JP4370045B2 - シリンジ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシリンジに関し、更に詳しくは樹脂製のピストン頭部を有するシリンジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、従来のシリンジは薬液等の液体を収容するシリンダと、このシリンダ内に往復動自在に挿入されるピストンとから主に構成されており、ピストンは、ピストン本体部と、このピストン本体部の先端部に螺合等により取付けられた、シリンダ内壁面に対して液密性を保持しながら摺動するピストン頭部（ガスケット）とからなるものとされている。
【０００３】
また、シリンダの材質としては、現在では耐薬品性や耐熱性の観点から環状オレフィン系樹脂が好ましいことが知られている。一方、ピストン頭部はシリンダ内壁面との液密を保持しながら摺動しなければならないため、ブチルゴム等のエラストマーにより形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかるエラストマーは、可塑剤や架橋剤、顔料などがシリンダ内に充填された薬液中に溶出するおそれがあるため、煩雑な洗浄工程を必要としていた。
【０００５】
またエラストマー（特にブチルゴム）はシリンダ内面に対して摺動しにくく、ピストンの往復動を円滑なものとするためにはシリンダ内面にシリコン油等の潤滑剤を塗布する必要があった。
【０００６】
さらに、エラストマーでピストン頭部を形成する場合、製造方法上の理由により寸法安定性が得難くいという問題点もあった。
【０００７】
そこで、本発明の主たる課題は、シリンジとして基本的に要求される特性を満足させながらも、洗浄工程を省略して製造工程の簡略化を図ること、潤滑剤を使用せずに円滑な摺動を可能にすること、寸法精度・安定性を向上させること、およびこれらによってコストダウンを図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み、本発明者らは、洗浄工程の省略および寸法精度・安定性の向上を図るためには、ピストン頭部の材質をシリンダ材質と同様に樹脂製とするのが上で好ましいと考え、鋭意研究したところ、従来のピストン頭部の材質を単に樹脂製としただけでは、液密性、摺動性、シリンダへの組み込み性に難があることが判明した。そこでこの問題点をも併せて解決するべく更に研究・開発を行い、本発明をなすにいたった。
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
すなわちこれらの課題を解決した本発明のうち請求項１記載の発明は、液体を収容するシリンダと、このシリンダ内に往復動自在に挿入されるピストンとから構成され、
前記ピストンが、ピストン本体部と、このピストン本体部の先端部に取付けられた、シリンダ内壁面に対して液密性を保持しながら摺動する樹脂製のピストン頭部とからなるシリンジであって；
前記ピストン頭部の周面に、相互に近接する複数の鍔部からなる鍔部群が、ピストン摺動方向に所定間隔をおいて少なくとも２群設けられ、各前記鍔部は少なくとも周縁部が薄肉とされ、これら鍔部が前記シリンダ内壁面に対して液密性を保持しながら摺動するように構成され、
最先端側の鍔部群は２枚の鍔部からなり、これら鍔部のうちの前側の鍔部が後側の鍔部よりも大径とされるとともに、前記ピストンを押し込む時においてこの大径前側鍔部がその後側の鍔部により支持されるように構成され、
前記最先端側鍔部群よりも後方の鍔部群は３枚の鍔部からなり、これら鍔部のうちの中間の鍔部がその前後の鍔部よりも大径とされるとともに、少なくとも前記ピストン摺動時においてこの大径中間鍔部がその前または後の鍔部により支持されるように構成されるとともに、
さらに、これら鍔部群の後側に所定間隔をおいて、周縁部を除く基端部が厚肉部とされたピストン支持鍔部が設けられた、
ことを特徴とするシリンジである。
【００１５】
請求項２記載の発明は、前記ピストン頭部が、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂から選択される樹脂により形成された、請求項１記載のシリンジである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施形態を参照しつつ、本発明について更に詳説する。
図１は、本発明に係るシリンジ１の実施形態を示している。シリンジ１は、薬液等の液体を収容するシリンダ２と、このシリンダ２内に往復動自在に挿入されるピストン３とから構成されており、このうちピストン３は、ピストン本体部４と、このピストン本体部４の先端部に螺合等により取付けられた、シリンダ２内壁面に対して液密性を保持しながら摺動する樹脂製のピストン頭部５とからなるものとされており、特徴的には図２に示すように、ピストン頭部５の周面に、シリンダ内壁面と当接する鍔部５ａ〜５ｉが形成され、この鍔部５ａ〜５ｉの少なくとも周縁部（図示例では鍔部全体）が薄肉とされている。この薄肉部の薄さは、材料の硬さに応じて撓み具合を考慮する必要があるため一概には言えないが、０．１〜０．５ｍｍ、特に０．２〜０．４ｍｍであるのが好ましい。このように、鍔部５ａ〜５ｉの少なくとも周縁部が薄肉とされていると、鍔部５ａ〜５ｉとシリンダ２内面との接触面積が小さいために接触抵抗も小さくて済み、シリコン油等の潤滑材を用いずともピストン３を滑らかに摺動させることができるようになる。また鍔部５ａ〜５ｉとシリンダ２との密着のため、鍔部５ａ〜５ｉの外径はシリンダ２内径よりも若干（０．０５〜０．０６ｍｍ程度）大径とする必要があるが、鍔部５ａ〜５ｉはその材質上、径方向に僅かながら収縮可能であり、また薄肉なため多少撓んだ状態でシリンダ２内に収容され、摺動の妨げになることはない。
【００１７】
かかる鍔部５ａ〜５ｉは、図示するようにピストン摺動方向に所定間隔をおいて複数設けることにより、多重シールによる液漏れ防止を図ることができるだけでなく、ピストン３が摺動方向と平行的に常に保持されるようになる。
【００１８】
一方、ピストン頭部５に用いる樹脂材としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、及びポリカーボネート樹脂等の医療器具に好適なものを適宜選択して使用することができるが、特に耐薬品性、耐熱性、透明性等の観点から環状ポリオレフィン系樹脂が好ましい。このようにピストン頭部５を樹脂製とすることにより、薬液中への溶出物の溶出量も少なく洗浄処理が不要となるだけでなく、公知の成型手法を採用することができ、寸法精度及び安定性が高いものとなる。
【００１９】
他方、本実施形態においては、単に複数の鍔部５ａ〜５ｉをピストン摺動方向に所定間隔をおいて複数設けているだけではない（もちろんそのように構成することもできる）。すなわち、それぞれ相互に近接する複数の全体薄肉の鍔部５ａ〜５ｂ，５ｃ〜５ｅ，５ｆ〜５ｈからなる鍔部群６Ａ〜６Ｃが、ピストン摺動方向に所定間隔をおいて３群設けられている。そして、これら鍔部群６Ａ〜６Ｃのうち、ピストン頭部５の最先端部に設けられた第一の鍔部群６Ａは２枚の鍔部５ａ，５ｂからなり、これら鍔部のうち、薬液と接する前側の鍔部５ａが後側の鍔部５ｂよりも大径とされるとともに、第一の鍔部群６Ａよりも後方の第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃはそれぞれ３枚の鍔部５ｃ〜５ｅ，５ｆ〜５ｈからなり、これら鍔部のうちの中間の鍔部５ｄ，５ｇがその前後の鍔部よりも大径とされている。さらに、これら鍔部群６Ｂ，６Ｃの後側には所定間隔をおいて支持鍔部５ｉが設けられ、このピストン支持鍔部５ｉはその周縁部を除く基端部が厚肉部ｘとされている。
【００２０】
さらに具体的には、各鍔部群６Ａ〜６Ｃにおける鍔部相互の間隔は鍔部厚さ程度とされており、鍔部群相互の間隔は２．２〜２．３ｍｍ程度とされている。また、第一の鍔部群６Ａにおいては、後側の鍔部５ｂがシリンダ内径よりも０．０５ｍｍ程度大径とされており、前側の鍔部５ａはこの後側の鍔部５ｂよりも０．１ｍｍ程度大径とされる。第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃにおいては、前後の鍔部５ｃ，５ｅ，５ｆ，５ｈがシリンダ内径よりも０．０５ｍｍ程度大径とされており、中間鍔部５ｄ，５ｇがこれら前後の鍔部よりも０．１ｍｍ程度大径とされる。さらに、ピストン支持鍔部５ｉの外径は、第一〜第三の鍔部群６Ａ〜６Ｃにおける大径鍔部５ａ，５ｄ，５ｇと同径とされる。
【００２１】
かかる構成とされたシリンジ１では、ピストン３押し込みの際に、図３に示すように第一の鍔部群６Ａの大径前側鍔部５ａが後側に若干倒れるように撓むものの、この後傾した前側鍔部５ａを後側鍔部５ｂが支持するため、前側鍔部５ａの先端がシリンダ２内面から離間し難くい。よって、薬液が前側鍔部５ａ周囲から漏出し難く、薬液の確実な送出が可能となる。また同様に、第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃのそれぞれにおいて、大径中間鍔部５ｄ，５ｇが後側に若干倒れるように撓むものの、この後傾した中間鍔部５ｄ，５ｇを後側鍔部５ｅ，５ｈが支持するため、第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃにおけるシリンダ２内面に対する密着も確保される。これら第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃによって、仮に第一の鍔部から薬液が漏出した場合にもその後方で液漏れを止めることができるだけでなく、ピストン３が摺動方向と平行的に常に保持されるようになる。
【００２２】
また、例えば注射時においては患者に針を刺した後、穿刺位置確認のためピストン３を引くことがあるが、そのような時には、図４に示すように、第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃのそれぞれにおいて、大径中間鍔部５ｄ，５ｇが前側に若干倒れるように撓むものの、この前傾した中間鍔部５ｄ，５ｇを前側鍔部５ｃ，５ｆが支持するため、第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃにおけるシリンダ２内面に対する密着が確保される。またこのピストン３引出し時においては、第一の鍔部６Ａの前側鍔部６ａを支持する鍔部はないが、シリンダ２内の薬液保持部に負圧が生じるため当該前側鍔部６ａが多少前側に撓んだとしても薬液の漏れは生じ難い。
【００２３】
他方、ピストン支持鍔部５ｉは、もちろん薬液送出時等においてピストン３を摺動方向と平行的に常に保持するピストン３の倒れ防止機能の他、最終的な液漏れ防止機能も果たすものであるが、基端厚肉部ｘを有することによってその鍔部先端部ｙが、他の薄肉鍔部５ａ〜５ｈよりも倒れ難くなっており、特にいわゆる打栓のときのピストン３の倒れ防止機能を発揮するものである。
【００２４】
すなわち、シリンダ２内に薬液を予め封入した状態のシリンジ１を製造する方法として、シリンダ２先端の送出口２Ａを栓Ｚにより塞いだ状態で、基端開口２Ｂからシリンダ２内に薬液を入れ、続いてこれを真空状態に保持してから、ピストン３をシリンダ基端開口２Ｂに嵌めるとともに常圧に戻すことにより、シリンダ２内の負圧によりピストン３を所定位置まで挿入し栓をする方法が知られている。かかる場合、負圧によるピストン３の挿入時において、ピストン３の基端側が傾いて円滑な挿入が阻害されることがある。
【００２５】
しかし、前述の倒れ難いピストン支持鍔部５ｉを有することによって、ピストン基端側がシリンダ２の中心に確実に保持され、円滑かつ確実な打栓が可能となる。
【００２６】
＜その他＞
（イ）上記実施形態の第一の鍔部群６Ａを、第二、第三の鍔部群６Ｂ，６Ｃと同様の中間鍔部が大径の３枚の鍔部からなるものとしても良いが（図示せず）、その場合、ピストン３押し込み時において第一の鍔部群における前側鍔部と中間鍔部との間に薬液が侵入し易くなるため、上記実施形態のように構成するのが好ましい。
【００２７】
【００２８】
（ハ）本発明においては、上記実施形態のピストン支持鍔部５ｉをピストン長手方向に複数並設することができる。また周縁部が薄肉且つ基端部が厚肉のピストン支持鍔部５ｉのみをピストン長手方向に複数並設することもできる。
【００２９】
（ニ）本発明のシリンジは薬液用（または医療用）として好適なものであるが、他の液体を収容し送出するために使用することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のとおり本発明によれば、シリンジとして基本的に要求される特性を満足させながらも、洗浄工程を省略して製造工程の簡略化を図ること、潤滑剤を使用せずに円滑な摺動を可能にすること、寸法精度・安定性を向上させることが可能となり、またそれによってコストダウンを図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るシリンジの縦断面図である。
【図２】 本発明に係るピストンの要部縦断面図である。
【図３】 ピストン押し込み時の状態を示す要部縦断面図である。
【図４】 ピストン引き出し時の状態を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１…シリンジ、２…シリンダ、３…ピストン、４…ピストン本体部、５…ピストン頭部、５ａ〜５ｉ…鍔部。

Claims (2)

1. 液体を収容するシリンダと、このシリンダ内に往復動自在に挿入されるピストンとから構成され、
   前記ピストンが、ピストン本体部と、このピストン本体部の先端部に取付けられた、シリンダ内壁面に対して液密性を保持しながら摺動する樹脂製のピストン頭部とからなるシリンジであって；
   前記ピストン頭部の周面に、相互に近接する複数の鍔部からなる鍔部群が、ピストン摺動方向に所定間隔をおいて少なくとも２群設けられ、各前記鍔部は少なくとも周縁部が薄肉とされ、これら鍔部が前記シリンダ内壁面に対して液密性を保持しながら摺動するように構成され、
   最先端側の鍔部群は２枚の鍔部からなり、これら鍔部のうちの前側の鍔部が後側の鍔部よりも大径とされるとともに、前記ピストンを押し込む時においてこの大径前側鍔部がその後側の鍔部により支持されるように構成され、
   前記最先端側鍔部群よりも後方の鍔部群は３枚の鍔部からなり、これら鍔部のうちの中間の鍔部がその前後の鍔部よりも大径とされるとともに、少なくとも前記ピストン摺動時においてこの大径中間鍔部がその前または後の鍔部により支持されるように構成されるとともに、
   さらに、これら鍔部群の後側に所定間隔をおいて、周縁部を除く基端部が厚肉部とされたピストン支持鍔部が設けられた、
   ことを特徴とするシリンジ。
2. 前記ピストン頭部が、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、フッ素樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート樹脂から選択される樹脂により形成された、請求項１記載のシリンジ。

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