KR20220127659A - 프로펠러 안전 장치 - Google Patents

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KR20220127659A
KR20220127659A KR1020210032252A KR20210032252A KR20220127659A KR 20220127659 A KR20220127659 A KR 20220127659A KR 1020210032252 A KR1020210032252 A KR 1020210032252A KR 20210032252 A KR20210032252 A KR 20210032252A KR 20220127659 A KR20220127659 A KR 20220127659A
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air mobility
safety device
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남윤식
김건우
모관호
김영헌
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명에서는 에어모빌리티의 추락시 프로펠러를 이루는 이동파트가 고정파트의 내부로 인입됨으로써 프로펠러의 전체 길이가 축쇠되어 프로펠러가 지면에 부딪히는게 회피된다. 이로 인해, 회전되는 프로펠러가 지면에 접촉되어 발생되는 파편들에 의한 2차 사고가 방지되는 프로펠러 안전 장치가 소개된다.

Description

프로펠러 안전 장치 {PROPELLER SAFETY DEVICE}
본 발명은 프로펠러 안전 장치에 관한 것으로서, 에어모빌리티의 추락시 프로펠러가 비산됨에 의한 추가 사고가 방지되는 프로펠러 안전 장치에 관한 것이다.
최근에는 화물 컨네이너, 의료 수송 등 다양한 방면으로 사용 가능한 에어 모빌리티가 개발중에 있으며, 에어 모빌리티의 에너지 효율 및 안정화가 개발되어 실용화 단계에 이르고 있다.
이러한 에어 모빌리티는 프로펠러의 기동을 통해 비행되며, 에어 모빌리티의 추락 상황에 따른 안정성이 필수적으로 요구된다. 이에 따라, 에어 모빌리티에는 추락 상황의 대응을 위해 프로펠러의 기동을 선택적으로 조절하지만, 에어 모빌리티가 최종적으로 추락한 상황에 대한 안전 대책이 없다.
예를 들어, 에어 모빌리티의 추락시, 회전되는 각각의 프로펠러가 지상에 부딪히게 되는데, 빠르게 회전되는 프로펠러가 지상에 부딪힘에 따라 파편이 발생되고, 파편들이 주변으로 비산되어 2차 사고가 발생되는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2020-0104582 A (2020.09.04)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 에어모빌리티의 추락시 프로펠러가 수납되어 프로펠러가 지면에 부딪혀 비산됨에 의한 추가 사고가 방지되는 프로펠러 안전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 프로펠러 안전 장치는 회전력을 발생시키는 회전축; 내부에 슬라이딩공간이 형성되고, 일단부가 회전축에 결합되며, 타단부가 슬라이딩공간과 연통되도록 개방되게 형성된 고정파트; 고정파트의 타단부에 마련되어 슬라이딩공간에 인출 또는 인입되고, 인출시 고정파트와 함께 블레이드 형상을 이루는 이동파트; 및 고정파트의 슬라이딩공간에 설치되고, 이동파트에 연결되며, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 이동파트가 슬라이딩공간에 인입되도록 하는 구동모듈;을 포함한다.
고정파트는 슬라이딩공간 내에 위치되고 구동모듈이 설치되는 고정부가 형성되며, 이동파트는 중공을 가지며 일단부가 개방됨으로써 슬라이딩공간에 인입시 고정부가 중공 내부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
고정파트는 슬라이딩공간의 둘레면에서 내측으로 돌출되어 고정부에 연결되는 지지부가 적어도 하나 이상 형성되고, 이동파트는 외주면에 지지부가 삽입되는 가이드슬릿이 형성된 것을 특징으로 한다.
지지부는 슬라이딩공간의 길이방향을 따라 직선상으로 연장된 것을 특징으로 한다.
구동모듈은, 고정부를 관통하여 일단부가 슬라이딩공간에 이동 가능하게 마련되고 타단부가 이동파트에 연결된 피스톤부; 및 고정부에 설치되고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 폭발력을 발생시킴으로써 피스톤부의 일단부가 고정파트의 일단부를 향해 이동되도록 하여 이동파트가 고정파트의 슬라이딩공간에 인입되도록 하는 격발부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
고정부는 고정파트의 타단부에서 개방 부위를 폐쇄하도록 형성되어 슬라이딩공간을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.
피스톤부는 타단부가 이동파트의 타단부에 연결되고, 일단부가 슬라이딩공간에 마련되되 이동파트가 인출된 상태에서 슬라이딩공간의 일측에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
격발부는 슬라이딩공간에서 고정부에 설치되고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 가스를 발생시켜 피스톤의 일단부가 이동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
구동모듈은, 고정부를 관통하여 일단부가 슬라이딩공간에 이동 가능하게 마련되고 타단부가 이동파트에 연결된 이동부; 이동부의 일단부와 고정부와 사이에 마련되며, 탄성적으로 변형 가능하게 이루어진 탄성부; 및 고정파트의 슬라이딩공간에 설치되고, 이동파트가 인출되어 탄성부가 압축된 상태에서 이동부의 일단부에 접촉되어 이동부의 위치를 고정시키고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 이동부의 일단부에서 이탈되는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이동부는 타단부가 이동파트의 타단부측에 연결되고, 일단부가 슬라이딩공간에 마련되되 이동파트가 인출된 상태에서 슬라이딩공간의 일측에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
탄성부는 일단부가 이동부의 타단부에 일단에 연결되고, 타단부가 고정부에 연결되는 인장스프링인 것을 특징으로 한다.
고정파트의 타단부와 이동파트의 일단부는 이동파트의 인출된 상태가 유지되도록 상호 걸림 연결되게 형성된 것을 특징으로 한다.
에어모빌리티의 비행상태를 입력받아 에어모빌리티의 추락 여부를 판단하고, 에어모빌리티가 추락하는 것으로 판단시 구동모듈에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제어부는 에어모빌리티의 고도 정보를 입력받고, 에어모빌리티의 고도가 기설정된 설정고도 이하일 경우 구동모듈에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
제어부는 에어모빌리티의 낙하속도와 에어모빌리티의 자세 정보를 더 입력받고, 낙하속도에 따른 설정속도와 에어모빌리티의 자세에 따른 설정각도가 기저장되며, 낙하속도가 설정속도 이상이고 에어모빌리티의 자세가 설정각도 이상일 경우 구동모듈에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 프로펠러 안전 장치는 에어모빌리티의 추락시 프로펠러를 이루는 이동파트가 고정파트의 내부로 인입됨으로써 프로펠러의 전체 길이가 축쇠되어 프로펠러가 지면에 부딪히는게 회피된다. 이로 인해, 회전되는 프로펠러가 지면에 접촉되어 발생되는 파편들에 의한 2차 사고가 방지된다.
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 안전 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 프로펠러 안전 장치의 이동파트가 인출된 상태를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 프로펠러 안전 장치의 이동파트가 인입된 상태를 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 도시된 A-A'의 단면도.
도 5는 일실시예에 따른 구동모듈의 작동 전 상태를 나타낸 도면.
도 6은 일실시예에 따른 구동모듈의 작동 후 상태를 나타낸 도면.
도 7은 다른 실시예에 따른 구동모듈의 작동 전 상태를 나타낸 도면.
도 8은 다른 실시예에 따른 구동모듈의 작동 후 상태를 나타낸 도면.
도 9는 프로펠러 안전 장치의 제어를 설명하기 위한 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프로펠러 안전 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 안전 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 프로펠러 안전 장치의 이동파트가 인출된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 프로펠러 안전 장치의 이동파트가 인입된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에 도시된 A-A'의 단면도이며, 도 5는 일실시예에 따른 구동모듈의 작동 전 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 일실시예에 따른 구동모듈의 작동 후 상태를 나타낸 도면이며, 도 7은 다른 실시예에 따른 구동모듈의 작동 전 상태를 나타낸 도면이고, 도 8은 다른 실시예에 따른 구동모듈의 작동 후 상태를 나타낸 도면이며, 도 9는 프로펠러 안전 장치의 제어를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 따른 프로펠러 안전 장치는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 회전력을 발생시키는 회전축(100); 내부에 슬라이딩공간(210)이 형성되고, 일단부(200a)가 회전축(100)에 결합되며, 타단부(200b)가 슬라이딩공간(210)과 연통되도록 개방되게 형성된 고정파트(200); 고정파트(200)의 타단부(200b)에 마련되어 슬라이딩공간(210)에 인출 또는 인입되고, 인출시 고정파트(200)와 함께 블레이드 형상을 이루는 이동파트(300); 및 고정파트(200)의 슬라이딩공간(210)에 설치되고, 이동파트(300)에 연결되며, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 이동파트(300)가 슬라이딩공간(210)에 인입되도록 하는 구동모듈(400);을 포함한다.
회전축(100)은 구동모터(M)에 장착되어 회전될 수 있고, 고정파트(200)가 결합되는 허브(H)가 구비될 수 있다.
고정파트(200)와 이동파트(300)는 하나의 블레이드를 이루며, 블레이드가 복수개로 구성되어 회전축(100)의 회전시 추력을 발생시킨다.
고정파트(200)는 회전축(100)에 결합되어 회전축(100)과 함께 회전되며, 내부에는 이동파트(300)가 이동 가능하게 마련되는 슬라이딩공간(210)이 형성된다. 이에 따라, 고정파트(200)의 타단부(200b)는 슬라이딩공간(210)으로 개방되게 형성되어 이동파트(300)가 고정파트(200)의 타단부(200b)를 통해 슬라이딩공간(210)에 이동 가능하게 마련될 수 있다.
여기서, 고정파트(200)와 이동파트(300)는 외관 형상이 하나의 블레이드 형상을 이룸에 따라 이동파트(300)가 고정파트(200)의 슬라이딩공간(210)에서 인출시 회전에 따른 추력이 발생된다. 또한, 이동파트(300)가 슬라이딩공간(210)에 인입시 블레이드의 전체 길이가 축소된다.
한편, 고정파트(200)에는 구동모듈(400)이 설치되어 이동파트(300)의 인입 동작이 선택적으로 수행되도록 한다. 이러한 구동모듈(400)은 에어모빌리티의 비행 상태에 따른 정보를 토대로 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 입력받고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력되면 이동파트(300)가 슬라이딩공간(210)을 통해 인입되도록 함으로써 블레이드의 전체 길이가 축소되도록 한다. 이렇게, 블레이드의 전체 길이가 축소됨으로써, 회전되는 블레이드가 지면에 부딪혀 파편이 비산되거나, 블레이드 회전에 의한 사고를 방지할 수 있다.
상술한 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 고정파트(200)는 슬라이딩공간(210) 내에 위치되고 구동모듈(400)이 설치되는 고정부(220)가 형성되며, 이동파트(300)는 중공을 가지며 일단부(300a)가 개방됨으로써 슬라이딩공간(210)에 인입시 고정부(220)가 중공 내부에 삽입된다.
즉, 고정파트(200)는 내부에 고정부(220)가 마련되어 고정부(220)를 매개로 구동모듈(400)이 설치될 수 있다. 이동파트(300)는 중공을 가짐에 따라 자체 중량이 감소된다. 또한, 이동파트(300)는 일단부(300a)가 개방됨으로써 슬라이딩공간(210)에 인입시 중공 내부에 고정부(220)가 삽입되면서 이동파트(300)의 인입 동작이 수행될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 고정파트(200)는 슬라이딩공간(210)의 둘레면에서 내측으로 돌출되어 고정부(220)에 연결되는 지지부(230)가 적어도 하나 이상 형성되고, 이동파트(300)는 외주면에 지지부(230)가 삽입되는 가이드슬릿(310)이 형성될 수 있다.
이처럼, 고정파트(200)에는 슬라이딩공간(210)의 둘레면에서 지지부(230)가 돌출되고, 지지부(230)에 고정부(220)가 결합됨으로써, 고정부(220)가 슬라이딩공간(210)에서 이동파트(300)의 중공 내부에 위치될 수 있다. 이러한 지지부(230)는 최소 한 쌍으로 구성되어 고정부(220)의 지지강성이 확보되도록 하며, 요구 강성에 따라 복수개로 구성될 수 있다.
한편, 이동파트(300)의 외주면에는 지지부(230)가 삽입되는 가이드슬릿(310)이 형성될 수 있따. 이로 인해, 이동파트(300)의 인입시 가이드슬릿(310)에 지지부(230)가 삽입됨에 따라 이동파트(300)의 인입 동작이 원활히 수행될 수 있다. 이러한 가이드슬릿(310)은 이동파트(300)의 인입시 이동되는 거리만큼 타단부(300b)에서 일단부(300a)로 연장되게 형성될 수 있다.
여기서, 지지부(230)는 슬라이딩공간(210)의 길이방향을 따라 직선상으로 연장될 수 있다. 이로 인해, 지지부(230)가 삽입되는 이동파트(300)의 가이드슬릿(310)이 지지부(230)에 대해 강건하게 결합되어 이동파트(300)가 고정파트(200)에 안정적으로 장착될 수 있다. 또한, 이동파트(300)는 지지부(230)의 연장방향을 따라 이동이 가이드되어 안정적인 인입 동작이 수행될 수 있다.
이러한 가이드슬릿(310)은 이동파트(300)의 회전방향을 회피하여 이동파트(300)의 상하단에 형성될 수 있다. 이로 인해, 이동파트(300)의 회전시 가이드슬릿(310)에 의한 공기 저항이 최소화된다. 이에 따라, 지지부(230)도 고정파트(200)에서 상하단에 형성되어 가이드슬릿(310)이 연결될 수 있도록 한다.
한편, 고정파트(200)의 타단부(200b)와 이동파트(300)의 일단부(300a)는 이동파트(300)의 인출된 상태가 유지되도록 상호 걸림 연결되게 형성될 수 있다. 즉, 이동파트(300)가 고정파트(200)에서 인출된 상태가 유지될 수 있도록, 고정파트(200)의 타단부(200b)와 이동파트(300)의 일단부(300a)에는 상호 걸림 연결될 수 있도록 걸림 구조가 형성된다. 여기서, 걸림 구조는 돌기/홈 연결구조나 후크 걸림구조 등 다양하게 구성될 수 있다. 일례로, 고정파트(200)의 타단부(200b)에는 슬라이딩공간(210)의 내주면에 돌기가 형성되고, 이동파트(300)의 타단부(300b)에는 돌기에 매칭되는 홈이 형성됨으로써, 이동파트(300)가 고정파트(200)의 슬라이딩공간(210)에서 인출시 돌기가 홈에 삽입되어 걸림에 따라 이동파트(300)가 고정파트(200)에서 인출된 상태를 유지할 수 있다. 이러한 상태에서, 이동파트(300)의 인입 동작시 이동파트(300)가 고정파트(200)의 돌기를 좌굴시키면서 슬라이딩공간(210) 내부로 이동된다. 이렇게, 이동파트(300)가 인출된 상태에서, 이동파트(300)의 일단부(300a)와 고정파트(200)의 타단부(200b)에 적용되는 걸림 구조는 돌기 및 홈 방식 외의 다양한 방식이 적용될 수 있다.
하기에는 다양한 실시예에 따른 구동모듈(400)에 대하여 설명하도록 한다.
일실시예로서, 도 5 내지 6에 도시된 바와 같이, 구동모듈(400)은, 고정부(220)를 관통하여 일단부(410a)가 슬라이딩공간(210)에 이동 가능하게 마련되고 타단부(410b)가 이동파트(300)에 연결된 피스톤부(410); 및 고정부(220)에 설치되고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 폭발력을 발생시킴으로써 피스톤부(410)의 일단부(410a)가 고정파트(200)의 일단부(200a)를 향해 이동되도록 하여 이동파트(300)가 고정파트(200)의 슬라이딩공간(210)에 인입되도록 하는 격발부(420);를 포함한다.
즉, 구동모듈(400)은 피스톤부(410)와 격발부(420)로 구성되며, 격발부(420)의 폭발력에 의해 피스톤부(410)가 이동됨에 따라 피스톤부(410)에 연결된 이동파트(300)의 인입 동작이 수행될 수 있다. 상세하게, 피스톤부(410)는 슬라이딩공간(210)의 길이방향을 따라 연장되게 형성되며, 고정부(220)를 관통하여 슬라이딩공간(210)의 길이방향으로 이동되도록 마련된다.
이러한 피스톤부(410)는 일단부(410a)가 슬라이딩공간(210)에 마련되어 격발부(420)와 상호 작용되고, 타단부(410b)가 이동파트(300)에 연결된다. 이로 인해, 격발부(420)는 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호가 입력되어 폭발력 발생시, 피스톤부(410)의 일단부(410a)가 폭발력을 전달받아 고정파트(200)의 일단부(200a)를 향해 이동된다. 이동파트(300)는 피스톤부(410)의 타단부(410b)와 연결되어 있기 때문에 피스톤부(410)와 함께 고정파트(200)의 타단부(200b)측으로 이동됨으로써, 슬라이딩공간(210)에 삽입되면서 인입 동작이 수행될 수 있다.
이를 위해, 고정부(220)는 고정파트(200)의 타단부(200b)에서 개방 부위를 폐쇄하도록 형성되어 슬라이딩공간(210)을 밀폐할 수 있다.
또한, 격발부(420)는 슬라이딩공간(210)에서 고정부(220)에 설치되고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 가스를 발생시켜 피스톤부(410)의 일단부(410a)가 이동되도록 할 수 있다. 이러한 격발부(420)는 점화 장치에 의하여 가스 발생제를 순간적으로 연소시킴에 따라 가스가 발생되면서 폭발력을 생성하도록 구성된다.
또한, 고정부(220)는 고정파트(200)의 타단부(200b)에 배치되며, 개방 부위를 폐쇄하도록 형성됨으로써, 격발부(420)를 통해 발생된 가스가 이동파트(300)측으로 유통되지 않도록 한다. 즉, 고정파트(200)의 슬라이딩공간(210)은 고정부(220)에 의해 밀폐됨에 따라 격발부(420)의 동작시 발생되는 가스가 고정부(220)에 의해 이동파트(300)측으로 이동이 제한되고, 고정파트(200)의 타단부(200b)를 향해 폭발력이 작용됨으로써, 피스톤부(410)가 폭발력을 전달받아 이동파트(300)와 함께 고정파트(200)의 타단부(200b)측으로 이동될 수 있다.
또한, 피스톤부(410)는 타단부(410b)가 이동파트(300)의 타단부(300b)에 연결되고, 일단부(410a)가 슬라이딩공간(210)에 마련되되 이동파트(300)가 인출된 상태에서 슬라이딩공간(210)의 일측에 위치되도록 형성됨으로써 피스톤부(410)의 길이 또는 슬라이딩공간(210)의 길이만큼 이동파트(300)의 이동거리를 확보할 수 있다. 또한, 피스톤부(410)는 일단부(410a)가 슬라이딩공간(210)의 형상에 매칭되도록 형성되어 격발부(420)를 통해 발생된 폭발력이 전달받도록 하며, 타단부(410b)가 이동파트(300)의 중공 내부에 매칭되도록 형성되어 이동파트(300)에 대한 결합력이 확보되도록 한다.
이와 같이, 일실시예에 따른 구동모듈(400)은 격발부(420)에서 발생된 폭발력에 의해 피스톤부(420)와 함께 이동파트(300)가 이동됨에 따라, 이동파트(300)의 인입 속도가 향상되어 에어모빌리티의 추락 상황에 신속히 대응할 수 있다.
한편, 다른 실시예로서, 도 7 내지 8에 도시된 바와 같이, 구동모듈(400)은, 고정부(220)를 관통하여 일단부(430a)가 슬라이딩공간(210)에 이동 가능하게 마련되고 타단부(430b)가 이동파트(300)에 연결된 이동부(430); 이동부(430)의 일단부(430a)와 고정부(220)와 사이에 마련되며, 탄성적으로 변형 가능하게 이루어진 탄성부(440); 및 고정파트(200)의 슬라이딩공간(210)에 설치되고, 이동파트(300)가 인출되어 탄성부(440)가 압축된 상태에서 이동부(430)의 일단부(430a)에 접촉되어 이동부(430)의 위치를 고정시키고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 이동부(430)의 일단부(430a)에서 이탈되는 스토퍼(450);를 포함한다.
즉, 구동모듈(400)은 이동부(430), 탄성부(440), 스토퍼(450)로 구성되며, 탄성부(440)가 압축된 상태에서 스토퍼(450)가 이동부(430)의 이동을 제한하고, 스토퍼(450)가 이동부(430)로부터 이탈시 탄성부(440)의 탄성력으로 인해 이동부(430)가 이동됨에 따라 이동부(430)에 연결된 이동파트(300)가 인입 동작된다.
상세하게, 이동부(430)는 슬라이딩공간(210)의 길이방향을 따라 연장되게 형성되며, 고정부(220)를 관통하여 슬라이딩공간(210)의 길이방향으로 이동되도록 마련된다.
이러한 이동부(430)는 일단부(430a)가 슬라이딩공간(210)에 마련되어 탄성부(440)와 상호 작용되고, 타단부(430b)가 이동파트(300)에 연결된다. 또한, 탄성부(440)는 이동부(430)의 일단부(430a)와 고정부(220) 사이에 마련되어 탄성력을 발생시킨다.
이에 따라, 이동파트(300)가 고정파트(200)에서 인출 상태일 경우, 이동부(430)의 일단부(430a)와 고정부(220) 사이에 탄성부(440)가 압축되고, 스토퍼(450)가 이동부(430)의 일단부(430a)를 지지함에 따라 탄성부(440)의 압축 상태가 유지된다. 여기서, 스토퍼(450)에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시, 스토퍼(450)가 이동부(430)의 일단부(430a)에서 이탈됨에 따라 탄성부(440)의 탄성력에 의해 이동부(430)가 고정파트(200)의 일단부(200a)를 향해 이동된다. 이로 인해, 이동파트(300)는 이동부(430)의 타단부(430b)가 연결됨으로써 피스톤부(410)와 함께 고정파트(200)의 타단부(200b)측으로 이동되어 슬라이딩공간(210)에 삽입되는 인입 동작이 수행된다.
이를 위해, 이동부(430)는 타단부(430b)가 이동파트(300)의 타단부(300b)측에 연결되고, 일단부(430a)가 슬라이딩공간(210)에 마련되되 이동파트(300)가 인출된 상태에서 슬라이딩공간(210)의 일측에 위치되도록 형성됨으로써, 이동부(430)의 길이 또는 슬라이딩공간(210)의 길이만큼 이동파트(300)의 이동거리가 확보된다. 또한, 이동부(430)는 일단부(430a)가 슬라이딩공간(210)의 형상에 매칭되도록 형성되어 탄성부(440)가 안정적으로 지지되며, 타단부(430b)가 이동파트(300)의 중공 내부에 매칭되도록 형성되어 이동파트(300)에 대한 결합력이 확보된다.
또한, 탄성부(440)는 일단부(440a)가 이동부(430)의 타단부(430b)에 연결되고, 타단부(440b)가 고정부(220)에 연결되는 인장스프링일 수 있다. 이렇게, 탄성부(440)는 인장스프링으로 구성되어 탄성력이 발생됨으로써, 이동부(430)가 탄성부(440)의 탄성력에 의해 이동됨에 따른 이동파트(300)의 인입 동작이 수행될 수 있다.
또한, 스토퍼(450)는 솔레노이드로 구성될 수 있으며, 신호 인가시 인입 동작되어 이동부(430)로부터 이탈될 수 있다.
이와 같이, 다른 실시예에 따른 구동모듈(400)은 에어모빌리티의 추락시, 스토퍼(450)가 이동부(430)로부터 이탈됨에 따라 압축된 탄성부(440)가 탄성력을 발생시킴으로써 이동부(430)가 이동파트(300)와 함께 이동된다.
한편, 본 발명은 에어모빌리티의 비행상태를 입력받아 에어모빌리티의 추락 여부를 판단하고, 에어모빌리티가 추락하는 것으로 판단시 구동모듈(400)에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 제어부(500);를 더 포함한다. 이러한 제어부(500)는 에어모빌리티에 장착되는 센서 또는 통신장비를 통해 에어모빌리티의 비행상태에 따른 정보를 수집할 수 있으며, 각 정보를 취합하여 에어모빌리티의 추락 여부를 판단한다.
상세하게, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부(500)는 에어모빌리티의 고도 정보를 입력받고, 에어모빌리티의 고도가 기설정된 설정고도 이하일 경우 구동모듈(400)에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달한다.
본 발명에서 이동파트(300)의 인입에 따른 조작은 에어모빌리티가 추락하여 최종적으로 지면에 닿기 전에 동작됨이 바람직하다. 즉, 제어부(500)는 에어모빌리티의 고도가 설정고도보다 높을 경우 각 블레이드의 회전을 통해 에어모빌리티의 비행을 최대한 제어하고, 에어모빌리티의 고도가 설정고도보다 낮음에 따라 지면에 충돌할 것으로 판단시 이동파트(300)의 인입을 통해 블레이드의 회전에 따른 2차 사고가 방지되도록 한다. 이렇게, 제어부(500)는 에어모빌리티의 고도가 설정고도 이하에 도달하기 전까지는 이동파트(300)의 인입 동작을 제한하여 블레이드의 회전을 통한 비행 제어가 유지되도록 하며, 최종적으로 에어모빌리티가 지면에 충돌하는 상황 직전에 이동파트(300)가 인입되도록 함으로써, 블레이드의 회전에 따른 사고가 방지되도록 한다.
이와 더불어, 제어부(500)는 에어모빌리티의 낙하속도와 에어모빌리티의 자세 정보를 더 입력받고, 낙하속도에 따른 설정속도와 에어모빌리티의 자세에 따른 설정각도가 기저장되며, 낙하속도가 설정속도 이상이고 에어모빌리티의 자세가 설정각도 이상일 경우 구동모듈(400)에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달할 수 있다.
이처럼, 제어부(500)는 에어모빌리티의 낙하속도와 자세 정보에 따라, 에어모빌리티의 추락 상황을 더 판단하도록 한다. 즉, 에어모빌리티의 고도가 설정고도 이하이더라도, 이전에 에어모빌리티의 비행제어를 통해 추락속도가 안정화될 경우 이동파트(300)가 인출된 상태를 유지하도록 하여 에어모빌리티가 안전하게 착지할 수 있도록 한다. 또한, 에어모빌리티의 자세가 설정각도 이상으로 기울어질 경우 블레이드가 지면에 먼저 닿는 상황이 발생되는바, 에어모빌리티의 자세에 따라서도 신호 전달 여부를 결정하도록 한다.
이와 같이, 제어부(500)는 에어모빌리티의 고도, 추락속도, 자세에 따른 각 정보를 취합하고, 각각의 정보가 모두 기설정된 값에 도달하거나 적어도 두개 이상의 정보가 기설정된 값에 도달시, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하여 이동파트(300)가 고정파트(200)에 인입되도록 한다. 이렇게, 에어모빌리티는 추락하여 지면에 닿는 최종 상황에서 이동파트(300)가 고정파트(200)에 인입됨에 따른 안전 확보 제어가 수행되어 에어모빌리티의 안전이 확보된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 프로펠러 안전 장치는 에어모빌리티의 추락시 프로펠러를 이루는 이동파트(300)가 고정파트(200)의 내부로 인입됨으로써 프로펠러의 전체 길이가 축쇠되어 프로펠러가 지면에 부딪히는게 회피된다. 이로 인해, 회전되는 프로펠러가 지면에 접촉되어 발생되는 파편들에 의한 2차 사고가 방지된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:회전축 200:고정파트
210:슬라이딩공간 220:고정부
230:지지부 300:이동파트
310:가이드슬릿 400:구동모듈
410:피스톤부 420:격발부
430:이동부 440:탄성부
450:스토퍼 500:제어부

Claims (15)

  1. 회전력을 발생시키는 회전축;
    내부에 슬라이딩공간이 형성되고, 일단부가 회전축에 결합되며, 타단부가 슬라이딩공간과 연통되도록 개방되게 형성된 고정파트;
    고정파트의 타단부에 마련되어 슬라이딩공간에 인출 또는 인입되고, 인출시 고정파트와 함께 블레이드 형상을 이루는 이동파트; 및
    고정파트의 슬라이딩공간에 설치되고, 이동파트에 연결되며, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 이동파트가 슬라이딩공간에 인입되도록 하는 구동모듈;을 포함하는 프로펠러 안전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    고정파트는 슬라이딩공간 내에 위치되고 구동모듈이 설치되는 고정부가 형성되며,
    이동파트는 중공을 가지며 일단부가 개방됨으로써 슬라이딩공간에 인입시 고정부가 중공 내부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    고정파트는 슬라이딩공간의 둘레면에서 내측으로 돌출되어 고정부에 연결되는 지지부가 적어도 하나 이상 형성되고,
    이동파트는 외주면에 지지부가 삽입되는 가이드슬릿이 형성된 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    지지부는 슬라이딩공간의 길이방향을 따라 직선상으로 연장된 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    구동모듈은, 고정부를 관통하여 일단부가 슬라이딩공간에 이동 가능하게 마련되고 타단부가 이동파트에 연결된 피스톤부; 및
    고정부에 설치되고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 폭발력을 발생시킴으로써 피스톤부의 일단부가 고정파트의 일단부를 향해 이동되도록 하여 이동파트가 고정파트의 슬라이딩공간에 인입되도록 하는 격발부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    고정부는 고정파트의 타단부에서 개방 부위를 폐쇄하도록 형성되어 슬라이딩공간을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    피스톤부는 타단부가 이동파트의 타단부에 연결되고, 일단부가 슬라이딩공간에 마련되되 이동파트가 인출된 상태에서 슬라이딩공간의 일측에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    격발부는 슬라이딩공간에서 고정부에 설치되고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 가스를 발생시켜 피스톤의 일단부가 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    구동모듈은 고정부를 관통하여 일단부가 슬라이딩공간에 이동 가능하게 마련되고 타단부가 이동파트에 연결된 이동부;
    이동부의 일단부와 고정부와 사이에 마련되며, 탄성적으로 변형 가능하게 이루어진 탄성부; 및
    고정파트의 슬라이딩공간에 설치되고, 이동파트가 인출되어 탄성부가 압축된 상태에서 이동부의 일단부에 접촉되어 이동부의 위치를 고정시키고, 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호 입력시 이동부의 일단부에서 이탈되는 스토퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    이동부는 타단부가 이동파트의 타단부측에 연결되고, 일단부가 슬라이딩공간에 마련되되 이동파트가 인출된 상태에서 슬라이딩공간의 일측에 위치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    탄성부는 일단부가 이동부의 타단부에 일단에 연결되고, 타단부가 고정부에 연결되는 인장스프링인 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    고정파트의 타단부와 이동파트의 일단부는 이동파트의 인출된 상태가 유지되도록 상호 걸림 연결되게 형성된 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    에어모빌리티의 비행상태를 입력받아 에어모빌리티의 추락 여부를 판단하고, 에어모빌리티가 추락하는 것으로 판단시 구동모듈에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  14. 청구항 12에 있어서,
    제어부는 에어모빌리티의 고도 정보를 입력받고, 에어모빌리티의 고도가 기설정된 설정고도 이하일 경우 구동모듈에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
  15. 청구항 12에 있어서,
    제어부는 에어모빌리티의 낙하속도와 에어모빌리티의 자세 정보를 더 입력받고, 낙하속도에 따른 설정속도와 에어모빌리티의 자세에 따른 설정각도가 기저장되며, 낙하속도가 설정속도 이상이고 에어모빌리티의 자세가 설정각도 이상일 경우 구동모듈에 에어모빌리티가 추락함에 따른 신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 안전 장치.
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