KR101427351B1 - 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체에 대한 것으로서 특히 비행체의 충전지와 연결되는 한편 상기 비행체 일 측에 배치되는 충전 전극과 착지면에 배치되어 있는 공급 전극을 접촉시켜 비행체의 착지 시 충전되도록 하는 것이다.
Description
본 발명은 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체에 대한 것으로서 특히 비행체의 충전지와 연결되는 한편 상기 비행체 일 측에 배치되는 충전 전극과 착지면에 배치되어 있는 공급 전극을 접촉시켜 비행체의 착지 시 충전되도록 하는 것이다.
일반적으로 완구용 비행체등과 같은 비행체는 내부에 배터리 등의 충전지를 탑재하고 있으며, 상기 충전지를 충전하기 위해서는 비행을 멈추고 상기 비행체에 전원을 인가하여 상기 충전지를 충전하는 방식을 이용하고 있다.
즉, 한국 등록 특허 제1160096호에서는 프로펠러 일 측에 모터를 구동하기 위한 동력원을 배치한 후 상기 동력원을 충전하기 위해 충전 장치를 구비하여 상기 충전 장치를 통해 동력원을 충전하는 내용이 개시되어 있다.
또한, 한국 공개 특허 제2012-0042614호에서는 추진체로서 프로펠러를 장착한 모터가 구비되며, 전원 공급단자와 전원이 충전된 콘덴서 및 모터만으로 전기회로가 구성되어 배터리 제거 후, 상기 콘덴서에 충전된 전하의 전원을 이용하여 모터 구동을 통해서 비행하는 내용이 개시되어 있다. 즉, 배터리를 이용하여 콘덴서를 충전한 후 상기 콘덴서에 충전된 전원으로 모터를 작동하여 비행하는 것이다.
한편, 한국 등록 실용신안 제0228056호에서는 프로펠러에 연결된 모터부와, 상기 모터부에 직류전원을 공급하는 충전 가능한 충전지를 포함하되, 상기 충전지의 충전을 위해서는 상기 충전지에 연결되어 있는 전원 연결선에 전원을 인가하여 충전한다.
즉, 종래 기술의 경우 비행체를 충전하기 위해서는 모두 비행을 멈추고 별도의 충전 장치를 비행체에 연결하여 충전하는 방식인 관계로 충전이 번거롭고 만일 다수 개의 비행체를 동시에 운용하는 경우 충전하기가 더욱 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 비행체가 착지한 때 착지면과의 접촉만으로 비행체를 충전할 수 있도록 하여 보다 편리하게 충전할 수 있는 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 착지면(G)에 설치된 채 전원을 공급하는 공급 유닛(120)의 공급전극(122)과 접속하여 충전지(111)를 충전하는 충전유닛(110)을 갖는 쿼드로터 타입 비행체로서,
상기 쿼드로터 타입 비행체의 각 회전날개(116)에 지지대(P1-1)가 수직하게 설치됨을 포함하고, 상기 충전유닛(110)은, 상기 각 지지대(P1-1) 중 일부 지지대의 저면에 설치되어 쿼드로터 타입 비행체의 착지 시 상기 공급전극(122)과 접촉하여 전원을 상기 충전지(111) 측으로 인가하는 충전 전극(112)을 포함하며, 충전 전극(115)이 설치되지 않은 나머지 지지대의 저면에, 상기 공급 전극(122)에 설치된 자력 고정부(124)와 다른 극성을 갖도록 설치되어 상기 쿼드로터 타입 비행체가 착지면에 안정적으로 착지되도록 하는 상대편 자력 고정부(114)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체에 일 특징이 있다.
상기 쿼드로터 타입 비행체의 각 회전날개(116)에 지지대(P1-1)가 수직하게 설치됨을 포함하고, 상기 충전유닛(110)은, 상기 각 지지대(P1-1) 중 일부 지지대의 저면에 설치되어 쿼드로터 타입 비행체의 착지 시 상기 공급전극(122)과 접촉하여 전원을 상기 충전지(111) 측으로 인가하는 충전 전극(112)을 포함하며, 충전 전극(115)이 설치되지 않은 나머지 지지대의 저면에, 상기 공급 전극(122)에 설치된 자력 고정부(124)와 다른 극성을 갖도록 설치되어 상기 쿼드로터 타입 비행체가 착지면에 안정적으로 착지되도록 하는 상대편 자력 고정부(114)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체에 일 특징이 있다.
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또한, 상기 자력 고정부(114,124)는 상기 충전 전극(112) 및 공급 전극(122)를 감싸는 형태로 설치되되, 상기 자력 고정부(114,124) 중 상호 맞닿는 면은 반대의 극성을 가지도록 배치된 것도 가능하다.
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또한, 상기 충전 전극(112) 상측에 설치되는 탄성부(S)를 더 포함하는 것도 가능하다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
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이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 비행체가 착지한 때 착지면과의 접촉만으로 비행체를 충전할 수 있도록 하여 보다 편리하게 충전할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 충전 장치를 설명하는 개념도,
도 2는 본 발명의 자력 고정부를 설명하는 개념도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 충전 장치의 여러 실시예를 설명하는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 자력 고정부를 설명하는 개념도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 충전 장치의 여러 실시예를 설명하는 개념도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면"등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.
첨부된 도 1은 본 발명의 충전 장치를 설명하는 개념도, 도 2는 본 발명의 자력 고정부를 설명하는 개념도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 충전 장치의 여러 실시예를 설명하는 개념도이다.
우선 “착지면(G)”에 대해 설명하면, 상기 착지면(G)은 후술되는 바와 같이 비행체(P)가 착륙하는 지점을 말하는 것으로서, 지면이나 또는 후술되는 공급 유닛이 설치되는 별도의 지점이 될 수 있으므로, 비행체가 착륙하여 충전이 될 수 있는 지점인 한 모두 상기 “착지면”에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 비행체의 경우 본 발명의 상세한 설명에서는 헬리콥터나 쿼드로터(quad rotor) 등에 대해 설명되어 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않고 비행과 착지가 가능한 모든 비행체에 적용 가능함은 당연하다.
본 발명의 충전 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 착지면(G)에 설치되어 전원을 공급하는 공급 유닛(120)과, 비행체(P)에 설치되는 것으로서, 상기 공급 유닛(120)과 접촉하여 비행체(P)를 충전하는 충전 유닛(110)을 포함한다.
즉, 비행체(P)가 착지면(G)에 착지한 경우, 상기 비행체(P)에 설치되는 충전 유닛(110)이 착지면(G)에 설치되어 있는 공급 유닛(120)과 접촉하여 상기 비행체(P)를 충전하는 것이다.
종래에는 상술된 바와 같이 비행체의 충전이 용이하지 않은 문제점이 있었으나, 본 발명에 의한 경우 비행체(P)가 착지만 하면 바로 충전이 되는 관계로 용이하게 충전할 수 있다.
이를 위해 상기 공급 유닛(120)은 상기 착지면 일 측에 설치되는 전원 공급부(121)와 상기 전원 공급부(122)에 연결되되 착지면(G)상에 노출되는 공급 전극(122)을 포함한다.
즉, 상기 전원 공급부(121)에서 공급되는 전원을 비행체(P)에 전달하기 위해 상기 전원 공급부(121)와 접속되는 공급 전극(122)을 포함하되, 상기 공급 전극(122)을 착지면(G)상에 노출시키는 것이다.
한편, 상기 충전 유닛(110)은 비행체(P)의 지지대(P1) 일 측에 설치되는 것으로서, 비행체(P) 착지 시 상기 공급 전극(122)과 접촉하여 전원을 비행체(P)의 충전지(111) 측으로 인가하는 충전 전극(112)을 포함한다.
즉, 상기 공급 전극(122)과 접촉하여 전원을 전달받는 충전 전극(112)을 비행체(P)의 지지대(P1) 일 측에 설치하여 비행체(P) 착지 시 전원을 충전지(111) 측으로 인가하여 충전하는 것이다.
이때, 상기 충전 전극(112)은 상기 지지대(P1) 저면에 설치되어 상기 공급 전극(122)과 접촉하며, 상기 충전 전극(112)에 연결되는 것으로서, 상기 지지대(P1) 내부를 통과한 후 상기 충전지(111)에 연결되는 공급 전선(113)을 포함한다. 즉, 상술한 바와 같이 공급 전극(122)에 충전 전극(112)이 접촉하여 전원을 전달받고, 이를 상기 공급 전선(113)을 통해 충전지(111)측으로 전달하며, 상기 공급 전선(113)은 지지대(P1) 내부에 배치되는 것이다.
물론 상기 공급 전극(122)의 경우 착지면(G) 상에 노출되도록 설치되고, 상기 전원 공급부(121)의 경우 착지면 지하에 설치된 후 연결 전선(123)에 의해 연결할 수 있다.
한편, 상기 지지대(P1)는 비행체(P)의 착지 시 상기 비행체(P)를 지지하는 것으로서 이는 널리 알려진 구성인 관계로 도 1에서는 이에 대해 개념적으로 도시하였으며, 구체적인 설명은 후술한다.
또한, 비행체(P)의 착지 시 충격이 발생하므로 상기 충전 전극(112) 일 측에 스프링과 같은 탄성부(S)를 설치하여 상기 발생하는 충격을 완화하도록 하는 것도 가능하다.
이를 위해 도시된 바와 같이 상기 충전 전극(112)의 저면에 탄성부(S)를 설치하거나 혹은 충전 전극(112)의 외측에 탄성부(S)가 감싸도록 설치하는 것도 가능하다.
한편, 상기 비행체(P)가 착지면(G)에 착륙한 때 안정적인 충전을 위해 충전 전극(112)과 공급 전극(122)이 상호 안정되게 접촉해야 하며, 이를 위해 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 충전 전극(112) 및 공급 전극(122)에 다른 극성을 갖는 자력 고정부(114,124)를 각각 설치하여, 상기 비행체(P)가 착지면에 안정적으로 착지되도록 할 수 있다.
즉, 상호 반대되는 극성을 가지는 자석을 상기 충전 전극(112)과 공급 전극(122)에 설치하면 상기 자석의 인력에 의해 상기 충전 전극(112)과 공급 전극(122)이 상호 안정적으로 접촉되는 것이다.
이때, 도시된 바와 같이 상기 자력 고정부(114,124)는 상기 충전 전극(112) 및 공급 전극(122)를 감싸는 형태로 설치되되, 상기 자력 고정부(114,124) 중 상호 맞닿는 면은 반대의 극성을 가지도록 배치되어 인력에 의해 안정적으로 고정되도록 하는 것이다.
이를 위해 비행체(P)측의 자력 고정부(114)는 도 2a에 도시된 바와 같이 원형 형성을 가지되 도면상 상부 측은 N극을 가지고 도면상 하부 측은 S극을 가지도록 배치할 수 있으며 그 내측에 충전 전극(112)을 배치하는 것이다.
또한, 착지면 측의 자력 고정부(124)는 이와 반대로 도면상 상부측에는 S극을 가지고 도면상 하부측에는 N극을 가지도록 배치하며 내부에 공급 전극(122)을 배치하는 것이다.
한편, 상기 지지대(P1)는 도 3에 도시된 바와 같이 착지면(G)에 착지하는 것으로서 바아 형상이되 상호 이격되는 한 쌍의 착지 바아(P1a)와 상기 착지 바아(P1a)상에 설치되는 것으로서 ∩ 형상을 구비하여 비행체(P)를 착지면(G)에서 일정 거리 이격시키는 지지 바아(P1b)를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 충전 전극(112)은 상기 착지 바아(P1a)의 저면에 설치될 수 있다.
물론 도 4에 도시된 바와 같이 quad rotor 타입의 비행체인 경우 회전 날개(116)에 지지대(P1-1)가 각각 설치되어 있으며, 이러한 경우 충전 전극(115)은 상기 지지대(P1-1) 중 일부의 저면에 설치될 수 있고, 스위치 전극(116)도 설치 가능하다. 또한, 상술된 바와 같이 탄성부(S)가 상기 충전 전극(115) 또는 스위치 전극(116)에 설치되어 충격을 흡수하는 것도 가능하다.
이상 설명한 바와 같이 상기 지지대(P1)는 착지 시 비행체를 지지하는 것을 목적으로 것으로서 상기 지지대(P1)가 다른 형상을 가지는 경우라도 상기 충전 전극(112)이 설치가능하고 비행체를 지지할 수 있는 한 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지부(P1) 일 측에 배치되는 스위치 전극(115)과, 상기 착지면 일 측에 배치되어 비행체(P) 착지 시 상기 스위치 전극(115)과 접촉하는 감지 전극(125)과, 상기 감지 전극(125)에 연결되는 제어부(CON)를 포함하여, 상기 스위치 전극(115)과 감지 전극(125)의 접촉에 의해 상기 비행체(P)의 착지를 컨트롤러(CON)가 인식한 경우 상기 전원 공급부(121)에서 공급 전극(122)으로 전원을 인가하거나 자력 고정부(114,124)에서 자력이 발생하도록 하는 것도 가능하다.
즉, 상기 공급 전극(122)은 충전 전극(112)과 접촉한 때에만 전원을 공급하면 되므로, 상기 비행체(P)가 착지한 때에만 상기 전원 공급부(121)로부터 전원을 공급받으면 된다. 이를 위해 상술한 바와 같이 상기 스위치 전극(115)과 감지 전극(125)의 접촉에 의해 컨트롤러(CON)가 비행체(P)의 착지를 감지하면 상기 전원 공급부(115)에서 공급 전극(124) 측으로 전원을 공급하게 하는 것이다.
한편, 앞서 설명한 자력 고정부의 경우 전원의 공급에 의해 자력을 발생시킬 수 있으므로 상술된 바와 같이 상기 스위치 전극(115)과 감지 전극(125)의 접촉에 의해 컨트롤러(CON)가 비행체(P)의 착지를 감지하면 상기 전원 공급부(115)에서 자력 고정부 측으로 전원을 공급하게 하여 자력을 발생시키고 이에 의해 안정적인 접촉을 유지할 수 있다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 충전 장치를 이용하여 비행체를 충전하는 방법으로서, 비행체(P)가 착지한 경우 상기 비행체(P)의 지지대(P1) 저면에 배치되는 것으로서 상기 충전지(111)와 연결되는 충전 전극(112)과, 착지면에 노출되되 일 측에 배치되는 전원 공급부(121)에 연결되는 공급 전극(122)을 상호 접촉시켜 비행체(P)의 충전지(111)를 충전하는 것이다.
즉, 비행체(P)가 착지한 때 비행체(P)에 설치된 충전 전극(112)과 착지면(G)에 노출된 공급 전극(122)을 상호 접촉시켜 전원을 충전지(111) 측으로 전달하여 충전하는 것이다.
이와 같은 본 방법에 의해 종래보다 용이하게 충전할 수 있으며, 다수 개의 비행체도 동시에 충전할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 충전 장치 110 : 충전 유닛
111 : 충전지 112 : 충전 전극
113 : 공급 전선 115 : 스위치 전극
116 : 회전 날개 120 : 공급 유닛
121 : 전원 공급부 122 : 공급 전극
P : 비행체 G : 착지면
111 : 충전지 112 : 충전 전극
113 : 공급 전선 115 : 스위치 전극
116 : 회전 날개 120 : 공급 유닛
121 : 전원 공급부 122 : 공급 전극
P : 비행체 G : 착지면
Claims (8)
- 착지면(G)에 설치된 채 전원을 공급하는 공급 유닛(120)의 공급전극(122)과 접속하여 충전지(111)를 충전하는 충전유닛(110)을 갖는 쿼드로터 타입 비행체로서,
상기 쿼드로터 타입 비행체의 각 회전날개(116)에 지지대(P1-1)가 수직하게 설치됨을 포함하고,
상기 충전유닛(110)은, 상기 각 지지대(P1-1) 중 일부 지지대의 저면에 설치되어 쿼드로터 타입 비행체의 착지 시 상기 공급전극(122)과 접촉하여 전원을 상기 충전지(111) 측으로 인가하는 충전 전극(112)을 포함하며,
충전 전극(115)이 설치되지 않은 나머지 지지대의 저면에, 상기 공급 전극(122)에 설치된 자력 고정부(124)와 다른 극성을 갖도록 설치되어 상기 쿼드로터 타입 비행체가 착지면에 안정적으로 착지되도록 하는 상대편 자력 고정부(114)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 자력 고정부(114,124)는 상기 충전 전극(112) 및 공급 전극(122)를 감싸는 형태로 설치되되,
상기 자력 고정부(114,124) 중 상호 맞닿는 면은 반대의 극성을 가지도록 배치된 것을 특징으로 하는 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 충전전극(115)의 상측에 설치되는 탄성부(S)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체. - 삭제
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