Патент на изобретение №2399132

(54) ФИТИНГ ДЛЯ МНОГОЖИЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области фитингов (соединительных муфт) многожильных кабелей и к соединениям электрических кабелей в целом. Фитинг (10) для многожильного кабеля (6) содержит несколько проводов (5), центральный держатель (1), рифленый в продольном направлении (L), выполненный в виде гибкой трубки (2), содержащей несколько по существу параллельных канавок (4), и усилительный стержень (3), установленный в сердцевине трубки и обладающий способностью сгибания. Изобретение позволяет создать механический соединитель для кабеля, позволяющего менять направление проводов, не подвергая их повреждению. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к области фитингов (соединительных муфт) многожильных электрических кабелей и к соединениям электрических кабелей в целом.

Предшествующий уровень техники

Известны многие электрические соединители электрического кабеля и разные конструкции механического соединения электрического кабеля.

Настоящее изобретение призвано решить проблему, часто возникающую при прокладке силовых кабелей, содержащих несколько проводов питания большого сечения, в ограниченных пространствах. Проблема состоит в том, что кабели необходимо сгибать при резких изменениях направления прокладки, часто сразу же на выходе за соединителем, и избегать при этом повреждения кабеля.

Известны электрические соединения электрического кабеля, содержащие фитинг, содержащий изогнутый трубчатый канал, который может состоять из одной или двух оболочек. Для электрических проводов небольшого сечения, в частности менее одного квадратного миллиметра, изогнутый канал можно выполнить в виде двух оболочек из пластического материала. Для крепления силовых электрических кабелей питания, содержащих несколько проводов большого сечения, в частности более одного квадратного миллиметра, используют фитинги, содержащие изогнутый канал из металла. Эти металлические каналы могут входить в состав разъема механического и электрического соединения. Канал предохраняет кабель от внешних механических повреждений (трение, сплющивание, напряжения среза, удары).

Недостатком этих механических соединителей и электрических соединений является то, что они являются тяжелыми, громоздкими, дорогими и неуниверсальными, поскольку для каждого угла изогнутого участка необходимо выбирать соответствующий тип механического соединителя.

Большой вес этих механических соединителей является недостатком, в частности, при использовании в авиации.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков известных решений и создание механического соединителя для силового электрического многожильного кабеля, позволяющего менять направление проводов кабеля, не действуя на них механическим усилием и не подвергая их опасности повреждения, обеспечивая одновременно индивидуальную прокладку и легкое соединение каждого из этих проводов.

Для этого согласно настоящему изобретению предлагается система фитинга, содержащего центральную деталь, образующую держатель или элемент жесткости, при этом центральный держатель выполнен в виде гибкой трубки, в частности, из силикона, имеющей до сгибания по существу цилиндрическую форму и содержащей несколько канавок, выполненных на ее поверхности, для приема, каждой, кабеля электрического провода, при этом в центральную часть трубки вставлен жесткий стержень, в частности металлический стержень, который можно согнуть таким образом, чтобы центральный держатель образовал изогнутый поворот и чтобы придать проводам электрического кабеля нужное направление на выходе механического соединителя. Этот центральный элемент жесткости с проводами электрического кабеля, уложенными в канавки, может быть соединен с концом цилиндрического элемента, содержащим несколько отверстий для пропускания проводов и для их крепления, а затем покрыт экранирующей оплеткой, одним или несколькими слоями оболочки и наружным защитным, в частности, термоусаживающимся чехлом, и/или может быть оборудован втулкой или резьбовой соединительной деталью и, наконец, может образовать или быть встроенным в электрический соединитель или в соединительный разъем электрического кабеля.

Объектом настоящего изобретения является фитинг для многожильного кабеля, характеризующийся тем, что содержит рифленый в продольном направлении центральный держатель, содержащий гибкую трубку, содержащую несколько продольных канавок, выполненных на расстоянии друг от друга в окружном направлении на поверхности трубки, и усилительный стержень, установленный в осевом направлении в сердцевине трубки и обладающий способностью сгибания.

Предпочтительно, усилительный стержень является жестким металлическим стержнем.

Предпочтительно, трубку выполняют из материала на основе силикона.

Предусмотрено, чтобы трубка имела по существу цилиндрическую геометрическую форму в продольном направлении.

В частности, трубка должна иметь сечение, слегка уменьшающееся в продольном направлении.

Предпочтительно, каждая канавка имеет поперечное сечение в виде дуги окружности с диаметром D. На поверхности трубки каждая канавка имеет устье шириной, меньшей диаметра канавки.

Кроме того, механический соединитель может содержать периферические элементы крепления проводов в канавках, в частности, один или несколько следующих элементов, взятых отдельно или в комбинации:

цилиндрический элемент, содержащий несколько отверстий, выполненных параллельно оси и соответственно продолжающих канавки трубки, или, в альтернативном варианте, барабан, содержащий несколько гнезд, выполненных параллельно оси и соответственно продолжающих канавки трубки. Предпочтительно, осевая часть барабана содержит отверстие крепления усилительного стержня, в частности, резьбовое отверстие для крепления резьбового усилительного стержня; и/или

кольцевую втулку с диаметром, превышающим диаметр трубки; и/или

по меньшей мере, одну экранирующую оплетку; и/или

по меньшей мере, один слой периферической оболочки, нанесенный на провода; и/или

наружный защитный чехол оболочки.

Оболочка может быть термоусаживающейся.

Согласно дополнительному отличительному признаку фитинг содержит деталь механического соединения.

Объектом настоящего изобретения является также электрический соединитель, оборудованный фитингом, в частности электрический соединитель для многожильного электрического кабеля, содержащий такие изогнутые детали механического соединителя и средства электрического соединения.

Объектом настоящего изобретения является также электрический кабель и/или электрическая кабельная магистраль, содержащая, по меньшей мере, один фитинг.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничительного примера, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вид сбоку рифленого центрального держателя фитинга, согласно изобретению;

фиг.2 – общий вид собранного механического соединителя электрического кабеля, согласно изобретению;

фиг.3 – еще один общий вид центрального держателя, где показана рифленая трубка, в которую вставлен усилительный стержень, до пропускания проводов электрического кабеля для образования фитинга, согласно изобретению;

фиг.4 – общий вид фитинга на фиг.3 после пропускания проводов электрического кабеля в рифленую трубку и в отверстия присоединяемого цилиндрического элемента, согласно изобретению;

фиг.5 – общий вид фитинга на фиг.4, вставленного во втулку или деталь механического соединения, согласно изобретению;

фиг.6 – общий вид фитинга на фиг.5, вставленного в защитный чехол, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

На фиг.1 показана содержащая канавки деталь 1, выполняющая функцию «держателя» или «элемента жесткости» и образующая центральный элемент фитинга в соответствии с настоящим изобретением. Центральный держатель 1 выполнен в виде рифленой в продольном направлении трубки 2 с осью С, в центре которой размещен осевой усилительный стержень 3, при этом всю систему сгибают, придавая изогнутую форму центральному держателю 1 и фитингу.

Канавки 4 центрального держателя позволяют индивидуально укладывать несколько проводов 5 электрического кабеля, в данном случае четыре провода (фиг.2), для крепления и придания им изогнутого направления С согласно изобретению.

В центральный держатель 1 (фиг.2), образующий центральный элемент фитинга 10 в соответствии с настоящим изобретением, вставляют несколько электрических проводов 5, укладывая их в канавки 4, выполненные на его периферии, при этом электрические провода 5 крепят при помощи средств крепления.

В описываемом варианте выполнения (фиг.2) показано, что фитинг 10 оборудован набором факультативных крепежных элементов, содержащих:

барабан 11 или цилиндрический элемент с отверстиями 12, расположенными в продолжении канавок 4 центрального держателя 1 для пропускания электрических проводов 5,

элементы 20 наружного покрытия, включающие

экранирующую оплетку 21 (простую или двойную),

один или несколько слоев 22 периферической оболочки, нанесенных на провода 5, в частности на кабель 6 на выходе 8 фитинга 10, при этом слои оболочки могут закрывать центральный держатель полностью или частично, и/или

защитный чехол 23, предпочтительно перемещающийся скольжением и термоусаживающийся, закрывающий в продольном направлении соединительную часть 13, предпочтительно по длине L центрального держателя 1;

к которым можно добавить втулку (не показана) или деталь 13 механического соединения (фиг.5).

Таким образом, в конечном счете можно получить полный разъем механического и/или электрического соединения, содержащий фитинг 10 в соответствии с настоящим изобретением.

Далее со ссылками на фиг.3-6 следует более подробное описание различных деталей и различных этапов, позволяющих получить фитинг электрического кабеля в соответствии с настоящим изобретением.

Центральный держатель 1 (фиг.3) выполнен в виде относительно гибкой трубки 2, в которую вставляют относительно жесткий усилительный стержень 3, который можно сгибать.

Содержащую канавки трубку 2 предпочтительно выполняют из материала на основе силикона. Для такого выполнения силиконы являются предпочтительными, учитывая их свойства гибкости и электрической изоляции. Кроме того, силикон облегчает формование литьем или экструзией, что позволяет легко получить цилиндрическую форму с канавками 4, которая обеспечивает размещение, обволакивание и схватывание проводов 5. Предпочтительно, трубку выполняют из фторсодержащего силикона, при этом добавление фтора обеспечивает силиконовым материалам стойкость по отношению к применяемым в авиации ГСМ (горючесмазочным материалам), таким как керосин, масла или гидравлические жидкости («skydroll»).

Предпочтительно такая силиконовая трубка защищает электрические провода 5 от механических ударов, сплющивания, напряжений среза, от износа при сгибании провода или при трении и в целом от повреждений.

Предпочтительно, усилительный стержень 3 выполняют в виде гибкого металлического стержня. Например, но не ограничительно, стержень можно выполнять, в частности, из незакаленной гибкой стали, из нержавеющей стали (например, Inox AISI 300 в соответствии с авиационными стандартами), алюминия, титана и т.д.

Стержень 3 можно вставить внутрь трубки 2 перед сгибанием или разместить уже изогнутый стержень в форму перед литьем под давлением материала на основе силикона для непосредственного формования литьем внутри трубки 2.

На внешней поверхности периферии трубки 2 выполняют канавки 4 в продольном направлении L трубки.

Трубка 2 может иметь по существу цилиндрическую форму перед сгибанием и по существу постоянное сечение, полученное, например, при экструзии, или предпочтительно уменьшающееся сечение (слегка конусная форма), полученное, например, путем литья.

Предпочтительно, уменьшающееся сечение позволяет получить первый конец 7, направленный в сторону электрического соединения и имеющий сечение, превышающее сечение второго конца 8, соответствующего выходу кабеля 6, то есть выходу жгута электрических проводов 5.

На уровне первого конца 7 устья канавок 4 и, следовательно, электрические провода 5 отстоят друг от друга, что облегчает их соединение при сохранении нормального расстояния для электрической изоляции, необходимой, в частности, для силовых электрических соединений.

На уровне второго конца 8 устья канавок 4 сходятся и соединяются друг с другом, что предпочтительно позволяет сформировать жгут проводов 5, плотно стянутых на этом втором выходном конце 8 кабеля 6. Предпочтительно, канавки сходятся на втором конце, оставаясь разделенными небольшим промежутком (фиг.1), для прохождения стержня 3. На уровне второго конца 8 донные части канавок 4 могут находиться почти в тангенциальном контакте друг с другом и/или с усилительным стержнем 3, как показано на фиг.1, тогда как на первом конце 7 канавки 4 находятся на расстоянии от соседних канавок и от центрального усилительного стержня 3.

В варианте выполнения, показанном на фиг.1-6, трубка 2 слегка уменьшающегося сечения обрезана по длине L, необходимой для выполнения изогнутого поворота электрических проводов 5 с допустимой степенью кривизны.

На фиг.1-6 трубка 2 содержит изогнутые канавки 4, вписанные в плоскость и параллельные направляющей осевой кривой С трубки 2, физически образованной изогнутым усилительным стержнем 3.

В альтернативном варианте канавки могут закручиваться в виде спиралей (не показаны) вдоль направления трубки и частично перекрывать друг друга, что облегчает скручивание в прядь электрических проводов.

Поперечное сечение канавок предпочтительно имеет форму дуги окружности, что позволяет легко вставлять и охватывать оболочкой провода 5 круглого сечения для их крепления.

Каждый из электрических проводов 5 (фиг.4) вставляют в центральный держатель 1 через наружное отверстие канавки 4 и пропускают внутрь канавки 4.

Предпочтительно, на поверхности трубки 2 канавки 4 имеют устье шириной Е, меньшей их диаметра D (или максимального поперечного размера канавки), что позволяет удерживать провода 5 внутри канавки.

Кроме того, как показано на фиг.4, для неподвижного крепления проводов 5 в канавках 4 предусмотрена установка барабана 11, содержащего гнезда, выполненные параллельно оси в продолжении канавок. Барабан 11 выполнен просто в виде диска или в целом в виде цилиндрического элемента, содержащего отверстия 12, выполненные параллельно оси элемента 11 и расположенные в продолжении канавок 4 трубки 2 центрального держателя 1 фитинга 10. В альтернативном варианте барабан можно выполнить в виде колеса или детали в форме звездочки, которая содержит центральную ступицу и лучи вокруг выемок в виде люльки (закругленная вогнутая форма в виде впадины, полукруга, участка круга или цилиндра) для прокладки кабелей параллельно оси.

Предпочтительно, осевая часть барабана содержит гладкое или предпочтительно резьбовое осевое отверстие (не показано) для крепления и стопорения осевого усилительного стержня. Эта точка крепления позволяет удерживать стержень и окончательно его застопорить в угловом положении изогнутого поворота и удерживать кабель в этом положении.

Барабан может быть выполнен из стали, в частности из нержавеющей стали, алюминия, титана, меди или, в альтернативном варианте, из термореактивного пластика, в частности из полиэфирэфиркетона (PEEK).

Цилиндрический элемент 11 (фиг.4), имеющий форму барабана или фильеры, устанавливают на конце 7 рифленого держателя 1 и надевают на провода 5 электрического кабеля 6, при этом каждый провод 5 проходит через соответствующее отверстие 12.

Предпочтительно, отверстия 12 цилиндрического элемента 11 неподвижно удерживают провода 5, не давая им выйти из канавок 4 держателя 1. На фиг.4 показано расположение цилиндрического элемента 11 для пропускания проводов 5 в продолжении рифленого держателя 1 фитинга в соответствии с настоящим изобретением. Такое расположение предпочтительно позволяет комбинировать радиальное введение проводов 5 в канавки 4 с креплением проводов 5 путем осевого поступательного перемещения цилиндрического элемента 11, за счет чего эта система сама обеспечивает неподвижное крепление проводов 5 без внешней оболочки 20.

В альтернативном или дополнительном варианте провода 5 можно удерживать в канавках 4 при помощи кольцевой втулки (не показана), которая имеет диаметр, превышающий диаметр трубки 2, и которую перемещают скольжением на центральном держателе 1 после введения проводов 5 электрического кабеля для их стягивания.

Систему фитинга 10, образованную центральным держателем 1, содержащим провода 5 электрического кабеля 6, можно закрыть, в частности, экранирующей и/или усилительной оплеткой 21 перед установкой втулки для удержания оплетки 21.

На фиг.5 показан вариант выполнения, в котором фитинг оборудован деталью 13 механического соединения трубчатой формы. Деталь 13 надевают на систему фитинга 10, образованную центральным держателем 1 и цилиндрическим элементом 11 с отверстиями, в которые вставляют электрические провода 5.

Предпочтительно, деталь 13 механического соединения выполняют из металлического материала для соединения между экранирующей оплеткой и металлической наружной цилиндрической стенкой электрического соединителя, соединенной с массой.

Деталь 13 (фиг.5 и 6) механического соединения предпочтительно является круглой и/или цилиндрической, по меньшей мере, частично. Предпочтительно, соединительная деталь 13 содержит внутреннюю или наружную резьбу или другое средство соединения (байонет и т.д.).

Предпочтительно, соединительная деталь 13 позволяет неподвижно соединять фитинг 10 с оболочкой или наружным защитным чехлом. Она позволяет также осуществлять крепление фитинга 10 с электрическим соединителем или с цоколем для образования электрического разъема или полного электрического соединения.

Для окончательного стопорения всех деталей фитинга 10 (во вращении и в поступательном движении) и обеспечения полной электрической изоляции фитинга предпочтительно его покрывают наружной изолирующей оболочкой, в частности, из синтетического полимерного материала.

Наружная оболочка 20 может содержать один или несколько слоев 21, 22 оболочки, а также, в случае необходимости, защитный чехол 23.

Согласно примеру, оболочка 22 (фиг.2) закрывает жгут проводов 5 электрического кабеля 6, выходящий из второго выходного конца 8 кабеля, противоположного первому концу 7, на котором осуществляют механическое соединение, а также электрические соединения. Жгут электрических проводов 5 кабеля можно закрыть одним или несколькими слоями 22 оболочки, нанесенными путем экструзии, или охватить термоусаживающейся трубчатой оболочкой 22.

Такая оболочка 22 может закрывать только жгут электрических проводов 5 (скрученных в прядь или нет) (фиг.2) и/или всю систему элементов 1-6 фитинга 10 в соответствии с настоящим изобретением. Оболочка 22 может состоять, в частности, из одного или нескольких слоев армированной, простой или двойной оплетки.

Систему элементов фитинга 10 (факультативно: держатель 1 с канавками, провода 5/полый цилиндрический барабан 11/втулка/соединительная деталь 13 и оболочка 22) предпочтительно вставляют в наружный защитный чехол 23.

Защитный чехол 23 может оставлять механической соединительной детали 13 свободу вращения. Предпочтительно защитный чехол 23 является термоусаживающимся чехлом. Чехол 23 надевают на кабель 6 перед соединением элементов 1-5 фитинга 10 и завинчиванием резьбовой соединительной детали 13. Защитный чехол 23 подвергают усадке под действием тепла после размещения электрических проводов 5 со всеми элементами фитинга 10 и, в частности, после завинчивания детали 13 механического соединения.

Таким образом, предпочтительно все элементы 1-13 фитинга 10, в частности провода 5 электрического кабеля 6 и деталь 13 механического соединения, полностью стопорят во вращении и в поступательном движении.

Предпочтительно, оболочка 20 обеспечивает механическую защиту от износа и повреждений.

В целом конструкция фитинга 10 с центральной гибкой трубкой 2 в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает защиту от механических ударов и, в частности, от сплющивания или напряжения среза электрического кабеля, обеспечивая при этом плавную и равномерную кривизну С электрических проводов 5, предупреждающую их разрыв и разъединение электрического соединения.

Предпочтительно изогнутый металлический усилительный стержень 3 центрального держателя 1 обеспечивает центральному держателю точку крепления и жесткость, что позволяет зафиксировать направление С электрических проводов.

Настоящее изобретение, прежде всего, интересно тем, что обеспечивает сохранение угла направления проводов 5 электрического кабеля 6 на выходе фитинга 10, которое сама оболочка не может обеспечить, особенно в силовых электрических кабелях 6, содержащих несколько проводов 5 питания большого сечения.

Изобретение применяется, в частности, для прокладки силовых электрических кабелей в ограниченных пространствах, в которых кабели могут сгибаться при резком изменении направления, иногда сразу же на выходе соединительных разъемов, и одновременно для их полной защиты от возможных повреждений.

В частности, изобретение применяется для прокладки силовой кабельной магистрали внутри летательных аппаратов, например, кабелей питания электрического оборудования двигателей или силовой электропроводки для устройств реверса тяги газотурбинных двигателей.

Формула изобретения

1. Фитинг (10) для электрического кабеля (6) с множеством проводов (5), отличающийся тем, что содержит центральный держатель (1), рифленый в продольном направлении (L), выполненный в виде гибкой трубки (2), содержащей несколько продольных канавок (4), выполненных на расстоянии друг от друга в окружном направлении на поверхности трубки, и усилительный стержень (3), размещенный в осевом направлении в сердцевине трубки и обладающий способностью сгибания.

2. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что усилительный стержень (3) является жестким металлическим стержнем.

3. Фитинг по п.1 или 2, отличающийся тем, что трубка (2) выполнена из материала на основе силикона.

4. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что трубка (2) имеет, по существу, цилиндрическую форму в продольном направлении (С, L).

5. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что трубка (2) имеет участок (7, 8), слегка уменьшающийся в продольном направлении.

6. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что каждая канавка (4) имеет поперечное сечение в виде дуги окружности с диаметром D.

7. Фитинг по п.6, отличающийся тем, что на поверхности трубки (2) каждая канавка (4) имеет раствор шириной (Е), меньшей диаметра (D) канавки.

8. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит периферические элементы (11, 13, 20) крепления проводов в упомянутых канавках (4).

9. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что элементы крепления проводов содержат барабан (11), содержащий несколько гнезд (12), выполненных параллельно оси (С) и соответственно продолжающих канавки (4) трубки (2).

10. Фитинг по любому из пп.8 или 9, отличающийся тем, что осевая часть барабана (11) содержит отверстие крепления усилительного стержня (3).

11. Фитинг по п.10, отличающийся тем, что осевое отверстие барабана и/или усилительный стержень (3) содержат резьбу.

12. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что элементы крепления проводов содержат кольцевую втулку с диаметром, превышающим диаметр трубки.

13. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что элементы (20) крепления проводов содержат по меньшей мере одну экранирующую оплетку (21).

14. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что элементы (20) крепления проводов содержат по меньшей мере один слой (21) периферической оболочки, нанесенный на провода.

15. Фитинг по п.8, отличающийся тем, что элементы (20) крепления проводов содержат наружный защитный чехол (23).

16. Фитинг по любому из пп.14 или 15, отличающийся тем, что оболочка (20, 21, 22, 23) является термоусаживающейся.

17. Фитинг по п.1, отличающийся тем, что содержит деталь (13) механического соединения.

18. Соединитель для электрического кабеля, отличающийся тем, что содержит фитинг по п.1.

19. Электрический кабель, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один фитинг по п.1.

20. Быстроразъемный перебор электрической кабельной магистрали, отличающийся тем, что содержит по меньшей мере один фитинг по п.1.

РИСУНКИ