▶ シェンジェン コア メディカル テクノロジー カンパニー リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-10
(45)【発行日】2023-08-21
(54)【発明の名称】血液ポンプ
(51)【国際特許分類】
A61M 60/17 20210101AFI20230814BHJP
A61M 60/237 20210101ALI20230814BHJP
A61M 60/411 20210101ALI20230814BHJP
A61M 60/804 20210101ALI20230814BHJP
A61M 60/818 20210101ALI20230814BHJP
A61M 60/492 20210101ALI20230814BHJP
A61M 60/508 20210101ALI20230814BHJP
【ＦＩ】
A61M60/17
A61M60/237
A61M60/411
A61M60/804
A61M60/818
A61M60/492
A61M60/508
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022543568
(86)(22)【出願日】2021-11-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-17
(86)【国際出願番号】 CN2021131267
(87)【国際公開番号】W WO2022134956
(87)【国際公開日】2022-06-30
【審査請求日】2022-07-15
(31)【優先権主張番号】202011525102.7
(32)【優先日】2020-12-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】520245301
【氏名又は名称】シェンジェン コア メディカル テクノロジー カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＮＺＨＥＮ ＣＯＲＥ ＭＥＤＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＣＯ．，ＬＴＤ．
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】余 ▲順▼周
【審査官】岡▲さき▼ 潤
(56)【参考文献】
【文献】特表２０００－５１１４５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００６／００７１５７６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００８－２４５５０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１２９６３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／０６８０４２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－０２２４２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５０７２５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５３６０２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５０８６７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２０－５３４０８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ ６０／００－６０／９０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
血液流入口と血液流出口を有するカニューレと、前記カニューレ内に設けられたインペラと、前記インペラを回転駆動することが可能な駆動ユニットと、を備える血液ポンプであって、前記駆動ユニットは、筐体と、回転子と、固定子とを含み、前記筐体は前記カニューレに接続され、前記回転子は、回転軸と磁性体とを含み、前記回転軸は、一部が前記筐体に収容され、一部が前記筐体の外側に延在して前記インペラに接続され、前記磁性体は前記筐体内に収容され、前記磁性体は前記回転軸に設けられ、前記固定子は、前記回転軸の軸線を取り囲むように配置された複数のポストと、前記ポストの外周に巻回されるコイル巻線とを含み、前記コイル巻線は、前記磁性体と相互作用して前記回転軸を回転させる回転磁界を発生可能であり、前記磁性体と前記ポストは、前記回転軸の延在方向に沿って間隔で設けられていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項2】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記磁性体は、前記回転軸の軸線に沿って間隔で配置された第１の磁性体と第２の磁性体とを含み、前記ポストが前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に位置し、前記コイル巻線が発生した回転磁界は、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とそれぞれ相互作用して前記回転軸を回転させることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項3】
請求項２に記載の血液ポンプにおいて、前記ポストは、ロッド部と、前記ロッド部の両端にそれぞれ設けられた第１のヘッド部及び第２のヘッド部とを含み、前記第１の磁性体は前記第１のヘッド部に対向し、前記第２の磁性体は前記第２のヘッド部に対向することを特徴とする血液ポンプ。
【請求項4】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記ポストは、ロッド部と、前記ロッド部の一端に固定されたヘッド部とを含み、前記ヘッド部は前記磁性体と対向し、前記固定子はバックプレートをさらに含み、前記バックプレートは、前記ロッド部の前記ヘッド部から離れた一端に接続されることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項5】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記回転子は、前記回転軸に設けられたフライホイールをさらに含み、前記磁性体は前記フライホイールに固定されていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項6】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記磁性体と前記ポストとの軸方向ピッチの範囲が０．１ｍｍ～２ｍｍであることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項7】
請求項６に記載の血液ポンプにおいて、前記磁性体と前記ポストとの軸方向ピッチの範囲が０．１ｍｍ～０．５ｍｍであることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項8】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記磁性体は、前記回転軸の軸線に沿って間隔で配置された第１の磁性体と第２の磁性体とを含み、前記固定子は、前記回転軸の軸線に沿って間隔で配置された第１の固定子と第２の固定子を含み、前記第１の固定子の前記コイル巻線が発生した回転磁界は、前記第１の磁性体と相互作用して前記回転軸を回転させることが可能であり、前記第２の固定子のコイル巻線が発生した回転磁界は、前記第２の磁性体と相互作用して前記回転軸を回転させることが可能であることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項9】
請求項８に記載の血液ポンプにおいて、前記回転子は、前記回転軸に設けられたフライホイールをさらに含み、前記フライホイールは前記第１の固定子と前記第２の固定子との間に位置し、前記第１の磁性体と前記第２の磁性体は、前記フライホイールにそれぞれ固定されていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項10】
請求項８に記載の血液ポンプにおいて、前記第１の固定子と前記第２の固定子はいずれもバックプレートを含み、前記第１の固定子の前記バックプレートは、前記第１の固定子の前記ポストの一端に接続され、前記第１の固定子の前記ポストの他端は、前記第１の磁性体に近づく方向に延在し、前記第２の固定子の前記バックプレートは、前記第２の固定子の前記ポストの一端に接続され、前記第２の固定子のポストの他端は、前記第２の磁性体に近づく方向に延在していることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項11】
請求項８に記載の血液ポンプにおいて、前記第１の磁性体は２つであり、前記第１の固定子の前記ポストの両端は、２つの前記第１の磁性体に近づく方向にそれぞれ延在しており、前記第２の固定子は、前記第２の固定子の前記ポストの一端に接続されたバックプレートをさらに含み、前記第２の固定子の前記ポストの他端は、前記第２の磁性体に近づく方向に延在していることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項12】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記磁性体は、第１の磁性体と、第２の磁性体と、第３の磁性体と、第４の磁性体とを含み、前記固定子は、前記回転軸の中心軸線に沿って設けられた第１の固定子と第２の固定子とを含み、前記第１の固定子は前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との間に位置し、前記第２の固定子は前記第３の磁性体と前記第４の磁性体との間に位置し、前記第１の固定子の前記コイル巻線は、前記第１の磁性体と第２の磁性体と相互作用して前記回転軸を回転させる回転磁界を発生可能であり、前記第２の固定子の前記コイル巻線は、前記第３の磁性体と第４の磁性体と相互作用して回転軸を回転させる回転磁界を発生可能であることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項13】
請求項１２に記載の血液ポンプにおいて、前記回転子は、回転軸の軸線に沿って前記回転軸に間隔で設けられた第１のフライホイールと、第２のフライホイールと、第３のフライホイールとをさらに含み、前記第１のフライホイールには前記第１の磁性体が取り付けられ、前記第２のフライホイールには前記第２の磁性体と前記第３の磁性体とがそれぞれ取り付けられ、前記第３のフライホイールには前記第４の磁性体が取り付けられていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項14】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記駆動ユニットは、前記筐体内に固定的に収容された遠位端軸受と近位端軸受とをさらに含み、前記遠位端軸受と前記近位端軸受は、前記回転軸の軸線に沿って配置され、且つ前記遠位端軸受は、前記近位端軸受よりも前記インペラに近接し、前記回転軸は前記遠位端軸受を貫設して前記近位端軸受に接続されていること を特徴とする血液ポンプ。
【請求項15】
請求項１４に記載の血液ポンプにおいて、前記筐体内には、前記遠位端軸受を収容するストッパ溝と、前記近位端軸受を収容するストッパ溝とがそれぞれ設けられていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項16】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記駆動ユニットは、前記筐体内に固定的に収容された制御部材をさらに含み、前記制御部材は前記コイル巻線と電気的に接続され、前記筐体内には前記制御部材を収容するためのストッパ溝が設けられていることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項17】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記筐体は、第１の筐体と、第２の筐体と、第３の筐体とを含み、前記第３の筐体は前記固定子の外側に外嵌され、前記第１の筐体と前記第２の筐体は前記第３の筐体の両端にそれぞれ接続され、前記回転軸は、前記第１の筐体を貫通して前記インペラに接続していることを特徴とする血液ポンプ。
【請求項18】
請求項１に記載の血液ポンプにおいて、前記筐体には位置決め構造が設けられ、前記コイル巻線の接続線が前記位置決め構造内に固定されていることを特徴とする血液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０２０年１２月２２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２０１１５２５１０２．７で、発明名称が「血液ポンプ」の中国特許出願の優先権を主張し、その全内容を引用により本願に組み込んでいる。
本願は、２０２０年１２月２２日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０２０１１５２５１０２．７で、発明名称が「血液ポンプ」の中国特許出願の優先権を主張し、その全内容を引用により本願に組み込んでいる。
【0002】
本願は医療機器の技術分野に関するものであり、具体的には血液ポンプに関するものである。
【背景技術】
【0003】
ここでの記載は、本願に関連する背景情報のみを提供するものであり、必ずしも先行技術を構成するものではない。
【0004】
血管内血液ポンプは、例えば大腿または腋窩の動脈または静脈の血管内など、患者の血管内に経皮的に挿入されるように設計されており、患者の心臓内に進み、左心室補助装置または右心室補助装置として機能することができる。したがって、血管内血液ポンプは心内血液ポンプとも呼ばれる。
【0005】
血液ポンプは、主にインペラと、当該インペラを回転駆動するモータとを備え、モータがインペラを回転駆動すると、インペラはその中心軸を中心に回転し、血液を血液ポンプの血液流入口から血液流出口に送ることができる。モータが動作時に回転磁界を発生し、インペラには、当該回転磁界と相互作用する磁性体が設けられ、インペラをその中心軸を中心に回転させる。しかしながら、インペラ上の磁性体は、インペラに重量を増加させ、インペラのポンピング効率を低下させる。また、インペラの大きさと形状の設計は、その上の磁性体に制限され、インペラの加工が難しくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本願の実施例の目的の１つは、従来の血液ポンプが加工の難易度が高く、ポンピング効率が低いという技術的課題を少なくとも解決することができる血液ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本願の実施例で採用された技術的解決手段は、血液流入口と血液流出口を有するカニューレと、前記カニューレ内に設けられたインペラと、前記インペラを回転駆動することが可能な駆動ユニットと、を備える血液ポンプであって、
前記駆動ユニットは、筐体と、回転子と、固定子とを含み、前記筐体は前記カニューレに接続され、前記回転子は、回転軸と磁性体とを含み、前記回転軸は、一部が前記筐体に収容され、一部が前記筐体の外側に延在して前記インペラに接続され、前記磁性体は前記筐体内に収容され、前記磁性体は前記回転軸に設けられ、前記固定子は、前記回転軸の軸線を取り囲むように配置された複数のポストと、前記ポストの外周に巻回されるコイル巻線とを含み、前記コイル巻線は、前記磁性体と相互作用して前記回転軸を回転させる回転磁界を発生可能であり、前記磁性体と前記ポストは、前記回転軸の延在方向に沿って間隔で設けられている、血液ポンプを提供する。
前記駆動ユニットは、筐体と、回転子と、固定子とを含み、前記筐体は前記カニューレに接続され、前記回転子は、回転軸と磁性体とを含み、前記回転軸は、一部が前記筐体に収容され、一部が前記筐体の外側に延在して前記インペラに接続され、前記磁性体は前記筐体内に収容され、前記磁性体は前記回転軸に設けられ、前記固定子は、前記回転軸の軸線を取り囲むように配置された複数のポストと、前記ポストの外周に巻回されるコイル巻線とを含み、前記コイル巻線は、前記磁性体と相互作用して前記回転軸を回転させる回転磁界を発生可能であり、前記磁性体と前記ポストは、前記回転軸の延在方向に沿って間隔で設けられている、血液ポンプを提供する。
【発明の効果】
【0008】
本願の実施例により提供された血液ポンプは、少なくとも以下のような有益な効果を有する。磁性体をインペラに直接設けるのに比較すると、本願では、磁性体を回転軸に設けることにより、磁性体と固定子との軸方向ピッチが他の部品、特にインペラと筐体との軸方向ピッチ及び筐体の厚さの影響を受けないようにすることができ、磁性体と固定子との間に、より小さい軸方向ピッチを容易に得ることができる。磁性体と固定子のポストとの軸方向ピッチが小さくなると、磁性体とポストとの間の磁気密度が増加し、それに伴い駆動ユニットの出力パワー及びトルクも増加する。したがって、本願では、磁性体とポストとを軸方向に沿って間隔で回転軸に設けることにより、両者の間により大きい磁気密度を有させ、駆動ユニットの出力パワーを増加させることができる。また、磁性体が回転軸に設けられるため、本願のインペラの大きさ及び形状の設計は磁性体の影響を受けず、インペラの設計はより柔軟になり、インペラの加工の難易度が低減される。
【0009】
本願の実施例に係る技術的解決手段をより明らかにするために、以下、実施例または例示的な技術の説明に使用する必要がある図面を簡単に説明するが、明らかなことに、以下の説明における図面は、本願のいくつかの実施例に過ぎず、当業者であれば、創造的な工夫をせずに、これらの図面により他の図面を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本願の第１の実施例により提供された血液ポンプの斜視図である。
【図11】本願の第２の実施例により提供された血液ポンプのインペラと駆動ユニットの断面図である。
【図16】本願の第３の実施例により提供された血液ポンプのインペラと駆動ユニットの断面図である。
【図21】本願の第４の実施例により提供された血液ポンプのインペラと駆動ユニットの断面図である。
【図25】本願の第５の実施例により提供された血液ポンプのインペラと駆動ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
本願の目的、技術的解決手段および利点をより明らかにするために、以下、図面と実施例を参照しながら、本願をより詳細に説明する。ここで説明される具体的な実施例は本願を解釈するためのものに過ぎず、本願を限定するためのものではないことを理解すべきである。
【0012】
ある部品が別の部品に「固定」または「設置」されると称する場合、それが」部品に直接的または間接的に位置するようにしてもよい。ある部品が別の部品に「接続される」場合、それが別の部品に直接的に又は間接的に接続されてもよい。専門用語において、「上」、「下」、「左」、「右」等が標示した方位又は位置関係は、図面に示された方位又は位置関係に基づくものであり、説明しやすいためのものに過ぎず、装置又は部品が特定の方位を有しそして特定の方位で構築すると操作する必要があることを指す又は暗示するためのものではないため、本願に対する限定として理解されるべきではなく、当業者であれば、具体的な状況に応じて上記用語の具体的な意味を理解することができる。「第１」、「第２」という用語は説明の目的だけに用いられ、比較的重要性を指示または暗示するか、あるいは示された技術的特徴の数を黙示的に指示するためのものとして理解すべきではない。別途明確かつ具体的な限定がない限り、「複数」とは、二つ以上を意味する。
【0013】
本願が提供された技術的解決手段を説明するために、以下、具体的な図面と実施例を参照しながらより詳細に説明する。介入医療の分野では、通常、機器の術者から近い側を近位端、術者から遠い側を遠位端と定義する。
【0014】
図１と図２に示すように、本願の第１の実施例は、インペラ１０と、駆動ユニット２０と、カニューレ３０と、導管４０を含む血液ポンプ１００を提供する。インペラ１０はカニューレ３０内に回転可能に設けられ、駆動ユニット２０はインペラ１０を回転駆動することが可能であり、カニューレ３０の近位端は駆動ユニット２０の遠位端に接続され、導管４０の遠位端は駆動ユニット２０の近位端に接続されている。このうち、導管４０は、洗浄ラインや、駆動ユニット２０に電気的に接続された配線等の供給ラインを収容するためのものである。カニューレ３０には血液流入口３１と血液流出口３２が設けられており、インペラ１０が作動する時に、血液は血液流入口３１からカニューレ３０内に流入し、カニューレ３０内の血流路に沿って血液流出口３２から排出される。
【0015】
図３に示すように、駆動ユニット２０は、カニューレ３０の外に位置し、そしてカニューレ３０の近位端に固定的に接続されている。駆動ユニット２０は、筐体２１と、筐体２１に配置された回転子２２および固定子２３とを含む。筐体２１はカニューレ３０に接続され、具体的には、筐体２１の遠位端はカニューレ３０の近位端に固定的に接続されている。回転子２２の一部は筐体２１内に収容され、回転子２２は筐体２１に対して回転可能である。回転子２２は、回転軸２２１と、回転軸２２１に嵌合された磁性体２２３とを含む。回転軸２２１は、一部が筐体２１内に収容され、一部が筐体２１外側に延在してインペラ１０に固定的に接続されている。磁性体２２３は筐体２１内に収容され、磁性体２２３は回転軸２２１に設けられている。固定子２３は、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２とを含み、コイル巻線２３２は、磁性体２２３と相互作用して回転軸２２１を回転させる回転磁界を発生可能である。このうち、磁性体２２３は、ポスト２３１から回転軸２２１の延在方向に間隔で設けられている。
【0016】
いくつかの実施例では、磁性体２２３とポスト２３１との軸方向ピッチを０．１ｍｍ～２ｍｍとすることにより、磁性体２２３とポスト２３１との間により大きい磁気密度を有させ、駆動ユニット２０の出力パワーを増加することができる。例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。本願では、回転軸２２１に平行な延在方向（すなわち、回転軸の軸線の延在方向）を軸方向と定義し、軸方向に垂直な方向を径方向と定義する。
【0017】
なお、磁性体２２３またはポスト２３１の端面が傾斜面または非平坦面である場合に、ここでの磁性体２２３とポスト２３１との「軸方向ピッチ」というは、磁性体２２３の最も近位端の点とポスト２３１の最も遠位端の点との間の軸方向の距離を意味するか、あるいは、磁性体２２３の最も遠位端の点とポスト２３１の最も近位端の点との間の軸方向の距離を意味する。
【0018】
従来技術において磁性体をインペラに直接設けるのに比較すると、本願では、磁性体２２３を回転軸２２１に設けることにより、磁性体２２３と固定子２３との軸方向ピッチが他の部品、特にインペラ１０と駆動ユニット２０の筐体２１との軸方向ピッチ及び筐体２１の厚さの影響を受けないようにすることができ、磁性体２２３と固定子２３との間に、より小さい軸方向ピッチを容易に得ることができる。磁性体２２３と固定子２３のポスト２３１との軸方向ピッチが小さくなると、磁性体２２３とポスト２３１との間の磁気密度が増加し、それに伴い駆動ユニット２０の出力パワーも増加する。したがって、本願では、磁性体２２３とポスト２３１が軸方向に沿って間隔で回転軸２２１に設けられ、そして、磁性体２２３が回転軸２２１に設けられるため、本願のインペラ１０の大きさ及び形状の設計は磁性体２２３の影響を受けず、インペラ１０の設計はより柔軟になり、インペラ１０の加工の難易度が低減される。
【0019】
また、本願では、磁性体２２３とポスト２３１が回転軸２２１の延在方向に沿って（すなわち、軸方向に沿って）間隔で設けられ、軸方向の磁束による直接駆動により回転軸２２１を回転駆動させ、これにより駆動ユニット２０の径方向の寸法を小さくすることができる。すなわち、本願は、駆動ユニット２０全体の径方向の寸法を小さくした上で、駆動ユニット２０の出力パワー及び負荷トルクを大きくすることができる。
【0020】
以下、駆動ユニット２０の構造について具体的に説明する。
【0021】
図４に示すように、駆動ユニット２０は、筐体２１と、筐体２１内にそれぞれ取り付けられた回転子２２と、固定子２３と、遠位端軸受２４と、近位端軸受２５と、制御部材２６とを含む。図５に示すように、回転子２２は、回転軸２２１と、フライホイール２２２と、磁性体２２３とを含む。回転軸２２１の遠位端は、筐体２１の外側に延在してインペラ１０に固定的に接続される。フライホイール２２２は、回転軸２２１に固定されている。磁性体２２３はフライホイール２２２に固定されており、固定子２３が発生した回転磁界は、磁性体２２３と相互作用することにより、磁性体２２３と磁性体２２３に固定的に接続されたフライホイール２２２とを共に回転させ、これで回転軸２２１とインペラ１０とを回転させることができる。
【0022】
いくつかの実施例では、磁性体２２３は、回転軸２２１を取り囲む複数の磁気ユニットを含み、隣接する２つの磁気ユニットは間隔で設けられる。隣接する２つの磁気ユニット間のギャップが小さすぎると、隣接する２つの磁気ユニット間に伸びる最も内側の磁界が、固定子２３が発生した回転磁界と相互作用することができなく、回転軸２２１の回転速度に影響を与える。したがって、隣接する２つの磁気ユニットを間隔で設けられ、そして磁性体２２３と固定子２３との間の軸方向のピッチの大きさに応じて、隣接する２つの磁気ユニット間のギャップの大きさを調整することができる。本実施例では、磁性体２２３は６つの磁気ユニットで構成され、６つの磁気ユニットは回転軸２２１の軸線を取り囲んで間隔で配置されている。各磁気ユニットは扇形の磁石であり、磁性体２２３が略円環状の構造となっている。なお、他の実施例では、磁性体２２３は、２個、４個、８個、または１０個のような、より多くまたはより少ない磁気ユニットから構成されてもよい。
【0023】
図６に示すように、フライホイール２２２は、本体部２２２１と、取付ボス２２２２とを含む。本体部２２２１は、例えば円盤構造のような、略ディスク構造である。取付ボス２２２２は本体部２２２１に固定的に接続され、且つ取付ボス２２２２は本体部２２２１の固定子２３に向かう側に位置し、回転軸２２１は本体部２２２１と取付ボス２２２２とを固定的に貫設する。磁性体２２３は本体部２２２１に固定され、そして取付ボス２２２１の外周を取り囲むように設けられている。
【0024】
具体的には、取付ボス２２２２は、本体部２２２１の中間部に位置している。取付ボス２２２２は、一端が本体部２２２１に固定的に接続され、他端が回転軸２２１の延在方向に沿って本体部２２２１から離れた方向に延在し、取付ボス２２２２の外径は、回転軸２２１の外径よりも大きいけれども、本体部２２２１の外径よりも小さい。本体部２２２１に取付ボス２２２１を設けることにより、磁性体２２３を組み立てる時の位置決めを容易にすることができ、磁性体２２３を本体部２２２１に良好に固定することができる。
【0025】
本願では、回転軸２２１にはフライホイール２２２が設けられ、そして磁性体２２３がフライホイール２２２に固定され、フライホイール２２２とともに回転軸２２１を回転させることにより、磁性体２２３と回転軸２２１との接続強度を増加し、回転軸２２１の回転時の安定性を向上することができる。本実施例では、フライホイール２２２は、回転軸２２１と一体成形の構造である。他の実施例では、フライホイール２２２は、接着や溶接等の他の方法で回転軸２２１に固定的に接続されてもよい。
【0026】
なお、本実施例のフライホイール２２２は一例のみに過ぎず、本願を限定するものではない。磁性体２２３を回転軸２２１に固定することができるものであれば、本願のフライホイール２２２は他の構成であってもよい。例えば、他の実施例では、フライホイール２２２は本体部２２２１のみを含み、磁性体２２３は、本体部２２２１の固定子２３に向かう側に固定される；あるいは、フライホイール２２２は取付ボス２２２２のみを含み、磁性体２２３は、取付ボス２２２２の外周面に固定される；あるいは、フライホイール２２２は回転軸２２１の軸線を取り囲んで間隔で配置された複数の支持ロッドによって構成され、各支持ロッドは、一端が回転軸２２１に固定され、他端が径方向にそって回転軸２２１から離れた側に向けて延在し、支持ロッドの数は磁気ユニットと同じであり、各支持ロッドの固定子２３に近い側には１つの磁気ユニットが固定されている。また、他の実施例では、回転軸２２１にフライホイール２２２を設けず、磁性体２２３は回転軸２２１に直接固定される；あるいは、回転軸２２１に固定溝を設け、磁性体２２３は当該固定溝内に嵌合される。
【0027】
図７に示すように、固定子２３は、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２と、バックプレート２３３とを含む。固定子２３の中心には、軸方向に沿って貫通する通路が備えられ、回転軸２２１は当該通路を回転可能に貫設する。複数のポスト２３１は略円環構造に囲まれるために、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置され、回転軸２２１が当該略円環構造の中心から貫通する。磁気コアであるポスト２３１は、コバルト鋼等の軟磁性材料で製造される。各ポスト２３１は、ロッド部２３１１と、ロッド部２３１１の一端に固定されたヘッド部２３１２とを有し、ヘッド部２３１２は磁性体２２３と磁気的に結合されている。コイル巻線２３２は、ポスト２３１の数と同じである複数のコイル２３２１を含み、各ロッド部２３１１は、いずれも外周に対応する１つのコイル２３２１が巻回されている。コイル巻線２３２は、制御ユニット（図示せず）によって順次制御されて磁性体２２３を駆動するための回転磁界を生成する。バックプレート２３３は、ロッド部２３１１のヘッド部２３１２から離れた一端に接続して磁束回路を閉じ、これにより磁束を増加させて結合能力を向上させ、血液ポンプ全体の径方向の寸法を小さくした上で駆動ユニット２０の出力パワーを増加させることに寄与する。バックプレート２３３も、ポスト２３１と同じ材質のコバルト鋼等の軟磁性材料で製造されている。
【0028】
図８に示すように、バックプレート２３３には第１の取付孔２３３１が設けられ、第１の取付孔２３３１と回転軸２２１とが隙間はめであり、回転軸２２１は第１の取付孔２３３１を回転可能に貫設する。バックプレート２３３には、コイル巻線２３２の接続線を通せるための退避溝２３３２がさらに設けられている。バックプレート２３３には、軸方向に沿って貫通する貫通孔２３３３が設けられ、組み立て時に、当該貫通孔２３３３を介してバックプレート２３３とロッド部２３１１との間に接着剤を注入することにより、ロッド部２３１１をバックプレート２３３に固定的に接続することができる。図８に示された実施例では、貫通孔２３３３は座ぐり構造であり、貫通孔２３３３の数はロッド部２３１１と同じであり、各貫通孔２３３３はロッド部２３１１の位置に対応している。なお、他の実施例では、貫通孔２３３３は、バックプレート２３３を貫通することができる限り、他の形態の孔構造であってもよいことを理解されたい；あるいは、バックプレート２３３に貫通孔２３３３を設けず、溶接等の他の接続手段により、ロッド部２３１１とバックプレート２３３とを固定的に接続する。
【0029】
遠位端軸受２４と近位端軸受２５は何れも筐体２１内に固定的に収容され、遠位端軸受２４と近位端軸受２５は回転軸２２１の軸線に沿って配置され、遠位端軸受２４は、近位端軸受２５よりもインペラ１０に近く、回転軸２２１は、遠位端軸受２４を貫設して近位端軸受２５に接続されている。制御部材２６は筐体２１内に固定的に収容され、制御部材２６はコイル巻線２３２に電気的に接続されている。
【0030】
図９に示すように、具体的には、筐体２１は、第１の筐体２１１と、第２の筐体２１２と、第３の筐体２１３とを含む。第３の筐体２１３は固定子２３の外側に外嵌され、第１の筐体２１１と第２の筐体２１２は第３の筐体２１３の両端にそれぞれ接続され、回転軸２２１は第１の筐体２１１を貫通してインペラ１０に接続している。具体的には、第１の筐体２１１と、第３の筐体２１３と、第２の筐体２１２とは、回転軸２２１の軸線に沿って順次配置されている。第１の筐体２１１は回転子２２の遠位端に近接しており、第２の筐体２１２は回転子２２の近位端に近接している。第１の筐体２１１は、略一端が開口で、他端が閉じている構造である。回転軸２２１の遠位端は、第１の筐体２１１を貫通してインペラ１０に接続されている。第１の筐体２１１には、第１の筐体２１１の近位端から遠位端に向かう方向に沿って、連通されている第１の接続溝２１１０と、第１の取付溝２１１１と、第１のストッパ溝２１１２と、通過孔２１１３が設けられている。
【0031】
第１の接続溝２１１０は、第３の筐体２１３と接続するために使用される。組み立て時に、第３の筐体２１３の遠位端接続部材２１３１を第１の接続溝２１１０に挿入して、第１の筐体２１１と第３の筐体２１３とを固定的に接続させる。第１の取付溝２１１１は、磁性体２２３とフライホイール２２２を収容するために使用され、磁性体２２３とフライホイール２２２は、第１の取付溝２１１１内に回転可能に収容されている。このうち、第１の取付溝２１１１の内径は、磁性体２２３とフライホイール２２２の外径よりも大きく、これで回転時に磁性体２２３とフライホイール２２２が第１の取付溝２１１１の内壁に接触することが回避される。第１のストッパ溝２１１２は、遠位端軸受２４を収容するために使用され、遠位端軸受２４は、第１のストッパ溝２１１２内に固定される。このうち、遠位端軸受２４は、第１のストッパ溝２１１２の側壁に当接し、これで遠位端軸受２４の径方向に沿う移動が回避される。図６に示すように、回転軸２２１には遠位端制限部２２１１が設けられ、遠位端制限部２２１１は第１のストッパ溝２１１２の底壁に合わせて、遠位端軸受２４を遠位端制限部２２１１と第１のストッパ溝２１１２との間に制限し、これで遠位端軸受２４の軸方向に沿う移動が回避される。通過孔２１１３は、回転軸２２１の遠位端を貫通させるためのものである。通過孔２１１３と回転軸２２１とが隙間嵌めであり、回転軸２２１の遠位端は通過孔２１１３を通って筐体２１の外側に延在してインペラ１０に固定的に接続されている。
【0032】
図９と図１０に示すように、第２の筐体２１２は、略一端が開口で、他端が閉じている構造である。第２の筐体２１２には、第２の筐体２１２の遠位端から近位端に向かう方向に沿って、連通されている第２の接続溝２１２０と、第２の取付溝２１２１と、第２のストッパ溝２１２２と、第３のストッパ溝２１２３と、接続孔２１２４とが設けられている。第２の接続溝２１２０は、第３の筐体２１３に接続するために使用される。組み立て時に、第３の筐体２１３の近位端接続部材２１３２を第２の接続溝２１１０に挿入して、第２の筐体２１２と第３の筐体２１３とを固定的に接続させる。第２の取付溝２１２１はバックプレート２３３を収容するために使用され、バックプレート２３３は第２の取付溝２１２１内に固定されている。第２の取付溝２１２１の側壁には係止溝２１２６が設けられ、係止溝２１２６は第２の取付溝２１２１の側壁から第２の筐体２１２の外表面に向かって凹んでいる。図８に示すように、バックプレート２３３の側壁には、ストッパ突起２３３４が設けられている。組み立て時に、バックプレート２３３のストッパ突起２３３４が係止溝２１２６内に当接し、これでバックプレート２３３が第２の取付溝２１２１内で回転することが回避される。
【0033】
第２のストッパ溝２１２２は、制御部材２６を収容するために使用され、制御部材２６は、当該第２のストッパ溝２１２２内に固定される。本実施例では、制御部材２６は、軸方向で重ねた２枚のＰＣＢ基板を含み、コイル巻線２３２の接続線は、対応するＰＣＢ基板にそれぞれ接続されている。各ＰＣＢ基板には第２の取付孔が設けられ、第２の取付孔と回転軸２２１とが隙間嵌めであり、回転軸２２１は、当該第２の取付孔に回転可能に挿通している。なお、本実施例では、具体的なＰＣＢ基板の数が限定されなく、必要に応じて１枚、３枚またはそれ以上のＰＣＢ基板を設けてもよい。
【0034】
第３のストッパ溝２１２３は、近位端軸受２５を収容するために使用され、近位端軸受２５は、第３のストッパ溝２１２３内に固定されている。近位端軸受２５は、第３のストッパ溝２１２３の側壁に当接し、これで近位端軸受２５の径方向への移動が回避される。図６に示すように、回転軸２２１には近位端制限部２２１２が設けられ、近位端制限部２２１２は第３のストッパ溝２１２３の底壁に合わせて、近位端軸受２５を近位端制限部２２１２と第３のストッパ溝２１２３との間に制限し、これで近位端軸受２５の軸方向に沿う移動が回避される。接続孔２１２４は、導管４０内の供給ライン（例えば、洗浄ラインや、ＰＣＢ基板に電気的に接続された配線）を通せるためのものである。図１０に示された実施例では、接続孔２１２４は３つであり、各接続孔２１２４は第２の筐体２１２を軸方向に貫通している。
【0035】
具体的には、図９に示すように、第３の筐体２１３は、略両端が開口した構造であり、第３の筐体２１３は、固定子２３の外側に外嵌されている。第３の筐体２１３の両端には、遠位端接続部材２１３１と近位端接続部材２１３２とがそれぞれ設けられる。組み立て時には、遠位端接続部材２１３１が第１の筐体２１１の第１の接続溝２１１０内に挿入され、近位端接続部材２１３２が第２の筐体２１２の第２の接続溝２１２０内に挿入される。
【0036】
なお、本実施例の筐体２１は一例のみに過ぎず、本願を限定するものではない。固定子２３と回転子２２の外側に外嵌され、固定子２３と回転子２２を封止する役割を果たすことができるものであれば、本願の筐体２１は他の構成であってもよい。例えば、他の実施例では、筐体２１は、回転子２２の遠位端の外側に外嵌された第１の筐体２１１と、回転子２２の近位端の外側に外嵌された第２の筐体２１２と、固定子２３の外側に外嵌された第３の筐体２１３とを含む。このうち、第３の筐体２１３と第２の筐体２１２とは一体構造であり、または、第３の筐体２１３と第１の筐体２１１とは一体構造である。
【0037】
図１１と図１２に示すように、本願の第２の実施例は、インペラ１０と、駆動ユニットと、カニューレと、導管とを含む血液ポンプ１００を提供する。駆動ユニットは、筐体２１と、筐体２１内に配置された回転子２２および固定子２３とを含む。回転子２２は回転軸２２１を含み、回転軸２２１は、筐体２１の外側に延在してインペラ１０に接続される。
【0038】
第２の実施例の血液ポンプと第１の実施例との相違点として、回転子２２の磁性体２２３は、回転軸２２１の軸線に沿って間隔で配置された第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとの２つであり、固定子２３が第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとの間に位置し、固定子２３が発生した回転磁界は、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂと相互作用して回転軸２２１を回転させる。対応的に、回転子２２は、軸方向に沿って間隔で回転軸２２１に配置された第１のフライホイール２２２ａと第２のフライホイール２２２ｂとの２つのフライホイール２２２をさらに有する。第１の磁性体２２３ａは第１のフライホイール２２２ａに取り付けられ、第２の磁性体２２３ｂは第２のフライホイール２２２ｂには取り付けられている。
【0039】
図１３に示すように、固定子２３は、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２とを含み、コイル巻線２３２が発生した回転磁界は、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとそれぞれ相互作用して回転軸２２１を回転させる。
【0040】
第１の実施例と比較すると、第２の実施例の回転子２２は２つの磁性体２２３を含み、固定子２３が発生した回転磁界は２つの磁性体２２３とそれぞれ相互作用し、２つの磁性体２２３によって回転軸２２１を回転駆動することで、回転軸２２１の回転速度を大幅に向上させ、駆動ユニットの出力パワーと負荷トルクを増大させることができる。また、固定子２３と２つの磁性体２２３とが軸方向に沿って間隔で設けられ、軸方向の磁束による直接駆動により回転軸２２１を回転駆動させ、これにより駆動ユニット２０全体の径方向の寸法を大きくすることなく、駆動ユニット２０の出力パワーと負荷トルクを大きくすることができる。
【0041】
以下、第２の実施例の血液ポンプ１００の駆動ユニット２０の構成について具体的に説明する。
【0042】
図１４に示すように、駆動ユニット２０は、筐体２１と、筐体２１内にそれぞれ取り付けられた回転子２２と、固定子２３と、遠位端軸受２４と、近位端軸受２５と、制御部材２６とを含む。図１２に戻り、回転子２２は、回転軸２２１と、第１のフライホイール２２２ａと、第２のフライホイール２２２ｂと、第１の磁性体２２３ａと、第２の磁性体２２３ｂとを含む。回転軸２２１の遠位端は、筐体２１の外側に延在してインペラ１０に固定的に接続される。回転軸２２１には、第１のフライホイール２２２ａと第２のフライホイール２２２ｂとが軸方向に間隔で配置され、固定子２３が第１のフライホイール２２２ａと第２のフライホイール２２２ｂとの間に位置している。第１の磁性体２３３ａは、第１のフライホイール２２２ａの固定子２３に近い側に固定され、第２の磁性体２３３ｂは、第２のフライホイール２２２ｂの固定子２３に近い側に固定されている。第２の実施例の回転子２２の磁性体とフライホイールの具体的な構造は、第１の実施例の磁性体とフライホイールの構造と同じであり、ここでは説明を省略する。図１３に戻り、固定子２３は、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２とを含む。固定子２３の中心には、軸方向に貫通する通路が備えられ、回転軸２２１は当該通路に回転可能に通過する。
【0043】
第１の実施例と比較すると、第２の実施例の固定子２３は、バックプレートを備えず、ポスト２３１は、ロッド部２３１１と、ロッド部２３１１の両端にそれぞれ設けられた第１のヘッド部２３１２ａと第２のヘッド部２３１２ｂとを含む。第１のヘッド部２３１２ａは第１の磁性体２２３ａに対向し、第２のヘッド部２３１２ｂは第２の磁性体２２３ｂに対向する。磁気コアであるポスト２３１は、コバルト鋼等の軟磁性材料で製造される。このうち、第１の磁性体２２３ａとポスト２３１との軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである；第２の磁性体２２３ｂとポスト２３１との軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。コイル巻線２３２は、ポスト２３１の数と同じである複数のコイル２３２１を含み、各ロッド部２３１１は、いずれも外周にコイル２３２１が巻回されている。コイル巻線２３２は、制御ユニット（図示せず）によって順次制御されて２つの磁性体を駆動するための回転磁界を生成する。
【0044】
図１５に示すように、筐体２１は、第１の筐体２１１と、第２の筐体２１２と、第３の筐体２１３とを含む。このうち、第１の筐体２１１は回転子２２の遠位端の外側に外嵌され、第２の筐体２１１は回転子２２の近位端の外側に外嵌され、第３の筐体２１３は固定子２３の外側に外嵌されている。第２の実施例における第１の筐体２１１と第３の筐体２１３の構造は第１の実施例と同じであるため、第１の筐体２１１２と第３の筐体２１３の具体的な構造については、ここでは説明を省略する。
【0045】
第２の筐体２１２は、略一端が開口で、他端が閉じている構造である。第２の筐体２１２には、第２の筐体２１２の遠位端から近位端に向かう方向に沿って、連通されている第２の接続溝２１２０と、第２の取付溝２１２１と、第２のストッパ溝２１２２と、第３のストッパ溝２１２３と、接続孔とが設けられている。このうち、第２の取付溝２１２１は、第２のフライホイール２２２ｂと第２の磁性体２２３ｂを収容するために使用され、第２のフライホイール２２２ｂと第２の磁性体２２３ｂは、第２の収容溝に回転可能に収容されている。第２の取付溝２１２１の内径は、第２のフライホイール２２２ｂと磁性体２２３ｂの外径よりも大きく、これで回転時に第２のフライホイール２２２ｂと第２の磁性体２２３ｂが第２の取付溝２１２１の内壁に接触することが回避される。
【0046】
第１の実施例と同じように、第２の接続溝２１２０は、第３の筐体２１３に接続するために使用される。第２のストッパ溝２１２２は、制御部材２６を収容するために使用され、制御部材２６は、当該第２のストッパ溝２１２２内に固定される。第３のストッパ溝２１２３は、近位端軸受２５を収容するために使用され、近位端軸受２５は、第３のストッパ溝２１２３内に固定されている。接続孔は、導管４０内の供給ライン（例えば、洗浄ラインや、ＰＣＢ基板に電気的に接続された配線）を通せるためのものであり、接続孔は第２の筐体２１２を軸方向に沿って貫通する。
【0047】
図１６と図１７に示すように、本願の第３の実施例は、インペラ１０と、駆動ユニットと、カニューレと、導管とを含む血液ポンプ１００を提供する。駆動ユニットは、筐体２１と、筐体２１内に配置された回転子２２および固定子２３とを含む。回転子２２は回転軸２２１を含み、回転軸２２１は、筐体２１の外側に延在してインペラ１０に接続される。
【0048】
第３の実施例と第１の実施例との相違点として、回転子２２は、回転軸２２１の軸線に沿って間隔で配置された第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとの２つの磁性体を有し、固定子２３は、回転軸２２１の軸線に沿って間隔で配置された第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとの２つであり、第１の固定子２３ａが発生した回転磁界が第１の磁性体２２３ａと相互作用して回転軸２２１を回転させることが可能であり、第２の固定子２３ｂが発生した回転磁界が第２の磁性体２２３ｂと相互作用して回転軸２２１を回転させることが可能である。
【0049】
具体的には、第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとは、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとの間に位置している。さらに具体的には、回転子２２のフライホイール２２２は、第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとの間に位置し、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとは、フライホイール２２２にそれぞれ固定されている。このうち、第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとが構造が同じであり、いずれも複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２とを含み、２つの固定子２３のコイル巻線２３２が発生した回転磁界は、対応する磁性体とそれぞれ相互作用して回転軸２２１を回転させる。このうち、第１の固定子２３ａのポスト２３１と第１の磁性体２２３ａとの軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである；第２の固定子２３ｂのポスト２１と第２の磁性体２２３ｂとの軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。
【0050】
第１の実施例と比較すると、第３の実施例の駆動ユニット２０は２つの固定子２３を含み、２つの固定子２３は、回転軸２２１に固定的に接続された２つの磁性体を同時に回転駆動するように、対応する磁性体とそれぞれ作用し、これにより回転軸２２１の回転速度を大幅に向上させ、駆動ユニットの出力パワーと負荷トルクを増大させることができる。また、２つの固定子２３は軸方向に沿って回転軸２２１に配置されることにより、駆動ユニット２０の径方向の寸法を大きくすることがない。すなわち、本実施例では、駆動ユニット２０全体の径方向の寸法を大きくすることなく、駆動ユニット２０の出力パワーと負荷トルクを大きくすることができる。
【0051】
以下、駆動ユニット２０の構造について具体的に説明する。
【0052】
図１８に示すように、駆動ユニット２０は、筐体２１と、筐体２１内にそれぞれ設けられた回転子２２と、第１の固定子２３ａと、第２の固定子２３ｂと、遠位端軸受２４と、近位端軸受２５と、制御部材２６とを含み、このうち回転子２２は、回転軸２２１と、フライホイール２２２と、第１の磁性体２２３ａと、第２の磁性体２２３ｂとを含む。図１９に示すように、フライホイール２２２は、本体部２２２１と、第１の取付ボス２２２２ａと、第２の取付ボス２２２２ｂとを含む。本体部２２２１は、例えば円盤構造のような、回転軸２２１に固定された略ディスク構造であり、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとが本体部２２２１の軸方向の両側にそれぞれ固定されている。第１の取付ボス２２２２ａと第２の取付ボス２２２２ｂとが本体部２２２１の軸方向の両側にそれぞれ設けられ、第１の磁性体２２３ａが第１の取付ボス２２２２ａの外周を取り囲むように設けられ、第２の磁性体２２３ｂが第２の取付ボス２２２２ｂの外周を取り囲むように設けられている。第３の実施例の２つの磁性体の構造は、第１の実施例の磁性体の構造と同じであり、ここでは説明を省略する。
【0053】
同様に、第３の実施例の各固定子２３の構造は、第１の実施例の固定子の構造と同じであり、いずれも回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２と、バックプレート２３３とを含む。したがって、２つの固定子の具体的な構造については、ここでは説明を省略する。このうち、第１の固定子２３ａのバックプレート２３３は、第１の固定子２３ａのポスト２３１の第１の磁性体２２３ａから離れた一端に接続され、第２の固定子２３ｂのバックプレート２３３は、第２の固定子２３ｂのポスト２３１の第２の磁性体２２３ｂから離れた一端に接続されている。
【0054】
図２０に示すように、筐体２１は、第１の筐体２１１と、第２の筐体２１２と、２つの第３の筐体２１３と、第４の筐体を含む。このうち、第１の筐体２１１は回転子２２の遠位端の外側に外嵌され、第２の筐体２１１は回転子２２の近位端の外側に外嵌され、２つの第３の筐体２１３は２つの固定子２３の外側にそれぞれ外嵌され、第４の筐体２１４は、２つの第３の筐体２１３の間に位置するとともに、フライホイール２２２の外側に外嵌されている。第３の実施例における第２の筐体２１２と第３の筐体２１３の構造は第１の実施例と同じであるため、第２の筐体２１２と第３の筐体２１３の具体的な構造については、ここでは説明を省略する。
【0055】
第１の筐体２１１は、略一端が開口で、他端が閉じている構造である。第１の筐体２１１には、第１の筐体２１１の近位端から遠位端に向かう方向に沿って、連通されている第１の接続溝２１１０と、第１の取付溝２１１１と、第１のストッパ溝２１１２と、第４のストッパ溝２１１４と、通過孔２１１３が設けられている。第１の取付溝２１１１は第１の固定子２３ａのバックプレート２３３を収容するために使用され、バックプレート２３３は第１の取付溝２１１１内に固定されている。第１の取付溝２１１１の側壁に位置決め溝２１１６が設けられ、位置決め溝２１１６は第１の取付溝２１１１の側壁から第１の筐体２１１の外表面に向かって凹んでいる。図８に示すように、バックプレート２３３の側壁には、ストッパ突起２３３４が設けられている。組み立て時に、バックプレート２３３のストッパ突起２３３４が位置決め溝２１１６内に当接し、これでバックプレート２３３が第１の取付溝２１１１内で回転することが回避される。第４のストッパ溝２１１４は、制御部材２６を収容するために使用され、制御部材２６は、当該第４のストッパ溝２１１４内に固定される。本実施例では、制御部材２６は３枚のＰＣＢ基板を含み、コイル巻線２３２の接続線は、対応するＰＣＢ基板にそれぞれ接続されている。このうち、１枚のＰＣＢ基板は第１の筐体２１１の第４のストッパ溝２１１４内に固定され、他の２枚のＰＣＢ基板は、軸方向に重ねて第２の筐体２１２内に固定されている。なお、本実施例でも、具体的なＰＣＢ基板の数が限定されなく、必要に応じて１枚、４枚またはそれ以上のＰＣＢ基板を設けてもよい。
【0056】
第１の実施例と同じように、第１の接続溝２１１０は、第３の筐体２１３に接続するために使用される。第１のストッパ溝２１１２は、遠位端軸受２４を収容するために使用され、遠位端軸受２４は、第１のストッパ溝２１１２内に固定される。通過孔２１１３は、回転軸２２１の遠位端を通過させるために使用され、回転軸２２１の遠位端は通過孔２１１３を通って筐体２１の外側に延在してインペラ１０に固定的に接続されている。第４の筐体２１４は、略両端が開口した構造であり、フライホイール２２２の外側に外嵌されている。第４の筐体２１４の両端には、第３の筐体２１３と嵌合する接続部がそれぞれ設けられ、これにより第４の筐体２１４とその両側に位置する第３の筐体２１３とが固定的に接続されている。第４の筐体２１４の内壁には位置決め構造２１４１が設けられており、コイル巻線２３２の接続線は当該位置決め構造２１４１内に固定されている。コイル巻線２３２の接続線を位置決め構造２１４１に固定することにより、コイル巻線２３２の接続線をフライホイール２２２から遠ざけるとともに、当該接続線のランダムな移動を回避でき、ひいてはフライホイール２２２が高速回転する際に当該接続線を損傷することを回避できる。
【0057】
図２０に示された実施例では、位置決め構造２１４１は、軸方向に延在している溝構造であり、当該溝構造内にコイル巻線２３２の接続線が挟み込まれ、接続線のランダムな移動が回避される。なお、本実施例では、フライホイール２２２によるコイル巻線２３２の接続線の損傷を回避できるものであれば、位置決め構造２１４１の具体的な構成を限定しない。例えば、他の実施例では、位置決め構造２１４１は、間隔で設けられた２つの孔構造であり、コイル巻線２３２の接続線は、一方の孔構造を通って第４の筐体２１４の外側に延在し、接続線がフライホイール２２２を越えた後、他方の孔構造を通って第４の筐体２１４の内側に延在する。
【0058】
なお、本実施例の筐体２１は一例のみに過ぎず、本願を限定するものではない。固定子２３と回転子２２の外側に外嵌され、固定子２３と回転子２２を封止する役割を果たすことができるものであれば、本願の筐体２１は他の構成であってもよい。例えば、他の実施例では、筐体２１は、回転子２２の遠位端の外側に外嵌された第１の筐体２１１と、回転子２２の近位端の外側に外嵌された第２の筐体２１２と、２つの固定子とフライホイールの外側に同時に外嵌された第５の筐体とを含む。
【0059】
図２１と図２２に示すように、本願の第４の実施例は、インペラ１０と、駆動ユニットと２０、カニューレと、導管とを含む血液ポンプ１００を提供する。駆動ユニットは、筐体２１と、筐体２１内に配置された回転子２２および固定子２３とを含む。回転子２２は回転軸２２１を含み、回転軸２２１は、筐体２１の外側に延在してインペラ１０に接続される。
【0060】
第４の実施例と第２の実施例との相違点として、回転子２２が、第１の磁性体２２３ａと、第２の磁性体２２３ｂと、第３の磁性体２２３ｃと、第４の磁性体２２３ｄとの４つの磁性体を有する。固定子２３は、第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとの２つである。第１の固定子２３ａは、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとの間に位置しており、第１の固定子２３ａが発生した回転磁界は、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとそれぞれ相互作用して回転軸２２１を回転させることが可能である。第２の固定子２３ｂは、第３の磁性体２２３ｃと第４の磁性体２２３ｄとの間に位置しており、第２の固定子２３ｂが発生した回転磁界は、第３の磁性体２２３ｃと第４の磁性体２２３ｄと相互作用して回転軸２２１を回転させる。対応的に、回転子２２は、第１のフライホイール２２２ａと、第２のフライホイール２２２ｂと、第３のフライホイール２２２ｃとの３つのフライホイールを有し、第１のフライホイール２２２ａと第２のフライホイール２２２ｂと第３のフライホイール２２２ｃとが、回転軸２２１の軸線に沿って回転軸２２１に間隔で設けられており、第１のフライホイール２２２ａには第１の磁性体２２３ａが取り付けられ、第２のフライホイール２２２ｂには第２の磁性体２２３ｂと第３の磁性体２２３ｃとが取り付けられ、第３のフライホイール２２２ｃには第４の磁性体２２３ｄが取り付けられている。
【0061】
具体的には、各固定子２３は、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数のポスト２３１と、ポスト２３１の外周に巻回されるコイル巻線２３２とを含む。図２３に示すように、ポスト２３１は、ロッド部２３１１と、ロッド部２３１１の両端にそれぞれ設けられた第１のヘッド部２３１２ａと第２のヘッド部２３１２ｂとを含む。このうち、第１の固定子２３ａのポスト２３１と、第１の磁性体２２３ａおよび／または第２の磁性体２２３ｂとの軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。第２の固定子２３ｂのポスト２３１と、第３の磁性体２２３ｃおよび／または第４の磁性体２２３ｄとの軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。
【0062】
第２の実施例と比較すると、第４の実施例では、２つの固定子２３が４つの磁性体を駆動して３つのフライホイール２２２を回転させることにより、駆動ユニット２０の出力パワーと負荷トルクを大幅に増加させることができる。また、２つの固定子２３は軸方向に沿って間隔で設けられ、軸方向の磁束による直接駆動によりフライホイール２２２を回転駆動させ、これにより駆動ユニット２０全体の径方向の寸法を大きくすることなく、駆動ユニット２０の出力パワーと負荷トルクを大きくすることができる。
【0063】
第４の実施例の各固定子２３は第２の実施例の固定子の構造と同じであるため、固定子２３の具体的な構造については、ここでは説明を省略する。同様に、第４の実施例における筐体２１の構造は第３の実施例の筐体の構造と同じであるため、筐体２１の具体的な構造については、ここでは説明を省略する。
【0064】
図２５と図２６に示すように、本願の第５の実施例は、インペラ１０と、駆動ユニットと２０、カニューレと、導管とを含む血液ポンプ１００を提供する。駆動ユニットは、筐体２１と、筐体２１に配置された回転子２２および固定子２３とを含む。回転子２２は回転軸２２１を含み、回転軸２２１は、筐体２１の外側に延在してインペラ１０に接続される。
【0065】
第５の実施例と第２の実施例との相違点として、回転子２２が、２つの第１の磁性体２２３ａおよび２２３ｂと、１つの第２の磁性体２２３ｃとの３つの磁性体を有し、２つの第１の磁性体２２３ａおよび２２３ｂと１つの第２の磁性体２２３ｃとが、回転軸２２１の軸線に沿って回転軸２２１に間隔で設けられている。固定子２３は、第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとの２つである。第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂとが、回転軸２２１に沿って間隔で設けられている。このうち、第１の固定子２３ａは、第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとの間に位置し、第１の固定子２３ａが発生した回転磁界が第１の磁性体２２３ａと第２の磁性体２２３ｂとそれぞれ作用して回転軸２２１を回転させる；第２の固定子２３ｂは、第２の磁性体２２３ｃに対向し、第２の固定子２３ｂが発生した回転磁界が第２の磁性体２２３ｃと作用して回転軸２２１を回転させる。対応的に、回転子２２は、回転軸２２１の軸線に沿って回転軸２２１に間隔で設けられた第１のフライホイール２２２ａと第２のフライホイール２２２ｂの２つのフライホイールを含む。第１のフライホイール２２２ａには第１の磁性体２２３ａが取り付けられ、第２のフライホイール２２２ｂには第１の磁性体２２３ｂと第２の磁性体２２３ｃがそれぞれ取り付けられている。
【0066】
具体的には、第１の固定子２３ａは、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された第１のポスト２３１ａと、第１のポスト２３１ａの外周に巻回されるコイル巻線２３２とを含む。第１のポスト２３１ａは、ロッド部と、ロッド部の両端にそれぞれ設けられた第１のヘッド部と第２のヘッド部とを含む。第２の固定子２３ｂは、回転軸２２１の軸線を取り囲むように配置された複数の第２のポスト２３１ｂと、第２のポスト２３１ｂの外周に巻回されるコイル巻線２３２と、バックプレート２３３とを含む。第２のポスト２３１ｂは、ロッド部と、ロッド部の一端に接続されたヘッド部とを含み、バックプレート２３３は、ロッド部２３１１のヘッド部から離れた一端に接続されている。このうち、第１のポスト２３１ａと、第１の磁性体２２３ａおよび／または第２の磁性体２２３ｂとの軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。第２のポスト２３１ｂと、第３の磁性体２２３ｃとの軸方向ピッチは０．１ｍｍ～２ｍｍであり、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。
【0067】
第２の実施例と比較すると、第５の実施例では、２つの固定子２３が３つの磁性体を駆動して２つのフライホイール２２２を回転させることにより、駆動ユニット２０の出力パワーと負荷トルクを大幅に増加させることができる。また、２つの固定子２３は軸方向に沿って間隔で設けられ、軸方向の磁束による直接駆動によりフライホイール２２２を回転駆動させ、これにより駆動ユニット２０全体の径方向の寸法を大きくすることなく、駆動ユニット２０の出力パワーと負荷トルクを大きくすることができる。
【0068】
第５の実施例における第１の固定子２３ａの構造は第２の実施例の固定子の構造と同じであり、第２の固定子２３ｂの構造は第１の実施例の固定子の構造と同じであるため、第１の固定子２３ａと第２の固定子２３ｂの具体的な構造については、ここでは説明を省略する。同様に、第５の実施例における筐体２１の構造は第３の実施例の筐体の構造と同じであるため、筐体２１の具体的な構造については、ここでは説明を省略する。
【0069】
本願の目的に反しないことを前提として、各実施例における技術方案の自由な組み合わせから形成される新たな技術方案も、本願の保護を請求する範囲であることが理解すべきである。当業者が明確に理解することができるのは、上記のシステム、装置及びユニットの具体的な動作過程は、説明の便宜及び簡潔のために、前記の方法の実施例における対応する過程を参照してもよく、ここでは説明を省略する。
【0070】
上記は本願の選択的な実施例に過ぎず、本願を限定するためのものではない。当業者にとっては、本願は様々な変形や変化を有することができる。本願の精神および原則の範疇においてなされたあらゆる修正、等価置換および改良などは、本願の請求の範囲に含まれるはずである。
【符号の説明】
【0071】
１０ インペラ
２０ 駆動ユニット
２１ 筐体
２２ 回転子
２３ 固定子
２４ 遠位端軸受
２５ 近位端軸受
２６ 制御部材
３０ カニューレ
３１ 血液流入口
３２ 血液流出口
４０ 導管
１００ 血液ポンプ
２１１ 第１の筐体
２１２ 第２の筐体
２１３ 第３の筐体
２１４ 第４の筐体
２２１ 回転軸
２２２ フライホイール
２２３ 磁性体
２３１ ポスト
２３２ コイル巻線
２３３ バックプレート
２１１０ 第１の接続溝
２１１１ 第１の取付溝
２１１２ 第１のストッパ溝
２１１３ 通過孔
２１１４ 第４のストッパ溝
２１１６ 位置決め溝
２１２０ 第２の接続溝
２１２１ 第２の取付溝
２１２２ 第２のストッパ溝
２１２３ 第３のストッパ溝
２１２４ 接続孔
２１２６ 係止溝
２１３１ 遠位端接続部材
２１３２ 近位端接続部材
２１４１ 構造
２２１１ 遠位端制限部
２２１２ 近位端制限部
２２２１ 本体部
２３１１ ロッド部
２３１２ ヘッド部
２３２１ コイル
２３３１ 第１の取付孔
２３３２ 退避溝
２３３３ 貫通孔
２３３４ ストッパ突起
２０ 駆動ユニット
２１ 筐体
２２ 回転子
２３ 固定子
２４ 遠位端軸受
２５ 近位端軸受
２６ 制御部材
３０ カニューレ
３１ 血液流入口
３２ 血液流出口
４０ 導管
１００ 血液ポンプ
２１１ 第１の筐体
２１２ 第２の筐体
２１３ 第３の筐体
２１４ 第４の筐体
２２１ 回転軸
２２２ フライホイール
２２３ 磁性体
２３１ ポスト
２３２ コイル巻線
２３３ バックプレート
２１１０ 第１の接続溝
２１１１ 第１の取付溝
２１１２ 第１のストッパ溝
２１１３ 通過孔
２１１４ 第４のストッパ溝
２１１６ 位置決め溝
２１２０ 第２の接続溝
２１２１ 第２の取付溝
２１２２ 第２のストッパ溝
２１２３ 第３のストッパ溝
２１２４ 接続孔
２１２６ 係止溝
２１３１ 遠位端接続部材
２１３２ 近位端接続部材
２１４１ 構造
２２１１ 遠位端制限部
２２１２ 近位端制限部
２２２１ 本体部
２３１１ ロッド部
２３１２ ヘッド部
２３２１ コイル
２３３１ 第１の取付孔
２３３２ 退避溝
２３３３ 貫通孔
２３３４ ストッパ突起
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】