(57)【要約】      （修正有）【課題】メンテナンスが容易な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】前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストン２２と、前記半径方向に沿って往復運動可能に前記複数のピストンを案内するための複数のシリンダと、油圧室２５と低圧ライン及び高圧ラインのそれぞれとの間に設けられる低圧バルブ及び高圧バルブを含むカートリッジ３８と、前記カートリッジが挿入されるカートリッジ穴５２が形成されたシリンダブロック本体を含むシリンダブロック２６とを備え、前記カートリッジは、前記シリンダブロック本体の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成され、前記カートリッジに設けられた低圧連通路又は高圧連通路４６Ａ、４６Ｂは、前記油圧室から前記低圧バルブ又は前記高圧バルブの弁体に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の半径方向流路４８を含む。【選択図】図３
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【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、
前記油圧機械の周方向に沿って位置するように、前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストンと、
前記油圧機械の半径方向に沿って往復運動可能に前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
前記複数のピストンと前記複数のシリンダによってそれぞれ形成される複数の油圧室に連通可能な低圧ラインと、
前記複数の油圧室に連通可能な高圧ラインと、
前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の低圧バルブと、
前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の高圧バルブと、
前記低圧バルブの各々と前記高圧バルブの各々を含むカートリッジが挿入されるカートリッジ穴が複数形成されたシリンダブロック本体を含むシリンダブロックとを備え、
各々の前記カートリッジは、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成され、
前記シリンダブロック本体の内部には、前記複数の油圧室を前記低圧ラインに連通させるための少なくとも一本の低圧油路と、前記複数の油圧室を前記高圧ラインに連通させるための少なくとも一本の高圧油路とが形成されており、
前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記複数の低圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の低圧油路に連通させるための低圧連通路と、前記複数の高圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の高圧油路に連通させるための高圧連通路とを含み、
前記低圧連通路又は前記高圧連通路の一方は、各々の前記油圧室から各々の前記低圧バルブ又は前記高圧バルブの一方の弁体の一部に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の大幅に小さな断面を有する半径方向流路を含み、前記一部は前記油圧室に最も近い部分であるラジアルピストン式油圧機械。
【請求項２】
前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記シリンダを形成する複数のシリンダスリーブを含み、
前記複数のシリンダスリーブは、それぞれ、前記ピストンが前記複数のシリンダスリーブから抜け出すのを規制するためのエンドストップをそれぞれ含み、前記複数のピストンは前記エンドストップにより前記複数のシリンダスリーブと係合可能であり、
各々の前記複数のカートリッジは、各々の前記複数のピストンとともに、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成された請求項１に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項３】
前記複数のピストンのそれぞれに回動自在に設けられた複数のローラと、
前記油圧機械の周方向に沿って配置される複数のローブを有し、該ローブが前記複数のローラと当接するように構成されたリングカムとをさらに備え、
前記カートリッジは、少なくとも各々の前記ピストン及び各々の前記ローラとともに、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴から前記半径方向に沿って前記リングカムの反対側に取り外し可能、且つ、前記リングカムの反対側から前記半径方向に沿って前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に挿入可能に構成された請求項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】
前記複数のローラは、それぞれ、前記複数のピストンからのピストン軸方向における抜け出しが規制されるように前記複数のピストンに係合可能である請求項３に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項５】
前記複数のカートリッジ穴は、それぞれ、前記複数のローラよりも大きいサイズを有する請求項３又は４に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項６】
前記複数のカートリッジ穴の各々は、前記複数のピストンと前記複数のシリンダによってそれぞれ形成される複数の油圧室の各々に対応する第１領域に設けられた断面円形状の第１部分と、前記第１領域よりも前記ローラ寄りの第２領域に設けられて、各々の前記ローラの対角長よりも小径の断面円形に対して各々の前記ローラの両端部に対応する切欠き部を少なくとも付加した断面形状の第２部分とを含む請求項５に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項７】
前記カートリッジは、各々の前記低圧バルブと各々の前記高圧バルブとを保持するバルブブロックとを含む請求項１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】
前記バルブブロック内において、各々の前記低圧バルブと各々の前記高圧バルブとが前記カートリッジの軸方向に沿って並んでいる請求項７に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項９】
前記バルブブロック内において、各々の前記低圧バルブと各々の前記高圧バルブとが前記油圧機械の周方向と前記油圧機械の軸方向とを含む面内に並んでいる請求項７に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【請求項１０】
前記シリンダブロックは、前記シリンダブロック本体に取り付けられ、各々の前記カートリッジ穴に挿入された前記カートリッジの前記シリンダブロック本体からの前記半径方向に沿った抜け出しをそれぞれ規制するための複数の蓋部材をさらに含む請求項１乃至９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１１】
前記複数の低圧バルブは、前記複数の高圧バルブよりも前記複数の油圧室から離れた位置に設けられ、
前記低圧連通路は、各々の前記油圧室から各々の前記低圧バルブの弁体に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の半径方向流路を含み、
前記高圧連通路は、各々の前記高圧バルブの弁体から各々の前記高圧油路に向かって、前記少なくとも一本の半径方向流路を避けるように前記少なくとも一本の半径方向流路に直交する方向に沿って延びる少なくとも一本の直交方向流路流路を含む請求項１に記載のラジアルピストン式油圧機械。
【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少なくとも一つの油圧モータと、
前記少なくとも一つの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少なくとも一つの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、
前記ラジアルピストン式の油圧機械は、前記油圧機械の周方向に沿って位置するように、前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストンと、前記油圧機械の半径方向に沿って往復運動可能に前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、前記複数のピストンと前記複数のシリンダによってそれぞれ形成される複数の油圧室に連通可能な低圧ラインと、前記複数の油圧室に連通可能な高圧ラインと、前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の低圧バルブと、前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の高圧バルブと、前記低圧バルブの各々と前記高圧バルブの各々を含むカートリッジが挿入されるカートリッジ穴が複数形成されたシリンダブロック本体を含むシリンダブロックとを備え、
各々の前記カートリッジは、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成され、
前記シリンダブロック本体の内部には、前記複数の油圧室を前記低圧ラインに連通させるための少なくとも一本の低圧油路と、前記複数の油圧室を前記高圧ラインに連通させるための少なくとも一本の高圧油路とが形成されており、
前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記複数の低圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の低圧油路に連通させるための低圧連通路と、前記複数の高圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の高圧油路に連通させるための高圧連通路とを含み、
前記低圧連通路又は前記高圧連通路の一方は、各々の前記油圧室から各々の前記低圧バルブ又は前記高圧バルブの一方の弁体の一部に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の大幅に小さな断面を有する半径方向流路を含み、前記一部は前記油圧室に最も近い部分である風力発電装置。
【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】
シリンダブロックにシリンダが一体的に設けられている場合、シリンダブロックにピストンやバルブとの摺動部が設けられる。これら摺動部のうち一箇所でも摩耗が進行すれば、シリンダブロック全体の交換が必要になる。
【０００６】
本発明の少なくとも一実施形態の目的は、メンテナンスが容易な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】
【０００７】
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、
ラジアルピストン式の油圧機械であって、
前記油圧機械の周方向に沿って位置するように、前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストンと、
前記油圧機械の半径方向に沿って往復運動可能に前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、
前記複数のピストンと前記複数のシリンダによってそれぞれ形成される複数の油圧室に連通可能な低圧ラインと、
前記複数の油圧室に連通可能な高圧ラインと、
前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の低圧バルブと、
前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の高圧バルブと、
前記低圧バルブの各々と前記高圧バルブの各々を含むカートリッジが挿入されるカートリッジ穴が複数形成されたシリンダブロック本体を含むシリンダブロックとを備え、
各々の前記カートリッジは、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成され、
前記シリンダブロック本体の内部には、前記複数の油圧室を前記低圧ラインに連通させるための少なくとも一本の低圧油路と、前記複数の油圧室を前記高圧ラインに連通させるための少なくとも一本の高圧油路とが形成されており、
前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記複数の低圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の低圧油路に連通させるための低圧連通路と、前記複数の高圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の高圧油路に連通させるための高圧連通路とを含み、
前記低圧連通路又は前記高圧連通路の一方は、各々の前記油圧室から各々の前記低圧バルブ又は前記高圧バルブの一方の弁体の一部に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の大幅に小さな断面を有する半径方向流路を含み、前記一部は前記油圧室に最も近い部分である。
なお、「大幅に小さな断面を有する半径方向流路」とは、半径方向流路の直径が、油圧室の直径の１／２よりも小さいことを意味する。
【０００８】
上記ラジアルピストン式油圧機械では、カートリッジが低圧バルブ及び高圧バルブとの摺動部を形成している。そのため、カートリッジと低圧バルブ及び高圧バルブとの摺動部の摩耗が進行した場合、カートリッジ及び／又は低圧バルブ及び高圧バルブを交換すれば足り、シリンダブロック本体の交換は基本的には不要である。
また、カートリッジの交換時、シリンダブロック本体のカートリッジ穴に対してカートリッジを半径方向に挿脱すればよく、カートリッジの交換作業が容易である。しかも、カートリッジは低圧バルブ及び高圧バルブとともにカートリッジ穴に対して挿脱可能な構成としたので、低圧バルブ及び高圧バルブのメンテナンス時にカートリッジとともに低圧バルブ及び高圧バルブをカートリッジ穴から抜き出すことができる。このため、低圧バルブ及び高圧バルブの交換等のメンテナンス作業も容易である。
よって、このラジアルピストン式油圧機械は、メンテナンスが容易である。
【０００９】
一実施形態では、前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記シリンダを形成する複数のシリンダスリーブを含み、前記複数のシリンダスリーブは、それぞれ、前記ピストンが前記複数のシリンダスリーブから抜け出すのを規制するためのエンドストップをそれぞれ含み、前記複数のピストンは前記エンドストップにより前記複数のシリンダスリーブと係合可能であり、各々の前記複数のカートリッジは、各々の前記複数のピストンとともに、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成される。
この場合、カートリッジの一部であるシリンダスリーブがピストンとの摺動部を形成する。したがって、シリンダスリーブとピストンとの摺動部の摩耗が進行した場合であっても、シリンダブロック本体の交換は必要なく、前述したような手順でシリンダスリーブ及び／又はピストンを交換すれば足りる。
また、カートリッジの交換時、シリンダブロック本体のカートリッジ穴に対してカートリッジを半径方向に挿脱すればよく、カートリッジの交換作業が容易である。しかも、カートリッジはピストンとともにカートリッジ穴に対して挿脱可能な構成としたので、ピストンの交換作業も容易である。
また、ピストンはエンドストップによりシリンダスリーブと係合可能であるため、シリンダスリーブからのピストンの抜け出しが規制される。このため、シリンダスリーブやピストンの交換作業時に、シリンダスリーブからピストンが脱落することがないため、作業が容易である。
【００１０】
幾つかの実施形態では、ラジアルピストン式油圧機械は、前記複数のピストンのそれぞれに回動自在に設けられた複数のローラと、前記油圧機械の周方向に沿って配置される複数のローブを有し、該ローブが前記複数のローラと当接するように構成されたリングカムとをさらに備え、前記カートリッジは、少なくとも各々の前記ピストン及び各々の前記ローラとともに、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴から前記半径方向に沿って前記リングカムの反対側に取り外し可能、且つ、前記リングカムの反対側から前記半径方向に沿って前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に挿入可能に構成される。
この構成では、リングカムを油圧機械から取り外すことなく、シリンダブロックを挟んでリングカムとは反対側の空間を利用して、ピストン及びローラとともにカートリッジをカートリッジ穴に対して挿脱することができる。よって、ピストンやローラの交換作業を効率的に行うことが可能になり、油圧機械のメンテナンスが容易になる。
【００１１】
幾つかの実施形態では、前記複数のローラは、それぞれ、前記複数のピストンからのピストン軸方向における抜け出しが規制されるように前記複数のピストンに係合可能である。
この構成では、ローラの交換等を行う際、ピストンからローラが脱落することがなく、作業が容易である。
【００１２】
幾つかの実施形態では、前記複数のカートリッジ穴は、それぞれ、前記複数のローラよりも大きいサイズを有する。
この構成では、ローラの交換等を行う際、シリンダブロック本体から、カートリッジ穴を通じてローラをスムーズに抜き出すことができる。例えば、ピストン及びローラとともにカートリッジをカートリッジ穴に対して挿脱する場合に、ローラとカートリッジ穴との干渉を防止でき、ピストン及びローラとカートリッジとの集合体のカートリッジ穴に対する挿脱をスムーズに行うことができる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、前記複数のカートリッジ穴の各々は、前記複数のピストンと前記複数のシリンダによってそれぞれ形成される複数の油圧室の各々に対応する第１領域に設けられた断面円形状の第１部分と、前記第１領域よりも前記ローラ寄りの第２領域に設けられて、各々の前記ローラの対角長よりも小径の断面円形に対して各々の前記ローラの両端部に対応する切欠き部を少なくとも付加した断面形状の第２部分とを含む。
この構成では、カートリッジ穴の第２部分の断面積は、第１部分の断面積よりも小さく、第２部分を囲むシリンダブロック本体の部分の肉厚を厚くすることができる。これにより、シリンダブロック本体の強度を高くすることができる。
【００１４】
前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記シリンダを形成する複数のシリンダスリーブを含み、
幾つかの実施形態では、前記複数のシリンダスリーブは、前記複数のカートリッジ穴の前記第１部分に対応する第１スリーブ部と、前記複数のカートリッジ穴の前記第２部分に対応する第２スリーブ部とを含み、前記第１スリーブ部と、前記第２スリーブ部との間には段差が設けられる。
この構成では、シリンダスリーブの段差を用いて、カートリッジ穴内におけるシリンダスリーブの位置決めを行うことができる。また、段差に対応して第１スリーブ部の肉厚を第２スリーブ部に比べて厚くすることができ、シリンダスリーブに高い強度をもたせることができる。
【００１５】
幾つかの実施形態では、前記カートリッジは、各々の前記低圧バルブと各々の前記高圧バルブとを保持するバルブブロックとを含む。
この場合、カートリッジに低圧バルブと高圧バルブとを含むバルブブロックが組み込まれている。このため、隣接するカートリッジ間に低圧バルブや高圧バルブが配置されておらず、シリンダブロック本体に低圧バルブや高圧バルブを設置するためのスペースを独立して設ける必要がない。したがって、シリンダブロックにおけるカートリッジの設置密度を向上させることができる。
したがって、シリンダブロック本体を小径化して、ラジアルピストン式油圧機械の小型化を図ることができる。あるいは、シリンダブロック本体のサイズを維持したまま周方向におけるカートリッジの設置数を増やし、脈動や振動を抑制し、ラジアルピストン式油圧機械の低騒音化を図ることもできる。
【００１６】
幾つかの実施形態では、前記バルブブロック内において、各々の前記低圧バルブと各々の前記高圧バルブとが前記カートリッジの軸方向に沿って並んでいる。
この場合、低圧バルブと高圧バルブとがカートリッジの軸方向に並んでいるので、油圧機械の半径方向に直交する面内におけるバルブ設置スペースを小さくすることができる。このため、油圧機械の半径方向に直交する面内におけるバルブブロック（カートリッジ）のサイズを低減でき、シリンダブロック本体の剛性維持等の目的で周方向において隣接するカートリッジ間の間隔を確保しながら、シリンダブロック本体を小径化できる。
【００１７】
幾つかの実施形態では、前記バルブブロック内において、各々の前記低圧バルブと各々の前記高圧バルブとが前記油圧機械の周方向と前記油圧機械の軸方向とを含む面内に並んでいる。なお、「油圧機械の周方向及び軸方向を含む面」とは、油圧機械と軸を同一にする円筒の曲面のことを指す。
この場合、低圧バルブと高圧バルブとが油圧機械の周方向及び軸方向を含む面内に並んでいるので、油圧機械の半径方向におけるバルブ設置スペースを小さくすることができる。このため、油圧機械の半径方向におけるバルブブロック（カートリッジ）のサイズを低減でき、油圧機械の半径方向におけるシリンダブロック本体の厚さを低減できる。
【００１８】
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロックは、前記シリンダブロック本体に取り付けられ、各々の前記カートリッジ穴に挿入された前記カートリッジの前記シリンダブロック本体からの前記半径方向に沿った抜け出しをそれぞれ規制するための複数の蓋部材をさらに含む。
この構成では、蓋部材を用いたことにより、シリンダブロック本体からのカートリッジの抜け出しを効果的に規制することができる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、前記シリンダブロック本体の内部において、前記少なくとも一本の低圧油路及び前記少なくとも一本の高圧油路は前記油圧機械の軸方向に沿って延在し、かつ、前記少なくとも一本の低圧油路の前記半径方向の位置は前記少なくとも一本の高圧油路の前記半径方向の位置とは異なっている。
【００２０】
この構成によれば、低圧油路及び高圧油路が何れも軸方向に延在しているので、シリンダブロックの大径化を防止することができ、また、低圧油路及び高圧油路に接続される配管構造も簡単にすることができる。また、低圧油路及び高圧油路が何れも軸方向に延在しているので、シリンダが軸方向に複数存在する場合、低圧油路及び高圧油路を複数の油圧室に連通させることができる。このため、１本の低圧油路と複数の油圧室とが連通可能となり、また、１本の高圧油路と複数の油圧室とが連通可能となるので、配管の高効率化を図ることができる。
更に、低圧油路及び高圧油路が半径方向で異なる位置にあり、同一の半径方向位置で並列に配列されていない。このため、低圧油路及び高圧油路のために必要なスペースが小さくてよく、シリンダ同士の距離を広げる必要がない。この点からも、シリンダブロックの大型化を防止することができる。あるいは、低圧油路及び高圧油路のために必要なスペースが小さくてよいので、周方向に配列するシリンダの数を増やすことができる。シリンダの数を増やした場合、脈動や振動を抑制することができる。
【００２１】
幾つかの実施形態では、前記複数の低圧バルブは、前記複数の高圧バルブよりも前記複数の油圧室から離れた位置に設けられ、前記低圧連通路は、各々の前記油圧室から各々の前記低圧バルブの弁体に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の半径方向流路を含み、前記高圧連通路は、各々の前記高圧バルブの弁体から各々の前記高圧油路に向かって、前記少なくとも一本の半径方向流路を避けるように前記少なくとも一本の半径方向流路に直交する方向に沿って延びる少なくとも一本の直交方向流路を含む。
この構成によれば、半径方向に沿って延びる低圧連通路を避けるように高圧連通路を設けたことで、カートリッジ内の限られたスペースにおいて、低圧バルブを介して油圧室と低圧油路を連通させながら、高圧バルブを介して油圧室と高圧油路を連通させることができる。
【００２２】
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少なくとも一つの油圧モータと、
前記少なくとも一つの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少なくとも一つの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、
前記ラジアルピストン式の油圧機械は、前記油圧機械の周方向に沿って位置するように、前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストンと、前記油圧機械の半径方向に沿って往復運動可能に前記複数のピストンをそれぞれ案内するための複数のシリンダと、前記複数のピストンと前記複数のシリンダによってそれぞれ形成される複数の油圧室に連通可能な低圧ラインと、前記複数の油圧室に連通可能な高圧ラインと、前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記低圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の低圧バルブと、前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの間にそれぞれ設けられ、前記複数の油圧室と前記高圧ラインとの連通状態をそれぞれ切り換えるための複数の高圧バルブと、前記低圧バルブの各々と前記高圧バルブの各々を含むカートリッジが挿入されるカートリッジ穴が複数形成されたシリンダブロック本体を含むシリンダブロックとを備え、
各々の前記カートリッジは、前記シリンダブロック本体の各々の前記カートリッジ穴に対して前記半径方向に沿って挿脱可能に構成され、
前記シリンダブロック本体の内部には、前記複数の油圧室を前記低圧ラインに連通させるための少なくとも一本の低圧油路と、前記複数の油圧室を前記高圧ラインに連通させるための少なくとも一本の高圧油路とが形成されており、
前記複数のカートリッジは、それぞれ、前記複数の低圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の低圧油路に連通させるための低圧連通路と、前記複数の高圧バルブを介して前記複数の油圧室を前記少なくとも一本の高圧油路に連通させるための高圧連通路とを含み、
前記低圧連通路又は前記高圧連通路の一方は、各々の前記油圧室から各々の前記低圧バルブ又は前記高圧バルブの一方の弁体の一部に向かって前記半径方向に沿って延びる少なくとも一本の大幅に小さな断面を有する半径方向流路を含み、前記一部は前記油圧室に最も近い部分である。
なお、「大幅に小さな断面を有する半径方向流路」とは、半径方向流路の直径が、油圧室の直径の１／２よりも小さいことを意味する。
【００２３】
上記ラジアルピストン式油圧機械では、カートリッジが低圧バルブ及び高圧バルブとの摺動部を形成している。そのため、カートリッジと低圧バルブ及び高圧バルブとの摺動部の摩耗が進行した場合、カートリッジ及び／又は低圧バルブ及び高圧バルブを交換すれば足り、シリンダブロック本体の交換は基本的には不要である。
また、カートリッジの交換時、シリンダブロック本体のカートリッジ穴に対してカートリッジを半径方向に挿脱すればよく、カートリッジの交換作業が容易である。しかも、カートリッジは低圧バルブ及び高圧バルブとともにカートリッジ穴に対して挿脱可能な構成としたので、低圧バルブ及び高圧バルブのメンテナンス時にカートリッジとともに低圧バルブ及び高圧バルブをカートリッジ穴から抜き出すことができる。このため、低圧バルブ及び高圧バルブの交換等のメンテナンス作業も容易である。  よって、このラジアルピストン式油圧機械は、メンテナンスが容易であり、風力発電装置のメンテナンスも容易である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、メンテナンスが容易な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ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】幾つかの実施形態に係る風力発電装置を示す図である。
【図２】図１中の油圧モータ又は油圧ポンプに適用可能な、一実施形態に係るラジアルピストン式の油圧機械の概略的な縦断面図である。
【図３】図２の一部を拡大して示す概略的な部分縦断面図である。
【図４】図２の油圧機械の概略的な部分横断面図である。
【図５】図２中のシリンダブロックを、一つのカートリッジ穴から抜き出したカートリッジ、ピストン及びローラとともに概略的に示す斜視図である。
【図６】図２のカートリッジ穴に配置されたシリンダアセンブリの概略的な断面図である。
【図７】他の実施形態に係るシリンダアセンブリの概略的な断面図である。
【図８】図７中の係合板を概略的に示す斜視図である。
【図９】他の実施形態に係るシリンダアセンブリの概略的な断面図である。
【図１０】図６中のシリンダアセンブリを、シリンダスリーブからピストン及びローラを外した状態で、カートリッジ穴とともに概略的に示す斜視図である。
【図１１】図１０中のカートリッジ穴を、ローラとともに概略的に示す平面図である。
【図１２】他の実施形態に係るシリンダスリーブの一部を、ピストン及びローラを外した状態で、カートリッジ穴とともに概略的に示す斜視図である。
【図１３】図１２中のカートリッジ穴の第２部分を、ローラとともに概略的に示す平面図である。
【図１４】図６中のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う概略的な断面図である。
【図１５】図６中のＸＶ−ＸＶ線に沿う概略的な断面図である。
【図１６】他の実施形態に係るシリンダアセンブリの概略的な断面図である。
【図１７】図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う概略的な断面図である。
【図１８】他の実施形態に係るシリンダアセンブリの概略的な断面図である。
【図１９】図１８中のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う概略的な断面図である。
【図２０】図２中のシリンダブロックを概略的に示す平面図である。
【図２１】他の実施形態に係るシリンダブロックを概略的に示す平面図である。
【図２２】他の実施形態に係るシリンダブロックを概略的に示す平面図である。
【図２３】他の実施形態に係るシリンダブロックを概略的に示す平面図である。
【図２４】他の実施形態に係るシリンダブロックを概略的に示す平面図である。
【図２５】他の実施形態に係るシリンダブロックを概略的に示す平面図である。
【図２６】他の実施形態に係るシリンダアセンブリの概略的な断面図である。
【図２７】図２６のシリンダアセンブリを９０度異なる方向から見た概略的な断面図である。
【図２８】図２６中のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿う概略的な断面図である。
【図２９】図２６中のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線に沿う概略的な断面図である。
【図３０】図２６のシリンダアセンブリを、シリンダスリーブからピストン及びローラを外した状態で、カートリッジ穴とともに概略的に示す斜視図である。
【図３１】図１中の油圧モータ又は油圧ポンプに適用可能な、他の実施形態に係るラジアルピストン式の油圧機械の概略的な縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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、形状及び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。
【００２７】
図１は、幾つかの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。
幾つかの実施形態では、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、高圧ライン１２及び低圧ライン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の入口が低圧ライン１４を介して油圧モータ１０の出口に接続される。
【００２８】
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ライン１４を経由して、油圧ポンプ８に再び戻される。
【００２９】
油圧モータ１０には発電機１６が連結される。幾つかの実施形態では、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。幾つかの実施形態では、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。
【００３０】
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。
【００３１】
図２及び図３１は、幾つかの実施形態に係るラジアルピストン式の油圧機械の軸方向に沿う概略的な縦断面図であり、図３は、図２の一部を拡大して示す概略的な部分縦断面図であり、図４は、図２の油圧機械の軸方向と直交する断面を拡大して示す概略的な部分横断面図である。
図２〜４及び図３１に示す実施形態では、油圧機械２０は、油圧機械２０の周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。
【００３２】
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２２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。
【００３３】
幾つかの実施形態では、機械要素２９は、図２及び図３１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と当接するカム面を有するカム２９Ａ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）又は該カムとともに回転する回転シャフト２８とシリンダブロック２６との間に少なくとも一つの軸受２７を設けてもよい。図２に示す例示的な実施形態では、カム（機械要素２９）とともに回転する回転シャフト２８とシリンダブロック２６との間に２つの軸受２７が設けられている。図３１に示す例示的な実施形態では、カム２９Ａ（機械要素２９）は、シリンダブロック２６の外周を囲むように、かつ、回転シャフト２８と一体的に回転するように設けられたハウジング２１とともに回転する。また、ハウジング２１とシリンダブロック２６との間に２つの軸受２７が設けられる。
なお、図３及び４に示す実施形態では、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２３Ａである。そして、カム２９Ａは、油圧機械２０の周方向に沿って並べられて複数のローラ２３Ａと当接するように構成された複数のローブ（カム山）３１を有するリングカムである。
【００３４】
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。
また、他の実施形態では、シリンダブロックが回転シャフト２８と一体に回転可能に設けられ、シリンダブロックを囲むように設けられた機械要素が静止状態で配置される。この場合、ピストン２２に対し、当接部が径方向外側に設けられる。つまり、リングカムは、外向きであっても内向きであってもよい。
【００３５】
シリンダブロック２６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。
幾つかの実施形態では、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。
【００３６】
幾つかの実施形態では、軸受２７は、エンドプレート３４と回転シャフト２８との間に設けられ、エンドプレート３４及びシリンダブロック２６は、図示しない支持手段により、機械要素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。なお、外部配管３６Ａ及び３６Ｂのうち、一方は高圧ライン１２であり、他方は低圧ライン１４である。また、外部配管３６Ａが高圧ライン１２であって外部配管３６Ｂが低圧ライン１４である場合、内部油路３０Ａは高圧油路であって内部油路３０Ｂは低圧油路である。一方、外部配管３６Ａが低圧ライン１４であって外部配管３６Ｂが高圧ライン１２である場合、内部油路３０Ａは低圧油路であって内部油路３０Ｂは高圧油路である。
【００３７】
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カートリッジ３８と、複数のカートリッジ３８がそれぞれ挿入される複数のカートリッジ穴５２を有するシリンダブロック本体５０とを含む。なお、カートリッジ３８は、シリンダアセンブリ４３に含まれる。
シリンダブロック２６に求められる役割として、ピストン２２を摺動自在に案内するための摺動部としてのシリンダ２４の形成と、シリンダ２４を保持するための構造体の形成とが挙げられる。上述のように、カートリッジ３８とシリンダブロック本体５０とを別に設ければ、シリンダブロック２６に求められる役割（シリンダ２４の形成および構造体の形成）をそれぞれカートリッジ３８とシリンダブロック本体５０とに分担させることができる。そのため、カートリッジ３８およびシリンダブロック本体５０のそれぞれの役割に応じた好適な設計が可能になり、シリンダブロック２６の全体としての軽量化を実現できる。
【００３８】
図５は、幾つかの実施形態に係るシリンダブロック本体５０を、一つのカートリッジ穴５２から抜き出したカートリッジ３８、ピストン２２及びローラ２３Ａとともに、概略的に示す斜視図である。カートリッジ３８は、シリンダ２４を形成する交換可能な容器である。幾つかの実施形態では、カートリッジ３８はシリンダスリーブ８０を含み、シリンダスリーブ８０と組み合わされる部品も含む。なお、シリンダスリーブ８０は、少なくともシリンダ２４を形成する筒状の部分（スリーブ本体部）を含んでいればよい。
【００３９】
シリンダブロック本体５０は、鍛造によって成形された鍛造品部５１を少なくとも一部に含む。鍛造部品５１には、少なくとも一本の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）が設けられている。鍛造品部５１は、液密性に優れているため、シリンダブロック２６の鍛造品部５１に設けた内部油路３０によって、作動油のリークを抑制しながら作動油を流すことができる。
【００４０】
図２〜５に示す実施形態では、鍛造品部５１は、少なくとも一本の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）と複数のカートリッジ穴５２との両方を有する環状体である。
この場合、鍛造品部５１は比較的高い剛性を有するので、ピストン２２及びシリンダスリーブ８０を介して鍛造品部５１に作用する外力に耐えることができる。なお、鍛造品部５１に作用する外力の一例として、ピストン２２を往復運動せしめる機械要素（例えばカム）２９からの押圧力を挙げることができる。
【００４１】
また、鍛造品部５１が環状体であるため、鍛造品部５１の周方向における内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）の配置の自由度が向上し、鍛造品部５１における内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）の配列密度を高めることができる。よって、各内部油路３０の断面積を小さくして、鍛造品部５１の厚さを低減できる。したがって、比較的高価な鍛造品部５１の製造コストを低減できる。
【００４２】
ところで、油圧機械２０の周方向において複数のセグメントに分割されたシリンダブロックの場合、セグメント毎に交換可能であるというメリットがある反面、各セグメントの加工精度や組立精度が不十分であると、油圧機械２０の回転中心に対する各シリンダ２４の位置精度が低下する。もちろん、セグメント間にシムを挿入することで、油圧機械２０の回転中心に対する各シリンダ２４の位置精度をある程度改善することは可能であるが、この場合、シリンダブロックの組立作業に多大な労力を費やすことになる。
【００４３】
また、例えば風力発電装置のドライブトレイン用の油圧機械の場合において一部のセグメントを現地交換する際、シリンダブロックには少なからず風荷重が作用しているため、一部のセグメントを取り外した直後に他のセグメントの位置がわずかにずれて、新品のセグメントを組み付けるのは困難である。
この点、図２〜５に示す実施形態のように、油圧機械２０の周方向における全周に亘って連続したシリンダブロック本体５０（鍛造品部５１）を採用すれば、上記問題は生じない。
【００４４】
幾つかの実施形態では、少なくとも一本の内部油路３０は、シリンダブロック本体５０の内部において油圧機械２０の軸方向に沿って延在している。この構成では、内部油路３０が軸方向に沿って延在しているので、内部油路３０が油圧機械２０の径方向に沿って延在している場合に比べて、シリンダブロック本体５０の小型化を図ることができる。
【００４５】
幾つかの実施形態では、図５に示すように、カートリッジ３８が、各々のピストン２２とともに、シリンダブロック本体５０の各々のカートリッジ穴５２に対して半径方向に沿って挿脱可能に構成されている。
ここで、「半径方向に沿って挿脱」とは、油圧機械の軸から遠ざかる方向に沿って挿脱する場合と、油圧機械の軸に向かう方向に沿って挿脱する場合の両方を含む。例えば、図２に示す例示的な実施形態の場合は、回転する回転シャフト２８及びカム２９Ａよりも外周側にシリンダブロック２６及びカートリッジ３８（シリンダアセンブリ４３）が配置されており、カートリッジ３８（シリンダアセンブリ４３）は油圧機械２０の軸から遠ざかる方向に沿って挿脱可能に構成される。一方、図３１に示す例示的な実施形態の場合は、回転シャフト２８とともに回転するハウジング２１及びカム２９Ａよりも内周側にシリンダブロック２６及びカートリッジ３８（シリンダアセンブリ４３）が配置されており、カートリッジ３８（シリンダアセンブリ４３）は油圧機械２０の軸に向かう方向に沿って挿脱可能に構成される。
【００４６】
また、幾つかの実施形態では、図５に示すように、各々のシリンダスリーブ８０を含むカートリッジ３８は、後述する低圧バルブと高圧バルブを含み、該カートリッジ３８が、各々のピストン２２とともに、シリンダブロック本体５０の各々のカートリッジ穴５２に対して半径方向に沿って挿脱可能に構成されている。
【００４７】
図６は、カートリッジ穴５２内に配置されるシリンダアセンブリ４３を概略的に示す断面図である。
【００４８】
幾つかの実施形態に係る構成では、シリンダスリーブ８０がピストン２２との摺動部を形成しており、シリンダスリーブ８０とピストン２２との摺動部の摩耗が進行した場合、シリンダスリーブ８０及び／又はピストン２２を交換すれば足り、シリンダブロック本体５０の交換は基本的には不要である。そして、シリンダスリーブ８０及び／又はピストン２２を交換する際、シリンダブロック本体５０のカートリッジ穴５２から油圧機械２０の半径方向に沿って交換対象のカートリッジ３８を引き抜き、新品の又は補修したシリンダスリーブ８０及び／又はピストン２２を含むカートリッジ３８をカートリッジ穴５２に挿入すればよく、交換作業が容易である。このため、このラジアルピストン式の油圧機械２０は、メンテナンスが容易である。
【００４９】
ところで、ラジアルピストン式の油圧機械のシリンダブロックの形状は、通常、台形、円弧、及び、傾斜面等の組み合わせからなっており、加工難易度が高い。特に、風力発電装置のドライブトレイン用のラジアルピストン式の油圧機械に適用されるシリンダブロックは大型であり、加工難易度が高い。
その上、シリンダブロックにシリンダが一体的に設けられている場合、シリンダブロックに対し多数必要であり、加工難易度が更に高くなる。また、加工のために素材に高い信頼性が要求される。
【００５０】
これに対し、上記油圧機械２０では、シリンダブロック本体５０と、シリンダ２４を有するシリンダスリーブ８０とが別体に設けられているので、シリンダブロック本体５０に対する加工を減らすことができ、加工工数を減らすことができるとともに、加工によるシリンダブロック本体５０の強度低下も防止することができる。
【００５１】
幾つかの実施形態では、複数のピストン２２は、それぞれ、複数のシリンダスリーブ８０からの抜け出しを規制するためのエンドストップ（係合手段）をそれぞれ含み、複数のピストン２２はエンドストップ（係合手段）により複数のシリンダスリーブ８０と係合可能である。この構成では、シリンダスリーブ８０からのピストン２２の抜け出しが規制されるので、シリンダスリーブ８０の交換作業時に、シリンダスリーブ８０からピストン２２が脱落することがない。
【００５２】
幾つかの実施形態では、図６に示したように、シリンダスリーブ８０とピストン２２とを係合させるためのエンドストップ（係合手段）として、係合螺子５４と係合溝５５が設けられている。係合溝５５は、ピストン２２の側部に設けられてシリンダ２４の軸方向に延在し、ピストン２２の側面にて開口している。係合螺子５４は、シリンダスリーブ８０を貫通して設けられた螺子穴にねじ込まれ、係合螺子５４の先端部が係合溝５５内に配置される。係合螺子５４は、シリンダ２４の軸方向でのピストン２２の往復運動を許容しながら、シリンダスリーブ８０からのピストン２２の抜け出しを規制する。なお、この実施形態では、係合溝５５がピストン２２のシリンダスリーブ８０との係合部を形成している。
ピストン２２やシリンダスリーブ８０の損傷を防ぐため、係合螺子５４と係合溝５５は、ピストン２２の往復運動の行程において係合螺子５４とピストン２２（係合溝５５の壁面）とが衝突しないように構成される。つまり、係合溝５５のピストン軸方向に沿った範囲は、ピストン２２の上死点においては、係合溝５５の当接部２３（ローラ２３Ａ）側の壁面に係合螺子５４が衝突しないように、かつ、ピストン２２の下死点においては、係合溝５５の油圧室２５側の壁面に係合螺子５４が衝突しないように、ピストン２２のストロークに応じて設定される。
【００５３】
他の実施形態では、図７及び図８に示したように、シリンダスリーブ８０とピストン２２とを係合させるためのエンドストップ（係合手段）として、係合板５６が設けられている。係合板５６は、帯板形状を有し、ピストン２２の受圧面（ピストン頭頂面）に螺子で固定され、係合板５６の両端部がピストン２２の外縁から僅かに突出する。シリンダスリーブ８０には縮径部が設けられ、係合板５６は、縮径部に当接することで、シリンダスリーブ８０からのピストン２２の抜け出しを規制する。この実施形態では、係合板５６が、ピストン２２のシリンダスリーブ８０との係合部を形成している。  ピストン２２、係合板５６及びシリンダスリーブ８０の損傷を防ぐため、係合板５６は、ピストン２２の往復運動の行程において係合板５６とシリンダスリーブ８０とが衝突しないように構成される。つまり、係合板５６の厚さとシリンダスリーブ８０の縮径部の位置とが、ピストン２２の上死点においては、油圧室２５の当接部２３（ローラ２３Ａ）とは反対側の壁面と係合板５６の上面との間に隙間が存在し、かつ、ピストン２２の下死点においては、シリンダスリーブ８０の縮径部の上面と係合板５６の下面との間に隙間が存在するように、ピストン２２のストロークに応じて設定される。
なお、係合板５６は、ピストン２２よりも前にシリンダスリーブ８０内に挿入しておき、ピストン２２の挿入後、シリンダスリーブ８０に設けられた穴を通じて螺子止めすることができる。
あるいは、シリンダスリーブ８０に、係合板５６を挿入可能な穴を形成しておき、該穴を閉塞可能な螺子込み式の閉塞部材５７を用いてもよい。
【００５４】
更に他の実施形態では、図９に示したように、シリンダスリーブ８０とピストン２２とを係合させるためのエンドストップ（係合手段）として、ピストン２２の外周にはスナップリング５８が設けられている。スナップリング５８は、ピストン２２の外周に嵌合され、シリンダスリーブ８０の縮径部に当接することで、シリンダスリーブ８０からのピストン２２の抜け出しを規制する。この実施形態では、スナップリング５８が、ピストン２２のシリンダスリーブ８０との係合部を形成している。
ピストン２２、スナップリング５８及びシリンダスリーブ８０の損傷を防ぐため、スナップリング５８は、ピストン２２の往復運動の行程においてスナップリング５８とシリンダスリーブ８０とが衝突しないように構成される。つまり、スナップリング５８の取付位置とシリンダスリーブ８０の縮径部の位置とが、ピストン２２の下死点において、スナップリング５８とシリンダスリーブ８０の縮径部の上面との間に隙間が存在するように、ピストン２２のストロークに応じて設定される。
なお、スナップリング５８を嵌合するために、シリンダスリーブ８０は分割可能であってもよい。
【００５５】
幾つかの実施形態では、カートリッジ３８は、ピストン２２及びローラ２３Ａととともに、シリンダブロック本体５０の複数のカートリッジ穴５２から半径方向に沿ってローラ２３Ａと当接するリングカムの反対側に取り外し可能、且つ、リングカムの反対側から半径方向に沿ってシリンダブロック本体５０の各々のカートリッジ穴５２に挿入可能に構成されている。
この構成では、リングカムを油圧機械２０から取り外すことなく、シリンダブロック２６を挟んでリングカムとは反対側の空間を利用して、ピストン２２及びローラ２３Ａとともにカートリッジ３８をカートリッジ穴５２に対して挿脱することができる。よって、ピストン２２やローラ２３Ａの交換作業を効率的に行うことが可能になり、油圧機械２０のメンテナンスが容易になる。
【００５６】
幾つかの実施形態では、複数のローラ２３Ａは、それぞれ、複数のピストン２２からのピストン２２の軸方向における抜け出しが規制されるように複数のピストン２２に係合可能である。この構成では、ローラ２３Ａの交換等を行う際、ピストン２２からローラ２３Ａが脱落することがなく、作業が容易である。
幾つかの実施形態では、図６に示したように、ピストン２２とローラ２３Ａを係合させる係合手段として、ピストン２２に２つの腕部５９が設けられている。２つの腕部５９は円弧面を有する。円弧面は、ピストン２２の軸方向と直交する略円筒形状の空間を規定し、ローラ２３Ａが該空間に同軸に挿入される。２つの腕部５９の先端は、ローラ２３Ａとカム２９Ａの接触を阻害しないように相互に離れており、２つの腕部５９は、ローラ２３Ａを回転可能に支持しながら、ピストン２２の軸方向におけるピストン２２からのローラ２３Ａの抜け出しを規制する。
なお、ピストン２２及び腕部５９の摩耗や損傷を防ぐため、腕部５９は、ピストン２２の往復行程において腕部５９とシリンダスリーブ８０とが衝突しないように構成される。つまり、腕部５９の長さは、ピストン２２の上死点において、腕部５９の上面とシリンダスリーブ８０との間に隙間が存在するように、ピストン２２のストロークに応じて設定される。
【００５７】
幾つかの実施形態では、複数のカートリッジ穴５２は、それぞれ、複数のローラ２３Ａよりも大きいサイズを有する。この構成では、ローラ２３Ａの交換等を行う際、ローラ２３Ａの大きさによらずに、シリンダブロック本体５０から、カートリッジ穴５２を通じてローラ２３Ａを抜き出すことができる。ローラ２３Ａの交換等を行う際、シリンダブロック本体５０から、カートリッジ穴５２を通じてローラ２３Ａをスムーズに抜き出すことができる。例えば、ピストン２２及びローラ２３Ａとともにカートリッジ３８をカートリッジ穴５２に対して挿脱する場合に、ローラ２３Ａとカートリッジ穴５２との干渉を防止できる。このため、ピストン２２及びローラ２３Ａとカートリッジ３８との集合体のカートリッジ穴５２に対する挿脱をスムーズに行うことができる。
【００５８】
図１０は、シリンダアセンブリ４３とカートリッジ穴５２を概略的に示す斜視図である。ただし、ピストン２２及びローラ２３Ａは、シリンダスリーブ８０から抜き出されている。また、図１１は、ローラ２３Ａとカートリッジ穴５２を概略的に示す平面図である。
図１０及び図１１に示したように、幾つかの実施形態では、複数のカートリッジ穴５２は、それぞれ、断面円形であり、複数のローラ２３Ａの対角長Ｌよりも大きな直径Ｄ１を有する。この構成によれば、シリンダブロック本体５０から、カートリッジ穴５２を通じてローラ２３Ａを抜き出すことができる。
なお、ローラ２３Ａ側に位置するシリンダスリーブ８０の一端部には、ローラ２３Ａの両端部に対応して切欠き部６３が形成されている。切欠き部６３は、ローラ２３Ａの両端部を受け容れ可能であり、ピストン２２の往復運動を許容する。
【００５９】
図１２は、他の実施形態に係るシリンダアセンブリ４３とカートリッジ穴５２を概略的に示す斜視図である。ただし、シリンダスリーブ８０は一部のみ示され、ピストン２２及びローラ２３Ａは、シリンダスリーブ８０から抜き出されている。また、図１３は、ローラ２３Ａとカートリッジ穴５２を概略的に示す平面図である。
【００６０】
幾つかの実施形態では、図１２及び図１３に示したように、複数のカートリッジ穴５２は、第１部分５２Ａと第２部分５２Ｂとを含む。第１部分Ａは、複数のピストン２２と複数のシリンダ２４によってそれぞれ形成される複数の油圧室２５に対応するシリンダブロック本体５０の第１領域に設けられ、断面円形状を有する。
第２部分５２Ｂは、第１領域よりもローラ２３Ａ寄りのシリンダブロック本体５０の第２領域に設けられている。そして、第２部分５２Ｂは、各々のローラ２３Ａの対角長Ｌよりも小の直径Ｄ２の断面円形に対して、各々のローラ２３Ａの両端部に対応する切欠き部６１を少なくとも付加した断面形状を有する。
【００６１】
この構成によれば、シリンダブロック本体５０から、カートリッジ穴５２の第２部分５２Ｂ及び第１部分５２Ａを通じてローラ２３Ａを抜き出すことができる。一方、この構成によれば、カートリッジ穴５２の第２部分５２Ｂの断面積は、第１部分５２Ａの断面積よりも小さく、第２部分５２Ｂを囲むシリンダブロック本体５０の部分の肉厚を厚くすることができる。これにより、ローラ２３Ａがカートリッジ穴５２を通過することを妨げない範囲で、シリンダブロック本体５０の強度を高くすることができる。
なお、幾つかの実施形態では、ピストン２２に、ローラ２３Ａの軸方向での移動を規制する２つの側板６９が取り付けられる。２つの側板６９は、ローラ２３Ａを軸方向両側から相対回転可能に挟む。図１３に示したように、切欠き部６１は、側板６９にも対応しており、複数の円弧面によって形成されている。
【００６２】
また幾つかの実施形態では、図１２に示したように、複数のシリンダスリーブ８０は、複数のカートリッジ穴５２の第１部分５２Ａに対応する第１スリーブ部８０Ａと、複数のカートリッジ穴５２の第２部分５２Ｂに対応する第２スリーブ部８０Ｂとを含む。そして、第１スリーブ部８０Ａと、第２スリーブ部８０Ｂとの間には段差６５が設けられている。
この構成の場合、シリンダスリーブ８０の段差６５を用いて、カートリッジ穴５２内におけるシリンダスリーブ８０の位置決めを行うことができる。すなわち、シリンダスリーブ８０の段差をカートリッジ穴５２の段差６７に当接させることにより、カートリッジ穴５２内におけるシリンダスリーブ８０の位置決めを行うことができる。また、段差６５に対応して第１スリーブ部８０Ａの肉厚を第２スリーブ部８０Ｂに比べて厚くすることができ、シリンダスリーブ８０に高い強度をもたせることができる。
【００６３】
幾つかの実施形態では、図２〜４及び図３１に示したように、シリンダブロック２６は、シリンダブロック本体５０に取り付けられ、複数のカートリッジ穴５２に挿入された複数のカートリッジ３８のシリンダブロック本体５０からの半径方向に沿った抜け出しをそれぞれ規制するための複数の蓋部材７０をさらに含む。蓋部材７０は、例えばボルトを用いてシリンダブロック本体５０に固定される。
【００６４】
この構成では、蓋部材７０を用いたことにより、シリンダブロック本体５０からのカートリッジ３８の抜け出しを効果的に規制することができる。このため、シリンダスリーブ８０に作動油の圧力が作用しても、シリンダスリーブ８０の抜け出しを規制することができる。
【００６５】
幾つかの実施形態では、図３及び４に示したように、油圧機械２０は、複数の油圧室２５と、複数の油圧室２５に連通可能な低圧ライン（図示しない）及び高圧ライン（図示しない）との間に設けられる複数のバルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）をさらに備える。複数の油圧室２５は、複数のピストン２２と複数のシリンダ２４によってそれぞれ形成される。複数のバルブ６０Ａ及び６０Ｂのうち一方は、複数の油圧室２５と低圧ラインとの間に設けられ、複数の油圧室２５と低圧ラインとの連通状態を切り換えるための低圧バルブである。また、複数のバルブ６０Ａ及び６０Ｂのうち他方は、複数の油圧室２５と高圧ラインとの間に設けられ、複数の油圧室２５と高圧ラインとの連通状態を切り換えるための高圧バルブである。すなわち、図２に示す外部配管３６Ａが低圧ラインである場合、図３及び４に示す内部油路３０Ａは低圧ラインに連通する低圧油路であり、バルブ３０Ａは低圧バルブである。このとき、図２に示す外部配管３６Ｂは高圧ラインであって、図３及び４に示す内部油路３０Ｂは高圧ラインに連通する高圧油路であり、バルブ３０Ｂは高圧バルブである。一方、図２に示す外部配管３６Ａが高圧ラインである場合、図３及び４に示す内部油路３０Ａは高圧ラインに連通する高圧油路であり、バルブ３０Ａは高圧バルブである。このとき、図２に示す外部配管３６Ｂは低圧ラインであって、図３及び４に示す内部油路３０Ｂは低圧ラインに連通する低圧油路であり、バルブ３０Ｂは低圧バルブである。
そして、バルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）を含むカートリッジ３８は、シリンダブロック本体５０の複数のカートリッジ穴５２に対して半径方向に沿って挿脱可能に構成されている。
【００６６】
この構成では、バルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）とともにカートリッジ３８がカートリッジ穴５２に対して挿脱可能に構成されているため、バルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）のメンテナンス時にカートリッジ３８とともにバルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）をカートリッジ穴５２から抜き出すことができる。よって、バルブ６０（６０Ａ，６０Ｂ）のメンテナンス作業を容易に行うことができる。
【００６７】
幾つかの実施形態では、図６に示したように、複数のシリンダ２４は、複数のシリンダスリーブ８０の中心軸と一致した中心軸（シリンダ軸）を有する。
この構成では、シリンダスリーブ８０の内周面と外周面を、共通のセンタ穴で旋盤加工により成形可能であり、シリンダスリーブ８０の製造が容易である。このため、油圧機械２０の生産性を更に高くすることができる。
【００６８】
幾つかの実施形態では、図３及び４に示すように、カートリッジ３８は、カートリッジ３８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油溝４１を有する。
この構成では、カートリッジ３８の外周面に、内部油路３０に開口する油溝４１を設けたことで、簡単な構成にて、内部油路３０と油圧室２５とを確実に連通させることができる。よって、油圧室２５と内部油路３０との接続に高い加工精度は必要ないため、油圧機械２０は高い生産性を有する。
幾つかの実施形態では、油溝４１はシリンダスリーブ８０の外周面に形成される。
【００６９】
幾つかの実施形態では、図３及び図４に示すように、少なくとも一本の油路３０は、油圧機械２０の軸方向に沿って延在する複数本の内部油路３０を含み、少なくとも一つの油溝４１は、それぞれ、複数本の内部油路３０のうち２本以上の内部油路３０に開口している。
この構成では、カートリッジ３８の外周面に油溝４１が設けられているので、作動油の流路の構成の自由度が高く、１つの油溝４１を介して、２本以上の内部油路３０を油圧室２５に連通させることができる。よって、各々の内部油路３０を小径化することができ、作動油の流路抵抗を抑えながら、シリンダブロック２６の強度を向上させることができる。
【００７０】
幾つかの実施形態では、図１０に示したように、少なくとも一つの油溝４１は、カートリッジ３８の外周面の全周に亘って連続した環状溝４２（４２Ａ，４２Ｂ）を含む。この構成では、シリンダブロック本体５０の内部の内部油路３０に開口するシリンダスリーブ８０外周面の油溝４１が環状溝４２であるので、カートリッジ３８に対する内部油路３０の配置の自由度が向上する。
幾つかの実施形態では、環状溝４２（４２Ａ，４２Ｂ）は、シリンダスリーブ８０の外周面の全周に亘って形成される。
【００７１】
幾つかの実施形態では、図６に示したように、油圧機械２０は、環状溝４２の両側においてカートリッジ３８の外周面に設けられて各々の環状溝４２をシールするための複数のシール部材４４をさらに備える。この構成では、シール部材４４によって環状溝４２の両側がシールされるので、良好な液密性が確保される。
幾つかの実施形態では、シール部材４４は、環状をなすカートリッジ３８とカートリッジ穴５２との間の隙間をシールする。シール部材４４は、例えば、弾性材料からなるＯリングである。
【００７２】
幾つかの実施形態では、図２〜４に示したように、鍛造品部５１（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と、油圧室２５から作動油を排出するための排油路とを含む。この場合、内部油路３０Ａ及び３０Ｂのうち、一方が給油路であり他方が排油路である。
【００７３】
そして、幾つかの実施形態では、シリンダブロック２６の内部に設けられた給油路３０Ａ及び排油路３０Ｂが、油圧機械２０の軸方向に沿って延在している。
この構成によれば、内部油路３０Ａ及び内部油路３０Ｂが何れも軸方向に延在しているので、シリンダブロック２６の大径化を防止することができ、また、内部油路３０Ａ及び内部油路３０Ｂに接続される配管構造も簡単にすることができる。
【００７４】
また幾つかの実施形態では、シリンダブロック２６の内部に設けられた内部油路３０Ａ及び内部油路３０Ｂが、油圧機械２０の半径方向で異なる位置にある。
この構成によれば、内部油路３０Ａ及び内部油路３０Ｂが半径方向で異なる位置にあり、同一の半径方向位置で並列に配列されていない。このため、内部油路３０Ａ及び内部油路３０Ｂのために必要なスペースが小さくてよく、シリンダ２４同士の距離を広げる必要がない。これによって、シリンダブロック２６の大型化を防止することができる。あるいは、内部油路３０Ａ及び内部油路３０Ｂのために必要なスペースが小さくてよいので、周方向に配列するシリンダ２４の数を増やすことができる。シリンダ２４の数を増やした場合、脈動や振動を抑制することができる。
【００７５】
幾つかの実施形態では、図３及び４に示したように、カートリッジ３８の内部には、内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）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。なお、連通路４６Ａ及び４６Ｂのうち一方は、低圧バルブを介して油圧室２５を低圧油路に連通させるための低圧連通路であり、連通路４６Ａ及び４６Ｂのうち他方は高圧バルブを介して油圧室２５を低圧油路に連通させるための高圧連通路である。
図６に示す例示的な実施形態では、内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）と連通路４６（４６Ａ，４６Ｂ）とは、環状溝４２（４２Ａ，４２Ｂ）を介して接続される。
【００７６】
幾つかの実施形態では、図３及び４に示したように、複数のバルブ６０は、複数の油圧室２５への作動油の供給状態をそれぞれ切り換えるための複数の給油バルブ６０Ａと、複数の油圧室２５からの作動油の排出状態をそれぞれ切り換えるための複数の排油バルブ６０Ｂとを有する。複数の給油バルブ６０Ａ及び複数の排油バルブ６０Ｂは、それぞれ、複数のカートリッジ３８に含まれる。そして、複数の給油バルブ６０Ａ及び複数の排油バルブ６０Ｂをそれぞれ含む複数のカートリッジ３８は、複数のカートリッジ穴５２にそれぞれ配置される。
なお、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂのうちの一方は、油圧室２５と低圧ライン（外部配管３６）との間に設けられ、油圧室２５と低圧ライン（外部配管３６）との連通状態を切り換えるための低圧バルブであり、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂのうちの他方は、油圧室２５と高圧ライン（外部配管３６）との間に設けられ、油圧室２５と高圧ライン（外部配管３６）との連通状態を切り換えるための高圧バルブである。
【００７７】
この構成では、カートリッジ穴５２に給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂを含むカートリッジ３８が配置されており、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂをカートリッジ穴５２とは別の部位に設置する場合に比べて、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂを設置するためのスペースが削減されている。この結果、シリンダブロック本体５０の小型化を図ることができ、ラジアルピストン式の油圧機械２０の小型化を図ることができる。
また、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂをカートリッジ穴５２内に配置したことで、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂと油圧室２５との間の距離を短くすることができ、油圧室２５周辺のデッドスペースを小さくすることができる。この結果として、ラジアルピストン式の油圧機械２０の高効率化を図ることができる。
【００７８】
より具体的には、給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂは、カートリッジ３８において、後述するバルブブロック８１に保持される。
この場合、カートリッジ３８に給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとを含むバルブブロック８１が組み込まれている。このため、隣接するカートリッジ３８間に給油バルブ６０Ａや排油バルブ６０Ｂが配置されておらず、シリンダブロック本体５０に給油バルブ６０Ａや排油バルブ６０Ｂを設置するためのスペースを独立して設ける必要がない。したがって、シリンダブロック２６におけるカートリッジ３８の設置密度を向上させることができる。
したがって、シリンダブロック本体５０を小径化して、油圧機械２０の小型化を図ることができる。あるいは、シリンダブロック本体５０のサイズを維持したまま周方向におけるカートリッジ３８の設置数を増やし、脈動や振動を抑制し、油圧機械２０の低騒音化を図ることもできる。
【００７９】
また、幾つかの実施形態では、図３及び４に示したように、カートリッジ３８に設けられた少なくとも一つの環状溝４２は、鍛造品部５１内の給油路３０Ａに開口する給油溝４２Ａと、鍛造品部５１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。なお、給油連通路４６Ａと排油連通路４６Ｂのうち、一方は低圧油路（内部油路３０）と油圧室２５を連通させるための低圧連通路であり、他方は高圧油路（内部油路３０）と油圧室２５を連通させるための高圧連通路である。
この構成では、カートリッジ３８に給油連通路４６Ａ及び排油連通路４６Ｂを設けたことにより、簡単な構成にて、給油路３０Ａ及び排油路３０Ｂと給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂとをそれぞれ確実に連通させることができる。
【００８０】
換言すれば、各々のカートリッジ３８には、油圧室２５を給油路３０Ａに連通させるための第１連通路と、油圧室２５を排油路３０Ｂに連通させるための第２連通路とが設けられており、第１連通路は、カートリッジ３８の外周面に設けられて給油路３０Ａに開口する給油溝（第１環状溝）４２Ａを含み、第２連通路は、給油溝４２Ａから半径方向に離れた位置においてカートリッジ３８の外周面に設けられて排油路３０Ｂに開口する排油溝（第２環状溝）４２Ｂを含む。
なお、第１連通路と第２連通路のうち、一方は低圧油路（内部油路３０）と油圧室２５を連通させるための低圧連通路であり、他方は高圧油路（内部油路３０）と油圧室２５を連通させるための高圧連通路である。
【００８１】
この構成では、カートリッジ３８の外周面に、給油路３０Ａに開口する給油溝４２Ａを設けたことで、簡単な構成にて、給油路３０Ａと油圧室２５とを確実に連通させることができる。また、この構成では、カートリッジ３８の外周面における給油溝４２Ａとは異なる径方向位置に、排油路３０Ｂに開口する排油溝４２Ｂを設けたことで、簡単な構成にて、排油路３０Ｂと油圧室２５とを確実に連通させることができる。
【００８２】
なお、幾つかの実施形態では、第１連通路は、給油バルブ６０Ａを介して油圧室２５を少なくとも一本の給油路３０Ａに連通させ、第２連通路は、排油バルブ６０Ｂを介して油圧室２５を少なくとも一本の排油路３０Ｂに連通させている。
【００８３】
幾つかの実施形態では、図３及び４に示したように、シリンダスリーブ８０を含むカートリッジ３８には、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとが、油圧機械２０の半径方向に並んだ状態で配置されている。
【００８４】
この構成では、カートリッジ３８に給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとがカートリッジ３８の軸方向に並んだ状態で配置されている。このため、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂとが油圧機械２０の半径方向に並んでいるので、油圧機械２０の半径方向に直交する面内におけるバルブ設置スペースを小さくすることができる。このため、油圧機械２０の半径方向に直交する面内におけるバルブブロック２６（カートリッジ３８）のサイズを低減でき、シリンダブロック本体５０の剛性維持等の目的で周方向において隣接するカートリッジ３８間の間隔を確保しながら、シリンダブロック本体５０を小径化できる。
【００８５】
ところで、油圧機械２０が高圧で使用される場合、作動油が高圧になり、非圧縮性流体といえども作動油の体積が減少する。このため、油圧室２５周辺にデッドスペースが存在すると、油圧機械２０の効率が低下する。特に、この問題は風力発電装置のような大型機械において顕著になる。
上記構成では、カートリッジ３８に給油バルブ６０Ａ及び排油バルブ６０Ｂが組み込まれているので、油圧室２５周辺のデッドスペースを減らすことができる。これより、油圧機械２０の効率を高めることができる。
【００８６】
また、カートリッジ３８に、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂが組み込まれていれば、蓋部材７０を用いてカートリッジ穴５２からの抜け出しを一括して防止することができる。
更に、カートリッジ３８に、給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂが組み込まれていれば、シリンダブロック本体５０に対する加工を減らすことができ、加工工数を減らすことができるとともに、加工によるシリンダブロック本体５０の強度低下も防止することができる。
【００８７】
また、幾つかの実施形態では、図３及び４に示したように、各々のカートリッジ穴５２において、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。
この構成では、給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａと排油バルブ６０Ｂの弁体６２Ｂとが半径方向にオーバーラップしているので、カートリッジ穴５２内における給油バルブ６０Ａと排油バルブ６０Ｂの設置スペースを小さくすることができる。
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、各々のカートリッジ３８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。
【００８８】
幾つかの実施形態では、図６に示したように、複数の給油バルブ６０Ａは、それぞれ、複数の排油バルブ６０Ｂよりも複数の油圧室２５から離れた位置に設けられる。給油路３０Ａと油圧室２５を連通する第１連通路は、各々の油圧室２５から各々の給油バルブ６０Ａの弁体６２Ａに向かって油圧機械２０の半径方向に沿って延びる少なくとも一本の給油用径方向流路（第１流路）４８を含む。排油路３０Ｂと油圧室２５を連通する第２連通路は、少なくとも一本の第１流路を避けるように第１流路に直交する方向に沿って延在する少なくとも一本の排油用直交流路（第２流路）７２を含む。この場合、給油用径方向流路（第１流路）４８は半径方向流路であり、排油用直交流路（第２流路）７２は直交方向流路である。
この構成によれば、半径方向に沿って延びる第１流路４８を避けるように第２流路７２を設けたことで、カートリッジ内の限られたスペースにおいて、給油バルブ６０Ａを介して油圧室２５と給油路３０Ａを連通させながら、排油バルブ６０Ｂを介して油圧室２５と排油路３０Ｂを連通させることができる。
【００８９】
そして、幾つかの実施形態では、第１連通路は、各々の給油バルブ６０Ａを介して少なくとも一本の第１流路４８を給油溝４２Ａに連通させる少なくとも一本の給油用直交流路（第３流路）４７を含む。
【００９０】
油圧機械２０の半径方向に沿って延びる第１流路４８（第１連通路の一部）は、ドリルによる切削により形成されてもよいし、他の工作機械による切削や研削により形成されてもよい。また、油圧機械２０の半径方向に沿って延びる第１流路４８は、実質的に単一の直径を有し、第１流路４８の長さ方向において第１流路４８の直径は実質的に不変である。また、第１流路４８の内壁を構成する曲面に含まれる第１流路４８の長さ方向の複数の直線は実質的に互いに並行である。また、油圧機械２０の半径方向に沿って延びる第１流路４８は、異なる圧力の領域である排油用直交流路（第２流路）７２とねじれの位置で交差してもよいが、互いに交わらない。
【００９１】
図１４は、図６中のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う概略的な断面図であり、図１５は、図６中のＸＶ−ＸＶ線に沿う概略的な断面図である。
幾つかの実施形態では、図１４に示すように、複数の第１流路４８及び第３流路４７が、シリンダスリーブ８０の中心軸の周りに配列されている。そして、図１５に示すように、複数の第２流路７２が、複数の第１流路４８間を延びている。
【００９２】
上述した油圧機械２０が油圧ポンプの場合、給油バルブ６０Ａが開くと、鍛造品部５１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を経由して鍛造品部５１内の排油路３０Ｂに取り出される。
【００９３】
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、鍛造品部５１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を経由して鍛造品部５１内の排油路３０Ｂに取り出される。
【００９４】
幾つかの実施形態では、油圧機械２０は複数のピストン２２の往復運動によって作動油を昇圧する油圧ポンプである。そして、複数の排油バルブ６０Ｂは、図６に示したように、それぞれ、複数の油圧室２５に少なくとも一つの弁孔７４を介して連通する弁室７５に配置された少なくとも一つの球形の弁体６２Ｂと、少なくとも一つの球形の弁体６２Ｂを少なくとも一つの弁孔７４に向けて付勢するための少なくとも一つの付勢部材７６とを含み、少なくとも一本の第１流路４８は、少なくとも一つの球形の弁体６２Ｂを配置した弁室７５を避けて配置される。
【００９５】
この構成では、排油バルブ６０Ｂが球形の弁体６２Ｂを有する逆止弁であり、電磁弁に比べて簡単な構成を有する。このため、排油バルブ６０Ｂを給油バルブ６０Ａよりも油圧室２５の近くに配置しても、排油バルブ６０Ｂを跨いで給油バルブ６０Ａと油圧室２５とを容易に接続することができる。
また、排油バルブ６０Ｂは電磁弁ではないので、電気的な接続を必要としない。よって、逆止弁である排油バルブ６０Ｂを油圧室２５の近くに配置しても、配線が複雑になることもない。
なお、付勢部材７６としては、圧縮コイルばねを用いることができる。
【００９６】
幾つかの実施形態では、図３及び図４に示すように、シリンダブロック２６の内周側から外周側に向かって、複数の油圧室２５、複数の排油バルブ６０Ｂ、及び、複数の給油バルブ６０Ａがこの順で配置されており、複数の給油バルブ６０Ａは、それぞれ、ソレノイド電磁弁である。
【００９７】
この構成では、ソレノイド電磁弁からなる給油バルブ６０Ａがシリンダブロック２６の外周側に配置されているので、電気配線が容易である。
【００９８】
幾つかの実施形態では、少なくとも一つの球形の弁体６２Ｂは、各々のシリンダ２４の中心軸上に配置された一つの球形の弁体６２Ｂであり、少なくとも一本の第１流路４８は、一つの球形の弁体６２Ｂを配置した弁室７５の周囲に配置されている。
【００９９】
この構成では、弁体６２Ｂが球形の弁体であり、弁室７５を小さくすることができるので、弁室７５の周りに第１流路４８のためのスペースを容易に確保することができる。
【０１００】
図１６は、他の実施形態に係るシリンダアセンブリ４３の概略的な断面図であり、図１７は、図１６中のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿う概略的な断面図である。幾つかの実施形態では、図１６及び図１７に示すように、複数の球体の弁体６２Ｂ及び複数の弁孔７４が、各々のシリンダ２４の中心軸に対して回転対称に配置されている。
【０１０１】
この構成では、複数の球形の弁体６２Ｂ及び弁孔７４を設けたことで、各弁体６２Ｂ及び各弁室７５を小さくすることができる。このため、排油バルブ６０Ｂにおけるデッドスペースを小さくすることができ、排油バルブ６０Ｂの応答性を高くすることができる。
【０１０２】
図１８は、他の実施形態に係るシリンダアセンブリ４３の概略的な断面図であり、図１９は、図１８中のＸＩＸ−ＸＩＸ線に沿う概略的な断面図である。幾つかの実施形態では、複数の給油バルブ６０Ａは、それぞれ、複数の排油バルブ６０Ｂよりも複数の油圧室２５から離れた位置に設けられている。そして、図１８に示したように、給油路３０Ａと油圧室２５を連通する第１連通路、および、排油路３０Ｂと油圧室２５を連通する第２連通路は、各々の油圧室２５から、油圧機械２０の半径方向に沿って延びる共通流路７８を共有している。更に、第１連通路は、共通流路７８に直交する方向に沿って延在し、各々の給油バルブ６０Ａを介して共通流路を給油溝４２Ａに連通させる少なくとも一本の給油用直交流路（第４流路）４７を含む。
一方、第２連通路は、共通流路７８に直交する方向に沿って延在し、各々の排油バルブ６０Ｂを介して共通流路７８を排油溝４２Ｂに連通させる少なくとも一本の排油用直交流路（第５流路）７２を含む。
【０１０３】
この構成では、それぞれ共通流路７８と直交する方向に沿って延在する第４流路４７及び第５流路７２を設けたことで、簡単な構成にて、給油バルブ６０Ａを介して共通流路７８を給油溝４２Ａに連通させることができるとともに、排油バルブ６０Ｂを介して共通流路７８を排油溝４２Ｂに連通させることができる。
【０１０４】
幾つかの実施形態では、複数の排油バルブ６０Ｂは、それぞれ、共通流路７８に少なくとも一つの弁孔７４を介して連通する弁室７５に配置された少なくとも一つの球形の弁体６２Ｂと、少なくとも一つの球形の弁体６２Ｂを少なくとも一つの弁孔７４に向かって付勢するための付勢部材７６とを含む。
【０１０５】
この構成では、排油バルブ６０Ｂが球形の弁体６２Ｂを有する逆止弁であり、電磁弁に比べて簡単な構成を有する。このため、排油バルブ６０Ｂを給油バルブ６０Ａよりも油圧室２５の近くに配置しても、排油バルブ６０Ｂを跨いで給油バルブ６０Ａと油圧室２５とを容易に接続することができる。
また、排油バルブ６０Ｂは電磁弁ではないので、電気的な接続を必要としない。よって、逆止弁である排油バルブ６０Ｂを油圧室２５の近くに配置しても、配線が複雑になることもない。
【０１０６】
幾つかの実施形態では、図６及び図１８に示したように、複数のカートリッジ３８は、それぞれ、シリンダスリーブ８０と、バルブブロック８１とを含む。シリンダスリーブ８０は、略円筒形状を有し、シリンダ２４を形成している。バルブブロック８１は、シリンダスリーブ８０の一端を閉塞している。
また、カートリッジ３８は、第１セグメント４０と第２セグメント８５に分割可能に構成される。
図６及び図１８に示す例示的な実施形態では、第１セグメント４０が主としてシリンダスリーブ８０を形成し、第１セグメント４０の一部と第２セグメント８５とがバルブブロック８１を形成している。
そして、バルブブロック８１には、各々の給油バルブ６０Ａおよび各々の排油バルブ６０Ｂが組み込まれる。図６に示す例示的な実施形態では、バルブブロック８１は、第１セグメント４０と第２セグメント８５とに跨って設けられており、各々の給油バルブ６０Ａおよび各々の排油バルブ６０Ｂのうち各々の油圧室２５に近いバルブが第１セグメント４０に組み込まれ、各々の給油バルブ６０Ａおよび各々の排油バルブ６０Ｂのうち各々の油圧室２５から遠いバルブが第１セグメント４０とは別体の第２セグメント８５に設けられる。
【０１０７】
図６のシリンダアセンブリ４３では、排油バルブ６０Ｂが第１セグメント４０の端部８４に組み込まれている。より詳しくは、第１セグメント４０には、油圧室２５側に開口するようにシリンダスリーブ８０の軸方向に沿って有底孔が延設されており、該有底孔によって排油バルブ６０Ｂの弁室７５が形成されている。有底孔には、弁孔７４を形成する弁座を有するスリーブ８３がねじ込まれ、弁座によって、弁室７５からの弁体６２Ｂの抜け出しが防止されている。
そして、有底孔の底面には、ばね座を形成するばね孔が設けられ、ばね孔に付勢部材７６としての圧縮コイルばねの一端が収容されている。
【０１０８】
一方、カートリッジ３８は、第１セグメント４０に取り付けられる第２セグメント８５を含む。第２セグメント８５には、給油バルブ６０Ａおよび排油バルブ６０Ｂのうち油圧室２５から遠いバルブが組み込まれている。図６のシリンダアセンブリ４３では、給油バルブ６０Ａが第２セグメント８５に組み込まれている。
【０１０９】
より詳しくは、第２セグメント８５は、カートリッジ穴５２に配置され、第１セグメント４０の端部８４に隣接して配置されている。第１セグメント４０の端部８４には、円柱形状の凹部が同軸に形成されている。第２セグメント８５は、小径部と大径部とからなる段付き円筒形状を有し、第１セグメント４０と同軸に配置される。第２セグメント８５の小径部が、第１セグメント４０側に配置され、第１セグメント４０の端部８４の凹部の開口に嵌合される。これにより、第１セグメント４０の端部８４の凹部の開口が第２セグメント８５の小径部によって閉塞され、凹部と小径部との間の隙間に弁体６２Ａのための弁室８７が形成される。給油用径方向流路４８は、第１セグメント４０の端部８４をシリンダスリーブ８０の軸方向に貫通し、第１セグメント４０の端部８４の凹部に開口している。
【０１１０】
給油用直交流路４７は、第２セグメント８５の小径部に放射状に設けられている。第２セグメント８５の小径部には、複数の給油用直交流路４７の内端と、第２セグメント８５の小径部の外端面とを連通する複数の弁孔８８が設けられている。複数の弁孔８８は、小径部の軸方向に延びている。
【０１１１】
給油バルブ６０Ａは、ポペット弁であり、第２セグメント８５の小径部の外端面には、弁孔８８が開口する領域に、弁体６２Ａのための円環状の弁座が設けられている。弁体６２Ａの軸部は、第２セグメント８５の小径部を軸方向に貫通し、軸部の先端は、第２セグメント８５の大径部に配置されている。
【０１１２】
そして、弁体６２Ａの軸部の先端には、第２セグメント８５の大径部の内部に往復運動自在に設けられたアーマチュア８９が一体に設けられている。また、第２セグメント８５の大径部の内部には、コア９０及びソレノイド９２が固定して設けられ、コア９０とアーマチュア８９との間には、付勢部材９４として圧縮コイルばねが設けられている。付勢部材９４としての圧縮コイルばねは、シリンダスリーブ８０の軸線方向にて、弁座から離れる方向に弁体６２Ａを付勢している。
給油バルブ６０Ａでは、ソレノイド９２に電力を供給することにより、付勢部材９４の付勢力に抗して、コア９０に向かってアーマチュア８９が吸引され、給油バルブ６０Ａが閉弁するように構成されている。
【０１１３】
一方、図１８のシリンダアセンブリ４３では、第１セグメント４０の端部８４に共通流路７８と第１セグメント４０の外周面とを連通する横孔が設けられている。横孔は、シリンダスリーブ８０の軸線と直交する方向に延びている。横孔には、スリーブ８３及び閉塞部材９５が螺子込まれ、スリーブ８３が有する弁座と閉塞部材９５との間に、弁体６２Ｂを収容する弁室７５が形成されている。閉塞部材９５の内端面には、ばね座を形成する有底のばね孔が形成され、ばね孔に付勢部材７６としての圧縮コイルばねの一端が収容されている。付勢部材７６としての圧縮コイルばねは、シリンダスリーブ８０の軸線と直交する方向にて、弁孔７４に向けて弁体６２Ｂを付勢する。
【０１１４】
図６及び図１８に示したシリンダアセンブリ４３では、シリンダスリーブ８０を含む第１セグメント４０とは別体の第２セグメント８５に給油バルブ３０Ａ又は排油バルブ３０Ｂバルブを組み込むことで、カートリッジ３８に対し、給油バルブ３０Ａ及び排油バルブ３０Ｂを組み込むための加工が容易になる。この結果として、ラジアルピストン式の油圧機械２０の生産性を高くすることができる。
また、図１８に示したシリンダアセンブリ４３では、球形の弁体６２Ｂと付勢部材７６としての圧縮コイルばね７６が、シリンダスリーブ８０の軸方向と直交する方向に並んで設けられており、シリンダスリーブ８０の軸方向での排油バルブ６０Ｂの長さを短くすることができる。これによって、油圧室２５周辺のデッドスペースを減らし、油圧機械２０の効率を高くすることができる。
【０１１５】
そして、図１６に示したシリンダアセンブリ４３のように、複数の球形の弁体６２Ｂを設けながら、図１８に示したシリンダアセンブリ４３のように、複数の球形の弁体６２Ｂと付勢部材７６としての複数の圧縮コイルばね７６をシリンダスリーブ８０の軸方向と直交する方向に並んで設ければ、より一層、シリンダスリーブ８０の軸方向での排油バルブ６０Ｂの長さを短くすることができる。これによって、更に、油圧室２５周辺のデッドスペースを減らし、油圧機械２０の効率を高くすることができる。
【０１１６】
幾つかの実施形態では、図５に示すように、油圧機械２０の軸方向に沿って並んだ複数のカートリッジ穴５２で形成される軸方向穴列５３が、油圧機械２０の周方向に複数列設けられる。一方、鍛造品部５１（シリンダブロック本体５０）の内部では、図２〜４に示すように、複数の給油路３０Ａ及び複数の排油路３０Ｂが油圧機械２０の軸方向に沿って延在している。鍛造品部５１内の各給油路３０Ａ及び各排油路３０Ｂは、それぞれ、各々の軸方向穴列５３に属する複数のカートリッジ穴５２に挿入された複数のカートリッジ３８の給油溝４２Ａと排油溝４２Ｂに開口しており、軸方向穴列５３に対応する複数の油圧室２５に連通している。この際、図３、図４及び図２０に示すように、各々の油圧室２５に対して複数の給油路３０Ａ及び複数の排油路３０Ｂを連通させてもよい。
なお、図２０は、シリンダブロック２６の概略的に示す平面図である。
【０１１７】
また、幾つかの実施形態では、図２〜４に示すように、油圧機械２０の半径方向における複数の給油路３０Ａの位置は、油圧機械２０の半径方向における複数の排油路３０Ｂの位置と異なっている。
これにより、各々のカートリッジ３８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た給油溝４２Ａ及び排油溝４２Ｂと、シリンダブロック本体５０内の給油路３０Ａ及び排油路３０Ｂとのそれぞれの接続が容易になる。また、複数の給油路３０Ａと複数の排油路３０Ｂとの油圧機械２０の半径方向における位置を異ならせることで、同種の内部油路３０（給油路３０Ａ又は排油路３０Ｂ）と各環状集合路３５Ａ，３５Ｂ（図２参照）との接続が容易になる。
【０１１８】
また、幾つかの実施形態では、図４に示すように、各給油路３０Ａと各排油路３０Ｂとは、油圧機械２０の周方向における位置も互いに異なる。
この構成では、給油路３０Ａと排油路３０Ｂの周方向位置を異ならせることで、同じ周方向位置に設けた場合に比べて、給油路３０Ａや排油路３０Ｂが設けられた周方向位置でのシリンダブロック２６の径方向での厚さを大きくすることができる。このため、シリンダブロック２６の強度を高めることができ、ピストン２２が往復運動する際、ピストン２２からシリンダブロック２６に対しサイドフォースが作用しても、シリンダブロック２６の捩れが抑制される。この結果、シリンダブロック２６の耐久性が向上し、油圧機械２０の寿命を長くすることができる。
具体的には、幾つかの実施形態では、鍛造品部５１（シリンダブロック本体５０）内において、複数の内部油路３０（３０Ａ，３０Ｂ）はジグザグ状（千鳥状）に配置されている。これにより、当接部２３を介して機械要素２９からピストン２２が受ける力に起因した捻じりモーメントに対する鍛造品部５１の剛性を確保することができる。
【０１１９】
幾つかの実施形態では、複数のシリンダ２４は、軸方向に沿ってｍ個（ただしｍは２以上の整数）の油圧室２５に対応するｍ個のシリンダ２４が配置されたシリンダ列を少なくとも一列含む。即ち、複数のカートリッジ穴５２は、軸方向穴列５３を少なくとも一列含む。
そして、ｍ個の油圧室２５のうちシリンダブロック２６内における給油流れ方向の下流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む下流側グループに比べて、ｍ個の油圧室２５のうち給油流れ方向の上流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む上流側グループの方がより多くの給油路３０Ａに連通している。
【０１２０】
図２１は、軸方向穴列５３が、４個のカートリッジ穴５２によって構成されている場合における、給油路３０Ａの配列を示している。この構成では、上流側グループの油圧室２５の方が下流側グループの油圧室２５より多くの給油路３０Ａに連通しているので、上流側グループの油圧室２５よりも上流での給油路３０Ａの流路抵抗を小さくすることができ、下流側グループの油圧室２５に作動油を円滑に供給することができる。
【０１２１】
そして、幾つかの実施形態では、図２１に示したように、複数の給油路３０Ａは、ｍ個の油圧室２５の全てに連通するようにシリンダブロック２６に設けられた貫通穴と、上流側グループの少なくとも一つの油圧室２５のみに連通するようにシリンダブロック２６に設けられた非貫通穴とを含む。
【０１２２】
この構成では、給油路３０Ａとして上流グループの油圧室２５に連通させる非貫通穴を設けたことで、簡単な構成にて、上流グループの油圧室２５よりも上流での給油路３０Ａの流路抵抗を小さくすることができる。
【０１２３】
幾つかの実施形態では、複数のシリンダ２４は、軸方向に沿ってｍ個（ただしｍは２以上の整数）の油圧室２５に対応するｍ個のシリンダ２４が配置されたシリンダ列を少なくとも一列含み、ｍ個の油圧室２５のうちシリンダブロック２６内における給油流れ方向の下流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む下流側グループに比べて、ｍ個の油圧室２５のうち給油流れ方向の上流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む上流側グループの方がより大きな流路面積の給油路３０Ａに連通している。
【０１２４】
図２２は、軸方向穴列５３が、４個のカートリッジ穴５２によって構成されている場合における、給油路３０Ａの構成を示している。この構成では、上流側グループの油圧室２５の方が下流側グループの油圧室２５より流路断面積が大の給油路３０Ａに連通しているので、上流側グループの油圧室２５よりも上流での給油路３０Ａの流路抵抗を小さくすることができ、下流側グループの油圧室２５に作動油を円滑に供給することができる。
【０１２５】
そして、幾つかの実施形態では、図２２に示したように、複数の給油路３０Ａは、シリンダブロック２６の給油流れ方向の上流側の端部から上流側グループの少なくとも一つの油圧室２５に向かって延在し、上流側グループの少なくとも一つの油圧室２５に連通する大径穴部と、大径穴部よりも給油流れ方向の下流側に大径穴部と同芯で設けられて下流側グループの少なくとも一つの油圧室２５に連通する小径穴部とを有する少なくとも一本の軸方向給油路を含む。
【０１２６】
この構成では、給油路３０Ａとして上流グループの油圧室２５に連通させる大径穴部を設けたことで、簡単な構成にて、上流グループの油圧室２５よりも上流での給油路３０Ａの流路抵抗を小さくすることができ、大径穴部と同芯の小径穴部を介して、下流グループの油圧室２５に円滑に作動油を供給することができる。
【０１２７】
幾つかの実施形態では、複数のシリンダ２４は、軸方向に沿ってｍ個（ただしｍは２以上の整数）の油圧室２５に対応するｍ個のシリンダ２４が配置されたシリンダ列を少なくとも一列含み、ｍ個の油圧室２５のうちシリンダブロック２６内における排油流れ方向の上流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む上流側グループに比べて、ｍ個の油圧室２５のうち排油流れ方向の下流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む下流側グループの方がより多くの排油路３０Ｂに連通している。
【０１２８】
図２１は、軸方向穴列５３が、４個のカートリッジ穴５２によって構成されている場合における、排油路３０Ｂの配列も示している。この構成では、下流側グループの油圧室２５の方が上流側グループの油圧室２５より多くの排油路３０Ｂに連通しているので、下流側グループの油圧室２５よりも下流での排油路３０Ｂの流路抵抗を小さくすることができ、上流側グループの油圧室２５から作動油を円滑に排出することができる。
【０１２９】
そして、図２１に示したように、幾つかの実施形態では、複数の排油路３０Ｂは、ｍ個の油圧室２５の全てに連通するようにシリンダブロック２６に設けられた貫通穴と、下流側グループの少なくとも一つの油圧室２５のみに連通するようにシリンダブロック２６に設けられた非貫通穴とを含む。
【０１３０】
この構成では、排油路３０Ｂとして下流グループの油圧室２５に連通させる非貫通穴を設けたことで、簡単な構成にて、下流グループの油圧室２５より下流での排油路３０Ｂの流路抵抗を小さくすることができる。
【０１３１】
幾つかの実施形態では、複数のシリンダ２４は、軸方向に沿ってｍ個（ただしｍは２以上の整数）の油圧室２５に対応するｍ個のシリンダ２４が配置された軸方向穴列５３を少なくとも一列含み、ｍ個の油圧室２５のうちシリンダブロック２６内における排油流れ方向の上流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む上流側グループに比べて、ｍ個の油圧室２５のうち排油流れ方向の下流側に位置する少なくとも一つの油圧室２５を含む下流側グループの方がより大きな流路面積の排油路３０Ｂに連通している。
【０１３２】
図２２は、軸方向穴列５３が、４個のカートリッジ穴５２によって構成されている場合における、排油路３０Ｂの構成も示している。この構成では、下流側グループの油圧室２５の方が上流側グループの油圧室２５より流路断面積が大の排油路３０Ｂに連通しているので、下流側グループの油圧室２５よりも下流での排油路３０Ｂの流路抵抗を小さくすることができ、上流側グループの油圧室２５から作動油を円滑に排出することができる。
【０１３３】
そして、幾つかの実施形態では、図２２に示したように、複数の排油路３０Ｂは、シリンダブロック２６の排油流れ方向の下流側の端部から下流側グループの少なくとも一つの油圧室２５に向かって延在し、下流側グループの少なくとも一つの油圧室２５に連通する大径穴部と、大径穴部よりも排油流れ方向の上流側に大径穴部と同芯で設けられて上流側グループの少なくとも一つの油圧室２５に連通する小径穴部とを有する少なくとも一本の軸方向排油路を含む。
【０１３４】
この構成では、排油路３０Ｂとして下流グループの油圧室２５に連通させる大径穴部を設けたことで、簡単な構成にて、下流グループの油圧室２５よりも下流での排油路３０Ｂの流路抵抗を小さくすることができ、大径穴部と同芯の小径穴部を介して、上流グループの油圧室２５から円滑に作動油を排出することができる。
【０１３５】
また、幾つかの実施形態では、油圧機械２０の周方向に配列された複数のシリンダ２４が環状のシリンダ群を形成し、複数のシリンダ群が油圧機械の軸方向に配列されているときに、図２３、図２４及び図２５に示すように、隣接するシリンダ群が相互に位相差をもって配列されていてもよい。即ち、複数のシリンダ２４やカートリッジ穴５２が、油圧機械２０の軸方向及び周方向に配列されているときに、必ずしも軸方向に一致して配列されている必要は無い。
【０１３６】
幾つかの実施形態では、図３に示したように、給油路３０Ａ又は排油路３０Ｂに連通し、給油路３０Ａ又は排油路３０Ｂにおける脈動を抑制するためのアキュムレータ９６をさらに備える。
この構成では、アキュムレータ９６によって脈動が抑制されるので、ラジアルピストン式の油圧機械２０を安定に動作させることができる。
【０１３７】
幾つかの実施形態では、第１連通路及び第２連通路のうち一方は、各々のカートリッジ３８の外周面に設けられた外周流路を含む。
カートリッジの内部に流路を設けた場合、作動油の圧力に耐えられるように流路の周囲においてカートリッジの肉厚を厚くして強度を確保する必要があり、カートリッジ３８を大きくする必要がある。これに対し、カートリッジ３８の外周面に外周流路を設けた場合、カートリッジ３８の内部に形成される流路を減らすことができ、内部の流路を減らした分だけ、カートリッジ３８の肉厚を減らすことができる。このため、カートリッジ３８の小型化を図ることができる。或いは、カートリッジ３８が同じ大きさであれば、カートリッジ３８の耐圧性を高めることができる。
【０１３８】
ここで、図２６は、幾つかの実施形態に係るシリンダアセンブリ４３の概略的な断面図であり、図２７は、図２６のシリンダアセンブリ４３を９０度異なる方向から見た概略的な断面図であり、図２８は、図２６中のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線に沿う概略的な断面図であり、図２９は、図２６中のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線に沿う概略的な断面図であり、図３０は、図２６のシリンダアセンブリ２６を、シリンダスリーブ８０からピストン２２及びローラ２３Ａを外した状態で、カートリッジ穴５２とともに概略的に示す斜視図である。
【０１３９】
図２６〜図３０に示したシリンダアセンブリ４３では、給油バルブ６０Ａを介して給油路３０Ａと油圧室２５とを連通させる第１連通路が外周流路９８を含んでいる。
具体的には、外周流路９８は、シリンダスリーブ８０の外周面に形成されたハーフパイプ形状の凹みによって形成されている。外周流路９８は、油圧機械２０の半径方向に沿って延びている。換言すれば、外周流路９８は、シリンダスリーブ８０の軸線に沿って延びている。
【０１４０】
一方、第１連通路は、油圧室２５の上部から、油圧機械２０の半径方向と直交する方向に沿って延びる給油用直交流路１００を有する。給油用直交流路１００は、カートリッジ３８の第１セグメント４０を貫通しており、外周流路９８の底面にて開口している。従って、給油用直交流路１００を介して、外周流路９８と油圧室２５とが連通している。
【０１４１】
他方、第１連通路は、給油バルブ６０Ａの弁室８７から、油圧機械２０の半径方向と直交する方向に沿って延びる給油用直交流路１０２を有する。給油用直交流路１０２は、カートリッジ３８の第１セグメント４０を貫通しており、外周流路９８の底面にて開口している。従って、給油用直交流路１０２を介して、外周流路９８と弁室８７とが連通している。かくして、油圧機械２０の半径方向に離間した給油用直交流路１００と給油用直交流路１０２とが、外周流路９８を通じて連通し、弁室８７と油圧室２５とが連通する。
【０１４２】
幾つかの実施形態では、第１流路は、２つの外周流路９８を有し、２つの外周流路９８は、シリンダスリーブ８０の直径方向に離間し、２本の給油用直交流路１００及び２本の給油用直交流路１０２が、シリンダスリーブ８０の直径方向に延在している。そして、２本の給油用直交流路４７及び２本の排油用直交流路７２が、外周流路９８の離間方向と直交する方向に沿って延びている。
【０１４３】
給油用直交流路４７及び排油用直交流路７２は、カートリッジ３８の外周面に開口を有し、開口の周囲には、シール部材１０４が配置されている。シール部材１０４は、カートリッジ３８とカートリッジ穴５２との間の隙間をシールする。シール部材４４は、例えば、弾性材料からなるＯリングである。
【０１４４】
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。
【０１４５】
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２０，１２０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。
【０１４６】
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】
【０１４７】
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              高圧ライン
１４              低圧ライン
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
２３Ａ            ローラ
２４              シリンダ
２５              油圧室
２６              シリンダブロック
２７              軸受
２８              回転シャフト
２９              機械要素
２９Ａ            カム
３０              内部油路
３０Ａ            給油路
３０Ｂ            排油路
３４              エンドプレート
３５Ａ，３５Ｂ    環状集合路
３６Ａ，３６Ｂ    外部配管
３８              カートリッジ
４０              第１セグメント
４１              油溝
４２              環状溝
４２Ａ            給油溝
４２Ｂ            排油溝
４３              シリンダアセンブリ
４４              シール部材
４６              連通路
４６Ａ            給油連通路
４６Ｂ            排油連通路
４７              給油用直交流路（第３流路，第４流路）
４８              給油用径方向流路（第１流路）
５０              シリンダブロック本体
５１              鍛造品部
５２              カートリッジ穴
５２Ａ            第１部分
５２Ｂ            第２部分
５３              軸方向穴列
５４              係合螺子
５５              係合溝
５６              係合板
５７              閉塞部材
５８              スナップリング
５９              腕部
６０              バルブ
６０Ａ            給油バルブ
６０Ｂ            排油バルブ
６２Ａ            弁体
６２Ｂ            弁体
７２              排油用直交流路（第２流路，第５流路）
７４              弁孔
７５              弁室
７６              付勢部材
７８              共通流路
８０              シリンダスリーブ
８０Ａ            第１スリーブ部
８０Ｂ            第２スリーブ部
８１              バルブブロック
８２              底面
８３              スリーブ
８４              端部
８５              第２セグメント
８７              弁室
８８              弁孔
８９              アーマチュア
９０              コア
９２              ソレノイド
９４              付勢部材
９５              閉塞部材
９６              アキュムレータ
９８              外周流路
１００            給油用直交流路
１０２            給油用直交流路
１０４            シール部材
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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