JP6548004B2 - 注射器用ガスケットおよびそのガスケットを用いた医療用注射器 - Google Patents
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Description
プレフィルド注射器は、従来の注射器、すなわち使用直前にバイアル等他の容器から薬液を吸い上げて使用する従来の注射器とは異なり、長期間薬液が接する容器としての性能が要求される。
注射器に使用されるガスケットに求められる特性としては、気密性と低摺動性が挙げられる。
気密性とは、シリンジバレル内の薬液が外部へ漏れることなく使用でき、外部からシリンジバレル内への異物の侵入を防ぐことを示す。低摺動性とは、注射器使用時に、使用者が片手で無理なく、操作用ロッド(押し子)でガスケットを移動できることを示す。
しかしながら、ガスケット先端部の周囲断面の曲率半径Rを小さくし過ぎると、ガスケットがいわゆるラミネートガスケットの場合(ゴム製ガスケットの表面にラミネートフィルムが積層されたガスケットのことを言う。)、ガスケット成型時にラミネートフィルムが破れる可能性が高まるという課題が生じる。
特許文献2では、ガスケット先端部の周囲断面の曲率半径Rを0.7mm以上とすることで、シリンジバレル内でガスケットが傾いた際にも気密性を確保できる構成が提案されているが、ガスケット先端部の周囲断面の曲率半径Rを大きくした場合は、ガスケットの摺動性は改善されるものの、気密性が悪化するという問題がある。
請求項1記載の発明は、弾性材で構成された円柱形状の本体と、前記本体の後端面から前記本体内へ向かって凹設された雌ねじ凹部と、ガスケット操作用ロッドのヘッド部が前記雌ねじ凹部に対して奥まで螺合された状態において、当該ロッドの前記ヘッド部の先端と前記雌ねじ凹部の底面との間に位置し、前記螺合によって雌ねじ凹部の底面を押圧する押圧部材と、を含み、前記押圧部材は、前記雌ねじ凹部の内径よりも小さな外径を有する円板状または円環状で、所定の厚みを有することを特徴とする、注射器用ガスケットである。
請求項5記載の発明は、前記押圧部材は、前記螺合された前記ヘッド部の先端と前記雌ねじ凹部の底面との間に挟まれて、弾性材で構成された前記本体の外周面が縮む方向に前記本体を軸方向に押圧していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の注射器用ガスケットである。
請求項7記載の発明は、前記円周面部は環状の突部を含み、円柱形状の前記本体の軸方向に見て少なくとも2つの環状の突部が設けられていることを特徴とする、請求項6に記載の注射器用ガスケットである。
請求項9記載の発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の注射器用ガスケットと、当該注射器用ガスケットが嵌合されるシリンジバレルと、前記シリンジバレルに嵌合された前記注射器用ガスケットに螺合され、注射器用ガスケットを移動操作するための操作用ロッドと、を含むことを特徴とする、医療用注射器である。
請求項10記載の発明は、弾性材で構成された円柱形状の本体と、前記本体の後端面から前記本体内へ向かって凹設された雌ねじ凹部と、を含む注射器用ガスケットと、前記注射器用ガスケットが嵌合されるシリンジバレルと、先端部に前記注射器用ガスケットの前記雌ねじ凹部と螺合するヘッド部が備えられ、前記シリンジバレルに嵌合された前記注射器用ガスケットに螺合され、注射器用ガスケットを移動操作するための操作用ロッドと、を含む医療用注射器であって、前記操作用ロッドのヘッド部の先端には、前記ヘッド部が前記雌ねじ凹部に対して奥まで螺合された状態において、当該ヘッド部と前記雌ねじ凹部の底面との間に位置し、前記螺合によって雌ねじ凹部の底面を押圧する押圧部材を構成するロッド側押圧板が設けられ、前記押圧部材は、前記雌ねじ凹部の内径よりも小さな外径を有する円板状または円環状で、所定の厚みを有することを特徴とする、医療用注射器である。
図1は、この発明の一実施形態に係る医療用注射器、いわゆるプレフィルド注射器と呼ばれる注射器を分解状態で示す図である。図1において、シリンジバレル11は半分が断面で表わされ、ガスケット13は、全体が断面で表わされている。
図1を参照して、プレフィルド注射器10は、円筒形状のシリンジバレル11と、シリンジバレル11の先端に取り付けられたキャップ30と、シリンジバレル11に嵌められて栓をするガスケット13と、シリンジバレル11内を往復移動し得る操作用ロッド12とを含んでいる。操作用ロッド12の先端は、ガスケット13に連結される。ガスケット13は、弾性材(ゴムまたはエラストマ等)で構成された本体14と、本体14の表面に積層されたラミネートフィルム15とを含むいわゆるラミネートガスケットが使用されている。ガスケット13にはシリンジバレル11の内周面16と気密的・液密的に接する2つの円周面部17が備えられている。
ガスケット13は、短軸の略円柱形状で、その先端面19は、たとえば軸中心部が突出する鈍角の山形形状をしている。そして後端面20から軸方向に本体14内へ向かって凹設された雌ねじ凹部21が形成されている。操作用ロッド12のヘッド部18が、ガスケット13の雌ねじ凹部21に螺合されることにより、操作用ロッド12の先端にガスケット13が装着される。
図2は、図1に示すガスケット13だけを拡大して描いた図で、ガスケット13は断面で示されるとともに、図1とは上下が逆に向いて描かれている。
図2を参照して、この実施形態に係るガスケット13の構成について、より詳細に説明をする。
この実施形態に係るガスケット13には、本体14の後端面20から本体14内へ向かって凹設された雌ねじ凹部21が形成されている。そして、雌ねじ凹部21の底面23には、当該底面23から雌ねじ凹部21内へ盛り上がるように、押圧部材22が備えられている。押圧部材22は、本体14と一体に形成されていて、雌ねじ凹部21の底面23が膨らんだ膨出突部となっている。
また、この実施形態では、押圧部材22は、本体14と一体に形成されたものであると説明した。しかし、押圧部材22は、本体14と一体形成されたものに限らず、別部材で作られて、雌ねじ凹部21の底面23に配置されたものであってもよい。その場合、押圧部材22は、弾性材ではなく、たとえば樹脂や金属等の硬い部材で作られていてもよい。
そして、これら各寸法は、
0.05≦Rs/Rn …(1)
(Ts/Rn)/(Rs/Rn)≦0.095 …(2)
の2つの関係式を満たすものであることが、特に望ましい。
図3を参照して説明すると、ガスケット13の雌ねじ凹部21の底面23に押圧部材22を設けた場合、操作用ロッド12のヘッド部18を雌ねじ凹部21に螺合させ、ヘッド部18の螺合力が強くなるように締め込むと、ヘッド1部18により押圧部材22が押されて、雌ねじ凹部21の底面23に本体14の先端面19方向へ押し上げ力が働く。すなわち、本体14には、軸方向への荷重が加わる。この場合、本体14は弾性材で形成されているため、僅かではあるが、本体14の円周面部17が痩せる方向(縮む方向)へ弾性変形をする。これにより、シリンジバレル11の内周面16とガスケット13の円周面部17との接圧力が減少して、ガスケット13の摺動性が良くなるものである。
図4は、この発明の他の実施形態に係るガスケットの構成を示す図である。図4に示す実施形態では、押圧部材22が、ガスケット本体14側に設けられた構成ではなく、操作用ロッド12側に設けられた構成が示されている。
なお、押圧部材22を操作用ロッド12側に設けた場合においても、押圧部材22は、円板状であってもよいし(図4(A))、円環状であってもよく(図4(B))、いずれにしろ、所定の厚みTsを有する形状であればよい。
そのあとは様々な工程があるが、たとえば、
(1) 滅菌工程を経て、保管、輸送、使用時に操作用ロッドを篏合させて使用する。
(2) 滅菌前に操作用ロッドを篏合させ、操作用ロッドごと滅菌工程を経て保管、輸送、使用する。
(3) 滅菌工程を経ず無菌充填し、保管、輸送、使用時に操作用ロッドを篏合させて使用する。
(4) 滅菌工程を経ず無菌充填し、操作用ロッドを篏合させた後、保管、輸送、使用する。
(2)および(4)の場合は、使用までは操作用ロッドとガスケットを軽く嵌合された状態にしておくことで、雌ねじ凹部21の底面が押圧されない状態を保ち、滅菌、保管、輸送時にはガスケットとシリンジバレルの内周面との面圧を高い状態とし、気密性を高い状態にする。
なお、上記の実施形態では、ガスケットは、いわゆるラミネートガスケットを例にとって説明したが、不活性フィルム等が積層されていないガスケットであっても、本発明を適用できる。
作成したガスケットは、それぞれ、以下の条件を満たすものである。
<比較例A−1>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
押圧部材22はなし。
100mL用
<比較例B−1>
Rg=21.0mm
Rn=11.2mm
押圧部材22はなし。
20mL用
<比較例C−1>
Rg=9.2mm
Rn=4.4mm
押圧部材22はなし。
2.25mL用
<実施例A−1>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=9.7mm
Ts=1.6mm
100mL用
<実施例A−2>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=9.7mm
Ts=2.4mm
100mL用
<実施例A−3>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=9.7mm
Ts=3.2mm
100mL用
<実施例A−4>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=12.9mm
Ts=2.1mm
100mL用
<実施例A−5>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=17.8mm
Ts=1.6mm
100mL用
<実施例A−6>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=9.7mm
Ts=0.8mm
100mL用
<実施例A−7>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=9.7mm
Ts=4.0mm
100mL用
<実施例A−8>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=12.9mm
Ts=3.2mm
100mL用
<実施例A−9>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=17.8mm
Ts=3.2mm
100mL用
<実施例B−1>
Rg=21.0mm
Rn=11.2mm
Rs=4.8mm
Ts=1.2mm
20mL用
<実施例C−1>
Rg=9.2mm
Rn=4.4mm
Rs=1.9mm
Ts=0.9mm
2.25mL用
<実施例A−10>
Rg=33.5mm
Rn=20.0mm
Rs=10.0mm
Ts=2.0mm
100mL用
なお、実施例A−10は、図4に示す操作用ロッド12側に押圧部材22があるものとした。
<気密性試験>
図5に示すように、シリンジバレルにテスト液を封入し、作成したガスケットを打栓して封をした状態で放置した。
テスト液:純水
シリンジバレル:COP製
放置温度:40℃
放置時間:1週間
評価方法は、
第1ピーク(第1の円周面部17a)を超えてテスト液が凹部24まで浸入したか否か
を観察することにより行った。
〇 液なし
△ 小さな液滴(1mm以下)
× 大きな液滴(1mmを超える)
試験機:オートグラフ((株)島津製作所製)
試験温度:室温
試験速度:5mm/s
テスト液:純水
評価方法:加圧時の荷重を計測する。(図6を参照)
摺動性 押圧部材22がないときを基準100とし、
〇 摺動性 98以下
× 摺動性 98を超える
摺動性が2%以上低減(軽く)できたものを〇とする。
〇 手動で締めつける際、スムーズに奥まで締めつけることができる。
× 奥まで締めつけることができない。
11 シリンジバレル
12 操作用ロッド
13 ガスケット
14 本体
16 内周面
17 円周面部
18 ヘッド部
19 先端面
20 後端面
21 雌ねじ凹部
22 押圧部材
23 底面
Claims (10)
- 弾性材で構成された円柱形状の本体と、
前記本体の後端面から前記本体内へ向かって凹設された雌ねじ凹部と、
ガスケット操作用ロッドのヘッド部が前記雌ねじ凹部に対して奥まで螺合された状態において、当該ロッドの前記ヘッド部の先端と前記雌ねじ凹部の底面との間に位置し、前記螺合によって雌ねじ凹部の底面を押圧する押圧部材と、
を含み、
前記押圧部材は、前記雌ねじ凹部の内径よりも小さな外径を有する円板状または円環状で、所定の厚みを有することを特徴とする、注射器用ガスケット。 - 前記押圧部材は、前記雌ねじ凹部の底面が凹部内へ盛り上がるように、前記本体側に前記本体と一体的に設けられた底面膨出突部により構成されることを特徴とする、請求項1に記載の注射器用ガスケット。
- 前記雌ねじ凹部の内径をRn、前記押圧部材の外径をRsとしたとき、
0.05≦Rs/Rn
の関係を満たすことを特徴とする、請求項1または2に記載の注射器用ガスケット。 - 前記押圧部材の厚みをTsとしたとき、
(Ts/Rn)/(Rs/Rn)≦0.095
の関係を満たすことを特徴とする、請求項3に記載の注射器用ガスケット。 - 前記押圧部材は、前記螺合された前記ヘッド部の先端と前記雌ねじ凹部の底面との間に挟まれて、弾性材で構成された前記本体の外周面が縮む方向に前記本体を軸方向に押圧していることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の注射器用ガスケット。
- 前記本体の表面に積層されたラミネートフィルムを含み、
前記ガスケットは、シリンジバレルの内周面に接する円周面部を有するプレフィルドシリンジ用のガスケットであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の注射器用ガスケット。 - 前記円周面部は環状の突部を含み、円柱形状の前記本体の軸方向に見て少なくとも2つの環状の突部が設けられていることを特徴とする、請求項6に記載の注射器用ガスケット。
- 前記ガスケットは、2.25mLサイズ以上の注射器に適用されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の注射器用ガスケット。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の注射器用ガスケットと、
当該注射器用ガスケットが嵌合されるシリンジバレルと、
前記シリンジバレルに嵌合された前記注射器用ガスケットに螺合され、注射器用ガスケットを移動操作するための操作用ロッドと、
を含むことを特徴とする、医療用注射器。 - 弾性材で構成された円柱形状の本体と、前記本体の後端面から前記本体内へ向かって凹設された雌ねじ凹部と、を含む注射器用ガスケットと、
前記注射器用ガスケットが嵌合されるシリンジバレルと、
先端部に前記注射器用ガスケットの前記雌ねじ凹部と螺合するヘッド部が備えられ、前記シリンジバレルに嵌合された前記注射器用ガスケットに螺合され、注射器用ガスケットを移動操作するための操作用ロッドと、
を含む医療用注射器であって、
前記操作用ロッドのヘッド部の先端には、前記ヘッド部が前記雌ねじ凹部に対して奥まで螺合された状態において、当該ヘッド部と前記雌ねじ凹部の底面との間に位置し、前記螺合によって雌ねじ凹部の底面を押圧する押圧部材を構成するロッド側押圧板が設けられ、
前記押圧部材は、前記雌ねじ凹部の内径よりも小さな外径を有する円板状または円環状で、所定の厚みを有することを特徴とする、医療用注射器。
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