Brevet FR3130498A1 — publié le 20230616

L’invention se rapporte à une chaise multi-URL (1) d’un meuble électrique comportant une assise (2), un dossier (3), deux équerres latérales (4) pour loger au moins deux URL (10) insérés le long d’au moins une rampe de guidage (2a) et un système d’interconnexion (5) pour connecter électriquement les URL (10). Le dossier (3) présente au moins une ouverture par URL (10) par lesquelles est engagé le système d’interconnexion (5). Figure de l’abrégé : [Fig. 1] Chaise multi-URL d’armoire électrique. L’invention se rapporte à une chaise d’armoires électriques, utilisées notamment dans le domaine aéronautique. Ces armoires sont composées d’étagères permettant de loger des boitiers contenant des équipements électriques et/ou électroniques de traitement de sources et/ou de signaux de commande qui mettent en œuvre le fonctionnement d’une entité donnée. Ces boitiers se présentent sous forme d’éléments de tailles standardisées interchangeables et classiquement appelés URL – acronyme de « Unité Remplaçable en Ligne » (LRU « Line Replaceable Unit » en langue anglaise) – lorsqu’ils sont munis de ces équipements, chacun de ces URL étant installé sur un support appelé chaise. Notamment, les véhicules - aéronefs, trains, navires – et les bâtiments sont destinés à être des entités équipées de telles armoires. Dans le domaine aéronautique, ces armoires appelées baies avioniques sont de grande taille car de nombreux équipements, tels les instruments de vol, participent au fonctionnement des aéronefs. Ces baies avioniques agencent les chaises, une par URL, qui assurent l’organisation, le raccordement et le refroidissement des URL correspondants. La chaise a un rôle d’interface multiple : elle procure d’abord une interface mécanique car elle supporte et verrouille l’ URL qui y est installé. Elle réalise également une interface électrique en raccordant chaque URL à au moins un équipement de l’aéronef et/ou à d’autres URL. Et enfin elle apporte une interface thermique entre le fluide de refroidissement et l’ URL afin d’en maitriser la température. En effet ces URL, par la nature électrique de leur contenu, produisent de la chaleur qu’il convient d’évacuer afin de conserver un fonctionnement optimum. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Dans les structures aéronautiques, les chaises d’ URL, principalement de type ARINC, sont classiquement installées sur les étagères des baies avioniques, chaque chaise ne pouvant alors accueillir et verrouiller qu’une seule URL en connexion arrière. Différents formats ARINC sont disponibles et permettent de choisir une chaise adaptée aux dimensions de chaque URL à installer dans les baies avioniques. Chacune de ces URL contient au moins un équipement électrique et/ou électronique qui nécessite d’être raccordé et alimenté par des câbles électriques. Ces URL permettent également de contrôler des équipements additionnels en dehors des baies qui sont nécessaires au fonctionnement de l’aéronef : des liaisons électriques supplémentaires sont donc requises pour réaliser ces fonctions de contrôle. De plus le développement du numérique augmente la quantité de données à traiter qui transitent et par conséquent multiplie les canaux d’échanges d’informations, ce qui entraine une autre augmentation du nombre de liaisons électriques branchées à ces URL, également appelés modules dans l’état de la technique. Du fait que les connexions des URL s’effectuent en aveugle sur leur face arrière, la modification des faisceaux de câbles lors d’un changement d’ URL est alors complexe à mettre en œuvre. Le brevet FR3083048 améliore la connexion de racks par l’utilisation d’un système d’interconnexion comportant un circuit imprimé de structure dite « flex-rigide », comportant des parties rigides en vis-à-vis de la face arrière de chaque rack alternant avec des parties souples reliant deux parties rigides consécutives. Ces parties souples donnent une flexibilité au système d’interconnexion, lui permettant de s’adapter aux mouvements aléatoires et relatifs de chaque rack, provoqués par exemple par des vibrations. Cependant les parties souples sont difficiles à produire car elles doivent contenir l’ensemble des câbles reliant les modules, ceux-ci étant reliés en série. Elles sont de plus fragiles et elles résistent modérément aux mouvements relatifs de deux modules adjacents. En outre, le brevet FR3097403 tente de résoudre partiellement le problème des parties souples en connectant chaque partie rigide en parallèle sur un plateau d’interconnexion : les parties souples ne sont donc plus tributaires des mouvements relatifs entre deux modules. Cependant, les difficultés de production rendent son utilisation également problématique. D’autres chaises de type rack IMA (acronyme de « Integrated Modular Avionics » en terminologie anglaise) et IMA2G (IMA seconde génération) constituent des structures indépendantes des baies avioniques et qui hébergent un ensemble de modules – des LRM (acronyme de « Line Replaceable Modules » en terminologie anglaise) – interconnectés par un circuit imprimé sur leur face arrière. Ces chaises de racks IMA et IMA2G sont de taille réduite et forment un meuble équivalent à une seule étagère. Elles peuvent donc être installées plus aisément au sein de la cabine de l’aéronef en dehors des baies avioniques pour correspondre par exemple à un besoin local de calculateur. Une chaise rack IMA peut loger une multitude de modules destinés à travailler en parallèle. Cependant, ce meuble IMA multi-modules correspond à une URL et son intégration au sein d’une baie avionique correspondrait à installer un meuble dans un meuble. Afin de remédier aux inconvénients de l’état de la technique exposés ci-dessus, l’invention a pour objectif principal d’améliorer la production des baies avioniques utilisant des modules de type ARINC en permettant une simplification des câblages, ainsi qu’un gain de temps à l’installation des chaises. Pour ce faire, l’invention se rapporte à une chaise de type ARINC de structure adaptée pour loger plusieurs URL en juxtaposition, en occupant une partie ou la totalité d’une étagère de baie avionique. Cette chaise réalise également la connectique complète en face arrière de chacun des URL qu’elle comporte. Plus précisément, la présente invention a pour objet une chaise multi-URL d’une armoire électrique comportant une assise définissant un plan de référence donné, un dossier s’étendant dans un plan perpendiculaire à l’assise, et deux équerres latérales perpendiculaires à l’assise et au dossier. L’assise est perforée de trous de ventilation et présente au moins une rampe de guidage transverse s’étendant perpendiculairement au dossier ainsi qu’au moins un mécanisme de verrouillage. La chaise multi-URL peut loger au moins deux URL connectés à des équipements extérieurs et/ou contenus dans d’autres URL. Chaque URL est insérée le long d’au moins une des rampes de guidage transverse et maintenu en position par au moins un des mécanismes de verrouillage. De plus le dossier présente au moins une ouverture par URL, par lesquelles est engagé un système d’interconnexion des URL. La chaise est dite multi-URL car elle est destinée à loger au sein de sa structure une pluralité d’ URL. L’intégration de cette chaise multi-URL s’effectue de la même manière que l’intégration d’une chaise mono-URL classique. Avantageusement, cette intégration est réalisée plus rapidement et facilement du fait d’un nombre moindre de perçages et de fixations, et ce quelle que soit la configuration des URL logés sur la chaise multi-URL. En effet, dans le cas de chaises mono-URL, chaque intégration de chaise dans une étagère d’armoire, par exemple sur une baie avionique, est ordonnée et dépendante de l’ URL qui y sera connecté. De plus, à l’issue de son intégration, la chaise multi-URL peut accueillir directement plusieurs URL, ce qui constitue un gain de temps proportionnel au nombre de URL qu’elle accueille. Un gain en poids est également réalisé dû à la réduction du nombre de composants et de la quantité de matière constituant l’ensemble mécanique de la chaise multi-URL, par rapport à la somme de chaises mono-URL accueillant le même nombre d’ URL, en particulier du fait du nombre d’équerres nécessaires. Cette structure multi-URL, en particulier l’assise de la chaise réalisée en une seule pièce, réduit également le problème de fuite d’air observé entre deux chaises mono-URL : en effet, un jeu structurel entre des chaises mono-URL voisines provoque des fuites de ventilation du fluide de refroidissement de l’armoire électrique. Or l’assise monobloc de la chaise multi-URL améliore la circulation de la ventilation et le refroidissement des URL qu’elle accueille en présentant un meilleur rendement au refroidissement. Cette amélioration du rendement s’accompagne d’une réduction de la consommation énergétique nécessaire à ce refroidissement, effet particulièrement recherché dans toutes les applications de ce type. De plus, le système d’interconnexion indépendant permet de mener des tests et des contrôles électriques avant le montage final des modules, et de simplifier le cas échéant les éventuelles réparations en cas de défauts observés. De plus, ce système d’interconnexion indépendant peut avantageusement être préparé avant son intégration finale sur la chaise, apportant un gain de temps d’installation de l’armoire et une optimisation de la production. Cette indépendance permet également de faire évoluer le câblage de la chaise multi-URL par l’ajout ou la modification des liaisons électriques en remplaçant uniquement le système d’interconnexion tout en conservant la même chaise multi-URL. Selon certains modes de réalisation préférés : - le système d’interconnexion intègre un circuit imprimé ; - le système d’interconnexion comporte au moins une fiche de sortie et au moins un bloc-support réalisant une entretoise fixée à une fiche de sortie de la chaise multi-LRU et à une face avant du circuit imprimé ; - le système d’interconnexion comporte une plaque de fermeture de protection sur une face arrière du circuit imprimé; - les blocs-supports peuvent être solidaires et former un boitier couvrant la face avant du circuit imprimé ; - un jeu de fixations principal solidarise sur le dossier chaque la fiche de sortie correspondante pour transférer les efforts de l’ URL au dossier ; - un jeu de fixations secondaire solidarise le circuit imprimé aux blocs-supports et aux fiches de sorties ; - un jeu de fixations tertiaire maintient assemblé les blocs-supports, le circuit imprimé et en option la plaque de fermeture du système d’interconnexion ; - les jeux de fixations sont de type vis et/ou vis-écrou, ou des types équivalents; - les fiches de sortie sont accouplés à un PGA (acronyme de « Pin Grid Array », i.e. en réseau d’épingles en terminologie anglaise) sur le circuit imprimé, et - des connecteurs de sortie de chaise sont agencés sur la face arrière du circuit imprimé. Avantageusement, le circuit imprimé au cœur du système d’interconnexion permet de rassembler, sur un seul support, des liaisons électriques. Cette solution compacte apporte des gains en réduisant l’encombrement et les masses suspendues des zones de câblages à l’arrière des armoires électriques pour l’interconnexion. Les LRU peuvent donc être installés en réduisant leur porte-à-faux avant, améliorant ainsi la tenue structurelle de l’armoire électrique. Avantageusement également, les blocs-supports assurent le maintien du circuit imprimé sur la chaise multi-URL par le jeu secondaire de fixations. En effet, le circuit imprimé n’est alors pas solidaire directement des URL et est ainsi protégé des mouvements relatifs de ces URL : les efforts issus de ces mouvements sont transférés par le jeu principal de fixations et repris uniquement par le dossier de la chaise multi-URL. Avantageusement également, l’utilisation des PGA permet une démontabilité optimisée des prises pour remplacer celles qui seraient endommagées. Les dimensions directement adaptées des blocs supports garantissent le bon accouplement des prises sur les PGA. PRESENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture qui suit d’un exemple de réalisation détaillé sans en limiter la portée, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : – la , une vue en perspective d’un exemple de chaise multi-URL selon l’invention ; – la , une vue éclatée du dessus de la chaise multi-URL de la ; – la , un agrandissement local de la montrant la connexion entre le circuit imprimé et des URL via des prises PGA ; – la , une vue de côté éclatée de la chaise multi-URL selon les figures précédentes ; – la , une vue frontale éclatée du système d’interconnexion de cette chaise multi-URL; – la , une vue frontale du système d’interconnexion de la ; – la et la , des vues arrière du système d’interconnexion respectivement sans et avec plaque de fermeture. Chaise multi-URL (1) d’une armoire électrique comportant une assise (2) définissant un plan de référence (H) donné, un dossier (3) s’étendant dans un plan (V) perpendiculaire à l’assise (2), et deux équerres latérales (4) perpendiculaires à l’assise (2) et au dossier (3), l’assise (2) étant perforée de trous de ventilation (2c) et présentant au moins une rampe de guidage (2a) transverse s’étendant perpendiculairement au dossier (3) ainsi qu’ au moins un mécanisme de verrouillage (2b), caractérisée en ce que la chaise multi-URL (1) loge au moins deux URL connectés à des équipements extérieurs et/ou contenus dans d’autres URL, chaque URL étant inséré le long d’au moins une des rampes de guidage (2a) transverse et maintenu en position par au moins un des mécanismes de verrouillage (2b), et le dossier (3) présentant au moins une ouverture par URL par lesquelles est engagé un système d’interconnexion (5) des URL (10). Chaise multi-URL (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le système d’interconnexion (5) intègre un circuit imprimé (5c). Chaise multi-URL (1) selon la revendication 2, dans laquelle le système d’interconnexion (5) comporte au moins une fiche de sortie (5a) et au moins un bloc-support (5b) réalisant une entretoise fixée à une fiche de sortie (5a) de la chaise multi-URL (1) et à une face avant (AV) du circuit imprimé (5c). Chaise multi-URL (1) selon la revendication 3, dans laquelle le système d’interconnexion (5) comporte une plaque de fermeture (5d) de protection sur une face arrière (AR) du circuit imprimé (5c). Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, dans laquelle les blocs-supports (5b) sont solidaires et forment un boitier couvrant la face avant du circuit imprimé (5c). Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle un jeu de fixations principal solidarise sur le dossier (3) chaque fiche de sortie (5a) correspondante pour transférer les efforts d’une URL au dossier (3). Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 6, dans laquelle un jeu de fixations secondaire solidarise le circuit imprimé (5c) aux blocs-supports (5b) et aux fiches de sortie (5a). Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 7, dans laquelle un jeu de fixation tertiaire (8) maintient assemblé les blocs-supports (5b) et le circuit imprimé (5c) du système d’interconnexion (5). Chaise multi-URL (1) selon la revendication 8 combinée à la revendication 4, dans laquelle le jeu de fixation tertiaire (8) maintient assemblé les blocs-supports (5b), le circuit imprimé (5c) et la plaque de fermeture (5d) du système d’interconnexion (5). Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 6 à 9, dans laquelle au moins un jeu de fixations est de type vis et/ou vis-écrou. Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 10 dans laquelle, les fiches de sortie (5a) sont accouplées à un réseau d’épingles sur le circuit imprimé (5c). Chaise multi-URL (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 11, dans laquelle des connecteurs de sortie (9) de chaise multi-URL (1) sont agencés sur la face arrière (AR) du circuit imprimé (5c).