WO2014033775A1 - チューブ接続コネクタ - Google Patents

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connector
passage
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insertion port
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宣弥 橋爪
光一 仲野
西本　尚弘
北村　圭司
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Shimadzu Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L47/00—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics
    • F16L47/06—Connecting arrangements or other fittings specially adapted to be made of plastics or to be used with pipes made of plastics with sleeve or socket formed by or in the pipe end
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/02—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained only by friction of the parts being joined
    • F16L37/04—Couplings of the quick-acting type in which the connection is maintained only by friction of the parts being joined with an elastic outer part pressing against an inner part by reason of its elasticity

Definitions

  • This invention relates to a tube connection connector for connecting piping, and more particularly to a tube connection connector for connecting a minute tube.
  • micro tubes with a diameter of about 0.6 mm have been used in various research fields.
  • Such a tube is used, for example, in a blood collection device for collecting blood from a mouse.
  • Such a tube needs to be piped according to the purpose of use. At that time, a connector for connecting the tubes, a connector for branching the piping, and the like are required.
  • Examples of such connectors include Non-Patent Document 1, Non-Patent Document 2, and Non-Patent Document 3.
  • the conventional connector will be described. As shown in FIG. 16, the conventional connector is configured to be inserted into the inner hole of a cylindrical tube. Such a connector is made of hard plastic or metal and has a distal end having a diameter substantially equal to the inner hole of the tube. When such a connector is used, the connector is covered with the distal end of the tube by inserting the distal end into the tube. At this time, friction is generated between the distal end of the connector and the tube, which prevents the connector from coming off the tube.
  • FIG. 1 A connector different from such a configuration is shown in FIG.
  • This connector is provided with a part having a through hole through which the tip of the tube is inserted, and is configured to be screwed to the connector body. When the screw is tightened, the through hole of the component is narrowed, and this pressure prevents the tube from coming out of the connector.
  • the conventional tube connector has the following problems.
  • the connector described with reference to FIG. 16 requires considerable accuracy. This is because it is necessary to process the distal end of the connector so that the inner diameter of the tube to be connected is small and the tube can be inserted and appropriate friction is generated between the tube. Under such circumstances, the tube connector is inevitably expensive, and is not suitable for disposable one after another.
  • the connector is used every time the tube is piped.
  • the liquid passage inside the connector is fine, and it is difficult to clean it efficiently. Because of such circumstances, the conventional configuration tends to cause contamination that hinders the experiment.
  • the connector with the conventional configuration is limited in the tubes that can be connected.
  • a tube having an inner diameter of 0.5 mm cannot be connected to a tube connector having an inner diameter of 0.5 mm. This is because this connector is manufactured with considerable accuracy so that a tube having an inner diameter of 0.5 mm can be connected.
  • FIG. 17 is expensive because the connector described with reference to FIG. Further, since the connector of FIG. 17 has a mechanism in which a tube is tightened by screwing parts into the main body, it is not suitable for connecting a tube made of a soft material. In addition, since the configuration of FIG. 17 includes a plurality of members, the liquid passage in the connector is lengthened accordingly. Then, a large amount of liquid is required to fill the inside of the connector, and the dead volume increases.
  • Non-Patent Document 1 is inexpensive, but generally has a lineup with an inner diameter of 1.5 mm or more, so it cannot be used for tubes smaller than that.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an inexpensive and easy-to-use tube connection connector that can handle ultra-fine tubes.
  • the tube connection connector according to the present invention is composed of an elastic member in which an insertion port for inserting a tube from the tip and a passage connecting the plurality of insertion ports is formed, and the outer diameter of the tube into which the inner diameter of the passage is inserted. It is characterized by being smaller.
  • the tube connector of the structure of the present invention is of a type in which a tube is inserted into a passage.
  • the inner diameter of the passage of the present invention is set to be smaller than the outer diameter of the tube.
  • the connector is formed of an elastic member. Therefore, when trying to insert the tube into the passage, the tip of the tube advances in the passage while expanding the passage accordingly. As a result, the tube is connected to the connector.
  • the correspondence between the outer diameter of the tube and the inner diameter of the passage may not be so strict.
  • the passage is wider. As a result, the tube can enter the passage without difficulty even if it is thick.
  • the connector Compared to this, according to the conventional configuration, the connector must be manufactured with high accuracy or configured with many parts.
  • the outer diameter of the tube that can be connected is also strictly determined.
  • the connector can be easily manufactured, and high accuracy is not required and many parts are not required.
  • the outer diameter of the tube which can be connected is various. Therefore, according to the present invention, an easy-to-use connector can be provided.
  • the connector can be easily made disposable because it can be manufactured at low cost. This is advantageous in that contamination can be prevented in a blood collection situation where blood is stuck inside the connector when the connector is used.
  • the elastic member is repelled when the passage is expanded to the tube inserted from the insertion port, and a force for reducing the diameter is applied to the tube.
  • both ends of the passage are provided with tapered portions that gradually increase in inner diameter from the center of the passage toward the insertion port.
  • the inner diameter of the passage located on the side far from the insertion port is smaller than the inner diameter of the passage located on the side closer to the insertion port.
  • the above-described configuration shows a more specific configuration of the present invention. If the inner diameter of the passage located on the side far from the insertion port is smaller than the inner diameter of the passage located on the side closer to the insertion port, the inner diameter of the passage located on the side closer to the insertion port is made sufficiently large, Easy to insert. Moreover, the internal diameter of the channel
  • the passage may be configured to communicate two insertion ports.
  • the passage may be configured to connect three or more insertion ports and branch the fluid.
  • the connector is made of an elastic member, and the inner diameter of the passage is set to be smaller than the outer diameter of the tube. Therefore, when trying to insert the tube into the passage, the tip of the tube advances in the passage while expanding the passage accordingly.
  • the connector can be easily manufactured, and high accuracy is not required and many parts are not required.
  • tubes having various outer diameters can be connected. As a result, an inexpensive and easy-to-use connector can be provided.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a connector according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a perspective view explaining the use condition of the connector which concerns on Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing explaining a mode that a tube is inserted in the connector which concerns on Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing explaining a mode that a tube is inserted in the connector which concerns on Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing explaining a mode that a tube is inserted in the connector which concerns on Example 1.
  • FIG. It is sectional drawing explaining a mode that a tube is inserted in the connector which concerns on Example 1.
  • FIG. FIG. 6 is a perspective view for explaining the method for manufacturing the connector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining the method for manufacturing the connector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining the method for manufacturing the connector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining the method for manufacturing the connector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view for explaining the method for manufacturing the connector according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the overall configuration of a connector according to a second embodiment. It is sectional drawing explaining one modification of this invention. It is sectional drawing explaining one modification of this invention. It is sectional drawing explaining one modification of this invention. It is sectional drawing explaining one modification of this invention. It is sectional drawing explaining one modification of this invention. It is a schematic diagram explaining the connector of a conventional structure. It is a schematic diagram explaining the connector of a conventional structure.
  • This tube connection connector is a joint used when connecting a flexible micro tube having a cylindrical shape.
  • This tube connection connector is provided for the purpose of connecting, extending, or branching the tubes.
  • the tube to be connected is an ultrathin tube having an inner diameter of less than 1.5 mm, for example.
  • the connector 1 is made of a rectangular parallelepiped member as shown in FIG.
  • the rectangular parallelepiped member is made of an elastic material such as PDMS (Polydimethylsiloxane) resin. Therefore, when the connector 1 is pinched with a finger, the connector 1 is deformed so that the thickness in the pinching direction is reduced. When the force applied to the connector 1 is released, the connector 1 returns to the shape before being pinched.
  • the connector 1 corresponds to the tube connection connector in the present invention.
  • the connector 1 has a through hole.
  • a two-dimensional hole appearing on the surface of the member of the through hole is referred to as an insertion port 2, and a three-dimensional portion formed so as to connect the two insertion ports 2 of the through hole is defined as a passage 3. I will call it.
  • the passage 3 is located inside the member. Since the through hole provided in the connector 1 penetrates from the surface on one side to the surface on the other side of the member, there are two insertion ports 2 for each connector.
  • the through-hole is composed of two insertion ports 2 and one passage 3. That is, the connector 1 is composed of an elastic member in which an insertion port 2 for inserting the tube 4 from the tip and a passage 3 for connecting the plurality of insertion ports 2 are formed.
  • Passage 3 is a cylindrical hole. Therefore, the thickness of the passage 3 can be evaluated by the inner diameter.
  • the inner diameter of the passage 3 is the diameter of the section of the passage 3 that appears on the cut surface when the connector 1 is cut along a plane orthogonal to the direction in which the passage 3 extends (the direction from one insertion port 2 to the other insertion port). That is.
  • the inner diameter of the passage 3 is, for example, 0.5 mm regardless of the portion. Further, the inner diameter of the insertion port 2 is 0.5 mm which is the same as the inner diameter of the passage 3.
  • FIG. 2 shows a state in which the tubes 4 a and 4 b are inserted into the connector 1.
  • the tube 4a is inserted into one of the insertion ports 2 of the connector 1.
  • the outside of the tube 4 a inserted into the connector 1 is in contact with the inner wall of the passage 3 on the side of one insertion port 2.
  • the outside of the tube 4 b inserted into the connector 1 is in contact with the inner wall of the passage 3 on the other insertion port 2 side.
  • the tubes 4 a and 4 b are not inserted up to the deepest position of the passage 3. However, the tubes 4a and 4b may be inserted deeply until the tip of the tube 4a contacts the tip of the tube 4b.
  • the outer diameter of the tube 4 represents the thickness of the tube, and is the diameter of the outer wall of the tube in the direction orthogonal to the direction in which the cylindrical tube extends.
  • FIG. 3 shows the tube 4 and the connector 1 before being inserted from the insertion port 2.
  • the outer diameter d4 of the tube 4 is 0.6 mm, for example.
  • the inner diameter d3 of the passage 3 provided in the connector 1 is 0.5 mm as described above.
  • the inner diameter d3 of the passage 3 in the present invention is smaller than the outer diameter d4 of the tube 4 to be inserted.
  • the inner diameter of the insertion port 2 is also smaller than the outer diameter d4 of the tube 4.
  • the connector 1 is made of an elastic member. Therefore, when the tube 4 is inserted into the connector 1 from the insertion port 2, the connector 1 is deformed so that the inner diameter of the insertion port 2 is expanded as shown in FIG. As a result, the insertion port 2 passes the tip of the tube 4.
  • the deformed connector 1 tries to return to the original shape before the deformation. That is, the elastic member constituting the connector 1 is repelled when the passage 3 is expanded to the tube 4 inserted from the insertion port 2, and applies a force to the tube 4 to reduce the diameter of the tube 4.
  • This force is represented by a dotted arrow in FIG.
  • This force is a force generated at the interface between the connector 1 and the tube 4 and is a force that increases friction between the connector 1 and the tube 4. Therefore, the connector 1 reliably holds the tip of the inserted tube 4.
  • the connector 1 that can reliably hold the tip of the tube 4 while having a simple configuration.
  • FIG. 6 illustrates this effect.
  • two tubes 4c and 4d having different outer diameters are inserted into the insertion ports 2 of the connector 1 and the tubes 4c and 4d are connected to each other.
  • Both the outer diameter d4c of the tube 4c and the outer diameter d4d of the tube 4d are larger than the inner diameter d3 of the passage 3. Therefore, the tips of any of the tubes 4c and 4d are held by the connector 1 on the same principle as described with reference to FIGS.
  • ⁇ Manufacturing method of connector Method of mass production> Next, a method for mass-producing the connector 1 will be described.
  • a mold shown in FIG. 8 is prepared. This mold is provided with a rectangular parallelepiped recess. In this mold, linear wires arranged in parallel to each other are provided so as to pass through the recesses.
  • This recess is filled with a mixture of a main material and a curing agent as a raw material of the elastic body as shown in FIG.
  • the main material is a liquid silicone resin having a low crosslinking rate
  • the curing agent contains a crosslinking agent for appropriate crosslinking reaction.
  • the elastic elastic material that is in a liquid state spreads throughout the recessed area except for the wire portion. Thus, the wire is in a state of sinking in the elastic material before curing.
  • the wire is pulled out from the mold as shown in FIG. Since the curing agent is changed to an elastic body by curing, the wire is easily pulled out. The portion from which the wire is removed becomes a cylindrical cavity provided inside the elastic body, and will become the passage 3 in the future.
  • the elastic body is pulled out of the mold and cut into a lattice shape as shown by the dotted lines in FIG. Then, the connector 1 described in FIG. 1 is mass-produced.
  • the connector 1 having the configuration of the present invention is of a type in which the tube 4 is inserted into the passage 3.
  • the inner diameter d3 of the passage 3 of the present invention is set to be smaller than the outer diameter d4 of the tube 4.
  • the connector 1 is formed of an elastic member. Therefore, when trying to insert the tube 4 into the passage 3, the tip of the tube 4 advances in the passage while expanding the passage 3 accordingly. As a result, the tube 4 is connected to the connector 1.
  • the correspondence between the outer diameter of the tube 4 and the inner diameter of the passage 3 may not be so strict.
  • the passage 3 is more widely expanded. As a result, the tube 4 can enter the passage 3 without difficulty even if it is thick.
  • the connector 1 Compared to this, according to the conventional configuration, the connector 1 must be manufactured with high accuracy or consist of many parts. Further, the outer diameter of the tube 4 that can be connected is also strictly determined. However, according to the configuration of the present invention, the connector 1 can be easily manufactured, and high accuracy is not required and many parts are not required. Furthermore, the outer diameter of the tube 4 which can be connected is various. Therefore, according to the present invention, an easy-to-use connector 1 can be provided.
  • the connector 1 can be easily made disposable because it can be manufactured at low cost. This is advantageous in that contamination can be prevented in the blood collection scene where blood is stuck inside the connector when the connector 1 is used.
  • the tube 4 when the tube 4 is inserted into the passage 3, pressure is applied to the tube 4 so that the passage 3 returns to its original shape, so that a sufficiently strong friction is generated between the tube 4 and the connector 1. Will occur. Therefore, according to the connector 1 of the present invention, the tube 4 is not easily detached.
  • the configuration of the connector 1 according to the second embodiment is similar to that of the first embodiment.
  • the connector 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that tapered portions 5 are provided at both ends of the passage 3 as shown in FIG.
  • the tapered portion 5 is formed such that the inner diameter gradually increases from the center 3 c of the passage 3 toward the insertion port 2.
  • the tapered portion 5 is a portion provided by cutting the elastic member after the passage 3 is formed, and the inner diameter of this portion does not necessarily need to be smaller than the outer diameter of the tube 4 to be inserted.
  • the inner diameter of the insertion port 2 and the inner diameter of the passage 3 are different.
  • Example 2 can also be expressed as an elastic member in which a tapered portion 5 into which the tube 4 is inserted from the distal end and a passage connecting the plurality of tapered portions 5 are formed.
  • the connector 1 according to the second embodiment is provided with the tapered portions 5 that gradually increase in inner diameter from the center of the passage 3 toward the insertion port 2 at both ends of the passage 3. In this way, since the insertion port 2 is wider than that in the case of the first embodiment, the connector 1 into which the tube 4 can be easily inserted can be provided.
  • the configuration of the present invention is not limited to the above-described configuration, and can be modified as follows.
  • the inner diameter of the passage 3 is constant, but the present invention is not limited to this configuration. That is, the inner diameter of the passage 3 may be partially changed as shown in FIG. In the example of FIG. 13, the passage 3 is divided into three regions, two regions 3 a 1 and 3 a 2 on the side close to the two insertion ports 2 and a region 3 b far from the insertion port 2, and the inner diameters of the regions 3 a 1 and 3 a 2 Is larger than the inner diameter of the region 3b. That is, in this modification, the inner diameter of the passage 3 located on the side far from the insertion port 2 is smaller than the inner diameter of the passage 3 located on the side closer to the insertion port 2. However, the inner diameters of the regions 3a1 and 3a2 are set smaller than the outer diameter of the tube 4 to be inserted.
  • the insertion port 2 is widened and the tube 4 can be easily inserted. Further, since the inner diameter of the region 3b is sufficiently small, the dead volume of the liquid flowing through the connector 1 can be reduced as much as possible.
  • the passage 3 is linear, but the configuration of the present invention is not limited to this configuration. As shown in FIG. 14, the passage 3 may be L-shaped.
  • the passage 3 is linear, but the configuration of the present invention is not limited to this configuration.
  • the passage 3 may be branched.
  • a branching method for example, a ⁇ shape as shown on the left side of FIG. 15 or a T shape as shown on the right side of FIG.
  • the connector 1 is configured such that the passage 3 communicates with three or more insertion ports 2 and branches the fluid.
  • the present invention is suitable for research fields and various fields using connectors.

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Description

チューブ接続コネクタ
　この発明は、配管を接続するチューブ接続コネクタに係り、特に微小のチューブを接続するチューブ接続コネクタに関する。
　近年、直径０．６ミリ程度の微小なチューブが様々な研究分野で用いられてきている。この様なチューブは、例えばマウスから血液を採取する血液採取装置などに用いられる。
　この様なチューブは、使用目的に応じて配管を施す必要がある。そのときにチューブ同士を連結するコネクタや、配管を分岐させるコネクタなどが必要となる。この様なコネクタの例としては、非特許文献１，非特許文献２，非特許文献３などがある。
　従来のコネクタについて説明する。従来のコネクタは、図１６に示すように、円筒状となっているチューブの内穴に差し込む構成となっている。このようなコネクタは、硬質のプラスチックや金属で構成され、チューブの内穴とほぼ同等の直径を有する先端口を有している。この様なコネクタを用いるときは、先端口をチューブに差し込むことによりコネクタがチューブの先端口に被覆される。このときコネクタの先端口とチューブとの間に摩擦が生じ、これがコネクタがチューブから抜けることを防いでいる。
　この様な構成とは異なるものとして、図１７に示すようなコネクタがある。このコネクタは、チューブの先端を挿通させる貫通孔を有する部品が付属されており、この部品をコネクタ本体にネジ止めする構成となっている。ネジを締めると、部品の貫通孔は狭くなるようになっており、この圧力によりチューブがコネクタから抜けることを防いでいる。
ハギテック社製ミニフィッティングコネクタ、インターネットＵＲＬ：http://hagitec.co.jp/yy/ke-buru/hosokei21.htm#2 夏目製作所製コネクタ、インターネットＵＲＬ：http://nazme.co.jp/products/products_detail.php?no=KN-394&id=49 アップチャーチ社製コネクタ、インターネットＵＲＬ：http://www.technosaurus.co.jp/categories/view/194
　しかしながら、従来のチューブ接続コネクタには次のような問題点がある。
　図１６で説明したコネクタは、かなりの精度が要求される。接続されるチューブの内径が小さい上に、チューブが挿入できかつチューブとの間に適度な摩擦を生じさせるようにコネクタの先端口を加工する必要があるからである。この様な事情があるのでチューブ接続コネクタは、必然的に高価となり、次々と使い捨てるのには向いていない。
　したがって、従来構成によればコネクタをチューブの配管の度に使い回すことになる。コネクタ内部の液体の通路は、微細であり、これを効率よく洗浄するのは難しい。この様な事情があるので、従来構成によれば実験の妨げになるコンタミネーションが起こりやすい。
　また、従来構成のコネクタは、接続できるチューブが限定されてしまう。例えば、内径０．５ｍｍのチューブ用のコネクタには内径が０．５ｍｍ以外のチューブを接続することはできない。このコネクタは内径０．５ｍｍのチューブが接続できるようにかなりの精度で製造されたものだからである。
　図１７で説明したコネクタも精度の高い複数の部材で構成されるから高価である。また、図１７のコネクタは部品を本体に螺入させてチューブを締め付ける仕組みになっているので、軟性の材料で製造されたチューブを接続するには向かない。また、図１７の構成では、複数の部材を有するので、それだけコネクタ内部の液体の通路が長くなる。すると、コネクタ内部を満たすのに大量の液体が必要となり、デットボリュームが増大してしまう。
　また、非特許文献１にある従来構成のコネクタは安価だが、一般的に内径１．５ｍｍ以上のラインナップであるため、それ以下に細いチューブには対応できない。
　本発明は、この様な事情に鑑みてなされたものであって、その目的は極細のチューブに対応でき安価で使いやすいチューブ接続コネクタを提供することにある。
　本発明は上述の課題を解決するために次のような構成をとる。
　すなわち、本発明に係るチューブ接続コネクタは、チューブを先端から挿入させる挿入口と複数の挿入口を連結する通路とが形成された弾性部材から構成され、通路の内径が挿入されるチューブの外径よりも小さくなっていることを特徴とするものである。
　［作用・効果］本発明の構成のチューブ接続コネクタは、通路にチューブを挿入させるタイプのものである。この様なタイプのコネクタにおいて、本発明の通路の内径は、チューブの外径よりも小さくなるように設定されている。この様な構成では、チューブが通路の内部に挿入できないのではないかとも思われる。しかし、本発明によればコネクタは弾性部材で構成される。したがって、チューブを通路に挿入させようとすると、これに応じてチューブの先端が通路を広げながら通路内部を進んでいく。結果として、チューブはコネクタに接続されることになる。
　このとき、チューブの外径と通路の内径との対応関係はさほど厳密でなくてもよい。太めのチューブがコネクタに挿入されたときには、通路がより広く広げられる。結果としてチューブは、太めのものであろうと通路に難なく進入できるのである。
　これに比べて従来構成によれば、コネクタを高い精度で製造したり、多くの部品で構成したりしなければない。また、接続できるチューブの外径も厳密に決まっている。しかし、本発明の構成によれば、コネクタを簡単に製造できる上、高い精度が必要ともならないし、多くの部品が必要ともならない。さらに、接続できるチューブの外径は多様である。したがって、本発明によれば、使いやすいコネクタが提供できる。
　また、本発明によれば、安価に製造できることからコネクタを簡単に使い捨てにすることができる。これは、コネクタを使用すると血液がコネクタ内部にこびりついてしまう事情を抱える採血の場面においては、コンタミネーションを防ぐことができる点で有利である。
　また、上述のチューブ接続コネクタにおいて、弾性部材は、通路が挿入口より挿入されたチューブに広げられるのに反発して、径を縮めようとする力をチューブに付与すればより望ましい。
　［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。本発明において、チューブが通路に挿入されるときに、通路は元の形状に戻ろうとしてチューブに圧力が加えるので、チューブとコネクタとの間に十分に強い摩擦が生じることになる。したがって、本発明のコネクタによれば、チューブが簡単に外れることがない。
　また、上述のチューブ接続コネクタにおいて、通路の両端には通路の中心から挿入口に向かうに従って内径が次第に広がるテーパ部が設けられていればより望ましい。
　［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。通路の両端に通路の中心から挿入口に向かうに従って内径が次第に広がるテーパ部を設ければ、チューブを挿入しやすいコネクタが提供できる。
　また、上述のチューブ接続コネクタにおいて、挿入口から遠い側に位置する通路の内径が挿入口に近い側に位置する通路の内径よりも小さくなっていればより望ましい。
　［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。挿入口から遠い側に位置する通路の内径が挿入口に近い側に位置する通路の内径よりも小さくなっていれば、挿入口から近い側に位置する通路の内径を十分大きくして、チューブの挿入をしやすくできる。また、挿入口から遠い側に位置する通路の内径を小さくして、コネクタを流れる液体のデットボリュームを極力少なくすることができる。
　また、上述のチューブ接続コネクタにおいて、通路が２つの挿入口を連絡するように構成されていてもよい。
　また、上述のチューブ接続コネクタにおいて、通路が３つ以上の挿入口を連絡し、流体を分岐するように構成されていてもよい。
　［作用・効果］上述の構成は、本発明のより具体的な構成を示すものとなっている。本発明における通路の形状は自由であり、多様なコネクタに応用ができる。
　本発明によれば、コネクタは弾性部材で構成され、通路の内径は、チューブの外径よりも小さくなるように設定されている。したがって、チューブを通路に挿入させようとすると、これに応じてチューブの先端が通路を広げながら通路内部を進んでいく。本発明の構成によれば、コネクタを簡単に製造できる上、高い精度が必要ともならないし、多くの部品が必要ともならない。また、本発明によれば、多様な外径のチューブを接続できる。結果として、安価で使いやすいコネクタが提供できる。
実施例１に係るコネクタの全体構成を説明する斜視図である。 実施例１に係るコネクタの使用状況を説明する斜視図である。 実施例１に係るコネクタにチューブが挿入される様子を説明する断面図である。 実施例１に係るコネクタにチューブが挿入される様子を説明する断面図である。 実施例１に係るコネクタにチューブが挿入される様子を説明する断面図である。 実施例１に係るコネクタにチューブが挿入される様子を説明する断面図である。 実施例１に係るコネクタの製造方法を説明する斜視図である。 実施例１に係るコネクタの製造方法を説明する斜視図である。 実施例１に係るコネクタの製造方法を説明する斜視図である。 実施例１に係るコネクタの製造方法を説明する斜視図である。 実施例１に係るコネクタの製造方法を説明する斜視図である。 実施例２に係るコネクタの全体構成を説明する斜視図である。 本発明の１変形例を説明する断面図である。 本発明の１変形例を説明する断面図である。 本発明の１変形例を説明する断面図である。 従来構成のコネクタを説明する模式図である。 従来構成のコネクタを説明する模式図である。
　続いて、発明を実施するための形態としての実施例について説明する。
　実施例１に係るチューブ接続コネクタについて説明する。このチューブ接続コネクタは、可撓性を有する円筒形状となっている微小チューブを連結するときに用いられる継ぎ手である。このチューブ接続コネクタは、チューブを連結させたり延長させたり分岐させたりする目的で設けられるものである。連結の対象となるチューブは、例えば内径１．５ｍｍ未満の極細チューブである。
　コネクタ１の具体的構成について説明する。コネクタ１は、図１に示すように直方体の部材からなっている。この直方体の部材は、ＰＤＭＳ(Polydimethylsiloxane)樹脂などの弾力性のある材料から構成されている。従って、コネクタ１を指でつまむとコネクタ１はつまんだ方向の厚さが薄くなるように変形する。コネクタ１に加えた力を解除すると、コネクタ１はつままれる前の形状に戻る。コネクタ１は本発明におけるチューブ接続コネクタに相当する。
　コネクタ１には、貫通孔が開けられている。この貫通孔のうち部材の表面に現れた２次元的な穴を挿入口２と呼ぶことにし、貫通孔のうち２つの挿入口２を連結するように形成された立体的な部分を通路３と呼ぶことにする。通路３は、部材の表面に位置する挿入口２とは異なり、部材の内部に位置している。コネクタ１に設けられた貫通孔は、部材の一方側の表面から他方側の表面まで貫通しているので、挿入口２は、コネクタ１つにつき２つあることになる。このように貫通孔は、２つの挿入口２と１つの通路３から構成される。つまり、コネクタ１は、チューブ４を先端から挿入させる挿入口２と複数の挿入口２を連結する通路３とが形成された弾性部材から構成される。
　通路３は、円筒状の穴である。したがって、通路３の太さは、内径で評価することができる。通路３の内径とは、通路３が延びる方向（一方の挿入口２から他方の挿入口に向かう方向）と直交する平面でコネクタ１を切断したとき、切断面に現れる通路３の切片の直径のことである。通路３の内径は、部分に関わらず例えば０．５ｍｍとなっている。また、挿入口２の内径は、通路３の内径と同じ０．５ｍｍとなっている。
　図２は、コネクタ１にチューブ４ａ，４ｂが挿入された様子を示している。チューブ４ａは、コネクタ１が有する挿入口２のうちの１つに挿入されている。コネクタ１に挿入されたチューブ４ａの外側は、通路３における一方の挿入口２側の内壁に接触している。同様に、コネクタ１に挿入されたチューブ４ｂの外側は、通路３におけるもう一方の挿入口２側の内壁に接触している。この状態でチューブ４ａに液を導通させると、液は、コネクタ１の通路３を通過した後、チューブ４ｂ内部をコネクタ１に接続された側の先端から他端に向けて流れる。
　図２においてチューブ４ａ，４ｂは、通路３の最深部の位置までは、挿入されていない。しかし、これを、チューブ４ａの先端がチューブ４ｂの先端にまで接触するまでチューブ４ａ，４ｂを奥深くまで挿入するようにしてもよい。
　＜通路の内径とチューブの外径との関係＞
　続いて、本発明における最も特徴的な構成である通路３の内径ｄ３とチューブ４の外径ｄ４との関係について説明する。チューブ４の外径とはチューブの太さを表すものであり、円筒形状のチューブが延びる方向と直交する方向についてのチューブの外壁の直径である。図３は、挿入口２から挿入される前のチューブ４とコネクタ１と表している。チューブ４の外径ｄ４は例えば０．６ｍｍである。
　ところで、コネクタ１に設けられた通路３の内径ｄ３は、上述のように０．５ｍｍである。このように、本発明における通路３の内径ｄ３は、これから挿入しようとするチューブ４の外径ｄ４よりも小さくなっているのである。ということは、挿入口２の内径もチューブ４の外径ｄ４よりも小さいことにもなる。これらのことからすると、通路３にチューブ４の先端を挿入しようとすると、チューブ４が挿入口２を通過できず、結果としてチューブ４の先端は、通路３の内部に入り込んで行かないようにも思われる。
　ところが、コネクタ１は、弾性を有する部材で構成されている。したがって、チューブ４を挿入口２からコネクタ１の内部に挿入させようとすると、コネクタ１は、図４に示すように挿入口２の内径が広げられるように変形するのである。結果として、挿入口２は、チューブ４の先端を通過させる。
　その後、チューブ４をコネクタ１の内部に挿入させようとすると、コネクタ１は、図５に示すように通路３の内径が広げられるように変形する。結果として、チューブ４の先端は通路３を通過していく。
　このとき、変形したコネクタ１は、変形前の元の形状に戻ろうとする。すなわち、コネクタ１を構成する弾性部材は、通路３が挿入口２より挿入されたチューブ４に広げられるのに反発して、チューブ４の径を縮めようとする力をチューブ４に付与する。この力は図５において点線の矢印で表している。この力は、コネクタ１とチューブ４の界面で生じる力であり、コネクタ１とチューブ４との間の摩擦を増加させる力である。したがって、コネクタ１は、挿入されたチューブ４の先端を確実に保持することになる。
　このように、本発明によれば、単純な構成としながらもチューブ４の先端を確実に保持できるコネクタ１が提供できる。
　＜本発明に係る構成の他の効果＞
　本発明に係る構成の他の効果について説明する。本発明によれば、接続できるチューブ４の種類が増加させることができる。すなわち、本発明に係るコネクタ１は、様々な外径のチューブ４を挿入させることができるのである。
　図６は、この効果について説明している。図６においては、外径の異なる２つのチューブ４ｃ，４ｄをコネクタ１の挿入口２のそれぞれに挿入して、互いのチューブ４ｃ，４ｄを連結した様子を示している。チューブ４ｃの外径ｄ４ｃおよびチューブ４ｄの外径ｄ４ｄは、いずれも通路３の内径ｄ３よりも大きい。したがって、いずれのチューブ４ｃ，４ｄの先端も図３～図５で説明したのと同じ原理でコネクタ１に保持されるのである。
　従来構成のコネクタはこの様な柔軟性を持ち合わせていない。従来のコネクタでは、例えば外径が０．６ｍｍのチューブには、そのチューブの内径に等しい外径の接続口が必要となり、外径が０．７ｍｍのチューブには、そのチューブの内径に等しい外径の接続口が必要となる。このうえで例えば、外径が０．７ｍｍのチューブにこれより狭い０．６ｍｍ用の接続口を接続するとチューブを流れる液体がチューブとコネクタとの接続部から漏れてしまい、逆に外径が０．６ｍｍのチューブにこれより広い０．７ｍｍ用の接続口を接続させようとすると、コネクタに弾性がないのでそもそも接続ができない。結局従来方法では、チューブの太さを自由に選んで所望の通液路を完成させることができない。
　＜コネクタの製造方法：掘削による方法＞
　次に、コネクタ１の製造方法について説明する。コネクタ１を製造するには、まず、図７に示すように弾性部材を直方体に成型する。次にこの弾性部材にニードルＮを刺し通すことで図１で説明した挿入口２および通路３を形成する。この様な工程を経てコネクタ１が製造される。
　＜コネクタの製造方法：量産する方法＞
　次に、コネクタ１を量産する方法について説明する。コネクタ１を量産するには、まず、図８に示す型を用意する。この型には、直方体形状の凹みが設けられている。この型には、互いに平行に配列された直線上の針金が凹みを通過するように設けられている。
　この凹みには、図９に示すように弾性体の原料となる主材と硬化剤の混合物が満たされる。主材は架橋率の低い液状のシリコーン樹脂、硬化剤には適切な架橋反応をのための架橋剤が含まれている。液状となっている弾性体原料は、針金の部分を除いて凹みの領域にくまなく行き渡る。こうして針金は、硬化前の弾性体原料の中に沈没した状態となる。
　弾性体原料が反応により架橋・硬化したあと、図１０に示すように、針金が型から引き抜かれる。硬化剤は、硬化により弾性体に変化しているので、針金は容易に引き抜かれることになる。この針金が取り除かれた部分は、弾性体内部に設けられた円筒状の空洞となり、将来的に通路３となる。
　型から全ての針金が引き抜かれたあと、弾性体は型から抜かれて、図１１の点線に示すような格子状に切断される。すると、図１で説明したコネクタ１が量産される。
　以上のように、本発明の構成のコネクタ１は、通路３にチューブ４を挿入させるタイプのものである。この様なタイプのコネクタ１において、本発明の通路３の内径ｄ３は、チューブ４の外径ｄ４よりも小さくなるように設定されている。この様な構成では、チューブ４が通路３の内部に挿入できないのではないかとも思われる。しかし、本発明によればコネクタ１は弾性部材で構成される。したがって、チューブ４を通路３に挿入させようとすると、これに応じてチューブ４の先端が通路３を広げながら通路内部を進んでいく。結果として、チューブ４はコネクタ１に接続されることになる。
　このとき、チューブ４の外径と通路３の内径との対応関係はさほど厳密でなくてもよい。太めのチューブ４がコネクタ１に挿入されたときには、通路３がより広く広げられる。結果としてチューブ４は、太めのものであろうと通路３に難なく進入できるのである。
　これに比べて従来構成によれば、コネクタ１を高い精度で製造したり、多くの部品で構成したりしなければない。また、接続できるチューブ４の外径も厳密に決まっている。しかし、本発明の構成によれば、コネクタ１を簡単に製造できる上、高い精度が必要ともならないし、多くの部品が必要ともならない。さらに、接続できるチューブ４の外径は多様である。したがって、本発明によれば、使いやすいコネクタ１が提供できる。
　また、本発明によれば、安価に製造できることからコネクタ１を簡単に使い捨てにすることができる。これは、コネクタ１を使用すると血液がコネクタ内部にこびりついてしまう事情を抱える採血の場面においては、コンタミネーションを防ぐことができる点で有利である。
　また、本発明において、チューブ４が通路３に挿入されるときに、通路３は元の形状に戻ろうとしてチューブ４に圧力が加えるので、チューブ４とコネクタ１との間に十分に強い摩擦が生じることになる。したがって、本発明のコネクタ１によれば、チューブ４が簡単に外れることがない。
　続いて、実施例２に係るコネクタ１について説明する。実施例２に係るコネクタ１の構成は実施例１のものと類似している。
　実施例２に係るコネクタ１において実施例１と異なる点は、図１２に示すように通路３の両端にテーパ部５が設けられていることにある。このテーパ部５は、通路３の中心３ｃから挿入口２に向かうに従って内径が次第に広くなるように形成されている。このテーパ部５は、通路３を構成した後に弾性部材を削り込むことで設けられる部分であり、この部分の内径は、必ずしも挿入されるチューブ４の外径より小さくする必要はない。この様に、実施例２においては挿入口２の内径と通路３の内径とが異なっている。
このような実施例２の構成は、チューブ４を先端から挿入させるテーパ部５と複数のテーパ部５とを連結する通路とが形成された弾性部材から構成されていると表現することもできる。
　以上のように、実施例２に係るコネクタ１は、通路３の両端に通路３の中心から挿入口２に向かうに従って内径が次第に広がるテーパ部５が設けられている。このようにすれば、挿入口２は実施例１の場合と比べてより広くなっているので、チューブ４を挿入しやすいコネクタ１が提供できる。
　本発明の構成は上述の構成に限られず、下記のように変形実施することができる。
　（１）上述の構成によれば、通路３の内径は一定となっていたが、本発明はこの構成に限られない。すなわち、通路３の内径を図１３のように部分的に変更するようにしてもよい。図１３の例では、通路３を２つの挿入口２のそれぞれに近い側の２つの領域３ａ１，３ａ２と挿入口２から離れた領域３ｂとの３つの領域に分割し、領域３ａ１，３ａ２の内径を領域３ｂの内径よりも大きくしている。つまり、本変形例においては、挿入口２から遠い側に位置する通路３の内径が挿入口２に近い側に位置する通路３の内径よりも小さくなっている。とはいえ、領域３ａ１，３ａ２の内径は、挿入されるチューブ４の外径よりは小さく設定されている。
　この様な変形例の構成によれば、領域３ａ，３ｃの内径が十分大きくなっているので、挿入口２も広くなりチューブ４の挿入がしやすい。また、領域３ｂの内径は十分小さくなっているので、コネクタ１を流れる液体のデットボリュームを極力少なくすることができる。
　（２）上述の構成によれば、通路３は、直線状となっていたが、本発明の構成はこの構成に限られない。図１４に示すように通路３をＬ形状としてもよい。
　（３）上述の構成によれば、通路３は、直線状となっていたが、本発明の構成はこの構成に限られない。図１５に示すように通路３を分岐させてもよい。分岐の方式としては例えば図１５左側に示すようなπ形状や図１５右側に示すようなＴ形状が考えられる。この様な場合、コネクタ１は、通路３が３つ以上の挿入口２を連絡し、流体を分岐するように構成されているということになる。
　以上のように、本発明は研究分野やコネクタを用いる多様な分野に適している。
１     コネクタ（チューブ接続コネクタ）
２     挿入口
３     通路
４     チューブ
５     テーパ部

Claims (6)

  1. 　チューブを先端から挿入させる挿入口と複数の前記挿入口を連結する通路とが形成された弾性部材から構成され、
    　前記通路の内径が挿入されるチューブの外径よりも小さくなっていることを特徴とするチューブ接続コネクタ。
  2. 　請求項１に記載のチューブ接続コネクタにおいて、
    　前記弾性部材は、前記通路が前記挿入口より挿入された前記チューブに広げられるのに反発して、径を縮めようとする力を前記チューブに付与することを特徴とするチューブ接続コネクタ。
  3. 　請求項１または請求項２に記載のチューブ接続コネクタにおいて、
    　前記通路の両端には前記通路の中心から前記挿入口に向かうに従って内径が次第に広がるテーパ部が設けられていることを特徴とするチューブ接続コネクタ。
  4. 　請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のチューブ接続コネクタにおいて、
    　前記挿入口から遠い側に位置する前記通路の内径が前記挿入口に近い側に位置する前記通路の内径よりも小さくなっていることを特徴とするチューブ接続コネクタ。
  5. 　請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のチューブ接続コネクタにおいて、
    　前記通路が２つの前記挿入口を連絡するように構成されていることを特徴とするチューブ接続コネクタ。
  6. 　請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のチューブ接続コネクタにおいて、
    　前記通路が３つ以上の前記挿入口を連絡し、流体を分岐するように構成されていることを特徴とするチューブ接続コネクタ。
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