专利名称：具有模压接地金属片的钳装置和导电衬垫的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及衬垫钳的设备、系统和制造方法，衬垫钳用于固定目标对象或有效载荷至独立结构并将有效载荷电气接地至该独立结构。
背景技术：
本领域内用于固定目标对象至独立结构的各种类型的衬垫钳都为人熟知。此外，将有效载荷电气接地至独立结构的衬垫钳也已经被利用。然而，很多被实现的设计都存在缺点。这些缺点包括劳动密集型制造，装置和安装，以及随着时间的推移部件的最佳性能可能日易变差。因此，提供不会存在这些问题的导电垫钳装置的设计是可取的。
发明内容
符合本发明实施例的几方面克服了现有技术中有的缺点并提供其它优点。至少一个实施例提供了用于钳住有效载荷的电气接地垫钳装置。该装置可以包括具有延伸贯穿的纵向开口的衬垫组件。衬垫也可以包括被配置啮合于有效载荷的啮合面。导电梳带可以被设置至少部分在纵向开口中，部分梳带毗邻啮合面以与有效载荷接触并提供多个电气接地路径。制作电气接地垫装置的方法可以包括从金属梳带的连接带弯曲金属梳带的金属齿至大约90度的角度。金属齿可以被插入弹性垫带并被弯曲至额外的90度直到它们与垫带平齐。弹性垫带可以同另一个弹性垫带成型为衬垫装置。在一个实施例中，用于固定有效载荷的电气接地垫钳装置可以包括衬垫装置和导电带。该导电带形成衬垫装置的最终形状并提供钳装置的结构强度。衬垫装置可以包括衬垫组件，该衬垫组件具有与纵向轴相邻延伸的开口和连结至衬垫组件的金属梳带。金属梳带可以被配置为与有效载荷和导电带都啮合，导电带可以被配置在与金属梳带啮合的衬垫组件的开口中。这种啮合可以建立从导电带至金属梳带的电气连接。此外，导电带可配置用于接收紧固件以固定有效载荷。
图I是按照本发明实施例配置的衬垫接地鞍钳装置的等轴视图；图2是图I中鞍钳装置的的俯视图；图3是图2中鞍钳装置的主视图；图4是装配导电带之前的按照本发明实施例配置的衬垫装置的等轴视图5是安装之前的按照本公开的实施例的弯曲的导电金属梳带的等轴视图；图6是图4中衬垫装置的俯视图；图7是按照本公开的实施例的图6中衬垫装置的A点至A点的横截面视图；图8是按照本发明另一实施例配置的钳带式衬垫装置的横截面视图。具体说明本公开针对衬垫钳的设备、系统和制造方法，衬垫钳用于固定目标对象或有效载荷至安装结构。例如，按照本公开的实施例配置的衬垫接地鞍钳装置包括坚固地模压和/或连结至钳子的弹性垫的导电金属梳带。梳上的连接带可以提供与导电带或带的电气连接，如金属带或带。梳上的多个齿通过弹性垫接触并可以给载荷提供多个独立的电气连接。正如在下文所作的更详细的描述，这些多个独立的电气连接可以提供冗余的接地路径，使有效载荷可以通过金属梳带和金属带或带更可靠地接地至该结构。此外，连接带和导电金 属梳带的齿可以被塑造为与弹性垫齐平并且导电金属梳带可以被弯曲成选定的形状，如一般的“U”形或其他选定的形状，部分的弹性垫被设置在连接带和梳齿之间。在这种方式下，梳子在适当的位置被牢牢固定。这样的配置旨在防止导电金属梳带通过有效载荷“钩住”齿或金属带“钩住”连接带而从装置脱离。虽然图1-3的装置显示了衬垫接地鞍钳装置，那些本领域技术人员会认识到此处所述的衬垫接地钳装置能以许多不同的安排和实施例进行配置。例如，钳装置可以成形为一个环，其中单个衬垫装置和金属带完全缠绕有效载荷的一部分以固定该有效载荷，单个紧固件通过插入钳装置每一端点的开口以固定有效载荷。在这样的实施例中，装置的鞍部并不是必须的。其它例子包括但不限于，矩形环钳、双峰型钳(与图I相似但是具有平底件102)以及铰链型钳。此外，目前公开的进一步变化在不偏离发明的精神和范围时可利用。此外，以下所列的各种实施例已被描述以提供本公开的透彻理解。然而，其他与钳装置相关的的结构和系统可能没有得到充分的讨论来更清晰的展示本公开的实施例。图I是根据至少一个实施例的衬垫接地鞍钳装置100的等轴视图。在所描述的实施例中，钳装置100包括上部101和下部102。上部101和下部102各有衬垫装置103a和103b，衬垫装置103a和103b分别包括塑造成弹性垫105a和105b —部分的导电金属梳带104a和104b。上部101和下部102分别有一个内部导电组件107和108，内部导电组件107和108分别贯穿衬垫装置103a和103b。内部导电组件107和108可以是金属，如形成一个带或背带的金属带。内部导电组件107和108具有端部107a和107b以及108a和108b，其轴向突出超越弹性垫105a和105b的两端，以使两端都未被覆盖以及至少部分暴露。上部101和下部102被成形以便当被放置在一起时它们形成开口 109和内部导电组件107和108的端部107a和108a以及107b和108b，彼此匹配并可彼此啮合。虽然有效载荷没有在图I中显示，本领域技术人员会明白钳装置100可被设置在开口 109，其包含将被固定的有效载荷或有效载荷的一部分。图2是图I中钳装置100的俯视图并阐述特定实施例的进一步方面。端部107a和107b在列举的实施例中是可见的并具有开口 201和202，所示开口 201和202分别贯穿对齐的端部107a、108a和107b、108b。紧固件(未显示)，如螺栓、螺钉等，可以用来将钳装置100固定至安装结构(未显示)。紧固件穿过开口 201和202并通过将端部108a和108b使劲抵住安装结构并且通常建立与安装结构的电接触来将端部107a和108a以及107b和108b牢固地结合在一起。此外，如将进一步描述如下，收紧紧固件压缩衬垫装置103以抵住被钳制的有效载荷，从而保证建立和保持具有有效载荷的金属梳带104和具有内部导电组件107和108的金属梳带104之间的电气接触。虽然有效载荷将被固定至的单独结构未在图I或图2中显示，本领域技术人员会明白钳装置100可用于固定有效载荷至任何合适的安装结构。例如，钳装置100可以用来固定有效载荷(如电缆，电线束，导管，燃料线，流体管路，或其它有效载荷)至飞机结构，如机身或机翼。图3是图2所示的鞍钳装置的主视图。钳装置100的直径301被显示。这个直径大约相当于被钳装置100固定的圆柱形有效载荷的直径。图4-7说明了按照本公开的实施例配置的衬垫装置 103的进一步功能。图4是衬垫装置103的等轴视图，衬垫装置103具有模压的弹性垫105，弹性垫105具有沿纵轴延伸穿过弹性垫105的内部腔401。内部腔根据需要紧贴接收和弯曲的形状和尺寸以配合内部导电组件107/108的形状。金属梳带104被模压至弹性垫105，以便于部分金属梳带在内部腔401内电暴露。金属梳带104具有多个与内部腔401相间隔的齿403并且齿403大体上与弹性垫105的外表面402平齐。图5显示了制造过程中插入弹性垫105之前的弯曲的金属梳带104。金属梳带104的多个齿403通过连接带502整体的电连接在一起。连接带502位于弹性垫105中以及位于腔401内的部分电暴露以便啮合贯穿内部腔401的内部导电组件107/108。图6是图4的衬垫装置103的俯视图。此视图显示直线A_A，沿直线A-A的衬垫装置103的横截面视图如图7所示。所示的弹性衬垫装置103包括上垫带701，上垫带701与下垫带702 —起模压形成箱形弹性垫105，箱形弹性垫105大体上完全装入内部腔401中。下垫带702有一个内表面703，其啮合内部导电组件107 (显示在虚边中)，并支撑金属梳带104的连接带502。下垫带702也有背对内部腔104的外部啮合表面704并支持金属梳带104的齿403就位以啮合贯穿钳装置的开口 109的圆柱形有效载荷(图I)图8是用于按照可选实施例钳带式衬垫装置的衬垫装置103的横截面视图。替代的实施例与图4-7的实施例相似，除了其上弹性垫带701是一个两部分组件。所示的实施例具有由延伸衬垫装置103长度的开放通道802形成的内部腔而不是一个完全封闭的内部腔401。这种开放的通道允许衬垫装置103被钳牢在内部导电组件107/108上，如金属带，而不是要求金属带被安装或推进轴向穿过图7的衬垫装置中的完全封闭内部腔。按照本发明实施例配置的弹性衬垫装置103可通过在选定的角度弯曲的金属梳带进行制造，如图5所示。金属齿403插入下垫带702的孔隙中直到连接带502和邻近的齿部分与下垫带702的内表面703平齐。在一个实施例中，金属齿403贯穿下垫带702中的齿孔。齿孔可以由在制造过程中使用的射孔/安装结构制造，或在衬垫装置装配之前齿孔可以被形成为弹性衬垫。金属齿403被插入下垫带702之后，齿403可被弯曲直到它们与下垫带702的啮合面704齐平。安装有金属梳带104的下垫带702之后同上弹性垫带701被放入弹性体模具中，并一起模压和加热固化以形成箱型衬垫装置103。在此成型过程中，金属梳条104的齿403可部分凹进下弹性垫带702。因此，凹陷的齿表面可与下弹性垫带702的啮合面704平齐或共面。金属梳带104与弹性衬垫一体成型由此产生衬垫装置103，部分的弹性衬垫位于齿403和连接带502之间。在一个实施例中，在组件被连接在一起并放置在模具中之前，底漆可用于金属梳带104内表面。底漆保证在成型过程中金属带和弹性体之间的牢固连结。因此，金属梳带104可以被模压并粘合至下弹性垫带702，金属梳带104平齐的暴露面与内表面703和啮合面704对齐，如图7和图8所示。目前公开的金属梳带104可由导电的、足够耐用的金属片或其他非常薄的金属条制成。这为制成的衬垫装置103提供增强的灵活性，它允许在衬垫装置103被用于具有相对较小开口 109 ( S卩，小直径)的钳装置100中。例如，钳装置100可以被制为电气接地和牢固固定有效载荷，有效载荷具有约4. 76毫米(3/16英寸)或更大的直径。衬垫装置103的制作过程中，金属梳带104的金属齿403可以由支撑可弯曲的薄金属齿403推送穿过下弹性垫带702。当它们被推送穿过下弹性垫带702时,机器预先刺破生胶并防止比较薄的金属齿403被弯曲或扭曲。
如上所述，金属梳带104可以通过模压和粘接过程被胶着地固定在适当位置，和通过安装的金属梳带104的U形被机械固定在适当位置。然而，金属梳带104也可用底漆进行处理以进一步加强与钳装置100的弹性衬垫105的粘接。这个过程加强金属梳带104与弹性衬垫105的粘附并进一步帮助阻止在插入内部导电组件107和108期间脱落或阻止在有效载荷振动或运动期间磨损。一起参考图I和图7，钳装置100可以被安装至圆柱形的有效载荷，并通过紧固件(未显示)被固定至安装结构。内部导电组件107和108压缩衬垫装置103，挤压内部导电组件107和108抵住它们各种的导电金属梳带104a和104b的连接带502，并建立内部导电组件107和108和导电金属梳带104之间的电气连接。此外，压缩会导致啮合面704和金属梳带104的多个齿403被紧紧挤压以抵住有效载荷。导电金属梳带104上的每个金属齿403提供一个有效载荷和导电金属梳带104之间的独立的电气连接。在这种方式中，内部导电组件107和108和圆柱形有效载荷之间的冗余、可靠的电气接地路径被建立。此外，端部107a和107b被收紧接触端部108a和108b并且端部108a和108b被收紧接触安装结构。这就完成了从有效载荷至安装结构的多个电气接地路径。此外，当使用导电紧固件时，额外的接地路径可从内部导电组件107和108穿过紧固件至安装结构被创建。目前公开中的进一步优势，钳装置100的金属梳带104为有效载荷提供了齐平衬垫安装。如上所述，金属梳带104的金属齿403可与下弹性垫带702的啮合面704平齐。因此，金属齿403可提供与有效载荷的电气接触，并没有创造有效载荷和衬垫装置103的任何部分之间的缝隙。如上所述，此齐平衬垫安装防止金属梳带104被有效载荷“钩住”，脱落或损坏。此外，这种齐平衬垫安装防止金属梳带磨损或损坏有效载荷任何暴露的边缘。这种钳装置100和有效载荷之间的磨损缺乏是一种进步，防止破坏钳装置100和有效载荷，并确保维持有效载荷和安装结构之间的电气连接。目前公开的又一优势，衬垫装置103的易弯曲性质和连接带502的齐平安装使钳装置100易于安装。内部导电组件107和108可以容易地被推送穿过易弯曲的衬垫装置且不会“钩住”连接带502。这大大降低了装配接地钳装置的成本和劳动力。此外，衬垫组件能以标准模具制造以符合现有的标准衬垫的尺寸。虽然被显示的钳装置100 (图3)在上部101和下部102分别具有金属梳带104a和104b，那些本领域的技术人员会明白制作上部101或下部102可以无需金属梳带104a或104b。在这样的一个实施例中，接地路径穿过的其它将保有金属梳带104a或104b的衬垫>J-U ρ α装直。本发明的另一个实施例中，燃料兼容的弹性体，如丁腈，可以用来构造弹性衬垫装置103。在此实施例中，衬垫接地钳装置100可用于在沉浸在燃料环境中的有效载荷的应用。例如，这可能包括通过利用衬垫接地钳装置100固定穿过油箱的流线，如在飞机的机翼中的。至少在一个实施例中，粘附导电金属梳带104至弹性衬垫105的粘接过程形成了一个成型的结合，其可以在浸入燃料很长时间 后仍保持完整。因此，这种配置特别适合接触燃料的环境。在此公开的实施例用于解释和说明的目的。本领域技术人员将会认识到可以在不脱离本发明的精神和范围下作出上述实施例的各种变化。这些变化可以包括但不限于矩形环钳、双峰型钳(类似图I并具有平底件(102))和铰链型钳。因此，本公开不以要详尽地或限制本发明为在此所公开的确切的实施例为目的。
权利要求
1.一种用于钳住有效载荷的电气接地衬垫钳装置，该装置包括 具有延伸贯穿的纵向开口的衬垫组件，衬垫组件具有被配置用于啮合有效载荷的啮合面；以及 至少部分设置在衬垫组件的纵向开口中的导电梳带，部分的导电梳带相邻啮合面被暴露以接触有效载荷并提供多个电气接地路径至有效载荷。
2.如权利要求I所述的钳装置，其中导电梳带包括多个间隔开的与啮合面相邻接触的齿。
3.如权利要求I所述的钳装置，其中导电梳带是具有多个传导齿的金属梳带。
4.如权利要求I所述的钳装置，其中衬垫组件由至少两个弹性带塑造。
5.如权利要求I所述的钳装置，进一步包括内部传导组件，其中开口包括开放通道，以及其中钳装置被配置为使用在开放通道中的金属带夹在内部传导组件之上并与导电梳带传导哨合。
6.如权利要求I所述的钳装置，其中导电梳带被弯曲成U形并沿着衬垫组件的大部分进行延伸，并且其中衬垫组件的一部分位于导电梳带的U形之中。
7.如权利要求I所述的钳装置，其中导电梳带包括暴露的外表面，以及其中暴露的外表面大体上与衬垫组件齐平。
8.如权利要求I所述的钳装置，其中导电梳带被模压入衬垫组件。
9.一种制作电气接地衬垫装置的方法，包括步骤 从金属梳带的连接带弯曲金属梳带的金属齿至一角度； 将金属齿插入非硫化弹性垫带； 弯曲金属齿直至它们与弹性垫带齐平； 与至少一个额外的弹性垫带一起将弹性垫带与梳带放置入模具中；以及 模压垫带入衬垫装置。
10.如权利要求9所述的方法，其中模压垫带包括制造沿着衬垫装置的纵轴的开口。
11.如权利要求10所述的方法，进一步包括将金属带插入开口以形成电气接地衬垫钳>j-U ρ α装直。
12.如权利要求9所述的方法，进一步包括对金属梳带应用底漆以及粘接金属梳带至第一弹性垫带。
13.如权利要求9所述的方法，其中插入金属齿包括在插入期间支撑金属齿。
14.如权利要求9所述的方法，进一步包括将弹性垫带穿孔。
15.一种用于固定有效载荷的电气接地衬垫钳装置，钳装置包括 衬垫装置，衬垫装置包括 衬垫组件，衬垫组件具有相邻于纵轴延伸的开口，衬垫组件具有啮合有效载荷的外表面；以及 金属梳带，与衬垫组件粘结，并且被配置为导电啮合有效载荷；以及设置在衬垫组件的开口中的导电带并且导电带与金属梳带啮合以建立与金属梳带的电气连接，其中带被配置为接收紧固件以固定有效载荷和钳装置。
16.如权利要求15所述的钳装置，其中金属梳带是U形的并且包括连接带和多个间隔的齿，以及其中衬垫组件的一部分位于连接带和齿之间。
17.如权利要求16所述的钳装置，其中金属梳带包括暴露的外表面，暴露的外表面大体上与衬垫组件的外表面齐平。
18.如权利要求15所述的钳装置，其中金属梳带包括金属薄片。
19.如权利要求18所述的钳装置，其中金属薄片包括多个齿，以及其中衬垫装置包括齿孔，齿孔被配置为接近金属薄片周围且大体上在金属薄片与衬垫组件之间没有间隙。
20.如权利要求15所述的钳装置，其中衬垫装置是第一衬垫装置并且导电带是第一带，钳装置进一步包括 第二衬垫装置；以及 第二导电带，其中第一和第二带以及第一和第二衬垫装置被配置为钳住部分有效载荷的周围。
全文摘要
本发明提供一种固定和电气接地目标对象或有效载荷的系统及方法。按照目前技术的钳装置和钳装置的制造可以提供可靠的和冗余的电气接地和牢靠的衬垫紧固。在一个实施例中，电气接地衬垫钳装置包括具有延伸贯穿的纵向开口的弹性衬垫。钳装置可以包括啮合面，该啮合面被配置用于啮合有效载荷及导电梳带，至少部分设置在纵向开口中。梳带的位置相邻啮合面被暴露以接触有效载荷并提供多个电气接地路径。
文档编号H01R4/64GK102882016SQ20121005043
公开日2013年1月16日 申请日期2012年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者杰·S·夏皮罗 申请人:柯克希尔-达有限公司