JP2009536993A - 小径寸法の回転移送ポンプ - Google Patents

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Abstract

本発明によれば、回転ポンプはリスケージ形の内歯(16)を備えたアウターギア(13)と、上記のアウターギア(13)の内部に中心から偏位して収容されていて、上記の内歯(16)と噛み合う、内歯の歯数より少ない歯ユニットからなる外歯(９Ｄ)を備えたインナーギア(９)とからなる。上記のアウターギア(13)の回転手段は上記の外側ギア(13)のフランジ端(14、15)の中央に配置されている、少なくとも１つのベアリング(11，12)からなり、上記アウターギア(13)は上記のインナーギア(９)を導入するため少なくとも部分的に取り外せる。
【選択図】 図３

Description

本発明は小径寸法の回転移送ポンプに関する。
米国特許第２,４５８,９５８号、フランス特許第１,５０４,７０５号、ＥＰ特許第０,５６０,７０９号およびドイツ実用新案第８１ ２１ ５３１号は既に
− ポンプ室と、このポンプ室に対する径方向流体入口および出口が在るケースと、
− 上記のポンプ室の内側に位置する内歯セットを有し、この内歯セットを形成する長手方向バー(棒)により連結されている２枚の端板を備えたリスケージ形を示し、少なくとも部分的に取り外し可能なアウターギアと、
− 第１軸を中心に上記のポンプ室内で上記のアウターギアを回転させ、このアウターギアの端板の中心に位置する少なくとも１つのベアリングからなる回転手段と、
− 上記のアウターギアの内側に収容され、上記のアウターギアの内歯セットと噛み合う外歯セットを備え、上記の第１軸と平行でこれから離間している第２軸を中心に回転するインナーギアであって、上記の外歯セットの歯数が、上記の外側ギアの内歯セットの歯数より１個分少ないものと、
− 上記の第２軸を中心に上記の内側ギアを回転駆動させるモータと、
からなる回転移送ポンプを開示している
米国特許第２,４５８,９５８号 フランス特許第１,５０４,７０５号、 ＥＰ特許第０,５６０,７０９号、 ドイツ実用新案第８１ ２１ ５３１号
本発明の目的は、この種の回転移送ポンプの径方向の寸法を減らし、同時に上記のインナーギアを上記のアウターギアと嵌合・離脱させてこの種の回転移送ポンプを改良することである。
上記の目的のため、本発明によれば、上記のタイプの回転移送ポンプは
− 上記のポンプ室が、このポンプ室を閉鎖するため、上記のケースに固定され得る離脱可能な壁を備え、上記の回転手段の１つのベアリングがこの離脱可能な壁に位置し、
− 上記の回転手段の１つのベアリングが上記のポンプ室の固定壁に位置し、
− 上記のケースが上記のモータ用のハウジングを備え、上記の固定壁がこのハウジングを上記のポンプ室から離間させ、
− 上記のインナーギアを回転駆動させるモータの軸が、上記のベアリングの内側で上記の固定壁を貫通し、
− 上記のモータの軸は中空で、上記の離脱可能な壁を上記のケースに固定させるのに用いられるタイロッドが間隙を開けて貫通している
ことを特徴とする。
上記のアウターギアの端板の少なくとも１つは取り外しできるのが好ましい。
更に、上記のモータ軸用のベアリング、即ち上記のインナーギアは上記のタイロッド上に位置するのが望ましい。
本発明によるポンプを流体圧液体に浸漬するのを意図する場合、上記のロッド自体は上記の液体が入れるように中空であり、上記のタイロッドの側壁にはオリフィスが開けられている。このように、上記のタイロッドが保持する上記のインナーギアのベアリングは上記の流体圧液体で潤滑できる。
ポンプにより移動する流体の、キャビテーションと乱流とによる損失の危険を回避するため、上記の径方向流体入口および／または上記の径方向流体出口は上記の外側ギアの一方の端板から他方の端板まで延びるのが望ましい。
同様の理由で、アウターギアの内歯セットとインナーギアの外歯セットとは、それぞれ、最大で、５つと４つの歯からなる。よって、上記のポンプの外径はより小さくなり、従って、これにより上記のポンプの周囲の流体の速度を減速させる。
上記の特別の特徴により、本発明によるポンプは小型化され、同時に可逆出力を有することが容易に理解される。
本発明の１つの適用例によれば、本発明による小型ポンプは患者の心外膜の腔に埋め込まれ得る人工心臓に組み込める。
こうして、上記の患者の元来の左右の心室が取除かれた際それらの換わりができ、少なくとも１つの流体圧作動器により操作される人工の左右心室が配置されている本体からなるそのような人工心臓は、上記の流体圧作動器が前記したもののような移送ポンプであることを特徴とする。
通常のように、人工心室が上記の人工心臓本体に装着される蓋板を有する場合、本発明によれば、このような移動ポンプがそのような蓋板に連結されるのが望ましい。
添付図面の図により本発明がどのように実施されるかを理解するのが簡単になる。これらの図中、同一の符号は同一要素を示す。
図１〜図６に示されている本発明による回転移送ポンプ１は、電気モータ３が収容されている部分２Ｍと、ポンプ室４が配置されている部分２Ｐとからなるケース２からなる。このケース２の部分２Ｍと２Ｐとは、上記ケース２の一体部分を形成する固定内部壁５により相互から離間されている。電気モータ３には、ケースの部分２Ｍを通過する電気リード線６により電力が供給され、上記のケース２には固定用突出部７が設けられている。
上記の電気モータ３の回転軸８は軸Ａ８を有し、固定内部壁５を貫通しポンプ室４に入る。ポンプ室４に収容されている上記の軸８の部分にキー止めされているのは、４つの丸い外歯９Ｄを備えた細長いギア９である。
上記のポンプ室４を形成する、ケース２の部分２Ｐは上記の部分２Ｍと反対側に位置するの端部で開放しており、上記のケース２に固定されている離脱可能な壁10により流体密に閉鎖してある。
上記の固定内部壁５と上記の離脱可能な壁10それぞれには、上記のポンプ室４の同じ側で、相互に対面するベアリング11および12が配置されており、これらは上記のポンプ室４内に収容されているギア13用の軸Ａ13を制限する。
軸Ａ13 は軸Ａ８に平行であるがこれから偏芯している。
ギア13は、２枚の端板14と15とを備えたリスケージの形を示しており、これら端板14，15は、上記のギア13の丸い内歯を形成する５つの長手方向バー16により連結されている。図示されている例では、これらのバー16は端板15に固定されている一方、端板14は取り外し可能で、螺子17により装着されていて、端板15およびバー16から離脱できる。
上記の端板14および15とにはそれぞれ中央円形凹所18および19が設けられており、これらの凹所18，19はそれぞれベアリング11，12と協働して上記のポンプ室４の内側で上記のギア13を回転させることができる。
ギア９は、その端面９Ｅがそれぞれ端板14と15との近辺に在り、軸８が端板14の中央円形凹所18を貫通する状態でギア13の内側に収容されている。端板14を取除くことができることによりギア９をギア13内に嵌めることが簡単であることが容易に理解される。
ギア13がベアリング11と12とに取り付けられており、ギア９が上記のギア13内に位置し、軸８にキー止めされている際は、上記ギアの各丸い歯９Ｄとバー16とは相互に協働してポンプ効果を生じることができる。
更に、ポンプ室４を形成するケース２の部分２Ｐは２つの対向する開口部20と21とを有し、これらの開口部20と21とはギア９の長さに亘って延び、それぞれポンプで押出入される流体用の半径方向の入口と出口として作用することができる。
こうして、モータ３が軸８を介して軸Ａ８を中心にギア９を回転駆動すると、上記のギア９の丸い外歯９Ｄがギア13の丸い内歯16と協働して、ベアリング11と12の軸Ａ13を中心にギア13を回転駆動させる。そうするので、流体は入口20を通って引き込まれ、出口21を通って排出される。
図３で明らかに分るように、モータ３と内側ギア９の軸８は中空で、離脱可能な壁10に固定されているタイロッド22は間隙を開けて軸８を貫通している。ベアリング23、24がタイロッド22により保持されており、内側ギア９の回転に関与する。タイロッド22の自由端と係合する螺子25はケース２の端、即ち離脱可能な壁10の反対側端に位置していて、この離脱可能な壁10を上記のケースに対して確りと押す。
螺子25とタイロッド22とは中空で、孔26がタイロッドの側壁に開けられている。
よって、ポンプ１が加圧液体に浸漬されると、この液体はインナーギア９の上記のベアリング23と24とを潤滑できる。
図７は、患者の元来の心室が取除かれた後埋め込まれることができ、それぞれ、この患者の右心房、左心房、大動脈および肺動脈に連結するための孔31から34が設けられている人工心臓の本体30の斜視図を略示する。この図７は、上記の本体30の外側に人工心室35の場所を示し、この人工心室35はこの心室のための作動器37を保持する蓋板36により閉鎖されている。
図８と図９とは人工心室35の蓋板36の一実施例を示し、ここでは上記の作動器37は本発明によるポンプ１により形成され、このポンプ１は、固定用突出部(lugs)７を貫通するボルト38により蓋板36に固定されている。
本発明による回転移動ポンプの１つの小型の実施例の上から見た図である。 図１のII−II線の横断面図である。 図２のIII-III線の軸方向断面図である。 図１〜図３のポンプの斜視図であり、この図から外側ギアと内側ギアとが除かれている。 外側ギアの斜視図である。 外側ギアと内側ギアとのアセンブリの斜視図である。 流体圧作動器を備えた人工心臓の部分略斜視図である。 心室の蓋板に取り付けられた、図１〜図３のポンプの上から見た図である。 図８のIX-IX線の横断面図である。
符号の説明
１…移送ポンプ、２…ケース、２Ｍ…モータ用のハウジング、３…モータ、４…ポンプ室、５…ポンプ室の固定壁、８…モータの軸、９…インナーギア、９Ｄ…外歯セット、10…離脱可能な壁、11・12…回転手段(ベアリング)、13…アウターギア、14・15…アウターギアの端板、16…内歯セット、20…ポンプ室への径方向流体入口、21…ポンプ室への径方向流体出口、22…タイロッド、23・24…インナーギア用のベアリング、26…小孔、30…人工心臓本体、36…蓋板、35…人工の左右心室、37…流体圧作動器、Ａ13…第１軸、Ａ８…第２軸。

Claims (9)

  1. − ポンプ室(４)と、このポンプ室(４)への径方向流体入口(20)および出口(21)を有するケース(２)と、
    − 上記のポンプ室(４)の内側に位置する内歯セット(16)を有し、この内歯セットを形成する長手方向バー(棒)により連結されている２枚の端板(14、15)とを備えたリスケージの形を示し、少なくとも部分的に取り外し可能なアウターギア(13)と、
    − 第１軸(Ａ13)を中心に上記のポンプ室(４)内で上記のアウターギア(13)を回転させ、このアウターギア(13)の端板(14)の中心に位置する少なくとも１つのベアリング(11、12)からなる回転手段(11、12)と、
    − 上記のアウターギア(13)の内側に収容され、上記のアウターギア(13)の内歯セット(16)と噛み合う外歯セット(９Ｄ)を備え、上記の第１軸(Ａ13)と平行でこれから離間している第２軸(Ａ８)を中心に回転するインナーギア(９)であって、上記の外歯セット(９Ｄ)の歯数が、上記のアウターギア(13)の内歯セットの歯数より１個分少なく、
    − 上記の第２軸(Ａ８)を中心に上記のインナーギア(９)を回転駆動させるモータ(３)と
    からなる回転移動ポンプであって、
    − 上記のポンプ室(４)が、このポンプ室(４)を閉鎖するため、上記のケース(２)に固定され得る離脱可能な壁(10)を備え、上記の回転手段のベアリング(12)が上記の離脱可能な壁(10)内に位置し、
    − 上記の回転手段のベアリング(11)が上記のポンプ室(４)の固定壁(５)内に位置し、
    − 上記のケース(２)が上記のモータ(３)用のハウジング(２Ｍ)を備え、上記の固定壁(５)が上記のハウジング(２Ｍ)を上記のポンプ室(４)から離間させ、
    − 上記のインナーギア(９)を回転駆動させるモータ(３)の軸(８)が、上記のベアリング(11)の内側で上記の固定壁(５)を貫通し、
    上記のモータ(３)の軸(８)は中空で、上記の離脱可能な壁(10)を上記のケース(２)に固定させるのに用いられるタイロッド(22)が間隙を開けて貫通している
    ことを特徴とする回転移送ポンプ。
  2. 上記アウターギア(13)の上記端板(14、15)の少なくとも１つが取り外し可能であることを特徴とする請求項１に記載の回転移送ポンプ。
  3. 上記のインナーギア(９)用のベアリング(23、24)が上記のタイロッド(22)上に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の回転移送ポンプ。
  4. 上記のタイロッド(22)が、加圧液体が入れるように中空であり、その側壁に小孔(26)が開けられていることを特徴とする加圧液体に浸漬されるのを意図する請求項３に記載の回転移送ポンプ。
  5. 上記の径方向流体入口(20)が上記のアウターギア(13)の一方の端板から他方の端板に延びることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の移送ポンプ。
  6. 上記の径方向流体出口(21)が上記のアウターギア(13)の一方の端板から他方の端板に延びることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の回転移送ポンプ。
  7. アウターギア(13)の内歯セット(16)が最大で５つの歯を有し、インナーギア(９)の外歯セットが最大で４つの歯(９Ｄ)を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の回転移送ポンプ。
  8. 患者の元来の左右の心室が取除かれた際それらの換わりができ、少なくとも１つの流体圧作動器(37)により操作される人工の左右心室(35)が配置されている本体(30)からなり、

    上記の流体圧作動器が請求項１から７に特記したもののような移送ポンプ(１)であることを特徴とする患者の心外膜の腔に埋め込める人工心臓。
  9. 人工心室(35)が上記の人工心臓本体(30)に装着される蓋板(36)を有し、
    移送ポンプがそのような蓋板(36)に連結されることを特徴とする
    請求項８に記載の人工心臓。
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