JP5066973B2 - プランジャーロッドとガスケットとの結合構造及びシリンジ - Google Patents

Description

本発明は、プランジャーロッドとガスケットとの結合構造及びシリンジに関する。

従来より、薬液充填済みシリンジ、所謂プレフィルドシリンジの製造現場においては、シリンジ本体内に薬液を充填してガスケットをシリンジ本体に挿入した後に、プランジャーロッドをガスケットに結合することが行われている。このようにガスケットの挿入工程を先にしているのは、その後の滅菌工程においてプランジャーロッドが組み付けられていると邪魔になるからである。

上記プレフィルドシリンジのプランジャーロッドとガスケットとの結合方法としては、例えば、ガスケットにプランジャーロッドを圧入する方法があるが、この方法では、シリンジ本体に挿入された状態のガスケットは径方向に広がりにくくなっているため、プランジャーロッドを強い力で圧入しなければならない。このため、ガスケットがシリンジ本体に押し込まれるようになり、先端ノズルから薬液が漏出してしまう虞れがある。

このことを回避できるプランジャーロッドとガスケットとの結合構造として、例えばブチルゴムやエラストマー等のゴム弾性を有する材料からなるガスケットを、例えばポリプロピレンなどのプラスチックからなるプランジャーロッドに螺合させることで、プランジャーロッドとガスケットとを結合する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１のプランジャーロッドの先端部には、柱状部が突出して設けられている。柱状部の基端部には、凸部が形成され、また、柱状部の外周面には、雄ネジ部が設けられている。一方、特許文献１のガスケットは、柱状部が挿入される筒状部と、筒状部における柱状部が挿入される側とは反対側を閉塞するように形成された底壁部とを備えている。筒状部の内周面には、上記雄ネジ部に螺合する雌ネジ部が設けられ、さらに、この筒状部の底壁部とは反対側の開放した部分には、柱状部の凸部が嵌合する凹部が設けられている。従って、プランジャーロッドの雄ネジ部をガスケットの雌ネジ部に螺合させると、凸部が凹部に嵌合する。この凸部が凹部に嵌合することにより、例えば、完成後のプレフィルドシリンジを車で運搬する際や、製造工程で生じる振動等によって雄ネジ部と雌ネジ部とが緩み難くなる。
特開２００５−８０９５７号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、プランジャーロッドの柱状部の基端部に凸部を設けていることから、この凸部が嵌るガスケットの凹部は、筒状部の底壁部と反対側の開放した部分に設けることになる。このガスケットの筒状部における開放した部分は、剛性が低く変形しやすいことから、運搬時や製造時の振動の強さによっては、筒状部が変形してプランジャーロッドの凸部が凹部から離脱する虞れがある。こうなると、雄ネジ部と雌ネジ部とが緩み、プランジャーロッドが脱落してしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ネジの螺合によってプランジャーロッドとガスケットとを結合する場合に、運搬時や製造時の振動によってネジが緩むのを確実に防止できるようにすることにある。

請求項１の発明は、先端部から突出する柱状部を有するプランジャーロッドと、上記柱状部が挿入される有底筒状に形成されたゴム弾性を有するガスケットとの結合構造であって、上記柱状部は周方向に連続した筒状をなし、該柱状部の外周面には第１ネジ部が設けられ、該柱状部の突出方向先端側には、係合部が設けられ、上記ガスケットには、その内周面に上記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部が設けられるとともに、上記係合部に対応する部位に該係合部が係合する被係合部が設けられ、上記係合部と上記被係合部との一方は、上記柱状部の内周面または上記ガスケットの内周面から径方向に突出する凸部であり、他方は、該凸部が入り込むように径方向に窪む凹部であり、上記凸部の径方向の突出高さは、上記第１ネジ部と上記第２ネジ部とを螺合するときの回転方向に向かって徐々に低くなるように設定され、上記第１ネジ部を上記第２ネジ部に螺合させた状態で、上記凸部を上記凹部に入り込ませて、上記プランジャーロッドと上記ガスケットとが結合される構成とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、係合部及び被係合部は、第１ネジと第２ネジとを螺合するときの回転方向に間隔を開けて複数設けられている構成とする。

請求項３の発明は、請求項１の発明において、凸部の外面と凹部の内面とには、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させる際の回転方向と逆方向から互いに当接する当接部がそれぞれ設けられている構成とする。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１つの発明において、柱状部は、先端面に開放する筒状に形成され、該柱状部の内面に係合部が設けられ、ガスケットの被係合部が上記柱状部の内部に挿入される構成とする。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１つの発明において、プランジャーロッドとガスケットとは、薬液がシリンジ本体内に予め充填されたプレフィルドシリンジに使用されるものとする。

請求項６の発明は、請求項１から５のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造を備えたシリンジである。

請求項１の発明によれば、プランジャーロッドの係合部が柱状部の突出方向先端側に設けられているので、ガスケットの被係合部は、その底壁部側に設けられることになる。このガスケットの底壁部側は開放側に比べて剛性が高いので、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させると、係合部を被係合部にしっかりと係合させることができる。これにより、第１ネジ部と第２ネジ部との螺合状態が緩むのを抑制でき、シリンジの運搬時や製造時にプランジャーロッドの脱落を防止できる。

請求項２の発明によれば、プランジャーロッドとガスケットとが複数箇所で係合することになるので、より強力な緩み抑制効果を得ることができる。

請求項３の発明によれば、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合して凸部を凹部に嵌めた状態で、例えば、プランジャーロッドが第１ネジ部の緩み方向に回転しようとしたときに、凸部の当接部と凹部の当接部とが互いに当接する。これにより、より強力な緩み抑制効果を得ることができる。

請求項４の発明によれば、ガスケットの被係合部をプランジャーロッドの柱状部の内部に挿入するようにしたので、ガスケットが結合した状態で、ガスケットとプランジャーロッドとを合わせた長さが長くなるのを回避でき、注射時に扱いやすいものにできる。

請求項５の発明によれば、プレフィルドシリンジにおいてプランジャーロッドが脱落するのを防止できる。よって、信頼性の高いプレフィルドシリンジを提供することができる。

請求項６の発明によれば、信頼性の高いシリンジを提供することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るプランジャーロッドとガスケットとの結合構造が適用されたプレフィルドシリンジ１０を示すものある。

プレフィルドシリンジ１０は、図２や図３にも示すように、薬液１２が充填される筒状のシリンジ本体１１と、ゴム弾性を有する材料からなるガスケット３０と、ガスケット３０よりも硬質な樹脂材からなるプランジャーロッド２０とを備えている。シリンジ本体１１の先端部には、ノズル部１３が設けられている。このノズル部１３は、キャップ１４によって密閉されている。上記ガスケット３０は、シリンジ本体１１の後端側である基端側（図１の右側）から該シリンジ本体１１内に挿入されるようになっている。このガスケット３０によってシリンジ本体１１の後端側が密閉されている。上記プランジャーロッド２０のシリンジ本体１１への挿入方向先端部は、ガスケット３０に結合するようになっている。

図６にも示すように、プランジャーロッド２０の挿入方向先端面部２１には、その中心部に、円形断面を有する柱状部２２が該プランジャーロッド２０の挿入方向先端側に突出して設けられている。この柱状部２２は、挿入方向先端側に開放する中空筒状をなしている。柱状部２２の外周面には、その先端から基端に亘って雄ネジ部（第１ネジ部）２３が設けられている。柱状部２２の内面には、図７及び図８に示すように、柱状部２２の基端部から先端部まで延びる４つの凸部（係合部）２５が設けられている。これら凸部２５は、柱状部２２の周方向に同じ間隔をあけて配置されている。凸部２５は、雄ネジ部２３を螺合させるときの回転方向、即ち、締め込み時の回転方向（図７に矢印Ｗで示す方向）に向かって、柱状部２２の内面からの突出高さが徐々に低くなるように形成されている。

一方、上記ガスケット３０は、図４及び図５に示すように、上記柱状部２２が挿入される円筒状の筒状部３１と、筒状部３１における柱状部２２の挿入方向と反対側を閉塞する底壁部３２とを備えた有底筒状に形成されている。筒状部３１の外周面は、シリンジ本体１１の内周面１１ａの形状に対応するように形成されている。筒状部３１の内周面には、上記雄ネジ部２３に螺合する雌ネジ部（第２ネジ部）３３が形成されている。筒状部３１の外周面には、プレフィルドシリンジ１０のシリンジ本体１１の内周面１１ａに接触して該内周面１１ａと筒状部３１との間をシールする突条部３４が筒状部３１の軸方向（シリンジ本体１１への挿入方向）に離れて２つ設けられている。底壁部３２の内面は、筒状部３１の軸線と略直交する方向に延びている。底壁部３２の内面の中心部には、筒状部３１の開放側へ向けて膨出する膨出部３５が形成されている。膨出部３５の先端面は、略平坦に形成されている。膨出部３５の外周面には、４つの凹部（被係合部）３６が設けられている。これら凹部３６は、上記凸部２５と同様に筒状部３１の周方向に同じ間隔をあけて配置されている。凹部３６は、凸部２５の形状に対応するように、筒状部３１の周方向について深さが変化している。

また、凸部２５の外面及び凹部３６の内面には、プランジャーロッド２０の径方向に延びる当接部２５ａ（図７に示す）、３６ａ（図４に示す）が形成されている。これら当接部２５ａ、３６ａは、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３とを螺合させる際の回転方向と逆方向から互いに当接するようになっている。

次に、上記プレフィルドシリンジ１０を製造する要領について説明する。まず、図１に示すように、シリンジ本体１１のノズル部１３をキャップ１４により密閉してから、シリンジ本体１１に薬液１２を注入する。そして、シリンジ本体１１に、その後端部からガスケット３０を挿入し、その後、図３に示すように、プランジャーロッド２０とガスケット３０とを結合させる。

以下、プランジャーロッド２０とガスケット３０との結合工程について詳しく説明する。まず、プランジャーロッド２０の柱状部２２をその先端側からガスケット３０の筒状部３１に押し込み、これと同時に、プランジャーロッド２０を螺合方向に回転させる。これにより、プランジャーロッド２０の雄ネジ部２３がガスケット３０の雌ネジ部３３に螺合していき、柱状部２２が筒状部３１の底壁部３２側まで入る。雄ネジ部２３の螺合作業の終盤では、柱状部２２の内部にガスケット３０の膨出部３５が挿入されていくとともに、図４に仮想線で示すように、柱状部２２の凸部２５が膨出部３５の凹部３６に入り込み、凸部２５が凹部３６に係合するようになる。凸部２５が凹部３６に完全に入り込むまでプランジャーロッド２０を螺合方向に回転させる。

上記雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に螺合する作業においては、凸部２５の形状が、螺合させるときの回転方向に向かって徐々に低くなるように形成されているので、プランジャーロッド２０を螺合方向に回転させる際の回転力は低いものとなり、雄ネジ部２３を雌ネジ部３３にスムーズに螺合させることが可能である。また、ガスケット３０は、ゴム弾性を有しているので、凸部２５が凹部３６に入り込む際に、凹部３６が弾性変形する。よって、小さい力で凸部２５を凹部３６に入り込ませることができる。

一方、螺合が完了した状態で、プランジャーロッド２０が螺合方向と反対方向（緩み方向）に回転しようとしたときには、当接部２５ａ、３６ａが互いに当接する。さらに、凸部２５と凹部３６とが４組設けられているので、プランジャーロッド２０とガスケット３０とが４箇所で係合することになる。これらのことにより、プランジャーロッド２０の緩み方向の回転が阻止され、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との緩みが抑制される。

以上のようにして、プランジャーロッド２０とガスケット３０とが結合した状態になり、プレフィルドシリンジ１０が完成する。

したがって、この実施形態によれば、プランジャーロッド２０の凸部２５が柱状部２２の突出方向先端側に位置しているので、ガスケット３０の凹部３６を、その底壁部３２側に設けることができる。このガスケット３０の底壁部３２側は開放側に比べて剛性が高いので、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３とを螺合させると、凸部２５を凹部３６にしっかりと係合させることができる。これにより、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との螺合状態が緩むのを抑制でき、プレフィルドシリンジ１０の運搬時や製造時、使用時にプランジャーロッド２０の脱落を防止できる。

また、ガスケット３０の凹部３６を、プランジャーロッド２０の柱状部２２に挿入するようにしたので、ガスケット３０が結合した状態でガスケット３０とプランジャーロッド２０とを合わせた長さが長くなるのを回避でき、注射時に扱いやすいものにできる。

尚、凸部２５及び凹部３６の数は、４つに限られるものではなく、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。

また、図９に示す変形例１のように、ガスケット３０の膨出部３５の凹部３６を深く形成してもよい。

また、図１０〜図１３に示す変形例２のように、プランジャーロッド２０の柱状部２２の外面に４つの凹部（係合部）２８を設け、これら凹部２８をガスケット３０に係合させるようにしてもよい。この変形例２では、図１１に示すように、凹部２８が柱状部２２の周方向に同じ間隔で配置されている。各凹部２８は、柱状部２２の雄ネジ部２３よりも先端側において、該柱状部２２の先端面に亘って切り欠かれてなるものである。一方、図１２及び図１３に示すように、ガスケット３０の底壁部３２の内面には、窪み部３８が形成されている。この窪み部３８の内周面には、４つの凸部（被係合部）３９が設けられている。これら凸部３９は、凹部２８と同様に周方向に同じ間隔で配置されており、該凹部２８に入り込むようになっている。従って、雄ネジ部２３を雌ネジ部３３に螺合させると、凸部３９が凹部２８に入り込み、凹部２８に凸部３９が係合した状態になる。これにより、雄ネジ部２３と雌ネジ部３３との螺合状態が緩むのを抑制できる。また、ガスケット３０の底壁部３２に窪み部３８を設けることで底壁部３２を薄肉にできるので、成形時に、材料としてのゴムを金型のキャビティに充填し易く、よって、充填不良の発生を防止できる。尚、凸部３９及び凹部２８の数は、４つに限られるものではない。

また、本発明に係るプランジャーロッドとガスケットとの結合構造は、プレフィルドシリンジ１０以外のシリンジにも適用することができる。

本発明は、例えば、医療用のプレフィルドシリンジに適用することができる。

本発明の実施形態に係るプレフィルドシリンジのガスケットにプランジャーロッドを結合する前の状態を示す部分断面図である。 結合前のプランジャーロッド先端側とシリンジ本体の後端部を拡大して示す部分断面図である。 プランジャーロッドとガスケットとを結合した状態の図２相当図である。 ガスケットを拡大して示す平面図である。 図４におけるV−V線断面図である。 プランジャーロッドの側面図である。 プランジャーロッドを先端側から見た図である。 プランジャーロッドの先端側の部分断面図である。 実施形態の変形例１に係る図４相当図である。 実施形態の変形例２に係る図６相当図である。 実施形態の変形例２に係る図７相当図である。 実施形態の変形例２に係る図４相当図である。 実施形態の変形例２に係る図５相当図である。

１０ プレフィルドシリンジ
２０ プランジャーロッド
２２ 柱状部
２３ 雄ネジ部（第１ネジ部）
２５ 凸部（係合部）
２５ａ 当接部
３０ ガスケット
３３ 雌ネジ部（第２ネジ部）
３６ 凹部（被係合部）
３６ａ 当接部

Claims (6)

1. 先端部から突出する柱状部を有するプランジャーロッドと、上記柱状部が挿入される有底筒状に形成されたゴム弾性を有するガスケットとの結合構造であって、
   上記柱状部は周方向に連続した筒状をなし、該柱状部の外周面には第１ネジ部が設けられ、該柱状部の突出方向先端側には、係合部が設けられ、
   上記ガスケットには、その内周面に上記第１ネジ部に螺合する第２ネジ部が設けられるとともに、上記係合部に対応する部位に該係合部が係合する被係合部が設けられ、
   上記係合部と上記被係合部との一方は、上記柱状部の内周面または上記ガスケットの内周面から径方向に突出する凸部であり、他方は、該凸部が入り込むように径方向に窪む凹部であり、
   上記凸部の径方向の突出高さは、上記第１ネジ部と上記第２ネジ部とを螺合するときの回転方向に向かって徐々に低くなるように設定され、
   上記第１ネジ部を上記第２ネジ部に螺合させた状態で、上記凸部を上記凹部に入り込ませて、上記プランジャーロッドと上記ガスケットとが結合されることを特徴とするプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
2. 係合部及び被係合部は、第１ネジと第２ネジとを螺合するときの回転方向に間隔を開けて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
3. 凸部の外面と凹部の内面とには、第１ネジ部と第２ネジ部とを螺合させる際の回転方向と逆方向から互いに当接する当接部がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
4. 柱状部は、先端面に開放する筒状に形成され、該柱状部の内面に係合部が設けられ、
   ガスケットの被係合部が上記柱状部の内部に挿入されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
5. プランジャーロッドとガスケットとは、薬液がシリンジ本体内に予め充填されたプレフィルドシリンジに使用されるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載のプランジャーロッドとガスケットとの結合構造を備えたシリンジ。

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