(57)【要約】【課題】略円筒形状の第１の案内部材及び第２の案内部材、並びに、第２の案内部材を半径方向に移動する偏心機構を用いて、変圧比を変更することができる油圧変圧機又はその制御方法を提供すること。【解決手段】第１軸線を中心に回転可能に保持された略円筒形状の第１の案内部材と、第１軸線に対して平行にオフセットした第２軸線を中心に回転可能に支持された略円筒形状の第２の案内部材と、第２の案内部材を移動する偏心機構と、駆動軸線を中心に回転可能に保持され、第１のシリンダ群及び第２のシリンダ群とを備える略円柱形状のシリンダブロックと、一端を第１のシリンダ群に夫々配置され、他端を第１の案内部材の内面に接触させた第１のピストン群と、一端を第２のシリンダ群に夫々配置され、他端を第２の案内部材の内面に接触させた第２のピストン群と、シリンダブロックの貫通口に配置された軸部材とを有する。【選択図】図１
2014227953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸線を中心に回転可能に保持された略円筒形状の第１の案内部材と、前記第１軸線に対して平行にオフセットした第２軸線を中心に回転可能に支持された略円筒形状の第２の案内部材とを備える案内機構と、
前記第２の案内部材を該第２の案内部材の半径方向に移動する偏心機構と、
前記第１軸線及び前記第２軸線に対して平行にオフセットした駆動軸線を中心に回転可能に保持され、前記駆動軸線に対して放射状に形成された複数の第１シリンダからなる第１のシリンダ群及び複数の第２シリンダからなる第２のシリンダ群とを備え、前記駆動軸線を含む中心部に貫通口を備える略円柱形状のシリンダブロックと、
一端を前記第１のシリンダ群の前記複数の第１シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第１の案内部材の内面に接触させた複数の第１ピストンからなる第１のピストン群と、
一端を前記第２のシリンダ群の前記複数の第２シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第２の案内部材の内面に接触させた複数の第２ピストンからなる第２のピストン群と、
前記シリンダブロックの前記貫通口に配置された軸部材と
を有し、
前記軸部材は、前記第１のシリンダ群に圧油を供給する第１供給油路と、前記第１のシリンダ群から流出する圧油を排出する第１排出油路と、前記第２のシリンダ群に圧油を供給する第２供給油路と、前記第２のシリンダ群から流出する圧油を排出する第２排出油路とを備え、前記シリンダブロックの回転位置に対応して前記第１供給油路若しくは前記第１排出油路を前記第１のシリンダ群に連通させ、且つ、前記第２排出油路若しくは前記第２供給油路を前記第２のシリンダ群に連通させる、
ことを特徴とする油圧変圧機。
【請求項２】
前記第１の案内部材は、該第２の案内部材の円筒曲面に複数の開口部を有し、
前記第２のピストン群は、前記複数の開口部に前記複数の第２ピストンを夫々挿入されて、配置されている、
ことを特徴とする、請求項１に記載の油圧変圧機。
【請求項３】
前記複数の第１シリンダと前記複数の第１ピストンによって夫々形成される複数の第１圧力室は、前記シリンダブロックの回転位置に対応して、該複数の第１圧力室のそれぞれの容積を増減させ、
前記複数の第２シリンダと前記複数の第２ピストンによって形成される複数の第２圧力室は、前記シリンダブロックの回転位置に対応して、該複数の第２圧力室のそれぞれの容積を増減させ、
前記複数の第１圧力室は、容積が増大しつつある場合に前記第１供給油路から圧油を流入され、容積が減少しつつある場合に前記第１排出油路に圧油を流出し、
前記複数の第２圧力室は、容積が増大しつつある場合に前記第２供給油路から圧油を流入され、容積が減少しつつある場合に前記第２排出油路に圧油を流出する、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の油圧変圧機。
【請求項４】
前記偏心機構は、前記駆動軸線に接近する方向に前記第２の案内部材を移動した場合に前記複数の第２圧力室の最大容積を減少させ、該駆動軸線に離反する方向に該第２の案内部材を移動した場合に該複数の第２圧力室の最大容積を増加させる、
ことを特徴とする、請求項３に記載の油圧変圧機。
【請求項５】
前記第１の案内部材は、前記複数の第１ピストンに対して夫々垂直な平面となる内面を有し、前記複数の第１ピストンの略中心部から流出する圧油によって形成される油膜を介して、該複数の第１ピストンに摺動可能に密接し、
前記第２の案内部材は、前記複数の第２ピストンに対して夫々垂直な平面となる内面を有し、前記複数の第２ピストンの略中心部から流出する圧油によって形成される油膜を介して、該複数の第２ピストンに摺動可能に密接する、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の油圧変圧機。
【請求項６】
前記複数の第１ピストン及び前記複数の第２ピストン、並びに、前記複数の第１シリンダ及び前記複数の第２シリンダは、それぞれ奇数個であって、それぞれ等間隔に配置される、ことを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の油圧変圧機。
【請求項７】
第１軸線を中心に回転可能に保持された略円筒形状の第１の案内部材と、前記第１軸線に対して平行にオフセットした第２軸線を中心に回転可能に支持された略円筒形状の第２の案内部材とを備える案内機構と、
前記第２の案内部材を該第２の案内部材の半径方向に移動する偏心機構と、
前記第１軸線及び前記第２軸線に対して平行にオフセットした駆動軸線を中心に回転可能に保持され、前記駆動軸線に対して放射状に形成された複数の第１シリンダからなる第１のシリンダ群及び複数の第２シリンダからなる第２のシリンダ群とを備え、前記駆動軸線を含む中心部に貫通口を備える略円柱形状のシリンダブロックと、
一端を前記第１のシリンダ群の前記複数の第１シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第１の案内部材の内面に接触させた複数の第１ピストンからなる第１のピストン群と、
一端を前記第２のシリンダ群の前記複数の第２シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第２の案内部材の内面に接触させた複数の第２ピストンからなる第２のピストン群と、
前記シリンダブロックの前記貫通口に配置された軸部材と
を有し、
前記軸部材は、前記第１のシリンダ群に圧油を供給する第１供給油路と、前記第１のシリンダ群から流出する圧油を排出する第１排出油路と、前記第２のシリンダ群に圧油を供給する第２供給油路と、前記第２のシリンダ群から流出する圧油を排出する第２排出油路とを備え、前記第１供給油路若しくは前記第１排出油路を前記第１のシリンダ群に連通させ、且つ、前記第２排出油路若しくは前記第２供給油路を前記第２のシリンダ群に連通させる油圧変圧機の制御方法であって、
前記シリンダブロックの回転位置に対応して、前記複数の第１シリンダと前記複数の第１ピストンによって形成される複数の第１圧力室のそれぞれの容積を増減させる第１の回転ステップと、
前記シリンダブロックの回転位置に対応して、前記複数の第２シリンダと前記複数の第２ピストンによって形成される複数の第２圧力室のそれぞれの容積を増減させる第２の回転ステップと
を含み、
前記偏心機構によって、前記駆動軸線に接近する方向に前記第２の案内部材を移動した場合に前記複数の第２圧力室の最大容積を減少させ、該駆動軸線に離反する方向に該第２の案内部材を移動した場合に該複数の第２圧力室の最大容積を増加させることで、供給される圧油と排出される圧油との変圧比を制御する変圧比可変ステップを更に含む、
ことを特徴とする油圧変圧機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧変圧機に関する。
【背景技術】
【０００２】
供給された圧油の圧力を変更して排出する機械（以下、「油圧変圧機」という）には、２組の複数のシリンダ及び複数のピストンを用いて、一の組に供給された圧油の流量に対して、他の組から排出する圧油の流量を変更することによって、圧油の圧力を変更するものがある。ここで、油圧変圧機は、所定（一定）の圧力で油圧ポンプから吐出された圧油の圧力を変更する。
【０００３】
特許文献１には、２つの相対運動部材の相対位置変化（回転）によって位相をずらせて増減される第１容積増減機構と第２容積増減機構とを用いて、一周期間の第１空間の増減容積と第２空間の増減容積とを異ならせる回転型液圧トランス（油圧変圧機）に関する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２２１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、供給される圧油の圧力を一定の変圧比で変更する。このため、特許文献１に開示されている技術では、圧油を所望の圧力に変更する場合で、油圧ポンプから一定の圧力で吐出される圧油を用いるときに、圧力変換機構（例えば減圧弁）を用いて、供給する圧油の圧力を変更（例えば減圧）する必要がある。すなわち、特許文献１に開示されている技術では、圧力変換機構を介して圧油を供給するため、圧力損失などのエネルギ損失が発生する場合がある。
【０００６】
また、特許文献１に開示されている技術では、所望の圧力に変更する場合に、可変式の油圧ポンプを用いてもよい。しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、可変式の油圧ポンプを介して圧油を供給する場合に、油圧システムの構成及びその制御が複雑になる場合がある。
【０００７】
本発明は、このような事情の下に為され、略円筒形状の第１の案内部材及び第２の案内部材、並びに、第２の案内部材を半径方向に移動する偏心機構を用いて、変圧比を変更することができる油圧変圧機又はその制御方法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】
【０００８】
本発明の一の態様によれば、第１軸線を中心に回転可能に保持された略円筒形状の第１の案内部材と、前記第１軸線に対して平行にオフセットした第２軸線を中心に回転可能に支持された略円筒形状の第２の案内部材とを備える案内機構と、前記第２の案内部材を該第２の案内部材の半径方向に移動する偏心機構と、前記第１軸線及び前記第２軸線に対して平行にオフセットした駆動軸線を中心に回転可能に保持され、前記駆動軸線に対して放射状に形成された複数の第１シリンダからなる第１のシリンダ群及び複数の第２シリンダからなる第２のシリンダ群とを備え、前記駆動軸線を含む中心部に貫通口を備える略円柱形状のシリンダブロックと、一端を前記第１のシリンダ群の前記複数の第１シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第１の案内部材の内面に接触させた複数の第１ピストンからなる第１のピストン群と、一端を前記第２のシリンダ群の前記複数の第２シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第２の案内部材の内面に接触させた複数の第２ピストンからなる第２のピストン群と、前記シリンダブロックの前記貫通口に配置された軸部材とを有し、前記軸部材は、前記第１のシリンダ群に圧油を供給する第１供給油路と、前記第１のシリンダ群から流出する圧油を排出する第１排出油路と、前記第２のシリンダ群に圧油を供給する第２供給油路と、前記第２のシリンダ群から流出する圧油を排出する第２排出油路とを備え、前記シリンダブロックの回転位置に対応して前記第１供給油路若しくは前記第１排出油路を前記第１のシリンダ群に連通させ、且つ、前記第２排出油路若しくは前記第２供給油路を前記第２のシリンダ群に連通させる、ことを特徴とする油圧変圧機が提供される。前記第１の案内部材は、該第１の案内部材の円筒曲面に複数の開口部を有し、前記第２のピストン群は、前記複数の開口部に前記複数の第２ピストンを夫々挿入されて、配置されている、ことを特徴とする油圧変圧機であってもよい。前記複数の第１シリンダと前記複数の第１ピストンによって夫々形成される複数の第１圧力室は、前記シリンダブロックの回転位置に対応して、該複数の第１圧力室のそれぞれの容積を増減させ、前記複数の第２シリンダと前記複数の第２ピストンによって形成される複数の第２圧力室は、前記シリンダブロックの回転位置に対応して、該複数の第２圧力室のそれぞれの容積を増減させ、前記複数の第１圧力室は、容積が増大しつつある場合に前記第１供給油路から圧油を流入され、容積が減少しつつある場合に前記第１排出油路に圧油を流出し、前記複数の第２圧力室は、容積が増大しつつある場合に前記第２供給油路から圧油を流入され、容積が減少しつつある場合に前記第２排出油路に圧油を流出する、ことを特徴とする油圧変圧機であってもよい。前記偏心機構は、前記駆動軸線に接近する方向に前記第２の案内部材を移動した場合に前記複数の第２圧力室の最大容積を減少させ、該駆動軸線に離反する方向に該第２の案内部材を移動した場合に該複数の第２圧力室の最大容積を増加させる、ことを特徴とする油圧変圧機であってもよい。前記第１の案内部材は、前記複数の第１ピストンに対して夫々垂直な平面となる内面を有し、前記複数の第１ピストンの略中心部から流出する圧油によって形成される油膜を介して、該複数の第１ピストンに摺動可能に密接し、前記第２の案内部材は、前記複数の第２ピストンに対して夫々垂直な平面となる内面を有し、前記複数の第２ピストンの略中心部から流出する圧油によって形成される油膜を介して、該複数の第２ピストンに摺動可能に密接する、ことを特徴とする油圧変圧機であってもよい。前記複数の第１ピストン及び前記複数の第２ピストン、並びに、前記複数の第１シリンダ及び前記複数の第２シリンダは、それぞれ奇数個であって、それぞれ等間隔に配置される、ことを特徴とする油圧変圧機であってもよい。
【０００９】
本発明のその他の態様によれば、第１軸線を中心に回転可能に保持された略円筒形状の第１の案内部材と、前記第１軸線に対して平行にオフセットした第２軸線を中心に回転可能に支持された略円筒形状の第２の案内部材とを備える案内機構と、前記第２の案内部材を該第２の案内部材の半径方向に移動する偏心機構と、前記第１軸線及び前記第２軸線に対して平行にオフセットした駆動軸線を中心に回転可能に保持され、前記駆動軸線に対して放射状に形成された複数の第１シリンダからなる第１のシリンダ群及び複数の第２シリンダからなる第２のシリンダ群とを備え、前記駆動軸線を含む中心部に貫通口を備える略円柱形状のシリンダブロックと、一端を前記第１のシリンダ群の前記複数の第１シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第１の案内部材の内面に接触させた複数の第１ピストンからなる第１のピストン群と、一端を前記第２のシリンダ群の前記複数の第２シリンダ内に夫々配置され、他端を前記第２の案内部材の内面に接触させた複数の第２ピストンからなる第２のピストン群と、前記シリンダブロックの前記貫通口に配置された軸部材とを有し、前記軸部材は、前記第１のシリンダ群に圧油を供給する第１供給油路と、前記第１のシリンダ群から流出する圧油を排出する第１排出油路と、前記第２のシリンダ群に圧油を供給する第２供給油路と、前記第２のシリンダ群から流出する圧油を排出する第２排出油路とを備え、前記第１供給油路若しくは前記第１排出油路を前記第１のシリンダ群に連通させ、且つ、前記第２排出油路若しくは前記第２供給油路を前記第２のシリンダ群に連通させる油圧変圧機の制御方法であって、前記シリンダブロックの回転位置に対応して、前記複数の第１シリンダと前記複数の第１ピストンによって形成される複数の第１圧力室のそれぞれの容積を増減させる第１の回転ステップと、前記シリンダブロックの回転位置に対応して、前記複数の第２シリンダと前記複数の第２ピストンによって形成される複数の第２圧力室のそれぞれの容積を増減させる第２の回転ステップとを含み、前記偏心機構によって、前記駆動軸線に接近する方向に前記第２の案内部材を移動した場合に前記複数の第２圧力室の最大容積を減少させ、該駆動軸線に離反する方向に該第２の案内部材を移動した場合に該複数の第２圧力室の最大容積を増加させることで、供給される圧油と排出される圧油との変圧比を制御する変圧比可変ステップを更に含む、ことを特徴とする油圧変圧機の制御方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る油圧変圧機又はその制御方法によれば、略円筒形状の第１の案内部材及び第２の案内部材、並びに、第２の案内部材を半径方向に移動する偏心機構を用いて、変圧比を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧変圧機の一例を説明する概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る油圧変圧機の一例を説明する概略横断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る油圧変圧機の内側円筒ガイド（第１の案内部材）の一例を説明する概略斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る油圧変圧機の偏心機構（軸受け、ガイドレール及びガイドローリ）の一例を説明する概略斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係る油圧変圧機のピストンの移動（摺動）の一例を説明する概略説明図である。
【図６】本発明の実施形態に係る油圧変圧機の動作の一例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。なお、添付の全図面の中の記載で、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間の相対比を示すことを目的としない。したがって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。更に、本発明は、実施形態に係る油圧変圧機以外でも、供給された圧油の圧力を変更して排出するもの（油圧回路、機械、機器、装置、ユニット、システムなど）であれば、いずれのものにも用いることができる。
【００１３】
［油圧変圧機の構成］
図１及び図２を用いて、本発明の実施形態に係る油圧変圧機を説明する。図１は、本実施形態に係る油圧変圧機１００の一例を説明する概略構成図である。図２（ａ）は、油圧変圧機１００（の内側円筒ガイド１１）の一例を説明する概略横断面図である。図２（ｂ）は、油圧変圧機１００（の外側円筒ガイド１２）の一例を説明する概略横断面図である。ここで、図１は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面線で表される縦断面図である。また、図２（ａ）は図１に示すａ−ａ位置における横断面図であり、図２（ｂ）は図１に示すｂ−ｂ位置における横断面図である。なお、本発明を用いることができる油圧変圧機は下記に説明するもの（図１）に限定されるものではない。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態に係る油圧変圧機１００は、第１軸線ｚ１を中心に回転可能に保持（固定）された内側円筒ガイド１１及び第２軸線ｚ２を中心に回転可能に支持（固定）された略円筒形状の外側円筒ガイド１２を備える案内機構１０と、外側円筒ガイド１２を移動（偏心）する偏心機構２０と、を有する。また、油圧変圧機１００は、駆動軸線Ｚを中心に回転可能に保持（固定）されたシリンダブロック３０を有する。更に、油圧変圧機１００は、一端をシリンダブロック３０（後述する第１のシリンダ群３１Ｃ）内に夫々配置された第１のピストン群３１Ｐと、一端をシリンダブロック３０（後述する第２のシリンダ群３２Ｃ）内に夫々配置された第２のピストン群３２Ｐと、シリンダブロック３０の中心部（後述する貫通口３０ａ）に配置された軸部材３４と、を有する。
【００１５】
内側円筒ガイド（第１の案内部材）１１は、第１軸線ｚ１を中心に回転することによって、第１のピストン群３１Ｐを駆動（移動）するものである。内側円筒ガイド１１は、略円筒形状の部材を用いる。また、内側円筒ガイド１１は、第１のピストン群３１Ｐ（後述する複数の第１ピストン）に対して夫々垂直な平面となる内面を有する。更に、内側円筒ガイド１１は、図３に示すように、その円筒曲面に複数の開口部１１ｗを有する。内側円筒ガイド１１は、複数の開口部１１ｗに第２のピストン群３２Ｐ（後述する複数の第２ピストン）を夫々挿入される。なお、内側円筒ガイド１１は、本実施形態では、すべり面で軸を受ける部材（例えばすべり軸受）１１ｓを用いて、シリンダブロック３０の上端面で回転可能に支持される構成である。
【００１６】
外側円筒ガイド（第２の案内部材）１２は、第２軸線ｚ２を中心に回転することによって、第２のピストン群３２Ｐを駆動（移動）するものである。ここで、第２軸線ｚ２は、第１軸線ｚ１に対して平行にオフセットした軸線である。外側円筒ガイド１２は、略円筒形状の部材を用いる。また、外側円筒ガイド１２は、第２のピストン群３２Ｐ（後述する複数の第２ピストン）に対して夫々垂直な平面となる内面を有する。更に、外側円筒ガイド１２は、その下方で、偏心機構２０（後述する軸受け２３Ｂ）によって回転可能に支持（軸支）されている。
【００１７】
偏心機構２０は、外側円筒ガイド１２を外側円筒ガイド１２の半径方向に移動するものである。偏心機構２０は、本実施形態では、図１に示すように、駆動部２１及びバネ部２２、並びに、軸受け２３Ｂ、ガイドローリ２３Ｌ及びガイドレール２３Ｒを備える。偏心機構２０は、図４に示すように、軸受け２３Ｂを用いて外側円筒ガイド１２を回転可能に支持し、ガイドローリ２３Ｌに軸受け２３Ｂ（外側円筒ガイド１２）を搭載している。これにより、偏心機構２０は、駆動部２１（例えば油圧）及びバネ部２２（例えば負勢力）を用いて、外側円筒ガイド１２を移動することができる。また、偏心機構２０は、ガイドレール２３Ｒ及びガイドローリ２３Ｌを用いて、外側円筒ガイド１２の移動方向をガイドレール２３Ｒの長手方向に案内（ガイド）することができる。
【００１８】
なお、本発明を用いることができる油圧変圧機１００（偏心機構２０）は、図１及ぶ図４に示すものに限定されるものではない。すなわち、油圧変圧機１００（偏心機構２０）は、外側円筒ガイド１２をその半径方向に所望の移動量で移動することができる公知の技術を用いることができる。
【００１９】
シリンダブロック３０は、略円柱形状の部材を用いる。シリンダブロック３０は、駆動軸線Ｚを中心に回転可能に保持（固定）されている。また、シリンダブロック３０は、駆動軸線Ｚを含む中心部に貫通口３０ａを備える。シリンダブロック３０は、複数の第１シリンダからなる第１のシリンダ群３１Ｃ及び複数の第２シリンダからなる第２のシリンダ群３２Ｃを備える。ここで、駆動軸線Ｚは、第１軸線ｚ１及び第２軸線ｚ２に対して平行にオフセットした軸線である。なお、シリンダブロック３０は、本実施形態では、すべり面で軸を受ける部材（例えばすべり軸受）を用いて、シリンダブロック３０の軸受け部材３０ｓの上端面で回転可能に支持される構成である。
【００２０】
第１のシリンダ群３１Ｃは、図１及び図２（ａ）に示すように、駆動軸線Ｚに対して放射状に形成された複数の第１シリンダ３１Ｃａ乃至３１Ｃｇを有する。油圧変圧機１００は、複数の第１シリンダ３１Ｃａ乃至３１Ｃｇと複数の第１ピストン３１Ｐａ乃至３１Ｐｇとによって、複数の第１圧力室を夫々形成する。ここで、複数の第１圧力室は、シリンダブロック３０の回転に対応して、容積が増大しつつある場合に軸部材３４の第１供給油路３４Ｒ１ｉｎから圧油を流入され、容積が減少しつつある場合に第１排出油路３４Ｒ１ｅｘに圧油を流出する。
【００２１】
第２のシリンダ群３２Ｃは、図１及び図２（ｂ）に示すように、駆動軸線Ｚに対して放射状に形成された複数の第２シリンダ３２Ｃａ乃至３２Ｃｇを有する。油圧変圧機１００は、第１のシリンダ群３１Ｃと同様に、複数の第２シリンダ３２Ｃａ乃至３２Ｃｇと複数の第１ピストン３２Ｐａ乃至３２Ｐｇとによって、複数の第２圧力室を夫々形成する。また、複数の第２圧力室は、シリンダブロック３０の回転に対応して、容積が増大しつつある場合に軸部材３４の第２供給油路３４Ｒ２ｉｎから圧油を流入され、容積が減少しつつある場合に第２排出油路３４Ｒ２ｅｘに圧油を流出する。
【００２２】
第１のピストン群３１Ｐは、図２（ａ）に示すように、複数の第１ピストン３１Ｐａ乃至３１Ｐｇを有する。ここで、複数の第１ピストン３１Ｐａ乃至３１Ｐｇ（第１のピストン群３１Ｐ）は、一端を複数の第１シリンダ３２Ｃａ乃至３２Ｃｇ（第１のシリンダ群３１Ｃ）内に夫々配置されている。また、複数の第１ピストン３１Ｐａ乃至３１Ｐｇは、他端を内側円筒ガイド１１の内面に接触されている。複数の第１ピストン（３１Ｐａ等）は、例えば図５に示すように、その略中心部Ｐａ、Ｐｂから流出する圧油によって形成される油膜を介して、他端を内側円筒ガイド１１の内面に摺動可能に密接される。
【００２３】
第２のピストン群３２Ｐは、図２（ｂ）に示すように、複数の第２ピストン３２Ｐａ乃至３２Ｐｇを有する。複数の第２ピストン３２Ｐａ乃至３２Ｐｇの構成は、前述の複数の第１ピストン３１Ｐａ乃至３１Ｐｇと同様のため、説明を省略する。
【００２４】
軸部材３４は、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、シリンダブロック３０の貫通口３０ａに配置された部材である。軸部材３４は、第１のシリンダ群３１Ｃ（複数の第１シリンダ３１Ｃａ乃至３１Ｃｇ）に圧油を供給する第１供給油路３４Ｒ１ｉｎと、第１のシリンダ群３１Ｃから流出する圧油を排出する第１排出油路３４Ｒ１ｅｘと、第２のシリンダ群３２Ｃに圧油を供給する第２供給油路３４Ｒ２ｉｎと、第２のシリンダ群３２Ｃから流出する圧油を排出する第２排出油路３４Ｒ２ｅｘとを備える。軸部材３４は、シリンダブロック３０の回転位置に対応して、第１供給油路３４Ｒ１ｉｎ若しくは第１排出油路３４Ｒ１ｅｘを第１のシリンダ群３１Ｃに連通させ、且つ、第２排出油路３４Ｒ２ｅｘ若しくは第２供給油路３４Ｒ２ｉｎを第２のシリンダ群３２Ｃに連通させる。
【００２５】
ここで、第１供給油路３４Ｒ１ｉｎは、例えば油圧ポンプ（不図示）から吐出された圧油を第１のシリンダ群３１Ｃに供給する。また、第１供給油路３４Ｒ１ｅｘは、第１のシリンダ群３１Ｃから流出された圧油を例えば作動油タンク（不図示）に排出する。これにより、油圧変圧機１００は、シリンダブロック３０を駆動軸線Ｚを中心に回転することができる。
【００２６】
また、第２供給油路３４Ｒ２ｉｎは、例えば作動油タンク（不図示）から吸い上げた圧油を第２のシリンダ群３２Ｃに供給する。また、第２供給油路３４Ｒ２ｅｘは、第２のシリンダ群３２Ｃから流出された圧油を油圧システム（例えば油圧アクチュエータ）に供給する。これにより、油圧変圧機１００は、第１供給油路３４Ｒ１ｉｎから供給された圧油の流量に対する第２排出油路３４Ｒ２ｅｘから供給（流出）する圧油の流量の比を、油圧変圧機１００が変更する変圧比とすることができる。
【００２７】
本発明に係る油圧変圧機１００は、内側円筒ガイド１１（第１の案内部材）で案内される第１のシリンダ群３１Ｃをモータとして用いて、外側円筒ガイド１２（第２の案内部材）で案内される第２のシリンダ群３２Ｃをポンプとして用いた場合に、第１供給油路３４Ｒ１ｉｎから第１のシリンダ群３１Ｃの流入側（図２（ａ）のシリンダ３１Ｃａ、３１Ｃｂ、３１Ｃｃ及び３１Ｃｄ）に圧油を供給される。このとき、油圧変圧機１００は、供給された圧油の圧力エネルギを用いて、回転力（図２（ａ）のｒ１）を発生させ、シリンダブロック３０を回転する（図２のＲ）。また、油圧変圧機１００は、シリンダブロック３０の回転によって、第２のシリンダ群３２Ｃの流入側（図２（ｂ）のシリンダ３２Ｃａ、３２Ｃｂ、３２Ｃｃ及び３２Ｃｄ）に負圧（吸い込み圧）を発生させ、第２供給油路３４Ｒ２ｉｎ（連通するタンク）から作動油を吸い込む。また、油圧変圧機１００は、シリンダブロック３０の回転によって、第２のシリンダ群３２Ｃの流出側（図２（ｂ）のシリンダ３２Ｃｅ、３２Ｃｆ及び３２Ｃｇ）で作動油を押し出し（図２（ｂ）のｒ２）、第２排出油路３４Ｒ２ｅｘに圧油を吐出する。
【００２８】
また、本発明に係る油圧変圧機１００は、内側円筒ガイド１１（第１の案内部材）で案内される第１のシリンダ群３１Ｃをポンプとして用いて、外側円筒ガイド１２（第２の案内部材）で案内される第２のシリンダ群３２Ｃをモータとして用いた場合に、第２供給油路３４Ｒ２ｉｎから第２のシリンダ群３２Ｃの流入側（図２（ｂ）のシリンダ３２Ｃａ、３２Ｃｂ、３２Ｃｃ及び３２Ｃｄ）に圧油を供給される。このとき、油圧変圧機１００は、供給された圧油の圧力エネルギを用いて、回転力（図２（ｂ）のｒ２）を発生させ、シリンダブロック３０を回転する（図２のＲ）。また、油圧変圧機１００は、シリンダブロック３０の回転によって、第１のシリンダ群３１Ｃの流入側（図２（ａ）のシリンダ３１Ｃａ、３１Ｃｂ、３１Ｃｃ及び３１Ｃｄ）に負圧（吸い込み圧）を発生させ、第１供給油路３４Ｒ１ｉｎ（連通するタンク）から作動油を吸い込む。また、油圧変圧機１００は、シリンダブロック３０の回転によって、第１のシリンダ群３１Ｃの流出側（図２（ａ）のシリンダ３１Ｃｅ、３１Ｃｆ及び３１Ｃｇ）で作動油を押し出し（図２（ａ）のｒ１）、第１排出油路３４Ｒ１ｅｘに圧油を吐出する。
【００２９】
すなわち、油圧変圧機１００は、２組のシリンダ群を用いて、一の組に供給された圧油を用いて、他の組から圧油を排出（作動油を吐出）する。ここで、油圧変圧機１００は、一の組に供給された圧油の流量と異なる流量を他の組から排出することによって、一の組に供給された圧油の圧力とは異なる圧力の圧油を他の組から排出することができる。
【００３０】
また、本発明に係る油圧変圧機１００は、偏心機構２０を用いて、第２のシリンダ群３２Ｃの圧力室の容積を変更する。これにより、油圧変圧機１００は、第１のシリンダ群３１Ｃと第２のシリンダ群３２Ｃとにおいて、供給される流量と排出（吐出）する流量との比を任意に変更することができる。このため、油圧変圧機１００は、所望の変圧比に対応する流量比で圧油を排出（吐出）することができる。なお、油圧変圧機１００の動作は、後述する［油圧変圧機の制御方法］で説明する。
【００３１】
以上のとおり、本発明に係る油圧変圧機１００によれば、内側円筒ガイド１１（第１の案内部材）及び外側円筒ガイド１２（第２の案内部材）、並びに、外側円筒ガイド１２をその半径方向に移動する偏心機構２０を用いて、変圧比を変更することができる。また、本発明に係る油圧変圧機１００によれば、偏心機構２０の移動量（偏心量）に対応する変圧比で圧油の圧力を変更することができる。これにより、本発明に係る油圧変圧機１００によれば、圧力変換機構（例えば減圧弁）又は可変式の油圧ポンプを用いて変圧した圧油を供給する必要がなく、エネルギの利用効率を向上でき、且つ、油圧システムの構成及びその制御を単純にすることができる。
【００３２】
なお、以上の説明では、油圧変圧機１００の複数の第１ピストン（３１Ｐａ乃至３１Ｐｇ）及び複数の第２ピストン（３２Ｐａ乃至３２Ｐｇ）、並びに、複数の第１シリンダ（３１Ｃａ乃至３１Ｃｇ）及び複数の第２シリンダ（３２Ｃａ乃至３２Ｃｇ）は、７個の組であって、それぞれ等間隔に配置されている例を説明したが、本発明を用いることができる油圧変圧機１００は奇数個の組（例えば５個、９個、１１個など）であってもよい。また、油圧変圧機１００は、奇数個のシリンダを等間隔で配置することによって、油圧変圧機１００（シリンダブロック３０）の圧力バランスを保つことができ、油圧変圧機１００（シリンダブロック３０）の振動及び圧油の脈動を低減することができる。
【００３３】
［油圧変圧機の制御方法］
図６を用いて、本発明の実施形態に係る油圧変圧機１００の動作の一例を説明する。ここで、図６（ａ−１）、（ａ−２）及び（ａ−３）は、時系列で表した図１に示すａ−ａ位置における横断面図である。また、図６（ｂ−１）、（ｂ−２）及び（ｂ−３）は、時系列で表した図１に示すｂ−ｂ位置における横断面図である。
【００３４】
以下に説明する例は、内側円筒ガイド１１（第１の案内部材）で案内される第１のシリンダ群３１Ｃをモータとして用いて、外側円筒ガイド１２（第２の案内部材）で案内される第２のシリンダ群３２Ｃをポンプとして用いた例である。なお、本発明に係る油圧変圧機１００は、第２のシリンダ群３２Ｃをモータとして用いて、第１のシリンダ群３１Ｃをポンプとして用いてもよい。
【００３５】
図６（ａ−１）に示すように、油圧変圧機１００は、第１の回転ステップとして、シリンダブロック３０の回転位置に対応して、複数の第１シリンダ（３１Ｃａ乃至３１Ｃｇ）と複数の第１ピストン（３１Ｐａ乃至３１Ｐｇ）によって形成される複数の第１圧力室Ｆａのそれぞれの容積を増減させる。
【００３６】
図６（ｂ−１）に示すように、油圧変圧機１００は、第２の回転ステップとして、シリンダブロック３０の回転位置に対応して、複数の第２シリンダ（３２Ｃａ乃至３２Ｃｇ）と複数の第２ピストン（３２Ｐａ乃至３２Ｐｇ）によって形成される複数の第２圧力室Ｆｂのそれぞれの容積を増減させる。ここで、油圧変圧機１００は、外側円筒ガイド１２の位置を図中のｙ２としている。
【００３７】
また、本発明に係る油圧変圧機１００は、変圧比可変ステップとして、偏心機構２０を用いて、図６（ｂ−２）及び図６（ｂ−３）に示すように、シリンダブロック３０（図中のＹ）に接近する方向に外側円筒ガイド１２（第２の案内部材）を移動した場合に（図中のＭ２又はＭ３）、第２圧力室Ｆｂの最大容積を減少させる。
【００３８】
すなわち、油圧変圧機１００は、例えばＦｂ１＿ｉｎ（図６（ｂ−１））に対して、Ｆｂ２＿ｉｎ（図６（ｂ−２））の容積を減少させる。また、油圧変圧機１００は、例えばＦｂ２＿ｉｎ（図６（ｂ−２））に対して、Ｆｂ３＿ｉｎ（図６（ｂ−３））の容積を更に減少させる。
【００３９】
更に、油圧変圧機１００は、シリンダブロック３０に離反する方向（図中のＭ２又はＭ３の反対方向）に外側円筒ガイド１２（第２の案内部材）を移動して、第２圧力室Ｆｂの最大容積を増加させてもよい。
【００４０】
これにより、油圧変圧機１００によれば、偏心機構２０を用いて、所望の変圧比に対応する移動量で外側円筒ガイド１２を移動させることができるので、軸部材３４の第１供給油路３４Ｒ１ｉｎから第１圧力室Ｆａに供給された圧油の流量に対する第２圧力室Ｆｂから第２排出油路３４Ｒ２ｅｘに供給（流出）する圧油の流量の比（以下、「流量比」という）を、油圧変圧機１００が変更する変圧比に対応する流量比とすることができる。また、油圧変圧機１００によれば、偏心機構２０を用いて、所望の流量比で圧油を供給することができるので、所望の変圧比で減圧若しくは加圧された圧油を得ることができる。すなわち、油圧変圧機１００は、変圧比を変更することができる。
【００４１】
なお、本発明に係る油圧変圧機１００は、偏心機構２０を用いて外側円筒ガイド１２を移動した場合でも、図６（ａ−１）、図６（ａ−２）及び図６（ａ−３）に示すように、内側円筒ガイド１１の位置（図中のｙ１）を変更しない。すなわち、油圧変圧機１００は、第１圧力室Ｆａの最大容積を変更しない。
【００４２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  ：  油圧変圧機
１０  ：  案内機構
１１  ：  内側円筒ガイド（第１の案内部材）
１１ｗ：  内側円筒ガイドの開口部
１１ｓ：  内側円筒ガイドの軸受
１２  ：  外側円筒ガイド（第２の案内部材）
２０  ：  偏心機構
２１  ：  駆動部
２２  ：  バネ部
２３Ｂ：  軸受け（ベアリング）
２３Ｒ：  ガイドレール
２３Ｌ：  ガイドローリ
３０  ：  シリンダブロック
３０ａ：  シリンダブロックの貫通部
３０ｓ：  シリンダブロックの軸受部材
３１Ｃ：  第１のシリンダ群（３１Ｃａ，３１Ｃｂ，３１Ｃｃ，３１Ｃｄ，３１Ｃｅ，３１Ｃｆ，３１Ｃｇ）
３１Ｐ：  第１のピストン群（３１Ｐａ，３１Ｐｂ，３１Ｐｃ，３１Ｐｄ，３１Ｐｅ，３１Ｐｆ，３１Ｐｇ）
３２Ｃ：  第２のシリンダ群（３２Ｃａ，３２Ｃｂ，３２Ｃｃ，３２Ｃｄ，３２Ｃｅ，３２Ｃｆ，３２Ｃｇ）
３２Ｐ：  第２のピストン群（３２Ｐａ，３２Ｐｂ，３２Ｐｃ，３２Ｐｄ，３２Ｐｅ，３２Ｐｆ，３２Ｐｇ）
３４  ：  軸部材
３４Ｒ１ｉｎ：  第１供給油路
３４Ｒ１ｅｘ：  第１排出油路
３４Ｒ２ｉｎ：  第２供給油路
３４Ｒ２ｅｘ：  第２排出油路
３５  ：  筐体（ハウジング）
Ｆａ：  第１圧力室
Ｆｂ：  第２圧力室
Ｚ  ：  シリンダブロックの回転軸（駆動軸線）
ｚ１：  内側円筒ガイドの回転軸（第１軸線）
ｚ２：  外側円筒ガイドの回転軸（第２軸線）
【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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