JPH063267B2

JPH063267B2 - 多方活栓

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Publication number: JPH063267B2
Application number: JP19533889A
Authority: JP
Inventors: 恒義小野寺
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1989-07-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1994-01-12
Anticipated expiration: 2009-01-12
Also published as: JPH0361774A; US5074334A; DE69010102D1; EP0410898A2; AU620728B2; EP0410898A3; AU5981690A; EP0410898B1; DE69010102T2

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、例えば血液、薬液等の流体の流路の切換えを
行う多方活栓に関する。

＜従来の技術＞一般に、医療分野において、生体に輸血を行う際、ある
いは生体にブドウ糖、生理食塩水等の薬液を輸液する際
に、三方活栓のような多方活栓が広汎に使用されてい
る。

輸液システムにおいては、予め混合しておくことが不適
当な薬液を用いる場合があり、このような薬液にあって
は、三方活栓を操作してこれに接続されるそれぞれの管
体を介し、所望の薬液を個別に、あるいは同時に生体に
注入する必要がある。

一方、輸血システムにおいては、輸血中の血液に所望の
薬液を混注する場合や、輸血と輸液とを交互に行う場合
等に三方活栓が効果的に用いられている。

ところで、このような三方活栓は、円筒部の外周にＴ字
状に突出した３本の分岐管が形成された本体と、該本体
の円筒部内に回動自在に嵌合し、かつ前記分岐管に対応
するＴ字状の流路が形成された円柱状の胴部を有するコ
ックとで構成されている。そして、胴部の上端には、コ
ックの回動操作を行うためのレバーが固着されている。

このレバーの操作により、コックを本体に対し例えば１
８０°の角度範囲で回動することができるようになって
おり、その回動角度によって前記３本の分岐管のうちの
任意の２本がコックの胴部に形成された流路を介して連
通するようになり残りの分岐管は、連通せず、遮断され
るようになっている。

従って、コックと本体とが嵌合した状態では、高いレベ
ルの耐圧気密性が要求され、しかも耐久性があること、
即ちコックの回動を多数回（例えば２００回程度）行っ
てもその耐圧気密性が維持されることが必要とされる。

このような従来の三方活栓では、本体の材料にはポリカ
ーボネート等の硬質樹脂材料が用いられており、コック
の材料（特に胴部の材料）には、生体適合性や加工性に
優れ、コストが安価であるという点で高密度ポリエチレ
ンが用いられている。

しかしながら、このような本体材料とコック材料では適
合性が悪く、コックを本体に嵌合する際または使用時に
コックを回動する際に、コックの胴部にケズレや摩耗に
よる欠損を生じる。特にこの欠損は、胴部の外周面に開
放する流路の開口の周縁部またはその近傍に生じ易い。

さらに、近年、輸血や輸液の迅速化等のために、より大
流量に対応できる三方活栓の開発が望まれており、その
ためにコックの胴部に形成された流路の径を従来のもの
より大きくすることが予定されている。しかるに、この
流路径、即ち胴部外周の流路開口の径を大きくすると、
開口の円周長さが長くなるため、上記欠損が顕著に生じ
る。

三方活栓は、前述した耐圧気密性を得るために、嵌合に
よって本体の円筒部内面とコックの胴部外周面とが密着
するような設計となっているが、上記欠損によってこれ
らの間にすき間が生じ、耐圧気密性が低下するという不
都合が生じる。

また、ケズレ等により生じたクズが血液や輸液中に混入
すると生体への悪影響が生じるため、このような三方活
栓を医療用として使用することは問題となる。

＜発明が解決しようとする課題＞本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みてなされたも
ので、その目的は、流路の径を従来のものより大きくし
た時にも本体にコックを嵌合する際に、または長期間の
使用に対し、コックにケズレ等の欠損を生じない多方活
栓を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞このような目的を達成するために、本発明者はコック材
料について研究を重ねた結果、ポリエステルエラストマ
ーを用いることにより、ケズレ等の欠損を生じず、特に
コックの胴部外周へ開放する流路の開口の直径を従来の
ものより大きくしてもこの開口付近に欠損が生じ難いこ
とを見出し、本発明に至った。

即ち、本発明は、円筒部の外周に分岐管を有する本体
と、前記円筒部内に回動自在に嵌合し、前記分岐管に対
応する流路が形成された胴部を有するコックとで構成さ
れた多方活栓であって、前記胴部の構成材料がポリエステルエラストマーである
ことを特徴とする多方活栓である。

また、ポリエステルエラストマーは、曲げ弾性率が８０
０kgf／cm²以上のものである多方活栓であるのが好まし
い。

また、前記本体は、硬質樹脂材料で構成されている多方
活栓であるのが好ましい。

また、前記流路の胴部外周へ開放する部分の開口の直径
が、１．５〜５mmである多方活栓であるのが好ましい。

また、前記コックは、コック回動用のレバーを有し、こ
のレバーの外面の全部または一部が前記胴部と色彩およ
び／または材質の異なる樹脂で被覆されている多方活栓
であるのが好ましい。

＜実施例＞以下、本発明の多方活栓を、添付図面に示す好適実施例
について詳細に説明する。

第１図は、本発明の多方活栓（三方活栓）の構成例を示
す分解斜視図である。同図に示すように、三方活栓１
は、本体２と、コック５と、蓋体１０とで構成されてい
る。

本体５は、例えば１〜１．５mm程度の肉厚の円筒部３を
有し、この円筒部３の外周に、９０°の角度を隔てて半
径外方に向けて突出する３本の分岐管４ａ、４ｂおよび
４ｃが好ましくは円筒部と一体適に形成されている。こ
の場合、各分岐管４ａ、４ｂ、４ｃの内部に形成された
流路４０ａ、４０ｂ、４０ｃは、それぞれが等しい高さ
位置で円筒部３の内腔３１に連通している。

なお、分岐管４ａ〜４ｃの内径は特に限定されないが、
例えば１．５〜３．０mm程度のものが好適に用いられ
る。

また、円筒部３の内径も特に限定されず、例えば５〜８
mm程度のものが好適に用いられる。

円筒部３の図中上端の一部分には、円弧形状の固定係止
部３２が円筒部軸線方向に突出形成されている。

コック５は、胴部６と、レバー支持部８と、レバー９と
で構成されている。

胴部６は円柱または円筒形状（第３図では円筒形状）を
なし、前記円筒部３の内腔３１内に気密または液密性を
もって回動自在に嵌合されるものである。従って、コッ
クの非嵌合状態における胴部６の外径は、前述した円筒
部３の内径より２〜５％程度大きいものとするのが好ま
しい。

また、胴部６の外周面６０は平滑なものとし、表面粗さ
が、０．００１mm（Ｒ_max）程度以下のものが好まし
い。

胴部６の内部には、前記各分岐管の流路４０ａ、４０ｂ
および４０ｃに対応する流路７ａ、７ｂおよび７ｃがＴ
字状に形成されている。即ち、９０°の角度を隔てて胴
部６の径方向に延在する３本の流路７ａ、７ｂおよび７
ｃが、胴部６の中心部付近にて互いに連通するように形
成されている。

また、これらの流路７ａ〜７ｃは、コック５を本体２に
嵌合した状態（以下、単にコック嵌合状態という）で前
記各分岐管４ａ〜４ｃの流路４０ａ〜４０ｃと一致する
高さ位置に形成されている。

各流路７ａ〜７ｃは、胴部６の外周面６０に開口し、そ
れぞれ円形の開口７０ａ、７０ｂおよび７０ｃを形成し
ている。

この開口７０ａ〜７０ｃの直径は特に限定されず、従来
の三方活栓と同様の１．５〜２．０mm程度のもの、また
はそれより大きいもの、すなわち２〜５mm程度、特に
２．０〜３．０mm程度のものでもよい。

本発明では、後述するように、胴部６の構成材料をポリ
エステルエラストマーとしたことにより、開口７０ａ〜
７０ｃの直径を２〜５mm程度としてもケズレ等による欠
損が生じない。

なお、この開口７０ａ〜７０ｃの直径は、通常、流路７
ａ〜７ｃの内径とほぼ等しく、従って、開口７０ａ〜７
０ｃの直径が大きいほど、大流量を確保することができ
る。

また、開口７０ａ〜７０ｃの直径は、各々ほぼ等しい値
であるのが好ましいが、互いに異なっていても差しつか
えない。

また、開口７０ａ〜７０ｃの周縁部（輪郭）に、予め面
取り加工を施しておいてもよく、この場合には、周縁部
またはその付近の欠損防止効果がより一層高まる。

胴部６の図中上部には、同部６の外径より若干大きい外
径のレバー支持部８が好ましくは一体的に形成されてい
る。このレバー支持部８は、コック嵌合状態で円筒部３
の上方に露出した状態となる。

レバー支持部８の図中下端の一部分には、円弧形状の回
転係止部８１が軸線方向に突出形成されている。

この回転係止部８１は、前述した円筒部３の固定係止部
３２と係合し、コック５の回動角度範囲を規制する。

例えば、固定係止部３２と回転係止部８１の中心からの
開き角の合計が１８０°であれば、コック５は、３６０
°からその１８０°を差し引いた角度、即ち１８０°の
角度範囲で回動自在となる。

また、本発明では、固定係止部３２および回転係止部８
１を形成しないことも可能であり、この場合には、他の
規制手段がない限り、コック５は３６０°自由に回動す
ることができる。そして、後述するレバー９を分岐管４
ｂと逆方向に位置させたとき、すべての分岐管４ａ〜４
ｃの流路４０ａ〜４０ｃが連通することとなる。

レバー支持部８の外周には、通路７ｂと逆方向に延長し
て突出するレバー９が、好ましくは一体的に形成されて
いる。このレバー９を手指で把持し、トルクを加えてコ
ック５の回動操作を行う。従って、レバー９の先端部付
近には、すべり止めのための凹凸９１が形成されてい
る。

なお、本発明では、回動操作を行うためのレバーは、図
示のような１方向に延出したものに限らず、２以上の方
向に延出したもの、またはその他ハンドルのようなもの
でもよい。

レバー支持部８の図中上面には、コック５の各流路７
ａ、７ｂおよび７ｃの方向を示すマーク８２ａ、８２ｂ
および８２ｃがそれぞれ形成されている。

また、レバー９の上面にも文字等の表示９２が形成され
ている。なお、レバー９と各流路７ａ〜７ｃの位置関係
から、コック嵌合状態で、レバー９の方向と一致した分
岐管４ａ、４ｂまたは４ｃの流路４０ａ〜４０ｃが遮断
されることとなるため、前記表示９２は、そのような意
味を表わすもの即ち、図示の例では「ＯＦＦ」の文字を
付するのがよい。

このようなマーク８２ａ〜８２ｃおよび表示９２は、塗
料の塗布、印刷、貼着物の貼付または刻設等により形成
してもよいが、本構成例では、次のようにして形成され
ている。

第３図に示すように、レバー支持部８およびレバー９
（正確には、これらの芯部）が図中Ａで示す材料で構成
されているのに対し、前記マーク８２ａ〜８２ｃおよび
表示９２を残してレバー支持部８およびレバー９の外面
を図中Ｂで示す材料で被覆しまたは内部に注入する。

この場合、材料Ａと材料Ｂは、材質、特に色彩または明
度の異なる材料とする。これにより、マーク８２ａ〜８
２ｃおよび表示９２が、他の部分と区別されて描き出さ
れる。

なお、材料Ａと材料Ｂは接着または融着により一体化し
てもよいが、製造上有利であるという点で、これらを多
色成形（２色成形）やモールド成形等により一体形成す
るのが好ましい。

蓋体１０は、中心部に突出部１１を有する部材であっ
て、本体２の円筒部３の図中下端に、内腔３１の一端を
封止するよう装着される。

この場合、蓋体１０の突出部１１は、コック嵌合状態
で、胴部６の下端部に形成された孔部６１に嵌入または
挿入される。

なお、本発明では、図示の三方活栓１の複数個をそれら
の任意の分岐管同士で連結した連結体として構成された
ものでもよい（第５図参照）。

また、分岐管は三方向に突出するものに限らず、四方ま
たはその他のものでもよい。

次に、三方活栓１の各部の構成材料について説明する。

本体２は、所定の剛性を得るために、通常、硬質材料
（例えば金属、樹脂等）で構成されるが、製造上有利で
あるという点で硬質樹脂材料で構成されるのが好まし
い。この硬質樹脂材料としては、例えばポリカーボネー
ト、ポリアミド等が挙げられる。

また、その曲げ弾性率は２００００〜３００００kgf／c
m²程度のものが好適に使用される。

また、視認性を確保するために、本体２には透明な材料
を用いるのが好ましい。

コック５、特にその胴部６（第３図中の材料Ａ）はポリ
エステルエラストマーで構成される。

このポリエステルエラストマーに種々のものがあるが、
その代表例としてポリエーテルポリエステルエラストマ
ー、特に下記構造式で示されるものが挙げられる。

(n=2〜30、m=1、p=1〜8、q=1〜8、x=10〜30) なお、上記式のｐ＝３、ｑ＝４の物質は、工業的に製造
されており、いわゆるペルプレン（東洋紡績(株)社製）
と呼ばれている。

このような材料をコック５の胴部６に用いることによ
り、コック５を本体２に嵌合する際、または三方活栓使
用時のコック回動により、ケズレや摩耗等による胴部の
欠損が生じるのを抑制することができる。

また、この材料は、生体適合性にも優れ、有毒物質の溶
出もなく、輸血に用いた場合でも、血栓の付着が極めて
少ないという利点もある。

このペルプレンに代表されるポリエステルエラストマー
には物理的特性が種々異なるものがあるが、そのなかで
も曲げ弾性率が８００kgf／cm²以上、より好ましくは１
０００kgf／cm²以上、特に１２００kgf／cm²以上、さら
には、３０００kgf／cm²以上のものを用いるのが好まし
い。

その理由は、曲げ弾性率が８００kgf／cm²以上であれ
ば、本体２の材質（種類、硬度等の諸性質）にかかわら
ず、または前記開口７０ａ〜７０ｃの直径を大きく
（２．０〜３．０mm）したとしても、ケズレ等の欠損が
ほとんど生じないからである。

なお、曲げ弾性率が８００kgf／cm²未満となると、ケズ
レは発生しないが、圧力により変形し、リークが発生す
ることがありうる。

このような場合、上記物性範囲のポリエステルエラスト
マーを使用するには、下記条件を満足することが好まし
い。

１．開口７０ａ〜７０ｃの直径が従来品と同様１．５〜
２．０mm程度であること。

２．非嵌合状態におけるコック外径が、ホルダー内径よ
り５〜８％程度大きいこと。

また、同様の理由から、ポリエステルエラストマーの表
面硬度が、ショアＡ（ＪＩＳＫ６３０１）で９５〜１
００程度のものを用いるものが好ましい。

第３図中の材料Ｂについては特に制限はないが、材料Ａ
との密着性等を考慮して、材料Ａ（ポリエステルエラス
トマー）と同種の材料であるのが好ましい。なお、この
場合でも、上記曲げ弾性率や硬度の制限は特にない。

また、材料Ｂ中には、着色のための顔料等が配合されて
いてもよい。

蓋体１０の構成材料には特に制限はなく、例えば、前記
本体２の構成材料と同様のものを用いることができる。

＜作用＞第４図に示すように、本体２の分岐管４ａ、４ｂおよび
４ｃに、それぞれチューブ等の管体１２ａ、１２ｂおよ
び１２ｃを接続しておく。

コック５のレバー９の位置を第４図中の実線で示す位
置、即ち分岐管４ｃと同方向とした場合には、分岐管４
ｂの通路４０ｂと分岐管４ａの通路４０ａとが、コック
５の胴部６に形成された通路７ｃおよび７ｂを介して連
通し、分岐管４ｃの通路４０ｃは胴部６の外周面６０に
よって封止される。

コック５のレバー９の位置を第４図中の２点鎖線で示す
位置、即ち分岐管４ｂと同方向とした場合には、分岐管
４ｃの通路４０ｃと分岐管４ａの通路４０ａとが、コッ
ク５の胴部６に形成された通路７ａおよび７ｃを介して
連通し、分岐管４ｂの通路４０ｂは胴部６の外周面６０
によって封止される。

例えば、管体１２ａを生体（図示せず）側に接続し、管
体１２ｂおよび１２ｃを、異なる２種の薬液の供給源
（図示せず）にそれぞれ接続した場合、レバー９の位置
を第４図中の実線または２点鎖線で示すいずれか一方を
選択することにより、２種の薬液を択一的に生体へ供給
することができる。

また、コック５のレバー９の位置を分岐管４ａと同方向
として場合（第１図参照）には、分岐管４ｂの通路４０
ｂと分岐管４ｃの通路４０ｃとが、コック５の胴部６に
形成された通路７ａおよび７ｂを介して連通し、分岐管
４ａの通路４０ａは胴部６の外周面６０によって封止さ
れる。

このようなコック５の回動操作は、マーク８２ａ〜８２
ｃおよび表示９２を視認しつつ行われるため誤操作が防
止される。

また、図示の三方活栓１では、コック５の位置合せ、特
にレバー９を分岐管４ａまたは分岐管４ｃと同方向にす
るときは、それぞれ固定係止部３２（本体２側）と回転
係止部８１（コック５側）とが係合（互いに逆側で係
合）してコック５の回動が止まるので、その位置を感触
的に確認することができ、位置合せを容易かつ正確に行
うことができる。

また、コック５の回動は、胴部６の外周面６０と本体２
の内周面との摩擦力に抗してなされるが、本発明では胴
部６の構成材料が前述したポリエステルエラストマーで
あるため、レバー９に比較的小さなトルクを加えるだけ
でコック５を回動することができる。

＜実施例＞第５図に示す３個の三方活栓を連結した連結体であっ
て、開口の直径曲げ弾性率を種々変化させたコック（本
発明例１〜４、５〜８、９〜１２）およびコックの材料
を変更したもの（比較例１〜５、６〜１０、１１〜１
５）を用意し、下記の方法によりコックの胴部のケズレ
の発生およびコックの耐圧気密性を調べた。

＜三方活栓の仕様＞本体／円筒部内径：８．４mm 分岐管内流路径：２．５mm 材質：ポリカーボネート（曲げ弾性率２．３×１０⁴kgf／cm²）コック／胴部外径：８．６mm 胴部内流路径：２．５mm （＝開口径）胴部材質：表１〜表３中に記載蓋体／材質：高密度ポリエチレン＜ケズレの発生＞まず、三方活栓の組み立て時（コックを本体に嵌合する
とき）に胴部の開口の周囲にケズレが発生したか否かを
目視により調べ、次に、１８０°の範囲でコックを２０
０回往復して回動し、そのとき（コックの回動後）のケ
ズレの発生の有無を目視により調べた。

表１〜３中の記号は次の通りである。

○：ケズレの発生なし △：ケズレの発生ややあり ×：ケズレの発生かなりあり＜耐圧気密性＞第５図中のＸの部位をシール部材１３により密封し、Ｙ
の部位から圧力４kgf／cm²のエアーで加圧し、３個の三
方活栓につきそのエアーの漏れ状態を調べることにより
気密性を評価した。

この場合、三方活栓の連結体を水中に浸漬した状態で加
圧し、気泡の発生の有無を調べた。

表１〜３中の記号は次の通りである。

Ａ：気泡の発生全くなしＢ：気泡の発生わずかにありＣ：気泡の発生かなりありこのような測定を前記の組み立て時と、コック回動後と
で行った。

ケズレの発生および耐圧気密性の測定結果を、下記表１
〜３に示す。

表１〜３の結果、本発明の実施例においては流路の開口
の直径が従来と比べて大きい場合でもケズレの発生もな
く、２００回のコック回動後の耐圧気密性も良好であ
り、従来品に比べて極めて優れた多方活栓である。

＜発明の効果＞本発明の多方活栓によれば、コックの胴部にポリエステ
ルエラストマーを用いたことにより、本体にコックを嵌
合する際、または使用中のコックの多数回回動により、
コックにケズレや摩耗等の欠損を生じない。

従って、多方活栓の耐圧気密性が向上し、従来に比べコ
ックの胴部内の流路径を大きくしたもの、即ち、大流量
に対応しうる多方活栓が提供される。

また、耐久性が向上するので、従来に比べ、長期間の使
用に耐えうる多方活栓が提供される。

さらに、ケズレ等による異物が発生しないため、医療用
に使用した場合、生体に対する安全性が高まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の多方活栓の構成例を示す分解斜視図
である。第２図は、本発明の多方活栓におけるコックの平面図で
ある。第３図は、第２図中のIII−III線での断面図である。第４図は、本発明の多方活栓の使用状態を示す斜視図で
ある。第５図は、実験例において用いた多方活栓連結体の構成
を示す平面図である。符号の説明１…三方活栓２…本体３…円筒部３１…内腔３２…固定係止部４ａ、４ｂ、４ｃ…分岐管４０ａ、４０ｂ、４０ｃ…流路５…コック６…胴部６０…外周面６１…孔部７ａ、７ｂ、７ｃ…流路７０ａ、７０ｂ、７０ｃ…開口８…レバー支持部８１…回転係止部８２ａ、８２ｂ、８２ｃ…マーク９…レバー９１…凹凸９２…表示１０…蓋体１１…突出部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…管体１３…シール部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒部の外周に分岐管を有する本体と、前
記円筒部内に回動自在に嵌合し、前記分岐管に対応する
流路が形成された胴部を有するコックとで構成された多
方活栓であって、前記胴部の構成材料がポリエステルエラストマーである
ことを特徴とする多方活栓。
【請求項２】ポリエステルエラストマーは、曲げ弾性率
が８００kgf／cm²以上のものである請求項１に記載の多
方活栓。
【請求項３】前記本体は、硬質樹脂材料で構成されてい
る請求項１または２に記載の多方活栓。
【請求項４】前記流路の胴部外周へ開放する部分の開口
の直径が、１．５〜５mmである請求項１〜３のいずれか
に記載の多方活栓。
【請求項５】前記コックは、コック回動用のレバーを有
し、このレバーの外面の全部または一部が前記胴部と色
彩および／または材質の異なる樹脂で被覆されている請
求項１〜４のいずれかに記載の多方活栓。