导电密封构件的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年1月30日提交的美国临时申请号62/109,792的优先权，所述临时申请的全部内容以引用方式并入本文。

发明领域

本申请总体涉及飞机中的电接地和湿气密封，并且更具体地涉及用于密封两个飞机部件之间的连接同时允许所述连接处的导电的导电密封层。

背景技术：

为飞机电线和电线束提供电气保护的已知方法是将电线定位在接地的、导电的基板附近。通常，由于金属材料是优异的导体，所以基板由金属(诸如金属机身蒙皮)制成。另外，金属材料很好地运行来保护电线中的电信号免受em和rf干扰的影响。

当机身蒙皮由不能充分导电的材料(例如复合材料)制成时，电线可例如因为空间要求被放置在地板面板下的接地平面附近以便为电线提供足够的保护免于em和rf干扰。包含接地平面的飞机地板面板通常包括与支撑地板梁的金属对金属连接，以提供结合界面以便使接地平面有效。地板梁/地板面板界面通常需要密封以防止水或其他流体在地板面板下方发生泄漏，诸如以减轻腐蚀的风险。

一种地板面板组件的已知方法包括在地板梁/地板面板界面处提供密封、以及通过将密封连接的每一侧上的地板梁和地板面板互连的金属支架来使地板面板接地。然而，安装或更换此类支架可能是困难的和/或费时的，和/或支架在安装和维护期间可能会损坏。

飞机的其他密封连接的元件其间也需要导电，例如用于接地的目的。

发明概述

在一个方面中，提供了一种用于两个飞机部件之间的连接的密封构件，所述密封构件包括：主体，其具有各自与所述两个飞机部件中的相应一个接触的第一相对的接触表面和第二相对的接触表面，以及在所述接触表面之间延伸并互连所述接触表面的第一相对的侧表面和第二相对的侧表面，所述主体具有限定在所述接触表面之间的厚度和限定在所述侧表面之间的宽度，所述主体包括：导电部分，其跨所述主体的所述厚度延伸并限定所述接触表面中的每一个的一部分，所述导电部分沿着所述主体的所述宽度从第一位置延伸到第二位置，所述第一位置和所述第二位置相对于所述第一侧表面和所述第二侧表面向内间隔开；第一密封部分，其跨所述主体的所述厚度延伸并限定所述第一侧表面，所述第一密封部分沿着所述主体的所述宽度从所述第一侧表面延伸到所述导电部分，所述第一密封部分限定所述接触表面中的每一个的从所述第一侧表面到所述导电部分的一部分；以及第二密封部分，其跨所述主体的所述厚度延伸并限定所述第二侧表面，所述第二密封部分沿着所述主体的所述宽度从所述第二侧表面延伸到所述导电部分，所述第二密封部分限定所述接触表面中的每一个的从所述第二侧表面到所述导电部分的一部分；其中所述导电部分比所述第一密封部分和所述第二密封部分更具有导电性；并且其中所述第一密封部分和所述第二密封部分由密封材料制成。

在特定实施方案中，所述接触表面由粘合剂覆盖。所述粘合剂可释放地接合到覆盖每个接触表面的相应背纸。

在另一个方面中，提供了一种位于飞机内的密封部件组件，其包括：各自具有表面的第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件的所述表面面对彼此；密封构件，其在所述第一部件和所述第二部件的所述面对的表面之间延伸，所述密封构件包括夹在第一密封部分与第二密封部分之间的导电部分，其中：所述第一密封部分和所述第二密封部分在所述第一部件和所述第二部件的所述面对的表面之间延伸并与所述面对的表面接触，所述第一密封部分和所述第二密封部分由密封材料制成；并且所述导电部分与所述第一部件和所述第二部件的所述面对的表面的导电区域接触并且限定其间的电气连接，所述导电部分比所述第一密封部分和所述第二密封部分更具有导电性。

在特定实施方案中，所述第一部件和所述第二部件由延伸穿过所述第一密封部分和所述第二密封部分中的一者或两者的紧固件连接。

在特定实施方案中，所述第一部件是地板面板，所述地板面板具有限定所述地板面板的所述导电表面的接地平面，并且所述第二部件是支撑所述地板面板的地板梁。

在又一个方面中，提供了一种用于飞机的接地地板组件，所述组件包括：地板面板，其具有底表面；导电地板梁，其支撑所述地板面板并连接到所述地板面板；密封构件，其位于所述地板面板与所述地板梁之间，所述密封构件包括夹在第一密封部分与第二密封部分之间的导电部分；其中：所述第一密封部分和所述第二密封部分在所述地板面板的所述底表面与所述地板梁的表面之间延伸并与所述底表面和所述表面接触，所述第一密封部分和所述第二密封部分由密封材料制成；并且所述导电部分与所述地板面板的所述底表面和所述地板梁的所述表面的导电区域接触延伸并且限定其间的电气连接，所述导电部分比所述第一密封部分和所述第二密封部分更具有导电性。

在特定实施方案中，所述地板面板和所述地板梁由延伸穿过所述第一密封部分和所述第二密封部分中的一者或两者的紧固件连接。

在特定实施方案中，所述组件还包括粘合剂，粘合剂位于所述密封构件与所述地板面板的所述底表面之间和/或所述密封构件与所述地板梁的所述表面之间。

在上述实施方案中的任何一个的特定实施方案中，所述导电部分具有至多10^-6ω·m的电阻率。

在上述实施方案中的任何一个的特定实施方案中，所述第一密封部分和所述第二密封部分具有至少10⁶ω·m的电阻率。

在上述实施方案中的任何一个的特定实施方案中，所述导电部分、所述第一侧部分以及所述第二侧部分包括共同基体材料。所述导电部分可包括所述基体材料内的导电填料，所述导电填料在所述导电部分的接触表面之间形成导电通路。所述导电填料可包括网状材料、纤维、纳米粒子以及粉末中的至少一种。

在上述实施方案中的任何一个的特定实施方案中，所述导电部分包括金属。

附图简述

现在参考附图，在附图中：

图1是飞机的示意性三维视图；

图2是诸如图1所示的飞机的机身的示意性剖视图；

图3是根据特定实施方案的附接到地板梁的地板面板的示意性俯视平面图，所述地板面板与所述地板梁之间具有导电密封构件；

图4是根据特定实施方案的图3的镶板、梁以及导电密封构件的示意性剖视图；并且

图5是根据特定实施方案的导电密封层的示意性俯视平面图。

具体实施方式

参考附图并且更具体地是参考图1，在1处示出了飞机，并且为了在本公开中进行参考的目的所述飞机被大体上描述以图示一些部件。飞机1具有机身2，所述机身2具有驾驶舱所位于的前端和支撑尾翼组件的后端，其中客舱大体上位于驾驶舱与尾翼组件之间。尾翼组件包括具有方向舵的垂直稳定翼3，和具有升降舵的水平稳定翼4。尾翼组件具有机身安装的尾翼，但是其他配置也可用于飞机1，诸如十字形尾翼、t形尾翼等。机翼5从机身侧向突出。飞机1具有由机翼5支撑的发动机6，尽管发动机6也可被安装至机身2。飞机1被示出为喷气发动机飞机，但是也可以是螺旋桨飞机。

图2是飞机机身2的示意性剖面。地板包括由地板梁12支撑的多个地板面板10，所述多个地板面板10彼此间隔开并沿着飞机1的纵向轴线延伸。横梁(未示出)在机身2的侧面之间侧向延伸，并与地板梁12连接在一起以在飞机1的机舱内的地板下方形成棋盘格。

飞机1包括电线束14，例如用于将电力传送到飞机1内的操作部件中的一个或多个，传输由飞机1上的装置中的一个或多个所处理的电信号等。所期望的是，提供屏蔽以使得电线束14中的电线与em和rf影响隔离(或隔绝)，这可能除了干扰在飞机1上的一个或多个部件之外，还影响电线束14中的电线的性能和/或操作。

地板梁12是导电的，例如由金属(诸如铝或铝合金)制成，并且提供某种程度的接地和对em和rf干扰的保护。为了对以大于由地板梁12建立的保护距离的一定距离与地板梁12间隔开的电线束14提供保护，飞机1包括接地平面16，所述接地平面16被定位在地板下方，例如形成地板面板10的底表面，被定位在电线束14上方并与电线束14相邻。接地平面16由导电材料制成，例如由金属(诸如铝或铝合金)制成。电线束14被定位成充分靠近接地平面16，以使得电线束14受益于由接地平面16建立的电气保护。接地平面16可限定地板面板10的部分或整个底表面。

在特定实施方案中，地板面板10可去除地连接到地板梁12，从而提供到定位于其下方的电线束14的通路。

在特定实施方案中，地板面板10由与金属相比具有相对低传导率的材料(例如复合材料)制成，并且在每个镶板10的底表面处的接地平面16由导电材料的薄层制成(例如，具有约0.01英寸或0.254mm的厚度；更厚或更薄的接地平面也是可能的)，并且可包括从其中切削穿过的多个孔。接地平面16内的孔的存在可有助于减轻飞机1的重量。可替代地，每个接地平面16可如图所示是连续的，即没有限定在其中的任何孔；这种配置可有助于改善提供到相邻电线束14的屏蔽保护。在特定实施方案中，每个接地平面16以附连到地板面板10的金属箔的形式提供，以限定其底表面。

在地面镶板10的底表面(接地平面16)与地板梁12的接触表面之间需要导电，以提供对相邻电线束14的适当屏蔽。此外，金属对金属界面需要密封从而避免可能促进界面处的腐蚀的湿气(溢出的液体、冷凝等)。地板面板接地平面16与地板梁12之间的连接因此由接收在地板面板10与地板梁12之间的导电密封构件20密封，如图3-4中所示。

参考图3-5，密封构件20包括夹在第一密封部分24与第二密封部分26之间的导电部分22。密封部分24、26由液密或密封材料(即，防止流体从其中通过的材料)制成，例如硅基材料；替代性材料也是可能的，包括但不限于合适的聚合物基材料、塑料基材料以及弹性体基材料。在特定实施方案中，两个密封部分24、26由彼此不同的密封材料制成。导电部分22比密封部分24、26更具导电性，并且充分导电以在接地平面16与地板梁12之间形成足够的电气连接。导电部分22可由例如合适的金属制成或者可包括所述合适的金属；替代性材料也是可能的。在特定实施方案中，导电部分22和密封部分24、26由具有合适的密封性质的共同基体材料(例如硅基密封材料)制成，并且导电部分22还包括例如呈导电网、导电纤维、导电纳米粒子或导电粉末的形式的导电填料。

在特定实施方案中，导电部分22具有至多10^-6ω·m的电阻率。在特定实施方案中，密封部分24、26被认为是非导电的，具有至少10⁶ω·m的电阻率。

具体参考图4，密封部分24、26在接地平面16和地板梁12的顶表面28两者的面对的表面之间延伸并与所述面对的表面接触，以防止湿气到达导电部分22。导电部分22在接地平面16与地板梁12的顶表面28之间延伸并与所述接地平面16和所述顶表面28接触，以限定其间的电气连接。应理解，接地平面16和地板梁12的与密封构件20接触的面对的表面至少沿着与密封构件20的导电部分22接触的区域是导电的。在特定实施方案中，地板梁12被处理以至少沿着其将与导电部分22接触的区域从顶表面22去除任何涂层/涂料。因此，接地平面16通过由地板梁12和横梁(在飞机1中的其他部件中)限定的支撑网络适当地接地。

应理解，与密封构件20接触的面对的表面在与密封部分24、26接触的区域中也可以是导电的；可替代地，面对的表面中的一个或两个在与密封部分24、26接触的区域中可以是非导电的或较少导电的(例如涂覆、涂漆)，只要两个面对的表面在与导电部分接触的区域中是导电的以确保其间的导电。

在特定实施方案中，邻接密封构件20被设置成与接地平面16接触，以沿着与支撑地板面板10的地板梁12和横梁的连接、围绕每个地板面板10的整个周边形成封闭周界。每个地板面板10因此以液密的方式连接到其支撑结构。密封构件20还可在地板梁12与横梁之间的接点处重叠。

如在图4中可更清楚地看出，所示的密封构件20因此具有带有两个相对的接触表面30的主体，以便与连接元件的限定待密封的连接的面对的表面接触。密封构件20还包括在接触表面30之间延伸并互连所述接触表面30的相对的侧表面32。导电部分22跨主体的厚度t延伸以限定其接触表面30中的每一个的一部分，并沿着主体的宽度w、在与侧表面32向内间隔开的两个位置a、b之间延伸。在通过填料提供导电的实施方案中，填料被配置并被设置以限定接触表面30之间的导电通路。

在使用中，侧表面32易于暴露于湿气中。因此，两个密封部分24、26各自限定主体的侧表面32中的一个，并沿着主体的宽度w从相应的侧表面32延伸到导电部分22，以使得密封部分24、26使导电部分22与接触侧表面32的湿气隔离。密封部分24、26也跨主体的厚度t延伸并限定相应的侧表面32与导电部分22之间的接触表面30，以使得密封部分24、26用来防止湿气到达接触表面30的由导电部分22限定的部分。连接元件的面对的表面与导电部分22之间的界面因此由密封部分24、26在每一侧上进行密封。

导电部分22可相对于主体的宽度w居中，以使得两个密封部分24、26沿着主体的宽度w具有相同的尺寸(参见图4)，或者可替代地，导电部分22可被限定成更靠近侧表面32中的一个(相比于另一个侧表面32)，以使得密封部分中的一个24沿着主体的宽度w具有比另一个密封部分26更大的尺寸(参见图3和图5)。导电部分22可如图所示被设置成实线，或者被设置在多个间隔开的区段(例如，虚线)中，每个区段形成两个相对的接触表面30的相应部分，并且每个区段由密封部分24、26与侧表面32间隔开。导电部分22的配置被选择成使得接触表面30的由导电部分22限定并与面对的表面的导电区域接触的部分的总面积基于预期在通过密封构件20电连接的元件之间循环的电流的水平并基于导电部分22的导电性足以满足特定应用的接地需要。确定足够的接触面积在本领域技术人员的技能范围内，并且将不在本文中进行描述。

在特定实施方案中，密封构件20的接触表面30中的一个或两个可由可释放地接合到覆盖接触表面30的相应背纸40的粘合剂覆盖，以使得密封构件20以准备应用的胶带的形式提供。在另一个实施方案中，密封构件20本身的材料包括粘合性质，以使得接触表面30具有粘合性而不需要对所述接触表面30施加单独的粘合材料。背纸40被去除，并且密封构件20的粘合剂覆盖的表面30可接合到待密封的元件。

在特定实施方案中并参考图3，地板面板10和地板梁12由延伸穿过密封部分24、26中的一者或两者的可移除紧固件34互连。在特定实施方案中，密封部分24、26在紧固件34插入之前不被预钻孔，以使得密封部分24、26的密封材料可更紧密地接合到紧固件34，以减少通过紧固件孔泄漏的风险。在所示的实施方案中，地板梁12包括用于接收紧固件34的突起36；其他配置也是可能的，包括但不限于，地板梁沿其长度具有恒定横截面。在特定实施方案中，紧固件34也可延伸穿过导电部分22。

在特定实施方案中并参考图4，附加的密封材料38可被设置在地板面板10的相邻地板面板的顶表面之间，以减少地板面板10上方的湿气到达地板面板10与地板梁12之间的连接的风险。

尽管已将密封构件20描述为用在地板面板10与地板梁12之间的连接中，但是密封构件20还可用在具有需要彼此电接触的导电(例如金属)表面的部件之间的任何连接，其中导电界面需要从环境密封。这种替代应用的实例包括但不限于，连接到机身的天线的密封、机身上或机翼上的入口面板、航空电子设备隔间中的架子以及在其间需要导电性用于接地或防雷击保护的元件的任何连接。密封构件20可具体地(尽管不是排他地)适配于其中一个或两个部件需要被去除的密封组件。

尽管已将密封构件20描绘成具有细长的矩形主体，但是应理解，根据需要彼此电接触并且从环境密封的导电表面的形状，各种替代形状也是可能的。因此，密封部分和导电部分可具有各种形状，其中密封部分在密封构件的暴露的侧表面与导电部分之间延伸以防止与暴露的侧表面接触的湿气到达导电部分。

对本发明的以上描述的实施方案的修改和改进对于本领域的技术人员可以是明显的。上述描述旨在是示例性而非限制性的。因此，本发明的范围旨在仅由附加权利要求书的范围限定。