BR102012006650A2

BR102012006650A2 - Dispositivo de conexao elétrica e mecânica para um módulo eletrônico em uma armação

Info

Publication number: BR102012006650A2
Application number: BR102012006650-5A
Authority: BR
Inventors: Jean-Noel Klaver; Eric Rauscent; Christian Cavailles; Stephane Fabre
Original assignee: Thales Sa
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2014-01-14
Also published as: CN102694316B; EP2503865A1; CN102694316A; RU2583241C2; RU2012111275A; FR2973169B1; FR2973169A1; US20120244740A1; US8585418B2; EP2503865B1

Abstract

DISPOSITIVO DE CONEXAO ELÉTRICA E MECÂNICA PARA UM MÓDULO ELETRÔNICO EM UMA ARMAÇÃO A presente invenção refere-se a dispositivos de conexão elétrica e mecânica para um módulo eletrônico (1) em uma armação (20), o módulo eletrônico compreendendo um primeiro conector e a armação compreendendo um segundo conector (22) complementando o primeiro conector. No dispositivo de conexão de acordo com a invenção, o primeiro conector é montado em um recesso lateral (11) no lado do módulo, o segundo conector é montado com rotação livre na armação nos suportes (23) que também incluem uma alavanca de travamento (24) para garantir a conexão elétrica e mecânica do módulo na armação. Esse dispositivo se aplica particularmente aos dispositivos de exibição montados em painéis de instrumento de avião.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO DE CONEXÃO ELÉTRICA E MECÂNICA PARA UM MÓDULO ELETRÔ- NICO EM UMA ARMAÇÃO".

A presente invenção refere-se a dispositivos de conexão elétrica e mecânica para módulos eletrônicos em armações projetados para garantir uma conexão segura. O campo de aplicação preferido é esse da aeronáutica e em particular esse de painéis de instrumento de avião que incluem várias telas de exibição. Entretanto, esse dispositivo pode ter um número amplo de aplicações, em particular nos campos eletrônicos profissionais que exigem

conexões seguras.

Em um determinado número de aplicações, um operador de ma- nutenção tem que conseguir conectar e prender um módulo eletrônico com outro elemento de maneira simples e segura, sem cometer um erro. O sis- tema de conexão precisa também satisfazer padrões e regulamentações

muito rigorosos. No campo aeronáutico, as restrições principais de um dis- positivo de conexão são:

- montagem e desmontagem do módulo sem ferramentas,

- resistência mecânica muito boa do conjunto. No campo aero- náutico, o módulo tem que ser capaz de suportar o impacto correspondendo

uma aceleração de 11 G por uma duração de 6 ms, que é chamada "segu- rança de desastre",

- resistência a ambientes severos tais como vibrações, tempera- turas extremas e umidade,

- alavanca de transporte obrigatório,

- geometria arredondada das interfaces mecânicas,

- uso de materiais não magnéticos e não inflamáveis,

- boa visibilidade do dispositivo de modo a verificar se a monta- gem está feita corretamente,

- sistema de polarização obrigatório,

- quando eles existem, fácil acesso aos controles do módulo, tal

como botões de controle, exibição.

Sistemas de conexão foram desenvolvidos para tratar desses vários imperativos. Esses sistemas compreendem geralmente uma alavanca para transportar o módulo eletrônico e para travar, também chamado "rac- king", o módulo eletrônico na sua armação.

Assim, a figura 1 representa uma primeira modalidade de um dispositivo de conexão de acordo com a técnica anterior. O módulo eletrôni- co 1 que compreende uma tela de exibição 10 é equipado com uma alavan- ca multifuncional 2 compreendendo carnes de travamento 6. Conectores que não são visíveis na figura 1 ficam situados na traseira do módulo eletrônico. A conexão é feita através de uma base 3 equipada com pinos 4 montados em molas. Depois que o módulo eletrônico 1 é inserido na base 3, a ação na alavanca 2 puxa os pinos 4 por meio dos carnes 6 e força o módulo eletrôni- co 1 para o fim do seu percurso e para estabelecer a conexão, tanto elétrica quanto mecânica. A seta branca semicircular indica o movimento da alavan- ca de travamento 2 quando montando o módulo.

A figura 2 representa uma variação do dispositivo precedente. Nesse dispositivo de conexão, a base 3 é mais compacta e a alavanca 2 do dispositivo precedente é substituída por um sistema de gaveta 7. A ação nessa gaveta aciona dois grampos 8 para girar e pegar os pinos 4 da base, montados sobre molas. Depois que a gaveta 7 é fechada, a conexão é feita. A seta branca reta indica o movimento da gaveta 7 quando montando o mó- dulo 1.

Esses sistemas têm vários defeitos. O tamanho da interface de conexão é muito significativo. Esses sistemas também induzem a estresses devido à fiação situada na parte traseira do módulo eletrônico. No primeiro sistema, desde que o braço da alavanca é fraco, a força a ser concedida na alavanca pelo operador para instalar o módulo eletrônico é significativa. A- lém do mais, a alavanca é reforçada para evitar qualquer deformação. Fi- nalmente, desde que a força de aperto não é paralela à força necessária para unir os conectores situados na traseira da tela, um movimento de rota-

tem que ser compensado das essas modificações incorrem em custos adicionais.

O dispositivo de conexão de acordo com a invenção não tem as desvantagens acima. Esse dispositivo tem duas inovações importantes comparado com os dispositivos da técnica anterior. A conexão é sempre fei- ta por uma alavanca, mas a última fica posicionada na traseira do módulo, liberando totalmente a face frontal do módulo. Finalmente, o sistema de co- nexão usado permite uma conexão lateral em paralelo com a face frontal, o que reduz consideravelmente o tamanho do sistema de conexão e também reduz a força de aperto que fica agora situada no eixo geométrico dos co- nectores. Um sistema de conexão ou um conector tem pinos de conexão que são macho ou fêmea. Todos esses pinos são orientados em uma de- terminada direção. A conexão lateral deve ser entendida como sendo um sistema de conexão no qual a direção dos pinos é em paralelo com a face frontal do módulo compreendendo esse sistema de conexão. Quando ele é um dispositivo de exibição, a face frontal é a tela de exibição.

Mais especificamente, o assunto da invenção é um dispositivo de conexão elétrica e mecânica para um módulo eletrônico em uma arma- ção, o módulo substancialmente em formato de paralelepípedo tendo uma face frontal, quatro lados e uma face traseira, a armação compreendendo uma abertura retangular com dimensões próximas a essas da face frontal, o módulo eletrônico compreendendo um primeiro conector e a armação com- preendendo um segundo conector complementando o primeiro conector, caracterizado em que o dispositivo de conexão compreende:

- montado na armação,

o dois suportes idênticos situados em qualquer lado de dois dos lados da abertura, o segundo conector sendo montado nos ditos suportes com rotação livre e o primeiros recursos de fixação,

- em um dos lados do módulo,

o um recesso compreendendo o primeiro conector, o dito recesso dispos- to de modo a receber o segundo conector e

rnmplpmpntanHn ns primfíirnR recursos de fixação e dispostos de modo que, o segundo conector sendo dispos- to no recesso do módulo eletrônico, os segundos recursos de fixação bloqueiam o dito segundo conector no módulo.

Vantajosamente, o dispositivo compreende: - montados na armação, terceiros recursos de fixação,

- montados na face frontal do módulo, quartos recursos de fixa- ção complementando os terceiros recursos de fixação e dispostos de modo que, quando o segundo conector é bloqueado no seu recesso, os quartos recursos de fixação bloqueiam o módulo na armação. Vantajosamente, os primeiros recursos de fixação são uma ala-

vanca de travamento com carnes também montados com rotação livre nos suportes, cada carne incluindo, ao nível de cada suporte, uma abertura, os segundos recursos de fixação sendo duas Iinguetas de travamento comple- mentando as aberturas dos dois carnes. Na posição travada, a alavanca de travamento fica posicionada ao longo da face traseira do módulo.

Finalmente, a armação é uma armação do painel de instrumento de avião e o módulo é um dispositivo de exibição, a face frontal do módulo sendo a tela de exibição.

A invenção será mais bem entendida, e outras vantagens serão evidentes, com a leitura da descrição seguinte dada como um exemplo não limitador e através das figuras anexas nas quais:

a figura 1, já discutida, representa um primeiro dispositivo de a- cordo com a técnica anterior,

a figura 2, já discutida, representa um segundo dispositivo de acordo com a técnica anterior,

a figura 3, já discutida, representa uma vista geral do dispositivo de conexão de acordo com a invenção antes do travamento,

a figura 4 representa uma vista parcial do dispositivo de conexão de acordo com a invenção durante o travamento, a figura 5 representa uma vista parcial do dispositivo de conexão

de acordo com a invenção depois do travamento. geral do dispositivo de conexão de acordo com a invenção antes do trava- mento.

O módulo 1 a ser conectado na armação 20 é substancialmente em forma de paralelepípedo e tem uma face frontal, quatro lados e uma face traseira. Esse módulo é, no caso presente, um dispositivo de exibição com- preendendo, na face frontal, uma tela de exibição 10, e a armação é um pai- nel de instrumentos do avião. O módulo eletrônico compreende um primeiro conector posicionado lateralmente no fundo de um recesso 11. O recesso 11 fica posicionado em um dos lados do módulo 1. A armação também com- preende duas Iinguetas de travamento 12 situadas em dois lados opostos da armação e em qualquer lado do recesso 11.

A armação 20 na qual esse módulo é montado e é conectado compreende uma abertura retangular 21 com dimensões próximas a essas da face frontal 10. Ela compreende um segundo conector 22 complementan- do o primeiro conector do módulo. Esse segundo conector é montado em um invólucro que pode ajustar perfeitamente no recesso 11.

A armação 20 também compreende dois suportes idênticos 23 situados em qualquer lado de dois dos lados da abertura 21, o segundo co- nector 22 é montado nos suportes 23 com rotação livre nos eixos geométri- cos 27 de acordo com um eixo geométrico de rotação xx posicionado parale- lo ao plano da abertura e paralelo a um dos lados da abertura 21. Esses su- portes 23 podem ser usinados na massa da armação ou adicionados a e montados na armação.

A armação compreende finalmente, montada nos mesmos su- portes 23 e nos mesmos eixos geométricos 27, uma alavanca de travamento

24 compreendendo dois carnes 25, cada came situado em um suporte 23. Essa alavanca constitui um dispositivo de alavanca com efeito redutor de engrenagem, com uma rotação ao redor do eixo geométrico xx. Cada came

compreende uma abertura 26, cujo perfil é calculado de modo a poder exercer uma força variável e determinada na Iingueta de travamento 12 da

armação quando ela fica posicionada na dita abertura 26 e quando a alavan- é girada ao redor do sou oixo O dispositivo de conexão de acordo com a invenção exige um sistema de conexão disposto lateralmente no módulo e não na face traseira do módulo, como é o caso nos módulos das figuras 1 e 2. Esse tipo de sis- tema de conexão está atualmente se desenvolvendo muito rapidamente.

Isso é porque, devido às mudanças tecnológicas incessantes, telas de exibi- ção de tela plana estão se tornando mais refinadas ano a ano. Os conecto- res estão desaparecendo da traseira do equipamento para ficarem localiza- dos nos lados de modo a se ajustarem dentro da pequena espessura da te- la. Assim, o dispositivo de conexão de acordo com a invenção considera es- sa tendência inevitável.

O método para montagem e travamento do módulo na sua ar- mação é simples e compreende as três etapas seguintes.

Em uma primeira etapa, o módulo eletrônico 1 é encaixado por um usuário na armação por um movimento de translação indicado pela seta branca da figura 3 em tal maneira que o segundo conector da armação entra no recesso 11 do módulo. Nessa etapa, o módulo eletrônico é segurado pe- las duas mãos do usuário. Quando o primeiro e o segundo conectores estão suficientemente encaixados, uma mão é então suficiente para segurar o mó- dulo eletrônico 1. As Iinguetas superior e inferior 12 do módulo ficam então viradas para as aberturas dos carnes superior e inferior da alavanca.

Em uma segunda etapa ilustrada nas figuras 4 e 5, o usuário gi- ra a alavanca de travamento. Essas figuras são vistas parciais e represen- tam a posição da alavanca em dois instantes de travamento, no início e no fim da manobra. Nessas duas figuras, e a fim de torná-las mais claras, a ar- mação 20 e o suporte 23 são mostrados de modo transparente por linhas pontilhadas de modo a revelar um dos dois carnes da alavanca. A rotação da alavanca de travamento 24 com o dispositivo de alavanca com efeito redutor de engrenagem torna possível terminar o acoplamento do primeiro e segun- do conectores. A rotação da alavanca é ilustrada, nessas figuras, por uma seta branca semicircular. Durante essa operação, o usuário exerce uma for- ça suficiente de modo que cada Iingueta de travamento 12 se move ao longo da abertura 26 de um came 25. No fim dessa sogunda etapa, a alavanca de travamento fica então tocando na traseira do módulo 1 em um recesso for- necido para essa finalidade. O segundo conector fica então bloqueado e ad- jacente no seu recesso. O módulo pode então girar na armação pela rotação ao redor do eixo geométrico xx.

Em uma terceira etapa e final, o usuário gira o módulo ao redor

do eixo geométrico de rotação xx e pressiona o módulo contra a armação, de modo que a face frontal 10 fica nivelada com a abertura 21. Depois que o módulo eletrônico 1 fica suportado pela armação, um travamento acontece a fim de manter essa posição. Esse travamento pode ser fornecido, por exem- pio, por parafusos de aperto manual 28, como representado na figura 3, ou qualquer outro sistema de travamento rápido.

O dispositivo de conexão de acordo com a invenção tem muitas

vantagens.

O sistema é simples e leve e tem pouco tamanho. O tamanho dos conectores fica contido dentro do volume do módulo eletrônico, assim deixando disponível toda a parte traseira do módulo eletrônico para outros sistemas de conexão específicos. Em uma aplicação de painel de instrumen- to de avião, a economia de tamanho devido ao sistema de conexão lateral é aproximadamente de 300 milímetros na profundidade do painel de instru- mento. O sistema de conexão é compatível com as novas telas de exibição que têm um sistema de conexão lateral. Além do mais, a alavanca de trava- mento fica na parte traseira do módulo e é absolutamente invisível quando o módulo está montado na sua armação, o que é altamente favorável do ponto de vista visual.

O dispositivo de conexão tem boa compatibilidade eletromagné-

tica já que o conector fica isolado no seu recesso.

Além do mais, o método de conexão é fácil de executar. Ele não exige ferramentas. Ele compreende três etapas simples que são:

- uma translação, para engatar o conector da armação no reces- so do módulo,

- uma ação na alavanca de travamento para garantir uma cone- xão segura entre os dois conectores, - finalmente, uma rotação para colocar o módulo em contato e garantir que o equipamento seja mantido na posição operacional.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de conexão elétrica e mecânica para um módulo eletrônico (1) em uma armação (20), o módulo substancialmente em formato de paralelepípedo tendo uma face frontal (10), quatro lados e uma face tra- seira, a armação compreendendo uma abertura retangular (21) com dimen- sões próximas a essas da face frontal (10), o módulo eletrônico compreen- dendo um primeiro conector e a armação compreendendo um segundo co- nector (22) complementando o primeiro conector, caracterizado em que o dispositivo de conexão compreende: - montado na armação, o dois suportes idênticos (23) situados em qualquer lado de dois dos la- dos da abertura (21), o segundo conector (22) sendo montado nos di- tos suportes (23) com rotação livre e o primeiros recursos de fixação (24), - em um dos lados do módulo, o um recesso (11) compreendendo o primeiro conector, o dito recesso (11) disposto de modo a receber o segundo conector (22) e o segundos recursos de fixação (12) complementando os primeiros re- cursos de fixação (24) e dispostos de modo que, o segundo conector (22) sendo disposto no recesso (11) do módulo eletrônico (1), os se- gundos recursos de fixação bloqueiam o dito segundo conector no mó- dulo eletrônico (1).

2. Dispositivo de conexão elétrica e mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo compreende: - montados na armação, terceiros recursos de fixação, - montados na face frontal do módulo, quartos recursos de fixa- ção (28) complementando os terceiros recursos de fixação e dispostos de modo que, quando o segundo conector é bloqueado no seu recesso, os quartos recursos de fixação bloqueiam o módulo (1) na armação (20).

3. Dispositivo de conexão elétrica e mecânica, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que os primeiros recursos de fixação são uma alavanca de travamento (24) com carnes (25) também montados com rotação livre nos suportes (23), cada carne (25) incluindo, em cada suporte (23), uma abertura (26), os segundos recursos de fixação sendo duas Iingue- tas de travamento (12) complementando as aberturas (26) dos dois carnes (25).

4. Dispositivo de conexão elétrica e mecânica, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que, na posição travada, a ala- vanca de travamento (24) fica posicionada ao longo da face traseira do mó- dulo eletrônico (1).

5. Dispositivo de conexão elétrica e mecânica, de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a arma- ção (20) é uma armação do painel de instrumento de avião e em que o mó- dulo eletrônico (1) é um dispositivo de exibição, a face frontal (10) sendo a tela de exibição.