KR102011299B1 - 헬리콥터용 조종 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬리콥터용 조종 장치에 관한 것으로서, 특히, 헬리콥터의 전후좌우 이동 방향을 제어하는 사이클릭 조종간과, 헬리콥터의 상승과 하강을 제어하는 콜렉티브 조종간과 독립적으로 연동되어 제어할 수 있는 벨 크랭크 어셈블리와, 상기 벨 크랭크 어셈블리의 작동에 따라 로터 블레이드를 상하, 전후좌우로 기울임 이동하도록 하는 스와시 플레이트를 포함하며, 상기 벨 크랭크 어셈블리는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 및 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 직선운동으로 변환시켜 스와시 플레이트로 전달하는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치에 관한 것이다.

Description

헬리콥터용 조종 장치 {Drive Device For Helicopter}

본 발명은 사이클릭 조종간 및 콜렉티브 조종간과 메인 허브 사이에 위치하여 사이클릭 조종간 및 콜렉티브 조종간의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 벨 크랭크 어셈블리와, 상기 메인 허브에 설치되어 상기 벨 크랭크 어셈블리의 동작에 따라 블레이드를 상하좌우로 이동하도록 하는 스와시 플레이트를 포함하는 헬리콥터용 조종 장치에 관한 것이다.

일반적으로 회전익 항공기는 파일럿이 회전익 항공기를 비행할 수 있게 하기 위해 통상적으로 수동 조작형 제어 시스템이 구비되어 있다. 이런 제어 시스템 중에는 회전익 항공기가 피칭 상태 및 롤 상태에서 움직일 수 있도록 하기 위해 파일럿이 블레이드의 피치를 주기적인 방식으로 조정할 수 있게 하는 주기적 조종간 및 상승 중 회전익 항공기를 제어하기 위해 파일럿이 블레이드들의 피치를 집합적으로 조절할 수 있도록 하는 집합적 조종간이 있다.

주기적 조종간은 프레임에 힌지 결합, 예를 들어 박스 등에 배치되어 있으며, 각 비행제어와 관련된 두 개의 제어방향으로 경사지게 움직이도록 장착된다. 주기적 조종간은 원위 고정단부를 통해 프레임에 힌지 결합되며, 근위 자유 단부에는 파지를 위한 손잡이가 제공되어 있다. 근위 단부는 파일럿이 조작할 수 있는 조종간의 단부인 반면, 원위 고정 단부는 근위 단부와 떨어진 주기적 조종간의 단부이다.

집합적 조종간 및 주기적 조종간은 일반적으로 "링키지(linkage)"라고 부르는 기계적 연결부를 통하여 블레이드에 연결되는데, 이 링키지는 일련의 제어 스와시플레이트(swashplate)로 된 비회전 스와시플레이트에 고정되어 있다. 이 제어 스와시프레이트 세트에서 회전 스와시프레이트는 그 자체가 피치 제어봉을 통하여 각 블레이드에 기계적으로 연결된다.

보다 정확하게는, 제1롤 및 피칭 링키지는 주기적 조종간의 고정 단부의 이중 힌지를 혼합 장치에 연결하는데, 이때, 혼합 장치는 제2링키지를 통하여 주기적 스와시프레이트 세트의 비회전 스와시프레이트에 연결되어 있다. 또한, 집합적 조종간은 집합적 제1링키지를 통하여 혼합 장치에 연결되어 있다. 이런 상황에서 조종장치가 제2링키지의 앞에 제1링키지가 연속적으로 제공된 롤, 피칭 또는 집합적 링키지를 통하여 회전익에 연결된다.

주기적 조종간이 움직이면 롤에서 제1링키지를 또는 피칭에서 제1링키지를 움직이고 따라서 혼합 장치를 통하여 대응의 제2링키지를 움직인다. 반대로 집합적 조종간이 움직이면 집합적 제1링키지를 움직이고 그리고 혼합 장치를 통해 모든 제2링키지를 움직인다.

그럼에도 불구하고, 블레이드의 피치를 변경시키기 위해 가해질 필요가 있는 힘이 크기 때문에 각 제2링키지에는 일반적으로 서보조종장치가 연결된다. 예를 들어, 피칭을 제어하기 위해서 편의상 "피칭 서보조종장치"라고 부르는 적어도 하나의 서보조종장치가 제공되며, 롤을 제어하기 위해서 두 개의 조종장치, 즉 좌측 서보조종장치 및 우측서보조종장치가 제공된다.

파일럿이 블레이드의 집합적 피치를 수정하려고 하는 경우, 파일럿은 3개의 모든 서보조종장치가 제어 스와시프레이트 세트를 승강시키도록 하기 위해 집합적 조종간을 작동한다.

그리고 피치제어봉은 모두 동일하게 움직이므로 모든 블레이드의 피치를 동일 각도만큼 변화시킨다.

한편, 헬리콥터를 주어진 방향으로 향하게 하기 위해 블레이드의 주기적 피치를 변화시키기 위하여 파일럿은 주기적 조종간을 원하는 방향으로 적절히 기울임으로써 적어도 하나의 서보조종장치를 움직인다.

이 제어 스와시프레이트 세트는 수직하게 움직이지 않고 메인 모터의 기둥에 대하여 기울어진다. 따라서, 각 피치제어봉은 각 블레이드의 피치에서 적절한 주기적 변화를 발생시키기 위해 지정 타겟을 따라 움직인다.

또한, 주기적으로 움직이는 경우, 이 제어 스와시프레이트 세트는 두 개의 수직축선을 중심으로 기울어질 필요가 있다. 상기 제어 스와시프레이트 세트 상의 굽힘응력이 작은 경량 회전익 항공기에서 서보조종장치가 상기 제어 스와시프레이트 세트에 고정되는 지점은 상기 축선상에 위치한다.

그리고 주기적 조종간은 주기적 조종간과 분리된 위상 정합 수단에 제1롤 링키지 및 제1피칭 링키지를 통해 연결되는데, 상기 위상 정합 수단은 서보조종장치당 하나의 기게적 연결부를 통해 혼합 장치에 연결되어 있다.

그리고 때로는 당업자가 "순 방식(pure order)"라고도 부르는 롤 또는 피칭 동작을 수행하기 위한 방식이 위상 정합 수단으로부터 하류측의 모든 기계적 연결부의 복합적 움직임으로 변환된다. 이런 상황 하에서는, 엄격히 말해서 위상 정합 수단과 혼합 장치 사이에 더 이상 하나의 롤 제어 링키지 및 하나의 피칭 제어 링키지는 없다. 3개의 서보조종장치가 사용되는 경우, 3개의 대응하는 기계적 연결부는 상기 3개의 서보조종장치의 위치에 따라서 때로는 "전방 링키지" 및 "좌측 링키지" 및 "우측 링키지"라고 부른다.

다른 관점에서, 회전익 항공기의 비행 제어부로는 혼합 장치를 통하여 선택에 따라서 지나가는 요 링키지(yaw linkage)에 의해 요(yaw)에서 제2로터를 제어하는 페다을 포함한다.

주기적 조종간은 주로 제어를 수동으로 전달하는데 사용되는 기다란 스틱 또는 "컬럼", 및 주로 제어를 전기적으로 전달하는데 사용되는 짧은 주기적 스틱을 포함한다. 한 가지 예로서, 기다란 주기적 스틱의 길이는 짧은 주기적 스틱의 길이의 약 3배 내지 4배다.

기다란 주기적 스틱은 제어를 기계적으로 전달하는데 유리한 중요한 조종간 아암을 가지므로 파일럿이 조작하기 편하게 한다. 그리고 파일럿은 적정량의 힘으로 기다란 주기적 스틱을 동작시키기 위해 모든 아암을 사용하며, 원격 동력원 부재에 의해 발생되는 반대방향 힘을 직접 느낄 수 있다. 조종석을 파일럿의 전방에 보다 인간공학적인 방출 공간을 만들기 위해 파일럿의 일측에는 작은 크기의 짧은 스틱이 배치될 수 있다. 이런 스틱은 종래의 기다란 스틱의 크기에 비하여 작은 크기 때문에 때로는 "미니 스틱기"이라고 부른다.

이러한 기계적 구조를 통해 회전익을 제어하기 위해 축방향으로 짧은 주기적 스틱을 사용함으로써 절충안을 얻을 수는 있지만, 그럼에도 불구하고, 이런 기게적 구조는 높은 정도의 마찰을 발생킨다는 문제점이 발생하며, 벨 크랭크의 구조가 복잡하여 조작을 유연하게 할 수 없어 주행성능이 감소된다는 문제점이 있었다.

미국 등록 특허 제1,550,739호 대한민국 등록 특허 제10-1356099호 대한민국 등록 특허 제10-0806921호

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 벨 크랭크 어셈블리로 사이클릭 조종간과 콜렉티브 조종간을 연동 가능하게 하여 조작을 부드럽고 용이하게 하며, 스와시플레이트의 회전을 안정적으로 하여 주행성능을 향상시킬 수 있는 헬리콥터용 조종 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 헬리콥터용 조종 장치는, 헬리콥터의 전후좌우 이동 방향을 제어하는 사이클릭 조종간과, 헬리콥터의 상승과 하강을 제어하는 콜렉티브 조종간과, 상기 사이클릭 조종간 및 상기 콜렉티브 조종간과 전달 링키지를 통해 연동되는 벨 크랭크 어셈블리와, 상기 벨 크랭크 어셈블리와 제어 링키지를 통해 연결되며, 상기 벨 크랭크 어셈블리의 작동에 따라 로터 블레이드를 상하좌우로 기울임 이동하도록 하는 스와시 플레이트를 포함하는 헬리콥터용 조종 장치에 있어서, 상기 벨 크랭크 어셈블리는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동 및 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 수직운동으로 변환시켜 상기 스와시 플레이트로 전달하여 헬리콥터의 전후좌우 이동 및 승하강을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 벨 크랭크 어셈블리는, 상부에 제1-1관통공, 제1-2관통공, 제1홈 및 제1-3관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제1-4관통공이 형성된 제1바디와, 상기 제1바디의 일측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제2-1관통공, 제2-2관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제2-3관통공이 형성된 제2바디와, 상기 제1바디의 타측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제3-1관통공, 제3홈 및 제3-2관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제3-3관통공이 형성된 제3바디와, 상기 제3바디의 상부 일부를 내부에 관통 수용하는 제2관통구가 하부에 형성되며 일측에는 제2a관통구가, 타측에는 제2b관통구가 형성된 제2레버와, 상기 제2바디의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제4-1관통공, 제4-2관통공, 제4홈 및 제4-3관통공이 차례로 형성되며, 하부에는 제4-4관통공이 형성된 제1케이싱 및 상기 제3바디의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제5-1관통공, 제5-2관통공, 제5홈 및 제5-3관통공이 차례로 형성되며, 하부에는 제5-4관통공이 형성된 제2케이싱을 포함하고, 상기 제4-1관통공, 상기 제2-1관통공, 상기 제1-1관통공, 상기 제3-1관통공 및 상기 제5-1관통공을 순서대로 관통 체결하는 제1체결핀과, 상기 제4-2관통공, 상기 제2홈 및 상기 제1a관통구, 상기 제1-2관통공, 상기 제2a관통구 및 상기 제3홈, 상기 제5-2관통공을 순서대로 관통 체결하는 제2체결핀과, 상기 제4홈, 상기 제2-2관통공, 상기 제1홈, 상기 제3-2관통공 및 상기 제5홈을 순서대로 관통 체결하는 제3체결핀과, 상기 제4-3관통공, 상기 제1-3관통공 및 상기 제5-3관통공을 순서대로 관통 체결하는 제4체결핀과, 상기 제4-4관통공, 상기 제2-3관통공, 상기 제1-4관통공, 상기 제3-3관통공 및 상기 제5-4관통공을 순서대로 관통 체결하는 제5체결핀과, 상기 제2-3관통공과 상기 제3-3관통공을 관통 체결하는 제6체결핀과, 상기 제1b관통공과 상기 제2b관통공을 관통 체결하는 제7체결핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동에 따라 상기 사이클릭 조종간과 연결된 상기 전달 링키지를 통해 체결된 상기 제5체결핀이 밀고 당겨지게 되며, 이에 따라 상기 제5체결핀과 하부가 체결된 상기 제1바디가 각각 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 전후 수평 상태를 변화하게 되며, 상기 사이클릭 조종간의 좌우 운동에 따라 상기 사이클릭 조종간과 상기 전달 링키지를 통해 연결된 상기 제6체결핀이 밀고 당겨지게 되며, 이에 따라 상기 제6체결핀과 하부가 체결된 상기 제2바디 및 상기 제3바디가 각각 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 좌우 수평 상태를 변화하여, 헬리콥터의 전후 좌우 이동을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 콜렉티브 조종간의 상하운동에 따라 상기 콜렉티브 조종간과 연결된 상기 전달 링키지를 통해 체결된 상기 제7체결핀이 승강 또는 하강하며, 이에 따라 상기 제7체결핀과 상부가 체결된 상기 제1바디가 각각 위쪽 또는 아래쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 높낮이 상태를 변화하여, 헬리콥터의 승하강을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 벨 크랭크 어셈블리는, 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동과 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 각각 구분하여 전달할 수 있도록 복수 개로 구분된 상기 전달 링키지를 통해 상기 사이클릭 조종간과 상기 콜렉티브 조종간과 체결되고, 복수 개로 형성된 상기 제어 링키지를 통해 상기 스와시 플레이트의 전후좌우 및 승하강을 조절하며, 이를 통해 헬리콥터의 전후좌우 및 승하강 이동을 각각 또는 동시에 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제1바디의 상기 제1-1관통공, 상기 제1-2관통공, 상기 제1홈 및 상기 제1-3관통공은 동일 선상에 등 간격으로 형성되고, 상기 제2바디의 상기 제1-1관통공, 상기 제2홈 및 상기 제2-2관통공도 동일 선상에 등간격으로 형성되며, 상기 제3바디의 상기 제3-1관통공, 상기 제3홈 및 상기 제3-2관통공도 동일 선상에 등간격으로 형성되어, 상기 전달 링키지를 통해 전달받는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동을 설정된 비율에 따라 안정적으로 상기 제어 링키지로 전달할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 스와시 플레이트는, 상기 메인 허브에 고정된 로우 스와시 플레이트와, 상기 로우 스와시 플레이트의 상부에서 회전 가능하도록 설치된 어퍼 스와시 플레이트를 포함하며, 상기 로우 스와시 플레이트는, 로우 본체와, 상기 로우 본체의 원주면에서 외측으로 형성된 제1로우암과, 제2로우암과, 제3로우암을 포함하며, 상기 제1로우암의 중심과 상기 제2로우암의 형성 각도는 상기 스와시 플레이트의 중심을 기준으로 120 각도로 형성되어, 상기 사이클릭 조종간의 전후 운동 시, 상기 로터 블레이드의 전후방향의 기울임 비율이 2:1로 형성되어 안정적 헬리콥터 조종이 가능할 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 헬리콥터용 조종 장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

헬리콥터의 전후좌우 이동 방향을 제어하는 사이클릭 조종간과, 헬리콥터의 상승과 하강을 제어하는 콜렉티브 조종간과, 상기 사이클릭 조종간 및 상기 콜렉티브 조종간과 전달 링키지를 통해 연동되는 벨 크랭크 어셈블리와, 상기 벨 크랭크 어셈블리와 제어 링키지를 통해 연결되며, 상기 벨 크랭크 어셈블리의 작동에 따라 로터 블레이드를 상하좌우로 기울임 이동하도록 하는 스와시 플레이트를 포함하는 헬리콥터용 조종 장치에 있어서, 상기 벨 크랭크 어셈블리는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동 및 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 수직운동으로 변환시켜 상기 스와시 플레이트로 전달하여 헬리콥터의 전후좌우 이동 및 승하강을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하여, 사이클릭 조종간 및 콜렉티브 조종간의 조작을 부드럽고 원활하게 할 수 있다.

상기 벨 크랭크 어셈블리는, 상부에 제1-1관통공, 제1-2관통공, 제1홈 및 제1-3관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제1-4관통공이 형성된 제1바디와, 상기 제1바디의 일측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제2-1관통공, 제2-2관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제2-3관통공이 형성된 제2바디와, 상기 제1바디의 타측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제3-1관통공, 제3홈 및 제3-2관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제3-3관통공이 형성된 제3바디와, 상기 제3바디의 상부 일부를 내부에 관통 수용하는 제2관통구가 하부에 형성되며 일측에는 제2a관통구가, 타측에는 제2b관통구가 형성된 제2레버와, 상기 제2바디의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제4-1관통공, 제4-2관통공, 제4홈 및 제4-3관통공이 차례로 형성되며, 하부에는 제4-4관통공이 형성된 제1케이싱 및 상기 제3바디의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제5-1관통공, 제5-2관통공, 제5홈 및 제5-3관통공이 차례로 형성되며, 하부에는 제5-4관통공이 형성된 제2케이싱을 포함하고, 상기 제4-1관통공, 상기 제2-1관통공, 상기 제1-1관통공, 상기 제3-1관통공 및 상기 제5-1관통공을 순서대로 관통 체결하는 제1체결핀과, 상기 제4-2관통공, 상기 제2홈 및 상기 제1a관통구, 상기 제1-2관통공, 상기 제2a관통구 및 상기 제3홈, 상기 제5-2관통공을 순서대로 관통 체결하는 제2체결핀과, 상기 제4홈, 상기 제2-2관통공, 상기 제1홈, 상기 제3-2관통공 및 상기 제5홈을 순서대로 관통 체결하는 제3체결핀과, 상기 제4-3관통공, 상기 제1-3관통공 및 상기 제5-3관통공을 순서대로 관통 체결하는 제4체결핀과, 상기 제4-4관통공, 상기 제2-3관통공, 상기 제1-4관통공, 상기 제3-3관통공 및 상기 제5-4관통공을 순서대로 관통 체결하는 제5체결핀과, 상기 제2-3관통공과 상기 제3-3관통공을 관통 체결하는 제6체결핀과, 상기 제1b관통공과 상기 제2b관통공을 관통 체결하는 제7체결핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하여, 밸 크랭크 어셈블리의 조립과 분해를 용이하게 할 수 있고, 사이클릭 조종간과 콜렉티브 조종간의 조작을 부드럽고 원활하게 할 수 있다.

상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동에 따라 상기 사이클릭 조종간과 연결된 상기 전달 링키지를 통해 체결된 상기 제5체결핀이 밀고 당겨지게 되며, 이에 따라 상기 제5체결핀과 하부가 체결된 상기 제1바디가 각각 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 전후 수평 상태를 변화하게 되며, 상기 사이클릭 조종간의 좌우 운동에 따라 상기 사이클릭 조종간과 상기 전달 링키지를 통해 연결된 상기 제6체결핀이 밀고 당겨지게 되며, 이에 따라 상기 제6체결핀과 하부가 체결된 상기 제2바디 및 상기 제3바디가 각각 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 좌우 수평 상태를 변화하여, 헬리콥터의 전후 좌우 이동을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하여, 커넥팅 로드와 전달 링키지와 제어 링키지 간의 정확한 라인업을 형성하여 운동 전달을 원활히 할 수 있다.

상기 콜렉티브 조종간의 상하운동에 따라 상기 콜렉티브 조종간과 연결된 상기 전달 링키지를 통해 체결된 상기 제7체결핀이 승강 또는 하강하며, 이에 따라 상기 제7체결핀과 상부가 체결된 상기 제1바디가 각각 위쪽 또는 아래쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 높낮이 상태를 변화하여, 헬리콥터의 승하강을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하여, 콜렉티브 조종간의 조작에 따라 스와시 플레이트의 상하 이동을 원활하게 할 수 있다.

상기 벨 크랭크 어셈블리는, 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동과 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 각각 구분하여 전달할 수 있도록 복수 개로 구분된 상기 전달 링키지를 통해 상기 사이클릭 조종간과 상기 콜렉티브 조종간과 체결되고, 복수 개로 형성된 상기 제어 링키지를 통해 상기 스와시 플레이트의 전후좌우 및 승하강을 조절하며, 이를 통해 헬리콥터의 전후좌우 및 승하강 이동을 각각 또는 동시에 수행할 수 있는 것을 특징으로 하여, 헬리콥터 조종을 원활하게 할 수 있다.

상기 제1바디의 상기 제1-1관통공, 상기 제1-2관통공, 상기 제1홈 및 상기 제1-3관통공은 동일 선상에 등 간격으로 형성되고, 상기 제2바디의 상기 제1-1관통공, 상기 제2홈 및 상기 제2-2관통공도 동일 선상에 등간격으로 형성되며, 상기 제3바디의 상기 제3-1관통공, 상기 제3홈 및 상기 제3-2관통공도 동일 선상에 등간격으로 형성되어, 상기 전달 링키지를 통해 전달받는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동을 설정된 비율에 따라 안정적으로 상기 제어 링키지로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하여, 안정적으로 조종을 할 수 있다.

상기 스와시 플레이트는, 상기 메인 허브에 고정된 로우 스와시 플레이트와, 상기 로우 스와시 플레이트의 상부에서 회전 가능하도록 설치된 어퍼 스와시 플레이트를 포함하며, 상기 로우 스와시 플레이트는, 로우 본체와, 상기 로우 본체의 원주면에서 외측으로 형성된 제1로우암과, 제2로우암과, 제3로우암을 포함하며, 상기 제1로우암의 중심과 상기 제2로우암의 형성 각도는 상기 스와시 플레이트의 중심을 기준으로 120 각도로 형성되어, 상기 사이클릭 조종간의 전후 운동 시, 상기 로터 블레이드의 전후방향의 기울임 비율이 2:1로 형성되는 것을 특징으로 하여, 헬리콥터의 조종을 안정적으로 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개략도.
도 2는 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 정면 사시도.
도 3은 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 측면 사시도.
도 4는 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 후면 사시도.
도 5는 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 조립 사시도.
도 6은 도 1의 벨 크랭크의 분해 사시도.
도 7은 도 1의 스와시 플레이트의 사시도.
도 8은 도 7의 분해 사시도.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 개략도이고, 도 2는 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 정면 사시도이고, 도 3은 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 측면 사시도이고, 도 4는 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 후면 사시도이고, 도 5는 도 1의 벨 크랭크 어셈블리의 조립 사시도이고, 도 6은 도 1의 벨 크랭크의 분해 사시도이고, 도 7은 도 1의 스와시 플레이트의 사시도이고, 도 8은 도 7의 분해 사시도이다.

본 발명의 헬리콥터용 조종 장치는, 사이클릭 조종간(1)과 메인 허브(3) 사이에 위치하여 사이클릭 조종간(1)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 벨 크랭크 어셈블리(2)와, 상기 메인 허브(3)에 설치되어 상기 벨 크랭크 어셈블리(2)의 동작에 따라 블레이드를 상하좌우로 이동하도록 하는 스와시 플레이트(4)를 포함한다.

사이클릭 조종간(1)은 조종사의 우측에 위치하여 전후좌우로 움직이도록 되어 있으며, 스와시 플레이트(4)의 기울기를 결정하여 메인 로터 블레이드의 회전면의 경사를 변화시켜 공기력 방향을 제어하며 헬리콥터의 방향을 조절한다.

콜렉티브 조종간(6)은 조종사의 좌측에 위치하여 상하로 움직이도록 하여, 블레이드의 양각을 변화시켜 헬리콥터의 상승과 하강을 조절한다.

사이클릭 조종간(1)은 전달 링키지(5)에 의해 벨 크랭크 어셈블리(2)의 하부인 제1바디의 제1-4관통공(215)과 연결되고, 콜렉티브 조종간(6)은 전달 링키지(5)에 의해 벨 크랭크 어셈블리(2)의 제1레버(24)의 제1b관통공(242) 및 제2레버(25)의 제2b관통공(252)과 연결된다.

벨 크랭크 어셈블리(2)는 제어 링키지(7)에 의해 헤드링크(8)의 일측에 연결되고, 커넥팅 로드(31,32,33)에 의해 헤드링크(8)의 타측에서 스와시 플레이트(4)와 연결되며, 벨 크랭크 어셈블리(2)는 2개의 블레이드를 사용하는 회전익 항공기(헬리콥터)에서 비행 조종성을 원활하게 하기 위해 가장 중요한 역할을 수행한다.

즉, 사이클릭 조종간(1)과 콜렉티브 조종간(6)은 전달 링키지(5)에 의해 벨 크랭크 어셈블리(2)의 일측과 연동되고, 벨 크랭크 어셈블리(2)의 타측은 제어 링키지(7)의 일측과 연결되고, 제어 링키지(7)의 타측은 헤드링크(8)의 일측과 연결되고, 헤드링크(8)의 타측은 커넥팅 로드(31,32,33)에 의해 스와시 플레이트(4)에 연결된다. 그리하여 사이클릭 조종간(1) 및 콜렉티브 조종간(6)은 스와시 플레이트(4)와 연동되어, 사이클릭 조종간(1) 및 콜렉티브 조종간(6)의 조작에 따라 스와시 플레이트(4)를 제어할 수 있게 되는 것이다.

벨 크랭크 어셈블리(2)는 제1바디(21)와, 상기 제1바디(21)의 일측에 설치된 제1레버(24)와, 상기 제1바디(21)의 타측에 설치된 제2레버(25)와, 상기 제1레버(24)에 삽입되는 제2바디(22)와, 제2레버(25)에 삽입되는 제3바디(23)를 포함한다.

제1바디(21)는 역삼각형 형태를 하며, 상부에는 제1-1관통공(211)과, 상기 제1-1관통공(211)의 일측에 형성된 제1-2관통공(212)과 상기 제1-2관통공(212)의 일측에 형성된 제1홈(213)과, 상기 제1홈(213)의 일측에 형성된 제1-3관통공(214)을 포함한다. 상기 제1바디(21)의 하부에는 제1-4관통공(215)이 형성된다.

이러한 제1-1관통공(211)과 제1-2관통공(212)과 제1홈(213)의 중심과 제1-3관통공(214) 사이의 간격은 등간격인 것이 바람직하다. 즉, 제1-1관통공(211)과 제1-2관통공(212)과 제1홈(213)의 중심과 제1-3관통공(214) 거리의 비율은 1:1:1인 것이다.

이러한 제1바디(21)의 제1-1관통공(211)은 후술할 제2바디(22)의 제2-1관통공(221)과 후술할 제3바디(23)의 제3-1관통공(231)과 동일 선상에 위치하며, 제1바디(21)의 제1-2관통공(212)은 후술할 제1레버(24)의 제1a관통공(241)과 후술할 제2레버(25)의 제2a관통공(251)과 동일 선상에 위치하며, 제1바디(21)의 제1홈(213)의 중심은 후술할 제2바디(22)의 제2-2관통공(223)과 후술할 제3바디(23)의 제3-2관통공(233)과 동일 선상에 위치하게 되는 것이다.

상기 제1바디(21)의 일측면 또는 타측면에는 파인 홈(216)이 더 형성된다. 상기 파인 홈(216)은 벨 크랭크 어셈블리(2)의 무게를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

상기 제1레버(24)는 상기 제1바디(21)의 일측에 설치되며, 'ㄱ'자 형태를 한다. 상기 제1레버(24)의 일측에는 제1a관통공(241)과, 상기 제1레버(24)의 타측에는 제1b관통공(242)이 형성된다. 상기 제1레버(24)에는 상기 제1레버(24)의 상부에서 하부로 관통하도록 제1관통구(243)가 형성되며, 후술할 제2바디(22)가 상기 제1관통구(243)를 관통하여 설치된다.

이러한 제1레버(24)의 제1a관통공(241)은 제1바디(21)의 제1-2관통공(212)과 후술할 제2레버(25)의 제2a관통공(251)과 동일 선상에 위치한다. 제1레버(24)의 제1b관통공(242)은 후술할 제2레버(25)의 제2b관통공(252)과 동일 선상에 위치하며, 콜렉티브 조종간(6)이 연결되도록 링크(60)가 설치된다.

상기 제2레버(25)는 상기 제1바디(21)의 타측에 설치되며, 'ㄱ'자 형태를 한다. 상기 제2레버(25)의 일측에는 제2a관통공(251)과, 상기 제2레버(25)의 타측에는 제2b관통공(252)이 형성된다. 상기 제2레버(25)에는 상기 제2레버(25)의 상부에서 하부로 관통하도록 제2관통구(253)가 형성되며, 후술할 제3바디(23)가 상기 제2관통구(253)를 관통하여 설치된다.

이러한 제2레버(25)의 제2a관통공(251)은 제1바디(21)의 제1-2관통공(212)과 제1레버(24)의 제1a관통공(241)과 동일 선상에 위치한다. 제2레버(25)의 제2b관통공(252)은 제1레버(24)의 제1b관통공(242)과 동일 선상에 위치하며, 콜렉티브 조종간(6)이 연결되도록 링크(60)가 설치된다.

상기 제2바디(22)는 역삼각형 형태를 하며, 상부에는 제2-1관통공(221)과, 상기 제2-1관통공(221)의 일측에 형성된 제2홈(222)과, 상기 제2홈(222)의 일측에 형성된 제2-2관통공(223)을 포함한다. 상기 제2바디(22)의 하부에는 제2-3관통공(224)이 형성된다.

이러한 제2바디(22)의 제2-1관통공(221)은 제1바디(21)의 제1-1관통공(211)과 후술할 제3바디(23)의 제3-1관통공(231)과 동일 선상에 위치하며, 제2바디(22)의 제2홈(222)의 중심은 제1바디(21)의 제1-2관통공(212)과 후술할 제3바디(23)의 제3홈(232)의 중심과 동일 선상에 위치하며, 제2바디(22)의 제2-2관통공(223)은 제1바디(21)의 제1홈(213)의 중심과 후술할 제3바디(23)의 제3-2관통공(233)과 동일 선상에 위치한다. 이러한 제2바디(22)는 후술할 제3바디(23)와 동일한 것이다.

상기 제2바디(22)의 일측면 또는 타측면에는 파인 홈(225)이 더 형성된다. 상기 파인 홈(225)은 벨 크랭크 어셈블리(2)의 무게를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

상기 제3바디(23)는 역삼각형 형태를 하며, 상부에는 제3-1관통공(231)과, 상기 제3-1관통공(231)의 일측에 형성된 제3홈(232)과, 상기 제3홈(232)의 일측에 형성된 제3-2관통공(233)을 포함한다. 상기 제3바디(23)의 하부에는 제3-3관통공(234)이 형성된다.

이러한 제3바디(23)의 제3-1관통공(231)은 제1바디(21)의 제1-1관통공(211)과 제2바디(22)의 제2-1관통공(221)과 동일 선상에 위치하며, 제3바디(23)의 제3홈(232)의 중심은 제1바디(21)의 제1-2관통공(212)과 제2바디(22)의 제2홈(222)의 중심과 동일 선상에 위치하며, 제3바디(23)의 제3-3관통공(234)은 제1바디(21)의 제1홈(213)의 중심과 제2바디(22)의 제2-2관통공(223)과 동일 선상에 위치한다. 이러한 제3바디(23)는 제2바디(22)와 동일한 것이다.

상기 제3바디(23)의 일측면 또는 타측면에는 파인 홈(235)이 더 형성된다. 상기 파인 홈(235)은 벨 크랭크 어셈블리(2)의 무게를 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

이러한 벨 크랭크 어셈블리(2)의 재질은 알루미늄 재질로 구성되어 있으며, 벨 크랭크 어셈블리(2)의 전면 또는 후면에는 홈(216,225)이 형성되어 제품을 경량화시켜 부품비용을 감소시킬 수 있다.

벨 크랭크 어셈블리(2)의 외측에는 케이싱(25,26)이 더 설치되며, 벨 크랭크 어셈블리(2)의 파손을 방지할 수 있도록 한다. 이러한 케이싱(25,26)은 제2바디(22)의 외측에 설치된 제1케이싱(26)과 제3바디(23)의 외측에 설치된 제2케이싱(27)을 포함한다.

상기 제1케이싱(26)은 상기 제2바디(22)의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제4-1관통공(261)과, 제4-2관통공(262)과, 제4홈(263)과, 제4-3관통공(264)이 차례로 형성되며, 하부에는 제4-4관통공(265)이 형성된다.

상기 제2케이싱(27)은 상기 제3바디(23)의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제5-1관통공(271)과, 제5-2관통공(272)과, 제5홈(273)이 차례로 형성되며, 하부에는 제5-4관통공(275)이 형성된다.

상기 제1바디(21)와 상기 제2바디(22)와 상기 제3바디(23)와 상기 제1레버(24)와 상기 제2레버(25)와 상기 제1케이싱(26)과 상기 제2케이싱(27)은 다수의 체결핀(210,220,230,240,250,260,270)에 의해 체결된다. 상기 다수의 체결핀(210,220,230,240,250,260,270)은 제1체결핀(210)과, 제2체결핀(220)과, 제3체결핀(230)과, 제4체결핀(240)과, 제5체결핀(250)과, 제6체결핀(260)과, 제7체결핀(270)을 포함한다.

상기 제1체결핀(210)은, 상기 제1케이싱(26)의 제4-1관통공(261)과, 상기 제2바디(22)의 제2-1관통공(221)과, 상기 제1바디(21)의 제1-1관통공(211)과, 상기 제3바디(23)의 제3-1관통공(231)과, 상기 제2케이싱(27)의 제5-1관통공(271)을 순서대로 관통 체결한다. 상기 제1체결핀(210)의 일측에는 제1헤드링크(81)가 연결되고, 상기 제1체결핀(210)의 타측에는 제3헤드링크(83)가 연결된다.

상기 제2체결핀(220)은, 상기 제1케이싱(26)의 제4-2관통공(262)과, 상기 제2바디(22)의 제2홈(222) 및 상기 제1레버(24)의 제1a관통공(241)와, 상기 제1바디(21)의 제1-2관통공(212)과, 상기 제2레버(25)의 제2a관통공(251) 및 상기 제3바디(23)의 제3홈(232)과, 상기 제2케이싱(27)의 제5-2관통공(272)을 순서대로 관통 체결한다. 상기 제2체결핀(220)에는 제2헤드링크(82)가 연결되며, 상기 제2헤드링크(82)는 상기 제1헤드링크(81)와 상기 제3헤드링크(83)의 중앙에 위치한다.

상기 제3체결핀(230)은, 상기 제1케이싱(26)의 제4홈(263)과, 상기 제2바디(22)의 제2-2관통공(223)과, 상기 제1바디(21)의 제1홈(213)과, 상기 제3바디(23)의 제3-2관통공(233)과, 상기 제2케이싱(27)의 제5홈(273)을 순서대로 관통 체결한다.

상기 제4체결핀(240)은, 상기 제1케이싱(26)의 제4-3관통공(264)과, 상기 제1바디(21)의 제1-3관통공(214)과, 상기 제2케이싱(27)의 제5-3관통공(274)을 순서대로 관통 체결한다.

상기 제5체결핀(250)은, 상기 제1케이싱(26)의 제4-4관통공(265)과, 상기 제1바디(21)의 제1-4관통공(215)과, 상기 제2케이싱(27)의 제5-4관통공(275)을 순서대로 관통 체결한다. 상기 제5체결핀(250)은, 전달 링키지와 연결되어 상기 사이클릭 조종간(1)과 상기 콜렉티브 조종간(6)을 연동되도록 한다. 또한, 상기 제5체결핀(250)은 상기 전달 링키지를 통해 전달받는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동을 설정된 비율에 따라 제어 링키지(7)로 전달하여 스와시 플레이트(4)의 상하운동을 제어하게 된다.

상기 제6체결핀(260)은, 상기 제2바디(22)의 제2-3관통공(224)과 상기 제3바디(23)의 제3-3관통공(234)을 관통 체결한다.

상기 제7체결핀(270)은, 상기 제1레버(24)의 제1b관통공(242)와, 상기 제2b관통구(252)를 관통 체결한다. 상기 제7체결핀(270)은 상기 콜렉티브 조종간(6)과 연결되어 상기 콜렉티브 조종간(6)과 연결되어 상기 콜렉티브 조종간(6)과 상기 사이클릭 조종간(1)을 연동하도록 한다. 또한, 상기 제7체결핀(270)은 상기 콜렉티브 조종간(6)의 상하 운동을 제어 링키지(7)로 전달하여 스와시 플레이트(4)의 회전운동을 제어하게 된다.

벨 크랭크 어셈블리(2)의 일측에는 사이클릭 조종간(1) 및 콜렉티브 조종간(6)이 연동되어 설치되고, 벨 크랭크 어셈블리(2)의 타측에는 제어 링키지(7)가 설치되며, 제어 링키지(7)는 헤드링크(8)에 연결된다. 헤드링크(8)는 메인 허브(3)에 설치되며, 메인 허브(3)의 중심에서 상부로 향하도록 샤프트가 설치되고, 샤프트에는 헤드링크(8)가 고정 설치되며, 상기 샤프트의 상단에는 스와시 플레이트(4)가 설치된다.

상기 제어 링키지(7)는 제1제어 링키지(71)와 제2제어 링키지(72)와 제3제어 링키지(73)를 포함한다. 상기 제1제어 링키지(71)의 일측은 상기 제1체결핀(210)과 연결되고, 상기 제1제어 링키지(71)의 타측은 후술할 제1헤드링크(81)와 연결된다. 상기 제2제어 링키지(72)의 일측은 상기 제2체결핀(220)과 연결되고, 상기 제2제어 링키지(72)의 타측은 후술할 제2헤드링크(82)와 연결된다. 상기 제3제어 링키지(73)의 일측은 상기 제1체결핀(210)과 연결되고, 상기 제3제어 링키지(73)의 타측은 후술할 제3헤드링크(83)와 연결된다.

헤드링크(8)는 메인 허브(3)에 설치되며, 제1헤드링크(81)와 제2헤드링크(82)와 제3헤드링크(83)를 포함한다. 상기 제1헤드링크(81)의 일측은 상기 제1제어 링키지(71)의 타측과 연결되고, 상기 제1헤드링크(81)의 타측은 제1커넥팅 로드(31)와 연결된다. 상기 제2헤드링크(82)의 일측은 상기 제2제어 링키지(72)의 타측과 연결되고, 상기 제2헤드링크(82)의 타측은 제2커넥팅 로드(32)와 연결된다. 상기 제3헤드링크(83)의 일측은 상기 제3제어 링키지(73)의 타측과 연결되고, 상기 제3헤드링크(83)의 타측은 제3커넥팅 로드(33)와 연결된다. 즉, 벨 크랭크 어셈블리(2)는 상기 헤드링크(8)와 커넥팅 로드(31,32,33)에 의해 스와시 플레이트(4)와 연결되는 것이다.

상기 스와시 플레이트(4)는 상기 메인 허브(3)에 고정된 로우 스와시 플레이트(41)와, 상기 로우 스와시 플레이트(41)의 상부에서 회전 가능하도록 설치된 어퍼 스와시 플레이트(42)를 포함한다.

로우 스와시 플레이트(41)는 제1커넥팅 로드(31)에 의해 상기 메인 허브(3)에 설치된 샤프트의 상단에 고정된다. 상기 로우 스와시 플레이트(41)는 어퍼 본체(440)와, 상기 어퍼 본체(440)의 원주면에서 외측으로 돌출되어 형성된 어퍼암(450,460)을 포함한다.

상기 어퍼 본체(440)는 링 형태이며, 후술할 어퍼 스와시 플레이트(42)의 돌출부(430)가 삽입되도록 한다. 이러한 어퍼 본체(440)의 내경은 후술할 어퍼 스와시 플레이트(42)의 돌출부(430)의 외경보다 큰 것이 바람직하다.

상기 어퍼 본체(440)의 원주면에는 어퍼암(450,460)이 형성된다. 상기 어퍼암(450,460)은 상기 어퍼 본체(440)의 원주면에서 외측으로 돌출되어 형성되며, 제1어퍼암(450)과 제2어퍼암(460)을 포함한다. 상기 제1어퍼암(450)과 상기 제2어퍼암(460)은 한 쌍으로 형성되는데, 상기 제1어퍼암(450)과 상기 제2어퍼암(460) 사이의 중심은 상기 어퍼 본체(440)의 중심축과 동일 선상에 위치한다. 이러한 어퍼암(450,460)은 90도의 각도를 이루도록 4개가 형성된다.

어퍼암(450,460)에는 구멍(451)이 형성되며, 상기 구멍(451)에 제1커넥팅 로드(30)가 연결된다. 상기 제1커넥팅 로드(30)의 일측은 상기 샤프트에 고정 설치되고, 상기 제1커넥팅 로드(30)의 타측은 상기 어퍼암(450,460)의 구멍(451)에 고정 설치된다.

어퍼 스와시 플레이트(42)는 상기 로우 스와시 플레이트(41)의 상부에서 회전하도록 위치하며, 로우 본체(410)와 로우암(410a,410b,410c)과 돌출부(430)를 포함한다.

상기 로우 본체(410)는 링 형태이며, 하단에서 하부로 돌출되도록 돌출부(430)가 형성된다. 상기 돌출부(430)는 상기 어퍼 본체(440)의 구멍(451)에 회전 가능하도록 삽입된다. 이러한 돌출부(430)의 외경은 어퍼 본체(440)의 외경보다 작게 구성된다.

상기 로우 본체(410)의 외주면에는 로우암(410a,410b,410c)이 형성된다. 상기 로우암(410a,410b,410c)은 상기 로우 본체(410)의 원주면에서 외측으로 돌출되어 형성되며, 제1로우암(410a)과 제2로우암(410b)과 제3로우암(410c)을 포함한다.

상기 제1로우암(410a)은 제1-1로우암(411)과 제1-2로우암(412)을 포함한다. 상기 제1-1로우암(411)과 상기 제1-2로우암(412)은 마주하도록 형성되며, 상기 제1-1로우암(411)에는 일측면에서 타측면으로 관통되어 형성된 제1-1구멍(4110)을 포함하고, 상기 제1-2로우암(412)에는 일측면에서 타측면으로 관통되어 형성된 제1-2구멍(4120)을 포함하며, 상기 제1-1구멍(4110)의 중심축과 상기 제1-2구멍(4120)의 중심축은 동일 선상에 위치한다. 이러한 제1-1구멍(4110)과 제1-2구멍(4120)에는 드라이브(40)가 설치된다. 상기 드라이브(40)는 제1로우암(410a)과 로터 블레이드를 연결한다.

이러한 제1로우암(410a)은 후술할 제2로우암(410b)과 120도를 이루도록 형성되고, 후술할 제3로우암(410c)과 120도를 이루도록 형성된다. 그리하여 스와시 플레이트(4) 회전 시 안정적으로 회전시킬 수 있으며, 조작을 부드럽고 용이하게 할 수 있다는 이점이 있다.

상기 제2로우암(410b)은 제2-1로우암(413)과 제2-2로우암(414)을 포함한다. 상기 제2-1로우암(413)과 상기 제2-2로우암(414)은 마주하도록 형성되며, 상기 제2-1로우암(413)에는 일측면에서 타측면으로 관통되어 형성된 제2-1구멍(4130)을 포함하고, 상기 제2-2로우암(414)에는 일측면에서 타측면으로 관통되어 형성된 제2-2구멍(4140)을 포함하며, 상기 제2-1구멍(4130)의 중심축과 상기 제2-2구멍(4140)의 중심축은 동일 선상에 위치한다. 이러한 제2-1구멍(4130)과 제2-2구멍(4140)에는 드라이브(40)가 설치된다. 상기 드라이브(40)는 제2로우암(410b)과 로터 블레이드를 연결한다.

이러한 제2로우암(410b)은 제1로우암(410a)과 120도를 이루도록 형성되고, 후술할 제3로우암(410c)과 120도를 이루도록 형성된다. 그리하여 스와시 플레이트(4) 회전 시 안정적으로 회전시킬 수 있으며, 조작을 부드럽고 용이하게 할 수 있다는 이점이 있다.

상기 제3로우암(410c)은 제3-1로우암(415)과 제3-2로우암(416)을 포함한다. 상기 제3-1로우암(415)과 상기 제3-2로우암(416)은 마주하도록 형성되며, 상기 제3-1로우암(415)에는 일측면에서 타측면으로 관통되어 형성된 제3-1구멍(4150)을 포함하고, 상기 제3-2로우암(416)에는 일측면에서 타측면으로 관통되어 형성된 제3-2구멍(4160)을 포함하며, 상기 제3-1구멍(4150)의 중심축과 상기 제3-2구멍(4160)의 중심축은 동일 선상에 위치한다. 이러한 제3-1구멍(4150)과 제3-2구멍(4160)에는 드라이브(40)가 설치된다. 상기 드라이브(40)는 제3로우암(410c)과 로터 블레이드를 연결한다.

이러한 제1로우암(410a)의 중심과 제2로우암(410b)의 형성 각도는 스와시 플레이트(41)의 중심을 기준으로 120 각도로 형성되며, 사이클릭 조종간(1)의 전후 운동 시, 로터 블레이드의 전후방향의 기울임 비율이 2:1로 형성되어 안정적 헬리콥터 조종이 가능할 수 있다는 이점이 있다.

이하 전술한 구성을 갖는 본 실시 예의 작용을 설명한다.

사이클릭 조종간(1)과 콜렉티브 조종간(6)의 피치를 제어한다.

벨 크랭크 어셈블리(2)에 통해 조종간(1,6)의 회전 운동을 직선운동으로 변환하여 스와시 플레이트(4)에 전달한다.

로터 블레이드가 전후좌우방향으로 움직인다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 헬리콥터는, 특히, 벨 크랭크 어셈블리와 스와시 플레이트가 적용되는 헬리콥터, 회전익 항공기, 무인 항공기에 적합하다.

1: 사이클릭 조종간 2: 벨 크랭크 어셈블리
21: 제1바디 211: 제1-1관통공
212: 제1-2관통공 213: 제1홈
214: 제1-3관통공 215: 제1-4관통공
216: 파인 홈 22: 제2바디
221: 제2-1관통공 222: 제2홈
223: 제2-2관통공 224: 제2-3관통공
225: 파인 홈 23: 제3바디
231: 제3-1관통공 232: 제3홈
233: 제3-2관통공 234: 제3-3관통공
235: 파인 홈 24: 제1레버
241: 제1a관통공 242: 제1b관통공
243: 제1관통구 25: 제2레버
251: 제2a관통공 252: 제2b관통공
253: 제2관통구 26,27: 케이싱
26: 제1케이싱 261: 제4-1관통공
262: 제4-2관통공 263: 제4홈
264: 제4-3관통공 265: 제4-4관통공
27: 제2케이싱 271: 제5-1관통공
272: 제5-2관통공 273: 제5홈
274: 제5-3관통공 275: 제5-4관통공
210: 제1체결핀 220: 제2체결핀
230: 제3체결핀 240: 제4체결핀
250: 제5체결핀 260: 제6체결핀
270: 제7체결핀 3: 메인 허브
31: 제1커넥팅 로드 32: 제2커넥팅 로드
33: 제3커넥팅 로드 4: 스와시 플레이트
41: 어퍼 스와시 플레이트 440: 어퍼 본체
450,460: 어퍼암 450: 제1어퍼암
460: 제2어퍼암 451: 구멍
42: 로우 스와시 플레이트 410: 로우 본체
410a,410b,410c: 로우암 410a: 제1로우암
411: 제1-1로우암 4110: 제1-1구멍
412: 제1-2로우암 4120: 제1-2구멍
410b: 제2로우암 413: 제2-1로우암
4130: 제2-1구멍 414: 제2-2로우암
4140: 제2-2구멍 410c: 제3로우암
415: 제3-1로우암 4150: 제3-1구멍
416: 제3-2로우암 4160: 제3-2구멍
430: 돌출부 40: 드라이브
5: 전달 링키지 6: 콜렉티브 조종간
7: 제어 링키지 71: 제1제어 링키지
72: 제2제어 링키지 73: 제3제어 링키지
8: 헤드링크 81: 제1헤드링크
82: 제2헤드링크 83: 제3헤드링크

Claims (7)

1. 헬리콥터의 전후좌우 이동 방향을 제어하는 사이클릭 조종간;
   헬리콥터의 상승과 하강을 제어하는 콜렉티브 조종간;
   상기 사이클릭 조종간 및 상기 콜렉티브 조종간과 전달 링키지를 통해 연동되는 벨 크랭크 어셈블리;
   상기 벨 크랭크 어셈블리와 제어 링키지를 통해 연결되며, 상기 벨 크랭크 어셈블리의 작동에 따라 로터 블레이드를 상하좌우로 기울임 이동하도록 하는 스와시 플레이트;를 포함하는 헬리콥터용 조종 장치에 있어서,
   상기 벨 크랭크 어셈블리는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동 및 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 수직운동으로 변환시켜 상기 스와시 플레이트로 전달하여 헬리콥터의 전후좌우 이동 및 승하강을 손쉽게 제어할 수 있고,
   상기 벨 크랭크 어셈블리는,
   상부에 제1-1관통공, 제1-2관통공, 제1홈 및 제1-3관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제1-4관통공이 형성된 제1바디와,
   상기 제1바디의 일측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제2-1관통공, 제2-2관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제2-3관통공이 형성되며, 상기 제2-1관통공의 일측에 제2홈이 형성된 제2바디와,
   상기 제1바디의 타측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제3-1관통공, 제3홈 및 제3-2관통공이 차례로 형성되고, 하부에는 제3-3관통공이 형성된 제3바디와,
   상기 제2바디의 상부 일부를 내부에 관통 수용하는 제1관통구가 하부에 형성되며 일측에는 제1a 관통공이, 타측에는 제1b관통공이 형성된 제1레버와,
   상기 제3바디의 상부 일부를 내부에 관통 수용하는 제2관통구가 하부에 형성되며 일측에는 제2a관통공이, 타측에는 제2b관통공이 형성된 제2레버와,
   상기 제2바디의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제4-1관통공, 제4-2관통공, 제4홈 및 제4-3관통공이 차례로 형성되며, 하부에는 제4-4관통공이 형성된 제1케이싱 및
   상기 제3바디의 외측에 슬라이딩 가능하도록 설치되며, 상부에 제5-1관통공, 제5-2관통공, 제5홈 및 제5-3관통공이 차례로 형성되며, 하부에는 제5-4관통공이 형성된 제2케이싱을 포함하고,
   상기 제4-1관통공, 상기 제2-1관통공, 상기 제1-1관통공, 상기 제3-1관통공 및 상기 제5-1관통공을 순서대로 관통 체결하는 제1체결핀과,
   상기 제4-2관통공, 상기 제2홈 및 상기 제1a관통공, 상기 제1-2관통공, 상기 제2a관통공 및 상기 제3홈, 상기 제5-2관통공을 순서대로 관통 체결하는 제2체결핀과,
   상기 제4홈, 상기 제2-2관통공, 상기 제1홈, 상기 제3-2관통공 및 상기 제5홈을 순서대로 관통 체결하는 제3체결핀과,
   상기 제4-3관통공, 상기 제1-3관통공 및 상기 제5-3관통공을 순서대로 관통 체결하는 제4체결핀과,
   상기 제4-4관통공, 상기 제1-4관통공, 및 상기 제5-4관통공을 순서대로 관통 체결하는 제5체결핀과,
   상기 제2-3관통공과 상기 제3-3관통공을 관통 체결하는 제6체결핀과,
   상기 제1b관통공과 상기 제2b관통공을 관통 체결하는 제7체결핀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치.
2. 삭제
3. 청구항 제1항에 있어서,
   상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동에 따라 상기 사이클릭 조종간과 연결된 상기 전달 링키지를 통해 체결된 상기 제5체결핀이 밀고 당겨지게 되며,
   이에 따라 상기 제5체결핀과 하부가 체결된 상기 제1바디가 각각 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 전후 수평 상태를 변화하게 되며,
   상기 사이클릭 조종간의 좌우 운동에 따라 상기 사이클릭 조종간과 상기 전달 링키지를 통해 연결된 상기 제6체결핀이 밀고 당겨지게 되며,
   이에 따라 상기 제6체결핀과 하부가 체결된 상기 제2바디 및 상기 제3바디가 각각 앞쪽 또는 뒤쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 좌우 수평 상태를 변화하여,
   헬리콥터의 전후 좌우 이동을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치.
4. 청구항 제1항에 있어서,
   상기 콜렉티브 조종간의 상하운동에 따라 상기 콜렉티브 조종간과 연결된 상기 전달 링키지를 통해 체결된 상기 제7체결핀이 승강 또는 하강하며,
   이에 따라 상기 제7체결핀과 상부가 체결된 상기 제1바디가 각각 위쪽 또는 아래쪽으로 이동하게 됨에 따라 상기 제어 링키지를 통해 연결된 상기 스와시 플레이트의 높낮이 상태를 변화하여, 헬리콥터의 승하강을 손쉽게 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치.
5. 청구항 제1항에 있어서,
   상기 벨 크랭크 어셈블리는,
   상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동과 상기 콜렉티브 조종간의 상하운동을 각각 구분하여 전달할 수 있도록 복수 개로 구분된 상기 전달 링키지를 통해 상기 사이클릭 조종간과 상기 콜렉티브 조종간과 체결되고,
   복수 개로 형성된 상기 제어 링키지를 통해 상기 스와시 플레이트의 전후좌우 및 승하강을 조절하며,
   이를 통해 헬리콥터의 전후좌우 및 승하강 이동을 각각 또는 동시에 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치.
6. 청구항 제1항에 있어서,
   상기 제1바디의 상기 제1-1관통공, 상기 제1-2관통공, 상기 제1홈 및 상기 제1-3관통공은 동일 선상에 등 간격으로 형성되고,
   상기 제2바디의 상기 제2-1관통공, 상기 제2홈 및 상기 제2-2관통공도 동일 선상에 등간격으로 형성되며,
   상기 제3바디의 상기 제3-1관통공, 상기 제3홈 및 상기 제3-2관통공도 동일 선상에 등간격으로 형성되어,
   상기 전달 링키지를 통해 전달받는 상기 사이클릭 조종간의 전후좌우 운동을 설정된 비율에 따라 안정적으로 상기 제어 링키지로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치.
7. 청구항 제1항에 있어서,
   상기 스와시 플레이트는,
   로우 스와시 플레이트와, 상기 로우 스와시 플레이트의 상부에서 회전 가능하도록 설치된 어퍼 스와시 플레이트를 포함하며,
   상기 로우 스와시 플레이트는,
   로우 본체와, 상기 로우 본체의 원주면에서 외측으로 형성된 제1로우암과, 제2로우암과, 제3로우암을 포함하며,
   상기 제1로우암의 중심과 상기 제2로우암의 형성 각도는 상기 스와시 플레이트의 중심을 기준으로 120 각도로 형성되어, 상기 사이클릭 조종간의 전후 운동 시, 상기 로터 블레이드의 전후방향의 기울임 비율이 2:1로 형성되어 안정적 헬리콥터 조종이 가능할 것을 특징으로 하는 헬리콥터용 조종 장치.

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