JP5090555B2 - 注射器 - Google Patents

Description

この発明は注射器に関し、プランジャーがバレルから容易に抜け落ちるのを防止したものである。

プランジャーがバレルから容易に抜け落ちるのを防止した従来の注射器として下記特許文献１に記載されたものがあった。これはバレルの後端開口部の内周面の周方向に環状突条を形成したものである。これによればプランジャーがバレルから抜ける方向に移動すると、プランジャーの先端に取り付けられたガスケットがバレルの後端開口部の内周面に形成された環状突条で係止されてプランジャーがバレルから抜け落ちるのが防止される。

実用新案登録第３１０６０７０号

特許文献１に記載の注射器によれば、ガスケットとバレル内周面の環状突条が係合するまでプランジャーの抜ける方向の移動を阻止できないので、プランジャーのバレルからの抜け落ちを十分に防止することができなかった。

この発明は上記従来の技術における問題点を解決して、プランジャーがバレルから容易に抜け落ちるのをより確実に防止した注射器を提供しようとするものである。

この発明は、内周面の周方向に環状突条が形成されたバレルと、軸中心から放射方向に張り出して軸方向に延在する複数本のリブを有するロッド部、該複数本のリブのうち少なくとも一本のリブの頂部の軸方向の少なくとも一部の領域に突出形成されたリブ突部、該リブ突部を有するリブの側面の該リブ突部に対向する位置、すなわち該リブ突部に対して前記ロッド部の軸中心寄りの位置に形成されて該リブ突部を前記リブに両持ち支持状に支持させる閉じた穴状の切欠部を有し、前記バレルに差し込まれるプランジャーと、前記プランジャーの先端部に装着されるガスケットとを具備し、前記プランジャーが前記バレルに差し込まれる前の状態で、該プランジャーの前記リブ突部の位置における外径が前記バレルの前記環状突条の位置の内径よりも大きく形成され、かつ該プランジャーが前記バレルに差し込まれる際に前記リブ突部が前記環状突条に当接し、前記切欠部で吸収される該リブ突部近辺の撓みにより該リブ突部が該環状突条を乗り越えて、該プランジャーが該バレルに差し込まれるものである。

この発明によれば、バレルにプランジャーが差し込まれた状態で、プランジャーがバレルから抜ける方向に移動すると、プランジャーのロッド部に形成されたリブ突部がバレルの環状突条に係止されて移動が停止される。これによりプランジャーがバレルから抜け落ちるのが防止される。また仮にプランジャーのリブ突部とバレルの環状突条の係合が外れても、続いてガスケットがバレルの環状突条に係止されるので、プランジャーがバレルから抜け落ちるのが防止される。すなわちプランジャーがバレルから抜け落ちるのを二段階で防止できる。またプランジャーをバレルの後端開口部から差し込むときに、プランジャーのリブ突部はバレルの環状突条に当接し、切欠部で吸収されるリブ突部近辺の撓みによりリブ突部が環状突条を乗り越えて、プランジャーがバレルに差し込まれるので、比較的軽い力でこの差し込みを行うことができる。

この発明は、前記リブ突部および前記切欠部が、前記プランジャーの軸を挟んで相互に対向する位置にあるリブの、該軸を挟んで相互に対向する位置にそれぞれ形成されているものとすることができる。これによればプランジャーの軸を挟んで相互に対称の位置にリブ突部および切欠部があるので、リブ突部と環状突条との係合を確実にして、プランジャーがバレルから抜け落ちるのをより確実に防止できる。

この発明は、前記リブ突部が、前記プランジャーの軸方向について、前記切欠部の範囲内に形成されているものとすることができる。これによればプランジャーをバレルの後端開口部から差し込むときに、切欠部によってリブ突部近辺を撓み易くすることができる。

この発明は、前記切欠部が前記プランジャーの軸方向に沿って形成された長穴で構成されているものとすることができる。これによればプランジャーをバレルの後端開口部から差し込むときに、切欠部によってリブ突部近辺が撓み易くすることができる。

この発明は、前記プランジャーを前記バレルに差し込む方向について、前記リブ突部の前端面はテーパ面に形成され、該リブ突部の後端面は前記前端面よりも切り立った面に形成されているものとすることができる。これによればプランジャーのロッド部に形成されたリブ突部とバレルの環状突条との係合を良好にして、プランジャーがバレルから抜け落ちるのをより効果的に防止することができる。

図５のプランジャーのＢ部の拡大図である。 この発明の注射器のバレルの実施の形態を示す図で、該バレルを軸を通る垂直面で切断した断面側面図である。 図２のバレルのＡ部の拡大図である。 図３のＩ矢視図である。 図２のバレルに差し込まれるプランジャーの実施の形態を示す図で、ガスケット取付部の下半分をガスケットを軸を通る垂直面で切断した一部断面側面図である。 図１のＤ−Ｄ矢視断面図である。 図１のＣ部の拡大図である。 図７のＥ−Ｅ矢視断面図である。 図２のバレルに図５のプランジャーを途中まで差し込んだ状態を示す一部断面側面図である。

この発明をプレフィルドシリンジに適用した実施の形態を以下説明する。はじめにバレルについて図２、図３を参照して説明する。バレル１０はポリプロピレン等の比較的軟質で強度が高いプラスチックによる一体成型品で構成されている。バレル１０の内部には薬液を充填する円筒状の内部空間１２が形成されている。バレル１０の先端部にはノズル１４が形成され、後端部には後端開口部１６が形成されている。ノズル１４の外側には空隙１８を隔てて外筒２０が形成されている。外筒２０の内周面には雌ねじ２２が形成されている。注射針（図示せず）は円筒状の基端部の外周に雄ねじが形成され、該基端部を空隙１８に差し込んで雌ねじ２２にねじ込むことによりノズル１４に装着される。バレル１０の後端部には後端開口部１６を取り囲んで指掛け用フランジ２４が形成されている。内部空間１２の後端開口部１６付近の内周面２６には周方向に環状突条（環状の突条）２８が形成されている。環状突条２８は図３に示すように断面が山状に形成されている。

次にバレル１０に差し込まれるプランジャー３０について図１、図５〜図８を参照して説明する。プランジャー３０はポリプロピレン等の比較的軟質で強度が高いプラスチックによる一体成型品で構成されている。プランジャー３０は、ロッド部３２と、該ロッド部３２の先端部に形成された円板状部３３と、該円板状部３３を挟んでロッド部３２と反対側に形成されたガスケット取付部３４と、該ロッド部３２の後端部に形成された指当て用フランジ３６を同軸上に配置して構成されている。ロッド部３２は、図６に示すように、その軸３８を中心として放射方向に等間隔で張り出しかつ軸３８に沿った方向に延在する４本のリブ４０〜４３を具えている。このうち軸３８を挟んで相互に対向する位置にある２本のリブ４０，４２の頂部には、軸３８に沿った方向の一部の領域にリブ突部４４，４６が形成されている。またこれらリブ４０，４２の側面には、リブ突部４４，４６に対向する位置に穴状の切欠部４８，５０がそれぞれ形成されている。

リブ突部４４は図７に拡大して示すように鈎状に形成されている。すなわちリブ突部４４の前端面４４ａはなだらかなテーパ面に形成され、後端面４４ｂは切り立った面（この例では軸３８に直角な面）に形成されている。切欠部４８はプランジャー３０の軸方向に沿って形成された長円形の長穴で構成されている。この例ではリブ突部４４の後端面４４ｂは切欠部４８の長手方向の中央部に相当する位置に形成されている。切欠部４８は図８に示すように、成型時に金型の抜けをよくするために内壁面に「抜け勾配」が形成されている。リブ突部４４はプランジャー３０の軸方向について、切欠部４８が形成されている範囲内に形成されている。これにより、リブ突部４４に軸３８に向かう方向の力が加わると、切欠部４８とリブ突部４４との間の細幅部５２が撓んで、リブ突部４４は軸３８に向かう方向に変位する。この細幅部５２の撓みは切欠部４８の短手方向幅が狭まることにより吸収される。したがって切欠部４８の短手方向幅はこのたわみ量を吸収するのに十分な幅に設定される。リブ突部４４に掛かる力が解除されると、細幅部５２は自身の弾性力により元の状態に戻り、これによりリブ突部４４も元の位置に戻る。リブ４２側のリブ突部４６、切欠部５０は、リブ４０側のリブ突部４４、切欠部４８とそれぞれ同様に構成され、かつ軸３８に対してリブ突部４４、切欠部４８と線対称位置にそれぞれ配置されている。切欠部５０には切欠部４８と同じ面側に金型を抜く抜け勾配が形成されている。

なお、環状突条２８の断面形状は、理想的には、図３に示すような前端面２８ａ、後端面２８ｂともなだらかなテーパ面とするよりも、図７のリブ突部４４を左右反転させた鈎状、すなわち前端面２８ａは切り立った面（例えば軸３８に直角な面）、後端面２８ｂはなだらかなテーパ面とした方が好ましい。すなわちこのようにすると、切り立った面２８ａ，４４ｂどうしが噛み合うので、より効果的にプランジャー３０の抜け防止を図ることができる。ただし、環状突条２８をこのような鈎状に設計すると、バレル１０を成型した後に内部空間１２から金型を後端開口部１６の方向に引き抜く際に、環状突条２８が、前端面２８ａを形成するための金型の切り立った面によって削り取られてしまう問題がある。したがって環状突条２８が金型によって削り取られない範囲で環状突条２８の前端面２８ａの傾斜角度を設定する。また、金型を引き抜く際に割れが生じないようにバレル１０をポリプロピレン等の比較的軟質で強度が高い材料で構成する。

ロッド部３２の先端のガスケット取付部３４は図１に示すように雄ねじ５４が形成されている。ガスケット取付部３４はゴム製のガスケット５６の雌ねじ５８にねじ込まれる（図９）。

バレル１０、プランジャー３０、ガスケット５６の各部の寸法関係について説明する。プランジャー３０のロッド部３２の一般外径（リブ突部４４，４６を外れた位置の外径）ａ（図１）は、バレル１０の環状突条２８の位置での内径ｂ（図３）よりも小さい。ロッド部３２の先端部の外径はロッド部３２の一般外径ａと等しい。プランジャー３０のロッド部３２のリブ突部４４，４６の頂部位置での外径ｃ（図１）は、プランジャー３０が前記バレル１０に差し込まれる前の状態で、バレル１０の環状突条２８の位置での内径ｂ（図３）よりも大きい。また該外径ｃは、バレル１０の内部空間１２の一般内径（環状突条２８を外れた位置の内径）ｄ（図３）よりもわずかに小さいか、等しいか、またはわずかに大きい。ｃ＞ｄに設定すれば、プランジャー３０がバレル１０に差し込まれた状態で、プランジャー３０のリブ突部４４，４６がバレル１０の内周面２６に当接した状態となるので、バレル１０に対するプランジャー３０の傾き、搬送時のバレル１０に対するプランジャー３０のがたつきが防止される。またリブ突部４４，４６と環状突条２８との係合もより強固なものとなる。プランジャー３０の切欠部４８，５０の軸３８方向の長さはリブ突部４４，４６の軸３８方向の長さよりも長く形成され、切欠部４８，５０の軸３８方向の長さの範囲内にリブ突部４４，４６の軸３８方向が配置される。ガスケット５６（図９）の外周面には周方向に環状突条５６ａが複数本形成されている。環状突条５６ａの外径ｅはバレル１０の内部空間１２の一般内径ｄ（図３）よりも大きい。ガスケット５６の環状突条５６ａの間の環状凹部５６ｂの外径ｆはバレル１０の内部空間１２の一般内径ｄよりも小さく、環状突条２８の位置での内径ｂ（図３）とほほ等しい。

以上の構成のプレフィルドシリンジの組み立て手順を説明する。
（１）バレル１０の先端部の雌ねじ２２（図２）にキャップ（図示せず）をねじ込んで、ノズル１４を塞ぐ。
（２）バレル１０を後端開口部１６を上にして立てた姿勢にして、後端開口部１６から内部空間１２に薬液を充填する。
（３）薬液を充填したバレル１０を真空雰囲気に配置し、バレル１０の後端開口部１６にガスケット５６配置する。次いでバレル１０の外側を常圧雰囲気に戻すことにより大気圧でガスケット５６をバレル１０の内部空間１２に挿入する。
（４）バレル１０の後端開口部１６からプランジャー３０を差し込み、ガスケット取付部３４の雄ねじ５４をガスケット５６の雌ねじ５８にねじ込んで、プランジャー３０とガスケット５６を相互に連結する。プランジャー３０をバレル１０の後端開口部１６から内部空間１２に差し込むときに、プランジャー３０のリブ突部４４，４６はバレル１０の後端開口部１６付近の内周面２６に形成された環状突条２８に当接して摺動する。この摺動に伴い細幅部５２，５３（図１）が軸３８に接近する方向に撓む。この撓みは切欠部４８の開口が狭くなることで吸収される。この撓みによりリブ突部４４，４６の頂部位置での外径ｃ（図１）が環状突条２８の位置でのバレル１０の内径ｂまで短縮されて、リブ突部４４，４６が環状突条２８を乗り越えて、プランジャー３０はバレル１０の内部空間１２に進入する。細幅部５２，５３の撓みにより、バレル１０に対するプランジャー３０の差し込みを比較的軽い力で行うことができる。環状突条２８を乗り越えた後は細幅部５２，５３の弾性力によりリブ突部４４，４６は再び外方向に変位する。図９はこのリブ突部４４，４６が環状突条２８を乗り越えた後の状態を示す。

以上のように組み立てられた状態では、リブ突部４４，４６がバレル１０の内周面２６に当接している（または接近している）ので、バレル１０に対するプランジャー３０の傾き、搬送時のバレル１０に対するプランジャー３０のがたつきが防止される。

以上のように組み立てられた状態でプランジャー３０がバレル１０から抜ける方向に移動すると、リブ突部４４の後端面４４ｂ（図７）がバレル１０の環状突条２８に係止されて移動が停止される。これによりプランジャー３０がバレル１０から抜け落ちるのが防止される。この状態で仮にプランジャー３０がバレル１０から抜ける方向にさらに移動してリブ突部４４，４６が環状突条２８を乗り越えたとしても、今度はガスケット５６（図９）の外周面の環状突条５６ａがバレル１０の内周面２６の環状突条２８に係止されてここで移動が係止される。したがってプランジャー３０がバレル１０から抜け落ちるのが二段階で防止される。

以上のように組み立てられたプレフィルドシリンジを使用する際には、バレル１０の先端部からキャップを外して、代わりに注射針を装着する。この状態でプランジャー３０の指掛け用フランジ２４（図２）とプランジャー３０の指当て用フランジ３６（図５）に指をかけてプランジャー３０を押すことにより従来の注射器と同様に注射を行うことができる。このときリブ突部４４，４６がバレル１０の内周面２６に当接して摺動しても、切欠部４８，５０とリブ突部４４，４６との間の細幅部５２，５３が撓んでバレル１０の内周面２６に対するリブ突部４４，４６の押圧力を緩和するので、リブ突部４４，４６とバレル１０の内周面２６との当接による摩擦力の増加は少なく、該当接はプランジャー３０の押し込み操作を妨げるものではない。

前記実施の形態ではリブ４０，４２のみにリブ突部４４，４６と切欠部４８，５０を形成したが、ほかのリブ４１，４３にもリブ突部４４，４６、切欠部４８，５０と同様のリブ突部、切欠部を形成することができる。また単一のリブ４０のみにリブ突部４４と切欠部４８を形成することもできる。またリブ４０にリブ突部４８と切欠部５０を形成し、軸３８を挟んで対向する位置にあるリブ４２にはリブ突部４６のみ形成する（切欠部５０は形成しない）こともできる。またリブ突部４４，４６および環状突条２８の断面形状は前記実施の形態で示したものに限るものでなく、プランジャー３０がバレル１０から抜ける方向に移動したときにリブ突部４４，４６と環状突条２８が相互に係合する各種断面形状に形成することができる。また切欠部４８，５０の形状も前記実施の形態で示した長円形の長穴に限るものでなく、リブ突部４４，４６が環状突条２８を乗り越えるときに、リブ突部４４，４６の近辺（リブ突部４４，４６と切欠部４８，５０との間の箇所）の撓みを吸収できる各種形状に形成することができる。また前記実施の形態ではこの発明をプレフィルドシリンジに適用した場合について説明したが、この発明はプレフィルド式以外の注射器にも適用できる。またこの発明は、内周面の周方向に環状突条が形成された既存のバレルにも適用することができる。例えば該既存のバレルとこの発明によるプランジャーとを組み合わせてこの発明による注射器を構成することができる。

１０…バレル、１６…バレルの後端開口部、２６…バレルの内周面、２８…環状突条、３０…プランジャー、３２…ロッド部、３８…軸、４０，４１，４２，４３…リブ、４４，４６…リブ突部、４４ａ…リブ突部の前端面、４４ｂ…リブ突部の後端面、４８，５０…切欠部、５６…ガスケット

Claims (5)

1. 内周面の周方向に環状突条が形成されたバレルと、
   軸中心から放射方向に張り出して軸方向に延在する複数本のリブを有するロッド部、該複数本のリブのうち少なくとも一本のリブの頂部の軸方向の少なくとも一部の領域に突出形成されたリブ突部、該リブ突部を有するリブの側面の該リブ突部に対向する位置、すなわち該リブ突部に対して前記ロッド部の軸中心寄りの位置に形成されて該リブ突部を前記リブに両持ち支持状に支持させる閉じた穴状の切欠部を有し、前記バレルに差し込まれるプランジャーと、
   前記プランジャーの先端部に装着されるガスケットとを具備し、
   前記プランジャーが前記バレルに差し込まれる前の状態で、該プランジャーの前記リブ突部の位置における外径が前記バレルの前記環状突条の位置の内径よりも大きく形成され、かつ
   該プランジャーが前記バレルに差し込まれる際に前記リブ突部が前記環状突条に当接し、前記切欠部で吸収される該リブ突部近辺の撓みにより該リブ突部が該環状突条を乗り越えて、該リブ突部近辺の撓みが前記プランジャーと前記ガスケットとの連結を解除させることなく、該プランジャーが該バレルに差し込まれる注射器。
2. 前記リブ突部および前記切欠部が、前記プランジャーの軸を挟んで相互に対向する位置にあるリブの、該軸を挟んで相互に対向する位置にそれぞれ形成されている請求項１記載の注射器。
3. 前記リブ突部が、前記プランジャーの軸方向について、前記切欠部の範囲内に形成されている請求項１または２記載の注射器。
4. 前記切欠部が前記プランジャーの軸方向に沿って形成された長穴で構成されている請求項１から３のいずれか１つに記載の注射器。
5. 前記プランジャーを前記バレルに差し込む方向について、前記リブ突部の前端面はテーパ面に形成され、該リブ突部の後端面は前記前端面よりも切り立った面に形成されている請求項１から４のいずれか１つに記載の注射器。

Images