JP2003180832A - シリンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡素な形状により摺動性及び気密性の両方を満
足させる。 【解決手段】ガスケット５を、ポリプロピレン樹脂、ポ
リエチレン樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等からなる
ものとし、かつバレル内壁面と当接する鍔部５ａ〜５ｃ
を形成するとともに、ガスケット５の外径をバレル２の
内径に対して０．０２〜０．１５ｍｍ大径に形成し、且
つガスケット５の摺動に要する力が２５Ｎ以下となるよ
うに構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、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
ボネート樹脂等の硬質樹脂からなるガスケットを有する
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
の液体を収容するバレルと、このバレル内に往復動自在
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、バレル内壁面に対して
気密性を保持しながら摺動するガスケットとからなるも
のとされている。

【０００３】また、バレルの材質としては、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、ガスケットはバレル内
壁面との気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、顔料など多くの添加
物が入っており、バレル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】さらに、エラストマーからなるガスケット
は分別して廃却する必要があることも問題であった。

【０００６】さらにまた、エラストマー（特にブチルゴ
ム）はバレル内面に対して摺動しにくく、摺動抵抗を低
減するためにはバレル内面にシリコーン油等の潤滑剤を
塗布する必要があった。特に潤滑剤を用いた場合、長時
間放置後の摺動抵抗が高くなることも問題であった。

【０００７】さらに、エラストマーでガスケットを形成
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。

【０００８】そこで本出願人は、先の特願２０００−１
８５６４４号において、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、ガスケットの材質をバレ
ル材質と同様に樹脂製とするとともに、気密性、摺動
性、バレルへの組み込み性を良好にしたシリンジを提案
した。

【０００９】ただし、この提案に係るシリンジは気密性
を維持するために形状が非常に複雑になっていた。

【００１０】したがって、本発明の主たる課題は、簡素
な形状により摺動性及び気密性の両方を満足するシリン
ジを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明は次記のとおりである。 ＜請求項１記載の発明＞液体を収容するバレルと、この
バレル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、バレル内壁面に対し
て気密性を保持しながら摺動するガスケットとからなる
シリンジであって；前記ガスケットは非弾性樹脂からな
り、前記ガスケットの周面に、バレル内周面と当接する
鍔部が前記ピストン摺動方向に間隔をあけて複数形成さ
れ、この鍔部が前記バレル内周面に対して気密性を保持
しながら摺動するように構成されるとともに、前記ガス
ケットの外径がバレル内径に対して０．０２〜０．１５
ｍｍ大径のものとされ、且つ前記ピストンの摺動に要す
る力が２５Ｎ以下となるように構成された、ことを特徴
とするシリンジ。

【００１２】（作用効果）後述の実施例からも明らかな
ように、ガスケットの外径をバレル内径に対して０．０
２〜０．１５ｍｍ大径にし、且つピストンの摺動に要す
る力（摺動抵抗）が２５Ｎ以下となるようにすることに
よって、ガスケットを硬質の非弾性樹脂（エラストマー
を除く樹脂の意）としながらも、非常に簡素な構成で気
密性および摺動性の両方を満足するシリンジとすること
ができる。

【００１３】＜請求項２記載の発明＞前記バレル内周面
には潤滑剤が塗布され、前記鍔部は前記ピストン摺動方
向に間隔をあけて３枚以上設けられており、鍔部相互の
間隔が全て異なるように構成された、請求項１記載のシ
リンジ。

【００１４】（作用効果）バレル内面に潤滑剤が塗布さ
れている場合、バレル内にピストンを挿入し長時間放置
しておくと、バレル内面の鍔部接触部位の潤滑剤が鍔部
の前後に押しやられ、その後ピストンを摺動させるとき
に当該部位における摺動抵抗が高くなる。

【００１５】しかるに、本発明に従って鍔部相互間隔を
全て異ならしめることによって、潤滑剤の少ない部位を
同時に通過する鍔部は常に一枚となるため、バレル内に
ピストンを挿入し長時間放置した後であっても摺動抵抗
が高くなりにくい。

【００１６】＜請求項３記載の発明＞前記鍔部は、周縁
部が前記バレル内周面と当接する薄肉部とされ、この周
縁部を除く基端部が厚肉部とされ、この厚肉部によって
前記薄肉部が支持されるように構成されており、前記ピ
ストンの摺動に要する力が２５Ｎ以下となるように、バ
レルの素材、ガスケットの素材、潤滑材の使用の有無及
びその種類、前記鍔部の数、並びに前記薄肉部の厚さ、
前記薄肉部の前記厚肉部に対する突出高さ、前記厚肉部
の厚さが定められた、請求項１または２記載のシリン
ジ。

【００１７】（作用効果）かかる形態が気密性及び摺動
性の両方を満足させる上で特に好ましい。

【００１８】

【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バレル２と、このバレ
ル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、バレル２内壁面に対して気密性を保持しなが
ら摺動する樹脂製のガスケット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、ガスケット５の
周面に、バレル内壁面と当接する鍔部５ａ〜５ｃが形成
されている。

【００１９】そして本発明では、ガスケット５が非弾性
樹脂により形成される。この樹脂としては、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
具に好適な硬質樹脂を適宜選択して使用することができ
る。特に耐薬品性等の観点からは環状ポリオレフィン系
樹脂が好ましい。このようにガスケット５を硬質樹脂製
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。なお、バレル２の素材についても同様のものを用い
ることができる。

【００２０】また本発明では、ガスケット５の外径（鍔
部の周縁外径）がバレル２の内径に対して０．０２〜
０．１５ｍｍ大径のものとされる。ガスケット５の外径
とバレル２の内径との差が０．０２ｍｍに満たないと、
気密性を満足することが不可能であり、また０．１５ｍ
ｍを超えると摺動抵抗が大きくなりすぎ操作性が悪くな
る。特にこの観点から、ガスケット５の外径はバレル２
の内径に対して０．０２〜０．０８ｍｍ大径のものが好
ましい。

【００２１】さらに本発明ではピストンの摺動に要する
力が２５Ｎ以下となるように構成される。この要件は、
バレル及びガスケット５の素材の組み合わせ、潤滑剤の
使用の有無及びその種類、鍔部５ａ〜５ｃの形状及び数
等を適宜設定することにより満足させることができる。
ガスケット５の素材は前述のとおりであり、バレル素材
に対する摺動抵抗の観点から適宜選択することができ
る。また本発明では必要に応じて、例えば最終的な摺動
抵抗の調整においてシリコン油等潤滑剤を使用すること
ができるが、衛生上の観点からは可能な限り使用しない
ほうが好ましい。

【００２２】他方、ガスケット５における鍔部５ａ〜５
ｃの形状及び数については本発明の数値範囲を満足する
範囲において各種の変形が可能であるが、特に図示例の
ものを推奨する。すなわち、図示例においては、鍔部５
ａ〜５ｃの周縁部がバレル２の内周面と当接する薄肉部
ｙとされ、この周縁部ｙを除く基端部が厚肉部ｘとさ
れ、この厚肉部ｘによって薄肉部ｙが支持される形状と
されている。この薄肉部ｙ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〜５ｃの周縁部
ｙを薄肉に形成することによって、鍔部５ａ〜５ｃとバ
レル２内面との接触面積を小さくし、接触抵抗を小さく
することができる。しかも、薄肉部ｙは径方向に僅かに
収縮可能であるものの厚肉部ｘによって支えられるため
気密性も十分に確保することができるのである。ピスト
ン４をバレル２内に押し込むときの鍔部の状態について
は図３に、引き戻すときの鍔部の状態については図４に
示されている。

【００２３】かかる鍔部５ａ〜５ｃは、図示するように
ピストン摺動方向に所定の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。好ましい鍔部の数は３〜６枚であ
る。鍔部５ａ〜５ｃの数を多くしすぎると、摺動抵抗を
低減するために潤滑剤を使用することになったり、鍔部
５ａ〜５ｃの厚さや突出高さ等を気密性を損ねる程に薄
くする必要が生じたりするので好ましくない。

【００２４】また特に図示のように、先端鍔部５ａの薄
肉部ｙが基端側の鍔部５ｂ，５ｃのそれよりも厚くなる
ように構成されているのが好ましい。すなわち、先端鍔
部５ａは主にガスケット５の気密性保持の役割を担うも
のであるから、これは十分に厚くする必要がある。一
方、基端側の鍔部５ｂ，５ｃは主にガスケット５の平行
姿勢保持の役割を担うものであるから、これを薄くして
もガスケット５全体としての気密性に対する影響は殆ど
なく、かえってガスケット５とバレル２内面との接触面
積が少なくなり摺動抵抗が低減される利点がある。この
場合において、基端側の鍔部５ｂ，５ｃの薄肉部ｙに対
する先端鍔部５ａの薄肉部ｙの厚さの比は、ガスケット
全体の摺動抵抗が本発明の範囲内にある条件の下で適宜
設定できるが、１．５〜２．０倍であるのが好ましい。

【００２５】さらに図示のように、先端の鍔部５ａは、
薄肉部ｙがガスケット先端面をなし、ガスケット先端面
から薄肉部ｙの後側に亘る部分にのみ厚肉部ｘを有する
形状が望ましい。先端面の周囲に窪みがあるとガスケッ
トの液離れが悪くなるからである。これに対して、基端
側の鍔部５ｂ，５ｃは前述のとおり主にガスケット５の
平行姿勢保持の役割を担うものであるから、薄肉部ｙの
前後両側に厚肉部ｘを設け、ガスケット前進時及び後退
時の双方において薄肉部ｙが厚肉部ｘにより指示される
ように構成するのが好ましい。

【００２６】他方、バレル２の内周面に潤滑剤を塗布す
る場合、バレル２内にピストン４を挿入し長時間放置し
ておくと、バレル２内面の鍔部接触部位の潤滑剤が鍔部
５ａ〜５ｃの前後に押しやられ、その後ピストンを摺動
させるときに当該部位における摺動抵抗が高くなる現象
が見られる。したがって、図示のように鍔部５ａ〜５ｃ
の相互間隔を全て異ならしめるのが好ましい。これによ
って、潤滑剤の少ない部位を同時に通過する鍔部５ａ〜
５ｃは常に一枚となるため、換言すれば各鍔部５ａ〜５
ｃが潤滑剤の少ない部位を通過するタイミングがずれる
ため、バレル２内にピストン４を挿入し長時間放置した
後であっても摺動抵抗が高くなりにくい。

【００２７】ここに鍔部５ａ〜５ｃの形状及び数の好適
な範囲をまとめると、次のようになる。 ・鍔部の数：３〜６枚 ・先端鍔部５ａ 薄肉部厚さｔ１：０．５〜０．７ｍｍ 薄肉部突出高さＨ：０．１〜０．５ｍｍ（特に０．３〜
０．４ｍｍ） 厚肉部の厚さＴ１：０．５〜１．３ｍｍ（特に０．９〜
１．２ｍｍ） ・基端側鍔部５ｂ，５ｃ 薄肉部厚さｔ２：０．１〜０．４ｍｍ 薄肉部突出高さＨ：０．１〜０．５ｍｍ（特に０．３〜
０．４ｍｍ） 厚肉部の厚さＴ２：１．２〜２．０ｍｍ（特に１．４〜
１．８ｍｍ）

【００２８】＜その他＞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。

【００２９】

【実施例】図１及び図２に示すのと同様の形状（鍔部の
数３枚）のシリンジを、ガスケットの外径を異ならしめ
て多数製造し、ピストンの摺動抵抗を測定した。全ての
例においてバレルは環状ポリオレフィン系樹脂により形
成したものとし、ガスケットはポリエチレン樹脂により
形成したものとした。また全ての例において、先端鍔部
は、薄肉部厚さｔ１＝０．５ｍｍ，薄肉部突出高さＨ＝
０．３５ｍｍ，厚肉部の厚さＴ１＝１．１ｍｍとし、基
端側鍔部は、薄肉部厚さｔ２＝０．３ｍｍ，薄肉部突出
高さＨ＝０．３５ｍｍ，厚肉部の厚さＴ２＝１．６ｍｍ
とした。

【００３０】その結果、図５に示すように、ガスケット
の外径とバレルの内径との差が０．０８ｍｍを超えるあ
たりから摺動抵抗が増加し始め、０．１５ｍｍを超える
と極端に大きくなった。一方、ガスケットの外径とバレ
ルの内径との差が０．０２ｍｍに満たないと、摺動抵抗
は小さいものの気密性テストを行ったところ、十分な気
密性が確保されていなかった。

【００３１】また、バレル素材及びガスケット素材の少
なくとも一方または両方をポリプロピレン等の他の樹脂
に替え、多種多様な組み合わせで摺動抵抗を測定したと
ころ、上記例の環状ポリオレフィンとポリエチレン樹脂
の組み合わせの場合と略同じ傾向が確認された。

【００３２】

【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、簡素な形
状により摺動性及び気密性の両方を満足させならがら
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。

【図５】実施例における摺動抵抗測定結果を示すグラフ
である。

【符号の説明】

１…シリンジ、２…バレル、３…ピストン、４…ピスト
ン本体部、５…ガスケット、５ａ〜５ｃ…鍔部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体を収容するバレルと、このバレル内に
   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、バレル内壁面に対して気密
   性を保持しながら摺動するガスケットとからなるシリン
   ジであって；前記ガスケットは非弾性樹脂からなり、 前記ガスケットの周面に、バレル内周面と当接する鍔部
   が前記ピストン摺動方向に間隔をあけて複数形成され、
   この鍔部が前記バレル内周面に対して気密性を保持しな
   がら摺動するように構成されるとともに、 前記ガスケットの外径がバレル内径に対して０．０２〜
   ０．１５ｍｍ大径のものとされ、且つ前記ピストンの摺
   動に要する力が２５Ｎ以下となるように構成された、 ことを特徴とするシリンジ。
2. 【請求項２】前記バレル内周面には潤滑剤が塗布され、
   前記鍔部は前記ピストン摺動方向に間隔をあけて３枚以
   上設けられており、鍔部相互の間隔が全て異なるように
   構成された、請求項１記載のシリンジ。
3. 【請求項３】前記鍔部は、周縁部が前記バレル内周面と
   当接する薄肉部とされ、この周縁部を除く基端部が厚肉
   部とされ、この厚肉部によって前記薄肉部が支持される
   ように構成されており、 前記ピストンの摺動に要する力が２５Ｎ以下となるよう
   に、バレルの素材、ガスケットの素材、潤滑材の使用の
   有無及びその種類、前記鍔部の数、並びに前記薄肉部の
   厚さ、前記薄肉部の前記厚肉部に対する突出高さ、前記
   厚肉部の厚さが定められた、請求項１または２記載のシ
   リンジ。