(57)【要約】      （修正有）【課題】ピストンの往復運動と自らの回転運動との間で運動モードを変換するための機械要素の摩耗を低減しうるラジアルピストン式油圧機械及び風力発電装置を提供する。【解決手段】ラジアルピストン式油圧機械は、前記油圧機械の半径方向に沿って配置されたＮ個のピストンと、前記半径方向に沿って往復運動可能に前記Ｎ個のピストンをそれぞれ案内するためのＮ個のシリンダが設けられたシリンダブロック２６とを備える。前記シリンダブロック内において前記Ｎ個（ただしＮ＝ｍ×ｎ）のシリンダは、前記油圧機械の周方向に配置されるｍ個（ただしｍは２以上の整数）の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が前記油圧機械の軸方向にｎ列（ただしｎは１以上の整数）設けられた仮想配列に対して、少なくとも一列の前記仮想シリンダ列のそれぞれに属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち少なくとも一つを前記軸方向にシフトさせた配列に従って配置される。【選択図】図４
2014129772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジアルピストン式の油圧機械であって、
前記油圧機械の半径方向に沿って配置されたＮ個のピストンと、
前記半径方向に沿って往復運動可能に前記Ｎ個のピストンをそれぞれ案内するためのＮ個のシリンダが設けられたシリンダブロックとを備え、
前記油圧機械の周方向に配置されるｍ個（ただしｍは２以上の整数）の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が前記油圧機械の軸方向にｎ列（ただしｎは１以上の整数）設けられた仮想配列に対して、少なくとも一列の前記仮想シリンダ列のそれぞれに属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち少なくとも一つを前記軸方向にシフトさせた配列に従って、前記シリンダブロック内において前記Ｎ個（ただしＮ＝ｍ×ｎ）のシリンダが配置されたことを特徴とするラジアルピストン式油圧機械。
【請求項２】
前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、前記Ｎ個のピストンに対向して設けられ、前記Ｎ個のピストンに対して相対的に前記周方向に前記ローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムをさらに備え、
前記複数のローブは、それぞれ、前記Ｎ個のシリンダが分布する前記軸方向の位置範囲に亘って、前記軸方向に直線的に延在していることを特徴とする請求項１に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項３】
前記シリンダブロック内における前記Ｎ個のシリンダは、隣接する前記仮想シリンダ列間の前記軸方向の距離をＬとしたとき、各々の前記仮想シリンダ列に属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち前記周方向に隣接する一対の仮想シリンダの前記軸方向の位置をＬ×ｋ／ｍだけ異ならしめた配列に従ってｋ本（ただしｋは１以上の整数）の螺旋状に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項４】
ｋは２以上の整数であり、
前記Ｎ個のシリンダによって形成される前記ｋ本の螺旋は、前記周方向において３６０／ｋ度に対応する間隔を互いに空けて配置されたことを特徴とする請求項３に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項５】
前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、前記Ｎ個のピストンに対向して設けられ、前記Ｎ個のピストンに対して相対的に前記周方向に前記ローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムをさらに備え、
前記複数のローブは、３６０／ｋ度ずつ離れたｋ個の角度位置に存在するｋ個の前記ピストンの前記往復運動の位相が一致するように配置されたことを特徴とする請求項４に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項６】
前記Ｎ個のピストンと前記Ｎ個のシリンダによってそれぞれ形成されるＮ個の油圧室に作動油を供給するための給油ラインと、
前記Ｎ個の油圧室から前記作動油を排出するための排油ラインと、
前記Ｎ個の油圧室のそれぞれに対して設けられ、前記給油ライン又は前記排油ラインと各油圧室との連通状態を切り換えるためのバルブと、
前記ｋ個の前記ピストンの前記往復運動の位相が一致するように前記バルブを制御するためのバルブ制御部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項７】
前記ｋ本の螺旋は、互いに、Ｌ／ｍずつ前記軸方向にずらして配置されたことを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項８】
前記Ｎ個のシリンダは、前記ｋ本の螺旋上に千鳥状に配置されたことを特徴とする請求項４乃至７の何れか一項に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項９】
前記シリンダブロックは、前記周方向および前記軸方向に連続した一体物によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項１０】
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、ラジアルピストン式の油圧機械であり、
前記油圧機械は、前記油圧機械の半径方向に沿って配置されたＮ個のピストンと、前記半径方向に沿って往復運動可能に前記Ｎ個のピストンをそれぞれ案内するためのＮ個のシリンダが設けられたシリンダブロックとを含み、
前記油圧機械の周方向に配置されるｍ個（ただしｍは２以上の整数）の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が前記油圧機械の軸方向にｎ列（ただしｎは１以上の整数）設けられた仮想配列に対して、少なくとも一列の前記仮想シリンダ列のそれぞれに属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち少なくとも一つを前記軸方向にシフトさせた配列に従って、前記シリンダブロック内において前記Ｎ個（ただしＮ＝ｍ×ｎ）のシリンダが配置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、ラジアルピストン式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、複数のピストンが放射状に並んだラジアルピストン式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、一般的なラジアルピストン式油圧機械では、ピストンとシリンダによって形成される油圧室の周期的な体積変化を伴うピストンの往復運動は、カムやクランクピン等の機械要素の回転運動との間で運動モードが変換されるようになっている。なお、ピストンには、ローラ、ボール、コンロッド等の部品が取付けられ、これらの部品が機械要素に対するピストンの当接部として機能する。
例えば、油圧機械としての油圧ポンプでは、油圧ポンプの回転シャフトとともに回転する機械要素の回転運動がピストンの往復運動に変換され、油圧室の周期的な体積変化が起こり、油圧室で高圧の作動油（圧油）が生成される。これに対し、油圧機械としての油圧モータでは、油圧室への圧油の導入によってピストンの往復運動が起こり、この往復運動が機械要素の回転運動に変換される結果、機械要素とともに油圧モータの回転シャフトが回転する。なお、特許文献１に記載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であり、特許文献２に記載の油圧機械では内周面又は外周面にカム面を有するカムである。
【０００６】
しかしながら、油圧機械の運転中、ローラ、ボール、コンロッド等の部品（当接部）と機械要素とが当接した状態で両者の間で力の受け渡しが継続的に行われることから、カムやクランクピン等の機械要素の摩耗が生じる可能性がある。
この点、特許文献１及び２には、カム（機械要素）の摩耗を低減するための対策について記載されていない。
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、ピストンの往復運動と自らの回転運動との間で運動モードを変換するための機械要素の摩耗を低減しうるラジアルピストン式油圧機械及び風力発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の少なくとも一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械は、
前記油圧機械の半径方向に沿って配置されたＮ個のピストンと、
前記半径方向に沿って往復運動可能に前記Ｎ個のピストンをそれぞれ案内するためのＮ個のシリンダが設けられたシリンダブロックとを備え、
前記油圧機械の周方向に配置されるｍ個（ただしｍは２以上の整数）の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が前記油圧機械の軸方向にｎ列（ただしｎは１以上の整数）設けられた仮想配列に対して、少なくとも一列の前記仮想シリンダ列のそれぞれに属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち少なくとも一つを前記軸方向にシフトさせた配列に従って、前記シリンダブロック内において前記Ｎ個（ただしＮ＝ｍ×ｎ）のシリンダが配置されたことを特徴とする。
【０００９】
上記ラジアルピストン式油圧機械では、周方向に沿って配置されたｍ個のシリンダによって形成される少なくとも一列のシリンダ列に属するシリンダのうち少なくとも一つは、同一シリンダ列に属する他のシリンダと油圧機械の軸方向における位置（以下、単に“軸方向位置”と称する。）が異なる。そのため、少なくとも一列のシリンダ列に属するｍ個のシリンダに対応するｍ個のピストンのうち、少なくとも一つのピストンは他のピストンとは異なる軸方向位置に配置される。よって、ピストンの往復運動と自らの回転運動との間で運動モードを変換するための機械要素と、前記ｍ個のピストンの当接部との軸方向における接触位置は、前記少なくとも一つのピストンと前記他のピストンとで異なる。したがって、同一軸方向位置において機械要素に対して接触するピストンの当接部の数が少ないため（機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いため）、機械要素の摩耗を低減することができる。
また、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いので、機械要素とピストン当接部との接触に起因した摩擦熱を機械要素から周囲に散逸するための時間（放熱時間）を確保しやすくなる。よって、機械要素の温度上昇を抑制することができる。さらに、機械要素とピストンの当接部との接触部分に対して潤滑油を供給する場合には、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いので、潤滑油膜が回復するのに要する時間（油膜回復時間）を確保しやすくなる。
【００１０】
幾つかの実施形態では、前記ラジアルピストン式油圧機械は、前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、前記Ｎ個のピストンに対向して設けられ、前記Ｎ個のピストンに対して相対的に前記周方向に前記ローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムをさらに備え、前記複数のローブは、それぞれ、前記Ｎ個のシリンダが分布する前記軸方向の位置範囲に亘って、前記軸方向に直線的に延在している。
これにより、上述したシリンダ配列（及びこれに対応するピストン配列）を採用するに際して、軸方向におけるシリンダ配置の自由度が向上する。すなわち、リングカムの各々のローブが油圧機械の軸方向に直線的に延在しているため、ローブの全長の範囲内で各々のシリンダ（ピストン）の軸方向位置を任意に設定可能である。
また、油圧機械の軸方向に直線的に延在するローブは平面研削盤を用いて形成可能であるから、リングカムの製造が容易になる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロック内における前記Ｎ個のシリンダは、隣接する前記仮想シリンダ列間の前記軸方向の距離をＬとしたとき、各々の前記仮想シリンダ列に属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち前記周方向に隣接する一対の仮想シリンダの前記軸方向の位置をＬ×ｋ／ｍだけ異ならしめた配列に従ってｋ本（ただしｋは１以上の整数）の螺旋状に配置される。
このようにＮ個のシリンダをｋ本の螺旋状に配置することで、少なくとも各々の螺旋に属するシリンダ間の軸方向位置がずれるため、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度を確実に低減できる。よって、機械要素の摩耗を効果的に抑制することができる。また、放熱時間及び油膜回復時間をより一層確保しやすくなる。
【００１２】
一実施形態では、ｋは２以上の整数であり、前記Ｎ個のシリンダによって形成される前記ｋ本の螺旋は、前記周方向において３６０／ｋ度に対応する間隔を互いに空けて配置される。
これにより、ｋ本の螺旋の間隔が比較的大きくなり、機械要素からピストンを介してシリンダブロックに作用する力に起因した捻じりモーメントに対する剛性を確保しやすくなる。
【００１３】
一実施形態では、前記ラジアルピストン式油圧機械は、前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、前記Ｎ個のピストンに対向して設けられ、前記Ｎ個のピストンに対して相対的に前記周方向に前記ローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムをさらに備え、前記複数のローブは、３６０／ｋ度ずつ離れたｋ個の角度位置に存在するｋ個の前記ピストンの前記往復運動の位相が一致するように配置される。
これにより、３６０／ｋ度ずつ離れた対称性のあるｋ個の角度位置に存在する各々の螺旋のｋ個のピストンの往復運動の位相を一致させることが可能になり、油圧機械の振動を抑制することができる。また、油圧機械のシリンダブロックを含むステータ部と回転シャフトを含むロータ部との間に設けられる軸受の負荷が低減される。
さらに、ｋが３以上であれば、往復運動の位相が一致するピストンが３６０／ｋ度ずつ離れた対称性のある３個以上の角度位置に存在するため、油圧機械の回転が円滑になる。
【００１４】
一実施形態では、前記ラジアルピストン式油圧機械は、前記Ｎ個のピストンと前記Ｎ個のシリンダによってそれぞれ形成されるＮ個の油圧室に作動油を供給するための給油ラインと、前記Ｎ個の油圧室から前記作動油を排出するための排油ラインと、前記Ｎ個の油圧室のそれぞれに対して設けられ、前記給油ライン又は前記排油ラインと各油圧室との連通状態を切り換えるためのバルブと、前記ｋ個の前記ピストンの前記往復運動の位相が一致するように前記バルブを制御するためのバルブ制御部をさらに備える。
これにより、互いに一致したｋ個のピストンの往復運動の位相に対応したバルブ制御が可能になる。
【００１５】
一実施形態では、前記ｋ本の螺旋は、互いに、Ｌ／ｍずつ前記軸方向にずらして配置される。
これにより、一本の螺旋に属するシリンダ間の軸方向位置がずれるだけでなく、異なる螺旋に属するシリンダ間でも軸方向位置がずれるので、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が一層低くなる。よって、機械要素の摩耗をより効果的に低減することができる。
【００１６】
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロックは、前記周方向および前記軸方向に連続した一体物によって形成される。
これにより、シリンダブロック内におけるシリンダ配置の自由度が向上する。すなわち、シリンダブロックを複数のセグメントで構成するのではなく、油圧機械の周方向及び軸方向に連続した一体物のシリンダブロックを採用することで、セグメント間の分割線を避けたシリンダ配置とする必要がないため、シリンダブロック内におけるシリンダ位置は任意に選択可能である。よって、機械要素とピストンの当接部との接触頻度を小さくするのに適したシリンダ配列を採用可能になる。
【００１７】
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、ラジアルピストン式の油圧機械であり、
前記油圧機械は、前記油圧機械の半径方向に沿って配置されたＮ個のピストンと、前記半径方向に沿って往復運動可能に前記Ｎ個のピストンをそれぞれ案内するためのＮ個のシリンダが設けられたシリンダブロックとを含み、
前記油圧機械の周方向に配置されるｍ個（ただしｍは２以上の整数）の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が前記油圧機械の軸方向にｎ列（ただしｎは１以上の整数）設けられた仮想配列に対して、少なくとも一列の前記仮想シリンダ列のそれぞれに属する前記ｍ個の仮想シリンダのうち少なくとも一つを前記軸方向にシフトさせた配列に従って、前記シリンダブロック内において前記Ｎ個（ただしＮ＝ｍ×ｎ）のシリンダが配置されたことを特徴とする。
【００１８】
上記風力発電装置によれば、同一軸方向位置において機械要素に対して接触するピストンの当接部の数が少ないため（機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いため）、機械要素の摩耗を低減することができる。よって、機械要素の摩耗を低減することができる。また、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いので、機械要素とピストン当接部との接触に起因した摩擦熱を機械要素から周囲に散逸するための時間（放熱時間）を確保しやすくなる。よって、機械要素の温度上昇を抑制することができる。さらに、機械要素とピストンの当接部との接触部分に対して潤滑油を供給する場合には、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いので、潤滑油膜が回復するのに要する時間（油膜回復時間）を確保しやすくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ピストンの往復運動と自らの回転運動との間で運動モードを変換するための機械要素とピストンの当接部との同一軸方向位置における接触頻度を減少させることができる。よって、機械要素の摩耗を低減することができる。
また、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いので、機械要素とピストン当接部との接触に起因した摩擦熱を機械要素から周囲に散逸するための時間（放熱時間）を確保しやすくなる。よって、機械要素の温度上昇を抑制することができる。さらに、機械要素とピストンの当接部との接触部分に対して潤滑油を供給する場合には、同一軸方向位置における機械要素とピストンの当接部との接触頻度が低いので、潤滑油膜が回復するのに要する時間（油膜回復時間）を確保しやすくなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る風力発電装置を示す図である。
【図２】一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の概略断面図である。
【図３】一実施形態に係るシリンダブロックを示す斜視図である。
【図４】一実施形態に係るシリンダ配列の決定手法を説明するためのシリンダブロック展開図である。
【図５】一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。
【図６】図５に示すシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
【図７】一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。
【図８】図７に示すシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
【図９】一実施形態に係るシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
【図１０】図９に示すシリンダブロックを備えた油圧機械の半径方向に沿った断面図である。
【図１１】一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。
【図１２】一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。
【図１３】図１２に示すシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
【図１４】一実施形態に係るシリンダブロックの斜視図である。
【図１５】一実施形態に係る機械要素の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、一実施形態に係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。
【００２３】
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。
【００２４】
図２は、一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の概略断面図である。図３は、一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の半径方向に沿った一部拡大断面図である。
【００２５】
図２及び３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。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２９の回転運動との間で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とともに回転する機械要素２９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２５の往復運動が起こり、この往復運動が機械要素２９の回転運動に変換される結果、機械要素２９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２９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。
【００２６】
一実施形態では、機械要素２９は、図２に示すように、回転シャフト２８とともに回転するように構成され、ピストン２２に設けられた当接部２３に当接するカム面を有するカムである。この場合、当接部２３に対するカム（機械要素２９）の相対的な回転運動を作り出すために、カム（機械要素２９）とシリンダブロック２６との間に少なくとも一つの軸受２７Ａを設けてもよい。なお、同図に示す例示的な実施形態では、当接部２３は、ピストン２２に回転可能に取り付けられたローラである。なお、図２及び３に示す例示的な実施形態では、カム（機械要素２９）のカム面は、油圧機械２０の周方向に沿って並ぶ複数のローブによって形成されるリングカムの外周面である。他の実施形態では、カム（機械要素２９）のカム面は、油圧機械２０の周方向に沿って並ぶ複数のローブによって形成されるリングカムの内周面である。さらに別の実施形態では、カム（機械要素２９）のカム面は、油圧機械２０の回転シャフト２８に対して偏芯したカム（偏心カム）の表面である。
他の実施形態では、機械要素２９は、回転シャフト２８とともに回転するように構成され、コンロッドを介してピストン２２に連結される少なくとも一つのクランクピンを有するクランクシャフトである。
【００２７】
幾つかの実施形態では、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。
【００２８】
シリンダブロック本体５０には、複数の油圧室２５に連通する少なくとも一本の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）が形成される。
一実施形態では、図２及び３に示すように、複数の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）が油圧機械２０の軸方向に沿って設けられており、複数の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）にそれぞれ連通する環状集合路３５（３５Ａ，３５Ｂ）が環状のエンドプレート３４の内部に形成される。エンドプレート３４は、シリンダブロック２６の端部に取り付けられた環状板部材である。一実施形態では、エンドプレート３４とカム２９との間には軸受２７Ｂが設けられており、エンドプレート３４は、カム２９の回転運動の影響を受けずに静止状態を維持可能になっている。エンドプレート３４の内部の環状集合路３５（３５Ａ，３５Ｂ）は、それぞれ、外部配管３６（３６Ａ，３６Ｂ）に接続される。こうして、各油圧室２５は、内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）及び環状集合路３５（３５Ａ，３５Ｂ）を介して、外部配管３６（３６Ａ，３６Ｂ）に連通される。
【００２９】
幾つかの実施形態では、図３に示すように、シリンダスリーブ４０は、シリンダスリーブ４０の外周面に設けられて、少なくとも一本の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）に開口する少なくとも一つの環状溝４２（４２Ａ，４２Ｂ）を有する。油圧機械２０の半径方向における各環状溝４２（４２Ａ，４２Ｂ）の両側には、シリンダスリーブ４０の外周面に設けられて、シリンダスリーブ４０とスリーブ穴５２との間の隙間をシールするための環状のシール部材４４が設けられる。また、シリンダスリーブ４０の内部には、各々の環状溝４２（４２Ａ，４２Ｂ）と油圧室２５とを連通させるための連通路４６（４６Ａ，４６Ｂ）が設けられている。そして、各々の連通路４６（４６Ａ，４６Ｂ）には、シリンダブロック２６の各々の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）と油圧室２５との連通状態を切り換えるためのバルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）が設けられている。
【００３０】
一実施形態では、シリンダブロック本体５０に設けられた少なくとも一本の内部油路３０は、油圧室２５に作動油を供給するための給油路３０Ａと、油圧室２５から作動油を排出するための排油路３０Ｂとを含む。また、シリンダスリーブ４０に設けられた少なくとも一つの環状溝４２は、シリンダブロック本体５０内の給油路３０Ａに開口する給油溝４２Ａと、シリンダブロック本体５０内の排油路３０Ｂに開口する排油溝４２Ｂとを含む。さらに、連通路４６は、給油バルブ６０Ａを介して油圧室２５を給油溝４２Ａに連通させるための給油連通路４６Ａと、排油バルブ６０Ｂを介して油圧室２５を排油溝４２Ｂに連通させるための排油連通路４６Ｂとを含む。
【００３１】
また、一実施形態では、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとは、油圧機械２０の半径方向に並んだ状態でシリンダスリーブ４０に組み込まれており、給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａと排油バルブ６０Ｂの弁体６２Ｂとが油圧機械２０の半径方向に関してオーバーラップしている。こうして油圧機械２０の半径方向の異なる位置に設けられた給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂに対応して、給油溝４２Ａ及び排油溝４２Ｂもまた、各々のシリンダスリーブ４０の外周面上において油圧機械２０の半径方向の異なる位置に設けられる。そして、油圧室２５からより遠い給油バルブ６０Ａに対応する給油連通路４６Ａは、油圧機械２０の半径方向の直交方向に沿って延在する第１連通路４７と、油圧機械２０の半径方向に沿って延在する第２連通路４８とで構成される。一方、油圧室２５に近い排油バルブ６０Ｂに対応する排油連通路４６Ｂは、給油連通路４６Ａの第２連通路４８を避けて、油圧機械２０の半径方向の直交方向に沿って延在するように設けられる。
これにより、シリンダスリーブ４０内における給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂと給油連通路４６Ａ及び排油連通路４６Ｂとの配置を効率的に行うことができる。
【００３２】
油圧機械２０が油圧ポンプの場合、給油バルブ６０Ａが開くと、シリンダブロック本体５０内の給油路３０Ａからの作動油が給油溝４２Ａ及び給油連通路４６Ａを経由して油圧室２５に導入される。そして、油圧室２５に導入された作動油は、下死点から上死点に向かうピストン２２の動きに伴う油圧室２５の体積縮小によって圧縮されて昇圧される。こうして生成された高圧の作動油（圧油）は、排油バルブ６０Ｂが開くことで、排油連通路４６Ｂ及び排油溝４２Ｂを経由してシリンダブロック本体５０内の排油路３０Ｂに取り出される。
一方、油圧機械２０が油圧モータの場合、給油バルブ６０Ａが開くと、シリンダブロック本体５０内の給油路３０Ａからの高圧の作動油（圧油）が給油溝４２Ａ及び給油連通路４６Ａを経由して油圧室２５に導入される。そして、油圧室２５に導入された圧油によって、ピストン２２を上死点から下死点に向けて動かされる。この後、油圧室２５内の作動油は、排油バルブ６０Ｂが開くことで、排油連通路４６Ｂ及び排油溝４２Ｂを経由してシリンダブロック本体５０内の排油路３０Ｂに取り出される。
【００３３】
次に、シリンダブロック２６内におけるシリンダ２４の配列について説明する。
【００３４】
図４は、一実施形態に係るシリンダ配列の決定手法を説明するためのシリンダブロック展開図である。
同図に示すように、シリンダブロック２６にはＮ個（ただしＮ＝ｍ×ｎ）のシリンダ２４が設けられる。Ｎ個のシリンダ２４（Ｃ’ｉ，ｊ）の周方向位置及び軸方向位置は、油圧機械２０の周方向に配置されるｍ個（ただしｍは２以上の整数）の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍによって形成される仮想シリンダ列Ｒｉが油圧機械２０の軸方向にｎ列（ただしｎは１以上の整数）設けられた仮想配列１００に変更を加えた配列を基準として決定される。仮想配列１００は、油圧機械２０の周方向及び軸方向に規則的に配置されたＮ個の仮想シリンダＣｉ，ｊ（ただし、ｉ＝１〜ｎ，ｊ＝１〜ｍ）で構成される。
【００３５】
幾つかの実施形態では、仮想配列１００に対して、少なくとも一列の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち少なくとも一つを油圧機械２０の軸方向にシフトさせた配列に従って、Ｎ個のシリンダ２４（Ｃ’ｉ，ｊ）が配置される。
このため、周方向に沿って配置されたｍ個のシリンダによって形成される少なくとも一つのシリンダ列に属するシリンダＣ’ｉ，１〜Ｃ’ｉ，ｍのうち少なくとも一つは、同一シリンダ列に属する他のシリンダと油圧機械２０の軸方向における位置（以下、単に“軸方向位置”と称する。）が異なる。その結果、少なくとも一列のシリンダ列に属するｍ個のシリンダＣ’ｉ，１〜Ｃ’ｉ，ｍに対応するｍ個のピストン２２のうち、少なくとも一つのピストン２２は他のピストン２２とは異なる軸方向位置に配置される。よって、ピストン２２の往復運動と自らの回転運動との間で運動モードを変換するための機械要素２９と、同一シリンダ列内のｍ個のシリンダＣ’ｉ，１〜Ｃ’ｉ，ｍに対応するｍ個の当接部２３との接触位置は、前記少なくとも一つのピストン２２と前記他のピストン２２とで異なる。したがって、同一軸方向位置において機械要素２９に対して接触するピストン２２の当接部２３の数が少ないため（機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いため）、機械要素２９の摩耗を低減することができる。
また、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いことから、機械要素２９と当接部２３との接触に起因した摩擦熱を機械要素２９から周囲に散逸するための時間（放熱時間）を確保しやすくなる。よって、機械要素２９の温度上昇を抑制することができる。さらに、機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触部分に対して潤滑油を供給する場合には、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いので、潤滑油膜が回復するのに要する時間（油膜回復時間）を確保しやすくなる。
【００３６】
幾つかの実施形態では、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊは、シリンダブロック２６の中心軸周りの少なくとも一本の螺旋上に配列される。
【００３７】
一実施形態では、隣接する仮想シリンダ列Ｒｉ，Ｒｉ＋１間の油圧機械２０の軸方向の距離をＬとしたとき、各々の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち周方向に隣接する一対の仮想シリンダＣｉ，ｊ，Ｃｉ，ｊ＋１の軸方向位置をＬ×ｋ／ｍだけ異ならしめた配列に従ってｋ本（ただしｋは１以上の整数）の螺旋状に配置される。その結果、同一螺旋内に属する周方向に隣接するシリンダＣ’ｉ，ｊとシリンダＣ’ｉ，ｊ＋１とはＬ×ｋ／ｍだけ軸方向に互いにずれており、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊはシリンダブロック２６の中心軸周りのｋ本の螺旋上に配置される。各々の螺旋は螺旋ピッチ長がｋ×Ｌであり、１つの螺旋ピッチ（螺旋全体のうち螺旋１回転に相当する部分）上にはｍ個のシリンダが配置される。
このようにＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊをｋ本の螺旋状に配置することで、各々の螺旋に属するシリンダＣ’ｉ，ｊ間の軸方向位置がずれるため、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度をより一層低減できる。よって、機械要素２９の摩耗を効果的に抑制することができる。また、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いため、放熱時間及び油膜回復時間をより一層確保しやすくなる。
【００３８】
一実施形態では、図４に示すように、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが１本の螺旋状に配置される。すなわち、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが、隣接する仮想シリンダ列Ｒｉ，Ｒｉ＋１間の油圧機械２０の軸方向の距離をＬとしたとき、各々の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち周方向に隣接する一対の仮想シリンダＣｉ，ｊ，Ｃｉ，ｊ＋１の軸方向位置をＬ／ｍだけ異ならしめた配列に従って螺旋状に配置される。その結果、仮想シリンダＣｉ，ｊとこれに対応する実際のシリンダＣ’ｉ，ｊとは、（ｊ−１）×Ｌ／ｍだけ軸方向に離れている。また、周方向に隣接する実際のシリンダＣ’ｉ，ｊとシリンダＣ’ｉ，ｊ＋１とはＬ／ｍだけ軸方向に互いにずれた位置に配置される。また、実際のシリンダＣ’ｉ，ｊが配置される螺旋は、螺旋ピッチ長がＬであり、１つの螺旋ピッチ（螺旋全体のうち螺旋１回転に相当する部分）上にはｍ個のシリンダが配置される。
【００３９】
図５は、一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。図６は、図５に示すシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
図５及び６に示す例示的な実施形態では、図４を用いて上述した配列に従ってシリンダを配列する。具体的には、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊは、各々の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち周方向に隣接する一対の仮想シリンダＣｉ，ｊ，Ｃｉ，ｊ＋１の軸方向位置をＬ／ｍだけ異ならしめた配列に従って１本の螺旋状に配置される。すなわち、周方向に隣接するシリンダＣ’ｉ，ｊとシリンダＣ’ｉ，ｊ＋１とがＬ／ｍだけ軸方向に互いにずれた位置に配置され、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊ全体としては、シリンダブロック２６の中心軸１０１に沿って設けられた螺旋ピッチ長がＬである螺旋１０２上に配置される。螺旋１０２の各々の螺旋ピッチ（螺旋１０２のうち螺旋一回転に相当する部分）上には、ｍ個のシリンダが配置される。なお、図５及び６に示す例では、ｍは１０であり、ｎは５である。
【００４０】
図７は、他の実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。図８は、図７に示すシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
図７及び８に示す例示的な実施形態では、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが２本の螺旋状に配置される。すなわち、シリンダブロック２６の中心軸１０１に沿って設けられた２本の螺旋１０４，１０６上にＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが配置される。
このようなシリンダＣ’ｉ，ｊの配置は、隣接する仮想シリンダ列Ｒｉ，Ｒｉ＋１間の油圧機械２０の軸方向の距離をＬとしたとき、各々の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち周方向に隣接する一対の仮想シリンダＣｉ，ｊ，Ｃｉ，ｊ＋１の軸方向位置を２×Ｌ／ｍだけ異ならしめた配列に従って行われる。その結果、同一螺旋に属する周方向に隣接したシリンダＣ’ｉ，ｊとシリンダＣ’ｉ，ｊ＋１とは、２Ｌ／ｍだけ軸方向に互いにずれた位置に配置され、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊ全体としては２本の螺旋１０４，１０６上に配列される。螺旋１０４，１０６はいずれも螺旋ピッチ長が２Ｌであり、螺旋１０４，１０６の各々の螺旋ピッチ上にはｍ個のシリンダが配置される。
なお、図８に示す例示的な実施形態では、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊのうちシリンダ２４Ａが螺旋１０４上に配列されており、残りのシリンダ２４Ｂが螺旋１０６上に配列されている。
【００４１】
図９は、他の実施形態に係るシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。
図９に示す例示的な実施形態では、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが３本の螺旋状に配置される。すなわち、シリンダブロック２６の中心軸１０１に沿って設けられた３本の螺旋１１０，１１２，１１４上にＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが配置される。
このようなシリンダＣ’ｉ，ｊの配置は、隣接する仮想シリンダ列Ｒｉ，Ｒｉ＋１間の油圧機械２０の軸方向の距離をＬとしたとき、各々の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち周方向に隣接する一対の仮想シリンダＣｉ，ｊ，Ｃｉ，ｊ＋１の軸方向位置を３×Ｌ／ｍだけ異ならしめた配列に従って行われる。その結果、同一螺旋に属する周方向に隣接したシリンダＣ’ｉ，ｊとシリンダＣ’ｉ，ｊ＋１とは、３Ｌ／ｍだけ軸方向に互いにずれた位置に配置され、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊ全体としては３本の螺旋１１０，１１２，１１４上に配列される。螺旋１１０，１１２，１１４はいずれも螺旋ピッチ長が３Ｌであり、螺旋１１０，１１２，１１４の各々の螺旋ピッチ上にはｍ個のシリンダが配置される。
なお、図９に示す例示的な実施形態では、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊのうちシリンダ２４Ｃが螺旋１１０上に配列されており、シリンダ２４Ｄが螺旋１１２上に配列されており、残りのシリンダ２４Ｅが螺旋１１４上に配列されている。
【００４２】
幾つかの実施形態では、シリンダブロック２６内におけるＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊはｋ本（ただしｋは２以上の整数）の螺旋状に配列され、ｋ本の螺旋は、油圧機械２０の周方向において３６０／ｋ度に対応する間隔を互いに空けて配置される。
図７及び８に示す例示的な実施形態では、油圧機械２０の周方向において１８０度（＝３６０／２）に対応する間隔を空けて２本の螺旋１０４，１０６が配置されている。すなわち、シリンダブロック２６の周長をＴとしたとき、各々の螺旋１０４，１０６の起点となるシリンダ２４Ａ，２４Ｂ（図７におけるＣ’１，１とシリンダＣ’１，６）間の周方向距離はＴ／２である。
図９に示す例示的な実施形態では、油圧機械２０の周方向において１２０度に対応する間隔を空けて３本の螺旋１１０，１１２，１１４が配置されている。すなわち、シリンダブロック２６の周長をＴとしたとき、各々の螺旋１１０，１１２，１１４の起点となるシリンダ２４Ｃ，２４Ｄ，２４Ｅ間の周方向距離はＴ／３である。
このように油圧機械２０の周方向において３６０／ｋ度に対応する間隔を互いに空けてｋ本の螺旋を配置することで、ｋ本の螺旋の間隔が比較的大きくなり、機械要素２９からピストン２２を介してシリンダブロック２６に作用する力に起因した捻じりモーメントに対する剛性を確保しやすくなる。
【００４３】
一実施形態では、機械要素２９としてのリングカムは、油圧機械２０の周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、Ｎ個のピストン２２に対向して設けられ、Ｎ個のピストン２２に対して相対的に油圧機械２０の周方向にローブが移動するように回転可能に構成されている。そして、リングカムのローブは、３６０／ｋ度ずつ離れたｋ個の角度位置に存在するｋ個のピストン２２の前記往復運動の位相が一致するように配置される（ただし、ｋはＮ個のシリンダＣ’ｉ，ｊが配置される螺旋の数であり、２以上の整数である）。
図１０は、図９に示すシリンダブロックを備えた油圧機械の半径方向に沿った断面図である。図１０に示すように、３本の螺旋１１０，１１２，１１４（図９参照）にそれぞれ対応する３個のシリンダ２４Ｃ〜２４Ｅ及びこれらのシリンダ２４Ｃ〜２４Ｅ内に設けられるピストン２２Ｃ〜２２Ｅが１２０度ずつ離れた３個の角度位置に存在する。そして、リングカム２９のローブ２９Ａは、３個のピストン２２Ｃ〜２２Ｅの往復運動の位相が一致するように配置される。図１０に示す例示的な実施形態では、３個のピストン２２Ｃ〜２２Ｅはいずれも往復運動のサイクルの下死点に位置した状態になっている。
このように、３６０／ｋ度ずつ離れた対称性のあるｋ個の角度位置に存在するｋ個のピストン２２の往復運動の位相を一致させるようにリングカム２９のローブを配置することで、油圧機械２０の振動を抑制することができる。また、油圧機械２０のシリンダブロック２６を含むステータ部と回転シャフト２８を含むロータ部との間に設けられる軸受の負荷が低減される。
さらに、ｋが３以上であれば、往復運動の位相が一致するピストン２２が３６０／ｋ度ずつ離れた対称性のある３個以上の角度位置に存在するため、油圧機械２０の回転が円滑になる。
【００４４】
一実施形態では、図１０に示すように、油圧機械２０は、Ｎ個の油圧室２５に作動油を供給するための給油ライン１２０と、Ｎ個の油圧室２５から作動油を排出するための排油ライン１３０と、給油ライン１２０及び排油ライン１３０と油圧室２５との連通状態をそれぞれ切り換えるための給油バルブ１２２及び排油バルブ１３２とを含む。給油バルブ１２２及び排油バルブ１３２は、バルブ制御部１４０によって、３個のピストン２２Ｃ〜２２Ｅの往復運動の位相が一致するように開閉制御されるようになっている。すなわち、３個のピストン２２Ｃ〜２２Ｅに対応する給油バルブ１２２及び排油バルブ１３２の開閉制御は、バルブ制御部１４０によって同期して行われる。なお、給油バルブ１２２及び排油バルブ１３２は、それぞれ、図３における給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂに対応している。
他の実施形態では、給油バルブ１２２と排油バルブ１３２の一方は逆止弁で構成され、給油バルブ１２２と排油バルブ１３２の他方のみが、３個のピストン２２Ｃ〜２２Ｅの往復運動の位相を一致させるようにバルブ制御部１４０によって開閉制御される。
なお、図１０に示す例示的な実施形態では、３本の螺旋１１０，１１２，１１４（図９参照）にそれぞれ対応する３個のピストン２２Ｃ〜２２Ｅの往復運動の位相を一致させるようなバルブ制御を行っているが、他の実施形態では、ｋ本（ただし、ｋ＝２，４，５，…）の螺旋に対応するｋ個のピストン２２の往復運動の位相を一致させるようなバルブ制御をバルブ制御部１４０によって行う。
【００４５】
幾つかの実施形態では、各々の仮想シリンダ列Ｒｉに属するｍ個の仮想シリンダＣｉ，１〜Ｃｉ，ｍのうち周方向に隣接する一対の仮想シリンダＣｉ，ｊ，Ｃｉ，ｊ＋１の軸方向位置をＬ×ｋ／ｍ（ただし、ｋは１以上の整数）だけ異ならしめた配列に従って配列されたシリンダ２４によって形成されるｋ本の螺旋は、互いに、Ｌ／ｍずつ軸方向にずらして配置される。
図１１は、一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。同図に示す例示的な実施形態では、ｋが２であり、実際のシリンダＣ’ｉ，ｊは、２本の螺旋１０４，１０６上に配置される。同一の螺旋１０４，１０６上のシリンダ群のうち周方向に隣接したシリンダ間の軸方向における距離は２Ｌ／ｍであり、各々の螺旋１０４，１０６の螺旋ピッチは２Ｌである。そして、２本の螺旋１０４，１０６は、油圧機械２０の軸方向にＬ／ｍだけ間隔を空けて配置される。すなわち、各々の螺旋１０４，１０６の起点であるＣ’１，１とシリンダＣ’１，６は軸方向位置が互いにＬ／ｍだけ異なる。
このようにｋ本の螺旋を互いにＬ／ｍずつ軸方向にずらして配置することで、同一の螺旋に属するシリンダ２４間の軸方向位置がずれるだけでなく、異なる螺旋に属するシリンダ２４間の軸方向位置もずれるので、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が一層低くなる。よって、機械要素２９の摩耗をより効果的に低減することができる。
【００４６】
また、幾つかの実施形態では、Ｎ個のシリンダ２４は、ｋ本の螺旋上に千鳥状に配置される。
図１２は、一実施形態に係るシリンダ配列を示すシリンダブロック展開図である。図１３は、図１２に示すシリンダ配列を有するシリンダブロックの斜視図である。図１４は、他の実施形態に係るシリンダブロックの斜視図である。
図１２及び１３に示す例示的な実施形態では、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊは２本の螺旋１５０，１５２上に千鳥状に配列されている。また、図１４に示す例示的な実施形態では、Ｎ個のシリンダＣ’ｉ，ｊは３本の螺旋１５４，１５６，１５８上に千鳥状に配列されている。
このようにｋ本の螺旋上に千鳥状にＮ個のシリンダ２４を配列することで、シリンダ２４間の比較的広い間隔を維持しながら、シリンダブロック２６内におけるシリンダ２４の形成密度を向上させることができる。よって、シリンダブロック２６の剛性を維持しながら、シリンダブロック２６の小径化が可能になり、油圧機械２０のコンパクト化につながる。
【００４７】
幾つかの実施形態では、図６，図８，図９，図１３及び図１４に示すように、シリンダブロック２６は、油圧機械２０の周方向および軸方向に連続した一体物によって形成される。一実施形態では、シリンダブロック２６は、油圧機械２０の周方向及び軸方向に連続した円筒体である。このようなシリンダブロック２６は、例えば、リング鍛造技術によって製造可能である。
このように周方向及び軸方向に連続した一体物によってシリンダブロック２６を構成すれば、シリンダブロック２６内におけるシリンダ２４の配置の自由度が向上する。すなわち、シリンダブロックを複数のセグメントで構成する場合のようにセグメント間の分割線を避けたシリンダ配置とする必要がないため、シリンダブロック２６内におけるシリンダ２４の周方向位置及び軸方向位置は任意に選択可能である。よって、機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度を小さくするのに適したシリンダ２４の配列を採用可能になる。
【００４８】
図１５は、一実施形態に係る機械要素２９の斜視図である。同図に示すように、一実施形態では、ピストン２２の往復運動と連動して回転運動する機械要素２９は、油圧機械２０の周方向に沿って並ぶ複数のローブ（山部）２０２を有するリングカム２００である。リングカム２００は、シリンダブロック２６内に設けられるＮ個のシリンダ２４内を摺動するＮ個のピストン２２に対向して設けられる。そして、Ｎ個のピストン２２に対して相対的に油圧機械２０の周方向にローブ２０２が移動するようにリングカム２００は回転可能に構成されている。一実施形態では、リングカム２００は、油圧機械２００の回転シャフト２８（図２参照）に取り付けられ、回転シャフト２８とともに回転するようになっている。
幾つかの実施形態では、リングカム２００の各々のローブ２０２は、Ｎ個のシリンダ２４（即ち、これらに対応するＮ個のピストン２２）が分布する軸方向の位置範囲に亘って、油圧機械２０の軸方向に直線的に延在している。
これにより、上述した実施形態に係る種々のシリンダ配列（及びこれに対応するピストン配列）を採用するに際して、軸方向におけるシリンダ２４の配置の自由度が向上する。すなわち、リングカム２００の各々のローブ２０２が油圧機械２０の軸方向に直線的に延在しているため、ローブ２０２の全長の範囲内で各々のシリンダ２４（ピストン２２）の軸方向位置を任意に設定可能である。
また、油圧機械２０の軸方向に直線的に延在するローブ２０２は平面研削盤を用いて形成可能であるから、リングカム２００の製造が容易になる。
【００４９】
以上説明したように、上述の実施形態によれば、周方向に沿って配置されたｍ個のシリンダ２４によって形成される少なくとも一列のシリンダ列に属するシリンダ２４のうち少なくとも一つは、同一シリンダ列に属する他のシリンダ２４と軸方向位置が異なる。そのため、少なくとも一列のシリンダ列に属するｍ個のシリンダ２４に対応するｍ個のピストン２２のうち、少なくとも一つのピストン２２は他のピストン２２とは異なる軸方向位置に配置される。よって、ピストン２２の往復運動と自らの回転運動との間で運動モードを変換するための機械要素２９と、前記ｍ個のピストン２２の当接部２３との軸方向における接触位置は、前記少なくとも一つのピストン２２と前記他のピストン２２とで異なる。したがって、同一軸方向位置において機械要素２９に対して接触するピストン２２の当接部２３の数が少ないため（機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いため）、機械要素２９の摩耗を低減することができる。
また、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いので、機械要素２９と当接部２３との接触に起因した摩擦熱を機械要素２９から周囲に散逸するための時間（放熱時間）を確保しやすくなる。よって、機械要素２９の温度上昇を抑制することができる。さらに、機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触部分に対して潤滑油を供給する場合には、同一軸方向位置における機械要素２９とピストン２２の当接部２３との接触頻度が低いので、潤滑油膜が回復するのに要する時間（油膜回復時間）を確保しやすくなる。
【００５０】
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。
【００５１】
例えば、上述の実施形態では風力発電装置１の油圧ポンプ８又は油圧モータ１０の少なくとも一方として用いられる油圧機械２０について説明したが、油圧機械２０の用途はこれに限定されない。
【００５２】
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。
【符号の説明】
【００５３】
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
２３              当接部
２４              シリンダ
２５              油圧室
２６              シリンダブロック
２７Ａ，２７Ｂ    軸受
３０Ａ，３０Ｂ    内部油路
３４              エンドプレート
３５Ａ，３５Ｂ    環状集合路
３６Ａ，３６Ｂ    外部配管
４０              シリンダスリーブ
４２Ａ，４２Ｂ    環状溝
４４              シール部材
４６Ａ，４６Ｂ    連通路
４７              第１連通路
４８              第２連通路
５０              シリンダブロック本体
５２              スリーブ穴
６０Ａ，６０Ｂ    バルブ
６２Ａ，６２Ｂ    弁体
１０１            中心軸
１２０            給油ライン
１２２            給油バルブ
１３０            排油ライン
１３２            排油バルブ
２００            リングカム
２０２            ローブ
【図１】
2014129772.tif 000003
【図２】
2014129772.tif 000004
【図３】
2014129772.tif 000005
【図４】
2014129772.tif 000006
【図５】
2014129772.tif 000007
【図６】
2014129772.tif 000008
【図７】
2014129772.tif 000009
【図８】
2014129772.tif 000010
【図９】
2014129772.tif 000011
【図１０】
2014129772.tif 000012
【図１１】
2014129772.tif 000013
【図１２】
2014129772.tif 000014
【図１３】
2014129772.tif 000015
【図１４】
2014129772.tif 000016
【図１５】
2014129772.tif 000017