KR101483569B1 - Separation device for Satellite - Google Patents

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KR101483569B1
KR101483569B1 KR20110011549A KR20110011549A KR101483569B1 KR 101483569 B1 KR101483569 B1 KR 101483569B1 KR 20110011549 A KR20110011549 A KR 20110011549A KR 20110011549 A KR20110011549 A KR 20110011549A KR 101483569 B1 KR101483569 B1 KR 101483569B1
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김병규
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김영웅
이민형
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한국항공대학교산학협력단
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Abstract

본 발명은 인공위성용 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경박단소화하여 좁은 공간에도 설치가 가능하고 동시에 작은 힘으로도 분리가 가능한 인공위성용 분리장치에 관한 것이다.
본 발명은 하우징과, 상기 하우징의 내부에 회전가능하도록 설치된 회전부와, 상기 회전부를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있는 탄성부와, 상기 회전부를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있는 구속수단과, 상기 회전부의 회전에 따라 분리되는 분리핀 및 상기 구속수단의 작동을 제어하는 형상기억합금 액츄에이터를 포함하는 인공위성용 분리장치를 제공한다.[0001] The present invention relates to a separator for a satellite, and more particularly, to a separator for a satellite which can be installed in a narrow space by shortening the length of a light weight and can be separated by a small force.
The present invention relates to an electric motor comprising a housing, a rotating part rotatably installed in the housing, an elastic part storing torsional elastic energy for rotating the rotating part, and a restraining part capable of selectively restraining the rotating part, And a shape memory alloy actuator for controlling operation of the restraining means and a separating pin which is separated according to the rotation of the rotating part.

Description

인공위성용 분리장치{Separation device for Satellite}Separation device for Satellite

본 발명은 인공위성용 분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 좁은공간에 설치가 가능하도록 경박단소화되고 동시에 형상기억합금 액츄에이터를 사용하여 작은 힘으로도 분리가 가능하도록 된 인공위성용 분리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a separator for a satellite, and more particularly, to a separator for a satellite which can be installed in a narrow space and which can be separated by a small force using a shape memory alloy actuator .

종래의 우주산업은 국력의 과시나 군사적 목적이 강하였지만 최근에는 전방위 산업의 큰 파급효과로 인해 매년 20% 이상의 꾸준한 성장세를 보이고 있다.Conventional space industry showed strong national power and military purpose, but recently it has been steadily growing by more than 20% every year due to the large ripple effect of the omnidirectional industry.

이러한 우주산업의 하나로 인공위성을 궤도상으로 발사하는 분야 또한 급성장하고 있다.As one of these space industries, the field of launching satellite into orbit is also growing rapidly.

상기 인공위성은 궤도상으로 발사될 때 대기에 노출되면 공기와의 마찰로 인해 열이 발생하므로 발사체 내부의 적재 공간에 수용된 상태로 궤도상으로 쏘아 올려진 후 페어링(fairing)을 분리하여 적재 공간으로부터 분리시켰다.When the satellite is launched into the orbit, the satellite generates heat due to friction with the air when it is exposed to the atmosphere. Therefore, the satellite is launched into orbit in a state of being accommodated in the loading space inside the projectile, and then the fairing is separated from the loading space .

아울러 안테나 또는 태양전지판과 같이 부피가 큰 인공위성의 부속물은 인공위성의 본체에 접철된 체로 구속되어 인공위성이 발사체의 적재공간으로부터 분리된 후 이차적으로 구속을 해제하여 펼쳐지도록 구비하였다.In addition, bulky satellite accessories such as an antenna or a solar panel are restrained by a body folded into the body of the artificial satellite so that the artificial satellite is separated from the loading space of the projectile, and then releasing the restraint is provided.

상기와 같이 인공위성이 발사된 후 필요한 시점에 분리되도록 하는 인공위성용 분리장치는 인공위성의 가격이 상당히 고가이기 때문에 신뢰성이 매우 중요하다.As described above, since the cost of the artificial satellite is very high, reliability is very important.

이러한 필요에 따라 확실하고 신속하게 분리되록 하기 위하여 폭발에 의해 순간적으로 분리가 일어나는 폭발식 분리장치가 개발되었으나 폭발물을 안전하게 다루는데 큰 비용이 소요되고 폭발에 수반되는 충격과 진동으로 인해 부속물이나 전자장치가 손상될 뿐만 아니라 폭발물의 특성상 실험에 성공하였다 하더라도 실제 장착된 폭발물의 작동에 대한 신뢰성을 보장할 수 없기 때문에 그 사용빈도가 줄어들고 있는 추세이다.Although explosive separators have been developed which can be instantaneously separated by explosions in order to ensure reliable and rapid separation according to these needs, it is very costly to handle explosives safely, and due to shocks and vibrations caused by explosions, In addition to being damaged, the use frequency of explosives is decreasing because they can not guarantee the reliability of the operation of explosives even if they are successfully tested due to the characteristics of explosives.

이에 따라 본 출원인은 국내 특허출원 제2010-48754호에 기재된 바와 같은 비폭발식 인공위성 분리장치를 발명하였다.Accordingly, Applicant has invented a non-explosive satellite separation device as described in Korean Patent Application No. 2010-48754.

상기 비폭발식 인공위성 분리장치는 서로 슬라이딩이 가능하도록 동심축으로 형성되고 선단에 내향플랜지를 갖는 대경하우징과 소경하우징이 각각 구비되고, 상기 대경하우징의 내향플랜지 내측과 소경하우징의 외향플랜지 외측 사이에 길이방향으로 코일형상의 형상기억합금이 설치되며, 상기 소경하우징의 원주면에 홈을 형성하고 이 홈에 강구를 삽입한 상태로 대경하우징의 내주면이 소경하우징의 홈에 삽입된 강구를 소경하우징의 중심방향으로 가압하도록 함으로서 하우징이 길이방향으로 구속되도록 구성되어 있다. The non-explosive artificial satellite separation device is provided with a large-diameter housing and a small-diameter housing, each of which is formed concentrically so as to be slidable with respect to each other and has an inward flange at the front end thereof, and is provided between the inside of the inward flange and the outside of the outward flange of the small- Shaped housing is provided with a coil-shaped shape memory alloy in the longitudinal direction, a groove is formed in the circumferential surface of the small-diameter housing, and a steel ball inserted into the groove of the small-diameter housing with the inner circumferential surface of the large- So that the housing is constrained in the longitudinal direction.

동시에 소경하우징의 내주면에는 분리핀이 슬라이딩되도록 설치되고 소경하우징과 분리핀의 외주면이 대응하는 위치에 홈이 형성되며 상기 소경하우징의 홈에는 관통홀이 형성되어 있다. 상기 각각의 홈에 동시에 강구가 삽입되어 상기 분리핀이 상기 소경하우징으로부터 이탈하지 못하도록 구속되어 있다. 여기서 상기 소경하우징의 내부에는 상기 소경하우징을 회전시킬 수 있도록 모터가 구비되어 있다.At the same time, a separating pin slides on an inner circumferential surface of the small-diameter housing, a groove is formed at a position corresponding to the outer circumferential surface of the small-diameter housing and the separating pin, and a through hole is formed in the groove of the small- The steel balls are simultaneously inserted into the respective grooves so that the separation pins can not be separated from the small diameter housing. Here, a motor is provided inside the small-diameter housing to rotate the small-diameter housing.

상기 비폭발식 인공위성 분리장치는 분리를 위하여 형상기억합금에 전기를 인가하면 형상기억합금이 신장되면서 대경하우징이 상방으로 이동하여 강구가 이탈되고, 상기 강구가 이탈되므로 대경하우징과 소경하우징이 분리되었다.In the non-explosive artificial satellite separation apparatus, when electricity is applied to the shape memory alloy for separation, the shape memory alloy is stretched and the large diameter housing moves upward to separate the steel ball and the steel ball is separated, so that the large diameter housing and the small diameter housing are separated .

또한 상기 모터를 회전시키면 소경하우징이 회전하여 소경하우징과 분리핀 사이에 삽입된 강구가 이탈하여 소경하우징과 분리핀이 분리되었다.Also, when the motor is rotated, the small-diameter housing rotates to separate the steel ball inserted between the small-diameter housing and the separating pin, thereby separating the small-diameter housing and the separating pin.

하지만 상기와 같은 비폭발식 인공위성 분리장치는 신뢰성을 확보하기 위하여 형상기억합금 액츄에이터와 모터로 구동되는 액츄에이터가 모두 설치되지만 상대적으로 크기가 커져서 공간을 넓게 차지하므로 좁은 공간에는 설치할 수 없는 문제점이 있다.However, the non-explosive artificial satellite separation apparatus as described above has both a shape memory alloy actuator and an actuator driven by a motor in order to secure reliability, but has a relatively large size and occupies a large space, so that it can not be installed in a narrow space.

아울러 코일형상의 형상기억합금에 전기가 인가됨에 따라 형상기억합금이 원주방향으로 신장되기 때문에 대경하우징을 축방향으로 신장시키기 어려워 신뢰성을 확보하기 어려운 문제점이 있다.Further, since electricity is applied to the coil-shaped shape memory alloy, the shape memory alloy is elongated in the circumferential direction, so that it is difficult to elongate the large-diameter housing in the axial direction.

또한 모터를 회전시켜 분리핀을 이탈시키기 위해서는 큰 전력을 필요로 하는 문제점이 있다.
Further, there is a problem that a large electric power is required to rotate the motor to release the separation pin.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 탄성부의 비틀림 탄성에너지를 이용하여 회전부를 선택적으로 구속하는 구속수단을 형상기억합금 액츄에이터의 길이방향 신축만으로도 확실하게 해제시킬 수 있도록 경박단소화된 인공위성용 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a shape memory alloy actuator capable of reliably releasing a constraining means for selectively constraining a rotary portion by using torsional elastic energy of the elastic portion, It is an object of the present invention to provide a digested satellite separation device.

또한 본 발명은 상기와 같이 분리장치가 경박단소화되어 좁은 공간에도 설치할 수 있도록 된 인공위성용 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a separation device for a satellite, which can be installed in a narrow space by reducing the thickness of the separation device as described above.

또한 본 발명은 회전부의 회전시 탄성부에 저장된 비틀림 탄성에너지를 이용하므로 회전부의 회전을 가속시키므로 분리의 신뢰성이 더욱 향상된 인공위성용 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a separator for artificial satellite which further improves the reliability of separation because it accelerates the rotation of the rotating part by using the torsional elastic energy stored in the elastic part when the rotating part rotates.

아울러 본 발명은 회전부와 디스크에 형성된 돌기와 요홈의 결합여부에 따라 회전부의 구속 및 해제가 일어나므로 구조가 간단하여 제작이 용이한 인공위성용 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a separation device for a satellite which is simple in structure and easy to manufacture because rotation parts are restrained and released depending on whether a projection and a groove formed on a rotating part and a disk are coupled.

또한 본 발명은 돌기와 요홈을 원주방향을 따라 등간격으로 설치하여 하중이 균일하게 분포되므로 오작동을 방지할 수 있도록 된 인공위성용 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a separator for artificial satellite which can prevent erroneous operation because the protrusions and recesses are equally spaced along the circumferential direction and the load is uniformly distributed.

아울러 본 발명은 디스크와 축의 연결부에 형성된 각형의 키와 하단회전부에 형성된 키웨이의 결합여부에 의해 회전부의 구속 및 해제가 일어나므로 내구성이 더욱 향상된 인공위성용 분리장치를 제공하는 데 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide a separator for artificial satellite which has improved durability because rotation parts are restrained and released by a combination of a square key formed at a connection part between a disk and a shaft and a keyway formed at a lower rotation part.

본 발명은 하우징; 상기 하우징의 내부에 회전가능하도록 설치된 회전부와; 상기 회전부를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있는 탄성부와; 상기 회전부를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있는 구속수단과; 상기 회전부의 회전에 따라 상기 하우징으로부터 분리되는 분리핀과; 상기 구속수단의 작동을 제어하는 형상기억합금 액츄에이터;를 포함하는 인공위성용 분리장치를 제공한다.The present invention relates to a semiconductor device comprising: a housing; A rotation part rotatably installed in the housing; An elastic part storing torsional elastic energy capable of rotating the rotating part; Restraining means capable of selectively restraining the rotating portion as needed; A separating pin separating from the housing according to the rotation of the rotating part; And a shape memory alloy actuator for controlling the operation of the restraining means.

여기서 상기 하우징은 본체와 상기 본체의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부커버 및 하부커버로 이루어지고, 상기 구속수단은 상기 회전부의 중공축에 축방향으로 삽입되는 축이 형성되고 상기 축에 일체로 디스크가 형성되며 상기 회전부와 상기 디스크가 대응하는 위치에서 서로 결합되도록 요홈 또는 돌기가 형성되고 상기 디스크와 상기 하부커버 사이에 스프링이 설치되어 상기 요홈과 돌기의 결합여부에 따라 회전부를 선택적으로 구속할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.The housing includes a main body and an upper cover and a lower cover respectively formed on upper and lower portions of the main body. The restraining means includes a shaft axially inserted into the hollow shaft of the rotating portion, And a spring is provided between the disk and the lower cover so that the rotation part can be selectively constrained depending on whether the groove and the projection are engaged with each other .

아울러 상기 요홈 또는 돌기는 원주방향을 따라 등간격으로 설치되는 것이 더욱 바람직하다.It is further preferable that the grooves or protrusions are provided at regular intervals along the circumferential direction.

또한 상기 하우징은 본체와 상기 본체의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부커버 및 하부커버로 이루어지고 상기 상부커버의 중앙에 분리핀이 삽입되는 삽입관이 형성되며, 상기 회전부는 하우징의 내부에 회전가능하게 설치되며 상기 삽입관이 삽입되는 컵형상의 상단회전부와, 상기 탄성부의 하부에 형성되는 디스크형상의 하단회전부와, 상기 상단회전부와 상기 하단회전부를 연결하는 중공축으로 이루어지고, 상기 구속수단은 상기 회전부의 중공축에 축방향으로 삽입되는 축이 형성되고 상기 축에 일체로 디스크가 형성되며 상기 디스크와 상기 축이 연결되는 연결부에 각형의 키가 형성되고 상기 회전부의 하단회전부에 상기 각형의 키가 축방향으로 슬라이딩될 수 있도록 키웨이가 형성되며 상기 디스크와 상기 하부커버 사이에 스프링이 설치되어 상기 각형의 키와 키웨이의 결합여부에 따라 회전부를 선택적으로 구속할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
In addition, the housing comprises a main body and an upper cover and a lower cover respectively formed at upper and lower portions of the main body, and an insertion tube into which a separating pin is inserted is formed at the center of the upper cover, And a hollow shaft for connecting the upper rotating part and the lower rotating part, wherein the restraining part comprises: a cup-shaped upper rotating part to which the insertion tube is inserted; a disk-shaped lower rotating part formed at the lower part of the elastic part; A shaft inserted into the hollow shaft of the rotary part in an axial direction is formed and a disk is integrally formed on the shaft and a square key is formed in a connecting part where the disk and the shaft are connected and the square key is inserted into the lower rotary part of the rotary part A keyway is formed so as to be able to slide in the axial direction, and a spring is provided between the disk and the lower cover And may selectively arrange the rotation part according to whether the prismatic key is coupled with the keyway.

상기와 같이 본 발명에 따른 인공위성용 분리장치는 탄성부의 비틀림 탄성에너지를 이용하여 회전부를 선택적으로 구속하는 구속수단을 형상기억합금 액츄에이터의 길이방향 신축만으로도 확실하게 해제시킬 수 있도록 경박단소화시킬 수 있다.As described above, the separator for artificial satellites according to the present invention can be made light and thin so as to reliably release the restraining means for selectively restraining the rotating portion by using the torsional elastic energy of the elastic portion, even by stretching only in the longitudinal direction of the shape memory alloy actuator .

또한 본 발명에 따른 인공위성용 분리장치는 상기와 같이 분리장치가 경박단소화되어 좁은 공간에도 설치할 수 있다.Also, the separator for artificial satellite according to the present invention can be installed in a narrow space because the separator is thinned and shortened as described above.

또한 본 발명에 따른 인공위성용 분리장치는 회전부의 회전시 탄성부에 저장된 비틀림 탄성에너지를 이용하므로 회전부의 회전을 가속시키므로 분리의 신뢰성이 더욱 향상된다.Further, since the separator for artificial satellite according to the present invention utilizes the torsional elastic energy stored in the elastic portion when the rotating portion rotates, the rotation of the rotating portion is accelerated, and the reliability of separation is further improved.

아울러 본 발명에 따른 인공위성용 분리장치는 회전부와 디스크에 형성된 돌기와 요홈의 결합여부에 따라 회전부의 구속 및 해제가 일어나므로 구조가 간단하다.In addition, the separator for artificial satellite according to the present invention has a simple structure because the rotating part is constrained or released depending on whether the protrusion and the groove formed on the rotating part and the disc are coupled.

또한 본 발명에 따른 인공위성용 분리장치는 돌기와 요홈을 원주방향을 따라 등간격으로 설치하여 하중이 균일하게 분포되므로 오작동을 방지할 수 있다.Further, the separator for artificial satellite according to the present invention can prevent erroneous operation because the protrusions and the grooves are equally spaced along the circumferential direction and the load is uniformly distributed.

아울러 본 발명에 따른 인공위성용 분리장치는 디스크와 축의 연결부에 형성된 각형의 키와 하단회전부에 형성된 키웨이의 결합여부에 의해 회전부의 구속 및 해제가 일어나므로 내구성이 더욱 향상된다.
In addition, durability of the separator for artificial satellite according to the present invention is improved by restraining and releasing the rotating part by combining a key formed in a key formed on a key and a lower rotating part formed at a connection part between a disc and a shaft.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 인공위성용 분리장치를 나타내는 부분절개사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 인공위성용 분리장치를 나타내는 단면도이다.
도 3의 도 2의 A-A선을 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 인공위성용 분리장치를 나타내는 부분절개사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 인공위성용 분리장치를 나타내는 단면도이다.
도 6의 도 5의 B-B선을 절개한 단면도이다.1 is a partial cutaway perspective view showing a separator for a satellite according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a separator for artificial satellite according to a first embodiment of the present invention.
Sectional view taken along the line AA in Fig. 2 of Fig. 3; Fig.
4 is a partial cutaway perspective view showing a separator for a satellite according to a second embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a separator for artificial satellite according to a second embodiment of the present invention.
Sectional view taken along the line BB in Fig. 5 of Fig.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 인공위성용 분리장치를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an artificial satellite separation apparatus according to embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

[제1실시예][First Embodiment]

본 발명의 제1실시예에 따른 인공위성용 분리장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 회전가능하도록 설치된 회전부(20)와, 상기 회전부(20)를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있는 탄성부(30)와, 상기 회전부(20)를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있는 구속수단(40)과, 상기 회전부(20)의 회전에 따라 하우징(10)으로부터 분리되는 분리핀(50)과, 상기 구속수단(40)의 작동을 제어하는 형상기억합금 액츄에이터(60)를 포함한다. 1 to 3, the separator for artificial satellite according to the first embodiment of the present invention includes a housing 10, a rotation unit 20 rotatably installed in the housing 10, An elastic part 30 for storing a torsional elastic energy capable of rotating the rotary part 20, a restraining part 40 for selectively restricting the rotary part 20 as needed, A separation pin 50 separated from the housing 10 in accordance with the rotation and a shape memory alloy actuator 60 for controlling the operation of the constraining means 40.

상기 하우징(10)은 내부에 공간이 형성된 본체(12)와, 상기 본체(12)의 양측에 형성된 상부커버(14)와 하부커버(16)로 이루어진다. 상기 본체(12)는 회전부(20)를 축방향으로 지지하기 위한 내향플랜지(12a)가 중앙에 형성되어 있다. 상기 상부커버(14)는 중심에 분리핀(50)이 삽입되는 삽입관(14a)이 내측으로 형성되어 있다. 상기 분리핀(50)은 상기 삽입관(14a)에 삽입되도록 봉상으로 형성되며 외주면에는 강구(48)가 구를 수 있도록 환상의 삽입홈(52)이 형성되어 있다. 또한 상기 상부커버(14)의 삽입관(14a)에는 상기 분리핀(50)의 삽입홈(52)과 대응하는 위치에 강구(48)가 삽입되는 관통홀(14b)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(14b)에는 강구(48)가 삽입되어 일부가 상기 분리핀(50)의 삽입홈(52)에 위치하므로 분리핀(50)이 삽입관(14a)으로부터 이탈하지 않게 된다.The housing 10 includes a main body 12 having a space formed therein and an upper cover 14 and a lower cover 16 formed on both sides of the main body 12. The body 12 has an inwardly directed flange 12a formed at the center thereof for supporting the rotating portion 20 in the axial direction. The upper cover 14 is formed with an insertion tube 14a in the center of which the separating pin 50 is inserted. The separating pin 50 is formed in a rod shape so as to be inserted into the insertion tube 14a and an annular insertion groove 52 is formed on the outer circumferential surface so that the steel ball 48 can be formed. The insertion tube 14a of the upper cover 14 is formed with a through hole 14b through which the steel ball 48 is inserted at a position corresponding to the insertion groove 52 of the separation pin 50. [ The steel ball 48 is inserted into the through hole 14b and a portion of the steel ball 48 is located in the insertion groove 52 of the separation pin 50 so that the separation pin 50 is not separated from the insertion tube 14a.

상기 회전부(20)는 상기 하우징(10)의 내부에 회전가능하게 설치되며 상기 상부커버(14)의 삽입관(14a)이 삽입되는 컵형상의 상단회전부(22)와, 상기 탄성부(30)의 하부에 형성되는 디스크형상의 하단회전부(24)와, 상기 상단회전부(22)와 상기 하단회전부(24)를 연결하는 중공축(26)으로 이루어진다. 상기 상단회전부(22)는 내주면이 상기 하우징(10)의 삽입관(14a)을 둘러싸도록 형성되어 있다. 또한 상기 상단회전부(22)에는 도 3에 도시된 바와 같은 랜드(22a)가 내측으로 돌출 형성된다. 상기 랜드(22a)는 상기 삽입관(14a)의 관통홀(14b)과 대응하는 위치에 설치되어 강구를 (48)를 중심방향으로 가압하므로 강구(48)가 분리핀(50)의 삽입홈(52)으로부터 빠지지 않아 분리핀(50)이 하우징(10)에 구속된다. 또한 상기 하단회전부(24)는 하우징(10)의 내향플랜지(12a)와 함께 탄성부(30)가 축방향으로 이동하지 않도록 구속하며 하면에는 후술하는 구속수단(40)의 돌기(44a)가 삽입되는 요홈(24a)이 형성되어 있다. 상기 요홈(24a)은 원주방향으로 등간격으로 설치되는 것이 바람직하다.The rotation part 20 includes a cup-shaped upper rotation part 22 rotatably installed in the housing 10 and into which the insertion tube 14a of the upper cover 14 is inserted, And a hollow shaft 26 connecting the upper rotating portion 22 and the lower rotating portion 24. The upper rotating portion 22 and the lower rotating portion 24 are connected to each other. The upper rotation part 22 has an inner circumferential surface formed so as to surround the insertion tube 14a of the housing 10. In addition, a land 22a as shown in Fig. 3 is protruded inward from the upper rotation part 22. [ The land 22a is provided at a position corresponding to the through hole 14b of the insertion tube 14a to press the steel ball 48 in the center direction so that the steel ball 48 is inserted into the insertion groove 52 so that the separating pin 50 is restrained to the housing 10. The lower rotation part 24 restrains the elastic part 30 from moving in the axial direction together with the inward flange 12a of the housing 10 and the protrusion 44a of the restraining part 40, A groove 24a is formed. The grooves 24a are preferably equidistantly arranged in the circumferential direction.

상기 탄성부(30)는 회전부(20)를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있으며 상기 회전부(20)의 중공축(26) 외주에 설치된다. 상기 탄성부(30)는 스파이럴스프링(spiral spring)으로서 상기 회전부(20)가 회전하는 방향으로 가압되도록 설치된다. 이 때 회전부(20)는 구속수단(40)의 돌기(44a)와 회전부(20)의 요홈(24a)이 서로 체결되어 있으므로 탄성부(30)가 회전부(20)를 회전시키는 방향으로 가압하더라도 회전부(20)는 회전되지 않게 된다.The elastic part 30 stores torsional elastic energy that can rotate the rotary part 20 and is installed on the outer circumference of the hollow shaft 26 of the rotary part 20. [ The elastic part 30 is installed as a spiral spring so as to be pressed in a direction in which the rotation part 20 rotates. At this time, since the protrusion 44a of the restraining means 40 and the recess 24a of the rotation portion 20 are fastened to each other, even if the elastic portion 30 presses the rotation portion 20 in the direction to rotate the rotation portion 20, (20) is not rotated.

상기 구속수단(40)은 상기 회전부(20)를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있도록 구비되며 회전부(20)의 중공축(26) 내부에 삽입되는 축(42)과, 상기 축(42)에 상기 회전부(20)와 마주보도록 일체로 형성된 디스크(44)와, 상기 회전부(20)의 요홈(24a)에 끼워지도록 상기 디스크(44)에 형성된 돌기(44a)와, 상기 디스크(44)와 상기 하우징(10)의 하부커버(16) 사이에 설치되는 스프링(46)으로 이루어진다. 상기 축(42)은 상기 회전부(20)의 중공축(26) 내부에 삽입되며 형상기억합금 액츄에이터(60)가 내부를 축방향으로 관통할 수 있도록 통로가 형성되어 있다. 상기 디스크(44)는 상기 축(42)과 일체로 형성되며 상기 하우징(10) 본체(12)의 내주면을 따라 승강이 가능하도록 구비된다. 상기 디스크(44)의 상면에는 상기 하단회전부(24)의 요홈(24a)과 대응하는 위치에 돌기(44a)가 형성되어 회전부(20)가 회전되지 못하도록 구속된다. 상기 회전부(20)와 상기 하우징(10)의 하부커버(16) 사이에는 스프링(46)이 설치되어 상기 디스크(44)를 분리핀(50) 방향으로 가압하므로 상기 디스크(44)의 돌기(44a)가 상기 하단회전부(24)의 요홈(24a)에서 빠지지 않게 된다.The restraining means 40 includes a shaft 42 inserted to the inside of the hollow shaft 26 of the rotation unit 20 so as to selectively restrict the rotation unit 20 as needed, A protrusion 44a formed on the disc 44 so as to be fitted in the groove 24a of the rotation unit 20 and a protrusion 44a formed on the disc 44 to be engaged with the disc 44, And a spring 46 installed between the lower cover 16 of the housing 10. The shaft 42 is inserted into the hollow shaft 26 of the rotary part 20 and a passage is formed so that the shape memory alloy actuator 60 can penetrate the shaft in the axial direction. The disk 44 is integrally formed with the shaft 42 and can be raised and lowered along the inner circumferential surface of the main body 12 of the housing 10. A protrusion 44a is formed on the upper surface of the disc 44 at a position corresponding to the groove 24a of the lower rotation part 24 so that the rotation part 20 is prevented from rotating. A spring 46 is provided between the rotary part 20 and the lower cover 16 of the housing 10 so as to press the disk 44 toward the separating pin 50 so that the projection 44a Is not pulled out from the groove 24a of the lower rotation part 24. [

상기 형상기억합금 액츄에이터(60)는 전기가 인가되면 길이가 변하는 액츄에이터로서 본 실시예에서 사용되는 액츄에이터는 전기가 인가되면 길이가 줄어드는 특성을 갖는 액츄에이터이다. 상기 형상기억합금 액츄에이터(60)는 일단이 상기 하부커버(16)에 고정된 돌출단(16a)에 고정되고 상기 구속수단(40)의 축(42)을 돌아서 타단이 상기 돌출단(16a)에 다시 고정된다. 따라서 형상기억합금 액츄에이터(60)는 전기가 인가되면 길이가 줄어들어 구속수단(40)를 상기 하부커버(16) 방향으로 잡아당겨 구속수단(40)의 돌기(44a)와 하단회전부(24)의 요홈(24a)이 해제된다. The shape memory alloy actuator 60 is an actuator whose length is changed when electricity is applied, and the actuator used in the present embodiment is an actuator having a characteristic that the length is reduced when electricity is applied. One end of the shape memory alloy actuator 60 is fixed to a protruding end 16a fixed to the lower cover 16 and the other end of the shape memory alloy actuator 60 rotates about the axis 42 of the restricting means 40, And is fixed again. Therefore, when the electricity is applied, the shape memory alloy actuator 60 is reduced in length to pull the constraining means 40 in the direction of the lower cover 16 so that the projections 44a of the constraining means 40 and the recesses 44a of the lower rotation portion 24 (24a) is released.

상기와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 인공위성 분리장치는 형상기억합금 액츄에이터(60)에 전기가 인가되면 형상기억합금 액츄에이터(60)는 길이가 축소되어 구속수단(40)를 하부로 잡아당긴다. 상기 구속수단(40)를 하부로 잡아당기면 하단회전부(24)의 요홈(24a)에 삽입된 구속수단(40)의 돌기(44a)가 빠지게 되고 회전부(20)가 자유상태에 놓이게 된다. 상기 회전부(20)가 자유상태에 놓이게 되면 탄성부(30)는 축적된 비틀림모멘트에 의해 회전부(20)를 회전시킨다. 이 때 상기 회전부(20)가 회전함에 따라 랜드(22a)에 의해 가압되고 있던 강구(48)가 분리핀(50)의 삽입홈(52)으로부터 빠져나와 분리핀(50)이 하우징(10)으로부터 분리된다.
As described above, in the artificial satellite separation apparatus according to the first embodiment of the present invention, when electricity is applied to the shape memory alloy actuator 60, the shape memory alloy actuator 60 is reduced in length to pull the constraining means 40 downward . When the restraining means 40 is pulled downward, the projection 44a of the restraining means 40 inserted into the groove 24a of the lower rotation part 24 is disengaged and the rotation part 20 is in a free state. When the rotation part 20 is in a free state, the elastic part 30 rotates the rotation part 20 by the accumulated torsional moment. At this time, as the rotation unit 20 rotates, the steel ball 48 being pressed by the land 22a comes out of the insertion groove 52 of the separation pin 50 and the separation pin 50 is separated from the housing 10 Separated.

[제2실시예][Second Embodiment]

본 발명의 제2실시예에 따른 인공위성용 분리장치는 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 내부에 회전가능하도록 설치된 회전부(70)와, 상기 회전부(70)를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있는 탄성부(30)와, 상기 회전부(70)를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있는 구속수단(80)과, 상기 회전부(70)의 회전에 따라 하우징(10)으로부터 분리되는 분리핀(50)과, 상기 구속수단(80)의 작동을 제어하는 형상기억합금 액츄에이터(60)를 포함한다. 4 to 6, the separator for artificial satellite according to the second embodiment of the present invention includes a housing 10, a rotation part 70 installed to be rotatable in the housing 10, An elastic part 30 for storing a torsional elastic energy capable of rotating the rotary part 70, a restraining part 80 for selectively restricting the rotation part 70 as needed, A separation pin 50 separated from the housing 10 in accordance with rotation, and a shape memory alloy actuator 60 for controlling the operation of the constraining means 80.

상기 하우징(10)은 내부에 공간이 형성된 본체(12)와, 상기 본체(12)의 양측에 형성된 상부커버(14)와 하부커버(16)로 이루어진다. 상기 본체(12)는 회전부(70)를 축방향으로 지지하기 위한 내향플랜지(12a)가 중앙에 형성되어 있다. 상기 상부커버(14)는 중심에 분리핀(50)이 삽입되는 삽입관(14a)이 내측으로 형성되어 있다. 상기 분리핀(50)은 상기 삽입관(14a)에 삽입되도록 봉상으로 형성되며 외주면에는 강구(48)가 구를 수 있도록 환상의 삽입홈(52)이 형성되어 있다. 또한 상기 상부커버(14)의 삽입관(14a)에는 상기 분리핀(50)의 삽입홈(52)과 대응하는 위치에 강구(48)가 삽입되는 관통홀(14b)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(14b)에는 강구(48)가 삽입되어 일부가 상기 분리핀(50)의 삽입홈(52)에 위치하므로 분리핀(50)이 삽입관(14a)으로부터 이탈하지 않게 된다.The housing 10 includes a main body 12 having a space formed therein and an upper cover 14 and a lower cover 16 formed on both sides of the main body 12. The body 12 has an inwardly directed flange 12a formed at its center for supporting the rotating portion 70 in the axial direction. The upper cover 14 is formed with an insertion tube 14a in the center of which the separating pin 50 is inserted. The separating pin 50 is formed in a rod shape so as to be inserted into the insertion tube 14a and an annular insertion groove 52 is formed on the outer circumferential surface so that the steel ball 48 can be formed. The insertion tube 14a of the upper cover 14 is formed with a through hole 14b through which the steel ball 48 is inserted at a position corresponding to the insertion groove 52 of the separation pin 50. [ The steel ball 48 is inserted into the through hole 14b and a portion of the steel ball 48 is located in the insertion groove 52 of the separation pin 50 so that the separation pin 50 is not separated from the insertion tube 14a.

상기 회전부(70)는 상기 하우징(10)의 내부에 회전가능하게 설치되며 상기 상부커버(14)의 삽입관(14a)이 삽입되는 컵형상의 상단회전부(72)와, 상기 탄성부(30)의 하부에 형성되는 디스크형상의 하단회전부(74)와, 상기 상단회전부(72)와 상기 하단회전부(74)를 연결하는 중공축(76)으로 이루어진다. 상기 상단회전부(72)는 내주면이 상기 하우징(10)의 삽입관(14a)을 둘러싸도록 형성되어 있다. 또한 상기 상단회전부(72)에는 도 6에 도시된 바와 같은 랜드(72a)가 내측으로 돌출 형성된다. 상기 랜드(72a)는 상기 삽입관(14a)의 관통홀(14b)과 대응하는 위치에 설치되어 강구를 (48)를 중심방향으로 가압하므로 강구(48)가 분리핀(50)의 삽입홈(52)으로부터 빠지지 않아 분리핀(50)이 하우징(10)에 구속된다. 또한 상기 하단회전부(74)는 하면에 후술하는 구속수단(80)의 키(88)가 삽입되는 키웨이(74a)가 형성되어 있다.The rotation part 70 includes a cup-shaped upper rotation part 72 rotatably installed in the housing 10 and into which the insertion tube 14a of the upper cover 14 is inserted, And a hollow shaft 76 connecting the upper rotating portion 72 and the lower rotating portion 74. The lower rotating portion 74 is formed at a lower portion of the lower rotating portion 74, The upper rotation part 72 has an inner circumferential surface formed so as to surround the insertion tube 14a of the housing 10. In addition, a land 72a as shown in FIG. 6 is protruded inward from the upper rotation part 72. The land 72a is provided at a position corresponding to the through hole 14b of the insertion tube 14a and presses the steel ball 48 in the center direction so that the steel ball 48 is inserted into the insertion groove 52 so that the separating pin 50 is restrained to the housing 10. The lower rotation part 74 is formed with a keyway 74a into which a key 88 of a restraining unit 80, which will be described later, is inserted.

상기 탄성부(30)는 회전부(70)를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있으며 상기 회전부(70)의 중공축(76) 외주에 설치된다. 상기 탄성부(30)는 스파이럴스프링(spiral spring)으로서 상기 회전부(70)가 회전하는 방향으로 가압되도록 설치된다. 이 때 회전부(70)는 구속수단(80)의 키(88)와 회전부(70)의 키웨이(74a)가 서로 체결되어 있으므로 탄성부(30)가 회전부(70)를 회전하는 방향으로 가압하더라도 회전부(70)는 회전되지 않게 된다.The elastic part 30 stores torsional elastic energy for rotating the rotation part 70 and is installed on the outer circumference of the hollow shaft 76 of the rotation part 70. The elastic part 30 is installed as a spiral spring so as to be pressed in a direction in which the rotation part 70 rotates. At this time, since the key 88 of the restraining means 80 and the keyway 74a of the rotating part 70 are fastened to each other, even if the elastic part 30 presses the rotating part 70 in the rotating direction The rotation part 70 is not rotated.

상기 구속수단(80)은 상기 회전부(70)를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있도록 구비되며 회전부(70)의 중공축(76) 내부에 삽입되는 축(82)과, 상기 축(82)에 상기 회전부(70)와 마주보도록 일체로 형성된 디스크(84)와, 상기 축(82)과 상기 디스크의 연결부에 형성된 키(88)와, 상기 디스크(84)와 상기 하우징(10)의 하부커버(16) 사이에 설치되는 스프링(86)으로 이루어진다. 상기 축(82)은 상기 회전부(70)의 중공축(76) 내부에 삽입되며 형상기억합금 액츄에이터(60)가 내부를 축방향으로 관통할 수 있도록 통로가 형성되어 있다. 상기 디스크(84)는 상기 축(82)과 일체로 형성되며 상기 하우징(10) 본체(12)의 내주면을 따라 승강이 가능하도록 구비된다. 상기 디스크(84)의 상면에는 상기 하단회전부(74)의 키웨이(74a)와 대응하는 위치에 키(88)가 형성되어 회전부(70)가 회전되지 못하도록 구속된다. 상기 회전부(70)와 상기 하우징(10)의 하부커버(16) 사이에는 스프링(86)이 설치되어 상기 디스크(84)를 분리핀(50) 방향으로 가압하므로 상기 키(88)가 상기 하단회전부(74)의 키웨이(74a)에서 빠지지 않게 된다.The restraining means 80 includes a shaft 82 inserted to the inside of the hollow shaft 76 of the rotation unit 70 to selectively restrain the rotation unit 70, A key 88 formed at a connecting portion between the shaft 82 and the disk and a lower cover 85 attached to the disk 84 and the lower cover 16, respectively. The shaft 82 is inserted into the hollow shaft 76 of the rotary part 70 and a passage is formed so that the shape memory alloy actuator 60 can penetrate the shaft in the axial direction. The disk 84 is integrally formed with the shaft 82 and can be raised and lowered along the inner circumferential surface of the main body 12 of the housing 10. A key 88 is formed on the upper surface of the disk 84 at a position corresponding to the keyway 74a of the lower rotation part 74 so that the rotation part 70 is not rotated. A spring 86 is provided between the rotary part 70 and the lower cover 16 of the housing 10 so as to press the disc 84 in the direction of the separation pin 50, The keyway 74a of the keyway 74 does not fall out.

상기 형상기억합금 액츄에이터(60)는 전기가 인가되면 길이가 변하는 액츄에이터로서 본 실시예에서 사용되는 액츄에이터는 전기가 인가되면 길이가 줄어드는 특성을 갖는 액츄에이터이다. 상기 형상기억합금 액츄에이터(60)는 일단이 상기 하부커버(16)에 고정된 돌출단(16a)에 고정되고 상기 구속수단(80)의 축(82)을 돌아서 타단이 상기 돌출단(16a)에 다시 고정된다. 따라서 형상기억합금 액츄에이터(60)는 전기가 인가되면 길이가 줄어들어 구속수단(80)를 상기 하부커버(16) 방향으로 잡아당겨 구속수단(80)의 키(88)와 하단회전부(74)의 키웨이(74a)가 해제된다.The shape memory alloy actuator 60 is an actuator whose length is changed when electricity is applied, and the actuator used in the present embodiment is an actuator having a characteristic that the length is reduced when electricity is applied. One end of the shape memory alloy actuator 60 is fixed to a protruding end 16a fixed to the lower cover 16 and the other end of the shape memory alloy actuator 60 rotates about the axis 82 of the restricting means 80, And is fixed again. Therefore, when electricity is applied, the shape memory alloy actuator 60 is reduced in length to pull the constraining means 80 in the direction of the lower cover 16 so that the key 88 of the constraining means 80 and the key of the lower rotation portion 74 The way 74a is released.

상기와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 인공위성 분리장치는 형상기억합금 액츄에이터(60)에 전기가 인가되면 형상기억합금 액츄에이터(60)는 길이가 축소되어 구속수단(80)를 하부로 잡아당긴다. 상기 구속수단(80)를 하부로 잡아당기면 하단회전부(74)의 키웨이(74a)에 삽입된 구속수단(80)의 키(88)가 빠지게 되고 회전부(70)가 자유상태에 놓이게 된다. 상기 회전부(70)가 자유상태에 놓이게 되면 탄성부(30)는 축적된 비틀림모멘트에 의해 회전부(70)를 회전시킨다. 이 때 상기 회전부(70)가 회전함에 따라 랜드(72a)에 의해 가압되고 있던 강구(48)가 분리핀(50)의 삽입홈(52)으로부터 빠져나와 분리핀(50)이 하우징(10)으로부터 분리된다. As described above, according to the second embodiment of the present invention, when electricity is applied to the shape memory alloy actuator 60, the shape memory alloy actuator 60 is reduced in length to pull the constraining means 80 downward . When the restraining means 80 is pulled downward, the key 88 of the restraining means 80 inserted into the keyway 74a of the lower rotation part 74 is released and the rotation part 70 is in a free state. When the rotation part 70 is in a free state, the elastic part 30 rotates the rotation part 70 by the accumulated torsional moment. At this time, as the rotation unit 70 rotates, the steel ball 48 being pressed by the land 72a comes out of the insertion groove 52 of the separation pin 50, and the separation pin 50 is separated from the housing 10 Separated.

10 : 하우징 20, 70 : 회전부
30 : 탄성부 40, 80 : 구속수단
48 : 강구 50 : 분리핀
88 : 키 10: housing 20, 70:
30: elastic portion 40, 80: restraining means
48: steel ball 50: separating pin
88: Key

Claims (4)

하우징(10);
상기 하우징(10)의 내부에 회전가능하도록 설치된 회전부(20, 70)와;
상기 회전부(20, 70)를 회전시킬 수 있는 비틀림 탄성에너지를 저장하고 있는 탄성부(30)와;
상기 회전부(20, 70)를 필요에 따라 선택적으로 구속할 수 있는 구속수단(40, 80)과;
상기 회전부(20, 70)의 회전에 따라 상기 하우징(10)으로부터 분리되는 분리핀(50)과;
상기 구속수단(40, 80)의 작동을 제어하는 형상기억합금 액츄에이터(60);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공위성용 분리장치.
A housing (10);
A rotation part (20, 70) rotatably installed in the housing (10);
An elastic part (30) storing torsional elastic energy capable of rotating the rotating parts (20, 70);
Restraining means (40, 80) capable of selectively restraining the rotating parts (20, 70) as needed;
A separation pin 50 separated from the housing 10 in accordance with rotation of the rotation unit 20;
A shape memory alloy actuator (60) for controlling the operation of said restraining means (40, 80);
And a separating device for separating the satellite.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(10)은 본체(12)와 상기 본체(12)의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부커버(14) 및 하부커버(16)로 이루어지고,
상기 구속수단(40)은 상기 회전부(20)의 중공축(26)에 축방향으로 삽입되는 축(42)이 형성되고 상기 축(42)에 일체로 디스크(44)가 형성되며 상기 회전부(20)와 상기 디스크(44)가 대응하는 위치에서 서로 결합되도록 요홈(24a) 또는 돌기(44a)가 형성되고 상기 디스크(44)와 상기 하부커버(16) 사이에 스프링(46)이 설치되어 상기 요홈(24a)과 돌기(44a)의 결합여부에 따라 회전부(20)를 선택적으로 구속할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 인공위성용 분리장치.
The method according to claim 1,
The housing 10 includes a main body 12 and an upper cover 14 and a lower cover 16 formed on upper and lower portions of the main body 12,
The restraining means 40 includes a shaft 42 inserted in the hollow shaft 26 of the rotation unit 20 in the axial direction and a disk 44 integrally formed on the shaft 42. The rotation unit 20 A groove 44a is formed so that the disk 44 and the disk 44 are coupled to each other at a corresponding position and a spring 46 is provided between the disk 44 and the lower cover 16, Is configured to selectively restrain the rotation part (20) according to whether or not the projection (24a) and the projection (44a) are engaged with each other.
청구항 2에 있어서,
상기 요홈(24a) 또는 돌기(44a)는 원주방향을 따라 등간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 인공위성용 분리장치.
The method of claim 2,
Wherein the groove (24a) or the projection (44a) is installed at regular intervals along the circumferential direction.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(10)은 본체(12)와 상기 본체(12)의 상부 및 하부에 각각 형성된 상부커버(14) 및 하부커버(16)로 이루어지고 상기 상부커버(14)의 중앙에 분리핀(50)이 삽입되는 삽입관(14a)이 형성되며,
상기 회전부(70)는 하우징(10)의 내부에 회전가능하게 설치되며 상기 삽입관(14a)이 삽입되는 컵형상의 상단회전부(72)와, 상기 탄성부(30)의 하부에 형성되는 디스크형상의 하단회전부(74)와, 상기 상단회전부(72)와 상기 하단회전부(74)를 연결하는 중공축(76)으로 이루어지고,
상기 구속수단(80)은 상기 회전부(70)의 중공축(76)에 축방향으로 삽입되는 축(82)이 형성되고 상기 축(82)에 일체로 디스크(84)가 형성되며 상기 디스크(84)와 상기 축(82)이 연결되는 연결부에 각형의 키(88)가 형성되고 상기 회전부(70)의 하단회전부(74)에 상기 각형의 키(88)가 축방향으로 슬라이딩될 수 있도록 키웨이(74a)가 형성되며 상기 디스크(84)와 상기 하부커버(16) 사이에 스프링(86)이 설치되어 상기 각형의 키(88)와 키웨이(74a)의 결합여부에 따라 회전부(70)를 선택적으로 구속할 수 있도록 구비된 것을 특징으로 하는 인공위성용 분리장치.The method according to claim 1,
The housing 10 is composed of a main body 12 and an upper cover 14 and a lower cover 16 formed respectively at upper and lower portions of the main body 12, Is inserted into the insertion tube 14a,
The rotation part 70 includes a cup-shaped upper rotation part 72 rotatably installed in the housing 10 and into which the insertion tube 14a is inserted, And a hollow shaft 76 connecting the upper rotation part 72 and the lower rotation part 74,
The restraining means 80 includes a shaft 82 inserted axially into the hollow shaft 76 of the rotation unit 70 and a shaft 84 integrally formed with the shaft 84, Shaped key 88 is formed at a connecting portion to which the shaft 82 is connected and a key 88 is slid in the axial direction on the lower rotation portion 74 of the rotation portion 70. [ And a spring 86 is provided between the disk 84 and the lower cover 16 so that the rotation part 70 is rotated in accordance with whether the key 88 is engaged with the keyway 74a. Wherein the first antenna and the second antenna are arranged so as to be selectively constrained.
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