血液泵及血液泵的制造方法与流程

文档序号:17469703发布日期:2019-04-20 05:44阅读:247来源:国知局
血液泵及血液泵的制造方法与流程

本发明涉及血液泵及血液泵的制造方法。



背景技术:

已知有用于辅助人工心脏等的血液泵(例如参照专利文献1)。血液泵对使用者的体内的自身心脏所具有的送液功能进行辅助,因而作为基本功能,具备使体内的血液向泵室流入且从泵室流出进而送入使用者体内的送液功能。作为可动部的叶轮等送液机构需要收藏在血液泵的泵室的内部。因此,通常,在组装血液泵时,作为分体而分别准备基座及壳体,将送液机构收容到被基座及壳体包围而成的泵室中,其后,使基座及壳体组合来完成血液泵。

图22及图23是为了说明现有的血液泵800而进行表示的图。图22是表示使壳体820与基座810组合前的状态的分解立体图。此外,图23是表示使壳体820与基座110组合后的状态的剖视图。

如图22及图23所示,现有的血液泵800具备:基座810;壳体820,嵌入于该基座810;送液机构830,收容在被基座810及壳体820包围而成的泵室850中;及驱动体840,安装于基座810,给予送液机构830能量,且为通过送液机构830使血液向泵室850流入且从泵室850流出,进而送入使用者的体内(省略图示)的血液泵800。在此,将壳体820滑动嵌入于基座810的方向作为z方向,将垂直于z方向的方向作为x方向,将分别垂直于z方向及x方向的方向作为y方向,将沿着z方向俯视xy平面时从基座810的中央部朝向外侧的方向作为r方向。其中一方的基座810具有:血液接触面812,面向泵室850;第1抵接面813,与壳体820抵接;螺钉固定带814,设置于比第1抵接面813更靠r方向侧;及螺孔815,在螺钉固定带814的区域中朝向z方向设置。另一方的壳体820具有:第2抵接面822(图22中未出现),设置在与第1抵接面813相对应的位置上;及螺钉孔825,设置在壳体820的缘侧。而且,血液泵800以下述方式使基座810与壳体820组合并螺钉固定,即,螺钉890在贯穿设置于壳体820的螺钉孔825的同时与基座810的螺孔815螺合的方式,进而壳体820的第2抵接面822被按压,以便与基座810的第1抵接面813接触。

根据现有的血液泵800,由于基座810及壳体820彼此分体,因此能够将可动部即送液机构830收容在泵室中。此外,螺钉890在贯穿设置于壳体820的螺钉孔825的同时与基座810的螺孔815螺合,使基座810与壳体820组合并螺钉固定,进而壳体820的第2抵接面822被按压,以便与基座810的第1抵接面813接触。因此,即使在泵室850内的压力升高的情况下,也能够防止在壳体820侧的第2抵接面822与基座810侧的第1抵接面813之间空出间隙。换言之,能够防止第2抵接面822从第1抵接面813浮起。

在此,作为参考,将触及血液泵的规格要求之一。即,即使在泵室内的血液侧的压力升高的情况下,也必须在划定泵室的壳体侧的第2抵接面与基座侧的第1抵接面之间不能空出间隙这样的规格要求。

如果假设在第2抵接面与第1抵接面之间空出有间隙时,则稍微进入到间隙的血液发生滞留而成为产生凝固的原因。该凝固的血块(血栓)存在有,通过叶轮等送液机构的泵室内的搅拌,从该间隙剥离而被再次送回泵室的可能性,根据情况,还存在有流出到使用者(患者)的体内而引起不便的可能性。根据这样的理由,在第2抵接面与第1抵接面之间不能空出间隙,因而需要从壳体侧的第2抵接面对基座侧的第1抵接面总是施加比从泵室侧按压的力更大的按压力(以下存在有单称为“按压力”的情况),以便假设在泵室内的压力升高的情况下,壳体侧的第2抵接面与基座侧的第1抵接面之间也不会空出间隙。

可是,使壳体从基座剥离的力的强度(在本说明书中方便起见称为“壳体剥离强度”)与上述的“按压力”相关,认为壳体剥离强度与按压力处于近似相关关系。作为血液泵,与按压力相同,需要预先充分确保该壳体剥离强度,以便假设在泵室内的压力升高的情况下,壳体也不会从基座剥开(壳体不会从基座浮起)。

专利文献1:日本特开2009-297174号公报

专利文献2:日本特开2006-258720号公报



技术实现要素:

然而,根据现有的血液泵800,为了维持按压力,确保壳体剥离强度,必须采用具有相应大小的直径的螺钉(螺钉890及螺孔815)。与此相伴,也需要以相应的宽度来确保螺钉固定带814的宽度(在图22及图23中用mg1来表示螺钉固定带814的宽度),其结果血液泵整体的直径、容积等必须形成相应的尺寸。

另一方面,医疗现场强烈要求血液泵的小型化。如果血液泵较小,则例如可以埋入儿童等体格小的人(胸腔的厚度不太大体格的人)的体内,能够扩大血液泵的应用对象者。

因此,本发明是鉴于上述情况而进行的,所要解决的技术问题是提供一种可在维持来自壳体侧的第2抵接面的对于基座侧的第1抵接面的按压力的同时,比现有的血液泵更加提高壳体剥离强度,且比现有的血液泵更小型的血液泵。此外,所要解决的技术问题是提供一种这样的血液泵的制造方法。

(1)本发明的血液泵为一种血液泵,具备:基座;壳体,嵌入于该基座;送液机构,收容在被所述基座及所述壳体包围而成的泵室中;及驱动体,安装于所述基座,给予所述送液机构能量,通过所述送液机构使血液向所述泵室流入且从所述泵室流出,进而送入使用者的体内,其特征在于,在以所述壳体滑动嵌入于所述基座的方向为z方向,以垂直于z方向的方向为x方向,以分别垂直于z方向及x方向的方向为y方向,以沿着z方向俯视xy平面时从所述基座的中央部朝向外侧的方向为r方向,以与z方向相反的方向为-z方向,以与r方向相反的方向为-r方向时,所述基座具有:大致水平面,设置于-z方向侧,包含面向所述泵室的血液接触面及与所述壳体抵接的第1抵接面;第1卡合部,设置于所述基座的r方向侧;及基座台阶部,设置于所述第1卡合部的z方向侧,所述壳体具有:壳体本体,在与所述第1抵接面相对应的位置上设置有第2抵接面;第2卡合部,相对于所述壳体本体,被设置在所述壳体的缘侧的位置上;壳体中间部,位于所述壳体本体及所述第2卡合部的中间;及壳体缘部,相对于所述第2卡合部,位于与所述壳体中间部侧相反的一侧,所述基座台阶部被配置在,将所述壳体嵌入所述基座时所述壳体缘部所对应的位置上,所述血液泵构成为,所述壳体的所述第2卡合部与所述基座的所述第1卡合部卡合,在至少2处相互分离的部位上具有对所述壳体缘部及所述基座台阶部之间进行连接的熔接痕,所述壳体的所述第2抵接面被按压,以便与所述基座的所述第1抵接面接触。

本发明的血液泵在至少2处上具有对壳体缘部及基座台阶部之间进行连接的熔接痕,且壳体的第2抵接面被按压以便与基座的第1抵接面接触。即,在第1卡合部及第2卡合部的卡合的结合以外,壳体及基座通过至少2处的焊接而被牢固地结合。因此,可以在与现有的血液泵相同地维持抵接面(以下,存在有将第1抵接面及第2抵接面同时单称为“抵接面”的情况)上的按压力的同时,比现有的血液泵更加提高壳体剥离强度。此外,由于采用了不需要螺钉的结构,因此可形成比现有的血液泵更小型的血液泵。

因而,能够提供一种可在维持来自壳体侧的第2抵接面的对于基座侧的第1抵接面的按压力的同时,比现有的血液泵更加提高壳体剥离强度,且比现有的血液泵更小型的血液泵。

(2)在本发明的血液泵上,优选在所述壳体缘部上形成有,所述壳体的边缘的z方向侧的面即壳体缘部下面、所述壳体的边缘的r方向侧的面即壳体缘部外面、由所述壳体缘部下面及所述壳体缘部外面形成的角即壳体外端,在所述基座台阶部上形成有,以在嵌入所述壳体时与所述壳体缘部下面贴合的方式形成的基座台阶部上面、所述基座台阶部的r方向侧的面即基座台阶部外面、由所述基座台阶部上面及所述基座台阶部外面形成的角即基座外端,所述血液泵在以环绕所述送液机构的旋转轴的方式形成的所述基座外端的第1轮廓和以环绕所述送液机构的旋转轴的方式形成的所述壳体外端的第2轮廓之间,在至少2处相互分离的部位上具有对所述壳体缘部及所述基座台阶部之间进行连接的所述熔接痕。

(3)在本发明的血液泵上,优选在所述第1卡合部上设置有,从锥部外端部起随着朝向z方向而朝向-r方向倾斜的第1锥部,在所述第2卡合部上设置有,在所述壳体的内壁上,从锥部内端部起随着朝向-z方向而朝向r方向倾斜的第2锥部。

通过第1卡合部的第1锥部(基座侧)与第2卡合部的第2锥部(壳体侧)的卡合,可产生将壳体向z方向(基座侧)按压的方向的力。可利用该向z方向按压的力,来作为抵接面上的按压力的一部分而进一步进行加力,并且能够有助于提高壳体剥离强度。

因而,根据本发明,能够比现有的血液泵更进一步提高壳体剥离强度。

(4)在本发明的血液泵上,优选在以嵌入于所述基座前的所述壳体的所述第2锥部的所述锥部内端部的内径为φa,以所述基座的所述第1锥部的所述锥部外端部的外径为φb时,形成φa<φb的关系,并且,所述壳体以下述方式嵌入所述基座,即,所述第2锥部的所述锥部内端部的位置位于,所述第1锥部之中比所述锥部外端部更向z方向侧移动的部位且与所述第1锥部的所述锥部外端部相反侧的第1锥部终点部的跟前的部位上。

(5)在本发明的血液泵上,优选在以所述第1锥部的倾斜面的轮廓与z方向形成的角为θ1,以所述第2锥部的倾斜面的轮廓与z方向形成的角为θ2时,形成0°≦θ1≦θ2的关系。

(6)在本发明的血液泵上,优选在以垂直于所述壳体本体的外侧的切面的方向上的所述壳体本体的厚度为t1、以垂直于所述壳体中间部的外侧的切面的方向上的所述壳体中间部的厚度为t2及以垂直于所述第2卡合部的外侧的切面的方向上的所述第2卡合部的厚度为t3时,形成t1>t2>t3的关系,且构成所述第2卡合部的所述第2锥部的倾斜面之中,在与锥部内端部相反侧的所述第2锥部终点部侧,所述壳体的厚度成为最小。

(7)在本发明的血液泵上,优选所述熔接痕的z方向的宽度在0.3mm~2.0mm的范围内,在沿着z方向对所述熔接痕进行观察时,所述熔接痕的总长度在2mm~40mm的范围内。

(8)在上述(7)所记述的血液泵上,优选在沿着z方向对所述熔接痕进行观察时,所述熔接痕的总长度为5mm以上。

(9)在上述(7)或(8)所记述的血液泵上,优选在沿着z方向对所述熔接痕进行观察时,所述熔接痕的总长度为30mm以下。

(10)在本发明的血液泵上,优选在所述熔接痕上形成有下凹,所述下凹的最深部与所述壳体缘部外面或所述基座台阶部外面之间的间隙在0.05mm~0.3mm的范围内。

(11)在本发明的血液泵上,优选在以垂直于所述壳体中间部的外侧的切面的方向上的所述壳体中间部的厚度且所述壳体之中具有最小厚度的部分的厚度为t2’,以垂直于所述第2卡合部的外侧的切面的方向上的所述第2卡合部的厚度为t3时,形成t2’<t3的关系。

(12)在本发明的血液泵上,优选所述基座在比所述第1卡合部更靠-z方向侧的位置上具有用于落入垫圈的垫圈槽,所述壳体在所述壳体中间部的位置上具有中间部内壁,所述垫圈被配置为,被所述垫圈槽和所述中间部内壁夹住。

(13)本发明的血液泵的制造方法为对上述(1)~(12)的任一所记述的血液泵进行制造的血液泵的制造方法,其特征在于,以下述顺序包含:组件准备工序,准备所述基座、所述壳体及所述送液机构;送液机构安装工序,将所述送液机构安装在所述基座上;壳体嵌合工序,在使所述壳体相对于所述基座向z方向滑动的同时,所述第2卡合部与所述第1卡合部卡合,从而使所述壳体与所述基座嵌合;及焊接工序,在将所述壳体向z方向按压于所述基座的同时,在至少2处相互分离的部位上进行对所述壳体缘部及所述基座台阶部之间进行连接的焊接。

(14)本发明的血液泵的制造方法其特征在于,在上述(13)所记述的血液泵的制造方法上,在所述焊接工序之后,以下述顺序还包含:血液泵分解工序,具有将包含熔接痕的壳体或/及基座的一部分从不包含熔接痕的其他部分分离的熔接痕分离步骤及使所述壳体相对于所述基座向-z方向滑动以便将所述壳体从所述基座卸下的壳体卸下步骤;血液泵分析工序,进行所述血液泵的分析;壳体再嵌合工序,在使所述壳体相对于所述基座向z方向滑动的同时,所述第2卡合部与所述第1卡合部卡合,从而使所述壳体与所述基座再次嵌合;及再焊接工序,在将所述壳体向z方向按压于所述基座的同时,在至少2处与在所述焊接工序中进行焊接的部位不同的部位且相互分离的部位上,再次进行对所述壳体缘部及所述基座台阶部之间进行连接的焊接。

另外,“分析”包含血液泵的状态观察、零件的测量、附着物分析等。但是,不局限于此,例如还包含对血液泵的构成零件的加工、再调整等。

附图说明

图1是为了说明实施方式1所涉及的血液泵100而进行表示的图。

图2是为了说明实施方式1所涉及的血液泵100而进行表示的图。

图3是为了说明实施方式1所涉及的血液泵100的主要部分而进行表示的图。

图4是为了说明实施方式1的进行焊接的候选部位即对接轮廓175而进行表示的图。

图5是为了说明在实施方式1所涉及的血液泵100上配置熔接痕的部位及熔接痕170的长度l而进行表示的图。

图6是为了对实施方式1的熔接痕170进行说明而进行表示的图。

图7是为了说明在实施方式1所涉及的血液泵100上,产生有来自第2抵接面122的对于第1抵接面113的按压力f2的情况而进行表示的图。

图8是表示实施方式1所涉及的血液泵100的主要部分的尺寸关系的图。

图9是为了说明实施方式1所涉及的血液泵的制造方法而进行表示的流程图。

图10是为了说明实施方式1的焊接工序s40而进行表示的图。

图11是为了说明实施方式1的血液泵分解工序s50及再焊接工序s80而进行表示的图。

图12是为了说明实施方式2所涉及的血液泵102的主要部分而进行表示的剖视图。

图13是为了说明实施方式3所涉及的血液泵103的主要部分而进行表示的剖视图。

图14是为了说明实施方式4所涉及的血液泵104的主要部分而进行表示的剖视图。

图15是为了说明实施方式5所涉及的辅助人工心脏系统300而进行表示的模式图。

图16是为了说明预实施例所涉及的血液泵的评估结果而进行表示的图。

图17是为了说明试验例所涉及的血液泵的评估结果而进行表示的图。

图18是为了说明变形例1所涉及的血液泵105而进行表示的图。

图19是为了说明变形例2所涉及的血液泵106而进行表示的图。

图20是为了说明变形例3所涉及的血液泵107而进行表示的图。

图21是为了说明变形例4所涉及的血液泵108而进行表示的图。

图22是为了说明现有的血液泵800而进行表示的图。

图23是为了说明现有的血液泵800而进行表示的图。

符号说明

100、100a、102、103、104、105、106、107、108、800-血液泵;110、110’、110”、110”’、110a、810-基座;111-水平面;112、812-血液接触面;113、813-第1抵接面;115、115’、115”-第1卡合部;116-第1锥部;117-锥部外端部;118-第1锥部终点部;119-垫圈槽;120、102’、120”、120”’、820-壳体、121-壳体本体;122、822-第2抵接面;123、123’-壳体中间部;124-中间部内壁;125、125’、125”-第2卡合部;126-第2锥部;127-锥部内端部;128-第2锥部终点部;129-缩颈部;130、830-送液机构;140、840-驱动体;142-轴;150、850-泵室;152-流入口;154-流出口;160-垫圈;170、170a、170b、170c、170d、170e-熔接痕;175-对接轮廓;180、180’、180a-基座台阶部;181-基座台阶部上面;182-基座台阶部外面;183-基座外端;183a-第1轮廓;190、190’-壳体缘部;191-壳体缘部下面;192-壳体缘部外面;193-壳体外端;193a-第2轮廓;195-切缝;200、210-人工血管;220-电缆;300-辅助人工心脏系统;510-自身心脏;600-激光器;610-振荡器;612-光纤;614-射出单元;814-螺钉固定带;815-螺孔;825-螺钉孔;890-螺钉。

具体实施方式

下面,基于图所表示的实施的方式对本发明的血液泵用控制器进行说明。另外,各附图为模式图,不一定严格反映实际的尺寸。

(实施方式1)

1.实施方式1所涉及的血液泵100的基本构成(结构)

图1及图2是为了说明实施方式1所涉及的血液泵100而进行表示的图。

另外,图1是将壳体120嵌入基座110前的分解立体图。此外,图2是沿着y方向对通过图1所示的xz平面将血液泵100切开时的截面进行观察时的剖视图,表示将壳体120嵌入基座110的状态。

图3是为了说明实施方式1所涉及的血液泵100的主要部分而进行表示的图。图3(a)及图3(b)是对在图2的剖视图中用虚线包围的卡合部分进行放大的图。图3(a)是表示将壳体120嵌入基座110前的状态的图,图3(b)是表示将壳体120嵌入基座110后且进行焊接前的状态的图。图3(c)是对图3(b)的用虚线包围的部分进行了进一步放大的图。

另外,在图3(a)及图3(b)中,从壳体120斜线部向-x方向延伸的实线表示壳体120的内壁侧的形状(不是截面的切口而是内部的形状)。在下面的图7、图8、图12及图13中也相同。

(1)血液泵100整体

血液泵100具有通过送液机构130使血液向泵室150流入并从泵室150流出进而送入使用者的体内的功能。

实施方式1所涉及的血液泵100具备:基座110;壳体120,嵌入于基座110;送液机构130,收容在被基座110及壳体120包围而成的泵室150中(即,通过基座110及壳体120而形成泵室150);及驱动体140,安装于基座110,给予送液机构130能量(参照图1及图2)。

另外,在下面的说明中,将壳体120滑动嵌入于基座110的方向作为z方向,将垂直于z方向的方向作为x方向,将分别垂直于z方向及x方向的方向作为y方向,将沿着z方向俯视xy平面时从基座110的中央部朝向外侧的方向作为r方向。此外,将与z方向相反的方向作为-z方向,将与r方向相反的方向作为-r方向。并且,为了便于理解,存在有下述这样的情况,即,将z方向作为下,将-z方向作为上,将-r方向作为内侧,将r方向作为径向或外侧,在壳体120上将壳体120的泵室150侧作为内侧,将与泵室150相反的侧作为外侧,并以与xy平面平行方向为水平等。

(2)送液机构130及驱动体140

送液机构130为可流动输送血液的可动机构,使血液向泵室150流入且从泵室150流出,并将血液送入使用者的体内。该送液机构130被设置在被基座110及壳体120包围而成的泵室150的内部(参照图1及图2)。

驱动体140安装于基座110,给予送液机构130以用于送液机构130进行送液的能量。

在实施方式1中,可将叶轮用作送液机构130,并将用于驱动叶轮的马达用作驱动体140。叶轮便于发挥送液功能,此外,马达发挥线性、响应性等的控制技术比较稳定,比较便于进行根据目标的控制。通过使用马达来驱动叶轮,能够有效地发挥预期的送液功能,因而能够提供高性能·高精度的血液泵。

在实施方式1中,从基座110的大致水平面111进行观察,马达以将马达的定子部(省略了图示)及转子部(省略了图示)收藏在-z方向(下)侧的方式安装在基座110上。使马达的轴142从基座110侧突出至z方向(上)侧,并使叶轮与该突出的轴142结合。

用符号ax1来表示送液机构130(叶轮)的旋转轴(参照图1及图2)。

(3)基座110

如图3所示(同时还参照图1及图2),基座110具有大致水平面111,所述大致水平面111被设置于-z方向侧(上侧),且包含面向泵室150的血液接触面112及与壳体120抵接的第1抵接面113。

血液接触面112为接触体内的血液的面,与壳体本体121一起来划定泵室150。此外,第1抵接面113为与壳体本体121的第2抵接面122抵接的面,且为承受来自第2抵接面122的按压力的作用面。这些血液接触面112及第1抵接面113连续形成,并作为整体而构成大致水平面111。

另外,基座110具有设置于基座110的r方向侧的第1卡合部115。第1卡合部115与壳体120的一部分(实施方式1中后述的第2卡合部125)卡合。

此外,基座110具有设置于第1卡合部115的z方向侧(下侧)的基座台阶部180。换言之,在基座110上形成有基座台阶部180(参照图3(a)及图3(b))。

基座台阶部180为下述部位,即,在用平行于z轴的包含z轴的面截断基座110时的截面上,在沿着z方向或-z方向沿基座110的表面前行时,通常表面的切线的方向发生较大改变的部位(产生典型台阶的部位)。

基座台阶部180被配置形成在将壳体120嵌入基座110时壳体缘部190(详细后述)所对应的位置上。

虽然只要能够构成本发明的血液泵100,则基座110可以由任意原材料构成,但也可以为与壳体120相同的原材料。但是,基座110(尤其第1卡合部115及第1抵接面113附近)由下述原材料构成,即,即使从壳体120的第2卡合部125或第2抵接面122(进行后述)施加有较大的力也不会变形的程度,足够硬且不会弯曲的原材料。即,基座110(尤其第1卡合部115及第1抵接面113附近)具有可视作刚体的程度的足够的刚性。

(4)壳体120

壳体120具有:壳体本体121,在与第1抵接面113相对应的位置上设置有第2抵接面122;第2卡合部125,相对于壳体本体121,设置在壳体120的缘侧的位置上;及壳体中间部123,位于壳体本体121及第2卡合部125中间(参照图3(a))。

在壳体本体121上,形成有血液流入的流入口152及血液流出的流出口154。壳体本体121的内壁(省略了图示)划定泵室150的一部分(同时还参照图1及图2)。另外,虽然在实施方式1中,将流入口152及流出口154分开设置,但也可以为,通过设法在泵室150的外部使用阀等,使流入/流出共用化为一个口的构成。

第2抵接面122为,使在第2卡合部125上产生的朝向z方向(下)的力介由壳体中间部123作为按压力而作用于基座110的第1抵接面113的面。

壳体中间部123其一端(上侧)与壳体本体121相连,另一端(下侧)与第2卡合部125相连。符号124为中间部内壁(参照图3(a)及图3(b))。

此外,壳体120具有相对于第2卡合部125位于与壳体中间部123侧相反的一侧的壳体缘部190(参照图3(a)及图3(c))。

壳体120在嵌入基座110侧具有开口。壳体缘部190通常是指形成该开口的边缘的部位。

(5)壳体缘部190及基座台阶部180

如图3(c)所示,在壳体缘部190上形成有:壳体缘部下面191,即壳体120的边缘的z方向侧的面;壳体缘部外面192,即壳体120的边缘的r方向侧的面;及壳体外端193,由壳体缘部下面191及壳体缘部外面192形成的角。

当沿着-z方向进行观察时,则壳体缘部下面191形成典型的具有规定的宽度且以送液机构130的旋转轴ax1为中心环绕一周的圆环状(环状)。

壳体缘部外面192显现在血液泵100的外侧,构成血液泵100的表面。

当以如图3的截面来进行观察时,则壳体外端193为壳体缘部下面191与壳体缘部外面192交叉的角。此外,壳体外端193也为壳体缘部下面191的外周缘,且也为壳体缘部190的最靠r方向侧(外侧)的端部。然而,无需为壳体120整体的最靠r方向侧(外侧)。

另一方面,在基座台阶部180上形成有:基座台阶部上面181,以在将壳体120嵌入时与壳体缘部下面191贴合的方式形成;基座台阶部外面182,即基座台阶部180的r方向侧的面;及基座外端183,由基座台阶部上面181及基座台阶部外面182形成的角。

在将壳体120嵌入基座110时,基座台阶部上面181与壳体缘部下面191贴合(换言之彼此相对)。

此时,基座台阶部上面181与壳体缘部下面191之间,也可以以未施加压力的程度稍微地接触。但是,优选在将壳体120嵌入基座110后且进行焊接前,壳体缘部下面191在沿着z方向的方向上不与基座台阶部上面181接触。即,优选在基座台阶部上面181与壳体缘部下面191之间,具有少许间隙g(参照图3(c))。并且,优选间隙g与抵接面(第1抵接面113及第2抵接面122)间的间隙δ1(省略了图示)之间,处于g>>δ1的关系。

由于在壳体缘部190的顶端附近,确保有间隙g这样的壳体缘部190的伸展余量(z方向的伸展余量),因此即使假设因温度变化等而壳体比最初的状态更向z方向延伸,也不会因壳体缘部下面191与基座台阶部上面181相碰以限制其延伸,进而减退抵接面上的按压力。

当沿着z方向进行观察时,基座台阶部上面181形成典型的具有规定的宽度且以送液机构130的旋转轴ax1为中心环绕一周的圆环状(环状)。

基座台阶部外面182出现在血液泵100的外侧,构成血液泵100的表面。

当以如图3的截面来进行观察时,基座外端183为基座台阶部上面181与基座台阶部外面182交叉的角。此外,基座外端183也为基座台阶部上面181的外周缘,且也为基座台阶部180的最靠r方向侧(外侧)。然而,无需为基座110整体的最靠r方向侧(外侧)。

另外,鉴于将血液泵100埋入人的体内,因而优选构成为,由壳体缘部外面192和基座台阶部外面182形成实质上同一平面(形成所谓的同一平面的状态)。换言之,优选构成为,在壳体缘部外面192与基座台阶部外面182之间没有实质性的台阶。

(6)第1卡合部115及第2卡合部125的卡合

在实施方式1所涉及的血液泵100上,壳体120以在z方向上滑动的方式嵌入于基座110,其结果,壳体120的第2卡合部125与基座110的第1卡合部115卡合(参照图3(b)及图3(c))。

(7)部分焊接

(7-1)第1轮廓183a及第2轮廓193a

接下来,对为了设置熔接痕170而进行焊接的部位的详细情况进行说明。

图4是为了说明实施方式1的进行焊接的候选部位即对接轮廓175而进行表示的图。另外,图4(a)是沿着z方向仅对壳体120进行观察时的俯视图,图4(b)是沿着z方向仅对基座110进行观察时的俯视图。图4(c)是表示在将壳体120嵌入基座110的状态下沿着z方向对血液泵100进行观察时,求得后述的第1轮廓183a与第2轮廓193a的逻辑积的轮廓(对接轮廓175)的模式图。图4(d)是沿着y方向对血液泵100进行观察时的侧视图。

在此,将沿着z方向对基座110进行观察时的基座外端183的轮廓定义为“第1轮廓183a”。如图4(b)所示,第1轮廓183a以环绕送液机构130的旋转轴ax1的方式形成。

此外,将沿着z方向对壳体120进行观察时的壳体外端193的轮廓定义为“第2轮廓193a”。如图4(a)所示,第2轮廓193a以环绕送液机构130的旋转轴ax1的方式形成。

另外,对于上述的“环绕”,不仅限于如图4(a)及图4(b)的连续形成轮廓并形成圆形的情况,也包含下述情况,即,轮廓的一部分中断,轮廓被断续地形成,但作为整体而环绕旋转轴ax1的情况(参照后述的变形例4)。

(7-2)对接轮廓175

在将壳体120嵌入基座110的状态下,沿着z方向对血液泵100进行观察时,将根据基座外端183的第1轮廓183a与壳体外端193的第2轮廓193a的逻辑积而形成的轮廓定义为“对接轮廓175”(参照图4(c))。

该对接轮廓175为下述轮廓,即,总和了进行焊接(进行后述)的候选部位组的轮廓。在进行焊接时,选择对接轮廓175之中任意的部位来进行。但是,进行焊接的候选部位不一定局限在对接轮廓175之中。

对对接轮廓175的具体例进行表示。假想基座台阶部上面181及壳体缘部下面191分别形成具有规定的宽度且以送液机构130的旋转轴ax1为中心环绕一周的圆环状(环状)。在沿着z方向对基座台阶部上面181与壳体缘部下面191对接的状态进行观察时,对接轮廓175相当于基座台阶部上面181的圆环的外周与壳体缘部下面191的圆环的外周之间的逻辑积。在双方的外周连续形成且形成圆形的情况下,逻辑积的结果(对接轮廓175)形成以旋转轴ax1为中心连续环绕1周的圆形(参照图4(c)及图4(d))。

作为参考,在由壳体缘部外面192和基座台阶部外面182形成实质上同一平面的情况下,当沿着该平面对第1轮廓183a及第2轮廓193a进行观察时,则可看到第1轮廓183a及第2轮廓193a发生重叠,这样形成了对接轮廓175。

(7-3)在第1轮廓183a和第2轮廓193a之间连接的熔接痕170

图5是为了说明在实施方式1所涉及的血液泵100上配置熔接痕的部位及熔接痕170的长度l而进行表示的图。图5(a)是沿着z方向对血液泵100进行观察时的俯视图,图5(b)是沿着y方向对血液泵100进行观察时的侧视图。

图6是为了对实施方式1的熔接痕170进行说明而进行表示的图。图6(a)是图5中用a-a线截断的剖视图。图6(b)是图6(a)中对熔接痕170附近进行p向观察的图。

在上述的对接轮廓175之中的规定部位上进行焊接,其结果血液泵100形成下述构成,即,在基座外端183的第1轮廓183a与壳体外端193的第2轮廓193a之间,在至少2处相互分离的部位上具有对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的熔接痕170(参照图5及图6)。

换言之,血液泵100在存在对接轮廓175的圆周(上述逻辑积为实的部位)之中,在至少2处上具有对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的熔接痕170。

此外,血液泵100在相互分离的部位上具有这些多个熔接痕170。换言之,这些多个熔接痕170被配置在相互分离的位置上。即,实施方式1的血液泵100不是对由第1轮廓183a及第2轮廓193a形成的对接轮廓175的整周进行焊接(整周焊接),而是在残留有不进行焊接的部分的状态下对圆周的一部分进行焊接(部分焊接)。

(7-4)熔接痕170的结构

宏观地进行观察,熔接痕170对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接(参照图5)。

微观地进行观察,熔接痕170是构成第1轮廓183a及第2轮廓193a的金属原材料熔化融合,并以跨越壳体缘部190及基座台阶部180之间的方式对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接(参照图6)。

熔接痕170以壳体120(更具体而言例如壳体缘部190)及基座110(更具体而言例如基座台阶部180)为母材,例如通过激光焊接等而形成。

熔接痕170以壳体缘部190的一部分及基座台阶部180的一部分熔化后凝固的部位(焊缝)为主要部分。在母材熔化后凝固的部位周围,也可以具有壳体缘部190及基座台阶部180的一部分因热影响而变质的部位(无符号的图示)。

熔接痕170以深度d的尺寸向-r方向深熔(参照图6(a))。

此外,熔接痕170具有z方向的宽度wz(与所谓的表面焊道宽度大致相等),此外,每1处熔接痕170具有长度l(英文小写字母l)(参照图6(b))。在血液泵100整体上,熔接痕170的总长度为l。

另外,“熔接痕170的总长度l”为每1处熔接痕170的长度l的总和,例如,在沿着z方向进行观察时,壳体缘部190及基座台阶部180为圆形的情况下,则为以旋转轴ax1为中心的周向上的熔接痕170的总长。

(7-5)熔接痕170的尺寸关系

也可以在壳体缘部外面192及基座台阶部外面182之间连续形成熔接痕170的r方向侧的表面(即,无实质性下凹)。

也可以在熔接痕170上形成下凹。此时,优选下凹的最深部与壳体缘部外面192或基座台阶部外面182之间的间隙ufg(下凹·间隙ufg)在0.05mm~0.3mm的范围内(参照图6(a))。

由于下凹·间隙ufg为正的范围,因此形成熔接痕170的焊缝不会比壳体缘部外面192或基座台阶部外面182更向r方向侧(外侧)突出,因而熔接痕170也不会阻碍血液泵埋入体内。

此外,由于下凹·间隙ufg为0.3mm以下,因此与下凹·间隙ufg超过0.3mm的情况相比,能够确保焊接的深度,从而能够进一步提高壳体剥离强度。

此外,优选熔接痕170的z方向的宽度wz在0.3mm~2.0mm的范围内,且沿着z方向对熔接痕170进行观察时,熔接痕170的总长度在2mm~40mm的范围内(参照图6(b))。

通过以熔接痕170至少为2处以上的方式利用焊接对壳体缘部及基座台阶部之间进行连接,首先能够得到所需的壳体剥离强度。其次,通过使熔接痕170的宽度在0.3mm~2.0mm的范围内,且使熔接痕170的总长度为2mm~40mm,能够进一步提高壳体剥离强度。

此外,优选在沿着z方向对熔接痕170观察时,熔接痕170的总长度为5mm以上。

通过使熔接痕的总长度为5mm以上,能够使壳体与基座更牢固地结合,能够进一步提高壳体剥离强度。

并且,优选在沿着z方向对熔接痕170进行观察时,熔接痕170的总长度为30mm以下。

由于熔接痕170的总长度为30mm以下(如果熔接痕170为2处,则1处熔接痕170的平均的长度为15mm以下),因此例如在对血液泵100进行分解的工序中,在将包含熔接痕170的壳体120或/及基座110的一部分从不包含熔接痕170的其他部分分离时,进行切除(熔断、切削等)的长度为平均15mm以下,因而比较便于进行该分离作业。

此外,即使假设在由第1轮廓183a及第2轮廓193a形成的对接轮廓175的周长为100mm左右的小型的血液泵(沿着z方向进行观察时的壳体的直径为35mm左右)的情况下,如果熔接痕170的总长度为对接轮廓175的周长的大致1/3以下即30mm以下,则也能够进行至少2次焊接。即,由于熔接痕170的总长度为30mm以下,因此能够对血液泵的分解(血液泵分解工序)、血液泵内部的分析、加工、再调整等(血液泵分析工序)及在与以前焊接的部位不同的部位上进行焊接(再焊接工序)的一系列工序进行至少1个循环。

由于与上述相同的理由,因此优选相对于由第1轮廓183a及第2轮廓193a形成的对接轮廓175的圆周(进行焊接的候选部位)的长度,熔接痕170的总长在1%~40%之间。更优选相对于上述周长,熔接痕170的总长为3%以上。此外,更优选相对于上述周长,熔接痕170的总长为20%以下。

(7-6)配置熔接痕170的部位数量及其配置

在实施方式1中,配置熔接痕170的部位数量为2处以上。

但是,如图5(a)所示,也可以为2处。由于如果配置熔接痕170的部位为2处,则可在维持所需的壳体剥离强度的同时部位数量最少,因此也能够比较便于进行血液泵的分解(血液泵分解工序)。此外,如果配置熔接痕的部位数量为最少的2处,则即使在进行再焊接工序的情况下,进行再焊接的部位(与以前焊接的部位不同的部位)的选择也会较多,因而便于进行再焊接工序。

在配置熔接痕170的部位为2处的情况下,如图5(a)所示,也可以以旋转轴ax1为中心配置成点对称。配置熔接痕170的部位为n处(n为2以上的整数)的情况下,也可以在对接轮廓175上,以旋转轴ax1为中心,以360°/n的等角度间距来进行配置。

此外,也可以使熔接痕170形成其他方法的配置,而不为等角度间距的配置。具体而言,也可以根据沿着z方向进行观察时的基座台阶部180及壳体缘部190的形状、壳体缘部190的r方向的厚度的偏向等,而以非等角度的间距来进行配置。

(8)第2抵接面对第1抵接面的按压

实施方式1所涉及的血液泵100的壳体120的第2抵接面122被按压,以便与基座110的第1抵接面113接触。

在此,“被按压”是指,第2抵接面122对第1抵接面113总是施加按压力的状态,而不只是相碰而止住。

由于第1抵接面113及第2抵接面122在进行抵接的同时被所述按压力牢固地按压,因此不会使泵室150内的血液进入到第1抵接面113及第2抵接面122之间。

在此,“相碰”,此外也可称为“相撞”,是指例如在组件上施加有z方向的力时,该组件在某部分(面等)上与对置于该组件的对抗组件抵接或接触,在所述z方向的力在该某部分(面)上大体上全部地施加到对抗组件的状态时,将该某部分(面)的情况称为“相碰”。

2.血液泵100上的其他详细结构

下面,对与锥形等的壳体120及基座110的嵌合相关的详细结构进行说明。

图7是为了说明在实施方式1所涉及的血液泵100上,产生有来自第2抵接面122的对于第1抵接面113的按压力f2的情况而进行表示的图。

图8是表示实施方式1所涉及的血液泵100的主要部分的尺寸关系的图。

(1)在实施方式1所涉及的血液泵100上,在第1卡合部115上设置有,从锥部外端部117起随着朝向z方向(下)而朝向-r方向(内侧)倾斜的第1锥部116。此外,在第2卡合部125上设置有,在壳体120的内壁(省略了图示)上,从锥部内端部127起随着朝向-z方向(上)而朝向r方向(内侧)倾斜的第2锥部126(参照图3(a)及图3(b))。

在第1锥部116上,锥部外端部117突出到第1锥部116之中最靠r方向侧(外侧),第1锥部终点部118位于第1锥部116之中最靠-r方向侧(内侧)的位置上。在第2锥部126上,锥部内端部127突出到第2锥部126之中最靠-r方向侧(内侧),第2锥部终点部128位于第2锥部126之中最靠r方向侧(外侧)的位置上。

实施方式1所涉及的血液泵100,其具有第1锥部116的第1卡合部115与具有第2锥部126的第2卡合部125卡合(参照图3及图7)。

在成为这样的状态前,在血液泵100的壳体嵌合工序s30(进行后述)中,以下述方式进行嵌入,即,以极为严密的状态将壳体120压入于基座110的方式。

如图7所示,当壳体120被嵌入于基座110时,则壳体120的缘侧从进行嵌入前的状态起,整体向r方向侧(外侧)扩展并弹性变形,由此产生试图向-r方向(内侧)返回的弹力f1(紧固基座110的力)。极大的弹力f1尤其是以第2卡合部125的锥部内端部127附近为中心,作用于第1锥部116。另一方面,由于如上所述将包含第1锥部116的基座110侧视作刚体,因此当作用有该弹力f1时,则相反在垂直于第1锥部116的切面的方向上,对第2卡合部125产生垂直抗力。与此相伴,通过第1锥部116的倾斜面的效果,还产生有垂直抗力之中z方向(下方向)成分的力f2。该f2为将壳体120整体向z方向(下)按下的力,与此联动,从壳体120侧的第2抵接面122对基座110侧的第1抵接面113加力有较大的按压力f2。

(2)在实施方式1所涉及的血液泵100上,在将嵌入基座110前的壳体120的第2锥部126的锥部内端部127的内径作为φa,将基座110的第1锥部116的锥部外端部117的外径作为φb时,形成φa<φb的关系。而且,壳体120以下述方式嵌入基座110(参照图8及图3(b)),即,第2锥部126的锥部内端部127的位置位于第1锥部116之中比锥部外端部117更向z方向侧移动的部位且与第1锥部116的锥部外端部117相反侧的第1锥部终点部118的跟前的部位上的方式。

即,形成下述状态,即,壳体120的锥部内端部127位于越过基座110的锥部外端部117的z方向(下)侧的部位上。

如果对将壳体120嵌入于基座110时的情况进行分述,则首先,使壳体120相对于基座110向z方向滑动,在壳体120的锥部内端部127越过基座110的锥部外端部117的瞬间,壳体120的缘侧向r方向(外侧)扩展成最大并发生变形,进而产生较大的弹力。

壳体120的滑动进一步前进,即使在锥部内端部127达到比锥部外端部117更向z方向侧移动的部位时,也维持有弹力。此时,如上所述,该弹力通过第1锥部116的效果,介由锥部内端部127,转换成向z方向(下)按压壳体120的第2卡合部125(及/或壳体整体)的力。

该向z方向按压的力可作为抵接面上的按压力的一部分来进一步加力,并且能够有助于提高壳体剥离强度。

此外,由于锥部内端部127的位置位于比锥部外端部117更向z方向侧移动的部位上,因此壳体120的锥部内端部变得不容易向-z方向(上)移动,由此,能够总是稳定地进行向上述按压力的加力。

通过采用如上所述的构成,能够在血液泵100上得到稳定的按压力及壳体剥离强度。

(3)优选在实施方式1所涉及的血液泵100上,在以第1锥部116的倾斜面的轮廓与z方向形成的角为θ1,以第2锥部126的倾斜面的轮廓与z方向形成的角为θ2时,形成θ1≦θ2的关系(参照图8、图3(b)及图3(c))。

在形成θ1<θ2的关系时,壳体120的锥部内端部127接触在基座110的第1锥部116上。于是,在使壳体120向z方向滑动而嵌入于基座110时,因壳体120发生变形而形成的弹力(及起因于该弹力的上述向z方向按压的力)集中在与第1锥部116接触的锥部内端部127的部分上。

因而,通过适当设定壳体上的壳体内端部的相对的位置,能够稳定且精密地控制上述向z方向按压的力。

通过采用这样的构成,能够稳定且精密地得到按压力及剥离强度。

另外,即使在θ1与θ2实质上相等的情况下,也能够通过锥部效果来产生弹力,实现对按压力的加力。

此外,优选在实施方式1所涉及的血液泵100上,0°≦θ1且θ2≦20°。

另外,θ1=0°时,比较便于在基座110上嵌合或卸下壳体120。

并且,优选θ1与θ2的差形成2°≦(θ2-θ1)≦10°的关系。

(4)在实施方式1所涉及的血液泵100上,优选在以垂直于壳体本体121的外侧的切面的方向上的壳体本体121的厚度为t1,以垂直于壳体中间部123的外侧的切面的方向上的壳体中间部123的厚度为t2及以垂直于第2卡合部125的外侧的切面的方向上的第2卡合部125的厚度为t3时,形成t1>t2>t3的关系。并且,优选构成第2卡合部125的第2锥部126的倾斜面之中,在与锥部内端部127相反侧的第2锥部终点部128侧,壳体的厚度成为最小(图8及图3参照)。

根据该构成,由于从壳体本体121起经过壳体中间部123至第2卡合部125为止,厚度阶段性变小,因此虽然壳体中间部123比第2卡合部125变形量更小,但仍进行相应的弹性变形,因而能够像钓竿那样,作为壳体120整体来有效地产生较强的弹力。

此外,实施方式1所涉及的血液泵100上,优选在以垂直于壳体中间部123的外侧的切面的方向上的壳体中间部123的厚度且壳体120之中具有最小厚度的部分的厚度为t2’,以垂直于第2卡合部125的外侧的切面的方向上的第2卡合部125的厚度为t3时,形成t2’<t3的关系。换言之,优选在壳体中间部123的中途形成缩颈部129,所述缩颈部129在壳体中间部123上厚度变为最小而形成“缩颈”,且将该缩颈部129的厚度t2’形成为比第2卡合部125的厚度t3更薄(参照图8及图3)。

通过形成具有这样的厚度关系的缩颈部129,由壳体中间部123、第2卡合部125及壳体缘部190构成的壳体的缘侧变得容易变形,因而便于进行壳体120相对于基座110的嵌入。

此外,由于形成有这样的缩颈部129,因此在将壳体120嵌入基座110后,也能够有效地产生弹力,因而第1卡合部115及第2卡合部125的卡合所形成的结合变得牢固,可进一步提高壳体剥离强度。

并且,由于缩颈部129比其他部分壁厚更薄,因此在为了分解血液泵100而将包含熔接痕170的壳体的一部分从不包含熔接痕170的其他部分分离时(熔接痕分离步骤时),只需在该缩颈部129的部位上切除(熔断、切削等)壳体即可,因而该分离作业变得极为容易。

(5)在实施方式1所涉及的血液泵100上,在用xy平面分别截断第1卡合部115及第2卡合部125并沿着z方向进行俯视时,第1卡合部115及第2卡合部125形成圆形。这里的“圆形”是指没有角这样的意思,例如可列举椭圆形、正圆形等。

如此,通过使第1卡合部115及第2卡合部125形成圆形,由于在将壳体120嵌入基座110时,可在整体上无偏向地产生弹力,且无偏向地产生按压力,因此能够提供一种嵌入结构稳定的血液泵100。

此外,虽然在实施方式1所涉及的血液泵100上,壳体120的第2卡合部125可形成沿着外周加入有“切缝”的结构,但优选形成未加入“切缝”的连续的环状的结构(大致圆筒)。

根据该结构,在壳体120的锥部内端部127越过基座110的锥部外端部117时,能够产生比加入“切缝”的构成更大的弹力。根据该结构,即使减薄壳体120的第2卡合部125、壳体中间部123等的厚度(形成薄壁),也能够确保足够的弹力,因此还可以有助于小型轻量化。

(6)在实施方式1所涉及的血液泵100上,基座110的大致水平面111实施了镜面精加工。例如,优选ra(算术平均粗糙度)的值为大约1.0以下,更优选为大约0.2以下。

通过如此构成,包含在大致水平面111中的第1抵接面113与第2抵接面122之间能够以更平滑的面抵接,因而使间隙更不容易形成。此外,由于基座110的大致水平面111所包含的血液接触面112也实施了镜面精加工,因此血液不容易扎根在其表面,因而能够进一步防止因滞留而导致的血栓的产生。

另外,虽然“大致水平面111”是指通常状态下放置血液泵100时形成水平的面,但也包含存在少许偏移的情况。此外,根据设计、使用状态,即使为非水平的情况(铅垂等),方便起见在此也定义为“水平面”或“大致水平面”。此外,也可以不形成完整的平面,例如也可以为,在血液接触面112上画出若干曲线的平面。

(7)只要能够构成实施方式1的血液泵100,则壳体120也可以由任意的原材料构成。例如可以采用纯钛(atsm标准的f67,等级(grade)2的纯钛等。jis日本工业标准的第2类的纯钛等)、钛合金、不锈钢(sus类)、它们以外的各种各样的合金等的原材料。此外,只要能够产生弹力并产生所需的按压力,则也可以在第2卡合部上采用树脂类。

但是,在实施方式1上,优选壳体120由以钛为主原料的原材料构成。由于钛是确认了生体适应性并被认可为医疗用植入材料的原材料,因此从下述各种各样的观点出发,即,具有足够的抗拉强度、屈服强度等,由于比强度高因此即使减薄也很坚固因而适合于轻量化,且具有适度的弹性率,在构成本发明的壳体之后具备适当的物性等,能够提供一种合理性高的面向辅助人工心脏的血液泵。

3.实施方式1所涉及的血液泵100/100a的制造方法

图9是为了说明实施方式1所涉及的血液泵的制造方法而进行表示的流程图。图10是为了说明实施方式1的焊接工序s40而进行表示的图。

如图9所示,实施方式1所涉及的血液泵100的制造方法以下述顺序包含组件准备工序s10、送液机构安装工序s20、壳体嵌合工序s30、焊接工序s40。下面,继续对各自的工序依次进行说明。

(1)组件准备工序s10

首先,准备构成血液泵100的组件组(组件准备工序s10)。更具体而言,准备彼此分体的基座110、壳体120及送液机构130。

(2)送液机构安装工序s20

接下来,将送液机构130安装在基座110上(送液机构安装工序s20)。由此,例如如图1所示,形成了送液机构130与基座110被一体化的状态。

(3)壳体嵌合工序s30

接下来,一边使壳体120相对于基座110向z方向滑动,一边使第2卡合部125与第1卡合部115卡合,来使壳体120与基座110嵌合(壳体嵌合工序s30)。

更具体而言,使壳体120的第2卡合部125、壳体缘部190等向z方向(上方向至下方向)滑动,以便朝向基座110的第1卡合部115、基座台阶部180等与它们嵌合。由此,形成第2卡合部125与第1卡合部115卡合的状态。

在第2卡合部125及第1卡合部115例如像图3那样形成锥形的情况下,在壳体120的锥部内端部127越过基座110的锥部外端部117之后,进一步使壳体120至滑动到z方向(下)的位置。因此,壳体120在下述状态下与基座110嵌合,即,使第2锥部126的锥部内端部127的位置位于比第1锥部116之中锥部外端部117更向z方向侧移动的部位,且位于与第1锥部116的锥部外端部117相反侧的第1锥部终点部118的跟前的部位上的状态。

此外,在第2卡合部125及第1卡合部115例如形成像后述的实施方式2那样的非锥形(方便起见称为“直线形”)的情况下,是在受到少许反抗力的同时,使壳体120与基座110嵌合。

(4)焊接工序s40

接下来,一边将壳体120向z方向按压于基座110,一边在至少2处相互分离的部位上进行对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的焊接(焊接工序s40)。

(4-1)壳体缘部下面191与基座台阶部上面181的对接

在焊接之前,通过实施上述壳体嵌合工序s30而形成壳体缘部190接近基座台阶部180的状态。

例如,通过使壳体缘部下面191与基座台阶部上面181贴合并彼此相对,从而形成壳体缘部190向基座台阶部180接近的状态(假想对接接缝焊接)。

壳体缘部下面191也可以与基座台阶部上面181接触。

但是,当考虑到下述内容时,即,在将壳体120按压于基座110时确保壳体缘部下面191向基座台阶部上面181的方向(下)移动的余量、在假想壳体120的原材料发生伸缩时确保壳体缘部下面191向下伸展的伸展余量、提高焊接效率、制造不均等,则优选在壳体缘部下面191与基座台阶部上面181之间具有间隙g(参照图10(a))。

但是,当间隙g过大时,则进行焊接后形成的熔接痕170的下凹·间隙ufg(参照图6(a))变得过大,因此反而会导致减弱壳体剥离强度。因此,优选间隙g比规定的尺寸更小。

如果考虑上述观点,则优选壳体缘部下面191与基座台阶部上面181之间的间隙g比0mm更大,且为150μm以下。壳体缘部下面191与基座台阶部上面181之间的间隙g例如可以为5μm左右。

(4-2)进行焊接的单元

在如上所述形成使壳体缘部190接近或接触到基座台阶部180的状态之后,进行对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的焊接。

作为进行焊接的单元,可采用所谓的光纤·激光器600。光纤·激光器600通过振荡器610的半导体激光器来激发光,并将激发的光导入光纤612中而使该光增幅,进而通过射出单元614射出激光ll(参照图10(b))。

由于如上所述的光纤·激光器600利用高效的半导体激光器激发光,因此能够以短时间完成焊接,从而将向作为母材的基座110及壳体120的加热抑制到最小限度,因而能够将向基座110、壳体120、垫圈160(进行后述)等的热所导致的损伤抑制到最小限度。此外,由于能够进行连续震荡的连续激光照射,因此能够得到平滑的熔接痕。此外,由于能够进行锁孔式焊接或深熔式焊接,因此能够在尽可能缩小熔接痕(焊道)的宽度wz的同时,得到足够深度d的熔接痕(焊道)。

(4-3)进行焊接的位置

例如,在使壳体缘部下面191与基座台阶部上面181贴合并彼此相对时,在壳体外端193所形成的第2轮廓193a与基座外端183所形成的第1轮廓183a之间进行焊接。

以下述方式来确定激光ll的光斑直径sd的中心的位置(参照图10(a)),即,沿着z方向进行观察时(沿着壳体缘部外面192或基座台阶部外面182的切面进行观察时),使激光ll的光斑直径sd的中心处于壳体外端193与基座外端183的中点附近的方式。

此时,优选壳体缘部下面191与基座台阶部上面181之间的间隙g(或壳体外端193与基座外端183之间的间隙g)和激光ll的光斑直径sd之间的关系为g≦1.5×sd。例如,在光斑直径sd为100μm时,优选间隙g为150μm以下。

另外,不一定需要使激光ll的光斑直径sd的中心的z方向上的位置处于壳体外端193与基座外端183的中点附近。可以根据壳体缘部190及基座台阶部180的壁厚、材质等,沿着z方向适当移动来确定激光ll的光斑直径sd的中心的位置。

(4-4)激光ll的照射

在如上所述确定了激光ll的光斑直径sd的中心的位置之后,将激光ll瞄准照射壳体缘部190及基座台阶部180附近,以便熔化作为母材的壳体缘部190的一部分及基座台阶部180的一部分。

在使用上述的光纤·激光器600来进行焊接时,可通过所谓的锁孔式或深熔式激光焊接来进行。由此,可得到以深度d的尺寸向-r方向深熔的熔接痕170,从而能够将壳体120更牢固地焊接在基座110上(参照图6(a))。

以下述方式移动照射激光ll的位置,即,在沿着z方向进行观察时,沿着壳体外端193及基座外端183的圆周进行扫描的方式。也可以以下述方式移动照射激光ll的位置,即,进行焊接的每1部位在l(英文小写字母l)mm的长度上形成熔接痕170的方式(参照图6(b))。

另外,虽然在此对将激光焊接用作进行焊接工序s40的单元的例子进行了说明,但在实施方式1中不局限于此。例如,可通过气焊、电弧焊、电阻焊等来实施焊接工序s40。

另外,优选在将光纤·激光器600用作进行焊接的单元的情况下,熔接痕170的z方向的宽度wz在大致0.3~1.0mm的范围内。此外,更优选为0.5mm以上。此外,更优选为0.8mm以下。并且,更进一步优选在0.5mm~0.7mm的范围内。

此外,在将co2激光器(省略了图示)用作进行焊接的单元的情况下,优选熔接痕170的z方向的宽度wz在大致0.7mm~2.0mm的范围内。此外,更优选为1.0mm以上。此外,更优选为1.5mm以下。更进一步优选为平均1mm左右。

另外,优选熔接痕170的深度d在大致0.2mm~0.8mm的范围内。并且,更优选在0.5mm~0.7mm的范围内。

(4-5)至少2处上的焊接

在实施方式1中,进行至少2处的遵照上述(4-3)~(4-4)的焊接。进行焊接的多个部位为相互分离的部位。在进行焊接的部位为2处的情况下,也可以以旋转轴ax1为中心分别焊接在点对称的位置上(参照图5(a))。

在进行焊接的部位为n个部位(n为2以上的整数)的情况下,也可以在对接轮廓175上,以旋转轴ax1为中心,分别焊接在360°/n的等角度间距的位置上。

(4-6)按压的同时焊接

另外,在将壳体120向z方向按压于基座110的同时进行焊接。换言之,在第2抵接面122与第1抵接面113之间施加有按压力的状态下进行焊接。

也可以在施加按压力时,在第2卡合部125及第1卡合部115形成上述锥形的情况下,通过使第1卡合部的第1锥部(基座侧)与第2卡合部的第2锥部(壳体侧)卡合,产生向z方向(基座侧)按压壳体的方向的力,进而通过该向z方向按压的力将壳体120按压以基座110。

另一方面,在第2卡合部125及第1卡合部115形成上述非锥形(直线形状)的情况下,也可以利用夹具等(省略了图示),通过在z方向上施加力,间接地从第2抵接面122相对于第1抵接面113,将壳体120按压于基座110。

通过以该顺序实施上述的组件准备工序s10~焊接工序s40,能够得到实施方式1所涉及的血液泵100。

除上述的组件准备工序s10~焊接工序s40之外,如图9所示,在焊接工序s40后,通过以下述顺序进行血液泵分解工序s50、血液泵分析工序s60、壳体再嵌合工序s70、再焊接工序s80,能够在进行血液泵100的分解·分析的同时,重新得到可工作的血液泵100a。下面,继续对各自的工序依次进行说明。

图11是为了说明实施方式1的血液泵分解工序s50及再焊接工序s80而进行表示的图。

(5)血液泵分解工序s50

通过至少实施熔接痕分离步骤s52及壳体卸下步骤s54来对血液泵100进行分解(血液泵分解工序s50,参照图9)。

熔接痕分离步骤s52为下述步骤,即,从如图11(a)所示的具有熔接痕170且壳体120与基座110结合的血液泵100的状态起,将包含熔接痕170的壳体120或/及基座110的一部分从不包含熔接痕170的其他部分分离的步骤。具体而言,例如以图11(b)中以虚线表示的路径,使用便携式刻槽器(handyrouter)、激光器等,将包含熔接痕170的壳体120或/及基座110的一部分与不包含熔接痕170的其他部分的边界切除(切削、熔断等)。由此,将包含熔接痕170的壳体120或/及基座110的一部分从不包含熔接痕170的其他部分分离。

另外,优选以在路径中包含缩颈部129的方式进行上述切除。由于壳体中间部123、第2卡合部125、壳体缘部190等之中,“缩颈部129”的部件的壁厚最薄,因此便于进行上述切除。

壳体卸下步骤s54为,如图11(c)所示,使壳体120相对于基座110向-z方向滑动,将壳体120从基座110卸下的步骤。

通过如上所述实施包含熔接痕分离步骤s52及壳体卸下步骤s54的血液泵分解工序s50,血液泵100被分解,壳体120’与基座110’变为分体,壳体120’及基座110’的内部也被暴露。

(6)血液泵分析工序s60

接下来,对血液泵进行分析(血液泵分析工序s60,参照图9)。

这里的“分析”包含无论血液泵的内外观察血液泵的状态、测量血液泵的构成零件、分析附着在血液泵内部上的物质等。但是,不局限于此,例如在“分析”中还包含对血液泵的构成零件进行加工、再调整等。

(7)壳体再嵌合工序s70

接下来,在使壳体120’相对于基座110’向z方向滑动的同时,使第2卡合部125与第1卡合部115卡合,进而使壳体120’与基座110’再次嵌合(壳体再嵌合工序s70,参照图9)。

进行再嵌合的详细方法可采用与壳体嵌合工序s30相同的方法。

(8)再焊接工序s80

接下来,在将壳体120’向z方向按压于基座110’的同时,在至少2处与焊接工序s40中进行焊接的部位不同的部位且相互分离的部位上,再次进行对壳体缘部190’及基座台阶部180’之间进行连接的焊接(再焊接工序s80,参照图9及图11(d))。

重新进行焊接的部位选定不同的部位,以便避开因以前进行的焊接工序s40而形成的熔接痕170。由于这样的不同的部位为壳体缘部190’(尤其是壳体外端193)及基座台阶部180’(尤其是基座外端183)的状态不受焊接工序s40影响的部分,因此能够重新稳定地进行再焊接工序s80。这样的不同的部位可选定至少2处相互分离的部位。

进行再焊接的详细方法可采用与焊接工序s40相同的方法。

通过实施再焊接工序s80,可再次使壳体120’及基座110’牢固地结合。

以上,通过在组件准备工序s10~焊接工序s40之外,实施血液泵分解工序s50~再焊接工序s80,能够在进行分解·分析的同时,重新得到可工作的血液泵100a。

4.实施方式1所涉及的血液泵100及血液泵100的制造方法的效果

(1)实施方式1所涉及的血液泵100在至少2处上具有对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的熔接痕170,且壳体120的第2抵接面122被按压以便与基座110的第1抵接面113接触。

即,除通过第1卡合部115及第2卡合部125的卡合而形成的结合之外,壳体120及基座110通过至少2处的焊接而被牢固地结合。

因此,实施方式1所涉及的血液泵100能够维持从第2抵接面122对第1抵接面113产生的按压力。

此外,实施方式1所涉及的血液泵100能够比现有的血液泵800更加提高壳体剥离强度。

此外,实施方式1所涉及的血液泵100采用不需要螺钉的结构。由于无需像现有的血液泵800那样确保螺钉固定带814的宽度,因此实施方式1所涉及的血液泵100其直径、容积等变得比现有的血液泵800更小,可成为小型的血液泵。

此外,由于在实施方式1所涉及的血液泵100上,即使将壳体中间部123、第2卡合部125、壳体缘部190的厚度减到比较薄,最终也会通过部分焊接来进行牢固的结合,因此能够充分地维持结合。即,无需为了产生卡合的力,所述卡合为了维持结合,而加厚壳体中间部123、第2卡合部125、壳体缘部190的厚度。因而,从这一点出发,也能够使实施方式1所涉及的血液泵100成为较小型的血液泵。

如此,根据实施方式1,能够提供一种可在维持来自壳体120侧的第2抵接面122的对于基座110侧的第1抵接面113的按压力的同时,比现有的血液泵800更加提高壳体剥离强度,且比现有的血液泵800更小型的血液泵。

(2)在实施方式1所涉及的血液泵100上,在基座110侧的第1卡合部115上设置有,从锥部外端部117起随着朝向z方向而朝向-r方向倾斜的第1锥部116,且在壳体120侧的第2卡合部125上设置有,在壳体120的内壁上,从锥部内端部127起随着朝向-z方向而朝向r方向倾斜的第2锥部126。

即,通过第1卡合部115的第1锥部116与第2卡合部125的第2锥部126卡合,产生有向z方向(基座110侧)按压壳体120的方向的力。可利用该向z方向按压的力,来作为抵接面上的按压力的一部分而进一步进行加力,此外,能够有助于提高壳体剥离强度。

因而,根据实施方式1所涉及的血液泵100,能够比现有的血液泵800更进一步提高壳体剥离强度。

(3)假设血液泵为下述情况下,即,对由第1轮廓183a及第2轮廓193a形成的对接轮廓175的整周进行了焊接(整周焊接)的情况,则为了对血液泵进行分解,需要在上述对接轮廓175的整周上对熔接痕周围进行切除。

另一方面,实施方式1所涉及的血液泵100上,在至少2处相互分离的部位上配置有对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的熔接痕170(部分焊接)。因此,在血液泵的分解时,仅对限定的范围,对熔接痕170周围进行切除即可,因而便于血液泵的分解。

此外,如上所述,实施方式1所涉及的血液泵100为部分焊接,因而在对接轮廓175的圆周上广泛地残留有不存在熔接痕170的部分。

因此,能够在与焊接工序s40中进行焊接的部位(熔接痕170周围)不同的部位上,再次进行对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的焊接(再焊接工序s80)。

即,由于在实施方式1中,采用了部分焊接的样式,因此与整周焊接不同,能够便于实施血液泵的分解(血液泵分解工序s50)、再次组装(壳体再嵌合工序s70)、再次焊接(再焊接工序s80)等。

因此,能够以快速循环来运转血液泵100的分解、分析(不仅是状态观察、测量、附着物分析等,还包含构成零件的加工、再调整等的改进)、再次组装及焊接、使用重组后的血液泵100a的再现测试、改进的效果确认等一系列作业,因而能够加速面向血液泵的性能提高·可靠性提高的开发·改进工作。

(4)根据实施方式1所涉及的血液泵100的制造方法,以下述顺序来进行,即:壳体嵌合工序s30,使第2卡合部125与第1卡合部115卡合,进而使壳体120与基座110嵌合;及焊接工序s40,在将壳体120向z方向按压于基座110的同时,进行对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的焊接。

即,不仅是通过壳体及基座之间的螺钉固定或嵌合来实现按压力的维持·壳体剥离强度的确保,还通过在壳体嵌合工序s30以外,最后实施焊接工序s40,来确定最终的按压力的维持·壳体剥离强度的确保。

因此,由于在从壳体嵌合工序s30之后至即将进行焊接工序s40之前的期间内,可以不用太担心按压力的维持·壳体剥离强度的确保,因此容许在该期间的中途将壳体120从基座110卸下(暂时分解),将壳体120再次与基座110嵌合。因而,也便于在从壳体嵌合工序s30之后至即将进行焊接工序s40之前的期间内配置需要暂时分解的工序,例如对血液泵100的内部的外观进行检查的工序。

此外,根据实施方式1所涉及的血液泵100的制造方法,壳体嵌合工序s30不单纯是使壳体120及基座110组合并嵌合,由于使第2卡合部125与第1卡合部115卡合进而嵌合,因此壳体120不会因少许的力而从基座110脱落。

因此,在从壳体嵌合工序s30之后至即将进行焊接工序s40之前的期间内,不需要支撑壳体120及基座110的夹具。

5.实施方式1所涉及的血液泵100的实施例

下面对实施本发明的血液泵的例子进行说明。

作为实施例所涉及的血液泵,试制了实施方式1所涉及的血液泵100。

送液机构130采用叶轮,驱动体140采用马达,且作为基座110及壳体120的原材料而采用了纯钛(atsm标准的f67,等级2)。沿着z方向对血液泵100进行观察时的壳体缘部190外径(也可称为大约血液泵的直径)在35mm~60mm的范围内。壳体缘部的r方向的厚度在0.2mm~0.7mm的范围内。

第1卡合部115及第2卡合部125分别为锥形。

此时,在相互以旋转轴ax1为中心形成点对称的位置上设置有2处熔接痕。熔接痕170的总长度l在10mm~20mm的范围内。熔接痕170的z方向的宽度wz在0.5mm~0.7mm的范围内。熔接痕170的-r方向的深度d在0.2mm~0.8mm的范围内。

根据实施例所涉及的血液泵,来自第2抵接面122的对于第1抵接面113的按压力能够足够维持规格要求。此外,壳体剥离强度为至少超过1800n~4000n的范围的值,从伴随血压变化的金属疲劳极限强度的角度进行考量,也可确认为足够高的值。

(实施方式2)

图12是为了说明实施方式2所涉及的血液泵102的主要部分而进行表示的剖视图。具体而言,为壳体120”与基座110”嵌合的状态的主要部分剖视图,且为与实施方式1的图3(b)相对应的图。另外,对与实施方式1的构成相同构成的部位标注了相同的号码。

虽然实施方式2所涉及的血液泵102具有基本上与实施方式1所涉及的血液泵100相同的构成,但第1卡合部及第2卡合部的形状与实施方式1所涉及的血液泵100不同。

即,如图12所示,在实施方式2所涉及的血液泵102上,第1卡合部115’及第2卡合部125’形成非锥形(方便起见称为“直线形状”)。换言之,在用包含旋转轴ax1的xz平面截断血液泵102时,第1卡合部115’及第2卡合部125’被形成为,与z方向平行。此外,第1卡合部115’的外径及第2卡合部125’的内径构成为极为接近的值。

因此,虽然在壳体嵌合工序s30中,壳体120”在受到少许反抗力的同时嵌入到基座110”,但由于与像实施方式1那样的具有锥形的第1卡合部及第2卡合部的血液泵相比,在进行壳体向基座的嵌合(壳体嵌合工序s30、壳体再嵌合工序s70)/壳体从基座的卸下(壳体卸下步骤s54)时,不需要较大的力,因此便于进行这样的作业。此外,一旦将壳体120”嵌合基座110”,则即使施加一些外力,至即将进行焊接工序s40/再焊接工序s80之前,也能够维持嵌合状态。

另外,根据实施方式2所涉及的血液泵102,在第1卡合部及第2卡合部的形状以外,具有与实施方式1所涉及的血液泵100相同的构成。因此,实施方式2所涉及的血液泵102原样具有实施方式1所涉及的血液泵100所具有的效果之中相应的效果。

(实施方式3)

图13是为了说明实施方式3所涉及的血液泵103的主要部分而进行表示的剖视图。具体而言,为壳体120”与基座110”嵌合的状态的主要部分剖视图,且为与实施方式2的图12相对应的图。另外,对与实施方式2的构成相同构成的部位标注了相同的号码。

虽然实施方式3所涉及的血液泵103具有基本上与实施方式1所涉及的血液泵100及实施方式2所涉及的血液泵102相同的构成,但在追加有与垫圈160相关的构成这一点上与实施方式1所涉及的血液泵100及实施方式2所涉及的血液泵102不同。即,如图13所示,在实施方式3所涉及的血液泵103上,基座110在比第1卡合部115”更靠-z方向侧(上侧)的位置上具有用于落入垫圈160的垫圈槽119,壳体120”在壳体中间部123的位置上具有中间部内壁124,因而垫圈160被配置为,被垫圈槽119和中间部内壁124夹住。

如此,实施方式3所涉及的血液泵103在追加有与垫圈160相关的构成这一点上与实施方式1所涉及的血液泵100及实施方式2所涉及的血液泵102不同。但是,根据这样的实施方式3所涉及的血液泵103,通过在第1抵接面113及第2抵接面122的密封以外,基于上述构成配置垫圈160来进行密封,能够以双重密封来拦阻血液向血液泵的外侧漏出。此外,相反,能够以双重密封来拦阻体液等从血液泵的外侧侵入血液泵的内部。因而,根据实施方式3所涉及的血液泵103,可形成气密性更高的血液泵。

另外,由于该垫圈因壳体中间部的弹力而朝向-r方向或r方向被压扁,因此不会增大血液泵的直径。

另外,优选在沿着z方向对血液泵103进行观察时,将垫圈160配置在第1抵接面113及第2抵接面122与熔接痕170之间。这是由于,在距第1抵接面113及第2抵接面122较近的位置上,配置垫圈160的一方能够比配置熔接痕170更有效地确保气密性。此外,由于在靠近第1抵接面113及第2抵接面122的部位上,壳体120”的厚度较厚,因此能够通过较强的刚性来切实地压扁垫圈160,因此能够更切实地确保气密性。

此外,优选在实施方式3所涉及的血液泵103上,在沿着z方向对血液泵103进行俯视时,基座110”的垫圈槽119与基座110”的大致水平面111重叠,且壳体120”的第2抵接面122与垫圈160的至少一部分重叠。

根据这样的血液泵103,由于垫圈160以下述形式安装到血液泵103,即,垫圈160的r方向的厚度的至少一部分被大致水平面111及第2抵接面122的区域吸收的形式,因此能够追加垫圈,而不会显著增大血液泵的直径,从而能够一种提供小型的血液泵。

另外,在这里的说明及图13中,公开了对第2实施方式所涉及的血液泵102追加与垫圈160相关的构成的发明。但是,实施方式3所涉及的血液泵103不局限于此。即,也可以对第1实施方式所涉及的血液泵100追加与垫圈160相关的构成。

另外,根据实施方式3所涉及的血液泵103,在与垫圈160相关的构成以外,具有与实施方式1所涉及的血液泵100及实施方式2所涉及的血液泵102相同的构成。因此,实施方式3所涉及的血液泵103原样具有实施方式1所涉及的血液泵100及实施方式2所涉及的血液泵102所具有的效果之中相应的效果。

(实施方式4)

图14是为了说明实施方式4所涉及的血液泵104的主要部分而进行表示的剖视图。图14(a)是表示将壳体120”’嵌入基座110”’前的状态的图,图14(b)是表示将壳体120”’嵌入基座110”’并进行焊接后的状态的图。另外,对与实施方式2的构成相同构成的部位标注了相同的号码。

虽然实施方式4所涉及的血液泵104具有基本上与实施方式1~3所涉及的血液泵100、102、103相同的构成,但在壳体中间部123’被形成为兼作第2卡合部125”这一点上与实施方式1~3所涉及的血液泵100、102、103不同。

即,如图14所示,在实施方式4所涉及的血液泵104上,壳体中间部123’及第2卡合部125”由相同的部位构成,这样的部位与-r方向侧的内壁及r方向侧的外壁一起形成大致直线形状。另一方面,在基座110”上,至第1抵接面113的外周缘为止其间的第1卡合部115”的形状以下述形状构成,即,与壳体中间部123’及第2卡合部125”的内壁的形状相对应的形状。

另外,优选在将壳体120”嵌入基座110”’后且进行焊接前,在基座台阶部上面181与壳体缘部下面191之间具有少许间隙g。并且,优选间隙g与抵接面(第1抵接面113及第2抵接面122)间的间隙δ1(省略了图示)之间处于g>>δ1的关系。

这样的实施方式4所涉及的血液泵104具有与实施方式1~3所涉及的血液泵100、102、103等价的构成,根据实施方式4所涉及的血液泵104,在壳体中间部123’被形成为兼作第2卡合部125”这一点以外,具有与实施方式1~3所涉及的血液泵100、102、103相同的构成。因此,实施方式4所涉及的血液泵104原样具有实施方式1~3所涉及的血液泵100、102、103所具有的效果之中相应的效果。

(实施方式5)

接下来,作为实施方式5,使用图15对使用有血液泵100的辅助人工心脏系统300进行说明。

当然,实施方式1所涉及的血液泵100可以设置在使用者的体外,但如果埋入体内来用作辅助人工心脏,则能够进一步享有小型轻量化的益处。

由于在将血液泵向体内埋入时,是埋入有限厚度的使用者(患者)的胸腔,因此如果使用满足基本规格要求又具有比现有更小直径、容积等的本发明的血液泵,则能够扩展应用对象者,从而能够更适当地响应来自医疗现场的要求。另外,虽然在本说明书中表达为将血液泵向体内“埋入”,但在其他情况下也可表达为“植入”。

图15是为了说明实施方式5所涉及的辅助人工心脏系统300而进行表示的模式图。

例如如图15所示,辅助人工心脏系统300由下述部件等构成,即:血液泵100,埋入使用者的体内;人工血管200,对血液泵100和体内的自身心脏510的左心室(省略了图示)进行连接;人工血管210,用于将血液从血液泵100送回使用者的体内;控制装置(省略了图示),设置于使用者的体外,对血液泵100的动作进行控制;及电缆220,对控制装置与血液泵100之间进行连接。

综上所述,通过使用满足所需规格又具有比现有的血液泵800更小的直径、容积等的实施方式1所涉及的血液泵100,例如还可以埋入儿童等体格小的人(患者)的体内,因而可预期显著扩展血液泵的应用对象者。

另外,实施方式5所涉及的辅助人工心脏系统300所使用的血液泵不局限于实施方式1所涉及的血液泵100,也可以相同地使用实施方式2所涉及的血液泵102及实施方式3所涉及的血液泵103。

(预试验例)

由于根据预试验的评估结果,确认了壳体剥离强度s的升高与熔接痕170的总长度l大致成比例,因此以下进行说明。

1.试样的准备

作为试样1,准备了下述构成的血液泵,即,不具有熔接痕170,仅通过设置第1锥部116的第1卡合部115及设置有第2锥部126的第2卡合部125来维持按压力及壳体剥离强度的构成。此外,准备了具有与实施方式1所涉及的血液泵100同等构成且熔接痕170的总长度l为2mm(每1处为1mm的2处的熔接痕)的试样作为试样2,总长度l为4mm(每1处为2mm的2处的熔接痕)的试样作为试样3,总长度l为10mm(每1处为5mm的2处的熔接痕)的试样作为试样4,总长度l为20mm(每1处为10mm的2处的熔接痕)的试样作为试样5。

另外,在以第2锥部的锥部内端部的内径为φa,以第1锥部的锥部外端部的外径为φb时,试样1~试样5上的φa及φb处于35mm~60mm的范围内。

2.预试验方法

针对试样1~试样5,在对基座110进行固定之后,将壳体120向-z方向(上)拉起,进而测定了壳体120从基座110剥离时的力而作为壳体剥离强度s。

3.预试验结果

图16是为了说明预实施例所涉及的血液泵的评估结果而进行表示的图。图16(a)是总结在不同试样上熔接痕170的总长度l与壳体剥离强度s的关系的表。图16(b)是在以横轴为熔接痕170的总长度l,以纵轴为壳体剥离强度s,使试样1的壳体剥离强度为1.0时,将试样2~试样5的预试验结果描绘成曲线的图。虚线为辅助线。

由图16(a)及图16(b),确认了壳体剥离强度s的升高与熔接痕170的总长度l大致成比例。

(试验例)

由于根据试验的评估结果,确认了下述内容,即,根据实施方式1所涉及的血液泵100(试样5)及实施方式2所涉及的血液泵102(试样6),可在维持按压力的同时,比现有的血液泵(比较例2:试样7)更加提高壳体剥离强度s,且形成比现有的血液泵更小型的血液泵,因此以下进行说明。

1.试样的准备

准备了具有与实施方式1所涉及的血液泵100同等构成且在上述预试验例中制作的试样5。作为试样6,准备了具有与实施方式2所涉及的血液泵102同等构成且熔接痕170的总长度l为20mm(每1处10mm的2处熔接痕)的试样。作为比较例1,准备了在上述预试验例中制作的试样1。作为比较例2,准备了与现有的血液泵800同等的使用螺钉的结合的试样并作为试样7。

2.试验方法

针对试样5、6、1、7,对按压力、用与预试验中的测定方法相同的方法测定的壳体剥离强度s、壳体缘部190附近的外径(大致壳体外端193的直径)、血液泵的容积比及血液泵的重量比分别进行了评估。

3.试验结果

图17是为了说明试验例所涉及的血液泵的评估结果而进行表示的图。

如图17所示,当查看试样5及试样6的评估结果时,可知其壳体剥离强度s为6倍,与试样7的评估结果相比,壳体剥离强度s升高。此外,容积比为0.74倍,重量比为0.62倍,因而实现了小型化。

因而,根据实施方式1所涉及的血液泵100(试样5)及实施方式2所涉及的血液泵102(试样6)可确认为,可在维持按压力的同时,比现有的血液泵(比较例2:试样7)更加提高壳体剥离强度s,且可形成比现有的血液泵更小型的血液泵。

以上,虽然基于本发明的各实施方式而进行了说明,但本发明并不局限于上述的各实施方式,在不脱离其宗旨的范围内,可在各种各样的形态中实施,例如还可进行如下变形。

(1)上述各实施方式所记述的构成要素的数量、材质、形状、位置、尺寸等为例示,可在不损害本发明的效果的范围内进行变更。

(2)图18是为了说明变形例1所涉及的血液泵105而进行表示的图,且为沿着z方向对血液泵105进行观察时的俯视图。对与实施方式1的构成相同构成的部位标注了相同的号码。

虽然在上述各实施方式中,列举说明了使配置熔接痕170的部位为2处的例子,但本发明不局限于此。例如如图18所示,也可以为在3处或3处以上的部位上配置熔接痕170a、170b、170c等的构成(变形例1)。

(3)图19是为了说明变形例2所涉及的血液泵106而进行表示的图,具体而言,为壳体120与基座110a嵌合的状态的主要部分剖视图。图20是为了说明变形例3所涉及的血液泵106而进行表示的图,具体而言,为壳体120a与基座110嵌合的状态的主要部分剖视图。对与实施方式1的构成相同构成的部位标注了相同的号码。

虽然在上述各实施方式中,作为典型的例子,将在基座外端183的第1轮廓183a与壳体外端193的第2轮廓193a之间进行焊接的熔接痕170用作对壳体缘部190及基座台阶部180之间进行连接的熔接痕170的构成而进行了说明,但本发明不局限于此。即,也可以不一定在基座外端183及壳体外端193之间进行焊接。

例如,如图19所示,也可以基座台阶部180a形成倾斜锥部状,且在基座台阶部180a的-r方向侧的部分和壳体缘部190的-r方向侧的部分上进行焊接来设置熔接痕170d(变形例2)。

此外,例如如图20所示,也可以壳体缘部190的外侧形成倾斜锥部状,且在基座台阶部180的-r方向侧的部分上进行焊接来设置熔接痕170e(变形例3)。

(4)虽然在上述各实施方式中,作为在以环绕送液机构130的旋转轴ax1的方式形成的基座外端183的第1轮廓183a与以环绕送液机构130的旋转轴ax1的方式形成的壳体外端193的第2轮廓193a之间具有熔接痕的构成,而列举说明了第1轮廓183a及第2轮廓193a形成连续的圆形的例子。但是,本发明不局限于此。

图21是为了说明变形例4所涉及的血液泵108而进行表示的图。对与实施方式1的构成相同构成的部位标注了相同的号码。

例如,如图21所示,也可以在壳体外端193上加入“切缝195”,进而由以环绕送液机构130的旋转轴ax1的方式形成的加入有切缝的间断的圆形的壳体外端193来构成第2轮廓193a(变形例4)。

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