KR20160049912A - 비행체의 로터헤드 및 무인헬기 - Google Patents

비행체의 로터헤드 및 무인헬기 Download PDF

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    • B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
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Abstract

비행체의 로터헤드 및 무인헬기가 개시된다. 상기 비행체의 로터헤드는, 복수 개의 로터 블레이드를 구비하는 탑 프로펠러부, 상단이 상기 탑 프로펠러부와 결합되어 프로펠러 구동부에서 생성된 회전력을 상기 탑 프로펠러부로 전달하는 로터 구동축부, 및 상기 탑 프로펠러부의 하단과 결합되어 상기 탑 프로펠러부의 회전면의 각도를 조절하는 틸트 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비행체의 로터헤드 및 무인헬기{ROTOR HEAD OF FLIGHT VEHICLE AND UNMANNED HELICOPTER}
본 발명은 비행체의 로터헤드 및 무인헬기에 관한 것으로서, 특히 상하 이동이 가능한 틸트 회전부를 통해 로터 블레이드의 회전면의 각도를 정밀하고 자유롭게 조절할 수 있는 비행체의 로터헤드 및 무인헬기에 관한 것이다.
헬리콥터(Helicopter)는 회전 날개(로터, rotor)의 회전을 통해 양력(Lift, 揚力)을 얻어 수직으로 이착륙할 수 있는 항공기로서, 날개가 고정된 비행기처럼 이륙할 때 활주할 필요가 없고, 회전 날개를 경사시킴으로써 양력과 동시에 비행방향으로의 분력(分力)을 얻을 수 있기 때문에 전진은 물론 후퇴나 좌우비행 또는 공중정지 등을 할 수 있는 장점이 있어, 군사용, 구조용, 농업용 등 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.
그러나, 헬리콥터의 전후 및 좌우 비행을 위해서는 로터의 회전면의 각도를 조절해야 하는데, 종래의 로터헤드는 그 구조가 복잡하고 제어 메커니즘이 복잡한 문제점이 있었다. 따라서, 로터 블레이드의 회전면의 각도를 정밀하고 자유롭게 조절할 수 있는 헬리콥터 로터헤드가 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-1129249 B1 KR 10-0672978 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상하 이동이 가능한 틸트 회전부를 통해 로터 블레이드의 회전면의 각도를 정밀하고 자유롭게 조절할 수 있는 비행체의 로터헤드 및 무인헬기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드는, 복수 개의 로터 블레이드를 구비하는 탑 프로펠러부, 상단이 상기 탑 프로펠러부와 결합되어 프로펠러 구동부에서 생성된 회전력을 상기 탑 프로펠러부로 전달하는 로터 구동축부, 및 상기 탑 프로펠러부의 하단과 결합되어 상기 탑 프로펠러부의 회전면의 각도를 조절하는 틸트 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 탑 프로펠러부는, 상기 로터 구동축부의 상단 및 상기 틸트 조절부와 결합되는 프로펠러 스핀들부를 더 구비하고, 상기 복수 개의 로터 블레이드는 상기 프로펠러 스핀들부의 측면에 결합될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 로터 구동축부는, 상기 프로펠러 구동부와 결합되는 하부 구동축, 상기 탑 프로펠러부와 결합되는 프로펠러 결합부, 상기 프로펠러 결합부가 상단에 결합되는 상부 구동축, 및 상기 하부 구동축과 상기 상부 구동축을 연결하여 상기 하부 구동축의 회전력을 상기 상부 구동축으로 전달하는 적어도 하나의 구동력 전달축을 구비할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 틸트 조절부는, 상기 탑 프로펠러부의 하단과 결합되는 틸트 플레이트부, 상기 틸트 플레이트부의 하단에 결합되고 상하로 이동하는 적어도 하나의 틸트 회전부, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부에 결합되는 적어도 하나의 틸트 구동축, 및 상기 적어도 하나의 틸트 구동축에 결합되는 적어도 하나의 틸트 구동 모터부를 구비하고, 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부에 의해 상기 적어도 하나의 틸트 구동축이 회전함에 따라, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부가 상하로 이동되어 상기 틸트 플레이부의 각도가 조절될 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은, 상기 적어도 하나의 틸트 구동축과 결합되는 볼스크류, 상기 볼스크류와 결합되고 상기 볼스크류의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 스크류 결합부, 상기 스크류 결합부의 상단에 결합되는 틸트 하우징부, 및 상기 틸트 하우징부의 상단에 결합되고, 상기 틸트 플레이트부와 결합되는 틸트 플레이트 결합부를 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각의 상하 이동 거리를 감지하여 상기 비행체의 로터헤드 제어부로 전송하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은, 상기 틸트 하우징부의 일영역에 형성되는 돌출부 이동홈, 상기 볼스크류의 상단에 결합되고 상기 돌출부 이동홈에 삽입되며, 상기 스크류 결합부의 상하 운동에 따라 상기 돌출부 이동홈을 따라 상하로 이동하는 돌출부, 및 상기 돌출부가 삽입되는 나선형 홈을 구비하고 상기 돌출부의 상하 이동에 따라 회전되는 회전부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은, 상기 회전부의 회전 각도를 감지하여 로터헤드 제어부로 전송하는 감지 센서를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 로터헤드 제어부는, 상기 감지 센서로부터 전송받은 상기 회전부의 회전 각도에 따라, 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부의 구동 여부 및 회전 각도를 제어할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 적어도 하나의 틸트 구동축 및 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부는 하부 로터 하우징 내부에 배치될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 무인헬기는, 상술한 바와 같은 로터헤드를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 비행체의 로터헤드 및 무인헬기는, 상하 이동이 가능한 틸트 회전부를 통해 로터 블레이드의 회전면의 각도를 정밀하고 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 탑 프로펠러부를 나타내는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 로터 구동축부를 나타내는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 로터 구동축부의 분해 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 틸트 조절부를 나타내는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 틸트 조절부의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 틸트 회전부를 나타내는 상세 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드를 나타내는 도면이다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드(100)는, 탑 프로펠러부(110), 로터 구동축부(130) 및 틸트 조절부(150)를 포함할 수 있다. 도 1a는 상기 비행체의 로터헤드(100)에서 하부 로터 하우징이 생략된 도면이다.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 탑 프로펠러부(110)는 복수 개의 로터 블레이드를 구비할 수 있다.
로터 구동축부(130)는 상단이 탑 프로펠러부(110)와 결합될 수 있고, 프로펠러 구동부(미도시)에서 생성된 회전력을 상기 탑 프로펠러부(110)로 전달할 수 있다. 상기 프로펠러 구동부(미도시)는 상기 로터헤드(100)가 결합되는 비행체(예: 무인헬기)의 몸체 내부에 설치될 수 있고 로터 구동축부(130)의 하단에 결합될 수 있고, 로터 구동축부(130)를 회전시킬 수 있는 모터나 내연기관 등으로 구현될 수 있다. 상기 프로펠러 구동부 및 비행체는 통상의 기술자에게 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다.
틸트 조절부(150)는, 탑 프로펠러부(110)의 하단과 결합되어 탑 프로펠러부(110)의 회전면의 각도를 조절할 수 있다.
상기 탑 프로펠러부(110), 로터 구동축부(130) 및 틸트 조절부(150)에 대한 구체적인 내용은 도 3 내지 도 5b를 참조하여 상술하기로 하고, 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드의 분해 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드(100)는, 탑 프로펠러부(110), 로터 구동축부(130) 및 틸트 조절부(150)로 분리될 수 있으며 그 결합 형태는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 탑 프로펠러부를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 탑 프로펠러부(110)는, 복수 개의 로터 블레이드(110) 및 프로펠러 스핀들부(113)를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 로터 블레이드(111)는 프로펠러 스핀들부(113)의 측면에 결합될 수 있다. 복수 개의 로터 블레이드(111)는 로터의 회전으로부터 양력 및 추력 등을 얻기 위하여 대각선으로 기울어진 날개 형태로 이루어질 수 있고 각도가 조절될 수 있다. 도 3에는 상기 복수 개의 로터 블레이드(111)가 4개인 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로서, 상기 복수 개의 로터 블레이드(111)의 개수는 다양하게 변경될 수 있으며, 복수 개의 로터 블레이드(111)의 형태 또한 통상의 기술자에게 알려진 범위에서 다양하게 변경될 수 있다.
프로펠러 스핀들부(113)는, 로터 헤드(110)의 중앙 부분에 형성되는 구성으로서, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 로터 구동축부(130)의 상단 및 틸트 조절부(150)와 결합될 수 있다. 프로펠러 스핀들부(113)의 구체적인 구성은 통상의 기술자에게 널리 알려져 있으므로 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 로터 구동축부를 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 상기 로터 구동축부(130)는, 하부 구동축(131), 프로펠러 결합부(133), 상부 구동축(135), 적어도 하나의 구동력 전달축(137) 및 측면 지지부(139)를 포함할 수 있다.
상기 하부 구동축(131)은, 하단에 상기 프로펠러 구동부(미도시)가 결합될 수 있다.
프로펠러 결합부(133)은, 도 4a에 도시된 바와 같이, 상부 구동축(135)에 결합될 수 있고, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 탑 프로펠러부(110)와 결합될 수 있다.
상부 구동축(135)은 프로펠러 결합부(133)가 상단에 결합될 수 있다.
적어도 하나의 구동력 전달축(137)은, 하부 구동축(131)과 상부 구동축(135)을 연결하여 하부 구동축(131)의 회전력을 상부 구동축(135)으로 전달할 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 적어도 하나의 구동력 전달축(137)은 구동력 전달을 위한 적어도 하나의 체인을 구비할 수 있고, 상기 적어도 하나의 체인이 하부 구동축(131)과 상부 구동축(135)에 결합될 수 있다. 도 4a에는 상기 적어도 하나의 구동력 전달축(137)의 개수 및 구동력 전달축(137) 각각에 구비되는 적어도 하나의 체인의 개수가 2개인 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로서, 이는 다양하게 변경될 수 있다.
측면 지지부(139)는 하부 구동축(131) 및 상부 구동축(135)에 각각 형성되는 브라켓에 결합되어 로터 구동축부(130)를 지지할 수 있다.
정리하면, 프로펠러 구동부(미도시)에 의해 하부 구동축(131)이 회전하면, 하부 구동축(131)과 적어도 하나의 구동력 전달축(137) 사이에 결합된 적어도 하나의 체인을 통해 적어도 하나의 구동력 전달축(137)이 회전하게 되고, 적어도 하나의 구동력 전달축(137)이 회전하면 상부 구동축(135)과 적어도 하나의 구동력 전달축(137) 사이에 결합된 적어도 하나의 체인을 통해 상부 구동축(135)이 회전하게 된다. 이에 따라 프로펠러 결합부(133)에 결합된 탑 프로펠러부(110)가 회전하게 된다.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 로터 구동축부의 분해 사시도이다.
도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드(100)에 구비되는 로터 구동축부(130)는, 하부 구동축(131), 프로펠러 결합부(133), 상부 구동축(135), 적어도 하나의 구동력 전달축(137) 및 측면 지지부(139)로 분리될 수 있으며, 그 결합 형태는 도 4a에 도시된 바와 같다.
도 5a는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 틸트 조절부를 나타내는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 상기 틸트 조절부(150)는, 틸트 플레이트부(151), 적어도 하나의 틸트 회전부(152), 적어도 하나의 틸트 구동축(153) 및 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)를 구비할 수 있다. 또한 상기 틸트 조절부(150)는, 하부 브라켓(155), 중앙 브라켓(156), 측면 브라켓(157), 상부 브라켓(158) 및 하부 로터 하우징(159)를 더 구비할 수 있다.
틸트 플레이트부(151)는, 탑 프로펠러부(110)의 하단과 결합될 수 있고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 틸트 회전부(152)와 결합될 수 있다.
적어도 하나의 틸트 회전부(152)는 상기 틸트 플레이트부(151)의 하단에 결합되고 상하로 이동할 수 있다. 상기 적어도 하나의 틸트 회전부(152)가 상하로 이동함에 따라 상기 틸트 플레이트부(151)의 각도가 조절될 수 있다. 적어도 하나의 틸트 회전부(152)에 대해서는 도 6을 참조하여 구제적으로 설명하기로 하고 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.
적어도 하나의 틸트 구동축(153)은 상단이 상기 적어도 하나의 틸트 회전부(152)에 결합될 수 있고, 하단이 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)에 결합될 수 있다. 상기 적어도 하나의 틸트 구동축(153)은 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)에서 발생되는 회전 구동력을 상기 적어도 하나의 틸트 회전부(152)로 전달할 수 있다.
적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)는 하부 브라켓(155)의 측면에 배치될 수 있고, 상기 적어도 하나의 틸트 구동축(153)에 결합될 수 있다. 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)는 서보모터와 같이 회전 각도를 조절할 수 있는 모터로 구현될 수 있다. 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)에 의해 상기 적어도 하나의 틸트 구동축(153)이 회전함에 따라, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부(152)가 상하로 이동되어 틸트 플레이트부(151)의 각도가 조절될 수 있다. 이에 따라, 상기 틸트 플레이트부(151)에 결합된 탑 프로펠러부(110)의 각도도 조절되므로, 복수 개의 로터 블레이드(111)의 회전면의 각도가 자유롭게 조절될 수 있다.
한편, 도 5a에 도시된 바와 같이, 하부 브라켓(155), 중앙 브라켓(156), 측면 브라켓(157) 및 상부 브라켓(158)은 틸트 조절부(150)의 지지를 위해 서로 결합될 수 있다. 또한, 도 5a에 도시된 하부 로터 하우징(159)은, 도 2에 도시된 바와 같이 하부 브라켓(155) 및 상부 브라켓(158)과 결합될 수 있고, 이에 따라, 적어도 하나의 틸트 구동축(153) 및 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154) 등은 하부 로터 하우징의 내부에 배치될 수 있다.
도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 틸트 조절부의 분해 사시도이다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드(100)에 구비되는 틸트 조절부(150)는, 틸트 플레이트부(151), 적어도 하나의 틸트 회전부(152), 적어도 하나의 틸트 구동축(153), 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154), 하부 브라켓(155), 중앙 브라켓(156), 측면 브라켓(157), 상부 브라켓(158) 및 하부 로터 하우징(159)로 분리될 수 있으며, 그 결합 형태는 도 5a에 도시된 바와 같다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 로터헤드에 구비되는 틸트 회전부를 나타내는 상세 도면이다. 도 6의 (a)와 (b)는 상기 틸트 회전부(152)를 바라보는 각도를 달리한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 틸트 회전부(152)는, 볼스크류(1521), 스크류 결합부(1522), 돌출부(1523), 회전부(1524), 틸트 하우징부(1525), 돌출부 이동홈(1526), 감지 센서(1527) 및 틸트 플레이트 결합부(1528)를 구비할 수 있다.
상기 볼스크류(1521)는, 하단이 틸트 구동축(153)과 결합될 수 있고, 틸트 구동 모터부(154)에서 발생되는 회전 구동력을 틸트 구동축(153)을 통해 전달받아 회전 운동을 할 수 있다. 볼스크류(1521)의 표면 일부에는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 나사산이 형성될 수 있다.
스크류 결합부(1522)는, 내부에 볼스크류(1521)가 관통되어 결합되는 홀을 구비할 수 있고, 홀의 내측면에는 볼스크류(1521)의 나사산에 대응되는 나사홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 볼스크류(1521)가 회전 운동을 하게 되면 스크류 결합부(1522)에 의해 볼스크류(1521)를 제외한 틸트 회전부(152) 부분이 상하로 이동할 수 있다. 즉, 상기 스크류 결합부(1522)는 볼스크류(1521)의 회전 운동을 틸트 회전부(152)의 직선 운동으로 변환할 수 있다.
돌출부(1523)는, 상기 볼스크류(1521)의 상단에 결합될 수 있고 돌출부 이동홈(1526)에 삽입될 수 있으며, 볼스크류(1521)와 결합되는 부분에 베어링 등이 형성되어 볼스크류(1521)가 회전하더라도 돌출부(1523)는 회전하지 않을 수 있다. 상기 돌출부(1523)는 볼스크류(1521)가 회전하여 스크류 결합부(1522) 및 이에 결합된 틸트 하우징부(1525)가 상하 운동함에 따라, 틸트 하우징부(1525)에 형성되는 돌출부 이동홈(1526)을 따라 상하로 이동할 수 있다.
회전부(1524)는, 원기둥 형태로 형성되되 도 6에 도시된 바와 같이 나선형 홈을 구비할 수 있다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 돌출부(1523)가 상기 나선형 홈에 삽입된 형태이기 때문에, 돌출부(1523)가 돌출부 이동홈(1526)을 따라 상하로 이동함에 따라 회전부(1524)는 회전 운동을 하게 된다. 이러한 회전부(1524)의 회전 운동을 감지 센서(1527)에서 감지함으로써, 상기 틸트 회전부(152)가 상하로 어느 정도 움직였는지를 감지할 수 있게 되고, 이를 통해 틸트 플레이트부(151)의 각도를 감지할 수 있게 된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 나선형 홈은 360° 회전하는 형태일 수 있고, 이에 따라 틸트 구동 모터부(154)에서 볼스크류(1521)의 회전 각도를 조절할 수 있다.
틸트 하우징부(1525)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 스크류 결합부(1522)의 상단에 결합되고 원기둥 형태로 형성되되 일영역에 돌출부 이동홈(1526)을 포함할 수 있다. 도 6에는 상기 틸트 하우징부(1525)가 투명한 것으로 도시되어 있으나 이는 예시적인 것으로서, 틸트 하우징부(1525)의 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 상기 돌출부 이동홈(1526)은, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 돌출부(1523)가 상하로 이동가능한 형태로 형성될 수 있다.
감지 센서(1527)는, 상술한 바와 같이 회전부(1524)의 회전 각도를 감지할 수 있고 이를 유선 또는 무선 통신을 통해 상기 비행체의 로터헤드 제어부(미도시)로 전송할 수 있다. 감지 센서(1527)는 도 6에 도시된 바와 같이 회전부(1524)와 연결되어 있을 수 있고, 일례로서, 회전부(152)가 회전됨에 따라 회전부(1524)에 연결된 감지 센서(1527) 내부의 구성 요소가 회전될 수 있고, 상기 내부 구성 요소의 회전 각도를 측정하여 회전부(1524)의 회전 각도를 측정할 수 있다. 상기 감지 센서(1527)는, 회전부(1524)의 회전 각도를 통해 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각의 상하 이동 거리를 측정할 수 있다.
상기 로터헤드 제어부는, 감지 센서(1527)로부터 전송받은 회전부(1524)의 회전 각도에 따라, 적어도 하나의 틸트 구동 모터부(154)의 구동 여부 및 회전 각도(적어도 하나의 틸트 구동축(153)의 회전 각도)를 제어할 수 있다. 즉, 로터헤드 제어부는 회전부(1524)의 회전 각도를 회전부(1524)에 형성된 나선형 홈의 규격과 비교함으로써, 틸트 회전부(152)의 상하 이동 거리를 측정할 수 있고, 이에 따라 틸트 플레이트부(151)의 틸팅 각도를 조절할 수 있다. 상기 로터헤드 제어부는 CPU나 MPU와 같은 중앙처리장치로 구현될 수 있으며, 비행체의 몸체부 등에 구비되어 로터헤드 등 다양한 구성요소를 제어할 수 있다.
틸트 플레이트 결합부(1528)는, 상기 틸트 하우징부(1525)의 상단에 결합될 수 있고, 탑 프로펠러부(110)의 하단과 결합되는 틸트 플레이트부(151)와 결합될 수 있다. 볼스크류(1521)의 회전 운동에 의해 틸트 회전부(152)가 상하로 이동함에 따라 틸트 플레이트부(151)의 틸팅 각도가 조절될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 로터헤드(100)는, 무인헬기와 같은 비행체에 포함될 수 있다. 상기 비행체의 몸체부는 수송물품을 탑재할 수 있는 공간을 제공할 수 있으며 구동원의 종류에 따라 연료를 저장하는 연료탱크 또는 배터리가 탑재될 수 있다. 또한, 상기 비행체는 사용자로부터의 명령을 입력받기 위한 인터페이스부, 원격제어를 받아 동작의 제어가 이루어지도록 하는 원격제어부 및 비행 제어를 위한 각종 센서나 카메라, 통신장비 등을 구비할 수 있을 것이며, 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.
110: 탑 프로펠러부 111: 로터 블레이드
113: 프로펠러 스핀들부 130: 로터 구동축부
131: 하부 구동축 133: 프로펠러 결합부
135: 상부 구동축 137: 구동력 전달축
139: 측면 지지부 150: 틸트 조절부
151: 틸트 플레이트부 152: 틸트 회전부
153: 틸트 구동축 154: 틸트 구동 모터부
155: 하부 브라켓 156: 중앙 브라켓
157: 측면 브라켓 158: 상부 브라켓
159: 하부 로터 하우징 1521: 볼스크류
1522: 스크류 결합부 1523: 돌출부
1524: 회전부 1525: 틸트 하우징부
1526: 돌출부 이동홈 1527: 감지 센서
1528: 틸트 플레이트 결합부

Claims (11)

  1. 복수 개의 로터 블레이드를 구비하는 탑 프로펠러부;
    상단이 상기 탑 프로펠러부와 결합되어 프로펠러 구동부에서 생성된 회전력을 상기 탑 프로펠러부로 전달하는 로터 구동축부; 및
    상기 탑 프로펠러부의 하단과 결합되어 상기 탑 프로펠러부의 회전면의 각도를 조절하는 틸트 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탑 프로펠러부는,
    상기 로터 구동축부의 상단 및 상기 틸트 조절부와 결합되는 프로펠러 스핀들부를 더 구비하고,
    상기 복수 개의 로터 블레이드는 상기 프로펠러 스핀들부의 측면에 결합되는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 로터 구동축부는,
    상기 프로펠러 구동부와 결합되는 하부 구동축;
    상기 탑 프로펠러부와 결합되는 프로펠러 결합부;
    상기 프로펠러 결합부가 상단에 결합되는 상부 구동축; 및
    상기 하부 구동축과 상기 상부 구동축을 연결하여 상기 하부 구동축의 회전력을 상기 상부 구동축으로 전달하는 적어도 하나의 구동력 전달축을 구비하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 틸트 조절부는,
    상기 탑 프로펠러부의 하단과 결합되는 틸트 플레이트부;
    상기 틸트 플레이트부의 하단에 결합되고 상하로 이동하는 적어도 하나의 틸트 회전부;
    상기 적어도 하나의 틸트 회전부에 결합되는 적어도 하나의 틸트 구동축; 및
    상기 적어도 하나의 틸트 구동축에 결합되는 적어도 하나의 틸트 구동 모터부를 구비하고,
    상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부에 의해 상기 적어도 하나의 틸트 구동축이 회전함에 따라, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부가 상하로 이동되어 상기 틸트 플레이부의 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은,
    상기 적어도 하나의 틸트 구동축과 결합되는 볼스크류;
    상기 볼스크류와 결합되고 상기 볼스크류의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 스크류 결합부;
    상기 스크류 결합부의 상단에 결합되는 틸트 하우징부; 및
    상기 틸트 하우징부의 상단에 결합되고, 상기 틸트 플레이트부와 결합되는 틸트 플레이트 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  6. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은,
    상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각의 상하 이동 거리를 감지하여 상기 비행체의 로터헤드 제어부로 전송하는 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  7. 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은,
    상기 틸트 하우징부의 일영역에 형성되는 돌출부 이동홈;
    상기 볼스크류의 상단에 결합되고 상기 돌출부 이동홈에 삽입되며, 상기 스크류 결합부의 상하 운동에 따라 상기 돌출부 이동홈을 따라 상하로 이동하는 돌출부; 및
    상기 돌출부가 삽입되는 나선형 홈을 구비하고 상기 돌출부의 상하 이동에 따라 회전되는 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 틸트 회전부 각각은,
    상기 회전부의 회전 각도를 감지하여 로터헤드 제어부로 전송하는 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 로터헤드 제어부는,
    상기 감지 센서로부터 전송받은 상기 회전부의 회전 각도에 따라, 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부의 구동 여부 및 회전 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  10. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 틸트 구동축 및 상기 적어도 하나의 틸트 구동 모터부는 하부 로터 하우징 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 비행체의 로터헤드.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 로터헤드를 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 무인헬기.
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