JP2008519409A - 航空機用コネクタアセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】航空機内の発電機などと電気ケーブルとの接続用コネクタにおいて、腐食に耐えるとともに、防火ゾーンを形成する。
【解決手段】本発明は、エンジンと、そのエンジンを航空機の翼と一体化するパイロンのケーブル（５、１０３）間の電気接続を確立するのに適したコネクタアセンブリ（１、１００）に関する。雄部（２、１０１）は、突起端子（７、１０７）を持ち、雌部（３、１０２）は、ラグ端子（１０、１０８）を持つ。雄部と雌部との中心には、芯となるシリコーン製の防火コアを充填する。一実施例では、突起端子は、その突起端子を持つケーブル（５）の軸線（Ａ）に対して放射線状に延びる。別の実施例では、突起端子は前記突起端子を持つケーブル（１０３）の軸線（Ａ´）に平行に延び、ラグ端子は、そのラグ端子を持つケーブルに対して直角に延びる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気コネクタ分野に関するものである。本発明の対象は、航空機のエンジンと、懸架用のパイロン内に位置するケーブルあるいは他の電気部品間の電気接続を実現するのに適したコネクタアセンブリである。懸架用のパイロンは、エンジンを航空機の翼と一体化することを可能にする。本発明は、エンジンと航空機の胴体間に防火ゾーンを備える航空機への装備のための、特に航空機分野に適用できる。

本発明の一つの目的は、エンジンを航空機の胴体内に位置する発電機とつなげるために、エンジンを支持するパイロンの本体内に位置するケーブルを、航空機のエンジンから簡単に着脱することを可能にするコネクタアセンブリを提供することにある。本発明の別の目的は、寸法の小さいこのようなコネクタアセンブリを提供することにある。本発明の追加的な目的は、防火機能を果たすのに適したコネクタアセンブリを提供することにある。

航空機は、一般に少なくとも二つのエンジンを装備している。各エンジンは、このとき前記航空機の翼の下面にそれぞれ一体化されている。エンジンは、懸架用のパイロンを介して翼と一体化されている。燃料用の油圧系統、熱風、および圧力交換器と熱交換器が、航空機本体からエンジンまで、パイロンを通って通過する。同様に、前記エンジンを発電機につなげるために、電気ケーブルがエンジンから航空機まで、パイロンを通って通過する。

前記エンジンを懸架用のパイロンから簡単に取り外すことを可能にすることによってエンジンのメンテナンスを容易にするために、エンジンとパイロン間にコネクタアセンブリを使用することが知られている。コネクタアセンブリは、エンジンからくるケーブルとパイロンからくるケーブルを電気接続することを可能にし、パイロンからくるケーブルは、エンジンのケーブルと電気接続されている端とは反対の端で発電機につなげられるようになっている。このコネクタアセンブリは、航空機の外、つまり翼の下面の箇所に位置するため、容易にアクセスできる。したがって、エンジンを航空機から取り外したいときは、エンジンのケーブルをパイロンのケーブルから切り離すことにより、前記エンジンを個別化することが可能となる。このとき、とりわけ感電のおそれなしに、エンジンのメンテナンスやエンジンの交換などを行うことができる。

その一方で、航空機の安全性の向上のために、エンジンと航空機本体間を、防火ゾーンにより分離することが知られている。一般に、防火ゾーンはエンジンとパイロン間の隔壁、つまり防火壁の箇所に位置する。防火壁は、パイロンの一部分として一体をなすことができる。したがって、この防火壁の通過、特にエンジンを発電機につなぐ電気ケーブルによる通過は、起こり得る火炎のあらゆる延焼を防ぐために安全化されていなければならない。

エンジンとパイロンの箇所でのかさばり容積と重量との低減のため、しかも、エンジンの容易なメンテナンス、および炎の延焼の観点からみた大きな安全性を確保することも同時に可能にするため、防火壁の箇所に位置するコネクタアセンブリを使用することが知られている。ケーブルの箇所で防火機能を果たしているもの、それが、このコネクタアセンブリ自体である。

このようなコネクタアセンブリは、防火壁と一体化されたリセプタクルを備える。リセプタクルは、パイロンを通過する、発電機からくるケーブルの接続端子を持つ。リセプタクルは、エンジンケーブルの自由端によって形成される、コネクタアセンブリの別の要素と電気接続するのに適している。例えば、リセプタクルは、雄形コンタクトを形成する四つの突起端子を備え、これらの突起端子はエンジンからのケーブルの自由端に設けられた収容部内に嵌め込まれ、これらの収容部は雌形コンタクトを形成する。収容部は、前記収容部内に突起端子が押し込まれ、それにより突起端子がしっかりとした接触によって前記収容部内に保持されるような寸法を有する。コネクタアセンブリは、発電に係る相、三つと、中性点の相、一つを備えることができる。コネクタアセンブリの防火機能を果たすために、リセプタクルは、例えば、起こり得る火炎の延焼を防ぐのに適した材料を備えることができる。防火性の材料として、一般にゴムやシリコーンを使用する。

したがって、このコネクタアセンブリは、エンジンとパイロンの連結箇所のかさばり容積や重量の大幅な増加なしに、パイロンへのエンジンの可逆的な固定ならびに防火機能を確保することを可能にする。

しかし、このようなコネクタアセンブリには時には問題が生じる。実際、エンジンはその機能ゆえに、頻繁で強い振動を受ける。これらの振動は特にコネクタアセンブリに伝達される。このとき、突起端子は、突起端子が挿入されている収容部の壁との摩擦により、磨耗を受ける。突起端子は、金の薄い膜に覆われたブロンズ製の突起端子であってもよい。この金の膜は、収容部の壁との突起端子の繰り返される摩擦によって経時的に除去されていく。突起端子は、このとき空気の湿度による腐食を受けることがある。一方、コネクタアセンブリを貫通する電流は、各相およそ２００アンペアである。腐食により電気抵抗が形成されて、その腐食を受けた突起端子の箇所で局所的な温度上昇が起こる。この温度上昇は、コネクタアセンブリの電気の相一つまたは複数に致命的な損傷を与えかねない電気アークを発生させる原因となることがある。

本発明は、エンジンと、航空機のパイロン内に位置するケーブル間の安全化された電気接続を実現するのに適したコネクタアセンブリを提案することで、上記の問題の解決を図ろうとするものである。安全化された電気接続とは、その電気接続が腐食に耐えるのに適していることを意味する。その一方で、この電気接続は防火機能を果たすことができる。本発明のコネクタアセンブリは、上述の従来技術のコネクタアセンブリの寸法と同様の寸法を有する。したがって、電気接続の形態に事前に大幅な変更を加えることなく、本発明のコネクタアセンブリを現行の航空機に備えることができる。

このような結果を得るために、本発明のコネクタアセンブリは、突起端子を備える雄部とラグ端子を備える雌部を備える。各突起端子は、雌形コンタクトを形成するラグ端子を貫くのに適した雄形コンタクトをそれぞれ形成する。電気接続は、エンジンとパイロン間の隔壁の箇所で実施される。コネクタアセンブリが前記隔壁を貫通する部分は、防火性の材料を備えることができる。突起端子は、例えばナットなどで、ラグ端子に保持されることができる。したがって、突起端子のラグ端子に対する相対運動のすべてのおそれは除去される。突起端子は、摩擦による磨耗を受けることがなくなる。突起端子を金の膜または他のものが覆っている場合、突起端子のラグ端子に対する摩擦によってこの膜が除去されることはなくなる。したがって、腐食現象も同様に除去されるか、あるいは、少なくとも大幅に軽減される。

各ラグ端子は、互いに独立しており、すなわち各ラグ端子はぞれぞれ絶縁された導体の先端を形成し、導体全体は、例えばシースで覆われることで一つのケーブルを形成する。電気接続は、接続端子の数と同じ数の段階数で実施され、すなわち各段階につき一つの突起端子と一つのラグ端子との電気接続が行われる。エンジンとパイロン間の電気接続は切り離しと同様に容易である。突起端子を収容部内に押し込むことが、多かれ少なかれ長期的にみると必然的に磨耗を生じさせるようになるという、従来技術のコネクタアセンブリとは反対に、磨耗のおそれなしに多数の電気接続と切り離しを行うことが可能となる。

したがって、本発明は、エンジンとパイロンのケーブル間の電気接続を確立するのに適したコネクタアセンブリを目的とし、前記パイロンはエンジンを航空機の翼と一体化し、コネクタアセンブリはエンジンとパイロン間の隔壁の箇所に位置し、前記コネクタアセンブリは、雄形コンタクトを持つ雄部と雌形コンタクトを持つ雌部とを備え、雄形コンタクトは雌形コンタクトと電気接続されるのに適しており、雄形コンタクトが突起端子であり雌形コンタクトがラグ端子であることを特徴とする、コネクタアセンブリを目的とする。

本発明の一実施例では、コネクタアセンブリに防火コアを備える。防火コアは前記アセンブリの雄部および／または雌部の芯を形成することができる。防火コアはシリコーン製あるいはゴム製のコアであってもよい。したがって、必要な防火機能を実現するために、航空機に、エンジンとパイロン間の電気的な連結の箇所に補足の装置を備える必要がない。

本発明のコネクタアセンブリの第一の実施例では、突起端子は、前記突起端子を持つケーブルの軸線に対して放射線状に延びている。

コネクタアセンブリの第二の実施例では、突起端子は、前記突起端子を持つケーブルの軸線に対して平行に延び、ラグ端子は、前記ラグ端子を持つケーブルに対して放射線状に延びている。

パイロンケーブルとは、パイロンを通過する少なくとも一つの導体を意味する。複数の導体を有することも可能であり、これらの導体全体を少なくとも部分的に共通の一つのシースで覆うことができる。同じく、エンジンケーブルとは、エンジンに電気的につなげられた少なくとも一つの導体を意味する。導体が複数ある場合は、これらを少なくとも部分的に、共通の一つのシースで覆うことができる。

同様に、フレキシブルな材料でラグ端子を実現することができる。ラグ端子の柔軟性によっていずれにしても電気接続は確保されるので、このとき突起端子は、どのような構想や向きであってもよい。

一実施例では、コネクタアセンブリのラグ端子を備えるケーブルはエンジン側に位置し、突起端子を備えるケーブルはパイロン側に位置する。したがって、エンジンがパイロンから取り外される際には雌部も同様にパイロンから取り外されるという観点から、コネクタアセンブリの雌部は可動性である。雄部はというと、前記雄部を持つケーブルが貫く隔壁に固定されている。

突起端子をそれぞれのラグ端子内に確実に保持させるために、ラグ端子を突起端子に固定する手段を用意することが可能である。一実施例では、固定手段はナットを備える。

本発明に係るコネクタアセンブリの電気接続は、三相とすることができる。さらに、中性点の相を少なくとも一つ備えることができる。

本発明は、以下の詳細と添付図面を読むことによってよりよく理解されるであろう。これらは参考として示されているものであって、本発明を何ら限定するものではない。
‐図１は、本発明に係るコネクタアセンブリの第一の実施例の側面図である。
‐図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線切断した断面図である。
‐図３は、本発明の一実施例によるラグ端子である。
‐図４は、本発明に係るコネクタアセンブリの第二の実施例の側面図である。

図１は、コネクタアセンブリ１の接続されていない状態の、雄部２および雌部３を示す。

第一のケーブル５は、パイロン内を通過して前記パイロンと航空機のエンジン（図示せず）との間の隔壁４を貫通し、前記第一のケーブル５が持つコネクタアセンブリ１の雄部２は、エンジン方向に、パイロンの外に向かって出る。雄部２は隔壁４に固定されている。コネクタアセンブリ１の雄部２は隔壁４から突出する接続用ヘッド６を備える。接続用ヘッド６は、雄形コンタクト７を持つ。雄形コンタクト７は突起端子である。突起端子７は、接続用ヘッド６から突出して、第一のケーブル５の長手方向の軸線Ａに対して放射線状に延びている。

第二のケーブル８は、自由端９の箇所に雌形コンタクト１０を備える。第二のケーブル８の自由端９と雌形コンタクト１０はコネクタアセンブリ１の雌部３を形成する。第二のケーブル８の自由端９の反対側にある固定端（図示せず）はエンジンと一体化されている。雌形コンタクト１０はラグ端子である。各ラグ端子１０は、それぞれ導体１１の先端を形成し、導体１１全体はシースで覆われて第二のケーブル８を形成する。ラグ端子１０とは、電気接続を実施するために導体１１の先端に固定された金属部品を意味し、そのためラグ端子１０は、孔１２あるいはスロットを備える。したがって、コネクタアセンブリ１の雌部３のラグ端子１０は、それぞれ孔１２を備える。各孔１２のそれぞれは、第一のケーブル６と第二のケーブル８間の電気接続を実現するために突起端子７によって貫通されることができる。ラグ端子１０は平らなラグ端子である。平らなラグ端子１０とは、各ラグ端子１０のそれぞれの本体が唯一の平面Ｐ上に延びていることを意味する（図３）。

雌部３を雄部２に接続するためには、第二のケーブル８を隔壁４の方向に導く。このときラグ端子１０を突起端子７に結合する。このために、ラグ端子１０の孔１２に各突起端子７をそれぞれ差し込むことで、突起端子７とラグ端子１０間の、したがって、エンジンとパイロンを通過する第一のケーブル５との間の電気接続を実現する。

コネクタアセンブリ１のあらゆる使用条件下においても、突起端子７をラグ端子１０内に保持させるために、前記コネクタアセンブリ１に、一つまたは複数のラグ端子１０をそれぞれの突起端子７に固定する手段を備えることができる。したがって、ラグ端子１０と突起端子７との各組み合わせはそれぞれこのような固定手段を備えることができる。エンジンの振動が強い場合においても、突起端子７は、このとき、ラグ端子１０と一体化されたままである。

図２は、図１のコネクタアセンブリ１の雄部２のＩＩ−ＩＩ線切断での断面図を示している。接続用ヘッド６は、円筒形であり、内部容積１３内に四つの導体１４を備える。導体１４は、互いに平行に、かつ軸線Ａと平行に延びている。各導体１４は、前記導体１４から突出して導体１４から垂直に延びる突起端子７をそれぞれ備える。突起端子７は、接続用ヘッド６の中心Ｃに対して外に向かって延び、前記接続用ヘッド６の壁１５を貫通し、内部容積１３の外に向かって出る。導体１４（図１）は、少なくとも部分的にシース１６によって覆われることができ、第一のケーブル５を形成することが可能となる。導体１４は後に、図１に示すように、ひとたび隔壁４を貫通すると改めて個別化されることができる。

図２に示す例では、接続用ヘッド６は、その内部容積１３内に防火コア１７を備える。防火コア１７は十字型の形状をしており、したがって内部容積１３を四つの区画１８に分割する。各区画１８は、それぞれ一つづつの導体１４を備える。一実施例では、防火コア１７を実現するためにシリコーンまたはゴムを使用する。したがって、各導体１４は互いに電気的に絶縁されている。

図１および図２に示す例では、突起端子７は、直接外に向かって出ており、つまりいかなるリセプタクルによっても保護されていない。前記突起端子７が、金の膜といった耐腐食性の材料で覆われている限り、このように外気や雨風にさらされても問題は発生しない。実際、磨耗のおそれは除去され、あるいは大幅に減少されるため、金の膜が経時的に除去されることはなくなり、したがって腐食現象が起こることはない。

しかし、本発明のコネクタアセンブリ１の他の実施例では、接続用ヘッド６に保護部材を備えることが可能である。例えば、接続用ヘッド６を、前記接続用ヘッド６の直径より大きな直径を有し、接続用ヘッド６と少なくとも同じ高さの円筒形の壁によって覆う。高さとは、軸線Ａと平行に延びる、保護部材または接続用ヘッド６の寸法を意味する。したがって、突起端子７はこの保護部材によって覆われ、保護される。その上、突起端子７とラグ端子１０間の電気接続自体もこの壁によって保護される。

図１および図２に示す雄形コンタクト７と雌形コンタクト１０の数は、四つである。例えば、三つのラグ端子１０に電気接続されている三つの突起端子７は電気の相を三つの形成し、四つ目のラグ端子１０に電気接続されている四つ目の突起端子は、中性点の相を形成する。同様に、電気の四つの相、あるいは電気の二つの相と中性点の二つの相、あるいは電気の相一つと中性点の三つの相を有することもできる。同じく、多かれ少なかれ複数の突起端子７とラグ端子１０を必要に応じて備えるコネクタアセンブリ１を実現することができる。

図３は、コネクタアセンブリ１の雌部２の導体１１の先端を示している。導体１１の先端はラグ端子１０を持つ。ラグ端子１０は、導体１１の延長上に延びている。ラグ端子１０は平らな端子であり、唯一の平面Ｐに含まれる。

柔軟な導体材料でラグ端子１０を実現することができる。したがって、前記ラグ端子１０を折り曲げ、および／または、ねじることができる。このとき、ラグ端子１０は、前記ラグ端子１０が受けた折り曲げ、および／または、ねじりに応じて複数の異なる面上に延びている。柔軟なラグ端子１０を備えるコネクタアセンブリ１は、コネクタアセンブリ１の雄部２の突起端子７へのアクセスが困難な場合、あるいはラグ端子１０を持つ導体１１の使用可能な長さが僅かである場合に便利であることがある。使用可能な長さとは、シースに覆われていない導体１１の長さ、したがって第二のケーブル８（図１）の他の導体１１に対して個別化されている導体１１の長さを意味する。

図４は、本発明の別の実施例によるコネクタアセンブリ１００を示す。コネクタアセンブリ１００は雄部１０１と雌部１０２を備える。

雄部１０１は、第一のケーブル１０３の先端を形成し、その一方で雌部１０２は第二のケーブル（図示せず）の先端を形成する。第一のケーブル１０３は、パイロンと航空機エンジン（図示せず）間の隔壁１０５を貫き、前記パイロンから例えば航空機内に位置する発電機までを通過する。雄部１０１は、雄部１０１が貫く隔壁１０５と一体化されている。コネクタアセンブリ１００の雄部１０１は、隔壁１０５から突出した接続用ヘッド１０６を備える。この接続用ヘッド１０６から雄形コンタクト１０７が出る。雄形コンタクト１０７は、第一のケーブル１０３の長手方向の軸線Ａ´と平行に延びる突起端子である。

コネクタアセンブリ１００の雌部１０２は、ラグ端子で形成された雌形コンタクト１０８を備える。各ラグ端子１０８はそれぞれ第二のケーブルの導体１０９の先端を形成する。

図４に示す実施例では、コネクタアセンブリ１００の雄部１０１と雌部１０２とは接続されている。このために、各ラグ端子１０８はそれぞれ突起端子１０７と一体化されている。各突起端子１０７はそれぞれラグ端子１０８の孔（図示せず）を貫く。

ラグ端子１０８は、互いに一体化された二つのセグメント１１０および１１１を備える。第一のセグメント１１０は、第一の先端１１２によって導体１０９と一体化されており、前記導体１０９と同じ平面上に延びている。第二のセグメント１１１は、第一の端１１３によって第一のセグメント１１０の第二の端１１４と一体化されている。第二のセグメント１１１は第一のセグメント１１０にから直角に延びている。第二のセグメント１１１は孔を備え、この孔から突起端子１０７はラグ端子１０８を貫く。

突起端子１０７は固定手段１１５によってラグ端子１０８に保持されている。示した実施例おいて、固定手段１１５はナットである。このとき突起端子１０７は、ネジ山を備え、これにより突起端子１０７の周りに各ナット１１５を締めることが可能となる。ナット１１５が正しく締められている場合、ナット１１５は、突起端子１０７が対応するラグ端子１０８内で動くことを一切防止する。このように、ラグ端子１０８に設けられた孔の壁に対して突起端子１０７が摩擦を生じるおそれを除去する。

別の実施例では、突起端子１０７に、固定用手段１１５を形成するようなブロック用ロッドが挿入される小孔を備えることができる。このブロック用ロッドは、ラグ端子１０８に設けられた孔の直径を超える長さを有する。ロッドの長さとは、前記ロッドの最も大きい寸法を意味する。このように、このブロック用ロッドは、突起端子１０７が不意に引き込むことを防止する。

本発明のコネクタアセンブリ１または１００の別の実施例では、エンジンからくるケーブルの先端に突起端子を備える雄部を備えることができ、このときパイロンとエンジン間の隔壁を貫くケーブルの先端は、ラグ端子を備える雌部を備える。

本発明に係るコネクタアセンブリの第一の実施例の側面図 図１のＩＩ−ＩＩ切断での断面図 本発明の一実施例によるラグ端子 本発明に係るコネクタアセンブリの第二の実施例の側面図

符号の説明

１ コネクタアセンブリ
２ 雄部
３ 雌部
４ 隔壁
５ ケーブル
６ 接続用ヘッド
７ 雄形コンタクト
８ ケーブル
１０ 雌形コンタクト
１１ 導体
１２ 孔
１００ コネクタアセンブリ
１０１ 雄部
１０２ 雌部
１０３ ケーブル
１０５ 隔壁
１０６ 接続用ヘッド
１０７ 雄形コンタクト
１０８ 雌形コンタクト

Claims (11)

1. エンジンと、エンジンを航空機の翼に固定するパイロンのケーブル（５、１０３）間の電気接続を確立するのに適した航空機用のコネクタアセンブリ（１、１００）であって、該コネクタアセンブリはエンジンとパイロン間の隔壁（４、１０５）の箇所に位置し、前記コネクタアセンブリは、雄形コンタクト（７、１０７）を持つ雄部（２、１０１）と、雌形コンタクト（１０、１０８）を持つ雌部（３、１０２）とを備え、前記雄形コンタクトは前記雄形コンタクトに電気接続されるように適合しており、
   前記雄形コンタクトが突起端子（７、１０７）であり、前記雄形コンタクトがラグ端子（１０、１０８）であり、各突起端子がそれぞれラグ端子を貫くように適合していることを特徴とする、航空機用のコネクタアセンブリ。
2. 前記コネクタアセンブリの雄部、および／または、雌部の芯を形成するような防火コア（１７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
3. 前記防火コアが、シリコーン製のコアであることを特徴とする、請求項２に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
4. 前記防火コアが、ゴム製のコアであることを特徴とする、請求項２に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
5. 前記突起端子が、前記突起端子を持つケーブル（５）の長手方向の軸線（Ａ）に対して放射線状に延びていることを特徴とする、請求項１〜４に記載のコネクタアセンブリ。
6. 前記突起端子が、前記突起端子を持つケーブル（１０３）の長手方向の軸線（Ａ´）に平行に延び、前記ラグ端子が、前記ラグ端子を持つケーブルに対して直角に延びていることを特徴とする、請求項１〜４に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
7. 前記ラグ端子が、フレキシブルな材料製であることを特徴とする、請求項１〜６に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
8. 前記コネクタアセンブリの雌部を備えるケーブルが、エンジン側に位置し、前記突起端子を備えるケーブルが、前記パイロン側に位置していることを特徴とする、請求項１〜７に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
9. 前記ラグ端子（１０、１０８）の突起端子（７、１０７）への固定手段（１１５）を備えることを特徴とする、請求項１〜８に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
10. 前記固定手段が、ナットを備えることを特徴とする、請求項９に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。
11. 前記電気接続が、三相であることを特徴とする、請求項１〜１０に記載の航空機用のコネクタアセンブリ。

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