DE60311750T2

DE60311750T2 - Elektrischer Verbinder

Info

Publication number: DE60311750T2
Application number: DE60311750T
Authority: DE
Inventors: John c/o EDO MBM Technology Limited Eaton; Michael James Cruttenden
Original assignee: Edo MBM Technology Ltd
Current assignee: L3Harris Release and Integrated Solutions Ltd
Priority date: 2002-12-17
Filing date: 2003-11-24
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2023-11-25
Also published as: EP1432082A1; ATE354190T1; US7097490B2; DE60311750D1; GB2382733B; DK1432082T3; EP1432082B1; IL159162A; ES2279071T3; GB2382733A; IL159162A0; US20040175977A1; GB0229347D0

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft elektrische Verbinder für Außenlasten, die von einem Luftfahrzeug freigegeben oder abgeworfen werden sollen. Der elektrische Verbinder muss definitiv und sicher getrennt werden, um eine Beschädigung der elektrischen Schaltung und seiner Verankerungspunkte an der Außenlast und am Luftfahrzeug oder Abwurfsystem zu vermeiden, während sich die Außenlast – oft mit einer beträchtlichen relativen Geschwindigkeit – vom Luftfahrzeug trennt. Diese Funktion wird normalerweise erreicht, indem eine erste Hälfte des Verbinders fest an der Außenlast gesichert wird und eine zweite Hälfte des Verbinders am Ende eines biegsamen Kabels befestigt wird, das sich vom Flugzeug oder Abwurfsystem aus erstreckt. Zwischen einem ortsfesten Verstärkungspunkt am Luftfahrzeug oder Abwurfsystem und der zweiten Verbinderhälfte ist eine Abzugsleine befestigt, so dass während der Trennung der Außenlast vom Luftfahrzeug die Abzugsleine gespannt wird und eine federbelastete Kupplungsbuchse am Verbinder freigibt, wodurch sich die zwei Hälften trennen können. Die Länge der Abzugsleine ist kürzer als das Kabel, das deshalb keiner übermäßigen Spannung ausgesetzt wird, während die Verbinderhälften auseinander gezogen werden.
Während die Außenlast am Luftfahrzeug befestigt bleibt, müssen die Verbinderhälften sicher zusammengehalten werden, um einer vorzeitigen Trennung durch Vibrationen und Belastungen durch die Aerodynamik und Trägheit zu widerstehen. In ihrer Ruheposition hält die Kupplungsbuchse Sperrkugeln oder -nasen in einer Passnut in einem an die erste Verbinderhälfte geschtaubten Sicherungsring im Eingriff, um die elektrische Verbindung zu bilden. Der bekannte Verbinder hat deshalb eine Anschraub-/Abzieh-Wirkungsweise. Unter bestimmten Bedingungen, z. B. bei sehr hohen Trenngeschwindigkeiten, kann eine korrekte Trennung des Verbinders misslingen. Die luftfahrzeugseitige (zweite) Verbindexhälfte einschließlich der in ihr befindlichen elektrischen Kontakte, Leiter und Isolierkörper kann beschädigt werden und einen Austausch erforderlich machen, bevor die Außenlast wieder geladen werden kann. Dies ist ein langwieriger Vorgang, für den Spezialwerkzeuge und -einrichtungen nötig sind.
Die US4684192 betrifft einen elektrischen Losbrechverbinder mit einem Paar zusammenpassender Schalen, die jeweils einen axial beweglichen und einen seitlich beweglichen Steckereinsatz haben. Die seitliche Bewegung des Steckereinsatzes sorgt für einen sicheren elektrischen Kontakt und verriegelt auch mechanisch diesen Steckereinsatz am anderen durch Eingriff von Vorsprüngen am seitlich beweglichen Einsatz in Kanäle mit einem sich axial erstreckenden und einem sich seitlich erstreckenden Abschnitt, der im seitlich beweglichen Einsatz ausgeformt ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Verringerung oder Beseitigung dieser Probleme und stellt einen im Einsatz zwischen einer Außenlast und einem Luftfahrzeug oder einem Abwurfbehälter angeordneten elektrischen Verbinder bereit, wobei eine erste Hälfte des Verbinders mechanisch entweder mit der Außenlast oder dem Luftfahrzeug/Abwurfbehälter und eine zweite komplementäre Hälfte des Verbinders mit einem elektrischen Kabel verbunden ist, das am anderen System Außenlast oder Luftfahrzeug/Abwurfbehälter angebracht ist, wobei die zweite Hälfte des Verbinders einen Kern aufweist, der elektrische Kontakte enthält, sowie einen Außenmantel, der als getrennte Baugruppe ausgebildet und abnehmbar am Kern der zweiten Hälfte des Verbinders angebaut ist, wobei der Außenmantel mit Schnappsitz mit der ersten Hälfte des Verbinders in Eingriff steht, um die zweite Hälfte des Verbinders in sicher in Passeingriff mit der ersten Hälfte des Verbinders zu halten, während die Außenlast vom Luftfahrzeug/Abwurfbehälter transportiert wird, und wobei der Außenmantel vom außenlastseitigen Teil des Verbinders abgezogen wird, wenn die Außenlast vom Luftfahrzeug/Abwurfbehälter getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelbaugruppe elastische Finger aufweist, die an einem Anbauring zum Schnappeingriff mit der ersten Verbindexhälfte angebracht sind, eine Buchse und einen Klemmring, wobei die Finger und der Anbauring an der Buchse vormontiert sind und wobei der Klemmring die Außenmantelbaugruppe gegen eine am Kern ausgebildete Schulter spannt. Der im Schnappeingriff stehende Verbinder der Erfindung funktioniert selbst bei hohen Trenngeschwindigkeiten gut. Selbst wenn seine saubere Trennung misslingt, ist außerdem eine etwaige Beschädigung der zweiten Hälfte wahrscheinlich auf den Außenmantel beschränkt. Diese ist ohne Beeinträchtigung des Kabels oder seiner elektrischen Verbindungen zum Kern der zweiten Verbinderhälfte ohne weiteres vor Ort austauschbar.
Vorzugsweise ist der Schnappeingriff durch den Eingriff der elastischen Finger in einer Arretierung an der ersten Hälfte des Verbinders vorgesehenen.
Der Außenmantel kann außerdem einen Befestigungsring aufweisen, der um die zweite Verbinderhälfte drehbar ist und an dem Enden einer Abzugsleine verankert sind.
Der Außenmantel kann durch einen mit Gewinde versehenen Klemmring an der zweiten Verbinderhälfte gehalten werden. Sie kann auch mit einer EMC-Abschirmung versehen sein.
Die Arretierung kann eine Umfangsrippe sein, die auf einem mittels Verschraubung oder anders mit der ersten Verbinderhälfte verbunden Bund ausgebildet ist.
Ferner können bevorzugte Merkmale und Vorteile der Erfindung anhand einer veranschaulichenden Ausführungsform verstanden werden, die unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen im Folgenden beschrieben wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Verbinders, der die Erfindung verkörpert;
2 ist eine Querschnittansicht der zweiten Hälfte des Verbinders von 1;
3 zeigt die erste Hälfte des Verbinders von 1 und zusammenwirkende Teile der zweiten Hälfte;
4 zeigt die zwei Verbinderhälften zusammengefügt; und
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils von 4.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Der Verbinder weist eine erste Hälfte 10 und eine zweite Hälfte 12 auf. Die zweite Hälfte weist einen Kern 14 auf, der die erforderlichen elektrischen Leiter und Kontakte (nicht dargestellt) enthält. Die elektrischen Kontakte sind von einem Zylinder 16 mit Keilen 18 zur Rotationsausrichtung der ersten und zweiten Verbinderhälften 10, 12 und ordnungsgemäßen Deckung der elektrischen Kontakte in ihnen umgeben. Die zweite Verbinderhälfte umfasst ferner einen Befestigungsring 20, an dem Enden einer Abzugsleine 22 verankert sind, und eine Außenmantelbaugruppe, die eine geformte Buchse 28, einen Klemmring 30 mit Innengewinde und mit dem Anbauring 26 eine Einheit bildende elastische metallische (z. B. Federstrahl-) Finger 24 aufweist.
Zum Zusammenbauen der zweiten Verbinderhälfte wie in 2 dargestellt wird der Befestigungsring 20 bis zu einer Schulter 38 am Kern 14 über den Zylinder geschoben. Der Befestigungsring 20 ist mit einer angebrachten Abzugsleine 22 dargestellt. Statt dieser könnte jedoch eine alternative Kabelzugendastungsvorrichtung oder Verbindung vorhanden sein. Die nächste über dem Zylinder 16 angebrachte Komponente sind der Anbauring 26 und Finger 24, die zusammen mit einem EMV-Abschirmungsring 32 auf der Buchse 28 vormontiert sind. Diese Baugruppe 24, 26, 28 wird durch den Klemmring 30, der auf ein Außengewinde am Kern 14 geschraubt ist, über dem Zylinder 16 gehalten. Durch Festziehen des Rings 30 werden die Buchse 28 und der Anbauring 26 gegen eine weitere Schulter 40, die am Kern 14 ausgebildet ist, gespannt. Der Befestigungsring 20 wird dadurch zur freien Drehung auf dem Kern 14 zwischen der Schulter 38 und dem Anbauring 26 eingeschlossen.
Die Finger sitzen in malen Schlitzen, die in der Buchse 28 außen ausgebildet sind. An den distalen Enden der Finger sind sich einwärts erstreckende gekrümmte Spitzen 42 ausgebildet, die in durchgehenden Schlitzen aufgenommen werden, die im freien Ende der Buchse 28 ausgebildet sind. (Siehe 3). Die Buchse 28 ist die mechanische Hauptstruktur, die den Federfingern 24 und der EMC-Abschirmung 32 Halt bietet. Die Federfinger stellen die Mittel bereit, um die zwei Passhälften 10, 12 des Verbinders mittels ihrer gekrümmten Spitzen 42 zusammenzuhalten, wie im Folgenden weiter erklärt. Obwohl vier Finger 24 dargestellt sind, könnten zwei bis acht oder mehr vorhanden sein, je nach der Größe der zusammenzufügenden Verbinderkern-Komponenten. Die EMV-Abschirmung 32 ist je nach den Gesamtanforderungen an die EMV-Wirksamkeit freigestellt. Die Art der Litze, die angebracht werden kann, bietet eine vollständige Abschirmung/Verbindungswirksamkeit um 360°.
Der Klemmring 30 hat Merkmale (z. B. Schlitze 44, 1), die es ermöglichen, den Ring mittels eines geeigneten Werkzeugs von Hand festzuziehen. Dadurch wird der Zusammenbau des luftfahrzeugseitigen Verbinders am Ende des biegsamen Kabels vervollständigt. Bei der Standard-Verbinderaufnahme 36 der Außenlast, die einen Teil der ersten Verbinderhälfte bildet, ist der einzige hinzuzufügende Artikel ein Arretierbund 34, der wie gezeigt auf ein Außengewinde geschraubt wird (siehe 3). Alternativ können andere Standard-Bundbefestigungen (z. B. Bajonettbefestigungen) verwendet werden, um für eine gegebene Verbinderaufnahme 36 der Außenlast geeignet zu sein.
Die Merkmale der zwei Verbinderhälften 10, 12 können natürlich vertauscht werden, um die beste Lösung für eine individuelle Anwendung bereitzustellen.
Der einmal zusammengebaute Verbinder ist einfach zu betätigen, da die zwei Hälften 10, 12 zusammengefügt werden, indem zuerst die Keile 18 auf die Keilnuten in der anderen Verbinderhälfte ausgerichtet (falls erforderlich) und dann die zwei Hälften zusammengedrückt werden. Während die Kontakte im Kern 14 und der Aufnahme 36 der Außenlast ineinander greifen, öffnen sich die Federfinger 24 über einer geformten Rippe 48 am Arretierbund 34 (siehe 5). Wenn die elektrischen Kontakte voll in Eingriff stehen, schnappen die Federfinger nach der Bewegung über die Rippe 48 in ihre Position zurück. Wie dargestellt hat die Rippe 48 ein gekrümmtes Profil, das mit dem Profil der Fingerspitzen 42 übereinstimmt. Zum Trennen des Verbinders kann die zweite Hälfte 12 mittels des Befestigungsrings 20 gezogen werden, der eine Zuglast auf den Kern 14 ausübt und deshalb die Kraft zum Auseinanderschieben der Federfinger 42 über die der Rippe 48 bereitstellt.
Der Verbinder sieht einfaches und zuverlässiges Zusammenfügen und Trennen der Verbinderhälften unter extremen Bedingungen vor. Das Verbindersystem ermöglicht den einfachen Austausch des mechanischen Rückhaltemechanismus vor Ort ohne die Notwendigkeit, elektrische Kontakte zu entfernen.

Claims

Elektrischer Verbinder, der im Einsatz zwischen einer Außenlast und einem Luftfahrzeug oder einem Abwurfbehälter angeordnet ist, wobei die erste Hälfte (10) des Verbinders mechanisch entweder mit der Außenlast oder dem Luftfahrzeug/Abwurfbehälter und die zweite komplementäre Hälfte (12) des Verbinders mit einem elektrischen Kabel verbunden ist, das am anderen System Außenlast oder Luftfahrzeug/Abwurfbehälter angebracht ist, wobei die zweite Hälfte (12) des Verbinders einen Kern (14) aufweist, der elektrische Kontakte enthält, sowie einen Außenmantel (28, 30, 24, 26), der als getrennte Baugruppe ausgebildet und abnehmbar am Kern (14) der zweiten Hälfte des Verbinders angebaut ist, wobei der Außenmantel (28, 30, 24, 26) mit Schnappsitz mit der ersten Hälfte (10) des Verbinders in Eingriff steht, um die zweite Hälfte (12) des Verbinders sicher in Passeingriff mit der ersten Hälfte (10) des Verbinders zu halten, während die Außenlast vom Luftfahrzeug/Abwurfbehälter transportiert wird, und wobei der Außenmantel (28, 30, 24, 26) von der ersten Hälfte (10) des Verbinders abgezogen wird, wenn die Außenlast vom Luftfahrzeug/Abwurfbehälter getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenmantelbaugruppe (28, 30, 24, 26) elastische Finger (24) aufweist, die an einem Anbauring (26) zum Schnappeingriff mit der ersten Verbinderhälfte (10) angebracht sind, eine Buchse (28) und einen Klemmring (30), wobei die Finger (24) und der Anbauring (26) an der Buchse (28) vormontiert sind, und wobei der Klemmring (30) die Außenmantelbaugruppe (24, 26, 28) gegen eine am Kern (14) ausgebildete Schulter (40) spannt.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 1, bei dem ein Schnappeingriff durch den Eingriff der elastischen Finger (24) in einer Arretierung (34) an der ersten Hälfte (10) des Verbinders vorgesehen ist.
Elektrischer Verbinder nach Anspruch 2, bei dem die Arretierung eine Umfangsrippe (48) ist, die auf einem mit der ersten Verbinderhälfte (10) verbundenen Bund (34) ausgebildet ist.
Elektrischer Verbinder nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Außenmantel einen Befestigungsring (20) aufweist, der um die zweite Verbinderhälfte drehbar ist und an dem die Enden einer Abzugsleine (22) verankert sind.
Elektrischer Verbinder nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem der Klemmring (30) auf ein Außengewinde am Kern (14) geschraubt ist.
Elektrischer Verbinder nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem die Außenmantelbaugruppe (28, 30, 24, 26) mit einer EMC-Abschirmung (32) versehen ist.
Elektrischer Verbinder nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem die Außenmantelbaugruppe (28, 30, 24, 26) austauschbar ist, ohne elektrische Anschlüsse am Kern (14) zu beeinträchtigen.