Brevet FR2879834A1 — publié le 20060623

Boîtier d'appareillage électronique La présente invention est relative à un boîtier d'appareillage électronique dans lequel est enfichée au moins une carte de circuit imprimé. Elle concerne plus particulièrement un boîtier d'appareillage électronique enfichable qui est monté de manière amovible sur un châssis et équipé sur l'une de ses faces d'au moins un connecteur destiné à être raccordé avec un connecteur complémentaire. Le connecteur complémentaire est monté sur un fond de panier du châssis, pour assurer les raccordements électriques des appareillages électroniques du boîtier avec l'environnement extérieur dans lequel ils sont destinés à fonctionner. Ce type de boîtier est couramment utilisé en aéronautique, par exemple pour réaliser des calculateurs de bord. Les boîtiers d'appareillage électronique enfichables présentent l'intérêt de faciliter la maintenance et le dépannage d'un système électronique dont les éléments sont répartis entre plusieurs boîtiers en facilitant les opérations de remplacement par échange standard au niveau des boîtiers. Un châssis et un boîtier peuvent être soumis à des environnements mécaniques ou thermiques sévères. Les connecteurs qui assurent le raccordement entre châssis et boîtier sont montés dans un fond de panier de châssis, ils comportent des contacts électriques traversants reliant l'intérieur et l'extérieur du boîtier. Les connecteurs doivent également résister aux mêmes environnements. II existe des normes reconnues qui garantissent la tenue des connecteurs standards à de tels environnements. Les fabricants de châssis se reposent sur ces normes pour s'assurer que les connecteurs qui équipent leurs châssis supportent des conditions d'emploi difficiles telles que par exemple celles rencontrées lors d'une mise en place de boîtier dans une zone à accès réduit. On appelle ici connecteur standard un connecteur répondant aux normes de tenue aux environnements sévères exigées par les fabricants de châssis et dont les extrémités des contacts qui sont situées à l'intérieur du boîtier sont conformées pour être connectées de manière inamovible. Pour qu'un boîtier s'entiche sur un châssis, il est nécessaire que le boîtier soit complémentaire du connecteur qui est monté sur un fond de panier du châssis et qu'il réponde aux mêmes normes de tenue aux environnements que lui. Or, parmi les connecteurs qui répondent à ces normes, on trouve uniquement des composants dont les extrémités des contacts électriques qui sont situées à l'intérieur du boîtier sont conformées pour être connectées de manière inamovible. On entend par connexion inamovible une connexion non-démontable sans outillage, comme par exemple une connexion wrappée, sertie ou soudée. Une connexion wrappée est réalisée par enroulement d'un fil métallique mono-brin dénudé autour d'une extrémité de contact électrique généralement de section carrée. De plus, les cartes de circuit imprimé enfichables présentent l'intérêt de faciliter la maintenance et le dépannage de systèmes électroniques dont les éléments sont répartis entre plusieurs cartes de circuit imprimés en facilitant les opérations de remplacement par échange standard au niveau des cartes de circuit imprimé On est donc conduit à préférer des boîtiers enfichables dans des châssis dans lequel on peut enficher les cartes de circuit imprimé. Une première solution pour réaliser de tels boîtiers consiste à développer un nouveau connecteur destiné à équiper les boîtiers: il comporte des contacts électriques traversants et répond aux normes de tenues aux environnements sévères imposées par les fabricants de châssis. Sa particularité vient de ce que les extrémités des contacts qui sont situées à l'intérieur du boîtier sont conformées pour que les cartes de circuit imprimé s'y enfichent directement: cette solution est très coûteuse en regard des quantités de connecteurs concernées. Une seconde solution consiste à développer un module d'interconnexion comportant des contacts électriques, chaque contact comportant deux extrémités. Une des extrémités des contacts se connecte de manière inamovible au connecteur du boîtier par exemple par soudage sur un circuit imprimé du module. L'autre extrémité des contacts se connecte de manière amovible aux contacts de la carte du circuit imprimé. Autrement dit, la carte de circuit imprimé s'enfiche sur l'autre extrémité des contacts du module d'interconnexion. L'encombrement du module d'interconnexion est important dès que le nombre de contacts qu'il supporte dépasse la centaine, l'espace qu'il occupe dans le boîtier limite alors la surface de la carte de circuit imprimé. La présente invention pallie les inconvénients des deux solutions présentées ci-dessus. Elle a pour but d'équiper un fond de boîtier d'un connecteur standard sans recourir à aucun module d'interconnexion pour enficher une carte de circuit imprimé dans le boîtier. A cet effet, l'invention a pour objet un boîtier d'appareillage électronique comportant un premier connecteur monté sur une face du boîtier, le premier connecteur étant pourvu de contacts électriques ayant chacun une extrémité interne et une extrémité externe au boîtier, les extrémités externes étant conformées pour être enfichées dans un châssis, les extrémités internes étant conformées pour être soudées, wrappées ou serties, le boîtier comportant en outre au moins une carte de circuit imprimé enfichée, la carte de circuit imprimé étant reliée électriquement aux extrémités internes, caractérisé en ce qu'il comporte un second connecteur fixé rigidement à la carte de circuit imprimé et s'enfichant dans les extrémités internes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faîte en regard du dessin joint dans lequel: - La figure 1 représente schématiquement l'architecture d'un boîtier selon l'invention; - la figure 2 représente en vue perspective un connecteur destiné à être fixé à une carte de circuit imprimé selon l'invention; - la figure 3 représente deux cartes de circuit imprimé enfichées sur un fond de boîtier selon l'invention. Pour faciliter la lecture de la description, les mêmes repères 25 désigneront les mêmes éléments dans les différentes figures. La figure 1 représente partiellement un boîtier 1 d'appareillage électronique de forme parallélépipédique. Le boîtier 1 comporte une ouverture 2 située sur une face 3 du boîtier 1 et un connecteur 4 monté dans l'ouverture 2. Le boîtier 1 est destiné à être enfiché sur un châssis non représenté sur la figure 1. Le châssis comporte un connecteur de fond de panier dans lequel s'emboîte le connecteur 4. De préférence, le connecteur 4 répond à une spécification appartenant à la liste suivante: ARINC 404a, ARINC 600, MIL 83 527. Le boîtier 1 renferme un ou plusieurs appareillages électroniques dont les composants sont montés sur une ou deux cartes 7 et 9 de circuit imprimé disposées parallèlement aux plus grandes faces du boîtier 1. Le ou les appareillages électroniques dont les composants sont montés sur les cartes 7 et 9 de circuit imprimé échangent des signaux électriques avec d'autres appareillages électroniques logés dans d'autres boîtiers non représentés sur la figure 1 et ont besoin de ce fait de leur être raccordés électriquement en passant par l'environnement extérieur au boîtier 1. io Le connecteur 4 relie l'intérieur et l'extérieur du boîtier 1 au moyen de contacts électriques traversants. Chaque contact électrique comporte deux extrémités 5 et 6. Une extrémité 5, située à l'extérieur du boîtier 1, assure une fonction de raccordement électrique avec l'environnement extérieur au boîtier, à la transition entre le boîtier 1 et le châssis dans lequel le boîtier est enfiché. Une extrémité 6, située à l'intérieur du boîtier 1, assure une fonction de raccordement électrique avec la ou les cartes 7 et 9 logées dans le boîtier 1. Les extrémités 6 sont conformées pour être fixées de manière inamovible ou non-démontable sans outillage par exemple pour être soudées, wrappées ou serties. Un connecteur 8 fixé rigidement sur une des deux faces de la carte 7 assure le raccordement électrique entre les extrémités 6 des contacts du connecteur 4 et la carte 7 de circuit imprimé. La carte 7 de circuit imprimé s'enfiche directement sur les extrémités 6. Comme la carte 7, la carte 9 supporte sur une de ses deux faces un connecteur 10 qui s'enfiche sur les extrémités 6 des contacts du même connecteur 4. Ceci permet d'enficher simultanément deux cartes de circuit imprimé dans un même boîtier et de contribuer à l'augmentation de la densité des appareillages électronique dans le boîtier. Avantageusement, chacune des cartes 7 et 9 supporte une carte de circuit imprimé fille 11 et 12 qui est disposée en mezzanine sur la face des cartes supportant le connecteur 8 et 10. Ceci contribue également à augmenter la densité d'appareillages électroniques dans le boîtier 1. La figure 2 représente le connecteur 8 comportant un corps 16 de forme parallélépipédique et des contacts électriques. Chaque contact électrique comporte deux extrémités: une extrémité 13 conformée pour être enfichable sur une des extrémités 6 des contacts du connecteur 4 représenté sur la figure 1, et une extrémité 14 qui est soudée sur une carte de circuit imprimé, comme par exemple la carte 7 représentée sur la figure 1. Les extrémités 13 sont disposées sur une des faces du corps 16 du connecteur 8 suivant par exemple un espacement régulier horizontal et vertical. Les extrémités 14 des contacts sont soudées sur la carte 7 de circuit imprimé suivant un pas régulier, leur forme est coudée. Avantageusement, le connecteur 8 comporte des moyens de positionnement 15 sur la carte de circuit imprimé sur laquelle il est fixé. Ces moyens de positionnement facilitent l'opération d'assemblage du connecteur 8 sur la carte de circuit imprimé notamment en ce qui concerne le raccordement des extrémités 14 sur la carte 7. Un exemple de moyen de positionnement comporte plusieurs pions de section rectangulaire qui viennent s'insérer dans des orifices prévus à cet effet réalisés sur la carte 7. Avantageusement, les extrémités 13 des contacts du connecteur 8, s'enfichent dans les extrémités 6 des contacts du connecteur 4 selon un mouvement de translation: la direction de ce mouvement est la normale à la face 3 du boîtier sur laquelle le connecteur 4 est monté. Dans le boîtier, l'accès à la carte de circuit imprimé est facilité par le fait que la direction qui permet d'enficher les extrémités 13 des contacts dans les extrémités 6 du connecteur 4 est aussi celle par laquelle la carte est introduite dans le boîtier 1. Il existe une grande variété de connecteurs 4 servant à enficher des boîtiers sur des châssis et répondant aux spécifications citées plus haut. Ces différents connecteurs ont des types de contacts et des dispositions de contacts communs, ils diffèrent uniquement par le nombre de contacts qu'ils comportent. Plutôt que de développer un connecteur 8 complémentaire de chaque connecteur 4 existant, on développe avantageusement un unique connecteur modulaire 16 comportant un nombre de contacts réduit mais habilement choisi. Par juxtaposition de connecteurs modulaires 16 on réalise ainsi différents connecteurs 8 dont le corps n'est pas monolithique. Les différentes combinaisons de juxtaposition des connecteurs modulaires 16 permettent de constituer une famille de connecteurs 8 complémentaires de tous les connecteurs 4 qu'il est possible de rencontrer. Le nombre de contacts que doit comporter le connecteur modulaire 16 est par exemple donnée par le plus petit commun multiple des nombres de contacts des connecteurs 4 susceptibles d'être utilisés. Sur la figure 2, deux connecteurs modulaires 16 ont été représentés à titre d'exemple. La figure 3 représente une vue de coté du connecteur 4 d'un boîtier 1 enfichable sur un fond de panier d'un châssis. Le connecteur 4 comporte un corps de forme parallélépipédique et des contacts électriques traversants reliant l'intérieur et l'extérieur du boîtier, organisés en neuf rangées. Chacun de ces contacts comporte deux extrémités: une extrémité 5 qui est située vers l'extérieur du boîtier, dont une fonction est de s'enficher sur un connecteur de fond de panier d'un châssis non représenté sur cette figure, et une extrémité 6 qui est située vers l'intérieur du boîtier dont une fonction est d'assurer un raccordement avec les cartes 18 et 19 de circuit imprimé logées dans le boîtier parallèlement l'une à l'autre. Les extrémités 6 sont conformées pour être soudées, wrappées ou serties. Des connecteurs 20 et 21 sont fixés sur une des deux faces des cartes 18 et 19, ils comportent des contacts électriques organisés en rangées, chaque rangée comportant plusieurs contacts. Les contacts comportent chacun deux extrémités: une extrémité est conformée pour être soudée sur la carte 18 et 19, elle est de forme coudée, l'autre extrémité est conformée pour s'enficher sur les extrémités 6 internes du connecteur 4. Le nombre de rangées de contacts est limité par la faisabilité des extrémités coudées des contacts. Au delà de quatre rangées, les contacts coudés sont trop longs pour être réalisables sans difficulté Sur la figure 3, les connecteurs 20 et 21 comportent chacun 25 quatre rangées. Parmi les neuf rangées d'extrémités 6 existantes, une seule rangée 22 est inutilisée et apparente. Avantageusement, pour le connecteur modulaire 16, le nombre de contacts par rangée est égal au plus petit commun multiple du nombre de contacts par rangée défini dans les arrangements les plus courants prévus par les spécifications relatives à des connecteurs 4 embarqués. Par exemple, les spécifications ARINC 600 et MIL 83 527 prévoient des arrangements de dix ou quinze contacts par rangée, contacts prévus pour être soudés sur des fils de jauge 22. Pour ces spécifications on développera un connecteur modulaire 16 comportant cinq contacts par rangée. Ce connecteur modulaire 16, assemblé par deux ou trois, permet d'utiliser tous les contacts d'une rangée quel que soit l'arrangement choisi pour le connecteur 4. Ainsi, on ne développera qu'un seul connecteur nouveau, en l'occurrence le connecteur modulaire 16, qui permettra d'enficher des cartes de circuit imprimé sur différents arrangements de connecteurs 4 standards. REVENDICATIONS 1. Boîtier (1) d'appareillage électronique comportant un premier connecteur (4) monté sur une face (3) du boîtier (1), le premier connecteur (4) étant pourvu de contacts électriques ayant chacun une extrémité interne (6) et une extrémité externe (5) au boîtier, les extrémités externes (5) étant conformées pour être enfichées dans un châssis, les extrémités internes (6) étant conformées pour être soudées, wrappées ou serties, le boîtier (1) comportant en outre au moins une carte (7, 9; 18, 19) de circuit imprimé enfichée, la carte (7, 9; 18, 19) de circuit imprimé étant reliée électriquement aux extrémités internes (6) , caractérisé en ce qu'il comporte un second connecteur (8, 10; 20, 21) fixé rigidement à la carte (7, 9; 18, 19) de circuit imprimé et s'enfichant dans les extrémités internes (6). 2. Boîtier (1) selon la revendication, 1 caractérisé en ce que le second connecteur (8) s'enfiche dans les extrémités internes (6) des contacts du premier connecteur (4) selon une direction et en ce que la direction est la normale à la face (3) du boîtier (1) sur laquelle le premier connecteur (4) est monté. 3. Boîtier (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux seconds connecteurs (8, 10) fixés chacun à une carte (7, 9; 18, 19) de circuit imprimé différente peuvent s'enficher simultanément sur le premier connecteur (4). 4. Boîtier (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la carte (7, 9) de circuit imprimé comporte deux faces, la face supportant le second connecteur supporte également une carte (11, 12) de circuit imprimé fille disposée en mezzanine. 5. Boîtier (1), selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second connecteur (8) comporte des moyens de positionnement (15) sur la carte (7, 9; 18, 19) de circuit imprimé. 6. Boîtier (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier connecteur (4) répond à une spécification appartenant à la liste suivante: ARINC 600, MIL 83 527, ARINC 404A. 7. Boîtier (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le second connecteur (8) est réalisé par juxtaposition de connecteurs modulaires (16). 8. Boîtier (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les contacts des connecteurs modulaires (16) sont organisés en rangées et en ce que le nombre de contacts par rangée est égal au plus petit commun multiple du nombre de contacts par rangée défini dans les arrangements prévus par des spécifications relatives à des connecteurs embarqués telles que ARINC 600, MIL 83 527, ARINC 404A.