FR3103671A1 - Système de fixation d’un châssis et d’une carte électronique destinés à être embarqués dans un aéronef - Google Patents

Abstract

Ce système de fixation (52) d’un châssis et d’une carte électronique destinés à être embarqués dans un aéronef comprend une tige (54) destinée à être connectée mécaniquement avec le châssis et destinée à être reçue dans un perçage d’une portion solidaire de la carte électronique, le système de fixation (52) comprenant un moyen de blocage (68, 70) d’un déplacement axial de la tige (54) par rapport à la carte électronique. La portion est située sur une région d’extrémité côté connecteur de la carte électronique. Figure pour l’abrégé : Fig 5

Description

Système de fixation d’un châssis et d’une carte électronique destinés à être embarqués dans un aéronef

La présente invention concerne un système de fixation d’un châssis et d’une carte électronique destinés à être embarqués dans un aéronef, ainsi qu’un ensemble comprenant un châssis, une carte électronique et un tel système de fixation.

Un aéronef possède en général un système électrique comprenant notamment un circuit de distribution primaire d'énergie électrique et un circuit de distribution secondaire d'énergie électrique. Ces circuits de distribution permettent de protéger et de distribuer la puissance électrique provenant de sources internes, par exemple des générateurs ou des batteries, ou de sources externes, tels que des unités de puissance ou un groupe de parc, vers des charges utiles ou vers d'autres circuits de distribution de l'aéronef.

Les circuits de distribution sont généralement équipés de cartes électroniques reçus dans un châssis. Le châssis comprend typiquement une face arrière et une face avant. La face avant est ouverte afin de permettre le passage des cartes électroniques lors de leur maintenance. La face arrière est fermée et pourvue de connecteurs permettant de connecter électriquement les cartes électroniques à la connectique de l'aéronef. La face arrière constitue ainsi une face côté connecteur alors que la face avant constitue une face opposée au(x) connecteur(s). De cette manière, l'encombrement occasionné par les cartes électroniques et le(s) connecteur(s) est faible et la manipulation des cartes électroniques en vue de leur maintenance est facilitée.

Plus particulièrement, dans les systèmes existants, pour installer une carte électronique dans le châssis, on passe la carte électronique à travers la face avant jusqu'à ce que la carte électronique soit complètement insérée à l'intérieur du châssis, puis on fixe la carte électronique au châssis. Pour ce faire, on utilise typiquement des vis raccordées à un côté de la carte électronique adjacent à la face avant du châssis.

Une telle solution n'apporte toutefois pas pleine satisfaction. En effet, les tolérances de fabrication des platines constituant les cartes électroniques sont relativement importantes. En résultat, il arrive que certaines cartes électroniques présentent une longueur trop faible. Dans ce cas, même si la platine est correctement connectée par la vis située sur son côté adjacent à la face avant du châssis, elle peut ne pas être correctement connectée au connecteur.

Au vu de ce qui précède, l'invention vise à améliorer la fiabilité de la connexion d'une carte électronique reçue dans un châssis et destinée à être embarquée dans un aéronef.

A cet effet, il est proposé un système de fixation d’un châssis et d’une carte électronique destinés à être embarqués dans un aéronef, le système de fixation comprenant une tige destinée à être connectée mécaniquement avec le châssis et destinée à être reçue dans un perçage d’une portion solidaire de la carte électronique, le système de fixation comprenant un moyen de blocage d’un déplacement axial de la tige par rapport à la carte électronique, caractérisé en ce que la portion percée est située sur une région d’extrémité côté connecteur de la carte électronique.

Le système de fixation ainsi conçu permet de limiter l'effet d'une dispersion des dimensions de la carte électronique, rendant ainsi plus fiable le maintien de la connexion électrique entre les différents éléments de l'ensemble comprenant le châssis et la carte électronique.

De préférence, la tige est destinée à être reçue dans un alésage traversant d’une face côté connecteur du châssis.

La tige coopérant avec l'alésage ainsi localisé permet d'utiliser un même système de fixation pour fixer un connecteur, le châssis et la carte électronique.

Selon un mode de réalisation, la tige présente une forme cylindrique à section axiale circulaire, le moyen de blocage pouvant être pivoté autour de l’axe de la tige entre une position bloquante dans laquelle il bloque le déplacement axial de la tige par rapport à la carte électronique, et une position non bloquante dans laquelle il permet le déplacement axial de la tige par rapport à la carte électronique.

Un tel agencement permet de mettre en œuvre d'une manière particulièrement simple le blocage de la tige.

Avantageusement, le moyen de blocage comprend un doigt solidaire de la tige et s’étendant radialement par rapport à la tige et une rainure rectiligne parallèle à l’axe de la tige.

On peut en outre prévoir une languette solidaire de la tige et s’étendant radialement par rapport à la tige.

On fournit ainsi un indicateur de la position bloquante ou non bloquante du moyen de blocage sans qu'il soit nécessaire, pour un utilisateur, de se positionner derrière le châssis.

Dans un mode de réalisation, le décalage axial entre le doigt et la languette est compris entre 2 cm et 4 cm.

Avantageusement, la languette présente une longueur selon la direction radiale comprise entre 1 cm et 2 cm.

De telles dimensions sont particulièrement avantageuses pour permettre la manipulation du moyen de blocage par un utilisateur et la visualisation du blocage, dans le cas d’un châssis et d’une carte électronique destinés à être embarqués dans un aéronef.

Selon un autre aspect, il est proposé un ensemble destiné à être embarqué dans un aéronef comprenant un châssis, une carte électronique comprenant une région d’extrémité côté connecteur et une région d’extrémité côté extérieur, l’ensemble comprenant une portion solidaire de la carte électronique et située sur la région d’extrémité côté connecteur, la portion comprenant un perçage, l’ensemble comprenant un système de fixation tel que défini précédemment.

On peut en outre prévoir un connecteur comprenant un orifice, la tige étant reçue dans l’orifice.

Selon un mode de réalisation, le châssis comprend un alésage traversant, le moyen de blocage comprenant une première rainure rectiligne pratiquée dans le perçage et parallèle à l’axe de la tige, l’ensemble comprenant une seconde rainure rectiligne pratiquée dans l’alésage ou l’orifice et parallèle à l’axe de la tige, la première rainure et la seconde rainure étant décalées l’une par rapport à l’autre selon la direction tangentielle.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins indexés sur lesquels :

est une vue de face d'un ensemble selon un aspect de l'invention,

est une vue de côté de l'ensemble de la figure 1,

est une vue de dessus du châssis et du connecteur de l'ensemble de la figure 1,

est une vue de dessus d’une carte électronique de l'ensemble de la figure 1,

est une vue en perspective d'un système de fixation incorporé dans l'ensemble de la figure 1,

est une vue en coupe du système de fixation de la figure 5,

est une vue en coupe d’une face arrière du châssis de l'ensemble de la figure 1,

est une vue en coupe du connecteur de l’ensemble de la figure 1, et

est une vue en coupe de la carte électronique de l'ensemble de la figure 1.

En référence aux figures 1 et 2, on a schématiquement représenté un ensemble 2 destiné à être embarqué dans un aéronef (non représenté). Plus particulièrement, l'ensemble 2 vise à permettre la protection et la distribution de puissance électrique entre des sources de puissance électrique, des charges de puissance électrique et/ou des boîtiers de distribution de puissance électrique de l'aéronef.

L'ensemble 2 comporte un châssis 4. Dans l'exemple illustré, le châssis 4 forme un parallélépipède rectangle. Toutefois, on peut bien entendu sans sortir du cadre de l'invention envisager un châssis présentant une forme différente.

On définit une base vectorielle orthonormale 6 attachée au châssis 4. La base 6 est constituée par un vecteur X, un vecteur Y et un vecteur Z.

Sauf lorsqu'il en sera indiqué autrement, les termes «supérieur», «inférieur», «haut», «bas», «horizontal», et «vertical» et les expressions «au-dessus» et «en dessous» seront compris comme se rapportant au châssis 4 lorsque celui-ci repose normalement sur un support horizontal, c'est-à-dire en supposant le vecteur Z orienté verticalement vers le haut.

Sauf lorsqu'il en sera indiqué autrement, les termes «avant» et «arrière» seront compris comme se rapportant à la direction et au sens du vecteur X, l'extrémité d'arrivée du vecteur X étant située relativement en avant et l’extrémité de départ du vecteur X étant située relativement en arrière.

Sauf lorsqu'il en sera indiqué autrement, les termes «gauche» et «droite» seront compris comme se rapportant à la direction et au sens du vecteur Y, l'extrémité d'arrivée du vecteur Y étant située relativement à droite et l’extrémité de départ du vecteur Y étant située relativement à gauche.

Dans la présente demande, sauf lorsqu'il en sera indiqué autrement, l'expression «surface cylindrique» désigne une surface engendrée par un ensemble de droites parallèles s'appuyant sur une courbe plane fermée.

En référence à la figure 2, le châssis 4 comprend une face inférieure 8, une face supérieure 10, une face gauche 12, une face droite 14, une face arrière 16 et une face avant 18. Les faces 8 et 10 sont perpendiculaires au vecteur Z, les faces 12 et 14 sont perpendiculaires au vecteur Y et les faces 16 et 18 sont perpendiculaires au vecteur X.

Les faces 8, 10, 12, 14 et 16 comprennent une paroi alors que la face 18 est dépourvue de paroi. En d'autres termes, le châssis 4 est ouvert par sa face avant 18. Comme illustré sur la figure 1, l'intérieur du châssis 4 et la face arrière 16 sont visibles à travers la face avant 18 en vue de face. Ainsi, il est possible d'accéder à l'intérieur du châssis 4 en traversant la face avant 18.

De nouveaux en référence à la figure 1, l'ensemble 2 comporte quatre cartes électroniques 20, 22, 24 et 26. La carte électronique 20 va maintenant être décrite en référence de la figure 4. Cette description s'applique également aux cartes électroniques 22, 24 et 26.

La carte électronique 20 comporte une platine 28 plane et horizontale. La platine 28 forme un rectangle comprenant deux côtés parallèles au vecteur X et deux côtés parallèles au vecteurY. Plus précisément, la platine 28 comprend un côté gauche 30, un côté droit32, un côté arrière 34 et un côté avant 36. Lorsque la carte électronique 20 est installée dans le châssis 4, le côté 34 est proche de la face 16 et le côté 36 est proche de la face 18.

La carte électronique 20 comporte une pluralité de composants électroniques (non représentées) et/ou des pistes électriques (non représentées). Les composants électroniques sont fixés sur la platine 28. Les pistes électriques sont pratiquées sur la platine 28.

La carte électronique 20 comporte un élément de connexion 38 fixée à une région d'extrémité 40 proche du côté arrière 34. Sur la figure 4, la région d’extrémité 40 est schématiquement délimitée par une ligne pointillée 42. La région d’extrémité 40 est opposée à une région d'extrémité 44 proche du côté avant 36. Lorsque la carte électronique 20 est installée dans le châssis 4, la région d’extrémité 44 est proche de la face avant 18 et la région d’extrémité 40 est proche de la face arrière 16.

La carte électronique 20 comporte deux portions percées 46. Les portions percées 46 sont respectivement fixées sur un côté gauche et un côté droit de la région d'extrémité 40.

Chaque portion 46 comporte un perçage 48 cylindrique à section axiale circulaire autour de la direction du vecteur X et de diamètre d₄₈. Les perçages 48 sont représentés en pointillés sur la vue de dessus de la figure 4 et visibles en coupe sur les figures 6 et 9.

De nouveau en référence aux figures 2 et 3, l'ensemble 2 comporte un connecteur 50. Le connecteur 50 traverse la face arrière16 de manière à pouvoir être connecté à l'élément de connexion38 des cartes électroniques 20, 22, 24 et 26.

L'ensemble 2 comporte une pluralité, en l'espèce huit systèmes de fixation 52. Plus particulièrement, les systèmes 52 sont associés deux à deux respectivement à chacune des cartes électroniques 20, 22, 24 et 26. Les systèmes 52 ont pour fonction de permettre la fixation du connecteur 50, du châssis 4 et de la carte électronique 20, 22, 24 et 26 à laquelle ils sont associés.

En référence à la figure 5, le système de fixation 52 comprend une tige 54 cylindrique à section circulaire autour d'un axe 56 parallèle au vecteur X et de diamètre d₅₄légèrement inférieur au diamètre d₄₈:

Comme cela est visible sur la vue en coupe de la figure 6, la tige 54 est normalement reçue dans le perçage 48 d'une des portions percées 46, dans un alésage traversant 58 de la face arrière 16 du châssis 4 et dans un orifice traversant 60 du connecteur 50. L’alésage traversant 58 et l’orifice traversant 60 sont cylindriques à section axiale circulaire autour de l’axe 56 et de diamètre d₅₈₆₀sensiblement égal au diamètre d₄₈.

En référence à la vue en coupe de la figure 7, les alésages traversants 58 de la face arrière 16 comprennent chacun une rainure 62. Les rainures 62 sont rectilignes et perpendiculaires au vecteur X. Les rainures 62 s'étendent radialement vers l'extérieur depuis un alésage 58 respectif. Les rainures 62 s’étendent sur une épaisseur e_r62selon la direction radiale et e_t62selon la direction tangentielle. Les rainures 62 sont incluses dans un secteur angulaire formé autour de l'axe 56 et délimité d’un côté par un angle de 35° avec le vecteur Z et de l’autre par un angle de 55° avec le vecteur Z.

En référence à la figure 8, les orifices traversants 60 du connecteur 50 comprennent chacun une rainure 64 rectiligne et perpendiculaire au vecteur X. Les rainures 64 s'étendent radialement vers l'extérieur depuis un orifice 60 respectif, sur une épaisseur e_r64selon la direction radiale et e_t64selon la direction tangentielle. Les épaisseurs e_r62et e_r64sont sensiblement égales, et les épaisseurs e_t62et e_t64sont sensiblement égales. Les rainures 64 sont incluses dans un secteur angulaire formé autour de l'axe 56 et délimité d’un côté par un angle de 80° avec le vecteur Z et de l’autre par un angle de 100° avec le vecteur Z.

En référence à la figure 9, le perçage 48 de la portion 42 comprend une rainure 66 rectiligne et perpendiculaire au vecteur X. La rainure 66 s'étend radialement vers l'extérieur depuis le perçage 48, sur une épaisseur e_r66selon la direction radiale et e_t66selon la direction tangentielle. Les épaisseurs e_r62et e_r66sont sensiblement égales, et les épaisseurs e_t62et e_t66sont sensiblement égales. Les rainures 66 sont incluses dans un secteur angulaire formé autour de l'axe 56 et délimité d’un côté par un angle de 125° avec le vecteur Z et de l’autre par un angle de 145° avec le vecteur Z. Ainsi, les rainures 62, 64 et 66 sont en décalage angulaire les unes par rapport aux autres.

De nouveau en référence aux figures 5 et 6, le système 52 comprend un doigt 68. Le doigt 68 s’étend radialement depuis la surface cylindrique extérieure de la tige 54. L'épaisseur e_r68selon la direction radiale du doigt 68 est strictement inférieure à l'épaisseur e_r62. L’épaisseur e_t68selon la direction tangentielle du doigt 68 est strictement inférieure à l’épaisseur e_t62. De ce fait, le doigt 68 peut être reçu à l'intérieur des rainures 62, 64 et 66.

Le système 52 comprend une languette 70. La languette 70 forme sensiblement un parallélépipède rectangle solidaire de la tige54 de largeur égale au diamètre d₅₄. Plus particulièrement, la languette 70 s’étend radialement vers l'extérieur depuis une surface cylindrique extérieure de la tige 54. Le doigt 68 et la languette 70 s'étendent selon la même direction radiale par rapport à l'axe 56.

L'épaisseur e_r70selon la direction radiale de la languette 70 est comprise entre 1 cm et 3 cm. Compte tenu des dimensions des châssis utilisés dans des aéronefs, la languette 70 peut aisément être visible par un utilisateur de l’ensemble 2 sans qu’il soit nécessaire que l’utilisateur se positionne derrière la face arrière 16. Le décalage Δ₆₈₇₀selon la direction du vecteur X entre le doigt68 et la languette 70 est compris entre 2 cm et 4 cm.

Pour fixer le connecteur 50, la face arrière 16 et la carte électronique 20, 22, 24 ou 26, on met en œuvre le procédé suivant.

Dans un premier temps, le connecteur 50 et la carte électronique 20, 22, 24 ou 26 sont placés au contact de la face arrière16. Ensuite, un système 52 est introduit dans le connecteur 50. Pour ce faire, le système de fixation 52 est disposé de telle sorte que l'axe 56 de la tige 54 coïncide avec l'axe de révolution de l'orifice 60, et que la languette 70 soit horizontale. Ce faisant, le doigt 68 peut être reçu dans la rainure 64. La tige 54 est alors déplacée en translation selon la direction et le sens du vecteur X à l'intérieur de l'orifice 60. Ce déplacement en translation est arrêté lorsque le doigt 68 est situé en avant du connecteur 50.

Ensuite, la languette 70 est pivotée de 45° vers le haut. De ce fait, le doigt 68 est en décalage angulaire par rapport à la rainure 64. Il en résulte que la tige 54 ne peut pas se déplacer en translation par rapport à l'orifice 60 selon la direction du vecteur X et en sens inverse au vecteur X. Le doigt 68 est en regard de la rainure 62. La tige 54 est alors déplacée en translation selon la direction et le sens du vecteur X à l'intérieur de l'alésage 58. Ce mouvement de translation est arrêté lorsque le doigt 68 est situé en avant de la face 16.

Ensuite, la languette 70 est pivotée de 90° vers le bas. Dès lors, le doigt 68 est en décalage angulaire par rapport à la rainure 62. Il en résulte que la tige 54 ne peut pas se déplacer en translation par rapport à l'alésage 58 en sens inverse au vecteur X. Comme le doigt 68 est en regard de la rainure 66, la tige 54 est déplacée en translation selon le sens et la direction du vecteur X à l'intérieur du perçage 48. Ce mouvement de translation est arrêté lorsque le doigt 68 est situé en avant de la portion percée 42.

Compte tenu du décalage Δ₆₈₇₀compris dans la plage de valeurs précitée, et des largeurs habituelles des connecteurs et des parois de châssis utilisés dans les aéronefs, le connecteur 50, la face arrière 16 et la portion 42 sont intercalés, dans cet ordre, entre la languette 70 et le doigt 68, et la languette 70 est en contact frontal contre une face arrière (non référencée) du connecteur 50 alors que le doigt 68 est situé juste en avant d’une face avant (non référencée) de la portion 42.

Ensuite, la languette 70 est pivotée pour revenir à sa position horizontale initiale. Ce faisant, le doigt 68 est en décalage angulaire par rapport à la rainure 66. Il en résulte que le doigt 68 est en contact frontal contre une face avant (non référencée) de la portion 42. Le connecteur 50, la face arrière 16 et la portion 42 sont alors fixées les unes aux autres.

Pour libérer au moins l'un des éléments de l'ensemble 2, on effectue les actions précitées en sens inverse. En particulier, il est possible de libérer seulement une carte électronique 20, 22, 24 ou 26 sans supprimer la fixation entre le châssis 4 et le connecteur 50.

Dans l'exemple illustré, la carte électronique 20, 22, 24 ou 26 est fixée aux autres éléments de l'ensemble 2 au moyen d'une portion42 distincte de la platine 28. Toutefois, on peut bien entendu sans sortir du cadre de l'invention envisager que le perçage 48 fasse partie de la platine 28, ou encore de l'élément de connexion 38, ou de tout autre pièce rapportée sur la platine 28.

Dans le mode de réalisation illustré, chacun des éléments constituant l'ensemble 2 est doté de rainures permettant le passage du doigt 68. Toutefois, il est possible de prévoir, sans sortir du cadre de l'invention, que seulement certains des éléments constituant l'ensemble 2 soient dotés de telles rainures.

En particulier, dans un mode de réalisation en variante, le connecteur 50 est dépourvu des rainures 64. Il en résulte que les systèmes 52 sont accrochés en permanence au connecteur 50. Un tel mode de réalisation variante est particulièrement avantageux dans la mesure ou les connecteurs 50 sont moins fréquemment remplacés que les cartes électroniques 20, 22, 24 et 26.

Claims (10)

1. Système de fixation (52) d’un châssis (4) et d’une carte électronique (20, 22, 24, 26) destinés à être embarqués dans un aéronef, le système de fixation (52) comprenant une tige (54) destinée à être connectée mécaniquement avec le châssis (4) et destinée à être reçue dans un perçage (48) d’une portion (42) solidaire de la carte électronique (20, 22, 24, 26), le système de fixation (52) comprenant un moyen de blocage d’un déplacement axial de la tige (54) par rapport à la carte électronique (20, 22, 24, 26), caractérisé en ce que la portion (42) est située sur une région d’extrémité (40) côté connecteur de la carte électronique (20, 22, 24, 26).
2. Système (52) selon la revendication 1, dans lequel la tige (54) est destinée à être reçue dans un alésage traversant (58) d’une face (16) côté connecteur du châssis (4).
3. Système (52) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la tige (54) présente une forme cylindrique à section axiale circulaire, le moyen de blocage pouvant être pivoté autour de l’axe (56) de la tige (54) entre une position bloquante dans laquelle il bloque le déplacement axial de la tige (54) par rapport à la carte électronique (20, 22, 24, 26), et une position non bloquante dans laquelle il permet le déplacement axial de la tige (54) par rapport à la carte électronique (20, 22, 24, 26).
4. Système (52) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen de blocage comprend un doigt (68) solidaire de la tige (54) et s’étendant radialement par rapport à la tige (54) et une rainure (66) rectiligne parallèle à l’axe (56) de la tige (54).
5. Système (52) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant une languette (70) solidaire de la tige (54) et s’étendant radialement par rapport à la tige (54).
6. Système (52) selon les revendications 4 et 5 combinées, dans lequel le décalage axial entre le doigt (68) et la languette (70) est compris entre 2 cm et 4 cm.
7. Système (52) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel la languette (70) présente une longueur selon la direction radiale comprise entre 1 cm et 2 cm.
8. Ensemble (2) destiné à être embarqué dans un aéronef comprenant un châssis (4), une carte électronique (20, 22, 24, 26) comprenant une région d’extrémité (40) côté connecteur et une région d’extrémité (44) côté extérieur, l’ensemble (2) comprenant une portion (42) solidaire de la carte électronique (20, 22, 24, 26) et située sur la région d’extrémité (40) côté connecteur, la portion (42) comprenant un perçage (48), l’ensemble (2) comprenant un système de fixation (52) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Ensemble (2) selon la revendication 8, comprenant en outre un connecteur (50) comprenant un orifice (60), la tige (54) étant reçue dans l’orifice (60).
10. Ensemble (2) selon la revendication 9, dans lequel le châssis (4) comprend un alésage traversant (58), le moyen de blocage comprenant une première rainure (66) rectiligne pratiquée dans le perçage (48) et parallèle à l’axe (56) de la tige (54), l’ensemble (2) comprenant une seconde rainure (62, 64) rectiligne pratiquée dans l’alésage (58) ou l’orifice (60) et parallèle à l’axe (56) de la tige (54), la première rainure (66) et la seconde rainure (62, 64) étant décalées l’une par rapport à l’autre selon la direction tangentielle.