CN106103197B - 用于形成线束组组件的托架及形成线束组组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于在安装到载具的结构之前形成线束组组件的托架包括：传导性主体，其适于将所述托架附接到所述载具；接口部分，其适于将线束组的至少一根线附接到所述主体；以及至少一个接地连接件，其附接到所述主体。所述接口部分在传导性上与所述主体绝缘。所述至少一个接地连接件适于将所述线束组电连接至地面。还提供一种形成线束组组件以便安装到载具的结构的方法。

Description

用于形成线束组组件的托架及形成线束组组件的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年3月10日提交的美国申请号61/950,411的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请涉及线束组(wire harness)的形成和安装，并且更具体地，涉及一种用于形成线束组组件以便安装到结构部件的托架及一种形成线束组组件以便安装到结构部件的方法。

发明背景

安装线束组可能是复杂且耗时的任务。当这类线束组的安装出现在例如像飞行器的载具中时，安装复杂性可能甚至更加普遍。线束组在现代飞行器上在尺寸上占最大部分。线束组通常贯穿飞行器的框架的整个长度并且将不同电气部件连接在一起。多根线通常捆束在一起而形成线束(wire bundle)。线束组通常包括一个或多个线束。可替代地，线束组由一个或多个线束与单独线的组合形成，所述单独线不是特定线束的部分。线束组还可包括相关联的电气部件和机电部件，诸如但不限于继电器、继电器基座、终端模块、接地桩、接地模块、夹具以及电气标识。

线束组通过托架附接到载具的框架。每个托架充当接口来用于将线束组机械附接到载具的结构。每个托架附接到载具的结构并且包括与线束组机械对接的部分，例如架台(rack)。线束组通过缆线系带(例如像绑扎带)附接到架台。缆线系带将线束组的特定线束附接到托架的架台。缆线系带还可将线束组的单独线附接到托架的架台。

发明内容

在一方面，提供一种用于在安装到载具的结构之前形成线束组组件的托架。托架包括传导性主体，其适于将托架附接到载具。接口部分适于将线束组的至少一根线附接到主体。接口部分在传导性上与主体绝缘。至少一个接地连接件附接到主体。至少一个接地连接件适于将线束组电连接至地面。

在另一方面，至少一个接地连接件包括至少一个接地柱。

在另一方面，至少一个接地柱包括安插在垫圈、锁紧垫圈和螺母的堆叠中的螺丝。

在另一方面，接口部分包括具有多个孔的至少一个架台，所述多个孔被构造来将系带连接件接纳在其中。

在另一方面，接口部分包括至少一个夹具。

在另一方面，接口部分由尼龙制成。

在另一方面，主体是整体形成的。

在另一方面，主体包括防止氧化但允许导电的表面处理。

在另一方面，托架还包括模块连接部分。

在另一方面，至少一个模块附接到模块连接部分。

在另一方面，至少一个模块包括可连接到至少一个接地连接件的至少一根线。

在另一方面，中间托架将至少一个模块附接到模块连接部分。

在另一方面，托架支撑件附接到主体。托架支撑件适于将主体附接到载具。

在另一方面，托架支撑件可移除地附接到主体。

在又一方面，提供一种形成线束组组件以便安装到载具的结构的方法。所述方法包括：a)将至少一个线束附接到托架；以及b)将线束的多根电线中的至少一根连接到托架的至少一个接地连接件，其中步骤a)和b)在载具的结构的外部执行。

在另一方面，步骤a)和b)的结果是获得用于附接到载具的结构的线束组组件。

在另一方面，所述方法还包括：一旦形成线束组组件，就将线束组组件安装到载具的结构。

在另一方面，将线束组组件安装到载具的结构包括：将线束组组件附接到载具的结构。

在另一方面，将线束组组件附接到载具的结构包括：将托架附接到连接到载具的结构的对应托架支撑件。

在另一方面，将线束组组件附接到托架支撑件提供线束组组件与载具的结构之间的电连接。

在另一方面，所述方法还包括：在执行步骤a)和b)中的任一个时将至少一个终端模块连接到托架。

附图描述

现在参考附图，其中：

图1是托架的第一实施方案的透视图，四个线束组和两个终端模块附接到所述托架；

图2是图1所示托架的透视图；

图3是图1托架的分解透视图；

图4是图1托架的接地柱的特写视图；

图5是托架的第二实施方案的分解透视图；

图6是用于线束的托架的第三实施方案的透视图；并且

图7是使用图1至6托架中的任一个形成线束组组件的方法的流程图。

详述

现在将结合一个或多个实施方案描述本发明。对任何一个特定实施方案或相关联特征的讨论并不旨在限制本发明。相反，对特定实施方案和特征的讨论旨在说明本发明的宽度和范围。存在根据以下讨论将变得清楚的众多变型和等效形式。这些变型和等效形式旨在由本发明的范围涵盖，如同本文所描述那样。

关于结合具体实施方案所讨论的各种特征，应注意，这些特征并不旨在彼此排除。相反，如本领域的技术人员将明白的，这些特征中的若干特征可能够以不同于以下所述的具体实施方案的布置来组合。可预期这些组合落在本发明的范围内。

参考图1至3，示出托架10的第一实施方案。在托架10的一种功能中，托架10附接线束组3。线束组3由多个线束5制成。线束5各自包括多根电线。线束组3可包括线束5和不成捆的线。除了附接线束5之外，托架10允许通过整合在托架10内的接地柱8将一些或所有线束5连接至地面。如以下将描述的，托架10可具有另外的功能。

图1示出线束组组件7的一部分，在这个实施方案中，所述线束组组件7包括托架10和四个线束5。托架10将线束5的一根或多根电线6连接至地面。图1中示意性地示出线束5，并且应理解，线束5是成束的电线。然而可预期，在一些情况下，线束5可包括单根电线。尽管托架10示出附接具有四个线束5的线束组3，但托架10可附接多于或少于四个的线束5。取决于线束组组件7的规格，托架10可将更多或更少的电线6连接至地面。托架10可在线束组3彼此附接以形成线束组组件的各种环境中使用。这些环境非排除地包括航空行业、汽车行业以及铁路行业。托架10可用于在将线束组组件7安装到载具的结构之前形成线束组组件7。接纳结构可以是各种各样的结构。例如，如果托架10用在航空行业中，接纳结构可以是飞机架的内部构件。

更具体地参考图2和3，托架10包括主体12，所述主体12具有第一面14和与第一面14相背对的第二面16。主体12是金属的且具传导性的。在附图所示的特定实施方案中，主体12由铝制成。可预期，主体12可以由铝之外的金属制成。主体12可由任何导电金属合金或具有导电镀层或结网的任何塑料或复合材料制成。还可预期，主体12可以不是完全由金属制成，而替代地可具有一些金属部分和由非传导材料制成的一些部分。主体12由薄的氧化的层覆盖以便保护它免于腐蚀。在一些情况下，氧化的层可通过化学转化镀层(铝表面化学处理剂(alodine))处理获得。氧化的层可使得主体12呈现较低传导性。因此，主体12的一些部分可由传导性可更高的不同的耐腐蚀层来覆盖。MIL-DTL-5541F，军用规范，铝和铝合金的化学转化镀层类型1和类型2(MIL-DTL-5541F,Military Specification,ChemicalConversion Coatings on Aluminum and Aluminum Alloys Type1and Type2)；等级1A可用于一般腐蚀保护，并且等级3可在要求低电阻的情况下提供腐蚀防护。

托架10的主体12是整体形成的，但可预期托架10可由彼此附接的若干托架部分制成。尽管本文将主体12示出为具有笔直的细长部分，但可预期主体12可以是弯曲的或形成角度。取决于线束组组件7的构型和/或线束组组件7将固定到的结构，主体12可具有不同形状。在图1至3所示的具体实施方案中，托架10具有Z形主体12。第一主体部分18平行于第三主体部分22。垂直于第一主体部分18和第三主体部分22的第二主体部分20将它们附接在一起。可预期，主体12可以是扁平的、U形或任何所希望的形状。图5所示的托架10’的第二实施方案示出具有扁平主体12’的托架10’。

第一主体部分18包括绝缘架台24，其用于将线束5接纳到其上。架台24由尼龙制成，但可以由任何合适的绝缘体制成。架台24由多个螺丝和垫圈组件26附接到第一主体部分18。架台24可由多个铆钉附接到第一主体部分18。架台24包括大小被设定成适应绑扎带27(在图1中示出)的多个纵向间隔开的孔28，所述绑扎带27将线束5紧固到托架10上。绑扎带27被设计来适应各种形状和大小的线束5，并且多个孔28有助于选择线束5相对于彼此的定位。尽管图1描绘了绑扎带27，但应理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以使用其他种类的缆线紧固件或缆线箍带，诸如系索。尽管图1至3所示的托架10的具体实施方案示出单个架台24，但可预期，托架10可被设计成具有设置在托架10的同一位置或各个位置处的两个或更多个架台24。图5示出具有三个架台24’的托架10’的第二实施方案。应理解，可使用其他紧固结构来将线束5附接到托架10的架台24。在图6所示的一个实例中，在其他方面类似于托架10的托架的第三实施方案10”包括多个夹具24”以替代绝缘架台24。夹具24”是线支撑装置。夹具24”可由具有绝缘材料垫的各种金属合金或任何塑料或复合材料制成，并且具有各种大小以适应不同大小的线束组。

主体12的第二部分20包括多个螺丝和垫圈组件30。在图3中最佳示出的螺丝与托架支撑件32的螺母板31合作。托架支撑件32充当载具的结构与托架10之间的接口。托架支撑件32具有第一面33a和第二面33b，第一面33a适于附接到托架10的第二部分20的第二面16，第二面33b适于附接到接纳结构。在一个实例中，托架支撑件32的第二面33b铆接到接纳结构。螺丝和垫圈组件30及螺母板31形成可释放连接，这允许在将托架10附接到托架支撑件32之前，一方面附接所有线束5而另一方面则将托架支撑件32附接到接纳结构。可预期，托架支撑件32可永久地附接到托架10并且仅在线束组组件7形成之后才铆接到所述结构。在一个实例中，托架支撑件32可与托架10整体形成。托架支撑件32由与托架10相同的传导性材料制成。可预期，托架支撑件32可由任何导电金属合金或具有导电镀层或结网的任何塑料或复合材料制成。螺丝和垫圈组件30可覆盖有镉层以保护它们免于电化腐蚀。根据MIL-DTL-5541F，军用规范，铝和铝合金的化学转化镀层类型1和类型2；等级3或等效形式，第二部分20的第二面16以及托架支撑件32的第一面33a和第二面33b可由具传导性但具保护性的氧化层覆盖。托架支撑件32的第一面33a和第二部分20的第二面16根据MIL-DTL-5541F等级3或等效形式化学转化，以便促进托架10与托架支撑件32之间的电连接。托架支撑件32的第二面33b根据MIL-DTL-5541F等级3或等效形式化学转化，以便促进托架支撑件32与接纳结构之间的电连接，因为托架10也是接地托架。可预期，第一主体部分18可由另一种类型的层覆盖，只要第一主体部分18是传导性的。所述层可以是例如电镀的、涂底漆的、阳极氧化的、或涂漆的。

第三部分22包括多个纵向间隔开的接地柱8，其允许将线束5的所选择线6连接至地面。图4示出接地柱8的特写视图。接地柱8由垫圈34、锁紧垫圈36和螺母38的堆叠制成。从第一面14开始并远离第一面14，每个接地柱8包括：局部地保护第一面14的垫圈34、锁紧垫圈36、螺母38、局部地保护接线片40的另一个垫圈34、另一个锁紧垫圈36以及另一个螺母38，所述另一个螺母38将垫圈34、螺母36和接线片40朝向第一面14偏置。将要连接至地面的电线6的接线片40设置在螺母38中的一个与垫圈34中的一个之间。螺丝41将所述堆叠附接到第三部分22。以上仅是用于托架10的接地柱8的一个实例。第三部分22的与接地柱8相接触的第一面14由传导层(诸如第一主体部分18的传导层)覆盖，以便使得一旦托架10固定到所述结构就能够接地。可预期，第三部分22可由另一种类型的层覆盖，只要第三部分22是传导性的。

托架10可任选地附接除了线束5之外的多个模块和部件。在图1至3所示的具体实施方案中，两个终端模块42可附接到托架10的第三部分22。终端模块42的实例包括接线盒、继电器或二极管板。可预期，终端模块42可附接到托架10上的其他位置。托架10允许用减少数量的托架来将终端模块42附接到线束组组件7，并允许减小线束组组件7所占的空间。另外，如果需要并且如图1所示，到托架10的附接允许将终端模块42的一些电线44连接到接地柱8。终端模块42由中间托架46附接到托架10。中间托架46由螺丝和垫圈组件48固定到托架10。可预期，中间托架46可通过其他方式来附接到托架10，例如，中间托架46可与托架10具有可释放连接，诸如以上所述的螺丝和垫圈组件30及螺母板31。在另一个实例中，中间托架46可铆接到托架10。中间托架46可具有各种形状。中间托架46通常具有与在附接到接纳结构时可用的空间相容的形状。

托架10可具有各种设计。在图1至3所示的具体实施方案中，束组连接区域或接口部分(即，架台24)与接地柱8在同一面(即，第一面14)上。然而，可预期，束组连接区域和接地柱8各自可位于托架10的主体12的不同面上。例如，如图5所示，托架10’具有位于第一面14’上的架台24’以及位于托架10’的相背对的面16’上的多个接地柱8’。接地柱8还可以位于托架10的相同区域中或可遍及托架10分布。

转到图7，将描述一种使用托架10的各种实施方案中的任何实施方案来形成线束组组件7的方法50。在将线束组组件7安装在载具的结构上之前，制备线束组组件7。在一个非限制性实例中，载具是飞行器并且结构是飞行器金属架。

方法50开始于步骤52：使用例如架台24上的绑扎带以如上所述的方式来将线束5中的至少一个附接到托架10中的一个或多个。线束5及托架10的位置根据图来选择。除其他事物之外，所述图指示全部一起形成线束组组件7的线束5、托架10、终端模块42以及到地面的连接件的位置。所述图允许如同在将线束组组件7安装到载具的结构时那样来构造线束组组件7，只是它可能在结构的外部组装并且仅在由线束5形成的组件完成之后才附接到所述结构，线束5附接到架台24并且接地到托架10的主体部分20的接地柱8。

所述方法从步骤52转到步骤54，其中将这些线束5的需要连接至地面(根据所述图)的这些线6连接到固持线束5的相同托架10的接地柱8。可首先将所有线束5附接到托架10，并在此后将线6连接到接地柱8；或者可在托架10附接线束5时将线6连接到接地柱8。在这两种情况中的任一种情况下，步骤52是在线束5、托架10或线6未附接到所述结构的情况下执行。连接到接地柱8的这些线6的接线片40在接地柱8的这些螺母38中的一个与这些垫圈34中的一个之间插入到螺丝41上。

作为将线束5附接到托架10以及将线束5的一根或多根线6附接到托架10的接地柱8(按任何所希望的次序)的结果，获得了线束组组件7。线束组组件7是在载具的结构的远处获得的，即，它并未附接到载具的结构或未构建到载具的结构上。步骤52和54可按任何次序来执行。步骤52和54可远离载具的结构执行以形成未与结构附接的线束组组件7。尽管线束组组件7可在远离载具位置的位置中形成并且装运到载具位置以便附接到载具，但线束组组件7也可在载具附近组装并且一旦组装好就附接到载具。在任何情况下，首先形成包括接地连接件的线束组组件7，之后将线束组组件7附接到载具的结构。

所述方法从步骤54转到步骤56，其中将托架支撑件32附接到载具的结构。托架支撑件32的位置由所述图确定并且对应于托架10到结构上的附接位置。步骤56可在步骤52和54中的任一个之前或之后的任何时间执行。托架支撑件32实现托架10到载具的结构的附接，以便将线束组组件7安装到载具上。托架支撑件32可在形成线束组组件7时铆接到载具的结构，以便与托架10接合。托架支撑件32也可以在线束组组件7被安装到载具的结构上的同时铆接到载具的结构。在其中安装线束组组件7的环境中，可能需要密封嵌条(sealingfillet)或另一种防护障诸如SupercorrA或B来防止在托架10与托架支撑件32的连接部处周围或内部有湿气侵入，只要紧密连接的表面保持导电即可。

所述方法从步骤56转到步骤58，其中将线束组组件7安装到载具的结构。每个托架10通过以上所述的螺丝和垫圈组件30及螺母板31连接到对应托架支撑件32，如在所述图32上所指示。在步骤58结束时，线束组组件7被安装到载具的结构。

如以上所提及，托架10可用于附接除了线束5之外的事物。这些托架10中的一些可支撑终端模块42。终端模块42的位置可在所述图上指示出，并且可在连接线束5或连接地面的同时将终端模块42附接到所希望的托架10。当需要时(即，取决于所述图)，可将终端模块42的一些线连接到终端模块42所附接到的相同托架10的接地柱8。

以上方法并不涉及在将线束组附接到载具的结构上时组装线束组，而是在将线束组附接到载具的结构之前，至少部分地组装线束组。因此，以上方法使得不同方(在物理上可能位于或可能不位于不同位置处)能够组装线束组并将其附接到载具。组装线束组并在此后将其附接到载具可减少形成线束组并将其安装到载具中所需的时间。另外，使用以上所述并整合了接地连接件的托架可允许减少所需托架的数量，这进而可减小线束组组件的重量。所需托架的多样性也得到减小，这进而使安装变容易。载具的结构上的孔眼的数量以及要执行的操作的数量也可以得到减少。因为接地柱位于线束附近，因此线的长度可得以减小。

以上说明仅意图是示例性的，并且本领域的技术人员将认识到，在不脱离所公开的本发明的范围的情况下，可以对所描述的实施方案进行修改。鉴于本公开的评述，本领域的技术人员将明白落在本发明的范围内的修改，并且这类修改旨在落在所附权利要求书内。

Claims (17)

1.一种用于在安装到载具的结构之前形成线束组组件的托架，所述托架包括：

传导性主体，其适于将所述托架附接到所述载具；

接口部分，其适于将线束组的至少一根线附接到所述主体，所述接口部分在传导性上与所述主体绝缘；

至少一个接地连接件，其附接到所述主体，所述至少一个接地连接件适于将所述线束组电连接至地面；

模块连接部分，其附接到所述主体，所述模块连接部分能够附接到除了线束之外的多个终端模块；以及

托架支撑件，其附接到所述主体，所述托架支撑件适于将所述主体附接到所述载具的结构，

其中所述传导性主体、所述接口部分、所述至少一个接地连接件和所述模块连接部分能够通过所述托架支撑件连接到所述载具的结构。

2.如权利要求1所述的托架，其中所述至少一个接地连接件包括至少一个接地柱。

3.如权利要求2所述的托架，其中所述至少一个接地柱包括安插在垫圈、锁紧垫圈和螺母的堆叠中的螺丝。

4.如权利要求1至3中任一项所述的托架，其中所述接口部分包括具有多个孔的至少一个架台，所述多个孔被构造来将系带连接件接纳在其中。

5.如权利要求1所述的托架，其中所述接口部分包括至少一个夹具。

6.如权利要求1所述的托架，其中所述接口部分由尼龙制成。

7.如权利要求1所述的托架，其中所述主体是整体形成的。

8.如权利要求1所述的托架，其中所述主体包括防止氧化但允许导电的表面处理。

9.如权利要求1所述的托架，其还包括附接到所述模块连接部分的多个终端模块。

10.如权利要求1所述的托架，其中所述托架支撑件可移除地附接到所述主体。

11.一种形成线束组组件以便安装到载具的结构的方法，所述方法包括：

a)将至少一个线束附接到托架，所述托架包括：传导性主体，适于将所述托架附接到所述载具；接口部分，适于将所述线束组组件的至少一根线附接到所述主体，所述接口部分在传导性上与所述主体绝缘；模块连接部分，能够附接到除了线束之外的多个终端模块；以及托架支撑件，附接到所述主体，所述托架支撑件适于将所述主体附接到所述载具的结构；

b)将所述线束的多根电线中的至少一根连接到所述托架的至少一个接地连接件；以及

c)将多个终端模块附接到所述模块连接部分，

其中步骤a)、b)和c)在所述载具的所述结构的外部执行，并且其中所述传导性主体、所述接口部分、所述至少一个接地连接件和所述模块连接部分能够通过所述托架支撑件连接到所述载具的结构。

12.如权利要求11所述的方法，其中步骤a)和b)的结果是获得用于附接到所述载具的所述结构的线束组组件。

13.如权利要求11所述的方法，其还包括：一旦形成所述线束组组件，就将所述线束组组件安装到所述载具的所述结构。

14.如权利要求13所述的方法，其中将所述线束组组件安装到所述载具的所述结构包括将所述线束组组件附接到所述载具的所述结构。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述托架支撑件以可移除方式附接到所述传导性主体，并且其中将所述线束组组件附接到所述载具的所述结构包括将所述传导性主体附接到连接到所述载具的所述结构的对应托架支撑件。

16.如权利要求15所述的方法，其中将所述线束组组件附接到所述托架支撑件提供所述线束组组件与所述载具的所述结构之间的电连接。

17.如权利要求11所述的方法，其还包括在执行步骤a)和b)中的任一个时将至少一个终端模块连接到托架。