KR102337269B1

KR102337269B1 - 우수한 결합력을 갖는 드론 암 및 그를 포함하는 드론

Info

Publication number: KR102337269B1
Application number: KR1020200065785A
Authority: KR
Inventors: 배지훈
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2020-06-01
Filing date: 2020-06-01
Publication date: 2021-12-09

Abstract

우수한 결합력을 갖는 드론 암 및 그를 포함하는 드론을 개시한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 드론의 본체와 프로펠러를 연결하는 드론암에 있어서, 원통형으로 구현되며, 외부로부터 체결요소가 삽입될 수 있도록 하는 하나 이상의 체결홀을 포함하는 암부 및 상기 드론의 본체에 고정되며, 상기 암부가 기 설정된 길이만큼 유입될 수 있도록 하는 유입공 및 상기 유입공으로 상기 암부가 유입되었을 경우에 위치한 체결홀과 동일한 축 상에 형성되어 상기 체결요소가 상기 암부의 체결홀까지 삽입될 수 있도록 하는 관통홀을 포함하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론암을 제공한다.

Description

우수한 결합력을 갖는 드론 암 및 그를 포함하는 드론{Drone Arm with Excellent Bonding Force and the Arm and Drone Containing the Same}

본 발명은 본체에 우수한 결합력으로 결합될 수 있는 드론 암 및 그를 포함하는 드론에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

드론(Drone)은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행체를 가리킨다.

종래 드론은 주로 군사용으로 활용되어 왔다. 그러나, 근래에는 드론의 간편성, 신속성, 경제성 등 여러 가지 이점으로 인하여 군사용 뿐만 아니라, 물품 배송, 재난 구조, 방송, 레저 등과 같이 다양한 민간 분야에서 활용되고 있다.

드론은 용도에 따라, 3개, 4개, 6개, 8개 또는 그 이상의 프로펠러를 포함하고 있으며, 각각의 프로펠러가 암에 의해 드론의 본체와 연결된다. 암의 일 끝단은 본체에 고정되며 나머지 끝단은 프로펠러와 연결됨으로써, 양자를 연결한다. 이에, 프로펠러는 본체의 제어에 따라 동작하며 드론을 이동시킨다.

종래의 드론 내 암은 도 7 또는 9와 같이 본체에 고정되었다.

도 7은 종래의 드론 내에서 암과 본체가 체결된 일 예를 도시한 도면이고, 도 8은 종래의 드론 내 본체에 체결된 암의 A-B 방향으로의 단면을 도시한 도면이다.

종래의 드론(700) 내에서 본체(710)와 암(720)이 전기적으로 연결되는 것과는 별도로, 암(720)은 본체(710)의 하면에 배치된 후 고정 클립(730)에 의해 고정된다. 고정클립(730)은 암(720)의 형상과 대응되는 형상을 가져 암(720)의 일부분을 감싸며, 리벳 등 별도의 고정소자(810)에 의해 본체(710)에 고정된다.

그러나 고정클립(730)에 의해 고정되는 암(720)은 고정클립(730)과의 접촉면적이 굉장히 작기 때문에, 암(720)과 본체(710)의 결합력이 상당히 낮은 문제가 있다. 이에, 종래의 드론(700)은 낮은 비행 안정성을 가지며, 특히, (장시간) 비행시 발생하는 진동 등에 의해 암이 회전하거나 최초 위치를 이탈하는 문제를 갖는다. 또한, 암(720)과 고정클립(730)은 고정소자(810)에 의해 고정되는데, 고정된 후 장기간이 경과할 경우 결합력이 약해지는 문제가 발생한다.

이러한 문제를 해소하고자, 도 9 및 10에 도시된 드론이 등장하였다.

도 9는 종래의 드론 내에서 암과 본체가 체결된 다른 일 예를 도시한 도면이고, 도 10은 종래의 드론 내 본체에 체결된 암의 C-D 방향으로의 단면을 도시한 도면이다.

다른 일예에 따른 종래의 드론 내 암(920)은 고정소자(1020)에 의해 본체의 상판(910a)과 하판(910b) 모두와 접촉하며, 고정소자(1020)에 의해 고정된다. 다른 일예에 따른 드론 내 암(920)은 본체(910)와 넓은 면적으로 접촉하며, 상대적으로 많은 개수의 고정소자(1020)에 의해 고정되기 때문에 우수한 결합력을 가질 수 있다.

그러나 도 10(b)에서 볼 수 있듯이, 암(920)이 본체(910)의 상판과 하판 모두와 접촉하여야 한다. 이에, 암의 (본체로의) 근위부(1030)는 사각형태를 갖는 반면, 암의 (본체로의) 원위부(1040)는 원형으로 구현된다. 암의 근위부와 원위부가 서로 다른 형상을 갖기 때문에, 제작에 있어 상당한 난이도와 가격이 요구된다. 또한, 암을 제작하는데 있어 상당한 시간이 소모되기 때문에, 양산이 곤란한 문제가 있었다.

본 발명의 일 실시예는, 본체에 우수한 결합력으로 결합되면서도 용이하게 제작할 수 있는 드론 암 및 그를 포함하는 드론을 제공하는 데 일 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 드론의 본체와 프로펠러를 연결하는 드론암에 있어서, 원통형으로 구현되며, 외부로부터 체결요소가 삽입될 수 있도록 하는 하나 이상의 체결홀을 포함하는 암부 및 상기 드론의 본체에 고정되며, 상기 암부가 기 설정된 길이만큼 유입될 수 있도록 하는 유입공 및 상기 유입공으로 상기 암부가 유입되었을 경우에 위치한 체결홀과 동일한 축 상에 형성되어 상기 체결요소가 상기 암부의 체결홀까지 삽입될 수 있도록 하는 관통홀을 포함하는 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론암을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 암부 또는 연결부는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 체결요소는 리벳(Rivet)인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 연결부는 상기 드론의 본체 상판 및 하판에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 드론의 본체와 프로펠러를 연결하는 드론암에 있어서, 원통형으로 구현되며, 외부로부터 체결요소가 삽입될 수 있도록 하는 하나 이상의 체결홀을 포함하는 암부와 상기 드론의 본체에 고정되며, 상기 암부가 기 설정된 길이만큼 유입될 수 있도록 하는 유입공 및 상기 유입공으로 상기 암부가 유입되었을 경우에 위치한 체결홀과 동일한 축 상에 형성되어 상기 체결요소가 상기 암부의 체결홀까지 삽입될 수 있도록 하는 관통홀을 포함하는 연결부와 상기 연결부의 유입공 내로 상기 암부를 고정시키기 위해 주입되는 접착제 및 상기 유입공에 최초로 유입되는 암부의 끝단과 연결되어, 상기 암부 내로 상기 접착제가 침투하는 것을 방지하는 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론암을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 접착제는 에폭시인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 접착제는 상기 유입공 내로 기 설정된 두께만큼 도포되도록 주입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 드론에 있어서, 프로펠러 및 상기 프로펠러가 회전할 동력을 공급하는 모터를 포함하는 프로펠러 모듈과 상기 프로펠러 모듈로 전원을 공급하거나, 상기 드론 내 각 구성의 동작을 제어하는 본체 및 상기 본체에 고정되어 상기 프로펠러 모듈과 상기 본체를 연결하는 상기 드론암을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 연결부는 상기 본체의 상판 및 하판에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 본체는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 드론의 본체와 드론암을 연결하는 연결부재에 있어서, 일면이 상기 드론의 본체에 고정되며, 상기 드론암이 기 설정된 길이만큼 유입될 수 있도록 하는 유입공을 포함하는 몸체부 및 상기 몸체부에 형성된 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 연결부재를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 관통홀은 상기 드론의 본체에 고정된 면 이외의 면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본체에 높은 결합력으로 결합될 수 있으면서도, 용이하게 제작될 수 있어 양산이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체와 암의 체결부위를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 암의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 암의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부 내로 도포되는 접착제의 두께와 그에 따른 접착강도의 그래프이다.
도 7은 종래의 드론 내에서 암과 본체가 체결된 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 종래의 드론 내 본체에 체결된 암의 단면을 도시한 도면이다.
도 9는 종래의 드론 내에서 암과 본체가 체결된 다른 일 예를 도시한 도면이다.
도 10은 종래의 드론 내 본체에 체결된 암의 단면을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에서, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 포함된 각 구성, 과정, 공정 또는 방법 등은 기술적으로 상호간 모순되지 않는 범위 내에서 공유될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(100)은 본체(110), 드론암(120) 및 프로펠러 모듈(130)을 포함한다. 나아가 드론(100)은 랜딩기어(140)를 더 포함할 수 있다.

본체(110)는 드론(100)의 주요 몸체가 되는 부분으로서, 드론(100) 내 각 구성의 동작을 제어한다.

본체(110)는 주요 몸체로서, 내부에 다양한 구성을 실장하고 암(120)이 체결될 수 있도록 한다. 본체(110)는 하우징(미도시)와 하우징으로부터 착탈될 수 있는 커버(미도시)를 포함한다. 하우징(미도시) 내에 다양한 기능을 수행하기 위한 구성들이 실장되며, 프로펠러(140)를 지지하며 프로펠러(140)와 본체(110)를 기계적으로 연결하는 암(120)이 체결된다. 커버(미도시)는 하우징(미도시)에 장착되어 외력으로부터 내부 구성이나 암(120)과의 체결부위를 보호하고, 탈착되어 드론(100)의 관리자가 본체(110) 내부를 확인하고 관리할 수 있도록 한다. 본체(110), 특히, 하우징(미도시)은 드론(100)이 공중에서 비행할 수 있는 형태 또는 형상이라면 어떠한 형태나 형상으로 구현되어도 무방하다.

본체(110)는 드론(100) 내 각 구성의 동작을 제어한다. 본체(110) 내에는 배터리(미도시)가 포함되어, 프로펠러(138)를 동작시키는 모터(134)로 전원을 제공한다. 본체(110) 내에는 제어부(미도시)가 포함되어, 배터리(미도시)의 전원 제공여부를 제어한다. 제어부(미도시)는 각각의 모터(134)로 공급되는 전원의 양을 조절함으로써, 특정 위치의 프로펠러의 회전속도를 조절한다. 제어부(미도시)의 제어에 따라, 드론(100)은 승·하강하거나 회전할 수 있다.

본체(110)는 안테나(115)를 포함할 수 있다. 안테나(115)는 외부(주로, 사용자가 드론의 제어를 위해 사용하는 제어장치)로부터 동작의 제어신호를 수신한다. 제어부(미도시)는 수신한 제어신호에 따라 배터리(미도시)를 제어함으로써, 드론(100)이 제어신호에 따라 동작하도록 제어한다.

본체(110)는 드론(100)의 전체적인 무게를 낮추면서도, 일정 수준 이상의 강도를 확보하고자 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본체(110)는 일정 수준 이하의 무게를 가지면서 일정 수준 이상의 강도를 갖는 소재라면 어떠한 것으로 구현되어도 무방하다.

드론암(120)은 본체(110)에 체결되어 본체(110)와 프로펠러 모듈(130)을 기계적으로 연결한다. 드론암(120)의 일 끝단은 본체(110)에 체결되어 고정되며 다른 일 끝단은 프로펠러 모듈(130)과 연결되어, 양자를 기계적으로 연결한다. 드론암(120)은 드론(100)에 포함된 프로펠러 모듈(130)의 개수만큼 포함되어, 각각의 프로펠러 모듈(130)을 본체(110)와 연결한다. 드론암(120)이 본체(110)와 체결되는 구조는 도 2 내지 5를 참조하여 후술하기로 한다.

프로펠러 모듈(130)은 드론암(120)에 의해 연결되는 본체(110)의 제어를 받아 양력을 발생시킨다.

모터(134)는 본체(110)로부터 전원을 제공받아 동력을 프로펠러(138)로 전달한다. 모터(134)는 본체(110)로부터 전달되는 전원의 양에 따라, 그에 대응되는 양의 동력을 프로펠러(138)로 전달하여 프로펠러(138)가 동작하도록 한다.

프로펠러(138)는 모터(134)로부터 동력을 제공받아 회전하며 양력을 발생시킨다. 프로펠러(138)가 양력을 발생시킴으로써, 본체(110)를 포함한 드론(100)이 별도의 활주 없이도 수직 상승, 회전, 이동 및 수직 하강이 가능하도록 한다.

랜딩 기어(140)는 본체(110)에 연결되어, 착륙 시 본체(110)의 무게를 지지한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 본체와 암의 체결부위를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 암의 A-B 방향으로의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 암의 분해사시도이다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론암(120)은 연결부(210) 및 암부(230)를 포함한다. 나아가, 드론암(120)은 디스크(220), 접착제(310) 및 체결홀(320)를 더 포함할 수 있다. 설명의 편의상, 도 2에는 본체(110)의 커버(미도시)를 제외한 하판만을 도시하였다.

연결부(210)는 본체(110)에 고정되어 자신에 유입된 암부(230)를 본체(110)에 고정시킨다. 연결부(210)는 본체(110), 특히, 본체(110)의 상판과 하판에 접촉하며 고정된다. 한편, 연결부(210)는 내부로 유입되는 암부(230)를 고정시킴으로써, 본체(110)와 암부(230)를 연결한다. 연결부는 폴리머, 금속 등으로 구현될 수 있으며, 강도를 확보하면서도 무게를 낮추기 위해 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현될 수도 있다. 연결부(210)에 대한 상세한 구조는 도 5에 도시되어 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부의 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부(210)는 몸체부(510), 날개부(520) 및 관통홀(530)을 포함한다.

몸체부(510)는 유입되는 암부(230)가 배치되는 부분이다. 몸체부(510)는 암부(230)가 기 설정된 길이만큼 유입될 수 있도록 하는 유입공(515)을 포함한다. 유입공(515)은 암부(230)의 지름과 동일한 지름을 갖거나 기 설정된 비율만큼 큰 지름을 가져, 내부로 암부(230)가 일정 길이만큼 유입될 수 있도록 한다. 유입공(515) 내로 암부(230)가 유입되며, 암부(230)는 유입공 내로 유입된 전면적으로 몸체부(510)와 접촉하게 된다. 연결부(210)와 암부(230)는 상당한 접촉면적을 갖기 때문에, 우수한 결합력과 고강성을 가질 수 있다.

날개부(520)는 암부(230)가 유입되는 방향과 수직인 방향으로 몸체부(510)로부터 돌출된 부분으로서, 연결부(210)를 본체(110)에 고정시킨다. 날개부(520)는 몸체부(510)를 기준으로 대칭적으로 돌출될 수 있다. 날개부(520)는 일 부분에서 돌출될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 부분에서 돌출될 수도 있다. 이처럼, 연결부(210)가 몸체부(510)와 함께 날개부(520)를 포함함에 따라, 상대적으로 높은 단면 2차 모멘트 값(Area Moment of Inertia)을 갖는다. 이에, 연결부(210)는 휨에 대한 저항력이 강해져, 우수한 굽힘 강성을 가질 수 있으며 보다 안정적인 구조 강건성을 확보할 수 있다. 또한, 날개부(520)는 필요한 위치에서만 돌출되면 되기 때문에, 보다 경량화될 수 있다.

날개부(520)는 볼팅 홀(525)을 포함하여, 연결부(210)와 본체(110)가 별도의 체결요소에 의해 고정될 수 있도록 한다. 볼팅 홀(525)에 나사 등 별도의 체결요소가 체결될 경우, 연결부(210)는 본체(110)에 고정될 수 있다. 연결부(210)는 몸체부(510)가 아닌 날개부(520)에 별도로 볼팅 홀(525)을 포함함으로써, 체결요소가 연결부(210)와 본체(110)를 고정시킴에 있어 암부(230)에 아무런 영향을 미치지 않을 수 있다.

관통홀(530)은 몸체부(510)에 형성되어, 내부로 유입된 암부(230)와 체결요소(미도시)가 체결될 수 있도록 한다. 암부(230)가 유입공(515)으로 유입될 경우, 관통홀(530)은 삽입된 암부(230) 내 체결홀(320)과 동일한 축 상에 형성된다. 관통홀(530)이 체결홀(320)과 동일한 축상에 형성되어, 암부(230)가 연결부(210) 내로 유입되더라도 체결홀(320)과 체결요소(미도시)가 삽입되어 체결될 수 있도록 한다. 관통홀(530)은 연결부(210)가 본체(110)와 접촉하는 면 이외의 면에 형성되어, 체결요소(미도시)가 관통할 수 있도록 한다.

다시 도 2 내지 4를 참조하면, 연결부(210)는 프로펠러 모듈(130)의 개수만큼 본체(110)에 고정된다.

암부(230)는 일 끝단으로는 연결부(210)와, 다른 일 끝단으로는 프로펠러 모듈(130)과 체결되며 양자를 연결한다. 암부(230)는 프로펠러 모듈(130)과도 체결되기 때문에, 프로펠러 모듈(130)의 개수만큼 포함되어야 하며 본체(110)의 외부로 드러나게 된다. 이에, 암부(230)는 경량화가 필요함과 동시에 일정 수준 이상의 강도를 구비하여야 하여, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현될 수 있다.

암부(230)는 속이 빈 원통형으로 구현될 수 있다. 암부(230)는 원통형으로 구현됨으로써, 연결부의 유입공(515) 내로 유입될 수 있다. 특히, 암부(230)는 유입공(515)과 동일하거나 거의 유사한 지름의 크기를 갖기 때문에, 삽입된 후 상당한 면적으로 연결부(210)와 접촉할 수 있어, 높은 결합력과 강성을 가질 수 있다.

암부(230)는 체결홀(320)을 포함한다. 체결홀(320)은 체결요소(미도시), 예를 들어, 리벳(Rivet) 등이 삽입되어 체결될 수 있도록 하는 구조로서, 연결부(210) 내로 삽입된 암부(230)를 연결부(210) 내부에서 고정시킨다. 체결홀(320)은 연결부(210)가 본체(110)와 접촉하는 면의 방향 이외의 방향에 형성된다. 전술한 대로, 연결부(210)는 관통홀(530)을 포함하고 있기에, 연결부(210) 내로 암부(230)가 삽입되더라도 관통홀(530)을 거쳐 외부에서 체결요소(미도시)가 체결홀(320)로 삽입되어 체결될 수 있다. 체결요소(미도시)의 체결에 따라, 암부(230)와 연결부(210)는 기계적으로 체결된다.

이처럼, 연결부(210)와 암부(230)가 별도의 구성으로 제작되어 연결됨에 따라, 다음과 같은 효과를 가질 수 있다. 각각이 별도로 제작되면 되기에, 종래의 기술과 같이 복잡한 제조공정을 거칠 필요가 없다. 따라서, 생산이 용이하기에 양산이 가능하며 상대적으로 저렴한 비용으로 제조될 수 있다. 양자는 넓은 접촉면적을 갖기에 우수한 체결력을 가질 수 있다 또한, 체결요소(미도시)에 의해 체결됨에 따라, 양자는 체결요소(미도시)의 탈거하여 분리될 수 있다. 이에, 동작 중 암부(230) 만이 파손되었을 경우 암부(230)만을 분리하여 교체할 수 있어, 사용자는 드론(100)을 용이하게 유지·보수할 수 있다.

나아가, 드론암(120)은 디스크(220) 및 접착제(310)를 더 포함할 수 있다.

접착제(310)는 연결부(210)의 유입공(510) 내에 주입되어, 연결부(210)와 암부(230)를 체결시킨다. 접착제(310)가 내부에서 추가적으로 연결부(210)와 암부(230)를 화학적으로 체결시킴으로써, 암부(230)의 회전이나 이탈을 방지하고, 결합력을 향상시킨다. 또한, 양자가 접착제(310)에 의해 추가적으로 체결됨으로써, 체결요소에 집중적으로 응력이 작용하는 것을 방지할 수 있다. 이에, 접착제(310)는 구조적 안정성과 높은 비행 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

이때, 접착제(310)는 기 설정된 특성을 가지며 기 설정된 두께만큼 도포될 수 있다, 여기서, 기 설정된 두께는 1 내지 1.5mm일 수 있다. 접착제(310)가 기 설정된 두께보다 얇게 도포될 경우, 충분한 결합력을 확보할 수 없다. 반면, 접착제(310)가 기 설정된 두께보다 두껍게 도포될 경우, 충분한 결합력은 확보할 수 있으나, 암부(230)의 파손 시 연결부(210)로부터의 탈거가 용이해지지 않는 문제가 있다. 이에, 접착제(310)가 기 설정된 두께만큼 도포될 경우, 충분한 결합력을 확보하는 동시에, 일정 조건 하에서 결합력을 낮출 수 있다. 이는 도 6에 도시된 그래프에서 확인할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부 내로 도포되는 접착제의 두께와 그에 따른 접착강도의 그래프이다. 여기서, 접착제는 3M사의 DP-640이 사용되었으며, 23℃에서 24시간 경화되었으며, ASTM D1002 규격에서 시험이 수행되었다.

도 6에서는 도포된 접착제의 두께에 따른 접착강도를 확인할 수 있다. 접착제(310)가 기 설정된 두께보다 얇게 도포될 경우, 충분한 결합력을 확보하지 못하고 있음을 확인할 수 있다.

다시 도 2 내지 4를 참조하면, 접착제(310)는 기 설정된 특성을 갖는다. 접착제(310)는 기 설정된 범위의 유리 전이온도(Tg)를 갖는다. 여기서, 기 설정된 범위는 40 내지 75℃일 수 있다. 전술한 범위보다 낮은 유리 전이온도를 가질 경우, 너무 낮은 온도에서도 쉽게 접착력이 저하되는 문제가 발생한다. 반면, 전술한 범위보다 높은 유리 전이온도를 가질 경우, 결합력을 낮추기 위해 유리 전이온도 이상으로 접착제(310)를 가열함에 있어, 본체(110) 등 다른 구성에 열로 인한 악영향이 발생할 우려가 존재한다. 따라서, 접착제(310)는 기 설정된 범위 내의 유리 전이온도를 갖는다. 접착제(310)는 기 설정된 범위의 유리 전이온도를 갖는 물질로 구현되거나, 유입공(515) 내에 주입되어 해당 범위의 유리 전이온도를 갖도록 경화될 수 있다. 일 예로, 접착제(310)는 에폭시로 구현될 수 있으며, 전술한 범위의 유리 전이온도를 갖도록 경화될 수 있다.

디스크(220)는 유입공에 최초로 유입되는 암부(230)의 끝단과 연결되어, 암부(230) 내로 접착제(310)가 침투하는 것을 방지하고, 유입공 안쪽 표면에 균일하게 도포할 수 있는 기능을 한다. 전술한 대로, 암부(230)는 경량화를 위해 속이 빈 원통형으로 구현될 수 있다. 이러한 형상을 갖는 암부(230)가 그대로 유입공(515)에 유입될 경우, 암부(230) 내로 주입된 접착제(310)가 침투할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 디스크(220)가 유입공에 최초로 유입되는 암부(230)의 끝단과 연결된다. 또한, 디스크(220)가 이처럼 연결될 경우, 디스크(220)가 접착제(310)와 디스크 전체 면적으로 접착할 수 있어, 상대적으로 접착제(310)에 의한 암부(230)와 연결부(210)의 접착력을 향상시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100, 700, 900: 드론
110, 710, 910: 본체
115: 안테나
120, 720, 920: 드론암
130: 프로펠러 모듈
134: 모터
138: 프로펠러
140: 랜딩 기어
210: 연결부
220; 디스크
230: 암부
310: 접착제
320: 체결홀
510: 몸체부
515: 유입공
520: 날개부
525: 볼팅홀
530: 관통홀
730: 고정클립
810, 1020: 고정소자
1030: 근위부
1040: 원위부

Claims

드론의 본체와 프로펠러를 연결하는 드론암에 있어서,
원통형으로 구현되며, 외부로부터 체결요소가 삽입될 수 있도록 하는 하나 이상의 체결홀을 포함하는 암부;
상기 드론의 본체 상판 또는 하판에 접촉되며 고정되며, 상기 암부가 기 설정된 길이만큼 유입될 수 있도록 하는 유입공 및 상기 유입공으로 상기 암부가 유입되었을 경우에 위치한 체결홀과 동일한 축 상에 형성되어 상기 체결요소가 상기 암부의 체결홀까지 삽입될 수 있도록 하는 관통홀을 포함하는 연결부
상기 연결부의 유입공 내로 상기 암부를 고정시키기 위해 기 설정된 두께만큼 도포되도록 주입되고, 접착력 유지를 위해 40℃ 내지 75℃ 범위의 유리 전이온도(Tg)를 갖는 접착제; 및
상기 유입공에 최초로 유입되는 암부의 끝단과 연결되어, 상기 암부 내로 상기 접착제가 침투하는 것을 방지하는 디스크를 포함하되,
상기 연결부는,
일면이 상기 드론의 본체에 고정되며, 상기 암부가 기 설정된 길이만큼 유입되어 상기 암부의 유입된 전면적으로 접촉되도록 하는 유입공을 포함하는 몸체부;
상기 암부가 유입되는 방향과 수직인 방향으로 상기 몸체부로부터 돌출되어 상기 연결부를 본체에 고정시키는 날개부;
상기 몸체부에 형성되는 관통홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론암.
제1항에 있어서,
상기 암부 또는 연결부는,
탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 드론암.
제1항에 있어서,
상기 체결요소는,
리벳(Rivet)인 것을 특징으로 하는 드론암.
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제1항에 있어서,
상기 접착제는,
에폭시인 것을 특징으로 하는 드론암.
삭제
드론에 있어서,
프로펠러 및 상기 프로펠러가 회전할 동력을 공급하는 모터를 포함하는 프로펠러 모듈;
상기 프로펠러 모듈로 전원을 공급하거나, 상기 드론 내 각 구성의 동작을 제어하는 본체; 및
상기 본체에 고정되어 상기 프로펠러 모듈과 상기 본체를 연결하는 제1항의 드론암
을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론.
제9항에 있어서,
상기 체결요소는,
리벳(Rivet)인 것을 특징으로 하는 드론.
제9항에 있어서,
상기 연결부는,
상기 본체의 상판 또는 하판에 고정되는 것을 특징으로 하는 드론.
제9항에 있어서,
상기 본체는,
탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)으로 구현되는 것을 특징으로 하는 드론.
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