JP5292293B2 - バイナリアタッチメント機能を有する注射器および取り外し可能針アセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、取り外し可能針アセンブリを備える注射器に関するものである。より具体的には、本発明は、バイナリアタッチメント機能（binary attachment features）を有する注射器と本発明の注射筒を製作する方法とに関係する。

交換式針アセンブリと併用するように設計されている注射器アセンブリは、通常、針アセンブリを注射筒に固定するためルアースリップまたはルアーロックタイプの取り付け部を収納する。これらの連結は、針は部内の円錐台形状の通路と摩擦係合する細長い円錐台形状の注射筒先端に依存する。注射筒の長手方向軸から測定された、注射器先端の比較的鋭い角度により、注射器先端とハブとの間に優れた封止がもたらされる。しかし、注射筒および／または針ハブのテーパー面の角度または直径にわずかなバラツキがあっても、注射筒の端部に対して針ハブの相対的位置に大きなバラツキが生じるため、デッドスペースにバラツキが生じる。注射筒先端の内側にあり、また注射筒先端の端部とハブ内のキャビティの端部との間にある空間は、注射器で送達できない液体が入っているデッドスペースを構成する。

高価な薬品および多患者予防接種の場合、デッドスペース内に失われる薬品が大きな負担となる可能性がある。これは、特に、数千人規模の予防接種の場合に言えることである。デッドスペースを最小となるようにコントロールすると、結果として、予防接種計画に用意された同じ量の薬品を使って、さらに多くの人々に予防接種を行うことができる。

従来技術では、さらに、針ハブ上の相補的に平坦なシールと嵌合する注射筒の長手方向軸に垂直な平面シールをネジ山付き針アセンブリおよび注射筒係合構造と併用することを教示している。平面シールは、バラツキと注射筒およびハブの許容誤差に起因するデッドスペースの部分を少なくする。しかし、針ハブにトルクが加えられてゆくときつくなるルアーロックタイプの取り付け部と異なり、平坦な低角度のシールを有する注射器アセンブリは、その幾何学的形状のせいでかなり唐突に封止状態に達する。

上述の幾何学的形状の注射器および針アセンブリが、製造施設内で組み立てられるときに、最適な大きさのトルクを針ハブに施して針アセンブリを注射筒に取り付けることができ、したがって、針ハブを適切に取り付けずに薬品の漏出を引き起こすこと、またプラスチックコンポーネントが時間の経過とともに緩み前負荷を失ってずれを生じるため長期間使用された針ハブを締めすぎてしまうことを回避することができる。しかし、臨床現場では、針アセンブリを注射筒に取り付ける作業は、製造工程に見られる一貫する制御された力で行われるわけではない。注射器および針アセンブリの利用者にうちに力の強い者も、弱い者もおり、多くは、針アセンブリを取り付けるのに要求される適切なトルクがどのようなものかに関してそれぞれの先入意見を持つ。

従来技術では、多くの注射筒および針ハブ連結構造を教示しているが、それでも、適切な大きさのトルクが針ハブに加えられない限り針アセンブリを注射筒に取り付けず、適切な取り付けが行われた後それ以上締め付けが生じない低デッドスペースの注射器が必要とされている。

バイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能針アセンブリは、長手方向軸を有する細長い注射筒、流体を保持するための槽を形成する内面、開放近位端、およびカラーを含む開放遠位端を備える。カラーの一部は、内面および外面を有する円筒状側壁を含む。針アセンブリは、近位端、遠位端、および中を通る導管を含む本体部分を有するハブを備える。針アセンブリは、さらに、遠位端、近位端、および中を通るルーメンを有するカニューレを備える。カニューレの近位端は、ハブの遠位端に連結され、これにより、ルーメンは、注射筒内の槽と流体連通する。ラグが前記カラーおよび前記ハブのうちの一方にあり、斜面および静止面が前記カラーおよび前記ハブの他方にある。斜面は、針アセンブリの取り付け時にラグを静止面に誘導し、ハブを強制的に注射筒と接触させ、ハブと注射筒との間に封止を形成するように長手方向軸に対して鋭角をなす。注射筒に関するハブの回転は、針アセンブリを注射筒に取り付ける際にラグが斜面にそって進むときに１８０°未満である。

注射器アセンブリは、さらに、ハブと注射筒との間に封止を形成するために注射筒の開放近位端から内向きに突起している遠位に面する環状面と遠位に面している環状面と接触しているハブの本体部分上の近位に面している環状面とを備えることができる。

ハブ上の近位に面している環状面は、柔軟な環状スカートの形態としてよい。

ハブは、斜面にそったラグの移動の大半において注射筒により緩く保持されるのが好ましく、これにより、この期間、ハブは注射筒に封止されず、軸方向で針シールドを取り外そうとすると、ハブは注射筒から外される。

注射器アセンブリは、ラグが斜面から静止面へ移行するときに注射筒に対して針アセンブリが回転する際に利用者に対し付加的な触覚フィードバックを与えるため斜面と静止面との間に不連続部を備えることができる。不連続部は、ラグが斜面から静止面に移行するときにラグの移動にさらに抵抗することができる。この不連続部はさらに、静止面に後退する前にラグがカラーに対して近位で少し遠くへ移動するように斜面の長さを延ばすこともできる。

注射器アセンブリは、前記ラグが前記斜面から前記静止面へ移行するときに注射筒に対して針アセンブリが回転する際にユーザーに付加的な触覚フィードバックを与えるためカラー上の隆起部と接触するように構成されたハブ上の突起を備えることができる。

本発明の注射器アセンブリは、好ましくは、斜面にそったラグの移動の大半においてハブが注射筒により緩く保持されるように構成され、これにより、軸方向で針シールドを取り外そうとすると、ハブは注射筒から外される。

注射器アセンブリは、４つのラグを備え、斜面は、２つの静止面とともに２つの斜面を備えることができる。また、斜面のない静止面、例えば、静止面を持つ２つの対向斜面および斜面のない２つの対向静止面を有するのも望ましい。

注射器アセンブリは、好ましくは、針アセンブリを注射筒に取り付ける際にラグが斜面にそって移動している間の注射筒に関するハブの回転が１００°未満であるように構成される。

ハブの本体部分は、さらに、カラーの側壁と封止係合し、ハブと注射筒との間に封止を形成する外向きに突起している環状封止リングを備えることもできる。封止リングは、弾性Ｏリングの形状をとりうる。環状封止リングは、ハブの本体部分と一体形成されうる。さらに、環状封止リングは、ハブの本体部分に隣接するベースと自由端を有するテーパー付き突起部となるように構成することができ、テーパー付き突起部は、その自由端よりもベースのところで広くなっている。

注射器アセンブリは、さらに、近位端、遠位端、および注射筒の内面と流体で密に係合しスライド可能なように配置された遠位端にあるストッパーを有する細長いプランジャロッドを備えることができ、これにより注射筒に関するプランジャロッドの相対運動により槽からカニューレを通して流体を移動することができる。ストッパーは、さらに、ストッパーが注射筒の内側の最も遠位の位置にあるときに針ハブ内の導管を部分的に塞ぐための遠位に面している突起部を備えることもできる。

針アセンブリは、さらに、遠位端および針がカニューレを覆うようにハブと取り外し可能なように係合する開放近位端を有する細長い中空針シールドを備えることもできる。

カニューレは、熱可塑性プラスチック材料を使用してハブと一体形成することができる。さらに、カニューレは鋭利な、または尖っていない先端を有することもできる。

本発明の注射器アセンブリは、ラグがハブの本体部分から外へ突き出、斜面が注射筒カラーの側壁の内面内にあるように構成されうる。

注射器アセンブリは、ラグがハブの本体部分から内向きに突き出、斜面が注射筒のカラーの側壁の外面に形成されるように構成されうる。

注射器アセンブリは、ラグがカラーの側壁の内面から内向きに突き出、斜面がハブの本体部分の外側に形成されるように構成されうる。

注射器アセンブリは、ラグが注射筒のカラーの側壁の外面から外向きに突き出、斜面がハブの本体部分の内側に形成されるように構成されうる。

静止面は、注射筒カラーの側壁を通る開口の周囲の一部を含むことができる。

本発明の他の実施形態は、バイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能ハブを備え、これは長手方向軸を有する細長い注射筒、流体を保持するための槽を形成する内面、開放近位端、カラーを含む開放遠位端、および内面と外面を有する円筒状側壁を備えるカラーの一部を含む。ハブは、近位端および遠位端を含む本体部分を有する。カラーまたはハブのうちの一方に配置されたラグ、およびカラーまたはハブの他方に配置された斜面および静止面が、備えられる。斜面は、ハブの取り付け時にラグを静止面に誘導し、ハブを強制的に注射筒と接触させ、ハブと注射筒との間のシール間に封止を形成するように長手方向軸に対して鋭角をなす。注射筒に関するハブの回転は、ハブを注射筒に取り付ける際にラグが斜面にそって進むときに、望ましくは１８０°未満であり、好ましくは１００°未満である。ハブが注射筒内の槽と流体連通している中を通る導管を有することが必要というわけではない。中を通る導管を持たない、または塞がれた導管を持つハブは、使用するときよりも前に、本発明の注射器アセンブリ内の薬品を封止する栓として機能しうる。また、本発明の注射器は、適切なサイズのカニューレを使用して注射器に薬品を充填するために針アセンブリとともに使用することができる。充填した後、カニューレは破棄され、ハブは、導管なしで、注射筒の遠位端に取り付けられ、薬品を封止し保護する。使用時に、ハブは取り外され、注射に適したサイズのカニューレを有する針アセンブリが注射筒に取り付けられる。

本発明は、さらに、ハブを有する針アセンブリと併用する細長い注射筒を製作する方法をも含み、ただし、ハブは、外向きに突き出ているラグおよび近位に面する環状面を有する本体部分を備える。注射筒は、長手方向軸、流体を保持するための槽を形成する外面および内面、開放近位端、カラーを含む開放遠位端、および開放近位端内に突き出ている遠位に面する環状面を備える。カラーの一部は、内面および外面を有する円筒状側壁を含む。斜面および静止面は、カラーの内面から内向きに突き出る。斜面は、針アセンブリの取り付け時にラグを静止面に誘導し、ハブ上の環状面を強制的に注射筒の開放近位端内の環状面と接触させ、ハブと注射筒との間に封止を形成するように長手方向軸に対して鋭角をなす。注射筒に関するハブの回転は、針アセンブリを注射筒に取り付ける際にラグが斜面にそって進むときに、望ましくは１８０°未満であり、好ましくは１００°未満である。成形方法は、注射筒を形成するキャビティを有する射出成形金型を形成する工程を含む。この金型は、注射筒の外面を形成する固定部分、注射筒内の槽を形成する近位コアピン、カラーの外面を定め、盛り上がっている突起部を含み、カラー内に開口を形成する分割キャビティ、斜面および静止面、およびカラーの内側の残り部分を形成するまっすぐ引かれる遠位コアピンを備える。遠位コアピンは、金型が閉じられたときに分割キャビティ上の盛り上がった表面と接触する。この方法は、さらに、金型のキャビティ内に溶融した熱可塑性プラスチック材料を射出することと、金型に対して注射筒が動くことが十分できるように熱可塑性プラスチック材料を固化させる十分な時間的余裕を見ることと、盛り上がっている突起部がカラーの外側にあるように分割キャビティを開くことと、遠位コアピンを回転させずに金型の固定部分から軸方向に近位コアピンおよび注射筒を取り外すこととを含む。

本発明の方法は、さらに、分割キャビティ上の盛り上がった突起部がさらに、遠位コアピンと連携し、斜面にそって広がり、斜面から隔てられたガイド面を形成し、注射筒から針アセンブリを取り外すときにラグを誘導するように構成されることを含む。

本発明の方法は、さらに、第２の突起部を有する分割キャビティを備えることができ、コアピンは、分割キャビティの第２の突起部と連携し、カラー内の追加の開口および追加の静止面を形成するように構成される。遠位コアピンは、追加の静止面の残り部分を形成するように構成されている。追加の静止面は、それに連結されたラグを誘導するための斜面を有していない。

この方法は、好ましくは、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択された熱可塑性プラスチック材料を使って実行される。

従来技術の針アセンブリおよび注射器の分解斜視図である。 図１の注射筒の遠位端の拡大断面図である。 図１の注射筒に取り付けられている図１の針アセンブリを示す部分断面図である。 本発明の注射器および取り外し可能針アセンブリの斜視図である。 図４の注射器アセンブリのコンポーネントの分解斜視図である。 針アセンブリのハブの側面図である。 図５の注射筒の遠位端の拡大断面図である。 代替え注射筒構造の遠位端の拡大断面図である。 本発明の代替え針アセンブリの側面図である。 図９の針アセンブリと併用する注射筒の遠位端の断面図である。 本発明の他の代替え針アセンブリの側面図である。 注射筒に取り付けられている図１１の針アセンブリの断面図である。 図１１の針アセンブリに似たさらに他の代替え針アセンブリの図である。 本発明の代替え注射筒の遠位端の斜視図である。 図１４の注射筒と併用する針ハブの斜視図である。 本発明のさらに他の代替え針アセンブリの図である。 図１６の針アセンブリと併用する注射筒の遠位端の断面図である。 本発明の針アセンブリおよび注射器のさらに他の代替え実施形態の図である。 図１８の注射筒の側面図である。 従来技術の注射筒の断面図である。 図２０の注射筒を成形するために使用されるネジ山付きコアの側面図である。 本発明の方法を実施するために使用される射出成形金型の断面図である。 図２２の射出成形金型の静止しているまっすぐな引きコアピンと分割コアとともに注射筒の遠位端を例示する分解図である。

本発明は、多くの異なる形態の実施形態により達成されるが、図面に示され、また本明細書で詳しく説明されるのは、本開示が本発明の原理の例であるとみなされ、本発明を例示されている実施形態に制限することを意図していないという了解の下で、本発明の好ましい実施形態である。本発明の範囲は、付属の請求項およびその等価物により定められる。

図１〜３を参照すると、従来技術の注射器アセンブリ２０は、流体を保持するための槽２３を形成する細長い本体２２を有する注射筒２１を備える。注射筒は、開放近位端25、内部ネジ山２８を有するカラー２７を含む開放遠位端２６を備える。注射筒は、さらに、環状封止面２９を備える。

従来技術の針アセンブリ３０は、近位端３２、および遠位端３３、および中を通るルーメン（図に示されていない）を含むカニューレ３１を備える。ハブ３５は、近位端３７および遠位端３８を有する本体部分３６、中を通る通路を備える。本体部分は、さらに、注射筒カラー内のネジ山と嵌合係合するための外部ネジ山および注射筒の封止面２９と接触するように位置決めされた環状封止面４０を備える。

中空針シールド４１は、開放近位端４３および遠位端４４を備える。針シールドの開放近位端は、針ハブの本体部分と摩擦係合する。針シールドは、針アセンブリを取り扱い、注射筒に取り付ける際にカニューレを保護するために備えられており、そのときに針および注射器は意図された目的に使用されるように取り外される。

針アセンブリを注射筒に取り付けるには、針ハブ本体の近位端を注射筒カラー内に入れ、針アセンブリを回して、針アセンブリのネジ山が注射筒のネジ山と係合するようにする必要がある。連続して回すことで、ハブを閉じて遠位方向にカラー内に入るようにし、ハブ上の環状封止面４０が注射筒内の環状封止面２９と接触するまでその方向に移動し続ける。さらに回転させると、２つの環状面の接触面が液体密封される。

最も一般的な従来技術の針ハブおよび注射器連結（図に示されていない）は、ハブ内の円錐台形状の陥凹部と係合する注射筒上の円錐台形状の先端を伴う。取り付け時に、必要な回転力は、円錐台形状の先端がハブ内の対応する陥凹部と摩擦係合すると増大する。例示されている実施形態では、比較的制限されていない回転から封止への遷移は、比較的急激である。封止面に接触した後、利用者が十分なトルクをさらに加えないと、注射器および針アセンブリは、注射プロセスで流体を漏出する可能性がある。過剰な力は、取り付け部を損傷したり、または取り付け部に過剰な応力を与え、時間の経過とともに損傷が広がる可能性がある。この状況によく似ているのは、市販の小ネジとネジ山付きナットアセンブリである。取付をしやすくするトルクレンチがない場合、利用者の常識と経験にかかっている。そう多くはないが、利用者によっては、ネジとナットを十分に締めず、その後、緩んでしまったり、それとは別に、ネジ山がなくなり、連結が動作不可能になってしまうまでネジとナットを締めすぎる利用者もいる。

本発明は、針アセンブリを注射筒に取り付ける際に加えられるトルクの量を制限し、適切な取り付けが行われたことを指示するフィードバックを利用者に伝える注射器および針アセンブリを形成することによりこのような問題を解決する。そのため、力の弱い者、力の強い者、経験者、未経験者を問わずさまざまな利用者でも、針アセンブリと注射筒との間の一様な封止された連結が可能になる。

図４〜７を参照すると、バイナリアタッチメント機能を有する注射器および取り外し可能針アセンブリ４７は、長手方向軸４９を有する細長い注射筒４８、流体を保持するための槽５１を形成する内面５０、開放近位端５２、カラー５５を含む開放遠位端５３を備える。カラーの一部は、内面５７および外面５８を有する円筒状側壁５６を含む。

針アセンブリ６１は、近位端６４、遠位端６５、および中を通る導管を含む本体部分６３を有するハブ６２を備える。針アセンブリは、さらに、遠位端７１、近位端７２、および中を通るルーメン７３を有するカニューレ７０を備える。カニューレの近位端は、ハブの遠位端に連結され、これにより、カニューレのルーメンは、注射筒内の槽と流体連通する。カニューレは、熱可塑性プラスチック材料を使用して射出成形によりハブと一体形成するか、またはこの実施形態のように、別々に形成し、ハブに取り付けることができる。この実施形態では、カニューレをハブに取り付けるために接着剤７４が使用され、カニューレは、金属、好ましくはステンレスで作られる。

本発明は、針アセンブリを注射筒に取り付ける際に過剰なトルクを使用を回避するための構造および機能的特徴、および針アセンブリが注射筒に適切に取り付けられたときにそのことを利用者が知るようにするフィードバック機能を含む。特に、本発明は、カラー上に、またはハブ上に少なくとも１つのラグを、またカラーまたはハブのうちの他方に斜面と静止面を備える。針アセンブリを注射筒に取り付けるときに、ラグは、針アセンブリがこの地点でよりもきつく固定されないようにする静止面に到達するまで斜面にそって移動する。

この好ましい実施形態では、ハブ６２の本体部分６３は、外向きに突き出ているラグを備え、カラー５５の内面５７は、注射筒の長手方向軸に対して鋭角で位置する斜面５９を備える。斜面は、注射筒の長手方向軸に垂直な平面内にあるのが好ましいが必須というわけではない静止面６０で終端する。カラー５５は、中を通る開口７５を備える。静止面は、開口の周囲の一部を含む。この開口の形成について、以下で詳述する。

針アセンブリを注射筒に取り付けるときに、利用者は、ハブの近位端をカラーの内側に位置決めし、注射筒に対してハブを回転させ、ラグ６８が斜面５９にそって進むようにする。ハブは、漏出を生じないようにハブと注射筒を封止するカラー内に移動し、そのときに、ラグは斜面から静止面に移行する。この地点で、利用者は、針アセンブリが注射筒に適切に取り付けられていることを示す兆しである注射筒に対してハブを回転するのに必要なトルクの量の減少を感じ取る。この好ましい実施形態では、ハブを注射筒に封止するために実現される構造は、注射筒の開放近位端内に内向きに突き出る遠位に面している環状面７６を備える。ハブの本体部分６３上の近位に面する環状面６９は、注射筒の遠位に面する環状面７６と接触し、ハブと注射筒との間に封止を形成し、注入工程で漏出を生じるのを防止するように位置決めされる。ハブ上の近位に面する環状面６９および注射筒内の遠位に面する環状面７６は、長手方向軸から正確に９０°に揃えられる必要はないことに留意されたい。さまざまな角度が使用できるが、８８°から９２°までの角度が望ましく、９０°が好ましい。

ラグが斜面にそって移動している間に、取り付け工程において注射筒に対してハブを回転させると、結果として、針アセンブリの回転は注射筒に対して１８０°未満、好ましくは１００°未満となる。ラグが静止面上に移行したときに、注射筒に対してはハブをさらに回転させても、ハブと注射筒との間のシールをさらに実質的に締め付けることにはならない。

本発明の他の重要な特徴は、斜面にそってラグが進む行程の大部分において注射筒により緩く保持されており、これによりラグが静止面上に位置決めされるまで流体がルーメンの外に漏出することなく注射器および針アセンブリが流体を注入することができないというものである。斜面にそったラグの移動時のこのような保持力は非常にわずかであるため、針アセンブリは、注射筒から容易に外れることができ、さらに、これにより、針アセンブリが適切に取り付けられていないという事実を利用者に知らせることができる。針ハブと注射筒との間のネジ山付き連結部を有する注射器アセンブリは、この特徴を持たない。

注射器アセンブリは、さらに、近位端８２、遠位端８３、およびプランジャロッドの遠位端のところにあるストッパー８４を有する細長いプランジャロッド８１を備えることもできる。ストッパーは、注射筒に関するプランジャロッドの相対運動によりカニューレを通して槽から流体を分注するため注射筒の内面５０と流体密封係合する形でスライド可能なように位置決めされる。ストッパーは、望ましくは、デッドスペースを減らすためにストッパーが注射筒の内側の最も遠位の位置にあるときに注射筒の遠位端を部分的に塞ぐ遠位に面している突起部８５を備える。

図７に最もよく例示されているように、カラーは、注射筒から針アセンブリを取り外すときにラグを誘導する、斜面５９にそって広がり、斜面５９から隔てられているガイド面８６を備える。この特徴は、本発明を実施するうえで必須ではないが、針アセンブリを注射筒に取り付けるときにガイド面はラグを揃えるのにも役立つため好ましい。

また、ラグが斜面から静止面へ移行するときに注射筒に対して針アセンブリが回転する際に利用者に対し付加的な触覚フィードバックを与えるため斜面と静止面との間に不連続部を備えることも、本発明の範囲内にある。このような不連続部は、ラグが斜面５９上を静止面６０まで進むときに、図８の要素８７として例示されており、その経路は、この構成ではラグがこの不連続部を乗り越え、静止面６０上に落ちるまで注射筒に対して針ハブを回転させるのに必要なトルクの量を増やす不連続部８７により遮られる。不連続部は、多くの形状構成をとりうる。ここでは、不連続部８７により、ラグが静止面まで進む距離が増すが、これは、必要なわけではなく、触覚および／または聴覚によるフィードバックを通じて利用者が検出できる任意の形態の戻り止めが、本発明の範囲内にあり、不連続部８７は、これら多くの可能な構造を単に代表しているに過ぎない。

図９および１０は、ラグ１６８が斜面１５９から静止面１６０まで移行するときに注射筒１４８に対して針アセンブリ１６１が回転する際に利用者に触覚フィードバックを与える他の構造を例示している。この実施形態では、ハブ１６２上の突起部１８８は、ラグが斜面１５９から静止面１６０まで移行している場合の近似的角度位置で注射筒のカラー１５５上の隆起部１８９と係合する。この特徴は、針アセンブリが、注射筒に適切に取り付けられており、それ以上ねじり動作を必要としないことを示す利用者への触覚フィードバックを実現する。この特徴は、さらに、針アセンブリを偶発的に、または意図せずに取り外すことにも抵抗する。また、この実施形態における構造では、斜面および静止面構成を修正せず、したがって互いに影響を及ぼし合うことなくそれぞれの機能を最適化できる。このような結果をもたらすために、ハブおよび注射筒上の突起部と隆起部の多くの組み合わせが用意され、図１０および１１に例示されている外へ向く突起部１８８および陥凹した隆起部１８９は、単にこれらの多くの可能な構造を代表しているに過ぎず、すべて本発明の範囲内にある。

図１１および１２は、本発明の他の代替え実施形態を例示している。この実施形態のハブ２６２は、外へ延びている複数のラグ２６８を有する本体部分２６３を備える。注射筒２４８は、内面２５６を有するカラー２５５を備える。ハブの本体部分２６３は、さらに、この実施形態では弾性Ｏリングである外向きに突き出ている環状封止リング２９０を備える。針アセンブリが、注射筒に取り付けられたときに、外向きに突き出ている環状封止リング２９０は、カラーの内面２５６と係合し、ハブと注射筒との間に封止を形成し、ハブと注射筒との間の空間を通して注射筒の内容物が漏出するのを防止するのを補助する。

図１３は、図１１のハブに似たハブ上の代替えの外向きに突き出ている封止リング２９１を有する針アセンブリ２６１を例示している。この実施形態では、外向きに突き出ている環状封止リング２９１は、ハブの本体部分と一体形成され、カラーの内面と封止係合し、ハブと注射筒との間に封止を形成する。この実施形態では、環状封止リング２９１は、ハブの本体部分２６３に隣接するベース２９２と自由端２９３を有するテーパー付き突起部である。テーパー付き突起部は、好ましくは、その自由端でよりもそのベースでの方が広い。環状封止リングを形成するためにさまざまな材料および構造を使用することができ、また図１２〜１４に例示されている構造は、単にこれら多くの可能な構造を代表しているに過ぎず、すべて本発明の範囲内にある。針アセンブリ２６１は、さらに、遠位端２７１、近位端２７２、および中を通るルーメン２７３を有するカニューレ２７０を備える。ハブ本体部分２６３およびカニューレ２７０は、熱可塑性プラスチック材料から一体形成される。カニューレ２７０は、さらに、図４〜７の実施形態に例示されているような鋭利な遠位先端ではなくむしろ丸みのある遠位先端２７４を備える。

図１４および１５は、本発明の他の代替え実施形態を例示している。この実施形態では、注射筒３４８は、カラー３５５を有する開放遠位端３５３を備え、カラーの一部は、外面３５８を有する円筒状側壁３５６を含む。針アセンブリは、中を通る導管３６７を含む本体部分３６３を有するハブ３６２、好ましくは内面に４つのラグ３６８を有する環状カラー３６６を備える。カラー３５５の外面３５８は、好ましくは、２つの斜面３５９およびそれぞれの斜面に関連付けられている静止面３６０を備える。追加の静止面３６６は、斜面なしで備えることができる。斜面は、注射筒の長手方向軸３４９に対して鋭角をなしており、針アセンブリ取り付け時にラグ３６８を静止面３６０に誘導する。ハブ３６２は、環状の近位に面するスカート３０８を含む近位に面する環状封止面３６９を備える。環状の近位に面するスカートは、針アセンブリが適切に取り付けられたときに注射筒内の遠位に面している環状封止面と接触する。環状の近位に面するスカートを含めることで、ハブ上に柔軟性の高い表面が形成され、ハブと注射筒の遠位に面する環状表面との間の封止の質が改善される。

この実施形態の注射器および針アセンブリは、ラグが静止面３６０上に載ったときに完全なものとなる注射筒に針アセンブリを取り付ける際にラグが斜面にそって移動するという点で前の実施形態と似た機能を果たす。また、この実施形態には、ラグが斜面から静止面に移行するときにラグの移動にさらに抵抗する不連続部が含まれる。また、この不連続部は、針アセンブリが注射筒から取り外されるときにラグの移動にさらに抵抗することが意図されている。この実施形態では、針アセンブリを注射筒に取り付ける際にラグが斜面にそって移動している間に注射筒に関するハブの回転が１００°未満であることが好ましい。さらに、ラグおよび斜面構造は、斜面にそったラグの移動の大部分の行程においてハブが注射筒により緩く保持されるように構成され、これにより、注射器および針アセンブリは、ラグが静止領域に到達する前にルーメンの外に流体を漏出することなく流体を注入することができない。

図１６および１７は、本発明のさらに他の実施形態を例示している。この実施形態は、長手方向軸４４９、流体を保持するための槽４５１を形成する内面４５０、カラー４５５を含む開放遠位端４５３を有する細長い注射筒４４８を備える。カラーの一部は、内面４５７を有する円筒状側壁４５６を含む。４つのラグ４６８は、内面４５７にそって等距離のところに位置し、内向きに突き出る。針アセンブリ４６１は、本体部分４６３を有するハブ４６２を備える。２つの外向きに突き出ている斜面４５９および４つの外向きに突き出ている静止面４６０は、ハブの本体部分の周囲に等間隔で配置される。この実施形態では、これらのラグのうち２つは、針アセンブリの取り付け時に２つの斜面上を移動し上に進み、および静止面上で静止する。他の２つのラグは、斜面を有しない静止面４６０上に静止する。注射筒は、注射筒の開放近位端内に内向きに突き出る遠位に面している環状表面４７６を備える。ハブは、遠位に面する環状表面と接触して、ハブと注射筒との間に封止を形成するように近位に面する環状表面４６９を備える。この実施形態は、図４〜７の実施形態と似た機能を有する。

図１８および１９は、本発明のさらに他の実施形態を例示している。この実施形態では、細長い注射筒５４８は、長手方向軸５４９、流体を保持するための槽を形成する内面、開放近位端、およびカラー５５５を含む開放遠位端５５３を備える。カラーの一部は、外面５５８を有する円筒状側壁５５６を含む。４つの等しい間隔で並ぶラグ５６８は、カラーの外面５５８上に位置決めされる。針アセンブリは、本体部分５６３を有するハブ５６２を備える。本体部分５６３は、内面を有する環状スカート５６６を備える。少なくとも２つの斜面が、内面上に位置決めされ、内向きに突き出る。それぞれの斜面は、静止面で終端し、好ましくは長手方向軸５４９に垂直である。この実施形態は、図４〜７の実施形態と似た機能を有する。針アセンブリは、ラグと係合するハブの回転を通じて注射筒に取り付けられ、これにより、ラグは斜面にそって移動され、静止面に載せられ、そこで、針アセンブリが注射筒に封止される。

図２０および２１を参照すると、注射筒２１などの注射筒は、しばしば射出成形により製作される。この工程は、注射筒の形状内に空の空間を形成する金型キャビティおよび関連するコアピンの使用を伴う。溶融プラスチックがその空間内に注入され、冷却により固化されて、注射筒を形成する。注射筒にネジ山を形成するために、ネジ山コア２４などのネジ山コアが使用される。コアは、所望の部品幾何学的形状の内部のネガである。部品が成形された後、ネジ山２８を汚したり傷つけたりすることなく、ネジ山コアを取り外さなければならない。これは、ネジ山コアをねじって外すことにより行われる。このようにねじって外す作業は、金型設計に応じてさまざまな歯車、ラック、油圧装置および／またはモーターを駆動力として行われる。このように複雑であるため、金型を製造するのにコストがかかる。また、ねじって外す動作は、成形プレスの開閉などの他の成形動作と同時に行うことはできない。したがって、コアを巻き戻す時間が、加工サイクル時間に加わり、部品を製造するコストを押し上げる。注射筒金型は、通常、１００を超えるキャビティを含む多数の金型を使用する多キャビティ構成であるため、ネジ山コアを巻き戻す作業があると、工具設計にまた１つ別の複雑度が加わり、金型コスト、サイクル時間、および工具保守に対する要求条件が増える。

本発明の重要な一態様は、ネジ山コアの巻き戻しを使用せずに注射筒を製作する方法である。本発明の条項によれば、図２２および２３は、これまでに詳しく説明した、図４、５、および７の注射筒４８などの注射筒を成形する工程を例示している。この実施形態では、射出成形金型７００は、注射筒４８の外面を形成する固定本体部分７０１、注射筒内の槽５１を形成する近位コアピン７０２、およびカラー５５の外面５８を形成する移動可能分割キャビティ７０３を備える。移動可能分割キャビティは、さらに、カラー５５内に開口を形成する盛り上がった突起部７０４および斜面５９と静止面６０の一部分も含む。遠位コアピン７０５は、金型が閉じられ、カラーの内側の残りの部分を定めたときに、分割キャビティ７０３上の盛り上がった突起部と接触する。したがって、固定部分、近位コアピン、移動可能分割キャビティ、および遠位コアピンは、注射筒の形状内にキャビティ７０７を形成する。

本発明の方法は、さらに、金型のキャビティ７０７内に溶融した熱可塑性プラスチック材料を射出することと、金型キャビティに対して注射筒が動くことが十分できるように熱可塑性プラスチック材料を固化させる十分な時間的余裕を見ることと、分割キャビティ上の盛り上がっている突起部がカラーの外側にあるように分割キャビティを開くことと、遠位コアピンを回転させずに金型の固定部分から軸方向に近位コアピンおよび成形注射筒を取り外すこととを含む。

移動可能分割キャビティは、さらに、第２の突起部７０８を備えることもできることに留意されたい。遠位コアピンは、第２の突起部と連携し、カラー内に第２の開口を形成するように構成され、図１４の注射器について例示されているように、追加の静止面３６６が斜面３５９と静止面３６０との間に間隔をあけて配置されている。

また、分割キャビティ上の盛り上がった突起部は、遠位コアピンと連携し、斜面にそって広がり、斜面から隔てられたガイド面８６をカラー内に形成し、注射筒から針アセンブリを取り外す際にラグを誘導するようにさらに構成されうる。

さまざまな熱可塑性プラスチック材料が、本発明の方法使用する注射筒の形成に適している。好ましくは、熱可塑性プラスチック材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。

本発明の注射筒を製作する方法により、ネジ山コアを使用せずに、またアンダーカットを発生させずに、ネジ山状構造（斜面）を形成することができる。これは、移動する分割キャビティと静止しているまっすぐな引き遠位コアピンにより達成される。遠位コアピンは、斜面の内径を形成し、外径は、移動可能分割キャビティにより形成される。斜面を形成するこの方法により、巻き戻し方法を用いる場合に比べて少ないコンポーネントでより単純な工具設計を実現できる。可動部品が少ないほど、保守は少なくて済む。それに加えて、分割キャビティを開くのに必要な動作は、金型を開く動きと同時に行われる。

Claims (34)

1. バイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能針アセンブリであって、
   長手方向軸、流体を保持するための槽を形成する内面、開放近位端、カラーを含む開放遠位端、前記開放遠位端内に内向きに突起している遠位に面する環状面、内面および外面を有する円筒状側壁を含む前記カラーの一部を有する細長い注射筒と、
   近位端、遠位端、中を通る導管を備えると共に、前記ハブと前記注射筒との間に封止を形成するために、前記注射筒の前記環状面に接触する環状面を自身の近位に面して備える本体部分を有するハブを備え、さらに、遠位端、近位端、および中を通るルーメンを有するカニューレを備える針アセンブリであって、前記カニューレの前記近位端は前記ルーメンが前記槽と流体連通するように前記ハブの前記遠位端に連結されている針アセンブリと、
   前記カラーおよび前記ハブのうちの一方にあるラグと、前記カラーおよび前記ハブのうちの他方にある斜面および静止面とを備え、前記斜面は針アセンブリ取り付け時に前記ラグを前記静止面に誘導し前記ハブを強制的に前記注射筒に接触させて前記ハブと前記注射筒との間に封止を形成するように前記長手方向軸に対して鋭角をなし、前記注射筒に関する前記ハブの前記回転は前記ラグが前記針アセンブリを前記注射筒に取り付ける際に前記斜面にそって移動する間に１８０°未満であり、
   前記斜面から前記静止面へと前記ラグを移行させるために必要とされるトルク量を増大させるために、前記斜面と前記静止面との間に不連続部を備えることを特徴とするバイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能針アセンブリ。
2. 前記ハブの前記本体部分上の前記近位に面する環状面は、柔軟なスカートであることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
3. 前記ハブは、前記斜面にそった前記ラグが移動する大部分の行程において前記注射筒により緩く保持されており、これにより、前記注射器および前記針アセンブリは、前記ハブが緩く保持されている間、前記ルーメンの外に流体を漏出することなく流体を注入することはできないことを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
4. さらに、前記ラグが前記斜面から前記静止面へ移行するときに前記注射筒に対して前記針アセンブリが回転する際に前記利用者に対し付加的な触覚フィードバックを与えるため前記斜面と前記静止面との間に不連続部を備えることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
5. 前記不連続部は、前記ラグが前記斜面から前記静止面に移行するときに前記ラグの前記移動にさらに抵抗することを特徴とする請求項４に記載の注射器アセンブリ。
6. 前記不連続部は、前記静止面に後退する前に前記ラグが前記カラーに対して近位で少し遠くへ移動するように前記斜面の長さを延ばすことを特徴とする請求項４に記載の注射器アセンブリ。
7. さらに、前記ラグが前記斜面から前記静止面へ移行するときに前記注射筒に対して前記針アセンブリが回転する際に前記利用者に対し付加的な触覚フィードバックを与えるために前記カラー上の隆起部と接触するように構成された前記ハブ上の突起部を備えることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
8. 前記ラグは、４つのラグを含み、前記斜面は、２つの斜面を含み、前記静止面は、２つの静止面を含むことを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
9. 前記注射筒に関する前記ハブの前記回転は、前記針アセンブリを前記注射筒に取り付ける際に前記ラグが前記斜面にそって移動している間に１００°未満であることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
10. 前記ラグは、前記ハブの前記本体部分から外向きに突き出ており、前記斜面は、前記側壁の前記内面上にあることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
11. 前記静止面は、前記側壁を貫通する開口の周囲の一部を含むことを特徴とする請求項１１に記載の注射器アセンブリ。
12. 前記ラグは、前記ハブの前記本体部分から内向きに突き出ており、前記斜面は、前記側壁の前記外面上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
13. 前記ラグは、前記側壁の前記内面から内向きに突き出ており、前記斜面は、前記ハブの前記本体部分上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
14. 前記ラグは、前記側壁の前記外面から外向きに突き出ており、前記斜面は、前記ハブの前記本体部分の内側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
15. さらに、前記カラーの前記側壁と封止係合して前記ハブと前記注射筒との間に二次的封止を形成するための前記ハブの前記本体部分上の外向きに突き出ている環状封止リングを備えることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
16. 前記環状封止リングは、弾性Ｏリングであることを特徴とする請求項１５に記載の注射器アセンブリ。
17. 前記環状封止リングは、前記本体部分に隣接するベースと自由端を有するテーパー付き突起部であり、前記テーパー付き突起部は前記自由端のところよりも前記ベースのところで広くなっていることを特徴とする請求項１５に記載の注射器アセンブリ。
18. 前記環状封止リングは、前記本体部分と一体形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の注射器アセンブリ。
19. さらに、細長いプランジャロッドを備え、前記プランジャロッドは近位端、遠位端、および前記プランジャロッドの前記遠位端にあるストッパーを有し、前記ストッパーは前記注射筒の前記内面と流体で密に係合してスライド可能なように配置され、これにより前記注射筒に関する前記プランジャロッドの相対運動により前記槽から前記カニューレを通して流体を移動することを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
20. 前記ストッパーは、前記ストッパーが前記注射筒の内側の最も遠位の位置にあるときに前記ハブ内の前記導管を部分的に塞ぐための遠位に面している突起部を備えることを特徴とする請求項１９に記載の注射器アセンブリ。
21. さらに、細長い中空針シールドを備え、前記細長い中空針シールドは前記針シールドが前記カニューレを覆うように遠位端および前記ハブに取り外し可能なように係合された開放近位端を有することを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
22. 前記ハブおよび前記カニューレは、熱可塑性プラスチック材料で一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
23. 前記カニューレは、丸みのある遠位先端を備えることを特徴とする請求項１に記載の注射器アセンブリ。
24. バイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能針アセンブリであって、
    長手方向軸、流体を保持するための槽を形成する内面、開放近位端、カラーを含む開放遠位端、前記開放遠位端内に内向きに突き出ている遠位に面する環状面を有し、前記カラーの一部は内面および外面を有する円筒状側壁を含む細長い注射筒と、
    近位端、遠位端、中を通る導管、ハブと前記注射筒との間に封止を形成する前記注射筒の前記環状面と接触する本体部分上の近位に面する環状面を備える前記本体部分を有する前記ハブを備え、さらに、遠位端、近位端、および中を通るルーメンを有するカニューレを備える針アセンブリであって、前記カニューレの前記近位端は前記ルーメンが前記槽と流体連通するように前記ハブの前記遠位端に連結されている針アセンブリと、
    前記ハブの前記本体部分から外向きに突き出ている２つのラグおよびそれぞれの斜面の近位端に静止面を有する前記カラーの前記内面上の２つの斜面であって、前記斜面は前記針アセンブリを前記注射筒に取り付ける際に前記ラグを前記静止面に誘導し前記ハブ上の前記環状面を強制的に前記注射筒上の前記環状面と接触させ前記ハブと前記注射筒との間に前記封止を形成するように前記長手方向軸に対して鋭角をなし、前記注射筒に関する前記ハブの前記回転は前記針アセンブリの取り付け時に前記斜面にそって移動している間、１００°未満であり、前記移動行程において前記ハブは前記注射筒により緩く保持されている、２つのラグおよび２つの斜面と、
    細長いプランジャロッドであって、前記プランジャロッドは近位端、遠位端、および前記プランジャロッドの前記遠位端にあるストッパーを有し、前記ストッパーは前記注射筒の前記内面と流体で密に係合してスライド可能なように配置され、これにより前記注射筒に関する前記プランジャロッドの相対運動により前記槽から前記カニューレを通して流体を移動する、細長いプランジャロッドとを備えることを特徴とするバイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能針アセンブリ。
25. 前記２つのラグは、４つのラグを含み、前記カラーの前記内面は前記針アセンブリを前記注射筒から取り外す際に前記ラグを誘導するためそれぞれの斜面にそって広がり、それぞれの斜面から間隔をあけて配置されるガイド面を含むことを特徴とする請求項２４に記載の注射器アセンブリ。
26. さらに、前記カラーの前記側壁と封止係合して前記ハブと前記注射筒との間に二次的封止を形成するための前記ハブの前記本体部分上の外向きに突き出ている環状封止リングを備えることを特徴とする請求項２４に記載の注射器アセンブリ。
27. さらに、前記ラグが前記斜面から前記静止面へ移行するときに前記注射筒に対して前記針アセンブリが回転する際に前記利用者に対し付加的な触覚フィードバックを与えるため前記斜面のうちの少なくとも１つとその静止面との間に不連続部を備えることを特徴とする請求項２４に記載の注射器アセンブリ。
28. さらに、前記ラグが前記斜面から前記静止面へ移行するときに前記注射筒に対して前記針アセンブリが回転する際に利用者に対し付加的な触覚フィードバックを与えるために前記カラー上の隆起部と接触するように構成された前記ハブ上の突起部を備えることを特徴とする請求項２４に記載の注射器アセンブリ。
29. バイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能ハブであって、
    長手方向軸、流体を保持するための槽を形成する内面、開放近位端、カラーを含む開放遠位端、前記開放遠位端内に内向きに突起している遠位に面する環状面、内面および外面を有する円筒状側壁を含む前記カラーの一部を有する細長い注射筒と、
    近位端および遠位端を備えると共に、前記ハブと前記注射筒との間に封止を形成するために、前記注射筒の前記環状面に接触する環状面を自身の近位に面して備える本体部分を有するハブと、
    前記カラーおよび前記ハブのうちの一方にあるラグと、前記カラーおよび前記ハブのうちの他方にある斜面および静止面とを備え、前記斜面はハブ取り付け時に前記ラグを前記静止面に誘導し前記ハブを強制的に前記注射筒に接触させて前記ハブと前記注射筒との間に封止を形成するように前記長手方向軸に対して鋭角をなし、前記注射筒に関する前記ハブの前記回転は前記ラグが前記ハブを前記注射筒に取り付ける際に前記斜面にそって移動する間に１８０°未満であり、
    前記斜面から前記静止面へと前記ラグを移行させるために必要とされるトルク量を増大させるために、前記斜面と前記静止面との間に不連続部を備えることを特徴とするバイナリアタッチメント機能を有する注射器および着脱可能ハブ。
30. さらに、中を通る導管を有する前記ハブと、
    遠位端、近位端、および中を通るルーメンを有するカニューレとを備え、前記カニューレの前記近位端は、前記ルーメンが前記槽と流体連通するように前記ハブの前記遠位端に連結されていることを特徴とする請求項２９に記載の注射器および着脱可能ハブ。
31. ハブを有する針アセンブリと併用する細長い注射筒を製作する方法であって、前記ハブは外向きに突き出ているラグと近位に面している環状面とを有する本体部分を備え、前記注射筒は長手方向軸と流体を保持するための槽を形成する外面および内面と開放近位端とカラーおよび前記開放遠位端内に突き出ている遠位に面している環状面とを有し、前記カラーの一部は内面および外面を有する円筒形状側壁と斜面と前記内面から内向きに突き出ている静止面とを備え、前記斜面は針アセンブリ取り付け時に前記ラグを前記静止面に誘導し前記ハブ上の前記環状面を強制的に前記注射筒の前記開放近位端の前記環状面に接触させ前記ハブと前記注射筒との間に封止を形成するため前記長手方向軸に対して鋭角をなし、前記注射筒に関する前記ハブの前記回転は、前記針アセンブリを前記注射筒に取り付ける際に前記ラグが前記斜面にそって移動している間、１８０°未満であり、前記方法は、
    注射筒を形成するキャビティを有する、前記注射筒の前記外面を形成する固定部分を含む、射出成形金型と、前記槽を形成する近位コアピンと、前記カラーの前記外面を定め、前記カラー、前記斜面、および前記静止面内に開口を形成する盛り上がった突起部を備える移動可能分割キャビティと、前記カラーの前記内部の前記残り部分を定め、前記分割キャビティ上の前記盛り上がった突起部と接触する遠位コアピンとを備える工程と、
    溶融熱可塑性プラスチック材料を前記金型の前記キャビティ内に注入する工程と、
    前記金型キャビティに対して注射筒が動くことが十分できるように前記熱可塑性プラスチック材料を固化させる十分な時間的余裕を見る工程と、
    前記盛り上がっている突起部が前記カラーの外側にあるように前記分割キャビティを開く工程と、
    前記遠位コアピンを回転させずに前記金型の前記固定部分から軸方向に前記近位コアピンおよび前記注射筒を取り外す工程とを含むことを特徴とする方法。
32. 前記熱可塑性プラスチック材料は、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ、およびこれらの組み合わせからなる群から選択されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
33. 前記分割キャビティ上の前記盛り上がった突起部は、さらに、前記遠位コアピンと連携し、前記斜面にそって広がり、前記斜面から隔てられたガイド面を形成し、前記注射筒から前記針アセンブリを取り外すときに前記ラグを誘導するように構成されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
34. 前記分割キャビティは、第２の突起部を備え、前記コアピンは、前記第２の突起部と連携し、前記カラーおよび第２の静止面内に第２の開口を形成するように構成されることを特徴とする請求項３１に記載の方法。

Images