JP2013117177A - 風力発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風車が強風時に過剰に回転しない安全な風力発電装置を提供することにある。
【解決手段】支柱上端部１１０Ｕに取り付けられ、回転軸線２ｘの方向からの風力を受けて該回転軸線２ｘの周りを回転する風車３の回転により発電する風力発電装置１において、支柱上端部１１０Ｕを、そこに取り付けられている風車３と共に、その下部に位置する支柱本体１１０Ｄに対し傾倒させる傾倒機構１４０と、傾倒する支柱上端部１１０Ｕが、支柱本体１１０Ｄに対し直角な傾倒状態となったことを条件に、支柱上部１１０Ｕを下降可能とし、かつ下降した支柱上部１１０Ｕを上昇可能とする昇降機構１５０を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、風力発電装置に関する。

近年、地球環境の保全のため、再生可能エネルギーを用いた発電方法として、二酸化炭素等の温室効果ガスを排出しない風力発電に注目が集まっている（例えば特許文献１等）。

特開２００４−２３９１１３号公報

ところが、風力発電装置の風車は、風力に応じて翼（ブレード）の回転速度が可変するものであるから、強風時には回転速度が速くなりすぎて破損する恐れがあり、対策が必要である。そして、その対策はより確実になされることが必要であり、翼の回転速度が速くなりすぎる可能性がより少ない形とならなければならない。一方で、そうした対策は、コスト高とならないようよりシンプルな形で実現されなければならない。

本発明の課題は、風車が強風時に過剰に回転しない安全な風力発電装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するために、本発明の風力発電装置は、
支柱上部に取り付けられ、回転軸線方向からの風力を受けて該回転軸線周りを回転する風車の回転により発電する風力発電装置であって、
支柱の軸線に対し、風車が取り付けられた支柱上部を該風車ごと傾倒させる傾倒機構と、
傾倒可能な支柱上部を支柱本体に対し昇降可能とする昇降機構と、
を備えることを特徴とする。

上記本発明の構成によれば、支柱の上方に取り付けられる風車を、その支柱の上方の部位ごと傾けることができるため、傾けることで風車位置を風の弱い地表に向けて下げて、受ける風力を軽減させることができるし、傾けることで風車の向きが風を受け易い向きからずらし、受ける風力を軽減することもできるから、風車の回転を大きく抑制することができる。さらに上記本発明の構成によれば、傾いた状態の風車を降下させることが可能であるから、風車位置をより一層地表に近づけることができ、受ける風力をより一層軽減させることができる。単純に、風車を傾けるだけの構成の場合、風車位置をより下方にしようとするほど、支柱の折り曲げ位置を支柱下方としなければならず、その結果、傾く支柱上部の長さの分だけ余計に、風力発電装置の設置面積（土地）を広く確保しなければならないため、風車設置時のコストが増してしまうし、他方、風車を下方に下げるだけの構成の場合、重量物である風車を地表に近い位置に下げることによる安全性は得られるものの、風車は依然として風力を受け易い向きに保持されるため、回転を抑制する面で不足する。

本発明における昇降機構は、傾倒する支柱上部が、支柱の軸線に対し予め定められた傾斜角度をなす所定傾倒状態となったことを条件に、該支柱上部を下降可能とし、かつ下降した該支柱上部を上昇可能とするものとできる。この構成によれば、支柱上部は決まった角度まで傾斜しなければ降下できなくないので、安全性が高い。

また、本発明における傾倒機構は、支柱上部を、支柱の軸線に対し略直角に傾倒した直角傾倒状態とすることを可能に構成できる。また、その直角傾倒状態を上記所定傾倒状態とすることができる。この構成によれば、地表に対し垂直に延出する支柱の上部を略直角に傾けた横転状態とすることができるから、風車の向きを、風を最も受け難い向きとすることができ、回転を抑制することができる。そして、この状態で支柱上部を風車ごと降下させることができる。

なお、本発明において、軸線に対し略直角に傾倒した直角傾倒状態とは、軸線に対しなす角度が９０度±２０度の範囲内に傾倒した状態をいうものとする。

本発明における傾倒機構は、風車において翼を除く風車本体の重心位置に対し該翼が下方に位置する形で、支柱上部を傾倒させるものとできる。この構成によれば、重量のある翼が、風車の重心位置よりも下に位置するため、傾倒状態の風車が安定する。

本発明における支柱上部は、下部の支柱本体に対し傾倒可能に取り付けられる一方、自身の軸線周りに回転自在となる形で風車が取り付けられており、傾倒時には、その風車が自重により、翼が風車本体の重心位置よりも下方に位置する姿勢となるよう構成できる。この構成によれば、傾倒時に、風車が自らの自重によって自動的に安定した姿勢をとるよう構成できる。

本発明における支柱上部は、傾倒機構による傾倒する際の傾倒中心部から、風車とは逆側に延出する延出部に錘部を設けることができる。この構成によれば、錘部があることで、傾倒時に、重量体である風車とのバランスをとることができ、安全に傾倒動作を行うことができる。

本発明においては、支柱上部を、傾倒機構により傾倒しないよう非傾倒状態にロック保持するとともに、傾倒機構による傾倒の際にはアンロックできるロック機構を備えて構成できる。この構成によれば、傾倒可能な支柱の傾倒部分に風車が取り付けられた風力発電装置であっても、使用時には傾倒部分が傾倒せず安定して風車を回転させることができる。

本発明における風車は、支柱上部の非傾倒状態において、翼を、風力を受けて回転を生じさせる受風面の幅方向が風平行寄りから風直交寄りとの間で角度可変可能な形で、回転軸に固定する翼固定部と、その角度を、風力に応じて可変させる翼角度調整機構と、を有するとともに、所定傾倒状態においては、翼が自らの自重により翼固定部の軸線周りを回転し、受風面の幅方向が上記風平行寄りとなる位置に保持されるよう構成できる。つまり、所定傾倒状態において、翼の自重を利用して、該翼の角度を、非傾倒状態における風平行寄りとなる位置に保持する傾倒時角度保持機構を有して構成できる。この構成によると、所定傾倒状態となると、翼がその自重により自動的にったときに、支柱上部の非傾倒状態における風平行寄りの位置をとり、翼固定部の軸にぶら下がった安定した状態とされる。具体的に言えば、翼固定部は、翼の延出方向に延びる軸（回転支軸）と、その軸の軸線周りにおいて互いのなす角度を可変可能とされた２つの固定部とを有した蝶番部材であり、一方の固定部が翼に固定され、他方の固定部が風車の回転軸側と一体回転可能に固定されるように構成できる。

本発明における風車は、回転軸の回転軸線方向からの風力を受けて一定回転方向に回転するよう該回転軸周りに２以上設けられ、該回転軸に対し径方向外向きに延出する翼を有するとともに、
翼を、風力を受けた場合にその受風面の幅方向が風平行寄りとなるよう押圧力を受ける形で、なおかつその受風面の幅方向と回転軸の回転軸線方向とのなす角度が可変可能となる形で、回転軸に対し固定される翼固定部と、
風力が所定の微風レベルを下回る場合に、その風力を受ける翼を幅方向が最も風平行寄りとなる所定の初期回転用角度位置側へと付勢する付勢手段と、風力が微風レベルを上回った場合に、遠心力が翼に加わるその風力による押圧力と付勢手段の付勢力とに打ち勝つことにより自らを外方に変位させつつ翼が風直交寄りに可変するようリンク機構を介して翼に連結する錘部材と、を備え、風力が所定の強風レベルに達した場合には、翼を幅方向が初期回転用角度位置よりも風直交寄りとなる所定の高速回転用角度位置に到達させるとともに、風力がその強風レベルをさらに上回った場合には、その風力による押圧力と付勢手段の付勢力とが遠心力に打ち勝って錘部材を内方に押し戻すことにより、翼を幅方向が風平行寄りとなるよう押し戻す翼角度調整機構と、
を備えて構成することができる。この構成によれば、翼の受風面の幅方向と回転軸の回転軸線方向とのなす角度変化を、モーター等の電動機の動力を用いることなく、翼の回転速度に応じて自律的に制御することができるため、例えば停電時等においても安全に発電を継続できる。

また、この構成によれば、風車の回転速度が増すほどブレーキがかかって過剰回転が防止されるような簡易な自立的制御ではなく、風力に応じた最適な回転状態を得ることができる。即ち、風力が微風レベルの場合に風車が回転しやすいように翼の受風面の幅方向が風平行寄りとなって高トルク・低速回転状態となる第一段階（ローギア段階）と、そこから風力が増して錘部材が遠心力によって外方に変位することによって、リンク部材を介して付勢手段の付勢力に逆らい翼の受風面の幅方向が風直交寄りとなって、低トルク・高速回転状態となる第二段階（トップギア段階）と、さらに風力が増して各翼が受ける風圧が錘部材の遠心力に打ち勝ち、その風力がウエイト部材をある程度押し戻すことにより、翼の受風面の幅方向を風平行寄りに復帰させる第三段階とが存在する。これにより、第一段階の微風時には加速回転性能が高く、さらに微風時から強風時に至るまでの第二段階の時には、より回転しやすい状態、より回転速度を増すことができる状態へと変化していき、さらに所定の強風レベルを超えた第三段階の時には、翼の過剰回転を風量に応じて抑制していくことができる。なお、第三段階は、ウエイト部材に作用する遠心力により翼の受風面の幅方向を風直交寄りとする力と、風力により翼の受風面の幅方向を風平行寄りとする力とが釣り合った状態であり、その釣り合いにより、翼の受風面の幅方向と回転軸の回転軸線方向とのなす角度が自動的に決まる。

なお、本発明において、翼の受風面の幅方向が風平行寄りであるとは、翼の受風面の幅方向と、受風方向（即ち回転軸の軸線方向）とのなす角が小さい側に寄るという意味であり、翼の受風面の幅方向が風直交寄りであるとは、翼の受風面の幅方向と、受風方向に直交する面（即ち回転軸の軸線方向に対する直交面）とのなす角が小さい側に寄るという意味である。

本発明の翼角度調整機構は、その翼を受風面が風平行寄りとなるよう付勢する付勢手段を有し、該付勢部材は、所定傾倒状態において非付勢状態に保持されるよう構成できる。これにより、未使用時となる風車の傾倒降下状態において付勢手段に負担がかからない。

本発明の翼角度調整機構は、翼角度調整機構は、付勢手段としてばね部材を有し、該ばね部材を、所定傾倒状態において、そのばね力（復元力）の作用方向が上下方向（重力方向）となるよう配置することができる。具体的には、本発明における翼角度調整機構は、その翼を、受風面が風平行寄りとなるよう引っ張る形で付勢するばね部材を有し、該ばね部材は、所定傾倒状態において非引張状態（ばねの最短状態）とされるよう構成できる。この構成によれば、風力発電装置の使用時に引張力を生じさせるばね部材が、使用されない時には引張力を生じない状態に保持されるので、ばね部材への負荷を解除した状態で保持できる。

本発明の翼角度調整機構は、付勢手段として互いが反発する極性（磁極）の同じ磁性部材を有し、それら磁性部材を、所定傾倒状態において、その反発力が作用しないよう（所定レベル以下となるよう）離間した状態となるよう配置することができる。具体的には、本発明における翼角度調整機構は、その翼を、受風面が風平行寄りとなるよう反発力を作用させる極性を同じくする磁性部材を有し、該磁性部材は、所定傾倒状態においては互いが近接対向しない離間状態に保持されるよう構成できる。この構成によれば、風力発電装置の使用時に反発力を生じさせる磁性部材が、使用されない時には反発力を生じない離間状態に保持されるので、磁性部材の負担が軽減された状態で保持できる。

本発明においては、風車は、支柱上部に対し支柱本体の延出方向に延びる中心軸線に対し平行な軸線周りに回転自在となるよう固定されるとともに、その軸線が、中心軸線に対し当該風車の翼側にずれて位置するように構成できる。この構成によれば、支柱上部の傾倒時に、風車の翼が下側に位置するポジションとなり易い。

本発明の一実施形態である風力発電装置の非傾倒状態を示す正面図。 図１の風力発電装置の非傾倒状態を示す側面図。 図１の風力発電装置の傾倒状態を示す側面図。 図１の風力発電装置の傾倒降下状態を示す側面図。 図１の風力発電装置の下端部を右側面−左側面間の中央位置で切断した断面図。 図１の風力発電装置の下端部を背面−正面間の中央位置で切断した断面図。 図１の風力発電装置（ロック状態）の上端部を左側面−右側面間の中央位置で切断した断面図。 図１の風力発電装置（ロック状態）の上端部を正面−背面間の中央位置で切断した断面図。 図１の風力発電装置（アンロック状態）の上端部を右側面−左側面間の中央位置で切断した断面図。 図７のＡ断面矢視図。 図１の風力発電装置のブレード及びハブを受風方向下流側から見た図。 図１１の部分拡大図と、それを平面視した図。 図１１の風車を有した風力発電装置の部分断面図であって、錘部材が径方向内側に位置した状態を示す図。 図１３の部分拡大図。 図１１の風車を有した風力発電装置の部分断面図であって、錘部材が径方向外側に位置した状態を示す図。 図１５の部分拡大図。 図１４の状態を簡略的に示した模式図。 図１４を平面視した状態を簡略的に示した模式図。 図１６の状態を簡略的に示した模式図。 図１６を平面視した状態を簡略的に示した模式図。 図１１の実施形態におけるブレードの回転動作を簡略的に説明する模式図。 図１の風力発電装置の電気的構成を簡略的に示すブロック図。 図１の風力発電装置の風車部分の側面断面図（側面透視図）。 図１の風力発電装置における支柱と風車回転軸との連結部分を示す拡大断面図。 図１の風力発電装置における発電ケース体内部を拡大した拡大断面図。 図１の風力発電装置の出力部の電気的構成の一例を簡略的に示すブロック図。 図２６Ａの変形例を簡略的に示すブロック図。 図１の風力発電装置を簡略的に示した斜視図。 図２７の風車のブレードの斜視図。 図２８のブレードの背面図。 図２８のブレードの正面図。 図２９のブレードの左側面図。 図２９のブレードの右側面図。 図２９のブレードの平面図。 図２９のブレードの底面図。 図２７の風力発電装置の風車部分の側面図。 図２７の正面図。 図２７の背面図。 図２７の後方側斜視図。 図２７の前方側斜視図。 図３５の風導ケース部分の底面透視図。 図１の風力発電装置とは異なる実施形態であり、その実施形態における発電ケース体内部を拡大した拡大断面図。 図１の風力発電装置とは異なる実施形態であり、その実施形態におけるブレード及びハブを受風方向下流側から見た図。 図４２の部分拡大図と、それを平面視した図。 図４２の風車を有した風力発電装置の部分断面図であって、錘部材が径方向内側に位置した状態を簡略的に示した模式図。 図４４を平面視した状態を簡略的に示した模式図。 図４２の風車を有した風力発電装置の部分断面図であって、錘部材が径方向外側に位置した状態を簡略的に示した模式図。 図４６を平面視した状態を簡略的に示した模式図。 図４２に示す実施形態におけるブレードの回転動作を簡略的に説明する模式図。 図４８に続く図。 図２８のブレードの変形例を示す平面図。 図５０の底面図。 図１２及び図４３とは異なる角度変更機構を説明する図。 図１２、図４３及び図５２とは異なる角度変更機構を説明する図。 図１１とは異なる実施形態の風力発電装置の側面図。 図５４の正面図。 図５４の背面図。 図５４の後方側斜視図。 図５４の前方側斜視図。 図１の風力発電装置とは異なる実施形態であり、その外観を簡易に示した斜視図。 図５９の風力発電装置における風車部分を簡略的に示す拡大断面図。 本発明の風力発電装置において、ケースの一部を取り外して内部を示した斜視図。 図６１のコイルリングの斜視図。 図６２のコイルリングの正面図。 図６２のコイルリングの側面図。 図６３のＡ−Ａ断面図。 図６５の部分拡大図。 図６２のコイルリングを切断した状態の斜視図。 図６２のコイルリングを構成するリング部材の正面図。 図６８のＢ−Ｂ断面図。 図６９の部分拡大図。 図６９のＣ−Ｃ断面図。 図６２のコイルリングを構成するコイル部材の斜視図。 図７２のコイル部材の上面視図。 図７３のＤ−Ｄ断面図。 図６２のコイルリングの製造方法を示す第一の図。 図７５の第一側金型の構成を説明する図。 図６２のコイルリングの製造方法を示す第二の図。

以下、本発明の風力発電装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態の風力発電装置１は、図１及び図２に示すように、回転軸線２ｘの方向からの風力を受けることにより該回転軸線２ｘの周りを回転する風車３が、支柱１１０の上端部（本発明の支柱上部：以下、支柱上端部と称する）１１０Ｕに取り付けられ、その風車３の回転により発電する発電装置であり、支柱１１０に対し、風車３が取り付けられた支柱上端部１１０Ｕを該風車３が取り付けられた状態のまま図３のように傾倒させる傾倒機構１４０と、傾倒した支柱上端部１１０Ｕが、自身の軸線１１０Ｕｘが支柱１１０の軸線１１０ｘに対し予め定められた傾斜角度をなす所定傾倒状態となったことを条件に、該支柱上端部１１０Ｕを図４のように下降可能とし、かつ下降した該支柱上端部１１０Ｕの上昇をも可能とする昇降機構１５０と、を備えて構成される。

支柱上端部１１０Ｕは、その下部の支柱本体１１０Ｄの上端に傾倒可能な形で固定される。本実施形態の支柱上端部１１０Ｕは、その上端側が支柱１１０の軸線１１０ｘから離間するよう回転可能に固定されており、強風時や使用しない場合には、図３に示すように傾倒機構１４０により傾倒し、図４に示すように昇降機構１５０により降下させ、地表１９００の近くの安全な位置に保持できる。一方、支柱上端部１１０Ｕは、図１及び図２に示すような非傾倒状態においては、その軸線１１０Ｕｘを、支柱（支柱本体１１０Ｄ）１１０の軸線１１０ｘ（１１０Ｄｘ）と同じくする形で、かつその軸線１１０ｘの周りに非回転となる形で支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴに固定され、支柱本体１１０Ｄと共に直線状の支柱１１０を形成し、その頂上部の風車３が風力を受けて回転しやすい状態となる。

風車３は、支柱上端部１１０Ｕに対しその軸線１１０Ｕｘと平行をなす軸線３ｘの周りに回転自在となる形で取り付けられている。このため、風車３は、傾倒機構１４０による支柱上端部１１０Ｕの傾倒時に、風車３自身の自重により、図３に示すように、ブレード３０を除く風車３本体の重心位置及び支柱上端部１１０Ｕとの連結位置に対しブレード（翼）３０が下方に位置する姿勢となるよう、軸線３ｘの周りを自動的に回転し、回転軸線２ｘが上下方向（重力方向）と一致した時に姿勢（図３の姿勢）が安定し、昇降機構１５０により昇降する際には、この姿勢で降下するよう構成されている。

本実施形態においては、傾倒機構１４０により支柱上端部１１０Ｕを、その軸線１１０Ｕｘが支柱本体１１０Ｄの軸線１１０Ｄｘ（支柱１１０の軸線１１０ｘ）に対しなす角度θが略直角となるよう傾倒した直角傾倒状態（図３参照）とすることができ、この直角傾倒状態（所定傾倒状態）となったことを条件に、昇降機構１５０により支柱上端部１１０Ｕを下降可能とする（図４参照）。つまり、支柱上端部１１０Ｕは傾倒しなければ、物理的に下降できない構成となっている。これにより、例えば図１のように地表１９００に対し垂直に延出する支柱上端部１１０Ｕを、図３に示すように略直角に横転させた横転状態とすることができるから、風車３の向きを、風を最も受け難い向きとすることができ、強風環境下においても回転を抑制することができる。さらにその横転状態で、支柱上端部１１０Ｕを風車３と共に風の弱い地表１９００に向けて下降させることができるので、より一層の回転の抑制が可能となる。

なお、本発明において、支柱上端部１１０Ｕを傾倒させる条件は上記直角傾倒状態に限らず別の角度状態であってもよいが、上記直角傾倒状態のように、風車３が地表１９００と対面するような角度状態とすると、風車３の回転抑制効果が増し、後の下降動作を安定して行うことができる。

また、本発明において、軸線１１０ｘに対し略直角に傾倒した直角傾倒状態とは、軸線１１０ｘに対しなす角度が９０度±２０度の範囲内に傾倒した状態をいうものとする。なお、本実施形態においては、軸線１１０ｘに対しなす角度θが９０度±１０度の範囲内、より望ましくは９０度±５度の範囲内、より望ましくは９０度±３度の範囲内に傾倒した直角傾倒状態が実現されるよう構成するものとする。また、この傾倒可能範囲を、非傾倒状態から直角傾倒状態までの角度範囲を越えて傾倒するように構成してもよいが、直角傾倒状態を９０度±５度以下とする場合には特に、非傾倒状態と直角傾倒状態との間の角度範囲を越える傾倒が物理的に阻止されるよう規制する傾倒規制手段を設けるとよい。

本実施形態の支柱上端部１１０Ｕは、図７〜図９に示すように、傾倒機構１４０による傾倒の際の傾倒中心部１１０Ｕ０から、第一側（非傾倒状態における上方延出部）に向かって延出する第一側延出部１１０Ｕ１を有し、該第一側延出部１１０Ｕ１に上記のように風車３が取り付けられる一方、第一側とは逆の第二側に向かって延出する、第二側延出部（非傾倒状態における下方延出部）１１０Ｕ２を有し、該第二側延出部１１０Ｕ２にはその先端に錘部（ウエイト部）１１０ＵＫが設けられている。これにより、傾倒時に、重量体である風車３とのバランスをとることができるから、傾倒動作時に急加速が生じ難く、安全に行うことができる。

本実施形態の支柱上端部１１０Ｕは、図７〜図９に示すように、傾倒中心部１１０Ｕ０から第二側延出部１１０Ｕ２にかけてが、支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴを両側から挟む板材１１０ＵＩ，１１０ＵＩとして構成されており、全体がコの字状の形状をなす。上記錘部１１０ＵＫは、板材１１０ＵＩ，１１０ＵＩのそれぞれの第二側端部に設けられており、逆側の風車との重量バランス（回転モーメントのつり合い）をとっている。完全につりあう状態でもよいが、やや錘部（ウエイト部）１１０ＵＫ側に偏るようにしてもよい。一方、それら板材１１０ＵＩ，１１０ＵＩにはそれぞれに、支柱上端部１１０Ｕを傾倒させる回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪが内側に突出する形で一体に設けられている。一方で、支柱上端部１１０Ｕは、支柱本体１１０Ｄに対し、その上端部１１０ＤＴを挟圧する形で固定されているため、下方への一定以上の押し下げ力（引っ張り力等）が作用することにより、下方へのスライド移動も可能となっている。下方（さらには上方）へのスライド移動は、支柱本体１１０Ｄを取り囲む筒状の筒状ガイド部１５４Ｓによりガイドされる。支柱上端部１１０Ｕを傾倒させる回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪは、この筒状ガイド部１５４Ｓに対し、内外を貫通する形で回転自在に取り付けられる。これにより、支柱上端部１１０Ｕが支柱本体１１０Ｄに対し径方向外向きに離脱不能に対し取り付けられ、さらに、支柱上端部１１０Ｕが支柱本体１１０Ｄに対し、それら回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪの共通の軸線１１０ＵＪｘの周りに回転可能とされている。つまり、支柱上端部１１０Ｕは、支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴに対し、これら回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪの軸線１１０ＵＪｘの周りに回転可能であり、この回転により傾倒可能とされる。なお、回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪを、その内側先端部が支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴの外周面を両側から挟圧した状態としてもよい。

支柱上端部１１０Ｕと、支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴとの双方には、図７〜図１０に示すように、傾倒機構１４０により支柱上端部１１０Ｕが支柱本体１１０Ｄに対し傾倒しないよう非傾倒状態に互いをロック保持するためのロック機構１６０が設けられている。このロック機構１６０により、支柱上端部１１０Ｕは、風車使用時には当該ロック機構１６０によりロックすることができ、支柱本体１１０Ｄに対し傾倒不可状態に固定される一方、傾倒機構１４０による傾倒の際にはアンロックすることができ、ロック状態を解除して傾倒可能（回転自在）な状態とすることができる。つまり、支柱上端部１１０Ｕの傾倒は、ロック機構１６０がアンロック状態となることを条件に可能となる。なお、このロック状態は同時に、支柱上端部１１０Ｕが支柱本体１１０Ｄに対し下方へ移動しないようロック保持した状態でもある。

なお、図１０は、図７のＡ断面矢視図であるが、その図７においてロック機構１６０を示している図の上部は、図の左側の断面が、ロック機構１６０を切断されるよう図１０を斜め４５度に切断した切断面であり、他方、図の右側の断面が、図１０を左右に切断した断面である。

本実施形態における傾倒機構１４０について説明する。

本実施形態の傾倒機構１４０は、支柱上端部１１０Ｕに一体に設けられる傾倒力伝達部１４０Ｔ，１４０Ｔと、それら傾倒力伝達部１４０Ｔ，１４０Ｔに固定される線材１４０Ｗ，１４０Ｗ（ここでは可撓性を有する金属製のワイヤー）と、それら線材１４０Ｗ，１４０Ｗの引き込み及び送り出しを行う引込／送出機構１４０Ｓとを有して構成される。傾倒力伝達部１４０Ｔ，１４０Ｔは、図７〜図９に示すように、支柱上端部１１０Ｕから突出する突出部位であり、それぞれが傾倒中心（傾倒軸線１１０ＵＪｘ）から径方向外向きに突出し、かつそれぞれが支柱１１０の軸線１１０ｘを中心に互いが離れる向きに離間する形で突出する。線材１４０Ｗ，１４０Ｗは、図７〜図９に示すように、それぞれの一端が傾倒力伝達部１４０Ｔ，１４０Ｔの先端部１４０ｔ，１４０ｔに固定される一方、図５及び図６に示すように、他端が引込／送出機構１４０Ｓに取り付けられ、引込み、送出しが可能とされる。引込／送出機構１４０Ｓは、支柱本体１１０Ｄの下方に位置しており、一方の線材１４０Ｗが引き込まれた際には、他方の線材１４０Ｗを送り出すように構成される。

即ち、引込／送出機構１４０Ｓは、図５及び図６に示すように、一方の線材１４０Ｗを引き込んで他方の線材１４０Ｗを引き込んだ長さと同じ長さだけ送り出すことで、引き込まれる側の線材１４０Ｗが固定する傾倒力伝達部１４０Ｔを下方に引き込み，かつ送出される側の線材１４０Ｗが固定する傾倒力伝達部１４０Ｔを上方に押し上げる。その結果、支柱上端部１１０Ｕは、傾倒中心周りを引き込まれた側が下方に回転する形で傾倒していく。ただし、引込／送出機構１４０Ｓは、線材１４０Ｗを引き込んだ長さの分だけ、送り出した長さの分だけ、支柱上端部１１０Ｕの傾倒中心周りの回転を生じさせるものであり、引き込んだ長さの分だけ、送り出した長さ以上の回転変位は生じないため、支柱上端部１１０Ｕは、傾倒後、その引込／送出機構１４０Ｓによって、その傾倒角度位置に保持されることになる。他方、支柱上端部１１０Ｕの傾倒状態において、引込／送出機構１４０Ｓの引き込みと送り出しを上記と逆に行えば、支柱上端部１１０Ｕは上記の回転方向とは逆向きに回転し、非傾倒状態に戻ることができる。

なお、本実施形態においては、支柱１１０の外部に取り付けられる引込／送出機構１４０Ｓによる線材１４０Ｗ，１４０Ｗの引き込み、送り出しは、ユーザー操作により可能とされている。本実施形態の引込／送出機構１４０Ｓは、図５及び図６に示すように、支柱上端部１１０Ｕの傾倒平面（傾倒軸線１１０ＵＪｘと直交する面）に対し直交する形で回転軸（巻取軸）の軸線が突出する線材巻取部１４１Ｓと、ユーザーにより回転操作される回転操作部（ここでは取り外し可能なトルクレンチ：図示なし）と、回転入力部１４２Ｓと、ウォーム減速機１４３Ｓとを有して構成されており、ユーザーによる回転操作を受け付ける回転操作部（ここでは取り外し可能なトルクレンチ：図示なし）への回転操作（ここではトルクレンチによる回転入力部１４２Ｓへの回転入力）がなされると、その回転操作力がウォーム減速機（入力回転方向に対し出力回転方向を変換する回転方向変換手段及び入力トルクに対し出力トルクを増大させる回転操作力軽減手段（減速手段））１４３Ｓの入力軸を介して線材巻取部１４１Ｓに伝達され、線材巻取部１４１Ｓが、上記回転操作の回転操作方向に応じた向きに巻き取り回転（引き込む方の線材１４０Ｗを巻き取って送り出す方の線材１４０Ｗを巻き出す回転）されるよう構成されている。このため、ユーザー操作により、支柱上端部１１０Ｕの傾倒位置を、非傾倒状態から所定傾倒状態（直角傾倒状態）までの間で任意に変更することができる。

なお、風車３は、図２に示すように、支柱上端部１１０Ｕに対し支柱本体１１０Ｄの延出方向に延びる中心軸線１１０Ｄｘ（１１０ｘ）に対し平行となる軸線３ｘの周りに回転自在となるよう固定される。その軸線３ｘは、支柱１１０の中心軸線１１０ｘと一致するように構成されていてもよいが、本実施形態においては、支柱１１０の中心軸線１１０ｘに対し風車３のブレード３０側にずれて位置するように、さらにいえばブレード３０を含む風車の重心側にずれて位置するように構成されている。これにより、支柱上端部１１０Ｕの傾倒時に、風車３のブレード３０側が下側に位置する安定位置となり易い。

本実施形態における昇降機構１５０について説明する。

本実施形態の昇降機構１５０は、支柱上端部１１０Ｕに取り付けられる固定される線材１５０Ｗ（ここでは可撓性を有する金属製のワイヤー）と、その線材１５０Ｗの引き込み及び送り出しを行う引込／送出機構１５０Ｓとを有して構成される。支柱本体１１０Ｄは内部が中空の筒状に形成され、引込／送出機構１５０Ｓはその内部下側に配置されるとともに、線材１５０も、支柱本体１１０Ｄ内を挿通され、下側の引込／送出機構１５０Ｓから、支柱上端部１１０Ｕに向かって上方に延びる形で取り付けられる。引込／送出機構１５０Ｓにより線材１５０Ｗが上側に送り出されると、支柱上端部１１０Ｕは、風車３を含む自重によって支柱本体１１０Ｄに沿って降下する。他方、降下した支柱上端部１１０Ｕは、引込／送出機構１５０Ｓにより線材１５０Ｗが下側に引き込まれると、支柱本体１１０Ｄに沿って上昇する。ただし、支柱上端部１１０Ｕの昇降はいずれも、上記所定傾倒状態にあることが前提となる。

なお、本実施形態においては、引込／送出機構１５０Ｓによる線材１５０Ｗの引き込み、送り出しは、ユーザー操作により可能とされている。本実施形態の引込／送出機構１５０Ｓは、図５及び図６に示すように、支柱上端部１１０Ｕの傾倒平面に対し直交する形で回転軸（巻取軸）の軸線が突出する線材巻取部１５１Ｓと、ユーザーにより回転操作される回転操作部（ここでは取り外し可能なトルクレンチ：図示なし）と、回転入力部１５２Ｓと、ウォーム減速機１５３Ｓとを有して構成されており、ユーザーによる回転操作部への回転操作（ここではトルクレンチによる回転入力部１５２Ｓへの回転入力）がなされると、その回転操作力がウォーム減速機１５３Ｓを介して線材巻取部１５１Ｓに伝達され、線材巻取部１５１Ｓが、上記回転操作の回転操作方向に応じた向きに巻き取り回転、もしくは巻き出し回転されるよう構成されている。このため、ユーザー操作により、支柱上端部１１０Ｕの上下位置を、支柱本体１１０Ｄの上端位置から予め定められた地表側位置までの間で任意に変更することができる。

さらに、本実施形態の昇降機構１５０について具体的に説明する。本実施形態の昇降機構１５０は、図７〜図９に示すように、支柱上端部１１０Ｕにおいて傾倒中心部１１０Ｕ０から第二側延出部１１０Ｕ２をなす、支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴを両側から挟む板材１１０ＵＩ，１１０ＵＩの内側に配置され、支柱本体１１０Ｄの上端外周側を取り囲む形で、支柱上端部１１０Ｕの支柱本体１１０Ｄに沿った昇降をガイドする筒状ガイド部１５４Ｓを有する。第二側延出部１１０Ｕ２をなす板材１１０ＵＩ，１１０ＵＩから内側に突出する回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪは、この筒状ガイド部１５４Ｓを内外に貫通し、筒状ガイド部１５４Ｓに対し回転自在となる形で配置される。一方、所定傾倒状態の支柱上端部１１０Ｕに対し上下方向に力が作用した場合には、その力は回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪの先端が、それら先端により挟み込まれる支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴに対し摺動する形で、その力の作用方向に昇降する。また、その力は、回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪを介して筒状ガイド部１５４Ｓにも伝達され、筒状ガイド部１５４Ｓは、支柱上端部１１０Ｕと共に作用した力の方向へと昇降し、支柱上端部１１０Ｕの昇降が支柱本体１１０Ｄに沿った移動となるようガイドする。

なお、支柱本体１１０Ｄの外周面において、回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪの先端が摺動する摺動面を、支柱延出方向に直線状に形成される、支柱内径側に窪んだ直線溝部の底面として構成することで、当該直線溝部の溝側面が回転軸１１０ＵＪ，１１０ＵＪの先端の移動方向が支柱延出方向（ここでは上下方向）のみとなるよう規制し、支柱本体１１０Ｄの外周周りの回転摺動を禁止することができる。これにより、筒状ガイド部１５４Ｓを含む支柱上端部１１０Ｕは、その姿勢を保ったまま安定して昇降可能となる。一方、風車３は、支柱上端部１１０Ｕに対しその軸線１１０Ｕｘの周りを回転自在に取り付けられているが、傾倒時の姿勢は、風車３の自重により定まる安定した姿勢となるため、風車３も姿勢を保ったまま安定して昇降可能である。

また、本実施形態の昇降機構１５０は、図７に示すように、引込／送出機構１５０Ｓにより引き込み、送り出しがなされる線材１５０Ｗの、引込／送出機構１５０Ｓとは逆側の端部が、支柱本体１１０Ｄの上端面に固定設置された滑車１５５Ｓを介して下向きに折り返され、その先端が筒状ガイド部１５４Ｓに一体に設けられた線材固定部１５６Ｓに固定されている。このため、回転入力部１５２Ｓへの回転入力がなされ、線材巻取部１５１Ｓから線材１５０Ｗが上方に送り出されると、所定傾倒状態の支柱上端部１１０Ｕは、支柱本体１１０Ｄに沿って降下し、線材巻取部１５１Ｓに線材１５０Ｗが引き込まれると、所定傾倒状態の支柱上端部１１０Ｕは、支柱本体１１０Ｄに沿って上昇する。支柱上端部１１０Ｕは、上昇して所定位置（上昇限界位置）に達すると、図７〜図９に示すように、筒状ガイド部１５４Ｓが支柱本体１１０Ｄの上端に設けられた上昇限界位置規定部（上昇限界位置規定面）１５４ｓに当接することにより、その上昇が阻止される。この所定位置（上昇限界位置）に筒状ガイド部１５４Ｓが達したときに、所定傾倒状態の支柱上端部１１０Ｕは、再び非傾倒状態に戻され、さらにロック機構１６０によりその非傾倒状態にロックされる。

なお、本実施形態における線材１５０Ｗは、同一の傾倒平面上を移動するように構成されている（ただし、引込／送出機構１５０Ｓ側でのわずかなずれは許容するものとする）。

本実施形態におけるロック機構１６０について説明する。

ロック機構１６０は、図７〜図９に示すように、支柱上端部１１０Ｕに設けられる係合部１６０ＵＲに、支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴに設けられる係合部１６０ＤＲが係合した係合状態となることで、支柱本体１１０Ｄに対する支柱上端部１１０Ｕの傾倒がロックされるよう構成される。本実施形態のロック機構１６０においては、支柱本体１１０Ｄの係合部１６０ＤＲが上方に突出する凸部（ここでは上方に向かって先細りとなる円錐形状もしくは円錐台形状の凸部）として形成され、他方、支柱上端部１１０Ｕの係合部１６０ＵＲがその凸部が挿入されるよう下方に開口する凹部（円錐形状もしくは円錐台形状の凹部）として形成されており、上方に突出する凸部１６０ＤＲが下方に開口する凹部１６０ＵＲに挿入されると、支柱上端部１１０Ｕが傾倒しようとしても、凸部１６０ＤＲの外周側面が凹部１６０ＵＲの内周側面に当接するためその傾倒動作は阻止され、非傾倒状態に保持される。つまり、非傾倒状態にロックされる。

また、ロック機構１６０は、支柱本体１１０Ｄに対し支柱上端部１１０Ｕを、非傾倒状態とするロック状態と、傾倒可能状態とするアンロック状態との間で切り替えるロック切替機構１７０を備える。ロック切替機構１７０は、図７〜図９に示すように、筒状の支柱本体１１０Ｄ内の中心部にてその中心軸線１１０Ｄｘに沿って上下に直線的に延出するとともにその支柱本体１１０Ｄの上端部１１０ＤＴに送りねじ部（スクリュー軸）１７０Ｓが設けられ、かつ上端側で回転支持部（軸受装置）１７１Ｌによりその軸線１１０Ｄｘの周りに回転可能に支持される形で下方から延出する回転力伝達部材１７０Ｌと、該送りねじ部１７０Ｓに対しねじ込まれるナット部１７０Ｎと、該ナット部１７０Ｎの姿勢を送りねじ部１７０Ｓの回転に対し非回転に保持する非回転保持部１７０Ｍとを備えたて構成される。本実施形態のナット部１７０Ｎには、送りねじ部１７０Ｓの軸線周りに等間隔おきに複数（ここでは４）の凸部１６０ＵＲを有した係合部支持部材１７０ＤＲが取り付けられるとともに、各凸部１６０ＵＲが係合部支持部材１７０ＤＲから上方に突出する形で一体に設けられる一方、それらの下部には、支柱本体１１０Ｄの上端面に固定された筒状の上下動ガイド部１７０Ｍ１の内周側に配置されて、上下にガイド摺動可能なガイド受け部材１７０Ｍ２が、係合部支持部材１７０ＤＲから下方に延出する形で一体に取り付けられている。つまり、係合部支持部材１７０ＤＲが、上下動ガイド部１７０Ｍ１により上下方向のみに移動するようガイドされる形で、送りねじの回転に伴い非回転の形で上下動することにより、凸部１６０ＵＲが、支柱上端部１１０Ｕの下端面から下方に突出する形で設けられた凹部１６０ＵＲに進入することにより、非傾倒状態にロック保持される。

なお、本実施形態においては、送りねじ部１７０Ｓの回転は、ユーザー操作により可能とされており、回転力伝達部材１７０Ｌにより下方から伝達される。本実施形態の回転力伝達部材１７０Ｌは、図７〜図９に示すように、上端の送りねじ部１７０Ｓに対しユニバーサルジョイント１７０Ｕ１を介して固定される上下に直線状に延出する直線軸部を主として有する一方、その下端には、図５及び図６に示すように、ユニバーサルジョイント１７０Ｕ２を介して、ウォーム減速機１７３Ｓの出力軸が固定されており、ユーザーによる回転操作を受け付ける回転操作部（ここでは取り外し可能なトルクレンチ：図示なし）への回転操作（ここではトルクレンチによる回転入力部１７２Ｓへの回転入力）がなされると、その回転操作力がウォーム減速機１７３Ｓを介して回転力伝達部材（直線軸部）１７０Ｌに伝達されて、その回転が上端の送りねじ部１７０Ｓへと伝達される。回転力伝達部材１７１Ｌは可撓性を有する部材であり、支柱１１０の振動があっても、ユニバーサルジョイント１７０Ｕ１，１７０Ｕ２が上下に設けられることで、それらの振動は吸収され、下方からの回転操作力を安定して上方の送りねじ部１７０Ｓまで伝達させることができる。

なお、本実施形態における傾倒機構１４０、昇降機構１５０、及びロック機構１６０に対し回転入力がなされる回転入力部１４２Ｓ，１５２Ｓ，１７２Ｓは支柱本体１１０Ｄの地表側の下部で、地表に立った人が操作できる位置に設けられている。

以下、本実施形態の風力発電装置について、図面を用いて説明する。

図１１は、本実施形態の風力発電装置においてブレード及びハブを受風面下流側から見た図であり、図１２はその部分拡大図である。図１３は、図１１の風車３を有した本実施形態の風力発電装置の部分断面図であり、図１４はその部分拡大図であり、双方とも、後述する錘部材３５が内方に位置している。図１５は、図１１の風車を有した本実施形態の風力発電装置の部分断面図であり、図１６はその部分拡大図であり、双方とも、後述する錘部材３５が外方に位置している。

図１１に示す本実施形態の風力発電装置１の風車３は、風力を受けて所定の回転軸２の周りを一定回転方向に回転するものであり、該回転軸２の周りに２以上設けられるブレード（翼）３０と、該ブレード３０を、その受風面３０ｗ（図２１参照）の幅方向Ｗと回転軸２の回転軸線２ｘの方向とのなす角度θが可変可能となる形で回転軸２に対し固定されるブレード固定部３３と、該ブレード３０の角度θを、風力が所定の微風レベルを下回る場合に最も風平行寄り（風平行方向Ｘ寄り：受風方向２ｗ寄り）となる所定の初期回転用角度位置Ａとして加速回転しやすいようにする第一段階（回転開始段階）と、風力が所定の微風レベルをこえた場合に風直交寄り（風直交面Ｙ寄り）に可変してより高速回転となりやすいようにする第二段階（高回転段階）と、風力が所定の強風レベルをこえた場合に過回転が防止されるようにする第三段階（過剰回転防止段階）という風力に応じた各段階を有し、それら各段階する形で、風力に応じて自立的に可変するよう調整する角度調整機構３００（図１３及び図１５参照）と、を備えて構成される。

本実施形態の風車３は、図１３及び図１５に示すように、受風方向２ｗが回転軸２の回転軸線２ｘの方向と一致している。風車３は、該受風方向２ｗから風力を受けることで一定方向に回転するように配置される複数のブレード３０と、それら複数のブレード３０を回転軸２と一体回転可能に連結（接続）するハブ２２と、を備えて構成される。

ブレード３０は、受風面３０ｗ（図２１参照）が受風方向２ｗに対し交差するように配置されており、回転軸２の回転軸線２ｘの方向からの風力を受けて回転する。ブレード３０は、回転軸線２ｘの周りに所定間隔おきに２以上設けられ（ここでは等間隔おきに３枚）、各々が回転軸２に対し径方向外向きに延出する。

ハブ２２は、図１４及び図１６に示すように、回転軸２に対し一体回転する形で固定される軸固定部（固定部材）２２１と、各ブレード３０を軸固定部２２１に固定するブレード固定部（翼固定部）３３と、を有する。これにより、各ブレード３０は、対応するブレード固定部３３によって軸固定部２２１（図１１及び図１２参照）に固定され、回転軸２と一体に回転する。

軸固定部２２１は、図１４及び図１６に示すように、円盤形状をなす環状の前端部２２１Ａと、その前端部２２１Ａの中心部が回転軸２の受風方向下流側に延出した筒状の後端部２２１Ｂとを有した形状をなす。軸固定部２２１は、受風方向上流側から回転軸２が挿通されており、それらが締結部材によって互いが一体に回転するよう固定されている。

ブレード固定部３３は、図１４及び図１６に示すように、複数あるブレード３０毎に設けられ、対応するブレード３０が風力を受けた場合にその受風面３０ｗの幅方向Ｗが風平行寄りとなるよう押圧力ＦＷ（図２１参照）を受ける形で、なおかつ該幅方向Ｗと回転軸線２ｘの方向とのなす角度θが可変可能な形で、共通の軸固定部（固定部材）２２１に固定される。これにより、各ブレード固定部３３は、回転軸２と一体回転可能に固定された共通の軸固定部（固定部材）２２１を介して回転軸２に対し一体に固定される。

本実施形態のブレード固定部３３は、ブレード３０の延出方向に延びる回転支軸３３Ｚと、該回転支軸３３Ｚの軸線３３ｚ（図１２参照）周りにおいて互いのなす角度を可変可能とされた対をなす２つの固定部３３Ａ，３３Ｂとを有した蝶番部材である。一方の固定部３３Ａは、ブレード取付部材３３０を介した形で、ブレード３０（ブレード３０の内周側端部をなす固定部３０Ｕ）に対し締結部材によって一体に固定される。他方の固定部３３Ｂは回転軸２側の軸固定部２２１に対し同じく締結部材によって一体に固定され、これによりブレード固定部３３全体が軸固定部２２１と一体回転可能となる。

本実施形態のブレード取付部材３３０は、図１２に示すように、ブレード３０を挟持するための対をなす平行板部３３０Ａ，３３０Ａと、これらを直交する形で結合する直交結合部３３０Ｂとを有して構成され、平行板部３３０Ａ，３３０Ａに挟まれたブレード３０（固定部３０Ｕ）が締結部材によって一体に固定される。図１２の（ａ）は、図１１における１つのプレート固定部を拡大した部分断面図であり、図１２の（ｂ）及び（ｄ）は図１２（ａ）のＡ−Ａ断面、図１２（ｃ）及び（ｅ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面を簡略的に示した模式図である。ただし、図１２の（ｂ）及び（ｄ）と、図１２の（ｃ）及び（ｅ）とではブレード３０の幅方向Ｗと回転軸線２ｘの方向とのなす角度θが異なっており、図１２の（ｂ）及び（ｄ）はブレード３０が風直交寄りの状態、図１２の（ｃ）及び（ｅ）はブレード３０が風平行寄りの状態を示している。図１２においては、ブレード固定部３３の固定部３３Ａが直交結合部３３０Ｂに対し締結固定され、ブレード３０が平行板部３３０Ａ，３３０Ａと共に回転支軸３３Ｚの軸線３３ｚ周りに回転可能とされている。他方、ブレード固定部３３の固定部３３Ｂは、軸固定部２２１に対し締結部材によって直接固定されている。

回転支軸３３Ｚは、図１８及び図２０に示すように、ブレード３０が幅方向Ｗにおける第一側の端部３０Ａ側を中心にして、他方の第二側の端部３０Ｂ側が回転するよう、第一側の端部３０Ａ側に偏った位置に設けられている。本実施形態においては、第一側の端部３０Ａが軸線３３ｚに対し内周側となり、第二側の端部３０Ｂが外周側となっており、ここでの回転支軸３３Ｚは、第一側の端部３０Ａ側の端縁位置よりも外側に軸線３３ｚが位置している。

角度調整機構３００は、図２１に示すように、風力が所定の微風レベルを下回る場合に、その風力を受けるブレード３０を幅方向Ｗが最も風平行寄り（風平行方向Ｘ寄り）となる所定の初期回転用角度位置Ａに保持させる初期位置保持手段（ここでは後述する延出部３８０と当接部３９０）と、翼３０をその初期回転用角度位置Ａに付勢保持する付勢手段３４（図１４及び図１６参照）と、風力がその微風レベルを上回った場合に、遠心力ＦＡが、ブレード３０に加わるその風力による受風面３０ｗへの押圧力ＦＷと付勢手段３４の付勢力ＦＢとに打ち勝つことにより自らを外方に変位させつつブレード３０が風直交寄り（風直交面Ｙ寄り）に可変するようリンク機構３７（図１４及び図１６参照）を介してブレード３０に連結する錘部材３５（図１４及び図１６参照）と、を備え、風力が所定の強風レベルに達した場合には、ブレード３０を幅方向Ｗが最も風直交寄りとなる所定の高速回転用角度位置Ｂに到達させるとともに、風力がその強風レベルをさらに上回った場合には、その風力による押圧力ＦＷと付勢手段３４の付勢力ＦＢとが遠心力ＦＡに打ち勝って錘部材３５を内方に押し戻すことにより、ブレード３０をその幅方向Ｗが風平行寄りとなるよう復帰させる。

なお、本発明において、ブレード３０の受風面３０ｗの幅方向Ｗが風平行寄りであるとは、ブレード３０の受風面３０ｗの幅方向Ｗと、受風方向２ｗ（即ち回転軸２の回転軸線２ｘの方向、即ち風平行方向Ｘ）とのなす角が小さい側に寄るという意味であり、ブレード３０の受風面３０ｗの幅方向Ｗが風直交寄りであるとは、ブレード３０の受風面３０ｗの幅方向Ｗと、受風方向２ｗに直交する面Ｙ（即ち回転軸２の回転軸線２ｘの方向に対する直交面Ｙ）とのなす角が小さい側に寄るという意味である。

以下、本実施形態の角度調整機構３００の構成を、図１７〜図２０を用いて説明する。なお、本発明の角度調整機構３００は、以下で述べる本実施形態の構成に限られるものではない。

錘部材３５は、複数あるブレード３０毎に設けられ、図１７及び図１９に示すように、それぞれが回転軸２に対し一体回転可能となるよう取り付けられる。これら錘部材３５は、回転軸２の回転に伴い自らも回転し、自らが受ける遠心力に応じて回転軸線２ｘに対する径方向内外に変位可能となるよう、リンク機構３７（図１４及び図１６参照）を介して回転軸２と一体にあるいは連動して回転可能に設けられている。ここでは軸固定部２２１に対し、その径方向（対応する錘部材３５が変位する径方向）と回転軸線２ｘとの双方に対し直交する回転軸線３７１ｙ周りに回転可能な形で連結固定される。一方で、リンク機構３７を介して共通の連結部材３６に対し連結し、これにより、連結部材３６は、錘部材３５の径方向における内外への変位に応じて、回転軸２上をスライド移動するように設けられる。

リンク機構３７は、回転軸２の回転速度が大きいほど大きく作用する遠心力ＦＡによって可動するものであり、遠心力ＦＡが大きくなるほど錘部材３５が外方に位置し、遠心力が小さくなるほど錘部材３５が内方に位置するよう、予め定められた径方向範囲の中で錘部材３５を変位させる。本実施形態においては、図１７及び図１９に示すように、互いがリンク結合する第一リンク部材３７１と第二リンク部材３７２とを有して構成される。Ｌ字形状に形成された第一リンク部材３７１には、一方の端部３７１Ａに錘部材３５が締結部材により一体に固定され、他方の端部３７１Ｂに第二リンク部材３７２の一方の端部３７２Ａが、回転軸線２ｘとその径方向（対応する錘部材３５が変位する径方向）との双方に直交する回転軸線３７２ｙを有する形で互いに回転可能に取り付けられる。第二リンク部材３７２の他方の端部３７２Ｂは、円盤形状をなした環状の連結部材３６の外周部に対し、回転軸線３７２ｙと平行な回転軸線３７３ｙを有する形で互いに回転可能に取り付けられる。また、Ｌ字形状に形成された第一リンク部材３７１の中間に位置する屈曲部３７１Ｃには、軸固定部２２１に対し同じく回転軸線３７２ｙと平行な回転軸線３７１ｙを有する形で回転可能に取り付けられる。軸固定部２２１は、回転軸２と一体に固定されており、錘部材３５の径方向の移動に伴い変位を生じることはなく、この軸固定部２２１を固定リンクとする形で、第一リンク部材３７１と第二リンク部材３７２とが可動する。

付勢手段３４は、ばね部材（引っ張りばね）であり、ブレード３０毎に設けられ、それら付勢手段３４は、図１７及び図１９に示すように、一方の端部が軸固定部２２１におけるブレード固定部３３とは逆の面側にて固定されるとともに、他方の端部が、回転軸線２ｘの方向にて対向する連結部材３６の対向面側にて固定される。本実施形態においては、軸固定部２２１の受風方向上流側の面に、ばね部材３４の一端を固定するばね固定部２２１ｃ（図１２（ａ）参照）が設けられ、連結部材３６の受風方向下流側の面に、ばね部材３４の他端を固定するばね固定部３６ｃ（図１４及び図１６参照）が設けられている。このばね固定部２２１ｃ，３６ｃの対が予め複数個所（ここでは三箇所）に設けられていることで、ばね部材３４の数を増やす形での付勢力の調整が可能となっている。

連結部材３６は、リンク機構３７及び軸固定部２２１を介して回転軸２に対し一体回転可能とされるとともに、錘部材３５の径方向内方への変位により回転軸線２ｘの第一側にスライド移動し（図１７及び図１８参照）、錘部材３５の径方向外方への変位により回転軸線２ｘの第二側にスライド移動する（図１９及び図２０参照）ように、中央部にて軸受装置を介して回転軸２に対し連結している。ここでは第一側が受風方向下流側（軸固定部２２１側）、第二側が受風方向上流側である。

連結部材３６には、対応するブレード３０を、錘部材３５の径方向内方への変位による回転軸線２ｘの第一側へのスライド移動によって角度θが風平行寄りとなるよう直接的又は間接的に押し付け、錘部材３５の径方向外方への変位による回転軸線２ｘの第二側へのスライド移動によって角度θが風直交寄りとなるよう直接的又は間接的に引き戻す押付部材３６２が、ブレード３０毎に設けられている。これにより、各ブレード３０の角度θは、それら錘部材３５の径方向における内外への移動に伴いスライド移動する連結部材３６の回転軸上の位置に応じて決定されるよう構成されており、これにより各ブレード３０の角度θが互いに同期して同角度となる形で変化する。

なお、図１７〜図２０における各押付部材３６２は、対応するブレード３０を直接的に押し付ける、あるいは引き戻す構成として図示されているが、実際のところは図１２に示すように、軸固定部２２１の円盤状の前端部２２１Ａに形成された貫通孔２２１ｈを貫通する形で延出し、その延出先端部が、対応するブレード３０に一体に固定される固定部３３Ａ（ここでは受風方向上流側の平行板部３３０Ａに設けられた回転固定部３３０ａ）に対し、回転支軸３３Ｚの軸線３３ｚと平行な軸線周りに回動可能な形で固定されている。なお、ここでの押付部材３６２は、固定部３３Ａの回転支軸３３Ｚから遠い側の第二側に対し回動可能に固定されている。

また、錘部材３５は、径方向における可動範囲があらかじめ規定されている。図１９の状態は、錘部材３５が径方向の最外位置にある状態であり、リンク機構３７の構成上、これ以上径方向外側には変位できない。錘部材３５が、この最外位置に到達したときに、ブレード３０は、その受風面３０ｗの幅方向Ｗが最も風直交寄りとなる所定の高速回転用角度位置Ｂに到達する（図２１参照）。一方で、図１７の状態は、錘部材３５が径方向の最内位置にある状態であり、これ以上径方向内側には変位できない。ただし、これはリンク機構３７の構成により規定される最内位置ではない。即ち、その最内位置は、ブレード３０を含むブレード３０の風平行寄りへの角度変更動作に連動して動作する可動構造体に対し、その動作方向に対向する位置に設けられた当接部材３８との当接位置として規定されている。図１７及び図１８、さらには図２１（ａ）の状態において、ブレード３０は、風力による押圧力ＦＷと付勢手段３４による付勢力ＦＢにより風平行寄りに付勢されるが、それらの力ＦＷ及びＦＢによるブレード３０の風平行寄りへの角度変更動作は、ブレード３０を含むブレード３０の角度変更動作に連動して動作する可動構造体に対し当接部材３８が当接する形で止まる。そして、その停止位置が、錘部材３５の径方向における最内位置であって、同時のそのときのブレード３０の位置が、初期回転用角度位置Ａとなっている。

本実施形態においては、各ブレード固定部３３が、回転軸２と一体回転可能に固定された共通の固定部材を介して回転軸２に対し固定され、その固定部材が当接部材３８として機能する。ここでは、軸固定部２２１が当接部材３８である。一方、連結部材３６は、ブレード３０の幅方向Ｗが風平行寄りとなるに従い上記固定部材に接近するようリンク機構３７と接続しており、上記の可動構造体３９として機能する。そして、当接部材３８である軸固定部２２１及び可動構造体３９である連結部材３６のいずれか又は双方には他方の部材に向けて延出する延出部３８０が形成されており、その延出部３８０における他方の部材側の先端がその他方の部材の当接部３９０に対し当接することにより、ブレード３０が初期回転用角度位置Ａに位置保持される。ここでは、連結部材３６に、その中央部から軸固定部２２１側に向けて延出形成された筒状部又は突起部が延出部３８０として形成されており、その先端と軸固定部２２１の当接部３９０とが当接することにより、ブレード３０は、初期回転用角度位置Ａに位置保持される。なお、当接部材３８の当接部及び可動構造体３９の当接部のうち少なくとも一方は、ゴム等の弾性部材として設けられている。ここでは、軸固定部２２１の当接部３９０が弾性部材として設けられている。

このような構成を有することにより、ブレード３０は、図２１に示すような形で動作することになる。

即ち、風力が所定の微風レベルを下回る場合には、図２１（ａ）に示すように、その風力によるブレード３０の受風面３０ｗへの押圧力ＦＷと付勢手段３４の付勢力ＦＢとが遠心力ＦＡに打ち勝って錘部材３５を内方に押し付けて、ブレード３０は初期回転用角度位置Ａに付勢保持される。具体的にいえば、風力が所定の微風レベルを下回る場合、上述の可動構造体３９が当接部材３８に当接するよう上記の押圧力ＦＷと付勢力ＦＢとにより押し付けられ、その当接位置である初期回転用角度位置Ａにブレード３０が位置保持され、このときブレード３０は、その受風面の幅方向が最も風平行寄りとなる。この状態は、わずかな風力でも風車３が高いトルクを得やすい状態で、風車３が回転し易い状態である。ただし、高い回転数を得難い状態である。

風力が上記の微風レベルを上回った場合には、図２１（ｂ）に示すように、遠心力ＦＡが増大し始めて、受風面３０ｗへの押圧力ＦＷと付勢手段３４の付勢力ＦＢとに打ち勝ち、ＦＡと、ＦＷ及びＦＢとが釣り合う位置まで錘部材３５が外方へ変位するとともに、ブレード３０の角度θも初期回転用角度位置Ａを離れ、風直交寄りへと位置を変える。この状態は、風直交寄りとなるほど高いトルクは得にくくなるものの、より高速回転に適した状態へ遷移している途中の状態である。

ただし、錘部材３５は最外位置が規定されている。風力が上記の微風レベルを上回った所定の強風レベルに達すると、錘部材３５はその最外位置に到達し、それよりも外方へは変位できなくなる。このとき、ブレード３０は、その幅方向Ｗが最も風直交寄りとなる所定の高速回転用角度位置Ｂに到達した状態となる。この状態は、風車３が最も高速で回転可能な状態である。

風力がその強風レベルをさらに上回った場合には、図２１（ｃ）に示すように、その風力による受風面３０ｗへの押圧力ＦＷと付勢手段３４の付勢力ＦＢとが遠心力ＦＡに打ち勝って、今度は錘部材３５を内方に押し戻すことにより、ブレード３０を幅方向Ｗが風平行寄りとなるように復帰させる。この状態は、風車３が徐々に高い回転数を得難い状態へと遷移している途中の状態である。ここでのブレード３０は、上述の可動構造体３９が当接部材３８に当接する初期回転用角度位置Ａまで位置復帰可能とされている。

このように、本実施形態によれば、付勢手段３４と錘部材３５とリンク機構３７とを有することで、微風時に回転し易いようにブレード３０の角度θを風平行寄りとする第一段階と、風速が増した時に高回転となり易いようにブレード３０の角度θを風直交寄りとする第二段階と、強風時に過回転が防止されるように風直交寄りから風平行寄りにブレード３０が押し戻される第三段階という三段階にて、ブレード３０の角度θを可変させることが可能となり、この三段階のブレード３０の角度変更による自律的な回転速度制御によって、風車３は、始動性に優れ、高回転時の効率も高く、なおかつ強風時の過剰回転の抑制も可能となっている。

なお、本実施形態においては、上述した支柱上端部１１０Ｕの所定傾倒状態にて、ブレード３０は自らの自重によりブレード固定部３３の回転支軸（軸線）３３Ｚの周りを回転し、ブレード３０の受風面３０ｗの幅方向Ｗが風平行寄りとなる位置に保持される（傾倒時角度保持機構）。翼角度調整機構３００は、ブレード３０を、その受風面３０ｗが風平行寄りとなるよう付勢する付勢手段３４を有し、その付勢部材３４は、上述した支柱上端部１１０Ｕの所定傾倒状態において非付勢状態に保持される。

本実施形態における翼角度調整機構３００は、付勢手段３４として、ブレード３０をその受風面３０ｗが風平行寄りとなるよう引っ張る形で付勢するばね部材を有し、そのばね部材３４を、上述した支柱上端部１１０Ｕの所定傾倒状態において、そのばね力（復元力）の作用方向が上下方向（重力方向）となるよう配置され、その所定傾倒状態において非引張状態（ばねの最短状態）とされる。

以下、本実施形態の風力発電装置１の発電装置部分の構成について説明する。

本実施形態の風力発電装置１は、図２２〜図２５に示すように、発電ケース体１００内に、回転軸２の周りを回転可能なロータ（発電機回転子）５１，９１と、該ロータ５１，９１に対し非回転となるステータ（発電機固定子）５３，９３と、を回転軸２と軸線を同じくして配置される形で構成される。ロータ（発電機回転子）５１，９１には、その周方向に沿って所定間隔おきに、磁界形成部をなす複数の磁性部材５２，９２が設けられる。ステータ５３，９３には、それら磁性部材５２，９２に対しエアギャップを形成する形で対向する形で、ステータコイル５４，９４が設けられる。それら磁性部材５２，９２とステータコイル５４，９４との相対回転により電力を生成する。生成される電力（発電電力）は、その相対回転速度が大きいほどが大となる。ここでの磁性部材５２，９２は永久磁石であり、例えばネオジウム磁石等を用いることができる。また、磁性部材５２，９２とステータコイル５４，９４との数の比は、ここでは３：４であり、ステータコイル５４，９４からは三相の交流電力が出力される。

なお、本実施形態の発電装置１は、一般的な発電装置として構成されていてもよいが、それとは異なり、第１の発電機５及び第２の発電機９を備えて構成され、それら第１の発電機５及び第２の発電機９のそれぞれがロータ５１，９１と、ステータ（発電機固定子）５３，９３とを備えて構成され、さらにロータ５１，９１がフライホイール７に一体回転可能に固定されている。つまり、ロータ５１，９１は、フライホイール７を含んだ回転体ともいえる。

即ち、本実施形態の風力発電装置１は、所定の受風方向２ｗからの風力を受けて所定の回転軸線２ｘの周りを一定回転方向に回転する風車３（図１１，図２２参照）と、上記一定回転方向において、回転軸２が増速している場合には該回転軸２と一体回転状態となって自身も増速回転し、回転軸２が減速している場合には該回転軸２から切り離されて慣性回転するように１方向クラッチ６（ワンウェイクラッチ：図２５参照）を介して配置されるフライホイール７（図２５参照）と、を備えて構成され、さらにここでは、フライホイール７と同軸をなして一体回転するよう配置されたロータ９１（図２５参照）を有してフライホイール７の回転に伴う該ロータ９１の回転により電力を生成する発電機９（発電手段：図２２参照）を備えて構成される。

さらにいえば、発電機９を第二の発電機とし、フライホイール７と同軸をなして一体回転するよう配置されたロータ５１を有してフライホイール７の回転に伴う該ロータ５１の回転により電力を生成する、第２の発電機９とは異なる第１の発電機５を備えて構成されている。ここでは、図２５に示すように、フライホイール７に対する受風方向下流側に第一の発電機５が設けられ、受風方向上流側に第二の発電機９が設けられる。

そして、本実施形態の風力発電装置１は、図２６Ａ及び図２６Ｂに示すように、第１の発電機５と第２の発電機９により生成された双方の電力入力を受け、それらを合わせて外部出力する出力部（出力手段）１０を備えて構成される。つまり、第１の発電機５及び第２の発電機９の発電電力の出力ラインを、外部出力に至るまでの間で接続し、１系統で外部出力する形で構成される。

出力部１０は、例えば図２６Ａに示すように、第１の発電機５と第２の発電機９により生成された双方の三相の交流電力を、それぞれ整流器１２に入力した上で、昇圧コントローラ１１に入力して所定の電圧で出力し、さらにそれをパワーコンディショナ１５にて入力して、入力された直流の電力を系統電力に変換し、出力するように構成できる。これにより、第１の発電機５と第２の発電機９により生成された双方の電力を合わせて外部の電源系統１９Ａに供給することができ、例えば売電等が可能となる。また、パワーコンディショナ１５にて、家庭内で使える交流電力に変換して出力してもよい。また、出力部１０は、図２６Ｂに示すように、第１の発電機５と第２の発電機９により生成された双方の電力をそれぞれ、整流器１２に入力した上で、昇圧コントローラ１３に入力し、所定電圧とされた直流の電力をバッテリー（蓄電手段）１９Ｂに供給して蓄電させてもよい。また、バッテリー（蓄電手段）１９Ｂに蓄電された電力を、パワーコンディショナ１５を介して外部の電源系統１９Ａに供給するようにしてもよい。

図２４は、図２３のナセルを軸線２ｘ，３ｘを通過する平面で切断した断面図である。ナセル２１の内部には、フライホイール７と第１の発電機５と第２の発電機９とを、風車３の受風方向２ｗの上流側からこの順で収容した発電ケース体１００が配置され、ナセル２１に対し締結部材によって締結固定される。

図２４に示すように、支柱１１０の上端部（支柱上端部１１０Ｕの第一側延出部１１０Ｕ１の上端部位）１１０Ｔの上端軸部１１１Ｔには、スリップリング１１０ＳＡ，１１０ＳＢが設けられており、各スリップリング１１０ＳＡ，１１０ＳＢ上を摺動するブラシ１０２ＣＡ（図示有り），１０２ＣＢ（図示なし）を介し、ステータコイル５４，９４から発電出力を取り出すよう構成されている。取り出された発電出力は、筒状の支柱（タワー）１１０の内部空間を通る配線を介して、出力部１０に接続される。

なお、支柱１１０の上端部（支柱上端部１１０Ｕの第一側延出部１１０Ｕ１の上端部位）１１０Ｔの上端面には、回転軸２に回転可能に固定するために、図２４に示すように、軸受装置を内包した固定部１２０が締結部材により締結固定されている。発電ケース体１００は、それら固定部１２０よりも受風方向上流側に設けられている。なお、回転軸２の受風方向上流側では、回転軸２と、これを延長する回転軸延長部２’とが軸連結部１３０により一体回転可能に連結されている。発電ケース体１００内を挿通する回転軸２はその回転軸延長部２’である。

図２５に示すように、発電ケース体１００は、その内部に、受風方向２ｗの上流側から順に、第２の発電機９を収容する上流側収容空間９Ｓと、フライホイール７を収容する中間収容空間７Ｓと、第１の発電機５を収容する下流側収容空間５Ｓとを有し、これらをひとつながりの空間とする形状をなす。このひとつながりの空間は、フライホイール７が中間収容空間７Ｓ内に配置されることで、上流側収容空間９Ｓと下流側収容空間５Ｓとに分断される。これら円筒状の上流側収容空間９Ｓ及び下流側収容空間５Ｓよりも、同じく円筒状の中間収容空間７Ｓの方が径大で、かつ収容されるフライホイール７自体も、径方向において中間収容空間７Ｓの円筒状外周壁に対し近接して位置するため、フライホイール７が配置されたときには、上流側収容空間９Ｓと下流側収容空間５Ｓとは、フライホイール７の外周側においてのみ連通するので、より確実な分離状態となっている。これにより、上流側収容空間９Ｓ及び下流側収容空間５Ｓのうち、一方の空間内での回転体（ロータ９１，５１）の回転に伴う気流の乱れの影響を、他方の空間が受けることがない。

回転軸２は、発電ケース体１００に対し自身の軸線方向に貫通し、なおかつ発電ケース体１００に対し円滑に相対回転するよう軸受装置６０を介して取り付けられる（図２５参照）。本実施形態の軸受装置６０は、例えばシール装置（Ｏリング等）やグリース等のような密閉機能付きの密閉型軸受装置であり、その密閉機能によって密閉状態としている。密閉された発電ケース体１００内部は、空気が大気圧で充填されている場合に、内部の回転体５１，９１，７等が受ける充填気体による抵抗（空気抵抗）が軽減されるよう、減圧状態等のような内部状態とされている。

本実施形態の第１の発電機５及び第２の発電機９は、ロータ５１，９１として、回転軸２と同軸をなしフライホイール７と共に互いに一体回転する第１ロータ部５１Ａ，９１Ａと第２ロータ部５１Ｂ，９１Ｂとを有する。それら双方のロータ部５１Ａ，９１Ａと５１Ｂ，９１Ｂは、エアギャップを介して互いに対向（対面）する対向面を有し、それら双方の対向面上には、周方向において複数の磁性部材９２が所定間隔おきに同数配置され、締結部材により固定されている。ただし、一方のロータ部５１Ａ，９１Ａの磁性部材５２Ａ（５２），９２Ａ（９２）と他方のロータ部５１Ｂ，９１Ｂの磁性部材５２Ｂ（５２），９２Ｂ（９２）とは、互いに異なる極性（磁極）の着磁面同士にて対面している。さらに、それら第１ロータ部５１Ａ，９１Ａと第２ロータ部５２Ａ，９２Ａとの間の空隙にステータ５３，９３のステータコイル５４，９４が位置する。ステータコイル５４，９４は、回転するそれら双方のロータ５１Ａ，５１Ｂと９１Ａ，９１Ｂの磁性部材間５２，５２と９２，９２に挟まれるステータ５３，９３上の環状の対向領域に、その周方向に沿って所定間隔おきに複数配置される。

また、第１の発電機５及び第２の発電機９において、第１ロータ部５１Ａ，９１Ａ及び第２ロータ部５１Ｂ，９１Ｂは、回転軸２の回転軸線２ｘに対する径方向に対向して配置される。第１ロータ部５１Ａ，９１Ａは、フライホイール７の固定部７０Ａの外周側に形成される固定部５０Ａ，９０Ａに対し、フライホイール７に対し同軸をなして一体回転するよう固定されている。第２ロータ部をなす円筒状部５１Ｂ，９１Ｂは、フライホイール７の固定部７０Ａの内周側に形成される固定部５０Ｂ，９０Ｂに対し、フライホイール７に対し同軸をなして一体回転するよう固定されている。

なお、本実施形態のフライホイール７は、回転軸２に対し１方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）６を介して固定される軸固定部７０Ｃと、軸固定部７０Ｃから径方向外側に延出する円盤状の中間部７０Ｂと、中間部７０Ｂの径方向外側にて第１ロータ部５１Ａ，９１Ａ及び第２ロータ部５１Ｂ，９１Ｂが一体に固定される固定部７０Ａとを有する。さらに本実施形態では、固定部７０Ａから径方向外側に延出する外端部７０Ｄを有する。

ここで、本実施形態の風車３及びブレード３０について説明する。

図２７に示す風力発電装置１の風車３には、回転軸２の軸線方向２ｘ（図１１参照）からの風力を受けて該回転軸２の周りを一定回転方向に回転するよう形成されたブレード３０が、回転軸２の周りに２以上（ここでは３）設けられている。ブレード３０は、回転軸線２ｘ周りに所定間隔おきに配置され、互いに同形状をなして形成される。

ブレード３０は、既に述べた実施形態と同様であるが、回転軸２側と先端３０ｓ側で流れの速度に差が生ずるように、受風面３０ｗにねじりを設けた形で形成されている。具体的にいえば、ブレード３０は、先端３０ｓ側ほどピッチが浅くなる形で形成されている。

さらに、本発明のブレード３０は、回転軸２に対し径方向外向きに延出するブレード本体部３０Ｔと、ブレード本体部３０Ｔの外側から一定回転方向とは逆側に延出するブレード先端部３０Ｓと、を備える。つまり、ブレード３０は、その外側の先端部が一定回転方向とは逆側に曲がった形状をなしており、ブレード３０の回転に対し尾を引くような形状を有している。

ブレード先端部３０Ｓは、正面視（図３０）及び背面視（図２９）において、直線状に延出するブレード本体部３０Ｔから湾曲して続くように見える形状をなす。ここでのブレード先端部３０Ｓは、ブレード本体部３０Ｔの外周側から滑らかに連続して続く形で形成されており、正面視（図３０）及び背面視（図２９）において、直線状に延びて見えるブレード本体部３０Ｔの外周側から、弧状を描く形で湾曲したフック状に見えるように形成されている。

また、ブレード先端部３０Ｓは、正面視（図３０）及び背面視（図２９）において、ブレード本体部３０Ｔとは逆に位置する先端３０ｓが直線状に見える形状をなす。つまり、ブレード３０において湾曲する先端が直線状にカットされたような形状をなす。そのカット面は、上記一定回転方向とは逆向きを臨むよう形成されている。ここでは、ブレード先端部３０Ｓの先端３０ｓが、正面視（図３０）及び背面視（図２９）において、回転軸２に対する径方向に直線状に延出するブレード本体部３０Ｔの、上記一定回転方向側の端面（端縁部）３０ａと略平行に見える形で形成されている。

ブレード３０の背面３０ｖ（受風面３０ｗとは逆側の面）には、ブレード本体部３０Ｔからブレード先端部３０Ｓにかけてブレード延出方向に沿った稜線３０ｐを有するよう幅方向中央部に山型の凸部３０Ｐが形成されている。また、この凸部３０Ｐは、背面３０ｖの幅方向Ｗにおいて、上記稜線３０ｐが後述するブレード固定部３３の回転支軸３３Ｚ（図１２参照）側に偏った位置に設けられている。即ち、ここでの凸部３０Ｐは、図２９に示すように、上記稜線３０ｐが背面３０ｖの幅方向Ｗにおいて一定回転方向側（図２９の上側）に偏った位置となるよう形成され、一定回転方向側（図２９の上側）の面３０ｐ１の面幅のほうが、その逆側（図２９の下側）の面３０ｐ２の面幅よりも短い。

ブレード先端部３０Ｓは、上記したブレード３０の一定回転方向側を上側とした場合、その上面視（図３３）及び下面視（図３４）において、ブレード本体部３０Ｔの延出方向に対し、ブレード本体部３０の受風面側（受風方向とは逆向き）に曲がった形状とされている。この屈曲形状により、ブレード３０は、その屈曲部分において風を受け止めやすくなっている。このため、受け止めた風によって効率的に回転できる。また、ブレード３０の先端側（外周側）に加わる応力に対しては、ブレード先端側が受風方向にしなる形で抗することができ、高い強度を有した構造となっている。また、既に述べたように、ブレード３０の先端側（外周側）が回転方向逆側に屈曲していることにより、上記応力に対し、ブレード先端側が弾性的にねじれる形でも風力に対し抗することができるから、より高い強度を有した構造となっている。

また、図３３及び図３４に示すように、ブレード本体部３０Ｔの受風面３０ｗは、外周側（ブレード先端部側）に向かうに従い受風方向にわずかに反った形状となっており、その外周側に、受風方向逆向き（受風面側）に屈曲するブレード先端部３０Ｓが設けられている。さらに、図３１及び図３２に示すように、翼先端部３０Ｓの先端３０ｓの外周側端縁位置は、翼本体部３０Ｔの受風面３０ｗよりも、受風方向逆向き（受風面側）に突出して位置している。

ブレード３０は、内周側（根元側）の端部３０ｔに向かうに従い厚みが増し、なおかつ外周側（先端）に向かうに従い受風面３０ｗの面幅が減少する先細りの全体形状を有する。端部３０ｔのさらに内周側には、ブレード固定部３３により固定される固定部３０Ｕを有する。

ここで、本実施形態の風導ケース（ナセル）２００について説明する。

図３５〜図３９に示すように、風車３（ブレード３０）の風上側に、発電部ケース(ハウジング)を兼ねる風導ケース（ナセル）２００を設け、このケース２００の内部に発電部を格納するとともに、その風導ケース２００（ケース本体２０１でもある）の外部に風向フィン（風向板部）２０２を一体的に形成することができる。この例では、後述する風車３の外側に図５９及び図６０に示すような筒状風洞部（ダクト）３１は存在せず、風車３がむき出し（露出状態）で風を受ける。風導ケース２００のケース本体２０１は風車３の軸方向に直角な断面が、縦長楕円状又は円形状等をなす滑らかな外周面を有し、そのケース本体２０１の風上側の端部は先端側ほど滑らかに細くなり、先端が曲率の小さい円弧状の縦断面を有している。

ケース本体２０１の外周面には、上述の風向フィン２０２が、風車３の軸方向に沿う方向において、そのケース本体２０１（風導ケース２００）の外周面から外方に（例えば上向きに）突出するように形成され、風向フィン２０２は風車３の回転面と直角な位置関係を占める。風向フィン２０２はケース本体２０１の軸方向長さと同等か少し短い長さを有し、かつケース本体２０１の風上側先端近傍から漸次高さが円弧状（又は直線状）に増加する斜辺２０３を備えて、ケース本体２０１の風下側の端部近傍で最大高さとなり、その頂部から風上側へ円弧状（湾曲状）に食い込む（えぐれる）ように降下する後端部２０４を備え（風下側に円弧状に膨出する後端部、あるいは直線状に垂下する後端部でもよいが）、その下端がケース本体２０１の上部面に連続する。また風向フィン２０２は、その斜辺２０３がナイフエッジ状に先鋭に形成され、また中間部から後端部２０４に向かっても後端ほど先鋭となる曲面を有して、風向フィン２０２の風向き方向の中間部が最も厚く形成され、風上からみて、図３６に示すように先鋭な三角形状をなしている。

このような風向フィン２０２とはケース本体２０１の軸線をはさんで反対側（下側）には、風車３を所定の高さに維持する支柱（ポール）１１０と接続する支柱接続部２０８が形成され、ここに支柱１１０が接続される。この支柱接続部２０８はケース本体２０１の下面から下方に突出するとともに、滑らかに先細りとなり、下端部が円筒状になるように形成されて、その円筒状部に支柱１１０の円形断面の上端部が嵌合され、かつ、図３５に示すように軸受（ベアリング）２１０を介して、風導ケース２００及び風車３が、支柱１１０の垂直軸（本実施形態においては支柱１１０の軸線１１０ｘに対し傾倒側に位置する平行な軸線３ｓ）の周りに回転自在に支持されている。その結果、風導ケース２００に形成された風向フィン２０２が風向きに沿うように、言い換えれば風車３の回転面が常に風向きと正対するように、風車３及び風導ケース２００がフリーな状態に保持されることとなる。

風車３と風導ケース２００を含む部分の側面断面図（透視図）は、図２３に示されており、風導ケース２００の内部に、風車３の回転軸２が風導ケース２００の中心線と同心的に配置され、また図２５に示した発電ケース体１００がその回転軸２に同心的に組み付けられる（後述する図４１も同様）。さらに、図１２〜図２１で説明した風車３の角度調整機構３００もこの風導ケース２００内に収容される。

なお、図３５、図３８及び図２３に示すように、風車３の中心部（ブレード３０の基端部）は、円形断面の筒状部２１２が占めるようにされ、この筒状部２１２の中心部から前記風導ケース２００とは反対側（風下側）へコーン状に突出するコーン状中心部２１４が形成され、このコーン状中心部２１４と筒状部２１２（風下側へややテーパ状に縮径されたほぼ円筒部）との間には、円環状でかつ底部側ほど幅が狭くなるコーン付き環状凹部２１６が形成され、それらの内部にハブ２２やブレード固定部３３が配置されている。仮に、風向きが大きく変わって、風導ケース２００の後方から風が吹くようになっても、そのコーン付き環状凹部２１６が後方からの風を受けて回転モーメントを生じ、その結果、フリー状態の風導ケース２００及び風車３が姿勢（向き）を例えば１８０度近く変え、風導ケース２００の先端が風上を向く（風に正対する）ように姿勢変更することができる。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

例えば上記実施形態の風力発電装置１の発電部分を、以下のように変更することができる。

図４１に示す実施形態の風力発電装置１は、所定の受風方向２ｗからの風力を受けて所定の回転軸線２ｘの周りを一定回転方向に回転する風車３と、風車３の回転軸２と同軸をなして一体回転するよう配置されたロータ５１を有して回転軸２の回転に伴う該ロータ５１の回転により電力を生成する第１の発電機（発電手段）５と、回転軸２と同軸をなし、かつ上記一定回転方向において、回転軸２が増速している場合には該回転軸２と一体回転状態となって自身も増速回転し、回転軸２が減速している場合には該回転軸２から切り離されて慣性回転するように１方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）６を介して配置されるフライホイール７と、フライホイール７と同軸をなして一体回転するよう配置されたロータ９１を有してフライホイール７の回転に伴う該ロータ９１の回転により電力を生成する、第１の発電機５とは異なる第２の発電機（発電手段）９と、を備えて構成される。

さらに、図４１の風力発電装置１の場合は、第１の発電機５と第２の発電機９により生成された双方の電力入力を受け、それらを合わせて外部出力する出力部（出力手段）１０を備えて構成される。つまり、第１の発電機５及び第２の発電機９で発電された互いに位相の異なる発電電力を、１系統で外部出力する形で構成される。なお、この場合の出力部１０の構成は図２６Ａ及び図２６Ｂと同様とすることができる。

図４１の第１の発電機５は、ロータ５１として、回転軸２と同軸をなし互いに一体回転する第１ロータ部５１Ａと第２ロータ部５１Ｂとを有する。それら双方のロータ部５１Ａ，５１Ｂは、エアギャップを介して互いに対向（対面）する対向面を有し、それら双方の対向面上には、周方向において複数の磁性部材５２が所定間隔おきに同数配置され、締結部材により固定されている。ただし、それら双方のロータ部５１Ａ，５１Ｂのうち、一方のロータ部５１Ａの磁性部材５２Ａ（５２）と他方のロータ部５１Ｂの磁性部材５２Ｂ（５２）とは、互いに異なる極性（磁極）の着磁面同士にて対面している。さらに、それら第１ロータ部５１Ａと第２ロータ部５１Ｂとの間の空隙にステータ５３のステータコイル５４が位置し、ステータコイル５４は、回転するそれら双方のロータ部５１Ａ，５１Ｂの磁性部材５２，５２間に挟まれるステータ５３上の環状の対向領域に、その周方向に沿って所定間隔おきに複数配置される。

また、第１の発電機５において、第１ロータ部５１Ａ及び第２ロータ部５１Ｂは、回転軸２の軸線２ｘに対する径方向（ラジアル方向）に対向して配置される。本実施形態においては、ロータ５１の本体部として、回転軸２と一体回転するよう固定される軸固定部５０Ｃと、軸固定部５０Ｃから径方向外側に延出する円盤状の中間部５０Ｂと、中間部５０Ｂの径方向外側の外端部５０Ａと、を有したロータ本体部５０を備える。ただし、ロータ本体部５０は、外周側に大重量を有するフライホイール７よりも軽く、小径である。第１ロータ部をなす円筒状部５１Ａと、第２ロータ部をなす、円筒状部５１Ａよりも径大の円筒状部５１Ｂとは、ロータ本体部５０に対し同軸をなす形で一体回転するよう双方とも、ロータ本体部５０の外端部５０Ａに固定されている。

図４１の第２の発電機９は、ロータ９１として、回転軸２と同軸をなしフライホイール７と共に互いに一体回転する第１ロータ部９１Ａと第２ロータ部９１Ｂとを有する。それら双方のロータ部９１Ａ，９１Ｂは、エアギャップを介して互いに対向（対面）する対向面を有し、それら双方の対向面上には、周方向において複数の磁性部材９２が所定間隔おきに同数配置され、締結部材により固定されている。ただし、それら双方のロータ９１Ａ，９１Ｂのうち、一方のロータ部９１Ａの磁性部材９２Ａ（９２）と他方のロータ部９１Ｂの磁性部材９２Ｂ（９２）とは、互いに異なる極性（磁極）の着磁面同士にて対面している。さらに、それら第１ロータ部９１Ａと第２ロータ部９１Ｂとの間の空隙にステータ９３のステータコイル９４が位置する。ステータコイル９４は、回転するそれら双方のロータ９１Ａ，９１Ｂの磁性部材間９２，９２に挟まれるステータ９３上の環状の対向領域に、その周方向に沿って所定間隔おきに複数配置される。

また、第２の発電機９において、第１ロータ部９１Ａ及び第２ロータ部９１Ｂは、回転軸２の軸線２ｘに対する径方向に対向して配置される。第１ロータ部９１Ａは、フライホイール７に対し、第１ロータ部をなす円筒状部９１Ａと、第２ロータ部をなす、円筒状部９１Ａよりも径大の円筒状部９１Ｂとが、フライホイール７に対し同軸をなして共に一体回転するよう固定されている。

なお、本実施形態のフライホイール７は、回転軸２に対し１方向クラッチ（ワンウェイクラッチ）６を介して固定される軸固定部７０Ｃと、軸固定部７０Ｃから径方向外側に延出する円盤状の中間部７０Ｂと、中間部７０Ｂの径方向外側にて第１ロータ部をなす円筒状部９１Ａと第２ロータ部をなす円筒状部９１Ｂを固定する固定部７０Ａとを有し、本実施形態ではさらに、固定部７０Ａから径方向外側に延出する外端部７０Ｄを有する。

また、図４１の実施形態におけるステータ５３，９３の構造は、互いの径・大きさは異なるものの、既に述べた実施形態と同様、コイル部材９６とリンク部材９５を有して構成されている。

また、上記実施形態における角度調整機構３００の変形例について、以下で説明する。

上記実施形態における角度調整機構３００では、付勢手段３４として、ブレード３０の受風面３０ｗの幅方向Ｗが初期回転用角度位置Ａと高速回転用角度位置Ｂとの間に位置する間、その幅方向Ｗが風平行寄り側となるようブレード３０を初期回転用角度位置Ａ側へと一定の付勢力で付勢するばね部材３４を使用しているが、ブレード３０に対し、その受風面３０ｗの幅方向Ｗを初期回転用角度位置Ａ側へと付勢する付勢力が、初期回転用角度位置Ａから離間するほど増大するものに変更してもよい。以下、図４２〜図４９を用いて、上記実施形態とは異なる角度調整機構３００’及び風車３ついて説明する。

図４２は、上記実施形態の風車３とは異なる角度調整機構３００’を備える風車３を示すものである。また、図４３の（ａ）は、図４２における１つのプレート固定部を拡大した部分断面図であり、図４３の（ｂ）及び（ｄ）は図４３（ａ）のＡ−Ａ断面、図４３（ｃ）及び（ｅ）は図４３（ａ）のＢ−Ｂ断面を簡略的に示した模式図である。ただし、図４３の（ｂ）及び（ｄ）と、図４３の（ｃ）及び（ｅ）とではブレード３０の幅方向Ｗと回転軸線２ｘの方向とのなす角度θが異なっており、図４３の（ｂ）及び（ｄ）はブレード３０が風直交寄りの状態、図４３の（ｃ）及び（ｅ）はブレード３０が風平行寄りの状態を示している。

図４２に示す風車３の角度調整機構３００’は、図４３〜図４７に示すように、図１１の実施形態において付勢手段として使用したばね部材３４に代わって、ネオジム磁石等のマグネット（磁性部材）３４０ａ，３４０ｂを使用している点が異なる。マグネット３４０ｂは、受風面３０ｗ（図４８及び図４９参照）の幅方向Ｗと回転軸２の回転軸線２ｘの方向とのなす角度θが可変可能なブレード（可動構造体）３０の、受風方向上流側に取り付けられる。具体的に言えば、ブレード３０を取り付けるためのブレード取付部材（可動構造体）３３０をなす平行板部３３０Ａ，３３０Ａのうち受風方向上流側の平行板部３３０Ａに締結部材によって直接固定される。他方、マグネット３４０ａは、マグネット３４０ｂが取り付けられた平行板部３３０Ａ（ブレード３０）が風直交寄りとなるほど接近してくる軸固定部（固定構造部）２２１に、マグネット３４０ｂと対向する形で取り付けられる。具体的に言えば、軸固定部（固定構造部）２２１の受風方向下流側に締結部材によって直接固定される。対向するマグネット（磁性部材）３４０ａ，３４０ｂは互いの極性が同じであり、接近時には互いの接近を妨げる反発力ＦＭ（図４８及び図４９参照）を生ずる。この反発力ＦＭは、対向するマグネット（磁性部材）３４０ａ，３４０ｂの対向間距離が小さくなるほど増大する。

このような構成を有することにより、ブレード３０は、図４８及び図４９に示すような形で動作することになる。

即ち、風力が所定の微風レベルを下回る場合には、図４８（ａ）に示すように、その風力によるブレード３０の受風面３０ｗへの押圧力ＦＷと付勢手段３４０ａ，３４０ｂの付勢力ＦＭとが遠心力ＦＡに打ち勝って錘部材３５を内方に押し付けて、ブレード３０は初期回転用角度位置Ａに付勢保持される。具体的にいえば、風力が所定の微風レベルを下回る場合、上述の可動構造体３９が当接部材３８に当接するよう上記の押圧力ＦＷと付勢力ＦＢとにより押し付けられ、その当接位置である初期回転用角度位置Ａにブレード３０が位置保持され、このときブレード３０は、その受風面の幅方向が最も風平行寄りとなる。この状態は、図２１（ａ）と同様の状態であるが、ここでは付勢力ＦＭがマグネット３４０ａ，３４０ｂの反発力であり、ここではマグネット３４０ａ，３４０ｂの対向間距離が長いことから、付勢力ＦＭは図２１（ａ）のときの付勢力ＦＢよりもはるかに小さく、極めて小さい力として作用している。

風力が上記の微風レベルを上回った場合には、図４８（ｂ）に示すように、遠心力ＦＡが増大し始めて、受風面３０ｗへの押圧力ＦＷと付勢手段３４０ａ，３４０ｂの付勢力ＦＭとに打ち勝ち、錘部材３５が、ＦＡと、ＦＷ及びＦＭとが釣り合う位置まで外方へと変位するとともに、ブレード３０の角度θも初期回転用角度位置Ａを離れ、風直交寄りへと位置を変える。この状態は、図２１（ｂ）と同様の状態であるが、ここでの付勢力ＦＭは依然として付勢力ＦＢよりもはるかに小さい。

風力が上記の微風レベルを上回った所定の強風レベルに達した場合には、図４８（ｃ）に示すように、ブレード３０は、その幅方向Ｗが、初期回転用角度位置Ａよりも風直交寄りとなる所定の高速回転用角度位置Ｂに到達した状態となる。この状態は、風車３が最も高速で回転可能な状態である。
この段階となると、対向するマグネット（磁性部材）３４０ａ，３４０ｂの対向間距離が小さくなってくるため、付勢力ＦＭは、徐々に付勢力としての機能を有する程度に大きくなってくる。

風力が所定の強風レベルをさらに上回った場合には、図４９（ｄ）に示すように、遠心力ＦＡがさらに増大し、ブレード３０の角度θは、高速回転用角度位置Ｂを超えた状態、風直交面Ｙ側の位置となる。高速回転用角度位置Ｂを超えたブレード３０の角度θの範囲（以下、回転減速用角度範囲という）Ｑでは、これまでプラスピッチであったブレード３０がマイナスピッチとなり、ブレード３０には、これまでとは逆の回転力が生じる。即ち、ブレード３０は、受風方向２ｗからの風力を受けて回転する予め定められた一定回転方向に回転するよう構成されているが、ブレード３０の角度θの変化によって高速回転用角度位置Ｂを超えると、その一定回転方向とは逆方向に回転しようとする逆方向回転力が生じる。この逆方向回転力は、回転減速用角度範囲Ｑ内において高速回転用角度位置Ｂから離れるほど強まる。このため、回転減速用角度範囲Ｑ内に位置するブレード３０は、上記一定回転方向への回転にブレーキがかかった状態となり、回転速度が減じられ、これに伴い錘部材３５の遠心力ＦＡも低下する。一方で、付勢手段３４０ａ，３４０ｂの付勢力ＦＭは、回転減速用角度範囲Ｑ内に位置するブレード３０が、高速回転用角度位置Ｂから離れていくほど増大する。このため、回転減速用角度範囲Ｑ内に位置するブレード３０は、再び高速回転用角度位置Ｂへと押し戻され、その時点におけるＦＡと、ＦＷ及びＦＭとが釣り合った位置となる。

このように、角度調整機構３００’は、付勢手段３４０ａ，３４０ｂと錘部材３５とリンク機構３７とを有することで、微風時に回転し易いようにブレード３０の角度θを風平行寄りとする第一段階と、風速が増した時に高回転となり易いようにブレード３０の角度θを風直交寄りとする第二段階と、強風時に過回転が防止されるようにブレード３０の角度θが回転減速用角度範囲に到達する第三段階という三段階にて、ブレード３０の角度θを可変させることが可能となり、この三段階のブレード３０の角度変更による自律的な回転速度制御によって、風車３は、始動性に優れ、高回転時の効率も高く、なおかつ強風時の過剰回転の抑制も可能となっている。

なお、既に述べた図２１におけるブレード３０の高速回転用角度位置Ｂは、風直交面Ｙに達する手前に位置しているが、これは遠心力ＦＡの最大値や一定の付勢力ＦＢの大きさによって規定される可動限界角度位置であり、風車が最も高速で回転可能な状態となる真の高速回転用角度位置は、その可動限界位置よりもさらに風直交面Ｙ側にあってもよい。ただし、図２１に示すように、遠心力ＦＡの最大値や一定の付勢力ＦＢの大きさによって規定されるブレード３０の可動限界角度位置を、風直交面Ｙと一致する位置Ｄとし、この位置Ｄを高速回転用角度位置とすることが、回転性能上、最も望ましい。一方で、図４８及び図４９で述べた実施形態においては、図４９（ｄ）のようにブレード３０の角度位置が位置Ｂを越えていても、ＦＡが最大とならないよう構成されている。ここでは、マグネット３４０ａ，３４０ｂの磁力（磁気的反発力）の大きさにより規定される形で、風直交面Ｙよりも奥側となる位置に、ブレード３０の可動限界角度位置が存在している。

また、この実施形態の翼角度調整機構３００’は、付勢手段として互いが反発する極性（磁極）の同じマグネット（磁性部材）３４０ａ，３４０ｂを有し、それらマグネット３４０ａ，３４０ｂを、上述した支柱上端部１１０Ｕの所定傾倒状態において、その反発力が作用しないよう（所定レベル以下となるよう）離間した状態となるよう配置される。具体的にいえば、翼角度調整機構３００’は、そのブレード２０を、その受風面３０ｗが風平行寄りとなるよう反発力を作用させる磁極を同じくするマグネット３４０ａ，３４０ｂを有し、そのマグネット３４０ａ，３４０ｂは、上述した支柱上端部１１０Ｕの所定傾倒状態においては互いが近接対向しない離間状態に保持される。

また、この実施形態（マグネット仕様）において採用されるブレード３０は、上記実施形態（ばね仕様）における図２８〜図３４の形状のものを採用してもよいが、ここでは図２８〜図３４の形状のものとは異なる形状をなす。具体的に言えば、図３３及び図３４に示したブレード３０の上面視（平面図）及び下面視（底面図）が、図５０及び図５１のように視認されるように変更される。なお、図５０及び図５１のように変更した場合、図２８〜図３２と同様の視点から翼を見たときにその見た目に違いが現れるが、その違いは微妙な違いにすぎず、図２８〜図３２とほぼ同様に視認されるため、図示を省略する。

本発明における風力発電装置の風車に採用されるブレード３０は、受風方向２ｗからの風力を受けて一定回転方向に回転するように、回転軸２側と先端側で流れの速度に差が生ずるよう、回転軸２側から先端側にかけてねじりを付ける形で受風面３０ｗが形成される。既に述べた実施形態においては、図２８〜図３４に示したように、受風面３０ｗは、ブレード３０の幅方向Ｗが風直交面Ｙ上に位置した状態でブレード３０を回転方向逆側から見たときに（図３４参照）、回転軸２側から先端側にかけて面幅が減少していきながらも視認することができ、逆に、ブレード３０の幅方向Ｗが風直交面Ｙ上に位置した状態でブレード３０を回転方向側から見たときには（図３３参照）視認できないようなねじり形状となっていた。この場合、ブレード３０は、その角度位置が位置Ａから位置Ｂの間で変化したとしても、ブレード３０を回転方向の逆側から見たときには常に受風面３０ｗを視認でき、回転方向側から見たときには常に受風面３０ｗを視認できない（プラスピッチ）。したがって、ブレード３０は、受風方向２ｗから風力を受けると、その風力が、回転方向逆側から視認される受風面３０ｗを押し付ける形で作用して、常に一定回転方向への回転力を得て回転する。

これに対し、この実施形態において採用されるブレード３０は、その幅方向Ｗが風直交面Ｙ上に位置した状態で回転方向逆側から見たときに（図５１参照）、受風面３０ｗが回転軸２側から先端側にむかう途中の中間位置までしか視認できない形状となっており、その中間位置から外側では、今度は、同じ状態でブレード３０を回転方向側から見たときに（図５０参照）受風面３０ｗがブレード３０の先端側で視認できるようなねじり形状となっている。この場合、ブレード３０は、その幅方向Ｗが位置Ａから風直交面Ｙ上に位置する少し手前の位置Ｂに位置した状態において、ブレード３０を、回転方向逆側から見たときに受風面３０ｗが視認され、回転方向側から見たときには受風面３０ｗが視認されないが（プラスピッチ）、位置Ｂを越えると、回転方向側から見たときにも受風面３０ｗが先端側に視認されるようになる（マイナスピッチ）。このため、ブレード３０は、その位置Ｂに位置した状態において、風車３が最も高速で回転可能な状態となるが、その位置Ｂを越えた角度範囲（回転減速用角度範囲）Ｑ内に達すると、受風方向２ｗから風力を受けたときに、その風力が、ブレード３０を回転方向逆側から見たときに視認される受風面３０ｗを押し付ける形で作用して、上記一定回転方向への回転力を得て回転するだけでなく、その風力は、ブレード３０を回転方向側から見たときに視認される受風面３０ｗも押し付ける形で作用するので、上記一定回転方向とは逆向きの回転力も得る。これにより、ブレード３０は、ブレーキが作用しているような減速回転状態となる。ブレード３０は、位置Ｂを越えると、回転方向側から見たときに、その先端側から受風面３０ｗが視認できるようになり、位置Ｂを越えて離れていくほど、より内周側にも受風面３０ｗが視認できるようになる形でその面積が増大し、上記の逆向きの回転力が増大していく。

また、上記実施形態における角度調整機構３００，３００’は、図５２及び図５３に示すような形に変形することができる。

図５２は、図１１〜図２１にて説明した角度調整機構３００の変形例である。図１１〜図２１において、ばね部材をなす付勢手段３４は、一方の端部が、ブレード３０の角度変化に連動して動作する可動構造体（ここでは連結部材）３６に固定され、他方の端部が、ブレード３０の角度変化に連動して動作せず、回転軸２に一体固定された固定構造体（ここでは軸固定部）２２１に固定された引っ張りばねであり、ブレード３０が初期回転用角度位置Ａから風直交よりに変位するに伴い固定構造体２２１から離間していく可動構造体３６を引っ張る形で作用している。これに対し、図５２の角度調整機構３００では、ばね部材をなす付勢手段３４’は、一方の端部が、上記と同様の可動構造体（ここではブレード取付部材）３３０に固定され、他方の端部が、同じく上記と同様の固定構造体（ここでは軸固定部）２２１に固定された圧縮ばねであり、ブレード３０が初期回転用角度位置Ａから風直交よりに変位するに伴い固定構造体２２１に接近していく可動構造体３６を押し返す形で作用している。

図５３は、図４２〜図４９にて説明した角度調整機構３００の変形例である。図４２〜図４９において、マグネットをなす付勢手段３４０ａ，３４０ｂのうち、一方のマグネット３４０ｂが、ブレード３０の角度変化に連動して動作する可動構造体（ここではブレード取付部材）３３０に固定され、他方のマグネット３４０ａが、ブレード３０の角度変化に連動して動作せず、回転軸２に一体固定された固定構造体（ここでは軸固定部）２２１に固定されるとともに、それらマグネット３４０ａ，３４０ｂは、同極のもの同士が対向する形で配置されており、ブレード３０が初期回転用角度位置Ａから風直交よりに変位するに伴い固定構造体２２１に接近していく可動構造体３３０に対し反発力を生じ、その接近を妨げる形で作用している。これに対し、図５３の角度調整機構３００では、マグネットをなす付勢手段３４０ａ’，３４０ｂ’のうち、一方のマグネット３４０ｂ’が、上記と同様の可動構造体（ここでは連結部材）３６に固定され、他方のマグネット３４０ｂが、同じく上記と同様の固定構造体（ここでは軸固定部）２２１に固定されるとともに、それらマグネット３４０ａ，３４０ｂは、異なる極のもの同士が対向する形で配置されており、ブレード３０が初期回転用角度位置Ａから風直交よりに変位するに伴い固定構造体２２１から離間していく可動構造体３３０に対し吸引力を生じ、その離間を妨げる形で作用している。

また、上記実施形態における風車３のブレード３０は、図５４〜図５８のブレード３０に置き換えてもよい。

また、上記実施形態における風車３は、図５９のように変形することができる。

図６０は、図５９の風力発電装置１を簡略的に示した拡大断面図である。風車３は、回転軸２の回転軸線２ｘの方向に同軸をなす形で筒状に延出する筒状風洞部（ダクト）３１の内側に配置される。筒状風洞部３１は、風車３の受風方向２ｗの上流側から下流側に向けて開口面積が減少していく形で形成される。具体的にいえば、筒状風洞部３１は、受風方向２ｗの上流側の環状端部３１Ａから下流側の環状端部３１Ｂまでの間の区間において、径方向内向きに膨出した湾曲形状をなす。この筒状風洞部３１において取り込まれた風は、圧縮された形で下流に供給され、下流側のブレードがこれを受けることになるので、風車３が得る回転力を増すことができる。

筒状風洞部３１は、その内周面に、ナセル２１の外周面２１Ａから外向きに放射状に延出する複数の支持部材（ＦＲＰ）３２が固定されており、ナセル２１と共に回転軸２に対し非回転に設けられている。ナセル２１は、第１の発電機５とフライホイール７と第２の発電機９、さらに回転軸２を内部に収容し、ここではさらに角度調整機構３００を収容している。ハブ２２及びブレード３０は、受風方向２ｗにおいてナセル２１よりも下流側に設けられており、下流側のブレード３０で得た回転力が、回転軸２を介して受風方向２ｗの上流側に位置する発電機５，９側へと伝達される。

ナセル２１は、図６０に示すように、地表の基礎部１９０（図５９参照）から延びる支柱（タワー）１１０の上端部１１０Ｔと共に、支柱本体１１０Ｓに対し風向きに合わせて水平面内において向きを変えることが可能（支柱本体１１０Ｓの鉛直方向の軸線１１０ｘに平行な軸線３ｘの周りに回転可能）に取り付けられている。本実施形態においては、各ブレード３０を外周側から被う筒状風洞部３１が、ナセル２１の受風方向２ｗの下流側に設けられているため、その筒状風洞部３１が、風車３の受風方向２ｗを可変する尾翼のような手段として機能する。即ち、筒状風洞部３１の筒状外周面３１Ｃ（特にその水平方向側の面：図５９参照）が風を受けると、支柱１１０の上端部１１０Ｔに対し回転し、風が来る向きに回転軸２の回転軸線２ｘを受風方向上流側に向ける。

ところで、上記全ての実施形態において、発電装置１は、回転軸２と、該回転軸２の軸線２ｘ周りにＮ極とＳ極の磁界形成部９２が交互に複数環状配列された環状磁界形成部群９２０と、該回転軸の軸線周りに各コイル９４が巻き回しの向きが交互に逆向きとなる形で複数環状に配列された環状コイル群９４０と、を備え、該回転軸２の軸線２ｘと同軸をなす形でそれら環状磁界形成部群９２０と環状コイル群とが対向配置される。そして、回転軸２の回転に伴い、それら環状磁界形成部群９２０と環状コイル群９４０との相対回転が生じ、これにより発電が生じるよう構成されている。

上記発電装置１のステータ５３，９３は、コイルリング９００として設けられる。コイルリング９００は、図６１〜図６７に示すように、複数のコイル５４，９４をそれぞれコイル包含部材９６０により内包させて非露出とした状態に形成され、かつそれぞれの外形形状が同一となる形で形成された複数のコイル部材９６と、それらコイル５４，９４を内包する各コイル部材９６を回転軸２の軸線周りにおいて所定間隔おきに取り付けたリング部材９５と、により構成されている。ここでのコイル内包部材９６０は樹脂材料からなる樹脂成形体であり、各コイル部材９６は、巻き回されたコイル５４，９４を樹脂材料で包み込んだ形で形成されている。

なお、本実施形態においては、ステータ５３，９３の双方ともが同様のコイルリング９００として構成されている。

コイルリング９００におけるリング部材９５には、図６８〜図７１に示すように、回転軸２の軸線２ｘ周りにおいて所定間隔おきに溝部９５Ａが形成されており、それら溝部９５Ａに嵌め込まれる形でコイル部材９６が取り付けられる。

具体的に言えば、本実施形態のリング部材９５は、図７１に示すように、その外周面（あるいは内周面でもよい）に、回転軸２の軸線２ｘに対する径方向に垂直で、かつ回転軸２の軸線２ｘの延出方向（軸線方向）に平行となる複数の平坦面９５ｃを有し、溝部９５Ａは、各平坦面９５ｃの中央部において軸線２ｘの延出方向（軸線方向）に延びる形でそれぞれ形成される。リング部材９５は、回転軸２の軸線２ｘ周りにおいて平坦面９５ｃが隣接形成されることで、その軸線方向から見たときに、それら平坦面９５ｃを辺とし、かつ周方向において隣接する該平坦面９５ｃ同士の隣接点９６ｄを頂点とする正多角形状が視認可能とされる形状を有する。そして、その正多角形の各辺の中央部には、上記軸線方向に貫通する溝部９５Ａが形成されている。本実施形態の溝部９５Ａは、上記軸線方向における断面が矩形状断面となる形で形成されている。

他方、コイルリング９００におけるコイル部材９６は、上記溝部９５Ａに嵌合可能な形状にて形成される。各コイル部材９６は、巻き回されたコイル５４，９４を所定外形形状を有する中空のケース体に内包させる形で形成されていてもよいが、ここでは、巻き回されたコイル５４，９４を内包する形でインサート成形された樹脂射出成型体であり、全てが同形状に成形される。コイル部材９６は、図７２〜図７４に示すように、直方体状の本体部９６Ｂと、本体部９６Ｂの裏面９６ｂの長手方向第一側（図中の上側）からその長手方向に対し垂直に突出する突出部９６Ａと、を有したＬ字形状をなす。

本実施形態の突出部９６Ａは、本体部９６Ｂの長手方向の第一側端部のうち、その長手方向及び突出方向に対し垂直な方向における中央部において突出形成されており、その垂直な方向の両端側は、本体部９５Ｂの裏面９６ｂから続く面（符号９６ａｃ：図７２参照）として形成されている。

なお、ここでいう直方体状とは、直方体の角部に対し、該直方体における直線をなす各辺よりも小幅の面取りがなされ、その一部が切り取られたような形状も含む。本実施形態においては、図７３に示すように、コイル部材９６の本体部９６Ｂには、その表裏両主面９６ｃ、９６ｂ（図７４参照）の四辺をなす角部９６ｘに、湾曲面を形成する形で面取り部が設けられる一方、本体部９６Ｂの外周面の四つの角部９６ｙに、角部９６ｘよりも径大の湾曲面を形成する形で面取り部が設けられる。また、図７３に示すように、コイル部材９６の突出部９６Ａは、リング部材９５の溝部９５Ａに嵌合する嵌合用突出部であり、該突出部９６Ａの裏側主面９６ａ（図７２参照）の四辺をなす角部９６ｗには、湾曲面を形成する形で面取り部が設けられており、該突出部９６Ａの外周面の四つの角部のうち長手方向第一側とは逆の長手方向第二側（図中下側）の２つの角部９６ｚが、角部９６ｗよりも径大の湾曲面を形成する形で面取り部が設けられる。本実施形態の溝部９５Ａは、上記軸線方向に貫通する形で形成されており、該溝部９５Ａにコイル部材９６が取り付けられた際に、コイル部材９６における長手方向の第一側端面９６ｓが、リング部材９５の同じ側（上記軸線方向の第一側：図中上側）の端面９５ｓと面一となるように形成されている（図６６参照）。

また、本実施形態において、コイル部材９６とリング部材９５とを固定する固定部材は、図２５及び図４１に示すように、ボルト等の締結部材９７であり、該締結部材９７によってコイル部材９６とリング部材９５とが一体に固定され、コイルリング９００となる。コイル部材９６とリング部材９５との双方には、締結部材９７を挿通させるための孔９６Ｄ，９５Ｄが形成されている。本実施形態のコイル部材９６には、本体部９６Ｂの長手方向第一側と突出部９６Ａとの双方を貫通する位置に、締結部材挿通用の貫通孔９６Ｄが、突出部９６Ａの突出方向に貫通する形で形成されており、他方、リング部材９５にも、溝部９５Ａの底面９５ａから径方向に雌ネジ穴９５Ｄが形成されている。なお、コイル部材９６の貫通孔９６Ｄは、図６６及び図７４に示すように、巻き回された状態で内包されているコイル５４，９４の巻き回し中心孔５４Ｑ，９４Ｑ（図７５参照）内を通過する形で形成されている。

ここで、コイルリング９００の製造方法について説明する。まずは、コイルリング９００のコイル部材９６の製造方法について、図７５及び図７６を用いて説明する。

コイル部材９６の製造方法は、巻き回されたコイル５４，９４を形成する巻回コイル形成工程と、形成されたコイル５４，９４を樹脂材料で包み込んで、所定外形形状を有するコイル部材９６を形成する樹脂モールド工程と、形成された各コイル部材９６を、リング部材９５に対し、その軸線周りにおいて所定間隔おきに取り付けていくコイル部材固定工程と、をこの順で行う形でなされる。

巻回コイル形成工程は、図７５の左上に示されている巻き回されたコイル５４，９４を形成する工程である。図７５の左上のコイル５４，９４は、予め定められた数だけ巻き回され、テープ５４ａ，９４ａにより２か所で固定されて形成されたものであり、これらが多数形成される。

樹脂モールド工程は、図７５において、その左上から左下、右下、最後に右上という順で示されている。具体的には、成形されるコイル部材９６の外周を被う貫通孔（コイル部材９６の外周形状と一致する貫通孔）９０１Ｂを有した中央型９０１と、該中央型９０１の上下方向における第一側（ここでは下側）に配置され、成形されるコイル部材９６の主表面９６ｃ（図７４参照）を被う第一側型９０２と、該中央型９０１の上下方向における第二側（ここでは上側）に配置されるとともに、成形されるコイル部材９６の主裏面９６ｂ（図７４参照）を被う第二側型９０３と、を有した金型９０００を用いる。第一側型９０２は、成形されるコイル部材９６の主表面９６ｃと密着する面に、該コイル部材９６に貫通孔９６Ｄを形成するための貫通孔形成用突起部９０２ｄと、該コイル部材９６の表面側中央凹部９６Ｆを形成するための表面側中央凹部形成用突起部９０２ｆと、を有する。第二側型９０３は、図７６に示すように、中央型の貫通孔９０１Ｂに対応する位置に同様の貫通孔（コイル部材９６の外周形状と一致する貫通孔）９０３Ｂを有した型本体９０３Ｃを備えるとともに、該型本体９０３Ｃとは別体で、成形されるコイル部材９６の主裏面９６ｂと密着する面に、該型本体９０３Ｃの貫通孔９０３Ｂ内に配置されて突起部形成用凹部９０３ａと、該コイル部材９６の裏面側中央凹部９６Ｅを形成するための表面側中央凹部形成用突起部９０２eと、を有する内包型９０３Ａと、を備えて構成される。

樹脂モールド工程では、この金型９０００の成形空間をなす貫通孔９０１の内部に、図７５の左下に示すように、巻回コイル形成工程で形成されたコイル５４，９４を、両端部５４ｂ、９４ｂが外部に出る形で配置する。具体的に言えば、コイル５４，９４は、自身の巻き回し中心孔５４Ｑ，９４Ｑ内を第一側型９０２の貫通孔形成用突起部９０２ｄが貫通する形で配置される。

その上で、図７５の右下に示すように、第一側型９０２、中央型９０１、第二側型９０３をこの順で積み上げ、成形空間をなす貫通孔９０１の内部に、流動状態の熱硬化性樹脂を充填するとともに、これらの型９０１，９０２，９０３を上下の挟圧板９０４，９０５で挟み込み、押圧機構９６により押し付ける形で保持する。この押圧機構９６は、中央型９０１と第一側型９０２と第二側型９０３の型本体９０３Ｃに形成される内部空間に充填された樹脂材料を、その開口部（貫通孔）９０３Ｂから押し付ける役割を果たしており、この状態で、内部に充填された樹脂材料を硬化させる。硬化後は、型９０１，９０２，９０３をばらけて、図７５の右上に示すように、中央型９０１から、成形されたコイル部材９６’を取り外すとともに、ばり等を取り除いてコイル部材９６として仕上げる。

なお、製造されたコイル部材９６には、本体部９６Ｂの第一側と嵌合用突出部９６Ａとの双方を貫通し、さらに、内包している巻き回されたコイル５４，９４の巻き回し中心孔内を貫通する形で貫通孔９６Ｄを有する。また、製造されたコイル部材９６には、その表裏領主表面９６ｂ，９６ｃのそれぞれに、上記軸線方向において突出部９６Ａよりも第二側の位置に、表面側中央凹部９６Ｆと裏面側中央凹部９６Ｅが形成されており、それら表面側中央凹部９６Ｆと裏面側中央凹部９６Ｅは、コイル部材９６を突出部９６Ａの突出方向から見たときに、巻き回された状態で内包されているコイル５４，９４の巻き回し中心孔内に位置するように形成されている。

次に、このようにして製造されたコイル部材９６を、図６８〜図７１に示すリング部材９５に固定するコイル部材固定工程が行われる。コイル部材固定工程は、図７７に示すように、リング部材９５の溝部９５Ａに、コイル部材９６の突出部９６Ａを嵌合させる形で配置し、その状態で締結部材９７により双方を締結固定する形でなされる。

具体的に言えば、コイル部材９６とリング部材９５とを固定する際には、まずはリング部材９５における所定載置位置にコイル部材９６を配置し、ボルトをなす金属製締結部材９７（図２５及び図４１参照）をコイル部材９６の貫通孔９６Ｄに挿通させ、該締結部材９７の先端の雄ネジ部をリング部材９５の雌ネジ穴９５Ｄにねじ込む。これにより、そのコイル部材９６は挟圧される形でリング部材９５に締結固定される。一方で、この締結部材９７を逆向きに回せば、コイル部材９６をリング部材９５から取り外すこともできる。

なお、本実施形態においては、リング部材９５所定載置位置にコイル部材９６を配置する際には、コイル部材９６における突出部９６Ａの先端面９６ａ（図７２参照）とリング部材９５における溝部９５Ａの溝底面９５ａ（図６９参照）とが当接（面接触）し、コイル部材９６における突出部９６Ａの両脇に位置する本体部９６Ｂの裏面９６ａｃ（図７２参照）とリング部材９５における溝部９５Ａの両脇の外周平坦面９５ｃ（図６９参照）とが当接（面接触）し、コイル部材９６における突出部９６Ａの周方向側面９６ａｂ（図７２参照）とリング部材９５の溝部９５Ａの溝側面（周方向両側の側面：図６９参照）９５ｂとが当接（面接触）することにより周方向において位置決めし、その上で、締結部材９７による固定がなされる。

また、本実施形態の発電装置１では、コイルリング９００として形成されるステータ５３，９３は、フライホイール７等を内包する発電機ケース体１００（発電装置筐体）の内部に固定されている。

発電ケース体１００は、互いに別体形成された受風方向２ｗの上流側のケース体１００Ａと下流側のケース体１００Ｂとが締結部材によって締結固定される形で筐体化されたものであり、ステータ９３をなすコイルリング９００は、上流側ケース体１００Ａの内面に面接触させた形で、ボルト等の締結部材９８を、その上流側ケース体１００Ａの外側から、内部で面接触しているリング部材９５のネジ穴９５Ｃにねじ込むことにより締結固定される。ステータ５３をなすコイルリング９００も同様、下流側ケース体１００Ｂの内面に面接触させた形で、その下流側ケース体１００Ｂの外側から、内部で面接触しているリング部材９５のネジ穴９５Ｃにねじ込むことにより締結固定される。ステータ９３，５３は発電ケース体１００（１００Ａ，１００Ｂ）に固定され、回転軸２に対し非回転な固定状態となっている。

コイル５４，９４は、コイル部材９６の本体部９６Ａの上記長手方向の第一側の側面から引き出されている。図７５の左上の図における符号５４ｂ、９４ｂが、コイル５４，９４が引き出された部分である。そして、少なくともリング部材９５の上記長手方向の第一側の側面９５ｓが面接触する形で、リング部材９６が発電機ケース体１００（１００Ａ，１００Ｂ）にボルト等の締結部材９８により締結固定されている。ここでは、コイル部材９６の上記長手方向の第一側の側面９６ｓと、リング部材９５の上記長手方向の第一側の側面９５ｓが面接触する形で、リング部材９６が発電機ケース体１００に固定されている。

１ 風力発電装置
１１０ 支柱
１１０ｘ 支柱の軸線
１１０Ｕ 支柱上端部（支柱上部）
１１０Ｕｘ 支柱上端部の軸線
１１０Ｕ０ 支柱上端部の傾倒中心部
１１０Ｕ１ 支柱上端部の第一側延出部
１１０Ｕ２ 支柱上端部の第二側延出部
１１０ＵＩ 板材（傾倒中心部から第二側延出部にかけての部分）
１１０ＵＫ 支柱上端部の錘部
１１０ＵＪ 支柱上端部の回転軸（傾倒軸）
１１０Ｄ 支柱本体
１１０ＤＴ 支柱本体の上端部
１１０Ｄｘ 支柱本体の軸線
１４０ 傾倒機構
１４０Ｔ 傾倒力伝達部（支柱上端部から突出する突出部位：アーム）
１４０ｔ 傾倒力伝達部の先端
１４０Ｗ 線材
１４０Ｓ 引込／送出機構
１４１Ｓ 線材巻取部
１４２Ｓ 回転入力部
１４３Ｓ ウォーム減速機（回転方向変換手段及び回転操作力軽減手段）
１５０ 昇降機構
１５０Ｗ 線材
１５０Ｓ 引込／送出機構
１５１Ｓ 線材巻取部
１５２Ｓ 回転入力部
１５３Ｓ ウォーム減速機（回転方向変換手段及び回転操作力軽減手段）
１５４Ｓ 筒状ガイド部
１５５Ｓ 滑車
１５６Ｓ 線材固定部
１６０ ロック機構
１６０ＵＲ 支柱上端部の係合部（凹部）
１６０ＤＲ 支柱本体の係合部（凸部）
１７０ ロック切替機構
１７０Ｓ 送りねじ部（スクリュー軸）
１７０Ｌ 回転力伝達部材
１７０Ｎ ナット部
１７０ＤＲ 係合部支持部材
１７０Ｍ 非回転保持部
１７０Ｕ１，１７０Ｕ２ ユニバーサルジョイント
１７０Ｍ１ 上下動ガイド部
１７０Ｍ２ ガイド受け部材
１７２Ｓ 回転入力部
１７３Ｓ ウォーム減速機（回転方向変換手段及び回転操作力軽減手段）
１９００ 地表
２ 回転軸
２ｘ 回転軸線
２ｗ 受風方向
２００ ナセル
２２１Ａ 軸固定部の前端部
２２１Ｂ 軸固定部の後端部
２２１ｈ 貫通孔
２２ ハブ
２２１ 軸固定部
３ 風車
３０ ブレード（翼）
３０ｗ 受風面
３０ｖ ブレードの背面
３０Ｔ ブレード本体部（翼本体部）
３０Ｓ ブレード先端部（翼先端部）
３００ 角度調整機構（翼角度調整機構）
３３ ブレード固定部（翼固定部）
３３Ａ，３３Ｂ 固定部
３３Ｚ 回転支軸
３４ 付勢手段
３５ 錘部材
３６ 連結部材
３６２ 押付部材
３７ リンク機構
３７１ 第一リンク部材
３７１Ａ 第一リンク部材の一方の端部
３７１Ｂ 第一リンク部材の他方の端部
３７１Ｃ 第一リンク部材の屈曲部
３７１ｙ 回転軸線
３７２ 第二リンク部材
３７２Ａ 第二リンク部材の一方の端部
３７２Ｂ 第二リンク部材の他方の端部
３７２ｙ 回転軸線
３７３ｙ 回転軸線
３８ 当接部材
３９ 可動構造体
５１，９１ ロータ（発電機回転子）
５２，９２ 磁性部材
５３，９３ ステータ（発電機固定子）
５４，９４ ステータコイル
１００ 発電ケース体
Ｗ ブレードの幅方向
θ ブレードの幅方向と回転軸の軸線方向とのなす角度
Ｘ 風平行方向
Ｙ 風直交面
Ａ 初期回転用角度位置
Ｂ 高速回転用角度位置
ＦＷ 風力によりブレードに加えられる押圧力
ＦＡ 遠心力（リンク機構３７により遠心力を回転軸線２ｘ方向に変換させた力）
ＦＢ 付勢手段（ばね部材）の付勢力
ＦＭ 付勢手段（磁性部材）の付勢力

Claims (9)

1. 支柱上部に取り付けられ、回転軸線方向からの風力を受けて該回転軸線周りを回転する風車の回転により発電する風力発電装置であって、
   前記支柱上部を、取り付けられている前記風車と共に、その下部に位置する支柱本体に対し傾倒させる傾倒機構と、
   傾倒可能な前記支柱上部を、前記支柱本体に対し昇降させる昇降機構と、
   を備えることを特徴とする風力発電装置。
2. 前記昇降機構は、前記支柱上部が、前記傾倒機構により前記支柱本体に対し予め定められた傾斜角度をなす所定傾倒状態となったことを条件に、該支柱上部を下降可能とし、かつ下降した該支柱上部を上昇可能とするものである請求項１に記載の風力発電装置。
3. 前記傾倒機構は、前記支柱上部の軸線が前記支柱の軸線に対し略直角となる形で、該支柱上部が傾倒した直角傾倒状態とすることができ、当該直角傾倒状態が前記所定傾倒状態である請求項１又は請求項２に記載の風力発電装置。
4. 前記傾倒機構は、前記風車において翼を除く風車本体の重心位置に対し該ブレードが下方に位置する形で、前記支柱上部を傾倒させるものである請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の風力発電装置。
5. 前記支柱上部は、下部の支柱本体に対し傾倒可能に取り付けられる一方、自身の軸線周りに回転自在となる形で前記風車が取り付けられており、傾倒時には、その風車が自重により、前記ブレードが風車本体の重心位置よりも下方に位置する姿勢となる請求項４に記載の風力発電装置。
6. 前記支柱上部は、前記傾倒機構による傾倒する際の傾倒中心部から、前記風車とは逆側に延出する延出部に錘部が設けられている請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の風力発電装置。
7. 前記支柱上部を、前記傾倒機構により傾倒しないよう非傾倒状態にロックするとともに、前記傾倒機構による傾倒の際にはアンロック可能なロック機構を備える請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の風力発電装置。
8. 請求項３に記載の要件を備え、
   前記風車は、その翼を、風力を受けて回転を生じさせる受風面の幅方向が風平行寄りから風直交寄りとの間で角度可変可能な形で、前記回転軸に固定する翼固定部と、前記角度を、前記風力に応じて可変させる翼角度調整機構と、を有するとともに、前記所定傾倒状態においては、前記翼が自らの自重により前記翼固定部の軸線周りを回転し、前記受風面の幅方向が風平行寄りとなる位置に保持される請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の風力発電装置。
9. 前記翼角度調整機構は、前記翼をその受風面が前記風平行寄りとなるよう付勢する付勢手段を有する請求項８に記載の風力発電装置。