JP7348164B2 - 伸長可能であって自動的に収縮可能な環状部材とその利用方法 - Google Patents

Description

この出願は、２０１７年８月１１日を出願日とする米国特許仮出願第６２／５４４，２０２号に対する優先権主張を伴うものであり、その内容全体がここには参照によって組み込まれている。

ある製品を、多くの便利な応用の際に覆えること、または保護できることが望まれている。その製品は、幅の広い先端と、幅の狭い領域と、幅の広い領域とを含む。しかし、その幅の広い端に保護具を滑り込ませることは難しい。実際、このことは、自動化された組み立て設備を使用する際に製造上の困難となる。

本発明は、硬いけれども伸長可能であり、自動的に収縮可能な環状部材と、その利用方法とを対象としている。環状部材は様々な目的で利用可能である。たとえば、２つのシャフトを１つに結合したり、部品の間に軸方向の間隔を空けさせたり、同軸の部品間の回転を径方向において遮断し、または分離させたりする。たとえば、環状部材は、注射器のシリンダ、またはその他の注入システムを注射器の安全システムに結合させるのに利用可能である。

可撓性環状部材は剛性本体を含んでもよい。剛性本体は、共通の長軸に対して同軸に並んだ筒状の外面と筒状の内面、上面、および底面を含む。内面は上面から底面までの範囲で中空部を区切っていてもよい。上面と底面とはそれぞれが閉通路を含んでいてもよい。閉通路は上面と底面とのそれぞれの平面に制限されており、内面の各端を囲んでいる。可撓性環状部材は、複数の回転軸を含む少なくとも１つのアコーディオン領域を更に含んでいてもよい。複数の回転軸のうち少なくとも２本は、上記の長軸から径方向において異なる距離だけ間隔を空けている。アコーディオン領域は径方向において変形するように構成されている。

可撓性環状部材のある実施形態では、複数の回転軸が、上記の長軸に対して平行に向いている回転軸の列を複数含んでいてもよい。複数の回転軸は、筒状に並んだ複数の内側回転軸と、筒状に並んだ複数の外側回転軸とを含んでいてもよい。複数の回転軸の列はそれぞれ、アコーディオン領域が変形する間、上記の長軸に対して平行な向きを維持するように構成されていてもよい。剛性本体は可塑性材料、すなわち自由に変形可能な材料から成っていてもよい。剛性本体の弾性エネルギー係数は０ＭＰａと４ＭＰａとの間、好ましくは０ＭＰａと３ＭＰａとの間、更に好ましくは０ＭＰａと２．５ＭＰａとの間である。剛性本体は、径方向に伸びている案内ピンを少なくとも１本含んでいてもよい。内面と外面とには少なくとも１つのスロットが開いていてもよい。上面と底面との少なくとも一方には、ドーナツを横に割った形状（半トロイダル形状）の窪みがあってもよい。剛性本体は上面と底面との少なくとも一方から伸びている半トロイダル形状の突起を含んでいてもよい。剛性本体は、長軸に対して横方向に広がる面を含む径方向の棚を有していてもよい。

可撓性環状部材は剛性本体を含んでいてもよい。剛性本体は、共通の長軸に対して同軸に並んだ筒状の外面と筒状の内面、切れ目のない環状の上面、および切れ目のない環状の底面を含む。内面は上面から底面までの範囲で中空部を区切っていてもよい。可撓性環状部材は少なくとも１つのアコーディオン領域をも含んでいてもよい。アコーディオン領域は複数の内側回転軸列と複数の外側回転軸列とを含む。複数の内側回転軸列は、上記の長軸に対して平行に向いており、その長軸から径方向において第１距離に位置している。複数の外側回転軸列は、上記の長軸に対して平行に向いており、その長軸から径方向において、第１距離よりも大きい第２距離に位置している。アコーディオン領域は径方向において変形するように構成されている。

ある実施形態では、複数の回転軸列はそれぞれ、アコーディオン領域が変形する間、長軸に対して平行な向きを維持するように構成されていてもよい。剛性本体は可塑性材料、すなわち自由に変形可能な材料から成っていてもよい。剛性本体の弾性エネルギー係数は０ＭＰａと４ＭＰａとの間、好ましくは０ＭＰａと３ＭＰａとの間、更に好ましくは０ＭＰａと２．５ＭＰａとの間である。剛性本体は、径方向に伸びている案内ピンを少なくとも１本含んでいてもよい。内面と外面とには少なくとも１つのスロットが開いていてもよい。上面と底面との少なくとも一方には、半トロイダル形状の窪みがあってもよい。剛性本体は、上面と底面との少なくとも一方から伸びている半トロイダル形状の突起を含んでいてもよい。剛性本体は、長軸に対して横方向に広がる面を含む径方向の棚を有していてもよい。

以上の概要は、以下に続く詳細な説明と共に、添付の図面と関連付けて読まれるとよく理解されるであろう。以下の説明と図面とは、実施形態を好ましい実施形態の１つに限定することを意図してはいないことは理解されるべきである。それとは反対に、請求の範囲で定義されたような、説明された実施形態の精神と範囲との中での変形、修正、および均等物にも及ぶことを意図している。

可撓性環状部材の実施形態の一例を示す斜視図である。 可撓性環状部材の実施形態の別例を示す斜視図である。 図２の可撓性環状部材の上面図である。 可撓性を持つ要素の例を示す可撓性環状部材の上面図である。 スリーブの例の正面からの断面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 可撓性環状部材の形の例を示す上面図である。 ある実施形態による可撓性環状部材を用いた注射器安全システムを備えた注射器システムの分解図である。 注射器安全システムに取り付けられた可撓性環状部材の正面図である。 注射器安全システムに取り付けられた可撓性環状部材の断面図である。 可撓性環状部材の分解図である。

以下、発明の実施形態について詳細に参照する。それらの例は添付の図面に示されている。以下の発明の説明で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、発明を限定するつもりではない。

以下の説明は、本発明による可撓性環状部材の様々な実施形態を対象としている。

図面ではそれらの全体を通して、同様な数字は同様な要素を示している。図面を詳細に参照すると、図１－図１８には可撓性環状部材そのものの、またはそれに関連する実施形態が示されている。

図１は、本発明のある実施形態による可撓性環状部材１０を示す。この可撓性環状部材は金属またはポリマーで一体形成されていてもよく、好ましくは硬質樹脂から成る。たとえば、可撓性環状部材の弾性エネルギー係数は２．５ＭＰａ未満であってもよい。硬質樹脂の例をリストに挙げると、完全には網羅されていないが、たとえば、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン、フェノール、ポリメチル・メタクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテル・エーテル・ケトンが含まれる。可撓性環状部材１０は、いくつかある用途の中でも特に、注射器の針のハブに針シールドを固定するための医療器具に使用されてもよい。たとえば、図１５は、注射器１００に取り付けられた注射器安全システムを示す。この注射器安全システムはスリーブ１１２を含む。スリーブ１１２には案内路があってもよい。この案内路は、可撓性環状部材１０の一部と結合するように構成されている。

可撓性環状部材１０は、実質的に筒状の外面２８と実質的に筒状の内面３０とを含んでいてもよい。内面３０は外面２８と中心が同一であり、全体を通して中空部２０を形成している。外面２８と内面３０とは共通の長軸Ｘを持つ。すなわち、両面は同軸である。可撓性環状部材１０は上面３４と底面３６とを含んでいてもよい。上面３４と底面３６とは軸方向において互いから間隔を空けており、長軸Ｘに対して横方向に広がっている。上面３４と底面３６とはそれぞれ、外面２８と外側の境界を共有していてもよく、内面３０と内側の境界を共有していてもよい。図１に示されている実施形態では上面３４と底面３６とが平坦である。しかし、他の実施形態ではこれらの表面が凸面であっても凹面であってもよい。上面３４と底面３６とのそれぞれには閉通路が形成されていてもよい。閉通路は平面に制限されており、内側の境界を囲んでいる。これにより、可撓性環状部材１０は全周にわたって連続している。すなわち、可撓性環状部材１０は、切れ目のない連続構造である。さらに、上面３４と底面３６との間の距離で定義される軸方向の高さは、閉通路に沿った各角度位置で一定である。

内面３０から径方向において内側へ内側環２４が広がっていてもよい。内側環２４は、軸方向の一端では径方向の棚３２を形成している。棚３２は長軸Ｘに対して横方向に広がっている。内側環２４の軸方向の他端は底面３６と同一平面であってもよく、その一部を形成していてもよい。図には示されていない他の実施形態では内側環２４が、径方向の棚３２と軸方向において対向している第２の径方向の棚を形成していてもよい。径方向の棚３２に加えて、またはそれに代えて、外側環が外面２８から径方向において外側へ広がっていてもよい。外側環は軸方向の一端に径方向の棚を形成している。その棚は長軸Ｘに対して横方向に広がっている。図１を参照すると、径方向の棚３２には隣接面が設けられていてもよい。隣接面は、可撓性環状部材１０の中空部２０の中に、スリーブ３８、４０、４２、５６（図５参照。）等のシャフトまたはスリーブを取り付けるためのものである。図には示されていない実施形態には径方向の棚が２つあり、これにより可撓性環状部材１０は２つのスリーブまたはシャフトを互いに結合することができる。

上面３４には１以上の穴２２が開けられていてもよい。これらの穴は、たとえばばねを取り付けるためのものである。場合によっては、底面３６にも１以上の穴が開けられていてもよい（図示せず）。さらに、穴２２は貫通穴であってもよい。この場合、穴は、軸方向に伸びている１以上の案内ピン（図示せず。）を通してもよい。これらの案内ピンはたとえば、可撓性環状部材１０を他の部品に対してある角度に向けるためのものである。

可撓性環状部材１０は１以上の案内ピン１４を含んでいてもよい。これらの案内ピン１４は外面２８から径方向において外側へ伸びている。案内ピン１４は外面２８と一体に、すなわちモノリシックに形成されていてもよい。図１に示されているように、案内ピン１４は断面が円形であり、可撓性環状部材１０の軸方向の一端近くに配置されている。ただし、図示されていない他の実施形態では、案内ピン１４の断面が多角形であってもよく、および／または、上面３４と底面３６との中間に配置されていてもよい。

底面３６には半トロイダル形状の窪み２６が形成され、上面３４からは半トロイダル形状の突起が（たとえば、図１８の符号３９０が示しているように）伸びていてもよい。半トロイダル形状の窪み２６と半トロイダル形状の突起とにより可撓性環状部材１０は、同様な特徴を持つ他の可撓性環状部材と結合することができる。図１７には、半トロイダル形状の窪みと半トロイダル形状の突起との接合部も示されている（符号３１０、３９０参照）。他の実施形態では、可撓性環状部材１０が、上面３４と底面３６との両方から伸びている半トロイダル形状の突起を含んでいてもよく、上面３４と底面３６との両方に半トロイダル形状の窪み２６が形成されていてもよい。さらに、可撓性環状部材１０の半トロイダル形状の窪み２６は、他の可撓性環状部材１０または他の部品の上に形成された半トロイダル形状の突起よりも、断面が成す弧の半径が大きく、断面が成す弧の長さが小さくてもよい。これにより、それらの間の接触面積が小さくなり、回転に伴ってそれらの間に働く摩擦が小さくなる。たとえば、他の部品は、図１８に示されている部品１８０のような内側環状部品であってもよい。

可撓性環状部材１０は１以上のアコーディオン領域１２を含んでいてもよい。アコーディオン領域１２は波形であってもよい。図４には、様々な種類のアコーディオン領域が詳細に示されている。ただし、以下で参照するのは図２、図３である。それらは、可撓性環状部材の実施形態の一例１０ａを示している。この可撓性環状部材１０ａは次の点を除いて可撓性環状部材１０と同様である。図に示されているように、可撓性環状部材１０ａには穴２２も内側環２４もない。可撓性環状部材１０ａは２つのアコーディオン領域１２ａを含む。それらには、可撓性環状部材１０のアコーディオン領域１２とは異なり、径方向の棚がない。アコーディオン領域１２と１２ａとは、それらの間の違いにかかわらず、いずれも同様に機能する。すなわち、可撓性環状部材１０、１０ａを柔軟にする。それ故、可撓性環状部材１０ａのアコーディオン領域１２ａを特に参照する。しかし、その説明は可撓性環状部材１０のアコーディオン領域１２にも同等に適用される。

可撓性環状部材１０ａが含む１以上のアコーディオン領域１２ａはタイプ１２０（図４参照。）であってもよい。このタイプ１２０は周方向に伸びており、複数の薄壁１２２を含む。これらの薄壁１２２は可撓性環状部材１０ａの周に沿って蛇行している。薄壁１２２はリビングヒンジ（living hinge）のように複数の内側回転軸１２１と複数の外側回転軸１２３とで回転し、および／または折れ曲がってもよい。薄壁１２２の全体が変形することにより、アコーディオン領域１２ａはばねとして振る舞う。すなわち、長軸Ｘの方向とは別の方向に伸縮し、および／または、長軸Ｘから離れる方向へ、またはそれに近づく方向へ回転する。内側回転軸１２１と外側回転軸１２３とは、たとえば軸方向に向きが揃った列を成し、それぞれが長軸Ｘに対して平行である。圧縮もされず、張力も受けていない状態では、内側回転軸１２１は長軸Ｘから第１距離の位置で筒状に並んでいてもよく、外側回転軸１２３は長軸Ｘから第２距離の位置で筒状に並んでいてもよい。第２距離は第１距離よりも大きい。さらに、ある実施形態では、可撓性環状部材１０ａが含む２つのアコーディオン領域１２ａは可撓性環状部材１０ａの両側にある。これにより案内ピン１４が少なくとも径方向において互いに近づき、または互いから遠ざかる。張力を受けている間、または圧縮されている間、外面２８および／または内面３０と上面３４との接合部、並びに外面２８および／または内面３０と底面３６との接合部は、同時に、同じ径方向において変形してもよい。たとえば、１以上の角度位置で可撓性環状部材１０ａの径方向における変形が、上面３４と底面３６との間の軸方向の厚みに沿って一様であってもよい。

可撓性環状部材１０ａはたとえば第１スリーブ３８（図５参照。）の中に組み込まれてもよい。この組み込みの間、可撓性環状部材１０ａには圧縮力が加えられて、案内ピン１４を互いに接近させてもよい。これにより、案内ピン１４は、第１スリーブ３８に設けられたスロット４４に配置されて、それと結合することができる。たとえば、第１スリーブ３８では基端の開口部４６の内径が、可撓性環状部材１０ａが圧縮されていない間に外面２８から伸びている案内ピン１４の間の最大距離よりも小さくてもよい。圧縮されている間は案内ピン１４が、基端の開口部４６の内径を超えては伸びない位置へ移動するので、案内ピン１４は第１スリーブ３８の中に入ることができる。案内ピン１４が対応するスロット４４に結合した後は、加えられていた圧縮力が除去されるので、アコーディオン領域１２ａと案内ピン１４とは圧縮されていない元の位置へ完全に、または実質的に戻り、外面２８は第１スリーブ３８の内面と形が完全に、または実質的に一致する。この状態では可撓性環状部材１０ａが第１スリーブ３８の内部に取り外し可能に取り付けられている。

さらに、可撓性環状部材１０ａは、たとえば第２スリーブ４０の周方向の凹み５０の中に組み込まれてもよい。この組み込みの間、可撓性環状部材１０ａには張力が加えられることによりその中空部２０の直径が広がるので、可撓性環状部材１０ａが第２スリーブ４０の基端４８に滑り込む。たとえば、可撓性環状部材１０ａに張力が働いていない間は、基端４８の外径が中空部２０の直径よりも大きくてもよい。可撓性環状部材１０ａが基端４８に滑り込み、周方向の凹み５０の中に配置された後は、加えられていた張力が除去されてもよい。これにより、アコーディオン領域１２ａは張力を受けていない元の位置へ完全に、または実質的に戻り、内面３０は周方向の凹み５０の外面と形が完全に、または実質的に一致する。この状態では可撓性環状部材１０ａが第２スリーブ４０の周方向の凹み５０に取り外し可能に取り付けられている。

図６は、実施形態の別例による可撓性環状部材１０ｂを示す。この可撓性環状部材１０ｂは可撓性環状部材１０ａと同様な要素を含むが、案内ピン１４に代えて２本の案内ピン１６を含む。ただし、他の実施形態では、可撓性環状部材１０ｂが案内ピン１６を１本だけ含み、または３本以上含んでいてもよい。案内ピン１６は内面３０から径方向において内側へ伸びている。案内ピン１６は内面３０と一体に形成されていてもよい。図６に示されているように、案内ピン１６は断面が円形である。しかし、図示されていない他の実施形態では、案内ピン１６の断面が多角形であってもよい。

可撓性環状部材１０ｂは、たとえば第１スリーブ３８の上に組み込まれてもよい。この組み込みの間、可撓性環状部材１０ｂには張力が加えられ、案内ピン１６が互いから遠ざかる。これにより、案内ピン１６が対応するスロット４４に配置されて、それと結合することができる。たとえば、可撓性環状部材１０ｂが張力を受けていない間、第１スリーブ３８の外径が、内面３０から伸びている案内ピン１６の間の最小距離よりも大きくてもよい。張力が加えられている間、案内ピン１６が、基端の開口部４６の外径を超えて伸びる位置へ移動するので、案内ピン１６の間に第１スリーブ３８を入れて、案内ピン１６がスロット４４と径方向においても角度方向においても並ぶ位置まで、第１スリーブ３８を滑らせることができる。案内ピン１６が対応するスロット４４に配置された後は、加えられていた張力が除去されてもよい。これにより、アコーディオン領域１２ａと案内ピン１６とは張力を受けていない元の位置へ戻り、内面３０は第１スリーブ３８の外面と形が完全に、または実質的に一致する。この状態では可撓性環状部材１０ｂが第１スリーブ３８の外側に取り外し可能に取り付けられている。

図７は、ある実施形態による可撓性環状部材１０ｃを示す。この可撓性環状部材１０ｃは可撓性環状部材１０ａ、１０ｂと同様な要素を含む。ただし、可撓性環状部材１０ｃの外面２８と内面３０とには、案内ピン１４、１６に代えて２つのスロット１８が設けられている。しかし、他の実施形態では、外面２８と内面３０とにスロット１８が１つだけ設けられ、または３以上設けられていてもよい。スロット１８は、外面２８から径方向において内側へ広がる凹みであってもよく、内面３０から径方向において外側へ広がる凹みであってもよい。スロット１８は、径方向において外面２８から内面３０まで完全に広がった、貫通したスロットであってもよい。スロット１８は断面が円形でも多角形でもよい。

可撓性環状部材１０ｃはたとえば第３スリーブ４２の上に組み込まれてもよい。この組み込みの間、可撓性環状部材１０ｃは第３スリーブ４２の基端の開口部５２に、１以上の案内ピン５４の所まで滑り込んでもよい。案内ピン５４は、第３スリーブ４２の外面から径方向において外側へ伸びている。次に、可撓性環状部材１０ｃに張力が加えられて中空部２０の直径が広げられ、スロット１８が径方向においても角度方向においても案内ピン５４と並ぶように、可撓性環状部材１０ｃが案内ピン５４を滑り込ませてもよい。たとえば、可撓性環状部材１０ｃが張力を受けていない間、案内ピン５４の間の最大距離が中空部２０の直径よりも大きくてもよい。可撓性環状部材１０ｃが案内ピン５４の上に配置された後は、加えられていた張力が除去されてもよい。これにより、アコーディオン領域１２ａとスロット１８とは張力を受けていない元の位置へ戻り、内面３０は第３スリーブ４２の外面と形が完全に、または実質的に一致する。この状態では可撓性環状部材１０ｃが第３スリーブ４２の外部に取り外し可能に取り付けられている。

さらに、可撓性環状部材１０ｃは、たとえば第４スリーブ５６の中に組み込まれてもよい。この組み込みの間、可撓性環状部材１０ｃには圧縮力がピンセット等の工具（図示せず。）で加えられ、スロット１８を互いに接近させてもよい。これにより、スロット１８が対応する案内ピン５８に配置されて、それらと結合することができる。たとえば、可撓性環状部材１０ｃが圧縮されていない間、可撓性環状部材１０ｃの外径が、第４スリーブ５６の内面から径方向において内側へ伸びている案内ピン５８の間の最小距離よりも大きくてもよい。可撓性環状部材１０ｃは、圧縮されている間に、スロット１８が径方向においても角度方向においても案内ピン５８と並ぶように配置されてもよい。スロット１８が対応する案内ピン５８と結合した後は、加えられていた圧縮力が除去されてもよい。これによりアコーディオン領域１２ａとスロット１８とは圧縮されていない元の位置へ戻り、外面２８は第４スリーブ５６の内面と形が完全に、または実質的に一致する。この状態では、可撓性環状部材１０ｃが第４スリーブ５６の内部に取り外し可能に取り付けられている。

さらに、可撓性環状部材１０ｃは、可撓性環状部材１０ａと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で、第２スリーブ４０と接合されてもよい。

図８は、ある実施形態による可撓性環状部材１０ｄを示す。この可撓性環状部材１０ｄは可撓性環状部材１０ａ、１０ｂと同様な要素を含むが、２本の案内ピン１４または案内ピン１６のいずれかだけではなく、両方を含む。図に示されているように、案内ピン１４は可撓性環状部材１０ｄの直径の両端に配置されており、案内ピン１６も可撓性環状部材１０ｄの直径の両端に配置されている。案内ピン１４はそれぞれ、案内ピン１６の１つと角度位置が同じである。ある実施形態では、案内ピン１４が反対側には無くてもよい。ある実施形態では、案内ピン１６が必ずしも可撓性環状部材１０ｄの反対側には無くてもよい。ある実施形態によれば、案内ピン１４は必ずしも、案内ピン１６と同じ角度位置でなくてもよい。可撓性環状部材１０ｄはたとえば可撓性環状部材１０ａ、１０ｂと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で第１スリーブ３８と接合されてもよい。

図９は、ある実施形態による可撓性環状部材１０ｅを示す。この可撓性環状部材１０ｅは可撓性環状部材１０ａと同様な要素を含むが、２つのアコーディオン領域１２に代えて単一のアコーディオン領域１３を含み、２本の案内ピン１４に代えて単一の案内ピン１４を含む。可撓性環状部材１０ｅの案内ピン１４は角度位置がアコーディオン領域１３の中央と反対であってもよい。ある実施形態では、案内ピン１４は必ずしもアコーディオン領域１３の中央と並んでいなくてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｅはアコーディオン領域１３を２以上含んでいてもよい。可撓性環状部材１０ｅはたとえば可撓性環状部材１０ａと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で第１スリーブ３８、第２スリーブ４０と接合されてもよい。

図１０は、ある実施形態による可撓性環状部材１０ｆを示す。この可撓性環状部材１０ｆは可撓性環状部材１０ｂと同様な要素を含むが、２つのアコーディオン領域１２に代えて単一のアコーディオン領域１３を含み、２本の案内ピン１６に代えて単一の案内ピン１６を含む。可撓性環状部材１０ｆの案内ピン１６は角度位置がアコーディオン領域１３の中央と反対であってもよい。他の実施形態では、案内ピン１６は必ずしもアコーディオン領域１３の中央と並んでいなくてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｆはアコーディオン領域１３を２以上含んでいてもよい。可撓性環状部材１０ｆはたとえば可撓性環状部材１０ｂと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で第１スリーブ３８と接合されてもよい。

図１１は、実施形態の別例による可撓性環状部材１０ｇを示す。この可撓性環状部材１０ｇは可撓性環状部材１０ｃと同様な要素を含むが、２つのアコーディオン領域１２に代えて単一のアコーディオン領域１３を含む。外面２８と内面３０とには、２つのスロット１８に代えて、単一のスロット１８が設けられている。可撓性環状部材１０ｇのスロット１８は角度位置がアコーディオン領域１３の中央と反対であってもよい。他の実施形態では、スロット１８は必ずしもアコーディオン領域１３の中央と並んでいなくてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｇはアコーディオン領域１３を２以上含んでいてもよい。可撓性環状部材１０ｇはたとえば可撓性環状部材１０ｃと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で、第２スリーブ４０と接合されてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｇはたとえば可撓性環状部材１０ｃと実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で、第３スリーブ４２、第４スリーブ５６と同様であるが、案内ピン５４、５８が単一であるスリーブと接合されてもよい。

図１２は、実施形態の別例による可撓性環状部材１０ｈを示す。この可撓性環状部材１０ｈは可撓性環状部材１０ｅ、１０ｆと同様な要素を含むが、案内ピン１４と案内ピン１６とのいずれか一方だけではなく、両方を含む。図に示されているように、案内ピン１４は案内ピン１６と角度位置が等しい。しかし、他の実施形態では、案内ピン１４が必ずしも案内ピン１６と同じ角度位置になくてもよい。案内ピン１４、１６は角度位置が、アコーディオン領域１３の中央とは反対であってもよい。他の実施形態では、案内ピン１４または案内ピン１６が必ずしも、アコーディオン領域１３の中央と並んでいなくてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｈはアコーディオン領域１３を２以上含んでいてもよい。可撓性環状部材１０ｈはたとえば可撓性環状部材１０ｅ、１０ｆと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で第１スリーブ３８と接合されてもよい。

図１３は、実施形態の別例による可撓性環状部材１０ｉを示す。この可撓性環状部材１０ｉは可撓性環状部材１０ｅ、１０ｇと同様な要素を含むが、案内ピン１４とスロット１８とのいずれか一方だけではなく、両方を含む。図に示されているように、案内ピン１４はスロット１８と角度位置が反対である。しかし、他の実施形態では、案内ピン１４が必ずしもスロット１８と並んでいなくてもよい。可撓性環状部材１０ｉはたとえば可撓性環状部材１０ｅと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で第１スリーブ３８、第２スリーブ４０と接合されてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｉはたとえば可撓性環状部材１０ｇと実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で、第３スリーブ４２と同様であるが、案内ピン５４は単一であるスリーブと接合されてもよい。

図１４は、実施形態の別例による可撓性環状部材１０ｊを示す。この可撓性環状部材１０ｊは可撓性環状部材１０ｆ、１０ｇと同様な要素を含むが、案内ピン１６とスロット１８とのいずれか一方だけではなく、両方を含む。図に示されているように、案内ピン１６はスロット１８と角度位置が反対である。しかし、他の実施形態では、案内ピン１６が必ずしもスロット１８と並んでいなくてもよい。可撓性環状部材１０ｊはたとえば可撓性環状部材１０ｆと完全に、または実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で第１スリーブ３８と接合されてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ｊはたとえば可撓性環状部材１０ｇと実質的に同じ方法（上記の説明参照。）で、第４スリーブ５６と同様であるが、案内ピン５８は単一であるスリーブと接合されてもよい。

可撓性環状部材の例１０－１０ｊは、スリーブ３８、４０、４２、５６、またはそれらと同様なスリーブと接合されてもよいだけでなく、案内ピンおよび／または凹みを含む中身の詰まった棒とも接合されてもよい。このことは当業者には歓迎されるであろう。さらに、可撓性環状部材１０－１０ｊはまた、次のような部品とも接合されてもよい。この部品は、従来からスリーブまたは棒と呼ばれるが、案内ピン、スロット、および／または凹み等の機能的要素を含み、可撓性環状部材１０－１０ｊを中に、または外側に滑り込ませて、それらと、案内ピン、スロット、および／または凹みを結合させる。そのような部品には、たとえば、注射器のシリンダ、針のハブ、針シールド、容器、蓋、カテーテル、プローブ、内視鏡が含まれてもよい。

図１５－図１８は、ある実施形態による注射器安全システムで使用される可撓性環状部材を示す。硬い環状部材をシャフトの中央にある軸方向の凹みに配置するには、シャフトの端は環状部材の中空部よりも直径が大きいので、環状部材またはシャフトが典型的には複数の部品を含む。これらの部品は、環状部材またはシャフトが目的の位置に置かれた後に組み立てられる。硬い環状部材を中空のシャフトの中に配置するには、シャフトの開口部の内径よりも径方向において外側まで広がっているという特徴を環状部材が持つので、環状部材またはシャフトがまたもや複数の部品から構成されていなければならず、環状部材またはシャフトが目的の位置に置かれた後に組み立てられなければならない。ある場合では、径方向において外側に伸びているピンを含む環状部材を中空のシャフトの中に配置するには、その環状部材が、典型的には、ばね仕掛けのピンを１以上含む。これにより、環状部材が配置される間、そのピンを引っ込めておくことができる。しかし、そのような場合、環状部材は複数の部品から成り、予め組み立てておかれねばならない。出願人は、硬質の材料から成る径方向において柔軟な環状部材を開発した。この環状部材には上記の問題が生じない。

ある実施形態では、注入装置１００が実質的に筒状のシリンダ１０２を含む。このシリンダ１０２は長軸Ｘ_Lに沿って伸びている。図１５に示されているように、シリンダ１０２には先端１０２ａと反対側の基端１０２ｂとがある。シリンダ１０２の先端１０２ａにはシリンダの肩１０４があり、そこからハブ１０６が伸びている。ハブ１０６の先端には環状の肩１０８がある。その肩１０８は、径方向において外側に広がっており、基端方向を向いている。肩１０８はシリンダの肩１０４とハブの先端面１１０とからは間隔を空けている。ハブの先端面１１０は、径方向において外側に向いており、シリンダの肩１０４とハブの先端の環状の肩１０８との間に広がっている。

針１１３はハブ１０６から先端方向へ伸びており、シリンダ１０２の中空部と連通している。ばねがカニューレを囲んでおり、可撓性環状部材１０とスリーブ１１２とに嵌められている。

図１７、図１８は内側環状部材１８０と外側環状部材２００とを示す。内側環状部材１８０は、実質的に筒状の基体３４０を含む。基体３４０にはその全体を通して中空部３６０が形成されている。内側環状部材の基体３４０の先端１３４ａには環状面３８０が形成されている。環状面３８０は、径方向において外側へ広がっており、先端方向を向いている。環状面３８０からは複数の屈曲可能な部材４００が先端方向へ突出している。これらの部材４００は径方向においては揃っており、周方向においては間隔を空けている。さらに、環状面３８０からは半トロイダル形状の環３９０が先端方向へ伸びている。この環３９０は、屈曲可能な部材４００に対して径方向において外側に位置する。屈曲可能な部材４００のそれぞれの先端に形成された通路５００は、全体としては１つの円形通路５２０を形成している。円形通路５２０は屈曲可能な部材４００を囲んでいる。屈曲可能な部材４００はそれぞれが十分に柔らかいので、ハブ１０６の先端１０６ａを内側環状部材の中空部３６０に通すことができ、屈曲可能な部材４００のそれぞれが径方向において外側を向いているハブの先端面１１０に対して加える径方向において内側を向いている力によって、ハブのその先端面１１０に内側環状部材１８０が固定される。内側環状部材の基体３４０からは複数の脚４２０が基端方向へ突出している。これらの脚４２０は、径方向においては揃っており、周方向においては間隔を空けている。内側環状部材１８０がハブに固定されると、屈曲可能な部材４００のそれぞれの先端は、基端方向を向いているハブの先端の環状の肩１０８に隣接し、脚４２０のそれぞれの基端はシリンダの肩１０４に隣接する。

内側環状部材１８０のある実施形態では、周方向に間隔を空けて並んでいる脚４２０の間に少なくとも１つの切れ込み５６０が設けられている。これにより、シリンダ１０２の中身を見ることができる。

注入装置１００のある実施形態では、径方向において外側に向いているハブの先端面１１０が先細りになっている。この実施形態では、屈曲可能な部材４００それぞれの先端の径方向において内側に向いている面４４０は、ハブの先端面１１０に対応して先細りになっていてもよい。

外側環状部材２００の中空部４６０には、径方向において内側へ広がっている環４８０がある。この環４８０は、屈曲可能な部材４００を囲む円形通路５２０の中に入れられて回転可能に保持される。ある実施形態では、外側環状部材の環４８０の軸方向の高さが、円形通路５２０の内部で区切られた軸方向の高さよりも小さい。外側環状部材２００の基端面には弧状通路３１０が設けられている。弧状通路３１０は、外側環状部材２００が内側環状部材１８０に取り付けられたとき、内側環状部材１８０から突出している半トロイダル形状の環３９０を受け入れるのに十分な寸法に設計されている。ある実施形態では、弧状通路３１０の曲率半径は半トロイダル形状の環３９０の曲率半径よりも大きい。

外側環状部材２００は、屈曲可能な部材４００を外側環状部材の中空部４６０に通すのに、外側環状部材の環４８０を円形通路５２０の中へ入れるのに、かつ、内側環状部材１８０に対して１自由度にのみ回転自在である元の形へ戻るのに、十分な柔らかさ、および寸法を持つ。外側環状部材２００は、内側環状部材１８０へ取り付けられる前に、スリーブ１１２に取り付けられてもよい。これにより、外側環状部材２００とスリーブ１１２とは一緒に内側環状部材１８０の上へ配置されてもよい。外側環状部材２００が内側環状部材１８０に取り付けられた後、ハブ１０６が内側環状部材の中空部３６０を通る際に屈曲可能な部材４００が径方向において外側へ折れ曲がり、または広がるのを、アコーディオン領域１２が手助けしてもよい。こうして組み立てられた単一の部品として、安全システム１０は注射器１００に組み込まれてもよい。さらに、可撓性環状部材１０ａ－１０ｊの説明では、アコーディオン領域１２、１３、案内ピン１４、１６、およびスロット１８等の要素に特に注意を払ったが、可撓性環状部材のこれらの例のそれぞれが、径方向の棚３２、穴２２、半トロイダル形状の窪み２６、および／または半トロイダル形状の突起等、可撓性環状部材１０の他の要素を様々な組み合わせで含んでいてもよい。

さらに、可撓性環状部材１０－１０ｊのそれぞれのアコーディオン領域１２、１３については、タイプ１２０を説明した。しかし、アコーディオン領域１２、１３がその他に、タイプ１３０、１４０、１５０等の異なるタイプであってもよいことは、当業者には歓迎されるであろう。アコーディオン領域のタイプ１３０は周方向へ伸びていてもよく、複数の薄壁１３２を含んでいてもよい。これらの薄壁１３２は、可撓性環状部材の周に沿って傾きが前後する。薄壁１３２はリビングヒンジのように複数の内側回転軸１３１と複数の外側回転軸１３３とで回転し、または折れ曲がる。薄壁１３２の全体の変形によって、アコーディオン領域はばねのように振る舞う。すなわち、長軸の方向とは別の方向において伸縮し、および／または、長軸Ｘから離れる方向へ、もしくは長軸Ｘへ近づく方向へ回転する。複数の内側回転軸１３１と外側回転軸１３３とは、たとえば軸方向に向いている回転軸の列であり、長軸Ｘに対して平行であってもよい。圧縮されてもおらず、張力も受けていない状態では、内側回転軸１３１は長軸Ｘから第１距離の位置で筒状に並んでいてもよく、外側回転軸１３３は長軸Ｘから第２距離の位置で筒状に並んでいてもよい。第２距離は第１距離よりも大きい。アコーディオン領域のタイプ１４０も周方向へ伸びていてもよく、正弦波状の薄壁１４２をただ１つ含んでいてもよい。この薄壁１４２は可撓性環状部材の周に沿ってうねっている。薄壁１４２はリビングヒンジと同様に、谷１４１のような複数の回転軸と山１４３のような複数の回転軸とで折れ曲がる。薄壁１４２の全体の変形によって、アコーディオン領域はばねのように振る舞う。すなわち、長軸の方向とは別の方向において伸縮し、および／または、長軸Ｘから離れる方向へ、もしくは長軸Ｘへ近づく方向へ回転する。圧縮されてもおらず、張力も受けていない状態では、谷１４１は長軸Ｘから第１距離の位置で筒状に並んでいてもよく、山１４３は長軸Ｘから第２距離の位置で筒状に並んでいてもよい。第２距離は第１距離よりも大きい。アコーディオン領域のタイプ１５０も周方向へ伸びていてもよく、複数の径方向に広がっている薄い部分１５２を含んでいてもよい。これらの部分１５２は互いに、内周部分１５１と外周部分１５３とのように、可撓性環状部材の周に沿って交互に並ぶ回転軸によって接続されている。径方向に広がっている部分１５２は内周部分１５１と外周部分１５３とで、リビングヒンジのように回転し、および／または折れ曲がる。これらの部分１５２の全体の変形によって、アコーディオン領域はばねのように振る舞う。すなわち、長軸の方向とは別の方向において伸縮し、および／または、長軸Ｘから離れる方向へ、もしくは長軸Ｘへ近づく方向へ回転する。圧縮されてもおらず、張力も受けていない状態では、内周部分１５１は長軸Ｘから第１距離の位置で筒状に並んでいてもよく、外周部分１５３は長軸Ｘから第２距離の位置で筒状に並んでいてもよい。第２距離は第１距離よりも大きい。

本発明の以上の詳細な説明は特定の実施形態を参照しながら開示されている。しかし、この開示は、本発明を開示されたとおりの形態に徹底させ、または限定することを意図するものではない。上記の実施形態には、その幅広い発明の概念から外れることなく、変更を加えることできるだろう。このことは、当業者には歓迎されるであろう。それ故、この開示には、添付の請求の範囲で定義された本発明の精神と範囲との中で行われる修正をも含むことが意図されている。

Claims (19)

1. 共通の長軸に対して同軸に並んだ筒状の外面と筒状の内面、上面、および底面を含む、連続的な剛性本体と、
   複数の回転軸を含む少なくとも１つのアコーディオン領域と、
   前記外面から径方向において外側へ伸びており、スリーブの対応するスロットに結合するように構成されている少なくとも１本の案内ピンと
   を備え、
   前記内面は前記上面から前記底面までの範囲で中空部を区切っており、
   前記上面と前記底面とは、
   それぞれの平面に制限されており、前記内面の各端を囲んでいる通路
   を含み、
   前記アコーディオン領域は、径方向において伸長可能であって、自動的に収縮可能であり、
   前記複数の回転軸のうち少なくとも２本は、前記長軸から径方向において異なる距離だけ間隔を空けている
   ことを特徴とする可撓性環状部材。
2. 前記複数の回転軸は、前記長軸に対して平行に向いている回転軸の列を複数含む、請求項１に記載の可撓性環状部材。
3. 前記複数の回転軸は、筒状に並んだ複数の内側回転軸と、筒状に並んだ複数の外側回転軸とを含む、請求項２に記載の可撓性環状部材。
4. 前記複数の回転軸の列はそれぞれ、前記アコーディオン領域が変形する間、前記長軸に対して平行な向きを維持するように構成されている、請求項２に記載の可撓性環状部材。
5. 前記剛性本体は可塑性材料から成る、請求項１に記載の可撓性環状部材。
6. 前記剛性本体の弾性エネルギー係数は０ＭＰａと４ＭＰａとの間である、請求項５に記載の可撓性環状部材。
7. 前記剛性本体の弾性エネルギー係数は０ＭＰａと２．５ＭＰａとの間である、請求項５に記載の可撓性環状部材。
8. 前記外面から径方向において内側へ、または前記内面から径方向において外側へ伸びている少なくとも１つのスロット
   を更に備えている、請求項１に記載の可撓性環状部材。
9. 前記上面と前記底面との少なくとも一方には半トロイダル形状の窪みがある、請求項１に記載の可撓性環状部材。
10. 前記剛性本体は、前記上面と前記底面との少なくとも一方から伸びている半トロイダル形状の突起を含む、請求項１に記載の可撓性環状部材。
11. 前記剛性本体は、前記長軸に対して横方向に広がる面を含む径方向の棚を有する、請求項１に記載の可撓性環状部材。
12. 共通の長軸に対して同軸に並んだ筒状の外面と筒状の内面、連続的な環状の上面、および連続的な環状の底面を含む剛性本体と、
    複数の内側回転軸列、および複数の外側回転軸列を含む少なくとも１つのアコーディオン領域と、
    前記外面から径方向において外側へ伸びており、スリーブの対応するスロットに結合するように構成されている少なくとも１本の案内ピンと
    を備え、
    前記内面は前記上面から前記底面までの範囲で中空部を区切っており、
    前記アコーディオン領域は、径方向において伸長可能であって、自動的に収縮可能であり、
    前記複数の内側回転軸列は、前記長軸に対して平行に揃っており、前記長軸から径方向において第１距離に位置し、
    前記複数の外側回転軸列は、前記長軸に対して平行に揃っており、前記長軸から径方向において、前記第１距離よりも大きい第２距離に位置している
    ことを特徴とする可撓性環状部材。
13. 前記複数の内側回転軸列と外側回転軸列とはそれぞれ、前記アコーディオン領域が変形する間、前記長軸に対して平行な向きを維持するように構成されている、請求項１２に記載の可撓性環状部材。
14. 前記剛性本体は可塑性材料から成る、請求項１２に記載の可撓性環状部材。
15. 前記剛性本体の弾性エネルギー係数は２．５ＭＰａ未満である、請求項１４に記載の可撓性環状部材。
16. 前記外面から径方向において内側へ、または前記内面から径方向において外側へ伸びている少なくとも１つのスロット
    を更に備えている、請求項１２に記載の可撓性環状部材。
17. 前記上面と前記底面との少なくとも一方には半トロイダル形状の窪みがある、請求項１２に記載の可撓性環状部材。
18. 前記剛性本体は、前記上面と前記底面との少なくとも一方から伸びている半トロイダル形状の突起を含む、請求項１２に記載の可撓性環状部材。
19. 前記剛性本体は、前記長軸に対して横方向に広がる面を含む径方向の棚を有する、請求項１２に記載の可撓性環状部材。

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