JP2014129770A - Radial piston type hydraulic machine, method for assembling the same, and wind power generation device - Google Patents

Radial piston type hydraulic machine, method for assembling the same, and wind power generation device Download PDF

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Hiromi Osaka
弘美 大坂
Katsuhiko Takeda
勝彦 武田
Hiroyuki Sonobe
浩之 園部
Masahide Ubatani
雅英 宇麼谷
Hiroyasu Ochiai
宏泰 落合
Toshikazu Hayashi
利和 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radial piston type hydraulic machine in which contact pressures generated at contact portions between a cam surface of a ring cam and rollers are low.SOLUTION: A radial piston type hydraulic machine 40 comprises: a plurality of pistons 44 arranged along radial directions of the hydraulic machine; a plurality of rollers rotatably provided to the pistons respectively; a cylinder block 48 provided with a plurality of cylinders for guiding the plurality of pistons respectively so as to allow reciprocation along the radial directions; and a ring cam 52 configured to contact the plurality of rollers, including a plurality of lobes 80a arranged along the circumferential direction of the hydraulic machine, opposed to the plurality of pistons, and configured rotatably so that the lobes move in the circumferential direction relatively with respect to the plurality of pistons. The ring cam is an annular body continuing in the circumferential direction, and its surface in contact with the rollers is a curved surface having no steps in the circumferential direction.

Description

本発明は、油圧ポンプ又は油圧モータ等に適用可能なラジアルピストン式油圧機械、その組立て方法、及び該ラジアルピストン式油圧機械を備えた風力発電装置に関する。   The present invention relates to a radial piston hydraulic machine that can be applied to a hydraulic pump, a hydraulic motor, or the like, an assembling method thereof, and a wind turbine generator equipped with the radial piston hydraulic machine.

近年、地球環境の保全の観点から、太陽光、風力等の自然エネルギを利用した発電装置が普及してきている。例えば、風力発電装置では、風のエネルギをロータの回転エネルギに変換し、ロータの回転エネルギを発電機によって電力に変換する。従来、風力発電装置では、ロータの回転数が発電機の定格回転数に比べて小さいため、ロータと発電機との間に機械式(ギア式)の増速機を設けていた。   In recent years, power generation devices using natural energy such as sunlight and wind power have become widespread from the viewpoint of conservation of the global environment. For example, in a wind turbine generator, wind energy is converted into rotor rotational energy, and the rotor rotational energy is converted into electric power by a generator. Conventionally, in a wind turbine generator, since the rotational speed of the rotor is smaller than the rated rotational speed of the generator, a mechanical (gear type) speed increaser is provided between the rotor and the generator.

これに対し、発電効率の向上を目的として、風力発電装置の大型化が進められ、増速機の重量及びコストが増加する傾向にある。このため、機械式の増速機に替えて、油圧ポンプ及び油圧モータを組み合わせた油圧トランスミッションを採用した風力発電装置が注目を浴びている。通常、この油圧トランスミッションは、ロータの回転により駆動される油圧ポンプと、発電機に連結された油圧モータと、油圧ポンプ及び油圧モータの間で、圧油圧モータを循環させる圧油配管とを有している。例えば、特許文献1には、風力によって駆動するロータの回転エネルギを、油圧トランスミッションを介して発電機に伝達するようにした風力発電装置が開示されている。   On the other hand, for the purpose of improving the power generation efficiency, the wind power generator is being increased in size, and the weight and cost of the gearbox tend to increase. For this reason, wind power generators that employ a hydraulic transmission that combines a hydraulic pump and a hydraulic motor instead of a mechanical gearbox have attracted attention. Normally, this hydraulic transmission has a hydraulic pump driven by the rotation of the rotor, a hydraulic motor connected to the generator, and a pressure oil pipe for circulating the pressure hydraulic motor between the hydraulic pump and the hydraulic motor. ing. For example, Patent Document 1 discloses a wind turbine generator that transmits rotational energy of a rotor driven by wind power to a generator via a hydraulic transmission.

一方、複数のシリンダが放射状に並んだラジアルピストン式油圧機械が知られている。例えば、特許文献2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、内部で摺動するピストンを有し、各々のピストンは、カム面と当接するボールが取り付けられている。   On the other hand, a radial piston hydraulic machine in which a plurality of cylinders are arranged radially is known. For example, Patent Document 2 discloses a radial piston hydraulic pump used in a power transmission device. The hydraulic pump includes an outer race having a cam surface on an inner peripheral surface and an inner race having a plurality of cylinders arranged radially facing the outer race. The plurality of cylinders of the inner race have pistons that slide inside, and each piston is attached with a ball that comes into contact with the cam surface.

特許文献3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。このラジアルピストン式油圧機械は、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。また、特許文献4に開示された風力発電装置のラジアルピストン式油圧機械では、ロータと連結された回転シャフトの外周面にリング状のカムが装着されている。このリングカムは、周方向及び軸方向に分割形成され、各分割片毎にボルトで回転シャフトの外周面に装着され、回転シャフトの軸方向に複数列に配置されている。   Patent Document 3 discloses a radial piston hydraulic machine that functions as a drive train for a wind turbine generator. The radial piston hydraulic machine includes a piston that reciprocates in a cylinder, a roller attached to the piston, and a cam having a cam surface that comes into contact with the roller. Moreover, in the radial piston hydraulic machine of the wind power generator disclosed in Patent Document 4, a ring-shaped cam is mounted on the outer peripheral surface of the rotating shaft connected to the rotor. This ring cam is divided and formed in the circumferential direction and the axial direction, and is attached to the outer peripheral surface of the rotating shaft with bolts for each divided piece, and is arranged in a plurality of rows in the axial direction of the rotating shaft.

国際公開第2010/033035号公報International Publication No. 2010/033035 特開2010−19192号公報JP 2010-19192 A 米国特許公開第2010/0040470号US Patent Publication No. 2010/0040470 国際公開第2012/073280号公報International Publication No. 2012/073280

風力発電装置のロータシャフトは大きな直径を有している。そのため、ロータシャフトに連結されるラジアルピストン式油圧機械の回転シャフトも大径となり、該回転シャフトの外周面に装着されるリングカムも大型かつ大重量となる。また、油圧機械のシリンダが回転シャフトの軸方向に複数列に配置される場合、油圧機械の吐出圧油が時系列的に均等化されるようにするため、軸方向でカム面に位相差をもうけていた。そのため、リングカムの形状が複雑化していた。   The rotor shaft of the wind power generator has a large diameter. Therefore, the rotary shaft of the radial piston hydraulic machine connected to the rotor shaft also has a large diameter, and the ring cam attached to the outer peripheral surface of the rotary shaft also becomes large and heavy. In addition, when the cylinders of the hydraulic machine are arranged in a plurality of rows in the axial direction of the rotary shaft, a phase difference is applied to the cam surface in the axial direction in order to equalize the discharge pressure oil of the hydraulic machine in time series. It was already made. Therefore, the shape of the ring cam is complicated.

従って、特許文献4に開示されているように、リングカムの製造時及び組立時の作業性の観点から、リングカムは、周方向及び軸方向に分割して製造されていた。しかし、分割されたカム片を組み立てるためには、組立が面倒になるばかりでなく、カム転動面にボルト孔をもうける必要がある。また、カム片の加工のばらつきでカム片間に段差が発生しやすい。   Therefore, as disclosed in Patent Document 4, from the viewpoint of workability at the time of manufacturing and assembling the ring cam, the ring cam is manufactured by being divided in the circumferential direction and the axial direction. However, in order to assemble the divided cam pieces, it is not only troublesome to assemble, but it is necessary to make bolt holes on the cam rolling surface. Further, a step is likely to occur between the cam pieces due to variations in processing of the cam pieces.

ラジアルピストン式油圧機械では、シリンダ内の摺動するピストンにローラが設けられており、該ローラがカム面に案内されることで、ピストンが往復運動を行い、油圧室の作動油の給排が行われる。カム面に段差が発生すると、段差部でローラに対する面圧が立ちやすくなる。作動油は非圧縮性流体であるので、この面圧によって、カム面、ローラ及びピストンに瞬間的に大きな圧力が加わる。これが継続されると、リングカムやローラの摩耗や寿命低下を招くおそれがある。   In a radial piston type hydraulic machine, a roller is provided on a sliding piston in a cylinder, and when the roller is guided to a cam surface, the piston reciprocates to supply and discharge hydraulic fluid in a hydraulic chamber. Done. When a step is generated on the cam surface, the surface pressure on the roller is likely to stand at the step portion. Since hydraulic oil is an incompressible fluid, a large pressure is instantaneously applied to the cam surface, roller, and piston by this surface pressure. If this is continued, the ring cam and the roller may be worn and the life may be reduced.

本発明の少なくとも一実施形態は、かかる従来技術の課題に鑑み、リングカムのカム面とローラとの接触部に生じる面圧が小さい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を提供することを目的とする。   At least one embodiment of the present invention provides a radial piston hydraulic machine having a small surface pressure generated at a contact portion between a cam surface of a ring cam and a roller, and a wind turbine generator including the same, in view of the problems of the related art. With the goal.

かかる目的を達成するため、本発明の幾つかの実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械は、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、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、油圧機械本体の半径方向に沿って往復運動可能に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が設けられたシリンダブロックと、複数のローラに当接するように構成されて、油圧機械の周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、複数のピストンに対向して配置され、複数のピストンに対して相対的に油圧機械の周方向にローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムとを備えている。このリングカムは、油圧機械の周方向に連続した環状体であり、ローラとの当接面は油圧機械の周方向において段差のない無段差曲面である。   In order to achieve such an object, a radial piston hydraulic machine according to some embodiments of the present invention includes a plurality of pistons arranged along the radial direction of the hydraulic machine, and a plurality of pistons that are freely rotatable. A plurality of rollers provided, a cylinder block provided with a plurality of cylinders for respectively guiding a plurality of pistons so as to be capable of reciprocating along the radial direction of the hydraulic machine body, and a structure configured to contact the plurality of rollers And having a plurality of lobes arranged along the circumferential direction of the hydraulic machine and arranged to face the plurality of pistons so that the lobes move relative to the plurality of pistons in the circumferential direction of the hydraulic machine. And a ring cam configured to be rotatable. The ring cam is an annular body that is continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine, and the contact surface with the roller is a stepless curved surface having no step in the circumferential direction of the hydraulic machine.

油圧機械には、回転部位がシリンダブロックの内側にあるものと、回転部位がシリンダブロックの外側にあるものとがある。前者において、リングカムは、カム面が外側に向いた外向きリングカムとなり、後者においては、リングカムは、カム面が内側に向いた内向きリングカムとなる。本発明は両者に適用可能である。
また、ピストンは油圧機械の半径方向に沿って往復運動するようにシリンダに配置されるが、「沿って」の用語は、油圧機械の半径方向に、幾何学的な意味で厳密に平行である状態を指すものではなく、油圧機械の半径方向にある程度の角度(例えば30°以内の角度)をなす状態を含む意味で用いている。
Some hydraulic machines have a rotating part inside the cylinder block and others have a rotating part outside the cylinder block. In the former, the ring cam is an outward ring cam with the cam surface facing outward, and in the latter, the ring cam is an inward ring cam with the cam surface facing inward. The present invention is applicable to both.
Also, the piston is arranged in the cylinder so as to reciprocate along the radial direction of the hydraulic machine, but the term “along” is strictly parallel in the geometric sense to the radial direction of the hydraulic machine. It does not indicate a state, but is used to include a state in which a certain angle (for example, an angle within 30 °) is formed in the radial direction of the hydraulic machine.

リングカムは、油圧機械の周方向に連続した環状体であり、カム面は周方向で段差がない無段差曲面を形成しているので、カム面の段差に起因した面圧上昇が起きることはない。そのため、カム面やローラに瞬間的に大きな面圧が発生しないので、リングカムやローラの摩耗や寿命低下を回避できる。   The ring cam is an annular body that is continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine, and the cam surface forms a stepless curved surface that has no step in the circumferential direction, so there is no increase in surface pressure due to the step on the cam surface. . For this reason, since a large surface pressure is not instantaneously generated on the cam surface or the roller, wear of the ring cam or roller and a decrease in the service life can be avoided.

幾つかの実施形態では、リングカムを締り嵌めにより回転シャフトに装着する。これによって、リングカムの回転シャフトへの装着が容易になる。また、一実施形態では、回転シャフトと締り嵌めされたリングカムとの間に、回転シャフトに対するリングカムの周方向における相対的な滑りを防止するための滑り防止部材を設けることができる。この滑り防止部材として、例えば、ピンやキー等を用いることができる。これによって、回転シャフトに対するリングカムの周方向における相対的な滑りを防止できる。よって、より大きなトルクを回転シャフトとリングカムとの間で伝達することができる。   In some embodiments, the ring cam is attached to the rotating shaft by an interference fit. This facilitates mounting of the ring cam on the rotating shaft. In one embodiment, an anti-slip member for preventing relative slip in the circumferential direction of the ring cam with respect to the rotary shaft can be provided between the rotary shaft and the ring cam that is tightly fitted. As this anti-slip member, for example, a pin or a key can be used. Thereby, relative slip in the circumferential direction of the ring cam with respect to the rotating shaft can be prevented. Therefore, a larger torque can be transmitted between the rotating shaft and the ring cam.

一実施形態では、リングカムは、回転シャフトの外周面上に嵌合されており、油圧機械の軸方向に並ぶ互いに内径が異なる複数の環状セグメントを含み、複数の環状セグメントは、内径が最大の環状セグメントから前記軸方向に離れるにつれて内径が小さくなるように配置される。これによって、内径が大きい環状セグメントから順々に回転シャフトに装着していくことで、全部の環状セグメントの取付けが容易になる。また、軸長寸法が大きいリングカムほど、締り嵌めが困難になる。特に、焼嵌めの場合、温度の低下と共に困難となる。この実施形態では、油圧機械の軸方向に分割された環状セグメントを1個ずつ装着するので、締り嵌めを容易に行うことができる。   In one embodiment, the ring cam is fitted on the outer peripheral surface of the rotary shaft, and includes a plurality of annular segments with different inner diameters arranged in the axial direction of the hydraulic machine, and the plurality of annular segments are annular with the largest inner diameter. It arrange | positions so that an internal diameter may become small as it leaves | separates to the said axial direction from a segment. As a result, mounting of all the annular segments is facilitated by attaching them to the rotating shaft in order from the annular segments having the larger inner diameter. Further, the larger the axial length of the ring cam, the more difficult the interference fit. In particular, in the case of shrink fitting, it becomes difficult as the temperature decreases. In this embodiment, since the annular segments divided in the axial direction of the hydraulic machine are mounted one by one, the interference fit can be easily performed.

一実施形態では、リングカムは、回転シャフトの内周面上に嵌合されており、油圧機械の軸方向に並ぶ互いに外径が異なる複数の環状セグメントを含み、複数の環状セグメントは、外径が最小の環状セグメントから前記軸方向に離れるにつれて外径が大きくなるように配置される。これによって、外径が小さい環状セグメントから順々に回転シャフトに装着していくことで、前記実施形態と同様に、全部の環状セグメントを締り嵌めによって容易に装着できる。   In one embodiment, the ring cam is fitted on the inner peripheral surface of the rotating shaft, and includes a plurality of annular segments with different outer diameters arranged in the axial direction of the hydraulic machine, and the plurality of annular segments have an outer diameter. It arrange | positions so that an outer diameter may become large as it leaves | separates from the smallest annular segment to the said axial direction. As a result, the annular segments having the smaller outer diameter are sequentially attached to the rotating shaft, so that all the annular segments can be easily attached by interference fitting as in the above embodiment.

一実施形態では、リングカムは、油圧機械の軸方向において、油圧機械の入力軸又は出力軸に隣接して配置され、入力軸又は出力軸に直接的に接続される。これによって、油圧機械の入力軸又は出力軸の端部に、これらの軸方向にリングカムを装着することが可能となる。ここで、「入力軸」とは、油圧機械が油圧ポンプであれば、油圧ポンプのピストンに往復運動を与える回転軸である。また、「出力軸」とは、油圧機械が油圧モータであれば、ピストンによって駆動される回転軸である。例えば、風力発電装置に用いられた油圧ポンプであれば、ロータシャフトであり、ロータシャフトの端部にリングカムを直接取り付けることができる。また、風力発電装置に用いられた油圧ポンプであれば、発電機の回転軸の端部に直接リングカムを取り付けることができる。そのため、油圧機械の回転シャフトをリングカムとは別に設ける必要がなくなり、低コスト化できる。   In one embodiment, the ring cam is disposed adjacent to the input shaft or output shaft of the hydraulic machine in the axial direction of the hydraulic machine, and is directly connected to the input shaft or output shaft. Accordingly, it is possible to attach a ring cam in the axial direction to the end of the input shaft or output shaft of the hydraulic machine. Here, if the hydraulic machine is a hydraulic pump, the “input shaft” is a rotating shaft that gives a reciprocating motion to the piston of the hydraulic pump. The “output shaft” is a rotating shaft driven by a piston if the hydraulic machine is a hydraulic motor. For example, a hydraulic pump used in a wind power generator is a rotor shaft, and a ring cam can be directly attached to the end of the rotor shaft. Moreover, if it is the hydraulic pump used for the wind power generator, a ring cam can be directly attached to the edge part of the rotating shaft of a generator. Therefore, it is not necessary to provide a rotating shaft of the hydraulic machine separately from the ring cam, and the cost can be reduced.

幾つかの実施形態では、複数のシリンダは、油圧機械の軸方向に分布しており、複数のローブは、夫々複数のシリンダが分布する前記軸方向の位置範囲に亘って、前記軸方向に直線的に延在している。この構成では、リングカムの加工が容易かつ低コストとなると共に、締り嵌めにより回転シャフトへの装着も容易になる。   In some embodiments, the plurality of cylinders are distributed in the axial direction of the hydraulic machine, and the plurality of lobes are linear in the axial direction over the range of axial positions in which the plurality of cylinders are distributed. Extended. In this configuration, the ring cam can be easily processed at low cost, and it can be easily mounted on the rotating shaft by an interference fit.

一実施形態では、前記構成に加えて、さらに、油圧機械の軸方向に配置されるm個(ただしmは2以上の整数)の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が油圧機械の周方向にn列(ただしnは2以上の整数)設けられた仮想配列に対して、各々の仮想シリンダ列に属するm個の仮想シリンダの前記周方向の位置を互いに異ならしめた配列に従って、複数のシリンダがシリンダブロック内に配置される。   In one embodiment, in addition to the above-described configuration, a virtual cylinder row formed by m virtual cylinders (where m is an integer of 2 or more) arranged in the axial direction of the hydraulic machine is provided in the circumferential direction of the hydraulic machine. For a virtual array provided with n columns (where n is an integer of 2 or more), a plurality of cylinders are arranged according to an array in which the circumferential positions of m virtual cylinders belonging to each virtual cylinder column are different from each other. Located in the cylinder block.

軸方向に複数のシリンダ列を備えた油圧ポンプの場合、高圧油の吐出に起因した振動や脈流を抑制するため、高圧油の吐出を時系列的に均等化することが望まれる。そのため、ピストンの往復運動にシリンダ列毎に、カム面の形状に位相差を設けることが考えられる。しかし、こうすると、カム面の形状が複雑となり、カムの加工が面倒かつ高コストとなる。そこで、上述のように、仮想配列に対し、各々の仮想シリンダ列に属するm個の仮想シリンダの前記周方向の位置を互いに異ならしめた配列に従って、複数のシリンダをシリンダブロック内に配置する。例えば、シリンダ列を油圧機械の軸方向に対しある一定の角度で傾斜させる。これによって、カム面の形状に位相差を設けることなく、高圧油の均等化を達成できる。そのため、カムの加工を容易かつ低コスト化できる。   In the case of a hydraulic pump having a plurality of cylinder rows in the axial direction, it is desired to equalize the discharge of high-pressure oil in time series in order to suppress vibration and pulsating flow caused by the discharge of high-pressure oil. For this reason, it is conceivable to provide a phase difference in the shape of the cam surface for each cylinder row in the reciprocating motion of the piston. However, in this case, the shape of the cam surface becomes complicated, and the cam processing becomes cumbersome and expensive. Therefore, as described above, a plurality of cylinders are arranged in the cylinder block in accordance with an arrangement in which the circumferential positions of the m virtual cylinders belonging to each virtual cylinder row are made different from each other as described above. For example, the cylinder row is inclined at a certain angle with respect to the axial direction of the hydraulic machine. Thereby, equalization of high pressure oil can be achieved without providing a phase difference in the shape of the cam surface. Therefore, cam processing can be easily and cost-effectively.

本発明の幾つかの実施形態に係るラジアルピストン式油圧機械の組立て方法は、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、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、複数のローラに当接するように構成されて前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有し、油圧機械の周方向に連続した環状体であり、ローラとの当接面は前記周方向において段差のない無段差曲面であるリングカムと、リングカムが取り付けられる回転シャフトとを含むラジアルピストン式油圧機械の組立て方法であって、リングカムを回転シャフトに締り嵌めによって取り付けるカム取付ステップを備えている。   A method of assembling a radial piston hydraulic machine according to some embodiments of the present invention includes a plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine, and a plurality of pistons rotatably provided on each of the plurality of pistons. And a plurality of lobes arranged in contact with the plurality of rollers and arranged along the circumferential direction, and an annular body that is continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine. A method of assembling a radial piston type hydraulic machine including a ring cam that is a stepless curved surface having no step in the circumferential direction and a rotating shaft to which the ring cam is attached, comprising a cam mounting step for attaching the ring cam to the rotating shaft by an interference fit Yes.

これによって、カム面の全周に亘り、装着用のボルト孔の形成が不要になると共に、カム面に段差がなくなるので、カム面の段差に起因した面圧上昇が起きることはない。そのため、カム面やローラに瞬間的に大きな面圧が発生しないので、リングカムやローラの摩耗や寿命低下を回避できる。   This eliminates the need for forming a bolt hole for mounting over the entire circumference of the cam surface and eliminates a step on the cam surface, so that a surface pressure increase due to the step on the cam surface does not occur. For this reason, since a large surface pressure is not instantaneously generated on the cam surface or the roller, wear of the ring cam or roller and a decrease in the service life can be avoided.

一実施形態では、リングカムは、回転シャフトの外周面上に嵌合される内径が互いに異なる複数の環状セグメントを含み、複数の環状セグメントは、内径が最大の環状セグメントから油圧機械の軸方向に離れるにつれて内径が小さくなるように前記軸方向に配置され、カム取付ステップでは、内径が最大の環状セグメントから軸方向に遠ざかる順で、環状セグメントの回転シャフトの外周面への締り嵌めを行う。これによって、前述のように、各々の環状セグメントの回転シャフトへの締り嵌め作業を容易に行うことができる。   In one embodiment, the ring cam includes a plurality of annular segments having different inner diameters that are fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the plurality of annular segments are separated from the annular segment having the largest inner diameter in the axial direction of the hydraulic machine. In the cam mounting step, an interference fit of the annular segment to the outer peripheral surface of the rotating shaft is performed in the order of moving away from the annular segment having the largest inner diameter in the axial direction. Thereby, as described above, it is possible to easily perform the interference fitting operation of each annular segment to the rotating shaft.

一実施形態では、リングカムは、回転シャフトの内周面上に嵌合される外径が互いに異なる複数の環状セグメントを含み、複数の環状セグメントは、外径が最小の環状セグメントから油圧機械の軸方向に離れるにつれて外径が大きくなるように軸方向に配置され、カム取付ステップでは、外径が最小の環状セグメントから前記軸方向に遠ざかる順で環状セグメントの回転シャフトの内周面への締り嵌めを行う。これによって、前述のように、各々の環状セグメントの回転シャフトへの締り嵌め作業を容易に行うことができる。   In one embodiment, the ring cam includes a plurality of annular segments having different outer diameters that are fitted on the inner peripheral surface of the rotating shaft, and the plurality of annular segments are connected to the shaft of the hydraulic machine from the annular segment having the smallest outer diameter. It is arranged in the axial direction so that the outer diameter increases as it moves away from the direction, and in the cam mounting step, the annular segment is fastened to the inner peripheral surface of the rotating shaft in the order away from the annular segment having the smallest outer diameter. I do. Thereby, as described above, it is possible to easily perform the interference fitting operation of each annular segment to the rotating shaft.

本発明の幾つかの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、少なくとも一本のブレードが取付けられるハブと、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、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、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、油圧ポンプ及び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、油圧機械は、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、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、油圧機械の半径方向に沿って往復運動可能に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が設けられたシリンダブロックと、複数のローラに当接するように構成されて油圧機械の周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、複数のピストンに対向して配置され、複数のピストンに対して相対的に油圧機械の周方向にローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムとを含む。そして、該リングカムは、油圧機械の周方向に連続した環状体であり、ローラとの当接面は油圧機械の周方向において段差のない無段差曲面を有している。   A wind turbine generator according to some embodiments of the present invention includes at least one blade, a hub to which at least one blade is attached, a hydraulic pump configured to be driven by rotation of the hub, and hydraulic pressure A wind power generator comprising a hydraulic motor configured to be driven by pressure oil generated by a pump and a generator driven by the hydraulic motor, wherein at least one of the hydraulic pump and the hydraulic motor is a radial piston The hydraulic machine includes a plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine, a plurality of rollers rotatably provided on each of the plurality of pistons, and a radial direction of the hydraulic machine. A cylinder block provided with a plurality of cylinders for respectively guiding a plurality of pistons so as to be capable of reciprocating along the cylinder, and a plurality of rollers. A plurality of lobes arranged in the circumferential direction of the hydraulic machine and arranged to face the plurality of pistons, and the lobes move relative to the plurality of pistons in the circumferential direction of the hydraulic machine. And a ring cam configured to be rotatable. The ring cam is an annular body continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine, and the contact surface with the roller has a stepless curved surface having no step in the circumferential direction of the hydraulic machine.

前記構成により、リングカムは、油圧機械の周方向に連続した環状体であり、カム面は周方向で段差がない無段差曲面を形成するので、カム面の段差に起因した面圧上昇が起きることはない。そのため、カム面やローラに瞬間的に大きな面圧が発生しないので、リングカムやローラの摩耗や寿命低下を回避できる。   With the above configuration, the ring cam is an annular body that is continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine, and the cam surface forms a stepless curved surface having no step in the circumferential direction, so that the surface pressure rises due to the step of the cam surface. There is no. For this reason, since a large surface pressure is not instantaneously generated on the cam surface or the roller, wear of the ring cam or roller and a decrease in the service life can be avoided.

本発明の幾つかの実施形態によれば、ラジアルピストン式油圧機械、及びこのラジアルピストン式油圧機械を備えた風力発電装置において、リングカムは、油圧機械の周方向に連続した環状体であり、カム面は周方向で段差がない無段差曲面を形成するので、カム面の段差に起因した面圧上昇が起きることはない。そのため、カム面やローラに瞬間的に大きな面圧が発生しないので、リングカムやローラの摩耗や寿命低下を回避できる。   According to some embodiments of the present invention, in a radial piston hydraulic machine and a wind power generator equipped with the radial piston hydraulic machine, the ring cam is an annular body that is continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine, and the cam Since the surface forms a stepless curved surface having no step in the circumferential direction, the surface pressure does not increase due to the step of the cam surface. For this reason, since a large surface pressure is not instantaneously generated on the cam surface or the roller, wear of the ring cam or roller and a decrease in the service life can be avoided.

本発明のラジアルピストン式油圧機械が適用される風力発電装置の概要図である。It is a schematic diagram of a wind power generator to which a radial piston type hydraulic machine of the present invention is applied. 本発明の第1実施形態に係る油圧機械の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a hydraulic machine according to a first embodiment of the present invention. 前記油圧機械の作動油路の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the hydraulic fluid path of the said hydraulic machine. 前記油圧機械に組み込まれるリングカムの横断面図である。It is a cross-sectional view of a ring cam incorporated in the hydraulic machine. 本発明の第2実施形態に係るリングカムの横断面図である。It is a cross-sectional view of a ring cam according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係るリングカムの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the ring cam which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 前記第3実施形態に係るリングカムの組立時を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time of the assembly of the ring cam which concerns on the said 3rd Embodiment. 本発明の第4実施形態に係るリングカムの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the ring cam which concerns on 4th Embodiment of this invention. 前記第4実施形態に係るリングカムの組立時を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the time of the assembly of the ring cam which concerns on the said 4th Embodiment. 本発明の第5実施形態に係るリングカムの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the ring cam which concerns on 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態に係るリングカムの斜視図である。It is a perspective view of the ring cam which concerns on 6th Embodiment of this invention. 図11中のA―A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line in FIG. 本発明の第7実施形態に係るリングカムの斜視図である。It is a perspective view of the ring cam which concerns on 7th Embodiment of this invention. 前記第7実施形態に係るシリンダブロックの正面図である。It is a front view of the cylinder block which concerns on the said 7th Embodiment.

以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、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、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention to that unless otherwise specified.

(実施形態1)
本発明の第1実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1において、風力発電装置10は、少なくとも1本、典型的には2本以上のブレード14と、ブレード14が放射状に連結されたハブ16とで構成されるロータ12を備えている。なお、ハブ16は、ハブカバー18によって覆われていてもよい。ロータ12には、ロータシャフト20を介して油圧ポンプ22が連結されている。油圧ポンプ22には、高圧油路24及び低圧油路26を介して油圧モータ28が接続されている。具体的には、油圧ポンプ22の出口が高圧油路24を介して油圧モータ28の入口に接続され、油圧モータ28の出口が低圧油路26を介して油圧ポンプ22の入口に接続されている。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the wind power generator 10 includes a rotor 12 including at least one, typically two or more blades 14, and a hub 16 in which the blades 14 are radially connected. The hub 16 may be covered with a hub cover 18. A hydraulic pump 22 is connected to the rotor 12 via a rotor shaft 20. A hydraulic motor 28 is connected to the hydraulic pump 22 through a high pressure oil passage 24 and a low pressure oil passage 26. Specifically, the outlet of the hydraulic pump 22 is connected to the inlet of the hydraulic motor 28 via the high pressure oil passage 24, and the outlet of the hydraulic motor 28 is connected to the inlet of the hydraulic pump 22 via the low pressure oil passage 26. .

油圧ポンプ22は、ロータシャフト20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22で生成された高圧油は、高圧油路24を介して油圧モータ28に送られ、この高圧油によって油圧モータ28が駆動される。油圧モータ28で仕事をした後の低圧の作動油は、低圧油路26を介して油圧モータ28に戻される。
油圧モータ28には発電機30が連結されている。発電機30は、油圧モータ28によって駆動される同期発電機であり、図示しない電力系統に接続されている。
The hydraulic pump 22 is driven by the rotor shaft 20 to increase the pressure of the hydraulic oil and generate high-pressure hydraulic oil (pressure oil). The high-pressure oil generated by the hydraulic pump 22 is sent to the hydraulic motor 28 via the high-pressure oil passage 24, and the hydraulic motor 28 is driven by this high-pressure oil. The low-pressure hydraulic oil that has worked by the hydraulic motor 28 is returned to the hydraulic motor 28 via the low-pressure oil passage 26.
A generator 30 is connected to the hydraulic motor 28. The generator 30 is a synchronous generator driven by the hydraulic motor 28, and is connected to a power system (not shown).

なお、ロータシャフト20の少なくとも一部はナセル32で覆われている。油圧ポンプ22、油圧モータ28及び発電機30は、タワー34の上端に設けられたナセル32の内部に配置されている。本実施形態及び以下に説明する実施形態において、油圧ポンプ22及び油圧モータ28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油圧機械である。   Note that at least a part of the rotor shaft 20 is covered with a nacelle 32. The hydraulic pump 22, the hydraulic motor 28, and the generator 30 are disposed inside a nacelle 32 provided at the upper end of the tower 34. In the present embodiment and the embodiments described below, at least one of the hydraulic pump 22 and the hydraulic motor 28 is a radial piston hydraulic machine described below.

図2は、油圧ポンプ22又は油圧モータ28を構成するラジアルピストン式の油圧機械40を示す。油圧機械40は、油圧機械40の半径方向に沿って形成された複数のシリンダボア42と、複数のシリンダボア42に夫々摺動自在に設けられた複数のピストン44と、複数のシリンダボア42が設けられたシリンダブロック48とを備えている。複数のシリンダボア42は、シリンダブロック48の周方向及び軸方向(矢印a方向)に等間隔に配置されている。各々のピストン44は、シリンダボア42の内部で油圧機械40の半径方向に沿って往復運動する。ピストン44の往復運動によってピストン44とシリンダボア42とによって形成される油圧室rの容積が周期的に変化する。   FIG. 2 shows a radial piston type hydraulic machine 40 constituting the hydraulic pump 22 or the hydraulic motor 28. The hydraulic machine 40 includes a plurality of cylinder bores 42 formed along the radial direction of the hydraulic machine 40, a plurality of pistons 44 slidably provided on the plurality of cylinder bores 42, and a plurality of cylinder bores 42. And a cylinder block 48. The plurality of cylinder bores 42 are arranged at equal intervals in the circumferential direction and the axial direction (arrow a direction) of the cylinder block 48. Each piston 44 reciprocates along the radial direction of the hydraulic machine 40 inside the cylinder bore 42. The volume of the hydraulic chamber r formed by the piston 44 and the cylinder bore 42 is periodically changed by the reciprocating motion of the piston 44.

シリンダブロック48の内側中央に回転シャフト50が配置されている。油圧機械20が油圧ポンプ22である場合、回転シャフト50は、ロータシャフト20と一体に設けられているか、又はロータシャフト20と連動して回転運動を行うものである。回転シャフト50の外周面にリングカム52が装着されている。リングカム52は、回転シャフト50と共に回転するように構成され、ピストン44に設けられたローラ46と当接するカム面を有する。この場合、ローラ46に対するリングカム52の相対的な回転運動を作り出すために、リングカム52とシリンダブロック48との間に、少なくとも1つの軸受54aを設けてもよい。   A rotating shaft 50 is disposed at the center inside the cylinder block 48. When the hydraulic machine 20 is the hydraulic pump 22, the rotary shaft 50 is provided integrally with the rotor shaft 20 or rotates in conjunction with the rotor shaft 20. A ring cam 52 is mounted on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50. The ring cam 52 is configured to rotate together with the rotary shaft 50 and has a cam surface that comes into contact with the roller 46 provided on the piston 44. In this case, at least one bearing 54 a may be provided between the ring cam 52 and the cylinder block 48 in order to create a relative rotational movement of the ring cam 52 with respect to the roller 46.

油圧室rの周期的な容積変化を伴うピストン44の往復運動は、リングカム52の回転運動との間で運動モードが変換されるようになっている。例えば、油圧機械40が油圧ポンプ22である場合、回転シャフト50と共に回転するリングカム52の回転運動がピストン44の往復運動に変換される。これによって、油圧室rの周期的な容積変化が起こり、油圧室rで高圧の作動油が生成され、この高圧油で油圧モータ28が駆動される。   The motion mode is converted between the reciprocating motion of the piston 44 accompanied with the periodic volume change of the hydraulic chamber r and the rotational motion of the ring cam 52. For example, when the hydraulic machine 40 is the hydraulic pump 22, the rotary motion of the ring cam 52 that rotates with the rotary shaft 50 is converted into the reciprocating motion of the piston 44. As a result, a periodic volume change of the hydraulic chamber r occurs, high pressure hydraulic oil is generated in the hydraulic chamber r, and the hydraulic motor 28 is driven by this high pressure oil.

油圧機械40が油圧モータ28である場合、油圧ポンプ22から高圧の作動油が導入され、この高圧油の導入によってピストン44の往復運動が起る。ピストン44の往復運動がリングカム52の回転運動に変換される結果、リングカム52と共に油圧機械40の回転シャフト50が回転する。こうして、リングカム52の働きにより、油圧機械40の回転シャフト50の回転エネルギ(機械的エネルギ)と作動油の流体エネルギとの間でエネルギ変換が行われ、油圧機械40が油圧ポンプ22又は油圧モータ28として所期の役割を果たすようになっている。   When the hydraulic machine 40 is the hydraulic motor 28, high-pressure hydraulic oil is introduced from the hydraulic pump 22, and the reciprocating motion of the piston 44 is caused by the introduction of the high-pressure oil. As a result of the reciprocating motion of the piston 44 being converted into the rotational motion of the ring cam 52, the rotating shaft 50 of the hydraulic machine 40 rotates together with the ring cam 52. Thus, energy conversion is performed between the rotational energy (mechanical energy) of the rotary shaft 50 of the hydraulic machine 40 and the fluid energy of the hydraulic oil by the action of the ring cam 52, and the hydraulic machine 40 is operated by the hydraulic pump 22 or the hydraulic motor 28. As the intended role.

シリンダブロック48には、複数の油圧室rに連通する少なくとも1本の内部油路56(56a、56b)が形成されている。一実施形態では、複数の内部油路56(56a、56b)が油圧機械40の軸方向に沿って設けられている。また、シリンダブロック48の一方の端面に環状板部材であるエンドプレート60が設けられている。そして、複数の内部油路56(56a、56b)に連通する環状集合油路58(58a、58b)がエンドプレート60の内部に形成されている。一実施形態では、エンドプレート60とリングカム52との間に軸受54bが設けられており、エンドプレート60は、リングカム52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。   The cylinder block 48 is formed with at least one internal oil passage 56 (56a, 56b) communicating with the plurality of hydraulic chambers r. In one embodiment, a plurality of internal oil passages 56 (56 a, 56 b) are provided along the axial direction of the hydraulic machine 40. An end plate 60 that is an annular plate member is provided on one end surface of the cylinder block 48. An annular oil collecting passage 58 (58a, 58b) communicating with the plurality of internal oil passages 56 (56a, 56b) is formed inside the end plate 60. In one embodiment, a bearing 54 b is provided between the end plate 60 and the ring cam 52, and the end plate 60 can be kept stationary without being affected by the rotational movement of the ring cam 52.

環状集合油路58(58a、58b)は、夫々外部配管62(62a、62b)に接続されている。こうして、各油圧室rは、内部油路56(56a、56b)及び環状集合油路58(58a、58b)を介して、外部配管62(62a、62b)に連通している。
幾つかの実施形態では、シリンダブロック48は、シリンダボア42を形成する複数のシリンダスリーブ64と、複数のシリンダスリーブ64が夫々挿入される複数のスリーブ孔66aを有するシリンダブロック本体66とを含む。
The annular oil collecting passages 58 (58a, 58b) are connected to the external pipes 62 (62a, 62b), respectively. Thus, each hydraulic chamber r communicates with the external pipe 62 (62a, 62b) via the internal oil passage 56 (56a, 56b) and the annular collecting oil passage 58 (58a, 58b).
In some embodiments, the cylinder block 48 includes a plurality of cylinder sleeves 64 forming the cylinder bore 42 and a cylinder block body 66 having a plurality of sleeve holes 66a into which the plurality of cylinder sleeves 64 are inserted.

シリンダブロック48に求められる役割として、ピストン44を摺動自在に案内するための摺動部としてのシリンダボア42の形成と、シリンダボア42を保持するための構造体の形成とが挙げられる。前述のように、シリンダスリーブ64とシリンダブロック本体66とを別に設ければ、シリンダブロック48に求められる役割(シリンダボア42の形成及び構造体の形成)を、夫々シリンダスリーブ64とシリンダブロック本体66とに分担させることができる。そのため、シリンダスリーブ64及びシリンダブロック本体66の夫々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48の全体としての軽量化を実現できる。   The roles required for the cylinder block 48 include formation of a cylinder bore 42 as a sliding portion for slidably guiding the piston 44 and formation of a structure for holding the cylinder bore 42. As described above, if the cylinder sleeve 64 and the cylinder block main body 66 are provided separately, the roles required for the cylinder block 48 (formation of the cylinder bore 42 and formation of the structure) are the same as the cylinder sleeve 64 and the cylinder block main body 66, respectively. Can be shared. Therefore, a suitable design according to the respective roles of the cylinder sleeve 64 and the cylinder block main body 66 becomes possible, and the weight of the cylinder block 48 as a whole can be realized.

図3において、内部油路56(56a、56b)の夫々に、内部油路56(56a、56b)と各シリンダスリーブ64の油圧室rとに夫々分枝油路70a、70bが接続されている。分枝油路70a、70bには、夫々開閉弁72a、72bが設けられている。内部油路56a、56bのうち、一方が油圧室rに作動油を供給する給油路となり、他方が油圧室rから作動油を排出する排油路となる。   In FIG. 3, branch oil passages 70a and 70b are connected to the internal oil passages 56 (56a and 56b) and the internal oil passages 56 (56a and 56b) and the hydraulic chambers r of the cylinder sleeves 64, respectively. . The branch oil passages 70a and 70b are provided with on-off valves 72a and 72b, respectively. One of the internal oil passages 56a and 56b is an oil supply passage for supplying hydraulic oil to the hydraulic chamber r, and the other is an oil discharge passage for discharging the hydraulic oil from the hydraulic chamber r.

開閉弁72a、72bは、リングカム52の周方向の回転運動と同期して開閉するように制御される。即ち、リングカム52のカム面に当接したローラ46が下死点から上死点に向かう行程では、排油路に設けられた開閉弁が開かれ、給油路に設けられた開閉弁が閉じられる。また、ローラ46が上死点から下死点に向かう行程では、給油路に設けられた開閉弁が開かれ、排油路に設けられた開閉弁が閉じられる。開閉弁72a、72bは、例えば、電磁弁やバネ式開閉弁を用いることができる。バネ式開閉弁は、弁体をシート面に向けて付勢するためのバネが設けられ、油圧室rの油圧と該バネの弾性力と油圧室rの油圧とのバランスによって弁体を閉ポジションと開ポジションとの間で移動可能な構成を有する。   The on-off valves 72 a and 72 b are controlled so as to open and close in synchronization with the rotational movement of the ring cam 52 in the circumferential direction. That is, in the stroke from the bottom dead center to the top dead center when the roller 46 in contact with the cam surface of the ring cam 52 is opened, the open / close valve provided in the oil discharge passage is opened and the open / close valve provided in the oil supply passage is closed. . Further, in the stroke of the roller 46 from the top dead center to the bottom dead center, the open / close valve provided in the oil supply passage is opened, and the open / close valve provided in the oil discharge passage is closed. As the on-off valves 72a and 72b, for example, electromagnetic valves or spring-type on-off valves can be used. The spring type on-off valve is provided with a spring for urging the valve body toward the seat surface, and the valve body is closed by a balance between the hydraulic pressure of the hydraulic chamber r, the elastic force of the spring, and the hydraulic pressure of the hydraulic chamber r. And an open position.

なお、図3に示す例示的な実施形態では、リングカム52のカム面には、周方向に山部(ローブ)80aと谷部80bとが交互に形成されている。   In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the cam surface of the ring cam 52 is alternately formed with crests (lobes) 80 a and troughs 80 b in the circumferential direction.

図4は、リングカム52の一実施形態としてのリングカム52Aを示す。リングカム52Aは周方向(図中の矢印b方向であり、油圧機械40の周方向でもある。)に連続した環状体をなす。リングカム52Aの内周面68は円形をしており、中空の回転シャフト50の円形の外周面に締り嵌めによって固定されている。締り嵌めのひとつの手段として、焼嵌め又は冷やし嵌めを用いることができる。
このように、回転シャフト50に環状体からなるリングカム52Aを締り嵌めで固定することで、回転シャフト50の外周面上にリングカム52Aを締結するためのボルトが挿通されるボルト穴をリングカム52Aのカム面に形成する必要がない。よって、リングカム52Aのカム面は、ローブ80aが形成された、段差のない無段差曲面とすることができる。
FIG. 4 shows a ring cam 52 </ b> A as an embodiment of the ring cam 52. The ring cam 52A forms an annular body that is continuous in the circumferential direction (in the direction of arrow b in the drawing and also in the circumferential direction of the hydraulic machine 40). The inner peripheral surface 68 of the ring cam 52A has a circular shape, and is fixed to the circular outer peripheral surface of the hollow rotating shaft 50 by an interference fit. As one means of an interference fit, a shrink fit or a cold fit can be used.
In this way, by fixing the ring cam 52A made of an annular body to the rotating shaft 50 with an interference fit, a bolt hole through which a bolt for fastening the ring cam 52A is inserted on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50 is formed in the cam of the ring cam 52A. There is no need to form on the surface. Therefore, the cam surface of the ring cam 52A can be a stepless curved surface with a step formed with a lobe 80a.

これによって、カム面の全周に亘り、カム面の段差に起因した面圧上昇が起きることはない。そのため、カム面やローラに瞬間的に大きな面圧が発生しないので、リングカムやローラの摩耗や寿命低下を回避できる。また、リングカム52Aを締り嵌め又は冷やし嵌めにより回転シャフト50に装着するので、リングカム52Aの回転シャフト50への装着が容易になる。   As a result, the surface pressure does not increase due to the step of the cam surface over the entire circumference of the cam surface. For this reason, since a large surface pressure is not instantaneously generated on the cam surface or the roller, wear of the ring cam or roller and a decrease in the service life can be avoided. In addition, since the ring cam 52A is attached to the rotating shaft 50 by interference fitting or cold fitting, the ring cam 52A can be easily attached to the rotating shaft 50.

(実施形態2)
次に、本発明の第2実施形態を図5により説明する。本実施形態では、前記第1実施形態と同様の形状を有するリングカム52Aが回転シャフト50の外周面に締り嵌めによって固定されている。さらに、回転シャフト50の外周面に、周方向に等間隔に複数の四角形の凹溝が刻設され、該凹溝に対応する位置で、リングカム52Aの内周面に四角形の凹溝が刻設されている。こうして形成された四角形の孔に、四角形断面を有するキー82が
圧入されている。本実施形態によれば、前記第1実施形態で得られる作用効果に加えて、回転シャフト40に対するリングカム52Aの周方向の相対的な滑りをさらに効果的に防止できる。なお、キー82の代わりに、別な滑り防止部材を用いて設けられよい。例えば、リングカム52A及び回転シャフト50にピン孔を形成し、ピン孔にピンを挿入するようにしてもよい。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a ring cam 52A having the same shape as in the first embodiment is fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft 50 by an interference fit. Further, a plurality of square grooves are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50 at equal intervals in the circumferential direction, and the rectangular grooves are formed on the inner peripheral surface of the ring cam 52A at positions corresponding to the grooves. Has been. A key 82 having a quadrangular cross section is press-fitted into the quadrangular hole thus formed. According to this embodiment, in addition to the operational effects obtained in the first embodiment, the relative slip in the circumferential direction of the ring cam 52A with respect to the rotating shaft 40 can be further effectively prevented. Instead of the key 82, another anti-slip member may be used. For example, pin holes may be formed in the ring cam 52A and the rotary shaft 50, and the pins may be inserted into the pin holes.

(実施形態3)
次に、本発明の第3実施形態を図6及び図7により説明する。図6に示すように、本実施形態は、油圧機械40の軸方向にシリンダ42が複数列に配置される場合の例である。本実施形態では、回転シャフト50の外周面に、軸方向(矢印a方向)に隣接して複数の台座84a〜84dが形成されている。台座84a〜84dは、夫々外径が異なる円形の外周面を有すると共に、外周面は回転シャフト50と同芯であり、かつ板幅が同一の円板形状をなしている。台座84a〜84dは、外径が最大の台座84bから軸方向に離れるにつれて外径が小さくなるように配列されている。すなわち、台座84a〜84dは、配列の内側から外側に向かって外径が大きい順に配置されている。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, the present embodiment is an example in which the cylinders 42 are arranged in a plurality of rows in the axial direction of the hydraulic machine 40. In the present embodiment, a plurality of pedestals 84 a to 84 d are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50 so as to be adjacent to the axial direction (the direction of the arrow a). The pedestals 84a to 84d have circular outer peripheral surfaces with different outer diameters, and the outer peripheral surfaces are concentric with the rotary shaft 50 and have a disk shape with the same plate width. The pedestals 84a to 84d are arranged so that the outer diameters become smaller as they move away from the pedestal 84b having the largest outer diameter in the axial direction. That is, the bases 84a to 84d are arranged in order of increasing outer diameter from the inner side to the outer side of the array.

本実施形態に係るリングカム52Bは、夫々分離された4個の環状セグメント86a〜86dからなる。環状セグメント86a〜86dは、外径が同一で、内径は各台座84a〜84dの外径に対応して、対応する台座と締り嵌め可能な寸法を有する環状体で構成されている。また、環状セグメント86a〜86dの外周面及び内周面は、互いに同芯である円形を有する。該環状セグメントの板幅は台座84a〜84dと同一である。環状セグメント86a〜86dは、夫々締り嵌め可能な外径を有する台座84a〜84dに締り嵌めされる。   The ring cam 52B according to this embodiment includes four annular segments 86a to 86d that are separated from each other. The annular segments 86a to 86d have the same outer diameter, and the inner diameter corresponds to the outer diameter of each of the pedestals 84a to 84d, and is formed of an annular body having a size that can be tightly fitted to the corresponding pedestal. Further, the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the annular segments 86a to 86d have a circular shape that is concentric with each other. The plate width of the annular segment is the same as that of the bases 84a to 84d. The annular segments 86a to 86d are interference fitted to pedestals 84a to 84d having outer diameters that can be interference fitted.

図7に示すように、締り嵌めの手順は、環状セグメント86a〜86dのうち、配列の内側に配置された、内径が大きい順から順々に締り嵌めしていく。各環状セグメント86a〜86dの外周面には、夫々ピストン44に取り付けられたローラ46が当接する。本実施形態のリングカム52Bと異なり、軸方向に長い寸法を有しているリングカムを焼嵌めする場合、焼嵌めの途中でリングカムの温度が低下してしまうと、最後まで嵌合できなくなる場合がある。   As shown in FIG. 7, the interference fitting procedure is such that, among the annular segments 86 a to 86 d, the interference fitting is performed in order from the largest inner diameter arranged inside the array. The rollers 46 attached to the pistons 44 are in contact with the outer peripheral surfaces of the annular segments 86a to 86d. Unlike the ring cam 52B of the present embodiment, when a ring cam having a long dimension in the axial direction is shrink-fitted, if the temperature of the ring cam decreases during the shrink-fitting, it may not be possible to fit to the end. .

本実施形態のリングカム52Bでは、軸方向に短い寸法を有する環状セグメントに分割されているので、各環状セグメントの締り嵌めは容易であり、かつ環状セグメントの内径が大きい順から順々に台座84a〜84dに締り嵌めするので、リングカム全体としても締り嵌め作業が容易になる。また、各台座間には、リングカム52Bの径方向に段差が形成されているので、各環状セグメントの位置決めが容易になると共に、該段差によって各環状セグメントの軸方向の抜けを阻止できる。   In the ring cam 52B of the present embodiment, since the ring cam 52B is divided into annular segments having a short dimension in the axial direction, the interference fit of each annular segment is easy, and the bases 84a to 84a are sequentially arranged in descending order of the inner diameter of the annular segment. Since the interference fitting is performed on 84d, the interference fitting operation is facilitated even for the entire ring cam. In addition, since a step is formed in the radial direction of the ring cam 52B between the pedestals, the positioning of each annular segment is facilitated, and the annular segment can be prevented from coming off in the axial direction.

(実施形態4)
次に、本発明の第4実施形態を図8及び図9により説明する。前記第3実施形態と同様に、本実施形態は、回転シャフト50の外周面に、軸方向(矢印a方向)に隣接して外径が異なる複数の台座88a〜88dが形成されている。本実施形態では、台座88a〜88dは、奥側(図中右側)から順々に外径が大きい順に配置されている。そして、台座88a〜88dに夫々対応した寸法の内径を有する環状セグメント90a〜90dが用意される。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Similar to the third embodiment, in the present embodiment, a plurality of pedestals 88a to 88d having different outer diameters are formed on the outer peripheral surface of the rotating shaft 50 adjacent to each other in the axial direction (arrow a direction). In the present embodiment, the pedestals 88a to 88d are arranged in order of increasing outer diameter from the back side (right side in the drawing). Then, annular segments 90a to 90d having inner diameters corresponding to the pedestals 88a to 88d are prepared.

そして、図9に示すように、内径が大きい環状セグメントから順々に対応した外径を有する台座、即ち、奥側に位置した台座から順々に締り嵌めされる。本実施形態においても、前記第3実施形態と同様に、環状セグメントが個々に分割されていることで、リングカム全体として締り嵌め作業が容易になる。また、各台座間には、リングカム52Cの径方向に段差が形成されているので、各環状セグメントの位置決めが容易になると共に、該段差によって各環状セグメントの軸方向の抜けを阻止できる。   And as shown in FIG. 9, it is interference-fitted in order from the base which has the outer diameter corresponding to the annular segment with a large internal diameter in order, ie, the base located in the back | inner side. Also in this embodiment, similarly to the third embodiment, the ring segments are individually divided, so that the interference fitting operation is facilitated as the entire ring cam. In addition, since a step is formed in the radial direction of the ring cam 52C between the pedestals, the positioning of each annular segment is facilitated, and the annular segment can be prevented from coming off in the axial direction.

(実施形態5)
次に本発明の第5実施形態を図10により説明する。本実施形態に係るリングカム52Dは、回転シャフト50の端部に、回転シャフト50より大径の円形の台板92が接続されている。また、台板92と同一の外径を有する中空の円筒部94が設けられている。円筒部94の内周面に、軸方向に夫々内径が異なる6個の環状の台座96a〜96fが、軸方向(矢印a方向)に隣接して形成されている。内径が小さい台座ほど配列の内側に配置されている。すなわち、台座96a〜96fは、内径が最小の台座96cから軸方向に遠ざかるにつれて内径が大きくなるように配列されている。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the ring cam 52 </ b> D according to the present embodiment, a circular base plate 92 having a diameter larger than that of the rotating shaft 50 is connected to the end of the rotating shaft 50. A hollow cylindrical portion 94 having the same outer diameter as the base plate 92 is provided. Six annular pedestals 96a to 96f having different inner diameters in the axial direction are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 94 so as to be adjacent to each other in the axial direction (arrow a direction). A pedestal with a smaller inner diameter is arranged inside the array. That is, the pedestals 96a to 96f are arranged such that the inner diameter increases as the distance from the pedestal 96c having the smallest inner diameter increases in the axial direction.

そして、各台座96a〜96fの内径に対応して夫々に締り嵌め可能な外径を有する6個の環状セグメント98a〜98fが用意される。各環状セグメントは、夫々外径が異なり、対応した寸法の内径を有する台座に順々に締り嵌めする。締り嵌めは、小さい内径を有する台座から順に行われる。   Then, six annular segments 98a to 98f having outer diameters that can be fitted into the respective bases 96a to 96f are prepared. Each annular segment has an outer diameter different from each other and sequentially fits onto a pedestal having an inner diameter of a corresponding dimension. The interference fit is performed in order from a base having a small inner diameter.

こうして、各環状セグメントが内周面上に装着された円筒部94は、台板92に溶接やボルト締結等の手段で結合される。そして、円筒部94の内部にシリンダブロック48が配置され、各環状セグメント98a〜98fの端面に、ピストン44に装着されたローラ46が当接する。こうして、円筒部94は回転シャフト50と共に回転し、ピストン44は、回転シャフト50及び円筒部94の回転運動に連動し、往復運動を行う。本実施形態においても、環状セグメント98a〜98dの装着が容易になるなど、前記第3実施形態及び第4実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   In this way, the cylindrical portion 94 in which each annular segment is mounted on the inner peripheral surface is coupled to the base plate 92 by means such as welding or bolt fastening. The cylinder block 48 is disposed inside the cylindrical portion 94, and the roller 46 attached to the piston 44 comes into contact with the end surfaces of the annular segments 98a to 98f. Thus, the cylindrical portion 94 rotates together with the rotary shaft 50, and the piston 44 reciprocates in conjunction with the rotary motion of the rotary shaft 50 and the cylindrical portion 94. Also in this embodiment, the same operational effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained, such as easy mounting of the annular segments 98a to 98d.

(実施形態6)
次に、本発明の第6実施形態を図11及び図12により説明する。本実施形態は、油圧機械40が油圧ポンプ22であり、ロータシャフト20に直接リングカム52Eを取り付けた例である。本実施形態のリングカム52Eは、ロータシャフト20に対して、ロータシャフト20の軸方向に隣接配置されている。リングカム52Eは、4個の環状セグメント100a〜100dから構成されている。4個の環状セグメント100a〜100dは、回転シャフト50の軸方向に並べられ、ロータシャフト20の端部に複数の長尺ボルト102で固定されている。複数の長尺ボルト102は、ロータシャフト20の周方向に等間隔で配置される。また、図11に示すように、環状セグメント100a〜100dのカム面は、ローブ80aの1ピッチの間で、少しずつ周方向(矢印b方向)へずらした配置としている。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the hydraulic machine 40 is the hydraulic pump 22, and the ring cam 52 </ b> E is directly attached to the rotor shaft 20. The ring cam 52E of the present embodiment is disposed adjacent to the rotor shaft 20 in the axial direction of the rotor shaft 20. The ring cam 52E is composed of four annular segments 100a to 100d. The four annular segments 100 a to 100 d are arranged in the axial direction of the rotary shaft 50, and are fixed to the end of the rotor shaft 20 with a plurality of long bolts 102. The plurality of long bolts 102 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotor shaft 20. Further, as shown in FIG. 11, the cam surfaces of the annular segments 100a to 100d are arranged so as to be gradually shifted in the circumferential direction (arrow b direction) between one pitch of the lobes 80a.

本実施形態によれば、リングカム52Eをロータシャフト20の端部に直接装着したことで、油圧ポンプ22の回転シャフトをリングカム52Eとは別に設ける必要がなくなり、油圧ポンプ22を簡素化かつ低コスト化できる。油圧機械40が油圧モータ28であれば、リングカム52Eを直接発電機30の回転軸に取り付けることができる。そのため、油圧モータ28の構成を簡素化かつ低コスト化できる。   According to the present embodiment, since the ring cam 52E is directly attached to the end of the rotor shaft 20, it is not necessary to provide the rotating shaft of the hydraulic pump 22 separately from the ring cam 52E, and the hydraulic pump 22 is simplified and reduced in cost. it can. If the hydraulic machine 40 is the hydraulic motor 28, the ring cam 52E can be directly attached to the rotating shaft of the generator 30. Therefore, the configuration of the hydraulic motor 28 can be simplified and reduced in cost.

また、環状セグメント100a〜100dのカム面の位相を周方向へずらすことで、ピストン44の往復運動の位相をずらすことができる。そのため、油圧機械40から吐出される作動油を時系列的に均等化できる。従って、作動油の不均等な吐出に起因した振動や脈流の発生を防止できる。   Further, the phase of the reciprocating motion of the piston 44 can be shifted by shifting the phase of the cam surfaces of the annular segments 100a to 100d in the circumferential direction. Therefore, the hydraulic oil discharged from the hydraulic machine 40 can be equalized in time series. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of vibration and pulsating flow due to uneven discharge of hydraulic oil.

(実施形態7)
次に、本発明の第7実施形態を図13及び図14により説明する。本実施形態のリングカム52Fは、1個の環状体104で構成されている。環状体104は、中央に軸方向に貫通したセンター孔104aを有する。環状体104は、センター孔104aを介してロータシャフト20の外周面に締り嵌めされる。環状体104のカム面は、ローブ80aが軸方向にむけて直線状に延在している平歯歯車的形状をなしている。環状体104の外周面に、軸方向に沿って複数列のシリンダ42が配置される。
(Embodiment 7)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The ring cam 52F of the present embodiment is composed of one annular body 104. The annular body 104 has a center hole 104a penetrating in the axial direction at the center. The annular body 104 is tightly fitted to the outer peripheral surface of the rotor shaft 20 through the center hole 104a. The cam surface of the annular body 104 has a spur gear shape in which the lobe 80a extends linearly toward the axial direction. A plurality of rows of cylinders 42 are arranged on the outer peripheral surface of the annular body 104 along the axial direction.

本実施形態のリングカム52Fは、1個の環状体で構成され、しかもローラ46が軸方向に直線状に延在しているので、ホブ盤や平面研削盤を用いて、軸方向(矢印a方向)に1ストロークで一気にリングカムを製造できる。そのため、リングカムの加工が容易かつ低コストとなる。また、長期に亘る油圧機械の運転によって、ローラ46が接触したカム面が摩耗する場合がある。そのとき、リングカム52Fは、ローブ80aが軸方向にむけて直線状に延在しているので、所定時間だけ使用後、リングカム52Fを軸方向に移動させることで、ローラ46が未接触のフレッシュなカム面を使用できるようになる。   Since the ring cam 52F of the present embodiment is formed of a single annular body and the roller 46 extends linearly in the axial direction, the hobbing machine or the surface grinding machine can be used in the axial direction (the direction of the arrow a). ) Can produce a ring cam in one stroke. Therefore, processing of the ring cam is easy and low cost. Moreover, the cam surface which the roller 46 contacted may be worn by the operation of the hydraulic machine over a long period of time. At that time, since the lobe 80a extends linearly toward the axial direction in the ring cam 52F, the roller 46 is not contacted and fresh by moving the ring cam 52F in the axial direction after being used for a predetermined time. The cam surface can be used.

なお、本実施形態のリングカム52Fを用いる場合、油圧機械40から吐出される作動油を時系列的に均等化できない。そこで、リングカム52Fを用いた場合でも、シリンダブロック48に設けられたシリンダスリーブ64の配置を工夫することで、油圧機械40から吐出される作動油を時系列的に均等化する方法を図14で説明する。
図14において、シリンダブロック48の軸方向(図中矢印a方向)に、シリンダブロック48の軸方向(図中矢印a方向)に、4個のシリンダスリーブ64が設けられている。ただし、本実施形態では4個であるが、他の実施形態ではm個(2個以上)であればよい。
In addition, when using the ring cam 52F of this embodiment, the hydraulic fluid discharged from the hydraulic machine 40 cannot be equalized in time series. Therefore, even when the ring cam 52F is used, a method of equalizing the hydraulic oil discharged from the hydraulic machine 40 in time series by devising the arrangement of the cylinder sleeve 64 provided in the cylinder block 48 in FIG. explain.
In FIG. 14, four cylinder sleeves 64 are provided in the axial direction of the cylinder block 48 (in the direction of arrow a in the drawing) and in the axial direction of the cylinder block 48 (in the direction of arrow a in the drawing). However, although the number is four in the present embodiment, it may be m (two or more) in other embodiments.

複数のシリンダスリーブ64の配列(複数のシリンダ列Rで構成されるシリンダ配列)は、油圧機械40の軸方向に配置される仮想シリンダ列Rが複数列設けられた仮想配列に対して、各々の仮想シリンダ列Rに属する仮想シリンダの周方向位置を互いに異ならしめた配列に従って形成される。なお、仮想配列は、油圧機械40の軸方向に平行に並んだm個(ただしmは2以上の整数)の仮想シリンダにより形成される仮想シリンダ列Rが周方向にn列(ただしnは2以上の整数)並んだ規則的な配列である。 The arrangement of the plurality of cylinder sleeves 64 (cylinder arrangement composed of a plurality of cylinder rows R) is different from the virtual arrangement in which a plurality of virtual cylinder rows R0 arranged in the axial direction of the hydraulic machine 40 are provided. Are formed in accordance with an arrangement in which the circumferential positions of the virtual cylinders belonging to the virtual cylinder row R0 are different from each other. The virtual array is composed of m virtual cylinder rows R 0 formed by m virtual cylinders (where m is an integer of 2 or more) arranged in parallel with the axial direction of the hydraulic machine 40 in the circumferential direction (where n is An integer of 2 or more).

一実施形態では、図14に示すように、仮想シリンダ列Rを油圧機械の軸方向に対して一定の角度cで傾斜させた配列に従って複数のシリンダスリーブ64(及びそれらに設けられたシリンダボア42)が配置される。その結果、シリンダブロック48内において油圧機械20の軸方向に沿って並ぶm個のシリンダボア42の周方向位置が互いに異なる。従って、ピストン44の往復運動に、軸方向で位相差をもうけることができる。なお、この配列のしかたは一例であって、別な配列であってもよい。例えば、部分的に2つ以上の異なる角度で傾斜させた仮想シリンダRの配列に従って、シリンダ列Rを配置してもよい。 In one embodiment, as shown in FIG. 14, a plurality of cylinder sleeves 64 (and cylinder bores 42 provided on them) are arranged according to an arrangement in which the virtual cylinder row R 0 is inclined at a constant angle c with respect to the axial direction of the hydraulic machine. ) Is arranged. As a result, the circumferential positions of the m cylinder bores 42 arranged in the cylinder block 48 along the axial direction of the hydraulic machine 20 are different from each other. Accordingly, a phase difference can be provided in the axial direction in the reciprocating motion of the piston 44. This arrangement is merely an example, and another arrangement may be used. For example, the cylinder row R may be arranged according to an array of virtual cylinders R 0 that are partially inclined at two or more different angles.

油圧機械40が油圧ポンプ22である場合、高圧油路24からの高圧油の吐出を時系列的に均等化することで、回転シャフト50の回転を円滑に行うことができる。そのため、ピストン44の往復運動に、軸方向で位相差をもうけることが望ましい。これを目的として、通常、カム52のカム面に、軸方向に配置されたシリンダ列毎に位相差をもうけているが、これではカム面の形状が複雑となり、カム面の加工が高コストとなる。そこで、本実施形態によれば、シリンダブロック48内において油圧機械20の軸方向に沿って並ぶm個のシリンダボア42の周方向位置が互いに異なるので、カム面の形状に位相差をもうけなくても、高圧油の吐出を均等化できる。そのため、カム面の加工が容易かつ低コストになる。   When the hydraulic machine 40 is the hydraulic pump 22, the rotation of the rotary shaft 50 can be smoothly performed by equalizing the discharge of the high pressure oil from the high pressure oil passage 24 in time series. Therefore, it is desirable to make a phase difference in the axial direction in the reciprocating motion of the piston 44. For this purpose, the cam surface of the cam 52 is usually provided with a phase difference for each cylinder array arranged in the axial direction. However, this complicates the shape of the cam surface, and the cam surface processing is expensive. Become. Therefore, according to the present embodiment, since the circumferential positions of the m cylinder bores 42 arranged in the cylinder block 48 along the axial direction of the hydraulic machine 20 are different from each other, it is not necessary to provide a phase difference in the shape of the cam surface. , Discharge of high pressure oil can be equalized. Therefore, the cam surface can be easily processed at low cost.

なお、本実施形態において、油圧機械40が油圧モータ28である場合、発電機30の回転軸に直接リングカム52Fを取り付けるようにする。これによって、油圧ポンプ22の場合と同様の作用効果を得ることができる。また、シリンダ列Rを仮想シリンダRの配列に従って配置させることで、発電機30の出力軸を円滑に回転できる。そのため、本実施形態は油圧モータ28にも適用可能である。 In this embodiment, when the hydraulic machine 40 is the hydraulic motor 28, the ring cam 52F is directly attached to the rotating shaft of the generator 30. As a result, the same effects as those of the hydraulic pump 22 can be obtained. Further, by arranging the cylinder row R according to the arrangement of the virtual cylinders R0 , the output shaft of the generator 30 can be smoothly rotated. Therefore, the present embodiment can also be applied to the hydraulic motor 28.

本発明によれば、ラジアルピストン式油圧機械に装着されたリングカムのカム面の段差をなくし、これによって、ローラとリングカムとの接触部に生じる面圧を低減することで、ローラやリングカムの摩耗を摩耗をなくし、これらの寿命を伸ばすことができる。   According to the present invention, the step of the cam surface of the ring cam mounted on the radial piston hydraulic machine is eliminated, thereby reducing the surface pressure generated at the contact portion between the roller and the ring cam, thereby reducing the wear of the roller and the ring cam. Abrasion can be eliminated and these lifetimes can be extended.

10 風力発電装置
12 ロータ
14 ブレード
16 ハブ
18 ハブカバー
20 ロータシャフト
22 油圧ポンプ
24 高圧油路
26 低圧油路
28 油圧モータ
30 発電機
32 ナセル
34 タワー
40 油圧機械
42 シリンダボア
44 ピストン
46 当接部
48 シリンダブロック
50 回転シャフト
52、52A、52B、52C、52D、52E,52F リングカム
54a、54b 軸受
56,56a、56b 内部油路
58,58a、58b 環状集合油路
60 エンドプレート
62,62a、62b 外部配管
64 シリンダスリーブ
66 シリンダブロック本体
66a スリーブ孔
70a、70b 分枝油路
72a、72b 開閉弁
80a 山部(ローブ)
80b 谷部
82 キー
84a〜84d、88a〜88d、96a〜96f 台座
86a〜86d、90a〜90d、98a〜98f、100a〜100d 環状セグメント
92 台板
94 円筒部
102 長尺ボルト
104 環状体
104a センター孔
r 油圧室
R シリンダ列
仮想シリンダ列
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Wind power generator 12 Rotor 14 Blade 16 Hub 18 Hub cover 20 Rotor shaft 22 Hydraulic pump 24 High pressure oil path 26 Low pressure oil path 28 Hydraulic motor 30 Generator 32 Nacelle 34 Tower 40 Hydraulic machine 42 Cylinder bore 44 Piston 46 Contact part 48 Cylinder block 50 Rotating shaft 52, 52A, 52B, 52C, 52D, 52E, 52F Ring cam 54a, 54b Bearing 56, 56a, 56b Internal oil passage 58, 58a, 58b Annular oil passage 60 End plate 62, 62a, 62b External piping 64 Cylinder Sleeve 66 Cylinder block body 66a Sleeve hole 70a, 70b Branch oil passage 72a, 72b On-off valve 80a Mountain (lobe)
80b Valley 82 Key 84a-84d, 88a-88d, 96a-96f Pedestal 86a-86d, 90a-90d, 98a-98f, 100a-100d Annular segment 92 Base plate 94 Cylindrical part 102 Long bolt 104 Annular body 104a Center hole r Hydraulic chamber R Cylinder row R 0 Virtual cylinder row

Claims (12)

ラジアルピストン式の油圧機械であって、
前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストンと、
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が設けられたシリンダブロックと、
前記複数のローラに当接するように構成されて、前記油圧機械の周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、前記複数のピストンに対向して配置され、前記複数のピストンに対して相対的に前記周方向に前記ローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムとを備え、
前記リングカムは、前記周方向に連続した環状体であり、前記ローラとの当接面は前記周方向において段差のない無段差曲面であることを特徴とするラジアルピストン式油圧機械。
A radial piston type hydraulic machine,
A plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine;
A plurality of rollers provided rotatably on each of the plurality of pistons;
A cylinder block provided with a plurality of cylinders for respectively guiding the plurality of pistons so as to be capable of reciprocating along the radial direction;
A plurality of lobes arranged in contact with the plurality of rollers, arranged in a circumferential direction of the hydraulic machine, disposed opposite to the plurality of pistons, and relative to the plurality of pistons And a ring cam configured to be rotatable so that the lobe moves in the circumferential direction,
The radial piston hydraulic machine, wherein the ring cam is an annular body continuous in the circumferential direction, and a contact surface with the roller is a stepless curved surface having no step in the circumferential direction.
前記リングカムが締り嵌めにより取り付けられる回転シャフトをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のラジアルピストン式油圧機械。   The radial piston hydraulic machine according to claim 1, further comprising a rotary shaft to which the ring cam is attached by an interference fit. 前記回転シャフトと前記リングカムとの間に設けられ、前記回転シャフトに対する前記リングカムの前記周方向における相対的な滑りを防止するための滑り防止部材をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載のラジアルピストン式油圧機械。   The anti-slip member provided between the said rotating shaft and the said ring cam for preventing the relative slip in the said circumferential direction of the said ring cam with respect to the said rotating shaft is further provided. Radial piston hydraulic machine. 前記リングカムは、前記回転シャフトの外周面上に嵌合されており、前記油圧機械の軸方向に並ぶ互いに内径が異なる複数の環状セグメントを含み、
前記複数の環状セグメントは、前記内径が最大の環状セグメントから前記軸方向に離れるにつれて前記内径が小さくなるように配置されたことを特徴とする請求項2又は3に記載のラジアルピストン式油圧機械。
The ring cam is fitted on the outer peripheral surface of the rotary shaft, and includes a plurality of annular segments with different inner diameters arranged in the axial direction of the hydraulic machine,
4. The radial piston hydraulic machine according to claim 2, wherein the plurality of annular segments are arranged such that the inner diameter decreases as the annular segment moves away from the annular segment having the largest inner diameter in the axial direction. 5.
前記リングカムは、前記回転シャフトの内周面上に嵌合されており、前記油圧機械の軸方向に並ぶ互いに外径が異なる複数の環状セグメントを含み、
前記複数の環状セグメントは、前記外径が最小の環状セグメントから前記軸方向に離れるにつれて前記外径が大きくなるように配置されたことを特徴とする請求項2又は3に記載のラジアルピストン式油圧機械。
The ring cam is fitted on an inner peripheral surface of the rotary shaft, and includes a plurality of annular segments with different outer diameters arranged in the axial direction of the hydraulic machine,
4. The radial piston hydraulic pressure according to claim 2, wherein the plurality of annular segments are arranged such that the outer diameter increases with increasing distance from the annular segment having the smallest outer diameter in the axial direction. 5. machine.
前記リングカムは、前記軸方向において前記油圧機械の入力軸又は出力軸に隣接して配置され、前記入力軸又は前記出力軸に直接的に接続されたことを特徴とする請求項1に記載のラジアルピストン式油圧機械。   2. The radial according to claim 1, wherein the ring cam is disposed adjacent to an input shaft or an output shaft of the hydraulic machine in the axial direction, and is directly connected to the input shaft or the output shaft. Piston hydraulic machine. 前記複数のシリンダは、前記油圧機械の軸方向に分布しており、
前記複数のローブは、それぞれ、前記複数のシリンダが分布する前記軸方向の位置範囲に亘って、前記軸方向に直線的に延在していることを特徴とする請求項1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。
The plurality of cylinders are distributed in the axial direction of the hydraulic machine,
The plurality of lobes, respectively, linearly extend in the axial direction over the axial position range in which the plurality of cylinders are distributed. The radial piston hydraulic machine according to one item.
前記軸方向に配置されるm個(ただしmは2以上の整数)の仮想シリンダによって形成される仮想シリンダ列が前記周方向にn列(ただしnは2以上の整数)設けられた仮想配列に対して、各々の前記仮想シリンダ列に属する前記m個の仮想シリンダの前記周方向の位置を互いに異ならしめた配列に従って前記複数のシリンダが前記シリンダブロック内に配置されたことを特徴とする請求項7に記載のラジアルピストン式油圧機械。   A virtual array in which virtual cylinder rows formed by m virtual cylinders (where m is an integer of 2 or more) arranged in the axial direction are provided in n rows (where n is an integer of 2 or more) in the circumferential direction. On the other hand, the plurality of cylinders are arranged in the cylinder block according to an arrangement in which the circumferential positions of the m virtual cylinders belonging to each of the virtual cylinder rows are different from each other. 8. A radial piston hydraulic machine according to 7. 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、前記複数のローラに当接するように構成されて前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有し、前記油圧機械の周方向に連続した環状体であり、前記ローラとの当接面は前記周方向において段差のない無段差曲面であるリングカムと、前記リングカムが取り付けられる回転シャフトとを含むラジアルピストン式油圧機械の組立て方法であって、
前記リングカムを前記回転シャフトに締り嵌めによって取り付けるカム取付ステップを備えることを特徴とするラジアルピストン式油圧機械の組立て方法。
A plurality of pistons arranged along a radial direction of the hydraulic machine, a plurality of rollers rotatably provided on each of the plurality of pistons, and the circumferential direction configured to contact the plurality of rollers A ring cam which has a plurality of lobes arranged along the circumferential direction and is an annular body continuous in the circumferential direction of the hydraulic machine, and a contact surface with the roller is a stepless curved surface having no step in the circumferential direction; and the ring cam A method of assembling a radial piston type hydraulic machine including a rotating shaft to which
A method of assembling a radial piston type hydraulic machine, comprising a cam mounting step of mounting the ring cam on the rotary shaft by an interference fit.
前記リングカムは、前記回転シャフトの外周面上に嵌合される内径が互いに異なる複数の環状セグメントを含み、前記複数の環状セグメントは、前記内径が最大の環状セグメントから前記油圧機械の軸方向に離れるにつれて前記内径が小さくなるように前記軸方向に配置され、
前記カム取付ステップでは、前記内径が最大の環状セグメントから前記軸方向に遠ざかる順で前記環状セグメントの前記回転シャフトの外周面への締り嵌めを行うことを特徴とする請求項9に記載のラジアルピストン式油圧機械の組立て方法。
The ring cam includes a plurality of annular segments with different inner diameters fitted on the outer peripheral surface of the rotating shaft, and the plurality of annular segments are separated from the annular segment having the largest inner diameter in the axial direction of the hydraulic machine. The axial direction is arranged so that the inner diameter becomes smaller as
10. The radial piston according to claim 9, wherein, in the cam mounting step, an interference fit of the annular segment to the outer peripheral surface of the rotary shaft is performed in an order away from the annular segment having the largest inner diameter in the axial direction. To assemble hydraulic machine.
前記リングカムは、前記回転シャフトの内周面上に嵌合される外径が互いに異なる複数の環状セグメントを含み、前記複数の環状セグメントは、前記外径が最小の環状セグメントから前記油圧機械の軸方向に離れるにつれて前記外径が大きくなるように前記軸方向に配置され、
前記カム取付ステップでは、前記外径が最小の環状セグメントから前記軸方向に遠ざかる順で前記環状セグメントの前記回転シャフトの内周面への締り嵌めを行うことを特徴とする請求項9に記載のラジアルピストン式油圧機械の組立て方法。
The ring cam includes a plurality of annular segments having different outer diameters that are fitted on the inner peripheral surface of the rotating shaft, and the plurality of annular segments start from the annular segment having the smallest outer diameter to the shaft of the hydraulic machine. Arranged in the axial direction so that the outer diameter increases as the distance in the direction increases,
The said cam attachment step performs an interference fit to the inner peripheral surface of the said rotating shaft of the said annular segment in the order which goes away from the said axial direction from the annular segment with the smallest outer diameter. Assembly method of radial piston hydraulic machine.
少なくとも一本のブレードと、
前記少なくとも一本のブレードが取付けられるハブと、
前記ハブの回転によって駆動されるように構成された油圧ポンプと、
前記油圧ポンプで生成された圧油によって駆動されるように構成された油圧モータと、
前記油圧モータによって駆動される発電機とを備える風力発電装置であって、
前記油圧ポンプ及び前記油圧モータの少なくとも一方は、ラジアルピストン式の油圧機械であり、
前記油圧機械は、前記油圧機械の半径方向に沿って配置された複数のピストンと、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が設けられたシリンダブロックと、前記複数のローラに当接するように構成されて前記周方向に沿って並ぶ複数のローブを有するとともに、前記複数のピストンに対向して配置され、前記複数のピストンに対して相対的に前記周方向に前記ローブが移動するように回転可能に構成されたリングカムとを含み、
前記リングカムは、前記周方向に連続した環状体であり、前記ローラとの当接面は前記周方向において段差のない無段差曲面である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 is a radial piston hydraulic machine,
The hydraulic machine is capable of reciprocating along the radial direction with a plurality of pistons arranged along the radial direction of the hydraulic machine, a plurality of rollers rotatably provided on each of the plurality of pistons. A plurality of cylinders for guiding each of the plurality of pistons, a plurality of lobes arranged in contact with the plurality of rollers and arranged along the circumferential direction, and the plurality of the plurality of cylinders. A ring cam arranged to face the pistons of the plurality of pistons and configured to be rotatable so that the lobes move in the circumferential direction relative to the plurality of pistons,
The ring cam is an annular body that is continuous in the circumferential direction, and the contact surface with the roller is a stepless curved surface having no step in the circumferential direction.
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