(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射針が装着される外筒と、該外筒の内壁に密着して摺動するガスケットを先端部に備えるプランジャーとからなる注射器において、
該ガスケットは側面全体が該プランジャーの軸方向に沿って該外筒内壁方向に凸の円弧を備える曲面となっている略円盤状体であり、該曲面の一部で該外筒の内壁に密着し、
該プランジャーに対向する端面に設けられた穴部を介して、該プランジャーの先端面に設けられた該先端面より小径の台座に、該プランジャーの先端部側に屈曲可能な間隔を存して接合されていて、
該プランジャー側の表面に、該台座より大径の環状溝部を備え、該環状溝部の外周側に、該ガスケットが該外筒の内壁に密着して該外筒の軸方向に摺動するときに該環状溝部の底部を支点として該プランジャーの軸方向に屈曲する屈曲部を備え、
該屈曲部は、該環状溝部の底部と該曲面のピークとの距離が該曲面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする注射器。
【請求項２】
前記ガスケットは、ショア（Ａ）硬度２０〜７０の合成樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の注射器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂製の注射器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば使い捨て可能（ディスポーザブル）な注射器として、図５示のような合成樹脂製の注射器３１が知られている。前記注射器３１は、注射針２が装着されるルアーテーパー部３を備える合成樹脂製外筒４と、該外筒４の内壁４ａに密着して摺動するガスケット３２を先端部に備える合成樹脂製プランジャー５とからなる。プランジャー５は、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート等からなり、外周側に張り出す張出部３３を備える王冠状の突起部３４が先端部に形成されている。
【０００３】
前記ガスケット３２は突起部３４と相似する形状に形成されており、突起部３４に嵌着され、張出部３３に対応する部分を摺動部３５として、外筒４の内壁４ａに密着するように、弾性を備える樹脂により形成されている。前記注射器では、薬液を吸入するときには注射器内部が陰圧となりガスケット３２がプランジャー５から脱落することが懸念されるが、ガスケット３２は張出部３３に係合することにより、前記陰圧に抗して脱落を防止できる。
【０００４】
しかしながら、図５示の従来の注射器３１では、ガスケット３２の脱落を防止する構成を設けるために突起部３４を王冠状とするので、注射器３１の全長が長くなるとの不都合がある。また、前記従来の注射器３１は、前述のようにプランジャー５の突起部３４に異なる材料からなるガスケット３２が嵌着される構成であるため、ガスケット３２とプランジャー５とをそれぞれ別に形成し、後工程で組み合せなければならないとの不都合がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる不都合を解消して、外筒の内壁に対して優れた密着性が得られるガスケットを備え、全長が短縮されていると共に、製造容易な注射器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明の注射器は、注射針が装着される外筒と、該外筒の内壁に密着して摺動するガスケットを先端部に備えるプランジャーとからなる注射器において、該ガスケットは側面全体が該プランジャーの軸方向に沿って該外筒内壁方向に凸の円弧を備える曲面となっている略円盤状体であり、該曲面の一部で該外筒の内壁に密着し、該プランジャーに対向する端面に設けられた穴部を介して、該プランジャーの先端面に設けられた該先端面より小径の台座に、該プランジャーの先端部側に屈曲可能な間隔を存して接合されていて、該プランジャー側の表面に、該台座より大径の環状溝部を備え、該環状溝部の外周側に、該ガスケットが該外筒の内壁に密着して該外筒の軸方向に摺動するときに該環状溝部の底部を支点として該プランジャーの軸方向に屈曲する屈曲部を備え、該屈曲部は、該環状溝部の底部と該曲面のピークとの距離が該曲面の曲率半径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の注射器によれば、前記略円盤状のガスケットが、前記穴部を介して前記プランジャーの先端面に設けられた前記台座に嵌合されて接合されている。従って、前記プランジャーの先端部を王冠状に形成して、該王冠状部に係合する構成とする必要が無く、全長を短縮することができる。
【０００８】
本発明の注射器によれば、前記ガスケットは、側面全体が前記プランジャーの軸方向に沿って前記外筒内壁方向に凸の円弧を備える曲面となっており、該曲面の一部で該外筒の内壁に密着している。また、前記ガスケットは、前記プランジャー側の表面に、前記台座より大径の環状溝部を備え、該環状溝部の外周側に屈曲部を備えている。そして、前記ガスケットが前記外筒の内壁に密着して該外筒の軸方向に摺動するときに、前記屈曲部が前記環状溝部の底部を支点として前記プランジャーの軸方向に屈曲するようになっている。
【０００９】
そこで、前記屈曲部は、薬液を吸入するときには、注射器内部が陰圧となるために、前記プランジャーと反対側に屈曲する。また、前記屈曲部は、薬液を注入するときには、押圧によりプランジャー側に屈曲する。
【００１０】
このとき、前記ガスケットは、前記プランジャーの先端面との間に、該プランジャーの先端面側に屈曲可能な間隔を存して、前記台座に接合されている。従って、前記ガスケットが薬液を注入するために前記注射針方向に摺動し、前記屈曲部がプランジャー側に屈曲するときに、該屈曲部は前記台座の外周側で無理なく該プランジャー側に屈曲することができる。
【００１１】
この結果、前記ガスケットは、前記プランジャーを前記外筒の内壁に沿って移動させるときには、通常とは異なる部分で屈曲して前記外筒の内壁に密着するのでクリープ変形の影響を受けることがない。しかも、前記ガスケットは、屈曲することにより前記外筒の内壁に密着する部分が大きくなるので、該内壁に対して優れた密着性を得ることができる。
【００１２】
前記環状溝部は、前記ガスケットの前記注射針側の端面に形成されていてもよいが、このようにすると、薬液を注入する際に、該薬液が該環状溝部内に残留することが懸念される。しかし、本発明のように、前記ガスケットの前記プランジャーに対向する側に前記環状溝部を設けることにより、該環状溝部は前記薬液に接触せず、該薬液が該環状溝部内に残留することを防止することができる。
【００１３】
前記ガスケットは、前記屈曲部による前記外筒の内壁に対する密着性を確保し、前記屈曲部が薬液吸引時の前記陰圧または薬液注入時の押圧に敏感に対応するために、ショア（Ａ）硬度２０〜７０の合成樹脂からなることが好ましい。ショア（Ａ）硬度が２０未満では、クリープ変形を受けやすく、前記外筒の内壁に対して十分な密着性が得られないことがある。また、ショア（Ａ）硬度が７０を超えると、前記屈曲部の柔軟性が低減し、薬液吸引時の前記陰圧または薬液注入時の押圧に対応して屈曲することが難しくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図１は本実施形態の注射器の構成例を示す説明的断面図であり、図２は図１示のガスケットを拡大して示す断面図、図３は図１示の注射器の作動説明図である。また、図４は本実施形態の注射器の製造方法の一例を示す説明的断面図である。
【００１５】
図１を参照して、本実施形態の注射器１は、注射針２を装着するルアーテーパー部３を備える合成樹脂製外筒４と、合成樹脂製プランジャー５とからなる。プランジャー５の先端部５ａには、外筒４の内壁４ａに密着して摺動するガスケット６が備えられている。
【００１６】
プランジャー５は、例えばポリプロピレン樹脂から形成され、板状部材７ａ，７ｂが十文字に組み合わされた形状の後端部に指かけとなる円板８、先端部に円板状フランジ９（図３参照）を備える。フランジ９には、フランジ９より小径に形成された台座１０が備えられ、台座１０にガスケット６が接合されるようになっている。
【００１７】
ガスケット６は略円盤状体であり、図２に拡大して示すように、側面全体がプランジャー５の軸方向に沿って外筒４の内壁４ａ方向に凸の円弧を備える曲面１１となっている。ガスケット６は、プランジャー５側の端面に穴部１２が設けられ、穴部１２を介してプランジャー５の台座１０に嵌合された状態で接合される。ここで、ガスケット６は、プランジャー５のフランジ９との間に、ガスケット６がプランジャー５の先端部側に屈曲可能な間隔を存して、プランジャー５の台座１０に接合されるようになっている。
【００１８】
また、ガスケット６のプランジャー５側の端面には、台座１０に嵌合される穴部１２の外周側に、環状溝部１３が設けられており、環状溝部１３のさらに外周側が屈曲部１４となっている。屈曲部１４は、ガスケット６が外筒４の内壁４ａに沿って摺動するときに、環状溝部１３の底部１３ａを支点としてプランジャー５の軸方向に屈曲自在となっている。そして、ガスケット６は、環状溝部１３の底部１３ａと曲面１１のピークＰとの距離Ｒ1 が、曲面１１の曲率半径Ｒ2 よりも小さくなるように形成されている。
【００１９】
ガスケット６は、屈曲部１４による外筒４の内壁４ａに対する密着性を確保し、屈曲部１４が薬液吸引時の陰圧または薬液注入時の押圧に敏感に対応するために、ＪＩＳ  Ｋ６３０１に規定されている硬度計Ａ形によるスプリング式硬さ（ショア（Ａ）硬度）が２０〜７０の範囲にあることが好ましい。前記ショア（Ａ）硬度は、注射器１の容量により前記範囲で適宜選択することができるが、呼びサイズ１〜３ミリリットルの細径の注射器１の場合には柔らかい方がよく、呼びサイズ３０〜１００ミリリットルの太径の注射器１の場合には硬い方がよい。
【００２０】
前記範囲のショア（Ａ）硬度を備える樹脂として、例えば、ポリスチレン系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマー、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマー等の熱可塑性エラストマー、ポリスチレンを添加したスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等を用いることができる。
【００２１】
前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、例えば、スチレン−エチレン・プロピレン−スチレンブロックコポリマー（Ｓ−ＥＰ−Ｓ）、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレンブロックコポリマー（Ｓ−ＥＢ−Ｓ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー等を挙げることができる。
【００２２】
次に、図３を参照して、ガスケット６の作動について説明する。
【００２３】
まず、図３（ａ）示のように、プランジャー５を矢示方向に引張して、注射器１により薬液を外筒４内に吸引するときには、外筒４内が陰圧となるので、ガスケット６は屈曲部１４が注射針２側に屈曲する。この結果、ガスケット６は曲面１１のピークＰよりプランジャー５に近い部分で外筒４の内壁４ａに密着する。
【００２４】
次に、図３（ｂ）示のように、プランジャー５を矢示方向に押圧して、注射器１により外筒４内の薬液を注入するときには、ガスケット６に陽圧がかかるので屈曲部１４がプランジャー５側に屈曲する。このとき、台座１０はフランジ９よりも小径であり、ガスケット６はフランジ９との間に間隔を存して台座１０に接合されている。従って、屈曲部１４は台座１０の外周側に入り込むように屈曲することができ、ガスケット６は曲面１１のピークＰよりプランジャー５から遠い部分で外筒４の内壁４ａに密着する。
【００２５】
ガスケット６は、通常の状態では曲面１１のピークＰで外筒４の内壁４ａに密着しているが、外筒４の内壁４ａに沿って摺動するときには上述のように、ピークＰより、プランジャー５に近い部分またはプランジャー５から遠い部分で外筒４の内壁４ａに密着する。従ってガスケット６は、摺動時には、通常の状態で内壁４ａに密着している部分（ピークＰ）とは異なる部分で内壁４ａに密着することになり、クリープ変形を生じていたとしても、該クリープ変形に関わり無く、外筒４の内壁４ａに対して優れた密着性を得ることができる。また、ガスケット６は、ピークＰと異なる部分で外筒４の内壁４ａに密着することにより、密着する部分が大きくなって、より積極的に内壁４ａに密着することができ、優れた密着性を得ることができる。
【００２６】
プランジャー５とガスケット６とは、熱融着法により加熱状態で圧着させて接合することができる。次に、図４を参照して、前記熱融着法の一例について説明する。
【００２７】
前記熱融着法では、まず、公知の射出成形法により、例えばポリプロピレン製のプランジャー５を製造する。そして、図４（ａ）示のように、前記プランジャー５を、金型２１ａ，２１ｂに装着する。金型２１ａ、２１ｂはプランジャー５及びガスケット６の外形形状に沿う形状のキャビティー２２を備えると共に、形成されるガスケット６の表面中央部に位置するピンポイントゲート２３を備えている。また、金型２１ｂは、ピンポイントゲート２３と射出成形機２４とを接続する湯道部２５を備えている。尚、金型２１ａ，２１ｂにおいて、キャビティー２２は放電型堀加工により形成されており、内面は平均粒子径１０〜５０μｍの砥粒により研磨されている。
【００２８】
次に、図４（ｂ）示のように、プランジャー５が装着された金型２１ａ，２１ｂを閉じる。そして、図４（ｃ）示のように、金型２１ｂの湯道部２５に射出成形機２４を接続し、Ｓ−ＥＰ−Ｓ系熱可塑性エラストマー２６を溶融状態でキャビティー２２に射出する。この結果、プランジャー５の台座１０にガスケット６の穴部１２が嵌合された状態で、プランジャー５とガスケット６とが射出時の熱と圧力とにより熱融着され一体的に成形することができる。
【００２９】
前記Ｓ−ＥＰ−Ｓ系熱可塑性エラストマー２６の射出成形は、プランジャー５とガスケット６とを熱融着するために、シリンダ温度１７０〜２６０℃の範囲、射出圧力２５０〜１５００ｋｇ／ｃｍ2 の範囲で行うことが好ましい。前記射出成形では、シリンダ温度が１７０℃未満または射出圧力が２５０ｋｇ／ｃｍ2 未満では十分な接着強度が得られないことがある。また、シリンダ温度が２６０℃を超えるか、または射出圧力が１５００ｋｇ／ｃｍ2 を超えると、先に金型に装着されている部材が、後から射出成形される樹脂により損傷することがある。
【００３０】
本実施形態では、Ｓ−ＥＰ−Ｓ系熱可塑性エラストマー２６の射出成形は、射出成形機２４として、スクリュープランジャー方式の汎用機を用い、シリンダ温度２１０℃、シリンダ射出圧力はピーク圧２５０〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 、保圧は射出圧の２０％として行った。この結果、ポリプロピレン製プランジャー５に、前記Ｓ−ＥＰ−Ｓ系熱可塑性エラストマー２６からなるガスケット６が熱融着され、プランジャー５及びガスケット６を一体的に成形することができた。
【００３１】
本実施形態では、予め成形されたプランジャー５を金型２１ａ，２１ｂに装着しているが、予めガスケット６を成形し、ガスケット６を金型２１ａ，２１ｂに装着しておくようにしてもよい。この場合には、予め金型２１ａ，２１ｂに装着されるガスケット６の方が、後から充填されるプランジャー５の材料よりも柔らかいので、シリンダ温度１９０〜２３０℃、シリンダ射出圧力２５０〜６００ｋｇ／ｃｍ2 の射出条件でプランジャー５の材料を射出する。
【００３２】
また、図４（ａ）乃至図４（ｃ）示の装置に替えて、反転方式、コア回転方式、コアバック方式、ダイスライド方式等の２色成形金型を用い、プランジャー５の材料とガスケット６の材料とを順次射出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の注射器の一構成例を示す説明的断面図。
【図２】図１示のガスケットを拡大して示す断面図。
【図３】図１示の注射器の作動説明図。
【図４】本発明の注射器の製造方法の一例を示す説明的断面図。
【図５】従来の注射器の構成例を示す説明的断面図。
【符号の説明】
１…注射器、  ２…注射針、  ４…外筒、  ４ａ…内壁、  ５…プランジャー、  ６…ガスケット、  １０…台座、  １２…穴部、  １３…環状溝部、  １４…屈曲部。
【図１】
0003749197.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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