用于柔性管的弯曲半径装置的制作方法

该申请要求在2016年4月7日提交的美国临时申请第62/319,420号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

该申请总地涉及柔性管的支撑，更具体涉及在使用期间经受弯曲的柔性管的支撑。

背景技术：

在飞机中，在被诸如电气线束的柔性管连接时，很多零部件可相对于彼此移动。例如，主起落架通常包括连接到飞机结构的一个或多个电气线束。当主起落架退回和伸展时，每个电气线束经历弯曲。通常必须遵守用于线束的最小弯曲半径，以避免在主起落架的退回和/或伸展期间损坏线束和/或丧失功能。

线束可由固定夹具支撑，该固定夹具被附接到飞机结构或者附接到飞机的可移动零部件，诸如主起落架，以试图控制线束的弯曲，避免以比其最小弯曲半径小的曲率半径弯曲。然而，在线束移动期间，可能发生抵靠固定夹具的摩擦，这可能因磨损而损坏线束。

线束也可以通过受控的线束布线来分布，然而这种布线不能为线束的弯曲部分提供特定支撑，线束仍可能以比其最小弯曲半径小的曲率半径弯曲。

技术实现要素：

在一个方面，提供了一种管组件，包括：柔性管，其具有最小弯曲半径，并且在结构构件之间延伸；和弯曲半径装置，其连接到所述柔性管，并且不受所述结构构件的约束，该弯曲半径装置包括：第一部件，其具有与柔性管的一部分的内部弯曲表面接触的接触表面，该接触表面沿着柔性管的该部分的轴向方向折曲，并且具有等于或大于柔性管的最小弯曲半径的曲率半径；和第二部件，其与柔性管的该部分的外部弯曲表面接触，该第二部件连接到第一部件，并且将柔性管的该部分保持为抵靠第一部件的接触表面，连接的第一和第二部件提供朝向彼此并且抵靠柔性管的该部分的压缩力，第一和第二部件能够从彼此拆卸开。

在另一个方面，提供了一种用于限制具有最小弯曲半径的柔性管的曲率半径的浮动式弯曲半径装置，该弯曲半径装置包括：第一部件，其具有沿着折曲方向延伸的接触表面，该折曲方向构造为至少在柔性管的一部分弯曲时沿着柔性管的该部分的轴向方向延伸，该接触表面以至少等于最小弯曲半径的曲率半径折曲，该接触表面在横向于折曲方向的平面中呈凹形，以接触柔性管的该部分的内部弯曲表面；第二部件，其可以接合到第一部件，该第二部件与接触表面互补，第一和第二部件在接合时在第一部件的接触表面和第二部件之间限定管接收空间，该管接收空间具有构造用以提供作用于柔性管的压缩力的横截面尺寸；和将第一和第二部件相互连接的至少一个锁定装置。

所述管组件和/或弯曲半径装置可以包括以下特征中的任一个或任何组合：

-第二部件通过至少一个强制锁定装置连接到第一部件；

-第一和第二部件能够从彼此完全拆卸开；

-接触表面遵从圆弧折曲；

-第二部件是夹子，所述夹子与接触表面配合，以完全包围柔性管的该部分，和/或在其间限定管接收空间；

-夹子能够在沿着第一部件的接触表面隔开的至少两个错开的位置中选取的一个位置中接合到第一部件；

-接触表面是第一接触表面，第二部件具有与第一接触表面互补的第二接触表面，柔性管的该部分还与第二接触表面的至少一部分接触地延伸；

-第二部件具有第二接触表面，该第二接触表面沿着横向于折曲方向的方向呈凹形，并且与第一接触表面互补，以在第一和第二部件接合时在其间限定管接收空间；

-第一部件包括从第一接触表面径向向内延伸的第一凸缘，第二部件包括从第二接触表面径向向内延伸的第二凸缘，并且第二部件通过将第一和第二凸缘相互连接的至少一个锁定装置连接到第一部件；

-第一和第二接触表面在沿着柔性管的轴向方向隔开的相反的第一和第二端之间延伸，第一和第二接触表面布置为在第一和第二端处相互隔开第一径向距离，并且布置为在第一和第二端的中间相互隔开第二径向距离，柔性管在第一和第二端的中间接触第一和第二接触表面，第一径向距离大于第二径向距离；

-第一部件包括至少两个相互连接的件，每个件限定接触表面的相应的部分；

-柔性管在其间延伸的结构构件能够相对于彼此移动。

附图说明

为了更好地理解本发明以及本发明的其它方面和进一步特征，将参考以下描述，其将结合附图使用，其中：

图1是飞机的立体示意图；

图2a和2b是相互连接的固定结构和可移动结构的示意性侧视图，所述固定结构和可移动结构可以形成如图1所示的飞机的部分，包括根据特定实施例的管组件，并且示出了可移动结构的两个不同位置；

图3是根据特定实施例的、图2a-2b的管组件的弯曲半径装置的示意立体图；

图4是图3的弯曲半径装置的反向的示意立体图；

图5是根据另一特定实施例的、图2a-2b的管组件的弯曲半径装置的示意性侧视图；

图6是图5的弯曲半径装置的示意前视图；

图7是结合其单个的内部部件使用的、图5的弯曲半径装置的示意性侧视图；并且

图8是图7的弯曲半径装置的示意性前视图。

在附图中，通过示例说明了本发明的实施例。应该清楚地理解，描述和附图仅用于说明的目的并且有助于理解。它们并非旨在限定本发明的范围。

具体实施方式

参考附图，并且更具体地参考图1，以附图标记1示出了飞机，并且在本公开中进行总体描述，以便为参考目的例示一些构件。飞机1具有机身2，机身2包括布置有驾驶舱的前端和支撑尾翼组件的后端，机舱通常位于驾驶舱和尾翼组件之间。尾翼组件包括带有方向舵的垂直稳定器3和带有升降舵的水平稳定器4。尾翼组件具有安装在机身上的尾翼，但是其他构造也可以用于飞机1，例如十字形、t形的尾翼等。机翼5从机身横向地突出。飞机1具有由机翼5支撑的发动机6，但是发动机6也可以安装到机身2。飞机1被示出为喷气发动机飞机，但也可以是螺旋桨飞机。

参考图2a-2b，总体上示出了管组件10，该管组件10包括柔性管12和附接到柔性管12的弯曲半径装置14、114。柔性管12在飞机1的固定结构16和飞机1的可移动结构18之间延伸，可移动结构18能够相对于固定结构16移动(例如能够枢转)，如由图2a和2b的不同位置示意地。如下面将进一步详细描述的，弯曲半径装置14、114以浮动方式附接到柔性管12，即，它仅被连接到柔性管12，但是相对于固定结构16和可移动结构18自由移动。柔性管12具有最小弯曲半径，该最小弯曲半径限定了柔性管12的弯曲的公差，其中如果以小于其最小弯曲半径的局部曲率半径弯曲，则柔性管12易于损坏和/或功能丧失。用于特定柔性管12的最小弯曲半径的值能够由普通技术人员容易地确定。例如，可以基于柔性管12的尺寸和材料特性来计算最小弯曲半径；可替代地，最小弯曲半径通常能够在由柔性管12的供应商提供的图表或数据表中找到。弯曲半径装置14、114限制或控制柔性管12在可移动结构18移动时弯曲的曲率半径，从而避免柔性管12弯曲到小于其最小弯曲半径的曲率半径。

在特定实施例中，固定结构16是机身2的结构的一部分，并且可移动结构18形成飞机1的主起落架组件的一部分，因此在主起落架展开和退回时可移动；柔性管12是布线到主起落架的系统的电气线束，它在主起落架退回时弯曲。应理解，管组件10可以替代地位于飞机1的、存在柔性管的任何部分中，诸如机身2、尾翼组件或机翼5中，而柔性管12可以是在飞机1中存在的任何类型的柔性管线，包括但不限于导管(例如，包围线束)、电气线束、液压软管和气动软管。

参考图3至4，示出了根据特定实施例的弯曲半径装置14，它通常包括相互连接的两个部件20、22。部件20、22设置为能够从彼此拆卸开的单独件。在所示的实施例中，部件20、22能够从彼此完全拆卸开。可替代地，部件20、22可以是能够从彼此部分地拆卸开；例如，部件20、22可以连接为能够相对于彼此移动，例如通过铰链连接实现，使得装置14可以打开以接收柔性管12。其他构造也是可能的。

第一部件或内部部件20具有接触表面24，该接触表面24是伸长的并且沿着折曲方向l(图3)延伸，该折曲方向l构造成，在使用中，至少在柔性管12的、由弯曲半径装置14保持的部分弯曲时，沿着柔性管12的该部分的轴向方向延伸。接触表面24构造成接触柔性管12的内部弯曲表面，并且限制其在弯曲时的曲率半径；接触表面的折曲方向l具有等于或大于(即至少等于)柔性管12的最小弯曲半径的曲率半径r(图3)。相对于折曲方向l的曲率半径r的中心，内部部件20置放在第二部件22的径向内侧。接触表面24是内部部件20的径向外表面，并且在内部部件20的径向外侧，柔性管12的一部分被接收为抵靠接触表面24。接触表面24在横向于折曲方向l的平面中呈凹形，从而限定与柔性管12的、与其接触的部分的横截面形状互补的横截面形状。

在所示的实施例中，接触表面24沿着遵从圆弧的方向l弯折，即具有恒定的曲率半径r。应理解，其他的弯折构造可以用于接触表面24，包括可变的曲率半径，诸如接触表面24遵从椭圆形路径延伸，或允许将柔性管12的曲率保持为等于或大于其最小弯曲半径的曲率半径的任何其他形状。

第二部件或外部部件22连接到内部部件20，并且保持柔性管12的该部分抵靠内部部件20的接触表面24。外部部件22也包括接触表面26，该接触表面26与内部部件20的接触表面24互补、位于内部部件20和柔性管12的该部分的径向外侧，并且接触柔性管12的该部分。外部部件22的接触表面26也在横向于折曲方向l的平面中呈凹形，以限定与柔性管12的、与其接触的部分的横截面形状互补的横截面形状。

因此，在部件20、22的接触表面24、26之间限定了管接收空间，该管接收空间的横截面尺寸构造用以提供作用于柔性管12的压缩力。柔性管12的该部分以夹在两个部件20、22之间且与互补的接触表面24、26接触的方式延伸。连接的部件20、22提供朝向彼此并且抵靠被接收在其间的柔性管12的该部分的压缩力，以防止柔性管12的被保持部分相对于部件20、22沿着折曲方向l(即，沿着柔性管12的被保持部分的轴向方向)的相对移动。压缩力选择为足以防止该相对移动，同时避免损坏或压破柔性管12。以此方式，并且在特定实施例中，基本上避免了在柔性管12和部件20、22之间的磨损。

该两个部件20、22被机械地附接到一起，以将柔性管12夹在其间。在所示的实施例中，每个部件20、22包括从它的接触表面24、26径向向内延伸的l形凸缘28、30，并且部件20、22通过将凸缘28的折叠端相互连接的紧固件32而相互连接。虽然示出了三个紧固件32，但是应理解，取决于特定的保持要求，例如基于柔性管12、弯曲半径装置14和使用期间的应力的配置，可以设置更多或更少的紧固件32。

在所示的实施例中，每一个紧固件32被构造为或者包括强制锁定装置。强制锁定装置被锁定，使得紧固件在使用期间不会因振动而脱离；锁定特征不依赖于要保持的夹紧力。因此，即使振动使得紧固件稍微松脱，也限制紧固件的进一步松脱，使得振动不能使得紧固件完全脱离。强制锁定装置的实例包括但不限于带有开口销的裂隙梁螺母、带有开口销的槽顶螺母、带有突片垫圈的六角螺母或帽螺钉、带有锁定板的六角螺母或带帽螺钉、带有安全配线的紧固件、自锁螺母、带有扁销的紧固件。

可替代地，在不要求强制锁定装置的应用中，每一个紧固件32可以限定除强制锁定装置之外的锁定装置。例如，每一个紧固件32可以构造为摩擦锁定装置，即使用摩擦作为锁定特征的紧固件。摩擦锁定装置的实例包括但不限于包括尼龙嵌件的紧固件，和包括失圆螺母的紧固件。

如能够在图3中最清楚看到地，两个接触表面24、26之间的径向距离沿着折曲方向l不是恒定的。外部部件22的接触表面26在两个相反的端部34、36之间延伸；在相反的端部34、36处，在接触表面24、26之间限定第一径向距离r1，并且在第一和第二端34、36中间的中间区段中，在接触表面24、26之间限定第二径向距离r2。第一径向距离r1大于第二径向距离r2。此外，外部部件22的接触表面26比内部部件20的接触表面24在折曲方向l上更短；内部部件20的接触表面24延伸超出外部部件22的接触表面26的第一和第二端34、36。因此，虽然柔性管12在外部接触表面26的第一和第二端34、36中间与接触表面24、26接触地延伸，但是柔性管12能够在第一和第二端34、36内以及在内部接触表面24的延伸超出第一和第二端34、36的部分上经历有限的径向移动。因此，管接收空间在相反的端部34、36处张开，从而允许柔性管12在该位置处的径向移动，例如在柔性管12弯曲和伸直时。在特定实施例中，这样的构造减少或消除了柔性管12抵靠弯曲半径装置14的摩擦和磨损，并且/或者允许柔性管12的更大范围的弯曲或包角，同时还防止柔性管12在其运动的极端条件下不被夹紧。

在所示的实施例中，第一径向距离r1在相反的端部34、36之间限定的中间区段内是恒定的；然后，随着沿折曲方向l相对于中间区段的距离增加，第二径向距离r2从在端部34、36内的值r1逐渐地增加。

参考图5至8，示出了根据另一个实施例的弯曲半径装置114。该弯曲半径装置包括内部部件120和一个或多个(示出了两个)外部部件122。

内部部件120具有沿着折曲方向l延伸的接触表面124(图5)，该接触表面124构造为接触柔性管12并且限制柔性管12在弯曲时的曲率半径，被折曲的接触表面124具有等于或大于柔性管12的最小弯曲半径的曲率半径。接触表面124在横向于折曲方向l的平面中也是呈凹形的(图6)，从而限定与柔性管12的、与其接触的部分的横截面形状互补的横截面形状。

在所示的实施例中，并且特别参考图5，接触表面124沿着遵从圆弧的方向l延伸，并且接触表面124围绕角度θ1延伸。在所示的实施例中，θ1具有180度或大约180度的值。应理解，取决于柔性管12的要求的弯曲或包角，替代的值也是可以的。

每一个外部部件122提供为与接触表面124配合的夹子的形式，以完全包围柔性管12的该部分(即包围其周边)。在特定实施例中，每一个夹子122能够在沿着折曲方向l隔开的两个或更多个位置中的选取的一个位置中与内部部件120接合。因此夹子122在期望的切点处的位置选择为提供柔性管12的预定包角。在用实线示出的实施例中，两个夹子122被隔开，以将柔性管12维持为围绕整个角度θ1抵靠接触表面124；在用虚线示出的实施例中，两个夹子中的一个夹子122'附接在不同的位置处，从而该两个夹子122、122'更靠近在一起，并且将柔性管12维持为围绕小于角度θ1的包角θ2抵靠接触表面124。在所示实施例中，θ2具有90度或大约90度的值。应理解，取决于柔性管12的要求的包角，替代的值也是可以的。

每一个夹子122是u形的，并且在每一个夹子122和接触表面124之间限定了管接收空间，该管接收空间具有如上所述被构造为提供作用于柔性管12的压缩力的横截面尺寸。

每一个夹子122被机械地附接到内部部件120，以将柔性管12抵靠接触表面124夹紧。在所示的实施例中并且参考图6，每一个夹子122具有两个端部138，柔性管12被接收在该两个端部138之间，并且每一端部138通过相应的紧固件32附接到内部部件120。在特定实施例中，每一个紧固件32构造为或者包括诸如以上详述的强制锁定装置。

虽然示出了两个夹子122，但是应理解，可以替代地提供单个夹子，或者可以提供多于两个的夹子。

在图5至6所示的特定实施例中，内部部件120是模块化的，包括两个或更多个相互连接的件120a、120b(在所示实施例中为两个)，每一个件限定接触表面124的相应的部分。件120a、120b每一个围绕相应的包角延伸；虽然在所示实施例中，该两个件120a、120b限定相同的包角θ2(90度)，但是应理解，内部部件120可以由围绕彼此不同的包角延伸的两个或更多个件制成。件120a、120b可以组合或单独地使用(如图7-8中的件120a所示)，并且夹子122的位置可以调节，以一起提供适于不同柔性管的多种包角，从而允许相同的弯曲半径装置114用于在使用中以彼此不同的角度弯曲的柔性管，其中每一个柔性管的包角基于其运动的极端条件确定。

如上所述，应理解，弯曲半径装置14、114能够与任何类型的柔性管12一起使用，特别是但不限于在使用期间经历移动的管线或线束，诸如电气线束、气动软管、液压软管等。

应理解，弯曲半径装置14、114能够将柔性管12的任何适当部分维持为抵靠它的接触表面。例如，与其弯曲位置相比，当柔性管12在其伸展位置中时，柔性管12的较小部分可以接触接触表面，即弯曲半径装置14、114可以构造用以使得在柔性管12弯曲和伸展时，柔性管12能够相对于接触表面的部分移动。

虽然已经以适于支撑单个柔性管12的构造示出弯曲半径装置14、114，但是应理解，类似的弯曲半径装置14、114可以提供用以支撑两个或更多柔性管12，例如在内部部件20、120和互补的外部部件22、122上限定并排的伸长的接触表面24、124以接合柔性管12。

这里讨论的弯曲半径装置14、114在不被附接到柔性管12在之间延伸的结构的情况下为柔性管12提供支撑，即以浮动方式为柔性管12提供支撑。因此，在特定实施例中，弯曲半径装置14、114可以在设计的任何阶段添加而不会影响周围结构，因为不要求结构上的接口。弯曲半径装置14、114可以例如与受控的布线一起使用，其尺寸设置为保持在布线包络内。

弯曲半径装置14、114允许对柔性管12的恒定支撑；当放置于在使用中经受弯曲的柔性管12的各部分上时，它确保柔性管12不会弯曲到小于其最小弯曲半径的曲率半径。

弯曲半径装置14、114能够由适合于环境并且足够刚性以避免使用中变形的任何材料制成。根据接收弯曲半径装置14、114处的区域的温度，能够选择合适的塑料和/或金属。

在特定实施例中，弯曲半径装置14、114允许支撑柔性管12，而无柔性管的任何摩擦、破裂或其他类型的磨损的风险，或其风险最小。

在特定实施例中，例如与诸如固定到飞机结构的夹具的现有技术系统相比，弯曲半径装置14、114提供了轻量且低成本的解决方案，以满足限制柔性管12弯曲时的曲率半径的需要。

虽然已经关于飞机1描述了弯曲半径装置14、114，但是应理解，它能够应用于柔性管需要受到支撑的任何结构，包括但不限于具有接收柔性管的可移动元件(例如门)的任何其他类型的交通工具。

对于本领域技术人员来说，对本发明的上述实施例的修改和改进可以变得显而易见。前面的描述旨在是示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围仅受所附权利要求的范围限制。