(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、前記支柱に設けられた旋回歯車と、該旋回歯車を介さずに前記ナセルの旋回を制動する第１制動装置と、前記旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し当該旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介して前記ナセルの旋回を制動するｎ（ｎは２以上の整数）台の第２制動装置と、を備えた風力発電設備であって、
前記ｎ台の第２制動装置は、所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを有し、
前記ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、
前記第１制動装置の制動力をＢ、
前記所定値に相当するトルクリミッタの作動開始トルクをＸ、
該トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ、としたときに、
（Ａ−Ｂ）−（ｎ−１）Ｙ＜Ｘ
が成立している
ことを特徴とする風力発電設備。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２制動装置は、モータと、減速機構と、制動機構と、を有し、前記減速機構の出力軸に旋回ピニオンが設けられ、前記ナセルを旋回駆動すると共に制動が可能なヨーユニットである
ことを特徴とする風力発電設備。
【請求項３】
請求項２において、
前記減速機構の収容空間と前記トルクリミッタの収容空間が仕切られており、前記トルクリミッタの収容空間には潤滑剤が封入されない
ことを特徴とする風力発電設備。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記トルクリミッタは、前記作動後トルクＹが、０超であり、かつ、前記作動開始トルクＸの［１００−５（ｎ−１）］％以上である
ことを特徴とする風力発電設備。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記第２制動装置は、第１軸と、前記トルクリミッタを介して該第１軸と連結される第２軸と、を有し、
前記トルクリミッタは、前記第１軸と一体に回転する第１部材と、前記第２軸と一体に回転する第２部材と、該第１部材と第２部材とを押し付ける押付部材と、該押付部材による押付力を調整する調整機構と、を有する
ことを特徴とする風力発電設備。
【請求項６】
支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、前記支柱に設けられた旋回歯車と、該旋回歯車を介さずに前記ナセルの旋回を制動する第１制動装置と、前記旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し当該旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介して前記ナセルの旋回を制動するｎ（ｎは２以上の整数）台の第２制動装置と、を備えた風力発電設備であって、
前記ｎ台の第２制動装置は、所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを有し、
前記ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、
前記第１制動装置の制動力をＢ、
前記所定値に相当する各トルクリミッタの作動開始トルクをＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎ、
各トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎ、
各作動開始トルクＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎの中で最小の作動開始トルクをＸｍｉｎ、
各作動後トルクＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎの中で最大の作動後トルクをＹｍａｘ、としたときに、
（Ａ−Ｂ）−［（Ｙ１＋Ｙ２＋  …  ＋Ｙｎ）−Ｙｍａｘ］＜Ｘｍｉｎ
が成立している
ことを特徴とする風力発電設備。
【請求項７】
支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、前記支柱に設けられた旋回歯車と、該旋回歯車を介さずに前記ナセルの旋回を制動する第１制動装置と、を備えた風力発電設備に使用される第２制動装置であって、
前記旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し、当該旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介して前記ナセルの旋回を制動し、
所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを有し、
ｎ（ｎは２以上の整数）台の第２制動装置が前記風力発電設備に搭載されるときに、
前記ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、
前記第１制動装置の制動力をＢ、
前記所定値に相当するトルクリミッタの作動開始トルクをＸ、
該トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ、としたときに、
（Ａ−Ｂ）−（ｎ−１）Ｙ＜Ｘ
が成立している
ことを特徴とする第２制動装置。
【請求項８】
支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、前記支柱に設けられた旋回歯車と、該旋回歯車を介さずに前記ナセルの旋回を制動する第１制動装置と、を備えた風力発電設備に使用される第２制動装置であって、
前記旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し、当該旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介して前記ナセルの旋回を制動し、
所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを有し、
ｎ（ｎは２以上の整数）台の第２制動装置が前記風力発電設備に搭載されるときに、
前記ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、
前記第１制動装置の制動力をＢ、
前記所定値に相当する各トルクリミッタの作動開始トルクをＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎ、
各トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎ、
各作動開始トルクＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎの中で最小の作動開始トルクをＸｍｉｎ、
各作動後トルクＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎの中で最大の作動後トルクをＹｍａｘ、としたときに、
（Ａ−Ｂ）−［（Ｙ１＋Ｙ２＋  …  ＋Ｙｎ）−Ｙｍａｘ］＜Ｘｍｉｎ
が成立している
ことを特徴とする第２制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風力発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、支柱に設けられた旋回歯車と、旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介してナセルの旋回を駆動・制動する４台のヨーユニットと、を備えた風力発電設備が開示されている。
【０００３】
特許文献１では、図１１に示されるように、旋回歯車９２０を介さずにナセル９１６の旋回を制動する制動装置として、滑り軸受９１８を用いた構成を開示している。具体的には、この制動機能付きの滑り軸受９１８は、支柱９１４側に固定された軸受板９１９を取り囲むように第１〜第３滑り軸受材９２１Ａ〜９２１Ｃが設けられており、（該滑り軸受９１８の滑り抵抗の設定により）ナセル９１６の旋回に対して所定の制動力を得ている。
【０００４】
特許文献１では、強風下の停電時には、ヨーユニット９２４の制動力を弱めて、ナセル９１６が旋回できるように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２７５５１号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１では、強風下の停電時には、制動力を弱めて、ナセルが旋回できるように構成している。しかしながら、なお、ヨーユニットの破損を十分に防止できず、ときに破損に至ってしまうことがある、というのが実情であった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解消するためになされたものであって、風力発電設備の構成部材の破損、特にヨーユニットの破損を、より低減することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、前記支柱に設けられた旋回歯車と、該旋回歯車を介さずに前記ナセルの旋回を制動する第１制動装置と、前記旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し当該旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介して前記ナセルの旋回を制動するｎ（ｎは２以上の整数）台の第２制動装置と、を備えた風力発電設備であって、前記ｎ台の第２制動装置は、所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを有し、前記ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、前記第１制動装置の制動力をＢ、前記所定値に相当するトルクリミッタの作動開始トルクをＸ、該トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ、としたときに、
（Ａ−Ｂ）−（ｎ−１）Ｙ＜Ｘ
が成立している構成とすることにより、上記課題を解決したものである。
【０００９】
本発明者らは、実際にヨーユニットの破損のメカニズムを吟味・検証した結果、これまでの設計思想では対応できない（従来の設計概念とは異なる）新たな知見を得た。上記構成は、この知見に基づくものである（後に詳述）。
【００１０】
本発明は、この知見に基づき、ｎ台の第２制動装置に、所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを装備する。そして、外力の想定最大値Ａ、第１制動装置の制動力Ｂ、第２制動装置の台数ｎ、第２制動装置のトルクリミッタの作動開始トルクＸ、作動後トルクＹに着目し、（Ａ−Ｂ）−（ｎ−１）Ｙ＜Ｘが成立するように構成する。
【００１１】
これにより、従来の発想では対応し切れない風力発電設備の構成部材の破損、特にヨーユニットの破損をより低減することができるようになる。
【００１２】
なお、本発明は、支柱と、該支柱に対して旋回するナセルと、前記支柱に設けられた旋回歯車と、該旋回歯車を介さずに前記ナセルの旋回を制動する第１制動装置と、前記旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し当該旋回ピニオンの回転を制動することによって前記旋回歯車を介して前記ナセルの旋回を制動するｎ（ｎは２以上の整数）台の第２制動装置と、を備えた風力発電設備であって、前記ｎ台の第２制動装置は、所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタを有し、前記ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、前記第１制動装置の制動力をＢ、前記所定値に相当する各トルクリミッタの作動開始トルクをＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎ、各トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎ、各作動開始トルクＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎの中で最小の作動開始トルクをＸｍｉｎ、各作動後トルクＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎの中で最大の作動後トルクをＹｍａｘ、としたときに、
（Ａ−Ｂ）−［（Ｙ１＋Ｙ２＋  …  ＋Ｙｎ）−Ｙｍａｘ］＜Ｘｍｉｎ
が成立していることを特徴とする風力発電設備と捉えることもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、風力発電設備の構成部材の破損、特にヨーユニットの破損を、より低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の一例に係る風力発電設備のヨーユニットの構成例を示す断面図
【図２】図１のヨーユニットの要部拡大図
【図３】図１の実施形態における旋回歯車と旋回ピニオンの配置関係を示す概略平面図
【図４】図１のヨーユニットのトルクリミッタの作動態様を示す模式図
【図５】図１のヨーユニットの図４の後のトルクリミッタの作動態様を示す模式図
【図６】図１のヨーユニットの図５の後のトルクリミッタの作動態様を示す模式図
【図７】図１のヨーユニットの図６の後のトルクリミッタの作動態様を示す模式図
【図８】図１のヨーユニットの図７の後のトルクリミッタの作動態様を示す模式図
【図９】本発明の実施形態の他の例に係る風力発電設備のヨーユニットのトルクリミッタの作動態様を示す模式図
【図１０】図１の風力発電設備の全体を示す概略側面図
【図１１】従来の風力発電設備のヨーユニットと旋回歯車の近傍の構成を示す要部概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態の一例に係る風力発電設備を詳細に説明する。
【００１６】
先ず、この風力発電設備１２の概略構成から説明する。
【００１７】
図１０は、本風力発電設備１２の全体を示す概略側面図である。また、図１は、本発明の実施形態の一例に係る風力発電設備１２のヨーユニットＹＵの構成例を示す断面図、図２は、その要部拡大図、図３は、当該風力発電設備１２における旋回歯車２０（軸心Ｃ２０）と旋回ピニオンＲＰ（ＲＰ１〜ＲＰ４）の配置関係を示す概略平面図である。
【００１８】
本実施形態の風力発電設備１２は、図１０に示されるように、支柱１４と、該支柱１４に対して旋回自在に組み付けられたナセル１６と、を備えている。ナセル１６は、制動機能を有する滑り軸受１８を介して支柱１４に旋回可能に組み付けられている。
【００１９】
この滑り軸受１８が、本実施形態における「第１制動装置」に相当している。ここで、第１制動装置とは、「旋回歯車を介さずにナセルの旋回を制動する制動装置」を意味している。
【００２０】
第１制動装置として、「制動機能を有する滑り軸受１８」を採用する場合、具体的には例えば、図１１を用いて既に説明した特許文献１に記載の構成を採用できる。発生される制動力は、軸受板（９１９）や第１〜第３滑り軸受材（９２１Ａ〜９２１Ｃ）の素材の選定等によって調整可能である。また、例えば、ばねの圧縮量を調整することで、滑り軸受材の軸受板に対する押付力を調整し、制動力を可変とする機構を設けてもよい。滑り軸受１８によって発生される制動力は、ナセル１６の旋回時、制動時（静止時）を問わず、常時作用することになる。
【００２１】
なお、ナセル１６の支持機構は、必ずしも滑り軸受で構成する必要はなく、例えば、転がり軸受で構成してもよい。転がり軸受であっても、必ず、旋回抵抗はあるため、「旋回歯車を介さずにナセルの旋回を制動する第１制動装置」として機能し得る。
【００２２】
支柱１４には、旋回歯車２０が設けられ、ナセル１６には、図１、図２に示されるようなヨーユニットＹＵが組み込まれている。ヨーユニットＹＵは、本実施形態での「第２制動装置」に相当している。ここで、第２制動装置とは、「旋回歯車に噛合する旋回ピニオンを有し当該旋回ピニオンの回転を制動することによって旋回歯車を介してナセルの旋回を制動する装置」を意味している。
【００２３】
図３に示されるように、本風力発電設備１２では、旋回歯車２０に対してヨーユニットＹＵが４台（ＹＵ１〜ＹＵ４）設けられている。つまり、ｎ＝４である。ｎは、２以上の整数である。４台のヨーユニットＹＵは、全て同一の構成を有している。ヨーユニットＹＵは、旋回歯車２０に外接噛合する旋回ピニオンＲＰを有している（内接噛合でもよい）。
【００２４】
図３に示されるように、４台のヨーユニットＹＵは、周方向に等間隔ではない。もっとも、ヨーユニットＹＵの配置は、必ずしもこの図３の配置には限定されず、例えば、ヨーユニットＹＵ同士の周方向の間隔が同一となるように配置してもよいし、全てのヨーユニットＹＵ１〜ＹＵ４をナセル１６の後方側（反ブレード１７側）に集めて配置するようにしてもよい。
【００２５】
以下、図１、図２を参照して、ヨーユニットＹＵの具体的な構成を説明する。
【００２６】
各ヨーユニットＹＵは、モータ２と、減速機構４と、制動機構６と、を有し、減速機構４の出力軸（具体的には後述する後段出力軸５１）に旋回ピニオンＲＰが設けられている。ヨーユニットＹＵは、ナセル１６を旋回駆動すると共にナセル１６の制動が可能である。ヨーユニットＹＵは、さらに、所定値以上のトルクが掛かったときに滑り出すトルクリミッタＴＬを有している。
【００２７】
ヨーユニットＹＵのモータ２は、本実施形態においては、３相の誘導モータである。誘導モータは、本質的に「滑り」を有しているため、４台のヨーユニットＹＵのモータ２を同時に駆動することにより、自動的にトルクの等配が行われ、４台のモータ２がほぼ同一の負荷を受け持って旋回ピニオンＲＰを駆動できる。なお、モータは、ブレーキ付きのサーボモータであってもよい。
【００２８】
ヨーユニットＹＵの制動機構６は、この風力発電設備１２では、モータ２のモータ軸１２Ａの反負荷側に設けられている。制動機構６は、モータケーシング２２に固定されたコイル２４と、モータケーシング２２と周方向に固定されると共に、軸方向に移動可能に組み込まれた可動板２６と、該可動板２６を反コイル側に付勢するスプリング２８と、モータ軸１２Ａとキー６６を介して一体化されたブレーキハブ３２と、モータケーシング２２側に固定されたプレート３４と、を備えている。
【００２９】
可動板２６は、モータ２の非駆動時（コイル２４の非通電時）は、スプリング２８によってブレーキハブ３２側に押し付けられ、プレート３４と共にブレーキハブ３２を強く挟持することでモータ軸１２Ａの回転を拘束している（制動している）。可動板２６は、モータ２の駆動時に、コイル２４に吸引され、この結果、制動が解放され、モータ軸１２Ａの回転が許容される。
【００３０】
制動機構６による制動は、モータ軸１２Ａの駆動と連動してオン−オフ的に行われる。すなわち、この制動機構６は、モータ２を積極的に稼働してナセル１６を旋回させるとき以外は、モータ軸１２Ａの回転を拘束する無励磁作動型の制動装置である。モータ軸１２Ａは、旋回ピニオンＲＰと動力伝達可能にリンクされているため、モータ軸１２Ａを制動することにより旋回ピニオンＲＰの制動が可能である。
【００３１】
ヨーユニットＹＵの減速機構４は、ハイポイドギヤセット４０および平行軸ギヤセット４２で構成される２段型の前段減速機構４４と、１段で高減速比を得ることのできる偏心揺動型の後段減速機構４６（具体的構成は図示略）と、を備えている。
【００３２】
ヨーユニットＹＵのトルクリミッタＴＬは、前段減速機構４４の前段出力軸５０と一体化された継軸５２と、後段減速機構４６の後段入力軸５６との間に介在されている。
【００３３】
トルクリミッタＴＬは、継軸５２（第１軸）と一体に回転する支持部材５８（第１部材）と、後段減速機構４６の後段入力軸５６（第２軸）と一体に回転する摩擦板部材６０（第２部材）と、支持部材５８と摩擦板部材６０とを押し付ける押し付け機構６２と、該押し付け機構６２による押付力を調整する調整機構６４と、を有する。
【００３４】
より具体的には、継軸５２と一体に回転する支持部材５８は、継軸５２に外嵌された円筒部５８Ａと該円筒部５８Ａの後段入力軸５６側の端部から径方向外側に一体的に延在された延在プレート部５８Ｂと、を有している。
【００３５】
支持部材５８の円筒部５８Ａは、キー６６を介して継軸５２と周方向に一体化されている。円筒部５８Ａは、座金６８およびボルト７０により、継軸５２に対して軸方向後段入力軸５６側へ移動することが規制されている。円筒部５８Ａは、軸方向反後段入力軸側の端部５８Ａ１が、前段出力軸５０の後段入力軸５６側の端部５０Ｅと当接し、継軸５２に対して軸方向反後段入力軸側へ移動することが規制されている。
【００３６】
一方、後段減速機構４６の後段入力軸５６は、スプライン７２を介してベースプレート７４と一体化されている。ベースプレート７４は、円板状のプレート部７４Ａと該プレート部７４Ａの外周部から継軸５２側に曲折された立ち上がり部７４Ｂと、を有する。
【００３７】
前記摩擦板部材６０は、この立ち上がり部７４Ｂにおいてベースプレート７４とボルト７６を介して一体化されている。これにより、摩擦板部材６０は、ベースプレート７４を介して後段減速機構４６の後段入力軸５６と一体に回転する。摩擦板部材６０は、支持部材５８の延在プレート部５８Ｂの軸方向反後段入力軸側に位置し、継軸５２と一体に回転する支持部材５８と対向している。
【００３８】
支持部材５８と摩擦板部材６０とを押し付ける押し付け機構６２は、継軸５２の軸方向に沿って移動して摩擦板部材６０を押し付け可能な可動プレート８０と、該可動プレート８０を軸方向反摩擦板部材側から押し付ける皿ばね８２と、該皿ばね８２の押付力の反力を受ける受け部材８４を備える。摩擦板部材６０は、支持部材５８の延在プレート部５８Ｂと可動プレート８０との間に挟持され、該支持部材５８および可動プレート８０と摩擦接触している。
【００３９】
押し付け機構６２による押付力を調整する調整機構６４は、受け部材８４の軸方向位置を調整可能な調整ボルト８６と、該調整ボルト８６が螺合される雌ねじ８８Ａを有する固定プレート８８を備える。調整ボルト８６の雌ねじ８８Ａに対する螺合位置を調整することにより受け部材８４の軸方向位置を調整し、押し付け機構６２の皿ばね８２の押付力を調整することができる。これにより、トルクリミッタＴＬが作動を開始する（滑り出す）作動開始トルクＸを調整することができる。また、作動開始トルクＸの調整と連動してトルクリミッタＴＬが作動した後に伝達する作動後トルクＹを間接的に調整することができる。
【００４０】
ヨーユニットＹＵの旋回ピニオンＲＰは、後段減速機構４６の後段出力軸５１に、スプライン５３、ボルト５５、およびプレート５７を介して設けられており、支柱１４側に固定された旋回歯車２０と噛合している（図１、図３参照）。
【００４１】
次に、ヨーユニットＹＵのケーシングについて説明する。
【００４２】
モータ２のモータケーシング２２は、継ケーシング９０を介して前段減速機構４４の前段ケーシング９２と連結されている。継ケーシング９０と前段ケーシング９２との間にはＯリング９３が配置されている。
【００４３】
前段減速機構４４の前段ケーシング９２は、側面に開口部９４Ａを有する有底円筒状の本体部９４と、該開口部９４Ａを閉塞する蓋体部９６とで構成されている。前段ケーシング９２の本体部９４と蓋体部９６は、ボルト９８によって連結されている。本体部９４と蓋体部９６の間は、Ｏリング１００で封止されている。本体部９４および蓋体部９６によって前段減速機構４４の前段収容空間ＳＰ１が形成されている。本体部９４および蓋体部９６は、前段減速機構４４の前記前段出力軸５０が貫通している。前段出力軸５０と本体部９４の間にはオイルシール１０２が配置され、前段出力軸５０と蓋体部９６との間には、オイルシール１０３が配置されている。前段収容空間ＳＰ１は、本体部９４および蓋体部９６、前段出力軸５０、Ｏリング９３、１００、オイルシール１０２、１０３によって密封されている。
【００４４】
前段減速機構４４の本体部９４および蓋体部９６は、通しボルト１０４によって第１継プレート１０６に連結されている。第１継プレート１０６は、継ボルト１０８を介してトルクリミッタＴＬのリミッタケーシング１１０と連結されている。
【００４５】
リミッタケーシング１１０は、トルクリミッタＴＬのリミッタ収容空間ＳＰ３を形成している。リミッタケーシング１１０は、連結ボルト１１２によって第２継プレート１１４と連結されている。第２継プレート１１４は、後段ボルト１１６を介して後段減速機構４６の後段ケーシング１１８と連結されている。後段ケーシング１１８の内部に、後段減速機構４６の後段収容空間（ＳＰ２）が形成されている。
【００４６】
後段ケーシング１１８は、後段減速機構４６の後段入力軸５６が貫通している。後段ケーシング１１８と後段入力軸５６との間は、ブッシュ１２０およびオイルシール１２２が介在されている。後段減速機構４６の後段収容空間ＳＰ２は、後段ケーシング１１８、後段入力軸５６、ブッシュ１２０、およびオイルシール１２２等によって密封されている。
【００４７】
前段減速機構４４の前段収容空間ＳＰ１とトルクリミッタＴＬのリミッタ収容空間ＳＰ３は、前段減速機構４４の本体部９４と前段出力軸５０との間に配置されたオイルシール１０２によって仕切られている。トルクリミッタＴＬのリミッタ収容空間ＳＰ３と後段減速機構４６の後段収容空間ＳＰ２は、後段ケーシング１１８、後段入力軸５６、ブッシュ１２０、およびオイルシール１２２によって仕切られている。
【００４８】
前段収容空間ＳＰ１と後段収容空間ＳＰ２には潤滑剤が封入されているが、リミッタ収容空間ＳＰ３には潤滑剤は封入されていない。つまり、このトルクリミッタＴＬは、乾式のトルクリミッタである。
【００４９】
本実施形態に係る風力発電設備１２は、実際にヨーユニットＹＵの破損のメカニズムを吟味・検証した結果、新たに得られた知見に基づいて設計されている。
【００５０】
この知見は、纏めると、概略以下のようになる。
【００５１】
［知見１］各ヨーユニットＹＵが、モータ２の駆動力によって旋回ピニオンＲＰを駆動し、ナセル１６を旋回させるときには、各ヨーユニットＹＵの旋回ピニオンＲＰが旋回歯車２０に対してトルクを伝達する方向は一致している。各ヨーユニットＹＵの該トルクのばらつきは小さく、各ヨーユニットＹＵは、共同してナセル１６の旋回に寄与する。
【００５２】
［知見２］しかしながら、モータ２が停止してヨーユニットＹＵが制動状態に入ると、各ヨーユニットＹＵには風力によってナセル１６側から外力（風力）が入力されるようになる。このとき、各ヨーユニットＹＵが負担する負荷は、ナセル１６をモータ２で旋回させているときと比べて、大きくばらつく傾向がある。
【００５３】
［知見３］全てのヨーユニットＹＵのトルクリミッタＴＬが作動して（滑って）ナセル１６が連続的な旋回を開始するときは、各ヨーユニットＹＵが受ける負荷は、特に大きくばらつく。それだけではなく、全てのトルクリミッタＴＬが滑り出した直後（ナセル１６が連続的な旋回を開始した直後）では、それぞれのヨーユニットＹＵの受ける荷重の方向さえばらばらになったり、特定のヨーユニットＹＵにおいて、静止していたときより大きな荷重が掛かってしまうこともある。
【００５４】
［知見４］ナセル１６の旋回歯車２０側から各ヨーユニットＹＵに入力される外力（風力）のトータルの荷重は、もし、全てのヨーユニットＹＵが均等に当該荷重を受けたならば、耐え得るレベルである（全てのヨーユニットＹＵが均等に荷重を受けても耐え得ないほど大きいことは殆どない）。
【００５５】
上記［知見３］は、従来の知見の概念とは全く異なる概念である。
【００５６】
従来は、上記特許文献１に見られるように、例えば、強風下の停電時にそれまで止まっていたナセル１６の旋回を許容するように構成すると、ヨーユニットＹＵの負荷は下がるものと考えられていた。
【００５７】
しかしながら、本発明者らが、実際のヨーユニットＹＵの破損のメカニズムを吟味・検証したところ、この従来の知見は妥当とは言えず、ナセル１６が連続的な旋回を開始するときには、負荷が却って大きくなるヨーユニットＹＵが生じてしまうことがある、という［知見３］の事象を確認できた。
【００５８】
この［知見３］の事象が生じる理由は、必ずしも明らかではないが、ナセル１６の旋回が制動によって拘束されているときは、ナセル１６と支柱１４はほぼ一体化されている状態であるが、それまで制動によって止められていたナセル１６が、風に煽られながら「旋回を開始」しようとすると、ナセル１６の支持機構のがたつきの影響で旋回歯車２０と旋回ピニオンＲＰの位置関係に衝撃的なずれが生じるためではないかと推察される。
【００５９】
ナセル１６の質量は巨大であるため、当該ナセル１６の支持機構のがたつきが、旋回歯車２０と旋回ピニオンＲＰとの噛合に与える影響は大きいと考えられる。そのため、ナセル１６の回転開始時に、各ヨーユニットＹＵにおいて受ける荷重がばらついたり、特定のヨーユニットＹＵに極端に大きな荷重が発生したりしてしまうのではないかと解される。
【００６０】
このような知見から、本発明者らは、以下の見解を有するに至った。
【００６１】
［知見３］を考慮した対策として、制動時には、全ヨーユニットＹＵの制動機構６が均等に外力を受け持つことができる状態とする必要がある。そうであるならば、旋回歯車２０に対する旋回ピニオンＲＰの噛合状態を均等化する（バックラッシの差を解消する）ために、ヨーユニットＹＵのトルクリミッタＴＬを滑らすのは有効である。
【００６２】
しかし、この場合でも、少なくとも１つのトルクリミッタＴＬは、滑ることなく非作動状態を維持すべきである。つまり、全てのトルクリミッタＴＬが同時に滑り出す状態（ナセル１６が連続的な旋回を始める状態）を生じさせてはならない。そのためには、各トルクリミッタＴＬは、作動した後も、高い伝達トルク（作動後トルクＹ）を保持する必要がある。
【００６３】
［知見４］を考慮すると、この各トルクリミッタＴＬの作動開始トルクＸと作動後トルクＹの設定が適正であれば、少なくとも１つのヨーユニットＹＵのトルクリミッタＴＬは作動せずに済み、「各ヨーユニットＹＵが均等に荷重を負担した状態で、ナセル１６が連続的な旋回に入らない状態に維持する」ことが可能になる。これにより、ヨーユニットＹＵの大半の破損は防止できる。
【００６４】
そこで、本実施形態では、ナセル１６を旋回させようとする外力の想定最大値Ａと、旋回歯車２０を介さずにナセル１６の旋回を制動する第１制動装置の制動力Ｂと、第２制動装置であるヨーユニットＹＵの台数ｎと、トルクリミッタＴＬが作動を開始する作動開始トルクＸと、該トルクリミッタＴＬが作動した後に伝達する作動後トルクＹと、を管理すべきパラメータとして捉え、
（Ａ−Ｂ）−（ｎ−１）Ｙ＜Ｘ    …（１）
が成立するように構成している。
【００６５】
この（１）式は、全てのヨーユニットＹＵの構造（特性）が同一であることを前提としている。この実施形態に係る風力発電設備１２では、ヨーユニットＹＵの台数は４（ｎ＝４）であるから、具体的には上記（１）式は、（Ａ−Ｂ）−３Ｙ＜Ｘとなる。
【００６６】
なお、（１）式のＡ、Ｂ、Ｘ、Ｙは、旋回ピニオンＲＰの位置での換算値である。すなわち、各値は、動力伝達系におけるトルクリミッタＴＬや制動機構６等の配置位置と、旋回ピニオンＲＰの位置との間の減速比を考慮して、旋回ピニオンＲＰの位置での大きさに換算した値である。
【００６７】
（１）式の（Ａ−Ｂ）は、ナセル１６を旋回させようとする外力（風力）の想定最大値Ａから、常時掛かっている第１制動装置での制動力Ｂをマイナスした分、つまり、第２制動装置で受け持たなければならない制動力に相当する。
【００６８】
（１）式の（ｎ−１）Ｙは、ｎ台のうち最後の１台を除く第２制動装置が全て滑ったときに得られる作動後トルクＹの合計である。
【００６９】
上記（１）式は、第２制動装置で受け持たなければならない制動力（Ａ−Ｂ）から、滑っている（ｎ−１）台分の作動後トルクＹの合計（ｎ−１）Ｙを引いた値が、滑っていない最後の１台の第２制動装置の作動開始トルクＸよりも小さければ、この最後の１台は滑らない状態を保持できる、という趣旨に基づいている。これにより、ナセル１６を（連続的に）旋回させることなく静止状態に保持することができる。
【００７０】
［知見４］より、想定最大値Ａは、ｎ・Ｘよりも小さい現実的な値を想定可能である。また、常時掛かっている第１制動装置での制動力Ｂは、ほぼ任意に大きく設定できる値である。したがって、（Ａ−Ｂ）は、ほぼ任意に小さく設定できる値である。そのため、（１）式は、設計次第で、必ず実現できる。
【００７１】
ここで、上記（１）式に関して、若干、補足しておく。
【００７２】
前記外力の想定最大値Ａは、有限の値ではあるが、自然環境下の風の力に関する値であるため、本来、特定の値に一義的に定まっているものではない。そこで、本実施形態では、この外力の想定最大値Ａとして、「組み込んでいる全ヨーユニットＹＵのモータ２の定格出力トルク×旋回ピニオンＲＰ位置までの減速機構４の減速比の合算値」と定義した値を採用している。
【００７３】
本実施形態では４台のヨーユニットＹＵは、全て同一の構成を有しているので、当該想定最大値Ａは、組み込んでいるヨーユニットＹＵのモータ２の定格出力トルク×減速機構４の減速比×４となる。もし、異なる定格出力トルクのモータや異なる減速比の減速機構を有するヨーユニットが混在するときは、それぞれのヨーユニットの合算値を採用することになる。
【００７４】
ヨーユニットＹＵのモータ２の定格出力トルクは、強い風が吹く状況であっても風に抗して数分〜１０数分掛けてナセル１６を一周させる能力があるように選定される。この意味で、ナセル１６を旋回させようとする外力の想定最大値Ａを、モータ２の定格出力トルクと関連づけて確定するのは合理的である。この定義によれば、外力の想定最大値Ａは、一義的に定まる。
【００７５】
一方、トルクリミッタＴＬが作動を開始する作動開始トルクＸは、当該トルクリミッタＴＬが滑り出す直前の最大伝達トルクである。トルクリミッタＴＬは、上流側から入力されて来る伝達トルクが作動開始トルクＸを上回ると作動し（滑り出し）、それ以上のトルクを下流側に伝達しない。具体的には、トルクリミッタＴＬの支持部材５８の延在プレート部５８Ｂと可動プレート８０との間に摩擦接触で挟持されている摩擦板部材６０が滑り出し、それ以上のトルクが下流側に伝達されない状態となる。
【００７６】
これに対し、トルクリミッタＴＬが作動後に伝達する作動後トルクＹは、当該トルクリミッタＴＬが現に作動しているときに（滑っているときに）、伝達可能なトルクである。この作動後トルクＹは、特に考慮した設計がなされていないトルクリミッタの場合には、通常、作動開始トルクＸよりもかなり低くなるのが一般的である。しかし、本発明では、作動後トルクＹも、積極的に制動に寄与させるため、できるだけ作動開始トルクＸに近い特性を有するトルクリミッタを採用するのが好ましい。
【００７７】
より具体的には、作動後トルクＹは、作動開始トルクＸの８０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは、作動開始トルクＸの９０％以上を確保できると一層よい。既に説明した本実施形態に係る前記乾式のトルクリミッタＴＬでは、作動後トルクＹとして、作動開始トルクＸの８５％以上確保することができている。
【００７８】
なお、搭載されているヨーユニットＹＵの台数ｎが多いときは、ばらつきがより平準化されるため、作動後トルクＹが多少低くても、より許容できる傾向となる。具体的には、トルクリミッタＴＬは、作動後トルクＹが、作動開始トルクＸの［１００−５（ｎ−１）］％以上であると、本発明をより効果的に実現することができる。
【００７９】
次に、この風力発電設備１２の作用を設明する。
【００８０】
各ヨーユニットＹＵのモータ２を稼働させると、前段減速機構４４、トルクリミッタＴＬ、後段減速機構４６を介して旋回ピニオンＲＰが回転する。その結果、旋回ピニオンＲＰは、旋回歯車２０から噛合反力を受けて旋回歯車２０の軸心（支柱１４の軸心）の周りを公転する。これにより、ヨーユニットＹＵ全体が旋回歯車２０の軸心の周りを公転し、ナセル１６は支柱１４に対して旋回することができる。
【００８１】
ナセル１６を静止させるときは、各ヨーユニットＹＵの制動機構６を作動させて旋回ピニオンＲＰの回転を制動する。これにより、旋回歯車２０を介さずにナセル１６の旋回を制動する滑り軸受１８の制動力と、旋回ピニオンＲＰの回転を制動することによって旋回歯車２０を介してナセル１６の旋回を制動するヨーユニットＹＵの制動力との総和によって、支柱１４に対するナセル１６の旋回を制動することができる。
【００８２】
本風力発電設備１２では、ナセル１６の旋回を旋回歯車２０を介することなく直接制動する第１制動装置として、ナセル１６を滑り軸受１８によって支持する構造を採用しているため、この滑り軸受１８による制動力の分、第２制動装置としてのヨーユニットＹＵの制動機構６の容量を低減できる（制動機構６の制動能力を同一に維持するならば、それだけ余裕を持ってナセル１６を制動できる）。
【００８３】
図４〜図８を参照しつつ、本風力発電設備１２の４台のヨーユニットＹＵによるナセル１６の制動作用について、詳細に説明する。図４〜図８は、本風力発電設備１２のヨーユニットＹＵによるナセル１６の制動態様の一例を模式的に示したものである。
【００８４】
図４〜図８において、白い三角印は、各ヨーユニットＹＵｎ（ＹＵ１〜ＹＵ４）のトルクリミッタＴＬｎ（ＴＬ１〜ＴＬ４）が作動を開始する作動開始トルクＸｎ（Ｘ１〜Ｘ４）をそれぞれ示している。黒い三角印は、その時点で現に当該ヨーユニットが伝達している伝達トルクＴ（Ｔ１〜Ｔ４）を示している。なお、「Ｔ」の文字の次の小文字ａ〜ｅは、時間の経過と共に変化する値を区別するために付されたものである。
【００８５】
通常、ナセル１６は、モータ２によって旋回されて静止した直後は、全てのヨーユニットＹＵが旋回歯車２０に対してほぼ同様の接触状態（バックラッシ０の状態）にある（［知見１］）。しかし、この状態から時間が経過すると、ナセル１６は、風に煽られ、旋回歯車２０と旋回ピニオンＲＰのバックラッシ、あるいはナセル１６の支持系のがた等により支柱１４に対して微小に動いたり傾いたりする。このため、各ヨーユニットＹＵの旋回歯車２０に対するバックラッシは、異なる状態になってしまう。
【００８６】
図４は、この状態で、突風等が発生し、該突風にナセル１６が煽られ、ナセル１６を旋回させようとする外力が、旋回歯車２０を介して旋回ピニオンＲＰ側からヨーユニットＹＵに逆入力されてきた状況を示している。
【００８７】
図４の状態では、旋回歯車２０に対して、その時点でたまたまバックラッシ０で強く接触していたヨーユニットＹＵ２に、トルクリミッタＴＬ２の作動開始トルクＸ２を上回る伝達トルクが掛かった状態が示されている。トルクリミッタＴＬ２は作動を開始するため（滑り出すため）、伝達トルクＴａ２は、作動開始トルクＸ２を超えて上昇することはない。
【００８８】
因みに、このとき、ヨーユニットＹＵ１は、トルクリミッタＴＬ１の作動開始トルクＸ１未満の伝達トルクＴａ１しか受けておらず（Ｔａ１＜Ｘ１）、ヨーユニットＹＵ４では、さらに小さな伝達トルクＴａ４（Ｔａ４＜Ｘ４）しか受けていない。ヨーユニットＹ３は、たまたま旋回歯車２０と大きなバックラッシを有し、旋回歯車２０と全く接触していなかったことから、旋回歯車２０側から伝達トルクを全く受けていない（Ｔａ３＝０＜Ｘ３）。
【００８９】
すなわち、図４の状態では、ヨーユニットＹＵ２のトルクリミッタＴＬ２のみが作動し（滑り出し）、他のトルクリミッタＴＬ１、ＴＬ３、ＴＬ４は作動しない（滑り出さない）。よって、ヨーユニットＹＵ１、ＹＵ３、ＹＵ４の旋回ピニオンＲＰ１、ＲＰ３、ＲＰ４は静止した状態を維持し、ナセル１６は旋回しない（静止状態を維持する）。
【００９０】
ヨーユニットＹＵ２のトルクリミッタＴＬ２が作動したことに伴い、風力発電設備１２は、図５の状態に移行する。
【００９１】
図５の状態では、トルクリミッタＴＬ２の伝達トルクＴｂ２は、作動開始トルクＸ２から作動後トルクＹ２にまで低下している（Ｔａ２＝Ｘ２  →  Ｔｂ２＝Ｙ２）。図５の段階では、未だヨーユニットＹＵ４が作動していないため、ナセル１６は旋回を開始していない。このため、ヨーユニットＹＵ３の旋回ピニオンＲＰ３と旋回歯車２０との間には、依然としてバックラッシ（隙間）が形成されたままであり、ヨーユニットＹＵ３のトルクリミッタＴＬ３の伝達トルクＴｂ３は０のままである。
【００９２】
一方、トルクリミッタＴＬ２の伝達トルクＴｂ２が作動後トルクＹ２にまで減少した結果、ヨーユニットＹＵ１、ＹＵ４のトルクリミッタＴＬ１、ＴＬ４の伝達トルクＴｂ１、Ｔｂ４は上昇する。その結果、例えば、Ｔｂ１≧Ｘ１となった場合は、トルクリミッタＴＬ１が作動する状態となり、図６に移行する。
【００９３】
図６では、ヨーユニットＹＵ１の伝達トルクＴｃ１が、作動後トルクＹ１に低減した結果、ヨーユニットＹＵ４の伝達トルクＴｃ４が増大する。その結果、Ｔｃ４≧Ｘ４となった場合は、トルクリミッタＴＬ４も作動する状態となり、図７に移行する。
【００９４】
図７では、トルクリミッタＴＬ２、ＴＬ１、ＴＬ４が作動した状態であり、それぞれが作動後トルクＹ２、Ｙ１、Ｙ４に相当する伝達トルクＴｄ２、Ｔｄ１、Ｔｄ４を伝達する状態となっている。つまり、１台のヨーユニットＹＵ３のトルクリミッタＴＬ３を残して他のヨーユニットＹＵ２、ＹＵ１、ＹＵ４のトルクリミッタＴＬ２、ＴＬ１、ＴＬ４が全て滑るため、この時点で旋回歯車２０は、ヨーユニットＹＵ３の旋回ピニオンＲＰ３と旋回歯車２０とのバックラッシ分だけ、微小に旋回する（ナセル１６もその分、微小に旋回する）。その結果、これまで荷重の掛かっていなかったヨーユニットＹＵ３に溢れた分の伝達トルクＴｄ３が掛かるようになる。
【００９５】
しかし、本風力発電設備１２は前記（１）式、つまり、［（Ａ−Ｂ）−３Ｙ＜Ｘ］を満足するように設計されているため、このときヨーユニットＹＵ３に掛かる伝達トルクＴｄ３がヨーユニットＹＵ３の作動開始トルクＸ３を上回ることはない。それは、［（Ａ−Ｂ）−３Ｙ］＝Ｔｄ３であり、Ｔｄ３＜Ｘ３であるからである。したがって、ヨーユニットＹＵ３のトルクリミッタＴＬ３が作動する（滑り出す）ことはないため、ナセル１６も当該ヨーユニットＹＵ３の旋回ピニオンＲＰ３と旋回歯車２０との微小のバックラッシを詰めた分以上に旋回することはない（旋回を開始しない）。そのため、ナセル１６の旋回の開始時に特定のヨーユニットＹＵに非常に大きな負荷が掛かってしまうような現象が発生するのを未然に防止できる。
【００９６】
なお、各トルクリミッタＴＬ１、ＴＬ２、ＴＬ４の作動（滑り）は、トルクリミッタＴＬ３が、良好に伝達トルクＴｄ３を受け得るようになることから、程なく収まる（非作動状態となる）。そのため、結局、図８に示されるように、全てのトルクリミッタＴＬは、ほぼ均等に伝達トルクＴｅ１〜Ｔｅ４を受ける態様となり、改めてそれぞれの作動開始トルクＸ１〜Ｘ４までの伝達トルクＴｅ１〜Ｔｅ４を受け得る状態に転換する。
【００９７】
これにより、４台のヨーユニットＹＵが全て有効に機能し、非常に効果的な制動を行うことができるようになる。
【００９８】
なお、本実施形態では、第１制動装置として、滑り軸受自体の制動機能を活用するようにしていた。しかしながら、本発明に係る第１制動装置の構成は、要は、旋回歯車を介さずにナセルの旋回を制動できる構成であればよく、この構成に限定されるものではない。
【００９９】
例えば、前述したように、滑り軸受の抵抗（すなわち制動力）をボルト等の締付け手段で積極的に調整できるものは、本発明の第１制動装置として、より有効である。
【０１００】
また、当然に、第１制動装置を滑り軸受で代用するのではなく、専用の制動装置として備えるようにしてもよい。例えば、ナセルの台座の一部に、支柱の軸心と同軸で回転する円筒部（や円板部）を形成し、この円筒部に、支柱側に設けたブレーキシュー部材をばねや油圧等の付勢力で押し当て、摩擦力によってナセルの旋回を制動する構成を採用してもよい。なお、回転と制動は相対的な関係にあるため、支柱側に円筒部（や円板部）を設け、ナセル側にブレーキシュー部材を設ける構成とすることも可能である。
【０１０１】
このような専用の第１制動装置を設けることにより、（１）式の（Ａ−Ｂ）の値をより小さくできるので、第２制動装置側の負担をより低減することができる。
【０１０２】
また、上記実施形態においては、全てのヨーユニットを、同一のヨーユニットで構成していた。しかし、本発明は、必ずしも全てのヨーユニットを同一とする必要はない。台数も４台（ｎ＝４）に限定されない。
【０１０３】
図９に、その構成例を示す。
【０１０４】
図９の風力発電設備２１２（全体は図示略）は、第１トルクリミッタＴＬ１０１を有する１台の第１ヨーユニットＹＵ１０１と、第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５を有する４台の第２ヨーユニットＹＵ１０２〜ＹＵ１０５を備える。第２ヨーユニットＹＵ１０２〜ＹＵ１０５は全て同一のヨーユニットである。
【０１０５】
第１トルクリミッタＴＬ１０１の第１作動開始トルクＸ１０１は、第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５の第２作動開始トルクＸ１０２〜Ｘ１０５よりも大きい。第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５の第２作動開始トルクＸ１０２〜Ｘ１０５と第２作動後トルクＹ１０２〜Ｙ１０５の差Ｄ１０２〜Ｄ１０５は、第１トルクリミッタＴＬ１０１の第１作動開始トルクＸ１０１と第１作動後トルクＹ１０１との差Ｄ１０１よりも小さい。
【０１０６】
図９は、１台の第１ヨーユニットＹＵ１０１のみ残して全ての第２ヨーユニットＹＵ１０２〜ＹＵ１０５の第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５が作動している状態（先の実施形態の図７と類似する状態）を示している。
【０１０７】
図９の風力発電設備２１２の構成の趣旨は、以下の通りである。
【０１０８】
先ず、ヨーユニットＹＵの台数を増やす（ｎ＝４  →  ｎ＝５）ことにより、よりばらつきが平準化された制動を可能としている。
【０１０９】
次に、４台の第２ヨーユニットＹＵ１０２〜ＹＵ１０５の第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５の第２作動開始トルクＸ１０２〜Ｘ１０５を、１台の第１ヨーユニットＹＵ１０１の第１トルクリミッタＴＬ１０１の第１作動開始トルクＸ１０１より低めに抑えてある（Ｘ１０２〜Ｘ１０５＜Ｘ１０１）。そのため、第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５が、第１トルクリミッタＴＬ１０１より先に作動し易い状況が形成されている。
【０１１０】
あるトルクリミッタに滑りが発生すると、この滑りが発生したヨーユニットの旋回ピニオンは、旋回歯車とのバックラッシが詰められるため、以降、当該滑りが発生したヨーユニットは、本来の制動を確実に行うことが可能となる。
【０１１１】
そして、第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５は、第２作動開始トルクＸ１０２〜Ｘ１０５と第２作動後トルクＹ１０２〜Ｙ１０５の差Ｄ１０２〜Ｄ１０５が小さく設定されているため、滑った後においても、第２作動開始トルクＸ１０２〜Ｘ１０５に近い第２作動後トルクＹ１０２〜Ｙ１０５を維持することができる。
【０１１２】
もちろん、当初のバックラッシの状態や加わった外力の大きさ等に関係して必ずしも第１ヨーユニットＹＵ１０１が最後まで滑らずに残るとは限らない。しかし、第１トルクリミッタＴＬ１０１は、第１作動開始トルクＸ１０１が、第２トルクリミッタＴＬ１０２〜ＴＬ１０５の第２作動開始トルクＸ１０２〜Ｘ１０５よりも大きいため、第１ヨーユニットＹＵ１０１が最後まで滑らずに残る確率は高い。
【０１１３】
そのため、確率的に、より容易に各ヨーユニットの受け持つ制動力を均等化することができ、かつ、より確実にナセル１６が旋回を開始しないように維持することができる。
【０１１４】
なお、このような構成を含め、ヨーユニットの（トルクリミッタ）の特性が１台１台異なる場合は、下記の（２）式が成立するように構成するとよい。
【０１１５】
すなわち、ナセルを旋回させようとする外力の想定最大値をＡ、第１制動装置の制動力をＢ、各トルクリミッタが作動を開始する作動開始トルクをＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎ、各トルクリミッタが作動した後に伝達する作動後トルクをＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎとし、かつ、各作動開始トルクＸ１、Ｘ２、…、Ｘｎの中で最小の作動開始トルクをＸｍｉｎ、各作動後トルクＹ１、Ｙ２、…、Ｙｎの中で最大の作動後トルクをＹｍａｘとしたときに、
（Ａ−Ｂ）−［（Ｙ１＋Ｙ２＋  …  ＋Ｙｎ）−Ｙｍａｘ］＜Ｘｍｉｎ  …（２）
が成立するように構成するとよい。
【０１１６】
この（２）式は、以下の趣旨に基づいている。すなわち、トルクリミッタでは、作動開始トルクより作動後トルクの方が大きくなることはないため、ナセルの旋回を阻止するのに最も厳しい条件となるのは、１個のみを残して全てのヨーユニットのトルクリミッタが滑っている状態となることである。
【０１１７】
そして、複数の第２制動装置（上記例ではヨーユニット）の中に、トルクリミッタの作動開始トルクＸが１番小さくて、作動後トルクＹが１番大きいというような特性の第２制動装置が存在した場合であって、且つ、最後に当該第２制動装置が滑らずに残ってしまったときが風力発電設備にとって最も厳しい状況となる。
【０１１８】
しかし、この状況下でも、滑っているトルクリミッタだけで最低でも［（Ｙ１＋Ｙ２＋  …  ＋Ｙｎ）−Ｙｍａｘ］の伝達トルクは得られている。したがって、最後まで滑らずに残った第２制動装置が、複数の第２制動装置の中で、たとえ最小の作動開始トルクＸｍｉｎしか保持できないトルクリミッタを備えた第２制動装置であったとしても、その作動開始トルクＸｍｉｎが、（Ａ−Ｂ）−［（Ｙ１＋Ｙ２＋  …  ＋Ｙｎ）−Ｙｍａｘ］より大きければ滑らないことになる。これにより、上記実施形態と同様に、ナセルを旋回させることなく、風力発電設備の構成部材の破損を、より低減することができる。
【０１１９】
なお、この（２）式は（１）式の一般式に相当している。逆に言うならば、（２）式で、全ての第２制動装置が同一であるときの式が、（１）式である。因みに、図９の風力発電設備２１２の場合、ＹｍａｘはＹ１０２（＝Ｙ１０３〜Ｙ１０５）、ＸｍｉｎもＸ１０２（＝Ｘ１０３〜Ｘ１０５）であるから、（２）式は、［（Ａ−Ｂ）−（Ｙ１０１＋Ｙ１０２＋Ｙ１０３＋Ｙ１０４＋Ｙ１０５）−Ｙ１０２］＜  Ｘ１０２という式になる。これにより、第１ヨーユニットＹＵ１０１が最後に残らない場合でも、ナセルは、旋回ピニオンと旋回歯車とのバックラッシ以上に旋回することはない。
【０１２０】
なお、上記実施形態では、第２制動装置として、モータと、減速機構と、制動機構と、を有し、減速機構の出力軸に旋回ピニオンが設けられ、ナセルを旋回駆動すると共に制動が可能なヨーユニットが採用されていた。しかし、第２制動装置は、必ずしもヨーユニットである必要はなく、例えば、ヨーユニットからモータを省略した制動専用のユニットを採用してもよい。制動専用のユニットの採用は一部のみでもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１２…風力発電設備
１４…支柱
１６…ナセル
１８…滑り軸受（第１制動装置）
２０…旋回歯車
ＲＰ…旋回ピニオン
ＴＬ…トルクリミッタ
ＹＵ…ヨーユニット（第２制動装置）
Ａ…外力の想定最大値
Ｂ…第１制動装置の制動力
Ｘ…作動開始トルク
Ｙ…作動後トルク
ｎ…台数（２以上の整数）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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