KR20030037916A - 압축공기엔진 및 이를 이용한 비행체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 비행체는 에어주입구를 갖는 상부부재(11), 상기 상부부재에 조립되는 상부실린더(12), 상기 상부실린더에 조립되는 하부실린더(13), 상기 하부실린더에 조립되는 하부부재(14), 및 상기 상부부재와 하부부재 사이에 압축공기가 통과하기 위한 에어파이프(15)로 이루어지고, 상기 상부실린더와 하부실린더에 의하여 형성되는 실린더 내부에는 상하운동을 하고 한 쌍의 날개가 상하운동을 하도록 조립되는 셔틀(20)과 상기 셔틀의 상부 및 하부쪽에서 왕복운동하도록 위치하는 한 쌍의 피스톤(21a, 21b)이 구비되는 압축공기엔진(1); 상기 하부 실린더에 고정축에 의하여 회전가능하도록 조립되고 상기 셔틀의 상하운동에 따라 상하운동을 할 수 있도록 셔틀에 좌우 대칭으로 조립되는 한 쌍의 날개(3a, 3b); 및 상기 하부부재의 하부 조립되고 압축공기를 저장하기 위한 압축공기용기(2)로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

Description

압축공기엔진 및 이를 이용한 비행체{Compressed Air Engine and Flying Object Equipped therewith}

발명의 분야

본 발명은 압축공기를 압축공기용기에 주입시키고 주입된 압축공기를 배출하여 그 배출되는 압축공기의 힘에 의하여 작동되는 압축공기엔진에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 압축공기를 압축공기용기에 주입시키고 주입된 압축공기를 일정한 속도로 배출하면서, 그 배출되는 압축공기가 압축공기엔진을 구동시켜, 압축공기엔진에 조립된 1쌍의 날개를 펄럭이도록(flapping) 함으로써 양력과 추력을 발생시킬 수 있도록 한 압축공기엔진 및 이를 이용한 비행체에 관한 것이다.

발명의 배경

모형 비행기는 어린이는 물론 어른들에게도 가장 인기 있는 장난감 또는 스포츠 용구 중의 하나라 할 수 있다. 이제까지 많은 종류의 모형 비행기가 제작되어 장난감 또는 스포츠 용구, 또는 오락기구로 사용되어 왔다. 이제까지 시판되고 있는 모형 비행기들은 동력장치가 구비되지 않은 모형 글라이더와 동력장치가 구비된 모형 비행기로 분류될 수 있다. 동력장치가 구비된 모형 비행기는 프로펠러 비행기, 제트 비행기, 회전날개를 이용한 헬리콥터 등으로 구분되며, 이들은 무선조정기에 의하여 조종되기도 한다.

본 발명자는 상기와 같은 종래의 모형 비행기의 개념을 벗어나서 잠자리와 같이 날개에 의하여 나는 곤충이나 새들과 같이 날개의 펄럭이는 운동(flapping motion)에 의하여 비행할 수 있는 비행체를 연구하여 본 발명의 비행체를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명자는 날개의 펄럭이는 운동에 의하여 비행하기 때문에 곤충이나 새들과 같이 비행할 수 있다는 개념을 도입하여, 압축공기를 압축공기용기에 일정한 압력에 달하도록 주입하고, 압축공기용기로부터 압축공기를 일정한 속도로 배출시키고, 상기 배출되는 압축공기가 압축공기엔진을 구동시키고 그럼으로써 압축공기엔진에 조립된 2쌍의 날개가 서로 반대방향으로 상하로 펄럭이면서 양력과 추력을 발생시켜 비행하는 비행체를 개발하여 대한민국 특허출원 제2000-43618호(2000. 7. 28 출원)로 출원하였고, 이를 기초로 PCT 국제출원(PCT/KR01/00932: 2001. 6. 1 출원)을 하였다.

본 발명자는 상기 PCT 국제출원의 발명을 개량하여, 한 쌍의 날개를 갖도록 설계된 압축공기엔진 및 이 엔진을 이용한 비행체를 개발하기에 이른 것이다.

본 발명의 목적은 압축공기를 압축공기용기에 주입한 후 그 압축공기를 일정하게 배출함으로써 추진력을 발생시켜 비행할 수 있는 압축공기엔진을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 압축공기를 일정하게 배출시켜 압축공기엔진에 의하여 한 쌍의 날개를 펄럭이도록 하여 비행할 수 있는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축공기엔진에 압축공기용기와 한 쌍의 날개를 간단히 조립하고, 필요시 원하는 모양의 전단부(head part)를 간단히 조립함으로써 간편하게 사용할 수 있는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 펌프를 이용하여 압축공기용기에 압축공기를 주입하여 간편하게 비행시킬 수 있는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축공기엔진에 조립된 한 쌍의 날개가 상하로 펄럭이면서 추진력을 발생시켜 비행할 수 있는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축공기엔진에 조립된 한 쌍의 날개가 상하로 펄럭임과 동시에 각각의 날개는 약 15°정도의 범위 내에서 비틀림 운동을 하여 비행할 수 있는 비행체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 상세히 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

제1도는 본 발명에 따른 압축공기엔진의 하부에 압축공기용기가 조립되고 중앙부에 한 쌍의 날개가 조립되고, 한 쌍의 날개가 아래로 내려온 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.

제2도는 제1도에서 한 쌍의 날개가 위로 올라간 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.

제3도는 제1도의 A-A'선을 따라 절단한 압축공기엔진의 단면도이다.

제4도는 제1도의 B-B'선을 따라 절단한 압축공기엔진의 단면도이다.

제5(a)도는 상부부재(11)의 개략적인 사시도이고, 제5(b)도는 그 저면도이고, 제5(c)도는 그 단면도이고, 제5(d)도는 그 우측면도이다.

제6(a)도는 상부실린더(12)의 개략적인 사시도이고, 제6(b)도는 그 정면도이고, 제6(c)도는 그 단면도이다.

제7(a)도는 하부실린더(13)의 개략적인 사시도이고, 제7(b)도는 그 정면도이고, 제7(c)도는 그 단면도이다.

제8(a)도는 하부부재(14)의 개략적인 사시도이고, 제8(b)도는 그 평면도이고, 제8(c)도는 그 단면도이다.

제9(a)도는 셔틀(20)의 개략적인 사시도이고, 제9(b)도는 그 정면도이고, 제9(c)도는 그 평면도이다.

제10(a)도는 피스톤(21)의 개략적인 사시도이고, 제10(b)도는 그 단면도이고, 제10(c)도는 그 정면도이다.

제11도는 좌우 날개를 각각 연결하기 위한 아암(17)의 개략적인 사시도이다.

제12도는 아암(17)에 조립되는 날개(3)의 개략적인 사시도이다.

제13도는 아암(17)에 날개(3)를 조립하기 위한 수단인 콕(306)의 개략적인 사시도이다.

* 도면의 주요부호에 대한 간단한 설명 *

1: 압축공기엔진(compressed air engine)

2: 압축공기용기(compressed air container) 3: 날개(wings)

11: 상부부재(top member)

12: 상부실린더(upper cylinder)

13: 하부실린더(lower cylinder) 14: 하부부재(bottom member)

15: 에어파이프(air pipe) 16: 에어주입구(air inlet)

17a, 17b: 아암(arm) 20: 셔틀(shuttle)

21: 피스톤(piston) 22: 핀(pin)

23: 스프링(spring) 24: 구슬(bead)

25: 홈(hollow) 26: 오-링(O-ring)

27, 28: 에어배출구(air outlet) 30: 고정축(fixed axis)

31: 핀(pin) 32: 아이들러(idler)

111: 외부프레임(outer frame) 112: 내부프레임(inner-frame)

113, 114, 115, 116, 117: 구멍(holes) 131, 132: 구멍(holes)

141, 142, 143, 144, 145, 146: 구멍(holes) 147: 외부프레임(outer frame)

148: 내부프레임(inner frame) 171: 구멍(hole)

172: 홈(groove) 173: 연결부재(connecting member)

174: 4각홈(rectangular hole) 211: 피스톤상부(piston upper part)

212: 피스톤하부(piston lower part) 213: 홈(groove)

214: 구멍(hole) 301, 302: 날개프레임(wing frames)

303, 304, 305: 구멍(holes) 306: 콕(cock)

307: 고정핀(fixed pin) 308: 비틀림핀(twisting pin)

발명의 요약

본 발명의 비행체는 에어주입구(16)를 갖는 상부부재(11), 상기 상부부재에 조립되는 상부실린더(12), 상기 상부실린더에 조립되는 하부실린더(13), 상기 하부실린더에 조립되는 하부부재(14), 및 상기 상부부재와 하부부재 사이에 압축공기가 통과하기 위한 에어파이프(15)로 이루어지고, 상기 상부실린더와 하부실린더에 의하여 형성되는 실린더 내부에는 상하운동을 하고 한 쌍의 날개가 상하운동을 하도록 조립되는 셔틀(shuttle)(20)과 상기 셔틀의 상부 및 하부쪽에서 왕복운동하도록 위치하는 한 쌍의 피스톤(21a, 21b)이 구비되는 압축공기엔진(1); 상기 하부 실린더에 고정축에 의하여 회전가능하도록 조립되고 상기 셔틀의 상하운동에 따라 상하운동을 할 수 있도록 셔틀에 좌우 대칭으로 조립되는 한 쌍의 날개(3a, 3b); 및 상기 하부부재의 하부 조립되고 압축공기를 저장하기 위한 압축공기용기(2)로 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비행체는 펌프를 이용하여 압축공기를 압축공기용기에 일정한 압력에 달하도록 주입하고, 압축공기용기로부터 압축공기를 일정한 속도로 배출시키고, 상기 배출되는 압축공기가 상하 피스톤(21a, 21b)에 의하여 셔틀(20)을 상하로 작동시키고, 그럼으로써 상기 셔틀 및 하부실린더(13)에 조립된 한 쌍의 날개가 상하로 펄럭이면서 추진력을 발생시켜 비행하는 것을 그 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

본 발명에 따른 비행체는 압축공기엔진(1), 엔진본체의 하부에 조립되어 압축공기가 저장되는 압축공기용기(2), 및 엔진본체의 측부에 조립되어 상하로 펄럭이는 한 쌍의 날개(3a, 3b)로 이루어진다.

제1도는 본 발명에 따른 압축공기엔진의 하부에 압축공기용기가 조립되고 중앙부에 한 쌍의 날개가 조립되고, 한 쌍의 날개가 아래로 내려온 상태를 도시한 개략적인 사시도이고, 제2도는 한 쌍의 날개가 위로 올라간 상태를 도시한 개략적인 사시도이다.

상기 압축공기엔진(1)은 에어주입구(16)를 갖는 상부부재(11), 상기 상부부재에 조립되는 상부실린더(12), 상기 상부실린더에 조립되는 하부실린더(13), 상기 하부실린더에 조립되는 하부부재(14), 및 상기 상부부재와 하부부재 사이로 압축공기가 통과하기 위한 에어파이프(15)로 구성된다.

상기 엔진본체의 내부에는 상하운동을 하는 셔틀과 피스톤이 설치되어, 이들이 상하운동을 할 때 한 쌍의 날개(3a, 3b)도 같이 펄럭임 운동(flapping motion)을 하게된다. 상기 한 쌍의 날개가 펄럭임 운동을 하도록 셔틀과 피스톤을 상하운동하도록 하는 동력은 압축공기가 배출되면서 발생한다. 즉 압축공기용기에 저장되었던 압축공기가 일정한 속도로 배출되면서, 상기 셔틀과 피스톤을 상하운동시키고, 그럼으로써 한 쌍의 날개(3a, 3b)가 펄럭임 운동을 행하게 된다.

압축공기는 공기주입구(16)를 통하여 펌프와 같은 수단에 의하여 압축공기용기(2)에 주입된다. 즉 펌프(도시되지 않음)에 의하여 주입된 공기된 상부부재(11), 에어파이프(16), 및 하부부재(14)를 통하여 압축공기용기(2)에 저장된다. 압축공기용기(2)에 일단 저장된 압축공기는 셔틀과 피스톤을 작동시키면서 실린더 외부로 방출된다.

제1도 및 제2도의 상부 즉 전단부(head part)에는 잠자리, 비행기, 인형 등과 같은 모양의 캡(cap)을 조립하여 완성된 제품으로 제조될 수 있지만, 여기서는 이들을 생략하고, 압축공기엔진의 원리 및 구조에 대하여만 상세히 설명한다. 전단부의 캡은 여러 가지 모양으로 제작될 수 있으며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

본 발명에 따른 압축공기엔진에서 그 내부에 설치된 셔틀(20)과 한 쌍의 피스톤(21a, 21b)이 작동하여 한 쌍의 날개(3a, 3b)가 펄럭임 운동을 하는 엔진본체의 구조를 제3도에 도시하였다. 제3도는 제1도의 압축공기엔진을 A-A'선에 따라 절단한 단면도이다.

제3도에 도시된 바와 같이, 압축공기엔진(10)은 상부부재(11), 상부실린더(12), 하부실린더(13), 및 하부부재(14)로 이루어지고, 그 중앙 내부에는 셔틀(20)이 상하운동을 하도록 설치되고, 상기 셔틀의 상부 및 하부에는 각각 피스톤(21a, 21b)이 설치되어 상하운동을 하도록 설치된다. 상기 각각의 피스톤에는 스프링(23a, 23b)이 각각 삽입될 수 있도록 핀(22a, 22b)이 고정되어 있고, 상기 스프링의 단부에는 압축공기의 이동을 개폐하기 위한 구슬(24a, 24b)이 각각 위치하고, 상기 구슬이 이동하기 위한 홈(25a, 25b)이 각각 형성된다.

각각의 아암(arm)(17a, 17b)은 고정축(30a, 30b)에 의하여 하부실린더(13)에 회전하도록 고정되고, 아암(17a, 17b)은 상기 셔틀(20)과 조립되어, 상기 셔틀의 상하운동에 따라 아암(17a, 17b)의 단부에 조립된 한 쌍의 날개가 펄럭임 운동을 할 수 있도록 한다.

압축공기가 주입구(16)를 통하여 주입되어 압축공기용기(2)에 저장되고, 압축공기용기에 저장되었던 압축공기가 배출되어 셔틀(20)과 피스톤(21a, 21b)을 작동시키는 원리는 제4도에 잘 나타나 있다. 제4도는 제1도의 압축공기엔진을 B-B'선에 따라 절단한 단면도이다.

에어펌프(도시되지 않음)에 의하여 에어주입구(16)를 통하여 주입된 압축공기는 상부부재(11), 에어 파이프(15), 및 하부부재(14)를 통하여 압축공기용기(2)에 저장된다. 에어주입구(16)의 단부에는 구슬(161)이 위치하며, 압축공기가 펌프에 의하여 주입될 때, 압축공기는 구슬을 밀치면서 주입되고, 펌프가 작동하지 않으면, 내부압력에 의하여 구슬은 주입구의 구멍을 막게 되어 압축공기가 외부로 배출되지 않는다. 주입구(16)의 구멍을 완벽히 막게 하기 위하여 구슬(161)은 연질의 고무로 제조되는 것이 바람직하며, 이는 본 발명의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

압축공기가 압축공기용기(2)에 충진된 상태에서 날개를 손으로 툭 치면 피스톤(21a, 21b)이 작동하기 시작한다. 날개(3a, 3b)를 아래쪽으로 툭 치면, 셔틀(20)은 위쪽으로 이동하여 피스톤(21a)을 상부로 이동시킨다. 이 때 에어통로를 막고 있던 구슬(24a)을 스프링(23a)이 밀게 되고, 압축공기는 에어파이프(15)와 상부부재(11)를 따라 홈(25a)으로 유입된다.

홈(25a)으로 유입된 압축공기는 피스톤(21a)을 하부로 이동시키고, 그 결과 셔틀(20)과 피스톤(21b)이 함께 하부로 이동한다. 피스톤(21b)이 하부로 이동하면서, 스프링(23b)이 구슬(24b)을 밀게 되고, 압축공기는 하부부재(14)를 따라 홈(25b)으로 유입된다. 이러한 운동이 반복됨으로써 압축공기용기(2)에 저장되었던 압축공기가 모두 배출될 때까지 셔틀(20)과 피스톤(21a, 21b)은 상하운동을 반복한다.

본 발명의 압축공기엔진의 각 부품 및 작동원리를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제5(a)도는 상부부재(11)의 개략적인 사시도이고, 제5(b)도는 그 저면도이고, 제5(c)도는 그 단면도이며, 제5(d)도는 그 우측면도이다.

제5(a)도에 도시된 바와 같이, 공기 주입구(16)는 구멍(116)에 조립되고, 에어파이프(15)는 구멍(113)에 조립된다. 상부실린더(12)는 외부프레임(111)과 내부프레임(112) 사이에 조립되고, 에어가 통과할 수 있도록 각각 구멍(114, 115, 118)이 형성된다. 에어가 통과할 수 있도록 에어파이프(15)에 구멍(151)이 형성되며, 이 구멍(151)은 구멍(114)과 일직선상에 위치하여야 한다. 구멍(117)에는 에어가 통과하지 않지만, 금형제작시에 형성되는 구멍에 불과하다.

제6(a)도는 상부실린더(12)의 개략적인 사시도이고, 제6(b)도는 그 정면도이고, 제6(c)도는 그 단면도이다.

제4도 및 제6도에 도시된 바와 같이, 상부실린더(12)의 측부에는 2개의 에어배출구(27a, 28a)가 형성되어 있다. 피스톤(21a)의 중앙부에는 O-링(26a)이 삽입되어 있는데, 피스톤(21a)이 하강하여 O-링(26a)이 에어배출구(27a, 28a)의 위치에 도달하면, 피스톤(21a)을 하강시키던 압축공기가 에어배출구(27a, 28a)를 통하여 외부로 배출된다.

제7(a)도는 하부실린더(13)의 개략적인 사시도이고, 제7(b)도는 그 정면도이고, 제7(c)도는 그 단면도이다.

제4도 및 제7도에 도시된 바와 같이, 하부실린더(13)의 측부에는 2개의 에어배출구(27b, 28b)가 형성되어 있다. 피스톤(21b)의 중앙부에는 O-링(26b)이 삽입되어 있는데, 피스톤(21b)이 상승하여 O-링(26b)이 에어배출구(27b, 28b)의 위치에 도달하면, 피스톤(21b)을 상승시키던 압축공기가 에어배출구(27b, 28b)를 통하여외부로 배출된다.

하부실린더(13)의 좌우 측부에는 한 쌍의 아암(17a, 17b)을 고정축(30a, 30b)으로 각각 고정하기 위한 구멍(131a, 131b)이 형성되고, 에어파이프(15)가 관통하기 위한 구멍(132)이 형성된다.

제8(a)도는 하부부재(14)의 개략적인 사시도이고, 제8(b)도는 그 평면도이며, 제8(c)도는 그 단면도이다.

제8(a)도에 도시된 바와 같이, 에어파이프(15)는 구멍(142)에 조립된다. 하부실린더(13)는 외부프레임(147)과 내부프레임(148) 사이에 조립되고, 에어가 관통할 수 있도록 각각 구멍(143, 144, 145)이 형성된다. 에어가 통과할 수 있도록 에어파이프(15)에 구멍(152)이 형성되며, 이 구멍(152)은 구멍(143)과 일직선상에 위치하여야 한다. 구멍(146)에는 에어가 통과하지 않지만, 금형 제작시에 형성되는 구멍에 불과하다. 하부부재(14)의 구멍(141a, 141b)을 통하여 그 하부쪽으로 압축공기용기(2)가 조립되며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

제9(a)도는 셔틀(20)의 개략적인 사시도이고, 제9(b)도는 그 정면도이고, 제9(c)도는 그 평면도이다.

제3도 및 제9도에 도시된 바와 같이, 셔틀(20)의 중앙부 양쪽에는 핀(31a, 31b)이 각각 고정되며, 그 핀의 외부에는 아이들러(idler)(32a, 32b)가 삽입된다.

상기 아이들러의 외부쪽에 아암(17)의 홈(172)이 위치하여, 셔틀이 상하로 이동할 때 아암(17a, 17b)이 각각 고정축(30a, 30b)을 중심으로 회전하도록 한다.

제10(a)도는 피스톤의 개략적인 사시도이고, 제10(b)도는 그 단면도이며, 제10(c)도는 그 정면도이다.

제10도에 도시된 바와 같이, 피스톤(21)은 피스톤상부(211)와 피스톤하부(212)로 구분되고, 그 사이에는 O-링(26)이 설치되고, 피스톤상부에는 복수개의 구멍(214)이 형성되며, 피스톤의 외부벽에는 복수개의 홈(213)이 일정간격으로 형성된다.

우선 피스톤(21a)이 압축공기에 의하여 하강할 때, 압축공기는 복수개의 구멍(214)을 통하여 O-링(26a)을 외부로 팽창시키고, 그 결과 피스톤(21a)이 하강한다. 피스톤(21a)이 하강하여, O-링(26a)이 에어배출구(27a, 28a)의 위치에 도달하면 압축공기는 에어배출구(27a, 28a)로 배출되고, 피스톤(21a)은 하강을 정지한다. 이 때 피스톤(21b)이 작동하기 시작한다. 이러한 동작을 반복하여 상하의 피스톤(21a, 21b)이 교대로 상하운동을 하고, 그 결과 셔틀(20)이 반복적으로 상하운동을 하게 된다.

제11도는 좌우 날개(3a, 3b)를 각각 연결하기 위한 아암(17)의 개략적인 사시도이다.

제3도 및 제11도에 도시된 바와 같이, 아암(17)은 구멍(171) 속으로 고정축(30)이 삽입되어 하부실린더(13)의 측부에 회전하도록 고정된다. 아암의 한쪽 단부에는 홈(172)이 형성되어 아이들러(32)를 감싸도록 조립되며, 다른쪽 단부에는 날개(3)를 연결하기 위한 연결부재(173)가 일체로 형성되고, 연결부재에는 4각홈(174)이 형성된다. 제12도는 아암(17)에 조립되는 날개(3)의 개략적인 부분사시도로서, 날개프레임(301, 302)이 일체로 형성되고, 구멍(303)속으로 아암(17)의 연결부재(173)가 삽입된다. 연결부재(173)가 구멍(303)속으로 삽입되면, 제13도의 콕(306)을 사용하여 이들을 고정시킨다. 콕(306)은 고정핀(307)과 비틀림핀(308)을 갖는데, 고정핀은 구멍(304)에 밀착되도록 결합되고, 비틀림핀은 구멍(305)을 통하여 4각홈(174)에 결합된다. 4각홈(174)은 비틀림핀(308)보다 그 크기가 크기 때문에 날개가 펄럭일 때 약 15°각도의 범위내에서 비틀림운동(twisting motion)을 하게 된다.

제3도 및 제4도에서의 구슬(24a, 24b)은 압축공기의 통로를 개폐하는 스위치 역할을 하기 때문에 연질의 고무재질로 제조되는 것이 바람직하며, 이는 본 발명이 속하는 당업자에 의하여 용이하게 실시될 수 있다.

본 발명에 따른 압축공기엔진에 부착된 한 쌍의 날개는 약 70°의 범위내에서 펄럭임운동(flapping motion)을 할 수 있도록 설계되며, 펄럭임운동을 하면서 동시에 15°의 범위내에서 비틀림운동(twisting motion)을 할 수 있다.

본 발명은 압축공기를 압축공기용기에 주입한 후 그 압축공기를 일정하게 배출함으로써 한 쌍의 날개를 펄럭이도록 할 수 있는 압축공기엔진을 제공하고, 그 압축공기엔진에 압축공기용기와 한 쌍의 날개를 간단히 조립하고, 필요시 원하는 모양의 전단부(head part)를 간단히 조립함으로써 간편하게 사용할 수 있으며, 휴대용 펌프를 이용하여 압축공기용기에 압축공기를 주입하여 간편하게 비행시킬 수있는 비행체를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (12)

1. 에어주입구(16)를 갖는 상부부재(11);

   상기 상부부재에 조립되는 상부실린더(12);

   상기 상부실린더에 조립되는 하부실린더(13);

   상기 하부실린더에 조립되는 하부부재(14); 및

   상기 상부부재와 하부부재 사이에 압축공기가 통과하기 위한 에어파이프(15);

   로 이루어지고, 상기 상부실린더와 하부실린더에 의하여 형성되는 실린더 내부에는 상하운동을 하고 한 쌍의 날개가 상하운동을 하도록 조립되는 셔틀(shuttle)(20)과 상기 셔틀의 상부 및 하부쪽에서 왕복운동하도록 위치하는 한 쌍의 피스톤(21a, 21b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
2. 제1항에 있어서, 상기 셔틀의 상부 및 하부에는 각각 피스톤(21a, 21b)이 설치되어 상하운동을 하도록 설치되고, 상기 각각의 피스톤에는 스프링(23a, 23b)이 각각 삽입될 수 있도록 핀(22a, 22b)이 고정되어 있고, 상기 스프링의 단부에는 압축공기의 이동을 개폐하기 위한 구슬(24a, 24b)이 각각 위치하고, 상기 구슬이 이동하기 위한 홈(25a, 25b)이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
3. 제1항에 있어서, 상기 하부실린더(13)에는 한 쌍의 날개(3a, 3b)가 조립되는 각각의 아암(arm)(17a, 17b)이 고정축(30a, 30b)에 의하여 회전하도록 고정되고, 상기 아암(17a, 17b)은 상기 셔틀(20)과 조립되어, 상기 셔틀의 상하운동에 따라 상기 한 쌍의 날개가 펄럭임 운동을 하는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
4. 제1항에 있어서, 상기 에어주입구(16)의 단부에는 구슬(161)이 위치하며, 압축공기가 펌프에 의하여 주입될 때, 압축공기는 구슬을 밀치면서 주입되고, 펌프가 작동하지 않으면, 내부압력에 의하여 구슬은 주입구의 구멍을 막게 되어 압축공기가 외부로 배출되지 않는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
5. 제4항에 있어서, 상기 구슬(161)은 연질의 고무로 제조되는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
6. 제1항에 있어서, 상기 상부실린더(12)의 측부에는 2개의 에어배출구(27a, 28a)가 형성되고, 상기 피스톤(21a)이 하강하여 O-링(26a)이 에어배출구(27a, 28a)의 위치에 도달하면, 피스톤(21a)을 하강시키던 압축공기가 에어배출구(27a, 28a)를 통하여 외부로 배출되고, 상기 하부실린더(13)의 측부에는 2개의 에어배출구(27b, 28b)가 형성되고, 상기 피스톤(21b)이 상승하여 O-링(26b)이 에어배출구(27b, 28b)의 위치에 도달하면, 피스톤(21b)을 상승시키던 압축공기가 에어배출구(27b, 28b)를 통하여 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
7. 제1항에 있어서, 상기 셔틀(20)의 중앙부 양쪽에는 핀(31a, 31b)이 각각 고정되며, 상기 핀의 외부에는 아이들러(idler)(32a, 32b)가 삽입되는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
8. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(21)은 피스톤상부(211)와 피스톤하부(212)로 구분되고, 그 사이에는 O-링(26)이 설치되고, 피스톤상부에는 복수개의 구멍(214)이 형성되며, 피스톤의 외부벽에는 복수개의 홈(213)이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
9. 제1항에 있어서, 상기 아암(17a, 17b)의 한쪽 단부에는 홈(172)이 형성되어 아이들러(32)를 감싸도록 조립되며, 다른쪽 단부에는 날개(3)를 연결하기 위한 연결부재(173)가 일체로 형성되고, 연결부재에는 4각홈(174)이 형성되고,연결부재(173)가 상기 날개의 구멍(303)속으로 삽입된 후, 콕(306)을 사용하여 이들을 고정시키고, 상기 콕(306)은 고정핀(307)과 비틀림핀(308)을 갖고, 고정핀은 구멍(304)에 밀착되도록 결합되고, 비틀림핀은 구멍(305)을 통하여 4각홈(174)에 결합되어, 상기 날개가 펄럭일 때 약 15°각도의 범위내에서 비틀림운동(twisting motion)을 하는 것을 특징으로 하는 압축공기엔진(1).
10. 에어주입구(16)를 갖는 상부부재(11), 상기 상부부재에 조립되는 상부실린더(12), 상기 상부실린더에 조립되는 하부실린더(13), 상기 하부실린더에 조립되는 하부부재(14), 및 상기 상부부재와 하부부재 사이에 압축공기가 통과하기 위한 에어파이프(15)로 이루어지고, 상기 상부실린더와 하부실린더에 의하여 형성되는 실린더 내부에는 상하운동을 하고 한 쌍의 날개가 상하운동을 하도록 조립되는 셔틀(shuttle)(20)과 상기 셔틀의 상부 및 하부쪽에서 왕복운동하도록 위치하는 한 쌍의 피스톤(21a, 21b)이 구비되는 압축공기엔진(1);

    상기 하부실린더에 고정축에 의하여 회전가능하도록 조립되고 상기 셔틀의 상하운동에 따라 상하운동을 할 수 있도록 셔틀에 좌우 대칭으로 조립되는 한 쌍의 날개(3a, 3b); 및

    상기 하부부재의 하부 조립되고 압축공기를 저장하기 위한 압축공기용기(2);

    로 구성되는 것을 특징으로 하는 비행체.
11. 제10항에 있어서, 상기 압축공기엔진의 상부에 조립되는 캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체.
12. 펌프를 이용하여 압축공기를 압축공기용기에 일정한 압력에 달하도록 주입하고;

    압축공기용기로부터 압축공기를 일정한 속도로 배출시키고; 그리고

    상기 배출되는 압축공기가 상하 피스톤(21a, 21b)에 의하여 반복적으로 셔틀(20)을 상하로 작동시키고 그럼으로써 상기 셔틀 및 하부실린더(13)에 조립된 한 쌍의 날개가 상하로 펄럭이는;

    단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비행체의 비행방법.