Brevet FR2534962A1 — publié le 19840427

Le mécanisme de base de fermeture de tout baril- let de serrure est essentiellement composé d'éléments transversaux ou goupilles que la clé déplace en pénétrant pour les placer dans une position qui permet la libre ro- tation du barillet Sur ce principe initial, sont basées une multitude de solutions parmi lesquelles on trouve cel- le des clés dites plates, qui présentent sur leurs surfa- ces des dépressions possédant une profondeur et une forme très précises et prévues en grand nombre, ce qui assure un déplacement très précis des goupilles et donne un grand nombre de combinaisons, de sorte que la reproduc- tion de ces clés présente une grande difficulté. Il convient de tenir compte du -fait que le nom- bre des différentes combinaisons qui peuvent être prévues pour un barillet est déterminé par le nombre de goupilles ou chevilles et par la quantité de positions différentes que ces goupilles ou chevilles peuvent occuper Théorique- ment ces positions pourraient être en nombre pratiquement infini, bien qu'avec un intervalle de variation très pe- tit, mais, en pratique, le nombre de ces positions est li- mité en raison de la limitation de la précision maximum qui peut être obtenue économiquement et en raison du jeu nécessaire que les éléments constitutifs de la serrure doivent présenter entre eux pour que leur fonctionnement soit correct et fiable. Dans une clé plate, la plage maximum de varia- tion des positions des chevilles est délimitée par la sec- tion de la clé, paramètre qui est encore augmenté lors- qu'on désire obtenir une clé réversible puisque, en prin- cipe, la section de la tige de la clé qu'on pourrait uti- liser est alors réduite de moitié, étant donné que la pro- fondeur de creusement des faces ne peut pas excéder la moitié de la section. Ce problème a conduit aux variantes consistant à placer des rangées de goupilles ou chevilles dans des dis- positions rayonnantes, c'est-à-dire que, dans ce cas, il est prévu plus d'un seul jeu de goupilles dans une distri- bution angulaire. Bien qu'elle augmente le nombre des combinaisons possibles, cette solution complique énormément la fabrica- tion de la serrure puisqu'il est nécessaire de percer le rotor et le stator de la serrure dans des opérations dif- férentes pour les différents jeux de goupilles et de mon- ter les éléments de fermeture ou bouchons affectés aux différents logements ainsi définis Par ailleurs, cette solution rend beaucoup plus difficile l'obtention d'une clé réversible. Face à tous ces problèmes, on a étudié la réali- sation d'un nouveau principe de serrure capable de satis- faire les conditions suivantes - l' La serrure doit présenter au moins deux jeux de goupilles dont les logements peuvent être formés en une seule opération de perçage. 2 Les goupilles de l'un des jeux doivent se trouver dans le prolongement axial de celles de l'autre jeu et un seul des jeux doit exiger des éléments de ferme- ture ou bouchons. 3 Les goupilles des deux jeux doivent entrer en contact entre elle, en restant toujours dans une posi- tion statique fixe. 40 La clé de la serrure doit être plate, décen- trée et réversible, en permettant, même avec cette condi- tion de réversibilité, l'utilisation de plus de la moitié de la section de la tige de la clé, cependant que les fa- ces étroites présentent des moyens complémentaires de gui- dage, de combinaison, etc et que la pointe présente des moyens propres de pénétration. Selon ce principe, l'invention a pour ob Jet des perfectionnement apportés à une serrure, selon lesquels les goupilles se trouvent et agissent dans un seul plan qui est le plan médian de symétrie du rotor et du stator de la serrure, ces goupilles étant alignées en deux ran- gées qui agissent en opposition, c'est-à-dire que non seu- lement, elles se trouvent dans un même plan mais que les trous qui servent de logements pour le groupe principal de goupilles et pour leurs ressorts respectifs, se prolon- gent à travers le rotor jusqu'à la zone opposée de la car- casse ou du stator, sans traverser entièrement ce stator, ces trous borgnes formant le logement d'un jeu antagonis- te de goupilles et de ressorts. De cette façon, lorsque la clé pénètre dans la serrure, les deux groupes de goupilles se déplacent en sens inverse l'un de l'autre jusqu'à ce que les goupilles occupent la position dans laquelle le rotor peut tourner tandis que, lorsque la clé n'est pas introduite dans le rotor, les goupilles opposées entrent en contact sous la pression de leurs ressorts et que ledit point de contact se trouve à l'intérieur du canal d'entrée de la clé. Pour que ce point de contact entre toutes les goupilles antagonistes reste toujours dans le canal d'en- trée de la clé, la serrure présente deux caractéristiques de constitution, la première étant qu'un groupe de goupil- les est limité dans son déplacement, de manière que sa pé- nétration maximum dans le rotor laisse les pointes de ces goupilles situées dans le canal d'entrée de la clé, et la deuxième caractéristique étant que les ressorts qui pous- sent ce groupe de goupilles sont prépondérants sur ceux des goupilles antagonistes, de manière que ledit groupe de goupilles occupe la position limite précitée, et que les points de contact entre goupilles antagonistes se si- tuent donc sans incertitude dans le canal d'entrée de la clé, là o le biseau de celle-ci peut les séparer les gou- pilles de manière que chacune agisse sur la face corres- pondante de la clé. Cette limitation du mouvement d'un groupede gou- pilles est obtenue-facilement et sans compliquer la fabri- cation lorsqu'on fait en sorte que les trous qui traver- sent le rotor et traversent partiellement le stator ne présentent pas un diamètre constant, mais que, au contrai- re, il existe un épaulement situé de préférence dans le rotor et-en complément duquel les goupilles principales présentent un épaulement de diamètre afin que le contact *ou la rencontre de ces épaulements place les pointes de toutes les goupilles dans le canal d'entrée de la clé. D'un autre côté, afin de faciliter le guidage de la pénétration de la clé à l'intérieur du rotor, on a pré- vu que cette clé présente des rainures longitudinales qui lui donnent une section transversale particulière qui doit être en concordance avec la forme du canal d'entrée du rotor pour constituer ainsi un élément supplémentaire qui augmente le nombre des possibilités de réaliser diffé- rents types de clés et de cette façon améliore la sécuri- té de la serrure selon l'invention En outre, ces rainu- res facilitent l'obtention de la position correcte des ca- vités de la clé, en formant des glissières et elles per- mettent de prolonger les parois qui déterminent le loge- ment des goupilles En résumé de ce qui vient d'être men- tionné plus haut, l'invention présente les principales ca- ractéristiques avantageuses suivantes: doublement du nombre des goupilles qui agis- sent sur la clé, grâce à un ingénieux placement de ces goupilles en opposition, placement dans lequel le loge- ment de chaque paire est obtenu par une opération de per- çage unique qui peut être exécutée simultanément pour le rotor et pour le stator. réalisation pratique présentant une grande sim- plicité, une grande précision et une grande fiabilité. nécessité d'un seul élément de fermeture ou bouchon d'obturation pour chaque ensemble de goupilles an- tagonistes. présence de ressorts et d'épaulements du diamè- tre qui fixent la position de repos des goupilles. amélioration des conditions de combinaison, de fonctionnement et de réversibilité de la clé. Tout ceci, réuni à d'autres avantages de type fonctionnel et constructif, rend cette invention totale- ment nouvelle et unique. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels, la figure 1 est une vue en élévation, en coupe selon son plan médian, d'une forme concrète et non limita- tive de réalisation de l'invention, qui présente un baril- let ou rotor double dans l'une des parties duquel est in- sérée la clé plate correspondante. La figure 2 est une vue de profil de la figure précédente, en coupe selon le plan indiqué sur celle-ci et sur laquelle on peut voir la position diamètrale des goupilles antagonistes et la disposition asymétrique de la clé dans le barillet. La figure 3 représente en élévation la coupe de la clé, qui montre les différentes dépressions qui comman- dent la fermeture. La figure 4 est une vue en plan de la clé plate de cet ensemble serrureclé; la figure 5 est une vue de profil de l'extrémité de la clé, avec son biseau d'entrée. L'invention a pour objet des perfectionnements apportés à un ensemble serrure-clé dont on peut voir sur les figures 1 et 2 une réalisation concrète non limitati- ve, la figure 1 permettant de voir les différentes posi- tions des éléments qui la composent, selon que la clé est correctement introduite ou non En principe, cette serru- re se compose d'une carcasse extérieure ou d'un stator ex- térieur 1 et d'un rotor 2 qui peut tourner dans le sta- tor, tout cet ensemble, comme on peut le voir sur les fi- gures 1 et 2, étant traversé par des trous 3 qui traver- sent totalement une partie du stator 1, le rotor 2 et par- tiellement la paroi du stator 1 qui est diamétralement op- posée au point o les trous ont commencé. Dans ces trous borgnes 3 s'insèrent des petits éléments transversaux de forme générale cylindrique qui, en l'absence de la clé correcte 12, empêchent le rotor 2 de tourner par rapport au stator 1 et lesdits éléments transversaux se présentent à l'intérieur de chaque trou sous la forme d'un ensemble de goupilles principales 6 et d'un autre ensemble de goupilles antagonistes 7, chaque ensemble étant muni de ses ressorts respectifs 4 ou 8 qui, en agissant en opposition, permettent de faire ac- tionner simultanément les goupilles par les deux faces de la clé 12 Tout ceci permettant une ample variété de com- binaisons dans un espace très réduit. D'autre part, en dehors de permettre de doubler le nombre des goupilles 6 et 7 qui agissent sur la clé 12, on obtient un procédé de fabrication très simple puis- que le trou borgne 3 peut être réalisé en une seule opéra- tion de perçage, à savoir pour le stator 1 et pour le ro- tor 2 simultanément, en une seule passe de la machine, le montage des goupilles 6 et 7 et des ressorts 4 et 8 étant immédiat et le montage étant terminé par l'insertion d'un unique bouchon 5 qui ferme ainsi le logement d'une paire de goupilles opposées Pour obtenir ces résultats, on doit remplir les conditions de base suivantes: les gou- pilles 6 et 7 doivent se trouver réciproquement dans le même alignement longitudinal Le conduit unique défini pour chaque paire de goupilles antagonistes 6 et 7 doit présenter, à partir de son début, des épaulements corres- pondants, qui entraînent la conservation ou une réduction des dimensions Chaque conduit ou logement doit être ou- vert à une extrémité et fermé à l'extrémité opposée. Ces résultats permettent d'obtenir les perfec- tionnements déjà évoqués, comparativement à d'autres ser- rures connues, en ce sens que chaque conduit ou logement peut être réalisé en une unique opération de perçage et qu'il n'exige qu'un unique bouchon ou élément de fermetu- re. Dans la moitié gauche de la figure 1, on peut voir que les goupilles principales 6 et les goupilles an- tagonistes 7 se positionnent sur les dépressions 13 de la clé 12 correspondante, leurs bords arrière étant alors à l'affleurement de la surface du rotor 2, pour permettre au rotor de tourner par rapport au stator 1 Lorsque la clé 12 est extraite, on observe que, sous l'effet des res- sorts 4 et 8, les goupilles principales 6 et les goupil- les antagonistes 7 entrent en contact par leurs pointes comme on peut le voir sur la partie droite de la figure 1. Pour que, au moment o l'on réintroduit la clé 12 dans le rotor 2, les goupilles principales 6 se sépa- rent des goupilles antagonistes 7, et de manière que les goupilles agissent ainsi sur les deux grandes faces de la clé 12, en supplément de la terminaison tronconique des pointes des goupilles, il est nécessaire que tous les points de contact entre les goupilles soient situés dans le canal d'entrée 9, de manière qu'un biseau frontal 14 de la clé agisse à la façon d'un coin séparateur. D'un autre côté et afin que la condition imposée antérieurement soit remplie sans aucune incertitude, puis- que le bon fonctionnement de la serrure en dépend, on doit satisfaire d'autres conditions dont la première est que les goupilles principales 6 doivent présenter vers le canal 9 des moyens qui limitent leur déplacement, de mani- ère que leurs extrémités se trouvent toujours à l'inté- rieur du canal 9 tandis que la deuxième condition consis- te en ce que le ressort 8 de ladite goupille doit être de plus grande force que le ressort 8 correspondant à la gou- pille antagoniste 7 afin que, en surmontant la force de ces ressorts, les goupilles principales 6 occupent leur position de saillie maximum dans le canal 9, en restant toujours en contact avec les goupilles 7. La condition de limitation du déplacement des goupilles principales 6 est obtenue très simplement en faisant en sorte que le trou 3 ne présente pas un diamè- tre constant mais que, en un point déterminé de sa lon- gueur, son diamètre soit réduit de manière à former une butée 11 sans altérer cependant la facilité de l'usinage ni faire obstacle à la simplicité du montage des différen- tes goupilles 6 et 7 D'une façon complémentaire de ladi- te butée Il et comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, les goupilles principales 6 présentent un épaulement de diamètre 10 qui entre en contact avec ladite butée il en limitant ainsi la course des goupilles principales 6 lorsque la clé 12 se trouve à l'extérieur du rotor 2, com- me on peut le voir dans la moitié droite de la figure 1. La distance existant entre l'épaulement 10 de chaque goupille principale 6 et son extrémité libre peut être identique sur toutes les goupilles 6 ou bien elle peut être différente, afin d'augmenter ainsi la difficul- té de reproduction de la combinaison. C'est-à-dire que, bien que tous les points de rencontre des paires de goupilles 6 et 7 soient toujours maintenus fixes, ils peuvent être alignés entre eux ou dé- salignés comme c'est le cas sur la figure 1 Dans chaque cas, ladite distance sera comprise dans un intervalle tel que les pointes ou extrémités des goupilles 6 restent à l'intérieur de la largeur du canal d'entrée 9 et qu'elles soient par conséquent accessibles au passage de la clé 12 dans son entrée D'un autre côté, le fait que les goupil- les principales 6 présentent un diamètre échelonné, avec une partie arrière de plus grand diamètre que leur pointe et également plus grand que le diamètre des goupilles an- tagonistes 7 apporte en même temps l'avantage additionnel consistant en ce que, lorsque la clé 12 et le rotor 2 ont tourné d'un demi-tour et que la partie arrière des goupil- les principales 6 agit sur le ressort 8 des goupilles an- tagonistes 7, la différence des diamètres évite que les goupilles principales 6 ne puissent déplacer ledit res- sort en pénétrant au fond du trou 3 et ne permettent la sortie de la clé 12, en donnant ainsi à la clé 12 une po- sition de sortie unique, en présence d'une manoeuvre er- ronnée ou involontaire de la part de l'usager. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, la clé 12 qui pénètre excentriquement dans le barillet pré- sente des dépressions 13 disposées en deux lignes parallè- les et sur les deux faces travaillantes, puisqu'elle est réversible, c'est-à-dire qu'elle peut être engagée dans la serrure et actionner celleci indifféremment dans l'une ou l'autre de ses deux positions De même, les gran- des faces de la clé 12 présentent, -afin de faciliter le guidage à l'intérieur de l'entrée, des rainures longitudi- nales 15 qui sont présentes sur les deux faces en concor- dance avec la forme du canal d'entrée 9 dans le rotor 2. Ces rainures 15 constituent un élément géométrique qui donne à la clé 12 un élément de-différenciation addition- nel en augmentant ainsi, selon l'écartement, la profon- deur, etc desdites rainures 15, le nombre des différen- tes combinaisons additionnelles et, par conséquent, la sé- curité de l'ensemble. D'un autre côté, et en outre, lesdites rainures assurent la fonction de glissières, c'est-à-dire qu'el- les guident le processus de détermination des cavités pour l'obtention de leur alignement correct. De même, ces rainures 15 permettent de réaliser un allongement dimensionnel des parois qui déterminent le logement des goupilles 6 et 7, en améliorant le guidage de ces dernières. Etant donné que, ainsi qu'on l'a déjà mentionné, la clé 12 est réversible et qu'elle doit présenter à sa pointe un élément ou biseau 14 capable de provoquer la sé- paration entre les goupilles principales 6 et les goupil- les antagonistes 7, et comme on peut le voir sur la figu- re 5, ce biseau présente une configuration spéciale, qui résulte de l'intersection de plans inclinés, facilement e 2534962 réalisables par usinage, qui se coupent le long d'une arê- te occupant approximativement la diagonale de la section rectangulaire de la tige de la clé 12, de manière à agir sur les goupilles 6 et 7 du barillet progressivement et selon un large plan incliné, quelle que soit la position de la clé 12 Ce biseau 14 est complété par des forma- tions terminales en forme de chanfreins qui facilitent l'entrée initiale de la clé 12. Bien entendu diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limi- tatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 1 l R E V E N D I C A T I à N S 1 Ensemble serrure-clé, du type à clé plate, décentrée et réversible, caractérisé en ce que chaque con- duit ou orifice ( 3) que le stator ( 1) de la serrure pré- sente pour le logement du jeu correspondant de goupilles ( 6) et de ressorts ( 4) traverse le barillet ou rotor de la serrure et se prolonge de l'autre côté du rotor, dans un prolongement axial, pour loger l'autre jeu antagoniste de goupilles ( 7) et de ressorts ( 8), la matière du stator de la serrure obturant ce prolongement à une extrémité de sorte que ce prolongement est borgne et non traversant et que le conduit et son prolongement présentent uniquement une variation de diamètre, dans le sens du rétrécisse- ment, ce qui permet de réaliser le conduit et son prolon- gement en une seule opération de perçage, et donne la pos- sibilité de réaliser dans cette seule opération également le perçage du rotor de la serrure, en apportant en même temps la possibilité de monter les deux jeux de-goupilles ( 6, 7) et de ressorts ( 4, 8) par l'extrémité libre du con- duit ( 3) et en n'exigeant qu'un seul élément obturateur rapporté ( 5) pour chaque ensemble composé d'un perçage et de son prolongement. 2 Ensemble serrure-clé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, du premier jeu de goupilles ( 6) de chaque ensemble et du deuxième jeu ( 7) de cet ensem- ble, qui est placé dans son prolongement, seul le premier jeu ( 6) présente une longueur de course limitée dans le sens résultant de l'action de son ressort respectif ( 4) et en ce que ce ressort ( 4) est d'une force prépondérante sur celle de l'autre ressort ( 8) du deuxième jeu de gou- pilles ( 7), l'agencement étant tel que, lorsque la clé ( 12) n'est pas introduite dans la serrure, les goupilles ( 6, 7) des deux jeux entrent en contact, que celles ( 6) du premier jeu repoussent celles ( 7) du deuxième jeu et que le point de rencontre se trouve dans une position sta- tique fixe. 3 Ensemble serrure-clé selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que, pour limiter la longueur de la course des goupilles ( 6) du premier jeu, cet ensemble présente un épaulement ou rétrécissement dia- mètral, la dimension diamètrale du prolongement du con- duit ( 3) pouvant être à partir de ce point, égale ou infé- rieure, mais jamais supérieure à la petite dimension dia- métrale dudit rétrécissement. 4 Ensemble serrure-clé selon l'une des revendi- cations 2 et 3, caractérisé en ce que, si l'on prend pour référence le plan médian vertical fictif de la serrure qui passe par tous les conduits ( 3) de cette serrure et par leurs prolongements respectifs, la position statique fixe du point de rencontre des goupilles des différents conduits se trouve à une hauteur qui peut être identique ou différente pour les différents conduits ( 3), cette identité ou cette différence pouvant être réalisée pour agir sur la complexité des combinaisons de la clé ( 12) de la serrure. Ensemble serrure-clé selon l'une des revendi- cations 1 et 4, caractérisé en ce que, en supplément du fait que les différentes goupilles de fermeture ( 6, 7) oc- cupent ledit plan médian vertical de la serrure et que la clé ( 12) est plate avec des dépressions ou cavités ( 13) situées dans chacune de ses grandes faces, dans des ré- gions proches du bord, ces grandes faces présentent des rainures longitudinales ( 15) qui, en dehors de leur fonc- tion consistant à introduire des facteurs variables qui augmentent la complexité de la combinaison, jouent égale- ment le rôle de moyens de guidage qui améliorent la cor- rection de la position des cavités ( 13) par rapport à leurs goupilles ( 6, 7), permettent d'agrandir les dimen- sions des parois qui déterminent le logement des goupil- les et améliorent le guidage de celles-ci. 6 Ensemble serrure-clé selon l'une des revendi- cations 1 et 5, caractérisé en ce que le biseau ( 14) d'ac- cès de la pointe de la clé ( 12) se termine de préférence, dans ses faces principales, par des surfaces occupant des plans qui délimitent une ligne de coupe sensiblement dis- posée selon l'une des diagonales de la section transversa- le théoriquement rectangulaire du corps de la clé.