Brevet FR3033673A1 — publié le 20160916

Connectique pour équipement électronique embarqué à deux connecteurs Le domaine de l'invention est celui des dispositifs de connexion électrique et mécanique d'équipements électroniques dans des bâtis permettant d'assurer une connexion sécurisée. Le domaine d'application privilégié est celui de l'aéronautique et en particulier celui des planches de bord d'aéronef comportant plusieurs écrans de visualisation. Cependant, ce dispositif peut avoir un grand nombre d'applications, en particulier dans tous les domaines de l'électronique professionnelle qui nécessitent des connexions sécurisées. La mise en place d'un équipement électronique sur une planche de bord aéronautique est représentée schématiquement sur la figure 1. La partie arrière de l'équipement 1 comporte un premier connecteur mâle 10. La planche de bord 2 comporte une ouverture 20. A l'arrière de cette ouverture 20, la planche de bord comporte un bâti fixe ou « chaise » 3 comportant un premier connecteur femelle 30, complémentaire du premier connecteur mâle 10. Ces connecteurs comportent généralement plusieurs dizaines de contacts et, par conséquent, leur montage nécessite à la fois une grande précision et une certaine force d'insertion. La planche de bord comporte également des moyens de guidage mécaniques en translation permettant de pré-positionner correctement l'équipement 1 lorsque l'on vient le fixer sur la planche de bord 2. Ces moyens ne sont pas représentés sur la figure 1. Une fois positionné sur la planche de bord, l'équipement est verrouillé généralement au moyen d'une poignée de fixation qui assure à la fois la fixation mécanique de l'équipement 1 et la sécurisation du contact électrique entre les deux connecteurs 10 et 30. Actuellement, différents systèmes de connexion mécaniques et électriques existent permettant d'assurer ce montage d'équipement dans les conditions de sécurité électrique et mécanique et de tenue aux environnements requises pour les équipements aéronautiques. Ces systèmes répondent également aux spécificités de montage sur planche de bord concernant notamment la facilité et la rapidité de montage. 3033673 2 Pour un certain nombre d'applications, notamment lorsque l'équipement est un dispositif de visualisation comportant une surface tactile amovible, il est nécessaire que l'équipement comporte un second connecteur mâle indépendant du premier connecteur. Ce second connecteur, pour des 5 raisons d'implantation n'est pas nécessairement ni proche ni situé dans le même plan que le premier connecteur. Par conséquent, il est très difficile d'imposer des tolérances de positionnement et de montage telles qu'elles permettent le montage simultané du premier connecteur et du second connecteur. 10 Une solution de montage possible de ce second connecteur est représentée sur la figure 2. Elle consiste à monter la partie mâle 11 du second connecteur sur la partie arrière de l'équipement 1 et à monter la partie femelle 31 sur un toron 41 élastique ou monté, par exemple, sur un enrouleur de façon à pouvoir extraire la partie femelle 31 de la chaise 3. La 15 connexion des connecteurs 11 et 31 se fait alors, à l'extérieur de la chaise, avant le montage de l'équipement 1 dans ladite chaise 3. Cette solution a plusieurs inconvénients. Le montage du connecteur 31 sur le toron 41 n'est pas nécessairement simple compte-tenu du poids du toron et des tractions exercées sur le connecteur 31 au moment 20 de la connexion. Le montage de l'équipement se faisant en aveugle, il est impossible de savoir si le toron 41 se positionne correctement à l'arrière de l'équipement lorsque l'on monte l'équipement sur la planche 2. Par ailleurs, si l'on ne prend pas de précautions, la seconde connectique risque d'être endommagée à l'extraction de l'équipement. Enfin, cette solution est 25 relativement coûteuse et le montage du second connecteur entraîne un temps de montage significativement plus long de l'équipement. Le dispositif de connexion selon l'invention ne présente pas ces inconvénients. Il évite notamment d'avoir un toron sur le connecteur avec tous les inconvénients que cela représente. Plus précisément, l'invention a 30 pour objet un dispositif de connexion électrique et mécanique d'un boîtier électronique dans un bâti, ledit boîtier électronique comportant une face avant et une face arrière, le bâti comprenant une ouverture de dimensions voisines de celles de la face avant et une chaise de fixation et de connexion dudit boîtier, ledit dispositif de connexion comportant : 3033673 3 Un premier connecteur mâle et un second connecteur mâle montés sur la face arrière du boîtier électronique ; Un premier connecteur femelle et un second connecteur femelle montés sur la chaise de fixation du bâti, le premier connecteur 5 femelle complémentaire du premier connecteur mâle et le second connecteur femelle complémentaire du second connecteur mâle, Caractérisé en ce que : le second connecteur femelle est monté dans une structure comportant : 10 des premiers moyens mécaniques d'auto-centrage dudit second connecteur femelle dans une plage de débattement dans les trois dimensions de l'espace supérieure aux tolérances de positionnement mécanique du second connecteur mâle et ; des moyens élastiques agencés de façon à maintenir en position 15 ledit second connecteur femelle dans ladite plage de débattement ; la face arrière du boîtier comporte des seconds moyens de centrage complémentaires desdits premiers moyens mécaniques d'auto-centrage, de façon à pouvoir assurer la connexion électrique du second connecteur mâle en aveugle lorsque le boîtier électronique est monté dans le bâti, sa face 20 avant reposant sur l'ouverture. Avantageusement, les premiers moyens mécaniques d'auto-centrage comportent deux pieds de centrage disposés de part et d'autre du second connecteur femelle et en ce que les seconds moyens de centrage comportent deux orifices adaptés auxdits pieds de centrage et en ce que les 25 moyens élastiques sont deux ressorts en compression montés sur les axes des deux pieds de centrage. Avantageusement, le premier connecteur mâle est fixé sans jeu sur la face arrière du boîtier électronique et en ce que le premier connecteur femelle est montée sans jeu sur la chaise de fixation du bâti, le boîtier 30 électronique comportant sur ces faces latérales des rainures de positionnement et de guidage. L'invention concerne également un système de visualisation de planche de bord d'aéronef, comportant au moins un boîtier électronique et une planche de bord comportant un bâti de fixation, ledit boîtier électronique 3033673 4 et ledit bâti étant équipés d'un dispositif de connexion électrique et mécanique comme définis ci-dessus. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 5 apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente un premier dispositif de connexion électrique d'un équipement électronique dans un bâti selon l'art antérieur ; La figure 2 représente un second dispositif de connexion 10 électrique d'un équipement électronique dans un bâti selon l'art antérieur ; La figure 3 représente un dispositif de connexion électrique d'un équipement électronique dans un bâti selon l'invention ; La figure 4 représente une vue de détail d'une connectique électrique équipée selon l'invention ; 15 Les figures 5, 6 et 7 représentent la séquence de montage d'un équipement électronique comportant un dispositif de connexion électrique selon l'invention dans un bâti. A titre d'exemple non limitatif, la figure 3 représente le schéma 20 d'un dispositif de connexion électrique et mécanique d'un boîtier électronique 1 dans un bâti 2. Le boîtier électronique 1 comporte une face avant 15 et une face arrière 16. Le bâti 2 comprend une ouverture 20 de dimensions voisines de celles de la face avant et une chaise 3 de fixation et de connexion du boîtier électronique 1. 25 Le dispositif de connexion selon l'invention comporte un premier connecteur mâle 10 et un second connecteur mâle 12 montés sur la face arrière 16 du boîtier électronique. Ces seconds connecteurs, pour des raisons d'implantation électronique, ne sont pas nécessairement dans le même plan. Le dispositif de connexion comporte également un premier 30 connecteur femelle 30 et un second connecteur femelle 32 montés sur la chaise 3 de fixation du bâti. Le premier connecteur femelle 30 est complémentaire du premier connecteur mâle 10 et le second connecteur femelle 32 est complémentaire du second connecteur mâle 12. Le second connecteur femelle 32 est monté dans une structure 35 mécanique comportant des moyens mécaniques 33 d'auto-centrage dans 3 03 3 6 73 5 une plage de débattement dans les trois dimensions de l'espace supérieure aux tolérances de positionnement mécanique du second connecteur mâle 12. En effet, une des difficultés d'implantation de ce second 5 connecteur 32 est que si, si l'on souhaite connecter simultanément les deux connecteurs sans réglages mécaniques, alors les tolérances de positionnement du second connecteur par rapport au premier connecteur sont très faibles et ne peuvent pas être facilement tenues sur des boîtiers mécaniques simples sans augmenter considérablement les difficultés de 10 réalisation et de montage. Ces difficultés sont encore accrues lorsque les connecteurs sont positionnés dans des plans différents. Généralement, seul le premier connecteur mâle est fixé sans jeu sur la face arrière du boîtier électronique et le premier connecteur femelle est également monté sans jeu sur la chaise de fixation du bâti, le boîtier 15 électronique comportant sur ces faces latérales des rainures de positionnement et de guidage permettant de tenir les tolérances de positionnement de la connectique. Il est donc préférable que le second connecteur femelle puisse se déplacer, au moment de la connexion dans une certaine plage de 20 débattement. Typiquement, les plages de débattement sont comprises entre un et trois millimètres. A titre d'exemple, comme on le voit sur la vue de détail de la figure 4, les moyens mécaniques de centrage 33 sont généralement deux pieds de centrage identiques, parallèles entre eux, disposés de part et d'autre du 25 connecteur 32. Chaque pied de centrage 33 est terminé par une pointe conique 35 qui facilite le guidage du pied de centrage au moment de la connexion. La structure mécanique comprend également des moyens élastiques 34. Ces moyens élastiques assurent une double fonction. Ils 30 maintiennent en position le second connecteur femelle dans la plage de débattement. Ils assurent également la sécurisation de la connexion. En effet, l'implantation du second connecteur mâle est telle que, pendant la phase de connexion, ce second connecteur mâle arrive en butée de connexion avant le premier connecteur mâle. La différence de positionnement entre les deux butées de connexion est, par conséquent, 3033673 6 absorbé par la compression des moyens élastiques qui assurent ainsi une parfaite sécurisation de la connexion. Ces moyens élastiques sont généralement des ressorts de compression. Sur la figure 4, ces ressorts de compression 34 sont montés 5 sur les axes des pieds de centrage 33. La face arrière 16 du boîtier électronique comporte des seconds moyens de centrage 13 complémentaires des premiers moyens mécaniques d'auto-centrage, de façon à pouvoir assurer la connexion électrique du second connecteur mâle en aveugle lorsque le boîtier électronique est monté 10 dans le bâti, sa face avant 15 reposant sur l'ouverture 20. Lorsque les moyens de centrage sont des pieds de centrage, les seconds moyens de centrage sont des trous de diamètre correspondant à ceux des pieds de centrage. La séquence de mise en place et de connexion électrique du 15 boîtier électronique dans son bâti de fixation est décrite sur les figures 5, 6 et 7. Sur ces figures, les triples chevrons indiquent le mouvement du boîtier au moment de la mise en place du boîtier. Sur la figure 5, l'utilisateur commence à introduire le boîtier 1 dans l'ouverture 20 du bâti en le glissant sur ces rainures de positionnement, non 20 représentées sur les différentes figures. La connexion électrique n'est pas encore établie entre les connecteurs 10 et 30 et les connecteurs 12 et 32. Sur la figure 6, l'utilisateur continue d'introduire le boîtier 1 dans l'ouverture 20 du bâti. Guidé par ses pieds de centrage 33, le connecteur 32 se connecte avec le connecteur 12, le connecteur 30 commence à se 25 connecter avec le connecteur 10. Lorsque le connecteur 32 arrive en butée dans le connecteur 12, comme il a été dit, le connecteur 30 continue de se connecter dans le connecteur 10, comprimant les ressorts 34 et assurant ainsi la sécurisation de l'ensemble de connexions 30 et 32. Sur la figure 7, la face avant du boîtier est en butée sur le bâti 2. 30 Les deux connexions entre les connecteurs 10 et 30 et les connecteurs 12 et 32 sont assurées et sécurisées. Il reste à maintenir le boîtier dans son bâti par différents moyens de fixation non représentés sur les différentes figures. Ces moyens sont, par exemple, une poignée de fixation ou des vis de fixation. La déconnexion du boîtier se fait aisément en suivant la séquence 35 inverse de la connexion. 3033673 7 Le dispositif selon l'invention peut notamment s'appliquer aux systèmes de visualisation de planche de bord d'aéronef. Dans cette application, le boîtier électronique est un dispositif de visualisation et le bâti 5 est le bâti de fixation de la planche de bord de l'aéronef. Dans ce cadre, le premier connecteur est le connecteur principal du boîtier électronique et le second connecteur est un connecteur secondaire dédié à la connexion d'un accessoire comme, par exemple, une dalle tactile optionnelle. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion électrique et mécanique d'un boîtier électronique (1) dans un bâti (2), ledit boîtier électronique comportant une face avant (15) et une face arrière (16), le bâti comprenant une ouverture (20) de dimensions voisines de celles de la face avant et une chaise (3) de fixation et de connexion dudit boîtier, ledit dispositif de connexion comportant : Un premier connecteur mâle (10) et un second connecteur mâle (12) montés sur la face arrière du boîtier électronique ; Un premier connecteur femelle (30) et un second connecteur femelle (32) montés sur la chaise de fixation du bâti, le premier connecteur femelle complémentaire du premier connecteur mâle et le second connecteur femelle complémentaire du second connecteur mâle, Caractérisé en ce que : le second connecteur femelle est monté dans une structure comportant : des premiers moyens mécaniques (33) d'auto-centrage dudit second connecteur femelle dans une plage de débattement dans les trois dimensions de l'espace supérieure aux tolérances de positionnement 20 mécanique du second connecteur mâle et ; des moyens élastiques (34) agencés de façon à maintenir en position ledit second connecteur femelle dans ladite plage de débattement ; la face arrière du boîtier comporte des seconds moyens de centrage (13) complémentaires desdits premiers moyens mécaniques d'auto-centrage, 25 de façon à pouvoir assurer la connexion électrique du second connecteur mâle en aveugle lorsque le boîtier électronique est monté dans le bâti, sa face avant reposant sur l'ouverture. 2. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que les premiers moyens mécaniques d'auto-centrage comportent deux pieds de centrage (33) disposés de part et d'autre du second connecteur femelle et en ce que les seconds moyens de centrage 3033673 9 comportent deux orifices (13) adaptés auxdits pieds de centrage et en ce que les moyens élastiques sont deux ressorts en compression montés sur les axes des deux pieds de centrage. 5 3. Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier connecteur mâle (10) est fixé sans jeu sur la face arrière du boîtier électronique et en ce que le premier connecteur femelle (30) est montée sans jeu sur la chaise de fixation du bâti, le boîtier électronique comportant sur ces faces latérales des rainures de 10 positionnement et de guidage. 4. Système de visualisation de planche de bord d'aéronef, comportant au moins un boîtier électronique et une planche de bord comportant un bâti de fixation, caractérisé en ce que ledit boîtier électronique 15 et ledit bâti sont équipés d'un dispositif de connexion électrique et mécanique selon l'une des revendications précédentes.