KR102501368B1 - 드론의 충전 접속 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론(10)에 설치되는 보디 블록(20); 상기 보디 블록(20)에 설치되어 승강 운동하고 재질이 도체로 제공되는 통전 부재(30); 및 상기 보디 블록(20)과 상기 통전 부재(30)의 사이에 배치되어 상기 통전 부재(30)를 하강하는 방향으로 밀어내도록 복원력을 작용하며, 상기 통전 부재(30)로부터 전달되는 충격을 흡수하는 텐션 유닛(40)을 포함한다.

Description

드론의 충전 접속 장치{Drone Charging connection device}
본 발명은 드론이 이륙 대기 또는 착륙한 상태에서 배터리를 충전할 수 있도록 하는 드론의 충전 접속 장치에 관한 것이다.
일반적으로 드론은 배터리를 내장하고, 여러 개의 모터와 프로펠러가 설치되며, 드론을 제어하기 위한 제어부가 탑재될 수 있다.
또한, 드론은 사용 목적에 따라 부가 장치를 더 장착할 수 있다. 부가 장치는 예를 들면, 농약 살포기, 카메라, 물건 투척 장치 등이 있을 수 있다.
즉, 드론은 부가 장치의 기능에 따라, 농약 살포, 영상 촬영 또는 정찰, 물건 운반 등을 수행할 수 있다.
드론을 어떤 목적으로 사용하든 소망하는 드론 사용 목적을 달성하기 위해서는 배터리 전원이 필요하다.
종래에는 드론의 배터리가 소진되면, 드론을 복귀시켜 배터리를 교체하여 드론을 사용한다.
그러나 드론에서 배터리를 교체하도록 하기 위해서는 배터리를 탑재할 수 있도록 캐비닛 또는 클램프 등의 부가 구성이 필요하고, 부가 구성은 드론의 부피와 무게를 늘리는 것으로써 드론의 비행시간을 늘리는 데에 불리하게 작용할 수 있다.
한편으로, 종래에 알려진 다른 기술로서, 드론을 특정한 장치, 예컨대 스테이션에 착륙시키고, 드론의 일부 구성과 스테이션에 통전 수단과 접속해 전원을 제공하고 배터리를 충전할 수 있다.
드론을 스테이션에 정확한 위치에 착륙시키기 위해서는 정밀한 제어가 필요하고, 드론이 갑작스럽게 뚝 떨어지듯이 낙하하는 것을 방지하기 착륙 직전에 높이를 잠시 유지하도록 하는 정지 비행을 하여야 한다.
또는, 드론을 착륙시킬 때 충격이 발생하지 않게 하려고 드론의 착륙 속도를 줄이도록 제어하여야 한다.
즉, 종래에 알려진 기술은 드론을 착륙시킬 때 발생할 수 있는 충격을 완화하기 위하여 속도를 줄여야 하고, 심지어 착륙 지점의 상공에서 특정한 높이에서 잠시 정지 비행까지 시도하여야 하는데, 이러한 착륙 시도는 시간이 지연되는 문제가 있고, 배터리 소모가 과도하게 낭비되는 문제가 있다.
KR 10-1732713 B1 KR 10-1805440 B1 KR 10-2019-0125130 A KR 10-2002064 B1
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 드론이 이륙을 기다리는 동안에 배터리를 충전할 수 있도록 하고, 착륙을 시도할 때 착륙 위치를 정밀하게 제어를 하지 않더라도 충전 위치로 착륙할 수 있도록 하는 드론의 충전 접속 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 드론을 착륙 시도할 때 착륙 지점의 상공에서 과도하게 속도를 줄이지 않고 착륙을 시도하더라도 드론을 안전하게 착륙시킬 수 있도록 하는 드론의 충전 접속 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전원 연결을 위한 접점은 드론의 자체 무게로 눌러지도록 하여 좀 더 완전한 형태의 접점이 이루어지도록 하는 드론의 충전 접속 장치를 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론(10)에 설치되는 보디 블록(20); 상기 보디 블록(20)에 설치되어 승강 운동하고 재질이 도체로 제공되는 통전 부재(30); 및 상기 보디 블록(20)과 상기 통전 부재(30)의 사이에 배치되어 상기 통전 부재(30)를 하강하는 방향으로 밀어내도록 복원력을 작용하며, 상기 통전 부재(30)로부터 전달되는 충격을 흡수하는 텐션 유닛(40)을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 상기 보디 블록(20)에 스루 홀(24)이 형성되고, 상기 스루 홀(24)의 하측에 포켓(26)이 형성되며, 상기 포켓(26)에 상기 텐션 유닛(40)이 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 상기 보디 블록(20)의 상측 바깥으로 노출되는 상기 통전 부재(30)에 스냅 링(38)이 체결되어 상기 통전 부재(30)가 상기 보디 블록(20)으로부터 이탈을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 상기 보디 블록(20)에 스루 홀(24)이 형성되고, 상기 스루 홀(24)에 슬리브(28)가 설치되며, 상기 통전 부재(30)는 상기 슬리브(28)를 관통하고, 상기 텐션 유닛(40)은 한쪽이 상기 슬리브(28)에 설치되고, 다른 한쪽이 상기 통전 부재(30)에 설치되며, 상기 텐션 유닛(40)은 인장 복원력으로 상기 통전 부재(30)를 하강 이동시키는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 상기 통전 부재(30)와 상기 텐션 유닛(40)은, 복수로 제공되는 것일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론이 이륙을 기다리는 동안에 배터리를 충전할 수 있도록 하고, 착륙을 시도할 때 착륙 위치를 정밀하게 제어를 하고 개략적으로 제어하더라도 충전 위치로 안전하게 착륙할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론을 착륙 시도할 때 착륙 지점의 상공에서 과도하게 속도를 줄이지 않고도 착륙을 시도할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 전원 연결을 위한 접점이 드론의 자체 무게로 눌러지도록 하여 좀 더 완전한 형태의 접점이 이루어질 수 있다.
도 1은 드론에 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치가 설치된 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로, 조립도, 단면도 및 분해도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명하면서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 자세한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시한 것이 아니라 일부 구성요소의 크기가 과장되게 도시할 수 있다.
다른 한편, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치에 관해서 설명한다. 도 1은 드론에 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치가 설치된 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로, 조립도, 단면도 및 분해도면이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 보디 블록(20), 통전 부재(30) 및 텐션 유닛(40)을 포함하여 구성할 수 있다.
상기 보디 블록(20)은 드론(10)에 설치될 수 있고, 좀 더 상세하게는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 드론(10)의 랜딩 스키드(12)에 설치될 수 있다.
즉, 상기 보디 블록(20)은 드론(10)이 착륙할 때 접지되는 구성요소에 설치될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 상기 보디 블록(20)은 설치 홀(22)이 형성되고, 상기 설치 홀(22)에 상기 랜딩 스키드(12)가 끼워져 설치될 수 있고, 나사못 또는 볼트 등으로 보디 블록(20)을 랜딩 스키드(12)에 고정할 수 있다.
상기 통전 부재(30)는 상기 보디 블록(20)에 설치되어 승강 운동할 수 있고 재질이 도체로 제공될 수 있다. 상기 통전 부재(30)의 재질은 좀 더 구체적으로 구리, 알루미늄 또는 구리 합금, 알루미늄 합금 등으로 구성될 수 있고, 이로써 강성을 유지하면서도 전기가 쉽게 통할 수 있다.
또한, 상기 통전 부재(30)는 헤드(32)의 상측에 샤프트(34)가 형성될 수 있다. 샤프트(34)의 바깥 둘레에 그루브(36)가 오목하게 형성될 수 있고, 그루브(36)에 스냅 링(38)이 설치될 수 있다.
한편으로, 도 2에 나타낸 바와 같이 통전 부재(30)의 한쪽에는 전선(14)이 연결될 수 있고, 전선(14)은 드론(10)의 배터리 충전 회로에 연결될 수 있다.
상기 텐션 유닛(40)은, 상기 보디 블록(20)과 상기 통전 부재(30)의 사이에 배치될 수 있고, 상기 통전 부재(30)를 하강하는 방향으로 밀어내도록 복원력을 작용할 수 있다. 또한, 상기 텐션 유닛(40)은 상기 통전 부재(30)로부터 전달되는 충격을 흡수할 수 있다.
좀 더 상세하게는 상기 드론(10)이 착륙을 시도할 때 통전 부재(30)가 가장 먼저 접지될 수 있고, 이때 드론(10)의 하강 속도 때문에 충격이 발생할 수 있는 데, 그 충격을 상기 텐션 유닛(40)에서 흡수할 수 있다.
한편으로, 드론(10)은 스테이션(50)에 착륙할 수 있고, 이륙을 기다릴 수 있다. 스테이션(50)은 도 1에 나타낸 바와 같이 통전 플레이트(52)가 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론(10)이 스테이션(50)에 착륙하였거나 이륙을 기다릴 때, 통전 부재(30)가 통전 플레이트(52)에 얹히는 형태를 띠기 때문에 통전 부재(30)와 통전 플레이트(52)는 회로가 닫힐 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 전원을 통전 플레이트(52)로부터 통전 부재(30)로 통전할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론(10)이 이륙을 기다리는 동안에 배터리를 충전할 수 있도록 하고, 착륙을 시도할 때 착륙 위치를 정밀하게 제어를 하고 개략적으로 제어하더라도 충전 위치로 안전하게 착륙할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론(10)을 착륙 시도할 때 착륙 지점의 상공에서 과도하게 속도를 줄이지 않고도 착륙을 시도할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 전원 연결을 위한 접점이 드론의 자체 무게로 눌러지도록 하여 좀 더 완전한 형태의 접점이 이루어질 수 있어 충전하는 동안에 접점 불량으로 스파크가 튀기는 형상을 방지할 수 있다. 즉, 큰 압력으로 통전 부재(30)와 통전 플레이트(52)가 밀착됨으로써 접촉 불량을 줄일 수 있고, 접속 불량 때문에 발생할 수 있는 충전 실패를 방지할 수 있다.
한편으로, 상기 보디 블록(20)은 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 스루 홀(24)이 상하 방향으로 관통되게 형성되고, 상기 스루 홀(24)의 하측에 포켓(26)이 형성될 수 있다. 상기 포켓(26)에 상기 텐션 유닛(40)이 배치될 수 있다.
포켓(26) 내부에 수용된 상기 텐션 유닛(40)은 확장하는 방향으로 복원력을 작용할 수 있다.
즉, 텐션 유닛(40)은 보디 블록(20)의 겉에서 보이지 않고 가려짐으로써 외부 환경으로 텐션 유닛(40)이 훼손되는 것을 예방할 수 있다.
또한, 상기 통전 부재(30)는 헤드(32)의 상측에 샤프트(34)가 형성될 수 있다. 샤프트(34)의 바깥 둘레에 그루브(36)가 오목하게 형성될 수 있고, 그루브(36)에 스냅 링(38)이 설치될 수 있다.
상기 텐션 유닛(40)은 상기 통전 부재(30)의 샤프트(34)에 삽입된 상태로 상기 포켓(26)에 삽입되고, 상기 샤프트(34)의 상측 부분(35)이 상기 스루 홀(24)을 통하여 보디 블록(20)의 위쪽으로 노출될 수 있다. 노출된 샤프트(34)에 스냅 링(38)을 설치한다.
상기 보디 블록(20)의 상측 바깥으로 노출되는 상기 통전 부재(30)에 스냅 링(38)이 체결됨으로써 상기 통전 부재(30)가 상기 보디 블록(20)으로부터 이탈을 방지할 수 있다.
즉, 상기 스냅 링(38)은 통전 유닛(30)이 하측으로 이동하였을 때 보디 블록(20)의 상면에 닿고, 이로써 통전 유닛(30)이 하측 방향으로 더 이동할 수 없도록 하여 통전 유닛(30)이 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
상기 텐션 유닛(40)은 외력이 작용하지 않을 때, 복원력으로 통전 부재(30)를 밀어내고, 이로써 통전 유닛(30)의 헤드(32)가 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 하측 방향으로 돌출될 수 있다.
드론(10)이 착륙하거나 이륙을 기다릴 때 통전 부재(30)는 통전 플레이트(52) 위에 내려앉을 수 있다. 이때 드론(10)의 자체 무게 때문에 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이 텐션 유닛(40)은 수축할 수 있고, 통전 부재(30)의 상측 부분(35)은 보디 블록(20)의 위쪽으로 돌출될 수 있다.
한편, 상기 텐션 유닛(40)이 수축하면서 외부의 충격을 흡수할 수 있다.
다른 한편으로, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 보디 블록(20)에 스루 홀(24)이 형성되고, 상기 스루 홀(24)에 슬리브(28)가 설치될 수 있다.
상기 슬리브(28)는 파이프 형태로 제공될 수 있고, 보디 블록(20)의 측방에서 볼트, 나사못 등으로 체결하여 보디 블록(20)에 슬리브(28)를 고정할 수 있다. 또한, 상기 슬리브(28)는 상기 통전 부재(30)의 이동에 저항이 발생하지 않도록 베어링 작용을 할 수 있다.
상기 통전 부재(30)는 상기 슬리브(28)를 관통할 수 있고, 계속하여 상기 보디 블록(20)의 스루 홀(24)을 관통할 수 있다. 즉, 통전 부재(30)는 슬리브(28)에서 좀 더 원활하게 미끄러져 승강 운동할 수 있다.
상기 텐션 유닛(40)은 한쪽이 상기 슬리브(28)에 설치되고, 다른 한쪽이 상기 통전 부재(30)에 설치될 수 있으며, 좀 더 상세하게는 상기 통전 부재(30)의 상측 부분(35)에 설치될 수 있다.
슬리브(28)에 설치된 텐션 유닛(40)은 도 5에 나타낸 바와 같이, 인장 복원력으로 상기 통전 부재(30)를 하강 이동시킬 수 있다.
즉, 슬리브(28)가 고정 정지되어 있고, 외력이 작용하지 않으면 텐션 유닛(40)이 인력 복원력으로 통전 부재(30)를 끌어당기고 이로써 헤드(32) 일부는 보디 블록(20)의 하측으로 돌출될 수 있다.
드론(10)이 착륙하였거나, 이륙을 기다릴 때는 헤드(32)가 통전 플레이트(52)에 닿으면, 드론(10)의 자체 무게 때문에 보디 블록(20)이 내려가고, 통전 부재(30)는 통전 플레이트(52) 때문에 정지되므로 텐션 부재(40) 길이가 늘어날 수 있고, 드론(10)의 자체 무게가 통전 부재(30)에 전달되므로 통전 부재(30)는 통전 플레이트(52)에 더 큰 압력으로 밀착될 수 있다.
즉, 큰 압력으로 통전 부재(30)와 통전 플레이트(52)가 밀착됨으로써 접촉 불량을 줄일 수 있고, 접속 불량 때문에 발생할 수 있는 충전 실패를 방지할 수 있다.
또한, 상기 통전 부재(30)와 상기 텐션 유닛(40)은, 도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이 복수로 제공될 수 있다.
특히, 어느 하나의 통전 부재(30)와 이웃한 다른 통전 부재(30)는 물리적으로 독립되게 운동할 수 있다.
이로써 어느 하나의 통전 부재(30)가 알 수 없는 이유로 변형되더라도 다른 하나의 통전 부재(30)가 통전 플레이트(52)와 접촉할 수 있다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 충전을 시도할 때 충전 실패를 방지할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 해당 업계 종사자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 드론의 충전 접속 장치는, 드론이 이륙을 기다릴 때 배터리를 충전하는 데에 이용할 수 있다.
10: 드론 12: 랜딩 스키드
14: 전선
20: 보디 블록 22: 설치 홀
24: 스루 홀 26: 포켓
28: 슬리브
30: 통전 부재 32: 헤드
34: 샤프트 35: 상측 부분
36: 그루브 38: 스냅 링
40: 텐션 유닛
50: 스테이션 52: 통전 플레이트

Claims (5)

  1. 드론(10)에 설치되는 보디 블록(20);
    상기 보디 블록(20)에 설치되어 승강 운동하고 재질이 도체로 제공되는 통전 부재(30); 및
    상기 보디 블록(20)과 상기 통전 부재(30)의 사이에 배치되어 상기 통전 부재(30)를 하강하는 방향으로 밀어내도록 복원력을 작용하며, 상기 통전 부재(30)로부터 전달되는 충격을 흡수하는 텐션 유닛(40);
    을 포함하고,
    상기 보디 블록(20)에 스루 홀(24)이 형성되고,
    상기 스루 홀(24)에 슬리브(28)가 설치되며,
    상기 통전 부재(30)는 상기 슬리브(28)를 관통하고,
    상기 텐션 유닛(40)은 한쪽이 상기 슬리브(28)에 설치되고, 다른 한쪽이 상기 통전 부재(30)에 설치되며,
    상기 텐션 유닛(40)은 인장 복원력으로 상기 통전 부재(30)를 하강 이동시키는 드론의 충전 접속 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보디 블록(20)에 스루 홀(24)이 형성되고, 상기 스루 홀(24)의 하측에 포켓(26)이 형성되며,
    상기 포켓(26)에 상기 텐션 유닛(40)이 배치되는 것
    을 포함하는 드론의 충전 접속 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보디 블록(20)의 상측 바깥으로 노출되는 상기 통전 부재(30)에 스냅 링(38)이 체결되어 상기 통전 부재(30)가 상기 보디 블록(20)으로부터 이탈을 방지하는 것
    을 포함하는 드론의 충전 접속 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통전 부재(30)와 상기 텐션 유닛(40)은, 복수로 제공되는 것;
    을 포함하는 드론의 충전 접속 장치.
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