(57)【要約】      （修正有）【課題】油圧機械の高速化が可能で、且つ、ピストン及びシリンダの長寿命化を実現し得る油圧機械及び風力発電装置を提供する。【解決手段】少なくとも一つのシリンダ２４と、少なくとも一つのシリンダ内に摺動可能に設けられた少なくとも一つのピストン２２と、シリンダ２４の内部におけるピストン２２の往復運動と連動して回転するように構成されたクランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素３２及び第２機械要素４２と、一端側がピストン２２に回動自在に連結され、他端側が第１機械要素３２に係合する第１リンク部３４’と、一端側がピストン２２に回動自在に連結され、他端側が第２機械要素４２に係合する第２リンク部４４’とを備え、第１機械要素３２と第２機械要素４２がピストン２２の軸線に対して線対称に配置されており、ピストン２２の往復運動に対応して、第１リンク部３４’と第２リンク部４４’とが軸線に対して線対称に動作する。【選択図】図２
2014181675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのシリンダと、
前記少なくとも一つのシリンダ内に摺動可能に設けられた少なくとも一つのピストンと、
各々の前記シリンダの内部における各々の前記ピストンの往復運動と連動して回転するように構成されたクランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素及び第２機械要素と、
一端側が各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第１機械要素に係合する第１リンク部と、
一端側が前記各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第２機械要素に係合する第２リンク部とを備え、
前記第１機械要素と前記第２機械要素が各々の前記ピストンの軸線に対して線対称に配置されており、前記各々の前記ピストンの往復運動に対応して、前記第１リンク部と前記第２リンク部とが前記軸線に対して線対称に動作するように構成されたことを特徴とする油圧機械。
【請求項２】
各々の前記少なくとも一つのシリンダで囲まれた空間が、各々の前記少なくとも一つのピストンにより複数の油圧室に隔てられており、
前記複数の油圧室は、第１油圧室と、前記第１油圧室よりも前記第１機械要素及び前記第２機械要素から離れて位置する第２油圧室と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】
前記ピストンと共に往復動するように構成され、前記第１油圧室を貫通するピストンロッドと、
前記ピストンロッドによる前記第１油圧室の貫通部分に設けられたシール部材とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の油圧機械。
【請求項４】
一対の前記シリンダ及び一対の前記ピストンが、同一の前記軸線を有するように前記第１機械要素及び前記第２機械要素を挟んで対向して配置されており、
前記一対のピストンに、一対の前記第１リンク部の一端側がそれぞれ回動自在に連結されるとともに、一対の前記第２リンク部の一端側がそれぞれ回動自在に連結され、
前記一対の第１リンク部の他端側が前記第１機械要素に係合し、前記一対の第２リンク部の他端側が前記第２機械要素に係合していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の油圧機械。
【請求項５】
前記少なくとも一つのピストンは、１個以上のピストンで構成され、互いに異なる前記油圧機械の軸方向位置に配置された複数のピストン列を含み、
前記第１機械要素及び前記第２機械要素は、各々の前記ピストン列に対して各々の前記軸方向位置に設けられ、
前記複数のピストン列のうち隣り合う２つのピストン列は、前記ピストンの前記往復運動の位相が互いにずれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の油圧機械。
【請求項６】
前記複数のピストン列は隣り合う第１ピストン列と第２ピストン列とを含み、前記第１ピストン列の前記１個以上のピストンは前記第２ピストン列の前記１個以上のピストンと略１８０°異なる位相で往復動することを特徴とする請求項５に記載の油圧機械。
【請求項７】
前記第１機械要素とともに回転するように構成された第１回転シャフトと、
前記第２機械要素とともに回転するように構成された第２回転シャフトとをさらに備え、
前記第１回転シャフト及び前記第２回転シャフトは、それぞれ、互いに噛合する噛合部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の油圧機械。
【請求項８】
前記油圧機械の周方向において前記少なくとも一つのシリンダとは異なる位置に設けられた補助シリンダと、
前記補助シリンダ内に摺動可能に設けられた補助ピストンと、
一端側が前記補助ピストンに連結され、他端側が前記第１機械要素及び前記第２機械要素の一方に直接又は間接的に係合する補助ロッドとをさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の油圧機械。
【請求項９】
前記ピストンと共に往復動するように構成され、回動支持部を介して前記第１リンク部及び前記第２リンク部に連結されるピストンロッドと、
前記ピストン及び前記ピストンロッドの内部を貫通するように設けられたピストン側潤滑油路とをさらに備え、
前記ピストンと前記シリンダとによって形成される少なくとも一つの油圧室内の作動油を、前記ピストン側潤滑油路を介して前記回動支持部に供給するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の油圧機械。
【請求項１０】
前記第１リンク部及び前記第２リンク部の少なくとも一方に設けられたリンク側潤滑油路とをさらに備え、
前記ピストンと前記シリンダとによって形成される少なくとも一つの油圧室内の作動油を、前記ピストン側潤滑油路及び前記リンク側潤滑油路を介して、前記第１機械要素及び前記第２機械要素の少なくとも一方に供給するように構成されたことを特徴とする請求項９に記載の油圧機械。
【請求項１１】
前記ピストン側潤滑油路と前記ロッド側潤滑油路は、前記ピストンの前記往復運動の位相が所定範囲にある場合に選択的に連通するように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の油圧機械。
【請求項１２】
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、少なくとも一つのシリンダと、前記少なくとも一つのシリンダ内に摺動可能に設けられた少なくとも一つのピストンと、各々の前記シリンダの内部における各々の前記ピストンの往復運動と連動して回転するように構成されたクランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素及び第２機械要素と、一端側が各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第１機械要素に係合する第１リンク部と、一端側が前記各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第２機械要素に係合する第２リンク部とを有し、前記第１機械要素と前記第２機械要素が各々の前記ピストンの軸線に対して線対称に配置されており、前記各々の前記ピストンの往復運動に対応して、前記第１リンク部と前記第２リンク部とが前記軸線に対して線対称に動作するよう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、回転シャフトの回転エネルギー（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を変換するための油圧機械が知られている。例えば、油圧ポンプは、回転シャフトの回転エネルギーを利用して作動油を圧縮して高圧油を吐出する。一方、油圧モータは、高圧油の流体エネルギーを利用して回転シャフトにトルクを与える。
【０００３】
特許文献１には、放射状に配置された複数のピストンと偏心シャフトとの間にピストンシューが設けられ、偏心シャフトからピストンシューを介して伝わる力によってピストンがシリンダ内を往復運動可能に構成されたラジアルピストン式の油圧ポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４６２９４０１号明細書
【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に記載の油圧機械では、シリンダ内を往復運動するピストンに対して、ピストンの軸線に直交する成分の力を含むサイドフォースが作用する。このサイドフォースは、シリンダ内を直動するピストンの本来の機能を実現するためには不要である。サイドフォースがピストンに作用すると、ピストンとシリンダとの摺動面に局所的に過大な力を発生させ、ピストン及びシリンダの摩耗の要因となりかねず、油圧機械の長寿命化の妨げとなる。特に、大容量シリンダを有し、且つ、回転シャフトが高速回転する油圧機械では、大きなサイドフォースに起因したピストン及びシリンダの摩耗が進行しやすいため、サイドフォースの存在下ではそういった油圧機械を設計することは困難であった。
【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、油圧機械の高速化が可能で、且つ、ピストン及びシリンダの長寿命化を実現し得る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】
【０００７】
本発明の少なくとも一実施形態に係る油圧機械は、
少なくとも一つのシリンダと、
前記少なくとも一つのシリンダ内に摺動可能に設けられた少なくとも一つのピストンと、
各々の前記シリンダの内部における各々の前記ピストンの往復運動と連動して回転するように構成されたクランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素及び第２機械要素と、
一端側が各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第１機械要素に係合する第１リンク部と、
一端側が前記各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第２機械要素に係合する第２リンク部とを備え、
前記第１機械要素と前記第２機械要素が各々の前記ピストンの軸線に対して線対称に配置されており、前記各々の前記ピストンの往復運動に対応して、前記第１リンク部と前記第２リンク部とが前記軸線に対して線対称に動作するように構成される。
【０００８】
上記油圧機械では、ピストンの軸線に対して線対称に、クランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素及び第２機械要素が配置され、第１リンク部を介して第１機械要素がピストンに連結されるとともに、第２リンク部を介して第２機械要素がピストンに連結される。そして、第１リンク部及び第２リンク部がピストンの軸線に対して線対称に動作するようになっている。これにより、第１リンク部及び第２リンク部で発生した力のうち軸線に直交する成分（サイドフォース）は互いに打ち消し合い、その結果、ピストンには軸線方向の力、すなわちピストンの往復運動に寄与する力のみが作用することとなる。そのため、ピストンとシリンダの摺動面に偏荷重がかかることを防止でき、よってピストン及びシリンダの摩耗を抑制でき、延いてはピストン及びシリンダの長寿命化が図れる。また、ピストン及びシリンダの摩耗を抑制できることから高速回転する油圧機械の実現が容易となる。特に、シリンダが大容量の場合、油圧力が大きいためピストン及びシリンダが摩耗しやすい傾向にあるが、上記構成を備えることにより摩耗を抑制できるので、シリンダの大容量化も容易となる。
【０００９】
幾つかの実施形態では、各々の前記少なくとも一つのシリンダで囲まれた空間が、各々の前記少なくとも一つのピストンにより複数の油圧室に隔てられており、前記複数の油圧室は、第１油圧室と、前記第１油圧室よりも前記第１機械要素及び前記第２機械要素から離れて位置する第２油圧室とを含む。
上記実施形態では、各々のシリンダで囲まれた空間内にピストンによって互いに隔てられた複数の油圧室が形成されている。そして、複数の油圧室のそれぞれの周期的な体積変化を伴うピストンの往復運動と第１機械要素及び第２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。そのため、各々のピストンの往復運動の位相によらず、１個のシリンダ内でピストンによって隔てられた第１油圧室及び第２油圧室の何れかが第１機械要素及び第２機械要素の回転エネルギーと作動油の流体エネルギーとの間でのエネルギー変換に寄与できる。例えば、油圧機械が油圧ポンプの場合、ピストンの往復運動の位相によらず、１個のシリンダ内においてピストンで隔てられた第１油圧室及び第２油圧室の何れか一方はピストンによって押圧されて体積が縮小され、作動油の昇圧  に寄与する。一方、油圧機械が油圧モータの場合においても、ピストンの往復運動の位相によらず、１個のシリンダ内においてピストンで隔てられた第１油圧室及び第２油圧室の何れか一方は高圧の作動油の導入によって体積が増大し、ピストンを往復運動させる。このように、１個のシリンダに対して設けられた複数の油圧室（第１油圧室及び第２油圧室）が、それぞれ、第１機械要素及び第２機械要素の回転エネルギーと作動油の流体エネルギーとの間でのエネルギー変換に寄与できるので、油圧機械のサイズアップを抑制しながら、大きなエネルギーを変換可能となる。
【００１０】
幾つかの実施形態では、前記ピストンと共に往復動するように構成され、前記第１油圧室を貫通するピストンロッドと、前記ピストンロッドによる前記第１油圧室の貫通部分に設けられたシール部材とをさらに備える。
このように、ピストンロッドによる第１油圧室の貫通部分にシール部材を設けることで、第１油圧室の貫通部分からの作動油のリークを防止できる。よって、作動油のリークに起因した油圧機械の性能低下を抑制できる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、一対の前記シリンダ及び一対の前記ピストンが、同一の前記軸線を有するように前記第１機械要素及び前記第２機械要素を挟んで対向して配置されており、前記一対のピストンに、一対の前記第１リンク部の一端側がそれぞれ回動自在に連結されるとともに、一対の前記第２リンク部の一端側がそれぞれ回動自在に連結され、前記一対の第１リンク部の他端側が前記第１機械要素に係合し、前記一対の第２リンク部の他端側が前記第２機械要素に係合している。
上記実施形態では、一対のシリンダ及び一対のピストンが、第１機械要素及び第２機械要素を挟んで同一の軸線上に並んで配置されるため、該軸線に直交する方向から油圧機械の各部位へのアクセスが容易になり、油圧機械のメンテナンス性を向上できる。また、一対のシリンダ及び一対のピストンを水平方向に配置すれば、シリンダ及びピストンで囲まれる油圧室から気泡が排出されやすい構成とすることができる。
さらに、油圧機械が油圧モータである場合には、上記構成を備えることで、第１機械要素及び第２機械要素の円滑な回転が可能となる。すなわち、第１リンク部及び第２リンク部の中心線が第１機械要素及び第２機械要素の回転中心上に位置すると、この瞬間、ピストンの往復運動により与えられる力は、第１リンク部及び第２リンク部から第１機械要素及び第２機械要素の回転中心に向けて作用し、第１機械要素及び第２機械要素の回転方向へ向かう力が得られない。そのため、ピストンの往復運動が第１機械要素及び第２機械要素の回転運動にスムーズに変換されないおそれがある。この点、上記構成を採用すれば、一方の第１リンク部及び第２リンク部の中心線が第１機械要素及び第２機械要素の回転中心上に位置するとき、他方の第１リンク部及び第２リンク部の中心線は第１機械要素及び第２機械要素の回転中心からそれる。よって、第１機械要素及び第２機械要素の回転方向へ向かう力が必ず存在し、第１機械要素及び第２機械要素の円滑な回転が可能となる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、前記少なくとも一つのピストンは、１個以上のピストンで構成され、互いに異なる前記油圧機械の軸方向位置に配置された複数のピストン列を含み、前記第１機械要素及び前記第２機械要素は、各々の前記ピストン列に対して各々の前記軸方向位置に設けられ、前記複数のピストン列のうち隣り合う２つのピストン列は、前記ピストンの前記往復運動の位相が互いにずれている。
このような構成によれば、油圧機械の軸方向位置に配置された複数のピストン列を含むため、多数のピストンを配置することができ、油圧機械をより一層コンパクトに構成することができる。しかも、隣り合う２つのピストン列の間でピストンの往復運動の位相がずれているため、油圧機械の脈動や振動を抑制できる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、前記複数のピストン列は隣り合う第１ピストン列と第２ピストン列とを含み、前記第１ピストン列の前記１個以上のピストンは前記第２ピストン列の前記１個以上のピストンと略１８０°異なる位相で往復動する。
このように、隣り合う第１ピストン列と第２ピストン列との位相が１８０°異なるように構成することで、第１機械要素又は第２機械要素の回転によって発生するねじりモーメントが第１ピストン列と第２ピストン列との間で打ち消し合うため、各ピストン列の第１機械要素又は第２機械要素を連結する第１回転シャフト又は第２回転シャフトのねじり剛性を向上できる。
【００１４】
幾つかの実施形態では、前記第１機械要素とともに回転するように構成された第１回転シャフトと、前記第２機械要素とともに回転するように構成された第２回転シャフトとをさらに備え、前記第１回転シャフト及び前記第２回転シャフトは、それぞれ、互いに噛合する噛合部を有する。
これにより、第１機械要素及び第２機械要素が正確に同期して回転するので、第１リンク部及び第２リンク部も正確に同期して線対称に動作する。よって、第１リンク部及び第２リンク部によってピストンに作用するサイドフォースを精度よく打ち消し合うことができる。
【００１５】
幾つかの実施形態では、前記油圧機械の周方向において前記少なくとも一つのシリンダとは異なる位置に設けられた補助シリンダと、前記補助シリンダ内に摺動可能に設けられた補助ピストンと、一端側が前記補助ピストンに連結され、他端側が前記第１機械要素及び前記第２機械要素の一方に直接又は間接的に係合する補助ロッドとをさらに備える。
このように、補助ロッドを介して補助ピストンを第１機械要素又は第２機械要素に連結し、補助ピストンによって第１機械要素又は第２機械要素の回転を補助するようにしたので、第１機械要素又は第２機械要素の円滑な回転が可能となる。
【００１６】
幾つかの実施形態では、前記ピストンと共に往復動するように構成され、回動支持部を介して前記第１リンク部及び前記第２リンク部に連結されるピストンロッドと、前記ピストン及び前記ピストンロッドの内部を貫通するように設けられたピストン側潤滑油路とをさらに備え、前記ピストンと前記シリンダとによって形成される少なくとも一つの油圧室内の作動油を、前記ピストン側潤滑油路を介して前記回動支持部に供給するように構成される。
このようなピストン側潤滑油路を設ければ、油圧室内の作動油を、ピストンロッドと第１リンク部及び第２リンク部とが摺動する回動支持部の潤滑油としても利用可能となる。
【００１７】
幾つかの実施形態では、前記第１リンク部及び前記第２リンク部の少なくとも一方に設けられたリンク側潤滑油路とをさらに備え、前記ピストンと前記シリンダとによって形成される少なくとも一つの油圧室内の作動油を、前記ピストン側潤滑油路及び前記リンク側潤滑油路を介して、前記第１機械要素及び前記第２機械要素の少なくとも一方に供給するように構成される。
このようなピストン側潤滑油路及びリンク側潤滑油路を設ければ、油圧室に導入される作動油を、第１機械要素及び第２機械要素の少なくとも一方の潤滑油としても利用可能となる。
【００１８】
幾つかの実施形態では、前記ピストン側潤滑油路と前記ロッド側潤滑油路は、前記ピストンの前記往復運動の位相が所定範囲にある場合に選択的に連通するように構成される。
このような構成によれば、ピストンの位相が所定範囲にある場合にのみ、ピストン側潤滑油路とリンク側潤滑油路とが連通される。このため、例えば油圧室内に仕事後の低圧の作動油がある状態にのみ、ピストン側潤滑油路とリンク側潤滑油路とを連通させて、仕事前の高圧の作動油が潤滑油路を介して油圧室外に供給されるのを防ぎ、油圧機械の効率が低下するのを防止することができる。
【００１９】
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、少なくとも一つのシリンダと、前記少なくとも一つのシリンダ内に摺動可能に設けられた少なくとも一つのピストンと、各々の前記シリンダの内部における各々の前記ピストンの往復運動と連動して回転するように構成されたクランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素及び第２機械要素と、一端側が各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第１機械要素に係合する第１リンク部と、一端側が前記各々の前記ピストンに回動自在に連結され、他端側が前記第２機械要素に係合する第２リンク部とを備え、前記第１機械要素と前記第２機械要素が各々の前記ピストンの軸線に対して線対称に配置されており、前記各々の前記ピストンの往復運動に対応して、前記第１リンク部と前記第２リンク部とが前記軸線に対して線対称に動作するように構成される。
【００２０】
上記風力発電装置では、油圧ポンプ及び油圧モータの少なくとも一方が、ピストンの軸線に対して線対称に第１機械要素及び第２機械要素が配置され、第１リンク部を介して第１機械要素がピストンに連結されるとともに、第２リンク部を介して第２機械要素がピストンに連結される。そして、第１リンク部及び第２リンク部がピストンの軸線に対して線対称に動作するようになっている。これにより、第１リンク部及び第２リンク部で発生した力のうち軸線に直交する成分は互いに打ち消し合い、その結果、ピストンには軸線方向の力、すなわちピストンの往復運動に寄与する力のみが作用することとなる。そのため、ピストンとシリンダの摺動面に偏荷重がかかることを防止でき、よってピストン及びシリンダの摩耗を抑制でき、延いてはピストン及びシリンダの長寿命化が図れる。また、ピストン及びシリンダの摩耗を抑制できることから高速回転する油圧機械の実現が容易となる。特に、シリンダが大容量の場合、油圧力が大きいためピストン及びシリンダが摩耗しやすい傾向にあるが、上記構成を備えることにより摩耗を抑制できるので、シリンダの大容量化も容易となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、ピストンとシリンダの摺動面に偏荷重がかかることを防止でき、よってピストン及びシリンダの摩耗を抑制でき、延いてはピストン及びシリンダの長寿命化が図れる。また、ピストン及びシリンダの摩耗を抑制できることから高速回転する油圧機械の実現が容易となる。特に、シリンダが大容量の場合、油圧力が大きいためピストン及びシリンダが摩耗しやすい傾向にあるが、上記構成を備えることにより摩耗を抑制できるので、シリンダの大容量化も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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】一実施形態に係る油圧機械の概略図である。
【図３】一実施形態に係る油圧機械の概略図である。
【図４】一実施形態に係る油圧機械の概略図である。
【図５】一実施形態に係る油圧機械の概略図である。
【図６】一実施形態に係る油圧機械の軸方向に沿った概略断面図である。
【図７】一実施形態における潤滑油路を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、以下で説明する油圧機械である。
【００２６】
図２〜５は、実施形態に係る油圧機械の概略図である。
図２〜５に示すように、油圧機械２０は、少なくとも一つのピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）と、ピストン２２を案内するための少なくとも一つのシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）とを備える。各々のピストン２２は、これに対応するシリンダ２４によって案内され、該シリンダ２４内において往復運動可能になっている。また、油圧機械２０は、各々のピストン２２の往復運動と連動するように構成されたクランクピン又は偏心カムをそれぞれ含む第１機械要素３２及び第１機械要素４２と、第１機械要素３２とピストン２２との間に介在する第１リンク部３４（３４Ａ，３４Ｂ）と、第１機械要素４２とピストン２２との間に介在する第２リンク部４４（４４Ａ，４４Ｂ）とを備えている。
【００２７】
油圧機械２０は、第１回転シャフト３０と第２回転シャフト４０を有している。第１回転シャフト３０と第２回転シャフト４０は、ピストン２２の軸線Ｌに対して線対称に配置されている。第１機械要素３２及び第１機械要素４２は、ピストン２２の軸線Ｌに対して線対称に配置されており、この線対称の位置関係を維持しながら、互いに異なる回転方向（例えば、図中矢印Ａ１，Ａ２方向）に同期して回転するようになっている。例えば、図示のようにクランクシャフトを備える油圧機械２０の場合、第１機械要素３２及び第１機械要素４２はクランクピンである。その場合、第１機械要素３２は、第１回転シャフト３０の回転中心Ｏ１から偏心した位置において第１回転シャフト３０に連結されている。そして、第１機械要素３２は、ピストン２２の往復運動と連動して、二点鎖線で示す軌道３１上を回転（公転）するようになっている。軌道３１は、第１回転シャフト３０が一回転する間に第１機械要素３２の中心が通る軌跡である。同様に、第２機械要素４２は、第２回転シャフト４０の回転中心Ｏ２から偏心した位置において第２回転シャフト４０に連結されている。そして、第２機械要素４２は、ピストン２２の往復運動と連動して、二点鎖線で示す軌道４１上を回転（公転）するようになっている。軌道４１は、第２回転シャフト４０が一回転する間に第２機械要素４２の中心が通る軌跡である。軌道３１と軌道４１は、ピストン２２の軸線Ｌに対して互いに線対称の関係にある。
【００２８】
第１リンク部３４は、一端側がピストン２２に連結され、他端側が第１機械要素３２に係合している。一方、第２リンク部４４は、一端側がピストン２２に連結され、他端側が第２機械要素４２に係合している。図に示す例では、第１リンク部３４及び第２リンク部４４は、ピストンロッド２６（２６Ａ，２６Ｂ）を介してピストン２２に連結される構成となっている。ピストンロッド２６は、ピストン２２の軸線Ｌに沿ってピストン２２からシリンダ２４の外方まで延出するように配置され、ピストン２２と共に往復動するように構成される。シリンダ２４の外部に位置するピストンロッド２６の端部には、回動支持部５０（５０Ａ，５０Ｂ）が設けられている。
すなわち、第１リンク部３４の一端側とピストンロッド２６の端部とは回動支持部５０で連結されることによって、ピストンロッド２６（ピストン２２）に対して第１リンク部３４が回動自在に連結されている。第１リンク部３４の他端側と第１機械要素３２との係合部は、第１リンク部３４の他端側と第１機械要素３２とが面接触して互いに相対回転可能に係合している。同様に、第２リンク部４４の一端側とピストンロッド２６の端部とは回動支持部５０で連結されることによって、ピストンロッド２６（ピストン２２）に対して第２リンク部４４が回動自在に連結されている。第２リンク部４４の他端側と第２機械要素４２との係合部は、第２リンク部４４の他端側と第２機械要素４２とが面接触して互いに相対回転可能に係合している。
なお、図には、第１リンク部３４及び第２リンク部４４が、ピストンロッド２６を介してピストン２２に連結される構成を例示したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、第１リンク部３４及び第２リンク部４４がピストン２２に直接連結される構成としてもよい。その場合、ピストン２２には、球面座を設けて、第１リンク部３４及び第２リンク部４４端部を球面座で回動自在に支持するようにしてもよい。
【００２９】
幾つかの実施形態では、図２及び図３に示すように、一対の第１機械要素３２及び第２機械要素４２に対して、各一つのピストン２２及びシリンダ２４が設けられている。具体的に、第１回転シャフト３０の回転中心Ｏ１と第２回転シャフト４０の回転中心Ｏ２を結んだ線の一側に、一組のピストン２２及びシリンダ２４が設けられる。そして、一組の第１リンク部３４及び第２リンク部４４を介して、第１機械要素３２及び第２機械要素４２と、ピストン２２に取り付けられたピストンロッド２６とが連結される。
【００３０】
上記構成を備える油圧機械２０の動作は以下の通りとなる。なお、ここでは一例として、油圧機械２０が油圧モータである場合について説明する。
実線で示すピストン２２が図中矢印Ｂ方向に直線運動した時、ピストン２２と共にピストンロッド２６も矢印Ｂ方向に移動する。これに伴い、ピストンロッド２６に回動支持部５０で連結される第１リンク部３４、及び、第１リンク部３４の端部に係合する第１機械要素３２は、二点鎖線で示す第１リンク部３４’及び第１機械要素３２’に移動する。これにより、第１回転シャフト３０は矢印Ａ１方向に回転する。ここで、ピストンロッド２６は軸線Ｌ上を直線移動し、第１機械要素３２は軌道３１上を回転移動するので、第１リンク部３４は、回動支持部５０を中心に回動しながら位置変化することとなる。一方、第２リンク部４４及び第２回転要素４２は、第１リンク部３４及び第１回転要素３２と線対称となるように動作する。したがって、第２回転シャフト４０は矢印Ａ２方向に回転する。
なお、油圧機械２０が油圧ポンプの場合は、第１回転シャフト３０及び第２回転シャフト４０の回転運動がピストン２２の直線運動に変換され、ピストン２２の直線運動によって圧油が生成される。
【００３１】
上記構成においては、ピストンの軸線Ｌに対して線対称に第１機械要素３２及び第２機械要素４２が配置され、第１リンク部３４を介して第１機械要素３２がピストン２２に連結されるとともに、第２リンク部４４を介して第２機械要素４２がピストン２２に連結される。そして、第１リンク部３４及び第２リンク部４４がピストン２２の軸線Ｌに対して線対称に動作するようになっている。これにより、第１リンク部３４及び第２リンク部４４で発生した力のうち軸線Ｌに直交する成分（サイドフォース）は互いに打ち消し合い、その結果、ピストン２２には軸線Ｌ方向の力、すなわちピストン２２の往復運動に寄与する力のみが作用することとなる。そのため、ピストン２２とシリンダ２４の摺動面に偏荷重がかかることを防止でき、よってピストン２２及びシリンダ２４の摩耗を抑制でき、延いてはピストン２２及びシリンダ２４の長寿命化が図れる。また、ピストン２２及びシリンダ２４の摩耗を抑制できることから高速回転する油圧機械２０の実現が容易となる。特に、シリンダ２４が大容量の場合、油圧力が大きいためピストン２２及びシリンダ２４が摩耗しやすい傾向にあるが、上記構成を備えることにより摩耗を抑制できるので、シリンダ２４の大容量化も容易となる。
【００３２】
また、他の実施形態では、図４及び図５に示すように、一対の第１機械要素３２及び第２機械要素４２に対して、２組のピストン２２及びシリンダ２４が設けられている。具体的には、一対のシリンダ２４Ａ，２４Ｂ及び一対のピストン２２Ａ，２２Ｂが、同一の軸線Ｌを有するように第１機械要素３２及び第２機械要素４２を挟んで対向して配置されている。すなわち、第１回転シャフト３０の回転中心Ｏ１と第２回転シャフト４０の回転中心Ｏ２を結んだ線の両側に、それぞれ、シリンダ２４Ａ，２４Ｂ及びピストン２２Ａ，２２Ｂが一つずつ配置される。
ピストン２２Ａには、第１リンク部３４Ａの一端側が回動支持部５０Ａを介して回動自在に連結されるとともに、第２リンク部４４Ａの一端側が回動支持部５０Ａを介して回動自在に連結される。また、ピストン２２Ｂには、第１リンク部３４Ｂの一端側が回動支持部５０Ｂを介して回動自在に連結されるとともに、第２リンク部４４Ｂの一端側が回動支持部５０Ｂを介して回動自在に連結される。そして、一対の第１リンク部３４Ａ，３４Ｂの他端側が第１機械要素３２に係合し、一対の第２リンク部４４Ａ，４４Ｂの他端側が第２機械要素４２に係合している。
【００３３】
上記構成を備える油圧機械２０の動作は以下の通りとなる。なお、ここでは一例として、油圧機械２０が油圧モータである場合について説明する。
上記構成において、第１機械要素３２及び第２機械要素４２はピストン２２の軸線Ｌに対して線対称に動作し、一対のピストン２２Ａ，２２Ｂは、第１回転シャフト３０の回転中心Ｏ１と第２回転シャフト４０の回転中心Ｏ２を結んだ線に対して線対称に動作する。
具体的には、実線で示すピストン２２Ａ，２２Ｂが図中矢印Ｂ方向に直線運動した時、ピストン２２Ａ，２２Ｂと共にピストンロッド２６Ａ，２６Ｂも矢印Ｂ方向に移動する。これに伴い、ピストンロッド２６Ａ，２６Ｂに回動支持部５０Ａ，５０Ｂで連結される第１リンク部３４Ａ，３４Ｂ、及び、第１機械要素３２，４２は、二点鎖線で示す第１リンク部３４Ａ’，３４Ｂ’及び第１機械要素３２’，４２’に移動する。これにより、第１回転シャフト３０は矢印Ａ１方向に回転し、第２回転シャフト３０は矢印Ａ２方向に回転する。
【００３４】
上記実施形態では、一対のシリンダ２４Ａ，２４Ｂ及び一対のピストン２２Ａ，２２Ｂが、第１機械要素３２及び第２機械要素４２を挟んで同一の軸線Ｌ上に並んで配置されるため、該軸線Ｌに直交する方向から油圧機械２０の各部位へのアクセスが容易になり、油圧機械２０のメンテナンス性を向上できる。また、一対のシリンダ２４Ａ，２４Ｂ及び一対のピストン２２Ａ，２２Ｂを水平方向に配置すれば、シリンダ２４Ａ，２４Ｂ及びピストン２２Ａ，２２Ｂで囲まれる油圧室６０Ａ，６０Ｂから気泡が排出されやすい構成とすることができる。
さらに、油圧機械２０が油圧モータである場合には、上記構成を備えることで、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の円滑な回転が可能となる。すなわち、第１リンク部３４Ａ，３４Ｂ及び第２リンク部４４Ａ，４４Ｂの中心線が第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転中心Ｏ１，Ｏ２上に位置すると、この瞬間、ピストン２２Ａ，２２Ｂの往復運動により与えられる力は、第１リンク部３４Ａ，３４Ｂ及び第２リンク部４４Ａ，４４Ｂから第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転中心Ｏ１，Ｏ２に向けて作用し、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転方向Ｏ１，Ｏ２へ向かう力が得られない。そのため、ピストン２２Ａ，２２Ｂの往復運動が第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転運動にスムーズに変換されないおそれがある。この点、上記構成を採用すれば、一方の第１リンク部３４Ａ，３４Ｂ及び第２リンク部４４Ａ，４４Ｂの中心線が第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転中心Ｏ１，Ｏ２上に位置するとき、他方の第１リンク部３４Ａ，３４Ｂ及び第２リンク部４４Ａ，４４Ｂの中心線は第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転中心Ｏ１，Ｏ２からそれる。よって、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転方向Ｏ１，Ｏ２へ向かう力が必ず存在し、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の円滑な回転が可能となる。
【００３５】
幾つかの実施形態では、各々のシリンダ２４で囲まれた領域内において、少なくとも一つのピストン２２によって隔てられた複数の油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ），６５（６５Ａ，６５Ｂ）が形成される。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によって１個のシリンダ２４内で隔てられた複数の油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ），６５（６５Ａ，６５Ｂ）の体積がそれぞれ周期的に変化する。
【００３６】
図２に示す例示的な実施形態では、一対の第１機械要素３２及び第２機械要素４２に対して一つのピストン２２及び一つのシリンダ２４が設けられている。さらに、シリンダ２４で囲まれた空間が、ピストン２２により２つの空間に仕切られており、これらの２つの空間のうち第１機械要素３２及び第２機械要素４２から離れた側の空間が油圧室６０を形成している。すなわち、ピストン２２の片側に一つの油圧室６０が形成されている。油圧室６０には、給油路６１と排油路６３が接続されている。そして、給油路６１を介して油圧室６０に作動油が供給され、排油路６３を介して油圧室６０から作動油が排出されるようになっている。また、給油路６１には、油圧室６０への作動油の供給状態を切り換えるための給油バルブ６２が設けられる。同様に、排油路６３には、油圧室６０からの作動油の排出状態を切り換えるための排油バルブ６４が設けられる。給油バルブ６２及び排油バルブ６４は、油圧室６０の周期的な体積変化の位相に基づいて開閉される。例えば、ピストン２２の往復運動に連動して油圧室６０の体積が縮小するとき、給油バルブ６２が閉じられて排油バルブ６４が開かれる。逆に、ピストン２２の往復運動に連動して油圧室６０の体積が増大するとき、給油バルブ６２が開かれて排油バルブ６４が閉じられる。
【００３７】
図３乃至図５に示す例示的な実施形態では、シリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）で囲まれた領域内に一つのピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）が設けられており、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の両側に一対の第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）が形成されている。
第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）には、それぞれ、給油路６６（６６Ａ，６６Ｂ），６１（６１Ａ，６１Ｂ）と、排油路６８（６８Ａ，６８Ｂ），６３（６３Ａ，６３Ｂ）が接続されている。そして、給油路６６（６６Ａ，６６Ｂ），６１（６１Ａ，６１Ｂ）を介して第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）に作動油が供給され、排油路６８（６８Ａ，６８Ｂ），６３（６３Ａ，６３Ｂ）を介して第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）から作動油が排出されるようになっている。また、給油路６６（６６Ａ，６６Ｂ），６１（６１Ａ，６１Ｂ）には、第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）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６７（６７Ａ，６７Ｂ），６２（６２Ａ，６２Ｂ）が設けられている。同様に、排油路６８（６８Ａ，６８Ｂ），６３（６３Ａ，６３Ｂ）には、第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）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６９（６９Ａ，６９Ｂ），６４（６４Ａ，６４Ｂ）が設けられている。
【００３８】
なお、他の実施形態として、シリンダ２４によって囲まれた領域が隔壁によって２つの空間に仕切られ、各々の空間にそれぞれ一つのピストンが設けられることによって、シリンダ２４全体として４つの油圧室が設けられる構成としてもよい。このように、一つのシリンダ２４内に２以上の油圧室が設けられる構成としてもよい。
【００３９】
上記構成では、各々のシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）で囲まれた空間内にピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）によって互いに隔てられた複数の油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ），６５（６５Ａ，６５Ｂ）が形成されている。そして、複数の油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ），６５（６５Ａ，６５Ｂ）のそれぞれの周期的な体積変化を伴うピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の往復運動と第１機械要素３２及び第２機械要素４２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。そのため、各々のピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の往復運動の位相によらず、１個のシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）内でピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）によって隔てられた第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）の何れかが第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転エネルギーと作動油の流体エネルギーとの間でのエネルギー変換に寄与できる。例えば、油圧機械２０が油圧ポンプの場合、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の往復運動の位相によらず、１個のシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）内においてピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）で隔てられた第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）の何れか一方はピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）によって押圧されて体積が縮小され、作動油の昇圧に寄与する。一方、油圧機械２０が油圧モータの場合においても、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の往復運動の位相によらず、１個のシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）内においてピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）で隔てられた第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）の何れか一方は高圧の作動油の導入によって体積が増大し、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）を往復運動させる。このように、１個のシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）に対して設けられた複数の第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ），及び第２油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）が、それぞれ、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の回転エネルギーと作動油の流体エネルギーとの間でのエネルギー変換に寄与できるので、油圧機械２０のサイズアップを抑制しながら、大きなエネルギーを変換可能となる。
【００４０】
また、上記構成において、ピストンロッド２６（２６Ａ，２６Ｂ）による第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）の貫通部分に設けられたシール部材２７（２７Ａ，２７Ｂ）とをさらに備えてもよい。
このように、ピストンロッド２６（２６Ａ，２６Ｂ）による第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）の貫通部分にシール部材２７（２７Ａ，２７Ｂ）を設けることで、第１油圧室６５（６５Ａ，６５Ｂ）の貫通部分からの作動油のリークを防止できる。よって、作動油のリークに起因した油圧機械２０の性能低下を抑制できる。
【００４１】
幾つかの実施形態では、図２乃至図６に示すように、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ)を挟んでピストンロッド２６（２６Ａ，２６Ｂ）とは反対側には、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の軸線Ｌに沿った延長ロッド２９（２９Ａ，２９Ｂ）が設けられてもよい。延長ロッド２９（２９Ａ，２９Ｂ）は、ピストン２２で仕切られる２つの空間のうち、第１機械要素３２及び第２機械要素４２から遠い側の油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）を貫通している。そして、延長ロッド２９（２９Ａ，２９Ｂ）による油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）の貫通部分にはシール部材２５（２５Ａ，２５Ｂ）が設けられる。
これにより、シリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）内におけるピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）の往復運動を延長ロッド２９（２９Ａ，２９Ｂ）によって安定させるとともに、延長ロッド３２９（２９Ａ，２９Ｂ）による油圧室６０（６０Ａ，６０Ｂ）の貫通部分からの作動油のリークを防止できる。
【００４２】
一実施形態では、図５に示すように、油圧機械２０は、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の少なくとも一方の回転を補助するための補助シリンダ８０，９０及び補助ピストン８１，９１を備えている。補助シリンダ８０は、油圧機械２０の周方向においてシリンダ２４Ａ，２４Ｂとは異なる位置に設けられる。補助ピストン８２，９２は、補助シリンダ８０，９０内に摺動可能に設けられる。また、油圧機械２０は、一端側が補助ピストンに連結され、他端側が第１機械要素３２及び第２機械要素４２の一方に直接又は間接的に係合する補助ロッド８５，９５をさらに備える。補助ロッド８５，９５の一端側は、補助ピストン８２，９２に設けられた球面座に当接し、回動可能に構成されてもよい。また、補助ロッド８５，９５の他端側は、例えば、第１機械要素３２及び第２機械要素４２を囲むように設けられた第１リンク部３４Ａ，３４Ｂ及び第２リンク部４４Ａ，４４Ｂの係合部に対して、支持部８６，９６で回動可能に支持されてもよい。
このように、補助ロッド８５，９５を介して補助ピストン８２，９２を第１機械要素３２又は第２機械要素４２に連結し、補助ピストン８２，９２によって第１機械要素３２又は第２機械要素４２の回転を補助することによって、第１機械要素３２又は第２機械要素４２の円滑な回転が可能となる。
【００４３】
幾つかの実施形態では、図２に示すように、第１回転シャフト３０及び第２回転シャフト４０は、それぞれ、互いに噛合する噛合部３８、４８を有する。噛合部３８，４８は、第１回転シャフト３０及び第２回転シャフト４０の外周面に設けられたギヤ歯であってもよい。この場合、第１回転シャフト３０の噛合部３８と第２回転シャフト４０の噛合部４８のギヤ比は同一とする。
これにより、第１機械要素３２及び第２機械要素４２が正確に同期して回転するので、第１リンク部３４及び第２リンク部４４も正確に同期して線対称に動作する。よって、第１リンク部３４及び第２リンク部４４によってピストン２２に作用するサイドフォースを精度よく打ち消し合うことができる。
【００４４】
図６は、一実施形態に係る油圧機械の軸方向に沿った概略断面図である。
一実施形態に係る油圧機械２０は、図４を用いて上述したピストン２２Ａ，２２Ｂのセット（ピストン列）が、油圧機械２０の異なる軸方向位置に複数配置された構成を有している。この構成においては、第１機械要素３２及び第２機械要素４２は、各々のピストン列に対して各々の軸方向位置に設けられ、複数のピストン列のうち隣り合う２つのピストン列は、ピストンの往復運動の位相が互いにずれている。具体的には、シリンダブロック２１Ａ，２１Ｂに複数のシリンダ２４Ａ，２４Ｂが形成されており、各シリンダ２４Ａ，２４Ｂ内において往復運動可能にピストン２２Ａ，２２Ｂが設けられている。同一のピストン列におけるピストン２２Ａ及びピストン２２Ｂの軸線Ｌは一致する。複数のシリンダ２４Ａは、ピストンの軸線Ｌに直交する方向に配列されている。同様に、複数のシリンダ２４Ｂは、ピストンの軸線Ｌに直交する方向に配列されている。各ピストン列（ピストン２２Ａ，２２Ｂを含む軸線Ｌ方向の列）毎に第１機械要素３２及び第２機械要素４２が設けられており、隣接する第１機械要素３２及び第２機械要素４２は、互いに連結部で連結されている。この第１機械要素３２及び第２機械要素４２と、連結部と、第１回転シャフト３０及び第２回転シャフト４０とを含んでクランクシャフトが構成される。そして、各ピストン列のピストン２２Ａ，２２Ｂは、隣り合う２つのピストン列におけるピストン２２Ａ，２２Ｂの往復運動の位相が互いにずれているとともに、全てのピストン列が同期して動作するようになっている。
このような構成によれば、油圧機械２０の軸方向位置に配置された複数のピストン列を含むため、多数のピストン２２Ａ，２２Ｂを配置することができ、油圧機械２０をより一層コンパクトに構成することができる。しかも、隣り合う２つのピストン列の間でピストン２２Ａ，２２Ｂの往復運動の位相がずれているため、油圧機械２０の脈動や振動を抑制できる。
【００４５】
また、複数のピストン列は隣り合う第１ピストン列と第２ピストン列とを含み、第１ピストン列の１個以上のピストン２２Ａ（又は２２Ｂ）は第２ピストン列の１個以上のピストン２２Ａ（又は２２Ｂ）と略１８０°異なる位相で往復動するように構成されてもよい。例えば、図６に示す例では、４つのピストン列が隣接して配置されている。任意のピストン列（図６中、最上段のピストン列）において、第１機械要素３２が一方のシリンダブロック２１Ｂに最も近接して位置する時、これに隣接するピストン列（図６中、上から２番目のピストン列）は、第１機械要素３２が他方のシリンダブロック２１Ａに最も近接して位置する。各ピストン２２Ａ（又は２２Ｂ）は各第１機械要素３２に連動して作動するため、これら２つの隣り合うピストン列の間のピストン２２Ａ（又は２２Ｂ）の位相は１８０°異なることとなる。
このように、隣り合う第１ピストン列と第２ピストン列との位相が１８０°異なるように構成することで、第１機械要素３２又は第２機械要素４２の回転によって発生するねじりモーメントが第１ピストン列と第２ピストン列との間で打ち消し合うため、各ピストン列の第１機械要素３２又は第２機械要素４２を連結する第１回転シャフト３０又は第２回転シャフト４０のねじり剛性を向上できる。
【００４６】
図７は、一実施形態における潤滑油路を説明するための図である。
幾つかの実施形態において、ピストン２２及びピストンロッド２６の内部を貫通するようにピストン側潤滑油路２０２が設けられている。そして、シリンダ２４及びピストン２２で形成される油圧室６０内の作動油を、ピストン側潤滑油路２０２を介して回動支持部５０に供給するように構成される。このようなピストン側潤滑油路２０２を設ければ、油圧室６０内の作動油を、ピストンロッド２６と第１リンク部３４とが摺動する回動支持部の潤滑油としても利用可能となる。
【００４７】
また、一実施形態において、第１リンク部３４の内部を貫通するようにリンク側潤滑油路２０４が設けられている。この場合、油圧室６０内の作動油を、ピストン側潤滑油路２０２及びリンク側潤滑油路２０４を介して、第１機械要素３２及び第２機械要素３４の少なくとも一方に供給するように構成される。このようなピストン側潤滑油路２０２及びリンク側潤滑油路２０４を設ければ、油圧室６０に導入される作動油を、第１機械要素３２及び第２機械要素４２の少なくとも一方の潤滑油としても利用可能となる。
【００４８】
さらに、他の実施形態では、ピストン側潤滑油路２０２とロッド側潤滑油路２０４は、ピストン２２の往復運動の位相が所定範囲にある場合に選択的に連通するように構成されてもよい。
このような構成によれば、ピストン２２の位相が所定範囲にある場合にのみ、ピストン側潤滑油路２０２とリンク側潤滑油路２０４とが連通される。このため、例えば油圧室６０内に仕事後の低圧の作動油がある状態にのみ、ピストン側潤滑油路２０２とリンク側潤滑油路２０４とを連通させて、仕事前の高圧の作動油が潤滑油路を介して油圧室６０外に供給されるのを防ぎ、油圧機械２０の効率が低下するのを防止することができる。
【００４９】
以上説明したように、上述の実施形態によれば、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）とシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）の摺動面に偏荷重がかかることを防止でき、よってピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）及びシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）の摩耗を抑制でき、延いてはピストン及びシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）の長寿命化が図れる。また、ピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）及びシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）の摩耗を抑制できることから高速回転する油圧機械２０の実現が容易となる。特に、シリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）が大容量の場合、油圧力が大きいためピストン２２（２２Ａ，２２Ｂ）及びシリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）が摩耗しやすい傾向にあるが、上記構成を備えることにより摩耗を抑制できるので、シリンダ２４（２４Ａ，２４Ｂ）の大容量化も容易となる。
【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】
また、図２〜７に示す例示的な実施形態では、クランクシャフトを備える油圧機械２０であって第１機械要素３２及び第１機械要素４２がクランクピンである場合について説明したが、第１機械要素３２及び第１機械要素４２はこの例に限定されない。例えば、油圧機械が偏心カムを備える油圧機械である場合、第１機械要素３２及び第１機械要素４２は偏心カムとなる。
【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
２２，２２Ａ，２２Ｂ    ピストン
２４，２４Ａ，２４Ｂ    シリンダ
２５，２５Ａ，２５Ｂ，２７，２７Ａ，２７Ｂ  シール部材
２６，２６Ａ，２６Ｂ    ピストンロッド
２９，２９Ａ，２９Ｂ    延長ロッド
３０              第１回転シャフト
３１，４１        軌道
３２              第１機械要素
３８，４８        噛合部
４０              第２回転シャフト
４２              第２機械要素
５０，５０Ａ，５０Ｂ    回動支持部
６０，６０Ａ，６０Ｂ，６５，６５Ａ，６５Ｂ  油圧室
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６６，６６Ａ，６６Ｂ  給油路
６２，６２Ａ，６２Ｂ，６７，６７Ａ，６７Ｂ  給油バルブ
６３，６３Ａ，６３Ｂ，６８，６８Ａ，６８Ｂ  排油路
６４，６４Ａ，６４Ｂ，６９，６９Ａ，６９Ｂ  排油バルブ
８０，９０        補助シリンダ
８１，９１        補助ピストン
８２，９２        油圧室
８５，９５        補助ロッド
Ｏ１，Ｏ２          回転中心
【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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