(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明のコネクタの実施形態について、
図1〜
図5を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。また、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。
【0013】
1.第1の実施の形態
[コネクタの構成例]
まず、本発明のコネクタの第1の実施の形態について、
図1を参照して説明する。
図1は、コネクタの第1の実施の形態を示す断面図である。
【0014】
図1に示すように、コネクタ1は、ハウジング2と、このハウジング2内に固定される弁体3とを備えている。
【0015】
[ハウジング]
ハウジング2の材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂等の各種樹脂材料、あるいはこれらのうちの1種以上を含むブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられる。また、その他、各種ガラス材、セラミックス材料、金属材料が挙げられる。
【0016】
ハウジング2は、ハウジング本体5と、このハウジング本体5に接合される管体接続口6を有している。ハウジング本体5は、略円柱状の中空の筐体からなり、軸方向の一端である上面5aと、他端である下面5bと、外周面5cを有している。
【0017】
ハウジング本体5の外周面5cには、第1のチューブ接続口11及び第2のチューブ接続口12が設けられている。これらチューブ接続口11,12は、ハウジング本体5の外周面5cから突出する円筒状に形成されている。そして、第1のチューブ接続口11の軸心と第2のチューブ接続口12の軸心は、ハウジング本体5の径方向で一致している。
【0018】
ハウジング本体5の内部には、第1のチューブ接続口11から第2のチューブ接続口12に達する流路13が設けられている。つまり、流路13は、ハウジング本体5の径方向に延びている。
【0019】
ハウジング本体5の上面5aには、流路13に連通する貫通孔15が形成されている。この貫通孔15に対向する流路13の底面13aは、凸状に形成されている。また、ハウジング本体5の上面5aにおける貫通孔15の周囲には、円形の嵌合凹部16が形成されている。この嵌合凹部16には、管体接続口6の後述する第1部材21が嵌合される。
【0020】
管体接続口6は、ハウジング本体5に接合される第1部材21と、この第1部材21に接合される第2部材22から構成されている。この管体接続口6は、ハウジング2の流路13に連通している。
【0021】
第1部材21は、管体接続口6の基端部を形成している。この第1部材21は、筒部24と、フランジ部25から構成されている。筒部24の内面の軸方向の一端面には、弁体3の後述する固定片32が当接する。筒部24の内面には、筒部24の他端に向かうにつれて内径が大きくなるような湾曲面24aが形成されている。
【0022】
フランジ部25は、筒部24の他端に連続して設けられており、筒部24の半径外方向に突出するリング状に形成されている。このフランジ部25の外径は、ハウジング本体5における嵌合凹部16の直径と略等しくなっている。このフランジ部25は、ハウジング本体5の嵌合凹部16に嵌合されて接合されている。なお、フランジ部25は、接着剤や融着などの固着方法によりハウジング本体5に接合してもよい。
【0023】
第2部材22は、管体接続口6の先端部を形成している。この第2部材22は、管体100(
図4参照)が嵌合する管体嵌合部27と、この管体嵌合部27に連続して設けられる連結片28から構成されている。
【0024】
管体嵌合部27は、略円筒状に形成されており、筒孔27aを有している。この管体嵌合部27の内面には、管体嵌合部27の一端に向かうにつれて内径が大きくなるような湾曲面(テーパ面)27bが形成されている。これにより、管体100を管体接続口6の管体嵌合部27に容易に挿入することができる。
【0025】
管体嵌合部27の他端は、弁体3の固定片32が当接する。つまり、管体接続口6は、筒部24の一端と管体嵌合部27の他端との間に弁体3の固定片32を挟み込むことで弁体3を固定している。
また、管体嵌合部27の外周面には、ねじ部27cが設けられている。このねじ部27cには、管体100の周囲に所定の距離をあけて設けられる不図示のロック部(いわゆるルアーロック)が螺合する。
【0026】
連結片28は、管体嵌合部27の他端側の外周面に設けられており、管体嵌合部27よりも内径の大きい円筒状に形成されている。この連結片28の内径は、第1部材21における筒部24の外径と略等しく設定されている。連結片28は、第1部材21の筒部24に嵌合されて接合されている。なお、連結片28は、接着剤や融着などの固着方法により第1部材21に接合してもよい。連結片28が第1部材21の筒部24に接合されると、弁体3の固定片32は、筒部24の一端と管体嵌合部27の他端により圧縮されて潰れる。
【0027】
次に、ハウジング2の寸法について説明する。
管体嵌合部27における筒孔27aの直径Xは、弁体3の後述する変形部31の上部の大きさに応じて決定される。この筒孔27aの直径Xについては、弁体3の寸法を説明する際に詳しく説明する。また、湾曲面27bの下方の周縁から流路13の底面13aまでの距離hは、5〜15mmであることが好ましい。
【0028】
筒部24の直径φは、弁体3における変形部31の下部の大きさに応じて決定されるが、4mm以上にすることが好ましい。直径φである筒部24の筒孔は、弁体3の後述する弾性変形を生じさせるために必要な空間である。なお、筒部24の直径φは、少なくとも一部が4mm以上であればよい。例えば、筒部24の筒孔が流路13に向かうにつれて連続的に縮径する場合は、筒部24の筒孔における管体嵌合部27側の直径が4mm以上であればよい。
【0029】
[弁体]
次に、弁体3について、
図2及び
図3を参照して説明する。
図2は、弁体の斜視図であり、
図3は、
図2のA−A線に沿う断面図である。
【0030】
弁体3は、弾性材料により弾性変形可能に形成されている。この弁体3の材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合したものであってもよい。
【0031】
また、弁体3の硬度は、20〜60°(A硬度)であることが好ましい。これにより、弁体3に適度な弾性力を確保することができるため、弁体3に後述する弾性変形を生じさせることができる。
【0032】
図2及び
図3に示すように、弁体3は、スリット33が形成された変形部31と、この変形部31に設けられた固定片32から構成されている。
変形部31は、軸心が一致し、且つ、径の異なる2つの円柱体を軸方向に連続させた形状に形成されており、軸方向の一端である天面31aと、他端(天面31aとは反対側)である底面31bと、外周面31cを有している。
【0033】
天面31aを形成する変形部31の上部は、ハウジング2における管体嵌合部27の筒孔27aに挿入される。この変形部31の上部は、管体嵌合部27の筒孔27aの直径と略等しい外径の円柱体に形成されている。また、天面31aは、変形部31の軸方向に直交する平面になっており、管体嵌合部27(管体接続口6)から露出される。
【0034】
底面31bを形成する変形部31の下部は、変形部31の上部よりも径の大きい円柱体に形成されている。この変形部31の下部の外径は、ハウジング2における筒部24の直径と略等しくなっている。また、変形部31の底面31bには、天面31a側に凹むように湾曲した凹陥部34が形成されている。
【0035】
スリット33は、天面31aから底面31bに達しており、変形部31の軸心を通る一直線状に形成されている。つまり、スリット33は、変形部31の径方向に延びる直線状に形成されている。このスリット33の長さは、天面31aの直径よりも短くなっている。
【0036】
スリット33は、天面31aに押圧力が加えられていない状態で閉じている。したがって、天面31aに押圧力が加えられていない状態では、管体接続口6が弁体3によって閉塞されている(
図1参照)。一方、天面31aに押圧力が加えられて変形部31が弾性変形すると、スリット33を形成する内面31dは、軸心から時計周り及び反時計回りの方向へ(軸心に対して放射状に)回動するように変形し、ハウジング2の流路13に対面する。そして、弁体3の天面31aが内面31dと同様に軸心に対して回動するように変形し、流路13に連通する開口部36(
図4C参照)を形成する。
【0037】
固定片32は、変形部31の下部側の外周面31cに連続しており、変形部31の半径外方向に突出するリング状に形成されている。この固定片32は、変形部31の軸方向において対向する平面32a,32bを有している。固定片32の平面32aは、ハウジング2における管体嵌合部27の他端に当接し、平面32bは、ハウジング2における筒部24の一端に当接する(
図1参照)。
【0038】
次に、弁体3の寸法について説明する。
変形部31における上部の直径Aは、3〜5mmにすることが好ましい(
図3参照)。この直径Aが3mmよりも小さいと、変形部31の上部が管体100(
図4参照)の孔の中に入り込み、弁大3がスリット33を開くように弾性変形しなくなってしまう。
【0039】
なお、変形部31における上部の直径Aは、管体嵌合部27における筒孔27aの直径Xと略同一でなくてもよい。例えば、変形部31の上部が天面31aに向かうにつれて径が大きくなるテーパ状に形成されている場合は、天面31aの直径が管体嵌合部27における筒孔27aの直径Xよりも大きくなる。一方、変形部31の上部が天面31aに向かうにつれて小さくなるテーパ状に形成されている場合は、天面31aの直径が管体嵌合部27における筒孔27aの直径Xよりも小さくなる。
【0040】
また、管体嵌合部27における筒孔27aを流路13に向かうにつれて連続的に縮径するテーパ状に形成してもよい。このようにすると、弾性変形する前の弁体3におけるスリット33の閉鎖性を向上させることができる。
【0041】
ここで、変形部31における上部の外周面から固定片32の外周面までの距離を距離bとし、変形部31における下部の外周面から固定片32の外周面までの距離を距離cとする。また、変形部31の天面31aから固定片32の平面32aまでの距離を距離dとする。これら距離b,c,dは、弁体3をハウジング2に確実に固定するために、0.5mm以上であることが好ましい。
【0042】
固定片32の外径Lは、5〜7mmが好ましい。この外径Lが大きすぎると、ハウジング2の外径も大きくしなければならなくなり、管体嵌合部27のねじ部27cが管体100のロック部(ルアーロック)に応じた大きさにならないことがある。一方、外径Lが小さすぎると、弁体3における弾性変形時の開口性が悪くなる。さらにに、弁体3の縦方向の変形量が大きくなるため、ハウジング2に対する弁体3の固定性を悪くする。
【0043】
また、スリット33の長さeは、1〜4mmが好ましい(
図2参照)。このスリット33の長さeが短すぎると、弁体3における弾性変形時の開口性が悪くなる。一方、スリット33の長さeが長すぎると、管体100(
図4参照)がスリット33内に入り込んでしまうという不具合が生じる。
【0044】
本実施の形態では、変形部31における上部の直径Aを約4.1mmとし、変形部31における下部の直径を約5.1mmにした。また、変形部31の高さ(軸方向の長さ)を3mmとし、底面31bにおける凹陥部34の深さを約0.7mmとした。つまり、変形部31の中央部の厚みは、2.3mmとなる。
なお、天面31aが流路13に連通する開口部36を形成するように弁体3を弾性変形するために、変形部31の中央部の厚みは、4.0mm以下にすることが好ましい。
【0045】
また、固定片32の外径Lを約6.2mmとし、固定片32の厚みを約0.7mmとした。そして、筒部24の一端と管体嵌合部27の他端によって固定片32を約0.15mmまで圧縮して潰すようにした。
なお、固定片32の圧縮率は、50%以上にすることが好ましい。
【0046】
[コネクタと管体の接続]
次に、コネクタ1と管体100との接続について、
図4を参照して説明する。
図4Aは、コネクタ1に管体を対向させた状態の断面図である。
図4Bは、コネクタ1における弁体3の天面31aを管体によって押圧した状態を示す断面図である。
図4Cは、コネクタ1に管体100を接続した状態を示す断面図である。
【0047】
図4A〜
図4Cに示すように、管体100は、コネクタ1の管体接続口6に接続される部位または器具である。管体100としては、例えば、シリンジ(注射器)の針管を接続する部位、ルアーテーパ部材、シース等の管状器具が挙げられる。
【0048】
コネクタ1に管体100を接続するには、まず、管体100の先端部をコネクタ1における管体接続口6に対向させる(
図4A参照)。管体100は、先端に向かうにつれて連続的に縮径しており、管体接続口6の管体嵌合部27に液密に嵌合するようになっている。
【0049】
次に、管体100の先端部を管体嵌合部27の筒孔27aに挿入し、弁体3における変形部31の天面31aを押圧する(
図4B参照)。なお、管体100がロック部を有する場合は、管体嵌合部27のねじ部27cにロック部のねじ部を螺合させる。管体100の先端部が弁体3の天面31aを押圧することにより、弁体3の変形部31は下方へ弾性変形し、上部が下部側に減り込む。そして、下部が半径外方向に広がるようにしてハウジング2の貫通孔15に入り込む。
【0050】
このとき、弁体3の天面31aは、管体100の先端面に当接している。また、弁体3の内面31dは、変形部31が下方へ弾性変形することによって相対的に下方へ向かって変位しながら、弁体3の軸心に対して回動するように変形し、スリット33が開く。そして、弁体3の底面31bは、ハウジング2における貫通孔15を形成する内面側に押し広げられる。
【0051】
さらに、管体100の先端部を管体嵌合部27の筒孔27aに挿入すると、管体100の先端部が管体嵌合部27に液密に嵌合し、コネクタ1に対する管体100の接続が完了する(
図4C参照)。この状態では、管体100の先端面と外周面の一部が、弾性変形した変形部に液密に接触する。そのため、コネクタ1と管体100との液密性を確実に確保することができる。
【0052】
コネクタ1に対する管体100の接続が完了した状態では、弁体3の内面31dが軸心に対して回動するように変形してハウジング2の流路13に対面すると共に、底面31bが弁体3の側方に反り返る。そして、弁体3の天面31aは、軸心と平行な対向面を形成するようにして回動し、ハウジング2の流路13に連通した開口部36を形成する。
【0053】
その結果、管体100は、弁体3の天面31aが形成した開口部36によってハウジング2の流路13に連通する。したがって、管体100の先端部の流路13内への進入を防止することができる。これにより、管体100の先端部が流路13内の液体に接触しないようにすることができ、流路13内の液体が汚染されるリスクを低減することができる。
【0054】
また、管体100の先端部からハウジング2の流路13までの経路は、天面31aによって形成された開口部36の長さになる。そのため、管体100の先端部から流路13までの経路の短縮化を図ることができ、経路の短縮化によって弁体3内に液体が滞留することを防止或いは抑制することができる。
つまり、コネクタ1によれば、管体100の流路13内への進入を防止し、且つ、弁体3内の液体の滞留を防止或いは抑制することができる。
【0055】
また、コネクタ1では、管体接続口6における筒部24の内面に湾曲面24aを形成した。これにより、弁体3の天面31aを押圧すると、弁体3の下部の変形を湾曲面24aによって案内することができる。その結果、底面31bを弁体3の側方に確実に反り返らせることができ、且つ、内面31dをハウジング2の流路13に確実に対面させることができる。
さらに、湾曲面を流路13に到達するまで滑らかに連続させると、その湾曲面に沿って弁体3が変形しながら開口部36を形成する。これにより、弁体3と管体接続口6との間の隙間が生じにくくなり、液体(薬剤)の滞留を防止あるいは抑制することができる。
【0056】
また、コネクタ1から管体100を取り外すには、管体100を管体嵌合部27から引き抜く。これにより、弁体3は、管体100の先端部による押圧から開放され、管体接続口6を閉塞した状態に復元する(
図4A参照)。この管体接続口6を閉塞した状態では、弁体3の底面31bに凹陥部34が設けられている。これにより、弁体3の厚みを薄くすることができ、管体100を接続する際に弁体3を変形し易くすることができる。
【0057】
本実施の形態では、天面31a全体がハウジング2の流路13に連通した開口部36を形成するように弁体3が弾性変形する。しかしながら、本発明に係る弁体としては、天面一部が反り返って流路に連通した開口部を形成し、その他の部分が管体100の先端面に液密に当接するように変形してもよい。
【0058】
また、本実施の形態では、弁体3の変形部31における上部と下部とを異径としたが、本発明に係る変形部としては、上部と下部の径が同じであってもよい。
【0059】
2.第2の実施の形態
次に、本発明のコネクタの第2の実施の形態について、
図5を参照して説明する。
図5は、本発明のコネクタの第2の実施の形態に係る弁体の斜視図である。
【0060】
コネクタの第2の実施の形態は、第1の実施の形態のコネクタ1と同様の構成を備えている。このコネクタの第2の実施の形態がコネクタ1と異なるところは、弁体43のみである。そのため、ここでは、弁体43について説明する。
【0061】
[弁体]
図5に示すように、弁体43は、第1の実施の形態の弁体3と同じ形状に形成し、十字状のスリット45を設けたものである。このスリット45は、変形部31の径方向に延びる2つの直線状のスリット部45a,45bからなり、両者が略90度の角度で交差するように形成されている。これら2つの直線状のスリット部45a,45bが交差する点は、変形部31の軸心に一致している。
【0062】
このように形成した弁体43は、天面31aを押圧することにより、内面が軸心に対して回動するように変形してハウジング2の流路13に対面すると共に、底面31bが弁体43の側方に反り返る。そして、弁体43の天面31aは、軸心と平行な対向面を形成するようにして回動し、ハウジング2の流路13に連通した開口部36を形成する。
したがって、コネクタの第2の実施の形態においても、管体100の流路13内への進入を防止し、且つ、弁体43内の液体の滞留を防止或いは抑制することができる。
【0063】
また、コネクタの第2の実施の形態では、弁体43に十字状のスリット45を設けため、弁体43をバランスよく変形させることができ、変形後の開口性を向上させることができる。しかも、開口性が良くなると、従来のコネクタに比べて管体100を深く挿入する必要が無くなり、弁体が破損しにくくなるという効果を得ることができる。
【0064】
なお、本実施の形態では、スリット部45a,45bを略90度の角度で交差させたが、本発明に係る十字状のスリットとしては、2つのスリット部が交差する角度を任意に設定することができる。
【0065】
3.第3の実施の形態
次に、本発明のコネクタの第3の実施の形態について、
図6及び
図7を参照して説明する。
図6は、本発明のコネクタの第3の実施の形態に係る弁体の斜視図である。
図7Aは、弁体の平面図であり、
図7Bは弁体の底面図である。
【0066】
コネクタの第2の実施の形態と同様に、コネクタの第3の実施の形態が第1の実施の形態のコネクタ1と異なるところは、弁体53のみである。そのため、ここでは、弁体53について説明する。
【0067】
[弁体]
図6及び
図7に示すように、弁体53は、第1の実施の形態の弁体3と同じ形状に形成し、スリット55を設けたものである。このスリット55は、変形部31の径方向に延びる2つの直線状のスリット部55a,55bからなり、両者が略90度の角度で交差するように形成されている。これら2つの直線状のスリット部55a,55bが交差する点は、変形部31の軸心に一致している。
【0068】
スリット部55aは、変形部31の天面31aから底面31bに到達するまで形成されている。一方、スリット部55bは、変形部31の底面31bから変形部31の中間部に到達するまで形成されている。つまり、スリット部55bは、天面31aに到達していない。
したがって、スリット55は、変形部31の天面31a側では一直線状になり(
図7A参照)、底面31b側では十字状になっている(
図7B参照)。
【0069】
このように形成した弁体53は、天面31aを押圧することにより、内面が軸心に対して回動するように変形してハウジング2の流路13に対面すると共に、底面31bが弁体53の側方に反り返る。そして、弁体53の天面31aは、軸心と平行な対向面を形成するようにして回動し、ハウジング2の流路13に連通した開口部36を形成する。
したがって、コネクタの第3の実施の形態においても、管体100の流路13内への進入を防止し、且つ、弁体53内の液体の滞留を防止或いは抑制することができる。
【0070】
また、コネクタの第3の実施の形態では、天面31a側のスリット55が一直線状であるため、閉鎖時の耐圧性を確保することができる。そして、底面31b側のスリット55が十字状であるため、変形後の開口性を向上させることができる。
【0071】
なお、本実施の形態では、スリット部55a,55bを略90度の角度で交差させたが、2つのスリット部が交差する角度は、任意に設定することができる。
【0072】
本発明は、上述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施の形態では、管体接続口6の第1部材21をハウジング本体5に等で接合し、第1部材21に第2部材22を融着等で接合した。しかしながら、本発明に係る管体接続口としては、第1部材を第2部材とハウジング本体によって挟み込み、第2部材をハウジング本体5に融着等で接合してもよい。
【0073】
また、上述した実施の形態では、管体接続口6の筒部24に設けた湾曲面24aによって弁体3の下部の変形を案内するようにしたが、弁体の下部の変形を案内する湾曲面は、ハウジング本体に設けてもよい。