Brevet FR2762749A1 — publié le 19981030

L'invention concerne un assemblage de connexion comportant un premier ensemble à connecteur et un second ensemble a connecteur ayant chacun un boîtier ou support et plusieurs connecteurs montés sur celui-ci. Les connecteurs5 des ensembles sont enfichables entre eux. L'un des boîtiers peut renfermer des composants électroniques, le connecteur étant positionné à une interface du boîtier qui forme un module électronique enfichable. Le premier ensemble peut être fixe.10 Dans des applications aérospatiales (aéronefs), il est commun de placer du matériel de traitement électroni- que dans de minces boîtes blindées ayant des connecteurs à une extrémité, les boîtes pouvant être enfichées dans un support, bâti ou râtelier qui comporte plusieurs connecteurs complémentaires fixés à une paroi intérieure du support. Souvent, plusieurs modules électroniques sont ainsi enfichés d'une matière juxtaposée dans le support. Cette construction permet de remplacer assez rapidement et aisément les modules électroniques, pour faciliter l'entretien, la réparation ou l'essai. Compte tenu de la présence de plusieurs connec- teurs complémentaires sur le module électronique et sur le support de réception, un réglage portant sur certaines tolérances dans le positionnement relatif des connecteurs complémentaires serait souhaitable. En outre, il est impor- tant d'assurer une connexion électrique fiable entre le module et les connecteurs du support, en particulier évitant une détérioration des connecteurs pendant l'accouplement et assurant une interconnexion blindée efficace entre eux. Les supports qui reçoivent les modules électroni- ques sont souvent positionnes dans un espace réduit, avec un accès difficile à la face extrême sur laquelle les connec- teurs sont fixés. Tel est notamment le cas dans un aéronef ou avion dans lequel l'espace est très limité. Il sera donc souhaitable de permettre l'assemblage des connecteurs sur leurs supports d'une manière suffisamment aisée pour per- mettre la fixation dans des conditions exiguës et sans observation visuelle directe par le technicien. Il serait également souhaitable d'assurer que les connecteurs sont correctement positionnés dans leurs emplacements respectifs sur le support. Pendant l'assemblage, le positionnement d'un connecteur dans un mauvais emplacement sur le support devrait être évité. Une autre demande constante porte sur des assemblages de connexion peu coûteux à fabriquer tout en assurant néanmoins une connexion électrique fiable et un blindage efficace. Les objets de l'invention sont réalisés par un assemblage de connexion électrique comportant un module enfichable et un ensemble à support d'interconnexion destiné à réaliser un accouplement avec le module enfichable, ce dernier comportant un boîtier et un ou plusieurs connecteurs disposés à une paroi extrême de celui-ci pour une connexion par enfichage avec un ou plusieurs connecteurs complémen- taires disposés sur une paroi extrême d'un support de l'ensemble à support d'interconnexion, les connecteurs complémentaires comportant des saillies de verrouillage pouvant être insérées dans une direction d'accouplement à travers une découpure complémentaire dans la paroi extrême du support, les saillies de verrouillage s'enclenchant en arrière de saillies de verrouillage complémentaires de la paroi extrême lorsque le connecteur est déplacé dans une direction sensiblement orthogonale à la direction d'accouple- ment, par exemple sous l'effet de la force de la pesanteur sur le connecteur, le connecteur étant ainsi verrouillé et retenu dans la direction d'accouplement sur le support. Les connecteurs du support peuvent avantageuse- ment être montés aisément et rapidement sur la partie extrême du support, par exemple sans observation visuelle directe. Les saillies de verrouillage du connecteur peuvent être avantageusement formées d'une matière conductrice connectée électriquement au blindage extérieur du boîtier du connec- teur, l'enclenchement des saillies de verrouillage du connecteur avec les saillies de verrouillage complémentaires5 de la paroi extrême du support connectant électriquement le blindage des connecteurs au support. Ceci permet une inter- connexion blindée simple et efficace entre les connecteurs et la masse. La découpure dans la paroi extrême du support, destinée à recevoir à travers elle les connecteurs, peut comporter des bords dentés (c'est-à-dire des évidements et des saillies se succédant), le profil extérieur du connecteur en étant complémentaire, chaque dent formant une saillie de verrouillage. Un verrouillage robuste du connecteur dans la direction d'accouplement est ainsi assuré, ainsi que de nombreux points de contact pour le blindage. Des moyens de codage peuvent être prévus pour assurer le montage des connecteurs sur le support dans leurs emplacements souhaités. Les moyens de codage peuvent comprendre avantageusement une pièce rapportée disposée le long d'un bord inférieur de chaque découpure de paroi extrême. La pièce rapportée peut avoir un profil, lorsqu'elle est observée dans la direction orthogonale à la direction d'accouplement, complémentaire d'un profil d'une extrémité inférieure du connecteur correspondant afin que, si le connecteur est dans l'emplacement correct, les profils de codage soient complémentaires et le connecteur puisse être déplacé dans la direction orthogonale à la direction d'accou- plement (c'est-à-dire la direction de verrouillage), alors que, si le connecteur est dans le mauvais emplacement, les profils de codage ne concordent pas et le connecteur ne descend pas dans la position de verrouillage. Un avantage de cette dernière conception est que les découpures des parois extrêmes et le profil du connecteur complémentaire, avec des saillies de verrouillage, peuvent être réalisés de façon a être identiques pour plusieurs connecteurs, réduisant ainsi les coûts de fabrication du support et des connecteurs. De plus, les pièces rapportées peuvent être aisément remplacées dans le cas d'une détérioration ou lorsqu'on souhaite5 modifier la combinaison de codage. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure i est une vue en coupe d'un assemblage de connexion selon l'invention, montrant un module électroni- que sur le point d'être affiché sur un ensemble à support d'interconnexion; la figure 2 est une vue en coupe partielle de l'un des connecteurs de l'ensemble à support d'interconnexion sur le point d'être monté sur une paroi extrême du support; la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 2, du connecteur introduit à travers la paroi extrême, mais avec les saillies de verrouillage qui ne sont pas encore enclenchées; la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 3 du connecteur dans l'état totalement assemblé et verrouille sur la paroi extrême; la figure 5 est une vue de la face d'accouplement du connecteur représenté sur les figures 2 à 4; la figure 6 est une vue partielle dans une direction orthogonale à la paroi extrême du support, montrant une découpure de réception de connecteur; la figure 7 est une vue partielle détaillée d'un bord inférieur de la découpure de la paroi extrême, avec des moyens de codage; la figure 8 est une vue en coupe suivant la ligne 8-8 de la figure 7; et la figure 9 est une vue en coupe suivant la ligne 9-9 de la figure 6. En référence à la figure 1, un assemblage 2 de connexion électrique comporte un module enfichable 4 et un ensemble à support d'interconnexion 6. Le module enfichable 4 comporte un boîtier 5 renfermant des composants électroni- ques 8 tels qu'une plaquette à circuit imprimé portant des composants électroniques et ayant des connecteurs 10 disposés le long d'une face d'accouplement 12 du boîtier. La face d'accouplement 12 est opposée à une paroi avant 14 du boîtier o une poignée 16 est prévue pour pousser et tirer le module 4 dans une direction d'accouplement M, qui est la direction d'enfichage du module sur l'ensemble à support d'inter- connexion 6. L'ensemble à support d'interconnexion 6 comporte un support 18 sous la forme d'une boite ayant une paroi extrême 20 et des parois latérales 22 s'étendant dans la direction d'accouplement M, formant une cavité 24 pour recevoir en elle le module 4. Le support 18 peut être formé d'une matière conductrice telle qu'un alliage d'aluminium à la fois pour la résistance mécanique et la connexion électri- que de blindage et de masse pour le module électronique 4. Le support 18 peut présenter plusieurs chambres ou cavités juxtaposées 24 destinées à recevoir plusieurs modules électroniques 4 d'une manière juxtaposée. Des connecteurs 26 sont fixés à la paroi extrême 20 pour s'accoupler avec les connecteurs 10 des modules. Les connecteurs 26 peuvent être connectés à des câbles 28 destinés à connecter les modules aux dispositifs qu'ils commandent ou à d'autres modules électroniques. Le support 18 peut être une structure fixe, par exemple monté fixement par rapport à une structure d'aéronef ou d'avion, les modules 4 étant enfichables sur la structure et pouvant être enlevés de celle-ci. Les modules électroniques 4 peuvent ainsi être aisément enlevés et remplacés pour leur entretien, leur réparation ou leur essai. Les connecteurs 10 des modules comprennent chacun un boîtier 30 et plusieurs bornes électriques 32 montées dans celui-ci, le boitier 30 étant monté de façon flottante sur une paroi extrême 34 de manière que les connecteurs 10 puissent se déplacer avec un certain degré de jeu dans un plan orthogonal à la direction d'accouplement M, les connec- teurs étant retenus dans la direction d'accouplement. Comme on le voit sur la figure 1, le boîtier 10 de connecteur est pourvu d'une gorge 36 le long de la périphérie du connecteur, dans laquelle est reçue une saillie 38 bordant une découpure de la paroi extrême 34, qui reçoit à travers elle le connec- teur. L'engagement ou enclenchement de la saillie 38 dans la gorge 36 retient le connecteur dans la direction d'accouple- ment, mais un certain degré de jeu est établi entre le fond de la gorge 36 et la saillie 38 pour permettre le mouvement de flottement du connecteur dans le plan perpendiculaire à la direction M. Un moyen à ressort (par exemple une matière élastique telle que du caoutchouc) peut être prévu dans la gorge ou ailleurs pour centrer le connecteur par rapport à la découpure. En d'autres termes, le connecteur 10 peut être déplacé élastiquement avec un certain degré de jeu à l'écart de sa position centrale pour compenser des tolérances dans le positionnement entre les connecteurs complémentaires 10, 26. Pour soustraire les composants électroniques à des contraintes excessives, et en particulier au niveau de la connexion entre le connecteur et la plaquette 8 à circuit imprimé, le connecteur 10 est interconnecté avec la plaquette 8 à circuit imprimé par l'intermédiaire d'un conducteur souple tel qu'un câble à ruban 40 ayant une gaine extérieure isolante renfermant plusieurs conducteurs juxtaposés, s'étendant entre le conducteur 10 et un autre connecteur 42 connecté à la plaquette 8 à circuit imprimé. En référence à présent aux figures 2-6, on décrira maintenant un assemblage du connecteur 26 de support sur la paroi extrême 20 de support. Comme on le voit le mieux sur la figure 6, la paroi extrême 20 est pourvue d'une découpure 44 de réception de connecteur destinée à recevoir à travers elle le connecteur dans la direction d'accouplement M. Le connecteur est pourvu de plusieurs saillies 46 de verrouillage s'étendant depuis des côtés opposés 48 du connecteur. Les saillies 46 de verrouillage peuvent être insérées dans des évidements complémentaires 50 le long de bords latéraux 52 de la découpure 44. Cette dernière est délimitée par les bords latéraux 52, un bord supérieur 54 et un bord inférieur 56. Des parties 58 de verrouillage sont situées entre les évidements 50 de la découpure et les saillies 46 de verrouillage du connecteur s'engagent ou s'enclenchent en arrière de ces parties 58 de verrouillage lors de l'assemblage complet du connecteur dans la découpure comme montré sur la figure 4. Comme représenté sur la figure 2, on monte le connecteur 26 sur le support en alignant d'abord le connec- teur 26 avec la découpure 44 afin que les saillies 46 de verrouillage du connecteur soient en alignement avec les évidements correspondants 50 de la découpure. Puis on introduit le connecteur à travers la découpure afin que les saillies 46 de verrouillage du connecteur soient introduites à travers les évidements 50 au-delà de la surface intérieure de la paroi extrême 20 comme on le voit le mieux sur la figure 3. Des éléments 62 de butée faisant saillie des surfaces latérales du connecteur empêchent la poursuite de l'introduction du connecteur dans la direction d'accouple- ment M. Le connecteur est ensuite déplacé dans une direction de verrouillage L orthogonale à la direction d'accouplement M afin que les saillies 46 de verrouillage du connecteur s'engagent ou s'enclenchent en arrière des parties de verrouillage 58 de la découpure 44 comme représenté sur la figure 4. Le mouvement du connecteur dans la direction de verrouillage L peut être simplement assuré par l'effet de la force de la pesanteur. Une attache élastique 64 de verrouil- lage peut ensuite être introduite entre une surface supé- rieure 65 du connecteur et le bord supérieur 54 de la découpure 44 du panneau. L'attache 64 de verrouillage peut être insérée depuis le côté intérieur 60 du panneau 20 qui fait face au milieu ambiant extérieur du système d'inter- connexion, c'est-à-dire le côté par lequel les modules 4 sont 5 enfichés et défichés, celui-ci étant le côté aisément accessible du matériel. Le connecteur 26 est ainsi verrouillé fixement a la paroi extrême 20 du support. Une retenue très robuste du connecteur dans la direction d'accouplement, en particulier pour supporter les forces d'enfichage avec le module électronique 4, est ainsi obtenue tout en permettant un montage très simple et très rapide du connecteur sur le support. De plus, le connecteur 26 peut être monté sur le panneau à l'aveugle, c'est-à-dire sans que la personne montant le connecteur sur le support ne voie réellement de façon directe l'opération de montage. Les saillies 46 de verrouillage du connecteur 26 du support peuvent être pourvues d'un revêtement conducteur, ou bien venir de moulage avec la matière conductrice de la coque extérieure du connecteur, ce qui procure au connecteur un blindage le protégeant contre l'émission ou la réception de parasites électromagnétiques et électrostatiques. La paroi extrême 20 du support est également formée d'une matière conductrice telle qu'un alliage d'aluminium, grâce à quoi l'entrée en butée des saillies de verrouillage 46, 58 réalise l'interconnexion blindée entre les connecteurs et le support. Une interconnexion blindée est ainsi obtenue d'une manière particulièrement simple et fiable. En référence en particulier aux figures 5 à 9, on décrira maintenant des moyens destinés à empêcher un mauvais positionnement des connecteurs sur la paroi extrême. L'assem- blage de connexion est pourvu de moyens de codage sous la forme d'une pièce rapportée 68 de codage positionnée sur le bord inférieur 56 de la découpure 44 et pouvant s'enclencher avec un élément de codage 70 faisant saillie du bord infé- rieur 63 du connecteur 26. Comme on le voit le mieux sur la figure 9, la pièce rapportée 68 de codage présente plusieurs évidements 72 dont certains sont libres et dont certains sont bouchés par une barrette 74. Le positionnement de la barrette 74 ou de plusieurs barrettes dans divers évidements 72 forme la combinaison de codage. Les barrettes 74 peuvent venir de moulage avec la pièce rapportée 68 de codage, laquelle, par exemple, peut être en matière plastique, puis détachées en étant cassées suivant le codage souhaité. De cette manière, toutes les pièces rapportées 68 de codage peuvent être fabriquées sous la forme de pièces identiques, en sorte que la personne assurant l'assemblage du matériel détermine la combinaison de codage et enlève des évidements 72 les barrettes de codage 74 en les cassant. Un côté inférieur de la pièce rapportée 64 peut être pourvu d'une gorge 76 de forme en U dans laquelle s'ajuste le bord inférieur 56 de la découpure du panneau afin que la pièce rapportée soit emboîtée étroitement sur la paroi extrême. Chaque connecteur 26 est pourvu d'une combinaison de codage correspondante formée par des ergots 70 faisant saillie au-dessous de la paroi inférieure 63 pour s'engager dans les évidements 72 de la pièce rapportée. Les connecteurs peuvent également être pourvus d'ergots 70 qui peuvent être éliminés en étant cassés pour réaliser la combinaison de codage souhaitée. Si un connecteur est introduit à travers la mauvaise découpure, les ergots de codage 70 ne s'adaptent pas aux évidements libres 72 (c'est-à-dire aux emplacements o les barrettes 74 ont été enlevées), en sorte que ce mouvement du connecteur dans la direction de verrouillage L (une fois que le connecteur est introduit à travers la découpure du panneau dans la direction M) n'est pas possible. Etant donné que le connecteur ne se déplace pas dans la direction de verrouillage, la personne montant le connecteur sur le support peut détecter aisément que l'assemblage est incorrect. Les pièces rapportées de codage peuvent être aisément remplacées ou assemblées avec la découpure. Chaque découpure 44 de paroi extrême peut donc être la même. Ce dernier point réduit le coût de fabrication et assure en outre un verrouillage et un blindage efficaces des connec- teurs 26 sur la paroi extrême, car chaque dent 58 se verrouille avec des saillies correspondantes 46 du connecteur. Un autre avantage de la présence des moyens de codage dont l'action a lieu dans la direction de verrouillage L est10 qu'une personne montant le connecteur sur le panneau ne confond pas l'impossibilité d'introduire un connecteur à travers une découpure 44 par suite d'un codage incorrect, avec un mauvais positionnement du connecteur par rapport à la découpure, en particulier dans des conditions de montage à15 l'aveugle. Les connecteurs s'adaptent à travers les diverses découpures, mais ne peuvent pas être verrouillés, à moins qu'ils ne se trouvent dans la découpure correcte. Des broches 80 de positionnement faisant saillie de la paroi extrême 20 s'engagent dans des trous correspon- dants 82 de positionnement du module 4 pour aider un guidage correct du module avec l'ensemble à support d'interconnexion avant l'accouplement des connecteurs. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'assemblage décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Assemblage (2) de connexion électrique comportant un module enfichable (4) et un ensemble à support d'interconnexion (6) destiné à s'accoupler avec le module enfichable, le module enfichable comportant un boîtier (5) et un ou plusieurs connecteurs (10) disposés à une face extrême (12) de ce boîtier pour une connexion par enfichage avec un ou plusieurs connecteurs de support complémentaires (26) disposés sur une paroi extrême (20) d'un support (18) de l'ensemble à support d'interconnexion, l'assemblage de connexion électrique étant caractérisé en ce que les connec- teurs du support comportent des saillies de verrouillage (46) pouvant être introduites, dans une direction d'accouplement (M), à travers des évidements complémentaires (50) d'une découpure (44) dans la paroi extrême (20) du support, les saillies de verrouillage s'enclenchant en arrière de parties de verrouillage (58) de la paroi extrême lorsque le connec- teur est déplacé dans une direction de verrouillage (L) sensiblement orthogonale à la direction d'accouplement (M), le connecteur étant ainsi verrouillé et retenu dans la direction d'accouplement sur le support. 2. Assemblage selon la revendication 1, carac- térisé en ce que les saillies de verrouillage des connecteurs (26) du support comprennent une matière conductrice connectée électriquement au blindage extérieur du connecteur, les saillies de verrouillage étant en contact électrique avec la paroi extrême du support pour une connexion de blindage et de masse avec celle-ci. 3. Assemblage selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les saillies de verrouillage (46) des connecteurs (26) de support sont disposées et juxtaposées d'une manière régulière le long de bords longitudinaux opposés (48) du connecteur. 4. Assemblage selon la revendication 3, carac- térisé en ce que la découpure (44) de la paroi extrême, destinée à recevoir le connecteur (26) du support, présente un nombre correspondant d'évidements (50) le long de côtés longitudinaux opposés (52), les parties de verrouillage (58) étant positionnées entre les évidements adjacents (50) et étant agencées d'une manière régulière. 5. Assemblage selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que les découpures (44) et les connecteurs (26) de support sont pourvus d'élé- ments de codage complémentaires. 6. Assemblage selon la revendication 5, carac- térisé en ce que l'élément de codage pour la découpure comprend une pièce rapportée séparée (68) montée le long d'un bord inférieur (56) de la découpure. 7. Assemblage selon la revendication 6, carac- térisé en ce que les pièces rapportées comprennent un profil de codage (72, 74) s'étendant dans la direction de verrouil- lage (L) pour un codage complémentaire avec l'élément de codage (70) disposé à une extrémité inférieure (63) du connecteur correspondant (26) du support lors d'un déplace- ment dans la direction de verrouillage (L). 8. Assemblage selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un élément de verrouillage (64) pouvant être introduit entre le connecteur du support et un bord supérieur (64) de la découpure (44) pour verrouiller le connecteur dans la paroi extrême (20). 9. Assemblage selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que la direction de verrouillage (L) est sensiblement parallèle à la direction de la force de la pesanteur afin qu'un mouvement du connecteur dans la direction (L) soit aidé par la pesanteur.