KR101985688B1 - Personal flight device - Google Patents

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KR101985688B1
KR101985688B1 KR1020190023829A KR20190023829A KR101985688B1 KR 101985688 B1 KR101985688 B1 KR 101985688B1 KR 1020190023829 A KR1020190023829 A KR 1020190023829A KR 20190023829 A KR20190023829 A KR 20190023829A KR 101985688 B1 KR101985688 B1 KR 101985688B1
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엄성용
박지현
서연곤
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주식회사 블루젠드론
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Abstract

Disclosed in the present invention is a personal flight device, which can improve safety and controllability by a tandem rotor type. To this end, the present invention comprises: a frame; right and left rotors; an arm joint; a pivot joint; a control device; and a recovery device. The frame has a pilot seat on which a pilot can ride. The right and left rotors are arranged at an upper portion of right and left sides of the frame to generate thrust. The arm joint has right and left rotary arms connected to each of the right and left rotors, a center joint disposed at an upper portion of the frame and connected such that each of the right and left rotary arms may be rotated, and a horizontal central axial line on which the central axial line of each of the right and left rotary arms and each center joint is aligned. The pivot joint is connected to the center of the center joint, and has a vertical central axial line crossing at right angles to the horizontal central axial line of the arm joint, wherein the upper portion of the frame is connected to the pivot joint to be rotated in right and left directions about the vertical central axial line to maintain a vertical posture of the frame. The control device has a control bar connected to the center joint to be rotated, and a bevel gear device delivering rotational force of the control bar to each of the right and left rotary arms such that each of the right and left rotary arms may be rotated in opposite directions. The recovery device is configured to recover the control bar to the initial position. Therefore, the present invention can fly in the tandem rotor type by the right and left rotors which are connected to the upper portion of the right and left sides of the frame to generate thrust, thereby improving safety and controllability.

Description

개인비행장치{PERSONAL FLIGHT DEVICE}{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.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a personal flight device, and more particularly, to a personal flight device capable of improving safety and controllability by a tandem rotor type.

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. In addition to airplanes and light aircraft, personal airplanes or personal aircraft are ultra lightweight aircraft that can fly in response to the air. They are classified into power flight devices, flywheel flight devices, power paragliders, tools, and man power sledgers. Such personal airfields are important for securing safety, and are used not only for aeronautical leisure sports, but also for industrial purposes such as rescue, rescue operations, agriculture and mining.

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. Ducted fans and shrouded propellers have been developed as means of propulsion for personal flight devices. Ducted fans or ducted propellers consist of one or more single-blades, multi-blades, rotary airfoils, and fans that are completely contained within the duct . The duct increases the efficiency of the fan. The shroud propeller consists of a rotary airfoil and a propeller surrounded by a shroud. The function of the shroud is to protect the propeller and does not affect the efficiency of the propeller.

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), 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. 컨트롤 바는 암 조인트에 연결되어 비행 방향을 제어하도록 구성되어 있다. 스로틀 레버는 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. Personal airfields are described in US Pat. No. 6,488,232, "Single passenger aircraft", US Pat. No. 7,484,687 "Propulsion device", US Pat. No. 8,695,916, Personal flight vehicle including control system '). The personal airfields of these patent documents include a frame, an engine, a pair of duct fans, an arm joint, a left and right control bar, a throttle lever, a landing gear, And the like. Duct fans are connected by a female joint. The fans of the duct fans are configured to receive the driving force of the engine mounted on the frame and to be rotated by the transmission. The control bar is connected to the female joint to control the direction of flight. The throttle lever is connected to the control bar to adjust the engine output. The landing gear is mounted on the underside of the frame, making it easier to land on the ground or on the surface of the frame. The contents disclosed in the above patent documents are incorporated herein by reference.

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. The personal airplane mentioned above has a complicated structure because the driving force of the engine mounted on the frame is transmitted to the fan of each of the duct fans by the transmission device to obtain the thrust. In addition, the flight attitude of the personal airplane is controlled by control vanes mounted on the underside of the duct, while the pitch and roll are controlled by the airfoil cross- (Aerofoil-cross-section control surfaces), which is complicated in configuration and has a problem of poor adjustability. Therefore, there is a demand for a personal flight device capable of easily adjusting the flight attitude while improving stability.

본 발명은 상기와 같은 요구를 충족할 수 있는 새로운 개인비행장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a new personal flight device capable of meeting the above-mentioned needs.

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; 센터 조인트에 회전할 수 있도록 연결되어 있는 컨트롤 바와, 좌우 로터리 암 각각이 서로 반대 방향으로 회전되도록 상기 컨트롤 바의 회전력을 좌우 로터리 암 각각에 전달하는 베벨 기어 장치를 갖는 컨트롤 기구와; 컨트롤 바를 초기 위치로 복귀시키기 위한 복귀 기구를 포함한다. According to an aspect of the invention, a personal flight device is provided. The personal airfield system according to the present invention comprises: a frame having a cockpit on which a pilot can ride; Left and right rotors arranged to generate a thrust force in the left and right upper portions of the frame; A left and right rotary arm connected to each of the right and left rotors, a center joint disposed above the frame and connected to rotate the right and left rotary arms, respectively, and the center axes of the right and left rotary arms and the center joint are aligned A female joint having a horizontal center axis; The center joint of the center joint and having a vertical center axis orthogonal to the horizontal center axis of the female joint and being connected to the top of the frame so as to be pivoted laterally with respect to the vertical center axis in order to maintain the vertical posture of the frame A pivot joint; A control bar having a control bar connected to the center joint so as to be rotatable and a bevel gear device for transmitting the rotational force of the control bar to each of the left and right rotary arms so that the left and right rotary arms are rotated in opposite directions; And a return mechanism for returning the control bar to the initial position.

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 피봇 조인트의 수직중심축선을 기준으로 프레임의 좌우 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 좌우 회전 구속 기구와, 프레임의 전후 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 전후 회전 구속 기구를 더 포함한다. The return mechanism of the personal flight device according to the present invention includes left and right spline shafts connected to proximal ends of left and right rotary arms disposed close to a frame; A left and right clutch element coupled to each of the left and right spline shafts so as to be able to move along the left and right spline shafts; And each of the right and left clutch elements is provided with a plurality of return springs which give an elastic return force in a direction in which the left and right clutch elements mesh with each other. In addition, the personal airfield apparatus according to the present invention includes a left and right rotation restricting mechanism for restricting the left and right rotation angles of the frame relative to the vertical center axis of the pivot joint and returning the frame to a vertical posture, And a back and forth rotation restraining mechanism for returning the frame to the vertical posture.

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 컨트롤 바에 의해 간편하게 조절할 수 있고, 컨트롤 바의 좌우 회전 각도 및 프레임의 전후 회전 각도가 기구적으로 구속되어 구성이 단순하면서도 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있는 유용한 효과가 있다. The personal airfield apparatus according to the present invention is capable of flying in the tandem rotor type by the right and left rotors which are connected to the left and right sides of the frame to generate thrust, thereby improving the safety and controllability. In addition, it is possible to easily adjust the flight posture of the left and right rotors while maintaining the vertical posture of the frame stably, and the left and right rotation angles of the control bar and the forward and backward rotation angles of the frame are mechanically constrained, There is a useful effect that can improve the sex.

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 전후 회전 구속 기구를 나타낸 정면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 개인비행장치에서 암 조인트, 피봇 조인트와 전후 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. 1 is a perspective view showing a personal flight device according to the present invention.
2 is a front view showing a personal flight device according to the present invention.
3 is a side view of a personal flight device according to the present invention.
4 is a plan view showing a personal flight device according to the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a female joint, a pivot joint, a return mechanism, and a left-right rotational restricting mechanism in a personal flight device according to the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating the operation of the return mechanism in Fig.
7 is a perspective view showing the left and right clutch elements of the return mechanism separated from the personal flight device according to the present invention.
8 is a cross-sectional view illustrating the operation of the left and right rotation restricting mechanism in the personal flight device according to the present invention.
FIG. 9 is a front view showing a female joint, a pivot joint, and a front and rear rotation restricting mechanism in the personal flight device according to the present invention.
FIG. 10 is a side view showing a female joint, a pivot joint, and a front and rear rotation restricting mechanism in the personal flight device according to the present invention.
11 is a view for explaining the ascending flight of the personal flight device according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a backward-forward flight of the personal flight device according to the present invention.
FIG. 13 is a view illustrating a left-right flight of the personal flight device according to the present invention.
FIG. 14 is a view illustrating a left-turn flight of a personal flight device according to the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating a right-handed flight of a personal flight device according to the present invention.
16 is a front view showing another embodiment of left and right rotors in the personal flight device according to the present invention.
17 is a front view showing another embodiment of left and right rotors in the personal flight device according to the present invention.
18 is a front view showing another embodiment of left and right rotors in the personal flight device according to the present invention.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들과 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다. Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명에 따른 개인비행장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다.Best Mode for Carrying Out the Invention Hereinafter, preferred embodiments of a personal flight device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

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.1 to 4, a frame 20 or a housing of the personal flight device 10 according to the present invention includes a cockpit 22 on which a pilot can ride. The cockpit 22 may be configured to be protected by a cabin or canopy. The front and sides of the cabin can be made of transparent plastic to ensure the pilot's visibility. A landing gear 24 is mounted below the frame 20 to support the frame 20 on the ground or water surface to facilitate landing. The landing gear 24 may have a plurality of wheels for movement on the ground or a plurality of floats for buoyancy generation.

본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 프레임(20)의 추력을 발생하도록 조종석(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. The personal flight device 10 according to the present invention includes left and right rotors 20 disposed on the left and right sides of the frame 20 on the basis of the pilots aboard the cockpit 22 to generate the thrust of the frame 20, 30, and 40, respectively. Each of the left and right rotors 30 and 40 includes a shroud 32 and 42 and a propeller 34 and 44 or a fan mounted to be rotatable in the shroud 32 and 42 and a propeller 34 and 44 And is composed of a shroud fan or a shroud fan having electric motors 36 and 46 as a driving source connected to the propellers 34 and 44 so that the electric motors 36 and 46 can be driven. The propellers 34 and 44 of the left and right rotors 30 and 40 constitute a tandem rotor which rotates in opposite directions to generate a thrust.

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. The shrouds 32 and 42 have a hub 34a and a plurality of spokes 34b. A hub (Hub) 34a or a boss is disposed in the middle of the shrouds 32 and 42. The spokes 32b and 42b are formed radially at equal intervals so as to connect the inner surfaces of the shrouds 32 and 42 to the outer surfaces of the hubs 32a and 42a. The propellers 34 and 44 are coupled to rotate above the hubs 32a and 42a.

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. The electric motors 36 and 46 are mounted below the hubs 32a and 42a. The shafts 38 and 48 of the electric motors 36 and 46 are coupled to the propellers 34 and 44 through the hubs 32a and 42a. The propellers 34 and 44 of the left and right rotors 30 and 40 are configured to rotate in opposite directions to each other by the driving of the electric motors 36 and 46 to generate thrust. The battery can be mounted in the frame 20 or mounted under the hubs 32a and 42a as the electric power of the electric motors 36 and 46. [ In some embodiments, each of the electric motors 36, 46 may be mounted above the hubs 32a, 42a or mounted within the hubs 32, 42a. Each of the electric motors 36 and 46 may be constituted by an engine. Further, the driving source may be composed of an engine or an electric motor mounted in the frame 20. [ In this case, the driving force of the driving source mounted in the frame 20 is transmitted to the propeller 34 (34) of the left and right rotors 30, 40 by a driving shaft, a belt transmission, a gear transmission, , 44). Each of the left and right rotors 30 and 40 may be constituted by a duct fan.

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. 1 to 6 and 8 to 10, the personal flight apparatus 10 according to the present invention includes a female joint 50 for connecting the left and right rotors 30 and 40 to the upper side of the frame 10, Respectively. The arm joint 50 is constituted by left and right rotary arms 52 and 54 and a center joint 56. Each of the left and right rotary arms 52 and 54 includes proximal ends 52a and 54a disposed close to the frame 20 and distal ends 52b and 54b disposed distant from the frame 20, . The left and right rotary arms 52 and 54 may be formed of a hollow shaft and a hollow pipe. The arm joint 50 has a horizontal central axis A 1 in which the center axes of the left and right rotary arms 52 and 54 and the center joint 56 are aligned.

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. 가운데 축구멍(56c)이 센터 조인트(56)의 앞쪽 가운데에 형성되어 있다. 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. The center joint 56 is disposed in the upper center of the frame 20 and is constituted by a hollow cylindrical housing. The left and right shaft holes 56a and 56b are formed on both sides of the center joint 56, respectively. And a middle shaft hole 56c is formed in the center front of the center joint 56. [ The center joint 56 has left and right housings 58a and 58b that can be divided into left and right sides. The left and right housings 58a and 58b are bolted by a plurality of bolts 58c.

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. The proximal end portions 52a and 54a of the left and right rotary arms 52 and 54 are rotatably coupled to the left and right shaft holes 56a and 56b of the center joint 56, respectively. Each of the stop rings 52c and 54c or the snap ring is provided in such a manner that the proximal ends 52a and 54a of the left and right rotary arms 52 and 54 are not separated from the left and right shaft holes 56a and 56b Lt; / RTI > Distal end portions 52b and 54b of the left and right rotary arms 52 and 54 are fixed to the respective shrouds 32 and 42 of the left and right rotors 30 and 40, respectively. The front and rear angles of the left and right rotors 30 and 40 are adjusted in accordance with the rotation of the left and right rotary arms 52 and 54, respectively.

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 좌우 로터리 암(52, 54) 각각이 회전할 수 있도록 결합되어 있는 피봇 브래킷(Pivot bracket: 62)과, 프레임(20)이 좌우 방향으로 회전할 수 있도록 프레임(20)과 피봇 브래킷(62)을 연결하고 있는 피봇(Pivot: 64)으로 구성되어 있다. 피봇 조인트(60)는 암 조인트(50)의 수평중심축선(A1)에 대해 직교하는 수직중심축선(A2)을 갖는다.Referring to FIGS. 1 to 3, 5, 6 and 8 to 10, the personal flight device 10 according to the present invention includes a frame 20 for supporting the arm joints And a pivot joint 60 or a hinge joint that is connected to the upper portion of the frame 20 and the center joint 56 of the female joint 50 so as to be rotatable relative to the center joint 56 of the female joint 50. The pivot joint 60 includes a pivot bracket 62 to which the left and right rotary arms 52 and 54 are rotatably coupled and a frame 20 that rotates the frame 20 in the left- And a pivot (64) connecting the pivot bracket (62). The pivot joint 60 has a vertical central axis A 2 perpendicular to the horizontal center axis A 1 of the female joint 50.

피봇 브래킷(62)의 좌우 커넥팅 암(Left and right connecting arm: 62a, 62b) 각각은 좌우 로터리 암(52, 54) 각각이 회전할 수 있도록 결합되어 있는 허브(62c, 62d) 또는 보스를 갖는다. 센터 커넥팅 바(Center connecting bar: 62e)가 좌우 커넥팅 암(62a, 62b)의 하단에 연결되어 있다. 피봇 허브(Pivot hub: 62f)또는 피봇 보스(Pivot boss)가 센터 커넥팅 바(62e)의 아랫면 가운데에 형성되어 있다. 피봇 허브(62f)는 피봇 구멍(Pivot hole: 62g) 또는 힌지 구멍(Hinge hole)을 갖는다. 피봇 허브(62f)는 센터 커넥팅 바(62e)와 별개로 구성되어 센터 커넥팅 바(62e)의 아랫면 가운데에 용접될 수도 있다.Each of the left and right connecting arms 62a and 62b of the pivot bracket 62 has hubs 62c and 62d or bosses to which the left and right rotary arms 52 and 54 are rotatably coupled. A center connecting bar 62e is connected to the lower ends of the left and right connecting arms 62a and 62b. A pivot hub 62f or a pivot boss is formed in the center of the lower surface of the center connecting bar 62e. The pivot hub 62f has a pivot hole 62g or a hinge hole. The pivot hub 62f may be separately formed from the center connecting bar 62e and welded to the center of the lower surface of the center connecting bar 62e.

피봇(64) 또는 힌지 샤프트(Hinge shaft)는 피봇 구멍(62g)에 회전할 수 있도록 결합되어 있으며, 프레임(20)의 상단에 고정되어 있다. 프레임(20)은 피봇 조인트(60)의 피봇(64)을 중심으로 하여 좌우 방향으로 회전되어 수직 자세 또는 직립 자세를 유지하게 된다. 프레임(20)의 상단은 피봇(64)에 회전할 수 있도록 결합될 수도 있다. 몇몇 실시예에 있어서, 피봇 허브(62f)는 프레임(20)의 상단에 결합되고, 피봇(64)은 센터 커넥팅 바(62e)에 고정되어 피봇 허브(62f)에 회전할 수 있도록 결합될 수도 있다. The pivot 64 or the hinge shaft is rotatably coupled to the pivot hole 62g and is fixed to the upper end of the frame 20. The frame 20 is rotated in the lateral direction about the pivot 64 of the pivot joint 60 to maintain the vertical posture or the upright posture. The upper end of the frame 20 may be rotatably coupled to the pivot 64. In some embodiments, the pivot hub 62f is coupled to the upper end of the frame 20, and the pivot 64 may be coupled to the pivot hub 62f such that the pivot hub 62f is secured to the center connecting bar 62e .

도 1 내지 도 4, 도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 좌우 로터(30, 40)의 자세를 조정하여 비행 방향을 제어할 수 있도록 좌우 로터리 암(52, 54) 각각에 연결되어 있는 컨트롤 기구(Control mechanism: 70)을 구비한다. 컨트롤 기구(70)는 센터 조인트(56)에 회전할 수 있도록 연결되어 있는 컨트롤 바(72)와, 좌우 로터리 암(52, 54) 각각이 서로 반대 방향으로 회전되도록 컨트롤 바(72)의 회전력을 좌우 로터리 암(52, 54) 각각에 전달하는 베벨 기어 장치(Bevel gearing: 74)로 구성되어 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, 9 and 10, the personal flight apparatus 10 according to the present invention includes left and right rotary arms 52 And a control mechanism 70 connected to each of the first, The control mechanism 70 controls the rotation of the control bar 72 so that the control bar 72 and the left and right rotary arms 52 and 54 are rotated in opposite directions to each other, And a bevel gearing 74 for transmitting the rotation to the left and right rotary arms 52 and 54, respectively.

컨트롤 바(72)의 상단은 가운데 축 구멍(56c)에 회전할 수 있도록 결합되어 있으며, 가운데 축 구멍(56c)을 통해 센터 조인트(56) 안에 배치되어 있다. 컨트롤 바(72)는 조종사가 양손으로 붙잡아 조정할 수 있도록 그 하단에 연결되어 있는 좌우 핸들(72a, 72b)을 갖는다. 컨트롤 바(72)는 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. 컨트롤 바(72)의 초기 위치는 컨트롤 바(72)를 조정하기 쉽고 구조적 안전성을 높일 수 있는 위치로 변경될 수 있다. 조종사가 컨트롤 바(72)를 밀거나 당겨 조종하는 것에 의해 암 조인트(50)의 수평중심축선(A1)을 기준으로 센터 조인트(56)를 회전시켜 좌우 로터(40, 40)의 비행 자세를 조종할 수 있다. The upper end of the control bar 72 is rotatably coupled to the center shaft hole 56c and disposed in the center joint 56 through the center shaft hole 56c. The control bar 72 has left and right handles 72a and 72b which are connected to the lower end of the control bar 72 so that the pilot can hold the pilot with both hands. The control bar 72 extends from the left and right rotary arms 52 and 54 toward the front of the frame 20 at an angle of about 45 degrees relative to the horizontal center axis A 1 of the arm joint 50 Maintain an initial or neutral position. The initial position of the control bar 72 can be changed to a position where the control bar 72 can be easily adjusted and the structural safety can be improved. The center joint 56 is rotated with respect to the horizontal center axis A 1 of the arm joint 50 by pushing or pulling the control bar 72 by the pilot so that the flight posture of the left and right rotors 40, You can steer.

기어 장치(74)는 원동 베벨 기어(Driver bevel gear: 74a)와 좌우 종동 베벨 기어(Left and right driven bevel gear: 74b, 74c)를 갖는다. 원동 베벨 기어(74a)는 센터 조인트(56) 안에 배치되어 있는 컨트롤 바(72)의 상단에 장착되어 있다. 좌 종동 베벨 기어(74b)는 원동 베벨 기어(74a)와 맞물려 회전될 수 있도록 좌 로터리 암(52)의 근위단부(52a)에 장착되어 있다. 우 종동 베벨 기어(74c)는 원동 베벨 기어(74b)와 맞물려 회전될 수 있도록 우 로터리 암(54)의 근위단부(54a)에 장착되어 있다. 컨트롤 바(72)와 함께 원동 베벨 기어(74a)이 회전되면, 좌우 종동 베벨 기어(74b, 74c) 각각은 서로 반대 방향으로 회전되면서 좌우 로터리 암(52, 54) 각각을 서로 반대 방향으로 회전시키게 된다. The gear device 74 has a driver bevel gear 74a and left and right driven bevel gears 74b and 74c. The primary bevel gear 74a is mounted on the upper end of the control bar 72 disposed in the center joint 56. [ The left driven bevel gear 74b is mounted on the proximal end 52a of the left rotary arm 52 so as to be engaged with the driven bevel gear 74a and rotated. The right driven bevel gear 74c is mounted on the proximal end portion 54a of the right rotary arm 54 so as to be engaged with the driven bevel gear 74b and rotated. When the movable bevel gear 74a is rotated together with the control bar 72, the left and right driven bevel gears 74b and 74c are rotated in opposite directions to rotate the left and right rotary arms 52 and 54 in opposite directions do.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 컨트롤 바(72)를 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. 5 to 7, the personal flight device 10 according to the present invention includes a return mechanism 80 for returning the control bar 72 to its initial position. The return mechanism 80 is composed of left and right spline shafts 82 and 84, left and right clutch elements 86 and 88 and a plurality of return springs 90 . The left and right spline shafts 82 and 84 are connected to the left and right ends of the left and right rotary arms 52 and 54 so as to face each other. Each of the left and right spline shafts 82 and 84 may be formed integrally with the left and right rotary arms 52 and 54 by being turned at right and left ends of the left and right rotary arms 52 and 54, respectively.

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. The left and right clutch elements 86 and 88 are respectively coupled to the left and right spline shafts 82 and 84 so as to move along the left and right spline shafts 82 and 84, respectively. Spline holes 86a and 88a into which the spline shafts 82 and 84 are fitted are formed at the center of the left and right clutch elements 86 and 88, respectively. And a plurality of sets of jaws 86b and 88b are formed on the left and right clutch elements 86 and 88 so as to be engaged with each other. Each of the tanks 86b and 88b is formed into a triangular waveform. Each of the jaws 86b and 88b is formed into a sine waveform and a saw tooth waveform. The left and right clutch elements 86 and 88 connect the left and right rotary arms 52 and 54 by the engagement of the sets 86b and 88b and connect the left and right rotary arms 52 and 54 by separating the sets 86b and 88b, A dog clutch or a positive clutch for blocking the connection of the clutches.

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. Each of the left and right clutch elements 86 and 88 includes a plurality of gears 86b and 88b connected between each of the jaws 86b and 88b such that each of the jaws 86b and 88b is cam- (Cam profile: 86c, 88c). Each of the jaws 86b, 88b has the function of a cam follower that cams along each of the cam profiles 86c, 88c. A plurality of lugs 86d and 88d are formed at the edges of the left and right clutch elements 86 and 88, respectively. In some embodiments, each of the left and right clutch elements may comprise a cone and a cup of a cone clutch.

리턴 스프링(90)들 각각은 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)의 조(86b, 88b)들이 서로 맞물리는 방향으로 탄성 복귀력(Elastic return force)을 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. Each of the return springs 90 is connected to the left and right clutch elements 86 and 88 so as to give an elastic return force in a direction in which the sets 86b and 88b of the left and right clutch elements 86 and 88 mesh with each other . Each of the return springs 90 is constituted by a tension coil spring whose both ends are caught by the lugs 86d and 88d. Each of the return springs 90 may be constituted by a leaf spring, a torsion spring, or the like, which applies a resilient return force in a direction in which the left and right clutch elements 86 and 88 mesh with each other.

도 5, 도 6과 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 암 조인트(50)의 수평중심축선(A1)에 대해 수직하게 직교하는 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. 5, 6 and 8, the personal flight device 10 according to the present invention includes a pivot joint 60 perpendicular to the horizontal center axis A 1 of the female joint 50, And a left and right rotational restricting mechanism 100 for restricting the left and right rotational angles of the frame 20 with respect to the axis A 2 and returning the frame 20 to a vertical posture. The left and right rotation restricting mechanism 100 includes a center pin 102, left and right stoppers 104 and 106, left and right guide bars 108 and 110, and right return spring: 112, 114).

센터 핀(102)은 피봇 조인트(60), 즉 피봇(64)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. The center pin 102 is coupled to the upper side of the frame 20 to align with the vertical center axis A 2 of the pivot joint 60 or pivot 64. Each of the left and right stoppers 104 and 106 is coupled to the lower portion of the center joint 56 so as to be disposed on the right and left sides of the center pin 102. [ Guide holes 104a and 108a are formed in the center of the left and right stoppers 104 and 106, respectively. One end of each of the right and left guide bars 108 and 110 is coupled to the upper side of the frame 20 and the other end is inserted to pass through the guide holes 104a and 108a.

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 복귀력을 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. Each of the left and right return springs 112 and 114 is fitted in the left and right guide bars 108 and 110 so as to be supported by the center pin 102 and the left and right stoppers 104 and 106, And provides a resilient return force to the pin 102. Each of the left and right return springs 112 and 114 is constituted by a compression coil spring. Each of the left and right return springs 112 and 114 may be constituted by a leaf spring, a torsion spring, or the like that provides an elastic return force to the frame 20 so that the frame 20 maintains a vertical posture.

도 9와 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 프레임(20)의 전후 회전 각도를 구속함과 아울러 프레임(20)을 수직 자세로 복귀시키기 위한 전후 회전 구속 기구(120)를 구비한다. 전후 회전 구속 기구(120)가 프레임(20)의 전후 회전 각도를 구속하는 것에 의해 컨트롤 바((72)의 상하 회전 각도가 구속된다. 전후 회전 구속 기구(120)는 전후 스토퍼(122, 124), 전후 가이드 바(126, 128)와 전후 리턴 스프링(130, 132)으로 구성되어 있다. 9 and 10, the personal flight device 10 according to the present invention includes a front and rear rotation restraining mechanism 120 (see FIG. 9) for restricting the forward and backward rotation angles of the frame 20 and returning the frame 20 to a vertical posture. . The vertical rotation angle of the control bar 72 is restricted by the front and rear rotation restraining mechanism 120 restraining the front and rear rotation angles of the frame 20. The front and rear rotation restraining mechanism 120 is constituted by the front and rear stoppers 122, Front and rear guide bars 126 and 128, and front and rear return springs 130 and 132, respectively.

전후 스토퍼(122, 124) 각각은 좌우 커넥팅 암(62a, 62b) 각각의 앞뒤에 배치되도록 센터 조인트(56)의 양쪽 측면에 결합되어 있다. 가이드 구멍(122a, 124a)이 전후 스토퍼(122, 124)에 형성되어 있다. 전후 가이드 바(126, 128) 각각의 한쪽 끝은 좌우 커넥팅 암(62a, 62b) 각각의 앞뒷면에 결합되어 있으며, 다른 쪽 끝은 가이드 구멍(122a, 124a)에 통과되도록 끼워져 있다. Each of the front and rear stoppers 122 and 124 is coupled to both sides of the center joint 56 so as to be disposed in front of and behind each of the left and right connecting arms 62a and 62b. Guide holes 122a and 124a are formed in the front and rear stoppers 122 and 124, respectively. One end of each of the front and rear guide bars 126 and 128 is coupled to the front and rear sides of the left and right connecting arms 62a and 62b and the other end is inserted into the guide holes 122a and 124a.

전후 리턴 스프링(130, 132) 각각은 좌우 커넥팅 암(62a, 62b)과 전후 스토퍼(122, 124) 각각에 지지되도록 전후 가이드 바(126, 128)에 끼워져 있으며, 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 좌우 커넥팅 암(62a, 62b) 각각에 탄성 복귀력을 제공한다. 전후 리턴 스프링(130, 132) 각각은 압축 코일 스프링으로 구성되어 있다. 전후 리턴 스프링(130, 132) 각각은 프레임(20)이 수직 자세를 유지하도록 탄성 복귀력을 제공하는 판스프링, 토션 스프링 등으로 구성될 수도 있다. Each of the front and rear return springs 130 and 132 is fitted in the front and rear guide bars 126 and 128 so as to be supported by the left and right connecting arms 62a and 62b and the front and rear stoppers 122 and 124, And provides a resilient return force to the left and right connecting arms 62a and 62b, respectively. Each of the forward and backward return springs 130 and 132 is constituted by a compression coil spring. Each of the forward and backward return springs 130 and 132 may be constituted by a leaf spring, a torsion spring, or the like, which provides a resilient return force so that the frame 20 maintains a vertical posture.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 개인비행장치(10)는 전기모터(36, 46)의 출력을 제어할 수 있도록 컨트롤 바(72)의 좌우 핸들(72a, 72b) 중 어느 하나, 예를 들면 우 핸들(72b)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 컨트롤 바(72)에 설치될 수 있다. 1 to 4, the personal flight device 10 according to the present invention includes any one of the left and right handles 72a and 72b of the control bar 72 so as to control the output of the electric motors 36 and 46 For example, a throttle lever 140 mounted on the front end of the right handle 72b and a controller (Controller) 150 for controlling the driving of the electric motors 36 and 46 in accordance with the operation of the throttle lever 140 Respectively. The controller 150 may include a microprocessor, a system on a chip (SoC), and the like, which are mounted in the frame 20. In some embodiments, a control panel, an instrument panel, or the like for assisting pilot adjustment may be provided in the cockpit 22 and the control bar 72.

지금부터는, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 개인비행장치에 대한 작용을 설명한다. Hereinafter, the operation of the personal flight device according to the present invention having such a configuration will be described.

도 5와 도 8을 참조하면, 좌우 로터(30, 40)가 좌하향 또는 우하향으로 기울어질 때 프레임(20)은 중력에 의해 피봇(64)을 중심으로 회전되어 수직 자세를 유지하게 되고, 개인비행장치(10)의 비행 자세를 안정적으로 유지시키게 된다. 프레임(20)이 피봇(64)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) 사이에 배치되어 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. 5 and 8, when the left and right rotors 30 and 40 are inclined leftwardly or rightwardly and downwardly, the frame 20 is rotated about the pivot 64 by gravity to maintain a vertical posture, So that the flight posture of the flight device 10 is stably maintained. The left and right guide bars 108 and 110 are linearly moved along the guide holes 104a and 106a of the left and right stoppers 104 and 106 when the frame 20 is rotated about the pivot 64 Thereby guiding the rotational motion of the frame 20. The frame 20 is disposed between the left and right stoppers 104 and 106 to restrain the left and right rotation angles. Each of the left and right return springs 112 and 114 applies an elastic restoring force to the center pin 102 so that the frame 20 maintains the vertical posture. Since the vertical posture of the frame 20 is accurately maintained at all times by the pivot joint 60 and the left and right rotational restricting mechanism 100, the flight stability and safety can be improved.

도 9를 참조하면, 프레임(20)의 전후 회전은 전후 회전 구속 기구(120)에 의해 구속된다. 개인비행장치(10)의 비행 중 피봇 브래킷(62)이 좌우 로터리 암(52, 54)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전될 때 전후 가이드 바(126, 128) 각각은 전후 스토퍼(122, 124) 각각의 가이드 구멍(122a, 124a)을 따라 직선 운동되면서 피봇 브래킷(62)의 회전 운동을 안내한다. 피봇 브래킷(62)의 회전에 의해 좌우 커넥팅 암(62a, 62b) 각각은 전후 스토퍼(122, 124) 사이에서 움직이면서 전후 회전 각도를 구속받는다. 또한, 전후 리턴 스프링(130, 132) 각각은 좌우 커넥팅 암(62a, 62b) 각각이 초기 위치로 복귀도록 좌우 커넥팅 암(62a, 62b) 각각에 탄성 복귀력을 부여한다. 이와 같이 피봇 브래킷(62)의 초기 위치가 전후 회전 구속 기구(120)에 의해 구속되는 것에 의해 프레임(20)과 컨트롤 바(72)의 전후 회전 각도가 정확하게 구속되므로, 프레임(20)의 수직 자세가 균형 있게 유지되어 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있다. 9, the forward and backward rotation of the frame 20 is restrained by the forward and backward rotation restricting mechanism 120. [ When the pivot bracket 62 is rotated clockwise or counterclockwise about the left and right rotary arms 52 and 54 during the flight of the personal flight apparatus 10, the front and rear guide bars 126 and 128 respectively rotate the front and rear stoppers 122, 124 guide the rotational movement of the pivot bracket 62 while linearly moving along the respective guide holes 122a, 124a. By the rotation of the pivot bracket 62, the left and right connecting arms 62a and 62b move between the front and rear stoppers 122 and 124, respectively, so that the front and rear rotation angles are restrained. Each of the front and rear return springs 130 and 132 applies an elastic restoring force to the left and right connecting arms 62a and 62b so that the left and right connecting arms 62a and 62b return to their initial positions. Since the initial position of the pivot bracket 62 is restrained by the front and rear rotation restricting mechanism 120 as described above, the forward and backward rotation angles of the frame 20 and the control bar 72 are accurately restrained, So that safety and controllability can be improved.

한편, 조종사가 컨트롤 바(72)를 당기거나 밀 때 컨트롤 바(72)에 연결되어 있는 센터 조인트(56)는 좌우 로터리 암(52, 54)을 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전된다. 센터 조인트(56)의 회전에 의해 전후 가이드 바(126, 128) 각각은 전후 스토퍼(122, 124) 각각의 가이드 구멍(122a, 124a)을 따라 직선 운동되면서 센터 조인트(56)의 회전 운동을 안내한다. 센터 조인트(56)의 회전 시 전후 스토퍼(122, 124) 각각은 전후 리턴 스프링(130, 132) 각각의 탄성 복귀력을 부여받으면서 센터 조인트(56)의 전후 회전 각도를 구속하게 된다. 이와 같이 센터 조인트(56)의 전후 회전 각도가 구속되는 것에 의해 프레임(20)의 수직 자세가 균형 있게 유지되어 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있다. On the other hand, when the pilot pulls or pushes the control bar 72, the center joint 56 connected to the control bar 72 is rotated clockwise or counterclockwise around the left and right rotary arms 52 and 54. The front and rear guide bars 126 and 128 are linearly moved along the guide holes 122a and 124a of the front and rear stoppers 122 and 124 by the rotation of the center joint 56 to guide the rotational movement of the center joint 56 do. Each of the front and rear stoppers 122 and 124 restrains the front and rear rotation angles of the center joint 56 while being given elastic restoring forces of the front and rear return springs 130 and 132 when the center joint 56 is rotated. As described above, since the forward and backward rotation angles of the center joint 56 are constrained, the vertical posture of the frame 20 can be maintained in a balanced manner, and safety and adjustability can be improved.

도 5와 도 11을 참조하면, 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)의 조(86b, 88b)들이 서로 맞물려 있는 컨트롤 바(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. 5 and 11, at the initial position of the control bar 72 where the sets 86b and 88b of the left and right clutch elements 86 and 88 are engaged with each other, the electric motor 36 The propeller 34 of the left rotor 30 is rotated in the counterclockwise direction and the propeller 44 of the right rotor 40 is rotated in the clockwise direction to generate thrust. The pilot controls the output of the electric motors 36 and 46 by the operation of the throttle lever 140. [ When the thrust generated by the rotation of the propellers 34 and 44 is greater than the weight of the personal flight device 10 or the airframe, the frame 20 is taken off or rises up. If the thrust is less than the weight of the personal flight device 10, the frame 20 will land or fall. Further, when the thrust is equal to the weight of the personal flight device 10, the frame 20 becomes hovering, i.e., suspended in the air.

도 12의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 컨트롤 바(72)를 당기게 되면, 센터 조인트(56)가 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 컨트롤 바(72)를 밀게 되면, 센터 조인트(56)가 반시계 방향으로 회전되고, 슈라우드(32, 42)가 뒤쪽으로 기울어지게 된다. 슈라우드(32, 42)가 뒤쪽으로 기울어지면, 개인비행장치(10)는 후진 비행된다. 12A, when the pilot pulls the control bar 72, the center joint 56 is rotated in the clockwise direction, and the shrouds 32 and 42 are tilted forward. When the shrouds 32, 42 are tilted forward, the personal flight device 10 advances. 12B, when the pilot pushes the control bar 72, the center joint 56 is rotated counterclockwise, and the shrouds 32 and 42 are inclined backward. When the shrouds 32, 42 are tilted backward, the personal flight device 10 is backwardly flipped.

도 13의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 컨트롤 바(72)의 좌 핸들(72a)을 아래쪽으로 내리고, 우 핸들(72b)을 위쪽으로 올리게 되면, 좌 로터(30)는 아래쪽으로 내려가게 되고, 우 로터(40)는 위쪽으로 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 컨트롤 바(72)의 좌 핸들(72)을 위쪽으로 올리고, 우 핸들(72b)을 아래쪽으로 내리게 되면, 좌 로터(30)는 위쪽으로 올라가게 되고, 우 로터(40)는 아래쪽으로 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. As shown in FIG. 13 (a), when the pilot lowered the left handle 72a of the control bar 72 and raised the right handle 72b upward, the left rotor 30 moves downward The left rotor 30 and the right rotor 40 are inclined from right to left while the right rotor 40 is lifted upward. When the left and right rotors 30, 40 are tilted to the left and down, the personal flight device 10 is flipped to the left. When the pilot lifts the left handle 72 of the control bar 72 upward and the right handle 72b downward as shown in FIG. 13 (b), the left rotor 30 moves upward And the right rotor 40 descends downward and the right and left rotors 30 and 40 are inclined from left to right. When the right and left rotors 30, 40 are tilted to the right and left, the personal flight device 10 is directed to the right.

도 6, 도 14와 도 15를 참조하면, 조종사는 컨트롤 바(72)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 좌우 로터리 암(52, 54) 각각을 서로 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 컨트롤 바(72)가 시계 방향으로 회전되면, 원동 베벨 기어(74a)의 시계 방향 회전에 의해 좌 종동 베벨 기어(74b)와 함께 좌 로터리 암(52)이 시계 방향으로 회전되고, 우 종동 베벨 기어(74b)와 함께 우 로터리 암(54)이 반시계 방향으로 회전된다. Referring to FIGS. 6, 14 and 15, the pilot can rotate the control bar 72 clockwise or counterclockwise to rotate the left and right rotary arms 52 and 54 in opposite directions. When the control bar 72 is rotated in the clockwise direction, the left rotary arm 52 is rotated clockwise together with the left driven bevel gear 74b by the clockwise rotation of the movable bevel gear 74a, The right rotary arm 54 is rotated counterclockwise together with the right arm 74b.

계속해서, 좌우 로터리 암(52, 54)과 함께 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)가 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, 컨트롤 바(72)를 서로 반대 방향으로 쉽게 회전시킬 수 있다. Subsequently, when the left and right clutch elements 86, 88 together with the left and right rotary arms 52, 54 are rotated in mutually opposite directions, each of the jaws 86b, 88b moves along the cam followers 86c, Exercise. The cam followers 86b and 88b and the cam followers 86c and 88c cause the spline holes 86a and 88a of the left and right clutch elements 86 and 88 to move linearly along the left and right spline shafts 82 and 84, They are approached or separated from each other. When the left and right clutch elements 86 and 88 are separated from each other and the tanks 86b and 88b are separated, the control bars 72 can be easily rotated in mutually opposite directions.

한편, 조종사가 컨트롤 바(72)의 회전력을 해제하게 되면, 리턴 스프링(90)들이 조(88b, 88b)들이 서로 맞물리는 방향으로 좌우 클러치 엘리먼트(86, 88)에 탄성 복원력을 부여한다. 이와 같이 컨트롤 바(72)를 회전시킨 후에도 복귀 기구(80)의 작동에 의해 초기 위치로 간편하게 복귀시킬 수 있으므로, 안전성과 조정성을 향상시킬 수 있다. On the other hand, when the pilot releases the rotational force of the control bar 72, the return springs 90 impart elastic restoring force to the left and right clutch elements 86, 88 in the direction in which the jaws 88b, 88b mesh with each other. As described above, even after the control bar 72 is rotated, it is possible to return to the initial position easily by the operation of the return mechanism 80, so that safety and adjustability can be improved.

도 14에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 컨트롤 바(72)를 시계 방향으로 회전시키면, 좌 종동 베벨 기어(74a)와 좌 로터리 암(52)이 함께 시계 방향으로 회전되어 좌 로터(30)의 앞쪽이 올라가게 되고, 우 종동 베벨 기어(74b)와 우 로터리 암(52)와 함께 반시계 방향으로 회전되어 우 로터(40)의 뒤쪽이 올라가게 된다. 좌 로터(30)의 앞쪽이 올라가고, 우 로터(40)의 뒤쪽이 올라간 상태에서 개인비행장치(10)는 왼쪽 방향으로 선회 비행된다. 14, when the pilot rotates the control bar 72 clockwise, the left driven bevel gear 74a and the left rotary arm 52 are rotated clockwise together to rotate the left rotor 30 The front side is raised and rotated counterclockwise together with the right driven bevel gear 74b and the right rotary arm 52 so that the rear side of the right rotor 40 is raised. The front of the left rotor 30 is raised and the rear of the right rotor 40 is raised, and the personal flight device 10 is then turned leftward.

도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 조종사가 컨트롤 바(72)를 반시계 방향으로 회전시키면, 좌 종동 베벨 기어(74a)와 좌 로터리 암(52)이 함께 반시계 방향으로 회전되어 좌 로터(30)의 뒤쪽이 올라가게 되고, 우 종동 베벨 기어(74b)와 우 로터리 암(52)와 함께 시계 방향으로 회전되어 우 로터(40)의 앞쪽이 올라가게 된다. 좌 로터(30)의 뒤쪽이 올라가고, 우 로터(40)의 앞쪽이 올라간 상태에서 개인비행장치(10)는 오른쪽 방향으로 선회 비행된다. 15, when the pilot rotates the control bar 72 in the counterclockwise direction, the left driven bevel gear 74a and the left rotary arm 52 are rotated counterclockwise together to rotate the left rotor 30 And is rotated clockwise together with the right driven bevel gear 74b and the right rotary arm 52 so that the front of the right rotor 40 is raised. The rear of the left rotor 30 is raised and the personal flight device 10 is turned in the right direction with the front of the right rotor 40 raised.

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. 16 shows another embodiment of the left and right rotors of the personal flight device according to the present invention. Referring to Fig. 16, the same components are denoted by the same reference numerals in the left and right rotors 30A and 40A of the other embodiments and the left and right rotors 30 and 40 described above, and detailed description thereof will be omitted. The difference between the left and right rotors 30A and 40A of the other embodiment is that the coaxial-rotor is different from the left and right rotors 30 and 40 described above. Each of the left and right rotors 30A and 40A in the other embodiment is composed of the upper propellers 34A and 44A, the lower propellers 34B and 44B, the upper electric motors 36A and 46A and the lower electric motors 36B and 46B.

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. The upper propellers 34A and 44A and the upper electric motors 36A and 46A, respectively, are mounted above the hubs 32a and 42a or the bosses. The lower propellers 34B and 44B and the lower electric motors 36B and 46B, respectively, are mounted above the hubs 32a and 42a or the bosses. The hubs 32a and 42a are composed of a bracket and a circular plate fixed to the spokes 32b and 42b for mounting the upper electric motors 36A and 46A and the lower electric motors 36B and 46B .

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. The upper propellers 34A and 44A of the left and right rotors 30A and 40A are rotated in opposite directions by the driving of the upper electric motors 36A and 46A to generate thrust. The lower propellers 34B and 44B of the left and right rotors 30A and 40A are rotated in opposite directions by the driving of the lower electric motors 36B and 46B and are rotated in opposite directions to the upper propellers 34A and 44A Thereby generating thrust. The thrust can be increased by the coaxial inverting system in which the upper propellers 34A and 44A and the lower propellers 34B and 44B are rotated in opposite directions. In some embodiments, each of the left and right rotors 30A and 40A may include an electric motor or an engine as one power source mounted on the hubs 32a and 42a. The driving force of one power source can be transmitted by the gear device to rotate the upper propellers 34A and 44A and the lower propellers 34B and 44B in opposite directions to each other.

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. 17 shows another embodiment of the left and right rotors of the personal flight device according to the present invention. 17, the left and right rotors 30B and 40B of the other embodiment are given the same reference numerals as the left and right rotors 30 and 40 described above, and a detailed description thereof will be omitted. The left and right rotors 30B and 40B of the other embodiment are different from the left and right rotors 30 and 40 described above in that the driving source is composed of the engines 36C and 46C. The engines 36C and 46C are mounted above the hubs 32a and 42a. The engines 36C and 46C may be mounted under the hubs 32a and 42a or in the hubs 32a and 42a. The engines 36C and 46C can obtain a higher output than the electric motor.

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. 18 shows another embodiment of the left and right rotor of the personal flight device according to the present invention. Referring to FIG. 18, the left and right rotors 30C and 40C of the other embodiment are different from the left and right rotors 30, 30A, 30B, 40, 40A and 40B described above at a dihedral angle?. The upper half angle? Is formed by upwardly shrouds 32A and 42A of the left and right rotors 30C and 40C from the distal ends of the left and right rotary arms 52 and 54, respectively. The upper half angle &thetas; is formed at about 10 degrees or less with respect to the horizontal center axis A 1 of the arm joint 50. The restraining force to return to the equilibrium state is generated when the personal flight device 10 is rolled right and left by the upper half angle? Of the shrouds 32A and 42A, thereby improving the lateral stability of the personal airplane 10 .

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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

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 브래 64: 피봇
70: 컨트롤 기구 72: 컨트롤 바
74: 베벨 기어 장치 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: 전후 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: 컨트롤러10: Personal Flight Device 20: Frame
30, 30A to 30C: left rotor 32, 32A, 42, 42A: shroud
34, 34A, 34B, 44A, 44B: Propeller
36, 36A, 36B, 46, 46A, 46B: electric motors 36C, 46C: engine
40, 40A to 40C: right rotor 50: female joint
52: left rotary arm 54: right rotary arm
56: center joint 60: pivot joint
62: Pivot bracket 64: Pivot
70: control mechanism 72: control bar
74: Bevel gear device 80: Return mechanism
82: Left spline shaft 84: Right spline shaft
86: Left clutch element 88: Right clutch element
90: return spring 100: left and right rotation restricting mechanism
102: center pin 104: left stopper
106: right stopper 108: left guide bar
110: right guide bar 112: left return spring
114: right return spring 120: forward / backward rotation restricting mechanism
122: phase stopper 124: lower stopper
126: phase guide bar 128: lower guide bar
130: phase return spring 132: return spring
140: throttle lever 150: controller

Claims (10)

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 센터 조인트에 회전할 수 있도록 연결되어 있는 컨트롤 바와, 상기 좌우 로터리 암 각각이 서로 반대 방향으로 회전되도록 상기 컨트롤 바의 회전력을 상기 좌우 로터리 암 각각에 전달하는 베벨 기어 장치를 갖는 컨트롤 기구와;
상기 컨트롤 바를 초기 위치로 복귀시키기 위한 복귀 기구를 포함하는 개인비행장치. A frame having a cockpit on which a pilot can ride;
Left and right rotors arranged to generate thrust force in the left and right upper portions of the frame;
A left and right rotary arm connected to each of the right and left rotors and a center joint disposed above the frame and connected to rotate the left and right rotary arms, A female joint having a horizontal center axis on which axes are aligned;
The frame having a vertical center axis orthogonal to a horizontal center axis of the female joint and connected to the center of the center joint so that the upper side of the frame is moved left and right with respect to the vertical center axis A pivot joint connected to be rotatable;
A control bar having a control bar connected to the center joint so as to be rotatable, and a bevel gear device for transmitting a rotational force of the control bar to each of the left and right rotary arms so that the left and right rotary arms are rotated in opposite directions;
And a return mechanism for returning the control bar to an initial position. 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.The method according to claim 1,
Each of the left and right rotors includes:
A shroud having a hub;
A propeller mounted on the hub for rotation within the shroud;
A driving source connected to the propeller so as to rotate the propellers of the left and right rotors in directions opposite to each other and mounted on the hub,
Wherein a proximal end of each of the left and right rotary arms disposed close to the frame is rotatably connected to the center joint, and a distal end of each of the left and right rotary arms disposed at a distance from the frame is connected to the shroud A personal flight device fixed to the outer surface of the vehicle. 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.The method according to claim 1,
Each of the left and right rotors includes:
A shroud having a hub;
An upper propeller mounted above the hub for rotation within the shroud;
A lower propeller mounted below the hub for rotation within the shroud;
An upper drive source connected to the upper propeller so as to rotate the upper propellers of the left and right rotors in directions opposite to each other, the upper drive source mounted on the hub;
The lower propeller is connected to the lower propeller so as to rotate the lower propellers of the left and right rotors in opposite directions and is formed as a lower drive source mounted on the hub so as to rotate the upper propeller and the lower propeller in opposite directions In addition,
Wherein a proximal end of each of the left and right rotary arms disposed close to the frame is rotatably connected to the center joint, and a distal end of each of the left and right rotary arms disposed at a distance from the frame is connected to the shroud A personal flight device fixed to the outer surface of the vehicle. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 좌우 로터 각각의 슈라우드는 상반각을 형성하도록 상기 좌우 로터리 암 각각의 원위단부로부터 위로 치켜져 있는 개인비행장치. The method according to claim 2 or 3,
Wherein the shroud of each of the left and right rotors is raised from a distal end of each of the left and right rotary arms to form an upper half angle. 제1항에 있어서,
상기 피봇 조인트는,
상기 좌우 로터리 암 각각이 회전할 수 있도록 결합되어 있는 피봇 브래킷과;
상기 프레임이 좌우 방향으로 회전할 수 있도록 상기 프레임의 상단과 상기 피봇 브래킷을 연결하고 있는 피봇으로 이루어지는 개인비행장치.The method according to claim 1,
Wherein the pivot joint comprises:
A pivot bracket coupled to the left and right rotary arms so as to be rotatable;
And a pivot connecting the upper end of the frame and the pivot bracket so that the frame can be rotated in a lateral direction. 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.The method according to claim 1,
The return mechanism includes:
A left and right spline shaft connected to proximal ends of the left and right rotary arms disposed close to the frame;
A left and right clutch element coupled to each of the left and right spline shafts so as to be able to move along the left and right spline shafts;
And each of the left and right clutch elements is provided with a plurality of return springs for applying an elastic return force in a direction in which the left and right clutch elements mesh with each other. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 피봇 조인트의 수직중심축선을 기준으로 상기 프레임의 좌우 회전 각도를 구속함과 아울러 상기 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 좌우 회전 구속 기구를 더 포함하는 개인비행장치. 4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a left-right rotation restricting mechanism for restricting a left-right rotation angle of the frame with respect to a vertical center axis of the pivot joint and returning the frame to a vertical posture. 제7항에 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. The method of claim 7,
Each of the left and right rotational restricting mechanisms includes:
A center pin coupled above the frame to align with a vertical center axis of the pivot joint;
A left and a right stopper which is disposed at left and right sides of the center pin and is coupled to a lower portion of the center joint for restricting a left and right rotation angle of the frame,
A left and right guide bar having one end coupled to an upper side of the frame and the other end inserted into a guide hole of each of the left and right stoppers;
And left and right return springs for applying elastic restoring forces to the left and right stoppers so that the frame maintains a vertical posture. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프레임의 전후 회전 각도를 구속함과 아울러 상기 프레임을 수직 자세로 복귀시키기 위한 전후 회전 구속 기구를 더 포함하는 개인비행장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a front-rear rotation restraint mechanism for restraining a front-rear rotation angle of the frame and returning the frame to a vertical posture. 제9항에 있어서,
상기 피봇 조인트는 상기 좌우 로터리 암 각각이 회전할 수 있도록 결합되어 있는 좌우 커넥팅 암을 갖는 피봇 브래킷과;
상기 프레임이 좌우 방향으로 회전할 수 있도록 상기 프레임의 상단과 상기 피봇 브래킷을 연결하고 있는 피봇을 구비하고,
상기 전후 회전 구속 기구 각각은,
상기 좌우 커넥팅 암 각각의 앞뒤에 배치되도록 상기 센터 조인트의 양쪽 측면에 결합되어 있으며, 가이드 구멍이 형성되어 있는 전후 스토퍼와;
상기 좌우 커넥팅 암 각각의 앞뒤면에 한쪽 끝이 결합되어 있고, 상기 전후 스토퍼 각각의 가이드 구멍에 다른 쪽 끝이 끼워져 있는 전후 가이드 바와;
상기 프레임이 상기 좌우 로터에 대해 수직 자세를 유지하도록 상기 좌우 커넥팅 암 각각에 탄성 복귀력을 부여하는 전후 리턴 스프링으로 이루어지는 개인비행장치.10. The method of claim 9,
Wherein the pivot joint comprises: a pivot bracket having left and right connecting arms coupled to allow the left and right rotary arms to rotate;
And a pivot connecting the upper end of the frame and the pivot bracket so that the frame can be rotated in the lateral direction,
Each of the front and rear rotational restricting mechanisms includes:
Front and rear stoppers coupled to both sides of the center joint so as to be disposed in front of and behind the left and right connecting arms, respectively, and having guide holes formed therein;
Front and rear guide bars each having one end coupled to the front and rear surfaces of the left and right connecting arms and the other end inserted into the guide hole of each of the front and rear stoppers;
And a forward / backward return spring that applies an elastic return force to each of the left and right connecting arms so that the frame maintains a vertical posture with respect to the left and right rotors.
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