KR101350839B1 - 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치 - Google Patents

소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치에 관한 것으로써, 특히 앞날개와 뒷날개가 잠자리와 같이 상호 엇갈리게 교차하여 날갯짓을 하게 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치에 관한 것이다.
본 발명의 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치는, 비행기의 동체와: 상기 동체에 장착된 모터와; 상기 모터의 구동에 의해 회전하는 디스크판과; 상기 동체에 전후방향으로 배치되어 중앙은 힌지축에 의해 상기 동체와 힌지결합되고 양 끝단은 상기 힌지축을 중심으로 일정거리를 상하방향으로 시소운동하는 시소부재와; 상기 디스크판과 상기 시소부재를 연결하여 상기 디스크판의 회전운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변화시키는 운동변환부와; 상기 동체의 좌우 양측에 배치되어 상기 시소부재의 시소운동에 의해 플랩핑(Flapping)운동하는 날개부재; 를 포함하여 이루어지되, 상기 날개부재는, 상기 동체의 전방에 배치되는 앞날개부와; 상기 앞날개부의 후방에 배치되는 뒷날개부; 로 이루어지고, 상기 앞날개부는 상기 시소부재의 전단의 좌우 양측에 힌지결합되고, 상기 뒷날개부는 상기 시소부재의 후단의 좌우 양측에 힌지결합되며, 상기 앞날개부와 상기 뒷날개부는 상기 시소부재의 시소운동에 의해 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동 하는 것을 특징으로 한다.

Description

소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치{ WING FLAPPING APPARATUS USING SEESAW MOTION FOR FLYING OBJECT }
본 발명은 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치에 관한 것으로써, 특히 앞날개와 뒷날개가 잠자리와 같이 상호 엇갈리게 교차하여 날갯짓을 하게 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치에 관한 것이다.
일반적으로 소형 비행체는 완구용 또는 군사적인 목적으로는 감시 및 정찰용으로 개발되고 있다.
이러한 소형 비행체는 새 또는 곤충의 형상과 모양 그리고 특징을 살려서 만들어지게 된다.
이와 같이 새 또는 곤충을 본떠 날갯짓을 하여 비행하는 소형 비행체로는 등록특허공보 제10-0901755호, 공개특허공보 제10-2003-0040894호, 등록특허공보 제10-0587582, 등록특허공보 제10-0587446호 등에 게재되어 있다.
그러나 종래의 이러한 소형 비행체는 한 쌍의 날개만 날갯짓을 하도록 구성되어 있어 두 쌍의 날개를 장착하게 되면 똑같은 구성으로 또 하나의 구성이 존재하여야 하기 때문에 중량이 증가하고 부피가 커지는 문제점이 있었다.
또한, 날개를 두 쌍 이상으로 구성하여도 앞날개와 뒷날개가 똑같은 위상으로 날갯짓을 하여 잠자리와 같은 비행을 구현 할 수 없었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하나의 모듈로 두 쌍의 날개를 움직이도록 하여 비행체의 중량을 줄이고, 소형으로 제작이 가능하며, 앞날개와 뒷날개가 상호 엇갈리게 교차되게 날갯짓을 하도록 하여 잠자리와 같이 비행을 구현할 수 있는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치는, 비행기의 동체와: 상기 동체에 장착된 모터와; 상기 모터의 구동에 의해 회전하는 디스크판과; 상기 동체에 전후방향으로 배치되어 중앙은 힌지축에 의해 상기 동체와 힌지결합되고 양 끝단은 상기 힌지축을 중심으로 일정거리를 상하방향으로 시소운동하는 시소부재와; 상기 디스크판과 상기 시소부재를 연결하여 상기 디스크판의 회전운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변화시키는 운동변환부와; 상기 동체의 좌우 양측에 배치되어 상기 시소부재의 시소운동에 의해 플랩핑(Flapping)운동하는 날개부재; 를 포함하여 이루어지되, 상기 날개부재는, 상기 동체의 전방에 배치되는 앞날개부와; 상기 앞날개부의 후방에 배치되는 뒷날개부; 로 이루어지고, 상기 앞날개부는 상기 시소부재의 전단의 좌우 양측에 힌지결합되고, 상기 뒷날개부는 상기 시소부재의 후단의 좌우 양측에 힌지결합되며, 상기 앞날개부와 상기 뒷날개부는 상기 시소부재의 시소운동에 의해 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운동변환부는, 상기 디스크판의 회전운동에 의해 직선운동하는 슬라이딩부재와; 일단은 상기 디스크판의 회전중심점의 외측에 힌지결합되고, 타단은 상기 슬라이딩부재에 힌지결합되어 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제1링크와; 일단은 상기 슬라이딩부재에 힌지결합되고, 타단은 상기 시소부재에 결합되어 상기 슬라이딩부재의 직선운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변환시키는 제2링크; 로 이루지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시소부재에는 슬라이딩공을 형성한 슬라이딩돌기가 상기 슬라이딩부재방향으로 돌출형성되고, 상기 제2링크의 타단은 상기 슬라이딩공에 삽입결합되어 상기 슬라이딩부재의 직선운동시 상기 슬라이딩공을 따라 이동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 운동변환부는, 상기 동체에 장착되고, 상기 슬라이딩부재의 이동방향으로 길게 형성된 레일부와; 일단은 상기 슬라이딩부재에 결합되고, 타단은 상기 레일부에 삽입되어 상기 레일부를 따라 슬라이딩하는 슬라이딩축; 을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앞날개부와 상기 뒷날개부는, 상기 동체에 상하방향으로 선회운동되게 힌지결합된 날개부와; 일단은 상기 시소부재의 전단 또는 후단 중 어느 하나에 힌지결합되고, 타단은 상기 날개부에 힌지결합되어 상기 시소부재의 시소운동을 플랩핑운동으로 변환시키는 제3링크; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3링크는, 일단은 상기 날개부와 힌지결합되고, 타단에는 양측으로 안내돌기가 돌출 형성된 제1로드와; 일단에는 상기 시소부재와 힌지결합되는 힌지결합부가 형성되고, 타단에는 상기 안내돌기가 삽입되어 슬라이딩하는 장공형상의 안내공이 형성된 제2로드; 로 이루어지되, 상기 시소부재의 시소운동을 상기 날개부의 플랩핑운동으로 변환시, 상기 안내돌기는 상기 안내공에 삽입되어 슬라이딩하면서 상기 날개부와 상기 시소부재 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 날개부에는 상기 동체에 지지되는 지지부가 형성되되, 상기 지지부는 구형상으로 형성되고, 상기 동체에는 상기 지지부의 형상과 대응되게 삽입홈이 형성되어 상기 지지부가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
상기 운동변환부가 회전운동을 시소운동으로 변환시켜, 시소운동하는 상기 시소부재의 전단과 후단에 힌지결합된 상기 앞날개부와 상기 뒷날개부가 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동 함으로써, 비행체가 곤충 중 앞날개와 뒷날개가 교차되게 날갯짓을 하는 잠자리와 같이 교차되게 날갯짓을 구현 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 구성이 간단하여 비행체의 중량을 줄이고, 소형으로 제작이 가능하다.
상기 운동변환부가 상기 슬라이딩부재, 상기 제1링크 및 상기 제2링크로 이루어짐으로써, 상기 디스크판의 회전운동을 직선운동을 변환시킨 후, 다시 직선운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변화시켜주는 효과가 있다.
상기 슬라이딩부재의 직선운동를 상기 시소부재의 시소운동으로 변환시, 상기 슬라이딩축이 상기 슬라이딩공을 따라 이동함으로써, 상기 슬라이딩부재와 상기 시소부재의 서로 다른 운동에 의해 상기 시소부재와 상기 슬라이딩부재의 상호 변화되는 거리에 맞게 거리가 조절되어 보다 원활하게 직선운동을 시소운동으로 변환시킨다.
상기 레일부가 상기 슬라이딩부재에 결합된 상기 슬라이딩축을 안내함으로써, 상기 디스크판의 회전운동을 상기 슬라이딩부재의 직선운동으로 변환시, 상기 슬라이딩부재가 상기 레일부를 따라 직선운동하기 때문에 상기 슬라이딩부재가 정확하게 직선운동하게 되는 효과가 있다.
상기 앞날개부와 상기 뒷날개부가 상기 날개부 및 상기 제3링크로 이루어짐으로써, 상기 앞날개부와 상기 뒷날개부가 상기 시소부재의 시소운동에 의해 보다 원활하게 교차하여 날갯짓을 하는 효과가 있다.
상기 시소부재의 시소운동을 상기 날개부의 플랩핑운동으로 변환시, 상기 안내돌기가 상기 안내공에 삽입되어 슬라이딩하면서 상기 날개부와 시소부재 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 시소부재와 상기 날개부의 서로 다른 운동에 의해 상기 시소부재와 상기 날개부의 상호 변화되는 거리에 맞게 거리를 조절하여 보다 원활하게 시소운동을 플랩핑운동으로 변환시켜, 상기 날개부가 날갯짓을 부드럽게 하는 효과가 있다.
구형상의 상기 지지부가 상기 삽입홈에 삽입되어 상기 날개부를 지지함으로써, 플랩핑운동을 하는 상기 날개부가 보다 부드럽게 날갯짓을 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체적인 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일부 구성을 분해한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시소부재를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운동변환부의 구성을 나타낸 분해사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동변환부가 운동을 변환시키는 모습을 보인 작동상태도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 앞날개부와 뒷날개부의 작동 상태를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 앞날개부 또는 뒷날개부의 구조를 나타낸 분해사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제3링크의 작동상태를 나타낸 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 삽입홈에 삽입된 지지부의 작동상태를 간략하게 보인 예시단면도.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전체적인 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 일부 구성을 분해한 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 시소부재를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운동변환부의 구성을 나타낸 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운동변환부가 운동을 변환시키는 모습을 보인 작동상태도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 앞날개부와 뒷날개부의 작동 상태를 나타낸 정면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 앞날개부 또는 뒷날개부의 구조를 나타낸 분해사시도이고,도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제3링크의 작동상태를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 삽입홈에 삽입된 지지부의 작동상태를 간략하게 보인 예시단면도.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치는, 동체(100), 모터(200), 디스크판(300), 시소부재(400), 운동변환부(500) 및 날개부재(600)로 이루어진다.
상기 동체(100)는 비행기의 몸체를 의미한다.
본 실시예에의 도면에서는 상기 동체(100)와 관련하여 비행기 몸체 전체가 아닌 일부분만 도시하여 표현하였다.
이러한 상기 동체(100)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 모터(200), 상기 디스크판(300), 상기 시소부재(400), 상기 운동변환부(500) 및 상기 날개부재(600)가 장착되어 지지한다.
상기 모터(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)에 장착되어 회전한다.
이러한 상기 모터(200)는 회전동력을 발생시킨다.
본 실시예와 달리 상기 모터(200) 대신 엔진을 장착하여 회전동력을 발생시킬 수도 있다.
상기 디스크판(300)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 원형의 판재형상으로 이루어져 상기 모터(200)의 구동에 의해 회전하다.
이러한 상기 디스크판(300)은 상기 모터(200)의 회전에 의해 회전하면서 후술하는 운동변환부(500)에 의해 운동을 변화시켜 상기 시소부재(400)가 시소운동하도록 한다.
본 실시예에서 말하는 시소운동은 중간지점을 중심으로 양 끝단이 상하방향으로 상호 엇갈리게 선회운동하는 것을 의미한다.
상기 시소부재(400)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)의 전후방향으로 배치된다.
그리고 상기 시소부재(400)의 중앙은 힌지축(401)에 의해 상기 동체(100)와 힌지결합된다.
이러한 상기 시소부재(400)의 양 끝단은 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 힌지축(401)을 중심으로 일정거리를 상하방향으로 시소운동한다.
상기 운동변환부(500)는 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)과 상기 시소부재(400)를 연결하여 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)의 회전운동을 상기 시소부재(400)의 시소운동으로 변환시킨다.
즉, 상기 운동변환부(500)는 상기 모터(200)에 의해 회전하는 상기 디스크판(300)의 회전운동을 상기 시소부재(400)가 시소운동을 하도록 시소운동으로 변환시킨다.
이러한 상기 운동변환부(500)는 도 4에 도시된 바와 같이 슬라이딩부재(510), 제1링크(520), 제2링크(530), 레일부(540) 및 슬라이딩축(550)으로 이루어진다.
상기 슬라이딩부재(510)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)의 회전운동에 의해 직선운동을 한다.
보다 상세하게는 상기 슬라이딩부재(510)는 상기 디스크판(300)의 회전운동이 직선운동으로 변화되어 왕복직선운동을 한다.
즉, 상기 슬라이딩부재(510)는 후술하는 상기 제1링크(520)에 의해 상기 디스크판(300)의 회전운동이 직선운동으로 변화되어 왕복직선운동을 한다.
상기 제1링크(520)는 도 4에 도시된 바와 같이 길이 방향으로 길게 형성되어 도 5에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)의 회전운동을 상기 슬라이딩부재(510)가 직선운동하도록 회전운동을 직선운동으로 변환시킨다.
이러한 상기 제1링크(520)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 일단이 상기 디스크판(300)의 회전중심점의 외측에 힌지결합되고, 타단은 상기 슬라이딩부재(510)에 힌지결합되어 회전운동을 직선운동으로 변화시킨다.
보다 상세하게는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 제1링크(520)의 일단이 상기 디스크판(300)의 회전중심점의 외측에 힌지결합되어 있어 상기 디스크판(300)이 회전하게 되면, 상기 제1링크(520)의 일단이 상기 디스크판(300)의 회전중심점에서 일단과 힌지결합된 거리와 같은 반지름(R)을 갖는 원을 그리면서 회전하게 된다.
그리고 상기 제1링크(520)의 타단은 상기 슬라이딩부재(510)에 힌지결합되어 있어, 회전하는 일단에 의해 상기 디스크판(300) 방향으로 끌려갔다가 밀려오면서 타단에 힌지결합된 상기 슬라이딩부재(510)가 직선운동하도록 변환시킨다.
상기 레일부(540)는 도 1, 도 2, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(510)의 이동방향으로 길게 형성되어 도 1에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)에 장착된다.
이러한 상기 레일부(540)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(510)가 상기 제1링크(520)에 의해 직선운동을 할 때, 상기 슬라이딩부재(510)가 직선운동을 하도록 하는 역할을 한다.
즉, 상기 레일부(540)는 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)의 회전운동에 의해 상기 제2링크(530)가 회전하면서 상기 슬라이딩부재(510)가 상기 제2링크(530)와 함께 회전하지 않고 도 5(a)에 도시된 바와 같이 직선운동하도록 하도록 하는 역할을 한다.
상기 슬라이딩축(550)의 도 4에 도시된 바와 같이 일단은 상기 슬라이딩부재(510)에 결합되고, 타단은 상기 레일부(540)에 삽입되어 상기 레일부(540)를 따라 이동한다.
이러한 상기 슬라이딩축(550)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1링크(520)의 타단에 힌지결합된 상기 슬라이딩부재(510)가, 회전하는 상기 제1링크(520)의 전단에 의해 회전되지 않고 직선운동을 하도록 한다.
즉, 상기 슬라이딩축(550)의 일단이 상기 슬라이딩부재(510)에 결합되고 상기 타단이 상기 레일부(540)에 삽입되어 있어, 상기 제1링크(520)의 일단이 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)의 회전운동에 의해 회전할 때, 상기 슬라이딩부재(510)에 결합된 상기 제1링크(520)의 타단이 상기 슬라이딩부재(510)와 함께 회전하지 않고 직선운동만 하도록 한다.
본 실시예에서는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩축(550)이 상기 슬라이딩부재(510)와 함께 상기 제1링크(520)의 타단을 회전가능하게 연결하고, 상기 슬라이딩축(550)의 하부는 상기 레일부(540)에 삽입되어 슬라이딩되게 하였다.
본 실시예와 달리 상기 슬라이딩축(550)이 상기 제1링크(520)와 상기 슬라이딩부재(510)를 힌지결합 하지않고, 상기 제1링크(520)는 별도의 축을 통해 힌지결합하도록 한 후, 상기 슬라이딩축(550)은 상기 제1링크(520)와 이격되어 일단이 상기 슬라이딩부재(510)에 결합되고 타단은 상기 레일부(540)를 따라 이동하게 장착할 수도 있다.
한편, 상기 디스크판(300)의 회전력은 슬라이딩축(550)에 전달되면서 소멸된다.
따라서 상기 디스크판(300)의 회전력이 상기 제1링크(520)를 통해 상기 슬라이딩부재(510)로 전달되는 것을 최소화하기 위해, 본 실시예와 같이 상기 슬라이딩축(550)이 상기 슬라이딩부재(510)와 상기 제1링크(520)를 힌지결합하면서, 타단이 상기 레일부(540)에 삽입배치되도록 함으로써, 상기 디스크판(300)의 회전력이 상기 슬라이딩부재(510)로 전달되는 것을 회소화하여 부품의 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 제2링크(530)는 도 4 및 도 5(a)에 도시된 바와 같이 길이방향으로 길게 형성되어 일단은 상기 슬라이딩부재(510)에 힌지결합되고, 타단은 상기 시소부재(400)에 결합된다.
이렇게 결합된 상기 제2링크(530)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동을 상기 시소부재(400)가 시소운동을 하도록 변환시킨다.
보다 상세하게는, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 제2링크(530)의 일단이 상기 슬라이딩부재(510)에 힌지결합되어 있어 상기 슬라이딩부재(510)가 직선운동을 하게 되면, 상기 제2링크(530)의 일단도 함께 직선운동을 하게 되고 타단은 상기 시소부재(400)에 장착되어 있어 직선운동하는 일단의 직선운동거리만큼 상기 시소부재(400)를 회전시켜 상기 시소부재(400)를 시소운동하도록 변화시킨다.
한편, 상기 시소부재(400)에는 도 3 내지 도 5(a)에 도시된 바와 같이 슬라이딩돌기(410)가 상기 슬라이딩부재(510) 방향으로 돌출형성된다.
보다 상세하게는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩돌기(410)가 상기 동체(100)에 상기 힌지축(401)에 의해 힌지결합된 중앙에서 상기 슬라이딩부재(510) 방향으로 돌출형성된다.
이러한 상기 슬라이딩돌기(410)에는 슬라이딩공(411)이 형성된다.
상기 슬라이딩공(411)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩돌기(410)의 길이방향으로 길게 형성되어 상기 제2링크(530)의 타단이 슬라이딩되게 결합된다.
그리고 상기 제2링크(530)의 타단은 상기 슬라이딩공(411)에 삽입되어 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동시 상기 슬라이딩공(411)을 따라 이동한다.
즉, 상기 제2링크(530)는 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동을 상기 시소운동으로 변환 시킬 때, 상기 시소부재(400)의 회전중심점인 상기 힌지축(401)과 상기 제2링크(530)의 일단(상기 슬라이딩부재(510)에 힌지결합된 부분)과의 거리가 변화되게 되는데, 이때 변화되는 거리에 맞게 상기 제2링크(530)의 타단이 상기 슬라이딩공(411)을 따라 이동하면서 거리를 조절하게 된다.
이와 같이 상기 제2링크(530)의 타단이 상기 슬라이딩공(411)을 따라 이동하면서 상기 시소부재(400)와 상기 슬라이딩부재(510)의 서로 다른 운동에 의해 변화되는 거리에 맞게 거리를 조절함으로써, 상기 제2링크(530)는 보다 원활하게 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동을 상기 시소부재(400)의 시소운동으로 변환시킨다.
상기 날개부재(600)는 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)의 좌우 양측에 배치되어 상기 시소부재(400)의 시소운동에 의해 플랩핑운동을 하게 된다.
이러한 상기 날개부재(600)는 앞날개부(610) 및 뒷날개부(620)로 이루어진다.
상기 앞날개부(610)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)의 전방에 배치된다.
그리고 상기 앞날개부(610)는 상기 시소부재(400)의 전단의 좌우 양측에 힌지결합되어 상기 시소부재(400)의 시소운동에 의해 상하방향으로 플랩핑운동 즉, 날갯짓을 한다.
상기 뒷날개부(620)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 앞날개부(610)의 후방에 배치된다.
그리고 상기 뒷날개부(620)는 상기 시소부재(400)의 후단의 좌우 양측에 힌지결합되어 상기 시소부재(400)의 시소운동에 의해 상하방향으로 플랩핑운도 즉, 날갯짓을 한다.
이러한 상기 앞날개부(610)와 상기 뒷날개부(620)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 시소부재(400)의 전단과 후단에 결합되어 시소운동을 하는 시소부재(400)에 의해 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동을 한다.
이와 같이 상기 앞날개부(610)와 상기 뒷날개부(620)가 상기 시소부재(400)의 시소운동에 의해 상호 교차하여 플랩핑운동을 함으로써, 상기 비행체는 곤충 중에서 앞날개와 뒷날개가 서로 교차하여 움직이는 잠자리와 같이 날갯짓하면서 비행을 하게 된다.
본 실시예에서 말하는 교차는 상기 앞날개부(610)가 하강할 때 뒷날개부(620)는 상승하고, 상기 앞날개부(610)가 상승할 때 뒷날개부(620)는 하강하는 것을 의미한다.
이러한 상기 앞날개부(610)와 상기 뒷날개부(620)는 도 7에 도시된 바와 같이 날개부(630) 및 제3링크(640)로 이루어진다.
상기 날개부(630)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)에 상하방향으로 선회운동되게 힌지결합된다.
이러한 상기 날개부(630)는 상기 동체(100)의 외부로 돌출되어 바람을 일으켜 상기 비행체가 날게 한다.
상기 제3링크(640)는 상기 시소부재(400)의 시소운동을 상기 날개부(630)가 프랩핑운동을 하도록 변환시킨다.
보다 상세하게는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제3링크(640)의 일단은 상기 시소부재(400)의 전단 또는 후단 중 어느 하나에 힌지결합되고, 타단은 상기 날개부(630)와 결합되어 상기 시소부재(400)의 시소운동을 플랩핑운동으로 변환시킨다.
이와 같이 상기 제3링크(640)가 도 6에 도시된 바와 같이 상기 날개부(630)와 상기 시소부재(400)를 연결하여 상기 시소부재(400)의 시소운동을 상기 날개부(630)의 플랩핑운동으로 변화시켜줌으로써, 상기 날개부(630)는 보다 원활하게 날갯짓을 하게 된다.
이러한 상기 제3링크(640)는 도 7에 도시된 바와 같이 제1로드(641)와 제2로드(642)로 이루어진다.
상기 제1로드(641)는 일단이 상기 날개부(630)와 힌지결합되고, 타단에는 양측으로 안내돌기(641a)가 돌출형성된다.
상기 안내돌기(641a)는 상기 제2로드(642)와 결합하여 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제3링크(640)의 길이를 조절한다.
상기 제2로드(642)는 도 7에 도시된 바와 같이 일단에는 상기 시소부재(400)와 힌지결합되는 힌지결합부(642a)가 형성되고, 타단에는 상기 안내돌기(641a)가 삽입되어 이동하는 장공형상의 안내공(642b)이 형성된다.
이러한 상기 제1로드(641)의 안내돌기(641a)가 상기 제2로드(642)의 안내공(642b)에 삽입되어 슬라이딩하면서 상기 날개부(630)와 상기 시소부재(400) 사이의 거리를 조절하게 된다.
보다 상세하게는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제3링크(640)에 의해 상기 시소부재(400)와 상기 날개부(630)가 서로 다른 운동을 하면서 상기 제1로드(641)의 일단과 힌지결합된 상기 날개부(630)와, 상기 제2로드(642)의 힌지결합부(642a)와 힌지결합된 상기 시소부재(400) 사이의 거리가 변화되게 되는데 상기 날개부(630)와 상기 시소부재(400)의 변화되는 거리에 맞게 상기 안내돌기(641a)가 상기 안내공(642b)에 삽입되어 슬라이딩되면서 거리를 조절하게 된다.
즉, 상기 제3링크(640)의 길이가 변화되어 상기 날개부(630)와 상기 시소부재(400)가 서로 다른 운동에 의해 변화하는 거리에 맞게 조절된다.
이와 같이 상기 제3링크(640)가 상기 시소부재(400)의 시소운동을 상기 날개부(630)의 플랩핑운동으로 변환시, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 안내돌기(641a)가 상기 안내공(642b)에 삽입되어 슬라이딩 이동하면서 상기 날개부(630)와 시소부재(400) 사이의 거리를 조절함으로써, 상기 시소부재(400)와 상기 날개부(630)의 서로 다른 운동에 의해 상기 시소부재(400)와 상기 날개부(630)의 상호 변화되는 거리에 맞게 거리를 조절하여 보다 원활하게 시소운동을 플랩핑운동으로 변환시켜 상기 날개부(630)가 날갯짓을 부드럽게 하게 한다.
한편, 상기 날개부(630)에는 도 1 도 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 동체(100)에 지지되는 지지부(631)가 형성된다.
이러한 상기 지지부(631)는 도 2 도, 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 구형상으로 이루어진다.
그리고 상기 동체(100)에는 도 2 및 도 9에 도시된 바와 같이 수직방향으로 브라켓(110)이 형성되고, 상기 브라켓(110)에는 상기 지지부(631)의 형상과 대응되게 삽입홈(111)이 형성되어 상기 지지부(631)가 삽입된다.
이와 같이 구형성의 상기 지지부(631)가 상기 브라켓(110)에 삽입되어 지지됨으로써, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 날개부(630)는 일정한 각도 내에서 사방으로 움직일 수 있게 되면서 상기 날개부(630)가 날갯짓을 부드럽게 하게 된다.
본 실시예와 달리 상기 지지부(631)를 구형상으로 형성하지 않고, 상기 브라켓(110)에 힌지결합하여 상기 날개부(630)가 상하방향으로 날갯짓을 하게 할 수도 있다.
하지만 상기 지지부(631)가 상기 브라켓(110)에 힌지결합되면 상기 날개부(630)는 일정하게 상방방향으로만 움직이게 되면서 상기 날개부(630)가 부드럽게 날갯짓을 못하게 된다.
따라서 본 실시예와 같이 상기 지지부(631)를 구형상으로 형성하고, 상기 지지부(631)와 대응되는 형상으로 형성된 상기 삽입홈(111)에 삽입하여 상기 날개부(630)가 날갯짓을 할 때, 상기 날개부(630)가 일정한 각도 내에서 사방으로 움직일 수 있게 하여 상기 날개부(630)가 날갯짓을 부드럽게 할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치의 작동과정에 대해 설명한다.
먼저, 상기 모터(200)가 구동되면, 상기 디스크판(300)도 함께 회전한다.
이때, 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 디스크판(300)의 회전중심점의 외측에 힌지결합된 상기 제1링크(520)의 일단도 함께 회전하게 된다.
이렇게 상기 제1링크(520)의 일단이 회전하게 되면 타단에 힌지결합된 상기 슬라이딩부재(510)는 전후방향으로 직선운동을 하게 된다.
이때, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1링크(520)의 타단과 힌지결합된 상기 슬라이딩축(550)의 하부는 상기 레일부(540)에 안내되어 상기 슬라이딩부재(510)가 회전되지 않고 보다 정확하게 직선운동하도록 안내한다.
그리고 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동은 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 제2링크(530)에 의해 시소부재(400)의 시소운동으로 변환된다.
이때, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 상기 제2링크(530)의 일단이 상기 슬라이딩부재(510)에 힌지결합되고, 타단이 상기 슬라이딩돌기(410)에 형성된 슬라이딩공(411)에 삽입되어 슬라이딩되면서 상기 슬라이딩부재(510)와 상기 시소부재(400)의 서로 다른 운동에 의해 변화하는 상기 슬라이딩부재(510)와 상기 시소부재(400)의 중앙 사이 거리에 맞게 변화하여 조절하게 된다.
이렇게 상기 제2링크(530)에 의해 상기 시소부재(400)가 시소운동을 하게 되면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 시소부재(400)와 상기 날개부(630)를 연결한 상기 제3링크(640)에 의해 상기 시소부재(400)의 시소운동은 상기 날개부(630)의 플랩핑운동을 변환된다.
이때, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1로드(641)의 일단이 상기 날개부(630)와 힌지결합되고, 타단 양측으로 형성된 상기 안내돌기(641a)가 상기 제2로드(642)의 상기 안내공(642b)에 삽입되어 슬라이딩되면서, 상기 제3링크(640)의 길이가 상기 날개부(630)와 상기 시소부재(400)의 다른 운동에 의해 변화하는 상기 날개부(630)와 상기 시소부재(400)의 끈단 사이의 거리에 맞게 변화하여 거리를 조절하게 된다.
이와 같이 상기 디스크판(300)의 회전운동은 상기 제1링크(520)에 의해 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동으로 변화되고, 이렇게 변화된 상기 슬라이딩부재(510)의 직선운동은 상기 제2링크(530)에 의해 상기 시소부재(400)의 시소운동으로 변화되어 다시 상기 제3링크(640)에 의해 상기 시소부재(400)의 시소운동은 상기 날개부(630)의 플랩핑운동으로 변환되게 된다.
이렇게 변화된 플랩핑운동에 의해 도 6에 도시된 바와 같이 상기 시소부재(400)의 전단과 후단에 결합된 상기 앞날개부(610)와 상기 뒷날개부(620)는 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동 즉, 날갯짓을 하게 된다.
이와 같이 상기 앞날개부(610)와 상기 뒷날개부(620)가 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동을 함으로써, 곤충 중 앞날개와 뒷날개가 상호 교차되게 날갯짓을 하는 잠자리와 같이 비행체가 날갯짓을 하여 비행하게 된다.
일반적으로 잠자리는 앞날개와 뒷날개가 서로 엇갈리게 교차되게 날갯짓을 하여 비행을 한다.
본 발명의 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 동체 110: 브라켓 111: 삽입홈
200: 모터 300:디스크판 400: 시소부재
401: 힌지축 410: 슬라이딩돌기 411: 슬라이딩공
500: 운동변환부 510: 슬라이딩부재 520: 제1링크
530: 제2링크 540: 레일부 550: 슬라이딩축
600: 날개부재 610: 앞날개부 620: 뒷날개부
630: 날개부 631: 지지부 640: 제3링크
641: 제1로드 641a: 안내돌기 642: 제2로드
642a: 힌지결합부 642b: 안내공

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 비행기의 동체와; 상기 동체에 장착된 모터와; 상기 모터의 구동에 의해 회전하는 디스크판과; 상기 동체에 전후방향으로 배치되어 중앙은 힌지축에 의해 상기 동체와 힌지결합되고 양 끝단은 상기 힌지축을 중심으로 일정거리를 상하방향으로 시소운동하는 시소부재와; 상기 디스크판과 상기 시소부재를 연결하여 상기 디스크판의 회전운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변화시키는 운동변환부와; 상기 동체의 좌우 양측에 배치되어 상기 시소부재의 시소운동에 의해 플랩핑(Flapping)운동하는 날개부재; 를 포함하여 이루어지되,
    상기 날개부재는,
    상기 동체의 전방에 배치되어 상기 시소부재의 전단의 좌우 양측에 힌지결합되는 앞날개부와; 상기 앞날개부의 후방에 배치되어 상기 시소부재의 후단의 좌우 양측에 힌지결합되는 뒷날개부;로 이루어지고,
    상기 앞날개부와 상기 뒷날개부는 상기 시소부재의 시소운동에 의해 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동하며,
    상기 운동변환부는,
    상기 디스크판의 회전운동에 의해 직선운동하는 슬라이딩부재와;
    일단은 상기 디스크판의 회전중심점의 외측에 힌지결합되고, 타단은 상기 슬라이딩부재에 힌지결합되어 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 제1링크와;
    일단은 상기 슬라이딩부재에 힌지결합되고, 타단은 상기 시소부재에 결합되어 상기 슬라이딩부재의 직선운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변환시키는 제2링크; 로 이루지는 것을 특징으로 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 시소부재에는 슬라이딩공을 형성한 슬라이딩돌기가 상기 슬라이딩부재방향으로 돌출형성되고,
    상기 제2링크의 타단은 상기 슬라이딩공에 삽입결합되어 상기 슬라이딩부재의 직선운동시 상기 슬라이딩공을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 운동변환부는,
    상기 동체에 장착되고, 상기 슬라이딩부재의 이동방향으로 길게 형성된 레일부와;
    일단은 상기 슬라이딩부재에 결합되고, 타단은 상기 레일부에 삽입되어 상기 레일부를 따라 슬라이딩하는 슬라이딩축; 을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치.
  5. 삭제
  6. 비행기의 동체와; 상기 동체에 장착된 모터와; 상기 모터의 구동에 의해 회전하는 디스크판과; 상기 동체에 전후방향으로 배치되어 중앙은 힌지축에 의해 상기 동체와 힌지결합되고 양 끝단은 상기 힌지축을 중심으로 일정거리를 상하방향으로 시소운동하는 시소부재와; 상기 디스크판과 상기 시소부재를 연결하여 상기 디스크판의 회전운동을 상기 시소부재의 시소운동으로 변화시키는 운동변환부와; 상기 동체의 좌우 양측에 배치되어 상기 시소부재의 시소운동에 의해 플랩핑(Flapping)운동하는 날개부재; 를 포함하여 이루어지되,
    상기 날개부재는,
    상기 동체의 전방에 배치되어 상기 시소부재의 전단의 좌우 양측에 힌지결합되는 앞날개부와; 상기 앞날개부의 후방에 배치되어 상기 시소부재의 후단의 좌우 양측에 힌지결합되는 뒷날개부;로 이루어지고,
    상기 앞날개부와 상기 뒷날개부는 상기 시소부재의 시소운동에 의해 상호 엇갈리게 교차하여 플랩핑운동하며,
    상기 앞날개부와 상기 뒷날개부는,
    상기 동체에 상하방향으로 선회운동되게 힌지결합된 날개부와; 일단은 상기 시소부재의 전단 또는 후단 중 어느 하나에 힌지결합되고, 타단은 상기 날개부에 힌지결합되어 상기 시소부재의 시소운동을 플랩핑운동으로 변환시키는 제3링크;로 이루어지며,
    상기 제3링크는,
    일단은 상기 날개부와 힌지결합되고, 타단에는 양측으로 안내돌기가 돌출 형성된 제1로드와; 일단에는 상기 시소부재와 힌지결합되는 힌지결합부가 형성되고, 타단에는 상기 안내돌기가 삽입되어 슬라이딩하는 장공형상의 안내공이 형성된 제2로드; 로 이루어지고,
    상기 시소부재의 시소운동을 상기 날개부의 플랩핑운동으로 변환시, 상기 안내돌기는 상기 안내공에 삽입되어 슬라이딩하면서 상기 날개부와 상기 시소부재 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 날개부에는 상기 동체에 지지되는 지지부가 형성되되,
    상기 지지부는 구형상으로 형성되고,
    상기 동체에는 상기 지지부의 형상과 대응되게 삽입홈이 형성되어 상기 지지부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 소형 비행체의 시소운동을 이용한 날개 플랩핑 장치.
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