Brevet FR2849084A1 — publié le 20040625

La présente invention concerne une serrure électrique dont le barillet est lié à un motoréducteur via un 5 embrayage comprenant une roue menante liée au motoréducteur et une roue menée liée au barillet. De la demande EP O 276 037, on connaît une serrure électrique pouvant être actionnée soit manuellement 10 par l'intermédiaire d'une poignée soit électriquement grâce à un motoréducteur Cependant, la poignée est liée en permanence au motoréducteur De ce fait, une action manuelle sur la poignée entraîne le motoréducteur et, réciproquement, une action du 15 motoréducteur entraîne un mouvement de la poignée Une telle architecture de serrure présente un inconvénient En effet, lorsqu'on agit de manière manuelle sur la poignée, on doit fournir un couple suffisant pour entraîner le motoréducteur. 20 Pour pallier ce problème, il a été imaginé de réaliser des serrures présentant à la sortie du motoréducteur, un embrayage. De la demande FR 2 485 128, on connaît un embrayage pour serrure agissant par friction Le couple moteur agit sur des mâchoires pour les plaquer contre les parois internes d'une cloche Le couple transmissible par ce dispositif est faible. 30 MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt De la demande FR 2 474 573, on connaît un embrayage de type unidirectionnel à changement de sens en fin de course Ce dispositif fonctionne sur un seul tour ce qui est insuffisant pour le pilotage des serrures du 5 bâtiment qui, en générale, fonctionnent sur deux tours. Du brevet US 5,862,903, on connaît un embrayage à effet centrifuge L'embrayage est situé après le 10 réducteur d'un motoréducteur pour éviter son entraînement en manoeuvre manuelle A cet endroit, la vitesse de rotation est faible et la force centrifuge disponible est limitée Le fonctionnement de cet embrayage est par conséquent délicat. 15 De la demande WO 99/42686, on connaît un embrayage par engrènement de deux roues dentées à déplacement axial relatif Le déplacement de l'une des roues est obtenu au moyen d'une rampe lors de la rotation du moteur ou 20 au moyen d'un dispositif d'appel électromagnétique alimenté avec le moteur Au moment de l'alimentation du moteur, la mise en concordance des dents des roues permettant leur engrènement est très incertain Les systèmes à rampes sont délicats à mettre au point Les 25 dispositifs d'appel électromagnétiques sont coteux, encombrants et consomment beaucoup d'énergie du fait de la course importante nécessaire. Le but de l'invention est de fournir une serrure 30 électrique palliant les inconvénients cités et améliorant les serrures de l'art antérieur En particulier, l'invention propose une serrure MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt présentant un embrayage simple dont le fonctionnement est sr, et qui permet l'entraînement du barillet dans un sens et dans l'autre par une simple inversion du sens de rotation de l'arbre du motoréducteur. La serrure selon l'invention est caractérisée en ce que l'embrayage comprend au moins une roue satellite de la roue menante et un moyen de déplacement permettant de positionner la roue satellite ou les 10 roues satellites dans différentes positions autour de l'axe de la roue menante et en ce que la roue menée intercepte la trajectoire de la roue satellite ou des roues satellites. La roue satellite ou les roues satellites peuvent être montées sur un support mobile. Le support peut comprendre un bras articulé autour de l'axe de la roue menante. Le support peut aussi glisser contre un alésage concentrique à la roue menante et réalisé dans un carter. Lorsque le support consiste en un bras articulé, le moyen de déplacement comprend avantageusement un arbre d'entrée solidaire de la roue menante et coopérant avec sa liaison au support pour créer un couple de frottement Ainsi, le mouvement de rotation de l'arbre 30 d'entrée entraîne celui du support. MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt Le moyen de déplacement peut aussi comprendre la liaison de la roue satellite ou des roues satellites sur leur support créant un couple de frottement résistant à la rotation de la roue satellite ou des 5 roues satellites Un tel couple résistant permet, par le déplacement orbital de la roue satellite autour de l'arbre d'entrée, la réalisation l'embrayage automatique entre la roue menante et la roue menée La roue satellite prend alors, selon le sens de rotation 10 de l'arbre d'entrée, l'une des deux positions symétriques de contact avec la roue menée. Les diamètres de la roue menée, de la roue menante et de la roue ou des roues satellites peuvent être différents pour permettre une réduction ou une 15 multiplication de vitesse entre l'entrée et la sortie du dispositif. Les roues peuvent être des roues dentées. Dans ce cas, le support peut en outre comprendre un axe coopérant avec les extrémités d'au moins une 20 rainure circulaire dans le carter entourant au moins partiellement la roue menante pour constituer des butées pour la course du support. Le dessin représente, à titre d'exemples, cinq modes 25 de réalisation de la serrure selon l'invention. La figure 1 est un schéma d'une serrure selon l'art antérieur. MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt La figure 2 est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 3 d'un premier mode de réalisation de la serrure selon l'invention. La figure 3 est une vue en coupe selon le plan III-III de la figure 2 du premier mode de réalisation de la serrure. La figure 4 est une vue en coupe selon le plan IV-IV de la figure 5 d'un deuxième mode de réalisation de la serrure. La figure 5 est une vue en coupe selon le plan V-V de 15 la figure 4 du deuxième mode de réalisation de la serrure. La figure 6 est une vue en coupe selon le plan VI-VI de la figure 7 d'un troisième mode de réalisation de 20 la serrure. La figure 7 est une vue en coupe selon le plan VII-VII de la figure 6 du troisième mode de réalisation de la serrure. La figure 8 est une vue en coupe selon le plan VIIIVIII de la figure 9 d'un quatrième mode de réalisation de la serrure. MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt La figure 9 est une vue en coupe selon le plan IX-IX de la figure 8 du quatrième mode de réalisation de la serrure. La figure 10 est une vue en coupe selon le plan X-X de la figure 11 d'un cinquième mode de réalisation de la serrure. La figure 11 est une vue en coupe selon le plan XI-XI 10 de la figure 10 du cinquième mode de réalisation de la serrure. La serrure électrique 10 représentée schématiquement à la figure 1 comprend un barillet 1 actionné soit 15 manuellement par une poignée 2, soit électriquement par un motoréducteur 19 via un embrayage Comme représenté dans un premier mode de réalisation aux figures 2 et 3, la serrure 10 présente un arbre 20 d'entrée 17 lié à un motoréducteur 19 et un arbre de sortie 18 lié à une poignée 20 On remarque que lorsque l'arbre d'entrée 17 n'est pas entraîné en rotation comme représenté à ces figures en traits forts, l'arbre de sortie 18 est indépendant de l'arbre 25 d'entrée 17 et peut être librement déplacé en rotation Ainsi, il est possible de manoeuvrer le barillet 1 de la serrure sans entraîner le motoréducteur. L'arbre de sortie 18 est en liaison pivot dans un carter 22 L'arbre d'entrée 17 est guidé en rotation MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt dans ce carter 22 par l'intermédiaire du motoréducteur 19 fixé dans celui-ci Chacun des deux arbres est muni d'une roue dentée appelée roue menante 11 pour l'arbre d'entrée et roue menée 13 pour l'arbre de sortie Un 5 support 16 constituant une biellette présente à une de ces extrémités un perçage par lequel elle est pivotée sur l'arbre d'entrée 17 entre la roue menante 11 et le motoréducteur 19 et, à son autre extrémité un axe 21 recevant une roue dentée dite " roue satellite " 12 10 montée folle et engrenant en permanence avec la roue menante 11 Une bague 15 disposée entre le support 16 et la roue satellite 12 assure l'existence d'un couple mécanique résistant à la rotation de la roue satellite 12 autour de son axe 21 Cette bague est réalisée en 15 un matériau élastique et est comprimée lors du montage entre le support et la roue satellite. L'entraînement en rotation du support 16 autour de l'axe de l'arbre d'entrée 11 peut encore, 20 alternativement ou complémentairement à ce qui vient d'être décrit, être réalisé par une liaison du support 16 sur l'arbre d'entrée présentant un frottement Le frottement peut être par exemple obtenu par l'utilisation de disques de friction dont le contact 25 est commandé par un électroaimant Le retour en position débrayée peut alors être obtenu en commandant l'arrêt de l'action de l'électroaimant collant les disques de friction l'un contre l'autre La roue satellite est alors rappelée, par exemple grâce à la 30 force de gravitation terrestre, dans une position MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt stable dans laquelle elle n'est pas en contact avec la roue menée. Lorsqu'on alimente le motoréducteur 19 pour qu'il 5 tourne dans un premier sens en vue d'agir sur le barillet 1 par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 18, l'arbre d'entrée 17 et, par conséquent, la roue menante 11 sont entraînés en rotation La roue menante 11 engrenant avec la roue satellite 12 crée sur le 10 support, du fait du couple résistant à la rotation de cette dernière, un couple tendant à entraîner celui-ci en rotation autour de l'axe de l'arbre d'entrée 17 Le support 16 se déplace alors en rotation jusqu'à ce que la roue satellite 12 arrive en contact et engrène avec 15 la roue menée 13 Dans cette position, représentée en traits mixtes et référencée B, l'arbre de sortie 18 se retrouve entraîné par le motoréducteur 19 via la roue menante 11 et la roue satellite 12. Lorsqu'on alimente le motoréducteur 19 pour qu'il tourne dans un second sens en vue d'agir sur le barillet 1 par l'intermédiaire de l'arbre de sortie 18, le dispositif réagit de manière similaire, la roue satellite 12 venant toutefois dans une position C 25 d'engrènement avec la roue menée 13 symétrique à la position B décrite précédemment par rapport à un axe passant par les centres des roues menée et menante. L'arbre de sortie 18 est en outre entraîné dans le sens opposé à celui décrit précédemment et permet 30 d'effectuer sur le barillet 20 une action inverse de celle faite précédemment. MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt En fin d'action sur le barillet, on commande une brève rotation du motoréducteur dans le sens opposé à celui qui a permis l'engrènement de la roue satellite et de 5 la roue menée afin d'appliquer au support un couple provoquant le désengrènement de la roue satellite et de la roue menée. Les figures 4 et 5 présentent un deuxième mode de 10 réalisation de la serrure Ce mode de réalisation diffère du mode précédent en ce que le support 23 de la roue satellite a la forme d'une chape réalisée en tôle et dont les ailes 23 a, 23 b présentent chacun un bossage 24 a, 24 b permettant de guider la roue 15 satellite 12 En effet, ces deux bossages 24 a, 24 b situés en vis-à-vis rentrent partiellement dans l'alésage de la roue satellite 12 Celle-ci est montée dans la chape 23 par déformation de ses ailes. L'action de pincement des ailes sur le pignon 12 20 provoque le couple résistant à la rotation de la roue satellite permettant le mouvement orbital de celle-ci lorsque l'arbre d'entrée est entraîné. Cette chape 23 est guidée dans le carter par contact 25 de son dos contre un alésage réalisé dans le carter et par le contact de ses ailes contre les parois du carter. Le fonctionnement de ce deuxième mode de réalisation 30 est strictement le même que celui du premier mode de réalisation. MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt Les figures 6 et 7 présentent un troisième mode de réalisation de la serrure Ce mode de réalisation diffère du mode précédent en ce que le support en 5 forme de chape 43 permet de guider deux roues satellites 12 a et 12 b Ces deux roues satellites sont montées comme décrit précédemment et elles engrènent toutes les deux en permanence avec la roue menante 11. La présence de deux roues satellites dans la chape 43 10 permet de réduire la course de celle-ci entre les deux positions d'engrènement des roues satellites avec la roue menée 13, positions correspondant à l'entraînement du barillet 1 dans deux sens opposes. Cette réduction de course améliore la réactivité du 15 dispositif. Les figures 8 et 9 présentent un quatrième mode de réalisation de la serrure Ce mode de réalisation diffère du mode précédent en ce que les roues 20 satellites 12 a, 12 b sont montées autour d'axes 55 a, b traversant les ailes 53 a, 53 b de la chape 53 Ces ailes frottent de part et d'autre des roues satellites 12 a, 12 b pour créer le couple résistant à leur rotation Les axes sont sensiblement plus longs que la 25 distance séparant les ailes 53 a, 53 b de la chape, de manière à en dépasser de part et d'autre Leurs extrémités pénètrent dans des rainures circulaires 54 a et 54 b réalisées dans les parois du carter et centrées sur l'axe de la roue menante 11 Lorsque l'un des axes 30 arrive en contact contre l'une des extrémités des rainures, l'une des roues satellites 12 a ou 12 b MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt engrène avec la roue menée 13 de telle manière qu'il existe entre les deux roues un jeu d'engrènement assurant une bonne qualité de conduite de la roue menée par la roue satellite. Dans un cinquième mode de réalisation, la serrure présente une seule roue satellite mobile autour de la roue menante et ne présente pas de support Cette roue peut, en effet, être disposée dans le carter entourant 10 la roue menante Elle est alors en contact d'une part avec la roue menante et d'autre part avec le carter par un point de sa circonférence et/ou par ses flancs. Ainsi, lorsque la roue menante tourne, elle entraîne la roue satellite vers une position de contact de 15 celle-ci avec la roue menée du fait des efforts de frottement au niveau de ses contacts avec le carter. Les figures 10 et 11 présentent une variante de ce cinquième mode de réalisation de la serrure Les roues 20 sont munies de dentures et l'alésage du carter 22 présente une denture intérieure 61 afin de permettre, comme décrit précédemment, l'entraînement de la roue satellite 12 dans son mouvement orbital et dans son mouvement de rotation, lors de la rotation de la roue 25 menante 11 La roue satellite 12 est guidée dans cette variante par l'action de ses flancs contre le carter 22 au niveau de la denture intérieure 61 Cette denture 61 est interrompue au niveau des fins de course de la roue satellite 12, afin de permettre la 30 libre rotation de cette dernière lorsqu'elle engrène avec la roue menée 13. MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt Revendications: 1 Serrure électrique ( 10; 30; 40; 50) dont le barillet ( 1) est lié à un motoréducteur ( 19) via 5 un embrayage comprenant une roue menante ( 11) liée au motoréducteur ( 19) et une roue menée ( 13) liée au barillet, caractérisée en ce que l'embrayage comprend au moins une roue satellite ( 12; 12 a, 12 b) de la roue menante ( 11) et un moyen de 10 déplacement permettant de positionner la roue satellite ( 12) ou les roues satellites ( 12 a, 12 b) dans différentes positions autour de l'axe de la roue menante ( 11) et en ce que la roue menée ( 13) intercepte la trajectoire de la roue ( 12) 15 satellite ou des roues satellites ( 12 a, 12 b). 2 Serrure électrique ( 10; 30; 40; 50) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la roue satellite ( 12) ou les roues satellites ( 12 a, 12 b) 20 sont montées sur un support mobile ( 16; 23; 43; 53). 3 Serrure électrique ( 10) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support comprend un bras 25 articulé ( 16) autour de l'axe de la roue menante ( 11). 4 Serrure électrique ( 30; 40; 50) selon la revendication 2, caractérisée en ce que le support 30 ( 23; 43; 53) glisse contre un alésage MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt concentrique à la roue menante ( 11) et réalisé dans un carter ( 22). Serrure électrique ( 10) selon la revendication 3, 5 caractérisée en ce que le moyen de déplacement comprend un arbre d'entrée ( 17) solidaire de la roue menante ( 11) et coopérant avec sa liaison au support ( 16) pour créer un couple de frottement. 6 Serrure électrique ( 10; 30; 40; 50) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le moyen de déplacement comprend la liaison de la roue satellite ( 12) ou des roues satellites ( 12 a, 12 b) sur leur support ( 16; 23; 43; 53) créant 15 un couple de frottement résistant à la rotation de la roue satellite ( 12) ou des roues satellites ( 12 a, 12 b). 7 Serrure électrique ( 10; 30; 40; 50) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 20 que les diamètres de la roue menée ( 13), de la roue menante ( 11) et de la roue satellite ( 12) ou des roues satellites ( 12 a, 12 b) sont différents. 8 Serrure électrique ( 10; 30; 40; 50) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 25 que les roues sont des roues dentées. 9 Serrure électrique ( 10; 30; 40; 50) selon la revendication 8, caractérisée en ce que le support ( 16; 23; 43; 53) comprend un axe ( 55 a, 55 b) coopérant avec les extrémités d'au moins une MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt rainure circulaire ( 54 a, 54 b) dans un carter ( 22) entourant au moins partiellement la roue menante ( 11) pour constituer des butées pour la course du support ( 16; 23; 43; 53). MS\ 2 5649 12 FR 447 dpt