KR20160052238A

KR20160052238A - 드론

Info

Publication number: KR20160052238A
Application number: KR1020140152281A
Authority: KR
Inventors: 추지민; 이철배
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-11-04
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-05-12
Also published as: KR102192821B1; WO2016072587A1; US20160122012A1; US9981744B2

Abstract

드론을 사용하지 않는 경우 불필요해지는 프로펠러로 인한 부피를 최소화 하여 프로펠러를 접힐 수 있도록 하여, 수직방향 축을 중심으로 제 1 방향으로 회전력을 제공하는 제 1 모터, 상기 제 1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 회전력을 제공하는 제 2 모터를 구비하는 메인바디, 상기 메인바디의 상부에서 수직으로 일부 삽입된 상부 샤프트, 상기 메인바디의 하부에서 수직으로 일부 삽입된 하부 샤프트, 접힌 경우 상기 상부 샤프트와 평행하게 배치되고, 펼쳐진 경우 수평방향으로 펼쳐져 상기 제 1 모터의 회전력에 의해 상기 제 1 방향으로 회전하는 상부 프로펠러를 포함하는 상부 날개부 및 접힌 경우 상기 하부 샤프트와 평행하게 배치되고, 펼쳐진 경우 수평방향으로 펼쳐져 상기 제 2 모터의 회전력에 의해 상기 제 2 방향으로 회전하는 하부 프로펠러를 포함하는 하부 날개부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론을 제공한다.

Description

드론{DRONE}

본 발명은 동축 반전 로터를 이용한 드론에 있어서, 드론을 사용하지 않을 경우 드론의 프로펠러를 접어서 보관이 용이하고 프로펠러 및 기타 부품의 손상을 최소화 하는 드론에 관한 것이다.

회전날개(rotor)를 기관으로 회전시켜 발생하는 양력으로 비행하는 항공기를 헬리콥터(helicopter)라고 한다. 이러한 헬리콥터는 사람이 탈 수 있을 정도의 일반적인 헬리콥터와 사람없이 비행하는 비교적 작은 크기의 헬리콥터인 드론(drone)이 있다. 최근 무선 통신 및 이동 단말기의 발전과 함께 드론과 이동 단말기의 기능을 복합적으로 이용한 기술이 많이 개발되고 있다.

예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음을 하는 등의 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다.

이와 같은 드론은 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.

특히 드론에 카메라가 장착되는 경우 더 많은 기능을 수행할 수 있다. 카메라가 장착된 드론은 정찰용뿐만 아니라 인명구조 등에도 쓰일 수 있다.

드론이 비행하기 위한 구동 방식으로 종래의 드론은 두 개의 로터가 같은 축을 형성하여 구동하는 동축반전식 또는 여러 개의 로터가 다른 축 상에서 회전하여 양력을 발생하는 방식이 쓰이고 있다. 다만 이러한 드론은 프로펠러가 접힐 수 없어 부피를 작게 만들 수 없으며, 또한 보관시 등에 프로펠러를 외부로부터 보호할 필요가 있어 별도의 부재를 요구한다. 이러한 부재의 추가는 결과적으로 드론의 무게를 증가시켜 전체적으로 기체를 유지하기 위한 더 큰 동력을 필요로 한다.

본 발명은 전술한 문제인 드론을 사용하지 않는 경우 불필요해지는 프로펠러로 인한 부피를 최소화 하여 프로펠러를 접힐 수 있도록 한다.

모터를 구비한 메인바디, 상기 메인바디에 수직방향으로 삽입된 샤프트, 상기 모터로부터 힘을 받아 상기 샤프트를 중심으로 회전하며, 수평방향으로 펼쳐지고 수직방향으로 접히는 프로펠러를 구비한 날개부를 포함하고, 상기 모터는 제 1 모터와 제 2 모터를 포함하고, 상기 샤프트는 상기 메인바디의 상부에서 수직방향으로 삽입된 상부 샤프트와 상기 메인바디의 하부에서 수직방향으로 삽입된 하부 샤프트를 포함하며, 상기 날개부는 상기 제1 모터로부터 힘을 받아 상기 상부 샤프트를 중심으로 제1 방향으로 회전하는 제1 날개부 및 상기 제2 모터로부터 힘을 받아 상기 하부 샤프트를 중심으로 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 제2 날개부를 포함하는 드론을 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 상부 날개부는, 상기 날개부는, 상기 모터의 회전력을 전달받는 기어를 구비하고, 상기 샤프트의 둘레를 감싸는 링 형상의 제 1 회전부, 일단이 상기 제 1 회전부와 제 1 조인트로 연결되고 상기 프로펠러를 구비한 제 1 링크, 일단이 상기 제 1 링크의 타단과 제 2 조인트로 연결되는 제 2 링크, 일단이 상기 제 2 링크의 타단과 제 3 조인트로 연결되고 상기 샤프트의 둘레를 감싸는 링 형상의 제 2 회전부를 포함하고, 상기 제 1 회전부로부터 상기 제 2 회전부가 이격되는 경우, 상기 제1 링크와 상기 제2 링크가 이루는 각도가 커지면서, 상기 프로펠러가 펼쳐지고, 상기 제 1 회전부로부터 상기 제 2 회전부가 접근하는 경우, 상기 제 1 링크와 상기 제 2 링크가 이루는 각도가 작아지면서, 상기 프로펠러는 상기 메인바디의 외측을 감싸도록 접히는 것을 특징으로 하는 드론을 제공한다.

본 발명에 따른 드론의 효과는 드론을 구동하지 않은 경우에 부피 및 무게를 최소화 하여 휴대 및 이동이 용이하게 할 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1 은 본 발명과 관련된 드론에 대한 일 실시 예를 도시한 것이다.
도 2 는 본 발명과 관련된 드론의 날개부 및 스프링에 관한 일 실시 예를 도시한 것이다.
도 3a 및 3b 는 본 발명과 관련된 드론의 메인바디와 샤프트에 관한 결합 전 및 후의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4a 및 4b 는 드론의 날개부를 접는 실시 예를 도시한 것이다.
도 5 는 본 발명과 관련하여 드론의 프로펠러가 교차하여 접힌 상태를 도시한 것이다.
도 6 은 본 발명과 관련된 드론의 날개부와 메인바디에 생성된 홈에 대한 일 실시 예를 도시한 것이다.
도 7 은 실시 예 1-1 에 대한 날개부-샤프트 결합의 정면 사시도이다.
도 8a 는 실시 예 1-2 에 대한 날개부 및 샤프트 각각의 정면 사시도이다.
도 8b 는 실시 예 1-2 에 대한 날개부 및 샤프트의 결합에 대한 평면도이다.
도 9 는 본 발명과 관련된 드론의 날개부가 접힌 실시 예 2 를 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1 은 본 발명과 관련된 드론에 대한 일 실시 예를 도시한 것이다. 드론(100)은 크게 부품들을 실장한 피씨비부(112), 모터(111) 등을 구빈한 메인바디(110), 날개부(120), 샤프트(130) 및 보조바디(150)로 구성될 수 있다.

드론(100)의 전체 무게를 최소화 해야 적은 전력으로 충분한 양력을 발생시킬 수 있으므로, 메인바디(110)의 형태는 각 부품들을 고정시킬 수 있을 정도의 최소한의 형태만 구비될 수 있다.

날개부(120)와 샤프트(130) 및 모터(111)의 구성은 메인바디(110)의 중심을 기준으로 하여 대칭 구비되어 상부 및 하부 구성으로 나누어 질 수 있다. 따라서 본 설명에서는 별도의 언급이 없는 이상 상기 구성들은 대칭 구성을 전제로 하는 상부구성 및 하부구성으로 나누어, 상부구성은 도면 번호 끝에 '-A'를, 하부구성은 도면 부호끝에 '-B'를 덧붙이는 것으로 약속한다. 상부구성과 하부구성이 모두 있음에도 양자를 함께 설명해도 무방한 경우에는 '-A' 나 '-B'를 붙이지 않고 포괄하여 설명한다.

샤프트(130)는 상기 메인바디(110)에 수직방향으로 삽입되어 있을 수 있다. 날개부(120)는 모터(111)로부터 힘을 받아 샤프트(130)를 중심으로 회전하며, 수평방향으로 펼쳐지고 수직방향으로 접히는 프로펠러(1221)를 구비한다.

모터(111)는 수직방향 축을 중심으로 제 1 방향(R 방향)으로 회전력을 제공하는 제 1 모터(111-A) 및 상기 제 1 방향(R방향)의 반대방향인 제 2 방향(L방향)으로 회전력을 제공하는 제 2 모터(111-B)일 수 있다. 충분한 동력 발생을 위해 각 제 1 모터(111-A) 및 제 2 모터(111-B)는 각각 두 개 이상으로 구비될 수도 있다. 제 1모터(111-A)와 제 2 모터(111-B)는 반대방향으로 상기 메인바디(110)에 구비될 수 있다. 기어 및 부품 사용을 최소화하기 위해서 제 1 모터(111-A)는 메인바디(110)의 최상부에, 제 2 모터(111-B)는 메인바디(110)의 최하부에 위치할 수 있으며, 그 반대가 될 수도 있다. 상기 제 1 모터(111-A)와 제 2 모터(111-B)의 각 축은 반대 방향으로 회전함에 따라 각 모터에 연결되는 프로펠러(1221)가 서로 반대 방향으로 회전하여 드론(100)이 상승하는 양력을 제공할 수 있다.

메인바디(110)의 상부에는 상부 샤프트(130-A)가 수직으로 일부 삽입될 수 있는 함몰부가, 하부에는 하부 샤프트(130-B)가 수직으로 일부 삽입될 수 있는 함몰부가 각각 구비되어 있을 수 있다.

제 1 날개부(120-A)는 제 1 모터(111-A)로부터 힘을 받아 상부 샤프트(130-A)를 중심으로 제 1 방향(R방향)으로 회전할 수 있다. 반면 제 2 날개부(120-B)는 제 2 모터(111-B)로부터 힘을 받아 하부 샤프트(130-B)를 중심으로 상기 제 1 방향(R 방향)과 반대 방향인 제 2 방향(L 방향)으로 회전할 수 있다.

보조바디(150)에는 화상프레임을 처리하는 카메라부(151)가 장착되어 있을 수 있다. 드론(100)의 운행 중에 원하는 곳의 촬영을 위하여 카메라부(151)의 렌즈는 일정 각도이상 방향을 조절하도록 할 수 있다. 카메라부(151)는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

보조바디(150)의 내부에는 수평축을 중심으로 제 3 방향으로 회전력을 제공하는 제 3 모터(152)가 실장되어 있을 수 있다. 이동 프로펠러(153)는 제 3 모터(152)의 회전력을 전달받아 제 3 방향 또는 제 3 방향의 반대방향으로 회전하여 드론(100)이 임의의 수평방향으로 이동할 수 있는 동력을 제공할 수 있다.

카메라부(151)와 레이저 센서는 서로 조합되어, 3차원 입체영상에 대한 감지대상의 거리를 감지할 수 있다. 포토 센서는 디스플레이 소자에 적층될 수 있는데, 이러한 포토 센서는 터치 스크린에 근접한 감지대상의 움직임을 스캐닝하도록 이루어진다. 보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 포토 센서 위에 올려지는 내용물을 스캔한다. 즉, 포토 센서는 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행하며, 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다.

카메라부(151)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 메모리에 저장될 수 있고, 보조바디(150)에 구비된 GPS 모듈 또는 송수신 모듈을 통해 다른 단말기 또는 드론(100)의 움직임을 제어하고 있는 단말기에 전송할 수도 있다.

보조바디(150)는 하부 샤프트(130-B)에 고정되어 있을 수 있다.

하부 샤프트(130-B)는 수직 방향으로 형성된 중공을 포함할 수 있다. 중공을 통과하여 일단은 상기 카메라(151)와 타단은 피씨비부(112)에 연결되는 카메라회로부(154)가 존재할 수 있다.

도 2 는 본 발명과 관련된 드론의 날개부 및 스프링에 관한 일 실시 예를 도시한 것이다.

날개부(120)는 접혔다 펼쳐지는 메커니즘을 구현하기 위해, 두 개의 회전부(121, 124), 두 개의 링크(122, 123) 및 세 개의 조인트(126, 127, 128)로 구성될 수 있다.

제 1 회전부(121)의 기어부(125)는 모터(111, 도 1 참조)로부터 회전력을 전달받을 수 있다. 모터(111, 도 1 참조)의 회전축으로부터 직접 맞물리는 최초 기어(1251)는 프로펠러(1221)가 구동에 적절한 회전 수를 가질 수 있도록 조절해 주는 중간 기어(1252)에 맞물려 회전력을 전달하고, 해당 기어(1252)는 회전이 최종적으로 전달되는 최종 기어(1253)에 회전력을 전달한다. 최종 기어(1253)의 회전 중심은 샤프트(130)가 되도록 위치할 수 있다. 제 1 회전부(121)는 샤프트(130)의 둘레를 감싸는 링 형상일 수 있다. 회전력을 전달 받은 최종 기어(1253) 및 제 1 회전부(121)는 샤프트(130)를 중심축으로 회전할 수 있다.

제 1 링크(122)의 일단은 상기 제 1 회전부(121)의 일단과 제 1 조인트(126)에 의해 연결될 수 있다. 제 1 링크(122)는 프로펠러(1221)를 구비할 수 있다. 프로펠러(1221)는 안정적인 균형을 위해서 하나의 날개부(120)당 두 개 이상이 구비될 수 있다.

제 2 링크(123)의 일단은 제 1 링크(122)의 타단과 제 2 조인트(127)로 연결될 수 있다.

제 2 회전부(124)는 제 2 링크(123)의 타단과 제 3 조인트(128)로 연결될 수 있다. 제 2 회전부(124)는 샤프트(130)의 둘레를 감싸는 링 형상일 수 있다.

제 2 회전부(124)가 제 1 상부 회전부(121)로부터 이격되는 경우, 제 1 링크(122)와 제 2 링크(123)가 이루는 각도가 켜지면서, 프로펠러(1221)가 펼쳐지고, 제 1 회전부(121)에 제 2 회전부(124)가 접근하는 경우, 제 1 링크(122)와 제 2 링크(123)가 이루는 각도가 작아지면서, 프로펠러(1221)는 접혀 상기 메인바디(110)를 감싸도록 위치할 수 있다.

프로펠러(1221)가 펼쳐지기 위해서 필요한 제 2 회전부(124)의 이격은 제 1 회전부(121)와 제 2 회전부(124) 사이에 압축되어 인장력을 인가하는 스프링(140) 에 의해 가능하다.

도 3a 및 3b 는 본 발명과 관련된 드론의 메인바디와 샤프트에 관한 결합 전 및 후의 실시 예를 도시한 것이다.

캡(132)은 샤프트(130)의 단부에 결합하며, 외경이 상기 제 2 회전부(124, 도 2 참조)의 내경보다 커 날개부(120, 도 2 참조)가 샤프트(130)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상기 제 2 회전부(124, 도 2 참조)가 스프링(140, 도 2 참조)에 의해 제 1 회전부(121, 도 2 참조)로부터 인장력을 받더라도 캡(132)에 의해 이격될 수 없다. 따라서 샤프트(130) 및 샤프트(130)에 결합된 캡(132) 또한 삽입된 메인바디(110)로부터 같이 돌출되어야 제 2 회전부(124)가 제 1 회전부(121)로부터 이격되어 결과적으로 프로펠러(1221)가 펼쳐질 수 있다. 즉, 프로펠러(1221)가 펼쳐지기 위한 제 2 회전부(124, 도 2 참조)의 제 1 회전부(121, 도 2참조)로부터의 이격은 샤프트(130)의 메인바디(110)로부터의 돌출 또는 인입에 종속적이다.

샤프트(130)는 측면에 돌출된 걸림쇠(131)를 포함할 수 있다. 상기 걸림쇠(131)는 메인바디(110)의 측면에 존재하는 'ㄴ'자형의 슬롯 및 'ㄱ'자형의 슬롯(113)을 따라 이동할 수 있다. 'ㄴ'자형의 슬롯 및 'ㄱ'자형의 슬롯 (113)의 수평부분(1131)에 걸림쇠(131)가 위치하는 경우, 스프링(140, 도 2 참조)은 압축되어 제 2 회전부(124) 및 샤프트(130)에 인장력을 가하고 있으나 걸림쇠(131)가 상기 'ㄴ'자형의 슬롯 및 'ㄱ'자형의 슬롯(113) 의 수평부분(1131)에 걸려 상기 샤프트(130)는 돌출이 제한한다.

샤프트(130)의 걸림쇠(131)가 'ㄴ'자형 슬롯(113)의 수평부분(1131)의 일단인 슬롯의 수평부분(1131)과 슬롯의 수직부분(1132)의 교차지점(1133)으로 가도록 샤프트(130)가 회전하여 걸림쇠(131) 및 샤프트(130)가 'ㄴ'자형 슬롯 및 'ㄱ'자형 슬롯(113)의 수직부분(1132)에 위치하게 되면 상기 제한이 해제되어 스프링(140)의 인장력에 의해 샤프트(130)가 메인바디(110)에서 돌출될 수 있다. 이때 상부 샤프트(130-A)는 걸림쇠(131)에 의해'ㄴ'자형 슬롯(113)의 수직부분(1132)의 거리만큼만 윗 방향으로 돌출가능 하고, 하부 샤프트(130-B)는 걸림쇠(131)에 의해 'ㄱ'자형 슬롯(113)의 수직부분(1132)의 거리만큼만 아랫 방향으로의 돌출가능 하다.

도 4a 및 4b 는 드론의 날개부를 접는 실시 예를 도시한 것이다.

도 4a 는 드론(100)의 날개부(120)를 접는 실시 예를 도시한 것이다.

스프링(140) 이 압축되기 충분한 힘을 드론(100)의 양 끝에 작용하면, 돌출되었던 샤프트(130)는 메인바디(110)에 다시 인입되고, 캡(132, 도 3a 참조)이 제 2 회전부(124, 도 2 참조)를 눌러 프로펠러(1221)를 접는다. 이 때, 샤프트(130)의 걸림쇠(131)는 메인바디(110)의 슬롯의 수평부분(1131)과 슬롯의 수직부분(1132)의 교차지점(1133, 도 3a 참조)으로 움직인다.

도 4b 는 접힌 날개부를 고정시키는 실시 예를 도시한 것이다.

샤프트(130)의 걸림쇠(131)가 메인바디(110)의 슬롯의 수평부분(1131)과 슬롯의 수직부분(1132)의 교차지점(1133, 도 3a 참조)으로 움직인 이후, 메인바디(110)를 기준으로 상부 샤프트(130-A)는 시계반대방향(R), 하부 샤프트(130-B)는 시계방향(L)으로 비틀어 회전시키면, 걸림쇠(131)는 슬롯(113, 도 3a 참조)의 수평부분(1131, 도 3a 참조)의 일단(1134, 도 3a 참조)로 이동하여 접힌 프로펠러(1221)가 스프링(140, 도 2 참조)의 힘에 의해 펼쳐지지 않도록 제한하게 된다.

도 5 내지 도 9 는 본 발명과 관련하여 드론의 프로펠러가 접히는 실시 예를 도시한 것이다.

도 5 내지 도 8 은 본 발명과 관련하여 드론의 프로펠러가 교차로 접히는 실시 예 1 을 도시한 것이다.

- 실시 예 1 -

도 5 는 본 발명과 관련하여 드론의 프로펠러가 교차하여 접힌 상태를 도시한 것이다.

날개부(120)의 프로펠러(1221)가 접히는 경우, 두 개의 제 1 날개부의 프로펠러(1221-A)와 두 개의 제 2 날개부의 프로펠러(1221-B)는 서로 교차되어 배치될 수 있다. 교차되는 총 네 개의 프로펠러(1221)는 메인바디(110)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 네 개의 프로펠러(1221)가 교차하여 메인바디(110)를 감싸는 경우 메인바디(110)의 내부가 가려져, 미관상 상승효과를 가져올 수 있고, 교차 배치로 인한 디자인적으로 또는 역학적으로 안정감을 가져올 수 있다. 또한, 프로펠러(1221)간에 겹치지 않으므로 드론(100)의 부피를 최소화 할 수도 있다.

도 6 은 본 발명과 관련된 드론의 날개부와 메인바디에 생성된 홈에 대한 일 실시 예를 도시한 것이다.

상기 실시 예 1 의 경우, 부피의 최소화를 위해 프로펠러(1221)를 메인바디(110)에 최대한 근접하게 접히도록 할 수 있다. 이로 인해, 날개부(120)의 프로펠러(1221)를 접는 경우 프로펠러(1221)를 포함하는 제 1 링크(122)와 상기 메인바디(110)의 일부가 간섭할 수 있다. 제 1 링크(122)와 메인바디(110)의 간섭을 막기 위해 메인바디(110)에서 날개부(120)의 제 1 링크(122)가 접혔을 때 간섭되는 부분에 제 1 링크(122)의 일부를 수용하는 홈(114)을 생성할 수 있다.

두 개의 상부 홈(114-A)은 수직축을 기준으로 180도 상에 위치할 수 있고, 두 개의 하부 홈(114-B)또한 수직축을 기준으로 180도 상에 위치할 수 있다. 두 개의 상부 홈(114-A)와 두 개의 하부 홈(114-B)은 서로 90도 어긋나 위치하여, 제 1 날개부의 프로펠러(1221-A)와 제 2 날개부의 프로펠러(1221-B)가 교차되어 배치될 수 있도록 할 수 있다.

실시 예 1 의 경우, 프로펠러(1221)를 접기 이전에 프로펠러(1221)들의 위치를 상기 메인바디(110)의 홈(114)에 나란히 위치하게 하기 위하여 인위적으로 일정 각도 회전시켜야 할 수 있다.

이하, 샤프트(130)의 압축과정(도 4a 참조)만을 통해 프로펠러(1221)들의 위치를 메인바디(110)의 홈(114)에 나란히 위치(P)하도록 하는 구조에 대한 실시 예1-1 및 1-2를 설명한다.

도 7 은 실시 예 1-1 에 대한 날개부-샤프트 결합의 정면 사시도이다. (이해의 편의를 위해 스프링의 도시는 생략한다.)

날개부(120)의 제 2 회전부(124)는 제 1 회전부(121)를 향해 돌출된 돌출부(1291)를 포함할 수 있다. 샤프트(130)는 제 2 회전부(124)가 이동하는 단차하부(131) 및 제 2 회전부(124, 도 2 참조)의 이동을 제한하는 단차상부(132)를 포함하는 단차부(135)가 있을 수 있다. 상기 단차부(135)는 상기 돌출부(1291)의 형상에 상응하는 함몰부(134)를 포함하고, 함몰부(134)까지 이어지는 경사면(133)을 포함할 수 있다.

스프링의 인장력에 의해 이격되어 있던 제 2 회전부(124)가 압축힘에 의해 제 1 회전부(121)에 접근하는 경우 돌출부(1291)는 단차부의 경사면(133)을 따라 이동하여 함몰부(134)에 위치하도록 날개부(120)는 샤프트(130)를 중심으로 일정 각도 회전할 수 있다. 프로펠러(1221)를 포함한 제 1 링크(122)가 메인바디(110)의 홈(114)에 나란히 위치(P, 도6 참조)할 수 있도록 샤프트(130)의 함몰부(134)를 메인바디(110)의 홈(114)에 대해 적절한 각도로 위치시킬 수 있다.

상기 경사면(133)은 상기 돌출부(1291)가 경사면(133)을 타고 함몰부(134)로 곡선형으로 이루어져 제 2 회전부(124)의 수직방향 힘만으로 돌출부(1291)가 함몰부(134)까지 자연스럽게 갈 수 있다.

상부 샤프트(130-A)의 함몰부(134-A)는 두 개 일 수 있다. 두 개의 함몰부(134-A)는 수직축을 기준으로 서로 180도 상에 위치할 수 있다. 또한 하부 샤프트(130-B)의 함몰부(134-B)도 두 개 일 수 있다. 두 개의 함몰부(134-B)도 수직축을 기준으로 서로 180도 상에 위치할 수 있다. 상부 샤프트(130-A)의 함몰부(134-A)와 하부 샤프트(130-B)의 함몰부(134-B)는 수직축을 기준으로 서로 90도 어긋나 위치할 수 있다.

도 8a 는 실시 예 1-2 에 대한 날개부 및 샤프트 각각의 정면 사시도이고, 도 8b 는 실시 예 1-2 에 대한 날개부 및 샤프트의 결합에 대한 평면도이다. (이해의 편의를 위해 스프링의 도시는 생략한다.)

실시 예 1-1 과 달리 제 2 회전부에 구비된 돌출부(1291)는 회전 중심축을 향해 돌출되어 있을 수도 있다. 돌출부(1291)를 반영한 제 2 회전부(124)의 최소 직경은 샤프트(130)의 직경(1301)이상이어야 한다(도 8b 참조).

샤프트(130)의 제 2 회전부(124)가 이동하는 단차하부(131) 및 제 2 회전부(124)의 이동을 제한하는 단차상부(132)를 포함하는 단차부(135)를 포함할 수 있다. 상기 단차부(135)는 상기 돌출부(1291)의 형상에 상응하는 함몰부(134)를 포함하고, 함몰부(134)까지 이어지는 경사면(133)을 포함할 수 있다.

도 9 는 본 발명과 관련된 드론의 날개부가 접힌 실시 예 2 를 도시한 것이다.

- 실시 예 2 -

메인바디(110)와 프로펠러(1221)의 간섭을 막기 위한 또 다른 방안으로 상부 날개부(120-A)의 프로펠러(1221)가 접히더라도 메인바디(110)와 간섭하지 않을 정도로 충분히 벌어지는 구조로 날개부(120)가 설계될 수 있다. 이 경우 상기 실시 예 1 과 달리 메인바디(110)의 홈(114)에 결합되지 않으므로 제 1 날개부의 프로펠러(1221-A)와 제 2 날개부의 프로펠러(1221-B)는 서로 교차되어 위치하는 것을 보장할 수 없어 간섭이 발생할 수 있다. 이러한 간섭을 막기 위해, 각 프로펠러(1221)를 접었을 때 샤프트(130) 중심축에서 제 1 날개부의 프로펠러(1221-A)까지의 거리와 제 2 날개부의 프로펠러(1221-B)까지의 거리는 상이할 수 있다. 각 거리는 샤프트(130) 중심축을 기준으로 한 상기 메인바디(110)의 최대 직경(1101)보다 클 수 있다.

100: 드론 110: 메인바디
1101: 메인바디 최대 직경 111: 모터
113: 슬롯 1131: 슬롯의 수평부분
1132: 슬롯의 수직부분
1133: 슬롯의 수평부분과 수직부분의 교차지점
1134: 슬롯의 수평부분의 일단
114: 메인바디 홈 123: 피씨비부
120: 날개부 121: 제 1 회전부
124: 제 2 회전부 122: 제 1 링크
1221: 프로펠러 123: 제 2 링크
126: 제 1 조인트 127: 제 2 조인트
128: 제 3 조인트 1291: 돌출부
125: 기어부 1251: 최초 기어
1252: 중간 기어 1253: 최종 기어
130: 샤프트 1301: 샤프트직경
131: 걸림쇠 132: 캡
135: 단차부 1351: 단차하부
1352: 단차상부 1353: 경사면
1354: 함몰부 140: 스프링
150: 보조바디 151: 카메라부
152: 제 3 모터 154: 카메라회로부

Claims

모터를 구비한 메인바디;
상기 메인바디에 수직방향으로 삽입된 샤프트; 및
상기 모터로부터 힘을 받아 상기 샤프트를 중심으로 회전하며, 수평방향으로 펼쳐지고 수직방향으로 접히는 프로펠러를 구비한 날개부를 포함하고,
상기 모터는 제 1 모터와 제 2 모터를 포함하고,
상기 샤프트는 상기 메인바디의 상부에서 수직방향으로 삽입된 상부 샤프트와 상기 메인바디의 하부에서 수직방향으로 삽입된 하부 샤프트를 포함하며,
상기 날개부는 상기 제1 모터로부터 힘을 받아 상기 상부 샤프트를 중심으로 제1 방향으로 회전하는 제1 날개부 및 상기 제2 모터로부터 힘을 받아 상기 하부 샤프트를 중심으로 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 회전하는 제2 날개부를 포함하는 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 날개부는,
상기 모터의 회전력을 전달받는 기어를 구비하고, 상기 샤프트의 둘레를 감싸는 링 형상의 제 1 회전부;
일단이 상기 제 1 회전부와 제 1 조인트로 연결되고 상기 프로펠러를 구비한 제 1 링크;
일단이 상기 제 1 링크의 타단과 제 2 조인트로 연결되는 제 2 링크; 및
일단이 상기 제 2 링크의 타단과 제 3 조인트로 연결되고 상기 샤프트의 둘레를 감싸는 링 형상의 제 2 회전부를 포함하고,
상기 제 1 회전부로부터 상기 제 2 회전부가 이격되는 경우, 상기 제1 링크와 상기 제2 링크가 이루는 각도가 커지면서, 상기 프로펠러가 펼쳐지고,
상기 제 1 회전부로부터 상기 제 2 회전부가 접근하는 경우, 상기 제 1 링크와 상기 제 2 링크가 이루는 각도가 작아지면서, 상기 프로펠러는 상기 메인바디의 외측을 감싸도록 접히는 것을 특징으로 하는 드론.
제 2 항에 있어서,
상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부 사이에 위치하며,
상기 제1 회전부와 상기 제2 회전부를 이격시키도록 인장력을 인가하는 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론.
제 3 항에 있어서,
상기 샤프트의 단부에 결합하며, 외경이 상기 제2 회전부의 내경보다 큰 캡을 더 포함하고,
상기 캡을 눌러 상기 샤프트를 상기 메인바디로 인입시 상기 스프링이 수축되며 상기 프로펠러가 접히는 것을 특징으로 하는 드론.
제 4 항에 있어서,
상기 메인바디의 측면에 형성된 'ㄴ'자형 슬롯 및 'ㄱ'자형 슬롯;
상기 상부 샤프트의 측면에서 돌출되어 상기 'ㄴ'자형 슬롯을 따라 이동하는 상부 걸림쇠; 및
상기 하부 샤프트의 측면에서 돌출되어 상기 'ㄱ'자형 슬롯을 따라 이동하는 하부 걸림쇠를 더 포함하고,
상기 상부 걸림쇠 및 상기 하부 걸림쇠가 'ㄴ'자형 슬롯 및 'ㄱ'자형 슬롯의 수직방향으로 연장된 부분에 위치시 상기 스프링의 인장력에 의해 상기 샤프트가 상기 메인바디에서 돌출되는 것을 특징으로 하는 드론.
제 2 항에 있어서,
상기 프로펠러가 접힌 경우, 상기 제 1 날개부의 프로펠러와 상기 제 2 날개부의 프로펠러는 교차로 배치되는 것을 특징으로 하는 드론.
제 6 항에 있어서,
상기 메인바디는,
상기 프로펠러가 접힌 경우, 상기 제 1 링크의 일부를 수용하는 홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론.
제 7 항에 있어서,
상기 날개부는,
상기 제 2 회전부에서 상기 제1 회전부 또는 회전 중심축을 향해 돌출된 돌출부를 더 포함하고,
상기 샤프트는,
상기 돌출부의 형상에 상응하는 함몰부와, 상기 함몰부까지 이어지는 경사면을 포함하는 단차부를 더 포함하며,
상기 제 2 회전부가 상기 제 1 회전부에 접근하는 경우 상기 돌출부가 상기 단차부의 경사면을 따라 이동하여 함몰부로 위치하도록 날개부가 상기 샤프트를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 드론.
제 7 항에 있어서,
상기 샤프트의 함몰부는 두 개이고 상기 두 개의 함몰부는 수직축을 기준으로 180도 상에 위치하고, 상기 상부 샤프트의 두 개의 함몰부와 상기 하부 샤프트의 두 개의 함몰부는 수직축을 기준으로 서로 90도 어긋나 있는 것을 특징으로 하는 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 모터는 수평축을 중심으로 제 3 방향으로 회전력을 제공하는 제 3 모터를 더 포함하고,
상기 제3 모터의 회전력을 전달받아 회전하는 이동 프로펠러를 포함하고,
상기 하부 샤프트에 고정된 것을 특징으로 하는 보조바디를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론.
제 1 항에 있어서,
상기 보조바디는,
화상 이미지를 생성하는 카메라를 더 포함하고,
상기 하부 샤프트는,
수직 방향으로 형성된 중공을 포함하고,
일단이 상기 카메라에 연결되어 상기 중공을 통과하여 끝단이 상기 피씨비부에 연결된 것을 특징으로 하는 카메라회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론.
제 2 항에 있어서,
상기 날개부가 접힌 경우, 상기 샤프트 중심축에서 상기 제 1 날개부의 프로펠러까지의 거리와 상기 샤프트 중심축에서 상기 제 2 날개부의 프로펠러까지의 거리는 상이하고, 각 거리는 상기 샤프트 중심축을 기준으로 한 상기 메인바디의 최대 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 드론.