KR101120625B1 - 우주비행체의 부속물 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우주비행체의 부속물을 본체에 구속하였다가 분리하는 장치에 관한 것으로, 특히 소성변형을 이용함으로써 비폭발식으로 분리가능하게 하는 우주비행체의 부속물 분리장치에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치는 우주비행체의 본체에서 부속물을 구속하였다가 분리시키는 우주비행체의 부속물 분리장치에 있어서, 본체에 형성되는 홈의 내측으로 돌출되는 걸림턱에 측편이 걸리어 구속되는 변형모듈 및 측편을 함몰되게 변형하여 걸림턱의 걸림을 해제시키도록 변형모듈에 장착되는 구동부가 포함되는 것을 특징으로 한다.

우주비행체, 분리장치, 형상기억합금, SMA

Description

우주비행체의 부속물 분리장치{Separation device for the spacecraft's appurtenances}

본 발명은 우주비행체의 부속물을 본체에 구속하였다가 분리하는 장치에 관한 것으로, 특히 소성변형을 이용함으로써 비폭발식으로 분리가능하게 하는 우주비행체의 부속물 분리장치에 관한 것이다.

인공위성 등 우주비행체는 통상 발사체의 적재 공간에 실려 우주로 이송된다. 이때, 발사체의 적재 공간은 한정된 크기를 가지는 것이어서, 우주비행체의 작동시 외부로 펼쳐저 부피를 크게 차지하는 안테나, 태양전지판 등의 부속물은 적은 공간을 차지하도록 적당히 접혀진 상태에서 발사체에 적재되는 것이다. 이후, 우주비행체는 적당 궤도에 이르러 해당 부속품의 구속을 해제하고 부속물을 작동 가능하게 펼치게 된다.

이때 부속물은 구속이 해제된 이후 스스로 펼쳐질 수 있도록 탄성력을 가지거나, 구속을 해제한 이후 별도의 전개 장치를 사용하여 펼쳐지게 구성될 수 있다. 일례로 태양전지판은 다수의 회전축을 가져 접혀진 채 구속되며, 이 회전축에는 스프링이 설치되어 태양전지판의 구속을 해제한 후 스스로 펼쳐지게 구성할 수 있게 된다.

이러한 우주비행체 구속물의 분리장치는 무인 우주선의 경우에는 사람의 관여가 불가능한 우주공간에서 이루어지는 것이에 대단히 높은 작동 신뢰성이 요구되는 것이다.

종래의 분리장치로는 폭발식 분리장치가 있다. 즉 구속물을 본체에 구속하는 볼트 등의 고정수단에 폭발물을 설치하였다가, 적정 고도에서 폭발시켜 고정수단을 파손하여 구속물을 분리시키는 것이다. 이러한 폭발식 분리장치는 작동과 함께 즉시 분리가 이루어지는 점에서 장점을 가지나, 폭발물을 안전하게 다루는데 소요되는 비용이 커지는 단점이 있다. 또한, 폭발에 수반되는 충격, 진동에 의하여 부속물에 손상을 주거나, 렌즈, 전자장치 등 오염에 민감한 장치를 오염시킬 위험이 있다. 또한 폭발물의 특성상 매번 실험에 성공하였다고 하더라도 실제 장착된 폭발물의 작동에 대한 신뢰성을 보장할 수 없는 단점도 갖는다.

이러한 폭발식 분리장치의 문제점으로 인하여 비폭발식 분리장치가 개발되고 있다. 일예로, 도 9에 도시된 미국특허 제7422403호에는 SMA(shape memory alloy, 형상기억합금)을 이용하여 본체에서 부속물을 분리시키는 분리장치가 있다.

즉, 볼트(14)에 의하여 양 구속요소(12,12′)가 연결되어 있으며, 이 볼트의 중간에는 다른 부분보다 가늘게 형성된 함몰부(23)가 형성되어 있다. 또한, 함몰부(23) 주변에는 가열되면 신장되는 SMA 구동기(24)가 설치되며, 이 구동기의 외주 면에는 히터(27)가 장착되어 있다.

이로써, 히터(27)의 작동으로 SMA 구동기(24)가 가열되어 신장되면, SMA 구동기(24)의 양 끝단이 너트(25)와 헤드(16)를 밀어냄으로써 함몰부(23)를 절손시켜, 양 구속요소(12,12′)를 분리하게 되는 것이다.

이와 같은 종래의 기술은 볼트에 형성된 함몰부를 절손하여야 하므로, 이에 따라 인장력이 큰 SMA 구동기가 구비되어야 하는 것이다. 이러한 SMA 구동기를 작동시키기 위하여 가열하여야 하는 시간이 오래 소요되어 정확한 시간에 부속물을 분리시킬 수 없게 되며, 더하여 가열에 소요되는 전력의 양이 커지는 단점이 있게 된다.

또한 발사체의 발사 진동 등에 의하여 외부에서 전해지는 충격이 전해지는 방향은 볼트의 길이방향으로, 이는 SMA 구동기가 작동하는 방향과 일치하게 된다. 따라서 SMA에 의한 당김력과 외력이 같이 작용하게 되므로, 사용처에 따라 분리장치에 의한 분리 시기를 확정할 수 없다는 단점도 갖게 되는 것이다.

본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 실시예는 부속물의 파손 및 오염이 없도록 비폭발식으로 부속물을 본체로부터 분리시키는 목적을 갖는다.

보다 구체적으로, 구속수단의 절손 없이 소성변형을 이용함으로써 상대적으로 적은 변형력으로 구속을 해제하여 분리되게 하는 목적도 갖는다. 또한 구동부의 작동방향과 부속물의 이탈방향을 달리하여 큰 중량의 부속물을 고정할 수 있게 하는 목적을 갖는다.

한편, 구동부의 작동이 신속하게 이루어지도록 하는 목적도 갖는다.

또한, 본체와 부속물의 고정이 더욱 견고하게 이루어지게 하는 목적을 갖는다.

또한, 분리장치가 진동 등 외력에 충분히 견디게 하는 목적도 갖는다.

또한, 부속물의 분리가 보다 확실하게 이루어지도록 하는 목적도 갖는다.

한편, 본 발명이 다른 구체적인 목적으로 1차 부속물의 분리 작동이 실패하였을 때라도 부속물의 분리가 이루어질 수 있도록, 1차 부속물의 분리 작동과 독립된 2차 부속물의 분리 작동이 이루어지게 하는 목적을 갖는다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 실시예로 우주비행체의 본체에서 부속물을 구속하였다가 분리시키는 우주비행체의 부속물 분리장치에 있어서, 상기 본체에 형성되는 홈의 내측으로 돌출되는 걸림턱에 측편이 걸리어 구속되는 변형모듈 및 상기 측편을 함몰되게 변형하여 상기 걸림턱의 걸림을 해제시키도록 상기 변형모듈에 장착되는 구동부가 포함되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 구동부는 작동부에 의하여 가열되어 압축 변태되는 SMA이 코일형으로 권취되어 양단이 상기 측편에 고정되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 작동부는 상기 구동부의 양단에 연결된 전류공급선을 통하여 상기 SMA에 직접 전류를 통과시켜 가열시키는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 작동부는 상기 구동부의 중심에 설치되고, 인가된 전류에 의하여 가열되는 히터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 변형모듈의 측편은, 상기 걸림턱의 걸림에서 해제되도록, 변태온도에서 함몰되게 변형되는 SMA 재질로 이루어지고, 상기 구동부는 상기 측편을 변태온도까지 가열하는 가열수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 가열수단은 상기 측편이 접촉하는 상기 홈의 내벽에 내장된 발열부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 변형모듈에 의해 구속되며, 상기 부속물에 고정되는 이탈체가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 이탈체의 하부에는 탄성체가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 이탈체는 상기 측편이 수용되어 상, 하단이 걸리는 가로홈과, 상기 걸림턱을 통과하기 위한 세로홈이 형성되고, 상기 가로홈과 세로홈이 교차하는 중앙에는 상기 구동부가 수용되는 관통공이 형성된 이탈블록인 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

또한, 상기 이탈체는 상기 걸림턱을 통과할 수 있도록 양 측에 통과홈이 형성되며, 상기 변형모듈의 하부에 가장자리가 접촉되어 상기 홈에 구속되는 이탈플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치를 제시한다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 우주비행체의 부속물의 분리장치에 따르면, 폭발력을 이용하지 아니하는 구동부에 의하여 분리장치가 작동되므로, 폭발에 의한 제반 문제점이 해결되는 효과를 갖는다.

구체적으로 구동부의 작동방향과 이탈체의 분리방향이 서로 수직되게 형성됨으로써 외력에 의한 분리장치의 파손이 방지되며, 보다 큰 중량을 갖는 부속물에도 장착될 수 있게 되는 효과를 갖는다.

또한, 변형모듈의 소성변형에 의하여 작동되므로, 기존의 절손 방식보다 작은 변형력을 갖는 구동부로 작동가능하며, 작동에 소요되는 시간이 짧게 되는 효과를 갖는다.

또한, 구동부에 코일 형상으로 감긴 SMA을 사용함으로써 간단한 구조를 가지면서 비폭발식 작동이 가능하게 되는 효과를 갖는다.

또한, 구동부를 직접 가열하는 경우에는 전원을 직접 연결할 수 있으므로, 작동의 신뢰성이 더욱 향상되는 효과를 갖는다.

또한, 구동부를 간접 가열하는 경우에는 히터로부터 고열을 전달할 수 있으므로, 신속하게 작동되게 하는 효과를 갖는다.

또한, 히터가 코일의 내부에 위치되어, 히터에서 발생한 열을 더욱 빠르게 구동부에 열전달하여 더욱 신속한 작동이 가능하게 되는 효과를 갖는다.

또한, 부속물에 결속되는 이탈체가 더 구비되는 경우에는 부속물의 구속이 더 용이하게 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 이탈체가 블록으로 형성되는 경우에는 부속물의 큰 중량에 의한 눌림을 지지할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

또한, 이탈스프링이 더 포함되는 경우에는 이탈체의 분리가 더욱 확실하게 이루어져 작동 신뢰성이 더욱 향상되는 효과를 갖는다.

이하, 첨부도면의 바람직한 실시예를 통하여, 본 발명인 우주비행체의 부속 물 분리장치의 기능, 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치의 조립된 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 우주비행체의 부속물 분리장치를 분해한 사시도이다.

본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치(100)는 우주비행체의 본체에서 부속물을 구속하였다가 분리시키는 우주비행체의 부속물 분리장치에 있어서, 상기 본체에 형성되는 홈(1)의 내측으로 돌출되는 걸림턱(11)에 측편(21)이 걸리어 구속되는 변형모듈(2) 및 상기 측편(21)을 함몰되게 변형하여 상기 걸림턱(11)의 걸림을 해제시키는 구동부(22)가 포함된다.

상기 홈(1)은 양 내측면(12)이 평행하게 형성되어 중앙에 공간부를 형성하는 것이며, 이 홈(1)은 본체에 결합하는 하우징(13)에 의하여 형성되거나, 본체를 구성하는 외표면이 함몰되어 형성될 수도 있다. 구체적으로 홈에 의한 공간부는 육면체로 형성될 수 있다.

또한, 걸림턱(11)은 홈의 양 내측면(12) 상부에서 서로 대항되게 형성되는 것으로, 필요에 따라 어느 한 측벽에만 형성될 수도 있다.

한편, 변형모듈(2)은 양 측편(21)이 평행하게 형성되는 것이고, 이 양 측편(21)의 전, 후단은 각각 전단편(211)과 후단편(212)에 의하여 연결되어 있다. 이때, 전단편(211)과 후단편(212)은 일례로 평판으로 형성되어 변형모듈(2)은 사각형 틀로 형성될 수 있으며, 이러한 전단편과 후단편은 양 측편의 이격 간격을 유지할 수 있는 것이면 평판 이외에 다른 형상을 가질 수도 있는 것이다. 즉, 전단편과 후단편은 가운데가 함몰되도록 접혀진 형상을 가지거나, 홈의 형상에 따라 곡면으로 형성될 수 있는 것이다.

이러한 변형모듈(2)은, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 측편(21)의 두께로 인하여 걸림턱(11)의 하단에 걸리도록 홈의 공간내에 설치되는 것이어서, 평상시에는 홈에서 이탈되지 아니하도록 구속된다. 따라서 부속물은 이 변형모듈에 직접 고정됨으로써 본체에 구속될 수 있게 된다.

한편, 구동부(22)는 작동에 의하여 변형모듈(2)의 양 측편(21)을 변형모듈의 중앙을 향하도록 소성변형시키는 것이다. 즉, 구동부(22)는, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 변형모듈(2)의 측편을 중앙으로 함몰되게 소성변형시킴으로써, 걸림턱(11)에 걸리지 아니하고 변형모듈이 홈에서 이탈가능하게 된다.

이를 위한 소성변형의 정도는 걸림턱(11)이 돌출된 길이와, 이 걸림턱에 걸리는 측편(21)의 두께에 의하여 결정된다.

이하, 도 4를 참고하여 변형모듈의 소성변형 방향과, 변형모듈의 분리방향을 추가 설명한다.

변형모듈(2)의 소성변형 방향은 구동부의 작동 방향과 동일하게 좌우 방향에 서 이루어지는 반면에, 변형모듈(2) 또는 추후 설명되는 이탈체(3)의 분리는 홈(1)의 상부 방향으로 이루어져, 구동부(22)의 작동방향(A)과 변형모듈(2)의 분리방향(B)이 서로 수직되게 구성된다.

이는 부속물의 중량에 의하여 분리장치에 작용하는 대부분의 힘 또는 부속물이 스스로 전개되도록 탄성있게 설치되는 전개 장치에 의하여 분리장치에 작용하는 대부분의 힘의 방향이 분리방향(B)으로 형성된다는 점에서, 이와 수직된 방향으로 작동하는 구동부는 이러한 힘들에 의하여 오작동될 확률이 줄어들게 되는 장점을 갖는다. 따라서 분리장치(100)에 의한 부속물 분리가 확실하게 이루어질 수 있게 되므로, 작동의 신뢰성이 크만큼 증대되는 것이다.

이러한 구동부(22)는 양 측편(21)에 결합되며 작동시에는 양 측편(21)을 소성변형시킬 수 있을 정도로 당기는 것이다. 이러한 구동부는 일례로 전류를 공급받아 작동되는 모터와, 이에 결합된 스프로킷과, 이에 물려 있으며 일측이 측편에 고정된 렉기어 등 측편에 당김력을 제공할 수 있는 것이라면 통상의 공지된 구성을 가질 수 있는 것이다.

그 일예로, 상기 구동부(22)는 작동부(23)에 의하여 가열되어 압축 변태되는 SMA이 코일형으로 권취되어 양단이 상기 측편(21)에 고정되어 이루어질 수 있다.

SMA은 일정 온도에 의하여 특정 형상으로 복원되는 성질을 갖는 Ti - Ni 합금으로, 가열에 의하여 복원되면 수축되며 양 측편을 당기게 된다. 이때, SMA의 형상을 복원 시키는 변태온도는 공지된 바와 같이 하프늄(hafnium), 팔라디 늄(palladium)등의 제3원소의 첨가로 조정될 수 있다.

이때, 구동부에 의한 당김력을 증대시키기 위하여, 즉 SMA의 복원에 의한 변태를 크게 얻기 위하여 SMA은 코일 형태로 권취되어 측편에 고정된다. 이러한 SMA의 고정은 측편에 홈을 형성하고, SMA의 양 끝단에 형성된 고리가 이 홈에 걸리게 구성되는 등 다양한 고정 수단을 통하여 이루어질 수 있다.

한편, 작동부(23)는 구동부를 가열할 수 있는 히팅수단으로, 그 일례는 SMA의 양단에 연결된 전류공급선(231)을 통하여 구동부에 직접 전류를 통과시켜 가열시키는 직접 가열하는 것이다.

즉 전류공급선(231)은 구동부(22)의 양단에 접촉됨으로써 우주비행체에 내장된 전원부(232)를 통하여 전류를 SMA에 흘림으로써 SMA을 가열, 변태를 유도하게 된다. 이러한 구성은 매우 단순한 것이어서 고장 및 작동불량의 확률을 낮게 하는 것이다. 따라서 작동의 신뢰성이 대폭 상승하게 된다.

한편, 다른 구성의 작동부(24)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 구동부의 중심에 설치되고, 인가된 전류에 의하여 구동부를 가열하는 히터(241)로 이루어지는 간접 가열 방식으로 이루어질 수 있다. 이러한 히터(241)는 통상의 니크로선 등의 발열이 용이한 재질로 이루어지는 것이고, 단시간에 발열량을 크게 얻기 위하여 니트로선도 권취되어 롤 형상일 수 있다.

또한, 니크로선 등이 권취된 히터(241)는 코일형상의 구동부(22)의 중심에 설치되어, 히터(241)에서 발생한 열이 SMA에 고르게 또한 빠르게 전달되게 한다.

이 경우, 히터를 사용함으로써 큰 발열량을 신속하게 얻을 수 있으며, 그로 인하여 SMA의 가열도 빠르게 이루어져 부속물의 구속 해제가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

다시 도 2를 참고하면, 부속물 고정의 편의성을 위하여 변형모듈(2)에 의해 구속되면서 또한 부속물에 고정되는 이탈체(3)가 더 포함되는 것이 바람직하다. 이때 이탈체는 변형모듈에 볼트 등으로 직접 고정되거나, 변형모듈에 걸림으로써 변형모듈에 구속되는 구성을 가지는 것이다.

이 경우, 이탈체(3)가 더 포함됨으로써 변형모듈을 부속물에 직접 고정할 필요가 없고, 분리장치(100)는 홈을 형성하는 하우징(13), 구동부(22)를 포함하는 변형모듈(2) 및 이탈체(3)로 하나의 제품으로 제조되어, 유통될 수 있다. 즉, 하우징을 본체에, 이탈체를 부속물에 볼트 등 통상의 고정수단으로 각각 고정함으로써 분리장치(100)의 장착이 용이해지는 것이다.

이러한 이탈체(3)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 변형모듈(2)의 측편(21)이 수용되어 측편의 상, 하단이 걸리는 가로홈(311)과, 상기 걸림턱(11)을 통과하기 위한 세로홈(312)이 형성되고, 상기 가로홈(311)과 세로홈(312)이 교차하는 중앙에는 상기 구동부(22)가 수용되는 관통공(313)이 형성된 이탈블록(31)으로 이루어질 수 있다.

이때, 이탈블록(31)의 폭의 길이는 홈(1)에 형성된 공간의 폭의 길이와 동일한 것이며, 가로홈(311)의 깊이는 변형모듈(2)의 측편(21) 두께의 길이와 같거나 보다 길게 형성되어, 변형모듈(2)의 측편(21)이 가로홈(311)에 수용할 수 있게 된다.

또한, 세로홈(312)은 홈의 걸림턱(11)에 걸리지 아니하고, 이탈블록(31)이 홈의 상부로 이탈가능하도록, 걸림턱(11)의 돌출 길이와 같거나 보다 길게 형성된다.

따라서 이탈블록(31)의 양 측면에 형성된 가로홈(311)에 수용된 변형모듈(2)의 측편(21)에 의하여 이탈블록(31)이 변형모듈(2)에 구속되고, 세로홈(312)의 중간 부분에서 노출되는 측편(21)이 걸림턱(11)의 하부에 걸리어 변형모듈(2)이 홈에 구속되는 것이다.

이 경우, 이탈블록(31)의 상부는 부속물과 나사 등의 고정수단을 통하여 고정되는 것이고, 하부은 홈(1)의 바닥면에 직접 대어지게 설치되는 것이어서, 지상 또는 발사과정 중 부속물의 큰 하중을 지지하기 적합한 것이다.

또한, 관통공(313)은 이탈블록(31)의 양 측면 중앙 부분을 관통하게 형성되어 구동부(22)가 위치되며, 소성변형된 측편(21)이 수용될 수 있게 된다. 이때 관통공(313)은 함몰되게 소성변형되는 측편을 수용하기 위하여 전후로 긴 장공으로 형성될 수 있다.

한편, 도 6는 본 발명의 제2실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치를 일부 절개한 측면도이다. 이하 설명되는 부분을 제외하고는 제2실시예의 구성 및 작용은 전술된 바와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.

이탈블록(31)의 하부에는 탄성체(4)가 더 구비될 수 있다.

이러한 탄성체(4)는 변형모듈의 소성변형에 따라 이탈블록(31)에 대한 구속이 해제된 후 이탈블록(31)을 홈(1)의 상부로 밀어 올림으로써 이탈블록의 분리를 돕게 된다.

즉, 이탈블록에 부속물에 의하여 상부가 아닌 방향의 힘이 작용하여 이탈블록이 홈의 어느 한 쪽 내벽에 마찰되어 상승이 용이하게 이루어지지 못하는 상태에서 이탈블록을 홈의 상부로 강제로 밀어 올림으로써 이탈블록의 분리가 확실하게 이루어질 수 있게 된다.

이러한 탄성체(4)는 일례로 인장스프링이 될 수 있으며, 이러한 인장스프링은 압축되어 이탈블록의 하부에 수용되게 설치될 수 있다. 또한, 탄성체는 인장스프링 외에도 고무재질 등 인장력을 갖는 다른 물품으로 대체될 수 있다.

한편, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치를 분리한 분해도이다. 다만, 이하 설명되지 아니한 구성 및 작용은 전술된 바와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.

다른 이탈체의 예로 변형모듈에 하부에 의해 상기 홈에 구속되는 이탈플레이트(32)가 사용될 수 있다.

이러한 이탈플레이트(32)는 평판으로 형성되며, 긴 볼트 등을 통하여 부속물에 고정될 수 있다. 이때 이탈플레이트(32)의 가장자리는 변형모듈(2)의 측편(21) 하단에 대어지는 것으로, 평상시에 걸림턱(11)에 걸린 측편(21)에 의하여 홈(1)의 내부에 구속되는 것이다. 또한, 이탈플레이트의 양측면에는 상승시 걸림턱에 걸리지 아니하도록, 통과홈(321)이 형성된다.

이러한 이탈플레이트(32)의 하부에도 전술된 바와 같이, 탄성체(4)가 더 구비될 수 있다.

이 경우, 이탈플레이트는 전술된 이탈블록보다 중량이 가벼우므로, 작은 부속물의 구속에 사용되기 적합하다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치를 분리한 분해도이다.

본 발명의 제4실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치는 다음의 설명을 제외하고는 전술된 제1 내지 제3실시예의 구성과 동일하다.

본 발명의 제4실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치에 구비되는 변형모듈(2)의 측편(21)은 변태온도에서 함몰되게 변형되는 SMA 재질로 이루어지고, 구동부(22)는 측편(21)을 변태온도까지 가열하는 가열수단(14)으로 이루어진다.

즉, 변형모듈(14)의 측편(21)은 걸림턱(11)에 의한 걸림이 해제되어 홈(1)에서 이탈 가능하도록 함몰된 형상으로 제작되며, 이후 변태 온도보다 낮은 저온에서 함몰 제작된 측편(21)이 걸림턱(11)에 걸리도록 펼침 변형된 것이다. 따라서 측 편(21)이 가열수단(14)을 통하여 변태온도까지 가열되면 측편(21)은 함몰된 형상으로 복원 변형되므로 홈(1)에서 이탈하게 된다.

한편, 가열수단(14)은 측편(21)을 가열하는 것으로, 측편에 직접 전류를 통하게 구성되어 직접 가열되거나, 측편에 히터를 부착한 구성으로 히터를 통하여 간접적으로 가열되게 구성할 수 있다.

보다 구체적으로, 가열수단(14)은 상기 측편(21)이 접촉하는 상기 홈(1)의 내벽에 설치되고, 발열된 열을 상기 측편(21)에 열전달하는 발열부(141)로 이루어질 수 있다.

즉 발열부(141)는 전류가 흐를 때 발열하는 공지된 열선으로 이루어지고, 이러한 발열부(141)는 홈(1)을 형성하는 내벽의 표면 또는 내장되게 설치된다.

이로써 열선에 의한 발열은 내벽과 면접하는 측편(21)에 열전달되어 측편을 변태온도까지 이르도록 가열함으로써, 변형모듈(2)의 측편(21)이 소성변형되게 하는 것이다.

이 경우, 변형모듈의 측편에 전술된 바와 같이 당김력을 제공하는 구동부를 직접 고정하지 아니하여도 되므로, 분리장치의 제작이 간편해지는 효과를 갖는 것이다. 또한, 전술된 실시예와 독립적인 작동 수단이 되므로 잉여의 분리 작동 수단으로 사용될 수 있게 된다.

보다 구체적으로 설명하면, 제4실시예에 따른 분리장치와 전술된 제1실시예 에 따른 분리장치는 독립적으로 작동되는 것으로, 하나의 분리장치에 모두 설치될 수 있다. 이 경우, 어느 한 실시예에 따른 분리장치의 작동을 우선 순위로 하고, 다른 실시예에 따른 분리장치의 작동을 후 순위로 설정함으로써, 우선 순위로 설정된 실시예에 따른 부속물의 분리가 실패하는 경우, 후 순위로 설정된 실시예를 작동되게 하여 부속물의 분리가 확실하게 이루어지게 구성할 수 있다.

이로써, 부속물의 분리가 보다 확실하게 이루어짐에 따라 작동 신뢰성이 매우 향상되는 효과를 갖게 된다.

이때, 실시예의 작동순서는 설계자의 선택에 따라 임의로 정해지는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치의 조립된 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 우주비행체의 부속물 분리장치를 분해한 사시도.

도 3은 도 1에 도시된 우주비행체의 부속물 분리장치에 채용된 변형모듈의 사용상태를 개략적으로 나타낸 평면도.

도 4는 도 1에 도시된 우주비행체의 부속물 분리장치의 사용상태를 나타낸 사시도.

도 5는 도 1에 도시된 우주비행체의 부속물 분리장치에 채용된 구동부의 다른 실시예 보인 부분 사시도.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치를 일부 절개한 측면도.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치를 분리한 분해도.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 우주비행체의 부속물 분리장치를 분리한 분해도.

도 9은 종래의 기술을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 분리장치

1 : 홈 11 : 걸림턱 14 : 가열수단

2 : 변형모듈

21 : 측편 22 : 구동부 23,24 : 작동부 241 : 히터

3 : 이탈체

31 : 이탈블록 311 : 가로홈 312 : 세로홈 313 : 관통공

32 : 이탈플레이트 321 : 통과홈

4 : 탄성체

Claims (10)

1. 부속물을 구속하였다가 분리시키는 우주비행체의 본체,

   상기 본체에 형성된 홈(1) 내부에 수용되어 구속되는 변형모듈(2),

   상기 변형모듈(2)의 양 측편(21)을 변형하여 상기 본체에 구속된 변형모듈(2)의 구속을 해제하는 구동부(22) 및

   상기 구동부(22)를 가열하여 압축 변태시키는 작동부(23)를 포함하고,

   상기 본체의 홈(1) 양 내측면에는 각각 걸림턱(11)이 형성되며,

   상기 변형모듈(2)의 양 측편(21)은 상기 걸림턱(11)에 걸려서 구속되고, 상기 구동부(22)에 의해 양 측편(21)이 함몰되게 변형되어 구속상태에서 해제되며,

   상기 구동부(22)는 SMA 재질을 이용해 코일형으로 권취되어 권취된 양단이 상기 변형모듈(2)의 양 측편(21)에 고정되는 SMA인 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.
2. 삭제
3. 제1항에서,

   상기 작동부(23)는

   상기 구동부(22)의 양단에 연결된 전류공급선(231)을 통하여 상기 구동부(22)에 직접 전류를 통과시켜 가열시키는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.
4. 제3항에서,

   상기 작동부(23)는

   상기 구동부(22)의 중심에 설치되고, 인가된 전류에 의하여 가열되는 히터(241)인 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에서,

   상기 변형모듈(2)에 의해 구속되며, 상기 부속물에 고정되는 이탈체(3)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.
8. 제7항에서,

   상기 이탈체(3)는 양측면에 상기 측편(21)이 수용되어 상, 하단이 걸리는 가로홈(311)과 상기 걸림턱(11)을 통과하기 위한 세로홈(312)이 형성된 이탈블록(31)이고,

   상기 이탈블록(31)의 가로홈(311)과 세로홈(312)이 교차하는 중앙에는 상기 구동부(22)가 수용되는 관통공(313)이 형성되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.
9. 제7항에서,

   상기 이탈체(3)의 하부에는 탄성체(4)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.
10. 제7항에서,

    상기 이탈체(3)는 상기 변형모듈(2)의 하부에 가장자리가 접촉되어 상기 홈(1)에 구속되는 이탈플레이트(32)이고,

    상기 이탈플레이트(32)의 양측에는 상기 걸림턱(11)을 통과할 수 있도록 양 측에 통과홈(321)이 형성되는 것을 특징으로 하는 우주비행체의 부속물 분리장치.

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