JP7651818B2

JP7651818B2 - キャップ

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Publication number: JP7651818B2
Application number: JP2021006742A
Authority: JP
Inventors: 純一小林; 賢治熱海
Original assignee: Top KK
Current assignee: Top KK
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2025-03-27
Anticipated expiration: 2041-01-19
Also published as: JP2022110972A

Description

本発明は、例えばメスルアーロックコネクタ等の雄ネジを備える筒状のコネクタに取り付けられるキャップに関する。

従来、医療の分野では、人体に薬液等を投与する輸液ラインや経腸栄養ライン等を構成する各種器具の接続に、ＩＳＯ８０３６９シリーズに準拠したコネクタが使用されている。通常、このコネクタは、篏合用のルアーテーパ部と共にロック用のネジを備えている。具体的には、メスルアーテーパ部および雄ネジを備えるメスルアーロックコネクタと、オスルアーテーパ部および雌ネジを備えるオスルアーロックコネクタが対となっており、メスルアーテーパ部内にオスルアーテーパ部を挿入して篏合させると共に、雄ネジと雌ネジを羅合させることで両者が接続されるように構成されている。

一般に、このようなコネクタを備える器具は、手指等の接触による汚染を防止すべく、コネクタにキャップを取り付けた状態で販売されている。また、このような器具では、コネクタにキャップが取り付けられた状態で、滅菌、包装、輸送および保管等が行われるのが一般的となっている。

従って、通常このようなコネクタに取り付けられるキャップは、コネクタの備える雄ネジまたは雌ネジと羅合する雌ネジまたは雄ネジを備えており、これらのネジの羅合によってコネクタから容易に脱落しないように構成されている（例えば、特許文献１参照）。また、ネジを備えるキャップは、コネクタに対する着脱操作がコネクタ間の接続／分離操作と同様の操作となるため、抜け止め用の係止部を備えるキャップ（例えば、特許文献２参照）と比較して、容易且つスムーズに着脱可能という利点も有している。

但し、ネジを備えるキャップであっても、滅菌時の熱膨張や輸送時の振動等によって羅合が緩み、コネクタから脱落することがあった。このような問題に対しては、既知の緩み止め構造をネジに適用することが考えられる。例えば、特許文献３に示されるように、キャップのネジをテーパ状に構成することで、着脱時に引っ掛かり等を生じさせることなく、羅合の緩みを防止することが可能と考えられる。

特開２００５－３４８７６４号公報特開２０１２－１６４７２号公報実開平７－３８７３５号公報

しかしながら、コネクタの備えるネジは、遊びが比較的大きく設定されると共に、軸方向の長さもリードに対して短いため、キャップのネジを単にテーパ状に構成しただけでは、コネクタに対してキャップが傾く等し、緩み止め効果を適切に奏することができない場合があった。特に、メスルアーコネクタの雄ネジは、２つの突起片のみから構成される場合があり、従来の緩み止め構造では適切な緩み止め効果を奏することが困難であった。

本発明は、このような実情に鑑み、脱落を安定的に防止することが可能なキャップを提供しようとするものである。

本発明のキャップは、雄ネジを備える筒状のコネクタに取り付けられるキャップにおいて、筒状の外筒部と、前記外筒部の内周面に前記内周面を谷底として設けられる雌ネジと、を備え、前記内周面は、軸方向の一側から他側に向けて内径が漸次縮小するテーパ部と、前記テーパ部よりも軸方向の他側に設けられ、軸方向の一側から他側に向けて前記テーパ部よりも小さい変化率で内径が漸次変化する小径部と、前記コネクタの内周面に篏合する篏合部を備え、前記篏合部は、前記キャップの天板部から、前記軸方向の一側に向けて、前記小径部と、前記テーパ部とを超えて延在することを特徴とする。

本発明のキャップによれば、キャップをねじ込んでコネクタに取り付ける際に、内径の変化率の大きいテーパ部による内径の縮小で必要な摩擦力を発生可能な半径方向の押圧力を確保しつつ、最終的にコネクタの雄ネジの先端側の部分を内径の変化率の小さい小径部と安定的に接触させることが可能となるため、必要な摩擦力を適切に発生させることができる。すなわち、コネクタの雄ネジの形状によらず、緩み止め効果を適切に奏することが可能となるため、コネクタからのキャップの脱落を安定的に防止することができる。

また、本発明のキャップにおいて、前記小径部は、軸方向の一側から他側に向けて前記テーパ部よりも小さい変化率で内径が漸次縮小するように構成されることが好ましい。

これによれば、コネクタの雄ネジが小径部に到達した後も、羅合を進行させることで摩擦力を適度に増大させることが可能となるため、必要な摩擦力を確実に発生させ、コネクタからのキャップの脱落を安定的に防止することができる。

また、本発明のキャップにおいて、前記内周面は、前記テーパ部よりも軸方向の一側に設けられ、前記テーパ部における最大内径以上の内径に構成される大径部を有することが好ましい。

これによれば、キャップをコネクタに取り付ける際に、コネクタのキャップ内への挿入を容易化すると共に、コネクタの雄ネジとキャップの雌ネジの羅合をスムーズに開始させることが可能となるため、テーパ部および小径部によってキャップの脱落を安定的に防止しながらも、キャップ取り付け時の作業性が阻害されないようにすることができる。

また、本発明のキャップにおいて、前記大径部は、軸方向の一側から他側に向けて前記テーパ部よりも小さい変化率で内径が漸次縮小するように構成されることが好ましい。

これによれば、キャップ内へのコネクタの挿入量の増加に伴って軸心が揃う方向にキャップおよびコネクタを相対的に誘導することが可能となるため、コネクタのキャップ取り付け時の作業性を向上させることができる。

また、本発明のキャップにおいて、前記コネクタの内周面に篏合する篏合部を備えることが好ましい。

これによれば、篏合部の篏合によってコネクタの内周面を保護しながらも、コネクタの内径が拡大するように永久変形するのを抑制することができる。具体的には、キャップが取り付けられたコネクタは、小径部と篏合部の間で圧縮力を受け、これにより内径が拡大するように永久変形する可能性があるが、本発明のキャップでは、小径部における内径の変化率をテーパ部よりも小さくしているため、キャップをねじ込みすぎた場合にもこの圧縮力が過大とならないようになっている。換言すれば、本発明のキャップは、コネクタの内周面に篏合する篏合部を備える場合に特に好適である。

本発明のキャップによれば、脱落を安定的に防止することが可能という優れた効果を奏し得る。

Ａは、本発明の一実施形態に係るキャップの側断面図である。Ｂは、キャップ１の底面図である。外筒部の内周面および雌ネジの側断面の形状を拡大して示した図である。キャップをコネクタに取り付けた状態を示した側断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。

図１Ａは、本発明の一実施形態に係るキャップ１の側断面図であり、図１Ｂは、キャップ１の底面図である。本実施形態のキャップ１は、ＩＳＯ８０３６９－７に準拠したメスルアーロックコネクタに取り付けられてこれを保護するためのものである。

キャップ１は、例えばポリプロピレン等の適宜の樹脂から構成され、円筒状の外筒部１０と、外筒部１０の内側に配置される円筒状の篏合部２０と、外筒部１０と篏合部２０を繋ぐ円環状の天板部３０と、を備えている。

外筒部１０は、コネクタの外周部を覆うことでこれを保護する部分である。外筒部１０の内周面１１には、コネクタの備える雄ネジと羅合する雌ネジ１２が設けられている。この雌ネジ１２は、ＩＳＯ８０３６９－７に準拠した２条の台形ネジであり、内周面１１を谷底１２ａとして設けられている。

本実施形態では、雌ネジ１２の谷底１２ａとなる内周面１１の内径を部分的に縮小してコネクタの雄ネジを押圧し、これにより雌ネジ１２とコネクタの雄ネジの間の摩擦力を高めることで、緩み止め効果が奏されるようにしている。内周面１１の詳細については後述する。

外筒部１０の外周面１３には、軸方向（図１Ａにおける上下方向）に連続する８つの凹部１３ａが設けられている。この凹部１３ａは、コネクタの雄ネジに雌ネジ１２を羅合させてキャップ１をコネクタに取り付ける際に滑り止めとなる部分である。

篏合部２０は、コネクタのメスルアーテーパ部に嵌合（内嵌）することでこれを保護する部分である。篏合部２０は、ＩＳＯ８０３６９－７に準拠したオスルアーテーパ部と同様に構成され、外周面２１に、先端側に向けて外径が漸次縮小する篏合用テーパ部２１ａを備えている。

天板部３０は、コネクタの先端面を覆うことでこれを保護する部分である。本実施形態では、天板部３０を円環状に構成することで、篏合部２０および天板部３０において軸方向に貫通する貫通孔４０を形成し、キャップ１を取り付けた状態においてもコネクタ内部が閉塞されないようにしている。

図２は、外筒部１０の内周面１１および雌ネジ１２の側断面の形状を拡大して示した図である。

内周面１１は、軸方向の一側（図２における下側、開口側）から他側（図２における上側、奥側）に向けて内径が漸次縮小するテーパ部１１ａと、テーパ部１１ａよりも軸方向の他側に設けられた小径部１１ｂと、テーパ部１１ａよりも軸方向の一側に設けられた大径部１１ｃと、大径部１１ｃよりも軸方向の一側に設けられた面取り部１１ｄと、から構成されている。

テーパ部１１ａは、雌ネジ１２の奥側に向けて内周面１１を漸次縮径させたテーパ状の部分である。本実施形態では、テーパ部１１ａは、ＩＳＯ８０３６９－７に規定される雌ネジ１２の谷底１２ａの内径Ｄ０よりも僅かに小さい内径Ｄ１から、内径Ｄ１の約９５％の内径Ｄ２まで漸次縮径するように構成されている。また、テーパ部１１ａのテーパ角度は、約１４．２５°となっている。

小径部１１ｂは、コネクタの雄ネジと安定的に接触する部分である。本実施形態では、小径部１１ｂは、軸方向の一側から他側に向けてテーパ部１１ａよりも少ない変化率で内径が漸次縮小するように構成されている。具体的に小径部１１ｂは、テーパ角度が約０．５°となっており、テーパ部１１ａとの境界における内径Ｄ２から、天板部３０との境界における内径Ｄ３まで内径が僅かに縮小するように構成されている。

大径部１１ｃは、コネクタの挿入およびコネクタの雄ネジとの羅合の開始をスムーズに行わせるための部分である。本実施形態では、大径部１１ｃは、小径部１１ｂと同様に軸方向の一側から他側に向けてテーパ部１１ａよりも少ない変化率で内径が漸次縮小するように構成されている。具体的に大径部１１ｃは、テーパ角度が約０．５°となっており、面取り部１１ｄとの境界における内径Ｄ０から、テーパ部１１ａとの境界における内径Ｄ１まで、内径が僅かに縮小するように構成されている。

テーパ部１１ａ、小径部１１ｂおよび大径部１１ｃがそれぞれ軸方向において占める範囲は、特に限定されるものではなく、キャップ１をコネクタに取り付けた状態においてコネクタの雄ネジが小径部１１ｂに接触するように設定すればよい。本実施形態では、雌ネジ１２の軸方向長さＬ１を略三等分するように、テーパ部１１ａ、小径部１１ｂおよび大径部１１ｃを設けている。

面取り部１１ｄは、外筒部１０内へのコネクタの挿入開始を容易化するための部分である。本実施形態では、外筒部１０の端面１４と大径部１１ｃとの間に比較的大きめの面取り部１１ｄを設けることで、コネクタの先端と端面１４の引っ掛かりを防止するようにしている。なお、面取り部１１ｄのテーパ角度は、約９０°となっている。

雌ネジ１２は、上述の内周面１１の構成により、谷底１２ａの内径だけが変化するように構成されている。すなわち、雌ネジ１２のネジ山１２ｂの頂面１２ｃにおける内径Ｄ４は、略全域に亘って一定となっている。本実施形態では、雌ネジ１２をこのように構成することで、キャップ１の着脱に必要なトルクが過大とならないようにしている。

図３は、キャップ１をコネクタ１００に取り付けた状態を示した側断面図である。なお、図３では、キャップ１およびコネクタ１００における弾性変形の記載を省略し、弾性変形していない状態のキャップ１およびコネクタ１００を重ねて記載している。

コネクタ１００は、ＩＳＯ８０３６９－７に準拠したメスルアーロックコネクタの１種であり、円筒状に構成されている。コネクタ１００の内周面１０１には、オスルアーロックコネクタのオスルアーテーパ部と嵌合するメスルアーテーパ部１１０が設けられている。また、コネクタ１００の外周面１０２の先端側（図３における上側）には、オスルアーロックコネクタの雌ネジと羅合する２条の台形ネジである雄ネジ１２０を備えている。また、コネクタ１００は、例えばポリ塩化ビニル等の適宜の樹脂から構成されている。

キャップ１の取り付けは、キャップ１の開口側からコネクタ１００をキャップ１内に挿入し、雌ネジ１２と雄ネジ１２０を羅合させることによって行う。上述のように本実施形態では、大径部１１ｃを設けているため、例えば自動機械によって取り付けを行う場合にも、スムーズに雌ネジ１２と雄ネジ１２０を羅合させることが可能となっている。

具体的に本実施形態では、テーパ部１１ａの最大内径Ｄ１以上の内径に構成される大径部１１ｃを設けることで、キャップ１内へのコネクタ１００の挿入を容易化すると共に、螺合の開始時における摩擦抵抗を低減している。また、大径部１１ｃを奥側に向けて縮径するように構成することで、コネクタ１００の挿入量の増加に伴ってキャップ１とコネクタ１００の軸心が略一致するように両者を相対的に誘導し、螺合の開始および進行がスムーズに行われるようにしている。

雌ネジ１２と雄ネジ１２０の羅合の進行に伴って、篏合部２０がコネクタ１００内に挿入されていく。また、テーパ部１１ａが雄ネジ１２０と接触することで、キャップ１およびコネクタ１００には互いに弾性変形の復元力による押圧力が付与され、両者の間の摩擦力が増大する。そして、雄ネジ１２０の先端側が小径部１１ｂに到達した後に、篏合部２０の篏合用テーパ部２１ａがメスルアーテーパ部１１０と適切に密着して嵌合し、これによりキャップ１のコネクタ１００への取り付けが完了する。

小径部１１ｂはテーパ部１１ａよりもテーパ角度が小さいため、小径部１１ｂに到達した雄ネジ１２０のネジ山１２１は、その頂面１２１ａが小径部１１ｂと接触することとなる。すなわち、小径部１１ｂは、テーパ角度を小さくすることで、雄ネジ１２０のネジ山１２１の角部ではなく、頂面１２１ａと接触するように構成されている。

これにより、キャップ１は、面同士の接触によって安定的にコネクタ１００に支持されることとなるため、コネクタ１００に対するキャップ１の傾きを抑制することが可能となっている。また、面同士の接触により接触部に生じる応力が低減されるため、接触部における永久変形（取り付け時の塑性変形およびその後のクリープ変形）を抑制することが可能となっている。すなわち、キャップ１は、コネクタ１００と適切に接触して適切に押圧し、両者の間に適切な摩擦力を発生させることができるため、緩み止め効果を適切に奏することが可能となっている。

また、小径部１１ｂは、奥側に向けて縮径するように構成されているため、雄ネジ１２０の小径部１１ｂへの到達後、さらに羅合を進行させることで、雄ネジ１２０と小径部１１ｂの間の押圧力をさらに増大させることが可能となっている。一般にキャップ１およびコネクタ１００には、ある程度の成形誤差が生じているが、本実施形態では羅合の進行度合いにより押圧力を調整することができるため、成形誤差の有無に関わらず、緩み止め効果を確実に奏することが可能となっている。

さらに、小径部１１ｂは、テーパ角度が小さい、すなわち奥側に向けての内径の縮小率が小さいため、羅合を過度に進行させた場合にも、小径部１１ｂと雄ネジ１２０の間に生じる押圧力が過大とならないようになっている。これにより、キャップ１は、篏合部２０を備えながらも、メスルアーテーパ部１１０を拡径させるような永久変形を生じさせ難くなっている。

具体的には、篏合部２０が存在することで、コネクタ１００の先端部は小径部１１ｂと篏合部２０の間で圧縮力を受けることとなるため、この圧縮力が過大である場合には、メスルアーテーパ部１１０が拡径するように永久変形することとなる。そして、篏合部２０の篏合によってメスルアーテーパ部１１０に永久変形が生じた場合、コネクタ１００をオスルアーロックコネクタと接続する際に接続不良が生じる可能性がある。本実施形態では、小径部１１ｂのテーパ角度が小さいことから、キャップ１を過度にねじ込んだ場合にも、コネクタ１００に加わる圧縮力が過大とならず、メスルアーテーパ部１１０における永久変形が抑制されるようになっている。

このように、本実施形態のキャップ１では、雌ネジ１２の谷底１２ａとなる外筒部１０の内周面１１にテーパ角度の大きい（内径の変化率の大きい）テーパ部１１ａを設けると共に、テーパ部１１ａよりもテーパ角度の小さい（内径の変化率の小さい）小径部１１ｂをテーパ部１１ａよりも奥側に設けることで、雌ネジ１２の谷底１２ａを縮径することによる緩み止め効果を適切に奏することを可能としている。また、篏合部２０を備えながらも、キャップ１の過度なねじ込みにより発生し得るコネクタ１００のメスルアーテーパ部１１０における永久変形を抑制することを可能としている。

なお、小径部１１ｂは、内径が軸方向において略一定に構成されるものであってもよいし、軸方向の一側（開口側）から他側（奥側）に向けて内径が漸次拡大するように構成されるものであってもよい。すなわち、小径部１１ｂは、テーパ部よりも小さい変化率（変化率０を含む）で内径が変化するものであればよい。

また、小径部１１ｂにおけるテーパ角度は、特に限定されるものではないが、コネクタ１００の雄ネジ１２０と安定的に接触させるためには、０°以上７°以下であることが好ましく、０°以上４°以下であればより好ましく、０°以上２°以下であることが最も好ましい。

また、大径部１１ｃは、軸方向の一側から他側に向けて、雌ネジ１２の規格に準拠した内径Ｄ０よりも大きい内径から内径Ｄ０まで漸次縮小するように構成されるものであってもよいし、内径が軸方向において略一定に構成されるものであってもよい。また、テーパ部１１ａの最大外径は、雌ネジ１２の規格に準拠した内径Ｄ０であってもよいし、内径Ｄ０よりも大きい内径であってもよい。

また、テーパ部１１ａ、小径部１１ｂおよび大径部１１ｃは、内径の変化率が軸方向において変化するものであってもよく、この場合、小径部１１ｂにおける内径の変化率の平均をテーパ部１１ａにおける内径の変化率の平均よりも小さくすればよい。また、小径部１１ｂは、内径の変化する方向（拡径するか縮径するか）が軸方向において変化するものであってもよい。

また、本実施形態では、テーパ部１１ａ、小径部１１ｂおよび大径部１１ｃを互いに連続するように設けているが、テーパ部１１ａと小径部１１ｂの間、または大径部１１ｃとテーパ部１１ａの間に、適宜の丸み部を設けるようにしてもよい。

また、小径部１１ｂよりも軸方向の他側に、小径部１１ｂとは異なる構成の部分を設けるようにしてもよい。また、大径部１１ｃは、雌ネジ１２の範囲外にのみ設けられるものであってもよいし、大径部１１ｃを省略し、テーパ部１１ａおよび小径部１１ｂのみを設けるようにしてもよい。また、キャップ１は、篏合部２０を備えないものであってもよいし、貫通孔４０を備えないものであってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明のキャップは、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、キャップ１の各部の形状および配置は、上述の実施形態において示した形状および配置に限定されるものではなく、任意の形状および配置を採用することができる。また、キャップ１は、ＩＳＯ８０３６９－７以外の規格に準拠したコネクタに取り付けられるものであってもよい。

また、上述の実施形態において示した作用および効果は、本発明から生じる最も好適な作用および効果を列挙したものに過ぎず、本発明による作用および効果は、これらに限定されるものではない。

１キャップ
１０外筒部
１１内周面
１１ａテーパ部
１１ｂ小径部
１１ｃ大径部
１２雌ネジ
１２ａ雌ネジの谷底
２０篏合部
１００コネクタ
１２０雄ネジ

Claims

雄ネジを備える筒状のコネクタに取り付けられるキャップにおいて、
筒状の外筒部と、
前記外筒部の内周面に前記内周面を谷底として設けられる雌ネジと、を備え、
前記内周面は、
軸方向の一側から他側に向けて内径が漸次縮小するテーパ部と、
前記テーパ部よりも軸方向の他側に設けられ、軸方向の一側から他側に向けて前記テーパ部よりも小さい変化率で内径が漸次変化する小径部と、
前記コネクタの内周面に篏合する篏合部を備え、
前記篏合部は、前記キャップの天板部から、前記軸方向の一側に向けて、前記小径部と、前記テーパ部とを超えて延在する、
ことを特徴とするキャップ。
請求項１に記載のキャップにおいて、
前記小径部は、軸方向の一側から他側に向けて前記テーパ部よりも小さい変化率で内径が漸次縮小するように構成されることを特徴とするキャップ。
請求項１または２に記載のキャップにおいて、
前記内周面は、前記テーパ部よりも軸方向の一側に設けられ、前記テーパ部における最大内径以上の内径に構成される大径部を有することを特徴とするキャップ。
請求項３に記載のキャップにおいて、
前記大径部は、軸方向の一側から他側に向けて前記テーパ部よりも小さい変化率で内径が漸次縮小するように構成されることを特徴とするキャップ。
されることを特徴とする留置針組立体。