JP5018172B2 - プランジャーロッドとガスケットとの結合構造及びシリンジ - Google Patents

Description

本発明は、プランジャーロッドとガスケットとの結合構造及びシリンジに関する。

従来より、薬液充填済みシリンジ、所謂プレフィルドシリンジの製造現場においては、シリンジ本体内に薬液を充填してガスケットをシリンジ本体に挿入した後に、プランジャーロッドをガスケットに結合することが行われている。このようにガスケットの挿入工程を先にしているのは、その後の滅菌工程においてプランジャーロッドが組み付けられていると邪魔になるからである。

上記プレフィルドシリンジのプランジャーロッドとガスケットとの結合方法としては、例えば、ガスケットにプランジャーロッドを圧入する方法があるが、この方法では、シリンジ本体に挿入された状態のガスケットは径方向に広がりにくくなっているため、プランジャーロッドを強い力で圧入しなければならない。このため、ガスケットがシリンジ本体に押し込まれるようになり、先端ノズルから薬液が漏出してしまう虞れがある。

このことを回避できるプランジャーロッドとガスケットとの結合構造として、例えばブチルゴムやエラストマー等のゴム弾性を有する材料からなるガスケットに、例えばポリプロピレンなどのプラスチックからなるプランジャーロッドを螺合させることで、プランジャーロッドとガスケットとを結合する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１のプランジャーロッドの先端部には、柱状部が突出して設けられている。柱状部の基端部には、凸部が形成され、また、柱状部の外周面には、雄ネジ部が設けられている。一方、特許文献１のガスケットは、柱状部が挿入される筒状部を備えており、この筒状部の内周面に、上記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が設けられている。また、筒状部には、上記プランジャーロッドの凸部に嵌合する凹部が設けられている。従って、プランジャーロッドの雄ネジ部をガスケットの雌ネジ部に螺合させると、凸部が凹部に嵌合する。この凸部が凹部に嵌合することにより、例えば、完成後のプレフィルドシリンジを車で運搬する際や、製造工程で生じる振動等によって雄ネジ部と雌ネジ部とが緩み難くなる。
特開２００５−８０９５７号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、プランジャーロッドの柱状部の基端部に凸部を設ける構造であるため、柱状部の基端部には雄ネジ部を形成することができない。一方、雄ネジ部の形成部分は、ガスケットとの結合を確実にするために、柱状部の突出方向に短くすることはできず、所定の長さを確保する必要がある。従って、特許文献１のものでは、柱状部の基端部に凸部を設けた分、柱状部の突出長さを長くして、雄ネジ部の形成部分を確保しなければならず、よって、プランジャーロッドの全長が長くなってしまう。また、そのように柱状部の突出長さを長くすると、ガスケットもその軸方向に長くなってしまう。このようにプランジャーロッド及びガスケットが長くなると、プレフィルドシリンジ全体としての長さが長くなり、薬液の注射時に操作者が扱いにくいものとなる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、プランジャーロッドとガスケットとの結合を確実にしながら、プランジャーロッドの全長及びガスケットの軸方向の長さを短くして扱いやすくすることにある。

請求項１の発明は、先端部から突出する柱状部を有するプランジャーロッドと、上記柱状部が挿入される筒状部を有し、ゴム弾性を有する材料からなるガスケットとの結合構造であって、上記柱状部の外周面には、第１ネジ部が設けられ、上記筒状部の内周面には、上記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部が設けられ、該筒状部の外周面には、上記ガスケットが挿入されるシリンジの内周面に接触して該内周面と該筒状部との間をシールする突条部が設けられ、上記第１ネジ部の山の頂部には、螺合状態にある上記第２ネジ部の谷部に喰い込んで該第１ネジ部と第２ネジ部との緩みを抑制する突起が上記突条部に対して上記筒状部の軸方向に離れて設けられている構成とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、突起は、第１ネジ部の山部に複数形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、突起は、鋸刃状をなすように形成されている構成とする。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１つの発明において、突起は、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなるように形成されている構成とする。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１つの発明において、ガスケットの筒状部には、突起が嵌る凹部が形成されている構成とする。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１つの発明において、突起は、柱状部の突出方向中間部に設けられている構成とする。

請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１つの発明において、プランジャーロッドとガスケットとは、薬液がシリンジ本体内に予め充填されたプレフィルドシリンジに使用されるものとする。

請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造を備えたシリンジである。

請求項１の発明によれば、プランジャーロッドの第１ネジ部とガスケットの第２ネジ部とを螺合させると、緩み抑制部によって第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態が緩むのを抑制できる。これにより、プランジャーロッドとガスケットとの結合を確実にして、運搬時や製造時、使用時にプランジャーロッドの脱落を防止できる。また、緩み抑制部が、第１ネジ部と第２ネジ部との少なくとも一方に設けられているので、プランジャーロッドの柱状部の突出長さを長くせずに済む。よって、プランジャーロッドの全長及びガスケットの軸方向の長さを従来のものよりも短くでき、操作者に扱いやすいものとすることができる。

また、プランジャーロッドの第１ネジ部に突起を設けるようにしたので、一般に用いられているガスケットをそのまま使用した場合においても、第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態が緩むのを抑制することができる。

請求項２の発明によれば、プランジャーロッドの第１ネジ部とガスケットの第２ネジ部とを螺合させることにより、第１ネジ部の突起を第２ネジ部の谷部の広い範囲に接触させることができ、より強力な緩み抑制効果を得ることができる。

請求項３の発明によれば、プランジャーロッドの第１ネジ部とガスケットの第２ネジ部とを螺合させると、突起が第２ネジ部に食い込むようになり、よって、より強力な緩み抑制効果を得ることができる。

請求項４の発明によれば、突起の形状が、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなっているので、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させる際に要する力を小さくできる。

請求項５の発明によれば、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させると、ガスケットの凹部に第１ネジ部の突起が嵌るので、より強力な緩み抑制効果を得ることができる。

請求項６の発明によれば、突起を柱状部の突出方向中間部に設けたことで、プランジャーロッドとガスケットとの螺合初期段階で螺合作業を容易にできる。さらに、完全に螺合した状態では、突起を、ガスケットの筒状部の深い所に位置付けることができる。これにより、突起を、ガスケットの変形しにくい部位に食い込ませることができ、高い緩み抑制効果を得ることができる。

請求項７の発明によれば、プレフィルドシリンジにおいてプランジャーロッドが脱落するのを防止できる。よって、信頼性の高いプレフィルドシリンジを提供することができる。

請求項８の発明によれば、信頼性の高いシリンジを提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るプランジャーロッドとガスケットとの結合構造が適用されたプレフィルドシリンジ１０を示すものある。

プレフィルドシリンジ１０は、薬液１２が充填される筒状のシリンジ本体１１と、ゴム弾性を有する材料からなるガスケット３０と、ガスケット３０よりも硬質な樹脂材からなるプランジャーロッド２０とを備えている。シリンジ本体１１の先端部には、ノズル部１３が設けられている。このノズル部１３は、キャップ１４によって密閉されている。上記ガスケット３０は、シリンジ本体１１の後端側である基端側（図１の右側）から該シリンジ本体１１内に挿入されるようになっている。このガスケット３０によってシリンジ本体１１の後端側が密閉されている。上記プランジャーロッド２０のシリンジ本体１１への挿入方向先端部は、ガスケット３０に結合するようになっている。

プランジャーロッド２０の挿入方向先端面部２１には、その中心部に、柱状部２２が該プランジャーロッド２０の挿入方向先端側に突出して設けられている。この柱状部２２の内部は、図２に示すように、挿入方向先端側に開放する中空状とされている。柱状部２２の外周面には、雄ネジ部（第１ネジ部）２３が設けられている。雄ネジ部２３の山部の頂部には、図４〜図６に示すように、多数の突起２４がネジ部２３の条方向、即ち筋方向全体に亘って連続して並ぶように形成されている。各突起２４は、雄ネジ部２３を螺合させるときの回転方向、即ち、締め込み時の回転方向（図４及び図５に矢印Ｗで示す方向）の先端部２４ａが基端部２４ｂに比べて低く、かつ幅広に形成され、先端部２４ａから基端部２４ｂへ行くに従って徐々に高く、かつ、幅が狭くなるように形成されており、突起２４の基端部２４ｂは、尖っている。すなわち、各突起２４は、雄ネジ部２３を螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなるように形成されている。このように各突起２４の形状が設定されていることにより、雄ネジ部２３の山部においては、突起２４が鋸刃状をなすことになる。この突起２４が、本発明の緩み抑制部を構成している。

一方、上記ガスケット３０は、図２及び図３に示すように、上記柱状部２２が挿入される筒状部３１と、筒状部３１における柱状部２２の挿入方向と反対側を閉塞する底壁部３２とを備えている。筒状部３１の外周面は、シリンジ本体１１の内周面１１ａの形状に対応するように形成されている。筒状部３１の内周面には、上記雄ネジ部２３に螺合する雌ネジ部（第２ネジ部）３３が形成されている。筒状部３１の外周面には、プレフィルドシリンジ１０のシリンジ本体１１の内周面１１ａに接触して該内周面１１ａと筒状部３１との間をシールする突条部３４が筒状部３１の軸方向（シリンジ本体１１への挿入方向）に離れて２つ設けられている。底壁部３２の内面は、筒状部３１の軸線と略直交する平坦面で構成されている。尚、底壁部３２の内面に窪みを設けて該底壁部３２の薄肉化を図り、成形性を向上させるようにしてもよい。この窪みの形状としては、円すい形状等が挙げられる。

次に、上記プレフィルドシリンジ１０を製造する要領について説明する。まず、図１に示すように、シリンジ本体１１のノズル部１３をキャップ１４により密閉してから、シリンジ本体１１に薬液１２を注入する。そして、シリンジ本体１１に、その後端部からガスケット３０を挿入し、その後、図３に示すように、プランジャーロッド２０とガスケット３０とを結合させる。

以下、プランジャーロッド２０とガスケット３０との結合工程について詳しく説明する。まず、プランジャーロッド２０の柱状部２２をその先端側からガスケット３０の筒状部３１に押し込み、これと同時に、プランジャーロッド２０を螺合方向に回転させる。これにより、プランジャーロッド２０の雄ネジ部２３がガスケット３０の雌ネジ部３３に螺合していき、柱状部２２が筒状部３１の底壁部３２側まで入り込む。この螺合作業において、プランジャーロッド２０の突起２４が雌ネジ部３３の谷部に接触するので、ガスケット３０の雌ネジ部３３の谷部が突起２４の形状に対応して変形し、これにより、突起２４がガスケット３０の雌ネジ部３３の谷部に喰い込んだ状態となる。雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に最後まで螺合させると、プランジャーロッド２０とガスケット３０とが結合した状態になり、プレフィルドシリンジ１０が完成する。

上記雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に螺合する作業においては、雄ネジ部２３の突起２４が、雄ネジ部２３を螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなるように形成されているので、プランジャーロッド２０を螺合方向に回転させる際の回転力は低いものとなり、雄ネジ部２３を雌ネジ部３３にスムーズに螺合させることが可能である。一方、螺合が完了した状態では、逆に、雄ネジ部２３の突起２４が、先端部２４ａから基端部２４ｂへ行くに従って徐々に高くなっていて基端部２４ｂが尖っているので、プランジャーロッド２０が螺合方向と反対側に回転しようとしたときに、突起２４がガスケット３０の雌ネジ部３３に確実に食い込み、その回転が阻止され、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との緩みが抑制される。

したがって、この実施形態によれば、プランジャーロッド２０の雄ネジ２３の突起２４がガスケット３０の雌ネジ２４の谷部に食い込むことにより、プレフィルドシリンジ１０の運搬時や製造時、使用時に、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との緩みを抑制でき、プランジャーロッド２０が、ガスケット３０から外れないようにすることができる。また、上記突起２４を雄ネジ部２３に設けたので、従来のようにプランジャーロッドの柱状部の基端部に設ける場合に比べて、プランジャーロッド２０の柱状部２２の突出長さを長くせずに済む。よって、プランジャーロッド２０の全長を短くすることができるとともに、ガスケット３０の軸方向の寸法も短くできる。その結果、プレフィルドシリンジ１０を、注射時に操作者が扱いやすいものとすることができる。

尚、上記実施形態では、突起２４を雄ネジ部２３の山部の頂部に設けているが、参考例として、図示しないが、雄ネジ部２３の山部の側面に設けてもよい。この場合、雄ネジ部２３を螺合させるときに柱状部２２をガスケット３０の筒状部３１に押し込む際、その押し込み方向と反対側となる側面に、突起２４を設けるのが好ましい。こうすることで、雄ネジ部２３を螺合させるときに、柱状部２２をガスケット３０の筒状部３１に押し込むと、突起２４が雌ネジ部３３に接触し難くなり、よって、螺合作業をよりスムーズに行うことができる。加えて、プランジャーロッド２０の柱状部２２がガスケット３０の筒状部３１から引き抜かれるようになったときには、該柱状部２２の雄ネジ部２３の突起２４が、筒状部１１の雌ネジ部３３に食い込むようになり、よって、プランジャーロッド２０がガスケット３０から外れるのを確実に防止できる。

また、例えば、図７に示す参考例のように、雄ネジ２３の山部に突起２４を設けずに、谷部にのみ突起２２４（緩み抑制部）を設けるようにしてもよい。突起２２４は、雄ネジ部２３の筋方向全体に亘って連続して設けられている。この参考例のように雄ネジ部２３の谷部に突起２２４を設けることで、ガスケット３０と結合する前のプランジャーロッド２０の柱状部２２が他の物に接触した場合に、突起２２４の損傷や変形を防止できる。よって、突起２２４を鋭利な形状のまま保つことができ、緩み抑制効果をより一層高めることができる。

また、上記実施形態では、雄ネジ部２３の筋方向全体に突起２４、２２４を設けているが、雄ネジ部２３の筋方向の一部、例えば柱状部２２の先端側にのみ突起２４、２２４を設けてもよい。また、同様に、突起２４、２２４を柱状部２２の基端側にのみ設けてもよいし、柱状部２２の突出方向中間部にのみ設けてもよい。また、上記実施形態では、突起２４、２２４を雄ネジ部２３の筋方向に連続して設けているが、これに限らず、筋方向に断続的に複数箇所設けるようにしてもよい。

プランジャーロッド２０の柱状部２２の先端側にのみ突起２４、２２４を設けた場合には、プランジャーロッド２０とガスケット３０とが螺合した状態で、突起２４、２２４がガスケット３０の底壁部３２側に位置することになる。このガスケット３０の底壁部３２側は、底壁部３２が一体成形されていることによって、剛性が高く変形しにくい部位である。よって、突起２４、２２４がガスケット３０の雌ネジ部３３に確実に食い込むようになり、緩み抑制効果をより一層高めることができる。

一方、プランジャーロッド２０の柱状部２２の基端側にのみ突起２４、２２４を設けた場合には、プランジャーロッド２０とガスケット３０との螺合初期段階では、突起２４、２２４がガスケット３０の雌ネジ部３３に食い込まず、螺合終期に近づいた段階で、食い込むようになる。つまり、プランジャーロッド２０とガスケット３０との螺合初期段階で、プランジャーロッド２０に与える螺合方向の回転力を小さくすることができ、螺合作業を容易にできる。

また、プランジャーロッド２０の柱状部２２の突出方向（軸方向）の中間部にのみ突起２２、２２４を設けてもよい。この場合には、プランジャーロッド２０とガスケット３０との螺合初期段階で螺合作業を容易にしながら、突起２４、２２４を、ガスケット３０の剛性が高く変形しにくい部位に食い込ませて高い緩み抑制効果を得ることができる。

また、例えば、図８〜図１１に示す変形例のように、プランジャーロッド２０の雄ネジ部２３の山部に、２つの突起１２４（緩み抑制部）を筋方向に間隔をあけて設けてもよい。これら突起１２４は、柱状部２２の突出方向中間部に位置している。突起１２４は、螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなっており、その回転方向の先端部１２４ａは、雄ネジ部２３の山部に滑らかに連なるように形成されている。また、突起１２４の基端部１２４ｂは、山部に対し段差状に突出しており、尖っている。

この変形例のガスケット３０の筒状部３１の内面には、図１０及び図１１に示すように、上記突起１２４が嵌まる形状の２つの凹部３５が該突起１２４と同じ間隔で形成されている。凹部３５は、雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に完全に螺合したときに、突起１２４が嵌るように位置付けられている。凹部３５の深さは、突起１２４の形状に対応して、該凹部３５の先端部１２４ａに対応する側が浅く、凹部３５の基端部１２４ｂに対応する側に向かって徐々に深くなっている。従って、雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に完全に螺合させると、２つの突起１２４が対応する凹部３４に確実に嵌り、これにより、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との緩みを防止できる。この変形例では、凹部３５も緩み抑制部を構成している。尚、上記突起１２４の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよく、また、突起１２４は、柱状部２２の先端側に設けてもよいし、基端側に設けてもよい。凹部３５は、突起１２４の数及び位置に合わせて設ければよい。

また、図示しないが、ガスケット３０の雌ネジ部３３に、筒状部３１の内方へ向けて突出する突起（緩み抑制部）を設け、雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に螺合させたときに、該突起をプランジャーロッド２０の雌ネジ部２３に押し当てることにより、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との緩みを防止するようにしてもよい。

また、本発明に係るプランジャーロッドとガスケットとの結合構造は、プレフィルドシリンジ１０以外のシリンジにも適用することができる。

本発明は、例えば、医療用のプレフィルドシリンジに適用することができる。

本発明の実施形態に係るプレフィルドシリンジのガスケットにプランジャーロッドを結合する前の状態を示す部分断面図である。 結合前のプランジャーロッド先端側とシリンジ本体の後端部を拡大して示す部分断面図である。 プランジャーロッドとガスケットとを結合した状態の図２相当図である。 プランジャーロッドの先端側の側面図を示す。 プランジャーロッドを先端側から見た図である。 プランジャーロッドとガスケットとを結合した状態を拡大して示す部分断面図である。 参考例に係る図４相当図である。 実施形態の変形例に係る図４相当図である。 実施形態の変形例に係る図５相当図である。 実施形態の変形例に係るガスケットの断面図である。 図１０におけるXI−XI線断面図である。

１０ プレフィルドシリンジ
２０ プランジャーロッド
２２ 柱状部
２３ 雄ネジ部（第１ネジ部）
２４ 突起（緩み抑制部）
３０ ガスケット
３１ 筒状部
３２ 底壁部
３３ 雌ネジ部（第２ネジ部）

Claims (8)

1. 先端部から突出する柱状部を有するプランジャーロッドと、上記柱状部が挿入される筒状部を有し、ゴム弾性を有する材料からなるガスケットとの結合構造であって、
   上記柱状部の外周面には、第１ネジ部が設けられ、
   上記筒状部の内周面には、上記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部が設けられ、該筒状部の外周面には、上記ガスケットが挿入されるシリンジの内周面に接触して該内周面と該筒状部との間をシールする突条部が設けられ、
   上記第１ネジ部の山の頂部には、螺合状態にある上記第２ネジ部の谷部に喰い込んで該第１ネジ部と第２ネジ部との緩みを抑制する突起が上記突条部に対して上記筒状部の軸方向に離れて設けられていることを特徴とするプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
2. 突起は、第１ネジ部の山部に複数形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
3. 突起は、鋸刃状をなすように形成されていることを特徴とする請求項２に記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
4. 突起は、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
5. ガスケットの筒状部には、突起が嵌る凹部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
6. 突起は、柱状部の突出方向中間部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
7. プランジャーロッドとガスケットとは、薬液がシリンジ本体内に予め充填されたプレフィルドシリンジに使用されるものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
8. 請求項１から７のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造を備えたシリンジ。

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