專利名稱：用于伸縮式流體管線組件的電連接裝置的制作方法
用于伸縮式流體管線組件的電連接裝置
背景技術(shù)：
很多工業(yè)、汽車和航天應(yīng)用領(lǐng)域需要在兩個部件之間傳送流體。舉例來說，在某種飛行器中，經(jīng)常會在兩個間隔開的燃料箱之間、或在燃料泵和燃料箱之間、或在燃料箱和發(fā)動機(jī)之間傳送燃料。已經(jīng)開發(fā)出柔性流體輸送裝置，其在不影響所輸送的流體或流體的流動性質(zhì)的情況下允許在兩個配合的部件之間的具有多達(dá)六度的正交行程的差異運(yùn)動。為了提供所需的柔性程度，柔性流體輸送組件可包括球型接頭、旋轉(zhuǎn)接頭、線性滑動或伸縮接頭或這些裝置的各種組合。不論如何輸送流體總會產(chǎn)生靜電，這會使具有不同電位的部件之間發(fā)生放電或產(chǎn)生“電弧”。在飛行器中，高位放電會影響航空電子裝置和其他電敏感裝置， 并可用作飛行器燃料系統(tǒng)中的點(diǎn)火源。靜電通常由所有飛行器的流體輸送系統(tǒng)內(nèi)的電連接系統(tǒng)和輸送系統(tǒng)的分立元件進(jìn)行控制。在圖1所示的一個這樣的柔性流體輸送裝置中，跨接電線提供了跨越電隔離部件的低電阻路徑以驅(qū)散靜電。在本發(fā)明的申請人所有并由美國專利申請No. 11/203，764公開的另一流體輸送裝置中提供了一種滑動接頭，該滑動接頭包括軸向可壓縮的傳導(dǎo)元件，該傳導(dǎo)元件定位成用于建立電隔離管段之間的電通路。


需要理解的是，圖中部件所示范圍代表了范圍的一個例子。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，一個部件可被設(shè)計成多個部件，或多個部件可被設(shè)計成一個部件。此外，內(nèi)部部件可作為外部部件實(shí)現(xiàn)，反之亦然。另外，在附圖和下文的描述中，在整個附圖和說明書中采用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。附圖可能未按比例繪制，為了便于圖示說明而將某些部件的比例進(jìn)行了放大。圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中的流體輸送裝置；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流體管線組件；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的滑動接頭，該滑動接頭以部分組裝的方式示出， 可用于圖2中的流體管線組件；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電連接件，該電連接件可用于圖3的滑動接頭中；圖5是圖3的滑動接頭在組裝狀態(tài)下被示出的橫截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的滑動接頭的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式參照圖2，所示流體管線組件10包括第一流體輸送管道12和第二流體輸送管道 14。第一和第二流體輸送管道12、14在形狀上大體上呈管狀，且尺寸配置成使得第一管道 12可以在第二管道14內(nèi)(例如，徑向地、旋轉(zhuǎn)地)運(yùn)動。流體管線組件10從第一端部16 延伸到第二端部18。雖然圖2中的流體管線組件10是伸縮式流體管線組件，但是并不局限于此，而是可包括其他靈活的配置。
每個端部16、18包括用于將流體管線組件10連接到另一結(jié)構(gòu)(例如燃料箱)的聯(lián)接器20。需要理解的是，任何類型的聯(lián)接器20均可連接到端部16和18，包括但不限于凸緣/法蘭、螺紋聯(lián)接器、球接頭、快速連接/斷開聯(lián)接器、或其他類型的聯(lián)接器。此外，聯(lián)接器20不限于特定的大小，而是可覆蓋常規(guī)尺寸和非常規(guī)尺寸的廣大范圍。流體輸送管道 12、14和聯(lián)接器20可由金屬材料構(gòu)成，例如鋁、鈦、不銹鋼或?qū)щ姀?fù)合材料。需要理解的是， 管道和聯(lián)接器材料不必要局限于此，只要流體管線組件滿足給定設(shè)備的機(jī)械和電氣要求即可。參照圖3，流體管線組件10還包括滑動接頭22，該滑動接頭包括第一流體輸送管段M和第二流體輸送管段26，該第二流體輸送管段從第一流體輸送管段M徑向向外地定位且至少部分地圍繞第一流體輸送管段對。可在第一和第二管段MJ6之間定位至少一個支承件觀(例如，聚合物材料、金屬材料、或填有金屬粉末的聚合物材料的復(fù)合物(a combination ofpolymeric material powered metal f illed))禾口密封件 30 (例如，0 形密封件、方形密封件、T形密封件、彈性賦能的U形密封件)，以分別有助于兩者之間的運(yùn)動和防止兩者之間的流體泄露。在第一和第二流體輸送管段MJ6之間還定位有電連接裝置30，該電連接裝置與第一和第二流體輸送管段接觸以形成兩者之間的電通路。在一個實(shí)施例中，電連接裝置30 包括至少一個懸臂式的、總體上有彈性的電連接件32。與流體輸送管道12、14 一樣，電連接件32可由金屬材料構(gòu)成，例如彈簧回火合金或彈簧回火不銹鋼；然而需要理解的是，所述材料并不局限于此，只要該材料也滿足給定設(shè)備的機(jī)械和電氣要求即可(例如彈簧回火導(dǎo)電聚合物材料)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，電連接件32接納在第一和第二管道12、14其中之一的軸向延伸的溝槽；34內(nèi)。當(dāng)包含在外部的管道14中時，溝槽34設(shè)置在管道14的內(nèi)表面36中， 當(dāng)包含在內(nèi)部的管道12中時，溝槽34設(shè)置在管道12的外表面38中。當(dāng)管道12插入管道 14中以形成滑動接頭22時，電連接件32接合鄰近的管道并在溝槽34內(nèi)受壓以電連接否則將被電隔離的管道12、14。在本發(fā)明的實(shí)施例中，電連接裝置30包括一定數(shù)量(N)的電連接件32，數(shù)量(N) 由第一和第二管道12、14之間所需的電連接電阻決定。第一和第二管道12、14之間的總電阻大體上取決于i)第一和第二管道12、14和電連接件32采用的材料的電阻率；ii)第一和第二管道12、14與電連接件32之間的接觸表面積；iii)第一和第二管道12、14與電連接件32之間的接觸力；及iv)第一和第二管道12、14和電連接件32的形狀和尺寸?？尚薷倪@些參數(shù)中的任一個或全部以獲得所需的電連接電阻。大體上來說，增加電連接件32的數(shù)量(N)將減小第一和第二管道12、14之間測量到的電阻。參照圖4和圖5中的實(shí)施例，電連接件32的第一端部包括突出部40，該突出部40 接納在位于溝槽34中的相應(yīng)的容納部42中，以阻止電連接件32在溝槽34內(nèi)的軸向運(yùn)動。 在組裝流體管線組件10之前，電連接件32的大體上橢圓形的懸臂部分44從外表面38或內(nèi)表面36向外延伸預(yù)定的距離。這個距離會影響壓縮量，并因此影響管道12、14和電連接件32的接合面之間的接觸力。連接件32的遠(yuǎn)端46可向外遠(yuǎn)離溝槽34的內(nèi)表面扭轉(zhuǎn)，以便于組裝期間當(dāng)連接件32徑向受壓時在溝槽34內(nèi)的軸向運(yùn)動。雖然部分44在所說明的實(shí)施例中顯示為大體上橢圓形的外形，但是該部分44可包括增大或減小管道12、14與電連接件32之間的接觸表面積的其他外形。在圖3所示的流體管線組件配置中，三個電連接件32大約呈120°間隔開，以維持管道12、14的同心性和平衡管道12、14之間的力。在采用至少兩個支承件觀以分開管道 12、14并支承管道12、14之間的運(yùn)動的應(yīng)用場合，可以只使用一個電連接件32。參照圖6，根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的滑動接頭包括電連接件132，該電連接件 132接納在第一和第二管道12、14其中之一的軸向延伸的溝槽134中。在管道12、14的另一個中包含第二軸向溝槽135，以接納電連接件132的懸臂部分144。當(dāng)將管道12插入管道14內(nèi)以形成滑動接頭22時，電連接件132接合鄰近的管道并在溝槽134中受壓直到其接納在溝槽135內(nèi)，借此，其部分地被解壓以接合溝槽135的內(nèi)表面。溝槽135為電連接件 132提供了軸向延伸的固定路徑，并基本上防止了一個管道12、14相對于另一個的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在管道12、14相對于彼此軸向運(yùn)動期間要求第一和第二管道12、14保持在基本相同的徑向取向的應(yīng)用場合，圖6所示的實(shí)施例特別有用。在美國專利申請No. 11/203，764公開的裝置中，彈性可壓縮的傳導(dǎo)元件可在管道的相對運(yùn)動期間軸向受壓，增加傳導(dǎo)元件和相配合的部件之間的接觸力，并因此減小兩者間的電阻。相比之下，在管道12相對于管道14軸向或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間，電連接件32的壓縮以及因此管道12、14和連接件32之間的電阻大體上保持恒定。進(jìn)一步與美國專利申請 No. 11/203，764中公開的裝置相比，電連接裝置30需要較少空間并能根據(jù)受壓的連接件32 施加到鄰近管道上的力的大小而防止管道12、14之間的相對旋轉(zhuǎn)。此外，通過在固定的包絡(luò)設(shè)計中增加或減少電連接件32可使管道之間的電阻更好地適應(yīng)于給定的應(yīng)用場合。通過上文所述的實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)顯示和描述了本發(fā)明，這些實(shí)施例只說明了用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式。本領(lǐng)域的技術(shù)人員需要理解的是，在不偏離所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，在實(shí)施本發(fā)明時可采用本文描述的本發(fā)明的實(shí)施例的各種替換方案。應(yīng)理解，所附權(quán)利要求限定了本發(fā)明的范圍并涵蓋了這些權(quán)利要求范圍內(nèi)的方法和設(shè)備及其等同方案。本發(fā)明的說明書應(yīng)理解成包括本文描述的元素的所有新穎的和非顯而易見的組合，并且在本申請或隨后的申請中可針對這些元素的任何新穎的和非顯而易見的組合提交權(quán)利要求。此外，上文所述的實(shí)施例是說明性的，單個特征或元素對于本申請或隨后的申請所可能要求保護(hù)的所有可能的組合而言不是都必要的。
權(quán)利要求
1.一種流體管線組件10，包括第一流體輸送管道12 ；第二流體輸送管道14 ；和滑動接頭22，該滑動接頭包括第一流體輸送管段M、第二流體輸送管段沈和電連接裝置30，所述電連接裝置30定位在所述第一和第二流體輸送管段24J6之間并與所述第一和第二流體輸送管段對、26接觸以形成兩者之間的電通路，其中，所述第一和第二流體輸送管道12、14之間的電阻在兩者相對運(yùn)動期間大體上保持恒定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體管線組件，其特征在于，所述第一和第二流體輸送管道 12、14在形狀上大體上呈管狀且尺寸配置成使得所述第一管道12在所述第二管道14內(nèi)運(yùn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體管線組件，其特征在于，所述流體管線組件從第一端部 16延伸到第二端部18，所述端部16、18分別包括一聯(lián)接器20。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體管線組件，其特征在于，所述滑動接頭22包括定位在所述第一和第二管段對、26之間的支承件觀和密封件30至少其中之一，以分別有助于兩者之間的運(yùn)動和防止兩者之間的流體泄露。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接裝置30包括至少一個總體上有彈性的電連接件32。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接件32接納在所述第一和第二管道12、14其中之一的軸向延伸的溝槽34中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接裝置30包含一定數(shù)量(N)的電連接件32。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體管線組件，其特征在于，所述數(shù)量(N)由所述第一和第二管道12、14之間所需的電連接電阻決定。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接件32的第一端部包括突出部40，該突出部接納在所述溝槽34中的相應(yīng)的容納部42中，以阻止所述電連接件 32在所述溝槽34內(nèi)的軸向運(yùn)動。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接件32包括大體上呈橢圓形的懸臂部分44。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接裝置30包括三個大約呈120°間隔開的電連接件32，以維持管道12、14的同心性和平衡所述管道12、14之間的力。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體管線組件，其特征在于，所述電連接件32接納在所述第一和第二管道12、14其中之一的第一軸向延伸的溝槽134中、并延伸進(jìn)入位于第一和第二管道12、14的另一個中的第二溝槽135，所述第二溝槽135為電連接件132提供了軸向延伸的固定路徑，以基本上防止一個管道12、14相對于另一個旋轉(zhuǎn)。
13.一種流體管線組件10，包括第一流體輸送管道12 ；第二流體輸送管道14 ；和滑動接頭22，該滑動接頭包括第一流體輸送管段M、第二流體輸送管段沈和電連接裝置30，所述第二流體輸送管段從所述第一管段徑向向外地定位，所述電連接裝置定位在所述第一和第二流體輸送管段M、26之間并與所述第一和第二流體輸送管段MJ6接觸以形成兩者之間的電通路，所述電連接裝置30包括在所述第一和第二流體輸送管段MJ6之間受壓的至少一個總體上有彈性的電連接件32，其中，所述第一和第二流體輸送管道之間的電阻和所述電連接件的壓縮在兩者相對運(yùn)動期間大體上保持恒定。
14. 一種流體管線組件10，包括 第一流體輸送管道12 ； 第二流體輸送管道14 ；和滑動接頭22，該滑動接頭包括第一流體輸送管段M、第二流體輸送管段沈和電連接裝置30，所述第二流體輸送管段從所述第一管段徑向向外地定位且至少部分地圍繞所述第一管段，所述電連接裝置定位在所述第一和第二流體輸送管段2446之間并與所述第一和第二流體輸送管段MJ6接觸以形成兩者之間的電通路，所述電連接裝置30包括至少一個懸臂式的、總體上有彈性的電連接件32，所述電連接件接納在第一和第二管道12、14其中之一的軸向延伸的溝槽34、134、135中且在所述第一和第二流體輸送管段MJ6之間受壓，其中，所述第一和第二流體輸送管道之間的電阻和所述電連接件的壓縮在兩者相對運(yùn)動期間大體上保持恒定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體管線組件，包括第一流體輸送管道(12)、第二流體輸送管道(14)和滑動接頭(22)。該滑動接頭包括第一流體輸送管段(24)、第二流體輸送管段(26)和電連接裝置(30)，其中，該第二流體輸送管段從第一管段(24)徑向向外地定位且至少部分地圍繞第一管段，該電連接裝置定位在第一和第二流體輸送管段(24、26)之間并與第一和第二流體輸送管段接觸以形成兩者之間的電通路。第一和第二流體輸送管道(12，14)之間的電阻在兩者相對運(yùn)動期間大體上保持恒定。
文檔編號F16L27/08GK102165238SQ200980137150
公開日2011年8月24日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月31日
發(fā)明者W·T·弗林 申請人:伊頓公司