KR20140080705A - 태양전지판 전개용 힌지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지판 전개용 힌지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지판이 접히고 전개되는 과정에서 발생하는 충격을 최소화할 수 있고, 간편하게 접을 수 있으며, 태양전지판의 전개시험의 반복에도 변형이나 마모가 거의 없는 태양전지판 전개용 힌지에 관한 것이다.
Description
본 발명은 태양전지판 전개용 힌지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지판이 접히고 전개되는 과정에서 발생하는 충격을 최소화할 수 있고, 간편하게 접을 수 있으며, 태양전지판의 전개시험의 반복에도 변형이나 마모가 거의 없는 태양전지판 전개용 힌지에 관한 것이다.
우주구조물인 인공위성은 각 서브시스템에서 필요로 하는 동력을 공급하기 위해 태양전지판을 갖추고 있다. 이에 따라 인공위성이 발사체에 실려 우주궤도에 올려진 후에는 동력원 발생을 위한 태양전지판을 위성체의 잠금장치로부터 분리하여 전개시키게 된다. 이때 태양전지판이 잠금에서 분리되는 과정 및 전개되는 과정에서 충격하중이 가해지지 않도록 하여야 하며, 또한 우주공간은 기온 차가 극심한 극한 상황의 연속이므로 어떠한 상황에서도 안정된 동작을 하도록 설계되어야 한다. 종래의 태양전지판의 전개장치는 점성유체가 담긴 실린더와 토크를 발생시키는 코일 및 겹판스프링을 사용하여, 코일은 태양전지판의 회전 토크를 발생시키고, 점성유체는 회전 전개속도와 마지막 단계에서 충격을 완화시키는 것을 담당하고 있다. 그러나 이와 같은 전개장치는 실린더에 의한 태양전지판의 전개 속도를 맞추기가 어렵고, 이들 장치들은 기계 장치들로 이루어져 있기 때문에 우주공간에서의 안정성, 신뢰성을 충분히 제공하지 못하는 문제가 있다.
한편, 도 6은 종래 태양전지판 전개용 힌지를 촬영한 사진이다. 종래에 많이 사용되는 태양전지판 전개용 힌지는 내부에 스프링이 게재되고, 전개되거나 접히게 되면 록킹이 되도록 구성되어 있다.
이와 같이 종래 태양전지판 전개용 힌지는 구조가 복잡하고 펼쳐질 때 스프링의 힘이 크면 태양전지판에 충격이 가해지고, 전개시험시 접을 때에는 별도의 접는 치구를 사용하여야 하는 불편함이 있다. 또한 종래의 힌지는 록킹(locking)이 되기 때문에 롤킹을 해제하는 별도의 치구가 필요하며 이때 스프링에 의한 쇼크(shock)가 태양전지판에 전달되는 문제가 있다.
또한, 힌지가 부착되는 인공위성과 전지판 사이의 공간이 협소하여 치구 사용상 불편함이 더해지게 된다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양전지판이 접히고 전개되는 과정에서 발생하는 충격을 최소화할 수 있는 태양전지판 전개용 힌지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 태양전지판을 접을 때 록킹을 해제하는 별도의 치구가 필요 없기 때문에 간편하게 접을 수 있는 태양전지판 전개용 힌지를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 태양전지판의 전개시험의 반복에도 변형이나 마모가 거의 없는 태양전지판 전개용 힌지를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지는 인공위성에 고정되는 제1힌지몸체; 태양전지판에 고정되는 제2힌지몸체; 및 상기 제1힌지몸체와 제2힌지몸체에 각각 결합하여 상기 태양전지판이 접히면 접히는 방향으로 굽혀지는 탄성체;를 포함하고, 상기 제1힌지몸체 및 제2힌지몸체에는 각각 상기 태양전지판의 전개시 서로 맞물려 지지하는 슬라이딩 지지편이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 각각의 슬라이딩 지지편은 상기 태양전지판의 전개시 마찰 또는 충격을 감소하도록 곡면으로 이루어지는 슬라이딩부와, 상기 태양전지판이 완전히 전개되면 서로 접하여 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 탄성체는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 제1, 2힌지몸체는 각각 상기 인공위성과 결합하는 고정부와, 상기 고정부의 일단부에서 절곡되어 상기 탄성체가 결합되는 절곡부를 포함하고, 상기 슬라이딩 지지편은 상기 절곡부의 일면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 탄성체는 상기 절곡부의 양쪽에 한 쌍이 결합하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지는 태양전지판이 접히고 전개되는 과정에서 발생하는 충격을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지는 태양전지판을 접을 때 록킹을 해제하는 별도의 치구가 필요 없기 때문에 간편하게 접을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지는태양전지판의 전개시험의 반복에도 힌지의 변형이나 마모가 거의 없는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지가 인공위성과 태양전지판에 결합된 모습을 도시하는 사용상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 일실시예를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 일실시예를 도시하는 정면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지가 접힌 상태에서 완전히 펼쳐지는 모습을 순차적으로 도시하는 측면도들이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 다른 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 6은 종래 태양전지판 전개용 힌지를 촬영한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 일실시예를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 일실시예를 도시하는 정면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지가 접힌 상태에서 완전히 펼쳐지는 모습을 순차적으로 도시하는 측면도들이다.
도 5는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 다른 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 6은 종래 태양전지판 전개용 힌지를 촬영한 사진이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
그리고, 본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 본 발명은 탄성체와 슬라이딩 지지편을 형성하여 태양전지판의 전개시 충격을 최소화하고 반복사용에도 변형이나 마모가 거의 발생하지 않도록 구성되는 태양전지판 전개용 힌지에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지가 인공위성과 태양전지판에 결합된 모습을 도시하는 사용상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 일실시예를 도시하는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 일실시예를 도시하는 정면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지(10)는 크게 제1힌지몸체(100)와, 제2힌지몸체(200) 및 탄성체(300)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지(10)는 인공위성(AS)에 고정되는 제1힌지몸체(100)와, 태양전지판(SP)에 고정되는 제2힌지몸체(200) 및 상기 제1힌지몸체(100)와 제2힌지몸체(200)에 각각 결합하여 상기 태양전지판(SP)이 접히면 접히는 방향으로 굽혀지는 탄성체(300)를 포함한다.
상기 제1힌지몸체(100)는 인공위성의 일측에 고정결합하는 고정부(110)와, 상기 고정부(110)의 일단부에서 절곡되어 상기 탄성체(300)가 결합되는 절곡부(130)를 포함할 수 있다.
상기 절곡부(130)는 상기 고정부(110)와 직각을 이루는 것을 예시할 수 있으나, 제반 사정에 따라 다른 각도를 이루도록 구성할 수 있음은 물론이다.
상기 고정부(110)와 절곡부(130) 사이에는 보강리브(140)를 설치하여 강도를 향상시킬 수 있다.
상기 절곡부()의 외측면에는 슬라이딩 지지편(150)이 형성되는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 상기 슬라이딩 지지편(150)은 태양전지판이 전개되는 동안 받는 충격을 최소화하고, 완전히 전개되면 서로 지지하는 역할을 하기 때문이다.
구체적으로, 상기 슬라이딩 지지편(150)은 슬라이딩부(151)와, 지지부(153)를 포함하여 구성할 수 있다.
상기 슬라이딩부(151)는 상기 태양전지판의 전개시 마찰 또는 충격을 감소하도록 곡면으로 이루어진다.
상기 지지부(153)는 상기 태양전지판이 완전히 전개되면 서로 접하여 지지할 수 있도록 평탄한 면으로 이루어진다.
한편, 상기 제2힌지몸체(200)는 상기 제1힌지몸체(100)와 대응되는 형상으로 이루어진다.
구체적으로 상기 제2힌지몸체(200)는 제1힌지몸체(100)와 마찬가지로 태양전지판의 일측에 고정결합하는 고정부(210)와, 상기 고정부(210)의 일단부에서 절곡되어 상기 탄성체(300)가 결합하는 절곡부(230)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 절곡부(230)의 외측면에는 슬라이딩 지지편(250)이 형성되어 상기 제1힌지몸체(100)의 슬라이딩 지지편(150)과 서로 맞물려 지지하게 된다. 상기 제2힌지몸체(200)는 제1힌지몸체(100)와 동일 내지 유사한 구성이므로 제1힌지몸체(100)를 참조할 수 있으므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명에 따른 탄성체(300)는 탄성복원력을 제공하고 태양전지판의 전개시 회전축 역할을 수행한다.
상기 탄성체(300)는 일단은 상기 제1힌지몸체(100)의 절곡부(130)와 고정 결합되고, 타단은 제2힌지몸체(200)의 절곡부(230)와 고정 결합한다. 특히, 중량이 많이 나가고 면적이 큰 대형 태양전지판의 전개시에는 상기 탄성체(300)의 탄성복원력에 의해 제1, 2힌지몸체(100, 200)를 회동시키는 것이 큰 충격에 의한 태양전지판의 손상을 최소화할 수 있다.
그리고 상기 탄성체(300)는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 탄성체(300)는 상기 제1, 2힌지몸체(100, 200) 각각의 절곡부(130,230) 양쪽에 한 쌍이 결합하도록 구성할 수 있다.
또한, 본 발명의 태양전지판 전개용 힌지(10)는 락킹이 별도로 구성되지 않기 때문에 종래의 태양전지판 전개용 힌지와 같이 태양전지판을 접을 때 별도의 치구가 필요하지 않고, 태양전지판의 전개시험과 같이 태양전지판을 접고 펴는 과정을 반복하는 경우에는 더욱 간편하게 시험할 수 있는 장점이 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지가 접힌 상태에서 완전히 펼쳐지는 모습을 순차적으로 도시하는 측면도들이다.
도 4a와 같이, 태양전지판(SP)이 접혀진 상태에서는 상기 탄성체(300)가 굽어져 있기 때문에 탄성복원력이 작용하고, 상기 슬라이딩부(151,251)는 서로 이격되어 있다.
그리고 도 4b와 같이, 태양전지판(SP)이 전개되는 과정에서는 상기 한 쌍의 슬라이딩부(151,251)는 서로 접하게 되고, 상기 한 쌍의 슬라이딩부(151,251)의 외주면이 곡면을 형성하기 때문에 서로 맞물리면서 회동하게 된다.
마지막으로 도 4c와 같이, 태양전지판(SP)이 완전히 전개된 상태에서는 상기 탄성체(300)는 원래 형태대로 일자형을 이루게 된다. 그리고 상기 제1, 2힌지몸체(100, 200) 각각의 지지부(153,253)가 서로 접하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지는 접힌 상태에서 탄성체의 복원력이 작용하고, 상기 슬라이딩부가 곡면으로 형성되기 때문에 전개시 서로 맞물리며 이동하게 되며, 상기 지지부에 의해 서로 고정된다. 따라서 상기 태양전지판이 전개 내지 접힐 때 상기 태양전지판에 미치는 충격을 최소화할 수 있으며 반복 사용시에도 변형이나 마모와 같은 손상을 줄일 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지의 다른 실시예를 도시하는 측면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양전지판 전개용 힌지(10a)는 도 1 내지 도 4의 태양전지판 전개용 힌지(10)와 달리, 각각 한 쌍의 슬라이딩 지지편(150a, 250a)과 상기 한 쌍의 슬라이딩 지지편(150a, 250a) 사이에 위치하는 탄성체(300a)로 구성할 수도 있다.
본 발명의 태양전지판 전개용 힌지는 시험용 또는 실제 인공위성에 모두 적용될 수 있기 때문에, 그러한 상황 차이와 다양한 크기 및 중량 등 제반사정을 고려하여 변형실시가 가능하다.
이상에서 설명된 본 발명은 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 태양전지판 전개용 힌지
100 : 제1힌지몸체
200 : 제2힌지몸체
300 : 탄성체
110, 210 : 고정부
130, 230 : 절곡부
150, 250 : 슬라이딩 지지편
151, 251 : 슬라이드부
153, 253 : 지지부
AS : 인공위성(Artificial Satellite)
SP : 태양전지판(Solar Panel)
F : 태양전지판 지지봉(Fixture)
100 : 제1힌지몸체
200 : 제2힌지몸체
300 : 탄성체
110, 210 : 고정부
130, 230 : 절곡부
150, 250 : 슬라이딩 지지편
151, 251 : 슬라이드부
153, 253 : 지지부
AS : 인공위성(Artificial Satellite)
SP : 태양전지판(Solar Panel)
F : 태양전지판 지지봉(Fixture)
Claims (5)
- 인공위성에 고정되는 제1힌지몸체;
태양전지판에 고정되는 제2힌지몸체; 및
상기 제1힌지몸체와 제2힌지몸체에 각각 결합하여 상기 태양전지판이 접히면 접히는 방향으로 굽혀지는 탄성체;를 포함하고,
상기 제1힌지몸체 및 제2힌지몸체에는 각각 상기 태양전지판의 전개시 서로 맞물려 지지하는 슬라이딩 지지편이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지판 전개용 힌지. - 제1항에 있어서,
상기 각각의 슬라이딩 지지편은 상기 태양전지판의 전개시 마찰 또는 충격을 감소하도록 곡면으로 이루어지는 슬라이딩부와, 상기 태양전지판이 완전히 전개되면 서로 접하여 지지하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 전개용 힌지. - 제1항에 있어서,
상기 탄성체는 압축 코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지판 전개용 힌지. - 제1항에 있어서,
상기 제1, 2힌지몸체는 각각 상기 인공위성과 결합하는 고정부와, 상기 고정부의 일단부에서 절곡되어 상기 탄성체가 결합되는 절곡부를 포함하고,
상기 슬라이딩 지지편은 상기 절곡부의 일면에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 태양전지판 전개용 힌지. - 제4항에 있어서,
상기 탄성체는 상기 절곡부의 양쪽에 한 쌍이 결합하는 것을 특징으로 하는 태양전지판 전개용 힌지.
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KR1020120146034A KR20140080705A (ko) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 태양전지판 전개용 힌지 |
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KR1020120146034A KR20140080705A (ko) | 2012-12-14 | 2012-12-14 | 태양전지판 전개용 힌지 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160050620A (ko) * | 2014-10-30 | 2016-05-11 | 한국항공우주연구원 | 인공위성의 태양전지판 전개장치 보관용 툴 |
CN112810841A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-18 | 深圳市魔方卫星科技有限公司 | 一种太阳翼多连杆双层夹持释放装置 |
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2012
- 2012-12-14 KR KR1020120146034A patent/KR20140080705A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160050620A (ko) * | 2014-10-30 | 2016-05-11 | 한국항공우주연구원 | 인공위성의 태양전지판 전개장치 보관용 툴 |
CN112810841A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-05-18 | 深圳市魔方卫星科技有限公司 | 一种太阳翼多连杆双层夹持释放装置 |
CN112810841B (zh) * | 2020-12-22 | 2022-04-01 | 深圳市魔方卫星科技有限公司 | 一种太阳翼多连杆双层夹持释放装置 |
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