CN103855639B - 在航空器上安装布线线束的方法及实施所述方法的工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在航空器内安装布线线束的方法。该方法的特征在于其包括使用线缆和卷绕装置，其中，使所述线缆的第一端固定到所述线束(32)，所述卷绕装置中的每个上卷绕有一根所述线缆以便于通过施加拉力提起所述线束，所述线缆的所述第一端沿着所述线束的至少一部分分布从而在所述部分上分配所述拉力。

Description

在航空器上安装布线线束的方法及实施所述方法的工具

技术领域

本发明涉及一种用于在航空器上安装布线线束的方法以及用于实施所述方法的工具。

背景技术

航空器包括许多尤其是用于在航空器的各种电气元件之间传送电能或者信息、命令或者信号的电线。

对于说明书的其它部分，电气元件被理解为连接到一根或者多根电线的元件，该元件使用由电线传输的电能和/或向电线供应电能和/或能接收和/或传送由所述电线携带的信息、命令或信号。例如，电气元件能够是致动器、传感器、电子卡、计算器、电能之源、电子接收器等。

布线线束包括被聚集并由连接器和/或夹紧圈彼此连接的电线的集合。线束的每根电线在每一端处包括用于将其连接到另一根电线或连接到一个电气元件的连接装置。每根电线能够具有专用的连接装置或者一个或者相同的连接装置能够由若干根线共用。

线束的电线能够具有不同的长度。因此，几根电线能够形成子组件，该子组件形成线束的一个分支。

取决于已连接的电气元件以及由航空器内存在的其他元件所留下的可用的路径选项，布线线束遵从航空器内的特定的路径。

根据安装的一种模式，在航空器的电气和电子(E&E)舱内，一些线束紧固到支撑地板的横梁上，该地板将电子舱与航空器的驾驶舱或机舱分离开来。

第一个局限性在于，由于布线线束没有内在刚性，其必须以一定的间隔通过紧固件连接到航空器的结构上以使其沿着它的路径走线。

第二个局限性在于，布线线束能够是几十米长，因此，体积较大并且需要抬起较重的重量，大约一百公斤的量级。

根据操作的一个模式，整合布线线束包括展开线束，然后将其相对于该线束将要采用的路径放置到正确位置。接着，线束必须以规则的间隔紧固到航空器的结构上和/或紧固到航空器内存在的元件上；随后其必须被连接到各种电气元件上。

第三个局限性在于，由于布线线束是易损坏的并且在这些各种操作过程中绝不能被弯曲，故这些各种操作必须一丝不苟地执行。

考虑到这些局限性，将布线线束整合到航空器内能够需要十个操作员或者这么多的操作员。

这些不同的操作员必须能够正确地操作布线线束，即使在充满许多已安装的元件或者许多设备的区域，如在电子舱中的情形一样。

因此，在诸如电子舱的某些区域，许多布线线束的存在必然在所述区域的设计和各种设备的安装阶段强加额外的限制。所以，这种限制基本上使其有必要留出相当大的可利用的空间从而允许来安装线束。

然而，这种限制与航空器设计的重要原理相悖，具体地，这种限制与使得由技术元件所占的空间减少从而增加了具有高盈利性的可利用区域(诸如客舱或者行李舱)的原理相悖。

发明内容

本发明的一个方面提出了一种方法，通过该方法能够简化即使是在狭小空间的航空器内布线线束的安装。

根据本发明，用于在航空器内安装布线线束的方法的特征在于：其包括使用线缆和卷绕装置，使所述线缆的第一端固定到所述线束并且所述卷绕装置中的每个上卷绕有一根所述线缆，以便于通过施加拉力提起所述线束，所述线缆的第一端沿着所述线束的至少一部分分布以便于在所述部分上分配所述拉力。

有利地，所述卷绕装置沿着路径的分布与所述线缆的第一端沿着所述布线线束的分布是相同的。这种配置使其能够避免使布线线束弯曲。

根据遵从卷绕装置沿着路径的安装次序的顺序，在线缆上连续地施加拉力，并且重复这种顺序直到布线线束与路径一致是较优的。该方法能够得到线束的渐进式的变形并能限制损坏的风险。

有利地，所述线缆被自动地卷绕，从而一旦拉力超过预定阈值时就能停止卷绕。

本申请还涉及一种用于实施前述方法的工具。根据本发明，该工具的特征在于：该工具包括多个卷绕装置和多根线缆，其中，每根线缆包括固定到线束并被卷绕到一个卷绕装置上的第一端，所述线缆的第一端沿着线束分布，以便于在整个线束上分配拉力。

根据一种变形，卷绕装置包括具有卷筒的卷绕器，所述线缆被卷绕于所述卷筒上。根据一种实施方式，卷绕器耦接到马达上，并且该卷绕器优选地包括控制器，借助于该控制器能够控制所述马达的操作。

优选地，每个卷绕器包括用于测量施加到线缆的拉力的装置。

根据另一种变形，卷绕装置包括第一滑轮，所述线缆在卷绕角度区(windingangle sector)上被卷绕到第一滑轮上，所述线缆包括连接到线束的第一股以及将拉力施加到其上从而提起所述线束的第二股。优选地，所述卷绕装置包括第二滑轮，其用于引导所述第二股以使所述第二股聚集。视情形而定，所述第二股能够被手动地操作或者能够被卷绕在卷绕器上。

优选地，该卷绕装置以可拆卸的方式被紧固到所述航空器的结构上，并且提供了用于将所述第一端以可拆卸的方式紧固到线束上的装置。

附图说明

参见附图，从下面对本发明的简单的和示例性的描述中将清楚其他的特征和优点，其中：

-图1A-图1E为示出了使用根据本发明的第一种变形的工具在航空器内安装布线线束的方法步骤的示图；

-图2A和图2B为示出了航空器内分别处于断开状态和连接状态的布线线束的示图；

-图3为在平行于布线线束的平面内的截面图，其示意性地示出了一种工具，借助该工具能够根据本发明的第一种变形将布线线束安装到航空器内；

-图4为在垂直于布线线束的平面内的图3的工具的截面图；

-图5A-图5D示出了用于在航空器内安装多个布线线束的各种工具的示图；

-图6为示出了根据本发明的第二种变形使用工具在航空器内安装布线线束的步骤的示图；

-图7为在垂直于布线线束的平面内的截面图，其示意性地示出了一种工具，借助该工具能够根据本发明的第二种变形将布线线束安装在航空器内；

-图8为在平行于布线线束的平面内的图7的工具的截面图；以及

-图9为示出了使用如图7和图8所示的工具安装若干个布线线束的示意图。

具体实施方式

图2A和图2B示出了在横截面内以附图标记10表示的航空器机身。

对于描述的其他部分，纵向方向与从航空器的头部延伸到其尾部的方向对应。横向平面与垂直于纵向方向的平面对应。

机身10内侧，在图2A和图2B的截面，该航空器在其上部包括用于乘客的客舱12并在其下部包括电子舱14，其中电子舱14与客舱12被地板16分开。如图1A-1E所示，地板16由横档18(在横向平面内延伸)以及翼梁20(在平行于纵向方向的方向上延伸)支撑。

电子舱14容纳很多电气和电子元件，诸如计算器和电气主控箱。根据安装的一种模式，如图2A和图2B所示，单元22(或一排单元)与机身10排在一条直线上。因此，单元22的基部24包括相对机身的内壁26被夹持的边缘。在这种情况下，单元22的后表面28、机身的内壁26以及地板16限定了狭小的空间30，在该空间内整合至少一个布线线束32。

当其被安装时，该布线线束32遵从路径34。该路径34由图1A-图1E中的虚线所示。

根据一个整合的例子，路径34大致上是直的，在纵向方向上定向并且恰好布置在地板16下。

一旦被安装，该布线线束32通过紧固件36连接到横档18，如图3所示。该布线线束32包括由环38保持成捆的电线。

该线束包括端部并能够在一点或多点处分叉开。该布线线束的一个端部或多个端部以及这些分支基本上包括连接装置39(如图2B所示)。

由于它们对于本领域普通技术人员而言是熟知的，故布线线束32、它的形状、紧固件36以及其分布、环38以及其分布以及连接装置39不再予以详细叙述。

尽管本发明对在电子舱的狭小空间内的布线线束的整合予以描述，然而本发明并不限于这种应用并且能够应用于航空器内的所有空间。此外，本发明能够用于整个布线线束或者用于布线线束的至少一部分。本发明能够用来安装没有支撑在地面上的布线线束。因此，如果布线线束悬吊在棚顶上或者沿着倾斜(非水平)的壁被紧固，则能够应用本发明。布线线束基本上直接地或者间接地连接到航空器40的结构上。因此，布线线束能够被紧固到连接到航空器的结构的支撑件上。此外，布线线束32能够连接到存在于航空器内的一个或多个支撑件。

线束所遵从的路径34并不必然是直的。

图1A-图1E、图3和图4示出了工具的第一种变形，借助该工具能够沿着预定的路径34安装布线线束32。

该工具包括多个滑轮42以及多根线缆44，其中，多个滑轮42相对于航空器40的结构静止并且靠近并沿着路径34分布，一根线缆用于一个滑轮42，这些线缆的每一根包括连接到布线线束32的第一端46。

每个滑轮42包括容纳相应线缆44的凹槽48以及固定到航空器40的结构上的转动轴50。每根线缆44在卷绕角度区上卷绕到滑轮42上，并在转动轴50之上经过。在卷绕角度区的两侧，线缆44包括从卷绕角度区延伸到连接到布线线束的第一端46的第一股52以及能够被致动的第二股54。滑轮的转动轴50被布置在路径34之上以使得当第二股54被具有向下分力的力作动时第一股52在布线线束上施加具有向上分力的力。

在说明书的其余部分，与布线线束的重力对应的力平行的方向被认为是垂直方向。水平方向垂直于该垂直方向。

向上定向处于与布线线束的重力对应的力相反的方向。向下定向处于与布线线束的重力对应的力相同的方向。

根据一种实施方式，包绕区(wrap winding sector)大约对应于滑轮42的上半部分。

如图3和图4所示，优选地，为了改善布线线束32相对于路径34的定位，滑轮42的转动轴50平行于路径34。

优选地，滑轮42的转动轴50在水平方向上并在横向平面内相对于路径34偏置以使得其与垂直的凹槽48相切并且使第一股52的一侧经过路径34。这种配置改善了布线线束32相对于路径34的定位。

根据本发明的另一特征，沿着路径34布置滑轮42，并且其分布与线缆44的第一端46沿着布线线束32的分布相同。这种配置能够避免使布线线束弯曲。

优选地，确定线缆的数量和它们的第一端46沿着布线线束的分布从而以基本均匀的方式分布，用于由所有的线缆44卷绕该线束的重量。

为了使布线线束32在最好的程度上遵从路径，滑轮42优选地依赖路径的几何形状地沿着路径34分布。因此，路径34的曲线区域包括至少一个滑轮42。

优选地，滑轮42沿着路径34安装并在它们之间具有规则的间隔。

根据第一种实施方式，工具包括靠近每个紧固件36的滑轮42，如图1A-图1E和图5A所示。

在布线线束通过紧固件36连接到所有横档18的情况下，每个横档18支撑一个滑轮42。

根据另一种实施方式，滑轮能够以更宽或者更窄的规则的间隔分布，或者它们能够不规则地分布。根据一种实施方式，如图5B所示，该工具包括每个在其他横档上的滑轮42。

优选地，设置用来提起布线线束32的每个滑轮42与设置用来引导第二股54的第二滑轮56结合。优选地，每个第二滑轮56具有垂直于第一滑轮42的转动轴50的转动轴58。优选地，在第二股54的一侧，该第二滑轮56布置在与第一滑轮42的凹槽48相切的垂直平面内。

借助第二滑轮56，第二股54能够例如朝着如图1A-图1E所示的操作员的方向聚集。

根据如图3和图4所示的一种实施方式，每对滑轮42和56安装在支撑件60上，该支撑件自身被紧固到航空器40的结构上并且更具体地紧固到横档18上。

根据一种实施方式，支撑件60以可拆卸的方式被紧固到航空器40的结构上，从而其能够在安装布线线束之后被移除。这种配置使其能够避免机载质量的增加。

根据如图3所示的一种实施方式，每根线缆44的第一端46通过环62的媒介连接到布线线束。优选地，环62被设计用来保持在布线线束上。用于将布线线束的电线保持捆在一起的环38能够被用作环62，以便于提供与线缆44的连接。优选地，每个环62包括眼状部64并且每根线缆44的第一端46包括用于将其快速地并且以可拆卸的方式固定到眼状部64的勾环66。为了将每根线缆的第一端快速地并且以可拆卸的方式固定到布线线束，也能够想到其他技术方案。

根据如图1A-图1E所示的一种操作模式，布线线束32被展开并且被预定位如图1A所示的空间的起始处的地面上。线束的一部分能够是已经被紧固的。

在第一种情况下，一旦工具被安装到航空器40的结构上，线缆44的第一端46被紧固到布线线束32。

操作员连续地并渐进式地拉动线缆的第二股54。

对于说明书的其他部分，如图1A-图1E所示，按照沿路径34的安装顺序，第一滑轮从最靠近线束的滑轮开始由附图标记42.1-42.5表示。

根据操作的一种模式，操作员拉动最靠近线束的滑轮42.1的第二股54.1，施加一定的拉力。然后，操作员拉动滑轮42.2的第二股54.2，施加与第一次基本相等的拉力。一直持续进行到最后的滑轮42.5。操作员重复该从第一滑轮42.1开始并持续到最后的滑轮42.5的次序，如果必要，能够进行多次，如图1B所示，直到布线线束与靠近第一滑轮42.1的路径34一致，如图1C所示。

在这点上，操作员能够使用紧固件将布线线束靠近滑轮42.1固定。现在操作员不再需要作用在第二股54.1上并继续以连续的和渐进式的方式拉动其余的第二股54.2-54.5。布线线束逐渐与路径34在更长的长度上一致。随着或者当线束与路径一致时，紧固件36被安置在合适的位置。如图1D所示，布线线束32直到滑轮42.3处都与路径34一致。现在，操作员仅仅作用在股54.4、54.5上直到线束在其整个长度上与路径一致。如图1E所示，所有紧固件36都安置到合适的位置。在此，线束的端部或分支的端部如图2A所示悬垂着。

然后，操作者能够将布线线束32与一个电气元件或多个电气元件连接，如图2B所示。

接着，线缆44从布线线束32移除并且该工具被拆卸。

根据本发明的方法，在各个股上的动作必须尽可能渐进式的以便于将拉力分布在整个线束上。因此，将力分配在多根线缆上意味着线束在多个点处经受了减少的载荷，使其能够降低损坏的风险。

根据这种变形，施加到第二股54的力由操作员手动产生。

作为一种变形，每根第二股54的自由端能够被卷绕到卷绕器上，一个卷绕器用于一根股，这解决了对应第二股的卷绕。

每个卷绕器包括线缆卷绕于其上的卷筒。该卷筒优选地机械地转动，例如借助于弹簧或者通过将卷筒耦接到马达。

每个卷绕器能够包括用于测量施加到第二股上拉力的装置，当拉力低于第一预定阈值时，该测量装置控制所述第二股的卷绕，并且当拉力超过第二预定阈值时其指令卷绕停止。

这种变形使其能够在线缆上的动作自动化并能够使拉力参数化，因此，这不再依赖于操作员的判断。

如前所述，卷绕器控制从一根线缆到另一根线缆、从第一端开始并且持续到另一端并重复这种顺序直到线束与路径一致的、线缆的连续卷绕。

该工具优选地包括用于防止布线线束与卷绕器或者地板接触并用于限制损害线束的风险的装置。根据一种实施方式，勾环66能够被用于这样的目的：当其接触卷绕器时，拉力显著地增加并超过第二预定阈值，这使卷绕停止。其他装置，诸如可视化控制或者线缆长度计算，能够被用来在线束碰到卷绕器或者地板之前使卷绕停止。

根据如图6-图9所示的另一种变形，每个滑轮42能够由卷绕器68替代。根据这种变形，该工具包括沿着路径34布置的多个卷绕器68并且每根线缆44包括仅仅一条股，其第一端46连接到线束上并且其另一端卷绕到卷绕器68上。

优选地，根据这种变形，卷绕器68被布置在地板16上(并且不低于地板，就像之前的变形的滑轮42的情形一样)，并且开口70(一个开口用于一根线缆44)设置在地板16上，每个开口允许一根线缆从中穿过。

根据这种变形，每个卷绕器68包括线缆卷绕于其上的卷筒。卷筒优选地机械地转动，例如借助于弹簧或者通过将卷筒耦接到马达72。

优选地，当卷筒耦接到马达72，每个卷绕器68包括控制器74，借助于该控制器，马达的操作能够被控制。

每个控制器74优选地通过有线连接或者无线连接被远程控制。

根据一种实施方式，控制器74通过远程控制由操作员远程地控制。

根据一种实施方式，每个卷绕器68包括用于测量施加到线缆44上的拉力的装置，该装置通知控制器74，当拉力低于第一预定阈值时控制器触发了所述线缆的卷绕，并且当拉力超过第二预定阈值时其使线缆的卷绕停止。

根据另一种实施方式，控制器74能够由控制***76控制。该控制***76能够包括用于在其安装期间确定线束的实际位置的装置(雷达等)以及变形软件，借助该变形软件，依赖于线束的实际位置，卷绕器68将加在线束的下一个位置被确定。

无论本发明的变形如何，该工具包括多个卷绕装置(卷绕器和/或滑轮)以及多根线缆44，每根线缆包括固定到线束并卷绕到卷绕装置42、68上的第一端46，线缆44的第一端46沿着线束的至少一部分分布以便于在所述部分上分配拉力。

卷绕装置优选地以可拆卸的方式被固定到航空器的结构和/或一个或多个支撑件上。

具有卷绕器的该变形对线束运动提供了自动化管理，并对一直沿着线束所施加的拉力提供了改进的管理。此外，这种变形对使用而言更简单，尤其由于当其位于可达性更好的空间内时工具更易于组装和拆卸的事实。

作为一种变形，至少一个卷绕装置包括用于减小拉力的装置，例如提升***。

根据第一种方案，每个线束的移动由专用滑轮和卷绕器控制，如图5A、图5B和图9所示。

根据图5A所示的一种变形，滑轮和卷绕器设置在每个横档上。根据图5B和图9所示的其他方案，滑轮或者卷绕器之间的间隔与横档之间的间隔是不同的。因此，一些横档并没有设置滑轮或卷绕器。

在变形具有卷绕器68情况下，卷绕器68设置成一行并且相同的横档能够被整合到块78(参见图7和图9)上，块78能够以可拆卸的方式紧固到地板16上。

根据图5C和图5D所示的其他方案，线缆44没有直接地连接到线束上。根据未示出的一种方案，线缆44能够形成圈，一个或多个线束穿过该圈。

根据一种方案，布置在横向平面的两根线缆的端部46由刚性棒80连接，一个或多个线束32搁置在其上。两根线缆的移动是同步的从而刚性棒80基本水平地升高。

根据图5D所示的一种实施方式，在横向平面内，所有线束由相同的棒80支撑。根据图5C所示的一种实施方式，在横向平面内，一个或多个线束由第一棒80支撑并且一个或多个线束由第二棒80’支撑。在一个且相同的横向平面内刚性棒的数量能够改变并且并不限于两个，并且实质上取决于线束的重量。

Claims (15)

1.一种用于在航空器内安装布线线束(32)的方法，所述线束(32)被紧固在所述航空器(40)内从而遵从路径(34)，所述方法包括提起所述线束并且当所述线束(32)与所述路径(34)一致时固定所述线束，其中，所述方法包括使用线缆(44)和卷绕装置，其中，使所述线缆的第一端(46)固定到所述线束(32)，所述卷绕装置中的每个上卷绕有一根所述线缆以便于通过施加拉力提起所述线束，所述线缆(44)的所述第一端(46)沿着所述线束的至少一部分分布从而在所述部分上分配所述拉力。

2.根据权利要求1所述的用于在航空器内安装布线线束(32)的方法，其中，所述卷绕装置沿着所述路径(34)的分布与所述线缆(44)的所述第一端(46)沿着所述布线线束(32)的分布相同。

3.根据权利要求1或2所述的用于在航空器内安装布线线束(32)的方法，还包括根据遵从所述卷绕装置沿着所述路径(34)的安装次序的顺序连续地在所述线缆(44)上施加拉力，并且包括重复这种顺序直到所述布线线束(32)与所述路径(34)一致。

4.根据权利要求1所述的用于在航空器内安装布线线束(32)的方法，还包括：一旦所述布线线束被固定便拆卸所述卷绕装置并且从所述布线线束移除所述线缆(44)。

5.一种设计用于在航空器内安装布线线束(32)的工具，其中，所述线束(32)必须被紧固在所述航空器(40)内从而遵从路径(34)，还包括多个卷绕装置以及多根线缆(44)，其中，每根线缆包括被固定到所述线束并被卷绕到卷绕装置上的第一端(46)，所述线缆(44)的所述第一端(46)沿着所述线束的至少一部分分布从而在所述部分上分配拉力。

6.根据权利要求5所述的工具，其中，卷绕装置包括卷绕器(68)，所述卷绕器具有线缆(44)卷绕于其上的卷筒。

7.根据权利要求6所述的工具，还包括耦接到马达(72)的卷绕器(68)。

8.根据权利要求7所述的工具，其中，卷绕器(68)包括控制器(74)，借助所述控制器能够控制所述马达(72)的操作。

9.根据权利要求8所述的工具，还包括用于控制所述控制器(74)的控制***(76)。

10.根据权利要求9所述的工具，其中，所述控制***(76)包括用于在线束的安装过程中确定所述线束的实际位置的装置以及软件，借助所述软件，所述线束的实际位置能够被用于确定接下来的位置。

11.根据权利要求6至8中任一项所述的工具，其中，每个卷绕器(68)包括用于测量施加到所述线缆(44)上的所述拉力的装置。

12.根据权利要求5所述的工具，其中，卷绕装置包括第一滑轮(42)，在卷绕角度区线缆卷绕在所述第一滑轮上，所述线缆包括第一股(52)和第二股(54)，所述第一股连接到所述线束，拉力施加到所述第二股上从而提起所述线束(32)。

13.根据权利要求12所述的工具，其中，卷绕装置包括第二滑轮(56)，其用于引导所述第二股(54)以使所述第二股(54)聚集。

14.根据权利要求5所述的工具，其中所述卷绕装置以可拆卸的方式被紧固到所述航空器(40)的结构上。

15.根据权利要求5所述的工具，还包括用于将所述第一端(46)以可拆卸的方式固定到所述线束(32)的装置。