Brevet FR2728613A1 — publié le 19960628

SERRURE ELECTRIQUE AUTONOME A CODE La présente invention est relative à une serrure à code électronique, ne nécessitant pas de source extérieure d'énergie électrique, et dont l'ouverture est conditionnée par la reconnaissance d'un code d'accès. Le domaine technique de l'invention est celui de la fabrication de serrures. Il est connu d'associer à une serrure d'ouverture d'une porte (par exemple d'une porte d'entrée d'un hôtel), un lecteur d'un code d'autorisation d'accès. Au sens de la présente demande, le terme lecteur de code (ou d'un support portant un code) désigne toute interface électronique de réception d'un tel code d'accès ; en effet, il peut s'agir soit d'un lecteur d'un code inscrit sur un support tel qu'une carte équipée d'une mémoire électronique ou un badge équipé de pistes lagnétiques il peut également s'agir d'un code d'accès qui est transis par des ondes radio-électriques d'un émetteur porté par l'utilisateur à un récepteur intégré dans la porte et/ou dans la serrure, ou bien notamment d'un code introduit par l'utilisateur par l'inter gdiaire d'un clavier intégré à la serrure ou à la porte. De façon connue, les codes lus (ou saisis ou entrés) au niveau de cette interface sont comparés à une liste de codes autorisés enregistrés dans une mémoire pour autoriser ou non l'ouverture de la porte par action sur un pêne ou tout système mécanique équivalent de déverrouillage de la porte. On connaît déjà par la demande de brevet FR2 500 520 (THONSON CSF) une serrure dont le pêne est actionné électriquement, qui comporte un lecteur d'un code d'accès porté par une clé ; la serrure décrite dans ce document comporte un générateur d'énergie électrique constitué par un élément piézo-électrique intégré à la clé portant le code ; la serrure comporte des rouleaux presseurs qui servent à entraîner la carte ou clé codée et à appliquer sur une zone de celle-ci une pression afin d'activer le générateur piézo-électrique alimentant le dispositif électrique intégré dans la serrure ; ces rouleaux sont entrainés par la poignée d'ouverture de la porte et permettent ainsi la génération de l'énergie électrique nécessaire à l'aliientation du système d'entraînement du pêne d'une part et d'autre part â l'alimentation des circuits de lecture du code porté par la clé ou la carte. La serrure électrique autonome à code décrite dans le brevet susmentionné comporte un certain noire d 'inconvénients ; en effet, les générateurs piézo-électriques ont un rendement très faible, c'està-dire nécessitent qu'il leur soit appliqué une énergie mécanique très importante pour délivrer une énergie sous forme électrique relativement faible. Par ailleurs, la serrure décrite dans ce document colporte un inconvénient supplémentaire lié au fait que le convertisseur piézoélectrique est intégré à la clé ou à la carte introduite dans la serrure par l'utilisateur, ce qui nécessite des éléments de liaison électriques tels que des contacts frottants pour transiettre l'énergie électrique délivrée par l'élément piézo-électrique aux circuits qui sont intégrés dans la serrure, lesquels contacts frottants sont susceptibles d'une usure rapide et ont une fiabilité très li mitée Par ailleurs, la serrure selon le document ci-dessus, ne peut pas être modifiée pour être adaptée à un autre type de support de code par exemple des supports de codes dans lesquels le code est transais par liaison infrarouge ou radio-électrique. Un autre inconvénient important de la serrure décrite dans ce document est l'absence de sécurité découlant de la conception de cette serrure ; en effet, le pêne de cette serrure est retenu par une gâchette qui interdit le mouvement du pêne en l'absence d'aliientation électrique ou lorsque le code n'est pas reconnu par le système de reconnaissance ; en conséquence, l'ouverture de la porte n'est pas possible pour des raisons de sécurité notamment par une personne située d'un côté de la porte et ne disposant pas du code adéquat, cVou en cas de défaillance du système électro-mécanique d'ouverture de la porte. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients des serrures telles que décrites notamment dans le document suscité. Conformément à l'invention, il est procuré une serrure équipée d'un convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique d'un rendement notablement plus élevé que le rendement d'un convertisseur piézo-électrique et qui comporte par ailleurs des moyens mécaniques d'entrainement de ce convertisseur par une poignée extérieure d'actionnement de la serrure, lesquels moyens Mécaniques colportent un embrayage ou coupleur qui est de préférence actionné électriqueient. En d'autre termes 1'invention consiste à procurer une serrure électrique à code qui comporte un convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique (de rendement élevé) qui est intégré dans la porte ou dans le boîtier de la serrure, et qui colporte des moyens mécaniques d'entraînement dudit convertisseur par une poignée externe, qui comportent un embrayage ou coupleur. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, la serrure comporte - un pêne, - un bec-de-cane intérieur, - un bec-de-cane extérieur, - des premiers moyens mécaniques directs d'actionnement dudit pêne par ledit bec-de-cane intérieur, - des deuxièmes moyens mécaniques d'actionnement dudit pêne par ledit bec-de-cane extérieur, qui comportent un moyen d'eibrayage desdits deuxièmes moyens mécaniques d'actionnement, qui est actionné électriquement, - un convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique, qui est intégré dans la porte ou dans le boîtier de la serrure, - des troisièmes moyens mécaniques de liaison (d'actionnement) pour entraîner ledit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur, - une interface de saisie d'un code d'accès, qui est alimentée par ledit convertisseur et qui est susceptible de délivrer un signal de reconnaissance de code, - des moyens pour alimenter (sélectivement) ledit embrayage par ledit convertisseur en fonction dudit signal de reconnaissance de code. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la serrure comporte - un pêne ou clenche, - un bec-de-cane intérieur ou première poignée, - un bec-de-cane extérieur ou deuxième poignée, - des premiers moyens mécaniques non débrayables d'entraînement dudit pêne par ledit bec-de-cane intérieur, qui comportent un arbre intérieur, * une came ou levier pivotant, * un pion ou taquet, - des deuxièmes moyens mécaniques débrayables d' entraineient dudit pêne par ledit bec-de-cane extérieur, qui comportent * un arbre extérieur, * un arbre (coulissant) intermédiaire entraîné en rotation par ledit arbre extérieur, - un moyen d'embrayage ou d'accouplement qui est actionné électriquement, pour transmettre audit arbre intérieur le mouvement de rotation dudit arbre coulissant intermédiaire, - un convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique qui est intégré dans la porte recevant la serrure ou dans le boîtier de la serrure, - des troisièmes moyens mécaniques d'entraînement pour entraîner ledit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur, qui colportent plusieurs engrenages ou roues dentées, - un lecteur de clé (ou carte ou badge) électronique ou magnétique codée, qui est alimenté par ledit convertisseur et qui est susceptible de délivrer un signal de reconnaissance de code, - une mémoire contenant des codes autorisés, - des moyens pour alimenter sélectivement ledit embrayage par ledit convertisseur en fonction dudit signal de reconnaissance de code, c'est-à-dire lorsque le code de la carte lu par ledit lecteur, correspond à l'un desdits codes autorisés enregistrés dans ladite mémoire. Selon des modes préférentiels de réalisation de l'invention - ledit convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique est un convertisseur électromagnétique tel qu'un alternateur ou une dynamo - lesdits troisièmes moyens mécaniques d'entraînement dudit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur colportent un multiplicateur de vitesse (ou amplificateur du mouvement) dudit becde-cane - le rapport de multiplication (ou d'amplification) dudit multiplicateur de vitesse est au moins égal à 10, de préférence compris entre 20 et 500, par exemple voisin de 50 à 150 - lesdits troisièmes moyens mécaniques d'entraînement dudit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur comportent un dispositif de roue libre - ledit embrayage comporte un pignon, de préférence hélicoldal, m & e tronconique, et comporte un pignon femelle, de préférence hélicoidal, tronconique, lesquels pignons iâle et femelle sont susceptibles d'être rapprochés l'un de l'autre sous l'effet d'une commande électrique pour coopérer (engrener) et provoquer 1' entraînement dudit arbre intérieur par ledit arbre intermédiaire - ledit embrayage ou coupleur comporte un arbre intermédiaire coulissant, entraîné en rotation par ledit arbre extérieur et susceptible de se déplacer en translation selon l'axe de rotation commun auxdits arbres intérieur, extérieur et intermédiaire, sous l'action d'une bobine alimentée par ledit convertisseur, lequel embrayage comporte en outre des moyens (tels qu'un ressort) de rappel dudit arbre intermédiaire dans une position correspondant à un désaccouplement (c'est-à-dire à une position débrayée) dudit embrayage - l'axe de rotation dudit convertisseur est sensiblement parallèle à l'axe de rotation dudit bec-de-cane extérieur. L'invention procure une serrure à lecture de code d'autorisation d'accès qui autorise une ouverture de la porte en toute sécurité lors d'une défaillance du système de contrôle d'accès, par la poignée intérieure de ladite serrure ou porte ; l'autorisation d'ouverture est de préférence matérialisée par un contact "sec", dont l'état (ouvert ou fermé) est commandé par le signal de reconnaissance de code. L'invention est très simple à fabriquer et permet d'obtenir un produit d'un coût très réduit t les éléments constitutifs caractéristiques de la serrure, à savoir l'association du bec-de-cane extérieur, du convertisseur électromagnétique et de l'eibrayage, peuvent être adaptés très simplement à toute serrure électrique å code par des fils de connexion électrique du générateur au lecteur de support codé et par un dispositif mécanique (par exeiple un pignon ou roue dentée) d'entraînement du convertisseur par le bec-de-cane extérieur ainsi que par un embrayage permettant d'accoupler ou de désaccoupler le bec-de-cane extérieur avec le pêne d'ouverture de la porte. Le fonctionnement de la serrure selon l'invention est le suivant la rotation, par exemple selon un débattement angulaire d'un huitième de tour environ, du bec-de-cane extérieur provoque 1'entraînement du convertisseur électro magnétique qui génère une énergie électrique qui est envoyée au lecteur de code ; si le code lu par le lecteur de code sur le support codé est reconnu (par comparaison avec une série de codes enregistrée dans une mémoire), une impulsion (ou signal) électrique (ou optique ou autre) correspondant å un signal de reconnaissance de code est envoyée à un système qui actionne grâce à 1 'énergie électrique fournie par le convertisseur, une bobine provoquant l'accouplement de l'arbre (intermédiaire) entraîné par le bec-de-cane extérieur avec un arbre lié directement au pêne, ce qui provoque un entrainement du pêne par le bec-de-cane extérieur et permet 1'ouverture de la porte par un mouvement de rotation supplémentaire du bec-de-cane extérieur. Le bec-de-cane extérieur qui est de préférence monté rotatif ( & la manière habituelle des poignées de portes) peut évidement être remplacé par un dispositif susceptible d'être déplacé en translation ou par tout système mécanique (bouton...) actionnable par l'utilisateur, dont l'énergie mécanique est transmise au convertisseur. L'invention peut notamment s'appliquer à l'autorisation d'ouverture de volets de distributeurs de produits (alimentaires notamment) dont le paiement et l'actionnement (la délivrance) est effectué par une carte électronique "à puce" ("porte-monnaie électronique") ; dans ce cas, aucun bec-de-cane intérieur (ou moyen équivalent) n'est à prévoir. Les nombreux avantages procurés par l'invention seront mieux compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif. un mode préférentiel de réalisation d'une serrure selon l'invention, La figure 1 illustre en vue en coupe par un plan, par exemple vertical et perpendiculaire au plan de la porte sur laquelle doit être montée la serrure, une serrure selon l'invention contenue dans un boîtier et destinée à être actionnée par un pêne intérieur et un péne extérieur rotatifs. La figure 2 est une vue selon IN IN de la figure 1 et est une vue partielle en coupe par un plan parallèle au plan vertical selon lequel s'étend la porte équipée d'une serrure selon l'invention. La figure 3 illustre un détail de réalisation d'une partie des moyens de liaison ou d'entraînement du générateur électro magnétique par le bec-de-cane extérieur. Par référence aux figures 1 et 2, la serrure est contenue dans un boîtier 2 délimité par des parois sensiblement planes et délimitant un volume sensiblement parallélépipède rectangle. Comme illustré sur la figure 2, le boîtier colporte un orifice 43 au travers duquel peut glisser un pêne 3 s'détendant selon un axe longitudinal 4 et susceptible de se déplacer selon cet axe pour verrouiller ou non la porte sur laquelle est montée la serrure 1. De façon connue, 1 'extrémité arrière du pêne est rappelée en position de fermeture par un ressort de rappel 5 logé dans un boîtier 6 fixé à l'intérieur du boîtier 2 de la serrure. Le pêne est muni dans sa partie inférieure d'un pion ou taquet 7 fixé audit pêne, lequel pion ou taquet 7 peut être déplacé en translation selon l'axe longitudinal 4 par action d'un levier ou d'une came 8 solidaire d'un arbre 10 intérieur, en partie logé à l'intérieur du boîtier de serrure et proéminent à l'extérieur de ce boîtier pour être actionné en rotation selon un axe 9 par un bec-de-cane intérieur il, par l'intermédiaire d'un accouplement de type connu, par exemple par l'intermédiaire d'un "carré". De la sorte, le bec-de-cane intérieur 11 peut entrainer directement le pêne 3, ce qui permet d'ouvrir la porte de l'intérieur et permet ainsi de respecter des règles de sécurité nécessitant l'ouverture de la porte par l'intérieur en toute situation. Par référence à la figure 1, on voit que ladite serrure colporte en outre un arbre extérieur 12 situé dans le prolongement dudit arbre intérieur 10, coaxial avec celui-ci, d'axe de rotation 9, lequel arbre extérieur 12 peut être entrainé en rotation selon ledit axe 9 par un bec-de-cane extérieur 13 fixé audit arbre extérieur 12 par des Doyens connus tels qu'un "carré". Ledit arbre extérieur 12 est sensiblement creux et délimite deux cavités 27 et 28 séparées par une cloison 29 ; la cloison 29 en forme de disque munie d'une ouverture centrale autorise le passage d'un arbre 32 intermédiaire susceptible de coulisser selon l'axe 9 de rotation des becs de cane. L'arbre 32 intermédiaire coulissant est entraîné en rotation par 1' arbre 12 extérieur par l'intermédiaire d'un de arbre carré 30 (solidaire de l'arbre extérieur 12) qui peut coopérer avec un orifice de section carré correspondant 31 prévu à une extrémité de 1 'arbre intermédiaire 32, afin d'assurer 1' entraînement en en rotation de 1'arbre intermédiaire 32 par 1' arbre extérieur 12. Au repos, c' est-à-dire lorsque la bobine 34 située dans le logement 28 de 1' arbre intermédiaire 32 n'est pas alimentée, l'arbre intermédiaire 32 est dans la position illustrée å la figure 1, c'està-dire que son extrémité (située à droite sur cette figure) colportant une face 35 tronconique (munie de dents pour former un pignon hélicoïdal mâle) n'est pas en contact avec des dents coipléientaires prévues sur une face tronconique 37 correspondante prévue sur 1' arbre intérieur 10, de sorte que la rotation de l'arbre intermédiaire entraîné par le bec-de-cane extérieur 13 ne provoque pas la rotation (dans cette position) de l'arbre intérieur 10, et par conséquent ne provoque pas l'ouverture du pêne 3. L'arbre intermédiaire 32 est maintenu dans cette position par un ressort de rappel 33 prenant appui sur la cloison 29 d'une part et sur une face 36 d'appui de 1' arbre intermédiaire 32 d'autre part. Par contre, lorsque la bobine 34 est alimentée en énergie électrique, le champ magnétique qu'elle crée provoque le déplacement vers la droite (par référence à la figure 1) de l'arbre intermédiaire 32 jusqu'à ce que l'extrémité droite de cet arbre intermédiaire (formant un pignon hélicoïdal male) vienne engrener avec le pignon femelle correspondant prévu sur 1' arbre intérieur 10, de façon & BR L'alimentation de la bobine 34 provoquant cet accouplement ou embrayage et permettant la liaison entre le bec-de-cane extérieur et le pêne, est effectuée par un générateur 14 électroiagnétique tel qu'une dynamo ou un alternateur comportant un stator 19 fixé å l'intérieur du boitier 2 et un rotor 20 également prévu à l'intérieur du boîtier 2 et susceptible de tourner selon un axe 26 de rotation. Le rotor 20 est lié rigidement (ou par l'intermédiaire d'un dispositif de roue libre) à un pignon denté 24 susceptible de tourner selon ledit axe de rotation 26. Le pignon 24 est entraîné par un pignon 23 de plus grand diamètre provoquant une première multiplication de vitesse, lequel pignon 23 est solidaire d'un pignon 22 de plus petit diamètre lui-iêie entraîné par un pignon 21 de grand diamètre entraîné lui rêre par 1'arbre extérieur 12, c'est-à-dire par le bec-de-cane extérieur 13. Un deuxième dispositif de roue libre peut être prévu dans les moyens de liaison en rotation entre 1' arbre extérieur 12 et le premier pignon denté 21, lesquels moyens de roue libre pewent par exemple être constitués (de manière connue) par des cliquets 39 montés rotatifs par rapport à un disque 44, solidaire de 1' arbre extérieur 12, lesquels cliquets 39 sont de préférence répartis à la périphérie du disque 44, sont rotatifs selon des axes respectifs 40 et rappelés dans une position de proéminence par rapport à la périphérie du disque 44 ; les cliquets peuvent prendre appui sur des crans 38 prévus sur une partie ou couronne intérieure du disque 21 afin de provoquer dans un sens de rotation l'entraînement du disque ou de la roue dentée 21 par l'arbre extérieur 12 et de manière à s'effacer (glisser sur lesdits crans) pour autoriser une rotation libre, dans le sens de rotation inverse, de ladite roue dentée 21 par rapport audit arbre extérieur 12. L'énergie électrique générée par le convertisseur électromagnétique 14 est envoyée d'une part au lecteur 15 d'un support codé tel qu'une carte à mémoire électronique 16 qui est introduite par l'intermédiaire d'une fente 18 prévue dans une paroi du boîtier 2 pour être lu par le lecteur 15 de carte codée, le mouvement de la carte 16 s'effectuant selon les flèches 17 repérées figure 1. Si le code porté par la carte 16 est lu par le lecteur 15 et reconnu, c'est-à-dire correspondant à un code préalablement enregistré dans une mémoire (non représentée) prévue dans la serrure, un dispositif électronique (du type porte) permet l'alimentation par l'énergie électrique délivrée par le convertisseur 14 de ladite bobine 34 ce qui provoque comme expliqué ci-dessus la liaison Mécanique temporaire entre l'arbre extérieur 12 et le pêne 3, ce qui autorise l'ouverture du pêne 3 par un mouvement subséquent du bec-de-cane extérieur 13. On voit sur la figure 3 que de préférence le bec-de-cane 13 et l'arbre extérieur 12 auquel il est lié sont rappelés en rotation vers une position de repos par un ressort 41 hélicoïdal reliant l'arbre extérieur 12 à une couronne 42 fixé audit boîtier 2 de la serrure. REVENDICATIONS 1. Serrure électrique à code caractérisée en ce qu'elle comporte un convertisseur (14) d'énergie mécanique en énergie électrique qui est intégré dans la porte ou dans le boîtier (2) de la serrure, et en ce qu' elle comporte des moyens mécaniques d'entrainement dudit convertisseur (14) par une poignée externe (13) qui comportent un embrayage ou coupleur. 2. Serrure à code comportant - un péne (3). - un bec-de-cane intérieur (11), - un bec-de-cane extérieur (13), - des premiers moyens mécaniques directs d'actionnement dudit pêne par ledit bec-de-cane intérieur, - des deuxièmes moyens mécaniques d'actionnement dudit pêne par ledit bec-de-cane extérieur, qui comportent un moyen d'embrayage qui est actionné électriquement, - un convertisseur (14) d'énergie mécanique en énergie électrique, qui est intégré dans la porte ou dans le boîtier (2) de la serrure, - des troisièmes moyens mécaniques d'actionnement pour entrainer ledit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur, - une interface (15) de saisie d'un code d'accès, qui est alimentée par ledit convertisseur et qui est susceptible de délivrer un signal, - des moyens pour alimenter ledit embrayage par ledit convertisseur en fonction dudit signal. 3. Serrure électrique auto-alimentée à code comportant - un pêne ou clenche (3) - un bec-de-cane intérieur (11) ou première poignée. - un bec-de-cane extérieur (13) ou deuxième poignée, - des premiers moyens mécaniques non débrayables d' entraînement dudit pêne par ledit bec-de-cane intérieur, qui comportent * un arbre intérieur (10), * une came ou levier pivotant (8), * un pion ou taquet (7), - des deuxièmes moyens mécaniques débrayables d'entraînement dudit pêne par ledit bec-de-cane extérieur, qui comportent * un arbre extérieur (12), * un arbre (32) intermédiaire entraîné en rotation par ledit arbre extérieur (12), - un moyen d'embrayage ou d'accouplement qui est actionné électriquement, pour transmettre audit arbre intérieur (10) le mouvement de rotation dudit arbre (32) intermédiaire, - un convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique qui est intégré dans la porte recevant la serrure ou dans le boitier (2) de la serrure, - des troisièmes moyens mécaniques d'entraînenent pour entrainer ledit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur, qui comportent plusieurs engrenages ou roues dentées (21, 22, 23, 24), - un lecteur (15) de clé (16) codée, qui est alimenté par ledit convertisseur et qui est susceptible de délivrer un signal de reconnaissance de code, - un mémoire contenant des codes autorisés, - des moyens pour alimenter sélectivement ledit embrayage par ledit convertisseur en fonction dudit signal de reconnaissance de code. 4. Serrure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 dans laquelle ledit convertisseur d'énergie mécanique en énergie électrique est un convertisseur électromagnétique tel qu'un alternateur ou une dynamo. 5. Serrure selon l'une quelconque des revendications 1 & 4 dans laquelle lesdits troisièmes moyens mécaniques d'entraînement dudit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur comportent un multiplicateur de vitesse. 6. Serrure selon la revendication 5 dans laquelle le rapport de multiplication dudit multiplicateur de vitesse, est au moins égal à 10. 7. Serrure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans laquelle lesdits troisièmes moyens mécaniques d'entraînement dudit convertisseur par ledit bec-de-cane extérieur comportent un dispositif de roue libre. 8. Serrure selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 dans laquelle ledit embrayage comporte un pignon nale et un pignon femelle qui sont susceptibles d'être rapprochés l'un de l'autre sous l'effet d'une commande électrique. 9. Serrure selon l'une quelconque des revendications 1 å 8 dans laquelle ledit embrayage ou coupleur comporte un arbre intermédiaire (32) coulissant, entraîné en rotation par ledit arbre extérieur (12) et susceptible de se déplacer en translation selon l'axe (9) de rotation commun auxdits arbres intérieur, extérieur et intermédiaire, sous 1' action d'une bobine (34) alimentée par ledit convertisseur, lequel embrayage comporte en outre des moyens (33) de rappel dudit arbre intermédiaire dans une position correspondant & un désaccouplement 10. serrure selon l'une quelconque des revendications 1 & 9 dans laquelle l'axe (26) de rotation dudit convertisseur (14) est sensiblement parallèle à 1' axe (9) de rotation dudit bec-de-cane extérieur (13).