Electrical connector

航空機は、通常、主要航空機構造に対して可動な一以上の構成部品を含む。 例えば、従来の航空機の翼構造が、各翼構造の先端に沿って位置付けられた、一般にスラットと呼ばれる多くの可動部品を含むことは一般的である。 このスラットは、各々が、収容された位置または縮められた位置と、延ばされた位置または展開された位置との間で可動であり、略回転移動し、かつ翼構造の先端の前方へ直線的に延びる。 一以上の機械的アクチュエータは、通常、可動部品の、その収容された位置と展開された位置との間で所望の移動を生じさせるために用いられる。

また、可動部品がその上または中に取り付けられた、翼除氷のための発熱体または一以上の電気センサ等の一以上の電気デバイスを有するということも、非常にありふれている。 これらの電気デバイスは、可動部品が収容された位置にあるとき、および、展開された位置にあるときのいずれにおいても、航空機構造の可動部品と残りの部分との間で維持されるべき電気接続を必要とする。 これを達成するための一つの方法として、可動部品と固定された航空機構造との間に、電気部品が、展開された位置または延ばされた位置にあるときに、電気部品に十分に届く長さの電気ケーブルを用いて電気接続を設けることが挙げられる。 しかしながら、電気部品が展開された位置にあるときに、デバイスに十分の届く長さの電気ケーブルを設けるということは、必然的に、可動部品が収容された位置にあるときに、余分なケーブルがあるということを意味する。 可動部品が収容されているとき、電気ケーブルが物理的に抑えられるように、収容された位置における余分なケーブルを、離れた“ループ”状に配置することは可能ではあるものの、収容された位置における余分なケーブルを納めるのは、それでもなお解決の難しい問題であった。 可動部品が収容された位置にあるとき、ケーブルのループを収めるために、可動部品または対応する固定された航空機構造のいずれか一方の中に、十分な空間を設けなければなければならないという点で、解決は難しく、また、電気ケーブルの収容されたループが、航空機が運転中に、ある状況で、動き回ることができ、そして、他のシステムまたは構造と接触して、他のシステムまたは構造および電気ケーブル自体の両方に、摩耗および損傷を引き起こす点でも、解決が難しい。 この配置のさらなる不利な点は、可動部品が展開された位置または延ばされた位置にあるときに、電気ケーブルが、気流および、砂、水、氷または雪のような気流中の混入物質に曝されているため、電気ケーブルを保護することが難しいということである。

本発明の第１の態様によれば、航空機の固定構造物と、この固定構造物に機械的に接続された可動部材との間に電気通信を設けるための電気コネクタが提供される。 この電気コネクタは、その第１端で固定構造物と機械的に接続するように配置され、かつその第２端で可動部材と機械的に接続するように配置される。 また、この電気コネクタは第１伸縮部材を具え、この第１伸縮部材の少なくとも一部は導電性を有し、かつ第１伸縮部材は、固定構造物と可動部材との間に第１電流路を提供するように配置される。

また、第１伸縮部材は中空構造を有し 、電気コネクタは、第１伸縮部材の中に位置付けられた第２伸縮部材を更に具える。 この第２伸縮部材の一部は導電性を有し、かつ固定構造物と可動部材との間に第２電流路を提供するように配置される。

加えて、第２伸縮部材は１以上のスペーサによって支持されることができ、各スペーサは非導電性を有し、かつ第１伸縮部材との固定された空間的な関係において第２伸縮部材を支持するように配置される。

さらに、または代案として、各伸縮部材は金属材料から製造されることができる。 代案として、各伸縮部材の導電性部分は導電性ストリップを具える。 さらに、各伸縮部材は、複数の導電ストリップを具えることができ、各ストリップは、互いに絶縁されている。

さらに、または代案として、各伸縮部材は、非導電性材料を具え、この上に一または複数の導電ストリップを取り付けることができる。

本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、説明のためのほんの一例として以下で説明される。

図１は、従来技術に従う電気接続システムを模式的に示した図である。

図２は、本発明の実施形態に従う電気コネクタを、収容された位置および展開された位置の両方の状態の航空機の可動部材と組み合わせて模式的に示した図である。

図３は、図２の電気コネクタを、模式的により詳細に示した図である。

図１は、従来技術に従う航空機構造の、相対的に可動な複数の部分の間に電気通信を提供するための電気コネクタを模式的に示している。 図１に示す従来技術の配置において、伸縮部材(telescopic member)１は、閉位置または収容位置から、延びることができるように設けられる。 ここで、閉位置または収容位置は、破線によって示され、延ばされた位置は実線によって示されている。 図１に示す特定の実施例において、伸縮部材１は、３つの別個のチューブ３ａ，３ｂおよび３ｃを具え、チューブ３ｃはチューブ３ｂの中にスライド可能に受け入れられ、同様に、これらは、外側のチューブ３ａの中にスライド可能に受け入れられる。 電気ケーブル５は、一方の端部が伸縮部材(extending element)１のリモート端部７に固定されて、航空機構造の可動部材の中で１以上の電気デバイスに接続されるのに用いられる。 ケーブル５の他方の端部は、メイン電気コネクタ９に固定され、航空機の固定構造物の中のメイン電気システムと電気的に通信する。 ハウジング１１は、伸縮部材が縮められた位置にあるとき、破線によって示されるように、その中にケーブル５が収容されるよう設けられる。 しかしながら、ケーブル５はハウジング１１および伸縮部材(telescopic element)３の中に入れられるため、電気ケーブル５はある程度気流から保護されるけれども、この従来技術の解決法は、未だケーブルを収容するための空間を要するといった問題が解決しておらず、航空機が運転している間、ハウジング１１の内壁に繰り返し接触することによってケーブル５が損傷を受けるといった問題も克服していない。

図２は、本発明の実施形態に従う電気コネクタを模式的に示し、展開された位置および収容された位置の両方が示されている。 伸縮コネクタ１５の第１端が取り付けられる、主翼構造のような航空機の固定部分１３が設けられる。 図２に示される特定の実施形態において、伸縮コネクタ１５は、固定翼構造１３に回転中心Ａで旋回可能に取り付けられる。 伸縮コネクタ１５は、図２において示される特定の実施形態において参照符号１７がつけられる、いくつかの外側チューブを具える。 各外側チューブ１７は、スライドする方法で互いに適合し、好ましくは、一番大きな外側チューブが、固定された航空機構造１３に取り付けられる。 伸縮コネクタ１５の反対の端部は、例えばスラットまたはフラップ等の航空機の翼の可動部材１９に接続される。 図２において、可動部材１９は、実線によって、延ばされた位置で示され、点線によって、収容された位置１９'で示される。 可動部材１９は、図示されない、さらなる機械的なアクチュエータによって、収容されることと展開されることとの間を移動させる。 再び、示された特定の実施例において、可動部材１９に接続された伸縮コネクタの端部は、旋回可能な接続Ｂによって接続されている。 伸縮コネクタ１５は、固定構造物１３と可動部材１９との間の電気出力または通信信号の通信を提供し、これは、図３に関連してより詳細に説明される。

図３は、図２の伸縮コネクタ１５を、より詳細に、断面で示したものである。 説明される特定の実施形態において、コネクタ１５は、３つの外側伸縮部材１７ａ，１７ｂおよび１７ｃを具える。 好ましい実施形態において、これらは、互いにスライド可能に適合するよう配置された、円筒形のチューブを具える。 すなわち、一番小さい直径の伸縮部材１７ｃが、伸縮部材１７ｂの中にスライド可能に受け入れられ、順に、伸縮部材１７ｂが、伸縮部材１７ａの中にスライド可能に受け入れられるように配置される。 もちろん、より多いまたは少ない必要数の伸縮部材を設けることができるということ、および、必要に応じて、円筒形のチューブとは異なる他の形状を採用することができるということは、認められるであろう。 各伸縮外側部材１７は、好ましくは低電気抵抗の金属のような導電性材料を具えるのが好ましい。 伸縮コネクタ１５の第１端部で、第１外側伸縮部材１７ａは、第１電流路２１に電気的に接続される。 伸縮コネクタ１５の反対の端部で、最後の外側伸縮部材１７ｃは、電気デバイス２２に接続される。 この電気デバイス２２は、除氷のための電熱装置または１以上の電子装置のアイテムとすることができる。 外側伸縮部材１７の導電性のおかげで、説明された本発明の実施形態は、航空機の固定構造物と可動部材１９との間に第１電流路を提供する。 外側伸縮部材１７は、中に空洞があり、複数の内部伸縮部材２３ａ，２３ｂおよび２３ｃを収容する。 外側伸縮部材１７と類似した方法で、内部伸縮部材２３は、好ましくは、互いにスライド可能に受け入れられ、かつ導電性を有する円筒形のチューブとする。 再び、図３に示される特定の実施形態において、３つの内部伸縮部材が設けられるが、この数は、必要に応じて変化させることができる。 内部伸縮部材２３は、伸縮コネクタ１５が、航空機１３の固定構造物と接続される外側伸縮部材１７ａの端部と、航空機の可動部材１９が接続される外側の伸縮部材の端部とは反対端の、最後の外側伸縮部材１７ｃの端部との間に延びる。 言い換えれば、内部伸縮部材は、最後の外側伸縮部材１７ｃの全長にわたって延在しない。 第２の電気接続２５は、第１内部伸縮部材２３ａに固定された航空機構造１３の中に設けられる。 対応する接続は、可動部材１９内に取り付けられた電子デバイス２２と、最後の内部伸縮部材２３ｃとの間に、最後の外側伸縮部材１７ｃの内側を通って延在する固定長電気コネクタ２７を介して作製される。 内部伸縮部材２３と外部伸縮部材１７との間の電気的絶縁を提供しながらも、内部伸縮部材２３のための支持を提供するために、１以上の絶縁支持部材２９は、外側伸縮部材１７の中に設けられることができ、内部伸縮部材２３は絶縁支持部材２９の中を通る。 例えば、絶縁支持部材２９は、その中を内部伸縮部材２３が自由に通ることができるような、適切なサイズの中央の穴を有する絶縁材料の円板を具えることができる。

個別の外部伸縮部材間のおよび個々の内部伸縮部材間の所望の電気接続を維持するために、導電環(conductive collar)を設けることができる。 この導電環は、隣接した伸縮部材の壁の間にスライド可能に受け入れられ、各環は、導電性を有し、かつ機械的に弾力のある材料で形成され、１つの伸縮部材と他の伸縮部材との間を機械的に動かす(mechanically urged)ように配置される。 隣接する伸縮部材間に位置付けられたそのような弾力のある環を設けることによって、環が隣接する伸縮部材と接触させるように機械的に促すよう、これら部材はスライド可能に互いに相対的に動くので、隣接する伸縮部材間でよい電気接触が維持される。 追加的な従来の封止装置は、少なくとも個々の外部伸縮部材１７間に配置されることができる。 これにより、水滴または砂のような混入物質の進入を防ぐ。

外部伸縮部材１７は、それ自体が第１の電気経路を提供し、内部伸縮部材２３は、それ自体が復路の第２の電気経路を提供するので、別個の電気ケーブルのためのあらゆる要求は取り除かれ、従って、本発明の伸縮コネクタは、電気ケーブルの離れた長さを利用するシステムによる上述した不利益を有さない。

好ましい実施形態において、外側および内側伸縮部材の全てが導電性、すなわち、伸縮部材が、それ自体導電材料から製造される一方で、本発明に包含される他の実施形態において、各伸縮部材の離れたメインボディが、非導電材料から製造されることができるということは認められるであろう。 このとき、各伸縮部材上には伸縮部材が動くときに互いに滑り合うよう配置された、離れた導電性トラックまたはストリップが形成される。 非導電性ボディ上に形成されたような離れた電子経路の提供は、単一の伸縮コネクタ上に多数の接続が形成されることも許可する。 それ故に、多数の電気デバイスが、可動部材の中に収納されること、および、単一の伸縮コネクタによって固定構造に接続されることのいずれをも可能にする。 したがって、重量および空間の削減を得る。 また、例えば８ビットデジタル信号のような多重通信は、固定された航空機構造と、可動部材に取り付けられたマイクロプロセッサ制御デバイスとの間で伝送される。 さらにまた、本発明のさらなる実施形態において、伸縮部材の単一のセットだけを設けることができ、これは、１以上の電流路を提供することができる。