用於在結構之間分布電力和數據的模塊化系統的製作方法

2024-03-23 21:18:05 2

所公開的系統和方法涉及一種電氣分布系統，更特別地，涉及一種具有將第一結構電聯接到第二結構的線纜的可變長度部分的電氣分布系統。

背景技術：

飛行器中的乘客座椅可配備需要電力、數據或兩者的各種電子裝置。電力和數據可通過線纜和布線而遞送到飛行器客艙內的電子裝置。飛行器可配備包括一個或多個細長通道的管道。線纜可保持在管道的細長通道內。管道還包括多個管道出口或凹口，在所述多個管道出口或凹口處線纜可離開管道並配合至連接器或者直接連接到與乘客座椅關聯的電力和數據模塊。由此，因為線纜離開管道的位置是固定的，所以應該認識，乘客座椅在飛行器上的位置取決於從管道切出的電力和數據凹口的位置。因此，如果乘客座椅之間的定位被改變，則可能有必要提供新的或更改的管道並重新分配乘客座椅線纜。

除了定位乘客座椅所遇到的上述挑戰，現有管道也還引入了若干其它問題。例如，將管道和線纜裝設到飛行器內可能是乏味而耗時的。而且，通常存在當裝設管道和線纜時需要測量和切割的許多部分。此外，還應該認識到，當裝設管道時存在許多人體工程學挑戰。實際上，機械師可能需要將他或她的身體扭曲到各種位置持續很長一段時間，以便成功地完全裝設管道和線纜。最終，應該認識到，有時管道蓋可能導致表面不平，這對航空公司客戶造成美觀問題。由此，本領域中存在持續的需要以改進將線纜和布線布局到飛行器中的當前途徑。

技術實現要素：

在一個示例中，公開了一種用於將交通工具中的第一結構與第二結構電聯接的系統，所述系統包括：控制模塊，所述控制模塊接收電力和數據中的至少一者；線纜；以及捲軸。所述線纜具有可變長度並且電聯接到所述控制模塊。所述線纜將電力和數據中的所述至少一者從所述第一結構傳輸到所述第二結構。所述捲軸位於所述第一結構處並且限定旋轉軸線。所述線纜能圍繞所述捲軸卷繞，並且所述捲軸能關於所述旋轉軸線旋轉以調節所述線纜的所述可變長度。所述線纜的所述可變長度是所述線纜的在所述第一結構到所述第二結構之間延伸而不圍繞所述捲軸卷繞的部分。

在另一示例中，公開了一種用於將飛行器中的第一排乘客座椅與第二排乘客座椅電聯接的系統，所述系統包括：控制模塊，所述控制模塊接收電力和數據中的至少一者；線纜；以及捲軸。所述線纜具有可變長度並且電聯接到所述控制模塊。所述線纜將電力和數據中的至少一者從所述第一排乘客座椅傳輸到所述第二排乘客座椅。所述捲軸位於所述第一排乘客座椅處並且限定旋轉軸線。所述線纜能圍繞所述捲軸卷繞，並且所述捲軸能關於所述旋轉軸線旋轉以調節所述線纜的所述可變長度。所述線纜的所述可變長度是所述線纜的在所述第一排乘客座椅到所述第二排乘客座椅之間延伸而不圍繞所述捲軸卷繞的部分。

在又一示例中，公開了一種用於將飛行器中的第一排乘客座椅與第二排乘客座椅電聯接的方法。所述方法包括：將線纜電聯接到控制模塊。所述線纜具有可變長度並且所述控制模塊接收電力和數據中的至少一者。所述線纜將電力和數據中的至少一者從所述第一排乘客座椅傳輸到所述第二排乘客座椅。所述方法進一步包括：使所述線纜圍繞捲軸卷繞。所述捲軸位於所述第一排乘客座椅處並且限定旋轉軸線。所述方法還包括：使所述捲軸關於所述旋轉軸線旋轉以調節所述線纜的所述可變長度。所述線纜的所述可變長度是所述線纜的在所述第一排乘客座椅到所述第二排乘客座椅之間延伸而不圍繞所述捲軸卷繞的部分。

根據以下描述、附圖和所附權利要求書，所公開的方法和系統的其它目的和優點將是顯而易見的。

附圖說明

圖1是經由次級線纜將電力、數據或兩者從電源經初級線纜遞送到多個乘客座椅的所公開的可調節分布系統的示例性圖示；

圖2是圖1中示出的兩排乘客座椅的圖示，其中捲軸位於每排座椅的下方；

圖3是沿著圖2中的剖面線a-a截取的次級線纜、座椅軌道蓋、地板和座椅軌道的剖視圖；

圖4是捲軸的另一實施方式的立體圖；

圖5是圖4中示出的捲軸的正視圖，其中蓋已被去除；以及

圖6是圖4中示出的捲軸的側視立體圖。

具體實施方式

圖1是所公開的可調節電氣分布系統10的示例性示意圖，其用於將電力、數據或電力和數據兩者從交通工具12內的電源20遞送到多個乘客座椅22。乘客座椅22可包括需要電力和數據進行操作的各種裝置，例如，飛行中娛樂系統和座椅中電源埠。電氣分布系統10可包括電源20、主線纜24、多個次級線纜26和多個捲軸30(在圖2中看到)。電源20可以是交通工具12內的電力、數據或兩者的主源。例如，電源20可以是輔助動力單元(apu)、放氣發生器、電池或衝壓空氣渦輪。主線纜24將電源20電聯接到乘客座椅22的第一排r1。如下面更詳細地解釋的，次級線纜26可用於將乘客座椅22的排r1-r4中的一排與另一排乘客座椅22電聯接。應認識到，次級線纜26可傳輸電力、數據或電力和數據兩者。

在一個示例性實施方式中，交通工具12可以是飛行器。然而，應認識到，本公開不限於飛行器，並且也可使用其它類型的交通工具，例如，汽車、公共汽車、渡輪和火車。此外，雖然圖1圖示的是乘客座椅，但是應認識到，本公開不僅限於乘客座椅。實際上，電氣分布系統10可用於將電力和數據遞送到任何類型的結構，例如，廚房、機務人員休息處、盥洗室或衣櫃。

圖2圖示了排r1中的單個乘客座椅22和排r2中的單個乘客座椅22，其中排r1中的乘客座椅22位於排r2中的乘客座椅22正前方。如圖2中看到的，間距距離p可在排r1中的乘客座椅22的後表面32與排r2中的乘客座椅22的後表面34之間測得。然而，應該認識到，間距距離p可表示從排r1中的乘客座椅22上的任何點到排r2中的乘客座椅22上的完全相同的點的距離。雖然圖2僅圖示了排r1和r2中的乘客座椅22，但是應認識到，交通工具12內的其餘排乘客座椅22也還可包括捲軸30。

在圖2所示的非限制性實施方式中，捲軸30可各位於每排中的乘客座椅22之一的下方。捲軸30可放置在殼體或護罩(未圖示)內。具體地，在一個實施方式中，捲軸30可放置在當前用於將次級線纜容納在當前可用的現有系統中的現有護罩內。雖然圖2圖示的捲軸30相對於相應乘客座椅22的底表面35大致垂直地定位，但是應認識到，在替代實施方式中，捲軸30也可相對於相應乘客座椅22的底表面35大致平行地定位。具體地，捲軸30可沿著相應乘客座椅22的底表面35放置。

如圖5至圖6所示並且如下面更詳細地解釋的，每個次級線纜26均可圍繞對應捲軸30卷繞。例如，圖2所示的次級線纜26能圍繞位於排r1中的乘客座椅22下方的捲軸30卷繞。捲軸30可以是能關於軸線旋轉的任何類型的框架，其用於卷繞和存儲次級線纜26。參照圖2和圖4，每個捲軸30均可關於旋轉軸線a-a(圖4)在順時針和逆時針兩方向上旋轉。捲軸30的旋轉會調節位於兩排乘客座椅22之間的次級線纜26的可變長度v。例如，在如圖2所示的實施方式中，位於排r1下方的捲軸30的旋轉會調節位於排r1中的乘客座椅22與排r2中的乘客座椅22之間的次級線纜26的可變長度v。次級線纜26的可變長度v可表示在兩個乘客座椅22之間延伸而不圍繞其對應的捲軸30卷繞的單個次級線纜26的長度。在如圖2所示的非限制性實施方式中，捲軸30可在逆時針方向上旋轉以減小次級線纜26的可變長度v，以及在順時針方向上旋轉以增大次級線纜26的可變長度v。

每個次級線纜26均可用於將一排乘客座椅22電聯接到另一排乘客座椅22。次級線纜26可各包括超過乘客座椅22之間的間距距離p的固定長度。固定長度表示次級線纜26的總長度或實際物理長度。在一個非限制性實施方式中，固定長度可介於從約30英寸(76.2釐米)到約32英寸(81.28釐米)的範圍內。如圖2中看到的，次級線纜26從捲軸30延伸並且朝向位於正後方的乘客座椅22布局。如下面更詳細地解釋的並且如圖3中圖示的，在一個非限制性實施方式中，次級線纜26的一部分50(圖2)可通過使次級線纜26的這部分沿著座椅軌道蓋52布局而隱藏不見，該座椅軌道蓋52沿著交通工具12的座椅軌道60。

圖3是沿著圖2中的剖面線a-a截取的次級線纜26、座椅軌道蓋52、地板56和座椅軌道60的剖視圖。座椅軌道蓋52可限定兩個保持腿62，這兩個保持腿62限定通道64。座椅軌道蓋52還可限定蓋部分66。座椅軌道蓋52的蓋部分66可用於密封地板56之間的通道68。次級線纜26可延伸到座椅軌道蓋52的通道68內。座椅軌道60可限定通道72，該通道72接收座椅軌道蓋52的兩個保持腿62。本領域普通技術人員將容易地認識到，將次級線纜26固定在座椅軌道蓋52的通道64內可不需要提供用於容納次級線纜26的管道。應認識到，圖3僅僅是使次級線纜26在乘客座椅22之間布局的一種途徑，並且也還可使用可包括管道(未圖示)的其它途徑。

圖4是圖2所示的捲軸30之一的立體圖。參照圖2和圖4兩者，捲軸30能夠關於旋轉軸線a-a(圖4)在順時針和逆時針兩方向上旋轉，以便調節次級線纜26的可變長度v。連接器44可位於捲軸30的旋轉軸線a-a處，並且可連接到滑環74(在圖5中示出)或者是滑環74的一部分。本領域普通技術人員將認識到，滑環74允許將電力和數據從靜止結構傳輸到旋轉結構。在如圖所示的示例性實施方式中，連接器44是陽連接器，然而應認識到，也可使用陰連接器或任何其它類型的連接器。

參照圖2，每個乘客座椅22均可包括控制模塊46以將電力和數據遞送到特定一排乘客座椅22。控制模塊46可包括用於傳輸電力的電子電路，並且可包括電子電路、組合邏輯電路、現場可編程門陣列(fpga)、執行代碼的處理器(共享、專用或組)或者以上中的一些或所有的組合，諸如系統級晶片。控制模塊46可包括輸入36，如果乘客座椅22位於第一排r1，則該輸入36用於從電源20(圖1)接收電力、數據或兩者。本領域普通技術人員將容易地認識到，雖然第一排r1為基準，但是飛行器或其它交通工具的客艙可分割為多段，其中每段均包括第一排。由此，交通工具可具有連接到電源20的多個第一排。應認識到，如果乘客座椅22並非在指定的第一排r1中而是位於另一乘客座椅22的正後方，則輸入36將從位於正前方的乘客座椅22接收電力和數據。此外，還應該認識到，雖然本公開描述了從前方向後方傳輸的電力和數據，但是電力和數據也還可以從後方乘客座椅向前方乘客座椅傳輸。控制模塊46還可包括輸出38，用於將電力、數據或兩者傳輸到圍繞對應捲軸30卷繞的次級線纜26。

在如圖2所示的非限制性實施方式中，連接器78可位於主線纜24的端部70上。連接器78可電聯接到經由線纜80與排r1中的乘客座椅22關聯的控制模塊46的輸入36。替代地，在另一實施方式中，連接器78可直接配合到輸入36。控制模塊46可經由輸出38電聯接到次級線纜26。具體地，參照圖2、圖4和圖5，一個或多個線纜84可將控制模塊46的輸出38與捲軸30的連接器44電聯接。

連接器44電聯接到次級線纜26。參照圖5，在一個實施方式中，捲軸30可包括在捲軸30的滑環74與最外邊緣90之間延伸的一個或多個輻條86。在如圖所示的實施方式中，次級線纜26可分成不同的三段線纜92，其中每段線纜92均布局成穿過位於一個輻條86內的通道96。然而，應認識到，該圖示自然僅僅是示例性的，並且可使用任何數目的輻條。此外，整個次級線纜26也還可布局成穿過單個輻條86。

圖6是捲軸30的側視圖。參照圖5和圖6，各段線纜92均可離開輻條86的開口94，並且可圍繞捲軸30的邊緣90的外表面98纏繞或卷繞。在如圖4至圖6所示的示例性實施方式中，多個齒100可由捲軸30的邊緣90的最外表面102限定。齒100可成形為與蝸杆驅動軸(圖中未圖示)的螺旋螺紋嚙合地接合。本領域普通技術人員將容易地認識到，捲軸30的齒100與蝸杆驅動軸的螺旋螺紋之間的嚙合接合基本上防止了捲軸30的旋轉。換句話說，捲軸30無法旋轉，從而無法調節次級線纜26(圖2)的可變長度v，除非蝸杆驅動軸關於其旋轉軸線旋轉。應認識到，雖然描述了蝸杆驅動軸，但是也可使用用於防止捲軸30旋轉的其它途徑，例如，棘輪和棘爪或螺釘組。

回到圖2，次級線纜26可終止於端部104處。如圖2中看到的，連接器108可位於次級線纜26的端部104處。次級線纜26的端部104可從座椅軌道蓋52延伸，並且經由線纜80連接到位於排r2中的乘客座椅22的控制模塊46的輸入36。

總體參照附圖，所公開的電氣分布系統提供了用於遍及飛行器來分布電力和數據的模塊化可調節途徑。具體地，次級線纜的長度可通過旋轉對應捲軸而調節，這允許在乘客座椅的位置被更改的情況下的進一步柔性。相反，倘若乘客座椅之間的定位改變，則在現有系統中通常需要設置新的或更改的管道。所公開的分布系統還可導致減少與設計關聯的裝設和工程時間並且增強與裝設關聯的人體工程學。最終，因為所公開的可調節分布系統可消除管道，所以沿著飛行器地板的所得表面相對平坦。

進一步，本公開包括根據以下條款的實施方式：

條款1、一種用於將交通工具中的第一結構與第二結構電聯接的系統，所述系統包括：

控制模塊，所述控制模塊接收電力和數據中的至少一者；

線纜，所述線纜具有可變長度並且電聯接到所述控制模塊，其中所述線纜將電力和數據中的所述至少一者從所述第一結構傳輸到所述第二結構；以及

捲軸，所述捲軸位於所述第一結構處並且限定旋轉軸線，其中所述線纜能圍繞所述捲軸卷繞，並且所述捲軸能關於所述旋轉軸線旋轉以調節所述線纜的所述可變長度，並且其中所述線纜的所述可變長度是所述線纜的在所述第一結構到所述第二結構之間延伸的部分，並且是所述線纜的不圍繞所述捲軸卷繞的部分。

條款2、根據條款1所述的系統，所述系統進一步包括電源，所述電源是所述交通工具內的電力和數據中的所述至少一者的主源，其中所述控制模塊從所述電源接收電力和數據中的所述至少一者。

條款3、根據條款1所述的系統，其中，所述控制模塊從位於所述第一結構正前方的結構接收電力和數據中的所述至少一者。

條款4、根據條款3所述的系統，其中，位於所述第一結構正前方的所述結構是一排乘客座椅。

條款5、根據條款1所述的系統，其中，所述控制模塊包括輸入和輸出，並且其中所述輸入接收電力和數據中的所述至少一者，並且所述輸出將電力和數據中的所述至少一者傳輸到所述線纜。

條款6、根據條款5所述的系統，所述系統進一步包括連接器，所述連接器位於所述捲軸的所述旋轉軸線處，其中所述連接器將所述控制模塊的所述輸出電聯接到所述線纜。

條款7、根據條款1所述的系統，其中，所述第一結構和所述第二結構為每排乘客座椅。

條款8、根據條款1所述的系統，其中，所述捲軸限定邊緣，其中多個齒由所述捲軸的所述邊緣的最外表面限定，所述多個齒被成形為與蝸杆驅動軸的螺旋螺紋嚙合地接合。

條款9、根據條款1所述的系統，其中，在所述交通工具內所述第一結構遠離所述第二結構以間距距離間隔開。

條款10、根據條款9所述的系統，其中，所述線纜包括大於所述間距距離的固定長度。

條款11、根據條款1所述的系統，其中，所述捲軸相對於所述第一結構的底表面大致垂直地定位。

條款12、一種用於將飛行器中的第一排乘客座椅與第二排乘客座椅電聯接的系統，所述系統包括：

控制模塊，所述控制模塊接收電力和數據中的至少一者；

線纜，所述線纜具有可變長度並且電聯接到所述控制模塊，其中所述線纜將電力和數據中的所述至少一者從所述第一排乘客座椅傳輸到所述第二排乘客座椅；以及

捲軸，所述捲軸位於所述第一排乘客座椅處並且限定旋轉軸線，其中所述線纜能圍繞所述捲軸卷繞，並且所述捲軸能關於所述旋轉軸線旋轉以調節所述線纜的所述可變長度，其中所述線纜的所述可變長度是所述線纜的在所述第一排乘客座椅到所述第二排乘客座椅之間延伸的部分，並且是所述線纜的不圍繞所述捲軸卷繞的部分。

條款13、根據條款12所述的系統，所述系統進一步包括電源，所述電源是所述飛行器內的電力和數據中的所述至少一者的主源，其中所述控制模塊從所述電源接收電力和數據中的所述至少一者。

條款14、根據條款12所述的系統，其中，所述控制模塊從位於所述第一排乘客座椅正前方的一排乘客座椅接收電力和數據中的所述至少一者。

條款15、根據條款12所述的系統，其中，所述控制模塊包括輸入和輸出，並且其中所述輸入接收電力和數據中的所述至少一者，並且所述輸出將電力和數據中的所述至少一者傳輸到所述線纜。

條款16、根據條款15所述的系統，所述系統進一步包括連接器，所述連接器位於所述捲軸的所述旋轉軸線處，其中所述連接器將所述控制模塊的所述輸出電聯接到所述線纜。

條款17、根據條款12所述的系統，其中，所述捲軸限定邊緣，並且多個齒由所述捲軸的所述邊緣的最外表面限定，並且其中所述多個齒被成形為與蝸杆驅動軸的螺旋螺紋嚙合地接合。

條款18、一種用於將飛行器中的第一排乘客座椅與第二排乘客座椅電聯接的方法，所述方法包括：

將線纜電聯接到控制模塊，其中所述線纜具有可變長度並且所述控制模塊接收電力和數據中的至少一者，並且其中所述線纜將電力和數據中的所述至少一者從所述第一排乘客座椅傳輸到所述第二排乘客座椅；

使所述線纜圍繞捲軸卷繞，其中所述捲軸位於所述第一排乘客座椅處並且限定旋轉軸線；以及

使所述捲軸關於所述旋轉軸線旋轉以調節所述線纜的所述可變長度，其中所述線纜的所述可變長度是所述線纜的在所述第一排乘客座椅到所述第二排乘客座椅之間延伸的部分，並且是所述線纜的不圍繞所述捲軸卷繞的部分。

條款19、根據條款18所述的方法，所述方法進一步包括：將所述控制模塊電聯接到電源，其中所述電源是所述飛行器內的電力和數據中的所述至少一者的主源。

條款20、根據條款18所述的方法，所述方法進一步包括：將所述控制模塊電聯接到位於所述第一排乘客座椅正前方的一排乘客座椅。

雖然本文中描述的設備和方法的形式構成了本發明的優選示例，但是應理解的是，本發明不限於設備和方法的這些精確形式，並且可對本發明做出改變而不脫離本發明的範圍。