CN219960250U - 驱动电机和心室辅助装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种驱动电机，驱动电机包括机壳、传感电路板、磁芯、极靴和传感器。传感电路板设置于机壳内；磁芯穿设于传感电路板；极靴连接于磁芯的一端，并与传感电路板接触，极靴能够与泵壳接触；传感器与传感电路板背离极靴的一侧接触。本申请提供的驱动电机，通过将传感器和极靴分别设置于传感电路板的相对两侧，极靴与传感电路板接触，避免了极靴在与泵壳接触时受到传感器的干涉，以及极靴与传感电路板之间的间隙，从而减小了所需磁芯的长度，另外，传感器设置于传感电路板背离极靴的一侧，还增加了传感器与泵壳的距离，提升了传感器的检测精度，减少了驱动电机的厚度。本申请还提供一种心室辅助装置。

Description

驱动电机和心室辅助装置

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种驱动电机和心室辅助装置。

背景技术

心血管疾病的发病率呈逐年上升的趋势，新源性休克、心脏功能衰竭等危重病患死亡率极高，心室辅助装置是一种能够针对上述疾病进行治疗的装置，血液经心室辅助装置的叶轮做功后流出，使得心室辅助装置所泵出的血液满足患者对血流量和灌注压的要求。然而，传统的心室辅助装置的厚度较大，不便于心室辅助装置的安装。

实用新型内容

本申请解决的一个技术问题是如何减少驱动电机的厚度，从而减少心室辅助装置的厚度。

本申请第一方面提供一种心室辅助装置，包括：

机壳；

传感电路板，所述传感电路板设置于所述机壳内；

磁芯，所述磁芯穿设于所述传感电路板；

极靴，所述极靴连接于所述磁芯的一端，并与所述传感电路板接触，所述极靴能够与泵壳接触，及

传感器，所述传感器与所述传感电路板背离所述极靴的一侧接触。

在其中一个实施例中，所述磁芯的数量为多个，多个所述磁芯的中轴线形成圆柱面，所述传感器的中轴线位于所述圆柱面上。

在其中一个实施例中，所述极靴具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端和所述第二端位于所述圆柱面的径向方向上的两侧，所述第一端相对所述第二端更靠近所述传感电路板的中轴线，所述第一端到所述圆柱面的距离大于所述第二端到所述圆柱面的距离。

在其中一个实施例中，所述传感器和所述磁芯的数量均为多个，每个所述传感器位于相邻两个磁芯之间，多个所述传感器绕所述传感电路板的中轴线呈圆形阵列设置，所述传感器具有宽度方向，每个所述传感器的宽度方向与所述传感电路板的径向一致。

在其中一个实施例中，所述驱动电机还包括线圈和绝缘膜，所述线圈绕设于所述磁芯背离所述极靴的一侧，所述绝缘膜设置于所述线圈和所述传感器之间。

在其中一个实施例中，所述传感器和所述绝缘膜之间具有间隙。

在其中一个实施例中，所述驱动电机还包括控制电路板，所述控制电路板包括电性连接的第一控制板和第二控制板，所述第一控制板与所述传感电路板电性连接，并与所述传感电路板一体设置，所述磁芯的数量为多个，多个所述磁芯呈圆形阵列穿设于所述传感电路板，所述第二控制板设置于多个所述磁芯的周侧，且不超出所述传感电路板。

在其中一个实施例中，所述驱动电机还包括电路板固定件，所述电路板固定件与所述机壳连接，所述电路板固定件为金属材质，所述第二控制板设置于所述电路板固定件。

在其中一个实施例中，所述控制电路板与所述传感电路板垂直。

本申请第二方面提供一种心室辅助装置，包括泵头以及上述任一项所述的驱动电机，所述泵头连接于所述驱动电机，所述极靴与所述泵头的泵壳接触。

相较于传统的驱动电机的传感器和极靴设置于传感电路板靠近泵壳的一侧相比，本申请的驱动电机和心室辅助装置，通过驱动电机的传感器与传感电路板背离极靴的一侧接触，即，传感器和极靴分别设置于传感电路板的相对两侧，避免了极靴在与泵壳接触时受到传感器的干涉，从而减小了所需磁芯的长度。通过极靴与传感电路板接触，可以避免极靴与传感电路板之间的间隙，进一步减小了所需磁芯的长度。另外，传感器设置于传感电路板背离极靴的一侧，还增加了传感器与泵壳的距离，提升了传感器的检测精度。本申请的驱动电机相较于传统的驱动电机，所需磁芯的长度大大减小，使得驱动电机的厚度也减少，从而减薄了心室辅助装置的厚度，进而降低了心室辅助装置与胸腔内其他脏器接触的几率，提高了心室辅助装置的安全性能。

附图说明

图1为本实用新型提供的心室辅助装置的结构示意图。

图2为图1所示心室辅助装置的定子组件、传感电路板、传感器和转子组件的局部结构图。

图3为图1所示心室辅助装置去除转子组件和叶轮后的俯视图。

图4为图3沿A-A方向的剖视图。

图5为图4在B处的局部放大图。

图6为图1所示心室辅助装置的局部俯视图。

图7图1所示心室辅助装置的传感电路板、传感器和第一控制板的结构示意图。

图8图1所示心室辅助装置去除泵头和转子组件后的结构示意图

图9为图1所示心室辅助装置去除泵头、转子组件和机壳后的结构示意图。

图10为图1所示心室辅助装置的控制组件的结构示意图。

图11为图1所示心室辅助装置的电路板固定件的结构示意图。

图12为图11所示电路板固定件在另一视角下的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的发明人发现，传统心室辅助装置的驱动电机包括传感电路板、传感器、磁芯和极靴，传感器与极靴设在传感电路板的同侧，鉴于传感器的干涉作用，为了保证极靴与心室辅助装置的泵壳接触，必须增大磁芯的长度。另外为了保证传感器的检测精度，需要使得传感器与泵壳之间具有合理的间隙，需要进一步增大磁芯的长度以确保极靴接触泵壳，如此将使得驱动电机的厚度增大，导致心室辅助装置的厚度增大，提高心室辅助装置与胸腔内其他脏器接触的几率，降低了心室辅助装置的安全性能。

为了改善至少部分上述问题，本申请提出一种心室辅助装置的驱动电机，通过驱动电机的传感器与传感电路板背离极靴的一侧接触，即，传感器和极靴分别设置于传感电路板的相对两侧，避免了极靴在与泵壳接触时受到传感器的干涉，从而减小了所需磁芯的长度。通过极靴与传感电路板接触，可以避免极靴与传感电路板之间的间隙，进一步减小了所需磁芯的长度。另外，传感器设置于传感电路板背离极靴的一侧，还增加了传感器与泵壳的距离，提升了传感器的检测精度。本申请的驱动电机相较于传统的驱动电机，所需磁芯的长度大大减小，使得驱动电机的厚度也减少，从而减薄了心室辅助装置的厚度，进而降低了心室辅助装置与胸腔内其他脏器接触的几率，提高了心室辅助装置的安全性能。以下结合具体实施方式和说明书附图对本申请提出的驱动电机和心室辅助装置进行详细说明。

参阅图1、图2和图3，本申请一实施例提供的一种心室辅助装置10包括驱动电机11和泵头12，泵头12连接于驱动电机11。驱动电机11包括机壳200、传感电路板310、传感器320、定子组件400、控制组件500和转子组件600，传感电路板310和定子组件400位于机壳200内。泵头12包括泵壳120和叶轮(图未示)。

参阅图1、图2和图4，机壳200与泵壳120可以通过可拆卸连接的方式连接，机壳200围成敞口状的容置腔210，泵壳120能够封盖容置腔210的敞口，泵壳120围成收容腔121，传感电路板310、传感器320、定子组件400和控制组件500均位于容置腔210中，转子组件600和叶轮位于收容腔121中，转子组件600可以固定设置在叶轮上。泵壳120开设有进液口122和出液口123，进液口122和出液口123均连通收容腔121。当对定子组件400通电时，定子组件400将产生磁场并驱动转子组件600以悬浮状态在收容腔121内转动，进而使得叶轮跟随转子组件600在收容腔121内以悬浮状态产生转动。转动的叶轮将形成泵吸力，使得液体从进液口122进入至收容腔121，并经收容腔121从出液口123排出至心室辅助装置10之外，从而实心室辅助装置10对液体的泵送功能。

参阅图2、图4和图5，在一些实施例中，机壳200具有界定容置腔210部分边界的底壁面211，机壳200的底壁面211可以理解为容置腔210的底壁面211，泵壳120具有顶壁面124，顶壁面124能够封盖容置腔210的敞口。为便于描述，将垂直于心室辅助装置10轴向的方向记为心室辅助装置10的径向，顶壁面124和底壁面211两者均大致沿心室辅助装置10的径向延伸而水平设置，使得两者沿心室辅助装置10的轴向间隔设置。

参阅图2、图4和图5，定子组件400沿传感电路板310的轴向设置，定子组件400包括背板401、绕组单元402和绝缘膜403，绕组单元402的数量为多个。背板401可以固定在容置腔210的底壁面211上，绕组单元402设置在背板401上。多个绕组单元402可以沿背板401上的同一圆周均匀间隔排列。每个绕组单元402均包括磁芯410、极靴420和线圈430。磁芯410可以沿心室辅助装置10的轴向延伸，极靴420连接于磁芯410的一端，极靴420与泵壳120的顶壁面124沿轴向相互抵接，可以理解为极靴420与泵壳120的顶壁面124接触。背板401连接于磁芯410远离极靴420的另一端。线圈430绕设于磁芯410背离极靴420的一侧。当对线圈430通电时，线圈430将产生交变磁场。

绝缘膜403设置在线圈430远离背板401的一端，具体地，绝缘膜403位于线圈430和传感器320之间。绝缘膜403具有良好的绝缘性能，通过绝缘膜403的隔离和绝缘作用，防止传感器320接触线圈430而形成电性导通关系。绝缘膜403和传感器320之间还可以具有间隙，进一步防止传感器320接触线圈430而电性导通。

传感电路板310的厚度方向与机壳200的厚度方向一致，即，传感电路板310在机壳200内大致沿径向延伸而水平设置，传感电路板310相对背板401更靠近泵壳120的顶壁面124，也即传感电路板310位于背板401的上方。传感电路板310具有位于厚度方向上且朝向相反的上表面311和下表面312，上表面311朝向顶壁面124，使得上表面311相对下表面312靠近顶壁面124设置；下表面312朝向底壁面211，使得下表面312相对上表面311靠近底壁面211设置。磁芯410穿设于传感电路板310，鉴于极靴420与泵壳120的顶壁面124抵接，使得极靴420位于顶壁面124和传感电路板310之间。磁芯410的上端可以与传感电路板310的上表面311的平齐，使得固定在磁芯410上端的极靴420与传感电路板310的上表面311抵接，即极靴420贴合在传感电路板310的上表面311，极靴420与传感电路板310接触。显然，极靴420将夹置在传感电路板310的上表面311和泵壳120的顶壁面124之间。

传感器320设置在传感电路板310的下表面312，也即传感器320与传感电路板310背离极靴420的一侧接触。传感器320能够感应并检测到转子组件600和叶轮的转速以及悬浮高度，传感器320将检测信息通过传感电路板310传递至控制组件500，控制组件500将根据检测信息调节线圈430的电流，从而对转子组件600和叶轮的转速以及悬浮高度进行调节和控制。极靴420的厚度为0.3mm至0.5mm，例如极靴420的厚度可以为0.3mm、0.4mm或0.5mm等，传感器320的厚度大于极靴420的厚度，例如传感器320的厚度可以为0.75mm左右。

心室辅助装置10的工作需要满足两个条件，第一个条件是极靴420需要与泵壳120的顶壁面124抵接。第二个条件是为了保证传感器320的检测精度，传感器320与顶壁面124需要保持一定的轴向间距。

若将传感器320设置在传感电路板310的上表面311，且磁芯410的上端与传感电路板310的上表面311的平齐，使得固定在磁芯410上端的极靴420与传感电路板310的上表面311抵接。由于传感器320的厚度大于极靴420的厚度，且在满足传感器320与顶壁面124保持一定轴向间距的条件下，传感器320将产生干涉作用，极靴420将无法与顶壁面124抵接，此时，将必然延长磁芯410的长度，使得磁芯410的上端位于上表面311的上方，从而使得固定在磁芯410上端的极靴420满足与顶壁面124抵接的条件，如此将使得磁芯410的长度增大，当将传感器320、传感电路板310和定子组件400看成为一个整体组件时，整体组件的轴向长度增大，使得顶壁面124和底壁面211之间的轴向间距增大，也即容置腔210的轴向长度增大，导致驱动电机11和心室辅助装置10的轴向长度也即厚度增大，进而提高了心室辅助装置10与胸腔内其他脏器接触的几率，降低了心室辅助装置10的安全性能。

而对于上述实施例的心室辅助装置10，鉴于传感器320和极靴420分别设置于传感电路板310的相对两侧，如此可以避免极靴420在与泵壳120接触时受到传感器320的干涉，从而减小了所需磁芯410的长度。通过极靴420与传感电路板310的上表面311接触，可以避免极靴420与传感电路板310之间的间隙，进一步减小了所需磁芯410的长度。另外，传感器320设置于传感电路板310背离极靴420的一侧，还增加了传感器320与泵壳120的距离，提升了传感器320的检测精度。当将传感器320、传感电路板310和定子组件400看成为一个整体组件时，整体组件的轴向长度减少，使得顶壁面124和底壁面211之间的轴向间距减少，从而减少驱动电机11和心室辅助装置10的厚度，进而降低了心室辅助装置10与胸腔内其他脏器接触的几率，提高了心室辅助装置10的安全性能。

事实上，当传感器320贴附在传感电路板310的下表面312时，如此一方面可以使得传感器320更远离顶壁面124，从而使得传感器320与顶壁面124的间距足够大以满足检测精度的要求，另一方面可以消除传感器320因设置在传感电路板310的上表面311所产生的干涉，从而为极靴420同时贴合在顶壁面124和传感电路板310的上表面311之间创造了条件，最终为少减少磁芯410的长度创造条件。

参阅图5、图6和图7，由于传感器320贴附在传感电路板310的下表面312，使得传感器320位于传感电路板310和线圈430之间，为了防止线圈430接触传感器320，需要降低线圈430的轴向长度，但为了保证线圈430通电后的磁场强度，需要保证线圈430的匝数不变，故需要合理减少单根线圈430的直径。

参阅图5、图6和图7，在一些实施例中，传感器320的数量和磁芯410的数量均为多个，每个传感器320位于相邻两个磁芯410之间，多个传感器320绕感应电路板310的中轴线呈圆形阵列设置，传感器320具有宽度方向，每个传感器320的宽度方向与感应电路板310的径向一致，能够增加传感器320在转子组件600上的正投影与转子组件600的重合部分的面积，提高传感器320的检测精度。

在本实施例中，多个磁芯410的中轴线形成圆柱面404，传感器320的中轴线位于圆柱面404上；鉴于磁芯410的中轴线穿过转子组件600，如此使得传感器320在轴向上正对转子组件600内的磁铁，进一步提高传感器320的检测精度。

参阅图5、图6和图7，在一些实施例中，沿径向从传感电路板310的中心指向传感电路板310的边缘，极靴420的宽度逐渐增大，使得极靴420大致呈梯形。如此可以使得定子组件400的磁场具有较好的线性分布规律。极靴420具有沿径向排列的第一端421和第二端422，第一端421相对第二端422更靠近传感电路板310的中轴线，显然，第一端421的宽度小于第二端422的宽度。第一端421和第二端422位于圆柱面404径向方向上的两侧，第一端421到圆柱面404的距离大于第二端422到圆柱面404的距离，进一步使得定子组件400的磁场具有较好的线性分布规律。

参阅图8、图9和图10，在一些实施例中，控制组件500包括控制电路板520，控制电路板520用于接收传感器320的反馈信息，并根据反馈信息控制线圈430的电流以调节叶轮的转速和悬浮高度。控制电路板520包括电性连接的第一控制板521和第二控制板522，第一控制板521与传感电路板310电性连接，并与传感电路板310一体设置，多个磁芯410呈圆形阵列穿设于传感电路板310，第二控制板522设置于多个磁芯410的周侧，且不超出传感电路板310。相较于传统技术将控制电路板520和传感电路板310沿心室辅助装置10的轴向间隔设置，本申请通过将控制电路板520拆分为电性连接的第一控制板521和第二控制板522，且第一控制板521与传感电路板310一体设置，第二控制板522设置于多个磁芯410的周侧，且不超出传感电路板310，使得第二控制板522不会占据心室辅助装置10在轴向上的空间，从而进一步减薄了心室辅助装置10的厚度。

在一个实施例中，控制电路板520与传感电路板310垂直，便于控制电路板520的安装，尽可能减少控制电路板520在容置腔210内的占用空间。

第二控制板522的数量可以为多个，第一控制板521与其中一个第二控制板522电性连接，相邻两个第二控制板522电性连接。

参阅图10、图11和图12，驱动电机11还包括电路板固定件510，电路板固定件510与机壳200连接，多个第二控制板522设置于电路板固定件510。电路板固定件510作为第二控制板522的承载载体。电路板固定件510上可以开设容置槽512和安装槽511，安装槽511和容置槽512可以相互连通，容置槽512用于容置线缆513。各个第二控制板522安装在不同的安装槽511中，使得每个第二控制板522适配收容于一个安装槽511中，安装槽511可以对第二控制板522起到很好的限位作用。位于容置槽512的线缆513将连接在两个第二控制板522之间，从而实现两个第二控制板522之间的电性连接。电路板固定件510可以为金属材质，且电路板固定件510与机壳200触，如此使得电路板固定件510具有良好的导热效果，使得控制电路板520工作中产生的热量通过电路板固定件510快速传导至机壳200以排放至外界，从而提高驱动电机11和心室辅助装置10的散热效果。

综上，通过驱动电机11的传感器320与传感电路板310背离极靴420的一侧接触，即，传感器320和极靴420分别设置于传感电路板310的相对两侧，避免了极靴420在与泵壳120接触时受到传感器320的干涉，从而减小了所需磁芯410的长度。通过极靴420与传感电路板310接触，可以避免极靴420与传感电路板310之间的间隙，进一步减小了所需磁芯410的长度。另外，传感器320设置于传感电路板310背离极靴420的一侧，还增加了传感器320与泵壳120的距离，提升了传感器320的检测精度。本申请的驱动电机11相较于传统的驱动电机，所需磁芯410的长度大大减小，并且传感电路板310的厚度方向与机壳200的厚度方向一致，使得驱动电机11的厚度也减少，从而减薄了心室辅助装置10的厚度，进而降低了心室辅助装置10与胸腔内其他脏器接触的几率，提高了心室辅助装置10的安全性能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种驱动电机，其特征在于，包括：

机壳；

传感电路板，所述传感电路板设置于所述机壳内；

磁芯，所述磁芯穿设于所述传感电路板；

极靴，所述极靴连接于所述磁芯的一端，并与所述传感电路板接触，所述极靴能够与泵壳接触，及

传感器，所述传感器与所述传感电路板背离所述极靴的一侧接触。

2.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述磁芯的数量为多个，多个所述磁芯的中轴线形成圆柱面，所述传感器的中轴线位于所述圆柱面上。

3.根据权利要求2所述的驱动电机，其特征在于，所述极靴具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端和所述第二端位于所述圆柱面的径向方向上的两侧，所述第一端相对所述第二端更靠近所述传感电路板的中轴线，所述第一端到所述圆柱面的距离大于所述第二端到所述圆柱面的距离。

4.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述传感器和所述磁芯的数量均为多个，每个所述传感器位于相邻两个磁芯之间，多个所述传感器绕所述传感电路板的中轴线呈圆形阵列设置，所述传感器具有宽度方向，所述传感器的宽度方向与所述传感电路板径向一致。

5.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机还包括线圈和绝缘膜，所述线圈绕设于所述磁芯背离所述极靴的一侧，所述绝缘膜设置于所述线圈和所述传感器之间。

6.根据权利要求5所述的驱动电机，其特征在于，所述传感器和所述绝缘膜之间具有间隙。

7.根据权利要求1所述的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机还包括控制电路板，所述控制电路板包括电性连接的第一控制板和第二控制板，所述第一控制板与所述传感电路板电性连接，并与所述传感电路板一体设置，所述磁芯的数量为多个，多个所述磁芯呈圆形阵列穿设于所述传感电路板，所述第二控制板设置于多个所述磁芯的周侧，且不超出所述传感电路板。

8.根据权利要求7所述的驱动电机，其特征在于，所述驱动电机还包括电路板固定件，所述电路板固定件与所述机壳连接，所述电路板固定件为金属材质，所述第二控制板设置于所述电路板固定件。

9.根据权利要求7所述的驱动电机，其特征在于，所述控制电路板与所述传感电路板垂直。

10.一种心室辅助装置，其特征在于，包括泵头以及如权利要求1-9任一项所述的驱动电机，所述泵头连接于所述驱动电机，所述极靴与所述泵头的泵壳接触。