KR101545082B1 - Power transmission apparatus for coaxial helicopters - Google Patents

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KR101545082B1
KR101545082B1 KR1020140029046A KR20140029046A KR101545082B1 KR 101545082 B1 KR101545082 B1 KR 101545082B1 KR 1020140029046 A KR1020140029046 A KR 1020140029046A KR 20140029046 A KR20140029046 A KR 20140029046A KR 101545082 B1 KR101545082 B1 KR 101545082B1
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gear
rotor
driving gear
driving
interlocking
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KR1020140029046A
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Korean (ko)
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양순용
정찬세
김현철
이영현
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울산대학교 산학협력단
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    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/04—Helicopters
    • B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
    • B64C27/10—Helicopters with two or more rotors arranged coaxially
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings

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Abstract

The present invention relates to a power transmission apparatus for a coaxial helicopter, in which a lift force is generated by a lower rotor and an upper rotor rotating in the opposite direction at a height different from that of the lower rotor. The power transmission apparatus for a coaxial helicopter comprises: a main shaft which is connected to a power generation unit for generating a rotation driving force, and in which a first driving gear and a second driving gear are coupled to be spaced apart from each other in the longitudinal direction; a lower connection gear unit which is connected to the first driving gear to be interlocked with the first driving gear, and enables the lower rotor to be rotated by transmitting a rotational force of the first driving gear to the lower rotor; an interlocking gear which is connected to the second driving gear to be interlocked with the second driving gear, and rotates in the direction opposite to the lower connection gear unit; and an upper connection gear unit which is connected to the interlocking gear to be interlocked with the interlocking gear, enables the upper rotor to be rotated by transmitting a rotational force of the interlocking gear to the upper rotor, and adjusts the relative rotation speed of the upper rotor and the lower rotor while controlling the rotation speed of the upper rotor.

Description

동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치{Power transmission apparatus for coaxial helicopters}Technical Field [0001] The present invention relates to a power transmission apparatus for coaxial helicopters,

본 발명은 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 동력원으로 두개의 로터를 동시에 반전시킬 수 있는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power transmission device for a coaxial inverting type helicopter, and more particularly, to a power transmitting device for a coaxial inverting type helicopter capable of simultaneously inverting two rotors with a single power source.

일반적으로, 헬리콥터에서는 로터(Rotor, 회전 날개)를 회전시켜 양력(Lift) 및 추력(Thrust)을 얻는다. 이때, 로터의 회전모멘트에 의해 토크가 발생하는데, 이를 상쇄하기 위하여 테일로터(Tail rotor)를 이용하였으나, 이에 의하여 양력발생과 무관한 동력손실이 초래된다. 따라서, 헬리콥터의 모든 동력을 양력 발생에 사용하면서 회전모멘트를 상쇄시킬 수 있는 로터의 구성이 개발된다.Generally, in a helicopter, a rotor (rotary wing) is rotated to obtain a lift and a thrust. At this time, a torque is generated by the rotation moment of the rotor. In order to cancel the torque, a tail rotor is used. However, this causes a power loss regardless of lift generation. Therefore, a configuration of the rotor that can cancel out the rotational moment while using all the power of the helicopter in the lift generation is developed.

이러한 헬리콥터로는 두 개의 로터를 앞뒤로 배치시킨 직렬로터식 헬리콥터(Tandem Rotor Helicopter), 두 개의 로터를 양옆으로 배치시킨 병렬로터식 헬리콥터(Side-by-Side Rotor Helicopter), 두 개의 로터를 아래위로 배치시킨 동축 반전 로터식 헬리콥터(Coaxial Rotor Helicopter) 등이 있다.These helicopters include a Tandem Rotor Helicopter with two rotors placed back and forth, a Side-by-Side Rotor Helicopter with two rotors placed on both sides, two rotors placed upside down And a coaxial rotor helicopter.

여기에서, 동축 반전 로터식 구성은 두 개의 주로터를 동심이축(同心異軸) 상에 상하로 배치하여 서로 반대로 회전 구동함으로써 동력 손실 없이 토크를 상쇄시킨다. 그러나, 종래의 동축 반전 로터식 헬리콥터에서는 두 개의 로터를 서로 반대 방향으로 회전시키기 위하여 동력 전달 및 제어를 위한 구성이 복잡한 문제점이 있다.Here, in the coaxial inverting rotor type configuration, the two main motors are arranged in the vertical direction on the concentric different axes, and are rotationally driven in opposite directions, thereby canceling the torque without power loss. However, in the conventional coaxial inverted rotor type helicopter, there is a problem that the configuration for power transmission and control is complicated in order to rotate the two rotors in opposite directions.

이러한, 종래의 동축 반전 로터식 헬리콥터는 국내공개특허공보 제10-2006-0052643호(2006.05.19)에 제시된다.Such a conventional coaxial inverted rotor type helicopter is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2006-0052643 (May 19, 2006).

본 발명은, 단순한 구조를 가지면서 하나의 구동부를 통해 동력 손실없이 두개의 상하로터에 반전 회전모멘트를 전달할 수 있는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a power transmitting device for a coaxial inverting type helicopter having a simple structure and capable of transmitting a reverse rotation moment to two upper and lower rotors through a single driving part without power loss.

본 발명은, 하부로터와, 상기 하부로터와 높이를 달리하여 반대방향으로 회전하는 상부로터에 의해 양력을 발생시키는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치에 있어서, 회전 구동력을 발생시키는 동력발생부와 연결되며, 길이방향으로 상호 이격되게 제1구동기어 및 제2구동기어가 결합 구비된 메인샤프트, 상기 제1구동기어와 연동하도록 상기 제1구동기어와 연결되며, 상기 제1구동기어의 회전력을 상기 하부로터로 전달하여 회전되게 하는 하부연결기어부, 상기 제2구동기어와 연동하도록 상기 제2구동기어와 연결되며, 상기 하부연결기어부와는 반대방향으로 회전하게 되는 연동기어, 상기 연동기어와 연동하도록 상기 연동기어와 연결되며, 상기 연동기어의 회전력을 상기 상부로터로 전달하여 회전되게 함과 더불어 상기 상부로터의 회전속도를 조절하면서 상기 상부로터와 상기 하부로터의 상대회전속도를 조절하는 상부연결기어부를 포함하는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치를 제공한다.The present invention relates to a power transmitting device for a coaxial inverting type helicopter which generates a lift by a lower rotor and an upper rotor which rotates in a direction opposite to the lower rotor and rotates in the opposite direction, A main shaft connected to the first driving gear and the second driving gear so as to be spaced apart from each other in the longitudinal direction, a main shaft connected to the first driving gear to interlock with the first driving gear, An interlocking gear connected to the second driving gear to interlock with the second driving gear and rotated in a direction opposite to that of the lower connecting gear, And the rotation speed of the interlocking gear is transmitted to the upper rotor to be rotated, and the rotation speed of the upper rotor Control and provides said upper rotor and the power transmission of the upper connecting gear shaft inverting helicopter including a for controlling the relative rotational speed of the lower rotor unit.

또한, 상기 하부로터에는 하부베이스기어를 결합 구비하며, 상기 하부연결기어부는, 상기 제1구동기어와 맞물리도록 배치되는 제1하부기어와, 상기 제1하부연결기어에 연결 설치되며, 상기 하부베이스기어와 맞물리도록 배치되는 제2하부기어를 포함할 수 있다.The lower connecting gear unit may include a first lower gear disposed to be engaged with the first driving gear and a second lower gear connected to the first lower connecting gear, And a second lower gear disposed to be engaged with the gear.

또한, 상기 상부로터에는 상부베이스기어를 결합 구비하며, 상기 상부연결기어부는, 상기 연동기어에 연결 설치되는 고정풀리와, 상기 상부베이스기어와 맞물리도록 배치되는 상부기어와, 상기 상부기어에 연결 설치되는 가변풀리 및, 상기 고정풀리와 상기 가변풀리를 연결하여, 상기 고정풀리의 회전력을 상기 가변풀리로 전달하는 연결벨트를 포함할 수 있다.In addition, the upper rotor is coupled with an upper base gear, the upper connecting gear portion includes a fixed pulley connected to the interlock gear, an upper gear disposed to mesh with the upper base gear, And a connection belt connecting the fixed pulley and the variable pulley to transmit the rotational force of the fixed pulley to the variable pulley.

또한, 상기 제1구동기어 및 상기 제2구동기어는 헬리컬 기어일 수 있다.The first driving gear and the second driving gear may be helical gears.

본 발명에 따른 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치는, 동력발생부를 통해 메인샤프트가 회전하면, 제1구동기어와 제2구동기어를 통해 하부연결기어부와 연동기어가 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 그리고, 하부연결기어부는 하부로터를 회전 구동되게 하며, 연동기어의 회전력은 상부연결기어부를 통해 회전속도가 조절 가능한 상태로 상부로터를 하부로터의 반대방향으로 회전 구동되게 하는 바, 하나의 동력발생부를 하부로터 및 상부로터와 연결시킨 단순한 구조를 통해 동력손실없이 헬리콥터의 양력을 발생시킴과 더불어 요우(Yaw) 방향 모멘트 제어를 안정적으로 수행할 수 있어 상기 헬리콥터의 방향제어가 용이해진다.In the power transmission device of the coaxial inverting type helicopter according to the present invention, when the main shaft rotates through the power generating portion, the lower linking unit and the interlocking gear rotate in opposite directions through the first drive gear and the second drive gear. The lower link gear portion causes the lower rotor to be rotationally driven, and the rotational force of the interlocking gear causes the upper rotor to be rotationally driven in the direction opposite to the lower rotor with the rotational speed thereof adjustable through the upper link gear portion. And the lower rotor and the upper rotor are connected to each other, the lift of the helicopter can be generated without power loss, and the yaw direction moment control can be stably performed, thereby facilitating the direction control of the helicopter.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a power transmission apparatus for a coaxial inverted type helicopter according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치의 사시도이다. 도 1을 참조하면, 상기 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치는, 메인샤프트(100), 하부연결기어부(200), 연동기어(300), 상부연결기어부(400)를 구비하고 있다. 이때, 상기 동축반전형 헬리콥터에는 하부로터(10)와 상부로터(20)가 각각 구비되고, 상기 하부로터(10)와 상기 상부로터(20)에는 각각 로터헤드(도면미도시) 및 블레이드(도면미도시)가 결합된다. 그리고 이들 구조에는 기체의 조종을 위해 스와시플레이트(도면미도시)와 피치암(도면미도시) 등이 더 결합될 수 있다. 이때, 상기 하부로터(10)의 하단에는 하부베이스기어(11)가 결합 구비되며, 상기 상부로터(20)의 하단에는 상부베이스기어(21)가 결합 구비될 수 있다. 여기서, 상기 로터헤드와 상기 블레이드 구조 그리고 상기 스와시플레이트 등은 일반적으로 사용되는 기술에 대응하므로 자세한 설명을 생략한다. 이러한, 상기 동축반전형 헬리콥터는 상기 상부로터(20)의 블레이드와 상기 하부로터(10)의 블레이드 높이를 달리한 상태로 상기 하부로터(10)와 상기 상부로터(20)가 반대방향으로 회전하면서 양력을 발생시키게 된다. 더불어, 상기 동축반전형 헬리콥터는 동력발생부(30)에 의해 발생된 회전력을 전달받게 된다. 이때, 상기 동력발생부(30)는 헬리콥터 기체의 일측에 고정 설치된다.1 is a perspective view of a power transmission apparatus for a coaxial inverted type helicopter according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the power transmission device of the coaxial inverting helicopter includes a main shaft 100, a lower connector unit 200, an interlock gear 300, and an upper connector unit 400. At this time, the coaxial inverting type helicopter is provided with a lower rotor 10 and an upper rotor 20, respectively, and the lower rotor 10 and the upper rotor 20 are provided with rotor heads (not shown) and blades Not shown). In these structures, a swash plate (not shown) and a pitch arm (not shown) may be further combined to control the gas. At this time, a lower base gear 11 is coupled to a lower end of the lower rotor 10, and an upper base gear 21 is coupled to a lower end of the upper rotor 20. Here, the rotor head, the blade structure, the swash plate, and the like correspond to a commonly used technique, and a detailed description thereof will be omitted. In the coaxial inverting type helicopter, the lower rotor 10 and the upper rotor 20 are rotated in opposite directions with different blade heights of the blades of the upper rotor 20 and the lower rotor 10 Thereby generating lift. In addition, the coaxial inverting type helicopter receives the rotational force generated by the power generating unit 30. At this time, the power generating unit 30 is fixed to one side of the helicopter base.

상기 메인샤프트(100)는 상기 동력발생부(30)와 연결되어, 상기 동력발생부(30)에서 발생된 회전력을 전달받아 회전하게 된다. 이러한, 상기 메인샤프트(100)는 상기 동력발생부(30)와 기어구조나 풀리/벨트를 통한 공지의 연결 구조를 통해 연결된 상태로 상기 동력발생부(30)에서 발생된 회전력을 전달받아 축회전된다.The main shaft 100 is coupled to the power generating unit 30 and receives the rotational force generated by the power generating unit 30 to rotate. The main shaft 100 receives the rotational force generated by the power generating unit 30 while being connected to the power generating unit 30 through a known connection structure through a gear structure or a pulley / do.

여기서, 상기 메인샤프트(100)의 길이방향으로는 상호 이격되게 제1구동기어(110)와 제2구동기어(120)가 결합 구비된다. 이러한, 상기 제1구동기어(110)는 상기 동력발생부(30)의 회전력을 전달받아, 이를 다시 이후 설명될 하부연결기어부(200)로 전달한다. 그리고, 상기 제2구동기어(120)는 상기 동력발생부(30)의 회전력을 전달받아, 이를 다시 이후 설명될 연동기어(300)로 전달한다. 이때, 상기 제1구동기어(110)의 하부연결기어부(200)와 맞물리는 면부와 상기 제2구동기어(120)의 연동기어(300)와 맞물리는 면부는 서로 반대방향에 배치됨으로서, 상기 제1구동기어(110)에 의한 하부연결기어부(200)의 회전방향과 상기 제2구동기어(120)에 의한 연동기어(300)의 회전은 서로 반대방향으로 이루어지게 된다. 여기서, 상기 제1구동기어(110)와 상기 제2구동기어(120)는 원통기어로서, 헬리컬기어를 사용하나 이에 한정하지 않음은 물론이다.Here, the first driving gear 110 and the second driving gear 120 are coupled to each other in the longitudinal direction of the main shaft 100. The first driving gear 110 receives the rotational force of the power generator 30 and transmits the rotational force to the lower connector unit 200 to be described later. The second driving gear 120 receives the rotational force of the power generating unit 30 and transmits it to the interlock gear 300, which will be described later. In this case, the surface portion of the first driving gear 110, which engages with the lower connecting gear portion 200, and the surface portion of the second driving gear 120, which engage with the interlocking gear 300, The rotation direction of the lower linkage unit 200 by the first drive gear 110 and the rotation of the linkage gear 300 by the second drive gear 120 are opposite to each other. Here, the first drive gear 110 and the second drive gear 120 are cylindrical gears, but helical gears are not limited thereto.

상기 하부연결기어부(200)는 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 상기 하부로터(10)로 전달하여 상기 하부로터(10)가 축회전되게 한다. 이러한, 상기 하부연결기어부(200)는 상기 메인샤프트(100) 및 상기 하부로터(10) 사이에 배치된 상태로 상기 메인샤프트(100) 및 상기 하부로터(10)와 연결된다. 즉, 상기 하부연결기어부(200)은 상기 메인샤프트(100)의 제1구동기어(110)와 연동하도록 상기 하부연결기어부(200)의 일측을 상기 제1구동기어(110)에 맞물리도록 연결하고, 상기 하부연결기어부(200)의 타측은 상기 하부로터(10)의 하부베이스기어(11)에 맞물리도록 연결한다. 여기서, 상기 하부연결기어부(200)는 제1하부기어(210), 제2하부기어(220)를 포함한다.The lower connector unit 200 transfers the rotational force of the main shaft 100 to the lower rotor 10 to rotate the lower rotor 10 axially. The lower connector unit 200 is connected to the main shaft 100 and the lower rotor 10 while being disposed between the main shaft 100 and the lower rotor 10. That is, the lower connector unit 200 connects one side of the lower connector unit 200 to be engaged with the first drive gear 110 to interlock with the first drive gear 110 of the main shaft 100 And the other side of the lower connector unit 200 is connected to the lower base gear 11 of the lower rotor 10 so as to be engaged with the lower base gear. Here, the lower linkage unit 200 includes a first lower gear 210 and a second lower gear 220.

상기 제1하부기어(210)는 상기 메인샤프트(100)의 제1구동기어(110)와 맞물리도록 배치된다. 이러한, 상기 제1하부기어(210)는 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 전달받게 된다. 여기서, 상기 제1하부기어(210)는 상기 제1구동기어(110)와 맞물리도록 원통기어인 헬리컬기어를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 제1구동기어(110)의 기어 구조에 따라 맞물리도록 기어구조를 변경가능함은 물론이다.The first lower gear 210 is disposed to engage with the first drive gear 110 of the main shaft 100. The first lower gear 210 receives the rotational force of the main shaft 100. Here, the first lower gear 210 may be a helical gear that is a cylindrical gear so as to be engaged with the first driving gear 110, and may be a helical gear that meshes with gears of the first driving gear 110, Of course, the structure can be changed.

상기 제2하부기어(220)는 상기 제1하부기어(210)를 통해 전달받은 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 상기 하부로터(10)로 전달한다. 즉, 상기 제2하부기어(220)는 상기 제1하부기어(210)의 하부에 연결 결합된 상태로 상기 하부로터(10)의 하부베이스기어(11)에 맞물리도록 연결 배치된다. 여기서, 상기 제2하부기어(212)는 상기 하부로터(10)의 하부베이스기어(11)와 맞물리도록 원통기어인 평기어를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 하부베이스기어(11)의 기어 구조에 따라 맞물리도록 기어구조를 변경가능함은 물론이다.The second lower gear 220 transmits the rotational force of the main shaft 100 received through the first lower gear 210 to the lower rotor 10. That is, the second lower gear 220 is coupled to the lower portion of the first lower gear 210 so as to be engaged with the lower base gear 11 of the lower rotor 10. Preferably, the second lower gear 212 is a cylindrical gear that is engaged with the lower base gear 11 of the lower rotor 10, It is needless to say that the gear structure can be changed so as to be engaged therewith.

여기서, 상기 제1하부기어(210)와 상기 제2하부기어(220)는 상기 제1구동기어(110)와 동일한 반지름을 가지도록 형성되어, 상기 제1하부기어(210)와 상기 제2하부기어(220)가 상기 제1구동기어(110)와 동일한 회전수를 가지게 된다.The first lower gear 210 and the second lower gear 220 are formed to have the same radius as that of the first driving gear 110. The first lower gear 210 and the second lower gear 220 have the same radius, The gear 220 has the same rotational speed as that of the first driving gear 110.

상기 연동기어(300)는 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 이후 설명될 상부연결기어부(400)로 전달하는 기어이다. 이때, 상기 연동기어(300)는 상기 하부연결기어부(200)의 제1하부기어(210)와는 반대방향으로 회전하게 된다. 즉, 상기 연동기어(300)는 상기 하부연결기어부(200)를 통해 상기 하부로터(10)로 전달되는 회전력의 회전방향에 반대되는 방향의 회전력을 상부연결기어부(400)로 전달하여, 상기 상부로터(20)가 상기 하부로터(10)와 반대방향으로 회전할 수 있게 한다. 이러한, 상기 연동기어(300)는 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 전달받을 수 있도록 상기 메인샤프트(100)의 제2구동기어(120)와 연동하도록 상기 제2구동기어(120)에 맞물리도록 연결 배치된다. 여기서, 상기 연동기어(300)는 상기 제2구동기어(120)와 맞물리도록 원통기어인 헬리컬기어를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 제2구동기어(120)의 기어 구조에 따라 맞물리도록 기어구조를 변경가능함은 물론이다.The interlock gear 300 is a gear that transmits the rotational force of the main shaft 100 to the upper connector unit 400 to be described later. At this time, the interlocking gear 300 rotates in a direction opposite to that of the first lower gear 210 of the lower connector unit 200. That is, the interlocking gear 300 transmits a rotational force in a direction opposite to the rotational direction of the rotational force transmitted to the lower rotor 10 through the lower connector unit 200 to the upper connector unit 400, Thereby enabling the rotor 20 to rotate in the direction opposite to the lower rotor 10. [ The interlock gear 300 is coupled to the second driving gear 120 to interlock with the second driving gear 120 of the main shaft 100 so as to receive the rotational force of the main shaft 100. [ Connected. The interlock gear 300 preferably uses a helical gear as a cylindrical gear to mesh with the second driving gear 120. The gear structure may be a gear structure such that the interlock gear 300 meshes with the gear structure of the second driving gear 120 Of course, it can be changed.

여기서, 상기 연동기어(300)는 상기 제2구동기어(120)와 동일한 반지름을 가지도록 형성되어, 상기 연동기어(300)가 상기 제2구동기어(120)와 동일한 회전수를 가지게 된다.The interlock gear 300 is formed to have the same radius as that of the second driving gear 120 so that the interlock gear 300 has the same rotation speed as the second driving gear 120.

상기 상부연결기어부(400)는 상기 연동기어(300)로 전달된 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 상기 상부로터(20)로 전달한다. 이때, 상기 상부연결기어부(400)는 상기 연동기어(300)를 통해 전달받는 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 상기 상부로터(20)에 변경한 상태로 전달되게 할 수 있다. 즉, 상기 상부연결기어부(400)는 상기 연동기어(300)를 통해 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 전달받게 되며, 전달받은 회전력을 상기 상부로터(20)로 전달시 회전속도를 조절함으로서, 상기 상부로터(20)와 상기 하부로터(10)의 상대회전속도를 조절할 수 있게 한다. 이같은, 상기 상부연결기어부(400)의 일측은 상기 연동기어(300)와 연동하도록 상기 연동기어(300)와 연결되며, 상기 상부연결기어부(400)의 타측은 상기 상부로터(20)와 연결된다. 여기서, 상기 상부연결기어부(400)는 고정풀리(410), 상부기어(420), 가변풀리(430), 연결벨트(440)를 포함한다.The upper linkage unit 400 transmits the rotational force of the main shaft 100 transmitted to the interlock gear 300 to the upper rotor 20. At this time, the upper connector unit 400 may transmit the rotating force of the main shaft 100 received through the interlock gear 300 to the upper rotor 20 in a state of being changed. That is, the upper connector unit 400 receives the rotational force of the main shaft 100 through the interlock gear 300 and adjusts the rotational speed when the transmitted rotational force is transmitted to the upper rotor 20, The relative rotation speed of the upper rotor 20 and the lower rotor 10 can be adjusted. One side of the upper connector unit 400 is connected to the interlock gear 300 to interlock with the interlock gear 300 and the other side of the upper connector unit 400 is connected to the upper rotor 20 . The upper coupling unit 400 includes a fixed pulley 410, an upper gear 420, a variable pulley 430, and a connecting belt 440.

상기 고정풀리(410)는 상기 연동기어(300)를 통해 상기 메인샤프트(100)의 회전력을 전달받아 연동 회전한다. 즉, 상기 고정풀리(410)는 상기 연동기어(300)의 하부에 연결 결합된다. 더불어, 상기 고정풀리(410)는 연결벨트(440)에 의해 가변풀리(430)와 연결된다. 여기서, 상기 고정풀리(410)는 피치 반지름을 고정함으로서, 상기 연동기어(300)로부터 회전력을 전달받아 일정한 회전수로 회전하게 된다.The fixed pulley 410 receives the rotational force of the main shaft 100 through the interlock gear 300 and rotates in conjunction therewith. That is, the fixed pulley 410 is connected to the lower portion of the interlock gear 300. In addition, the fixed pulley 410 is connected to the variable pulley 430 by a connecting belt 440. Here, the fixed pulley 410 receives the rotational force from the interlock gear 300 by fixing the pitch radius, and rotates at a constant number of revolutions.

상기 상부기어(420)는 상기 상부로터(20)의 상부베이스기어(21)와 맞물리도록 배치된다. 이러한, 상기 상부기어(420)는 가변풀리(430)의 상부에 연결 결합되어, 상기 가변풀리(430)의 회전력을 전달받아 연동 회전하게 한다. 여기서, 상기 상부기어(420)는 상기 상부로터(20)의 상부베이스기어(21)와 맞물리도록 원통기어인 평기어를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 상부베이스기어(21)의 기어 구조에 따라 맞물리도록 기어구조를 변경가능함은 물론이다.The upper gear 420 is disposed to mesh with the upper base gear 21 of the upper rotor 20. The upper gear 420 is coupled to the upper portion of the variable pulley 430 to receive the rotational force of the variable pulley 430 and to rotate the upper pulley 430 interlockingly. It is preferable that the upper gear 420 be a cylindrical gear which is a cylindrical gear so as to be engaged with the upper base gear 21 of the upper rotor 20. In accordance with the gear structure of the upper base gear 21, Of course, the gear structure can be changed.

상기 가변풀리(430)는 연결벨트(440)를 통해 상기 고정풀리(410)의 회전력을 전달받아 연동 회전한다. 이러한, 상기 가변풀리(430)는 상기 상부기어(420)의 하부에 연결 결합된다. 그리고, 상기 가변풀리(430)는 연결벨트(440)를 통해 상기 고정풀리(410)와 연결되어 상기 고정풀리(410)로부터 회전력을 전달받는다. 여기서, 상기 가변풀리(430)는 피치 반지름을 변경할 수 있어, 연결벨트(440)를 통해 전달되는 상기 고정풀리(410)의 회전력을 전달받아 회전수를 변경하면서 회전하게 된다. 이러한, 상기 가변풀리(430)에 의한 상기 상부기어(420) 회전수 변경에 따라 상기 상부로터(20)의 회전속도가 조절되면서 상기 상부로터(20)와 상기 하부로터(10)의 상대회전속도를 조절할 수 있게 된다.The variable pulley 430 receives the rotational force of the fixed pulley 410 through the connecting belt 440 and rotates in conjunction therewith. The variable pulley 430 is connected to the lower portion of the upper gear 420. The variable pulley 430 is connected to the fixed pulley 410 through a connection belt 440 and receives rotational force from the fixed pulley 410. Here, the variable pulley 430 can change the pitch radius, and is rotated while receiving the rotational force of the fixed pulley 410 transmitted through the connecting belt 440 and changing the rotational speed. The rotation speed of the upper rotor 20 is adjusted by changing the rotation speed of the upper gear 420 by the variable pulley 430 so that the relative rotation speed of the upper rotor 20 and the lower rotor 10 .

상기 연결벨트(440)는 상기 연동기어(300)를 통해 연동하는 상기 고정풀리(410)의 회전력을 상기 가변풀리(430)로 전달한다. 즉, 상기 연결벨트(440)는 상기 고정풀리(410)와 상기 가변풀리(430)를 연결하도록 배치된다.The connection belt 440 transmits the rotational force of the fixed pulley 410 interlocked through the interlock gear 300 to the variable pulley 430. That is, the connection belt 440 is arranged to connect the fixed pulley 410 and the variable pulley 430.

이와 같이, 구성되는 상기 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치의 동작을 살펴보면, 상기 동력발생부(30)에서 회전 구동력이 발생되면, 상기 메인샤프트(100)의 제1구동기어(110)와 제2구동기어(120)에 의해 상기 하부연결기어부(200) 및 상기 연동기어(300)로 서로 반대방향의 회전력이 발생된다. 즉, 상기 하부연결기어부(200)의 제1하부기어(210)가 시계방향으로 회전하면, 상기 연동기어(300)의 반시계방향으로 회전하게 된다.When the rotational driving force is generated in the power generating unit 30, the first driving gear 110 of the main shaft 100 and the second driving gear 110 of the main shaft 100, The driving gear 120 generates rotational forces in opposite directions to each other in the lower linking unit 200 and the interlocking gear 300. That is, when the first lower gear 210 of the lower connector unit 200 rotates in the clockwise direction, it rotates in the counterclockwise direction of the interlock gear 300.

이후, 상기 하부연결기어부(200)의 제2하부기어(220)에 맞물린 상기 하부베이스기어(11)를 통해 상기 하부로터(10)는 반시계 방향으로 회전하게 된다.The lower rotor 10 rotates in a counterclockwise direction through the lower base gear 11 engaged with the second lower gear 220 of the lower linking unit 200.

그리고, 상기 연동기어(300)가 회전하면 이에 연동되게 상기 상부연결기어부(400)의 고정풀리(410)가 반시계방향으로 회전하게 되고, 이러한, 회전력은 상기 연결벨트(440)를 통해 상기 가변풀리(430)가 반시계방향으로 회전하게 된다. 상기 가변풀리(430)가 회전하면 이에 연동하여 상기 상부기어(420)를 반시계방향으로 회전되게 하고, 상기 상부기어(420)를 통해 상기 하부로터(20)는 시계방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 가변풀리(430)의 피치 반지름을 변경하면, 상기 상부기어(420)로 전달되는 회전수를 변경할 수 있어, 상기 상부로터(20)의 회전속도를 조절하면서 상기 상부로터(20)와 상기 하부로터(10)의 상대회전속도를 조절할 수 있게 되어, 상기 헬리콥터의 요우(Yaw) 방향 모멘트를 조절할 수 있게 된다.When the interlock gear 300 is rotated, the fixed pulley 410 of the upper connector unit 400 rotates in a counterclockwise direction in conjunction with the rotation of the interlock gear 300. The rotational force is transmitted to the variable belt 410 through the connection belt 440, The pulley 430 rotates counterclockwise. When the variable pulley 430 is rotated, the upper gear 420 is rotated counterclockwise in conjunction with the rotation of the variable pulley 430, and the lower rotor 20 is rotated clockwise through the upper gear 420. At this time, if the pitch radius of the variable pulley 430 is changed, the number of rotations transmitted to the upper gear 420 can be changed, and the rotation speed of the upper rotor 20 can be adjusted, The relative rotation speed of the lower rotor 10 can be adjusted, and the yaw direction moment of the helicopter can be adjusted.

이와 같이, 일실시예의 상기 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치는, 상기 동력발생부(30)를 통해 상기 메인샤프트(100)가 회전하면, 상기 제1구동기어(110)와 상기 제2구동기어(120)를 통해 상기 하부연결기어부(200)와 상기 연동기어(300)가 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 그리고, 상기 하부연결기어부(200)는 상기 하부로터(10)를 회전 구동되게 하며, 상기 연동기어(300)의 회전력은 상기 상부연결기어부(400)를 통해 회전속도가 조절 가능한 상태로 상기 상부로터(20)를 상기 하부로터(10)의 반대방향으로 회전 구동되게 하는 바, 하나의 상기 동력발생부(30)를 상기 하부로터(10) 및 상기 상부로터(20)와 연결시킨 단순한 구조를 통해 동력손실없이 상기 헬리콥터의 양력을 발생시킴과 더불어 요우(Yaw) 방향 모멘트 제어를 안정적으로 수행할 수 있어 상기 헬리콥터의 방향제어가 용이해진다.In the power transmission device of the coaxial inverting type helicopter of the embodiment, when the main shaft 100 rotates through the power generating part 30, the first driving gear 110 and the second driving gear 110 rotate, The lower linking unit 200 and the interlocking gear 300 rotate in opposite directions to each other. The lower linkage unit 200 causes the lower rotor 10 to rotate and the rotational force of the interlock gear 300 is transmitted to the upper rotor 300 through the upper linkage unit 400, (20) is rotated in the direction opposite to the lower rotor (10), and a simple structure in which one of the power generators (30) is connected to the lower rotor (10) and the upper rotor The lift of the helicopter can be generated without power loss, and the yaw direction moment control can be performed stably, thereby facilitating the direction control of the helicopter.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 하부로터 11: 하부베이스기어
20: 상부로터 21: 상부베이스기어
30: 동력발생부 100: 메인샤프트
110: 제1구동기어 120: 제2구동기어
200: 하부연결기어부 210: 제1하부기어
220: 제2하부기어 300: 연동기어
400: 상부연결기어부 410: 고정풀리
420: 상부기어 430: 가변풀리
440: 연결벨트10: Lower rotor 11: Lower base gear
20: upper rotor 21: upper base gear
30: Power generating unit 100: Main shaft
110: first drive gear 120: second drive gear
200: lower connector unit 210: first lower gear
220: second lower gear 300: interlocking gear
400: upper connector unit 410: stationary pulley
420: Upper gear 430: Variable pulley
440: Connecting Belt

Claims (4)

하부로터와, 상기 하부로터와 높이를 달리하여 반대방향으로 회전하는 상부로터에 의해 양력을 발생시키는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치에 있어서,
회전 구동력을 발생시키는 동력발생부와 연결되며, 길이방향으로 상호 이격되게 제1구동기어 및 제2구동기어가 결합 구비된 메인샤프트와;
상기 제1구동기어와 연동하도록 상기 제1구동기어와 연결되며, 상기 제1구동기어의 회전력을 상기 하부로터로 전달하여 회전되게 하는 하부연결기어부와;
상기 제2구동기어와 연동하도록 상기 제2구동기어와 연결되며, 상기 하부연결기어부와는 반대방향으로 회전하게 되는 연동기어; 및,
상기 연동기어와 연동하도록 상기 연동기어와 연결되며, 상기 연동기어의 회전력을 상기 상부로터로 전달하여 회전되게 함과 더불어 상기 상부로터의 회전속도를 조절하면서 상기 상부로터와 상기 하부로터의 상대회전속도를 조절하는 상부연결기어부를 포함하는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치.A power transmitting device for a coaxial inverting type helicopter generating lift by a lower rotor and an upper rotor rotating at a different height from the lower rotor,
A main shaft connected to a power generating portion generating a rotational driving force and having a first driving gear and a second driving gear engaged with each other in the longitudinal direction;
A lower coupling unit connected to the first driving gear to interlock with the first driving gear and transmitting rotation force of the first driving gear to the lower rotor to be rotated;
An interlocking gear connected to the second driving gear to interlock with the second driving gear and rotated in a direction opposite to the lower connecting gear; And
And a control unit for controlling the rotation speed of the upper rotor and the relative rotation speed of the upper rotor and the lower rotor while controlling the rotation speed of the upper rotor by transmitting rotation force of the interlocking gear to the upper rotor, And an upper connecting gear portion for adjusting an output of the helical gear. 청구항 1에 있어서,
상기 하부로터에는 하부베이스기어를 결합 구비하며,
상기 하부연결기어부는,
상기 제1구동기어와 맞물리도록 배치되는 제1하부기어와,
상기 제1하부연결기어에 연결 설치되며, 상기 하부베이스기어와 맞물리도록 배치되는 제2하부기어를 포함하는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치.The method according to claim 1,
And a lower base gear is coupled to the lower rotor,
The lower connection gear unit includes:
A first lower gear disposed to be engaged with the first drive gear,
And a second lower gear connected to the first lower coupling gear and arranged to be engaged with the lower base gear. 청구항 1에 있어서,
상기 상부로터에는 상부베이스기어를 결합 구비하며,
상기 상부연결기어부는,
상기 연동기어에 연결 설치되는 고정풀리와,
상기 상부베이스기어와 맞물리도록 배치되는 상부기어와,
상기 상부기어에 연결 설치되는 가변풀리 및,
상기 고정풀리와 상기 가변풀리를 연결하여, 상기 고정풀리의 회전력을 상기 가변풀리로 전달하는 연결벨트를 포함하는 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치.The method according to claim 1,
The upper rotor is coupled with an upper base gear,
The upper connecting gear unit includes:
A fixed pulley connected to the interlocking gear,
An upper gear disposed to mesh with the upper base gear,
A variable pulley connected to the upper gear,
And a connecting belt for connecting the fixed pulley and the variable pulley to each other and transmitting the rotational force of the fixed pulley to the variable pulley. 청구항 1에 있어서,
상기 제1구동기어 및 상기 제2구동기어는 헬리컬 기어인 동축반전형 헬리콥터의 동력전달장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first drive gear and the second drive gear are helical gears of the coaxial inverted helicopter.
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