KR101461059B1 - 폴딩형 수직 이착륙 비행체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 개시한다.
본 발명의 폴딩형 수직 이착륙 비행체는, 내부에 수용공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상·하부커버 및 이들 상·하부커버의 측면을 형성하는 분할된 복수의 측면커버로 이루어지는 본체와; 상기 본체의 내부에 고정되는 것으로 상·하 간격을 두고 적층 배치되는 제1,2고정판으로 된 고정체와; 상기 제1,2고정판 사이에 위치되어 구동원에 의해 정·역 회전되는 회전판 및 이 회전판의 테두리측에 일단이 힌지 연결되는 복수의 견인링크 된 회전체와; 상기 회전체의 상·하측에 각각 복수 구비되되 상기 견인링크의 타단에 힌지 연결되어 정·역 회전에 따라 접히거나 펼쳐지는 것으로 상호 상·하로 교호 배치되고 끝단에 측면커버가 연결되는 복수의 제1,2관절링크로 된 링크체와; 상기 제1,2관절링크의 외측에 위치하는 링크에 구비되어 구동원에 의해 회전하여 추력을 발생시키는 프로펠러를 포함하여 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체는 복수의 프로펠러를 지지하는 링크를 구동원에 의해 선택적으로 접히거나 펼치도록 하여 운항이 정지된 상태에서는 복수의 프로펠러가 서로 교차되게 인접한 프로펠러가 서로 적층 구조로 배치되면서 본체의 내부에 수납될 수 있도록 함으로써 접힘시 부피가 최소화될 수 있게 하여 운반 및 보관의 편의성을 높일 수 있는 이점이 있다. 즉, 사용하지 않을시에는 본체 내부에 수납된 형태이므로 운반이나 보관이 자유로울 뿐만 아니라 설치공간에 대한 점유면적을 최소화시킬 수 있어 설치 및 운용에 대한 자유도를 높일 수 있는 이점이 기대된다.
특히, 운항하지 않을때에는 프로펠러를 비롯한 구성요소 모두가 본체의 내부에 수납된 상태를 유지함에 따라 실외에 설치하여 무인 운용이 가능하므로 기상관측을 비롯하여 주변 감시용 및 다양한 임무 수행을 위한 다목적 비행체로의 활용이 가능한 이점이 기대된다.

Description

폴딩형 수직 이착륙 비행체{A vertical takeoff and landing aircraft of folding type}

본 발명은 방사상으로 배치되는 복수의 프로펠러에 의해 수직 이착륙과 비행이 가능한 수직 이착륙 비행체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 운항 정지 상태에서는 프로펠러들을 본체의 내부로 수납되게 접을 수 있도록 하여 부피를 최소화함으로써 설치와 보관 및 운반의 편의성을 높일 수 있도록 함과 아울러 실외에 설치하여 운항 정지 상태에서 비나 눈을 비롯한 각종 이물질이 기기의 내부로 유입되는 것을 차단하여 관리 및 운용의 효율성을 높일 수 있는 폴딩형 수직 이착륙 비행체에 관한 것이다.

일반적으로 비행체는 활주를 통해 발생시킨 양력을 이용하여 이륙하는 방식과, 로터의 회전으로부터 양력을 얻어 수직으로 이착륙하는 방식으로 분류된다.

이중에서 수직 이착륙이 가능한 비행체의 전형적인 예로는 헬리콥터가 있으며, 이러한 헬리콥터는 로터가 설치된 수직축을 회전시키면서 양력을 발생시키고, 이 로터가 회전하면서 그리는 평면을 틸트(tilt)시킴으로써 비행방향으로 분력을 얻어 전진하는 비행 메카니즘을 갖고 있다.

그러나 상기 헬리콥터는 로터가 양력, 추력, 방향전환을 모두 담당하고 있어 구조가 복잡할 뿐만 아니라 조종성이 불량한 단점이 있었다. 즉, 수직 상승 및 하강을 위해서 컬렉티브 피치 조종을 통해 블레이드 피치각을 변화시켜야 하고, 피칭 및 롤링 운동과 전·후진 비행을 위해서는 싸이클릭 피치 조종을 통해 경사판을 앞뒤 좌·우로 기울여서 로터 블레이드 회전면을 경사지게 해야 하므로, 결과적으로 이러한 구조는 주 로터시스템의 제어 메커니즘을 복잡하게 만들어 시스템 오작동의 주요 원인이 되고 있을 뿐만 아니라 회전하는 로터의 바로 아래에 동체가 배치되어 있기 때문에 공기의 흐름이 방해되어 효율성이 좋지 않으며, 특히 날씨 변화나 주변 지형 환경에 따라 비행 안정성이 급격하게 떨어지는 단점이 있었다.

따라서, 이러한 단점들을 해소할 수 있는 새로운 구조의 수직 이착륙 비행체가 요구되고 있으며, 최근에는 4개의 블레이드 또는 프로펠러를 사용하는 QRT(Quad-Rotor Type, 4로터형) 비행체가 개발되었다. 이러한 쿼드 로터형 비행체는 4개의 구동원(모터)에 블레이드 또는 프로펠러의 추력을 이용하여 비행하는 비행체로서, 헬리콥터와 동축 반전형 비행체 등 다른 구조의 회전익 비행체에 비해 그 구조가 비교적 간단하여 소형 비행체로의 개발이 가능하다.

종래의 쿼드 로터형 비행체의 구조를 간략하게 살펴보면, 본체부의 4방향에 각각 4개의 구동 로터가 설치되어 비행에 필요한 추력을 얻으며, 상기 구동 로터는 개별 구동하는 각각의 구동 모터와, 상기 구동 모터에 축 결합되어 회전하는 블레이드로 구성되며, 상기 4개의 구동로터는 마주하는 한 쌍이 정 방향이고 나머지 한 쌍이 역방향으로 회전되도록 함으로써 요잉제어가 이루어지게 되고, 각각의 구동모터의 출력을 증감시켜 비행 방향을 조정하게 된다.

한편, 종래의 쿼드 로터 비행체는 크게 4개의 구동원을 탑재하고, 각각의 구동원을 제어하기 위한 구동장치 및 제어컨트롤러를 탑재하는 방식과, 베벨기어나 유니버셜조인트 등 동력전달 수단을 사용하여 하나의 구동원으로부터 동력을 4개의 추력점까지 전달하는 방식이 있다.

종래 기술로는 대한민국 등록특허 제10-0661618호에서 ′전동식 4-프로펠러 소형 호버링 로봇 플랫폼′ 이 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 4개의 구동부와 4개의 링크부 및 몸체부를 포함하여 구성되는 전동식 4-프로펠러 소형 호버링 로봇 플랫폼으로서, 프로펠러와, 그 프로펠러의 하부에 위치하여 프로펠러를 구동시키는 구동모터와, 어댑터 축이 상기 프로펠러의 중심부위를 관통하고 하부가 구동모터의 상부에 체결되어 상기 프로펠러와 구동모터를 연결하는 어댑터와, 상기 프로펠러의 중심을 관통한 어댑터 축과 체결되는 너트와, 상기 구동모터의 하부에 형성된 로터 축을 통해 상기 구동모터와 결합되어 모터회전수를 측정하는 엔코더를 구비하여 호버링 로봇 플랫폼의 비행에 필요한 추력을 발생하는 4개의 구동부; 일측이 구동모터와 엔코더 사이에 결합되고 타측으로 복수의 체결공이 형성된 마운터와, 상기 마운터의 복수의 체결공 상부에 위치되어 고정 결합되는 조인트와, 상기 조인트의 일 측면에 삽입 결합되는 막대 형태의 링크와, 상기 링크의 타단에 삽입 결합되는 서포터를 구비하는 4개의 링크부; 및 상부 플레이트가 상기 각각의 서포터의 상부 면과 체결되고 상기 상부 플레이트의 하부로 마주하는 하부 플레이트가 상기 각각의 서포터의 하부에 삽입 체결되어 내부공간을 형성하며 복수의 하부 기둥의 상부로 중단 배터리 가이드가 체결되고 상기 각각의 하부 기둥의 하부 면이 상기 중단 배터리 가이드와 마주하는 하단 배터리 가이드의 상부에 위치하여 체결되며 복수의 상부 기둥의 각각의 상부 면이 상기 하부 플레이트에 체결되고 상기 복수의 상부 기둥의 각각의 하부가 상기 중단배터리 가이드 상부 면에 위치한 상태로 복수의 하부 기둥의 각각의 일측에 체결되는 몸체 하우징과, 상기 몸체 하우징의 상부 및 하부 플레이트 사이의 내부공간에 장착되는 센서 제어부와, 중단 및 하단 배터리 가이드 사이의 내부공간에 장착되는 전원부와, 상기 복수의 상부 기둥의 외측면에 각각 장착되는 구동모터 드라이브를 구비하는 몸체부; 를 포함하여 구성되는 전동식 4-프로펠러 소형 호버링 로봇 플랫폼이 개시되어 있다.

상기 종래 기술에 따른 전동식 4-프로펠러 소형 호버링 로봇 플랫폼은 구동원으로 모터를 사용하고 있으며, 본체 하우징과 링크로 연결된 복수의 프로펠러가 배치되는 구성이어서, 장난감이나 영상촬영용 캠코더 등과 같은 소형이면서 비교적 무게가 가벼운 물픔의 탑재가 가능한 정도의 경량 소형 비행체로는 운용이 가능하지만 중량물의 이동이 가능한 대형의 비행체로의 제작은 부피로 인해 제약을 받는 문제점이 있었다.

즉, 중량물을 이동하기 위해서는 충분한 추력을 발생시킬 수 있도록 프로펠러의 크기가 커져야 하는데, 이를 위해서는 복수의 프로펠러가 위치 간섭되지 않도록 간격을 두고 배치되어야 하므로 상대적으로 부피가 커지는 단점이 있으며, 부피가 커지게 되면 운반 및 보관이 용이하지 않을 뿐만 아니라 운용 효율이 떨어지는 단점이 있었다.

또 다른 종래 기술로는 본 출원인이 선 출원하여 등록받은 대한민국 등록특허 제10-1129249호, ′수직 이착륙 비행체′가 있으며, 그 청구항 1에는 전,후방으로 양측에 각각 로터프레임이 구비되는 몸체와; 상기 몸체의 내부에 설치되는 것으로 회전 구동력을 생성하는 구동원 및 이 구동원의 출력축에 연결되어 구동력을 분배 출력하는 다수의 분배출력단을 구비하는 분배기로 이루어진 구동수단과; 상기 각 로터프레임의 끝단에 설치되어 액츄에이터의 동작에 의해 수평 및 수직방향의 위치 변위를 유도하는 방향조절수단과; 상기 방향조절수단에 연동되게 설치되고 상기 각 분배출력단에 가요성축으로 연결되어 회전 구동력을 전달받아 회전하는 로터를 포함하며, 상기 분배기는 구동원의 출력축에 일단이 연결되어 회전하는 것으로 간격을 두고 선기어가 일체로 구비되는 입력축 및 이 선기어에 교합되어 연동 회전하는 유성기어 및 이 유성기어의 일단에 형성되고 내부에 가요성축의 일단이 연결되는 분배출력단 및 상기 선기어와 선기어 사이에 구비되어 공간을 구획하는 지지판;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 이착륙 비행체가 개시되어 있다.

상기 종래 기술로 제시한 본 출원인이 선출원한 수직 이착륙 비행체 역시 복수의 로터가 몸체를 중심으로 간격을 두고 이격 배치되어 있어야 하므로, 부피가 크기 때문에 보관 및 운반이 용이하지 못하여 운용 효율성이 낮은 단점이 있었다.

등록특허 제10-0661618호, '전동식 4-프로펠러 소형 호버링 로봇 플랫폼', 2쪽 청구항 1, 도면 2. 등록특허 제10-1129249호, ′수직 이착륙 비행체′, 2쪽. 청구항 1, 도면 2.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 운항하지 않을시에는 프로펠러나 로터 등의 회전요소를 본체의 내부로 수납될 수 있도록 하여 부피를 최소화함으로써 운반 및 보관의 자유도를 높임과 아울러 별도의 격납고 없이도 실외에 설치하여 운용이 가능하도록 하여 다목적으로 활용할 수 있는 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체는, 내부에 수용공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상·하부커버 및 이들 상·하부커버의 측면을 형성하는 분할된 복수의 측면커버로 이루어지는 본체와; 상기 본체의 내부에 고정되는 것으로 상·하 간격을 두고 적층 배치되는 제1,2고정판으로 된 고정체와; 상기 제1,2고정판 사이에 위치되어 구동원에 의해 정·역 회전되는 회전판 및 이 회전판의 테두리측에 일단이 힌지 연결되는 복수의 견인링크 된 회전체와; 상기 회전체의 상·하측에 각각 복수 구비되되 상기 견인링크의 타단에 힌지 연결되어 정·역 회전에 따라 접히거나 펼쳐지는 것으로 상호 상·하로 교호 배치되고 끝단에 측면커버가 연결되는 복수의 제1,2관절링크로 된 링크체와; 상기 제1,2관절링크의 외측에 위치하는 외측링크에 구비되어 구동원에 의해 회전하여 추력을 발생시키는 프로펠러를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 고정체는 상기 제1고정판의 하면에 결합되어 상기 회전체를 구성하는 회전판과의 간격을 형성하면서 상기 제1관절링크의 일단이 삽입되게 측면에 복수의 구멍을 형성한 제1브라켓트 및 상기 제2고정판의 상면에 결합되어 상기 회전체와의 간격을 형성하면서 상기 제2관절링크의 일단이 삽입되게 복수의 구멍을 형성한 제2브라켓트를 구비하고, 상기 회전판은 상부에 상기 제1브라켓트에 회전 가능하게 베어링 하우징으로 연결 지지되고, 중심에는 기어이가 형성된 링기어부 및 이 링기어부에 기어교합되는 유성기어부를 구비한 것으로 상기 제2브라켓트의 일측에 구비되어 회전력을 생성하는 폴딩모터가 구비되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 본체는 내부 하측에 구비되어 회전 구동력을 생성하는 메인구동부를 구비하고, 상기 제1,2관절링크는 상기 본체를 중심으로 인접하게 배치되는 내측링크 및 이 내측링크와 힌지풀리로 연결되는 것으로 일측에 프로펠러가 회전되게 구비되는 외측링크를 구비하며, 상기 메인구동부에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 프로펠러를 회전시키도록 동력을 전달하는 동력분배 전달부를 포함하되, 상기 동력분배 전달부는 상기 메인구동부에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 회전되는 것으로 외면에 복수의 벨트가 걸려지는 다단 벨트홈을 형성한 제2풀리 및 이 제2풀리의 상측에 연결되어 회전력을 전달받아 방향을 전환하여 출력하는 것으로 복수의 기어가 교합하여 된 전환기어박스 및 이 전환기어박스의 상측에 연결되어 회전력을 전달받아 회전되는 것으로 외면에 복수의 벨트가 걸려지는 다단 벨트홈을 형성한 제1풀리 및 상기 본체를 중심으로 외측에 위치되는 외측링크의 일단에 회전 가능하게 구비되어 상기 제1,2풀리와 벨트로 연결되어 회전 구동력을 전달받는 것으로 일측에 프로펠러가 연결되는 종동로터를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 제1,2관절링크는 상기 본체를 중심으로 인접하게 배치되는 제1샤프트 및 이 제1샤프트와 유니버셜 조인트로 연결되어 연동 회전되는 제2샤프트를 구비하며, 상기 본체는 내부 하측에 구비되어 회전 구동력을 생성하는 메인구동부를 구비하되, 이 메인구동부는 회전 구동력을 전달받아 프로펠러를 회전시키도록 동력을 전달하는 동력분배 전달부가 연결 구비되되, 상기 동력분배 전달부는 메인구동부에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 분기 출력하는 것으로 복수의 베벨기어 교합으로 구성되어 측방향으로 복수의 출력단을 구비하는 제2분배기어박스 및 이 제2분배기어박스의 상측에 배치되어 회전 구동력을 전달받아 측방향으로 복수의 출력단을 분기하는 베벨기어 교합으로 된 제1분배기어박스 및 상기 제2샤프트의 끝단부에 제공되는 것으로 프로펠러에 연결되어 회전력을 전달하는 종동로터를 포함하여 구성되는 것에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체는, 내부에 수용공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상·하부커버 및 이들 상·하부커버의 측면을 형성하는 분할된 복수의 측면커버 및 내부 일측에 구비되어 정·역 방향의 회전 구동력을 생성하는 접힘모터로 이루어지는 본체와; 상기 본체의 내부에 고정되는 것으로 상·하 간격을 두고 적층 배치되는 제1,2고정판 및 이 제1,2고정판의 테두리에서 서로 교차되게 힌지 연결되는 제1,2힌지링크를 구비한 고정체와; 상기 제1,2고정판 사이에 위치되어 상기 접힘모터와 기어교합되어 회전 구동력을 전달받아 연동 회전되는 회전판 및 이 회전판의 테두리측에 방사상으로 연장되는 연장편 및 이들 각 연장편에서 수직하는 방향으로 상·하 교호되게 연장되는 것에 의해 상기 제1,2고정판과의 사이에 간격을 형성하는 복수의 제1,2수직링크 및 이들 각 제1,2수직링크의 끝단에서 힌지 연결되는 것으로 상기 회전판의 정·역 회전시 선택적으로 제1,2고정판 사이의 공간으로 수용되게 접힘되거나 외부로 전개되게 펼쳐지는 제1,2접이링크가 구비되는 회전체와; 상기 제1,2힌지링크의 끝단과 상기 제1,2접이링크의 일단 사이에 결합되어 회전력을 발생시키는 구동모터 및 이 구동모터에 연결되어 회전되는 것에 의해 추력을 발생시키는 프로펠러를 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체는, 복수의 프로펠러를 지지하는 링크를 구동원에 의해 선택적으로 접히거나 펼치도록 하여 운항이 정지된 상태에서는 복수의 프로펠러가 서로 교차되게 인접한 프로펠러가 서로 적층 구조로 배치되면서 본체의 내부에 수납될 수 있도록 함으로써 접힘시 부피가 최소화될 수 있게 하여 운반 및 보관의 편의성을 높일 수 있는 이점이 있다.

즉, 사용하지 않을시에는 본체 내부에 수납된 형태이므로 운반이나 보관이 자유로울 뿐만 아니라 설치공간에 대한 점유면적을 최소화시킬 수 있어 설치 및 운용에 대한 자유도를 높일 수 있는 이점이 기대된다.

특히, 운항하지 않을때에는 프로펠러를 비롯한 구성요소 모두가 본체의 내부에 수납된 상태를 유지함에 따라 실외에 설치하여 무인 운용이 가능하므로 기상관측을 비롯하여 주변 감시용 및 다양한 임무 수행을 위한 다목적 비행체로의 활용이 가능한 이점이 기대된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 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 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 폴딩 상태의 외관을 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 펼침 상태를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 사시도,
도 6 및 도 8은 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 분해 사시도,
도 9는 도 1에 나타낸 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 위에서 바라본 평면도,
도 10은 본 발명의 제2실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 외관을 나타낸 사시도,
도 11은 도 10에 나타낸 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 12는 도 10에 나타낸 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 사시도,
도 13 및 도 14는 도 12의 요부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 10 및 도 11은 도 9에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 펼침 상태의 외관을 나타낸 사시도,
도 12 및 도 13은 도 9에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 사시도,
도 14는 도 9에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 15는 본 발명의 제3실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체을 나타낸 사시도,
도 16 및 도 17은 도 15의 요부 구성을 설명하기 위한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 설명하면 다음과 같다. 먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 제1실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 설명하기 위한 도면으로서, 크게 외체를 형성하는 본체(10)와, 이 본체(10) 내부에 수용되어 각종 구성품이 장착되는 골조를 형성하는 고정체(20)와, 이 고정체(20)에 대해 회전 가능하게 설치되는 회전체(30)과, 상기 회전체(30)에 지지되어 연동되는 것에 의해 선택적으로 펼쳐지거나 접히도록 구비되는 링크체(40)와, 이 링크체(40)에 지지되어 구동원의 구동력을 받아 추력을 발생시키는 프로펠러(50)로 이루어진 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)가 도시되어 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 폴딩 상태에서의 외관을 나타낸 사시도이다. 도면에는 본체(10)는 전체적으로 통 형상으로 구비되는 것으로 상부를 형성하는 상부커버(11)와, 하부를 형성하는 하부커버(13) 그리고 이들 상·하부커버(11,13)의 측면을 형성하는 것으로 여러 개로 분할 구성되어 선택적으로 전개되는 측면커버(15)로 구성된다.

도 2는 도 1의 폴딩형 수직 이착륙 비행체가 전개된 상태를 나타낸 외관 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도면에는 중심에 배치되는 상·하부커버(11,13)로 이루어진 본체(10)와, 이 본체(10)를 중심으로 대략 동심원이 되게 이격 배치되는 측면커버(15)와, 상기 상부커버(11)와 하부커버(13) 사이에 배치되는 것으로 구동원에 의해 정방향 또는 역방향으로 일정각도 회전되는 회전판(31) 및 이 회전판(31)의 테두리측에 회전 가능하게 연결되는 것으로 방사상으로 복수 배치되는 견인링크(33)로 구성되는 회전체(30)와, 이 회전체(30)의 회전판(31)을 사이에 두고 상·하 배치되는 것으로 각각 본체(10)를 구성하는 상·하부커버(11,13)에 고정 결합되는 제1,2고정판(21,22)으로 구성되는 고정체(20)와, 상기 회전체(30)를 중심으로 상·하측에 복수 위치되면서 전체적으로 방사상으로 배치되는 것으로 제1,2관절링크(41,42)로 구비되는 링크체(40)과, 상기 제1,2관절링크(41,42)의 일단에 구동원에 의해 회전 가능하게 구비되는 프로펠러(50)로 이루어진 폴딩형 수직 이착륙 비행체가 도시되어 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 사시도이다. 도면에는 제1,2고정판(21,22)으로 구성되는 고정체(20)와, 이들 제1,2고정판(21,22) 사이에 배치되어 구동원에 의해 정방향 또는 역방향 회전 가능하게 구비되는 회전판(31) 및 이 회전판(31)에 방사상으로 배치되는 견인링크(33)로 구성되는 회전체(30)와,

상기 회전판(31)의 상·하로 위치 간섭되지 않게 교차 복수 배치되어 관절에 의해 접힘되거나 펼침되는 것으로 상기 견인링크(33)에 일단이 연결되어 회전판(31)의 회전시 연동하여 접힘되거나 펼침되는 제1,2관절링크(41,42)로 구성되는 링크체(40)와, 상기 링크체(40)를 구성하는 제1,2관절링크(41,42)의 외측에 위치하는 외측링크측에 구비되는 것으로 구동원에 의해 회전하여 추력을 발생시키는 프로펠러(50)로 구성되는 폴딩형 수직 이착륙 비행체가 도시되어 있다.

도 6 내지 도 8은 본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 분해사시도이다. 도면에는 회전체(30)와, 제1,2고정판(21,22)으로 구성되는 고정체(20)와, 상기 회전판(31)을 정·역 구동시키는 것으로 고정체(20)에 결합 고정되어 상기 회전판(31)에 회전력을 전달하는 폴딩모터(35)와, 회전 구동력을 생성하여 복수의 프로펠러에 전달하여 연동시키는 것으로 구동력을 생성하는 구동부(56) 및 이 구동부(56)의 동력을 프로펠러에 전달하는 동력분배 전달부(56)로 구성되는 메인구동원(55)으로 구성되는 폴딩형 수직 이착륙 비행체가 도시되어 있다.

도 9는 본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 위에서 바라본 평면도이다. 도면에는 링크체(40)의 펼침 및 접힘 동작에 연동하여 본체(10)를 중심으로 동심원으로 확장 및 수축되는 측면커버(15)의 구성을 나타낸 것으로서, 도면에서 보는 바와 같이 본 실시례에서의 측면커버(15)는 링크체(40)에 끝단에 연결되는 축(미부호)을 중심으로 양측으로 연장되는 메인셔터(15a)와, 이 메인셔터(15a)와 슬라이드 끼움구조로 구비되는 슬라이드셔터(15b)로 구성되며, 시계 방향을 기준으로 전체적으로 메인셔터(15a)의 우측단부 상측으로 슬라이드셔터(15b)의 좌측 단부가 적층 배치되는 형태로 연결되는 구조가 도시되어 있다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 설명하면 다음과 같다.

본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)는 크게 외체를 형성하는 본체(10)와, 이 본체(10)의 내부에 구비되는 제1,2고정판(21,22)으로 이루어진 고정체(20)와, 이 제1,2고정판(21,22)의 사이에 회전 가능하게 구비되는 것으로 구동원에 의해 정·역 회전되는 회전체(30)와, 상기 회전체(30)에 방사상으로 연결되어 정·역 회전에 연동하는 것에 의해 접힘되거나 펼쳐지는 링크체(40)와, 이 링크체(40)의 일측에 구비되어 구동원에 의해 회전 구동력을 받아 추력을 발생시키는 프로펠러(50)로 구성된다.

본체(10)는 내부에 각종 전장품과 구성품이 설치되는 공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상부커버(11)와 하부커버(13) 그리고 이들 상부커버(11)와 하부커버(13)의 측면을 형성하는 것으로 복수의 분할된 측면커버(15)로 이루어진다.

상기 상부커버(11)와 하부커버(13)는 그 내부에 구비되는 고정체(20)를 구성하는 제1고정판(21) 및 제2고정판(22)과 구조적으로 결합되어 일체로 구비되며, 이들 상부커버(11)와 하부커버(13)의 측면을 형성하는 측면커버(15)는 복수로 분할 구성되어 선택적으로 상기 본체(10)를 중심으로 대략 동심원이 되게 확장되거나 수축되는 구조를 갖도록 구비된다.

상기 측면커버(15)는 후술할 링크체(40)의 펼침 및 접힘 동작에 연동하여 본체(10)를 중심으로 동심원으로 확장 및 수축되는 구성이며, 도면에서 보는 바와 같이 후술할 링크체(40)의 끝단에 연결되는 축(미부호)을 중심으로 양측으로 연장 구비되는 판형상의 메인셔터(15a)와, 이 메인셔터(15a)와 슬라이드 끼움구조로 구비되어 후술할 회전판(31)이

는 슬라이드셔터(15b)로 구성되며, 시계 방향을 기준으로 전체적으로 메인셔터(15a)의 우측단부 상측으로 슬라이드셔터(15b)의 좌측 단부가 적층 배치되는 형태로 연결되는 구조가 도시되어 있다.

한편, 상기 본체(10)는 프로펠러(50)를 회전시켜 추력을 생성하기 위한 구동원으로 엔진 등의 내연기관이나 구동모터 등이 탑재될 수 있으며, 이러한 구동원의 종류에 따라 연료를 저장하는 연료탱크(미도시) 또는 배터리(미도시)가 탑재될 수 있을 것이다.

이외에도 사용자로부터 조작력을 입력받기 위한 조작부 또는 원격제어를 받아 동작의 제어가 이루어지도록 하는 원격제어부 및 비행 제어를 위한 각종 센서를 비롯하여 카메라 및 통신장비 및 GPS 및 충전단자 등을 비롯하여, 지면에서의 원활한 이동을 위한 바퀴 등이 추가 장착될 수 있으며, 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

본 실시례에서는 상기 본체(10)의 내부 하측에 회전 구동력을 생성하는 메인구동부(55)를 구비시키는 것을 제안하였다.

고정체(20)는 상기 본체(10)의 내부에 위치되어 상기 본체(10)에 고정 구비되는 것으로, 상·하 간격을 두고 적층 배치되는 것으로 상측에 위치되는 제1고정판(21)과, 이 제1고정판(21)의 하측에 간격을 두고 이격 배치되는 제2고정판(22) 그리고, 상기 제1고정판(21)의 하면에 결합되어 후술할 회전판(31)과의 간격을 유지하면서 제1관절링크(41)의 일단이 삽입되게 측면에 복수의 구멍을 형성한 제1브라켓트(21a)와, 상기 제2고정판(22)의 상측에 결합되어 후술할 회전판(31)과의 간격을 형성하면서 제2관절링크(42)의 일단이 삽입되게 복수의 구멍을 형성한 제2브라켓트(22a)로 구성된다.

상기 제1고정판(21)은 도면에 나타내 보인 바와 같이 상기 본체(10)를 구성하는 상부커버(11)의 하측에 위치되어 상부커버(11)와 일체로 결합 구비되는 고정요소이다.

상기 제1브라켓트(21a)는 상기 제1고정판(21)의 하측에 일체로 결합 구비되는 일종의 지지요소로서, 관형상으로 돌출되면서 측면에 복수의 구멍(미부호)을 형성하여 제1관절링크(41)의 일단이 삽입되는 구조이다.

상기 제2고정판(22)은 상기 제1고정판(21)의 하측 즉, 회전판(31)을 중심으로 하측에 배치되어 상기 본체(10)를 구성하는 하부커버(13)와 일체로 결합 구비되는 고정요소이다.

상기 제2브라켓트(22a)는 상기 제2고정판(22)의 상측에 일체로 결합 구비되는 것에 의해 상기 회전판(31)과의 간격을 이격되게 유지하는 일종의 지지요소로, 상기 제1브라켓트(21a)와 대응하는 형태로 배치 구비되며, 측면에는 복수의 구멍을 형성하여 제2관절링크(42)의 일단이 삽입되는 구조이다.

이러한 제2브라켓트(22a)는 그 일측에 폴딩모터(35)가 배치되어 후술할 회전판(31)과 기어교합으로 연결되어 정·역 방향의 회전 구동력을 전달하도록 구성되며, 후술할 동력분배 전달부(56)가 배치되는 구성이다.

회전체(30)는 상기 제1,2고정판(21,22) 사이에 위치되어 구동원에 의해 정·역 회전되는 것으로 원판 형상으로 제공되는 회전판(31) 및 이 회전판(31)의 테두리측에 일단이 힌지 연결되고 타단은 링크체(40)를 구성하는 제1,2관절링크(41,42)에 힌지 연결되는는 복수의 견인링크(33) 구성된다.

상기 회전판(31)은 도면에서 보는 바와 같이 원형의 판 형상으로 구비되며 중심에는 내측에 기어이가 형성된 링기어부(31g)가 형성된다.

상기 견인링크(33)는 소정의 길이를 갖는 길이재의 부재로서 일단이 상기 회전판(31)의 테두리측에 힌지 연결되고, 타단은 후술할 링크체(40)를 구성하는 복수의 제1,2관절링크(41,42)에 힌지 연결되는 것에 의해, 상기 회전판(31)이 정방향 또는 역방향으로 회전시 소정 각도 위치 변위됨으로써 타단에 연결된 제1,2관절링크(41,42)를 당기거나 밀어내는 것에 의해 접힘 또는 펼침 동작을 구현되게 하는 요소이다.

한편, 본 발명에서의 복수의 견인링크(33)는 상기 회전판(31)을 중심으로 인접한 견인링크가 상호 상·하 교호 배치되는 구성이며, 이들 각 견인링크는 도면에서 보는 바와 같이 후술할 링크체(40)를 구성하는 제1관절링크(41)와 제2관절링크(42)에 대하여 순차적으로 힌지 연결되는 구성이다. 즉, 임의의 견인링크가 상기 회전판의 상측으로 힌지 결합되었을 때 인접한 다른 견인링크는 상기 회전판의 하측으로 힌지 결합되는 것이며, 임의의 견인링크의 타단이 상기 제1관절링크(41)에 힌지결합되었을 때 인접한 다른 견인링크는 후술할 제2관절링크(42)에 힌지 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서의 상기 회전판(31)은 도면에서 보는 바와 같이 중심에 형성된 링기어부(31g)를 가리지 않도록 그 상부측으로 상기 제1고정판(21)의 하부에 결합되는 제1브라켓트(21a)에 연결되어 회전 가능하게 구비되는 베어링 하우징(32)이 고정 구비된다.

한편, 상기 회전판(31)은 구동원에 의해 회전 가능하게 구성되는 바, 본 실시례에서는 상기 링기어부(31g)에 기어교합되는 유성기어부(35gp)를 구비한 것으로 상기 제2브라켓트(22a)의 일측에 구비되어 회전력을 생성하는 폴딩모터(35)가 구비된다. 이때의 폴딩모터(35)는 도면에 나타내 보인 바와 같이 제2고정판(22)에 고정결합된 제2벨트(56e)에 마운팅되어 회전 구동력을 생성하여 제공하는 것으로 그 출력단에는 선기어부(35g)가 구비되며, 이 선기어부(35g)는 일측의 유성기어부(35gp)를 통해 링기어부(31g)에 기어 교합되어 동력을 전달하게 된다.

이에 따라 상기 회전판(31)은 상기 폴딩모터(35)가 정방향 또는 역방향으로 회전시 연동하여 정방향 또는 역방향으로 회전을 하게 되고, 이 회전판(31)의 회전시 테두리측에 연결된 복수의 견인링크(33) 역시 위치 변위를 갖게 된다.

링크체(40)는 상기 회전체(30)의 상·하측에 각각 복수 구비되되 상기 견인링크(33)의 타단에 힌지 연결되어 정·역 회전에 따라 접히거나 펼쳐지는 것으로 상호 상·하로 교호 배치되고 끝단에 측면커버(15)가 연결되는 복수의 제1,2관절링크(41,42)로 구성된다.

즉, 본 발명에서의 상기 제1관절링크(41)는 상기 회전판(31)을 중심으로 상측에 위치되는 링크요소를 나타낸 것이고, 제2관절링크(42)는 상기 회전판(31)을 중심으로 하측에 배치되는 링크요소를 나타낸 것이며, 이들 제1관절링크(41)와 제2관절링크(42)는 공히 상기 본체(10)를 중심으로 회전판(31)에 일단이 연결되는 내측링크(a)와, 이 내측링크(a)와 힌지풀리(h)로 연결되는 것으로 일측에 프로펠러(50)가 회전되게 연결되는 종동로터(56f)가 구비되는 외측링크(b)로 구성된다.

프로펠러(50)는 상기 링크체(40)를 구성하는 제1,2관절링크(41,42)의 외측에 위치하는 링크에 구비된 종동로터(56f)에 연결되어 구동원에 연결되어 회전함으로써 추력을 발생시키는 일종의 날개요소이다.

이러한 프로펠러(50)는 상기 메인구동부(55)에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 회전력을 발생시켜 이착륙 및 비행을 위한 추력을 발생시키는 요소로 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 실시례에서 상기 복수의 프로펠러(50)는 단일의 메인구동부(55)로부터 구동력을 동력분배 전달부(56)를 통해 분배 공급받아 회전되게 구성이다.

상기 동력분배 전달부(56)는 상기 메인구동부(55)에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 회전되는 것으로 외면에 복수의 벨트가 걸려지는 다단 벨트홈(미부호)을 형성한 제2풀리(56c)와, 상기 제2풀리(56c)의 상측으로 배치되어 회전력을 전달받아 방향을 전환하여 출력하는 요소로 복수의 기어가 교합하여 된 전환기어박스(56b)와, 상기 전환기어박스(56b)의 상측에 배치되어 회전력을 전달받아 상기 제2풀리(56c)와 반대로 회전되는 것으로 외면에 복수의 벨트가 걸려지는 다단 벨트홈(미부호)을 형성한 제1풀리(56a)와, 상기 본체(10)를 중심으로 외측에 위치되는 외측링크(b)의 일단에 회전 가능하게 구비되어 상기 제1,2풀리(56a,56c)와 벨트로 연결되어 회전 구동력을 전달받는 종동로터(56f)로 구성된다.

여기서, 본 실시례에서의 프로펠러(50)는 총 6개로 구성되어 있으며, 이 중 3개는 제1관절링크(41)에 연결되고, 나머지 3개는 제2관절링크(42)에 연결되는 구성이며, 이에 따라 상기 각 프로펠러(50)에 구동력을 분배 전달하기 위한 제1풀리(56a)와 제2풀리(56c)는 각각 3개의 벨트홈을 형성하며, 상기 제1풀리(56a)는 제1관절링크(41)에 동력을 전달하도록 구성되고, 상기 제2풀리(56c)는 상기 제2관절링크(42)에 동력을 전달하도록 구성된다. 참고적으로 상기 제1관절링크(41)와 제2관절링크(42)는 상호 교호적으로 배치되는 구성이며, 이들 복수의 제1관절링크(41)와 복수의 제2관절링크(42)에 구비되는 프로펠러(50)들은 도면에서 보는 바와 같이 교호적으로 상·하 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 종동로터(56f)는 클러치를 부가 구성하는 것이 바람직하며, 이는 메인구동부(55)의 구동력이 단절된 상태에서 링크체(40)의 접힘 동작시 각 프로펠러(50)가 자유롭게 회전될 수 있도록 하여 상기 본체(10)내에 수납될 수 있도록 하기 위함이다.

미설명 부호 제1벨트(56d)와, 제2벨트(56e)는 상기 관절구조로 접히거나 펼쳐지는 제1,2관절링크(41,42)의 힌지부분인 힌지풀리(h)를 중심으로 양측으로 동력을 전달하기 위한 요소이다.

즉, 제1,2관절링크(41,42)는 내측링크(a)와 힌지풀리(h)와 외측링크(b)로 구성되며, 상기 제1풀리(56a) 또는 제2풀리(56c)와 일단이 연결되고 타단은 힌지풀리(h)에 연결되어 동력을 전달하는 요소로 제1벨트(56d)가 사용되고, 상기 힌지풀리(h)와 종동로터(56f)에 연결되어 동력을 전달하는 요소로 제2벨트(56e)가 사용된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1과 같은 상태에서 비행을 하기 위해서는 폴딩모터(35)에 전원을 인가하면, 상기 폴딩모터(35)는 일방향 회전 구동력을 생성하고 그 출력단에 구비된 선기어부(35g) 및 이 선기어부(35g)와 기어 교합된 유성기어부(35gp) 및 이 유성기어부(35gp)에 기어 교합된 링기어부(31g)를 구비한 회전체(30)가 연동하여 일방향 회전을 하게 된다.

이어서, 상기 회전체(30)의 회전에 견인링크(33)가 회전방향으로 위치 변위를 갖게 되고, 이러한 위치 변위에 의해 접힘상태의 제1관절링크(41)와 제2관절링크(42)가 펼쳐지는 방향으로 작용력을 받아 도 2와 같이 펼쳐지게 된다. 이때, 상기 측면커버(15)는 메인셔터(15a)와 슬라이드셔터(15b)가 상호 슬라이드 끼움으로 겹쳐져 있는 상태에서 상기 본체(10)를 동심원으로 하여 전개된다.

이어서, 상기 링크체(40)를 구성하는 제1관절링크(41)와 제2관절링크(42)가 완전히 펼쳐지게 되면, 상기 메인구동부(55)가 구동을 시작하게 되고, 이러한 메인구동부(55)의 회전 구동력은 전환기어박스(56b)를 사이에 두고 상·하로 배치되는 제1,2풀리(56a,56c)에 전달되며, 상기 제1,2풀리(56a,56c)에 전달된 회전 구동력은 제1,2벨트(56d,56e)를 통해 각각의 종동로터(56f)에 전달되어 결과적으로 각각의 프로펠러(50)를 일체로 회전시키게 된다.

따라서, 상기 복수의 프로펠러(50)는 교호적으로 서로 다른 방향으로 회전되는 것에 이륙 또는 비행을 위한 추력을 발생시키게 된다.

한편, 비행을 마치고 착륙한 상태에서는 메인구동부(55)의 구동을 정지시킨다. 그리고, 상기 폴딩모터(35)에 전원을 인가하여 역방향 회전 구동력을 생성시키면, 이 폴딩모터(35)의 출력단에 구비된 선기어부(35g) 및 이 선기어부(35g)와 기어 교합된 유성기어부(35gp) 및 이 유성기어부(35gp)에 기어 교합된 링기어부(31g)가 순차적으로 연동하여 결과적으로 상기 링기어부(31g)를 일체로 구비한 회전체(30)가 역방향 회전을 하게되고, 결과적으로 본체(10)의 내부로 제1,2관절링크(41,42)가 접힘되어 수용됨과 아울러 측면커버(15)를 구성하는 메인셔터(15a)와 슬라이드셔터(15b)가 상호 슬라이드 끼움으로 적층구조로 겹쳐지게 된다.

도 10 내지 도 14는 본 발명의 제2실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체를 나타낸 도면으로서, 도 10은 본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 11은 도 10에 나타낸 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 12는 도 10에 나타낸 폴딩형 수직 이착륙 비행체의 요부 구성을 나타낸 사시도 그리고 도 13 및 도 14는 도 12의 요부 구성을 설명하기 위한 분해 사시도로서, 본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)는 앞서 설명한 제1실시례와 그 구성이 대동소이하므로, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하였고 그 상세한 설명은 생략하였다.

본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)의 주요한 기술적 특징은, 메인구동부(55)에서 생성한 회전 구동력을 복수의 베벨기어 교합으로 이루어져 측방향으로 동력을 분배출력하는 출력단을 제공하는 제1,2분배기어박스(56v1,56v2)를 구비하고, 링크체(40)를 구성하는 제1,2관절링크(41,42)를 유니버셜 샤프트로 제공하는 것이다.

이를 상세하게 설명하면 본 발명의 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)에 있어서, 제1,2관절링크(41,42)는 상기 본체(10)를 중심으로 인접하게 배치되는 제1샤프트(u1) 및 이 제1샤프트(u1)와 유니버셜 조인트(u3)로 연결되어 연동 회전되는 제2샤프트(u2)로 구성된다. 이러한 구성에 의해 본 실시례의 제1,2관절링크(41,42)는 그 자체가 메인구동부(55)의 구동력을 받는 회전축 역할을 수행함과 아울러 링크 구조를 취하기 때문에 앞서 설명한 제1실시례와 달리 풀리와 벨트 구조를 필요로 하지 않는다.

한편, 본 실시례에서의 본체(10)는 내부 하측에 구비되어 회전 구동력을 생성하는 메인구동부(55)를 구비하되, 이 메인구동부(55)는 회전 구동력을 전달받아 프로펠러(50)를 회전시키도록 동력을 전달하는 동력분배 전달부(56)가 연결 구비되되, 상기 동력분배 전달부(56)는 메인구동부(55)에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 분기 출력하는 것으로 복수의 베벨기어 교합으로 구성되어 측방향으로 복수의 출력단을 구비하는 제2분배기어박스(56v2) 및 이 제2분배기어박스(56v2)의 상측에 배치되어 회전 구동력을 전달받아 측방향으로 복수의 출력단을 분기하는 베벨기어 교합으로 된 제1분배기어박스(56v1) 및 상기 제2샤프트(u2)의 끝단부에 제공되는 것으로 프로펠러(50)에 연결되어 회전력을 전달하는 종동로터(56f)를 포함하는 구성이다.

한편, 미설명 부호 (s)는 메인구동부(55)에 연결되는 구동축을 지칭한 것으로, 상기 제1,2분배기어박스(56v1,56v2)에 회전력을 전달하는 요소이다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 제2실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)는 앞서 설명한 제1실시례와 마찬가지로 측면커버(15)를 동심원상으로 확장 또는 수축시키는 구성이며, 부가적으로 제1,2관절링크(41,42)를 유니버셜 샤프트 타입으로 적용하고, 이 유니버셜 타입의 제1,2관절링크(41,42)에 동력을 분배 전달하도록 베벨기어 교합으로 구성되어 동력을 분배 출력하는 제1,2분배기어박스(56v1,56v2)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 15는 본 발명의 제3실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체을 나타낸 사시도이고, 도 16 및 도 17은 도 15의 요부 구성을 설명하기 위한 사시도로서, 본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체는 앞서 설명한 제1실시례와 동작 구성은 유사하므로 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하였고 그 상세한 설명은 생략하였다.

본 실시례에 따른 폴딩형 수직 이착륙 비행체(1)의 주요한 기술적 특징은, 복수의 프로펠러(50)에 각각 독립적인 구동원을 제공함과 아울러 접힘 구조를 간소화하는 것에 특징이 있다. 이하 본 실시례의 주요한 기술적 구성요소에 대해 설명하기로 한다.

본 실시례에서의 상기 본체(10)는 내부에 수용공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상·하부커버(11,13) 및 이들 상·하부커버(11,13)의 측면을 형성하는 분할된 복수의 측면커버(15) 및 상기 본체(10)의 내부 일측에 구비되어 정·역 방향의 회전 구동력을 생성하는 접힘모터(17)를 포함하는 구성이다. 여기서, 상기 접힘모터(17)는 하부커버(13)에 브라켓트 등을 이용하여 구조적으로 결합 고정되는 구조이며, 그 출력단에는 기어가 구비되며, 본 실시례에서의 회전판(31)은 그 중심측에 링기어부(31g)가 제공되는 것에 의해 상기 접힘모터(17)의 출력단에 제공된 기어가 교합되어 회전력을 전달하는 구성이며, 이러한 기어교합 구성에 의한 동력전달은 앞서 설명한 실시례를 비롯하여 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 본체(10)의 내부에 고정되는 고정체(20)는 상·하 간격을 두고 적층 형태로 배치되는 제1,2고정판(21,22)과, 이 제1,2고정판(21,22)의 테두리에서 서로 교차되게 힌지 연결되는 제1,2힌지링크(21c,22c)를 포함하는 구성이다.

그리고, 본 실시례에서의 회전체(30)는 상기 제1,2고정판(21,22) 사이에 위치되어 상기 접힘모터(17)와 기어 교합되어 회전 구동력을 전달받아 연동 회전되는 회전판(31) 및 이 회전판(31)의 테두리측에 방사상으로 연장되는 연장편(38) 및 이들 각 연장편(38)에서 수직하는 방향으로 상·하 교호되게 연장되는 것에 의해 상기 제1,2고정판(21,22)과의 사이에 간격을 형성하는 복수의 제1,2수직링크(45,46) 및 이들 각 제1,2수직링크(45,46)의 끝단에서 힌지 연결되는 것으로 상기 회전판(31)의 정·역 회전시 선택적으로 제1,2고정판(21,22) 사이의 공간으로 수용되게 접힘되거나 외부로 전개되게 펼쳐지는 제1,2접이링크(47,48)가 구비되는 구성이다.

끝으로, 본 실시례에서는 복수의 프로펠러(50)에 대한 독립적으로 구동원을 제공하는 특징을 가지며, 이를 위해 본 발명은 상기 제1,2힌지링크(21c,22c)의 끝단과 상기 제1,2접이링크(45,46)의 일단 사이에 프로펠러(50)에 구동 회전력을 제공하는 구동모터(51)가 결합된다.

이때의 상기 복수의 구동모터(51)는 본체(10)의 일측에 탑재된 배터리(미부호)로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 생성하는 것으로, 상기 프로펠러(50)가 추력을 발생시킬 수 있도록 인접한 구동모터(51)는 서로 다른 방향으로 회전 구동력을 생성하며, 이외에도 상기 서로 인접한 구동모터는 상·하 교호적으로 그 출력단이 위치되게 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1 : 폴딩형 수직 이착륙 비행체
10 : 본체 11 : 상부커버
13 : 하부커버 15 : 측면커버
15a : 메인셔터 15b : 슬라이드셔터
20 : 고정체 21 : 제1고정판
21a,22a :제1,2브라켓트 22 : 제2고정판
21c,22c : 제1,2힌지링크 30 : 회전체
31 : 회전판 31g : 링기어부
32 : 베어링 하우징 33 : 견인링크
35 : 폴딩모터 35g : 선기어부
35gp : 유성기어부 38 : 연장편
40 : 링크체 41,42 : 제1,2관절링크
45, 46 : 제1,2수직링크 47, 48 : 제1,2접이링크
a : 내측링크 b :외측링크
h : 힌지풀리 50 : 프로펠러
51 : 구동모터 55 : 메인구동부
56 : 동력분배 전달부 56a : 제1풀리
56b : 전환기어박스 56c : 제2풀리
56d : 제1벨트 56e : 제2벨트
56f : 종동로터 57 : 마운팅 브라켓트
56v1, 56v2 : 제1,2분배기어박스
u1,u2 : 제1,2유니버셜축 u3 : 조인트

Claims (5)

1. 내부에 수용공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상·하부커버(11,13) 및 이들 상·하부커버(11,13)의 측면을 형성하는 분할된 복수의 측면커버(15)로 이루어지는 본체(10)와;
   상기 본체(10)의 내부에 고정되는 것으로 상·하 간격을 두고 적층 배치되는 제1,2고정판(21,22)으로 된 고정체(20)와;
   상기 제1,2고정판(21,22) 사이에 위치되어 구동원에 의해 정·역 회전되는 회전판(31) 및 이 회전판(31)의 테두리측에 일단이 힌지 연결되는 복수의 견인링크(33)된 회전체(30)와;
   상기 회전체(30)의 상·하측에 각각 복수 구비되되 상기 견인링크(33)의 타단에 힌지 연결되어 정·역 회전에 따라 접히거나 펼쳐지는 것으로 상호 상·하로 교호 배치되고 끝단에 측면커버(15)가 연결되는 복수의 제1,2관절링크(41,42)로 된 링크체(40)와;
   상기 제1,2관절링크(42)의 외측에 위치하는 링크에 구비되어 구동원에 의해 회전하여 추력을 발생시키는 프로펠러(50);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴딩형 수직 이착륙 비행체.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 고정체(20)는 상기 제1고정판(21)의 하면에 결합되어 상기 회전체(30)와의 간격을 형성하면서 상기 제1관절링크(41)의 일단이 삽입되게 측면에 복수의 구멍을 형성한 제1브라켓트(21a) 및 상기 제2고정판(22)의 상면에 결합되어 상기 회전체(30)와의 간격을 형성하면서 상기 제2관절링크(42)의 일단이 삽입되게 복수의 구멍을 형성한 제2브라켓트(22a)를 구비하고,
   상기 회전판(31)은 상부에 상기 제1브라켓트(21a)에 회전 가능하게 베어링 하우징(32)으로 연결 지지되고, 중심에는 기어이가 형성된 링기어부(31g) 및 이 링기어부(31g)에 기어교합되는 유성기어부(35gp)를 구비한 것으로 상기 제2브라켓트(22a)의 일측에 구비되어 회전력을 생성하는 폴딩모터(35)가 구비되는 것을 특징으로 하는 폴딩형 수직 이착륙 비행체.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1,2관절링크(42)는 상기 본체(10)를 중심으로 인접하게 배치되는 내측링크(a) 및 이 내측링크(a)와 힌지풀리(h)로 연결되는 것으로 일측에 프로펠러(50)가 회전되게 구비되는 외측링크(b)를 구비하고,
   상기 본체(10)는 내부 하측에 구비되어 회전 구동력을 생성하는 메인구동부(55)를 구비되, 이 메인구동부(55)는 회전 구동력을 전달받아 프로펠러(50)를 회전시키도록 동력을 전달하는 동력분배 전달부(56)가 연결되되, 상기 동력분배 전달부(56)는 상기 메인구동부(55)에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 회전되는 것으로 외면에 복수의 벨트가 걸려지는 다단 벨트홈을 형성한 제2풀리(56c) 및 이 제2풀리(56c)의 상측에 연결되어 회전력을 전달받아 방향을 전환하여 출력하는 것으로 복수의 기어가 교합하여 된 전환기어박스(56b) 및 이 전환기어박스(56b)의 상측에 연결되어 회전력을 전달받아 회전되는 것으로 외면에 복수의 벨트가 걸려지는 다단 벨트홈을 형성한 제1풀리(56a) 및 상기 본체(10)를 중심으로 외측에 위치되는 외측링크(b)의 일단에 회전 가능하게 구비되어 상기 제1,2풀리(56a,56c)와 벨트로 연결되는 것에 의해 회전 구동력을 전달받는 것으로 일측에 프로펠러(50)가 연결되는 종동로터(56f);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴딩형 수직 이착륙 비행체.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1,2관절링크(41,42)는 상기 본체(10)를 중심으로 인접하게 배치되는 제1샤프트(u1) 및 이 제1샤프트(u1)와 유니버셜 조인트(u3)로 연결되어 연동 회전되는 제2샤프트(u2)를 구비하며,
   상기 본체(10)는 내부 하측에 구비되어 회전 구동력을 생성하는 메인구동부(55)를 구비하되, 이 메인구동부(55)는 회전 구동력을 전달받아 프로펠러(50)를 회전시키도록 동력을 전달하는 동력분배 전달부(56)가 연결 구비되되, 상기 동력분배 전달부(56)는 메인구동부(55)에 연결되어 회전 구동력을 전달받아 분기 출력하는 것으로 복수의 베벨기어 교합으로 구성되어 측방향으로 복수의 출력단을 구비하는 제2분배기어박스(56v2) 및 이 제2분배기어박스(56v2)의 상측에 배치되어 회전 구동력을 전달받아 측방향으로 복수의 출력단을 분기하는 베벨기어 교합으로 된 제1분배기어박스(56v1) 및 상기 제2샤프트(u2)의 끝단부에 제공되는 것으로 프로펠러(50)에 연결되어 회전력을 전달하는 종동로터(56f);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴딩형 수직 이착륙 비행체.
   
5. 내부에 수용공간을 제공하는 것으로 상면과 하면을 형성하는 상·하부커버(11,13) 및 이들 상·하부커버(11,13)의 측면을 형성하는 분할된 복수의 측면커버(15) 및 정·역 방향의 회전 구동력을 생성하는 접힘모터(17)가 구비되는 본체(10)와;
   상기 본체(10)의 내부에 고정되는 것으로 상·하 간격을 두고 적층 배치되는 제1,2고정판(21,22) 및 이 제1,2고정판(21,22)의 테두리에서 서로 교차되게 힌지 연결되는 제1,2힌지링크(21c,22c)를 구비한 고정체(20)와;
   상기 제1,2고정판(21,22) 사이에 위치되어 상기 접힘모터(17)와 기어교합되어 회전 구동력을 전달받아 연동 회전되는 회전판(31) 및 이 회전판(31)의 테두리측에 방사상으로 연장되는 연장편(38) 및 이들 각 연장편(38)에서 수직하는 방향으로 상·하 교호되게 연장되는 것에 의해 상기 제1,2고정판(21,22)과의 사이에 간격을 형성하는 복수의 제1,2수직링크(45,46) 및 이들 각 제1,2수직링크(45,46)의 끝단에서 힌지 연결되는 것으로 상기 회전판(31)의 정·역 회전시 선택적으로 제1,2고정판(21,22) 사이의 공간으로 수용되게 접힘되거나 외부로 전개되게 펼쳐지는 제1,2접이링크(47,48)가 구비되는 회전체(30)와;
   상기 제1,2힌지링크(21c,22c)의 끝단과 상기 제1,2접이링크(47,48)의 일단 사이에 결합되어 회전력을 발생시키는 구동모터(51) 및 이 구동모터(51)에 연결되어 회전되는 것에 의해 추력을 발생시키는 프로펠러(50);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폴딩형 수직 이착륙 비행체.

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