CN102549847A - 电铰链连接器 - Google Patents

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Abstract

一种用于飞行器功率分配系统单元(1)的铰链(4)包括用于连接到单元的第一壳体部分(3)上的第一铰链部件(11)，以及用于连接到单元的第二壳体部分(2)上的第二铰链部件(10)。第一铰链部件(11)和第二铰链部件(10)包括导电材料，且可彼此连接以在铰链部件(10，11)之间建立电性连接并容许铰链部件之间的相对旋转。

Description

电铰链连接器
技术领域
本发明涉及提供电性连接的铰链，尤其是用于飞行器电功率系统中。本发明还涉及用于飞行器的电功率分配系统。
背景技术
决定安装在飞行器中的现代功率分配系统设计的因素包括成本、重量和体积。为了减小总体包装尺寸，将采取利用每一可用表面和空间的设计措施。然而，在零件寿命期间需要一般的操作和维护通路(access)，且因此构件通常安装在单元上的铰接门上。
对于一次功率分配而言，安装在门上的构件可能需要高达和超过500A的电流馈电。如此之大的电流需要庞大、较重且本身无挠性的馈电线缆。举例来说，一些线缆需要直径15mm粗以便传输所需的电流。因此，需要大量空间来容纳过量的线缆，这使其具有附加的重量用以操作门的较大开启和闭合力，以及很大程度上不可预知的线缆线束磨耗，这些迫使它们不会以机械设计操作的方式来起作用。
已经提出的用以克服所需体积量的问题的一种解决方案为在单元中配置空间来容纳过量的线缆。然而，这不会减小线缆挠曲的阻力。现有技术的附加解决方案是通过成束的多条线缆来传送功率越过门铰链。这能够实现增大的挠性且因此减小了开启和关闭门所需的力，但使用多条″较细″线缆会增大经过增大的绝缘和线束保持截面面积的重量。如果一条缆线(wire)断裂而其它缆线处于并联连接，则这还使其伴有故障未被检测到的风险。
发明内容
本发明提供了一种用于飞行器功率分配系统单元的铰链，该单元具有包括第一壳体部分和第二壳体部分的壳体，该铰链包括：
用于连接到单元的第一壳体部分上的第一铰链部件，以及
用于连接到单元的第二壳体部分上的第二铰链部件，
第一铰链部件和第二铰链部件包括导电材料，且可彼此连接以在铰链部件之间建立电性连接并容许铰链部件之间的相对旋转。
有利的是，本发明克服了与线缆连接相关的问题，因为铰链容许单元的门容易旋转，从而需要较小的力来开启和/或关闭单元的门，同时提供电性连接来将功率传递至安装在单元内的门上的构件。因此，从单元主体向安装在门上的构件传递电流便不需要缆线。通过本发明，有可能使得飞行器功率分配系统单元的总体体积和重量得以减小。
第二铰链部件可移除地接合在第一铰链部件的腔体中，由此单元的门可容易地插上和从单元中除去，而无需限制门运动的功率线缆。
附图说明
下面是仅通过举例的方式参照附图对本发明的实施例的详细说明，在附图中：
图1示意性地示出了根据本发明的飞行器功率分配系统的单元；
图2示出了根据本发明的第一铰链部件和第二铰链部件；
图3为根据本发明的铰链的一部分的透视图；
图4为可连接到图3中所示的铰链部分上的汇流条(busbar)的透视图；
图5为部分组装的铰链的透视图；
图6示出了包括图4中所示的汇流条的组装铰链；以及
图7和图8为根据本发明的包括铰链的飞行器功率分配系统的单元的透视图。
具体实施方式
图1中示出了飞行器电功率分配系统的单元1，其包括第一壳体部分3和第二壳体部分2。第二壳体部分2构成通过铰链4可旋转地连接到第一壳体部分3上的门，第一壳体部分构成单元1的主体。电流经由功率输入端8进入单元1，其中，功率输入端8向电母线7提供功率，用于将电流分配至提供在单元内的电负载12。功率还从输入端8传递至安装到单元的门2上的电母线6。在所示的实施例中，门2上的母线6经由单元中的母线7连接到功率输入端8上。将门2连接到单元1的主体3上的铰链4包括导电材料，由此电流可传导至电母线6。此外，一个或多个电气装置5安装到门2上，优选是在门的内侧上，并从母线6汲取功率，同时该装置还连接到对应的功率输出端9上。在线缆用于功率输出端9的情况下，这可使用比功率输入端所需的更细、更为挠性的缆线来实现。作为备选，功率输出端可跨过图1中未示出的第二铰链予以传递。
图2示出了分别构成第一铰链部件11和第二铰链部件10的铰链4的两个构件，包括接受器11和用于可旋转地接合在接受器中的凸起17。接受器11构成双曲面插座11，其具有圆形截面且包括用于收纳凸起17的圆柱形腔体13，并且接受器11的端部14具有较大的厚度且因此相比于接受器的中部15提高了强度。第二铰链部件10可利用推入配合机构连接到接受器上。对此，双曲面插座11的内部结构(未示出)包括一系列缆线，这些缆线沿端部14之间的圆柱形腔体13的周边延伸，同时端部围绕插座纵轴线相对于彼此扭曲，由此缆线形成朝插座中部的收缩部。第二铰链部件的凸起17为圆柱形且适于配合插入接受器的圆柱形腔体13中，并且凸起17的纵轴线与铰链的旋转轴线重合。凸起17的圆柱形表面和腔体13的内部结构在第一铰链部件与第二铰链部件之间的较大区域上提供了可靠的表面接触，从而在铰链部件之间提供了能够传输飞行器功率分配系统所需大电流的良好电性连接。此外，插座的内部收缩部便于将凸起固定到插座内。在第二铰链部件10的与凸起相对的端部处，第二铰链部件包括用于连接到图4中所示的汇流条18上的根部16，其中，汇流条18将功率供给至安装在门上的电气装置5。第一铰链部件10和第二铰链部件11两者均由导电材料例如金属制成。
参看图3，铰链的接受器11借助于安装件(或底座)19连接到壳体上，且导体21将电流从母线7馈送至接受器11。导体杆21与接受器之间的电性连接可通过子连接器(附图中未示出)的方式提供，该予连接器可延伸穿过安装件19。安装件19自身优选为包括电绝缘材料，其将单元壳体与电流有利地隔开。
图4示出了汇流条18，汇流条18可安装到单元的门2上且具有与其一体形成的第二铰链部件10。在备选方案中，第二铰链部件与汇流条18分开制造，且通过导电接头连接到其上。如图6中所示，汇流条18将功率供给至电气装置5且确保电气装置5在门的内侧牢固地保持就位。
在图5中，铰链4以局部组装或分解视图示出。铰链的组装涉及将安装件19设置在单元1的主体上。接受器11插入安装件19的通道22中，且第二铰链部件10的凸起17插入接受器11的圆柱形腔体13中。执行这些步骤的顺序可有所变化。
图6示出了组装的铰链，其包括安装到汇流条18下的多个电气装置5。例如，一个或多个电气装置5可包括电路断路器。汇流条18向电路断路器5提供输入电流，同时来自电路断路器5的输出电流显著减弱。因此，输出电流可由细的挠性缆线传输，该缆线可容纳在单元中且不会对门2的开启和关闭提供过大的阻力。
图7和图8示出了飞行器功率分配系统的组装单元1。第一汇流条和第二汇流条18提供在门的内侧上，分别连接到第一铰链和第二铰链4上。第一导体和第二导体21将电流分别馈送至第一铰链和第二铰链4。在图7中，单元示为处于关闭位置，而在图8中，单元的门开启以容许接近内部的构件。铰链4容许门旋转120度，这通常需要维护通路。在所示的实例中，各铰链能够传输200A的电流，从而容许400A传导跨越一对铰链。所示的实例为DC系统，但铰链也可用于以AC功率运行的系统中。图7和图8中未示出功率输出端，但还可包括缆线或输出铰链。铰链的尺寸和数量可取决于所探讨的具体机械和电气设计考虑而变化。
第一铰链部件和第二铰链部件可以相反于图中所示的方式安装。换言之，接受器11可安装到门2上，而凸起17在单元1的主体3上。然后，安装件19提供在门2上用于收纳接受器11。第一铰链部件和第二铰链部件可通过模制由塑料制成。

Claims (15)

1.一种用于飞行器功率分配系统单元的铰链，所述单元具有包括第一壳体部分和第二壳体部分的壳体，所述铰链包括：
用于连接到所述单元的第一壳体部分上的第一铰链部件，以及
用于连接到所述单元的第二壳体部分上的第二铰链部件，
所述第一铰链部件和所述第二铰链部件包括导电材料，且可彼此连接以在所述铰链部件之间建立电性连接并容许所述铰链部件之间的相对旋转。
2.根据权利要求1所述的铰链，其特征在于，所述第二铰链部件可移除地接合在所述第一铰链部件的腔体中。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的铰链，其特征在于，所述第一铰链部件包括接受器，以及所述第二铰链部件包括用于接合在所述接受器中的凸起。
4.根据权利要求3所述的铰链，其特征在于，所述凸起的纵轴线与所述铰链的旋转轴线重合。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的铰链，其特征在于，所述接受器包括双曲面插座。
6.根据权利要求3至权利要求5中任一项所述的铰链，其特征在于，所述凸起为圆柱形。
7.根据前述权利要求中任一项所述的铰链，其特征在于，所述第一铰链部件和/或所述第二铰链部件连接到用于将电功率分配至一个或多个电气构件的汇流条上。
8.根据权利要求7所述的铰链，其特征在于，所述第一铰链部件和/或所述第二铰链部件与所述汇流条一体地形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的铰链，其特征在于，所述第一铰链部件和所述第二铰链部件与所述单元的外部电绝缘。
10.一种用于飞行器的功率分配系统单元，其具有壳体，所述壳体包括通过根据权利要求1所述的铰链可旋转地彼此连接的第一壳体部分和第二壳体部分。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述铰链定位在所述壳体部分内侧。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的系统，其特征在于，所述第一铰链部件和所述第二铰链部件分别连接到所述第一壳体部分和所述第二壳体部分上。
13.根据权利要求10至权利要求12中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一壳体部分构成所述单元的主体。
14.根据权利要求10至权利要求13中任一项所述的系统，其特征在于，所述第二壳体部分构成所述单元的门。
15.根据权利要求10至权利要求14中任一项所述的系统，其特征在于，所述第一铰链部件包括通过安装件连接到所述第一壳体部分上的接受器。
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