(57)【要約】  下端（１ａ）と上端（１ｂ）との間の任意の位置に配置されたアーティキュレイション（５）に対して回動可能に組み付けられた折りたたみ式マスト（１）を具備した風力発電機であって、カウンターウェイト（１９）はマストの下部に移動可能に搭載されている。風力発電機はカウンターウェイトを移動させるように作動する制御デバイス（Ｇ２）を具備し、カウンターウェイトの重心（Ｇ）はマストの長手軸（Ａ）に沿ってアーティキュレイションに向かって、およびアーティキュレイションから離れるように移動する。
2010531949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電機であって、
−  下端（１ａ）と上端（１ｂ）との間に延在したマスト（１）であって、該マストはアーティキュレイション（５）によって地面に接続され、且つ略垂直な直立位置と略水平な折りたたみ位置との間で前記アーティキュレイション（５）に対して回動可能に組み付けられ、前記アーティキュレイション（５）は前記マストの上端（１ａ）と下端（１ｂ）との間に配置され、前記マストは、前記アーティキュレイションと前記下端との間に位置した下部であって該下部はナセルおよび前記アーティキュレイションと前記ナセルとの間に位置した前記マストの上部のカウンターウェイトとして作用する下部と、前記マストの下部に移動可能に接続されたカウンターウェイト（１９；２１；２７）と、を含んでいるマスト（１）と、
−  前記マストの上端に支持されたナセル（２）であって、該ナセルはタービン（４）を支持しているロータ（３）を具備しているナセル（２）と、
−  前記マスト（１）に接続されて、前記直立位置と前記折りたたみ位置との間で前記マストを回動させるように作動する少なくとも１つの主アクチュエータ（Ｖ１；Ｍ；４２；４３）と、を具備している風力発電機において、
該風力発電機は、前記マスト（１）に前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を接続している少なくとも１つの追加のアクチュエータ（Ｖ２；４５；４６）を含んだ制御デバイス（１１）を具備し、前記カウンターウェイトの重心（Ｇ）は、前記マストの長手軸（Ａ）に沿って前記アーティキュレイション（５）に向かって、および前記アーティキュレイション（５）から離れるように移動することを特徴とする風力発電機。
【請求項２】
前記制御デバイス（１１）は前記マスト（１）の回動と同時に前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を移動させるように作用して、
−  前記マスト（１）が折りたたみ位置に回動するとき、前記重心（Ｇ）を前記アーティキュレイション（５）から離れるように移動させ、
−  前記マスト（１）が直立位置に回動するとき、前記重心（Ｇ）を前記アーティキュレイション（５）に接近するように移動させることを特徴とする請求項１に記載の風力発電機。
【請求項３】
前記制御デバイス（１１）は前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を前記マスト（１）の傾斜角に応じて移動させるように作用し、前記マストの回動の間、重力によって前記マストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺していることを特徴とする請求項２に記載の風力発電機。
【請求項４】
前記制御デバイス（１１）は前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を風によって前記マスト（１）に作用する外力に応じて移動させるように作用し、前記マストの回動の間、前記外力によって前記マストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺していることを特徴とする請求項３に記載の風力発電機。
【請求項５】
前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）は前記マストの下端（１ａ）に搭載されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項６】
前記移動式カウンターウェイト（２１）は前記マスト（１）に沿ってスライド可能に搭載されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項７】
前記追加のアクチュエータは、
−  油圧ラム（Ｖ２）、および
−  ケーブル（４６）に繋がれたウィンチ（４５）、から選択されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項８】
前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）は、コンクリート、鋳鉄、硬質レンガおよび砂から選択された高密度の塊を含んでいることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項９】
前記マストの下部は第１の高さ（ｌ１）と第２の高さ（ｌ２）とを有し、前記第１の高さ（ｌ１）は前記第２の高さ（ｌ２）の１０〜５０％の間の範囲であり、好適に前記第２の高さ（ｌ２）の１５〜２５％の間の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１０】
前記マスト（１）の下部は第１の重量を有し、前記マスト（１）の上部および前記ナセル（２）は同時に第２の重量を有し、前記第１の重量は前記第２の重量の３０〜３００％の間の範囲であり、好適に５０〜１５０％の間の範囲であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１１】
前記主アクチュエータは油圧ラム（Ｖ１）を含んでいることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１２】
前記主アクチュエータはピニオン（４３）を作動させるモータ（Ｍ）を含み、前記ピニオン（４３）は前記アーティキュレイション（５）を中心とした円形ラック（４２）と噛み合い、前記ピニオンまたはラックのいずれか１つは前記マスト（１）に組み付けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１３】
前記移動式カウンターウェイト（２７）は固定された固着デバイス（３８）と係合するように作用して、前記マスト（１）が直立位置にある場合には前記直立位置で前記マストをロックし、前記制御デバイス（１１）は前記移動式カウンターウェイと（２７）を選択的に前記固定された固着デバイス（３８）と係合し、または前記固定された固着デバイス（３８）から係合解除するように作用することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１４】
前記移動式カウンターウェイト（２７）は前記固定された固着デバイス（３８）と略水平方向において嵌り合うことによって協働するように形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の風力発電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は折りたたみ式マストを備えた風力発電機に関する。
【０００２】
より具体的には、本発明は風力発電機であって、
−  下端と上端との間に延在したマストであって、そのマストはアーティキュレイション（articulation）によって地面に接続され、且つ略垂直な直立位置と略水平な折りたたみ位置との間でアーティキュレイションに対して回動可能に組み付けられ、アーティキュレイションはマストの上端と下端との間に配置され、マストはアーティキュレイションと下端との間に位置した下部であって下部はナセルおよび前記アーティキュレイションとナセルとの間に位置した上部のカウンターウェイトとして作用する下部と、マストの下部に移動可能に接続されたカウンターウェイトと、を含んだマストと、
−  マストの上端に支持されたナセルであって、ナセルはタービンを支持しているロータを具備しているナセルと、
−  マストに接続されて、直立位置と折りたたみ位置との間でマストを回動させるように作動する少なくとも１つの主アクチュエータと、を具備している風力発電機に関する。
【０００３】
したがって、このタイプの風力発電機は、風が強いとき、特に台風に見舞われがちな地域においては折りたたまれ得る。
【０００４】
マストが折りたたまれる機能は、風力発電機の初期の建設およびメンテナンスを容易にする利点がある。
【背景技術】
【０００５】
特許文献１はこのタイプの風力発電機について記載しており、アーティキュレイションはマストの下端に配置されている。このタイプの風力発電機は特に長いストロークを有する強力なアクチュエータ（この場合は油圧ラム）を必要とするが、これに必要なラムは特に高価で、技術的に適切でなく、幾分信頼性が低い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第００／３６２９９号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この欠点を軽減することが本発明の特有の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的のために、本発明の一態様によれば、対象となる種類の風力発電機は、マスト（１）に移動式カウンターウェイトを接続している少なくとも１つの追加のアクチュエータを含んだ制御デバイスを具備し、カウンターウェイトの重心はマストの長手軸に沿ってアーティキュレイションに向かって、およびアーティキュレイションから離れるように移動することを特徴としている。
【０００９】
これらの構成の長所によって、アクチュエータは先行技術のものよりも小さい出力とすることが可能であり、したがって、より安価で且つより信頼性が高くなる。このことは特に複雑な構成を必要とすることなく達成され得る。
【００１０】
本発明による風力発電機の多様な実施形態において、頼りになることは場合によっては以下の構成のいずれか１つであってもよい。
−  制御デバイスはマストの回動と同時に移動式カウンターウェイトを移動させるように作用して、
・  マストが折りたたみ位置に回動するとき、重心をアーティキュレイションから離れるように移動させ、
・  マストが直立位置に回動するとき、重心をアーティキュレイションに接近するように移動させる。
−  制御デバイスは移動式カウンターウェイトをマストの傾斜角に応じて移動させるように作用し、マストの回動の間、重力によってマストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺している。
−  制御デバイスは移動式カウンターウェイトを風によってマストに作用する外力に応じて移動させるように作用し、マストの回動の間、外力によってマストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺している。
−  移動式カウンターウェイトはマストの下端に搭載されている。
−  移動式カウンターウェイトはマストに沿ってスライド可能に搭載されている。
−  追加のアクチュエータは、油圧ラム、およびケーブルに繋がれたウィンチ、から選択されている。
−  移動式カウンターウェイトは、コンクリート、鋳鉄、硬質レンガおよび砂から選択された高密度の塊を含んでいる。
−  マストの下部は第１の高さと第２の高さとを有し、第１の高さは第２の高さの１０〜５０％の間の範囲であり、好適に第２の高さの１５〜２５％の間の範囲である。
−  マストの下部は第１の重量を有し、マストの上部およびナセルは同時に第２の重量を有し、第１の重量は第２の重量の３０〜３００％の間の範囲であり、好適に５０〜１５０％の間の範囲である。
−  主アクチュエータは油圧ラムを含んでいる。
−  主アクチュエータはピニオンを作動させるモータを含み、ピニオンはアーティキュレイションを中心とした円形ラックと噛み合い、ピニオンまたはラックのいずれか１つはマストに組み付けられている。
−  移動式カウンターウェイトは固定された固着デバイスと係合するように作用して、マストが直立位置にある場合には直立位置でマストをロックし、制御デバイスは移動式カウンターウェイとを選択的に固定された固着デバイスと係合し、または固定された固着デバイスから係合解除するように作用する。
−  移動式カウンターウェイトは固定された固着デバイスと略水平方向において嵌り合うことによって協働するように形成されている。
【００１１】
その一方で、別の態様によれば、風力発電機に関する本発明は、
−  下端と上端との間に延在したマストであって、そのマストはアーティキュレイションによって地面に接続され、且つ略垂直な直立位置と略水平な折りたたみ位置との間でアーティキュレイションに対して回動可能に組み付けられたマスト、
−  マストの上端に支持されたナセルであって、このナセルはタービンを支持しているロータを具備しているナセル、および
−  マストに接続されて、直立位置と折りたたみ位置との間でマストを回動させるように作動する少なくとも１つの主アクチュエータ、を具備し、
そのアクチュエータはピニオンを作動させるモータを含み、ピニオンはアーティキュレイションを中心とした円形ラックと噛み合い、ピニオンまたはラックのいずれか１つはマストに組み付けられていることを特徴としている。アーティキュレイションはマストの下端と上端との間に位置し、これによって、マストはアーティキュレイションと下端との間に位置した下部を含み、その下部は、ナセルおよびアーティキュレイションとナセルとの間に位置したマストの上部のカウンターウェイトとして作用する。
【００１２】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の４つの実施形態の記載の過程により明確に表されている。実施形態は非限定的な例示であり、添付図を参照している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第1の実施形態による風力発電機の概略的な斜視図を示しており、マストは直立位置にある。
【図２】図１の風力発電機の直立位置における立面を示した図であり、マストチークプレートの１つはより明確にする目的で省略されている。
【図３】図１の風力発電機を制御するためのデバイスの一部を示したブロック線図を示している。
【図４】図２と同様の視点における風力発電機の折りたたまれる工程の途中を示した図である。
【図５】図２と同様の視点における風力発電機が折りたたみ位置にある状態を示した図である。
【図６】図２と同様の視点における本発明の第２の実施形態を示した図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による風力発電機のマストの下部を示した斜視図であり、マストは直立位置にある。
【図８】図７と異なった方向からの視点における、本発明の第３の実施形態による風力発電機のマストの下部を示した斜視図であり、マストは直立位置にある。
【図９】図７および８に示された風力発電機のマストの下部の縦断面を示した図である。
【図１０】図７〜９に示された風力発電機のマストの下部を示した斜視図であり、折りたたみの工程の途中を示した図である。
【図１１】図７〜９に示された風力発電機のマストの下部を示した斜視図であり、折りたたみ位置にある状態を示した図である。
【図１２】図９と同様の視点における、本発明の第４の実施形態を示した図である。
【図１３】第１の実施形態におけるカウンターウェイトのアクチュエータの変化形態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
各種の図において、同一の参照符号は同一のまたは類似した要素を示している。
【００１５】
図１および２に示されているように、本発明は風力発電機に関しその発電機は、
−  下端１ａと上端１ｂとの間に延在している支持マスト１と、
−  支持マスト１の上端において垂直軸Ｚ周りに回動可能に取り付けられたナセル（nacelle）２であって、ナセル２は特に交流発電機を収容しているナセル２と、
−  略水平軸Ｒ周りに回転するように且つナセル２によって支持されるように搭載されたロータ３であって、ロータ３は複数のブレード４ａを備えたタービン４を支持し、ブレード４ａはナセル２内に収容された交流発電機を駆動するように設計されているロータ３と、
を具備している。
【００１６】
任意の限定を暗示することなく、支持マスト１は高さ約５０〜１００ｍとされてもよく、その金属構造体は例えば（以下に記載するカウンターウェイトを除いて）約５０トンの重量であってもよい。一方で、ロータ３とタービン４とを含んだナセル２は５０〜７０トンの重量であってもよい。支持マスト１は中空のマストであり、例えば円形または他の断面形状とされ、その幅は底部において３〜４ｍのオーダーであってもよい。
【００１７】
マスト１はアーティキュレイション（articulation）５に対して例えば単純な回動で回動可能に設置され、そのことはマスト１を水平軸Ｙ周りに回動可能としている。したがって、マスト１は垂直面ＸＺ内の、図１に示された直立位置と図５に示された折りたたみ位置との間で回動可能である。
【００１８】
アーティキュレイション５は例えばマスト１を２つのチークプレート（cheek plate）６に接続しており、チークプレートは地面８に固定された（例えば金属コンクリートの）支持台座７に固着されている。
【００１９】
マスト１はアクチュエータＶ１によって回動され、そのアクチュエータは例えば１つ以上の油圧ラムであり、マスト１を前術の支持台座７に接続している。
【００２０】
このラムＶ１は、例えば風力発電機の近傍または遠隔に配置された制御ステーション１０から、図３に特に示されたような制御デバイスによって制御され得る。その制御デバイスはマイクロコンピュータ１２もしくはそのようなものを具備し、そこにはスクリーン１３、キーボード１４およびそのような慣習的なインターフェイスが設けられ、例えばラムＶ１をそれ自身が制御するコントローラ１５（Ａ）などを制御している。
【００２１】
ラムＶ１の制御部の油圧部は図示されていないが、当業者には周知の機器である。
【００２２】
図１および２に示されたように、本発明によれば、アーティキュレイション５はマスト１の下端１ａと上端１ｂとの間の任意の位置に配置され、下端１ａとアーティキュレイション５との間に位置するマストの下部は、ナセルおよびアーティキュレイション５とマストの上端１ｂとの間に位置するマストの上部のカウンターウェイトとして作用している。マストの下部の高さｌ１とマストの上部の高さｌ２との間の比である（高さｌ１／高さｌ２）は、例えば１０〜５０％の範囲、特に１５〜２５％の範囲であってよい。
【００２３】
マストの下部は好適に密度の高い材料をベースとしたカウンターウェイト１９と一体の重量であり、カウンターウェイトの材料は例えば鋳鉄、コンクリート、硬質レンガ、砂またはそれに類似したもの（密度の高い材料が例えば砂または硬質レンガのような非粘着性材料である場合、対象となる密度の高い材料は鉄またはそれに類似した材料を鋳造で形成した剛体を含んでいる）である。カウンターウェイト１９は例えば事情によっては３０〜３００トンの範囲の重量であり、すなわちマストの上部の重量とナセル２の重量との和の約３０〜３００％であり、またはマスト１の上部と集団ｌ２とによって示されたこの集合体の好適に約５０〜１５０％である。
【００２４】
本発明の第１の実施形態（図１〜５）において、カウンターウェイト１９は移動式カウンターウェイトであり、重心Gはアーティキュレイション５からの距離を変化させて配置され得る。図示された実施例において、移動式カウンターウェイト１９はマスト１の下端１ａにおいてアーティキュレイション２０周りに回動可能に組みつけられている。
【００２５】
移動式カウンターウェイト１９は、ここでは、例えば楕円形であり、
−  図２に示された、前記マスト１が直立位置にある場合に、前記カウンターウェイトがマスト１の長手方向と略直交した長手軸を備える位置と、
−  図５に示された、前記マスト１が折りたたみ位置にある場合に、移動式カウンターウェイト１９がマスト１の長手方向の略連続状態にある長手軸を備える位置と、
の間で回動し得る。
【００２６】
移動式カウンターウェイト１９は例えば油圧ラムのようなアクチュエータＶ２によって作動されることが可能であり、そのアクチュエータは移動式カウンターウェイトをマスト１に接続している。Ｖ２はそれ自身が前述（図３）の制御デバイス１１に組み込まれており、上述のコントローラ１５によって制御されている。
【００２７】
コントローラ１５は例えばマスト１の回動と同時にアクチュエータＶ２を制御して、カウンターウェイトの長手軸が略水平（図５，７，８参照）のままであるようにしてもよい。もしくはより一般的には、
−  マスト１がその折たたみ位置へと回動する場合に、移動式カウンターウェイト１９の重心Ｇがマスト１の長手軸に沿ってアーティキュレイション５から次第に離れるように移動（すなわち、マストの長手軸Ａ上の重心Ｇの投影がアーティキュレイション５から次第に離れるように移動）し、且つ
−  マスト１が直立位置へと回動する場合に、その重心Ｇがアーティキュレイション５に次第に接近するように移動（すなわち、マストの長手軸Ａ上の重心Ｇの投影がアーティキュレイション５に向かって次第に移動）してもよい。
【００２８】
より正確には、カウンターウェイト１９の移動はマスト１の傾斜にしたがって制御され、マスト１が傾斜した場合に、その移動がマスト１、ナセル２、ロータ３およびタービン４によって発生するトルクを少なくとも部分的に相殺するようにしてもよい。カウンターウェイト１９の移動は、コンピュータ１２および／またはコントローラ１５によって、マスト１の傾斜に基づいて算出され、その後コントローラ１５はラムＶ２を制御してカウンターウェイトを動かして、必要な移動量を得る。
【００２９】
さらに、カウンターウェイト１９の移動はマスト１の傾斜に従うだけでなく、追加の外力に従って制御されることが可能であり、その外力は、マストの回動の間に風力発電機にかかるものであり、例えば、風によって与えられる力に従って制御されてもよい。そのような追加の外力はラムＶ１に係る力を通して測定されてもよく、または様々なセンサ（例えばアネモネータ−図示略）の出力から算出されてもよい。この場合、カウンターウェイト１９の移動はコンピュータ１２おとび／またはコントローラ１５によって、マストの傾斜および前術の追加の外力に基づいて算出され、その後、コントローラ１５はラムＶ２を制御して、カウンターウェイトを動かして、必要な移動量を得る。
【００３０】
図５に示されたように、マスト１が折りたたみ位置にある場合、適切な場合には、マスト１は地面に固定された支持クレードル１７上に置かれてもよく、タービンのブレード４ａも、適切な場合には、地面に固定された支持台１８上に置かれてもよい。タービンのブレード４ａを受け止めることを意図したこれらの支持台１８は、適切であれば、柔らかい材料で形成され、または柔らかい材料で形成された支持部を備えてもよく、これによってタービンブレード４ａの損傷を回避している。
【００３１】
有利には、台座７は地面に掘り込まれたくぼ地９に形成されてもよく、このくぼ地は折りたたみ位置にあるときの風力発電機の形状とほぼ一致しており、この風力発電機が僅かな風への抵抗を提供し、折りたたみ位置にあるときに景観を視覚的に損なわないようにしている。
【００３２】
ここまでの本発明による第１の実施形態に与えられた数値の例は、長さ（高さ）の比またはマスト１の下部と上部との間の重量であるが、それらは本発明の第２、第３および第４の実施形態でもそのまま使用されている。
【００３３】
図６に示された第２の実施形態において、カウンターウェイト１９はスライド式カウンターウェイト２１に置き換えられており、それは前術のカウンターウェイト１９と類似した材料で形成され、マスト１に沿って、例えば（マストの長手軸Ａに平行な）両矢印２３の方向におけるレールまたはすべり面２２に沿ってスライド可能に搭載されている。
【００３４】
移動式カウンターウェイト２１は、例えば本発明の第１の実施形態のような油圧ラムＶ２によって制御され、カウンターウェイトはマスト１の回動と同時に移動する。マスト１が折りたたみ位置へと回動する場合、移動式カウンターウェイト２１の重心Ｇはマストの長手軸Ａに沿ってアーティキュレイション５から徐々に離れるように移動し、それとは逆にマスト１が直立していく場合、重心Ｇは長手軸Ａに沿ってアーティキュレイション５に徐々に接近するように移動する。
【００３５】
風力発電機の他の要素および（カウンターウェイトの制御を含む）風力発電機の動作は、第１の実施形態に関してすでに記載されたものと同一または類似である。
【００３６】
図７〜１１に示された第３の実施形態において、風力発電機の要素およびその動作は、後述の点を除いては第１の実施形態と同一または類似であり、それらは全てマスト１の下部に関するものである。
【００３７】
図７〜９に示されたように、マスト１の下部２５はバラストを形成しており、それはマストに対して固定され、例えば鋳鉄、コンクリートまたは第１の実施形態ですでに述べたような他の高密度材料で形成されてもよい。そのバラストは重心を有し、その重心はアーティキュレイション５の下に位置している。
【００３８】
マストの下部２５は側方延長部２６によってラムＶ１の反対側に延在してもよい。移動式カウンターウェイト２７は第１の実施形態のカウンターウェイト１９と類似の材料によって形成され、回動部２８周りに延長部２６の下端に回動可能に取り付けられている。
【００３９】
ラムＶ１のステムは回動部２８に回動可能に接続され、バラスト２５の下に支持部２９に向かって延在してもよく、支持部２９にはラムＶ１のシリンダがアーティキュレイション３０の周りに回動可能に組み付けられてもよい。支持部２９は方向Ｘにおいて回動部２８とは反対にマスト１から側方にオフセットされている。
【００４０】
カウンターウェイト２７は例えば２つの垂直側板３１を含み、それらの板はＸＺ平面に平行であって、それらの間に垂直スロット３２を形成していてもよい。ラムＶ１は回動部２８に一致してそのスロット３２内で延在している。
【００４１】
垂直側板３１は例えば各々が主中央部３３を含み、その部分はＸ方向において、
−  支持部２９に向かって水平に突出した前部３４と、
−  回動部２８に接続された後端に一致して支持部２９の反対に延在した後部アーム３５と、
の間で延在している。
【００４２】
側板３１の主中央部３３は、側板の間でＹ方向に延在している上部ブリッジ３６によって共に接続されており、油圧ラムＶ２は例えばそのブリッジ３６とマストの下部２５との間に接続されて、第１の実施形態と類似の態様でカウンターウェイト２７の回動を制御してもよい。ラムＶ２は例えばマストの下部２５内に中空に形成された凹部４０内に取り付けられてよい。
【００４３】
その一方で、カウンターウェイト２７の側板３１は、各々がさらに２つの下部ノッチ３７を含み、それらのノッチは相互に対応するように配置されて、支持台座７に設けられた垂直リブ３８に一致して嵌ることによって契合するように形成されてもよい。この垂直リブは例えば（特に支持台座７自身がコンクリートで形成されている場合には）コンクリートリブであってもよく、側板のノッチ３７が係合するような金属プロファイル３９によって覆われてもよい。
【００４４】
第３に実施形態による風力発電機は以下のように作動する。
【００４５】
図７〜９に示されたように、マスト１が直立位置にある場合、カウンターウェイトはラムＶ２によって下向きに押され、カウンターウェイトのノッチ３７が垂直リブ３８に係合するように維持し、これによってマスト１を直立位置でロックしている。したがって、垂直リブ３８は固定された固着装置を構成し、カウンターウェイト２７は、マスト１が直立位置にある場合にマストを直立位置にロックするために、嵌め合い係合によって垂直リブ３８と協働する。
【００４６】
マスト１が折りたたまれなければならない場合、ラムＶ２は初期段階においてカウンターウェイトを上昇させ、カウンターウェイトのノッチ３７は垂直リブ３８から係合解除され、ラムＶ１は図１０に示したようにマスト１を下向きに回動させ、図１１に示したように、マスト１は水平位置内に完全に折りたたまれる。
【００４７】
この工程の間、ラムＶ２はマストの回動の間カウンターウェイト２７を回動させ、マスト１が折りたたみ位置に向かって下向きに回動されているときに、カウンターウェイと２７の重心Ｇがマストの長手軸Ａに沿ってアーティキュレイション５から徐々に離れるように制御される。したがって、マストが折りたたみ位置にあるとき、カウンターウェイト２７はアーティキュレイション５から最も離れた位置にある（図１１）。
【００４８】
マスト１が再度起き上がるとき、カウンターウェイト２７はマストの下部２５に向かって、すなわち重心Ｇがアーティキュレイション５に最も接近する位置に向かって徐々に回動される。
【００４９】
カウンターウェイトの制御は第１の実施形態と類似の規則にしたがって実行される。
【００５０】
図１２に示された第４の実施形態において、風力発電機の要素およびその動作は以下の差異点を除いて第３の実施形態と同一または類似している。
【００５１】
マストの下部２５は、延長部２６によってだけでなく、延長部２６の反対側に且つ延長部２６と対称な更なる延長部２６ａによっても側方に延長されている。マストの下部２５は、垂直側板４２によって延長部２６から延長部２６ａまでのすべての範囲において下向きにも延長されている。側板４２はカウンターウェイト２７と並んで配置されてもよい。
【００５２】
側板４２はアーティキュレイション５を中心とした円形の下側エッジを備えている。この下側エッジは円形ラック４３を形成し、それはアーティキュレイション５を中心としており、且つアーティキュレイション５から測定して角度αの範囲に延在している。角度αは例えば少なくとも９０°、例えば１００°であってもよい。
【００５３】
垂直リブ３８および金属プロファイル３９は円形ラック４２に対応した位置で途絶えており、それらの間で緩衝することを回避している。または、代替的に円形ラックは垂直リブ３８および金属プロファイル３９の上に位置していてもよい。
【００５４】
ピニオン４３は円形ラック４２と噛み合う。このピニオン４３は支持台座７に支持された支持部４４に回転可能に組みつけられており、モータおよびギアＭによって制御されて、コントローラ１５によってモータ自身は制御されている。この実施形態において、ラムＶ１は省略され、マストの回動はモータＭを通したピニオン４３の回転によって得られる。
【００５５】
これまでに記載されたすべての実施形態において、油圧ラムＶ２は、適切であれば、ケーブル４５に繋げられたウィンチ４５によって置き換えられることが可能である。例えば、ウィンチはマスト１に固定され、ケーブルの自由端は移動式カウンターウェイト１９，２１，２７に繋がっており、その様子は第１の実施形態の場合における図１３に示されている（または、それとは逆にウィンチが移動式カウンターウェイトに固定され、ケーブルの自由端がマスト１に繋げられる）。
【００５６】
その一方で、第４の実施形態の変化形態において、カウンターウェイト２７は、マスト１の下端に回動可能に組み付けられる代わりにマスト１に固定されることが可能であり、この場合、ラムＶ２および垂直リブ３８ならびにプロファイル３９は省略され得る。
【符号の説明】
【００５７】
１  ・・・支持マスト
２  ・・・ナセル
３  ・・・ロータ
４  ・・・タービン
４ａ  ・・・ブレード
５，３０  ・・・アーティキュレイション
６  ・・・チークプレート
７  ・・・支持台座
８  ・・・地面
１０  ・・・制御ステーション
１１  ・・・制御デバイス
１５  ・・・コントローラ
１７  ・・・支持クレードル
１８  ・・・支持台
１９，２７  ・・・（移動式）カウンターウェイト
２１  ・・・スライド式カウンターウェイト
２５  ・・・バラスト
２６  ・・・側方延長部
２８  ・・・回動部
２９  ・・・支持部
３１，４２  ・・・垂直側板
３２  ・・・垂直スロット
３７  ・・・ノッチ
３８  ・・・垂直リブ
４２  ・・・円形ラック
４３  ・・・ピニオン
４５  ・・・ウィンチ
G  ・・・重心
Ｍ  ・・・モータ
Ｖ１，Ｖ２  ・・・アクチュエータ
【図１】
2010531949.tif 000003
【図２】
2010531949.tif 000004
【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】
2010531949.tif 000011
【図１０】
2010531949.tif 000012
【図１１】
2010531949.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月5日(2010.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明による風力発電機の多様な実施形態において、頼りになることは場合によっては以下の構成のいずれか１つであってもよい。
−  制御デバイスはマストの回動と同時に移動式カウンターウェイトを移動させるように作用して、
・  マストが折りたたみ位置に回動するとき、重心をアーティキュレイションから離れるように移動させ、
・  マストが直立位置に回動するとき、重心をアーティキュレイションに接近するように移動させる。
−  制御デバイスは移動式カウンターウェイトをマストの傾斜角に応じて移動させるように作用し、マストの回動の間、重力によってマストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺している。
−  制御デバイスは移動式カウンターウェイトを風によってマストに作用する外力に応じて移動させるように作用し、マストの回動の間、外力によってマストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺している。
−  移動式カウンターウェイトはマストの下端に搭載されている。
−  移動式カウンターウェイトはマストに沿ってスライド可能に搭載されている。
−  追加のアクチュエータは、油圧ラム、およびケーブルに繋がれたウィンチ、から選択されている。
−  移動式カウンターウェイトは、コンクリート、鋳鉄、硬質レンガおよび砂から選択された高密度の塊を含んでいる。
−  マストの下部は第１の高さと第２の高さとを有し、第１の高さは第２の高さの１０〜５０％の間の範囲であり、好適に第２の高さの１５〜２５％の間の範囲である。
−  カウンターウェイトは第１の重量を有し、マストの上部およびナセルは同時に第２の重量を有し、第１の重量は第２の重量の３０〜３００％の間の範囲であり、好適に５０〜１５０％の間の範囲である。
−  主アクチュエータは油圧ラムを含んでいる。
−  主アクチュエータはピニオンを作動させるモータを含み、ピニオンはアーティキュレイションを中心とした円形ラックと噛み合い、ピニオンまたはラックのいずれか１つはマストに組み付けられている。
−  移動式カウンターウェイトは固定された固着デバイスと係合するように作用して、マストが直立位置にある場合には直立位置でマストをロックし、制御デバイスは移動式カウンターウェイとを選択的に固定された固着デバイスと係合し、または固定された固着デバイスから係合解除するように作用する。
−  移動式カウンターウェイトは固定された固着デバイスと略水平方向において嵌り合うことによって協働するように形成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
アーティキュレイション５は例えばマスト１を２つのチークプレート（cheek plate）６に接続しており、チークプレートは地面８に固定された（例えば金属またはコンクリートの）支持台座７に固着されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
マストの下部は好適に密度の高い材料をベースとしたカウンターウェイト１９と一体の重量であり、カウンターウェイトの材料は例えば鋳鉄、コンクリート、硬質レンガ、砂またはそれに類似したもの（密度の高い材料が例えば砂または硬質レンガのような非粘着性材料である場合、対象となる密度の高い材料は鉄またはそれに類似した材料を鋳造で形成した剛体を含んでいる）である。カウンターウェイト１９は例えば事情によっては３０〜３００トンの範囲の重量であり、すなわちマストの上部の重量とナセル２の重量との和の約３０〜３００％であり、またはマスト１の上部とナセル２とによって示されたこの集合体の好適に約５０〜１５０％である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
風力発電機であって、
−  下端（１ａ）と上端（１ｂ）との間に延在したマスト（１）であって、該マストはアーティキュレイション（５）によって地面に接続され、且つ略垂直な直立位置と略水平な折りたたみ位置との間で前記アーティキュレイション（５）に対して回動可能に組み付けられ、前記アーティキュレイション（５）は前記マストの上端（１ａ）と下端（１ｂ）との間に配置され、前記マストは、前記アーティキュレイションと前記下端との間に位置した下部であって該下部はナセルおよび前記アーティキュレイションと前記ナセルとの間に位置した前記マストの上部のカウンターウェイトとして作用する下部と、前記マストの下部に移動可能に接続されたカウンターウェイト（１９；２１；２７）と、を含んでいるマスト（１）と、
−  前記マストの上端に支持されたナセル（２）であって、該ナセルはタービン（４）を支持しているロータ（３）を具備しているナセル（２）と、
−  前記マスト（１）に接続されて、前記直立位置と前記折りたたみ位置との間で前記マストを回動させるように作動する少なくとも１つの主アクチュエータ（Ｖ１；Ｍ；４２；４３）と、を具備している風力発電機において、
該風力発電機は、前記マスト（１）に前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を接続している少なくとも１つの追加のアクチュエータ（Ｖ２；４５；４６）を含んだ制御デバイス（１１）を具備し、前記カウンターウェイトの重心（Ｇ）は、前記マストの長手軸（Ａ）に沿って前記アーティキュレイション（５）に向かって、および前記アーティキュレイション（５）から離れるように移動することを特徴とする風力発電機。
【請求項２】
前記制御デバイス（１１）は前記マスト（１）の回動と同時に前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を移動させるように作用して、
−  前記マスト（１）が折りたたみ位置に回動するとき、前記重心（Ｇ）を前記アーティキュレイション（５）から離れるように移動させ、
−  前記マスト（１）が直立位置に回動するとき、前記重心（Ｇ）を前記アーティキュレイション（５）に接近するように移動させることを特徴とする請求項１に記載の風力発電機。
【請求項３】
前記制御デバイス（１１）は前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を前記マスト（１）の傾斜角に応じて移動させるように作用し、前記マストの回動の間、重力によって前記マストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺していることを特徴とする請求項２に記載の風力発電機。
【請求項４】
前記制御デバイス（１１）は前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）を風によって前記マスト（１）に作用する外力に応じて移動させるように作用し、前記マストの回動の間、前記外力によって前記マストに作用するトルクを少なくとも部分的に相殺していることを特徴とする請求項３に記載の風力発電機。
【請求項５】
前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）は前記マストの下端（１ａ）に搭載されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項６】
前記移動式カウンターウェイト（２１）は前記マスト（１）に沿ってスライド可能に搭載されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項７】
前記追加のアクチュエータは、
−  油圧ラム（Ｖ２）、および
−  ケーブル（４６）に繋がれたウィンチ（４５）、から選択されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項８】
前記移動式カウンターウェイト（１９；２１；２７）は、コンクリート、鋳鉄、硬質レンガおよび砂から選択された高密度の塊を含んでいることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項９】
前記マストの下部は第１の高さ（ｌ１）と第２の高さ（ｌ２）とを有し、前記第１の高さ（ｌ１）は前記第２の高さ（ｌ２）の１０〜５０％の間の範囲であり、好適に前記第２の高さ（ｌ２）の１５〜２５％の間の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１０】
前記カウンターウェイト（１９；２１；２７）は第１の重量を有し、前記マスト（１）の上部および前記ナセル（２）は同時に第２の重量を有し、前記第１の重量は前記第２の重量の３０〜３００％の間の範囲であり、好適に５０〜１５０％の間の範囲であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１１】
前記主アクチュエータは油圧ラム（Ｖ１）を含んでいることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１２】
前記主アクチュエータはピニオン（４３）を作動させるモータ（Ｍ）を含み、前記ピニオン（４３）は前記アーティキュレイション（５）を中心とした円形ラック（４２）と噛み合い、前記ピニオンまたはラックのいずれか１つは前記マスト（１）に組み付けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１３】
前記移動式カウンターウェイト（２７）は固定された固着デバイス（３８）と係合するように作用して、前記マスト（１）が直立位置にある場合には前記直立位置で前記マストをロックし、前記制御デバイス（１１）は前記移動式カウンターウェイと（２７）を選択的に前記固定された固着デバイス（３８）と係合し、または前記固定された固着デバイス（３８）から係合解除するように作用することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の風力発電機。
【請求項１４】
前記移動式カウンターウェイト（２７）は前記固定された固着デバイス（３８）と略水平方向において嵌り合うことによって協働するように形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の風力発電機。
【国際調査報告】
2010531949.tif 000016
2010531949.tif 000017
2010531949.tif 000018