JP6594864B2 - 摺動可能なプランジャープラグ、およびそれを有するシリンジ装置 - Google Patents
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Description
一方で、ストッパー/ピストン部材は、シリンジ駆動時にはピストンとして機能し、当該流体を一般的には針を介してシリンジ本体外へと押し出す。
しかしながらこの種の素材を用いてストッパー/ピストン部材を構成した場合、当該素材と投与対象の流体、特に格納状態にある投与対象の流体との相互反応のリスクが存在する。ストッパー/ピストン部材の素材と投与対象の流体とのこのような相互反応は流体を損なうリスクを伴う。
このような実施例によって、ストッパー/ピストン部材の素材と流体との間の相互反応を抑制することが可能である。しかしながら一方では、ストッパー/ピストン部材の前面に対してコーティングを施すことで当該表面の固さが増し、シリンジ本体中に対するストッパー/ピストン部材の組み込み及び移動が難しくなる。より正確には、このような前面コーティングを施すことでストッパー/ピストン部材前面の変形性が低下し、そのためストッパー/ピストン部材をシリンジ本体へ挿入し、シリンジ本体内において摺動させることが難しくなる。
また、通常ストッパー/ピストン部材と駆動部材(通常はピストンロッド)との協働は、ストッパー/ピストン部材の内表面に形成されたねじ山がピストンロッドの先端部に形成された対応するねじ山と係合してなされる。
特許文献1〜5には、従来のシリンジ装置が開示されている。
特に本発明は、貯蔵時および駆動時の封止が完全であることを保証するストッパー/ピストン部材であって、簡易かつ確実な組み込みおよび駆動を可能にするストッパー/ピストン部材の提供を目的とする。
また本発明は、簡易な構造を有することで、特にストッパー/ピストン部材の成型過程およびシリンジ本体への挿入時において、その製造および組み立てにかかる費用が抑えられたストッパー/ピストン部材を提供することを目的とする。
前記中空円筒体の前記少なくとも一つの封止輪郭部は径方向に突出するビード形状を有している、とすることが好ましい。
前記変形輪郭部は、前記前壁の前記軸方向前方外表面の周辺部に形成された溝であり、好ましくはV字形状もしくはU字形状を有する、とすることが好ましい。
前記円筒体は中空形状を有することで内部空間を規定し、当該中空円筒体は、前記前壁に閉ざされた前記軸方向前方端部から軸方向に離れた位置に開口された軸方向後方端部を有する、とすることが好ましい。
前記中空円筒体の内表面にはねじ山が配されており、当該ねじ山は前記駆動部材のねじ山と係合するよう構成されている、とすることが好ましい。
前記ねじ山は不連続であり、前記中空円筒体の前記内表面に形成された複数、好ましくは四本の軸方向に伸びる溝によって分断されている、とすることが好ましい。
また、前記軸方向前方外表面は略平面形状を有し、且つストッパー/ピストン部材の中心軸に直交する、としてもよい。
前記中空円筒体の前記少なくとも一つの封止輪郭部および前記前壁の前記封止輪郭部が、前記シリンジ本体の円筒形内表面と密閉状態で協働し、前記軸方向前方外表面が前記流体と接触する、とすることが好ましい。
また、本発明は、上述のストッパー/ピストン部材を製造するための機械であり、前記中空円筒体の形状を規定する第一金型部分と、前記前壁の形状を規定する第二金型部分とを有する、ことを特徴とする機械を提供する。
第1の実施の形態において、弾性体、ゴム、もしくはその他の好適な材料を用いて形成されたストッパー/ピストン部材10は中空円筒体11を有する。
中空円筒体11は開口された軸方向後方端部12を有し、またその軸方向前方端部が前壁13により閉塞されている。したがって、本実施の形態においてストッパー/ピストン部材10は、略円筒形状を有し、一端側に開口を有しかつ多端側が閉ざされた袋小路状の内部空間15を有するものである。
軸方向前方外表面131にはコーティング135が施されている。コーティング135はETFEを用いて形成された薄膜であることが好ましい。コーティング135は、流体とストッパー/ピストン部材10の素材との相互反応を可及的に抑制するために施されている。
軸方向前方外表面131は図1〜図3、および図11、図12に示される実施の形態のように円錐形状を有することで軸方向先端部1310を規定しても良い。また、軸方向前方外表面131は図4、図13、図14に示されるように平面形状を有し、かつストッパー/ピストン部材の中心軸に対し略直交しても良い。
本発明において、前壁13の軸方向前方外表面131は変形輪郭部133を有する。変形輪郭部133はストッパー/ピストン部材10のシリンジ本体1への挿入を容易にするために変形するよう構成されている。変形輪郭部133は封止輪郭部130の径方向内側に配される。換言すれば、変形輪郭部133は前壁13における径方向外縁以外の箇所に配されている。
なお、ここでいうコーティング135の脆弱な部分とは、ストッパー/ピストン部材の成型中にちぎれおちてしまう可能性がある部分だけでなく、ストッパー/ピストン部材の使用中、例えばシリンジ内の所定位置にストッパー/ピストン部材を位置させるためにストッパー/ピストン部材に圧力が加えられた場合に上述の鋭角部において割れたりちぎれたりしてしまう可能性がある部分をも意味する。このように、変形輪郭部133が鋭角である場合、コーティング135が不連続なものとなるリスクが生じる。
この構成により、シリンジ本体1内部とストッパー/ピストン部材10の封止輪郭部130のコーティングされた部分との間で第一円筒形状封止領域が形成されることが保証される。このような構成とすることにより、特にシリンジに対して高い圧力がかかった状態での良好な封止状態が形成される。
図2は、シリンジ本体1に挿入後のストッパー/ピストン部材10を示す。図2において、変形輪郭部133が径方向に変形することで前壁13の封止輪郭部130のシリンジ本体1内への侵入が容易になっている状況が確認できる。
そして、ストッパー/ピストン部材10が挿入管2内を進むにつれ前壁13は径方向に変形し、やがてシリンジ本体1に容易に挿入可能な最大変形状態(図3最上部に図示)まで変形する。
前壁13の軸方向前方外表面131に変形輪郭部133を配することで挿入の容易化を図ることでできる。
図9および図10は、ピストンの軸方向前方外表面131におけるETFEコーティングの存在がピストンの挿入管2内での移動に必要な力の増大をもたらすことを示す。具体的には、ピストンに形成されたETFE膜により、始動および摺動に必要な力が30%〜40%程度増加することが分かる。
変形輪郭部133の形成は、ETFEコーティングに付随するこのような摩擦力の増加を低減し、コーティングされたストッパー/ピストン部材を上述のようにより確実かつ安全に挿入することを可能にする。
図1、図4、および図11〜図14に示されるように、前壁13の封止輪郭部130は、軸方向前方外表面131の変形輪郭部133と、軸方向前方外表面131よりも軸方向後方にずらして配された径方向外縁凹部137との間に形成されることが好ましい。図2および図12に示されるように、径方向外縁凹部137もまた、ストッパー/ピストン部材のシリンジ本体1への挿入時および挿入後に変形、特に径方向に変形した状態となる。
ストッパー/ピストン部材10の内部空間15は、ねじ山115を有しても良い。そして、ねじ山115は不連続であることが好ましい。この実施の形態は後述するようにストッパー/ピストン部材の成型を容易にする。
図6は、図1のストッパー/ピストン部材10の中空円筒体11を規定する金型のコアを示す。図6に示すように、コア200の末端部211には雄ねじ215が設けられている。雄ねじ215は4本の軸方向に伸びる溝216によって遮断もしくは分断されている。
いうまでもなく、図4および図13に示される実施の形態、すなわちストッパー/ピストン部材10の前面が平面形状を有し中心軸と直交する実施の形態においてもこのような不連続なねじ山を必要に応じて形成することができる。
図7は図1に示されるストッパー/ピストン部材10を製造するための機械を示す。当該機械は図7下側の第一金型部分201と図7上側の第二金型部分202とを有する。第一金型部分201は中空円筒体11を形成するために用いられ、そのため図6に示されるようにコア200を有する。
図8は、第一金型部分201の上方からの斜視図であり、第一金型部分201内のコア200を示す。
なお、従来知られているように、本発明のピストンの全体に対してさらにシリコーンオイルを用いてコーティングを施し、ピストンの摺動性、特にピストンのシリンジへの挿入時における摺動性を向上させることができる。
ここまで、様々な実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもない。すなわち、本発明は、請求項が規定する発明の範囲内で当業者がなすことができる種々の有用な変更をも包含する。
Claims (15)
- 特に、弾性体を用いて形成されたストッパー/ピストン部材(10)であって、
外表面に少なくとも一つの封止輪郭部(110)を有する円筒体(11)と
前記円筒体(11)の軸方向前方端部を閉塞する前壁(13)とを備え、
前記前壁(13)の軸方向前方外表面(131)にはコーティング(135)が施されており、当該コーティング(135)は好ましくはエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)の膜であり、
前記前壁(13)の径方向外縁には前記封止輪郭部(110)とともにシリンジ本体(1)を封止する封止輪郭部(130)が形成されており、
前記前壁(13)の軸方向前方外表面(131)における前記封止輪郭部(130)の径方向内側に変形輪郭部(133)が形成されており、
前記封止輪郭部(130)は、前記変形輪郭部(133)と、前記軸方向前方外表面(131)より軸方向後方にずらして配された径方向外縁凹部(137)との間に形成され、
前記変形輪郭部(133)は、軸方向後方へ、前記径方向外縁凹部(137)は、軸方向前方へ、窪んだ形状をしており、
前記封止輪郭部(130)は、軸方向において、前記変形輪郭部(133)の最も窪んだ位置と前記径方向外縁凹部(137)の最も窪んだ位置との間で、外径が最大となる部分を有し、
前記変形輪郭部(133)は径方向に変形可能に構成されることで、ストッパー/ピストン部材(10)のシリンジ本体(1)内への挿入、および/もしくはストッパー/ピストン部材(10)のシリンジ本体(1)内部における摺動を容易にし、
前記径方向外縁凹部(137)もストッパー/ピストン部材(10)のシリンジ本体(1)内への挿入、および/もしくはストッパー/ピストン部材(10)の駆動時に径方向に変形する
ことを特徴とするストッパー/ピストン部材。 - 前記円筒体(11)は、前記封止輪郭部(110)を複数、好ましくは二つ有する請求項1のストッパー/ピストン部材。
- 前記円筒体(11)の前記少なくとも一つの封止輪郭部(110)は径方向に突出するビード形状を有している請求項2のストッパー/ピストン部材。
- 前記変形輪郭部(133)は、前記前壁(13)の前記軸方向前方外表面(131)の周辺部に形成された溝であり、好ましくはV字形状もしくはU字形状を有する請求項1から3までのいずれかに記載のストッパー/ピストン部材。
- 前記円筒体(11)は中空形状を有することで内部空間(15)を規定し、
当該円筒体(11)は、前記前壁(13)に閉ざされた前記軸方向前方端部から軸方向に離れた位置に開口された軸方向後方端部(12)を有する請求項1から4までのいずれかの請求項に記載のストッパー/ピストン部材。 - 前記内部空間(15)はシリンジ装置の駆動部材と協働する請求項5に記載のストッパー/ピストン部材。
- 前記円筒体(11)の内表面にはねじ山(115)が配されており、当該ねじ山(115)は前記駆動部材のねじ山と係合するよう構成されている請求項6に記載のストッパー/ピストン部材。
- 前記ねじ山(115)は不連続であり、前記円筒体(11)の前記内表面に形成された複数、好ましくは四本の軸方向に伸びる溝(116)によって分断されている請求項7に記載のストッパー/ピストン部材。
- 前記軸方向前方外表面(131)は、円錐形状を有し、その中央において軸方向先端部(1310)を規定する請求項1から8までのいずれかに記載のストッパー/ピストン部材。
- 前記軸方向前方外表面(131)は略平面形状を有し、且つストッパー/ピストン部材(10)の中心軸に直交する請求項1から8までのいずれかに記載のストッパー/ピストン部材。
- シリンジ装置であって、
流体を貯留する円筒形シリンジ本体(1)を有し、
前記シリンジ本体(1)に、請求項1から10のいずれかに記載のストッパー/ピストン部材(10)が摺動可能に挿入されてなる
ことを特徴とするシリンジ装置。 - 前記円筒体(11)の前記少なくとも一つの封止輪郭部(110)および前記前壁(13)の前記封止輪郭部(130)が、前記シリンジ本体(1)の円筒形内表面と密閉状態で協働し、前記軸方向前方外表面(131)が前記流体と接触する請求項11に記載のシリンジ装置。
- 前記封止輪郭部(130)の少なくとも一部に前記コーティング(135)が施されていることで、前記シリンジ本体(1)の前記円筒形内表面と当該コーティングされた封止輪郭部(130)との間に円筒形状の封止領域が形成される請求項12に記載のシリンジ装置。
- 請求項1から10までのいずれかに記載のストッパー/ピストン部材(10)を製造するための機械であり、
前記円筒体(11)の形状を規定する第一金型部分(201)と、
前記前壁(13)の形状を規定する第二金型部分(202)とを有する、
ことを特徴とする機械。 - 前記第一金型部分(201)は、コア(200)を有し、当該コア(200)は本体部(210)と、当該本体部(210)から延出し前記内部空間(15)を形成する軸方向末端部(211)を有し、当該軸方向末端部(211)には複数、好ましくは四本の、軸方向に伸びるスプライン(216)によって分断された雄ねじ(215)が設けられており、それにより前記ストッパー/ピストン部材(10)のねじ山(115)と軸方向の溝(116)が形成される
請求項14に記載の機械。
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