KR20230107983A - 화물 로딩 및 언로딩 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 화물의 무게를 분배하여 로딩하고, 화물의 로딩 순서와 상관없이 언로딩할 수 있는 화물 로딩 및 언로딩 장치에 관한 것으로, 베이스부; 상기 베이스부 상에 설치된 레일; 상기 레일에 배치되고, 화물을 지지하며, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 가동판; 및 상기 베이스부가 승강 가능하도록 상기 베이스부와 동체 사이에 연결된 승강부를 포함할 수 있다.

Description

화물 로딩 및 언로딩 장치 {APPARATUS FOR LOADING AND UNLOADING CARGO}

본 발명은, 예컨대 항공 모빌리티 등에서 화물의 무게를 분배하여 로딩하고, 화물의 로딩 순서와 상관없이 언로딩할 수 있도록 된 화물 로딩 및 언로딩 장치에 관한 것이다.

항공기에 화물을 탑재하게 되면, 화물의 무게중심에 의해 항공기 전체의 무게중심이 이동되기 때문에 무게중심을 맞추는 것이 효율적인 비행 및 안전한 비행에 필수적이다.

이를 위해 통상 항공기에서는 전문가(Load Master)가 화물별 무게를 측정 및 확인하고 항공기의 화물창에 적절히 화물을 분배하는 과정을 거치게 된다. 이에 따라 화물의 분배를 위한 별도의 작업이 요구되며, 무게를 고려해서 순서대로 로딩(Loading)해야 하고 로딩의 역순으로 언로딩(Unloading)해야 한다.

한 번에 한 곳으로만 운항하는 장거리 항공기와 달리, 비교적 짧은 거리의 여러 곳을 빠르게 이동해야 하는 항공 모빌리티의 택배 서비스의 경우에는, 화물의 무게중심만 고려하면 화물창의 안쪽에 있는 화물을 로딩 순서와 관계없이 언로딩하는 데에 어려움이 있다. 이로써, 짧은 시간 내에 화물의 로딩 및 언로딩이 불가능하고, 이에 따라 효율적인 비행 및 안전한 비행을 보장할 수 없는 문제가 있다.

(특허문헌 1) US 11,066,168 B2

본 발명은, 예컨대 항공 모빌리티 등에서 화물의 무게를 분배하여 로딩하고, 화물의 로딩 순서와 상관없이 언로딩할 수 있는 화물 로딩 및 언로딩 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 베이스부; 상기 베이스부 상에 설치된 레일; 상기 레일에 배치되고, 화물을 지지하며, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 가동판; 및 상기 베이스부가 승강 가능하도록 상기 베이스부와 동체 사이에 연결된 승강부를 포함할 수 있다.

상기 승강부는 신축 가능한 작동로드를 갖추며, 상기 승강부는 상기 동체의 화물창에 고정되게 설치되고, 상기 작동로드의 단부는 상기 베이스부에 고정되게 연결될 수 있다.

상기 베이스부는 제1 베이스부와 제2 베이스부를 포함하고, 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부는 상기 작동로드에 상하로 이격되어 고정되게 배치되며, 상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에는 각각 레일과 복수의 가동판이 설치될 수 있다.

상기 승강부의 작동에 의해, 상기 베이스부는 상기 동체와 지면 사이의 공간 안에서 상승 또는 하강할 수 있다.

상기 동체는, 화물창의 하부에 형성된 개구부를 포함하고, 상기 베이스부는 상기 개구부와 형상맞춤되는 형상을 갖거나, 적어도 상기 개구부의 면적보다 큰 면적을 가져 상기 개구부를 폐쇄할 수 있다.

상기 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 상기 화물창 내에서 상기 개구부의 선단을 따라 설치된 방벽을 더 포함할 수 있다.

상기 레일은 폐단면을 가진 링 형상으로 형성될 수 있다.

상기 베이스부와 상기 레일은 원형 또는 타원형의 형상을 가지며, 상기 가동판은 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.

상기 가동판의 상면에는 화물의 고정을 위해 체결부가 형성되고, 상기 화물이 수용된 규격화된 박스 또는 상기 화물이 고정되게 묶인 팔레트가 상기 체결부에 의해 상기 가동판 상에 고정될 수 있다.

상기 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 상기 레일을 따라 이동하는 주행대차, 상기 주행대차 상에 설치된 적어도 하나의 선형 운동부, 및 상기 선형 운동부와 상기 가동판 사이에 개재된 안착부를 더 포함할 수 있다.

상기 주행대차는, 본체, 상기 본체에 구비되어 상기 레일을 따라 구름운동하는 복수의 롤러, 및 상기 롤러에 구동력을 제공하는 구동모터를 포함할 수 있다.

상기 선형 운동부는, 상기 본체 상에서 상기 레일을 가로지르는 방향으로 연장되고, 상기 선형 운동부의 이동블록이 상기 베이스부 상에서 방사상으로 이동 가능하도록 배치될 수 있다.

상기 안착부는 상기 이동블록에 고정되게 설치되어 상기 가동판을 선형 운동부의 작동에 따라 직선상으로 이동 가능하게 지지할 수 있다.

상기 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 센서부를 더 포함하고, 상기 센서부는, 상기 가동판 상에 놓인 화물의 무게를 감지하는 하중 감지부, 및 상기 레일 상에서 이동하는 상기 가동판 또는 상기 주행대차의 위치를 감지하는 위치 감지부를 포함할 수 있다.

상기 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 상기 센서부로부터 입력받은 감지신호에 따라 상기 레일 상에서 복수의 가동판의 간격 및 위치를 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는 통신을 매개로 하여 상기 주행대차의 구동모터, 상기 선형 운동부의 구동부, 및 상기 승강부의 구동원에 전기적으로 연결될 수 있다.

복수의 가동판 중 화물이 없는 가동판은, 무게중심을 맞추기 위해 이용되는 웨이트로 작용할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 베이스부; 상기 베이스부 상에 설치된 레일; 상기 레일에 배치되고, 화물을 지지하며, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 가동판; 상기 베이스부가 승강 가능하도록 상기 베이스부와 동체 사이에 연결된 승강부; 상기 가동판 상에 놓인 화물의 무게를 감지하는 하중 감지부를 포함한 센서부; 및 상기 센서부로부터 입력받은 감지신호에 따라 복수의 가동판 중 적어도 하나를 상기 레일 상에서 원주방향으로 또는 방사상으로 이동시키는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 센서부는 상기 레일 상에서 이동하는 상기 가동판의 위치를 감지하는 위치 감지부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센서부로부터 입력받은 감지신호에 따라 상기 레일 상에서 복수의 가동판의 간격 및 위치를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치에 의하면, 자동으로 무게를 고려하여 화물을 분배함으로써 운항을 위한 무게중심의 맞춤이 용이하게 이루어지고, 이에 따라 비행의 효율 및 안전성이 향상될 수 있는 효과를 얻게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치에 의하면, 화물의 로딩 순서와 상관없이 원하는 대로 언로딩할 수 있고, 더욱이 여러 화물을 동시에 로딩 또는 언로딩할 수 있어, 로딩 및 언로딩에 소요되는 시간과 공정을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치가 적용된 항공 모빌리티의 일례를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치에서 가동판을 생략한 채로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 주행대차를 밑에서 바라본 도면이다.
도 5는 가동판이 방사상으로 이동한 예를 도시한 작동 상태도이다.
도 6은 가동판이 원주상으로 이동한 예들을 도시한 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

본 명세서에는 설명의 편의상 본 발명이 화물창을 가진 항공 모빌리티에 적용된 경우를 예로 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 항공 모빌리티뿐 아니라, 수상 또는 수중 모빌리티, 육상 모빌리티 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데에 사용될 수 있지만, 이들 구성요소는 제1 및 제2 등의 용어에 의해 순서나 크기, 위치, 중요도가 한정되는 것은 아니며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 명명된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치가 적용된 항공 모빌리티의 일례를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치를 도시한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 예를 들어 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility) 등과 같은 항공 모빌리티(1)에 적용될 수 있다. 이러한 항공 모빌리티는 개인 또는 복수의 탑승자가 도심에서 또는 도심과 도심 사이로 이동하는 데에 활용 가능하다. 또한, 항공 모빌리티가 예컨대 택배 서비스 등과 같은 화물(C; 도 6 참조)의 배송에도 활용될 수 있다.

항공 모빌리티(1)는 도심에서 화물(2)의 적재가 빠르고 편리해야 하며, 더불어 안전을 보장할 수 있어야 한다.

이를 위해, 항공 모빌리티(1)는, 화물창(2)이 마련된 동체(3); 동체에 마련된 날개(4); 및 동체나 날개에 장착되는 로터(미도시)를 포함할 수 있다.

동체(3)에는 적어도 1명의 사람이 탑승할 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않으며 무인으로 운항할 수도 있다. 동체는 화물(C)의 적하(積荷)를 위한 화물창(2)을 구비할 수 있다.

날개(4)는 동체(3)의 비행을 위해 동체의 양측방으로 연장하여 마련될 수 있다. 항공 모빌리티(1)가 회전익을 주로 사용하는 경우에, 날개는 생략될 수 있다.

복수의 로터가 채용된 경우에, 각 로터는 모터(미도시)로 구동될 수 있으며, 모터에 전원을 공급하기 위해 동체(3)에 배터리(미도시)가 장착될 수 있다.

또한, 착륙장에서 동체(3)를 지지하거나 지상에서의 이동을 위해 동체의 하부에는 독립적으로 구동이 가능한 복수의 휠(5)이 구비될 수 있다.

항공 모빌리티(1)를 이용하여 화물(C)을 운송하기 위해서는, 무게를 고려해서 동체(3)의 화물창(2)에 적절히 화물을 분배하여 로딩하고, 화물창의 안쪽에 있는 화물을 로딩 순서와 관계없이 언로딩할 수 있는 적절한 수단이 요구된다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 베이스부(10), 레일(20), 복수의 가동판(30), 승강부(40)를 포함할 수 있다.

베이스부(10)는 항공 모빌리티(1)의 화물창(2)에서 바닥면을 구성할 수 있다. 이를 위해, 화물창의 하부에는 개구부(9)가 형성될 수 있으며, 베이스부는 개구부와 형상맞춤되는 형상을 갖거나 적어도 개구부의 면적보다 큰 면적을 가져서 개구부를 폐쇄할 수 있다.

베이스부(10)의 상면은 평탄하게 형성될 수 있으며, 베이스부는 대략 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다. 하지만, 베이스부의 형상은 반드시 이에 한정되지 않으며, 다각형 또는 임의의 형상을 가질 수도 있다.

또한, 베이스부(10)가 화물창(2)의 바닥면을 구성하는 것으로 한정되지 않으며, 화물창의 바닥면에 별도의 도어 구조가 구비되고, 도어가 개방되는 경우에 베이스부가 외부로 노출되는 구성도 가능하다.

레일(20)은 베이스부(10)의 상면에 설치될 수 있다. 이러한 레일은 베이스부의 상면 형상에 상응하게 원형 또는 타원형의 폐단면을 가진 링 형상으로 형성될 수 있다. 하지만, 레일의 형상은 반드시 이에 한정되지 않는다.

복수의 가동판(30)은 레일(20) 상에 배치되어 레일을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 베이스부(10)가 대략 원형의 형상을 가진 경우에, 가동판은 대략 베이스부의 중심을 향하여 폭이 좁아지는 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.

각 가동판(30)의 상면은 화물의 적재를 위해 평탄하게 형성될 수 있다. 또한, 가동판의 상면에는 화물(C)의 고정을 위해 체결부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 체결부로는 단면 형상이 T자 형상으로 형성된 적어도 하나의 T-슬롯(31; 도 3 참조)이 형성되어, T-슬롯에 결합하는 앵커 또는 훅에 의해, 로딩되는 화물(C)을 견고히 고정할 수 있다.

이러한 화물(C)의 고정을 위해, 화물은 규격화된 박스 내에 수용될 수 있으며, 박스의 밑면에는 가동판(30)의 T-슬롯(31)에 결합 가능한 앵커 또는 훅이 마련될 수 있다. 이들 T-슬롯과, T-슬롯에 결합 가능한 앵커 또는 훅이 체결부를 구성한다.

혹은, 비대칭의 불규칙한 형상의 화물(C)은 일정 크기의 팔레트 상에 고정되게 묶일 수 있으며, 팔레트의 밑면에는 가동판(30)의 T-슬롯(31)에 결합 가능한 앵커 또는 훅이 마련될 수 있다.

이러한 체결부를 구성하는 T-슬롯(31)과 앵커 또는 훅의 배치는 반대로 될 수도 있다. 다시 말해, 가동판(30)에 앵커 또는 훅이 마련되고, 규격화된 박스 및 팔레트에 T-슬롯이 형성될 수 있다.

화물이 수용된 박스 또는 화물이 고정되게 묶인 팔레트가 체결부에 의해 가동판 상에 고정될 수 있다. 이로써, 가동판(30)은 그 상면에 화물(C)을 올려놓은 상태에서 레일(20)을 따라 이동할 수 있으며, 가동판의 이동에 따라 화물창(2) 내에서 화물들 간 간격 및 화물의 위치가 가변될 수 있다.

이와 같이, 가동판(30)이 이동하여 화물(C)의 위치가 가변될 수 있기 때문에, 본 발명의 화물 로딩 및 언로딩 장치는 화물창(2)에 적절히 화물을 분배하여 로딩할 수 있으며, 이에 따라 항공 모빌리티(1)의 무게중심 맞춤이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 화물(C)이 놓여 있는 가동판(30)이 이동하여 화물의 위치가 가변될 수 있기 때문에, 본 발명의 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 화물창(2)의 안쪽에 있는 화물을 로딩 순서와 관계없이 언로딩할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치에서 가동판을 생략한 채로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 주행대차를 밑에서 바라본 도면이다.

실질적으로 각 가동판(30)과 레일(20) 사이에는 가동판을 레일 상에서 구동시키기 위해, 레일을 따라 이동하는 주행대차(50), 주행대차 상에 설치된 적어도 하나의 선형 운동부(60), 및 선형 운동부와 가동판 사이에 개재된 안착부(70)가 더 포함될 수 있다.

주행대차(50)는, 본체(51), 본체의 하부에 구비되어 레일(20)을 따라 구름운동하는 복수의 롤러(52), 및 롤러의 구동에 필요한 구동력을 제공하는 구동모터(미도시)를 포함할 수 있다.

본체(51)는 레일(20) 상에서 선형 운동부(60), 안착부(70) 및 가동판(30)을 이동 가능하게 지지할 수 있다. 본체의 하부에 복수의 롤러(52)가 구비되고, 복수의 롤러가 레일과 접촉하면서 구름운동할 수 있다.

도면들에는 롤러(52)의 회전축이 상하로 연장하도록 레일(20)에 배치된 롤러의 예가 도시되어 있지만, 레일에 대한 롤러의 방위는 반드시 이에 한정되지 않으며, 레일의 형태 또는 설계 조건 등에 따라 변경될 수 있음은 당연하다. 예를 들면, 롤러의 회전축이 수평하게 또는 경사지게 연장하도록 레일에 배치될 수 있다.

구동모터는 적어도 하나의 롤러(52)에 구동력을 제공하도록 본체(51)에 장착되어 해당 롤러의 회전축에 연결되거나, 적어도 하나의 롤러에 내장될 수 있다. 구동모터에 전원을 공급하기 위해 본체에 배터리(미도시)가 장착되거나, 동체(3)의 배터리에 전기적으로 연결될 수 있다.

구동모터에 전원이 인가되면, 해당 롤러(52)가 회전하여 접촉하고 있는 레일(20)을 따라 구동하고, 롤러들의 구름이동에 의해 본체(51)의 위치가 레일의 궤적 안에서 변경될 수 있게 된다.

선형 운동부(60)는 가동판(30)을 직선상으로 이동시키는 부재이다. 선형 운동부로는 리니어 모터, 리니어 모션 슬라이드, 리니어 모션 가이드, 리니어 체인 액츄에이터 등이 채용될 수 있다. 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

적어도 하나의 선형 운동부(60)가 주행대차(50)의 본체(51) 상에서 레일(20)을 가로지르는 방향으로 연장되게 배치될 수 있다. 이로써 선형 운동부의 이동블록이 베이스부(10) 상에서 방사상으로 이동할 수 있다.

선형 운동부(60)의 구동부에 전원을 공급하기 위해 주행대차(50)의 본체(51)에 있는 배터리 또는 동체(3)의 배터리에 전기적으로 연결될 수 있다.

안착부(70)는 선형 운동부(60)의 이동블록에 고정되게 설치되어 가동판(30)을 선형 운동부의 작동에 따라 이동 가능하게 지지할 수 있다. 예를 들어, 복수의 선형 운동부가 채용된 경우에 안착부는 이들 선형 운동부의 이동블록에 걸쳐 놓이도록 이동블록들에 고정될 수 있다.

가동판(30)은 안착부(70)의 상면에 안착되고 예컨대 볼팅에 의해 결합될 수 있다. 하지만, 가동판과 안착부 사이의 결합방식은 반드시 이에 한정되지 않는다.

도 5는 가동판이 방사상으로 이동한 예를 도시한 작동 상태도이다.

선형 운동부(60)의 구동부에 전원이 인가되면, 해당 이동블록이 베이스부(10) 상에서 방사상으로 이동하게 되고, 이에 따라 안착부(70) 상에 놓인 가동판(30)도 베이스부 상에서 방사상으로 이동하여, 베이스부의 중심을 향해 서로 가까이 모이거나 서로로부터 멀리 떨어질 수 있게 된다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 승강부(40)로는 예를 들어 신축 가능한 작동로드(41)를 갖춘 유체압 실린더가 채택될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 작동로드를 갖춘 전기식 액츄에이터가 사용될 수도 있다.

승강부(40)가 유체압 실린더인 경우에, 구동을 위한 유체압 라인이 동체(3)에 설치되어 유체압 실린더에 연결될 수 있으며, 유체는 펌프 또는 압축기 등으로부터 제공받을 수 있다.

승강부(40)는 화물창(2)에 고정되게 설치될 수 있으며, 작동로드(41)의 단부는 베이스부(10)에 고정되게 연결될 수 있다. 이를 위해 예를 들면 승강부는 화물창의 천장에 고정되고 작동로드는 아래로 연장한 상태로 배치될 수 있다.

작동로드(41)의 단부는 베이스부(10)의 중심에 맞춰 고정되는 것이 좋다. 또한, 작동로드의 단부와 베이스부의 연결지점은 항공 모빌리티(1) 자체의 무게중심에 인접하여 위치하도록 승강부(40)와 베이스부(10) 및 화물창(2)의 개구부(9)의 위치가 설정될 수 있다.

이러한 승강부(40)의 작동에 의해, 항공 모빌리티(1)의 동체(3)와 지면 사이의 공간 안에서, 베이스부(10), 레일(20), 복수의 가동판(30) 등은 함께 그리고 동시에 상승 또는 하강할 수 있게 된다.

이로써, 승강부(40)의 하강시 항공 모빌리티(1)의 외부로부터 가동판(30)에 접근 가능하게 되고, 화물(C)이 놓인 후에 승강부가 상승하게 되면 화물은 화물창(2)의 안으로 용이하게 로딩될 수 있게 된다. 또, 가동판 상에 놓인 화물은 승강부의 하강에 의해 화물창의 밖으로 용이하게 언로딩될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 화물창(2) 내에서 개구부(9)의 선단을 따라 설치된 방벽(80)을 더 포함할 수 있다.

방벽은 대략 울타리 형태로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 예컨대 칸막이 형태로 형성되어도 된다. 이러한 방벽은 가동판(30) 상에 놓인 화물(C)이 본 발명의 화물 로딩 및 언로딩 장치와 화물창으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는 센서부(90)와 제어부(100)를 더 포함할 수 있다.

센서부(90)는, 각 가동판(30) 상에 놓인 화물(C)의 무게를 감지하는 하중 감지부(91)와, 레일(20) 상에서 이동하는 복수의 가동판(30) 또는 주행대차(50)의 위치를 감지하는 위치 감지부(92)를 포함할 수 있다. 하중 감지부로는 일례로 로드셀이 사용될 수 있다. 위치 감지부로는 일례로 적어도 하나의 위치센서, 영상센서 등이 사용될 수 있다.

하중 감지부(91)는 가동판(30), 안착부(70), 주행대차(50)의 본체(51) 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 위치 감지부(92)로 복수의 위치센서가 채용되면, 이들 위치센서는 레일(20), 레일 주변의 베이스부(10) 상면, 화물창(2)의 방벽(80)이나 천장 등에 배치될 수 있다. 위치 감지부로 영상센서가 채용되면, 영상센서는 화물창의 내벽이나 천장에 배치될 수 있다.

제어부(100)는 센서부(90)로부터 입력받은 화물(C)의 하중에 관련된 감지신호와 해당 가동판(30)의 위치에 관련된 감지신호에 따라 레일(20) 상에서 가동판들의 간격 및 위치를 제어할 수 있다. 이를 위해 제어부는 유선 또는 무선의 통신을 매개로 하여 주행대차(50)의 구동모터, 선형 운동부(60)의 구동부, 승강부(40)의 구동원 등에 전기적으로 연결될 수 있다.

제어부(100)는 센서부(90)로부터 화물(C)의 하중에 관련된 감지신호와 해당 가동판(30)의 위치에 관련된 감지신호를 실시간으로 수신할 수 있으며, 수신된 정보 및 설정된 제어로직에 따라 즉각적으로 주행대차(50)의 구동모터, 선형 운동부(60)의 구동부, 승강부(40)의 구동원 등에 명령신호를 송신하여 화물들 사이의 간격 및 각 화물의 위치를 자동으로 조절할 수 있다.

이러한 제어부(100)는 각종 연산이나 명령이 수행 가능한 반도체 칩 등이 내장된 마이크로프로세서(Microprocessor)와 같은 다양한 처리장치로 구현될 수 있으며, 본 발명의 화물 로딩 및 언로딩 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

예를 들면, 제어부(100)는, 항공 모빌리티(1)의 제어 시스템에 병합되거나 겸용으로 사용될 수 있다.

따라서, 제어부(100)는 운항 중 항공 모빌리티(1)의 자세 변경으로 인한 무게중심의 이동에 따라 가동판(30)을 이동시켜 화물(C)의 위치를 가변시킬 수 있다. 역으로, 효율적인 비행 및 안전한 비행을 위해 가동판을 이동시켜 화물의 위치를 가변시킴으로써, 항공 모빌리티의 자세 불균형 또는 추력 불균형을 해소할 수도 있다.

무게중심을 산출하거나 추정하는 기술은 다양하게 제안되고 알려져 있으므로, 본 명세서에서는 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 가동판이 원주상으로 이동한 예들을 도시한 작동 상태도이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 다른 화물들은 배송을 완료하여 하나의 화물(C)만 운송하게 된 경우를 예로 들면, 항공 모빌리티(1)의 무게중심을 맞추기 위해 제어부(100)는 화물이 놓여 있는 가동판(30)에 대응하여 레일(20) 상에서 그 반대편으로 화물이 없는 가동판을 원주방향으로 이동시켜 배치할 수 있다.

이와 같이 화물이 없는 가동판(30)은, 항공 모빌리티(1)의 무게중심을 맞추는 데에 이용되는 웨이트(weight)로서의 역할을 수행할 수 있다.

더불어, 화물(C)이 놓여 있는 가동판(30)은 베이스부(10)의 중심에 인접하도록 방사상 위치가 조절되는 한편, 화물이 없는 가동판은 베이스부의 중심으로부터 상대적으로 멀리 떨어지도록 방사상 위치가 조절될 수 있다.

도 6의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이, 복수의 화물(C)을 운송하게 된 경우에는, 항공 모빌리티(1)의 무게중심을 맞추기 위해 제어부(100)는 화물이 놓여 있는 가동판(30)들과 화물이 없는 가동판을 레일(20) 상에서 원주방향으로 이동시켜 그 무게에 따라 적절히 배치할 수 있다.

더불어, 비교적 무거운 화물(C)이 놓여 있는 가동판(30)은 베이스부(10)의 중심에 인접하도록 방사상 위치가 조절되는 한편, 비교적 가벼운 화물이 놓여 있는 가동판 및 화물이 없는 가동판은 베이스부의 중심으로부터 상대적으로 멀리 떨어지도록 방사상 위치가 조절될 수 있다.

이와 같이, 화물(C)을 운송하는 경우에, 항공 모빌리티(1)의 무게중심을 맞추기 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치의 제어부(100)는 가동판(30)을 원주방향 및/또는 방사상으로 이동시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 7의 (a)에서 항공 모빌리티(1)는 착륙장에 착륙한 상태로서, 베이스부(10)에 의해 항공 모빌리티의 화물창(2)에 형성된 개구부(9)가 폐쇄될 수 있다.

도 7의 (b)에서는 승강부(40)가 작동하여 베이스부(10) 및 이에 설치된 레일(20)과 복수의 가동판(30) 등이 함께 항공 모빌리티(1)로부터 지면을 향해 하강할 수 있다. 이로써 베이스부는 화물(C)이 화물창(2)의 안팎으로 용이하게 로딩 또는 언로딩될 수 있는 위치를 갖게 된다.

도 7의 (c)에서는 화물(C)의 보다 편리한 로딩 또는 언로딩을 위한 위치로 가동판(30)이 레일(20)을 따라 원주방향으로 이동할 수 있다.

또한, 도 7의 (d)에서는 화물(C)의 보다 편리한 로딩 또는 언로딩을 위한 위치로 적어도 하나의 가동판(30)이 선형 운동부(60)에 의해 방사상 바깥쪽으로 이동할 수 있다.

한편, 도 7의 (e)는 항공 모빌리티(1)의 좌우 양측 중 일측에서 로딩이 이행되고 타측에서는 언로딩이 이행되는 예를 나타내고 있다.

이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치에 의하면, 여러 화물을 동시에 로딩 또는 언로딩할 수 있어, 로딩 및 언로딩에 소요되는 시간과 공정을 최소화할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치를 도시한 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는 복수의 베이스부(11, 12), 레일(20), 복수의 가동판(30), 승강부(40)를 포함할 수 있다.

도 8에 도시된 본 발명의 제2 실시예는, 복수의 베이스부(11, 12)가 배치된 점만 상이하고, 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 7에 도시된 제1 실시예의 구성요소들과 동일하다. 이에, 본 발명의 제2 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치를 설명함에 있어, 전술한 제1 실시예에 의한 화물 로딩 및 언로딩 장치와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.

복수의 베이스부는 제1 베이스부(11)와 제2 베이스부(12)를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 베이스부는 하나의 승강부(40)에 있는 작동로드(41)에 상하로 이격되어 고정되게 배치될 수 있다.

예를 들어, 제1 베이스부(11)는 아래에 배치되어 항공 모빌리티(1)의 화물창(2)에서 바닥면을 구성할 수 있다. 제1 베이스부는 항공 모빌리티의 화물창에 형성된 개구부(9)와 형상맞춤되는 형상을 갖거나 적어도 개구부의 면적보다 큰 면적을 가져서 개구부를 폐쇄할 수 있다.

제2 베이스부(12)는 제1 베이스부(11)보다 위에 배치되어 항공 모빌리티(1)의 화물창(2) 내에 수용될 수 있다.

제1 및 제2 베이스부(11, 12)의 상면은 평탄하게 형성될 수 있으며, 베이스부들은 대략 원형 또는 타원형의 형상을 가질 수 있다.

제1 및 제2 베이스부(11, 12)의 각 상면에는 레일(20)이 설치될 수 있다. 이러한 레일은 각 베이스부의 상면 형상에 상응하게 원형 또는 타원형의 폐단면을 가진 링 형상으로 형성될 수 있다.

복수의 가동판(30)은 레일(20) 상에 배치되어 레일을 따라 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 베이스부(11, 12)가 대략 원형의 형상을 가진 경우에, 가동판은 대략 부채꼴 형상으로 형성될 수 있다.

각 가동판(30)의 상면은 평탄하게 형성되는 것이 바람직하며, 가동판의 상면에 화물(C)을 견고히 고정할 수 있다.

이로써, 가동판(30)은 그 상면에 화물(C)을 올려놓은 상태에서 레일(20)을 따라 이동할 수 있으며, 가동판의 이동에 따라 화물창(2) 내에서 화물들 간 간격 및 화물의 위치가 가변될 수 있다.

이와 같이, 가동판(30)이 이동하여 화물(C)의 위치가 각 베이스부(11, 12) 상에서 원주방향 및/또는 방사상으로 가변될 수 있기 때문에, 본 발명의 화물 로딩 및 언로딩 장치는 화물창(2)에 적절히 화물을 분배하여 로딩할 수 있으며, 이에 따라 항공 모빌리티(1)의 무게중심 맞춤이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 화물(C)이 놓여 있는 가동판(30)이 이동하여 화물의 위치가 가변될 수 있기 때문에, 본 발명의 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 화물창(2)의 안쪽에 있는 화물을 로딩 순서와 관계없이 언로딩할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.

승강부(40)로는 예를 들어 신축 가능한 작동로드(41)를 갖춘 유체압 실린더가 채택될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.

승강부(40)는 화물창(2)에 고정되게 설치될 수 있으며, 예를 들어 작동로드(41)의 단부는 제1 베이스부(11)에 고정되게 연결될 수 있고, 작동로드(41)의 중간부는 제2 베이스부(12)에 고정되게 연결될 수 있다. 이를 위해 예를 들면 승강부는 화물창의 천장에 고정되고 작동로드는 아래로 연장한 상태로 배치될 수 있다.

작동로드(41)는 각 베이스부(11, 12)의 중심에 맞춰 고정되는 것이 좋다. 또한, 작동로드와 각 베이스부의 연결지점은 항공 모빌리티(1)의 무게중심에 인접하여 위치하도록 승강부(40)와 베이스부 및 화물창(2)의 개구부(9)의 위치가 설정될 수 있다.

이러한 승강부(40)의 작동에 의해, 복수의 베이스부(11, 12) 및 각 베이스부에 장착된 레일(20)과 복수의 가동판(30) 등은 함께 그리고 동시에 상승 또는 하강할 수 있게 된다.

이로써, 승강부(40)의 하강시 화물(C)이 복수의 베이스부(11, 12) 중 어느 하나의 가동판(30) 상에 놓일 수 있게 되고 그 후에 승강부가 상승하면 화물은 화물창(2)의 안으로 용이하게 로딩될 수 있게 된다. 또, 가동판 상에 놓인 화물은 승강부의 하강에 의해 화물창의 밖으로 용이하게 언로딩될 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 화물 로딩 및 언로딩 장치는, 제1 실시예보다 더 많은 화물을 로딩하여 운송할 수 있는 장점과 더불어, 제1 및 제2 베이스부별로 화물의 종류, 무게 부피 등을 다르게 하여 화물을 로딩할 수 있게 됨으로써, 예컨대 택배 서비스 등에 활용되는 항공 모빌리티가 효율적으로 운용될 수 있게 하는 장점을 얻게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 항공 모빌리티 2: 화물창
3: 동체 4: 날개
5: 휠 9: 개구부
10: 베이스부 11: 제1 베이스부
12: 제2 베이스부 20: 레일
30: 가동판 40: 승강부
41: 작동로드 50: 주행대차
51: 본체 52: 롤러
60: 선형 운동부 70: 안착부
80: 방벽 90: 센서부
91: 하중 감지부 92: 위치 감지부
100: 제어부

Claims (18)

1. 베이스부;
   상기 베이스부 상에 설치된 레일;
   상기 레일에 배치되고, 화물을 지지하며, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 가동판; 및
   상기 베이스부가 승강 가능하도록 상기 베이스부와 동체 사이에 연결된 승강부
   를 포함하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 승강부는 신축 가능한 작동로드를 갖추며,
   상기 승강부는 상기 동체의 화물창에 고정되게 설치되고, 상기 작동로드의 단부는 상기 베이스부에 고정되게 연결된 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 베이스부는 제1 베이스부와 제2 베이스부를 포함하고,
   상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부는 상기 작동로드에 상하로 이격되어 고정되게 배치되며,
   상기 제1 베이스부와 상기 제2 베이스부에는 각각 레일과 복수의 가동판이 설치된 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 승강부의 작동에 의해, 상기 베이스부는 상기 동체와 지면 사이의 공간 안에서 상승 또는 하강하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 동체는, 화물창의 하부에 형성된 개구부를 포함하고,
   상기 베이스부는 상기 개구부와 형상맞춤되는 형상을 갖거나, 적어도 상기 개구부의 면적보다 큰 면적을 가져 상기 개구부를 폐쇄하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 화물창 내에서 상기 개구부의 선단을 따라 설치된 방벽을 더 포함하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 레일은 폐단면을 가진 링 형상으로 형성된 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 베이스부와 상기 레일은 원형 또는 타원형의 형상을 가지며,
   상기 가동판은 부채꼴 형상으로 형성된 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
9. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 가동판의 상면에는 화물의 고정을 위해 체결부가 형성되고,
   상기 화물이 수용된 규격화된 박스 또는 상기 화물이 고정되게 묶인 팔레트가 상기 체결부에 의해 상기 가동판 상에 고정되는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
   
10. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 레일을 따라 이동하는 주행대차,
    상기 주행대차 상에 설치된 적어도 하나의 선형 운동부, 및
    상기 선형 운동부와 상기 가동판 사이에 개재된 안착부
    를 더 포함하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 주행대차는,
    본체,
    상기 본체에 구비되어 상기 레일을 따라 구름운동하는 복수의 롤러, 및
    상기 롤러에 구동력을 제공하는 구동모터
    를 포함하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 선형 운동부는, 상기 본체 상에서 상기 레일을 가로지르는 방향으로 연장되고, 상기 선형 운동부의 이동블록이 상기 베이스부 상에서 방사상으로 이동 가능하도록 배치된 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 안착부는 상기 이동블록에 고정되게 설치되어 상기 가동판을 선형 운동부의 작동에 따라 직선상으로 이동 가능하게 지지하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
14. 제10항에 있어서,
    센서부를 더 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 가동판 상에 놓인 화물의 무게를 감지하는 하중 감지부, 및
    상기 레일 상에서 이동하는 상기 가동판 또는 상기 주행대차의 위치를 감지하는 위치 감지부
    를 포함하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 센서부로부터 입력받은 감지신호에 따라 상기 레일 상에서 복수의 가동판의 간격 및 위치를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 통신을 매개로 하여 상기 주행대차의 구동모터, 상기 선형 운동부의 구동부, 및 상기 승강부의 구동원에 전기적으로 연결된 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
16. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    복수의 가동판 중 화물이 없는 가동판은, 무게중심을 맞추기 위해 이용되는 웨이트(weight)로 작용하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
17. 베이스부;
    상기 베이스부 상에 설치된 레일;
    상기 레일에 배치되고, 화물을 지지하며, 상기 레일을 따라 이동하는 복수의 가동판;
    상기 베이스부가 승강 가능하도록 상기 베이스부와 동체 사이에 연결된 승강부;
    상기 가동판 상에 놓인 화물의 무게를 감지하는 하중 감지부를 포함한 센서부; 및
    상기 센서부로부터 입력받은 감지신호에 따라 복수의 가동판 중 적어도 하나를 상기 레일 상에서 원주방향으로 또는 방사상으로 이동시키는 제어부
    를 포함하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 레일 상에서 이동하는 상기 가동판의 위치를 감지하는 위치 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 센서부로부터 입력받은 감지신호에 따라 상기 레일 상에서 복수의 가동판의 간격 및 위치를 제어하는 화물 로딩 및 언로딩 장치.
    

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