(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、PTFE樹脂フィルムが表面に積層されたガスケットにおいては、フィルムとガスケット本体のゴムとの収縮率の差によって、寸法や形状が変化したり、皺が発生したりして、液密性や摺動性が悪化するという問題があった。
【0006】
本発明は、潤滑剤を使用しなくても良好な摺動性を発揮できるとともに十分な液密性も発揮できる注射器用ガスケットを、提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、ポリプロピレン樹脂又はシクロオレフィンポリマー樹脂又はシクロオレフィンコポリマー樹脂でできたシリンジバレルに挿入される、注射器用ガスケットであって、
ポリテトラフルオロエチレン樹脂又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂でできており、
円柱状本体の外周に、少なくとも、最前凸部、中間凸部、及び最後凸部を、有しており、
前記最前凸部及び前記中間凸部は、環状であり、
前記最前凸部は、前記シリンジバレルの内径に比して0.5〜5.0%の圧縮率を有する外径を、有しており、
前記中間凸部は、前記最前凸部の外径より小さく且つ前記シリンジバレルの内径より大きい、外径を、有しており、
前記最後凸部は、環状又は非環状の形態を有しており、前記中間凸部の外径より小さく且つ前記シリンジバレルの内面に接触し得る外径を有しており、
前記最前凸部は、(1)頂部が尖っており、又は、(2)頂部がR形状であり且つR部分の前後方向寸法が0.4mm以下であり、又は、(3)頂部が前後方向に伸びた平坦面を有しており、該平坦面の前後方向寸法が0.4mm以下である、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、良好な摺動性を発揮でき、したがって、シリコーン系潤滑剤等の潤滑剤を不要にでき、よって、潤滑剤が製剤に悪影響を与えるのを防止できる。しかも、十分な液密性も発揮できる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
[第1実施形態]
図1は、本発明の一実施形態のガスケットを備えた注射器の断面図である。この注射器10は、シリンジバレル1にプランジャー2が挿入されて構成されている。なお、注射針は図示されていない。そして、プランジャー2の先端には、本実施形態のガスケット3Aが固定されている。ガスケット3Aも、シリンジバレル1に挿入されている。
【0013】
シリンジバレル1は、ポリプロピレン(PP)樹脂又はシクロオレフィンポリマー(COP)樹脂又はシクロオレフィンコポリマー(COC)樹脂でできている。ガスケット3Aは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)樹脂でできている。
【0014】
図2〜
図4は、ガスケット3Aを示しており、
図2は側面図、
図3は側面断面図、
図4は前方から見た斜視図、
図5は後方から見た斜視図である。ガスケット3Aは、円柱状本体30の外周に、最前凸部31、中間凸部32、及び最後凸部33を、有しており、これらの凸部は全て環状である。最前凸部31の前端面301は、前方に円錐状に突出している。円柱状本体30の後端面302の中央には、プランジャー2の先端の取付部(図示せず)に嵌合する取付穴35が形成されている。
【0015】
そして、各凸部は、次のような特徴を有している。
(a)最前凸部31は、シリンジバレル1の内径Lに比して0.595〜5.0%の圧縮率を有する外径Aを、有している。
(b)中間凸部32は、最前凸部31の外径Aより小さく且つシリンジバレル1の内径Lより大きい、外径Bを、有している。
(c)最後凸部33は、中間凸部32の外径Bより小さく且つシリンジバレル1の内面11に接触し得る外径Cを有している。
(d)最前凸部31は、頂部が前後方向に伸びた平坦面310を有しており、平坦面310の前後方向寸法Dは、0.4mm以下である。
(e)最前凸部31と中間凸部32とは、円柱状本体30の前後方向の前方1/3内に位置している。
(f)最後凸部33は、円柱状本体30の前後方向の後方1/2内に位置している。
(g)最前凸部31と中間凸部32との間のピッチ
(前後方向寸法)Gは、円柱状本体30の周面の前後方向全長Kの1/6以上である。
【0016】
なお、ガスケット3Aは、切削加工によって製作されている。
【0017】
前記構成のガスケット3Aは、次のような効果を発揮できる。
(1)ポリプロピレン樹脂又はシクロオレフィンポリマー樹脂又はシクロオレフィンコポリマー樹脂でできているシリンジバレル1に対して、ガスケット3Aがポリテトラフルオロエチレン樹脂又はテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂でできているので、材質面から見て、シリンジバレル1に対するガスケット3Aの摩擦係数が小さい。しかも、前記特徴(d)により、シリンジバレル1の内面11に対するガスケット3Aの接触面積が小さい。それ故、良好な摺動性を発揮できる。したがって、シリコーン系潤滑剤等の潤滑剤を不要にでき、よって、潤滑剤が製剤に悪影響を与えるのを防止できる。
【0018】
(2)前記特徴(a)及び(b)により、十分な液密性を発揮できる。
【0019】
(3)前記特徴(c)により、プランジャー2の稼働安定性を図ることができる。
【0020】
(4)切削加工によって製作されるので、最前凸部31の外径Aが他の凸部の外径より大きくても、問題なく製作できる。ちなみに、プレス成形で製作される場合において、最前凸部31の外径Aが他の凸部の外径より大きい場合には、金型からの離型性が問題となる。
【0021】
[第2実施形態]
図6は、本実施形態のガスケット3Bの側面図である。
図7は、ガスケット3Bの側面断面図である。このガスケット3Bは、ガスケット3Aに比して、特徴(d)のみが異なっており、その他の構成は同じである。
【0022】
ガスケット3Bの特徴(d)は、次のとおりである。
(d)最前凸部31は、頂部が尖っている。
【0023】
ガスケット3Bも、ガスケット3Aと同様の効果を発揮できる。
【0024】
[第3実施形態]
図8は、本実施形態のガスケット3Cの側面図である。
図9は、ガスケット3Cの側面断面図である。このガスケット3Cは、ガスケット3Aに比して、特徴(d)のみが異なっており、その他の構成は同じである。
【0025】
ガスケット3Cの特徴(d)は、次のとおりである。
(d)最前凸部31は、頂部がR形状であり且つR部分の前後方向寸法Jが0.4mm以下である。
【0026】
ガスケット3Cも、ガスケット3Aと同様の効果を発揮できる。
[第4実施形態]
図10は、本実施形態のガスケット3Dの側面図である。
図11は、ガスケット3Dの側面断面図である。このガスケット3Dは、2個の中間凸部32A、32Bを有しており、ガスケット3Aに比して、中間凸部32Aは中間凸部32と同じ特徴を有しており、中間凸部32Bは次の特徴(g)を有しており、その他の構成は同じである。
【0027】
(g)中間凸部32Bは、円柱状本体30の前後方向の後方1/2内に位置している。
【0028】
ガスケット3Dも、ガスケット3Aと同様の効果を発揮できる。
【0029】
[第1実施形態の別例]
(1)
図12は、第1実施形態の第1別例であるガスケット3A1を示す側面図である。
図13は、ガスケット3A1の側面断面図である。ガスケット3A1は、ガスケット3Aに比して、特徴(d)が次のとおりであり、その他の構成は同じである。
【0030】
(d)最前凸部31は、頂部が前後方向に伸びた平坦面310を有しており、平坦面310の前後方向寸法Dは、0.4mmである。
【0031】
ガスケット3A1も、ガスケット3Aと同様の効果を発揮できる。
【0032】
(2)
図14は、第1実施形態の第2別例であるガスケット3A2を示す側面図である。
図15は、ガスケット3A2の側面断面図である。ガスケット3A2は、ガスケット3Aに比して、次の特徴(h)を有しており、その他の構成は同じである。
【0033】
(h)最前凸部31の前縁311及び後縁312が、R形状を有している。
【0034】
ガスケット3A2も、ガスケット3Aと同様の効果を発揮できる。
【0035】
(3)
図16は、第1実施形態の第3別例であるガスケット3A3を示す側面図である。
図17は、ガスケット3A3の側面断面図である。ガスケット3A3は、ガスケット3Aに比して、次の特徴(h)を有しており、その他の構成は同じである。
【0036】
(h)最前凸部31の前縁311が、R形状を有している。
【0037】
ガスケット3A3も、ガスケット3Aと同様の効果を発揮できる。
【0038】
[実施例・比較例]
各寸法を設定して、実施例のガスケットを製作した。シリンジバレル1の内径Lは、8.4mmであり、ガスケットの前後方向全長Eは、7.15mmであり、ガスケットの周面の前後方向全長Kは、6.4mmである。また、前後方向寸法Fはガスケットの先端から中間凸部32の後端までの寸法であり、ピッチGは最前凸部31と中間凸部32との間のピッチ寸法であり、前後方向寸法Hはガスケットの後端から最後凸部33の前端までの寸法であり、ピッチIは、中間凸部32と最後凸部33との間のピッチ寸法である。なお、外径Aは寸法で示しているが、以下に示す表1では、圧縮率も示している。圧縮率は、下記計算式により求めている。
【0039】
最前凸部31の圧縮率(%)=[(外径A−内径L)÷内径L]×100
【0040】
(実施例1〜6)
図2に示される第1実施形態のガスケットにおいて、外径Aを6通り設定し、前後方向寸法Dを0.2mmに設定して、実施例1〜6のガスケットを製作した。各寸法は、次のとおりである。
【0041】
・外径A…8.5mm(実施例1)、8.55mm(実施例2)、8.6mm(実施例3)、8.62mm(実施例4)、8.64mm(実施例5)、8.7mm(実施例6)
・外径B…8.48mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法D…0.2mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0042】
(実施例7、8)
図6に示される第2実施形態のガスケットにおいて、外径Aを2通り設定して、実施例7、8のガスケットを製作した。各寸法は、次のとおりである。
【0043】
・外径A…8.78mm(実施例7)、8.82mm(実施例8)
・外径B…8.48mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0044】
(実施例9、10)
図2に示される第1実施形態のガスケットにおいて、外径A及び外径Bを2通り設定し、前後方向寸法Dを最大の0.4mmに設定して、実施例9、10のガスケットを製作した。各寸法は、次のとおりである。
【0045】
・外径A…8.45mm(実施例9)、8.48mm(実施例10)
・外径B…8.4mm(実施例9)、8.45mm(実施例10)
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法D…0.4mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0046】
(比較例1、2)
図18は、比較例1、2のガスケット3X1を示す側面図である。
図19は、ガスケット3X1の側面断面図である。ガスケット3X1は、ガスケット3Aに比して、平坦面310の前後方向寸法Dが0.5mmであり、よって、特徴(d)を有しておらず、その他は同じ構成を有している。ガスケット3X1において、外径Aを2通り設定して、比較例1、2のガスケットを製作した。各寸法は、次のとおりである。
【0047】
・外径A…8.45mm(比較例1)、8.48mm(比較例2)
・外径B…8.4mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法D…0.5mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0048】
(比較例3)
図20は、比較例3のガスケット3X2を示す側面図である。
図21は、ガスケット3X2の側面断面図である。ガスケット3X2は、ガスケット3Bに比して、外径Aが8.9mmであり、よって、特徴(a)を有しておらず、その他は同じ構成を有している。各寸法は、次のとおりである。
【0049】
・外径A…8.9mm
・外径B…8.48mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0050】
(比較例4)
図22は、比較例4のガスケット3X3を示す側面図である。
図23は、ガスケット3X3の側面断面図である。ガスケット3X3は、ガスケット3Aに比して、外径Aが8.9mmであり、よって、特徴(a)を有しておらず、その他は同じ構成を有している。各寸法は、次のとおりである。
【0051】
・外径A…8.9mm
・外径B…8.48mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法D…0.2mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0052】
(比較例5、6)
図24は、比較例5、6のガスケット3X4を示す側面図である。
図25は、ガスケット3X4の側面断面図である。ガスケット3X4は、ガスケット3Aに比して、外径Bが外径Aより大きく設定されており、よって、特徴(b)を有しておらず、その他は同じ構成を有している。ガスケット3X4において、外径A及び前後方向寸法Dを2通り設定して、比較例5、6のガスケットを製作した。各寸法は、次のとおりである。
【0053】
・外径A…8.4mm(比較例6)、8.45mm(比較例5)
・外径B…8.48mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法D…0.2mm(比較例5)、0.4mm(比較例6)
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0054】
(比較例7)
図26は、比較例7のガスケット3X5を示す側面図である。
図27は、ガスケット3X5の側面断面図である。ガスケット3X5は、ガスケット3Aに比して、外径Bが外径Aと同じに設定されており、よって、特徴(b)を有しておらず、その他は同じ構成を有している。各寸法は、次のとおりである。
【0055】
・外径A…8.48mm
・外径B…8.48mm
・外径C…8.38mm
・前後方向寸法D…0.2mm
・前後方向寸法F…2.35mm
・ピッチG…1.2mm
・前後方向寸法H…3.5mm
・ピッチI…2.7mm
【0056】
[試験]
実施例1〜10及び比較例1〜7のガスケットについて、液密性試験及び摺動性試験を行った。結果は表1に示すとおりであった。
【0057】
(1)液密性試験
シリンジバレル1内を水で満たし、シリンジバレル1の先端から500kPaの水圧を掛けた場合に、ガスケットの最前凸部31から後方へ水漏れが発生したか否かを、検出した。
【0058】
500kPaとした根拠は、次のとおりである。すなわち、JIS T3210の滅菌済注射筒基準では、343kPaを基準としているので、その約1.5倍である500kPaとした。
【0059】
(2)摺動性試験
シリンジバレル1を固定し、プランジャー2のガスケットの先端を、ゼロ目盛りまで押し込んだ後にシリンジバレル1の入口まで引っ張り、その後、プランジャー2を100分/mmの速度で押し込んだ時の抵抗値を、測定した。
【0060】
判定基準としては、7N以下を「合格」と評価した。何故なら、7Nを越えると、操作者は重く感じるからである。
【0062】
[変形例]
(1)最後凸部33は、非環状であってもよく、すなわち、周方向に非連続な複数個の凸部からなってもよく、例えば歯車状であってもよい。
【0063】
(2)本発明は、上述した所定の範囲の圧縮率を満たすガスケットであれば、内径8.4mmのシリンジバレルに使用されるガスケットに限るものではなく、もっと大きな内径のシリンジバレルに使用されるガスケットも含む。
【0064】
(3)中間凸部32は、3個以上でもよい。