JP2015502501A - 同軸管類の静電結合 - Google Patents

同軸管類の静電結合 Download PDF

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Abstract

【課題】同軸管類の静電結合のための方法及び装置を提供する。【解決手段】外側管は、導電性材料を備え、内側表面を有する。内側管は、材料を備え、外側表面を有する。内側管及び外側管は、流路を画定するように位置決めされる。導電性材料を備える橋渡し構造は、当該橋渡し構造が両方の管の上の導電性材料の間に機械的な接触及び静電接続を形成するように位置決めされる。橋渡し構造は、複数の第1のポイントにおいて外側管の内側表面と機械的に接触し、複数の第2のポイントにおいて内側管の外側表面と機械的に接触する。【選択図】図6

Description

本開示は、概して、航空機などのビークルの中で使用される同軸管類に関する。より具体的には、本開示は、管類の表面において不整合を生み出すことなく、同軸管類の外側管及び内側管の間に静電接続を形成することに関する。
管類は、航空機及び他のビークルの中を通る様々な液体を運ぶために使用される。例えば、管類は、航空機の油圧システムにより使用される油圧油を運ぶために、航空機の中で使用される。別の実施例として、管類は、燃料タンク及び航空機のエンジンの間で燃料を運ぶために、航空機の中で使用される。管類は、航空機及び他のビークルにおいて他の流体を運ぶために使用され得る。
航空機において使用される管類は、航空機の性能及び安全性を高める様々な特性を有することが、望ましい。例えば、航空機においてより軽い管類を使用することは、燃料効率を改善することにより航空機の性能を高める。望ましくない不整合に対してより耐性を有する管類を使用することは、望ましくない不整合を伴った管類を再加工又は交換することに対する必要性を減少させることにより、航空機の性能を高める。望ましくない不整合に対してより耐性を有する管類を使用することはまた、航空機の安全性を高める。
航空機において使用される管類は、より軽い重量及び望ましくない不整合に対する改善された耐性という望ましい特性を提供する材料から作られる。例えば、チタニウムから作られる管類は、これらの望ましい特性を提供する。他の材料又は様々な材料の組み合わせから作られる管類はまた、これらの特性を提供する。
航空機の管類は、管類の中で運ばれる流体と管類が通っている航空機の隣接構造物と間の、断熱性を提供することもまた望ましい。そのような断熱性は、管類の中で運ばれる流体と航空機の隣接構造物との間の熱伝達を減少させるので望ましい。管類の中で運ばれる流体と航空機の隣接構造物との間の熱伝達は、流体、隣接構造物、又はそれらの両者に、望ましくないやり方で影響を及ぼす。
管類の中で運ばれる流体と航空機の隣接構造物との間の断熱性は、同軸管類の使用によって提供され得る。同軸管類は、外側管により囲まれる内側管を含む。油圧油、燃料、又は別の流体などの流体は、内側管の中で運ばれる。外側管は、内側管から分離され、内側管と外側管との間に流路を形成する。この流路は、断熱材により満たされる両方の管の間の隙間を形成する。例えば、両方の管の間の流路は、空気、断熱性を有する別の気体、断熱性を有する別の流体、又は他の材料により満たされる。
航空機における同軸管類の使用はまた、航空機の安全性を高める。例えば、同軸管の内側管からの流体の望ましくない漏れは、内側管及び外側管の間の流路の中へ流れ、さもなければその中へ放出される。内側管からの流体の漏れは、両方の管の間の流路における同軸管の外側管により封じ込められる。それ故、同軸管の外側管は、内側管からの流体の漏れが航空機の他の要素に到達することを妨げ、外側管がなければ、航空機の他の要素の作動へ望ましくないやり方で影響を与えてしまう。
航空機の中で使用される同軸管の両方の管の間の流路における空気又は他の断熱材はまた、典型的には、電気的な絶縁性を有する。航空機において使用される同軸管の両方の管は、チタニウム、又は別の導電性材料などの導電性材料から作られ得る。この場合、いくつかの作動環境又は条件において、電荷又は電流が同軸管の両方の管の一方又は両方の上に生じる。例えば、航空機への落雷は、同軸管におけるそのような電荷又は電流のビルドアップの原因となる。同軸管の両方の管は、電気的に絶縁された流路により分離され、当該両方の管の間で電荷が自由に流れることはできないので、電荷又は電流のこのビルドアップは、両方の管の間の流路をわたるスパークの形で放電する原因となり得る。そのような放電は、望ましくない。例えば、同軸管の両方の管の間の任意の燃料蒸気又は可燃材料は、流路をわたるスパークにより点火される。
同軸管の両方の管の間の流路をわたる放電を妨げる既存の方法及びシステムは、様々な条件において又は長い期間を超えて十分に効果的であり続けるとはいえない。さらに、同軸管における放電を妨げる既存の方法及びシステムは、望ましくないやり方で管の性能に影響を与える。
したがって、上述した1以上の課題及び起こりうるその他の課題を考慮に入れた方法及び装置を有することが有利である。
本開示の有利な実施形態は、外側管、内側管、及び橋渡し構造を備える装置を提供する。外側管は、導電性材料を備え、内側表面を有する。内側管は、導電性材料を備え、外側表面を有する。内側管は、外側管の内側に位置決めされ、それによって内側管の外側表面及び外側管の内側表面が、流路を画定する。橋渡し構造は、流路の中に位置決めされる導電性材料を備え、それによって橋渡し構造は、外側管の内側表面の上の導電性材料及び内側管の外側表面の上の導電性材料の間において、機械的な接触及び静電接続を形成する。橋渡し構造は、複数の第1のポイントにおいて、外側管の内側表面と機械的に接触する。橋渡し構造は、複数の第2のポイントにおいて、内側管の外側表面と機械的に接触する。
本開示の別の有利な実施形態は、電気的結合管類のための方法を提供する。導電性材料を備える橋渡し構造は、外側管及び内側管の間の流路の中に置かれ、外側管の内側表面の上の導電性材料及び内側管の外側表面の上の導電性材料の間の静電接続を形成する。橋渡し構造は、複数の第1のポイントにおいて、外側管の内側表面と機械的に接触するように置かれる。橋渡し構造は、複数の第2のポイントにおいて、内側管の外側表面と機械的に接触する。
別の有利な実施形態は、外側管、内側管、スプリング、第1のリテーナ、及び第2のリテーナを備える装置を提供する。外側管は、導電性材料を備え、内側表面を有する。内側管は、導電性材料を備え、外側表面を有する。内側管は、外側管の内側に位置決めされ、それによって内側管の外側表面及び外側管の内側表面が、流路を画定する。スプリングは、流路の中に位置決めされる導電性材料を備え、それによってスプリングは、外側管の内側表面の上の導電性材料及び内側管の外側表面の上の導電性材料の間において、静電接続を形成する。スプリングは、複数の第1のポイントにおいて、外側管の内側表面と機械的に接触する。スプリングは、複数の第2のポイントにおいて、内側管の外側表面と機械的に接触する。第1のリテーナは、流路の中において、スプリングの一側面の上に位置決めされる。第2のリテーナは、流路の中において、スプリングの別の側面の上に位置決めされる。スプリングは、第1のリテーナ及び第2のリテーナの間に位置決めされ、第1のリテーナ及び第2のリテーナは、スプリングが流路の中で動くことを妨げる。
本発明の一態様にしたがって、装置であって、導電性材料を備え内側表面を有する外側管、導電性材料を備え外側表面を有し、内側管の外側表面及び外側管の内側表面が流路を画定するように外側管の内側に位置決めされる内側管、及び橋渡し構造が外側管の内側表面の上の導電性材料及び内側管の外側表面の上の導電性材料の間の機械的な接触及び静電接続を形成するように、流路の中に位置決めされる導電性材料を備える橋渡し構造を備える、装置が提供され、ここにおいて橋渡し構造は、複数の第1のポイントにおいて外側管の内側表面と機械的に接触し、複数の第2のポイントにおいて内側管の外側表面と接触する。有利なことに、橋渡し構造は、スプリング、メッシュ、フォーム、及びフィラメントのストランドの束を備える構造のグループから選択される。好ましくは、橋渡し構造は、複数の側面を備えるマンドレルの周りに導電性材料を巻き付けることにより形成されるスプリングを備える。有利なことに、装置はさらに、流路の中において橋渡し構造の一側面の上に位置決めされる第1のリテーナ、及び流路の中において橋渡し構造の別の側面の上に位置決めされる第2のリテーナを備え、ここにおいて橋渡し構造は、第1のリテーナ及び第2のリテーナの間に位置決めされ、第1のリテーナ及び第2のリテーナは、橋渡し構造が流路の中で動くことを妨げる。有利なことに、第1のリテーナ及び第2のリテーナは、電気的な絶縁材料から作られる。好ましくは、第2のリテーナは、外側管の一端部において位置決めされる。有利なことに、装置は航空機に配置される。有利なことに、橋渡し構造は、チタニウム及びステンレス鋼から成る材料のグループから選択される材料により作られる。有利なことに、橋渡し構造は、いずれのポイントにおいても、外側管の内側表面及び内側管の外側表面に装着されていない。
本発明の一態様にしたがって、外側管の内側表面の上の導電性材料及び内側管の外側表面の上の導電性材料の間の静電接続を形成するように、外側管及び内側管の間の流路の中に導電性材料を備える橋渡し構造を置くことを含む、電気的結合管類のための方法が提供され、ここにおいて橋渡し構造は、複数の第1のポイントにおいて、外側管の内側表面と機械的に接触するように置かれ、複数の第2のポイントにおいて、内側管の外側表面と機械的に接触するように置かれる。有利なことに、橋渡し構造は、スプリング、メッシュ、フォーム、及びフィラメントのストランドの束を備える構造のグループから選択される。好ましくは、橋渡し構造は、複数の側面を備えるマンドレルの周りに導電性材料を巻き付けることにより形成されるスプリングを備える。有利なことに、方法はさらに、流路の中において橋渡し構造の一側面の上に第1のリテーナを置くこと、及び流路の中において橋渡し構造の別の側面の上に第2のリテーナを置くことを含み、ここにおいて橋渡し構造は、第1のリテーナ及び第2のリテーナの間に位置決めされ、第1のリテーナ及び第2のリテーナは、橋渡し構造が流路の中で動くことを妨げる。好ましくは、第1のリテーナ及び第2のリテーナは、電気的な絶縁材料から作られる。好ましくは、第2のリテーナは、外側管の一端部に置かれる。有利なことに、橋渡し構造は、チタニウム及びステンレス鋼から成る材料のグループから選択される材料により作られる。有利なことに、橋渡し構造は、いずれのポイントにおいても、外側管の内側表面及び内側管の外側表面に装着されていない。
本発明の一態様にしたがって、装置であって、導電性材料を備え内側表面を有する外側管、導電性材料を備え外側表面を有し、内側管の外側表面及び外側管の内側表面が流路を画定するように外側管の内側に位置決めされる内側管、及びスプリングが外側管の内側表面の上の導電性材料及び内側管の外側表面の上の導電性材料の間の静電接続を形成するように、流路の中に位置決めされる導電性材料を備えるスプリングを備え、ここにおいてスプリングは、複数の第1のポイントにおいて外側管の内側表面と機械的に接触し、複数の第2のポイントにおいて内側管の外側表面と接触し、流路の中においてスプリングの一側面の上に位置決めされる第1のリテーナ、及び流路の中においてスプリングの別の側面の上に位置決めされる第2のリテーナを備える、装置が提供され、ここにおいてスプリングは、第1のリテーナ及び第2のリテーナの間に位置決めされ、第1のリテーナ及び第2のリテーナは、スプリングが流路の中において動くことを妨げる。有利なことに、スプリングは、複数の側面を備えるマンドレルの周りに導電性材料を巻き付けることにより形成される。有利なことに、装置は航空機に配置される。
特徴、機能及び利点は、本開示の様々な実施形態で独立に実現することが可能であるか、又は以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解され得る、さらに他の実施形態で組み合わせることが可能である。
新規の機能と考えられる有利な実施形態の特徴は、添付の特許請求の範囲に明記される。しかしながら、有利な実施形態と、好ましい使用モードと、さらにはその目的及び利点とは、添付図面を参照して本開示の有利な一実施形態の後述の詳細な説明を読むことにより最もよく理解されるであろう。
図1は、有利な実施形態による航空機を示している。 図2は、有利な実施形態による航空機の内部構造の一部分を示している。 図3は、有利な実施形態による同軸管類の静電結合を示している。 図4は、有利な実施形態による同軸管類の静電結合を示している。 図5は、有利な実施形態による管アセンブリのブロック図を示している。 図6は、有利な実施形態によるスプリング橋渡し構造を使用している同軸管類の静電結合を示している。 図7は、有利な実施形態によるスプリング橋渡し構造を使用している同軸管類の静電結合を示している。 図8は、有利な実施形態によるスプリング橋渡し構造を使用している同軸管類の静電結合の斜視図を示している。 図9は、有利な実施形態による同軸管類の静電結合のためのスプリング橋渡し構造の形成を示している。 図10は、有利な実施形態による別の橋渡し構造を使用している同軸管類の静電結合の斜視図を示している。 図11は、有利な実施形態による同軸管類の静電結合のための工程のフローチャートを示している。 図12は、有利な実施形態による航空宇宙ビークルの製造及び保守方法のブロック図を示している。 図13は、有利な実施形態が実装される航空宇宙ビークルのブロック図を示している。
種々の有利な実施形態は、任意の数の様々な検討事項を認識して考慮している。本明細書の中でアイテムを参照する際に使用される「任意の数の」は、1以上のアイテムを意味する。例えば、「任意の数の様々な検討事項」は、1以上の異なる検討事項を意味する。
種々の有利な実施形態は、同軸管の使用が望ましいいくつかの適用において、同軸管の内側及び外側の管の間に静電接続を提供することが望ましい、ということを認識し考慮に入れている。例えば、様々な電磁気的作動条件及び環境の中で、安全な航空機運航を支持する航空機において、同軸管の内側及び外側管の間に静電結合を提供することが望ましい。
種々の有利な実施形態は、同軸管の両方の管の間の静電接続が、結合用ジャンパーを使用して行われ得る、ということを認識し考慮に入れている。例えば、機械的なクランプ及びファスナーハードウェアを使用して、ワイヤーが同軸管の内側及び外側管の間に固定される。しかしながら、機械的なファスナー及びクランプの使用は、両方の管の間の流路における静電気的なスパーク及び可燃材料の点火の源を提供する、検知できない不整合を引き起こし得る。
種々の有利な実施形態はまた、同軸管の両方の管の間の静電接続は、ろう付けにより行われ得る、ということを認識し考慮に入れている。しかしながら、ろう付け材料を溶かすために必要な温度は、管が作られているチタニウム材料をアニールする。したがって、ろう付けは、同軸管の両方の管における不整合の原因となり得る。そのような不整合は、管の性能及び寿命に望ましくないやり方で影響を与える。
種々の有利な実施形態はまた、同軸管の両方の管の間の静電接続は、溶接により行われ得る、ということを認識し考慮に入れている。しかしながら、溶接作業は、管の中に不整合を与える可能性がある。そのような不整合は、同軸管の性能及び寿命に望ましくないやり方で影響を与える。
種々の有利な実施形態はまた、同軸管の両方の管の間の静電接続は、ローラースウェージング(roller swaging)により行われ得る、ということを認識し考慮に入れている。しかしながら、この有望な解は、新しいツーリング及び工程の開発を必要とする。さらに、この工程は、同軸管の寿命及び機能的な可能性を制限するいくつかの既知の課題を有している。
したがって、1以上の有利な実施形態は、望ましくないやり方で管の性能又は寿命に影響を与えることなしに、同軸管の静電結合のための方法及び装置を提供する。有利な実施形態にしたがって、導電性材料の橋渡し構造は、同軸管の内側及び外側管の間の流路に置かれ、両方の管の間の静電接続を形成する。橋渡し材料は、複数のポイントにおいて、内側管及び外側管の両方との接触を維持する。橋渡し構造は、管の中に任意の望ましくない不整合を生み出すことなしに、内側管及び外側管の間に静電接続を形成し維持する。
ここで図1を参照すると、有利な実施形態による航空機が図解されている。航空機100は、有利な実施形態による静電結合のための方法及び装置が実装される、ビークルの実施例である。この有利な実施形態では、航空機100は、胴体106に装着された翼102及び104を有する。航空機100は、翼搭載エンジン108、翼搭載エンジン110、及び尾部112を含む。
航空機100はまた、内部構造114を含む。例えば、内部構造114は、翼102及び104、並びに翼搭載エンジン108及び110を支持する構造を提供する。内部構造114はまた、燃料タンク、又は航空機100のための他の構造を形成する。
今度は図2を参照すると、有利な実施形態による航空機の内部構造の一部分が図解されている。この実施例において、有利な実施形態による翼200の内部構造の一部分が図解されている。翼200は、図1における翼104の実施例である。
同軸管202は、翼200の内部構造又は航空機の別の部分の内部構造を通って、流体を運ぶために使用され得る。例えば、同軸管202は、翼200を通って油圧油、燃料、又は別の流体を運ぶために使用されるが、それらに限定されるものではない。
同軸管202は、外側管204及び内側管206を含む。内側管206は、翼200を通って、油圧油、燃料、又は他の流体を運ぶ。内側管206は、外側管204の内側に置かれる。内側管206は、外側管204から分離され、内側管206及び外側管204の間に流路208を形成する。流路208は、内側管206及び外側管204の間の断熱性を提供する。例えば、流路208は、空気又は別の断熱材料などの、断熱性を有する気体又は他の材料を封じ込めている。流路208はまた、内側管206及び外側管204の間の電気的な分離を提供する。
外側管204は、内側管206の全体の長さに沿って、内側管206を囲っている。代替的に、図解されているように、外側管204は、内側管206の一部分を囲っている。例えば、外側管204は、内側管206が翼200の中の構造210を通過する又は近くを通る場所で、内側管206の一部分を囲うが、それに限定されるものではない。例えば、構造210は、燃料タンク、又は翼200の中の他の構造であるが、それに限定されるものではない。
いずれにせよ、外側管204が内側管206の一部分を囲う場所で、外側管204は端部212及び214を有する。この場合、内側管206は、外側管204から、外側管204の端部212及び214を超えて延伸する。
今度は図3を参照すると、有利な実施形態による同軸管の静電結合が図解されている。この実施例では、同軸管300は、図2の同軸管202の実装の一例である。
同軸管300は、外側管302及び内側管304を含む。内側管304は、外側管302の内側に位置決めされている。内側管304は、外側管302から分離され、内側管304及び外側管302の間に流路306を形成する。
有利な実施形態にしたがって、橋渡し構造308が流路306の中に位置決めされ、それによって橋渡し構造308は、外側管302及び内側管304の間に静電接続を形成する。橋渡し構造308は、導電性材料から作られ、様々な形状を有する。
橋渡し構造308は、複数のポイントにおいて、外側管302と機械的に接触し、複数のポイントにおいて、内側管304と機械的に接触する。橋渡し構造308は、いずれのポイントにおいても、外側管302又は内側管304に装着されているかもしれないし、装着されていないかもしれない。橋渡し構造308のサイズ及び形は、橋渡し構造308が外側管302又は内側管304に装着されることを必要とせずに、橋渡し構造308が外側管302及び内側管304との機械的な接触を維持するように、選択される。橋渡し構造308のサイズ及び形はまた、橋渡し構造308を同軸管300の中に置いている最中に、又は橋渡し構造308が同軸管300の中に維持されている時間を超えて、外側管302及び内側管304の中に不整合を生ずる原因とならないように、橋渡し構造308が同軸管300の中に位置決めされ保持されるように、選択される。
第1のリテーナ310は、流路306の中で、橋渡し構造308の一側面の上に位置決めされる。第2のリテーナ312は、流路306の中で、橋渡し構造308の別の側面の上に位置決めされる。したがって、橋渡し構造308は、流路306の中で、第1のリテーナ310及び第2のリテーナ312の間に位置決めされる。第1のリテーナ310及び第2のリテーナ312は、橋渡し構造308が流路306の中で動くことを妨げるように構成される。好ましくは、第1のリテーナ310及び第2のリテーナ312は、外側管302又は内側管304の中に不整合を引き起こすことがないような任意の適切なやり方で、流路306の中の位置に保持される。例えば、第1のリテーナ310及び第2のリテーナ312は、第1のリテーナ310及び第2のリテーナ312及び外側管302及び内側管304の各々の間の機械的締り嵌めにより、流路306の中の位置に保持されるが、それに限定されるものではない。代替的に、第1のリテーナ310及び第2のリテーナ312は、適切な接着剤を使用して、流路306の中の位置に保持される。
有利な実施例にしたがって、第1のリテーナ310、橋渡し構造308、及び第2のリテーナ312は、外側管302の端部314において又は外側管302の端部314の近くに位置決めされる。特に、第2のリテーナ312は、外側管302の端部314に位置決めされる。内側管304は、外側管302の端部314から延伸する。
第2のリテーナ312に隣接する外側管302の端部314に、シールが置かれる。そのようなシールは、流路306の中の任意の気体、液体、又は他の材料が、外側管302の端部314から漏れ出すことを妨げる。シールは、外側管302の端部314において又は外側管302の端部314の近くで、流路306を完全にブロックするように形成される、任意の材料又は材料の組み合わせから形成される。シールに対する適切な材料又は材料の組み合わせは、シールによって封じ込められる流路306の中の気体、液体、又は他の材料に基づいて、選択される。代替的に又は付加的に、第2のリテーナ312、第1のリテーナ310、又はその両者は、そのようなシールを提供するように構成される。この場合、第2のリテーナ312、第1のリテーナ310、又はその両者は、適切な材料から作られ、外側管302及び内側管304の間の流路306を完全にブロックするように形成される。
今度は図4を参照すると、図3の同軸管類の静電結合が、図3の4−4線矢視断面図として図解されている。有利な実施形態にしたがって、図解されるように、橋渡し構造308は、好ましくは、外側管302の内側表面400及び内側管304の外側表面402の間に形成される流路306の周りにおいて全体的に延伸する。代替的な実施形態において、橋渡し構造308は、流路306の周りにおいて部分的に延伸する。
今度は図5を参照すると、有利な実施形態による管アセンブリのブロック図が図解されている。図3及び図4の同軸管300は、図5の管アセンブリ500の一実施例である。
管アセンブリ500は、静電気的に結合された管アセンブリである。管アセンブリ500は、プラットフォーム502の中に設置され、任意の望ましい流体をプラットフォーム502の中で運ぶ。例えば、プラットフォーム502は、航空機506などのビークル504であるが、それに限定されるものではない。代替的に、ビークル504は、空気中、宇宙空間、又はそれらの両者の中を移動することができる任意の航空宇宙ビークルである。別の実施例として、ビークル504は、地上の上、水上、又は水面下を移動するビークルである。
管アセンブリ500は、外側管508及び内側管510を含む。内側管510は、外側管508の内側に位置決めされている。内側管510及び外側管508は、同軸管512である。内側管510及び外側管508が同軸管512である場合、内側管510の軸は、外側管508の軸に位置合わせされる。代替的に、内側管510の軸は、外側管508の軸に位置合わせされない。
外側管508は、導電性材料514から作られる。例えば、外側管508はチタニウム、別の導電性材料、又は複数の導電性材料の組み合わせから作られるが、それらに限定されるものではない。
外側管508は、円筒形状516である。この場合、外側管508の軸に垂直な外側管508の断面は、円形である。代替的に、外側管508の軸に垂直な外側管508の断面は、円形以外の形である。さらに、外側管508の軸に垂直な外側管508の断面の、形、サイズ、又はそれらの両者は、外側管508の長さ方向に沿って同じであり、又は外側管508の長さ方向に沿って様々なポイントにおいて異なる。
内側管510は、導電性材料518から作られる。例えば、内側管510はチタニウム、別の導電性材料、又は複数の導電性材料の組み合わせから作られるが、それらに限定されるものではない。
内側管510は、円筒形状520である。この場合、内側管510の軸に垂直な内側管510の断面は、円形である。代替的に、内側管510の軸に垂直な内側管510の断面は、円形以外の形である。さらに、内側管510の軸に垂直な内側管510の断面の、形、サイズ、又はそれらの両者は、内側管510の長さ方向に沿って同じであり、又は内側管510の長さ方向に沿って様々なポイントにおいて異なる。
外側管508及び内側管510は、流路522によって分離されている。具体的には、流路522は、外側管508の内側表面524及び内側管510の外側表面526によって画定される。
有利な実施形態にしたがって、橋渡し構造528は、流路522の中で位置決めされ、外側管508及び内側管510の間に静電接続を形成する。具体的には、橋渡し構造528は、外側管508の内側表面524の上の導電性材料514及び内側管510の外側表面526の上の導電性材料518の間に静電接続を形成する。
有利な実施形態にしたがって、橋渡し構造528は、内側表面524の上の複数の第1のポイント530において、外側管508の内側表面524と機械的に接触する。橋渡し構造528は、外側表面526の上の複数の第2のポイント532において、内側管510の外側表面526と機械的に接触する。有利な実施形態にしたがって、橋渡し構造528は、管アセンブリ500の性能又は寿命に影響を与える、内側表面524又は外側表面526の中の任意の不整合を生ずる原因とはならない。
橋渡し構造528は、いずれのポイントにおいても、内側表面524又は外側表面526に装着されない。代替的に、橋渡し構造528は、内側表面524若しくは外側表面526、又はそれらの両者に、任意の適切なやり方で1以上のポイントにおいて装着される。例えば、橋渡し構造528は、外側管508若しくは内側管510、又はそれらの両者に、溶接されるか又は接着剤により結合されるが、それらに限定されるものではない。
橋渡し構造528は、導電性材料534から作られる。例えば、橋渡し構造528は、チタニウム536、ステンレス鋼538、別の導電性材料、又は複数の導電性材料の組み合わせから作られるが、それらに限定されるものではない。
橋渡し構造528は、様々な形状で実装される。例えば、橋渡し構造528は、フィラメントのストランドの束540、メッシュ542、フォーム544、スプリング546、又は導電性材料534から作られる別の構造として実装されるが、それらに限定されるものではない。例えば、フィラメントのストランドの束540は、ステンレス鋼538又は別の導電性材料のスチールウール構造を形成する。
橋渡し構造528が流路522の中に据え付けられるやり方は、橋渡し構造528の形状、及び橋渡し構造528が形成される材料に依存する。例えば、橋渡し構造528は、導電性のクロロプレン・O−リング(chloroprene o−ring)として形成されるが、それに限定されるものではない。この場合、橋渡し構造528は、橋渡し構造528を、外側管508若しくは内側管510又はそれらの両者に装着する、適切な接着剤を使用して、流路522の中に保持される。別の実施例として、橋渡し構造528は、チタニウム若しくは別の導電性材料又は複数の材料の組み合わせから作られる、スクリーンとして形成される。この場合、橋渡し構造528は、ウェットプライマー、燃料タンクシーラント、若しくは他のシーラント材料又は複数の材料の組み合わせを伴って、流路522の中に設置される。その後、外側管508は、内側管510の周りにスウェッジダウン(swagged down)され、橋渡し構造528と噛み合う。
実施例として、スプリング546は、スプリング形成装置548において形成される。スプリング形成装置548は、複数の側面552を有するマンドレル550を含む。例えば、マンドレル550は6つの側面を有するが、それに限定されるものではない。この場合、マンドレル550の断面の形は、6角形である。
スプリング546は、マンドレル550の複数の側面552の周りに、細長い導電性材料556を巻き付けることにより形成される。このようなやり方でスプリング546を形成する導電性材料556は、ワイヤー558、導電性材料556のストリップ560、又は別の形状において引き伸ばされた導電性材料556の一片を含むが、それらに限定されるものではない。
有利な実施形態にしたがって、第1のリテーナ562は、流路522の中で、橋渡し構造528の一側面の上に置かれる。第2のリテーナ564は、流路522の中で、橋渡し構造528の別の側面の上に置かれる。したがって、橋渡し構造528は、流路522の中で、第1のリテーナ562及び第2のリテーナ564の間に位置決めされる。第1のリテーナ562及び第2のリテーナ564は、橋渡し構造528が流路522の中で動くことを妨げるように構成される。
第1のリテーナ562及び第2のリテーナ564は、同じか異なる、導電性材料若しくは非導電性材料、シーラント、又は複数の材料の組み合わせから作られる。例えば、第1のリテーナ562は、電気的な絶縁材料566から作られ、第2のリテーナ564は、電気的な絶縁材料568から作られるが、それらに限定されるものではない。第1のリテーナ562及び第2のリテーナ564は、任意の適切な材料から作られ、任意の適切な製造技術を用いて、流路522の中に置かれ維持される構造を形成し、好ましくは外側管508又は内側管510の中に不整合を生ずることがないように、流路522の中で橋渡し構造528が動くことを妨げる。例えば、第1のリテーナ562若しくは第2のリテーナ564又はそれらの両者は、燃料タンクシーラントなどのシーラントから作られるが、それに限定されるものではない。この場合、シーラントは、橋渡し構造528を外側管508及び内側管510に結合する。
1つの有利な実施形態において、第2のリテーナ564は、外側管508の端部570に位置決めされる。内側管510は、外側管508の端部570において外側管508から延伸する。
図5の図解は、種々の有利な実施形態が実装されるやり方に対して、物理的又は構造的な限定を意図するものではない。図示された要素に加えて、代えて、又は加え及び代えて他の要素を使用することができる。いくつかの有利な実施形態では、いくつかの要素は不要である。また、ブロックは、いくつかの機能的な要素を示すために提示されている。種々の有利な実施形態により実装される場合、1以上のこれらのブロックは異なるブロックに組み合わされ又は分割されることができる。
例えば、第2のリテーナ564に隣接する外側管508の端部570に、シールが置かれる。代替的に又は付加的に、第2のリテーナ564、第1のリテーナ562、又はその両者は、そのようなシールを提供するように構成される。そのようなシールは、流路522の中の任意の気体、液体、又は他の材料が、外側管508の端部570から漏れ出すことを妨げる。例えば、そのようなシールは、流路552内にアルゴンガスなどの気体、又は真空をシールするために使用され、管アセンブリ500に断熱性を提供する。
別の実施例として、橋渡し構造528は、流路522をシールする一方でまた、外側管508及び内側管510の間の静電接続を提供する。例えば、橋渡し構造528は、添加剤を含むシーラントから形成され、導電性を与えられるが、それに限定されるものではない。そのような実施例の1つとして、橋渡し構造528は、橋渡し構造528に導電性を与えるために加えられる、グラファイト繊維若しくは他の材料又は複数の材料の組み合わせを伴った、燃料タンクシーラント又は他のシーラント材料から作られる。
今度は図6を参照すると、有利な実施形態によるスプリング橋渡し構造を使用している同軸管類の静電結合が図解されている。この実施例では、同軸管類600は、図5の管アセンブリ500の1つの例である。
同軸管類600は、外側管602及び内側管604を含む。内側管604は、外側管602の内側に位置決めされている。内側管604は、外側管602から分離され、内側管604及び外側管602の間に流路606を形成する。
スプリング608が流路606の中に位置決めされ、それによってスプリング608は、外側管602及び内側管604の間に静電接続を形成する。スプリング608は、複数のポイントにおいて、外側管602と機械的に接触し、複数のポイントにおいて、内側管604と機械的に接触するが、いずれのポイントにおいても外側管602又は内側管604に装着されていない。
第1のリテーナ610は、流路606の中で、スプリング608の一側面の上に位置決めされる。第2のリテーナ612は、流路606の中で、スプリング608の別の側面の上に位置決めされる。したがって、スプリング608は、流路606の中で、第1のリテーナ610及び第2のリテーナ612の間に位置決めされる。第1のリテーナ610及び第2のリテーナ612は、スプリング608が流路606の中で動くことを妨げるように構成される。
有利な実施例にしたがって、第1のリテーナ610、スプリング608、及び第2のリテーナ612は、外側管602の端部614において又は外側管602の端部614の近くに位置決めされる。特に、第2のリテーナ612は、外側管602の端部614に位置決めされる。内側管604は、外側管602の端部614から延伸する。
今度は図7を参照すると、有利な実施形態によるスプリング橋渡し構造を使用している図6の同軸管類600の静電結合が、図6の7−7線矢視断面図として、図解されている。
今度は図8を参照すると、有利な実施形態によるスプリング橋渡し構造を使用している図6の同軸管類600の静電結合の斜視図が示されている。この図解において、図6の外側管604は取り除かれて、スプリング608、第1のリテーナ610、及び第2のリテーナ612の位置がより明快に示されている。
今度は図9を参照すると、有利な実施形態による同軸管類の静電結合のためのスプリング橋渡し構造の形成が図解されている。この実施例において、スプリング橋渡し構造は、6角形のマンドレル902の周りに、引き伸ばされた導電性材料900を、矢印904で示される方向へ巻き付けることにより形成される。例えば、引き伸ばされた導電性材料900は、ワイヤー又は導電性材料の平らにされたストリップであるが、それらに限定されるものではない。
今度は図10を参照すると、有利な実施形態による別の橋渡し構造を使用している同軸管類の静電結合の斜視図が示されている。この実施例において、橋渡し構造1000は、内側管1006の上の第1のリテーナ1002及び第2のリテーナ1004の間に位置決めされる。第1のリテーナ1002及び第2のリテーナ1004は、橋渡し構造1000が内側管1006に沿って動くことを妨げるように構成される。この図解において、内側管1006を伴って同軸管を形成する外側管は取り除かれて、内側管1006の上の、橋渡し構造1000、第1のリテーナ1002、及び第2のリテーナ1004の位置をより明快に示している。
今度は図11を参照すると、有利な実施形態による同軸管類の静電結合のための工程のフローチャートが示されている。例えば、図11における工程が使用されて、図5の管アセンブリ500を形成する。
工程は、第1のリテーナを同軸管の内側管及び外側管の間の流路の中に置くこと(オペレーション1102)から始まる。導電性の橋渡し構造は、両方の管の間の流路の中に置かれ、複数のポイントにおいて、両方の管と機械的に接触する(オペレーション1104)。橋渡し構造は、いずれのポイントにおいても、内側管又は外側管に装着されていない。橋渡し構造は、内側及び外側管の間に静電接続を形成する。その後、第2のリテーナは、同軸管の内側及び外側管の間の流路の中に置かれ(オペレーション1106)、そこで工程は終了する。橋渡し構造は、第1のリテーナ及び第2のリテーナの間の流路の中に位置決めされる。第1のリテーナ及び第2のリテーナは、導電性の橋渡し構造が、両方の管の間の流路の中で動くことを妨げるように構成される。
本開示の実施形態は、図12に示される航空宇宙ビークルの製造及び保守方法1200並びに図13に示される航空宇宙ビークル1300の文脈において説明される。先ず図12を参照すると、有利な実施形態による航空宇宙ビークルの製造及び保守方法のブロック図が示されている。
生産前の段階では、航空宇宙ビークルの製造及び保守方法1200は、図13の航空宇宙ビークル1300の仕様及び設計1202並びに材料の調達1204を含み得る。生産段階では、要素及びサブアセンブリの製造1206と、図13の航空宇宙ビークル1300のシステムインテグレーション1208とが行われる。その後、図13の航空宇宙ビークル1300は、認可及び納品1210を経て運航1212に供される。
航空会社などの顧客による運航1212中、図13の航空宇宙ビークル1300は、改造、再構成、改修、及びその他の整備または点検を含む、定期的な整備及び保守1214がスケジューリングされる。この実施例において、航空宇宙ビークルの製造及び保守方法1200は、航空宇宙ビークルのための方法として示される。異なる有利な実施形態を、その他の種類のビークルを含むその他の種類のプラットフォーム向けの製造及び保守方法を含む、他の種類の製造及び保守方法に適用することができる。
航空宇宙ビークルの製造及び保守方法1200の各工程は、システムインテグレーター、第三者、オペレーター、又は上記エンティティの任意の組み合わせによって実施又は実行される。これらの実施例においては、オペレーターは顧客であってもよい。この説明の目的のために、システムインテグレーターは、任意の数の航空宇宙ビークル製造者、及び主要システムの下請業者を含むことができ、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含むことができ、オペレーターは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであってもよいが、いずれの場合もそれらに限定されるものではない。
今度は図13を参照すると、有利な実施形態が実装される航空宇宙ビークルのブロック図が示される。この有利な実施例では、航空宇宙ビークル1300は、図12の航空宇宙ビークルの製造及び保守方法1200によって生産される。航空宇宙ビークル1300は、航空機、宇宙機、又は空中を飛行する、宇宙を飛行する、又は空中と宇宙の両方で稼働できるその他すべてのビークルを含むことができる。航空宇宙ビークル1300は、複数のシステム1304及び内装1306を伴った機体1302を含むことができる。
複数のシステム1304の実施例には、推進システム1308、電気システム1310、油圧システム1312、及び環境システム1314のうちの1つ以上が含まれる。有利な実施形態が使用されて、複数のシステム1304の中の同軸管類の静電結合が提供される。例えば、有利な実施形態が使用されて、油圧システム1312の中で使用される油圧油を運ぶために使用される同軸管類の静電結合が提供されるが、それに限定されるものではない。別の実施例として、有利な実施形態が使用されて、推進システム1308の中のエンジンにより使用される燃料を運ぶために使用される同軸管類の静電結合が提供される。航空宇宙産業の実施例を示したが、種々の有利な実施形態を、自動車産業などの他の産業に適用することができる。
本明細書の中で具現化される装置及び方法は、図12の航空宇宙ビークルの製造及び保守方法1200のうちの少なくとも1つの段階で採用可能である。本明細書の中において、列挙されたアイテムと共に使用される「〜のうちの少なくとも一つ」という表現は、列挙されたアイテムの1以上の様々な組み合わせが使用可能であり、且つ列挙されたアイテムのいずれかが1つだけあればよいということを意味する。例えば、「アイテムA、アイテムB、及びアイテムCのうちの少なくとも1つ」は、例えば、限定しないが、「アイテムA」、又は「アイテムAとアイテムB」を含む。この例は、「アイテムAとアイテムBとアイテムC」、又は「アイテムBとアイテムC」も含む。
1つの有利な実施例では、図12の要素及びサブアセンブリの製造1206で生産される要素又はサブアセンブリは、図12における航空宇宙ビークルの運航1212中に生産される要素又はサブアセンブリと同様のやり方で作製又は製造し得る。
さらに別の実施例では、任意の数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせが、図12の要素及びサブアセンブリの製造1206並びにシステムインテグレーション1208などの生産段階で利用可能である。任意の数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせが、航空宇宙ビークル1300の運航1212中、整備及び保守1214の段階、又はそれらの両者において利用可能である。
任意の数の異なる有利な実施形態の使用は、航空宇宙ビークル1300のアセンブリを実質的に促進する。代替的に又は付加的に、任意の数の異なる有利な実施形態により、航空宇宙ビークル1300の費用が削減される。例えば、1以上の異なる有利な実施形態が、要素及びサブアセンブリの製造1206、システムインテグレーション1208、又はそれらの両者において使用可能である。種々の有利な実施形態が、航空宇宙ビークルのこれらの部品の製造及び保守方法1200において使用可能であり、管類の性能又は耐用年数を減少させることなしに、同軸管類の静電結合を提供することができる。
さらに、種々の有利な実施形態はまた、運航1212中、整備及び保守1214の段階、又はそれらの両者において実装可能であり、航空宇宙ビークル1300において存在する同軸管類のための静電結合を提供することができる。
さらに、本開示は、下記の条項にしたがう実施形態を含む。
条項1
導電性材料(514)を備え、内側表面(524)を有する外側管(508)と、
導電性材料(518)を備え、外側表面(526)を有する内側管(510)であって、前記内側管(510)の前記外側表面(526)及び前記外側管(508)の前記内側表面(524)が流路(522)を画定するように、前記外側管(508)の内側に位置決めされる、内側管(510)と、
導電性材料(514)を備える橋渡し構造(528)であって、前記橋渡し構造(528)が、前記外側管(508)の前記内側表面(524)の上の前記導電性材料(514)及び前記内側管(510)の前記外側表面(524)の上の前記導電性材料(518)の間に、機械的な接触及び静電接続を形成するように、前記流路(522)の中に位置決めされ、前記橋渡し構造(528)は、複数の第1のポイント(530)において前記外側管(508)の前記内側表面(524)と機械的に接触し、複数の第2のポイント(532)において前記内側管(510)の前記外側表面(526)と機械的に接触する、橋渡し構造(528)と
を備える、装置。
条項2
前記橋渡し構造(528)は、スプリング(546)、メッシュ(542)、フォーム(544)、及びフィラメントのストランドの束(540)を備える構造のグループから選択される、条項1に記載の装置。
条項3
前記橋渡し構造(528)は、複数の側面(552)を備えるマンドレル(550)の周りに導電性材料(514)を巻き付けることにより形成される前記スプリング(546)を備える、条項2に記載の装置。
条項4
前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の一側面の上に位置決めされる第1のリテーナ(562)と、
前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の別の側面の上に位置決めされる第2のリテーナ(564)とをさらに備え、
前記橋渡し構造(528)は、前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)の間に位置決めされ、
前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)は、前記流路(522)の中で前記橋渡し構造(528)が動くことを妨げる、条項1に記載の装置。
条項5
前記第2のリテーナ(564)は、電気的な絶縁材料(566)から作られ、前記外側管(508)の端部(570)に位置決めされる、条項4に記載の装置。
条項6
前記装置は、航空機(506)に配置される、条項1に記載の装置。
条項7
前記橋渡し構造(528)は、いずれのポイントにおいても、前記外側管(508)の前記内側表面(524)及び前記内側管(510)の前記外側表面(526)に装着されていない、条項1に記載の装置。
条項8
電気的に結合される管類のための方法であって、
導電性材料(514)を備える橋渡し構造(528)を、外側管(508)及び内側管(510)の間の流路(522)の中に置いて、前記外側管(508)の内側表面(524)の上の導電性材料(514)及び前記内側管(510)の外側表面(524)の上の導電性材料(518)の間に、静電接続を形成することを含み、
前記橋渡し構造(528)は、複数の第1のポイント(530)において前記外側管(508)の前記内側表面(524)と機械的に接触し、複数の第2のポイント(532)において前記内側管(510)の前記外側表面(526)と機械的に接触するように置かれる、方法。
条項9
前記橋渡し構造(528)は、スプリング(546)、メッシュ(542)、フォーム(544)、及びフィラメントのストランドの束(540)を備える構造のグループから選択される、条項8に記載の方法。
条項10
前記橋渡し構造(528)は、複数の側面(552)を備えるマンドレル(550)の周りに導電性材料(514)を巻き付けることにより形成される前記スプリング(546)を備える、条項9に記載の方法。
条項11
前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の一側面の上に第1のリテーナ(562)を置くことと、
前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の別の側面の上に第2のリテーナ(564)を置くこととをさらに含み、
前記橋渡し構造(528)は、前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)の間に位置決めされ、
前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)は、前記流路(522)の中で前記橋渡し構造(528)が動くことを妨げる、条項8に記載の方法。
条項12
前記第2のリテーナ(564)を、前記外側管(508)の一端部(570)に置くことをさらに含む、条項11に記載の方法。
条項13
前記橋渡し構造(528)は、チタニウム(536)及びステンレス鋼(538)から成る材料のグループから選択される材料により作られる、条項8に記載の方法。
条項14
前記橋渡し構造(528)は、いずれのポイントにおいても、前記外側管(508)の前記内側表面(524)及び前記内側管(510)の前記外側表面(526)に装着されていない、条項8に記載の方法。
上述した種々の有利な実施形態の説明は、例示及び説明を目的とするものであり、完全な説明であること、又はこれらの実施形態を開示された形態に限定することを意図していない。当業者には、多数の修正例及び変形例が明らかであろう。さらに、種々の有利な実施形態は、他の有利な実施形態とは異なる利点を提供することができる。選択された1以上の実施形態は、実施形態の原理、実際の用途を最もよく説明するため、及び他の当業者に対し、様々な実施形態の開示内容と、考慮される特定の用途に適した様々な修正との理解を促すために選択及び記述されている。

Claims (10)

  1. 導電性材料(514)を備え、内側表面(524)を有する外側管(508)と、
    導電性材料(518)を備え、外側表面(526)を有する内側管(510)であって、前記内側管(510)の前記外側表面(526)及び前記外側管(508)の前記内側表面(524)が流路(522)を画定するように、前記外側管(508)の内側に位置決めされる、内側管(510)と、
    導電性材料(514)を備える橋渡し構造(528)であって、前記橋渡し構造(528)が、前記外側管(508)の前記内側表面(524)の上の前記導電性材料(514)及び前記内側管(510)の前記外側表面(526)の上の前記導電性材料(518)の間に、機械的な接触及び静電接続を形成するように、前記流路(522)の中に位置決めされ、前記橋渡し構造(528)は、複数の第1のポイント(530)において前記外側管(508)の前記内側表面(524)と機械的に接触し、複数の第2のポイント(532)において前記内側管(510)の前記外側表面(526)と機械的に接触する、橋渡し構造(528)と
    を備える、装置。
  2. 前記橋渡し構造(528)は、スプリング(546)、メッシュ(542)、フォーム(544)、及びフィラメントのストランドの束(540)を備える構造のグループから選択され、
    前記橋渡し構造(528)は、複数の側面(552)を備えるマンドレル(550)の周りに前記導電性材料(514)を巻き付けることにより形成される前記スプリング(546)を備える、請求項1に記載の装置。
  3. 前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の一側面の上に位置決めされる第1のリテーナ(562)と、
    前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の別の側面の上に位置決めされる第2のリテーナ(564)とをさらに備え、
    前記橋渡し構造(528)は、前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)の間に位置決めされ、
    前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)は、前記流路(522)の中で前記橋渡し構造(528)が動くことを妨げ、
    前記第2のリテーナ(564)は、電気的な絶縁材料(566)から作られ、前記外側管(508)の一端部(570)に位置決めされる、請求項1又は2に記載の装置。
  4. 前記装置は、航空機(506)に配置される、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記橋渡し構造(528)は、いずれのポイントにおいても、前記外側管(508)の前記内側表面(524)及び前記内側管(510)の前記外側表面(526)に装着されていない、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 電気的に結合される管類のための方法であって、
    導電性材料(514)を備える橋渡し構造(528)を、外側管(508)及び内側管(510)の間の流路(522)の中に置いて、前記外側管(508)の内側表面(524)の上の導電性材料(514)及び前記内側管(510)の外側表面(526)の上の導電性材料(518)の間に、静電接続を形成することを含み、
    前記橋渡し構造(528)は、複数の第1のポイント(530)において前記外側管(508)の前記内側表面(524)と機械的に接触し、複数の第2のポイント(532)において前記内側管(510)の前記外側表面(526)と機械的に接触するように置かれる、方法。
  7. 前記橋渡し構造(528)は、スプリング(546)、メッシュ(542)、フォーム(544)、及びフィラメントのストランドの束(540)を備える構造のグループから選択され、
    前記橋渡し構造(528)は、複数の側面(552)を備えるマンドレル(550)の周りに前記導電性材料(514)を巻き付けることにより形成される前記スプリング(546)を備える、請求項6に記載の方法。
  8. 前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の一側面の上に第1のリテーナ(562)を置くことと、
    前記流路(522)の中において、前記橋渡し構造(528)の別の側面の上に第2のリテーナ(564)を置くこととをさらに含み、
    前記橋渡し構造(528)は、前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)の間に位置決めされ、
    前記第1のリテーナ(562)及び前記第2のリテーナ(564)は、前記流路(522)の中で前記橋渡し構造(528)が動くことを妨げ、
    前記第2のリテーナ(564)を、前記外側管(508)の一端部(570)に置くことをさらに含む、請求項6又は7に記載の方法。
  9. 前記橋渡し構造(528)は、チタニウム(536)及びステンレス鋼(538)から成る材料のグループから選択される材料により作られる、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記橋渡し構造(528)は、いずれのポイントにおいても、前記外側管(508)の前記内側表面(524)及び前記内側管(510)の前記外側表面(526)に装着されていない、請求項6から9のいずれか一項に記載の方法。
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