Brevet FR2866051A1 — publié le 20050812

L'invention concerne une serrure électrique de porte comprenant un pêne en liaison cinématique avec une roue menée et coopérant avec une gâche, un motoréducteur en liaison cinématique avec une roue menante et des moyens de liaison cinématique entre la roue menante et la roue menée. Les dispositifs de serrure électrique destinés à équiper les portes sont constitués par un ensemble appelé verrou rapporté sur le battant de la porte et comprenant un pêne susceptible d'être entraîné en translation par un motoréducteur pour le déplacer à l'intérieur d'une gâche liée au dormant de la porte. L'ensemble comprend également un bouton de porte pour l'ouverture et la fermeture manuelle de la porte. Les motoréducteurs utilisés sont en général du type très basse tension à courant continu. Pour faire fonctionner le verrou, il faut alimenter le motoréducteur avec 20 une tension adéquate et la localisation de ce dernier pose problème. Pour résoudre ce problème, on connaît du brevet US 6,418,765, un dispositif de serrure motorisé comprenant un motoréducteur monté dans un ensemble solidaire du battant de la porte et comprenant un boîtier permettant de contenir des accumulateurs pour l'alimentation du motoréducteur. On connaît également du brevet US 4,904,005, un dispositif électromagnétique de verrouillage d'une porte. Ce dispositif est lui aussi 30 alimenté par un accumulateur situé sur le battant de porte. MS\2. S 649.12FR.495.dpt. doc Du brevet US 5,678,436, on connaît un actionneur électrique adaptable sur le battant d'une porte et permettant d'actionner une clé dans le barillet du battant de manière à verrouiller ou à déverrouiller la porte. L'actionneur est alimenté par un accumulateur qui peut être rechargé périodiquement en le reliant au secteur au moyen d'un câble. Ces solutions présentent des inconvénients. Elles imposent de remplacer ou de recharger périodiquement les accumulateurs et, en cas d'oubli, l'utilisateur subira des dysfonctionnements des dispositifs. Du brevet US 6,046,681, on connaît un dispositif électrique de verrouillage d'une porte. Un solénoïde permet l'actionnement d'un pêne. Ce solénoïde est alimenté par un accumulateur. L'accumulateur est rechargé, lorsque la porte est fermée, par le secteur via un transformateur et des contacts électriques disposés en vis-à-vis sur le battant et sur le dormant de la porte. Cette solution permet de résoudre l'inconvénient évoqué précédemment, mais nécessite le câblage électrique de contacts électriques sur le dormant de la porte et sur son battant. Elle induit un surcoût non négligeable de fabrication et d'installation. On connaît du brevet US 4,593,543, un dispositif permettant de résoudre ces problèmes. Ce document décrit une serrure dont le pêne est monté mobile par rapport au dormant de la porte et est actionné grâce à un solénoïde. La gâche est, quant à elle, solidaire du battant de la porte. Cette solution pose des problèmes. D'une part, les dormants ne permettent pas l'installation de tout type de serrure. En particulier, l'encombrement de certaines serrures ne permet pas de les monter sur un dormant. L'installation de ces serrures est difficile et, en général, le cylindre de la serrure ne peut pas être traversant ce qui fait que la MS\2.S649.12FR.495.dpt.doc commande manuelle de la serrure n'est possible que d'un seul coté de la porte. Ces difficultés apparaissent en particulier lorsqu'on veut adapter une serrure électrique de ce type sur une porte existante en remplacement d'une serrure manuelle comprenant un pêne lié au battant de la porte et une gâche solidaire de son dormant. D'autre part, cette solution oblige également à prévoir, pour permettre la commande manuelle de la serrure, des moyens manuels liés au dormant et permettant le déplacement du pêne et des moyens liés au battant, permettant à l'utilisateur d'exercer sur celui-ci une action afin de l'ouvrir. On connaît également des brevets US 5,943,888 et US 5,729,198 des dispositifs de manoeuvre d'une clenche et d'un pêne de type ouvre-porte. Ces dispositifs comprennent un actionneur solidaire du dormant d'une porte et permettant de pousser un pêne hors d'une gâche. Ces dispositifs ne permettent que le déverrouillage des serrures. Le but de l'invention est de fournir une serrure électrique palliant aux inconvénients cités et apportant des améliorations par rapport aux serrures connues de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose une serrure électrique simple, non alimentée par des batteries, ne nécessitant pas de moyens de transfert d'énergie électrique du dormant d'une porte au battant et l'architecture de cette serrure électrique permettant de plus d'utiliser celle-ci en remplacement de la plupart des serrures manuelles. La serrure selon l'invention est caractérisée en ce que le pêne et la roue menée sont destinés à être montés sur le battant de la porte et en ce que le motoréducteur et la roue menante sont destinés à être montés sur le dormant de la porte. Le motoréducteur peut être monté dans la gâche. MS12.S649.12FR.495.dpt. doc Dans un premier mode de réalisation, les moyens de liaison cinématique entre la roue menante et la roue menée peuvent comprendre une roue satellite de la roue menante et un moyen de déplacement permettant de positionner la roue satellite dans différentes positions autour de l'axe de la roue menante, la roue menée interceptant la trajectoire de la roue satellite. La roue satellite peut être montée sur un support mobile articulé autour de l'axe de la roue menante. Le moyen de déplacement peut comprendre la liaison entre la roue menante et le support qui est réalisée avec frottement pour créer un couple de la roue menante sur le support lorsque la roue menante est mise en mouvement. Le frottement peut être réalisé grâce à une rondelle située entre le support et la roue menante. Le moyen de déplacement peut comprendre la liaison entre la roue satellite et le support qui peut être réalisée avec frottement pour créer un couple de la roue satellite sur le support lorsque la roue satellite est mise en mouvement. Le frottement peut également être réalisé grâce à une rondelle située 25 entre le support et la roue satellite. Dans un deuxième mode de réalisation, les moyens de liaison cinématique entre la roue menante et la roue menée comprennent un chariot solidaire du motoréducteur et mobile en translation et des moyens de déplacement du chariot entre une position dans laquelle, lorsque le battant de porte est fermé, la roue menante et la roue menée sont liées cinématiquement, et une position dans laquelle, lorsque le battant de MS12. S 649.12FR.49 5. dpt. doc 2866051 5 porte est fermé, la roue menante et la roue menée ne sont pas liées cinématiquement. Les moyens de déplacement du chariot peuvent comprendre des moyens électromagnétiques permettant de déplacer le chariot contre l'action de moyens élastiques de rappel. La roue menante et la roue menée peuvent être liées cinématiquement par une roue intermédiaire montée folle sur un axe solidaire du chariot. Dans une variante de réalisation, la roue menante est une roue conique et la roue menée est une roue conique, ces deux roues engrenant directement. Les roues sont de préférence des roues dentées. Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, deux modes de réalisation de la serrure électrique selon l'invention. La figure 1 est une vue de face, en coupe, d'un premier mode de réalisation de la serrure selon l'invention, celle-ci étant représentée dans une phase de verrouillage. La figure 2 est une vue de dessus, en coupe, du premier mode de 25 réalisation de la serrure. La figure 3 est une vue de dessus, en coupe, des moyens de liaison cinématique selon le premier mode de réalisation de la serrure. La figure 4 est une vue similaire à la figure 1, la serrure étant représentée dans une position déverrouillée. MS\2. S 649.12FR.495.dpt. doc 2866051 6 La figure 5 est une vue de face, en coupe, d'un deuxième mode de réalisation de la serrure selon l'invention, celle-ci étant représentée dans une phase de verrouillage ou dans une phase de déverrouillage. La figure 6 est une vue de face, en coupe, du deuxième mode de réalisation de la serrure selon l'invention, celle-ci étant représentée en position déverrouillée. La figure 7 est une vue schématique de dessus, d'une variante de ce 10 deuxième mode de réalisation de la serrure selon l'invention. Un premier mode de réalisation de la serrure électrique est représentée aux figures 1 à 3. La serrure électrique 1 comprend principalement un verrou 2 rapporté sur le battant 9 d'une porte et une gâche 3 rapportée sur le dormant 10 de cette porte. Dans le verrou 2, un pêne 4 est susceptible d'être déplacé en translation sous l'action d'un cylindre 8 pour pénétrer dans une lumière 5 pratiquée dans la gâche et verrouiller ainsi la porte. Le cylindre 8 peut être entraîné en rotation manuellement par une action exercée sur un bouton de porte 7 ou sur une clé dans le cylindre ou encore électriquement par l'action d'un motoréducteur électrique 11 via des moyens de liaison cinématique. Le cylindre 8 comprend un panneton cylindrique 12 fixé de manière excentrée. Une pièce de verrouillage 13 de la position du pêne présente dans sa partie supérieure deux encoches cylindriques 14a et 14b, destinées à coopérer avec le panneton. Cette pièce de verrouillage 13 est liée au pêne par une liaison glissière verticale matérialisée par une rainure 15 réalisée dans la pièce 13 coopérant avec deux pions disposés l'un au-dessus de l'autre et solidaires du pêne. La pièce de verrouillage présente également, dans sa partie inférieure une découpe 16 présentant MS\2. S 649.12FR.495. dpt. doc trois encoches 17 destinées à coopérer avec un pion 18 solidaire du bâti du verrou 2. Un ressort 19 en forme de lame lié à la pièce de verrouillage prend appui sur le bâti du verrou pour rappeler la pièce de verrouillage dans une position haute dans laquelle le pion 18 est en contact avec l'une des encoches 17. La rotation du cylindre 8 dans le sens horaire permet la translation du pêne 4 vers sa position dite verrouillée dépassant hors du verrou et pénétrant dans la gâche. En effet, lors de la rotation du cylindre, le panneton 12 vient en contact avec l'une des encoches 14a ou 14b et abaisse la pièce de verrouillage 13 contre l'action du ressort 19. Ce déplacement vertical vers le bas permet de libérer le pion 18 de son encoche dans la découpe inférieure 16. Le panneton 12 dans son mouvement circulaire entraîne, par le déplacement de la pièce de verrouillage, le pêne 4 en translation par rapport au bâti du verrou. Lorsque le panneton a passé son point bas, la pièce de verrouillage remonte sous l'action du ressort 19 jusqu'à ce que le pion 18 vienne en contact avec une encoche de la découpe 16. Dans cette position, le coulissement du pêne est de nouveau interdit. Les moyens de liaison cinématique entre le motoréducteur et le cylindre sont maintenant décrits en référence aux figures 1 et 4. Ils comprennent une roue menante 20 solidaire de l'arbre de sortie 23 du motoréducteur 11 et une roue menée 24 montée folle autour d'un axe 26 solidaire du bâti du verrou et engrenant avec une roue 25 solidaire du cylindre 8. Lorsque la roue menante 20 n'est pas entraînée en rotation comme représenté à la figure 3, la roue menée 24 est cinématiquement indépendante de la roue menante 20 et le cylindre peut, de ce fait, être librement déplacé en rotation. Ainsi, il est possible de manoeuvrer le cylindre 8 du verrou sans entraîner le motoréducteur 11. Une partie de la roue 24 dépasse hors du bâti du verrou grâce à une lumière 30 pratiquée dans celui-ci. MS\2. S649.12FR.495.dpt. doc Un support 22 constitué par une biellette présente à une de ces extrémités un perçage par lequel il est pivoté sur l'arbre de sortie 23 du motoréducteur entre la roue menante 20 et le motoréducteur 11 et, à son autre extrémité un axe 27 recevant une roue dentée 21 dite roue satellite montée folle et engrenant en permanence avec la roue menante 20. Une bague 28 disposée entre le support 22 et la roue satellite 21 assure l'existence d'un couple mécanique de frottement résistant à la rotation de la roue satellite 21 autour de son axe 27. Cette bague est réalisée en un matériau élastique et est comprimée lors du montage de la roue satellite sur le support. L'entraînement en rotation du support 22 autour de l'axe de l'arbre de sortie 23 du motoréducteur peut encore, alternativement ou complémentairement à ce qui vient d'être décrit, être réalisé par une liaison du support 22 sur l'arbre de sortie 23 présentant un frottement. Le frottement peut être par exemple obtenu par l'utilisation de disques de friction dont le contact est commandé par un électroaimant ou encore au moyen d'une bague élastique frottant sur la roue menante et sur le support. Lorsqu'on alimente le motoréducteur 11 pour qu'il tourne dans un premier sens en vue d'agir sur le cylindre 8 par l'intermédiaire de la roue menée 21, l'arbre de sortie 23 et, par conséquent, la roue menante 20 sont entraînés en rotation. La roue menante 20 engrenant avec la roue satellite 21 crée sur le support 22, 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 de sortie 23. Le support 22 se déplace alors en rotation jusqu'à ce que la roue satellite 21 arrive en contact et engrène avec la roue menée 24. La gâche présente à cet effet une lumière supérieure 6 permettant le déplacement de la roue satellite hors de celle-ci. Dans cette position, le cylindre 8 se retrouve entraîné par le MS\2.S649.12FR.495.dpt.doc motoréducteur 11 via la roue menante 20, la roue satellite 21 et la roue menée 24. En fin d'action sur le cylindre 8, on commande une brève rotation du motoréducteur 11 dans le sens opposé à celui qui a permis l'engrènement de la roue satellite et de la roue menée afin d'appliquer au support un couple provoquant le désengrènement de la roue satellite et de la roue menée. Un deuxième mode de réalisation de la serrure est décrit en référence aux figures 5 et 6. Cette serrure 1' diffère de la serrure précédemment décrite en ce que le motoréducteur (non représenté) est monté mobile en translation par rapport au dormant de la porte. En effet, le motoréducteur est monté sur un chariot 31 présentant deux alésages parallèles et traversant dans lesquels sont montés deux arbres de guidage 32a et 32b solidaires de la gâche 3. Dans les alésages, autour des arbres de guidage, sont situés deux solénoïdes 33a et 33b permettant, lorsqu'ils sont alimentés, de déplacer le chariot vers une position A dans laquelle il est représenté à la figure 5. Ces solénoïdes agissent contre les actions de deux ressorts de rappel 34a et 34b tendant à amener le chariot 31 dans une position B dans laquelle il est représenté à la figure 6. Les ressorts prennent appui contre la gâche et agissent sur le chariot 31. La roue menante 20 solidaire de l'arbre de sortie 23 du réducteur 25 engrène en permanence avec une roue intermédiaire 35 montée folle sur un axe 36 solidaire du chariot 31. Lorsqu'on alimente la serrure, les solénoïdes et le motoréducteur sont simultanément parcourus par un courant électrique entraînant les déplacements simultanés de rotation de la roue menante 20 et de translation du chariot 31 pour atteindre la position A représenté à la figure 5. Dans cette position, la roue intermédiaire 35 engrène avec la roue MS12.S649.12FR.495.dpt.doc menée 24 et, de ce fait, le mouvement du motoréducteur 11 est transmis au pêne 4. Lorsqu'on interrompt l'alimentation de la serrure, les ressorts de rappel ramènent le chariot 31 dans la position B et le pêne peut ainsi être déplacé manuellement par rotation du cylindre sans entraîner le motoréducteur. Une variante de ce mode de réalisation de la serrure est décrit en référence à la figure 7. Cette serrure 1" diffère de celle décrite dans le deuxième mode de réalisation en ce que la roue menante 20' solidaire de l'arbre de sortie 23 du motoréducteur 11 est une roue conique et en ce que la roue menée 24' est une roue conique. Le motoréducteur est monté sur un chariot se déplaçant entre deux positions représentées en traits forts et en traits fantômes à la figure 7. Ces deux roues sont agencées de manière à ce que, lorsque le battant de porte est fermé et lorsque le motoréducteur est dans sa position représentée en traits forts, les deux roues coniques engrènent. Elles peuvent en particulier présenter des axes de rotation perpendiculaires dans cette position. La roue conique 24' est solidaire de la roue 40 engrenant avec la roue 25 solidaire du cylindre 8. Les différentes serrures électriques décrites présentent des moyens de commande de l'alimentation du motoréducteur pour permettre sa rotation. Dans un but de clarté, ces moyens, connus de l'homme du métier, n'ont pas été représentés. MS\2. S 649.12FR.495. dpt. do c Revendications: 1. Serrure électrique de porte (1, 1', 1") comprenant un pêne (4) en liaison cinématique avec une roue menée (24, 24') et coopérant avec une gâche (3), un motoréducteur (11) en liaison cinématique avec une roue menante (20, 20') et des moyens (21, 22; 31, 33, 35; 31, 33) de liaison cinématique entre la roue menante (20, 20') et la roue menée (24, 24'), caractérisée en ce que le pêne (4) et la roue menée (24, 24') sont destinés à être montés sur le battant (9) de la porte et en ce que le motoréducteur (11) et la roue menante (20, 20') sont destinés à être montés sur le dormant (10) de la porte. 2. Serrure électrique (1, 1', 1") selon la revendication 1, caractérisée en ce que le motoréducteur (11) est monté dans la gâche (3). 3. Serrure électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de liaison cinématique entre la roue menante (20) et la roue menée (24) comprennent une roue satellite (21) de la roue menante (20) et un moyen de déplacement permettant de positionner la roue satellite dans différentes positions autour de l'axe de la roue menante, la roue menée interceptant la trajectoire de la roue satellite. 4. Serrure électrique (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la roue satellite (21) est montée sur un support mobile (22) articulé autour de l'axe de la roue menante (20). 5. Serrure électrique (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de déplacement comprend la liaison entre la roue menante (20) et le support (22) qui est réalisée avec frottement MS\2.S649.12FR.495. dpt.doc pour créer un couple de la roue menante (20) sur le support (22) lorsque la roue menante (20) est mise en mouvement. 6. Serrure électrique (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que le frottement est réalisé grâce à une rondelle située entre le support (22) et la roue menante (20). 7. Serrure électrique (1) selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisée en ce que le moyen de déplacement comprend la liaison entre la roue satellite (21) et le support (22) qui est réalisée avec frottement pour créer un couple de la roue satellite (21) sur le support (22) lorsque la roue satellite (21) est mise en mouvement. 8. Serrure électrique (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le frottement est réalisé grâce à une rondelle (28) située entre le support (22) et la roue satellite (21). 9. Serrure électrique (1') selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de liaison cinématique entre la roue menante (20) et la roue menée (24) comprennent un chariot (31) solidaire du motoréducteur (11) et mobile en translation et des moyens (33a, 33b, 34a, 34b) de déplacement du chariot (31) entre une position (A) dans laquelle, lorsque le battant de porte est fermé, la roue menante (20) et la roue menée (24) sont liées cinématiquement, et une position (B) dans laquelle, lorsque le battant de porte est fermé, la roue menante (20) et la roue menée (24) ne sont pàs liées cinématiquement. 10. Serrure électrique (1') selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de déplacement du chariot (31) comprennent des moyens électromagnétiques (33a, 33b) permettant de déplacer le chariot contre l'action de moyens élastiques de rappel (34a, 34b). MS12. S 649.12FR.495. dpt. do c 11. Serrure électrique (1') selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que la roue menante (20) et la roue menée (24) sont liées cinématiquement par une roue intermédiaire (35) montée folle sur un axe (36) solidaire du chariot (31). 12. Serrure électrique (1") selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que la roue menante est une roue conique (20') et la roue menée est une roue conique (24'), ces deux roues engrenant directement. 13. Serrure électrique (1, 1', 1") selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les roues sont des roues dentées. MS\2. S 649.12FR.49 5. dpt. doc