KR101807368B1 - 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론 - Google Patents

원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 팩이 구비된 드론은 배터리 팩을 드론 본체에 결합할 때 배터리 케이싱의 양측에 마련된 가이드돌기를 배터리 팩 안착홈에 인서트하면 전,후방에 배치된 제1체결부 및 제2체결부에 의해 원터치로 고정됨과 동시에 배터리의 접속도 이루어지므로 배터리 팩의 장착과 분리를 손쉽게 할 수 있고, 직류 대전력에 대응할 수 있으며 진동이나 충격에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론에 관한 것이다.

Description

원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론{drone equipped with one touch battery pack}
본 발명은 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 팩이 구비된 드론은 배터리 팩을 드론 본체에 결합할 때 배터리 케이싱의 양측에 마련된 가이드돌기를 배터리 팩 안착홈에 인서트하면 전,후방에 배치된 제1체결부 및 제2체결부에 의해 원터치로 고정됨과 동시에 배터리의 접속도 이루어지므로 배터리 팩의 장착과 분리를 손쉽게 할 수 있고, 직류 대전력에 대응할 수 있으며 진동이나 충격에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론에 관한 것이다.
일반적으로 드론은 배터리의 전력을 이용하여 다수 개의 프로펠러를 회전시킴으로써 하늘을 비행하는 비행유닛의 일종으로서, 사용자의 리모콘 조작에 따라 다양한 패턴의 비행이 가능하도록 구성된다.
이때, 드론을 비행시키기 위해서는 상기 다수 개의 프로펠러가 매우 빠르게 회전되어야 하므로 배터리 소모량이 매우 많아지고, 이에 따라 배터리를 지속적으로 교체해 주어야 한다는 단점이 있다.
그리고 충전식 배터리를 교체하는 경우 배터리가 드론 몸체 내에 삽입되어 있기 때문에 나사, 볼트와 같은 고정구를 풀고 배터리 커넥터를 분리한 다음, 배터리를 교체하고 다시 커넥터 및 고정구를 연결하는 일련의 과정이 번거로웠다.
또한, 일반적으로 배터리를 드론에 장착시키는 경우, 약 10분 내외의 시간 동안 드론을 비행시킬 수 있는데, 장시간 비행시키기 위해서는 대전력의 배터리를 사용해야 하는데, 직류의 대전력에 적용할 수 있고 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 커넥터가 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1564254호 '드론 무선충전 시스템' 대한민국 등록특허 제10-1564380호 '무인비행체' 대한민국 등록특허 제10-1565979호 '무인 비행체'
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리 팩을 드론 본체에 결합할 때 배터리 케이싱의 양측에 마련된 가이드돌기를 배터리 팩 안착홈에 인서트하면 전,후방에 배치된 제1체결부 및 제2체결부에 의해 원터치로 고정됨과 동시에 배터리의 접속도 이루어지는 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 다수의 스프링 핀 타입의 커넥터를 채택함으로써, 비행시 비교적 높은 에너지를 소비하는 직류 대전력에 대응할 수 있으며 진동이나 충격에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 드론용 원터치 배터리 팩은 배터리와; 상기 배터리를 수용하는 배터리 케이싱;을 포함하되, 상기 배터리 케이싱의 양 측면에는 가이드돌기가 형성되고, 상기 배터리 케이싱의 하면에는 드론 본체에 원터치 방식으로 결합 및 접속하도록 제1체결부 및 제1커넥터부가 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 드론용 원터치 배터리 팩의 제1체결부는 푸시 래치(push latch), 스냅 핏(snap fit), 자석(magnet) 및 벨크로(velcro) 방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 드론용 원터치 배터리 팩의 가이드돌기는 상하로 길게 연장된 구조이며, 상기 배터리 케이싱의 양 측면에 각각 한 쌍이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 드론용 원터치 배터리 팩의 제1체결부는 상기 배터리 케이싱의 전단 및 후단에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 드론 본체는 상부가 개방되어 상기 배터리 팩이 상측에서 수직하게 안착되는 배터리 팩 안착홈이 형성되고, 상기 배터리 팩 안착홈의 양 측면에는 상기 가이드돌기가 끼워지는 가이드홈이 형성되며, 상기 배터리 팩 안착홈의 바닥에는 상기 제1체결부와 결합하는 제2체결부 및 상기 제1커넥터부와 접속되는 제2커넥터부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론은 배터리 팩이 드론 본체에 원터치 방식으로 결합하는 것으로서, 상기 배터리 팩은 배터리와; 상기 배터리를 수용하는 배터리 케이싱;을 포함하며, 상기 배터리 케이싱의 양 측면에는 가이드돌기가 형성되고, 상기 배터리 케이싱의 하면에는 제1체결부 및 제1커넥터부가 마련되며, 상기 드론 본체는 상기 배터리 팩이 상측에서 수직 방향으로 안착되도록 적어도 상부가 개방된 배터리 팩 안착홈이 형성되고, 상기 배터리 팩 안착홈의 양 측면에는 상기 가이드돌기가 끼워지는 가이드홈이 형성되며, 상기 배터리 팩 안착홈의 바닥에는 상기 제1체결부와 원터치 방식으로 결합하는 제2체결부 및 상기 제1커넥터부와 접속되는 제2커넥터부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 제1체결부 및 제2체결부는 푸시 래치(push latch), 스냅 핏(snap fit), 자석(magnet) 및 벨크로(velcro) 방식 중 어느 하나로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 제1커넥터부는 플레이트 형상으로 이루어지고, 상기 제2커넥터부는 다수의 스프링 핀이 입설된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 가이드돌기는 수직방향으로 길게 연장된 구조이며, 상기 배터리 케이싱의 양 측면에 각각 복수 개가 형성되며, 상기 가이드홈은 상기 가이드돌기가 삽입될 수 있도록 대응되는 구조 및 개수로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 배터리 케이싱과, 상기 배터리 팩 안착홈 각각의 양 측면은 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 구조로 이루어져, 상기 배터리 케이싱이 슬라이딩 방식으로 상기 배터리 팩 안착홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 가이드돌기과, 가이드홈은 각각 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 배터리 케이싱의 상면에는 좌우 측으로 돌출되어 상기 배터리 팩 안착홈의 양측 상단면을 덮는 스커트부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 스커트부의 하면과, 상기 상단면은 푸시 래치(push latch), 스냅 핏(snap fit), 자석(magnet) 및 벨크로(velcro) 방식 중 어느 하나의 방식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 배터리 팩 안착홈은 상기 배터리 팩의 착탈이 용이하도록 전,후방이 모두 개방되는 구조인 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론은 배터리 팩을 드론 본체에 결합할 때 배터리 케이싱의 양측에 마련된 가이드돌기를 배터리 팩 안착홈에 인서트하면 전,후방에 배치된 제1체결부 및 제2체결부에 의해 원터치로 고정됨과 동시에 배터리의 접속도 이루어지므로 배터리 팩의 장착과 분리를 손쉽게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 드론용 원터치 배터리 팩, 드론 본체 및 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론은 다수의 스프링 핀 타입의 커넥터를 채택함으로써, 비행시 비교적 높은 에너지를 소비하는 직류 대전력에 대응할 수 있으며 진동이나 충격에도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 일실시예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 드론 몸체에 착탈되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1에 대응하는 본 발명의 드론을 촬영한 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 일실시예를 도시하는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론의 다른 실시예를 도시하는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 드론 몸체에 착탈되는 모습을 도시하는 도면이고, 도 4는 도 1에 대응하는 본 발명의 드론을 촬영한 사진이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론(100)은 크게 배터리 팩(110)과, 드론 본체(130)로 이루어지며, 배터리 팩(110)을 드론 본체(130)에 삽입하는 하나의 동작으로 배터리 팩(110)의 결합 위치의 안내, 배터리 팩(110)의 고정, 배터리 팩(110)과 드론 본체(130)의 전기 접속이 동시에 이루어진다.
본 발명의 배터리 팩(110)은 배터리(111)와, 상기 배터리(111)를 수용하는 배터리 케이싱(113)을 포함한다.
상기 배터리 케이싱(113)은 대략 전후 방향으로 긴 장방형의 육면체 구조인 것을 예시할 수 있다.
상기 배터리 케이싱(113)의 양 측면에는 단수 또는 복수 개의 가이드돌기(114)가 형성된다.
상기 가이드돌기(114)는 상하로 길게 연장된 구조로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 배터리 케이싱(113)의 하면에는 드론 본체(130)에 원터치 방식으로 결합 및 접속하도록 제1체결부(115) 및 제1커넥터부(117)가 마련된다.
상기 제1체결부(115)는 후술할 제2체결부(134)와 한 쌍을 이루어 상기 배터리 팩(110)을 드론 본체(130)에 고정시키는 역할을 하는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 푸시 래치(push latch) 또는 스냅 핏(snap fit)이거나, 도 2에 도시된 바와 같이 자석(magnet) 및 벨크로(velcro) 방식으로 제2체결부(134)와 결합하는 것을 예시할 수 있다.
상기 제1커넥터부(117)는 후술할 제2커넥터부(135)와 접속되도록 하는 것으로서, 플레이트 형상인 것을 예시할 수 있다.
상기 배터리 케이싱(113)의 상면에는 좌우 측으로 돌출되는 스커트부(119)가 형성될 수 있다.
본 발명의 드론 본체(130)의 내부에는 일반적인 드론과 마찬가지로 회로부가 마련되고, 회로부를 통해 지상의 단말기와 통신하거나 모터의 구동을 제어하게 된다. 그리고 상기 드론 본체(130)의 둘레를 따라 소정 간격으로 복수의 지지대(150)가 연장 형성되고, 지지대(150) 단부에는 상기 모터(151)와, 모터(151)에 연결되어 추력을 발생시키는 프로펠러(153)가 장착된다.
상기 드론 본체(130)에는 상부가 개방되어 상기 배터리 팩(110)이 상측에서 수직하게 안착되는 배터리 팩 안착홈(131)이 형성되는데, 상기 배터리 팩 안착홈(131)은 상기 배터리 팩(110)과 대응되는 크기와 형상으로 이루어진다.
한편, 본 발명에서는 배터리 팩(110)이 드론 본체(130) 상부에서 결합하기 때문에 프로펠러(153)의 회전 반경이 적어도 배터리 팩 안착홈(131)과 이격되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 배터리 팩 안착홈(131)은 전,후방이 모두 개방되는 구조인 것이 바람직한데, 이 경우 배터리 팩(110)의 전단 및 후단이 외부에 노출되어 상기 배터리 팩의 착탈이 용이해지기 때문이다.
상기 배터리 팩 안착홈(131)의 양측 상단면(133)은 상기 스커트부(119)에 의해 덮이게 되는데, 상기 스커트부(119)가 상기 배터리 케이싱(113)과 상기 배터리 팩 안착홈(131) 사이의 틈을 막아 이물질 또는 빗물 등이 유입되는 것을 방지해 주며, 드론 본체(130)의 외면과 연결되어 곡면을 형성하기 때문에 공기 저항을 줄여준다.
상기 배터리 팩 안착홈(131)의 양 측면에는 상기 가이드돌기(114)가 끼워지는 가이드홈이 형성되는데, 상기 가이드홈(132)은 상기 가이드돌기(114)가 삽입될 수 있도록 대응되는 구조 및 개수로 이루어진다.
상기 배터리 팩 안착홈(131)의 바닥에는 상기 제1체결부(115)와 원터치 방식으로 결합하는 제2체결부(134) 및 상기 제1커넥터부(117)와 접속되는 제2커넥터부(135)가 형성된다.
상기 제1체결부(115)와 제2체결부(134)는 상기 드론 본체(130)의 전단 및 후단에 각각 배치되는 것을 예시할 수 있다.
도시하지 않았으나 상기 스커트부(119)와 상기 배터리 팩 안착홈(131)의 양측 상단면(133)도 앞서 설명한 푸시 래치(push latch), 스냅 핏(snap fit), 자석(magnet) 및 벨크로(velcro) 방식으로 결합되도록 구성할 수 있다.
상기 제2커넥터부(135)는 다수의 스프링 핀(spring loaded pin)이 입설된 구조로 이루어지는 것이 바람직한데, 이는 각 스프링 핀은 플레이트 형상의 제1커넥터부(117)에 의해 가압이 되면 내부에 설치된 스프링이 압축되면서 탄성이 발생하므로 진동이나 충격을 받더라도 접속 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 다수의 스프링 핀에서 전력량을 분산하기 때문에 대전력용으로 적용할 수 있다.
한편, 상기 배터리 케이싱(113)과, 상기 배터리 팩 안착홈(131) 각각의 양 측면은 하부로 갈수록 좁아지는 상광하협의 테이퍼 구조로 이루어져 상기 배터리 케이싱(113)이 슬라이딩 방식으로 상기 배터리 팩 안착홈(131)에 삽입되도록 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론(100)은 배터리 팩(110)을 드론 본체(130)에 결합할 때 배터리 케이싱(113)의 양측에 마련된 가이드돌기(114)를 배터리 팩 안착홈(131)에 인서트하면 전,후방에 배치된 제1체결부(115) 및 제2체결부(134)에 의해 원터치로 고정됨과 동시에, 제1커넥터부(117)와 제2커넥터부(135)의 접속도 이루어지게 된다.
따라서, 배터리 팩의 결합과 접속을 손쉽게 할 수 있고, 배터리 팩의 탈거도 전,후방으로 노출된 배터리 팩을 잡고 들어올리는 간단한 동작으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 드론 110 : 배터리 팩
111 : 배터리 113 : 배터리 케이싱
114 : 가이드돌기 115 : 제1체결부
117 : 제1커넥터부 119 : 스커트부
130 : 드론 본체 131 : 배터리 팩 안착홈
132 : 가이드홈 133 : 상단면
134 : 제2체결부 135 : 제2커넥터부
150 : 지지대 151 : 모터
153 : 프로펠러

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 배터리 팩이 드론 본체에 원터치 방식으로 결합하는 드론에 있어서,
    상기 배터리 팩은,
    배터리와; 상기 배터리를 수용하는 배터리 케이싱;을 포함하며, 상기 배터리 케이싱의 양 측면에는 가이드돌기가 형성되고, 상기 배터리 케이싱의 하면에는 제1체결부 및 제1커넥터부가 마련되며,
    상기 드론 본체는,
    상기 배터리 팩이 상측에서 수직 방향으로 안착되도록 적어도 상부가 개방된 배터리 팩 안착홈이 형성되고, 상기 배터리 팩 안착홈의 양 측면에는 상기 가이드돌기가 끼워지는 가이드홈이 형성되며, 상기 배터리 팩 안착홈의 바닥에는 상기 제1체결부와 원터치 방식으로 결합하는 제2체결부 및 상기 제1커넥터부와 접속되는 제2커넥터부가 형성되되,
    상기 제1커넥터부는 플레이트 형상으로 이루어지고,
    상기 제2커넥터부는 다수의 스프링 핀이 입설된 구조로 이루어지며,
    상기 가이드돌기는 수직방향으로 길게 연장된 구조이고, 상기 배터리 케이싱의 양 측면에 각각 복수 개가 형성되며,
    상기 가이드홈은 상기 가이드돌기가 삽입될 수 있도록 대응되는 구조 및 개수로 이루어지고,
    상기 배터리 케이싱의 상면에는 좌우 측으로 돌출되어 상기 배터리 팩 안착홈의 양측 상단면을 덮는 스커트부가 형성되며,
    상부가 개방된 드론 본체에 상기 배터리 팩을 끼우는 동작만으로 상기 배터리 팩의 고정과 전기 접속이 동시에 이루어지고,
    상기 배터리 케이싱과, 상기 배터리 팩 안착홈 각각의 양 측면은 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 구조로 이루어져, 상기 배터리 케이싱이 슬라이딩 방식으로 상기 배터리 팩 안착홈에 삽입되며,
    상기 가이드돌기와, 가이드홈은 각각 하부로 갈수록 좁아지는 테이퍼 구조로 이루어지고,
    상기 배터리 팩 안착홈은 상기 배터리 팩의 착탈이 용이하도록 전,후방이 모두 개방되는 구조인 것을 특징으로 하는 원터치 방식의 배터리 팩이 구비된 드론.
  7. 삭제
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