KR20190088208A

KR20190088208A - 무인 비행체용 붐 결합 장치 및 이를 이용하는 무인 비행체

Info

Publication number: KR20190088208A
Application number: KR1020180006440A
Authority: KR
Inventors: 지은호
Original assignee: 한화정밀기계 주식회사
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-07-26
Also published as: WO2019142961A1; CN110053757A

Abstract

무인 비행체의 비행 동력을 제공하는 날개부와 무인 비행체의 본체를 연결하는 무인 비행체용 붐 결합 장치가 제공된다.
상기 붐 결합 장치는, 상기 본체와 전기적으로 접속되는 외부 커넥터와, 상기 외부 커넥터와 착탈 가능하도록 결합되며 상기 날개부에 전원을 제공하는 중간 커넥터와, 상기 본체에 장착되는 붐 하우징과, 서로 다른 지점에 위치하는 제1 및 제2 고정 샤프트의 삽입에 의해 상기 붐 하우징과 결합되고, 상기 중간 커넥터를 수용하는 붐 브라켓과, 상기 붐 브라켓으로부터 연장되어 상기 날개부와 연결되는 붐 로드로 이루어지며, 상기 제1 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때, 상기 붐 브라켓이 상기 제2 고정 샤프트를 기준으로 회동 가능하게 되고, 추가적으로 상기 제2 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때 상기 붐 브라켓이 상기 붐 하우징으로부터 분리가능 하게 된다.

Description

무인 비행체용 붐 결합 장치 및 이를 이용하는 무인 비행체{Boom mounting apparatus used for unmanned flying object and unmanned flying object using the same}

본 발명은 무인 비행체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무인 비행체용 날개부와 붐 로드(boom rod)를 무인 비행체의 본체에 대해 용이하게 접을 수 있고 상기 본체로부터 탈거 가능한 붐 결합 장치에 관한 것이다.

드론(drone)이란 사람이 탑승하지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 등의 형태를 갖는 무인 비행체(unmanned flying object)를 말한다. 이러한 드론은 원래 군수산업에서 비롯되었으나, 최근에는 드론을 상업적으로 이용되기 시작하면서 그에 대한 연구 또한 활발히 진행되고 있다. 특히, 드론은 근래 들어, 간편성, 신속성, 경제성 등 여러 이점 때문에, 군사용 외에도, 물류 배송, 재난 구조, 방송 레저 등과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다.

드론은 여러 많은 장점들을 가지고 있지만, 바람 등 외부 환경의 변화와 운전 조작의 미숙으로 인해 추락의 우려가 높은 것 또한 현실이다. 그리고 드론 및 그에 속한 여러 부품들이 워낙 고가이므로, 드론의 파손으로 인한 경제적 피해는 심각할 수밖에 없다. 게다가, 드론이 추락하는 경우, 멀티콥터 드론 자체의 파손으로 인한 엄청난 경제적 피해뿐 아니라, 대인 및 대물에 대한 2차 피해의 위험성 또한 심각하다.

이와 같은 이유로, 드론의 운항 안정성이 부각되고 있으며 이러한 안정성을 위해서 특히, 드론의 날개부와 랜딩부의 구조를 어떻게 설계할 것이냐가 중요 문제로 대두되고 있다. 즉, 드론의 날개부의 구조를 설계하는데 있어서, 이착륙 시에 드론이 안정적으로 상승 또는 하강하는 문제 및 이륙 후에 어느 특정 방향으로 이동하는 운항상의 문제를 모두 고려해야 한다.

종래 드론, 특히 소형 드론의 날개부(모터, 프로펠러 등의 부품)는 드론 본체를 연결하는 별도의 붐 로드(boom rod) 내지 아암(arm) 없이, 본체와 일체인 형태로 이루어져 있어서, 드론의 운반과정에서 일체형 구조의 파손 등의 위험성을 내포하고 있었다. 이러한 드론 구조의 한계를 극복하기 위해 최근에는 접이식 붐 구조(Foldable boom assy)나 탈착식 붐 구조(Detachable or removable boom assy)를 갖는 새로운 형태의 드론들이 개발되고 있다. 이 중에서 접이식은 소형 또는 중형 기체에 적용되어 비행 외에 사용자 휴대 편의성을 제공하며, 탈착식은 주로 붐의 크기가 큰 대형 기체에 사용되며 기체로부터 완전 분리가 가능하므로 사용자 휴대 편의성을 한층더 강화한다.

이와 같이, 접이식이나 탈착식 구조를 갖는 드론들이 제공하는 장점에도 불구하고, 사용상의 불편을 유발하는 문제점이 여전히 지적되고 있다. 상기 접이식의 경우, 비교적 간단한 구조로 구성되어 사용자가 작동시 용이하며, 단시간 내 큰 부피를 감소시킬 수 있는 반면에, 기체가 커질수록 붐 구조물의 무게와 부피가 커지고 탈거가 불가능하므로 휴대성이 제한적이라는 단점이 있다. 한편, 상기 탈착식 드론의 경우, 탈거시 부피가 최소화되며 휴대나 이동을 위한 부품 적재시 수납 자유도가 높아 편리한 반면에, 탈거를 하기 전에는 부피를 줄일 수 있는 방법이 없고 짧은 시간(예: 단거리 도보 이동)에 부피를 줄여야 하는 상황에서 휴대해야 할 부품수가 많기 때문에 번거로움을 유발한다.

한국특허공보 제 1,669,007호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 무인 비행체의 크기나 용도에 상관없이 간편하고 안정적으로 휴대가 가능한 무인 비행체용 붐 결합 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 유동적인 힌지 구조를 통해 상기 접이식 구조의 장점과 상기 탈착식 구조의 장점을 모두 활용할 수 있는 무인 비행체용 붐 결합 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 무인 비행체의 비행 동력을 제공하는 날개부와 무인 비행체의 본체를 연결하는 무인 비행체용 붐 결합 장치는, 상기 본체와 전기적으로 접속되는 외부 커넥터; 상기 외부 커넥터와 착탈 가능하도록 결합되며 상기 날개부에 전원을 제공하는 중간 커넥터; 상기 본체에 장착되는 붐 하우징; 서로 다른 지점에 위치하는 제1 및 제2 고정 샤프트의 삽입에 의해 상기 붐 하우징과 결합되고, 상기 중간 커넥터를 수용하는 붐 브라켓; 상기 붐 브라켓으로부터 연장되어 상기 날개부와 연결되는 붐 로드를 포함하되,

상기 제1 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때, 상기 붐 브라켓이 상기 제2 고정 샤프트를 기준으로 회동 가능하게 되고, 추가적으로 상기 제2 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때 상기 붐 브라켓이 상기 붐 하우징으로부터 분리가능 하게 된다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체는, 무인 비행체의 비행 동력을 제공하는 날개부; 상기 무인 비행체의 본체; 및 상기 날개부와 상기 본체를 연결하는 무인 비행체용 붐 결합 장치를 포함하되,

상기 무인 비행체용 붐 결합 장치는, 상기 본체와 전기적으로 접속되는 외부 커넥터; 상기 외부 커넥터와 착탈 가능하도록 결합되며 상기 날개부에 전원을 제공하는 중간 커넥터; 상기 본체에 장착되는 붐 하우징; 서로 다른 지점에 위치하는 제1 및 제2 고정 샤프트의 삽입에 의해 상기 붐 하우징과 결합되고, 상기 중간 커넥터를 수용하는 붐 브라켓; 및 상기 붐 브라켓으로부터 연장되어 상기 날개부와 연결되는 붐 로드를 포함하며,

본 발명에 따른 무인 비행체용 붐 결함 장치에 의하면, 무인 비행체의 비행 안정성 및 사용자의 휴대성에 모두 제고될 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 무인 비행체용 붐 결함 장치에 의하면, 복잡한 별도의 구조 없이도 무인 비행체의 본체로부터 붐을 접거나 탈거할 수 있다는 장점도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 사사도이다.
도 2는 도 1의 무인 비행체에 구비된 붐 결합 장치들 중 하나의 붐 결합 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 날개부의 구조를 보다 자세히 보여주는 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 브라켓을 각각 다른 방향에서 바라본 사시도들이다.
도 5a는 회전 캠이 상기 제1 위치에 있을 때 붐 브라켓의 종단면도이고, 도 5b는 회전 캠이 상기 제2 위치에 있을 때 붐 브라켓의 종단면도이다.
도 6은 붐 브라켓을 하방에서 바라본 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 하우징을 도시한 사시도이다.
도 8은 붐 브라켓과 붐 하우징이 결합된 브라켓-하우징 어셈블리의 사시도이다.
도 9a는 제1 샤프트가 삽입되었을 때 브라켓-하우징 어셈블리의 종단면도이고, 도 9b는 제1 샤프트가 해제되었을 때 브라켓-하우징 어셈블리의 종단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 각각, 붐 브라켓이 붐 하우징에 대해 회동한 상태에서 붐 결합 장치의 사시도 및 측면도이다.
도 11은 붐 브라켓이 붐 하우징으로부터 완전히 분리된 상태에서 붐 결합 장치의 사시도이다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체용 붐 결합 장치의 사시도들이다.
도 13a 및 도 13b는 붐 브라켓이 붐 하우징에 대해 전진하기 전과 전진한 후의 모습을 보여주는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 붐 결합 장치의 측면도들이다.
도 14a는 붐 브라켓이 관통 슬롯의 전진 위치에서 붐 하우징에 대해 회동할 때 붐 결합 장치의 측면도이고, 도 14b는 붐 브라켓이 붐 하우징으로부터 완전히 분리되었을 때 붐 결합 장치의 측면도이다.
도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무인 비행체용 붐 결합 장치를 도시한 측면도이다.

본 발명의 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 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체(90)의 사사도이다. 상기 무인 비행체(90)는 복수의 무인 비행체용 붐 결합 장치(100a, 100b, 100c, 100d)와, 상기 무인 비행체용 붐 결합 장치들(100a, 100b, 100c, 100d)이 장착되는 본체(80)를 포함한다. 상기 무인 비행체용 붐 결합 장치(100a, 100b, 100c, 100d)는 복수의 개수가 대칭 방사형으로 상기 본체(80)에 장착될 수 있다. 무인 비행체용 붐 결합 장치들(100a, 100b, 100c, 100d) 각각은 날개부와 연결되는 붐 로드(30a, 30b, 30c, 30d)(boom rod)와, 본체(80)와 체결되는 브라켓-하우징 어셈블리(60a, 60b, 60c, 60d)를 포함한다.

상기 본체(80)에는 상기 날개부에 전원을 공급하는 배터리, 무인 비행체(90)의 위치를 감지하기 위한 GPS 센서, 영상을 촬영하기 위한 카메라, 상기 날개부의 회전 속도를 제어하기 위한 컨트롤러 등이 구비될 수 있다.

도 2는 도 1의 무인 비행체(90)에 구비된 붐 결합 장치들(100a, 100b, 100c, 100d) 중 하나의 붐 결합 장치(100)를 도시한 사시도이다. 도 2에는 붐 결합 장치(100)가 날개부(50)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 이에 한하는 것은 아니고 붐 결합 장치(100)가 날개부(50)와 별도의 유닛으로서 날개부(50)로부터 착탈 가능하도록 구성될 수도 있다.

붐 결합 장치(100)는 본체(90)로부터 제공되는 전원 및/또는 제어 신호를 전달하기 위해 상기 본체(90)와 전기적으로 접속되는 외부 커넥터(45)와, 상기 외부 커넥터(45)와 착탈 가능하며 상기 외부 전원 및/또는 제어 신호를, 날개부(50)로 전달하는 중간 커넥터(40)를 포함한다. 상기 중간 커넥터(40)는 다시 날개부(50)로 접속 연장되는 케이블(56)과 연결된다. 케이블(56)의 단부에는 날개부(50)와 전기적으로 접속될 수 있는 접속 플러그(55)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 본체(80)에는 붐 하우징(20)(boom housing)이 장착되고, 붐 브라켓(10)(boom bracket)은 붐 하우징(20)에 대해 회동 가능함과 동시에 붐 하우징(20)로부터 탈거 가능하도록 붐 하우징(20)에 결합된다. 예를 들어, 붐 브라켓(10)은 서로 다른 지점에 위치하는 제1 고정 샤프트(151a, 151b) 및 제2 고정 샤프트(251a, 251b)의 삽입에 의해 상기 붐 하우징(20)과 결합될 수 있다.

이와 같이 제1 및 제2 고정 샤프트(151a, 151b, 251a, 251b)가 삽입된 상태에서, 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)의 삽입이 해제될 때, 상기 붐 브라켓(10)이 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)를 기준으로 회동 가능하게 된다. 또한, 추가적으로 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)의 삽입이 해제될 때 상기 붐 브라켓(10)이 상기 붐 하우징(20)으로부터 분리될 수 있다.

상기 중간 커넥터(40)와 외부 커넥터(45)는 붐 브라켓(10) 및 붐 하우징(20) 내에 수용된다. 예를 들어, 중간 커넥터(40)는 붐 브라켓(10)에 수용되고 외부 커넥터(45)는 붐 하우징(20)에 수용될 수 있다.

또한, 붐 로드(30)는 상기 붐 브라켓(10)으로부터 연장되어 날개부(50)와 연결되고, 내부에 케이블(56) 및 접속 플러그(55)를 수용한다. 붐 로드(30)는 붐 브라켓(10)의 원형 개구부(11)에 삽입되고, 볼트, 핀, 리벳 등 통상의 체결구들에 의해 체결될 수 있다. 또한, 붐 로드(30)는 날개부(50)의 원형 개구부(541)에 삽입되고 상기와 같은 체결구들에 의해 체결될 수 있다.

도 3은 날개부(50)의 구조를 보다 자세히 보여주는 사시도이다.

날개부(50)는 무인 비행체(90)에 양력을 제공하는 프로펠러(51)와, 상기 프로펠러(51)에 회전력을 전달하고 상기 프로펠러(51)를 지지하는 회전 지지부(52)와, 상기 회전 지지부(52)를 장착하는 브라켓(53, 54)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 브라켓(53, 54) 내에는 상기 회전력을 발생시키는 모터(미도시 됨)가 수용될 수 있다. 상기 브라켓(54)의 일측에는 상기 붐 로드(30)를 장착하기 위한 원형 개구부(541)가 형성된다. 상기 날개부(50)는 이와 같이, 붐 결합 장치(100)와 일체로 구성될 수 있으나 이에 한하지 않고 별도의 부재로 붐 결합 장치(100)에 착탈 가능하도록 구성될 수도 있다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 브라켓(10)을 각각 다른 방향에서 바라본 사시도들이다. 붐 브라켓(10)은 상기 붐 로드(30)를 장착하기 위한 원형 개구부(11)와, 캠 어셈블리(15)를 수용하는 하우징 결합부(19)를 포함한다. 원형 개구부(11)에는 복수의 체결홀(12a, 12b, 12c, 12d)이 형성되어, 여기에 체결구를 삽입함에 의해 붐 브라켓(10)과 붐 로드(30)가 체결될 수 있다.

또한, 하우징 결합부(19)는 제1 고정 샤프트(251a, 251b) 및 제2 고정 샤프트(151a, 151b)에 의해 상기 붐 하우징(20)에 결합될 수 있다. 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)는 제1 관통홀(14a, 14b)의 위치에, 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)는 제2 관통홀(16a, 16b)의 위치에 삽입된다.

도 4b를 참조하면, 캠 어셈블리(15)는 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)와, 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)가 제2 관통홀(16a, 16b)의 밖으로 돌출(제1 위치)되거나 제2 관통홀(16a, 16b)의 안으로 후퇴(제2 위치)하도록 스트로크를 제공하는 회전 캠(155)을 포함한다. 또한, 상기 붐 브라켓(10)은 상기 회전 캠(155)이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)에 탄성 복원력(압축력)을 제공하는 탄성 부재(152a, 152b)를 더 포함한다.

도 5a는 회전 캠(155)이 상기 제1 위치에 있을 때 붐 브라켓(10)의 종단면도이고, 도 5b는 회전 캠(155)이 상기 제2 위치에 있을 때 붐 브라켓(10)의 종단면도이다. 여기서 제1 위치란 회전 캠(155)의 장축이 제2 고정 샤프트(151a, 151b)와 나란한 위치를 의미하고, 제2 위치란 회전 캠(155)의 장축이 제2 고정 샤프트(151a, 151b)와 직교하는 위치를 의미한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 회전 캠(155)이 상기 제1 위치에 있을 때에는, 회전 캠(155)의 장축 상에 형성된 돌기부(159)가 제2 고정 샤프트(151a, 151b)의 내측 단부를 푸시하고 따라서 제2 고정 샤프트(151a, 151b)는 외측으로 돌출된다.

이 때, 탄성 부재(152a, 152b)는 압축되어 제2 고정 샤프트(151a, 151b)에 탄성 복원력을 제공한다. 따라서, 상기 회전 캠(155)이 상기 제1 위치로부터 상기 제2 위치로 회전할 때에 비해, 상기 제2 위치로부터 상기 제1 위치로 회전할 때 보다 큰 저항력이 작용한다.

또한, 상기 회전 캠(155)은 캠축(154)을 기준으로 회전 가능하며, 탄성 부재(152a, 152b)는 제2 고정 샤프트(151a, 151b)의 내측 단부에 형성된 단턱부(153a, 153b)와 붐 브라켓(10)의 내측벽 사이에 설치될 수 있다.

도 5b를 참조하면, 붐 브라켓(10)의 내측에는 상기 회전 캠(155)의 회전을 제한하는 스토퍼(158)가 형성되어 있다. 따라서, 상기 회전 캠(155)이 상기 제2 위치에 있을 때, 상기 회전 캠(155)의 장축 상에 형성된 돌기부(159)가 상기 스토퍼(158)에 걸림으로써, 상기 회전 캠(155)의 회전이 소정의 각도 범위(예: 90도) 내로 제한된다. 회전 캠(155)이 상기 제2 위치에 있을 때에는 상기 탄성 부재(152a, 152b)의 압축이 해제되어 탄성 복원력이 릴리스된다.

결국, 상기 회전 캠(155)이 상기 제1 위치에 있을 때 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)가 상기 붐 하우징(20)과 상기 붐 브라켓(10)에 함께 삽입되고, 상기 회전 캠(155)이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)가 상기 붐 하우징(20)으로부터 이탈된다. 이 때, 붐 브라켓(10)과 붐 하우징(20)의 결합은 적어도 제2 고정 샤프트(151a, 151b)의 위치에서는 해제된다.

도 6은 붐 브라켓(10)를 하방에서 바라본 저면도이다.

붐 브라켓(10)의 저면에는 사용자가 상기 회전 캠(155)을 회전시킬 수 있도록 상기 붐 브라켓(10)의 외부로 노출되고 상기 회전 캠(155)과 동축상에 위치하는 캠 조작 노브(156)(knob)가 구비되어 있다. 사용자는 캠 조작 노브(156)에 형성된 손잡이(157)를 파지하고 시계 방향 또는 반시계 방향으로 돌림으로써 회전 캠(155)을 회전시킬 수 있고, 이에 따라 간단히 제2 고정 샤프트(151a, 151b)를 붐 브라켓(10)의 외부로 돌출되게 하거나 불 브라켓(10)의 내부로 후퇴시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 붐 하우징(20)을 도시한 사시도이다.

상기 붐 하우징(20)은 2개의 측벽 플레이트(21a, 21b)와, 상기 측벽 플레이트(21a, 21b)를 연결하는 상측 플레이트(23)를 포함한다. 따라서, 상기 붐 브라켓(10)이 상기 붐 하우징(20)에 대해 소정 각도 범위 내에서 자유롭게 회전할 수 있도록, 붐 하우징(20)에는 전측 개구부(28)와 하측 개구부(29)가 형성되어 있다.

상기 2개의 측벽 플레이트(21a, 21b) 각각에는 안착홈(24a, 24b)이 형성될 수 있으며, 여기에 잠금 레버(25a, 25b)가 설치된다. 잠금 레버(25a, 25b)는 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)가 상기 붐 브라켓(10)과 상기 붐 하우징(20)에 함께 삽입되는 제1 위치와, 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)가 상기 붐 브라켓(10)으로부터 해제되는 제2 위치 사이에서 움직일 수 있도록 사용자에 의해 조작 가능하다. 이러한 조작시 미끄러짐을 방지하기 위해 잠금 레버(25a, 25b)의 표면에는 요철부(252a, 252b)가 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 잠금 레버(25a, 25b)는, 사용자가 상기 잠금 레버(25a, 25b)를 누를 때 상기 잠금 레버(25a, 25b)가 소정 범위 내에서 회동하는 하는 회전축(254a, 254b)과, 상기 회전축(254a, 254b)의 회동에 따라 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 움직이는 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)를 포함한다. 상기 회전축(254a, 254b)은 상기 안착부(24a, 24b)에 형성된 서포트(241a, 241b)에 삽입되어 회동할 수 있다.

또한, 상기 잠금 레버(25a, 25b)는, 탄성 부재(미도시 됨)와 가이드 바(253a, 253b)를 더 포함 할 수 있다. 가이드 바(253a, 253b)는 상기 잠금 레버(25a, 25b) 내에서 상기 회전축(254a, 254b)을 기준으로 제1 고정 샤프트(251a, 251b)의 반대측에 위치한다. 또한, 가이드 바(253a, 253b)는 사용자가 상기 잠금 레버(25a, 25b)를 눌렀을 때 상기 탄성 부재(152a, 152b)에 의해 탄성 복원력을 제공받는다. 이 때, 제1 고정 샤프트(251a, 251b)는 제3 관통홀(22a, 22b)의 외측으로 후퇴한다. 또한, 사용자가 잠금 레버(25a, 25b)의 누름을 해제하면 제1 고정 샤프트(251a, 251b)는 제3 관통홀(22a, 22b)의 내측으로 전진하면서 복귀한다.

도 8은 붐 브라켓(10)과 붐 하우징(20)이 결합된 브라켓-하우징 어셈블리(60)의 사시도이다.

전술한 바와 같이, 상기 붐 브라켓(10)에는 제1 관통홀(14a, 14b) 및 제2 관통홀(16a, 16b)이 형성되어 있고, 상기 붐 하우징(20)에 제3 관통홀(22a, 22b) 및 제4 관통홀(26a, 26b)이 형성되어 있다. 이 때, 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)가 상기 제1 관통홀(14a, 14b) 및 상기 제3 관통홀(22a, 22b)에 삽입될 수 있고, 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)가 상기 제2 관통홀(16a, 16b) 및 상기 제4 관통홀(26a, 26b)에 삽입될 수 있다.

이와 같이 제1 및 제2 고정 샤프트(151a, 151b, 251a, 251b)가 삽입된 상태에서, 상기 제1 고정 샤프트(251a, 251b)가 해제(이탈)될 때, 상기 붐 브라켓(10)이 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)를 기준으로 회동 가능하게 된다. 또한, 추가적으로 상기 제2 고정 샤프트(151a, 151b)가 해제(이탈)될 때 상기 붐 브라켓(10)이 상기 붐 하우징(20)으로부터 분리 가능하게 되고, 따라서 붐 브라켓(10)에 배치된 중간 커넥터(40)가 붐 하우징(20)에 배치된 외부 커넥터(45)로부터 이탈될 수 있다.

도 9a는 제1 샤프트(251a, 251b)가 삽입되었을 때 브라켓-하우징 어셈블리(60)의 종단면도이고, 도 9b는 제1 샤프트(251a, 251b)가 해제되었을 때 브라켓-하우징 어셈블리(60)의 종단면도이다.

도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 샤프트(251a, 251b)는 붐 브라켓(10)에 형성된 제1 관통홀(14a, 14b)와 붐 하우징(20)에 형성된 제3 관통홀(22a, 22b)를 모두 통과하여 삽입되어 있다. 따라서, 이 때에는 서로 다른 위치에서 제1 및 제2 샤프트(251a, 251b, 151a, 151b)가 붐 브라켓(10)과 붐 하우징(20)에 모두 삽입되므로 붐 브라켓(10)은 붐 하우징(20)에 대해 움직임이 없도록 고정된다.

이후에 사용자가 잠금 레버(25a, 25b)의 표면을 누르면 제2 샤프트(251a, 252b)는 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 관통홀(14a, 14b)로부터 이탈된다. 따라서, 붐 브라켓(10)과 붐 하우징(20)은 적어도 제1 샤프트(251a, 251b)의 위치에서는 결합이 제거되어 제2 샤프트(151a, 151b)에 의해서만 결합된 상태가 된다. 따라서, 붐 브라켓(10)은 제2 샤프트(151a, 151b)를 기준으로 붐 하우징(20)에 대해 회동할 수 있는 것이다.

도 10a 및 도 10b는 이와 같이, 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(20)에 대해 회동한 상태에서 붐 결합 장치(100)의 사시도 및 측면도이다.

도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 붐 브라켓(10) 및 붐 로드(30)는 제2 샤프트(151a, 151b)를 기준으로 붐 하우징(20)에 대해 대략 직각으로 회동되어 있다. 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(20) 내에서 소정의 각도 범위 이상으로 회동하지 않도록 붐 하우징(20) 내에는 걸림턱(도 11의 27)이 형성될 수 있다. 이 때, 중간 커넥터(40)는 외부 커넥터(45)로부터 완전히 분리되기 때문에 날개부(50)와 본체(90) 간의 전기적 연결은 차단된다.

도 11은 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(20)으로부터 완전히 분리된 상태에서 붐 결합 장치(100)의 사시도이다.

도 10a와 같이 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(20)에 대해 회동한 상태에서, 전술한 회전 캠(155)의 조작에 의해 제2 샤프트(151a, 151b)가 내측으로 후퇴하면, 제2 샤프트(151a, 151b)는 붐 하우징(20)에 형성된 제4 관통홀(26a, 26b)에서 이탈된다. 따라서, 이제는 붐 브라켓(10)과 붐 하우징(20) 간에는 연결된 지점이 없으므로 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(20)으로부터 완전히 분리될 수 있는 것이다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 비행체용 붐 결합 장치(200)의 사시도들이다. 이 중에서 도 12a는 붐 브라켓(110)이 회동하기 전의 모습을, 도 12b는 붐 브라켓(110)이 회동한 후의 모습을 각각 보여준다.

무인 비행체용 붐 결합 장치(200)에서는 붐 하우징(120)의 상측 플레이트(123)에 안착홈(124)이 형성되어 있고, 여기에 잠금 레버(125)가 설치되어 있다. 상기 잠금 레버(125)에 대응하여 붐 브라켓(110)에도 상측에 제1 관통홀(14)이 형성된다.

사용자는 잠금 레버(125)를 눌러서 제1 샤프트(미도시 됨)를 붐 브라켓(10)의 제1 관통홀(14)로부터 이탈시킴으로써 도 12b와 같이 붐 브라켓(10) 및 붐 로드(30)가 붐 하우징(120)에 대해 회전하게 할 수 있다.

도 13a 내지 도 14b는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무인 비행체용 붐 결합 장치(300)를 도시한다. 이 중에서, 도 13a 및 도 13b는 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(220)에 대해 전진하기 전의 측면도와 전진한 후의 측면도를 각각 보여준다.

상기 붐 결합 장치(300)에서 붐 하우징(220)에는 전술한 제4 관통홀(26a, 26b) 대신에, 본체(80)로부터 붐 로드(30) 방향으로 연장되는 관통 슬롯(226a, 226b)이 형성되어 있다. 도 13a에서 제2 샤프트(151a, 151b)는 관통 슬롯(226a, 226b)의 후퇴 위치에 위치해 있다. 이후 사용자가 잠금 레버(25a, 25b)를 눌러서 제1 샤프트(251a, 251b)를 해제하면, 제2 샤프트(151a, 151b)가 관통 슬롯(226a, 226b) 내에서 슬라이딩 가능한 상태가 된다.

도 13b에 도시된 바와 같이, 사용자가 붐 로드(30)를 전방으로 잡아 당기면 제2 샤프트(151a, 151b)는 관통 슬롯(226a, 226b)의 전진 위치로 이동한다. 이 때, 중간 커넥터(40)가 외부 커넥터(45)로부터 이탈되면서 본체(90)와 날개부(50) 간의 전기적 연결은 차단된다.

도 14a는 붐 브라켓(10)이 관통 슬롯(226a, 226b)의 전진 위치에서 붐 하우징(220)에 대해 회동할 때 붐 결합 장치(300)의 측면도이고, 도 14b는 붐 브라켓(10)이 붐 하우징(220)으로부터 완전히 분리되었을 때 붐 결합 장치(300)의 측면도이다.

이와 같이, 전술한 실시예에서의 제4 관통홀(26a, 26b) 대신에, 본체(80)로부터 붐 로드(30) 방향으로 연장되는 관통 슬롯(226a, 226b)을 사용하는 이유는, 붐 브라켓(10)의 회동에 의해 중간 커넥터(40)와 외부 커넥터(45)간의 결합이 원활하게 해제되도록 하기 위함이다. 전술한 실시예의 붐 결합 장치(100)에서 붐 브라켓(10)을 붐 하우징(20)에 대해 회동시키면 그 회동은 하나의 고정된 축, 즉 제4 관통홀(26a, 26b)을 기준으로 이루어지므로, 결합이 해제되어야 하는 커넥터들(40, 45) 간에 어느 정도 간섭이 발생할 수 있을 것이다.

붐 브라켓(10)이 관통 슬롯(226a, 226b)의 전진 위치에 있을 때, 회전 캠(155)의 조작에 의해 제2 샤프트(151a, 151b)가 내측으로 후퇴하면, 도 14b와 같이, 붐 브라켓(10) 및 붐 로드(30)는 붐 하우징(220)으로부터 완전히 분리될 수 있다.

도 15는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 무인 비행체용 붐 결합 장치(400)를 도시한 측면도이다.

상기 붐 결합 장치(400)에서는 견고한 커넥터 형태의 중간 커넥터(40) 및 외부 커넥터(45)를 사용하는 대신에, 유연성이 있는 케이블(440)를 사용하는 점에서 차이가 있다. 이 경우에는 도 13a의 관통 슬롯을 사용하지 않고 단순한 관통홀(26a, 26b)을 사용하더라도, 붐 브라켓(10)을 붐 하우징(20)에 대해 회동할 때 커넥터에 의한 간섭이 발생하지 않게 된다. 물론, 최종적으로 붐 브라켓(10)을 붐 하우징(20)으로부터 분리하기 위해서 케이블(440)의 단부에는 외부 커넥터(45)와 연결될 수 있는 커넥터(미도시 됨)가 구비될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.

10: 붐 브라켓
15: 캠 어셈블리
20: 붐 하우징
30: 붐 로드
40: 중간 커넥터
45: 외부 커넥터
50: 날개부
55: 접속 플러그
60: 브라켓-하우징 어셈블리
80: 무인 비행체의 본체
90: 무인 비행체
100, 200, 300: 무인 비행체용 붐 결합 장치
151a, 151b: 제2 고정 샤프트
155: 회전 캠
251a, 251b: 제1 고정 샤프트

Claims

무인 비행체의 비행 동력을 제공하는 날개부와, 무인 비행체의 본체를 연결하는 무인 비행체용 붐 결합 장치로서,
상기 본체와 전기적으로 접속되는 외부 커넥터;
상기 외부 커넥터와 착탈 가능하도록 결합되며 상기 날개부에 전원을 제공하는 중간 커넥터;
상기 본체에 장착되는 붐 하우징(boom housing);
서로 다른 지점에 위치하는 제1 및 제2 고정 샤프트의 삽입에 의해 상기 붐 하우징과 결합되고, 상기 중간 커넥터를 수용하는 붐 브라켓(boom bracket);
상기 붐 브라켓으로부터 연장되어 상기 날개부와 연결되는 붐 로드(boom rod)를 포함하되,
상기 제1 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때, 상기 붐 브라켓이 상기 제2 고정 샤프트를 기준으로 회동 가능하게 되고, 추가적으로 상기 제2 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때 상기 붐 브라켓이 상기 붐 하우징으로부터 분리가능 하게 되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제1항에 있어서,
상기 붐 브라켓은 회전 캠과 상기 제2 고정 샤프트를 포함하며,
상기 회전 캠의 회전에 따라 상기 회전 캠이 제1 위치에 있을 때 상기 제2 고정 샤프트가 상기 붐 하우징과 상기 붐 브라켓에 함께 삽입되고,
상기 회전 캠의 회전에 따라 상기 회전 캠이 제2 위치에 있을 때 상기 제2 고정 샤프트가 상기 붐 하우징과 상기 붐 브라켓 중 적어도 한쪽으로부터 해제되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제2항에 있어서, 상기 붐 브라켓은
사용자가 상기 회전 캠을 회전시킬 수 있도록 상기 붐 브라켓의 외부로 노출되고 상기 회전 캠과 동축상에 위치하는 캠 조작 노브(knob)를 더 포함하는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제3항에 있어서, 상기 붐 브라켓은
상기 회전 캠이 상기 제1 위치 또는 제2 위치에 있을 때 상기 제2 고정 샤프트에 탄성 복원력을 제공하는 탄성 부재를 더 포함하는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제4항에 있어서, 상기 붐 브라켓은
상기 회전 캠의 회전을 제한하는 스토퍼를 더 포함하고,
상기 회전 캠이 상기 제2 위치에 있을 때 상기 회전 캠의 장축 상에 형성된 돌기부가 상기 스토퍼에 걸림으로써 상기 회전 캠의 회전이 제한되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제1항에 있어서, 상기 붐 브라켓은
상기 붐 로드를 수용하고 장착하기 위한 원형 개구부; 및
상기 회전 캠을 장착하고 상기 제1 및 제2 고정 샤프트에 의해 상기 붐 하우징에 결합되는 하우징 결합부로 구성되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제1항에 있어서, 상기 붐 하우징은
상기 제1 고정 샤프트가 상기 붐 브라켓과 상기 붐 하우징에 함께 삽입되는 제1 위치와, 상기 제1 고정 샤프트가 상기 붐 브라켓으로부터 해제되는 제2 위치 사이에서 움직일 수 있도록 사용자에 의해 조작 가능한 잠금 레버를 포함하는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제7항에 있어서, 상기 잠금 레버는
사용자가 상기 잠금 레버를 누를 때 상기 잠금 레버가 소정 범위 내에서 회동하는 하는 회전축; 및
상기 회전축의 회동에 따라 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 움직이는 상기 제1 고정 샤프트를 포함하는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제8항에 있어서, 상기 잠금 레버는
탄성 부재; 및
상기 잠금 레버 내에서 상기 회전축을 기준으로 제1 고정 샤프트의 반대측에 위치하고, 상기 사용자가 상기 잠금 레버를 눌렀을 때 상기 탄성 부재에 의해 탄성 복원력을 제공받는 가이드 바를 더 포함하는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제9항에 있어서, 상기 붐 하우징은
2개의 측벽 플레이트와, 상기 측벽 플레이트를 연결하는 상측 플레이트를 포함하며,
상기 붐 브라켓이 상기 붐 하우징에 대해 소정 각도 범위 내에서 자유롭게 회전할 수 있도록 전측 개구부와 하측 개구부가 형성되어 있는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제10항에 있어서, 상기 잠금 레버는
상기 2개의 측벽 플레이트에 각각 형성된 안착홈 내에 설치되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제10항에 있어서, 상기 잠금 레버는
상기 상측 플레이트에 형성된 안착홈 내에 설치되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때, 상기 중간 커넥터가 상기 외부 커넥터로부터 이탈되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제13항에 있어서,
상기 붐 브라켓에 제1 및 제2 관통홀이 형성되고, 상기 붐 하우징에 제3 및 제4 관통홀이 형성되어,
상기 제1 고정 샤프트가 상기 제1 관통홀 및 상기 제3 관통홀에 삽입될 수 있고, 상기 제2 고정 샤프트가 상기 제2 관통홀 및 상기 제4 관통홀에 삽입될 수 있는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제14항에 있어서, 제4 관통홀은
상기 본체로부터 붐 로드 방향으로 연장된 관통 슬롯인, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제15항에 있어서,
상기 제1 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때, 상기 제2 고정 샤프트가 상기 슬롯을 따라 상기 본체로부터 멀어지는 방향으로 이동 가능한, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제14항에 있어서,
상기 붐 하우징은 잠금 레버를 포함하고,
상기 잠금 레버는, 사용자가 상기 잠금 레버를 누를 때 상기 잠금 레버가 소정 범위 내에서 회동하는 하는 회전축; 및 상기 회전축의 회동에 따라 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이에서 움직이는 상기 제1 고정 샤프트를 포함하며,
상기 제1 관통홀은, 상기 제1 고정 샤프트가 삽입될 때 상기 회동에 따른 클리어런스를 확보하기 위해 상하 방향으로 연장된 슬롯인, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
제1항에 있어서,
상기 붐 로드는 상기 붐 브라켓 내에 삽입되고, 체결구의 삽입에 의해 상기 붐 브라켓에 고정되는, 무인 비행체용 붐 결합 장치.
무인 비행체의 비행 동력을 제공하는 날개부;
상기 무인 비행체의 본체; 및
상기 날개부와 상기 본체를 연결하는 무인 비행체용 붐 결합 장치를 포함하되,
상기 무인 비행체용 붐 결합 장치는,
상기 본체와 전기적으로 접속되는 외부 커넥터;
상기 외부 커넥터와 착탈 가능하도록 결합되며 상기 날개부에 전원을 제공하는 중간 커넥터;
상기 본체에 장착되는 붐 하우징;
서로 다른 지점에 위치하는 제1 및 제2 고정 샤프트의 삽입에 의해 상기 붐 하우징과 결합되고, 상기 중간 커넥터를 수용하는 붐 브라켓; 및
상기 붐 브라켓으로부터 연장되어 상기 날개부와 연결되는 붐 로드를 포함하며,
상기 제1 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때, 상기 붐 브라켓이 상기 제2 고정 샤프트를 기준으로 회동 가능하게 되고, 추가적으로 상기 제2 고정 샤프트의 삽입이 해제될 때 상기 붐 브라켓이 상기 붐 하우징으로부터 분리 가능하게 되는, 무인 비행체.
제19항에 있어서,
상기 무인 비행체용 붐 결합 장치는 복수의 개수이고, 상기 본체에 대해 대칭 방사형으로 상기 본체에 장착되는, 무인 비행체.