JPH10295807A - Magnetic attraction force adjusting device and magnet pump using the same - Google Patents

Magnetic attraction force adjusting device and magnet pump using the same

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Publication number
JPH10295807A
JPH10295807A JP9112369A JP11236997A JPH10295807A JP H10295807 A JPH10295807 A JP H10295807A JP 9112369 A JP9112369 A JP 9112369A JP 11236997 A JP11236997 A JP 11236997A JP H10295807 A JPH10295807 A JP H10295807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnet
weight
rotating shaft
rotary shaft
magnetic attraction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9112369A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Michihiro Yokogawa
道博 横川
Kenzou Makinouchi
謙三 牧野内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP9112369A priority Critical patent/JPH10295807A/en
Publication of JPH10295807A publication Critical patent/JPH10295807A/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 血液ポンプ等のマグネット駆動回転装置にお
いて、マグネット間の間隔、磁気吸引力を、格別な計
測、演算、制御及び操作等を要せずに、マグネットの回
転速度に応じて自動的に調整する。 【解決手段】 回転軸体130はその後端に回転駆動手
段により回転させられる従動用マグネット110を、前
端側に駆動側マグネット120を備え、これらと一体的
に回転する。回転軸体はこれと共に回転し回転速度が増
大するに従って遠心力により外方へ移動すると共に前端
側へ移動するおもり140を支持し、前記駆動側マグネ
ットはおもりの前端側への移動に従って前端側に移動す
るようにおもりと連結され、またバネ160により後端
側への引張力を付与されている。
(57) [Summary] [PROBLEMS] In a magnet-driven rotating device such as a blood pump, the distance between magnets and the magnetic attraction force can be adjusted to the rotational speed of the magnet without requiring special measurement, calculation, control, operation, etc. Automatically adjust accordingly. SOLUTION: The rotating shaft body 130 is provided with a driven magnet 110 which is rotated by a rotary driving means at a rear end thereof, and a driving magnet 120 at a front end side thereof, and integrally rotates therewith. The rotating shaft body rotates together with the rotating shaft and supports a weight 140 that moves outward and moves to the front end side by centrifugal force as the rotation speed increases, and the drive-side magnet moves to the front end side as the weight moves to the front end side. It is connected to the weight so as to move, and a tensile force is applied to the rear end side by a spring 160.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば人工心肺用
血液ポンプのインペラ等のローターをケーシングの外側
から駆動回転させる駆動側マグネットとローター側マグ
ネットとの間の磁気吸引力を駆動側マグネットの回転速
度に応じて自動的に調整する磁気吸引力装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive magnet for rotating a rotor such as an impeller of a heart-lung machine blood pump for driving a rotor from the outside of a casing. The present invention relates to a magnetic attraction device that automatically adjusts according to speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】人工心肺装置用の血液ポンプにおいて
は、図5に示すように、ケーシング2内に収容され、回
転軸15の上下両端のピボット16及び17がケーシン
グの頂部22の軸受26及びケーシングの底板23の中
央部の軸受27により支持されたインペラ1のマグネッ
ト14と駆動装置3の駆動マグネット31とがケーシン
グを隔てて磁気的に結合され、駆動マグネット31の回
転によってインペラ1がその回転軸15の周りに回転さ
せられる。
2. Description of the Related Art In a blood pump for a heart-lung machine, as shown in FIG. 5, pivots 16 and 17 at both upper and lower ends of a rotating shaft 15 are accommodated in a casing 2 and a bearing 26 at a top 22 of the casing and a casing. The magnet 14 of the impeller 1 supported by the bearing 27 at the center of the bottom plate 23 and the driving magnet 31 of the driving device 3 are magnetically coupled via a casing, and the rotation of the driving magnet 31 causes the impeller 1 to rotate on its rotating shaft. Rotated around 15.

【0003】32は駆動マグネット31をインペラ1の
回転中心軸と共軸的に回転させる回転駆動装置であり、
シャフト33にベアリング34を介してDCブラシレス
モーターの回転子と同様な回転子35が支持されてい
る。36は回転子巻線であり、37は固定子である。1
3はインペラ1の円錐形側面11に設けられた羽根でイ
ンペラの回転によりポンプとして機能する。24及び2
5はケーシング2の血液吸入口及び血液吐出口である。
Reference numeral 32 denotes a rotary drive device for rotating the drive magnet 31 coaxially with the rotation center axis of the impeller 1;
A rotor 35 similar to the rotor of the DC brushless motor is supported on a shaft 33 via a bearing 34. 36 is a rotor winding and 37 is a stator. 1
Numeral 3 is a blade provided on the conical side surface 11 of the impeller 1 and functions as a pump by rotation of the impeller. 24 and 2
Reference numeral 5 denotes a blood inlet and a blood outlet of the casing 2.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】かかる血液ポンプにお
いてはインペラの底部側のマグネット14とケーシング
2を隔てて対向する駆動マグネット31との間の磁気吸
引力によりインペラ1はケーシング2の底面側に引き付
けられ、インペラの回転速度が低いときはインペラ1は
主としてその回転軸15の下端のピボット17とその軸
受27とにより支持されて回転する。インペラの回転速
度が高くなると、ケーシング2内の血液の圧力がインペ
ラの上部側では低圧力、下部側では高圧力となってイン
ペラ1に浮上力が働く。この浮上力と磁気吸引力詳しく
は磁気吸引力とインペラ重量との和とが釣合う状態にお
いてはインペラ1は無重量状態となり、ピボットと軸受
に大きな力が加わらない安定した理想的な回転をする。
In such a blood pump, the impeller 1 is attracted to the bottom side of the casing 2 by the magnetic attraction between the magnet 14 on the bottom side of the impeller and the driving magnet 31 opposed to the impeller via the casing 2. When the rotational speed of the impeller is low, the impeller 1 rotates mainly supported by the pivot 17 at the lower end of the rotary shaft 15 and the bearing 27. When the rotation speed of the impeller increases, the pressure of the blood in the casing 2 becomes low on the upper side of the impeller and high on the lower side of the impeller, so that a floating force acts on the impeller 1. In a state where the floating force and the magnetic attraction force, in particular, the sum of the magnetic attraction force and the impeller weight is balanced, the impeller 1 is in a weightless state, and performs a stable ideal rotation without applying a large force to the pivot and the bearing. .

【0005】インペラの回転速度が更に高まりインペラ
に働く浮上力が磁気吸引力を越えると、インペラは主と
して回転軸15の上端のピボット16とその軸受26と
により支持される。このときピボット16と軸受26に
は大きな力が加わり、回転が高速であることと相俟って
ピボット16及び軸受26が損傷を受け易く、またイン
ペラ1の回転が不安定になり、溶血を生じるおそれがあ
る。従って、インペラ1の回転速度すなわち駆動マグネ
ット31の回転速度に応じて、望ましくはインペラの回
転速度による浮上力と磁気吸引力とがバランスするよう
に、インペラ側マグネット14と、駆動マグネット31
との間の磁気吸引力を調整することが望まれる。
When the rotation speed of the impeller further increases and the levitation force acting on the impeller exceeds the magnetic attraction force, the impeller is supported mainly by the pivot 16 at the upper end of the rotating shaft 15 and its bearing 26. At this time, a large force is applied to the pivot 16 and the bearing 26, and together with the high rotation speed, the pivot 16 and the bearing 26 are easily damaged, and the rotation of the impeller 1 becomes unstable, causing hemolysis. There is a risk. Therefore, according to the rotation speed of the impeller 1, that is, the rotation speed of the drive magnet 31, preferably, the levitation force and the magnetic attraction force due to the rotation speed of the impeller are balanced so that the impeller-side magnet 14 and the drive magnet 31 are balanced.
It is desired to adjust the magnetic attractive force between the two.

【0006】本願の出願人は前記の磁気吸引力を調整す
る手段を備えた血液ポンプを特願平8−103655号
により提案した。前記説明した図5は、実は上記出願の
発明の実施例を示すもので、血液ポンプのケーシング2
の底面と駆動装置3との間にケーシングを支持するサポ
ーティングテーブル41とスペーサ42とからなる磁気
吸引力調整手段4を介在させている。スペーサ42はサ
ポーティングテーブル41と駆動装置3との間或はサポ
ーティングテーブル41とケーシング2との間にサポー
ティングテーブル41に重ね合わせて脱着自在に介挿さ
れ、適当な厚さを有する1枚もしくは複数枚のスペーサ
を挿入或は除去することによりインペラ1のマグネット
14と駆動装置3の駆動マグネット31との対向間隔が
調整され、マグネット14と31との間の磁気吸引力が
調整される。
The applicant of the present application has proposed a blood pump provided with a means for adjusting the magnetic attraction force described in Japanese Patent Application No. 8-103655. FIG. 5 described above actually shows an embodiment of the invention of the above-mentioned application.
A magnetic attraction force adjusting means 4 including a supporting table 41 for supporting the casing and a spacer 42 is interposed between the bottom surface of the driving device 3 and the driving device 3. The spacer 42 is detachably inserted between the supporting table 41 and the driving device 3 or between the supporting table 41 and the casing 2 so as to be superimposed on and detachable from the supporting table 41, and has one or more sheets having an appropriate thickness. By inserting or removing the spacer, the facing distance between the magnet 14 of the impeller 1 and the driving magnet 31 of the driving device 3 is adjusted, and the magnetic attraction between the magnets 14 and 31 is adjusted.

【0007】上記出願では他の実施例として、図示しな
いが、送りねじを手動でもしくはステップモーターによ
り回転させ、ラックピニオン方式によりサポーティング
テーブル41を上下動させ、インペラのマグネット14
と駆動装置のマグネット31との間隔を調整する磁気吸
引力調整手段や、サポーティングテーブル41を支持す
る偏心カムの回動によりサポーティングテーブルの上下
位置もしくは水平面に対する傾きを調整する手段等をも
提案している。
In the above-mentioned application, as another embodiment, although not shown, the feed screw is rotated manually or by a stepping motor, and the supporting table 41 is moved up and down by a rack and pinion system, so that the magnet 14 of the impeller is rotated.
And a means for adjusting the vertical position of the supporting table or the inclination of the supporting table with respect to the horizontal plane by rotating the eccentric cam that supports the supporting table 41. I have.

【0008】然し、上記した調整手段は何れもマニュア
ルな調整操作を必要とし、インペラの回転数の変化に即
応できない。また調整のための計測、監視を必要とす
る。上記の送りねじをステップモーターにより回転させ
るものにおいては、インペラの回転数、マグネット14
及び31の間の間隔、血液の流量等のデータをステップ
モーターの制御部にフィードバックすることにより、マ
グネット間隔すなわち磁気吸引力を最適になるように制
御することもできるが、そのためには多くのセンサー手
段と演算制御装置とを必要とし、また操作エネルギーを
必要とする。
However, any of the above adjusting means requires a manual adjusting operation, and cannot immediately respond to a change in the rotation speed of the impeller. It also requires measurement and monitoring for adjustment. In the case where the feed screw is rotated by a step motor, the rotation speed of the impeller, the magnet 14
By feeding back data such as the interval between the steps 31 and 31, the flow rate of blood, etc. to the control unit of the step motor, the magnet interval, that is, the magnetic attraction force can be controlled to be optimal. It requires means and an arithmetic and control unit, and also requires operating energy.

【0009】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、マニュアルな調整や、多くのセンサーによるデータ
の収集やその演算制御による調整を必要とせず、駆動マ
グネットの回転自体を利用して、駆動マグネットの位置
を自動的に調整することによりマグネット間の磁気吸引
力を自動的に調整する装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of the above points, and does not require manual adjustment, data collection by many sensors, and adjustment by arithmetic control thereof, and utilizes the rotation of the drive magnet itself. An object of the present invention is to provide a device for automatically adjusting a magnetic attraction force between magnets by automatically adjusting a position of a driving magnet.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の磁気吸引力調整装置は、回転駆動手段により回転さ
せられる従動側マグネットと、後端側において該従動側
マグネットと同軸的に結合され該マグネットと一体的に
回転する回転軸体と、該回転軸体の前端側に軸方向に移
動可能に支持され、かつ一体的に回転する駆動側マグネ
ットと、前記回転軸体と共に回転し、回転速度が増大す
るに従って遠心力により外方へ移動するとともに回転軸
体の前端側に移動するように該回転軸体に支持されてい
るおもりと、前記駆動側マグネットに回転軸体の後端側
方向への引張力を付与するバネ等の引張手段とからな
り、前記駆動側マグネットが、前記おもりの遠心力によ
る回転軸体前端側への移動に従って回転軸体前端側へ移
動するように前記おもりと結合されており、駆動側マグ
ネットとこれに磁気的に結合するローターのマグネット
との間隔が駆動側マグネットの回転速度に応じて自動的
に調整されることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a magnetic attraction adjusting device according to the present invention, wherein a driven magnet rotated by a rotary driving means is coaxially coupled to the driven magnet at a rear end. A rotating shaft that rotates integrally with the magnet, a driving magnet that is axially movably supported at the front end of the rotating shaft, and that rotates integrally with the rotating shaft; A weight supported by the rotary shaft so as to move outward by centrifugal force and move to the front end side of the rotary shaft as the speed increases, and a rear end of the rotary shaft toward the drive-side magnet. And a tension means such as a spring for applying a pulling force to the rotating shaft body so that the driving magnet moves toward the rotating shaft body front end side as the weight moves toward the rotating shaft body front end side due to the centrifugal force of the weight. Litho are coupled, the distance between the drive-side magnet and the rotor magnet to be magnetically coupled thereto, characterized in that it is automatically adjusted in accordance with the rotational speed of the drive side magnet.

【0011】上記のとおり本発明の吸引力調整装置にお
いては、駆動側マグネットと同軸的にかつ一体的に回転
する回転軸体と共に、該回転軸体の軸心を中心として回
転するおもりは駆動側マグネットの回転速度、従って、
回転軸体の回転速度が高まるに応じて遠心力により外方
へ移動しかつ回転軸体の前端側へ移動する。駆動側マグ
ネットは、おもりのこの回転軸体前端側への移動に従っ
て回転軸前端側へすなわちローターのマグネットに近付
く方向に移動するようにおもりと連結されるとともに、
引張バネ等の引張手段により回転軸体の後端側へすなわ
ちローターのマグネットから遠去かる方向への引張力を
付与されている。
As described above, in the attraction force adjusting device of the present invention, the rotating shaft that rotates coaxially and integrally with the driving magnet, and the weight that rotates about the axis of the rotating shaft are the driving side magnet. The rotational speed of the magnet, and therefore
As the rotation speed of the rotary shaft increases, the rotary shaft moves outward by centrifugal force and moves to the front end side of the rotary shaft. The drive-side magnet is connected to the weight so that the weight moves toward the rotation shaft front end, that is, in a direction approaching the rotor magnet, as the weight moves toward the rotation shaft front end,
A tensile force such as a tension spring is applied to the rear end side of the rotating shaft body, that is, in a direction away from the magnet of the rotor.

【0012】従って、駆動側マグネットが静止している
ときは、駆動側マグネットは駆動軸体の後端側へ引張ら
れ、駆動側マグネットとローターのマグネットとの間の
間隔は最大になり、駆動側マグネットとローターのマグ
ネットとの磁気的吸引力は最小になる。駆動側マグネッ
トが回転しその回転速度が上昇するに従って、おもりが
遠心力により外方へ移動するとともに回転軸体前端側へ
移動し、駆動側マグネットもこれに応じて引張手段によ
る引張力に抗して回転軸体前端側へ移動し、駆動側マグ
ネットとローターのマグネットとの間の間隔が小さくな
り、磁気吸引力が増大する。逆に、回転速度が下降する
と、おもりは内方へ移動するとともに回転軸体後端側へ
移動し、これに応じて駆動側マグネットもローターのマ
グネットとの磁気的吸引力に抗して回転軸体後端側へ移
動する。
Therefore, when the drive-side magnet is stationary, the drive-side magnet is pulled toward the rear end of the drive shaft, so that the distance between the drive-side magnet and the magnet of the rotor is maximized. The magnetic attraction between the magnet and the rotor magnet is minimized. As the drive magnet rotates and its rotation speed increases, the weight moves outward due to centrifugal force and moves toward the front end of the rotating shaft, and the drive magnet also resists the pulling force of the pulling means accordingly. As a result, the rotor moves toward the front end side of the rotating shaft, and the distance between the drive-side magnet and the magnet of the rotor becomes smaller, and the magnetic attraction increases. Conversely, when the rotation speed decreases, the weight moves inward and moves toward the rear end of the rotating shaft, and accordingly, the driving magnet also rotates against the magnetic attraction of the rotor magnet. Move to the posterior end.

【0013】すなわち、本発明の磁気吸引力調整装置に
おいては、駆動側マグネットや回転軸体等の回転を利用
し、その回転速度に応じて駆動側マグネットと、ロータ
ーマグネットとの間の間隔並びに磁気吸引力が自動的に
調整される。ローターが血液ポンプ等のポンプのインペ
ラであるときは、おもりの重量、個数、おもりを回転軸
体に結合するアームの長さ、引張手段のバネのバネ定数
等を適当に選ぶことにより、磁気吸引力をインペラに働
く浮上力とバランスさせ、インペラ無重量状態となる理
想的な回転状態に自動的にもたらすこともできる。
That is, in the magnetic attraction force adjusting device of the present invention, the rotation between the driving magnet and the rotating shaft is utilized, and the distance between the driving magnet and the rotor magnet and the magnetic field are adjusted according to the rotation speed. The suction power is adjusted automatically. When the rotor is an impeller of a pump such as a blood pump, the weight of the weight, the number of the weight, the length of the arm connecting the weight to the rotating shaft, the spring constant of the tension means spring, and the like are appropriately selected. The force can be balanced with the levitation force acting on the impeller, automatically resulting in an ideal rotation condition that results in an impeller weightless condition.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の詳細並びに実施の形態を
図面に基づき以下に説明する。図1は本発明の実施例の
磁気吸引力調整装置100の縦断面図を示し、中心軸A
−Aの左側は回転軸体等が静止している状態を示し、中
心軸の右側は回転軸体等が高速回転している状態を示し
ている。該磁気吸引力調整装置100は、例えば前記説
明した図5の血液ポンプにおける磁気吸引力調整手段4
に代って用いられるものであり、インペラ1を回転可能
に収容するケーシング2と駆動装置3との間に配置さ
れ、ケーシング2及び駆動装置3と例えば嵌合、ねじ止
め等の図示しない適宜な結合手段により結合されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details and embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a magnetic attraction force adjusting device 100 according to an embodiment of the present invention, in which a central axis A is shown.
The left side of -A shows a state where the rotating shaft body and the like are stationary, and the right side of the central axis shows a state where the rotating shaft body and the like are rotating at high speed. The magnetic attraction adjusting device 100 is, for example, the magnetic attraction adjusting means 4 in the blood pump of FIG.
And is disposed between the casing 2 that rotatably accommodates the impeller 1 and the driving device 3, and is fitted to the casing 2 and the driving device 3, for example, by fitting or screwing. They are connected by connecting means.

【0015】図1において、130は回転軸体であり、
スタンド150にベアリングからなる軸受け152によ
り支持されている。回転軸体130の後端(下端)には台
座111が取付ねじ112により回転軸体130と同心
的に一体に取付けられ、永久磁石により構成されている
従動側マグネット110は該台座111に固定支持され
ている。該従動マグネット110は、図5の駆動装置3
の駆動マグネット31と磁気的に結合され、モーター等
により回転させられる駆動マグネット31の回転により
回転駆動され、同心的にかつ一体に結合された回転軸体
130をその軸心の周りに回転させる。
In FIG. 1, reference numeral 130 denotes a rotating shaft.
The stand 150 is supported by a bearing 152 formed of a bearing. A pedestal 111 is attached to the rear end (lower end) of the rotating shaft body 130 concentrically and integrally with the rotating shaft body 130 by a mounting screw 112, and a driven magnet 110 constituted by a permanent magnet is fixedly supported on the pedestal 111. Have been. The driven magnet 110 is connected to the driving device 3 shown in FIG.
Is rotationally driven by the rotation of the drive magnet 31 rotated by a motor or the like, and the concentrically and integrally connected rotary shaft 130 is rotated about its axis.

【0016】回転軸体130の中間部には、回転軸体1
30の側周面に垂直に外方に延長しその一端にリジッド
に結合されたおもり140を備えるアーム141の他端
が回転軸体130の軸方向に直角な軸の周りに回動可能
なように回転軸体130に結合され、該おもり140及
びアーム141が回転軸体130と共にその回転軸心を
中心に回転するように回転軸体130に支持されてい
る。142は上記した結合部を示すものであり、その詳
細は後に説明する。おもり140及びアーム141は回
転軸体130の周りに複数個例えば3個のおもりとアー
ムとが互いに120度の角度を隔てて回転軸体の周りに
均等に配設されている。
In the middle of the rotating shaft 130, the rotating shaft 1
The other end of the arm 141 having a weight 140 extended outwardly perpendicular to the side peripheral surface of the arm 30 and rigidly connected to one end thereof is rotatable around an axis perpendicular to the axial direction of the rotating shaft body 130. The weight 140 and the arm 141 are supported by the rotary shaft 130 so that the weight 140 and the arm 141 rotate about the rotary shaft together with the rotary shaft 130. Reference numeral 142 denotes the above-mentioned connecting portion, the details of which will be described later. A plurality of weights 140 and arms 141, for example, three weights and arms are evenly arranged around the rotation shaft body 130 at an angle of 120 degrees from each other around the rotation shaft body 130.

【0017】回転軸体130の前端側(上端側)の小径に
形成されている軸部131には、軸部131に沿って滑
動可能なリニアブッシュ132を介して台座121が軸
部131と同心的に結合されている。同じく永久磁石か
らなる駆動側マグネット120は軸部131と同心的に
台座121に固定支持され、図5のインペラ1のマグネ
ット14とケーシング2を隔てて対向し、マグネット1
4と磁気的に結合されている。
The pedestal 121 is concentric with the shaft portion 131 via a linear bush 132 slidable along the shaft portion 131 on the shaft portion 131 having a small diameter at the front end side (upper end side) of the rotary shaft body 130. Are combined. A driving magnet 120, which is also made of a permanent magnet, is fixedly supported on the pedestal 121 concentrically with the shaft 131, and faces the magnet 14 of the impeller 1 of FIG.
4 is magnetically coupled.

【0018】台座121はその外周面から回転軸体13
0の直径方向に延びるアーム122を備えており、該ア
ーム122にはアームに沿って滑動可能なスライダ12
3が装着されている。スライダ123は、その断面の図
示を省略するが、筒体の内側のアーム122に接する部
分にアームに沿って容易に滑動するようにベアリングを
備えている。前記のリニアブッシュ132も同様な構造
を有するものである。
The pedestal 121 is moved from its outer peripheral surface to the rotating shaft 13.
A diametrically extending arm 122 having a slider 12 slidable along the arm.
3 is attached. Although not shown in cross section, the slider 123 is provided with a bearing at a portion in contact with the arm 122 inside the cylinder so as to easily slide along the arm. The linear bush 132 has the same structure.

【0019】スライダ123はその後端側(下端側)表面
から回転軸体130の軸心と平行に後端側に向って延び
るロッド124を備えており、ロッド124はスライダ
123にリジッドに結合されている。該ロッド124の
先端は前記のおもり140と結合されている。おもり1
40は後記するように回転に伴う遠心力により外方へ移
動するとともに回転軸体130の前端側に移動する円運
動をするので、ロッド124が回転軸体の軸心と平行な
方向に保たれるように、ロッド124の先端は図3に示
すとおりおもりの中心を通る軸125の周りに回転可能
なように、軸125により軸支されている。126はベ
アリングである。
The slider 123 is provided with a rod 124 extending from the rear end (lower end) surface toward the rear end side in parallel with the axis of the rotary shaft 130. The rod 124 is rigidly connected to the slider 123. I have. The tip of the rod 124 is connected to the weight 140. Weight 1
As described later, the rod 40 moves outward due to the centrifugal force caused by the rotation and moves in the circular direction to move to the front end side of the rotary shaft 130, so that the rod 124 is maintained in a direction parallel to the axis of the rotary shaft. As shown in FIG. 3, the distal end of the rod 124 is supported by the shaft 125 so as to be rotatable around the axis 125 passing through the center of the weight. 126 is a bearing.

【0020】回転軸体130にはその軸心と平行な方向
に延長し段部138及び後端面に開口する透孔134の
複数個が回転軸体の軸心の周りに対称的に穿設されてお
り、該透孔134の中にはつる巻きバネ160が収容さ
れ、該つる巻きバネ160は伸長された状態でその後端
を回転軸体の後端に結合された前記台座111に固定さ
れ、バネの前端が回転軸体の前端側の軸部131に滑動
可能に結合されている前記台座121の後端側面に固定
されている。従って台座121には回転軸体130の後
端側方向に引張る引張力が常につる巻きバネ160によ
り付与されている。なお、図の153はカバーケースで
前記スタンド150とねじ154により結合されてい
る。
The rotary shaft 130 has a plurality of through-holes 134 extending in a direction parallel to the axis thereof and extending through the step 138 and the rear end face. The holes 134 are symmetrically formed around the axis of the rotary shaft. A helical spring 160 is housed in the through hole 134, and the helical spring 160 is fixed to the pedestal 111 having a rear end coupled to a rear end of the rotating shaft body in an extended state, A front end of a spring is fixed to a rear end side surface of the pedestal 121 which is slidably connected to a shaft portion 131 on a front end side of the rotary shaft body. Accordingly, the helical spring 160 constantly applies a pulling force to the pedestal 121 in a direction toward the rear end of the rotary shaft 130. Reference numeral 153 in the figure is a cover case which is connected to the stand 150 by screws 154.

【0021】おもり140を一端に備えるアーム141
と回転軸体130との結合部142の一例が図2に示さ
れている。図2は該結合部の説明図で、回転軸体130
の軸心に対して垂直に切断した結合部142の横断面図
を示している。回転軸体130の外周面に適宜な手段に
より取付けた支持体135には回転軸体の側周面に垂直
に外方に延びるアームに平行な2枚の平行プレート13
6,136が立設されている。そして、該プレート13
6,136を垂直に貫通し、ベアリング137を介して
該プレートに回転可能に支持されているボルト軸143
にアーム141の先端部がリジッドに結合されている。
Arm 141 having weight 140 at one end
FIG. 2 shows an example of a connecting portion 142 between the shaft member 130 and the rotating shaft body 130. FIG. 2 is an explanatory view of the connecting portion, and shows the rotating shaft body 130.
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the coupling portion 142 cut perpendicularly to the axis of FIG. A support 135 attached to the outer peripheral surface of the rotary shaft 130 by appropriate means has two parallel plates 13 parallel to arms extending outwardly perpendicular to the side peripheral surface of the rotary shaft.
6,136 are erected. And the plate 13
6,136 through a bolt shaft 143 vertically penetrating and supported rotatably on the plate via bearings 137.
The distal end of the arm 141 is rigidly connected.

【0022】従って、アーム141は水平な軸143の
周りに回動自在であるが、おもりがスタンド150のフ
ロア151に接しないように、図示していない適宜なス
トッパーによって下方への回動が制限される。図の14
4はボルト軸143と螺合するナットである。なお、前
記の支持体135及び平行プレート136の回転軸体1
30への取付けを容易にするためにこれらの取付け部に
おいて回転軸体の外周面を削り、外周面を正三角形もし
くは正多角形に成形してもよい。
Accordingly, the arm 141 is rotatable about the horizontal shaft 143, but the downward rotation is limited by a suitable stopper (not shown) so that the weight does not contact the floor 151 of the stand 150. Is done. Fig. 14
Reference numeral 4 denotes a nut screwed with the bolt shaft 143. In addition, the rotating shaft 1 of the support 135 and the parallel plate 136 is used.
In order to facilitate attachment to the 30, the outer peripheral surface of the rotating shaft body may be cut at these attachment portions, and the outer peripheral surface may be formed into a regular triangle or a regular polygon.

【0023】上記詳細説明したとおりに構成されている
本発明による磁気吸引力調整装置においては、従動側マ
グネット110が駆動装置の駆動マグネットにより回転
駆動されておらず静止しているときは、図1の軸A−A
の左側に示すように、おもり140はその重力によりス
タンド150のフロア151に近接した位置に静止して
いる。このとき駆動側マグネット120は最も後端部寄
りに位置しており、図5のインペラ1のマグネット14
との間隔は最大であり、駆動側マグネット120とマグ
ネット14との磁気吸引力は最小である。
In the magnetic attraction force adjusting device according to the present invention configured as described above in detail, when the driven magnet 110 is not driven to rotate by the driving magnet of the driving device and is stationary, FIG. Axis AA of
The weight 140 is stationary at a position close to the floor 151 of the stand 150 due to its gravity. At this time, the driving magnet 120 is located closest to the rear end, and the magnet 14 of the impeller 1 in FIG.
Is the largest, and the magnetic attraction between the driving magnet 120 and the magnet 14 is the smallest.

【0024】従動側マグネットが回転駆動されると、こ
れと一体の回転軸体130が回転し、駆動側マグネット
120も回転軸体130と一体的に回転する。その回転
速度が上昇すると、おもりは遠心力により回転軸体の前
端側に向って浮上し、アーム141が前記の軸143の
周りに回動しておもり140は円運動をし回転軸体の直
径方向外側へ移動するとともに回転軸体の前端側へ移動
する。このおもり140の移動によりおもりに結合され
ているロッド124がスライダ123を回転軸体の前端
側へ押し上げるとともに回転軸体の直径方向外側へ移動
させ、アーム122、台座121及び駆動側マグネット
120がつる巻きバネ160の引張力に抗して前端側へ
移動させられる。
When the driven magnet is driven to rotate, the rotary shaft 130 integrated therewith rotates, and the drive magnet 120 also rotates integrally with the rotary shaft 130. When the rotation speed increases, the weight floats toward the front end side of the rotary shaft body due to centrifugal force, and the arm 141 rotates around the shaft 143, and the weight 140 makes a circular motion and the diameter of the rotary shaft body. In the direction of movement and to the front end of the rotating shaft. Due to the movement of the weight 140, the rod 124 connected to the weight pushes up the slider 123 to the front end side of the rotating shaft and moves the slider 123 to the outside in the diameter direction of the rotating shaft, so that the arm 122, the pedestal 121 and the driving magnet 120 are suspended. The coil spring 160 is moved to the front end side against the tensile force.

【0025】この台座121及び駆動側マグネット12
0の回転軸体前端側への移動は従動側マグネット、回転
軸体及び駆動マグネットの一体的な回転の回転速度の増
大とともに増大し、回転速度が更に増大しアーム141
がほぼ水平になる迄おもり140が上昇すると、台座1
21が回転軸体の軸部131の前端のストッパ133に
当りそれ以上の移動は抑止される。逆に、回転速度が減
少すると、おもり140に働く遠心力は小さくなりおも
りは後端側へ降下し、おもりに結合したロッド124を
通じて台座121及び駆動側マグネット120は回転軸
体の後端側に向って引き下げられる。このとき、つる巻
きバネ160の引張力が駆動側マグネットとインペラ1
のマグネット14(図5)との間に働く磁気吸引力に逆っ
て駆動側マグネット120及び台座121を後端側方向
へ引下げることを可能にする。
The pedestal 121 and the driving magnet 12
The movement of the arm 141 to the front end side of the rotating shaft body increases as the rotating speed of the integral rotation of the driven magnet, the rotating shaft body and the driving magnet increases, and the rotating speed further increases.
When the weight 140 rises until is almost level, the pedestal 1
21 contacts the stopper 133 at the front end of the shaft portion 131 of the rotary shaft body, and further movement is suppressed. Conversely, when the rotation speed decreases, the centrifugal force acting on the weight 140 decreases, and the weight descends to the rear end side. Pulled down. At this time, the pulling force of the helical spring 160 is applied to the drive side magnet and the impeller 1.
In this case, the driving magnet 120 and the pedestal 121 can be pulled down toward the rear end side against the magnetic attraction force acting between the magnet 14 (FIG. 5).

【0026】上記のとおり、回転軸体と駆動側マグネッ
トとの一体的回転の回転速度に応じて駆動側マグネット
120は回転軸体の前端側もしくは後端側へ向って移動
し、駆動マグネットの位置が調整される。駆動マグネッ
ト120とこれと磁気的に結合する図5のインペラのマ
グネット14との間の距離及び磁気吸引力は駆動側マグ
ネットの回転速度に従って調整される。図4はかかる両
マグネット間の距離と回転速度(r.p.m)との間の関係の
実験例を示したもので、両マグネット間の距離が回転速
度とともに増減する領域においては両マグネット間の距
離は回転速度(r.p.m)と1対1に対応し、回転速度が増
大するに従って両マグネット間の距離は減少する。すな
わち、両マグネットの回転数が増大するとともに両マグ
ネット間の磁気的吸引力が増大するように自動的に調整
される。
As described above, the driving magnet 120 moves toward the front end or the rear end of the rotating shaft in accordance with the rotational speed of the integral rotation of the rotating shaft and the driving magnet. Is adjusted. The distance between the driving magnet 120 and the magnet 14 of the impeller of FIG. 5 which is magnetically coupled to the driving magnet 120 and the magnetic attraction force are adjusted according to the rotation speed of the driving magnet. FIG. 4 shows an experimental example of the relationship between the distance between the two magnets and the rotation speed (rpm). In a region where the distance between the two magnets increases and decreases with the rotation speed, the distance between the two magnets is changed by the rotation. It corresponds to the speed (rpm) on a one-to-one basis, and the distance between the two magnets decreases as the rotation speed increases. That is, it is automatically adjusted so that the rotational speed of both magnets increases and the magnetic attraction between both magnets increases.

【0027】上記説明した実施例においては、駆動装置
3とは別体に形成された磁気吸引力調整装置を示した
が、本発明による磁気吸引力調整装置は、例えば、従動
側マグネットをモーター等によって直接に駆動するよう
にし、駆動装置と一体に構成することもできる。また、
従動側マグネット及び駆動側マグネットを永久磁石で構
成する代りに電磁石で形成することもできる。その場合
には本明細書において言う磁気的結合或は磁気的吸引力
は電磁的結合或は電磁的結合をも包含して意味するもの
である。
In the above-described embodiment, the magnetic attraction force adjusting device formed separately from the driving device 3 is shown. However, the magnetic attraction force adjusting device according to the present invention includes, for example, , And can be configured integrally with the driving device. Also,
The driven-side magnet and the drive-side magnet may be formed by electromagnets instead of being constituted by permanent magnets. In that case, the magnetic coupling or the magnetic attraction referred to in this specification means the electromagnetic coupling or the electromagnetic coupling.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明による磁気吸引力調整装置におい
ては、マグネット間の間隔及びマグネット間の磁気的吸
引力を調整するための特別な計測、演算、制御及び操作
を必要とせず、マグネットの回転速度に応じてマグネッ
ト間の間隔及びマグネット間の磁気的吸引力が自動的に
調整される。従って本発明による磁気吸引力調整装置は
血液ポンプ等のマグネット駆動ポンプにきわめて有利に
適用できる。
According to the magnetic attraction force adjusting device of the present invention, there is no need for special measurement, calculation, control and operation for adjusting the distance between the magnets and the magnetic attraction force between the magnets. The distance between the magnets and the magnetic attraction between the magnets are automatically adjusted according to the speed. Therefore, the magnetic attraction force adjusting device according to the present invention can be very advantageously applied to a magnet driven pump such as a blood pump.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】アーム142と回転軸体130との結合部の説
明図で、該結合部の横断面図を示している。
FIG. 2 is an explanatory view of a connecting portion between an arm 142 and a rotating shaft 130, and shows a cross-sectional view of the connecting portion.

【図3】おもり140とロッド124との結合部の説明
図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a connecting portion between a weight 140 and a rod 124.

【図4】本発明による磁気吸引力調整装置におけるマグ
ネットの回転速度とマグネット間の距離の関係を示す特
性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between a rotation speed of a magnet and a distance between the magnets in the magnetic attraction force adjusting device according to the present invention.

【図5】従来の磁気吸引力調整手段を備える血液ポンプ
の縦断面図である。
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a blood pump provided with a conventional magnetic attraction adjusting means.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インペラ 2 ケーシング 3 駆動装置 14 マグネット 31 駆動マグネット 110 縦動側マグネット 120 駆動側マグネット 130 回転軸体 140 おもり 122、142 アーム 160 つる巻きバネ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Impeller 2 Casing 3 Drive device 14 Magnet 31 Drive magnet 110 Vertical movement magnet 120 Drive magnet 130 Rotating shaft 140 Weight 122, 142 Arm 160 A helical spring

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転駆動手段により回転させられる従動
側マグネットと、後端側において該従動側マグネットと
同軸的に結合され該マグネットと一体的に回転する回転
軸体と、該回転軸体の前端側に軸方向に移動可能に支持
されかつ一体的に回転する駆動側マグネットと、前記回
転軸体と共に回転し、回転速度が増大するに従って遠心
力により外方へ移動するとともに回転軸体の前端側に移
動するように該回転軸体に支持されているおもりと、前
記駆動側マグネットに回転軸体の後端側方向への引張力
を付与するバネ等の引張手段とからなり、前記駆動側マ
グネットが、前記おもりの遠心力による回転軸体前端側
への移動に従って回転軸体前端側へ移動するように前記
おもりと結合されており、駆動側マグネットとこれに磁
気的に結合するローターのマグネットとの間隔が駆動側
マグネットの回転速度に応じて自動的に調整されること
を特徴とする磁気吸引力調整装置。
A driven magnet rotated by a rotation driving means; a rotating shaft body coaxially coupled to the driven magnet at a rear end side and rotating integrally with the magnet; a front end of the rotating shaft body. A drive-side magnet that is supported movably in the axial direction on the side and that rotates integrally, and that rotates together with the rotary shaft body, moves outward by centrifugal force as the rotation speed increases, and moves toward the front end of the rotary shaft body. And a tension means such as a spring for applying a pulling force toward the rear end side of the rotary shaft to the drive-side magnet, the weight being supported by the rotary shaft so that the drive-side magnet moves. Is connected to the weight so as to move to the front end of the rotary shaft in accordance with the movement of the weight to the front end of the rotary shaft due to centrifugal force. A magnetic attraction force adjusting device, wherein the distance between the magnet and the magnet is automatically adjusted according to the rotation speed of the driving magnet.
【請求項2】 前記ローターが回転ポンプのインペラで
あって、吸入口及び吐出口を備えたケーシングに回転可
能に収容されている請求項1に記載の磁気吸引力調整装
置を用いたマグネットポンプ。
2. The magnet pump according to claim 1, wherein the rotor is an impeller of a rotary pump, and is rotatably housed in a casing having an inlet and an outlet.
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