KR20170043082A - 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지면에 연직한 다수의 로터로 수직이착륙 및 추력을 발생시키는 무인비행기에서 상기 로터를 구성하는 모터의 모터축에 모터의 회전과 무관하게 정지상태를 유지할 수 있는 랜딩장치를 날개의 끝단에 수직으로 설치함으로써, 상기 랜딩장치의 설치를 위한 별도의 구조물이 불필요한 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 기체의 사방에 아래로 연직한 다수의 모터가 구비되고, 각 모터에는 프로펠러가 구비되어서 기체를 수직으로 이착륙시키고 또한 기체를 기울이면 추력이 발생되는 멀티로터형 무인비행기에서, 상기 모터의 모터축 끝단에는 베어링을 통하여 회전지지 되는 베어링캡이 구비되고; 상기 베어링캡의 하단에는 지면에 닿는 랜딩부가 구비되는데, 상기 랜딩부가 지면에 닿아 정지상태에 놓이더라도 상기 모터축은 상기 베어링을 통하여 고속회전 되는 특징이 있다.

Description

멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치{Landing device of multi-rotor-type unmanned aircraft}

본 발명은 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지면에 연직한 다수의 로터로 수직이착륙 및 추력을 발생시키는 무인비행기에서 상기 로터를 구성하는 모터의 모터축에 모터의 회전과 무관하게 정지상태를 유지할 수 있는 랜딩장치를 날개의 끝단에 수직으로 설치함으로써, 상기 랜딩장치의 설치를 위한 별도의 구조물이 불필요한 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치에 관한 것이다.

최근 사람이 작업하기 힘든 환경에서 무인 비행체의 필요성이 증가하고 있다. 무인 비행체는 접근이 어려운 재난/재해 지역의 공중 영상획득, 항공촬영 및 전력선 검사 또는 전장상황에서 적의 은닉정보를 제공하거나, 무인기를 통한 정찰임무, 감시임무를 수행하는 등 그 필요성이 점차 증대되고 있다. 또한 소형으로 제작된 무인비행기는 일반인들도 쉽게 조작가능하므로 놀이용으로 그 활용성이 점차 증가되는 추세이다.

종래 무인비행기는 특허 제1366208호에 개시된 바 있다. 이는 몸체부와 하부고정부가 견고하게 고정되면서 간편하게 조립, 분해할 수 있으므로, 사용자가 편리하게 비행체를 이동시키거나 조립, 분해할 수 있으며, 하부고정부에 형성된 제1, 2고정대에 의해 랜딩기어부가 견고하게 고정되어 비행체의 착륙시 비행체의 무게 등에서 전달되는 충격을 최소화하며 랜딩장치가 하부고정부에 견고하게 고정됨으로써, 비행체의 비행시 발생되는 흔들림이나 뒤틀림을 추가로 예방할 수 있는 것이다.

국내 특허 제101437323호 역시 무인비행기로써, 이는 소방대원이 진입하기 어려운 화재현장에 신속하게 투입하여 화재상황을 정확하게 파악하고 또한 화재진압용 장비를 갖춰서 화재를 초기에 진압하도록 한 것이다.

그러나 이들 종래의 특허들은 랜딩장치를 위하여 별도의 아암을 기체에 따로 설치해야 되므로 구조가 복잡하고 기체의 무게를 증가시키는 단점이 있었다. 또한 비행중에는 랜딩장치용 아암을 위로 접어서 비행에 지장을 주지 않도록 하는 장치를 추가로 설치해야 되므로 제작비용이 증가되는 등의 문제점이 있었다. 그리고 종래의 무인비행기들은 별도의 날개를 갖지 않으므로 프로펠러의 힘만으로 비행을 하기 때문에 프로펠러가 정지될 경우 기체가 추락하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 지면에 연직한 다수의 로터로 수직이착륙 및 추력을 발생시키는 무인비행기에서 상기 로터를 구성하는 모터의 모터축에 모터의 회전과 무관하게 정지상태를 유지할 수 있는 랜딩장치를 날개의 끝단에 수직으로 설치함으로써, 상기 랜딩장치의 설치를 위한 별도의 구조물이 불필요한 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치

이를 위하여 본 발명은 기체의 사방에 아래로 연직한 다수의 모터가 구비되고, 각 모터에는 프로펠러가 구비되어서 기체를 수직으로 이착륙시키고 또한 기체를 기울이면 추력이 발생되는 멀티로터형 무인비행기에서, 상기 모터의 모터축 끝단에는 베어링을 통하여 회전지지 되는 베어링캡이 구비되고; 상기 베어링캡의 하단에는 지면에 닿는 랜딩부가 구비되는데, 상기 랜딩부가 지면에 닿아 정지상태에 놓이더라도 상기 모터축은 상기 베어링을 통하여 고속회전 되는 특징이 있다.

본 발명에 따르면 무인비행기의 양측으로 좌우날개부들이 구비되고, 후방에는 꼬리날개부가 구비된다. 이들 날개부들은 비행중에 양력을 발생시키므로 모터의 출력을 약하게 조절하더라도 기체의 추락이 방지되므로 배터리 소모를 줄일 수 있다. 또한 각 날개부들의 끝단에 모터를 고정하기 위한 모터고정부가 마련되므로 모터를 장착하기 위한 별도의 아암이 불필요 하다.

그리고 상기 각 모터축의 끝단에는 모터의 회전과 무관하게 정지상태를 유지하는 랜딩장치가 구비된다. 상기 랜딩장치는 베어링을 통하여 모터축과 연결되는데, 베어링의 내륜은 모터축에 고정되고 외륜은 랜딩장치에 고정된다. 따라서 랜딩장치가 지면에 놓여서 정지상태에 있더라도 모터축은 내륜과 연결되어 랜딩장치와 분리상태가 되기 때문에 모터의 작동에 지장을 주지 않는다.

본 발명 한 실시예의 무인비행기는 기체 양측의 좌우날개부 및 후방의 꼬리날개부들에 모터가 장착되고 또한 각 모터의 하부에 랜딩장치가 구비되므로 구조가 간단하고 또한 비행중에 랜딩장치를 접을 필요가 없으므로 비행기의 제작비용을 줄일 수 있는 등의 이점이 있다.

도 1은 본 발명 한 실시예의 무인비행기의 사시도
도 2는 본 발명 한 실시예의 랜딩장치의 분리 사시도
도 3은 본 발명 한 실시예의 랜딩장치의 조립 단면도
도 4는 본 발명 한 실시예의 랜딩장치의 일부 확대 단면도

본 발명 한 실시예의 무인비행기는 도 1 내지 도 4에서와 같이 유선형으로 제작된 기체(10)의 양측으로 좌우날개부(11)가 구비되고, 기체의 후방에는 꼬리날개부(12)가 구비된다. 상기 좌우날개부(11) 및 꼬리날개(12)는 기체(10)가 지면에 놓인 랜딩상태에서 약 20도 정도 상향으로 기울어진 기울기를 가지며, 양력을 받도록 단면은 유선형으로 형성된다. 따라서 비행중에 이들 기울어진 좌우날개부(11)들은 양력을 받아 수평으로 놓이는데, 이때 기체(10)는 전방으로 약 20도 정도 기울어지고 후방이 들린 상태가 된다. 후술할 프로펠러(21)가 기체(10)와 수평으로 놓이기 때문에 비행을 위해선 기체(10)를 약 20도 정도 기울여야 프로펠러(21)의 추진력으로 비행이 가능하다.

또한 각 날개부(11)(12)들의 끝단에는 모터(20)를 고정하기 위한 모터고정부(13)가 원판형으로 구비된다. 모터고정부(13)의 위쪽 및 아래쪽으로 두개의 모터(20)가 각각 고정된다. 상기 모터(20)를 고정하기 위하여 각 모터(20)의 밑면에 모터브래킷(23)이 구비되는데, 이들 모터브래킷(23)은 내부관(24)과 외부관(25)의 이중관으로 구성되어서 내부관(24)이 외부관(25)의 내측으로 끼워진다. 그리고 외부관(25)은 모터고정부(13)의 중앙으로 천공된 통로(14)에 끼워진다. 또한 모터고정부(13)에는 측면으로 고정구멍(15)이 관통되는데, 상기 고정구멍(15)은 상기 내부관(24) 및 외부관(25)에도 형성된다.

따라서 상기 모터고정부(13)에 모터브래킷(23)이 놓인 상태에서 고정구멍(15)으로 안전핀 또는 고정볼트가 체결되면 내부관(24) 및 외부관(25)이 고정되면서 모터(20)가 모터고정부(13)에 체결된다.

그리고 상기 모터(20)의 모터축(22)에는 프로펠러(21)가 구비되고, 모터축(22)의 끝단에는 랜딩장치가 구비된다. 본 발명 한 실시예의 랜딩장치는 모터축(22)의 외주연으로 축연장부(33)가 끼워져 고정되고, 상기 축연장부(33)의 외주면에는 상하측으로 한쌍의 베어링(32)이 구비된다. 이때 베어링(32)의 내륜(34)은 축연장부(33)에 억지끼움되어 고정되며, 외륜(35)에는 베어링캡(31)이 씌워져 베어링(32)을 가려준다. 그리고 하단에 놓인 베어링(32)의 내륜(34)은 베어링볼트(36)가 축연장부(33)의 내측으로 체결되어 걸린 상태가 되고 이때 외륜(35)에 억지끼움된 베어링캡(31)이 축연장부(33)에서 빠지지 않는다. 또한 베어링캡(31)의 개방된 하단에는 지면에 닿는 콘 형태의 랜딩부(30)가 결합된다.

이처럼 구성된 본 발명 한 실시예의 무인비행기는 기체(10)의 양측으로 좌우날개부(11)가 구비되고 또한 후방에는 꼬리날개부(12)가 구비되기 때문에 비행중에 기체(10)는 이들 날개부(11)(12)들에 의해 양력을 받으므로 모터(20)의 출력을 약하게 하더라도 기체(10)의 추락이 방지되므로 배터리 소모를 줄일 수 있다.

또한 각 날개부(11)(12)들의 끝단에는 프로펠러(21)를 회전시키는 모터(20)가 장착되므로 모터를 장착하기 위한 별도의 아암이 불필요하므로 무게를 줄일 수 있다. 이를 위하여 상기 날개부(11)(12)들의 끝단에는 원판형의 모터고정부(13)가 구비되고, 상기 모터고정부(13)의 상하측에 한쌍의 모터(20)를 장착하기 위하여 각 모터(20)에 모터브래킷(23)이 고정되고, 이들 모터브래킷(23)에는 서로 끼워지는 내부관(24) 및 외부관(25)이 구비된다. 그리고 외부관(25)은 모터고정부(13)의 중앙으로 천공된 통로(14)에 끼워진 상태에서 이들 내부관(24), 외부관(25) 및 통로(14)를 관통하는 고정구멍(15)이 천공되고, 이 고정구멍(15)으로 안전핀 또는 고정볼트가 체결되면 한쌍의 모터(20)가 모터고정부(13)에 장착되므로 구조가 간소화된다.

또한 각 모터축(22)의 끝단에 랜딩장치를 장착하기 위하여 모터축(22)에 축연장부(33)가 씌워지고, 상기 축연장부(33)의 외주연에는 상하측으로 베어링(32)을 통하여 베어링캡(31)이 고정된다. 그리고 베어링캡(31)의 하단에 랜딩부(30)가 장착되는데, 상기 베어링캡(31) 및 랜딩부(30)는 베어링(32)의 외륜(35)에 고정되고, 베어링(32)의 내륜(34)은 축연장부(33)에 고정되기 때문에 랜딩부(30)가 지면에 닿아 정지상태에 놓이더라도 모터축(22)은 랜딩부(30)와 무관하게 고속회전하는데 지장을 받지 않는다.

따라서 날개부(11)(12)들의 끝단에 모터(20) 및 랜딩부(30)를 설치할 수 있으므로 구조가 간단해지는 이점이 있다.

10 : 기체 11 : 좌우날개부
12 : 꼬리날개부 13 : 모터고정부
14 : 통로 15 : 고정구멍
20 : 모터 21 : 프로펠러
22 : 모터축 23 : 모터브래킷
24 : 내부관 25 : 외부관
30 : 랜딩부 31 : 베어링캡
32 : 베어링 33 : 축연장부
34 : 내륜 35 : 외륜

Claims (3)

1. 기체의 사방에 아래로 연직한 다수의 모터가 구비되고, 각 모터에는 프로펠러가 구비되어서 기체를 수직으로 이착륙시키고 또한 기체를 기울이면 추력이 발생되는 멀티로터형 무인비행기에서, 상기 모터의 모터축 끝단에는 베어링을 통하여 회전지지 되는 베어링캡이 구비되고;
   상기 베어링캡의 하단에는 지면에 닿는 랜딩부가 구비되는데, 상기 랜딩부가
   지면에 닿아 정지상태에 놓이더라도 상기 모터축은 상기 베어링을 통하여 고속회전 됨을 특징으로 하는 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 모터축의 끝단에는 축연장부가 구비되고, 상기 축연장부의 외주연에 상
   기 베어링의 내륜이 억지끼움되고, 상기 베어링의 외륜에 상기 베어링캡이 억지끼움되며, 상기 축연장부의 하단에는 상기 베어링의 내륜을 구속하는 베어링볼트가 체결되고, 상기 랜딩부는 상기 베어링볼트의 외주연을 감싸도록 한 것을 특징으로 하는 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 기체의 외주연에 좌우날개부 및 꼬리날개부가 구비되는데, 이들 날개부들에는 모터를 상하측에 고정시키는 모터고정부가 구비되고;
   상기 각 모터에는 서로 끼워지는 내부관 및 외부관을 갖는 모터브래킷이 구비되며;
   상기 모터고정부에는 중앙으로 상기 외부관이 끼워지는 통로가 형성되고, 상기 모터고정부의 측면에 상기 외부관 및 내부관을 관통하는 고정볼트가 끼워지는 고정구멍이 형성되어 상기 모터고정부의 상하측으로 상기 모터를 장착함을 특징으로 하는 멀티로터형 무인비행기의 랜딩장치.

Images