KR101912188B1

KR101912188B1 - 원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기

Info

Publication number: KR101912188B1
Application number: KR1020170080588A
Authority: KR
Inventors: 이용우; 김형근; 양태석
Original assignee: (주)자이언트드론
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-10-26

Abstract

본 발명은 수직이착륙형 무인 항공기의 폴딩 암에 관한 것으로서, 특히 폴딩 구조에 따라 발생할 수 있는 유격을 보상하여 진동 발생의 문제점을 해결하고 또한 암을 접을 때에 한 손으로 편안하고 안전하게 접을 수 있도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체의 둘레에 외향으로 연장된 복수의 암의 단부에 장착된 회전익의 회전에 의해 부양하는 무인 항공기로서, 본체에 고정된 고정부와, 암이 외향으로 펼쳐지거나 하향으로 접히도록 고정부에 힌지 결합되어 상하 방향으로 선회하는 폴딩부와, 암이 외향으로 펼쳐진 상태로 잠금되거나 잠금해제되어 하향으로 접히도록 잠금 또는 잠금해제하며 잠금해제를 위한 노브가 폴딩부에 위치하도록 폴딩부에 장착된 잠금부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기{Unmanned aerial vehicle with one touch folding arm}

본 발명은 수직이착륙형 무인 항공기의 폴딩 암에 관한 것으로서, 특히 폴딩 구조에 따라 발생할 수 있는 유격을 보상하여 진동 발생의 문제점을 해결하고 또한 암을 접을 때에 한 손으로 편안하고 안전하게 접을 수 있도록 구성한 것이다.

무인 항공기는 지상에서 운전자가 무선전파를 이용하여 조정할 수 있는 항공기로서, 활주이착륙형과 수직이착륙형으로 구분된다.

최근에는 활주로가 필요치 않는 수직이착륙형 무인 항공기의 개발이 활발하게 진행되고 있으며, 카메라, 센서, 통신시스템 등이 탑재되어 약 25g부터 1200kg까지 무게와 크기도 다양하다.

수직이착륙형 무인 항공기는 군사용도로 처음 생겨났지만 최근엔 고공 촬영과 배달 등으로 확대되고 있으며, 농약을 살포하거나, 공기질을 측정하는 등 다방면에 활용되고 있다.

이와 같은 수직이착륙형 무인 항공기는 크게 본체와 상기 본체의 둘레로 최소 2개 이상 연장된 암들과, 상기 암들 단부에 장착된 모터와 모터에 장착된 회전익을 포함한다.

무인 항공기는 다중 회전익의 회전에 의해 본체가 부양하게 되고, 운전자의 제어를 통해 비행하는데, 중량이 큰 무인 항공기일수록 모터의 용량 및 회전익의 크기 등이 비례적으로 커지게 되고, 암 또한 회전익의 위치를 확보하기 위해 그 길이가 길어지게 된다.

이와 같이 암의 길이가 길어지게 되면 무인 항공기의 크기가 증가되고, 그로 인해 운송 및 보관에 어려움이 발생한다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해서 폴딩 구조의 암을 무인 항공기에 장착함으로써, 암의 길이를 확보하면서 운송 및 보관 시에는 암을 접어 부피를 감축시킴으로써 운송 및 보관이 용이하도록 구성하고 있다.

하지만, 이와 같이 암을 폴딩 형태로 구성함에 있어서, 접는 부위에 유격이 발생할 경우 모터 및 회전익의 작동에 따라 발생하는 힘의 일부가 진동으로 전환되어 본체에 전달되는 문제점이 있다.

진동은 본체에 장착된 각종 센서들에 영향을 미치게 되어 제어의 신뢰성, 항공 촬영 시에 영상의 품질 저하, 무인 항공기의 내구성을 저하시키는 단점이 있다.

한편, 도 1은 종래 기술에 따른 무인 항공기의 폴딩 암의 구조를 나타낸 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 대한민국 등록특허공보 제10-1545944호(공고일; 2015.08.20)에 공개된 무인 항공기 잠금장치의 경우, 폴딩 암(10)을 펼쳐 본체(1)의 측방향으로 연결함에 있어서, 잠금 바(20)가 걸림 홈(30)에 삽입된 상태로 잠금된다. 이와 같이 구성된 폴딩 구조에 있어서, 마모에 의해 걸림 홈(30)과 잠금 바(20)의 사이에 유격이 발생하게 되면 앞서 설명한 바와 같이 유격에 의한 진동이 발생하게 된다.

또한, 회전 손잡이(23)가 본체 쪽에 위치함에 따라 암(10)을 접을 경우 한 손으로는 회전 손잡이(23)를 잡고, 다른 손으로 암(10)을 잡고 하향으로 접어야 한다. 암(10)의 단부에는 모터 및 회전익이 장착됨에 따라 잠금이 해제되면 자중에 의해 암(10)이 순간적으로 하향으로 접히게 되는데, 이때 암(10)을 잡고 있지 않을 경우 회전익이 지면 등에 충돌하여 파손되는 문제점이 있다. 특히 초보자의 경우 암(10)을 파지하지 않고 본체(1)를 한 손으로 잡고 다른 손으로 잠금을 해제함으로써 파손되는 경우를 종종 확인할 수 있다.

또한 회전익이 회전하면서 발생한 양력에 의해 본체(1)가 부양하게 되는데, 이때 암(10)의 길이 상부는 압축력을 받게 되고 암(10)의 길이 하부는 인장력을 받게 된다. 이 경우 암(10)의 상부에 가해지는 압축력은 잠금 바(20)에 인가되고, 인장력은 회전축(25)에 인가되는데, 무인 항공기의 중량이 커지고 또한 적재된 화물의 중량이 증가함에 따라 인가되는 압축력과 인장력을 더 커지게 된다. 즉 암(10)을 통해 인가되는 힘이 잠금 바(20)와 회전축(25)에 전달됨에 따라 잠금 바(20) 및 회전축(25)이 인가된 힘에 의해 소성 변형 또는 피로 파괴될 수 있으며, 이 경우 앞서 설명한 바와 암(10)이 하향으로 접히면서 충돌이 발생하거나 암을 접지 못하게 되는 단점이 있다.

대한민국 등륵특허공보 제10-1545944호(공고일; 2015.08.20)

http://www.dx.com/p/aluminum-alloy-1050-folding-machine-arm-accessory-self-action-367922#.VXfZrMsw-Ag

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 폴딩 암을 파지한 상태로 잠금 해제가 가능하고, 마모에 의해 발생할 수 있는 유격을 보상하여 진동 발생을 차단함으로써 내구성을 향상시키며 또한 부양에 의해 발생하는 응력 집중을 분산시켜 내구성을 향상시킬 수 있게 구성한 원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체의 둘레에 외향으로 연장된 복수의 암의 단부에 장착된 회전익의 회전에 의해 부양하는 무인 항공기로서, 본체에 고정된 고정부와, 암이 외향으로 펼쳐지거나 하향으로 접히도록 고정부에 힌지 결합되어 상하 방향으로 선회하는 폴딩부와, 암이 외향으로 펼쳐진 상태로 잠금되거나 잠금해제되어 하향으로 접히며 잠금해제를 위한 노브가 폴딩부에 위치하도록 폴딩부에 장착된 잠금부를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정부는 상부 플랜지와 하부 플랜지 및 웨브를 구비한 고정브래킷을 포함하며, 상부 플랜지와 하부 플랜지의 사이에 본체의 일부가 삽입된 상태로 상부 플랜지와 하부 플랜지가 본체의 일부에 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정부는, 고정브래킷의 웨브에 고정되며 폴딩부를 향해 개구부가 형성되고 본체에서 연장되는 케이블이 관통하는 하부 관통공이 형성되며 힌지 축이 장착되는 체결편이 하부에 형성된 고정하우징를 더 포함하며, 고정하우징의 내부 상면에 고정래치가 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 폴딩부는, 고정부를 향해 개구부가 형성되고 하부에는 케이블이 관통하는 하부 관통공이 형성되며 상면에는 잠금부의 노브가 관통하여 상부로 돌출되도록 노브 홈이 형성되고 힌지축이 관통하는 축 홀이 형성된 샤프트 하우징이 저면에 형성된 폴딩하우징과, 폴딩하우징의 개구부에 장착되어 개구부를 폐쇄하는 플레이트를 포함한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 잠금부는, 노브 홈을 통해 폴딩하우징 외부로 돌출된 노브와, 노브와 연결되며 플레이트의 상부 관통공을 통해 플레이트의 바깥방향으로 돌출된 잠금래치를 포함하며, 잠금부를 폴딩하우징의 바깥방향으로 미는 코일스프링에 의해 노브는 폴딩하우징의 외부로 돌출되며 노브를 누르는 힘에 의해 잠금래치는 상하방향으로 이동 가능한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정래치와 잠금래치는 경사면과 측면 및 평면이 연결된 구조이며, 고정래치의 측면과 잠금래치의 측면 중 어느 한 쪽은 평면과 경사면 사이의 각도가 90도 내지 135도이다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 고정래치와 잠금래치가 대응하여 위치한 잠금 상태에서, 고정래치의 경사면과 측면이 만나는 지점과 잠금래치의 평면 사이에는 간격이 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기는 잠금부의 노브가 폴딩부 쪽에 위치함으로써, 노브를 누르기 위해 폴딩부에 연결된 암을 파지하게 된다. 따라서 노브를 누르는 순간 암의 하중에 의해 암 하향으로 접히는 것을 방지할 수 있어 암의 단부에 장착된 모터 및 회전익의 파손을 방지할 수 있다는 장점이 있다. 또한 작업자가 한 손으로 암을 파지한 상태에서 암을 접을 수 있기 때문에 다른 손에 리모트 컨트롤러 등을 파지한 상태에서도 안전하고 편리하게 암을 접을 수 있다는 장점이 있다.

또한, 암을 펼치거나 접는 과정에서 래치는 마모하게 되며, 마모가 심할 경우에는 고정부와 폴딩부 사이에 유격이 형성되어 진동을 발생하게 된다. 본 발명에 따른 원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기는 고정래치의 측면을 경사지게 구성하여 잠금래치가 마모되더라도 마모된 양만큼 탄성력에 의해 고정래치가 위치한 상향으로 결합되도록 구성된다. 따라서 마모에 따른 유격 발생을 보상하여 진동의 발생을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기는 부양 시에 발생하는 수직방향의 응력 즉 인장력과 압축력이 본체에 전달됨에 있어서, 고정브래킷의 상부 플랜지와 하부 플랜지를 통해 분산된다. 따라서 응력이 집중되는 구조에 비해 내구성이 우수하다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 무인 항공기의 폴딩 암의 구조를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폴딩 암을 나타낸 사시도이고,
도 3은 도 2에 도시된 폴딩 암의 폴딩부가 접혀진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 폴딩부의 잠금래치가 고정부의 고정래치에 걸쳐 잠금된 상태를 나타낸 단면도이고,
도 5는 도 4에 도시된 잠금래치가 고정래치에서 잠금해제된 상태를 나타낸 단면도이며,
도 6은 도 2에 도시된 조립식 암의 분해사시도이다.
도 7은 도 4에 도시된 폴딩부를 나타낸 분해사시도이고,
도 8은 도 4에 도시된 고정부를 나타낸 분해사시도이다.
도 9는 도 5에 도시된 잠금래치와 고정래치가 마모될 경우를 보상관계를 나타낸 개념도이고,
도 10은 운전자가 한 손으로 폴딩 암을 접기 위해 파이프를 파지한 상태를 나타낸 개념도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 원터치 폴딩 암 구조의 무인 항공기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명에 따른 폴딩 암을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 폴딩 암의 폴딩부가 접혀진 상태를 나타낸 사시도이다. 그리고 도 4는 도 2에 도시된 폴딩부의 잠금래치가 고정부의 고정래치에 걸쳐 잠금된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 잠금래치가 고정래치에서 잠금해제된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 2에 도시된 조립식 암의 분해사시도이다. 또한 도 7은 도 4에 도시된 폴딩부를 나타낸 분해사시도이고, 도 8은 도 4에 도시된 고정부를 나타낸 분해사시도이다. 또한 도 9는 도 5에 도시된 잠금래치와 고정래치가 마모될 경우를 보상관계를 나타낸 개념도이고, 도 10은 운전자가 한 손으로 폴딩 암을 접기 위해 파이프를 파지한 상태를 나타낸 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 무인 항공기의 폴딩 암(100)은 무인 항공기 본체(1)에 고정되는 고정부(110)와, 고정부(110)에 힌지 결합되어 힌지 축(129)을 중심으로 선회하며 접히거나 펼쳐지는 폴딩부(120)와, 폴딩부(120)에 장착되며 폴딩 암(100)이 펼쳐진 상태에서 폴딩부(120)를 고정부(110)에 잠금하는 잠금부(130)와, 폴딩부(120)에서 본체(1)의 외향으로 연장된 암(140)와, 암(140)의 끝단에 장착되는 모터(151) 및 회전익(153)을 포함하며, 폴딩 암(140)은 힌지 축(129)을 중심으로 폴딩부(120)가 하향으로 회전하여 도 3에 도시된 바와 같이 하향으로 접히게 된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 폴딩 암에 대해 구체적으로 설명한다.

도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 폴딩 암(100)의 고정부(110)는 본체(1)에 고정되는 고정브래킷(111)과, 상기 고정브래킷(111)에 체결 고정되며 내부에 고정래치(113)가 장착되는 고정하우징(115)을 포함한다.

여기에서 고정브래킷(111)은 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L) 및 웨브(111W)를 포함한 C형 구조로서, 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L)의 사이에 본체(1)의 일부가 삽입되어 위치하고 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L)를 관통하는 볼트로서 고정브래킷(111)을 본체(1)에 고정한다.

특히, 회전익(153)의 회전에 의해 발생하는 양력과 본체(1)의 하중에 의해 발생하는 인장력이 고정브래킷(111)의 하부 플랜지(111L)에 그리고 압축력이 고정브래킷(111)의 상부 플랜지(111H)에 인가된다. 따라서 인장력과 압축력이 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L)를 통해 넓게 분산됨에 따라 변형 또는 피로 파괴 등을 줄일 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 고정브래킷(111)의 웨브(111W)에는 고정하우징(115)이 장착된다.

고정하우징(115)은 외측방향으로 개구부(115O)가 형성되며, 고정하우징(115)의 하부에는 힌지 축(129)이 장착되는 한 쌍의 체결편(118)이 형성된다. 그리고 개구부(115O)의 안쪽 상부면에는 고정래치(113)가 장착되는데, 고정래치(113)의 경사면(113S)이 도 4에 도시된 바와 같이, 외향 즉 폴딩부(120)를 향하도록 고정된다.

또한 도 8에 보이듯이 고정하우징(115)의 개구부(115O)와 대응하는 폐쇄면(115C)에는 상부 관통공(117H)과 하부 관통공(117L)이 형성되며, 본체(1)에서 모터(151)로 연장되는 케이블이 하부 관통공(117L)을 통해 연장된다. 그리고 하부 관통공(117L)의 상부에 형성된 상부 관통공(117H)은 차후에 설명하는 잠금부(130)의 잠금래치(133)의 선단이 간섭되지 않도록 확보한 공간이다.

고정하우징(115)의 체결편(118)에 체결된 힌지 축(129)에는 폴딩부(120)가 힌지 결합되어 힌지 축(129)을 중심으로 상하방향으로 선회한다. 여기에서 폴딩부(120)가 힌지 축(129)을 중심으로 하향 선회하면 본 발명에 따른 폴딩 암(100)이 접힌 상태(도 5에 도시된 상태)가 되고, 반대로 힌지 축(129)을 중심으로 폴딩부(120)가 상향으로 선회하여 고정부(110)와 접하여 고정되면 폴딩 암(100)이 펼쳐진 상태가 된다(도 4에 도시된 상태).

도 4, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 폴딩부(120)는 고정하우징(115)의 한 쌍의 체결편(118) 사이에 위치하며 힌지 축(129)이 관통하도록 축홀(123H)이 형성된 샤프트하우징(123)과, 고정하우징(115)과 대향하며 샤프트하우징(123)의 상단에 형성된 폴딩하우징(121)과, 폴딩하우징(121)의 개구부(121O)를 폐쇄하며 케이블이 관통하는 플레이트(125)와, 폴딩하우징(121)의 외측에 고정된 고정파이프(127)를 포함한다.

여기에서 폴딩하우징(121)은 고정하우징(115)과 대응하여 개구부(121O)가 형성되며 개구부(121O)의 개방된 부위의 반대쪽에는 폴딩하우징(121)의 외측방향으로 고정파이프(127)가 고정된다. 고정파이프(127)에는 모터(151)와 회전익(153)이 장착된 암(140)이 삽입되어 고정된다.

한편 폴딩하우징(121)의 저면에는 앞서 설명한 바와 같이 샤프트하우징(123)이 형성된다. 샤프트하우징(123)은 힌지 축(129)이 관통하는 축홀(123H)이 형성되며 샤프트하우징(123)은 고정하우징(115)의 체결편(118)들 사이에 위치한 상태에서 체결편(118)을 관통한 힌지 축(129)이 샤프트하우징(123)의 축홀(123H)을 관통해 상대편 체결편(118)에 체결 고정됨으로써, 힌지 축(129)을 중심으로 샤프트하우징(123) 뿐만 아니라 폴딩하우징(121), 암(140) 등이 선회하게 된다.

그리고 폴딩하우징(121)은 고정하우징(115)을 향해 개구부(121O)가 형성된 구조로서, 폴딩하우징(121)의 상면에는 잠금부(130)의 노브(131)가 폴딩하우징(121)의 상부로 돌출되도록 노브(131)가 관통하는 노브 홈(121N)이 형성된다. 잠금부(130)가 폴딩하우징(121)의 내부에 위치한 상태에서 노브(131)는 노브 홈(121N)을 통해 폴딩하우징(121)의 상부로 돌출되도록 위치하며, 잠금부(130)의 저면에 위치한 한 쌍의 코일스프링(135)은 잠금부(130)를 지지함으로써 노브(131)는 코일스프링(135)의 탄성력에 의해 평상 시 폴딩하우징(121)의 상부로 돌출되며, 사용자가 노브(131)를 누르면 코일스프링(135)이 수축되면서 잠금부(130)는 하향으로 이동하게 된다.

폴딩하우징(121)의 개구부(121O)는 플레이트(125)로 폐쇄된다. 플레이트(125)의 가장자리에 형성된 볼트 홀(125B)을 관통한 볼트가 폴딩하우징(121)의 개구부(121O) 둘레에 형성된 탭(121T)에 체결됨으로써, 플레이트(125)는 폴딩하우징(121)의 개구부(121O)는 폐쇄한다.

플레이트(125)는 상부와 하부에 관통공(125H, 125L)이 형성된다.

플레이트(125)의 상부 관통공(125H)은 잠금부(130)에 형성된 잠금래치(133)가 고정래치(113)에 잠금됨에 있어 잠금래치(133)의 선단이 간섭되지 않게 형성한 공간이며, 하부 관통공(125L)에는 고정하우징(115)의 하부 관통공(125L)을 통해 연장된 케이블이 관통하며 케이블은 고정파이프(127)와 암(140)을 통해 암(140)의 단부에 장착된 모터(151)로 연장된다.

아래에는 잠금부(130)의 구성에 대해 구체적으로 설명한다.

잠금부(130)는 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 폴딩하우징(121)의 노브 홈(121N)을 통해 폴딩하우징(121)의 상부로 돌출된 노브(131)와, 노브(131)의 아래에 양측으로 형성된 스토퍼(131S)와, 스토퍼(131S)의 아래에 측방 즉 플레이트(125)의 상부 관통공(125H)을 향해 절곡된 구조로 형성된 잠금래치(133)를 포함한다.

잠금부(130)는 폴딩하우징(121)의 내부에 위치한다.

노브(131) 아래에 양측으로 형성된 스토퍼(131S)가 노브 홈(121N)의 양측에 간섭됨으로써, 잠금부(130)가 폴딩하우징(121)의 상부로 이탈하지 않고 상하방향으로 이동 가능하게 된다. 또한 플레이트(125)의 상부 관통공(125H)의 높이는 노브(131)의 상하 이동거리를 확보할 수 있는 높이로서 상부 관통공(125H)에 잠금래치(133)가 관통한 상태에서 노브(131)가 하향으로 이동할 경우 잠금래치(133) 또한 하향으로 이동하게 되고, 노브(131)를 누르는 힘이 제거되면 아래의 코일스프링(135)의 탄성력에 의해 상향으로 이동하게 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 폴딩 암(100)이 펼쳐지도록 힌지 축(129)을 중심으로 암(140)이 상향으로 선회함에 있어서 잠금래치(133)의 선단은 고정하우징(115)의 안쪽으로 진입해 들어가게 되는데, 고정래치(113)의 경사면(113S)과 잠금래치(133)의 경사면(133S)이 접하면서 잠금래치(133)가 고정래치(113)의 경사면(113S)을 따라 하향으로 이동하면서 진입하게 된다. 이때에는 사용자가 노브(131)를 누르지 않더라도 고정래치(113)의 경사면(113S)에 따라 잠금래치(133)가 하향으로 미끄러져 이동하게 된다.

이후 잠금래치(133)의 경사면(133S)이 고정래치(113)의 경사면(113S)을 이탈하게 되면 잠금래치(133)를 누르는 힘이 해제되면서 잠금래치(133)는 코일스프링(135)의 탄성력에 의해 상향으로 이동하게 된다.

이때 잠금래치(133)의 측면(133B)과 고정래치(113)의 측면(113B)이 상호 마주하게 되는데, 이와 같이 잠금래치(133)의 측면(133B)과 고정래치(113)의 측면(113B)이 상호 마주하여 위치함으로써, 폴딩부(120)는 폴딩 암(100)이 펼쳐진 상태로 다시 하향으로 선회하지 않는 잠금 상태가 된다.

여기에서 본 발명에 따른 폴딩 암(100)은 잠금래치(133)와 고정래치(113)의 마모 따른 유격 발생을 보상할 수 있게 구성된다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 고정래치(113)의 측면(113B)이 경사지게 형성된다. 구체적으로 고정래치(113)의 측면(113B)은 그 하단점에 경사면(113S)이 연장되고, 상단점에서 평면(113P)이 연장되는데, 평면(113P)과 경사면(113S)의 사이각(θ)이 90도 이상의 각도를 갖게 된다. 여기에서 사이각은 외부 충격 등에 의해 잠금 해제되는 것을 방지할 수 있도록 90도 내지 135도의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

이와 같이 경사면(113S)이 평면(113P)과 90도 이상의 각도를 갖고, 잠금 상태에서 고정래치(113)의 측면(113B)과 경사면(113S)이 접하는 지점이 잠금래치(133)의 평면(133P)과 접하지 않고 간격을 형성하게 되며, 잠금래치(133)의 경사면(133S)과 측면(133B)이 접하는 지점이 고정래치(113)의 평면(113P)과 간격을 형성한다.

이와 같은 구조에서 잠금래치(133)의 측면(133B)과 경사면(133S)이 접하는 지점이 마모될 경우, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 코일스프링(135)의 탄성력에 의해 잠금 상태에서 마모된 정도만큼 잠금래치(133)가 상향으로 이동하게 되어 잠금래치(133)의 측면(133B)과 고정래치(113)의 측면(113B)이 접하게 된다.

본 발명에 따른 폴딩 암(100)은 래치 결합에 있어 마모가 발생하더라도 이를 보상할 수 있게 구성됨으로써, 유격 발생에 따른 진동을 차단하여 무인 항공기의 내구성을 증대시킬 수 있다.

앞서 설명한 래치의 구조에서는 고정래치의 측면이 경사지게 구성된 것으로 설명하고 있으나, 반대로 잠금래치의 측면이 경사지게 구성될 수 있을 뿐만 아니라, 잠금래치의 측면과 고정래치의 측면이 상호 접하도록 경사지게 형성될 수 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 폴딩 암의 작동관계에 대해 설명한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 암(140)이 접혀진 상태 즉 힌지 축(129)을 중심으로 암(140)이 하향으로 선회하여 있는 상태에서 작업자가 폴딩 암(100)을 펼치기 위해서는 암(140)을 파지하고 상향으로 선회하면 앞서 설명한 바와 같이 폴딩하우징(121)이 고정하우징(115) 방향으로 근접하면서 잠금래치(133)의 선단이 고정하우징(115)의 내부로 진입한다. 그리고 잠금래치(133)의 경사면(133S)이 고정래치(113)의 경사면(113S)을 타고 넘어가면서 잠금래치(133)의 측면(133B)과 고정래치(113)의 측면(113B)이 마주함으로서 잠금 상태가 된다.

이와 같이 잠금 상태가 되면 폴딩하우징(121)과 암(140)은 하향으로 선회하지 못하고 잠금된 상태를 유지하게 된다. 즉 폴딩 암(100)이 펼쳐진 상태에서 무인 항공기를 조작하여 부양시킬 경우 암(140)을 통해 전달되는 응력은 잠금된 상태로 상호 접해 위치하는 폴딩하우징(121)과 고정하우징(115) 및 힌지 축(129)을 통해 고정브래킷(111)에 전달된다.

이때 전달되는 인장력과 압축력은 고정브래킷(111)의 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111H)의 면적만큼 각각 분산시켜 본체(1)에 전달됨으로써, 내구성을 향상시킬 수 있다.

한편, 무인 항공기를 운송하기 위해 폴딩 암(100)을 접어야 할 경우, 사용자는 한 손으로 폴딩 암(100)을 접을 수 있게 된다.

사용자는 한 손으로 폴딩하우징(121) 근처의 암(140)을 파지한 상태로 엄지로 폴딩하우징(121)의 상부로 돌출된 노브(131)를 누르면, 잠금부(130)가 하부로 이동하게 되면서 잠금래치(133)와 고정래치(113)의 잠금이 해제된다.

이 경우 잠금이 해제됨과 동시에 폴딩 암(100)의 하중에 의해 암(140)이 힌지 축(129)을 중심으로 하향으로 선회하게 되는데, 사용자는 한 손으로 암(140)을 파지하고 있기 때문에 암(140)을 놓쳐 파손 등의 발생 문제점을 해결할 수 있다.

또한 잠금래치(133)와 고정래치(113)의 유격 발생을 보상할 수 있는 구조적 특징에 의해 진동 발생을 최소화할 수 있다.

1 : 본체
100 : 폴딩 암
110 : 고정부
111 : 고정브래킷
113 : 고정래치
115 : 고정하우징
120 : 폴딩부
121 : 폴딩하우징
123 : 샤프트하우징
125 : 플레이트
130 : 잠금부
131 : 노브
133 : 잠금래치
135 : 코일스프링
140 : 암
151 : 모터
153 : 회전익

Claims

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본체의 둘레에 외향으로 연장된 복수의 암(140) 단부에 장착된 회전익(153)의 회전에 의해 부양하는 무인 항공기로서,
본체에 고정된 고정부(110)와,
암(140)이 외향으로 펼쳐지거나 하향으로 접히도록 고정부(110)에 힌지 결합되어 상하 방향으로 선회하는 폴딩부(120)와,
암(140)이 외향으로 펼쳐진 상태로 잠금되거나 잠금해제되어 하향으로 접히며 잠금해제를 위한 노브(131)가 폴딩부(120)에 위치하도록 폴딩부(120)에 장착된 잠금부(130)를 포함하고,
고정부(110)는 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L) 및 웨브(111W)를 구비한 고정브래킷(111)을 포함하며, 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L)의 사이에 본체의 일부가 삽입된 상태로 상부 플랜지(111H)와 하부 플랜지(111L)가 본체의 일부에 고정되며,
고정부(110)는, 고정브래킷(111)의 웨브(111W)에 고정되며 폴딩부(120)를 향해 개구부(115O)가 형성되고 본체에서 연장되는 케이블이 관통하는 하부 관통공(117L)이 형성되며 힌지 축(129)이 장착되는 체결편(118)이 하부에 형성된 고정하우징(115)를 더 포함하며, 고정하우징(115)의 내부 상면에 고정래치(113)가 고정된 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
제3항에 있어서,
폴딩부(120)는,
고정부(110)를 향해 개구부(121O)가 형성되고 하부에는 케이블이 관통하는 하부 관통공(125L)이 형성되며 상면에는 잠금부(130)의 노브(131)가 관통하여 상부로 돌출되도록 노브 홈(121N)이 형성되고 힌지 축(129)이 관통하는 축 홀(123H)이 형성된 샤프트 하우징(123)이 저면에 형성된 폴딩하우징(121)과,
폴딩하우징(121)의 개구부(121O)에 장착되어 개구부(121O)를 폐쇄하는 플레이트(125)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
제4항에 있어서,
잠금부(130)는,
노브 홈(121N)을 통해 폴딩하우징(121)의 외부로 돌출된 노브(131)와,
노브(131)와 연결되며 플레이트(125)의 상부 관통공(125H)을 통해 플레이트(125)의 바깥방향으로 돌출된 잠금래치(133)를 포함하며,
잠금부(130)를 폴딩하우징(121)의 바깥방향으로 미는 스프링(135)에 의해 노브(131)는 폴딩하우징(121)의 외부로 돌출되며 노브(131)를 누르는 힘에 의해 잠금래치(133)는 상하방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
제5항에 있어서,
고정래치(113)는 경사면(113S)과 측면(113B) 및 평면(113P)이 연결된 구조이고, 잠금래치(133)는 경사면(133S)과 측면(133B) 및 평면(133P)이 연결된 구조이며, 고정래치(113)의 측면(113B)과 잠금래치(133)의 측면(133B) 중 어느 한 쪽은 평면과 경사면 사이의 각도가 90도 내지 135도인 것을 특징으로 하는 무인 항공기.
제6항에 있어서,
고정래치(113)와 잠금래치(133)가 대응하여 위치한 잠금상태에서, 고정래치(113)의 경사면(113S)과 측면(113B)이 만나는 지점과 잠금래치(133)의 평면(133P) 사이에는 간격이 형성된 것을 특징으로 하는 무인 항공기.