KR101807164B1

KR101807164B1 - 고무 동력 헬리콥터

Info

Publication number: KR101807164B1
Application number: KR1020160098915A
Authority: KR
Inventors: 강우람; 박민준; 이덕주; 소니; 유승화
Original assignee: 강우람; 박민준
Priority date: 2016-08-03
Filing date: 2016-08-03
Publication date: 2017-12-11

Abstract

본 발명은 골격부; 상기 골격부의 양측 각각에 결합되어 헬리콥터 모형을 형상화하는 동체; 상기 동체에 구비되는 동력발생고무줄의 복원력을 인가받아 동력을 발생시키는 동력부; 상기 동체의 상측에 구비되며, 상기 동력부로부터 발생된 동력에 의해 회전되는 메인로터; 및 상기 골격부의 후단에 회전 가능하도록 구비되는 테일로터;를 포함하여 구성되되, 동력전달부재의 양 끝단 각각이 상기 메인로터와 테일로터에 맞물리도록 구비되어 상기 메인로터와 회전력을 공유하는 테일로터는 상기 메인로터 회전시 함께 회전되는 것을 기술적 특징으로 한다.
또한 본 발명은 동체의 선단측에 무게중심이 위치하도록 추력조절부가 구비됨으로써, 헬리콥터의 양력뿐만 아니라 추력을 활용하여 비행방향을 설정할 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

고무 동력 헬리콥터{RUBBER POWER HELICOPTER}

본 발명은 고무줄이 감겼다가 풀려지면서 발생되는 복원력을 이용하여 비행할 수 있는 고무 동력 헬리콥터에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 동력발생고무줄의 복원력에 의해 회전되는 메인로터와, 상기 메인로터와 동력전달부재에 의해 연결되어 회전력을 공유하도록 구비되는 테일로터에 의해 비행시 안정된 방향으로 비행이 가능하며, 나아가, 동체의 선단측에 무게중심이 위치하도록 추력조절부가 구비됨으로써, 헬리콥터의 양력뿐만 아니라 추력을 활용하여 비행방향을 설정할 수 있는 고무 동력 헬리콥터에 관한 것이다.

일반적으로 고무 동력기라 함은 고무줄이 감겼다가 풀려지면서 발생하는 복원력에 의해 날개(프로펠러)를 회전시킴에 따라 발생되는 추력 및 양력에 의해 활공되도록 하는 일종의 모형 비행기로서, 취미용이나 놀이용은 물론 학습용 등 다양한 목적으로 이용된다.

이와 같은 고무 동력기는 추력을 자유자재로 얻을 수 있는 비행기 형태가 있는 반면, 양력을 주로 활용하여 활공되는 헬리콥터 형태 등 다양한 형태의 고무 동력기가 있다.

이러한 고무 동력기 중에서도, 비행기 형태의 고무 동력기는 주로 추력과 양력에 의한 원리만 학습하게 되지만, 헬리콥터 형태의 고무 동력기는 양력, 추력, 항력 및 무게의 네가지 힘의 원리를 이해하는데 가장 최적화된 구조를 가진다.

나아가, 상기 네가지 힘의 원리와 더불어 동체에서 발생되는 토크를 상쇄시키기 위한 테일로터 추력의 원리를 파악할 수 있는 구조를 가진다.

즉 메인로터로부터 받는 동체의 토크가 다르기 때문에 테일로터에 의해 상기 토크를 가장 잘 상쇄시키고 조절할 수 있는 원리를 파악할 수 있기 때문이다.

따라서 종래에는 고무 동력을 이용한 다양한 형태의 헬리콥터형 무인 동력기가 개발되고 있는 실정이다.

이러한 고무 동력을 이용한 헬리콥터 중 하나로, 등록실용신안공보 제20-0209639호에 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터의 로터가 개시되었다.

도 1은 종래 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터의 전체 모습을 나타낸 도면이며, 도 2는 종래 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터의 로터에서 고무줄 설치부분을 나타낸 도면으로, 그 구성은 서로 대칭되는 날개를 가진 동일한 크기의 로터

헬리콥터 동체(13)의 상단과 하단에 각각 위치하는 로터(21, 22)를 날개의 방향이 서로 다르게 하여, 두 로터(21, 22)가 서로 반대방향으로 회전되도록 하되, 상기 두 로터(21, 22)의 회전이 모두 동체(13)가 상승하도록 하는 힘을 갖게 할 수 있도록 양 로터(21, 22)의 중심을 하나의 고무줄(23)로 연결하도록 구성된다.

이러한 종래 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터는 고무줄(23)의 복원력이 양 로터(21, 22)에 동일하게 작용하여 양 로터(21, 22)가 동일한 속도로 서로 반대배 방향으로 회전되게 함으로써, 각각의 로터(21, 22) 회전이 동체(13)에 미치는 힘이 서로 상쇄되도록 하여 고무줄의 복원력만으로도 모형 헬리콥터가 안정된 자세로 상승할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

그러나 종래 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터는 동체(13)의 상측과 하측 각각에 로터(21, 22)가 구비되고, 상기 양 로터(21, 22)의 회전에 의해 적은 동력으로도 헬리콥터가 상승되도록 하는 점은 긍정적이나, 헬리콥터를 구성함에 있어, 비행방향을 잡아주는 테일로터의 부재로 상승시 어떠한 방향으로 날아갈지 비행방향이 불규칙한 문제점이 있다.

또한 양력을 주로 활용하여 헬리콥터가 날아가는 방향성을 제시하지 못하고, 상승되는 효과만 있어 헬리콥터의 다양한 원리를 이해하는데 한계가 분명한 문제점이 있다.

등록실용신안공보 제20-0209639호(2000.10.30.)

본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 동력발생고무줄의 복원력에 의해 회전되는 메인로터와, 상기 메인로터와 동력전달부재에 의해 연결되어 회전력을 공유하도록 구비되는 테일로터에 의해 비행시 안정된 방향으로 비행이 가능하며, 나아가, 동체의 선단측에 무게중심이 위치하도록 추력조절부가 구비됨으로써, 헬리콥터의 양력뿐만 아니라 추력을 활용하여 비행방향을 설정할 수 있는 고무 동력 헬리콥터를 제공하는 데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터는 골격부; 골격부의 양측 각각에 결합되어 헬리콥터 모형을 형상화하는 동체; 동체에 구비되는 동력발생고무줄의 복원력을 인가받아 동력을 발생시키는 동력부; 동체의 상측에 구비되며, 동력부로부터 발생된 동력에 의해 회전되는 메인로터; 및 골격부의 후단에 회전 가능하도록 구비되는 테일로터;를 포함하여 구성되되, 동력전달부재의 양 끝단 각각이 메인로터와 테일로터에 맞물리도록 구비되어 메인로터와 회전력을 공유하는 테일로터는 메인로터 회전시 함께 회전되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명은 동력발생고무줄의 복원력에 의해 회전되는 메인로터와, 상기 메인로터와 동력전달부재에 의해 연결되어 회전력을 공유하도록 구비되는 테일로터에 의해 비행시 안정된 방향으로 비행이 가능한 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 동체의 선단측에 무게중심이 위치하도록 추력조절부가 구비됨으로써, 헬리콥터의 양력뿐만 아니라 추력을 활용하여 비행방향을 설정할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한 추력조절부에 구비되는 무게추가 슬라이딩바의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치됨으로써, 상기 무게추의 위치에 따라 무게중심을 조절할 수 있어 반복 비행에 따른 지루함을 없애고 기동비행을 가능하게 하는 현저한 효과를 보유하고 있다.

도 1은 종래 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터의 전체 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 고무줄의 복원력을 이용한 모형 헬리콥터의 로터에서 고무줄 설치부분을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터의 분해 사시도로,
도 4a는 골격부와 동체의 결합관계,
도 4b는 동력부와 메인로터의 결합관계 및
도 4c는 골격부와 테일로터의 결합관계를 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터가 양력과 더불어 추력에 의해 전진 또는 후진 비행되는 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터에서 동력부에 고정부재가 구비된 예를 나타낸 측면도이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터는 고무줄이 감겼다가 풀려지면서 발생되는 복원력을 이용하여 비행할 수 있는 고무 동력 헬리콥터에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터의 분해 사시도로, 도 4a는 골격부와 동체의 결합관계, 도 4b는 동력부와 메인로터의 결합관계 및 도 4c는 골격부와 테일로터의 결합관계를 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터는 동력발생고무줄(R1)의 복원력에 의해 회전되는 메인로터(400)와, 상기 메인로터(400)와 동력전달부재(R2)에 의해 연결되어 회전력을 공유하도록 구비되는 테일로터(500)에 의해 비행시 안정된 방향으로 비행이 가능하며, 나아가, 동체(200)의 선단측에 무게중심이 위치하도록 추력조절부(250)가 구비됨으로써, 헬리콥터의 양력뿐만 아니라 추력을 활용하여 비행방향을 설정할 수 있도록 하는 것으로, 골격부(100), 동체(200), 동력부(300), 메인로터(400) 및 테일로터(500)를 포함하여 구성된다.

한편, 본 명세서에서 동력발생고무줄(R1)은 복원력이 우수한 탄성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 예를 들어 고무줄로 이루어질 수 있다.

또한 동력전달부재(R2)는 후술되는 메인동력전달부(320)와 꼬리동력전달부(530)가 회전력을 공유할 수 있도록 팽팽함을 유지하는 동시에, 유연한 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 예를 들어 실, 끈 등으로 이루어질 수 있다.

골격부(100)는 헬리콥터를 구성함에 있어 뼈대 기능을 수행하는 것으로, 본 발명에 따른 헬리콥터를 구성하기 위한 다양한 구성들이 견고하고 유기적으로 결합되도록 하는 것으로, 선단골격(110), 후단골격(120) 및 테일붐(130)을 포함하여 구성된다.

이러한 골격부(100)는 도 4a를 참조하여 설명하면, 후술되는 동체(200)가 얇은 판 형태의 2중 구조물로 구성됨에 따라, 상기 동체(200)가 골격부(100)의 양측 각각에 결합됨으로써, 헬리콥터를 형성하기 위한 최소한의 두께를 확보할 수 있어 안정감을 제공하며, 나아가, 동력발생고무줄(R1)이 배치되는 공간을 확보할 수 있도록 한다.

선단골격(110)은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 상,하로 긴 형태로 이루어져 기둥 역할을 하며, 후술되는 동체(200)의 선단측에 구비되는 선단부(210) 사이에 구비되어 상기 선단부(210)를 견고하게 지지하는 기능을 수행한다.

설계조건에 따라, 선단골격(110)의 선단측에 외측으로 돌출된 형태의 연장돌기(111)가 하나 이상 구비될 수 있다.

이러한 연장돌기(111)는 후술되는 동체(200)의 선단부(210) 사이에 구비되어 상기 선단부(210)가 소정간격 이격된채 견고한 결합력을 갖도록 하는 기능을 수행한다.

후단골격(120)은 상기 선단골격(110)의 후단측에 이격되도록 구비되며, 후술되는 동체(200)의 후단측에 구비되는 후단부(220) 사이에 구비되어 상기 후단부(220)를 견고하게 지지하는 기능을 수행한다.

이러한 후단골격(120)은 선단골격(110)과 동일한 크기를 갖도록 이루어질 수 있다.

이와 같은 선단골격(110)과 후단골격(120)이 상호 이격되도록 구비되는 것은 상기 선단골격(110)과 후단골격(120) 사이에 형성되는 공간에 동력발생고무줄(R1)이 배치되도록 한다.

이때, 선단골격(110)와 후단골격(120)은 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 후술되는 선단부(210)와 후단부(220)보다 상,하로 긴 형태로 이루어질 수 있다.

이에, 후술되는 선단부(210)와 후단부(220) 사이에 형성된 공간에 동력발생고무줄(R1)이 배치되는 경우, 상,하로 길게 형성되는 상기 공간에 의해 상,하로 긴 형태의 동력발생고무줄(R1) 또한 충분한 길이를 갖도록 배치될 수 있어, 동력발생고무줄(R1)의 꼬이는 정도를 향상시키고, 나아가, 동력발생고무줄(R1)이 풀리는 시간을 장기적으로 확보하여 비행시간을 최대로 할 수 있는 이점이 있다.

테일붐(130)은 후단골격(120)의 상측에 후단측으로 돌출되어 연장된 형태로 이루어지며, 일측은 상기 후단골격(120)에 결합되고, 타측은 후술되는 테일로터(500)가 결합된다.

이때, 테일붐(130)의 일부분은 후단골격(120)과 함께 후술되는 동체(200)의 후단측에 구비되는 후단부(220) 사이에 구비되어 상기 후단부(220)를 견고하게 지지하는 기능을 수행한다.

동체(200)는 골격부(100)의 양측 각각에 결합되어 헬리콥터 모형을 형성화하도록 하는 것으로, 선단부(210), 후단부(220), 상단결합부(230) 및 하단결합부(240)를 포함하여 구성된다.

여기에서, 선단부(210)와 후단부(220)는 얇은 판 형태로 이루어지며, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 헬리콥터의 조종석과 몸체 등과 같은 모형을 형성화하는 것으로, 골격부(100)의 양측 각각에 결합되어 헬리콥터가 전체적으로 소정의 폭을 갖도록 한다.

선단부(210)는 선단골격(110)의 양측 각각에 결합되며, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 헬리콥터의 조종석 모형을 형상화한다.

이때, 선단부(210)의 후단측에 구비되는 선단골격(110)에 의해 소정의 폭을 갖도록 이루어지지면, 선단부(210)의 상측에는 한 쌍의 판 사이에 공간이 형성되어 견고함이 저하되는 문제점이 있다.

이에, 선단부(210)의 상측에 선단골격(110)과 동일한 폭을 갖는 보조조인트(211)가 구비되어 한 쌍의 판 사이에 형성된 공간에 상기 보조조인트(211)가 결합됨으로써, 견고함을 향상시킬 수 있다.

설계조건에 따라, 보조조인트(211)는 하나 이상 구비될 수 있다.

나아가, 선단부(210) 하단에는 헬리콥터의 다리 모형을 형성화한 스키드(212)가 결합될 수 있다.

후단부(220)는 후단골격(120)과 테일붐(130)의 양측 각각에 결합되며, 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 헬리콥터의 몸체 모형을 형상화한다.

상단결합부(230)는 선단부(210)와 후단부(220) 상측에 결합되어 상호 이격되도록 구비되는 선단부(210)와 후단부(220)가 소정 간격으로 이격된채 결합되도록 한다.

이러한 상단결합부(230)는 상측과 하측이 연통된 관통공(231)이 형성되어 후술되는 동력부(300)의 동력축(310)이 상기 관통공(231)에 끼워지며, 하단은 상측으로 파여진 형태의 상단끼움홈(232)이 형성되어 상기 상단끼움홈(232)의 선단측과 후단측 각각에 선단골격(110)의 상단 부분과 후단골격(120)의 상단 부분이 끼워져 결합된다.

하단결합부(240)는 선단부(210)와 후단부(220) 하측에 결합되어 상단결합부(230)와 함께 선단부(210)와 후단부(220)가 일정한 간격으로 이격되도록 한다.

이러한 하단결합부(240)는 양측면을 관통하는 고무줄고정홈(241)이 형성되어 동력발생고무줄(R1)의 타측이 상기 고무줄고정홈(241)에 끼워져 결합되며, 상단은 하측으로 파여진 형태의 하단끼움홈(242)이 형성되어 상기 하단끼움홈(242)의 선단측과 후단측 각각에 선단골격(110)의 하단 부분과 후단골격(120)의 하단 부분이 끼워져 결합된다.

이에, 상단결합부(230)와 하단결합부(240)에 의해 선단골격(110)과 후단골격(120) 및 선단부(210)와 후단부(220)가 상호 이격되도록 결합되며, 선단골격(110)과 후단골격(120) 사이에 형성되는 공간에 동력발생고무줄(R1)이 배치되도록 한다.

한편, 후술되는 메인로터(400)와 테일로터(500)에 의해 헬리콥터 비행시 안정된 비행이 가능해지도록 할 수 있으나, 메인로터(400)의 날개 방향이 상측으로 향하고 있어 양력에만 적합하고 축력을 얻기 어려워 헬리콥터의 전진 또는 후진 비행이 어려운 문제점이 있다.

이에, 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터는 헬리콥터의 무게중심을 조절할 수 있는 추력조절부(250)가 더 구비됨으로써, 양력과 더불어 추력을 이용한 헬리콥터의 비행이 가능하도록 할 수 있다.

추력조절부(250)는 동체(200)의 하측에 선단측으로 연장된 형태로 결합되어 헬리콥터에 형성되는 무게중심의 위치가 변경되도록 하는 기능을 수행하는 것으로, 슬라이딩바(251) 및 무게추(252)를 포함하여 구성된다.

슬라이딩바(251)는 동체(200)의 하측에 선단측으로 연장된 형태로 이루어지되, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면, 선단부(210)의 하단과 결합되는 선단골격(110)의 연장돌기(111)에 고정 결합될 수 있다.

이에, 선단부(210) 사이에 형성된 공간에 배치되어 상기 선단부(210) 하측에서 선단측으로 연장된 형태를 갖는다.

무게추(252)는 슬라이딩바(251)에 설치되어 헬리콥터에 형성되는 무게중심의 위치가 선단측으로 향하도록 하여 양력과 더불어 추력에 의해 전진 비행이 가능하도록 하는 기능을 수행한다.

이때, 무게추(252)는 슬라이딩바(251)의 길이방향으로 슬라이딩되어 이동 가능하도록 설치될 수 있다.

이에, 선단부(210)의 선단측으로 연장된 형태를 갖는 슬라이딩바(251)의 길이방향으로 무게추(252)가 슬라이딩됨으로써, 헬리콥터에 형성되는 무게중심의 위치를 용이하게 병경시킬 수 있다.

일 예로, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 슬라이딩바(251)로부터 무게추(252)의 설치위치가 선단측으로 이동된 경우, 무게중심의 위치는 선단측에 형성되어 비행시 양력과 더불어 선단측 방향으로 추력을 얻을 수 있어 전진 비행이 가능하며, 다른 예로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 슬라이딩바(251)로부터 무게추(252)의 설치위치가 후단측으로 이동된 경우, 무게중심의 위치는 후단측에 형성되어 비행시 양력과 더불어 후단측 방향으로 추력을 얻을 수 있어 후진 비행이 가능해진다.

즉 도 5를 참조하여 설명하면, 슬라이딩바(251)로부터 무게추(252)의 설치위치를 변경함으로써, 헬리콥터에 형성되는 무게중심 위치를 이동시키고, 이에 비행시 후술되는 메인로터(400)의 날개가 향하는 방향이 헬리콥터의 선단측으로 기울어지도록 하거나 또는 후단측으로 기울어지도록 조절하여 양력과 더불어 추력에 의한 전진 또는 후진 비행이 가능해진다.

설계조건에 따라, 슬라이딩바(251)에 무게추(252)가 슬라이딩되어 이동 가능하도록 하는 구성은 슬라이딩바(251)의 외주면과 무게추(252)의 내주면에 각각 맞물리는 나사산이 형성되어, 상기 무게추(252)를 돌리는 동작을 통해 슬라이딩바(251)의 길이방향으로 이동되도록 하거나 또는 슬라이딩바(251)에 무게추(252)가 억지끼움 되도록 구성되거나 또는 슬라이딩바(251)의 외주면과 무게추(252)의 내주면 중 선택된 하나의 면의 거칠기를 거칠게 형성하여, 슬라이딩바(251)의 외주면과 무게추(252)의 내주면 사이의 마찰에 의한 억지끼움 구성으로 이루어질 수 있다.

동력부(300)는 선단부(210)와 후단부(220)의 상측에 결합되는 상단결합부(230)의 상측에 구비되며, 하측에는 동체(200)에 구비되는 동력발생고무줄(R1)의 상측 부분이 결합되고, 상측에는 후술되는 메인로터(400)가 결합되어 상기 동력발생고무줄(R1)의 복원력을 인가받아 메인로터(400)가 회전되도록 하는 기능을 수행하는 것으로, 동력축(310) 및 메인동력전달부(320)를 포함하여 구성된다.

동력축(310)은 상단결합부(230)에 형성된 관통공(231)에 회전 가능하도록 끼워져 상기 상단결합부(230)의 상측과 하측으로 관통하되, 상측은 고리형태의 상단후크(311)가 형성되어 후술되는 메인로터(400)의 허브(410)에 구비되는 걸림핀(411)에 걸림되고, 하측은 고리형태의 하단후크(312)가 형성되어, 선단골격(110)과 후단골격(120) 사이에 배치되는 동력발생고무줄(R1)의 상측과 걸림되어 상호 회전력을 공유하게 된다.

즉 동력발생고무줄(R1)은 하측은 동체(200)의 하단결합부(240)의 하단끼움홈(242)에 끼워져 고정되고, 상측은 동력축(310)의 하단후크(312)에 걸림된 형태로 구비된다.

이에, 동력축(310)을 일방향으로 회전시키면, 상기 동력축(310)과 회전력을 공유하는 동력발생고무줄(R1)이 회전되어 꼬이게 되고, 동력발생고무줄(R1)이 꼬인 상태에서 동력축(310)의 회전을 정지시키면, 상기 동력발생고무줄(R1)의 복원력에 의해 동력축(310)을 임의적으로 회전시킨 반대방향으로 회전되면서 동력이 발생된다.

따라서 발생된 동력, 즉 동력발생고무줄(R1)의 복원력이 동력축(310)으로 인가되어 동력축(310)이 회전되고, 상기 동력축(310)의 상측에 결합되는 메인로터(400)를 회전시켜 비행이 가능해지도록 한다.

메인동력전달부(320)는 동력축(310)에 고정 결합되어 상기 동력축(310) 회전시 함께 회전되며, 도 4b에 도시된 바와 같이, 원판형 형태로 이루어지되, 외경면의 중간 부분이 내측으로 파여진 형태의 제1거치홈(321)이 형성되고, 상기 제1거치홈(321)에 동력전달부재(R2)의 일측이 맞물리도록 배치된다.

이때, 동력전달부재(R2)의 타측은 후술되는 꼬리동력전달부(530)에 맞물리도록 배치되어, 메인동력전달부(320)의 회전에 의해 꼬리동력전달부(530)가 회전되도록 한다.

설계조건에 따라, 상단결합부(230)와 메인동력전달부(320) 사이에 고정부재(313)가 더 구비될 수 있다.

이러한 고정부재(313)는 도 6을 참조하여 설명하면, 상측과 하측이 관통된 형태로 이루어져 동력축(310)에 끼워지되, 측면에 내측과 연통된 형태의 가압공(313a)이 형성되고, 가압공(313a)에 볼트를 조여 상기 볼트의 끝단이 동력축(310)의 측면 일부분을 가압함으로써, 동력축(310)에 고정부재(313)가 고정된다.

이에, 고정부재(313)는 상단결합부(230)에 형성된 관통공(231)에 회전 가능하도록 끼워지는 동력축(310)의 길이방향을 따라 이동된 후 고정됨으로써, 상기 동력축(310)의 상,하 이동을 제한하고, 나아가, 하단결합부(240)와 하단후크(312) 사이의 거리, 즉 동력발생고무줄(R1)이 끼워지는 상,하측 길이를 조절할 수 있어, 동력발생고무줄(R1)의 꼬이는 정도를 조절하여 비행시간을 조절할 수 있다.

예를 들어, 상대적으로 하단후크(312)가 하측에 배치되도록 이동된 후 고정부재(313)에 의해 동력축(310)이 고정되면, 동력발생고무줄(R1)가 끼워지는 상,하측 길이가 짧아져 동력발생고무줄(R1)의 꼬이는 횟수가 적어지고, 이에 동력발생고무줄(R1)의 큰 복원력을 얻기 어려워 비행시간을 단축시킬 수 있다.

반대로, 상대적으로 하단후크(312)가 상측에 배치되도록 이동된 후 고정부재(313)에 의해 동력축(310)이 고정되면, 동력발생고무줄(R1)가 끼워지는 상,하측 길이가 길게 형성되어 동력발생고무줄(R1)의 꼬이는 횟수가 증가되고, 이에 동력발생고무줄(R1)의 큰 복원력을 얻을 수 있어 장시간 비행이 가능해진다.

이와 같이, 고정부재(313)에 의해 동력축(310)이 배치되는 높이, 즉 동력발생고무줄(R1)이 끼워지는 상,하측 길이를 조절할 수 있어, 다양한 비행시간을 얻을 수 있으므로 활용도가 매우 높은 이점이 있다.

이때, 상단결합부(230)와 고정부재(313) 사이에는 와셔(도면부호 미표시)가 더 구비될 수 있다.

메인로터(400)는 동체(200)의 상측에 구비되되, 상세하게는 동력부(300)의 동력축(310) 상측에 구비되며, 날개가 형성되어 동력발생고무줄(R1)의 복원력에 의해 동력축(310) 회전시 함께 회전됨에 따라 양력을 얻을 수 있도록 하는 것으로, 허브(410), 로터블레이드(420) 및 안정바(430)를 포함하여 구성된다.

허브(410)는 동력축(310)의 상측에 결합되되, 상기 동력축(310)의 상단에 형성된 상단후크(311)와 걸림되어 회전력을 공유하며, 후술되는 로터블레이드(420)가 결합되어 회전에 따라 상기 로터블레이드(420)를 회전시키는 기능을 수행한다.

이때, 허브(410)는 도 4b를 참조하여 설명하면, 하측이 개구된 형태로 이루어지며, 양측면이 대응되도록 관통된 관통공이 형성되고, 상기 관통공에 걸림핀(411)이 끼워지되, 상기 걸림핀(411)은 동력축(310)의 상단에 형성된 상단후크(311)와 걸림된다.

이에, 동력축(310)이 회전되면 상단후크(311)와 걸림상태인 걸림핀(411)이 회전되면서 허브(410)가 회전되도록 한다.

로터블레이드(420)는 허브(410)가 끼워져 고정되는 결속홈(421)이 형성되며, 양측으로 날개가 형성되어 프로펠러 회전에 의해 발생되는 양력과 동일한 원리로 양력을 발생시킨다.

이때, 허브(410)와 로터블레이드(420)의 결합은 도 4b를 참조하여 설명하면, 로터블레이드(420)에 형성된 결속홈(421)에 허브(410)가 끼워지되, 상기 허브(410)에 결합된 걸림핀(411)에 대응되는 형태로 로터블레이드(420)에 형성될 수 있으며, 이에, 걸림핀(411)이 로터블레이드(420)에 끼워져 결합됨으로써, 허브(410)와 로터블레이드(420)가 상호 견고하게 결합될 수 있다.

안정바(430)는 첨부된 도면에 도시된 바와 같이, 로터블레이드(420)에 형성된 날개와 수직인 형태로 구비되되, 한 쌍으로 이루어져 동체(200)의 평형 안정을 위해 구비된다.

테일로터(500)는 골격부(100)에 구비되는 테일붐(130)의 후단에 구비되며, 로터블레이드(420)에 형성된 날개와 수직이 되도록 날개 형태의 꼬리로터(540)가 회전 가능하도록 구비되는 것으로, 꼬리결합부(510), 연결핀(520), 꼬리동력전달부(530) 및 꼬리로터(540)를 포함하여 구성된다.

이러한 테일로터(500)는 동체(200)가 안정된 방향으로 비행할 수 있도록 한다.

즉 동체(200)가 메인로터(400)의 회전으로 인해 반대 방향으로 회전하려고 하는 힘을 막아주는 보조 역할을 한다.

꼬리결합부(510)는 일측에 형성된 꼬리끼움홈(511)에 테일붐(130)의 후단이 끼워져 결합되고, 양측이 연통되도록 통공(512)이 형성되어 상기 통공(512)에 후술되는 연결핀(520)이 회전 가능하도록 끼워진다.

연결핀(520)은 도 4c를 참조하여 설명하면, 꼬리결합부(510)의 통공(512)에 회전 가능하도록 끼워진다.

이러한 연결핀(520)은 후술되는 꼬리동력전달부(530)와 꼬리로터(540)가 고정되어 결합되어, 동력전달부재(R2)에 의해 메인동력전달부(320)와 맞물리도록 구비되는 꼬리동력전달부(530)가 회전됨에 따라, 연결핀(520), 메인동력전달부(320) 및 꼬리로터(540)가 함께 회전되도록 한다.

이때, 꼬리결합부(510)와 메인동력전달부(320) 사이 및 꼬리결합부(510)와 꼬리로터(540) 사이에는 와셔(도면부호 미표시)가 더 구비될 수 있다.

꼬리동력전달부(530)는 연결핀(520)에 고정 결합되며, 도 4c에 도시된 바와 같이, 원판형 형태로 이루어지되, 외경면에 중간 부분이 내측으로 파여진 형태의 제2거치홈(531)이 형성되고, 상기 제2거치홈(531)에 동력전달부재(R2)의 타측이 맞물리도록 배치된다.

이에, 동력발생고무줄(R1)의 복원력에 의해 회전되는 동력축(310)에 결합된 메인동력전달부(320)와 꼬리동력전달부(530)는 동력전달부재(R2)에 의해 회전력을 공휴함으로써, 상기 메인동력전달부(320) 회전시 꼬리동력전달부(530)가 함께 회전되고, 연결핀(520)에 의해 후술되는 꼬리로터(540) 또한 함께 회전된다.

설계조건에 따라, 동력전달부재(R2)에 의해 상호 연결되는 메인동력전달부(320)와 꼬리동력전달부(530)의 기어비는 약 2 ~ 5 : 1을 갖도록 이루어질 수 있다.

꼬리로터(540)는 연결핀(520)에 고정 결합되며, 꼬리동력전달부(530) 회전시 함께 회전된다.

이러한 꼬리로터(540)는 다수 개의 날개가 방사형태로 결합되며, 프로펠러가 회전되는 기능을 수행하여 동체(200)가 올바른 방향으로 비행할 수 있도록 보조 역할을 한다.

한편, 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터는 주로 교보재 완구용으로 제작되되, 각 부품을 결합하고 조립하는 형태의 키드(kit)로 제조될 수 있다.

이에, 전체적인 소재는 가벼우며 견고한 항공합판(plywood)으로 이루어질 수 있다.

설계조건에 따라서는 발사(BALSA) 나무가 전체적인 구성으로 이루어지거나 또는 전체 구성 중 일부 구성에만 적용되도록 이루어질 수다.

특히, 메인로터(400)와 테일로터(500)가 회전되도록 하는 축, 즉 상단결합부(230)에 형성된 관통공(231)에 동력축(310)이 회되도록 끼워지는 부분과, 꼬리결합부(510)에 형성된 통공(512)에 연결핀(520)이 회전되도록 끼워지는 부분은 상기 동력축(310)과 연결핀(520)의 반복 회전에 따라 마찰이 발생되어 헐거워질 수 있으며, 이에, 원활한 회전이 이루어지지 않고, 축이 흔들리게 되어 메인동력전달부(320)와 꼬리동력전달부(530)가 편심회전을 함으로써, 상기 메인동력전달부(320)와 꼬리동력전달부(530)를 상호간에 팽팽하게 연결하는 동력전달부재(R2)가 메인동력전달부(320)와 꼬리동력전달부(530)로부터 이탈되어 안정적인 비행을 보장할 수 없다. 따라서 상단결합부(230)와 꼬리결합부(510)는 비교적 견고한 재질의 항공합판 또는 플라스틱으로 이루어져 마찰을 최소화하도록 구성될 수 있다.

설계조건에 따라, 상단결합부(230)와 꼬리결합부(510)의 재질과 관계없이, 상기 상단결합부(230)에 형성된 관통공(231)과 꼬리결합부(510)에 형성된 통공(512)의 내주면에 마찰을 최소화할 수 있는 테프론 소재가 코팅되거나 또는 테이프 형태로 부착되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 본 발명에 따른 고무 동력 헬리콥터는 동력발생고무줄(R1)의 복원력에 의해 회전되는 메인로터(400)와, 상기 메인로터(400)와 동력전달부재(R2)에 의해 연결되어 회전력을 공유하도록 구비되는 테일로터(500)에 의해 하나의 동력발생고무줄(R1)로부터 발생된 동력을 공유하여 효율적인 비행이 가능하고, 테일로터(500)가 구성됨으로써, 비행시 안정된 방향으로 비행이 가능하다.

또한 동체(200)의 선단측에 무게중심이 위치하도록 추력조절부(250)가 구비됨으로써, 비행시 양력뿐만 아니라 추력을 활용하여 비행방향을 설정할 수 있다.

또한 추력조절부(250)에 구비되는 무게추(252)가 슬라이딩바(251)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치됨으로써, 상기 무게추(252)의 위치에 따라 무게중심을 조절할 수 있어 반복 비행에 따른 지루함을 없애고 기동비행을 가능하게 하여 활용도가 매우 우수한 이점이 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.

R1 : 동력발생고무줄 R2 : 동력전달부재
100 : 골격부 110 : 선단골격
111 : 연장돌기 120 : 후단골격
130 : 테일붐 200 : 동체
210 : 선단부 211 : 보조조인트
212 : 스키드 220 : 후단부
230 : 상단결합부 231 : 관통공
232 : 상단끼움홈 240 : 하단결합부
241 : 고무줄고정홈 242 : 하단끼움홈
250 : 추력조절부 251 : 슬라이딩바
252 : 무게추 300 : 동력부
310 : 동력축 311 : 상단후크
312 : 하단후크 313 : 고정부재
313a : 가압공 320 : 메인동력전달부
321 : 제1거치홈 400 : 메인로터
410 : 허브 411 : 걸림핀
420 : 로터블레이드 421 : 결속홈
430 : 안정바 500 : 테일로터
510 : 꼬리결합부 511 : 꼬리끼움홈
512 : 통공 520 : 연결핀
530 : 꼬리동력전달부 531 : 제2거치홈
540 : 꼬리로터

Claims

골격부(100);
상기 골격부(100)의 양측 각각에 결합되어 헬리콥터 모형을 형상화하는 동체(200);
상기 동체(200)에 구비되는 동력발생고무줄(R1)의 복원력을 인가받아 동력을 발생시키는 동력부(300);
상기 동체(200)의 상측에 구비되며, 상기 동력부(300)로부터 발생된 동력에 의해 회전되는 메인로터(400); 및
상기 골격부(100)의 후단에 회전 가능하도록 구비되는 테일로터(500);를 포함하여 구성되되,
동력전달부재(R2)의 양 끝단 각각이 상기 메인로터(400)와 테일로터(500)에 맞물리도록 구비되어 상기 메인로터(400)와 회전력을 공유하는 테일로터(500)는 상기 메인로터(400) 회전시 함께 회전되는 것을 특징으로 하며,
상기 동력부(300)는
상단에 상기 메인로터(400)와 결합되는 고리형태의 상단후크(311)가 형성되고, 하단에 동력발생고무줄(R1)의 일측이 고정 결합되는 고리형태의 하단후크(312)가 형성되며, 상기 동력발생고무줄(R1)의 복원력을 인가받아 회전되는 동력축(310); 및
상기 동력축(310)에 고정 결합되며, 동력전달부재(R2)의 일측이 맞물리도록 제1거치홈(321)이 형성된 메인동력전달부(320);를 포함하여 구성되고,
상기 동력축(310)의 하단에 형성된 하단후크(312)는 상기 동체(200)의 상단 일부분을 하측으로 관통하여 배치되되,
상기 동력축(310)에 끼워지며, 상기 동체(200)와 메인동력전달부(320) 사이에 배치되어 상기 동력축(310)의 상,하 이동을 제한하는 고정부재(313);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 1에 있어서,
상기 골격부(100)는
상기 동체(200)의 선단측을 지지하는 선단골격(110);
상기 선단골격(110)의 후단측에 이격되도록 구비되는 후단골격(120);
상기 후단골격(120)의 상측에 후단측으로 돌출되어 연장된 형태로 이루어지며, 상기 테일로터(500)가 결합되는 테일붐(130);을 포함하여 구성되되,
상기 선단골격(110)과 후단골격(120) 사이에 형성되는 공간에는 동력발생고무줄(R1)이 배치되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 1에 있어서,
상기 동체(200)는
헬리콥터의 조종석 모형을 형상화하는 선단부(210);
상기 선단부(210)의 후단측에 이격되도록 구비되며, 헬리콥터의 몸체 모형을 형상화하는 후단부(220);
상기 선단부(210)와 후단부(220) 상측에 결합되며, 상측에 상기 동력부(300)가 설치되도록 하는 상단결합부(230); 및
상기 선단부(210)와 후단부(220) 하측에 결합되는 하단결합부(240);를 포함하여 구성되되,
상기 상단결합부(230)에 설치되는 동력부(300)에 동력발생고무줄(R1)의 일측이 고정 결합되고, 상기 하단결합부(240)에 형성된 고무줄고정홈(241)에 상기 동력발생고무줄(R1)의 타측이 고정되어 결합되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 1에 있어서,
상기 동체(200)는
추력조절부(250)를 더 포함하여 구성되되,
상기 추력조절부(250)는
동체(200)의 하측에 선단측으로 연장된 형태의 슬라이딩바(251);
상기 슬라이딩바(251)에 설치되어 상기 동체(200)의 무게중심의 위치가 선단측으로 향하도록 하는 무게추(252);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 4에 있어서,
상기 무게추(252)는
슬라이딩바(251)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 동력축(310)과 고정부재(313)의 결합은
상기 고정부재(313)의 측면에 형성된 가압공(313a)에 볼트를 조여 상기 볼트의 끝단이 동력축(310)의 측면 일부분을 가압하면, 상기 동력축(310)에 고정부재(313)가 고정되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 1에 있어서,
상기 메인로터(400)는
상기 동력부(300)의 상측에 결합되어 상기 동력부(300)로부터 발생된 동력에 의해 회전되는 허브(410);
상기 허브(410)가 끼워져 고정되는 결속홈(421)이 형성되고, 양측으로 날개가 형성되는 로터블레이드(420); 및
상기 로터블레이드(420)에 형성된 날개와 수직인 형태로 구비되는 한 쌍의 안정바(430);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 1에 있어서,
상기 테일로터(500)는
상기 골격부(100)의 후단에 결합되는 꼬리결합부(510);
상기 꼬리결합부(510)에 형성된 통공(512)에 회전 가능하도록 끼워지는 연결핀(520);
상기 연결핀(520)에 고정 결합되며, 동력전달부재(R2)의 타측이 맞물리도록 제2거치홈(531)이 형성된 꼬리동력전달부(530); 및
상기 연결핀(520)에 고정 결합되며, 상기 꼬리동력전달부(530) 회전시 함께 회전되는 날개 형태의 꼬리로터(540);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고무 동력 헬리콥터.
청구항 1에 있어서,
상기 동체(200)의 상측에 구비되어 상기 동력부(300)가 회전 가능하도록 구비되는 상단결합부(230) 및 상기 골격부(100)의 후단에 구비되어 상기 테일로터(500)가 회전 가능하도록 구비되는 꼬리결합부(510)는 항공합판(plywood) 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로하는 고무 동력 헬리콥터.