CN105026266B - 油箱壁连接器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于复合材料油箱的油箱壁连接器系统(10)，所述连接器包含具有主体的连接器(20，22)，所述主体在通过孔安装在所述复合材料油箱中时从所述油箱的内部延伸到所述油箱的外部。所述连接器具有第一导电性能。界面(13)在安装到所述油箱时设置在所述连接器(20，22)与所述复合材料油箱的壁(A)之间，从而防止所述连接器(20，22)与所述油箱内部的所述油箱壁(A)之间的物理接触，所述界面(13)具有不同于所述第一导电性能的第二导电性能。

Description

油箱壁连接器系统

相关申请案的交叉参考

本申请案请求2013年3月6日提交的美国临时专利申请案第61/773,410号的优先权。

技术领域

本申请案涉及一种飞机油箱并且涉及一种油箱壁连接器系统。

背景技术

就类似结构完整性来说，复合材料的重量比当下使用的金属材料相对更轻，因此越来越多地将复合材料用于飞机。

复合材料的使用引起了相容性问题。例如，油箱壁连接器传统地由用于金属油箱的金属材料制成。在油箱为复合材料的情况下，一般用于复合材料的粘接剂可能腐蚀金属油箱壁连接器。另一方面，在复合材料油箱壁中使用金属油箱壁连接器可能在一些情况下产生电位差，在油箱中必须限制电位差以避免火花点火的危险。

发明概要

因此，本发明的目的在于提供一种解决与现有技术相关联的问题的油箱壁连接器系统。

因此，根据本发明，提供一种用于复合材料油箱的油箱壁连接器系统，所述油箱壁连接器系统包含：连接器，其具有主体，所述主体在通过孔安装在复合材料油箱中时从油箱内部延伸到油箱外部，所述连接器具有第一导电性能；界面，其在安装到油箱时设置于连接器与复合材料油箱的油箱壁之间，从而防止连接器与油箱内部的油箱壁之间的物理接触，所述界面具有不同于第一导电性能的第二导电性能。

进一步根据本发明，第二导电性能低于第一导电性能。

再进一步根据本发明，连接器的主体是金属的。

再进一步根据本发明，界面由复合材料制成。

再进一步根据本发明，复合材料包含聚醚醚酮和玻璃纤维。

再进一步根据本发明，界面的厚度为至少1.1毫米。

再进一步根据本发明，界面包含具有一内径的至少一界面管状部分，设定所述内径的尺寸以供连接器穿过，以使得连接器的外部末端可从油箱的外部接近并且使得连接器的内部末端在油箱内。

再进一步根据本发明，界面管状部分包含一外径，设定所述外径的尺寸以用于收纳在复合材料油箱壁的孔中。

再进一步根据本发明，径向壁从界面管状部分径向地伸出并且用于紧靠邻近所述孔的油箱壁的内部表面。

再进一步根据本发明，防旋转特征部件连接到径向壁或连接在径向壁上并且用于啮合到油箱壁。

再进一步根据本发明，外管状部分从径向壁轴向地伸出，所述外管状部分和径向壁共同形成用于连接器末端的插孔。

再进一步根据本发明，界面为整体件。

再进一步根据本发明，连接器在主体上具有接界物并且进一步包含至少一个紧固件，所述紧固件在油箱外部操作性地啮合到连接器以将连接器拉向油箱外部，以使得接界物接触界面，借此界面卡固于连接器与油箱壁之间。

再进一步根据本发明，连接器的接界物为法兰。

再进一步根据本发明，连接器的主体上具有螺纹，并且所述至少一个紧固件以螺纹方式啮合到主体上的螺纹。

再进一步根据本发明，两个所述紧固件以螺纹方式啮合到主体上的螺纹。

再进一步根据本发明，接地排在油箱壁的外部处接触连接器并且用于连接到地面。

再进一步根据本发明，接地排用于通过至少一个紧固件压在油箱壁上。

进一步根据本发明，提供一种用于复合材料油箱壁的油箱壁连接器系统，其包含：连接器，其具有主体，所述主体具有外部末端、内部末端和外部末端与内部末端之间的接界物，其中至少所述外部末端用于连接到电线；界面，其包含至少一界面管状部分，所述界面管状部分具有：内径，设定所述内径的尺寸以供连接器穿过以使得连接器的外部末端可从油箱的外部接近并且内部末端在油箱内；外径，设定所述外径的尺寸以用于收纳在复合材料油箱壁的孔中；径向壁，其从界面管状部分径向地伸出并用于紧靠邻近所述孔的油箱壁的内部表面，借此通过界面在连接器与油箱内部之间提供电绝缘；以及至少一个紧固件，其操作性地啮合到油箱外的连接器以将连接器拉向油箱外部，以使得接界物接触界面，借此界面卡固于连接器与油箱壁之间。

进一步根据本发明，连接器的主体是金属的。

再进一步根据本发明，界面由复合材料制成。

再进一步根据本发明，复合材料包含聚醚醚酮和玻璃纤维。

再进一步根据本发明，界面的厚度为至少1.1毫米。

再进一步根据本发明，防旋转特征部件连接到径向壁或连接在径向壁上并且用于啮合到油箱壁。

再进一步根据本发明，外管状部分从径向壁轴向地伸出，所述外管部分和径向壁共同形成用于连接器的外部末端的插孔。

再进一步根据本发明，界面为整体件。

再进一步根据本发明，连接器的接界物为法兰。

再进一步根据本发明，连接器的主体上具有螺纹，并且所述至少一个紧固件以螺纹方式啮合到主体上的螺纹。

再进一步根据本发明，两个所述紧固件以螺纹方式啮合到主体上的螺纹。

再进一步根据本发明，接地排在油箱壁的外部处接触连接器并且用于连接到地面。

再进一步根据本发明，接地排用于通过至少一个紧固件压在油箱壁上。

根据本发明的另一实施例，提供一种用于将连接器系统连接到复合材料油箱的油箱壁的方法，其包含：通过油箱壁中的孔设置界面；将连接器设置在界面的管状部分中以在连接器与界面之间在轴向方向上形成接界，在所述接界处，当界面和连接器安装到油箱壁时，通过界面在连接器与油箱的内部之间提供电绝缘；将至少一个紧固件啮合到连接器的外部末端，以将连接器和界面拉离油箱壁到卡固位置；以及将电线连接到连接器的至少一个末端。

进一步根据本发明，在通过油箱壁中的孔设置界面之前将连接器设置在管状部分中。

再进一步根据本发明，通过孔设置界面包含将界面的防旋转特征部件固定到油箱壁以阻挡界面与油箱壁之间的旋转。

再进一步根据本发明，将至少一个紧固件啮合到连接器的外部末端包含以螺纹方式将至少一个紧固件啮合到连接器的外部末端上的螺纹。

再进一步根据本发明，接地排附接到连接器的外部末端。

再进一步根据本发明，通过油箱壁中的孔设置界面包含拉动界面直到界面的管状部分的末端处的径向壁紧靠油箱壁的内部表面为止。

附图简述

为了更好地理解本发明以及其其他方面和其他特征，参考结合附图的以下描述：

图1为根据本发明的油箱壁连接器系统在安装到油箱壁时的截面图；

图2为图1的油箱壁连接器系统的部分的放大图；

图3为从油箱外部观察的图1的油箱壁连接器系统的透视图；以及

图4为从油箱内部观察的图1的油箱壁连接器系统的透视图。

在附图中，借助实例说明本发明的实施例。将清楚地理解到，描述和附图仅出于说明目的以帮助理解。其并非意在界定本发明的限制。

具体实施方式

参看附图，更具体来说参看图1，根据本发明的油箱壁连接器系统大体如10所示。油箱壁连接器系统10安装到为飞机的油箱壁A。油箱壁A上有孔H,连接器12可通过此孔进入油箱内部。为了说明目的，油箱壁A的内部示为I，而油箱壁A的外部示为X。油箱可由复合材料或也可由其他材料制成，例如使用适当的涂层以隔离复合材料与油箱中的燃油。此外，油箱壁A可为翼梁的一部分。

油箱壁连接器系统10具有连接器12和界面13。

连接器12在其外部末端处连接到电线，并且其内部末端在油箱内。因此，连接器12通过孔H穿入油箱A中。例如，连接器12经电线连接到油箱内部的组件，比如任何合适类型的仪表。连接器12大体如截面图所示，为简单起见不提供细节。然而，连接器12比在图示中展示的通用框更详细。

界面13为连接器12与油箱壁A之间的界面，并且其隔离连接器12与油箱壁A。因此，连接器12和界面13具有不同的导电性能，其中界面13的导电性更低。

油箱壁连接器系统10的其他组件可包含远离油箱壁A依次在油箱壁A的外部X上设置的附接板14、垫圈15、第一止动螺母16和第二止动螺母17。密封件18和19可设置在油箱壁A的内部I内的各个位置，并且鉴于暴露于燃油和飞机相关温度，其由适当材料制成，例如，密封件18为Viton^TM密封件。如图3所示，附接板14可包含接地附接板14借以接地到飞机的金属主体的接地排14'。

同时参看图1和图2，如图所示,连接器12具有大体笔直的圆柱主体，其中外部部分20在油箱壁A的外部X处伸出。尽管示出了大体笔直的圆柱主体，也可考虑其他主体几何形状，比如T形物、肘状物等。连接器12的主体通常由金属(比如，不锈钢)制作为具有适当连接器插头主体(具有电路、线路等)。外部部分20的自由端用于通过任何合适的连接器配置连接到电线。法兰21在连接器12的内部末端处，并且内部部分22在法兰21的内部末端上。法兰21为可用于如以下所描述的将连接器12保持卡固于界面13中的接界物的一个配置。可使用其他接界物，比如增补物、肩状物、通道等。

如图所示，内部部分22具有比外部部分20小的外径，但其他直径比也是可能的。内部部分22的自由端具有任何合适类型的电连接器以连接到油箱内的组件。或者，连接器12自身可为传感组件，比如计量器、光学传感器等。外部部分20和内部部分22在其各自外表面上具有螺纹，以用于如下文所描述的与油箱壁连接器系统10的各个其他组件进行螺接啮合。

仍参看图1和图2，在法兰21中设置环形通道24，并且设定通道尺寸以收纳密封件18(例如，O形环)，以在连接器12与界面13之间提供密封。或者，可在界面13中或共同在连接器12和界面13中设置此类环形通道。

参看图1和图2，界面13将连接器12接界到油箱壁A。界面13由进行电绝缘的任何适当材料制成。例如，PEEK(聚醚醚酮)和玻璃纤维的组合十分适合用于界面13。此外，界面13(例如，在PEEK实施例中或在其他构造中)可为整体件。在PEEK实施例中，界面13的壁厚度为至少1.1毫米以提供所需水平的电绝缘，但其他厚度也是可能的。界面13包含界面管状部分30。设定界面管状部分30的内径尺寸以将连接器12的外部部分20收纳在其中。根据一实施例，外部部分20与界面管状部分30之间存在微小间隙以允许其间的配接连接以及轴向浮动。

径向壁31从界面管状部分30径向伸出。径向壁31位于油箱的内部I中。径向壁31具有接触油箱壁A的内表面的大体平面表面。外管状部分32形成于径向壁31的末端处并且在与界面管状部分30的方向相反的方向上延伸。外管状部分32与径向壁31间设置有插孔33，设定所述插孔的尺寸以用于在其中收纳连接到连接器12的组件的任何连接器末端。在一实施例中，界面13为整体组件(模制为单一件)，并且用适当润滑剂、密封化合物或其他添加剂湿式安装到油箱壁A。

如图4所示，界面13可设置防旋转突出部34。防旋转特征部件(比如突出部34)与固定到油箱壁A的任何适当类型的紧固件(例如，Hi Lite螺钉)一起使用。因此，防旋转突出部34以下文描述的方式防止界面13在紧固连接器12时旋转。例如，防旋转特征部件还可为径向壁31的一部分。防旋转特征部件允许在界面13的外缘周围使用手动涂覆的密封化合物，如图1和图2中密封件19所展示。或者，密封件(例如，O形环)可设置在界面13的径向壁31与油箱壁A之间，只要径向壁31维持合适厚度，并且只要采取所有必要的预防措施来在发生电势差的情况下防止火花即可。

为了将油箱壁连接器系统10组装到油箱壁A，界面13的界面管状部分30首先插入油箱壁A的孔H中。可通过防旋转突出部34将紧固件固定到壁A，以防止界面13旋转。如上文所提及，安装可为使用用于保持界面13与油箱壁A的连接的任何适当材料的湿式安装。湿式安装可包括通过手动涂覆密封化合物添加密封件19。

连接器12的外部部分20插入界面13中，使得外部部分20伸出到油箱的外部X。连接器12可在将界面13安装到油箱壁A之前或之后配接到界面13。如此，在法兰21的说明实施例中，连接器12的接界物与径向壁31接界，以阻挡连接器12进一步朝向外部移动。

为了将连接器12和界面13固定到油箱壁A，附接板14以螺钉方式啮合到外部管状部分20上的螺纹。紧固附接板14，以便将连接器12拉向外部。因此，法兰21上拉顶住径向壁31。密封件18因此保持卡固在连接器12与界面13之间，并且压缩在其中以密封连接器12与界面13之间的接合处。然后，垫片15抵靠附接板14设置在外部部分20上。第一止动螺母16此后通过螺接啮合紧固在外部部分20上以确保总成牢固地连接到油箱壁A。然后可将第二止动螺母17螺接到外部部分20上并且抵靠第一止动螺母16螺接，以阻挡第一止动螺母16旋转。在当附接板14紧固到连接器12的任何时候，可通过采用导电线连接的方式将接地排14'连接到飞机的金属主体。附接板14和垫片15中的任一者可具备防旋转突出部以防止第一止动螺母16在安装时旋转。

然后可将电线连接到连接器12的外部部分20的自由端，而组件可连接到内部部分22的自由端。在一实施例中，电线为线束的一部分并且可由导电编织套管覆盖。导电编织套管与组件13、15、16和17中的任一个接触，以确保其间的电接触以及与地面的连接，例如，用于静电接地。另一方面，连接器12在油箱的内部I中的部分借助界面13而与油箱壁A电绝缘。

对于本发明的上述实施例的修改和改进对于所属领域的技术人员是显而易见的。前述描述意在示范而非限制。因此，本发明的范围仅由所附权利要求书的范围来限制。

Claims (39)

1.一种用于复合材料油箱的油箱壁连接器系统，所述油箱壁连接器系统包含：

连接器，其具有主体，所述主体在通过孔安装在所述复合材料油箱中时从所述油箱的内部延伸到所述油箱的外部，所述连接器具有第一导电性能；

界面，其在安装到所述油箱时设置于所述连接器与所述复合材料油箱的油箱壁之间，从而防止所述连接器与所述油箱内部的所述油箱壁之间的物理接触，所述界面包含界面管状部分和径向壁，设定所述界面管状部分的尺寸以供所述连接器可移除地穿过，所述径向壁从所述界面管状部分径向地伸出并且用于紧靠所述油箱壁的内部表面，所述界面具有不同于所述第一导电性能的第二导电性能；和

至少一个紧固件，所述紧固件操作性地啮合到所述油箱外部的所述连接器，以将所述连接器拉向所述油箱的外部，使得所述连接器的末端紧靠所述界面的径向壁。

2.根据权利要求1所述的油箱壁连接器系统，其中所述第二导电性能低于所述第一导电性能。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器的所述主体是金属的。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面由复合材料制成。

5.根据权利要求4所述的油箱壁连接器系统，其中所述复合材料包含聚醚醚酮和玻璃纤维。

6.根据权利要求5所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面的厚度为至少1.1毫米。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面包含具有一内径的至少一界面管状部分，设定所述内径的尺寸以供所述连接器穿过，以使得所述连接器的外部末端可从所述油箱的外部接近并且使得所述连接器的内部末端在所述油箱内。

8.根据权利要求7所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面管状部分包含一外径，设定所述外径的尺寸以用于收纳在所述复合材料油箱壁的所述孔中。

9.根据权利要求7所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含径向壁，所述径向壁从所述界面管状部分径向地伸出并且用于紧靠邻近所述孔的所述油箱壁的内部表面。

10.根据权利要求9所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含防旋转特征部件，所述特征部件连接到所述径向壁或连接在所述径向壁上并用于啮合到所述油箱壁。

11.根据权利要求9所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含外管状部分，所述外管状部分从所述径向壁轴向伸出，所述外管状部分和所述径向壁共同形成用于所述连接器的末端的插孔。

12.根据权利要求1至2中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面为整体件。

13.根据权利要求1至2中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器在所述主体上具有接界物，并且其进一步包含至少一个紧固件，所述紧固件操作性地啮合到所述油箱外部的所述连接器以将所述连接器拉向所述油箱的所述外部，以使得所述接界物接触所述界面，借此所述界面卡固于所述连接器与所述油箱壁之间。

14.根据权利要求13所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器的所述接界物为法兰。

15.根据权利要求13所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器的所述主体上具有螺纹，并且所述至少一个紧固件以螺纹方式啮合到所述主体上的所述螺纹。

16.根据权利要求15所述的油箱壁连接器系统，其包含两个所述紧固件，所述两个紧固件以螺纹方式啮合到所述主体上的所述螺纹。

17.根据权利要求13所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含接地排，所述接地排在所述油箱壁的所述外部处接触所述连接器并且用于连接到地面。

18.根据权利要求17所述的油箱壁连接器系统，其中所述接地排用于通过所述至少一个紧固件压在所述油箱壁上。

19.一种飞机，其包含：

复合材料油箱，其具有至少一个复合材料油箱壁，所述复合材料油箱壁中具有至少一个孔；和

根据权利要求1至18中任一项所述的油箱壁连接器系统，所述油箱壁连接器系统在所述至少一个孔处安装到所述油箱壁。

20.一种用于复合材料油箱壁的油箱壁连接器系统，其包含：

连接器，其具有主体，所述主体具有外部末端、内部末端和所述外部末端与所述内部末端之间的接界物，其中至少所述外部末端用于连接到电线；

界面，其包含至少一界面管状部分，所述界面管状部分具有：内径，设定所述内径的尺寸以供所述连接器穿过以使得所述连接器的所述外部末端可从所述油箱的外部接近并且所述内部末端在所述油箱内；外径，设定所述外径的尺寸以用于收纳在所述复合材料油箱壁的孔中；径向壁，其从所述界面管状部分径向伸出并且用于紧靠邻近所述孔的所述油箱壁的内部表面，借此通过所述界面在所述连接器与所述油箱的所述内部之间提供电绝缘；以及

至少一个紧固件，其操作性地啮合到所述油箱外的所述连接器以将所述连接器拉向所述油箱的所述外部，以使得所述接界物接触所述界面，借此所述界面卡固在所述连接器与所述油箱壁之间。

21.根据权利要求20所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器的所述主体是金属的。

22.根据权利要求20和21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面由复合材料制成。

23.根据权利要求22所述的油箱壁连接器系统，其中所述复合材料包含聚醚醚酮和玻璃纤维。

24.根据权利要求23所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面的厚度为至少1.1毫米。

25.根据权利要求20至21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含防旋转特征部件，所述防旋转特征部件连接到所述径向壁或连接在所述径向壁上并用于啮合到所述油箱壁。

26.根据权利要求20至21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含外管状部分，所述外管状部分从所述径向壁轴向伸出，所述外管状部分和所述径向壁共同形成用于所述连接器的所述外部末端的插孔。

27.根据权利要求20至21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述界面为整体件。

28.根据权利要求20至21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器的所述接界物为法兰。

29.根据权利要求20至21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其中所述连接器的所述主体上具有螺纹，并且所述至少一个紧固件以螺纹方式啮合到所述主体上的所述螺纹。

30.根据权利要求29所述的油箱壁连接器系统，其包含两个所述紧固件，所述两个紧固件以螺纹方式啮合到所述主体上的所述螺纹。

31.根据权利要求20至21中任一项所述的油箱壁连接器系统，其进一步包含接地排，所述接地排在所述油箱壁的所述外部处接触所述连接器并且用于连接到地面。

32.根据权利要求31所述的油箱壁连接器系统，其中所述接地排用于通过所述至少一个紧固件压在所述油箱壁上。

33.一种飞机，其包含：

复合材料油箱，其具有至少一个复合材料油箱壁，所述复合材料油箱壁中具有至少一个孔；和

根据权利要求20至32中任一项所述的油箱壁连接器系统，所述油箱壁连接器系统在所述至少一个孔处安装到所述油箱壁。

34.一种用于将连接器系统连接到复合材料油箱的油箱壁的方法，其包含：

通过所述油箱壁中的孔设置界面；

在所述界面的管状部分中设置连接器，以在所述连接器与所述界面之间在轴向方向上形成接界，在所述接界处，当所述界面和所述连接器安装到所述油箱壁时，通过所述界面在所述连接器与所述油箱的内部之间提供电绝缘；

将至少一个紧固件啮合到所述连接器的外部末端，以将所述连接器和所述界面拉离所述油箱壁到卡固位置；和

将电线连接到所述连接器的至少一个末端。

35.根据权利要求34所述的方法，其中在通过所述油箱壁中的所述孔设置所述界面之前将所述连接器设置在所述管状部分中。

36.根据权利要求34和35中任一项所述的方法，其中通过所述孔设置所述界面包含将所述界面的防旋转特征部件固定到所述油箱壁以阻挡所述界面与所述油箱壁之间的旋转。

37.根据权利要求34至35中任一项所述的方法，其中将所述至少一个紧固件啮合到所述连接器的所述外部末端包含以螺纹方式将所述至少一个紧固件啮合到所述连接器的所述外部末端上的螺纹。

38.根据权利要求34至35中任一项所述的方法，其进一步包含将接地排附接到所述连接器的所述外部末端。

39.根据权利要求34至35中任一项所述的方法，其中通过所述油箱壁中的孔设置所述界面包含拉动所述界面直到所述界面的所述管状部分的末端处的径向壁紧靠所述油箱壁的内部表面为止。