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JP2014129774A - Hydraulic machine and wind power generation device - Google Patents

Hydraulic machine and wind power generation device Download PDF

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JP2014129774A
JP2014129774A JP2012288341A JP2012288341A JP2014129774A JP 2014129774 A JP2014129774 A JP 2014129774A JP 2012288341 A JP2012288341 A JP 2012288341A JP 2012288341 A JP2012288341 A JP 2012288341A JP 2014129774 A JP2014129774 A JP 2014129774A
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hydraulic
piston
oil
cylinder
pistons
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JP2012288341A
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Japanese (ja)
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Katsuhiko Takeda
勝彦 武田
Hiromi Osaka
弘美 大坂
Atsushi Yushimo
篤 湯下
Masahide Ubatani
雅英 宇麼谷
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic machine in which convertible energy is increased while upsizing of the hydraulic machine is restrained, and a wind power generation device.SOLUTION: A hydraulic machine comprises: at least one piston 22; at least one cylinder 24 for guiding the at least one piston so as to allow reciprocation; and a machine element 30 configured to interlock with reciprocation of the piston inside the cylinder. In a region surrounded by the cylinder, a plurality of hydraulic chambers 25A and 25B separated by the piston are formed. The machine element is configured to convert a motion mode between the rotation of the machine element and the reciprocation of the piston accompanied by periodical volume changes in each of the plurality of hydraulic chambers.

Description

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。   The present disclosure relates to a hydraulic machine and a wind turbine generator including the hydraulic machine.

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。   Conventionally, hydraulic machines for converting energy between rotational energy (mechanical energy) of a rotating shaft and fluid energy of hydraulic oil are known. For example, the hydraulic pump compresses the hydraulic oil using the rotational energy of the rotary shaft and discharges the high-pressure oil. On the other hand, the hydraulic motor applies torque to the rotating shaft using the fluid energy of the high-pressure oil.

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。   Patent Document 1 discloses a radial piston type hydraulic pump used in a power transmission device. This hydraulic pump includes an outer race having a cam surface on the inner peripheral surface and an inner race having a plurality of cylinders arranged radially facing the outer race. Each of the plurality of cylinders of the inner race is configured to guide a plurality of pistons. Each piston is provided with a ball that comes into contact with the cam surface.

また、特許文献2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。   Patent Document 2 discloses a radial structure in which a piston shoe is provided between a plurality of radially arranged pistons and an eccentric shaft, and the piston can be reciprocated by a force transmitted from the eccentric shaft through the piston shoe. A piston-type hydraulic pump is disclosed.

特開2010−19192号公報JP 2010-19192 A 米国特許第4629401号明細書US Pat. No. 4,629,401

しかしながら、特許文献1及び2に記載の油圧機械では、1個の油圧室の周期的な体積変化と1個のピストンが連動するようになっている。すなわち、1個のピストンに対して1個の油圧室が設けられている。そのため、回転シャフトの回転エネルギーと作動油の流体エネルギーとの間で変換されるエネルギーを増やすためには、油圧室を大きくするか、ピストン及び油圧室の組の数を増やすことになり、何れの手法も油圧機械のサイズアップをまねく。   However, in the hydraulic machines described in Patent Documents 1 and 2, the periodic volume change of one hydraulic chamber and one piston are interlocked. That is, one hydraulic chamber is provided for one piston. Therefore, in order to increase the energy converted between the rotational energy of the rotating shaft and the fluid energy of the hydraulic oil, either the hydraulic chamber is enlarged or the number of pairs of pistons and hydraulic chambers is increased. The method also increases the size of the hydraulic machine.

本発明の少なくとも一実施形態の目的は、油圧機械のサイズアップを抑制しながら変換可能なエネルギーを増大させた油圧機械及び風力発電装置を提供することである。   An object of at least one embodiment of the present invention is to provide a hydraulic machine and a wind power generator in which convertible energy is increased while suppressing an increase in size of the hydraulic machine.

本発明の少なくとも一実施形態に係る油圧機械は、
少なくとも一つのピストンと、
前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、
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するように構成された機械要素とを備え、
各々の前記シリンダで囲まれた領域内に、前記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おり、
前記機械要素は、前記複数の油圧室のそれぞれの周期的な体積変化を伴う各々の前記ピストンの往復運動と前記機械要素の回転運動との間で運動モードを変換するように構成されたことを特徴とする。
A hydraulic machine according to at least one embodiment of the present invention includes:
At least one piston,
At least one cylinder for reciprocally guiding the at least one piston;
A mechanical element configured to interlock with the reciprocating motion of each of the pistons within each of the cylinders;
A plurality of hydraulic chambers separated from each other by the piston are formed in a region surrounded by each cylinder.
The mechanical element is configured to convert a motion mode between a reciprocating motion of each of the pistons with a periodic volume change of each of the plurality of hydraulic chambers and a rotational motion of the mechanical element. Features.

上記油圧機械では、各々のシリンダで囲まれた領域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おり、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複数の油圧室の少なくとも一つが回転シャフト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複数の油圧室のうち少なくとも一つ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複数の油圧室の少なくとも一つ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が、それぞれ、回転シャフト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。
In the hydraulic machine, a plurality of hydraulic chambers separated from each other by a piston are formed in a region surrounded by each cylinder, and the reciprocating motion of the piston accompanied by a periodic volume change of each of the plurality of hydraulic chambers and The motion mode is converted between the rotational motion of the machine elements.
Therefore, regardless of the reciprocal phase of each piston, at least one of the plurality of hydraulic chambers separated by the piston in one cylinder is energy between the rotational energy of the rotating shaft and the fluid energy of the hydraulic oil. Can contribute to conversion. For example, when the hydraulic machine is a hydraulic pump, at least one of a plurality of hydraulic chambers separated by the piston in one cylinder is pressed by the piston to reduce the volume regardless of the phase of the reciprocating motion of the piston. Contributes to boosting hydraulic oil. On the other hand, even in the case where the hydraulic machine is a hydraulic motor, at least one of the plurality of hydraulic chambers separated by the piston in one cylinder has a volume by introduction of high-pressure hydraulic oil, regardless of the phase of the reciprocating motion of the piston. Increases, causing the piston to reciprocate. As described above, the plurality of hydraulic chambers provided for one cylinder can contribute to energy conversion between the rotational energy of the rotating shaft and the fluid energy of the hydraulic oil, thereby increasing the size of the hydraulic machine. Large energy can be converted while suppressing the above.

幾つかの実施形態では、上記油圧機械は、前記機械要素の回転運動に同期して各々の前記ピストンが往復運動するように、各々の前記ピストンのピストン中心軸方向の変位を規制するための変位規制部をさらに備える。
変位規制部の働きによって、機械要素の回転運動に同期した各々のピストンの往復運動が確実に行われる。よって、1個のシリンダに対して設けられた複数の油圧室が、油圧機械におけるエネルギー変換に確実に寄与するようになる。
なお、一実施形態では、上記油圧機械は、前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとをそれぞれ連結する少なくとも一本の連結部をさらに備え、前記機械要素はクランクシャフトを含み、前記変位規制部は、前記少なくとも一本の連結部と前記クランクシャフトとの係合部である。他の実施形態では、上記油圧機械は、前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとの間にそれぞれ設けられる少なくとも一つのローラをさらに備え、前記機械要素は前記少なくとも一つのローラに当接するカム面を有するカムであり、前記変位規制部は、前記カム面に対応するプロファイルの当接面を有し、前記少なくとも一つのローラを挟んで前記カムの反対側に配置され、前記カムとともに回転するように構成される。
In some embodiments, the hydraulic machine includes a displacement for regulating displacement of each piston in the piston central axis direction so that each piston reciprocates in synchronization with the rotational movement of the machine element. A regulation part is further provided.
The reciprocating motion of each piston synchronized with the rotational motion of the machine element is reliably performed by the action of the displacement restricting portion. Therefore, a plurality of hydraulic chambers provided for one cylinder surely contribute to energy conversion in the hydraulic machine.
In one embodiment, the hydraulic machine further includes at least one connecting portion that connects the mechanical element and the at least one piston, the mechanical element includes a crankshaft, and the displacement restricting portion includes: The engagement portion between the at least one connection portion and the crankshaft. In another embodiment, the hydraulic machine further includes at least one roller provided between the machine element and the at least one piston, and the machine element has a cam surface that contacts the at least one roller. The displacement restricting portion has a contact surface of a profile corresponding to the cam surface, is disposed on the opposite side of the cam with the at least one roller interposed therebetween, and rotates together with the cam. Composed.

幾つかの実施形態では、各々の前記油圧室は、該油圧室に作動油を供給するための給油路が接続される給油口と、該油圧室から前記作動油を排出するための排油路が接続される排油口とを有し、前記排油口は、前記給油口よりも上方に位置する。
これにより、油圧室内には、油圧室の体積収縮時において排油口へと上方に向かう作動油の流れが形成される。よって、油圧室に気泡が混入しても、油圧室内の作動油の流れによって排油口から排油路に気泡を排出可能である。
なお、排油口を給油口よりも上方に設けようとすれば、油圧機械の内部における油圧室の配置の自由度が制限され、ピストン及びシリンダの組の数を増やすことが困難な場合がある。このような場合であっても、上記油圧機械は、上述した理由から、少ないピストン及びシリンダの組の数で大きなエネルギーを変換可能である。
In some embodiments, each of the hydraulic chambers has an oil supply port to which an oil supply passage for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber is connected, and an oil discharge passage for discharging the hydraulic oil from the hydraulic chamber. Is connected to the oil discharge port, and the oil discharge port is located above the oil supply port.
As a result, a flow of hydraulic oil is formed in the hydraulic chamber upward toward the oil discharge port when the volume of the hydraulic chamber is contracted. Therefore, even if bubbles are mixed in the hydraulic chamber, the bubbles can be discharged from the oil discharge port to the oil discharge passage by the flow of hydraulic oil in the hydraulic chamber.
If the oil discharge port is provided above the oil supply port, the degree of freedom of arrangement of the hydraulic chamber in the hydraulic machine is limited, and it may be difficult to increase the number of piston and cylinder pairs. . Even in such a case, the hydraulic machine can convert large energy with a small number of pairs of pistons and cylinders for the reasons described above.

一実施形態では、前記少なくとも一つのシリンダの中心軸が水平方向に対してなす角度は45度以内である。
これにより、油圧室内の作動油の流れによって排油口から排油路に気泡をスムーズに排出することができる。
In one embodiment, the angle formed by the central axis of the at least one cylinder with respect to the horizontal direction is within 45 degrees.
Thereby, bubbles can be smoothly discharged from the oil discharge port to the oil discharge passage by the flow of hydraulic oil in the hydraulic chamber.

幾つかの実施形態では、前記少なくとも一つのシリンダは水平方向に沿って配置されており、前記給油口は、各々の前記油圧室の境界を形成する前記シリンダの内周面のうち下側の領域に開口しており、前記排油口は、前記シリンダの内周面のうち上側の領域に開口している。
これにより、油圧室の体積収縮時における油圧室内の作動油の流れによって排油口から排油路に気泡をスムーズに排出することができる。
一実施形態では、上記油圧機械は、前記下側の領域に向かって前記給油口まで延在する前記給油路に設けられ、各々の前記油圧室への作動油の供給状態を切り換えるための給油バルブと、前記上側の領域に向かって前記排油口まで延在する前記排油路に設けられ、各々の前記油圧室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とをさらに備える。
In some embodiments, the at least one cylinder is arranged in a horizontal direction, and the oil filler port is a lower region of the inner peripheral surface of the cylinder that forms a boundary between the hydraulic chambers. The oil outlet is open to an upper region of the inner peripheral surface of the cylinder.
Thereby, air bubbles can be smoothly discharged from the oil discharge port to the oil discharge passage by the flow of the hydraulic oil in the hydraulic chamber when the volume of the hydraulic chamber is contracted.
In one embodiment, the hydraulic machine is provided in the oil supply passage extending to the oil supply port toward the lower region, and an oil supply valve for switching a supply state of hydraulic oil to each of the hydraulic chambers And an oil discharge valve provided in the oil discharge passage extending to the oil discharge port toward the upper region and for switching the discharge state of the hydraulic oil from each of the hydraulic chambers.

一実施形態では、前記少なくとも一つのピストンは、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で構成された少なくとも一つのピストン群を含み、前記油圧機械の軸方向は鉛直方向に沿っている。
これにより、油圧機械の半径方向(水平方向)に沿って複数のピストンが配置されるので、気泡をスムーズに排出可能な水平方向に沿ったシリンダの数を増やすことができる。
In one embodiment, the at least one piston includes at least one piston group including a plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine, and an axial direction of the hydraulic machine is along a vertical direction. ing.
Thereby, since several piston is arrange | positioned along the radial direction (horizontal direction) of a hydraulic machine, the number of the cylinders along the horizontal direction which can discharge | emit a bubble smoothly can be increased.

幾つかの実施形態では、上記油圧機械は、前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとをそれぞれ連結する少なくとも一本の連結部をさらに備え、前記少なくとも一つのピストンは、前記機械要素としてのクランクシャフトの周り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で構成された少なくとも一つのピストン群を含み、前記少なくとも一本の連結部は、各々の前記ピストン群に属する前記複数のピストンのうちの1個のピストンを前記クランクシャフトに連結するための一本の主ロッドと、各々の前記ピストン群に属する前記複数のピストンのうち他のピストンを前記主ロッドに連結するための少なくとも一本の従ロッドとを含む。
これにより、各々のピストン群に属し、油圧機械の半径方向に沿って配置されるピストンの数を増やすことができ、油圧機械のサイズアップを抑制しながら、より大きなエネルギーを変換可能となる。
In some embodiments, the hydraulic machine further includes at least one connecting portion that connects the mechanical element and the at least one piston, and the at least one piston is a crankshaft as the mechanical element. Including at least one piston group composed of a plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine, wherein the at least one connecting portion belongs to each of the piston groups. One main rod for connecting one of the pistons to the crankshaft, and at least one for connecting another piston of the plurality of pistons belonging to each of the piston groups to the main rod. A secondary rod of a book.
As a result, the number of pistons belonging to each piston group and arranged along the radial direction of the hydraulic machine can be increased, and more energy can be converted while suppressing an increase in the size of the hydraulic machine.

一実施形態では、前記少なくとも一つのピストン群は、前記油圧機械の軸方向に並ぶ複数列のピストン群を含み、前記複数列のうち第1列の前記ピストン群に属する複数の第1ピストンは、前記複数列のうち前記第1列に隣接する第2列の前記ピストン群に属する複数の第2ピストンと前記油圧機械の周方向における位置がずれている。
このように、油圧機械の軸方向に複数列のピストン群を並べることで、ピストンの総数を増やすことができ、より大きなエネルギーを変換可能となる。しかも、隣接する2列のピストン群の間でピストンの周方向位置がずれているため、油圧機械の軸方向サイズの増大を抑制しながら、多数のピストンを設けることができる。
In one embodiment, the at least one piston group includes a plurality of piston groups arranged in the axial direction of the hydraulic machine, and the plurality of first pistons belonging to the first group of the plurality of rows are: Among the plurality of rows, the plurality of second pistons belonging to the piston group in the second row adjacent to the first row are displaced from each other in the circumferential direction of the hydraulic machine.
Thus, by arranging a plurality of rows of piston groups in the axial direction of the hydraulic machine, the total number of pistons can be increased, and larger energy can be converted. In addition, since the circumferential positions of the pistons are deviated between the adjacent two rows of piston groups, a large number of pistons can be provided while suppressing an increase in the axial size of the hydraulic machine.

一実施形態では、各々の前記ピストン群は、前記主ロッドを介して、または、前記主ロッド及び前記従ロッドを介して前記クランクシャフトに連結され、かつ、水平方向に沿って配置された一対のピストンを含み、各々の前記油圧室は、該油圧室に作動油を供給するための給油路が接続される給油口と、該油圧室から前記作動油を排出するための排油路が接続される排油口とを有し、前記給油口は、各々の前記油圧室の境界を形成する前記シリンダの内周面のうち下側の領域に開口しており、前記排油口は、前記シリンダの前記内周面のうち上側の領域に開口している。
これにより、油圧室の体積収縮時における油圧室内の作動油の流れによって排油口から排油路に気泡をスムーズに排出することができる。
In one embodiment, each piston group is connected to the crankshaft via the main rod or via the main rod and the slave rod, and is paired along a horizontal direction. Each of the hydraulic chambers including a piston is connected to an oil supply port to which an oil supply passage for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber is connected, and an oil discharge passage for discharging the hydraulic oil from the hydraulic chamber. The oil supply port is open to a lower region of the inner peripheral surface of the cylinder that forms a boundary between the hydraulic chambers, and the oil discharge port The upper peripheral area of the inner peripheral surface is opened.
Thereby, air bubbles can be smoothly discharged from the oil discharge port to the oil discharge passage by the flow of the hydraulic oil in the hydraulic chamber when the volume of the hydraulic chamber is contracted.

幾つかの実施形態では、上記油圧機械は、前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとをそれぞれ連結する少なくとも一本の連結部をさらに備え、前記複数の油圧室は、第1油圧室と、前記第1油圧室よりも前記機械要素から離れて位置する第2油圧室とを含み、各々の前記連結部は、少なくとも前記第1油圧室を貫通しており、各々の前記連結部による前記第1油圧室の貫通部分にはシール部材が設けられる。
これにより、連結部による第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。
In some embodiments, the hydraulic machine further includes at least one connecting portion that connects the mechanical element and the at least one piston, and the plurality of hydraulic chambers includes a first hydraulic chamber, A second hydraulic chamber located farther from the mechanical element than the first hydraulic chamber, and each of the connecting portions penetrates at least the first hydraulic chamber, and the first hydraulic chamber is formed by each of the connecting portions. A seal member is provided in the penetrating portion of the hydraulic chamber.
Thereby, the leak of the hydraulic fluid from the penetration part of the 1st hydraulic chamber by a connection part can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance of the hydraulic machine due to hydraulic oil leakage.

一実施形態では、前記機械要素はクランクシャフトを含み、各々の前記連結部は、各々の前記ピストンに固定されて前記第1油圧室を貫通する第1ロッド部と、前記クランクシャフトに一端が係合されるとともに前記第1ロッド部に他端が係合される第2ロッド部とを含み、前記第1ロッド部と前記第2ロッド部の前記他端との係合部は、前記第1油圧室の外部に位置する。
機械要素としてのクランクシャフトの回転運動の位相によって、クランクシャフトに連結される連結部の端部とピストン軸方向とがなす角度は周期的に変化する。そのため、連結部は、クランクシャフトの回転運動に合わせて所定の角度範囲内において回動する。この際、連結部の回動を許容しながら、連結部による第1油圧室の貫通部分のシール性を維持することが望まれる場合がある。
この点、上述のように第1ロッド部と第2ロッド部を含む連結部を採用し、第1ロッド部と第2ロッド部との係合部を第1油圧室の外部に設けることで、クランクシャフト側の第2ロッド部のみがピストン側の第1ロッド部に対して回動するようになり、第1油圧室を貫通する第1ロッド部は直動する。よって、第2ロッド部の回動を許容しながら、直動する第1ロッド部による第1油圧室の貫通部分のシール性を維持することが容易になる。
In one embodiment, the mechanical element includes a crankshaft, and each of the connecting portions is fixed to each of the pistons and has a first rod portion penetrating the first hydraulic chamber and one end of the crankshaft. And a second rod portion whose other end is engaged with the first rod portion, and the engaging portion between the first rod portion and the other end of the second rod portion is the first rod portion. Located outside the hydraulic chamber.
Depending on the phase of the rotational movement of the crankshaft as a mechanical element, the angle formed between the end of the connecting portion connected to the crankshaft and the piston axial direction changes periodically. Therefore, the connecting portion rotates within a predetermined angle range in accordance with the rotational movement of the crankshaft. At this time, it may be desired to maintain the sealing performance of the through portion of the first hydraulic chamber by the connecting portion while allowing the connecting portion to rotate.
In this regard, as described above, the connection portion including the first rod portion and the second rod portion is adopted, and the engaging portion between the first rod portion and the second rod portion is provided outside the first hydraulic chamber. Only the second rod portion on the crankshaft side rotates with respect to the first rod portion on the piston side, and the first rod portion penetrating the first hydraulic chamber moves linearly. Therefore, it becomes easy to maintain the sealing performance of the penetrating portion of the first hydraulic chamber by the linearly moving first rod portion while allowing the second rod portion to rotate.

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、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方は、少なくとも一つのピストンと、前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、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するように構成された機械要素とを含み、
各々の前記ピストンと各々の前記シリンダとで囲まれた領域内に、前記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おり、
前記機械要素は、前記複数の油圧室のそれぞれの周期的な体積変化を伴う各々の前記ピストンの往復運動と前記機械要素の回転運動との間で運動モードを変換するように構成される。
A wind turbine generator according to at least one embodiment of the present invention,
At least one blade,
A hub to which the at least one blade is mounted;
A hydraulic pump configured to be driven by rotation of the hub;
A hydraulic motor configured to be driven by pressure oil generated by the hydraulic pump;
A generator driven by the hydraulic motor,
At least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor includes at least one piston, at least one cylinder for reciprocatingly guiding the at least one piston, and each piston within each cylinder. A mechanical element configured to interlock with reciprocating motion,
A plurality of hydraulic chambers separated from each other by the piston are formed in a region surrounded by each piston and each cylinder.
The mechanical element is configured to convert a motion mode between a reciprocating motion of each of the pistons accompanied by a periodic volume change of each of the plurality of hydraulic chambers and a rotational motion of the mechanical element.

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、各々のシリンダで囲まれた領域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おり、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、1個のシリンダに対して設けられた複数の油圧室が、それぞれ、回転シャフト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、油圧ポンプ及び油圧モータの少なくとも一方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。
In the wind turbine generator, at least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor is formed with a plurality of hydraulic chambers separated from each other by pistons in a region surrounded by each cylinder, and each cycle of the plurality of hydraulic chambers is The motion mode is converted between the reciprocating motion of the piston accompanied by a general volume change and the rotational motion of the mechanical element.
Therefore, each of the plurality of hydraulic chambers provided for one cylinder can contribute to energy conversion between the rotational energy of the rotating shaft and the fluid energy of the hydraulic oil. Large energy can be converted while suppressing one size increase.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、1個のシリンダに対して設けられた複数の油圧室が、それぞれ、回転シャフト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。よって、油圧機械の少なくとも一方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。   According to at least one embodiment of the present invention, a plurality of hydraulic chambers provided for one cylinder can contribute to energy conversion between the rotational energy of the rotating shaft and the fluid energy of the hydraulic oil, respectively. . Therefore, large energy can be converted while suppressing an increase in size of at least one of the hydraulic machines.

一実施形態に係る風力発電装置を示す図である。It is a figure which shows the wind power generator which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の概略図である。1 is a schematic view of a radial piston hydraulic machine according to an embodiment. 一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の概略図である。1 is a schematic view of a radial piston hydraulic machine according to an embodiment. 一実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の概略図である。1 is a schematic view of a radial piston hydraulic machine according to an embodiment. 一実施形態に係る油圧機械の半径方向に沿った概略断面図である。It is a schematic sectional drawing along the radial direction of the hydraulic machine concerning one embodiment. 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。It is a schematic sectional drawing along the axial direction of the hydraulic machine which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る油圧機械の概略図である。1 is a schematic view of a hydraulic machine according to an embodiment. 一実施形態に係る油圧機械の概略図である。1 is a schematic view of a hydraulic machine according to an embodiment. 一実施形態に係る油圧機械の概略図である。1 is a schematic view of a hydraulic machine according to an embodiment. 図9に示す油圧機械の外観概略図である。FIG. 10 is a schematic external view of the hydraulic machine shown in FIG. 9. 一実施形態に係る油圧機械の半径方向に沿った部分断面図である。It is a fragmentary sectional view along the radial direction of the hydraulic machine concerning one embodiment. 図11に示す油圧機械の軸方向に沿った部分断面図である。It is a fragmentary sectional view along the axial direction of the hydraulic machine shown in FIG. 図11に示す油圧機械の変位規制部周辺の斜視図である。FIG. 12 is a perspective view of the vicinity of a displacement restricting portion of the hydraulic machine shown in FIG. 11.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.

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。
FIG. 1 is a diagram illustrating a wind turbine generator according to an embodiment.
As shown in FIG. 1, the wind power generator 1 includes a rotor 3 including at least one blade 2 and a hub 4. The hub 4 may be covered with a hub cover 5.
In one embodiment, a hydraulic pump 8 is connected to the rotor 3 via a rotating shaft 6. A hydraulic motor 10 is connected to the hydraulic pump 8 via a high pressure oil line 12 and a low pressure oil line 14. Specifically, the outlet of the hydraulic pump 8 is connected to the inlet of the hydraulic motor 10 via the high-pressure oil line 12, and the inlet of the hydraulic pump 8 is connected to the outlet of the hydraulic motor 10 via the low-pressure oil line 14. The hydraulic pump 8 is driven by the rotary shaft 6 to increase the pressure of the hydraulic oil and generate high-pressure hydraulic oil (pressure oil). The pressure oil generated by the hydraulic pump 8 is supplied to the hydraulic motor 10 via the high-pressure oil line 12, and the hydraulic motor 10 is driven by this pressure oil. The low-pressure hydraulic oil after the work is performed by the hydraulic motor 10 is returned again to the hydraulic pump 8 via the low-pressure oil line 14 provided between the outlet of the hydraulic motor 10 and the inlet of the hydraulic pump 8.
A generator 16 is connected to the hydraulic motor 10. In one embodiment, the generator 16 is a synchronous generator that is linked to the power system and driven by the hydraulic motor 10.
At least a part of the rotating shaft 6 is covered with a nacelle 18 installed on the tower 19. In one embodiment, the hydraulic pump 8, the hydraulic motor 10, and the generator 16 are installed inside the nacelle 18.

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。   In some embodiments, at least one of the hydraulic pump 8 or the hydraulic motor 10 is a radial piston hydraulic machine described below.

図2〜4は、実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の概略図である。
図2〜4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機械要素30を備えている。機械要素30は、油圧機械20の回転シャフトとともに回転するようになっている。そして、ピストン22の往復運動は、機械要素30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。
2 to 4 are schematic views of a radial piston hydraulic machine according to the embodiment.
As shown in FIGS. 2 to 4, the hydraulic machine 20 includes at least one piston 22 and at least one cylinder 24 for guiding the piston 22. Each piston 22 is guided by a corresponding cylinder 24 and can reciprocate in the cylinder 24. Further, the hydraulic machine 20 includes a mechanical element 30 configured to be interlocked with the reciprocating motion of each piston 22. The machine element 30 rotates with the rotating shaft of the hydraulic machine 20. The motion mode is converted between the reciprocating motion of the piston 22 and the rotational motion of the mechanical element 30.

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25(25A,25B)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(25A,25B)の体積がそれぞれ周期的に変化する。   In some embodiments, a plurality of hydraulic chambers 25 (25A, 25B) separated by at least one piston 22 are formed in the region surrounded by each cylinder 24. When each piston 22 reciprocates within the cylinder 24, the volumes of the plurality of hydraulic chambers (25A, 25B) separated by the piston 22 within one cylinder 24 change periodically.

図2に示す例示的な実施形態では、シリンダ24で囲まれた領域内に1個のピストン22が設けられており、ピストン22の両側に一対の油圧室25A,25Bが形成されている。
他の実施形態では、図3に示すように、シリンダ24によって囲まれた領域内に2個のピストン22A,22Bが設けられる。具体的には、シリンダ24で囲まれた領域はシリンダ24の隔壁24Aによって2つの空間に仕切られており、各々の空間にはピストン22A又はピストン22Bの一方が設けられている。そして、各々のピストン22A,22Bの両側には一対の油圧室25が形成され、シリンダ24全体としては4つの油圧室25A〜25Dが設けられる。
さらに別の実施形態では、図4に示すように、シリンダ24によって囲まれた領域内に2個のピストン22A,22Bが設けられる。具体的には、シリンダ24で囲まれた領域はシリンダ24の隔壁24Aによって2つの空間に仕切られており、各々の空間にはピストン22A又はピストン22Bの一方が設けられている。そして、機械要素30寄りのピストン22Aの片側に1個の油圧室25Aが形成され、他方のピストン22Bの両側に一対の油圧室25B,25Cが形成され、シリンダ24全体としては3つの油圧室25A〜25Cが設けられる。
In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, one piston 22 is provided in a region surrounded by the cylinder 24, and a pair of hydraulic chambers 25 </ b> A and 25 </ b> B are formed on both sides of the piston 22.
In another embodiment, as shown in FIG. 3, two pistons 22 </ b> A and 22 </ b> B are provided in a region surrounded by the cylinder 24. Specifically, the area surrounded by the cylinder 24 is divided into two spaces by a partition wall 24A of the cylinder 24, and one of the piston 22A and the piston 22B is provided in each space. A pair of hydraulic chambers 25 are formed on both sides of each piston 22A, 22B, and four hydraulic chambers 25A to 25D are provided as the entire cylinder 24.
In still another embodiment, as shown in FIG. 4, two pistons 22 </ b> A and 22 </ b> B are provided in a region surrounded by the cylinder 24. Specifically, the area surrounded by the cylinder 24 is divided into two spaces by a partition wall 24A of the cylinder 24, and one of the piston 22A and the piston 22B is provided in each space. One hydraulic chamber 25A is formed on one side of the piston 22A near the mechanical element 30, and a pair of hydraulic chambers 25B and 25C are formed on both sides of the other piston 22B. The cylinder 24 as a whole has three hydraulic chambers 25A. ~ 25C are provided.

油圧機械20が油圧ポンプである場合、油圧機械20の回転シャフトとともに回転する機械要素30の回転運動がピストン22の往復運動に変換され、複数の油圧室25の周期的な体積変化が起こり、各々の油圧室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、各々の油圧室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30の回転運動に変換される結果、機械要素30とともに油圧機械20の回転シャフトが回転する。   When the hydraulic machine 20 is a hydraulic pump, the rotary motion of the machine element 30 that rotates together with the rotary shaft of the hydraulic machine 20 is converted into the reciprocating motion of the piston 22, and periodic volume changes of the plurality of hydraulic chambers 25 occur. High pressure hydraulic oil (pressure oil) is generated in the hydraulic chamber 25. On the other hand, when the hydraulic machine 20 is a hydraulic motor, the reciprocating motion of the piston 22 occurs due to the introduction of the pressure oil into each hydraulic chamber 25, and the reciprocating motion is converted into the rotational motion of the mechanical element 30. The rotating shaft of the hydraulic machine 20 rotates together with the machine element 30.

こうして、機械要素30の働きにより、油圧機械20の回転シャフトの運動エネルギー(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。   Thus, the mechanical element 30 converts the energy between the kinetic energy (mechanical energy) of the rotating shaft of the hydraulic machine 20 and the fluid energy of the hydraulic oil, and the hydraulic machine 20 is used as a hydraulic pump or a hydraulic motor. It has come to play the role of the period.

この際、1つのシリンダ24に対して複数の油圧室25を設けることで、油圧機械20の回転シャフトの運動エネルギーと作動油の流体エネルギーとの間で交換されるエネルギーが増大する。すなわち、1個のシリンダ24内でピストン22によって隔てられた複数の油圧室25の少なくとも一つは、ピストン22の往復運動の位相によらず、油圧機械20の回転シャフト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。すなわち、ピストン22が下死点から上死点に向かう期間なのか、ピストン22が上死点から下死点に向かう期間なのかによらず、複数の油圧室25の少なくとも一つによって、油圧機械20におけるエネルギー変換が行われる。
例えば、油圧機械20が油圧ポンプの場合、ピストン22の往復運動の位相によらず、1個のシリンダ24内においてピストン22で隔てられた複数の油圧室25のうち少なくとも一つはピストン22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の往復運動の位相によらず、1個のシリンダ24内においてピストン22で隔てられた複数の油圧室25の少なくとも一つ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を往復運動させる。
At this time, by providing a plurality of hydraulic chambers 25 for one cylinder 24, the energy exchanged between the kinetic energy of the rotating shaft of the hydraulic machine 20 and the fluid energy of the hydraulic oil increases. In other words, at least one of the plurality of hydraulic chambers 25 separated by the piston 22 in one cylinder 24 is free from the rotational energy of the rotating shaft of the hydraulic machine 20 and the hydraulic oil regardless of the phase of the reciprocating motion of the piston 22. It can contribute to energy conversion with fluid energy. That is, the hydraulic machine is operated by at least one of the plurality of hydraulic chambers 25 regardless of whether the piston 22 is in a period from the bottom dead center to the top dead center or whether the piston 22 is in a period from the top dead center to the bottom dead center. Energy conversion at 20 is performed.
For example, when the hydraulic machine 20 is a hydraulic pump, at least one of a plurality of hydraulic chambers 25 separated by the piston 22 in one cylinder 24 is pressed by the piston 22 regardless of the phase of the reciprocating motion of the piston 22. As a result, the volume is reduced, which contributes to pressurization of the hydraulic oil. On the other hand, even when the hydraulic machine 20 is a hydraulic motor, at least one of the plurality of hydraulic chambers 25 separated by the piston 22 in one cylinder 24 operates at a high pressure regardless of the phase of the reciprocating motion of the piston 22. The introduction of oil increases the volume, causing the piston 22 to reciprocate.

幾つかの実施形態では、図2〜4に示すように、各々の油圧室25(25A〜25D)は、給油路40(40A〜40D)が接続される給油口42(42A〜42D)と、排油路50(50A〜50D)が接続される排油口52(52A〜52D)とを有する。そして、給油路40及び給油口42を介して各々の油圧室25に作動油が供給され、排油路50及び排油口52を介して各々の油圧室25から作動油が排出されるようになっている。   In some embodiments, as shown in FIGS. 2 to 4, each of the hydraulic chambers 25 (25 </ b> A to 25 </ b> D) has an oil supply port 42 (42 </ b> A to 42 </ b> D) to which the oil supply passage 40 (40 </ b> A to 40 </ b> D) is connected, And an oil discharge port 52 (52A to 52D) to which the oil discharge passage 50 (50A to 50D) is connected. The hydraulic oil is supplied to each hydraulic chamber 25 via the oil supply passage 40 and the oil supply port 42, and the hydraulic oil is discharged from each hydraulic chamber 25 via the oil discharge passage 50 and the oil discharge port 52. It has become.

また、各々の給油路40(40A〜40D)には、各々の油圧室25(25A〜25D)への作動油の供給状態を切り換えるための給油バルブ44(44A〜44C)が設けられる。同様に、各々の排油路50(50A〜50D)には、各々の油圧室25(25A〜25D)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54(54A〜54C)が設けられる。
各々の油圧室25に対応する給油バルブ44及び排油バルブ54は、油圧室25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25の体積が縮小するとき、給油バルブ44が閉じられて排油バルブ54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25の体積が増大するとき、給油バルブ44が開かれて排油バルブ54が閉じられる。
Further, each of the oil supply passages 40 (40A to 40D) is provided with an oil supply valve 44 (44A to 44C) for switching the supply state of the hydraulic oil to each of the hydraulic chambers 25 (25A to 25D). Similarly, each oil drain passage 50 (50A to 50D) is provided with a drain valve 54 (54A to 54C) for switching the discharge state of the hydraulic oil from each hydraulic chamber 25 (25A to 25D). .
The oil supply valve 44 and the oil discharge valve 54 corresponding to each hydraulic chamber 25 are opened and closed based on the phase of the periodic volume change of the hydraulic chamber 25. For example, when the volume of the hydraulic chamber 25 is reduced in conjunction with the reciprocating motion of the piston 22, the oil supply valve 44 is closed and the oil discharge valve 54 is opened. Conversely, when the volume of the hydraulic chamber 25 increases in conjunction with the reciprocating motion of the piston 22, the oil supply valve 44 is opened and the oil discharge valve 54 is closed.

幾つかの実施形態では、図2〜4に示すように、各々の油圧室25において、排油口52は給油口42よりも上方に位置している。
これにより、油圧室25内には、油圧室25の体積縮小時において排油口52へと上方に向かう作動油の流れが形成される。よって、油圧室25に気泡が混入しても、油圧室25内の作動油の流れによって排油口52から排油路50に気泡を排出可能である。
In some embodiments, as shown in FIGS. 2 to 4, the oil discharge port 52 is located above the oil supply port 42 in each hydraulic chamber 25.
Thereby, in the hydraulic chamber 25, a flow of hydraulic oil is formed upward toward the oil discharge port 52 when the volume of the hydraulic chamber 25 is reduced. Therefore, even if bubbles are mixed in the hydraulic chamber 25, the bubbles can be discharged from the oil discharge port 52 to the oil discharge passage 50 by the flow of the hydraulic oil in the hydraulic chamber 25.

なお、排油口52を給油口42よりも上方に設けようとすれば、油圧機械20の内部における油圧室25の配置の自由度が制限され、ピストン22及びシリンダ24の組の数を増やすことが困難な場合がある。このような場合であっても、油圧機械20は、上述のとおり、1つのシリンダ24に対して複数の油圧室25が設けられているので、少ないピストン22及びシリンダ24の組の数で大きなエネルギーを変換可能である。   If the oil discharge port 52 is provided above the oil supply port 42, the degree of freedom of the arrangement of the hydraulic chamber 25 inside the hydraulic machine 20 is limited, and the number of pairs of pistons 22 and cylinders 24 is increased. May be difficult. Even in such a case, the hydraulic machine 20 is provided with a plurality of hydraulic chambers 25 for one cylinder 24 as described above, so that a large amount of energy can be obtained with a small number of pairs of pistons 22 and cylinders 24. Can be converted.

また、給油口42よりも上方に位置する排油口52から排油路50への気泡排出をスムーズにする観点から、シリンダ24の中心軸が水平方向に対してなす角度は45度以内としてもよい。   Further, from the viewpoint of smooth discharge of bubbles from the oil discharge port 52 located above the oil supply port 42 to the oil discharge passage 50, the angle formed by the central axis of the cylinder 24 with respect to the horizontal direction may be within 45 degrees. Good.

一実施形態では、シリンダ24は水平方向に沿って配置されており、給油口42は、各々の油圧室25の境界を形成するシリンダ24の内周面24Bのうち下側の領域に開口しており、排油口52は、シリンダ24の内周面24Bのうち上側の領域に開口している。
これにより、油圧室25の体積収縮時における油圧室25内の作動油の流れによって排油口52から排油路50に気泡をスムーズに排出することができる。
In one embodiment, the cylinder 24 is disposed along the horizontal direction, and the oil filler port 42 opens to a lower region of the inner peripheral surface 24B of the cylinder 24 that forms the boundary of each hydraulic chamber 25. The oil discharge port 52 is open to the upper region of the inner peripheral surface 24 </ b> B of the cylinder 24.
As a result, bubbles can be smoothly discharged from the oil discharge port 52 to the oil discharge passage 50 by the flow of hydraulic oil in the oil pressure chamber 25 when the volume of the hydraulic chamber 25 is contracted.

幾つかの実施形態では、油圧機械20は、機械要素30の回転運動に同期して各々のピストン22が往復運動するように、各々のピストン22のピストン中心軸方向の変位を規制するための変位規制部100をさらに備える。
図2〜4に示す例示的な実施形態では、油圧機械20は、機械要素30としてのクランクシャフトとピストン22とを連結するための連結部60をさらに備え、変位規制部100は、連結部60とクランクシャフト(具体的にはクランクシャフトのうちクランクピン32)との係合部61である。図2〜4に示すように、クランクピン32は、クランクシャフト中心Oに対して偏芯して設けられている。このため、機械要素30としてのクランクシャフトが一回転する間に、係合部61においてクランクピン32と係合した連結部60の端部の中心は、符号33で示すような円形状の軌跡を描く。その結果、機械要素30としてのクランクシャフトの回転と、連結部60によってクランクシャフトに連結されたピストン22の往復運動とが連動する。
こうして、変位規制部100(クランクピン32−連結部60間の係合部61)の働きによって、機械要素30としてのクランクシャフトの回転運動に同期した各々のピストン22の往復運動が確実に行われる。よって、1個のシリンダ24に対して設けられた複数の油圧室25が、油圧機械20におけるエネルギー変換に確実に寄与するようになる。
In some embodiments, the hydraulic machine 20 includes a displacement for restricting the displacement of each piston 22 in the direction of the piston center axis such that each piston 22 reciprocates in synchronization with the rotational movement of the machine element 30. The regulation part 100 is further provided.
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 to 4, the hydraulic machine 20 further includes a connecting portion 60 for connecting the crankshaft as the mechanical element 30 and the piston 22, and the displacement restricting portion 100 is connected to the connecting portion 60. And an engaging portion 61 with the crankshaft (specifically, the crankpin 32 of the crankshaft). As shown in FIGS. 2 to 4, the crank pin 32 is provided eccentric to the crankshaft center O. For this reason, while the crankshaft as the mechanical element 30 makes one rotation, the center of the end of the connecting portion 60 engaged with the crankpin 32 in the engaging portion 61 has a circular locus as indicated by reference numeral 33. Draw. As a result, the rotation of the crankshaft as the mechanical element 30 and the reciprocating motion of the piston 22 connected to the crankshaft by the connecting portion 60 are interlocked.
In this way, the reciprocating motion of each piston 22 synchronized with the rotational motion of the crankshaft as the mechanical element 30 is reliably performed by the action of the displacement restricting portion 100 (the engaging portion 61 between the crank pin 32 and the connecting portion 60). . Therefore, the plurality of hydraulic chambers 25 provided for one cylinder 24 surely contribute to energy conversion in the hydraulic machine 20.

幾つかの実施形態では、図2及び3に示すように、連結部60は、機械要素30に最も近い第1油圧室25Aを貫通しており、連結部60による第1油圧室25Aの貫通部分にはシール部材29Aが設けられる。
これにより、連結部60による第1油圧室25A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。
In some embodiments, as shown in FIGS. 2 and 3, the connecting portion 60 passes through the first hydraulic chamber 25 </ b> A closest to the mechanical element 30, and the through portion of the first hydraulic chamber 25 </ b> A by the connecting portion 60. Is provided with a seal member 29A.
Thereby, the leak of the hydraulic fluid from the penetration part of 25 A of 1st hydraulic chambers by the connection part 60 can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance of the hydraulic machine 20 due to hydraulic oil leakage.

一実施形態では、連結部60は、ピストン22に固定されて第1油圧室25Aを貫通する第1ロッド部62と、クランクシャフト(クランクピン32)に一端が係合されるとともに第1ロッド部62に他端が係合される第2ロッド部64とを含む。
ここで、図2及び3に示す例示的な実施形態では、第1ロッド部62と第2ロッド部64の前記他端との係合部65は、第1油圧室25Aの外部に位置する。これにより、クランクシャフト側の第2ロッド部64のみがピストン22側の第1ロッド部62に対して回動するようになり、第1油圧室25Aを貫通する第1ロッド部62は直動するようになる。よって、第2ロッド部64の回動を許容しながら、直動する第1ロッド部62による第1油圧室25Aの貫通部分をシール部材29Aによってシールしやすくなる。
In one embodiment, the connecting portion 60 is fixed to the piston 22 and penetrates the first hydraulic chamber 25A, and one end is engaged with the crankshaft (crank pin 32) and the first rod portion. 62 and a second rod portion 64 with the other end engaged.
Here, in the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the engaging portion 65 between the first rod portion 62 and the other end of the second rod portion 64 is located outside the first hydraulic chamber 25A. As a result, only the second rod portion 64 on the crankshaft side rotates relative to the first rod portion 62 on the piston 22 side, and the first rod portion 62 penetrating the first hydraulic chamber 25A moves linearly. It becomes like this. Therefore, it is easy to seal the penetrating portion of the first hydraulic chamber 25A by the linearly moving first rod portion 62 with the seal member 29A while allowing the second rod portion 64 to rotate.

図2に示す例示的な実施形態では、ピストン22を挟んで連結部60(第1ロッド部62)の反対側に延長ロッド66がシリンダ24の軸方向に沿って設けられており、延長ロッド66による第2油圧室25Bの貫通部分にはシール部材29Bが設けられている。
これにより、シリンダ24内におけるピストン22の往復運動を延長ロッド66によって安定させるとともに、延長ロッド66による第2油圧室25Bの貫通部分からの作動油のリークを防止できる。
In the exemplary embodiment shown in FIG. 2, an extension rod 66 is provided along the axial direction of the cylinder 24 on the opposite side of the connecting portion 60 (first rod portion 62) across the piston 22. A sealing member 29B is provided in the penetrating portion of the second hydraulic chamber 25B.
Thereby, the reciprocating motion of the piston 22 in the cylinder 24 is stabilized by the extension rod 66, and the leakage of hydraulic oil from the penetrating portion of the second hydraulic chamber 25B by the extension rod 66 can be prevented.

図3及び4に示す例示的な実施形態では、ピストン22Aを挟んで連結部60(第1ロッド部62)の反対側に第1延長ロッド66Aがシリンダ24の軸方向に沿って設けられており、第1延長ロッド66Aによる隔壁24Aの貫通部分にはシール部材29Cが設けられている。さらに、ピストン22Bを挟んで第1延長ロッド66Aの反対側に第2延長ロッド66Bがシリンダ24の軸方向に沿って設けられており、機械要素30から最も遠い油圧室25(図3における油圧室25D及び図4における油圧室25C)の第2延長ロッド66Bによる貫通部分にはシール部材29Dが設けられている。
こうして、第1延長ロッド66Aによる隔壁24Aの貫通部分と、第2延長ロッド66Bによる油圧室25の貫通部分からの作動油のリークを防止できる。
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 3 and 4, a first extension rod 66A is provided along the axial direction of the cylinder 24 on the opposite side of the connecting portion 60 (first rod portion 62) across the piston 22A. A sealing member 29C is provided at a portion where the partition wall 24A is penetrated by the first extension rod 66A. Further, a second extension rod 66B is provided along the axial direction of the cylinder 24 on the opposite side of the first extension rod 66A across the piston 22B, and the hydraulic chamber 25 farthest from the machine element 30 (the hydraulic chamber in FIG. 3). 25D and a hydraulic member 25C in FIG. 4) is provided with a seal member 29D in a through portion of the second extension rod 66B.
In this way, it is possible to prevent leakage of hydraulic oil from the through portion of the partition wall 24A by the first extension rod 66A and the through portion of the hydraulic chamber 25 by the second extension rod 66B.

また、機械要素30としてのクランクシャフトの周りに油圧機械20の半径方向に沿って配置された複数のピストン22で構成されたピストン群が設けられ、クランクシャフトの回転に連動してこれら複数のピストン22が往復運動するようにしてもよい。   Further, a piston group composed of a plurality of pistons 22 arranged along the radial direction of the hydraulic machine 20 is provided around a crankshaft as the machine element 30, and the plurality of pistons are interlocked with the rotation of the crankshaft. You may make it 22 reciprocate.

図5は、一実施形態に係る油圧機械20の半径方向に沿った概略断面図である。図6は、一実施形態に係る油圧機械20の軸方向に沿った概略断面図である。なお、図5及び6において、図2〜4と同一の部分には共通の符号を付し、ここではその説明を省略する。
幾つかの実施形態では、油圧機械20は、クランクシャフト(クランクピン32)の周りに油圧機械20の半径方向に沿って配置された複数のピストン22で構成されたピストン群を少なくとも一つ有する。図5に示す例示的な実施形態では、クランクシャフト中心O(即ち油圧機械20の回転シャフト21の中心軸)に対して60度ずつずれた角度位置に配置された6個のピストン22からなるピストン群が設けられている。また、図6に示す例示的な実施形態は、クランクピン32の周りに油圧機械20の半径方向に沿って配置される複数のピストン22で構成されたピストン群が油圧機械20の軸方向に2列設けられている。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view along the radial direction of the hydraulic machine 20 according to the embodiment. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view along the axial direction of the hydraulic machine 20 according to the embodiment. 5 and 6, the same parts as those in FIGS. 2 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.
In some embodiments, the hydraulic machine 20 has at least one piston group composed of a plurality of pistons 22 arranged around the crankshaft (crankpin 32) along the radial direction of the hydraulic machine 20. In the exemplary embodiment shown in FIG. 5, a piston comprising six pistons 22 arranged at angular positions shifted by 60 degrees with respect to the crankshaft center O (that is, the central axis of the rotating shaft 21 of the hydraulic machine 20). A group is provided. In the exemplary embodiment shown in FIG. 6, the piston group composed of a plurality of pistons 22 arranged around the crankpin 32 along the radial direction of the hydraulic machine 20 includes two pistons in the axial direction of the hydraulic machine 20. A column is provided.

ところで、星形エンジンの場合には、各々のシリンダにおける爆発工程がクランクシャフト2回転当たりに1回しか行われない(4ストロークエンジンの特性)。そのため、星形エンジンは、クランクシャフトの回転に伴ってシリンダにおける爆発工程が一つ飛ばしで行われ、クランクシャフトが2回転する間に全シリンダにおける爆発工程が完了するように設計される。このような理由から、典型的な星形エンジンにおける各々のピストン群のピストンの個数は奇数個である。
これに対し、油圧機械20は、星形エンジンにおける上述した問題はないから、各々のピストン群に属するピストン22は偶数個(例えば図5に示すように6個)であってもよい。
By the way, in the case of a star engine, the explosion process in each cylinder is performed only once per two rotations of the crankshaft (characteristic of a 4-stroke engine). Therefore, the star engine is designed such that the explosion process in the cylinder is skipped with the rotation of the crankshaft, and the explosion process in all the cylinders is completed while the crankshaft rotates twice. For this reason, the number of pistons in each piston group in a typical star engine is an odd number.
On the other hand, since the hydraulic machine 20 does not have the above-described problem in the star engine, the number of pistons 22 belonging to each piston group may be an even number (for example, six as shown in FIG. 5).

一実施形態では、図5及び6に示すように、機械要素30としてのクランクシャフト(クランクピン32)に少なくとも一つのピストン22を連結するための少なくとも一本の連結部60は、一本の主ロッド70と、少なくとも一本の従ロッド80とを含む。   In one embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, at least one connecting portion 60 for connecting at least one piston 22 to a crankshaft (crank pin 32) as a mechanical element 30 is provided as one main part. A rod 70 and at least one slave rod 80 are included.

主ロッド70は、各々のピストン群に対して一本だけ設けられる。この主ロッド70を介して、各々のピストン群に属する複数のピストン22のうち1個のピストンがクランクシャフト(クランクピン32)に連結される。
一実施形態では、主ロッド70の一端に形成されたクランクピン穴72にクランクシャフトのクランクピン32が挿入される。クランクピン穴72とクランクピン32との間には、すべり軸受が設けられてもよい。また、主ロッド70の他端は、ピストン22に固定されて第1油圧室25Aを貫通する第1ロッド部62と連結される。一実施形態では、第1ロッド部62の端部と主ロッド70の前記他端に設けられたピン穴に挿通されるピン74によって、主ロッド70が第1ロッド部62に連結される。
Only one main rod 70 is provided for each piston group. Through the main rod 70, one piston among the plurality of pistons 22 belonging to each piston group is connected to the crankshaft (crank pin 32).
In one embodiment, the crankshaft 32 of the crankshaft is inserted into a crankpin hole 72 formed at one end of the main rod 70. A plain bearing may be provided between the crankpin hole 72 and the crankpin 32. The other end of the main rod 70 is connected to the first rod portion 62 that is fixed to the piston 22 and penetrates the first hydraulic chamber 25A. In one embodiment, the main rod 70 is connected to the first rod portion 62 by a pin 74 that is inserted into an end portion of the first rod portion 62 and a pin hole provided in the other end of the main rod 70.

各々のピストン群に属する複数のピストン22のうち、主ロッド70を介してクランクシャフトのクランクピン32に連結されるピストンを除くピストンは、従ロッド80を介して主ロッド70に連結される。
一実施形態では、主ロッド70の前記一端(クランクピン穴72が設けられた端部)に形成されたピン穴76に挿通されるピン78によって、各々の従ロッド80の一端が主ロッド70に連結される。主ロッド70とピン78との間には、すべり軸受が設けられてもよい。また、各々の従ロッド80の他端は、ピストン22に固定されて第1油圧室25Aを貫通する第1ロッド部62に連結される。一実施形態では、第1ロッド部62の端部と従ロッド80の前記他端に設けられたピン穴82に挿通されるピン84によって、従ロッド80が第1ロッド部62に連結される。
Of the plurality of pistons 22 belonging to each piston group, pistons other than the piston connected to the crankpin 32 of the crankshaft via the main rod 70 are connected to the main rod 70 via the slave rod 80.
In one embodiment, one end of each sub rod 80 is connected to the main rod 70 by a pin 78 inserted into a pin hole 76 formed in the one end of the main rod 70 (the end where the crank pin hole 72 is provided). Connected. A sliding bearing may be provided between the main rod 70 and the pin 78. The other end of each slave rod 80 is connected to a first rod portion 62 that is fixed to the piston 22 and penetrates the first hydraulic chamber 25A. In one embodiment, the slave rod 80 is connected to the first rod portion 62 by a pin 84 that is inserted into an end portion of the first rod portion 62 and a pin hole 82 provided in the other end of the slave rod 80.

このように、一本の主ロッド70及び少なくとも一本の従ロッド80を介して各々のピストン群に属する複数のピストン22をクランクシャフト(クランクピン32)に連結することで、同一軸方向位置において油圧機械20の半径方向に沿って配置可能なピストン22の数を増やすことができる。よって、油圧機械20のサイズアップを抑制しながら、より大きなエネルギーを変換可能となる。   In this way, by connecting a plurality of pistons 22 belonging to each piston group to the crankshaft (crank pin 32) via one main rod 70 and at least one sub rod 80, at the same axial position. The number of pistons 22 that can be arranged along the radial direction of the hydraulic machine 20 can be increased. Therefore, it is possible to convert larger energy while suppressing an increase in size of the hydraulic machine 20.

一実施形態では、主ロッド70と第1ロッド部62の係合部65(図6参照)は、第1油圧室25Aの外部に位置しており、主ロッド70がピン74を中心として第1ロッド部62に対して相対的に回動し、第1ロッド部62は直動するようになっている。同様に、従ロッド80と第1ロッド62の係合部85(図6参照)は、第1油圧室25Aの外部に位置しており、従ロッド80がピン84を中心として第1ロッド部62に対して相対的に回動し、第1ロッド部62は直動するようになっている。
これにより、第1ロッド部62による第1油圧室25Aの貫通部分をシール部材29Aによってシールしやすくなる。
In one embodiment, the engaging portion 65 (see FIG. 6) between the main rod 70 and the first rod portion 62 is located outside the first hydraulic chamber 25A, and the main rod 70 is the first around the pin 74. The first rod portion 62 is configured to move linearly with respect to the rod portion 62. Similarly, the engaging portion 85 (see FIG. 6) between the slave rod 80 and the first rod 62 is located outside the first hydraulic chamber 25A, and the slave rod 80 is centered on the pin 84 and the first rod portion 62 is located. The first rod portion 62 is configured to move linearly.
Thereby, it becomes easy to seal the penetration part of 25 A of 1st hydraulic chambers by the 1st rod part 62 with 29 A of sealing members.

図7は、他の実施形態に係る油圧機械の概略図である。なお、図7において、図5及び6と同一の部分には共通の符号を付し、ここではその説明を省略する。
幾つかの実施形態では、同一軸方向位置においてクランクシャフトの周りに設けられた複数のピストン22からなるピストン群が油圧機械20の軸方向に並んで複数列設けられる。図7に示す例示的な実施形態では、複数列のうち第1列のピストン群に属する複数の第1ピストン122(及びこれらに対応するシリンダ124)は、第1列に隣接する第2列のピストン群に属する複数の第2ピストン222(及びこれらに対応するシリンダ224)と周方向位置がずれている。なお、図7には、6個の第1ピストン122からなる第1列のピストン群を紙面手前側に示し、6個の第2ピストン22からなる第2列のピストン群を第1列のピストン群の背面側に示している。
油圧機械20の軸方向に複数列のピストン群を並べることで、ピストン22(第1ピストン122及び第2ピストン222)の総数を増やすことができ、油圧機械20のサイズアップを抑制しながら、より大きなエネルギーを変換可能となる。しかも、隣接する2列のピストン群の間でピストン122,222の周方向位置がずれているため、油圧機械20の軸方向サイズを抑制しながら、多数のピストン22(第1ピストン122及び第2ピストン222)を設けることができる。
FIG. 7 is a schematic view of a hydraulic machine according to another embodiment. In FIG. 7, the same parts as those in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.
In some embodiments, a plurality of piston groups including a plurality of pistons 22 provided around the crankshaft at the same axial position are provided in the axial direction of the hydraulic machine 20. In the exemplary embodiment shown in FIG. 7, the plurality of first pistons 122 (and the corresponding cylinders 124) belonging to the first row of piston groups among the plurality of rows are arranged in the second row adjacent to the first row. The circumferential positions of the plurality of second pistons 222 (and the corresponding cylinders 224) belonging to the piston group are shifted. In FIG. 7, the first row of piston groups including six first pistons 122 is shown on the front side of the drawing, and the second row of piston groups including six second pistons 22 is illustrated as the first row of pistons. Shown on the back side of the group.
By arranging a plurality of piston groups in the axial direction of the hydraulic machine 20, the total number of pistons 22 (the first piston 122 and the second piston 222) can be increased, and while suppressing an increase in the size of the hydraulic machine 20, Big energy can be converted. In addition, since the circumferential positions of the pistons 122 and 222 are shifted between the adjacent two rows of piston groups, the large number of pistons 22 (the first piston 122 and the second piston 22 are controlled while suppressing the axial size of the hydraulic machine 20). A piston 222) can be provided.

図8は、他の実施形態に係る油圧機械の概略図である。なお、図8において、図2〜7と同一の部分には共通の符号を付し、ここではその説明を省略する。
一実施形態では、図8に示すように、各々のピストン群は、水平方向に沿って配置された一対のピストン22を含む。一対のピストン22は、主ロッド70を介して、または、主ロッド70及び従ロッド80を介してクランクシャフトのクランクピン32に連結される。そして、それぞれのピストン22に対応する各々の油圧室25(25A,25B)は、該油圧室25(25A,25B)に作動油を供給するための給油路40(40A,40B)が接続される給油口42(42A,42B)と、該油圧室25(25A,25B)から作動油を排出するための排油路50(50A,50B)が接続される排油口52(52A,52B)とを有する。給油口42(42A,42B)は、各々の油圧室25(25A,25B)の境界を形成するシリンダ24の内周面24Bのうち下側の領域に開口している。これに対し、排油口52(52A,52B)は、シリンダ24の内周面24Bのうち上側の領域に開口している。
これにより、油圧室25(25A,25B)内の作動油の流れによって排油口52から排油路50に気泡をスムーズに排出することができる。
FIG. 8 is a schematic view of a hydraulic machine according to another embodiment. In FIG. 8, the same parts as those in FIGS. 2 to 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted here.
In one embodiment, as shown in FIG. 8, each piston group includes a pair of pistons 22 arranged along the horizontal direction. The pair of pistons 22 is connected to the crankpin 32 of the crankshaft through the main rod 70 or through the main rod 70 and the sub rod 80. Each hydraulic chamber 25 (25A, 25B) corresponding to each piston 22 is connected to an oil supply passage 40 (40A, 40B) for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber 25 (25A, 25B). An oil supply port 42 (42A, 42B) and an oil discharge port 52 (52A, 52B) to which an oil discharge passage 50 (50A, 50B) for discharging hydraulic oil from the hydraulic chamber 25 (25A, 25B) is connected. Have The oil supply port 42 (42A, 42B) is open to a lower region of the inner peripheral surface 24B of the cylinder 24 that forms the boundary of each hydraulic chamber 25 (25A, 25B). On the other hand, the oil discharge port 52 (52A, 52B) is open to the upper region of the inner peripheral surface 24B of the cylinder 24.
Thereby, bubbles can be smoothly discharged from the oil discharge port 52 to the oil discharge passage 50 by the flow of the hydraulic oil in the hydraulic chamber 25 (25A, 25B).

幾つかの実施形態では、油圧機械20は、油圧機械20の軸方向が鉛直方向に沿うように配置される。
図9は、一実施形態に係る油圧機械の概略図である。図10は、図9に示す油圧機械の外観概略図である。図9及び10において、図2〜8と同一の部分には共通の符号を付し、ここではその説明を省略する。
幾つかの実施形態では、図9及び10に示すように、油圧機械20の回転シャフト21は鉛直方向に沿って配置されており、各々のピストン群は、油圧機械20の半径方向に沿って水平に配置された複数のピストン22を含む。各々のピストン群に属する複数のピストン22は、主ロッド70を介して、または、主ロッド70及び従ロッド80を介してクランクシャフトのクランクピン32に連結される。そして、それぞれのピストン22に対応する各々の油圧室25(25A,25B)は、該油圧室25(25A,25B)に作動油を供給するための給油路40(40A,40B)が接続される給油口42(42A,42B)と、該油圧室25(25A,25B)から作動油を排出するための排油路50(50A,50B)が接続される排油口52(52A,52B)とを有する。給油口42(42A,42B)は、各々の油圧室25(25A,25B)の境界を形成するシリンダ24の内周面24Bのうち下側の領域に開口している。これに対し、排油口52(52A,52B)は、シリンダ24の内周面24Bのうち上側の領域に開口している。
これにより、油圧室25(25A,25B)内の作動油の流れによって排油口52から排油路50に気泡をスムーズに排出することができる。
In some embodiments, the hydraulic machine 20 is arranged such that the axial direction of the hydraulic machine 20 is along the vertical direction.
FIG. 9 is a schematic diagram of a hydraulic machine according to an embodiment. FIG. 10 is a schematic external view of the hydraulic machine shown in FIG. 9 and 10, the same parts as those in FIGS. 2 to 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted here.
In some embodiments, as shown in FIGS. 9 and 10, the rotating shaft 21 of the hydraulic machine 20 is arranged along the vertical direction, and each piston group is horizontal along the radial direction of the hydraulic machine 20. Includes a plurality of pistons 22 disposed on each other. The plurality of pistons 22 belonging to each piston group are connected to the crankpin 32 of the crankshaft via the main rod 70 or via the main rod 70 and the secondary rod 80. Each hydraulic chamber 25 (25A, 25B) corresponding to each piston 22 is connected to an oil supply passage 40 (40A, 40B) for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber 25 (25A, 25B). An oil supply port 42 (42A, 42B) and an oil discharge port 52 (52A, 52B) to which an oil discharge passage 50 (50A, 50B) for discharging hydraulic oil from the hydraulic chamber 25 (25A, 25B) is connected. Have The oil supply port 42 (42A, 42B) is open to a lower region of the inner peripheral surface 24B of the cylinder 24 that forms the boundary of each hydraulic chamber 25 (25A, 25B). On the other hand, the oil discharge port 52 (52A, 52B) is open to the upper region of the inner peripheral surface 24B of the cylinder 24.
Thereby, bubbles can be smoothly discharged from the oil discharge port 52 to the oil discharge passage 50 by the flow of the hydraulic oil in the hydraulic chamber 25 (25A, 25B).

なお、一実施形態では、図10に示すように、油圧機械20は油圧室25に導入される高圧油によって回転シャフト21を回転させるように構成された油圧モータであり、油圧機械200の回転シャフト21は発電機に代表される被駆動機器400に連結される。   In one embodiment, as shown in FIG. 10, the hydraulic machine 20 is a hydraulic motor configured to rotate the rotary shaft 21 by high-pressure oil introduced into the hydraulic chamber 25, and the rotary shaft of the hydraulic machine 200 21 is connected to a driven device 400 represented by a generator.

以上説明したように、上述の実施形態によれば、油圧機械20では、各々のシリンダ24で囲まれた領域内にピストン22によって互いに隔てられた複数の油圧室25(25A〜25D)が形成される。そして、複数の油圧室25(25A〜25D)のそれぞれの周期的な体積変化を伴うピストン22の往復運動と機械要素30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の往復運動の位相によらず、1個のシリンダ24内でピストン22によって隔てられた複数の油圧室25(25A〜25D)の少なくとも一つが回転シャフト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。
このように、1個のシリンダ24に対して設けられた複数の油圧室25が、それぞれ、回転シャフト21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。
As described above, according to the above-described embodiment, in the hydraulic machine 20, the plurality of hydraulic chambers 25 (25 </ b> A to 25 </ b> D) separated from each other by the piston 22 are formed in the region surrounded by each cylinder 24. The The motion mode is converted between the reciprocating motion of the piston 22 and the rotational motion of the mechanical element 30 accompanied by the periodic volume change of each of the plurality of hydraulic chambers 25 (25A to 25D). For this reason, at least one of the plurality of hydraulic chambers 25 (25A to 25D) separated by the piston 22 in one cylinder 24 does not depend on the phase of the reciprocating motion of each piston 22, and the rotational energy of the rotary shaft and the hydraulic oil. It can contribute to energy conversion between fluid energy.
In this way, the plurality of hydraulic chambers 25 provided for one cylinder 24 can contribute to energy conversion between the rotational energy of the rotary shaft 21 and the fluid energy of the hydraulic oil, respectively. Large energy can be converted while suppressing the size increase of 20.

また、上述の実施形態において、ピストン22に加わる作動油による力は、ピストン22の両側の油圧室25の圧力差にピストン22の受圧面の面積を乗じたものである。これに対し、1個のシリンダ内における1個のピストンによって1個の油圧室が形成される従来の油圧機械の場合、ピストンに作用する作動油による力は油圧室内の圧力と油圧室の外部の圧力(典型的には大気圧)との差にピストン受圧面の面積を乗じたものである。したがって、上記油圧機械20によれば、ピストン22に加わる作動油による力は、従来の油圧機械に比べて小さい。よって、作動油の圧力に起因した油圧機械20に対する負荷は比較的小さい。
すなわち、上記油圧機械20によれば、1個のシリンダ24内の領域をピストン22によって複数の油圧室25に隔てることで、ピストン22の両側の油圧室25の圧力に起因したピストン22に作用する力が一部相殺されるので、作動油の圧力に起因した油圧機械20に対する負荷は小さい。
Further, in the above-described embodiment, the force by the hydraulic oil applied to the piston 22 is obtained by multiplying the pressure difference between the hydraulic chambers 25 on both sides of the piston 22 by the area of the pressure receiving surface of the piston 22. On the other hand, in the case of a conventional hydraulic machine in which one hydraulic chamber is formed by one piston in one cylinder, the force by the hydraulic oil acting on the piston is different from the pressure in the hydraulic chamber and the outside of the hydraulic chamber. This is the difference from the pressure (typically atmospheric pressure) multiplied by the area of the piston pressure receiving surface. Therefore, according to the hydraulic machine 20, the force by the hydraulic oil applied to the piston 22 is smaller than that of the conventional hydraulic machine. Therefore, the load on the hydraulic machine 20 due to the pressure of the hydraulic oil is relatively small.
That is, according to the hydraulic machine 20, the region in one cylinder 24 is separated from the plurality of hydraulic chambers 25 by the piston 22, and thus acts on the piston 22 due to the pressures of the hydraulic chambers 25 on both sides of the piston 22. Since the force is partially offset, the load on the hydraulic machine 20 due to the hydraulic oil pressure is small.

さらに、上述の実施形態によれば、1個のシリンダ24内の領域をピストン22で隔てて形成される複数の油圧室25を設けることで、ピストン22の往復運動のサイクルのうちピストン22が下死点から上死点に向かう期間と、ピストン22が上死点から下死点に向かう期間との両方において、何れかの油圧室25が、作動油の流体エネルギーと油圧機械20の回転シャフトの運動エネルギーとの間の変換に寄与する。そのため、油圧機械20の回転シャフト21の回転を円滑化できる。   Furthermore, according to the above-described embodiment, by providing a plurality of hydraulic chambers 25 that are formed by separating the region in one cylinder 24 by the piston 22, the piston 22 moves downward in the reciprocating motion cycle of the piston 22. In both the period from the dead center to the top dead center and the period in which the piston 22 moves from the top dead center to the bottom dead center, one of the hydraulic chambers 25 has the fluid energy of the hydraulic oil and the rotary shaft of the hydraulic machine 20. Contributes to conversion between kinetic energy. Therefore, the rotation of the rotary shaft 21 of the hydraulic machine 20 can be made smooth.

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。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various improvement and deformation | transformation may be performed. For example, a plurality of the above-described embodiments may be appropriately combined.

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。   For example, in the above-described embodiment, the hydraulic machine 20 used as at least one of the hydraulic pump 8 or the hydraulic motor 10 of the wind turbine generator 1 has been described, but the application of the hydraulic machine 20 is not limited to this.

また、図2〜8に示す例示的な実施形態では、機械要素30としてのクランクシャフトと連結部60との係合部61が各々のピストン22のピストン中心軸方向の変位を規制するための変位規制部100として機能するが、変位規制部100の構成はこの例に限定されない。   In the exemplary embodiments shown in FIGS. 2 to 8, the displacement of the engaging portion 61 between the crankshaft as the mechanical element 30 and the connecting portion 60 for restricting the displacement of each piston 22 in the piston central axis direction. Although functioning as the restricting unit 100, the configuration of the displacement restricting unit 100 is not limited to this example.

図11は、一実施形態に係る油圧機械の半径方向に沿った部分断面図である。図12は、図11に示す油圧機械の軸方向に沿った部分断面図である。図13は、図11に示す油圧機械の変位規制部100周辺の斜視図である。
図11〜13に示すように、幾つかの実施形態では、油圧機械300は、油圧機械300の半径方向に沿って配置される複数のピストン322と、複数のピストン322をそれぞれ摺動自在に保持するための複数のシリンダ324が設けられたシリンダブロック312とを備える。各々のピストン322は、シリンダ324によって案内されて油圧機械320の半径方向に沿って往復運動可能になっている。シリンダ324で囲まれた領域内には、ピストン324の受圧部330によって互いに隔てられた複数の油圧室325(325A,325B)が形成されている。
FIG. 11 is a partial cross-sectional view along the radial direction of the hydraulic machine according to the embodiment. FIG. 12 is a partial cross-sectional view along the axial direction of the hydraulic machine shown in FIG. 11. FIG. 13 is a perspective view of the periphery of the displacement restricting portion 100 of the hydraulic machine shown in FIG.
As shown in FIGS. 11 to 13, in some embodiments, the hydraulic machine 300 includes a plurality of pistons 322 disposed along a radial direction of the hydraulic machine 300 and a plurality of pistons 322 slidably held. And a cylinder block 312 provided with a plurality of cylinders 324. Each piston 322 is guided by a cylinder 324 so as to reciprocate along the radial direction of the hydraulic machine 320. In a region surrounded by the cylinder 324, a plurality of hydraulic chambers 325 (325A, 325B) separated from each other by the pressure receiving portion 330 of the piston 324 are formed.

油圧機械300の変位規制部100は、機械要素30としてのカム310のカム面に対向して配置されており、カム310のカム面と位相が合致したプロファイルの当接面63を有する。すなわち、変位規制部100の当接面63は、カム310のカム面に対応した曲面を有する。また、変位規制部100は、カム310とともに回転するように構成されている。一実施形態では、図12に示すように、変位規制部100は、連結部312を介してカム310に連結されており、カム310と一体となって回転するようになっている。なお、変位規制部100は、図12及び13に示すように、ピストン322の下部324の両側に一対設けてもよい。   The displacement restricting portion 100 of the hydraulic machine 300 is disposed so as to face the cam surface of the cam 310 as the machine element 30, and has a contact surface 63 having a profile in phase with the cam surface of the cam 310. That is, the contact surface 63 of the displacement restricting portion 100 has a curved surface corresponding to the cam surface of the cam 310. Further, the displacement restricting portion 100 is configured to rotate together with the cam 310. In one embodiment, as shown in FIG. 12, the displacement restricting portion 100 is connected to a cam 310 via a connecting portion 312 and rotates together with the cam 310. Note that a pair of displacement restricting portions 100 may be provided on both sides of the lower portion 324 of the piston 322 as shown in FIGS.

カム310と各々のピストン322との間には、ローラ326が設けられている。図11〜13に示す例示的な実施形態では、ローラ326は、ピストン322の下部323に係合しており、ローラ326の中心軸周りに回転自在に構成されている。ローラ326は、カム310と変位規制部100とで挟まれており、カム310のカム面と変位規制部100の当接面63との両方に当接している。
こうして、各々のピストン322のピストン中心軸方向の変位は変位規制部100によって規制され、各々のピストン322は、機械要素30としてのカム310の回転運動に同期して各々のピストン322が往復運動するようになっている。
A roller 326 is provided between the cam 310 and each piston 322. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 11-13, the roller 326 is engaged with the lower portion 323 of the piston 322 and is configured to be rotatable about the central axis of the roller 326. The roller 326 is sandwiched between the cam 310 and the displacement restricting portion 100 and is in contact with both the cam surface of the cam 310 and the abutting surface 63 of the displacement restricting portion 100.
Thus, the displacement of each piston 322 in the piston central axis direction is regulated by the displacement regulating unit 100, and each piston 322 reciprocates in synchronization with the rotational movement of the cam 310 as the mechanical element 30. It is like that.

なお、図11〜13に示す例示的な実施形態では、各々のシリンダ324内に1個のピストン322が設けられ、1個のピストン322によってシリンダ324内の領域が2個の油圧室325A,325Bに隔てられている。しかし、各々のシリンダ324に複数のピストン322を設け、各々のシリンダ324内の領域を複数のピストン322によって3個以上の油圧室325に隔ててもよい。   In the exemplary embodiment shown in FIGS. 11 to 13, one piston 322 is provided in each cylinder 324, and the area in the cylinder 324 is divided into two hydraulic chambers 325 </ b> A and 325 </ b> B by one piston 322. It is separated by. However, a plurality of pistons 322 may be provided in each cylinder 324, and a region in each cylinder 324 may be divided into three or more hydraulic chambers 325 by the plurality of pistons 322.

幾つかの実施形態では、ピストン322は、複数の油圧室325(325A,325B)を隔てる受圧部330と、受圧部330とピストン322の下部323との間に設けられた小径部332とを含む。小径部332は、受圧部330よりも小径であり、機械要素30としてのカム310に最も近い第1油圧室325Aを貫通している。そして、小径部332による第1油圧室325Aの貫通部分にはシール部材329Aが設けられる。
これにより、小径部332による第1油圧室325A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300の性能低下を抑制できる。
In some embodiments, the piston 322 includes a pressure receiving portion 330 that separates the plurality of hydraulic chambers 325 (325A, 325B), and a small diameter portion 332 provided between the pressure receiving portion 330 and the lower portion 323 of the piston 322. . The small diameter portion 332 has a smaller diameter than the pressure receiving portion 330 and passes through the first hydraulic chamber 325 </ b> A closest to the cam 310 as the mechanical element 30. A seal member 329A is provided in a portion where the small diameter portion 332 penetrates the first hydraulic chamber 325A.
Thereby, the leakage of the hydraulic fluid from the penetration part of the 1st hydraulic chamber 325A by the small diameter part 332 can be prevented. Therefore, it is possible to suppress a decrease in performance of the hydraulic machine 300 due to hydraulic oil leakage.

また、幾つかの実施形態では、受圧部330を挟んで小径部332とは反対側には、受圧部330よりも小径の延長ロッド334がシリンダ324の軸方向に沿って設けられる。延長ロッド334は、第1油圧室325Aよりもカム310から遠い第2油圧室325Bを貫通している。そして、延長ロッド334による第2油圧室325Bの貫通部分にはシール部材329Bが設けられる。
これにより、シリンダ324内におけるピストン322の往復運動を延長ロッド334によって安定させるとともに、延長ロッド334による第2油圧室325Bの貫通部分からの作動油のリークを防止できる。
In some embodiments, an extension rod 334 having a smaller diameter than the pressure receiving portion 330 is provided along the axial direction of the cylinder 324 on the opposite side of the small diameter portion 332 across the pressure receiving portion 330. The extension rod 334 passes through the second hydraulic chamber 325B that is farther from the cam 310 than the first hydraulic chamber 325A. A seal member 329B is provided in a portion where the extension rod 334 penetrates the second hydraulic chamber 325B.
Thereby, the reciprocating motion of the piston 322 in the cylinder 324 is stabilized by the extension rod 334, and leakage of hydraulic oil from the penetrating portion of the second hydraulic chamber 325B by the extension rod 334 can be prevented.

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。   In addition, the term “along” used in the description of the above-described embodiment does not indicate only a state that is strictly parallel in a geometric sense to a reference direction or object, It also includes a state in which a certain angle (for example, an angle within 30 degrees) is formed with respect to a reference direction or object.

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
21 回転シャフト
22 ピストン
24 シリンダ
24A 隔壁
24B 内周面
25 油圧室
29A,29B シール部材
30 機械要素
32 クランクピン
40 給油路
42 給油口
44 給油バルブ
50 排油路
52 排油口
54 排油バルブ
60 連結部
62 第1ロッド部
64 第2ロッド部
65 係合部
66 延長ロッド
70 主ロッド
72 クランクピン穴
74 ピン
76 ピン穴
78 ピン
80 従ロッド
82 ピン穴
84 ピン
85 係合部
122 第1ピストン
222 第2ピストン
300 油圧機械
310 カム
312 シリンダブロック
322 ピストン
324 シリンダ
325 油圧室
326 ローラ
329A シール部材
329B シール部材
330 受圧部
332 小径部
334 延長ロッド
400 被駆動機器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wind power generator 2 Blade 3 Rotor 4 Hub 5 Hub cover 6 Rotating shaft 8 Hydraulic pump 10 Hydraulic motor 12 High pressure oil line 14 Low pressure oil line 16 Generator 18 Nacelle 19 Tower 20 Hydraulic machine 21 Rotating shaft 22 Piston 24 Cylinder 24A In partition 24B Peripheral surface 25 Hydraulic chamber 29A, 29B Seal member 30 Machine element 32 Crank pin 40 Oil supply passage 42 Oil supply port 44 Oil supply valve 50 Oil discharge passage 52 Oil discharge port 54 Oil discharge valve 60 Connecting portion 62 First rod portion 64 Second rod portion 65 engaging portion 66 extension rod 70 main rod 72 crank pin hole 74 pin 76 pin hole 78 pin 80 slave rod 82 pin hole 84 pin 85 engaging portion 122 first piston 222 second piston 300 hydraulic machine 310 cam 312 cylinder block 3 Second piston 324 cylinder 325 hydraulic chambers 326 roller 329A seal member 329B seal member 330 receiving portion 332 small-diameter portion 334 extending rod 400 driven equipment

Claims (15)

少なくとも一つのピストンと、
前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、
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するように構成された機械要素とを備え、
各々の前記シリンダで囲まれた領域内に、前記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おり、
前記機械要素は、前記複数の油圧室のそれぞれの周期的な体積変化を伴う各々の前記ピストンの往復運動と前記機械要素の回転運動との間で運動モードを変換するように構成されたことを特徴とする油圧機械。
At least one piston,
At least one cylinder for reciprocally guiding the at least one piston;
A mechanical element configured to interlock with the reciprocating motion of each of the pistons within each of the cylinders;
A plurality of hydraulic chambers separated from each other by the piston are formed in a region surrounded by each cylinder.
The mechanical element is configured to convert a motion mode between a reciprocating motion of each of the pistons with a periodic volume change of each of the plurality of hydraulic chambers and a rotational motion of the mechanical element. Hydraulic machine featuring.
前記機械要素の回転運動に同期して各々の前記ピストンが往復運動するように、各々の前記ピストンのピストン中心軸方向の変位を規制するための変位規制部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の油圧機械。   The displacement regulating part for regulating displacement of each piston in the direction of the central axis of the piston so as to reciprocate each of the pistons in synchronization with the rotational movement of the mechanical element. The hydraulic machine according to 1. 前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとをそれぞれ連結する少なくとも一本の連結部をさらに備え、
前記機械要素はクランクシャフトを含み、
前記変位規制部は、前記少なくとも一本の連結部と前記クランクシャフトとの係合部であることを特徴とする請求項2に記載の油圧機械。
And further comprising at least one connecting portion for connecting the mechanical element and the at least one piston, respectively.
The mechanical element includes a crankshaft;
The hydraulic machine according to claim 2, wherein the displacement restricting portion is an engaging portion between the at least one connecting portion and the crankshaft.
各々の前記油圧室は、該油圧室に作動油を供給するための給油路が接続される給油口と、該油圧室から前記作動油を排出するための排油路が接続される排油口とを有し、
前記排油口は、前記給油口よりも上方に位置することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の油圧機械。
Each of the hydraulic chambers has an oil supply port to which an oil supply passage for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber is connected, and an oil discharge port to which an oil discharge passage for discharging the hydraulic oil from the hydraulic chamber is connected And
The hydraulic machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the oil discharge port is positioned above the oil supply port.
前記少なくとも一つのシリンダの中心軸が水平方向に対してなす角度は45度以内であることを特徴とする請求項4に記載の油圧機械。   The hydraulic machine according to claim 4, wherein an angle formed by a central axis of the at least one cylinder with respect to a horizontal direction is within 45 degrees. 前記少なくとも一つのシリンダは水平方向に沿って配置されており、
前記給油口は、各々の前記油圧室の境界を形成する前記シリンダの内周面のうち下側の領域に開口しており、
前記排油口は、前記シリンダの前記内周面のうち上側の領域に開口していることを特徴とする請求項4又は5に記載の油圧機械。
The at least one cylinder is disposed along a horizontal direction;
The fuel filler opening is opened in a lower region of the inner peripheral surface of the cylinder that forms a boundary between the hydraulic chambers,
6. The hydraulic machine according to claim 4, wherein the oil discharge port opens in an upper region of the inner peripheral surface of the cylinder.
前記下側の領域に向かって前記給油口まで延在する前記給油路に設けられ、各々の前記油圧室への作動油の供給状態を切り換えるための給油バルブと、
前記上側の領域に向かって前記排油口まで延在する前記排油路に設けられ、各々の前記油圧室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とをさらに備えることを特徴とする請求項6に記載の油圧機械。
An oil supply valve provided in the oil supply passage extending to the oil supply port toward the lower region, and for switching a supply state of hydraulic oil to each of the hydraulic chambers;
An oil discharge valve provided in the oil discharge passage extending toward the oil discharge port toward the upper region, and for switching a discharge state of hydraulic oil from each of the hydraulic chambers; The hydraulic machine according to claim 6.
前記少なくとも一つのピストンは、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で構成された少なくとも一つのピストン群を含み、
前記油圧機械の軸方向は鉛直方向に沿っていることを特徴とする6又は7に記載の油圧機械。
The at least one piston includes at least one piston group including a plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine;
The hydraulic machine according to 6 or 7, wherein an axial direction of the hydraulic machine is along a vertical direction.
前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとをそれぞれ連結する少なくとも一本の連結部をさらに備え、
前記少なくとも一つのピストンは、前記機械要素としてのクランクシャフトの周り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で構成された少なくとも一つのピストン群を含み、
前記少なくとも一本の連結部は、各々の前記ピストン群に属する前記複数のピストンのうちの1個のピストンを前記クランクシャフトに連結するための一本の主ロッドと、各々の前記ピストン群に属する前記複数のピストンのうち他のピストンを前記主ロッドに連結するための少なくとも一本の従ロッドとを含む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油圧機械。
And further comprising at least one connecting portion for connecting the mechanical element and the at least one piston, respectively.
The at least one piston includes at least one piston group including a plurality of pistons arranged around a crankshaft as the mechanical element along a radial direction of the hydraulic machine,
The at least one connecting portion belongs to one main rod for connecting one of the plurality of pistons belonging to each of the piston groups to the crankshaft, and belongs to each of the piston groups. The hydraulic machine according to any one of claims 1 to 8, further comprising at least one slave rod for connecting another piston among the plurality of pistons to the main rod.
前記少なくとも一つのピストン群は、前記油圧機械の軸方向に並ぶ複数列のピストン群を含み、
前記複数列のうち第1列の前記ピストン群に属する複数の第1ピストンは、前記複数列のうち前記第1列に隣接する第2列の前記ピストン群に属する複数の第2ピストンと前記油圧機械の周方向における位置がずれていることを特徴とする請求項9に記載の油圧機械。
The at least one piston group includes a plurality of piston groups arranged in the axial direction of the hydraulic machine,
Among the plurality of rows, the plurality of first pistons belonging to the first row of the piston group includes a plurality of second pistons belonging to the second row of the piston group adjacent to the first row and the hydraulic pressure. The hydraulic machine according to claim 9, wherein a position of the machine in a circumferential direction is shifted.
各々の前記ピストン群は、前記主ロッドを介して、または、前記主ロッド及び前記従ロッドを介して前記クランクシャフトに連結され、かつ、水平方向に沿って配置された一対のピストンを含み、
各々の前記油圧室は、該油圧室に作動油を供給するための給油路が接続される給油口と、該油圧室から前記作動油を排出するための排油路が接続される排油口とを有し、
前記給油口は、各々の前記油圧室の境界を形成する前記シリンダの内周面のうち下側の領域に開口しており、
前記排油口は、前記シリンダの前記内周面のうち上側の領域に開口していることを特徴とする請求項9又は10に記載の油圧機械。
Each of the piston groups includes a pair of pistons that are connected to the crankshaft via the main rod or via the main rod and the slave rod, and arranged along the horizontal direction,
Each of the hydraulic chambers has an oil supply port to which an oil supply passage for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber is connected, and an oil discharge port to which an oil discharge passage for discharging the hydraulic oil from the hydraulic chamber is connected And
The fuel filler opening is opened in a lower region of the inner peripheral surface of the cylinder that forms a boundary between the hydraulic chambers,
The hydraulic machine according to claim 9 or 10, wherein the oil discharge port is opened in an upper region of the inner peripheral surface of the cylinder.
前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとをそれぞれ連結する少なくとも一本の連結部をさらに備え、
前記複数の油圧室は、第1油圧室と、前記第1油圧室よりも前記機械要素から離れて位置する第2油圧室とを含み、
各々の前記連結部は、少なくとも前記第1油圧室を貫通しており、
各々の前記連結部による前記第1油圧室の貫通部分にはシール部材が設けられたことを特徴とする請求項1乃至11の何れか一項に記載の油圧機械。
And further comprising at least one connecting portion for connecting the mechanical element and the at least one piston, respectively.
The plurality of hydraulic chambers include a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber located farther from the mechanical element than the first hydraulic chamber,
Each of the connecting portions penetrates at least the first hydraulic chamber,
The hydraulic machine according to any one of claims 1 to 11, wherein a seal member is provided in a portion where each of the connecting portions penetrates the first hydraulic chamber.
前記機械要素はクランクシャフトを含み、
各々の前記連結部は、各々の前記ピストンに固定されて前記第1油圧室を貫通する第1ロッド部と、前記クランクシャフトに一端が係合されるとともに前記第1ロッド部に他端が係合される第2ロッド部とを含み、
前記第1ロッド部と前記第2ロッド部の前記他端との係合部は、前記第1油圧室の外部に位置することを特徴とする請求項12に記載の油圧機械。
The mechanical element includes a crankshaft;
Each of the connecting portions is fixed to each of the pistons and penetrates the first hydraulic chamber, and one end is engaged with the crankshaft and the other end is engaged with the first rod portion. A second rod portion to be joined,
The hydraulic machine according to claim 12, wherein an engaging portion between the first rod portion and the other end of the second rod portion is located outside the first hydraulic chamber.
前記機械要素と前記少なくとも一つのピストンとの間にそれぞれ設けられる少なくとも一つのローラをさらに備え、
前記機械要素は前記少なくとも一つのローラに当接するカム面を有するカムであり、
前記変位規制部は、前記カム面に対応するプロファイルの当接面を有し、前記少なくとも一つのローラを挟んで前記カムの反対側に配置され、前記カムとともに回転するように構成されたことを特徴とする請求項2に記載の油圧機械。
And at least one roller provided between the machine element and the at least one piston, respectively.
The mechanical element is a cam having a cam surface that contacts the at least one roller;
The displacement restricting portion has a contact surface of a profile corresponding to the cam surface, is disposed on the opposite side of the cam with the at least one roller interposed therebetween, and is configured to rotate together with the cam. The hydraulic machine according to claim 2, characterized in that:
少なくとも一本のブレードと、
前記少なくとも一本のブレードが取付けられるハブと、
前記ハブの回転によって駆動されるように構成された油圧ポンプと、
前記油圧ポンプで生成された圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備える風力発電装置であって、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方は、少なくとも一つのピストンと、前記少なくとも一つのピストンを往復運動可能に案内するための少なくとも一つのシリンダと、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するように構成された機械要素とを含み、
各々の前記ピストンと各々の前記シリンダとで囲まれた領域内に、前記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おり、
前記機械要素は、前記複数の油圧室のそれぞれの周期的な体積変化を伴う各々の前記ピストンの往復運動と前記機械要素の回転運動との間で運動モードを変換するように構成されたことを特徴とする風力発電装置。
At least one blade,
A hub to which the at least one blade is mounted;
A hydraulic pump configured to be driven by rotation of the hub;
A hydraulic motor configured to be driven by pressure oil generated by the hydraulic pump;
A wind turbine generator comprising a generator driven by the hydraulic motor,
At least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor includes at least one piston, at least one cylinder for reciprocatingly guiding the at least one piston, and each piston within each cylinder. A mechanical element configured to interlock with reciprocating motion,
A plurality of hydraulic chambers separated from each other by the piston are formed in a region surrounded by each piston and each cylinder.
The mechanical element is configured to convert a motion mode between a reciprocating motion of each of the pistons with a periodic volume change of each of the plurality of hydraulic chambers and a rotational motion of the mechanical element. A featured wind power generator.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019001387A (en) * 2017-06-19 2019-01-10 エムアイ技研株式会社 Small ship propulsion unit
US20230030035A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-02 Purdue Research Foundation Low-speed high-torque hydrostatic powertrain

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