Brevet FR2612358A1 — publié le 19880916

La présente invention concerne un dispositif électronique c#onstitué d'une pluralité de modules alignés et juxtaposés. On sait que, notamment afin de profiter des avantages d'interchangeabilité et de maintenance dus à la modularité, on a déjà réalisé des dispositifs électroniques constitués d'une pluralité de modules alignés et juxtaposés, mécaniquement solidaires les uns des autres. Cependant, dans les nombreuses réalisations connues, il apparaît des inconvénients dus à l'insuffisance de rigidité mécanique entre les différents modules, ainsi qu'au défaut de blindage électromagnétique entre ceux-ci. De plus, les opérations de maintenance nécessitent souvent l'extraction des modules de l'ensemble qu'ils constituent. De tels inconvénients se révèlent particulièrement importants dans le cas où, par exemple, un tel dispositif électronique est destiné à être embarqué à, bord d'un véhicule, tei qu'un aéronef, soumis à d'importantes vibrations et accélérations. il en résulte que, le plus souvent, les dispositifs connus ne peuvent être utilisés dans une telle applica on. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'un dispositif électronique modulaire suffisamment rigide pour être insensible aux vibrations et accélérations d'un véhicule qui le porte, suffisamment blindé électromagnétiquement pour éviter que chaque module soit sensible à des parasites provenant d'autres modules et permettant la maintenance desdits modules sans extraction de ceux-ci. A cette fin, selon l'invention, le dispositif électronique constitué d'une pluralité de modules alignés et juxtaposés, mécaniquement solidaires les uns des autres, est remarqua ble en ce que lesdits modules sont assemblés les uns aux autres par deux rails parallèles, disposés de part et d'autre desdits modules et en ce que les châssis desdits modules présentent, au moins dans un plan parallèle auxdits rails et passant entre ceux-ci, une section ayant la forme au moins approximative d'un I. Ainsi, grâce aux deux rails parallèles, on assure la rigidité entre les modules. De plus, par suite de la forme particulière donnée aux châssis desdits modules, on assure que chacun d'eux présente une rigidité intrinsèque importante. La structure en I des châssis (qui sont avantageusement métalliques) permet de plus de délimiter, dans les modules, des espaces (compris entre l'âme et les ailes des I) électromagnétiquement blindés. C'est donc dans ces espaces que sont disposés les composants électroniques actifs desdits modules, ces composants étant avantageusement portés par des cartes. On remarquera que l'âme de chacun desdits châssis se trouve dans un plan allant d'un rail à l'autre. Par suite, l'effet de rigidité des châssis est complémentaire de celui desdits rails. Pour certains desdits modules, l'âme du châssis peut être parallèle auxdits rails. Il est surtout avantageux qu'il en soit ainsi des deux modules d'extrémité du dispositif électronique. En revanche, pour d'autres modules du dispositif, notamment pour les modules intermédiaires, l'âme des châssis peut être transversale auxdits rails. Pour renforcer encore la rigidité de certains modules, il est avantageux que les ailes des sections en I de ceux-ci soient réunies à leurs extrémités par des profilés transversaux, d'une seule pièce avec lesdites ailes, de sorte que lesdites ailes et lesdits profilés transversaux forment un cadre entourant l'âme des I. Il est avantageux que au moins l'un desdits rails soit pourvu de moyens de connexion électrique pour chacun desdits modules. Ces moyens de connexion électriques sont de préférence du type à fiches, de sorte que chaque module peut être mis en place dans l'ensemble des modules ou en être extrait par simple translation perpendiculaire audit rail. Dans un mode avantageux de réalisation, permettant la maintenance desdits modules sans démontage, chaque module comporte une prise de tests recouverte par l'autre desdits rails. Les modules peuvent être fermés, parallèlement à l'âme de leur châssis, par des plaques fixées sur les ailes de celui-ci. Afin de permettre une bonne dissipation de l'énergie thermique dissipée par les modules du dispositif selon l'invention, lesdites plaques et/ou les portions de châssis apparaissant à l'extérieur du dispositif sont pourvues d1irreg'#arités de dissipation, telles que des picots. Dans un exemple particulier ce réalisation, le rail permettant la connexion électrique des modules est disposé à la partie inférieure du dispositif, tandis que l'autre rail est disposé à la partie supérieure de celui-ci. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des éléments semblables portent des références identiques. Les figures 1 et 2 illustrent, en perspective extérieure, respectivement en vue éclatée et en vue montée, un premier exemple de dispositif électronique conforme à la présente invention. Les figures 3 et 4 illustrent, en vues perspectives éclatées, les châssis des modules d'un second exemple du dispositif selon l'invention, la figure 3 montrant plus particulièrement la section desdits châssis par un plan intermédiaire parallèle auxdits rails, alors que la figure 4 montre la section desdits châssis par un plan longitudinal passant par lesdits rails. Les figures 5 et 6 montrent schématiquement, avec arrachement partiel, la structure des châssis des modules d'extrémités des dispositifs des figures 1 à 4. La figure 7 montre, en coupe transversale schématique, la disposition des cartes de circuits électroniques actifs, dans les modules du dispositif de l'invention. La figure 8 est une vue schématique de face correspondant à la figure 7. La figure 9 illustre un exemple de disposition d'irrégularités de surface, pour les modules du dispositif selon 1 ' invention. Le dispositif 1 selon l'invention, montré par les figures 1 et 2, concerne par exemple un émetteur-transmetteur radicélectricue à voie de transmission protégée, destiné à être embarqué à bord d'un avion militaire. Dans ce mode de réalisation 1, on a prévu deux modules d'extrémités, portant respectivement les références 2 et 3, et une pluralité de modules intermédiaires 4. Le module 2 est par exemple le module émetteur du dispositif, tandis que le module d'extrémité 3 est par exemple le module d'alimentation électrique de l'ensemble, et que les diffé rents modules intermédiaires 4 correspondent chacun à une fonction ou dispositif 1. Comme on peut le voir, à la partie inférieure des modules 2,3 et 4 est prévu un rail longitudinal 5, tandis qu'a la partie supérieure desdits modules est prévu un rail longitudinal 6. Les rails 5 et 6 peuvent être fixés auxdits modules 2,3 et 4 par l'intermédiaire de vis 7. Le rail inférieur 5 est pourvu de connecteurs 8 à enfichage, susceptibles de coopérer avec des connecteurs complémentaires (non visibles) prévus à la partie inférieure desdits modules 2 à 4. Ainsi, lesdits modules peuvent être enfichés sur le rail 5 par simple translation perpendiculaire à cedernier. Le rail 5 assure, grâce aux connecteurs 8, non seulement l'alimentation électrique des différents modules 2 et 4 à partir du module 3, mais encore les interconnexions d'informations necessaires entre lesdits modules. La connexion électrique réalisée par enfichage des modules 2,3 et 4 sur le rail 5 est bloquée par les vis 7 assurant la fixation desdits modules sur ledIt rail. Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 1, à leur partie supérieure, les modules 2,3 et 4 comportent des prises de test 9. Lorsque le raIl 6 est mis en place sur lesdits modules, ces prises de test sont recouvertes par ledit rail. On remarquera donc que, pour tester le fonctionnement de chacun desdits modules, il est simplement suffisant de dévisser les is 7 solidarisant le rail 6 des modules 2,3 et 4 et d'ôter ledit rail. Dans la variante de réalisation 10 du dispositif selon l'invention, montré par les figures 3 et 0, on a supposé que le dispositif ne comportait qu'un seul module intermédiaire 4, entre les modules d'extrémité 2 et 3. Sur ces figures 3 et 4, on n'a représenté que les chassis métalliques desdits modules et on a indiqué, en superposition, la forme des sections de ces châssis, d'une part par un plan horizontal passant entre les rails 5 et 6 (figure 3) et, d'autre part, par un plan vertical (figure 4). Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 3, en section par ledit plan horizontal, le châssis 11 du module 2 présente la forme au moins approximative d'un I comportant une âme 13 et des ailes 14 et 15. De même, le châssis 12 du module 3 présente la forme d'un I comportant une âme 18 et des ailes 19 et 20. Comme on peut le voir, les âmes 13 et 18 sont verticales et disposées longitudinalement par rapport aux rails 5 et 6, alors que les ailes 14,15,19 et 20 sont verticales et transversales par rapport auxdits rails. De plus, le châssis 11 comporte, à sa partie inférieure et à sa partie supérieure, des ailes 16 et 17 reliant l'une à l'autre les ailes 14 et 15. Ainsi, le châssis du module 2 présente une structure en cadre entourant l'âme 13. Cette structure est schématiquement représentée sur la figure 5. De même, le châssis 12 de l'élément 3 comporte une aile inférieure 21 et une aile supérieure 22, reliant les ailes latérales 19 et 20, de sorte que ce châssis présente également la forme d'un cadre entourant l'âme 18. La représentation schématique du châssis 12 est montrée par la figure 6. En revanche, le châssis du module intermédiaire 4, qui présente également une section en forme de I, a son âme 24 transversale aux rails 5 et 6 et ses ailes latérales 25 et 26 sont disposées dans des plans longitudinaux. Ces ailes latérales 25 et 26 sont réunies à leurs parties inférieure et supérieure par des ailes transversales 27 et 28. Là encore, le châssis du module interméaiaire 4 présente la forme d'un cadre rigide entourant une âme 24. Par ailleurs, il est possible de prévoir dans lesdits châssis des parois intermédiaires telles que celles portant les références 29 et 30. Il est également possible de prévoir des évidements, par exemple pour des liaisons vers l'extérieur, comme cela est représenté par la référence 23, associée au module 3. Ainsi, grâce aux structures en I, on délimite, dans lesdits châssis, des cavités, dans lesquelles peuvent être montés les dispositifs électroniques actifs desdits modules. Par exemple, ces dispositifs actifs sont montés sur des cartes isolantes 31 (sur les figures 7 et 8 seules les cartes 31 sont illustrées), ces cartes étant solidarisées des âmes 13,18 ou 24 des profilés par l'intermédiaire de colonnes 32 et de moyens de fixation 34. On remarquera qu'ainsi les cartes de circuit 31 peuvent être de dimensions réduites, ce qui diminue encore l'effet des vibrations et accéléra tisons. Les parois latérales des éléments d'etrémités 2 et 4 sont fermées par des plaques 3h, fixées par des vis 35 coopérant avec des trous taraudés 36 prévus dans les ailes des châssis. Les faces extérieures des plaques 34, ainsi que les faces extérieures des parties de châssis (par exemple les ailes 25 et 26 des éléments intermédiaires 4) sont pourvus d'irrégularités, afin de permettre la dissipation vers l'extérieur, de l'énergie engendrée par lesdits modules. Sur la figure G, on a représenté schématiquement un motif 40 de telles irrégularités, composées alors de picots 41 disposé en diagonale. Ainsi, on voit que grâce à l'invention on obtient un dispositif modulaire comportant de nombreux avantages, tant en ce qui concerne la maintenance que la rigidité mécanique. Les différents modules peuvent présenter des épaisseurs différentes, ce qui permet d'optimiser l'implantation du dispositif. Celui-ci peut comporter une pluralité de petits circuits imprimés, plus résistants aux vibrations que des circuits de grandes dimensions. Pour effectuer les tests, on peut prévoir un rail de test spécial destiné à remplacer le rail supérieur 6, ce rail de test étant relié à un équipement de test (non représenté). Ainsi, le ou les modules défaillants peuvent être aisément identifiés et remplacés par des modules à fonctionnement correct. Lors de la mise en place ou du démontage d'un module, les modules adjacents servent de guides. REVENDICATIONS 1 - Dispositif électronique constitué d'une pluralité de modules alignés et juxtaposés, mécaniquement solidaires les uns des autres, caractérisé en ce que lesdits modules (2,3,4) sont assemblés les uns aux autres par deux rails parallèles (5,6), disposés de part et d'autre desdits modules et en ce que les châssis desdits modules présentent, âu moins dans un plan parallèle auxdits rails (5,6) et passant entre ceux-ci, une section ayant la forme au moins approximative d'un 2 - Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (13,18) des modules (2,3) est parallèle auxdits rails (5,6). 3 - Dispositif électronique selon la revendication 1, caracterse en ce que l'âme (24) des modules (4) est transversale auxdits raIls (5,6). 4 - Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérIsé en ce que les ailes (14,15 - 19,2G - 25,26) des sections en I des modules (2,3,4) sont réunies à leurs extrémités par des profilés transversaux (16,17 - 21,22 27,28), d'une seule pièce avec lesdites ailes, de sorte que lesdites ailes et lesdits profilés transversaux forment un cadre entourant l'âme des I. 5 - Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins l'un desdits rails (5) est pourvu de moyens (8) de connexion électrique du type à enfichage pour chacun desdits modules, de sorte que chaque module peut être mis en place dans l'ensemble des modules ou en être extrait par simple translation perpendiculaire audit rail. 6 - Dispositif selon la revendication ~1, caractérisé en ce que chaque module comporte une prise de tests (9) recouverte par l'un desdits rails' (6). 7 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins les modules à âme longitudinale sont fermés, parallèlement à l'âme de leur châssis, par des plaques fixées sur les ailes de celui-ci. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites plaques et/ou les portions de châssis apparaissant 'l'extérieur du dispositif sont pourvues d'irrégularités de surface de dissipation de chaleur, telles que des picots (41). 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les composants actifs desdits modules sont fixés sur l'âme du châssis de ceux-ci. 10 - DisposItif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits rails sont respectivement disposés à la partie inférieure et à la partie supérieure dudit disposItif.