JP7254794B2

JP7254794B2 - 遠心支援を伴う曲げ軸液圧ポンプ

Info

Publication number: JP7254794B2
Application number: JP2020526000A
Authority: JP
Inventors: チュー，ユー－セン・ジェイ
Original assignee: パーカー・ハニフィン・コーポレーション
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2018-11-15
Publication date: 2023-04-10
Anticipated expiration: 2038-11-15
Also published as: US20200340463A1; KR102653277B1; WO2019103904A1; US11460013B2; KR20200086354A; EP3714166A1; EP3714166B1; JP2021504618A

Description

本発明は、曲げ軸ピストンポンプをより高い速度で動作させて流れ性能を高めることができる遠心ポンプを有する曲げ軸液圧ピストンポンプに関する。

曲げ軸液圧ピストンポンプは、その高圧および高速の能力について知られている。しかしながら、多くの用途において、ポンプは、１分間あたりの回転数（ＲＰＭ）の高いときに生じるキャビテーションのため、ポンプが可能としている速度で運転できない。これらの先行技術の曲げ軸液圧ピストンポンプは、より高いポンプ速度でより大量の流体を汲み上げるポンプ組立体を有することが望まれる一部の用途にとって不適切な可能性がある。

本発明は、曲げ軸液圧ピストンポンプを伴う一体の遠心ポンプを有するポンプおよびモータの組立体を提供する。遠心ポンプと曲げ軸液圧ポンプとの組み合わせは、ポンプ組立体全体が、従来のポンプと比較して、より高速で運転でき、より多くの流体を汲み上げることができる点において有利である。

例示の実施形態では、遠心ポンプは、駆動モータによって駆動される羽根車を備える。液圧流体が遠心ポンプを通じて取り込まれ、羽根車の回転は、液圧流体に増加した入口圧力を持たせる、または、曲げ軸ポンプへの入口圧力の上昇をもたらす。汲み上げられた液圧流体は、遠心ポンプ室において集められ、比較的高速で運転し得る曲げ軸液圧ポンプの入口へと送られる。次に、流体は曲げ軸液圧ポンプによって汲み上げられ、システムへと吐出される。組立体はさらに、汲み上げられる流体に沈められる固定子および回転子を有する湿式電気駆動モータを使用できる。汲み上げられた流体は、モータ構成部品の十分で均一な潤滑および冷却を提供し、ポンプ組立体の高速の動作の間にモータを効率的に運転させることができるようにするために、羽根車吐出からモータハウジングへと送られ得る。

別の例示の実施形態では、ポンプおよびモータの組立体は、ポンプおよびモータの組立体のモータ側に追加の羽根車および吐出ポートを提供することで、二方向の流体流れを必要とする用途に適している。組立体の順行流れ動作の間、低圧流体がポンプ側において遠心ポンプの入口を通じて取り込まれ、高圧流体がモータ側において吐出ポートを通じて組立体から吐出される。逆行流れ動作の間、低圧流体がモータ側において吐出ポートを通じて取り込まれ、高圧流体が遠心ポンプの入口を通じて組立体から吐出される。

追加の羽根車を提供することで、ポンプおよびモータの組立体を通じたどちらの方向であっても流れる流体の圧力上昇を有利に可能にする。羽根車は、両方の羽根車を通過する流体が双方で圧力上昇を受けるように反対の回転方向で回転可能であってもよい。ポンプおよびモータの組立体は、動作の間にポンプおよびモータの組立体によって発生させられる高圧流体を受け入れるように構成される、組立体に形成される流路をさらに備える。プリセット圧力を各々有する逆止弁が、冷却のためにモータを通じて低圧流体を流すことができる一方で、順行流れ動作と逆行流れ動作との両方の間に高圧流体がモータに達するのを防止もするために、流路に沿って配置される。

本発明の一態様によれば、ポンプ組立体は、入口ポートと、吐出ポートと、入口ポートと流体連通している内部室を規定するハウジング、出口、および上記内部室の中で回転可能な羽根車を有する遠心ポンプ組立体とを備える。羽根車は、羽根車を回転させる回転可能な駆動シャフトに連結され、入口ポートから出口へと流体を汲み上げる。ポンプ組立体は、羽根車に回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体と、遠心ポンプ組立体の出口と流体連通している駆動シャフトとを備える。シリンダバレルおよびピストンの組立体は液圧流体を吐出ポートに向けて汲み上げる。シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能である。第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる。

本発明の別の態様によれば、ポンプ組立体は、駆動シャフトと、内部室を有する遠心ポンプハウジング、および、駆動シャフトに連結され、駆動シャフトの回転によって遠心ポンプハウジングの内部室の中で回転可能である羽根車を備える遠心ポンプ組立体とを備える。ポンプ組立体は、遠心ポンプハウジングと一体にされるシリンダバレルハウジングと、羽根車に回転できるように結合されるシリンダバレルと、シリンダバレルの中で移動可能であり、駆動シャフトに結合される少なくとも１つのピストンとを備えるシリンダバレルおよびピストンの組立体を備える。シリンダバレルおよびピストンの組立体は遠心ポンプハウジングと流体連通している。シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能である。第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる。シリンダバレルハウジングは、第１の回転軸に沿って配置される円筒主本体と、円筒主本体に固定され、第２の回転軸に沿って配置されるフランジ壁とを備える。

本発明の別の態様によれば、ポンプおよびモータの組立体は、モータ室を規定するモータハウジングと、モータ室の中に配置されると共に液圧流体に沈められる回転子および固定子を有するモータと、モータによって駆動される駆動シャフトとを備える。ポンプおよびモータの組立体は、内部室、入口、および出口を有する遠心ポンプハウジングと、遠心ポンプハウジングの内部室の中で回転可能な羽根車とを備える遠心ポンプ組立体を備え、羽根車は液圧流体を入口から出口へと汲み上げる。ポンプおよびモータハウジングは、羽根車および駆動シャフトに回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体を備える。シリンダバレルおよびピストンの組立体は、遠心ポンプ組立体の出口と流体連通しており、シリンダバレルおよびピストンの組立体は、遠心ポンプ組立体から受け入れられる液圧流体を汲み上げ、流体をポンプ出口へと吐出する。遠心ポンプ組立体ならびにシリンダバレルおよびピストンの組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、駆動シャフトおよびモータ組立体は第２の回転軸の周りで回転可能である。第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる。

本発明の別の態様によれば、ポンプおよびモータの組立体は、遠心ポンプ組立体の羽根車と流体連通しており、遠心ポンプ組立体の羽根車の回転方向に対して反対の回転方向において第２の回転軸の周りで回転可能であるモータ側羽根車と、モータ側羽根車と流体連通している吐出ポートとを備える。ポンプおよびモータの組立体の順行流れ動作の間、遠心ポンプ組立体の入口は低圧流体をポンプおよびモータの組立体へと吸入するように構成され、吐出ポートは高圧流体をポンプおよびモータの組立体から吐出するように構成される。ポンプおよびモータの組立体の逆行流れ動作の間、モータ組立体の吐出ポートは低圧流体をポンプおよびモータの組立体へと吸入するように構成され、遠心ポンプ組立体の入口は高圧流体をポンプおよびモータの組立体から吐出するように構成される。

本発明の前述の特徴および他の特徴は、以後において、添付の図面を参照しつつ、より詳細に記載されている。

本発明による遠心ポンプおよび曲げ軸液圧ポンプを有するポンプ組立体のためのポンプ組立体ハウジングの斜視図である。図１のポンプ組立体の側面図である。図１のポンプ組立体の上面図である。図３の線Ａ－Ａに沿って切り取られたポンプ組立体の断面図である。図１のポンプ組立体の分解図である。図１のポンプ組立体の詳細な断面図である。第２の実施形態による遠心ポンプおよび曲げ軸液圧ポンプを有するポンプ組立体のためのポンプ組立体ハウジングの斜視図である。図７のポンプ組立体の断面図である。図７のポンプ組立体の分解図である。羽根車およびインデューサを備える遠心ポンプを示す、第３の実施形態による図１のポンプ組立体の断面図である。図１０のポンプ組立体の分解図である。２つの羽根車を備える遠心ポンプを示す、第４の実施形態による図１のポンプ組立体の断面図である。図１２のポンプ組立体の分解図である。図１のポンプ組立体と、本発明によるモータ組立体とを有するポンプおよびモータの組立体の上面図である。図１４のポンプおよびモータの組立体の側面図である。図１４のポンプおよびモータの組立体の斜視図である。図１６の線Ｂ－Ｂに沿って切り取られたポンプおよびモータの組立体の断面図である。図１４のモータ組立体の前面図である。図１８の線Ｃ－Ｃに沿って切り取られたモータ組立体の断面図である。別の実施形態による二方向曲げ軸液圧ポンプのためのポンプ組立体ハウジングの斜視図である。図２０のポンプ組立体の断面図である。図２０のポンプ組立体の詳細断面図である。図２０のポンプ組立体の分解図である。順行流れ動作にあるときの図２０の二方向曲げ軸液圧ポンプの動作を示す概略図である。逆行流れ動作にあるときの図２０の二方向曲げ軸液圧ポンプの動作を示す概略図である。

本発明の原理は、高圧の用途で使用されるポンプ組立体との使用に適し得る。本明細書に記載されているポンプ組立体は、固定での用途、移動可能な用途、および高圧蒸気流体の用途に汲み上げを提供するのに適することができる。適切な用途の例には、石油およびガスの精製、海洋掘削、輸送機関燃料補給、航空機燃料補給、採掘、ならびに化学処理、油圧作動、および油圧制御があり得る。

最初に図１～図１０を参照すると、ポンプ組立体２０は、遠心ポンプ組立体３０と曲げ軸液圧ポンプ組立体３２とを備える。遠心ポンプ組立体３０は、内部室３６と、入口３８と、出口４０とを有する遠心ポンプハウジング３４を備える。遠心ポンプハウジング３４は、遠心ポンプハウジング３４の主本体４４に固定される渦巻室カバー４２を備える。主本体４４は内部室３６を定めており、渦巻室カバー４２は内部室３６を閉じている。出口４０は主本体４４内に定められている。渦巻室カバー４２は、主本体４４に対して小さい厚さを有しており、ボルト４６または任意の他の適切な留め具を用いて主本体４４の端に固定され得る。渦巻室カバー４２は、入口３８への開口を定め、渦巻室カバー４２から軸方向外向きに延びる円筒形の入口ポート４８を備え得る。

遠心ポンプ組立体３０は、羽根車シャフト５２に装着され、羽根車シャフト５２によって回転駆動される羽根車５０を備える。遠心ポンプ組立体３０は、羽根車５０と入口ポート４８との間に配置される青銅のスラストワッシャ５４を備え得る。羽根車５０は、耐久性があって蒸気泡を取り扱う能力を有するステンレス鋼などの任意の適切な材料から形成され得る。羽根車５０は覆われてもよく、羽根車の動翼は、羽根車５０の回転の間に液圧流体のより素早い加速を可能にするために、鋭利で大きく、滑らかに機械加工されるように好ましくは最適化される。回転する羽根車５０は、液圧流体を吸入し、液圧流体を曲げ軸液圧ポンプ組立体３２に向けて汲み上げるように遠心ポンプとして作用し、そのため遠心ポンプ組立体３０は、曲げ軸液圧ポンプ組立体３２の入口側において流体に圧力上昇を提供する。遠心ポンプ組立体３０は、羽根車５０および羽根車シャフト５２が周りで回転可能である第１の回転軸Ｒ１（図４に示されている）に沿って配置されている。

曲げ軸液圧ポンプ組立体３２は、遠心ポンプハウジング３４と一体であり、羽根車５０に回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体を収容するシリンダバレルハウジング５６を備える。羽根車５０は、ハウジング５６と渦巻室カバー４２との間で回転可能に位置決めされている。曲げ軸液圧ポンプ組立体３２は、第１の回転軸Ｒ１に沿って、羽根車シャフト５０の周りで配置されている。シリンダバレルハウジング５６は、第１の回転軸Ｒ１の周りで回転可能であるシリンダバレル５８を備える。曲げ軸液圧ポンプ組立体３２は、シリンダバレル５８の穴６２の中に受け入れられる少なくとも１つのピストン６０を備える。曲げ軸液圧ポンプ組立体３２は複数のピストンおよび穴を備えてもよい。シリンダバレル５８は、液圧流体をポンプ組立体２０から周囲システムへと吐出するために、遠心ポンプ組立体３０の出口４０と流体連通している少なくとも１つの穴と、吐出ポートと流体連通している少なくとも１つの穴とを備える。

ピストン６０は、第２の回転軸Ｒ２（図４に示されている）の周りで回転可能である玉継手６８を通じて、回転可能な駆動シャフト６６のフランジ６４に結合されている。シリンダバレル５８は、シリンダバレルおよびピストンの組立体が羽根車５０と駆動シャフト６６とに回転できるように結合されるように、タイミングギヤの端における傘歯車を通じて駆動シャフト６６に回転できるように結合されている。遠心ポンプ組立体３０の第１の回転軸Ｒ１と第２の回転軸Ｒ２とは互いに対して斜めにされる。第１の回転軸Ｒ１と第２の回転軸Ｒ２とは任意の適切な角度で斜めにされ得る。例えば、第１の回転軸Ｒ１は、０°から４５°の間の角度で第２の回転軸Ｒ２から上向き斜めにされてもよい。第１の回転軸Ｒ１は、おおよそ４０°である角度で第２の回転軸から上向きに斜めにされてもよい。玉継手６８は、ピストン６０を駆動シャフト６６のフランジ６４の中に固定できる。羽根車シャフト５２は、シリンダバレル５８を通じて延び、一緒に回転するためにシリンダバレル５８に固定されている。羽根車シャフト５２は、シリンダバレル５８の内部壁と係合するように延びる端部分７２を有し得る。

中空の案内ピン７６が羽根車シャフト５２に配置されてもよく、シリンダバレルハウジング５６に対する羽根車シャフト５２の回転を可能にするために、羽根車シャフト５２の少なくとも一部を包囲する。案内ピン７６は、シリンダバレルハウジング５６に繋ぎ留められ、シリンダバレル５８を通じて延びている。ブッシングスペーサ７８も、羽根車シャフト５２を支持するために、内部室３６に向けてバレルハウジング５６内に係留されている。ブッシングスペーサ７８は、羽根車５０を内部室３６内の所定の軸方向位置において保持するために、羽根車５０の端に接して係合可能である。シリンダバレル５８およびピストンの組立体は、シリンダバレル５８とシリンダバレルハウジング５６との間に配置されるスロット付き弁板８０をさらに備える。スロット付き弁板８０は複数の流体通路を備える。流体通路のうちの半分は、遠心ポンプ組立体３０の下流流路と連結されており、流体通路のうちの他方の半分は、バレルハウジング５６におけるピストン組立体の吐出側に連結されている。シリンダバレル５８は、タイミングギヤ８２を通じて駆動シャフト６６に回転できるように連結されている。曲げ軸液圧ポンプ組立体３２は、駆動シャフト６６に配置されている円錐ころ軸受８４、８６およびシャフトシール８８をさらに備え得る。

図１、図２、および図５において最も良く示されているように、シリンダバレルハウジング５６はフランジ壁９０と円筒主本体９２とを備え得る。円筒主本体９２は第１の回転軸Ｒ１に沿って配置でき、フランジ壁９０は駆動シャフト６６の第２の回転軸Ｒ２に沿って配置できる。フランジ壁９０は、形が長方形であるとして示されているが、フランジ壁９０は任意の適切な形を有することができる。円筒主本体９２は、フランジ壁９０の上周囲表面９６にわたって延びる突出リップ９４を有し得る。遠心ポンプハウジング３４の主本体４４は、円筒主本体９２の周りで固定されている。フランジ壁９０は、タイミングギヤ８２、ころ軸受８４、８６、シャフトシール８８、および、保持リング１０３などの他の適切な構成部品といった、駆動シャフト６６に装着される組立体構成部品を包囲して取り囲むためにケーシング１０２の板壁１００と係合する前面９８（図５に示されている）を有する。板壁１００は、遠心ポンプ組立体３０に近接して位置されるケーシング１０２の第１の端に位置され、ケーシング１０２は、板壁１００と平行に、ケーシング本体１０６の反対の端に配置される第２の板壁１０４を有する。ケーシング１０２と、ケーシング１０２内に収容された対応する構成部品とは、第２の回転軸Ｒ２に沿って配置されている。

ポンプ組立体２０の動作の間、液圧流体は、遠心ポンプ組立体３０の入口３８を通じてタンクまたはホースから取り込まれ、回転する羽根車５０は遠心ポンプとして作用する。羽根車５０は、後で記載されているモータによって駆動される駆動シャフト６６によって回転させられる。羽根車５０の回転は、キャビテーションをもたらすことなく曲げ軸液圧ポンプ組立体３２へとより多くの流れを汲み上げるために、ピストン組立体に増加した入口圧力を提供するか、または、シリンダバレル５８の穴のうちの１つに入口圧力の上昇を提供する。羽根車５０の使用は、より大きな流れを発生させるためにポンプ組立体２０を高速で運転させることによって、減速歯車箱の必要性を排除できる。

図６において最も良く示されているように、流体は、遠心ポンプ組立体３０の内部室３６へと引き込まれ、羽根車５０の回転の中心から出口４０を通じて加速される。液圧流体は、出口４０から、遠心ポンプハウジング３４内に定められた調節可能オリフィス１０８と、シリンダバレル５８の穴と流体連通している流体通路１１０とを通じて流れる。流体は、スロット付き弁板７６における対応するスロットを通じて、シリンダバレル５８の穴へと流れる。入口圧力の上昇した流体は、次に、ピストン６０によって汲み上げられ、シリンダバレル５８から、スロット付き弁板７６における対応するスロットと流体通路１１２とを通じて外へと流れる。次に、流体は、ポンプ組立体から、流体通路１１２と流体連通している遠心ポンプハウジング３４の吐出ポート１１４を介して、システムへと吐出される。

ここで図７～図９を参照すると、ポンプ組立体２０’の別の実施形態が示されている。ポンプ組立体２０’は、遠心ポンプ組立体３０’と曲げ軸液圧ポンプ組立体３２’とを備える。遠心ポンプ組立体３０’は、内部室３６’と、入口３８’と、出口４０’とを有する遠心ポンプハウジング３４’を備える。遠心ポンプハウジング３４’は、遠心ポンプハウジング３４’の主本体４４’に固定される渦巻室カバー４２’を備える。主本体４４’は内部室３６’を定めており、渦巻室カバー４２’は内部室３６’を閉じている。出口４０’の一部分は、渦巻室カバー４２’が組み立てられて主本体４４’と接触しているときに出口４０’全体が定められるように、渦巻室カバー４２’と主本体４４’との両方において定められてもよい。渦巻室カバー４２’と主本体４４との係合する面同士は、遠心ポンプハウジング３４’が組み立てられてそれら面同士が係合されるときに面同士が位置合わせされるように、形が相補的であってもよい。渦巻室カバー４２’は、ボルト４６’または任意の他の適切な留め具を用いて主本体４４’の端に固定され得る。渦巻室カバー４２’は、入口３８’への開口を定め、渦巻室カバー４２’から軸方向外向きに延びる円筒形の入口ポート４８’を備え得る。遠心ポンプ組立体３０’は、羽根車シャフト５２’に装着され、羽根車シャフト５２’によって回転駆動される羽根車５０’を備える。

図１～図６において示した実施形態と同様に、曲げ軸液圧ポンプ組立体３２’は、遠心ポンプハウジング３４’と一体であり、羽根車５０’に回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体を収容するシリンダバレルハウジング５６’を備える。シリンダバレルハウジング５６’はシリンダバレル５８’を備える。曲げ軸液圧ポンプ組立体３２’は、シリンダバレル５８’の穴６２’の中に受け入れられるピストン６０’を備える。ピストン６０’は、玉継手６８’を通じて、回転可能な駆動シャフト６６’のフランジ６４’に結合されている。シリンダバレル５８’は、シリンダバレルおよびピストンの組立体が羽根車５０’と駆動シャフト６６’とに回転できるように結合されるように、タイミングギヤ８２’の端またはタイミングギヤ８２’の周囲に沿う歯８２ａ’における傘歯車を通じて駆動シャフト６６’に回転できるように結合されている。シリンダバレル５８’は、タイミングギヤ８２’の歯８２ａ’と係合する歯５８ａ’をシリンダバレル５８’の周囲の周りに有し得る。玉継手６８’は、ピストン６０’を駆動シャフト６６’のフランジ６４’の中に固定できる。羽根車シャフト５２’は、シリンダバレル５８’を通じて延び、一緒に回転するためにシリンダバレル５８’に固定されている。

中空の案内ピン７６’が羽根車シャフト５２’に配置されてもよく、羽根車シャフト５２’の少なくとも一部を包囲する。案内ピン７６’は、シリンダバレル５８’およびシリンダバレルハウジング５６’を通じて延びている。シリンダバレル５８およびピストンの組立体は、シリンダバレル５８’とシリンダバレルハウジング５６’との間に配置されるスロット付き弁板８０’をさらに備える。シリンダバレルハウジング５６’はフランジ壁９０’と円筒主本体９２’とを備え得る。円筒主本体９２’は、フランジ壁９０’の上周囲表面９６’にわたって延びる突出リップ９４’を有し得る。遠心ポンプハウジング３４の主本体４４’は、円筒主本体９２’の周りで固定されている。フランジ壁９０’は、タイミングギヤ８２、ころ軸受、シャフトシール、および、保持リングなどの他の適切な構成部品といった、駆動シャフト６６’に装着される組立体構成部品を包囲して取り囲むためにケーシング１０２’の板壁１００’と係合する前面９８’を有する。ポンプ組立体２０’は、図１～図６に付随する前述した動作に従って動作可能である。

遠心ポンプ組立体３０、３０’は、曲げ軸液圧ポンプ組立体３２の入口側において圧力をさらに増加させるために、追加の構成部品を備え得る。図１０および図１１に示されているように、ポンプ組立体２０”の別の実施形態が、羽根車５０と、内部室３６の中で羽根車に隣接して配置されたインデューサ１１５とを有する遠心ポンプ組立体３０” を備え得る。揮発性の高い流体は汲み上げの間に蒸発する可能性があり、蒸気の泡の最終的な破壊は、ポンプ構成部品に深刻な損傷を与え得るキャビテーションを作り出すことになる。インデューサ１１５は、入口圧力の事前の上昇を提供し、入ってくる流体における気体または蒸気を圧縮する。インデューサ１１５は、羽根車５０に結合されており、羽根車５０によって駆動される。ここで圧縮されている流体は、シリンダバレルに入る前に、高い速度に加えて、より高い圧力を有することができる。

図１２および図１３に示されているように、ポンプ組立体２０’’’の別の実施形態が、内部室３６の中で互いに隣接して配置された少なくとも２つの羽根車５０ａ、５０ｂを有する遠心ポンプ組立体３０’’’を備え得る。２つの羽根車５０ａ、５０ｂは、２つの羽根車が１つの羽根車を使用するときと比較して入口圧力の事前の上昇を増加させることができる点において、有利であり得る。任意の適切な数の羽根車が使用できる。

さらに図１４～図１９を参照すると、ポンプおよびモータの組立体１１６が、駆動モータと組み合わされた前述したポンプ組立体２０、２０’、２０”、２０’’’を備え得る。ポンプおよびモータの組立体１１６は、駆動シャフト６６を駆動するためのモータ組立体１１８を収容するモータハウジング１１７を備える。図６および図１４に示されているように、ポンプおよびモータの組立体１１６は、遠心ポンプハウジング３４とモータハウジング１１７との間に連結されている潤滑接続器１２０を備え得る。潤滑接続器１２０は、遠心ポンプハウジング３４の外部に配置され、駆動シャフト６６の軸と平行に延びる第１の室１２１および第２の室１２２を備え得る。潤滑接続器１２０は、ポンプおよびモータのためのハウジングの外部に示されているが、潤滑経路は代替でハウジングの中に設けられてもよい。

液圧流体は、遠心ポンプ組立体３０の出口４０から、調節可能オリフィス１０８（図６に示されている）を通って、シリンダバレルハウジング５６内に定められた流体通路１２３を介して潤滑接続器１２０へと流れることができる。液圧流体は、潤滑および冷却をモータおよびモータ構成部品へと提供するために、潤滑接続器１２０を通じてモータ組立体１１８に向けて流れることができる。潤滑接続器１２０は、遠心ポンプハウジング３４とモータハウジング１１７との間に、連結する流れ通路を提供する円筒本体を備え得る。図６においてさらに示されているように、モータ組立体１１８からの逆流は、シリンダバレルハウジング５６において定められた流体通路１２４を通じて調節可能オリフィス１０８へと送られてもよく、そのため、逆流の流体は潤滑接続器１２０およびシリンダバレル５８へと再び送られてもよい。

モータハウジング１１７は、第２の回転軸Ｒ２に沿って配置され、機械加工された高力アルミニウムから形成でき、高圧の用途に耐えるための防爆性であり得る。モータハウジング１１７は、曲げ軸液圧ポンプ組立体３２と反対の端においてモータハウジング１１７に装着されるコネクタ箱１２５を備える。コネクタ箱１２５は、ボルトなどの任意の適切な固定の方法を用いて、モータハウジング１１７に固定され得る。コネクタ箱１２５は、コネクタ箱１２５の上面に配置された密閉に封止された電力コネクタ１２６を備え得る。

モータ組立体１１８は、モータおよび遠心ポンプ組立体３０に連結される接続箱１２７をさらに備える。接続箱１２７は、遠心ポンプハウジング３４に配置された少なくとも１つの圧力センサまたは温度センサ１２８に接続され得る。センサ１２８は、遠心ポンプ組立体３０の入口および吐出の圧力および温度を監視するために使用され得る。接続箱１２７およびコネクタ箱１２５は、ポンプおよびモータの組立体１１６を遠隔で監視するための圧力センサ、速度センサ、および温度センサを備えてもよい。また、接続箱１２７は熱管理システムを備えてもよい。例示の接続箱および熱管理システムは、国際特許出願公報番号ＷＯ２０１７／０６６０９１に記載されており、本明細書において参照により組み込まれている。

図１７および図１９において最も良く示されているように、モータは、モータシャフト１３１との回転のために装着されており、回転子１３０およびモータシャフト１３１の周りに配置された固定子１３２に対して回転可能である回転子１３０を有する湿式電気モータである。モータシャフト１３１は、駆動シャフト６６との回転のために結合されている。回転子１３０および固定子１３２は、モータハウジング１１７の中に配置され、液圧流体に完全に沈められている。回転子１３０および固定子１３２は、駆動シャフト６６に配置され、軸受１３３同士の間に介在させられ得る。固定子１３２は、液圧流体をモータ室１３６へと入らせることができる固定子１３２の外径部に形成された三日月形スロット１３４を有する。スロット１３４は任意の適切な形を有することができる。モータ室１３６は、モータハウジング１１７によって定められ、回転子１３０および固定子１３２を含んでいる。液圧流体は、回転子１３０、固定子１３２、軸受１３３、および他の組み立て構成部品が十分に潤滑および冷却されるように、ポンプおよびモータの組立体１１６の動作の間にモータ室１３６の中で流通する。遠心ポンプ組立体３０からの潤滑および冷却の流れは、遠心ポンプ組立体３０の出口４０と流体連通しているモータハウジング１１７に定められた流体通路１３８を通じてモータ室１３６に入ることができる。

遠心ポンプ組立体、曲げ軸液圧ポンプ組立体（ポンプ側）、および湿式モータ組立体の動作の間、液圧流体は、モータ組立体１１８のポンプ側からモータ室１３６に入り、モータ室１３６を通って、モータ組立体１１８のポンプ側の反対の端に位置されたコネクタ箱１２２に向けて流れる。液圧流体の逆流はコネクタ箱１２２からポンプ側に向けて起こり得る。液圧流体は、モータ室１３６を通じて流通させられ、回転子１３０と固定子１３２との間の隙間を通じて流れる。流体は、組立体全体のポンプ側と連通している出口ポート１４０（図１７および図１９に示されている）を通じてモータハウジング１１７から出ることができる。回転子１３０と固定子１３２との間の隙間はおおよそ０．１０ｃｍ（０．０４インチ）であり得る。モータを通る流路は、モータハウジング１１７を通じての最大の冷却と最小の粘性抵抗とを提供する点において有利である。流体流れの孔および固定子のスロットは、液体冷却されるモータが約１００馬力の最大出力を有し得るように、モータ全体を通じた潤滑および冷却の流体の均一な分配を提供するように構成されている。

ここで図２０～図２５を参照すると、ポンプおよびモータの組立体の別の実施形態は、前述したような曲げ軸ピストンポンプを備え、モータ側に追加の羽根車を設けることで二方向の流れのために構成されてもいる二方向曲げ軸ポンプ組立体２００である。二方向曲げ軸ポンプ組立体２００は、先に記載されているものと同様である特徴を有する遠心ポンプ組立体２０２および曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４を備える。二方向曲げ軸ポンプ組立体２００は、先に記載されているようなポンプおよびモータの組立体の実施形態のあらゆる特徴を含み得る。

図２０～図２３に示されているように、遠心ポンプ組立体２０２は、内部室２０８と、入口２１０と、出口２１２とを有する遠心ポンプハウジング２０６を備える。遠心ポンプハウジング２０６は、渦巻室カバー２１４と、回転軸を有する羽根車シャフト２１８に装着され、羽根車シャフト２１８によって回転駆動される羽根車２１６とをさらに備える。曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４は、遠心ポンプハウジング２０６と一体であり、羽根車２１６に回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体を収容するシリンダバレルハウジング２２０を備える。曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４は、羽根車２１６の回転軸に沿って、羽根車シャフト２１８の周りに配置されている。

シリンダバレルハウジング２２０は、羽根車２１６の回転軸の周りで回転可能であるシリンダバレル２２２を備える。曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４は、シリンダバレル２２２の中に受け入れられる少なくとも１つのピストン２２４を備え、曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４は複数のピストンを備え得る。シリンダバレル２２２は、ピストン２２４を受け入れる穴２２５を備える。シリンダバレル２２２は、液圧流体を二方向曲げ軸ポンプ組立体２００から周囲システムへと吐出するために、遠心ポンプ組立体２０２の出口２１２と流体連通している少なくとも１つの穴と、吐出ポートと流体連通している少なくとも１つの穴とを備える。

ピストン２２４は、第２の回転軸の周りで回転可能である玉継手を通じて、回転可能な駆動シャフト２２６に結合されている。シリンダバレル２２２は、シリンダバレルおよびピストンの組立体が羽根車２１６と駆動シャフト２２６とに回転できるように結合されるように、タイミングギヤ２２７の端における傘歯車を通じて駆動シャフト２２６に回転できるように結合されている。遠心ポンプ組立体２０２の第１の回転軸と駆動シャフト２２６の第２の回転軸とは、ポンプおよびモータの組立体のその他の実施形態に対して先に記載されているように、互いに対して斜めにされている。

二方向曲げ軸ポンプ組立体２００は、駆動シャフト２２６の第２の回転軸に沿って駆動シャフト２２６に連結されているモータシャフト２２９を通じて駆動シャフト２２６を駆動する駆動モータ組立体２２８をさらに備える。駆動モータ組立体２２８は、タイミングギヤ２２７が装着されるタイミングギヤハウジング２３１に取り付けられたモータハウジング２３０を備える。先に記載されているような接続箱および熱管理システム２３２が、モータハウジング２３０に配置され得る。タイミングギヤハウジング２３１は、駆動シャフト２２６の第２の回転軸に沿って配置され、モータハウジング２３０とシリンダバレルハウジング２２０との間で連結されている。二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の構成部品のハウジングは、一体に形成され得るか、または、ポンプのハウジング全体を形成するために互いにしっかりと取り付けられる別体のハウジングとして形成され得る。モータは、モータシャフト２２９との回転のために装着され、回転子２３３およびモータシャフト２２９の周りに配置された固定子２３４に対して回転可能である回転子２３３を備える。固定子２３４は、先に記載されているように、液圧流体をモータ室へと入らせることができる固定子２３５の外径部に形成された三日月形スロット２３５を有する。

二方向曲げ軸ポンプ組立体２００は、遠心ポンプ組立体２０２の入口２１０と反対の二方向軸ポンプ組立体２００の端に配置されている吐出ポート２３６をさらに備える。後でさらに記載されているように、吐出ポート２３６は、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００が順行流れ動作にあるときにポンプのための吐出ポートとして動作可能であり、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００が逆行流れ動作にあるときにポンプのための入口として動作可能である。

モータ側羽根車２３７が吐出ポート２３６との流体連通のために配置されている。モータ側羽根車２３７は、ポンプ側に配置された羽根車２１６に加えて、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００のモータ側における第２の羽根車として設けられている。モータ側羽根車２３７は、モータシャフト２２９に連結されており、駆動シャフト２２６の第２の回転軸に沿って装着されている。モータ側羽根車２３７は、モータハウジング２３０によって定められた内部室２３８と、吐出ポート２３６が形成されている室カバー２３９とに配置されている。モータ側羽根車２３７は、ポンプ側羽根車２１６の回転方向に対して反対の回転方向において回転するように配置されている。

図２２～図２５に示されているように、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００は、高圧流体の流れが駆動モータ組立体２２８に到達するのを防止するために使用される少なくとも１つの逆止弁または冷却流弁を備える。二方向曲げ軸ポンプ組立体２００は、モータハウジング２３０に配置された第１の冷却流弁２４０、および、タイミングギヤハウジング２３１に配置された第２の冷却流弁２４２など、複数の冷却流弁を備え得る。各々の冷却流弁２４０、２４２は、ポペット弁２４４と、ポペット弁２４４と係合するバネ２４６と、冷却流弁２４０、２４２へのアクセスを可能にする取り外し可能アクセス栓２４８とを備え得る。冷却弁２４０、２４２は係止リング２４９をさらに備え得る。各々の冷却弁２４０、２４２は、本出願に依存し得るプリセット圧力を有する。

第１の冷却流弁２４０は、遠心ポンプ組立体２０２とモータ側羽根車２３７との間で二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の長さに沿って延びるモータ冷却順行流路２５０に沿って配置されている。第２の冷却流弁２４２は、遠心ポンプ組立体２０２とモータ側羽根車２３７との間で二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の長さに沿って同様に延びる吐出順行流路２５２に沿って配置されている。モータ冷却順行流路２５０および吐出順行流路２５２は、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００のハウジングの中で一体に形成されてもよい。代替の実施形態では、流路は、ハウジングの外部に配置される別体の配管またはホースとして形成されてもよい。流路は、駆動シャフト２２６および二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の他の構成部品に対して径方向外側に配置されてもよい。

モータ冷却順行流路２５０および吐出順行流路２５２は、通路が高圧の流れを受け入れるように構成されるため、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００に大きな流体の流れを持たせることができるように提供されている。モータ冷却順行流路２５０と吐出順行流路２５２とを使用することで、図２４において概略的に示されているように、高圧の流体がモータ側において吐出ポート２３６から吐出される順行流れ動作と、図２５において概略的に示されているように、高圧の流体がポンプ側において入口２１０から吐出される逆行流れ動作との両方を、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００に持たせることができる。

図２４に示されている二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の順行流れ動作の間、低圧流体がポンプ側の羽根車２１６によって圧力が上昇させられる遠心ポンプ組立体２０２の入口２１０へと低圧流体は流れる。低圧流体より大きい圧力を有する中間圧力の流体が、遠心ポンプ組立体２０２から駆動モータ組立体２２８と曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４との両方へと供給される。図２２および図２４に示されているように、中間圧力の流体は、モータ冷却順行流路２５０および第１の冷却流弁２４０を通じて駆動モータ組立体２２８へと供給される。第１の冷却流弁２４０は通常はより低圧において開放しており、これによって中間圧力の流体を駆動モータ組立体２２８へと流すことができる。中間圧力の流体は、図２２において概略的に示されているように、モータ側冷却流れ位置２５３に向かって流れる。モータ側冷却流れ位置２５３はモータシャフト２２９の後方に形成され得る。

そのため流体は、モータ側冷却流れ位置２５３を通じて、モータにわたって、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００のポンプ側に向けて戻るように流れる。流体の流れは、図２２において概略的に示されているように、タイミングギヤハウジング２３１に配置されているポンプ側冷却流れ位置２５４に向けて進む。そこで低圧流体となっている冷却流体は、図２０、図２１、および図２３に示されているように、ポンプ側冷却流れ位置２５４から、ポンプ側冷却流れ位置２５４と遠心ポンプ組立体２０２の入口２１０との間で流体連通している流れ戻し配管２５６を通じて流れる。流れ戻し配管２５６は、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００のハウジングと一体に形成され得る、または、ハウジングの外部に位置される管として形成され得る。第３の冷却流弁２５８が流れ戻し配管２５６と入口２１０との間に配置され得る。例示の実施形態では、第３の冷却流弁２５８は渦巻室カバー２１４に配置され得る。第３の冷却流弁２５８は、低圧流体が第３の冷却流弁２５８を通じて二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の入口２１０に向けて流れるように、通常は低圧で開放している。

遠心ポンプ組立体２０２によって発生させられる中間圧力の流体は曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４へも供給される。高圧流体が、図２２および図２４において最も良く示されているように、曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４から吐出順行流路２５２を通じてモータ側羽根車２３７へと吐出される。流体は、有利には、ポンプ側羽根車２１６とモータ側羽根車２３７との両方を通過することによって双方で圧力上昇を受ける。羽根車２１６と比較して反対の回転方向において回転するように配置されているモータ側羽根車２３７のため、モータ側羽根車２３７は、流体の流れにおいて吸引するタービンとして作用する。吐出順行流路２５２に沿って配置される第２の冷却流弁２４２は、高圧流体が第２の冷却流弁２４２を通じて駆動モータ組立体２２８に向けて流れないように、高圧において通常は閉じた位置にある。したがって、高圧流体は、モータに到達することが防止され、モータ側における吐出ポート２３６を通じて吐出されるようにポンプ側羽根車２１６を通じて流れることになる。

図２５に示されている二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の逆行流れ動作の間、低圧流体がモータ側における吐出ポート２３６を通じて二方向曲げ軸ポンプ組立体２００へと流れ、そのため吐出ポート２３６は二方向曲げ軸ポンプ組立体２００のための入口として作用する。低圧流体は、圧力上昇を提供するモータ側羽根車２３７を通じて流れる。モータ側羽根車２３７によって発生させられる中間圧力の流体は、流体が駆動モータ組立体２２８と曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４との両方に向けて流れるのに通る吐出順行流路２５２へと次に送られる。

吐出順行流路２５２に沿って配置される第２の冷却流弁２４２は、通常はより低圧において開位置にあり、これによって中間圧力の流体を第２の冷却流弁２４２を通じて流すことができる。第２の冷却流弁２４２を通過した後、中間圧力の流体は、図２２において概略的に示されているように、ポンプ側冷却流れ位置２５４を通じて駆動モータ組立体２２８に向けて流れる。次に、中間圧力の流体は、モータを冷却するためにモータにわたって流れる。流体は、中間圧力の流体が低圧流体であるモータ側冷却流れ位置２５３に向けて流れる。

低圧流体は、モータ側冷却流れ位置２５３を通じて流れ戻し配管２６０へと流れる。流れ戻し配管２６０は、二方向曲げ軸ポンプ組立体２００のハウジングと一体に形成され得る、または、ハウジングの外部に位置される管またはホースとして形成され得る。第４の冷却流弁２６２が流れ戻し配管２６０と吐出ポート２３６との間に配置され得る。例示の実施形態では、第４の冷却流弁２６２は室カバー２３９に配置され得る。第４の冷却流弁２６２は、低圧流体が吐出ポート２３６に向けて、つまり、逆行流れ動作であるときに二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の入口に向けて戻されるように、通常は低圧で開放している。

モータ側羽根車２３７によって発生させられる中間圧力の流体は、吐出順行流路２５２から曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４へも供給される。流体は、高圧流体を発生させる曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４を通過する。次に、曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４によって発生させられた高圧流体は、入口２１０に向けて、つまり、逆行流れ動作にあるときに二方向曲げ軸ポンプ組立体２００の吐出ポートに向けて流れる。高圧流体は、流体が入口２１０を通じて二方向曲げ軸ポンプ組立体２００を出る前に羽根車２１６によって別の圧力上昇を有利に受ける遠心ポンプ組立体２０２へと流れる。

第３の冷却流弁２５８は、高圧流体が遠心ポンプ組立体２０２から第３の冷却流弁２５８を通らずに入口２１０に向けて流れるように、通常は高圧において閉じられている。また、モータ冷却順行流路２５０に沿って配置された第１の冷却流弁２４０も同様に、曲げ軸液圧ポンプ組立体２０４からモータ冷却順行流路２５０を通じて流れる高圧流体が駆動モータ組立体２２８に到達しないように、通常は高圧において閉じられている。

本明細書に記載されている実施形態のいずれかによるポンプおよびモータの組立体は、石油およびガスの精製などの高圧の用途のための以前から使用されているポンプ組立体と比較して、遠心ポンプと曲げ軸液圧ポンプとの組み合わせがポンプ組立体をより高い速度で運転させ、より多くの流体を汲み上げさせることができる点において有利である。羽根車を使用することで、比較的高い速度で運転可能である曲げ軸液圧ポンプに入口圧力の上昇を提供する。例えば、ポンプおよびモータの組立体は、１分間あたり０．２３ｍ^３（１分間あたり６０ガロン（ｇｐｍ））の流速で運転でき、１分間あたり約５６００回転（ｒｐｍ）の回転速度を有し得る。ポンプ組立体は、約２０．６８ＭＰａ（１平方インチあたり約３０００ポンド（ｐｓｉ））の割合で圧力を吐出できる。羽根車および遠心ポンプ組立体を使用することで、０．２３ｍ^３／ｍｉｎ（６０ｇｐｍ）において約０．３４４８ＭＰａ（５０ｐｓｉ）のポンプ入口の昇圧を可能にする。

ポンプおよびモータの組立体は、モータ構成部品の十分で均一な潤滑および冷却を提供し、ポンプ組立体の高速の動作の間にモータを効率的に運転させることができるようにするために、液圧流体が羽根車からモータハウジングへと送られる点において、さらに有利である。ポンプおよびモータの組立体は、両方向における圧力上昇を提供することで、ポンプおよびモータの組立体にわたる二方向での大きな流体流れ、または順行および逆行の流れのために、有利に構成されてもよい。二方向のポンプおよびモータの組立体では、動作特性は、順行流れと逆行流れとの両方の間で同様であり得る。二方向のポンプ組立体は、チャージタンクなどの用途において特に有利であり得る。

ポンプ組立体は、入口ポートと、吐出ポートと、入口ポートと流体連通している内部室を規定するハウジング、出口、および上記内部室の中で回転可能な羽根車を有する遠心ポンプ組立体とを備える。羽根車は、羽根車を回転させる回転可能な駆動シャフトに連結され、入口ポートから出口へと液圧流体を汲み上げる。ポンプ組立体は、羽根車および駆動シャフトに回転可能に結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体を備える。シリンダバレルおよびピストンの組立体は、遠心ポンプ組立体の出口と流体連通しており、シリンダバレルおよびピストンの組立体は液圧流体を吐出ポートに向けて汲み上げる。シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能である。第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる。

シリンダバレルおよびピストンの組立体は、少なくとも１つの穴を有するシリンダバレルと、穴の中で移動可能な少なくとも１つのピストンと、少なくとも１つのタイミングギヤとを備える。ピストンとシリンダバレルとは、駆動シャフトとの回転のためにタイミングギヤを通じて駆動シャフトに連結される。

遠心ポンプ組立体は、羽根車とシリンダバレルとの間で連結される羽根車シャフトと、羽根車シャフトの少なくとも一部を包囲し、シリンダバレルを通じて延びる羽根車シャフト案内ピンとを備え得る。

遠心ポンプ組立体は、内部室の中の羽根車に隣接して羽根車シャフトに装着されるブッシングスペーサを備え得る。
ポンプ組立体は、遠心ポンプ組立体の内部室に配置されるインデューサを備えてもよく、インデューサは、入口ポートと羽根車との間に介在させられ得る。

ポンプ組立体は、遠心ポンプ組立体の内部室に配置される少なくとも２つの羽根車を備え得る。
遠心ポンプのハウジングは、内部室を規定する主本体と、主本体にボルト留めされる渦巻室カバーとを備え得る。

ポンプ組立体は、遠心ポンプ組立体と一体とされ、遠心ポンプ組立体の第１の回転軸に沿って配置される円筒主本体と、駆動シャフトの第２の回転軸に沿って配置されるフランジ壁とを有するシリンダバレルハウジングを備えてもよい。

遠心ポンプ組立体のハウジングはシリンダバレルハウジングの円筒主本体の周りに固定され得る。
円筒主本体は、円筒主本体をフランジ壁に固定するために、フランジ壁にわたって延びる突出リップを有し得る。

ポンプ組立体は、駆動シャフトと、内部室を有する遠心ポンプハウジング、および、駆動シャフトに連結され、駆動シャフトの回転によって遠心ポンプハウジングの内部室の中で回転可能である羽根車を備える遠心ポンプ組立体とを備える。ポンプ組立体は、遠心ポンプ組立体と一体にされるシリンダバレルハウジングと、羽根車に回転できるように結合されるシリンダバレルと、シリンダバレルの中で移動可能であり、駆動シャフトに結合される少なくとも１つのピストンとを備えるシリンダバレルおよびピストンの組立体を備える。シリンダバレルおよびピストンの組立体は遠心ポンプハウジングと流体連通している。シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能である。シリンダバレルハウジングは、第１の回転軸に沿って配置される円筒主本体と、円筒主本体に固定され、第２の回転軸に沿って配置されるフランジ壁とを備える。第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる。

ポンプ組立体は、羽根車とシリンダバレルとの間で連結される羽根車シャフトと、羽根車シャフトの少なくとも一部を包囲し、シリンダバレルを通じて延びる案内ピンと、内部室の中の羽根車に隣接して羽根車シャフトに装着されるブッシングスペーサとを備え得る。

ポンプ組立体は、駆動シャフトに配置される複数の円錐ころ軸受と、駆動シャフトに配置される少なくとも１つのシャフトシールと、円錐ころ軸受およびシャフトシールを収容するケーシングとを備え得る。ケーシングは、シリンダバレルハウジングのフランジ壁と係合可能な壁を有し得る。

ポンプおよびモータの組立体は、モータ室を規定するモータハウジングと、モータ室の中に配置されると共に液圧流体に沈められる回転子および固定子を有するモータと、モータによって駆動される駆動シャフトとを備えるモータ組立体を備え得る。ポンプおよびモータの組立体は、内部室、入口、および出口を有する遠心ポンプハウジングと、遠心ポンプハウジングの内部室の中で回転可能な羽根車とを備える遠心ポンプ組立体を備え、羽根車は液圧流体を入口から出口へと汲み上げる。ポンプおよびモータの組立体は、羽根車および駆動シャフトに回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体を備える。シリンダバレルおよびピストンの組立体は、遠心ポンプ組立体の出口と流体連通しており、シリンダバレルおよびピストンの組立体は、遠心ポンプ組立体から受け入れられる液圧流体を汲み上げ、液圧流体を吐出する。遠心ポンプ組立体ならびにシリンダバレルおよびピストンの組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、駆動シャフトおよびモータ組立体は第２の回転軸の周りで回転可能である。第１の回転軸と第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる。

固定子は、液圧流体がモータ室へ流れるのに通る複数の三日月形スロットを伴う外径部を有し得る。
ポンプおよびモータの組立体は、羽根車からモータ組立体への潤滑または冷却の流れを提供するために、遠心ポンプ組立体の出口とモータハウジングとの間で流体連通している潤滑接続器を備え得る。

遠心ポンプ組立体は、液圧流体をシリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに潤滑接続器へと方向付けるために、遠心ポンプ組立体の出口とシリンダバレルおよびピストンの組立体との間に潤滑接続器と流体連結される調節可能オリフィスを備え得る。調節可能オリフィスは、モータから液圧流体を受け入れ、液圧流体をシリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに潤滑接続器へと再方向付けするために、モータ組立体と流体連結され得る。

モータ組立体は、モータハウジングに配置される接続箱を備えてもよく、遠心ポンプ組立体は、遠心ポンプハウジングの入口および出口における圧力または温度を検出するために、遠心ポンプハウジングに配置される圧力センサまたは温度センサを備える。接続箱は、遠心ポンプ組立体の動作を監視するために、圧力センサまたは温度センサと通信していてもよい。

ポンプおよびモータの組立体は、羽根車とシリンダバレルおよびピストンの組立体との間に結合される羽根車シャフトであって、シリンダバレルおよびピストンの組立体は駆動シャフトおよび羽根車シャフトに回転できるように結合される、羽根車シャフトと、羽根車シャフトの少なくとも一部を包囲し、シリンダバレルおよびピストンの組立体を通じて延びる案内ピンと、内部室の中の羽根車に隣接して羽根車シャフトに装着されるブッシングスペーサとを備え得る。

ポンプおよびモータの組立体は、遠心ポンプ組立体の羽根車と流体連通しており、遠心ポンプ組立体の羽根車の回転方向に対して反対の回転方向において第２の回転軸の周りで回転可能であるモータ側羽根車と、モータ側羽根車と流体連通している吐出ポートとを備え得る。ポンプおよびモータの組立体の順行流れ動作の間、遠心ポンプ組立体の入口は低圧流体をポンプおよびモータの組立体へと吸入するように構成され、吐出ポートは高圧流体をポンプおよびモータの組立体から吐出するように構成される。ポンプおよびモータの組立体の逆行流れ動作の間、モータ組立体の吐出ポートは低圧流体をポンプおよびモータの組立体へと吸入するように構成され、遠心ポンプ組立体の入口は高圧流体をポンプおよびモータの組立体から吐出するように構成される。

ポンプおよびモータの組立体は、遠心ポンプ組立体とモータ組立体との間に流体連結されるモータ冷却順行流路と、シリンダバレルおよびピストンの組立体とモータ側羽根車との間に流体連結される吐出順行流路とを備え得る。順行流れ動作の間、モータ冷却順行流路は、遠心ポンプ組立体からモータ組立体へと流れる低圧流体を受け入れるように構成され、吐出順行流路は、シリンダバレルおよびピストンの組立体からモータ側羽根車へと流れる高圧流体を受け入れるように構成される。逆行流れ動作の間、吐出順行流路は、モータ側羽根車からシリンダバレルおよびピストンの組立体へと流れる低圧流体を受け入れるように構成される。

ポンプおよびモータの組立体は、モータ冷却順行流路とモータ組立体との間に配置され、順行流れ動作の間に開位置にあり、逆行流れ動作の間に閉位置にある第１の逆止弁と、吐出順行流路とモータ組立体との間に配置され、順行流れ動作の間に閉位置にあり、逆行流れ動作の間に開位置にある第２の逆止弁とを備え得る。

ポンプおよびモータの組立体は、モータ組立体と遠心ポンプ組立体の入口との間に流体連結される第１の流れ戻し配管と、モータ組立体と吐出ポートとの間に流体連結される第２の流れ戻し配管と、流れ戻し配管と遠心ポンプ組立体の入口との間に配置され、順行流れ動作の間に開位置にあり、逆行流れ動作の間に閉位置にある第３の逆止弁と、第２の流れ戻し配管と吐出ポートとの間に配置され、順行流れ動作の間に閉位置にあり、逆行流れ動作の間に位置にある第４の逆止弁とを備え得る。

本発明は特定の実施形態に関連して図示および記載されているが、等価の変更および改良がこの明細書および添付の図面の読解および理解によって当業者に思い付くことは明らかである。具体的には前述の要素（構成部品、組立体、装置、組成など）によって実施される様々な機能に関して、このような要素を記載するために使用される用語（「手段」への参照を含む）は、本明細書で例証されている本発明の例示の実施形態における機能を実施する開示されている構造と構造的に等価でないとしても、他に指示されていない場合、記載されている要素の特定された機能を実施する（つまり、機能的に等価である）任意の要素に対応するように意図されている。また、本発明の特定の特徴が、いくつかの図示された実施形態のうちの１つまたは複数に関連して先に記載されているが、このような特徴は、任意の所与または特定の用途にとって望まれて有利となり得るように、他の実施形態の１つまたは複数の他の特徴と組み合わされてもよい。

Claims

入口ポートと、
吐出ポートと、
前記入口ポートと流体連通している内部室を規定するハウジング、出口、および前記内部室の中で回転可能な羽根車を有する遠心ポンプ組立体であって、前記羽根車は、前記羽根車を回転させる回転可能な駆動シャフトに連結され、前記羽根車は、液圧流体を前記入口ポートから前記出口へと汲み上げる、遠心ポンプ組立体と、
前記羽根車および前記駆動シャフトに回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体であって、前記遠心ポンプ組立体の前記出口と流体連通しており、液圧流体を前記吐出ポートに向けて汲み上げるシリンダバレルおよびピストンの組立体と
を備え、
前記シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに前記遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、前記駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能であり、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは互いに対して斜めにされ、
前記シリンダバレルおよびピストンの組立体は、少なくとも１つの穴を有するシリンダバレルと、前記穴の中で移動可能な少なくとも１つのピストンと、少なくとも１つのタイミングギヤとを備え、前記ピストンと前記シリンダバレルとは、前記駆動シャフトとの回転のために前記タイミングギヤを通じて前記駆動シャフトに連結され、
前記遠心ポンプ組立体は、前記羽根車と前記シリンダバレルとの間で連結される羽根車シャフトと、前記羽根車シャフトの少なくとも一部を包囲し、前記シリンダバレルを通じて延びる羽根車シャフト案内ピンとを備える、
ポンプ組立体。
前記遠心ポンプ組立体は、前記内部室の中の前記羽根車に隣接して前記羽根車シャフトに装着されるブッシングスペーサを備える、請求項１に記載のポンプ組立体。
前記遠心ポンプ組立体の前記内部室に配置され、前記入口ポートと前記羽根車との間に介在させられるインデューサをさらに備える、請求項１または２に記載のポンプ組立体。
前記遠心ポンプ組立体の前記内部室に配置される少なくとも２つの羽根車をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のポンプ組立体。
前記遠心ポンプ組立体と一体とされるシリンダバレルハウジングをさらに備え、前記シリンダバレルハウジングは、前記遠心ポンプ組立体の前記第１の回転軸に沿って配置される円筒主本体と、前記駆動シャフトの前記第２の回転軸に沿って配置されるフランジ壁とを有し、
前記遠心ポンプ組立体の前記ハウジングは前記シリンダバレルハウジングの前記円筒主本体の周りに固定され、
前記円筒主本体は、前記円筒主本体を前記フランジ壁に固定するために、前記フランジ壁にわたって延びる突出リップを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のポンプ組立体。
ポンプおよびモータを有する組立体であって、該ポンプおよびモータを有する組立体が、
（１）ポンプ組立体であって、
入口ポートと、
吐出ポートと、
前記入口ポートと流体連通している内部室を規定するハウジング、出口、および前記内部室の中で回転可能な羽根車を有する遠心ポンプ組立体であって、前記羽根車は、前記羽根車を回転させる回転可能な駆動シャフトに連結され、前記羽根車は、液圧流体を前記入口ポートから前記出口へと汲み上げる、遠心ポンプ組立体と、
前記羽根車および前記駆動シャフトに回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体であって、前記遠心ポンプ組立体の前記出口と流体連通しており、液圧流体を前記吐出ポートに向けて汲み上げるシリンダバレルおよびピストンの組立体とを備え、
前記シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに前記遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、前記駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能であり、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは互いに対して斜めにされる、前記ポンプ組立体と、
（２）モータ室を規定するモータハウジング、ならびに、前記モータ室の中に配置されると共に液圧流体に沈められる回転子および固定子を有するモータを備えるモータ組立体であって、前記駆動シャフトは前記モータによって駆動される、モータ組立体と、
（３）前記羽根車から前記モータ組立体への潤滑または冷却の流れを提供するために、前記遠心ポンプ組立体の前記出口と前記モータハウジングとの間で流体連通している潤滑接続器とを備え、
前記遠心ポンプ組立体は、液圧流体を前記シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに前記潤滑接続器へと方向付けるために、前記遠心ポンプ組立体の前記出口と前記シリンダバレルおよびピストンの組立体との間に前記潤滑接続器と流体連結される調節可能オリフィスを備え、前記調節可能オリフィスは、前記モータから液圧流体を受け入れ、前記液圧流体を前記シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに前記潤滑接続器へと再方向付けするために、前記モータ組立体と流体連結される、
ポンプおよびモータを有する組立体。
前記固定子は、液圧流体が前記モータ室へ流れるのに通る複数の三日月形スロットを伴う外径部を有する、請求項６に記載のポンプおよびモータを有する組立体。
前記モータ組立体は、前記遠心ポンプ組立体の前記羽根車と流体連通しており、前記遠心ポンプ組立体の前記羽根車の回転方向に対して反対の回転方向において前記第２の回転軸の周りで回転可能であるモータ側羽根車を備え、前記吐出ポートは前記モータ側羽根車と流体連通しており、
前記ポンプおよびモータの組立体の順行流れ動作の間、前記遠心ポンプ組立体の前記入口ポートは低圧流体を前記ポンプおよびモータの組立体へと吸入するように構成され、前記吐出ポートは高圧流体を前記ポンプおよびモータの組立体から吐出するように構成され、
前記ポンプおよびモータの組立体の逆行流れ動作の間、前記モータ組立体の前記吐出ポートは低圧流体を前記ポンプおよびモータの組立体へと吸入するように構成され、前記遠心ポンプ組立体の前記入口ポートは高圧流体を前記ポンプおよびモータの組立体から吐出するように構成される、請求項６に記載のポンプおよびモータを有する組立体。
前記遠心ポンプ組立体と前記モータ組立体との間に流体連結されるモータ冷却順行流路と、
前記シリンダバレルおよびピストンの組立体と前記モータ側羽根車との間に流体連結される吐出順行流路と
をさらに備え、
前記順行流れ動作の間、前記モータ冷却順行流路は、前記遠心ポンプ組立体から前記モータ組立体へと流れる低圧流体を受け入れるように構成され、前記吐出順行流路は、前記シリンダバレルおよびピストンの組立体から前記モータ側羽根車へと流れる高圧流体を受け入れるように構成され、
前記逆行流れ動作の間、前記吐出順行流路は、前記モータ側羽根車から前記シリンダバレルおよびピストンの組立体へと流れる低圧流体を受け入れるように構成される、請求項８に記載のポンプおよびモータを有する組立体。
前記モータ冷却順行流路と前記モータ組立体との間に配置され、前記順行流れ動作の間に開位置にあり、前記逆行流れ動作の間に閉位置にある第１の逆止弁と、
前記吐出順行流路と前記モータ組立体との間に配置され、前記順行流れ動作の間に閉位置にあり、前記逆行流れ動作の間に開位置にある第２の逆止弁と
をさらに備える、請求項９に記載のポンプおよびモータを有する組立体。
前記モータ組立体と前記遠心ポンプ組立体の前記入口ポートとの間に流体連結される第１の流れ戻し配管と、
前記モータ組立体と前記吐出ポートとの間に流体連結される第２の流れ戻し配管と、
前記流れ戻し配管と前記遠心ポンプ組立体の前記入口ポートとの間に配置され、前記順行流れ動作の間に開位置にあり、前記逆行流れ動作の間に閉位置にある第３の逆止弁と、
前記第２の流れ戻し配管と前記吐出ポートとの間に配置され、前記順行流れ動作の間に閉位置にあり、前記逆行流れ動作の間に開位置にある第４の逆止弁と
をさらに備える、請求項１０に記載のポンプおよびモータを有する組立体。
ポンプ組立体であって、前記ポンプ組立体は、
入口ポートと、
吐出ポートと、
前記入口ポートと流体連通している内部室を規定するハウジング、出口、および前記内部室の中で回転可能な羽根車を有する遠心ポンプ組立体であって、前記羽根車は、前記羽根車を回転させる回転可能な駆動シャフトに連結され、前記羽根車は、液圧流体を前記入口ポートから前記出口へと汲み上げる、遠心ポンプ組立体と、
前記羽根車および前記駆動シャフトに回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体であって、前記遠心ポンプ組立体の前記出口と流体連通しており、液圧流体を前記吐出ポートに向けて汲み上げるシリンダバレルおよびピストンの組立体とを備え、
前記シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに前記遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、前記駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能であり、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは互いに対して斜めにされ、
前記ポンプ組立体は更に、
前記遠心ポンプ組立体と一体とされるシリンダバレルハウジングを備え、前記シリンダバレルハウジングは、前記遠心ポンプ組立体の前記第１の回転軸に沿って配置される円筒主本体と、前記駆動シャフトの前記第２の回転軸に沿って配置されるフランジ壁とを有し、
前記遠心ポンプ組立体の前記ハウジングは前記シリンダバレルハウジングの前記円筒主本体の周りに固定され、
前記円筒主本体は、前記円筒主本体を前記フランジ壁に固定するために、前記フランジ壁にわたって延びる突出リップを有する、
ポンプ組立体。
ポンプおよびモータを有する組立体であって、該ポンプおよびモータを有する組立体は、ポンプ組立体とモータ組立体とを備え、
前記ポンプ組立体は、
入口ポートと、
吐出ポートと、
前記入口ポートと流体連通している内部室を規定するハウジング、出口、および前記内部室の中で回転可能な羽根車を有する遠心ポンプ組立体であって、前記羽根車は、前記羽根車を回転させる回転可能な駆動シャフトに連結され、前記羽根車は、液圧流体を前記入口ポートから前記出口へと汲み上げる、遠心ポンプ組立体と、
前記羽根車および前記駆動シャフトに回転できるように結合されるシリンダバレルおよびピストンの組立体であって、前記遠心ポンプ組立体の前記出口と流体連通しており、液圧流体を前記吐出ポートに向けて汲み上げるシリンダバレルおよびピストンの組立体とを備え、
前記シリンダバレルおよびピストンの組立体ならびに前記遠心ポンプ組立体は第１の回転軸の周りで回転可能であり、前記駆動シャフトは第２の回転軸の周りで回転可能であり、前記第１の回転軸と前記第２の回転軸とは互いに対して斜めにされ、
前記モータ組立体は、
モータ室を規定するモータハウジング、ならびに、前記モータ室の中に配置されると共に液圧流体に沈められる回転子および固定子を有するモータを備え、前記駆動シャフトは前記モータによって駆動され、
前記固定子は、液圧流体が前記モータ室へ流れるのに通る複数の三日月形スロットを伴う外径部を有する、
前記ポンプおよびモータを有する組立体。