KR20150060557A

KR20150060557A - 풍력 발전 장치

Info

Publication number: KR20150060557A
Application number: KR1020140163319A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 미야모토; 다케오 스즈키
Original assignee: 가부시키가이샤 야스카와덴키
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-11-21
Publication date: 2015-06-03
Also published as: JP5911000B2; JP2015102029A; CN104653403A; KR101557593B1

Abstract

본 발명의 과제는 기어를 이용하지 않고 발전 효율과 조립 작업성을 향상 시킬 수 있도록 한다.
해결 수단으로써 축류형의 풍차(2)와, 풍차(2)의 회전축(2b)을 지지하는 나셀(3)과, 풍차(2)의 회전축(2b)과 대략 교차하는 배치의 나셀(3)의 회동축(3a)을 정상부에서 지지하는 타워(4)와, 타워(4)에 마련된 발전기(5)와, 축심의 휨을 탄성적으로 허용할 수 있으며, 풍차(2)의 회전축(2b)와 발전기(5)의 입력축(5a)을 축 접속하는 커플링(100)을 갖고, 커플링(100)은, 축심을 따라서 복수 개 연결된 스프링 유닛(102)을 갖고, 각 스프링 유닛(102)은, 복수의 스프링 요소(103, 104)를 갖고, 각 스프링 요소(103, 104)는, 기판부(131, 141)와, 기판부(131, 141)로부터 경사지며 직경 방향으로 돌출되는 복수의 다리부(132, 142)를 구비하고 있으며, 축심을 따라서 인접하는 2개의 스프링 유닛(102)은, 서로의 스프링 요소(103, 104)의 복수의 다리부(132, 142)끼리가 결합되는 것에 의해, 연결되어 있다.

Description

풍력 발전 장치{WIND POWER GENERATOR}

명시된 실시형태는 풍력 발전 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1에는, 풍차의 회전축에 의한 수평 방향의 회전 입력을, 기어 기구를 거쳐서 수직 방향의 발전기의 입력축으로 전동하는 풍력 발전 장치의 기술이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제 2003-278639 호 공보

그렇지만 기어 등의 전달 기구를 이용했을 경우에는, 소음이나 진동이 큰 동시에, 기어 자체의 관성 질량이나 기어치 끼리의 마찰에 의한 토크의 손실 등과 같은 폐해가 있다. 또한 기어 기구를 이용하는 경우에는, 풍차의 회전축과 발전기의 입력축과의 사이의 축 배치의 조정을 높은 정밀도로 실행할 필요가 있기 때문에, 조립 작업이나 유지 보수 작업이 번잡하게 되며, 특히 가정용 등으로 일반 사용자가 조립하는 소형의 풍력 발전 장치에의 적용에는 적합하지 않다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 기어를 이용하지 않고 발전 효율과 조립 작업성이 높은 풍력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 관점에 의하면, 축류형(軸流型)의 풍차와, 상기 풍차의 회전축을 지지하는 나셀(nacelle)과, 상기 풍차의 회전축과 대략 교차하는 배치의 상기 나셀의 회동축을 정상부에서 지지하는 타워와, 상기 타워에 마련된 발전기와, 축심의 휨을 탄성적으로 허용 가능하며, 상기 풍차의 회전축과 상기 발전기의 입력축을 축 접속하는 커플링을 갖는 풍력 발전 장치가 적용된다.

본 발명에 의하면, 기어를 이용하지 않고 발전 효율과 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제 1 실시형태의 풍력 발전 장치의 풍차 근방에 있어서의 요부를, 풍차의 축 방향을 따른 측단면도와, 동일한 요부를 풍차의 정면에서 본 외관으로 나타낸 도면,
도 2는 직선 형상으로 신전(伸展)한 상태의 커플링을 도시하는 측면도,
도 3은 커플링을 입력측에서 본 사시도,
도 4는 커플링의 입력측 부분의 상세를 도시하는 부분 측면도,
도 5는 스프링 유닛의 정면도 및 도 5(a) 중의 B-B 단면에 의한 횡단면도,
도 6은 스프링 유닛을 도시하는 사시도,
도 7은 스프링 유닛을 구성하는 제 1 스프링 요소의 정면도, 제 2 스프링 요소의 정면도 및 도 7(b) 중의 A-A 단면에 의한 횡단면도,
도 8은 2개의 스프링 유닛을 연결한 커플링의 전체 구성을 도시하는 분해 종단면도,
도 9는 2개의 스프링 유닛을 연결한 커플링의 전체 구성을 도시하는 종단면도,
도 10은 굽혀진 상태의 커플링을 도시하는 사시도,
도 11은 나셀 내부에 발전기를 설치한 제 1 비교예의 측단면도,
도 12는 발전기에 접속하는 급전선을 그대로 타워 내부에 연장한 제 2 비교예의 측단면도,
도 13은 타워의 상단에 마련한 슬립링과 발전기에 접속하는 브러시를 미끄럼 운동 접촉시킨 제 3 비교예의 측단면도,
도 14는 발전기를 타워의 상방 외부에 설치한 제 2 실시형태의 측단면도,
도 15는 발전기를 타워의 하방 외부에 설치한 제 3 실시형태의 측단면도.

　이하, 제 1 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.

　＜제 1 실시형태의 풍력 발전 장치의 개요＞

제 1 실시형태의 풍력 발전 장치는, 일 예로서 그 축 방향으로 부는 풍력에 의해 축류형의 풍차를 회전시켜, 그 회전축의 축 출력으로 발전기를 회전시키는 것에 의해 발전을 실행하는 형태의 것이다. 도 1(a)는 본 실시형태의 풍력 발전 장치의 풍차 근방에 있어서의 요부를 풍차의 축 방향을 따른 측단면로 나타내며, 도 1(b)는 동일한 요부를 풍차의 정면에서 본 외관으로 나타내고 있다. 이 도 1에 있어서, 풍력 발전 장치(1)는 주로, 풍차(2)와, 나셀(3)과, 타워(4)와, 발전기(5)와, 커플링(100)을 갖고 있다.

　풍차(2)는, 도시하는 예에서는 3개의 블레이드(2a)를 갖고 축 방향으로 흐르는 풍력에 의해 회전하는 축류형의 것이며, 그 회전축(2b)의 축 방향이 수평 방향을 향하도록 배치되어 있다.

나셀(3)은, 내부가 중공인 상자체이며, 한쪽의 측면[도 1(a)에 있어서의 좌측의 측면]에서 상기 풍차(2)의 회전축(2b)을 지지하고 있는 동시에, 그 하방에는 상하 방향을 따른 축선 주위로 회동 가능한 회동축(3a)을 갖고 있다. 나셀(3) 자체는 풍차(2)가 받는 바람의 하류측에 위치하지만, 그 바람의 유통을 저해하는 일이 없도록, 바람의 유통 방향, 즉 풍차(2)의 축 방향에 대한 나셀(3)의 직교 단면적이 되도록 작은 것이 좋다. 도시하는 예에서는, 나셀(3)은 상하 방향의 높이 치수나 바람의 유통 방향에 대한 길이 치수와 비교하여 회전축(2b)에 직교하는 수평 방향[즉 도 1(b)의 좌우 방향]의 두께 치수가 작은 대략 편평형으로 형성되어 있다.

타워(4)는, 내부가 중공이며 상하 방향으로 길게 연장한 구조물이며, 그 정상부에 상기 나셀(3)이 그 회동축(3a)을 중심으로 회동 가능하게 설치되어 있다. 타워(4) 자체의 높이는, 풍차(2)의 블레이드(2a) 1개 분의 직경 방향 치수[즉 풍차(2) 전체의 반경 치수]보다 높고, 또한 풍차(2)가 안정된 흐름의 바람을 받는 정도로 지상 설치면(도시 생략)으로부터 충분한 높이로 설정되어 있다.

발전기(5)는, 그 입력축(5a)에 입력된 회전 구동력에 의해 발전하는 발전기이다. 도시하는 예에서는, 해당 발전기(5)는 타워(4)의 정상부의 내부에 배치되며, 그 입력축(5a)은 나셀(3)의 회동축(3a)과 축심이 일치하는 동축적인 배치이며 타워(4) 내부로부터 나셀(3) 내부로 돌출되어 있다. 이 발전기(5)는, 후술하는 커플링(100)을 거쳐서 풍차(2)로부터 입력되는 회전 구동력의 회전 속도가 비교적 낮기 때문에, 충분한 발전 효율을 확보할 수 있도록 다극화(축 주위의 둘레 방향에 있어서의 자극의 다수화)되며 그 직경이 대경화된 것을 이용하는 경우가 많다.

커플링(100)은, 그 축심의 휨을 탄성적으로 허용 가능한 커플링이며, 상기 나셀(3)의 내부에 있어서 대략 직교 관계인 풍차(2)의 회전축(2b)과 발전기(5)의 입력축(5a)과의 사이에 회전 구동력을 전달하도록 축 접속하고 있다. 또한, 이 커플링(100)의 구성에 대해서는 후에 상술한다.

또한, 상기 나셀(3)에 있어서의 풍차(2)의 회전축(2b)의 지지 부분, 타워(4) 정상부에 있어서의 나셀(3)의 회동축(3a)의 지지 부분, 및 타워(4) 정상부에 있어서의 발전기(5)의 입력축(5a)의 지지 부분[도시하는 예에서는 나셀(3)의 회동축(3a) 내부에 있어서의 발전기(5)의 입력축(5a)의 지지 부분]의 여러 곳에서는, 원활한 회전·회동이 가능해지도록 볼 베어링을 거쳐서 각 축이 지지되어 있다.

이상과 같이 구성된 풍력 발전 장치(1)에서는, 대략 수평 방향으로 흐르는 바람을 받아 풍차(2)가 회전하고, 그 수평 방향을 향하는 회전축(2b)으로부터의 축 출력이 커플링(100)을 거쳐서 상방을 향하는 발전기(5)의 입력축(5a)에 전달되어 발전이 실행된다. 또한 수평면 내에 있어서의 풍향의 변화에 대응하며, 나셀(3)이 풍차(2)와 함께 이른바 요(yaw) 방향[도 1(b) 중의 좌우 방향]으로 자연 회동한다. 이때, 발전기(5)의 입력축(5a)이 나셀(3)의 회동축(3a)과 동축적으로 배치되어 있는 경우에는, 풍차(2)의 회전축(2b)과 발전기(5)의 입력축(5a)과의 사이의 직교 관계가 유지되어, 커플링(100)에는 편심에 의한 부하가 가해지지 않는다. 이하, 상기의 커플링(100)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

＜커플링 전체의 개요＞

우선, 커플링(100)을 직선 상에 신전시킨 상태에서 도시하는 도 2 내지 도 4를 이용하여, 커플링(100) 전체의 개요를 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 커플링(100)은, 축심 방향(도 2 및 도 4 중의 좌우 방향)을 따라서 연결된 복수(예를 들면 30개)의 스프링 유닛(102)(상세한 것은 후술)과, 입력측(도 2 중의 좌측. 축심 방향의 한쪽편에 상당)의 보스(105)와, 출력측(도 2 중의 우측. 축심 방향 다른쪽편에 상당)의 보스(106)를 구비한다. 연결된 복수의 스프링 유닛(102)은, 입력측의 보스(105)와 출력측의 보스(106)의 사이에 장착된다.

입력측의 보스(105) 및 출력측의 보스(106)는, 이러한 예에서는 중공의 원통체이다. 입력측의 보스(105)에는, 예를 들면 구동원측의 회전축[본 실시형태의 예에서는 풍차(2)의 회전축(2b)]이 장착된다. 구동원측의 회전축은, 도 3에 도시하는 보스(105)의 중공부(105a)(도 3 참조)에 상기 축심 방향의 한쪽편(도 2 중의 좌측, 도 3 중의 왼쪽 전방측)으로부터 삽입된 후, 보스(105)의 나사 구멍 (108)에 고정 볼트가 끼워 넣어짐으로써, 보스(105)에 고정된다. 출력측의 보스(106)에는, 예를 들면 피구동측의 회전축[본 실시형태의 예에서는 발전기(5)의 입력축(5a)]이 장착된다. 상기와 동일하게, 피구동측의 회전축은, 보스(106)의 중공부(도시하지 않음)에 상기 축심 방향의 다른쪽편(도 2 중의 우측, 도 3 중의 우측 안쪽)으로부터 삽입된 후, 보스(106)의 나사 구멍(109)에 고정 볼트가 끼워 넣어짐으로써, 보스(106)에 고정된다.

＜스프링 유닛＞

상술한 바와 같이, 커플링(100)에 있어서는, 복수의 스프링 유닛(102)(제 1 스프링 유닛에 상당)이 축심 방향을 따라서 연결되어 있다. 스프링 유닛(102)은, 도 5(a), 도 5(b) 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 각각 판 스프링으로서 기능하는 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)의 결합체에 의해 구성되어 있다. 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)의 상세 구조를 도 7(a) 내지 도 7(c)에 도시한다.

＜각 스프링 요소의 상세＞

제 2 스프링 요소(104)는, 도 7(b) 및 도 7(c)에 도시하는 바와 같이, 직경 방향 중심부에 관통 구멍(144)을 갖는 원환상의 기판부(141)와, 기판부(141)의 주위로부터 해당 기판부(141)의 면 방향에 대하여 경사지면서 직경 방향으로 돌출되는, 복수(이 예에서는 6개)의 다리부(脚部)(142)를 갖고 있다.

기판부(141)에는, 둘레 방향을 따라서 등간격(이 예에서는 60°간격)이 되는 위상으로, 기판 체결용의 볼트 관통 삽입 구멍(145)이 마련되어 있다.

6개의 다리부(142)는, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 상기 볼트 관통 삽입 구멍(145)과는 다른 위상(제 2 위상에 상당)이 되도록(이 예에서는 둘레 방향을 따라서 30°위상이 어긋나도록), 둘레 방향을 따라서 등간격(60°간격)으로 배치되어 있다. 환원하면, 둘레 방향을 따라서 서로 이웃하는 2개의 다리부(142, 142)의 중간의 위치에, 상기 볼트 관통 삽입 구멍(145)이 각각 마련되어 있다. 각 다리부(142)는, 도 7(c)에 도시하는 바와 같이, 기판부(141)에 대하여, 도 7(b) 중의 바로 앞측[도 7(c) 중 좌측]에 소정의 각도(예를 들면 약 17°내지 22°의 범위 내의 특정의 각도)로 경사지도록 절곡된 후, 그 선단부(143)가 기판부(141)와 평행이 되도록 절곡되어 있다. 또한, 선단부(143)에, 스프링 유닛 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(146)이 마련되어 있다. 또한, 다리부(142)는, 후술과 같이 커플링(100)이 굽혀질 때 탄성적으로 휘어 변형된다.

제 1 스프링 요소(103)는, 도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 직경 방향 중심부에 관통 구멍(134)을 갖는 원환상의 기판부(131)과 기판부(131)의 주위로부터 해당 기판부(131)의 면 방향에 대하여 경사지면서 직경 방향으로 돌출되는 복수(이 예에서는 6개)의 다리부(132)를 갖고 있다.

기판부(131)에는, 둘레 방향을 따라서 등간격(이 예에서는 60°간격)이 되는 위상으로, 기판 체결용의 볼트 관통 삽입 구멍(135)이 마련되어 있다.

6개의 다리부(132)는, 상기 볼트 관통 삽입 구멍(135)과 동일한 위상(제 1 위상에 상당)이 되도록, 둘레 방향을 따라서 등간격(60°간격)으로 배치되어 있다. 각 다리부(132)는, 상기 제 2 스프링 요소(104)와 마찬가지로, 기판부(131)에 대하여, 도 7(a) 중의 바로 앞측에 상기 소정의 각도로 경사지도록 절곡된 후, 그 선단부(133)가 기판부(131)와 평행이 되도록 절곡되어 있다. 또한, 선단부(133)에, 스프링 유닛 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(136)이 마련되어 있다. 또한, 다리부(132)는, 상기와 마찬가지로, 후술과 같이 커플링(100)이 굽혀질 때 탄성적으로 휘어 변형된다.

또한, 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)는, 예를 들면 SUS301, SUS316 등의 스프링용의 스테인리스강 띠를 이용하여 금속판 가공에 의해서 작성할 수 있다.

＜스프링 요소의 결합＞

그리고, 상기 구성의 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)가, 기판부(131)와 기판부(141)가 결합되며 중첩되는 것에 의해서, 상기 스프링 유닛(102)이 구성된다. 이 때, 상술한 도 6 및 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 제 1 스프링 요소(103)의 상기 기판부(131)와 제 2 스프링 요소(104)의 상기 기판부(141)의 결합은, 기판부(131)의 볼트 관통 삽입 구멍(135)과 기판부(141)의 볼트 관통 삽입 구멍(145)에 관통 삽입한 볼트(110a)와, 볼트(110a)에 체결한 너트(110b)에 의해서 실행된다[또한, 도 5(a)에서는 볼트(110a) 및 너트(110b)의 도시를 생략하고 있음]. 또한, 볼트(110a)를 볼트 관통 삽입 구멍(135)측으로부터 볼트 관통 삽입 구멍(145)에 관통 삽입한 후에 기판부(141)측에서 너트(110b)를 체결하는 것에 한정되지 않으며, 반대로 볼트 관통 삽입 구멍(145)측으로부터 볼트 관통 삽입 구멍(135)에 볼트(110a)를 관통 삽입한 후에 기판부(131)측에서 너트(110b)를 체결하여도 좋다. 또한, 기판부(131)와 기판부(141)의 결합은, 코킹으로도 할 수 있다.

상기의 결합의 결과, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)는, 6개의 다리부(132)의 둘레 방향에서의 위상과 6개의 다리부(142)의 둘레 방향에 있어서의 위상이 서로 다른(이 예에서는 30°어긋난) 상태로 하면서, 다리부(132) 및 기판부(131)와 다리부(142) 및 기판부(141)를 이른바 서로 등지는 관계로 하는 태양으로 중첩된다. 그리고 이 때, 축심 방향에서 보아, 제 1 스프링 요소(103)의 서로 이웃하는 2개의 다리부(132, 132)의 사이에 제 2 스프링 요소(104)의 다리부(142)가 위치하며, 제 2 스프링 요소(104)가 서로 이웃하는 2개의 다리부(142, 142)의 사이에 제 1 스프링 요소(103)의 다리부(132)가 위치하고 있다.

＜스프링 유닛의 연결에 의한 커플링의 구축＞

이미 상술한 바와 같이, 커플링(100)은, 상기 구성의 스프링 유닛(102)을 축심 방향을 따라서 복수 개[상기의 예에서는 30개) 연결하는 것에 의해 구성되어 있다. 이 스프링 유닛(102)의 연결 태양을, 도 8 및 도 9에 의해서 설명한다. 또한, 이하에서는, 구성의 명확화와 이해의 용이를 위해서, 커플링(100)에 있어서(상기 복수의 일 예로서) 2개의 스프링 유닛(102L, 102R)이 연결되어 있는 경우를 예를 들어 설명한다. 또한, 스프링 유닛(102L, 102R)은 모두 상기 스프링 유닛(102)과 동일한 구성이며, 커플링(100) 내에 조립될 때의 둘레 방향 위치가 서로 다른 것이다(후술).

＜2개의 스프링 유닛끼리 연결＞

도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 커플링(100)에 구비되는 2개의 스프링 유닛(102L, 102R)은, 모두, 제 2 스프링 요소(104)가 상기 입력측(축심 방향에 따른 제 2 측에 상당)에 위치하면서 그 상기 다리부(142)를 상기 기판부(141)에 대하여 상기 입력측을 향하며, 제 1 스프링 요소(103)가 상기 출력측(축심 방향에 따른 제 1 측에 상당)에 위치하면서 그 상기 다리부(132)를 상기 기판부(131)에 대하여 상기 출력측을 향하고 있는 태양으로 되어 있다. 그리고, 입력측의 스프링 유닛(102L)의 제 1 스프링 요소(103)의 전체 다리부(132)와, 출력측의 스프링 유닛(102R)의 제 2 스프링 요소(104)의 전체 다리부(142)가 축심 방향(도 8 및 도 9 중의 좌우 방향)으로 대향하고 있다. 그리고, 각 다리부(142)의 선단부(143)의 유닛 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(146)으로부터 각 다리부(132)의 선단부(133)의 유닛 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(136)에 볼트(111a)가 각각 관통 삽입된 후, 다리부(132)측에서 볼트(111a)에 너트(111b)를 체결함으로써, 그들 2개의 스프링 유닛(102L, 102R)이 연결되어 있다. 또한, 볼트(111a) 및 너트(111b)는, 상술한 바와 같이 제 1 스프링 요소(103)의 다리부(132)와 제 2 스프링 요소(104)의 다리부(142)를 결합한다.

여기서, 전술과 같은 구조상의 차이에 의해, 제 1 스프링 요소(103)와 제 2 스프링 요소(104)는, 각각의 볼트 관통 삽입 구멍(135, 145)을 기준으로 했을 경우, 다리부(132, 142)의 둘레 방향에 있어서의 위상이 30°어긋나 있다. 이 결과, 상기와 같이 하여 스프링 유닛(102L)의 제 1 스프링 요소(103)의 다리부(132)와 스프링 유닛(102R)의 제 2 스프링 요소(104)의 다리부(142)가 연결됨으로써, 그들 유닛(102L, 102R)은 (서로 동일 구조이면서도), 서로 둘레 방향으로 위상이 30°어긋난 위치 관계로 커플링(100) 내에 조립되어 있다.

＜입력측의 보스와 스프링 유닛과의 연결＞

이 때, 보스(105)의 입력측(도 8 및 도 9 중의 좌측)에는, 상기와 동일한 제 1 스프링 요소(103)가 장착되어 있다. 즉, 입력측의 보스(105)에 마련된 기판 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(135)에 볼트(112)[상기 볼트(111a)와 동일한 볼트임]가 관통 삽입된 후, 해당 볼트(112)가 보스(105)의 출력측의 단면의 나사 구멍(112a)에 끼워 넣어짐으로써, 제 1 스프링 요소(103)가 보스(105)의 출력측에 장착된다.

그리고, 상기 제 1 스프링 요소(103)에, 상기 스프링 유닛(102L)의 제 2 스프링 요소(104)가 결합된다. 이 때의 결합은, 각 스프링 유닛(102) 내에 있어서의 제 1 스프링 요소(103)와 제 2 스프링 요소(104)의 결합과 동일한 방법으로 실행된다. 즉, 보스(105)에 장착된 제 1 스프링 요소(103)와 스프링 유닛(102L)의 제 2 스프링 요소(104)의 둘레 방향의 위치 맞춤을 실행함으로써, 상기 보스(105)의 제 1 스프링 요소(103)의 다리부(132)와 상기 스프링 유닛(102 L)의 제 2 스프링 요소(104)의 다리부(142)를 축심 방향(도 8 및 도 9 중의 좌우 방향)으로 대향시킨다. 그 후, 상기 다리부(132)의 선단부(133)의 유닛 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(136)과 상기 다리부(142)의 선단부(143)의 유닛 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(146)에 한쪽편으로부터 볼트(113a)[상기 볼트(111a)와 동일한 볼트임]를 관통 삽입하여, 볼트(113a)에 너트(113b)[상기 너트(111b)와 동일한 너트임]를 체결한다. 이것에 의해서, 입력측의 보스(105)에 스프링 유닛(102L)이 장착된다.

＜출력측의 보스와 스프링 유닛과의 연결＞

보스(106)의 출력측(도 8 및 도 9 중의 우측)에는, 상기와 동일한 제 2 스프링 요소(104)가 장착되어 있다. 즉, 출력측의 보스(106)에 마련된 기판 연결용의 볼트 관통 삽입 구멍(145)에 볼트(112)[상기 볼트(111a)와 동일한 볼트임]가 관통 삽입된 후, 해당 볼트(112)가 보스(106)의 입력측의 단면의 나사 구멍(도시하지 않음)에 끼워 넣어짐으로써, 제 2 스프링 요소(104)가 보스(106)의 입력측에 장착된다.

그리고, 상기 제 2 스프링 요소(104)에, 상기 스프링 유닛(102R)의 제 1 스프링 요소(103)가 결합된다. 이 때의 결합도, 상기와 동일하게, 각 스프링 유닛(102) 내에 있어서의 제 1 스프링 요소(103)와 제 2 스프링 요소(104)의 결합과 동일한 방법으로 실행된다. 즉, 보스(106)에 장착된 제 2 스프링 요소(104)와 스프링 유닛(102R)의 제 1 스프링 요소(103)의 둘레 방향의 위치 맞춤을 실행함으로써, 상기 보스(106)의 제 2 스프링 요소(104)의 다리부(142)와 상기 스프링 유닛(102)의 제 1 스프링 요소(103)의 다리부(132)를 축심 방향(도 8 및 도 9 중의 좌우 방향)에 대향시킨다. 그 후, 상기 다리부(142)의 선단부(143)의 유닛 연결용의 상기 볼트 관통 삽입 구멍(146)과 상기 다리부(132)의 선단부(133)의 유닛 연결용의 상기 볼트 관통 삽입 구멍(136)에 한쪽편으로부터 볼트(113a)를 관통 삽입하고 볼트(113a)에 너트(113b)를 체결하는 것에 의해서, 출력측의 보스(106)에 스프링 유닛(102R)이 장착된다.

이상과 같이 하여, 입력측의 보스(105), 스프링 유닛(102L), 스프링 유닛(102R), 출력측의 보스(106)가 이 순서로 연결되며 커플링(100)이 구축된다. 이 때, 상술한 바와 같이, 전체 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)가, 각각 직경 방향 중심부에 상기 축심 방향의 관통 구멍(134, 144)을 구비하고 있는 것에 의해서, 커플링(100)의 내부에는, 상기 관통 구멍(134, 144)을 포함하는 공동부가 축심 방향으로 형성되어 있다.

또한, 상기 도 8 및 도 9에서는, 설명의 편의상, 입력측의 보스(105)에 장착한 제 1 스프링 요소(103)와, 출력측의 보스(106)에 장착한 제 2 스프링 요소(104)의 사이에, 서로 연결된 2개의 스프링 유닛(102L, 102R)이 장착되어 있는 경우를 예를 들어 설명했다. 그렇지만, 전술과 같이, 예를 들면 30개의 스프링 유닛(102)이 상기와 동일한 방법으로 축심을 따라서 연결되어 있는 경우에는, 그들 연결된 30개의 스프링 유닛(102)이, 상기와 동일한 방법으로, 입력측의 보스(105)에 장착한 제 1 스프링 요소(103)와, 출력측의 보스(106)에 장착한 제 2 스프링 요소(104)의 사이에, 장착된다(도 2 및 도 3 참조). 즉, 해당 30개의 스프링 유닛(102) 중 가장 입력측에 위치하는 스프링 유닛(102)의 제 2 스프링 요소(104)가, 상기와 동일한 방법으로 입력측의 보스(105)에 장착한 제 1 스프링 요소(103)와 연결된다. 또한, 해당 30개의 스프링 유닛(102) 중 가장 출력측에 위치하는 스프링 유닛(102)의 제 1 스프링 요소(103)가, 상기와 동일한 방법으로 출력측의 보스(106)에 장착한 제 2 스프링 요소(104)와 연결된다.

＜커플링의 기능＞

이상 설명한 구성의 커플링(100)은, 복수의 스프링 유닛(102)이 축심을 따라서 연결되는 것에 의해 구성되어 있다. 각 스프링 유닛(102)에는, 스프링 요소(103) 및 스프링 요소(104)가 구비되어 있으며, 각 스프링 요소(103, 104)는, 기판부(131, 141)와 복수의 다리부(132, 142)를 구비하고 있다. 그리고, 상기와 같이 축심을 따라서 복수의 스프링 유닛(102)이 연결될 때, 인접하는 2개의 스프링 유닛(102, 102) 중 한쪽의 스프링 유닛(102)의 스프링 요소(103)의 상기 복수의 다리부(132)와, 다른쪽의 스프링 유닛(102)의 스프링 요소(104)의 상기 복수의 다리부(142)가 결합되어 있다.

이 때, 상기 인접하는 2개의 스프링 유닛(102, 102) 각각의 각 스프링 요소(103, 104)에 있어서, 복수의 다리부(132, 142)는, 기판부(131, 141)로부터 경사지면서 직경 방향으로 돌출되어 마련되어 있다. 이것에 의해, 상기와 같이 결합한, 인접하는 2개의 스프링 유닛(102, 102) 각각의 복수의 다리부(132, 142)가 탄성적으로 휨으로써, 해당 2개의 스프링 유닛(102, 102)의 스프링 요소(103, 104)의 기판부(131, 141)끼리의 상대 변위를 허용할 수 있다. 이 결과, 커플링(100)에 있어서는, 스프링 유닛(102)이 축심을 따라서 복수 개(전술의 예에서는 예를 들면 30개) 연결됨으로써, 상기와 같은 탄성 변형에 의한 상대 변위 허용 기능을, 인접하는 2개의 스프링 유닛(102)마다 중첩하여 얻을 수 있다. 따라서, 입력측의 축[본 실시형태의 예에서는 풍차(2)의 회전축(2b)]과 출력측의 축[본 실시형태의 예에서는 발전기(5)의 입력축(5a)]을 접속할 경우에, 비교적 큰 휨량을 얻을 수 있다.

상기 기능의 일 예를 도 10에 도시한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 보스(105) 및 보스(106)에 대해 축심 방향과 직교하는 방향으로 힘이 가해지면(흰색 화살표 참조), 커플링(100)은 각 스프링 유닛(102)이 상술한 구조에 근거하여 각각 휘는 것에 의해, 도시하는 바와 같이 측면에서 보아 부분 원호 형상으로 굽혀질 수 있다. 본원 발명자 등의 검토에 의하면, 이 커플링(100)에서 얻어지는 휨량은, 스프링 유닛(102)의 연결하는 개수, 스프링 유닛(102)의 재질, 두께 등에 의존하긴 하지만, 상기와 같이 예를 들면 30개 정도의 스프링 유닛(102)을 연결했을 경우에는, 약 90°이상까지 굽힐 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 본 실시형태의 풍력 발전 장치(1)에서는, 상술한 구성의 커플링(100)을 거쳐서, 직교하는 배치 관계에 있는 풍차(2)의 회전축(2b)과 발전기(5)의 입력축(5a)을 축 접속하여 회전 구동력을 전달한다.

＜다른 구성의 비교예＞

다음에, 본 실시형태의 풍력 발전 장치(1)와 다른 구성의 비교예를 들어 그 문제점을 설명한다. 도 11은 나셀(3) 내부에 발전기(5)를 설치한 제 1 비교 예의 구성을 상기 도 1(a)에 대응한 측 단면도로 도시하고 있다(타워의 도시는 생략). 이 제 1 비교예에 있어서, 발전기(5)는 나셀(3)의 내부에서 풍차(2)의 회전축(2b)보다 후방측(바람의 유통 방향 하류측)에 배치되며, 발전기(5)의 입력축(5a)과 풍차(2)의 회전축(2b)이 통상의 커플링(11)을 거쳐서 동일 직선상에 접속되어 있다. 그러나, 상술한 바와 같이 풍차(2)의 회전수가 비교적 낮은 경우에서도 충분한 발전량(발전 효율)을 확보할 수 있도록, 발전기(5)에는 다극화되어 직경이 대직경화 되어있는 것을 이용하는 경우가 많다. 이 때문에, 도시하는 제 1 비교 예의 구성에서는, 나셀(3) 자체도 바람의 유통 방향과 직교하는 방향으로 대직경화 되어버려, 바람의 통풍이 저해되며, 풍차(2)의 회전수가 저하되어 버린다.

또한, 이와 같이 나셀(3)의 내부에 발전기(5)를 배치했을 경우에는, 나셀(3)의 회동 기능에 기인하여 발전기(5)로부터 지상의 급전 설비(도시 생략)까지의 배선 구성에 불편함이 생긴다. 구체적으로는, 도 12에 도시하는 제 2 비교예와 같이, 발전기(5)에 접속하는 급전선(12)을 그대로 타워(4) 내부에 연장했을 경우에는, 나셀(3)이 회동할 때마다 급전선(12)에 기계적인 비틀림을 부여하여 손상시키기 때문에 그 수명을 짧게 해 버린다. 또한, 도 13에 도시하는 제 3 비교예와 같이, 타워(4)의 상단에 마련한 슬립링(13)과 발전기(5)에 접속하는 브러쉬(14)의 기계적인 미끄럼 운동 접촉에 의해 나셀(3) 내부의 발전기(5)와 지상의 급전 설비의 사이의 전기적인 도통을 확보하는 구성도 고려할 수 있다. 그러나 이러한 경우에서도, 슬립링(13)과 브러쉬(14)의 사이의 접촉 저항에 의해 전력적인 손실이 생기는 동시에, 기계적인 마모에 의해서 역시 수명이 짧다.

이들 비교예에 대하여, 발전기(5)를 타워(4)의 내부에 배치하고, 직교 관계가 되는 풍차(2)의 회전축(2b)과 발전기(5)의 입력축(5a)을 베벨 기어 등의 기어 기구를 거쳐서 축 접속하는 구성도 고려할 수 있다(특별히 도시하지 않음). 이것에 의해, 상술한 나셀(3)의 대직경화와 배선 구성의 불편은 회피할 수 있다. 그러나 이와 같이 기어 등의 전달 기구를 이용했을 경우에는, 치면끼리가 접촉할 때의 진동이나 소음이 큰 동시에, 기어 자체의 관성 질량이나 기어치 끼리의 마찰에 의한 토크의 손실 등과 같은 폐해가 있다. 또한 기어 기구를 이용하는 경우에는, 풍차(2)의 회전축(2b)과 발전기(5)의 입력축(5a)과의 사이의 축 배치의 조정을 고정밀도로 실행할 필요가 있기 때문에, 조립 작업이나 유지 보수 작업이 번잡하게 되며, 특히 가정용 등으로 일반 사용자가 조립하는 소형의 풍력 발전 장치에의 적용에는 적합하지 않다.

＜본 실시형태의 효과＞

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태의 풍력 발전 장치(1)는, 나셀(3)에서 지지하는 풍차(2)의 회전축(2b)과 타워(4)에 마련하는 발전기(5)의 입력축(5a)을, 커플링(100)으로 축 접속한다. 커플링(100)은, 그 축심의 휨을 탄성적으로 허용 가능하기 때문에, 교차하는 축간의 배치에 다소의 편심이 있어도 그것을 흡수하여 효율적으로 축 출력을 전달할 수 있다. 또한 기계적인 접촉이 없기 때문에 소음이나 진동도 적고, 장수명이며 교환 작업이 용이하기 때문에 유지 보수성도 양호하며 신뢰성도 높다. 이 결과, 베벨 기어를 이용하지 않고 높은 효율로 발전이 가능하며 조립 작업이 용이한 풍력 발전 장치(1)를 실현할 수 있다.

특히, 종래에서는 가장 엄밀한 결합 정밀도가 요구되고 있던 풍차(2)와 발전기(5)의 사이의 축간 접속에 대하여, 편심을 허용할 수 있는 커플링(100)을 이용함으로써 간이하게 결합할 수 있다. 이것에 의해, 풍력 발전 장치(1)의 전체를, 풍차(2), 나셀(3) 및 타워(4) 등이 주요한 구조 부재별로 모듈화하고 그들의 조립이 간편하게 되어, 가정용 등으로 일반 사용자가 조립하는 소형의 풍력 발전 장치에의 적용에 적합하게 된다.

또한, 풍력 발전 장치(1)는 한난(寒暖)의 차이가 큰 장소에 설치되는 경우가 많아서, 풍차(2), 나셀(3), 타워(4) 및 각축의 부재 사이에 있어서 온도차에 의한 신축 폐해가 생기기 쉽다. 본 실시형태에서는, 이와 같이 조립 시의 조정에서는 제거할 수 없는 신축 폐해에 의한 축간 편심에 대해서도, 커플링(100)이 흡수되어 풍력 발전 장치(1)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 풍차(2)의 회전축(2b)과 나셀(3)의 회동축(3a)이 직교하는 배치 관계로 되어 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 그 밖에도, 커플링(100) 전체의 굴곡 각도가 허용하는 각도 범위 내이면, 풍차(2)의 회전축(2b)과 나셀(3)의 회동축(3a)이 교차하는 배치 관계라도 좋다.

또한, 본 실시형태에서는 특히, 발전기(5)는, 그 입력축(5a)이 나셀(3)의 회동축(3a)과 대략 평행하게 배치되어 있다. 상술한 바와 같이 본 실시형태에서는 풍차(2)의 회전축(2b)과 나셀(3)의 회동축(3a)이 직교하는 배치 관계에 있으므로, 발전기(5)의 입력축(5a)과 풍차(2)의 회전축(2b)은 대략 직교 또는 비틀림의 배치 관계가 된다. 이것에 의해, 커플링(100)의 굴곡 각도를 대략 90°전후로 작게 억제할 수 있어서, 기능적인 축 출력의 전달이 가능해진다. 또한, 커플링(100)이 허용하는 편심 범위 내이면, 발전기(5)의 입력축(5a)과 풍차(2)의 회전축(2b)이 이른바 비틀림의 배치 관계라도 좋다. 특히, 본 실시형태와 같이 발전기(5)의 입력축(5a)이 나셀(3)의 회동축(3a)과 동축적으로 배치되어 있는 구성이 매우 적합하다. 이러한 경우에는, 나셀(3)의 회동 방향(요 방향)에 관계없이 풍차(2)의 회전축(2b)와 발전기(5)의 입력축(5a)과의 사이의 직교 관계가 유지되기 때문에(이른바 비틀림의 배치 관계가 되지 않음), 커플링(100)에는 편심에 의한 부하가 가해지지 않으며 더욱 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 특히, 발전기(5)는 타워(4)의 내부에 마련되어 있다. 이것에 의해 발전기(5)를 외부에 노출시키는 일이 없으며, 비나 바람에 대한 보전성이 향상되는 동시에, 타워(4)의 중심 위치를 안정시켜 풍력 발전 장치(1) 전체의 설치를 안정화할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 특히, 발전기(5)는, 타워(4)의 상부에 마련되어 있다. 이것에 의해, 풍차(2)의 회전축(2b)과 발전기(5)의 입력축(5a)을 서로 근접하도록 배치할 수 있기 때문에, 그들을 축 접속하는 커플링(100)이나 그 이외 의 샤프트의 길이를 짧게 할 수 있어서, 축 출력의 손실을 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 특히, 커플링(100)에 있어서, 스프링 유닛(102)이 축심을 따라서 복수 개(전술의 예에서는 예를 들면 30개) 연결됨으로써, 탄성 변형에 의한 상대 변위 허용 기능을, 인접하는 2개의 스프링 유닛(102)마다 중첩하여 얻을 수 있다. 따라서, 입력측의 축[본 실시형태의 예에서는 풍차(2)의 회전축(2b)]과 출력측의 축[본 실시형태의 예에서는 발전기(5)의 입력축(5a)]을 접속하는 경우에, 비교적 큰 휨량으로 굴곡하면서, 2축 사이에 대하여 회전 구동력을 전달할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 특히, 각 스프링 유닛(102)에서는, 제 1 스프링 요소(103)의 기판부(131)와 제 2 스프링 요소(104)의 기판부(141)를, 제 1 스프링 요소(103)가 상기 출력측에 위치하면서 다리부(132)를 상기 출력측을 향하게 하며, 제 2 스프링 요소(104)가 상기 입력측에 위치하면서 다리부(142)를 상기 입력측을 향하게 하는 태양으로 중첩되어 있다.

즉, 각 스프링 유닛(102)은, 복수의 다리부(132, 142)를 서로 반대측을 향한 제 1 스프링 요소(103) 및 제 2 스프링 요소(104)를, 서로 등지는 관계로 중첩하며 구성되어 있다. 이것에 의해, 1개의 스프링 유닛(102)에 대해 입력측과 출력측의 양쪽에서 탄성 변형에 의한 상대 변위 허용 기능을 확실하게 발휘할 수 있다.

　＜변형 예＞

또한, 명시된 실시형태는, 상기에 한정되는 것이 아니며, 그 취지 및 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지의 변형이 가능하다. 이하, 그와 같은 변형 예를 설명한다.

도 14는 발전기(5)를 타워(4)의 상방 외부에 설치한 제 2 실시형태의 구성을 상기 도 1(a)에 대응한 측 단면도로 도시하고 있다. 이러한 경우에는, 나셀(3)은 발전기(5)의 상면에 대하여 회동 가능하게 설치된다. 이와 같이 구성한 본 실시형태에서는, 타워(4)의 외경에 관계없이 발전기(5)를 대직경화하여, 발전 효율을 향상할 수 있다.

도 15는 발전기(5)를 타워(4)의 하방 외부에 설치한 제 3 실시형태의 구성을 상기 도 1(a)에 대응한 측 단면도로 도시하고 있다. 이 경우에는, 발전기(5)의 입력축(5a)은 타워(4)의 전체 길이를 관통하는 샤프트(15)를 거쳐서 커플링(100)으로 축 접속한다. 이와 같이 구성한 본 실시형태에서는, 타워(4)의 중심을 낮게 하여 풍력 발전 장치(1) 전체의 설치를 안정화할 수 있다.

또한, 상기의 각 실시형태의 커플링(100)에서는, 도 5(a), 도 5(b), 도 6, 도 8 및 도 9 등을 이용하여 상술한 바와 같이, 각 스프링 유닛(102)에 있어서, 입력측에 위치하는 제 1 스프링 요소(103)가 각 다리부(132)를 입력측을 향하게 하고, 출력측에 위치하는 제 2 스프링 요소(104)가 각 다리부(142)를 출력측을 향하게 한 태양(이른바 마주 보는 태양)으로, 제 1 스프링 요소(103)의 기판부(131)와 제 2 스프링 요소(104)의 기판부(141)가 결합되어 있었다. 그렇지만 이것에 한정되지 않으며, 상기 복수의 스프링 유닛 중 적어도 일부의 유닛에 있어서, 입력측에 위치하는 제 1 스프링 요소(103)가 각 다리부(132)를 출력측을 항하게 하며, 출력측에 위치하는 제 2 스프링 요소(104)가 각 다리부(142)를 입력측을 향하게 한 태양(상기 서로 등지는 관계와는 반대인 이른바 마주보는 태양)으로, 그들 제 1 스프링 요소(103)의 기판부(131)와 제 2 스프링 요소(104)의 기판부(141)를 결합한 유닛(제 2 스프링 유닛에 상당)으로 하여도 좋다. 이 경우, 제 1 스프링 요소(103)의 다리부(132)는 제 2 스프링 요소(104)의 인접하는 다리부(142, 142)의 간극에 인입하도록 하여 더욱 출력측으로 돌출되며, 제 2 스프링 요소(104)의 다리부(142)는 제 1 스프링 요소(103)의 인접하는 다리부(132, 132)의 간극에 인입하도록 하여 더욱 입력측으로 돌출되는 태양이 된다.

또한, 예를 들면 복수의 스프링 유닛(102) 중 적어도 1개의 스프링 유닛(제 3 스프링 유닛에 상당)으로, 상기 실시형태에서의 제 1 스프링 요소(103)와 동일한 구성의 스프링 요소(제 3 스프링 요소에 상당)에 있어서, 상기와 같이 전체의 다리부(132)가 기판부(131)로부터 동일 방향(상기의 예에서는 출력측)을 향하는 것이 아니라, 일부의 다리부(132)가 출력측을, 나머지의 다리부가 입력측을 향하도록 하여도 좋다. 이 경우, 각 다리부(132)는 소정의 위상(제 3 위상에 상당)이 되도록 둘레 방향을 따라서 적절한 간격(등간격으로 한정되지 않음)으로 배치된다. 마찬가지로, 제 2 스프링 요소(104)와 동일한 구성의 스프링 요소(제 4 스프링 요소에 상당)에 있어서, 일부의 다리부(142)가 기판부(141)로부터 출력측을, 나머지의 다리부(142)가 입력측을 향하도록 하여도 좋다. 이러한 경우, 각 다리부(142)는 소정의 위상(제 4 위상에 상당)이 되도록 둘레 방향을 따라서 적절한 간격(등간격으로 한정되지 않음)으로 배치된다.

또한 상기의 경우, 전술과 같은 이른바 서로 등지는 관계 구조로 하여도 좋고 마주보는 구조로 하여도 좋지만, 각 다리부(132, 142)와도, 상기와 마찬가지로 출력 측(또는 입력측)으로 돌출될 때에는 제 2 스프링 요소(104) 또는 제 1 스프링 요소(103)와 간섭하는 일 없이 돌출되도록 구성된다.

상기 각 변형 예의 커플링(100)에 있어서도, 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로, 1개의 제 1 스프링 유닛(102)에 대해 입력측과 출력측과의 양쪽에서 탄성 변형에 의한 상대 변위 허용 기능을 확실히 발휘할 수 있어서, 동일한 효과를 얻는다.

또한, 이상 이미 설명한 이외에도, 상기 실시형태나 각 변형예에 의한 방법을 적절히 조합해 이용하여도 좋다.

그 이외, 일일히 예시는 하지 않지만, 상기 실시형태나 각 변형예는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 여러 가지의 변경이 가해져 실시되는 것이다.

1 : 풍력 발전 장치
2 : 풍차
2a : 블레이드
2b : 회전축
3 : 나셀
3a : 회동축
4 : 타워
5 : 발전기
5a : 입력축
11 : 커플링
12 : 급전선
13 : 슬립링
14 : 브러시
15 : 샤프트
100 : 커플링
102 : 스프링 유닛(제 1 스프링 유닛)
103 : 제 1 스프링 요소
104 : 제 2 스프링 요소
105 : 입력측의 보스
106 : 출력측의 보스
131 : 기판부
132 : 다리부
133 : 선단부
134 : 관통 구멍
141 : 기판부
142 : 다리부
143 : 선단부
144 : 관통 구멍

Claims

축류형의 풍차와,
상기 풍차의 회전축을 지지하는 나셀과,
상기 풍차의 회전축과 대략 교차하는 배치의 상기 나셀의 회동축을 정상부에서 지지하는 타워와,
상기 타워에 마련된 발전기와,
축심의 휨을 탄성적으로 허용 가능하며, 상기 풍차의 회전축과 상기 발전기의 입력축을 축 접속하는 커플링을 갖는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 발전기는, 상기 입력축이 상기 나셀의 회동축과 대략 평행하게 배치 되어 있는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 발전기는, 상기 타워의 내부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 발전기는 상기 타워의 상부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 발전기는 상기 타워의 하부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 커플링은,
축심을 따라서 복수 개 연결된 스프링 유닛을 갖고,
각 스프링 유닛은, 복수의 스프링 요소를 갖고,
각 스프링 요소는,
기판부와,
상기 기판부의 면 방향에 대하여 경사지면서 상기 기판부로부터 직경 방향으로 돌출되는 복수의 다리부를 구비하고 있으며,
상기 축심을 따라서 인접하는 2개의 상기 스프링 유닛은,
서로의 상기 스프링 요소의 상기 복수의 다리부끼리가 결합 되는 것에 의해 연결되어 있는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 스프링 유닛은,
상기 복수의 다리부가 둘레 방향으로 서로 등간격인 제 1 위상으로 배치된 1개의 제 1 스프링 요소의 상기 기판부와, 상기 복수의 다리부가 둘레 방향으로 서로 등간격인 제 2 위상으로 배치된 1개의 제 2 스프링 요소의 상기 기판부를,
상기 제 1 스프링 요소가 상기 축심 방향을 따른 제 1 측에 위치하면서 상기 복수의 다리부를 상기 제 1 측을 향하는 동시에, 상기 제 2 스프링 요소가 상기 축심 방향을 따른 제 2 측에 위치하면서 상기 복수의 다리부를 상기 제 2 측을 향하는 형태로 중첩한, 적어도 1개의 제 1 스프링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 스프링 유닛은,
상기 복수의 다리부가 둘레 방향으로 서로 등간격인 제 1 위상으로 배치된 1개의 제 1 스프링 요소의 상기 기판부와, 상기 복수의 다리부가 둘레 방향으로 서로 등간격인 제 2 위상으로 배치된 1개의 제 2 스프링 요소의 상기 기판부를,
상기 제 1 스프링 요소가 상기 축심 방향을 따른 제 1 측에 위치하면서 상기 복수의 다리부를 상기 제 2 측을 향하는 동시에, 상기 제 2 스프링 요소가 상기 축심 방향을 따른 제 2 측에 위치하면서 상기 복수의 다리부를 상기 제 1 측을 향하는 형태로 중첩한, 적어도 1개의 제 2 스프링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 스프링 유닛은,
상기 복수의 다리부가 둘레 방향으로 소정의 제 3 위상으로 배치된 1개의 제3 스프링 요소의 상기 기판부와, 상기 복수의 다리부가 둘레 방향으로 소정의 제 4 위상으로 배치된 1개의 제 4 스프링 요소의 상기 기판부를,
상기 제 3 스프링 요소 및 상기 제 4 스프링 요소 중 한쪽이 상기 축심 방향을 따른 제 1 측에 위치하면서 다른쪽이 상기 축심 방향을 따른 제 2 측에 위치하며, 또한, 상기 제 3 스프링 요소 및 상기 제 4 스프링 요소의 양쪽이, 상기 복수의 다리부 중 일부의 다리부를 상기 제 1 측을 향하게 하면서 나머지의 다리부를 상기 제 2 측을 향하게 하는 형태로 중첩한, 적어도 1개의 제 3 스프링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는
풍력 발전 장치.