KR101690912B1 - Intermeshing rotor helicopter - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an intermeshing rotary wing which includes: first and second rotary wing parts including blades; first and second shafts (102) connected with the first and second rotary wing parts respectively; first and second pinion gears (105)(106) connected with the first and second shafts (102) respectively; a main bevel gear (111) geared to the first and second pinion gears (105)(106); and a motor part (701) operating the main bevel gear (111). The first and second shafts (102) are placed at a predetermined angle, and the first and second shafts (102) have different lengths. The present invention is capable of having high power delivery while reducing the number of gears and shafts, thereby reducing the number of bearings, bearing housings, and components to increase operability and economic feasibility.

Description

교차반전 회전익기{INTERMESHING ROTOR HELICOPTER}[0001] INTERMESHING ROTOR HELICOPTER [0002]

본 발명의 기술분야는 교차반전 회전 날개를 갖는 회전익기에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a rotor blade having crossed inverted rotating blades.

다양한 응용분야에서 무인기는 최근 엄청난 이슈가 되고 있다. 하지만 통상 드론으로 알려진 멀티로터는 구조상 무게가 많이 나가는 물체를 운반할 수 없어서 산업적인 용도에는 적합지 않고 상대적으로 느린 비행속도와 짧은 체공시간을 갖는다는 큰 단점이 있다. UAV is becoming a huge issue in many applications. However, a multi-rotor, commonly known as a dragon, is not suitable for industrial applications because it can not carry heavy weight objects, and has a relatively slow flight speed and short dead time.

산업용 등 다양한 분야에서는 멀티로터보다는 헬리콥터가 사용되어야 한다. 하지만 일반적인 헬리콥터는 테일 로터에 의한 동력손실이 발생되며 구조적으로 취약한 테일 로터가 고장나는 경우가 빈번하게 발생한다.In many fields such as industrial, helicopter should be used rather than multi-rotor. However, a generic helicopter often experiences a power loss due to a tail rotor, and a structurally weak tail rotor frequently fails.

이런 단점을 해결하기 위해 제안된 헬리콥터는 도 1과 같이 회전 날개를 2개 사용하고, 이를 소정의 각도를 갖도록 배치하는 교차반전 회전익기가 제안되었다. In order to solve such a disadvantage, the proposed helicopter uses two rotary blades as shown in Fig. 1, and a crossed inverting rotor blade is arranged to arrange the rotor blades at a predetermined angle.

교차반전 헬리콥터는 두 개의 로터를 사용해 반토크를 상쇄하므로 테일 로터가 필요 없는 헬기다. 따라서 테일 로터에 의한 동력 손실 없이 엔진의 힘을 모두 양력으로 전환 가능하기 때문에 기존 헬기보다 효율적이다.A crossed-inversion helicopter is a helicopter that does not require a tail rotor because it uses two rotors to offset the anti-torque. Therefore, it is more efficient than existing helicopter because it can convert all of the engine power to lift without loss of power by tail rotor.

교차반전 회전익기를 구현함에 있어서 가장 중요한 기술적 과제는 비스듬히 위치하고 있는 2개의 회전 날개를 구동하는 구동부와 2개의 회전 날개를 제어하는 기술이다.The most important technical problem in implementing a crossed inverting rotor blade is a technique of controlling a driving part for driving two rotary blades located at an angle and two rotary blades.

도 2 내지 4는 종래 교차반전 회전익기의 기어구조이다.Figs. 2 to 4 show gear structures of a conventional cross-reversing rotary wing.

도 2는 임의의 각도를 가진 전용베벨기어를 사용하는 방식이다. 이 방법은 간단하고 효율적인 방식이지만, 엔진이나 모터(701)를 대각선으로 배치할 수밖에 없는데, 이를 피하려면 90도 베벨기어 2개를 추가로 사용하여 엔진을 수평 배열해야 하는 문제점이 있다.Fig. 2 shows a method of using a dedicated bevel gear having an arbitrary angle. This method is simple and efficient. However, there is a problem in that the engine or the motor 701 must be arranged diagonally. To avoid this, there is a problem that the engine needs to be horizontally arranged by using two 90 degree bevel gears.

도 3은 유니버셜/임팩조인트 2개와 스퍼기어 2개를 사용하는 방식이다. 이는 조인트 특성상, 연결부분의 유격에 의해 진동이 심하게 발생되며, 조인트 자체의 내구성 문제가 발생한다. 또한, 구동축이 최소 4개가 필요하다. 4개의 구동축이 필요하단 것은 최소 8개의 베어링 마운트가 필요로 하는 등 구동부를 지지하는 기계부품이 많아지게 된다. 부품의 많아지면 복잡도가 올라가고, 가격적인 면과 운용면에서 단점을 갖고 있다.Fig. 3 shows a system using two universal / impact joints and two spur gears. Due to the nature of the joint, the vibration is severely generated due to the clearance of the joint portion, and the durability problem of the joint itself occurs. At least four drive shafts are required. The need for four drive shafts requires a large number of mechanical parts to support the drive, including at least eight bearing mounts. If the number of components increases, the complexity increases, and it has disadvantages in terms of cost and operation.

도 4는 통상 많이 사용되는 베벨기어 4개와 스퍼기어2개를 사용하여 구동되는 방식이다. 구조적으로 안정적이지만, 복잡한 구조 등에 의해서 정비성 등에서 단점을 갖고 있다.FIG. 4 shows a system driven by using four commonly used bevel gears and two spur gears. Although it is structurally stable, it has disadvantages in maintenance and the like due to a complicated structure and the like.

CPC 분류 : B64C27/08CPC classifier: B64C27 / 08 선행특허 : DE 202014001935 U1Previous Patent: DE 202014001935 U1

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 안정적이고, 단순한 구동부를 포함하는 교차반전 회전익기를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a crossed inverting rotor blade including a driving part which is stable and simple.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 일 시시예에 따른 복수의 회전 날개를 갖는 회전익기는 블레이드를 포함하는 제1회전 날개부 및 제2회전 날개부, 상기 제1회전 날개부 및 제2회전 날개부에 각각 연결되어 있는 제1샤프트 및 제2샤프트, 상기 제1샤프트 및 제2샤프트에 각각 연결되어 있는 제1피니언기어 및 제2피니언기어, 상기 제1피니언기어 및 제2피니언기어와 기어결합되는 메인베벨기어, 상기 메인베벨기어를 구동하는 모터부를 포함하며, 상기 제1샤프트 및 제2샤프트는 소정의 각도를 가지고 위치하며, 상기 제1샤프트 및 제2샤프트는 서로 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rotary blade unit having a plurality of rotary blades, including a first rotary blade unit including a blade and a second rotary blade unit, a first rotary blade unit and a second rotary blade unit, A first pinion gear and a second pinion gear which are respectively connected to the first shaft and the second shaft, and a second pinion gear and a second pinion gear which are gear-connected to the first pinion gear and the second pinion gear A main bevel gear and a motor for driving the main bevel gear, wherein the first shaft and the second shaft are located at a predetermined angle, and the first shaft and the second shaft have different lengths do.

일 실시예에 따르면, 상기 제1피니언기어 및 제2피니언기어는 상기 메인베벨기어의 일면에서 기어결합되는 것을 특징으로 하고, 상기 메인베벨기어는 제3샤프트에 결합되고, 상기 제3샤프트는 상기 메인베벨기어의 상기 일면의 반대 타면으로 인입되고, 상기 일면상에 돌출되지 않는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment, the first pinion gear and the second pinion gear are gear-engaged at one side of the main bevel gear, the main bevel gear is coupled to the third shaft, And is inserted into the other surface opposite to the one surface of the main bevel gear, and is not protruded on the one surface.

본 발명을 적용하면, 높은 동력 전달력을 가지면서, 기어 수의 감소, 샤프트 수의 감소 및 이에 따른 베어링 및 베어링 하우징 개수 감소, 부품 개수의 감소로 인한 경제성 및 운용성 상승 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of reducing the number of gears, reducing the number of shafts, reducing the number of bearings and bearing housings, increasing economical efficiency and operability by reducing the number of parts while having a high power transfer capability.

도 1 교차반전 회전익기
도 2 종래 구동부
도 3 종래 구동부
도 4 종래 구동부
도 5 본 발명의 구동부 실시예
도 6 본 발명의 구동부 실시예
도 7 본 발명의 구동부를 포함하는 교차반전 회전익기 내부구조
도 8 본 발명의 블레이드 제어를 위한 내부구조
도 9 본 발명의 스와시 플레이트 배치 실시예
도 10 본 발명의 스와시 플레이트 배치 실시예FIG. 1 Cross-inverted rotational wing
2,
3,
4,
5,
6,
Figure 7 is a cross-inverted rotating wing internal structure
8 shows the internal structure for the blade control of the present invention.
Fig. 9 Example of swash plate arrangement of the present invention
Fig. 10 Example of swash plate arrangement of the present invention

본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자,단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.And is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is to be understood that the term "comprises" or "having" in the present application does not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 교차반전 회전익기에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a crossed inverting rotor blade according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5 내지 7은 본 발명에서 제안하는 교차반전 회전익기의 구동부에 대한 도면이다.FIGS. 5 to 7 are views illustrating a driving unit of the crossed inverting rotary wing proposed in the present invention.

앞서 설명한 바와 같이, 교차반전 회전익기는 2개의 샤프트를 비스듬하게 위치하여, 각각의 샤프트에 블레이드를 포함한 회전날개를 장착하게 된다. 각각의 샤프트는 모터(701)에 의해서 구동되어 진다.As described above, the crossed inverting rotor blades are mounted with two shafts obliquely, and each shaft is equipped with a rotor including blades. Each shaft is driven by a motor 701.

본 발명에서 제안하는 교차반전 회전익기는 제1샤프트(101), 제2샤프트(102)를 포함한다. 제1샤프트(101)는 제1베어링하우징(103)을 포함하는 제1지지부재(107), 제1링키지가이드(114)를 포함하는 제3지지부재(112)에 의해서 비스듬하게 위치하고, 제2샤프트(102)는 제2베어링하우징(104)을 포함하는 제2지지부재(108), 제2링키지가이드(115)를 포함하는 제4지지부재(113), 제3베어링하우징(110)을 포함하는 제5지지부재(109)에 의해서 비스듬하게 위치한다.The cross reversing rotor blade proposed in the present invention includes a first shaft 101 and a second shaft 102. The first shaft 101 is positioned obliquely by a first support member 107 including a first bearing housing 103 and a third support member 112 including a first linkage guide 114, Shaft 102 includes a second support member 108 including a second bearing housing 104, a fourth support member 113 including a second linkage guide 115, and a third bearing housing 110 As shown in Fig.

상기 제1샤프트(101)와 제2샤프트(102)는 상면과, 앞 뒷면에서 봤을 경우에는 소정의 각도를 가지고 있지만, 옆면에서 봤을 경우, 동일 선상에 위치하게 할 수 있다. 샤프트의 각도는 대칭적으로 위치하는 것을 특징으로 한다.The first shaft 101 and the second shaft 102 have an upper surface and a predetermined angle when viewed from the front and rear surfaces, but may be positioned on the same line when viewed from the side surface. The angle of the shaft is symmetrically located.

제1샤프트(101)와 제2샤프트(102)는 서로 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서는 제1샤프트(101)가 제2샤프트(102)보다 길이가 짧은 것을 특징으로 한다. 샤프트의 길이차이는 하기에 설명할 구동구조의 기어 및 샤프트 사이의 각도를 고려해서 결정되어 진다.The first shaft 101 and the second shaft 102 have different lengths. The first shaft 101 is shorter than the second shaft 102 in this embodiment. The length difference of the shaft is determined in consideration of the angle between the gear and the shaft of the drive structure to be described below.

제1 내지 4 지지부재는 제1샤프트(101)와 제2샤프트(102)의 길이에 따라 그 위치가 상이하고, 구조에 따라 그 개수가 늘어날 수도 있고, 줄어들 수도 있다. 제5지지부재(109)는 제2샤프트(102)의 종단에 결합된다.The positions of the first to fourth support members are different according to the lengths of the first shaft 101 and the second shaft 102, and the number of the first to fourth support members may be increased or decreased according to the structure. The fifth support member 109 is coupled to the end of the second shaft 102.

제1샤프트(101)의 종단에는 제1피니언기어(105)를 포함하고, 제2샤프트(102)의 종단, 제5지지부재(109) 바로 위에 위치하는 제2피니언기어(106)를 포함한다.The end of the first shaft 101 includes the first pinion gear 105 and includes the second pinion gear 106 positioned at the end of the second shaft 102 and just above the fifth support member 109 .

상기 제1피니언기어(105)와 제2피니언기어(106)는 메인베벨기어(111)에 기어 결합된다. 상기 메인베벨기어(111)의 일면은 기어의 산들을 제외하고는 일면이 경사없이 평면인 것을 특징으로 하고, 일면의 형상은 원이며, 상기 메인베벨기어(111)의 기어는 원의 외측에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 제1피니언기어(105)와 제2피니언기어(106)는 상기 일면에 대해서 동일평면상에 기어결합이 된다.The first pinion gear 105 and the second pinion gear 106 are gear-connected to the main bevel gear 111. One side of the main bevel gear 111 is a circle, and the gear of the main bevel gear 111 is formed on the outer side of the circle. . The first pinion gear 105 and the second pinion gear 106 are gear-engaged on the same plane with respect to the one surface.

즉, 제1샤프트(101)는 제2샤프트(102)에 비해서 길이가 짧으므로, 상기 제1피니언기어(105)가 상기 메인베벨기어(111)의 위쪽부근에 기어결합되고, 제2샤프트(102)는 제1샤프트(101)에 비해서 길이가 길어서, 상기 제2피니언기어(106)가 상기 메인베벨기어(111)의 아래쪽 부근에 기어 결합이 된다. 기어 결합이 되는 정확한 위치는 샤프트의 각도, 기어비 등을 고려하여 결정한다.That is, since the first shaft 101 is shorter than the second shaft 102, the first pinion gear 105 is gear-engaged in the vicinity of the upper side of the main bevel gear 111, and the second shaft 102 are longer than the first shaft 101 so that the second pinion gear 106 is gear-engaged in the vicinity of the lower portion of the main bevel gear 111. The exact position of gear engagement is determined in consideration of shaft angle, gear ratio, etc.

상기 메인베벨기어(111)는 제3샤프트(301)에 결합되고, 제3샤프트(301)는 원웨이베어링(302)를 포함하고, 제3샤프트(301)는 메인스퍼기어를 포함한다. 상기 제3샤프트(301)는 상기 메인베벨기어(111)의 상기 일면의 반대 타면으로 인입되고, 상기 일면상에 돌출되지 않도록 할 수 있다. 공간상으로 여유가 있으면 상기 메인베벨기어(111)를 관통해서 고정하는 형태로 구성할 수도 있다. 다만 이는 상기 메인베벨기어(111)와 제1피니언기어(105)와 제2피니언기어(106)의 기어비 및 크기 등을 고려해서 설계해야 한다. 소형무인기와 같은 경우에는 크기 때문에 관통하도록 형성하기는 힘들 것이다.The main bevel gear 111 is coupled to the third shaft 301 and the third shaft 301 includes the one way bearing 302 and the third shaft 301 includes the main spur gear. The third shaft 301 may be inserted into the other surface of the main bevel gear 111 opposite to the one surface of the main bevel gear 111 and may not protrude from the one surface. And may be configured to penetrate and fix the main bevel gear 111 if there is a clear space. However, this should be designed in consideration of the gear ratio and size of the main bevel gear 111, the first pinion gear 105 and the second pinion gear 106, and the like. In the case of a small unmanned aerial vehicle, it would be difficult to form it to penetrate because of its size.

상기 제3샤프트(301)는 제4베어링하우징(304)을 포함하고, 상기 제4베어링하우징(304)은 상기 메인베벨기어(111) 다음 단에 형성되어 프론트플레이트(308)에 제3샤프트(301)를 지지, 고정하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 내지 5 지지부재 또한 프론트플레이트(308)와 리어플레이트(309)에 결합되어 지는 것을 특징으로 한다.The third shaft 301 includes a fourth bearing housing 304 and the fourth bearing housing 304 is formed at the next stage of the main bevel gear 111 and is connected to the front plate 308 through a third shaft 301). Further, the first to fifth support members are also coupled to the front plate 308 and the rear plate 309.

상기 제3샤프트(301)의 다른 종단은 제5베어링하우징(305)이 위치하고, 상기 제3샤프트(301)는 고정부재(303)에 의해서 제5베어링하우징(305)에 고정이 된다. The other end of the third shaft 301 is positioned in the fifth bearing housing 305 and the third shaft 301 is fixed to the fifth bearing housing 305 by the fixing member 303.

상기 제5베어링하우징(305)과 프론트플레이트(308) 사이에는 상기 메인스퍼기어와 상기 원웨이베어링(302)가 위치하며, 상기 메인스퍼기어는 감속기어부(307)를 통해서 모터(701)에 기어 결합된다. 이런 복잡한 구조는 유성기어를 이용하면 좀 더 효과적으로 구성할 수 있다.The main spur gear and the one way bearing 302 are disposed between the fifth bearing housing 305 and the front plate 308. The main spur gear is coupled to the motor 701 through a reduction gear unit 307, . This complex structure can be configured more effectively using planetary gears.

상기 교차반전 회전익기는 모터(701), 서보, 제어부(706), 통신부(705), 제1배터리(702), 제2배터리(703), 랜딩을 위한 구성요소들도 포함되어 질 수 있다.The cross reversing rotor blade may include a motor 701, a servo, a controller 706, a communication unit 705, a first battery 702, a second battery 703, and landing components.

앞서 설명한 바와 같이 교차반전 회전익기는 비스듬하게 위치하는 샤프트를 구종하는 구동부와 2개의 회전날개를 제어하는 제어기술이다.As described above, the crossed inverted rotor blade is a control technique for controlling a driving part that obliquely positions the shaft and two rotating blades.

본 발명의 제어를 위한 일 실시예(도8 내지 도10)는 상기 제1샤프트(101)와 제2샤프트(102)의 제1피니언기어(105) 및 제2피니언기어(106)가 위치하는 종단의 반대에는 제1회전날개부(210)와 제2회전날개부(220)를 포함한다.An embodiment for the control of the present invention (Figs. 8 to 10) is characterized in that the first pinion gear 105 and the second pinion gear 106 of the first shaft 101 and the second shaft 102 are located The opposite of the termination includes a first rotating blade portion 210 and a second rotating blade portion 220.

상기 제1회전날개부(210)와 제2회전날개부(220)를 제어하기 위해서는 제1스와시플레이트부(400)와 제2스와시플레이트부(500)를 이용한다. The first swash plate portion 400 and the second swash plate portion 500 are used to control the first rotating blade portion 210 and the second rotating blade portion 220.

상기 제1스와시플레이트부(400)는 제1하부스와시플레이트(401)와 제1상부스와시플레이트(402)를 포함하고, 제2스와시플레이트부(500)는 제2하부스와시플레이트(501)와 제2하부스와시플레이트(501)를 포함한다. 상기 제1하부스와시플레이트(401)와 제2하부스와시플레이트(501)는 각각 3개의 볼조인트(405~407, 505~507)에 의해서 하부링키지들과 연결이 된다. 즉 제1볼조인트(405)에 제1하부링키지(607)가 연결이 되고, 제2볼조인트(406)에 제2하부링키지(608)가 연결이 되고, 제3볼조인트(407)에 제3하부링키지(609)가 연결이 되고, 제4볼조인트(505)에 제4하부링키지(610)가 연결이 되고, 제5볼조인트(506)에 제5하부링키지(611)가 연결이 되고, 제6볼조인트(507)에 제6하부링키지(612)가 연결이 된다. The first swash plate portion 400 includes a first lower swash plate 401 and a first upper swash plate 402 and a second swash plate portion 500 includes a second lower swash plate 401, (501) and a second lower swash plate (501). The first lower swash plate 401 and the second lower swash plate 501 are connected to the lower linkages by three ball joints 405 to 407 and 505 to 507, respectively. The first lower linkage 607 is connected to the first ball joint 405 and the second lower linkage 608 is connected to the second ball joint 406 and the second lower linkage 608 is connected to the third ball joint 407, The third lower linkage 609 is connected to the fourth ball joint 505 and the fourth lower linkage 610 is connected to the fourth ball joint 505 and the fifth lower linkage 611 is connected to the fifth ball joint 506 , And the sixth lower linkage 612 is connected to the sixth ball joint 507.

상기 제1하부링키지(607)는 제1서보(603)에 결합되고, 상기 제2하부링키지(608)는 제2서보(601)에 결합되고, 상기 제3하부링키지(609)는 제3서보(602)에 결합되고, 상기 제4하부링키지(610)는 제4서보(606)에 결합되고, 상기 제5하부링키지(611)는 제5서보(604)에 결합되고, 상기 제6하부링키지(612)는 제6서보(605)에 결합된다.The first lower linkage 607 is coupled to a first servo 603 and the second lower linkage 608 is coupled to a second servo 601. The third lower linkage 609 is coupled to a third servo The fourth lower linkage 610 is coupled to a fourth servo 606 and the fifth lower linkage 611 is coupled to a fifth servo 604, (612) is coupled to the sixth servo (605).

상기 제1스와시플레이트부(400)와 제2스와시플레이트부(500)의 제1하부스와시플레이트(401)와 제2하부스와시플레이트(501)의 형상은 도10에 개시된 바와 같이, 상기 제1 내지 3 볼조인트(405~407)를 연장한 선은 정삼각형의 형상을 하고 있고, 상기 제4 내지 제6 볼 조인트(505~507)을 연장한 선 또한 정삼각형의 형상을 하고 있다. The shapes of the first lower swash plate 401 and the second lower swash plate 501 of the first swash plate 400 and the second swash plate 500 are as shown in FIG. The line extending from the first to third ball joints 405 to 407 has an equilateral triangle shape and a line extending from the fourth to sixth ball joints 505 to 507 has an equilateral triangle shape.

상기 각각의 정삼각형의 형상은 겹쳐서 표현했을 경우 별모양의 형상을 하는 것을 특징으로 하고, 상기 각각의 정삼각형은 X축으로도 대칭이고, Y축으로도 대칭인 것을 특징으로 한다. 이 같은 형태로 구현하면, 상기 각각의 서보를 범용 헥사 로터 제어기를 통해 제어할 수 있다.The shape of each of the equilateral triangles is a star shape when superimposed, and each of the equilateral triangles is symmetrical with respect to the X axis and also symmetrical with respect to the Y axis. When implemented in this form, each servo can be controlled through a universal hex rotor controller.

즉, 상기와 같이 스와시플레이트를 위치하게되면, Yawing, Rolling, Pitching, Rising/Lowering을 하나의 제어기로 구성할 수 있고, 본 발명을 사용함으로써 가격적인 장점과 경제적인 면에서 굉장히 큰 장점 및 효과를 가지게 된다.That is, when the swash plate is positioned as described above, yawing, rolling, pitching, and rising / lowering can be constituted by one controller. By using the present invention, .

더 나아가, 제2볼조인트(406)와 제3볼조인트(407)를 연결한 제1연장선(408), 제5볼조인트(506)와 제6볼조인트(507)를 연결한 제2연장선(508)은 서로 X축(앞뒤를 이은 선)을 중심으로 대칭으로 구성하면, 공간적으로 차지하는 면적이 최소화되어 좋은 장점이 있다. 추가적으로 대칭적으로 구성을 하게 되면 정비공이 서보(액추에이터)와 스와시 플레이트를 정비할 때 양 사이드의 조정이 동일한지 확인하기도 용이하고, 양쪽을 비교할 수 있기 때문에 균일한 정비가 가능하고, 직관적인 정비가 가능한 장점 및 효과가 있다.A first extension line 408 connecting the second ball joint 406 and the third ball joint 407 and a second extension line 408 connecting the fifth ball joint 506 and the sixth ball joint 507, 508 are arranged symmetrically with respect to each other about the X-axis (line connecting the front and back), the space occupied area is minimized. In addition, symmetrical construction makes it easy to check whether the two sides are identical when servos are servicing (actuator) and swash plate, and because they can be compared on both sides, uniform maintenance is possible and intuitive maintenance There is an advantage and advantage that is possible.

상기 제1하부스와시플레이트(401)와 제2하부스와시플레이트(501)의 상면에는 제1상부스와시플레이트(402)와 제2상부스와시플레이트(502)가 위치하고 있고, 각각은 커플링되서 함께 동작한다. 즉 제1하부스와시플레이트(401)는 제1하부스와시플레이트(401)와 커플링되어 있어서, 제1 내지 3 하부링키지들에 의해서 상기 제1하부스와시플레이트(401)가 움직이면, 제1상부스와시플레이트(402)가 함께 따라서 움직이게 된다.A first upper swash plate 402 and a second upper swash plate 502 are positioned on the upper surfaces of the first lower swash plate 401 and the second lower swash plate 501, It works together. That is, the first lower swash plate 401 is coupled with the first lower swash plate 401 so that when the first lower swash plate 401 moves by the first through third lower linkages, The upper swash plate 402 moves together.

상기 제1회전날개부(210)는 제1블레이드(211), 제2블레이드(212), 제2회전날개부(220)는 제3블레이드(221), 제4블레이드(222)를 포함하고, 각각의 블레이드는 제1그립(213), 제2그립(214), 제3그립(223), 제4그립(224)에 의해서 고정되어 진다. 제1그립(213)과 제2그립(214)은 제1상부링키지(403)와 제2상부링키지(404)에 의해서 결합되고, 제3그립(223)과 제4그립(224)은 제3상부링키지(503)와 제4상부링키지(504)에 의해서 결합되어 진다. The first rotary blade 210 includes a first blade 211 and a second blade 212 and a second rotary blade 220 includes a third blade 221 and a fourth blade 222, Each of the blades is fixed by a first grip 213, a second grip 214, a third grip 223, and a fourth grip 224. The first grip 213 and the second grip 214 are coupled by the first upper linkage 403 and the second upper linkage 404 while the third grip 223 and the fourth grip 224 are engaged by the third And is joined by the upper linkage 503 and the fourth upper linkage 504.

즉, 하부스와시플레이트가 움직이게 되면 상부스와시플레이트가 움직이고, 상부스와시플레이트가 움직이면, 상부링키지에 의해서 그립이 움직이고, 그립이 움직이면 블레이드가 움직이게 된다. 각각의 블레이드가 움직이면, 회전익기를 제어할 수 있게 된다.That is, when the lower swash plate moves, the upper swash plate moves. When the upper swash plate moves, the grip moves by the upper linkage, and when the grip moves, the blade moves. As each blade moves, it becomes possible to control the rotor blade.

구조적으로 본 실시예는 스와시플레이트부가 상부스와시플레이트 및 하부스와시플레이트로로 분리되어있다. 여기서 상부스와시플레이트는 로터의 회전속도와 동일하게 회전하여야하나, 하부스와시플레이트는 회전하지 않고 링키지에 완전구속이 되어야한다. 그러나 링키지는 일반적으로 볼조인트(ball-joint)로 연결되어있기 때문에 회전력이 가해질 경우 링키지와 함께 하부스와시플레이트가 회전하게 되며 이 경우, 자유도가 구속되지 않아 헬리콥터의 제어는 불가능해진다. Structurally, the present embodiment separates the swash plate portion into an upper swash plate and a lower swash plate. In this case, the upper swash plate should be rotated at the same rotational speed as the rotor, but the lower swash plate should be completely restrained to the linkage without rotating. However, since the linkage is generally connected by a ball-joint, when the rotational force is applied, the lower swash plate is rotated together with the linkage. In this case, the degree of freedom is not constrained and the control of the helicopter becomes impossible.

따라서 제1링키지가이드(114) 및 제2링키지가이드(115)로 하부스와시플레이트에 연결된 링키지를 잡아주어 링키지의 비틀림 회전과 하부스와시플레이트의 회전을 막아주어 자유도를 완전구속시킴으로써, 헬리콥터의 정상적인 제어를 가능하게 해준다.Accordingly, the first linkage guide 114 and the second linkage guide 115 hold the linkage connected to the lower swash plate to prevent the torsional rotation of the linkage and the rotation of the lower swash plate to completely restrain the degree of freedom, Control.

또한, 본 실시예에서는 양 끝단에 위치한 서보를 다른 서보보다 낮은 곳에 위치하게 하고 연결되는 제1/4하부링키지(607, 610)를 다른 링키지들보다 길게 구성하여 제1/2링키지가이드를 서보-링키지 연결부에서 가능한 먼 곳에, 하부스와시플레이트-링키지조인트와는 가능한 가까운 곳에 위치시킬 수 있다. 이는 기구학적으로 가장 안정적이고, 정밀하게 회전을 방지시켜주는 효과가 있다.In this embodiment, the first and fourth lower linkages 607 and 610, which are located at positions lower than the other servo, are longer than the other linkages, As far as possible from the linkage connection, it can be located as close as possible to the lower swash plate-linkage joint. This is the most kinematically stable and has the effect of precisely preventing rotation.

앞서 설명한 실시 예는 두 개의 두 개의 샤프트와 두 개의 회전 날개부가 있는 형태의 실시예이다. 본 발명의 다른 실시예(미도시)는 2개의 샤프트를 가지는 구조가 복수로 존재하는 회전익기에도 적용이 가능하다. The embodiment described above is an embodiment with two two shafts and two rotating blades. Another embodiment (not shown) of the present invention is applicable to a rotor blade unit having a plurality of structures having two shafts.

범용멀티로터제어기(헥사로터제어기)가 사용되는 교차 회전 날개 헬리콥터는, 사용자가 지닌 송신기에서 내린 명령(Rolling, Pitching, Yawing, Rising/Lowering)을 헬리콥터에 장착된 수신기를 통해 명령을 받아들이고, 수신기는 다시 멀티로터제어기(Main Controller)로 신호를 보내고 Main Controller는 받아들인 신호를 Mixing하여 6개의 서보로 내보내어 최종적으로 교차 회전 날개 헬리콥터를 제어하게 된다. 또한 기체에 장착된 GPS모듈과 IMU모듈 등을 통해 기체의 정보(위치, 자세 등)을 알아내고 그 정보를 Main Controller로 보내어 더 안정적이고 정밀한 제어를 가능하게 한다.Cross-rotary wing helicopters that use a universal multi-rotor controller (hex rotor controller) accept commands from a user's transmitter (Rolling, Pitching, Yawing, Rising / Lowering) via a helicopter-mounted receiver, The main controller sends signals to the multi-rotor controller and the main controller mixes the received signals and sends them out to six servos to finally control the cross-rotary wing helicopter. In addition, the information (position, attitude, etc.) of the gas is obtained through the GPS module and the IMU module mounted on the gas, and the information is sent to the main controller to enable more stable and precise control.

여기서 원래의 멀티로터의 경우 서보가 아니라 주로 BLDC모터를 사용하게 되는데, BLDC모터의 경우, 정/역회전 변경이 문제가 될 경우 전선의 잭교환을 통해 손쉽게 변경 가능하지만, 서보의 경우 정/역회전 변경이 가능한 프로그래머블 서보(Programmable Servo)를 사용하거나 중간에 Signal Reverser를 장착하여 서보의 정/역회전문제를 해결한다. In case of BLDC motor, it can be easily changed by exchanging the jack when the problem of forward / reverse rotation is problematic. However, in the case of servo, Use Programmable Servo which can change the rotation or solve the problem of forward / reverse rotation of Servo by installing Signal Reverser in the middle.

또한, 회전익기의 전원은 Main Controller와 서보에 공급되는 전원은 메인모터에 공급되는 주 동력원과는 별도로 보조배터리에서 공급하여, 주 동력원이 나가더라도 Main Controller와 서보는 정상적으로 움직이게 하여 기체의 자세를 유지시킬 수 있도록 한다. 메인모터를 제외하고 모든 전자장비는 보조배터리에서 전원분배기(PMU)로 나눠져 나온 전원을 이용한다.In addition, the power supply of the rotating wing is supplied from the auxiliary battery separately from the main power source supplied to the main motor and the servo, and the main controller and the servo normally move even if the main power source is out, . Except for the main motor, all electronic equipment uses a power source that is split from the secondary battery to a power distribution unit (PMU).


101 제1샤프트
102 제2샤프트
103 제1베어링하우징
104 제2베어링하우징
105 제1피니언기어
106 제2피니언기어
107 제1지지부재
108 제2지지부재
109 제5지지부재
110 제3베어링하우징
111 메인베벨기어
112 제3지지부재
113 제4지지부재
114 제1링키지가이드
115 제2링키지가이드
210 제1회전날개부
220 제2회전날개부
211 제1블레이드
212 제2블레이드
221 제3블레이드
222 제4블레이드
213 제1그립
214 제2그립
223 제3그립
224 제4그립
301 제3샤프트
302 원웨이베어링
303 고정부재
304 제4베어링하우징
305 제5베어링하우징
306 메인스퍼기어
307 감속기어부
308 프론트플레이트
309 리어플레이트
400 제1스와시플레이트부
401 제1하부스와시플레이트
402 제1상부스와시플레이트
403 제1상부링키지
404 제2상부링키지
405 제1볼조인트
406 제2볼조인트
407 제3볼조인트
408 제1연장선
500 제2스와시플레이트부
501 제2하부스와시플레이트
502 제2상부스와시플레이트
503 제3상부링키지
504 제4상부링키지
505 제4볼조인트
506 제5볼조인트
507 제6볼조인트
508 제2연장선
601 제1서보
602 제2서보
603 제3서보
604 제4서보
605 제5서보
606 제6서보
607 제1하부링키지
608 제2하부링키지
609 제3하부링키지
610 제4하부링키지
611 제5하부링키지
612 제6하부링키지
701 모터
702 제1배터리
703 제2배터리
704 전자변속기
705 통신부
706 제어부
101 first shaft
102 2nd shaft
103 1st bearing housing
104 2nd bearing housing
105 First pinion gear
106 second pinion gear
107 first supporting member
108 second supporting member
109 Fifth support member
110 3rd bearing housing
111 main bevel gear
112 third supporting member
113 Fourth Supporting Member
114 First Linkage Guide
115 2nd Linkage Guide
210 First rotation blade
220 < / RTI >
211 first blade
212 Second blade
221 Third blade
222 fourth blade
213 First Grip
214 second grip
223 Third Grip
224 fourth grip
301 3rd shaft
302 One Way Bearing
303 fixing member
304 Fourth bearing housing
305 fifth bearing housing
306 main spur gear
307 Reducer Fisher
308 front plate
309 rear plate
400 first swash plate portion
401 The first lower swash plate
402 first upper swash plate
403 First upper linkage
404 second upper linkage
405 first ball joint
406 second ball joint
407 third ball joint
408 1st extension line
500 second swash plate portion
501 second lower swash plate
502 Second upper swash plate
503 third upper linkage
504 fourth upper linkage
505 fourth ball joint
506 fifth ball joint
507 sixth ball joint
508 Second extension line
601 1st servo
602 Second Servo
603 third servo
604 fourth servo
605 fifth servo
606 Sixth Servo
607 First lower linkage
608 second lower linkage
609 Third lower linkage
610 fourth lower linkage
611 fifth lower linkage
612 sixth lower linkage
701 motor
702 first battery
703 Second battery
704 Electronic transmission
705 communication section
706 Control unit

Claims (3)

복수의 회전 날개를 갖는 회전익기에 있어서,
블레이드를 포함하는 제1회전 날개부 및 제2회전 날개부;
상기 제1회전 날개부 및 제2회전 날개부에 각각 연결되어 있는 제1샤프트 및 제2샤프트(102);
상기 제1샤프트 및 제2샤프트(102)에 각각 연결되어 있는 제1피니언기어(105) 및 제2피니언기어(106);
상기 제1피니언기어(105) 및 제2피니언기어(106)와 기어 결합되는 메인베벨기어(111);
상기 메인베벨기어(111)를 구동하는 모터(701)부를 포함하며;
상기 제1샤프트 및 제2샤프트(102)는 소정의 각도를 가지고 위치하며, 상기 제1샤프트 및 제2샤프트(102)는 서로 다른 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 회전익기.
1. A rotary blade unit having a plurality of rotary blades,
A first rotating blade and a second rotating blade including a blade;
A first shaft and a second shaft connected to the first rotating blade and the second rotating blade, respectively;
A first pinion gear 105 and a second pinion gear 106 connected to the first shaft 102 and the second shaft 102, respectively;
A main bevel gear 111 which is gear-engaged with the first pinion gear 105 and the second pinion gear 106;
And a motor (701) for driving the main bevel gear (111);
Wherein the first shaft and the second shaft are positioned at a predetermined angle, and the first shaft and the second shaft have different lengths.
제1항에 있어서,
상기 제1피니언기어(105) 및 제2피니언기어(106)는 상기 메인베벨기어(111)의 일면에서 기어 결합되는 것을 특징으로 하는 회전익기.
The method according to claim 1,
Wherein the first pinion gear (105) and the second pinion gear (106) are gear-engaged on one surface of the main bevel gear (111).
제2항에 있어서,
상기 메인베벨기어(111)는 제3샤프트(301)에 결합되고, 상기 제3샤프트(301)는 상기 메인베벨기어(111)의 상기 일면의 반대 타면으로 인입되고, 상기 일면상에 돌출되지 않는 것을 특징으로 하는 회전익기.
3. The method of claim 2,
The main bevel gear 111 is coupled to the third shaft 301 and the third shaft 301 is drawn to the opposite side of the one side of the main bevel gear 111, Wherein the rotating wing is made of a synthetic resin.
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