CN109792852A - 具有可逆模块的电子单元 - Google Patents

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Abstract

一种电子单元(100)，包括箱体(101)，其限定用于沿插入轴线(P')的两个相反的方向接收电子模块(124)的接收隔间(104)，该隔间包括用于为电子模块(124)供电的电源装置(125)和用于将电子单元(100)连接至电子模块(124)的连接装置(166.1‑166.12、167.1‑167.4)，这些装置在形成接收隔间(104)的一部分并且平行于插入轴线(P')延伸的连接面(160)上延伸。一种电子模块(124、224、324、424)，用于安装在本发明的电子单元(100、200、300、400)的隔间(104、204、304、404)中。

Description

具有可逆模块的电子单元
本发明一般涉及电子领域，并且更具体地说，涉及航空计算单元领域。
现有技术
计算单元或托架是已知的，每个计算单元或托架包括限定包含计算模块的隔间的箱体，该计算模块可沿插入轴线穿过隔间的开口被插入到隔间中并且可连接至由隔间的后壁承载的连接器，并延伸到与其开口相对的隔间中。术语“计算模块”在本文中被用于涵盖能够处理信号和/或数据的任何电子电路，并且特别是能够对那些信号或数据执行计算。电子电路可以形成计算机，并且可包括专用集成电路(ASIC)类型或一些其他类型(现场可编程门阵列(FPGA)类型的可编程阵列)的处理器集。在航空应用中，计算模块主要连接至飞行器的飞行员操作的控制仪器、向飞行员提供信息的指示器、分布在整个飞行器中的传感器、以及飞行器的各件装备。
对优化电子单元的使用和优化飞行器中空间的占用的搜索寻求电子单元结构的更大模块化。
发明目的
本发明的目的是提供对该问题的解决方案。
发明内容
为此，本发明提供了一种包括箱体的电子单元，该箱体限定了用于沿插入轴线的两个彼此相反的方向接收电子模块的接收隔间。该隔间包括用于为电子模块供电的电源装置和用于将电子单元连接至电子模块的连接装置，这些装置在形成隔间的一部分并平行于插入轴线延伸的连接面上延伸。
电子单元的这种配置使得电子模块能够容易地设置和安装，而与电子单元相对于维护访问或分区的取向无关。然后，相同的电子单元可被用于安装在电子单元的受限制的对接空间中，并且其中电子单元相对于彼此对称放置。
有利地，电源装置包括第一导电区域和第二导电区域，第一导电区域和第二导电区域布置在连接面的中线的相对侧上，第一和第二导电区域中的一者是电子模块的电源的正极，第一和第二导电区域中的另一者是电子模块的电源的负极。
因此，在将电子模块插入隔间之前，围绕垂直于连接面的轴线转动电子模块，反转由电子模块接收的电源的极性。
同样有利地，用于连接至电子模块的电子单元的连接面至少部分地包括减少摩擦的涂层。
这使得更容易将电子模块插入隔间中。当隔间的与连接面相对的面包括至少一个弹性元件时，这是特别实用的，该弹性元件设置成沿着基本垂直于连接面的平面的轴施加力，以避免电子模块在隔间中振动。
用于将电子模块连接至电子单元的连接装置可包括磁耦合器和/或光耦合器。
本发明还提供一种电子模块，其具有用于沿插入轴线的两个相反方向插入电子单元的隔间的两个插入端、用于连接至电源的连接装置和用于连接至电子单元的连接装置，该用于连接至电源的连接装置和用于连接至电子单元的连接装置在形成电子单元的一部分的连接面上延伸，该连接面平行于插入轴线延伸。
这样的电子模块可以容易地安装在电子单元的隔间中，而与电子单元相对于维护通道或隔断的取向无关。然后可以使用相同的电子模块来装配到相对于彼此对称布置的电子单元。
有利地，用于连接至电源的连接装置包括用于恢复恒定电源极性的装置，而不管施加到用于连接至电源的连接装置的电压的极性如何。
因此，不管施加到用于连接至电源的连接装置的输入端的电源的极性如何，电子模块都不会损坏并且可以正常操作。
还有利地，电子模块包括连接至用于连接至电源的连接装置并且成形为修改用于连接至设备的连接装置的通信方向的装置。
因此，可以根据电子模块相对于外壳的取向来修改电子模块的连接装置的通信方向。
本发明还适用于具有以下的电子模块：用于沿插入轴线的两个相反方向插入到电子单元的隔间中的至少一个插入端，用于连接至电源的连接装置和用于连接至电子单元的连接装置，用于连接至电源的连接装置和用于连接至电子单元的连接装置在形成电子模块的一部分的连接面上延伸，连接面平行于插入轴线延伸。
本发明还适用于具有机身的飞行器，该机身包括如上所述的多个电子单元并且分布在机身中，机身被地板细分为顶部容积和底部容积，其中大梁延伸支撑地板并且与机身和地板协作以限定两个侧向外壳，该侧向外壳具有基本上三角形的横截面并且平行于机身的纵轴延伸，该电子单元被布置在至少一个侧向外壳中。
在阅读了下面的对本发明的特定、非限制性实施例的描述之后，本发明的其他特性以及优点将显现。
附图说明
参考附图，在附图中：
-图1是本发明的飞行器的图解视图；
-图2是图1的线II上的飞行器截面的图解视图；
-图3是本发明的计算单元的图解侧视图；
-图4是图1的平面II上的截面放大示意图，其示出了共用冷却和电源模块；
-图5是该共用冷却和电源模块中的风扇的示意性前视图；
-图6是一个横截面图，示出了连接至印刷电路板的计算模块之一；
-图7是计算单元的隔间和用于安装在其中的第一类电子模块的局部透视图；
-图8是用于本发明的电子模块的第一类电子电路的示意图；
-图9是本发明的第二类型电子模块的图解透视图；
-图10是与图1相同的视图，其示出了在被安装在计算单元中之前的电子模块；
-图11是图7的平面XI-XI上的截面的详细视图，其示出了将电子模块安装到本发明的计算单元中的步骤；
-图12是安装到本发明的计算单元中的电子模块的平面XI-XI上的截面的详细视图；
-图13是本发明的计算单元的特定实施例的连接面的示意图；
-图14是图13的平面XIV-XIV上的纵向剖视图，其示出了计算单元；
-图15是本发明的特定实施例中的共用模块的连接面的示意图；
-图16是平面XIV-XIV上的截面图，其示出了与图15的共用模块组装在一起的图14的计算单元；
-图17是类似于图16的视图的视图，其示出了移除共用模块的第一步骤；
-图18是类似于图16的视图的视图，其示出了移除共用模块的第二步骤；以及
-图19是类似于图16的视图的视图，其示出了移除共用模块的第三步骤。
具体实施方式
参考附图，飞行器通常包括机身1，机身1由地板2细分为顶部容积3和底部容积4。顶部容积3用于接收乘客座位，并且它构成飞行器的客舱；底部容积4用于接收乘客的行李或货物，并且它构成了飞行器的货舱。
大梁5在底部容积4中延伸以支撑地板2，并且它们与机身1和地板2协作以限定横截面基本上为三角形的侧面外壳6，该侧面外壳6在中间或中央区域7的两侧上平行于机身1的纵轴L延伸。飞行器的电线束9的电缆8和输送吹入到顶部容积3中用于空调目的的空气的主空调管道或管10中的一个在地板2下方的侧面外壳6中延伸。电线束9由用于传送电力的电缆和用于传送控制信号和数据的电缆组成。
该飞行器具有计算单元100，每个计算单元100包括限定主隔间102的箱体101、在主隔间102下方延伸的第一辅助隔间103、以及在第一辅助隔间103的顶部后面以及在主隔间102的底部后面延伸的第二辅助隔间104。箱体101具有通向主隔间102的前开口105；通向主隔间102的两个侧向开口106；通向第一辅助隔间103的彼此相对的两个侧向开口107；以及通向第二辅助隔间104的彼此相对的两个侧向开口108。前开口105保持打开；侧向开口106由可拆卸面板109封闭；面朝中间区域7的侧向开口107、108保持打开；背朝中间区域7的侧向开口107、108由可拆卸面板110、111封闭。可拆卸面板通过快速连接机构或通过螺钉保持在关闭位置。面板110、111可被安装到侧向开口107、108中的一个或另一个上，这取决于计算单元100被安装到侧向外壳6中的方向，如下所述。
主隔间102包含计算模块，给定总体参考122；第一辅助隔间103包含用于冷却和驱动计算模块122的共用模块，给定总体参考123；并且第二辅助隔间104包含用于互连计算模块122的共用模块，给定总体参考124。共用模块123、124向计算模块122提供横向功能。
计算模块122可沿着插入轴线I穿过箱体101的前开口105被插入到主隔间102中，并且它们可连接至由箱体101的后壁116承载的连接器115，以便延伸到远离前开口105的主隔间102中。每个计算模块122具有向外突出的正面，该正面被紧固到箱体101上并且部分地封闭开口105(当所有计算模块122就位时该开口被完全封闭)。连接器115连接至主要用于传送控制信号和数据以便将计算模块122主要连接至飞行器的飞行员所操作的控制仪器的电线束9的电缆，连接至用于向飞行员提供信息的指示器，连接至分布在飞行器内的传感器，以及连接至飞行器的装备。计算模块122包括承载电子控件和/或电源组件的印刷电路板：它们本身是已知的，在此不再详细描述。计算模块122还在其远离开口105的边缘上承载相应的连接器，从而使得它们能够被连接至由主隔间102的后部的底部与第二辅助隔间104之间、并延伸到第一辅助隔间103中的印刷电路板118的面所承载的连接器。计算模块122经由滑道117被安装到主隔间102中，滑道117被紧固在箱体1中，以便垂直于开口105并因此平行于插入轴线I延伸。滑道117由导热材料制成，以便将由计算模块122的电子组件产生的一部分热导离到箱体101。为此目的，箱体101至少部分地由导热材料制成，以使得由计算模块122的操作产生的热量能够排出到外部。另外，箱体在其顶壁上有开口，以允许对流气流逸出。
使它们能够被连接至印刷电路板118的计算模块122的连接器包括突出支撑件150，销151平行于插入轴线I从该突出支撑件150延伸，这些销151在横向于其纵向轴线延伸的平面中是在松弛状态和变形状态之间可弹性变形的，销151在松弛状态中呈现出大于变形状态的的横截面。印刷电路板118的相应连接器具有镀金属孔152，每个金属镀孔152用于接收相应的销151，销151通过力接合在镀金属孔中并且在其变形状态下被夹持在其中。印刷电路板118没有被置于防尘的外壳中。在具有由碳制成的机身的飞机中，存在碳尘沉积在印刷电路板上的风险，并且产生短路的风险。为了避免这种情况，印刷电路板118被电绝缘材料层153覆盖，当它们接合在镀金属孔152中时，电绝缘材料层153被销151刺穿。当计算模块122被连接至印刷电路板118时，电绝缘材料层153被夹在支撑件150与印刷电路板118之间，从而趋向于封闭可能由销151产生的任何撕裂，并且从而防止灰尘渗入到计算模块122与印刷电路板118之间。在该示例中，电绝缘材料是硅树脂，并且更具体而言，是适于室温硫化(RTV)的硅树脂。自然地，可以使用任何呈现弹性体行为的材料，并且具体地可以使用其他类型的硅树脂。
共用模块123经由面向中间区域7的侧向开口107沿着垂直于插入轴线I的插入轴线P插入到第一辅助隔间103中。共用模块123具有紧固至箱体101并且切割开口107的重叠正面112。
如图7和10中可以看出，共用模块124沿着垂直于插入轴线I的插入轴线P'经由面向中间区域7的侧向开口108插入到第二辅助隔间104中。共用模块124具有向外突出的正面，该正面紧固至箱体101并且关闭开口108。
共用模块123和124两者都带有柔性触点，从而使它们能够被连接至印刷电路板118的导电区域，印刷电路板118本身首先连接至如上所述的计算模块122，其次连接至由后壁116携带并连接至电线束9的电力电缆和控制电缆的连接器119。
柔性触点被布置在与插入轴线平行的中线的两侧上，使得用于接收电力的触点包括沿着垂直于中线的线延伸的正极和负极，其中一个极在中线上方而另一极在中线下方。
第二辅助隔间104具有连接面160，连接面160平行于插入轴线P'延伸，并面向印刷电路118。布置在连接面160的中线163两侧的第一导电区域161和第二导电区域162在连接面160上延伸。位于中线163上的中心导电区域164也在连接面160上延伸。导电区域161、162和164是椭圆形的并且沿着平行于中线163的轴线延伸。第一导电区域161连接至印刷电路118的第一轨道并构成电源165的正极，第二导电区域162连接至印刷电路118的第二轨道并构成电源165的负极。中心导电区域164构成电源165的接地。磁耦合器166.1至166.12也在连接面160上延伸。第一系列磁耦合器包括磁耦合器166.1至166.6，其在中线163的两侧上靠近隔间104的第一开口108对称地延伸。第二系列磁耦合器包括磁耦合器166.7至166.12，其在隔间104的第二开口108附近在中线163的两侧上远离第一开口108对称地延伸。光耦合器167.1至167.4也在连接面160上延伸。第一系列光耦合器包括光耦合器167.1和167.2，其在隔间104的第一开口108附近在中线163的两侧上对称地延伸。第二系列光耦合器包括光耦合器167.3和167.4，其在隔间104的第二开口108附近在中线163的两侧上远离第一开口108对称地延伸。第一系列光耦合器167.1和167.2以及第一系列磁耦合器166.1至166.6分别与第二系列光耦合器167.3和167.4以及与第二系列磁耦合器166.7至166.12关于与中轴163正交地延伸的面160的中平面对称。
磁耦合器166.1至166.12和光耦合器167.1至167.4连接至印刷电路118。连接面160覆盖有聚四氟乙烯(PTFE)的精细层168，并且与连接面160相对的面169具有三个平行于中线163延伸的纵向弹簧170.1至170.3。印刷电路118首先连接至计算模块122，如上所述，其次连接至由后壁116承载并连接至电线束9的电力电缆和控制电缆的连接器119。
在该示例中，模块124具有大致矩形箱体形状并且包括给定模块124的相应参考125和126的两个插入端，沿着插入轴线P'沿着两个相反方向通向隔间104。模块124还具有用于连接至箱体100的连接面127，在连接面127上分别延伸有第一和第二柔性触头171和172，它们布置在连接面127的中线173的两侧上。位于中线173上的中心第三柔性触点173也在连接面127上延伸。如图7中可以看到，柔性触点171、172和174沿平行于中线173的轴线延伸，并且连接面127平行于插入轴线P’延伸。磁耦合器175.1至175.12也在连接面127上延伸。第一系列磁耦合器包括磁耦合器175.1至175.6，其在插入端125附近在中线173的两侧上对称地延伸。第二系列磁耦合器包括磁耦合器175.7至175.12，其在插入端126附近在中线173的两侧上对称地延伸。光耦合器176.1至176.4也在连接面127上延伸并且在中线173的两侧上对称地延伸。第一系列光耦合器包括光耦合器176.1和176.2，其在插入端125附近在中线173的两侧上对称地延伸。第二系列光耦合器包括光耦合器176.3和176.4，其在插入端126附近在中线173的两侧上对称地延伸。第一系列光耦合器176.1和176.2以及第一系列磁耦合器175.1至175.6分别与第二系列光耦合器176.3和176.4以及与第二系列磁耦合器175.7至175.12关于与中轴173正交的面127的中平面对称。连接面127在PTFE的精细层177中被覆盖。
柔性触点171和172、磁耦合器175.1至175.12以及光耦合器176.1至176.4被连接至电子电路180，电子电路180包括第一电路181和第二电路182。为清楚起见，在图8的示意图中仅示出了一组磁耦合器175.1至175.6以及光耦合器176.1和176.2中的两个磁耦合器175.1和175.4。柔性触点171和172被连接至第一电路181的输入端子，第一电路包括二极管桥183。第一电路181用于在其输出端子184与185之间传递恒定的电源极性，而不管在柔性触点171与172之间施加的电压的极性如何。第二电路182被连接至磁耦合器175.1和175.4，在该示例中，磁耦合器175.1和175.4是发射器/接收器，其中发射部分根据施加在柔性触点171与172之间的电压的极性而变为低阻抗。该低阻抗由硅(MOS)晶体管186上的金属氧化物提供，其栅极经受施加在柔性触点171与172之间的电压。齐纳二极管187保护MOS晶体管186的输入端免受电压浪涌的影响。因此，第二电路182用于根据施加在柔性触点171与172之间的电压的极性来修改耦合器175.1和175.4的通信方向。在第二电路182以相同的方式连接至其他磁耦合器和光耦合器的情况下，它同样用于根据施加在柔性触点171与172之间的电压极性改变磁耦合器175.1至175.12和光耦合器176.1至176.4的通信方向。
模块123还具有用于连接至箱体100的连接面527，并且在连接面527上延伸有第一柔性触点571和第二柔性触点572，第一柔性触点571和第二柔性触点572布置在连接面527的中线573的两侧上。位于中线574上的中心第三柔性触点573也在连接面527上延伸。如图9中可以看到，柔性触点571、572和574沿平行于中线573的轴线延伸，并且连接面527平行于插入轴线P延伸。连接面527可包括连接至模块123的风扇的通风连接器(未示出)和用于监视操作的电连接器。
参照图10，接下来描述了在飞行器的机身1的四个计算单元100、200、300和400中分别安装四个相同的共用模块124、224、324、424。与共用模块124的元件相同或相似的元件分别被赋予数字参考，分别增加100、200和300，用于指定共用模块224、324和424的元件。与计算单元100的元件相同或相似的元件具有分别增加100、200和300的数字参考，用于指定计算单元200、300和400的各个元件。
计算单元100和200分别位于机身1的纵轴L的右边和左边，并且它们各自具有朝向机身1前部的前开口105和205。计算单元300和400分别位于机身1的纵轴L的右边和左边，并且它们各自具有朝向机身1后部的前开口305和405。
通过将共用模块124的插入端126沿垂直于纵轴L的插入轴线P'插入到面向隔间104的中间区域7的侧向开口108中，将共用模块124安装到单元100的隔间104中，连接面127面向机身1的前部。当共用模块123在隔间104中平移移动时，相应连接面160和127上的PTFE层168和177在纵向弹簧170.1至170.3的作用下接触，并且它们彼此相对滑动。如从图11中可以看出，柔性触点171、172和174在它们进入第二辅助隔间104时被连接面160推回，并且它们抵靠连接面160的PTFE层168滑动直到它们分别与导电区域161、162和164面对面。在该位置，共用模块124的连接面127的光耦合器176.1至176.4和磁耦合器175.1至175.12分别面向第二辅助隔间104的连接面160的光耦合器167.1至167.4和磁耦合器166.1至166.12。层168和177还保证连接面160与127之间的受控距离。由第一导电区域161构成的第二辅助隔间104的电源165的正极与共用模块124的柔性触点171电接触。由第二导电区域162构成的第二辅助隔间104的电源165的负极与共用模块124的柔性触点172电接触。因此，第一电路接收在第一与第二柔性触点171与172之间测得的电压，该电压为正。然后，第二电路182在“发射”模式下经过磁耦合器175.1至175.3和175.7至175.9以及光耦合器176.1至176.3，并且它在“接收”模式下经过磁耦合器175.4至175.6、175.9至175.12以及光耦合器176.2和176.4。通过抓住共用模块124的端部125以便使其沿轴线P'平移移动，共用模块124从第二辅助隔间104移除。在平移移动期间，柔性触点171、172和174被连接面160推回，并且它们抵靠连接面160的PTFE层168滑动，直到共用模块124完全从第二辅助隔间104抽出。
通过将共用模块224的插入端225沿垂直于纵轴L的插入轴线P'插入到面向第二辅助隔间204的中间区域7的侧向开口208中，共用模块224被安装到单元200的隔间204中，连接面227面向机身1的前部。在该位置，共用模块224的连接面227的光耦合器276.1至276.4和磁耦合器276.1至276.12分别面向第二辅助隔间204的连接面260的光耦合器267.1至267.4和磁耦合器266.1至266.12。由第一导电区域261构成的第二辅助隔间204的电源265的正极与共用模块224的柔性触点271电接触。由第二导电区域262构成的第二辅助隔间204的电源265的负极与共用模块224的柔性触点272电接触。因此，第一电路281接收在第一与第二柔性触点271与272之间测得的电压U271-272，该电压为正。然后，第二电路282在“发射”模式下经过磁耦合器275.1至275.3和275.7至257.9以及光耦合器276.1至276.3，并且它在“接收”模式下经过磁耦合器275.4至275.6、275.10至275.12以及光耦合器276.2和276.4。
通过将共用模块324的插入端326沿垂直于纵轴L的插入轴线P'插入到面向第二辅助隔间304的中间区域7的侧向开口308中，共用模块324被安装到单元300的隔间304中，连接面327面向机身1的后部。在该位置，共用模块324的连接面327的光耦合器376.1、376.2、376.3、376.4以及还有磁耦合器375.1至375.6和375.7至375.12分别面向第二辅助隔间304的连接面360的光耦合器367.4、367.3、367.2和367.1以及磁耦合器366.12至366.7和366.6至366.1。由第一导电区域361构成的第二辅助隔间304的电源365的正极与共用模块324的柔性触点372电接触。由第二导电区域362构成的第二辅助隔间304的电源365的负极与共用模块324的柔性触点372电接触。因此，第一电路381接收在第一与第二柔性触点371与372之间测得的电压U371-372，该电压为负。然后，第二电路382在“接收”模式下经过磁耦合器375.1至375.3和375.7至357.9以及光耦合器376.1和376.3，并且它在“发射”模式下经过磁耦合器375.4至375.6、375.10至375.12以及光耦合器376.2和376.4。
通过将共用模块424的插入端425沿垂直于纵轴L的插入轴线P'插入到面向第二辅助隔间404的中间区域7的侧向开口408中，共用模块424被安装到单元400的隔间404中，连接面427面向机身1的后部。在该位置，共用模块427的连接面424的光耦合器476.1、476.2、476.3、476.4以及还有磁耦合器475.1至475.6和475.7至475.12分别面向第二辅助隔间404的连接面460的光耦合器467.4、467.3、467.2和467.1以及磁耦合器466.12至466.7和466.6至466.1。由第二导电区域461构成的第二辅助隔间404的电源465的正极与共用模块424的柔性触点472电接触。由第二导电区域462构成的第二辅助隔间404的电源465的负极与共用模块424的柔性触点472电接触。因此，第一电路481接收在第一与第二柔性触点471与472之间测得的电压U471-472，该电压为负。然后，第二电路482在“接收”模式下经过磁耦合器475.1、475.2、475.3和光耦合器476.1，并在“发射”模式下经过磁耦合器475.4、475.5、475.6和476.2。
可以理解的是，上述柔性触点的布置使得在计算单元100、200、300和400中使用相同的共用模块124、224、324、424是可能的，因为它足以关于其纵轴转动共用模块，使得电触点位于左侧或右侧。
这导致具有用于计算单元的单个模型，该模型与单个类型的模块协作并且可以在不进行修改的情况下安装到四种不同的配置中。因此大大降低了认证、生产、维护和安装所涉及的成本。
在本发明的计算单元的特定实施例的以下描述中，给出与计算单元100的元件相同或相似的元件的数字参考分别增加了400。
参考图13，第二辅助外壳504的连接面560具有五个导电轨道561、562、564、590和591。第一导电区域561连接至印刷电路518的第一轨道并构成电源565的正极，第二导电区域562连接至印刷电路518的第二轨道并构成电源565的负极。中心导电轨道564构成电源565的接地。在中线563的两侧上对称延伸的附加轨道590和591分别是用于通信的输入端口和输出端口。磁耦合器592.1至592.5也在连接面560上延伸。这些磁耦合器在隔间504的第一开口508附近在中线563的两侧上对称地延伸。
如从图14中可以看出，印刷电路518具有金属板593，金属板593在整个连接表面560上延伸并且在其上紧固有导电区域561、562、564、590和591以及还有磁耦合器592.1至592.5的绕组。PTFE层568覆盖板593并包括与导电区域561、562、564、590、591对准的相应间隙。印刷电路518还具有屏蔽圆筒594.1至594.5，用于屏蔽磁耦合器592.1至592.5并在远离层568的板593附近延伸。
如从图15和16中可以看出，共用模块524的连接面527还具有金属板594，金属板594在整个连接表面560上延伸并且在其上紧固有柔性触点571、572、574、595和596以及还有磁耦合器的绕组597.1至597.5。柔性触点571、572、574、595和596分别包括三个弹性桥571.1至571.3、572.1至572.3、574.1至574.3、595.1至595.3以及596.1至596.3。PTFE层577覆盖板594并包括与导电区域571、572、574、595、596对准的相应间隙。连接面560还具有屏蔽圆筒598.1至594.5，用于屏蔽磁耦合器592.1至592.5并在远离层568的板593附近延伸。
当共用模块524在第二辅助外壳504(图16)中就位时，共用模块524的磁耦合器597.1至597.5面向计算单元500的磁耦合器592.1至592.5，从而在单元500与模块524之间提供磁耦合。柔性触点571、572、574、595和596的弹性桥分别与导电区域561、562、564、590和591接触，从而从电源565向共用模块524供电并将共用模块524置于与计算单元500通信。面对的金属板593和594在共用模块524与计算单元500之间提供有效的电容耦合。
通过抓住共用模块524的端部525以使其沿轴线P'平移移动，共用模块524被从第二辅助隔间504移除。在平移移动期间，柔性触点571、572和574的桥被连接面560推回，并且它们抵靠连接面560的PTFE层568滑动，直到共用模块524完全从第二辅助隔间104抽出(图17至19)。
计算单元100被布置在侧向外壳6中的至少一个中，使得插入轴线I基本上平行于机身1的纵轴L。应该观察到，移除面板109可直接访问最靠近中间区域7的计算模块122。
更确切地说，计算单元100成对地安装在侧向外壳6中的毗邻位置中，使得箱体101的后壁116彼此面对地延伸。电线束9的电缆8在两个计算单元100之间取得，以便通过连接器115和119与其连接，从而便于将计算单元100连接至电线束9。
可以理解的是，上述柔性触点的布置使得在两个计算单元100中使用相同的共用模块123和124是可能的，因为它足以使共用模块绕其纵轴和插入轴线转动，以使电触点位于左侧或右侧。
以下详细地描述共用模块123。在机身1与计算单元100之间延伸的管道11用于连接最靠近安装在面板110上的进气口的主管10，以便朝向具有布置成面向它的第一止回阀130.1的共用模块113中的开口敞开，从而允许冷却空气从管道11传递到共用模块123，同时抵抗在相反方向上的任何空气流。共用模块123具有外部进气口120，该外部进气口120通向中心区域7并且与用于将空气喷射到共用模块123中的风扇140和布置成允许空气从风扇140传递到共用模块123同时抵抗任何相反方向的空气流的第二止回阀130.2相关联。共用模块123具有顶壁，该顶壁设有通向主隔间102的排气口。
止回阀130.1和130.2彼此相似，并且在该示例中，每个止回阀包括中空主体131，中空主体131紧固到共用模块123的一个侧壁并且以密封方式连接至用于阀130.1的管道11，或者连接至阀130.2的风扇140的出口。主体131具有多个开口，每个开口具有面向它的翼片132，其一侧上的边缘是自由的，并且在相对侧上，边缘铰接到主体131，使得翼片132可以在关闭位置与打开位置之间枢转。因此，翼片132以如下方式定位：使得它们可以被朝向共用模块123内部的空气流提升，以允许空气流通过，但是它们被任何相反方向的空气流压下到关闭位置。举例来说，返回装置可包括弹簧，该弹簧额定为允许翼片132被进入共用模块123的空气流提升，而不会在空气流中引起会阻止它沿共用模块123和主隔间102行进的头损失。在一种变型中，返回装置可由重力来提供。可以理解：
-当飞行器的吹风系统运行时，止回阀130.1允许空气通过而风扇140被停止，同时止回阀130.2阻止来自止回阀130.1的空气通过；以及
-当飞行器的吹风系统故障时，风扇140投入运行以吹送空气，使得止回阀130.2允许空气通过，同时止回阀130.1阻止来自止回阀130.2的空气通过。在检测到飞行器的吹风系统的故障之后，风扇140在经由电线束9递送的控制下投入运行。
在该示例中，风扇140包括由电动机(未示出)驱动以在壳体142内旋转的叶轮141。壳体142具有垂直于叶轮141的旋转轴线的两个壁143，这些壁通过围绕叶轮141并在壁143之间延伸的圆形周壁144连接在一起。壁143中的一个紧固到共用模块123的壁上，而另一个壁143在圆周壁144附近设置有排气孔145，同时与圆周壁144间隔开。圆形周壁144围绕叶轮141延伸，并具有底部，该底部通过垂直切向通道146切向延伸，该切向通道146具有紧固在其上的容器147。叶轮141具有中空毂，该中空毂形成与进气口120连通的管道，使得叶轮141的旋转倾向于吸入来自进气口120并朝向壳体142中的孔口145的空气。可能在空气流中发现的任何灰尘通过离心作用吸在圆形周壁144上，然后进入垂直切向通道146和容器147，在那里灰尘被捕获。清洁容器147用于去除灰尘。
当然，本发明不限于所描述的各实施例，而是涵盖由权利要求限定的本发明的范围内的任何变型。特别地，计算单元100的外壳可以是某种其他形状并且可具有一些其他数量的辅助隔间，并且根本不需要具有任何辅助隔间。
尽管当前描述的模块是计算模块共用的模块，但是本发明同样适用于其他类型的电子模块，例如诸如风扇模块或仅专用于计算模块中的某些或仅专用于计算模块中的一个的模块。
在该示例中，尽管电子模块使用椭圆形导电区域供电，但是本发明同样适用于用于为电子模块供电的其他装置，诸如举例而言，圆形导电区域或无接触的电感连接器。
在该示例中，尽管电子模块和第二辅助隔间的连接面具有PTFE涂层，但是本发明同样适用于减少摩擦的其他类型的涂层，诸如聚三氟氯乙烯(PCTFE)、氟乙烯(FE)、甲基氟烷氧基(MFA)或其他聚合物的涂层。本发明还适用于电子模块或计算单元的单个连接面，其设有用于减小摩擦的涂层。涂层可以在整个连接面上或仅在面的一部分上延伸。
在该示例中，尽管第二辅助隔间具有三个纵向弹簧，但是本发明同样适用于其他类型的弹性元件，该弹性元件被布置成施加力以建立与连接面的接触，诸如举例而言，单个纵向弹簧、橡胶叶片或螺旋弹簧。
在该示例中，尽管共用模块基本上是矩形箱体形状，但是本发明同样适用于某些其他形状的模块，诸如举例而言，正圆柱形或三角形模块。
在该示例中，尽管电子模块具有柔性触点，但是本发明同样适用于用于连接至电源的其他装置，诸如举例而言，固定电连接螺柱、不接触的电感连接器或导电刷。
在该示例中，尽管电子模块(如计算单元)具有光耦合器和磁耦合器，但是本发明同样适用于其他连接装置，诸如举例而言，导电区域或无线电或微波收发器。磁和/或光连接是优选的，因为它们在电子模块与计算单元之间提供电解耦。
在该示例中，尽管连接装置关于中轴和与该轴正交的平面对称分布，但是本发明同样适用于以某种其他方式分布的连接装置，因此同样需要能够使共用模块关于垂直于其插入轴的轴反转。在这种特定情况下，共用模块总是通过相同的插入端插入到隔间中。在该示例中，尽管该单元是计算单元，但是本发明同样适用于其他类型的电子单元，诸如举例而言，通信单元、空调单元等。
在一种变型中，共用模块被布置成提供单个横向功能，例如向计算模块供应电力，冷却计算模块，或提供计算模块之间的互连。
在一种变型中，使用仅在一个位置使用的共用模块是可能的，或者在右侧具有柔性触点，或者在左侧具有柔性触点。在另一种变型中，共用模块具有设置有连接器的后部，并且计算单元的箱体可以配备有可移动的互补连接器，以便安装在辅助隔间的背板上，而不管计算单元安装在横向外壳壳中的方向如何。
在一种变型中，可以使用其他通风手段，例如，布置在过滤器后面的风扇，用于防止灰尘被注入到共用冷却模块中。
本发明不限于在航空领域中的应用。

Claims (16)

1.一种电子单元(100、200、300、400)，包括箱体(101)，其限定用于沿插入轴线(P')的两个相反的方向接收电子模块(124、224、324、424)的接收隔间(104、204、304、404)，所述隔间包括用于为所述电子模块(124、224、324、424)供电的电源装置(165、265、365、465)和用于将所述电子单元(100、200、300、400)连接至所述电子模块(124、224、324、424)的连接装置(166.1-166.12、167.1-167.4)，这些装置在形成所述接收隔间(104、204、304、404)的一部分并且平行于所述插入轴线(P')延伸的连接面(160)上延伸。
2.如权利要求1所述的电子单元(100、200、300、400)，其特征在于，所述电源装置(165、265、365、465)包括第一导电区域(161、261、361、461)和第二导电区域(162、262、362、462)，所述第一导电区域和所述第二导电区域布置在所述连接面(160、260、360、460)的中线(163)的相对侧上，所述第一和第二导电区域中的一者(161、261、361、461)是所述电子模块的所述电源的正极，所述第一和第二导电区域中的另一者(162、262、362、462)是所述电子模块的所述电源的负极。
3.如权利要求2所述的电子单元(100、200、300、400)，其特征在于所述导电区域(161、261、361、461、162、262、362、462)沿平行于所述中线(163)的相应轴线延伸。
4.如任何前述权利要求所述的电子单元(100、200、300、400)，其特征在于，所述连接面(160、260、360、460)至少部分地由降低摩擦的涂层(168)涂敷。
5.如任何前述权利要求所述的电子单元(100、200、300、400)，其特征在于，用于将所述电子模块连接至所述电子单元的所述连接装置(166.1-166.12、167.1-167.4)包括至少一个磁耦合器(166.1-166.12)。
6.如任何前述权利要求所述的电子单元(100、200、300、400)，其特征在于，用于将所述电子模块连接至所述电子单元的所述连接装置(166.1-166.12、167.1-167.4)包括至少一个光耦合器(167.1-167.4)。
7.如任何前述权利要求所述的电子单元(100、200、300、400)，其特征在于，所述隔间的与所述连接面相对的面包括至少一个弹性元件(170.1-170.3)，所述弹性元件被布置成对所述连接面(160、260、360、460)施加接触力。
8.一种电子模块(124、224、324、424)，具有用于沿插入轴线(P')的两个相反方向插入到电子单元(100、200、300、400)的隔间(104、204、304、404)中的至少一个插入端(125、126、225、226、325、326、425、426)，用于连接至电源(165、265、365、465)的连接装置(171、172、271、272、371、372、471、472)和用于连接至电子单元(100、200、300、400)的在形成所述电子模块(124、224、324、424)的一部分的连接面(127、227、327、427)上延伸的连接装置(175.1-175.12、176.1-176.4)，所述连接面(127、227、327、427)平行于所述插入轴线(P’)延伸。
9.如权利要求8所述的电子模块(124、224、324、424)，其特征在于，用于连接至电源(165、265、365、465)的所述连接装置包括布置在所述连接面(127、227、327、427)的中线(173)的相对侧上的用于连接至所述电子单元(100、200、300、400)的第一柔性触点(171、271、371、471)和第二柔性触点(172、272、372、472)。
10.如权利要求9所述的电子模块(124、224、324、424)，其特征在于，所述柔性触点(171、172、271、272、371、372、471、472)沿平行于所述中线(173)的相应轴线延伸。
11.如权利要求8到10中任一项所述的电子模块(124、224、324、424)，其特征在于，用于连接至电源的所述连接装置(171、172、271、272、371、372、471、472)包括用于恢复恒定电源极性的装置(181、281、381、481)，而不管施加到用于连接至电源(165、265、365、465)的所述连接装置(171、172、271、272、371、372、471、472)的电压的极性如何。
12.如权利要求8到11中任一项所述的电子模块(124、224、324、424)，其特征在于，包括连接至用于连接至电源(165、265、365、465)的所述连接装置并成形为修改用于连接至所述电子单元(100、200、300、400)的所述连接装置(175.1-175.12、176.1-176.4)的通信方向的装置(182、282、382、482)。
13.如权利要求8到12中任一项所述的电子模块(124、224、324、424)，其特征在于，用于连接至所述电子单元(100、200、300、400)的所述连接装置(175.1-175.12、176.1-176.4)包括磁耦合器(175.1-175.12)。
14.如权利要求8到12中任一项所述的电子模块(124、224、324、424)，其特征在于，用于连接至所述电子单元(100、200、300、400)的所述连接装置(175.1-175.12、176.1-176.4)包括光耦合器(176.1-176.4)。
15.一种具有包含如权利要求1到7中任一项所述的至少一个电子单元的机身的飞行器。
16.如权利要求15所述的飞行器，其特征在于，包括分布在所述机身中的多个电子单元，所述机身被地板细分为顶部容积和底部容积，其中大梁延伸支撑所述地板并且与所述机身和所述地板协作以限定两个侧向外壳，所述侧向外壳具有基本上三角形的横截面并且平行于所述机身的纵轴延伸，所述电子单元被布置在所述侧向外壳中的至少一个中。
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