KR101460105B1 - 풍력발전기용 부재 체결장치 - Google Patents

풍력발전기용 부재 체결장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력발전기용 부재 체결장치에 관한 것으로서, 풍력발전기의 각 부재 상호간의 조립과정에서 볼트를 이용한 체결작업이 보다 신속하고 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 바람에 의해 회동축(1)을 중심으로 회동되어지는 날개부(2)와, 상기 날개부(2)의 지지를 위해 하부에 구성되는 지지구(3)와, 상기 지지구(3)와 볼트 체결이 이루어지는 발전기 고정박스(4)와, 상기 발전기 고정박스(4)의 지지를 위한 수평프레임(5)과, 상기 수평프레임(5)을 일정 높이로 지지하기 위해 일측에서 볼트 체결이 이루어지는 수직프레임(6)으로 구성되는 발전기의 상기 볼트체결부위에 설치되는 부재 체결장치에 있어서, 나사산이 형성된 본체부(11)의 일측에 볼트머리부(12)가 구비된 볼트(10)와; 상기 볼트 본체부(11)의 관통 삽입이 가능하도록 관통공(21)이 형성되고, 일측에는 볼트머리부(12)의 안내를 위한 가이드플레이트(22)가 양측에 대칭형태로 구비되며, 상기 가이드플레이트(22)의 일단부에는 볼트머리부(12)의 이탈 방지를 위한 걸림턱(23)이 형성된 기능성 와셔(20)와; 상기 볼트(10)의 본체부(11)에 나사 체결이 이루어지는 너트(30)를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.

Description

풍력발전기용 부재 체결장치{BOLT CONCLUSION DEVICE FOR AEROGENERATOR}
본 발명은 풍력발전기용 부재 체결장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력발전기의 설치 과정에서 볼트를 이용한 각 부재간 체결작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 체결장치에 관한 것이다.
일반적으로, 풍력발전기는 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직형 발전기와 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되는 수평형 발전기로 구별된다.
상기 수평형 발전기는 간단한 구조로 이루어져 설치하기는 편리하나, 바람의 영향을 많이 받는 문제이 있고, 상기 수직형 발전기는 바람의 방향에 관계없이 사막이나 평원에 많이 설치할 수 있는 장점이 있다.
한편, 이러한 종래 기술의 일 예로서 특허출원 제2013-97577호에서는 풍력발전기의 날개부를 포함하는 각 부품간 연결이 볼트 및 너트에 의해 이루어짐을 확인할 수 있다.
그러나, 상기한 종래 기술에서는 결합이 이루어지는 각 부재간 체결을 위해 작업자가 일측에서 볼트를 삽입 후 타측에서 너트를 체결하는 방식으로 체결작업이 이루어지게 되는데, 파이프나 발전기 등과 같이 내부가 폐쇄된 부재에 볼트 체결작업을 실시하기 위해서는 파이프 또는 발전기 등의 부재 일측에 작업자의 손을 넣어서 내부에서 너트 체결작업을 실시할 수 있는 마우스홀을 별도로 형성시켜야 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 볼트를 이용한 체결작업 과정에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 발전기의 설치 및 시공과정에서 볼트를 이용한 부재간의 체결작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있는 체결장치를 제공함으로서 작업효율을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 바람에 의해 회동되어지는 날개부와, 상기 날개부의 지지를 위해 하부에 구성되는 지지구와, 상기 지지구와 볼트 체결이 이루어지는 발전기 고정박스와, 상기 발전기 고정박스의 지지를 위한 수평프레임과, 상기 수평프레임을 일정 높이로 지지하기 위해 일측에서 볼트 체결이 이루어지는 수직프레임으로 구성되는 발전기의 상기 볼트를 포함하는 부재 체결장치에 있어서, 나사산이 형성된 본체부의 일측에 볼트머리부가 구비된 볼트와; 상기 볼트 본체부의 관통 삽입이 가능하도록 관통공이 형성되고, 일측에는 볼트머리부의 안내를 위한 가이드플레이트가 양측에 대칭형태로 구비되며, 상기 가이드플레이트의 일단부에는 볼트머리부의 이탈 방지를 위한 걸림턱이 형성된 기능성 와셔와; 상기 볼트의 본체부에 나사 체결이 이루어지는 너트;를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 풍력발전기의 각 부재 상호간의 조립과정에서 볼트를 이용한 체결작업이 보다 신속하고 용이하게 이루어질 수 있게 되어 작업효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 일측 부재가 외부와 폐쇄되어 작업자의 손을 넣을 수 없는 환경에서도 볼트 체결작업이 가능하게 되어 작업 편의성을 극대화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기 측면 구조도.
도 2는 도 1의 A부 확대도.
도 3은 본 발명의 부재 체결장치 분리 사시도.
도 4는 본 발명의 부재 체결장치 분리 단면도.
도 5는 도 4의 C부 확대도.
도 6은 본 발명의 체결장치가 체결공에 삽입전 상태 사시도.
도 7은 본 발명의 체결장치가 체결공에 삽입전 상태 단면도.
도 8은 본 발명의 체결장치가 체결공에 삽입된 상태 사시도.
도 9는 본 발명의 체결장치가 체결공에 삽입된 상태 단면도.
도 10은 체결공에 삽입된 볼트의 머리부를 90도 회전시킨 상태 사시도.
도 11은 체결공에 삽입된 볼트의 머리부를 90도 회전시킨 상태 단면도.
도 12는 볼트를 상승시켜 걸림턱에 걸려진 상태 사시도.
도 13은 볼트를 상승시켜 걸림턱에 걸려진 상태 단면도.
도 14는 볼트에 너트를 체결 고정한 상태 사시도.
도 15는 볼트에 너트를 체결 고정한 상태 단면도.
도 16은 도 1의 B부 확대도.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 기능성 와셔의 걸림턱 구성 확대도.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기능성 와셔의 걸림턱 구성 확대도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력발전기의 개략적인 구조를 도 1을 통해 살펴보면, 바람에 의해 회동축(1)을 중심으로 회동되어지는 날개부(2)와, 상기 날개부(2)의 지지를 위해 하부에 구성되는 지지구(3)와, 상기 지지구(3)와 볼트 체결이 이루어지며 내부에는 발전기(미도시)가 보관되어지는 발전기 고정박스(4)와, 상기 발전기 고정박스(4)의 지지를 위한 수평프레임(5)과, 상기 수평프레임(5)을 일정 높이로 지지하기 위해 일측에서 볼트 체결이 이루어지는 수직프레임(6)으로 구성되는 것을 확인할 수 있다.
한편, 본 발명의 체결장치는 도 2에서와 같이 볼트(10)에 의한 체결부위에 적용되어지게 되는데, 본 발명의 체결장치는 도 3 및 도 4와 같이 나사산이 형성된 본체부(11)의 일측에 볼트머리부(12)가 구비된 볼트(10)와, 볼트 본체부(11)의 관통 삽입이 가능하도록 관통공(21)이 형성되고, 일측에는 볼트머리부(12)의 안내를 위한 가이드플레이트(22)가 양측에 대칭형태로 구비되며, 상기 가이드플레이트(22)의 일단부에는 볼트머리부(12)의 이탈 방지를 위한 걸림턱(23)이 형성된 기능성 와셔(20)와, 볼트(10)의 본체부(11)에 나사 체결이 이루어지는 너트(30)로 이루어진다.
상기에서 걸림턱(23)은 가이드플레이트(22)의 하단부를 180도로 절곡함으로서 형성된 것이다.
특히, 볼트머리부(12) 양측에는 기능성 와셔(20)의 가이드플레이트(22) 사이에 삽입이 가능하도록 평탄면(12a)이 형성되되, 상기 평탄면(12a) 에서의 볼트머리부 지름(D)은 본체부(11)의 지름(d)과 동일한 구조를 이루게 된다.
또한, 기능성 와셔(20)는 가이드플레이트(22)의 일측에 지지력 보강을 위한 보강플레이트(24)가 일체로 구성되고, 상기 걸림턱(23)은 탄력성이 유지되어질 수 있도록 가이드플레이트(22)와 일정 간격(h) 이격되어짐이 바람직하다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 부재 체결장치의 체결과정에 따른 작용효과를 도 5 내지 도 15를 통해 살펴보기로 한다.
풍력발전기를 조립 시공함에 있어 본 발명의 부재 체결장치는 볼트(10)를 이용한 각 부재간 체결부위에 적용되어지게 되는데, 일 예로 지지구(3)의 플렌지부와 발전기 고정박스(4)를 결합시킴에 있어 장공 형태를 이루는 체결공(3a,4a) 부위에 본 발명의 체결장치가 사용되어지게 된다.
즉, 이때에는 먼저 볼트(10)를 기능성 와셔(20)에 결합시킴에 있어 볼트머리부(12)가 가이드플레이트(22) 하부에 위치되도록 결합시킨 상태에서 체결공(3a,4a)에 삽입하게 된다.
이후, 체결공(3a,4a)을 통과한 볼트머리부(12)를 90도 회전시켜서 평탄면(12a)이 가이드플레이트(22)과 수평을 이루도록 한 상태에서 볼트(10)의 본체부(11)를 잡아당겨서 상승시키면 볼트머리부(12)가 가이드플레이트(22)를 따라 안내되어지면서 발전기 고정박스(4)의 내벽면에 걸려지는 위치까지 상승되어지게 되어지게 되는데, 걸림턱(23) 부위를 통과하는 과정에서는 걸림턱(23)이 볼트머리부(12)에 의해 양측으로 눌려진 후 걸림턱(23)을 통과한 후에는 걸림턱(23)이 탄성력에 의해 다시 원위치 되어지면서 볼트머리부(12)가 걸려짐으로서 하강이 방지되는 상태를 이루게 된다.
그리고, 이와 같이 내부에서 볼트머리부(12)가 걸려진 상태에서 상부에 노출된 볼트(10)의 본체부(11)에 너트(30)를 체결함으로서 지지구(3)와 발전기 고정박스(4) 상호간의 안정적인 결합작업이 완료되어지게 된다.
특히, 너트(30)의 체결을 위해 돌려주는 작업시 볼트(10)는 볼트머리부(12)가 가이드플레이트(22)에 의해 지지되어 회전이 방지됨과 함께 걸림턱(23)에 의해 안정적으로 지지되는 상태를 이루게 됨으로 볼트(10)를 잡아주지 않더라도 너트(30)의 체결작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 체결장치는 풍력발전기의 조립 및 시공과정에서 다양한 부위의 체결작업에 적용이 가능하며, 특히 일측이 폐쇄된 구조물의 체결작업이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
또한, 상기 실시 예에서와 같은 지지구(3)과 발전기 고정박스(4)의 체결작업 뿐만 아니라, 도 16에서 나타내어지는 바와 같이 수평프레임(5)과 수직프레임(6) 상호간의 체결부위 등과 같은 풍력발전기의 다양한 위치에 적용되어질 수 있게 된다.
한편, 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 걸림턱(23)과 가이드플레이트(22) 사이에 걸림턱(23)을 일정 탄성력으로 지지하기 위한 실리콘돌기(25)가 형성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 일정 탄력성을 갖는 실리콘돌기(25)에 의해 걸림턱(23)의 탄성 복원력이 증대되어질 수 있게 되어, 볼트머리부(12)의 걸림작용이 보다 효과적으로 이루어짐으로서 너트(30) 체결전에도 볼트(10)의 안정적인 지지상태가 유지되어질 수 있는 이점을 나타내게 된다.
또한, 도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 실리콘돌기(25) 내부에는 탄력성 증대를 위한 탄성스프링(26)이 구비되되, 상기 탄성스프링(26)의 일측에는 가이드플레이트(22)와 고정되는 제1고정플레이트(27)가 구성되고, 탄성스프링(26)의 타측에는 걸림턱(23)과 고정되는 제2고정플레이트(28)가 각각 구성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 실리콘돌기(25)에 탄성스프링(26)의 탄성력이 더해지게 됨으로 걸림턱(23)이 가이드플레이트(22)와 일정 간격(h) 이격된 상태가 안정적으로 유지된다.
특히, 탄성스프링(26)의 양측이 각각 제1,2고정플레이트(27,28)에 의해 가이드플레이트(22) 및 걸림턱(23)을 상호 연결하는 상태의 구성을 이룸으로서, 걸림턱(23)의 탄성 복원력이 더욱 증대되어질 수 있게 되어 사용 과정에서 파손 또는 변형발생이 방지되는 이점을 나타낸다.
1 : 회동축 2 : 날개부
3 : 지지구 4 : 발전기 고정박스
5 : 수평프레임 6 : 수직프레임
10 : 볼트 11 : 본체부
12 : 볼트머리부 12a: 평탄면
20 : 기능성 와셔 21 : 관통공
22 : 가이드플레이트 23 : 걸림턱
24 : 보강플레이트 30 : 너트

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 바람에 의해 회동축(1)을 중심으로 회동되어지는 날개부(2)와, 상기 날개부(2)의 지지를 위해 하부에 구성되는 지지구(3)와, 상기 지지구(3)와 볼트 체결이 이루어지는 발전기 고정박스(4)와, 상기 발전기 고정박스(4)의 지지를 위한 수평프레임(5)과, 상기 수평프레임(5)을 일정 높이로 지지하기 위해 일측에서 볼트 체결이 이루어지는 수직프레임(6)으로 구성되는 발전기의 상기 볼트 체결의 부위에 설치되는 부재 체결장치에 있어서,
    나사산이 형성된 본체부(11)의 일측에 볼트머리부(12)가 구비되되, 볼트머리부(12) 양측에는 기능성 와셔(20)의 가이드플레이트(22) 사이에 삽입이 가능하도록 평탄면(12a)이 형성되고, 상기 평탄면(12a) 에서의 볼트머리부 지름(D)은 본체부(11)의 지름(d)과 동일한 구조를 이루는 볼트(10)와;
    상기 볼트 본체부(11)의 관통 삽입이 가능하도록 관통공(21)이 형성되고, 일측에는 볼트머리부(12)의 안내를 위한 가이드플레이트(22)가 양측에 대칭형태로 구비되며, 상기 가이드플레이트(22)의 일단부에는 볼트머리부(12)의 이탈 방지를 위한 걸림턱(23)이 형성되고, 상기 가이드플레이트(22)의 일측에는 지지력 보강을 위한 보강플레이트(24)가 일체로 구성되며, 상기 걸림턱(23)은 탄력성이 유지되어질 수 있도록 가이드플레이트(22)와 일정 간격(h) 이격되어진 기능성 와셔(20)와;
    상기 볼트(10)의 본체부(11)에 나사 체결이 이루어지는 너트(30)와;
    상기 걸림턱(23)을 일정 탄성력으로 지지하기 위해 가이드플레이트(22)에 구성된 실리콘돌기(25);
    를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 부재 체결장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 실리콘돌기(25) 내부에는 탄력성 증대를 위한 탄성스프링(26)이 구비되되, 상기 탄성스프링(26)의 일측에는 가이드플레이트(22)와 고정되는 제1고정플레이트(27)가 구성되고, 탄성스프링(26)의 타측에는 걸림턱(23)과 고정되는 제2고정플레이트(28)가 각각 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기용 부재 체결장치.
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