專利名稱：用于導(dǎo)線束的輕型編織屏蔽層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于導(dǎo)線束的編織屏蔽層，該編織屏蔽層柔韌且重量輕。更特別地，本發(fā)明涉及一種導(dǎo)線束編織屏蔽層，它具有疏松的編織結(jié)構(gòu)，可提供保護(hù)以防雷擊引起的電學(xué)瞬態(tài)過程，也可提供保護(hù)以防電磁干擾(EMI)。對于50MHz以下的頻率該編織物比普通編織屏蔽層顯示有更低(更好)的表面?zhèn)鬏斪杩?。表面?zhèn)鬏斒瞧帘螌拥墓逃袇?shù)，直接對應(yīng)于屏蔽效果和避雷能力。
背景技術(shù)：
在飛機(jī)、輪船和地面設(shè)施中使用的導(dǎo)線束一般都被包在保護(hù)性屏蔽層內(nèi)，保護(hù)性屏蔽層由編在導(dǎo)線束上的多股載體構(gòu)成。屏蔽層的作用是保護(hù)導(dǎo)線束以防雷擊和EMI。產(chǎn)生上述保護(hù)的傳統(tǒng)方法是用編織物對導(dǎo)線束提供最大的面積覆蓋率，一般為85至95％。采用這種方法是因為覺得需要對導(dǎo)線束提供高頻(50MHz以上)EMI屏蔽。結(jié)果所產(chǎn)生的編織物常規(guī)地在導(dǎo)線束上以較大的股線載體角度而形成，即一般約為60度。
屏蔽層的重量是需要這種屏蔽層的設(shè)備中導(dǎo)線部分總重量的一個重要因素。近年來主要由于兩個方面的考慮使導(dǎo)線束編織屏蔽層的使用得到增加，它們是1)用電子系統(tǒng)替換機(jī)械設(shè)備，特別是在飛機(jī)飛行控制裝置中，以及2)用使用石墨的合成材料替換飛機(jī)和其它飛行器上的金屬結(jié)構(gòu)。
我們已測定通過使用輕型元件，比如插針濾波連接器，對輸入和輸出導(dǎo)線進(jìn)行濾波可以使電子設(shè)備得到保護(hù)以防高頻EMI，在大多數(shù)應(yīng)用中這種濾波足夠用來避免大于50MHz的頻率的影響。這樣提供高頻保護(hù)的編織屏蔽層是不必要的，這只會增加導(dǎo)線組件的重量和硬度。這些重量和硬度特性不是所希望的，特別是在飛機(jī)應(yīng)用中。
要求導(dǎo)線屏蔽層提供防雷電的低頻屏蔽，以及防止由低頻外部電磁場所產(chǎn)生的干擾。雷電要求起源于雷擊電流流經(jīng)電阻結(jié)構(gòu)時所產(chǎn)生的高瞬態(tài)電壓。外場要求是由于低頻濾波元件體積大，所以對重量很關(guān)鍵的應(yīng)用是不實用的，而且這些濾波器可能會干擾設(shè)備的正常運行。因此，導(dǎo)線束屏蔽層需要防止來自低頻源的干擾。
最理想的是提供一種既柔韌重量又輕、而且還能提供所需屏蔽保護(hù)的導(dǎo)線束屏蔽層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于電線束的編織電子屏蔽層，該編織屏蔽層由疏松的編織物組成，其中編織物所提供的覆蓋面積小于導(dǎo)線束的整個外部表面積，因此形成更輕更柔韌的編織屏蔽層。本發(fā)明主要應(yīng)用于裝在中等導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，比如石墨飛機(jī)機(jī)身，中的電子設(shè)備輕型防雷裝置中。本發(fā)明也可和需要電子設(shè)備電磁防護(hù)裝置的非飛機(jī)應(yīng)用一起使用，不論該電磁防護(hù)裝置是裝在金屬還是非金屬結(jié)構(gòu)中。
由本發(fā)明的屏蔽層所提供的導(dǎo)線束覆蓋百分率可低至大約60％，也可高達(dá)大約70％而不會過分犧牲所需的重量減輕和柔韌性。為了獲得所需的柔韌性和重量減輕，編織物的載體股線相對于線束的軸線以在約十八度到約二十四度之間，最好是約二十度的比較平緩的角度編到導(dǎo)線束上。上述平緩的編織載體角形成每英寸有三到八個緯絲的編織物，典型的數(shù)量或每英寸緯絲數(shù)是四。
如在MIL-C-27500中所規(guī)定的，目前政府規(guī)格要求編織物對導(dǎo)線束的覆蓋率最小為85％，并要求編織角度在十八度到四十度之間。實際上不可能在載體角度的上述范圍的低端獲得85％的最小覆蓋率，因此編織載體以上述范圍高端的角度，甚至大于四十度角而高達(dá)六十度的角度編在導(dǎo)線束上。結(jié)果所形成的編織物一般每英寸有大約十八緯絲，而且相當(dāng)硬、相當(dāng)重，也沒有改善低頻特性。
使用本發(fā)明疏松編織屏蔽層一個未曾預(yù)料到的結(jié)果是，根據(jù)本發(fā)明形成的屏蔽層和現(xiàn)有技術(shù)更密的屏蔽層相比提供了改進(jìn)的傳輸阻抗，該改進(jìn)是編織物直流電阻的函數(shù)。直流電阻基本上是編織物所有股線的并聯(lián)。最低電阻是由屏蔽層中最大股線數(shù)目和編織物中的最小股線長度得到的，二者是同樣重要的。最小股線長度只能通過降低編織物編在線束上的角度而獲得。保持可保證導(dǎo)線束上編織物安全性的編織應(yīng)用角，并且還可減小股線長度從而降低屏蔽層重量，這種性能是本發(fā)明的重要優(yōu)點。得到最小的實用覆蓋率，同時滿足從直流到50MHz的低頻范圍中的性能要求，而不用犧牲屏蔽層對線束的附著力，這種需要是通過使用每英寸具有三至八緯絲(標(biāo)準(zhǔn)屏蔽編織物每英寸有十八緯絲)的編織物來實現(xiàn)的。使用每英寸少于約三緯絲的編織物產(chǎn)生的重量減輕很小，因此并不是特別所希望的，因為本發(fā)明的一個主要優(yōu)點是可獲得導(dǎo)線束重量的減輕。
本發(fā)明的輕型編織物在更高的頻率沒有顯示出性能退化。對低于50MHz的頻率，本發(fā)明的輕型編織物的表面?zhèn)鬏斪杩贵@人地好于更重的標(biāo)準(zhǔn)編織物。在所有使用條件下本發(fā)明的輕型編織物可使雷電引發(fā)的瞬態(tài)電壓降低至少25％。
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種重量比普通屏蔽層輕的改進(jìn)型導(dǎo)線束屏蔽層。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有上述性能的導(dǎo)線束屏蔽層，它使用覆蓋而少于導(dǎo)線束整個外表面的疏松編織物。
由以下的本發(fā)明幾個實施方案詳述，并結(jié)合附圖，本發(fā)明的這些和其他目的和優(yōu)點會輕易地變得更加清楚。附圖中附圖簡述

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成的緊密編織導(dǎo)線束屏蔽層的平面圖；以及圖2是和圖1相似、但顯示根據(jù)本發(fā)明形成的疏松編織導(dǎo)線束屏蔽層的視圖。
本發(fā)明特定實施方案詳述現(xiàn)在參照圖1，顯示的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成的導(dǎo)線束編屏蔽層2的一部分。該編織物采用六股載體4，以六十度的夾角2編織到導(dǎo)線束上。結(jié)果所形成的編織屏蔽層每英寸有十八緯絲，基本上覆蓋了下面導(dǎo)線束的整個外表面，即一般為95％。這種編織導(dǎo)線束很重，當(dāng)在1/2英寸直徑的導(dǎo)線束上使用0.0063英寸直徑的載體股線時，其重量約為0.048lb/ft。該編織物的大角度也導(dǎo)致了很堅硬的導(dǎo)線束，使之很難操作和裝入細(xì)密位置，而這些位置可在諸如直升機(jī)等飛機(jī)中找到。這種堅硬性還使覆蓋具有不同直徑部分的導(dǎo)線束產(chǎn)生問題。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明形成的編織屏蔽層6的一部分。該編織物6采用六股載體8，以二十度的夾角β編織到導(dǎo)線束上。結(jié)果所形成的編織屏蔽層每英寸有八緯絲，并包括規(guī)則的縫隙圖象10。編織屏蔽層6覆蓋了導(dǎo)線束的大約65％，當(dāng)使用0.0063英寸直徑的載體股線編織到1/2英寸直徑的導(dǎo)線束上時，其重量約為0.025lb/ft。該編織導(dǎo)線束十分柔韌，而且比較容易操作到位。和現(xiàn)有技術(shù)編織屏蔽層相比，獲得了超過約40％的重量減輕。
很容易理解本發(fā)明的編織物可提供顯著的重量減輕，并可對其上編有編織物的導(dǎo)線束提供所需的雷擊和EMI屏蔽。編織導(dǎo)線束的柔韌性有助于把它正確裝入細(xì)密位置，這些位置一般可在飛機(jī)和其他應(yīng)用中找到。
因為可對本發(fā)明公開的實施方案作很多改變和調(diào)整而不脫離本發(fā)明的原理，所以除了由所附權(quán)利要求所要求的之外該實施方案沒有意圖限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種可以有效保護(hù)導(dǎo)線束以防雷擊和電磁屏蔽(EMI)的導(dǎo)線束屏蔽編織物，該屏蔽編織物包括許多實際可以覆蓋導(dǎo)線束至少約60％但不超過約70％的編織股線載體，該股線載體相對于導(dǎo)線束的延伸軸線以在約十八度至約二十四度之間的夾角被安置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的屏蔽編織物，其中所述股線載體被編織成可提供每英寸有約三個緯絲至每英寸有約八個緯絲的編織物。
3.一種具有可以有效保護(hù)導(dǎo)線束以防雷擊和電磁干擾(EMI)的屏蔽編織物的導(dǎo)線束，該屏蔽編織物包括許多實際可以覆蓋導(dǎo)線束至少約60％但不超過約70％的編織股線載體，該股線載體相對于導(dǎo)線束的延伸軸線以在約十八度至約二十四度之間的夾角被安置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的導(dǎo)線束，其中所述股線載體被編織成可提供在導(dǎo)線束上每英寸有約三個緯絲至每英寸有約八個緯絲的編織物。
5.一種形成可以有效保護(hù)導(dǎo)線束以防雷擊和電磁干擾(EMI)的導(dǎo)線束屏蔽編織物的方法，該方法包括把許多股線載體編在疏松編織物中的步驟，該編織物實際可以覆蓋導(dǎo)線束至少約60％但不超過約70％，該股線載體相對于導(dǎo)線束的延伸軸線以在約十八度至約二十四度之間的夾角被編織。
6.權(quán)利要求5的方法，包括形成每英寸有約三至約八個緯絲的疏松編織物的步驟。
7.一種形成可以有效保護(hù)導(dǎo)線束以防雷擊和電磁干擾(EMI)的導(dǎo)線束屏蔽編織物的方法，該方法包括把許多股線載體編在導(dǎo)線束上的疏松編織物中的步驟，該編織物實際可以覆蓋導(dǎo)線束至少約60％但不超過70％，該股線載體相對導(dǎo)線束的延伸軸線以在約十八度至約二十四度之間的夾角被編織。
8.權(quán)利要求7的方法，包括形成每英寸有約三至約八個緯絲的疏松編織物的步驟。
全文摘要
一種輕型編織金屬屏蔽層用來保護(hù)導(dǎo)線朿以防雷擊和電磁干擾(EMI)。該編織屏蔽層具有疏松的編織結(jié)構(gòu)，和普通編織屏蔽層相比，這可在重量上減輕40％之比，并可提供更好的電磁屏蔽。重量的減輕是通過使用從導(dǎo)線朿的軸線測量具有小到約十八度的編織載體應(yīng)用(application)角來實現(xiàn)的，從而形成每英寸有少至四個緯絲的編織屏蔽層。所得的編織屏蔽層非常柔韌，并使得導(dǎo)線朿覆蓋度可低至約60％，但顯示有低電阻，這時雷電防護(hù)和EMI屏蔽有重要貢獻(xiàn)。
文檔編號H01B11/06GK1158179SQ9519517
公開日1997年8月27日 申請日期1995年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月20日
發(fā)明者B·L·麥凱布, E·L·基希納 申請人:聯(lián)合工藝公司