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JP2003093500A - Blood pump - Google Patents

Blood pump

Info

Publication number
JP2003093500A
JP2003093500A JP2001297269A JP2001297269A JP2003093500A JP 2003093500 A JP2003093500 A JP 2003093500A JP 2001297269 A JP2001297269 A JP 2001297269A JP 2001297269 A JP2001297269 A JP 2001297269A JP 2003093500 A JP2003093500 A JP 2003093500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
impeller
magnet
pump chamber
center
blood
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001297269A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Ito
和之 伊藤
Shinya Fukahori
真也 深堀
Mutsumi Koujiya
睦 糀屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikkiso Co Ltd
Original Assignee
Nikkiso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikkiso Co Ltd filed Critical Nikkiso Co Ltd
Priority to JP2001297269A priority Critical patent/JP2003093500A/en
Publication of JP2003093500A publication Critical patent/JP2003093500A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide miniaturized blood pump capable of constantly keeping good state of rotation of an impeller even when a runout occurs in the impeller by causing an effect of restoring the runout. SOLUTION: The blood pump has a housing 2 having a stator 7, an impeller side magnet 8 generating magnetic force between the stator 7 and an inlet port 3, and between the stator and an outlet port 4, and the impeller 5 rotatably supported by a bearing only from a one face side. The impeller is supported by a tapered face formed on the bearing. Each opposing end face of the impeller side magnet 8 and the stator 7 is formed so that it is a curved surface approximate to a surface of an imaginary sphere using a center of a circle passing each vertex of a trapezoid which is a cross sectional shape of the bearing as a runout center.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インペラの回転に
より血液を循環させるための血液ポンプに関し、特に、
小型で且つインペラの回転が常に良好な血液ポンプに関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a blood pump for circulating blood by rotating an impeller, and in particular,
The present invention relates to a blood pump that is small in size and always has good impeller rotation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、体外循環回路用の血液ポンプとし
て、拍動流を供給するための拍動ポンプ型、平滑流を供
給するためのローラポンプ型の他、遠心ポンプ型の血液
ポンプが知られており、人工心肺装置や開心術後の心補
助循環装置等において広く用いられている。かかる遠心
ポンプ型の血液ポンプは、入口ポート及び出口ポートと
連通されたポンプ室を具備し、該ポンプ室内でインペラ
を回転させ、回転によって生じる遠心力とポンプ前後の
差圧とに応じて平滑流を供給するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a blood pump for an extracorporeal circulation circuit, a centrifugal pump type blood pump is known in addition to a pulsating pump type for supplying a pulsating flow, a roller pump type for supplying a smooth flow. It is widely used in artificial heart-lung machines and cardiac assist circulation devices after open heart surgery. Such a centrifugal pump type blood pump includes a pump chamber that communicates with an inlet port and an outlet port, rotates an impeller in the pump chamber, and causes a smooth flow according to a centrifugal force generated by the rotation and a differential pressure before and after the pump. To supply.

【0003】一方、上記遠心ポンプ型の血液ポンプに配
設されたインペラは、その回転中心がポンプ室内に形成
された軸受けに回転自在に支持された構造とされるた
め、インペラの回転により当該インペラの支持部位と軸
受けとの間の摺動面において発熱が生じ、この発熱部近
傍において血液が溶血(血球が破壊される現象)し易い
という問題があった。
On the other hand, the impeller arranged in the centrifugal pump type blood pump has a structure in which the center of rotation is rotatably supported by a bearing formed in the pump chamber, and therefore the impeller is rotated by the rotation of the impeller. There is a problem that heat is generated on the sliding surface between the support portion and the bearing, and blood is easily hemolyzed (a phenomenon in which blood cells are destroyed) in the vicinity of the heat generating portion.

【0004】また、上記血液ポンプは、体外に設置され
て血液を供給又は循環させることを目的としているた
め、その大きさについてはあまり問題にされなかった
が、将来的には血液ポンプを体内に埋め込んで、人工心
臓等として用いることが考えられており、その際には血
液ポンプをより小型化、特に薄型にする必要がある。
Further, since the above blood pump is installed outside the body for the purpose of supplying or circulating blood, its size has not been a big problem, but in the future, the blood pump will be put into the body. It is considered to be embedded and used as an artificial heart or the like. In that case, it is necessary to make the blood pump smaller, particularly thin.

【0005】上記の如く、溶血の原因となる発熱を減少
させ、且つ、血液ポンプの小型化を達成するためには、
インペラをその片面側からのみ支持することが有効であ
り、そのような支持構造の血液ポンプは、例えば特開平
4−224760号公報で開示されている。該公報で開
示された血液ポンプによれば、インペラを両面で支持す
るものに比べて、摺動部位、即ち発熱部位を減少させて
溶血を抑制することができるとともに、軸受けが一方に
のみ形成されていればよいため血液ポンプ全体を小型化
することができる。
As described above, in order to reduce the heat generation that causes hemolysis and to achieve the downsizing of the blood pump,
It is effective to support the impeller only from one side thereof, and a blood pump having such a support structure is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-224760. According to the blood pump disclosed in this publication, compared to a blood pump that supports an impeller on both sides, sliding parts, that is, heat generating parts can be reduced to suppress hemolysis, and a bearing is formed on only one side. Therefore, the entire blood pump can be downsized.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の片
面側からのみ支持されたインペラを有する血液ポンプに
おいては、インペラの回転速度や大きさ等種々の条件に
よっては、当該インペラがその回転軸に対して振れてし
まう虞があり、良好なインペラの回転を常時得ることが
できないという問題があった。
However, in the above-described conventional blood pump having an impeller supported only from one side, the impeller is attached to the rotation shaft depending on various conditions such as the rotation speed and size of the impeller. There is a risk that it may shake against the impeller, and there is a problem that good rotation of the impeller cannot always be obtained.

【0007】即ち、図12に示すように、第2マグネッ
トM2が第1マグネットM1を引っ張りつつ回転するこ
とによって軸Lを中心に回転するインペラIの場合、構
造上振れ中心Cを中心としてa方向に振れ易くなってお
り、かかる振れによってインペラIの側面がポンプ室P
の内周面と接触し易くなっているのに加え、血液ポンプ
を小型化するには、インペラとポンプ室の内周面との間
のクリアランスを小さくする必要があるため、インペラ
が微少量振れただけでも当該インペラの側面とポンプ室
の内周面との接触が生じてしまうという不具合があっ
た。
That is, as shown in FIG. 12, in the case of the impeller I in which the second magnet M2 rotates while pulling the first magnet M1 to rotate about the axis L, structurally, the center of deflection C is the center of direction a. Of the pump chamber P due to the side surface of the impeller I.
In addition to making it easier to contact the inner surface of the pump, in order to downsize the blood pump, it is necessary to reduce the clearance between the impeller and the inner surface of the pump chamber. Even just by doing so, there was a problem that the side surface of the impeller comes into contact with the inner peripheral surface of the pump chamber.

【0008】更に、インペラIが振れ中心Cを中心とし
て振れると、第1マグネットM1と第2マグネットM2
との間の離間寸法に差異が生じ、例えば、図12におい
て右側に振れた場合、右側の第1マグネットM1と第2
マグネットM2との間のクリアランスは小さくなる一
方、左側のクリアランスは大きくなり、クリアランスが
小さい方(即ち右側)の磁力が大きくなるため、インペ
ラIの振れによる振幅を増幅させる方向に磁力が作用し
てしまい、当該インペラIの側面とポンプ室Pの内周面
との接触を生じ易くしているという不具合もあった。
Further, when the impeller I swings around the swing center C, the first magnet M1 and the second magnet M2
When there is a difference in the separation dimension between the first magnet M1 and the second magnet M1 on the right side,
While the clearance with the magnet M2 becomes smaller, the clearance on the left side becomes larger and the magnetic force on the smaller clearance side (that is, the right side) becomes larger. Therefore, the magnetic force acts in the direction to amplify the amplitude due to the deflection of the impeller I. There is also a problem that the side surface of the impeller I and the inner peripheral surface of the pump chamber P are easily contacted with each other.

【0009】このように、インペラの側面がポンプ室の
内周面に接触すると、インペラの回転数が低下し、振れ
が更に大きくなってしまうので、回転が不安定になっ
て、血液の供給作用に悪影響を及ぼす虞がある他、イン
ペラの損傷等により血液ポンプの寿命が短くなってしま
うという問題があった。更に、インペラのポンプ室と接
触すると、熱が生じてしまうことも考えられ、その熱に
よって溶血が促進されてしまう虞があるとともに、接触
によりインペラ表面に傷が付いた場合、その傷によって
も溶血が生じてしまう虞があった。
As described above, when the side surface of the impeller comes into contact with the inner peripheral surface of the pump chamber, the rotational speed of the impeller decreases and the runout further increases, so that the rotation becomes unstable and the blood supply action is performed. There is a problem that the life of the blood pump is shortened due to damage of the impeller and the like. In addition, contact with the impeller pump chamber may generate heat, which may accelerate hemolysis, and if the contact damages the impeller surface, the damage may also cause hemolysis. Could occur.

【0010】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、小型化を図りつつインペラが振れた場合であ
っても該振れを戻す作用を生じさせることにより当該イ
ンペラの回転を常時良好にすることができる血液ポンプ
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the impeller shakes while achieving downsizing, the rotation of the impeller is always good by producing the action of returning the shake. It is to provide a blood pump that can.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
内部にポンプ室が形成され、該ポンプ室内に磁力を及ぼ
し得る駆動用マグネットを有するハウジングと、前記ポ
ンプ室に連通され、当該ポンプ室内へ血液を導入するた
めの入口ポートと、前記ポンプ室に連通され、当該ポン
プ室から血液を導出するための出口ポートと、前記ポン
プ室内に配設され、前記駆動用マグネットとの間で磁力
を及ぼし合うインペラ側マグネットを有するとともに、
前記ポンプ室内に延設された軸受けにより片面側からの
み回転自在に支持されたインペラとを有し、前記駆動用
マグネットとインペラ側マグネットとの間の磁力で前記
インペラを回転させ、前記入口ポートからポンプ室に導
入された血液を前記出口ポートから導出する血液ポンプ
であって、前記軸受けに形成されたテーパ面にて前記イ
ンペラを支持するとともに、その軸受けの断面形状であ
る台形の各頂点を通る円の中心を振れ中心とした仮想球
の表面に近似した曲面となるよう、対向した前記インペ
ラ側マグネットの端面と前記駆動用マグネットの端面と
のそれぞれを形成し、且つ、前記インペラ側マグネット
及び駆動用マグネットの厚み方向における前記各対向面
の中心が前記振れ中心から延びる直線上にそれぞれ位置
するよう前記インペラ側マグネット及び駆動用マグネッ
トを配設したことを特徴とする。
The invention according to claim 1 is
A housing having a pump chamber formed therein and having a driving magnet capable of exerting a magnetic force in the pump chamber, an inlet port communicating with the pump chamber and introducing blood into the pump chamber, and communicating with the pump chamber. And an outlet port for drawing blood from the pump chamber, and an impeller-side magnet that is disposed in the pump chamber and exerts a magnetic force between the driving magnet and
An impeller rotatably supported only from one side by a bearing extended in the pump chamber, and the impeller is rotated by a magnetic force between the driving magnet and the impeller side magnet, and the impeller is rotated from the inlet port. A blood pump for drawing out blood introduced into a pump chamber from the outlet port, the impeller being supported by a tapered surface formed on the bearing, and passing through each apex of a trapezoid which is a sectional shape of the bearing. The end face of the impeller-side magnet and the end face of the driving magnet that face each other are formed so as to form a curved surface that approximates the surface of a virtual sphere with the center of the circle as the swing center, and the impeller-side magnet and the drive are formed. So that the centers of the respective facing surfaces in the thickness direction of the magnet for use are located on straight lines extending from the center of deflection. Characterized by being arranged La-side magnet and the drive magnet.

【0012】かかる構成によれば、駆動用マグネットに
よりポンプ室内に磁力が及ぼされると当該駆動用マグネ
ットとインペラ内に配設されたインペラ側マグネットと
の間で磁力に基づいた引力を生じ、インペラが軸受けを
中心としてポンプ室内で回転する。インペラの回転によ
り、入口ポートから導入された血液はポンプ室を経て出
口ポートから導出されることとなるが、インペラがその
回転軸から振れた場合であっても、その振れを戻す方向
に磁力が作用する。
According to this structure, when a magnetic force is exerted in the pump chamber by the driving magnet, an attractive force based on the magnetic force is generated between the driving magnet and the impeller side magnet arranged in the impeller, and the impeller is Rotates in the pump chamber around the bearing. Due to the rotation of the impeller, the blood introduced from the inlet port will be discharged from the outlet port through the pump chamber, but even if the impeller sways from its rotation axis, magnetic force will be returned in the direction to return the sway. To work.

【0013】請求項2記載の発明は、前記テーパ面に代
えて、球面にて前記インペラを支持するとともに、その
軸受けの断面形状である円の中心を振れ中心とした仮想
球の表面に近似した曲面となるよう、対向した前記イン
ペラ側マグネットの端面と前記駆動用マグネットの端面
とのそれぞれを形成したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, the impeller is supported by a spherical surface instead of the tapered surface, and the surface of a virtual sphere having a center of a circle, which is a sectional shape of a bearing thereof, as a swing center is approximated. The end surface of the impeller-side magnet and the end surface of the driving magnet that face each other are formed so as to form a curved surface.

【0014】請求項3記載の発明は、前記テーパ面に代
えて、1点にて前記インペラを支持するとともに、その
支持点を振れ中心とした仮想球の表面に近似した曲面と
なるよう、対向した前記インペラ側マグネットの端面と
前記駆動用マグネットの端面とのそれぞれを形成したこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, instead of the tapered surface, the impeller is supported at one point, and the curved surface approximates to the surface of a virtual sphere with the supporting point as the center of deflection. The end surface of the impeller-side magnet and the end surface of the driving magnet are formed.

【0015】請求項4記載の発明は、前記インペラの側
面及び該側面と対向する前記ポンプ室の内周面は、前記
インペラの振れ中心を中心とした仮想球の表面に近似し
た曲面とされたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, the side surface of the impeller and the inner peripheral surface of the pump chamber facing the side surface are curved surfaces approximate to the surface of an imaginary sphere centered on the swing center of the impeller. It is characterized by

【0016】請求項5記載の発明は、前記駆動用マグネ
ットが、前記インペラに対し回転力を付与するととも
に、当該インペラを前記軸受け側に引き付ける吸引力を
付与する状態にて配設されたことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, the driving magnet is arranged in a state in which the driving magnet applies a rotational force to the impeller and an attraction force that attracts the impeller to the bearing side. Characterize.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら具体的に説明する。本実施形態に係
る血液ポンプは、インペラの回転力により入口ポートか
ら導入した血液を出口ポートから導出させるものであ
り、図1に示すように、内部にポンプ室6が形成された
ハウジング2と、ポンプ室6に連通して形成された入口
ポート3及び出口ポート4と、ポンプ室6内に配設され
たインペラ5とから主に構成されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. The blood pump according to the present embodiment causes blood introduced from the inlet port to be discharged from the outlet port by the rotational force of the impeller, and as shown in FIG. 1, a housing 2 in which a pump chamber 6 is formed, It is mainly configured by an inlet port 3 and an outlet port 4 formed in communication with the pump chamber 6 and an impeller 5 arranged in the pump chamber 6.

【0018】ハウジング2は、透明樹脂から成る略円筒
状の成形品であり、基台部2a、上蓋2b及び下蓋2c
から主に構成されたものである。基台部2aは、中央に
ポンプ室6を形成すべく下方に開口した第1の凹部P1
が形成されるとともに、該第1の凹部P1の周囲にステ
ータ7を配設すべく上方に開口した第2の凹部P2が円
環状に形成されており、第1の凹部P1の開口を下蓋2
cで塞ぐことによってポンプ室6を形成し、第2の凹部
P2の開口を上蓋2bで塞ぐことによってステータ7及
びその配線等をハウジング2内に内在させている。
The housing 2 is a substantially cylindrical molded product made of transparent resin, and has a base portion 2a, an upper lid 2b and a lower lid 2c.
It is mainly composed of The base portion 2a has a first recess P1 that opens downward to form a pump chamber 6 in the center.
And a second recess P2 that is opened upward so as to dispose the stator 7 around the first recess P1 is formed in an annular shape, and the opening of the first recess P1 is covered with a lower lid. Two
By closing with c, the pump chamber 6 is formed, and by closing the opening of the second recess P2 with the upper lid 2b, the stator 7 and its wiring and the like are made internal in the housing 2.

【0019】尚、下蓋2cは、基台部2aとの当接面に
おいてOリング10を介在して、ネジ11にて基台部2
aの下面に結合されており、上蓋2bは、その外周縁部
に形成された雌ネジ部を基台部2aの外周縁部に形成さ
れた雄ネジに螺合させることにより基台部2aの上面に
結合されて構成されているが、他の結合手段及び方法に
よって上蓋2b及び下蓋2cを基台部2aに固定しても
よい。
The lower lid 2c has an O-ring 10 on the contact surface with the base 2a, and a screw 11 is used to attach the base 2 to the base 2.
The upper lid 2b is joined to the lower surface of a, and the upper lid 2b has a female screw portion formed on the outer peripheral edge portion thereof screwed into a male screw formed on the outer peripheral edge portion of the base portion 2a. The upper lid 2b and the lower lid 2c may be fixed to the base portion 2a by other joining means and methods, although they are joined to the upper surface.

【0020】第2の凹部P2内に配設されるステータ7
は、図2に示すように、円環状に形成されたヨーク12
の内側に向かって延設されたステータコア7aと、該ス
テータコア7aに導電線を巻いて形成されたコイル部7
bとから主に構成され、ポンプ室6内に磁力を及ぼし得
る駆動用マグネットを成している。ステータコア7aの
先端は、ポンプ室6の内周面に沿って拡幅して形成され
る一方、その基端側に巻かれたコイル部7bは外部に配
設される電源及び制御手段等(いずれも不図示)に連結
された配線13に接続されており、かかる電源によるコ
イル部7bに対する電圧の印加が行われると、当該コイ
ル部7bに電流が流れ、ステータコア7a先端からポン
プ室6内に対して磁力を及ぼし得るよう構成されてい
る。
The stator 7 disposed in the second recess P2
As shown in FIG. 2, the yoke 12 is formed in an annular shape.
And a coil portion 7 formed by winding a conductive wire around the stator core 7a.
b) and a driving magnet that can exert a magnetic force inside the pump chamber 6. The tip end of the stator core 7a is formed so as to widen along the inner peripheral surface of the pump chamber 6, while the coil portion 7b wound around the base end side of the stator core 7a is provided with an externally provided power source, control means, etc. When a voltage is applied to the coil portion 7b by such a power source, a current flows through the coil portion 7b, and a current flows from the tip of the stator core 7a into the pump chamber 6 from the tip of the stator core 7a. It is configured to exert a magnetic force.

【0021】入口ポート3は、ハウジング2の上面から
突出形成され、ポンプ室6に連通されて血液を当該ポン
プ室6内に導入するものであり、出口ポート4は、ハウ
ジング2の側面から突出形成され、ポンプ室6に連通さ
れてポンプ室6内の血液を外部に導出するものである。
これら入口ポート3及び出口ポート4の先端は、可撓性
チューブ等の先端を嵌合係止し得るよう複数の円環状凸
部が形成されている。
The inlet port 3 is formed so as to project from the upper surface of the housing 2, communicates with the pump chamber 6 and introduces blood into the pump chamber 6, and the outlet port 4 is formed so as to project from the side surface of the housing 2. Then, the blood in the pump chamber 6 is led to the outside by communicating with the pump chamber 6.
The inlet port 3 and the outlet port 4 are formed at their tips with a plurality of annular projections so that the tips of a flexible tube or the like can be fitted and locked.

【0022】また、入口ポート3は、図3及び図4で示
すように、ハウジング2の上面に当接及びネジ固定され
る台座部3aが形成されており、その下部から下方に向
かって2本の柱部3bが延設され、更にその先端には軸
受け3cが形成されている。かかる軸受け3cは、その
頂部中央に上下を貫通する貫通孔が形成されるとともに
インペラ5を回転自在に支持するもので、下端面にテー
パ面3caが形成され、該テーパ面3caと対応したテ
ーパ面5aとの間でインペラの回転のための摺動面を成
している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inlet port 3 is formed with a pedestal portion 3a that abuts and is screwed to the upper surface of the housing 2, and two pedestals are formed downward from the lower portion. A column portion 3b is extended, and a bearing 3c is formed at the tip thereof. The bearing 3c is formed with a through hole extending vertically through the center of the top and rotatably supporting the impeller 5, and has a tapered surface 3ca at the lower end surface, and a tapered surface corresponding to the tapered surface 3ca. It forms a sliding surface for rotation of the impeller with 5a.

【0023】インペラ5は、ポンプ室6内に配設され、
ステータ7の通電により当該ステータ7との間で磁力を
及ぼし合うインペラ側マグネット8を有するとともに、
ポンプ室6内に延設された軸受け3cにより上面側から
のみ回転自在に支持されたものであり、図5に示すよう
に、中心から放射状に形成された羽根部5bの回転によ
り血液に対して流動作用を及ぼすものである。尚、図1
における符号9は、インペラ側マグネット8の内周面に
固定されたヨークを示している。
The impeller 5 is arranged in the pump chamber 6,
In addition to having an impeller-side magnet 8 that exerts a magnetic force on the stator 7 by energizing the stator 7,
It is rotatably supported only from the upper surface side by a bearing 3c extending in the pump chamber 6, and as shown in FIG. 5, rotation of blades 5b radially formed from the center causes blood to flow to the blood. It has a fluidizing effect. Incidentally, FIG.
Reference numeral 9 indicates a yoke fixed to the inner peripheral surface of the impeller-side magnet 8.

【0024】インペラ5内に配設されたインペラ側マグ
ネット8の端面がステータコア7a先端面から及ぼされ
る磁力を受けることにより、インペラ5が軸受け3cを
中心に所定方向に回転することとなるが、コイル部7b
への電圧の印加タイミングを制御することにより、イン
ペラ5の回転速度を調整することができる。尚、インペ
ラ5が具備する羽根部5bの形状は、ポンプ室6内の血
液に対して流動作用を及ぼすものであれば、他の形状と
してもよい。
When the end surface of the impeller-side magnet 8 arranged in the impeller 5 receives the magnetic force exerted from the tip end surface of the stator core 7a, the impeller 5 rotates about the bearing 3c in a predetermined direction. Part 7b
The rotation speed of the impeller 5 can be adjusted by controlling the timing of applying a voltage to the impeller 5. The shape of the blade portion 5b of the impeller 5 may be any other shape as long as it exerts a flow action on the blood in the pump chamber 6.

【0025】また、インペラ5の中央部には円環状の回
転中心部材5cが嵌合固定されており、該回転中心部材
5cの上側内周面には既述したテーパ面5aが形成され
ている。かかるテーパ面5aに軸受け3cのテーパ面3
caを当接させるとともに、図4に示すように、インペ
ラ側マグネット8の上方側にステータコア7aが配設さ
れて、ステータ7による上方への吸引力Fを付与するこ
とにより、インペラ5は軸受け3c側に引き付けられつ
つ片面(上面)側のみから支持されることとなる。
An annular rotation center member 5c is fitted and fixed to the central portion of the impeller 5, and the above-described tapered surface 5a is formed on the upper inner peripheral surface of the rotation center member 5c. . The tapered surface 3 of the bearing 3c is attached to the tapered surface 5a.
As shown in FIG. 4, the stator core 7a is disposed above the impeller-side magnet 8 and a suction force F is applied upward by the stator 7 so that the impeller 5 can contact the ca. It will be supported only from one side (upper surface) side while being attracted to the side.

【0026】このように、インペラ5を片面側のみから
支持することにより、両面から支持するものに比べて小
型化することができるとともに、発熱部位となるインペ
ラ5の支持箇所を減らすことができるため、インペラ5
の回転に伴う発熱を抑制し、溶血を抑制することができ
る。また、軸受け3cのテーパ面3caと回転中心部材
5cのテーパ面5aとをインペラ5の回転時における摺
動面としているので、芯出しが容易で、且つ、安定した
インペラ5の回転を得ることができる。
Since the impeller 5 is supported only from one side as described above, the size can be reduced as compared with the case where the impeller 5 is supported from both sides, and the number of supporting points of the impeller 5 which are heat generating parts can be reduced. , Impeller 5
It is possible to suppress the heat generation due to the rotation of the, and suppress the hemolysis. Further, since the tapered surface 3ca of the bearing 3c and the tapered surface 5a of the rotation center member 5c are sliding surfaces when the impeller 5 rotates, centering is easy and stable rotation of the impeller 5 can be obtained. it can.

【0027】然るに、上記の如きインペラ5の支持で
は、当該インペラ5の回転時に振れ中心Cを中心とした
振れ(図4における符号a)が生じることがあるため、
本実施形態に係るインペラにおいては、以下の構成とさ
れている。即ち、図6に示すように、インペラ5の振れ
中心Cを中心とした半径r1の仮想球Aを想定し、イン
ペラ5の側面5dを仮想球Aの表面に近似した曲面とす
る一方、振れ中心Cを中心とした半径r2の仮想球Bを
想定し、ポンプ室6の内周面6aを仮想球Bの表面に近
似した曲面としている。
However, in the support of the impeller 5 as described above, when the impeller 5 is rotated, a shake (symbol a in FIG. 4) centering on the shake center C may occur.
The impeller according to the present embodiment has the following configuration. That is, as shown in FIG. 6, assuming a virtual sphere A having a radius r1 centered on the center of deflection C of the impeller 5, the side surface 5d of the impeller 5 is a curved surface approximate to the surface of the virtual sphere A, while the center of deflection is Assuming an imaginary sphere B having a radius r2 centered on C, the inner peripheral surface 6a of the pump chamber 6 is a curved surface approximated to the surface of the imaginary sphere B.

【0028】ここで、仮想球とは、設計図面等に描かれ
るだけの仮想の球をいい、インペラの振れ中心とは、当
該インペラが振れを起こした場合の中心をいう。即ち、
仮想球Bの半径r2から仮想球Aの半径r1を減算して
求められるインペラ5の側面5dとポンプ室6の内周面
6aとの間のクリアランスhは、インペラ5が振れ中心
Cを中心に振れても維持され、当該インペラ5のポンプ
室6における内周面6aに対する接触を回避することが
できるのである。
Here, the phantom sphere means a phantom sphere that is simply drawn on a design drawing or the like, and the swing center of the impeller means the center when the impeller sways. That is,
The clearance h between the side surface 5d of the impeller 5 and the inner peripheral surface 6a of the pump chamber 6 obtained by subtracting the radius r1 of the phantom sphere B from the radius r2 of the phantom sphere B is centered around the center C where the impeller 5 swings. Even if it swings, it is maintained, and the contact of the impeller 5 with the inner peripheral surface 6a of the pump chamber 6 can be avoided.

【0029】本実施形態の場合、図14に示すように、
軸受け3cに形成されたテーパ面3caにてインペラ5
を支持しているので、その断面形状である台形の各頂点
を通る円Eの中心が振れ中心Cとなる。ここで、仮想球
Aの中心と仮想球Bの中心は、機械加工精度や組み立て
精度などにより若干ずれる可能性があり、特にテーパ面
による支持の場合は、インペラ5が振れた際にある程度
ずれるのであるが、そのずれ量がクリアランスhの範囲
内に収まっていれば、インペラ側面とポンプ室内周面と
は依然接触しないので、上記ずれ量をクリアランスhと
なるよう設計すれば足りる。例えばクリアランス量hと
して1〜2mm程度が好ましい。
In the case of this embodiment, as shown in FIG.
The impeller 5 is formed by the tapered surface 3ca formed on the bearing 3c.
, The center of the circle E passing through each vertex of the trapezoid, which is the cross-sectional shape, is the center of deflection C. Here, the center of the phantom sphere A and the center of the phantom sphere B may be slightly deviated due to the machining accuracy, the assembling accuracy, and the like. Especially, in the case of the support by the tapered surface, they are deviated to some extent when the impeller 5 is swung. However, if the amount of deviation is within the range of the clearance h, the impeller side surface and the inner peripheral surface of the pump chamber still do not contact, so it is sufficient to design the above deviation amount to be the clearance h. For example, the clearance amount h is preferably about 1 to 2 mm.

【0030】その他、図15に示すように、軸受け3
c’に形成された球面3c’aにてインペラ5を支持す
るような形態の場合、その断面形状である円Fの中心が
振れ中心Cとなるが、この場合、インペラが振れた際に
は上記の如き仮想球Aの中心と仮想球Bの中心のずれが
生じないので、クリアランスhについて考慮する必要は
ない。
In addition, as shown in FIG. 15, the bearing 3
In the case where the impeller 5 is supported by the spherical surface 3c'a formed in c ', the center of the circle F, which is the cross-sectional shape, becomes the swing center C. In this case, when the impeller swings, Since there is no deviation between the center of the phantom sphere A and the center of the phantom sphere B as described above, it is not necessary to consider the clearance h.

【0031】更に、本実施形態に係る血液ポンプにおい
ては、図7及び図8に示すように、インペラ側マグネッ
ト8の端面8aとステータコア7aの先端面7aaとを
対向して配設するとともに、これら端面8a及び先端面
7aaがインペラ5の振れ中心Cを中心とした仮想球
A’(半径r3)及びB’(半径r4)の表面に近似し
た曲面とされている。即ち、ステータコア7aの先端面
7aaは、仮想球B’の表面に沿って血液ポンプ1の周
方向及び上下方向に所定曲率を持って形成されるととも
に、インペラ側マグネット8の端面8aも仮想球B’と
同一中心の仮想球A’に沿って血液ポンプ1の周方向及
び上下方向に所定曲率を持って形成されている。
Further, in the blood pump according to this embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the end surface 8a of the impeller-side magnet 8 and the tip surface 7aa of the stator core 7a are disposed so as to face each other, and The end surface 8a and the tip surface 7aa are curved surfaces that are approximate to the surfaces of phantom spheres A '(radius r3) and B' (radius r4) centered on the swing center C of the impeller 5. That is, the tip end surface 7aa of the stator core 7a is formed with a predetermined curvature in the circumferential direction and the up-down direction of the blood pump 1 along the surface of the phantom sphere B ', and the end surface 8a of the impeller side magnet 8 is also the phantom sphere B'. The blood pump 1 is formed with a predetermined curvature in the circumferential direction and the up-down direction along a virtual sphere A having the same center as the '.

【0032】また、図8に示すように、ステータコア7
a及びインペラ側マグネット8の厚み方向における先端
面7aa及び端面8aの中心C1及びC2が、振れ中心
Cから延びる直線m上にそれぞれ位置するようステータ
コア7a及びインペラ側マグネット8が配設されてい
る。尚、同図においては、図7における左側部分のみを
示しているが、右側部分のステータコア7a及びインペ
ラ側マグネット8についても同様の位置で配設されてい
る。
Further, as shown in FIG.
The stator core 7a and the impeller-side magnet 8 are arranged such that the centers C1 and C2 of the tip end face 7aa and the end face 8a in the thickness direction of the a and the impeller-side magnet 8 are located on the straight line m extending from the deflection center C, respectively. Although only the left side portion in FIG. 7 is shown in FIG. 7, the stator core 7a and the impeller side magnet 8 on the right side portion are also arranged at the same positions.

【0033】次に、上記血液ポンプ1の作用について説
明する。まず、入口ポート3及び出口ポート4の先端に
所定部位(例えば血液回路等)を構成する可撓性チュー
ブを接続した後、制御手段による印加制御を行いつつ電
源によるステータ7への電圧印加を行ってインペラ5を
回転させる。即ち、ポンプ室6を取り囲む複数のステー
タ7に印加している電圧の位相を回転させることにより
回転磁場が生じるので、インペラ5に対し回転力を付与
するのである。この時、インペラ5は、対向して配設さ
れたマグネット8の端面8aとステータコア7aの先端
面7aaとの間で生じる磁力により上方へ引き付けられ
つつ回転するので、安定したインペラ5の回転を得るこ
とができる。
Next, the operation of the blood pump 1 will be described. First, after connecting a flexible tube constituting a predetermined part (for example, a blood circuit) to the tips of the inlet port 3 and the outlet port 4, the voltage is applied to the stator 7 by the power source while controlling the application by the control means. To rotate the impeller 5. That is, a rotating magnetic field is generated by rotating the phase of the voltage applied to the plurality of stators 7 surrounding the pump chamber 6, so that the impeller 5 is given a rotational force. At this time, the impeller 5 rotates while being attracted upward by the magnetic force generated between the end surface 8a of the magnet 8 and the tip surface 7aa of the stator core 7a that are arranged so as to face each other, so that stable rotation of the impeller 5 is obtained. be able to.

【0034】即ち、インペラ5には回転力の他、インペ
ラ側マグネット8とステータコア7aとの吸引力により
上方へ引き付けられる力F(図4参照)が働く結果、イ
ンペラ5の回転中心が軸受け3cに押しつけられるの
で、回転中心部材5cのテーパ面5aが軸受け3cのテ
ーパ面3caに押圧されつつ摺動し、テーパによる芯出
し効果が十分に発揮される。尚、この時、ヨーク9及び
12によってマグネット8及びステータ7の磁束漏れが
それぞれ防止され、互いに効率良く磁力を付与(相互作
用)することができる。
That is, in addition to the rotational force on the impeller 5, a force F (see FIG. 4) that is attracted upward by the attractive force between the impeller-side magnet 8 and the stator core 7a acts, and as a result, the rotational center of the impeller 5 is applied to the bearing 3c. Since the taper surface 5a of the rotation center member 5c slides while being pressed by the taper surface 3ca of the bearing 3c, the centering effect of the taper is sufficiently exerted. At this time, the magnetic flux leakage of the magnet 8 and the stator 7 is prevented by the yokes 9 and 12, and the magnetic forces can be efficiently applied (interacted) with each other.

【0035】ところで、回転するインペラ5は片面側か
らのみ支持されているため、インペラ5の回転速度(特
に、回転速度が低い場合)等の諸条件によっては、振れ
中心Cを中心に振れることがあるが、左右どちらに所定
角度振れても、インペラ5の側面5dとポンプ室6の内
周面6aとの間のクリアランスhは維持され、これらの
接触が回避されつつインペラ5の回転が続けられること
となる。
By the way, since the rotating impeller 5 is supported only from one side, depending on various conditions such as the rotational speed of the impeller 5 (especially when the rotational speed is low), it may swing around the center of deflection C. However, the clearance h between the side surface 5d of the impeller 5 and the inner peripheral surface 6a of the pump chamber 6 is maintained regardless of whether the impeller 5 is swung by a predetermined angle, and the impeller 5 continues to rotate while avoiding contact between them. It will be.

【0036】また、クリアランスhを極めて小さくして
も(溶血が生じるクリアランスよりは大きなクリアラン
スであることが必要だが)、インペラ5とポンプ室6と
の接触を防止することができるため、ステータコア7a
の先端とインペラ側マグネット8との離間寸法を最大限
短くすることができ、ステータ7に印加する電圧に対す
るインペラ5の回転効率を向上させることができる。
Further, even if the clearance h is extremely small (the clearance needs to be larger than the clearance that causes hemolysis), the contact between the impeller 5 and the pump chamber 6 can be prevented, so that the stator core 7a can be prevented.
The distance between the tip of the rotor and the impeller-side magnet 8 can be shortened to the maximum, and the rotation efficiency of the impeller 5 with respect to the voltage applied to the stator 7 can be improved.

【0037】即ち、ステータコア7aの先端とインペラ
側マグネット8との離間寸法が大きい程、ステータコア
7aがインペラ側マグネット8に及ぼす磁力(吸引力)
が小さくなってしまうので、当該離間寸法をできるだけ
短くして磁力を大きくしたいところであるが、従来はイ
ンペラ5とポンプ室6との接触を避けるべく、インペラ
の回転効率を犠牲にして離間寸法を大きめに取っていた
のに対し、本発明によれば、かかる接触が回避されるた
め、限離間寸法を極めて小さくすることができ、インペ
ラの回転効率を向上させることができるのである。
That is, as the distance between the tip of the stator core 7a and the impeller side magnet 8 increases, the magnetic force (attracting force) exerted by the stator core 7a on the impeller side magnet 8 is increased.
However, in the past, in order to avoid contact between the impeller 5 and the pump chamber 6, the separation dimension must be increased at the expense of impeller rotation efficiency. On the other hand, according to the present invention, since such contact is avoided, the limit separation dimension can be made extremely small and the rotation efficiency of the impeller can be improved.

【0038】更に、本実施形態においては、インペラ5
の振れにより、磁力に基づく引力が生じているインペラ
側マグネット8の端面8a及びステータコア7aの先端
面7aaが相対的にずれたとしても、従来のような振れ
を増幅させる引力の増大が防止されるとともに、インペ
ラ5に対して振れがない状態になるように磁力が作用
し、安定したインペラ5の回転を維持させることができ
る。
Further, in the present embodiment, the impeller 5
Even if the end surface 8a of the impeller-side magnet 8 and the tip end surface 7aa of the stator core 7a, where an attractive force based on the magnetic force is generated, are relatively deviated, the increase in the attractive force that amplifies the conventional shake is prevented. At the same time, the magnetic force acts on the impeller 5 so that the impeller 5 is not shaken, and the stable rotation of the impeller 5 can be maintained.

【0039】例えば、図9で示すように、インペラ側マ
グネット8の端面8aとステータコア7aの先端面7a
aとの間において、磁力線t(所定断面で見た場合)に
基づく磁力を考えた場合、インペラ5が微少量振れる
と、図10の如き磁力線tとなる。この場合、磁力線t
に基づく磁力(吸引力)Fが生じるのであるが、該磁力
Fによって振れ中心Cを中心とした回転モーメントが生
じ、該回転モーメントによってインペラ5の振れが修正
されるのである。
For example, as shown in FIG. 9, the end surface 8a of the impeller side magnet 8 and the tip surface 7a of the stator core 7a.
Considering the magnetic force based on the magnetic force line t (when viewed in a predetermined cross section) between a and a, if the impeller 5 shakes by a small amount, the magnetic force line t as shown in FIG. 10 is obtained. In this case, the magnetic force line t
A magnetic force (attracting force) F is generated due to the magnetic force F, and the magnetic force F causes a rotational moment about the deflection center C, and the rotational moment corrects the deflection of the impeller 5.

【0040】即ち、インペラ5が振れた後の磁力Fは、
図10で示すように、振れ中心Cから延びる直線mの方
向の力Faと、それと直交する方向の力Fbとに分解す
ることができ、そのうち、直交する力Fbにより当該振
れ中心Cを中心とした回転モーメントN(=r×Fb)
が生じるのである。尚、同図においては、図9の左側の
みを示しているが、右側についても同様の分力が生じ、
インペラ5の振れを修正する回転モーメントが生じ、既
述した左側の回転モーメントNと合わせて2Nの回転モ
ーメントがインペラ5に作用する。
That is, the magnetic force F after the impeller 5 shakes is
As shown in FIG. 10, it can be decomposed into a force Fa in a direction of a straight line m extending from the shake center C and a force Fb in a direction orthogonal to the straight line m. Rotational moment N (= r × Fb)
Occurs. Although only the left side of FIG. 9 is shown in the figure, the same component force is generated on the right side as well.
A rotation moment that corrects the runout of the impeller 5 is generated, and a rotation moment of 2N acts on the impeller 5 together with the left-side rotation moment N described above.

【0041】一方、インペラ5が更に大きく振れて、図
11の状態となった場合、インペラ側マグネット8の端
面8aから生じる磁力線tは、ステータコア7aの先端
面7aaに達することができず、インペラ5の振れを戻
す方向には力が働かない。従って、磁力線tがインペラ
側マグネット8からステータコア7aまで到達できる許
容範囲内にある場合が、インペラ5の最もバランスが良
好な位置となり、微少量の振れが生じた程度では安定し
た回転を維持することができるのである。
On the other hand, when the impeller 5 further swings to the state shown in FIG. 11, the magnetic force line t generated from the end face 8a of the impeller side magnet 8 cannot reach the tip end face 7aa of the stator core 7a, and the impeller 5 cannot be reached. The force does not work in the direction to return the swing of. Therefore, when the line of magnetic force t is within an allowable range where it can reach from the impeller-side magnet 8 to the stator core 7a, the impeller 5 is in the most balanced position, and stable rotation is maintained if a slight amount of vibration occurs. Can be done.

【0042】そして、インペラ5の回転に伴って羽根部
5bが回転し、入口ポート3から血液を導入しつつ、そ
の血液を出口ポート4から導出するポンプ動作が行わ
れ、電源によるステータ7への電圧印加を停止すること
により、ステータコア7aからの磁力がなくなってイン
ペラ5の回転が止まり、血液ポンプ1の駆動が停止す
る。
Then, the blade portion 5b is rotated in accordance with the rotation of the impeller 5, and a pump operation for introducing blood from the inlet port 3 and discharging the blood from the outlet port 4 is performed. By stopping the voltage application, the magnetic force from the stator core 7a disappears, the rotation of the impeller 5 stops, and the driving of the blood pump 1 stops.

【0043】以上、本実施形態について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、例えば軸受けが
インペラの下面側から支持する構成のものに適用しても
よく、この場合、ポンプ室底面から突出した別の軸受け
によりインペラ下面が支持されるよう構成するのが好ま
しい。更に、軸受け先端を球状とし該球状に対応した形
状の凹部をインペラの回転中心に形成しておき、これら
をインペラ回転時の摺動面とすることもできる。
Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, a structure in which the bearing is supported from the lower surface side of the impeller. In this case, the pump chamber The lower surface of the impeller is preferably supported by another bearing protruding from the bottom surface. Further, it is also possible to make the tip of the bearing spherical and form a concave portion corresponding to the spherical shape at the center of rotation of the impeller, and use these as sliding surfaces when the impeller rotates.

【0044】また、図13に示すように、インペラ5の
回転力を付与する駆動用マグネットとして永久磁石7’
を用いてもよく、この場合、各インペラ側マグネット8
と対向する面の極が交互に逆になるよう複数の永久磁石
7’を円環状に形成してモータMにより回転させ、イン
ペラ側マグネット8に対し回転方向の磁力を及ぼしてイ
ンペラ5を回転させるよう構成するのが好ましい。この
ように1点でインペラを支持する形態においては、その
支持点が振れ中心Cとされる。
Further, as shown in FIG. 13, a permanent magnet 7'as a drive magnet for imparting the rotational force of the impeller 5 is provided.
May be used, and in this case, each impeller side magnet 8
A plurality of permanent magnets 7 ′ are formed in an annular shape so that the poles of the surfaces facing each other are alternately reversed and are rotated by the motor M, and the magnetic force in the rotation direction is applied to the impeller-side magnet 8 to rotate the impeller 5. It is preferable that it is configured as follows. In this way, in the mode in which the impeller is supported at one point, the supporting point is the swing center C.

【0045】勿論、この場合であっても、上記永久磁石
7’の端面とインペラ側マグネット8の端面とを対向さ
せて該対向面間で磁力を生じさせるとともに、当該対向
面のそれぞれをインペラ5の振れ中心Cを中心とした仮
想球の表面に近似させ、且つ、インペラ側マグネット8
及び永久磁石7’の厚み方向における各対向面の中心が
振れ中心Cから延びる直線上にそれぞれ位置するよう永
久磁石7’及びインペラ側マグネット8が配設されてい
ることが必要である。
Of course, even in this case, the end surface of the permanent magnet 7'and the end surface of the impeller-side magnet 8 are opposed to each other to generate a magnetic force between the opposed surfaces, and each of the opposed surfaces is impeller 5. Of the eccentricity center C of the impeller side magnet 8
It is necessary to arrange the permanent magnet 7'and the impeller-side magnet 8 so that the centers of the respective facing surfaces in the thickness direction of the permanent magnet 7'are located on the straight lines extending from the swing center C, respectively.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1〜3の発明によれば、小型化を
図りつつインペラが振れた場合であっても該振れを戻す
作用を生じさせることにより当該インペラの回転を常時
良好にすることができる。
According to the first to third aspects of the present invention, even when the impeller shakes while achieving downsizing, by causing a function of returning the shake, the rotation of the impeller is always improved. You can

【0047】請求項4の発明によれば、小型化を図りつ
つインペラが振れた場合であっても該振れを戻す作用を
生じさせることにより当該インペラの回転を常時良好に
することができるのに加え、インペラが振れた際に当該
インペラ側面がポンプ室の内周面に接触するのを回避す
ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, even if the impeller shakes while achieving downsizing, the rotation of the impeller can be always improved by producing the action of returning the shake. In addition, it is possible to prevent the side surface of the impeller from coming into contact with the inner peripheral surface of the pump chamber when the impeller swings.

【0048】請求項5の発明によれば、請求項1乃至請
求項4の上記効果に加え、駆動用マグネットによりイン
ペラを軸受け側に引き付ける吸引力を生じさせているの
で、インペラが軸受けから振れてしまうのを抑制するこ
とができ、より安定した回転とすることができる。
According to the invention of claim 5, in addition to the effects of claims 1 to 4, since the attraction force for attracting the impeller to the bearing side is generated by the driving magnet, the impeller swings from the bearing. It is possible to suppress the occurrence of rotation, and more stable rotation can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る血液ポンプを示す縦断
面図
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a blood pump according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態に係る血液ポンプを示す上面
FIG. 2 is a top view showing a blood pump according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおける軸
受け及びインペラを示す模式図
FIG. 3 is a schematic diagram showing a bearing and an impeller in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおける軸
受け及びインペラを示す模式図
FIG. 4 is a schematic diagram showing a bearing and an impeller in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおけるイ
ンペラを示す底面図
FIG. 5 is a bottom view showing the impeller in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおけるイ
ンペラ及びポンプ室の形状を示す模式図
FIG. 6 is a schematic diagram showing the shapes of an impeller and a pump chamber in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおけるイ
ンペラ側マグネット及びステータコアの位置関係を横か
ら見た状態で示す模式図
FIG. 7 is a schematic diagram showing the positional relationship between the impeller-side magnet and the stator core in the blood pump according to the embodiment of the present invention when viewed from the side.

【図8】図7の一部を拡大した模式図FIG. 8 is an enlarged schematic view of a part of FIG.

【図9】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおけるイ
ンペラが振れを起こす前の磁力線を示す模式図
FIG. 9 is a schematic diagram showing magnetic lines of force before the impeller shakes in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおける
インペラが微少量振れを起こした後の磁力線を示す模式
FIG. 10 is a schematic diagram showing magnetic lines of force after a slight amount of shake of the impeller in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図11】本発明の実施形態に係る血液ポンプにおける
インペラが大きく振れを起こした後の磁力線を示す模式
FIG. 11 is a schematic diagram showing magnetic lines of force after a large deflection of the impeller in the blood pump according to the embodiment of the present invention.

【図12】血液ポンプにおけるインペラを1点支持にし
た場合の振れを説明するための模式図
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining runout when the impeller of the blood pump is supported at one point.

【図13】本発明の他の実施形態の血液ポンプを示す縦
断面図
FIG. 13 is a vertical sectional view showing a blood pump according to another embodiment of the present invention.

【図14】テーパ面でインペラを支持する血液ポンプに
おける振れ中心Cを求める説明の模式図
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a shake center C in a blood pump that supports an impeller with a tapered surface.

【図15】球面でインペラを支持する血液ポンプにおけ
る振れ中心Cを求める説明の模式図
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a shake center C in a blood pump that supports an impeller on a spherical surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…血液ポンプ 2…ハウジング 2a…基台部 2b…上蓋 2c…下蓋 3…入口ポート 3a…台座部 3b…柱部 3c…軸受け 3ca…テーパ面 4…出口ポート 5…インペラ 5a…テーパ面 5b…羽根部 5c…回転中心部材 5d…側面 6…ポンプ室 6a…内周面 7…ステータ(駆動用マグネット) 7a…ステータコア 7aa…先端面 7b…コイル部 7’…駆動用マグネット 8…インペラ用マグネット 8a…端面 9…ヨーク 10…Oリング 11…ネジ 12…ヨーク 13…配線 A、B、A’、B’…仮想球 C…振れ中心 C1、C2…端面の中心 P1…第1の凹部 P2…第2の凹部 1 ... Blood pump 2 ... Housing 2a ... base part 2b ... Top lid 2c ... Lower lid 3 ... Entrance port 3a ... Pedestal part 3b ... Pillar 3c ... Bearing 3ca ... Tapered surface 4 ... Exit port 5 ... Impeller 5a ... Tapered surface 5b ... feather part 5c ... Rotation center member 5d ... side 6 ... Pump room 6a ... inner peripheral surface 7 ... Stator (drive magnet) 7a ... Stator core 7aa ... Tip surface 7b ... coil part 7 '... Driving magnet 8 ... Magnet for impeller 8a ... end face 9 ... York 10 ... O-ring 11 ... screws 12 ... York 13 ... Wiring A, B, A ', B' ... virtual sphere C ... center of shake C1, C2 ... Center of the end face P1 ... First recess P2 ... second recess

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糀屋 睦 静岡県榛原郡榛原町静谷498−1 日機装 株式会社静岡製作所内 Fターム(参考) 4C077 AA02 AA04 DD08 KK01 KK21   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Mutsumi Kojiya             498-1 Shizuya, Haibara-cho, Haibara-gun, Shizuoka Prefecture             Shizuoka Manufacturing Co., Ltd. F term (reference) 4C077 AA02 AA04 DD08 KK01 KK21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内部にポンプ室が形成され、該ポンプ室内
に磁力を及ぼし得る駆動用マグネットを有するハウジン
グと、 前記ポンプ室に連通され、当該ポンプ室内へ血液を導入
するための入口ポートと、 前記ポンプ室に連通され、当該ポンプ室から血液を導出
するための出口ポートと、 前記ポンプ室内に配設され、前記駆動用マグネットとの
間で磁力を及ぼし合うインペラ側マグネットを有すると
ともに、前記ポンプ室内に延設された軸受けにより片面
側からのみ回転自在に支持されたインペラと、を有し、
前記駆動用マグネットとインペラ側マグネットとの間の
磁力で前記インペラを回転させ、前記入口ポートからポ
ンプ室に導入された血液を前記出口ポートから導出する
血液ポンプであって、 前記軸受けに形成されたテーパ面にて前記インペラを支
持するとともに、その軸受けの断面形状である台形の各
頂点を通る円の中心を振れ中心とした仮想球の表面に近
似した曲面となるよう、対向した前記インペラ側マグネ
ットの端面と前記駆動用マグネットの端面とのそれぞれ
を形成し、且つ、前記インペラ側マグネット及び駆動用
マグネットの厚み方向における前記各対向面の中心が前
記振れ中心から延びる直線上にそれぞれ位置するよう前
記インペラ側マグネット及び駆動用マグネットを配設し
たことを特徴とする血液ポンプ。
1. A housing having a pump chamber formed therein and having a drive magnet capable of exerting a magnetic force in the pump chamber; an inlet port communicating with the pump chamber for introducing blood into the pump chamber; The pump has an outlet port that communicates with the pump chamber and draws blood from the pump chamber, and an impeller-side magnet that is disposed in the pump chamber and exerts a magnetic force between the driving magnet and the driving magnet. An impeller rotatably supported only from one side by a bearing extended in the room,
A blood pump that rotates the impeller by magnetic force between the drive magnet and the impeller-side magnet and draws out blood introduced into the pump chamber from the inlet port from the outlet port, the blood pump being formed on the bearing. The impeller side magnets that support the impeller with a tapered surface and face each other so as to form a curved surface that approximates the surface of a virtual sphere with the center of a circle passing through each vertex of the trapezoid that is the cross-sectional shape of the bearing as the swing center. And an end surface of the driving magnet are formed, and the centers of the facing surfaces in the thickness direction of the impeller-side magnet and the driving magnet are located on straight lines extending from the swing center, respectively. A blood pump having an impeller-side magnet and a drive magnet disposed therein.
【請求項2】前記テーパ面に代えて、球面にて前記イン
ペラを支持するとともに、その軸受けの断面形状である
円の中心を振れ中心とした仮想球の表面に近似した曲面
となるよう、対向した前記インペラ側マグネットの端面
と前記駆動用マグネットの端面とのそれぞれを形成した
ことを特徴とする請求項1記載の血液ポンプ。
2. A spherical surface is used instead of the tapered surface to support the impeller, and the surfaces are opposed to each other so as to form a curved surface that approximates the surface of an imaginary sphere with the center of a circle, which is the sectional shape of the bearing, as the swing center. The blood pump according to claim 1, wherein an end surface of the impeller-side magnet and an end surface of the driving magnet are formed.
【請求項3】前記テーパ面に代えて、1点にて前記イン
ペラを支持するとともに、その支持点を振れ中心とした
仮想球の表面に近似した曲面となるよう、対向した前記
インペラ側マグネットの端面と前記駆動用マグネットの
端面とのそれぞれを形成したことを特徴とする請求項1
記載の血液ポンプ。
3. In place of the tapered surface, the impeller is supported at one point, and the impeller side magnets facing each other have a curved surface similar to the surface of a virtual sphere with the supporting point as the center of deflection. An end face and an end face of the drive magnet are formed respectively.
The described blood pump.
【請求項4】前記インペラの側面及び該側面と対向する
前記ポンプ室の内周面は、前記インペラの振れ中心を中
心とした仮想球の表面に近似した曲面とされたことを特
徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載の血
液ポンプ。
4. The side surface of the impeller and the inner peripheral surface of the pump chamber facing the side surface are curved surfaces approximate to the surface of a virtual sphere centered on the center of deflection of the impeller. The blood pump according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】前記駆動用マグネットは、前記インペラに
対し回転力を付与するとともに、当該インペラを前記軸
受け側に引き付ける吸引力を付与する状態にて配設され
たことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つ
に記載の血液ポンプ。
5. The drive magnet is arranged in a state of applying a rotational force to the impeller and an attractive force to attract the impeller to the bearing side. ~ The blood pump according to claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013536021A (en) * 2010-08-20 2013-09-19 ソラテック コーポレーション Implantable blood pump
JP2019512336A (en) * 2016-03-23 2019-05-16 アビオメド オイローパ ゲーエムベーハー Blood pump
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