JP6689194B2 - カートリッジ、ピストン、並びにカートリッジ及びピストンを備えるシリンジ - Google Patents

Description

本発明は、カートリッジ、ピストン、並びにかかるカートリッジ及びピストンを備えるシリンジに関する。具体的には、本発明は、カートリッジコンパートメント、及びかかるコンパートメントと協働する対応するピストンの断面に対する新たな実質的なＤ形状に関する。かかる実質的なＤ形状は、特に複数の円形セグメントによってのみ画定される。

歯科材料は多くの場合、所望の位置に直接分注され得るパッケージ内に保管される。例えば、歯科材料は、パッケージからパッド上に、又はウェル内に分注され得、かつそこから患者の口内に適用され得る。他の状況においては、歯科材料は、かかるパッケージから直接患者の口内に入れられ得る。

歯科材料は更に、多くの場合、使用直前に一緒に混合される、２種類以上の構成成分から調製される。多くの場合、個々の構成成分は、大きなパッケージ、例えば、チューブ、袋、又はカートリッジからの一部として得られる。２種類以上の構成成分を、所望の量で、かつ適切な混合比で、手動又は自動分注することができるパッケージが市販されている。更に、個々に保管された構成成分から、容易に混合された材料の一部分の分注を可能にするパッケージが存在する。

多くの場合、二重バレルシリンジは、二構成成分歯科材料を保管及び混合するために使用される。かかる二重バレルシリンジは、典型的には、２つの隣り合う管状バレルを有し、そこから歯科材料の構成成分がピストンをそれぞれのバレル内に押し込むことによって押し出され得る。一構成では、かかる二重バレルシリンジは、隣り合って配置され、かつ例えば米国意匠特許第３６２，７２２号で開示されるように１つの円筒状構造を全体的に形成するＤ形状のバレルを有する。

既存のシリンジはある利点を提供するが、比較的コンパクトで、かつ使用が容易であり、内部に保管される構成成分の比較的長い保存期間を更に提供するシリンジを提供することの必要性が依然として存在する。

本発明は、一態様において、二構成成分歯科材料を保管及び分注するためのカートリッジに関する。カートリッジは、Ｄ形状に実質的に対応する断面でカートリッジ内に各々延在する２つのコンパートメントを備える。Ｄ形状の外周は、複数の円形セグメントによってのみ画定される。更に、これらの円形セグメントのうちの少なくとも２つは、異なる半径に基づくか、又はそれを有する。これらの異なる半径の各々は一定している。

本発明の目的上、「円形セグメント」は、一定半径を有する技術的用語として理解される。円形セグメントは、具体的には、不定半径を有する円形として数学的にのみ定義され得る直線とは技術的に異なる。

本発明は、それが、ピストンとカートリッジとの間の封止の密閉性を最大化する助けとなるという点で、有利である。更に、本発明は、歯科材料がその特性を実質的に改質することなく、歯科材料、又はその構成成分を、ピストンによって閉鎖されるカートリッジ内に保管することができる期間を最大化する助けとなる。

本発明のカートリッジは、長手方向軸に沿って略線状に延在し得る。カートリッジは、好ましくは、カートリッジが延在するカートリッジ長さの大部分にわたって、外部円筒状形状を有する。コンパートメントは、互いに対して平行に、かつ長手方向軸に対して平行に延在し得る。好ましくは、コンパートメントの各々は、略均一な断面で延在する。２つのコンパートメントは、好ましくは、カートリッジの分離壁によって互いから分離される。

一実施形態において、コンパートメントは、２つの構成成分を１：１の体積比で保管するようにサイズ決定される。しかしながら、他の実施形態において、コンパートメントは、２つの構成成分を１：２、１：３、１：５、１：１０の体積比、又は任意の他の適切な比で保管するようにサイズ決定され得る。かかる異なる体積比は、好ましくは、コンパートメントの使用によって、構成成分のそれぞれの異なる混合比を提供し、コンパートメント断面の不均等にサイズ決定されたＤ形状によって実現され得る。

一実施形態において、円形セグメントは、全ての円形セグメントが一緒になってコンパートメント断面の外周を画定する閉鎖線を形成するように、それらの端部で互いに接合する。

更なる実施形態において、円形セグメントは、接合部を通る２つの円形セグメントのそれぞれの接線が一致するように、接合するか、又は連結される。このため、断面の外周は、いかなる鋭利な縁部も含まずに延在する。

更なる実施形態において、コンパートメント断面の外周は、４つの円形セグメントによってのみ画定され、これらは、互いに統合し、閉鎖線を形成する。具体的には、コンパートメント断面の外周は、好ましくは、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントによってのみ画定される。第１及び第２の円形セグメントは、異なる半径に基づき得、それらの端部の一方で第３の円形セグメントと接合し得、それらの端部の他方で第４の円形セグメントと接合し得る。第３及び第４の円形セグメントは、好ましくは、同一の半径に基づくか、又はそれを有する。第３及び第４の円形セグメントの半径は、好ましくは、第１及び第２の円形セグメントの各々の半径よりも小さく、例えば、第３及び第４の円形セグメントの半径は、第２の円形セグメントの半径の１／３〜１／１０であり得る。更に、第２の円形セグメントの半径は、好ましくは、第１の円形セグメントの半径よりも小さく、例えば、第２の円形セグメントの半径は、第１の円形セグメントの半径の１／３〜１／８であり得る。好ましい実施形態において、これらの半径は、以下の通りであり得る。
−第１の円形セグメントの半径は、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、好ましくは、約２０ｍｍであり得る。
−第２の円形セグメントの半径は、約２ｍｍ〜約１６ｍｍ、好ましくは、約４ｍｍであり得る。
−第３及び第４の円形セグメントの半径は、約０．３ｍｍ〜約３ｍｍ、好ましくは、約０．７ｍｍであり得る。

好ましくは、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントの湾曲は、同一の方向に継続するが、湾曲の大きさは、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントの異なる半径に従って変化し得る。換言すれば、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントから形成される閉鎖線は、好ましくは、いかなる変曲点も含まない。

更なる実施形態において、カートリッジは、前方部分で、カートリッジから２つの構成成分のうちの１つを押し出すためのコンパートメントの各々に対する出口を備える。カートリッジは、前方部分とは反対側の後方部分を更に有し、後方部分は、コンパートメント内にピストンを受容するように構成され得る。具体的には、後方部分は、ピストンがコンパートメントの各々内に受容され得るように構成され得る。

更なる態様において、本発明は、歯科材料の構成成分を分注するためのピストンに関する。ピストンは、好ましくは、本発明のカートリッジと協働するように適合される。具体的には、ピストンは、好ましくは、カートリッジのコンパートメントのうちの１つ又はいずれか内に摺動可能に嵌合するようにサイズ決定及び形状化される。したがって、ピストンは、Ｄ形状に実質的に対応する断面を有する。本明細書に言及されるピストン断面は、ピストンが歯科材料を分注するために移動可能である次元に対して横方向の平面上の断面を指す。更に、ピストンの断面のＤ形状の外周は、複数の円形セグメントによってのみ画定される。この場合もやはり、これらの円形セグメントのうちの少なくとも２つは、異なる半径に基づくか、又はそれを有する。

一実施形態において、円形セグメントは、全ての円形セグメントが一緒になってコンパートメント断面の外周を画定する閉鎖線を形成するように、それらの端部で互いに接合する。円形セグメントは、好ましくは、接合部を通る２つの円形セグメントのそれぞれの接線が一致するように、接合するか、又は連結される。

更なる実施形態において、ピストン断面の外周は、４つの円形セグメントによってのみ画定され、これらは、互いに統合し、閉鎖線を形成する。ピストン断面の外周は、好ましくは、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントによってのみ画定され、第１及び第２の円形セグメントは、異なる半径に基づき、それらの端部の一方で第３の円形セグメントと接合し、それらの端部の他方で第４の円形セグメントと接合する。第３及び第４の円形セグメントは、好ましくは、同一の半径に基づくか、又はそれを有する。第３及び第４の円形セグメントの半径は、好ましくは、第１及び第２の円形セグメントの半径よりも小さく、例えば、第３及び第４の円形セグメントの半径は、第２の円形セグメントの半径の１／３〜１／１０であり得る。更に、第２の円形セグメントの半径は、好ましくは、第１の円形セグメントの半径よりも小さく、例えば、第２の円形セグメントの半径は、第１の円形セグメントの半径の１／３〜１／８であり得る。ピストン断面の周辺の第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントの半径は、好ましくは、オフセット＋コンパートメント断面の周辺の第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントのそれぞれの半径に対応する。このオフセットは、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍであり得る。したがって、好ましい半径は、以下の通りであり得る。
−第１の円形セグメントの半径は、約１０．１ｍｍ〜約５０．５ｍｍ、好ましくは、約２０．１ｍｍであり得る。
−第２の円形セグメントの半径は、約２．１ｍｍ〜約１６．５ｍｍ、好ましくは、約４．１ｍｍであり得る。
−第３及び第４の円形セグメントの半径は、約０．４ｍｍ〜約３．５ｍｍ、好ましくは、約０．８ｍｍであり得る。

更なる実施形態において、ピストンは、好ましくは、スカート型の可撓性封止リップを備える。この封止リップは、好ましくは、ピストンの断面の最も外部の外周を形成する。したがって、本明細書に定義されるピストン断面のいかなる次元も、ピストンの断面の最も外部の外周を指す。ピストンは、ピストン前側及びピストン後側を有するピストン本体を有し得る。ピストン前側が、チャンバ内の構成成分に向くように意図される側を指す一方で、ピストン後側は、構成成分から外方に向くように意図されている。封止リップは、好ましくは、ピストンの前側でピストン本体から突出している。封止リップの断面は、それに沿って封止リップがピストン本体から突出する方向に増加することが好ましい。具体的には、封止リップがピストン本体から突出する方向に沿って、円形セグメントの半径の各々は、増加し、好ましくは、同一のオフセットである。

更なる実施形態において、カートリッジは、２つの構成成分の形態で歯科材料を含有する。好ましい歯科材料は、歯科ライナ、歯科流動物、歯科複合物、歯科樹脂セメント、歯科樹脂変性ガラスアイオノマーセメント、歯科印象材料、及び歯科充填材料から選択され得る。

好ましい実施形態において、カートリッジ及び／又はピストンは、プラスチック材料、具体的には（高密度）ポリプロピレン、ポリブタジエンテレフタレート、ポリアミド、又はポリオキシメチレンで作製される。

更なる態様において、本発明は、本発明によるカートリッジと、本発明の２つのピストンと、を備えるシリンジに関する。シリンジは、分注ノズルと、分注ノズル内に配置される静的ミキサと、を更に備え得る。かかるシリンジは、２つの構成成分が分注ノズルを通して分注されるときにそれらを混合するように構成され得る。ノズルは、ポリプロピレン又はポリカーボネートで作製され得る。

なお更なる実施形態において、シリンジは、構成成分を分注ノズルに向かって押し出すために、ピストンをそれぞれのコンパートメント内に押し込むためのプランジャを備える。プランジャ及びピストンは、１つのピースに形成され得る（例えば、モノリシックに形成される）か、又は２つのピストン及びプランジャから別個のパーツとして組み立てられ得る。

プランジャは、（高密度）ポリプロピレン、ポリブタジエンテレフタレート、ポリアミド、又はポリオキシメチレンで作製され得る。シリンジの全てのパーツは、射出成形によって作製され得る。このため、比較的安価なシリンジが提供され得る。

本発明の一実施形態によるシリンジの斜視図である。 図１に示されるシリンジを通る断面図である。 本発明の一実施形態によるカートリッジの断面図である。 本発明の一実施形態による２つのピストン上の前面図である。

図１は、本発明のカートリッジ１０と、プランジャ２０と、分注ノズル３０と、を有するシリンジ１を示す。シリンジ１のカートリッジ１０は、歯科材料の２つの構成成分で事前充填される。カートリッジ１０は、プランジャ２０によって、カートリッジ１０の後方部分１１で閉鎖される。更に、カートリッジ１０は、分注ノズル３０によって、前方部分１２で開放可能に閉鎖される出口（この図面では見えない）を有する。この実施例において、カートリッジ１０の前方部分１２及び分注ノズル３０は、組み合わせて、回転滑り弁を形成する。かかる回転滑り弁は、カートリッジ１０の出口が分注ノズル３０によって閉鎖される閉鎖位置と、出口が分注ノズル３０によって形成される出口導管３１と流体連通する開放位置との間で回転するように適合される。このため、この開放位置で、シリンジ１内に含有される構成成分は、分注ノズル３０の出口導管３１を通ってカートリッジ１０から押し出されることが可能になる。

この実施例において、カートリッジ１０は、略円筒状の外部形状で延在する。かかる形状が、使用者による動作中、シリンジの比較的簡便な手動での位置付けを提供することが見出されている。具体的には、カートリッジは、好ましくは、円筒状の外部形状でカートリッジ１０の取り扱いによって回転可能である。したがって、カートリッジ１０（ひいてはシリンジ１のカートリッジも同様に）は、比較的容易に片手で回転可能に位置付けられ得る。

更に、この実施例におけるカートリッジは、非円形のフィンガプレート１３を有する。フィンガプレート１３の形状は円形形状に基づくが、切り欠き１４は、カートリッジ１０が平坦な表面上を転がることを妨げる平坦部又は支持点を提供する。このため、シリンジ１が歯科医師のタブレット又はテーブル上に配設される場合、カートリッジ１０のフィンガプレート１３は、好ましくは、シリンジが転がって落下するのを防ぐ。

プランジャ２０は、カートリッジ１０内のコンパートメント（図示せず）内のプランジャ２０の前方端部２３で受容される２つのプランジャロッド２１、２２を有する。後方端部２４で、プランジャ２０は、フィンガプレート２５を有する。フィンガプレート２５は、シリンジ１から歯科材料を押し出すために、プランジャ２０が使用者によって前方に押し込まれることを可能にする。

図２は、カートリッジ１０を通るシリンジ１の断面図を示す。カートリッジ１０は、実質的にＤ形状の断面でカートリッジ１０を通って延在する２つのコンパートメント１５、１６を有する。示されるように、２つの実質的なＤ形状は、カートリッジ１０が、一方では略円筒状の外部形状を有し、他方では実質的に均一な壁厚を有する分離壁１８とともに外壁１７を形成するように、互いに対して鏡像的に配置される。実質的に均一の壁厚は、例えば、射出成形によるカートリッジの製造を容易にする。

図３は、カートリッジ１０の断面形状をより詳細に例解する。具体的には、Ｄ形状の外周は、複数の円形セグメント１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び１９ｄによってのみ画定される。（円形セグメント１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び１９ｄは、それぞれ、第１、第３、第２、及び第４の円形セグメントに対応する。）分離壁に隣接する円形セグメント１９ａは、外壁１７に隣接する反対側の円形セグメント１９ｃとは異なる半径に基づく。具体的には、円形セグメント１９ａは、円形セグメント１９ｃよりも大きい半径に基づく。このため、一方では、実質的なＤ形状が達成されるが、他方では、直線セグメントを避けることができる。円形構造のみに基づく断面を有するコンパートメントは、１つ又は２つ以上の直線構造を有する断面と比較して、より信頼性のある封止を可能にすることが見出された。更に、円形セグメント１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び１９ｄは、２つの円形セグメントの接合部で各円形セグメント上のその接合部を通るそれぞれの接線が一致するような様式で接合する。又は換言すれば、円形セグメント１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、及び１９ｄは、互いに円滑に統合し、一緒になって断面の外周を画定する閉鎖線を形成する。

図４は、２つのピストン２６、２７上の底面図を示す。２つのピストン２６、２７の各々は、図１〜３に示されるカートリッジのそれぞれのコンパートメントにプレス嵌合するように構成される。具体的には、各ピストンの断面形状は、それぞれのコンパートメントの断面形状に対応する。しかしながら、ピストン２６、２７は、好ましくは、過大サイズ決定され、具体的には、それぞれのコンパートメントの断面形状に対して、オフセット分だけ２次元的に拡大される。

各ピストン２６／２７は、それぞれスカート型のリップ封止２６ａ／２７ａを有する。この実施例において、各リップ封止２６ａ／２７ａは、ピストン２６／２７の前面２６ｂ／２７ｂから突出し、その最前端部で円周方向の封止縁部を形成する。封止縁部の形状は、それぞれのコンパートメントの断面形状の２次元的に拡大された形状に対応する。このため、リップ封止２６／２７は、ピストン２６／２７が受容されるコンパートメントを形成するカートリッジ壁とのプレス嵌合を形成するように適合される。したがって、リップ封止２６／２７は、コンパートメントを形成するカートリッジ壁との密閉封止を形成するように適合される。この実施例において、リップ封止２６／２７は、実質的なＤ形状の断面であっても実質的に漏斗形状に突出するが、漏斗開口は、リップ封止２６／２７の自由端部に向かっている。使用のために、ピストン２６／２７は、好ましくは、カートリッジのそれぞれのコンパートメント内でリップ封止２６／２７がコンパートメントに保管されるそれぞれの構成成分に向かって配向された状態で、組み立てられる。したがって、構成成分に向かってピストン２６／２７を押し込んで構成成分を分注することにより、構成成分が加圧され、構成成分における圧力により、リップ封止が、好ましいことに、コンパートメントを形成するカートリッジ壁に向かって付勢される。このため、ピストン２６／２７の押し込み中に構成成分に付与される圧力を増加させることにより、好ましいことに、封止効果が増加する。これにより、分注時の漏出が最小化され得る。更に、円形セグメントのみに基づくリップ封止の断面形状により、封止効果（図面の矢印を参照されたい）が、構成成分における圧力から独立して、リップ封止２６／２７の全周に沿って提供されることが見出された。これは直線セクションを備える断面形状を有するＤ形状のリップ封止とは対照的である。リップ封止の直線セクションは、その中央部分の近くでは（構成成分における圧力によっては）、封止効果をわずかしか提供しない場合があるか、又は更には、いかなる封止効果も提供することができない場合があり、そのため、漏出が生じ得る。かかる不十分な封止効果は、特にカートリッジの保管中、温度変化により、コンパートメント内の圧力（存在する場合）が低い、あるいは圧力が不十分になる場合に、生じ得る。したがって、本発明は、実質的にＤ形状の構成に基づくピストンとカートリッジとの間の封止効果を最大化する助けとなる。

Claims (15)

1. 二構成成分歯科材料を保管及び分注するためのカートリッジであって、前記カートリッジ内に各々延在する２つのコンパートメントを備え、
   各コンパートメントは、実質的にＤ形状の外周によって画定される断面を有し、
   前記断面の外周が、複数の円形セグメントによってのみ画定され、
   前記複数の円形セグメントの各々が、前記断面の外周が直線及び鋭利な縁部を含まないような半径を有し、
   前記円形セグメントのうちの少なくとも２つが、異なる半径に基づき、且つ前記断面の外周において互いに反対側に配置されている、カートリッジ。
2. 前記円形セグメントは、全ての円形セグメントが一緒になって前記断面の外周を画定する閉鎖線を形成するように、それらの端部で互いに接合する、請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記円形セグメントは、隣接する前記円形セグメントのそれぞれの接線であって接合部を通る接線が一致するように接合する、請求項２に記載のカートリッジ。
4. 少なくとも１つの前記断面の外周が、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントによってのみ画定され、
   前記第１及び第２の円形セグメントが、異なる半径に基づき、第１及び第２の円形セグメントの各々が第１及び第２の端部を有し、第１及び第２の円形セグメントの第１の端部が前記第３の円形セグメントと接合し、第１及び第２の円形セグメントの第２の端部が前記第４の円形セグメントと接合して、前記断面の外周を形成している、請求項２又は３に記載のカートリッジ。
5. 前記第３及び前記第４の円形セグメントが、前記第１及び第２の円形セグメントの各々の半径よりも小さい同一の半径に基づく、請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前方部分で、前記カートリッジから２つの構成成分のうちの１つを押し出すための前記コンパートメントの各々に対する出口を備え、前記カートリッジが、前記前方部分とは反対側の後方部分を更に有し、前記後方部分が、前記コンパートメント内にピストンを受容するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載のカートリッジ。
7. 歯科材料の構成成分を分注するためのピストンであって、
   実質的にＤ形状の外周によって画定されるピストン断面を有し、
   前記ピストン断面の外周が、複数の円形セグメントによってのみ画定され、
   前記複数の円形セグメントの各々が、前記ピストン断面の外周が直線及び鋭利な縁部を含まないような半径を有し、
   前記円形セグメントのうちの少なくとも２つが、異なる半径に基づき、且つ前記ピストン断面の外周において互いに反対側に配置されているピストン。
8. 前記円形セグメントは、全ての円形セグメントが一緒になって前記ピストン断面の外周を画定する閉鎖線を形成するように、それらの端部で互いに接合する、請求項７に記載のピストン。
9. 前記円形セグメントは、隣接する２つの前記円形セグメントの接合部で隣接する２つの前記円形セグメントのそれぞれの接線であって前記接合部を通る接線が一致するように連結される、請求項８に記載のピストン。
10. 前記ピストン断面の外周が、第１、第２、第３、及び第４の円形セグメントによってのみ画定され、
    前記第１及び第２の円形セグメントが、異なる半径に基づき、第１及び第２の円形セグメントの各々が第１及び第２の端部を有し、第１及び第２の円形セグメントの第１の端部が前記第３の円形セグメントと接合し、第１及び第２の円形セグメントの第２の端部が前記第４の円形セグメントと接合して、前記ピストン断面の外周を形成している、請求項８又は９に記載のピストン。
11. 前記第３及び前記第４の円形セグメントが、前記第１及び第２の円形セグメントの各々の半径よりも小さい同一の半径に基づく、請求項１０に記載のピストン。
12. 前記ピストン断面の外周を形成する可撓性封止リップを備える、請求項７〜１１のいずれか一項に記載のピストン。
13. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のカートリッジと、２つの請求項７〜１２のいずれか一項に記載のピストンと、を備える、シリンジ。
14. 分注ノズルと、前記分注ノズル内に配置され、かつ２つの構成成分が前記分注ノズルを通して分注されるときにそれらを混合するように構成される静的ミキサと、を更に備える、請求項１３に記載のシリンジ。
15. 前記構成成分を前記分注ノズルに向かって押し出すために、前記ピストンを前記それぞれのコンパートメント内に押し込むためのプランジャを更に備える、請求項１４に記載のシリンジ。

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