KR102140155B1 - Drone with variable angle tip fence - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조종사없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행체인 드론에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 프로펠러의 단부에 구비되는 팁펜스를 통해 회전하는 프로펠러의 추력을 증가시켜 드론 자체 중량 및 드론 탑재 중량을 늘릴 수 있도록 함과 함께, 팁펜스가 구비되는 프로펠러의 고속회전시 발생되는 프로펠러의 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 고속 회전에 따른 팁펜스 및 팁펜스가 단부에 구비된 프로펠러의 파손을 최소화할 수 있는 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론에 관한 것으로,
본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론은, 중앙에 본체부(11)가 구비되고, 상기 본체부(11)의 둘레에는 다수의 지지대(12)가 소정간격을 두고 소정길이로 돌출되게 형성되는 본체 프레임(10); 및, 프로펠러(21) 및 상기 프로펠러(21)를 회전시키는 구동모터(22)가 구비되고, 상기 본체부(11)로부터 소정길이로 돌출되게 구비되는 상기 지지대(12)의 돌출 단부에 형성되는 프로펠러 추진부(20)를; 포함하여 구성되며, 상기 프로펠러(21)의 단부에는 각각 상, 하측으로 서로 대향하게 한 쌍의 가변 팁펜스(30)가 구비되고, 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 각 일단부는 상기 프로펠러(21) 단부의 상, 하부에 각각 회전가능하게 힌지결합되며, 프로펠러(21)의 회전속도에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 변동되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a drone that is a flight chain capable of flying and maneuvering by induction of radio waves without a pilot, and more particularly, by increasing the thrust of the propeller rotating through the tip fence provided at the end of the propeller, the drone itself weight And it is possible to increase the weight of the drone, while reducing the vibration and noise of the propeller generated during high-speed rotation of the propeller equipped with a tip fence, the tip of the propeller and the tip fence according to the high-speed rotation of the propeller A drone equipped with a variable tip fence propeller capable of minimizing damage.
The drone equipped with the variable tip fence propeller according to the present invention is provided with a main body 11 in the center, and a plurality of supports 12 are protruded at a predetermined length around the main body 11 at predetermined intervals. The main frame 10 is formed; And a propeller 21 and a driving motor 22 for rotating the propeller 21, and a propeller formed at a protruding end of the support 12 provided to protrude at a predetermined length from the main body 11. A propulsion unit 20; It is configured to include, each end of the propeller 21 is provided with a pair of variable tip fences 30 facing each other upward and downward, and each one end of the pair of variable tip fences 30 is the propeller (21) The upper and lower ends of the end are rotatably hinged, respectively, and the angle formed by the opposite surfaces of the pair of variable tip fences 30 varies according to the rotational speed of the propeller 21.

Description

가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론{Drone with variable angle tip fence }Drone with variable angle tip fence

본 발명은 조종사없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행체인 드론에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는, 프로펠러의 단부에 구비되는 팁펜스를 통해 회전하는 프로펠러의 추력을 증가시켜 드론 자체 중량 및 드론 탑재 중량을 늘릴 수 있도록 함과 함께, 팁펜스가 구비되는 프로펠러의 고속회전시 발생되는 프로펠러의 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 고속 회전에 따른 팁펜스 및 팁펜스가 단부에 구비된 프로펠러의 파손을 최소화할 수 있는 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론에 관한 것이다.The present invention relates to a drone that is a flight chain capable of flying and maneuvering by induction of radio waves without a pilot, and more particularly, by increasing the thrust of the propeller rotating through the tip fence provided at the end of the propeller, the drone itself weights. And it is possible to increase the weight of the drone, while reducing the vibration and noise of the propeller generated during high-speed rotation of the propeller equipped with a tip fence, the tip of the propeller and the tip fence according to the high-speed rotation of the propeller provided at the end The present invention relates to a drone equipped with a variable tip fence propeller capable of minimizing damage.

드론은 조종사가 직접 탑승하지 않고 무선전파를 이용해 원격 조종이 가능한무인 비행체를 말한다. 드론은 일반 비행체와는 달리 조종사를 위한 공간과 안전장치를 별도로 구비하지 않기 때문에 소형화, 경량화가 가능하며, 사람의 접근이 어려운 곳의 정보 수집과 정찰을 위한 정찰용이나, 여러 다양한 용도로의 산업용으로 활용되고 있으며, 특히, 요즘은 작의 소형 드론들이 보급되면서 일반인들의 취미생활 도구로도 활용되고 있는 실정이다.A drone is an unmanned air vehicle that can be remotely controlled by radio waves without being directly on board. Drones, unlike ordinary aircraft, do not have space and safety devices for pilots, so they can be miniaturized and lightened, and used for reconnaissance for information collection and reconnaissance in places where human access is difficult. In particular, as small-scale drones become popular these days, it is also used as a hobby tool for ordinary people.

통상의 드론은 비행체의 골격을 구성하는 본체와, 상기 본체로부터 방사상으로 돌출되는 추진체 지지 프레임과, 상기 추진체 지지 프레임에 직접 연결되어 프로펠러를 고속 회전시키는 모터가 구비되는 다수의 추진체를 통해 상기 본체를 추진 비행시키게 된다.Conventional drones are provided with a main body constituting a skeleton of an aircraft, a propellant support frame that protrudes radially from the main body, and a propellant support frame that is directly connected to the propellant support frame and is provided with a motor for rotating a propeller at high speed. Propelled to fly.

이와 같이 종래 프로펠러와 상기 프로펠러를 고속회전시키는 모터로 구성되는 추진체들은 고속회전하는 프로펠러의 단부에서 발생되는 불규칙 와류에 의해 추진력 및 양력 손실이 발생되는 문제점이 있고, 부족한 양력으로는 고중량의 드론 본체를 비행시키거나 고중량의 탑재물을 운송하기 어려운 문제점이 있으며,Propellants composed of a conventional propeller and a motor that rotates the propeller at high speed have a problem in that propulsion and lift loss are generated by irregular vortices generated at an end of the propeller that rotates at high speed. There is a problem that it is difficult to fly or transport a heavy weight payload,

이를 해결하기 위해 프로펠러의 단부에 팁펜스를 수직하게 고정 결합시켜 상기 프로펠러 단부에서의 불규칙 와류 발생 및 양력 손실을 최소화시키면서 추력을 증가시키는 경우에는, 프로펠러의 고속 회전시 상기 프로펠러의 단부에 수직하게 고정 결합된 팁펜스로 인해 팁펜스에 강한 원심력 및 팁펜스 상, 하부단에 강한 와류가 발생하여 프로펠러를 상하 진동시키게 되고, 이로 인해 프로펠러의 고속 회전이 장시간 지속되는 경우에는 프로펠러나 팁펜스가 쉽게 파손되는 문제점이 있다.In order to solve this, when the tip fence is vertically fixed to the end of the propeller to increase the thrust while minimizing irregular vortex generation and lift loss at the end of the propeller, it is fixed perpendicular to the end of the propeller during high-speed rotation of the propeller. Due to the combined tip fence, strong centrifugal force on the tip fence and strong vortex on the upper and lower ends of the tip fence cause the propeller to vibrate up and down, which causes the propeller or tip fence to break easily if the high-speed rotation of the propeller continues for a long time. There is a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 프로펠러 단부에서의 불규칙 와류 발생 및 양력 손실을 최소화시켜 추력을 증가시킬수 있도록 함과 동시에,The present invention has been drawn to solve the above problems, and at the same time to increase the thrust by minimizing the occurrence of irregular vortex and lift loss at the propeller end,

단부에 팁펜스가 구비된 프로펠러의 고속회전시 발생되는 프로펠러의 진동 및 소음을 줄일 수 있도록 하고, 장시간 고속 회전에 의한 팁펜스 및 팁펜스가 단부에 구비된 프로펠러의 파손 발생을 최소화시킬 수 있도록 하며, 동일한 회전 속도에서 비행시간을 증가시킬 수 있도록 한다.It is possible to reduce the vibration and noise of the propeller generated during high-speed rotation of the propeller with a tip fence at the end, and to minimize the occurrence of damage to the propeller provided at the end by the tip fence and tip fence caused by high-speed rotation for a long time. , So that the flight time can be increased at the same rotation speed.

상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 형태에서는, 중앙에 본체부(11)가 구비되고, 상기 본체부(11)의 둘레에는 다수의 지지대(12)가 소정간격을 두고 소정길이로 돌출되게 형성되는 본체 프레임(10); 및, 프로펠러(21) 및 상기 프로펠러(21)를 회전시키는 구동모터(22)가 구비되고, 상기 본체부(11)로부터 소정길이로 돌출되게 구비되는 상기 지지대(12)의 돌출 단부에 형성되는 프로펠러 추진부(20)를; 포함하여 구성되며, 상기 프로펠러(21)의 단부에는 각각 상, 하측으로 서로 대향하게 한 쌍의 가변 팁펜스(30)가 구비되고, 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 각 일단부는 상기 프로펠러(21) 단부의 상, 하부에 각각 회전가능하게 힌지결합되며, 프로펠러(21)의 회전속도에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 변동되는 것을 특징으로 하는 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)을 제공한다.In one embodiment of the present invention for solving the above-described problem, the main body portion 11 is provided at the center, and a plurality of supports 12 protrude to a predetermined length around the main body portion 11 at a predetermined interval. Body frame 10 is formed to be; And a propeller 21 and a driving motor 22 for rotating the propeller 21, and a propeller formed at a protruding end of the support 12 provided to protrude at a predetermined length from the main body 11. A propulsion unit 20; It is configured to include, each end of the propeller 21 is provided with a pair of variable tip fences 30 facing each other upward and downward, and each one end of the pair of variable tip fences 30 is the propeller (21) The upper and lower ends of the end are rotatably hinged, respectively, and the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 varies according to the rotational speed of the propeller 21. Provided is a drone 1 equipped with a tip fence propeller.

본 발명의 일 형태에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)에 있어서, 상기 프로펠러의 내부에는 일측에서 타측 단부로 통공되게 슬라이드 홀(33)이 형성되고, 상기 슬라이드 홀(33)의 내부에는 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 전, 후진 이동가능하게 팁펜스 가동로드(34)가 구비되며, 상기 팁펜스 가동로드(34)의 전진 또는 후진 이동에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 변동될 수 있고,In the drone (1) provided with a variable tip fence propeller according to one embodiment of the present invention, inside the propeller, a slide hole (33) is formed to pass through from one side to the other end, and the inside of the slide hole (33) A tip fence movable rod 34 is provided to move forward and backward along the slide hole 33, and the pair of variable tip fences 30 is moved according to the forward or backward movement of the tip fence movable rod 34. ), the angle formed by the opposing surface may vary,

바람직하게는, 상기 구동모터(22)의 둘레로부터 소정거리 이격된 위치에 링 형상의 팁펜스 가동링(35)이 구비되고, 상기 팁펜스 가동로드(34)의 일측 단부가 상기 팁펜스 가동링(35)의 외측면에 접하게 구비되며, 상기 팁펜스 가동링(35)의 상측 또는 하측 이동에 의해 상기 팁펜스 가동로드(34)가 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 전진 또는 후진 이동할 수 있다.Preferably, a ring-shaped tip fence movable ring 35 is provided at a position spaced a predetermined distance from the circumference of the driving motor 22, and one end of the tip fence movable rod 34 has the tip fence movable ring. It is provided in contact with the outer surface of the (35), the tip fence movable rod (34) can be moved forward or backward along the slide hole (33) by the upper or lower movement of the tip fence movable ring (35).

본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론은, 프로펠러 단부에서의 불규칙 와류 발생 및 양력 손실을 최소화시켜 추력을 증가시킬수 있음과 함께,The drone equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention can increase thrust by minimizing irregular vortex generation and lift loss at the propeller end,

단부에 팁펜스가 구비된 프로펠러의 고속회전시 발생되는 프로펠러의 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 프로펠러의 장시간 고속 회전에 의한 팁펜스 및 팁펜스가 단부에 구비된 프로펠러의 파손 발생을 최소화시킬 수 있으며, 동일한 프로펠러의 회전 속도에서 드론의 비행시간을 증가시킬 수 있게 된다.It is possible to reduce the vibration and noise of the propeller generated during high-speed rotation of the propeller equipped with a tip fence at the end, and to minimize the occurrence of damage to the propeller provided at the end by the tip fence and tip fence caused by long-term high-speed rotation of the propeller. The drone's flight time can be increased at the same propeller rotation speed.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론의 일 실시예를 나타내는 평면도 및 정면도;
도 3은 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론에 있어서, 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 프로펠러 추진부를 나타내는 주요 부분 단면도;
도 4a는 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론에 있어서, 한 쌍의 가변 팁펜스의 대향면이 이루는 각도가 변동되는 것을 나타내는 작동 상태도; 및,
도 4b는 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론에 있어서, 프로펠러가 저속 회전에서 고속 회전으로 회전 속도가 증가함에 따라 한 쌍의 가변 팁펜스의 대향면이 이루는 각도가 수직에서 소정의 예각으로 변동되는 것을 나타내는 작동 상태도; 이다.1 and 2 are plan and front views, respectively, showing an embodiment of a drone equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention;
3 is a drone equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention, the main part sectional view showing a propeller propulsion unit provided with a variable tip fence propeller;
Figure 4a is a drone equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention, an operation state diagram showing that the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences varies; And,
Figure 4b is a drone equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention, the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences as the propeller rotates from low speed to high speed rotation is a predetermined acute angle Operational state diagram showing the fluctuation; to be.

이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.Hereinafter, embodiments of the present invention in which the above object can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the embodiments, the same name and code are used for the same configuration, and additional descriptions thereof are omitted below.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)의 일 실시예를 나타내는 평면도 및 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)에 있어서, 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 프로펠러 추진부(20)를 나타내는 주요 부분 단면도이다.1 and 2 are plan and front views respectively showing an embodiment of a drone 1 equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention, and FIG. 3 is a drone 1 equipped with a variable tip fence propeller according to the present invention. ), a main partial cross-sectional view showing a propeller propulsion unit 20 provided with a variable tip fence propeller.

또한, 도 4a는 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)에 있어서, 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 변동되는 것을 나타내는 작동 상태도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)에 있어서, 프로펠러(21)가 저속 회전에서 고속 회전으로 회전 속도가 증가함에 따라 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 수직에서 소정의 예각으로 변동되는 것을 나타내는 작동 상태도 이다.In addition, Figure 4a is an operating state diagram showing that the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 in the drone 1 provided with a variable tip fence propeller according to the present invention, Figure 4b is In the drone 1 provided with the variable tip fence propeller according to the present invention, the angle formed by the opposite surfaces of the pair of variable tip fences 30 as the propeller 21 increases in rotational speed from low-speed rotation to high-speed rotation It is also an operating state showing that it varies from a vertical angle to a predetermined acute angle.

본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 크게, 중앙에 본체부(11)가 구비되고 상기 본체부(11)의 네 모서리로부터 각각 지지대(12)가 방사상으로 돌출되게 구비되는 본체 프레임(10)과, 상기 지지대(12)의 돌출 단부에 구비되는 프로펠러 추진부(20) 및, 각 프로펠러(21) 단부에 구비되는 가변 팁펜스(30)를 포함하여 구성된다.The drone 1 provided with a variable tip fence propeller according to the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, is largely provided with a body portion 11 at the center and from four corners of the body portion 11 Each support frame 12 is provided with a radially protruding body frame 10, a propeller propulsion portion 20 provided at a protruding end of the support 12, and a variable tip fence provided at each propeller 21 end It includes 30.

상기 본체 프레임(10)은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙에 본체부(11)가 구비되며, 상기 본체부(11)의 내부에는 드론(1)의 비행을 조정하는 무선 조정기와 무선 송수신하며 상기 프로펠러 추진부(20) 및 가변 팁펜스(30)의 작동을 제어하는 본체 제어부(도시되지는 않음)가 내장되고, 상기 본체 제어부 등에 전원을 공급하는 충전용 밧데리부(도시되지는 않음)가 내장된다. 또한, 상기 본체부(11)의 둘레에는 다수의 지지대(12)가 소정간격을 두고 방사상으로 소정길이 돌출되게 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예로 상기 본체부(11)의 네 모서리에 각각 대각선 방향으로 지지대(12)가 돌출되게 구비될 수 있다.The body frame 10, as shown in Figures 1 and 2, is provided with a body portion 11 in the center, a radio controller for controlling the flight of the drone 1 inside the body portion 11 A main body control unit (not shown) for wirelessly transmitting and receiving and controlling operation of the propeller propulsion unit 20 and the variable tip fence 30 is built in, and a charging battery unit (not shown) for supplying power to the main unit control unit and the like Is not built). In addition, a circumference of the main body portion 11 is formed to protrude a predetermined length in a radial direction at a predetermined interval, as shown in Figure 1, as shown in Figure 1, in one embodiment of the main body portion 11 Each of the four corners may be provided with a support 12 protruding in a diagonal direction.

상기 프로펠터 추진부(20)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상부의 주변 공기를 흡입하여 직하방으로 배출시켜 추진력을 발생시키는 프로펠러(21)와, 상기 프로펠러(21)를 고속 회전시키는 구동모터(22)를 포함하여 형성되며, 상기 본체부(11)로부터 소정길이로 돌출되게 구비되는 상기 지지대(12)의 둘출 단부에 결합 형성된다. 상기 프로펠러(21)의 회전을 통해 직하방으로 공기를 배출시켜 추진력을 발생하게 되는데, 종래 프로펠러의 경우, 회전시 프로펠러 단부에 발생되는 불규칙 와류에 의해 추진력 및 양력 손실이 발생되는 문제점이 있고, 부족한 양력으로는 고중량의 드론 본체를 비행시키거나 고중량의 탑재물을 운송하기 어려운 문제점이 있다.The propeller propulsion unit 20, as shown in Figures 1 to 3, sucks the surrounding air at the top and discharges it directly downwards to generate propulsion 21 and the propeller 21 at high speed. It is formed to include a driving motor 22 to rotate, it is formed to be coupled to the protruding end of the support 12 is provided to protrude to a predetermined length from the body portion (11). Propelling force is generated by discharging air directly and downwardly through the rotation of the propeller 21. In the case of a conventional propeller, there is a problem in that propulsion and lift loss are generated due to irregular vortices generated at the end of the propeller during rotation. There is a problem in that it is difficult to fly a heavy-weight drone body or to transport a heavy-weight payload by lifting.

이에 본 발명에 따른 가변 팁펜스가 구비되는 드론(1)은, 상기 프로펠러(21) 단부의 상, 하부에 서로 대향하게 한 쌍의 가변 팁펜스(30)를 구비시켜 프로펠러(21)의 회전시 단부에서 발생되는 불규칙 와류 발생을 최소화시키고, 이를 통해 추진력 및 양력을 증가시켜 좀 더 중량의 드론이나 탑재물을 운송할 수 있게 된다.Accordingly, the drone 1 provided with the variable tip fence according to the present invention is provided with a pair of variable tip fences 30 facing each other on the upper and lower ends of the propeller 21, thereby rotating the propeller 21. By minimizing the occurrence of irregular vortices generated at the end, through this, the thrust and lift are increased, so that more drones or payloads can be transported.

또한, 종래 프로펠러의 단부에 팁펜스를 수직하게 고정 결합시켜 상기 프로펠러 단부에서의 불규칙 와류 발생 및 양력 손실을 최소화시키면서 추력을 증가시키는 경우에는, 프로펠러(21)의 고속 회전시 상기 프로펠러(21)의 단부에 수직하게 고정 결합된 팁펜스로 인해 팁펜스에 강한 원심력 및 팁펜스 상, 하부단에 강한 와류가 발생하여 프로펠러(21)를 상하 진동시키게 되고, 이로 인해 프로펠러(21)의 고속 회전이 장시간 지속되는 경우에는 프로펠러(21)나 팁펜스가 쉽게 파손되는 문제점이 있는데, 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 프로펠러(21)의 회전속도에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도를 변동시켜 고속 회전에서의 진동 및 소음을 감소시킬 수 있고, 장시간 회전에 따른 프로펠러(21)나 팁펜스(30)의 파손을 방지할 수 있게 된다.In addition, when the tip fence is vertically fixedly coupled to the end of the conventional propeller to increase thrust while minimizing irregular vortex generation and lift loss at the end of the propeller, when the propeller 21 is rotated at high speed, the propeller 21 Due to the tip fence fixedly coupled to the end, strong centrifugal force on the tip fence and strong vortex on the upper and lower ends of the tip fence cause the propeller 21 to vibrate up and down, thereby causing a high speed rotation of the propeller 21 for a long time. If it persists, there is a problem that the propeller 21 or the tip fence is easily damaged. The drone 1 provided with the variable tip fence propeller according to the present invention, as shown in FIG. 4A, rotates the propeller 21 By changing the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 according to the speed, vibration and noise in high-speed rotation can be reduced, and the propeller 21 or tip fence 30 according to the long-term rotation Damage can be prevented.

즉, 프로펠러(21)의 초기 회전 구동시나 저속 회전시에는 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)를 수직하게 서로 세워 추진력 및 양력을 최대로 증가시킬 수 있도록 하고, 고속 회전시에는 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)를 프로펠터 바깥쪽으로 눕혀 팁펜스(30) 상, 하부단의 강한 와류 발생을 최소화시켜 진동 및 소음 발생을 억제하고, 프로펠러(21) 및 팁펜스(30)의 파손을 방지할 수 있도록 한다.That is, during the initial rotation driving or low-speed rotation of the propeller 21, the pair of variable tip fences 30 are vertically positioned to increase the propulsion and lift force to the maximum, and the high-speed rotation of the pair The variable tip fence 30 is placed on the outside of the propeller to minimize the occurrence of strong vortex at the upper and lower ends of the tip fence 30 to suppress vibration and noise, and prevent damage to the propeller 21 and tip fence 30 Make it possible.

본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)에 있어서, 프로펠러(21)의 회전속도에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도를 변동시키기 위한 구성의 일 실시예로는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로펠러(21)의 내부에는 구동모터(22)와 가까운 일측에서, 프로펠러(21)의 타측 단부로 통공되게 슬라이드 홀(33)이 형성되고, 상기 슬라이드 홀(33)의 내부에는 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 전, 후진 이동가능하게 팁펜스 가동로드(34)가 구비되며, 상기 팁펜스 가동로드(34)의 타측 단부는 대략 'ㄷ'자 형상으로 형성된다.In the drone (1) is provided with a variable tip fence propeller according to the present invention, one of the configuration for changing the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 according to the rotational speed of the propeller 21 In an embodiment, as shown in FIG. 3, inside the propeller 21, a slide hole 33 is formed to pass through to the other end of the propeller 21 from one side close to the drive motor 22, Inside the slide hole 33, the tip fence movable rod 34 is provided to move forward and backward along the slide hole 33, and the other end of the tip fence movable rod 34 is approximately'c'. It is formed into a ruler shape.

또한, 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30) 각 일단부가 상기 프로펠러(21) 단부의 상, 하부에 각각 회전가능하게 힌지결합되며, 상기 가변 팁펜스(30)의 일측 단부에는 상기 힌지결합 중심점(31)에서 내부로 소정거리 돌출되게 가동돌출부(32)가 구비되며, 상기 팁펜스 가동로드(34)의 타측 단부는 상기 프로펠터 단부의 상, 하부에 구비되는 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 각 가동돌출부(32)에 접하게 구비되고, 상기 팁펜스 가동로드(34)가 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 프로펠러(21) 단부측으로 전진 이동하는 경우에는, 상, 하부에 위치한 각 가동돌출부(32)를 밀게 되어 상부 가변 팁펜스(30)는 힌지결합 중심점(31)을 기준으로 반시계 방향으로 회전하고, 하부 가변 팁펜서는 힌지결합 중심점(31)을 기준으로 시계 방향으로 회전하면서 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 커지게 되며, 반대로 상기 팁펜스 가동로드(34)가 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 구동모터(22) 측으로 후진 이동되는 경우에는, 프로펠러(21)의 회전에 의한 상기 팁펜스(30) 단부에서의 원심력에 의해 상부 가변 팁펜스(30)는 상기 팁펜스 가동로드(34)의 타측 단부에 상기 가동돌출부(32)가 맞닿을 때까지 힌지결합 중심점(31)을 기준으로 시계 방향으로 회전하고, 하부 가변 팁펜서는 상기 팁펜스 가동로드(34)의 타측 단부에 상기 가동돌출부(32)가 맞닿을 때까지 힌지결합 중심점(31)을 기준으로 반시계 방향으로 회전하면서 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 작아지게 된다.In addition, one end of each of the pair of variable tip fences 30 is rotatably hinged on the upper and lower ends of the end of the propeller 21, and at one end of the variable tip fence 30, the hinge coupling center point ( 31) is provided with a movable protrusion 32 to protrude a predetermined distance from the inside, and the other end of the tip fence movable rod 34 is the pair of variable tip fences 30 provided above and below the propeller end. ) Is provided in contact with each movable protrusion 32, and when the tip fence movable rod 34 moves forward toward the end of the propeller 21 along the slide hole 33, each movable protrusion located at the upper and lower parts The upper variable tip fence 30 is rotated counterclockwise based on the hinge coupling center point 31 by pushing (32), and the lower variable tip fence rotates clockwise based on the hinge coupling center point 31. The angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 becomes large, and conversely, when the tip fence movable rod 34 moves backward along the slide hole 33 toward the driving motor 22 side, the propeller By the centrifugal force at the end of the tip fence 30 by the rotation of (21), the upper variable tip fence 30 is in contact with the movable protrusion 32 at the other end of the tip fence movable rod 34. Rotating clockwise relative to the hinge coupling center point 31, the lower variable tip fence is based on the hinge coupling center point 31 until the movable protrusion 32 abuts on the other end of the tip fence movable rod 34. As it rotates counterclockwise, the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 becomes smaller.

바람직하게는, 상기 구동모터(22)의 둘레로부터 소정거리 이격된 위치에 링 형상의 팁펜스 가동링(35)을 구비하고, 상기 팁펜스 가동링(35)의 상부 외측면은, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에서 하부로 갈수록 하향 경사지게 경사면(36)이 형성되며, 상기 팁펜스 가동로드(34)의 일측 단부가 상기 경사면(36)에 접하게 구비되고, 상기 팁펜스 가동링(35)의 하부에는 하측으로 소정길이 돌출되게 상하로드(37)가 형성되며, 상기 상하로드(37)의 일측에는 가동링 구동모터(38)가 구비되어 상기 상하로드(37)의 일측면과 기어결합 된다. 상기 가동링 구동모터(38)의 회전 구동을 통해 상기 상하로드(37) 및 팁펜스 가동링(35)을 상측 또는 하측으로 이동시키게 되면 상기 경사면(36)에 일측 단부가 접하게 구비되는 상기 팁펜스 가동링(35)이 슬라이드 홀(33)을 따라 전, 후진 이동하게 되며, 상기 팁펜스 가동링(35)의 전, 후진 이동에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도를 변동시킬 수 있게 된다.Preferably, a ring-shaped tip fence movable ring 35 is provided at a position spaced a predetermined distance from the circumference of the driving motor 22, and the upper outer surface of the tip fence movable ring 35 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, an inclined surface 36 is formed to be inclined downward from the top to the bottom, and one end of the tip fence movable rod 34 is provided in contact with the inclined surface 36, and the tip fence movable ring The lower and lower rods 37 are formed at a lower portion of the lower portion 35 to protrude a predetermined length, and a movable ring driving motor 38 is provided on one side of the upper and lower rods 37, and one side surface of the upper and lower rods 37. It is geared. When the upper and lower rods 37 and the tip fence movable ring 35 are moved upward or downward through rotational driving of the movable ring driving motor 38, the tip fence is provided with one end contacting the inclined surface 36. The movable ring 35 moves forward and backward along the slide hole 33, and the opposite surfaces of the pair of variable tip fences 30 are formed according to the forward and reverse movement of the tip fence movable ring 35. The angle can be changed.

도 4a에 도시된 바와 같이, 프로펠러(21) 회전 초기에는 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도를 거의 180˚로 유지한 상태에서 프로펠러(21)를 회전 구동시킴으로서, 추력 및 양력 손실을 줄이면서 드론(1)을 비행시키고, 상기 프로펠러(21)의 고속 회전시에는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 고속 회전으로 발생되는 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 각 단부에서의 원심력에 의해 상기 상부 가변 팁펜스(30)는 시계방향 회전하고, 하부 가변 팁펜스(30)는 반시계 방향으로 회전하면서 상기 상부 및 하부 가동돌출부(32)가 상기 팁펜스 가동로드(34)를 구동모터(22) 측으로 밀게되고, 이 상태에서 상기 가동링 구동모터(38)를 구동시켜 상기 상하로드(37) 및 팁펜스 가동링(35)을 하측으로 이동시키면 상기 경사면(36)에 접하게 구비되는 상기 팁펜스 가동로드(34)는 상기 상부 및 하부 가동돌출부(32)의 미는 힘에 의해 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 후진 이동하게 되며, 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도는 초기 180˚에서 소정각도로 줄어들게 되고, 팁펜스(30) 상, 하부단의 강한 와류 발생을 최소화시켜 진동 및 소음 발생을 억제하고, 프로펠러(21) 및 팁펜스(30)의 파손을 방지할 수 있게 된다.As shown in Figure 4a, by rotating the propeller 21 in a state in which the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 is maintained at approximately 180° at the initial stage of rotation of the propeller 21, thrust And flying the drone 1 while reducing lift loss, and when the propeller 21 is rotated at high speed, as shown in FIG. 4B, each of the pair of variable tip fences 30 generated by high rotation is rotated. By the centrifugal force at the end, the upper variable tip fence 30 rotates clockwise, and the lower variable tip fence 30 rotates counterclockwise while the upper and lower movable protrusions 32 are provided with the tip fence movable rod ( 34) is pushed toward the driving motor 22, and in this state, when the movable ring driving motor 38 is driven to move the upper and lower rods 37 and the tip fence movable ring 35 downward, the inclined surface 36 The tip fence movable rod 34 provided in contact with is moved backward along the slide hole 33 by the pushing force of the upper and lower movable protrusions 32, and the pair of variable tip fences 30 The angle formed by the opposing surfaces of the object is reduced from the initial 180° to a predetermined angle, and minimizes the occurrence of strong vortices at the upper and lower ends of the tip fence 30 to suppress vibration and noise, and the propeller 21 and tip fence 30 ) Can be prevented from being damaged.

상기 전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1)은, 프로펠러(21) 단부에서의 불규칙 와류 발생 및 양력 손실을 최소화시켜 추력을 증가시킬수 있음과 함께,As described above, the drone 1 equipped with the variable tip fence propeller according to the present invention can increase thrust by minimizing irregular vortex generation and lift loss at the end of the propeller 21,

단부에 팁펜스(30)가 구비된 프로펠러(21)의 고속회전시 발생되는 프로펠러(21)의 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 프로펠러(21)의 장시간 고속 회전에 의한 팁펜스(30) 및 팁펜스(30)가 단부에 구비된 프로펠러(21)의 파손 발생을 최소화시킬 수 있으며, 동일한 프로펠러(21)의 회전 속도에서 드론(1)의 비행시간을 증가시킬 수 있게 된다.It is possible to reduce vibration and noise of the propeller 21 generated during high-speed rotation of the propeller 21 provided with the tip fence 30 at the end, and the tip fence 30 and tip by long-time high-speed rotation of the propeller 21 The fence 30 can minimize the occurrence of damage to the propeller 21 provided at the end, and can increase the flight time of the drone 1 at the rotational speed of the same propeller 21.

위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 여러 다른 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.Although some embodiments have been described by way of example, the fact that the present invention can be embodied in many different forms without departing from its spirit and scope is obvious to those skilled in the art.

따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.Accordingly, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are included within the scope of the present invention.

1: 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론
10 : 본체 프레임 11 : 본체부
12 : 지지대
20 : 프로펠러 추진부 21 : 프로펠러
22 : 구동모터
30 : 가변 팁펜스 31 : 힌지결합 중심점
32 : 가동돌출부 33 : 슬라이드 홀
34 : 팁펜스 가동로드 35 : 팁펜스 가동링
36 : 팁펜스 가동링 경사면 37 : 상하로드
38 : 가동링 구동모터1: Drone with variable tip fence propeller
10: body frame 11: body portion
12: Support
20: propeller propulsion part 21: propeller
22: drive motor
30: variable tip fence 31: hinge coupling center point
32: movable protrusion 33: slide hole
34: Tip fence movable rod 35: Tip fence movable ring
36: tip fence movable ring slope 37: up and down rod
38: movable ring driving motor

Claims (3)

중앙에 본체부(11)가 구비되고, 상기 본체부(11)의 둘레에는 다수의 지지대(12)가 소정간격을 두고 소정길이로 돌출되게 형성되는 본체 프레임(10); 및,
프로펠러(21) 및 상기 프로펠러(21)를 회전시키는 구동모터(22)가 구비되고, 상기 본체부(11)로부터 소정길이로 돌출되게 구비되는 상기 지지대(12)의 돌출 단부에 형성되는 프로펠러 추진부(20)를; 포함하여 구성되며,

상기 프로펠러(21)의 단부에는 각각 상, 하측으로 서로 대향하게 한 쌍의 가변 팁펜스(30)가 구비되고, 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 각 일단부는 상기 프로펠러(21) 단부의 상, 하부에 각각 회전가능하게 힌지결합되며, 프로펠러(21)의 회전속도에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 변동되고,

상기 프로펠러(21)의 내부에는 일측에서 타측 단부로 통공되게 슬라이드 홀(33)이 형성되고, 상기 슬라이드 홀(33)의 내부에는 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 전, 후진 이동가능하게 팁펜스 가동로드(34)가 구비되며, 상기 팁펜스 가동로드(34)의 전진 또는 후진 이동에 따라 상기 한 쌍의 가변 팁펜스(30)의 대향면이 이루는 각도가 변동되는 것을 특징으로 하는 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1).
The main body portion 11 is provided in the center, a plurality of support 12 around the main body portion 11 is formed to protrude to a predetermined length at a predetermined interval body frame 10; And,
A propeller 21 and a driving motor 22 for rotating the propeller 21 are provided, and a propeller propulsion part formed at a protruding end of the support 12 provided to protrude at a predetermined length from the main body 11 20; Including,

At the ends of the propeller 21, a pair of variable tip fences 30 are provided to face each other upwardly and downwardly, and each end portion of the pair of variable tip fences 30 is an end portion of the end portion of the propeller 21. The upper and lower portions are hinged to be rotatable, respectively, and the angle formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 changes according to the rotational speed of the propeller 21,

Inside the propeller 21, a slide hole 33 is formed to pass through from one side to the other end, and inside the slide hole 33, the tip fence is movable to move forward and backward along the slide hole 33. A rod 34 is provided, and a variable tip fence propeller characterized in that the angles formed by the opposing surfaces of the pair of variable tip fences 30 change according to the forward or reverse movement of the tip fence movable rod 34. Drone equipped with (1).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구동모터(22)의 둘레로부터 소정거리 이격된 위치에 링 형상의 팁펜스 가동링(35)이 구비되고,
상기 팁펜스 가동로드(34)의 일측 단부가 상기 팁펜스 가동링(35)의 외측면에 접하게 구비되며,
상기 팁펜스 가동링(35)의 상측 또는 하측 이동에 의해 상기 팁펜스 가동로드(34)가 상기 슬라이드 홀(33)을 따라 전진 또는 후진 이동하는 것을 특징으로 하는 가변 팁펜스 프로펠러가 구비되는 드론(1).According to claim 1,
A ring-shaped tip fence movable ring 35 is provided at a position spaced a predetermined distance from the circumference of the driving motor 22,
One end of the tip fence movable rod 34 is provided to be in contact with the outer surface of the tip fence movable ring 35,
Drone equipped with a variable tip fence propeller, characterized in that the tip fence movable rod 34 moves forward or backward along the slide hole 33 by the upper or lower movement of the tip fence movable ring 35. One).
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