Brevet FR2830037A3 — publié le 20030328

FR 2830037 A3 20030328 FR 0112281 A 20010924 .;. La présente invention se rapporte à une structure perfectionnée de serrure électrique fonctionnant en courant continu au lieu de courant alternatif et commandée avec une puce codée. Le s serrures sont es sentielles à la protection des b iens humains, aus si y a-t- il de nombreuses sortes de serrures sur le marché. Parmi cellesci les serrures actionnées mécaniqueinent telles les serrures à cylindres et les serrures modernes actionnées électriquement sont les types les plus répandus. La gure 1 est une vue schéinatique en plan d'une serrure conventiormelle actionnée électriquement communément installée sur une porte. Quand la porte est fermée et en lo état verrouillé, une pièce en forme de languette 11 fait saillie et un verrou 12 situé en son centre est retenu par une bague de retenue circulaire 13 montée au centre d'un boîtier de sous-ensemble de serrure placé en face du boîtier principal de la serrure de fçon à ce que le verrou 12 soit accroché. Lors du déverrouillage de la serrure, quand on appuie sur un bouton poussoir 14 pour libérer le verrou 12 afin qu'il rentre à ltintérieur du boîtier i5 principal de la serrure, on peut alors ouvrir la porte. La fgure 2 représente une structure plus détaillée d'une serrure électrique conventionnelle. Comme le montre la fgure 2, deux bobines électromagnétiques 15, 16, une tige mobile 17, un bras de retenue 18 et un mécanisme 3 d'actionnement dune pièce en forme de languette se trouvent dans le bôîtier principal de la serrure. La tige mobile actionnée 17 s'articule et pivote sur un axe 171 et se trouve devant les bobines électromagnétiques 1S et 16 de façon à être attirce par elles et à se déplacer horizontalement quand les bobines 15 et 16 sont excitées. Le bras de retenue 18 À approximativement perpendiculaire au levier mobile 17 s'articule et piwte également sur un axe 181 et retient l'extrémité avant du levier mobile 17 à l'aide dune mâchoire formée s sur son extrémité avant, tandis que son extrémité articulée et pivotante sur l'axe 181 comporte une rainure en creux 182 destinée à coincer une branche d'un cadre 31 en - forme de U inversé (II3 du mécanisme d'actionnement de la pièce en forme de languette 3. Le mécanisme d'actionnement de la pièce--erforme -de languette 3 est constitué dun cadre en II 31, du verrou 12 de la pièce en forme de languette 11, d'un élément suiveur 32 et d'une tige de liaison 33. Le cadre en lI 31 comporte une fente étroite pour permettre au verrou 12 d'aller et venir à l'intérieur. La partie arrière du verrou 12 est entourée par un ressort en spirale 34 dont une extrémité est fixée sur la partie interne de la branche arrière du cadre en LI 31. La branche avant du cadre en I1 31 se trouve en avant d'un premier élément vertical 321 de l'élément suiveur 32. Un deuxième élément vertical 322 est situé derrière le premier élément vertical 321 à une distance appropriée. La tige de liaison 33 coulisse dans les deux éléments verticaux 321 et 322 et comporte un ressort en spirale 331 autour de sa partie arrière.. Pour comprendre le principe de fonctionnement de cette serrure, il convient de se reporter à la figure 3. Quand la serrure est en état verrouillé avec son verrou 12 retenu par la bague de retenue 13 du boîtier de sous-ensemble de serrure, le cadre en 31 exerce une force de traction vers l'arrière en restituant la force du ressort allongé 34. l5 Lors du déverrouillage, les bobines électromagnétiques 15 et 16 sont excitées pour attirer la tige mobile actionnce 17 en la déplacant horizontalement, le bras de retenue 1 8 est : libéré pour tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre. A ce moment-là, le cadre en n 31 recule en méme temps que l'élément vertical 321, l'élément suiveur 32 et la pièce en forme de languette 11 et par conséquent l'opération de déverrouillage est terminée. Dans l'état déverrouillé, le ressort 331 est comprimé, pour emmagasiner de l'énergie, par le mécanisme 3 de fonctionnement de la pièce en forme de languette escamoté, prét pour l'opération de verrouillage suivante. Cependant, une serrure électrique construite de cette façon présente les inconvénients apparents suivants: s l.Il faut un courant considérablement fort pour attirer la tige mobile avec un couple plus grand parce que les deux bobines électromagnétiques sont nécessairement installées près de l'axe de pivotement de la tige mobile lors du fonctionnement 2. Au lieu d'une alimentation en courant continu, on a besoin *une 3 alirnentation en courant alternatif pour fournir un courant aussi important, ce qui necessite l'installation de gros et longs conducteurs 36 tirés entre le cadre de la porte 38 et la bo^tte de distribution de courant 37. (se reporter à la figure 4). Dans cette configuration, l'apparence externe du cadre de la porte est dégradée et le coût en main d'_uvre et en matériel est accru par un tel équipement additionnel. En plus, le fait de dénuder les conducteurs défectueux 36 conduirait probablement à des accidents. :: 3. Avoir sur soi une clé est toujours ennuyeux en raison du risque de perte de la clé qui peut avoir pour conséquence la perte de biens ainsi que de sécurité. Une clé mécanique n'est pas si sûre puisqu'un voleur ou n'importe qui peut dérober la clé perdue et la dupliquer. Au vu des inconvénients décnts ci-dessus liés aux serrures mécaniques conventionnelles, l'inventeur de la présente invention a ainsi mené une recherche et une expérimentation intenses sur les serrures électriques. Pendant des annces d'implication professionnelle dans la fabrication des produits du même type, l'inventeur a fini par |5 réussir à présenter la structure très perfectionnée de serrure électrique de la présente invention. :: Un objectif de la présente invention est de proposer une structure perfectionnée de serrure électrique qui utilise une seule bobine électromagnétique et une alimentation en courant continu pour faire fonctionner la serrure au lieu d'utiliser deux bobines et une alimentation en courant alternatif. La présente invention vise égalernent à déplacer une tige mobile en mettant en _uvre un couple moteur amplifié produit par une seule bobine et une alimentation en courant continu grâce à une configuration élaborée des positions mutuelles entre une tige motrice et la tige mobile actionnée. De plus, la fonction de clé de la présente invention peut étre assurée par une puce codée fixée dessus. Pour atteindre les objectifs mentionnés ci-dessus, la structure perfectionnée de serrure électrique comporte un mécanisme d'actionnement de pièce en forme de languette, une tige mobile, un bras de retenue, une bobine électromagnétique et un circuit électrique. Lemécanisme d'actionnement de la pièce en forme de languette comporte en outre une pièce en forme de languette, un verrou, un élément suiveur, et une tige de liaison. La bobine électromagnétique se trouve du même côté du mécanisme de fonctionnement de la pièce en forme de languette avec une tige motrice coulissant dans son centre. La tige motrice comporte un ressort en spirale à son extrémité arrière et son extrémité avant pousse sur de la partie prolongée de la tige mobile de façon à ce que la bobine électromagnétique puisse déplacer la tige mobile pour déverrouiller et ouvrir la porte ave c la pi le sèche logée dans la serrure et ainsi l'inconvénient d'avoir à lo installer de gros conducteurs pour le courant alternatif est éliminé. Enfin, une tête de lecture est prévue en une position appropriée dans le bo^tier de la serrure pour lire le code de puce de la clé avant de déverrouiller. La figure 1 est une vue en plan d'une serrure électrique conventionnelle; La figure 2 est une vue en plan représentant la structure interne d'une serrure éleckique conventionnelle; La fgure 3 est une vue qui illustre le fonctionnement de la serrure représentée à la figure 2; La figure 4 est un schéma illustrant une installation maladroite d'une alimentation àcourant alternatif nécessaire à une serrure électrique conventionnelle; l La figure 5 est une vue en plan de la présente invention; La figure 6 est une vue en trois dimensions de la présente invention; et La figure 7 est une vue illustrant le fonctionnement de la présente invention. D'après la figure 5' la structure perfectionnée de serrure électrique de la présente invention comporte un mécanisme d'actionnemnt de pièce en forme de languette 4, une tige mobile 41 et un arbre de retenue 42 Le mécanisme d'actionnement de pièce en forme de languette 4 comprend en outre une_pièce en forme de languette 43, un verrou 44, un élément suiveur 45 et une tige de liaison 46. La structure de base et la relation mutuelle entre les éléments constitutifs similaires à celles de la serrure conventionnelle ne seront pas à nouveau décrites; seules les caractéristiques perfectionnées de la 3 présente invention vont étre décrites ci-après D'après les figures 6 et 5, dans le bo^tier de serrure 5, se trouve un manchon 61 fixé à une des extrémités de la tige mobile 41 Un ressort en spirale 62 est placé dans le manchon 61 d'o sort un ergot 63 qui aide la tige mobile 41 à se stabiliser correctement en position basse. L'extrémité avant de la tige mobile 41 se prolonge par une partie 411 de forme curviligne à concavité tournée vers le haut de façon à éviter de gêner les déplacements du mécanisme d'actionnement de la pièce en forme de languette 4, l'extrémité de sa partie prolongée 411 est solidaire d'une tige motrice 71 placée le long d'un bord interne du boîtier de serrure 5. La tige motrice 71 coulisse dans une bobine électromagnétique 72 placée près de la pièce en forme de languette 43 et légèrement décalée de l'axe cenkal vertical du corps de la serrure 5. t A côté de cela, une fente d'insertion 74 vient en butée sur un côté du manchon 61, destinée à l'insertion d'un circuit imprimé 75, un compartiment de pile 76 est prévu d'un autre côté du bo^itier de serrure 5, et un élément de lecture intégré à une tête 77 (voir la figure 5) est placé de façon appropriée dans le boitier de serrure pour lire les informations enregistrées dans une puce codée servant de clé. s Un mécanisme de sous-ensemble de serrure 81 coinprenant une fente rectiligne 82 et une fente curviligne 83 (voir la figure 5) est prévu à un endroit approprié dans le boîtier de serrure 5. La fente rectiligne 82 est mobile le long d'un ergot fixe 84 glissé dans :: celle-ci et la fente curviligne peut glisser par actionnement d'un ergot de déplacement 85. Un commutateur rotatif (non représenté) est prévu pour l'ergot de déplacement 85 2 pour commander son fonctionnement. Avec cette configuration, quand une personne souhaite entrer ou sortir du bâtiment, il/elle peut pousser un bouton à l'intérieur pour déverrouiller. Au cas o une personne doit entrer dans le bâtiment il/elle peut utiliser une clé munie d'une puce dont le code correspond à celui qui doit être lu par une tête 77 pour accéder au bâtiment. s Comme décrit ci-dessus, la bobine électromagnétique 72 et la tige qu'elle entrâîne À sont simplement placées de façon approprice dans la position la plus effcace pour pousser l'extrémité distale de la partie prolongée 411 de la tige mobile 41 de façon à ce que un courant faible dans la bobine 72 soit suffisant pour produire le couple nocessaire à pousser la tige 41. Par conséquent, 4 piles sèches de type 3A peuvent durer 3O suffisamment pour assurer le fonctionnement plus de 10 000 fois. En conclusion, la présente invention utilise une seule bobine électromagnétique et une alimentation en courant continu conshtuée par un ensemble de 4 pile sèches de type 3A pour faire fonctionner la serrure au lieu de deux bobines et d'une importante alimentation en courant alternatif. En outre, par une configuration habile des positions mutuelles de la tige motrice et de la partie prolongée de la tige mobile, on peut produire un couple moteur amplifié à partir de cette alimentation en courant continu minimale. Enfin,.la fonction de clé peut étre assurée par une puce codée fixée dessus pour identifier le visiteur. L 'homrne de l art saura faci l ement modifier l' invention. Par conséquent, le s t revendications annexées sont élaborées pour couvrir toutes les structures équivalentes qui sont dans le cadre des véritables portée et esprit de linvention. 7 2830037 -:REVENDICATIONS 1. Une structure perfectionnée de serrure électrique comporte dans un boîtier de serrure un bobine magnétique, une tige mobile, un-bras dè retenue, et un : rnécanisme d'actionnement de pièce en forme de languette, dans laquelle - ladite tige mobile s'articule et pivote sur un axe et est retenue par ledit bras de retenue au niveau de son extrémité avant, ledit bras de retenue s'articule et pivote également sur un axe et son extrémité articulée comporte une rainure en creux destinée à coincer une branche d'un cadre en forme de U inversé (lI) dudit mécanisme d'actionnement de la pièce en forme de languette; lo ledit mécanisme d'actionnement de la pièce en forme de languétte comporte en outre ledit cadre en n, un verrou, un pièce en forme de languette, un élément suiveur et une tige de liaison, ledit verrou peut coulisser librement dans la partie centrale dudit cadre en 11, la partie arrière dudit verrou est . entourée par un ressort en spirale dont une extrémité est fixée sur la parDe interne de la branche arrière dudit cadre en n, la branche avant dudit cadre en I l se trouve en avant d'un premier élément vertical dudit élément suiveur, un deuxième élément vertical est situé derrière ledit premier élément vertical à une distance appropriée, ladite tige de liaison coulisse dans les deux éléments verticaux et-comporte un ressort en spirale autour de sa partie arrière; elle est caracténsée en ce que l'extrémité de ladite tige mobile (41) se prolonge par une partie (411) de forme curviligne à concavité tournce vers le haut de façon à éviter de gêner les déplacements du mécanisme (4j d'actionnement de la pièce en forme de languette, i'extrémité de ladite partie prolongée (411) est solidaire d'une tige motrice (71) placée le long d'un bord interne dudit bo^tier de serrure (5), ladite tige motrice (71) étant actionnée par ladite bobine électromagnétique (72) dans laquelle elle coulisse, est munie d'un ressort en spirale (73) à une de ses extrémités, ladite bobine électromagnétique (72) est placce près de ladite pièce (11) en forme de languette, un manchon (61) est fixé à une extrémité de ladite tige mobile et un ressort en spirale est placé dans ledit manchon (61) d'o sort un ergot qui aide ladite tige mobile (41) à se stabiliser correctement en position basse,une fente d'insertion (74) vient en butée sur un côté dudit manchon (61), -destince à l'insertion d'un circuit imprimé (75), un ensemble de piles (76) est prévu d'un autre côté dudit boitier de serrure; 8 2830037 , avec cette structure, si l'on prolonge ladite tige mobile (41) et si on place ladite bobine électromagnétique (72) de façon approprice et la dite tige motric(71)e pour pousser 1'-extrémité distale de ladite partie prolongée, ceci permet à ladite serrure de produire le couple nécessaire pour pousser ladite tige motrice (71), de déverrouiller ladite serrure avec un faible courant continu et d'éliminer l'inconvénient de prévoir une alimentation en courant altematif et des conducteurs peu appropriés. o 2. Structure perfectionnée de serrure électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bo^tier de serrure (5) est équipé d'une tête de lecture p l ac ée de faç on appropri ée pour lire de s informations eregistrées - dans une puce codée servant de clé. ^ i5 3. Structure perfectionnee de serrure électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que un mécanisme (81) de sousensemble de serrure - comprenant une fente rectiligne (82) et une fente curviligne (833 est prévu à un endroit approprié dans ledit boîtier de serrure(5), ladite fente rectiligne (82) est mobile le long d'un ergot fixe (84) glissé dans celle-ci tandis que ladite fente curviligne (83) peut glisser par actionnement d'un ergot de déplacement (85) et un commutateur rotatif est prévu sur ledit ergot de - déplacement (85) pour commander son fonctionnement.