Brevet FR2560915A1 — publié le 19850913

Cylindre de serrure#et clef dynamique pour son actionnement. La presente invention concerne un cylindre de serrure actionnable par une clef de structure originale dynamique qui ne peut etre légalement reproduite, Les serrures actuellement utilisées ont presque toutes l'inconvenient de nécessiter pour leur actionnement des clefs qui, en raison de leur structure classique, peuvent être légalement reproduites et oemnercialisées par quiconque En effet, les clefs ne se distinguent les unes des autres que par la disposition, le nombre et la forme des reliefs qu'elles portent sur leur tige. il va de soi qu'une configuration particulière de relies convenant pcur une serrure donnée, ne peut être protégée par un brevet.Dès lors, toute personne peut légalement reproduire n'importe quel type connu de clef. La présente invention a pour objet un cylindre de serrure utilisant une clef d'un type entiérement nouveau et donc non reproductible légalement, ledit cylindre étant caractérisé en ce qu'il comprend - un stator tubulaire fixe, - un axe de section inférieure à la section intérieure du stator, qui s'étend coaxialement dans l'alésage du stator et qui est solidaire d'un entraîneur cylindrique susceptible d'actionner le mécanisme de la serrure lorsque ledit axe est entraîné en rotation, - un rotor tubulaire monté coaxialement autour du stator et solidaire en rotation de l'entraîneur, - une pluralité de goupilles montées coulissantes dans des trous radieux percés le long et autour du stator, - une pluralité de contre-goupilles montées coulissantes dans des logements radiaux percés dans le rotor avec les mêmes sections et la même disposition que les trous du stator, - et pour chaque ensemble goupille et contre-goupille, un ressort qui sollicite normalement la goupille en appui sur l'axe et la contre-goupille dans une position où elle est contenue partiellement dans son logement dans le rotor et dans le trou correspondant dans le stator. Un tel cylindre de serrure est actionné au mayen d'une clef comprenant d'une part, une tige tubulaire rotative solidaire de l'anneau de clef et dont 1' alésage a une forme complémentaire de celle de l'axe et d'autre part, un manchon tubulaire monté tournant autour de ladite tige et pourvu de trous radiaux en nombre et disposition analogues à ceux du stator, l'épaisseur de paroi de ladite tige étant telle, que lorsque la clef est introduite dans le cylindre, les ensembles goupilles et contre-goupilles sont soulevés suffisamment pour que les contre-goupilles soient entièrement escamotées dans leur logement dans le rotor et que les goupilles soient conçenues dans leur trou dans le stator. L'originalité d'un tel cylindre de serrure réside dans le fait que, contrairement aux serrures connues, les goupilles ne tournent pas avec le rotor, nais restent fixes dans le stator, seules les contre-goupilles étant entraînées. De plus, le rotor occupe une position extérieure, à l'inverse de ce qui est le cas dans les serrures connues. Cette structure particulière du cylindre de serrure explique que la clef soit réalisée en deux parties: le manchon qui reste fixe dans le cylindre, avec p seule fonction d'afficher la combinaison en faisant escamoter les contre-goupilles dans leur logement respectif dans le rotor, et la tige centrale qui sert à entraîner, au moyen de l'axe, l'entraîneur, ainsi que le rotor. Cn comprendra davantage l'invention à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation du cylindre de serrure et de la clef, en regard des dessins annexés dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un cylindre de serrure, en position de repos; La figure 2 est une vue analogue à la précédente, la clef étant introduite dans le cylindre; La figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 1; La figure 4 est une vue en perspective éclatée du cylindre de serrure; et La figure 5 est une vue en perspective du rotor. Avec référence à la figure 1, le cylindre de serrure comprend une enveloppe cylindrique 10 en métal, à l'intérieur de laquelle sont montés un stator fixe 12, un rotor 14 et un dispositif d'entraînement 16 du mécanisme de la serrure. Le stator 12 est constitué par une pièce tubulaire comprenant une tête cylindrique 18 s'adaptant à force dans l'alésage de l'enveloppe et qui est en butee contre une paroi frontale 20 de cette dernière, et un corps tubulaire 22 coaxial avec l'enveloppe, et situé à l'arrière de cette dernière. Le corps 22 a un diantre externe inférieur à celui de l'alésage de l'enveloppe et son alésage 24 vient en regard d'un orifice circulaire 26 de nSme diantre, percé dans la paroi frontale 20 de l'enveloppe. Le rotor 14 est constitué par une pièce tubulaire qui vient s'adapter avec jeu dans l'espace tubulaire disponible entre l'enveloppe 10 et le corps 22 du stator, son extrémité avant étant en butée contre la tête 18 du stator. Ce le montrent les figures 1 et 5, le rotor est fermé à son extrémité arrière par une paroi de fond 27 percée d'un orifice central 29 pourvu à sa périphérie d'encoches radiales 31. Le dispositif d'entraînement comprend un axe d'entraînement 28, par exemple de section hexagonale, qui traverse coaxialement l'alésage 24 du stator 12 et dont l'extrémité arrière est fixée, au moyen d'un axe 30, sur un entraîneur 32 de forme cylindrique monté tournant dans un corps de fixation tubulaire 34 qui est calé dans l'enveloppe, à l'arrière du rotor. L' entraîneur 32 est pourvu, à son extrémité avant, d'ailettes radiales 36 s'étendant dans le sens axial et dont la forme et le nombre correspondent à ceux des encoches 31 du fond du rotor. La paroi de fond 27 du rotor est à une distance de l'extrémité arrière du stator, supérieure à la longueur des ailettes 36, mesurée dans le sens axial, définissant ainsi une chambre de débrayage 38 intérieure au rotor. L'entraîneur est susceptible de coulisser entre une position embrayée, représentée sur la figure 1, pour laquelle les ailettes 36 sont engagées dans les encoches 31, solidarisant ainsi en rotation le rotor 14 de 1' entraîneur, et une position débrayée pour laquelle les ailettes viennent s'escamoter dans la chambre de débrayage 38, hors de prise des encoches, le rotor étant alors désolidarisé en rotation de l'entraîneur. Dans ladite position embrayée, l'entraîneur se trouve également en prise par un assemblage à tenon 39 et mortaise 41 avec une pièce 43 du mécanisme de la serrure, et, dans la position débrayée, il est déconnecté de ladite pièce (figure 4). L'entraîneur est normalement sollicité dans sa position embrayée par un ressort 40 enfilé autour de l'axe 28 et qui prend appui contre 1 'entraîneur et contre un disque protecteur 42 également enfilé sur l'axe dans la chambre 38 entre le stator et l'embrayeur. Comne le montrent les figures 1 et 3, le stator 12 et le rotor 14 sont percés chacun d'un meme nombre de trous radiaux de même diamètre, respectivement 44, 45, chaque trou 44 du stator étant en regard d'un trou 46 du rotor. Dans chaque trou 44 est montée coulissante une goupille cylindrique 48, et dans chaque trou 46 de rotor est montée coulissante une contre-goupille cylindrique 50, pouvant etre de structure creuse, par exemple en forme de coupe. Chaque ensemble goupille et contre-goupille est sollicité radialement vers l'intérieur par un ressort 52 qui prend appui contre la paroi interne de l'enveloppe 10, de sorte que les goupilles viennent s'appuyer par leur extrémité interne sur les différents pans de l'axe d' entraînement 28. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 3, le cylindre de serrure comprend vingt goupilles et contre-goupilles disposées en cinq rangées parallèles à l'axe du cylindre, de quatre goupilles et contre-goupilles chacune, les rangées étant décalées angulairement l'une de l'autre d'un angle de 600. Les goupilles 48 viennent donc en appui sur cinq des pans de l'axe d'entraînement. On expliquera par la suite la raison pour laquelle il n'est pas prévu de sixième rangée de goupilles et contre-goupilles. Il va de soi que le cylindre peut comporter un nombre de goupilles et contregoupilles différent de vingt, et disposées en rangées décalées d'un angle différent de 600. Pour une raison qui deviendra claire par la suite, chacune des goupilles 48 est pourvue, à son extrémité voisine de la contregoupille 50 associée, d'une toute 53 de diamètre élargi qui1 lorsque la goupille est appliquée contre l'axe d'entraînent, se trouve en butée contre un épaulement annulaire 54 formé sur la paroi latérale du trou 44 recevant la goupille. Les goupilles 48 ont des longueurs différentes, tandis que les contre-goupilles 50 sont d'égale longueur, inférieure à la hauteur des trous 46 du rotor, de manière à ce qu'elles puissent s'escamoter dans lesdits trous. La serrure peut être actionnée au moyen d'une clef 56, faisant également partie de l'invention et que l'on décrira à présent en regard des figures 2 et 4. La clef comprend d'une part, une tige centrale 58 de forme tubulaire, dont la paroi externe est cylindrique et dont l'alésage interne 60 présente, en section, une forme hexagonale, complémentaire de celle de l'axe d'entraînement 28, et d'autre part, un manchon tubulaire 62 monté coaxialement autour de la tige 58 de manière à pouvoir tourner autour d'elle.Le manchon a une paroi externe de forme cylindrique, de diamètre légèrement inférieur à celui des alésages 24 du stator et il est empêché de se déplacer longitudinalement sur la tige, par une collerette annulaire 64 formée à l'extrémité libre de la tige et par un anneau de clef 66 qui est solidaire de l'autre extrémité de la tige. La collerette présente un profil tronconique qui s'amincit vers l'extrémité libre de la clef jusqu'à une épaisseur de paroi pratiquement nulle à ladite extrémité. Le manchon 62 est pourvu d'une pluralité de trous 68 disposés de façon identique à celle des goupilles 48, nais ayant des profondeurs différentes, calculées pour que lorsque les extrémités de goupilles viennent se loger dans leur trou 68 correspondant, les contre-goupilles 50 s'escamotent entièrement dans leur trou respectif 46 dans le rotor, et les faces externes des goupilles affleurent les orifices des trous 44 sur la paroi externe du stator. La position angulaire correcte du manchon 62 sur la tige 58 de la clef est repérée par un dispositif à cran, qui comprend une bille 70 logée dans une cavité radiale 72 percée dans la tige, ladite bille étant sollicitée par un ressort 74 vers l'extérieur de la cavité. Lorsque le manchon est correctement positionné sur la tige, la bille 70 fait partiellement saillie à l'intérieur d'un évidement hémisphérique 76 formé sur la paroi interne du manchon. Celui-ci occupe alors une position stable dont il ne peut s' écarter spontanément. Pour le faire tourner à partir de cette position, il faudrait exercer un léger effort suffisant pour que la bille rentre entièrement dans la cavité 72 à l'encontre de la force du ressort 74. Pour repérer l'angle sous lequel la clef doit être introduite dans le cylindre de serrure, le manchon présente, à son extrémité voisine de l'anneau de clef, un talon radial 78, destiné à s'emboîter dans une encoche 80 de forme complémentaire prévue sur la face frontale 20 du cylindre et dans le stator. On décrira à présent le fonctionnement de la serrure et de la clef selon l'invention. Avant l'introduction de la clef 56 dans le cylindre 10, les différents éléments occupent les positions qu'ils ont sur les figures 1 et 3: les rangées de goupilles 48 sont en butée contre les pans de l'axe d'entraînement 28 et les contregoupilles 50 sont logées partiellement dans les trous 44 et 46 du stator 14, bloquant ainsi, contre toute rotation, l'ensemble du rotor et de l'entraîneur 32. Ce dernier est en prise d'une part, avec le rotor par l'intermédiaire de ses ailettes 36, et d'autre part, avec la pièce 43 du mécanisme de la serrure par l'intermédiaire de l'assemblage à tenon 39 et mortaise 41. Avant d'introduire la clef 56 dans le cylindre, on s' assure tout d'abord que le manchon 62 est correctement orienté par rapport à la tige 58, ou, ce qui revient au rimez par rapport à l'anneau de clef 66. Pour cela, on essaie de faire tourner le manchon. Si une légère résistance se fait sentir, c'est que la bille 70 fait bien saillie dans le logement hémisphérique 76 fon.lé dans le manchon. Si au contraire, le manchon tourne librement, on le fait tourner au maxirnum d'un demi-tour jusqu'à ce que l'on sente que la bille 70 s'est engagée dans le logement 76. La clef 56 étant orientée pour que le talon 78 soit dans l'alignement axial de l'encoche 80 formée dans la paroi frontale 20 du cylindre 10 et dans le stator 12, on l'introduit, à travers l'orifice 26, à l'intérieur de l'alésage 24 du stator. Au cours de la progression de la clef dans le cylindre, la collerette tronconique 64 de la clef, agissant comme une rampe inclinée, soulève les différents ensembles de goupilles 48 et contre-goupilles 50 à l'encontre de la force des ressorts 52, les goupilles sautant d'un trou 54 du manchon 62 de la clef au suivant. Lorsque la clef a été introduite à fond, le talon 78 du manchon est embofté dans l'encoche 80 du stator 12, et les extrémités de toutes les goupilles 48 sont reçues dans leur trou respectif 68 sur la clef.Compte tenu de la différence de profondeur des trous 68 et de la différence de longueur des goupilles 48, ces dernières se trouvent écartées de l'axe d'entraînement 28 d'une distance telle que les contregoupilles 50 sont entièrement logées dans les trous 46 du rotor et que les goupilles 48 sont logées dans le stator 12 et ne comportent aucune portion faisant saillie dans le rotor. Cette situation est illustrée par la figure 2. Le rotor 14 est alors désolidarisé du stator 12, et la tige centrale 58 de la clef peut être tournée au mayen de l'anneau de clef 66. Dans ce mouvement, la tige centrale fait tourner l'axe d' entraînement 28 avec lequel elle est en prise, et donc l'entraîneur 32 et le rotor 14, actionnant ainsi le mécanisme de la serrure. On notera que l'axe 28 et l'alésage 60 de la tige centrale peuvent avoir des formes de section autres que hexagonale, y compris une section circulaire, à condition que l'un des deux éléments soit muni d'une bille montée sur ressort et susceptible de s'engager dans une encoche hémisphérique formée sur l'autre élément. Comme on l'a déjà précisé, il est avantageux que le cylindre ne comporte que cinq rangées de goupilles 48 et de contre-goupilles 50. En effet, s'il comportait une sixième rangée à l'emplacement indiqué par l'axe x-x sur la figure 3, à chaque fois que la clef tournerait d'un sixième de tour à l'intérieur de la serrure, le rotor 14 serait amené dans une position où un logement 46 de contre-goupille se trouverait en face de chaque goupille 48. I1 serait alors possible de retirer la clef de la serrure puisque les goupilles pourraient se rétracter dans les logements 46, chaque fois qu'elles sautent d'un trou 68 au trou suivant. Au contraire, avec cinq rangées de goupilles, à chaque sixième de tour du rotor, quatre rangées de goupilles 48 se trouvent en regard de trous 46, tandis que la cinquième rangée de goupilles se trouve en regard d'une portion pleine du rotor 14.La clef ne pourra donc pas être retirée, puisque les goupilles de la cinquième rangée n'auront pas d'espace pour s'escamoter pour sauter d'un trou 68 à une partie dépourvue de trou du manchon. La clef ne pourra etre retirée que lorsque le rotor aura accompli un tour complet, revenant à Sa position montrée sur la figure 3. Il va de soi que 1 'on peut obtenir le même avantage avec un cylindre comportant un nombre de rangées de goupilles et contregoupilles différent de cinq. De façon générale si l'on désigne par n, le nombre de rangées, le décalage angulaire en ces rangées devra être choisi égal à 360. De cette manière, une rangée de goupilles n+1 et contreugoupilles sera manquante. La serrure selon l'invention est difficilement formable, en raison de la présence du disque protecteur 42 en avant des ailettes 36 qui solidarisent l'entraîneur 32 et le rotor 14. Ce disque 'oppose en effet à l'introduction d'un instrument dans l'alésage 24 du stator en vue de briser les ailettes 36 et désolidariser ainsi l'entraîneur et le rotor. Il est également impossible d'actionner la serrure en exerçant sur l'axe d'entraînement 28 une traction vers l'extérieur, car en même temps que l'on dégage les ailettes 36 dans la chambre 38 et que l'on désolidarise ainsi l'entraîneur et le rotor, on déconnecte l'entraîneur 32 de la pièce 43 du mécanisme de la serrure (figure 4). Il en résulte que l'entraînement en rotation de l'axe d'entraînement 28 n'a aucun effet sur la serrure. On ne peut non plus désolidariser le rotor et le stator en brisant les portions de goupilles 48 qui font saillie hors de l'alésage 24 du stator car les épaulements 54, en retenant les têtes évasées 53 des goupilles, empêchent l'éjection hors des trous 44 des débris de goupilles restants et donc l'expulsion des contre-goupilles dans les trous 44 du stator. On notera que le ressort 40 a pour fonction d'une part, de maintenir 1 'entraîneur 32 en prise avec la pièce 43 du mécanisme de la serrure (figure 4) et, d'autre part, de positionner le disque protecteur 42. Il sert également à assurer l'embrayage du mécanisme de la serrure d'un côté à la fois de la serrure. En effet, la serrure selon l'invention comprend deux cylindres identiques à celui qui vient d'être décrit, l'un se trottant du coté intérieur de la porte et l'autre, du côté extérieur, et qui agissent sur un unique mécanisme.Ainsi, lorsqu'on introduit la clef d'un côté de la serrure par exemple dans le cylindre opposé à celui qui est représenté sur la figure 1, 1' entraîneur 32 est enfoncé ves la droite sur la figure 1, à l'encontre de la force du ressort 40, de sorte que les ailettes 36 se dégagent du rotor 14. Le blocage par les goupilles 48 et contre-goupilles 50, du côté représenté sur la figure se trouve donc être neutralisé et la clef peut être tournée. I1 en est de même si l'on introduit la clef du côté visible sur la figure 1. La clef sollicite alors l'entraîneur correspondant à l'autre côté de la serrure, vers la gauche sur la figure 1, neutralisant ainsi ledit côté de serrure. La clef selon l'invention se distingue des clefs connues en ce qu'elle comporte deux parties ayant des fonctions distinctes, l'une servant à afficher la combinaison et l'autre servant à actionner la serrure. De son côté, le cylindre de serrure selon l'invention a la particularité de comporter des goupilles non tournantes avec le rotor, et d'avoir un rotor situé autour du stator. REVESICATIOrJS 1.- Cylindre de serrure, caractérisé en ce qu'il comprend - un stator tubulaire fixe (12); - un axe (28) de section inférieure à la section intérieure du stator qui s'étend coaxialement dans l'alésage du stator et qui est solidaire d'un entraîneur cylindrique (32) susceptible d'actionner le mécanisme de la serrure lorsque ledit axe est entraîné en rotation; - un rotor tubulaire (14) manté coaxialement autour du stator et solidaire en rotation de l'entraîneur; - une pluralité de goupilles (48) montées coulissantes dans des trous radiaux (44) percés le long et autour du stator; - une pluralité de contre-goupilles (50) montées coulissantes dans des logements radiaux (46) percés dans le rotor avec les mêmes sections et la même disposition que les trous du stator;; - et pour chaque ensemble goupille et contre-goupilles, un ressort (52) qui sollicite normalement la goupille en appui sur l'axe (28) et la contre-goupille (50) dans une position où elle est contenue partiellement dans son logement (46) dans le rotor et dans le trou correspondant (44) dans le stator. 2.- Cylindre de serrure selon la revendication 1, caractérisé en ce que les goupilles (48) et les contre-goupilles (50) sont disposées en rangées parallèles à l'axe du cylindre, et décalées angulairement autour du stator (12) et du rotor (14). 3.- Cylindre de serrure selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites rangées de goupilles et contregoupilles sont réparties régulièrement autour du stator et du rotor. 4.- Cylindre de serrure selon la revendication 3, caractérisé en ce que le décalage angulaire entre lesdites rangées est égal à 360,n étant le nombre de rangées. 71 5.- Cylindre de serrure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque goupille (48) est pourvue à son extrémité adjacente de la contre-goupille associée, d'une tête (53) de diamètre évasé susceptible de venir en butée contre un épaulement (54) prévu dans la paroi du trou (44) recevant la goupille. 6.- Cylindre de serrure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraîneur (32) est pourvu sur son extrémité antérieure d'ailettes radiales (36) qui s'emboîtent noinialement dans des fentes (31) de forme complémentaire, formes à F extrémité arrière du rotor 7.- Cylindre de serrure selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite extrémité arrière du rotor ( fait saillie audelà de l'extrémité arrière --du stator (12), définissant ainsi une chambre annulaire (38) dans laquelle est monté un disque protecteur t42) enfilé sur l'axe d'entraînerrent (28). 8.- Cylindre de serrure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entraîneur (32) est monté coulissant entre une position active pour laquelle ses ailettes (36) sont en prise avec les fentes (31) du rotor (14) et son extrémité arrière est embrayée avec une pièce d'entraînement (43) du mécanisme de la serrure, et une position passive pour laquelle les ailettes (36) sont dégagées des fentes (31) et l'extrémité arrière de l'entraîneur est débrayée de ladite pièce d'entraînement, l'entraîneur étant naintenll normalement dans sa position active par un ressort (40). 9. - Clef pour l'actionnement du cylindre de serrure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, d'une part, une tige tubulaire rotative (58) solidaire de l'anneau de clef (66) et dor!t l'alésage (60) a une forme de section complémentaire de celle de l'axe (28) et, d'autre part, un manchon tubulaire (62) monté tournant autour de ladite tige et pourvu de trous radiaux (68) en nombre et disposition analogues à ceux du stator, l'épaisseur de paroi de ladite tige étant telle, que lorsque la clef est introduite dans le cylindre, les ensembles goupilles (48) et contre-goupilles (50) sont soulevés suffisamment pour que les contre-goupilles soient entièrement escamotées dans leur logement (46) dans le rotor (14) et que les goupilles soient contenues dans leur trou (44) dans le stator. 10.- Clef selon la revendication 9, caractérisée en ce que le manchon (62) est retenu contre tout mouvement axial, d'un côté par l'anneau de clef (66), et de l'autre cotez par une collerette annuaire (64) formée à ltextremlté libre de la tige (58), ladite collerette présentant un profil tronconique qui s'amincit vers l'extrémité libre de la clef jusqu'à ce que la tige ait une épaisseur de paroi pratiquement nulle à ladite extrémité. 11.- Clef selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que le manchon (62) est empêché de tourner librement autour de la tige (58) par un dispositif à cran comprenant une bille (70) logée dans une cavité radiale (72) de la tige et qui est sollicitée par un ressort (74) vers l'extérieur de la cavité pour pénétrer dans un évidement hémisphérique (76) formé sur la paroi intérieure du manchon (62). 12.- Clef selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le manchon (62) est muni d'un talon radial (78), de direction axiale et qui est susceptible de s'emboîter dans une fente de guidage (80) de forme complémentaire, prévue dans le stator (12).