KR100692237B1

KR100692237B1 - 폴딩식 테일붐대

Info

Publication number: KR100692237B1
Application number: KR1020060076589A
Authority: KR
Inventors: 한재섭
Original assignee: 원신 스카이텍 주식회사
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2006-08-14
Publication date: 2007-03-12

Abstract

본 발명은 헬리콥터의 테일붐대에 관련되는 것이며, 보다 구체적으로는 상기 테일붐대가 접히게 되어 비운행중에는 헬리콥터의 전체 길이를 대폭적으로 줄일 수 있는 효과를 가지는 기술이며, 이를 위한 구성으로 무인헬기의 본체와 연결되는 테일붐대에 있어서, 전방단부는 본체에 연결되고 후방단부에는 체결브라켓이 형성되는 제1부재와; 전방단부에 상기 체결브라켓과 결합되는 브라켓홀더가 형성되는 제2부재와; 상기 제1부재와 제2부재를 연결하며 슬롯홀이 형성되어 상기 제1부재와 제2부재 중 어느 하나는 상기 슬롯홀을 통해 구속되므로 상기 제1부재와 제2부재간의 근접거리를 변경할 수 있고, 상기 제1부재 및 제2부재에 대해 회전이 이루어지는 슬라이딩 가이드;를 포함하여 구성됨을 기술적 요지로 하는 폴딩식 테일붐대에 관한 것이다.

헬리콥터, 무인헬리콥터, 테일, 테일붐대, 폴딩, 접힘, 슬라이딩가이드

Description

폴딩식 테일붐대{Folding type tail boom}

도1 - 종래기술에 따른 헬리콥터의 개략적인 사시도.

도2 - 일반적인 무인헬리콥터의 구조를 보여주는 개략적인 사시도.

도3 - 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테일붐대의 폴딩전 제1부재와 제2부재가 직결된 상태를 보여주는 사시도.

도4 - 폴딩 후 제2부재가 180도 접힌 상태를 보여주는 사시도.

도5 - 제2부재를 접기 위해 브라켓홀더와 체결브라켓을 구속하던 고정핀을 뽑은 후, 제1부재와 제2부재를 분리되게 하여 슬롯홀을 따라 가장 먼거리에 위치되도록 직선이동시킨 상태를 보여주는 사시도.

도6 - 슬라이딩 가이드를 제1부재에 대해 90도 회전되게 하는 과정을 보여주는 사시도.

도7 - 90도 만큼 회전시킨 슬라이딩 가이드에 대해 제2부재를 90도 만큼 더 회전시키는 과정을 보여주는 사시도.

<도면에 사용된 주요부호에 대한 설명>

100 : 본체 200 : 테일붐대

200a: 제1부재 200b: 제2부재

200c: 고정핀 220 : 체결브라켓

230 : 브라켓홀더 300: 슬라이딩 가이드

310 : 슬롯홀 300a:상부슬라이딩가이드

300b:하부슬라이딩가이드

본 발명은 헬리콥터의 테일붐대에 관련되는 것이며, 보다 구체적으로는 상기 테일붐대가 접히게 되어 비운행중에는 헬리콥터의 전체 길이를 대폭적으로 줄일 수 있도록 하는 기술에 관련되는 것이다.

항공촬영이나 농약살포 등의 목적으로 무인 헬리콥터가 널리 사용되고 있는데, 이러한 무인 헬리콥터는 차량에 실어 이동된다. 무인 헬리콥터는 주익이 설치되는 본체와 상기 본체의 후방으로 형성되는 테일붐대로 이루어진다. 이러한 무인 헬리콥터는 그 길이가 상당히 긴 관계로 차량에 싣고서 이동하는데, 많은 애로점이 있었다.

무인 헬리콥터의 테일붐대를 본체 측으로 접어 보관할 수 있다면 차량을 이용한 이동이나 보관에도 많은 이점이 있을 것이다.

이하, 본 발명과 관련한 종래기술을 개략적으로 살펴보기로 한다.

일본공개특허공보 특개평11-132249호에 "헬리콥터의 동력전달장치 카플링"이 개시되어있다. 첨부되는 도1은 이에 따른 헬리콥터의 구조를 보여주는 개략적인 사시도이다.

상기 종래기술의 개략적인 구조는, 도시된 바와 같이 본체(4)에 주익(2)이 형성되고, 본체(4)에 대해서 절첩가능한 테일부(6)를 구비한다. 테일부(6)는 축(C)를 중심으로 해서 본체(4)에 힌지식으로 연결된다. 즉, 종래기술에서는 절첩이 가능하도록 테일부(6)를 구성하되, 단순히 힌지 형태로 연결되므로 높은 안정성과 신뢰성이 요구되는 고가의 헬리콥터에 적용하기에는 위험부담이 높다는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 보다 안정적으로 테일붐대를 접어 전체적인 길이를 대폭적으로 줄일 수 있도록 하는 폴딩식 테일붐대를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위해 본 발명의 폴딩식 테일붐대는, 무인헬기의 본체와 연결되는 테일붐대에 있어서, 전방단부는 본체에 연결되고 후방단부에는 체결브라켓이 형성되는 제1부재와; 전방단부에 상기 체결브라켓과 결합되는 브라켓홀더가 형성되는 제2부재와; 상기 제1부재와 제2부재를 연결하며 슬롯홀이 형성되어 상기 제1부재와 제2부재 중 어느 하나는 상기 슬롯홀을 통해 구속되므로 상기 제1부재와 제2부재간의 근접거리를 변경할 수 있고, 상기 제1부재 및 제2부재에 대해 회전이 이루어지는 슬라이딩 가이드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이딩 가이드는 상부슬라이딩 가이드와 하부슬라이딩 가이드로 구성되되, 상기 슬롯홀은 서로 반대측 단부로 부터 형성되어 상기 슬롯홀에 제1 부재 또는 제2부재가 연결되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 브라켓홀더는 상기 브라켓이 직선운동하여 삽입되며 고정핀에 의해 브라켓과 브라켓홀더가 고정되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 고정핀은 그 하단부에 출몰되는 스톱퍼가 갖추어져 브라켓홀더로부터 브라켓이 무단이탈되는 것을 방지하도록 한 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 슬라이딩 가이드는 브라켓과 브라켓홀더의 결합이 해제된 상태에서 본체를 향해 90도 만큼 회전되는 것을 또 다른특징으로 한다.

또한, 상기 제2부재는 본체를 향해 180도 만큼 회전되게 접어지는 것을 또 하나의 특징으로 한다.

본 발명의 폴딩식 테일붐대는 구조적 안정성이 높고 비교적 간단한 결합구조를 가지므로 무인 헬리콥터 등에 실제 적용될 수 있는 이용가능성이 매우 높은 기술이며, 또한 본 기술은 유인 헬리콥터에도 적용될 수 있는 기술이다.

이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 폴딩식 테일붐대의 바람직한 실시예에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 단, 여기에 첨부되는 도면은 본 발명의 기술적 사상을 구체화한 하나의 실시형태를 보여주는 것이며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서는 단순한 구조적 변화나 등가적인 구성요소로의 치환 등도 본 발명의 권리범위에 포함된다 할 것이다.

첨부되는 도2는 일반적인 무인 헬리콥터의 개략적인 구성을 보여주는 사시도이며, 이러한 무인 헬리콥터는 항공촬영이나 농약살포 등에 사용되고 있다.

상기 무인 헬리콥터는 본체(100)와 상기 본체의 후방으로 형성되는 테일붐대(200)를 포함하며, 상기 본체(100)의 하부에 용도에 맞는 각종 장비가 설치된다. 본 예에서는 항공촬영을 위한 카메라 등이 본체의 하부에 장착되는 것을 보여준다. 도시된 바와 같이, 상기 무인 헬리콥터의 전체길이는 테일붐대로 인해 상당히 길게 됨을 알 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 폴딩식 테일붐대(이하, '테일붐대' 라 한다)는 크게 두 부분으로 구분되며, 각각 제1부재(200a)와 제2부재(200b)라 부르기로 한다. 상기 제1부재(200a)는 본체(100)와 직접 연결되는 것이고, 제2부재(200b)는 제1부재(200a)와 동일 축선상으로 직결되기도 하며, 혹은 그 결합이 해제되면 제2부재(200b)는 180도 만큼 접혀 전방으로 향할 수 있다.

도3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 테일붐대의 폴딩전 제1부재와 제2부재가 직결된 상태를 보여주는 사시도를 나타내며, 도4는 폴딩 후 제2부재가 180도 접힌 상태를 보여주는 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 제1부재(200a)의 전방단부는 헬리콥터의 본체(100)와 연결될 수 있는 결합판(210)이 구비되며, 후방단부에는 체결브라켓(220)이 돌출되어져 있고 상기 체결브라켓(220)에는 상하로 천공된 홀(h)이 형성된다.

상기 제2부재(200b)는 제1부재(200a)와 연결되는데, 상기 제2부재(200b)의 전방단부에 상기 체결브라켓(220)과 짝을 이루는 브라켓홀더(230)가 구비된다. 상기 제2부재(200b)의 후방단부에는 회전되는 로타(r)가 설치된다. 상기 브라켓홀더(230)는 도3 또는 도4에 보이는 바와 같이 상기 체결브라켓(220)이 끼워질 수 있도록 삽입홈(235)을 이루고 있으며, 상하방향으로 천공된 홀(h)이 역시 구비된다.

본 실시예에서는 상기 체결브라켓(220)과 브라켓홀더(230)의 고정을 위해 고정핀(200c)을 꽂아 고정시키며, 상기 고정핀(200c)을 분리하면 그 결합이 해제되도록 하고 있다. 상기 고정핀(200c)은 브라켓홀더(230)에 끼워진 체결브라켓(220)의 무단이탈을 방지하는 것이므로 다양한 공지의 것들이 적용될 수 있다. 특히, 본 실시예에서는 상기 고정핀(200c)을 도4에 보이는 바와 같이 특수한 형태를 갖도록 구성하고 있다. 즉, 상기 고정핀(200c)의 하단부에 돌출되는 스톱퍼(201)가 구비되는 것으로 하는데, 상기 스톱퍼(201)는 출몰되는 형태로 구성한다. 상기 고정핀(200c)에 의해 브라켓홀더(230)에 체결브라켓(220)이 결합된 상태에서는 상기 스톱퍼(201)가 돌출되어 상기 브라켓홀더(230)와 맞닿게 되므로 외력이 작용하지 않는 한, 상기 고정핀(200c)은 이탈되지 않게 된다. 상기 고정핀(200c)을 브라켓홀더(230)로부터 분리하기 위해서는 돌출된 스톱퍼(201)를 밀어넣은 후 당겨서 분리한다. 이러한 고정핀의 구체적인 예로는, 도4와 같이 고정핀(200c)의 하단부에는 출몰되는 스톱퍼(201)를 둥근볼로 하며, 상기 고정핀(200c)의 상단부에는 스프링(미도시)에 의해 지지되는 버튼(203)을 두도록 한다. 상기 버튼(203)은 길다란 봉으로서 상기 둥근볼이 안착되는 안착홈(미도시)을 가지게 된다. 따라서 버튼(203)을 누르게 되면 안착홈에 둥근볼이 삽입되어 내부로 들어가게 되어 상기 브라켓홀더(230) 및 체결브라켓(220)에 형성된 홀(h)을 통과할 수 있게 된다. 한편, 상기 버튼(203)에 가했던 힘을 제거하면 다시 둥근볼은 안착홈에서 이탈되어 외측으로 돌출되어 스톱퍼의 역할을 하게 되는 것이다.

상술한 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b)는 브라켓홀더(230)와 체결브라켓(220)에 의해 일체로 결합되거나 분리될 수 있으며, 또한 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b)는 슬라이딩 가이드(300)에 의해 서로 구속된다. 상기 슬라이딩 가이드(300)와 연결되는 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b)는 슬라이딩 가이드(300)에 구비되는 슬롯홀(310)을 따라 위치이동이 된다.

보다 구체적인 슬라이딩 가이드(300)의 구조 및 제1부재(200a)와 제2부재(200b) 간의 작동관계를 이하 설명한다.

본 실시예에서는 2개의 슬라이딩 가이드(300)를 갖춘 경우를 예로 하고 있으며, 각각 상부 슬라이딩 가이드(300a)와 하부 슬라이딩 가이드(300b)라 부르기로 한다. 상기 두개의 슬라이딩 가이드(300a,300b)는 길다란 판상부재로서 내부에 트랙형의 긴 슬롯홀(310)이 형성되어져 있다. 상기 상부 슬라이딩 가이드(300a)와 하부 슬라이딩 가이드(300b)에 형성되는 슬롯홀(310)은 그 형성위치가 서로 다르다.

상기 상부 슬라이딩가이드(300a)와 하부 슬라이딩 가이드(300b)의 양단부는 제1부재(200a) 및 제2부재(200b)와 체결되는데, 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b) 중 어느 하나는 슬롯홀(310)을 통해서 연결된다. 이런 구조로 인해 슬롯홀(310)에 연결되는 제1부재(200a) 혹은 제2부재(200b)는 상기 슬롯홀(310)을 따라 이동이 이루어진다.

보다 구체적으로 상부 슬라이딩 가이드(300a)의 좌측단부로부터 슬롯홀(310) 이 형성되며, 여기에 제1부재(200a)가 볼트(b)에 의해 체결되고, 상기 상부 슬라이딩 가이드(300a)의 우측단부에서 제2부재(200b)가 연결된다. 상기 제1부재(200a)의 후방단부 근처와 제2부재(200b)의 전방단부 근처에는 상기 상하 슬라이딩 가이드(300a,300b)와의 연결을 위한 연결부(202)가 마련된다.

한편, 하부 슬라이딩 가이드(300b)의 좌측단부에서 제1부재(200a)가 연결되고, 우측단부로부터 슬롯홀(310)이 형성되어 상기 슬롯홀(310)에 제2부재(200b)가 구속되게 연결된다. 이런 구조에 의해서 제1부재(200a)와 제2부재(200b)가 동일 축선상에 놓인 상태에서는 제1부재(200a) 혹은 제2부재(200b)를 밀거나 당기면 상기 제1부재와 제2부재는 동시에 이동되어 서로 근접되거나 밀어지게 된다.

본 예에서는 상부 슬라이딩 가이드(300a)와 하부 슬라이딩 가이드(300b)를 동시에 둔 경우를 설명하였으나, 어느 하나의 슬라이딩 가이드만을 두어 연결하여도 무방하다.

상기 상부 슬라이딩 가이드(300a)와 하부 슬라이딩 가이드(300b)는 제1부재(200a) 및 제2부재(200b)와 연결되되, 서로 회전이 가능한 형태로 결합 된다. 이 경우 각 슬라이딩 가이드(300a,300b)와 제1부재(200a) 및 제2부재(200b)를 구속되게 하는 볼트의 조임력을 조정하거나, 최대 조임상태가 회전이 가능할 정도로 하면 된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b)가 동일 축선상에서 상기 체결브라켓(220)과 브라켓홀더(230)의 조합에 의해 상호 연결되었다가, 그 연결을 해제하여 상기 제2부재(200b)를 제1부재(200a)가 연결되는 본체(100) 측으로 접히도록 하고자 하므로 상기 각 슬라이딩 가이드(300a,300b)는 제 1부재(200a) 및 제2부재(200b)와 회전이 가능하게 결합되어야 한다.

상기 제2부재(200b)를 본체(100) 측으로 접히게 함에 있어서는, 상기 각 슬라이딩 가이드(300a,300b)는 상기 제1부재(200a)에 대해 90도 만큼 회전시키도록 하며, 이어서 90도 만큼 회전된 각 슬라이딩 가이드(300a,300b)에 대해서 제2부재(200b)를 90도 만큼 더 회전되게 하면, 상기 제2부재(200b)는 초기 상태(제1부재와 동일축선상에 있을 경우)로부터 총 180도 만큼 회전되어 접히게 된다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 테일붐대의 전체적인 작용관계에 대해 설명하기로 한다.

언급한 도3은 제1부재와 제2부재가 동일 축선상에서 브라켓홀더에 체결브라켓이 끼워져 고정핀에 의해 상호 고정되게 구속된 상태를 보여주는 것이며, 도4는 제2부재가 180도 회전되어 접힌 상태를 보여준다. 한편, 도5는 제2부재를 접기 위해 브라켓홀더와 체결브라켓을 구속하던 고정핀을 뽑은 후, 제1부재와 제2부재를 분리되게 하여 슬롯홀을 따라 가장 먼거리에 위치되도록 직선이동시킨 상태를 보여준다. 도6은 슬라이딩 가이드를 제1부재에 대해 90도 회전되게 하는 과정을 보여주며, 도7은 90도 만큼 회전시킨 슬라이딩 가이드에 대해 제2부재를 90도 만큼 더 회전시키는 과정을 보여준다.

도3와 같이 테일붐대(200)를 구성하는 제1부재(200a)와 제2부재(200b)는 초기 상태에서는 체결브라켓(220)과 브라켓홀더(230) 및 고정핀(200c)의 조합에 의해 동일 축선상에서 고정 연결되어져 있다. 이 상태에서는 마주보는 제1부재(200a)와 제2부재(200b)의 각 단부는 서로 가장 근접된 위치에 있게 되며, 헬리콥터의 비 행이 가능한 조건이 된다.

이후, 헬리콥터의 비행을 중단하고 이동시키고자 하거나 보관을 위해서는 제1부재(200a)와 동일 선상에 놓인 제2부재(200b)를 180도 접어 본체(100)를 향하도록 해야 한다. 이를 위해 상기 체결브라켓(220)과 브라켓홀더(230)를 구속하던 고정핀(200c)을 제거하고, 슬롯홀(310)을 따라 제1부재(200a)와 제2부재(200b)를 서로 반대방향으로 당기면, 도5와 같이 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b)는 가장 먼 거리에 위치하게 된다. 이어서, 상기 각 슬라이딩 가이드(300a,300b)를 제1부재(200a)에 대해 90도 만큼 회전시키며, 상기 슬라이딩 가이드(300a,300b)가 90도 만큼 회전되면 제2부재(200b)를 90도 만큼 더욱 회전시켜 본체(100)를 향하도록 한다.

이러한 과정을 통해서 최초 동일 축선상에서 서로 고정되었던 제1부재와 제2부재는 서로 상이한 축선상으로 평행하게 접혀 무인 헬리콥터의 전체적인 길이는 대폭 줄어들게 된다.

무인 헬리콥터를 비행시키고자 한다면, 접혔던 제2부재(200b)를 다시 펼쳐야 하므로 접는 동작과 역순으로 상기 제2부재(200b)를 펼쳐 제1부재(200a)와 동일 선상에 놓이도록 한다. 일단, 상기 제1부재(200a)와 제2부재(200b)가 동일선상에 놓이면 슬롯홀(310)을 따라 두개의 부재가 가장 근접한 거리에 오도록 내측으로 밀어 이동시키며, 이때 제1부재(200a)에 형성되는 체결브라켓(220)은 제2부재(200b)에 형성된 브라켓홀더(230)에 끼워지게되며, 이후 고정핀(200c)을 꽂아 브라켓홀더(230)에 체결브라켓(220)이 고정되도록 한다. 그리고 상기 고정핀(200c)은 체 결브라켓(220)과 브라켓홀더(230)를 관통하며, 고정핀(200c)의 하단에 형성되는 스톱퍼(201)가 돌출되어 브라켓홀더(230)와 맞닿게 됨에 따라 강제적인 외력이 작용하지 않는 한, 상기 고정핀은 이탈되지 않는다.

상술한 바와 같은 본 발명의 폴딩식 테일붐대는 테일붐대를 이루는 제1부재에 대해 제2부재가 180도 만큼 접히게 되므로 헬리콥터의 이동시나 보관시에 그 크기를 대폭 줄일 수 있어 취급이 용이하다는 효과가 있다.

또한, 그 구조가 단순하면서도 구조적으로 안정되어 반복적인 폴딩동작이 있더라도 변형이나 파손이 발생되지 않는다는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 폴딩식 테일붐대는 무인 헬리콥터뿐 아니라 유인 헬리콥터에도 적용될 수 있다는 효과도 있다.

그리고 본 발명의 폴딩식 테일붐대는 종래기술과는 차별화되는 기술로서 항공산업의 선진국들에 대한 기술수출이 예상되고, 국내 항공산업을 활성화시키는 기폭제가 될 수 있다는 부수적인 효과도 가진다.

Claims

무인헬기의 본체와 연결되는 테일붐대에 있어서,

전방단부는 본체에 연결되고 후방단부에는 체결브라켓이 형성되는 제1부재와;

전방단부에 상기 체결브라켓과 결합되는 브라켓홀더가 형성되는 제2부재와;

상기 제1부재와 제2부재를 연결하며 슬롯홀이 형성되어 상기 제1부재와 제2부재 중 어느 하나는 상기 슬롯홀을 통해 구속되므로 상기 제1부재와 제2부재간의 근접거리를 변경할 수 있고, 상기 제1부재 및 제2부재에 대해 회전이 이루어지는 슬라이딩 가이드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴딩식 테일붐대.
제1항에 있어서,

상기 슬라이딩 가이드는,

상부슬라이딩 가이드와 하부슬라이딩 가이드로 구성되되, 상기 슬롯홀은 서로 반대측 단부로 부터 형성되어 상기 슬롯홀에 제1부재 또는 제2부재가 연결되는 것을 특징으로 하는 폴딩식 테일붐대.
제2항에 있어서,

상기 브라켓홀더는,

상기 브라켓이 직선운동하여 삽입되며 고정핀에 의해 브라켓과 브라켓홀더가 고정되는 것을 특징으로 하는 폴딩식 테일붐대.
제3항에 있어서,

상기 고정핀은,

그 하단부에 출몰되는 스톱퍼가 갖추어져 브라켓홀더로부터 브라켓이 무단이탈되는 것을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 폴딩식 테일붐대.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 슬라이딩 가이드는,

브라켓과 브라켓홀더의 결합이 해제된 상태에서 본체를 향해 90도 만큼 회전되는 것을 특징으로 하는 폴딩식 테일붐대.
제5항에 있어서,

상기 제2부재는,

본체를 향해 180도 만큼 회전되게 접어지는 것을 특징으로 하는 폴딩식 테일붐대.