JP6865220B2 - コネクタ - Google Patents

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Description

本開示は、ハウジングの内部に区画された収容凹部の内周面上を摺動可能な弁体を備えるコネクタに関する。
従来、例えば医療用の輸液装置や体液採取装置などにおいて、流体の流路形成部材同士を接続するためのコネクタが用いられている。そのようなコネクタとしては、内部流路を区画するハウジングと、内部流路とハウジングの外部との連通を遮断可能な弁体と、を備えるものが知られている。
このようなコネクタは、例えば特許文献1に記載されるように、ハウジングの管体接続部に管体を接続すると、弁体が、付勢力に抗して前記管体に押されることによって、内部流路とハウジングの外部との連通を遮断する閉塞位置から、内部流路と前記管体の内腔とを連通させる開放位置まで、ハウジングの内部に区画された収容凹部の内周面上を摺動するように構成されている。
このような構成によれば、コネクタへの管体の接続・分離操作に伴う内部流路容積の変動を抑制し、もって、コネクタの接続・分離時に、意図しない生体への薬液の押出しや生体からの体液の引き込みを生じ難いコネクタの実現を可能にすることができる。
国際公開第2015/145998号
しかしながら、前述したような従来の構成のコネクタでは、閉塞位置において内部流路に面する弁体の表面の形状等によっては、内部流路内の圧力が上昇したときに、その上昇した圧力によって弁体が開放位置に向けて移動し、流体の漏れが生じるおそれがあった。
本開示は、このような問題を解決するために開発されたもので、内部圧力が上昇したときの流体の漏れの発生を抑制できるコネクタを提供することを目的とする。
本発明の一態様としてのコネクタは、管体を接続可能な管体接続部を有すると共に、該管体接続部に接続された前記管体の内腔と連通する内部流路と、収容凹部と、を内部に区画するハウジングと、前記管体接続部への前記管体の接続に伴い、付勢力に抗して前記管体に押されることで、前記内部流路と前記ハウジングの外部との連通を遮断する閉塞位置から、前記内部流路と前記管体の内腔とを連通させる開放位置まで、前記収容凹部の内周面上を摺動する弁体と、を備え、前記弁体は、前記閉塞位置側から前記開放位置側への摺動に伴い、前記ハウジングに設けられた受け部に押付けられ、弾性変形によって前記受け部を乗越える乗越え部を備える。
本発明の1つの実施形態として、前記乗越え部は、前記弁体の前記閉塞位置において前記受け部に当接している。
本発明の1つの実施形態として、前記弁体は、前記閉塞位置から前記開放位置まで前記収容凹部の内周面上を摺動する環状のシール部を備える。
本発明の1つの実施形態として、前記収容凹部の内周面に前記受け部が形成されており、前記乗越え部は、環状をなすと共に前記シール部として機能するように構成されている。
本発明の1つの実施形態として、前記乗越え部は環状凸部であり、前記受け部は環状段部である。
本発明の1つの実施形態として、前記弁体は、前記閉塞位置から前記開放位置の反対側への摺動に伴い、前記ハウジングに設けられた第2の受け部に押付けられる押付け部を備える。
本発明の1つの実施形態として、前記押付け部は、前記弁体の前記閉塞位置において前記第2の受け部に当接している。
本発明の1つの実施形態として、前記管体接続部は、前記管体を嵌合可能な接続開口を含み、前記第2の受け部は、前記接続開口に連なる内周面に形成されており、前記押付け部は、前記弁体の前記閉塞位置において前記第2の受け部に液密に当接する環状のシール部として機能するように構成されている。
本発明の1つの実施形態として、前記押付け部は環状凸部であり、前記第2の受け部は環状段部である。
本発明の1つの実施形態として、前記押付け部は、前記弁体の前記開放位置への摺動に伴い前記収容凹部内まで移動可能であり、前記押付け部及び前記乗越え部は、それぞれ、環状凸部であり、前記押付け部の周長は、前記乗越え部の周長よりも小さい。
本発明の1つの実施形態として、前記押付け部の周長は、前記収容凹部の内周面の周長よりも小さい。
本発明の1つの実施形態として、前記収容凹部内には、前記弁体に前記開放位置側から前記閉塞位置側に向かう付勢力を付与するばね体が配置されている。
本発明の1つの実施形態として、前記弁体と前記ばね体とを一体に有する弾性材料からなる弁部材を備える。
本発明の1つの実施形態として、前記ハウジングは、前記管体接続部を有するキャップ部材と、前記収容凹部を有するホルダ部材とによって構成されており、前記内部流路は、前記キャップ部材と前記ホルダ部材との間に区画される空間を含む。
本開示によれば、内部圧力が上昇したときの流体の漏れの発生を抑制できるコネクタを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るコネクタの側面図である。 図1のA−A断面図である。 図2の断面を示す、コネクタの断面斜視図である。 図3の状態からキャップ部材を分離した状態で示す、コネクタの分解斜視図である。 図4の状態から弁部材を分離した状態で示す、コネクタの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタに管体を接続した状態を、図2に準じて示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの変形例を、図2に準じて示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るコネクタの他の変形例を、図2に準じて示す断面図である。
以下、図1〜図8を参照して、本発明の一実施形態に係るコネクタ1とその様々な変形例について、詳細に例示説明する。本明細書において上下方向とは、収容凹部13の内周面13aの中心軸線Oに沿う方向を意味し、上方とは収容凹部13の開口側(図2における上側)、下方とは収容凹部13の底面13b側(図2における下側)を意味する。
図1〜図3に示すように、本実施形態に係るコネクタ1は、ハウジング10と、弁体20と、を備えている。図6に示すように、ハウジング10は、管体Tを接続可能な管体接続部11を有すると共に、該管体接続部11に接続された管体Tの内腔T1と連通する内部流路12と、収容凹部13と、を内部に区画している。弁体20は、収容凹部13内に配置されたばね体30によって、開放位置側から閉塞位置側に向かう(すなわち、図6において下方から上方へ向かう)付勢力を付与されている。
弁体20とばね体30とは、例えばゴムや熱可塑性エラストマーなどの弾性材料からなる弁部材Vの一部を構成している。すなわち、コネクタ1は、弁体20とばね体30とを一体に有する弾性材料からなる弁部材Vを備えている。弁体20とばね体30とは別体に構成してもよい。ばね体30を樹脂製又は金属製等のコイルばねとして構成してもよい。
ハウジング10は、管体接続部11を有するキャップ部材Cと、収容凹部13を有するホルダ部材Hとによって構成されており、内部流路12は、キャップ部材Cとホルダ部材Hとの間に区画される空間を含んでいる。ハウジング10は、このような2つの部材で構成されるものに限られず、3つ以上の部材や、単一の部材で構成してもよい。キャップ部材C、ホルダ部材H等のハウジング10を構成するための部材は、例えば合成樹脂製とすることができる。
ハウジング10は、管体接続部11の反対側の端部に、他のコネクタに接続可能な接続管体14を備えている。接続管体14は、ルアーロック式のオスルアーとして構成されている。接続管体14を取り囲む筒状部14aの内周面には、ルアーロック用の雌ねじ(図示省略)が形成されている。接続管体14の内腔は、弁体20によって閉塞可能な内部流路12の一端部とは反対側に位置する、内部流路12の他端部を含んでいる。
本実施形態に係るコネクタ1は、管体接続部11と単一の接続管体14とを備えるプラグ型コネクタとして構成されている。しかしながら、コネクタ1は、内部流路12に連通する他の接続部(管体用の接続部又は管体状の接続部)をさらに備えたY字型コネクタ若しくはT字型コネクタとして構成してもよいし、さらに流路切替え機能を付加した三方活栓として構成してもよい。コネクタ1は、接続管体14を設ける代わりに、生体内に留置可能な留置針や、その他の医療用器具に一体に設けた一体型コネクタとして構成してもよい。
管体接続部11は、ルアースリップ式のオスルアーとして構成された管体Tを嵌合可能な円筒形状をなす接続開口11aを含んでいる。管体接続部11は、ルアーロック式のオスルアーとして構成された管体をねじ付け可能とする雄ねじ11bも含んでいる。管体接続部11は、雄ねじ11bを省略することも可能である。管体接続部11は、このような構成に代え、又は加え、その他の構成の管体を接続するための、管体との係合部を有していてもよい。
弁体20は、オスルアーとして構成された管体Tの管体接続部11への接続に伴い、ばね体30による付勢力に抗して管体Tに押されることで、内部流路12とハウジング10の外部との連通を遮断する閉塞位置(図2参照)から、内部流路12と管体Tの内腔T1とを連通させる開放位置(図6参照)まで、収容凹部13の内周面13a上を摺動するように構成されている。弁体20は、その他の構成(すなわち、オスルアー以外)の管体を管体接続部11に接続したときに、同様の動作をするように構成してもよい。
図2〜図5に示すように、弁体20は、接続開口11aを閉塞可能な円筒状の頭部21と、頭部21に連なる略円錐状の胴部22と、を有している。図3〜図5は、コネクタ1の断面の一方側のみを示している。他方側は、雄ねじ11b以外の部分では、一方側の構成と対称となるように構成されている。
弁体20の頭部21には、弁体20が閉塞位置にあるときは閉じる一方、弁体20が開放位置にあるときは開くスリット21aが形成されている。胴部22の上端縁には、円環状の環状凸部として構成された押付け部22aが形成されている。押付け部22aは、上下方向に沿う断面形状が半円形状をなしている。胴部22の下端縁近傍には、円環状の環状凸部として構成された乗越え部22bが形成されている。乗越え部22bは、上下方向に沿う断面形状が半円形状をなしている。
ばね体30は、蛇腹状をなす中空筒状体として構成されており、弁体20が閉塞位置にあるときにも弁体20に上方への付勢力を付与するように、上下方向に若干圧縮された状態で収容凹部13内に配置されている。ばね体30は、蛇腹状をなすものに限られず、弁体20に上方への付勢力を付与できる限り、種々の形状に構成することができる。
収容凹部13は、略円筒状の内周面13aと、円形の底面13bとを有している。内周面13aは、底面13bに連なる円筒状の小径部13a1と、小径部13a1の上端縁から段差状に拡径する円環状の環状段部として構成された受け部13a2と、受け部13a2に連なる円筒状の大径部13a3と、からなっている。受け部13a2は、上下方向に沿う断面形状が、乗越え部22bの下側部分の断面形状に沿う円弧形状をなしている。
収容凹部13の内周面13aの小径部13a1には、コネクタ1の外部に一端部15aが繋がる通気路15の他端部15bが開口している。このような通気路15を設けることで、弁体20が開放位置へ移動するときに、通気路15を通じて空気を外部へ排出できるため、管体Tの接続時に要する操作力を軽減することができる。通気路15は省略することも可能である。
収容凹部13の底面13bの中央には、上方に延びる支柱13cが形成されている。このような支柱13cを設けることで、図6に示すように、管体Tに押されて弁体20が開放位置へ移動したときに、支柱13cと管体Tとで弁体20を上下方向に圧縮し、スリット21aを十分に開かせることができる。
支柱13cは省略することも可能である。例えば、支柱13cがなくてもスリット21aが開くように、スリット21aの形状を変更したり、ばね体30の付勢力を強く設定したりすることで、支柱13cを省略してもよい。スリット21aに代えて、弁体20の頭部21の上面に、径方向に延びる凹溝を設け、管体Tに押されて弁体20が開放位置へ移動したときに、この凹溝によって、管体Tの内腔T1を内部流路12に連通させるようにしてもよい。この場合も、支柱13cを省略してよい。
支柱13cを底面13bの中央から偏芯した位置に設け、管体Tに押されて弁体20が開放位置へ移動したときに、支柱13cとの当接により、弁体20が傾いて管体Tの内腔T1が内部流路12に連通するように構成してもよい。この場合、弁体20にスリット21aや前記の凹溝を設ける必要はない。
図2〜図4に示すように、接続開口11aに連なる内周面には、接続開口11aの下端縁から段差状に拡径する円環状の環状段部として構成された第2の受け部16が形成されている。第2の受け部16は、上下方向に沿う断面形状が、押付け部22aの上側部分の断面形状に沿う円弧形状をなしている。
内部流路12は、内部流路12の弁体20側の一端部を含むと共に閉塞位置において弁体20の胴部22の外周面を包囲する環状流路12aと、環状流路12aに一端部が連なると共に収容凹部13の外周側に位置する側方流路12bと、側方流路12bの他端部に連なるとと共に内部流路12の他端部を含む付加流路12cと、からなっている。
側方流路12bは、側方流路12bの周方向の中央において流路方向に沿って延在する1本の支持リブ17によって、2つの部分に分断されている。支持リブ17は、ホルダ部材Hに設けられており、キャップ部材Cにホルダ部材Hが圧入された状態で、キャップ部材Cに当接し、側方流路12bの径方向の幅を確保する支持部として機能している。支持リブ17は、キャップ部材C側に設けてもよい。支持リブ17を省略することも可能である。
図2、6に示すように、本実施形態では、乗越え部22bは、弁体20が閉塞位置側から開放位置側へ摺動するのに伴い、ハウジング10に設けられた受け部13a2に押付けられ、弾性変形によって受け部13a2を乗越えるように構成されている。乗越え部22bは、弁体20の閉塞位置において受け部13a2に当接している。乗越え部22bは、弁体20が閉塞位置から開放位置に移動するまで収容凹部13の内周面13a上を摺動する、環状のシール部として機能するように構成されている。
本実施形態では、押付け部22aは、弁体20が閉塞位置から開放位置の反対側へ摺動するのに伴い、ハウジング10に設けられた第2の受け部16に押付けられるように構成されている。押付け部22aは、弁体20の閉塞位置において第2の受け部16に当接している。押付け部22aは、弁体20の閉塞位置において第2の受け部16に液密に当接する環状のシール部として機能するように構成されている。
押付け部22aは、弁体20の開放位置への摺動に伴い収容凹部13内まで移動可能であり(図6参照)、押付け部22aの周長は、乗越え部22bの周長よりも小さい。より具体的には、押付け部22aの周長は、収容凹部13の内周面の周長よりも小さい(図2参照)。
以上、説明したように、本実施形態に係るコネクタ1は、管体Tを接続可能な管体接続部11を有すると共に、該管体接続部11に接続された管体Tの内腔T1と連通する内部流路12と、収容凹部13と、を内部に区画するハウジング10と、管体接続部11への管体Tの接続に伴い、付勢力に抗して管体Tに押されることで、内部流路12とハウジング10の外部との連通を遮断する閉塞位置から、内部流路12と管体Tの内腔T1とを連通させる開放位置まで、収容凹部13の内周面13a上を摺動する弁体20と、を備え、弁体20は、閉塞位置側から開放位置側への摺動に伴い、ハウジング10に設けられた受け部13a2に押付けられ、弾性変形によって受け部13a2を乗越える乗越え部22bを備えるという構成になっている。
したがって、本実施形態に係るコネクタ1によれば、内部流路12内の流体圧力が上昇し、弁体20を閉塞位置側から開放位置側へ摺動させる方向に流体圧力が作用した場合でも、弁体20の乗越え部22bがハウジング10の受け部13a2に押付けられてから、弾性変形によって受け部13a2を乗越えるまで、乗越え部22bと受け部13a2との係合によって弁体20の摺動を妨げる抵抗力を生じさせることができるため、弁体20が開放位置まで摺動して流体の漏れを生じることを抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、乗越え部22bが、弁体20の閉塞位置において受け部13a2に当接しているので、内部流路12内の流体圧力が上昇したときの流体の漏れの発生を有利に抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、弁体20が、閉塞位置から開放位置まで収容凹部13の内周面13a上を摺動する環状のシール部(本例では乗越え部22bで構成)を備えているので、内部流路12内の流体が収容凹部13の底面13b側に侵入して滞留することによる、汚染の発生を抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、収容凹部13の内周面13aに受け部13a2が形成されており、乗越え部22bが、環状をなすと共にシール部として機能するように構成されているので、簡単な構成によってシール機能を得ることができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、乗越え部22bが環状凸部であり、受け部13a2が環状段部であるので、内部圧力が上昇したときに弁体20の摺動を妨げる抵抗力と、シール機能とを、効果的に両立させることができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、弁体20が、閉塞位置から開放位置の反対側への摺動に伴い、ハウジング10に設けられた第2の受け部16に押付けられる押付け部22aを備えているので、弁体20が開放位置から閉塞位置へ復帰するときなどに弁体20がハウジング10から抜け出す、弁体20の抜け出しの発生を抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、押付け部22aは、弁体20の閉塞位置において第2の受け部16に当接しているので、弁体20の抜け出しの発生を有利に抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、管体接続部11が、管体Tを嵌合可能な接続開口11aを含み、第2の受け部16が、接続開口11aに連なる内周面に形成されており、押付け部22aが、弁体20の閉塞位置において第2の受け部16に液密に当接する環状のシール部として機能するように構成されているので、簡単な構成によって、流体の漏れの発生を抑制するためのシール機能を得ることができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、押付け部22aが環状凸部であり、第2の受け部16が環状段部であるので、弁体20の抜け出しの発生を抑制する機能と、シール機能とを、効果的に両立させることができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、押付け部22aが、弁体20の開放位置への摺動に伴い収容凹部13内まで移動可能であり、押付け部22a及び乗越え部22bが、それぞれ、環状凸部であり、押付け部22aの周長が、収容凹部13の内周面13aの周長よりも小さいので、押付け部22aに起因する弁体20の収容凹部13に対する摺動抵抗の増加を回避することができる。
押付け部22aの周長を収容凹部13の内周面13aの周長よりも小さくしない場合でも、押付け部22aの周長を乗越え部22bの周長よりも小さくした場合には、押付け部22aに起因する弁体20の収容凹部13に対する摺動抵抗の増加を抑制することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、収容凹部13内に、弁体20に開放位置側から閉塞位置側に向かう付勢力を付与するばね体30が配置されているので、簡単な構成によって弁体20に付勢力を付与することができる。
本実施形態に係るコネクタ1は、弁体20とばね体30とを一体に有する弾性材料からなる弁部材Vを備えているので、構成が簡素化されている。
本実施形態に係るコネクタ1は、ハウジング10が、管体接続部11を有するキャップ部材Cと、収容凹部13を有するホルダ部材Hとによって構成されており、内部流路12が、キャップ部材Cとホルダ部材Hとの間に区画される空間を含んでいるので、量産に適した構成になっている。
前述した実施形態では、乗越え部22bは、円環状をなすと共にシール部として機能するように構成されていた。しかしながら、乗越え部22b及び収容凹部13の内周面13aは、円環状に限られず、環状であればよく、例えば楕円形状、正多角形若しくは星型多角形などの多角形状などでもよい。乗越え部22bとは別に、そのような環状のシール部を弁体20に設けてもよい。乗越え部22b及び受け部13a2は、環状のものに限られず、少なくとも1組の凸部及び凹部として構成することができる。乗越え部22bが凸部で、受け部13a2が凹部であることは必須ではなく、乗越え部22bを凹部とし、受け部13a2を凸部として構成することも可能である。
前述した実施形態では、収容凹部13の内周面13aは、大径部13a3と、上下方向に沿う断面形状が円弧形状の受け部13a2と、を有していた。しかしながら、例えば、図7に示すように、大径部13a3を有さず、上下方向に沿う断面形状が直線形状の受け部13a2’を有する構成としてもよい。
前述した実施形態では、弁体20が、円環状のシール部として機能する押付け部22aを備えていた。しかしながら、押付け部22a及び第2の受け部16は、乗越え部22bについて前述したところと同様に、円環状に限られず、例えば楕円形状、正多角形若しくは星型多角形などの多角形状などとした環状や、その他の形状であってもよい。図8に示すように、押付け部22aを省略した構成としてもよい。この場合、弁体20”の抜け出しの発生を抑制するために、例えば、収容凹部13”の内周面13a”の上端縁に、乗越え部22bの上方への移動を阻止する環状凸部13d”を設けてもよい。
前述したところは、本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。
1 コネクタ
10 ハウジング
11 管体接続部
11a 接続開口
11b 雄ねじ
12 内部流路
12a 環状流路
12b 側方流路
12c 付加流路
13,13” 収容凹部
13a,13a” 内周面
13a1 小径部
13a2,13a2’ 受け部
13a3 大径部
13b 底面
13c 支柱
13d” 環状凸部
14 接続管体
14a 筒状部
15 通気路
15a 一端部
15b 他端部
16 第2の受け部
17 支持リブ
20,20” 弁体
21 頭部
21a スリット
22 胴部
22a 押付け部
22b 乗越え部
30 ばね体
O 軸線
T 管体
T1 内腔
V 弁部材
C キャップ部材
H ホルダ部材

Claims (12)

  1. 管体を接続可能な管体接続部を有すると共に、該管体接続部に接続された前記管体の内腔と連通する内部流路と、収容凹部と、を内部に区画するハウジングと、
    前記管体接続部への前記管体の接続に伴い、付勢力に抗して前記管体に押されることで、前記内部流路と前記ハウジングの外部との連通を遮断する閉塞位置から、前記内部流路と前記管体の内腔とを連通させる開放位置まで、前記収容凹部の内周面上を摺動する弁体と、を備え、
    前記弁体は、前記閉塞位置側から前記開放位置側への摺動に伴い、前記ハウジングに設けられた受け部に押付けられ、弾性変形によって前記受け部を乗越える乗越え部を備え
    前記弁体は、前記閉塞位置から前記開放位置の反対側への摺動に伴い、前記ハウジングに設けられた第2の受け部に押付けられる押付け部を備え、
    前記押付け部は、前記弁体の前記開放位置への摺動に伴い前記収容凹部内まで移動可能であり、
    前記押付け部及び前記乗越え部は、それぞれ、環状凸部であり、
    前記押付け部の周長は、前記乗越え部の周長よりも小さいコネクタ。
  2. 前記乗越え部は、前記弁体の前記閉塞位置において前記受け部に当接している、請求項1に記載のコネクタ。
  3. 前記弁体は、前記閉塞位置から前記開放位置まで前記収容凹部の内周面上を摺動する環状のシール部を備える、請求項1又は2に記載のコネクタ。
  4. 前記収容凹部の内周面に前記受け部が形成されており、
    前記乗越え部は、環状をなすと共に前記シール部として機能するように構成されている、請求項3に記載のコネクタ。
  5. 前記乗越え部は環状凸部であり、前記受け部は環状段部である、請求項4に記載のコネクタ。
  6. 前記押付け部は、前記弁体の前記閉塞位置において前記第2の受け部に当接している、請求項1〜5のいずれか一項に記載のコネクタ。
  7. 前記管体接続部は、前記管体を嵌合可能な接続開口を含み、
    前記第2の受け部は、前記接続開口に連なる内周面に形成されており、
    前記押付け部は、前記弁体の前記閉塞位置において前記第2の受け部に液密に当接する環状のシール部として機能するように構成されている、請求項に記載のコネクタ。
  8. 前記押付け部は環状凸部であり、前記第2の受け部は環状段部である、請求項に記載のコネクタ。
  9. 前記押付け部の周長は、前記収容凹部の内周面の周長よりも小さい、請求項1〜8のいずれか一項に記載のコネクタ。
  10. 前記収容凹部内には、前記弁体に前記開放位置側から前記閉塞位置側に向かう付勢力を付与するばね体が配置されている、請求項1〜のいずれか一項に記載のコネクタ。
  11. 前記弁体と前記ばね体とを一体に有する弾性材料からなる弁部材を備える、請求項10に記載のコネクタ。
  12. 前記ハウジングは、前記管体接続部を有するキャップ部材と、前記収容凹部を有するホルダ部材とによって構成されており、
    前記内部流路は、前記キャップ部材と前記ホルダ部材との間に区画される空間を含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載のコネクタ。
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