CN108462051A - 航空电子设备电力管理面板和门组件 - Google Patents

Abstract

一种航空电子设备电力管理面板(20、20a)和门组件(22)，其中所述面板(20、20a)包括：柜体(24)，所述柜体包括至少部分地限定具有敞开面(30)的内部(28)的一组壁(26)；以及门组件(22)，所述门组件包括框架(40)和中央区段(42)、以铰链方式安装到所述柜体(24)并且可在打开位置与关闭位置之间移动，在所述打开位置中，所述内部(28)是可进入的，在所述关闭位置中，所述门(22)关闭所述敞开面(30)，其中所述框架(40)包括共同挤出轮廓。

Description

航空电子设备电力管理面板和门组件

技术领域

本申请涉及航空电子设备，尤其涉及航空电子设备的电力管理系统。

背景技术

当代飞机使用航空电子设备以便控制供飞机飞行的各种装备和操作。航空电子设备可包括由电路板携载的或连接到断路器的电子部件。电路板或断路器可以储存在航空电子设备机箱中，其执行若干有益的功能，其中一些功能是：消散由航空电子设备或电子部件产生的热量，以及保护航空电子设备免受环境暴露。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种航空电子设备电力管理面板，所述电力管理面板包括：柜体，所述柜体包括至少部分地限定具有敞开面的内部的一组壁；以及至少一个门组件，所述至少一个门组件具有框架和中央区段、可移动地安装到所述柜体并且可在打开位置与打开位置之间移动，在所述打开位置中，所述内部是可进入的，在所述关闭位置中，所述门关闭所述敞开面，其中所述框架包括相对的侧面区段、顶部区段和底部区段，每一个具有共同挤出轮廓并且还包括一组角撑，所述角撑机械地紧固到所述相对的侧面区段、顶部区段和底部区段。

在另一方面，本公开涉及一种用于航空电子设备电力管理面板的门组件，所述门组件包括具有第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段的框架，其中所述第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段包括共同挤出轮廓，所述共同挤出轮廓具有其中限定有通道的主体和从所述共同挤出轮廓的第一侧延伸的分支，中央区段被构造成跨越框架的长度或宽度中的至少一个并安装到所述框架和一组角撑，其中所述角撑机械地紧固到所述第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段中的两个。

在又一方面，本公开涉及一种用于航空电子设备机箱的门组件，所述门组件包括铝框架和铝中央区段，其中所述铝框架包括相对的侧面区段、顶部区段和底部区段，每一个具有共同挤出轮廓并且还包括一组铝角撑，所述铝角撑机械地紧固到所述相对的侧面区段、顶部区段和底部区段，其中所述门组件被构造成支撑断路器、印刷电路板或继电器中的至少两个。

具体地，本申请的技术方案1涉及一种电力管理面板，包括：航空电子设备电力管理柜体，其包括至少部分地限定具有敞开面的内部的一组壁；以及至少一个门组件，其被构造成安装电气部件、具有框架和中央区段、可移动地安装到所述航空电子设备电力管理柜体并且可在打开位置与关闭位置之间移动，在所述打开位置中，所述内部是可进入的，在所述关闭位置中，所述门组件关闭所述敞开面；其中所述框架包括相对的侧面区段、顶部区段和底部区段，每一个具有共同的横截面轮廓并且还包括一组角撑，所述角撑机械地紧固到所述相对的侧面区段、顶部区段和底部区段。

本申请的技术方案2涉及根据技术方案1所述的电力管理面板，其中所述框架包括铝框架。

本申请的技术方案3根据技术方案1项所述的电力管理面板，其中所述共同的横截面轮廓包括沿着所述共同的横截面轮廓的长度延伸的一组螺钉端口。

本申请的技术方案4根据技术方案3所述的电力管理面板，其中所述共同的横截面轮廓还包括垂直于所述共同的横截面轮廓的长度的附加螺钉端口。

本申请的技术方案5根据技术方案4所述的电力管理面板，其中所述中央区段经由所述附加螺钉端口和一组机械紧固件紧固到所述框架。

本申请的技术方案6根据技术方案5所述的电力管理面板，其中所述机械紧固件包括自攻紧固件。

本申请的技术方案7根据技术方案1所述的电力管理面板，还包括安装到所述框架的一组印刷电路板。

本申请的技术方案8根据技术方案1所述的电力管理面板，其中所述门组件被构造成支撑断路器、印刷电路板或继电器。

本申请的技术方案9根据技术方案1所述的电力管理面板，其中所述中央区段包括1mm厚的片状材料。

本申请的技术方案10根据技术方案9所述的电力管理面板，其中所述门组件被构造成支撑超过11.34kg的重量。

本申请的技术方案11根据技术方案1所述的电力管理面板，其中所述共同的横截面轮廓是挤出的共同横截面轮廓。

本申请的技术方案12涉及一种航空电子设备电力管理面板，包括：

航空电子设备门组件，其包括具有第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段的框架，其中所述第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段包括共同挤出轮廓，所述共同挤出轮廓具有其中限定有通道的主体和从所述主体的第一侧延伸的分支；中央区段，其被构造成跨越所述框架的长度或宽度中的至少一个并且安装到所述框架，并且其中所述中央区段被构造成安装电气部件；以及一组角撑，其中角撑机械地紧固到所述第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段中的两个上。

本申请的技术方案13根据技术方案12所述的航空电子设备电力管理面板，其中一组螺钉端口沿着所述共同挤出轮廓的长度延伸。

本申请的技术方案14根据技术方案13所述的航空电子设备电力管理面板，其中所述一组螺钉端口沿着所述主体和所述分支延伸。

本申请的技术方案15根据技术方案13所述的航空电子设备电力管理面板，其中附加螺钉端口位于垂直于所述共同挤出轮廓的长度的分支上。

本申请的技术方案16根据技术方案15所述的航空电子设备电力管理面板，其中所述中央区段经由所述附加螺钉端口和一组机械紧固件紧固到所述框架。

本申请的技术方案17根据技术方案16所述的航空电子设备电力管理面板，其中所述机械紧固件包括自攻紧固件。

本申请的技术方案18根据技术方案12至17中任一项所述的航空电子设备电力管理面板，其中所述一组角撑位于所述第一侧面区段、第二侧面区段、顶部区段和底部区段中的两个的所述共同挤出轮廓的所述通道内。

本申请的技术方案19涉及一种门组件，包括：铝框架和铝中央区段，其中所述铝框架包括相对的侧面区段、顶部区段和底部区段，每一个具有共同的横截面轮廓并且还包括一组铝角撑，所述铝角撑机械地紧固到所述相对的侧面区段、顶部区段和底部区段；其中所述门组件被构造成用于航空电子设备机箱以支撑断路器、印刷电路板或继电器。

本申请的技术方案20根据技术方案19所述的门组件，其中所述门组件被构造成支撑超过11.34kg的重量。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文所述的各个方面的具有航空电子设备机箱的飞机的透视图。

图2是根据本文所述的各个方面的可以在图1的飞机中使用的示例性航空电子设备机箱的透视图。

图3是根据本文所述的各个方面的可以在图1的飞机中使用的另一示例性航空电子设备机箱的透视图。

图4是根据本文所述的各个方面的可与航空电子设备机箱(包括图2和图3的那些航空电子设备机箱)一起使用的门组件的透视图。

图5是图4的门组件的分解透视图。

图6是图4的门组件的框架部分的透视图。

图7A是图6所示的框架的一部分处于第一取向的剖视立体图。

图7B是图7A所示的框架的所述部分处于第二取向的剖视立体图。

图8是沿着图6的框架部分的一部分的线VIII-VIII截取的横截面视图。

图9是图4的门组件的透视图，印刷电路板附接到其上。

图10是图9的门组件的一部分的剖视立体图。

具体实施方式

在飞机上，电力分配系统服务于飞机中的各种消费负荷。电力管理面板用于将电力从电源路由到电气负荷。在现代飞机上，服务数量的增加要求部件和电路数量也增加。部件和电路数量的增加导致特定负荷的布线增加，从而增加了成本和重量。此类电力管理面板可能是相对较大的，重达150磅，对于其而言，组件的强度与重量特性是在要求苛刻的环境中的电气系统性能的关键方面。本公开的各方面描述了有益的门组件。

虽然将描述“一组”各种元件，但应当理解，“一组”可包括任何数量的相应元件，包括仅一个元件。此外，所有方向性参考(例如径向、轴向、上部、下部、向上、向下、左边、右边、横向、前方、后方、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针、逆时针)仅用于指认的目的以帮助读者对本发明的理解，且并不产生具体来说关于其位置、定向或使用的限制。除非另外指明，否则连接参考(例如，附接、耦合、连接和接合)应在广义上来解释，且可以包括一系列元件之间的中间构件以及元件之间的相对移动。因而，连接参考不一定推断两个元件直接连接且彼此成固定关系。示例性附图仅仅是出于说明的目的，且本发明的附图中反映的尺寸、位置、次序和相对大小可以变化。

图1示意性地示出了具有机载航空电子设备机箱组件12(以虚线示出)的飞机10，该组件可以包括电力管理面板。航空电子设备机箱组件12可以容纳多种航空电子设备元件并且保护这些元件免受污染物、振动等，并有助于消散由航空电子设备或电子部件产生的热量。将理解的是，航空电子设备机箱组件12可位于飞机10内的任何位置，而不仅仅是如图所示的机头(nose)。例如，可以有任何数量的在飞机10中分配电力的电力管理面板。虽然示为在商用客机中，但是航空电子设备机箱组件12可用于任何类型的飞机中，例如但不限于，固定翼飞机、旋转翼飞机、火箭、商用飞机、私人飞机和军用飞机。此外，本发明的各方面不仅限于飞机方面，而且可包括在其他移动和静止的配置中。非限制性示例移动配置可以包括陆基、水基或另外的空基交通工具。任何实现方式都具有其自身的空间限制和电力要求。如此，如本文所述的航空电子设备机箱组件12的特定方面的设计可以被定制以适应实施方式的具体安装要求。

图2示出了具有单个门组件22的示例性电力管理面板组件20，其可以用在图1的飞机10中。电力管理面板组件20包括柜体或外壳24，该柜体或外壳包括至少部分地限定具有敞开面30的内部28的一组壁26。一组安装脚32可从外壳24延伸以促进借助于螺栓或其他常规紧固件安装到飞机10。另外，安装脚32可用作电接地以将外壳24接地到飞机10的框架(图1)。虽然在此实例中示出了安装脚32，但是电力管理面板组件20可以与许多类型的附接机构一起使用。

图3是另一个示例性电力管理面板组件20a的透视图。图3的电力管理面板组件20a可以基本类似于图2的电力管理面板组件20。如此，将使用相同的数字来描述等同的元件，并且讨论将限于电力管理面板组件之间的差异。两个电力管理面板组件20、20a之间的主要差异在于，图3的电力管理面板组件20a包括两个门组件22。在图示的实例中，门组件22包括右边和左边铰链门组件22。门组件22包括共同的设计，其中各零件连接到左或右铰链位置。

不管用于电力管理面板组件20a的外壳24的具体情况如何，门组件22都可以包括如图4更清楚地示出的框架40和中央区段42。门组件22可以可移动地安装到图2或图3的外壳24。例如，一组铰链43可被包括在门组件22上，使得门组件22可枢转地安装到外壳24。门组件22可在打开位置与关闭位置之间移动，在打开位置中内部28是可进入的，在关闭位置中门组件22关闭敞开面30并且内部28是不可进入的。

图5是图4的门组件的分解视图，更清楚地示出了包括相对的侧面区段的框架40，所述相对的侧面区段包括第一侧面区段44、第二侧面区段46、顶部区段48和底部区段50。形成框架40的区段44、46、48和50中的每一个具有共同挤出轮廓，其涵盖与框架40的区段44、46、48、50的纵向长度垂直的共同横截面轮廓。也就是说，区段44、46、48和50中的每一个可以由挤出材料形成，使得它们具有匹配的轮廓。作为非限制性实例，可以设想的是，框架40可以由挤出铝形成。

一组角撑52被包括在内并且可以机械地紧固到区段44、46、48和50。更具体地讲，角撑52可用于连接第一侧面区段44和顶部区段48、连接第一侧面区段44和底部区段50、连接第二侧面区段46和顶部区段48，以及连接第二侧面区段46和底部区段50。

角撑52和区段44、46、48和50可以以任何合适的方式固定或紧固。在图6的图示实例中，一组角撑52保持在共同挤出轮廓的一部分中，并且区段44、46、48和50在四个边角位置的每一个中由穿过角撑52的示为螺钉的机械紧固件固定。这种安装提供了门组件22的结构完整性。包括了单个示例性螺钉53，并且将理解的是，可以使用任何数量或类型的紧固件。

图7A是图6所示的框架40的一部分的透视图。形成框架40的区段44、46、48和50中的每一个具有图7A中所示的共同挤出轮廓。这样，图7A中所示的框架40的所述部分可以代表区段44、46、48和50中的任一个。图7B示出了为了更加清楚而以第二取向示出的框架40的所述部分。尽管可以在形成框架40的区段44、46、48和50中使用任何合适的共同挤出轮廓，但是如图所示的共同挤出轮廓包括其中限定有通道62的主体60。通道62可以容纳L形角撑52的组。图6的一组角撑52可保持在通道62内。一组螺钉端口64沿着共同挤出轮廓的长度(L)延伸，以用于形成框架40的区段44、46、48和50中的每一个。分支66从主体60的一侧延伸。螺钉端口68包括在分支66中，并且也沿着形成框架40的区段44、46、48和50的长度延伸。附加的螺钉端口70位于分支66上并垂直于其他螺钉端口64和68。

图8示出了沿着图6的横截面VIII-VIII截取的框架40的区段44、46、48和50的共同挤出轮廓的横截面。图8更好地示出了沿主体60和分支66的长度延伸的螺钉端口64和68以及垂直于其他螺钉端口64和68的附加螺钉端口70。将理解的是，对于框架40的区段44、46、48和50中的每一个来说，可被认为是共同挤出轮廓的横截面是相同的。挤出轮廓可以具有被定义为组合式主体60和分支66的纵向长度的长度80。

一旦框架40的区段44、46、48和50被角撑52固定，中央区段42就如图9所示定位到框架40中。中央区段42可以形成为跨越框架40的长度或宽度中的至少一个，并且可以安装到框架40。框架40的挤出轮廓的设计提供了有效的强度与重量解决方案。框架40允许中央区段48由厚度可以薄至1mm的铝片状材料形成。中央区段42可以以任何合适的方式形成，诸如包括如在同时提交、共同拥有、于2017年2月20日提交、标题为“Avionics powermanagement panel AND DOOR ASSEMBLY”、且申请人案卷号为314568、专利申请序列号为1702710.3的GB专利申请中所述的锯齿轮廓，该专利的全部内容通过引用方式并入本文。中央区段42被示为具有一组横排45，断路器、印刷电路板和继电器(以非限制性实例的方式)的任何组合都可以安装到所述横排。

中央区段42然后可以经由机械紧固件84(图10)固定到框架40。如图5所示，中央区段42的第一侧面区段44和第二侧面区段46以及顶部区段48和底部区段50横跨框架40的螺钉端口70并且在所有侧面上拧入框架40中。这样，不需要额外的间隔件或插入物来完成框架40的构造。可以提供间隔件以支持电子部件的附接，诸如图10中所述。紧固件84可以是任何合适的紧固件，包括但不限于可以直接拧入附加螺钉端口70中的自攻紧固件。自攻紧固件可以拧入框架40的区段44、46、48和50中的每一个内的附加螺钉端口70中，从而不需要装配螺纹紧固件。将理解的是，所有的螺钉端口64、68、70都允许使用自攻紧固件或为机器拧入提供界定开口。在一个非限制性实例中，自攻紧固件可以是不产生异物碎屑的金属移位型紧固件。

仍然参照图9，一旦组装好，可以设想的是，如本文所述的门组件22可以支撑超过11.34kg(25磅)的重量，这可能遇到施加此重量的十倍放大倍数的机械振动。在所示的实例中，具有部件76的一组印刷电路板74经由一组紧固件78安装到框架40。更具体地讲，印刷电路板74的外边缘紧固到框架40的后表面。将理解的是，门组件22连同一组印刷电路板74是可配置的，并且印刷电路板74可以被设计成覆盖门组件22的多个横排45。如在图10中更好地示出的，印刷电路板74可以经由柱状间隔件86支撑。将理解的是，门组件22可以支撑断路器、印刷电路板和继电器(以非限制性实例的方式)的任何组合。在一个实例中，五个印刷电路板74可以装配到门组件22。

在操作期间，沿着箭头82示出最差的振动轴线，该轴线沿着挤出轮廓的长度80并且与区段44、46、48和50的纵向长度正交。通常，当安装在飞机10(图1)中时，振动轴线82位于电力管理面板组件20、20a的直立位置的侧向。当分支66在振动轴线82中提供加深区段44、46、48和50时，分支66沿着振动轴线82在框架40中提供额外的刚度。

随着飞机的不断升级，需要增加装配到示例性电力管理面板组件20、20a中的部件的数量。本公开的各方面允许将多个附加的电气零件支撑在门组件22本身上。这样的零件事先已经安装到电力管理面板组件20、20a的内部面板壁26上，根据需要经由布线机(wiring loom)互连。本公开的各方面允许将零件安装到门组件22上，其中将印刷电路板74用于提供电气接口，因此不需要布线机。门的设计和部件互连布置增加了面板组件20、20a的功能。例如，门组件22提供结构性、可配置和可维护的支撑。将多个电气组件定位到门组件22上更靠近在零件之间服务的电气负荷的能力导致互连电线长度的减小并因此导致重量的减小。

除了由框架40的共同挤出轮廓提供的机械强度之外，门组件22提供了通过印刷电路板74传导到门组件22的框架40中的散热的增强方式。此外，框架40成本低，零件数量少。传统上，门组件是铆接或焊接结构，由多个单独制造的零件和螺纹插入件组成。挤出通道部分的使用减少了螺纹插入零件的数量，并减少了组装过程。因此，上述门组件22还提供了对面板组件20、20a的内部和外部元件的快速且容易的访问，以及对内部零件的环境保护。另外，将领会到以最少数量的部件和组件功能获得结构和热优点。

因为电力管理面板组件20、20a的门组件22本身支撑额外的电气零件，所以可以实现在指定体积内的高密度接口的更紧凑装置。可以使用用于断路器和互连继电器的插入技术，其针对给定的电力管理面板改善功率容积比和功率重量比。

上述公开内容的各方面避免了特定的频率，这防止通过组件的共振传输高负荷。更具体地讲，可以定制共同挤出轮廓以确保满足飞机内的避免频率，使得在这些共振频率下施加的潜在高机械负荷受到限制。此外，如本文所述的组件已经通过有限元分析(FEA)和实际的去风险测试来设计。分析被用于确定如本文所述的组件的自然频率。在确定自然频率时，组件可以被优化以将参数保持在可接受的初始共振频率内。本公开的各方面可以实现多种益处，包括为了维护目的而允许快速且容易地访问电力管理面板组件的内部和外部元件。

在尚未描述的程度上，各个方面的不同特征和结构可根据需要而与其他结合使用。一个特征不能在所有方面中说明并不意味着被解释为不能说明所述特征，而是为了简化描述才未说明。因此，不同方面的各种特征可根据需要混合和匹配来形成新的方面，而不论新方面是否被明确地描述。本发明涵盖本文所述的特征的组合或排列。

本书面描述使用实例来公开包括最佳模式的本发明的各方面，并且还使所属领域的技术人员能够实践本发明的各方面，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书界定，并且可以包括所属领域的技术人员所想到的其他实例。如果此类其他实例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种航空电子设备电力管理面板(20、20a)，包括：

柜体(24)，其包括至少部分地限定具有敞开面(30)的内部(28)的一组壁(26)；以及

至少一个门组件(22)，其具有框架(40)和中央区段(42)、以铰链方式安装到所述柜体(24)并且可在打开位置与关闭位置之间移动，在所述打开位置中，所述内部(28)是可进入的，在所述关闭位置中，所述门(22)关闭所述敞开面(30)；

其中所述框架(40)包括相对的侧面区段(44、46)、顶部区段(48)和底部区段(50)，每一个具有共同的挤出轮廓并且还包括一组角撑(52)，所述角撑机械地紧固到所述相对的侧面区段(44、46)、顶部区段(48)和底部区段(50)。

2.根据权利要求1所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述框架(40)包括铝框架。

3.根据权利要求1所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述共同挤出轮廓包括沿着所述共同挤出轮廓的长度延伸的一组螺钉端口(64)。

4.根据权利要求3所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述共同挤出轮廓还包括垂直于所述共同挤出轮廓的长度的附加螺钉端口(70)。

5.根据权利要求4所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述中央区段(42)经由所述附加螺钉端口(70)和一组机械紧固件(78)紧固到所述框架(40)。

6.根据权利要求5所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述机械紧固件(78)包括自攻紧固件。

7.根据权利要求1所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，还包括安装到所述框架(40)的一组印刷电路板(74)。

8.根据权利要求1所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述门组件(22)被构造成支撑断路器、印刷电路板或继电器。

9.根据权利要求1所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中所述中央区段(42)包括1mm厚的片状材料并且所述门组件(22)被构造成支撑超过25磅的重量。

10.根据权利要求1所述的航空电子设备电力管理面板(20、20a)，其中两个门组件(22)以铰链方式安装到所述柜体(24)。