무선 모형 헬리콥터{Radio Control Helicopter}
도 1은 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터용 스와시 플레이트의 하부플레이트를 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터용 스와시 플레이트의 하부플레이트를 나타내는 평면도, 도 3은 도 2의 AA선 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 스와시 플레이트의 하부플레이트와 결합되는 상부플레이트를 나타내는 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 스와시 플레이트의 하부플레이트에 상부플레이트가 결합된 상태를 나타내는 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 스와시 플레이트를 무선 모형 헬리콥터에 장착한 모습을 나타내는 측면도, 도 7은 본 발명에 따른 스와시 플레이트를 무선 모형 헬리콥터에 장착한 모습을 나타내는 사시도, 도 8은 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터의 연료통 설치 구조를 설명하는 사시도, 도 9는 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터의 연료통 방진 구조를 설명하는 도 8의 CC선 단면도, 도 10은 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터의 연료통 방진 구조를 위한 방진구 모습을 보여주는 사시도, 도 11은 통상의 스와시 플레이트 구성을 설명하기 위한 단면도. <도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> 10 : 상부 플레이트 12 : 마스트 14 : 스페리컬 베어링 16 : 하부플레이트 18 : 링크연결단 20 : 볼베어링 21 : 제1링크연결단 22 ; 제2링크연결단 23 : 제3링크연결단 24 : 제4링크연결단 25 : 제5링크연결단 26 : 제6링크연결단 28 : 프레임 30 : 연료통 32 : 방진구 34 : 체결홈 36 : 삽입홈 38 : 끼움돌기 40 : 삽입단 42 : 연결바 44 : 밀착단 100, 200 : 스와시 플레이트
본 발명은 무선 모형 헬리콥터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도로 제작하여 사용하던 90°스와시 플레이트와 120°스와시 플레이트를 하나의 스와시 플레이트에 통합시켜 공용으로 사용할 수 있도록 한 점, 그리고 연료통의 위치를 후방으로 변경하여 무게중심점에 가까이 설치하여 비행안정성을 가져오는 효과가 있으며 또한, 연료잔량의 식별성을 명확하게 함과 아울러 연료통에 방진구조를 적용하여 원할한 연료 공급 및 연소를 도모할 수 있도록 한 점 등에 특징을 갖는 무선 모형 헬리콥터에 관한 것이다. 통상적으로, 헬리콥터는 그 브레이드에 균일한 양력을 제공하게 하는 콜렉티브 피치와, 좌우 및 전후 균형 및 불균형 양력을 제공하는 싸이클릭 피치가 있으며, 모형 헬리콥터인 경우는 그 비행의 묘미를 위하여 싸이클릭 피치에 비중을 더 두고 있다. 레포츠 산업의 발전과 더불어, 무선 모형 헬리콥터는 동호회를 중심으로 대중화 추세에 있는 바, 실제 헬리콥터를 휠씬 능가하는 여러가지 곡예 비행을 가능하게 하기 위하여, 그 피치 제어가 정밀하게 이루어져야 제대로 된 비행이 가능하고 사고로 이어지지 않는다. 대개, 헬리콥터는 양 블레이드에 균일한 양력이 발생하도록 양 블레이드의 양각을 균일하게 하는 콜렉티브 피치 제어에 의해 상하운동을 하며, 양 블레이드에 불균형 양력이 발생하도록 양 블레이드의 양각을 서로 다르게 하는 싸이클릭 피치 제어에 의해 전후 좌우 운동을 하게 된다. 이러한 콜렉티브 피치 및 싸이클릭 피치 제어를 위하여 모형 헬리콥터는 스와시 구동 방식을 적용하고 있으며, 이 스와시 구동방식에 적용되는 가장 중요한 부품을 스와시 플레이트라 한다. 상기 스와시 플레이트는 상하의 움직임은 콜렉티브 피치, 전후좌우 움직임은 사이클릭 피치에 관계되며, 무선 모형 헬리콥터의 비행을 위한 가장 중요한 부품이라 할 것이다. 상기 스와시 플레이트의 구성을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 첨부한 도 11은 통상의 스와시 플레이트의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 통상의 스와시 플레이트(200)는 헬리콥터의 메인 회전축이 되는 마스트(12)에 삽입 장착되는 상부플레이트(10)와; 이 상부플레이트(10)의 내경과 상기 마스트(12)의 외경간에 배치되는 스페리컬 베어링(14)과; 상기 상부플레이트(10)의 하단부 외경면에 삽입 체결되는 하부플레이트(16)와; 이 하부플레이트(16)의 외경면에서 위쪽으로 수직 절곡된 링크연결단(18)과; 상기 하부플레이트(16)의 내경과 상부플레이트(10)의 외경간에 배치되는 볼베어링(20)을 포함하여 구성되어 있다. 헬리콥터의 구동시, 상기 상부플레이트(10)에는 스페리컬 베어링(14)이 내장되어 있기 때문에 피치 제어를 통하여 마스트(12)를 축으로 전후좌우로 기울어질 수 있고, 이때 상기 하부플레이트(16)는 회전하지 않고 상부플레이트(10)가 마스트(12) 상단에 연결되는 메인로터와 동조하여 회전하게 된다. 이러한 구성을 갖는 스와시 플레이트는 90°타입스와시 플레이트와 120°타 입스와시 플레이트가 별도로 제작되어 사용되고 있는 바, 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트는 상기 하부플레이트의 형상을 기준으로 구분하고 있다. 즉, 상기 하부플레이트의 외경면에서 위쪽으로 수직절곡된 형상의 링크연결단(서보모터쪽과 링크로 연결되는 부분) 4개가 90°각도를 이루며 일체로 형성된 것을 90°타입스와시 플레이트라 명명하고, 반면에 상기 하부플레이트의 외경면에서 위쪽으로 수직절곡된 형상의 링크연결단(서보모터쪽과 링크로 연결되는 부분) 3개가 120°각도를 이루며 일체로 형성된 것을 120°타입스와시 플레이트라 칭하고 있다. 상기와 같은 스와시 플레이트의 제어를 시작으로 무선 모형(RC) 헬리콥터의 모든 기동이 이루어지며, 스와시 플레이트를 제어하기 위한 방식은 크게 1서보 방식인 90°타입스와시 구동 방식과 3서보 방식인 120°타입스와시 구동 방식으로 대별되고 있다. 상기 90°타입스와시 플레이트를 이용하는 구동방식은 에일러론, 엘리베이터, 피치 서보가 각각 하나의 동작을 전담하는 방식으로서, 서보모터의 동력이 1~2단계를 거쳐 전달되는 방식이며, 마스트를 기준으로 스와시 플레이트가 좌우기울기, 전후기울기, 상하 움짐임을 하여 헬리콥터의 기동 방향이 제어된다. 상기 120°타입스와시 플레이트를 이용하는 구동방식은 CCPM(Cyclic Collective Pitch Mixing)이라 불리우고, 흔히 120도타입 스와시로 칭하는 구동 방식으로서, 90°타입 스와시 방식과 달리 3개 서보의 조합(Mixing)으로 1개 동작을 만들어내며, 한 개의 서보에 가해지는 부하를 3개의 서보로 분산시키는 효과가 있어 서보의 부담이 줄어들고, 또한 구조가 간단해 부품수가 줄어들어 경량화에 유리한 장점이 있다. 이와 같이, 90° 및 120°타입스와시 구동 방식은 서로간의 장점 및 단점이 존재하지만, 보통 스페리컬 베어링 크기에 따라 그 구동방식을 달리 적용하게 되는데, 부품의 구입자 입장에서는 별도로 제작되는 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트를 모두 구매해야 하는 비용상 난점이 있다. 한편, 현재 대부분의 무선 모형 헬리콥터에 탑재되는 연료통은 선체 부분에 시각적으로 보이지 않게 탑재되어 있어, 비행안정성이 떨어지며, 비행중 연료 잔량의 확인이 불가하여, 헬리콥터의 추락사고가 빈번하게 일어나고 있다. 또한, 연료통이 헬리콥터의 엔진 및 비행 진동에 의하여 심하게 흔들리게 되어, 연료에 거품이 발생하는 현상이 발생되는 바, 이는 연소 불량으로 인한 시동 꺼짐 현상을 촉발하는 원인이 되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 스와시 플레이트의 구성중 하부플레이트의 링크연결단 구조를 개선하여, 기존에 별도로 제작하여 사용하고 있던 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트를 하나의 스와시 플레이트에 통합시켜 공용으로 사용할 수 있도록 한 무선 모형 헬리콥터를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적은 연료통의 위치를 헬리콥터 동체의 후방으로 변경하여 무게중심점에 가까이 설치하여 비행안정성을 가져오며 또한, 지상에서 비행중의 헬리콥터를 보았을 때, 연료통의 연료잔량을 용이하게 식별할 수 있도록 한 점에 있다. 본 발명의 또 다른 목적은 연료통 및 이 연료통이 장착되는 동체 프레임간에 방진구조를 적용하여, 연료통이 흔들리지 않도록 함으로써, 원할한 연료 공급 및 연소를 도모할 수 있도록 하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일구현예는: 헬리콥터의 마스트에 장착되는 상부플레이트와, 상부플레이트와 마스트 사이에 배치되는 스페리컬 베어링과, 상기 상부플레이트의 외경에 체결되는 하부플레이트와, 상기 하부플레이트와 상부플레이트 사이에 배치되는 볼베어링으로 이루어진 스와시 플레이트를 포함하는 무선 모형 헬리콥터에 있어서, 상기 하부플레이트의 외경면에 위쪽으로 수직 절곡된 형상을 갖는 6개의 링크연결단을 소정의 각도를 이루도록 일체로 형성하여, 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트를 공용화시킨 것을 특징으로 하는 무선 모형 헬리콥터를 제공한다. 바람직한 구현예로서, 상기 6개의 링크연결단중 제1,2,3,4링크연결단이 상기 하부플레이트의 외경면에 90°간격으로 형성되어, 90°타입스와시 플레이트를 이루게 되는 것을 특징으로 한다. 바람직한 구현예로서, 상기 6개의 링크연결단중 제5링크연결단은 제2 및 제3링크연결단 사이에 위치하되 제1링크연결단과 120°를 이루는 위치에 형성되고, 제6링크연결단은 제3 및 제4링크연결단 사이에 위치하되 제1링크연결단과 120°를 이루는 위치에 형성됨으로써, 서로 120°간격을 갖는 제1,5,6링크연결단은 120°타입스와시 플레이트를 이루게 되는 것을 특징으로 한다. 삭제 삭제 삭제 이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다. 첨부한 도 1은 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터용 스와시 플레이트의 하부플레이트를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터용 스와시 플레이트의 하부플레이트를 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 2의 AA선 단면도이다. 전술한 바와 같이, 통상의 스와시 플레이트는 헬리콥터의 메인 회전축이 되는 마스트(12)에 삽입 장착되는 상부플레이트(10)와, 이 상부플레이트(10)의 내경과 상기 마스트(12)의 외경간에 배치되는 스페리컬 베어링(14)과, 상기 상부플레이트(10)의 하단부 외경면에 삽입 체결되는 하부플레이트(16)와, 상기 하부플레이트(16)의 내경과 상부플레이트(10)의 외경간에 배치되는 볼베어링(20)을 포함하여 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스와시 플레이트의 하부플레이트 구조를 개선하여, 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트를 공용화시킨 점에 주안점이 있다. 이를 위해, 본 발명에 따른 스와시 플레이트(100)의 하부플레이트(16)의 외경면에 위쪽으로 수직 절곡되며 형성되되, 그 절곡부분이 곡선으로 만곡되며 절곡된 형상을 갖도록 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)이 소정의 각도를 이루며 일체로 형성된다. 보다 상세하게는, 상기 하부플레이트(16)의 외경면에 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)을 일체로 형성하되, 첨부한 도 2에서 보는 바와 같이 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)중 제1,2,3,4링크연결단(21, 22, 23, 24)이 상기 하부플레이트(16)의 외경면에 90°간격으로 형성된다. 이에, 상기 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)중 제1,2,3,4링크연결 단(21, 22, 23, 24)이 90°간격으로 형성됨에 따라, 90°스와시 플레이트의 구현이 이루어진다. 여기서, 상기 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)중 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 제5링크연결단(25)을 상기 제2 및 제3링크연결단(22, 23) 사이에 위치되게 형성하되, 제1링크연결단(21)과 120°를 이루는 동시에 제3링크연결단(23)과 60°를 이루는 위치에 일체로 형성한다. 또한, 상기 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)중 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 제6링크연결단(26)을 상기 제3 및 제4링크연결단(23, 24) 사이에 위치되게 형성하되, 마찬가지로 제1링크연결단(21)과 120°를 이루는 동시에 제3링크연결단(23)과 60°를 이루는 위치에 일체로 형성한다. 따라서, 상기 제1,5,6링크연결단(21, 25, 26)은 서로 120°간격을 가지며 배열되어, 결국 120°타입스와시 플레이트를 구현하게 된다. 이와 같이, 6개의 링크연결단(21, 22, 23, 24, 25, 26)을 갖는 하부플레이트(16)의 내경면에 도 4에 도시된 상부플레이트(10)의 하단이 삽입 결합되는 바, 이때 도 5에 도시된 바와 같이 하부플레이트(16)의 내경면과 상부플레이트(10)의 외경간에 볼베어링(20)이 삽입되는 상태가 된다. 첨부한 도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 스와시 플레이트를 무선 모형 헬리콥터에 장착한 모습을 나타내는 측면도 및 사시도이다. 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 상부플레이트(10)는 스페리컬 베어링(14)을 매개로 마스트(12)에 결합되고, 하부플레이트(16)는 볼베어링(20)을 매개 로 상부플레이트(10)와 결합된 상태가 되는 바, 상기 하부플레이트(16)는 회전하지 않고, 상부플레이트(10)만 마스트(12) 상단에 연결되는 메인로터와 동조하여 회전하게 된다. 따라서, 90°타입스와시 플레이트의 적용시에는 본 발명에 따른 하부플레이트(16)의 제1,2,3,4링크연결단(21, 22, 23, 24)에 해당 링크를 연결하면 되고, 그에 따라 기존의 90°타입스와시 플레이트를 이용하는 구동방식이 그대로 적용되어 마스트를 기준으로 스와시 플레이트가 좌우기울기, 전후기울기, 상하 움짐임을 하여 헬리콥터의 기동 방향이 제어된다. 반면에, 120°타입스와시 플레이트를 사용하고자 하는 경우에는, 본 발명에 따른 하부플레이트의 제1,5,6링크연결단(21, 25, 26)에 해당 링크를 연결하면 되고, 기존의 120°타입스와시 플레이트를 이용하는 구동방식이 그대로 수행되어, 90°타입스와시 방식과 달리 3개 서보의 조합(Mixing)으로 1개 동작을 만들어내게 된다. 이와 같이, 본 발명의 스와시 플레이트(100) 즉, 하나의 스와시 플레이트(100)로 90° 및 120°타입스와시 플레이트를 공용으로 사용할 수 있게 되어, 기존에 별도로 제작되는 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트를 별도로 모두 구매해야 하는 비용상 난점을 해결할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 연료통의 위치를 헬리콥터 동체의 후방으로 변경하여 무게중심점에 가까이 설치하여 비행안정성을 확보할 수 있으며 또한, 지상에서 비행중의 헬리콥터를 보았을 때, 연료통의 연료잔량을 명확하게 식별하여 비행중 연료부족으로 인한 추락사고를 예방할 수 있도록 한 점에 특징이 있다. 첨부한 도 8에 도시된 바와 같이, 헬리콥터의 동체부의 후단부에 저부가 개방된 구조의 프레임(28)을 장착하고, 이 프레임(28)에 연료통(30)의 저부가 지상에서 보이도록 장착함으로써, 지상에서 비행중의 헬리콥터를 보았을 때, 연료통(30)의 연료잔량을 명확하게 식별할 수 있게 되며, 결국 비행중 연료부족으로 인한 추락사고를 예방할 수 있게 된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 연료통(30) 및 이 연료통(30)이 장착되는 동체 프레임(28)간에 방진구조를 적용하여, 연료통이 흔들리지 않도록 함으로써, 원할한 연료 공급 및 연소를 도모할 수 있도록 한 점에 특징이 있다. 첨부한 도 9는 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터의 연료통 방진 구조를 설명하는 도 8의 CC선 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터의 연료통 방진 구조를 위한 방진구 모습을 보여주는 사시도이다. 본 발명에 따르면, 연료통 방진 구조를 위한 방진수단으로서, 도 10에 도시된 바와 같은 형상의 고무재 방진구(32)가 구비된다. 또한, 본 발명에 따른 연료통 방진 구조를 위하여, 상기 프레임(28)의 내표면에 체결홈(34)이 가공되고, 상기 연료통(30)의 외표면에는 오목하게 삽입홈(36)이 형성되도록 한다. 상기 방진구(32)의 일단부에는 끼움돌기(38)가 형성되고, 타단부에는 원판형의 삽입단(40)이 형성되며, 상기 끼움돌기(38)와 삽입단(40)은 연결바(42)에 의하여 일체로 연결되는 상태가 된다. 이때, 상기 연결바(42)의 둘레면에는 상기 프레임(28)의 체결홈(34) 외주부에 밀착되는 밀착단(44)으로 일체로 더 형성된다. 따라서, 상기 프레임(28)의 내표면에 가공된 체결홈(34)에 상기 방진구(32)의 끼움돌기(38)를 끼우는 동시에, 상기 연료통(30)의 외표면에 오목하게 형성된 삽입홈(36)에 상기 방진구(32)의 삽입단(40)을 삽입 안착시키게 되며, 상기 밀착단(44)은 프레임(28)의 체결홈(34) 외주부에 밀착되는 상태가 된다. 이와 같이, 상기 프레임과 연료통 사이에 방진구가 삽입 위치되어, 헬리콥터 비행시 엔진 진동에도 연료통이 흔들리지 않게 되어, 원할한 연료 공급 및 연소를 도모할 수 있게 된다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 무선 모형 헬리콥터에 의하면 다음과 같은 효과를 제공한다. 1) 스와시 플레이트의 구성중 하부플레이트의 링크연결단 구조를 소정 각도로 배열되는 6개의 링크연결단으로 개선하여, 기존에 별도로 제작하여 사용하고 있던 90°타입스와시 플레이트와 120°타입스와시 플레이트를 하나의 스와시 플레이트에 통합시켜 공용으로 사용할 수 있는 장점을 제공한다. 2) 연료통의 위치를 헬리콥터 동체의 후방으로 변경하여 무게중심점에 가까이 설치하여 비행안정성을 가져오는 효과가 있으며 또한, 지상에서 비행중의 헬리콥터를 보았을 때, 연료통의 연료잔량을 용이하게 식별할 수 있어, 연료부족으로 인한 추락사고를 방지할 수 있다. 3) 연료통 및 이 연료통이 장착되는 동체 프레임간에 방진구조를 적용하여, 연료통이 흔들리지 않도록 함으로써, 원할한 연료 공급 및 연소를 도모할 수 있다. |
