JP2014134198A - 電気ケーブルの実装ブラケットアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】ファラデーシールドを有する電気ケーブルの実装ブラケットアセンブリを提供する。
【解決手段】電気消費装置の一部に実装するように構成された基部と、電気ケーブルの一部を基部に対して固定する歪み緩和素子と、歪み緩和素子によって電気ケーブルの一部が固定されると、ファラデーシールドに伸縮自在に結合するシールドサポートと、シールドサポートから基部へと延在する電気接地経路とを有する、実装ブラケットアセンブリ。歪み緩和素子によってケーブルが固定されると、サポートシールドがファラデーシールド内に受容されることで接地経路を介して電気消費装置へのファラデーシールドの電気接地を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気ケーブルの実装ブラケットアセンブリに関する。

電気伝導体を備えた電気ケーブルは、落雷等の外部電界からの伝導体の保護が望まれる場合、伝導体を囲繞するファラデーシールドを有することがある。ファラデーシールドは、アースに接続される。航空機エンジンの環境では、通常は、ファラデーシールドを伝導体から分離して、シールドの分離部分を、接地回路の一部であり得るエンジン構造のボルト又はナット等のアースに取り付けることによって、ファラデーシールドが接地される。

米国特許第６４９７５８９号明細書

電気消費装置に電気を供給可能な少なくとも１つの伝導体を囲繞するファラデーシールドを有する、電気ケーブルの実装ブラケットアセンブリであって、電気消費装置の一部に実装するように構成された基部と、電気ケーブルの一部を基部に対して固定する歪み緩和素子と、歪み緩和素子によって電気ケーブルの一部が固定されると、ファラデーシールドに伸縮自在に結合するシールドサポートと、シールドサポートから基部へと延在する電気接地経路とを有する、実装ブラケットアセンブリ。歪み緩和素子によってケーブルが固定されると、サポートシールドがファラデーシールド内に受容されることで接地経路を介して電気消費装置へのファラデーシールドの電気接地を行う。

本発明に係る実装ブラケットアセンブリを組み込んだ電気接続部によって電気供給される電気使用部品を有する、航空機に取り付けられた航空機エンジンの略図である。 電気ケーブルを固定する実装ブラケットアセンブリを備えた、火災検出器の形態をとる図１の電気部品の略図である。 実装ブラケットアセンブリのファラデーシールド終端部を示す、図２の３−３線に沿った部分断面図である。

本発明及びその実施形態はいずれの環境においても使用可能であるが、ここで想定する環境はジェットエンジンの場合である。したがって、本発明の実装環境のひとつであるジェットエンジン環境の関連部分を最初に説明することは有用であることがわかる。図１に、航空機の翼１２のパイロン１４によって固定されたジェットエンジン１０を概略的に示す。ジェットエンジン１０は、電気の供給又は受け取りに使用する電気ケーブルを使用した、多数の様々な部品１６を有する。

図２を参照すると、この説明の目的において、電気接続部によって電気供給される火災検出器１８が例示部品１６として選択されている。エンジン部品の別の例としては、これに限定されないが、センサ、リレー、電気バス、コンピュータ、コンプレッサ、タービン、及びその他の標準又は専用部品がある。

火災検出器１８は、実装ブラケットアセンブリ２４によってジェットエンジン１０に固定された、電気接続ケーブル２０によって電気供給される。電気接続ケーブル２０は、図示では対の伝導体２２、２２’から成る、少なくとも１つの電気伝導体２２を有する。伝導体２２、２２’は、いずれの非導電性材料に封入されたいずれの電気伝導体であってもよく、動力、電気接地、アナログ信号、又はデジタル信号を送るように構成可能である。図面では２つの伝導体２２、２２’を示しているが、使用する伝導体の数はこれよりも少なくても多くてもよい。

図示のように、実装ブラケットアセンブリ２４は、ケーブル２０の歪み緩和、電気接地、及びケーブル２０の物理的な支持という幾つかの機能を有する。クランプとして、具体的には変形可能部分３２としてその全体を図示する歪み緩和素子が設けられ、ケーブル２０の一部を拘束及び保持している。

基部３０は、クランプされるとジェットエンジンにケーブル２０の位置を固定する、ジェットエンジンに対する変形可能部分３２を装備している。基部３０を火災検出器１８の一部へ実装するのを補助するために、締結部品を設ける。図示のように、この締結部品は、基部３０の開口３７が受容する締結部３６から成る。いずれの適当な締結部品も使用可能である。例えば、その他の機械的締結部（例えば、ボルト、釘、ピン等）に加え、溶接や接着剤等の非機械的締結部を用いてもよい。或いは、基部３０を火災検出器１８の少なくとも一部と同時に形成して、これに結合してもよい。

基部３０は、導電材料から形成可能であり、火災検出器１８に電気的に接続され、少なくとも１つの航空機又はジェットエンジンに電気的に接地される。同様に、変形可能部分３２は、導電材料から形成可能であり、基部３０を介してアースに電気的に接続される。

図３を見ると、図示のように、変形可能部分３２は、少なくとも１つの伝導体２２、２２’を通る通路３８を画定している。図示においては、通路３８を画定するリングであるが、変形可能部分はいずれの適当な形状を有してもよい。例えば、この変形可能部分の形状が、（通路３８へのケーブルの挿入を助けるＣ形状の断面等の）部分的にのみ通路３８に接するものでもよい。

図３は、変形前の変形可能部分３２を示す。変形可能部分３２が変形すると、この部分の断面が伝導体２２、２２’の周りで収縮して、点線で示した変形領域３３が形成される。変形可能部分３２は、溶接等のいずれの適当な様式によっても基部３０に取り付け可能である。或いは、変形可能部分３２を基部３０と一体的に形成して単一のユニットを形成してもよい。

変形可能部分３２と基部３０は、共働して、火災検出器１８に対してケーブル２０を拘束し、変形可能部分３２が（伝導体２２、２２’等の）ケーブル２０の一部を固定して、基部がこの変形可能部分を少なくとも１つの航空機及びジェットエンジンに固定するようになっている。この歪み緩和によって、コネクタケーブル２０の歪みに因って電気伝導体２２、２２’と対応する端子３９，３９’との接続が断たれることを防止する。変形可能部分３２は、捲縮性である等、多様に変形するように構成可能である。

図３は、電気接続ケーブル２０を更に詳細に示しており、伝導体２２、２２’が、電気接点保護用のファラデーシールド２６によって包囲されている。ファラデーシールド２６は、このファラデーシールド２６と電気伝導体２２、２２’を包囲する、外部耐久性ケーブルプロテクター２８によって更に包囲されている。

ファラデーシールド２６は、導電材料、或いは、メッシュ、織物、又はこうした材料を組み合わせたものから形成可能であり、伝導体２２、２２’を
外部帯電、静電界干渉、及び磁場の干渉から保護するように構成される。ジェットエンジン環境においては、ファラデーシールド２６が伝導体２２、２２’を落雷から保護する。耐久性ケーブルプロテクターは、編組み非導電メッシュ２８であるが、その代わりに、成形された、包装された、又は渦巻状の導電（又は非導電）材料から成っていてもよく、ジェットエンジン１０内に見られる振動及び疲労に確実に耐えられるように構成可能である。シールド２６及び編組みメッシュプロテクター２８の特定の例を記述又は具体化しているが、多様な実施形態が存在し、いずれの部品にもこれを適用できることが理解されよう。

図３は、電気接続ケーブル２０の異なる素子の支持及び管理に使用する、実装ブラケットアセンブリ２４の追加の詳細を更に示している。例えば、ファラデーシールド２６を支持するために、シールドサポート３５を設ける。シールドサポート３５の構造は、ファラデーシールド２６を支持するいずれの適当な構造であってもよいが、変形可能部分３２から延在するカラー３４として図示されている。カラー３４は、ファラデーシールド２６に伸縮自在に連結するように寸法決めされる。カラー３４は、内側開口３８及び外面４０を画定する。第１及び第２のリブ４６、４８が、カラー３４の外面を第１及び第２の導電面４２、４４に分割するようにカラー上で軸方向に離間しており、この第１及び第２の導電面４２、４４の周りに、第１及び第２のクランプ５０、５２が設けられる。

ケーブル２０を実装ブラケット２４に組み付けるために、ファラデーシールド２６を、ファラデーシールド２６がカラー３４の外側導電面４２に直接、伸縮自在に接触して導電接合部を形成するように配置する。ファラデーシールドクランプ５０は、ファラデーシールド２６とカラー３４の導電面４２の間に確実な結合をもたらす。ファラデーシールド２６は、ファラデーシールドクランプ５０によって固定されると、ケーブル２０上に３次元方向において変形可能部分３２に向かって（又は変形可能部分３２から）過度の歪みが全くないように結合される。

ケーブルプロテクター２８は、カラー３４の導電面４４に直接、伸縮自在に接触して接合部を形成するように配置される。第２のリングクランプ５２は、ケーブルプロテクター２８とカラー３４の導電面４４の間に、確実な結合をもたらす。電気接続ケーブル２０のケーブルプロテクター２８は、第２のリングクランプ５２によって固定されると、ケーブル２０上に３次元方向において変形可能部分３２に向かって（又は変形可能部分３２から）過度の歪みが全くないように結合される。

クランプバンド５０、５２は、対応するリブ４６、４８と組み合わさることで、ファラデーシールド２６又はケーブルプロテクター２８のいずれかがカラー３４から伸縮的に離脱しないように機能する。クランプ５０，５２について記載したが、ファラデーシールド２６又はケーブルプロテクター２８の層のいずれかがカラー３４から離脱しないようにするための、いずれの締結装置又は技術も想到される。

ファラデーシールド２６とカラー３４の結合によって、シールド２６から延在する、基部３０を介した、少なくとも１つの航空機及びジェットエンジンへの電気接地経路が形成される。こうして、ケーブル２０が変形可能部分３２によって固定されると、ファラデーシールド２６と火災検出器１８の間の共用接地による電気的又は磁気的な干渉から、ケーブル２０が遮断される。この接地経路は、ファラデーシールド２６からカラー３４、カラー３４から変形可能部分３２、及び変形可能部分３２から接地基部３０へと延在している。その他の接地経路を、ファラデーシールド２６と実装ブラケットアセンブリ２４の間に設置してもよい。

この実装ブラケットアセンブリ２４によって装置の故障が制限され、稼働コストが最小化されることで、ファラデーシールド接地が予期せずメンテナンスにより分断されることによる影響を軽減できる。こうした電気接続の信頼性を効率的に高めることは、有益であろう。

本明細書では、最良の態様を含む例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる装置又はシステムの作製及び使用、並びにあらゆる付随の方法の実施を含め、当業者が本発明を実施できるように本発明を開示している。本発明の特許請求の範囲は、請求項によって定義されるが、当業者に想到可能なその他の例もこれに含まれる。かかるその他の例は、請求項の文言と相違ない構成要素を有する場合、又は請求項の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を有する場合、特許請求の範囲内であることを意図している。

１０ 航空機エンジン
１２ 航空機の翼
１４ エンジンパイロン
１６ 電気部品
１８ 火災検出器
２０ 電気接続ケーブル
２２ 電気伝導素子（ワイヤ）
２４ 実装ブラケットアセンブリ
２６ ファラデーシールド
２８ 耐久性メッシュケーブルプロテクター
３０ 実装ブラケットアセンブリ基部
３２ 変形可能部分
３３ 変形領域
３４ カラー
３５ シールドサポート
３６ 締結螺子
３７ 基部の締結部開口
３８ カラー通路
３９ 伝導体端子
４０ カラー外面
４２ カラーの第１導電面
４４ カラーの第２導電面
４６ 第１のリングリブ
４８ 第２のリングリブ
５０ ファラデーシールドクランプ
５２ 第２のリングクランプ

Claims (17)

1. 電気消費装置に電気を供給可能な少なくとも１つの伝導体を囲繞するファラデーシールドを有する、電気ケーブルの実装ブラケットアセンブリであって、
   前記電気消費装置の一部に当接するように構成された基部と、
   前記基部に設けられ、前記電気消費装置の前記一部への前記基部の実装を補助する、締結部品と、
   前記基部に設けられ、前記少なくとも１つの伝導体を挿通可能な開口を有する捲縮性素子と、
   前記捲縮性素子から延在し、前記ファラデーシールド内で伸縮自在に受容されるように寸法決めされたシールドサポートと、
   前記シールドサポート、前記捲縮性素子、及び前記基部によって形成された電気接地経路と、
   を備え、
   前記少なくとも１つの伝導体が前記捲縮性素子の前記開口から延在し、前記サポートシールドが前記ファラデーシールド内に受容されることで前記接地経路を介して前記電気消費装置に至る前記ファラデーシールドの電気接地を行い、前記捲縮性素子を捲縮させて前記電気ケーブルを前記基部に対して固定する、実装ブラケットアセンブリ。
2. 前記締結部品が、少なくとも１つの機械的締結部と、前記ブラケットに前記機械的締結部を受容する開口を有する、請求項１に記載の実装ブラケットアセンブリ。
3. 前記シールドサポートは、前記開口を画定する第１のリングを含む、請求項１に記載の実装ブラケットアセンブリ。
4. 前記シールドサポートは第２のリングを含む、請求項３に記載の実装ブラケットアセンブリ。
5. 前記第１及び第２のリングが同軸である、請求項４に記載の実装ブラケットアセンブリ。
6. 前記第１及び第２のリングが一体形成されている、請求項５に記載の実装ブラケットアセンブリ。
7. 前記第２のリングの外径が前記第１のリングの外径よりも大きい、請求項５に記載の実装ブラケットアセンブリ。
8. 前記第２のリングが、前記第１のリングの外面から突出した少なくとも１つのリブを含む、請求項５に記載の実装ブラケットアセンブリ。
9. 前記ファラデーシールドを前記シールドサポートにクランプする第１のクランプを更に有する、請求項５に記載の実装ブラケットアセンブリ。
10. 電気消費装置に電気を供給可能な少なくとも１つの伝導体を囲繞するファラデーシールドを有する、電気ケーブルの実装ブラケットアセンブリであって、
    前記電気消費装置の一部に実装するように構成された基部と、
    前記電気ケーブルの一部を前記基部に対して固定する歪み緩和素子と、
    前記歪み緩和素子によって前記電気ケーブルの前記一部が固定されると、前記ファラデーシールドに伸縮自在に結合するシールドサポートと、
    前記シールドサポートから前記基部へと延在する電気接地経路であって、前記歪み緩和素子によって前記ケーブルが固定されると、前記サポートシールドが前記ファラデーシールド内に受容されることで前記接地経路を介して前記電気消費装置への前記ファラデーシールドの電気接地を行う、電気接地経路と、
    を備えた、実装ブラケットアセンブリ。
11. 前記歪み緩和素子が、前記電気ケーブルに対して変形して前記電気ケーブルの一部を前記基部に対して固定するように構成された変形可能部分を含む、請求項１０に記載の実装ブラケットアセンブリ。
12. 前記変形可能部分が、前記少なくとも１つの伝導体が通る通路を画定する、請求項１１に記載の実装ブラケットアセンブリ。
13. 前記シールドサポートが、前記変形可能部分から延在するカラーを含み、該カラーが、前記ファラデーシールド内に受容されるように寸法決めされている、請求項１２に記載の実装ブラケットアセンブリ。
14. 前記カラーが、前記通路と同軸の開口を画定する、請求項１３に記載の実装ブラケットアセンブリ。
15. 前記カラーが、前記カラーの外面から突出した少なくとも１つのリブを更に含む、請求項１３に記載の実装ブラケットアセンブリ。
16. 前記ファラデーシールドを前記カラーに対してクランプするように構成されたクランプを更に含む、請求項１５に記載の実装ブラケットアセンブリ。
17. 前記リブが、前記クランプが前記ファラデーシールドを前記カラーに対してクランプすると、前記クランプの少なくとも一部よりも半径方向に大きく延在する、請求項１６に記載の実装ブラケットアセンブリ。