KR101985687B1 - 개인비행장치 - Google Patents

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KR101985687B1
KR101985687B1 KR1020190023825A KR20190023825A KR101985687B1 KR 101985687 B1 KR101985687 B1 KR 101985687B1 KR 1020190023825 A KR1020190023825 A KR 1020190023825A KR 20190023825 A KR20190023825 A KR 20190023825A KR 101985687 B1 KR101985687 B1 KR 101985687B1
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rotors
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엄성용
박지현
서연곤
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주식회사 블루젠드론
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Abstract

본 발명은 탠덤 로터 유형(Tandem rotor type)에 의해 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있는 개인비행장치를 개시한다. 본 발명은 프레임, 좌우 로터, 암 조인트, 피봇 조인트, 좌우 컨트롤 바, 복귀 기구와 좌우 회전 구속 기구로 구성되어 있다. 프레임은 조종사가 탑승할 수 있는 조종석을 갖는다. 좌우 로터는 프레임의 좌우 위쪽에 추력을 발생하도록 배치되어 있다. 암 조인트는 좌우 로터 각각에 연결되어 있는 좌우 로터리 암과, 프레임의 위쪽에 배치되어 있고 좌우 로터리 암 각각이 회전할 수 있도록 연결되어 있는 센터 조인트를 가지며, 좌우 로터리 암과 센터 조인트 각각의 중심축선이 정렬되어 있는 수평중심축선을 갖는다. 피봇 조인트는 센터 조인트의 가운데에 연결되어 있고, 암 조인트의 수평중심축선에 대해 직교하는 수직중심축선을 갖는다. 프레임의 수직 자세를 유지하기 위해 프레임의 위쪽이 수직중심축선을 기준으로 좌우로 회전될 수 있도록 피봇 조인트에 연결되어 있다. 좌우 컨트롤 바는 좌우 로터 각각의 자세를 제어할 수 있도록 좌우 로터리 암 각각에 연결되어 있다. 복귀 기구는 좌우 컨트롤 바 각각을 초기 위치로 복귀시킨다. 좌우 회전 구속 기구는 피봇 조인트의 수직중심축선을 기준으로 프레임의 좌우 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임을 수직 자세로 복귀시킨다. 본 발명에 의하면, 프레임의 좌우 위쪽에 연결되어 추력을 발생하는 좌우 로터에 의해 탠덤 로터 유형으로 비행할 수 있으므로, 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있다.

Description

개인비행장치{PERSONAL FLIGHT DEVICE}
본 발명은 개인비행장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탠덤 로터 유형(Tandem rotor type)에 의해 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있는 개인비행장치에 관한 것이다.
개인비행장치 또는 개인항공기(Personal aircraft)는 항공기와 경량항공기 외에 공기의 반작용으로 비행할 수 있는 초경량비행장치로 동력비행장치, 회전익비행장치, 동력 패러글라이더, 기구류, 인력활공기 등으로 구분되고 있다. 이러한 개인비행장치는 안전성의 확보가 중요하며, 항공 레저 스포츠용 뿐 아니라 구급용, 수색 구조 활동, 농업과 광업 등과 같은 산업 분야에 활용되고 있다.
개인비행장치의 추진 수단으로 덕트 팬(Ducted fan)과 슈라우드 프로펠러(Shrouded propeller)이 개발되어 있다. 덕트 팬 또는 덕트 프로펠러(Ducted propeller)는 덕트 안에 완전히 수용되어 있는 하나 이상의 싱글 블레이드(Single-blade), 멀티 블레이드(Multi-blade), 로터리 에어포일(Rotary airfoil), 팬(Fan)으로 구성되어 있다. 덕트는 팬의 효율을 높인다. 슈라우드 프로펠러는 슈라우드에 의해 둘러싸인 로터리 에어포일, 프로펠러로 구성되어 있다. 슈라우드의 기능은 프로펠러를 보호하는 것이며, 프로펠러의 효율에 영향을 주지 않는다.
개인비행장치는 미국 특허 제6,488,232호 '단일 승객 항공기(Single passenger aircraft)', 미국 특허 제7,484,687호 '추진장치(Propulsion device)', 미국 특허 제8,695,916호 '제어 시스템을 포함하는 개인비행장치(Personal flight vehicle including control system)'등 많은 특허문헌들에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이 특허문헌들의 개인비행장치는 프레임, 엔진(Engine), 한 쌍의 덕트 팬, 암 조인트(Arm joint), 좌우 컨트롤 바(Left and right control bar), 스로틀 레버(Throttle lever), 랜딩기어(Landing gear) 등으로 구성되어 있다. 덕트 팬들은 암 조인트에 의해 연결되어 있다. 덕트 팬들의 팬은 프레임에 장착되어 있는 엔진의 구동력을 전동장치(Transmission)에 의해 전달받아 회전되도록 구성되어 있다. 좌우 컨트롤 바는 암 조인트에 연결되어 비행 방향을 제어하도록 구성되어 있다. 스로틀 레버는 좌 컨트롤 바에 연결되어 엔진의 출력을 조정한다. 랜딩기어는 프레임의 아래쪽에 장착되어 프레임을 지면 또는 수면 위에서 지탱하면서 착륙을 쉽게 한다. 위 특허문헌들에 개시되어 있는 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
상기한 바와 같은 개인비행장치는 프레임에 장착되어 있는 엔진의 구동력을 전동장치에 의해 덕트 팬들 각각의 팬에 전달하여 추력을 얻고 있기 때문에 구성이 복잡한 문제가 있다. 또한, 개인비행장치의 비행 자세는 덕트의 아래쪽에 장착되어 있는 컨트롤 베인(Control vane)들에 의해 조정하고, 피치(Pitch)와 롤(Roll)은 프레임의 좌우에 장착되어 있는 에어포일 횡단면 컨트롤 면(Aerofoil-cross-section control surface)들에 의해 조정하도록 구성되어 구성이 복잡하고, 조정성이 떨어지는 문제가 있다. 따라서 비행 자세를 쉽게 조정할 수 있으면서도 안정성을 높일 수 있는 개인비행장치가 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 요구를 충족할 수 있는 새로운 개인비행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 개인비행장치가 제공된다. 본 발명에 따른 개인비행장치는, 조종사가 탑승할 수 있는 조종석을 갖는 프레임과; 프레임의 좌우 위쪽에 추력을 발생하도록 배치되어 있는 좌우 로터와; 좌우 로터 각각에 연결되어 있는 좌우 로터리 암과, 프레임의 위쪽에 배치되어 있고 좌우 로터리 암 각각이 회전할 수 있도록 연결되어 있는 센터 조인트를 가지며, 좌우 로터리 암과 센터 조인트 각각의 중심축선이 정렬되어 있는 수평중심축선을 갖는 암 조인트와; 센터 조인트의 가운데에 연결되어 있고, 암 조인트의 수평중심축선에 대해 직교하는 수직중심축선을 가지며, 프레임의 수직 자세를 유지하기 위해 프레임의 위쪽이 수직중심축선을 기준으로 좌우로 회전될 수 있도록 연결되어 있는 피봇 조인트와; 좌우 로터 각각의 자세를 제어할 수 있도록 좌우 로터리 암 각각에 연결되어 있는 좌우 컨트롤 바와; 좌우 컨트롤 바 각각을 초기 위치로 복귀시키기 위한 복귀 기구와; 피봇 조인트의 수직중심축선을 기준으로 프레임의 좌우 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 좌우 회전 구속 기구를 포함한다.
본 발명에 따른 개인비행장치의 복귀 기구는 프레임과 가깝게 배치되어 있는 좌우 로터리 암 각각의 근위단부에 연결되어 있는 좌우 스플라인 샤프트와; 좌우 스플라인 샤프트 각각을 따라 이동할 수 있도록 좌우 스플라인 샤프트 각각에 결합되어 있는 좌우 클러치 엘리먼트와; 좌우 클러치 엘리먼트 각각이 서로 맞물리는 방향으로 탄성 복귀력을 부여하는 복수의 리턴 스프링으로 이루어진다. 또한, 본 발명에 따른 개인비행장치는 좌우 컨트롤 바 각각의 상하 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 상하 회전 구속 기구를 더 포함한다.
본 발명에 따른 개인비행장치는, 프레임의 좌우 위쪽에 연결되어 추력을 발생하는 좌우 로터에 의해 탠덤 로터 유형으로 비행할 수 있으므로, 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 프레임의 수직 자세를 안정적으로 유지시키면서 좌우 로터의 비행 자세를 좌우 컨트롤 바에 의해 간편하게 조절할 수 있고, 좌우 컨트롤 바의 좌우 및 상하 회전 각도가 기구적으로 구속되어 구성이 단순하면서도 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 개인비행장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 개인비행장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개인비행장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 개인비행장치를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 개인비행장치에서 암 조인트, 피봇 조인트, 복귀 기구와 좌우 회전 구속 기구를 나타낸 단면도이다.
도 6은 도 5에서 복귀 기구의 작동을 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 복귀 기구의 좌우 클러치 엘리먼트를 분리하여 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 좌우 회전 구속 기구의 작동을 설명하기 위해 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 개인비행장치에서 암 조인트, 피봇 조인트와 상하 회전 구속 기구를 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 암 조인트, 피봇 조인트와 상하 회전 구속 기구를 나타낸 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 개인비행장치의 상승 비행을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
도 12는 본 발명에 따른 개인비행장치의 전후진 비행을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
도 13은 본 발명에 따른 개인비행장치의 좌우 비행을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
도 14는 본 발명에 따른 개인비행장치의 좌 선회 비행을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
도 15는 본 발명에 따른 개인비행장치의 우 선회 비행을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
도 16은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 좌우 로터의 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 17은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 좌우 로터의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
도 18은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 좌우 로터의 또 다른 실시예를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
이하, 본 발명에 따른 개인비행장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)의 프레임(20) 또는 하우징(Housing)은 조종사가 탑승할 수 있는 조종석(22)을 구비한다. 조종석(22)은 캐빈(Cabin) 또는 캐노피(Canopy)에 의해 보호되도록 구성될 수 있다. 캐빈의 앞면과 측면은 조종사의 시야 확보를 위해 투명 플라스틱(Transparent plastic)을 소재로 구성될 수 있다. 랜딩기어(24)가 프레임(20)의 아래쪽에 장착되어 프레임(20)을 지면 또는 수면 위에서 지탱하면서 착륙을 쉽게 한다. 랜딩기어(24)는 지면에서의 이동을 위해 복수의 바퀴를 구비하거나 부력의 발생을 위해 복수의 플로트(Float)을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 프레임(20)의 추력을 발생하도록 조성석(22)에 탑승하는 조종사를 기준으로 프레임(20)의 좌우 위쪽에 배치되어 있는 좌우 로터(Left and right rotor: 30, 40)를 구비한다. 좌우 로터(30, 40) 각각은 슈라우드(32, 42)와, 슈라우드(32, 42) 안에 회전할 수 있도록 장착되어 있는 프로펠러(34, 44) 또는 팬과, 프로펠러(34, 44)를 회전시킬 수 있도록 프로펠러(34, 44)에 연결되어 있는 구동원(Driving source)으로 전기모터(36, 46)를 갖는 슈라우드 프로펠러 또는 슈라우드 팬(Shroud fan)으로 구성되어 있다. 좌우 로터(30, 40) 각각의 프로펠러(34, 44)는 서로 반대로 회전되어 추력을 발생하는 탠덤 로터(Tandem rotor)를 구성하게 된다.
슈라우드(32, 42)는 허브(Hub: 34a)와 복수의 스포크(Spoke: 34b)를 갖는다. 허브(Hub: 34a) 또는 보스(Boss)는 슈라우드(32, 42)의 가운데에 배치되어 있다. 스포크(32b, 42b)들은 슈라우드(32, 42)의 내면과 허브(32a, 42a)의 외면을 연결하도록 등간격을 두고 방사상으로 형성되어 있다. 프로펠러(34, 44)는 허브(32a, 42a)의 위쪽에 회전할 수 있도록 결합되어 있다.
전기모터(36, 46)는 허브(32a, 42a)의 아래쪽에 장착되어 있다. 전기모터(36, 46)의 샤프트(38, 48)는 허브(32a, 42a)를 통과하여 프로펠러(34, 44)에 결합되어 있다. 좌우 로터(30, 40) 각각의 프로펠러(34, 44)는 전기모터(36, 46)의 구동에 의해 서로 반대 방향으로 회전되어 추력을 발생하도록 구성되어 있다. 전기모터(36, 46)의 전원으로 배터리(Battery)는 프레임(20) 안에 장착되거나 허브(32a, 42a)의 아래쪽에 장착될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 전기모터(36, 46) 각각은 허브(32a, 42a)의 위쪽에 장착되거나 허브(32, 42a) 안에 장착될 수도 있다. 전기모터(36, 46) 각각은 엔진으로 구성될 수도 있다. 또한, 구동원은 프레임(20) 안에 장착되는 엔진, 전기모터로 구성될 수도 있다. 이 경우, 프레임(20) 안에 장착되어 있는 구동원의 구동력은 구동축(Driving shaft), 벨트전동장치(Belt transmission), 기어전동장치(Gear transmission) 등에 의해 좌우 로터(30, 40) 각각의 프로펠러(34, 44)에 전달되도록 구성될 수도 있다. 좌우 로터(30, 40) 각각은 덕트 팬으로 구성될 수도 있다.
도 1 내지 도 6과 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 좌우 로터(30, 40) 각각을 프레임(10)의 위쪽에 연결하기 위한 암 조인트(50)를 구비한다. 암 조인트(50)는 좌우 로터리 암(Left and right rotary arm: 52, 54)과 센터 조인트(Center joint: 56)로 구성되어 있다. 좌우 로터리 암(52, 54) 각각은 프레임(20)과 가깝게 배치되어 있는 근위단부(Proximal end: 52a, 54a)와, 프레임(20)과 멀게 배치되어 있는 원위단부(Distal end: 52b, 54b)를 갖는다. 좌우 로터리 암(52, 54)은 중공축(Hollow shaft), 중공파이프(Hollow pipe)로 구성될 수 있다. 암 조인트(50)는 좌우 로터리 암(52, 54)과 센터 조인트(56) 각각의 중심축선이 정렬되어 있는 수평중심축선(A1)을 갖는다.
센터 조인트(56)는 프레임(20)의 위쪽 가운데에 배치되어 있으며, 속이 빈 원통형 하우징으로 구성되어 있다. 좌우 축 구멍(56a, 56b) 각각이 센터 조인트(56)의 양쪽 측면 각각에 형성되어 있다. 보스(Boss: 56c)가 센터 조인트(56)의 아랫면 가운데에 형성되어 있다. 보스(56c)는 피봇 구멍(Pivot hole: 56d) 또는 힌지 구멍(Hinge hole)을 갖는다. 센터 조인트(56)는 좌우로 분할할 수 있는 좌우 하우징(Left and right housing: 58a, 58b)을 갖는다. 좌우 하우징(58a, 58b)는 복수의 볼트(58c)에 의하여 볼팅(Bolting)되어 있다.
좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 근위단부(52a, 54a)는 센터 조인트(56)의 좌우 축 구멍(56a, 56b) 각각에 회전할 수 있도록 결합되어 있다. 스톱 링(Stop ring: 52c, 54c) 또는 스냅 링(Snap ring) 각각이 좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 근위단부(52a, 54a)가 좌우 축 구멍(56a, 56b)으로부터 빠지지 않도록 하기 위하여 결합되어 있다. 좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 원위단부(52b, 54b)는 좌우 로터(30, 40) 각각의 슈라우드(32, 42)에 고정되어 있다. 좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 회전에 따라 좌우 로터(30, 40) 각각의 전후 각도가 조정된다.
도 1 내지 도 3, 도 5, 도 6과 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 프레임(20)이 수직 자세(Vertical position)의 유지를 위해 암 조인트(50)에 대해 회전할 수 있도록 프레임(20)의 위쪽과 암 조인트(50)의 센터 조인트(56)에 연결되어 있는 피봇 조인트(Pivot joint: 60) 또는 힌지 조인트(Hinge joint)를 구비한다. 피봇 조인트(60)는 센터 조인트(56)의 아랫면 가운데에 형성되어 있는 피봇 구멍(56d)을 갖는 보스(56c)와, 피봇 구멍(56d)에 회전할 수 있도록 결합되어 있는 피봇(62) 또는 힌지 샤프트(Hinge shaft)를 포함한다. 피봇 조인트(60)는 암 조인트(50)의 수평중심축선(A1)에 대해 직교하는 수직중심축선(A2)을 갖는다. 프레임(20)은 피봇 조인트(60)의 피봇(62)을 중심으로 좌우로 회전되어 수직 자세 또는 직립 자세를 유지하게 된다. 피봇(62)은 센터 조인트(56)의 아랫면 가운데에 고정되어 있다. 프레임(20)의 상단은 피봇(62)에 회전할 수 있도록 결합되어 있다.
도 1 내지 도 4, 도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 좌우 로터(30, 40)의 자세를 전후로 조정하여 비행 방향을 제어할 수 있도록 좌우 로터리 암(52, 54) 각각에 연결되어 있는 좌우 컨트롤 바(70, 72)를 구비한다. 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각은 프레임(20)의 양쪽에 조종사가 조정하기 쉽게 배치되어 있다. 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 한쪽 끝은 좌우 로터리 암(52, 54) 각각을 회전시킬 수 있도록 좌우 로터리 암(52, 54) 각각에 연결되어 있다. 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각은 좌우 로터리 암(52, 54) 각각으로부터 프레임(20)의 앞쪽을 향하여 암 조인트(50)의 수평중심축선(A1)에 대해 약 45도(Degree)의 각도로 연장되는 초기 위치 또는 중립 위치를 유지한다. 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 초기 위치는 좌우 컨트롤 바(70, 72)를 조정하기 쉽고 구조적 안전성을 높일 수 있는 위치로 변경될 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각을 초기 위치로 복귀시키기 위한 복귀 기구(Return mechanism: 80)를 구비한다. 복귀 기구(80)는 좌우 스플라인 샤프트(Left and right spline shaft: 82, 84), 좌우 클러치 엘리먼트(Left and right clutch element: 86, 88), 복수의 리턴 스프링(Return spring: 90)으로 구성되어 있다. 좌우 스플라인 샤프트(82, 84) 각각은 서로 대향되도록 좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 좌우 끝에 연결되어 있다. 좌우 스플라인 샤프트(82, 84) 각각은 좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 좌우 끝 부분에 선삭되어 좌우 로터리 암(52, 54)과 일체로 형성될 수도 있다.
좌우 클러치 엘리먼트(86, 88) 각각은 좌우 스플라인 샤프트(82, 84) 각각을 따라 이동할 수 있도록 좌우 스플라인 샤프트(82, 84) 각각에 결합되어 있다. 스플라인 샤프트(82, 84) 각각이 끼워지는 스플라인 구멍(Spline hole: 86a, 88a)이 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)의 가운데에 형성되어 있다. 복수의 조(Jaw: 86b, 88b)가 서로 맞물릴 수 있도록 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)에 형성되어 있다. 조(86b, 88b)들 각각은 삼각파형으로 형성되어 있다. 조(86b, 88b)들 각각은 사인파형, 톱니파형으로 형성되어 있다. 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)는 조(86b, 88b)들의 맞물림에 의해 좌우 로터리 암(52, 54)을 연결하고, 조(86b, 88b)들의 분리되는 것에 의해 좌우 로터리 암(52, 54)의 연결을 차단하는 도그 클러치(Dog clutch) 또는 포지티브 클러치(Positive clutch)와 같은 기능을 보유하게 된다.
좌우 클러치 엘리먼트(86, 88) 각각은 조(86b, 88b)들 각각이 서로 접근 또는 이격되는 방향으로 캠 운동(Cam motion)할 수 있도록 조(86b, 88b)들 각각의 사이에 연결되어 있는 복수의 캠 프로파일(Cam profile: 86c, 88c)을 갖는다. 조(86b, 88b)들 각각은 캠 프로파일(86c, 88c)들 각각을 따라 캠 운동하는 캠 팔로워(Cam follower)의 기능을 보유한다. 복수의 러그(Lug: 86d, 88d)가 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88) 각각의 가장자리에 형성되어 있다. 몇몇 실시예 있어서, 좌우 클러치 엘리먼트 각각은 콘 클러치(Cone clutch)의 콘(Cone)과 컵(Cup)으로 구성될 수도 있다.
리턴 스프링(90)들 각각은 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)의 조(86b, 88b)들이 서로 맞물리는 방향으로 탄성 복귀력을 부여하도록 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)에 연결되어 있다. 리턴 스프링(90)들 각각은 그 양단이 러그(86d, 88d)들에 걸리는 인장 코일 스프링(Tension coil spring)으로 구성되어 있다. 리턴 스프링(90)들 각각은 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)가 서로 맞물리는 방향으로 탄성 복귀력을 부여하는 판스프링(Leaf spring), 토션 스프링(Torsion spring) 등으로 구성될 수도 있다.
도 5, 도 6과 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 피봇 조인트(60)의 수직중심축선(A2)을 기준으로 프레임(20)의 좌우 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임(20)을 수직 자세로 복귀시키기 위한 좌우 회전 구속 기구(100)를 더 구비한다. 좌우 회전 구속 기구(100)는 센터 핀(Center pin: 102), 좌우 스토퍼(Left and right stopper: 104, 106), 좌우 가이드 바(Left and right guide bar: 108, 110)와 좌우 리턴 스프링(Left and right return spring: 112, 114)으로 구성되어 있다.
센터 핀(102)은 피봇 조인트(60), 즉 피봇(62)의 수직중심축선(A2)과 정렬되도록 프레임(20)의 위쪽에 결합되어 있다. 좌우 스토퍼(104, 106) 각각은 센터 핀(102)의 좌우에 배치되도록 센터 조인트(56)의 아래쪽에 결합되어 있다. 가이드 구멍(Guide hole: 104a, 108a)이 좌우 스토퍼(104, 106) 각각의 가운데에 형성되어 있다. 좌우 가이드 바(108, 110) 각각의 한쪽 끝은 프레임(20)의 위쪽에 결합되어 있으며, 다른 쪽 끝은 가이드 구멍(104a, 108a)에 통과되도록 끼워져 있다.
좌우 리턴 스프링(112, 114) 각각은 센터 핀(102)과 좌우 스토퍼(104, 106) 각각에 지지되도록 좌우 가이드 바(108, 110)에 끼워져 있으며, 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 센터 핀(102)에 탄성 복귀력(Elastic return force)을 제공한다. 좌우 리턴 스프링(112, 114) 각각은 압축 코일 스프링(Compression coil spring)으로 구성되어 있다. 좌우 리턴 스프링(112, 114) 각각은 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 프레임(20)에 탄성 복귀력을 제공하는 판스프링, 토션 스프링 등으로 구성될 수도 있다.
도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 상하 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임(20)을 수직 자세로 복귀시키기 위한 상하 회전 구속 기구(120)를 구비한다. 상하 회전 구속 기구(120)는 상하 스토퍼(122, 124), 상하 가이드 바(126, 128)와 상하 리턴 스프링(130, 132)으로 구성되어 있다.
상하 스토퍼(122, 124) 각각은 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 앞뒤에 배치되도록 좌우 로터리 암(52, 54)의 외면에 결합되어 있다. 가이드 구멍(122a, 124a)이 상하 스토퍼(122, 124)에 형성되어 있다. 상하 가이드 바(126, 128) 각각의 한쪽 끝은 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 위쪽에 결합되어 있으며, 다른 쪽 끝은 가이드 구멍(122a, 124a)에 통과되도록 끼워져 있다.
상하 리턴 스프링(130, 132) 각각은 좌우 컨트롤 바(70, 72)와 상하 스토퍼(122, 124) 각각에 지지되도록 상하 가이드 바(126, 128)에 끼워져 있으며, 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 탄성 복귀력을 제공한다. 상하 리턴 스프링(130, 132) 각각은 압축 코일 스프링으로 구성되어 있다. 상하 리턴 스프링(130, 132) 각각은 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 탄성 복귀력을 제공하는 판스프링, 토션 스프링 등으로 구성될 수도 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 전기모터(36, 46)의 출력을 제어할 수 있도록 좌우 컨트롤 바(70, 72) 중 어느 하나, 예를 들면 좌 컨트롤 바(70)의 선단에 장착되어 있는 스로틀 레버(140)와, 스로틀 레버(140)의 조작에 따라 전기모터(36, 46)의 구동을 제어하는 컨트롤러(Controller: 150)를 구비한다. 컨트롤러(150)는 프레임(20) 안에 장착되어 있는 마이크로프로세서(Microprocessor), 시스템온칩(System On a Chip, SoC)으로 구성될 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 조종사의 조정을 보조하기 위한 컨트롤 패널(Control panel), 계기판(Instrument panel) 등이 조종석(22)과 좌우 컨트롤 바(70, 72)에 설치될 수 있다.
지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 개인비행장치에 대한 작용을 설명한다.
도 5와 도 8을 참조하면, 좌우 로터(30, 40)가 우하향 또는 좌하향으로 기울어질 때 프레임(20)은 중력에 의해 피봇(62)을 중심으로 회전되어 수직 자세를 유지하게 되고, 개인비행장치(10)의 비행 자세를 안정적으로 유지시키게 된다. 프레임(20)이 피봇(62)을 중심으로 회전될 때 좌우 가이드 바(108, 110) 각각은 좌우 스토퍼(104, 106) 각각의 가이드 구멍(104a, 106a)을 따라 직선 운동(Linear motion)되면서 프레임(20)의 회전 운동(Rotational motion)을 안내한다. 프레임(20)은 좌우 스토퍼(104, 106) 각각에 접촉되어 좌우 회전 각도를 구속받는다. 또한, 좌우 리턴 스프링(112, 114) 각각은 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 센터 핀(102)에 탄성 복귀력을 부여한다. 이와 같이 프레임(20)의 수직 자세가 피봇 조인트(60)와 좌우 회전 구속 기구(100)에 의해 항시 정확하게 유지되므로, 비행 안정감과 안전성을 높일 수 있다.
한편, 조종사가 좌우 컨트롤 바(70, 72)의 조작력을 해제하게 되면, 리턴 스프링(90)들이 조(88b, 88b)들이 서로 맞물리는 방향으로 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)에 탄성 복원력을 부여한다. 이와 같이 좌우 컨트롤 바(70, 72)를 서로 반대 방향으로 회전시킨 후에도 복귀 기구(80)의 작동에 의해 초기 위치로 간편하게 복귀시킬 수 있으므로, 조정성을 향상시킬 수 있다.
도 9를 참조하면, 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 상하 회전은 상하 회전 구속 기구(120)에 의해 구속된다. 조종사가 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각을 당기거나 밀 때 상하 가이드 바(126, 128) 각각은 상하 스토퍼(122, 124) 각각의 가이드 구멍(122a, 124a)을 따라 직선 운동되면서 좌우 컨트롤 바(70, 72) 회전 운동을 안내한다. 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각은 상하 스토퍼(122, 124) 각각에 접촉되어 상하 회전 각도를 구속받는다. 또한, 상하 리턴 스프링(130, 132) 각각은 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각이 초기 위치로 복귀도록 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각에 탄성 복귀력을 부여한다. 이와 같이 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각의 초기 위치가 상하 회전 구속 기구(120)에 의해 정확하게 구속되므로, 조정성을 향상시킬 수 있다.
도 5와 도 11을 참조하면, 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)의 조(86b, 88b)들이 서로 맞물려 있는 좌우 컨트롤 바(70, 72)의 초기 위치에서 좌우 로터(30, 40) 각각의 전기모터(36, 46)가 구동되면, 좌 로터(30)의 프로펠러(34)는 반시계 방향으로 회전되고, 우 로터(40)의 프로펠러(44)는 시계 방향으로 회전되면서 추력을 발생시키게 된다. 조종사는 스로틀 레버(140)의 조작에 의해 전기모터(36, 46)의 출력을 제어한다. 프로펠러(34, 44)의 회전에 의해 발생되는 추력이 개인비행장치(10) 또는 기체의 중량보다 크게 되면, 프레임(20)은 이륙 또는 상승 비행하게 된다. 추력이 개인비행장치(10)의 중량보다 작게 되면, 프레임(20)은 착륙 또는 하강 비행하게 된다. 또한, 추력이 개인비행장치(10)의 중량과 같게 되면, 프레임(20)은 호버링(Hovering), 즉 공중에 정지되어 있게 된다.
도 12의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 좌우 컨트롤 바(70, 72)를 동시에 당기게 되면, 좌우 로터리 암(52, 54) 각각이 센터 조인트(56)의 좌우 축 구멍(56a, 56b)을 중심으로 시계 방향으로 회전되고, 슈라우드(32, 42)가 앞쪽으로 기울어지게 된다. 슈라우드(32, 42)가 앞쪽으로 기울어지면, 개인비행장치(10)는 전진 비행된다. 도 12의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 좌우 컨트롤 바(70, 72)를 동시에 밀게 되면, 좌우 로터리 암(52, 54) 각각이 센터 조인트(56)의 좌우 축 구멍(56a, 56b)을 중심으로 반시계 방향으로 회전되고, 슈라우드(32, 42)가 뒤쪽으로 기울어지게 된다. 슈라우드(32, 42)가 뒤쪽으로 기울어지면, 개인비행장치(10)는 후진 비행된다.
도 13의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 좌 컨트롤 바(70)를 아래쪽으로 내리고, 우 컨트롤 바(72)를 위쪽으로 올리게 되면, 좌 로터리 암(52)은 아래쪽으로 당겨져 내려가게 되고, 우 로터리 암(54)은 위쪽으로 밀려져 올라가게 되면서 좌우 로터(30, 40)가 오른쪽에서 왼쪽을 향하여 기울어지게 된다. 좌우 로터(30, 40)가 좌하향으로 기울어지면, 개인비행장치(10)는 왼쪽 방향으로 비행된다. 도 13의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 좌 컨트롤 바(70)를 위쪽으로 올리고, 우 컨트롤 바(72)를 아래쪽으로 내리게 되면, 좌 로터리 암(52)은 위쪽으로 밀려져 올라가게 되고, 우 로터리 암(54)은 아래쪽으로 당겨져 내려가게 되면서 좌우 로터(30, 40)가 왼쪽에서 오른쪽을 향하여 기울어지게 된다. 좌우 로터(30, 40)가 우하향으로 기울어지면, 개인비행장치(10)는 오른쪽 방향으로 비행된다.
도 6, 도 14와 도 15를 참조하면, 조종사는 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각을 서로 반대 방향으로 밀거나 당겨 좌우 로터리 암(52, 54) 각각을 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 좌우 로터리 암(52, 54)과 함께 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)이 서로 반대 방향으로 회전되면, 조(86b, 88b)들 각각이 캠 팔로워(86c, 88c)들 각각을 따라 캠 운동한다. 조(86b, 88b)들과 캠 팔로워(86c, 88c)들의 캠 운동에 의해 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88) 각각의 스플라인 구멍(86a, 88a)은 좌우 스플라인 샤프트(82, 84)을 따라 직선 운동하면서 서로 접근되거나 이격된다. 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88) 각각이 서로 이격되어 조(86b, 88b)들이 분리되면, 좌우 컨트롤 바(70, 72) 각각을 서로 반대 방향으로 쉽게 회전시킬 수 있다.
도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 좌 컨트롤 바(70)를 앞쪽으로 밀면 좌 로터리 암(52)은 시계 방향으로 회전되어 좌 로터(30)의 앞쪽이 올라간다. 조종사가 우 컨트롤 바(72)를 뒤쪽으로 당기면 우 로터리 암(54)은 반시계 방향으로 회전되어 우 로터(40)의 뒤쪽이 올라간다. 좌 로터(30)의 앞쪽이 올라가고, 우 로터(40)의 뒤쪽이 올라간 상태에서 개인비행장치(10)는 왼쪽 방향으로 선회 비행된다.
도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 좌 컨트롤 바(70)를 뒤쪽으로 당기면 좌 로터리 암(52)은 반시계 방향으로 회전되어 좌 로터(30)의 뒤쪽이 올라간다. 조종사가 우 컨트롤 바(72)를 앞쪽으로 당기면 우 로터리 암(54)은 시계 방향으로 회전되어 우 로터(40)의 앞쪽이 올라간다. 좌 로터(30)의 뒤쪽이 올라가고, 우 로터(40)의 앞쪽이 올라간 상태에서 개인비행장치(10)는 오른쪽 방향으로 선회 비행된다.
도 16에 본 발명에 따른 개인비행장치의 좌우 로터의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 16을 참조하면, 다른 실시예의 좌우 로터(30A, 40A)와 앞에서 설명한 좌우 로터(30, 40)에서 동일한 구성은 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. 다른 실시예의 좌우 로터(30A, 40A)가 앞에서 설명한 좌우 로터(30, 40)와 다른 점은 동축반전 로터(Coaxial-rotor)로 구성되는 것에 있다. 다른 실시예의 좌우 로터(30A, 40A) 각각은 위쪽 프로펠러(34A, 44A), 아래쪽 프로펠러(34B, 44B), 위쪽 전기모터(36A, 46A)와 아래쪽 전기모터(36B, 46B)로 구성되어 있다.
위쪽 프로펠러(34A, 44A)와 위쪽 전기모터(36A, 46A) 각각은 허브(32a, 42a) 또는 보스의 위쪽에 장착되어 있다. 아래쪽 프로펠러(34B, 44B)와 아래쪽 전기모터(36B, 46B) 각각은 허브(32a, 42a) 또는 보스의 위쪽에 장착되어 있다. 허브(32a, 42a)는 위쪽 전기모터(36A, 46A)와 아래쪽 전기모터(36B, 46B)의 장착을 위해 스포크(32b, 42b)들에 고정되는 브래킷(Bracket), 원판(Circular plate)으로 구성될 수도 있다.
좌우 로터(30A, 40A) 각각의 위쪽 프로펠러(34A, 44A)는 위쪽 전기모터(36A, 46A)의 구동에 의해 서로 반대 방향으로 회전되어 추력을 발생시키게 된다. 좌우 로터(30A, 40A) 각각의 아래쪽 프로펠러(34B, 44B)는 아래쪽 전기모터(36B, 46B)의 구동에 의해 서로 반대 방향으로 회전됨과 아울러 위쪽 프로펠러(34A, 44A)와 서로 반대 방향으로 회전되어 추력을 발생시키게 된다. 이와 같이 위쪽 프로펠러(34A, 44A)와 아래쪽 프로펠러(34B, 44B)가 서로 반대 방향으로 회전되는 동축반전 시스템에 의해 추력을 높일 수 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 좌우 로터(30A, 40A) 각각은 허브(32a, 42a)에 장착되는 하나의 동력원으로 전기모터나 엔진을 구비할 수 있다. 하나의 동력원의 구동력은 위쪽 프로펠러(34A, 44A)와 아래쪽 프로펠러(34B, 44B)를 서로 반대 방향으로 회전시키도록 기어장치에 의해 전달될 수 있다.
도 17에 본 발명에 따른 개인비행장치의 좌우 로터의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 17을 설명하면, 또 다른 실시예의 좌우 로터(30B, 40B)는 앞에서 설명한 좌우 로터(30, 40)에서 동일한 구성은 동일한 부호를 부여하고, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또 다른 실시예의 좌우 로터(30B, 40B)가 앞에서 설명한 좌우 로터(30, 40)와 다른 점은 구동원이 엔진(36C, 46C)으로 구성되는 것에 있다. 엔진(36C, 46C)은 허브(32a, 42a)의 위쪽에 장착되어 있다. 엔진(36C, 46C)은 허브(32a, 42a)의 아래쪽이나 허브(32a, 42a) 안에 장착될 수도 있다. 엔진(36C, 46C)은 전기모터에 비해 높은 출력을 얻을 수 있다.
도 18에 본 발명에 따른 개인비행장치의 좌우 로터의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 18을 참조하면, 또 다른 실시예의 좌우 로터(30C, 40C)가 앞에서 설명한 좌우 로터(30, 30A, 30B, 40, 40A, 40B)와 다른 점은 상반각(Dihedral angle: θ)에 있다. 상반각(θ)은 좌우 로터(30C, 40C) 각각의 슈라우드(32A, 42A)가 좌우 로터리 암(52, 54) 각각의 원위단부로부터(52b, 54b)로부터 위로 치켜져 형성된다. 상반각(θ)은 암 조인트(50)의 수평중심축선(A1)을 기준으로 약 10도(Degree) 이하로 형성되어 있다. 슈라우드(32A, 42A)의 상반각(θ)에 의해 개인비행장치(10)의 좌우 롤링(Rolling)시 평형 상태로 되돌리려는 복원력이 발생되므로, 개인비행장치(10)의 가로 안정성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 개인비행장치 20: 프레임
30, 30A~30C: 좌 로터 32, 32A, 42, 42A: 슈라우드
34, 34A, 34B, 44A, 44B: 프로펠러
36, 36A, 36B, 46, 46A, 46B: 전기모터 36C, 46C: 엔진
40, 40A~40C: 우 로터 50: 암 조인트
52: 좌 로터리 암 54: 우 로터리 암
56: 센터 조인트 60: 피봇 조인트
62: 피봇 70: 좌 컨트롤 바
72: 우 컨트롤 바 80: 복귀 기구
82: 좌 스플라인 샤프트 84: 우 스플라인 샤프트
86: 좌 클러치 엘리먼트 88: 우 클러치 엘리먼트
90: 리턴 스프링 100: 좌우 회전 구속 기구
102: 센터 핀 104: 좌 스토퍼
106: 우 스토퍼 108: 좌 가이드 바
110: 우 가이드 바 112: 좌 리턴 스프링
114: 우 리턴 스프링 120: 상하 회전 구속 기구
122: 상 스토퍼 124: 하 스토퍼
126: 상 가이드 바 128: 하 가이드 바
130: 상 리턴 스프링 132: 하 리턴 스프링
140: 스로틀 레버 150: 컨트롤러

Claims (9)

  1. 조종사가 탑승할 수 있는 조종석을 갖는 프레임과;
    상기 프레임의 좌우 위쪽에 추력을 발생하도록 배치되어 있는 좌우 로터와;
    상기 좌우 로터 각각에 연결되어 있는 좌우 로터리 암과, 상기 프레임의 위쪽에 배치되어 있고 상기 좌우 로터리 암 각각이 회전할 수 있도록 연결되어 있는 센터 조인트를 가지며, 상기 좌우 로터리 암과 상기 센터 조인트 각각의 중심축선이 정렬되어 있는 수평중심축선을 갖는 암 조인트와;
    상기 센터 조인트의 가운데에 연결되어 있고, 상기 암 조인트의 수평중심축선에 대해 직교하는 수직중심축선을 가지며, 상기 프레임의 수직 자세를 유지하기 위해 상기 프레임의 위쪽이 상기 수직중심축선을 기준으로 좌우로 회전될 수 있도록 연결되어 있는 피봇 조인트와;
    상기 좌우 로터 각각의 자세를 제어할 수 있도록 상기 좌우 로터리 암 각각에 연결되어 있는 좌우 컨트롤 바와;
    상기 좌우 컨트롤 바 각각을 초기 위치로 복귀시키기 위한 복귀 기구와;
    상기 피봇 조인트의 수직중심축선을 기준으로 상기 프레임의 좌우 회전 각도를 구속함과 아울러 상기 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 좌우 회전 구속 기구를 포함하는 개인비행장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 좌우 로터 각각은,
    허브를 갖는 슈라우드와;
    상기 슈라우드 안에서 회전할 수 있도록 상기 허브에 장착되어 있는 프로펠러와;
    상기 좌우 로터 각각의 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 상기 프로펠러와 연결되어 있으며, 상기 허브에 장착되어 있는 구동원로 이루어지며,
    상기 프레임과 가깝게 배치되어 있는 상기 좌우 로터리 암 각각의 근위단부는 상기 센터 조인트에 회전할 수 있도록 연결되어 있고, 상기 프레임과 멀게 배치되어 있는 상기 좌우 로터리 암 각각의 원위단부는 상기 좌우 로터 각각의 슈라우드의 외면에 고정되어 있는 개인비행장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 좌우 로터 각각은,
    허브를 갖는 슈라우드와;
    상기 슈라우드 안에서 회전할 수 있도록 상기 허브의 위쪽에 장착되어 있는 위쪽 프로펠러와;
    상기 슈라우드 안에서 회전할 수 있도록 상기 허브의 아래쪽에 장착되어 있는 아래쪽 프로펠러와;
    상기 좌우 로터 각각의 위쪽 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 상기 위쪽 프로펠러와 연결되어 있으며, 상기 허브에 장착되어 있는 위쪽 구동원과;
    상기 좌우 로터 각각의 아래쪽 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 상기 아래쪽 프로펠러와 연결되어 있으며, 상기 위쪽 프로펠러와 상기 아래쪽 프로펠러를 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있도록 상기 허브에 장착되어 있는 아래쪽 구동원으로 이루어지며,
    상기 프레임과 가깝게 배치되어 있는 상기 좌우 로터리 암 각각의 근위단부는 상기 센터 조인트에 회전할 수 있도록 연결되어 있고, 상기 프레임과 멀게 배치되어 있는 상기 좌우 로터리 암 각각의 원위단부는 상기 좌우 로터 각각의 슈라우드의 외면에 고정되어 있는 개인비행장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 좌우 로터 각각의 슈라우드는 상반각을 형성하도록 상기 좌우 로터리 암 각각의 원위단부로부터 위로 치켜져 있는 개인비행장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복귀 기구는,
    상기 프레임과 가깝게 배치되어 있는 상기 좌우 로터리 암 각각의 근위단부에 연결되어 있는 좌우 스플라인 샤프트와;
    상기 좌우 스플라인 샤프트 각각을 따라 이동할 수 있도록 상기 좌우 스플라인 샤프트 각각에 결합되어 있는 좌우 클러치 엘리먼트와;
    상기 좌우 클러치 엘리먼트 각각이 서로 맞물리는 방향으로 탄성 복귀력을 부여하는 복수의 리턴 스프링으로 이루어지는 개인비행장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 좌우 회전 구속 기구 각각은,
    상기 피봇 조인트의 수직중심축선과 정렬되도록 상기 프레임의 위쪽에 결합되어 있는 센터 핀과;
    상기 센터 핀의 좌우에 배치되어 상기 프레임의 좌우 회전 각도를 구속하도록 상기 센터 조인트의 아래쪽에 결합되어 있으며, 가이드 구멍이 형성되어 있는 좌우 스토퍼와;
    상기 프레임의 위쪽에 한쪽 끝이 결합되어 있고, 상기 좌우 스토퍼 각각의 가이드 구멍에 다른 쪽 끝이 끼워져 있는 좌우 가이드 바와;
    상기 프레임이 수직 자세를 유지하도록 상기 좌우 스토퍼 각각에 탄성 복귀력을 부여하는 좌우 리턴 스프링으로 이루어지는 개인비행장치.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 좌우 컨트롤 바 각각의 상하 회전 각도를 구속함과 아울러 상기 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 상하 회전 구속 기구를 더 포함하는 개인비행장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상하 회전 구속 기구 각각은,
    상기 좌우 컨트롤 바 각각의 위아래에 배치되어 상기 좌우 컨트롤 바 각각의 상하 회전 각도를 구속할 수 있도록 상기 좌우 로터리 암 각각에 결합되어 있으며, 가이드 구멍이 형성되어 있는 상하 스토퍼와;
    상기 좌우 컨트롤 바 각각의 위쪽에 한쪽 끝이 결합되어 있고, 상기 상하 스토퍼 각각의 가이드 구멍에 다른 쪽 끝이 끼워져 있는 상하 가이드 바와;
    상기 프레임이 상기 좌우 로터에 대해 수직 자세를 유지하도록 상기 좌우 컨트롤 바 각각에 탄성 복귀력을 부여하는 상하 리턴 스프링으로 이루어지는 개인비행장치.
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