KR101726652B1

KR101726652B1 - 무인 비행체용 날개

Info

Publication number: KR101726652B1
Application number: KR1020150109055A
Authority: KR
Inventors: 천이진
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-04-13
Also published as: KR20170014961A

Abstract

본 발명은 물체에 부딪히더라도 날개나 물체의 파손을 최소화할 수 있는 무인 비행체용 날개를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 무인 비행체용 날개는, 회전축에 의해 회전되는 무인 비행체용 날개로, 상기 회전축에 결합되는 제1 날개부; 상기 제1 날개부에 연결되는 제2 날개부; 및 상기 제1 및 제2 날개부를 회전 가능하게 연결하는 힌지부를 포함한다.

Description

무인 비행체용 날개{Blade for unmanned aerial vehicle}

본 발명은 무인 비행체용 날개에 관한 것이다.

일반적으로, "드론(drone)"이라고도 칭하는 무인 비행체는 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 대략 헬리콥터 모양의 무인 항공기로 감시, 고공 촬영, 또는 물류 배달 등의 용도로 확대되고 있다.

도 1은 기존의 무인 비행체를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

기존의 무인 비행체는, 도 1에 도시된 바와 같이, 비행 동작을 제어하는 메인보드 등을 탑재한 본체부(10), 메인보드에 의해 회전속도가 조절되는 복수의 모터(20), 복수의 모터(20)를 지지하기 위해 본체부(10)에서 반경 방향으로 분지되는 각각의 지지 프레임(30), 그리고 복수의 모터(20)의 회전축에 결합되어 추력을 내는 각각의 날개(40)를 포함한다. 따라서, 각각의 모터의 회전으로 각각의 날개가 회전되면서 그 추진력으로 무인 비행체의 비행이 이루어진다.

하지만, 이러한 기존의 무인 비행체는, 회전 중인 날개(40)가 물체에 부딪힐 경우 날개(40)가 부러지는 문제가 있다. 특히, 문화재 등을 공중에서 촬영하는 중에 문화재 등에 부딪힐 경우 날개(40)의 파손뿐만 아니라 문화재 등의 파손도 우려되는 문제가 있고, 나아가 날개(40)가 파손되면 원활한 제어가 이루어지지 않아 더 큰 사고로 이어지는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 물체에 부딪히더라도 날개나 물체의 파손을 최소화할 수 있는 무인 비행체용 날개를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체용 날개는, 회전축에 의해 회전되는 무인 비행체용 날개로, 상기 회전축에 결합되는 제1 날개부; 상기 제1 날개부에 연결되는 제2 날개부; 및 상기 제1 및 제2 날개부를 회전 가능하게 연결하는 힌지부를 포함한다.

상기 제1 및 제2 날개부는 상기 회전축의 어느 한 반경 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.

상기 힌지부는 상기 회전축과 평행하게 놓이는 힌지축을 포함할 수 있다.

상기 힌지부는, 상기 제1 날개부의 끝단부에 형성되며 제1 끼움홈과 제1 끼움 돌기를 가지는 제1 단차부; 및 상기 제1 끼움홈과 제1 끼움 돌기에 각각 끼워되도록 상기 제2 날개부의 끝단부에 형성되는 제2 끼움 돌기 및 제2 끼움홈을 가지는 제2 단차부를 더 포함할 수 있다.

상기 힌지축은 상기 제1 및 제2 끼움 돌기에 수직되게 구비되고, 상기 제1 끼움 돌기의 끝단면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가지고, 상기 제2 끼움홈 중 상기 제1 끼움 돌기의 끝단면에 대향되는 면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가질 수 있다.

이와 더불어, 상기 제2 끼움 돌기의 끝단면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가지고, 상기 제1 끼움홈 중 상기 제2 끼움 돌기의 끝단면에 대향되는 면은 상기 힌지축을 중심으로 한 원호 형상을 가질 수 있다.

일 예로, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체용 날개는, 상기 회전축에 180도 간격을 두고 두 개가 구비될 수 있다.

다른 예로, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체용 날개는, 상기 회전축에 90도 간격을 두고 네 개가 구비될 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행체용 날개는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 제1 날개부와, 제2 날개부와, 그리고 힌지부를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 비행시에는 원심력에 의해 제2 날개부가 펴져 비행이 가능하고, 비행 중 날개가 물체에 부딪히더라도 제2 날개부가 힌지부에 의해 회전되어 접히므로 날개나 물체의 파손을 최소화할 수 있다. 또한, 제2 날개부를 힌지부를 통해 접을 수 있어 보관이 용이할 수 있다.

도 1은 기존의 무인 비행체를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체용 날개가 회전축에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 날개를 III-III 선으로 잘라서 본 단면도이다.
도 4는 도 2의 무인 비행체용 날개를 위에서 바라본 평면도이다.
도 5는 물체가 부딪힐 경우 날개가 접히는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체용 날개가 회전축에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체용 날개가 회전축에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 날개를 III-III 선으로 잘라서 본 단면도이다.

도 4는 도 2의 무인 비행체용 날개를 위에서 바라본 평면도이고, 도 5는 물체가 부딪힐 경우 날개가 접히는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체용 날개(100)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(1)에 의해 회전되는 무인 비행체용 날개로, 제1 날개부(110)와, 제2 날개부(120)와, 그리고 힌지부(130)를 포함한다. 이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 각 구성요소에 대해 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 날개부(110)는 회전축(1)에 결합되고, 제2 날개부(120)는 제1 날개부(110)에 연결된다. 특히, 제1 및 제2 날개부(110)(120)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전축(1)의 어느 한 반경 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.

나아가, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 날개의 길이 등을 고려하여 제3, 제4 및 제5 날개부(140)(150)(160)가 더 포함될 수 있으며. 이 경우, 제3, 제4 및 제5 날개부(140)(150)(160)는 제2 날개부(120)에 연이어 회전축(1)의 반경 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.

힌지부(130)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 날개부(110)(120)를 회전 가능하게 연결한다. 특히, 힌지부(130)는 회전축(1)과 평행하게 놓이는 힌지축(131)을 포함할 수 있다. 따라서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 날개를 회전축(1)의 축 방향으로 보면, 즉 본 발명의 날개를 위에서 보면, 본 발명의 날개가 물체(도 5의 "P")에 부딪혔을 때 제2, 제3, 제4 및 제5 날개부(120)(140)(150)(160)가 각 힌지축(131)을 기준으로 원활하게 접힐 수 있다.

이와 더불어, 힌지부(130)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 단차부(132)와 제2 단차부(133)를 더 포함할 수 있다. 제1 단차부(132)는 제1 날개부(110)의 끝단부에 형성되며 제1 끼움홈(132b)과 제1 끼움 돌기(132a)를 가질 수 있고, 제2 단차부(133)는 제1 끼움홈(132b)과 제1 끼움 돌기(132a)에 각각 끼워되도록 제2 날개부(120)의 끝단부에 형성되는 제2 끼움 돌기(133a) 및 제2 끼움홈(133b)을 가질 수 있다.

따라서, 제1 및 제2 단차부(132)(133)를 통해 제1 및 제2 날개부(110)(120)가 서로 끼워져 제1 및 제2 날개부(110)(120)의 상하 방향으로의 유동이 제한되므로 제1 및 제2 날개부(110)(120)가 서로에 대해 상하 방향으로 꺾이는 현상을 방지할 수 있다.

나아가, 힌지축(131)은 제1 및 제2 끼움 돌기(132a)(133a)에 수직되게 구비되고, 제1 끼움 돌기(132a)의 끝단면은 힌지축(131)을 중심으로 하는 원호 형상을 가지고, 제2 끼움홈(133b) 중 제1 끼움 돌기(132a)의 끝단면에 대향되는 면은 힌지축(131)을 중심으로 하는 원호 형상을 가질 수 있다. 따라서, 이러한 원호 형상의 구조를 통해, 제1 및 제2 날개부(110)(120)가 힌지축(131)을 중심으로 회전되는 동안, 원활한 회전이 이루어질 수 있음과 더불어 제1 및 제2 날개부(110)(120)의 상하 방향으로의 요동을 충분히 지지할 수 있어 제1 및 제2 날개부(110)(120)가 서로에 대해 상하 방향으로 꺾이는 현상을 방지할 수 있다.

이와 더불어, 제1 및 제2 날개부(110)(120)가 힌지축(131)을 중심으로 회전되는 동안, 원활한 회전이 이루어짐과 더불어 제1 및 제2 날개부(110)(120)의 상하 방향으로의 요동을 충분히 지지하기 위하여, 도시되지는 않았지만, 제2 끼움 돌기(133a)의 끝단면 또한 힌지축(131)을 중심으로 하는 원호 형상을 가지고, 제1 끼움홈(132b) 중 제2 끼움 돌기(133a)의 끝단면에 대향되는 면은 힌지축(131)을 중심으로 한 원호 형상을 가질 수 있다.

상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체용 날개(100)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전축(1)에 180도 간격을 두고 두 개가 구비될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체용 날개(200)를 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체용 날개가 회전축에 결합된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체용 날개(200)는, 회전축(1)에 90도 간격을 두고 네 개가 구비되는 것을 제외하고는 상술한 본 발명의 일 실시예와 동일하다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 무인 비행체용 날개(100)(200)는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 제1 날개부(110)와, 제2 날개부(120)와, 그리고 힌지부(130)를 포함하는 기술구성을 제공하므로, 비행시에는 원심력에 의해 제2 날개부(120)가 펴져 비행이 가능하고, 비행 중 날개가 물체에 부딪히더라도 제2 날개부(120)가 힌지부(130)에 의해 회전되어 접히므로 날개나 물체의 파손을 최소화할 수 있다. 날개가 부딪히는 상황이 종료되면 다시 원심력에 의해 제2 날개부(120)가 펴져 비행이 가능할 수 있다. 또한, 제2 날개부(120)를 힌지부(130)를 통해 접을 수 있어 보관이 용이할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100, 200: 무인 비행체용 날개 110: 제1 날개부
120: 제2 날개부 130: 힌지부
131: 힌지축 132: 제1 단차부
132a: 제1 끼움 돌기 132b: 제1 끼움홈
133: 제2 단차부 133a: 제1 끼움 돌기
133b: 제2 끼움홈 140: 제3 날개부
150: 제4 날개부 160: 제5 날개부
P: 물체

Claims

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회전축에 의해 회전되는 무인 비행체용 날개로,
상기 회전축에 결합되는 제1 날개부;
상기 제1 날개부에 연결되는 제2 날개부; 및
상기 제1 및 제2 날개부를 회전 가능하게 연결하는 힌지부
를 포함하고,
상기 제1 및 제2 날개부는 상기 회전축의 어느 한 반경 방향으로 순차적으로 배치되고,
상기 힌지부는,
상기 회전축과 평행하게 놓이는 힌지축을 포함하고,
상기 힌지부는,
상기 제1 날개부의 끝단부에 형성되며 제1 끼움홈과 제1 끼움 돌기를 가지는 제1 단차부; 및
상기 제1 끼움홈과 제1 끼움 돌기에 각각 끼워되도록 상기 제2 날개부의 끝단부에 형성되는 제2 끼움 돌기 및 제2 끼움홈을 가지는 제2 단차부
를 더 포함하는
무인 비행체용 날개.
제4항에서,
상기 힌지축은 상기 제1 및 제2 끼움 돌기에 구비되고,
상기 제1 끼움 돌기의 끝단면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가지고,
상기 제2 끼움홈 중 상기 제1 끼움 돌기의 끝단면에 대향되는 면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가지는
무인 비행체용 날개.
제5항에서,
상기 제2 끼움 돌기의 끝단면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가지고,
상기 제1 끼움홈 중 상기 제2 끼움 돌기의 끝단면에 대향되는 면은 상기 힌지축을 중심으로 하는 원호 형상을 가지는
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