KR102397677B1 - 개스킷 및 이를 구비하는 주사기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬리브 내에서의 슬라이딩성과, 상기 슬리브를 빠져 나온 후에서의 주사기 배럴의 수밀성을 양립시킬 수 있는, 슬리브 타전에 적합한 개스킷을 제공하는 것으로, 개스킷(10)을 선단 약액 접촉면(14) 및 이를 계속하여 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 대향하는 측면에 형성된 오목홈(26)을 갖는 내약액성 경질 플라스틱제의 개스킷 본체(12)와, 오목홈(26)에 끼워 넣어진 탄성재제의 미끄럼 접촉 링(40)으로 구성되며, 개스킷 본체(12)의 선단 약액 접촉면(14)을 포함하는 선두부(16)에 있어서의 둘레단(22)의 외경(D1)을 미끄럼 접촉 링(40)의 외경(D4)보다 크게 설정한다.

Description

개스킷 및 이를 구비하는 주사기
본 발명은 주사기의 슬리브 타전(打栓)에 적합한 개스킷 및 이를 구비하는 주사기에 관한 것이다.
종전부터, 약액을 주입한 상태에서 장기에 걸쳐 안전성이나 밀봉성이 높고, 또한 주사기 배럴에 대한 슬라이딩 저항이 작은 개스킷이, 예를 들어 특허 문헌 1에서 제안되어 있다.
특허 문헌 1에 개시된 주사기용 개스킷(플런저 팁)은 주사기 배럴의 내주면에 대향하는 측 둘레면에 오목홈이 형성된 개스킷 본체(코어)와, 상기 오목홈에 끼워 넣어진 미끄럼 접촉 링(융기부)으로 구성되어 있다.
그리고, 약액에 직접 접촉되는 개스킷 본체에는 상기 약액의 품질에 영향을 미치기 어려운 재료를 사용하고, 또한 슬라이딩 링에는 주사기 배럴에 대하여 슬라이딩성이 높은 재료를 선택적으로 사용함으로써, 약액의 품질에 미치는 영향을 최소한으로 하면서 가벼운 힘으로 개스킷을 밀어 넣을 수 있는 슬라이딩성을 얻을 수 있다.
일본 공표 특허 제2009-505794호 공보 일본 공개 특허 평11-47275호 공보
그러나, 상술한 종전의 개스킷에도 문제가 있었다. 즉, 상기 개스킷은 주사기의 슬리브 타전(예를 들어, 특허 문헌 2)에는 적합하지 않을 우려가 있었다.
주사기의 슬리브 타전에 대해 간단하게 설명한다. 슬리브 타전은 금속제 원통 형상의 슬리브 내에 미리 개스킷을 삽입해 두고, 소정 정도의 진공 상태에서 미리 약액을 주입해 둔 주사기 배럴 내에 슬리브의 일방 단부를 상방으로부터 삽입한다. 그리고, 슬리브를 주사기 배럴 및 개스킷에 대하여 상대적으로 상승시킴으로써, 슬리브로부터 빠져 나온 개스킷이 주사기 배럴 내에 남는다. 이 때, 개스킷 자신의 탄성에 의해 개스킷을 구성하는 개스킷 본체의 측면 및 미끄럼 접촉 링이 주사기 배럴의 내주면에 밀착되어 약액이 밀봉됨으로써 주사기가 완성된다.
이와 같은 흐름으로 슬리브 타전이 실시되는 관계상, 적어도 슬리브의 일방 단부의 외경은 주사기 배럴의 개구측 단부의 내경보다 작게 형성되어 있을 필요가 있다. 이 때문에, 개스킷은 슬리브의 일방 단부로부터 나와 주사기 배럴의 내주면에 밀착될 때까지의 동안, 가장 소직경이 되는 슬리브의 일방 단부 내에서 직경 방향으로 압축된 상태에서, 이 압축하에서도 소정의 억압력 이하로 슬리브 내를 슬라이딩하고, 또한 슬리브로부터 나온 후에는 자신의 탄성으로 팽창하여 주사기 배럴 내를 밀봉(수밀)시키지 않으면 안된다.
상술한 바와 같이, 특허 문헌 1에 기재된 개스킷은, 개스킷 본체의 미끄럼 접촉 링이 주사기 배럴의 내주면에 접함으로써 수밀성을 담보하도록 이루어져 있다. 추가적으로 말하면, 주사기 배럴 내에서의 개스킷의 슬라이딩성 및 수밀성을 주로 담보하는 것을 목적으로 하여, 자연 상태(슬리브내나 주사기 배럴 내에 끼워져 있지 않은 상태)에서의 미끄럼 접촉 링의 외경은 개스킷 본체의 외경보다 크게 형성되어 있다.
이에 비하여, 일반적으로 미끄럼 접촉 링의 두께 치수(미끄럼 접촉 링의 직경 방향에서의, 외단과 이에 대향하는 내단 사이의 거리)는 개스킷 본체의 두께 치수(개스킷 본체의 직경 방향에서의, 중심으로부터 외단까지의 거리)보다 작다. 이 때문에, 미끄럼 접촉 링의 복원성(소정의 치수까지 압축한 후, 자신의 탄성으로 다시 팽창시켰을 때, 압축 전의 치수로 어느 정도까지 되돌아가는지 여부의 정도)는 개스킷 본체의 복원성보다 작다.
이 때문에, 종래의 개스킷을 슬리브 타전에 적용한 경우, 상기 개스킷이 슬리브 내를 소정의 억압력으로 슬라이딩하도록 자연 상태에서의 미끄럼 접촉 링의 외경 치수를 설정하면, 슬리브를 빠져 나온 후에서 주사기 배럴의 수밀성에 문제가 발생할 우려가 있고, 반대로 주사기 배럴의 수밀성에 문제가 생기지 않는 정도까지 미끄럼 접촉 링의 외경 치수를 큰 듯하게 설정하면, 이번에는 슬리브 내를 용이하게 슬라이딩하지 않게 된다는 문제가 발생할 우려가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 개발된 것이다. 그 때문에, 본 발명의 주된 과제는 슬리브 내에서의 슬라이딩성과, 상기 슬리브를 빠져 나온 후에서의 주사기 배럴의 수밀성을 양립시킬 수 있는, 슬리브 타전에 적합한 개스킷을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 한 형태에 의하면,
선단 약액 접촉면 및 이에 이어 주사기 배럴의 내주면에 대향하는 측면에 형성된 오목홈을 갖는 내약액성 경질 플라스틱제의 개스킷 본체와,
상기 오목홈에 끼워 넣어진 탄성재제의 미끄럼 접촉 링을 구비하는 개스킷으로,
상기 개스킷 본체의 상기 선단 약액 접촉면을 포함하는 선두부에서의 둘레단의 외경은, 상기 미끄럼 접촉 링의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 개스킷이 제공된다.
바람직하게는 상기 주사기 배럴에 끼워 넣어진 상태에서, 상기 개스킷 본체의 상기 선단 약액 접촉면의 둘레 가장자리부가 상기 주사기 배럴의 내주면에 접촉된다.
바람직하게는 상기 선단 약액 접촉면의 상기 둘레 가장자리부는 상기 주사기 배럴에 끼워 넣어진 상태에서 상기 둘레 단이 휨으로써 잡아 늘려진 면에서 상기 주사기 배럴의 내주면에 접촉된다.
바람직하게는 상기 개스킷 본체는 콜드 포밍으로 형성된다.
바람직하게는 상기 개스킷 본체의 재질은 PTFE이고, 상기 미끄럼 접촉 링의 재질은 슬라이딩성이 부가된 실리콘 고무이다.
바람직하게는 상기 개스킷은 슬리브 타전용이다.
본 발명의 다른 형태에 의하면,
상술한 개스킷을 구비하는 주사기가 제공된다.
본 발명의 개스킷에 따르면, 개스킷 본체의 선단 약액 접촉면을 포함하는 선두부에서의 둘레단의 외경이 미끄럼 접촉 링의 외경보다 크게 설정되어 있다. 이에 의해, 개스킷이 슬리브 내에 끼워 넣어졌을 때, 미끄럼 접촉 링은 그 직경 방향으로 압축된 상태가 되고, 또한 개스킷 본체에서의 선두부의 둘레 단 부분은 상기 개스킷 본체의 후단면측으로 구부러져 미끄럼 접촉 링의 선두부측을 약간 덮도록 하여 직경 방향으로 압축된다. 그리고, 최종적으로 개스킷이 주사기 배럴에 끼워 넣어졌을 때, 주사기 배럴의 내주면에 미끄럼 접촉 링의 외주면이나 개스킷 본체에서의 선단 약액 접촉면의 둘레 가장자리부가 접촉된 상태가 된다.
이와 같이, 본 발명의 개스킷의 경우, 주사기 배럴에서의 수밀성을 담보하는 것은 주사기 배럴의 내주면에 접촉되는 개스킷 본체에서의 선단 약액 접촉면의 둘레 가장자리부이다. 개스킷 본체에 사용되는 재료의 복원성은 미끄럼 접촉 링에 사용되는 재료의 복원성보다 큰 점에서, 개스킷 본체나 미끄럼 접촉 링이 슬리브 내를 지날 때에 직경 방향으로 크게 직경이 축소된다고 해도, 슬리브 외경보다 약간 큰 내경을 갖는 주사기 배럴 내에 들어가면, 개스킷 본체는 슬라이딩 링보다 크게 복원하려고 하므로, 주사기 배럴 내의 수밀성을 담보하는 것이 용이해진다. 이에 의해, 슬리브 내에서의 슬라이딩성과, 상기 슬리브를 빠져 나온 후에서의 주사기 배럴의 수밀성을 양립시킬 수 있는, 슬리브 타전에 적합한 개스킷을 제공할 수 있었다.
도 1은 본 발명이 적용된 주사기(100)의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명이 적용된 개스킷(10)의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 개스킷 본체(12)의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명이 적용된 미끄럼 접촉 링(40)의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 5는 슬리브 타전에 사용되는 슬리브(90)의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 6은 주사기 배럴(60) 내에 끼워 넣어진 개스킷(10)의 실시예를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명이 적용된 개스킷(10)을 사용한 슬리브 타전을 설명하는 단면도이다.
도 8은 슬리브 타전에 의해 완성된 주사기(100)를 도시한 단면도이다.
도 9는 다른 실시예에 관한 개스킷(10)을 도시한 단면도이다.
도 10은 다른 실시예에 관한 개스킷(10)을 도시한 단면도이다.
도 11은 다른 실시예에 관한 개스킷(10)을 도시한 단면도이다.
도 12는 다른 실시예에 관한 개스킷(10)을 도시한 단면도이다.
도 13은 다른 실시예에 관한 미끄럼 접촉 링(40)을 도시한 단면도이다.
도 14는 다른 실시예에 관한 미끄럼 접촉 링(40)을 도시한 단면도이다.
(개스킷(10) 및 주사기(100)의 구성)
본 발명이 적용된 개스킷(10) 및 이를 구비하는 주사기(100)에 대하여, 도시한 실시예에 따라 설명한다.
주사기(100)는 도 1에 도시한 바와 같이, 대략 개스킷(10), 약액(50), 주사기 배럴(60), 피스톤 로드(70) 및 탑 캡(80)을 구비하고 있다.
개스킷(10)은 도 2에 도시한 바와 같이, 대략 개스킷 본체(12)와, 미끄럼 접촉 링(40)을 구비하고 있다.
개스킷 본체(12)는 도 3에 도시한 바와 같이, 주사기 배럴(60)에 끼워 넣었을 때 약액(50)에 접하는 선단면(본 명세서에서는 「선단 약액 접촉면(14)」이라고 함)을 포함하고 있고, 후단측에 가까워짐에 따라 외경이 커지는 우산 형상으로 형성되어 있는 선두부(16)와, 상기 선두부(16)에 이어서 급격하게 단(段) 형상으로 직경을 축소시킨 소직경부(18)와, 이 소직경부(18)에 이어 단 형상으로 직경을 확대시킨 직경 확대부(20)를 구비하고 있다.
이와 같이, 선두부(16)와 소직경부(18) 사이에는 단이 형성되어 있는 점에서, 선두부(16)의 후단측의 단은 가장 외경이 커져 있고, 모가 난 형상으로 이루어져 있다. 본 명세서에서는 이 가장 외경이 커져 있는 선두부(16)의 후단측의 단을 둘레단(22)이라고 한다.
또한, 선두부(16)와 소직경부(18) 사이 및 소직경부(18)와 직경 확대부(20) 사이에 각각 단이 형성되어 있는 점에서, 소직경부(18)에 대응하는 부분이 개스킷 본체(12)의 측면(24)의 전둘레에 걸쳐 형성된 오목홈(26)으로 되어 있다. 또한, 선두부(16)와 소직경부(18) 사이의 단을 선두측 단(33), 소직경부(18)와 직경 확대부(20) 사이의 단을 후단측 단(34)이라고 한다.
또한, 선두부(16)에서의 둘레단(22)의 외경(D1)은 직경 확대부(20)의 외경(D2)보다 크게 형성되어 있다. 즉, 개스킷 본체(12)에 있어서, 둘레단(22)의 외경(D1)이 가장 크게 형성되어 있다.
또한, 개스킷 본체(12)의 후단면(28)에는 피스톤 로드(70)를 장착하기 위한 암나사 구멍(30)이 형성되어 있다. 또한, 직경 확대부(20)의 표면에는 개스킷 본체(12)의 측방을 향하여 돌출 설치된 이랑부(32)가 직경 확대부(20)의 측면(24)의 전둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 이 이랑부(32)는 외경이 주사기 배럴(60)의 내경과 거의 동일하거나, 약간 작게 형성되어 있다. 이에 의해, 이랑부(32)는 주사기 배럴(60) 내를 개스킷(10)이 슬라이딩할 때, 개스킷(10)의 중심축이 상기 주사기 배럴(60)의 중심축에서 크게 어긋나지 않도록 하는 가이드 역할을 수행한다. 또한, 이랑부(32)는 직경 확대부(20)의 측면(24)의 전둘레가 아니라, 상기 측면(24)에 적어도 3개소 설치하면 된다. 3개소의 이랑부(32)는 개스킷 본체(12)의 중심축(주사기 배럴(60) 내를 진행하는 방향을 따른 중심축)에 직교하는 평면상에서 서로 균등한 각도를 두고 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 개스킷 본체(12)의 성형 수법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 선반 등을 이용한 절삭 가공이어도 되고, 사출 성형이어도 된다. 단, 후술하는 「변형예 1」에서 설명한 바와 같이 「콜드 포밍」으로 성형하는 것이 바람직하다.
개스킷 본체(12)는 전체가 불소 수지, 예를 들어 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌), PFA(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체), FEP(사불화에틸렌과 육불화프로필렌의 공중합체), PCTFE(폴리클로로트리플루오로에틸렌), PVDF(폴리비닐리덴플루오라이드), 또는 PP(폴리프로필렌), 초고분자 폴리에틸렌, COP(시클로올레핀 폴리머), COC(에틸렌노르보르넨 공중합체) 등, 약액(50)에 반응하지 않는 경질의 재료(내약액성의 경질 플라스틱)로 형성된다. 본 실시예의 개스킷 본체(12)는 PTFE로 성형되어 있다.
또한, 경질 플라스틱의 경도로는 쇼어 A 경도로 70 이상(또는, 쇼어 D 경도로 40 내지 100, 로크웰 M 경도로 40 내지 70)인 것이 바람직하다.
본 실시예에서 사용되는 PTFE는 순 PTFE이어도 되지만, 예를 들어 PTFE의 결정화 저해제인 폴리테트라플루오로에틸렌 -퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(약칭 PFA), 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 등의 불소 수지를 1 내지 15질량% 혼입한 변성체를 사용하는 것이 개스킷 본체(12)에 탄력성을 부여하는 것이 되어 보다 바람직하다.
또한, 본 실시예에서 사용되는 PTFE는 상기 순 PTFE 또는 PTFE의 변성체, 나아가 HIP 처리라고 불리는 열간 등방압 가압법에 의한 독립 기포화된 블럭(둥근봉재)도 사용된다.
PTFE의 1차 소결 블럭은 순 PTFE분말 또는 PTFE의 변성체의 분말을 압축 성형하고, 이를 소결한 것이다. 이 소결에서는 분말끼리의 접촉 부분은 밀착되어 있지만, 전체적으로 비접촉 부분에는 매우 미세한 간극이 형성되어 있고, 이들이 연속하여 미소한 유체를 통과시키도록 이루어져 있다.
이 PTFE의 1차 소결 블럭을 열간 등방압 가압하면, PTFE의 1차 소결 블럭은 압축되어 PTFE 입자간에 존재하는 초미세 간극이 확실하게 폐쇄되어, 독립 기포화된다. 또한, 감압하에서 열간 등방압 가압을 실시하면 보다 효과적이다.
다음에 미끄럼 접촉 링(40)에 대하여 설명한다. 미끄럼 접촉 링(40)은 도 4에 도시한 바와 같이, 직사각형의 단면 형상을 갖는 바퀴상의 부재이며, 그 내경(D3)은 개스킷 본체(12)에서의 소직경부(18)의 외경과 거의 동일한 치수이거나, 약간 작게 설정되어 있다. 또한, 미끄럼 접촉 링(40)의 외경(D4)은 개스킷 본체(12)의 선두부(16)에서의 둘레단(22)의 외경(D1)보다 작고, 또한 직경 확대부(20)의 외경(D2)보다 크게 설정되어 있다.
또한, 미끄럼 접촉 링(40)의 폭(W1)은 개스킷 본체(12)에서의 소직경부(18)의 폭(W2)(도 3 참조)보다 작게 설정되어 있다. 다시 말하면, 미끄럼 접촉 링(40)의 폭(W1)은 개스킷 본체(12)에 형성된 오목홈(26)의 폭(W2)보다 작게 설정되어 있다. 이 때문에, 상기 오목홈(26)에 미끄럼 접촉 링(40)을 끼워 넣은 상태에서, 미끄럼 접촉 링(40)의 측면과 개스킷 본체(12)에서의 적어도 어느 한쪽 단과의 사이에는 간극(S)이 형성된다 (도 2 참조).
또한, 미끄럼 접촉 링(40)의 형상은 본 실시예의 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 도 13(a)에 도시한 바와 같이, 외단 귀퉁이부가 모따기된 것과 같은 형상이어도 되고, 도 13(b)에 도시한 바와 같이, 폭 방향의 중앙부가 최대 직경이 되는 원호 형상의 외주면 단면 형상이어도 된다. 또한, 도 14(a)에 도시한 바와 같이, 파형의 단면 형상으로 외주면을 규정해도 되고, 도 14(b)에 도시한 바와 같이, 폭 방향의 중앙부가 최소 직경이 되는 것과 같은 테이퍼 형상의 외주면 단면 형상이어도 된다. 또한, 도 14(c)에 도시한 바와 같이, 폭 방향의 중앙부가 최대 직경이 되는 것과 같은 테이퍼 형상의 외주면 단면 형상으로 해도 된다. 어떤 형상이어도, 미끄럼 접촉 링(40)의 최대 외경이 외경(D4)이 된다.
본 실시예의 미끄럼 접촉 링(40)은 탄성재로 형성되어 있다. 본 실시예에 관한 개스킷(10)은 주사기(100)에 사용되는 것인 점에서, 미끄럼 접촉 링(40)을 형성하는 탄성재는 의료용 부재로서 이미 인가되어 있는 것이 바람직하고, 예를 들어 슬라이딩성이 부여된 「실리콘 고무」를 들 수 있다.
「실리콘 고무」는 열경화성 수지이고, 원료인 액상, 그리스상, 또는 점토상의 「오르가노폴리실록산」은 분자 내에 메틸기, 비닐기, 페닐기, 트리플루오로프로필기를 편성한 재료이고, 각각은 특수한 특성을 요구받은 경우에 구분하여 사용된다. 「실리콘 고무」에는 복수의 종류가 있다. 본 실시예에서는 어떤 것도 사용할 수 있지만, 여기에서는 일례로서, 비닐기가 편성된 액상 또는 그리스상의 「오르가노폴리실록산」을 사용하고, 이것에 필요 충전물과 과산화물 경화제를 가하여 혼련하고 목표 분자량까지 경화 반응시켜 고무상으로 한 과산화물 가교형 실리콘 고무를 들 수 있다. 다른 예로서는 분자 내에 비닐기를 편성한 점토상의 폴리실록산과, 분자 단말에 반응성 수소를 편성한 점토상의 폴리실록산을, 백금 또는 로듐 또는 주석의 유기 화합물을 촉매로 하여 반응에 의해 가열 경화시킨 부가 반응형 실리콘 고무를 들 수 있다.
상기 슬라이딩성을 나타내는 실리콘 고무는 예를 들어, 소재인 액상, 그리스상 또는 점토상의 오르가노폴리실록산에 가교제인 과산화물(또는, 상기 2종류의 점토상의 폴리실록산에 경화촉매)를 가하고, 소정량의 실리콘 오일을 첨가하고 니더로 혼련하여 형성된다. 또한, 혼련물의 경도를 조정하기 위해, 필요에 따라 적량의(예를 들어 25%의) 실리카 미분말이 첨가된다. 또한 필요한 경우, 예를 들어, 소 정량의 초고분자 폴리에틸렌 미분말이 첨가된다.
상기 미분말의 미소 입자를 형성하는 폴리에틸렌 수지는 초고분자이다(예를 들어, 평균 분자량이 100만 ~ 300만 또는 그 이상에서 700만에 달하는 것도 있다). 이와 같은 초고분자 입자는 투수성이 없고 또한 대부분의 것과 접착되지 않는다. 그리고, 초고분자 폴리에틸렌은 그 분자량이 너무 높으므로 고온에서도 용융되지 않고, 고압으로 성형해도 그 구상 형태를 유지하고 있다. 구상의 초고분자 폴리에틸렌의 표면은 비교적 매끄럽지만, 약간의 요철도 확인된다. 미분말에 포함되는 구상의 초고분자 미립자의 입경 범위는 10 ~ 300㎛이다. 더욱 바람직하게는 20 ~ 50㎛이다. 그레이드에 따라 다르지만, 평균 입경이 25㎛인 것이나 30㎛ 또는 그 이외의 것이 사용된다. 입도 분포의 폭이 넓은 경우, 입경이 큰 것 사이에 입경이 작은 것이 들어가 큰 입경의 것 사이의 간극을 메워, 세밀 충전을 실현한다. 그리고, 세밀 충전이 되면, 미소 입자는 투수성을 갖지 않으므로, 가령 투수성을 갖는 실리콘 고무 기재나 실리콘 오일을 사용했다고 해도 본 발명의 의료용 슬라이딩성 실리콘 고무 전체로서는 매우 낮은 투수성을 나타내는 것이 된다.
실리카 미분말은 규사를 원료로 한 파우더로, 그 대부분은 규소(SiO2)로 구성되어 있다. 경도를 조정하기 위해 탄성재에 첨가된다.
미끄럼 접촉 링(40)의 성형 방법에 대해 설명한다. 미끄럼 접촉 링(40)이 성형할 수 있는 압축 금형을 적절한 온도까지 가열하고, 상기의 성형 재료(실리카 분말이나 실리콘 오일 및 필요에 따라 첨가되는 초고분자 PE 분말이 첨가되어 반죽된 실리콘 고무)를 충전하여 가열 가압하면 1 ~ 10분으로 열 가교하여, 목적의 미끄럼 접촉 링(40)이 얻어진다. 또한, 얻어진 미끄럼 접촉 링(40)은 이차 열 처리(어닐링)를 실시하는 것이 바람직하다.
도 1로 돌아가 주사기 배럴(60)은 원통형 용기에서, 배럴 본체(64)의 선단에 도시하지 않은 주사 바늘이 장착되는 장착부(66)가 돌출 설치되어 있고, 배럴 본체(64)의 후단에 손가락 걸이용 플랜지부(68)가 형성되어 있다. 주사기 배럴(60)의 재질은 유리 외에, 경질 수지(예를 들면, 시클로올레핀 수지(COP), 폴리프로필렌(PP), 에틸렌노르보르넨 공중합체(COC) 등)이 사용된다. 본 실시예에 관한 개스킷(10)은 후술하는 바와 같이, 구조적으로 주사기 배럴(60)의 수밀성을 높게 유지할 수 있으므로, 수지제보다 내경 치수 정밀도가 떨어지는 유리제 주사기 배럴(60)도 사용할 수 있다.
피스톤 로드(70)는 선단부에 수나사부(72)가 형성되어 있고, 후단부에 손가락 접촉부(74)가 형성된 봉 형상의 부재이다. 이 피스톤 로드(70)의 수나사부 (72)는 개스킷(10)의 개스킷 본체(12)에 형성된 암나사 구멍(30)에 나사 부착할 수 있는 수나사가 형성되어 있다. 또한, 피스톤 로드(70)의 재질로서는 환상 폴리올레핀, 폴리카보네이트 및 폴리프로필렌이라는 수지 등을 사용할 수 있다.
탑 캡(80)은 원추대 형상의 캡 본체(82)와, 상기 캡 본체(82)의 천면 단부로부터 측방에 연장되는 원반 형상의 캡 플랜지부(84)를 구비하고 있다. 캡 본체(82)에는 주사기 배럴(60)의 장착부(66)가 끼워 넣어지는 오목부(86)가 형성되어 있다. 또한, 탑 캡(80)은 내약액성을 갖는 필름(PTFE나 PFA)을 내주면에 적층한 엘라스토머로 형성되어 있다. 엘라스토머에는 가황 고무나 열경화성 엘라스토머, 또는 열가소성 엘라스토머가 포함된다.
(주사기(100)의 제조 수순)
다음에, 본 실시예의 개스킷(10)을 사용하여, 슬리브 타전으로 주사기(100)를 제조하는 수순에 대해 설명한다. 슬리브 타전은 진공 용기 내에서 주액하는 진공 타전과는 달라, 진공의 정도가 낮은 상태에서 타전을 실시할 수 있으므로, 타전시에 약액(50)에 기포가 혼입되기 어렵다는 이점이 있다.
슬리브 타전에는 도 5에 도시한 바와 같은 금속제의 슬리브(90)를 사용한다. 본 실시예의 경우, 슬리브(90)는 표면 및 내면을 경면(鏡面) 연마한 스테인리스제의 것이다. 또한, 슬리브(90)는 파이프 형상의 슬리브 본체(91)와, 이 슬리브 본체(91)에 개스킷(10)을 삽입하는 입구 단부측에서 측방으로 연장되는 슬리브 플랜지부(94)를 구비하고 있다. 슬리브 본체(91)의 외경은 개스킷(10)을 삽입하는 입구 단부측이 굵고, 주사기 배럴(60) 내에 삽입되고, 또한 개스킷(10)이 나오는 출구 단부측이 이보다 가늘게 형성되어 있다. 또한, 슬리브 본체(91)의 내경 치수는 입구 단부보다 출구 단부 쪽이 소직경이 되도록 슬리브 본체(91)의 내면(92)의 일부가 테이퍼 형상으로 형성되어 있다.
슬리브 타전에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이 개스킷(10)은 주사기 배럴(60) 내에 끼워 넣어진다. 동일한 도면에서는 개스킷 본체(12)의 암나사 구멍(30)에 피스톤 로드(70)의 수나사부(72)가 나사 삽입된 상태를 나타내고 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 슬리브 타전은 선단 약액 접촉면(14)을 주사기 배럴(60)을 향하게 한 상태에서, 개스킷(10)을 미리 슬리브(90)의 입구 단부로부터 상기 슬리브(90) 내에 끼워 넣어 둔다. 이 때, 개스킷(10)의 개스킷 본체(12) 및 미끄럼 접촉 링(40)은 각각 직경 방향으로 압축된 상태에서 슬리브(90) 내에 끼워져 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예의 개스킷(10)은 개스킷 본체(12)의 선두부(16)에서의 둘레단(22)의 외경 치수(D1)가 미끄럼 접촉 링(40)의 외경 치수(D4)보다 크게 설정되어 있다. 또한, 미끄럼 접촉 링(40)의 외경 치수(D4)는 슬리브(90)의 내경보다 약간 크게 설정되어 있다. 이에 의해, 개스킷(10)이 슬리브(90) 내에 끼워 넣어졌을 때, 미끄럼 접촉 링(40)은 그 직경 방향으로 압축된 상태가 되고, 또한 개스킷 본체(12)의 둘레단(22) 부분은 후단면(28)측으로 구부러져 미끄럼 접촉 링(40)의 선두부(16)측을 약간 덮도록 하여 직경 방향으로 압축되어 있다. 즉, 미끄럼 접촉 링(40)의 외주면이 슬리브(90)의 내면(92)에 접촉되어 있고, 또한 개스킷 본체(12)의 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)가 후단면(28)측으로 구부러짐으로써 슬리브(90)의 내면(92)에 접촉되어 있다.
이와 같은 상태에서 미리 탑 캡(80)을 주사기 배럴(60)의 장착부(66)에 부착해 두고, 약액(50)을 충전해 둔 주사기 배럴(60)에 슬리브(90)의 선단부를 삽입한다. 그리고, 피스톤 등의 봉 형상 부재로 개스킷 본체(12)의 후단면(28)을 눌러 주사기 배럴(60)과 개스킷 본체(12)의 위치 관계가 변하지 않도록 유지하면서, 슬리브(90)만을 도면 중 상방으로(즉, 주사기 배럴(60)로부터 이격하는 방향으로) 이동시킨다. 이에 의해, 개스킷(10)은 주사기 배럴(60)과의 위치 관계를 유지한 채 슬리브(90) 내를 슬라이딩해 두고, 최종적으로 도 8에 도시한 바와 같이, 슬리브(90)의 출구단으로부터 나와 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 미끄럼 접촉 링(40)의 외주면이나 개스킷 본체(12)에서의 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)가 접촉된 상태가 된다.
(개스킷(10)의 특징)
(1)
본 실시예의 개스킷(10)에 의하면, 개스킷 본체(12)의 선두부(16)에서의 둘레단(22)의 외경 치수가 미끄럼 접촉 링(40)의 외경 치수보다 크게 설정되어 있다. 이에 의해, 개스킷(10)이 슬리브(90) 내에 끼워 넣어졌을 때, 미끄럼 접촉 링(40)은 그 직경 방향으로 압축된 상태가 되고, 또한 개스킷 본체(12)의 둘레단(22) 부분은 후단면(28)측으로 구부러져 미끄럼 접촉 링(40)의 선두부(16)측의 각부를 덮도록 하여 직경 방향으로 압축된다. 그리고, 최종적으로 개스킷(10)이 주사기 배럴(60)에 끼워 넣어졌을 때, 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 미끄럼 접촉 링(40)의 외주면이나 개스킷 본체(12)에서의 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)가 접촉된 상태가 된다.
이와 같이, 본 실시예의 개스킷(10)의 경우, 주사기 배럴(60)에서의 수밀성을 담보하는 것은 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉되는 개스킷 본체(12)에서의 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)이다. 상술한 바와 같이, 개스킷 본체(12)의 두께 치수는 미끄럼 접촉 링(40)의 두께 치수보다 큰 점에서, 개스킷 본체(12)의 복원성은 미끄럼 접촉 링(40)의 복원성보다 크다. 이 때문에, 개스킷 본체(12)나 미끄럼 접촉 링(40)이 슬리브(90) 내를 지날 때에 직경 방향으로 크게 직경이 축소된다고 해도, 슬리브(90)의 외경보다 약간 큰 내경을 갖는 주사기 배럴(60) 내에 들어가면, 개스킷 본체(12)는 미끄럼 접촉 링(40)보다 크게 복원하려고 하므로, 주사기 배럴(60) 내의 수밀성을 담보하는 것이 용이해진다.
(2)
또한, 종래의 개스킷과 같이, 개스킷 본체의 측면을 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉시켜 수밀성을 담보하고자 하면, 슬리브(90)로부터 나온 후의 치수의 복원성까지 고려에 넣어 개스킷 본체의 측면의 외경 치수를 결정할 필요가 있는 점에서, 설계 및 성형에 높은 정밀도가 요구된다. 왜냐하면, 슬리브(90)로부터 나온 후에서의 개스킷 본체의 측면의 외경 치수가 주사기 배럴(60)의 내경에 비하여 작은 경우, 당연히 주사기 배럴(60)의 수밀성을 담보할 수 없고, 반대로 슬리브(90)로부터 나온 뒤에서의 개스킷 본체 측면의 외경 치수를 주사기 배럴(60)의 내경에 대하여 충분히 큰 것으로 하고자 하면, 슬리브(90) 내를 삽입 통과시킬 때 개스킷을 과대한 힘으로 누르지 않으면 안되기 때문이다.
이 점, 본 실시예의 개스킷(10)에서는 개스킷 본체(12)의 선두부(16)에서의 둘레단(22)의 외경 치수가 미끄럼 접촉 링(40)의 외경 치수보다 크게 설정되어 있으므로, 개스킷 본체(12)는 선두부(16)의 둘레단(22)이 상기 개스킷 본체(12)의 후단면(28)측으로 구부림으로써, 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)에서 슬리브(90)의 내면(92)이나 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉된다. 이 때, 선두부(16)의 둘레단(22)보다 후단면(28)측에 미끄럼 접촉 링(40)이 설치되어 있고, 또한 미끄럼 접촉 링(40)의 측면과 개스킷 본체(12)에서의 적어도 어느 한쪽의 단(선두측 단(33) 또는 후단측 단(34)) 사이에 간극(S)이 형성되어 있는 점에서, 후단면(28)측으로 구부러지는 개스킷 본체(12)의 둘레단(22)을 미끄럼 접촉 링(40)으로 받아내는 것이 가능해지고, 상기 둘레단(22)이 필요 이상으로 후단면(28)측으로 구부러지는 것을 방지할 수 있다.
이에 의해, 개스킷(10)이 슬리브(90) 내에 삽입 통과되어 있을 때에는 둘레단(22)이 비교적 크게 구부러짐으로써 슬리브(90)의 내경에 대응하여, 개스킷(10)이 슬리브(90)를 나와 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 끼워 넣어져 있을 때에는, 둘레단(22)의 구부림 정도가 슬리브(90) 내에 있을 때에 비하여 작아짐으로써, 슬리브(90)의 내경보다 큰 주사기 배럴(60)의 내경에 대응할 수 있다.
추가적으로 말하면, 본 실시예의 개스킷(10)에서는 상술한 바와 같이 개스킷 본체(12)의 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)에서 슬리브(90)의 내면(92)이나 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉하게 되어 있지만, 상기 둘레 가장자리부(15)는 주사기 배럴(60)에 개스킷(10)이 끼워 넣어진 상태에서 개스킷 본체(12)의 둘레단(22)이 후단면(28)측으로 휨으로써 잡아 늘려진 면에서 슬리브(90)의 내면(92)이나 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉되는 점에서, 잡아 늘려지기 전단계보다 표면 조도(roughness)가 미세한 면에서 접촉될 수 있다. 이에 의해, 종래의 개스킷과 같이 개스킷 본체에서의 측면에서 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉되는 경우에 비하여 보다 높은 정밀도로 주사기 배럴(60)의 수밀성을 담보할 수 있다.
(변형예 1)
상술한 개스킷 본체(12)의 성형은 「콜드 포밍」으로 실시하는 것이 바람직하다. 「콜드 포밍」이라는 것은 모재가 용융되지 않는 온도하(예를 들어, 모재가 PTFE이면 20℃ 내지 200℃ 정도까지)에서 모재를 가압함으로써 발열시켜 원하는 형상으로 가공 성형하는 것을 말한다.
「콜드 포밍」으로 성형한 개스킷 본체(12)에는 「메모리 효과(리메모리)」가 존재한다. 「메모리 효과(리메모리)」라는 것은 외부로부터의 힘으로 변형시킨 개스킷 본체(12)에 열을 가하면 성형 당초의 형상으로 돌아가고자 하는 특성이다.
이에 의해, 「콜드 포밍」으로 성형한 개스킷 본체(12)를 이용하여 슬리브 타전한 주사기(100)(약액(50)으로서는, 예를 들어 「조영제」가 생각됨)에 멸균이나 소독을 위해 증기 중에서 가열했을 때, 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉되어 구부러진 상태의 개스킷 본체(12)의 둘레단(22)이 「메모리 효과(리메모리)」에 의해 성형 당초의 상태, 즉 보다 구부러짐 정도가 작은 상태(둘레단(22)의 직경이 보다 큰 상태)로 돌아가려고 한다. 이에 의해, 개스킷 본체(12)의 선단 약액 접촉면(14)의 둘레 가장자리부(15)가 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 대하여 보다 강하게 눌러 접촉되어, 주사기 배럴(60)의 수밀성이 보다 높아진다.
(변형예 2)
개스킷 본체(12)의 형상은 상술한 실시예의 형상에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 도 9에 도시한 바와 같이, 선단 약액 접촉면(14)의 대략 중앙부에 돌출 설치된 원추상의 돌출부(110)를 갖는 형상이어도 된다. 이와 같이 돌출부(110)를 설치함으로써, 약액(50)을 주사기 배럴(60)에 충전한 주사기(100)를 사용하여 환자 등에 약액(50)을 주입해 갔을 때, 주사기 배럴(60)에서의 장착부(66)의 내측 공간에 상기 돌출부(110)가 들어가, 보다 많은 약액(50)을 주출(注出)할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 개스킷 본체(12)의 형상으로서, 도 10에 도시한 바와 같이, 선단 약액 접촉면(14)을 평면 형상으로 형성해도 된다.
또한, 상술한 실시예에 있어서의 개스킷 본체(12)의 둘레단(22)은 그 선두부(16)측이 완만하게 만곡된 단면 형상으로 되어 있었지만, 둘레단(22)의 형상에 대해서도 이에 한정되는 것은 아니고, 도 11에 도시한 바와 같이 둘레단(22)을, 선두부(16)측도 평면 형상으로 형성된 직사각형 단면을 갖는 형상으로 해도 된다. 또한, 도 12에 도시한 바와 같이, 둘레단(22)의 단면을 원호 형상으로 형성해도 된다.
어떤 형상이어도 주사기 배럴(60)에 개스킷(10)이 끼워 넣어진 상태에서 개스킷 본체(12)의 둘레단(22)이 후단면(28)측으로 휨으로써 잡아 늘려진 면에서 슬리브(90)의 내면(92)이나 주사기 배럴(60)의 내주면(62)에 접촉되는 것이 바람직하다.
이번에 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라, 특허청구범위에 의해 나타내어지고, 특허청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10: 개스킷 12: 개스킷 본체
14: 선단 약액 접촉면 15: 둘레 가장자리부
16: 선두부 18: 소직경부
20: 직경 확대부 22: 둘레단
24: 측면 26: 오목홈
28: 후단면 30: 암나사 구멍
32: 이랑부 33: 선두측 단
34: 후단측 단 40: 미끄럼 접촉 링
50: 약액 60: 주사기 배럴
62: (주사기 배럴의) 내주면 64: 배럴 본체
66: 장착부 68: 플랜지부
70: 피스톤 로드 72: 수나사부
74: 손가락 접촉부 80: 탑 캡
82: 캡 본체 84: 캡 플랜지부
86: 오목부 90: 슬리브
91: 슬리브 본체 92: (슬리브의) 내면
94: 슬리브 플랜지부 100: 주사기
110: 돌출부 S: 간극

Claims (7)

  1. 선단 약액 접촉면 및 이에 이어 주사기 배럴의 내주면에 대향하는 측면에 형성된 오목홈을 갖는 내약액성 경질 플라스틱제의 개스킷 본체와,
    상기 오목홈에 끼워 넣어진 탄성재제의 미끄럼 접촉 링을 구비하는 개스킷으로서,
    상기 개스킷 본체의 상기 선단 약액 접촉면을 포함하는 선두부에서의 둘레단의 외경은 상기 미끄럼 접촉 링의 외경보다 크고,
    상기 개스킷이 상기 주사기 배럴에 끼워 넣어진 상태에서, 상기 개스킷 본체의 상기 선단 약액 접촉면에서의 둘레 가장자리부가 상기 주사기 배럴의 내주면에 접촉되고,
    상기 선단 약액 접촉면의 상기 둘레 가장자리부는 상기 주사기 배럴에 끼워 넣어진 상태에서 상기 둘레단이 휨으로써 잡아 늘려진 면에서 상기 주사기 배럴의 내주면에 접촉되는 것인, 개스킷.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개스킷 본체는 콜드 포밍으로 형성되는 것인, 개스킷.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 개스킷 본체의 재질은 PTFE이고, 상기 미끄럼 접촉 링의 재질은 슬라이딩성이 부가된 실리콘 고무인 것인, 개스킷.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개스킷은 슬리브 타전에 의해 주사기 배럴에 끼워 넣어지는 것인, 개스킷.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 개스킷,
    약액,
    주사기 배럴 및
    피스톤 로드를 구비하는 주사기.
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