(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線まわりに回転可能に支持された回転軸と、
前記中心軸線を中心とした円周上に前記中心軸線方向に延びて配置され、風を受けて前記回転軸を回転駆動させる羽根と、
前記回転軸の回転駆動力が伝達されることにより電力を発電する発電部と、
が設けられた風力発電装置であって、
前記発電部は塔状構造物の内部に配置されるとともに、前記発電部から下方に向かって前記回転軸が延びて配置され、
前記発電部には、
前記回転軸から回転駆動力が伝達され、電力を発電する発電部本体と、
前記塔状構造物に取り付けられ、前記発電部本体を下方から支持する支持部と、
が設けられ、
前記発電部本体、前記回転軸および前記羽根と前記支持部とは、前記支持部よりも上方に設定された所定の点を中心とした周方向に相対移動可能に構成されている風力発電装置。
【請求項２】
前記発電部本体における前記支持部との接触面は、前記所定の点を中心とする凸状の球面とされ、
前記支持部における前記発電部本体との接触面は、前記発電部本体の接触面と相対移動可能に接触する凹状の球面とされるとともに、前記回転軸が挿通される貫通孔が設けられている請求項１記載の風力発電装置。
【請求項３】
前記発電部は、前記塔状構造物に対して水平方向に相対移動可能に支持されていると共に、
前記発電部と前記塔状構造物との間には、前記発電部を水平方向に付勢する弾性部が設けられている請求項１または２に記載の風力発電装置。
【請求項４】
前記回転軸は、前記塔状構造物に対して回転可能に支持され、
前記回転軸と前記塔状構造物との間には、前記回転軸を水平方向に付勢する弾性部が配置されている請求項１から３のいずれか一項に記載の風力発電装置。
【請求項５】
塔状構造物と、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の風力発電装置と、
が設けられている風力発電装置を備えた塔状構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電装置および風力発電装置を備えた塔状構造物、特に、塔状構造物に対する制振機能を併せ持つ風力発電装置及びそれを備えた塔状構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球環境問題に対する関心の高まりや、化石燃料の枯渇に対する懸念等から、再生可能エネルギを利用した電力の発電装置の開発が盛んになりつつある。その中でも、風力発電装置は、風のエネルギを電力に変換するものであり、太陽光発電装置、太陽熱発電装置、水力発電装置、地熱発電装置などと並んで、再生可能エネルギを利用した発電装置であり、発電時に二酸化炭素を排出しない発電装置として注目を浴びている。
【０００３】
また、風力発電装置は、設置場所が限定される水力発電装置や地熱発電装置と比較して、所定の風力以上の風が吹く場所であれば発電可能であるため、設置場所を問わない利点を有している。さらに、風力発電装置は、太陽光によって発電を行う（昼間のみ発電を行う）太陽光発電装置や太陽熱発電装置と比較して、風さえ吹けば昼夜問わず発電を行える利点を有している。これら利点を生かした風力発電装置の設置場所として、携帯電話、地上デジタル放送等の基地局、電波塔に利用される鉄塔や、送電線の鉄塔など塔状構造物の内部が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１には、このような塔状構造物の内部に垂直軸型風力発電装置を設置することにより、垂直軸型風力発電装置を単独で設置する場合と比較して、設置する際に必要となるコストを抑えることができると記載されている。さらに、塔状構造物を利用して回転する風車への接近を防止することにより、安全柵などを別途設ける必要がなくなるため、垂直軸型風力発電装置の設置コストを抑えることも記載されている。
【０００５】
その他にも、電力の供給が困難な地域、例えば山間部や僻地など、に建設された基地局や電波塔に対して、特許文献１に記載された方法で垂直軸型風力発電装置を設け、当該垂直軸型風力発電装置によって発電された電力を基地局等で利用することも考えられている。このようにすることで、基地局等を設置する際の電力供給等の制約が緩和され、それまで設置が困難な地域にも基地局等を設置することができる。
【０００６】
その一方で、塔状構造物は吹きつける風によって振動し、この振動に起因する種々の不具合が発生するおそれがある。このような塔状構造物の振動を抑制する方法として、塔状構造物の内部に風力により回転する回転軸を配置し、この回転軸の回転に基づくジャイロ効果を利用した制振方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。このような構成を有する塔状構造物が直立状態から傾くと、塔状構造物の内部で回転する回転軸も同様に傾く。すると回転軸にはジャイロ効果による力であって、回転軸の傾きを防ぐ方向に働く力が働く。この力は、回転軸を支持するベアリング等の支持部材を介して塔状構造物に伝わり、塔状構造物の傾きを抑制する力として働く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平７−２０１００号公報
【特許文献２】特開平９−３２３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、回転軸の回転によるジャイロ効果を利用して塔状構造物の揺れを抑制するためには、所定の値以上の回転速度で回転軸を回転させる必要がある。回転軸を所定の値以上の回転速度で回転させるためには、所定の値以上の風速の風が吹いている必要がある。そのような風速の風が吹いていない場合には、上述のジャイロ効果によって十分な制振効果が発揮できないという問題があった。例えば、所定の値未満の風速の風が吹いている場合には、ジャイロ効果による十分な制振効果を期待できないという問題や、風以外の原因による塔状構造物の揺れ、例えば地震による揺れに対する制振効果が発揮できないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、塔状構造物の振動を確実に抑制することができる風力発電装置および風力発電装置を備えた塔状構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の風力発電装置および風力発電装置を備えた塔状構造物は、塔状構造物に吹き付ける風や、地震などの外力によって塔状構造物が揺れた際に、発電部本体、回転軸および羽根などを備える発電部と支持部とは、支持部よりも上方に設定された所定の点を中心とした周方向に相対移動する構成を有する。この相対移動により塔状構造物における水平方向への揺れの振幅の少なくとも一部が相殺される。
【００１１】
また、発電部を上側に配置し、回転軸および羽根を下側に配置すること、言い換えると、回転軸および羽根を発電部から吊り下げることにより、発電部を下側に配置し、回転軸および羽根を上側に配置した風力発電装置と比較して、風力発電装置の重心位置が上方に移動する。そのため、塔状構造物の揺れに対する制振力が発生する位置が上方に移動する。通常、塔状構造物の揺れの振幅は構造物の上端に向かうに伴って大きくなるため、制振力を発生させる位置（風力発電装置の重心位置）を上方に移動させることにより、塔状構造物に対する制振効果を高めることができる。
【００１２】
ここで、塔状構造物は、少なくとも、風力発電装置における羽根が配置されている領域において、風が吹き抜け可能な構造を有しているものであり、例えば、鉄骨材料などの長尺部材を組み合わせて構成された塔（鉄塔）などを挙げることができる。
【００１３】
発電部本体が支持部に対して所定の点を中心とした周方向に相対移動すると、発電部本体に対して回転駆動力が伝達可能とされた回転軸、及び、回転軸を回転駆動させる羽根も支持部に対して相対移動する。言い換えると、発電部本体、回転軸および羽根は、所定の点を中心とした首振り運動が可能に構成されている。この周方向への相対移動は、発電部本体における支持部との接触面を、所定の点を中心とする凸状の球面とし、支持部における発電部本体との接触面を所定の点を中心とする凹状の球面とすることにより実現されている。
【００１４】
塔状構造物の揺れが風力発電装置に伝わると、塔状構造物に対して、発電部本体、回転軸および羽根が、所定の点を中心とした相対運動、つまり首振り運動を行う。首振り運動に伴い、風力発電装置の重心位置は塔状構造物に対して左右方向に移動し、塔状構造物の揺れに対して制振効果を発揮する。
【００１５】
塔状構造物に対して発電部を水平方向に相対移動可能とすることにより、塔状構造物の揺れが風力発電装置に伝わった際に、発電部（さらに回転軸および羽根も）が塔状構造物に対して水平方向に相対移動する。つまり、風力発電装置の重心位置が塔状構造物に対して左右方向に移動し、塔状構造物の揺れに対して制振効果を発揮する。風力発電装置は、塔状構造物に対して主に回転軸および羽根が首振り運動する場合には、風力発電装置における重心位置の相対移動範囲が広がることから、塔状構造物に対する揺れを抑制する効果がさらに高くなる。さらに、発電部を水平方向に付勢する弾性部を設けることにより、風力発電装置における水平方向への相対移動（揺れ）の周期を調節することができ、塔状構造物に対する風力発電装置の揺れを抑制する効果を調節することができる。
【００１６】
回転軸を水平方向に付勢する弾性部、より好ましくは回転軸が鉛直下方に延びるように付勢する弾性部を設けることにより、塔状構造物に対する風力発電装置における左右方向への相対移動や、所定の点を中心とした相対運動の周期を調節でき、風力発電装置における塔状構造物の揺れを抑制する効果を調節することができる。具体的には、上述の弾性部における付勢力を調節することにより、風力発電装置における相対運動の周期を調節することができる。塔状構造物の揺れの周期に対して風力発電装置の相対運動の周期を調節することにより、相対運動の周期を調節しない場合と比較して、風力発電装置における塔状構造物の揺れを抑制する効果を高めることができる。
【００１７】
ここで、回転部と塔状構造物との間に配置される弾性部や、発電部と塔状構造物との間に配置される弾性部としては、回転軸、前記羽根、および前記発電部からなる風力発電装置の固有振動数が、塔状構造物の固有振動数と一致する程度の弾性係数を有するものが好ましい。このようにすることで、塔状構造物が固有振動数で揺れた際の振幅を効果的に小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の風力発電装置および風力発電装置を備えた塔状構造物によれば、地震などの外力によって塔状構造物が揺れた際に、発電部本体、回転軸および羽根などを備える発電部と支持部とは、支持部よりも上方に設定された所定の点を中心とした周方向に相対移動する構成を有することにより、塔状構造物の振動を確実に抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る鉄塔および風力発電装置の概略を説明する模式図である。
【図２】図１の発電部における構成を説明する部分拡大図である。
【図３】図１の風力発電装置による制振効果を発揮している際の動きを説明する模式図である。
【図４】図１の風力発電装置による制振効果を発揮している際の動きを説明する模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る風力発電装置のシャフトを支える構成を説明する模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の変形例に係る風力発電装置の発電部を支える構成を説明する模式図である。
【図７】図６の風力発電装置の別の実施例を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る風力発電装置を備える鉄塔について図１から図４を参照して説明する。図１は、本実施形態の鉄塔および風力発電装置の概略を説明する模式図である。
【００２１】
本実施形態に係る風力発電装置１を備える鉄塔（塔状構造物）１０は、携帯電話、地上デジタル放送等の基地局、電波塔に利用される塔状構造物や、送電線の支持に利用される塔状構造物である。さらに、本実施形態に係る風力発電装置１を備える鉄塔１０は、電力の供給体制が十分に整っていない地域に設置されて好適なものであり、災害時など、電力の供給体制に不具合が発生した際にも電波の受信や送信の機能を維持する必要がある基地局等に設置しても好適なものである。
【００２２】
鉄塔１０は、携帯電話や、地上デジタル放送等の基地局に利用される塔状構造物であり、長尺の鉄骨材料を接合した構造を有するものである。鉄塔１０における上部の側面には、電波の送受信を行うアンテナ１１が配置され、中部の内部、または、下部の内部には風力発電装置１が配置されている。
【００２３】
本実施形態では、風力発電装置１を内部に配置する塔状構造物として長尺の鉄骨材料を接合した構造を有する鉄塔１０に適用して説明するが、鉄塔１０の代わりに、内部に配置された風力発電装置１が発電可能な構成、つまり、風が内部を吹き抜ける構成を有する他の塔状構造物であってもよい。
【００２４】
風力発電装置１は、図１に示すように、鉄塔１０の内部に配置されたものであり、出力がＭＷ級の大型水平軸型風車を用いた風力発電装置と比較して小型な（例えば、１台あたりの出力が数十ｋＷから十数ｋＷ程度の）ものである。さらに、風力発電装置１は、吹き付ける風を受けて電力を発電するとともに、鉄塔１０の揺れを抑える制振装置としての役割も果たすものである。風力発電装置１には、発電部２０と、シャフト（回転軸）３０と、アーム４０と、ブレード（羽根）５０と、が主に設けられている。
【００２５】
シャフト３０は、風力発電装置１の中心に配置されるものであり、柱状、より具体的には円柱状に形成されたものである。シャフト３０は、発電部２０から下方に向かって延びて配置され、発電部２０によって、その中心線である回転軸線まわりに回転可能に支持されている。
【００２６】
ブレード５０は、風を受けてシャフト３０を中心として回転する回転駆動力を発生させるものである。本実施形態においてブレード５０は、直線状に延びて形成されるとともに断面が翼形、つまり直線翼状に形成された羽根である。ブレード５０は、シャフト３０の回転軸線を中心とした同一の円筒面周上に、等間隔に配置されている。さらに、ブレード５０は、翼形における正圧面がシャフト３０側を向き、負圧面がシャフト３０と反対側を向くように配置されている。本実施形態では、３つのブレード５０，５０，５０が１２０°間隔に配置されている例に適用して説明する。
【００２７】
さらに、１本のシャフト３０には、３つのブレード５０の組が２組、合計６つのブレード５０が配置されている。つまり、１本のシャフト３０を長手方向に２分割したうちの一方（シャフト３０の上側部分）に３つのブレード５０の組が配置され、他方（シャフト３０の下側部分）に他の３つのブレード５０の組が配置されている。
【００２８】
下側部分に配置されたブレード５０の組は、上側部分に配置されたブレード５０の組と対比して、ブレード５０が配置される位相（位置）が異なった状態でシャフト３０に取り付けられている。本実施形態では、下側部分に配置されたブレード５０の組は、上側部分に配置されたブレード５０の組と対比して、位相を６０°異ならせて配置されている。このようにすることで、風力発電装置１の起動性を向上させることができる。つまり、風の吹く方向による風力発電装置１における起動性のばらつきを抑えることができる。
【００２９】
アーム４０は、シャフト３０とブレード５０との間に配置された棒状の部材であって、シャフト３０の回転軸線を中心に放射状に配置された部材である。アーム４０は、シャフト３０に対してブレード５０を取り付けて固定するものであり、かつ、風を受けたブレード５０において発生した揚力や抗力などの力をシャフト３０に伝達するものである。１つのブレード５０に対して２本のアーム４０，４０が用いられ、アーム４０は、ブレード５０に対して、ブレード５０における上端側、および下端側に取り付けられ、シャフト３０に対して、上下方向（回転軸線方向）に位置をずらして取り付けられている。
【００３０】
図２は、図１の発電部２０における構成を説明する部分拡大図である。
発電部２０は、ブレード５０及びシャフト３０によって回転駆動されることにより、電力を発生させるものである。発電部２０により発電された電力は、風力発電装置１が設置された基地局において消費されてもよいし、充電池などに蓄電されてもよい。さらに、基地局で消費されずに余った電力は外部の系統に供給されて（売電して）もよい。発電部２０には、図２に示すように、発電を行う発電部本体２１と、発電部本体２１を支持する支持部２２とが設けられている。
【００３１】
発電部本体２１の下部には、シャフト３０の端部（上端）が回転駆動力の伝達が可能に接続されている。発電部２０とシャフト３０との間には、回転速度の増速または減速、あるいは、回転トルクの変換を行う複数のギアを組み合わせた変速部（図示せず）が設けられていてもよい。さらに、発電部本体２１の下面（接触面）２１Ａは、当該下面よりも上方に中心を有する凸状に突出した球面状に形成されている。
【００３２】
支持部２２は、鉄塔１０の支持桁１２に取り付けられたものである。支持部２２の上面（接触面）２２Ａは、発電部本体２１の下面２１Ａと相対移動可能に接触する凹状の球面状に形成された面である。支持部２２には、発電部本体２１から延びるシャフト３０が挿通される貫通孔２２Ｂがさらに設けられている。なお、上面２２Ａと下面２１Ａとの間は、グリースなどの潤滑剤を塗布して発電部本体２１と支持部２２との相対移動を確保してもよいし、回転する球体等を間に挟んで相対移動を確保してもよく、特に限定するものではない。
【００３３】
次に、上記の構成からなる風力発電装置１における発電、および、鉄塔１０に対する制振作用について説明する。
まず、風力発電装置１における発電について説明する。図１に示すように、風力発電装置１は、風を受けるとシャフト３０を中心として回転する。具体的には、ブレード５０は、風を受けることにより、揚力や抗力を発生してシャフト３０を中心として回転する。シャフト３０が回転し始めると、ブレード５０は風に加えて自らの回転による相対的な空気の流れを受けることにより、揚力や抗力を発生してシャフト３０を中心として回転する。
【００３４】
シャフト３０の回転は発電部本体２１に伝達され、発電部本体２１は伝達された回転駆動力を用いて発電を行う。発電部本体２１により発電された電力は、例えば、電圧、周波数などの安定化を図る系統連係部（図示せず）を介して基地局に供給される。あるいは、系統連係部から電力を蓄える蓄電池を経由して基地局に供給される。その他にも、基地局で消費されなかった電力を商用電力系統に供給（売電）してもよい。
【００３５】
次に、風力発電装置１における鉄塔１０に対する制振作用について説明する。図３および図４は、図１の風力発電装置１による制振効果を発揮している際の動きを説明する模式図である。
【００３６】
例えば、鉄塔１０に吹き付ける風により鉄塔１０が揺れた場合や、地震により鉄塔１０が揺れた場合、鉄塔１０の揺れが風力発電装置１に伝わり、風力発電装置１の発電部本体２１、シャフト３０、アーム４０、およびブレード５０は、図１を示すように、鉄塔１０の内部で揺れる。より具体的には、図２から図４に示すように、発電部本体２１における下面２１Ａと、支持部２２の上面２２Ａとが相対移動することにより、発電部本体２１における下面２１Ａを構成する球面の中心を支点としてシャフト３０などが揺れる。
【００３７】
このように、風力発電装置１が揺れると、揺れに伴い風力発電装置１の重心は左右方向に移動する。鉄塔１０の左右方向の揺れと、風力発電装置１の重心の左右方向の揺れとは、それぞれの固有振動数が異なるため、互いに打ち消し合う方向に働く。そのため、風力発電装置１は、鉄塔１０に対して制振効果を発揮することができる。
【００３８】
上記の構成によれば、鉄塔１０に吹き付ける風や、地震などの外力によって鉄塔１０が揺れた際に、鉄塔１０の重心と、鉄塔１０の内部に配置された風力発電装置１の重心とは、水平方向に相対移動する構成を有する。この相対移動により鉄塔１０における水平方向への揺れの振幅の少なくとも一部が相殺される。
【００３９】
また、発電部２０を上側に配置し、シャフト３０およびブレード５０を下側に配置すること、言い換えると、シャフト３０およびブレード５０を発電部から吊り下げることにより、発電部２０を下側に配置し、シャフト３０およびブレード５０を上側に配置した風力発電装置と比較して、風力発電装置１の重心位置が上方に移動する。そのため、鉄塔１０の揺れに対する制振力が発生する位置が上方に移動する。通常、鉄塔１０の揺れの振幅は構造物の上端に向かうに伴って大きくなるため、制振力を発生させる位置（風力発電装置１の重心位置）を上方に移動させることにより、鉄塔１０に対する制振効果を高めることができる。
【００４０】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図５を参照して説明する。
本実施形態の風力発電装置を備える鉄塔の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、風力発電装置のシャフトを支える構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図５を用いてシャフトを支える構成の周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。図５は、本実施形態に係る風力発電装置のシャフトを支える構成を説明する模式図である。
【００４１】
本実施形態の風力発電装置１０１には、図５に示すように、発電部２０と、シャフト３０と、アーム４０と、ブレード５０と、軸受６０と、シャフト側バネ部（弾性部）７０と、が主に設けられている。
【００４２】
軸受６０は、シャフト３０を回転可能に支持するものである。本実施形態では、軸受６０は、シャフト３０の下方端部と、中央部（２つのブレード５０の組の間）に配置されている。軸受６０としては、ベアリング等の公知のものを用いることができ、特に限定するものではない。
【００４３】
シャフト側バネ部７０は、風力発電装置１０１における重心の左右方向への揺れの周期を調節するバネである。シャフト側バネ部７０は、シャフト３０を左右方向に移動可能に保持するものであり、シャフト３０が鉛直下方向に延びるように付勢するものである。シャフト側バネ部７０は、一方の端部が鉄塔１０の横桁１３に取り付けられ、他方の端部が軸受６０に取り付けられている。なお、本実施形態では、シャフト３０の揺れの周期を調節するものとしてバネを利用したシャフト側バネ部７０を用いた例に適用して説明したが、シャフト側バネ部７０に限定されることなく、その他公知の弾性を有する部材を用いてもよく、特に限定するものではない。ここで、鉄塔１０の横桁１３とは、鉄塔１０を構成する鉄骨部材であり、水平方向に延びて配置されるものである。
【００４４】
このように、シャフト３０を水平方向に付勢、より好ましくは鉛直下方に延びるように付勢するシャフト側バネ部７０を設けることにより、鉄塔１０に対する風力発電装置１０１の重心の左右方向への相対移動（揺れ）の周期を調節でき、風力発電装置１０１における鉄塔１０の揺れを抑制する効果を調節することができる。具体的には、シャフト側バネ部７０における付勢力を変更することにより、風力発電装置１０１における相対運動の周期を調節することができる。鉄塔１０の揺れの周期に対して風力発電装置１０１の相対運動の周期を調節することにより、相対運動の周期を調節しない場合と比較して、風力発電装置１０１における鉄塔１０の揺れを抑制する効果を高めることができる。
【００４５】
さらに、シャフト側バネ部７０としては、風力発電装置１０１の固有振動数が、鉄塔１０の固有振動数と一致する程度の弾性係数を有するものが好ましい。このようにすることで、鉄塔１０が固有振動数で揺れた際の振幅を効果的に小さくすることができる。
【００４６】
なお、上述の実施形態で説明したように、横桁１３と軸受６０との間にシャフト側バネ部７０のみを配置してもよいし、さらに振動を減衰させるダンパを追加して配置してもよく、特に限定するものではない。ダンパを追加することにより、鉄塔１０および風力発電装置１０１の揺れを早期に収束させることができる。
【００４７】
〔第２の実施形態の変形例〕
次に、本発明の第２の実施形態の変形例について図６を参照して説明する。
本変形例における風力発電装置を備える鉄塔の基本構成は、第２の実施形態と同様であるが、第２の実施形態とは、風力発電装置の発電部を支える構成が異なっている。よって、本変形例においては、図６を用いて発電部を支える構成の周辺のみを説明し、その他の構成等の説明を省略する。図６は、本変形例に係る風力発電装置の発電部を支える構成を説明する模式図である。
【００４８】
本変形例の風力発電装置２０１には、図６に示すように、発電部２０と、シャフト３０と、アーム４０と、ブレード５０と、軸受６０と、シャフト側バネ部７０と、発電部側バネ部（弾性部）８０と、が主に設けられている。
【００４９】
本変形例では、第２の実施形態の風力発電装置１０１と比較して、鉄塔１０に対して発電部２０が左右方向に相対移動する（揺れる）ことを許容した構成がさらに追加されている点が異なる。つまり、発電部２０（発電部本体２１および支持部２２）は、支持桁１２によって下方から支持されているとともに、支持桁１２に対して左右方向に相対移動可能に支持されている。本実施形態では、支持桁１２の上に発電部２０がスライド移動可能に配置されている例に適用して説明する。
【００５０】
発電部側バネ部８０は、発電部２０の左右方向への揺れの周期を調節するバネである。発電部側バネ部８０は、発電部２０を左右方向に移動可能に保持するものであり、発電部２０が鉄塔１０内部のほぼ中央に位置するように付勢するものである。発電部側バネ部８０は、一方の端部が鉄塔１０の支持桁１２に取り付けられ、他方の端部が支持部２２に取り付けられている。
【００５１】
このように、発電部２０が鉄塔１０に対して左右方向に相対移動可能とするとともに、発電部側バネ部８０を設けることにより、風力発電装置２０１の重心の左右方向への相対移動距離（揺れ幅）を広げることができ、風力発電装置２０１における鉄塔１０の揺れを抑制する効果を高めることができる。
【００５２】
さらに、シャフト側バネ部７０および発電部側バネ部８０としては、風力発電装置２０１の固有振動数が、鉄塔１０の固有振動数と一致する程度の弾性係数を有するものが好ましい。このようにすることで、鉄塔１０が固有振動数で揺れた際の振幅を効果的に小さくすることができる。
【００５３】
図７は、図６の風力発電装置の別の実施例を説明する模式図である。
なお、上述の変形例で説明したように、発電部２０は、発電部本体２１および支持部２２から構成されていてもよいし、図７に示すように、発電部本体２１のみから構成されていてもよい。このように構成することで、風力発電装置２０１は、鉄塔１０に対して水平方向（図７の左右方向）にのみ相対移動する。風力発電装置２０１の水平方向への相対移動においても、鉄塔１０に対する制振効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１，１０１，２０１…風力発電装置、１０…鉄塔（塔状構造物）、２０…発電部、３０…シャフト（回転軸）、５０…ブレード（羽根）、２１…発電部本体、２２…支持部、２１Ａ…下面（接触面）、２２Ａ…上面（接触面）、２２Ｂ…貫通孔、７０…シャフト側バネ部（弾性部）、８０…発電部側バネ部（弾性部）
【図１】
0005631146.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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