KR102002708B1

KR102002708B1 - 전개시험 장치

Info

Publication number: KR102002708B1
Application number: KR1020170178301A
Authority: KR
Inventors: 오시환; 문홍열
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-07-23
Also published as: KR20190076475A; US20190199283A1; US10917045B2

Abstract

일 실시예에 따른 전개시험 장치는 제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임, 상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈, 상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암, 및 상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈을 포함할 수 있고, 상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시킬 수 있다.

Description

전개시험 장치{UNFOLDING TEST EQUIPMENT}

태양전지판의 전개시험을 수행하는 전개시험 장치가 개시된다. 구체적으로, 중력이나 공기의 저항이 없는 궤도 상에서 태양전지판 전개를 예측하기 위해 모사 환경을 제공할 수 있는 전개시험 장치가 개시된다.

일반적으로, 인공위성과 같은 위성체는 부피가 최소화 된 상태로 발사체에 실려 우주공간으로 이동되고, 궤도상에 안착된다. 궤도상에 안착된 인공위성은 폴딩된 상태의 태양전지판을 전개시켜 태양전지판의 대 태양광 면적을 증대시킨다. 태양전지판은 태양광을 이용하여 인공위성의 구동에 필요한 전력을 생성한다.

우주공간은 기본적으로 무중력 상태와 진공 상태이며, 위와 같은 위성체의 태양전지판은 우주공간에서 전개되기 때문에, 지상에서 위성체용 태양전지판의 거동을 시험하기 위해선 우주공간의 무중력 및 진공 환경과 유사한 환경을 만들어야 한다.

따라서, 지상에서 수행되는 위성체 태양전지판 전개시험을 위하여 전개시험 장치는 태양전지판이 중력이나 공기저항뿐만 아니라 전개장치에 의해 발생하는 다른 외력들의 영향을 줄일 수 있어야 한다.

종래의 태양전지판 전개시험 장치는 태양전지판에서 최근 이용되는 테이프 스프링 힌지의 모멘트를 측정하는 방식이 이용되며, 이러한 내용은 대한민국특허 출원번호 제 2013-0094507호에 개시되어 있다.

일 실시예에 따른 목적은 지상에서 궤도 상에서의 무중력 환경을 모사하도록 중력을 영향을 줄여 태양전지판 전개 힌지의 성능 시험 정확도를 개선하기 위한 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 목적은 지상에서 궤도 상에서의 태양전지판의 전개운동을 모사하도록 공기 저항의 영향을 줄여 태양전지판 전개 힌지의 성능 시험 정확도를 개선하기 위한 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 목적은 궤도 상에서의 태양전지판의 전개운동을 모사하도록 전개장치의 질량 또는 항력 등의 외력을 저감하여 태양전지판 전개 힌지의 성능 시험 정확도를 개선하기 위한 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 목적은 궤도상에서 태양전지판의 전개 시 발생하는 오버 슈팅을 정밀하게 예측할 수 있는 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 목적은 태양전지판의 전개축 이동에 따라 이동 가능한 회전 샤프트를 가지는 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 목적은 제작 비용이 낮고, 제작과 설치가 용이하며, 시험에 필요한 장소의 제약이 적은 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

또한, 일 실시예에 따른 목적은 이동성과 사용 편의성이 높은 전개시험 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 전개시험 장치는 제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임, 상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈, 상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암, 및 상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈을 포함할 수 있고, 상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시킬 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치는 상기 지지 모듈과 상기 회전 아암을 연결하는 수평 보상 모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 수평 보상 모듈은, 회전 아암과 연결되는 가이드 바아; 및 상기 가이드 바아를 따라 이동되고 상기 지지 모듈과 연결되는 수평 베어링 어셈블리;를 포함할 수 있으며, 상기 지지 모듈은 상기 가이드 바아를 따라서 상기 회전 아암의 길이 방향으로 이동이 허용되어서, 상기 대상물체의 전개에 따른 상기 제2 부분의 방사방향 이동을 허용할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 수평 보상 모듈은 상기 가이드 바아의 수평을 조정하는 수평조정 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 수평 보상 모듈은 상기 지지 모듈의 변위를 표시하는 스케일을 포함하거나 상기 회전축 모듈은 상기 회전 샤프트의 변위를 표시하는 스케일을 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 회전축 모듈은 제1 자기 정렬 베어링을 포함할 수 있고, 상기 제1 자기 정렬 베어링은, 상기 회전 샤프트를 감싸는 베어링 요소; 상기 베어링과 이격되게 배치되는 하우징; 및 상기 회전 샤프트의 방사 방향으로 상기 하우징을 관통하게 배치되어 베어링 요소와 상기 하우징을 이격시키는 복수 개의 수직조정 요소;를 포함할 수 있으며, 상기 수직조정 요소는 상기 회전 샤프트가 중력의 방향과 평행하게 배치되도록 상기 하우징과 상기 베어링 요소 사이의 이격거리를 조정할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 회전축 모듈은, 상기 회전 샤프트 하부의 수평이동을 방지하도록 감싸는 제2 자기 정렬 베어링; 및 상기 회전 샤프트의 회전량 또는 회전 속도를 감지하는 회전 감지부재;를 더 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 지지 모듈은, 상기 제2 부분을 클램프하는 클램핑 부재; 및 상기 대상물체의 전개에 따라 발생하는 상기 제2 부분의 회전을 허용하는 회전 베어링;을 포함할 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 지지 모듈은, 길이가 변화되는 길이조정 부재; 상기 제2 부분의 무게를 감지하는 무게감지 부재; 및 상기 대상물체의 전개에 따라 발생하는 상기 제2 부분의 상하 움직임을 허용하는 스프링;을 더 포함할 수 있고, 상기 지지 모듈은 상기 길이조정 부재의 길이 변화에 따라 전체 길이가 조정되어서, 상기 대상물체의 상기 제2 부분의 승강 높이가 조정될 수 있다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 상기 회전 아암의 처짐을 방지하도록 수평을 조정하는 수평조정 케이블을 더 포함할 수 있고, 상기 수평조정 케이블은, 상기 회전 아암과 상기 회전 샤프트의 상부를 사선으로 연결하는 와이어; 및 상기 와이어의 길이를 조정하는 와이어 길이조정 부재;를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 지상에서 궤도 상에서의 무중력 환경을 모사하도록 중력을 영향을 줄여 태양전지판 전개 힌지의 성능 시험 정확도가 개선되는 전개시험 장치가 제공된다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 지상에서 궤도 상에서의 태양전지판의 전개운동을 모사하도록 공기 저항의 영향을 줄여 태양전지판 전개 힌지의 성능 시험 정확도가 개선되는 전개시험 장치가 제공된다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 궤도 상에서의 태양전지판의 전개운동을 모사하도록 전개장치의 질량 또는 항력 등의 외력을 저감하여 태양전지판 전개 힌지의 성능 시험 정확도가 개선되는 전개시험 장치가 제공된다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 궤도상에서 태양전지판의 전개 시 발생하는 오버 슈팅을 정밀하게 예측할 수 있는 전개시험 장치가 제공된다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 태양전지판의 전개축 이동에 따라 이동 가능한 회전 샤프트를 가지는 전개시험 장치가 제공된다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 제작 비용이 낮고, 제작과 설치가 용이하며, 시험에 필요한 장소의 제약이 적은 전개시험 장치가 제공된다.

또한, 일 실시예에 따른 전개시험 장치에 의하면, 이동성과 사용 편의성이 높은 전개시험 장치가 제공된다.

도 1은 일 실시예에 따른 전개시험 장치와 전개시험 장치에 설치되고 폴딩된 상태인 태양전지판의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전개시험 장치와 전개시험 장치에 설치되고 전개된 상태인 태양전지판의 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 수평조정 케이블과 회전 아암을 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 수평 보상 모듈을 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 지지 모듈을 도시한다.
도 7은 일 실시예에 따른 전개시험 장치의 회전축 모듈을 도시한다.

이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)와 전개시험 장치(100)에 설치되고 폴딩된 상태인 태양전지판(S)의 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)와 전개시험 장치(100)에 설치되고 전개된 상태인 태양전지판(S)의 사시도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 사시도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 전개시험 장치(100)에는 태양전지판(S)이 설치될 수 있다. 전개시험에 이용되는 태양전지판(S)은 전개시험의 편의를 위해 제1 부분(S1), 제2 부분(S2)(예를 들어, 두 개의 판 형태의 솔라셀)로로 구성될 수 있으며, 태양전지판(S)의 제1 부분(S1)과 제2 부분(S2)은 태양전지판이 폴딩된 상태에서 직렬 정렬되도록 전개시키는 힌지(S3)로 연결될 수 있다. 아래의 상세한 설명과 도면에서는 대상물체(S)가 태양전지판(S)으로 설명되고 힌지(S3)가 테이프 스프링 힌지(S3)로 설명되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 일 실시예예 따른 전개시험 장치(100)는 고정프레임(110), 회전축 모듈(120), 회전 아암(130), 지지 모듈(140), 수평 보상 모듈(150) 및 수평조정 케이블(160)을 포함할 수 있다.

고정 프레임(110)은 폴딩된 상태의 태양전지판(S)의 제1 부분(S1)이 지면에서 이격된 상태로 고정되도록 제1 부분(S1)을 지지고정 시킬 수 있다. 고정 프레임(110)은 제1 부분(S1)과 제1 부분(S1)에 연결된 테이프 힌지(S3)가 지면과 수평한 상태로 설치될 수 있도록 고정할 수 있다. 또한, 고정 프레임(110)은 전개 시험 시 제1 부분(S1)의 움직임을 방지할 수 있다.

구체적으로, 고정 프레임(110)은 제1 부분(S1)을 안정적으로 지지하도록 제1 부분(S1)을 클램핑하는 고정판을 구비할 수 있으며, 고정 프레임(110)의 하부에는 태양전지판(S)의 전개 충격에 따른 고정 프레임(110)의 움직임을 방지하도록 펼쳐진 복수 개의 다리가 구비될 수 있다. 또한, 고정 프레임(110)의 하부에는 고정 프레임(110)의 이동을 용이하게 하는 바퀴들(116)이 구비될 수 있으며, 고정 프레임(110)의 이동을 방지하는 복수 개의 스탑퍼(114)가 구비될 수 있다.

예를 들어, 도 1 내지 3에서 도시된 바와 같이, 스탑퍼(114)들은 바퀴들 주변에 배치될 수 있고, 각각의 스탑퍼(114)들은 회전을 통해 바퀴들(116)이 지면으로부터 부상되도록 고정 프레임(110)을 부상시킬 수 있다. 이러한 복수 개의 스탑퍼(114)들은 고정 프레임(110)의 하부 각 모서리 부분에 배치될 수 있고, 각각의 회전에 따라서, 고정 프레임(110)의 수평을 조정할 수 있다.

제1 부분(S1)과 테이프 힌지(S3)가 지면과 수평하고 중력의 방향과 수직인 상태에서 어긋나게 되면, 제1 부분(S1)과 제2 부분(S2)의 중량이 테이프 힌지(S3)에 부가되어 전개시험 결과가 왜곡될 수 있다.

따라서, 고정 프레임(110) 하부의 각각의 스탑퍼(114)들은 고정 프레임(100) 상에 고정된 제1 부분(S1)과 테이프 힌지(S3)가 지면과 수평인(중력의 방향과 수직인 상태) 상태가 되도록 고정 프레임(110)의 수평을 조정할 수 있다.

회전축 모듈(120)은 고정 프레임(110)의 일 측에 배치될 수 있고, 회전 샤프트(122)를 포함할 수 있다. 회전 샤프트(122)는 중력의 방향 및 태양전지판(S)의 전개 축과 평행한 방향으로 배치될 수 있다.

상기 회전 샤프트(122)는 위 방향으로 연장될 수 있으며, 회전 아암(130)은 회전 샤프트(122)의 방사 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 회전 아암(130)은 지면과 수평하게 돌출될 수 있으며, 제2 부분(S2)의 전개 시 회전 아암(130)에 의해 발생되는 저항을 줄이기 위해 가벼운 소재로 구성될 수 있다.

수평 보상 모듈(150)은 회전 아암(130) 상에 배치될 수 있다. 수평 보상 모듈(150)은 태양전지판(S)의 전개에 따른 제2 부분의 방사방향 이동을 허용할 수 있다. 이는 아래에서 보다 상세하게 설명된다.

지지 모듈(140)은 클램핑 부재(142)를 포함할 수 있고, 클램핑 부재(142)는 제1 부분(S1)의 부양 높이와 동일하게 제2 부분(S2)이 지면으로부터 부양되도록 제2 부분(S2)을 클램핑(Clamping)하여 지지고정 시킬 수 있다.

또한, 지지 모듈(140)은 제2 부분(S2)이 수평하게 유지되는 지점과 회전 아암(130)의(구체적으로, 회전 아암(130)에 연결된 수평 보상 모듈(150)의) 사이에서 중력의 방향으로, 즉 지면에 수직하게 배치될 수 있다.

수평조정 케이블(160)은 회전 샤프트(122)의 상부와 회전 아암(130)을 연결하여서 회전 아암(130)의 처짐을 방지할 수 있다.

도 4는 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 수평조정 케이블(160)과 회전 아암(130)을 도시한다.

도 4를 참조하여, 수평조정 케이블(160)은 회전 아암(130)과 회전 샤프트(122)의 상부를 사선으로 연결하는 와이어(162)와 와이어(162)의 길이를 변화시키는 와이어 길이조정 부재(164)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 회전 아암(130)은 가벼운 소재로 형성되어서 내구성이 다소 낮을 수 있다. 따라서, 반복되는 태양전지판(S) 전개시험 또는 제2 부분(S2)의 중량에 따라서 회전 아암(130)에는 처짐이 발생할 수 있다.

이러한 회전 아암(130)의 처짐을 방지하기 위해서는 회전 아암(130)에 부가되는 힘을 분산시킬 필요가 있다.

따라서, 와이어(162)는 회전 아암(130) 상의 복수 지점과 회전 샤프트(122)의 상단을 연결하여, 회전 아암(130)의 처짐을 방지하는 장력을 제공할 수 있다.

와이어(162)의 일 단에는 와이어(162)의 길이를 변화시키는 와이어 길이조정 부재(164)가 배치될 수 있다. 와이어 길이조정 부재(164)는 예를 들어 턴 버클(Turn buckle) 형태일 수 있고, 스스로 길이가 연장 또는 감소되어 수평조정 케이블(160)의 총 길이를 변화시킬 수 있다.

복수 개의 와이어(162)들과 와이어 길이조정 부재(164)들은 회전 아암(130) 상의 다수 지점에 연결되어서 회전 아암(130)의 국부적인 처짐을 조정할 수 있다.

도 5는 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 수평 보상 모듈(150)을 도시한다.

도 5를 참조하여, 수평 보상 모듈(150)은 회전 아암과 연결되는 수평조정 부재(156), 수평조정 부재(156) 사이에 설치되는 가이드 바아(152), 가이드 바아(152)를 따라 이동되고 지지 모듈(140)과 연결되는 수평 베어링 어셈블리(154) 및 지지 모듈(140)의 수평 방향 변위를 표시하는 수평 스케일(158)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 수평조정 부재(156)는 스크류 형태로 형성되며, 가이드 바아(152)의 높낮이를 조정할 수 있다. 수평조정 부재(156)는 가이드 바아(152) 일 측의 높낮이를 조정함으로써 가이드 바아(152)의 수평을 조정할 수 있다.

수평 베어링 어셈블리(154)는 가이드 바아(152)를 따라서 수평 방향으로 이동될 수 있으며, 수평 베어링 어셈블리(154)는 지지모듈(140)의 수평방향 움직임을 허용할 수 있다. 즉, 태양전지판(S)의 전개에 따라 제2 부분(S2)이 방사방향으로 연장될 수 있으며, 이에 따라 제2 부분(S2)을 클램핑하는 지지모듈(140)도 수평 보상 모듈(150)을 기준으로 수평 방향으로 이동될 수 있다. 이러한 지지모듈(140)의 수평 방향 이동은 수평 베어링 어셈블리(154)로 전달되며, 수평 베어링 어셈블리(154)는 가이드 바아(152)를 따라서 수평 방향으로 이동될 수 있다. 즉, 수평 보상 모듈(150)의 수평 베어링 어셈블리(154)와 가이드 바아(152)는 제2 부분(S2)의 방사방향 이동을 허용할 수 있다.

보다 상세하게, 테이프 힌지(S3)는 폭 방향 단면이 아치형으로 형성된 박형의 바아 형상일 수 있다. 태양전지판(S)이 폴딩(Folding)되었을 시, 테이프 힌지(S3) 중간 부분은 접힐 수 있으며, 이때, 테이프 힌지(S3)의 접힌 중간 부분의 아치형은 평평한 형태로 변형될 수 있고, 태양전지판(S)의 폴딩에 의해 형성되는 테이프 힌지(S3)의 접힌 부분은 제1 부분(S1) 및 제2 부분(S2)에 연결되어 아치형이 유지되고 있는 부분으로부터 폴딩의 반대 반향으로, 단차가 지도록 다소 돌출될 수 있다. 따라서 테이프 힌지(S3)의 접힌 부분의 직경은 테이프 힌지(S3)의 접히지 않고 제1 부분(S1)과 제2 부분(S2)과 연결된 부분 사이의 거리보다 클 수 있다.

이러한 상기 단차는 태양전지판(S)의 전개 시, 제1 부분(S1)과 전개축 사이의 거리 및 제2 부분(S2)과 전개축 사이의 거리를 증가시킬 수 있고, 따라서, 테이프 힌지(S3)로 연결된 제1 부분(S1)과 제2 부분(S2)은 전개에 따라 제2 부분(S2)이 방사방향으로 이동될 수 있다.

수평 스케일(158)은 회전 아암(130) 부분 쪽으로 설치될 수 있으며, 수평 베어링 어셈블리(154)의 표면에는 화살표가 표시될 수 있어서, 제2 부분(S2)의 수평방향 이동에 따라 이동되는 수평 베어링 어셈블리(154) 표면의 화살표가 가르키는 수평 스케일(158) 상의 표식에 따라서 제2 부분(S2)의 변위를 가늠할 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 지지 모듈(140)을 도시한다.

도 6을 참조하여, 지지 모듈(140)은 제2 부분(S2)을 클램프 하는 클램핑 부재(142), 태양전지판(S)의 전개에 따라 발생하는 제2 부분(S2)의 회전을 허용하는 회전 베어링(144), 지지 모듈(140)의 총 길이를 변화시키도록 길이가 변화되는 길이조정 부재(146), 제2 부분(S2)의 무게 또는 무게 변화를 감지하는 무게감지 부재(148), 및 태양전지판(S)의 전개에 따라 발생하는 제2 부분(S2)의 상하 움직임을 허용하는 스프링(149)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 클램핑 부재(142)는 지지 모듈(140)의 하부에 배치될 수 있으며, 제2 부분(S2)을 클램프할 수 있다. 클램핑 부재(142)는 제2 부분(S2)이 기울어짐 없이 수평이 유지될 수 있는 지점에 배치될 수 있으며, 해당 지점을 표시할 수 있는 변위 스케일(1422)을 포함할 수 있다.

제1 부분(S1)과 제2 부분(S2)을 연결하는 테이프 힌지(S3)는 가요성 부재로 형성되기 때문에, 태양전지판(S)의 전개에 따른 전개충격 또는 오버슈팅에 의해 미세하게 진동이 생성될 수 있다. 이러한 테이프 힌지(S2)에 생성되는 미세한 진동은 제2 부분(S2)으로 전달될 수 있으며, 따라서 제2 부분(S2)은 지지 모듈(140)을 회전축으로 하여 미세하게 회전될 수 있다. 지지 모듈(140)에 구비되는 회전 베어링(144)은 이러한 제2 부분(S2)의 미세한 회전을 허용하여 궤도상의 환경을 모사할 수 있다.

길이조정 부재(146)는 예를 들어 턴 버클 형태일 수 있으며, 지지 모듈(140)의 총 길이를 미세하게 조정할 수 있다. 지지 모듈(140)의 길이는 조정되어서, 제2 부분(S2)과 제1 부분(S1)의 부양 높이를 맞출 수 있다.

무게감지 부재(148)는 예를 들어 로드셀 일 수 있으며, 제2 부분(S2)의 무게를 측정하거나 태양전지판(S)의 전개에 따라 발생하는 미세한 제2 부분(S2) 수직방향 움직임을 감지할 수 있다.

스프링(149)은 이러한 제2 부분(S2)의 미세한 수직방향 움직임을 감쇄할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 회전축 모듈(120)을 도시한다.

도 7a는 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 회전축 모듈(120)을 도시하고, 도 7b는 도 7a에서 도시된 A-A 평면을 따르는 일 실시예에 따른 전개시험 장치(100)의 회전축 모듈(120)의 단면도를 도시한다.

도 7을 참조하여, 회전축 모듈(120)은 회전 샤프트(122), 제1 자기 정렬 베어링(124), 제2 자기 정렬 베어링(126), 회전감지 부재(128) 및 회전 스케일(129)를 포함할 수 있다.

회전 샤프트(122)는 순차적으로, 지지 모듈(140)과 회전 아암(130) 통해 전달되는 태양전지판(S)의 전개 힘에 따라서 고정 프레임(110)에 대하여 회전된다. 회전 샤프트(122)의 중심축은 태양전지판(S)의 전개를 용이하게 하기 위해 태양전지판(S)의 전개축에 평행하게 배치될 수 있다.

제1 자기 정렬 베어링(124)과 제2 자기 정렬 베어링(126)은 회전 샤프트(122)를 감싸도록 배치된다.

제1 자기 정렬 베어링(124)은 회전 샤프트(122)를 둘러싸고 회전 샤프트(122)의 회전을 허용하는 베어링 요소(1242), 베어링 요소(1242)와 이격되게 배치되며 베어링 요소(1242)를 감싸는 하우징(1244) 및 회전 샤프트(122)의 방사방향으로 하우징(1244)을 관통하도록 배치되며, 베어링 요소(1242)와 하우징(1244) 사이에 이격 거리를 형성하는 복수 개의 수직조정 요소(1246)를 포함한다.

복수 개의 수직조정 요소(1246)는 스크류 방식으로 하우징(1244)에 고정될 수 있다. 수직조정 요소(1246)는 예를 들어 회전 샤프트(122)의 방사 방향으로 120도 간격으로 배치될 수 있도록 세 개가 구비될 수 있으며, 각각의 위치가 조정되어 고정 프레임(110)에 대한 회전 샤프트(122)의 기울기를 조정할 수 있다.

즉, 제2 자기 정렬 베어링(124) 내에서 회전 샤프트(122)는 수평 이동되는 반면, 제2 자기 정렬 베어링(126)은 회전 샤프트(122)를 고정되게 감싸서, 회전 샤프트(122)는 제2 자기 정렬 베어링(126)을 고정축으로 수평이동을 방지하여 고정 프레임(110)에 대하여 기울기가 조정될 수 있다.

회전 감지부재(128) 예를 들어 로터리 엔코더일 수 있으며, 회전 샤프트(122)의 회전속도 또는 회전 량을 감지할 수 있다.

회전 스케일(129)은 회전 샤프트(122)의 회전 변위를 측정할 수 있다.

위에서 언급된 전개시험 장치에 의하면, 전개 시험장치는 궤도상의 무중력 환경을 모사하고, 무중력 환경을 모사하여 전개시험의 정확도를 개선할 수 있다. 따라서, 전개시험 장치는 태양전지판의 전개 시 발생하는 오버 슈팅도 정확하게 재현할 수 있다. 또한, 위에서 언급된 전개시험 장치는 제작 비용이 낮고 제작과 설치가 용이하며 이동성이 용이하고 설치에 필요한 장소의 크기가 작다.

이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100 : 전개시험 장치
110 : 고정 프레임
112 : 고정판
114 : 스탑퍼
116 : 바퀴
120 : 회전축 모듈
122 : 회전 샤프트
124 : 제1 자기 정렬 베어링
1242 : 베어링 요소
1244 : 하우징
1246 : 수직조정 요소
126 : 제2 자기 정렬 베어링
128 : 회전감지 부재
129 : 회전 스케일
130 : 회전 아암
140 : 지지 모듈
142 : 클램핑 부재
1422 : 변위 스케일
144 : 회전 베어링
146 : 길이조정 부재
148 : 무게감지 부재
149 : 스프링
150 : 수평 보상 모듈
152 : 가이드 바아
154 : 수평 베어링 어셈블리
156 : 수평조정 부재
158 : 수평 스케일
160 : 수평조정 케이블
162 : 와이어
164 : 길이조정 부재
S : 태양전지판
S1 : 제1 부분
S2 : 제2 부분
S3 : 테이프 힌지

Claims

제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임;
상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈;
상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암;
상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈; 및
상기 지지 모듈과 상기 회전 아암을 연결하는 수평 보상 모듈;
을 포함하고,
상기 수평 보상 모듈은,
회전 아암과 연결되는 가이드 바아; 및
상기 가이드 바아를 따라 이동되고 상기 지지 모듈과 연결되는 수평 베어링 어셈블리;
를 포함하며,
상기 지지 모듈은 상기 가이드 바아를 따라서 상기 회전 아암의 길이 방향으로 이동이 허용되어서, 상기 대상물체의 전개에 따른 상기 제2 부분의 방사방향 이동을 허용하고,
상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시키는, 전개시험 장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 수평 보상 모듈은 상기 가이드 바아의 수평을 조정하는 수평조정 부재를 더 포함하는, 전개시험 장치.
제 1항에 있어서,
상기 수평 보상 모듈은 상기 지지 모듈의 변위를 표시하는 수평 스케일을 포함하거나 상기 회전축 모듈은 상기 회전 샤프트의 변위를 표시하는 회전 스케일을 포함하는, 전개시험 장치.
제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임;
상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈;
상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암; 및
상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈;
을 포함하고,
상기 회전축 모듈은 제1 자기 정렬 베어링을 포함하며,
상기 제1 자기 정렬 베어링은,
상기 회전 샤프트를 감싸는 베어링 요소;
상기 베어링 요소와 이격되게 배치되는 하우징; 및
상기 회전 샤프트의 방사 방향으로 상기 하우징을 관통하게 배치되어 베어링 요소와 상기 하우징을 이격시키는 복수 개의 수직조정 요소;
를 포함하고,
상기 수직조정 요소는 상기 회전 샤프트가 중력의 방향과 평행하게 배치되도록 상기 하우징과 상기 베어링 요소 사이의 이격거리를 조정하며,
상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시키는, 전개시험 장치.
제 5항에 있어서,
상기 회전축 모듈은,
상기 회전 샤프트 하부의 수평이동을 방지하도록 감싸는 제2 자기 정렬 베어링; 및
상기 회전 샤프트의 회전량 또는 회전 속도를 감지하는 회전감지 부재;
를 더 포함하는, 전개시험 장치.
제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임;
상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈;
상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암; 및
상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈;
을 포함하고,
상기 지지 모듈은,
상기 제2 부분을 클램프하는 클램핑 부재; 및
상기 대상물체의 전개에 따라 발생하는 상기 제2 부분의 회전을 허용하는 회전 베어링;
을 포함하며,
상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시키는, 전개시험 장치.
제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임;
상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈;
상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암; 및
상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈;
을 포함하고,
상기 지지 모듈은,
길이가 변화되는 길이조정 부재;
상기 제2 부분의 무게를 감지하는 무게감지 부재; 및
상기 대상물체의 전개에 따라 발생하는 상기 제2 부분의 상하 움직임을 허용하는 스프링;
을 더 포함하며,
상기 지지 모듈은 상기 길이조정 부재의 길이 변화에 따라 전체 길이가 조정되어서, 상기 대상물체의 상기 제2 부분의 승강 높이가 조정되고,
상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시키는, 전개시험 장치.
제1 부분과 제2 부분이 힌지 결합되어 형성되는 대상물체의 상기 제1 부분을 고정하는 고정 프레임;
상기 고정 프레임의 일 측에 배치되고 회전 샤프트를 구비하는 회전축 모듈;
상기 고정 프레임의 상부에서 상기 회전 샤프트로부터 방사 방향으로 연장되는 회전 아암;
상기 회전 아암에 연결되어서 상기 대상물체의 제2 부분이 부양되도록 클램프하는 지지 모듈; 및
상기 회전 아암의 처짐을 방지하도록 수평을 조정하는 수평조정 케이블;
을 포함하고,
상기 수평조정 케이블은,
상기 회전 아암과 상기 회전 샤프트의 상부를 사선으로 연결하는 와이어; 및
상기 와이어의 길이를 조정하는 와이어 길이조정 부재;
를 더 포함하며,
상기 대상물체의 전개 시, 상기 대상물체에 적용되는 외력을 저감시키는, 전개시험 장치.