JP6742299B2 - ポンプ、及び流体を移送する方法 - Google Patents

Description

優先権
本出願は、本明細書において参考としてその全体が組み込まれる、２０１４年７月２２日に出願された米国特許仮出願第６２／０２７，３３０号、２０１４年１０月６日に出願された第６２／０６０，４３１号、及び２０１４年１０月２０日に出願された第６２／０６６，１９８号に対する優先権を主張する。

本発明は、全体としてポンプ及びその圧送方式に関し、より詳細にはポンプ及びそれぞれが独立駆動する原動機と一体型である２つの流体駆動部を利用したその方式に関する。

流体を移送するポンプには、様々な構成を設けることができる。例えば、このようなポンプの一種は、歯車ポンプである。歯車ポンプは容積型ポンプ（または定量型）であり、すなわち、それらは回転ごとに一定量の流体を圧送し、特に原油などの高粘度流体の圧送に好適である。歯車ポンプは通常、一方がエンジンまたは電動モータなどの外部駆動部に取り付けられた駆動軸によって駆動する駆動歯車として知られ、他方が駆動歯車に噛み合う従動歯車（またはアイドラ歯車）として知られる、一対の歯車が配置される空洞を有するケーシング（またはハウジング）を備える。両方の歯車が外歯歯車である歯車ポンプは、外接歯車ポンプと称される。外接歯車ポンプは通常、用途に応じて、平歯車、斜歯歯車、または山歯歯車を利用する。関連技術の外接歯車ポンプは、１つの駆動歯車及び１つの従動歯車を備える。ロータに取り付けられた駆動歯車がエンジンまたは電動モータによって回転可能に駆動する際、駆動歯車は従動歯車に噛み合い、従動歯車を回動させる。駆動及び従動歯車のこの回転運動はポンプの入口からポンプの出口へと流体を運ぶ。上述の関連技術のポンプにおいて、流体駆動部はエンジンまたは電動モータ及び一対の歯車からなる。

しかし、駆動歯車が従動歯車を回動させるように流体駆動部の歯が互いに連動するにつれて、歯が互いに擦れ合い、システムにおいて、それが開閉状態のいずれにある流体システムであっても、擦れ合う歯車から剪断された材料及び／または他の源からの汚染のために、汚染問題が生じる可能性がある。閉ループシステムにおける汚染は、システム流体はまずリザーバに向かうことなく還流されるため、特別に面倒である。これらの剪断された材料は、例えば歯車ポンプが動作する油圧システムなどのシステムの機能に有害であるとして知られる。剪断された材料が流体内で分散され、システム内を移動し、Ｏリング及び軸受などの重要な作動構成要素に損傷を与える可能性がある。例えば油圧システムにおける、汚染問題により、ポンプの大多数が故障してしまうと考えられている。汚染問題によって駆動歯車または駆動軸が故障する場合、例えば油圧システム全体などのシステム全体が故障する可能性がある。このように、上述の通り流体を圧送するよう機能する既知の駆動―従動歯車ポンプの構成は、汚染問題により好ましくない欠点を有する。

さらに、原動機（例えば、電動モータ）がポンプの外部に配置され、軸がポンプケーシングを貫通してモータを駆動歯車に結合させるように、関連技術のシステムが構成される。軸のためのケーシング内の開口部は、流体の漏出を防ぐように封止されるが、依然として汚染源になり得る。また関連技術のポンプは、例えばアキュムレータなどの、ポンプとは別に配置される貯留装置を有する。これらのシステムはポンプと貯留装置との間に連結ホース及び／またはパイプを有し、それによってさらなる汚染源がもたらされ、システム設計の複雑性が増大する。

さらに内部ポンプの構成に関して、関連技術の歯車ポンプは、歯車の軸を受けるよう構成される軸受ブロックを有する。歯車の中心軸が互いに整列するように、またそれぞれの歯車の歯の噛合が運用許容値内にあるように、軸受ブロックが２つの歯車を整列させる。しかし関連技術のポンプにおける軸受ブロックは別個の構成要素であるため、シール及び／またはＯリングは各ブロックと対応するポンプケーシングとの間に配置しなければならず、それによってポンプアセンブリの複雑性及び重量が増大し、また故障する可能性のある構成要素が増加することを意味する。

関連技術のシステムは、特に油圧システムなどの工業的応用に利用されるポンプにおいて、上記特定された問題を解決するものではない。米国特許出願番号第２００２／０００９３６８号は、流体内において充填材料を有する高トルクシステムまたはシステムでの摩耗及び過度な応力から歯の表面を保護するための独立駆動するモータの利用を示す。しかし‘３６８号公報におけるモータはポンプの外部にあり、したがってすべての汚染源を除去するわけではない。さらに‘３６８号公報は、連結及び外部モータの構成により、汚染源を削減するかまたは除去するためにポンプ／原動機及び／または貯留装置（例えば、アキュムレータ）を一体化する方法を教示するものではない。別の関連技術公報、ＷＯ２０１１／０３５９７１は、ポンプがモータと一体型であるシステムを開示する。しかし‘９７１号公報におけるシステムは、上述のような歯車の噛合によりなお汚染をもたらす可能性のある駆動−従動システムである。さらに‘９７１号公報は、連結による汚染源を削減するかまたは除去するためにポンプ及び貯留装置（例えば、アキュムレータ）を一体化する方法を教示するものではない。もちろん、流体、すなわち、燃料または尿素と水の混合物がシステムによって消費され、したがって還流されないため、この概念は応用可能ではない。したがって汚染がある場合、それはすべて、例えば流体が還流される閉ループまたは開ループ油圧システムのいずれかと比較して、影響が最小である。さらに‘９７１号公報において開示される燃料ポンプ及び尿素／水ポンプの応用は、例えば掘削機のブームを操作するアクチュエータシステムなどの典型的な工業的油圧応用の圧力及び流量と比較にならない。

従来の、伝統的な手法案のさらなる制限及び欠点が、図面を参照して本開示の残りの部分に記載するように、このような手法の本発明の実施形態との比較を通じて当業者に明らかとなる。

本発明の例示的な実施形態は、２つの流体駆動部が配置されるケーシングを有するポンプ及び、２つの流体駆動部を利用したポンプの入口からポンプの出口流体の送達方法を対象とする。本明細書にて使用される通り、「ｆｌｕｉｄ（流体）」は液体または液体と容積に関して液体を主成分とするガスの混合物を意味する。流体駆動部のそれぞれは、原動機及び流体置換部材を含む。いくつかの実施形態において、原動機は部分的にまたは完全に流体置換部材の内部に配置される。原動機は流体置換部材を駆動させ、原動機については流体置換部材を駆動させることができる例えば電動モータまたは他の類似の装置とすることができる。流体置換部材は、原動機によって駆動する際に流体を移送する。流体置換部材は独立駆動し、したがって駆動部―駆動部構成を有する。「ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｏｐｅｒａｔｅ（独立動作させる）」、「ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｏｐｅｒａｔｅｄ（独立動作する）」、「ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｄｒｉｖｅ（独立駆動させる）」及び「ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ ｄｒｉｖｅｎ（独立駆動する）」は、各流体置換部材が１対１の構成におけるそれ自体の原動機によって動作する／駆動することを意味する。例えば、ポンプにおける各歯車は、それ自体の電動モータによって駆動する。駆動部−駆動部構成は、既知の駆動−従動構成の汚染問題を除去するかまたは削減する。

流体置換部材は、例えばポンプ壁または他の類似の構成要素及び／または、例えば流体を移送する際の別の流体置換部材などの移動要素のような固定要素と組み合わせて動作することができる。流体置換部材は、例えば、歯、突起部（例えば隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造またはその組み合わせ）を有するハブ（例えばディスク、シリンダ、または他の類似の構成要素）、窪み（例えば、空洞、陥凹部、空隙または類似の構造）を有するハブ（例えばディスク、シリンダ、または他の類似の構成要素）、ローブを有する歯車本体、または駆動時に流体を置換することができる他の類似の構造を有する外部歯車とすることができる。流体駆動部は例えば、その流体置換部材を独立動作させることができる電動モータまたは他の類似の装置を用いて独立動作する。しかし、例えば流体を圧送し、かつ／または反対流路を封止するために流体駆動部間の接触が同期されるように、流体駆動部が動作する。すなわち、各流体駆動部における流体置換部材が別の流体置換部材と接触するように、流体駆動部の動作が同期される。接触は、少なくとも１つの接触点、接触線、または接触領域を含むことができる。

いくつかの実施形態において接触の同期は、一対の流体駆動部のうち他方より比率が大きい一方の、一方の流体駆動部の表面が他方の流体駆動部の表面に接触するための、回転可能な駆動を含む。例えば同期接触は、第１の流体駆動部の第１の流体置換部材上の少なくとも１つの突起部（隆起部、延出部、膨隆部、凸部、別の類似の構造またはその組み合わせ）の表面と、第２の流体駆動部の第２の流体置換部材上の少なくとも１つの突起部（隆起部、延出部、膨隆部、凸部、別の類似の構造またはその組み合わせ）または窪み（空洞、陥凹部、空隙または別の類似の構造）の表面との間とすることができる。いくつかの実施形態において、同期接触は、反対流路（または逆流路）を封止する。

例示的な実施形態においてポンプは、内容積を画定するケーシングを含む。ポンプケーシングは、ポンプケーシングの対向壁面とすることができる２つの自律調整平衡板を含む。各平衡板は、内容積に向かって延在する突出部を含む。各突出部は、各窪みが流体駆動部の一端を受け入れるよう構成される、２つの窪みを含む。窪みは、流体駆動部とそれぞれの窪みの壁面との間に、例えばスリーブ型軸受などの軸受を含むことができる。平衡板の凹部は、ポンプケーシングが組み付けられる際に、他の平衡板の対応する凹部と整列し、それに面する。平衡板は流体置換部材を整列させ、すなわち、回転時に流体置換部材が流体に接触し、流体を圧送するように、流体置換部材が中心軸は互いに対して整列する。例えば、流体置換部材が歯車である場合、回転時にそれぞれの歯が互いに適正に接触するように、歯車の中心軸が整列する。いくつかの実施形態において、平衡板は、それぞれの窪みを接続する冷却溝を含む。冷却溝は、流体駆動部が回転する際に、内容積において移送中である液体の一部が窪み内に配置される軸受に確実に向けられるようにする。いくつかの実施形態において、１つの自律調整平衡板のみが利用され、対向壁面は、突出部のないケーシングの端板とすることができる。

別の例示的な実施形態において、ポンプは内容積を画定するケーシングを含む。ポンプケーシングは、内容積と流体連通している２つのポートを含む。一方のポートはポンプへの入口であり、他方のポートは出口である。いくつかの実施形態において、入口及び出口の機能を逆にすることができるように、ポンプは双方向である。ポンプは、内容積内に配置される２つの流体駆動部を含む。流体駆動部のいくつかの例示的な実施形態において、流体駆動部はステータ及びロータを有する電動モータを含むことができる。ステータは支軸に固定的に取り付けることができ、ロータはステータを囲むことができる。流体駆動部はまた、ロータから半径方向外方へ突出する複数の歯を有し、ロータによって支持される歯車を含むことができる。いくつかの実施形態において、歯車を支持するために、支持部材をロータと歯車との間に配置することができる。歯車が回転する際に第１の歯車の歯が第２の歯車の歯に接触するように、２つの流体駆動部の歯車が配置される。第１及び第２の歯車は、それぞれの歯車の本体内に配置される第１及び第２のモータを有する。流体をポンプ入口からポンプ出口へと第１の流路に沿って移送するために、第１のモータが第１の歯車を第１の方向に回転させる。流体をポンプ入口からポンプ出口へと第２の流路に沿って移送するために、第２のモータが第１のモータとは独立して、第２の歯車を第１の方向の反対である第２の方向に回転させる。ポンプは、入口ポートと第１及び第２の歯車との間に配置される流路収束部ならびに第１及び第２の歯車と出口ポートとの間の流路分岐部を含む。収束部及び分岐部は、流体がポンプ内を流れる際に流体中の乱流を減少させるかまたは除去する。第１及び第２の歯車の歯の間の接触は、第１及び第２のモータの回転の同期によって調整される。同期接触は、ポンプの出口と入口との間で反対流路（または逆流路）を封止する。いくつかの実施形態において、第１のモータ及び第２のモータは異なる毎分回転数（ｒｐｍ）で回転する。

別の例示的な実施形態は、その中で内容積を画定するケーシング、ならびに第１の原動機及び第１の流体置換部材を有する第１の流体駆動部ならびに第２の原動機及び第２の流体置換部材を有する第２の流体駆動部を有するポンプの入口から出口への流体の送達方法を対象とする。第１の流体置換部材は複数の第１の突起部及び窪みを有することができ、第２の流体置換部材は少なくとも複数の第２の突起部及び窪みを有する。ポンプケーシングは、ポンプケーシングの対向壁面とすることができる２つの平衡板を含む。各平衡板は、内容積に向かって延在する突出部を含む。各突出部は、各窪みが流体駆動部の一端を受け入れるよう構成される、２つの窪みを含む。いくつかの実施形態において、１つの自律調整平衡板のみが利用され、対向壁面は突出部のないケーシングの端板とすることができる。

方法は、流体置換部材を互いに対して軸方向に整列させるための、各流体駆動部の各端部の窪みにおける配置を含む。方法はさらに、ポンプ入口からポンプ出口へと第１の流路に沿って流体を移送し、内容積内の流体の一部を窪みへと移送するべく、第１の流体置換部材を第１の方向に回転させるための、第１の原動機の回転を含む。方法は、ポンプ入口からポンプ出口へと第２の流路に沿って流体を移送し、内容積内の流体の一部を窪みへと移送するべく、第２の流体置換部材を第１の方向とは反対である第２の方向に回転させるための、第１の原動機とは独立した第２の原動機の回転を含む。方法はまた、第２の流体置換部材の速度の、第１の流体置換部材の速度の９９パーセントから１００パーセントの範囲とするための同期ならびに、複数の第１の突起部（または少なくとも１つの第１の突起部）の少なくとも１つの表面が複数の第２の突起部（または少なくとも１つの第２の突起部）の少なくとも１つの表面または複数の窪み（または少なくとも１つの第２の窪み）の少なくとも１つの表面に接触するような、第１の置換部材と第２の置換部材との間の接触の同期を含む。いくつかの実施形態において、同期接触は、ポンプの入口と出口との間で反対流路を封止する。

別の例示的な実施形態は、内容積を画定するポンプケーシングを含むポンプの第１のポートから第２のポートへの流体の移送方法を対象とする。ポンプケーシングは、ポンプケーシングの対向壁面とすることができる２つの自律調整平衡板を含む。各平衡板は、内容積に向かって延在する突出部を含む。各突出部は、各窪みが流体駆動部の一端を受け入れるよう構成される、２つの窪みを含む。いくつかの実施形態において、１つの自律調整平衡板のみが利用され、対向壁面は突出部のないケーシングの端板とすることができる。ポンプはさらに、第１のモータ及び、複数の第１の歯を有する第１の歯車を有する第１の流体駆動部、ならびに第２のモータ及び、複数の第２の歯を有する第２の歯車を有する第２の流体駆動部を含む。

方法は、歯車が回転する際に同期接触を行うような複数の第１及び第２の歯を軸方向に整列させるための、各流体駆動部の各端部の窪みにおける配置を含む。方法は、第１の歯車の第１の軸方向中心線の周りで第１の歯車を第１の方向に回転させるための第１のモータの回転を含む。第１の歯車の回転は、ポンプ入口からポンプ出口へと第１の流路に沿って流体を移送する。方法はまた、第２の歯車の第２の軸方向中心線の周りで第２の歯車を第１の方向の反対である第２の方向に回転させるための、第１のモータと独立した第２のモータの回転を含む。第２の歯車の回転は、ポンプ入口からポンプ出口へと第２の流路に沿って流体を移送する。いくつかの実施形態において、方法はさらに、複数の第２の歯の少なくとも１つの歯の表面と複数の第１の歯の少なくとも１つの歯の表面との間の接触の同期を含む。いくつかの実施形態において、接触の同期は、第１及び第２のモータの異なるｒｐｍでの回転を含む。いくつかの実施形態において、同期接触は、ポンプの入口と出口との間で反対流路を封止する。

本発明の概要は、本発明のいくつかの実施形態の一般的な導入として提供されたのであって、いかなる特定の構成についても限定することを意図するものではない。本概要に記載の様々な特徴及び特徴構成は、本発明の任意の数の実施形態を形成するための任意の好適な方法で組み合わせることができることが理解されるべきである。変形例及び代替構成を含むいくつかの追加の例示的な実施形態が本明細書において提示される。

本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の例示的な実施形態を示し、上記の一般的な説明及び下記の詳細な説明と併せて、本発明の好ましい実施形態の特徴を説明する役割を果たす。

本開示の外接歯車ポンプの好ましい実施形態の分解図を示す。 図１のポンプの平衡板の等角図を示す。 平衡板にモータアセンブリが配置される、モータアセンブリ及び平衡板の等角図を示す。 図１の外接歯車ポンプの水平断面図を示す。 図２の外接歯車ポンプのＡ−Ａ線による側断面図を示す。 図２の外接歯車ポンプのＢ−Ｂ線による側断面図を示す。 図１のポンプにおいて利用することができる支軸の例示的な実施形態の等角図を示す。 図１のポンプにおいて利用することができるモータケーシングアセンブリの例示的な実施形態の等角図を示す。 図４のモータケーシングの例示的な実施形態の等角図を示す。 図４のモータケーシングの例示的な実施形態の等角図を示す。 図４のモータケーシングキャップの例示的な実施形態の側断面図を示す。 図１の外接歯車ポンプによって圧送される流体の例示的な流路を示す。 図５の外接歯車ポンプにおける接触領域内の２つの歯車間の片当たりを示す水平断面図を示す。 貯留装置を有する外接歯車ポンプの好ましい実施形態の断面図を示す。 貯留装置を有する外接歯車ポンプの好ましい実施形態の断面図を示す。 図６のポンプにおいて利用することができる貫流軸の例示的な実施形態の断面図を示す。 貯留装置を有する外接歯車ポンプの好ましい実施形態の断面図を示す。 ２つの貯留装置を有する外接歯車ポンプの好ましい実施形態の断面図を示す。

本発明の例示的な実施形態は、ポンプケーシングの一部を形成する２つの自律調整平衡板間に配置される独立駆動する流体駆動部を有するポンプを対象とする。これらの例示的な実施形態について、ポンプが２つの原動機を有する外接歯車ポンプであり、原動機が電動モータであり、流体置換部材が歯を有する外部平歯車である実施形態を利用して説明する。しかし、２つの流体駆動部を有する電動モータ駆動式外接歯車ポンプに関して、以下に記載する概念、機能及び特徴を、他の歯車設計（駆動流体に適合させることができる斜歯歯車、山歯歯車、または他の歯の設計）を有する外接歯車ポンプに、例えば油圧モータまたは他の流体駆動式モータ、または流体置換部材を駆動させることができる他の類似の装置などの電動モータ以外の原動機に、また例えば突起部（例えば隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造、またはその組み合わせ）を有するハブ（例えばディスク、シリンダ、または他の類似の構成要素）、窪み（例えば空洞、陥凹部、空隙または類似の構造）を有するハブ（例えばディスク、シリンダ、または他の類似の構成要素）、ローブを有する歯車本体、または駆動時に流体を置換することができる他の類似の構造などの歯を有する歯車以外の流体置換部材に容易に適合させることができることが当業者には容易に認識される。さらに圧送される流体としての作動液に関して、例示的な実施形態を説明してもよい。しかし本開示の例示的な実施形態は、作動液に限定されず、例えば水などの流体のために利用することができる。

図１は、本開示のポンプ１０の例示的な実施形態の分解図を示す。ポンプ１０は、容積型（または定量型）歯車ポンプを表す。ポンプ１０は、端板８０、８２及びポンプ本体８１を有するケーシング２０を含む。ケーシング２０の内表面２６は、内容積１１を画定する。内容積１１は、２つの流体駆動部４０、６０を収容する。組み付け時の漏出を防止するため、端板８０、８２とポンプ本体８１との間にＯリング８３または他の類似の装置を配置することができる。いくつかの実施形態において、端板８０、８２及びポンプ本体８１の１つを単一ユニットとして製造することができる。例えば端板８０及びポンプ本体８１は、単一の一体型ユニットとして、金属または鋳造物のブロックから加工することができる。

ケーシング２０は、内容積１１と流体連通しているポート２２及び２４（図２を参照）を有する。作動中、流れの方向に基づき、ポート２２、２４の一方はポンプ入口であり、他方はポンプ出口である。例示的な実施形態において、ケーシング２０のポート２２、２４はケーシング２０の対向側壁面上の丸型貫通孔である。しかし形状は限定的ではなく、貫通孔は他の形状を有することができる。さらにポート２２、２４の１つまたは両方は、ケーシングの上下のいずれかに設けることができる。もちろん、ポートの１つがポンプの入口側にあり、ポートの１つがポンプの出口側にあるように、ポート２２、２４を設けることができる。

上述のように、歯車の適切な整列を確保するために、従来の外接歯車ポンプは通常、別個に設けた軸受ブロックを含む。しかしいくつかの例示的な実施形態において、本開示の外接歯車ポンプ１０は、別個に設けた軸受ブロックを含まない。むしろ端板８０、８２のそれぞれは端板８０、８２の内部（すなわち、内容積１１側）に配置された突出部４５を含み、それによって別個に設けた軸受ブロックが不要になる。すなわち、突出部４５の１つの特徴により確実に、歯車が適切に整列され、機能が従来の外接歯車ポンプにおいて軸受ブロックが実行されるようにする。しかし伝統的な軸受ブロックとは異なり、ポンプ１０が圧送される流体の圧力に耐えることができるように、各端板８０、８２の突出部４５がケーシング２０に付加的質量及び構造を提供する。従来のポンプにおいて、ポンプ圧力を保持するよう設計されるケーシングの質量に、軸受ブロックの質量が追加される。このように、本開示の突出部４５が歯車の整列及びポンプケーシング２０に必要な質量の提供の両方の機能を果たすため、類似の容量の従来のポンプと比較してポンプ１０の構造の全質量を軽減することができる。

図１で理解されるように、ポンプ本体（または中間部分）８１は略円形である。しかしポンプ本体８１は円形に限定されず、他の形状を有することができる。平衡板８０、８２は組み付け時に、ポンプ本体８１の両側に取り付けられる。ポンプ本体８１の内部表面１０６の輪郭は、ポンプ１０が完全に組み付けられた時にポンプ１０の内容積１１がケーシング２０内に形成されるように、突出部４５の外装線１０７の輪郭にほぼ一致してもよい。ポンプ本体８１の寸法は、ポンプ１０の設計上の必要性に応じて変化してもよい。例えば圧送容量を大きくする必要がある場合、設計上の必要性を満たすようにポンプ本体８１の直径及び／または幅を適切に大きくしてもよい。

図１Ａで理解されるように、平衡板８０、８２のそれぞれの突出部４５は中央セグメント４９及び側方セグメント５１を有する。いくつかの例示的な実施形態において、例えば図１Ａに示すように、中央セグメント４９及び側方セグメント５１は、略八の字形状の構成を有することができる１つの連続構造とすることができる。中央セグメント４９は、例えば円筒形とすることができる２つの窪み５３を有する。２つの窪み５３はそれぞれ、流体駆動部４０、６０の端部を受けるよう構成される。例えば窪み５３の直径及び深さなどの窪み５３の寸法は、例えば流体駆動部４０、６０の物理的大きさ及び歯５２、７２の厚さに基づくことができる。例えば窪み５３の直径は流体駆動部４０、６０の直径に左右される可能性があり、モータの物理的大きさに通常左右される。流体駆動部４０、６０におけるモータの大きさは、特定の用途の電力要件に応じて変化することができる。各窪み５３の直径は、流体駆動部４０、６０の外側ケーシングが自由に回転しながらその軸に対する流体駆動部の横移動を制限することを可能にする大きさを有する。

図１で理解されるように、流体駆動部４０、６０は、それぞれの歯車本体から半径方向外方へ延在する複数の歯５２、７２を有する歯車５０、７０を含む。ポンプ１０が組み付けられる際に、歯５２、７２が平衡板８０の突出部のランド５５と平衡板８２の突出部のランド５５との間の隙間に収まる。このように突出部４５は、例えば圧送される流体の種類ならびにポンプの設計流量及び圧力容量などの様々な要因に左右される可能性がある、歯５２、７２の厚さを収容する大きさを有する。ランド５５と歯５２、７２との間に、流体駆動部４０、６０が自由に回転しながらなお流体を効率的に圧送するために十分なクリアランスがあるように、突出部４５の対向するランド５５間の隙間が設定される。各窪み５３の深さは、隙間の幅を決定する。窪み５３の深さは、モータの長さ及び歯５２、７２の厚さに左右される。各窪み５３の深さは、歯５２、７２の上面及び底面を突出部４５のランド５５に整列させるための適切な大きさを有する。例えば図１Ｂで理解されるように、流体駆動部４０が窪み５３に完全に挿入される際に歯車５０の歯５２の底面が平衡板８０のランド５５に整列するように、窪み５３の深さが設定される。上述の通りこの整列により、例えば電動モータなどの原動機によって歯車５０、７０が回転する際に、流体駆動部が自由に回転しながらなお効率的にポンプ１０の入口からポンプ１０の出口へと流体を移送することが可能になる。歯車７０（図１Ｂに示されない）の歯７２の底面はまた、流体駆動部６０が平衡板８０の他の窪み５３に挿入される際にランド５５と整列する。同様に歯５２、７２の上面は、流体駆動部４０、６０の他の端部が端板８２の窪み５３に挿入される際に、平衡板８２のランド５５と整列する。平衡板８０、８２のそれぞれにおける窪み５３の中心間の距離は、流体駆動部４０、６０の流体置換部材を互いに対して適切に整列させるように設定される。したがって図２から２Ｂに示すように、完全に組み付けられる際に、突出部４５は歯車５０及び７０が確実に整列する、すなわち、歯車５０、７０の中心軸が互いに確実に整列するようにし、また、歯車５０、７０の上面及び底面ならびにそれぞれのランド５５が確実に整列するようにする。

いくつかの実施形態において、板８０、８２の１つのみが突出部４５を有する。例えば端板８０は、突出部４５を含むことができ、端板８２は、流体駆動部４０、６０の軸を受け入れるための例えば開口部などの適切な特徴を有するカバー板とすることができる。このような実施形態において、歯車５０、７０は、図１に示すような流体駆動部４０、６０の中心の代わりに、流体駆動部４０、６０（図示せず）の端部に配置することができる。歯車が流体駆動部の端部に配置される例示的な実施形態において突出部及びポンプ本体は、歯を収容するために突出部のランドと端部カバー板との間に隙間が存在するような大きさを有する。いくつかの実施形態において、端板８０及びポンプ本体８１は、単一ユニットとして製造することができる。例えば端板８０及びポンプ本体８１は、金属または鋳造物のブロックから単一の一体型ユニットとして加工することができる。端板８２が端部カバー板である一方、単一ユニット８０／８１は突出部４５を含むことができる。あるいは単一ユニット８０／８１がカバー容器である一方、端板８２は突出部４５を含むことができる。このように本開示の例示的な実施形態において突出部４５はケーシング構成に応じて、ケーシングの両方の端板（または端板及びカバー容器の両方）もしくはケーシングの端板の１つのみにおいて（またはカバー容器のみにおいて）に含むことができる。各構成において、ケーシング２０の突出部４５（複数可）は、ポンプが組み付けられる際に流体駆動部４０、６０を互いに対して整列させる。このように本開示の例示的な実施形態は流体駆動部４０、６０に関するため、自律調整ケーシングを提供する。

図１及び２Ａで理解されるように、流体駆動部４０、６０において円滑な回転を確保し、摩耗及び横移動を制限するために、軸受５７を例えば窪み５３の内孔において、流体駆動部４０、６０とそれぞれの窪み５３との間に配置することができることが好ましい。例示的な実施形態において、軸受５７は滑りまたはスリーブ軸受とすることができる。軸受の材料組成は限定的なものではなく、圧送される流体の種類に左右される可能性がある。圧送される流体及び用途の種類に応じて、軸受は金属、非金属または複合物とすることができる。金属材料は、鋼、ステンレス鋼、陽極処理アルミニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム、真鍮及びそのそれぞれの合金を含むことができるがそれに限定されない。非金属材料は、セラミック、プラスチック、複合物、炭素繊維及びナノ複合材料を含むことができるがそれに限定されない。例えば軸受５７は、ＳＫＦ ＰＣＺ−１１２６０Ｂ（商標）などの複合型乾式滑りブッシュ／軸受とすることができる。しかし他の実施形態においては、異なる種類の乾式滑り軸受を利用することができる。さらにいくつかの実施形態においては、例えば潤滑ころ軸受などの他の種類の軸受を利用することができる。このようにポンプ１０からの荷重に耐え、ポンプ１０の作動中に適切に機能することができる任意の種類の軸受を、本開示の趣旨から逸脱することなく利用することができる。

いくつかの実施形態において、軸受５７の一部を潤滑するために、各突出部４５において１つまたは複数の冷却溝が、内容積１１内の流体の一部を窪み５３へと移送するように設けられてもよい。例えば図１Ａに示すように、冷却溝７３を各突出部４５のランド５５の表面に配置することができる。冷却溝７３内の流体が窪み５３へと流されるように、各冷却溝７３の少なくとも一端が窪み５３へと延在し、窪み５３へと開口する。いくつかの実施形態において、冷却溝の両方の端部は、窪み５３へと延在し、開口する。例えば図１Ａにおいて冷却溝７３は、１つの窪み５３から他の窪み５３へと延在するように、歯車合流領域１２８の窪み５３間に配置される。歯車合流領域１２８に配置される冷却溝７３の代わりに、あるいはそれに加えて、ランド５５の他の部分、すなわち歯車合流領域１２８の外側の部分は冷却溝を含むことができる。２つの冷却溝が示されるが、平衡板８０、８２のそれぞれの冷却溝の数は変化することができるが、依然として本開示の範囲内にある。いくつかの例示的な実施形態（図示せず）においては組み付け時に、冷却溝の一端のみが窪み５３へと開口し、他端がランド５５の一部において、または内壁９０に対して終端する。いくつかの実施形態において、冷却溝は略「Ｕ字型」とすることができ、両方の端部は同一の窪み５３へと開口することができる。いくつかの実施形態においては、２つの突出部４５の１つのみが（１つまたは複数の）冷却溝を含む。例えばポンプの向きに応じて、または何らかの他の理由により、軸受のセットには潤滑及び／または冷却が必要とされなくてもよい。いくつかの実施形態においては、１つの突出部４５のみを有するポンプの構成のため、端部カバー板（またはカバー容器）は、突出部４５内の冷却溝の代わりに、あるいはそれに加えて、ケーシングカバーに隣接する流体駆動部のモータ部分を潤滑し、かつ／または冷却するための冷却溝を含むことができる。

図１Ａの例示的な実施形態に関して、各冷却溝７３は湾曲した、または波形の輪郭を有し、軸Ｄ−Ｄなどのポート２２及び２４（図示せず）を接続する軸に略垂直に配置される。さらにいくつかの実施形態において、溝７３は、軸４２及び軸６２の中心を接続する中心線Ｃ−Ｃに対して対称的に配置される。歯５２、７２が回転するにつれ、流体は回転する歯車によって生じた圧力のために、各突出部４５におけるランド５５の表面上に浴びせられる。各流体駆動部４０、６０の回転速度が上がるにつれて、ランド５５に対する流体の圧力が増大する。歯５２、７２が回転するにつれ、歯車５０、７０により移送中の流体の一部が冷却溝７３に流入し、流体は圧力差のために、窪み５３の各冷却溝７３の開口端へと流れる。このようにポンプ１０の作動中、窪み５３に配置される軸受５７は、冷却及び／または潤滑のために流体を連続的に受ける。上述の通り、軸受の種類は圧送される流体に左右される。例えば水が圧送されている場合、複合物軸受を利用することができる。作動液が圧送されている場合、金属または複合物軸受を利用することができる。上述の例示的な実施形態において、冷却溝７３は湾曲し、波形を形成する輪郭を有する。しかし他の実施形態において冷却溝７３は、例えばジグザグ輪郭、弧、直線、または、流体を窪み５３へと移送することができる何らかの他の輪郭他の溝の輪郭を有することができる。平衡板８０、８２のそれぞれの寸法（例えば、深さ、幅）、溝形状及び溝の数は、軸受５７の冷却の必要性及び／または潤滑の必要性に応じて変化することができる。

図２における軸Ｂ−Ｂに沿ったポンプ１０の断面図を示す図２Ｂで最もよく分かるように、いくつかの実施形態において平衡板８０、８２は、平衡板８０、８２のポート２２、２４のそれぞれの側において、傾斜（または勾配）セグメント３１を含む。いくつかの例示的な実施形態において、傾斜セグメント３１は突出部４５の一部である。他の例示的な実施形態において傾斜セグメント３１は、突出部４５に取り付けられた別個のモジュラー構成要素とすることができる。このようなモジュラー構成により、所望により容易に交換し、歯５２、７２への流体流量の流量特性を容易に変化させることができる。ポンプ１０が組み付けられる際に、ポンプ１０の入口及び出口側がその中に形成された集束流路または分岐流路をそれぞれ有するように、傾斜セグメント３１が構成される。もちろん歯車５０、７０の回転方向に応じて、ポート２２または２４のいずれかを入口ポート、他方を出口ポートとすることができる。流路は傾斜セグメント３１及びポンプ本体８１によって画定される、すなわち、ポートの隣の外端部における傾斜セグメント３１の厚さＴｈ２は、歯車５０、７０の隣の内端部における厚さＴｈ１よりも薄い。図２Ｂで理解されるように、厚さの差異により、角度Ａを有するポート２２において集束／分岐流路３９が、角度Ｂを有するポート２４において集束／分岐流路４３が形成される。いくつかの例示的な実施形態において角度Ａ及びＢは、製造公差内で計測することができるようにおよそ９度からおよそ１５度までの範囲内とすることができる。システム構成に応じて、角度Ａ及びＢは同じであっても異なっていてもよい。双方向であるポンプにとっては、角度Ａ及びＢは製造公差内で計測することができるように同じであることが好ましい。しかし流れの方向に基づいて異なる流体の流量特性が必要とされるかまたは所望される場合、角度は異なることがある。例えば油圧シリンダ型の応用において、シリンダが前進しているかまたは後退しているかに応じて流量特性は異なってもよい。流体が歯車５０、７０へと流入し、かつ／またはそこから流出する際に、流体の所望の流体の流量特性に応じて、傾斜部の表面の輪郭は図２Ｂに示すように平坦、湾曲（図示せず）または何らかの他の輪郭であってもよい。

作動中、流体が例えば例示のためのポート２２などのポンプ１０の入口に流入する際に流体は、流体が歯車５０、７０へと流れるにつれて流路３９の少なくとも一部の断面積が徐々に小さくなる集束流路３９に合流する。集束流路３９は流体の速度及び圧力の急激な変化を最小にし、流体のポンプ１０の歯車５０、７０への漸進的な移行を容易にする。流体のポンプ１０への漸進的な移行はポンプ１０の内部または外部で発生する可能性がある気泡の形成または乱流を減少させることができ、したがってキャビテーションを防止するかまたは最小化することができる。同様に流体が歯車５０、７０から流出する際に、流体が例えばポート２４などの出口ポートへと流れるにつれて通路の少なくとも一部の断面積が徐々に拡張される分岐流路４３に、流体が合流する。このように分岐流路４３は流体を安定させるために、歯車５０、７０の出口からの流体の漸進的な移行を容易にする。

流体駆動部４０、６０の例示的な実施形態が、図２及び２Ａを参照して提示される。図２は、図１のポンプ１０の水平断面図を示す。図２Ａは図２におけるＡ−Ａ線による、ポンプ１０の側断面図を示す。図２及び２Ａで理解されるように、流体駆動部４０、６０はケーシング２０の内容積１１内に配置される。流体駆動部４０はモータ４１及び歯車５０を含み、流体駆動部６０はモータ６１及び歯車７０を含む。流体駆動部４０、６０の支軸４２、６２はケーシング２０のポート２２とポート２４との間に配置され、一端では平衡板８０によって、他端では平衡板８２によって支持される。しかし、軸４２、６２、またそれによって流体駆動部４０、６０を支持する手段はこの設計に限定されず、軸を支持するための他の設計を利用することができる。例えば端部カバー板またはカバー容器が突出部４５を含まないいくつかの例示的な実施形態において、例えば軸４２、６２は、ケーシング２０によって直接ではなく、ケーシング２０に取り付けられたブロックによって支持することができる。流体駆動部４０の支軸４２は流体駆動部６０の支軸６２と平行に配置され、２つの軸はそれぞれの歯車５０、７０の歯５２、７２が回転時に互いに接触するように、適切な距離で離されている。上述の通りいくつかの例示的な実施形態において、平衡板８０、８２の突出部４５はそれぞれ、流体駆動部４０、６０の歯車５０、７０間で適切に整列する。例えば図２Ａを参照すると、流体駆動部４０、６０の軸４２、６２がケーシング２０の外側に延在する例示的な実施形態において、窪み５３を封止するために流体駆動部４０、６０の軸４２、６２上にシール６７を配置することができる。例示的な実施形態において複数のシール６７は、例えば型番号ＺＢＲ−６０Ｘ７５Ｘ１０−Ｅ６Ｗ（商標）などのＳＫＦ ＺＢＲロッド圧力シール（商標）とすることができる。しかし他の種類のシールを、本開示の趣旨から逸脱することなく利用してもよい。さらに他の実施形態において、支軸４２、６２がケーシング２０の外側へと延在しないように、平衡板８０、８２が構成されてもよい。例えば平衡板８０、８２の厚さは、ケーシング２０の外側へと延在する必要がなく軸４２、６２を支持するために十分であってもよい。この種類の構成は、ポンプケーシングにおける開口部が少ないため、汚染の恐れをさらに制限する。

流体駆動部４０、６０のモータ４１、６１に関して、ステータ４４、６４はそれぞれの支軸４２、６２とロータ４６、６６との間で放射状に配置される。ステータ４４、６４は、ケーシング２０に固定的に接続されるそれぞれの支軸４２、６２に固定的に接続される。ロータ４６、６６はステータ４４、６４の半径方向外方へ配置され、それぞれのステータ４４、６４を囲む。このように、本実施形態におけるモータ４１、６１はアウターロータ型モータ設計（または外部ロータ型モータ設計）であり、モータの外側が回転してモータの中心が静止する。一方、内部ロータ型モータ設計において、ロータは回転する中心軸に取り付けられる。例示的な実施形態において、モータ４１、６１は他方向電動モータである。すなわちいずれかのモータは、動作上の必要性に応じて時計回りまたは反時計回りのいずれかで回転運動を行うように動作可能である。さらに例示的な実施形態においてモータ４１、６１は、ロータの速度及び／またはトルク及びこれにより取り付けられた歯車が様々な容積流量及びポンプ圧力を与えるように変化することができる、可変速、トルク可変モータである。

図３は、支軸４２、６２の例示的な実施形態の等角図を示す。第１の支軸４２は、略円筒及び中空軸であってもよい。しかしいくつかの実施形態において、軸は中実とすることができる。図３の例示的な実施形態において通路１０９は、中心線に沿って支軸４２、６２の長さを延長する。いくつかの実施形態においては、キャップ（図示せず）が支軸４２、６２の各端部上に設けられてもよい。支軸４２、６２は、軸の軸方向に、中心領域１１５のその外表面上にスプライン部１０８を有してもよい。各ステータ４４、６４は、ポンプ１０が完全に組み付けられる際にそれぞれの支軸４２、６２の対応するスプライン部１０８に嵌合する嵌合スプライン部（図示せず）を有してもよい。このように各ステータ４４、６４は、ケーシング２０に次に固定的に取り付けられるそれぞれの支軸４２、６２に固定的に取り付けられる。複数の貫通孔１１０は、支軸４２、６２上に配置することができる。貫通孔１１０のそれぞれは、支軸４２、６２の外表面と支軸４２、６２の内側の通路１０９との間を流体的に接続する。例えば空気などの外部冷却流体といった冷却流体は、支軸４２、６２の端部１１１、１１３及び貫通孔１１０を介してモータ４１、６１へと循環してもよい。いくつかの実施形態において、端部１１１、１１３及び貫通孔１１０を介して圧送される流体が循環するようにポンプを構成することができる。貫通孔１１０の直径及び数は、モータの所望の冷却特性、冷却流体、圧送される流体の種類及びポンプ用途に基づいて設定することができる。

各流体駆動部４０、６０は、モータ４１、６１のそれぞれの軸４２、６２、ステータ４４、６４及びロータ４６、６６を収容するモータケーシングを含む。いくつかの実施形態において、モータ４１、６１のケーシング及びそれぞれの歯車５０、７０は単一ユニットを形成する。例えば図４は、モータケーシング本体８９、モータケーシングキャップ９１及び歯車５０、７０を含むモータケーシングアセンブリ８７の例示的な実施形態の等角図を示す。図２Ａは、流体駆動部４０、６０がそれぞれケーシング本体８９及びキャップ９１を含むポンプ１０の断面図を示す。図２Ａで理解されるように、モータ４１及び６１は、そのそれぞれのケーシング本体８９内にそれぞれ配置される。各流体駆動部４０、６０のケーシング本体８９は、それぞれのロータ４６、６６に固定的に取り付けられる。このようにロータ４６、６６が回転する際に、歯車５０、７０を含むそれぞれのケーシング本体８９もまた回転する。モータ４１及び６１のそれぞれは、固設されたステータ４４、６４とロータ４６、６６との間に配置された軸受１０３を含む。いくつかの実施形態において、モータ軸受１０３は封入軸受であってもよく、潤滑のために圧送される流体を必要としない。他の実施形態においてモータ軸受１０３は、例えば作動液の圧送時に、潤滑のために圧送される流体を利用することができる。図４で理解されるように、モータケーシングキャップ９１はモータケーシング本体８９の端部に配置される。モータケーシング本体８９は例えば複数のねじによって、モータケーシングキャップ９１に固定的に接続されてもよい。しかし本開示のモータケーシング本体８９とモータケーシングキャップ９１との間の接続方法は、上述のねじ接続に限定されない。ボルトまたは何らかの他の取付方法などの異なる方法を、本開示の趣旨から逸脱することなく利用してもよい。いくつかの実施形態においては、ケーシング内部が移送される流体から確実に隔離されるようにするために、Ｏリングまたは何らかの種類のガスケット材または密封材をモータケーシングキャップ９１とモータケーシング本体８９との間に利用してもよい。

図４Ａ及び４Ｂで理解されるように、各モータケーシング本体８９は、それぞれのロータ／ステータ／軸のアセンブリを受ける開口部９７及び２つのモータ軸受１０３の一方を受ける開口部９３を有する。図４Ｃで理解されるように、モータケーシングキャップ９１は２つのモータ軸受１０３の他方を受ける開口部９５を有する。モータ軸受１０３と開口部９３、９５との間の境界面は、ポンプ１０が完全に組み付けられる際に、モータケーシングアセンブリ８７の内部が所望により圧送される流体から隔離されるようなシールを形成する。しかしいくつかの実施形態では、流体の種類によっては、モータ４１、６１は圧送される流体による悪影響を受けず、モータケーシングアセンブリ８７の内部を封止する必要がない。例えばいくつかの実施形態において、モータ４１、６１は作動液を許容することができ、これらの実施形態において、完璧なシールは必要ない。モータ軸受１０３と開口部９３、９５との間のシールは、プレス嵌め、締り嵌めによって、または軸受１０３を開口部９３、９５へと取り付ける何らかの他の方法によって形成することができ、いくつかの実施形態において、流体をモータケーシングアセンブリ８７の内部から隔離する。ポンプ１０が完全に組み付けられる際、ステータ４４、６４は図２Ａに示すように、、それぞれのモータケーシングアセンブリ８７の外に延在し、ケーシング２０に固定的に接続されるそれぞれの支軸４２、６２に固定的に接続される。軸受１０３は、それぞれのモータケーシングアセンブリ８７に沿ったロータ４６、６６が依然として確実にそれぞれのステータ４４、６４及び支軸４２、６２の周りを自由に回転できるようにする。

図２Ａ及び４で理解されるように、それぞれの流体駆動部４０、６０のモータケーシング本体８９は、それぞれの歯車５０、７０の両側のそれらの外面側径方向面上に軸受面１０１を有する。ポンプ１０が完全に組み付けられる際に、軸受面１０１は窪み５３内に配置される。図１及び２Ａに示すように、軸受５７は第１のモータケーシング８９の軸受面１０１とそれぞれの窪み５３との間に配置される。１つの突出部４５のみが利用されるいくつかの実施形態において、ケーシング本体８９は１つの軸受面１０１のみを有することができる。

図４Ｃは、モータケーシングキャップ９１の例示的な実施形態の側断面図を示す。上述の通り、モータケーシングキャップ９１は、その内部リム上にスプライン（または凸部）９９を含んでもよい。このスプライン９９は、ポンプ１０が完全に組み付けられる際にスプライン９９が「掴む」ことができる、それぞれのモータロータ４６、６６内で嵌合スプライン（図示せず）または合わせ面（図示せず）に係合してもよい。このようにロータ４６、６６及びそれぞれのモータケーシングアセンブリ８７は１つの回転要素となることができる。すなわち、それぞれのモータケーシングアセンブリ８７はロータ４６、６６に固定的に接続される。しかし本開示のロータ４６、６６をそれぞれのモータケーシングアセンブリ８７へと取り付ける方法は、上述のスプライン接続に限定されない。ボルト、ねじ、窪み、溝、切欠き、隆起部、ブラケット、または何らかの他の取付方法などの他の方法を、本開示の趣旨から逸脱することなく利用してもよい。いくつかの実施形態においては、追加的にまたは代替的に、モータケーシングアセンブリ８７及びそれぞれのロータ４６、６６が１つの回転要素になるように、モータケーシング本体８９の例えば基部及び／または側壁などの内表面が、それぞれのロータ４６、６６を掴む、窪み、溝、切欠き、隆起部、ブラケット、突起部などを有する。追加的にまたは代替的に、モータ軸受１０３と開口部９３、９５との間の境界面がまた、第１のロータ４６を第１のモータケーシング本体８９へと取り付け、それらを回転要素とする機能を果たすことができる。

好ましい実施形態において、歯５２、７２はそれぞれのモータケーシング本体８９上に形成され、その一部である。すなわち、歯車５０、７０の歯車本体及びモータ４１、６１のモータケーシングは同一である。このように、モータケーシング本体８９及びそのそれぞれの歯５２、７２が一体に設けられる。例えば、図４、４Ａ及び４Ｂに示すように、ケーシング本体８９の中心に歯５２、７２を形成するようにモータケーシング本体８９の外表面を加工することができ、または、例えば１つの突出部４５のみを有する実施形態のために、ケーシング本体８９の端部において歯５２、７２を形成するようにモータケーシング本体８９の外表面を加工することができる（図示せず）。別の例示的な実施形態においては、金型が歯５２、７２を含むように、モータケーシング本体８９が鋳造されてもよい。

しかし、他の例示的な実施形態において、歯車５０、７０をモータケーシング本体８９とは別に製造し、その後接合することができる。例えば歯を含むリング状の歯車アセンブリを製造し、例えば溶接工程を介してモータケーシングに接合することができる。もちろん２つの構成要素を接合するために、例えば、プレス嵌め、締り嵌め、接着、または何らかの他の取付手段などの他の方法を利用することができる。このように、モータケーシング／歯車の製造方法は、本開示の趣旨から逸脱することなく変化することができる。さらにいくつかの実施形態においてモータケーシングアセンブリ８７は、それら自体のケーシングを含むことができるモータを受け入れるように構成される。すなわちモータケーシングアセンブリ８７は、モータの元のケーシングを覆う付加的な保護カバーとしての役割を果たすことができる。これにより、ポンプ容量及び修繕性に関する柔軟性をより大きくするために、モータケーシング本体８９が様々な「既製の」モータを受け入れることが可能になる。さらに、例えばモータがそれ自体のケーシングを有する場合に圧送される流体に関して、モータケーシングアセンブリ８７の適正な材料組成を提供する上での柔軟性がより大きくなる。例えば、モータが異なる材料で作成されるケーシングによって保護される一方で、モータケーシングアセンブリ８７を腐食性流体に耐える材料で作成することができる。１つの突出部４５のみを有するいくつかの実施形態において、モータケーシング本体８９は歯車５０、７０を含まなくてもよく、歯車５０、７０はモータ４１、６１の端部に取り付けることができる。このような実施形態において、突出部４５の窪み５３は、歯車５０、７０及びランド５５がランド５５とカバー板との間で適切に整列するようにモータケーシング本体８９を受け入れるための大きさを有することができる。

ポンプ動作の詳細な説明を次に記す。

図５は、外接歯車ポンプ１０の例示的な実施形態の例示的な流体流路を示す。ポート２２、２４、及び複数の第１の歯５２と複数の第２の歯７２との間の接触領域７８は、単一の直線経路に沿ってほぼ整列する。しかしポートの整列はこの例示的な実施形態に限定されず、他の整列が許容可能である。説明のために、歯車５０はモータ４１によって時計回り７４に回転駆動し、歯車７０はモータ６１によって反時計回り７６に回転駆動する。この回転構成では、ポート２２は歯車ポンプ１０の入口側であり、ポート２４は歯車ポンプ１０の出口側である。いくつかの例示的な実施形態において、両方の歯車５０、７０は別個に設けたモータ４１、６１によって、それぞれ独立駆動する。

図５で理解されるように、ポート２２において圧送される流体は矢印９２によって示すようにケーシング２０に吸い込まれ、矢印９６によって示すようにポート２４を介してポンプ１０から流出する。流体の圧送は歯５２、７２によって行われる。歯５２、７２が回転するにつれ、接触領域７８外で回転する歯は、拡張する各歯車上の隣接する歯の間の歯間容積を形成する。これらの歯間容積が拡張するにつれ、各歯車上の隣接する歯の間の空間が、本例示的な実施形態においてはポート２２である入口ポートからの流体により充填される。流体はその後、矢印９４及び９４’によって示すように、ケーシング２０の内壁９０に沿って各歯車とともに動かされる。すなわち、歯車５０の歯５２が経路９４に沿って流体を流れさせ、歯車７０の歯７２が経路９４’に沿って流体を流れさせる。各歯車上の歯５２、７２の先端間の非常に小さなクリアランス及びケーシング２０の対応する内壁９０が流体を歯間容積に閉じ込め、それによって流体が漏出して入口ポートに戻ることを防ぐ。歯５２、７２が接触領域７８の周囲を回転し、接触領域７８に戻るにつれ、他の歯車の対応する歯が隣接する歯の間の空間に入るため、各歯車上の隣接する歯との間に縮小する歯間容積が形成される。縮小する歯間容積は、流体を隣接する歯の間の空間から流出させ、矢印９６によって示すように、ポート２４を通じてポンプ１０の外に流出させる。いくつかの実施形態において、モータ４１、６１は双方向であり、モータ４１、６１の回転を逆にして、流体がポンプ１０を通じて流れる方向を逆にすることができる。すなわち、流体がポート２４からポート２２へと流れる。

逆流、すなわち、接触領域７８を通じた出口側から入口側への流体の漏出を防ぐため、接触領域７８における第１の歯車５０の歯と第２の歯車７０の歯との間の接触が、逆流に対する封止を提供する。接触力は実質的な封止をもたらすのに十分な大きさであるが、関連技術のシステムとは異なり、接触力は他の歯車を大幅に駆動するほどは大きくない。関連技術の駆動―従動システムにおいては、駆動歯車によって加えられる力が従動歯車を回動させる。すなわち、従動歯車を機械的に駆動するために、駆動歯車が従動歯車に噛み合う（または連動する）。駆動歯車からの力が２つの歯の間の境界点において封止をもたらすが、この力は所望の流量及び圧力で流体を移送するために従動歯車を機械的に駆動するのに十分でなければならないため、この力は封止のために必要な力よりもはるかに大きい。この大きな力により、関連技術のポンプにおける歯から材料が剪断される。これらの剪断された材料は、流体において分散され、油圧システム内を移動し、Ｏリング及び軸受などの重要な作動構成要素に損傷を与える可能性がある。その結果、ポンプシステム全体が故障する可能性があり、ポンプの動作が中断する恐れがある。このポンプの動作の故障及び中断は、ポンプを修繕するための大幅なダウンタイムにつながる可能性がある。

しかしポンプ１０の例示的な実施形態において、歯５２、７２が接触領域７８においてシールを形成する際に、ポンプ１０の歯車５０、７０は他の歯車を相当程度には機械的に駆動しない。むしろ歯５２、７２が互いに擦れ合わないように、歯車５０、７０は独立して回転駆動する。すなわち、歯車５０、７０は接触をもたらすが互いに擦れ合わないように同期駆動する。特に、歯車５０の歯が接触領域７８において、実質的な封止をもたらすのに十分な力で第２の歯車７０の歯に接触するように、歯車５０、７０の回転は好適な回転速度で同期される。すなわち、接触領域７８における出口ポート側から入口ポート側への流体の漏出が実質的に除去される。しかし上述の駆動―従動構成とは異なり、２つの歯車間の接触力は、一方の歯車に他方を機械的に相当程度駆動するのに十分である。モータ４１、６１の精度制御は、作動中に歯車の位置が互いに対して確実に同期されたままであるようにする。このように、従来の歯車ポンプにおいて剪断された材料によって発生する上述の問題は、効果的に回避される。

いくつかの実施形態において、１００％同期されるとは歯車５０、７０の両方が同じｒｐｍで回転することを意味する場合に、歯車５０、７０の回転は少なくとも９９％同期される。しかし２つの歯車５０、７０の歯の間の接触を介して実質的な封止がもたらされる限り、同期率は変化することができる。例示的な実施形態において同期率は、歯５２と歯７２との間のクリアランスの関係に基づき、９５.０％から１００％の範囲内とすることができる。他の例示的な実施形態において、歯５２と歯７２との間のクリアランスの関係に基づき、同期率は９９.０％から１００％の範囲にあり、さらに他の例示的な実施形態においては、歯５２と歯７２との間のクリアランスの関係に基づき、同期率は９９.５％から１００％の範囲にある。モータ４１、６１の精度制御はまた、作動中に歯車の位置が互いに対して確実に同期されたままであるようにする。歯車５０、７０の適切な同期により、歯５２、７２は、例えば５％以下の範囲の滑り係数を有する逆流または漏出率などの実質的な封止をもたらすことができる。例えばおよそ華氏１２０度の典型的な作動液に関して、滑り係数は３０００ｐｓｉから５０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関しては５％以下、２０００ｐｓから３０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関しては３％以下、１０００ｐｓｉから２０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関しては２％以下、１０００ｐｓｉまでの範囲のポンプ圧力に関しては１％以下とすることができる。いくつかの例示的な実施形態において、歯車５０、７０はモータ４１、６１の適切な同期によって同期される。複数のモータの同期は関連技術において知られているため、ここでは詳細な説明を省略する。

例示的な実施形態において、歯車５０、７０の同期により、歯車５０の歯と歯車７０の歯との間で片当たりが発生する。図５Ａは、接触領域７８における２つの歯車５０、７０の間のこの片当たりを示す断面図を示す。説明のために、歯車５０は時計回り７４に回転駆動し、歯車７０は歯車５０とは独立して反時計回り７６に回転駆動する。さらに歯車７０は歯車５０よりも１秒の数分の一速く、例えば０.０１秒／回転で回転駆動する。歯車５０と歯車７０との間のこの回転速度の差異は、２つの歯車５０、７０の間の片当たりを起すことができ、これにより２つの歯車５０、７０の歯の間で、上述のように入口ポートと出口ポートとの間を封止する、実質的な封止がもたらされる。このように図５Ａに示すように、歯車７０上の歯１４２が接触点１５２で歯車５０上の歯１４４に接触する。回転方向７４、７６に前方を向いた歯の面が前方（Ｆ）として画定される場合、歯１４２の前方（Ｆ）は接触点１５２において歯１４４の後方（Ｒ）に接触する。しかし歯の寸法は、歯１４４の前方（Ｆ）は歯車７０上の歯１４２に隣接する歯である歯１４６の後方（Ｒ）に接触しない（すなわち、それから離間する）大きさである。このように、歯車５０、７０が駆動する際に接触領域７８において片当たりが発生するように、歯５２、７２が設計される。歯車５０、７０が回転する際に歯１４２及び歯１４４が接触領域７８から遠ざかるにつれ、歯１４２と１４４との間に形成される片当たりは段階的になくなる。２つの歯車５０、７０の間に回転速度の差異がある限り、この片当たりは歯車５０上の歯と歯車７０上の歯との間で断続的に形成される。しかし歯車５０、７０が回転するにつれて、それぞれの歯車上の次の２つの続く歯が、常に接触し、接触領域７８内の逆流路が実質的に封止されたままであるように次の片当たりを形成する。すなわち片当たりにより、ポンプ入口からポンプ出口へと運搬される流体が接触領域７８を通じてポンプ入口へと逆流することを防ぐ（または実質的に防ぐ）ように、ポート２２と２４との間の封止がもたらされる。

図５Ａにおいて、歯１４２と歯１４４との間の片当たりは、特定の点、すなわち接触点１５２であるとして示される。しかし例示的な実施形態における歯間の片当たりは、特定の点の接触に限定されない。例えば片当たり複数の点において、または歯１４２と歯１４４との間の接触線に沿って発生する可能性がある。別の実施例においては、２つの歯の表面領域間で片当たりが発生し得る。このように、片当たりの間に歯１４２の表面上の領域が歯１４４の表面上の領域に接触する際に、封止領域を形成することができる。２つの歯の間で片当たりをなすために歯の輪郭（または湾曲）を有するように、各歯車５０、７０の歯５２、７２を構成することができる。このように、本開示における片当たりは点において、線に沿って、または表面領域上で発生し得る。したがって上述の接触点１５２は、接触の１つの位置（または複数の位置）の一部として提示することができ、単一の接触点に限定されない。

いくつかの例示的な実施形態においては、接触領域７８内の歯間で過大な流体圧力を閉じ込めないようにそれぞれの歯車５０、７０の歯が設計される。図５Ａで示すように、流体１６０は歯１４２、１４４、１４６の間に閉じ込めることができる。閉じ込められた流体１６０がポンプ入口とポンプ出口との間に封止効果をもたらす一方、歯車５０、７０の回転につれて過大な圧力が膣積される可能性がある。好ましい実施形態においては、歯の輪郭により、小さなクリアランス（または隙間）１５４が歯１４４、１４６の間に与えられ、加圧流体が解放される。このような設計により、圧力が過大に上昇しないようにしながら封止効果が保持される。もちろん接触の点、線または領域は、別の歯面側に接触する１つの歯面側に限定されない。流体置換部材の種類に応じて、第１の流体置換部材上の少なくとも１つの突起部（例えば、隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造またはその組み合わせ）の任意の表面と、第２の流体置換部材上の少なくとも１つの突起部（例えば、隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造またはその組み合わせ）または窪み（例えば、空洞、陥凹部、空隙または類似の構造）の任意の表面との間で同期接触が起こり得る。いくつかの実施形態においては、接触力がより確実な封止領域を与えるように、流体置換部材の少なくとも１つは、例えば、ゴム、エラストマー材、または別の弾性材料などの弾性材料で作成するか、またはそれを含むことができる。

上述の例示的な実施形態において、電動モータ４１、６１及び歯車５０、７０を含む両方の流体駆動部４０、６０は、単一のポンプケーシング２０内に一体化される。本開示の外接歯車ポンプ１０のこの新規な構成により、様々な利点をもたらすコンパクトな設計が可能になる。まず、必要な構成要素を単一のポンプケーシング内に一体化することによって、上述の実施形態の歯車ポンプが占める空間または設置面積は従来の歯車ポンプと比較して大幅に削減される。さらに、モータをポンプへと接続する軸及びモータ／歯車駆動部のための別個の取付部材などの不要な部品の除去によって、ポンプシステムの総重量がまた削減される。さらに、本開示のポンプ１０はコンパクトなモジュラー設計を有するため、従来の歯車ポンプを設置することが不可能であった位置においてすら、容易に設置することができ、容易に交換することができる。

さらに新規な平衡板構成は、様々な付加的な利点をもたらす。まず、歯車ポンプの設計が簡略化される。窪み５３を有する突出部４５をポンプ設計に組み込むことで、軸受ブロックを別個に設ける必要性がなくなる。シール（複数可）及び／またはＯリング（複数可）が各軸受ブロック間に配置され、対応するカバーもまた、除去することができる。歯車ポンプにおいてより少ない数のシール及び／またはＯリングが利用されるため、これらのシール及び／またはＯリングの故障の際の漏出の可能性が小さくなる。さらに、突出部４５はそれぞれの平衡板８０、８２の一部であるか、またはそれに一体的に取り付けられるため、各端板８０、８２の剛性が高まり、したがってポンプ１０は、圧送動作の際にかかる、例えば曲げ荷重などの荷重の影響を受けにくく、ポンプ１０の構造的安定性（または構造的耐久性）が改善される。

本開示のいくつかの例示的な実施形態においてポンプは、１つの一体型ユニットを形成するために、ポンプに固定的に取り付けられた流体貯留装置を含む。例えば図６は、ポンプ１０’及び貯留装置１７０を有する流体送達システムの例示的な実施形態の側断面図を示す。図６で理解されるように、軸４２、６２の代わりにそれぞれの貫通路１８４及び１９４を有する流通型軸４２’、６２’が含まれる点を除いて、ポンプ１０’の配置はポンプ１０のそれに類似している。したがって簡潔化のため、本実施形態を説明するために必要な場合を除いて、ポンプ１０’の詳細な説明を省略する。図６の実施形態において、軸４２’、６２’はそれぞれ、各軸が軸４２’、６２’の本体を軸方向に貫通する貫通路を有する、流通型軸である。各軸の一端は、ポート２２、２４の１つに接続される流路の平衡板８２における開口部に接続される。例えば、側断面図である図６Ａは、平衡板８２を貫通する流路１８２を示す。流路１８２開口部の１つは貫流軸４２’の一端を受け入れ、一方で流路１８２の他端はポンプ１０’のポート２２に開口する。各貫流軸４２’、６２’の他端は、平衡板８０のそれぞれの開口部を介して流体室１７２内へと延在する。ポンプ１０と同様に、貫流軸４２’、６２’はケーシング２０内のそれぞれの開口部に固定的に接続される。例えば貫流軸４２’、６２’は、平衡板８０内の流路開口部（例えば、流路１８２及び１９２のための開口部）及び貯留装置１７０への接続のための平衡板８２内の開口部に取り付けることができる。貫流軸４２’、６２’は、ねじ込み継手、プレス嵌め、締り嵌め、はんだ付け、溶接、任意の適切なその組み合わせによって、または他の既知の手段によって、取り付けることができる。

図６及び６Ａに示すように、貯留装置１７０は１つの一体型ユニットを形成するためにポンプ１０’に、例えば平衡板８０上に取り付けることができる。貯留装置１７０は、ポンプ１０’によって圧送される流体を貯留し、指令された動作を実行するために必要な流体を供給することができる。いくつかの実施形態において、ポンプ１０’における貯留装置１７０は、システムのために流体を貯留する加圧容器である。このような実施形態において貯留装置１７０は、システムにとって適切である特定の圧力まで加圧される。図６に示すように、貯留装置１７０は容器ハウジング１８８、流体室１７２、ガス室１７４、分離要素（またはピストン）１７６及びカバー１７８を含む。ガス室１７４は分離要素１７６によって流体室１７２から分離される。２室１７２、１７４の間の漏出を防ぐために、分離要素１７６に沿って１つまたは複数の封止要素（図示せず）が設けられてもよい。例えば充填ポート１８０を通じてガス、窒素を充填することで貯留装置１７０がガスによって加圧されるように、カバー１７８の中心に充填ポート１８０が設けられる。充填ポート１８０はもちろん、貯留装置１７０上の任意の適切な位置に設けてもよい。カバー１７８は、複数のボルト１９０または他の好適な手段を介して容器ハウジング１８８に取り付けてもよい。ガスの漏出を防ぐために、カバー１７８と容器ハウジング１８８との間に１つまたは複数のシール（図示せず）が設けられてもよい。

例示的な実施形態においては、図６に示すように、流体駆動部４０の貫流軸４２’が平衡板８０内の開口部を加圧容器の流体室１７２へと貫通する。貫流軸４２’は、軸４２’の内部を貫通する貫通路１８４を含む。貫通路１８４が流体室１７２と流体連通するように、貫通路１８４は流体室１７２へと至る貫流軸４２’の端部にポート１８６を有する。貫通路１８４がポート２２またはポート２４のいずれかと流体連通するように、貫流軸４２’の他端において貫通路１８４は、平衡板８２を貫通し、ポート２２または２４のいずれかに接続される（図６Ａではポート２２への接続が示される）流体流路１８２に接続される。このように、流体室１７２はポンプ１０’のポートと流体連通している。

いくつかの実施形態において、第２の軸はまた、ポンプのポートと流体貯留装置との間で流体連通をもたらす貫通路を含む。例えば貫流軸６２’はまた、端板８０内の開口部を貫通し、そして貯留装置１７０の流体室１７２の中に貫通する。貫流軸６２’はまた、軸６２’の内部を貫通する貫通路１９４を含む。貫通路１９４が流体室１７２と流体連通するように、貫通路１９４は、流体室１７２へと至る貫流軸６２’の端部において、ポート１９６を有する。貫通路１９４がポンプ１０’のポートと流体連通するように、貫流軸６２’の他端において貫通路１９４は、端板８２を貫通し、ポート２２または２４（図示せず）のいずれかに接続される流体流路１９２に接続される。このように、流体室１７２はポンプ１０’のポートと流体連通する。

図６で示す例示的な実施形態において、貫通路１８４及び貫通路１９４は共通の貯留装置１７０を共有する。すなわち、貫通路１８４、１９４を介して、流体が共通の貯留装置１７０へと与えられるか、またはそこから引き出される。いくつかの実施形態において、貫通路１８４及び１９４は、ポンプの同じポートへと、例えばポート２２またはポート２４のいずれかへと接続される。これらの実施形態では、例えば閉ループ流体システムにおいて、ポンプ１０’の適切なポートにおける所望の圧力を維持するよう貯留装置１７０が構成される。他の実施形態において、通路１８４及び１９４は、ポンプ１０’の対向するポートへと接続される。ポンプ１０’が双方向であるシステムにおいて、この配置は有利であり得る。ポンプ１０’の反対の動作を防ぐために、適切なバルブ（図示せず）をいずれかの種類の配置で設置することができる。貫通路１８４及び１９４がポンプ１０’の異なるポートへ向かう構成において、例えばバルブ（図示せず）が、ポンプ１０’の入口と出口との間の短絡を防ぐように、貯留装置１７０を介して適切に動作することができる。

例示的な実施形態において、貯留装置１７０は充填ポート１８０を介しガス室１７４において、指令された圧力まで、例えば窒素または何らかの他の好適なガスなどのガスで予め充填されてもよい。例えば貯留装置１７０は、流体システムの最低所要圧力の少なくとも７５％まで、いくつかの実施形態においては、流体システムの最低所要圧力の少なくとも８５％まで、予め充填されてもよい。しかし他の実施形態において、貯留装置１７０の圧力は、流体システムの動作上の要件に基づいて変化することができる。貯留装置１７０内に貯留された流体の量は、ポンプ１０’が動作する流体システムの要件に応じて変化することができる。例えばシステムが油圧シリンダなどのアクチュエータを含む場合、貯留容器１７０は、アクチュエータを完全に作動させるのに必要な流体の量に加えて貯留装置１７０のための最低所要容量を保持することができる。貯留された流体の量はまた、作動中の流体の温度変化のために、また流体送達システムが動作する環境のために、流体容積の変化に左右され得る。

貯留装置１７０が例えばカバー１７８上の充填ポート１８０を介して加圧されるにつれ、分離要素１７６に加わる圧力が流体室１７２内の任意の液体を押圧する。その結果、貯留装置１７０内の圧力がポンプ１０’の１つのポート（複数のポート）の圧力と平衡するまで、加圧流体は貫通路１８４及び１９４を通じて、またその後、端板８２内の流路（例えば、貫通路１９４のための流路１９２）を通じてポンプ１０’の１つのポート（または複数のポート―配置に応じて）内へと押し出される。作動中、関連するポートにおける圧力が流体室１７２内の圧力未満に下降する場合、圧力が均一になるまで、貯留装置１７０からの加圧流体が適切なポートへと押される。逆に、関連するポートにおける圧力が流体室１７２の圧力より高くなる場合、ポートからの流体が貫通路１８４及び１９４を介して流体室１７２へと押される。

図７は、貫流軸４２’、６２’の例示的な実施形態の拡大図を示す。貫通路１８４、１９４は、貫流軸４２’、６２’を端部２０９から端部２１０へと貫通し、軸４２’、６２’の端部２０９（または端部２０９付近）においてテーパ部（または収束部）２０４を含む。端部２０９は、貯留装置１７０と流体連通している。テーパ部２０４は貫流軸４２’、６２’の端部２０９（または端部２０９付近）で始まり、貫流軸４２’、６２’の貫通路１８４、１９４内の途中まで、点２０６へと延在する。いくつかの実施形態において、テーパ部は貫通路１８４、１９４の長さの５％から５０％まで延在することができる。テーパ部２０４内で貫通路１８４、１９４の直径は、テーパ部が貫流軸４２’、６２’の点２０６へと延在するにつれて、軸４２’、６２’の内部で計測されるように細径化する。図７で示すように、テーパ部２０４は端部２０９において点２０６においてより小さな直径Ｄ２まで細径化する直径Ｄ１を有し、直径の細径化は流体の流量特性が計測可能に影響を受ける程度である。いくつかの実施形態において、直径の細径化は直線状である。しかし貫通路１８４、１９４の直径の細径化は直線状輪郭である必要がなく、曲線輪郭、段付き輪郭、または何らかの他の所望の輪郭に追随することができる。このように加圧流体が貯留装置１７０からポンプのポートへと貫通路１８４、１９４を介して流れる場合、流体は流体流量に抵抗を与え、貯留装置１７０からポンプのポートへの加圧流体の放出の速度を下げる直径の細径化（Ｄ１→Ｄ２）に遭遇する。貯留装置１７０からの流体の放出の速度を低下させることで、貯留装置１７０は等温で、またはほぼ等温で動作する。加圧容器の近等温膨張／圧縮、すなわち、加圧容器内の流体のばらつきの小さい温度が、流体システムにおける加圧容器の熱安定性及び効率性を改善する傾向にあることが当該技術分野において公知である。このように、この例示的な実施形態においては、何らかの他の例示的な実施形態と比較して、テーパ部２０４が貯留装置１７０からの加圧流体の放出速度の低下を容易にし、それによって貯留装置１７０の熱安定性及び効率性がもたらされる。

貯留装置１７０からポンプ１０’のポートへと加圧流体が流れるにつれ、流体は点２０６においてテーパ部２０４から流出し、貫通路１８４、１９４の直径が直径Ｄ２から、製造公差に対して計測されるようにＤ２より大きい直径Ｄ３へと拡張する膨張部（またはスロート部）２０８に流入する。図７の実施形態において、Ｄ２からＤ３への段階的拡大が存在する。しかし膨張が比較的素早く行われる限りは、段付きまたは他の輪郭が可能であるため、膨張輪郭（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅ）を実行する必要はない。しかし、いくつかの実施形態において、圧送される流体及び貫通路１８４、１９４の長さなどの要因に応じて、点２０６における膨張部２０８の直径は製造公差に対して計測されるように、直径Ｄ２と等しくすることができ、その後直径Ｄ３へと徐々に拡張する。貫通路１８４、１９４の膨張部２０８は、貯留装置１７０からの流体の流量を安定させる役割を果たす。ノズル効果（またはヴェンチュリ効果）によりテーパ部２０４における直径の細径化が流体の速度低下を促す可能性があり、それによって流体の乱れを発生させる恐れがあるため、流量安定化が必要となる場合がある。しかし本開示の例示的な実施形態において、テーパ部２０４を出ると直ちに、ノズル効果による流体の乱流が膨張部２０８によって軽減される。いくつかの実施形態において、第３の直径Ｄ３は製造公差に対して計測されるように、第１の直径Ｄ１に等しい。本開示の例示的な実施形態において、流体の流量を安定させるべく貫通路１８４、１９４の構成を組み込むために貫流軸４２’、６２’の全長を利用することができる。

安定化された流れは端部２１０において貫通路１８４、１９４から流出する。端部２１０における貫通路１８４、１９４は、例えば端板８２内の流路（例えば貫通路１８４のための流路１８２―図６Ａを参照のこと）を介してポンプ１０’のポート２２またはポート２４のいずれかに流体的に接続されることができる。もちろん流路はポンプケーシング内の流路に限定されず、他の手段を利用することができる。例えば端部２１０は、ポンプ１０’のポート２２またはポート２４に接続される外部パイプ及び／またはホースに接続することができる。いくつかの実施形態において、端部２１０における貫通路１８４、１９４は、膨張部２０８の第３の直径Ｄ３より小さい直径Ｄ４を有する。例えば直径Ｄ４は製造公差に対して計測されるように、直径Ｄ２に等しくてもよい。いくつかの実施形態において、直径Ｄ１は直径Ｄ２よりも５０から７５％だけ大きく、直径Ｄ４よりも５０から７５％だけ大きい。いくつかの実施形態において、直径Ｄ３は直径Ｄ２よりも５０から７５％だけ大きく、直径Ｄ４よりも５０から７５％だけ大きい。

流体流路の断面形状は限定的ではない。例えば円形状の流路、長方形状の流路、または何らかの他の所望の形状の流路を利用してもよい。もちろん貫通路の長さに沿って均一の断面積を有する貫通路を含む、テーパ部及び膨張部及び他の構成を有する構成に限定されない貫通路を利用することができる。このように、貫流軸の貫通路の構成は、本開示の範囲から逸脱することなく変化することができる。

上述の実施形態において、貫流軸４２’、６２’は短い距離を流体室１７２内へと貫通する。しかし他の実施形態において、貫流軸４２’、６２’のいずれかまたは両方を、端部が流体室１７２の壁面と同一面上にあるように配置することができる。いくつかの実施形態において、貫流軸の端部は、例えば平衡板８０内などの別の位置において終端することができ、軸が流体室１７２と流体連通するように、例えば、流路、ホース、またはパイプなどの好適な手段を利用することができる。この場合、貫流軸４２’、６２’は、流体室１７２へと貫通することなく、平衡板８０、８２間に完全に配置されてもよい。

上述の実施形態において、貯留装置１７０はケーシング２０の平衡板８０上に取り付けられる。しかし他の実施形態において、貯留装置１７０はケーシング２０の平衡板８２上に取り付けることができる。さらに他の実施形態において、貯留装置１７０はポンプ１０’から離間して配置されてもよい。貯留装置１７０はこの場合、例えばホース、チューブ、パイプ、または他の類似の装置などの接続媒体を介してポンプ１０’と流体連通してもよい。

上述の例示的な実施形態において、両方の軸４２’、６２’は貫通路の構成を含む。しかしいくつかの例示的な実施形態において、１つの軸のみが貫通路の構成を有する。例えば図８は、外接歯車ポンプ及び貯留装置システムの別の実施形態の側断面図を示す。本実施形態では、ポンプ３１０は、上述の外接歯車ポンプ１０及び１０’の例示的な実施形態に実質的に類似している。すなわち流体駆動部３４０の動作及び機能は流体駆動部４０のそれに類似しており、流体駆動部３６０の動作及び機能は流体駆動部６０のそれに類似している。さらに貯留装置３７０の構成及び機能は上述の貯留装置１７０のそれに類似している。したがって簡潔化のため、本例示的な実施形態を説明するために必要な場合を除いて、ポンプ３１０及び貯留装置３７０の動作の詳細な説明を省略する。ポンプ１０’の軸４２’とは異なり、図８に示すように、流体駆動部５４０の軸３４２は貫通路を含まず、例えば示すようなまたは上述の軸４２に類似の中実軸とすることができる。このように、流体駆動部３６０の軸３６２のみが貫通路３９４を含む。貫通路３９４により、流体室３７２とポンプ３１０のポートとの間の流路３９２を介した流体連通が可能になる。貫通路３９４及び流路３９２が上述の貫通路１９４及び流路１９２と類似の機能を実行することが当業者には認識される。したがって簡潔化のため、貫通路３９４及び流路３９２ならびにポンプ３１０内のそれの機能の詳細な説明を省略する。

上述の例示的な実施形態は１つの貯留装置のみを示すが、本開示の例示的な実施形態は１つの貯留装置に限定されず、１つまたは複数の貯留装置を有することができる。例えば図９に示す例示的な実施形態において、貯留装置７７０は、例えば平衡板７８２上でポンプ７１０に取り付けることができる。貯留装置７７０は、ポンプ７１０によって圧送される流体を貯留し、指令された動作を実行するために必要な流体を供給することができる。さらに別の貯留装置８７０もまた、例えば平衡板７８０上でポンプ７１０に取り付けることができる。貯留装置７７０及び８７０は構成及び機能において貯留装置１７０と類似であることが当業者には理解されよう。このように簡潔化のため、本例示的な実施形態を説明するために必要な場合を除いて、貯留装置７７０及び８７０の詳細な説明を省略する。

図９で理解されるように、モータ７４１は軸７４２を含む。軸７４２は貫通路７８４を含む。貫通路７８４が流体室７７２と流体連通するように、貫通路７８４は流体室７７２に配置されるポート７８６を有する。貫通路７８４の他端は流路７８２を介してポンプ７１０のポートと流体連通している。貫通路７８４及び流路７８２が構成及び機能において上述の貫通路１８４及び流路１８２に類似していることが当業者には理解される。したがって簡潔化のため、貫通路７８４ならびにポンプ７１０内のその特徴及び機能の詳細な説明を省略する。

ポンプ７１０はまた、軸７６２を含むモータ７６１を含む。軸７６２は貫通路７９４を含む。貫通路７９４が流体室８７２と流体連通するように、貫通路７９４は流体室８７２に配置されるポート７９６を有する。貫通路７９４の他端は流路７９２を介してポンプ７１０のポートと流体連通している。貫通路７９４及び流路７９２が上述の貫通路１９４及び流路１９２に類似していることが当業者には理解される。したがって簡潔化のため、貫通路７９４ならびにポンプ７１０内のその特徴及び機能の詳細な説明を省略する。

流路７８２及び７９２はそれぞれ、ポンプの同じポートへと、または異なるポートへと接続することができる。同じポートへの接続は特定の状況においては有益となり得る。例えば１つの大きな貯留装置が何らかの理由で非実用的である場合、図９に示すように、ポンプの反対側に取り付けられる２つのより小さな貯留装置間で貯留容量を分割することが可能である場合がある。あるいは、各貯留装置７７０及び８７０のポンプ７１０の異なるポートへの接続もまた、特定の状況においては有益となり得る。例えば、各ポート専用の貯留装置が、ポンプが双方向である特定の状況において、またポンプの入口及びポンプの出口が平滑化する必要がある圧力スパイク、または貯留装置を用いて軽減するかまたは除去することができる何らかの他の流れもしくは圧力の乱れを受ける状況において有益となり得る。もちろん貯留装置７７０及び８７０のそれぞれが適切なバルブ（図示せず）を利用した所望のポートに連通するよう構成されるために、流路７８２及び７９２のそれぞれをポンプ７１０の両方のポートに接続することができる。この場合、反対のポンプ動作を防ぐように、バルブが適切に動作する必要がある。

図９に示すような例示的な実施形態において、貯留装置７７０、８７０はポンプ７１０のケーシングへと固定的に取り付けられる。しかし他の実施形態において、貯留装置７７０、８７０の１つまたは両方がポンプ７１０から離間して配置されてもよい。この場合、当該貯留装置または複数の貯留装置は例えばホース、チューブ、パイプ、または他の類似の装置などの接続媒体と介してポンプ７１０と流体連通することができる。

歯を有する平歯車を用いた外接歯車ポンプの設計に関して上述の実施形態を開示したが、以下に記載する概念、機能及び特徴を、他の歯車設計（駆動流体に適合させることができる斜歯歯車、山歯歯車、または他の歯の設計）を有する外接歯車ポンプに、２つ以上の原動機を有するポンプに、流体置換部材を駆動させることができる油圧モータまたは他の流体駆動式モータまたは他の類似の装置などの電動モータ以外の原動機に、例えば、歯、突起部（例えば隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造またはその組み合わせ）を有するハブ（例えばディスク、シリンダ、他の類似の構成要素）、窪み（例えば、空洞、陥凹部、空隙または他の類似の構造）を有するハブ（例えばディスク、シリンダ、または他の類似の構成要素）、ローブを有する歯車本体、または駆動時に流体を置換することができる他の類似の構造を有する内歯歯車などの歯を有する外部歯車以外の流体置換部材に容易に適合させることができることが当業者には容易に認識されることに留意されたい。したがって簡潔化のため、様々なポンプ設計の詳細な説明を省略する。さらに上述の実施形態は外部歯車設計を有する流体置換部材を有するが、流体置換部材の種類によっては、同期接触は側面対側面の接触に限定されず、１つの流体置換部材上の少なくとも１つの突起部（例えば隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造、またはその組み合わせ）の任意の表面と、別の流体置換部材上の少なくとも１つの突起部（例えば隆起部、延出部、膨隆部、凸部、他の類似の構造、またはその組み合わせ）または窪み（例えば、空洞、陥凹部、空隙または他の類似の構造）の任意の表面との間とすることができることが当業者には認識される。

例えば上述の実施形態の歯車などの流体置換部材は、全体を金属材料または非金属材料のいずれかで作成することができる。金属材料は、鋼、ステンレス鋼、陽極処理アルミニウム、アルミニウム、チタン、マグネシウム、真鍮、及びそのそれぞれの合金を含むことができるがそれに限定されない。非金属材料は、セラミック、プラスチック、複合物、炭素繊維及びナノ複合材料を含むことができるがそれに限定されない。例えば高い圧力に耐える頑強性を必要とするポンプのために金属材料を利用することができる。しかし低加圧で利用されるポンプのために、非金属材料を利用することができる。いくつかの実施形態において、流体置換部材は、例えば封止領域を増やすために、例えばゴム、エラストマー材などの弾性材料で作成することができる。

あるいは、例えば上述の実施形態の歯車などの流体置換部材は、異なる材料の組み合わせで作成することができる。例えば本体はアルミニウムで作成することができ、例えば上述の例示的な実施形態の歯などの別の流体置換部材と接触する部分は用途の種類に基づいて、高圧に耐える頑強性を必要とするポンプのためには鋼、低加圧のためのポンプのためにはプラスチック、エラストマー材、または別の適切な材料で作成することができる。

本開示の例示的なポンプは、様々な流体を圧送することができる。例えばポンプは、作動液、エンジンオイル、原油、血液、水薬（シロップ剤）、塗料、インク、樹脂、接着剤、溶融熱可塑性プラスチック、ビチューメン、ピッチ、糖蜜、溶解したチョコレート、水、アセトン、ベンゼン、メタノール、または別の流体を圧送するよう設計することができる。圧送することができる流体の種類によって理解されるように、ポンプの例示的な実施形態は、重工業機械、化学工業、食品産業、医療産業、商業向け応用、住宅向け応用、または別の産業などの様々な応用において利用することができる。流体の粘性、用途のための所望の圧力及び流量、流体置換部材の設計、モータの大きさ及び動力、物理的空間に関する懸念、ポンプ重量、またはポンプ設計に影響を与える他の要因などの要因が、ポンプ設計上の役割を果たす。上述の実施形態と整合するポンプは用途の種類に応じて、例えば１から５０００ｒｐｍの一般的な範囲に該当する作動範囲を有することができると考えられる。もちろんこの範囲は限定的ではなく、他の範囲も可能である。

流体の粘性、原動機の容量（例えば、電動モータ、油圧モータまたは他の流体駆動式モータ、内燃機関、ガスもしくは他の種類のエンジンまたは流体置換部材を駆動させることができる他の類似の装置の容量）、流体置換部材の寸法（例えば、歯車、突起部を有するハブ、窪みを有するハブ、または駆動時に流体を置換することができる他の類似の構造の寸法）、所望の流量、所望の作動圧力、及びポンプ軸受荷重などの要因を考慮して、ポンプの作動速度を決定することができる。例えば典型的な工業的油圧システムの応用を対象とする応用などの例示的な実施形態において、ポンプの作動速度は例えば、３００ｒｐｍから９００ｒｐｍの範囲とすることができる。さらに作動範囲はまた、ポンプの目的に応じて選択することができる。例えば上述の油圧ポンプの実施例において、１〜３００ｒｐｍの範囲内で動作するように設計されたポンプは、油圧システムに必要な補助的な流れを提供する待機ポンプとして選択することができる。３００〜６００ｒｐｍの範囲で作動するよう設計されたポンプを油圧システムにおける連続動作のために選択することができる一方で、６００〜９００ｒｐｍの範囲で作動するよう設計されたポンプを最大流量の動作のために選択することができる。もちろんすべての３種類の動作を提供するよう、単一の、一般的なポンプを設計することもできる。

例示的な実施形態の応用は、リーチスタッカー、ホイールローダ、フォークリフト、採鉱、高所作業車、廃棄物処理、農業、クレーン車、建設工事、林業、及び機械工業を含むことができるが、それに限定されない。小規模工業に分類される応用に関して、上述のポンプの例示的な実施形態は、例えば１５００ｐｓｉから３０００ｐｓｉの範囲の圧力で２ｃｍ^３／ｒｅｖ（１回転当たりの立方センチメートル）から１５０ｃｍ^３／ｒｅｖへと置き換えることができる。流体間隙、すなわちこれらのポンプにおける効率及び滑り係数を規定する歯と歯車ハウジングとの間の公差は、例えば＋０.００〜０.０５ｍｍ範囲内とすることができる。中規模工業に分類される応用に関して、上述のポンプ例示的な実施形態は例えば、３０００ｐｓｉから５０００ｐｓｉの範囲の圧力及び＋０.００〜０.０７ｍｍの範囲の流体間隙で１５０ｃｍ^３／ｒｅｖから３００ｃｍ^３／ｒｅｖへと置き換えることができる。大規模工業に分類される応用に関して、上述のポンプの例示的な実施形態は例えば、３０００ｐｓｉから１２，０００ｐｓｉの範囲の圧力及び＋０.００〜０.０１２５ｍｍの範囲の流体間隙で３００ｃｍ^３／ｒｅｖから６００ｃｍ^３／ｒｅｖへと置き換えることができる。

さらに流体置換部材の寸法は、ポンプの用途に応じて変化することができる。例えば歯車が流体置換部材として利用される際、歯車の円ピッチは、工業的応用において１ｍｍ未満（例えば、ナイロンのナノ複合材料）から数メートルの幅の範囲とすることができる。歯車の厚さは、用途のための所望の圧力及び流量に左右される。

いくつかの実施形態において、例えば一対の歯車などの流体置換部材を回転させるモータなどの原動機の速度は、ポンプの流量を制御するように変化することができる。さらにいくつかの実施形態において、例えばモータなどの原動機のトルクは、ポンプの出力圧を制御するように変化することができる。

本発明について特定の実施形態を参照して開示したが、上述した実施形態への多数の修正、改変及び変更が、添付の特許請求の範囲に記載する本発明の領域及び範囲から逸脱することなく可能である。したがって、本発明は上述の実施形態に限定されないが、以下の特許請求の範囲の文言により定義される全範囲及びその均等物を有すると解釈されるものとする。
（項目１）
内容積を画定するケーシングであって、
前記内容積との流体連通をもたらす入口ポートと、
前記内容積との流体連通をもたらす出口ポートと、
前記内容積に向かって延在し、第１のランドならびに第１及び第２の窪みを有する第１の突出部と、
前記内容積及び対向する前記第１の突出部に向かって延在し、第２のランドならびに第３及び第４の窪みを有する第２の突出部であって、前記第１のランド及び前記第２のランドが対向し、離間して隙間を画定するように前記第１及び第２の突出部が配置される前記第２の突出部と、
を含む、前記ケーシングと、
第１の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第１の支軸と、
第１のステータ及び第１のロータを収容し、前記第１の窪み及び前記第３の窪みに少なくとも部分的に配置される前記第１のモータケーシングを第１の回転方向に駆動させる前記第１のロータへと固定的に接続される第１のモータケーシングと、
前記第１のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第１のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第１の歯を有する第１の歯車と、
を含む、前記第１の流体駆動部と、
第２の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第２の支軸と、
第２のステータ及び第２のロータを収容し、前記第２の窪み及び前記第４の窪みに少なくとも部分的に配置される前記第２のモータケーシングを第２の回転方向に独立駆動させる前記第２のロータへと固定的に接続される第２のモータケーシングと、
前記第２のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第２のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第２の歯を有する第２の歯車と、
を含む、前記第２の流体駆動部と、
を備え、
前記第１の歯が前記第２の歯と接触するように、前記第１及び第２の突出部が前記第１及び第２の流体駆動部を整列させる、
自律調整ケーシングを有するポンプ。
（項目２）
前記第１及び第２の突出部の少なくとも１つが、前記ケーシングの端板の一部である、項目１に記載のポンプ。
（項目３）
前記第１のモータケーシングと前記第１及び第３の窪みのそれぞれとの間に配置される第１の軸受と、
前記第２のモータケーシングと前記第２及び第４の窪みのそれぞれとの間に配置される第２の軸受と、
をさらに備える、項目１に記載のポンプ。
（項目４）
前記第１の突出部及び前記第２の突出部の少なくとも１つが、前記第１のランド及び前記第２のランドの少なくとも１つの上にそれぞれ配置される少なくとも１つの冷却溝を含む、項目１に記載のポンプ。
（項目５）
前記少なくとも１つの冷却溝が前記第１の窪みから前記第２の窪みへ、また前記第３の窪みから前記第４の窪みへの少なくともいずれかで延在する、項目４に記載のポンプ。
（項目６）
前記第１及び第２の突出部がそれぞれ第１の傾斜セグメントを含み、前記第１の傾斜セグメントが、前記入口ポートから前記第１及び第２の歯車へと延在する前記集束流路の少なくとも一部の断面積が小さくなる集束流路を形成し、
前記第１及び第２の突出部がそれぞれ第２の傾斜セグメントを含み、前記第２の傾斜セグメントが、前記第１及び第２の歯車から前記出口ポートへと延在する前記分岐流路の少なくとも一部の断面積が拡張される分岐流路を形成する、項目１に記載のポンプ。
（項目７）
前記集束流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有し、前記分岐流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有する、項目６に記載のポンプ。
（項目８）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が同じである、項目７に記載のポンプ。
（項目９）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が異なる、項目７に記載のポンプ。
（項目１０）
前記ポンプが１ｒｐｍから５０００ｒｐｍの範囲で作動する、項目１に記載のポンプ。
（項目１１）
前記第１及び第２の流体駆動部が双方向かつ可変速である、項目１に記載のポンプ。
（項目１２）
前記第１及び第２の流体駆動部が独立駆動する際に、前記接触が滑り係数が５％以下であるように、前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止する、項目１に記載のポンプ。
（項目１３）
前記流体が作動液である、項目１に記載のポンプ。
（項目１４）
前記第１及び第２の流体駆動部が独立駆動する際に、滑り係数が、３０００ｐｓｉから５０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して５％以下、２０００ｐｓｉから３０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して３％以下、１０００ｐｓｉから２０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して２％以下、１０００ｐｓｉまでの範囲のポンプ圧力に関して１％以下の少なくともいずれかであるように、前記接触が前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止する、項目１３に記載のポンプ。
（項目１５）
前記流体が水である、項目１に記載のポンプ。
（項目１６）
内容積を画定するケーシングであって、
前記内容積との流体連通をもたらす入口ポートと、
前記内容積との流体連通をもたらす出口ポートと、
前記内容積に向かって延在し、第１のランドならびに第１及び第２の窪みを有する第１の突出部と、
前記内容積及び対向する前記第１の突出部に向かって延在し、第２のランドならびに第３及び第４の窪みを有する第２の突出部であって、前記第１のランド及び前記第２のランドが対向し、離間して隙間を画定するように前記第１及び第２の突出部が配置される前記第２の突出部と、
を含む、前記ケーシングと、
第１の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第１の支軸と、
第１のステータ及び第１のロータを収容し、前記第１の窪み及び前記第３の窪みに少なくとも部分的に配置される前記第１のモータケーシングを第１の回転方向に駆動させる前記第１のロータへと固定的に接続される第１のモータケーシングと、
前記第１のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第１のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第１の歯を有する第１の歯車と、
を含む、前記第１の流体駆動部と、
第２の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第２の支軸と、
第２のステータ及び第２のロータを収容し、前記第２の窪み及び前記第４の窪みに少なくとも部分的に配置される前記第２のモータケーシングを第２の回転方向に独立駆動させる前記第２のロータへと固定的に接続される第２のモータケーシングと、
前記第２のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第２のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第２の歯を有する第２の歯車と、
を含む、前記第２の流体駆動部と、
を備え、
前記第１の歯が前記第２の歯と接触するように、前記第１及び第２の突出部が前記第１及び第２の流体駆動部を整列させ、
前記貫通路の第１の端部が貯留装置の流体室との流体連通をもたらし、前記第１の端部の反対である前記貫通路の第２の端部が、前記入口ポート及び前記出口ポートの少なくとも１つとの流体連通をもたらすように、前記第１の支軸及び前記第２の支軸の少なくとも１つが軸方向中心線に沿って貫通路を有する、
自律調整ケーシング及び貫通路を有するポンプ。
（項目１７）
前記第１及び第２の突出部の少なくとも１つが、前記ケーシングの端板の一部である、項目１６に記載のポンプ。
（項目１８）
前記第１のモータケーシングと前記第１及び第３の窪みのそれぞれとの間に配置される第１の軸受と、
前記第２のモータケーシングと前記第２及び第４の窪みのそれぞれとの間に配置される第２の軸受と、
をさらに備える、項目１６に記載のポンプ。
（項目１９）
前記第１の突出部及び前記第２の突出部の少なくとも１つが、前記第１のランド及び前記第２のランドの少なくとも１つの上にそれぞれ配置される少なくとも１つの冷却溝を含む、項目１６に記載のポンプ。
（項目２０）
前記少なくとも１つの冷却溝が、前記第１の窪みから前記第２の窪みへ、また前記第３の窪みから前記第４の窪みへの少なくともいずれかで延在する、項目１９に記載のポンプ。
（項目２１）
前記第１及び第２の突出部がそれぞれ第１の傾斜セグメントを含み、前記第１の傾斜セグメントが、前記入口ポートから前記第１及び第２の歯車へと延在する前記集束流路の少なくとも一部の断面積が小さくなる集束流路を形成し、
前記第１及び第２の突出部がそれぞれ第２の傾斜セグメントを含み、前記第２の傾斜セグメントが、前記第１及び第２の歯車から前記出口ポートへと延在する前記分岐流路の少なくとも一部の断面積が拡張される分岐流路を形成する、項目１６に記載のポンプ。
（項目２２）
前記集束流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有し、前記分岐流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有する、項目２１に記載のポンプ。
（項目２３）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が同じである、項目２２に記載のポンプ。
（項目２４）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が異なる、項目２２に記載のポンプ。
（項目２５）
前記ポンプが１ｒｐｍから５０００ｒｐｍの範囲で作動する、項目１６に記載のポンプ。
（項目２６）
前記第１及び第２の流体駆動部が双方向かつ可変速である、項目１６に記載のポンプ。
（項目２７）
前記第１及び第２の流体駆動部が独立駆動する際に、前記接触が滑り係数が５％以下であるように、前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止する、項目１６に記載のポンプ。
（項目２８）
前記流体が作動液である、項目１に記載のポンプ。
（項目２９）
前記第１及び第２の流体駆動部が独立駆動する際に、滑り係数が、３０００ｐｓｉから５０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して５％以下、２０００ｐｓｉから３０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して３％以下、１０００ｐｓｉから２０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して２％以下、１０００ｐｓｉまでの範囲のポンプ圧力に関して１％以下の少なくともいずれかであるように、前記接触が前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止する、項目２８に記載のポンプ。
（項目３０）
前記流体が水である、項目１に記載のポンプ。
（項目３１）
前記貯留装置が前記ケーシングに取り付けられる、項目１６に記載のポンプ。
（項目３２）
前記第１の支軸が第１の貫通路を有し、前記第２の支軸が第２の貫通路を有し、両方の前記第１及び第２の貫通路が前記入口ポートまたは前記出口ポートのいずれかとの流体連通をもたらす、項目１６に記載のポンプ。
（項目３３）
前記第１の支軸が第１の貫通路を有し、前記第２の支軸が第２の貫通路を有し、前記第１の貫通路が前記入口ポートとの流体連通をもたらし、前記第２の貫通路が前記出口ポートとの流体連通をもたらす、項目１６に記載のポンプ。
（項目３４）
前記第１の軸が第１の貫通路を有し、前記第１の貫通路の前記の第１の端部が前記貯留装置の前記流体室との流体連通をもたらし、前記第２の軸が第２の貫通路を有し、前記第２の貫通路の第１の端部が第２の貯留装置の流体室との流体連通をもたらす、項目１６に記載のポンプ。
（項目３５）
前記第１の貫通路の前記第２の端部及び前記第２の貫通路の第２の端部の両方が、前記入口ポートまたは前記出口ポートのいずれかとの流体連通をもたらす、項目３４に記載のポンプ。
（項目３６）
前記第１の貫通路の前記第２の端部が前記入口ポートとの流体連通をもたらし、前記第２の貫通路の第２の端部が前記出口ポートとの流体連通をもたらす、項目３４に記載のポンプ。
（項目３７）
前記貯留装置が前記ケーシングの第１の側に取り付けられ、前記第２の貯留装置が前記ケーシングの第２の側に取り付けられる、項目３４に記載のポンプ。
（項目３８）
その中の内容積を画定し、前記内容積内へと延在する第１の突出部及び第２の突出部を含むポンプケーシングを含み、複数の第１の歯を有する第１の歯車を有する第１の流体駆動部と、複数の第２の歯を有する第２の歯車を有する第２の流体駆動部をさらに含むポンプの、入口ポートから出口ポートへの流体を移送する方法であって、
前記第１の突出部の第１のランドと前記第２の突出部の第２のランドとの間に隙間を作成するように前記第１の突出部を前記第２の突出部に整列させることと、
前記第１の歯車の第１の軸方向中心線を前記第２の歯車の第２の軸方向中心線に整列させ、前記複数の第１及び第２の歯を前記隙間内に位置付けるために、前記第１及び第２の突出部のそれぞれにおける第１の窪み間に前記第１の流体駆動部を、前記第１及び第２の突出部のそれぞれにおける第２の窪み間に前記第２の流体駆動部を配置することと、
前記第１の軸方向中心線の周囲で前記第１の歯車を第１の方向に回転させて、前記入口ポートから前記出口ポートへと流体を移送するために、前記第１の流体駆動部を回転させることと、
前記第２の軸方向中心線の周囲で前記第２の歯車を第２の方向に回転させて、前記入口ポートから前記出口ポートへと前記流体を移送するために、前記第１の流体駆動部とは独立して前記第２の流体駆動部を回転させることと、
滑り係数が５％以下であるように、前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止するために、前記複数の第２の歯の少なくとも１つの歯の面と、前記複数の第１の歯の少なくとも１つの歯の面との間で接触を同期させることと、
を含む、前記方法。
（項目３９）
前記第１の流体駆動部と前記第１の窪みのそれぞれとの間に配置される第１の軸受に前記流体の一部を提供することと、
前記第２の流体駆動部と前記第２の窪みのそれぞれとの間に配置される第２の軸受に前記流体の一部を提供することと、
をさらに含む、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記流体のための集束流路を形成するために、前記入口ポートと前記複数の第１及び第２の歯との間の断面積を小さくすることと、
前記流体のための分岐流路を形成するために、前記複数の第１及び第２の歯と前記出口ポートとの間の断面積を拡張することと、
をさらに含む、項目３８に記載の方法。
（項目４１）
前記集束流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有し、前記分岐流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有する、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が同じである、項目４１に記載の方法。
（項目４３）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が異なる、項目４１に記載の方法。
（項目４４）
作動液を圧送することをさらに含む、項目３８に記載の方法。
（項目４５）
前記滑り係数が、３０００ｐｓｉから５０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して５％以下、２０００ｐｓｉから３０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して３％以下、１０００ｐｓｉから２０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して２％以下、１０００ｐｓｉまでの範囲のポンプ圧力に関して１％以下の少なくともいずれかである、項目４４に記載の方法。
（項目４６）
前記圧送することが１ｒｐｍから５０００ｒｐｍの作動範囲で行われる、項目４５に記載の方法。
（項目４７）
水を圧送することをさらに含む、項目３８に記載の方法。
（項目４８）
前記圧送することが１ｒｐｍから５０００ｒｐｍの作動範囲で行われる、項目４７に記載の方法。
（項目４９）
前記第１の流体駆動部及び前記第２の流体駆動部がいずれかの方向に回転することができる、項目３８に記載の方法。
（項目５０）
前記第１の流体駆動部及び前記第２の流体駆動部が可変速である、項目３８に記載の方法。
（項目５１）
その中の内容積を画定し、前記内容積内へと延在する第１の突出部及び第２の突出部を含むポンプケーシングを含み、第１の軸及び複数の第１の歯を有する第１の歯車を有する第１の流体駆動部と、第２の軸及び複数の第２の歯を有する第２の歯車を有する第２の流体駆動部をさらに含むポンプの、入口ポートから出口ポートへ流体を移送する方法であって、
前記第１の突出部の第１のランドと前記第２の突出部の第２のランドとの間に隙間を作成するように前記第１の突出部を前記第２の突出部に整列させることと、
前記第１の歯車の第１の軸方向中心線を前記第２の歯車の第２の軸方向中心線に整列させ、前記複数の第１及び第２の歯を前記隙間内に位置付けるために、前記第１及び第２の突出部のそれぞれにおける第１の窪み間に前記第１の流体駆動部を、前記第１及び第２の突出部のそれぞれにおける第２の窪み間に前記第２の流体駆動部を配置することと、
前記第１の軸方向中心線の周囲で前記第１の歯車を第１の方向に回転させて、前記入口ポートから前記出口ポートへと流体を移送するために、前記第１の流体駆動部を回転させることと、
前記第２の軸方向中心線の周囲で前記第２の歯車を第２の方向に回転させて、前記入口ポートから前記出口ポートへと前記流体を移送するために、前記第１の流体駆動部とは独立して前記第２の流体駆動部を回転させることと、
滑り係数が５％以下であるように、前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止するために、前記複数の第２の歯の少なくとも１つの歯の面と、前記複数の第１の歯の少なくとも１つの歯の面との間で接触を同期させることと、
前記第１の軸及び前記第２の軸の少なくとも１つに配置される少なくとも１つの貫通路を介して、過度な流体を少なくとも１つの貯留装置へと、また補助的な流体を前記少なくとも１つの貯留装置からの少なくともいずれかで移送することと、
を含む、前記方法。
（項目５２）
前記第１の流体駆動部と前記第１の窪みのそれぞれとの間に配置される第１の軸受に前記流体の一部を提供することと、
前記第１の流体駆動部と前記第２の窪みのそれぞれとの間に配置される第２の軸受に前記流体の一部を提供することと、
をさらに含む、項目５１に記載の方法。
（項目５３）
前記流体のための集束流路を形成するために、前記入口ポートと前記複数の第１及び第２の歯との間の断面積を小さくすることと、
前記流体のための分岐流路を形成するために前記複数の第１及び第２の歯と前記出口ポートとの間の断面積を拡張することと、
をさらに含む、項目５１に記載の方法。
（項目５４）
前記集束流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有し、前記分岐流路がおよそ９度からおよそ１５度の範囲の角度を有する、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が同じである、項目５４に記載の方法。
（項目５６）
前記集束流路の角度と前記分岐流路の角度が異なる、項目５４に記載の方法。
（項目５７）
作動液を圧送することをさらに含む、項目５１に記載の方法。
（項目５８）
前記滑り係数が、３０００ｐｓｉから５０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して５％以下、２０００ｐｓｉから３０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して３％以下、１０００ｐｓｉから２０００ｐｓｉの範囲のポンプ圧力に関して２％以下、１０００ｐｓｉまでの範囲のポンプ圧力に関して１％以下の少なくともいずれかである、項目５７に記載の方法。
（項目５９）
前記圧送することが１ｒｐｍから５０００ｒｐｍの作動範囲で行われる、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
水を圧送することをさらに含む、項目５１に記載の方法。
（項目６１）
前記圧送することが１ｒｐｍから５０００ｒｐｍの作動範囲で行われる、項目６０に記載の方法。
（項目６２）
前記第１の流体駆動部及び前記第２の流体駆動部がいずれかの方向に回転することができる、項目５１に記載の方法。
（項目６３）
前記第１の流体駆動部及び前記第２の流体駆動部が可変速である、項目５１に記載の方法。
（項目６４）
前記少なくとも１つの貯留装置が１つの貯留装置であり、
前記第１の軸が第１の貫通路を有し、前記第２の軸が第２の貫通路を有し、前記第１及び第２の貫通路が前記貯留装置の流体室との流体連通をもたらす、項目５１に記載の方法。
（項目６５）
両方の前記第１及び第２の貫通路が前記入口ポートまたは前記出口ポートのいずれかとの流体連通をもたらす、項目６４に記載の方法。
（項目６６）
前記第１の貫通路が前記入口ポートとの流体連通をもたらし、前記第２の貫通路が前記出口ポートとの流体連通をもたらす、項目６４に記載の方法。
（項目６７）
前記少なくとも１つの貯留装置が第１の貯留装置及び第２の貯留装置であり、
前記第１の軸が、前記第１の貯留装置の流体室との流体連通をもたらす第１の貫通路を有し、前記第２の軸が、前記第２の貯留装置の流体室との流体連通をもたらす第２の貫通路を有する、項目５１に記載の方法。
（項目６８）
両方の前記第１及び第２の貫通路が前記入口ポートまたは前記出口ポートのいずれかとの流体連通をもたらす、項目６７に記載の方法。
（項目６９）
前記第１の貫通路が前記入口ポートとの流体連通をもたらし、前記第２の貫通路が前記出口ポートとの流体連通をもたらす、項目６７に記載の方法。
（項目７０）
内容積を画定するケーシングであって、
前記内容積との流体連通をもたらす入口ポートと、
前記内容積との流体連通をもたらす出口ポートと、
前記内容積に向かって延在し、そのそれぞれがランドならびに第１及び第２の窪みを有する少なくとも１つの突出部と、
を含む、前記ケーシングと、
第１の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第１の支軸と、
第１のステータ及び第１のロータを収容し、前記少なくとも１つの突出部の前記第１の窪み及び前記第２の窪みに少なくとも部分的に配置される前記第１のモータケーシングを第１の回転方向に駆動させる前記第１のロータへと固定的に接続される第１のモータケーシングと、
前記第１のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第１のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、少なくとも一部が前記少なくとも１つの突出部によって画定される隙間に配置される複数の第１の歯を有する第１の歯車と、
を含む、前記第１の流体駆動部と、
第２の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第２の支軸と、
第２のステータ及び第２のロータを収容し、前記少なくとも１つの突出部の前記第１の窪み及び前記第２の窪みの他方に少なくとも部分的に配置される前記第２のモータケーシングを第２の回転方向に独立駆動させる前記第２のロータへと固定的に接続される第２のモータケーシングと、
前記第２のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第２のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第２の歯を有する第２の歯車と、
を含む、前記第２の流体駆動部と、
前記少なくとも１つの突出部の前記少なくとも１つのランド及び前記ケーシングの端板の上に配置される少なくとも１つの冷却溝と、
を備える、冷却溝を有するポンプ。
（項目７１）
前記少なくとも１つの冷却溝が前記少なくとも１つの突出部の各ランドの上に配置され、前記少なくとも１つの冷却溝が前記少なくとも１つの突出部の前記第１の窪みから前記第２の窪みへと延在する、項目７０に記載のポンプ。
（項目７２）
前記少なくとも１つの突出部が第１の突出部及び第２の突出部であり、
前記少なくとも１つの冷却溝が前記第１の突出部及び前記第２の突出部の１つの前記ランドの上に配置される、項目７１に記載のポンプ。
（項目７３）
前記少なくとも１つの冷却溝が前記ケーシングの前記端板の上に配置される、項目７０に記載のポンプ。
（項目７４）
内容積を画定するケーシングであって、
前記内容積との流体連通をもたらす入口ポートと、
前記内容積との流体連通をもたらす出口ポートと、
前記内容積に向かって延在し、そのそれぞれがランドならびに第１及び第２の窪みを有する少なくとも１つの突出部と、
を含む、前記ケーシングと、
第１の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第１の支軸と、
第１のステータ及び第１のロータを収容し、前記少なくとも１つの突出部の前記第１の窪み及び前記第２の窪みに少なくとも部分的に配置される前記第１のモータケーシングを第１の回転方向に駆動させる前記第１のロータへと固定的に接続される第１のモータケーシングと、
前記第１のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第１のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、少なくとも一部が前記少なくとも１つの突出部によって画定される隙間に配置される複数の第１の歯を有する第１の歯車と、
を含む、前記第１の流体駆動部と、
第２の流体駆動部であって、
前記ケーシングによって支持される第２の支軸と、
第２のステータ及び第２のロータを収容し、前記少なくとも１つの突出部の前記第１の窪み及び前記第２の窪みの他方に少なくとも部分的に配置される前記第２のモータケーシングを第２の回転方向に独立駆動させる前記第２のロータへと固定的に接続される第２のモータケーシングと、
前記第２のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第２のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第２の歯を有する第２の歯車と、
を含む、前記第２の流体駆動部と、
前記少なくとも１つの突出部の前記少なくとも１つのランド及び前記ケーシングの端板の上に配置される少なくとも１つの冷却溝と、
を備え、
前記第１の歯が前記第２の歯と接触するように、前記少なくとも１つの突出部が前記第１及び第２の流体駆動部を整列させる、
自律調整ケーシングを有するポンプ。
（項目７５）
前記少なくとも１つの突出部が１つの突出部であり、
前記１つの突出部及び前記ケーシングの端板によって前記隙間が画定される、項目７４に記載のポンプ。

Claims (17)

1. 内容積を画定するポンプケーシングであって、
   前記内容積との流体連通をもたらす入口ポートと、
   前記内容積との流体連通をもたらす出口ポートと、
   前記内容積に向かって延在し、第１のランドならびに第１及び第２の窪みを有する第１の突出部と、
   前記内容積及び対向する前記第１の突出部に向かって延在し、第２のランドならびに第３及び第４の窪みを有する第２の突出部であって、前記第１のランド及び前記第２のランドが対向し、離間して隙間を画定するように前記第１及び第２の突出部が配置される前記第２の突出部と、
   を含む、前記ポンプケーシングと、
   第１の流体駆動部であって、
   前記ケーシングによって支持される第１の支軸と、
   第１のステータ及び第１のロータを収容し、前記第１のロータへと固定的に接続される第１のモータケーシングであって、前記第１のロータは前記第１のモータケーシングを第１の回転方向に駆動させるアウターロータ構成を有し、前記第１の窪み及び前記第３の窪みに少なくとも部分的に配置される、第１のモータケーシングと、
   前記第１のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第１のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第１の歯を有する第１の歯車と、
   を含む、前記第１の流体駆動部と、
   第２の流体駆動部であって、
   前記ケーシングによって支持される第２の支軸と、
   第２のステータ及び第２のロータを収容し、前記第２のロータへと固定的に接続される第２のモータケーシングであって、前記第２のロータは前記第２のモータケーシングを第２の回転方向に独立駆動させるアウターロータ構成を有し、前記第２の窪み及び前記第４の窪みに少なくとも部分的に配置される、第２のモータケーシングと、
   前記第２のモータケーシングへと固定的に接続され、前記第２のモータケーシングから半径方向外方へ突出し、前記隙間に配置される複数の第２の歯を有する第２の歯車と、
   を含む、前記第２の流体駆動部と、
   を備え、
   前記第１の歯が前記第２の歯と接触するように、前記第１及び第２の突出部が前記第１及び第２の流体駆動部を整列させる、
   自律調整ケーシングを有するポンプ。
2. 前記第１及び第２の突出部の少なくとも１つが、前記ケーシングの端板の一部である、請求項１に記載のポンプ。
3. 前記第１のモータケーシングと前記第１及び第３の窪みのそれぞれとの間に配置される第１の軸受と、
   前記第２のモータケーシングと前記第２及び第４の窪みのそれぞれとの間に配置される第２の軸受と、
   をさらに備える、請求項１または２に記載のポンプ。
4. 前記第１の突出部及び前記第２の突出部の少なくとも１つが、前記第１のランド及び前記第２のランドの少なくとも１つの上にそれぞれ配置される少なくとも１つの冷却溝を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のポンプ。
5. 前記少なくとも１つの冷却溝が前記第１の窪みから前記第２の窪みへ、また前記第３の窪みから前記第４の窪みへの少なくともいずれかで延在する、請求項４に記載のポンプ。
6. 前記第１及び第２の突出部がそれぞれ第１の傾斜セグメントを含み、前記第１の傾斜セグメントが、前記入口ポートから前記第１及び第２の歯車へと延在する流路の少なくとも一部の断面積が小さくなる集束流路を形成し、
   前記第１及び第２の突出部がそれぞれ第２の傾斜セグメントを含み、前記第２の傾斜セグメントが、前記第１及び第２の歯車から前記出口ポートへと延在する流路の少なくとも一部の断面積が拡張される分岐流路を形成する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のポンプ。
7. 前記第１の支軸及び前記第２の支軸の少なくとも１つが軸方向中心線に沿って貫通路を有し、前記貫通路の第１の端部が貯留装置の流体室との流体連通をもたらし、前記第１の端部の反対である前記貫通路の第２の端部が、前記入口ポート及び前記出口ポートの少なくとも１つとの流体連通をもたらす、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のポンプ。
8. 前記第１の支軸が第１の貫通路を有し、前記第１の貫通路の前記の第１の端部が前記貯留装置の前記流体室との流体連通をもたらし、前記第２の支軸が第２の貫通路を有し、前記第２の貫通路の第１の端部が第２の貯留装置の流体室との流体連通をもたらす、請求項７に記載のポンプ。
9. 前記第１の貫通路の前記第２の端部及び前記第２の貫通路の第２の端部の両方が、前記入口ポートまたは前記出口ポートのいずれかとの流体連通をもたらす、請求項８に記載のポンプ。
10. 前記第１の貫通路の前記第２の端部が前記入口ポートとの流体連通をもたらし、前記第２の貫通路の第２の端部が前記出口ポートとの流体連通をもたらす、請求項８に記載のポンプ。
11. 前記貯留装置が前記ケーシングの第１の側に取り付けられ、前記第２の貯留装置が前記ケーシングの第２の側に取り付けられる、請求項８に記載のポンプ。
12. ポンプの入口ポートから出口ポートへの流体を移送する方法であって、その中の内容積を画定し、前記内容積内へと延在する第１の突出部及び第２の突出部を含むポンプケーシングを含み、前記ポンプは、複数の第１の歯を有する第１の歯車と第１のステータ及び第１のロータを収容し、前記第１のロータへと固定的に接続される第１のモータケーシングとを有する第１の流体駆動部をさらに含み、前記ポンプは、複数の第２の歯を有する第２の歯車と第２のステータ及び第２のロータを収容し、前記第２のロータへと固定的に接続される第２のモータケーシングとを有する第２の流体駆動部をさらに含む、方法において、
    前記第１の突出部の第１のランドと前記第２の突出部の第２のランドとの間に隙間を作成するように前記第１の突出部を前記第２の突出部に整列させることと、
    前記第１のモータケーシングが第１の窪みに少なくとも部分的に配置されるように前記第１及び第２の突出部のそれぞれにおける前記第１の窪み間に前記第１の流体駆動部を配置し、前記第２のモータケーシングが第２の窪みに少なくとも部分的に配置されるように前記第１及び第２の突出部のそれぞれにおける前記第２の窪み間に前記第２の流体駆動部を配置することであって、それぞれ、前記第１の歯車の第１の軸方向中心線を前記第２の歯車の第２の軸方向中心線に整列させ、前記複数の第１及び第２の歯を前記隙間内に位置付ける、前記第１の流体駆動部及び前記第２の流体駆動部を前記第１の窪み及び前記第２の窪みに配置することと、
    前記第１の軸方向中心線の周囲で前記第１の歯車を第１の方向に回転させて、前記入口ポートから前記出口ポートへと流体を移送するために、前記第１の流体駆動部を回転させることであって、前記第１の流体駆動部はアウターロータ構成を有する第１のモータを有する、前記第１の流体駆動部を回転させることと、
    前記第２の軸方向中心線の周囲で前記第２の歯車を第２の方向に回転させて、前記入口ポートから前記出口ポートへと前記流体を移送するために、前記第１の流体駆動部とは独立して前記第２の流体駆動部を回転させることであって、前記第２の流体駆動部はアウターロータ構成を有する第２のモータを有する、前記第２の流体駆動部を回転させることと、
    滑り係数が５％以下であるように、前記出口ポートと前記入口ポートとの間の流体経路を封止するために、前記複数の第２の歯の少なくとも１つの歯の面と、前記複数の第１の歯の少なくとも１つの歯の面との間で接触を同期させることと、
    を含む、方法。
13. 前記第１の流体駆動部と前記第１の窪みのそれぞれとの間に配置される第１の軸受に前記流体の一部を提供することと、
    前記第２の流体駆動部と前記第２の窪みのそれぞれとの間に配置される第２の軸受に前記流体の一部を提供することと、
    をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
14. 前記流体のための集束流路を形成するために、前記入口ポートと前記複数の第１及び第２の歯との間の断面積を小さくすることと、
    前記流体のための分岐流路を形成するために、前記複数の第１及び第２の歯と前記出口ポートとの間の断面積を拡張することと、
    をさらに含む、請求項１２または１３に記載の方法。
15. 前記ポンプケーシングによって支持される第１の支軸及び第２の支軸の少なくとも１つに配置される少なくとも１つの貫通路を介して、過度な流体を少なくとも１つの貯留装置へと、また補助的な流体を前記少なくとも１つの貯留装置からの少なくともいずれかで移送すること、をさらに含む、請求項１２乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記少なくとも１つの貯留装置が１つの貯留装置であり、
    前記第１の支軸が第１の貫通路を有し、前記第２の支軸が第２の貫通路を有し、前記第１及び第２の貫通路が前記貯留装置の流体室との流体連通をもたらす、請求項１５に記載の方法。
17. 前記少なくとも１つの貯留装置が第１の貯留装置及び第２の貯留装置であり、
    前記第１の支軸が、前記第１の貯留装置の流体室との流体連通をもたらす第１の貫通路を有し、前記第２の支軸が、前記第２の貯留装置の流体室との流体連通をもたらす第２の貫通路を有する、請求項１５に記載の方法。

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