KR101968727B1

KR101968727B1 - 무인 비행체

Info

Publication number: KR101968727B1
Application number: KR1020170158499A
Authority: KR
Inventors: 곽성범
Original assignee: 주식회사 위즈윙
Priority date: 2017-11-24
Filing date: 2017-11-24
Publication date: 2019-04-12

Abstract

본 발명은 메인 프레임부; 상기 메인 프레임부의 측면에 구비되어 상기 메인 프레임부에 스윙 가능하게 설치되는 서브 프레임부; 상기 메인 프레임부의 내부에 구비되는 구동부재와, 상기 서브 프레임부에 설치되며 상기 구동부재와 연결되어 구동되고 상기 메인 프레임부를 이동시키는 추력을 제공하는 복수개의 로터로 이루어지는 로터부; 및 상기 메인 프레임부의 측면에 구비되며 상기 서브 프레임부가 상기 메인 프레임부에서 스윙 시 상기 서브 프레임부와 상기 메인 프레임부의 충격을 완화시키는 댐퍼부를 포함하되, 상기 메인 프레임부는 사각형태를 가지도록 배치되는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임과 이격되게 위치하고 사각형태를 가지도록 배치되는 하부 프레임과, 일단은 상기 상부 프레임에 연결되고 타단은 상기 하부 프레임에 연결되어 이격되게 배치되는 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 복수개의 연결 로드를 포함하고, 상기 하부 프레임은 상기 상부 프레임보다 큰 면적을 가지며, 상기 연결 로드는 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 사이에 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 제공한다.
따라서, 무인 비행체의 휴대 및 보관 시에는 로터가 설치되는 서브 프레임부가 메인 프레임부에 접혀져 무인 비행체의 부피를 최소화시킬 수 있고, 로터가 외부로 돌출되지 않아 주변 물체와의 간섭으로 인해 로터가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 메인 프레임부의 연결 로드에 서브 프레임부의 덕트와 연결되는 댐퍼부를 설치하여 자중에 의해 서브 프레임부가 메인 프레임부에 접혀질 때 서브 프레임부와 메인 프레임부의 충격을 완화시킬 수 있고, 메인 프레임부의 하부 및 측면 프레임에 착륙부재 및 착륙부가 구비되어 메인 프레임부를 평탄하지 않은 지면에도 착륙시킬 수 있다.

Description

무인 비행체{Unmanned vehicle}

본 발명은 무인 비행체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 분해 조립이 가능하며, 메인 프레임에 추력을 제공하는 로터부가 회전 가능하게 장착되어 휴대성 및 보관성을 향상시킬 수 있는 무인 비행체에 관한 것이다.

대한민국 공개 특허 제2017-0040876호에 기재된 배경기술을 참조하면, 일반적으로 드론(Drone)은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종 가능한 비행기나 헬리콥터 형태의 무인항공기(UAV : unmanned aerial vehicle / uninhabited aerial vehicle)의 총칭이다.

일반적인 드론은 군사용으로서 연습사격의 표적으로 사용되거나 정찰, 감시와 대잠공격 등을 위해 사용되고 있으며, 2010년대를 전후하여서는 군사적 용도 외 다양한 민간 분야에서도 활용되고 있다.

통상적인 드론은 그 구조에 있어서, 로터가 몸체에서 돌출된 경우가 많으며, 로터는 몸체가 공중으로 떠오르게 하는 추진력을 발생시키는 구성으로서 주로 플로펠러를 채용하고 있고, 로터는 몸체 내에 위치할 수 없고 외부로 돌출되게 된다.

이러한 로터의 존재는 드론을 휴대 및 보관을 할 경우 공간을 많이 차지하게 하는 요인이 되고, 로터가 외부로 돌출됨으로써 주변 물건과의 간섭에 의해 파손되는 문제점이 발생하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 로터가 본체에 회동가능하게 결합된 드론이 제시되었으나, 상기 드론이 비행을 종료한 후, 로터가 원위치로 회전하는 경우 로터를 지지하는 로터홀더와 본체가 충돌하게 되어 로터홀더 또는 본체가 파손되는 문제점이 발생할 수 있다.

또한, 드론이 착륙하는 경우, 종래의 드론은 면접촉 또는 선접촉을 통하여 지면과 접촉하게 되므로, 착륙하는 장소가 고르지 않는 경우에는 동체가 경사지게 착륙하거나, 심한 경우에는 착륙 시 전복하는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 메인 프레임에 추력을 제공하는 로터부가 설치된 서브 프레임부가 회전 가능하게 장착되어 휴대성 및 보관성을 향상시킬 수 있고, 보관 및 휴대 시 로터가 메인 프레임의 외부로 돌출되지 않아 주변 물체와의 간섭으로 인해 로터가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 지면과 면접촉이 아닌 점접촉하도록 하여 평탄하지 않은 지면에도 착륙이 가능한 무인 비행체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 메인 프레임부; 상기 메인 프레임부의 측면에 구비되어 상기 메인 프레임부에 스윙 가능하게 설치되는 서브 프레임부; 상기 메인 프레임부의 내부에 구비되는 구동부재와, 상기 서브 프레임부에 설치되며 상기 구동부재와 연결되어 구동되고 상기 메인 프레임부를 이동시키는 추력을 제공하는 복수개의 로터로 이루어지는 로터부; 및 상기 메인 프레임부의 측면에 구비되며 상기 서브 프레임부가 상기 메인 프레임부에서 스윙 시 상기 서브 프레임부와 상기 메인 프레임부의 충격을 완화시키는 댐퍼부를 포함하되, 상기 메인 프레임부는 사각형태를 가지도록 배치되는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임과 이격되게 위치하고 사각형태를 가지도록 배치되는 하부 프레임과, 일단은 상기 상부 프레임에 연결되고 타단은 상기 하부 프레임에 연결되어 이격되게 배치되는 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 복수개의 연결 로드를 포함하고, 상기 하부 프레임은 상기 상부 프레임보다 큰 면적을 가지며, 상기 연결 로드는 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 사이에 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체를 제공한다.

본 발명에 따른 무인 비행체에 있어서, 상기 상부 프레임은, 복수개가 이격되게 구비되어 사각형상을 가지도록 배치되는 상부 로드와, 사각형상을 가지도록 이격되게 구비되는 상기 복수개의 상부 로드를 연결하는 복수개의 상부 코너 부재와, 상기 복수개의 상부 코너 부재에 장착되는 장착보드를 포함할 수 있다.

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상기 상부 코너 부재는, 이격되게 배치되는 각각의 상부 로드가 장착되며 서로 수직되게 연결되는 제1상부 장착부 및 제2상부 장착부과, 상기 제1상부 장착부 및 제2상부 장착부의 연결부위에서 하부로 경사되게 배치되며 상기 연결 로드의 일단이 장착되는 제3상부 장착부와, 상기 제1상부 장착부와 상기 제2상부 장착부 및 상기 제3상부 장착부를 일체로 연결하는 복수개의 연결단부를 포함할 수 있으며, 상기 복수개의 연결단부는 피라미드 형상을 가지도록 연결될 수 있다.

상기 연결단부의 일면에는 상기 장착보드가 장착되는 장착돌기가 형성될 수 있으며, 상기 장착보드의 모서리부에는 상기 장착돌기가 장착되는 복수개의 장착홀이 형성될 수 있다.

상기 하부 프레임은, 복수개가 이격되게 구비되며 사각형상을 가지도록 배치되는 하부 로드와, 사각형상을 가지도록 배치되는 복수개의 상기 하부 로드를 연결하는 복수개의 하부 코너 부재를 포함할 수 있다.

상기 하부 코너 부재는, 이격되게 배치되는 각각의 상기 하부 로드가 장착되며 서로 수직되게 연결되는 제1하부 장착부 및 제2하부 장착부와, 상기 제1하부 장착부 및 상기 제2하부 장착부의 연결부위에서 상부로 경사지게 배치되며 상기 연결 로드의 타단이 장착되는 제3하부 장착부와, 상기 제1하부 장착부와 상기 제2하부 장착부 및 상기 제3하부 장착부를 일체로 연결하는 복수개의 체결단부를 포함할 수 있으며, 상기 복수개의 체결단부는 피라미드 형상을 가지도록 연결될 수 있다.

상기 하부 프레임은, 상기 하부 코너 부재의 하부면으로 돌출되게 형성되며 상기 하부 코너 부재와 지면을 점접촉시키는 착륙부재를 더 포함할 수 있다.

상기 서브 프레임부는, 상기 복수개의 상부 로드에 회전 가능하게 장착되는 복수개의 서브 프레임을 포함할 수 있으며, 상기 서브 프레임은, 상기 상부 로드에 회전 가능하게 장착되는 베이스부재와, 상기 베이스부재의 일단에 일체로 연결되는 덕트와, 상기 덕트의 내부에 구비되며 원판형상을 가지는 장착대와, 상기 덕트와 상기 장착대를 연결하는 복수개의 연결부재를 포함할 수 있다.

상기 덕트는 원형 형상을 가질 수 있고, 상기 덕트는 전단에서 후단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형태를 가질 수 있으며, 상기 덕트의 타단에는 상기 덕트를 상기 메인 프레임부에 고정하는 고정부재가 구비될 수 있다.

상기 덕트는 다각 형상을 가질 수 있다.

상기 베이스부재의 일단에는 상기 상부 로드를 회전 가능하게 수용하는 제1수용홀더와 제2수용홀더가 이격되게 구비될 수 있고, 상기 베이스부재의 일단 중앙부에는 상기 베이스부재의 회전각도를 단속하는단속편이 상기 제1수용홀더와 상기 제2수용홀더의 사이에 돌출되게 형성될 수 있으며, 상기 장착보드에는 상기 단속편이 밀착되는 단속요홈이 형성될 수 있고, 상기 단속편은 사각형상을 가질 수 있다.

상기 단속편은 삼각형상을 가질 수 있고, 상기 장착대에는 상기 로터가 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 댐퍼부는, 복수개의 상기 연결 로드에 구비되어 상기 덕트와 연결되는 댐퍼를 포함할 수 있으며, 상기 댐퍼는, 상기 덕트에 힌지 결합되는 이동부재와, 상기 이동부재와 연결되고 유압을 이용하여 상기 이동부재를 전후방향으로 이동시키며 상기 연결 로드에 힌지 결합되는 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 메인 프레임부는, 육각형태를 가지도록 배치되는 제1상부 프레임과, 상기 제1상부 프레임의 측면에 복수개가 대응되게 구비되어 하부로 수직되게 연결되는 측면 프레임을 포함할 수 있다.

상기 제1상부 프레임은, 복수개가 이격되게 구비되어 육각형상을 가지도록 배치되는 제1상부 로드와, 육각형상을 가지도록 이격되게 구비되는 상기 복수개의 제1상부 로드를 연결하는 복수개의 제1상부 코너 부재와, 상기 복수개의 제1상부 코너 부재에 장착되는 제1장착보드를 포함할 수 있다.

상기 측면 프레임은, 하부면은 밀폐되고 상부면은 개방된 양단이 상부로 수직되게 절곡된 형상을 가질 수 있고, 상기 하부면의 양단에는 지면과 점접촉하는 착륙부가 절곡되게 형성될 수 있으며, 상기 제1상부 프레임은 팔각 또는 다각 형상을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 무인 비행체는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 무인 비행체의 휴대 및 보관 시에는 로터가 설치되는 서브 프레임부가 메인 프레임부에 접혀져 무인 비행체의 부피를 최소화시킬 수 있고, 로터가 외부로 돌출되지 않아 주변 물체와의 간섭으로 인해 로터가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

둘째, 메인 프레임부의 연결 로드에 서브 프레임부의 덕트와 연결되는 댐퍼부를 설치하여 자중에 의해 서브 프레임부가 메인 프레임부에 접혀질 때 서브 프레임부와 메인 프레임부의 충격을 완화시킬 수 있으며, 메인 프레임부의 하부 및 측면 프레임에 착륙부재 및 착륙부가 구비되어 메인 프레임부를 평탄하지 않은 지면에도 착륙시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 무인 비행체를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 서브 프레임부가 메인 프레임부의 외측으로 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 무인 비행체의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 무인 비행체의 요부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 4와 다른 변형된 단속편이 적용된 무인 비행체의 요부를 확대하여 도시한 도면이다.
도 6은 변형된 메인 프레임부가 적용된 무인 비행체를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6과 다른 메인 프레임부가 적용된 무인 비행체를 도시한 도면이다.
도 8은 변형된 서브 프레임부가 메인 프레임부의 외측으로 펼쳐진 상태를 확대하여 도시한 도면이다.
도 9는 도 8과 다른 변형된 장착보드 및 덕트가 적용된 서브 프레임부가 메인 프레임부의 외측으로 펼쳐진 상태를 확대하여 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 무인 비행체(1000)는 메인 프레임부(1100)와, 서브 프레임부(1200)와, 로터부(1300)와, 댐퍼부(1400)를 포함한다. 상기 메인 프레임부(1100)는 본 발명의 일실시 예에 따른 무인 비행체(1000)의 뼈대를 이루는 구성이며, 상기 메인 프레임부(1100)는 상부 프레임(1110)과, 하부 프레임(1120)과, 복수개의 연결 로드(1130)를 포함한다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 상부 프레임(1110)은 사각형태를 가지도록 배치되며, 상기 사각 프레임(1110)은 복수개의 상부 로드(1112), 복수개의 상부 코너 부재(1114), 장착보드(1116)를 포함한다. 상기 상부 로드(1112)는 복수개가 이격되게 구비되어 사각형상을 가지도록 배치되며, 사각형상을 가지도록 이격되게 배치되는 복수개의 상기 상부 로드(1112)는 복수개의 상기 상부 코너 부재(1114)에 의해 사각형상을 가지도록 연결된다.

상기 장착보드(1116)는 사각형상의 모서리에 위치하는 복수개의 상기 상부 코너 부재(1114)의 상부에 장착되어 개방된 상기 상부 프레임(1110)을 밀폐시키게 된다. 상기 장착보드(1116)의 저면에는 후술되는 로터(1340)를 구동시키는 구동부재(1320)인 배터리(미도시), 제어기판(미도시), 통신기기(미도시) 등이 장착되는 것이 바람직하다.

상기 상부 로드(1112)는 중공의 파이프가 사용되는 것이 바람직하며, 상기 상부 로드(1112)가 중공의 파이프가 사용됨으로써 본 발명의 일실시 예에 따른 무인 비행체(1000)의 중량을 감소시키는 효과를 가지며, 상기 상부 프레임(1110)이 사각형태를 가지므로 상기 상부 로드(1112)와 상기 상부 코너 부재(1114)는 각각 4개가 구비되는 것이 바람직하다.

각각의 상기 상부 코너 부재(1114)는 제1상부 장착부(1114a), 제2상부 장착부(1114b), 제3상부 장착부(1114c), 복수개의 연결단부(1114d)를 포함한다. 상기 제1상부 장착부(1114a)와 상기 제2상부 장착부(1114b)에는 이격되게 배치되는 인접한 각각의 상부 로드(1112)가 장착되며, 상기 제1상부 장착부(1114a)와 상기 제2상부 장착부(1114b)는 수직되게 연결되는 것이 바람직하다.

상기 제3상부 장착부(1114c)는 상기 제1상부 장착부(1114a)와 상기 제2상부 장착부(1114b)의 연결부위에서 하부로 경사지게 배치되며, 상기 제3상부 장착부(1114c)로는 상기 연결 로드(1130)의 일단이 장착된다.

상기 제1상부 장착부(1114a)와 상기 제2상부 장착부(1114b) 및 상기 제3상부 장착부(1114c)는 복수개의 연결단부(1114d)에 의해 일체로 연결되는 것이 바람직하며, 상기 복수개의 연결단부(1114d) 및 상기 연결단부(1114d)에 의해 연결되는 상기 제1상부 장착부(1114a)와 상기 제2상부 장착부(1114b) 및 상기 제3상부 장착부(1114c)는 피라미드 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 연결단부(1114d)의 일면에는 상기 장착보드(1116)가 장착되는 장착돌기(1114e)가 형성되며, 상기 장착돌기(1114e)는 상기 상부 코너 부재(1114)의 상부면에 배치되는 상기 연결단부(1114d)에서 상부로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 장착보드(1116)는 얇은 두께를 가지는 사각형상의 판재로 상기 장착보드(1116)의 저면에는 상기 구동부재(1320)가 장착되며, 상기 장착보드(1116)의 모서리부에는 상기 장착돌기(1114e)가 장착되는 장착홀(1116a)이 형성되며, 상기 장착홀(1116a)은 사각형상을 가지는 상기 장착보드(1116)에 복수개가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 복수개의 장착홀(1116a)에 상기 장착돌기(1114e)가 장착됨으로써 상기 장착보드(1116)가 상기 상부 코너 부재(1114)의 상부에 장착되면서 개방된 상기 상부 프레임(1110)을 밀폐시키게 된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 상부 프레임(1110)과 이격되게 상기 하부 프레임(1120)이 배치되며, 상기 하부 프레임(1120) 역시 상기 상부 프레임(1110)과 동일한 사각형상을 가지고 상기 상부 프레임(1110) 보다 큰 면적을 가지는 것이 바람직하다. 상기 상부 프레임(1110) 보다 상기 하부 프레임(1120)이 큰 면적을 가지는 형상을 가짐으로써 상기 메인 프레임부(1100)를 측면에서 봤을 때 사다리꼴 형상을 가지게 된다.

상기 하부 프레임(1120)은 복수개의 하부 로드(1122)와, 복수개의 하부 코너 부재(1124)와, 착륙부재(1126)를 포함한다. 상기 하부 로드(1122)는 상기 상부 로드(1112)와 동일한 중공의 파이프가 사용되는 것이 바람직하며, 복수개의 상기 하부 로드(1122)가 이격되게 사각형상을 가지도록 배치되는 것이 바람직하다.

이격되게 배치되는 복수개의 상기 하부 로드(1122)는 상기 하부 코너 부재(1124)에 의해 연결되며, 상기 하부 코너 부재(1124)는 제1하부 장착부(1124a), 제2하부 장착부(1124b), 제3하부 장착부(1124c), 복수개의 체결단부(1124d)를 포함한다. 상기 제3하부 장착부(1124c)는 상기 제1하부 장착부(1124a) 및 상기 제2하부 장착부(1124b)의 연결부위에서 상부로 경사지게 배치되며, 상기 제3하부 장착부(1124c)에는 상기 연결 로드(1130)의 타단이 장착된다.

상기 하부 코너 부재(1124)는 상기 상부 코너 부재(1114)와 대응되는 형상을 가지고, 상기 연결 로드(1130)를 장착하는 역할이 동일한 바, 상기 상부 코너 부재(1114)를 참조하여 유추할 수 있는 부분의 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 하부 코너 부재(1124)의 하부면에는 착륙부재(1126)가 하부로 돌출되게 형성되며, 상기 착륙부재(1126)는 상기 하부 코너 부재(1124)의 하부면에 배치되는 상기 체결단부(1124d)에서 하부로 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 착륙부재(1126)에 의해 상기 하부 코너 부재(1124)의 하부면과 지면이 면접촉이 아닌 점접촉하게 되며, 상기 하부 코너 부재(1124)가 지면과 면접촉이 아닌 점접촉함으로써 메인 프레임부(1100)를 평탄하지 않은 지면에도 착륙시킬 수 있다. 또한 상기 착륙부재(1126)가 상기 하부 코너 부재(1124)의 하부면으로 돌출됨으로써 상기 메인 프레임부(1100)가 지면에 물이 고인 곳에서도 착륙이 가능하게 된다.

상기 메인 프레임부(1100)의 측면에는 서브 프레임부(1200)이 상기 메인 프레임부(1100)에 스윙 가능하게 설치되며, 상기 서브 프레임부(1200)는 복수개의 서브 프레임(1210)으로 이루어진다.

복수개의 상기 서브 프레임(1210)은 복수개의 상기 상부 로드(1112)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 서브 프레임(1210)은 베이스부재(1211)와, 덕트(1212)와, 장착대(1213)와, 복수개의 연결부재(1214)를 포함한다.

상기 베이스부재(1211)는 상기 상부 로드(1112)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 덕트(1212)는 상기 베이스부재(1211)의 일단에 일체로 연결된다. 상기 덕트(1212)는 원형의 형상을 가지는 것이 바람직하고, 상기 덕트(1212)는 전단에서 후단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형태를 가지며, 상기 덕트(1212)의 타단에는 상기 덕트(1212)를 상기 메인 프레임부(1100)에 고정하는 고정부재(1212a)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 베이스부재(1211)와 상기 덕트(1212)는 플라스틱 재질을 가지는 것이 바람직하고, 상기 베이스부재(1211)와 상기 덕트(1212)가 플라스틱 재질을 가짐으로써 중량을 감소시키는 효과를 가지게 되며, 상기 덕트(1212)의 타단에 구비되는 상기 고정부재(1212a)로는 자석이 사용되는 것이 바람직하다.

상기 장착대(1213)는 상기 덕트(1212)의 내부에 구비되며 원판형상을 가지고, 상기 장착대(1213)에는 후술되는 로터(1340)가 회전 가능하게 장착되며, 상기 장착대(1213)와 상기 덕트(1212)는 복수개의 연결부재(1214)에 의해 연결되는 것이 바람직하다. 상기 덕트(1212)는 원형의 형상을 가지는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 상기 덕트(1212)는 다각형의 형상을 가지도록 설계변경될 수 있다.

상기 상부 로드(1112)에 회전 가능하게 장착되는 상기 베이스부재(1211)의 일단에는 제1수용홀더(1211a)와 제2수용홀더(1211b)가 이격되게 구비되며, 상기 제1수용홀더(1211a)와 상기 제2수용홀더(1211b)에 상기 상부 로드(1112)가 회전 가능하게 수용된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 상부 로드(1112)에 회전 가능하게 장착되는 상기 베이스부재(1211)의 일단 중앙부에는 상기 상부 로드(1112)에서 회전되는 상기 베이스부재(1211) 및 상기 덕트(1212)의 회전각도를 단속하는 단속편(1211c)이 형성되며, 상기 단속편(1211c)은 상기 제1수용홀더(1211a)와 상기 제2수용홀더(1211b)의 사이에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 단속편(1211c)은 사각형상 및 막대형상을 가지며 상기 베이스부재(1211)의 외측으로 돌출되게 형성된다. 상기 단속편(1211c)이 사각형상 및 막대형상을 가지고, 상기 장착보드(1116)의 상부면에는 상기 단속편(1211c)이 밀착되는 단속요홈(1116b)이 형성되며, 상기 단속편(1211c)이 상기 단속요홈(1116b)에 밀착됨으로써 상기 베이스부재(1211) 및 상기 서브 프레임(1210)이 상기 상부 프레임(1110)의 상부 로드(1112)에 90°의 각도를 가지도록 펼쳐지게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 단속편(1211c')은 삼각형상을 가지도록 변형될 수 있다. 상기 단속편(1211c')이 삼각형상을 가짐으로써 상기 단속편(1211c')이 상기 단속요홈(1116b)에 밀착됨으로써 상기 베이스부재(1211) 및 상기 서브 프레임(1210)이 상기 상부 프레임(1110)의 상부 로드(1112)에 90°이상의 각도를 가지도록 펼쳐지게 된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 베이스부재(1211) 및 상기 덕트(1212)에 단속편(1211c,1211c')이 형성되고, 상기 장착보드(1116)에 단속요홈(1116b)이 형성되는 것을 한정하는 것은 아니며, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 장착보드(1116)와 상기 베이스부재(1211) 및 상기 덕트(1212)가 면접촉하여 90°및 90°이상의 각도로 펼쳐질 수 있다.

도 8에는 상기 메인 프레임부(1100)에 상기 서브 브레임부(1200)가 90°의 각도로 펼쳐지는 실시 예가 도시되어 있으며, 상기 장착보드(1116)와 상기 베이스부재(1211) 및 상기 덕트(1212)의 일단이 수직형상을 가지고, 수직형상을 가지는 일면이 면접촉함으로써 상기 메인 프레임부(1100)에 상기 서브 프레임부(1200)가 90°의 각도로 펼쳐지게 된다.

도 9에는 상기 메인 프레임부(1100)에 상기 서브 브레임부(1200)가 90°이상의 각도로 펼쳐지는 실시 예가 도시되어 있으며, 상기 장착보드(1116)의 둘레면이 경사지게 형성되고, 상기 베이스부재(1211) 및 상기 덕트(1212)의 일단이 상기 장착보드(1116) 및 상기 덕트(1212)의 일단이 경사진 상기 장착보드(1116)의 둘레면에 면접촉함으로써 상기 메인 프레임부(1100)에 상기 서브 프레임부(1200)가 90°이상의 각도로 펼쳐지게 된다.

상기 메인 프레임부(1100) 및 상기 서브 프레임부(1200)에는 로터부(1300)가 구비되며, 상기 로터부(1300)는 구동부재(1320)와, 복수개의 로터(1340)를 포함한다. 상기 복수개의 로터(1340)는 상기 메인 프레임부(1100)를 이동시키는 추력을 제공하며, 상기 복수개의 로터(1340)는 상기 서브 프레임(1210)의 장착대(1213)에 회전 가능하게 장착되며, 상기 복수개의 로터(1340)는 상기 장착보드(1116)의 저면에 장착되어 상기 메인 프레임부(1100)의 내부에 위치되는 상기 구동부재(1320)와 연결되는 것이 바람직하다.

상기 메인 프레임부(1100)의 측면에는 댐퍼부(1400)가 구비되며, 상기 댐퍼부(1400)는 상기 서브 프레임부(1200)가 상기 메인 프레임부(1100)에서 스윙 시 상기 서브 프레임부(1200)와 상기 메인 프레임부(1100)의 충격을 완화시켜주는 역할을 하고, 상기 로터(1340)가 구동되어 상기 서브 프레임(1210)이 펼쳐진 상태를 유지하며 상기 로터(1340)가 구동 시 발생되는 진동을 흡수하는 역할을 한다.

상기 댐퍼부(1400)는 복수개의 연결 로드(1130)에 구비되어 상기 덕트(1212)와 연결되는 복수개의 댐퍼(1410)로 이루어지며, 상기 댐퍼(1410)는 이동부재(1411), 액추에이터(1412)를 포함한다.

상기 액추에이터(1412)는 그 일단이 상기 연결 로드(1130)에 힌지 결합되어 상기 연결 르도(1130)에 회동 가능하게 연결되고, 상기 이동부재(1411)의 일단은 상기 액추에이터(1412)와 연결되며 타단은 상기 덕트(1212)와 힌지 결합되어 회동 가능하게 연결된다.

상기 서브 프레임부(1200)는 상기 로터(1340)가 회전함에 따라 추력에 의해 상기 상부 로드(1112)를 중심으로 회전하게 되면 상기 이동부재(1411)는 상기 액추에이터(1412)의 내측으로 외측으로 슬라이드 이동하게 된다. 반대로 상기 로터(1340)의 회전이 멈추게 되면 추력이 상실되어 상기 서브 프레임부(1200)는 자중에 의해 반대방향으로 회전하면서 접히게 되며 상기 이동부재(1411)는 상기 액추에이터(1412)의 외측에서 내측으로 슬라이드 이동하게 된다.

상기 댐퍼부(1400)가 상기 이동부재(1411)와 상기 액추에이터(1412)로 구성되는 것을 한정하는 것은 아니며, 유압을 이용하는 액추에이터(1412)를 대신하여 상기 이동부재(1411)가 내부에서 슬라이드 이동하면서 상기 이동부재(1411)가 이탈되는 것을 방지하는 단턱(미도시)이 형성되는 본체(미도시)와, 상기 본체(미도시)의 내부에서 슬라이드 이동하는 상기 이동부재(1411)를 탄력적으로 지지하는 탄성부재(미도시)가 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 구동부재(1320)에 의해 상기 로터(1340)가 동작하게 되며, 상기 로터(1340)가 회전함에 따라 상기 메인 프레임부(1100)에 측면에 접혀진 상태로 구비되는 상기 서프 프레임부(1200)의 서프 프레임(1210)은 상기 상부 로드(1112)를 중심으로 회전하면서 상기 메인 프레임부(1100)의 외측으로 펼쳐지게 된다. 상기 서브 프레임(1210)은 상기 상부 로드(1112)를 중심으로 회전하면서 상기 서브 프레임(1210)의 단속편(1211c)이 상기 장착보드(1116)의 단속요홈(1116a)에 밀착됨으로써 상기 상부 로드(1112)를 중심으로 회전하는 것이 멈춰지게 된다.

상기 로터(1340)가 작동을 계속함에 따라 상기 로터(1340)를 통과한 후류는 공중에서 지상을 향해 배출되며 이는 본 발명의 실시 예에 따른 드론(1000)이 지상에서 공중으로 상승할 수 있는 추력을 제공하게 된다.

상기 로터(1340)에 공급되는 전원을 차단하게 되면, 상기 로터(1340)는 동작을 멈추게 되고 상기 서브 프레임(1210)은 자중에 의해 펼쳐지는 반대방향으로 회전하면서 상기 메인 프레임부(1100)에 측면으로 접히게 되며, 상기 댐퍼부(1400)에 의해 상기 메인 프레임부(1100)와의 충격을 완화시키게 된다.

상기 메인 프레임부(1100)의 하부 프레임(1120)에는 상기 서브 프레임부(1200)를 상기 메인 프레임부(1100)에 고정하는 고정모듈(1500)이 구비될 수 있다. 상기 고정모듈(1500)는 상기 상부 프레임(1120)의 하부 로드(1122)에 장착되며, 상기 고정모듈(1500)는 상기 하부 로드(1122)의 둘레면 외측으로 돌출되는 몸체(1510)와, 상기 몸체(1510)에 수용되며 상기 몸체(1510)의 외측으로 돌출되는 금속편(1520)과, 상기 몸체(1510)의 내부에 구비되어 상기 금속편(1520)을 탄성을 가지도록 지지하는 탄성부재(1530)를 포함한다.

상기 금속편(1520)에 상기 덕트(1212)에 구비되는 고정부재(1212a)가 부착됨으로써 상기 서브 프레임(1210)이 상기 메인 프레임부(1100)의 측면에 고정되게 된다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 메인 프레임부(1100)는 제1상부 프레임(1110'), 측면 프레임(1150)을 포함한다. 상기 제1상부 프레임(1110')은 사각형상이 아닌 육각형상을 가지도록 배치되며, 상기 제1상부 프레임(1110')은 제1상부 로드(1112'), 제1상부 코너 부재(1114'), 제1장착보드(1116')를 포함한다.

상기 제1상부 로드(1112') 및 상기 제1장착보드(1116')는 육각형상을 가지나, 상기 상부 로드(1112) 및 상기 장착보드(1116)는 사각형상을 가지는 점에서 상이할 뿐 다른 점은 동일한 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1상부 로드(1112')는 육각형상을 가지도록 배치되며 상기 제1상부 로드(1112')는 제1상부 코너 부재(1114')에 의해 연결되고, 상기 제1상부 코너 부재(1114') 역시 상부 코너 부재(1114)와 동일하나 제1상부 장착부(1114a')와 상기 제2상부 장착부(1114b') 사이가 수직되게 연결되지 않고 120°의 각도를 가지도록 연결되는 점만 상이할 뿐 다른 점은 동일한 바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 측면 프레임(1150)은 상기 제1상부 프레임(1110')의 측면에 복수개가 대응되게 구비되어 하부로 수직되게 연결되며, 상기 측면 프레임(1150)은 상기 제1상부 코너 부재(1114')의 제3상부 장착부(1114c')에 장착되는 것이 바람직하다.

상기 측면 프레임(1150)의 하부면은 밀폐되고 상부면은 개방된 형상을 가지며, 개방된 상기 측면 프레임(1150)의 상부면 양단은 상부로 수직되게 절곡된 형상을 가지고, 상부로 수직되게 절곡된 양단이 상기 제3상부 장착부(1114c')에 장착되어 상기 측면 프레임(1150)이 상기 제1상부 프레임(1110')에 연결되게 된다.

상기 측면 프레임(1150)의 하부면 양단에는 착륙부(1150a)가 형성되며, 상기 착륙부(1150a)는 지면과 상기 측면 프레임(1150)을 점접촉시키며 상기 착륙부(1150a)는 상기 측면 프레임(1150)의 하부면으로 절곡되게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1상부 프레임(1110')은 육각형상으로 변형되는 것에 한정되는 것은 아니며, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1상부 프레임(1110')은 육각형상이 아닌 팔각형상 또는 다각형상을 가지도록 변형될 수 있다.

따라서, 무인 비행체(1000)의 휴대 및 보관 시에는 로터(1340)가 설치되는 서브 프레임부(1200)가 메인 프레임부(1100)에 접혀져 무인 비행체(1000)의 부피를 최소화시킬 수 있고, 로터(1340)가 외부로 돌출되지 않아 주변 물체와의 간섭으로 인해 로터(1340)가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 메인 프레임부(1100)의 연결 로드(1130)에 서브 프레임부(1200)의 덕트(1212)와 연결되는 댐퍼부(1400)를 설치하여 자중에 의해 서브 프레임부(1200)가 메인 프레임부(1100)에 접혀질 때 서브 프레임부(1200)와 메인 프레임부(1100)의 충격을 완화시킬 수 있고, 메인 프레임부(1100)의 하부 코너 부재(1124)에 착륙부(1126)가 구비되어 메인 프레임부(1100)를 평탄하지 않은 지면에도 착륙시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1000 : 무인 비행체 1100 : 메인 프레임부
1110 : 상부 프레임 1112 : 상부 로드
1114 : 상부 코너 부재 1116 : 장착보드
1120 : 하부 프레임 1122 : 하부 로드
1124 : 하부 코너 부재 1126 : 착륙부재
1130 : 연결로드 1150 : 측면 프레임
1200 : 서브 프레임부 1210 : 서브 프레임
1211 : 베이스부재 1212 : 덕트
1213 : 장착대 1214 : 연결부재
1300 : 로터부 1320 : 구동부재
1340 : 로터 1400 : 댐퍼부
1410 : 댐퍼 1411 : 이동부재
1412 : 액추에이터

Claims

메인 프레임부;
상기 메인 프레임부의 측면에 구비되어 상기 메인 프레임부에 스윙 가능하게 설치되는 서브 프레임부;
상기 메인 프레임부의 내부에 구비되는 구동부재와, 상기 서브 프레임부에 설치되며 상기 구동부재와 연결되어 구동되고 상기 메인 프레임부를 이동시키는 추력을 제공하는 복수개의 로터로 이루어지는 로터부; 및
상기 메인 프레임부의 측면에 구비되며 상기 서브 프레임부가 상기 메인 프레임부에서 스윙 시 상기 서브 프레임부와 상기 메인 프레임부의 충격을 완화시키는 댐퍼부를 포함하되,
상기 메인 프레임부는,
사각형태를 가지도록 배치되는 상부 프레임과,
상기 상부 프레임과 이격되게 위치하고 사각형태를 가지도록 배치되는 하부 프레임과,
일단은 상기 상부 프레임에 연결되고 타단은 상기 하부 프레임에 연결되어 이격되게 배치되는 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 복수개의 연결 로드를 포함하고,
상기 하부 프레임은 상기 상부 프레임보다 큰 면적을 가지며,
상기 연결 로드는 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임 사이에 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
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청구항 1에 있어서,
상기 상부 프레임은,
복수개가 이격되게 구비되어 사각형상을 가지도록 배치되는 상부 로드와,
사각형상을 가지도록 이격되게 구비되는 상기 복수개의 상부 로드를 연결하는 복수개의 상부 코너 부재와,
상기 복수개의 상부 코너 부재에 장착되는 장착보드를 포함하는 무인 비행체.
청구항 4에 있어서,
상기 상부 코너 부재는,
이격되게 배치되는 각각의 상부 로드가 장착되며 서로 수직되게 연결되는 제1상부 장착부 및 제2상부 장착부과,
상기 제1상부 장착부 및 제2상부 장착부의 연결부위에서 하부로 경사되게 배치되며 상기 연결 로드의 일단이 장착되는 제3상부 장착부와,
상기 제1상부 장착부와 상기 제2상부 장착부 및 상기 제3상부 장착부를 일체로 연결하는 복수개의 연결단부를 포함하며,
상기 복수개의 연결단부는 피라미드 형상을 가지도록 연결되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 5에 있어서,
상기 연결단부의 일면에는 상기 장착보드가 장착되는 장착돌기가 형성되며, 상기 장착보드의 모서리부에는 상기 장착돌기가 장착되는 복수개의 장착홀이 형성되는 무인 비행체.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 프레임은,
복수개가 이격되게 구비되며 사각형상을 가지도록 배치되는 하부 로드와,
사각형상을 가지도록 배치되는 복수개의 상기 하부 로드를 연결하는 복수개의 하부 코너 부재를 포함하는 무인 비행체.
청구항 7에 있어서,
상기 하부 코너 부재는,
이격되게 배치되는 각각의 상기 하부 로드가 장착되며 서로 수직되게 연결되는 제1하부 장착부 및 제2하부 장착부와,
상기 제1하부 장착부 및 상기 제2하부 장착부의 연결부위에서 상부로 경사지게 배치되며 상기 연결 로드의 타단이 장착되는 제3하부 장착부와,
상기 제1하부 장착부와 상기 제2하부 장착부 및 상기 제3하부 장착부를 일체로 연결하는 복수개의 체결단부를 포함하며,
상기 복수개의 체결단부는 피라미드 형상을 가지도록 연결되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 7에 있어서,
상기 하부 프레임은,
상기 하부 코너 부재의 하부면으로 돌출되게 형성되며 상기 하부 코너 부재와 지면을 점접촉시키는 착륙부재를 더 포함하는 무인 비행체.
청구항 4에 있어서,
상기 서브 프레임부는,
상기 복수개의 상부 로드에 회전 가능하게 장착되는 복수개의 서브 프레임을 포함하며,
상기 서브 프레임은,
상기 상부 로드에 회전 가능하게 장착되는 베이스부재와,
상기 베이스부재의 일단에 일체로 연결되는 덕트와,
상기 덕트의 내부에 구비되며 원판형상을 가지는 장착대와,
상기 덕트와 상기 장착대를 연결하는 복수개의 연결부재를 포함하는 무인 비행체.
청구항 10에 있어서,
상기 덕트는 원형 형상을 가지고, 상기 덕트는 전단에서 후단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형태를 가지며, 상기 덕트의 타단에는 상기 덕트를 상기 메인 프레임부에 고정하는 고정부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 10에 있어서,
상기 덕트는 다각 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 10에 있어서,
상기 베이스부재의 일단에는 상기 상부 로드를 회전 가능하게 수용하는 제1수용홀더와 제2수용홀더가 이격되게 구비되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 13에 있어서,
상기 베이스부재의 일단 중앙부에는 상기 베이스부재의 회전각도를 단속하는단속편이 상기 제1수용홀더와 상기 제2수용홀더의 사이에 돌출되게 형성되며,
상기 장착보드에는 상기 단속편이 밀착되는 단속요홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 14에 있어서,
상기 단속편은 사각형상을 가지는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 14에 있어서,
상기 단속편은 삼각형상을 가지는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 10에 있어서,
상기 장착대에는 상기 로터가 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
청구항 10에 있어서,
상기 댐퍼부는,
복수개의 상기 연결 로드에 구비되어 상기 덕트와 연결되는 댐퍼를 포함하며,
상기 댐퍼는,
상기 덕트에 힌지 결합되는 이동부재와,
상기 이동부재와 연결되고 유압을 이용하여 상기 이동부재를 전후방향으로 이동시키며 상기 연결 로드에 힌지 결합되는 액추에이터를 포함하는 무인 비행체.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 프레임부는,
육각형태를 가지도록 배치되는 제1상부 프레임과,
상기 제1상부 프레임의 측면에 복수개가 대응되게 구비되어 하부로 수직되게 연결되는 측면 프레임을 포함하는 무인 비행체.
청구항 19에 있어서,
상기 제1상부 프레임은,
복수개가 이격되게 구비되어 육각형상을 가지도록 배치되는 제1상부 로드와,
육각형상을 가지도록 이격되게 구비되는 상기 복수개의 제1상부 로드를 연결하는 복수개의 제1상부 코너 부재와,
상기 복수개의 제1상부 코너 부재에 장착되는 제1장착보드를 포함하는 무인 비행체.
청구항 19에 있어서,
상기 측면 프레임은,
하부면은 밀폐되고 상부면은 개방된 양단이 상부로 수직되게 절곡된 형상을 가지며,
상기 하부면의 양단에는 지면과 점접촉하는 착륙부가 절곡되게 형성되는 무인 비행체.
청구항 19에 있어서,
상기 제1상부 프레임은 팔각 또는 다각 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.