(57)【要約】      （修正有）【課題】バルブのレイアウトを工夫することで小型化しうる油圧機械及びこれを備えた風力発電装置を提供する。【解決手段】油圧機械は、ピストンと、シリンダと、の油圧室２５への作動油の供給状態をそれぞれ切り換えるための給油バルブ６０Ａと、油圧室からの作動油の排出状態をそれぞれ切り換えるための排油バルブ６０Ｂとを備える。各々の給油バルブと各々の排油バルブとが、それぞれ、弁体６２Ａ，６２Ｂと、弁体に連結される可動軸６３Ａ，６３Ｂと、可動軸を動かすように構成された駆動部６４Ａ，６４Ｂとを含む。給油バルブの可動軸および排油バルブの可動軸の一方である第１可動軸は、給油バルブの可動軸および排油バルブの可動軸の他方である第２可動軸に設けられた貫通穴６９に挿通され、第１可動軸と第２可動軸とが互いに独立して駆動部によって移動可能に構成されている。【選択図】図４
2014129776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのピストンと、
前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、
前記少なくとも一つのピストンと前記少なくとも一つのシリンダによってそれぞれ形成される少なくとも一つの油圧室への作動油の供給状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの給油バルブと、
前記少なくとも一つの油圧室からの前記作動油の排出状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの排油バルブとを備え、
各々の前記給油バルブと各々の前記排油バルブとが、それぞれ、弁体と、前記弁体に連結される可動軸と、前記可動軸を動かすように構成された駆動部とを含み、
前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の一方である第１可動軸は、前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の他方である第２可動軸に設けられた貫通穴に挿通され、前記第１可動軸と前記第２可動軸とが互いに独立して前記駆動部によって移動可能に構成されたことを特徴とする油圧機械。
【請求項２】
前記駆動部は、前記可動軸を動かす磁力を生成するためのソレノイドを含むことを特徴とする請求項１に記載の油圧機械。
【請求項３】
前記駆動部は、前記可動軸に設けられた油圧受け部に油圧を作用させることで前記可動軸を動かすためのパイロット弁を含むことを特徴とする請求項１に記載の油圧機械。
【請求項４】
前記給油バルブの前記ソレノイドと前記排油バルブの前記ソレノイドとが配置されるソレノイド配置領域は、前記給油バルブの前記弁体と前記排油バルブの前記弁体とが配置される弁体配置領域と分離して設けられたことを特徴とする請求項２に記載の油圧機械。
【請求項５】
前記ソレノイド配置領域は、前記弁体配置領域よりも前記油圧室から離れて配置されたことを特徴とする請求項４に記載の油圧機械。
【請求項６】
前記ソレノイド配置領域は、前記給油バルブ及び前記排油バルブの両方の前記ソレノイドが収容される一つのソレノイド室を含むことを特徴とする請求項５に記載の油圧機械。
【請求項７】
前記ソレノイド配置領域は、前記給油バルブの前記ソレノイドが収容される給油用ソレノイド室と、前記給油用ソレノイド室と分離して設けられて前記排油バルブの前記ソレノイドが収容される排油用ソレノイド室とを含むことを特徴とする請求項５に記載の油圧機械。
【請求項８】
前記給油用ソレノイド室または前記排油用ソレノイド室の少なくとも一方と前記弁体配置領域とを連通させるための連通路をさらに備え、
前記給油用ソレノイド室または前記排油用ソレノイド室の前記少なくとも一方には、前記可動軸の径方向外方に延在するように前記可動軸に設けられ、前記ソレノイドからの前記磁力を受けるための磁力受け部が収容されたことを特徴とする請求項７に記載の油圧機械。
【請求項９】
前記給油用ソレノイド室または前記排油用ソレノイド室の前記少なくとも一方の内部の作動油からの前記磁力受け部の受圧面積をＡとし、前記磁力受け部が設けられた前記可動軸に連結された前記弁体の前記作動油からの受圧面積をＡ０としたとき、受圧面積比Ａ／Ａ０が０．８以上１．２以下であることを特徴とする請求項８に記載の油圧機械。
【請求項１０】
前記給油用ソレノイド室および前記排油用ソレノイド室の一方である第１ソレノイド室には、前記第１可動軸を移動させるための前記ソレノイドが配置され、
前記給油用ソレノイド室および前記排油用ソレノイド室の他方であり、前記第１ソレノイド室と前記油圧室との間に位置する第２ソレノイド室には、前記第２可動軸を移動させるための前記ソレノイドが配置されることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項に記載の油圧機械。
【請求項１１】
前記第１可動軸と前記第２可動軸との間に設けられたブッシュと、
前記ブッシュが挿入されるブッシュ穴を有し、前記第１ソレノイド室と前記第２ソレノイド室とを仕切る隔壁と、
前記隔壁の前記ブッシュ穴の内周面と前記ブッシュの外周面との間に設けられるシール部材とをさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の油圧機械。
【請求項１２】
前記第１可動軸は、磁性体で構成されて前記ソレノイドからの前記磁力を受けるための磁力受け部と、非磁性体で構成されて前記第２可動軸の前記貫通穴に挿通されるシャフト部とを含むことを特徴とする請求項２及び請求項４乃至１１の何れか一項に記載の油圧機械。
【請求項１３】
前記給油バルブおよび前記排油バルブの少なくとも一方の前記ソレノイドは、環状コアの溝部に収容されており、
前記給油バルブおよび前記排油バルブの前記少なくとも一方の前記可動軸は、少なくとも前記環状コアの前記溝部の開口部分を覆うように配置されて、前記溝部に収容された前記ソレノイドからの前記磁力を受けるように構成された磁力受け部を含むことを特徴とする請求項２及び請求項４乃至１２の何れか一項に記載の油圧機械。
【請求項１４】
前記給油バルブおよび前記排油バルブの少なくとも一方の前記ソレノイドは、前記可動軸の中心軸の周りに離散的に配置された複数のコアの凹部にそれぞれ収容された複数のソレノイドを含み、
前記給油バルブおよび前記排油バルブの前記少なくとも一方の前記可動軸は、少なくとも前記複数のコアの前記凹部の開口部分を覆うように配置されて、各々の前記凹部に収容された前記ソレノイドからの前記磁力を受けるように構成された磁力受け部を含むことを特徴とする請求項２及び請求項４乃至１２の何れか一項に記載の油圧機械。
【請求項１５】
前記給油バルブ及び前記排油バルブの前記可動軸は、各々の前記シリンダに対して同軸に配置されたことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか一項に記載の油圧機械。
【請求項１６】
少なくとも一本のブレードと、
前記少なくとも一本のブレードが取付けられるハブと、
前記ハブの回転によって駆動されるように構成された油圧ポンプと、
前記油圧ポンプで生成された圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備える風力発電装置であって、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方は、少なくとも一つのピストンと、前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、前記少なくとも一つのピストンと前記少なくとも一つのシリンダによってそれぞれ形成される少なくとも一つの油圧室への作動油の供給状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの給油バルブと、前記少なくとも一つの油圧室からの前記作動油の排出状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの排油バルブとを含み、
各々の前記給油バルブと各々の前記排油バルブとが、それぞれ、弁体と、前記弁体に連結される可動軸と、前記可動軸を動かすように構成された駆動部とを含み、
前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の一方である第１可動軸は、前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の他方である第２可動軸に設けられた貫通穴に挿通され、前記第１可動軸と前記第２可動軸とが互いに独立して前記駆動部によって移動可能に構成されたことを特徴とする風力発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、油圧機械及びこれを備えた風力発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、油圧ポンプや油圧モータなどの油圧機械が知られている。
例えば、特許文献１には、動力伝達装置に用いられるラジアルピストン式の油圧ポンプが開示されている。この油圧ポンプでは、内周面にカム面を有するアウターレースと、このアウターレースに対向して放射状に配置された複数のシリンダを有するインナーレースとを備えている。インナーレースの複数のシリンダは、それぞれ、複数のピストンを案内するように構成されている。なお、各々のピストンには、カム面と当接するボールが取り付けられている。
【０００３】
また、特許文献２には、風力発電装置のドライブトレインとして機能するラジアルピストン式の油圧機械が開示されている。特許文献２記載のラジアルピストン式の油圧機械では、シリンダ内を往復運動するピストンと、ピストンに取り付けられたローラと、ローラに当接するカム面を有するカムとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９１９２号公報
【特許文献２】米国特許公開第２０１０／００４０４７０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した油圧機械では、シリンダに作動油を供給するための給油バルブと、シリンダから作動油を排出するための排油バルブとをそれぞれ備えている。これらバルブのレイアウトは、油圧機械自体の小型化を図る上で極めて重要な問題となる。
この点、特許文献１及び２には、油圧機械の小型化を図るための対策は記載されていない。
【０００６】
本発明は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、バルブのレイアウトを工夫することで小型化しうる油圧機械及びこれを備えた風力発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態にかかる油圧機械は、
少なくとも一つのピストンと、
前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、
前記少なくとも一つのピストンと前記少なくとも一つのシリンダによってそれぞれ形成される少なくとも一つの油圧室への作動油の供給状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの給油バルブと、
前記少なくとも一つの油圧室からの前記作動油の排出状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの排油バルブとを備え、
各々の前記給油バルブと各々の前記排油バルブとが、それぞれ、弁体と、前記弁体に連結される可動軸と、前記可動軸を動かすように構成された駆動部とを含み、
前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の一方である第１可動軸は、前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の他方である第２可動軸に設けられた貫通穴に挿通され、前記第１可動軸と前記第２可動軸とが互いに独立して前記駆動部によって移動可能に構成されたことを特徴とする。
【０００８】
上記油圧機械では、給油バルブおよび排油バルブの一方の可動軸である第１可動軸は、他方の可動軸である第２可動軸に設けられた貫通穴に挿通されている。そして、第１可動軸と第２可動軸とが互いに独立して駆動部によって移動可能に構成されている。このように、第１可動軸と第２可動軸とを互いに独立して移動可能な状態で同心に配置することで、給油バルブと排油バルブとのコンパクトな直列配置が可能になり、油圧機械自体を小型化することができる。
【０００９】
幾つかの実施形態では、前記駆動部は、前記可動軸を動かす磁力を生成するためのソレノイドを含む。
この場合、給油バルブおよび排油バルブの少なくとも一方は、ソレノイドで生成した磁力によって可動軸を動かす電磁弁として構成される。電磁弁は応答性に優れるので、油圧室における作動油の供給状態および排出状態を瞬時に切り替えることができる。
【００１０】
他の実施形態では、前記駆動部は、前記可動軸に設けられた油圧受け部に油圧を作用させることで前記可動軸を動かすためのパイロット弁を含む。
この場合、給油バルブおよび排油バルブの少なくとも一方は、油圧によって可動軸を動かすように構成されるため、作動油の油圧を有効利用できる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、前記給油バルブの前記ソレノイドと前記排油バルブの前記ソレノイドとが配置されるソレノイド配置領域は、前記給油バルブの前記弁体と前記排油バルブの前記弁体とが配置される弁体配置領域と分離して設けられている。
このように、ソレノイドが配置されるソレノイド配置領域と、弁体が配置される弁体配置領域とを分離して設けることで、ソレノイドおよび弁体両方に対するメンテナンス性が向上する。
【００１２】
幾つかの実施形態では、前記ソレノイド配置領域は、前記弁体配置領域よりも前記油圧室から離れて配置されている。
このように、ソレノイド配置領域を弁体配置領域よりも油圧室から離れて配置することで、ソレノイドに対するメンテナンス性を高めることができるとともに、ソレノイドに接続する電気配線の配置が容易となる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、前記ソレノイド配置領域は、前記給油バルブ及び前記排油バルブの両方の前記ソレノイドが収容される一つのソレノイド室を含む。
このように、給油バルブ及び排油バルブの両方のソレノイドが収容される一つのソレノイド室を備えることで、ソレノイドに対するメンテナンス性が一層向上するとともに、ソレノイドに接続する電気配線の配置が一層容易となる。
【００１４】
他の実施形態では、前記ソレノイド配置領域は、前記給油バルブの前記ソレノイドが収容される給油用ソレノイド室と、前記給油用ソレノイド室と分離して設けられて前記排油バルブの前記ソレノイドが収容される排油用ソレノイド室とを含む。
このように、給油バルブのソレノイドが収容される給油用ソレノイド室と、排油バルブが収容される排油用ソレノイド室とが分離して設けられていれば、両方のソレノイドが収容される一つの大きいソレノイド室を備える場合と比べて、各々のソレノイド室を小さくすることができるため、ソレノイド室のレイアウト性が向上する。
【００１５】
幾つかの実施形態では、前記給油用ソレノイド室または前記排油用ソレノイド室の少なくとも一方と前記弁体配置領域とを連通させるための連通路をさらに備え、前記給油用ソレノイド室または前記排油用ソレノイド室の前記少なくとも一方には、前記可動軸の径方向外方に延在するように前記可動軸に設けられ、前記ソレノイドからの前記磁力を受けるための磁力受け部が収容されている。
このような構成によれば、連通路を介してソレノイド室に導入された作動油によってソレノイド室に設けられた磁力受け部に油圧が作用し、可動軸には背圧が作用した状態となる。この背圧を利用することで、可動軸を動かすのに必要な電磁力を小さくすることができる。
【００１６】
幾つかの実施形態では、前記給油用ソレノイド室または前記排油用ソレノイド室の前記少なくとも一方の内部の作動油からの前記磁力受け部の受圧面積をＡとし、前記磁力受け部が設けられた前記可動軸に連結された前記弁体の前記作動油からの受圧面積をＡ０としたとき、受圧面積比Ａ／Ａ０が０．８以上１．２以下である。
このように、Ａ／Ａ０が０．８以上１．２以下であれば、弁体に作用する油圧と磁力受け部に作用する背圧とが概ね均衡し、可動軸を動かすのに必要な電磁力を小さくすることができる。
【００１７】
幾つかの実施形態では、前記給油用ソレノイド室および前記排油用ソレノイド室の一方である第１ソレノイド室には、前記第１可動軸を移動させるための前記ソレノイドが配置され、前記給油用ソレノイド室および前記排油用ソレノイド室の他方であり、前記第１ソレノイド室と前記油圧室との間に位置する第２ソレノイド室には、前記第２可動軸を移動させるための前記ソレノイドが配置されている。
第２可動軸は、第１可動軸の外周側に配置されている。このため、第２可動軸の磁力受け部は、第１可動軸の磁力受け部よりも油圧室側に配置するのが合理的である。
したがって、第２可動軸を移動させるためのソレノイドが配置されている第２ソレノイド室を、第１可動軸を移動させるためのソレノイドが配置されている第１ソレノイド室よりも油圧室側に配置することで、レイアウト性が向上し、油圧機械の全体構成を小型化しうる。
【００１８】
幾つかの実施形態では、前記第１可動軸と前記第２可動軸との間に設けられたブッシュと、前記ブッシュが挿入されるブッシュ穴を有し、前記第１ソレノイド室と前記第２ソレノイド室とを仕切る隔壁と、前記隔壁の前記ブッシュ穴の内周面と前記ブッシュの外周面との間に設けられるシール部材とをさらに備えている。
このような構成によれば、第１ソレノイド室と第２ソレノイド室との間をシール部材によって液密に分離することができるため、作動油のリークによる油圧機械の性能低下を防止することができる。またこの際、第１可動軸とシール部材との間にブッシュが配置されるため、可動軸とシール部材とが直に接触しないようにすることができる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、前記第１可動軸は、磁性体で構成されて前記ソレノイドからの前記磁力を受けるための磁力受け部と、非磁性体で構成されて前記第２可動軸の前記貫通穴に挿通されるシャフト部とを含む。
このような構成によれば、第２可動軸の貫通穴に挿通される第１可動軸のシャフト部が非磁性体で構成されているため、第１可動軸と第２可動軸とが磁力によって引き付けあうのを防ぐことができる。
【００２０】
幾つかの実施形態では、前記給油バルブおよび前記排油バルブの少なくとも一方の前記ソレノイドは、環状コアの溝部に収容されており、前記給油バルブおよび前記排油バルブの前記少なくとも一方の前記可動軸は、少なくとも前記環状コアの前記溝部の開口部分を覆うように配置されて、前記溝部に収容された前記ソレノイドからの前記磁力を受けるように構成された磁力受け部を含む。
このような構成によれば、環状コアの溝部の開口部分を覆うように磁力受け部が配置されるため、溝部に収容されたソレノイドからの磁力の漏洩が防止される。よって、給油バルブのソレノイドと排油バルブのソレノイドとの磁場干渉を防止できる。
【００２１】
幾つかの実施形態では、前記給油バルブおよび前記排油バルブの少なくとも一方の前記ソレノイドは、前記可動軸の中心軸の周りに離散的に配置された複数のコアの凹部にそれぞれ収容された複数のソレノイドを含み、前記給油バルブおよび前記排油バルブの前記少なくとも一方の前記可動軸は、少なくとも前記複数のコアの前記凹部の開口部分を覆うように配置されて、各々の前記凹部に収容された前記ソレノイドからの前記磁力を受けるように構成された磁力受け部を含む。
このような構成によれば、離散的に配置された複数のコアの凹部の開口部分を覆うように磁力受け部が配置されるため、凹部に収容されたソレノイドからの磁力の漏洩が防止される。よって、給油バルブのソレノイドと排油バルブのソレノイドとの磁場干渉を防止できる。
【００２２】
幾つかの実施形態では、前記給油バルブ及び前記排油バルブの前記可動軸は、各々の前記シリンダに対して同軸に配置されている。
このように、給油バルブ及び排油バルブの可動軸がシリンダに対して同軸に配置されていれば、給油バルブ及び排油バルブのレイアウトをシンプルにすることができる。
【００２３】
本発明の少なくとも一実施形態に係る風力発電装置は、
少なくとも一本のブレードと、
前記少なくとも一本のブレードが取付けられるハブと、
前記ハブの回転によって駆動されるように構成された油圧ポンプと、
前記油圧ポンプで生成された圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備える風力発電装置であって、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方は、少なくとも一つのピストンと、前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、前記少なくとも一つのピストンと前記少なくとも一つのシリンダによってそれぞれ形成される少なくとも一つの油圧室への作動油の供給状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの給油バルブと、前記少なくとも一つの油圧室からの前記作動油の排出状態をそれぞれ切り換えるための少なくとも一つの排油バルブとを含み、
各々の前記給油バルブと各々の前記排油バルブとが、それぞれ、弁体と、前記弁体に連結される可動軸と、前記可動軸を動かすように構成された駆動部とを含み、
前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の一方である第１可動軸は、前記給油バルブの前記可動軸および前記排油バルブの前記可動軸の他方である第２可動軸に設けられた貫通穴に挿通され、前記第１可動軸と前記第２可動軸とが互いに独立して前記駆動部によって移動可能に構成されたことを特徴とする。
【００２４】
上記風力発電装置の油圧機械では、給油バルブおよび排油バルブの一方の可動軸である第１可動軸は、他方の可動軸である第２可動軸に設けられた貫通穴に挿通されている。そして、第１可動軸と第２可動軸とが互いに独立して駆動部によって移動可能に構成されている。このように、第１可動軸と第２可動軸とを互いに独立して移動可能な状態で同心に配置することで、給油バルブと排油バルブとのコンパクトな直列配置が可能になり、油圧機械自体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、給油バルブの可動軸および排油バルブの可動軸の一方である第１可動軸と、給油バルブの可動軸および排油バルブの可動軸の他方である第２可動軸とを互いに独立して移動可能な状態で同心に配置することで、小型化しうる油圧機械及びこれを備えた風力発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態にかかる風力発電装置を示す図である。
【図２】一実施形態にかかる油圧機械の半径方向に沿った断面図である。
【図３Ａ】一実施形態にかかるシリンダスリーブの模式図であって、シリンダブロックの半径方向に対して直交する方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【図３Ｂ】一実施形態にかかるシリンダスリーブの模式図であって、図３ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。
【図３Ｃ】一実施形態にかかるシリンダスリーブの模式図であって、図３ＡにおけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【図５】一実施形態にかかる駆動部の配置例を模式的に示した図である。
【図６Ａ】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６Ｂ】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】一実施形態にかかる油圧機械の半径方向に沿った部分拡大断面図である。
【図８】一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【図９】一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【図１０】一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【図１１】一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【図１２】一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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、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。
【００２８】
図１は、一実施形態にかかる風力発電装置を示す図である。
同図に示すように、風力発電装置１は、少なくとも一本のブレード２及びハブ４で構成されるロータ３を備える。なお、ハブ４はハブカバー５によって覆われていてもよい。
一実施形態では、ロータ３には、回転シャフト６を介して油圧ポンプ８が連結される。油圧ポンプ８には、高圧油ライン１２及び低圧油ライン１４を介して油圧モータ１０が接続される。具体的には、油圧ポンプ８の出口が高圧油ライン１２を介して油圧モータ１０の入口に接続され、油圧ポンプ８の入口が低圧油ライン１４を介して油圧モータ１０の出口に接続される。油圧ポンプ８は、回転シャフト６によって駆動されて作動油を昇圧し、高圧の作動油（圧油）を生成する。油圧ポンプ８で生成された圧油は高圧油ライン１２を介して油圧モータ１０に供給され、この圧油によって油圧モータ１０が駆動される。油圧モータ１０で仕事をした後の低圧の作動油は、油圧モータ１０の出口と油圧ポンプ８の入口との間に設けられた低圧油ライン１４を経由して、油圧ポンプ８に再び戻される。
油圧モータ１０には発電機１６が連結される。一実施形態では、発電機１６は、電力系統に連系されるとともに、油圧モータ１０によって駆動される同期発電機である。
なお、回転シャフト６の少なくとも一部は、タワー１９上に設置されたナセル１８によって覆われている。一実施形態では、油圧ポンプ８、油圧モータ１０及び発電機１６は、ナセル１８の内部に設置される。
【００２９】
幾つかの実施形態では、油圧ポンプ８又は油圧モータ１０の少なくとも一方は、以下で説明するラジアルピストン式の油圧機械である。
【００３０】
図２は、一実施形態にかかる油圧機械の半径方向に沿った断面図である。
同図に示す例示的な実施形態では、油圧機械２０は、油圧機械２０の半径方向に沿って配置される複数のピストン２２と、複数のピストン２２をそれぞれ摺動自在に保持するための複数のシリンダ２４が設けられたシリンダブロック２６とを備える。各々のピストン２２は、シリンダ２４によって案内されて油圧機械２０の半径方向に沿って往復運動可能になっている。またシリンダブロック２６は、複数のシリンダ２４をそれぞれ有する複数のシリンダスリーブ４０と、複数のシリンダスリーブ４０がそれぞれ挿入される複数のスリーブ穴５２を有するシリンダブロック本体５０とを含む。また、各々のシリンダスリーブ４０には、ピストン２２およびシリンダ２４によって油圧室２５が形成される。
【００３１】
一実施形態では、シリンダブロック本体５０は環状断面を有している。そして、環状断面の内周側に、回転シャフト２８が回転可能に配置されている。この回転シャフト２８には偏心カム２８ａが連結されている。この偏心カム２８ａには複数の機械要素２７の接触子が当接されており、これら複数の機械要素２７の各々は、上述した複数のピストン２２に連結されている。また、各々のシリンダブロック本体５０には、図２に示すように、軸方向に延在する少なくとも一本の油路３０が形成されている。幾つかの実施形態では、この少なくとも一本の油路３０は、後述する給油バルブ６０Ａを介して各々の油圧室２５に連通する給油路３０Ａと、後述する排油バルブ６０Ｂを介して油圧室２５に連通する排油路３０Ｂとを含む。
【００３２】
各々のピストン２２がシリンダ２４内で往復運動すると、ピストン２２とシリンダ２４によって形成される油圧室２５の体積が周期的に変化する。このような油圧室２５の周期的な体積変化を伴うピストン２２の往復運動は、機械要素２７を介して、運動モードが変換されるようになっている。
例えば、油圧機械２０が油圧ポンプである場合、油圧機械２０の回転シャフト２８に連結された偏心カム２８ａとともに回転する機械要素２７の回転運動がピストン２２の往復運動に変換され、油圧室２５の周期的な体積変化が起こり、油圧室２５で高圧の作動油（圧油）が生成される。これに対し、油圧機械２０が油圧モータである場合、油圧室２５への圧油の導入によってピストン２２の往復運動が起こり、この往復運動が機械要素２７の回転運動に変換される結果、機械要素２７とともに油圧機械２０の回転シャフト２８が回転する。
こうして、機械要素の働きにより、油圧機械２０の回転シャフト２８の回転エネルギー（機械的エネルギー）と作動油の流体エネルギーとの間でエネルギーが変換され、油圧機械２０が油圧ポンプ又は油圧モータとしての所期の役割を果たすようになっている。
【００３３】
なお、以下の実施形態では、油圧機械２０が油圧モータ１０である場合を例に説明する。
【００３４】
図３Ａ〜図３Ｃは、一実施形態にかかるシリンダスリーブの模式図であって、図３Ａは、シリンダブロックの半径方向に対して直交する方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。図３Ｂは、図３ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。図３Ｃは、図３ＡにおけるＢ−Ｂ断面図である。また図４〜図６Ｂは、一実施形態にかかるシリンダスリーブを示した図であって、図４は、シリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。図６Ａは、図４のＡ−Ａ断面図である。図６Ｂは、図４のＢ−Ｂ断面図である。図７は、一実施形態にかかる油圧機械の半径方向に沿った部分拡大断面図である。
【００３５】
図３Ｂ，３Ｃに示すように、シリンダスリーブ４０には、油圧室２５に対する作動油の供給状態又は排出状態をそれぞれ切り替えるためのバルブ６０が配置されている。幾つかの実施形態では、バルブ６０は、油圧室２５へ供給される高圧の作動油の供給状態を切り換えるための給油バルブ６０Ａと、油圧室２５から排出される低圧の作動油の排出状態を切り換えるための排油バルブ６０Ｂとからなる。これら給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂは、それぞれ、弁体６２Ａ，６２Ｂと、弁体６２Ａ，６２Ｂに連結される可動軸６３Ａ，６３Ｂと、可動軸６３Ａ，６３Ｂを動かすように構成された駆動部６４Ａ，６４Ｂと、を含む。
【００３６】
図４に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ａでは、その駆動部６４Ａ，６４Ｂは、可動軸６３Ａ，６３Ｂを動かす磁力を生成するためのソレノイド６６Ａ，６６Ｂおよびコア６５Ａ，６５Ｂを含む。ソレノイド６６Ａは、環状ボビン６１Ａを介して巻装された状態で、断面コ字状の環状コア６５Ａの溝部に装着されている。ソレノイド６６Ｂは、棒状コア６５Ｂに巻装されている。駆動部６４Ｂは、図５に模式的に示すように、可動軸６３Ａ，６３Ｂの中心軸ＣＬの周りに離散的に配置されている。
この場合、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂの少なくとも一方は、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂで生成した磁力によって可動軸６３Ａ，６３Ｂを動かす電磁弁として構成される。電磁弁は応答性に優れるので、油圧室２５における作動油の供給状態および排出状態を瞬時に切り替えることができる。
【００３７】
ソレノイド６６Ａに電流が流れることで磁束が発生し、コア６５Ａ及び可動軸６３Ａの端部に連結されている磁力受け部６７Ａがそれぞれ磁化されて、互いに引き付けあうような磁力が発生する。そして、付勢バネ６８Ａのバネ力に抗して、可動軸６３Ａがコア６５Ａに引き付けられる。そして、弁体６２Ａがシート面７２Ａから離間して、油圧室２５と、弁体６２Ａが配置される給油弁体配置領域３８Ａとが連通される。
同様に、ソレノイド６６Ｂに電流が流れることで磁束が発生し、コア６５Ｂ及び可動軸６３Ｂの端部に連結されている磁力受け部６７Ｂがそれぞれ磁化されて、互いに引き付けあうような磁力が発生する。そして、付勢バネ６８Ｂのバネ力に抗して、可動軸６３Ｂがコア６５Ｂに引き付けられる。そして、弁体６２Ｂがシート面７２Ｂに当接して、常時は連通されている油圧室２５と弁体６２Ｂが配置される排油弁体配置領域３８Ｂとが閉止される。
【００３８】
また、図４に示す例示的な実施形態では、給油バルブ６０Ａの可動軸６３Ａ（第１可動軸）は、排油バルブ６０Ｂの可動軸６３Ｂ（第２可動軸）に設けられた貫通穴６９に挿通されている。一実施形態では、可動軸６３Ｂの磁力受け部６７Ｂとシャフト部６９Ｂとはそれぞれ別体に構成される。そして、可動軸６３Ｂの貫通穴６９に可動軸６３Ａのシャフト部６９Ａを挿通し、シャフト部６９Ｂの段差部にプレート状の磁力受け部６７Ｂを位置合わせた状態でナット５３を締め付けることで、可動軸６３Ａ（第１可動軸）と可動軸６３Ｂ（第２可動軸）とが、互いに独立して移動可能な状態で同心に配置される。また、シャフト部６９Ａと弁体６２Ａとは、例えばボルト５４ａによって締結される。
【００３９】
このように構成することで、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとのコンパクトな直列配置が可能となる。すなわち、単純に給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとを直列配置する場合は、軸方向に重複する可動軸６３Ｂの長さ分だけシリンダスリーブ４０の形状（径方向長さ）を長くする必要があるとともに、可動軸６３Ａを動かす駆動部６４Ａを２つの可動軸６３Ａ，６３Ｂの間に配置する必要があるため、さらにシリンダスリーブ４０の形状（径方向長さ）を長くする必要がある。これに対して、上述したように２つの可動軸６３Ａ，６３Ｂを互いに独立して移動可能な状態に同心に配置することで、このような問題を解消でき、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとのコンパクトな直列配置が可能になり、油圧機械２０を小型化することができる。
【００４０】
一実施形態では、可動軸６３Ａのシャフト部６９Ａと、磁力受け部６７Ａとはそれぞれ別体に構成される。一実施形態では、シャフト部６９Ａは、例えばＳＵＳ３０４など、オーステナイト系ステンレス鋼などの非磁性体から構成される。そして、例えばＳＵＭ２２などの磁性体からなる磁力受け部６７Ａと溶接などの方法によって一体化される。このような構成によれば、第１可動軸６３Ａのシャフト部６９Ａと第２可動軸６３Ｂのシャフト部６９Ｂとが磁力によって引き付けあうのを防ぐことができる。
【００４１】
一実施形態では、図４に示すように、給油バルブ６０Ａの磁力受け部６７Ａが、上向きに開口した有底円筒状に形成されている。そして、その有底円筒状の内側に、上述した駆動部６４Ａが配置される。一実施形態では、排油バルブ６０Ｂの磁力受け部６７Ｂは、シャフト部６９Ｂの端部において、可動軸６３Ａの径方向外方に延在するように設けられる。
【００４２】
また、給油バルブ６０Ａのソレノイド６６Ａは、環状コア６５Ａの溝部に収容されている。そして、上述した給油バルブ６０Ａの磁力受け部６７Ａは、少なくとも環状コア６５Ａの溝部の開口部分を覆うように配置されている。このような構成によれば、環状コア６５Ａの溝部の開口部分を覆うように磁力受け部６７Ａが配置されるため、溝部に収容されたソレノイド６６Ａからの磁力の漏洩が防止される。よって、給油バルブ６０Ａのソレノイド６６Ａと排油バルブ６０Ｂのソレノイド６６Ｂとの磁場干渉を防止できる。
【００４３】
また、図４に示す例示的な実施形態では、給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａは傘形状に形成されるとともに、その周面には貫通穴６２ａが形成されている。この構成により、弁体６２Ａの内側と外側との圧力差が解消し、弁体６２Ａの作動性が向上する。
【００４４】
シリンダスリーブ４０は、図２等に示すように、油圧室２５を取り囲む油圧室囲繞部４０ａと、上述したバルブ６０が収容されるバルブ収容部４０ｂとからなる。バルブ収容部４０ｂは、油圧室囲繞部４０ａよりもピストン２２から半径方向に離れて位置している。幾つかの実施形態では、バルブ収容部４０ｂに上述した給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとが収容されている。
【００４５】
図４に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ａは、蓋部材４１、上部材４２、外周部材４３、及び下部材４４が組み合わされることで構成されている。
蓋部材４１は、下向きに開口した断面コ字状に形成されており、その凹部が上部材４２に配向された状態で、上部材４２とボルト５１ａによって締結されている。そして、蓋部材４１と上部材４２との間には、上述したソレノイド６６Ａ，６６Ｂが配置されるソレノイド配置領域７０が形成される。一実施形態では、ソレノイド配置領域７０は、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂの両方のソレノイド６６Ａ，６６Ｂを含む駆動部６４Ａ，６４Ｂ、並びに磁力受け部６７Ａ，６７Ｂが収容される一つのソレノイド室７０として構成される。
【００４６】
外周部材４３は円筒状に形成されている。上述した上部材４２は、円筒状の外周部材４３の一端側から挿入され、ボルト５１ｂによって外周部材４３に締結される。そして、外周部材４３の一端側を閉塞するように外周部材４３に固定される。外周部材４３と上部材４２との間にはＯリング８１が介装されており、両部材の接続部を液密にシールしている。また、下部材４４は、円筒状の外周部材４３の他端側から挿入される。そして、不図示の締結手段によって外周部材４３に締結されて固定されている。
【００４７】
外周部材４３の外筒部には、半径方向に沿って縦穴３５Ａおよび３５Ｂが穿孔されている。縦穴３５Ａおよび３５Ｂの穿孔後、縦穴３５Ａおよび３５Ｂの所定箇所に閉塞物３９Ａ，３９Ｂを溶接して閉塞することで、図７に示すように、後述する内部流路３５Ａおよび３５Ｂが形成される。また、上部材４２と下部材４４との間には隔壁部材４５が介装されており、これにより、上部材４２の内部に、上述した排油バルブ６０Ｂの弁体６２Ｂが配置される排油弁体配置領域３８Ｂが形成されるとともに、下部材４４の内部に、上述した給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａが配置される給油弁体配置領域３８Ａが形成される。
【００４８】
上部材４２の内部には、縦穴３５Ｂと連通する接続路３６Ｂが設けられている。下部材４４の内部には、縦穴３５Ａと連通する接続路３６Ａが設けられている。また、下部材４４の内部には、上述した油圧室２５が形成されるとともに、油圧室２５と、上部材４２の排油弁体配置領域３８Ｂとを連通するバイパス流路が形成されている。幾つかの実施形態では、図４に示すように、このバイパス流路は下部材４４の内部に設けられた後述するバイパス内部流路３５Ｃを含んでいる。
【００４９】
幾つかの実施形態では、図４に示すように、ソレノイド配置領域７０は、弁体配置領域３８Ａ，３８Ｂとは分離して設けられている。このように、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂが配置されるソレノイド配置領域７０と、弁体６２Ａ，６２Ｂが配置される弁体配置領域３８Ａ，３８Ｂとを分離して設けることで、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂ及び弁体６２Ａ，６２Ｂを別々にメンテナンスできるため、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂおよび弁体６２Ａ，６２Ｂの両方に対するメンテナンス性が向上する。
【００５０】
幾つかの実施形態では、図４に示すように、ソレノイド配置領域７０は、弁体配置領域３８Ａ，３８Ｂよりも油圧室２５から離れて配置されている。このように、ソレノイド配置領域７０を弁体配置領域３８Ａ，３８Ｂよりも油圧室２５から離れて配置することで、ソレノイド配置領域７０をシリンダスリーブ４０Ａの端側に配置することができる。これにより、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂに対するメンテナンス性を高めることができるとともに、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂに接続する電気配線の配置が容易となる。
また上述したように、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂの両方のソレノイド６６Ａ，６６Ｂが収容される一つのソレノイド室７０を備えることで、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂに対するメンテナンス性が一層向上するとともに、ソレノイド６６Ａ，６６Ｂに接続する電気配線の配置が一層容易となる。
【００５１】
また、幾つかの実施形態では、図４に示すように、環状コア６５Ａが蓋部材４１に固定されて取り付けられている。このような構成によれば、蓋部材４１を取り外すのと同時に、駆動部６４Ａを一体的に取り外すことができるため、メンテナンス性が一層向上する。
【００５２】
また幾つかの実施形態では、図７に示すように、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂの可動軸６３Ａ，６３Ｂは、シリンダ２４に対して同軸に配置されている。
このように、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂの可動軸６３Ａ，６３Ｂがシリンダ２４に対して同軸に配置されていれば、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂのレイアウトをシンプルでき、シリンダスリーブ４０Ａの形状をシンプルにすることができる。
【００５３】
シリンダスリーブ４０のバルブ収容部４０ｂには、上述したように、半径方向に沿って延在する内部流路３５（３５Ａ，３５Ｂ）が設けられている。幾つかの実施形態では、内部流路３５は、給油バルブ６０Ａと給油路３０Ａとの間に設けられる給油内部流路３５Ａと、排油バルブ６０Ｂと排油路３０Ｂとの間に設けられる排油内部流路３５Ｂとを含む。また幾つかの実施形態では、内部流路３５は、図７に示すように、シリンダブロック本体５０に形成される油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）と連通している。また、排油内部流路３５Ｂと排油弁体配置領域３８Ｂとは、図６Ａに示すように、上述した接続路３６Ｂによって連通し、給油内部流路３５Ａと給油弁体配置領域３８Ａとは、図６Ｂに示すように、上述した接続路３６Ａによって連通されている。これにより、油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）と油圧室２５とが、バルブ収容部４０ｂに収容されたバルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）を介して連通されている。
【００５４】
このような内部流路３５（３５Ａ，３５Ｂ）がシリンダスリーブ４０の内部に設けられていれば、油圧室２５とシリンダブロック本体５０の油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）とがバルブ収容部４０ｂに収容されたバルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）を介して内部流路３５（３５Ａ，３５Ｂ）によって連通される。このため、シリンダスリーブ４０の形状（半径方向の長さ）によらず、シリンダブロック本体５０を小型化することができる。
【００５５】
幾つかの実施形態では、図７に示すように、シリンダスリーブ４０Ａのバルブ収容部４０ｂの一部４０ｐは，シリンダブロック本体５０から突出している。そして、上述した少なくとも一つの内部流路３５は、バルブ収容部４０ｂのうちシリンダブロック本体５０から突出した部分４０ｐから上述した少なくとも一本の油路３０に向かって半径方向に延びている。
このような内部流路３５がシリンダスリーブ４０の内部に設けられていれば、バルブ収容部４０ｂをシリンダブロック本体５０から突出させた状態で、油圧室２５とシリンダブロック本体５０の油路３０とをバルブ収容部４０ｂに収容されたバルブ６０を介して内部流路３５によって連通することができる。このため、シリンダスリーブ４０の形状（半径方向の長さ）によらず、シリンダブロック本体５０を小型化することができる。
【００５６】
幾つかの実施形態では、図７に示すように、上述した少なくとも内部流路３５（３５Ａ，３５Ｂ）が、バルブ収容部４０ｂおよび油圧室囲繞部４０ａに跨って設けられている。
このように、バルブ収容部４０ｂから油圧室囲繞部４０ａに跨る内部流路３５（３５Ａ，３５Ｂ）が設けられていれば、バルブ収容部４０ｂの全体をシリンダブロック本体５０から突出させた状態で、油圧室２５とシリンダブロック本体５０の油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）とをバルブ収容部４０ｂに収容されたバルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）を介して内部流路３５（３５Ａ，３５Ｂ）によって連通することができる。このため、シリンダスリーブ４０の形状（半径方向の長さ）によらず、シリンダブロック本体５０を小型化することができる。
【００５７】
また、上述した構成によれば、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂがシリンダスリーブ４０のバルブ収容部４０ｂにそれぞれ収容されている油圧機械２０において、油圧室２５とシリンダブロック本体５０の給油路３０Ａおよび排油路３０Ｂとが、バルブ収容部４０ｂに収容された給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂを介して、それぞれ給油内部流路３５Ａおよび排油内部流路３５Ｂによって連通される。このため、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂの両方がシリンダスリーブ４０のバルブ収容部４０ｂに収容される場合においても、シリンダスリーブ４０の形状（半径方向の長さ）によらず、シリンダブロック本体５０を小型化することができる。
【００５８】
また、上述した構成によれば、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂがシリンダスリーブ４０のバルブ収容部４０ｂにそれぞれ収容されている油圧機械２０において、油圧室２５とシリンダブロック本体５０の給油路３０Ａおよび排油路３０Ｂとが、バルブ収容部４０ｂに収容された給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂを介して、それぞれ給油内部流路および排油内部流路によって連通される。このため、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂの両方がシリンダスリーブ４０のバルブ収容部４０ｂに収容される場合においても、シリンダスリーブ４０の形状（半径方向の長さ）によらず、シリンダブロック本体５０を小型化することができる。
【００５９】
幾つかの実施形態では、図７に示すように、給油路３０Ａは、排油路３０Ｂとは異なる半径方向の位置に設けられている。このような構成によれば、給油路３０Ａと排油路３０Ｂの半径方向の位置が異なるため、シリンダブロック本体５０に設けられた給油路３０Ａおよび排油路３０Ｂと、シリンダスリーブ４０に設けられた給油内部流路３５Ａおよび排油内部流路３５Ｂとの、それぞれの接続スペースを確保することができる。
【００６０】
幾つかの実施形態では、複数組の給油内部流路３５Ａおよび排油内部流路３５Ｂが、異なる組３５ｂに属する給油内部流路同士は隣接せず、且つ、異なる組に属する排油内部流路同士は隣接しないようにシリンダスリーブ４０の周方向に配列される。すなわち、図３Ａに示すように、例えば２つの内部流路組３５ａ，３５ｂにおいて、その給油内部流路３５Ａと３５Ａ、及び排油内部流路３５Ｂと３５Ｂは、互いに隣接しないように配列されている。
このような構成によれば、上述した給油路３０Ａと排油路３０Ｂとの半径方向の位置が異なる構成と相まって、各内部流路３５に接続される各油路３０間の距離を広く確保することができる。
【００６１】
すなわち、同種の内部流路３５（給油内部流路３５Ａまたは排油内部流路３５Ｂ）のピストンスリーブの周方向位置を離すことで、同じ半径方向位置にある各油路３０の間の距離を広く確保することができる。また、隣接する内部流路３５に接続される各油路３０の間の距離は、上述した給油路３０Ａと排油路３０Ｂとの半径方向の位置が異なる構成によって広く確保される。しかも結果として、図７に示すように、シリンダブロック本体５０において給油路３０Ａと排油路３０Ｂとが千鳥状に配置されることとなり、シリンダブロック本体５０の捻じりに対する剛性が確保される。
【００６２】
幾つかの実施形態では、例えば図３Ｃに模式的に示すように、シリンダスリーブ４０のバルブ収容部４０ｂにおいて、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとが半径方向に並んで配置されている。そして、シリンダスリーブ４０には、油圧室２５から半径方向に離れて位置する排油バルブ６０Ｂの弁体６２Ｂと油圧室２５との間にバイパス流路が設けられている。このバイパス流路は、半径方向に沿って延在するようにバルブ収容部４０ｂの内部に設けられたバイパス内部流路３５Ｃを含んでいる。
このような構成によれば、排油バルブ６０Ｂと油圧室２５との間にバイパス流路が形成されるため、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとが半径方向に並んで直列に配置することができる。このため、シリンダスリーブ４０の大きさ（径）を小さくすることができる。これにより、シリンダブロック本体５０を小型化することができる。
なお、図３Ｃでは、バイパス内部流路３５Ｃが、給油内部流路３５Ａおよび排油内部流路３５Ｂと同じ円周上に配置されているが、これに限定されない。図４に示すように、バイパス内部流路３５Ｃが、給油内部流路３５Ａおよび排油内部流路３５Ｂに対して内周側に配置されていてもよい。
【００６３】
図８は、他の一実施形態におけるシリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
なお、本実施形態は、上述した実施形態と基本的には同様の構成であって、同一の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図８に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ｂでは、蓋部材４１と上部材４２との間に隔壁４６が配置されており、この隔壁４６によって、上述したソレノイド配置領域７０が、駆動部６４Ａを収容する給油用ソレノイド室７０Ａ（第１ソレノイド室）と、駆動部６４Ｂを収容する排油用ソレノイド室７０Ｂ（第２ソレノイド室）とに仕切られている。また隔壁４６にはブッシュ穴４６ａが開口しており、このブッシュ穴４６ａには、ブッシュ４５Ａの一端側が挿通されている。ブッシュ４５Ａは、図８に示すように、給油バルブ６０Ａのシャフト部６９Ａと、排油バルブ６０Ｂのシャフト部６９Ｂの間に介装されている。またブッシュ４５Ａの他端側は水平方向に屈曲して延在している。このブッシュ４５Ａの水平部分は、給油弁体配置領域３８Ａと排油弁体配置領域３８Ｂとを仕切る、上述した隔壁４５の役割も果たしている。
【００６５】
給油バルブ６０Ａの弁体６２は、プレート状に形成されている。そして、可動軸６３Ａのシャフト部６９Ａの一端部にナット５４ｂによって連結されている。
給油バルブ６０Ａのシャフト部６９Ａは、その軸方向の中心が穿孔されて貫通しており、給油用ソレノイド室７０Ａと給油弁体配置領域３８Ａとを連通する連通路７４Ａが形成されている。給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａが当接するシート面７２Ａには、その内周側に凹部７２ａが形成されている。また弁体６２Ａには複数の貫通穴６２ａが形成されている。そして、これら連通路７４Ａ、凹部７２ａ、及び貫通穴６２ａを介して、弁体６２Ａが閉止されている状態であっても、給油用ソレノイド室７０Ａと給油弁体配置領域３８Ａとが連通されるようになっている。
このような構成によれば、連通路７４Ａを介して給油用ソレノイド室７０Ａに導入された作動油によって給油用ソレノイド室７０Ａに設けられた磁力受け部６７Ａに油圧が作用し、可動軸６３Ａに背圧が作用した状態となる。この背圧を利用することで、可動軸６３Ａを動かすのに必要な電磁力を小さくすることができる。
【００６６】
また、シリンダスリーブ４０Ｂの上部材４２には、排油用ソレノイド室７０Ｂと排油弁体配置領域３８Ｂとを連通する連通路７４Ｂが形成されている。そして、この連通路７４Ｂにより、排油弁体配置領域３８Ｂと排油用ソレノイド室７０Ｂとが、排油バルブ６０Ｂの作動状態に関わらず、常に連通されている。
このような構成によれば、連通路７４Ｂを介して排油用ソレノイド室７０Ｂに導入された作動油によって排油用ソレノイド室７０Ｂに設けられた磁力受け部６７Ｂに油圧が作用し、可動軸６３Ｂに背圧が作用した状態となる。この背圧を利用することで、可動軸６３Ｂを動かすのに必要な電磁力を小さくすることができる。
【００６７】
図８に示す例示的な実施形態では、給油用ソレノイド室７０Ａの内部の作動油からの磁力受け部６７Ａの受圧面積をＡ１とし、可動軸６３Ａに連結された弁体６２Ａの作動油からの受圧面積をＡ１０としたとき、受圧面積比Ａ１／Ａ１０が０．８以上１．２以下である。同様に、排油用ソレノイド室７０Ｂの内部の作動油からの磁力受け部６７Ｂの受圧面積をＡ２とし、可動軸６３Ａに連結された弁体６２Ａの作動油からの受圧面積をＡ２０としたとき、受圧面積比Ａ２／Ａ２０が０．８以上１．２以下である。
このように構成すれば、弁体６２Ａ，６２Ｂに作用する油圧と磁力受け部６７Ａ，６７Ｂに作用する背圧とが概ね均衡し、可動軸６３Ａ，６３Ｂを動かすのに必要な電磁力を小さくできる。
【００６８】
また、図８に示す例示的な実施形態では、隔壁４６のブッシュ穴４６ａの内周面と、ブッシュ４５Ａの外周面との間に、シール部材としてＯリング８２が介装されている。このような構成によれば、給油用ソレノイド室７０Ａと排油用ソレノイド室７０Ｂとの間をＯリング８２によって液密に分離することができる。このため、高圧の作動油が導入される給油用ソレノイド室７０Ａから、排油用ソレノイド室７０Ｂに作動油がリークすることによる油圧機械２０の性能低下を防止することができる。またこの際、給油バルブ６０Ａのシャフト部６９Ａと、Ｏリング８２との間にブッシュ４５Ａが配置されるため、可動軸６３ＡとＯリング８２とが直に接触しない構成となっている。このため、摺動用の特殊なシール部材を用いずとも、一般的なＯリング８２を採用することができる。
【００６９】
また、蓋部材４１と隔壁４６との間には、給油用ソレノイド室７０Ａを取り囲むようにＯリング８３が介装されている。また、隔壁４６と上部材４２との間にも、排油用ソレノイド室７０Ｂを取り囲むようにＯリング８４が介装されている。これらＯリング８３，８４によって、作動油がリークすることによる油圧機械２０の性能低下を防止している。
【００７０】
また、上述したように、給油バルブ６０Ａのソレノイド６６Ａが収容される給油用ソレノイド室７０Ａと、排油バルブ６０Ｂが収容される排油用ソレノイド室７０Ｂとが分離して設けられていれば、図４に例示的に示す実施形態のように、両方のソレノイド６６Ａ，６６Ｂが収容される一つの大きいソレノイド室７０を備える場合と比べて、各々のソレノイド室７０Ａ，７０Ｂを小さくすることができる。これにより、ソレノイド室７０Ａ，７０Ｂのレイアウト性が向上し、シリンダスリーブ４０の設計の自由度が高まる。
【００７１】
図８に示す例示的な実施形態では、給油用ソレノイド室７０Ａ（第１ソレノイド室）には、可動軸６３Ａ（第１可動軸）を移動させるためのソレノイド６６Ａが配置されている。そして、給油用ソレノイド室７０Ａ（第１ソレノイド室）と油圧室２５との間に位置する排油用ソレノイド室７０Ｂ（第２ソレノイド室）には、可動軸６３Ｂ（第２可動軸）を移動させるためのソレノイド６６Ｂが配置されている。
可動軸６３Ｂ（第２可動軸）は、可動軸６３Ａ（第１可動軸）の外周側に配置されている。このため、可動軸６３Ｂの磁力受け部６７Ｂは、可動軸６３Ａの磁力受け部６７Ａよりも油圧室２５の側に配置するのが合理的である。
したがって、可動軸６３Ｂを移動させるためのソレノイド６６Ｂが配置されている排油用ソレノイド室７０Ｂを、可動軸６３Ａを移動させるためのソレノイド６６Ａが配置されている給油用ソレノイド室７０Ａよりも油圧室２５の側に配置することで、シリンダスリーブ４０のレイアウト性が向上し、油圧機械２０の全体構成を小型化しうる。
【００７２】
また図８に示す例示的な実施形態では、排油バルブ６０Ｂのソレノイド６６Ｂは、例えば樹脂でモールドされた状態で、下向きに開口した断面コ字状のコア６５Ｂの凹部に装着されている。このソレノイド６６Ｂを含む駆動部６４Ｂは、図５に模式的に示すように、可動軸６３Ａ，６３Ｂの中心軸ＣＬの周りに離散的に配置されている。そして、図８に示すように、排油バルブ６０Ｂの可動軸６３Ｂは、複数のコア６５Ｂの凹部の開口部分を覆うように配置されて、各々の凹部に収容されたソレノイド６６Ｂからの磁力を受けるように構成された磁力受け部６７Ｂを含んでいる。
このような構成によれば、離散的に配置された複数のコア６５Ｂの凹部の開口部分を覆うように磁力受け部６７Ｂが配置されるため、凹部に収容されたソレノイド６６Ｂからの磁力の漏洩が防止される。よって、給油バルブ６０Ａのソレノイド６６Ａと排油バルブ６０Ｂのソレノイド６６Ｂとの磁場干渉を防止できる。
【００７３】
図９〜図１２は、他の一実施形態におけるシリンダブロックの半径方向に沿ったシリンダスリーブの断面図である。
なお、これらの実施形態は、上述した実施形態と基本的には同様の構成であって、同一の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７４】
図９に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ｃでは、給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａのレイアウト及び磁力受け部６７Ａの形状等が、図８に示すシリンダスリーブ４０Ｂとは異なっている。
すなわち、図９に示すシリンダスリーブ４０Ｃでは、弁体６２Ａが配置されている給油弁体配置領域３８Ａの上面側にシート面７２Ａが形成されており、また、可動軸６３Ａのシャフト部６９Ａが蓋部材４１の近傍まで延在するとともに、磁力受け部６７Ａが、給油用ソレノイド室７０Ａの上面側から下側に向かって延在しており、環状コア６５Ａの溝部の開口部分を覆うように配置されている。
【００７５】
そして、上述した実施形態と同様に、ソレノイド６６Ａに電流が流れることで磁束が発生し、コア６５Ａ及び可動軸６３Ａの端部に連結されている磁力受け部６７Ａがそれぞれ磁化されて、互いに引き付け合うような磁力が発生する。そして、付勢バネ６８Ａのバネ力に抗して、可動軸６３Ａがコア６５Ａに引き付けられる。そして、弁体６２Ａがシート面７２Ａから離間して、油圧室２５と、弁体６２Ａが配置される給油弁体配置領域３８Ａとが連通されるようになっている。
【００７６】
図１０に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ｄでは、給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａの形状が、図８に示すシリンダスリーブ４０Ｂとは異なっている。すなわち、図１０に示すシリンダスリーブ４０Ｄでは、図４に示すシリンダスリーブ４０Ａにおける弁体６２Ａと同様の形状をなしている。
【００７７】
図１１に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ｅでは、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂの配置が入れ替わっている。すなわち、油圧室２５に近い側には、排油バルブ６０Ｂの弁体６２Ｂが収容される排油弁体配置領域３８Ｂが位置しており、油圧室２５から遠い側には、給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａが収容される給油弁体配置領域３８Ａが位置している。また、油圧室２５に近い側には排油用ソレノイド室７０Ｂが位置し、油圧室２５から遠い側には給油用ソレノイド室７０Ａが位置している。
【００７８】
また、排油バルブ６０Ｂの駆動部６４Ｂの構成が、上述した実施形態とは大きく異なっている。すなわち、排油用ソレノイド室７０Ｂには、環状の溝部６１Ｂが形成された環状のコア６５Ｂが配置されており、この溝部６１Ｂに、例えば樹脂でモールドされたソレノイド６６Ｂが巻装されている。また、隔壁４６が隔壁４６Ａ，４６Ｂの２部材から構成されている。また、可動軸６３Ｂのシャフト部６９Ｂが蓋部材４１の近傍まで延在するとともに、その端部に磁力受け部６７Ｂが形成されている。そして、ソレノイド６６Ｂに電流を流すことで、付勢バネ６８Ｂの付勢力に抗して、可動軸６３Ｂが下向きに動き、弁体６２Ｂはシート面７２Ｂと当接するように構成されている。
【００７９】
図１２に示す例示的な実施形態のシリンダスリーブ４０Ｆでは、給油バルブ６０Ａの駆動部６４´Ａが、油室７０´Ａと内部流路３５Ａとを接続する給油路９２と、該給油路９２に配置されるパイロット弁９４からなる。パイロット弁９４としては、例えば小型の汎用電磁弁などを用いることができる。また、給油バルブ６０Ａの可動軸６３Ａが、シャフト部６９Ａと，シャフト部６９Ａの他端部に連結されたプレート状の油圧受け部６７´Ａとから構成されている。そして、パイロット弁９４を開弁し、油室７０´Ａに作動油を供給して油圧受け部６７´Ａに油圧を作用させることで、シャフト部６９Ａの一端部に連結されている弁体６２Ａがシート面７２Ａから離間して、油圧室２５と、弁体６２Ａが配置される給油弁体配置領域３８Ａとが連通されるようになっている。
このような構成によれば、給油バルブ６０Ａが、油圧によって可動軸６３Ａを動かすように構成されるため、作動油の油圧を有効利用できる。
【００８０】
以上説明したように、上述した実施形態によれば、給油バルブ６０Ａの可動軸６２Ａおよび排油バルブ６０Ｂの可動軸６２Ｂの一方である第１可動軸と、給油バルブ６０Ａの可動軸６２Ａおよび排油バルブ６０Ｂの可動軸６２Ｂの他方である第２可動軸とを互いに独立して移動可能な状態で同心に配置することで、小型化しうる油圧機械２０及びこれを備えた風力発電装置１を提供することができる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態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。例えば、上述した実施形態のうち複数を適宜組み合わせてもよい。
【００８２】
また、上述した実施形態では、油圧機械２０が油圧モータ１０である場合を例に説明したが、本発明の油圧機械２０は油圧モータ１０に限定されず、油圧ポンプ８として構成することも可能である。油圧機械２０を油圧ポンプ８として構成する場合は、上記実施形態とは作動油の流れが逆になり、給油バルブ６０Ａから油圧室２５に供給された低圧の作動油が、ピストン２２の往復運動によって油圧室２５内で高圧にされた後、排油バルブ６０Ｂから排出される。この場合、上述した実施形態とは逆に、油圧室２５に近い位置に排油バルブ６０Ｂを配置する方が、高圧の作動油がバイパス内部流路３５Ｃを通らなくてよいため、効率的に圧油を供給できる。
【００８３】
なお、上述の実施形態を説明する際に用いた「沿って」との用語は、基準となる方向又は物に対して幾何学的な意味で厳密に平行である状態のみを指すものではなく、基準となる方向又は物に対してある程度の角度（例えば３０度以内の角度）をなす状態をも包含する。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の少なくとも一つの実施形態のラジアルピストン式油圧機械は、風力発電装置に搭載される油圧ポンプおよび油圧モータとして好適に用いられる。
【符号の説明】
【００８５】
１                風力発電装置
２                ブレード
３                ロータ
４                ハブ
５                ハブカバー
６                回転シャフト
８                油圧ポンプ
１０              油圧モータ
１２              高圧油ライン
１４              低圧油ライン
１６              発電機
１８              ナセル
１９              タワー
２０              油圧機械
２２              ピストン
２４              シリンダ
２５              油圧室
２６              シリンダブロック
２７              機械要素
２８              回転シャフト
２８ａ            偏心カム
３０              油路
３０Ａ            給油路
３０Ｂ            排油路
３５              内部流路
３５Ａ            給油内部流路
３５Ｂ            排油内部流路
３５ａ，３５ｂ    内部流路組
３５Ｃ            バイパス内部流路
３６Ａ，３６Ｂ    接続路
３８Ａ            給油弁体配置領域
３８Ｂ            排油弁体配置領域
３９Ａ            閉塞物
４０              シリンダスリーブ
４０ａ            油圧室囲繞部
４０ｂ            バルブ収容部
４１              蓋部材
４２              上部材
４３              外周部材
４４              下部材
４５              隔壁部材
４５Ａ            ブッシュ
４６              隔壁
４６ａ            ブッシュ穴
５０              シリンダブロック本体
５１ａ，５１ｂ    ボルト
５２              スリーブ穴
５３              ナット
５４ａ            ボルト
５４ｂ            ナット
６０              バルブ
６０Ａ            給油バルブ
６０Ｂ            排油バルブ
６１Ａ            環状ボビン
６１Ｂ            溝部
６２ａ            貫通穴
６２Ａ，６２Ｂ    弁体
６３Ａ，６３Ｂ    可動軸
６４Ａ，６４Ｂ    駆動部
６５Ａ，６５Ｂ    コア
６６Ａ，６６Ｂ    ソレノイド
６７Ａ，６７Ｂ    磁力受け部
６７´Ａ          油圧受け部
６８Ａ，６８Ｂ    付勢バネ
６９              貫通穴
６９Ａ，６８Ｂ    シャフト部
７０              ソレノイド配置領域
７０Ａ            給油用ソレノイド室
７０Ｂ            排油用ソレノイド室
７０´Ａ          油室
７２Ａ，７２Ｂ    シート面
７２ａ            凹部
７４Ａ，７４Ｂ    連通路
８１〜８４        Ｏリング
９２              給油路
９４              パイロット弁
【図１】
2014129776.tif 000003
【図２】
2014129776.tif 000004
【図３Ａ】
2014129776.tif 000005
【図３Ｂ】
2014129776.tif 000006
【図３Ｃ】
2014129776.tif 000007
【図４】
2014129776.tif 000008
【図５】
2014129776.tif 000009
【図６Ａ】
2014129776.tif 000010
【図６Ｂ】
2014129776.tif 000011
【図７】
2014129776.tif 000012
【図８】
2014129776.tif 000013
【図９】
2014129776.tif 000014
【図１０】
2014129776.tif 000015
【図１１】
2014129776.tif 000016
【図１２】
2014129776.tif 000017