KR101445499B1 - 분리너트형 비폭발식 구속분리장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 발명에 따른 분리너트형 비폭발식 구속분리장치는, 위성체에 장착되는 전개구조물의 구속 대상물을 구속 및 분리하는 구속분리장치에 관한 것으로써, 위성체에 고정 장착되는 고정판(10), 머리(21)와 머리(21)로부터 연장되게 형성되는 몸통(23)을 구비하는 구속볼트(20), 구속볼트(20)의 몸통(23)이 나사결합 되도록 내부에 수용홈(31)이 형성되며 몸통(23)과 함께 구속 대상물을 감싸 구속하되 양측으로 분할 가능하게 형성되는 분리너트(30), 고정판(10)의 상단과 분리너트(30)의 하단을 결합시키되 분리너트(30)가 고정판(10)에 대해 회전 가능하게 결합시키는 결합수단, 분리너트(30)의 외면에 감겨져 분리너트(30)를 결속시키는 체결선(40), 및 체결선(40)에 접촉되게 배치되고 단부가 외부의 전원공급수단과 연결되어 발열되며 발열에 따라 체결선(40)을 절단시켜 분리너트(30)가 양측으로 분할되도록 하여 구속볼트(20) 및 구속 대상물에 대한 분리너트(30)의 구속력을 해제시키는 열선(50)을 포함한다.

Description

분리너트형 비폭발식 구속분리장치{A Separation Nut Type Non-explosive Holding and Release Mechanism}
본 발명은 분리너트형 비폭발식 구속분리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우주용 전개구조물의 발사시에는 구속볼트를 감싸는 분리너트 외면을 체결선으로 감아 구속 대상물에 대한 구속력이 발휘되도록 하고 궤도진입시에는 체결선에 접촉된 열선의 발열에 의해 체결선이 절단되면서 구속 대상물에 대한 구속을 해제시키는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치에 관한 것이다.
우주공간에서 작동되는 위성체에는 다양한 형태의 전개구조물들을 장착하게 되는데 예를 들어, 전자부품들 작동에 필요한 전력을 얻기 위한 넓은 면적의 태양 전지판, 우주공간에서 지상과 통신을 위한 대형 안테나 등이 그것이다. 이 외에도, 위성체에는 여러 가지 형태의 전개형 관측기기, 방열판 등을 장착하게 된다.
이러한 전개구조물을 장착하는 위성체의 발사 시, 전개구조물의 일부 구성요소(이하 '구속 대상물')가 접혀 고정된 상태로 발사체에 탑재되는데 이는 위성체의 제한된 공간 내에 탑재되기 위해 최소 체적을 유지하기 위함이다. 위성체가 발사되어 우주임무궤도에 진입하게 되면, 전개구조물들은 고정 상태에서 분리한 후 전개하게 된다. 전개구조물의 분리/전개 과정은 우주용 전개구조물의 임무성공 여부를 판가름하는 매우 중요한 과정이므로, 우주용 분리/전개 메커니즘은 정밀하고 신뢰성이 매우 높아야 한다.
종래의 우주용 전개구조물의 작동원리는 다음과 같다. 우주용 전개구조물이 발사될 때 폭발식 볼트(explosive bolt)를 사용하여 전개구조물들을 체결하여 고정한다. 폭발식 볼트는 내부에 폭발성 물질이 채워진 볼트이다. 폭발성 물질의 양은 금속으로 된 볼트를 절단하기에 충분하지만, 우주용 전개구조물의 구속 대상물을 제외한 다른 부분체에는 영향이 없을 정도로 설정된다. 이후, 우주용 전개구조물이 우주궤도에 도달하면, 지상에서 원격 명령신호(Tele-command)를 우주용 전개구조물로 전달하여 폭발식 볼트에 연결된 회로에 전원을 공급하게 된다. 폭발식 볼트에 전원이 공급되면, 폭발성 물질이 폭발하여 볼트를 절단하게 된다. 이에 따라, 전개구조물들은 고정 상태가 해제된다. 이러한 폭발 및 절단과정은 매우 신뢰성이 높기 때문에, 현재까지 우주용 분리장치의 대부분은 전술한 메커니즘을 도입하고 있다.
그러나, 폭발성 볼트를 폭발시켜 절단하는 과정에서, 순간적인 충격이 발생하고, 금속입자나 미세한 분진과 같은 폭발 잔해물이 발생하게 되므로, 경우에 따라서는 정밀 전자부품이나 광학부품에 심각한 영향을 끼칠 수 있다. 즉, 분리를 위한 폭발이 이루어지는 과정에서 발생되는 충격으로 인해 전술한 바와 같은 전개구조물을 비롯해 폭발식 분리장치에 인접하며 충격에 민감한 전자장비 등이 파손되거나 오작동을 일으킬 수 있는 치명적인 문제점이 있었다. 또한, 폭발성 볼트의 특성상 한번 작동을 하게 되면 재사용이 불가하여 새로운 폭발성 볼트로 교체하여야 한다. 따라서, 지상에서 충분한 검증시험을 수행하였더라도 발사 후에는 새로운 폭발성 볼트에 대한 작동여부 리스크가 존재하게 되므로, 굉장히 까다롭고 비용이 많이 소요되는 생산공정 및 품질관리기술이 요구되고 있다.
한편, 상기와 같은 폭발 분리방식의 문제점으로 인하여 비폭발식 분리방식이 개발되어 사용되고 있다. 일 예로서 미국등록특허 제7,422,403호에는 SMA(shape memory alloy, 형상기억합금)을 이용하여 본체에서 부속물을 분리시키는 분리장치가 개시되어 있다. 하지만 이와 같은 SMA을 이용한 방법의 경우에도 인장력이 큰 SMA 구동기가 구비되어야 하고, 이러한 SMA 구동기를 작동시키기 위하여 가열하여야 하는 시간이 오래 소요되어 정확한 시간에 부속물을 분리시킬 수 없게 될 뿐만 아니라, 가열에 소요되는 전력의 양이 커지는 단점이 있었다.
또한, 큐브위성과 같은 극초소형 위성에는 폭발식 분리장치의 적용불가가 설계요구조건이며, 따라서 열선을 이용한 나일론선 절단방식이 일반적으로 적용되고 있으나, 낮은 체결력과 다수 전개구조물의 구속 및 분리를 위해서는 다수의 열선을 필요로 하는 등 시스템 복잡화의 단점이 존재한다.
따라서 폭발 분리방식에서의 장점과 형상기억합금 또는 열선절단 방식을 적용한 비폭발 분리방식에서의 장점이 집합된 새로운 분리방식이 요구되고 있는 시점이다.
본 발명의 목적은 우주용 전개구조물의 발사시에는 구속볼트를 감싸는 분리너트 외면을 체결선으로 감아 구속 대상물에 대한 구속력이 발휘되도록 하고 궤도진입시에는 체결선에 접촉된 열선의 발열에 의해 체결선이 절단되면서 구속 대상물에 대한 구속이 해제됨으로써 충격응답으로 인해 주요 탑재임무장비 등이 손상되지 않도록 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 분리너트의 신속 정확한 구속해제가 가능할 뿐만 아니라, 분리된 양측 분리너트와 구속볼트의 간섭이 일어나지 않도록 위치고정 하여 구속볼트와 분리너트 사이에 구속되어 있던 구속 대상물이 정상적으로 임무를 수행하도록 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분리너트형 비폭발식 구속분리장치는, 위성체에 장착되는 전개구조물의 구속 대상물을 구속 및 분리하는 구속분리장치에 관한 것으로써, 상기 위성체에 고정 장착되는 고정판(10); 머리(21)와, 상기 머리(21)로부터 연장되게 형성되는 몸통(23)을 구비하는 구속볼트(20); 상기 구속볼트(20)의 몸통(23)이 나사결합 되도록 내부에 수용홈(31)이 형성되며, 상기 몸통(23)과 함께 상기 구속 대상물을 감싸 구속하되 양측으로 분할 가능하게 형성되는 분리너트(30); 상기 고정판(10)의 상단과 상기 분리너트(30)의 하단을 결합시키되, 상기 분리너트(30)가 상기 고정판(10)에 대해 회전 가능하게 결합시키는 결합수단; 상기 분리너트(30)의 외면에 감겨져 상기 분리너트(30)를 결속시키는 체결선(40); 및 상기 체결선(40)에 접촉되게 배치되고 단부가 외부의 전원공급수단과 연결되어 발열되며, 발열에 따라 상기 체결선(40)을 절단시켜 상기 분리너트(30)가 양측으로 분할되도록 하여 상기 구속볼트(20) 및 구속 대상물에 대한 상기 분리너트(30)의 구속력을 해제시키는 열선(50)을 포함한다.
상기 양측의 분리너트(30)가 면접되는 부분에는 구속력 해제시 복원력에 의해 서로 밀어내도록 하는 스프링부재(60)가 설치된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면 상기 결합수단은, 상기 고정판(10)의 상단에 돌출되게 형성되는 고정판 삽입구(12); 상기 분리너트(30)의 하단에 돌출되게 형성되는 분리너트 삽입구(37); 및, 상기 고정판 삽입구(12) 및 분리너트 삽입구(37)에 삽입되어 상기 고정판(10)과 분리너트(30)를 결합시키는 원통형의 회전고정핀(70)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예에 의하면 상기 결합수단은, 상기 고정판(10)의 상단에 돌출되게 형성되며, 상기 고정판(10)의 일측에 형성되는 제1삽입구(12a)와 상기 제1삽입구(12a)로부터 일정거리 이격되게 상기 고정판(10)의 타측에 형성되는 제2삽입구(12b)를 포함하는 고정판 삽입구(12); 고정판(10)과 분리너트(30) 결합시 상기 제1삽입구(12a)와 제2삽입구(12b) 사이에 배치되며, 상기 양측 분리너트(30)의 하단 각각에 돌출되게 형성되는 제3삽입구(37a)와 제4삽입구(37b)를 포함하는 분리너트 삽입구(37); 및, 상기 제1삽입구(12a) 내지 제4삽입구(37b)에 삽입되어 상기 고정판(10)과 분리너트(30)를 결합시키는 원통형의 회전고정핀(70)을 포함한다.
상기 분리너트(30)의 외면에는 상기 체결선(40)이 감겨질 수 있도록 체결홈(33)이 오목하게 형성되고, 상기 열선(50)이 상기 체결선(40)과 접촉되는 위치에 대응되는 분리너트(30)의 외면에는 상기 열선(50)이 상기 분리너트(30)와 접촉됨에 의해 발생되는 열손실이 방지될 수 있도록 V자 형상의 접촉방지홈(35)이 형성된다.
또한 상기 체결선(40)은 상기 분리너트(30)의 외면에 높이방향의 나선형으로 감겨지고 이에 대응되게 상기 체결홈(33) 역시 분리너트(30)의 외면에 높이방향의 나선형으로 형성되며, 상기 열선(50)은 상기 접촉방지홈(35) 내에서 상기 체결선(40)과 접촉되되 상기 체결선(40)의 바깥쪽과 안쪽에서 교호적으로 접촉되게 배치된다.
본 발명에 따른 분리너트형 비폭발식 구속분리장치는 우주용 전개구조물의 발사시에는 구속볼트를 감싸는 분리너트 외면을 체결선으로 감아 구속 대상물에 대한 구속력이 발휘되도록 하고 궤도진입시에는 체결선에 접촉된 열선의 발열에 의해 체결선이 절단되면서 구속 대상물에 대한 구속이 해제됨으로써 충격응답으로 인해 주요 탑재임무장비 등이 손상되지 않는 효과를 갖는다.
또한 분리너트 내부에 설치된 스프링부재에 의해 신속 정확한 구속해제가 가능할 뿐만 아니라 분리된 양측 분리너트가 스프링부재의 복원력 및 고정판에 의해 위치고정됨에 따라 구속볼트에 대한 간섭을 방지할 수 있어, 결국 구속볼트와 분리너트 사이에 구속되어 있던 구속 대상물이 정상적으로 임무를 수행하도록 하는 효과를 갖는다.
또한 분리너트와 결합하는 고정판은 우주용 전개구조물에 고정 장착되어 구속볼트를 구속하는 구속너트가 진동환경에서도 구속너트의 풀림이 방지될 수 있는 효과가 있다.
또한 열선이 분리너트 측에 접촉되지 않고 체결선과 교호적으로 접촉되도록 배치되어 있어 열선과 분리너트의 접촉에 의한 열손실을 방지하고 체결선의 절단시 발생되는 일부 체결선의 장력이완시에도 체결선의 절단이 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 분리너트형 비폭발식 구속분리장치의 사시도,
도 2는 도 1의 분리너트형 비폭발식 구속분리장치의 분해 사시도,
도 3은 도 1에서 구속볼트와 고정판이 제거된 상태의 부분 사시도,
도 4는 도 1의 분리너트형 비폭발식 구속분리장치가 구속 해제되어 분리된 상태를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 분리너트형 비폭발식 구속분리장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분리너트형 비폭발식 구속분리장치(1)는 고정판(10), 구속볼트(20), 분리너트(30), 결합수단, 체결선(40) 및 열선(50)을 포함한다.
고정판(10)은 위성체와 같은 주구조체에 고정 장착되며, 이를 위해 도시된 바와 같이 측부에 나사 또는 볼트가 결합하기 위한 하나 이상의 결합홀(11)이 형성된다. 그리고, 고정판(10)의 상단에는 결합수단의 일부인 고정판 삽입구(12)가 돌출되게 설치된다. 고정판(10)은 결합수단에 의해 분리너트(30)와 결합하게 되는데, 결합수단에 대해서는 후술하기로 한다.
구속볼트(20)는 분리너트(30)와 함께 위성체에 장착되는 태양전지판, 안테나 등과 같이 구속 해제 후 우주공간에서 작동되는 전개 구조물의 구속 대상물(도시되지 않음)을 구속하게 하는 역할을 하는 것으로, 머리(21)와 머리(21)로부터 연장되어 일정 길이를 갖는 몸통(23)으로 이루어진다. 구속볼트(20)의 머리는 전개 구조물에 고정되게 장착된다. 구속볼트(20)의 몸통(23) 외면에는 나사산이 형성되어 있고, 분리너트(30)의 수용홈(31, 도3 참조)에는 이에 대응되는 나사산이 형성되어 있어, 구속볼트(20)의 몸통(23)은 분리너트(30)의 수용홈(31) 내에서 상호 나사결합된다.
전술한 구속 대상물(도시되지 않음)은 구속볼트(20)와 분리너트(30) 사이에 위치되어 우주용 전개구조물이 설치된 위성체가 발사시 구속되는데 이를 위해 구속볼트(20) 및 분리너트(30) 사이에는 구속 대상물(도시되지 않음)의 구속 가능한 공간(도시되지 않음)이 형성된다. 즉, 구속볼트(20) 외면 일측에 오목한 공간(도시되지 않음)이 형성되어 그 공간 내측에 구속 대상물(도시되지 않음)이 구속 수용될 수 있거나, 또는 분리너트(30)의 내면 일측에 오목한 공간(도시되지 않음)이 형성되어 그 공간(도시되지 않음)에 구속 대상물(도시되지 않음)이 구속될 수 있다. 이처럼 구속볼트(20) 및 분리너트(30)에는 구속 대상물(도시되지 않음)의 구속 수용이 가능한 공간이 선택적으로 형성되되 그 형상은 구속되는 구속 대상물(도시되지 않음)의 종류나 크기에 따라 이에 대응되어 변경되어야 함은 물론이다.
분리너트(30)는 구속볼트(20)의 몸통(23)을 구속하기 위해 감싸도록 설치되며 또한 분리 가능하게 설치되는데, 이 분리너트(30)는 위성체 발사시 구속볼트(20)과 체결된 상태로 구속력을 발휘함으로써 발사환경에 대한 구조건전성이 확보되도록 하고 궤도진입시에는 구속볼트(20) 상에서 분리됨으로써 구속볼트(20)와 분리너트(30) 사이에 구속된 구속 대상물(도시되지 않음)의 작동이 가능하도록 그 구속을 해제시키는 역할을 하는 것이다.
이와 같은 분리너트(30)는 양측으로 분할된 반원통형 형상을 가지며 그 내부에는 구속볼트(20)의 몸통(23) 및 구속 대상물(도시되지 않음)이 함께 수용가능하도록 하는 수용홈(31)이 형성된다.
그리고 양측의 분리너트(30)가 면접되는 부분에는 탄성 스프링부재(60)가 설치된다. 이 스프링부재(60)가 개재됨에 따라 분리너트(30)의 구속력 해제시 스프링부재(60)의 복원력에 의해 서로 밀어내게 되어 양 분리너트(30)가 확실하게 또한 신속하게 분리가 가능하게 된다. 한편 분리너트(30)는 구속력 해제시 스프링부재(60)의 복원력에 의해 서로 떨어진 상태에서 위치하게 되고, 또한 스프링부재(60)의 복원력에 의해 위치 고정됨으로써, 결국 분리너트(30)는 분리 후 구속볼트(20) 및 구속 대상물과의 간섭이 방지되게 된다.
결합수단은 고정판(10)의 상단과 분리너트(30)의 하단을 결합시키되, 분리너트(30)가 고정판(10)에 대해 회전 가능하도록 결합시키게 된다. 구체적으로 결합수단은 고정판(10)의 상단에 돌출되게 형성되는 고정판 삽입구(12)와, 분리너트(30)의 하단에 돌출되게 형성되는 분리너트 삽입구(37), 및 고정판 삽입구(12)와 분리너트 삽입구(37)에 삽입되어 상기 고정판(10)과 분리너트(30)를 회전 가능하게 결합시키는 원통형의 회전고정핀(70)을 포함한다.
고정판 삽입구(12)는 고정판(10)의 상단에 내부가 빈 원통형으로 돌출되게 형성되며, 고정판(10)의 일측에 형성되는 제1삽입구(12a)와 제1삽입구(12a)로부터 일정거리 이격되게 배치되는 제2삽입구(12b)를 구비한다. 도시된 바와 같이 제1삽입구(12a)는 관통되게 형성되고, 제2삽입구(12b)는 일단이 막혀있도록 형성된다. 제1삽입구(12a)의 내면에는 나사산이 형성되어 있지 않으나, 제2삽입구(12b)의 내면에는 나사산이 형성되어 있다.
분리너트 삽입구(37)는 양측 분리너트(30)의 하단 각각에 돌출되게 형성되는 제3삽입구(37a)와 제4삽입구(37b)를 구비한다. 분리너트 삽입구(37)는 고정판(10)과 분리너트(30) 결합시 제1삽입구(12a)와 제2삽입구(12b) 사이에 위치하게 된다. 본 실시예에 의하면 제3삽입구(37a)는 두 개가 형성되고, 제4삽입구(37b)는 한 개가 형성되어 두 개의 제3삽입구(37a) 사이에 배치되게 된다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 예를 들어 양측 분리너트(30) 하단에 돌출되게 형성되는 제3삽입구와 제4삽입구가 각각 한 개씩 형성되어 나란히 배치되게 할 수도 있다.
회전고정핀(70)은 상기 제1삽입구(12a) 내지 제4삽입구(37b)에 삽입되어 상기 고정판(10)과 분리너트(30)를 결합시키게 된다. 회전고정핀(70)은 축 역할을 하여 분리너트(30)가 고정판(10)에 회전 가능하도록 결합하게 된다. 회전고정핀(70)은 나사산이 형성된 전단부(70b)와, 나사산이 형성되지 않은 후단부(70a)로 이루어지는데, 전단부(70b)는 내면에 대응되는 나사산이 형성된 고정판 삽입구(12)의 제2삽입구(12b)에 삽입되어 나사결합되고, 후단부(70a)는 고정판 삽입구(12)의 제1삽입구(12a)와 분리너트 삽입구(37)의 제3,제4삽입구(37a,37b)에 삽입되게 된다.
따라서, 회전고정핀(70)에 의해 분리너트(30)는 고정판(10)에 견고하게 결합하는 동시에 분리너트(30)가 분리시 고정판(10)에 회전 가능하게 유동할 수 있게 된다. 이렇게 고정판(10)이 위성체에 체결 및 고정되고 분리너트(30)가 결합수단에 의해 견고하게 고정판(10)에 결합되므로서, 진동환경에서도 분리너트(30)의 풀림방지가 가능하게 된다.
분리너트(30)의 외면에는 후술할 체결선(40)이 감겨질 수 있도록 체결홈(33)이 오목하게 형성된다. 체결홈(33)이 형성되는 형태 즉, 체결선(40)이 분리너트(30)에 감겨지는 형태는 다양한 실시예를 가질 수 있으며 본 발명은 체결선이 견고하게 감겨지는 형태면 특정의 실시예에 한정되지 않는다. 그러나 체결선이 더욱 견고하게 감겨질 수 있도록 도시된 바와 같이, 체결홈(33)은 분리너트(30)의 외면에 높이방향의 나선형으로 형성되고 따라서 체결선(40) 역시 분리너트(30)의 외면에 높이방향으로 나선형으로 감겨지도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 양측의 분리너트(30)가 면접되는 부분 중 일측의 외곽부는 후술할 열선(50)이 체결선(40)과 접촉되는 위치와 대응되는데, 이곳에 V자 형상의 접촉방지홈(35)이 형성된다. 상기 체결홈(33)에 의해 체결선(40)이 유동됨이 없이 견고하게 분리너트(30) 외면에 접촉하도록 위치하게 되는데, 이 접촉방지홈(35)에 의해 열선(50)이 분리너트(30)와 접촉되지 않고, 따라서 열선과 분리너트가 접촉됨으로 인해 발생되는 열손실을 방지하는 이점이 있다.
체결선(40)은 전술한 바와 같이 분리너트(30)의 외면에 높이 방향의 나선형으로 감겨져 양측 분리너트(30)를 견고하게 결속시키는 역할을 하게 된다. 체결선(40)은 전술한 체결홈(33)을 따라 분리너트(30) 외면에 감겨지며 후술할 열선(50)에 의해 절단되게 된다. 따라서 체결선(40)은 열에 의해 절단될 수 있도록 나일론 재질 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 나일론 재질의 체결선(40)은 종래기술에 따른 체결선(40)과 동일한 것으로 하여 더 이상의 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.
열선(50)은 체결선(40)에 접촉되게 배치되어, 발열 여부에 따라 체결선(40)을 절단시키도록 하여 결국 구속볼트(20) 및 구속 대상물(도시되지 않음)에 대한 분리너트(30)의 구속력을 해제시키는 역할을 하게 된다. 열선(50)의 단부에는 외부의 전원공급수단(도시되지 않음)이 연결되어 있어 전원공급에 따라 열선(50)은 발열이 이루어지며, 체결선(40)과는 양 분리너트(30)의 측단부에 형성된 접촉방지홈(35) 내에서 상호 접촉된다. 한편 열선(50)은 수평방향으로 결속된 체결선(40)에 대해 수직방향으로 배치되는데, 체결선(40)의 절단시 발생되는 일부 체결선(40)의 장력이완시에도 체결선(40)의 절단이 가능하도록 도 3에 확대 도시되는 바와 같이 체결선(40)의 바깥쪽과 안쪽에서 교호적으로 접촉되도록 배치된다.
이하에는 도 1 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 분리너트형 비폭발식 구속분리장치(1)의 동작에 대해서 상세하게 설명한다.
먼저 우주용 전개구조물이 설치된 위성체 발사시에는 구속 대상물(도시되지 않음)이 구속볼트(20)와 분리너트(30) 사이에 구속되어 있고 분리너트(30) 외면이 체결선(40)에 의해 견고하게 체결되어 있어 발사 환경에 대한 구조 건전성이 확보된다.
발사가 진행되어 위성체가 궤도상에 진입되면 소정의 신호가 열선(50) 단부에 연결된 전원연결수단(도시되지 않음)으로 전달되어 열선(50)의 발열이 시작되며 이로 인해 열선(50)과 접촉된 체결선(40)이 절단된다. 이때 열선(50)이 접촉방지홈(35) 내에 위치됨에 따라 분리너트(30)와 접촉에 따른 열손실로 인해서 절단시간이 지연되는 것을 방지할 수 있으며 아울러 열선(50)이 체결선(40)의 바깥쪽과 안쪽에서 교호적으로 접촉되도록 배치되어 있어 절단이 진행되는 과정에서 체결선(40)의 장력 이완이 발생 된다 하더라도 효율적인 절단이 가능하다.
체결선(40)이 절단되면서 분리너트(30)의 구속력은 해제되며, 양측 분리너트(30)는 내측에 구비된 스프링부재(60)의 복원력에 의해서 외측으로 신속 정확하게 분리된다. 이때 고정판(10)과 결합된 분리너트(30)는 스프링부재(60)의 복원력에 의해 위치가 고정됨으로써 구속볼트(20) 및 구속 대상물과의 간섭이 방지되게 된다. 결국 구속볼트(20)와 분리너트(30) 사이에 구속되어 있던 구속 대상물은 전개되어 정상적인 임무를 원활하게 수행할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정의 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
1 : 분리너트형 비폭발식 구속분리장치 10 : 고정판
12 : 고정판 삽입구 20 : 구속볼트
21 : 머리 23 : 몸통
30 : 분리너트 31 : 수용홈
33 : 체결홈 35 : 접촉방지홈
37. 분리너트 삽입구 40 : 체결선
50 : 열선 60 : 스프링부재
70 : 회전고정핀

Claims (6)

  1. 위성체에 장착되는 전개구조물의 구속 대상물을 구속 및 분리하는 구속분리장치에 관한 것으로써,
    상기 위성체에 고정 장착되는 고정판(10);
    머리(21)와, 상기 머리(21)로부터 연장되게 형성되는 몸통(23)을 구비하는 구속볼트(20);
    상기 구속볼트(20)의 몸통(23)이 나사결합 되도록 내부에 수용홈(31)이 형성되며, 상기 몸통(23)과 함께 상기 구속 대상물을 감싸 구속하되 양측으로 분할 가능하게 형성되는 분리너트(30);
    상기 고정판(10)의 상단과 상기 분리너트(30)의 하단을 결합시키되, 상기 분리너트(30)가 상기 고정판(10)에 대해 회전 가능하게 결합시키는 결합수단;
    상기 분리너트(30)의 외면에 감겨져 상기 분리너트(30)를 결속시키는 체결선(40); 및
    상기 체결선(40)에 접촉되게 배치되고 단부가 외부의 전원공급수단과 연결되어 발열되며, 발열에 따라 상기 체결선(40)을 절단시켜 상기 분리너트(30)가 양측으로 분할되도록 하는 열선(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양측의 분리너트(30)가 면접되는 부분에는 구속력 해제시 복원력에 의해 서로 밀어내도록 하는 스프링부재(60)가 설치되어 구속해제된 분리너트(30)와 구속볼트(20)의 간섭을 방지하는 것을 특징으로 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결합수단은,
    상기 고정판(10)의 상단에 돌출되게 형성되는 고정판 삽입구(12);
    상기 분리너트(30)의 하단에 돌출되게 형성되는 분리너트 삽입구(37); 및,
    상기 고정판 삽입구(12) 및 분리너트 삽입구(37)에 삽입되어 상기 고정판(10)과 분리너트(30)를 결합시키는 원통형의 회전고정핀(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 결합수단은,
    상기 고정판(10)의 상단에 돌출되게 형성되며, 상기 고정판(10)의 일측에 형성되는 제1삽입구(12a)와 상기 제1삽입구(12a)로부터 일정거리 이격되게 상기 고정판(10)의 타측에 형성되는 제2삽입구(12b)를 포함하는 고정판 삽입구(12);
    고정판(10)과 분리너트(30) 결합시 상기 제1삽입구(12a)와 제2삽입구(12b)이에 배치되며, 상기 양측 분리너트(30)의 하단 각각에 돌출되게 형성되는 제3삽입구(37a)와 제4삽입구(37b)를 포함하는 분리너트 삽입구(37); 및,
    상기 제1삽입구(12a) 내지 제4삽입구(37b)에 삽입되어 상기 고정판(10)과 분리너트(30)를 결합시키는 원통형의 회전고정핀(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분리너트(30)의 외면에는 상기 체결선(40)이 감겨질 수 있도록 체결홈(33)이 오목하게 형성되고, 상기 열선(50)이 상기 체결선(40)과 접촉되는 위치에 대응되는 분리너트(30)의 외면에는 상기 열선(50)이 상기 분리너트(30)와 접촉됨에 의해 발생되는 열손실이 방지될 수 있도록 V자 형상의 접촉방지홈(35)이 형성되는 것을 특징으로 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 체결선(40)은 상기 분리너트(30)의 외면에 높이방향의 나선형으로 감겨지고 이에 대응되게 상기 체결홈(33) 역시 분리너트(30)의 외면에 높이방향의 나선형으로 형성되며, 상기 열선(50)은 상기 접촉방지홈(35) 내에서 상기 체결선(40)과 접촉되되 상기 체결선(40)의 바깥쪽과 안쪽에서 교호적으로 접촉되게 배치되는 것을 특징으로 하는 분리너트형 비폭발식 구속분리장치.
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