Brevet FR3161526A1 — publié le 20251024

L’invention concerne un dispositif pour le découplage des opérations respectives de montage d’un module sur une structure (S) de support et de sa connexion sur une station d’accueil (A), ledit module comprenant un caisson (C) renfermant des composants fonctionnels (B) et présentant une première face (C1) de manutention et une deuxième face (C2) pourvue d’au moins un connecteur (12) destiné à être raccordé à une prise (A1) portée par ladite station d’accueil, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un profilé longitudinal (1), déplaçable en translation à l’intérieur dudit caisson, dont une première extrémité (1a) à proximité de la première face (C1) est munie d’au moins un organe de préhension (11) et dont une seconde extrémité (1b) à proximité de la deuxième face (C2) porte ledit connecteur (12). Figure de l’abrégé : Figure 2 DISPOSITIF DE DÉCOUPLAGE DU MONTAGE ET DE LA CONNEXION D’UN MODULE FONCTIONNEL L'invention concerne le domaine du montage d’un module fonctionnel amovible (électrique, optique, mécanique, hydraulique, …) sur une structure de support et s’intéresse, plus particulièrement, à l’installation d’un tel module dans l’architecture d’un aéronef et à sa connexion sur une station d’accueil stationnaire. Il existe des modules amovibles qui sont embarqués dans des véhicules, des navires ou des aéronefs, pour y être montés sur un bâti ou dans une structure de support fixe telle qu’une armoire technique et raccordés par ailleurs ou in situ à un système fonctionnel stationnaire. Ces modules se présentent sous forme de caissons ou de coffrets, souvent lourds et encombrants, qui renferment un ensemble de composants électriques, mécaniques ou hydrauliques destinés à être raccordés au système fonctionnel stationnaire. Ce raccordement est réalisé au moyen de connecteurs, généralement fragiles, situés a l’arrière du module et venant se brancher sur une prise de la station d’accueil. Un tel raccordement est généralement mis en œuvre par des opérateurs, soit en déplaçant le module pour brancher les connecteurs en aveugle sur la prise fixe portée par la station d’accueil (solution dite « rackée »), soit en montant le module sur la structure de support en ayant précédemment réalisé le branchement des connecteurs sur une prise mobile reliée à la station d’accueil et présentant une longueur suffisante de conduit ou de câble. Un tel raccordement nécessite des manutentions précises du fait que les connecteurs se trouvent généralement dans la partie arrière du module, et donc à l’opposé de la partie avant d’accès des opérateurs de montage. Par conséquent, les opérations de raccordement du module s’avèrent délicates et très laborieuses. En outre, tant les efforts importants à fournir par les opérateurs du fait du poids des modules et de leur encombrement que les tolérances d’installation sont incompatibles avec un raccordement des connecteurs via un accouplement en aveugle, en particulier, lorsque l’environnement est complexe et étroit et ne laisse qu’une faible liberté de manœuvre et/ou nécessite un outillage spécifique. Dans ces conditions, il existe des risques sérieux de dégradation ou même de destruction des connecteurs. Dans ce contexte problématique, l’invention a cherché une solution technique consistant, d’une part, à découpler les opérations d’installation mécanique du module et de branchement de ses connecteurs au système fonctionnel stationnaire et permettant, d’autre part, de s’affranchir d’une visualisation ou d’un accès par les opérateurs à la partie arrière du module. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif pour le découplage des opérations respectives de montage d’un module sur une structure de support et de sa connexion sur une station d’accueil, ledit module comprenant un caisson renfermant des composants fonctionnels et présentant une première face de manutention et une deuxième face pourvue d’au moins un connecteur destiné à être raccordé à une prise portée par ladite station d’accueil, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un profilé longitudinal, déplaçable en translation à l’intérieur dudit caisson, dont une première extrémité à proximité de la première face est munie d’au moins un organe de préhension et dont une seconde extrémité à proximité de la deuxième face porte ledit connecteur. Selon un mode de réalisation spécifique du dispositif de découplage de l’invention, le profilé comprend un élément déformable assurant la liaison avec les composants fonctionnels. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de découplage de l’invention, la longueur du profilé est telle que, dans la position de transport et de montage du module, sa seconde extrémité arrière est enfermée dans le caisson et sa première extrémité est en saillie hors du caisson pour permettre la saisie de l’organe de préhension. Conjointement, la longueur du profilé est telle que, dans la position de connexion du module, sa seconde extrémité est en en contact avec la prise de la station d’accueil. Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif de découplage de l’invention, le profilé longitudinal est formé d’un plateau mobile en translation à la façon d’un tiroir entre deux rails latéraux de guidage. Selon une variante spécifique de réalisation, les rails sont munis d’éléments élastiquement déformables assurant le rattrapage des jeux du plateau. Dans une application électrotechnique du dispositif de découplage de l’invention, les rails sont réalisés avec une matière électriquement conductrice de façon à assurer la mise à la masse du caisson. Selon une autre variante de réalisation du dispositif de découplage de l’invention, la station d’accueil porte des pions de centrage destinés à coopérer avec des alésages portés en regard par ledit profilé. De préférence, le profilé longitudinal est doté d’éléments de verrouillage dans sa position de connexion du module. Dans une application particulière du dispositif de découplage de l’invention, la première face du caisson est la face avant et la seconde face est la face arrière. Un autre objet de l’invention est un module électrotechnique équipé d’un dispositif de découplage tel que défini ci-dessus. Encore un autre objet de l’invention est une utilisation du dispositif de découplage défini ci-dessus pour l’installation d’un module électrotechnique dans l’architecture d’un aéronef. Le dispositif de découplage de l’invention offre une mobilité avantageuse des moyens d’interconnexion à l’intérieur du module et assure ainsi, conjointement à son montage sur la structure de support, un raccordement précis et quasi « automatique » sur la prise fixe de la station d’accueil. Le profilé mobile du dispositif de découplage peut être monté sur toute face du module et selon une orientation quelconque. En outre et si nécessaire, le caisson du module peut être équipé d’un ou plusieurs dispositifs indépendants de découplage et de plusieurs connecteurs pour se raccorder à plusieurs prises fixes, le cas échéant, sur différentes stations d’accueil. Le branchement des connecteurs du dispositif de découplage de l’invention peut être automatisé via le déclenchement d’un mécanisme spécifique, par exemple, à ressort tout comme la position escamotée, qui peut être maintenue automatiquement, ou être sécurisée manuellement par l’opérateur au moyen d’un verrou, ou bien encore être laissée libre (le dispositif s’escamotant notamment quand le profilé rencontre un obstacle). Le dispositif de découplage de l’invention peut être agencé dans le caisson de manière à rester flottant et à assurer une mobilité pendant la durée de vie du module ce qui permet de garantir un bon amortissement des vibrations préjudiciables à la stabilité des connexions. Le dispositif de découplage de l’invention trouve une application particulièrement intéressante dans le domaine aéronautique mais son utilisation peut être aisément étendue à des composants fonctionnels à sécuriser dans divers coffrets électriques. En particulier, le dispositif de l’invention permet une mise hors tension de ces coffrets pour maintenance, sans qu’il soit nécessaire de les démonter ou de les extraire de la structure fixe de support et lorsque leur alimentation électrique n’est pas accessible à l’arrière. L’invention peut aussi s’appliquer au montage, au raccordement et à la maintenance de modules fonctionnels, compacts et/ou légers, tels que des écrans, des boîtiers électroniques, …, mais aussi dans les domaines mécanique, optique, hydraulique, … pour tous types de boîtiers nécessitant des raccordements ou des connexions fonctionnels. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés sur lesquels : FIG. 1 est un schéma de principe d’un mode de réalisation préférentiel du dispositif de découplage de l’invention pendant le montage du module sur la structure de support et avant sa connexion à la station d’accueil. FIG. 2 est un schéma de principe du dispositif de la FIG. 1 lors du déplacement du module sur la structure de support en direction de la station d’accueil. FIG. 3 est un schéma de principe du dispositif de la FIG. 1 lors de la connexion du module à la station d’accueil. FIG. 4 est une vue schématique de dessus et en coupe horizontale du dispositif de découplage de la FIG. 1 pendant le montage du module sur la structure de support et avant sa connexion à la station d’accueil. FIG. 5 est une vue partielle de côté et en coupe verticale selon XX du dispositif de découplage de la FIG. 1 . Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont indiqués par des signes de référence identiques dans la description qui va suivre et sur les figures. Naturellement, les modes de réalisation de l’invention illustrés schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. DESCRIPTION DÉTAILLÉE L’invention concerne le montage de modules fonctionnels embarqués sur une structure ou un bâti de support et leur connexion à une station d’accueil intégrée à cette structure. La description ci-dessous de l’invention, en référence aux figures 1 à 5 annexées, concerne plus particulièrement un dispositif perfectionné destiné au découplage, dans l’architecture d’aéronefs, des opérations de montage sur une structure de support et de connexion à une station d’accueil, de modules électriques amovibles et embarqués. Toutefois, le dispositif de découplage de l’invention peut s’appliquer aussi à d’autres domaines techniques dans lesquels sont apportés et embarqués différents modules fonctionnels amovibles (mécaniques, optiques, hydrauliques, …) formés de coffrets susceptibles d’être montés et connectés à des systèmes fixes. Les caissons des modules amovibles renfermant les composants fonctionnels sont généralement lourds et de grandes dimensions. Leur manutention et leur montage sont donc des opérations laborieuses et délicates du fait de la fragilité des connexions et du manque de visibilité des opérateurs. L’invention vise à faciliter les opérations d’installation de modules électriques, notamment dans l’architecture d’un aéronef, en permettant, conjointement et de façon quasi-automatique, comme illustré par les étapes illustrées sur les figures 1 à 3, le montage d’un caisson C sur une structure ou un bâti S de support et sa connexion électrique sur la station d’accueil A. Ces modules hébergent un système électrique/électronique B comprenant divers composants (représentés schématiquement sur les figures 1 à 3) qui sont montés et raccordés en atelier à l’intérieur des caissons C. Les caissons C délimitant l’enveloppe de ces modules présentent généralement une première face C1 de manutention, ici située à l’avant du caisson du côté de l’opérateur de manutention, et une deuxième face C2, ici située à l’arrière de ce caisson. La face arrière C2, qui n’est pas visible par l’opérateur lors du montage, est pourvue d’au moins un connecteur 12 destiné à être raccordé et branché à une prise A1 portée par la station d’accueil A. Dans l’application décrite ici, le connecteur 12 et la prise A1 sont des conducteurs électriques. Le perfectionnement apporté par l’invention consiste, de manière générale, à équiper le caisson C d’au moins un profilé longitudinal 1, déplaçable en translation à l’intérieur du caisson, avec une grande amplitude dans la direction longitudinale et une faible amplitude dans la direction transversale. Une première extrémité 1a de ce profilé 1 est située du côté et à proximité de la première face C1 et est munie d’au moins un organe de préhension 11 (et dans le mode de réalisation représenté sur la FIG. 4 , de deux organes de préhension 11). Une seconde extrémité 1b de ce profilé est située du côté et à proximité de la deuxième face C2 et porte le connecteur 12. L’organe de préhension 11 permet à l’opérateur du montage d’exercer un effort de poussée sur le profilé 1 afin de le déplacer en translation au travers du caisson C (dans le sens des flèches sur les figures 2 et 4). La longueur du profilé 1 est déterminée au préalable en fonction des dimensions du caisson C de telle sorte que, dans la position de transport et de montage du module, sa seconde extrémité arrière 1b reste dans le caisson C de façon à protéger le connecteur 12 contre des chocs éventuels et sa première extrémité 1a est en saillie hors du caisson C pour permettre un appui manuel sur l’organe de préhension 11 par l’opérateur. La longueur du profilé 1 est aussi déterminée de telle sorte que, dans la position de connexion du module, sa seconde extrémité 1b, et donc le connecteur 12, soit en contact avec la prise A1 de la station d’accueil A ( FIG. 3 ). Le profilé 1 comprend, en outre, un élément déformable 10 assurant les liaisons mécanique et électrique avec les composants fonctionnels du système B logé à l’intérieur du caisson C. De cette façon et grâce à la souplesse de l’élément 10, le déplacement transversal du profilé 1 dans le caisson C n’entraîne aucune dégradation ou rupture des liaisons mécaniques et électrique du système fonctionnel interne B. Dans le mode de réalisation du dispositif de découplage de l’invention représenté sur les figures 1 à 5, le profilé longitudinal 1 est ici formé d’un plateau mobile 13 en translation à la façon d’un tiroir entre deux rails latéraux 30a, 30b de guidage (figures 4 et 5) formant glissière. De préférence, ces rails formant glissière sont munis d’éléments élastiquement déformables 31 (lames ressort, bandes élastiques,…) assurant le rattrapage des jeux du plateau 13. Ce mode de réalisation permet un positionnement pre-centré du plateau 13 pendant la phase d’approche entre les alésages 14 et les pions A2 et autorise l’utilisation de pions de faibles dimensions tout en évitant des déplacements néfastes et sonores du plateau 13 dans le caisson C pendant son transport avant son montage et son verrouillage. Dans une application électrotechnique du dispositif de découplage de l’invention, les rails 30a, 30b sont réalisés avec une matière électriquement conductrice de façon à assurer la mise à la masse du caisson C. Selon une première variante de réalisation de l’invention, aucune pièce n’est ajoutée dans la glissière et il est laissé suffisamment de jeu pour permettre au plateau 13 de bouger librement pendant l’approche et pendant la phase de centrage sur les pions A2. Puis, en fin de course, le plateau 13 perd sa mobilité par un ajustement sans jeu entre les pions A2 et les alésages 14 à l’arrière complété par une activation des organes de verrouillage à l’avant du plateau 13. L’intérêt technique de cette variante réside dans la simplicité du montage mais impose l’usage de pions de gros diamètre pour compenser un possible déplacement transversal du plateau 13. La station d’accueil A porte des pions de centrage A2 destinés à coopérer avec des alésages 14 portés en regard par le profilé 1. De préférence, le profilé 1 est doté d’éléments (non représentés ici) assurant le verrouillage dans la position de connexion du module. Les pions A2 de centrage étant solidaires de la station d’accueil A qui est fixe et les alésages 14 étant aménagés sur le plateau 13 et logés dans le connecteur 12, cet agencement permet d’éviter toute déformation d’un pion qui dépasserait du coffret ou de blesser les opérateurs. Le plateau 3 est poussé manuellement par l’opérateur à l’avant C1 du caisson C du module et agit directement sur la connectique située a l’arrière C2 en réalisant ainsi une nouvelle cinématique de branchement et de verrouillage des moyens d’interconnexion. Inversement, le plateau 13 peut être reculé par l’opérateur et escamoté pendant les phases de manipulation du module, ce qui assure une protection de la connectique contre les chocs. Grâce à la souplesse de l’élément de liaison 10, le découplage mécanique effectué lors du déplacement du plateau 13 préserve le système fonctionnel interne B et la manipulation du module n’implique plus de contrainte sur les connexions électriques et, inversement, les connexions électriques n’impliquent plus de contrainte sur la manipulation du module. Grâce à l’invention, le guidage et le verrouillage de la connectique sont indépendants des caractéristiques structurelles du module ce qui permet de s’affranchir des contraintes et des tolérances mécaniques entre le module, sa structure de support et la station d’accueil. Dispositif pour le découplage des opérations respectives de montage d’un module sur une structure (S) de support et de sa connexion sur une station d’accueil (A), ledit module comprenant un caisson (C) renfermant des composants fonctionnels (B) et présentant une première face (C1) de manutention et une deuxième face (C2) pourvue d’au moins un connecteur (12) destiné à être raccordé à une prise (A1) portée par ladite station d’accueil, caractérisé en ce qu’il comprend au moins un profilé longitudinal (1), déplaçable en translation à l’intérieur dudit caisson, dont une première extrémité (1a) à proximité de la première face (C1) est munie d’au moins un organe de préhension (11) et dont une seconde extrémité (1b) à proximité de la deuxième face (C2) porte ledit connecteur (12). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit profilé (1) comprend un élément déformable (10) assurant la liaison avec les composants fonctionnels (B). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du profilé (1) est telle que, dans la position de transport et de montage du module, sa seconde extrémité arrière (1b) est enfermée dans le caisson (C) et sa première extrémité (1a) est en saillie hors du caisson pour permettre la saisie de l’organe de préhension (11). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur du profilé (1) est telle que, dans la position de connexion du module, sa seconde extrémité (1b) est en contact avec la prise (A1) de la station d’accueil (A). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit profilé longitudinal (1) est formé d’un plateau (13) mobile en translation à la façon d’un tiroir entre deux rails latéraux (30a, 30b) de guidage. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits rails (30a, 30b) sont munis d’éléments (31) élastiquement déformables assurant le rattrapage des jeux du plateau (13). Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que lesdits rails (30a, 30b) sont réalisés avec une matière électriquement conductrice de façon à assurer la mise à la masse du caisson (C). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la station d’accueil (A) porte des pions (A2) de centrage destinés à coopérer avec des alésages (14) portés en regard par ledit profilé (1). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profilé longitudinal (1) est doté d’éléments de verrouillage dans sa position de connexion du module. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première face (C1) du caisson (C) est la face avant et la seconde face (C2) est la face arrière. Module électrotechnique équipé d’un dispositif de découplage selon l’une des revendications précédentes. Utilisation du dispositif selon l’une des revendications précédentes pour l’installation d’un module électrotechnique dans l’architecture d’un aéronef.