비행 놀이기구

申请号 KR1020080026943 申请日 2008-03-24 公开(公告)号 KR1020090084620A 公开(公告)日 2009-08-05
申请人 이응준; 发明人 이응준;
摘要 An aviation play machine is provided, which is supported in the air in order to improve the feeling of thrill or tension and can be rotated in the various directions. An aviation play machine comprises: a main frame which is connected to the cable or the wire of the tool support stand in order to be supported in the air; an assistant frame(110) which is located in the inner side of the main frame and is connected by the rotating member; a propeller(130) which is installed inside the assistant frame and is rotated by an electric motor or the engine; a seesaw part which is installed in order to be rotated by propeller; a swash plate which is formed to move up and down; and a seat(170) which is prepared so that a user can take a seat.
权利要求
  • 허공에 부양(浮揚)되도록 기구지지대의 케이블 또는 와이어와 연결된 메인프레임;
    메인프레임의 내측에 위치되며, 메인프레임에 회전되도록 회전부재에 의하여 연결된 보조프레임;
    보조프레임의 내부에 설치되어 전동기 또는 엔진에 의하여 회전되는 프로펠러;
    프로펠러와 마주보는 위치의 보조프레임에 설치되고, 보조프레임의 내부에 설치된 조종간(操縱杆)에 의하여 각도가 변화되는 러더부; 및
    보조프레임의 내부에 설치되고, 프로펠러와 일정 간격 이격되어 사용자가 착석하도록 마련된 좌석;을 구비하고,
    케이블 또는 와이어에 매달린 메인프레임이 프로펠러의 회전에 의하여 이동되는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제1항에 있어서,
    프로펠러의 날개각을 변화시키는 피치부재를 더 구비하고,
    피치부재는 프로펠러의 각 날개와 연결된 연결부재 및, 연결부재와 연결되어 연결부재를 왕복이동시키는 실린더 또는 서보모터를 구비하여, 실린더 또는 서보모터를 이용하여 미리 정해진 거리만큼 연결부재를 이동시켜 날개각을 변화시킴으로 써 프로펠러의 추진력의 방향이 변화되는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제1항에 있어서,
    러더부는, 보조프레임에 설치된 제1고정바에 제1회전축이 수직 방향으로 설치되고, 제1회전축에 의해 회동되도록 설치된 수직러더를 구비하고, 수직러더에는 양측으로 돌출된 수직회동키가 마련되고, 수직회동키의 양측부와 조종간이 연결되도록 와이어가 연결되어 조종간에 의해 수직러더가 일정각도 회동되는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제1항에 있어서,
    러더부는, 보조프레임에 설치된 제2고정바에 제2회전축이 수평 방향으로 설치되고, 제2회전축에 의해 회동되도록 설치된 수평러더를 구비하고, 수평러더에는 양측으로 돌출된 수평회동키가 마련되며, 수평회동키의 양측부와 조종간이 연결되도록 와이어가 연결되어 조종간에 의해 수평러더가 일정각도 회동되는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 브레이크 패달이 설치되며, 브레이크 패달에 의한 유압이 회전부재에 마련된 피스톤을 메인프레임에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제5항에 있어서,
    보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 핸드 브레이크가 설치되며, 핸드 브레이크의 동작에 의해 이동되는 와이어가 회전부재의 외측에 마련된 브레이크슈를 회전부재에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제5항에 있어서,
    보조프레임은 프로펠러의 회전에 따른 통풍이 용이하도록 철망으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제5항에 있어서,
    좌석에 안전벨트가 설치된 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제5항에 있어서,
    비행 놀이기구에 무선 송수신 장치를 설치하여 브레이크 패달, 피치부재 및 러더부의 동작을 무선으로 제어하는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제5항에 있어서,
    좌석의 뒷편에 마련된 프로펠러 및 러더부와 상응하는 무게를 갖도록 좌석의 앞편 보조프레임에 무게추가 더 설치된 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 허공에 부양(浮揚)되도록 기구지지대의 케이블 또는 와이어와 연결된 메인프레임;
    메인프레임의 내측에 위치되며, 메인프레임에 회전되도록 회전부재에 의하여 연결된 보조프레임;
    보조프레임의 내부에 설치되어 전동기 또는 엔진에 의하여 회전되는 프로펠러;
    프로펠러와 함께 회전되도록 설치된 시소부;
    프로펠러의 회전축에 설치되고, 프로펠러의 각 날개 및 시소부와 연결되어 회전축의 길이 방향으로 왕복이동가능하도록 이루어진 스와시 플레이트; 및
    보조프레임의 내부에 설치되고, 프로펠러와 일정 간격 이격되어 사용자가 착석하도록 마련된 좌석;을 구비하고,
    케이블 또는 와이어에 매달린 메인프레임이 프로펠러의 회전에 의하여 이동되는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제11항에 있어서,
    프로펠러의 날개각 및 프로펠러의 회전면의 기울기를 변화시키는 피치부재를 더 구비하고,
    피치부재는 프로펠러의 각 날개 및 시소부와 스와시 플레이트가 연결되도록 설치된 링크부 및, 스와시 플레이트를 왕복이동시키거나 전후 좌우 방향으로 기울기를 갖도록 이동시키는 실린더 및 서보모터를 구비하여, 실린더 또는 서보모터를 이용하여 미리 정해진 거리만큼 스와시 플레이트를 이동시켜 날개각 및 회전면을 변화시킴으로써 프로펠러의 추진력의 방향 및 외력의 방향이 변화되는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제11항 또는 제12항에 있어서,
    보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 브레이크 패달이 설치되며, 브레이크 패달에 의한 유압이 회전부재에 마련된 피스톤을 메인프레임에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제13항에 있어서,
    보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 핸드 브레이크가 설치되며, 핸드 브레이크의 동작에 의해 이동되는 와이어가 회전부재의 외측에 마련된 브레이크슈를 회전부재에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시키는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제13항에 있어서,
    보조프레임은 프로펠러의 회전에 따른 통풍이 용이하도록 철망으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제13항에 있어서,
    좌석에 안전벨트가 설치된 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제13항에 있어서,
    비행 놀이기구에 무선 송수신 장치를 설치하여 브레이크 패달 및, 피치부재의 동작을 무선으로 제어하는 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 제13항에 있어서,
    좌석의 뒷편에 마련된 프로펠러 및 피치부재와 상응하는 무게를 갖도록 좌석의 앞편 보조프레임에 무게추가 더 설치된 것을 특징으로 하는 비행 놀이기구.
  • 说明书全文

    비행 놀이기구{Apparatus for flight game}

    본 발명은 비행 놀이기구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로펠러를 이용하여 허공에서 자유롭게 비행할 수 있는 비행 놀이기구에 관한 것이다.

    일반적으로, 놀이기구는 놀이동산에 있는 롤러코스터, 모노레일 등의 탈것을 의미한다. 즉, 놀이기구는 사용자들이 스릴감, 긴장감 등을 느끼기 위하여 고속으로 이동되거나 회전되는 장치이다.

    최근, 기존 보다 높은 스릴감이나 긴장감을 느끼기를 원하는 사용자들의 욕구에 의해 새로운 놀이기구가 개발되고 있는 실정이다.

    그러나, 사용자들이 탑승된 놀이기구는 레일을 따라 이동되거나, 회전체에 의해 회전되는 등 정해진 움직임에 의해서만 동작됨으로써 사용자들이 쉽게 흥미를 잃는 경우가 발생되는 문제점이 있다.

    본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 스릴감이나 긴장감을 향상시키기 위하여 허공에 부양되도록하여, 사용자의 선택에 따라 다양한 방향으로 회전되거나 이동할 수 있는 비행 놀이기구를 제공하는데 그 목적이 있다.

    상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 비행 놀이기구는 허공에 부양(浮揚)되도록 기구지지대의 케이블 또는 와이어와 연결된 메인프레임; 메인프레임의 내측에 위치되며, 메인프레임에 회전되도록 회전부재에 의하여 연결된 보조프레임; 보조프레임의 내부에 설치되어 전동기 또는 엔진에 의하여 회전되는 프로펠러; 프로펠러와 마주보는 위치의 보조프레임에 설치되고, 보조프레임의 내부에 설치된 조종간(操縱杆)에 의하여 각도가 변화되는 러더부; 및 보조프레임의 내부에 설치되고, 프로펠러와 일정 간격 이격되어 사용자가 착석하도록 마련된 좌석;을 구비하고, 케이블 또는 와이어에 매달린 메인프레임이 프로펠러의 회전에 의하여 이동되는 것을 특징으로 한다.

    이때, 프로펠러의 날개각을 변화시키는 피치부재를 더 구비하고, 피치부재는 프로펠러의 각 날개와 연결된 연결부재 및, 연결부재와 연결되어 연결부재를 왕복이동시키는 실린더 또는 서보모터를 구비하여, 실린더 또는 서보모터를 이용하여 미리 정해진 거리만큼 연결부재를 이동시켜 날개각을 변화시킴으로써 프로펠러의 추진력의 방향이 변화된다.

    한편, 러더부는, 보조프레임에 설치된 제1고정바에 제1회전축이 수직 방향으로 설치되고, 제1회전축에 의해 회동되도록 설치된 수직러더를 구비하고, 수직러더에는 양측으로 돌출된 수직회동키가 마련되고, 수직회동키의 양측부와 조종간이 연결되도록 와이어가 연결되어 조종간에 의해 수직러더가 일정각도 회동되는 것이 바람직하다.

    또한, 러더부는, 보조프레임에 설치된 제2고정바에 제2회전축이 수평 방향으로 설치되고, 제2회전축에 의해 회동되도록 설치된 수평러더를 구비하고, 수평러더에는 양측으로 돌출된 수평회동키가 마련되며, 수평회동키의 양측부와 조종간이 연결되도록 와이어가 연결되어 조종간에 의해 수평러더가 일정각도 회동되는 것이 바람직하다.

    또한, 보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 브레이크 패달이 설치되며, 브레이크 패달에 의한 유압이 회전부재에 마련된 피스톤을 메인프레임에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전이 정지된다.

    아울러, 보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 핸드 브레이크가 설치되며, 핸드 브레이크의 동작에 의해 이동되는 와이어가 회전부재의 외측에 마련된 브레이크슈를 회전부재에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시킨다.

    상기 보조프레임은 프로펠러의 회전에 따른 통풍이 용이하도록 철망으로 이루어진 것이 바람직하다.

    바람직하게, 좌석에 안전벨트가 설치된다.

    부가적으로, 비행 놀이기구에 무선 송수신 장치를 설치하여 브레이크 패달, 피치부재 및 러더부의 동작을 무선으로 제어하는 것이 바람직하다.

    아울러, 좌석의 뒷편에 마련된 프로펠러 및 러더부와 상응하는 무게를 갖도록 좌석의 앞편 보조프레임에 무게추가 더 설치될 수 있다.

    본 발명이 이루고자하는 기술적 과제의 당성을 위한 비행 놀이기구는, 허공에 부양(浮揚)되도록 기구지지대의 케이블 또는 와이어와 연결된 메인프레임; 메인프레임의 내측에 위치되며, 메인프레임에 회전되도록 회전부재에 의하여 연결된 보조프레임; 보조프레임의 내부에 설치되어 전동기 또는 엔진에 의하여 회전되는 프로펠러; 프로펠러와 함께 회전되도록 설치된 시소부; 프로펠러의 회전축에 설치되고, 프로펠러의 각 날개 및 시소부와 연결되어 회전축의 길이 방향으로 왕복이동가능하도록 이루어진 스와시 플레이트; 및 보조프레임의 내부에 설치되고, 프로펠러와 일정 간격 이격되어 사용자가 착석하도록 마련된 좌석;을 구비하고, 케이블 또는 와이어에 매달린 메인프레임이 프로펠러의 회전에 의하여 이동되는 것을 특징으로 한다.

    한편, 프로펠러의 날개각 및 프로펠러의 회전면의 기울기를 변화시키는 피치부재를 더 구비하고, 피치부재는 프로펠러의 각 날개 및 시소부와 스와시 플레이트가 연결되도록 설치된 링크부 및, 스와시 플레이트를 왕복이동시키거나 전후 좌우 방향으로 기울기를 갖도록 이동시키는 실린더 및 서보모터를 구비하여, 실린더 또는 서보모터를 이용하여 미리 정해진 거리만큼 스와시 플레이트를 이동시켜 날개각 및 회전면을 변화시킴으로써 프로펠러의 추진력의 방향 및 외력의 방향이 변화되는 것이 바람직하다.

    또한, 보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 브레이크 패달이 설치되며, 브레이크 패달에 의한 유압이 회전부재에 마련된 피스톤을 메인프레임에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시키는 것이 바람직하다.

    아울러, 보조프레임의 회전을 정지시키도록 보조프레임에 핸드 브레이크가 설치되며, 핸드 브레이크의 동작에 의해 이동되는 와이어가 회전부재의 외측에 마련된 브레이크슈를 회전부재에 밀착시킴으로써 보조프레임의 회전을 정지시키는 것이 바람직하다.

    이때, 보조프레임은 프로펠러의 회전에 따른 통풍이 용이하도록 철망으로 이루어지며, 좌석에 안전벨트가 설치된다.

    부가적으로, 비행 놀이기구에 무선 송수신 장치를 설치하여 브레이크 패달 및, 피치부재의 동작을 무선으로 제어하는 것이 바람직하다.

    아울러, 좌석의 뒷편에 마련된 프로펠러 및 피치부재와 상응하는 무게를 갖도록 좌석의 앞편 보조프레임에 무게추가 더 설치될 수 있다.

    본 발명에 따른 비행 놀이기구는 허공에 부양되도록 마련되어 이동됨으로써 사용자들로 하여금 스릴감 및 긴장감을 느끼게 할 수 있으며, 놀이기구를 사용자가 직접 조작함에 따라 사용자로 하여금 재미를 부가시킬 수 있다. 또한, 기존 놀이기구와는 다르게, 미리 정해지 구간을 따라 이동되는 것이 아니라, 다양한 방향으로 선택적으로 이동할 수 있다. 아울러, 프로펠러의 날개각(피치) 및 러더의 각도를 변화시켜줌으로써 신속하게 방향전환이 가능하고 회전할 수 있으며, 프로펠러를 회전시키는 전동기 또는 엔진의 역회전이 필요 없음으로 전동기 또는 엔진의 수명이 길어진다.

    이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

    도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구가 기구지지대에 설치된 상태를 나타내는 도면이고, 도 2는 상기 비행 놀이기구를 나타내는 측단면도이며, 도 3은 상기 비행 놀이기구의 보조프레임이 메인프레임에 대하여 회전된 상태를 나타내는 정단면도이다.

    도 1 내지 도 3을 참조하면, 비행 놀이기구(100)는 메인프레임(101), 메인프레임(101) 내측에 위치되어 회전부재(124)에 의하여 회전가능하도록 결합된 보조프레임(110), 보조프레임(110) 내부에 설치되어 회전되는 프로펠러(130), 프로펠 러(130)의 날개각을 변화시키는 피치부재(140), 보조프레임(110)에 설치된 조종간(150)에 의하여 각도가 변화되는 러더부(160) 및, 프로펠러(130)와 일정간격 이격되어 설치된 좌석(170)을 구비한다.

    상기 메인프레임(101)은 강성의 재질로서 '∩'자 형상으로 이루어지며, 기구지지대(10)의 케이블 또는 와이어(이하, 설명의 편의를 위해 케이블 또는 와이어를 '케이블'로 통일하여 설명한다)(11)와 연결되어 공중에 위치된다. 이때, 케이블(11)은 메인프레임(101)의 상단에 연결되는 것이 바람직하다.

    본 명세서에서는 메인프레임(101)을 '∩'자 형상으로 도시하고 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 후술할 보조프레임(110)이 내부에 위치되어 회전가능하도록 설치됨은 물론, 프로펠러(130)가 회전시 발생되는 출력, 즉 바람이 통과하도록 형성된다면 어떠한 구조 및 형상으로 이루어지더라도 채용가능하다.

    보조프레임(110)은 메인프레임(101)의 내측에 위치되며, 메인프레임(101)에 회전가능하도록 회전부재(124)에 의하여 결합된다. 즉, 도시된 바와 같이, 보조프레임(110)은 구(원)형상으로 이루어지며, 회전이 가능하도록 양측에 회전부재(124)가 설치된다. 이때, 보조프레임(110)은 내부에 설치된 프로펠러(130)의 회전시 발생되는 추력, 즉 바람이 통과하도록 철망으로 이루어진 것이 바람직하다. 즉, 보조프레임(110)은 내부와 외부가 통공됨과 동시에 내부에 위치하는 구성요소를 보호하도록 이루어진다면 어떠한 형상 및 구조로 이루어지더라도 채용될 수 있다.

    한편, 보조프레임(110)의 회전을 정지시키도록 보조프레임(110)에 브레이크 패달(120)이 설치된다. 보조프레임(110)의 회전을 정시시키는 방식은 유압을 이용 한 방식으로서, 브레이크 패달(120)에 의하여 유압이 회전부재(124)에 마련된 피스톤(127)을 메인프레임(101)으로 이동시키면, 피스톤(127)에 부착된 패드(128)가 메인프레임(101)에 밀착됨으로써 보조프레임(110)의 회전을 정지시키게 된다. 보다 구체적으로, 도 4를 참조하여 설명하면, 회전부재(124)는 원통형상으로 이루어지고, 회전부재(124)와 접촉되는 메인프레임(101)에는 회전부재(124)가 용이하게 회전되도록 베어링(115)이 설치된다. 이때, 회전부재(124)는 메인프레임(101)과 회전되도록 보조프레임(110)에 설치되는 캘리퍼하우징(125)과, 캘리퍼하우징(125)의 내부에 마련된 유압실(126)과, 유압실(126)로 유압을 공급하는 호스(129)와, 유압실(126)에 마련되어 호스(129)를 통해 유입된 유압에 의해 이동되는 피스톤(127) 및, 피스톤(127)에 부착된 패드(128)를 구비한다.

    이러한 회전부재(124)에 의하여 보조프레임(110)이 회전할 때, 보조프레임(110)에 설치된 브레이크 패달(120)에 압력을 가하면, 브레이크 패달(120)에 설치된 로드(122)가 유압탱크(123)에 저장된 유체를 밀어 호스(129)를 통해 유압실(126)로 이동시킨다. 따라서, 유압실(126)에 마련된 피스톤(127)이 유압에 의해 메인프레임(101)으로 이동되면, 피스톤(127)에 부착된 패드(128)가 메인프레임(101)과 밀착됨으로써 마찰에 의해 보조프레임(110)이 정지된다. 이때, 보조프레임(110)의 양측에 설치된 회전부재(124)는 동시에 동작된다. 브레이크 패달(120)은 복귀스프링(121)과 연결되어 브레이크 패달(120)에 걸린 압력이 제거되면 정위치로 되돌아오게 된다.

    이와 같은 브레이크 패달(120)을 이용하여 보조프레임(110)을 정지시키는 구 조를, 본 명세서에서는 유압을 사용한 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 공기압 또는 기계식 방식으로 보조프레임(110)을 정지시킬 수 있음은 자명하다.

    한편, 보조프레임(110)의 회전을 정지시키도록 보조프레임(110)에 핸드 브레이크(190)가 더 설치된다. 보조프레임(110)의 회전을 정시시키는 방식은 브레이크슈(193)를 이용한 방식으로서, 핸드 브레이크(190)에 의하여 당겨진 브레이크띠(194)가 회전부재(124)의 외측에 마련된 브레이크슈(193)를 회전부재(124)에 밀착시킴으로써 회전을 정지시킨다. 보다 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전부재(124)과 연결되는 메인프레임(101)에 커버(192)가 설치되고, 커버(192)의 내측에 회전부재(124)와 밀착되는 브레이크슈(193)가 마련되며, 브레이크슈(193)를 이동시키도록 연결된 브레이크띠(194)를 구비한다. 이때, 브레이크슈(193)는 회전부재(124)의 외주면을 따라 일정간격 이격된 상태로 커버(192)에 마련된다. 또한, 브레이크슈(193)는 복귀스프링(195)에 의해 커버(192)에 설치되어 핸드 브레이크(190)에 의한 압력이 제거되면 정위치로 되돌아오도록 이루어진다. 이러한 브레이크슈(193)는 브레이크띠(194)와 연결되어 핸드 브레이크(190)의 회동 동작에 의하여 회전부재(124)와 밀착되거나 떨어지게 되어 보조프레임(110)의 회전을 제어하게 된다. 이와 같은 핸드 브레이크(190)를 이용하여 보조프레임(110)을 정지시키는 구조는 일반적으로 자동차의 핸드 브레이크와 흡사한 구조로 이루어짐으로써, 더욱 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    전동기 또는 엔진(이하, 설명의 편의를 위해 전동기 또는 엔진을 '엔진'으로 통일하여 설명한다)(141)은 보조프레임(110)의 내부에 설치되고, 프로펠러(130)의 회전축(131)을 회전시킨다. 바람직하게, 회전축(131)은 엔진(141)의 구동축과 기어결합으로 연결되어 회전될 수 있으나, 엔진(141)의 구동축이 직접 프로펠러(130)와 연결될 수 있다. 따라서, 프로펠러(130)의 회전축(131)은 엔진의 구동축인 것으로 설명하기로 한다.

    이에, 엔진(141)에 의하여 프로펠러(130)가 회전되고, 프로펠러(130)가 회전되면 추력이 발생되어 케이블(11)에 매달린 메인프레임(101)이 이동된다.

    한편, 보조프레임(110)에는 회전축(131)을 지지하며 회전축(131)이 삽입되어 회전되도록 베어링(135)이 설치된다.

    상기와 같은 프로펠러(130)는 회전축(131), 회전축(131)에 삽입 고정된 보스 (133)및, 보스(133)에 설치된 복수의 날개(132)로 이루어진다. 즉, 회전축(131)이 회전함에 따라 회전축(131)에 고정된 보스(133)가 동시에 회전되고, 보스(133)에 설치된 날개(132)가 회전하게 된다. 이때, 날개(132)는 보스(133)에 대해 일정각도 회전되도록 설치된다.

    이때, 놀이기구(100)의 이동방향의 전환은 프로펠러(130)의 날개각 즉, 피치의 변화에 의하여 이루어진다. 피치의 변화는 피지부재(140)에 의해 이루어진다. 날개각은 피치부재(140)의 실린더(144)의 압력에 의하여 왕복이동되는 피스톤(148)과 연결된 연결부재(142)를 따라 날개(132)가 일정각도 회전되기 때문에 변하게 된다.

    아울러, 메인프레임(101)의 이동속도 및 보조프레임(110)의 회전속도는 프로 펠러(130)의 회전 속도 및 프로펠러(130)의 날개 각도에 따라 변하기 때문에 메인프레임(101)의 이동속도 및 보조프레임(110)의 회전속도를 자유롭게 변화시킬 수 있다. 또한, 메인프레임(101)을 급정지시키고자 할 경우에는 피치를 변화시키면 된다. 즉, 엔진(141)의 회전방향은 그대로 두고 날개각(피치)을 변화시킴으로써 엔진(141)의 역회전이 필요 없기 때문에 엔진(141)의 수명이 향상된다.

    상기와 같은 프로펠러(130)의 날개각을 변화시키는 피치부재(140)는, 프로펠러(130)의 각 날개(132)와 연결된 연결부재(142) 및 연결부재(142)를 이동시키는 실린더(144) 또는 서보모터로 구성된다. 이하, 연결부재(142)를 이동시키는 실린더 또는 서보모터 중 설명의 편의를 위해 실린더를 이용한 것으로 설명한다. 즉, 각 날개(132)와 연결된 연결부재(142)를 실린더(144)를 이용하여 이동시키면, 연결부재(142)와 연결된 날개(132)는 일방향으로 힘을 받기 때문에 날개(132)의 피치가 변화된다.

    이때, 날개(132)는 두 개인 것이 바람직하며, 연결부재(142)는 두 개의 날개(132)에 서로 반대측에 연결된 것이 더욱 바람직하다. 즉, 실린더(144)에 의해 연결부재(142)가 이동시 연결부재(142)에 연결된 각 날개(132)가 연결부재(142)에 서로 반대측으로 연결됨으로써 날개(132)가 서로 반대방향으로 움직여 날개(132)의 피치가 변화된다.

    보다 구체적으로, 연결부재(142)의 이동은 실린더(144)에 의해 이루어지며, 실린더(144)는 튜브(145)가 내장된 커버(146), 커버(146)의 일측과 타측에 형성되어 공압이 유입되거나 배출되는 제1포트(146a)와 제2포트(146b) 및, 공압에 의해 이동되도록 튜브(145)의 내부에 마련되며 피스톤로드(149)를 구비하는 피스톤(148)을 구비한다. 이때, 피스톤로드(149)는 연결부재(142)와 결합된다. 따라서, 실린더(144)의 일측에 형성된 제1포트(146a)에 공기가 유입되어 공압이 발생되면 피스톤(148)을 프로펠러(130)가 설치된 방향으로 밀어 피스톤로드(149)와 결합된 연결부재(142)가 이동된다. 이때, 실린더(144)의 타측에 형성된 제2포트(146b)로 공기가 빠져나가게 된다. 마찬가지로, 실린더(144)의 타측에 형성된 제2포트(146b)에 공기가 유입되면 피스톤(148)은 프로펠러(130)와 멀어지는 방향으로 이동된다. 여기서, 피스톤(148)이 프로펠러(130) 방향으로 이동되는 것을 전진이라 하고, 프로펠러(130)와 멀어지는 방향으로 이동되는 것을 후진이라 한다.

    실린더(144)의 피스톤(148)이 왕복이동됨에 따라 피스톤로드(149)와 결합된 연결부재(142)가 회전축(131)의 길이방향으로 함께 왕복이동된다. 따라서, 연결부재(142)와 연결된 날개(132)의 피치가 변화된다. 이때, 연결부재(142)와 피스톤로드(149) 사이에는 베어링(147)이 설치됨으로써 회전축(131)의 회전에 따라 연결부재(142)만 회전된다. 또한, 회전축(131)과 실린더(144) 사이에 베어링(143)이 설치되어 실린더(144)는 회전되지 않게 된다. 아울러, 비록 도시되지는 않았지만, 회전축(131)과 피스톤로드(149) 사이에 베어링이 설치되는 것이 바람직하다.

    이때, 상기 베어링(143),(147)을 설치하여 연결부재(142)만 회전되는 것으로 표현하였으나, 이에 한정되지 않으며, 실린더(144)가 회전축(131)과 함께 회전되며 연결부재(142)를 이동시키도록 형성되는 등 다양한 실시예가 적용될 수도 있다.

    또한, 상기 실린더(144)가 연결부재(142)를 이동시키는 것으로 표현하였으 나, 이에 한정되지 않으며, 서보모터를 이용하여 연결부재(142)를 이동시키는 등 연결부재(142)를 이동시켜 프로펠러(130)의 날개각을 변화시킬 수 있다면 어떠한 구조로 이루어지더라도 채용가능하다.

    보다 구체적으로, 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 프로펠러의 피치가 변화되는 것을 살펴보기로 한다.

    도 6a는, 프로펠러(130)의 날개(132)의 피치가 변화되지 않은 상태를 나타낸 것이다. 따라서, 프로펠러(130)가 회전축(131)에 의해 회전되더라도, 날개(132)가 각도를 가지지 않음으로 메인프레임(101)과 보조프레임(110)이 움직이지 않고 그 자리에 정지된다. 이는 날개(132)에 피치가 형성되지 않은 상태로서, 추력이 발생되지 않기 때문이다.

    도 6b는, 날개(132)의 피치가 변화된 프로펠러(130)가 회전축(131)의 회전에 의해 회전되는 상태를 나타낸다. 이때, 상기 날개(132)는 그 단면의 피치가 변화된 것으로서, 날개(132)에 연결된 연결부재(142)가 실린더(144)의 압력에 의해 날개(132)의 피치를 변화시키게 된다. 예를 들면, 제1포트(146a)로 압력이 유입되어 피스톤(148)이 전진하면 피스톤로드(149)와 연결된 연결부재(142)를 회전축(131)의 길이방향, 즉 프로펠러(130) 방향으로 이동시키게 되고, 연결부재(142)와 연결된 날개(132)는 보스(133)에 대해 서로 반대 방향으로 일정각도 회전된다. 따라서, 날개(132)는 피치가 형성됨으로써, 프로펠러(130)가 회전축(131)에 의해 회전됨에 따라, 화살표 A 방향으로 추력이 발생된다. 따라서, 메인프레임(101)이 이동되거나 보조프레임(110)이 회전하게 된다.

    도 6c는, 프로펠러(130)의 날개(132)가 다른 방향으로 회전된 상태를 나타낸 것이다. 전술한 바와 같이, 날개(132)의 피치는 실린더(144)의 압력에 의해 변환된다. 예를 들면, 도 6b 상태의 날개(132)는, 실린더(144)의 제2포트(146b)로 압력이 유입되면 피스톤(148)이 후퇴함으로써 연결부재(142)를 이동시키게 되고, 연결부재(142)와 연결된 날개(132)는 보스(133)에 대해 서로 반대 방향으로 회전하게 된다. 즉, 도 6b 상태의 날개(132)와 서로 반대방향을 향하도록 피치가 형성된다. 이에, 프로펠러(130)가 회전축(131)에 의해 회전됨에 따라, 화살표 B 방향으로 추력이 발생된다. 여기서, 프로펠러(130)의 날개(132)는 프로펠러(130)가 회전되고 있는 상태에서 피치가 변화된다. 즉, 엔진(141)을 역회전시키기 않고, 날개(132)의 피치를 변화시킴으로써 비행 놀이기구(100)의 방향전환이 가능하도록 하며, 또한 엔진(141)에 무리를 주지 않으며 비행 놀이기구(100)의 급정지 등을 용이하게 할 수 있게 된다.

    한편, 상기와 같이 날개(132)의 피치를 변화시키는 실린더(144)의 피스톤(148)이 압력에 의해 일측과 타측 끝단까지 전진하거나 후퇴하여 날개(132)를 회전시키는 것으로 도시하고 표현하였으나, 이에 한정되지 않으며, 압력을 조절하여 피스톤(148)의 이동거리를 조절함으로써 날개(132)의 피치를 조절할 수 있다. 따라서, 날개(132)의 피치에 따라 발생되는 추력이 변함으로써 비행 놀이기구(100)의 이동속도를 조절할 수 있다.

    상기와 같은 피치조절은 피치조절레버(180)에 의해 제어될 수 있다. 즉, 피치조절레버(180)를 전방으로 밀면 제1포트(146a)로 압력이 유입되고, 후방으로 당 기면 제2포트(146b)로 압력이 유입되도록 이루어진다. 이러한 구조는 이미 널리 알려진 기술이므로 여기서는 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 보조프레임(110)에는 방향을 전환시키는 러더부(160)가 설치된다. 상기 러더부(160)는 보조프레임(110)의 회전에 따라 함께 회전되도록 프로펠러(130)와 마주보는 위치에 설치된다. 이는 프로펠러(130)의 회전에 의해 발생되는 추력을 이용하여 메인프레임(101)의 이동방향 및 보조프레임(110)의 회전방향을 전환시키기 위함이다. 이러한 러더부(160)는 조종간(150)에 의하여 각도가 변화된다.

    여기서, 아래에서 설명하는 본 발명에 따른 러더부(160)는 수직러더(161) 또는 수평러더(165) 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것이 바람직하나, 수직러더(161)와 수평러더(165)가 모두 설치된 것이 가장 바람직한 실시 모드이기 때문에 설명의 편의를 위하여 수직러더(161) 및 수평러더(165)가 설치된 러더부(160)를 예로 들어 설명한다. 즉, 러더부(160)는 수직러더(161) 또는 수평러더(165) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

    보다 구체적으로, 도 7을 참조하여 설명하면, 러더부(160)는 수직 방향으로 설치된 제1회전축(163)에 의해 회동되는 수직러더(161) 및 수평 방향으로 설치된 제2회전축(167)에 의해 회동되는 수평러더(165)를 구비한다.

    수직러더(161)는 보조프레임(110)에 설치된 제1고정바(162)에 회전되도록 설치된 제1회전축(163)에 마련된다. 이때, 수직러더(161)에는 제1회전축(163)과 교차되는 방향의 양측으로 돌출된 수직회동키(164)가 마련된다. 상기 수직회동키(164) 의 양측에는 각각 와이어(169a)가 연결되어 조종간(150)의 수직키(154)와 연결된다. 여기서, 수직회동키(164)와 조종간(150)의 수직키(154)를 연결하는 와이어(169a)는 서로 교차되도록 연결된다. 이러한 수직러더(161)는 조종간(150)에 의해 회동되어 각도가 변환됨으로써 메인프레임(101)이 좌,우방향으로 이동되도록 방향전환 역할을 한다. 즉, 수직러더(161)가 조종간(150)에 의해 우측으로 회동되면, 프로펠러(130)의 추력이 각도가 변화된 수직러더(161)에 의해 방향이 전환되어 놀이기구(100)의 이동이 우측방향으로 변화된다. 또한, 수직러더(161)가 조종간에 의해 좌측으로 회동되면, 놀이기구(100)의 이동이 좌측방향으로 변화된다.

    수평러더(165)는 보조프레임(110)에 설치된 제2고정바(166)에 회전되도록 설치된 제2회전축(167)에 마련된다. 이때, 수평러더(165)에는 제2회전축(167)과 교차되는 방향의 양측으로 돌출된 수평회동키(168)가 마련된다. 상기 수평회동키(168)의 양측에는 각각 와이어(169b)가 연결되어 조종간(150)의 수평키(158)와 연결된다. 이러한 수평러더(165)는 놀이기구(100)의 상승 및 하강기능은 물론 보조프레임(110)을 회전시키는 역할을 한다. 예들 들면, 수평러더(165)는 조종간(150)에 의해 회동되어 상측으로 회동되면, 프로펠러(130)의 추력이 각도가 변화된 수평러더(165)에 의해 방향이 전환되어 놀이기구(100)의 이동이 상측방향으로 변화된다. 이때, 보조프레임(110)은 메인프레임(101)에 회전되도록 설치됨으로써 보조프레임(110)이 회전될 수 있다. 마찬가지로, 수평러더(165)가 조종간(150)에 의해 하측으로 회동되면, 놀이기구(100)의 이동이 하측방향으로 변화된다.

    상기와 같은 수직러더(161) 및 수평러더(165)가 조종간(150)에 의해 회동되 는 동작을 도 8 및 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

    도 8은 조종간(150)에 의해 수직러더(161)가 회동되는 상태를 나타낸다. 조종간(150)은 스틱형상으로 사용자가 파지할 수 있는 손잡이(151)와 이동축(152)으로 이루지고, 이동축(152)에는 수직러더(161)에 연결된 와이어(169a)와 연결된 수직키(154)가 마련된다. 이때, 조종간(150)은 핀(152')에 의해 회동되도록 이루어져 전방 및 후방으로 회동됨은 물론 회전되도록 이루어진다. 여기서, 조종간(150)은 회전됨으로써 수직러더(161)를 회동시키게 된다. 예를 들면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 조종간(150)의 수직키(154)의 양측에는 각각 수직러더(161)의 수직회동키(164)에 교차되도록 연결된 와이어(169a)가 연결된 상태이므로, 조종간(150)을 좌측으로 회전시키면 수직키(154)의 좌측부가 후방을 향하도록 이동되고, 수직키(154)의 우측부가 전방을 향하도록 이동된다. 따라서, 수직키(154)가 회전됨에 따라 교차된 와이어(169a)로 연결된 수직회동키(164)가 함께 회동되게 된다. 즉, 수직회동키(164)의 좌측부가 전방을 향하고, 우측부가 후방을 향하도록 이동되어 수직러더(161)가 좌측방향으로 회동된다. 마찬가지로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 조종간(150)을 우측으로 회전시키면, 수직키(154)의 우측부가 후방을 향하고, 수직회동키(164)의 우측부가 전방을 향하도록 회전됨으로써 수직러더(161)가 우측으로 회동되게 된다. 이때, 수직러더(161)의 회동각도는 수평러더(165)와 부딪히지 않도록 회동되는 것은 자명하다.

    도 9는 조종간(150)에 의해 수평러더(165)가 회동되는 상태를 나타낸다. 이때, 조종간(150)의 이동축(152)은 핀(152')에 의하여 회동가능하도록 이루어지며, 이동축(152)은 연결바(153)에 의해 수평키(158)와 연결된다. 이러한 이동축(152)은 전방 및 후방으로 회동되어 수평러더(165)의 각도를 조절한다. 예를 들면, 수평키(158)의 양측에는 수평회동키(168)의 양측에 연결된 와이어(169b)가 연결된다. 따라서, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 조종간(150)을 전방으로 밀면, 수평키(158)와 연결된 연결바(153)에 의해 수평키(158)의 하측이 전방을 향하도록 이동되고, 상측이 후방을 향하도록 이동된다. 따라서, 수평키(158)와 연결된 와이어(169b)에 의하여 수평회동키(168)의 하측이 전방을 향하도록 이동되고, 상측이 후방을 향하도록 이동되어 수평러더(165)가 하측방향으로 회동된다. 마찬가지로, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 조종간(150)을 후방으로 당기면, 수평키(158)의 상측부와 수평회동키(168)의 하측부가 후방을 향하도록 회동됨으로써 수평러더(165)가 상측으로 회동된다.

    상기와 같은 수직러더(161) 및 수평러더(165)의 각도 변화에 따라 비행 놀이기구, 즉 메인프레임(101)의 이동방향 전환 및 보조프레임(110)의 회전방향을 전환할 수 있게 된다.

    다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 보조프레임(110)의 내부에는 좌석(170)이 마련된다. 상기 좌석(170)은 비행 놀이기구(100)에 탑승하는 사용자가 착석하도록 마련된 것으로서, 안전벨트(172)가 설치된 것이 바람직하다. 이때, 좌석(170)은 좌석(170)의 후방에 마련된 프로펠러(130)와 일정간격 이격된 위치에 마련된다. 이는 사용자의 인체가 프로펠러(130)와 부딪히지 않도록 하기 위함이다. 또한, 사용자에 대한 안전사고 발생을 방지하기 위하여 좌석(170)과 프로펠러(130) 사이에 보호판(미도시)이 설치될 수 있다.

    상기와 같은 비행 놀이기구(100)는 허공에 부양된 상태로 사용자가 직접 놀이기구의 이동을 조작하고, 프로펠러(130)의 회전에 의해 발생되는 추력으로 이동되거나 회전됨으로써, 사용자로 하여금 스릴감, 긴장감을 충족시켜주며, 놀이기구를 직접 조작하는 재미까지 느끼도록 할 수 있다. 이러한 놀이기구는 도 10의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 화살표 방향으로 이동될 수 있으며, 화살표 방향으로 이동되면서 보조프레임(110)이 회전되어 재미를 증가시켰다. 아울러, 상기 도 10에 도시된 이동 방향은 일예로 표현된 것으로서, 사용자의 조작에 따라 다양한 방향으로 회전되거나 이동될 수 있음은 자명하다.

    아울러, 상기 비행 놀이기구(100)에는 하나의 좌석(170)이 마련된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 좌석을 마련하여 놀이기구(100)의 조작이 능숙한 전문가가 작동하여 놀이기구(100)에 탑승하는 사용자에게 더욱 큰 재미나, 스릴감, 및 긴장감을 느끼게 할 수도 있다.

    한편, 비행 놀이기구(100)는 무선으로 조정되도록 무선통신 장치를 구비한다. 이를 위해서, 비행 놀이기구(100)에는 수신회로부(미도시)를 구비하여 송신회로부인 컨트롤러에 의해 제어된다. 즉, 컨트롤러에 의하여 비행 놀이기구(100)의 피치부재(140), 엔진(141), 조종간(150) 및 회전부재(124)를 제어한다. 이와 같은 무선을 이용한 구조는 통상적으로 사용되는 것으로서, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    부가적으로, 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 좌석(170) 앞편의 보조프레 임(110)에 무게추가 더 설치될 수 있다. 무게추는 좌석(170)의 뒷편에 마련된 프로펠러(130) 및 러더부(160)와 상응하는 무게를 갖는다. 이는 좌석(170)을 중심으로 양측, 즉 앞편과 뒷편이 동일한 무게를 갖도록하여 무게중심을 용이하게 유지하기 위해서이다. 이에, 적은 힘으로 보조프레임(110)을 회전시킬 수 있게 된다. 따라서, 무게추는 프로펠러(130) 및 러더부(160)의 무게와 동일한 무게로 형성됨으로써 보조프레임(110)을 회전시키는 프로펠러(130)의 회전에너지 및 프로펠러(130)에 회전동력을 전달하는 엔진(141)의 에너지를 절감시키고 방향 이동전환이 용이하도록 한다.

    도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비행 놀이기구를 나타내는 측단면도 이고, 도 12는 상기 비행 놀이기구의 부분 측면도이며, 도 13은 상기 비행 놀이기구의 스와시 플레이트를 나타내는 단면도이고, 도 14는 상기 비행 놀이기구의 피치부재에 의하여 프로펠러의 회전면이 기울어진 상태를 나타내는 도면이다.

    도 11 내지 도 14를 참조하면, 비행 놀이기구(200)는, 메인프레임(101), 메인프레임(101) 내측에 위치되어 회전부재(124)에 의하여 회전가능하도록 결합된 보조프레임(110), 보조프레임(110) 내부에 설치되어 회전되는 프로펠러(130), 프로펠러(130)와 함께 회전되도록 설치된 시소부(260), 프로펠러(130)의 각 날개(132) 및 시소부(260)와 연결되어 프로펠러(130)의 회전축(131)의 길이 방향으로 왕복이동가능하도록 이루어진 스와시 플레이트(250), 프로펠러(130)의 날개각 및 회전면의 기울기를 변화시키는 피치부재(240) 및, 프로펠러(130)와 일정간격 이격되어 설치된 좌석(170)을 구비한다. 이때, 도 11 내지 도 14에서는 앞서 도시된 도면에서의 메 인프레임(101), 보조프레임(110), 브레이크 패달(120), 회전부재(124), 프로펠러(130), 좌석(170) 및 핸드브레이크(190)는 동일한 참조부호 및 동일한 구성요소를 가리킨다. 즉, 상기 비행 놀이기구(200)는 도 1 내지 도 10에 도시된 비행 놀이기구(100)와 실질적으로 동일한 기능을 한다. 다만, 스와시 플레이트(250) 및 시소부(260)를 구비하여 피치부재(240)에 의하여 프로펠러(130)의 피치각 및 회전면의 기울기를 변화시키는 구조에 있어서 다르다.

    본 발명의 제2 실시예에 따르면, 상기 프로펠러(130)는 엔진(141)의 회전동력을 전달받아 회전한다. 여기서, 프로펠러(130)는 회전축(131), 회전축(131)에 삽입 고정된 보스 (133)및, 보스(133)에 설치된 복수의 날개(132)로 이루어진다. 즉, 회전축(131)이 회전함에 따라 회전축(131)에 고정된 보스(133)가 동시에 회전되고, 보스(133)에 설치된 날개(132)가 회전하게 된다. 이때, 날개(132)는 보스(133)에 대해 일정각도 회전되도록 설치된다. 또한, 회전축(131)은 보조프레임(110)에 지지되어 회전되도록 설치된다. 이러한 프로펠러(130)와 함께 회전하도록 시소부(260)가 설치된다.

    상기 시소부(260)는 프로펠러(130)와 교차되는 방향으로 설치되며, 시소부(260)의 양단에 보조날개(262)가 형성된다. 시소부(260)는 회전축(131)의 길이방향으로 일정각도 회동되며, 보조날개(262)는 회전축(131)을 기준으로 일정각도 회전되도록 설치된다. 이러한 시소부(260)는 엔진(131)에 의하여 회전시 프로펠러(130)의 회전면을 원위치로 되돌아 오도록 하는 역할을 수행한다.

    상기 스와시 플레이트(250)는 회전축(131)에 설치되며, 바람직하게 엔 진(141)과 프로펠러(130) 사이의 회전축(131)에 설치된다. 보다 구체적으로, 스와시 플레이트(250)는 프로펠러(130)의 회전축(131)에 삽입되어 장착되는 상부플레이트(252)와, 상부플레이트(252)의 내경과 회전축(131)의 외경간에 배치되는 스페리컬 베어링(253)과, 상부플레이트(252)의 하단부 외경면을 감싸도록 체결되는 하부플레이트(254) 및, 하부플레이트(254)의 내경과 상부플레이트(252)의 외경간에 배치되는 볼베어링(256)을 구비한다. 이때, 상부플레이트(252)의 외주면에는 프로펠러(130) 및 시소부(260)와 연결되기 위한 상부체결부(251)가 형성되며, 하부플레이트(254)의 외주면에는 후술할 피치부재(240)의 서보모터와 연결되기 위한 하부체결부(255)가 형성된다. 따라서, 스와시 플레이트(250)는 피치부재(240)에 의하여 프로펠러(130)의 날개(132), 시소부(260) 및 보조날개(262)의 각도를 조절하게 된다.

    이러한 스와시 플레이트(250)는 회전축(131)의 길이방향으로 왕복이동가능하도록 설치된다. 또한, 하부플레이트(254)는 볼베어링(256)에 의하여 회전축(131)과 함께 회전되지 않으며, 회전축(131)을 기준으로 일정각도 기울어지도록 이루어진다.

    상기와 같은 스와시 플레이트(250)는 이미 널리 알려진 헬리콥터의 프로펠러의 날개각 및 회전면의 기울기를 제어하기 위한 장치로서, 피지부재(240)에 의하여 프로펠러(130)의 날개각 및 회전면의 기울기를 조절한다.

    한편, 상기 프로펠러(130)의 날개각 및 회전면의 기울기를 변화시키는 피치부재(240)는, 프로펠러(130)의 각 날개(132) 및 시소부(260)와 스와시 플레이트(250)가 연결되도록 설치된 링크부(242) 및, 스와시 플레이트(250)를 왕복이동시 키거나 전후 좌우 방향으로 기울기를 갖도록 이동시키는 실린더 또는 서보모터(미도시)를 구비한다. 이하, 스와시 플레이트(250)를 이동시키는 실린더 또는 서보모터 중 설명의 편의를 위해 서보모터를 이용한 것으로 설명한다. 즉, 서보모터를 이용하여 미리 정해진 거리만큼 스와시 플레이트(250)를 회전축(131)의 길이방향으로 이동시키면 스와시 플레이트(250)와 연결된 링크부(242)에 의하여 프로펠러(130)의 날개(132)가 일방향으로 힘을 받기 때문에 날개(132)의 피치가 변화된다. 또한, 스와시 플레이트(250)가 기울어짐에 따라 프로펠러(130)의 회전면이 변화됨으로써 프로펠러(130)의 외력의 방향을 변화시키게 된다.

    보다 구체적으로, 링크부(242)는 하부플레이트(254)의 하부체결부(255)와 서보모터의 이동부(246)를 연결하는 제1링크단(243) 및, 상부플레이트(252)와 각 날개(132) 및 시소부(260)를 연결하는 제2링크단(244)으로 구성되며, 제2링크단(244)은 링크 아암(245)에 의하여 각 날개(132)와 시소부(260)가 회전되도록 연결된다. 이때, 스와시 플레이트(250)의 하부플레이트(254)는 서보모터와 연결된 제1링크단(243)에 의하여 기울기를 갖도록 기울어지거나 스와시 플레이트(250) 전체가 회전축(131)의 길이방향으로 이동되어 프로펠러(130)의 날개각 및 회전면의 기울기를 변화시키게 된다.

    상기와 같이 스와시 플레이트(250)를 구비하여 프로펠러의 날개각 및 회전면의 기울기를 변화시키는 구조는 대한민국 등록실용신안 제295729호 및 공개특허 제 2006-0052643호 등에 기재되어 있다.

    이러한 프로펠러(130)의 날개각을 제어하는 것을 컬렉티브 피치(collective pitch) 제어라 하고, 프로펠러(130)의 회전면 기울기를 제어하는 것을 사이클릭 피치(cycclic pitch) 제어라 한다.

    상기 컬렉티브 피치 제어는 프로펠러(130)의 날개각을 변화시킴으로써 프로펠러(130)가 회전함에 따라 발생하는 추진력의 방향을 변화시키게 된다. 전술한 바와 같이, 스와시 플레이트(250)가 회전축(131)의 길이방향으로 이동함에 따라 스와시 플레이트(250)와 연결된 제2링크단(244)에 의하여 날개(132)의 피치가 변하게 된다. 이러한 구조는 앞선 제1 실시예에서 설명된 프로펠러(130)의 날개각을 변화시키는 구조와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 앞선 제1 실시예에서의 프로펠러(130) 날개(132)의 피치조절은 실린더(144)를 사용하였으나, 스와시 플레이트(250)를 사용한 제2 실시예에서는 서보모터를 이용한 것에 차이가 있다. 서보모터의 조종은 무선 또는 유선을 이용한 조작버튼(270)에 의하여 조종될 수 있으며, 이러한 유·무선을 이용한 조종구조는 이미 알려진 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

    상기 사이클릭 피치 제어는 프로펠러(130)의 회전면의 기울기를 변화시킴으로써 프로펠러(130)의 양력을 이용하여 방향을 변화시키게 된다. 즉, 회전면의 좌우와 전후의 균형 및 불균형 양력을 제공한다. 이러한 구조는 자이로 프리세션을 이용한 것으로, 자이로 프리세션은 어느 한 부분에 힘이 전해지면 회전방향의 90°늦은 점에서 힘이 발생하는 것을 의미한다. 도 15를 참조하면, 날개(132)의 피치가 0°인 것으로 하고, 하부플레이트(254)를 회전면의 90°방향으로 소정각도 기울이면, 제2링크단(244)의 작용에 의하여 180°방향의 보조날개(262)의 피치는 양(+)의 피치로 되며, 0°방향의 보조날개(262)의 피치는 음(-)의 피치로 변환된다. 이때, 프로펠러(130)의 날개(132)의 피치는 변화되지 않는다.

    상기와 같은 상태에서 프로펠러(130)의 날개(132)와 시소부(260)의 보조날개(262)가 회전하면, 90°의 위치에 도달하는 날개(132) 또는 보조날개(162)의 피치는 영(0)이 되고, 180°방향으로 회전하면서 피치가 증가하여 180°에서 최고 양(+)의 피치로 되며, 계속 회전하면 피치가 감소하여 270°방향에서 다시 영(0)의 피치가 되고 계속 회전하여 0°방향에서 최소 음(-)의 피치가 된다. 다시 0°를 지나면서 피치가 증가하여 다시 90°의 위치에서 영(0)의 피치가 된다. 즉, 날개(132)와 보조날개(162)는 1회전을 주기로 피치가 변하게 된다. 이때, 피치의 변화에 의하여 발생하는 양력은 피치와 90°의 위상차를 가지고 늦게 그 효과가 나타나게 된다. 따라서 180°위치에서 상승 방향으로 양력이 발생하고 0°위치에서 하강 방향으로 양력이 발생하기 때문에 보조프레임(110)의 회전 및 메인프레임(101)의 좌우이동이 가능하게 된다. 즉, 스와시 플레이트(250)의 기울기 방향에 따라 발생되는 위상차에 의하여 비행 놀이기구(200)의 이동을 제어하게 된다.

    결과적으로, 스와시 플레이트(250)는 피치부재(240)에 의하여 프로펠러(130) 및 시소부(260)와 연결되어 보조프레임(110)에 마련된 조작버튼(270)에 의하여 조작된다.

    아울러, 상기 비행 놀이기구(200)에는 하나의 좌석(170)이 마련된 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않으며, 복수의 좌석을 마련하여 놀이기구(100)의 조작이 능숙한 전문가가 작동하여 놀이기구(200)에 탑승하는 사용자에게 더욱 큰 재미 나, 스릴감, 및 긴장감을 느끼게 할 수도 있다.

    부가적으로, 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 좌석(170) 앞편의 보조프레임(110)에 무게추가 더 설치될 수 있다. 무게추는 좌석(170)의 뒷편에 마련된 프로펠러(130) 및 피치부재(240)와 상응하는 무게를 갖는다. 이는 좌석(170)을 중심으로 양측, 즉 앞편과 뒷편이 동일한 무게를 갖도록하여 무게중심을 용이하게 유지하기 위해서이다. 이에, 적은 힘으로 보조프레임(110)을 회전시킬 수 있게 된다. 따라서, 무게추는 프로펠러(130) 및 피치부재(240)의 무게와 동일한 무게로 형성됨으로써 보조프레임(110)을 회전시키는 프로펠러(130)의 회전에너지 및 프로펠러(130)에 회전동력을 전달하는 엔진(141)의 에너지를 절감시키고 방향 이동전환이 용이하도록 한다.

    이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

    도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구가 기구지지대에 설치된 상태를 나타내는 도면.

    도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구를 나타내는 측단면도.

    도 3은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 보조프레임이 메인프레임에 대하여 회전된 상태를 나타내는 정단면도.

    도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 보조프레임을 정지시키는 상태를 나타내는 도면.

    도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 보조프레임을 정지시키는 또 다른 상태를 나타내는 도면.

    도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 프로펠러가 동작되는 상태를 나타내는 도면.

    도 7은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 조종간과 러더부가 연결된 상태를 나타내는 도면.

    도 8은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 수직러더가 동작되는 상태를 나타내는 도면.

    도 9는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 수평러더가 동작되는 상태를 나타내는 도면.

    도 10은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 비행 놀이기구의 이동 상태 를 나타내는 예시도.

    도 11은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 비행 놀이기구를 나타내는 측단면도.

    도 12는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 비행 놀이기구를 나타내는 부분 측면도.

    도 13은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 비행 놀이기구의 스와시 플레이트를 나타내는 단면도.

    도 14는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 비행 놀이기구의 피치부재에 의하여 프로펠러의 회전면이 기울어진 상태를 나타내는 도면.

    도 15는 본 발명의 제2 실시예에 이용되는 자이로 프리세션에 의하여 프로펠러의 회전면이 기울어지는 상태를 나타내는 참조도.

    <도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

    10 : 기구지지대 11 : 케이블(와이어)

    100, 200 : 비행 놀이기구 101 : 메인프레임

    110 : 보조프레임 120 : 브레이크 패달

    124 : 회전부재 130 : 프로펠러

    140 : 피치부재 141 : 엔진(전동기)

    142 : 연결부재 144 : 실린더

    150 : 조종간 160 : 러더부

    161 : 수직러더 165 : 수평러더

    170 : 좌석 180 : 피치조절레버

    190 : 핸드 브레이크 193 : 브레이크슈

    240 : 피치부재 242 : 링크부

    250 : 스와시 플레이트 260 : 시소부

    270 : 조작버튼

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