KR101608355B1 - 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법 - Google Patents

기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법에 관한 것으로, 비행체의 외형을 이루는 기체부 내부에 위치된 내체부를 가압하도록 기체부에 장착된 지지구조물을 포함하며, 지지구조물에는 탄성체가 구비되며, 탄성체가 지지구조물과 내체부의 접촉부위에 형성됨으로써, 기체부 및 내체부의 형상과 무관하게 비행체의 변형을 흡수할 수 있는 지지구조물이 설치될 수 있는 효과가 있는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법을 제공한다.

Description

기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법{DEVICE FOR BLOCKING TRANSFORM ＆ EXPANSION OF AIRFRAME TO TRANSMIT INSIDE AND INSTALLATION METHOD THEREOF}
본 발명은 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비행 중 기체에 발생되는 변형 및 팽창을 흡수할 수 있는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법에 관한 것이다.
비행체의 열 변형을 흡수할 수 있는 구조물 및 장치의 설계에 있어서 어려움은 내부 공간의 제약 및 열 변형이 억제됨에 따라 발생할 수 있는 반력이 크게 발생하는 것이다.
종래에는 비행중 발생가능한 비행체의 변형에 대응할 수 있도록 금속으로 제작된 금속 변형 흡수 장치가 비행체 설계에 적용되기도 하였으나, 이러한 장치가 비행체 설계에 적용될 때는 금속 변형 흡수 장치가 장착되는 면이 비행체 내부 구조물의 끝과 일치해야만 하여, 설치 위치상에 제약이 있었으며, 금속으로 제작되어 중량이 무거웠고 상대적으로 큰 변형을 흡수할 수 없는 한계가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0698475호(2007.03.15.)
이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 비행체의 변형을 흡수할 수 있되, 설치되는 위치에 제약이 없으며 상대적으로 가벼운, 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 장치 및 그 설치방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 비행체에 따르면, 비행체의 외형을 이루는 기체부 내부에 위치된 내체부를 가압하도록 기체부에 장착된 지지구조물을 포함하며, 지지구조물에는 탄성체가 구비되며, 탄성체가 지지구조물과 내체부의 접촉부위에 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치를 제공한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 기체부에는 지지구조물을 고정하기 위한 체결홈이 형성되며, 체결홈은 기체부의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루며 형성될 수 있으며, 기체부에는 지지구조물과 체결됨으로써 내체부의 곡률과 지지구조물 저면의 곡률이 일치되도록 하는 가이드블록이 구비될 수 있으며, 가이드블록의 단면이 T자, ㄱ자, I자, ㄷ자 중 어느 하나일 수 있으며, 지지구조물에는 가이드블록과 체결되는 가이드홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 지지구조물은 기체부에 형성된 체결홈에 나사결합되는 볼트와, 볼트의 나사부에 끼워진 와셔 및 고정너트와, 볼트의 머리부가 내삽되며, 머리부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 내삽홈이 형성된 고정블록을 포함하며, 고정블록 저면에 탄성체가 형성될 수 있으며, 머리부 하단과 접촉되도록 판베어링이 내삽홈에 구비될 수 있으며, 나사부의 상단에 외부로 개구된 하중부가용홈이 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 나사부의 상단에 외부로 개구된 하중부가용홈이 형성되며, 하중부가용홈 중심에 기체부에 형성된 체결홈을 막기 위한 마개가 고정되는 고정부가 형성될 수 있으며, 볼트가 내삽홈으로부터 이탈되지 않도록 내삽홈의 개구된 부위에 중공된 체결마개가 장착되며, 체결마개에 형성된 중공의 지름이 나사부의 지름보다 클 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 비행체의 조립방법에 따르면, 기체부에 구비된 가이드블록이 지지구조물에 형성된 가이드홈에 삽입되며, 지지구조물에 구비된 볼트가 기체부 밖으로 돌출되도록 기체부에 형성된 체결홈에 볼트가 삽입되 조여지는 지지구조물장착단계와, 기체부에 내체부를 내삽하는 내체부내삽단계와, 지지구조물에 구비된 탄성체와 내체부가 접촉되도록 볼트를 역으로 조이는 내체부 고정단계를 포함하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 비행체의 조립방법을 제공한다.
본 발명의 하나의 측면에 의하면, 지지구조물장착단계 전에, 와셔와 고정너트가 볼트를 이루는 나사부 하단에 위치되도록 나사부에 끼워질 수 있으며, 내체부 고정단계에서, 볼트를 이루는 나사부의 상단에 구비된 하중부가용홈에 렌치가 장착되고 렌치에 가해지는 토크에 의해 볼트가 역으로 조여질 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 내체부 고정단계에서, 탄성체와 내체부가 접촉된 후, 너트가 기체부를 가압하도록 조여지므로써, 지지구조물의 위치가 고정될 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치 및 그 설치방법에 의하면, 기체부 및 내체부의 형상과 무관하게 비행체의 변형을 흡수할 수 있는 지지구조물이 설치될 수 있는 효과가 있다.
또한, 지지구조물을 경량화하는 것이 가능하므로, 상대적으로 가벼운 효과가 있다.
또한, 볼트가 기체부에 나사결합되므로써 지지구조물이 기체부에 고정되므로, 일반적인 비행체에 적용하기가 쉽고, 설치가 간단한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 사시도,
도 2는 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 요부 단면도,
도 4는 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 설치상태 단면도,
도 5는 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 다른 설치상태 단면도
도 6은 본 발명의 일실시예의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 비행체의 조립방법의 절차도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 요부 단면도이고, 도 4는 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 설치상태 단면도이고, 도 5는 도 1의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 다른 설치상태 단면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치는, 비행체의 외형을 이루는 기체부(200) 내부에 위치된 내체부(300)를 가압하도록 기체부(200)에 장착된 지지구조물(100)을 포함한다.
또한, 지지구조물(100)에는 탄성체(110)가 구비되며, 탄성체(110)가 지지구조물(100)과 내체부(300)의 접촉부위에 형성된 것을 특징으로 한다.
기체부(200)는 비행체에 작용하는 모든 하중을 지지하게 되며, 내체부(300)는 비행체 내부 즉, 기체부(200) 내부에 조립된다.
탄성체(110)가 구비된 지지구조물(100)에 의하여 비행체의 축방향 변형 및 팽창이 흡수된다.
기체부(200)에는 지지구조물(100)을 고정하기 위한 체결홈(210)이 형성되며, 체결홈(210)은 기체부(200)의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루며 형성되는 것이 바람직하다.
기체부(200)에는 지지구조물(100)과 체결됨으로써 내체부(300)의 곡률과 지지구조물(100) 저면의 곡률이 일치되도록 하는 가이드블록(220)이 구비된다.
가이드블록(220)은 지지구조물(100)이 설치되는 위치에 따라 단면이 T자, ㄱ자, I자, ㄷ자 중 어느 하나가 되도록 제작되는데, 본 발명의 일실시예에서는 단면이 T자를 이루도록 제작되며, 지지구조물(100)에는 가이드블록(220)과 체결되는 가이드홈(120)이 형성된다.
지지구조물(100)은 기체부(200)에 형성된 체결홈(210)에 나사결합되는 볼트(130)와, 볼트(130)의 나사부(133)에 끼워진 와셔(150) 및 고정너트(140)와, 볼트(130)의 머리부(134)가 내삽되며, 머리부(134)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 내삽홈(161)이 형성된 고정블록(160)을 포함한다.
볼트(130)를 통해 지지구조물(100) 설치시 비행체 외부에서 탄성체(110)에 압축력을 가할 수 있게 되며, 와셔(150) 및 고정너트(140)를 통해 진동에 의한 볼트(130)의 조여짐과 풀림이 방지된다.
고정블록(160)은 내체부(300)와 접하게 되는 탄성체(110)가 형성되며, 초기 압축력을 기체부(200)로부터 내체부(300)로 전달하게 된다.
고정블록(160) 저면 즉, 내체부(300)와 접촉하는 부위에 탄성체(110)가 형성된다. 본 발명의 일실시예에서는 탄성체(110)로 고무가 고정블록(160) 저면에 도포 된다. 탄성체(110) 즉, 고무는 기체부(200)의 변형을 흡수하여 내체부(300)에 작용하는 반력을 최소화하게 된다.
볼트(130)의 머리부(134) 하단과 접촉되도록 판베어링(162)이 내삽홈(161)에 구비된다. 판베어링(162)은 초기 압축력 부가 시에 고정블록(160)과 볼트(130)에서 발생되는 마찰력을 최소화하고, 볼트(130)가 수직으로 움직이게 하여 탄성체(110)의 비틀림 현상을 최소화하게 된다.
볼트(130)의 나사부(133) 상단에 외부로 개구된 하중부가용홈(131)이 형성된다. 하중부가용홈(131)을 통해 외부에서 볼트(130)를 체결홈(210)에 조일수 있게 된다. 하중부가용홈(131)은 육각으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 하중부가용홈(131) 중심에 기체부(200)에 형성된 체결홈(210)을 막기 위한 마개(230)가 고정되는 고정부(132)가 형성된다.
볼트(130)가 고정블록(160)에 형성된 내삽홈(161)으로부터 이탈되지 않도록 내삽홈(161)의 개구된 부위에 중공된 체결마개(163)가 장착되며, 체결마개(163)에 형성된 중공의 지름이 나사부(133)의 지름보다 크게 제작된다.
체결마개(163)에 의해 볼트(130)와 고정블록(160)이 취급 및 조립시에 분리되지 않게 되며, 체결마개(163)는 고정블록(160)에 탭을 가공하여 조립하는 방법 또는 억지끼움 방법을 통하여 내삽홈(161)의 개구된 부위에 장착된다.
가이드홈(120)은 가이드블록(220)의 횡이동을 제한하도록 형성되는데, 가이드블록(220)의 수직방향 이동에는 영향을 미치지 않도록 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가이드블록(220)은 길이방향 일면이 개구된 관형상으로 형성된다.
도 4에는 볼트(130)에 의해 탄성체(110)가 초기 변형을 가지도록 기체부(200)와 내체부(300) 사이에 지지구조물(100)이 설치되 있으며, 와셔(150) 및 너트를 이용하여 탄성체(110)의 초기 변형이 유지되도록 고정된 것이 도시되었다.
도 5에는 비행체의 운용환경에 의해 축방향으로 기체부(200)에 변형이 발생하였을 경우 탄성체(110)가 전단 변형을 하며, 내체부(300)를 지지하는 것이 도시되었다.
위와 같이 구성되는 본 발명의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치는 도 6에 도시된 절차도에 따라 기체부(200)와 내체부(300) 사이에 설치된다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 비행체의 조립방법의 절차도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않는 비행체의 조립방법은, 기체부(200)에 구비된 가이드블록(220)이 지지구조물(100)에 형성된 가이드홈(120)에 삽입되며, 지지구조물(100)에 구비된 볼트(130)가 기체부(200) 밖으로 돌출되도록 기체부(200)에 형성된 체결홈(210)에 볼트(130)가 삽입되 조여지는 지지구조물장착단계(S100)와, 기체부(200)에 내체부(300)를 내삽하는 내체부내삽단계(S200)와, 지지구조물(100)에 구비된 탄성체(110)와 내체부(300)가 접촉되도록 볼트(130)를 역으로 조이는 내체부 고정단계(S300)를 포함한다.
지지구조물장착단계(S100) 전에, 와셔(150)와 고정너트(140)가 볼트(130)를 이루는 나사부(133) 하단에 위치되도록 나사부(133)에 끼워지게 된다.
지지구조물장착단계(S100)에서 기체부(200)에 가이드블록(220)을 스크류 등을 이용하여 고정시키게 된다. 또한, 와셔(150) 및 너트를 볼트(130)에 장착한 뒤, 볼트(130)의 나사부(133)가 외부로 돌출될 정도로 볼트(130)를 체결홈(210)에 조이게 된다. 이때, 렌치를 하중부가용홈(131)에 삽입하고 기체부(200) 밖에서 렌치를 조작하여 볼트(130)를 회전시키게 되며, 볼트(130)의 나사부(133)가 체결홈(210)에 형성된 나사산을 따라 회전하며 외부로 돌출된다. 이와 동시에, 내삽홈(161)에 구비된 판베어링(162)이 회전하며 내삽홈(161)에 내삽된 볼트(130)의 머리부(134)와 내삽홈(161)의 내측면 즉, 고정블록(160)과의 마찰을 최소화하게 된다.
이때, 고정블록(160)이 기체부(200)에 삽입되는 내체부와 접촉하지 않도록 기체부(200)의 내측면에 근접하도록 볼트(130)가 체결홈(210)에 조여지는 것이 바람직하다.
내체부내삽단계(S200)에서는 지지구조물(100)이 장착된 기체부(200)에 내체부(300)가 내삽된다.
내체부 고정단계(S300)에서는, 볼트(130)를 역회전시켜 고정블록(160) 저면에 형성된 탄성체(110)와 내체부(300)를 밀착시키게 된다.
이때, 볼트(130)를 이루는 나사부(133)의 상단에 구비된 하중부가용홈(131)에 렌치가 장착되고 렌치에 가해지는 토크에 의해 볼트(130)가 역으로 조여지게 되며, 탄성체(110)에 초기 변형량이 발생되도록 볼트(130)의 조임이 조절된다.
지지구조물(100)의 위치가 적정한 위치에 도달하여, 탄성체(110)와 내체부(300)가 접촉된 후, 너트가 기체부(200)를 가압하도록 조여지므로써, 지지구조물(100)의 위치가 고정된다.
너트는 외부에서 기체부(200)와 내체부(300) 사이에 삽입할 수 있도록 제작된 긴 길이의 스페너를 통해 조여지거나, 내체부(300)에 형성된 장착홀(미도시)을 통해 내체부(300)에서 기체부(200)를 향해 스페너를 삽입하여 조이는 것이 바람직하다.
너트 조임 후에는 기체부(200) 외부에서 마개(230)가 체결홈(210)에 삽입되고 볼트(130)의 머리부(134) 상단에 형성된 고정부(132)에 체결됨으로써 체결홈(210)을 밀봉하여 체결홈(210)에 빗물 또는 예상치 못한 이물질이 스며들어 볼트(130)의 손상을 막게 된다.
100: 지지구조물 110: 탄성체
120: 가이드홈 130: 볼트
131: 하중부가용홈 132: 고정부
133: 나사부 134: 머리부
140: 고정너트 150: 와셔
160: 고정블록 161: 내삽홈
162: 판베어링 163: 체결마개
200: 기체부 210: 체결홈
220: 가이드블록 230: 마개
300: 내체부
S100: 지지구조물장착단계 S200: 내체부내삽단계
S300: 내체부 고정단계

Claims (14)

  1. 비행체의 외형을 이루는 기체부 내부에 위치된 내체부를 가압하도록 상기 기체부에 장착된 지지구조물;을 포함하며,
    상기 지지구조물에는 탄성체가 구비되며,
    상기 탄성체가 상기 지지구조물과 상기 내체부의 접촉부위에 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 기체부에 형성된 체결홈에 나사결합되는 볼트와,
    상기 볼트의 나사부에 끼워진 와셔 및 고정너트와,
    상기 볼트의 머리부가 내삽되며, 상기 머리부의 직경보다 큰 직경을 갖도록 내삽홈이 형성된 고정블록을 포함하며,
    상기 고정블록 저면에 상기 탄성체가 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기체부에는 상기 지지구조물을 고정하기 위한 체결홈이 형성되며,
    상기 체결홈은 상기 기체부의 길이방향 중심축을 기준으로 대칭을 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기체부에는 상기 지지구조물과 체결됨으로써 상기 내체부의 곡률과 상기 지지구조물 저면의 곡률이 일치되도록 하는 가이드블록이 구비된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드블록의 단면이 T자, ㄱ자, I자, ㄷ자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지구조물에는 상기 가이드블록과 체결되는 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 머리부 하단과 접촉되도록 판베어링이 상기 내삽홈에 구비된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 나사부의 상단에 외부로 개구된 하중부가용홈이 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 나사부의 상단에 외부로 개구된 하중부가용홈이 형성되며,
    상기 하중부가용홈 중심에 상기 기체부에 형성된 체결홈을 막기 위한 마개가 고정되는 고정부가 형성된 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 볼트가 상기 내삽홈으로부터 이탈되지 않도록 상기 내삽홈의 개구된 부위에 중공된 체결마개가 장착되며,
    상기 체결마개에 형성된 중공의 지름이 상기 나사부의 지름보다 큰 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치.
  11. 기체부에 구비된 가이드블록이 지지구조물에 형성된 가이드홈에 삽입되며, 상기 지지구조물에 구비된 볼트가 상기 기체부 밖으로 돌출되도록 상기 기체부에 형성된 체결홈에 상기 볼트가 삽입되 조여지는 지지구조물장착단계;
    상기 기체부에 내체부를 내삽하는 내체부내삽단계;
    상기 지지구조물에 구비된 탄성체와 상기 내체부가 접촉되도록 상기 볼트를 역으로 조이는 내체부 고정단계;를 포함하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 설치방법에 있어서,
    상기 지지구조물장착단계 전에, 와셔와 고정너트가 상기 볼트를 이루는 나사부 하단에 위치되도록 상기 나사부에 끼워지는 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 설치방법.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 내체부 고정단계에서, 상기 볼트를 이루는 나사부의 상단에 구비된 하중부가용홈에 렌치가 장착되고 상기 렌치에 가해지는 토크에 의해 상기 볼트가 역으로 조여지는 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 설치방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 내체부 고정단계에서, 상기 탄성체와 상기 내체부가 접촉된 후,
    상기 너트가 상기 기체부를 가압하도록 조여지므로써, 상기 지지구조물의 위치가 고정되는 것을 특징으로 하는 기체의 축방향 변형 및 팽창이 내부에 전달되지 않게 차단하는 장치의 설치방법.
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