DE112006001464T5

DE112006001464T5 - Künstliche Herzpumpe

Info

Publication number: DE112006001464T5
Application number: DE112006001464T
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Takasago Hidaka; Yohei Takasago Kakiuchi; Takeshi Takasago Okubo; Toshiyuki Takasago Osada
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-08-17
Publication date: 2008-06-26
Also published as: US8167589B2; WO2007020972A1; US20090306771A1; JP2007075287A; JP4176753B2

Abstract

Künstliche Pumpe, umfassend:
ein Gehäuse;
eine fixierte Welle, die an einer zentralen Position innerhalb des Gehäuses fixiert ist;
zwei fixierte Körper, die mit dem Gehäuse verbunden sind und die mit jedem Ende der fixierten Welle verbunden sind;
eine sich drehende Welle, die in die fixierte Welle eingepasst ist;
eine Vielzahl von Schaufeln, die von einer Außenwandoberfläche der sich drehenden Welle hervorsteht;
Motor-Statoren, die an Positionen eingehaust sind, die die sich drehende Welle umgeben und welche sich drehende magnetische Felder innerhalb des Gehäuses erzeugen;
multipolig ausgerichtete anisotrope Permanentmagneten, die innerhalb der sich drehenden Welle eingehaust sind und ein magnetisches Feld erzeugen, das vertikal zu einer Außenwandoberfläche der sich drehenden Welle steht;
einen ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt, der innerhalb zumindest eines der fixierten Körper in einem Teil hiervon nahe dem Ort, wo der fixierte Körper mit der fixierten Welle verbunden ist, eingehaust...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine künstliche Herzpumpe und insbesondere eine künstliche Herzpumpe, die eine Turbopumpe mit axialem Strom, welche das Blut pumpt, verwendet.
Stand der Technik
In konventioneller Weise wird eine künstliche Herzpumpe, die das Blut durch Anwendung der Rotation von Propellern pumpt, als Alternative für medizinische Zwecke oder als Unterstützungspumpe verwendet. Eine künstliche Herzpumpe, die eine Rollen-Pumpe oder eine Zetrifugal-Pumpe verwendet, sowie eine künstliche Herzpumpe, die eine Turbopumpe mit axialem Strom verwendet, werden als oben bereits erwähnte künstliche Herzpumpe zur Verfügung gestellt. Unter diesen verschiedenen Arten künstlicher Herzpumpen kann die künstliche Herzpumpe, die eine Turbopumpe mit axialem Strom anwendet, verglichen mit einer künstliche Herzpumpe, die eine Rollen-Pumpe oder eine Zetrifugal-Pumpe verwendet, deren Größe reduzieren.
Die künstliche Herzpumpe, die eine Turbopumpe mit axialem Strom verwendet, weist ein Gehäuse auf, das deren Motor-Statoren einhaust und zur gleichen Zeit einen Rotor aufweist, der mit Propellern an dessen Umfang versehen ist, die Permanentmagneten einhausen, die magnetisch mit den Motor-Statoren reagieren. Als eine künstliche Herzpumpe, die oben bereits beschrieben wurde und wie sie in 14 gezeigt ist, ist eine künstliche Herzpumpe vorgesehen, bei der ein Rotor 104 mit Propellern 105 an dessen äußerer umfänglicher Oberfläche zwischen feststehenden Körpern 102 und 103, die an einem Gehäuse 101 fixiert sind, installiert sind; sowie Kolbenlager 106a und 106b, die an den Oberfläche dort installiert sind, wo die fixierten Körper 102 und 103 dem Rotor 104 gegenüberstehen. Dies bedeutet, dass durch hervorstehende Zentren der Oberfläche des Rotors 104, die den fixierten Körpern 102 und 103 gegenüberstehen, die Kolbenlager 106a und 106b ausgebildet sind.
Zusätzlich ist, wie dies in 15 gezeigt ist, durch Bereitstellung der Innenseiten der fixierten Körper 102 und 103 mit Magnetspulen 111 und 112, die eine magnetische Kraft erzeugen, und durch Bereitstellen der beiden Enden der Innenseite des Rotors 104 mit Permanentmagneten 113 und 114 auf eine solche Weise, dass sie den Magnetspulen 111 und 112 gegenüberstehen, eine derartige künstliche Herzpumpe mit Magnetlagern versehen, die den Rotor 104 durch Magnetkraft abstützen. In der künstlichen Herzpumpe, wie sie in 15 gezeigt ist, ist ein aktives magnetisches Lager auf eine solche Weise konstruiert, dass durch Installation eines Positionssensors 115 an dem fixierten Körper 102 die Position des Rotors 104 detektiert wird, um das Maß des Stroms der magnetischen Spulen 111 und 112 festzulegen, so dass der Rotor 104 an der optimalen Position platziert wird.
Darüber hinaus ist, wie dies in 16 gezeigt wird, eine derartige künstliche Herzpumpe so vorgesehen, dass die fixierten Körper 102 und 103 durch eine fixierte Welle 121 verbunden sind; und ein Rotor 122 ist mit einer zylindrischen Form und sich entlang des äußeren Umfangs der fixierten Welle 121 drehend installiert; zur gleichen Zeit sind hydrodynamische Lager durch Bereitstellung einer Nut an jeder der Oberflächen dort vorgesehen, wo der Rotor 122 dem fixierten Körper 102 bzw. 103 gegenübersteht. Das bedeutet, dass durch Rotation des Rotors 122 das Blut in kleinste Spalten hineinströmt, welche durch die Nuten ausgebildet sind, die an jeder der Oberflächen dort vorgesehen sind, wo der Rotor 122 und die fixierten Körper 102 bzw. 103 einander gegenüberstehen, was infolgedessen einen hydrodynamischen Druck erzeugt und somit verhindert, dass der Rotor 122 die fixierten Körper 102 und 103 berührt und als Presslager agiert.
Wenn jedoch der Rotor durch die Kolbenlager 106a und 106b gestützt wird, wie dies in 14 gezeigt wird, werden manchmal Abrasionspulver in den Kolben-Lagern 106a und 106b erzeugt. Zusätzlich besteht, da die Spalten zwischen den fixierten Körpern 102 und 103 und dem Rotor 104 schmal werden, eine Möglichkeit, dass ein Blutklumpen sich leicht ausbilden kann oder dass rote Blutkörper zerstört werden können. Darüber hinaus wird dann, wenn aktive Magnetlager verwendet werden, wie dies in 15 gezeigt wird, eine Nichtkontakt-Stützung möglich, eine elektrische Energie wird jedoch für die aktive Steuerung notwendig sein und zusätzlich wird deren Konstruktion komplex und die Vorrichtung wird größer werden. Darüber hinaus werden dann, wenn die hydrodynamischen Lager, wie in 16 gezeigt konstruiert sind, schmale Spalten zur Erzeugung der hydrodynamischen Düse notwendig sein und aufgrund der relevanten Spalten besteht eine Möglichkeit, dass ein Blutklumpen sich leicht ausbilden kann oder dass rote Blutkörperchen möglicherweise zerstört werden.
Um die oben erwähnten Probleme zu verhindern, schlagen die Anmelder der vorliegenden Anmeldung eine künstliche Herzpumpe vor, die Berührung des Rotors mit den fixierten Körpern durch passive, abstoßende magnetische Lager verhindern, welche nicht nur die hydrodynamischen Lager ausbilden, sondern ebenso die magnetische Kraft der Abstoßung dazu verwenden, die Hydro-Druckbelastung auf die Propeller auszugleichen (siehe Patentliteratur Nr. 1). Die künstliche Herzpumpe ist mit repulsiven passiven magnetischen Lagern ausgestattet, die Permanentmagneten 131 und 132 aufweisen, die an dem Rotor 122 und dem fixierten Körper 103, der die in 16 gezeigten Konstruktion aufweist, installiert ist, wie dies in 17 gezeigt ist, wodurch die magnetische Kraft der Abstoßung die Hydrodruckbelastung ausgleicht, und passive, abstoßende Magnetlager ausgebildet werden.
Darüber hinaus ist eine derartige künstliche Herzpumpe so vorgesehen, dass die künstliche Herzpumpe nicht nur durch die Kolbenlager abgestützt wird, wie dies in 14 gezeigt ist, sondern ebenso axial durch Bereitstellung eines Permanentmagneten an jedem der fixierten Körper an dem vorderen Ende und der Rückseite des Rotors bzw. des Rotors aufgehängt (siehe Patentliteratur Nr. 2). Die künstliche Herzpumpe, die oben beschrieben wurde, weist Permanentmagneten auf, die an Orten des Rotors installiert sind, welche den zwei fixierten Körpern gegenüberstehen, sowie an Orten der zwei fixierten Körper, die dem Rotor gegenüberstehen, wodurch zwei Sets von magnetischen Kräften der Abstoßung zu dem vorderen und hinteren Ort des Rotors bereitgestellt werden, was infolgedessen der Rotor auffängt und abstützt.

Patentliteratur Nr. 1: offengelegte Patentanmeldung 2004-346930
Patentliteratur Nr. 2: offengelegte Patentanmeldung 2004-351213

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Von der vorliegenden Erfindung gelöste Aufgaben
Im Falle einer künstlichen Herzpumpe, die mit passiven, abstoßenden Magnetlagern ausgestattet ist, wie dies in der Patentliteratur Nr. 1 beschrieben ist, können die Spalten breiter als bei einer künstlichen Herzpumpe gestaltet werden, die nur mit hydrodynamischen Lagern versehen ist, wie dies in 16 gezeigt ist. Als Ergebnis hiervon kann das Auftreten von Blutklumpen oder die Zerstörung roter Blutkörper reduziert werden, der Rotorabschnitt wird jedoch dazu gebracht, die fixierten Körper an dem vorderen Ende und der Rückseite des Rotors aufgrund der magnetischen Kraft der Abstoßung unter Betriebsbedingungen zu berühren, die die Hydrodruckbelastung klein macht und zum Zeitpunkt des Anfahrens oder Abschaltens. Daher besteht die Möglichkeit der Erzeugung von Abrasionspulvern aufgrund des Kontakts des Rotors mit den fixierten Körpern und der Bewirkung von Blutklumpen und der Zerstörung roter Blutkörperchen.
Zusätzlich sind in den künstlichen Herzpumpen, die wie in der Patentliteratur Nr. 1 und in der Patentliteratur Nr. 2 beschrieben aufgebaut sind, die Positionen zur Installation der Permanentmagneten festgelegt. Infolgedessen ist es zur Optimierung der Dimension der Abstände zwischen dem Rotor und der fixierten Körper notwendig, eine Bearbeitung des Rotors bzw. der fixierten Körper zum Zwecke der Installation der Permanentmagneten vorzusehen und es ist schwierig, die Dimensionen durch die oben erwähnte Bearbeitung zu steuern.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine künstliche Herzpumpe zur Verfügung zu stellen, die die Positionen zur Installation der Permanentmagneten leicht bestimmen kann, um die optimalen Dimensionen der Abstände zwischen dem Rotor und den fixierten Körpern zu erhalten.
Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, umfasst eine künstliche Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung: ein Gehäuse; eine an einer zentralen Position innerhalb des Gehäuses fixierte Welle; zwei fixierte Körper, die mit dem Gehäuse verbunden sind und mit jedem Ende der fixierten Welle verbunden sind; eine sich drehende Welle, die in die fixierte Welle eingesetzt ist; eine Vielzahl von Schaufeln, die von einer Außenwandoberfläche der sich drehenden Welle hervorstehen; Motor-Statoren, an Positionen, die die sich drehende Welle umgeben, eingehaust sind und rotierende magnetische Felder innerhalb des Gehäuses erzeugen; Multipol-ausgerichtete anisotrope Permanentmagneten, die innerhalb der sich drehenden Welle eingehaust und ein magnetisches Feld erzeugen, das vertikal gegenüber einer Außenwandoberfläche der sich drehenden Welle steht; einen ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt, der in einer Nähe eines Verbindungsabschnitts zumindest eines der fixierten Körper eingehaust ist, welcher mit der fixierten Welle verbunden ist und ein Magnetfeld erzeugt, das einen Kontakt mit der sich drehenden Welle verhindert; einen zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt, der in der sich drehenden Welle eingehaust ist und ein magnetisches Feld erzeugt, das zusammen mit dem ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt reagiert, wodurch ein Kontakt mit den fixierten Körpern verhindert wird; sowie einen Einstellungsabschnitt, der die magnetischen Kräfte einstellt, die durch die ersten und zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitte erzeugt werden, durch Einstellen einer Distanz zwischen den ersten und zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitten.
Effekte der Erfindung
in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist es dadurch, dass ein Einstellungsabschnitt vorgesehen ist, der eine Distanz zwischen den Magneten für die ersten und zweiten repulsiven Magnetlager einstellt, möglich, die magnetischen Kräfte der Abstoßung, die an beiden Enden der sich drehenden Welle durch die Magneten für die ersten und zweiten repulsiven Magnetlager erzeugt werden, leicht einzustellen, um zu bewirken, dass sich die rotierende Welle und die fixierten Körper nicht rühren. Zusätzlich ist es dadurch, dass der Einstellungsabschnitt aus einer Komponente besteht, die die Position zur Installation des Magneten für das erste repulsive Magnetlager innerhalb der fixierten Körper verschieben kann, leicht möglich, die magnetischen Kräfte der Abstoßung, die durch Magneten für die ersten und zweiten repulsiven Magnetlager erzeugt werden, ohne Veränderung der Distanz zwischen den fixierten Körpern einzustellen. Darüber hinaus ist es dadurch, dass der Einstellungsabschnitt aus Komponenten besteht, die zwischen der fixierten Welle und den fixierten Körpern installiert sind, leicht möglich, die magnetische Kraft der Abstoßung, die an beiden Enden der sich drehenden Welle erzeugt wird, einzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
4A ist eine Ansicht, die einen anderen Aufbau einer Stromplatte und eines Diffusors einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
4B ist eine Ansicht, die einen anderen Aufbau einer Stromplatte und eines Diffusors einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
4C ist eine Ansicht, die einen anderen Aufbau einer Stromplatte und eines Diffusors einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
4D ist eine Ansicht, die einen anderen Aufbau einer Stromplatte und eines Diffusors einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
5A ist eine Ansicht, die einen anderen Aufbau eines fixierten Körpers sowie einer fixierten Welle einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
5B ist eine Ansicht, die einen anderen Aufbau eines fixierten Körpers und einer fixierten Welle einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht, die einen anderen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer einen hydrodynamischen Druck erzeugenden Drucknut zeigt.
13 ist eine Ansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe zeigt, wobei eine einen hydrodynamischen Druck erzeugende Drucknut an dem fixierten Körper an der vorderen Seite installiert ist.
14 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer konventionellen künstlichen Herzpumpe zeigt, die Kolbenlager verwendet.
15 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer konventionellen künstlichen Herzpumpe zeigt, die aktive Magnetlager verwendet.
16 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer konventionellen künstlichen Herzpumpe zeigt, die hydrodynamische Lager verwendet.
17 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer konventionellen künstlichen Herzpumpe zeigt, die passive repulsive Magnetlager verwendet.
Wege zur Ausführungsform der Erfindung
[Erste Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Anschluss eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Im Anschluss werden die Begriffe "vor/davor" und "nach/danach" jeweils als vorhergehende Seite (stromaufwärtige Seite) und dahinter liegende Seite (stromabwärtige Seite) in Übereinstimmung mit dem Strom des Bluts bezeichnet.
Eine künstliche Herzpumpe wie in 1 gezeigt umfasst ein zylindrisches Gehäuse 1; eine Vielzahl von Diffusoren 2, die mit der Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 verbunden sind; einen fixierten Körper 3, der durch das Gehäuse 1 dadurch abgestützt wird, dass er eine Vielzahl von Diffusoren 2 aufweist, die von der Außenwandoberfläche hervorstehen; eine fixierte Welle, die vor dem fixierten Körper 3 installiert ist; eine Hülse 5, die kreisförmig um die fixierte Welle 4 installiert ist und sich um den äußeren Umfang der fixierten Welle 4 dreht; eine Vielzahl von Schaufeln 6, die von der Außenwandoberfläche der Hülse 5 hervorstehen; eine Vielzahl von Stromplatten 7, die an der mehr vorne stehenden Seite in Bezug auf die Propeller 6 installiert sind und mit der Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 verbunden sind; sowie einen fixierten Körper 8, der mit der fixierten Welle 4 verbunden ist und durch das Gehäuse 1 dadurch abgestützt wird, dass er Stromplatten 7 aufweist, die von der Außenwandoberfläche hervorstehen.
Die künstliche Herzpumpe weist eine Innenseite der Hülse 5 auf, die mit den multipolig ausgerichteten, anisotropen Permanentmagneten 5a versehen ist und eine Innenseite des Gehäuses, die mit den Modusstatoren 1a versehen ist, die aus Magnetspulen bestehen, die Magnetpole aufweisen, die der Außenwandoberfläche der Hülse 5 gegenüberstehen. Zusätzlich ist eine Vielzahl von multipolig ausgerichteten anisotropen Permanentmagneten 5a in einem radialen Muster mit der zentralen Achse X der künstlichen Herzpumpe vorgesehen, welche als deren Zentrum dient; wobei die Richtung von deren magnetischen Fluss vertikal zur Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 steht. Darüber hinaus weisen die magnetischen Pole benachbarter multipolig ausgerichteter anisotroper Permanentmagneten 5a, die der Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberstehen, eine umgedrehte Polarität auf. Infolgedessen agiert dadurch, dass die elektrischen Ströme der unterschiedlichen Phasen wie etwa ein dreiphasiger elektrischer Strom und dergleichen durch die Magnetspulen strömt, die aus den Motorstatoren 1a bestehen, eine sich drehende Bewegungsenergie auf die multipolig ausgerichteten anisotropen Permanentmagneten 5a, wodurch bewirkt wird, dass die Hülse 5 und die Propeller 6 sich als Motor-Rotor drehen.
Anschließend haust der vorhergehende Spitzenabschnitt der Hülse 5 einen ringförmigen Permanentmagneten 5b ein und zur gleichen Zeit haust der fixierte Körper 8 einen Permanentmagneten 8 ein, dessen hintere Oberfläche der vorderen Oberfläche des Permanentmagneten 5b gegenübersteht. Hierbei agieren die magnetischen Kräfte der Abstoßung der Permanentmagneten 5b und 8a, da der magnetische Pol der vorhergehenden Oberfläche des Permanentmagneten 5b und der magnetische Pol der hinteren Oberfläche des Permanentmagneten 8a die gleiche Polarität aufweisen. Zusätzlich haust der hintere Spitzenabschnitt der Hülse 5 einen ringförmigen Permanentmagneten 5c ein und zur gleichen Zeit haust der fixierte Körper 3 einen Permanentmagneten 3a ein, dessen vordere Oberfläche der hinteren Oberfläche des Permanentmagneten 5c gegenübersteht. Hierbei agieren die magnetischen Kräfte der Abstoßung durch die Permanentmagneten 5c und 3a, da der magnetische Pol der hinteren Oberfläche des Permanentmagneten 5c und der magnetische Pol der vorderen Oberfläche des Permanentmagneten 3a die gleiche Polarität aufweisen.
Die Permanentmagneten 5b und 8a sowie die Permanentmagneten 5c und 3a agieren als Presslager gegen die axiale Richtung der zentralen Achse X; und die magnetischen Kräfte der Abstoßung durch die Permanentmagneten 5b und 8a sowie die Permanentmagneten 5c und 3a werden so eingestellt, dass sie die Hydrodruckbelastung, die als Kraft zur Bewegung der Hülse 5 nach vorne durch den hohen Druck der hinteren Seite der Propeller 6 während des Betriebs der künstlichen Herzpumpe ausgleichen. Infolgedessen ist es möglich, den Kontakt der hinteren Endoberfläche 5x der Hülse 5 mit der vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 sowie den Kontakt der vorderen Endoberfläche 5y der Hülse 5 mit der hinteren Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 während der Drehung der Hülse 5 zu verhindern. Zusätzlich ist es während des Anfahrens und des Abschaltens sowie unter Betriebsbedingungen, bei denen die Hydrodruckbelastung gering ist, durch die magnetischen Kräfte der Abstoßung der Permanentmagneten 5b und 8a sowie der Permanentmagneten 5c und 3a möglich, den Kontakt der hinteren Endoberfläche 5x der Hülse 5 mit der vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 sowie den Kontakt der vorderen Endoberfläche 5y der Hülse 5 mit der hinteren Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 zu verhindern.
Darüber hinaus sind die beiden Kanten der Stromplatten 7 mit der Außenwandoberfläche des fixierten Körpers 8 und der Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 verbunden und gleich beabstandet im Umfang platziert, wobei die zentrale Achse X als Zentrum dient, und zusätzlich sind die Diffusoren 2, deren beide Kanten mit der Außenwandoberfläche des fixierten Körpers 3 und der Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 verbunden sind, gleich beabstandet um den Umfang platziert, wobei die zentrale Achse X als Zentrum dient. Dann ist der zentrale Abschnitt sowohl der vorderen Kante des fixierten Körpers 8 als auch der hinteren Kante des fixierten Körpers 3 angehoben. Infolgedessen wird das Blut, das aufgenommen wurde, ohne jeden Widerstand ausgegeben und zu den Stromplatten 7 durch Anhebung der vorderen Kante des fixierten Körpers 8 geführt; und dann werden die Blutströme durch die Diffusoren 2 ausgerichtet und ohne jeden Widerstand durch die Anhebung der hinteren Kante des fixierten Körpers 3 miteinander verbunden.
Zusätzlich sind die fixierten Körper 3 und 8 sowie die fixierte Welle 4 dadurch miteinander verbunden, dass sie vorstehende Abschnitte 3b und 8b aufweisen, die an den zentralen Positionen der Endoberflächen 3x bzw. 8x der fixierten Körper 3 bzw. 8 vorgesehen sind und in die Löcher 4a und 4b eingesetzt sind, die an den zentralen Positionen bei den Endoberflächen 4x und 4y der fixierten Welle 4 vorgesehen sind. Jedes der Löcher 4a und 4b und jedes der vorstehenden Abschnitte 3b und 8b sind mit einem Gewinde versehen. Dadurch, dass die vorstehenden Abschnitte 3b und 8b gedreht werden und in die Löcher 4a und 4b eingesetzt werden, werden die fixierten Körper 3 und 8 an der fixierten Welle 4 fixiert, um die die Hülse 5 umfänglich installiert wurde.
Darüber hinaus ist zwischen der vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 und der hinteren Endoberfläche 4 der fixierten Welle 4 mehr als ein Stück des Einstellungsrings 9 installiert, um den Abstand zwischen der hinteren Endoberfläche 5x der Hülse 5 und der vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 einzustellen; und zudem ist mehr als ein Stück des Einstellungsrings 9 zwischen der hinteren Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 und der vorderen Endoberfläche 4y der fixierten Welle 4 installiert, um den Abstand zwischen der vorderen Endoberfläche 5y der Hülse 5 und der vorderen Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 einzustellen. Hierzu sind die Einstellungsringe 9 im Umfang um die hervorstehenden Abschnitte 3b und 8b der fixierten Körper 3 bzw. 8 installiert; und die fixierten Körper 3 und 8, um die die Einstellungsringe 9 im Umfang installiert sind, werden in die fixierte Welle 4 eingesetzt, wodurch die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 eingestellt werden.
Wenn die künstliche Herzpumpe so konstruiert ist, wie dies oben beschrieben wurde, werden durch Ausführen von Versuchsbetrieben und der Messung der Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5, die mit den Einstellungsringen 9 während der Herstellung eingestellt wurden, die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 durch Verwendung der Einstellungsringe 9 eingestellt. Durch die Einstellung unter Verwendung der Einstellungsringe 9 werden die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 eingestellt, so dass kein Kontakt zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 unter Betriebsbedingungen besteht. Hierzu werden dadurch, dass die Spaltsensoren 10 innerhalb des fixierten Körpers 3 oder des fixierten Körpers 8 in den Endoberflächen 3x oder 8x von deren Seitenteil installiert sind, wie dies in 1 gezeigt ist, die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 während des Anfahrens und des Abschaltens sowie unter Betriebsbedingungen, bei denen die Hydrobelastung gering ist, gemessen. Infolgedessen wird der Abstand zwischen dem fixierten Körper 3 und der Hülse 5 durch den Spaltsensor 10 innerhalb des fixierten Körpers 3 gemessen, während der Abstand zwischen dem fixierten Körper 8 und der Hülse 5 durch den Spaltsensor 10 innerhalb des fixierten Körpers 8 gemessen wird.
Zusätzlich kann der Spaltsensor 10 nur an einem der fixierten Körper 3 und 8 installiert sein. Insbesondere dann, wenn der Spaltsensor 10 innerhalb des fixierten Körpers 3 installiert ist, wird der Abstand zwischen dem fixierten Körper 3 und der Hülse 5 durch den Spaltsensor 10 gemessen. Dann wird der Abstand zwischen dem fixierten Körper 8 und der Hülse 5 durch den Abstand zwischen dem fixierten Körper 3 und der Hülse 5, der gemessen wird, durch die Menge der installierten Einstellungsringe 9 und die axialen Längen der fixierten Welle 4 und der Hülse 5 erhalten.
Wenn die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 so eingestellt werden, dass sie die geeignete Dimension erhalten, unter Verwendung der Einstellungsringe 9, kann der Spaltsensor 10, der entweder vom fixierten Körper 3 oder dem fixierten Körper 8 eingehaust wird, nach der Entfernung des fixierten Körpers 3 oder des fixierten Körpers 8 von der fixierten Welle 4 entnommen werden. Dann weisen die fixierten Körper 3 und 8 die bestätigte Menge an Einstellungsringen 9 auf, die in Umfang um die hervorstehenden Abschnitte 3b und 8b installiert sind, und werden wieder mit der fixierten Welle 4, um die die Hülse 5 umfänglich installiert ist, verbunden. Zusätzlich können die geeigneten Dimensionen der Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 nicht vom Spaltsensor 10 gemessen werden, sondern durch eine externe Messung des Kontakts der fixierten Körper 3 und 8 mit der Hülse 5.
Darüber hinaus sind in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform sowohl der fixierte Körper 3 als auch der fixierte Körper 8 mit den hervorstehenden Abschnitten 3b und 8b versehen, und zur gleichen Zeit weisen diese Löcher 4a und 4b auf, die an beiden Endoberflächen 4x und 4y der fixierten Welle 4 vorgesehen sind. Jedoch kann einer der fixierten Körper 3 und 8 mit dem hervorstehenden Abschnitt versehen sein und zur gleichen Zeit kann diejenige Endoberfläche der fixierten Welle 4, bei der der fixierte Körper mit einem hervorstehenden Abschnitt versehen ist, ein darin vorgesehenes Loch aufweisen. Insbesondere dann, wenn der fixierte Körper 3 mit dem vorstehenden Abschnitt 3b versehen ist und der fixierte Körper 8 nicht mit dem hervorstehenden Abschnitt 8b versehen ist, ist das Loch 4a nur an der Endoberfläche 4x der fixierten Welle 4 vorgesehen und dann ist die Endoberfläche 4y direkt mit der Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 verbunden. Zusätzlich ist dann, wenn der fixierte Körper 8 mit dem hervorstehenden Abschnitt 8b versehen ist und der fixierte Körper 3 nicht mit dem hervorstehenden Abschnitt 3b versehen ist, das Loch 4b an der Endoberfläche 4y der fixierten Welle 4 vorgesehen und dann ist die Endoberfläche 4x direkt mit der Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 verbunden.
[Zweite Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Anschluss beschrieben werden. 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In 2 werden die gleichen Abschnitte wie in 1 mit den gleichen Symbolen versehen und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird unterlassen.
Eine künstliche Herzpumpe gemäß 2 weist den gleichen Aufbau wie die künstliche Herzpumpe aus 1 auf, wobei Permanentmagneten 5c und 3a ausgeschlossen sind; und einen Aufbau, der durch die Einstellungsringe 9 eingestellt werden kann, nur im Teil des fixierten Körpers 8 vorgesehen. Insbesondere werden dadurch, dass die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 durch die Menge und die Dicke der Einstellungsringe 9 eingestellt wird, die umfänglich um den hervorstehenden Abschnitt 8b installiert sind, der an dem fixierten Körper 8 vorgesehen ist, die magnetischen Kräfte der Abstoßung der Permanentmagneten 5b und 8a so eingestellt, dass sie die Hydrodruckbelastung ausgleichen, so dass die Permanentmagneten 5b und 8a als Drucklager unter aufgebrachten Betriebsbedingungen agieren.
In der künstlichen Herzpumpe, wie sie oben beschrieben wurde, ist das Gehäuse 1 mit der Außenseite des Diffusors 2 verbunden und der fixierte Körper 2 ist mit dem Innenumfang des Diffusors 2 verbunden, so dass der fixierte Körper 2 am Gehäuse 1 abgesichert ist; die fixierte Welle 4 ist mit dem fixierten Körper 2 verbunden, so dass die fixierte Welle 4 am Gehäuse 1 durch den fixierten Körper 2 abgesichert ist. Dann ist der fixierte Körper 8, der die umfänglich um den vorstehenden Abschnitt 8b installierten Einstellungsringe 9 aufweist, mit der fixierten Welle 4 auf eine solche Weise verbunden, dass der hervorstehende Abschnitt 8b in das Loch 4b der fixierten Welle 4 eingesetzt ist. Dadurch, dass die Einstellungsringe 9 zwischen der fixierten Welle 4 und dem fixierten Körper 8 installiert sind, wie dies oben beschrieben wurde, wird die Distanz zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 eingestellt, wodurch die Einstellung der Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 eingestellt wird, so dass die fixierten Körper 3 und 8 während den aufgebrachten Betriebsbedingungen nicht in Kontakt mit der Hülse 5 treten.
Die vorliegende Ausführungsform ist auf eine solche Weise aufgebaut, dass der fixierte Körper 8, der mit einem Permanentmagneten 8a versehen ist und als Drucklager agiert, einstellbar gefertigt ist, jedoch kann er so konstruiert sein, dass er ohne Permanentmagneten einstellbar ist. Dies bedeutet, dass durch die Installation des hervorstehenden Abschnitts 3b am fixierten Körper 3 und die Bereitstellung eines Lochs 4a an der Endoberfläche 4x der fixierten Welle 4 die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 4 durch die Einstellungsringe 9 eingestellt werden kann, welche im Umfang um den hervorstehenden Abschnitt 3b installiert sind.
[Dritte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Anschluss eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In 3 sind die gleichen Abschnitte wie in 1 mit den gleichen Symbolen versehen und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird unterlassen.
Die künstliche Herzpumpe aus 3 weist einen magnetischen Körper 3c auf, der an der Position installiert ist, bei der der Permanentmagnet 3a installiert ist, anstelle von Permanentmagneten 3a, 5b, 5c sowie 8a, die in der künstlichen Herzpumpe installiert sind, die wie in 1 gezeigt aufgebaut ist; sie verwendet die Saugleistungen des magnetischen Körpers 3c sowie den multipolig ausgerichteten anisotropen Permanentmagneten 5a als Drucklager; und sie weist nur den fixierten Körper 3 auf, der auf eine solche Weise aufgebaut ist, dass die Einstellung unter Verwendung der Einstellungsringe 9 möglich ist. Dies bedeutet, das die Einstellung der Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 durch die Menge und Dicke der Einstellungsringe 9, die im Umfang um den hervorstehenden Abschnitt 3b installiert sind, welcher am fixierten Körper 3 vorgesehen ist, die Saugkräfte des magnetischen Körpers 3c sowie der multipolig ausgerichteten anisotropen Permanentmagneten 5a so eingestellt werden, dass sie die Hydrodruckbelastungen ausgleichen, so dass der magnetische Körper 3c und der multipolig ausgerichtete anisotrope Permanentmagnet 5a als Drucklager agieren können.
In der wie oben beschrieben aufgebauten künstlichen Herzpumpe ist die fixierte Welle am Gehäuse 1 durch den fixierten Körper 8 dadurch verbunden, dass die fixierte Welle 4 mit dem fixierten Körper 8 verbunden ist, der am Gehäuse 1 dadurch verbunden ist, dass die äußeren Umfänge der Stromplatten 7 mit dem Gehäuse 1 verbunden sind. Zusätzlich ist der fixierte Körper 3, der die umfänglich um den hervorstehenden Abschnitt 3b installierten Einstellungsringe 9 aufweist, mit der fixierten Welle 4 auf eine solche Weise verbunden, dass der hervorstehende Abschnitt 3b in das Loch 4a der fixierten Welle 4 eingesetzt ist. Durch die Installation der Einstellungsringe 9 zwischen der fixierten Welle 4 und dem fixierten Körper 8, so dass die Distanz zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 eingestellt wird, werden die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 eingestellt, so dass die fixierten Körper 3 und 8 nicht unter aufgebrachten Betriebsbedingungen in Kontakt mit der Hülse 5 gelangen.
Zusätzlich ist in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform der fixierte Körper 3, der mit dem magnetischen Körper 3c versehen ist, der als Drucklager agiert, einstellbar, der fixierte Körper 8, der keine magnetischen Körper aufweist, kann jedoch ebenso einstellbar sein. Insbesondere bedeutet dies, dass durch Bereitstellung eines hervorstehenden Abschnitts 8b an dem fixierten Körper 8 und durch Bereitstellung eines Lochs 4b an der Endoberfläche 4y der fixierten Welle 4 die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 durch Verwendung der Einstellungsringe 9, die im Umfang um den hervorstehenden Abschnitt 8b installiert sind, einstellbar sein können.
Zusätzlich weisen in Übereinstimmung mit der ersten bis dritten Ausführungsform sowohl der Diffusor 2 als auch die Stromplatten 7 mit den Außenwandoberflächen der fixierten Körper 3 und 8 verbundene Innenumfänge und mit der Innenwandoberfläche des Gehäuses 1 verbundene Außenumfänge auf. Entweder der Diffusor 2 oder die Stromplatten 7 können jedoch dadurch fixiert werden, dass deren Innenumfänge oder deren Außenumfänge verbunden sind.
Dies bedeutet, dass in Übereinstimmung mit der ersten oder zweiten Ausführungsform, wie dies in 4A gezeigt ist, die Innenumfänge der Stromplatten 7 mit dem fixierten Körper 8 so verbunden werden können, dass sie fixiert werden, während die Außenumfänge der Stromplatten 7 getrennt sein können. Oder aber die Außenumfänge der Stromplatten 7 können, wie dies in 4b gezeigt ist, mit dem Gehäuse 1 so verbunden sein, dass sie fixiert sind, während die Innenumfänge der Stromplatten 7 getrennt sein können. Als Ergebnis hiervon kann verglichen mit einem Fall, in dem sowohl die Innenumfänge als auch die Außenumfänge der Stromplatten 7 verbunden sind, der fixierte Körper 8 leicht separiert werden, wodurch die Einstellung durch Verwendung der Einstellungsringe 9 leicht erfolgen kann.
Darüber hinaus kann in Übereinstimmung mit der ersten oder der dritten Ausführungsform, wie dies in 4c gezeigt ist, der Innenumfang des Diffusors 2 mit dem fixierten Körper 3 so verbunden sein, dass er fixiert ist, während der Außenumfang des Diffusors 2 getrennt sein kann; und, wie dies in 4d gezeigt ist, kann der Außenumfang des Diffusors 2 mit dem Gehäuse 1 so verbunden sein, dass er fixiert ist, während der Innenumfang des Diffusors 2 getrennt sein kann. Als Ergebnis hiervon kann verglichen mit einem Fall, in dem sowohl der Innenumfang als auch der Außenumfang des Diffusors 2 verbunden ist, der fixierte Körper 3 leicht getrennt werden, wodurch die Einstellung durch Verwendung der Einstellungsringe 9 leicht erfolgen kann.
Darüber hinaus wird in Übereinstimmung mit der ersten oder der zweiten Ausführungsform durch Bereitstellung des hervorstehenden Abschnitts 8b am fixierten Körper 8 unter Einsetzen des hervorstehenden Abschnitts 8b das Loch 4a der fixierten Welle 4 der fixierte Körper 8 fixiert. Der hervorstehende Abschnitt 4c kann jedoch, wie dies in 5A gezeigt ist, am Zentrum des fixierten Körpers 8 an der Seitenoberfläche 4y der fixierten Welle 4 vorgesehen sein, während das Loch 8c, in das der hervorstehende Abschnitt 4c eingesetzt ist, am Zentrum der hinteren Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 vorgesehen ist. Hierbei wird der hervorstehende Abschnitt 4c, um den die Einstellungsringe 9 im Umfang installiert sind, in das Loch 8c eingesetzt. Auf die gleiche Weise kann wie dies oben bereits beschrieben wurde, in Übereinstimmung mit der ersten oder der dritten Ausführungsform, wie dies in 5B gezeigt ist, der hervorstehende Abschnitt 4d am Zentrum des fixierten Körpers 3 an der Seite der Endoberfläche 4x der fixierten Welle 4 vorgesehen sein, während das Loch 3b, in das der hervorstehende Abschnitt 4c eingesetzt ist, am Zentrum der vorhergehenden Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 vorgesehen sein kann. Hierzu wird der hervorstehende Abschnitt 4d, um den die Einstellungsringe 9 umfänglich installiert sind, in das Loch 3d eingesetzt.
[Vierte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Anschluss eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In 6 werden die gleichen Abschnitte wie in 1 mit den gleichen Symbolen versehen und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird unterlassen.
Anders als bei der künstlichen Herzpumpe aus 1 weist die künstliche Herzpumpe aus 6 fixierte Körper 3 und 8 auf, die beide so konstruiert sind, dass sie in einer Vielzahl von Komponenten voneinander getrennt sind und zur gleichen Zeit werden Abstandsstücke 11 verwendet, die die Positionen bestimmen, an denen die Permanentmagneten 3a und 8a an den jeweiligen fixierten Körpern 3 und 8 installiert werden, anstelle von Einstellungsringen 9, die zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der fixierten Welle 4 installiert sind. In der oben beschriebenen künstlichen Herzpumpe umfasst der fixierte Körper 3 eine Komponente 31 des fixierten Körpers, die einen Diffusor aufweist, der an deren äußeren Umfangsoberfläche installiert ist; sowie einen Ausgabekonus 32, der in die Komponente 31 des fixierten Körpers eingesetzt ist und dessen hinterer Spitzenabschnitt erhöht ist; und zusätzlich umfass der fixierte Körper 8 eine Komponente 81 des fixierten Körpers, die an dessen äußere Umfangsoberfläche installierte Stromplatten 7 aufweist; und einen Ansaugkonus 82, der in die Komponente 81 des fixierten Körpers eingesetzt ist und dessen vorderer Spitzenabschnitt erhöht ist.
Zusätzlich ist die Komponente 31 des fixierten Körpers mit ihrem Inneren in einem Stufenmuster von der hinteren Endoberfläche Oberfläche auf die vordere Endoberfläche hin abgezogen. Dies bedeutet, dass das Loch 33 mit einem großen Innendurchmesser an der hinteren Endoberfläche ausgebildet ist und zur gleichen Zeit ein Loch 34 mit einem kleineren Innendurchmesser als das Loch 33 an der Bodenoberfläche des Lochs 33 ausgebildet ist. Zusätzlich weist die Bodenoberfläche des Lochs 33 einen ringförmigen Schlitz 35 auf, der um das Loch 34 ausgebildet ist, und ein Abstandsstück 11 und Permanentmagnete 3a sind in dem ringförmigen Schlitz 35 eingesetzt und installiert. Darüber hinaus ist ein Spaltsensor 10 an dem Abstand zwischen den Bodenoberfläche des Lochs 34 und der vorderen Endoberfläche 3x der Komponente 31 des fixierten Körpers installiert.
Darüber hinaus weist der Ausgabekonus 32 einen hervorstehenden Abschnitt 36 auf, der in das ausgebildete Loch 34 eingesetzt ist, und zur gleichen Zeit ist dessen hintere Seite von dem hervorstehenden Abschnitt 36 mit einem zylindrischen Abschnitt 37 versehen, der in das Loch 33 eingesetzt ist und dessen Außendurchmesser in etwa dem Innendurchmesser des Lochs 33 entspricht; ein ringförmiger Schlitz 38 ist an einem Teil der Außenwandoberfläche des zylindrischen Abschnitts 37 ausgebildet; und ein O-Ring 39, der aus einem elastischen Körper besteht und in den ringförmigen Schlitz 38 eingesetzt ist. Zusätzlich sind das Loch 34 und die Komponente 31 des fixierten Körpers sowie der hervorstehende Abschnitt 36 des Ausgabekonus 32 jeweils mit einem Gewinde versehen und zudem weist die Komponente 31 des fixierten Körpers den dadurch daran installierten Ausgabekonus 32 auf, dass der hervorstehende Abschnitt gedreht wird und in das Loch 34 hinein eingesetzt ist.
Auf die gleiche Weise wie oben beschrieben ist die Komponente 81 des fixierten Körpers in einem Stufenmuster von dessen voriger Endoberfläche auf dessen hintere Ionen hin aufgebaut und weist ein Loch 83 auf, das einen großen Innendurchmesser aufweist, sowie eine Loch 84, das einen kleinen Innendurchmesser aufweist, und zur gleichen Zeit ist ein ringförmiger Schlitz 85 um das Loch 84 an der Bodenoberfläche des Lochs 83 ausgebildet. Zudem sind ein Abstandsstück 11 und eine Permanentmagnet 8a in den Schlitz 85 eingesetzt und ein Spaltsensor 10 ist zwischen der Bodenoberfläche des Lochs 84 und der hinteren Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 81 installiert. Zusätzlich ist der Ansaugbonus 82 mit einem hervorstehenden Abschnitt 86 vorgesehen und ein zylindrischer Abschnitt 87, der in die Löcher 84 bzw. 83 eingesetzt ist; ein Schlitz 88 ist an einem Teil der Außenwandoberfläche des zylindrischen Abschnitts 87 ausgebildet; und ein O-Ring 89 ist in den Schlitz 88 eingesetzt. Zudem sind das Loch 84 der Komponente 8a des fixierten Körpers sowie der hervorstehende Abschnitt 86 des Ansaugkonus 82 jeweils mit einem Gewinde versehen und zudem weist die Komponente 81 des fixierten Körpers den Ansaugkonus 82 auf, der dadurch daran installiert ist, dass der hervorstehende Abschnitt 86 gedreht wird und in das Loch 84 eingesetzt wird.
Wenn die fixierten Körper 3 und 8 wie oben beschrieben ausgebildet sind, werden eine Vielzahl von Abstandsstücken 11 und die Permanentmagneten 31 und 8a in die Schlitze 35 und 85 der Komponenten 81 und 81 der fixierten Körper eingesetzt, nachdem die Komponenten der fixierten Körper mit der sich drehenden Welle 4, um die umfänglich eine Hülse 5 installiert wurde, verbunden wurden. Hierzu ist die Tiefe des Schlitzes 35 in axialer Richtung der zentralen Achse X gleich der gesamten Längen in axialer Richtung der zentralen Achse X einer Vielzahl von Abstandsstücken 11 und des Permanentmagneten 3a, der in den Schlitz 35 eingesetzt ist. Zusätzlich ist die Tiefe des Schlitzes 85 in axialer Richtung der zentralen Achse X gleich der gesamten Längen der axialen Richtung der zentralen Achse X der Vielzahl von Abstandsstücken 11 und des Permanentmagneten 8a, der in den Luft 85 eingesetzt ist.
Zudem wird der hervorstehende Abschnitt 36 des Ausgabekonus 32 in das Loch 34 der Komponente 31 des fixierten Körpers eingesetzt, an dem die Abstandsstücke 11 und der Permanentmagnet 31 installiert sind, so dass er mit den Gewindeschlitzen einpasst und das Ergebnis hiervon ist der Ausgabekonus 32 an der Komponente 31 des fixierten Körpers fixiert. Auf die gleiche Weise wie gerade beschrieben, wird der hervorstehende Abschnitt 86 des Ansaugkonus 82 in das Loch 84 der Komponente 81 des fixierten Körpers eingesetzt, welcher die Abstandsstücke 11 und der Permanentmagneten 8a daran installiert hat, so dass er in die Gewindeschlitze einpasst, und als Ergebnis hiervon wird der Ansaugkonus 82 an der Komponente 81 des fixierten Körpers fixiert. Hierzu wird der Abstand zwischen der Innenwandoberfläche der Komponente 31 des fixierten Körpers und der Außenwandoberfläche des Ausgabekonus 32 durch den O-Ring 39, der an dem Schlitz 38 des zylindrischen Abschnitts 37 des Ausgabekonus 32 installiert ist, abgedichtet, und zur gleichen Zeit wird der Abstand zwischen der Innenwandoberfläche der Komponente 81 des fixierten Körpers und der Außenwandoberfläche des Ansaugkonus 82 durch den O-Ring 89, der an dem Schlitz 88 des zylindrischen Abschnitts 87 des Ansaugkonus 82 installiert ist, abgedichtet. Infolgedessen wird verhindert, dass das Blut in das Innere der fixierten Körper 3 und 8 hineinströmt.
Wenn der Aufbau wie oben beschrieben erfolgt ist, wird die Distanz zwischen den Permanentmagneten 3a und 5c durch die Menge an Abstandsstücken 11, die an dem vorderen Abschnitt vor dem Permanentmagnet 3a installiert sind, festgelegt, wodurch die magnetischen Kräfte der Abstoßung der Permanentmagneten 3a und 5c bestimmt werden. Zur gleichen Zeit wird die Distanz zwischen den Permanentmagneten 8a und 4b durch die Menge an Abstandsstücken 11, die an dem hinteren Abschnitt nach dem Permanentmagneten 8a installiert sind, festgelegt, wodurch die magnetischen Kräfte der Abstoßung der Permanentmagneten 8a und 5b bestimmt werden.
Infolgedessen wird, wie in der ersten Ausführungsform dann, wenn die künstliche Herzpumpe, wie oben beschrieben aufgebaut wird, während des Herstellungsprozesses eine Inbetriebnahme (Testbetrieb) durchgeführt und die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 werden mit den Spaltsensoren 10 während des Anfahrens und des Abschaltens der Hülse 5 und unter einer Bedingung, bei der die Hydrodruckbelastung gering ist, gemessen. Dann wird zur Optimierung der Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 die Menge an Abstandsstücken 11, die vor dem Permanentmagneten 31 zu installieren sind, für den fixierten Körper 3 festgelegt und die Menge an Abstandsstücken 11, die nach dem Permanentmagneten 8a zu installieren sind, wird zudem für den fixierten Körper 8 festgelegt, wodurch die Orte bestimmt werden, an denen die Permanentmagneten 3a und 8a zu installieren sind. Wenn die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 3a auf eine wie oben beschriebene Weise bestimmt worden sind, werden die Spaltsensoren 10 von den Komponenten 31 bzw. 81 des fixierten Körpers entfernt und danach wird der Ausgabekonus 32 sowie der Ansaugkonus 82 an den Komponenten 31 und 81 des fixierten Körpers wieder installiert. Zusätzlich werden während des Herstellungsprozesses anstelle zur Installation von O-Ringen 39 und 89 die Innenseiten der fixierten Körper 3 und 8 durch Verschweißen des Raums mittels des Schlitzes 38 des Abgabekonus 32 und der Innenwandoberfläche der Komponente 31 des fixierten Körpers sowie durch Verschweißen des Raums durch den Schlitz 88 des Ansaugkonus 82 und der Innenwandoberfläche der Komponente 81 des fixierten Körpers abgedichtet.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform ist ein Spaltsensor 10 an jeder der Komponenten 31 bzw. 81 des fixierten Körpers installiert. Ein Spaltsensor 10 kann jedoch nur an einer der Komponenten 31 und 81 des fixierten Körpers installiert sein. Dies bedeutet, dass dann, wenn ein Spaltsensor 10 innerhalb der Komponente 31 des fixierten Körpers installiert ist, der Abstand zwischen dem fixierten Körper 3 und der Hülse 5 mit dem Spaltsensor 10 gemessen wird. Zudem wird der Abstand zwischen dem fixierten Körper 8 und der Hülse 5 von dem gemessenen Abstand zwischen dem fixierten Körper 3 und der Hülse 5 und den axialen Längen der fixierten Welle 4 und der Hülse 5 erhalten. Zusätzlich können die Abstände geeignete Dimensionen zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 und der Hülse 5 nicht mit den Spaltsensoren 10, sondern die externe Messung des Kontakts der fixierten Körper 3 und 8 mit der Hülse 5 gemessen werden.
Wie oben bereits erwähnt, kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform jeder Ort zur Installation der Permanentmagneten 3a bzw. 8a leicht mit den Abstandsstücken 11 eingestellt werden und die durch die Permanentmagneten 3a, 8a, 5b und 5c aufgebrachten Druckkräfte können leicht eingestellt werden. Zusätzlich können anders als in der ersten Ausführungsform und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zur Veränderung der Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a innerhalb der fixierten Körper 3 und 8 die Druckkräfte eingestellt werden, wobei die Distanz zwischen der vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 und der hinteren Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 konstant gehalten wird.
Darüber hinaus werden in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform die Permanentmagneten 3a, 8a, 5b und 5c vorgesehen und die Positionen der Permanentmagneten 3a und 8a können in beiden fixierten Körpern 3 und 8 eingestellt werden. Die Positionen der Permanentmagneten 3a und 8a können jedoch auch nur in einem der fixierten Körper eingestellt werden. Zusätzlich kann ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform, wie dies in 7 gezeigt ist, die künstliche Herzpumpe den gleichen Aufbau wie der Aufbau der künstlichen Herzpumpe in 6, von dem die Permanentmagneten 5c und 3a ausgeschlossen sind, aufweisen, und kann mit den Abstandsstücken 11 für den fixierten Körper 8 allein einstellbar sein. Darüber hinaus kann wie in der dritten Ausführungsform, wie dies in 8 gezeigt ist, der magnetische Körper 8c anstelle der Permanentmagneten 3a, 8a, 5b und 5c im Aufbau der künstlichen Herzpumpe aus 6 vorgesehen sein, und nur der fixierte Körper 3 kann mit den Abstandsstücken 11 einstellbar zur Verfügung gestellt werden, so dass die Position des magnetischen Körpers 3c eingestellt werden kann.
[Fünfte Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Anschluss eine fünfte Ausführungsform beschrieben. 9 ist eine Querschnittsansicht, die einen Aufbau einer künstlichen Herzpumpe in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In 9 sind die gleichen Abschnitte wie in 6 mit den gleichen Symbolen versehen und eine detaillierte Beschreibung hiervon wird unterlassen.
Die künstliche Herzpumpe aus 9 unterscheidet sich von der künstlichen Herzpumpe aus 6 im Aufbau der fixierten Körper 3 und 8; wobei die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a nicht durch die Abstandsstücke 11 festgelegt werden, sondern die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a werden durch Einstellungselement 12, welches mit einem Gewindeabschnitt versehen ist, festgelegt. In einer wie oben beschriebenen künstlichen Herzpumpe umfasst der fixierte Körper 3: eine Komponente 301 des fixierten Körpers, deren hintere Seite offen ist; einen stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302, der in die Öffnung an der hinteren Seite der Komponente 301 des fixierten Körpers eingesetzt ist; wobei eine Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 in ein Loch eingesetzt ist, das an dem stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 vorgesehen ist; und ein Einstellungselement 12 ist mit dem Permanentmagneten 31 verbunden. Zusätzlich umfasst der fixierte Körper 8 wie der fixierte Körper 3: eine Komponente 801 des fixierten Körpers, deren vordere Seite geöffnet ist; einen stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802, der in die Öffnung der Komponente 801 des fixierten Körpers eingesetzt ist; wobei ein Spitzenabschnitt des Ansaugkonus 803 in ein Loch eingesetzt ist, das an dem stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802 vorgesehen ist; und ein Einstellungselement 12 ist mit dem Permanentmagneten 8a verbunden.
Zudem sind die Komponenten 301 und 801 des fixierten Körpers zylindrisch ausgeformt; wobei die Komponente 301 des fixierten Körpers eine Bodenoberfläche an der vorderen Seite aufweist, während die Komponente 801 des fixierten Körpers eine Bodenoberfläche an deren hinterer Seite aufweist. Zusätzlich ist die vordere Seite des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302, der in die Öffnung an der hinteren Seite der Komponente 310 des fixierten Körpers eingesetzt ist, in einem Stufenmuster ausbilden, wobei ein Außendurchmesser eines Abschnitts, der in die Öffnung der Komponente 301 des fixierten Körpers eingesetzt ist, in etwa gleich dem Innendurchmesser der Öffnung der Komponente 301 des fixierten Körpers entspricht, und der Außendurchmesser des Abschnitts, der nicht in die Öffnung der Komponente 301 des fixierten Körpers eingesetzt ist, ist gleich dem Außendurchmesser der Komponente 301 des fixierten Körpers. Der stationäre Abschnitt des Ausgabekonus 302 ist mit der Komponente 301 des fixierten Körpers so verbunden, dass er dadurch integriert ist, dass er an dessen Abschnitt angeschweißt ist, der in Kontakt mit der Endoberfläche der Öffnung der Komponente 301 des fixierten Körpers kommt.
Darüber hinaus ist die hintere Seite des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 so konstruiert, dass sie auf das Zentrum hin gekrümmt ist und eine flache Endoberfläche 304 aufweist, die in der Nähe zum Zentrum so ausgebildet ist, dass sie in Kontakt mit der vorderen Seitenendoberfläche des Spitzenabschnitts des Ausgabekonus 303 gelangt. Der stationäre Abschnitt des Ausgabekonus 302 weist ein Durchgangsloch auf, das in axialer Richtung der zentralen Achse X ausgebildet ist; wobei der Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 von der hinteren Seite des Lochs eingesetzt ist und ein Einstellungselement 12 von der vorderen Seite des Lochs eingesetzt ist. Der Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 weist einen auf das Zentrum hin gekrümmten hinteren Abschnitt auf und einen zentralen Abschnitt, der erhaben ist; wobei dessen vorderer Abschnitt mit einem hervorstehenden Abschnitt 307 versehen ist, der hervorsteht, und der hervorstehende Abschnitt 307 ist in das Loch des stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 eingesetzt. Darüber hinaus ist die Endoberfläche 304 des hinteren Abschnitts des stationären Abschnitts des einen ringförmigen Schlitz 305 aufweisenden Ausgabekonus 302 vorgesehen und die Kontaktoberflächen des Spitzenabschnitts des Ausgabekonus 303 und des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 304 sind dadurch abgedichtet, dass sie einen O-Ring 306 aus einem elastischen Körper aufweiden, der in den Schlitz 305 einpasst.
Wie in dem stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 weist die vordere Seite des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 einen solchen Aufbau auf, dass sie auf das Zentrum hin gekrümmt ist; sie weist eine flache Endoberfläche 804 auf, die in der Nähe des Zentrums ausgebildet ist; zusätzlich weist sie ein Durchgangsloch auf, das in axialer Richtung der zentralen Achse X ausgebildet ist. Wie am Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 ist der hintere Abschnitt des Spitzenabschnitts des Ansaugkonus 803 mit einem hervorstehenden Abschnitt 807 versehen, der hervorsteht, und der hervorstehende Abschnitt 807 wird in das Loch des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 eingesetzt. Zusätzlich ist die Endoberfläche 804 des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 mit einem ringförmigen Schlitz 805 versehen und ein O-Ring 806 aus einem elastischen Körper ist in den Schlitz 805 eingepasst.
Das Einstellungselement 12, das von dem voranstehenden Loch des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 302 sowie von dem hinteren Loch des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 eingesetzt ist, weist zwei zylindrische Strukturen 121 und 122 auf, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, die in der Richtung der zentralen Achse X überlappen; wobei der Durchmesser der zylindrischen Struktur 121, der in dem stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 eingesetzt ist, und der stationäre Abschnitt des Ansaugkonus 802 in etwa gleich dem Innendurchmesser der Löcher des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 und des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 sind. Zusätzlich ist der Durchmesser der zylindrischen Struktur 122, die von dem Komponenten 301 und 801 des fixierten Körpers umgeben ist, größer als der Durchmesser der zylindrischen Struktur 121. Zudem sind die Permanentmagneten 3a und 8a an den Einstellungselement 12 auf eine solche Weise installiert, dass die inneren Umfangsoberflächen der Permanentmagneten 3a und 8a in Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der zylindrischen Struktur 122 gelangen.
Darüber hinaus sind in die Löcher des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 und den stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802, die vorstehenden Abschnitte 307 und 807 des Spitzenabschnitts des Ausgabekonus 303 und den Spitzenabschnitt des Ansaugkonus 803 und die zylindrische Struktur 121 des Einstellelements 12 jeweils Gewinde eingeschnitten. Infolgedessen werden dadurch, dass der hervorstehende Abschnitt 307 sowie die zylindrische Struktur 121 gedreht werden und in das Loch des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 eingesetzt werden, der Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 sowie das Einstellungselement 12 an dem stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 fixiert. Zusätzlich werden dadurch, dass der hervorstehende Abschnitt 807 und die zylindrische Struktur 121 gedreht und in das Loch des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 eingesetzt werden, der Spitzenabschnitt des Ansaugkonus 803 und das Einstellungselement 12 an dem stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802 fixiert.
Wenn die fixierten Körper 3 und 8 wie oben beschrieben aufgebaut sind, werden zuerst die Komponenten 301 und 801 des fixierten Körpers mit der sich drehenden Welle 4 verbunden, um die die Hülse 5 im Umfang installiert ist, und im Anschluss werden die Einstellungselemente 12, an denen die Permanentmagneten 3a und 8a installiert sind, in jedes der Löcher des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 und den stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802 eingesetzt. Dann werden der stationäre Abschnitt des Ausgabekonus 302 und der stationäre Abschnitt des Ansaugkonus 802 in die Öffnungen der Komponenten 301 bzw. 801 des fixierten Körpers von der Seite eingesetzt, an der die Einstellungselemente 12 eingesetzt werden, auf eine solche Weise, dass die Komponenten 301 und 801 des fixierten Körpers die zylindrische Struktur 122 der Einstellungselemente 12 abdecken. Dies bedeutet, dass die Permanentmagneten 3a innerhalb des geschlossenen Raums installiert sind, der durch die Komponente 301 des fixierten Körpers und den stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 aufgebaut ist, und dass der Permanentmagnet 8a innerhalb des eingeschlossenen Raums installiert ist, der durch die Komponente 801 des fixierten Körpers und die stationäre Komponente des Ansaugkonus 802 gebildet wird.
Wenn der stationäre Abschnitt des Ausgabekonus 302 und der stationäre Abschnitt des Ansaugkonus 802 in die Komponenten 301 bzw. 801 des fixierten Körpers eingesetzt sind und durch Verschweißen verbunden sind, werden die hervorstehenden Abschnitte 307 und 807 des Spitzenabschnitts des Ausgabekonus 303 bzw. der Spitzenabschnitt des Ansaugkonus 803 in die Löcher eingesetzt, die an den Endoberflächen 304 und 804 des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 bzw. dem stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802 vorgesehen sind. Dann wird die Inbetriebsetzung durchgeführt und die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 werden unter der Betriebsbedingung, bei der die Hydrodruckbelastung gering ist, sowie während des Anfahrens und des Abschaltens, gemessen.
Wenn die künstliche Herzpumpe wie oben beschrieben hergestellt wird und die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 6 während der Inbetriebnahme gemessen werden, werden die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a so festgelegt, dass sie die Dimensionen der gemessenen Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 optimieren. Hierzu wird sowohl der Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 als auch der Spitzenabschnitt des Ansaugkonus 803 von dem stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 bzw. dem stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802 entfernt.
Dann werden die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a durch Einsetzen eines Werkzeugs in die Löcher des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 bzw. des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 festgelegt, die Einstellungselemente 12 werden mit dem Werkzeug gedreht und die Einstellungselemente 12 werden in axialer Richtung der zentralen Achse X verschoben. Die Endoberfläche 123 der zylindrischen Struktur 121 des Einstellungselements 12 weist einen solchen Schlitz auf, der die gleiche Form wie die Form der Spitze des Werkzeugs aufweist, und dann wird das Einstellungselement 12 durch Einsetzen der Spitze des Werkzeugs in den Schlitz gedreht.
Im Herstellungsprozess werden die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a festgelegt, dann wird das Einstellungselement 12 und die Innenwandoberfläche des Lochs des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 durch Verschweißen oder durch Verwendung eines adhäsiven Materials fixiert und das Einstellungselement 12 und die Innenwandoberfläche des Lochs des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 803 werden durch Verschweißen oder durch Verwendung eines adhäsiven Materials miteinander fixiert, so das hierdurch das Einstellungselement 12 daran gehindert wird, sich zu drehen und somit fixiert zu werden. Im Anschluss hieran wird sowohl der Spitzenabschnitt des Ausgabekonus 303 als auch der Spitzenabschnitt des Ansaugkonus 803 wiederum in den stationären Abschnitt des Ausgabekonus 302 bzw. den stationären Abschnitt des Ansaugkonus 802 eingesetzt. Hierzu werden anstelle der Installation von O-Ringen 306 und 806 die Innenseiten der fixierten Körper 3 und 8 durch Verschweißen des Raums, der durch den Schlitz 306 des stationären Abschnitts des Ausgabekonus 302 und die vordere Seitenoberfläche des Spitzenabschnitts des Ausgabekonus 303 ausgebildet ist, und durch Verschweißen des Raums, der durch den Schlitz 805 des stationären Abschnitts des Ansaugkonus 802 und die hintere Seitenoberfläche des Spitzenabschnitts des Ansaugkonus 803 gebildet ist, abgedichtet.
Wie oben bereits beschrieben, können in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform die Orte zur Installation der Permanentmagneten 3a und 8a leicht durch Verwendung eines Werkzeugs eingestellt werden. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform kann genauso wie in der vierten Ausführungsform der Spaltsensor 10 an zumindest einer der Komponenten 301 und 801 des fixierten Körpers zur Messung der Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 während der Inbetriebnahme installiert sein. Zusätzlich können die Abstände zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 sowie der Hülse 5 nicht nur durch den Spaltsensor 10, sondern ebenso durch externe Messung des Kontakts der fixierten Körper 3 und 8 mit der Hülse 5 gemessen werden.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform werden genauso wie in der vierten Ausführungsform die Permanentmagneten 3a, 8a, 5b und 5c vorgesehen und zur gleichen Zeit können die Orte der Permanentmagneten 3a und 8a durch beide fixierte Körper 3 und 8 eingestellt werden. Die Orte der Permanentmagneten 3a und 8a können jedoch nicht nur durch beide fixierten Körper 3 und 8 eingestellt werden. Zusätzlich kann, wie dies in 10 gezeigt ist, die künstliche Herzpumpe genauso wie in der zweiten Ausführungsform den gleichen Aufbau wie der Aufbau der künstlichen Herzpumpe aus 9 aufweisen, von dem die Permanentmagneten 5c und 3a ausgeschlossen waren, und können mit dem Einstellungselement 12 für den fixierten Körper 8 allein einstellbar sein. Darüber hinaus kann anstelle der Permanentmagneten 3a, 8a, 5b und 5c im Aufbau der künstlichen Herzpumpe aus 9 ähnlich wie in der dritten Ausführungsform, wie dies in 11 gezeigt ist, ein magnetischer Körper 3c vorgesehen sein, und nur der fixierte Körper 3 kann mit dem Einstellungselement 12 einstellbar sein, so dass die Position des magnetischen Körpers 3c eingestellt werden kann.
Darüber hinaus können ähnlich wie in der ersten Ausführungsform und in Übereinstimmung mit der vierten und der fünften Ausführungsform die Verbindungsabschnitte der fixierten Körper 3 und 8 mit der fixierten Welle 8 die hervorstehenden Abschnitte 3b und 8b aufweisen, die an den fixierten Körpern 3 und 8 vorgesehen sind und Löcher 4a und 4b aufweisen, die an der fixierten Welle 4 vorgesehen sind, und zudem können die hervorstehenden Abschnitte 3b und 8b der fixierten Körper 3 und 8 jeweils umfänglich installierte Einstellungsringe 9 aufweisen. Zusätzlich können, wie dies in den 5A und 5B gezeigt ist, durch Löcher 3d und 8c, die an den fixierten Körpern 3 und 8 vorgesehen sind und die die hervorstehenden Abschnitte 4c und 4d aufweisen, welche an den hervorstehenden Abschnitten 4c und 4d der fixierten Welle 4 vorliegen, die umfänglich installierten Einstellungsringe 9 aufweisen. Als Ergebnis hiervon kann die Distanz zwischen den fixierten Körpern 3 und 8 unter Verwendung der Einstellungsringe 9 eingestellt werden.
Darüber hinaus können, wie dies in der Patentliteratur Nr. 1 beschrieben wurde, in Übereinstimmung mit der ersten bis fünften Ausführungsform, sowohl die vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 als auch die hintere Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 eine Vielzahl von spiralförmigen, einen hydrodynamischen Druck erzeugenden Nuten 100, wie sie in 12 gezeigt sind, aufweisen. Dies bedeutet, dass ein im in den einen hydrodynamisch Druck erzeugenden Nuten 100 hinströmendem Blut erzeugter hydrodynamischer Druck und die magnetischen Kräfte der Abstoßung, die durch die Permanentmagneten 3a, 5b, 5c und 8a bewirkt werden, die auf die Hülse 5 aufgebrachten Druckbelastungen stützen kann.
Um einen breiteren Betriebsbereich für die künstliche Herzpumpe sicherzustellen, besteht ein Fall, bei dem der Abstand zwischen der Hülse 5 sowohl dem fixierten Körper 3 als auch dem fixierten Körper 8 verengt wird. Hierzu kann das hydrodynamische Lager durch einen hydrodynamischen Druck erzeugende Nuten 100, wie dies in 12 gezeigt ist, nur für den fixierten Körper konstruiert sein, welcher einen engeren Abstand zu der Hülse aufweist. Dies bedeutet, dass beispielsweise wie in 13 gezeigt dann, wenn der Abstand zwischen der Hülse 5 und dem fixierten Körper 8 verbreitert wird und der Abstand zwischen der Hülse 5 und dem fixierten Körper 3 verengt wird, zur Verhinderung des Kontakts des fixierten Körpers 3 mit der Hülse 5, einen hydrodynamischen Druck erzeugende Nuten 100, wie dies in 12 gezeigt ist, nur an der vorderen Endoberfläche 3x des fixierten Körpers 3 ausbilden sind. Zusätzlich, und im Gegensatz hierzu werden dann, wenn der Abstand zwischen der Hülse 5 und dem fixierten Körper 3 verbreitert wird und der Abstand zwischen der Hülse 5 und dem fixierten Körper 8 verengt wird, zur Verhinderung des Kontakts des fixierten Körpers 8 mit der Hülse 5 die einen hydrodynamischen Druck erzeugenden Nuten 100, wie dies in 12 gezeigt ist, nur an der vorderen Endoberfläche 8x des fixierten Körpers 8 ausgebildet.
Zusätzlich kann in der künstlichen Herzpumpe, die in Übereinstimmung mit jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen aufgebaut ist, die Härte des ein Rotationselement konstruierenden Materials, welches einen Drehantrieb bereitstellt, wie etwa die Hülse 5, von der Härte des Material, das ein fixiertes Element ausbildet, das an einem Einheit 1 fixiert ist, wie etwa die fixierten Körper 3 und 8 sowie die fixierte Welle 4, abweichen. Dies bedeutet beispielsweise, dass das das Rotationselement ausbildende Material eine karbonitrierte Titanlegierung sein kann und dass das die fixierten Elemente ausbildende Material eine unbehandelte Titanlegierung sein kann. Im Gegensatz hierzu kann das das rotierende Element ausbildende Material eine unbehandelte Titanlegierung sein und das die fixierten Elemente ausbildende Material kann eine karbonitrierte Titanlegierung sein. Um ein Element zu karbonitrieren, wird das Element in einer Gasumgebung erhitzt, in der Ammoniak (NH₃) zu dem veränderten karbonitrierten Gas hinzugegeben wird, so wie etwa Edelgas, hergestelltes Gas, Propan, Butan und dergleichen, oder zu einem karbonitrierten Gas hinzugegeben wird, welches durch Eintropfen einer Flüssigkeit hierzu erzeugt wurde.
Wie oben beschrieben wurde, kann das Auftreten eines plötzlichen Abfalls zum Zeitpunkt des Kontakts aufgrund des Aufbaus der fixierten Elemente und der rotierenden Elemente aus Materialien mit unterschiedlichen Härten verhindert werden, so dass die Gleiteigenschaften vorteilhaft beibehalten werden können. Zusätzlich kann durch Aufbringen der Titanlegierung auf die für jeden Abschnitt zu verwendenden Materialien nicht nur die Biokompatibilität kompensiert werden, sondern ebenso kann die Temperatur der Umgebung während der Behandlung durch Erzeugung von Titanlegierungen mit unterschiedlicher Härte als Ergebnis der Behandlung durch Karbonitrieren abgesenkt werden und zudem kann die thermische Deformation der der Behandlung zu unterziehenden Elemente begrenzt werden.
ZUSAMMENFASSUNG:
Zur Optimierung der Abstände zwischen beiden Endoberflächen einer Hülse 5 mit jeder der Endoberflächen der fixierten Körper 3 bzw. 5 werden die magnetischen Abstoßungskräfte, die von jedem der Permanentmagneten (3a, 5b, 5c und 8a) bewirkt werden, eingestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird durch Einstellung jeder der Abstände zwischen den Permanentmagneten (3a, 5b, 5c bzw. 8a) durch Einstellung der Menge an Einstellungsringen (9), die durch jeden der Permanentmagneten (3a, 5b, 5c und 8a) bewirkte magnetische Abstoßungskraft eingestellt.

1: Gehäuse
2: Diffusor
3: Fixierter Körper
4: Fixierte Welle
5: Hülse
6: Propeller
7: Stromplatte
8: Fixierter Körper
9: Einstellungsring
10: Spaltsensor
11: Abstandsstück
12: Einstellungselement

Claims

Künstliche Pumpe, umfassend: ein Gehäuse; eine fixierte Welle, die an einer zentralen Position innerhalb des Gehäuses fixiert ist; zwei fixierte Körper, die mit dem Gehäuse verbunden sind und die mit jedem Ende der fixierten Welle verbunden sind; eine sich drehende Welle, die in die fixierte Welle eingepasst ist; eine Vielzahl von Schaufeln, die von einer Außenwandoberfläche der sich drehenden Welle hervorsteht; Motor-Statoren, die an Positionen eingehaust sind, die die sich drehende Welle umgeben und welche sich drehende magnetische Felder innerhalb des Gehäuses erzeugen; multipolig ausgerichtete anisotrope Permanentmagneten, die innerhalb der sich drehenden Welle eingehaust sind und ein magnetisches Feld erzeugen, das vertikal zu einer Außenwandoberfläche der sich drehenden Welle steht; einen ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt, der innerhalb zumindest eines der fixierten Körper in einem Teil hiervon nahe dem Ort, wo der fixierte Körper mit der fixierten Welle verbunden ist, eingehaust ist, wobei der erste ein magnetisches Feld erzeugende Abschnitt ein magnetisches Feld erzeugt, das einen Kontakt mit der sich drehenden Welle verhindert; einen zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt, der in der sich drehenden Welle eingehaust ist und ein magnetisches Feld erzeugt, das zusammen mit dem ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt reagiert, wodurch ein Kontakt mit den fixierten Körpern verhindert wird; und einen Einstellabschnitt, der die durch die ersten und zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitte erzeugten magnetischen Kräfte durch Einstellen einer Distanz zwischen den ersten und zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitten einstellt.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei der Einstellungsabschnitt eine Komponente ist, die einen Ort festlegt, an dem der erste ein magnetisches Feld erzeugende Abschnitt innerhalb des fixierten Körpers durch Verschieben eines Orts zur Installation des ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitts parallel mit einer axialer Richtung der fixierten Welle festlegt; und wobei eine Distanz zwischen den ersten und zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitten durch Einstellung eines Orts zur Installation des ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitts unter Verwendung der Komponenten eingestellt wird.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei die fixierten Elemente aus einer ersten Komponente, die mit der fixierten Welle verbunden ist und ein ringförmiges Loch für das Einsetzen des ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitts aufweist, welches auf der Oberfläche platziert ist, die einer Oberfläche gegenüberliegt, die mit der fixierten Welle verbunden ist, und einer zweiten Komponente besteht, die das ringförmige Loch dadurch abdeckt, dass sie mit der ersten Komponente verbunden ist; wobei eine Komponente, die als Einstellungsabschnitt dient, eine ringförmige Komponente ist; und wobei die ringförmige Komponente in das ringförmige Loch in der ersten Komponente des fixierten Körpers zusammen mit dem ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt eingesetzt ist, und eine Distanz zwischen den ersten und zweiten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitten durch die Anzahl der an einer Seite der fixierten Welle von ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt installierten ringförmigen Komponenten eingestellt wird.
künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 2 beschrieben, wobei die fixierten Körper aus einer ersten Komponente, die mit einer Öffnung dort versehen ist, wo der ersten ein magnetisches Feld erzeugende Abschnitt eingesetzt wird, einer zweiten Komponente, die zylindrisch ausgeformt ist und die Öffnung der ersten Komponente abdeckt, wobei die zweite Komponente das in axialer Richtung der fixierten Welle ausgebildete Durchgangsloch aufweist, sowie einer dritten Komponente besteht, die ein Durchgangsloch der zweiten Komponente dadurch abdeckt, dass sie mit der zweiten Komponente verbunden ist; wobei die Komponente des Einstellungsabschnitts ein Einstellungselement ist, das den an einem Seitenendabschnitt einer fixierten Welle vorgesehenen ersten ein magnetisches Feld erzeugenden Abschnitt aufweist, wobei die Komponente beginnend mit einem Ende gegenüber der fixierten Welle in ein Loch der zweiten Komponente eingesetzt ist und die Komponente in dem in das Loch der zweiten Komponente eingesetzten Teil mit einem Gewinde versehen ist; und wobei eine Distanz zwischen den ersten und zweiten ein Magnetfeld erzeugenden Abschnitten durch Einstellung einer Länge des Einstellungselements eingestellt wird, welches in ein Loch der zweiten Komponente von einer Seite der fixierten Welle unter Verwendung eines Werkzeugs eingesetzt wird, das in das Loch der zweiten Komponente von einer Seite eingesetzt ist, die von der dritten Komponente abgedeckt wird.
Künstliche Herzpumpe wie in einem der Ansprüche 1 bis 4 beschrieben, wobei der Einstellungsabschnitt eine Komponente ist, die zwischen der fixierten Welle und den fixierten Körper installiert ist; und eine Distanz zwischen den ersten und zweiten ein Magnetfeld erzeugenden Abschnitten durch Einstellung einer Distanz zwischen den Endoberflächen, an denen die fixierte Welle und die fixierten Körper sich jeweils gegenüberstehen, unter Verwendung der Komponente eingestellt wird.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 5 beschrieben, wobei die fixierten Körper einen hervorstehenden Abschnitt aufweisen, an dem die fixierten Körper vorgesehen sind, wobei ein Zentrum des Verbindungsabschnitts hiervon mit der fixierten Welle verbunden ist und der hervorstehende Abschnitt auf die fixierte Welle hin hervorsteht; wobei die fixierte Welle dort mit einem Loch versehen ist, wo der hervorstehende Abschnitt des fixierten Körpers eingesetzt ist; und wobei eine Komponente, die als Einstellungsabschnitt dient, in einem Ring ausgeformt ist, der umfänglich um den hervorstehenden Abschnitt installiert werden soll; und eine Distanz zwischen den ersten und zweiten ein Magnetfeld erzeugenden Abschnitten durch die Menge an um den hervorstehenden Abschnitt umfänglich installierten Komponenten eingestellt wird.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 5 beschrieben, wobei die fixierte Welle hervorstehende Abschnitte aufweist, an denen die fixierte Welle an Zentren von deren Verbindungsabschnitt versehen ist, welche mit den fixierten Körpern verbunden sind, wobei der hervorstehende Abschnitt auf die fixierten Körper hin hervorsteht; wobei die fixierten Körper dort mit einem Loch versehen sind, wo ein hervorstehender Abschnitt der fixierten Welle eingesetzt ist; und wobei eine Komponente, die als Einstellungsabschnitt dient, in einer Ringform ausgebildet ist, welcher um den hervorstehenden Abschnitt umfänglich herum installiert werden soll; und eine Distanz zwischen den ersten und zweiten ein Magnetfeld erzeugenden Abschnitten durch die Anzahl der um den hervorstehenden Abschnitt umfänglich herum zu installierenden Komponenten eingestellt wird.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 5 beschrieben, wobei zumindest einer der fixierten Körper an dem Gehäuse fixiert ist und die fixierte Welle mit dem einen der fixierten Körper verbunden ist und hierdurch fixiert wird.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 8 beschrieben, wobei die fixierten Körper mit einer Vielzahl von stationären Schaufeln versehen sind, die auf eine Innenwandoberfläche des Gehäuses von dessen Außenwandoberfläche hervorstehen; wobei die stationären Schaufeln eines ersten fixierten Körpers als einer der fixierten Körper dienen, deren Innenumfang mit dem ersten fixierten Körper verbunden ist und dessen äußerer Umfang von dem Gehäuse getrennt ist; und wobei die stationären Schaufeln eines zweiten fixierten Körpers als ein anderer fixierter Körper dient, dessen Innenumfang mit dem zweiten fixierten Körper verbunden ist und dessen äußerer Umfang mit dem Gehäuse verbunden ist.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 9 beschrieben, wobei der erste fixierte Körper mit dem Einstellungsabschnitt versehen ist.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 8 beschrieben, wobei die fixierten Körper mit einer Vielzahl von stationären Schaufeln versehen sind, welche auf einer Innenwandoberfläche des Gehäuses von dessen Außenwandoberfläche hervorstehen, wobei die stationären Schaufeln eines ersten fixierten Körpers als einer der fixierten Körper dient, deren Innenumfang von dem ersten fixierten Körper getrennt ist und dessen Außenumfang mit dem Gehäuse verbunden ist; wobei die stationären Schaufeln eines zweiten fixierten Körpers als ein anderer fixierter Körper dienen, deren Innenumfang mit dem zweiten fixierten Körper verbunden ist und dessen Außenumfang mit dem Gehäuse verbunden ist.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 11 beschrieben, wobei der erste fixierte Körper mit dem Einstellungsabschnitt versehen ist.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei hydrodynamische Druck-Nuten, die hydrodynamische Drücke dadurch erzeugen, dass ein Fluidstrom auf einer Endoberfläche, die der der sich drehenden Welle zumindest einer der fixierten Körper gegenübersteht, erzeugt wird.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei ein Spaltsensor, der eine Distanz zu einer Endoberfläche der sich drehenden Welle misst, innerhalb der fixierten Körper vorgesehen ist.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei die ersten und zweiten ein Magnetfeld erzeugenden Abschnitte Permanentmagneten sind, die eine magnetische Kraft der Abstoßung dadurch erzeugen, dass die gleichen Pole einander gegenüberstehen.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei der erste ein magnetisches Feld erzeugende Abschnitt ein magnetischer Körper ist und der zweite ein Magnetfeld erzeugende Abschnitt ein multipolig ausgerichteter anisotroper Permanentmagnet ist.
Künstliche Herzpumpe wie in Anspruch 1 beschrieben, wobei Materialien, die die fixierten Elemente inklusive der fixierten Körper und der fixierten Welle ausbilden, sowie diejenigen Materialien, die die sich drehenden Elemente inklusive der sich drehenden Welle ausbilden, eine unterschiedliche Härte aufweisen.