(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータと、
前記ロータから伝わる回転エネルギーを電力に変換する発電機と、
前記ロータの回転エネルギーを前記発電機に伝達する油圧トランスミッションとを備える風力発電装置であって、
前記油圧トランスミッションは、前記ロータに従動して駆動する可変容量型の油圧ポンプと、前記発電機に接続された可変容量型の油圧モータと、前記油圧ポンプの吐出側および前記油圧モータの吸込側の間に介在された高圧油流路と、前記油圧ポンプの吸込側および前記油圧モータの吐出側の間に介在された低圧油流路とを含み、
前記油圧トランスミッションの油圧ポンプ及び油圧モータは、それぞれ、シリンダおよび該シリンダ内を摺動するピストンにより囲まれる複数の油圧室と、前記ピストンに係合するカム曲面を有するカムと、各油圧室及び前記高圧油流路の間の高圧連通路を開閉する高圧弁と、各油圧室及び前記低圧油流路の間の低圧連通路を開閉する低圧弁とを有し、
前記油圧トランスミッションの少なくとも一部は、複数のモジュールにより構成され、
前記油圧ポンプは、回転軸と、複数の前記シリンダを有するシリンダブロックと、前記回転軸の軸方向に沿って延びるように前記シリンダブロックの内部に設けられた高圧連通路とをさらに含み、
前記高圧連通路は、該高圧連通路を挟んで前記高圧連通路の両側において前記シリンダブロック内に設けられた複数の前記油圧室に連通し、該油圧室からの圧油を前記油圧ポンプの外部に抜き出すように構成されたことを特徴とする風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項２】
前記油圧ポンプは、少なくとも一つのシリンダを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とを一つのモジュールとして、該モジュールを複数セット含むことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項３】
前記油圧ポンプのピストンは、前記シリンダ内を摺動するピストン本体部と、該ピストン本体部に取り付けられ、前記カムのカム曲線に係合するピストンローラー又はピストンシューとを含むことを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項４】
前記シリンダブロックは、前記回転軸の周りに放射状に設けられた複数の円弧状セグメントとして形成され、
各円弧状セグメントは、前記高圧連通路と、該高圧連通路に沿ってその両側に直線状に配置される複数のシリンダの一対の列とが形成されることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項５】
前記油圧ポンプは、ポンプケーシングと、前記シリンダブロック及び前記ポンプケーシング間の環状流路として形成される低圧連通路とをさらに含み、
前記低圧連通路は、放射状に配列された複数の前記油圧室に連通しており、加圧されるべき作動油を前記油圧室に導くように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項６】
前記油圧ポンプのシリンダブロックは、前記油圧ポンプの回転軸の全周に亘って環状に連続しており、
前記油圧ポンプは、環状の前記シリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とからなる前記モジュールが前記油圧ポンプの回転軸方向に複数セット配列されていることを特徴とする請求項２に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項７】
前記油圧ポンプのカムは、複数の凹部及び凸部が前記油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有する環状のリングカムであり、
前記リングカムは、該リングカムを前記油圧ポンプの回転軸の周方向に分割した円弧部材を一つのモジュールとして、該モジュールを前記油圧ポンプの回転軸の周方向に連ねて環状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項８】
前記油圧ポンプのカムは、複数の凹部及び凸部が前記油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するとともに、前記油圧ポンプの回転軸の全周に亘って連続した環状のリングカムであり、
前記油圧ポンプは、前記リングカムを一つのモジュールとして、該モジュールが前記油圧ポンプの回転軸方向に複数セット配列されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項９】
前記油圧ポンプのカムは、前記油圧ポンプの回転軸の周りに環状に設けられ、複数の凹部及び凸部が前記油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するリングカムであり、
複数の前記リングカムを、カム曲面の位相を互いにずらして前記油圧ポンプの回転軸方向に複数セット配列したことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１０】
前記油圧トランスミッションは、それぞれが一つのモジュールを構成する複数台の油圧モータを含むことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１１】
一つのモジュールを構成する前記油圧モータと前記発電機とのセットを複数含むことを特徴とする請求項１０に記載する風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１２】
前記油圧モータのカムは、前記発電機に接続されるクランクシャフトの軸中心から偏心して設けられた偏心カムであり、
前記油圧モータは、前記クランクシャフトの中心軸の周りに環状に連続し少なくとも一つのシリンダを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とを一つのモジュールとして、該モジュールが前記クランクシャフトの軸方向に複数セット配列されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１３】
前記油圧モータのピストンは、前記シリンダ内を摺動するピストン本体部と、該ピストン本体部に取り付けられ、前記カムのカム曲線に係合するピストンローラー又はピストンシューとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１４】
前記油圧モータのカムは、前記発電機に接続されるクランクシャフトの軸中心から偏心して設けられた偏心カムであり、
前記油圧モータは、少なくとも一つのシリンダを有するとともに前記偏心カムのカム曲線の一部を覆うシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とを一つのモジュールとして、該モジュールが前記クランクシャフトの周方向に複数セット配置されていることを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１５】
前記油圧モータのピストンは、前記シリンダ内を摺動するピストン本体部と、該ピストン本体部に取り付けられ、前記カムのカム曲線に係合するピストンローラー又はピストンシューとを含むことを特徴とする請求項１４に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【請求項１６】
前記油圧モータのカムは、前記発電機に接続されるクランクシャフトの軸中心から偏心して設けられた複数の偏心カムであり、
複数の前記偏心カムを、カム曲面の位相を互いにずらして前記クランクシャフトの軸方向に複数セット配列したことを特徴とする請求項１に記載の風力発電装置又は潮流発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを介して、ロータの回転エネルギーを発電機に伝達する風力発電装置及び潮流発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の保全の観点から、風力を利用した風力発電装置や、潮流エネルギーを利用した潮流発電装置等の再生エネルギー型発電装置の普及が進んでいる。
【０００３】
このうち風力発電装置は、風の運動エネルギーをロータの回転エネルギーに変換し、さらにロータの回転エネルギーを発電機によって電力に変換する。一般的な風力発電装置では、ロータの回転数は数ｒｐｍ〜数十ｒｐｍ程度であるのに対し、発電機の定格回転数は通常１５００ｒｐｍ又は１８００ｒｐｍであるから、ロータと発電機との間に機械式（ギヤ式）の増速機が設けられている。すなわち、ロータの回転数は、増速機で発電機の定格回転数まで増速された後、発電機に入力される。
【０００４】
ここで、近年、発電効率の向上を目的とした風力発電装置の大型化が進むにつれ、増速機の重量及びコストが増加する傾向にある。このため、機械式の増速機に替えて、可変容量型の油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを採用した風力発電装置が注目を浴びている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、ロータの回転により駆動される油圧ポンプと、発電機に接続された油圧モータとを組み合わせた油圧トランスミッションを用いた風力発電装置が記載されている。この風力発電装置の油圧トランスミッションでは、油圧ポンプ及び油圧モータは、高圧リザーバ及び低圧リザーバを介して互いに接続されている。これにより、ロータの回転エネルギーが、油圧トランスミッションを介して発電機に伝わるようになっている。なお、油圧ポンプは、複数組のピストン及びシリンダと、シリンダ内でピストンを周期的に摺動させるカムとで構成されている。
【０００６】
また特許文献２には、ロータの回転により駆動される油圧ポンプと、発電機に接続された油圧モータと、油圧ポンプ及び油圧モータの間に設けられた作動油流路とからなる油圧トランスミッションを用いた風力発電装置が記載されている。この風力発電装置の油圧トランスミッションでは、複数組のピストン及びシリンダと、シリンダ内でピストンを周期的に摺動させるカムと、ピストンの往復運動のタイミングに合わせて開閉される高圧弁及び低圧弁とで油圧ポンプが構成されている。そして、上死点近傍でピストンをラッチすることで、シリンダとピストンで囲まれる作動室（ワーキングチャンバ）を非作動状態として、油圧ポンプの押しのけ容積を変化させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／００３２９５９号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／００４０４７０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、風力発電装置及び潮流発電装置（両者を併せて「再生エネルギー型発電装置」という。）の普及を促進するためには、火力発電や水力発電等の他の発電方式に比べて発電コストを同等以下にするとともに、ランニングコストを低減しなければならない。
そのためには、風力発電装置及び潮流発電装置の生産性及びメンテナンス性をより一層向上させる必要がある。また風力発電装置や潮流発電装置は、通常、設置場所の風況又は潮況や環境等によって仕様が異なり、出力が違う多機種の製品が存在する。よって、発電コスト（生産コストを含む）を削減するためには、出力が違う多機種の風力発電装置及び潮流発電装置を効率的に生産することも重要である。
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２に記載された風力発電装置は、ピストン、シリンダ、カム、低圧弁、高圧弁等の多数の部品からなる油圧モータを用いるため、生産性及びメンテナンス性が十分とは言えない。また、特許文献１及び２には、出力が違う多機種の風力発電装置を効率的に生産するための対応策が何ら開示されていない。
【００１０】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを備えるとともに、生産性及びメンテナンス性に優れた風力発電装置及び潮流発電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る風力発電装置又は潮流発電装置は、ロータと、前記ロータから伝わる回転エネルギーを電力に変換する発電機と、前記ロータの回転エネルギーを前記発電機に伝達する油圧トランスミッションとを備える風力発電装置であって、前記油圧トランスミッションは、前記ロータに従動して駆動する可変容量型の油圧ポンプと、前記発電機に接続された可変容量型の油圧モータと、前記油圧ポンプの吐出側および前記油圧モータの吸込側の間に介在された高圧油流路と、前記油圧ポンプの吸込側および前記油圧モータの吐出側の間に介在された低圧油流路とを含み、前記油圧トランスミッションの油圧ポンプ及び油圧モータは、それぞれ、シリンダおよび該シリンダ内を摺動するピストンにより囲まれる複数の油圧室と、前記ピストンに係合するカム曲面を有するカムと、各油圧室及び前記高圧油流路の間の高圧連通路を開閉する高圧弁と、各油圧室及び前記低圧油流路の間の低圧連通路を開閉する低圧弁とを有し、前記油圧トランスミッションの少なくとも一部は、複数のモジュールにより構成され、前記油圧ポンプは、回転軸と、複数の前記シリンダを有するシリンダブロックと、前記回転軸の軸方向に沿って延びるように前記シリンダブロックの内部に設けられた高圧連通路とをさらに含み、前記高圧連通路は、該高圧連通路を挟んで前記高圧連通路の両側において前記シリンダブロック内に設けられた複数の前記油圧室に連通し、該油圧室からの圧油を前記油圧ポンプの外部に抜き出すように構成されたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、本明細書において、「モジュール」とは、油圧トランスミッションの一部を構成する、共通化された部品単位を意味し、モジュール同士は同一の形状及び構造を有する。そして、モジュール同士は、好ましくは、同一の作用によって共通の機能を果たすとともに、同一の性能を有し、同一の性能に設計される。なお、モジュール同士は類似するが、設計上の差異を含め、多少の差異があってもよい。
【００１３】
上記風力発電装置又は潮流発電装置では、油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを採用したので、従来の機械式の増速機を用いた風力発電装置又は潮流発電装置に比べて、重量及びコストを低減することができる。
また、シリンダ、ピストン、カム、高圧弁及び低圧弁等の多数の部品からなる油圧トランスミッションを採用するに当たって、油圧トランスミッションの少なくとも一部を複数のモジュールで構成したので、生産性及びメンテナンス性を向上させることができる。すなわち、モジュール化によって、油圧トランスミッションの組立てが容易となり、風力発電装置又は潮流発電装置の生産性が向上する。また、油圧トランスミッションが故障しても、故障原因である箇所をモジュールごと交換することで、風力発電装置又は潮流発電装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
さらに、出力に応じて油圧トランスミッションのモジュールの個数を変更すれば、出力の違う多機種の風力発電装置又は潮流発電装置の生産を効率的に行うことができる。
【００１４】
上記風力発電装置又は潮流発電装置において、前記油圧ポンプは、少なくとも一つのシリンダを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とを一つのモジュールとして、該モジュールを複数セット含むことが好ましい。
【００１５】
このように、シリンダブロックとこれに付属する部品群（ピストン、高圧弁及び低圧弁）をモジュールとして、このモジュールを複数組み合わせて油圧ポンプを構成することで、風力発電装置又は潮流発電装置の生産性及びメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【００１６】
この場合、前記油圧ポンプのピストンは、前記シリンダ内を摺動するピストン本体部と、該ピストン本体部に取り付けられ、前記カムのカム曲線に係合するピストンローラー又はピストンシューとを含むことが好ましい。
【００１７】
このように、油圧ポンプのピストンとして、ピストン本体部とピストンローラー又はピストンシューを含むピストンを用いることで、カム曲線に合わせてピストンをスムーズに作動させることができる。また、ピストン本体部とピストンローラー又はピストンシューを含むピストンを採用すれば部品点数は増加するが、上述のモジュール（シリンダブロックとこれに付属する部品群）に上記ピストンを組み込むことで、風力発電装置又は潮流発電装置の生産性及びメンテナンス性を損なうことがない。
【００１８】
また、前記油圧ポンプのシリンダブロックは、前記油圧ポンプの回転軸方向に延び、前記油圧ポンプの回転軸方向に配列された複数のシリンダからなるシリンダ列を少なくとも一列有するとともに、前記油圧ポンプの回転軸の外周の一部を覆う円弧状であり、前記油圧ポンプは、前記円弧状のシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とからなる前記モジュールが前記油圧ポンプの回転軸の周りに複数セット配置されていてもよい。
【００１９】
ピストン、高圧弁及び低圧弁はシリンダブロックに組み込まれるものにすぎないから、モジュールの外形を決めるのは、これら部品群（ピストン、高圧弁及び低圧弁）ではなく、シリンダブロックである。よって、モジュールの外形を決めるシリンダブロックの形状は、油圧ポンプの分解・組立て時における作業性に大きく影響する。特に、風力発電装置のロータの回転軸は１ｍを超えることもあり、この場合、油圧ポンプもかなり大きくなるから、作業者が扱いやすい外形のモジュールとしなければ、油圧ポンプの分解・組立てを効率良く行うことができない。
この点、油圧ポンプの回転軸方向に延びる円弧状のシリンダブロックを用いることで、油圧ポンプの分解・組立て時に、モジュールの取外し及び組付けを容易に行うことができ、風力発電装置又は潮流発電装置のメンテナンス性が向上する。
【００２０】
この場合、前記油圧ポンプのシリンダブロックは、複数の前記シリンダ列が前記油圧ポンプの回転軸の周方向に配列されており、前記複数のシリンダ列のうち隣接するシリンダ列に属するシリンダの各油圧室を前記高圧油流路に連通する前記高圧連通路が該隣接するシリンダ列の間に配置されていることが好ましい。
【００２１】
このように、複数のシリンダ列を油圧ポンプの回転軸の周方向に配列し、隣接するシリンダ列に属するシリンダの各油圧室を高圧油流路に連通する高圧連通路を、該隣接するシリンダ列間に配置することで、隣接するシリンダ列に属するシリンダのための高圧連通路を共通化することができる。また、高圧の作動油が流れる高圧連通路をシリンダブロックに設けることで、液密性が向上する。
なお、シリンダブロックは、該シリンダブロックに当接するエンドプレートとともに、油圧ポンプの一部を構成する。典型的には、２枚のエンドプレートが、油圧ポンプの回転軸の外周に、複数のシリンダブロックを挟んで油圧ポンプの回転軸の軸方向に設けられる。
【００２２】
あるいは、前記油圧ポンプのシリンダブロックは、前記油圧ポンプの回転軸の全周に亘って環状に連続しており、前記油圧ポンプは、環状の前記シリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とからなる前記モジュールが前記油圧ポンプの回転軸方向に複数セット配列されていてもよい。
【００２３】
このように、油圧ポンプの回転軸の全周に亘って環状に連続したシリンダブロック及びこれに付属する部品群を一つのモジュールとして、油圧ポンプの回転軸方向に（又は回転軸の外周に）配置するモジュールの個数を変更すれば、少ない種類の部品を用いて、出力が異なる多機種の風力発電装置又は潮流発電装置を効率的に生産できる。このとき、出力が異なる多機種間でエンドプレートは実質的に同一のものを用い、油圧ポンプの回転軸方向且つエンドプレートの間に配置するモジュールの個数を変更してもよい。
また、上記風力発電装置において、前記シリンダブロックは、前記回転軸の周りに放射状に設けられた複数の円弧状セグメントとして形成され、各円弧状セグメントは、前記高圧連通路と、該高圧連通路に沿ってその両側に直線状に配置される複数のシリンダの一対の列とが形成されていてもよい。
また、上記風力発電装置において、前記油圧ポンプは、ポンプケーシングと、前記シリンダブロック及び前記ポンプケーシング間の環状流路として形成される低圧連通路とをさらに含み、前記低圧連通路は、放射状に配列された複数の前記油圧室に連通しており、加圧されるべき作動油を前記油圧室に導くように構成されていてもよい。
【００２４】
上記風力発電装置において、前記油圧ポンプのカムは、複数の凹部及び凸部が前記油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有する環状のリングカムであり、前記リングカムは、該リングカムを前記油圧ポンプの回転軸の周方向に分割した円弧部材を一つのモジュールとして、該モジュールを前記油圧ポンプの回転軸の周方向に連ねて環状に形成されていてもよい。
【００２５】
このように、複数の凹部及び凸部が油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するリングカムを油圧ポンプのカムとして用いれば、回転軸が一回転する間に、油圧ポンプのピストンを何度も作動させることができ、油圧ポンプの大きなトルクが得られる。また、モジュールとしての円弧部材を油圧ポンプの回転軸の周方向に連ねて油圧ポンプのリングカムを構成すれば、油圧ポンプの生産性及びメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【００２６】
あるいは、前記油圧ポンプのカムは、複数の凹部及び凸部が前記油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するとともに、前記油圧ポンプの回転軸の全周に亘って連続した環状のリングカムであり、前記油圧ポンプは、前記リングカムを一つのモジュールとして、該モジュールが前記油圧ポンプの回転軸方向に複数セット配列されていてもよい。
【００２７】
このように、複数の凹部及び凸部が油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するリングカムを油圧ポンプのカムとして用いれば、回転軸が一回転する間に、油圧ポンプのピストンを何度も作動させることができ、油圧ポンプの大きなトルクが得られる。また、油圧ポンプの回転軸の全周に亘って連続するリングカムをモジュールとして、油圧ポンプの回転軸方向に配置するモジュールの個数を変更すれば、出力が違う多機種の風力発電装置を効率的に生産できる。
【００２８】
上記風力発電装置において、前記油圧ポンプのカムは、前記油圧ポンプの回転軸の周りに環状に設けられ、複数の凹部及び凸部が前記油圧ポンプの回転軸の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するリングカムであり、複数の前記リングカムを、カム曲面の位相を互いにずらして前記油圧ポンプの回転軸方向に複数セット配列することが好ましい。
【００２９】
これにより、各リングカムによってピストンが作動するタイミングを互いにずらして、油圧ポンプの振動を低減することができる。
【００３０】
また上記風力発電装置において、前記油圧トランスミッションは、それぞれが一つのモジュールを構成する複数台の油圧モータを含んでいてもよい。
この場合、上記風力発電装置は、一つのモジュールを構成する前記油圧モータと前記発電機とのセットを複数含んでいてもよい。
【００３１】
従来の機械式の増速機を備えた風力発電装置では、回転軸から発電機への出力軸まで機械的に連結されていたので、回転軸の回転力を複数の出力軸に取り出そうとすると、装置構成が非常に複雑になってしまう。これに対し、油圧トランスミッションを備えた風力発電装置では、油圧モータを複数設け、高圧油流路及び低圧油流路をそれぞれの油圧モータに接続するだけで、回転軸の回転力を複数の油圧モータの出力軸に取り出すことができる。このように、複数の油圧モータの出力軸に回転軸の回転力を取り出すことで、油圧モータ及びこれに接続される発電機を小型化することができ、油圧モータ及び発電機の配置の自由度が向上する。
また、各油圧モータを一つのモジュールとして、モジュールの個数（油圧モータの台数）を変更すれば、出力が異なる多機種の風力発電装置を効率的に生産できる。
【００３２】
上記風力発電装置において、前記油圧モータのカムは、前記発電機に接続されるクランクシャフトの軸中心から偏心して設けられた偏心カムであり、前記油圧モータは、前記クランクシャフトの中心軸の周りに環状に連続し少なくとも一つのシリンダを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とを一つのモジュールとして、該モジュールが前記クランクシャフトの軸方向に複数セット配列されていることが好ましい。
【００３３】
このように、クランクシャフトの中心軸の周りに環状に連続したシリンダブロック及びこれに付属する部品群を一つのモジュールとして、クランクシャフトの軸方向に配置するモジュールの個数を変更すれば、出力が異なる多機種の風力発電装置を効率的に生産できる。
【００３４】
上記風力発電装置において、前記油圧モータのピストンは、前記シリンダ内を摺動するピストン本体部と、該ピストン本体部に取り付けられ、前記カムのカム曲線に係合するピストンローラー又はピストンシューとを含むことが好ましい。
【００３５】
このように、油圧モータのピストンとして、ピストン本体部とピストンローラー又はピストンシューを含むピストンを用いることで、ピストンの上下動に合わせてスムーズにカムを回転させることができる。また、ピストン本体部とピストンローラー又はピストンシューを含むピストンを採用すれば部品点数は増加するが、上述のモジュール（シリンダブロックとこれに付属する部品群）に上記ピストンを組み込むことで、風力発電装置の生産性及びメンテナンス性を損なうことがない。
【００３６】
あるいは、上記風力発電装置において、前記油圧モータのカムは、前記発電機に接続されるクランクシャフトの軸中心から偏心して設けられた偏心カムであり、前記油圧モータは、少なくとも一つのシリンダを有するとともに前記偏心カムのカム曲線の一部を覆うシリンダブロックと、該シリンダブロックの各シリンダに設けられるピストン、高圧弁及び低圧弁とを一つのモジュールとして、該モジュールが前記クランクシャフトの周方向に複数セット配置されていてもよい。
【００３７】
上記風力発電装置において、前記油圧モータのカムは、前記発電機に接続されるクランクシャフトの軸中心から偏心して設けられた複数の偏心カムであり、複数の前記偏心カムを、カム曲面の位相を互いにずらして前記クランクシャフトの軸方向に複数セット配列することが好ましい。
【００３８】
低圧油流路は、一部が大気に開放されていてもよいが、内部の作動油は大気圧以上の圧力で使うのが好ましい。低圧油流路はホース又は配管を含んでいてもよい。低圧油流路は、油圧ポンプ及び油圧モータの本体内に形成された通路を含むことが好ましい。
これにより、各偏心カムを回転させるピストンの往復運動の周期を互いにずらして、油圧モータの振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを採用したので、従来の機械式の増速機を用いた風力発電装置又は潮流発電装置に比べて、重量及びコストを低減することができる。
また、シリンダ、ピストン、カム、高圧弁及び低圧弁等の多数の部品からなる油圧トランスミッションを採用するに当たって、油圧トランスミッションの少なくとも一部を複数のモジュールで構成したので、生産性及びメンテナンス性を向上させることができる。すなわち、モジュール化によって、油圧トランスミッションの組立てが容易となり、風力発電装置及び潮流発電装置の生産性が向上する。また、油圧トランスミッションが故障しても、故障原因である箇所をモジュールごと交換することで、風力発電装置及び潮流発電装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
さらに、出力に応じて油圧トランスミッションのモジュールの個数を変更すれば、出力の違う多機種の風力発電装置及び潮流発電装置の生産を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】風力発電装置の構成例を示す図である。
【図２】風力発電装置の油圧ポンプの構成例を示す図である。
【図３】風力発電装置の油圧モータの構成例を示す図である。
【図４】複数のモジュールで構成された油圧ポンプの一例を示す図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】油圧ポンプのモジュールを構成するシリンダブロックを示す断面図である。
【図７】図６におけるＢ方向からシリンダブロックを視た平面図である。
【図８】複数のモジュールで構成された油圧ポンプの他の例を示す図である。
【図９】図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
【図１０】モジュールとしての油圧モータを複数台備える油圧トランスミッションを示す図である。
【図１１】複数のモジュールで構成された油圧モータの一例を示す図である。
【図１２】複数のモジュールで構成された油圧モータの他の例を示す図である。
【図１３】図１１におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図１４】複数のモジュールで構成された油圧モータの他の例を示す図である。
【図１５】図１４のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、添付図面に従って本発明の実施形態について説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００４２】
まず、本実施形態に係る風力発電装置の全体構成について説明する。図１は、風力発電装置の構成例を示す図である。図２は風力発電装置の油圧ポンプの構成例を示す図である。図３は風力発電装置の油圧モータの構成例を示す図である。
なお、ここでは、風力発電装置の一例としていわゆる３枚プロペラ型のものを説明するが、本発明は、この例に限定されず、種々の形式の風力発電装置に適用できる。
【００４３】
図１に示すように、風力発電装置１は、主として、風を受けて回転するロータ２と、ロータ２の回転を増速する油圧トランスミッション１０と、電力を発生させる発電機２０と、ナセル２２と、ナセル２２を支持するタワー２４とを備える。
【００４４】
ロータ２は、ブレード４が取り付けられたハブ６にメインシャフト（「油圧ポンプの回転軸」に相当）８が連結された構成を有する。すなわち、３枚のブレード４がハブ６を中心として放射状に延びており、それぞれのブレード４が、メインシャフト８と連結されたハブ６に取り付けられている。これにより、ブレード４が受けた風の力によってロータ２全体が回転し、メインシャフト８を介して油圧トランスミッション１０に回転が入力される。なお、ハブ６内には、ブレード４のピッチ角を変化させるピッチ駆動機構が収納されていてもよい。
【００４５】
油圧トランスミッション１０は、メインシャフト８に従動して駆動する容量可変型の油圧ポンプ１２と、発電機２０に接続された容量可変型の油圧モータ１４と、油圧ポンプ１２と油圧モータ１４との間に設けられた高圧油流路１６及び低圧油流路１８とで構成される。高圧油流路１６は、油圧ポンプ１２の吐出側を油圧モータ１４の吸込側に接続しており、低圧油流路１８は、油圧モータ１４の吐出側を油圧ポンプ１２の吸込側に接続している。これにより、メインシャフト８の回転に伴って油圧ポンプ１２が駆動されると、高圧油流路１６と低圧油流路１８との間に差圧が発生し、この差圧によって油圧モータ１４が駆動される。また、油圧トランスミッション１０は、メインシャフト８の回転数に応じて増速比（油圧ポンプ１２と油圧モータ１４との押しのけ容積比）を調節して、油圧モータ１４の回転数を一定に維持するようになっている。
【００４６】
油圧ポンプ１２は、図２に示すように、シリンダ３０及びピストン３２により形成される複数の油圧室３３と、ピストン３２に係合するカム曲面を有するカム３４と、各油圧室３３に対して設けられる高圧弁３６および低圧弁３８とにより構成される。
【００４７】
シリンダ３０は、後述するシリンダブロックに設けられた円筒である。シリンダ３０の内部には、シリンダ３０とピストン３２とに囲まれる油圧室３３が形成されている。
【００４８】
ピストン３２は、カム３４のカム曲線に合わせてピストン３２をスムーズに作動させる観点から、シリンダ３０内を摺動するピストン本体部３２Ａと、該ピストン本体部３２Ａに取り付けられ、カム３４のカム曲面に係合するピストンローラー又はピストンシューとで構成することが好ましい。ここで、「ピストンローラー」は、カム３４のカム曲面に当接して回転する部材であり、「ピストンシュー」とは、カム３４のカム曲面に当接して摺動する部材である。
なお図２には、ピストン３２がピストン本体部３２Ａとピストンローラー３２Ｂとからなる例を示した。
【００４９】
カム３４は、カム取付台３５を介して、メインシャフト８の外周面に取り付けられている。カム３４は、メインシャフト８が一回転する間に、油圧ポンプ１２の各ピストン３２を何度も上下動させて油圧ポンプ１２のトルクを大きくする観点から、複数の凹部３４Ａ及び凸部３４Ｂがメインシャフト８の周りに交互に並んだ波状のカム曲面を有するリングカムであることが好ましい。
なお、カム３４のカム取付台３５への固定は、ボルト、キー、ピン等の任意の固定部材３１を用いて行われる。
【００５０】
高圧弁３６は、各油圧室３３と高圧油流路１６との間の高圧連通路３７に設けられる。一方、低圧弁３８は、各油圧室３３と低圧油流路１８との間の低圧連通路３９に設けられる。これら高圧弁３６及び低圧弁３８を開閉することで、各油圧室３３と高圧油流路１６及び低圧油流路１８との連通状態を切り替えることができる。なお、高圧弁３６及び低圧弁３８の開閉は、ピストン３２の上下動の周期にタイミングを合わせて行われる。
【００５１】
油圧ポンプ１２では、メインシャフト８とともにカム３４が回転すると、ピストン３２のピストン本体部３２Ａが周期的に上下動し、ピストン３２が下死点から上死点に向かうポンプ工程と、ピストン３２が上死点から下死点に向かう吸入工程とが繰り返される。ポンプ工程では、高圧弁３６が開かれ、低圧弁３８が閉じられることで、油圧室３３内の高圧油が高圧連通路３７を介して高圧油流路１６に送られる。一方、吸入工程では、高圧弁３６が閉じられ、低圧弁３８が開かれることで、低圧連通路３９を介して低圧油流路１８から油圧室３３に低圧油が供給される。
これにより、メインシャフト８の回転に伴って油圧ポンプ１２が駆動されると、高圧油流路１６と低圧油流路１８との間に差圧が発生するようになっている。
【００５２】
油圧モータ１４は、図３に示すように、シリンダ４０及びピストン４２により形成される複数の油圧室４３と、ピストン４２に係合するカム曲面を有するカム４４と、各油圧室４３に対して設けられた高圧弁４６および低圧弁４８とにより構成される。
【００５３】
シリンダ４０は、後述するシリンダブロックに設けられた円筒である。シリンダ４０の内部には、シリンダ４０とピストン４２とに囲まれる油圧室４３が形成されている。
【００５４】
ピストン４２は、ピストン４２の上下動をカム４４の回転運動にスムーズに変換する観点から、シリンダ４０内を摺動するピストン本体部４２Ａと、該ピストン本体部４２Ａに取り付けられ、カム４４のカム曲面に係合するピストンローラー又はピストンシューとで構成することが好ましい。ここで、「ピストンローラー」は、カム４４のカム曲面に当接して回転する部材であり、「ピストンシュー」とは、カム４４のカム曲面に当接して摺動する部材である。
なお図３には、ピストン４２がピストン本体部４２Ａとピストンローラー４２Ｂとからなる例を示した。
【００５５】
カム４４は、発電機２０に接続されるクランクシャフト４５の軸中心Ｏから偏心して設けられた偏心カムである。ピストン４２が上下動を一回行う間に、カム４４及びカム４４が取り付けられたクランクシャフト４５は一回転するようになっている。
【００５６】
高圧弁４６は、各油圧室４３と高圧油流路１６との間の高圧連通路４７に設けられる。一方、低圧弁４８は、各油圧室４３と低圧油流路１８との間の低圧連通路４９に設けられる。これら高圧弁４６及び低圧弁４８を開閉することで、各油圧室４３と高圧油流路１６及び低圧油流路１８との連通状態を切り替えることができる。なお、高圧弁４６及び低圧弁４８の開閉は、ピストン４２の上下動の周期にタイミングを合わせて行われる。
【００５７】
油圧モータ１４では、高圧油流路１６と低圧油流路１８との差圧を利用してピストン４２を上下動させて、ピストン４２が上死点から下死点に向かうモータ工程と、ピストン４２が下死点から上死点に向かう排出工程とが繰り返される。モータ工程では、高圧弁４６が開かれ、低圧弁４８が閉じられることで、高圧連通路４７を介して高圧油流路１６から油圧室４３に高圧油が供給される。一方、排出工程では、高圧弁４６が閉じられ、低圧弁４８が開かれることで、油圧室４３内の作動油が低圧連通路４９を介して低圧油流路１８に排出される。
これにより、モータ工程で油圧室４３に流入した高圧油がピストン４２を下死点に向けて押し下げると、カム４４とともにクランクシャフト４５が回転するようになっている。
【００５８】
発電機２０は、図１に示すように、油圧トランスミッション１０の油圧モータ１４に接続されており、公知の同期発電機又は誘導発電機を用いることができる。発電機２０は、油圧モータ１４から略一定の回転数のトルクが入力され、略一定の周波数の交流電流を発生するようになっている。
【００５９】
ナセル２２は、ロータ２のハブ６を回転自在に支持するとともに、その内部に油圧トランスミッション１０や発電機２０等の各種機器を収納している。なお、ナセル２２をタワー２４に回転自在に支持し、ヨーモータ（不図示）を用いて、風向きに応じてナセル２２を旋回させるようにしてもよい。
【００６０】
タワー２４は、基礎２６から上方に延びる柱状であり、例えば、一本の柱状部材で構成してもよいし、複数のユニットを上下方向に連結して柱状に構成してもよい。タワー２４が複数のユニットから構成されている場合には、最上部に設けられたユニットの上にナセル２２が設置される。
【００６１】
次に、本実施形態に係る風力発電装置１の油圧トランスミッション１０の具体的な構造について説明する。風力発電装置１では、油圧トランスミッション１０の少なくとも一部が複数のモジュールにより構成されている。以下、油圧トランスミッション１０の油圧ポンプ１２を複数のモジュールで構成する例、モジュールとしての油圧モータ１４を複数台用いて油圧トランスミッション１０を構成する例、油圧トランスミッション１０の油圧モータ１４を複数のモジュールで構成する例について順に説明する。
【００６２】
［油圧ポンプのモジュール化］
図４は、複数のモジュールで構成された油圧ポンプ１２の一例を示す図である。図５は、図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。図６は、油圧ポンプ１２のモジュールを構成するシリンダブロックを示す断面図である。図７は、図６におけるＢ方向からシリンダブロックを視た平面図である。
【００６３】
油圧ポンプ１２は、図４に示すように、メインシャフト８に取り付けられている。具体的には、メインシャフト８の外周にカム取付台３５が固定され、このカム取付台３５上にカム３４が取り付けられている。なお、図４に示す例では、油圧ポンプ１２は、メインシャフト８を回転自在にナセル側に支持する主軸軸受９Ａ，９Ｂの間に設けられている。
【００６４】
カム取付台３５の外周には、ポンプケーシング５０がポンプ軸受５２を介して固定されている。ポンプケーシング５０は、シリンダ３０、ピストン３２、高圧弁３６、低圧弁３８及びカム３４の各部を覆うとともに、作動油の外部への漏洩を防止している。なお、ポンプケーシング５０は、メインシャフト８の軸方向に配置された一対のエンドプレート５０Ａ及び５０Ｂと、該一対のエンドプレート５０Ａ及び５０Ｂの間に設けられる円筒ケース５０Ｃとで構成される。
【００６５】
油圧ポンプ１２は、少なくとも一つのシリンダ３０を有するシリンダブロック５４と、該シリンダブロック５４の各シリンダ３０に対して設けられるピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８とを一つのモジュールとして、該モジュールを複数セット含んでいる。このように、シリンダブロック５４とこれに付属する部品群（ピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８）をモジュールとして、このモジュールを複数組み合わせて油圧ポンプ１２を構成することで、風力発電装置１の生産性及びメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【００６６】
各シリンダブロック５４は、図６に示すように、メインシャフト８の軸方向に延在する断面円弧状の部材である。各シリンダブロック５４は、図７に示すように、メインシャフト８の軸方向に配列された複数のシリンダ３０−１，３０−２，３０−３，３０−４からなるシリンダ列５６を少なくとも一列有する。このシリンダブロック５４には、各シリンダ３０について一組のピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８が設けられている。
【００６７】
油圧ポンプ１２は、図５に示すように、断面円弧状のシリンダブロック５４と、該シリンダブロック５４の各シリンダ３０に対して設けられるピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８とからなるモジュールＭ１が、メインシャフト８の周方向に複数セット配置されている。
【００６８】
ピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８はシリンダブロック５４に組み込まれるものにすぎないから、モジュールの外形を決めるのは、これら部品群（ピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８）ではなく、シリンダブロック５４である。よって、モジュールの外形を決めるシリンダブロック５４の形状は、油圧ポンプ１２の分解・組立て時における作業性に大きく影響する。この点、メインシャフト８の軸方向に延びる断面円弧状のシリンダブロック５４を用いることで、油圧ポンプ１２の分解・組立て時に、モジュールＭ１の取外し及び組付けを容易に行うことができ、風力発電装置１のメンテナンス性が向上する。
【００６９】
またシリンダブロック５４には、複数のシリンダ列５６がメインシャフト８の周方向に配列されている。そして、複数のシリンダ列５６のうち隣接するシリンダ列５６に属するシリンダ３０の各油圧室３３を高圧油流路１６に連通する高圧連通路３７が、該隣接するシリンダ列５６の間に設けられている。図７に示す例では、隣接する２列のシリンダ列５６の間に１本の高圧連通路３７が配置されており、これらのシリンダ列５６に属する８個のシリンダ３０の各油圧室３３が高圧弁３６を介して１本の高圧連通路３７に接続されている。これにより、隣接するシリンダ列５６に属するシリンダ３０のための高圧連通路３７を共通化することができる。また、高圧の作動油が流れる高圧連通路３７をシリンダブロック５４に設けることで、液密性が向上する（作動油の漏れを低減できる）。
なお、高圧連通路３７と同様に、低圧連通路３９についても、複数のシリンダ３０のために共通化してもよい。この場合、複数のシリンダ３０のために共通化された高圧連通路３７及び低圧連通路３９を、メインシャフト８の軸方向に沿って、シリンダブロック５４の両端から延在するように対向配置してもよい。
【００７０】
なお、油圧室３３から押し出された高圧油は、高圧連通路３７を通った後、図４に示すように、油圧ポンプ１２の後端側（油圧ポンプ１２のハブ６から遠い側）に接続された高圧油流路１６に流入する。
一方、低圧連通路３９は、図４及び５に示すように、シリンダブロック５４よりもメインシャフト８の半径方向外方、かつ、ポンプケーシング５０の内側に設けられている。この低圧連通路３９は、複数のシリンダ３０のために共通の低圧連通路として設けられており、油圧ポンプ１２の上部に接続された低圧油流路１８と連通している。これにより、低圧油流路１８の低圧油は、低圧連通路３９を流れた後、低圧弁３８を介して各油圧室３３に供給される。
【００７１】
油圧ポンプ１２のカム３４は、図５に示すように、上述の環状のリングカム（図２参照）をメインシャフト８の周方向に分割した円弧部材５８を一つのモジュールＭ２として、該モジュールＭ２（円弧部材５８）をメインシャフト８の周方向に連ねてカム３４を環状に形成してもよい。このように、モジュールＭ２としての円弧部材５８をメインシャフト８の周方向に連ねてリングカム（カム３４）を構成すれば、油圧ポンプ１２の生産性及びメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【００７２】
また油圧ポンプ１２のカム３４は、図４に示すように、メインシャフト８の軸方向に複数列配置される。このとき、各カム３４によってピストン３２が作動するタイミングを互いにずらして、油圧ポンプ１２の振動を低減するために、各カム３４の位相を互いにずらして配置することが好ましい。言い換えると、メインシャフト８の軸方向に配列された複数のカム３４は、同一のメインシャフト８の周方向位置において、互いに異なる高さとすることが好ましい。
【００７３】
以上、図４〜７を用いて油圧ポンプ１２をモジュールＭ１及びＭ２を用いて構成する例について説明したが、油圧ポンプ１２のモジュール化の態様はこの例に限定されず、次のようなモジュールにより油圧ポンプ１２を構成してもよい。
【００７４】
図８は、図４及び５とは異なるモジュールを用いた油圧ポンプの構成を示す図である。図９は、図８のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。なお、図８及び９に示した油圧ポンプにおいて、図４〜７で説明した油圧ポンプ１２と共通する部分には同一の符号を付し、ここではその説明を省略する。
【００７５】
図８及び９に示すように、油圧ポンプ６０では、シリンダブロック６２がメインシャフト８の全周に亘って環状に連続している。そして、環状に連続したシリンダブロック６２と、該シリンダブロック６２の各シリンダ３０に設けられるピストン３２、高圧弁３６及び低圧弁３８とをモジュールＭ３として、該モジュールＭ３をメインシャフト８の軸方向に複数セット配列している。
【００７６】
また、図８に示すように、油圧ポンプ６０のカム６４は、メインシャフト８の全周に亘って連続した環状のリングカムである点を除けば、図５に示した油圧ポンプ１２のカム（リングカム）３４と共通する。すなわち、カム６４は、メインシャフト８の周方向に分割されておらず、メインシャフト８の全周に亘って連続した一個の環状のリングカムである。
【００７７】
油圧ポンプ６０は、図９に示すように、全周に亘って連続した環状のカム（リングカム）６４を一つのモジュールＭ４として構成し、該モジュールＭ４がメインシャフト８の軸方向に複数配列されている。これにより、メインシャフト８の軸方向に配置されるモジュールＭ４（カム６４）の個数を変更すれば、多機種の風力発電装置１を効率的に生産できる。
【００７８】
なお、油圧ポンプ６０のカム６４は、図９に示すように、油圧ポンプ６０の振動を低減する観点から、メインシャフト８の軸方向に配列される各カム６４の位相を互いにずらしている。
【００７９】
［油圧モータを複数台備える油圧トランスミッション］
図１０は、モジュールとしての油圧モータ１４を複数台備える油圧トランスミッションを示す図である。
【００８０】
油圧トランスミッション７０は、図１０に示すように、それぞれが一つのモジュールＭ５を構成する複数の油圧モータ１４（１４−１，１４−２，１４−３）を含んでいる。油圧ポンプ１２の吐出側に一端が接続された高圧油流路１６は、途中で分岐して各油圧モータ１４の吸込側に接続される。一方、各油圧モータ１４の吐出側に一端が接続された複数の低圧油流路１８は途中で一本にまとまり、油圧ポンプ１２の吸込側に接続される。
【００８１】
モジュールＭ５としての油圧モータ１４を複数設け、高圧油流路１６及び低圧油流路１８を各油圧モータ１４に接続することで、メインシャフト８の回転力を複数の油圧モータ１４の出力軸（図３に示すクランクシャフト４５）に取り出すことができる。このように、複数の油圧モータ１４に分けて出力を取り出すことで、油圧モータ１４及びこれに接続される発電機２０（２０−１，２０−２，２０−３）を小型化することができ、油圧モータ１４及び発電機２０の配置の自由度が向上する。
また、油圧モータ１４を複数台設置するにあたって、モジュールＭ５（油圧モータ１４）の個数を変更すれば、出力が異なる多機種の風力発電装置１を効率的に生産できる。
【００８２】
［油圧モータのモジュール化］
図１１は、複数のモジュールで構成された油圧モータ１４の一例を示す図である。図１２は、複数のモジュールで構成された油圧モータ１４の他の例を示す図である。図１３は、図１１におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００８３】
油圧モータ１４のカム４４は、図１１に示すように、発電機２０に接続されるクランクシャフト４５（図１３参照）の軸中心Ｏから偏心して設けられた偏心カムである。油圧モータ１４には、カム４４の周りに環状に連続したシリンダブロック８０が設けられている。シリンダブロック８０は、少なくとも一つのシリンダ４０を有し、各シリンダ４０に対して一組のピストン４２、高圧弁４６及び低圧弁４８が設けられる。なお、図１１に示す例では、ピストン４２は、シリンダ４０内を摺動するピストン本体部４２Ａと該ピストン本体部４２Ａに取り付けられ、カム４４のカム曲面に係合するピストンシュー４２Ｃとで構成されている。
【００８４】
油圧モータ１４は、図１１に示すように、カム（偏心カム）４４のカム曲面の一部を覆うシリンダブロック８０と、該シリンダブロック８０の各シリンダ４０に設けられるピストン４２、高圧弁４６及び低圧弁４８とを一つのモジュールＭ６として、該モジュールＭ６をクランクシャフト４５の周方向に複数セット（図１１に示す例では６個）配置されている。
なお、図１１にはカム（偏心カム）４４のカム曲線の一部を覆うシリンダブロック８０及びこれに付属する部品群からなるモジュールＭ６を示したが、図１２に示すように、クランクシャフト４５の中心軸Ｏの周りに環状に連続したシリンダブロック８２及びこれに付属する部品群（ピストン４２、高圧弁４６及び低圧弁４８）を一つのモジュールＭ６’としてもよい。
【００８５】
また油圧モータ１４は、図１３に示すように、図１１に示すモジュールＭ６をクランクシャフト４５の周方向に連ねて形成される連続した一個の環が、クランクシャフト４５の軸方向に複数セット配置されている。なお、図１２に示すモジュールＭ６’を用いる場合は、モジュールＭ６’からなる連続した一個の環をクランクシャフト４５の軸方向に複数セット配置してもよい。
このとき、モジュールＭ６をクランクシャフト４５の周方向に連ねて形成される環（又はモジュールＭ６’からなる連続した環）の、クランクシャフト４５の軸方向に配置する個数を変更すれば、出力が異なる多機種の風力発電装置１を効率的に生産できる。
【００８６】
なお、油圧モータ１４のカム４４は、図１３に示すように、油圧モータ１２の振動を低減する観点から、クランクシャフト４５の軸方向に配列される各カム４４の位相を互いにずらしている。
【００８７】
以上、図１１〜１３において、モジュールＭ６又はＭ６’により油圧モータ１４を構成する例について説明したが、油圧モータ１４のモジュール化の態様はこの例に限定されず、次のようなモジュールにより油圧モータ１４を構成してもよい。
【００８８】
図１４は、図１１〜１３とは異なるモジュールを用いた油圧モータの構成を示す図である。図１５は、図１４のＥ−Ｅ線に沿った断面図である。なお、図１４及び１５に示した油圧モータにおいて、図１１〜１３で説明した油圧モータ１４と共通する部分には同一の符号を付し、ここではその説明を省略する。
【００８９】
油圧モータ９０のシリンダブロック９２は、図１４及び１５に示すように、カム（偏心カム）４４のカム曲線の一部を覆うとともに、クランクシャフト４５の軸方向に延びている。
【００９０】
油圧モータ９０では、シリンダブロック９２と、該シリンダブロック９２の各シリンダ４０に設けられるピストン４２、高圧弁４６及び低圧弁４８とを一つのモジュールＭ７として、該モジュールＭ７をクランクシャフト４５の周方向に複数セット配置している。
【００９１】
このように、カム（偏心カム）４４のカム曲線の一部を覆うとともに、クランクシャフト４５の軸方向に延びるシリンダブロック９２及びこれに付属する部品群を一つのモジュールＭ７とし、クランクシャフト４５の周方向に連ねるモジュールＭ７の個数を変更すれば、出力が異なる多機種の風力発電装置１を効率的に生産できる。
【００９２】
以上、本実施形態の一例について詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはいうまでもない。
【００９３】
例えば、上述の実施形態では、本発明を風力発電装置に適用した例について説明したが、本発明は潮流発電装置に適用してもよい。ここでいう「潮流発電装置」は、海、川または湖等に設置され、潮流のエネルギーを利用して発電を行う装置であり、ロータ２が風ではなく潮流を受けて回転する点を除けば上述の風力発電装置１と基本的な構成は共通する。風力発電装置１と共通する構成要素について同一の符号を用いて説明すれば、潮流発電装置は、潮流を受けて回転するロータ２と、ロータ２の回転を増速する油圧トランスミッション１０と、電力を発生させる発電機２０とを備える。
ここで、潮流発電装置の油圧トランスミッション１０は、上述のとおり、少なくとも一部が複数のモジュール（Ｍ１〜Ｍ７）で構成されているから、潮流発電装置の生産性及びメンテナンス性が向上する。また、出力に応じて油圧トランスミッション１０のモジュール（Ｍ１〜Ｍ７）の個数を変更すれば、出力の違う多機種の潮流発電装置の生産を効率的に行うことができる。
【符号の説明】
【００９４】
１            風力発電装置
２            ロータ
４            ブレード
６            ハブ
８            メインシャフト
９Ａ          主軸軸受
９Ｂ          主軸軸受
１０          油圧トランスミッション
１２          油圧ポンプ
１４          油圧モータ
１６          高圧油流路
１８          低圧油流路
２０          発電機
２２          ナセル
２４          タワー
２６          基礎
３０          シリンダ
３２          ピストン
３２Ａ        ピストン本体部
３２Ｂ        ピストンローラー
３４          カム
３５          カム取付台
３６          高圧弁
３７          高圧連通路
３８          低圧弁
３９          低圧連通路
４０          シリンダ
４２          ピストン
４２Ａ        ピストン本体部
４２Ｂ        ピストンローラー
４２Ｃ        ピストンシュー
４４          カム
４６          高圧弁
４７          高圧連通路
４８          低圧弁
４９          低圧連通路
５０          ポンプケーシング
５０Ａ        エンドプレート
５０Ｂ        エンドプレート
５０Ｃ        円筒ケース
５２          ポンプ軸受
５４          シリンダブロック
５６          シリンダ列
５８          円弧部材
６０          油圧ポンプ
６２          シリンダブロック
６４          カム
７０          油圧トランスミッション
８０          シリンダブロック
９０          油圧モータ
９２          シリンダブロック
Ｍ１〜Ｍ７    モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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