KR20130019158A - 베어링 고정구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외주면에 지지턱이 형성되는 메인샤프트와, 지지턱에 내륜의 일측이 지지되도록 메인샤프트의 외주면에 장착되는 베어링과, 메인샤프트에 장착되어 내륜이 지지턱에 밀착되도록 하는 베어링칼라와, 베어링칼라의 일측면으로부터 메인샤프트에 축방향과 나란한 방향으로 나사 결합되는 다수의 제 1 고정볼트와, 베어링칼라의 외주면으로부터 메인샤프트에 반경방향으로 나사 결합되는 다수의 제 2 고정볼트를 포함하는 베어링 고정구조가 제공된다.
본 발명에 따르면, 메인샤프트의 지지를 위한 베어링을 고정시키는 베어링칼라를 고정볼트로 여러 방향에서 메인샤프트에 고정시키고, 이로 인해 베어링으로부터 전달되는 하중을 고정볼트 각각으로 분산시켜서 고정볼트에 대한 파손을 방지하며, 고정볼트의 사이즈를 줄일 수 있고, 메인샤프트가 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.

Description

베어링 고정구조{MOUNTING STRUCTURE FOR BEARING}
본 발명은 베어링 고정구조에 관한 것으로서, 메인샤프트의 지지를 위한 베어링을 고정시키는 베어링칼라를 고정볼트로 여러 방향에서 메인샤프트에 고정시키고, 이로 인해 베어링으로부터 전달되는 하중을 고정볼트 각각으로 분산시켜서 고정볼트의 파손을 방지하도록 구성된 베어링 고정구조에 관한 것이다.
일반적으로, 화석연료의 고갈과 연소가스로 인한 환경오염 문제로 인하여, 풍력발전을 비롯하여, 조력발전, 태양발전 등의 친환경 및 재생에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 이들 중에서 풍력을 이용한 발전기는 바람의 에너지를 전기 에너지로 바꿔주는 장치로서, 블레이드, 허브, 메인샤프트를 통해서 기어박스로 토크를 전달하게 된다.
메인샤프트에서 걸리는 하중을 지지하기 위하여 메인샤프트는 메인베어링에 의해 지지되는데, 메인샤프트는 메인베어링의 내륜과 열박음에 의해 조립되고, 베어링칼라(bearing collar)를 이용하여 메인베어링이 축방향으로 변위가 발생하지 않도록 한다.
그러나, 종래의 메인샤프트에 베어링을 고정시키기 위한 베어링칼라부가 일방향으로만 볼트로 고정되고, 벤딩모멘트에 의해 볼트에 응력이 집중됨으로써 볼트가 쉽게 파손되어 베어링이 메인샤프트를 제대로 지지하지 못하게 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 메인샤프트의 지지를 위한 베어링을 고정시키는 베어링칼라를 고정볼트로 여러 방향에서 메인샤프트에 고정시키고, 이로 인해 베어링으로부터 전달되는 하중을 고정볼트 각각으로 분산시켜서 고정볼트에 대한 파손을 방지하며, 고정볼트의 사이즈를 줄일 수 있도록 하고, 메인샤프트가 안정적으로 지지되도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 베어링 고정구조에 있어서, 외주면에 지지턱(111)이 형성되는 메인샤프트(110);상기 지지턱(111)에 내륜(121)의 일측이 지지되도록 상기 메인샤프트(110)의 외주면에 장착되는 베어링(120);상기 메인샤프트(110)에 장착되어 상기 내륜(121)이 상기 지지턱(111)에 밀착되도록 하는 베어링칼라(130);상기 베어링칼라(130)의 일측면으로부터 상기 메인샤프트(110)에 축방향과 나란한 방향으로 나사 결합되는 다수의 제 1 고정볼트(140); 및 상기 베어링칼라(130)의 외주면으로부터 상기 메인샤프트(110)에 반경방향으로 나사 결합되는 다수의 제 2 고정볼트(150);를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 고정구조를 제공한다.
상기 베어링(120)은, 상기 내륜(121)의 외주면을 따라 형성되는 제 1 지지홈(125)에 다수의 제 1 롤러(122)가 설치되고;상기 제 1 롤러(122)가 이루는 열과 나란한 열을 이루는 다수의 제 2 롤러(123)가 상기 메인샤프트(110)의 외주면에 형성되는 제 2 지지홈(112)에 설치되며;상기 제 1 및 제 2 롤러(122, 123)가 외륜(124)에 의해 감싸여지는 것;을 특징으로 한다.
상기 베어링칼라(130)는, 상기 제 1 고정볼트(140)가 관통하기 위한 제 1 관통홀(132)이 다수로 형성되는 원판(131); 및 상기 원판(131)의 가장자리를 따라 돌출되어 상기 내륜(121)을 지지하고, 상기 제 2 고정볼트(150)가 관통하기 위한 제 2 관통홀(134)이 다수로 형성되는 지지부(133);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 베어링 고정구조에 있어서, 메인샤프트(110)의 외주면에 베어링(120)을 장착시키기 위한 베어링칼라(130)를 상기 메인샤프트(110)에 나사 결합시켜 고정하는 다수개의 제1 및 제2 고정볼트(140, 150)를 포함하되, 상기 제1 및 제2 고정볼트는 서로 상이한 방향으로 상기 메인샤프트(110)와 나사 결합되어 상기 베어링칼라(130)에 의해 전달되는 하중을 분산시키는 것;을 특징으로 하는 베어링 고정구조를 제공한다.
본 발명에 따르면, 메인샤프트의 지지를 위한 베어링을 고정시키는 베어링칼라를 고정볼트를 사용하여 여러 방향에서 메인샤프트에 고정시키고, 이로 인해 베어링에 전달되는 하중을 고정볼트 각각으로 분산되도록 하여 고정볼트에 대한 파손을 방지하며, 고정볼트의 사이즈를 줄일 수 있도록 하고, 메인샤프트가 안정적으로 지지되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 고정구조를 도시한 단면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 고정구조를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 고정구조(100)는 메인샤프트(main shaft; 110)의 외주면에 베어링(bearing; 120)을 장착시키기 위한 베어링칼라(bearing collar; 130)와, 베어링칼라(130)의 측면으로부터 메인샤프트(110)에 축방향과 나란한 방향으로 나사 결합되는 다수의 제 1 고정볼트(140)와, 베어링칼라(130)의 외주면으로부터 메인샤프트(110)에 반경방향으로 나사 결합되는 다수의 제 2 고정볼트(150)를 포함할 수 있다
한편, 본 발명에 따른 베어링 고정구조(100)는 풍력발전기의 로터를 이루는 메인샤프트(110)에 적용될 수 있고, 이에 한하지 않고, 회전력을 전달하기 위한 다양한 구조체의 메인샤프트에 모두 적용될 수 있다.
메인샤프트(110)는 외주면에 일측으로 진행시 걸리도록 지지턱(111)이 형성될 수 있다.
베어링(120)은 지지턱(111)에 내륜(121)의 일측이 지지되도록 메인샤프트(110)의 외주면에 장착되는데, 내륜(121)의 외주면을 따라 형성되는 제 1 지지홈(125)에 다수의 제 1 롤러(122)가 설치되고, 제 1 롤러(122)가 이루는 열과 나란한 열을 이루는 다수의 제 2 롤러(123)가 메인샤프트(110)의 외주면에 형성되는 제 2 지지홈(112)에 설치되며, 제 1 및 제 2 롤러(122,123)가 외륜(124)에 의해 감싸여질 수 있다. 여기서, 제 1 및 제 2 롤러(122,123)는 일례로 원통롤러로 이루어지거나, 본 실시예에서처럼 원뿔롤러로 이루어질 수 있으며, 서로 경사를 이루도록 설치되고, 이로 인해 외륜(124)은 그 단면이 이등변삼각형으로 이루어질 수 있다.
베어링칼라(130)는 메인샤프트(110)에 장착되어 내륜(121)이 지지턱(111)에 밀착되도록 하는데, 일례로, 제 1 고정볼트(140)가 관통하기 위한 제 1 관통홀(132)이 다수로 형성되는 원판(131)과, 원판(131)의 가장자리를 따라 돌출되어 내륜(121)을 지지함과 아울러 제 2 고정볼트(150)가 관통하기 위한 제 2 관통홀(134)이 다수로 형성되는 지지부(133)를 포함할 수 있다. 여기서, 원판(131)은 중심부에 관통을 위한 개구(미도시)가 형성될 수 있다.
제 1 고정볼트(140)는 다수로 이루어져서 베어링칼라(130)의 일측면으로부터 메인샤프트(110)에 축방향과 나란한 방향으로 나사 결합된다.
제 2 고정볼트(150)는 다수로 이루어져서 베어링칼라(130)의 외주면으로부터 메인샤프트(110)에 반경방향으로 나사 결합되고, 이로 인해 메인샤프트(110)에 연직방향으로 나사 결합되며, 제 1 고정볼트(140)와 함께 베어링칼라(130)를 메인샤프트(110)에 고정시킨다.
이와 같은 본 발명에 따른 베어링 고정구조의 작용을 설명하기로 한다.
메인샤프트(110)가 베어링(120)에 의해 회전 지지됨으로써 회전 가능하도록 설치되고, 베어링칼라(130)를 여러 방향, 예컨대 메인샤프트(110)의 축방향과 나란한 방향과 메인샤프트(110)의 연직방향에서 제 1 및 제 2 고정볼트(140,150)에 의해 각각 메인샤프트(110)에 고정되도록 하고, 이로 인해 베어링(120)으로부터 베어링칼라(130)에 의해 전달되는 하중을 서로 상이한 방향으로 고정되는 제 1 및 제 2 고정볼트(140,150) 각각으로 분산 내지 분배되도록 하여 과도한 하중 집중으로 인한 제 1 및 제 2 고정볼트(140,150)에 대한 파손을 방지하게 된다.
또한, 제 1 및 제 2 고정볼트(140,150)에 의한 하중 분산 효과에 의하여 제 1 및 제 2 고정볼트(140,150) 각각의 하중 부담이 줄어들어 제 1 및 제 2 고정볼트(140,150)의 사이즈를 줄일 수 있으며, 이로 인해 베어링(120) 고정 구조의 콤팩트화에 기여할 수 있고, 메인샤프트(110)의 안정적인 지지 구조에 대한 신뢰성을 높이도록 한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
110 : 메인샤프트 111 : 지지턱
112 : 제 2 지지홈 120 : 베어링
121 : 내륜 122 : 제 1 롤러
123 : 제 2 롤러 124 : 외륜
125 : 제 1 지지홈 130 : 베어링칼라
131 : 원판 132 : 제 1 관통홀
133 : 지지부 134 : 제 2 관통홀
140 : 제 1 고정볼트 150 : 제 2 고정볼트

Claims (4)

  1. 베어링 고정구조에 있어서,
    외주면에 지지턱(111)이 형성되는 메인샤프트(110);
    상기 지지턱(111)에 내륜(121)의 일측이 지지되도록 상기 메인샤프트(110)의 외주면에 장착되는 베어링(120);
    상기 메인샤프트(110)에 장착되어 상기 내륜(121)이 상기 지지턱(111)에 밀착되도록 하는 베어링칼라(130);
    상기 베어링칼라(130)의 일측면으로부터 상기 메인샤프트(110)에 축방향과 나란한 방향으로 나사 결합되는 다수의 제 1 고정볼트(140); 및
    상기 베어링칼라(130)의 외주면으로부터 상기 메인샤프트(110)에 반경방향으로 나사 결합되는 다수의 제 2 고정볼트(150);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 고정구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링(120)은,
    상기 내륜(121)의 외주면을 따라 형성되는 제 1 지지홈(125)에 다수의 제 1 롤러(122)가 설치되고;
    상기 제 1 롤러(122)가 이루는 열과 나란한 열을 이루는 다수의 제 2 롤러(123)가 상기 메인샤프트(110)의 외주면에 형성되는 제 2 지지홈(112)에 설치되며;
    상기 제 1 및 제 2 롤러(122, 123)가 외륜(124)에 의해 감싸여지는 것;
    을 특징으로 하는 베어링 고정구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 베어링칼라(130)는,
    상기 제 1 고정볼트(140)가 관통하기 위한 제 1 관통홀(132)이 다수로 형성되는 원판(131); 및
    상기 원판(131)의 가장자리를 따라 돌출되어 상기 내륜(121)을 지지하고, 상기 제 2 고정볼트(150)가 관통하기 위한 제 2 관통홀(134)이 다수로 형성되는 지지부(133);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링 고정구조.
  4. 베어링 고정구조에 있어서,
    메인샤프트(110)의 외주면에 베어링(120)을 장착시키기 위한 베어링칼라(130)를 상기 메인샤프트(110)에 나사 결합시켜 고정하는 다수개의 제1 및 제2 고정볼트(140, 150)를 포함하되,
    상기 제1 및 제2 고정볼트는 서로 상이한 방향으로 상기 메인샤프트(110)와 나사 결합되어 상기 베어링칼라(130)에 의해 전달되는 하중을 분산시키는 것;
    을 특징으로 하는 베어링 고정구조.
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