EP0584002B1

EP0584002B1 - Agencement de verrouillage d'un organe mobile de fermeture d'une ouverture, tel qu'une porte

Info

Publication number: EP0584002B1
Application number: EP93401987A
Authority: EP
Inventors: Pascal Auger; Jean-Marie Bonnet
Original assignee: JPM CHAUVAT SA
Current assignee: JPM CHAUVAT SA
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1993-07-30
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2013-07-30
Also published as: FR2694328B1; DE69305290D1; EP0584002A2; FR2694328A1; EP0584002A3

Description

L'invention concerne un agencement de verrouillage d'un organe mobile de fermeture d'une ouverture, tel qu'une porte, du type décrit dans le préambule de la revendication 1.
Un agencement de verrouillage de ce type est déjà connu par le document FR-A-2 549 121. Dans cet agencement, le mécanisme de blocage comprend un élément de pêne monté coulissant, sous l'effet d'un ressort hélicoïdal dans un tube lui-même engagé, axialement coulissant dans un tube support, disposé, de façon axiale mobile dans un tube extérieur (37) qui s'étend perpendiculairement au plan de l'ouverture pratiquée dans le boîtier. Concernant le dispositif verrouilleur à commande à distance, il comporte un électro-aimant dont le noyau est mobile perpendiculairement à la direction du dispositif de pêne de façon à pouvoir bloquer le mouvement de celui-ci par engagement dans un orifice latéral pratiqué dans la surface périphérique du tube extérieur.
Cet agencement de verrouillage connu présente les inconvénients majeurs que la force à laquelle l'agencement de verrouillage peut résister n'est pas suffisamment élevée, que le boîtier présente une structure complexe et nécessite une profondeur relativement importante, ce qui rend l'agencement trop encombrant pour certains cas d'application.
La présente invention a pour but de proposer un agencement de verrouillage du type décrit plus haut, qui ne présente pas les inconvénients qui viennent d'être énoncés.
Pour atteindre ce but, l'agencement selon l'invention comprend les caractéristiques qui sont énoncées dans la partie caractérisante de la revendication principale.
D'autres caractéristiques avantageuses font les objets de revendications dépendantes.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels :

La figure 1 est une vue en coupe de l'agencement de verrouillage selon l'invention, le long de la ligne I-I de la figure 3, et montre cet agencement dans la position de fermeture de l'ouvrant ;
La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, mais montre l'agencement dans la position d'ouverture de l'ouvrant ;
La figure 3 est une vue en direction de la flèche III de la figure 1 et montre, à plus grande échelle une partie de l'agencement selon la figure 1, les parois avant du fond et du couvercle du boîtier ayant été enlevées et les parois supérieure et inférieure coupées;
Les figures 4 et 5 sont des vues similaires respectivement aux figures 1 et 2 et montrent à plus grande échelle une portion de l'agencement selon l'invention.

Dans l'exemple représenté aux figures, l'agencement de verrouillage selon l'invention est illustré dans son application à une structure de porte, l'ouvrant de celle-ci formant alors l'organe mobile de fermeture. L'ouvrant et le dormant de la structure de porte sont indiqués par les chiffres de référence respectivement 1 et 2. L'ouvrant 1 porte un dispositif de pène 3 solidaire de l'ouvrant et destiné à coopérer avec le mécanisme de blocage 4 enfermé dans un boîtier 5 qui est fixé sur le dormant 2.
Le boîtier 5 est de forme allongée et est formé par un premier profilé en U 6 destiné à former le fond du boîtier et un deuxième profilé en U 7 qui forme le couvercle du boîtier et recouvre le profilé de fond 6. Dans ce profilé sont disposés alignés dans l'axe du boîtier le mécanisme de blocage 4 du dispositif de pène 3 lorsque la porte est fermée, un dispositif verrouilleur 8 adapté pour verrouiller le mécanisme 4 dans sa position de blocage et un dispositif de liaison 9 disposé entre le dispositif verrouilleur 8 et le mécanisme de blocage. Ce dispositif 9 est configuré pour multiplier la force de verrouillage produite par le dispositif verrouilleur 8 au niveau du mécanisme de blocage 4.
Le mécanisme de blocage 4 comporte une paire de mâchoires de blocage portant les références respectivement 11 et 12. Les mâchoires présentent la forme de disques circulaires chacun avec une excroissance radiale 13 pourvue d'une encoche 14. Chaque mâchoire est montée pivotante autour d'un pivot 15 fixé à ses extrémités dans les bases des profilés de fond et de couvercle 6 et 7. Les deux mâchoires 11 et 12 sont latéralement décalées dans l'axe du boîtier. Comme le montre les figures, les deux encoches 14 qui confèrent aux excroissances la forme générale d'un U comportent des branches dont les formes sont différentes pour pouvoir accomplir des fonctions différentes. La branche 17 proche de la paroi latérale du boîtier présente la forme d'un crochet tandis que le bout de l'autre branche 18 a un profil sensiblement tronconique. Les parties d'excroissances 13 des mâchoires se chevauchent. A cette fin l'épaisseur de ces parties est la moitié de celle de la partie restante de mâchoires.Les deux mâchoires 11 et 12 sont disposées l'une par rapport à l'autre de telle façon que, lorsque la porte est ouverte, les extrémités des deux branches de crochet 17 sont écartées l'une de l'autre pour permettre l'engagement dans l'espace 18 délimité par les encoches 14 des deux zones en recouvrement mutuel, d'un élément de pène 20 en forme d'une boucle du dispositif de pène solidaire de la porte, à travers une fenêtre 21 dans la paroi avant du profilé de fond de boîtier au niveau des deux extrémités 17 des mâchoires. Comme le montre les figures 2 et 5, à cet état d'ouverture de la porte, les deux autres branches 18 se recouvrent mutuellement et leur face frontale interne forme une cuvette en forme d'un V en face de l'élément de pène 20. Lorsque ce dernier est poussé dans la cuvette, les leviers 11 et 12 pivotent dans la direction des flèches respectivement F1 et F2 jusque dans la position représentée aux figures 1 et 4 dans laquelle les deux branches de crochet se recouvrent mutuellement en passant à travers la boucle de l'élément de pène 20. Ce dernier est ainsi emprisonné par les deux excroissances des mâchoires.
Chaque mâchoire 11, 12 porte sur sa partie périphérique diamétralement opposée à la croissance 13 un secteur denté 22.
Le mécanisme de blocage 4 comprend une troisième mâchoire de blocage 24 qui est montée pivotante autour d'un axe 25 parallèle aux axes 15 et disposée dans le même plan que ceux-ci. Cette troisième mâchoire comporte également à sa périphérie un secteur denté 26 identique au secteur 22 des deux mâchoires de blocage du dispositif de pène. La troisième mâchoire 24 est disposée du côté de l'extrémité correspondante du boîtier et son secteur denté 26 engrène le secteur denté 22 de la mâchoire 12 adjacente. La mâchoire de blocage 11 et la troisième mâchoire 24 sont reliées par un entraîneur 25 en forme d'un U qui constitut une tringle qui s'étend sensiblement parallèlement aux parois du profilé de fond 6 et est articulée à ses extrémités respectivement à des endroits près de la périphérie des mâchoires 11 et 24. Cette tringle d'entraîneur a pour fonction de synchroniser en rotation les deux mâchoires qu'elle relie de façon que la mâchoire 24 puisse entraîner en rotation la mâchoire 12, cette dernière se déplaçant alors dans le sens opposé de la mâchoire 11, mais avec la même vitesse angulaire.
Le secteur denté 22 de la mâchoire 11 est adapté pour actionner le dispositif de liaison 9.
Ce dispositif de liaison 9 comprend un engrenage multiplicateur formé par un train de trois pignons 30, 31 et 32 et un jeu de trois biellettes 34, 35 et 36, cette dernière étant articulée au dispositif verrouilleur 8. Les axes de rotation des pignons sont latéralement décalés dans le sens axial du boîtier et s'étendent parallèlement aux axes de rotation 15 des mâchoires. Les axes d'articulation des biellettes sont également parallèles à ces derniers.
Le premier pignon 30 comprend deux secteurs dentés 38, 39 concentriques mais de rayons primitifs différents et diamétralement opposé par rapport à l'axe de rotation 40. Le secteur denté de plus faible rayon primitif présente le même module de denture que le secteur 22 de la mâchoire 11 et engrène celle-ci. Le secteur denté 39 d'un module de denture plus faible et dont le rayon primitif est plus grand engrène une première couronne dentée 42 du deuxième pignon 31. Cette couronne 42 présente un diamètre relativement faible. Le pignon 31 comporte une deuxième couronne périphérique dentée 43 d'un diamètre plus grand qui engrène la denture 44 de plus faible diamètre du troisième pignon 32 qui est solidaire en rotation d'une plaque circulaire 45 à la périphérie duquel est articulée la biellette 34. Cette biellette est articulée à son autre extrémité à la biellette 35 qui est réalisée sous forme d'un levier qui pivote autour d'un axe fixe 48. A l'extrémité opposée de ce levier est articulée en 49 la biellette 36. La biellette 34 est articulée au levier 35 à un emplacement 50 situé entre les pivots 48 et 49 de ce levier. L'extrémité de la biellette 36 est articulée au dispositif verrouilleur 8.
Le dispositif verrouilleur 8 comprend un électro-aimant 51 dont le noyau mobile 52 est pourvu d'une tige 53 qui traverse axialement l'électro-aimant, est mobile parallèlement à l'axe du boîtier et pénètre dans un mécanisme verrouilleur 54 qui est commandé par l'électro-aimant 51.
Ce mécanisme verrouilleur comprend un manchon de section transversale rectangulaire 55 monté fixe dans le boîtier. Ce manchon qui s'étend parallèlement à l'axe du boîtier reçoit l'extrémité creuse 55, également de section transversale rectangulaire, d'une tige 56 qui est articulée en 57 à la biellette 36. Dans l'espace interne de l'extrémité creuse 58 de la tige 56 est logé un corps 60. Celui-ci est axialement mobile dans son logement, à l'encontre d'un ressort de rappel 61 qui prend appui sur le fond de la cavité de l'extrémité 58. Le corps 60 est monté fixe sur l'extrémité libre de la tige 53 du noyau mobile 52. Ce corps 60, de section transversale sensiblement rectangulaire comprend du côté de l'électro-aimant 51 une portion 63 de dimensions complémentaires à celles de l'espace interne de la tige 56 et une portion 64 située du côté du ressort 61 dont la hauteur est réduite par rapport à la hauteur de l'espace creux, de façon symétrique par rapport au plan médian de la tige. Les deux portions 63 et 64 sont reliées par une portion médiane 65 qui comporte des surfaces inclinées qui constituent des rampes coopérant chacune avec un petit corps de révolution, à savoir un petit rouleau 68. Pour chaque rouleau 68 est pratiquée dans la paroi de l'extrémité 58 une lumière 70 à travers laquelle le rouleau peut pénétrer partiellement dans une encoche avantageusement triangulaire 71 pratiquée dans la paroi du manchon 55. En se reportant aux figures 4 et 5, on comprend aisément que le corps verrouilleur 60 lorsqu'il se déplace dans l'extrémité 58 à l'encontre du ressort 61 repousse les rouleaux à travers les lumières dans les encoches. Lorsque les rouleaux sont retenus dans cette position, la tige 56 est verrouillée axialement dans le manchon. Par contre, lorsque le corps verrouilleur 60 se déplace dans la direction opposée, pour occuper la position selon les figures 2 et 5 la tige 56 peut se déplacer dans le manchon dans la mesure où les rouleaux 70 seront repoussés hors de leurs encoches 71.
L'agencement selon l'invention est équipé d'un dispositif surverrouilleur 72 à circuit indépendant, qui est situé dans le boîtier en alignement axial avec l'électro-aimant 51 et est conçu pour pouvoir bloquer le noyau mobile de celui-ci.
Ce dispositif surverrouilleur 72 comprend essentiellement un moteur électrique 73 dont l'arbre de sortie rotatif 74 s'étend parallèlement à l'axe du boîtier et porte à son extrémité une pièce intermédiaire 75 qui est solidaire en rotation de l'arbre de sortie 74 et porte à son extrémité libre une goupille diamètrale 76 qui s'engage dans un évidement axial 78 en forme d'une fente qui traverse diamétralement une vis 80. La vis est solidaire en rotation de la pièce intermédiaire 75 et ainsi de l'arbre de sortie 74 du moteur et axialement mobile par rapport à ce dernier. La vis 80 traverse axialement un écrou 81 qui est monté fixe dans le boîter, en coopérant avec le filetage interne de cet écrou. L'extrémité 82 de la vis qui se déplace axialement en réponse à la rotation de l'arbre de sortie du moteur est adaptée pour bloquer le noyau mobile 52 dans sa position rentrée dans l'électro-aimant 51. Dans une deuxième position axiale, l'extrémité 82 de la vis 80 permet au noyau mobile 52 de sortir de l'aimant pour occuper sa position représentée aux figures 2 et 5.
On constate encore, que la vis 82 comporte une collerette 83 qui permet l'actionnement de deux contacts 85 et 86 de fin de course de la vis 80.
On décrira ci-après le fonctionnement de l'agencement de verrouillage selon l'invention, qui vient d'être décrit en se référant aux figures.
Pour fermer la porte, c'est-à-dire pour passer de l'état représenté à la figure 2 à celui représenté à la figure 1, on pousse le dispositif de pène 1 dans l'espace formé par les encoches 14 des mâchoires de blocage 11, 12. Sous l'effet de ce dispositif, la mâchoire de blocage 11 tourne dans le sens de la flèche F1, la mâchoire 12 dans le sens de la flèche F2, cette rotation s'effectuant à la même vitesse angulaire que celle de la mâchoire 11, mais dans la direction inverse. Ce mouvement de rotation de la mâchoire 12 est assuré par la mâchoire 24 qui se déplace en synchronisme avec la mâchoire 11. Cette dernière entraîne en rotation le pignon 30 dans la direction de la flèche F3 qui en revanche occasionne la rotation du pignon 31 selon la flèche F4. Le pignon 31 amène en rotation le pignon 32 dans la direction de la flèche F5. Ce pignon étant solidaire en rotation de la plaque 45 à laquelle est articulée la biellette 34, la rotation du pignon occasionne le déplacement axial rectiligne de la tige 56 du dispositif verrouilleur, par l'intermédiaire des biellettes 34, 35 et 36. En raison de l'effet de multiplication du train de pignons, la rotation selon un angle de 60° de la mâchoire de blocage 11 du dispositif de blocage 4 provoque une rotation du pignon 32 et de la plaque d'articulation 45 selon un angle d'environ 350°, dans le sens de la flèche F5. Sous l'effet de cette rotation, la tige 56 exécute un mouvement de va-et-vient qui est symbolisé par la flèche F6 et, en raison de l'angle de pivotement de 350° de la plaque 45, s'arrête dans la position représentée à la figure 1 dans laquelle la tige est entièrement enfoncée dans le manchon 55 du dispositif verrouilleur. Dans cette position, les rouleaux 68 se trouvent en regard des encoches 70. Pour verrouilleur le dispositif de blocage dans la position de fermeture de la porte, il suffit maintenant d'exciter l'électro-aimant 51 du dispositif verrouilleur pour provoquer le déplacement du noyau mobile 52 dans la position représentée à la figure 1, qui force les rouleaux 68 dans les encoches 70, ce qui bloque la tige 56 dans sa position rentrée dans le manchon 55. Le verrouillage de la porte dans cette position peut être assuré supplémentairement par l'actionnement du surverrouilleur 72. A cette fin on commandera le mouvement axial de la vis 82 dans sa position d'extrémité que montre les figures 1 et 4.
Pour l'ouverture de la porte, il faut tout d'abord supprimer l'effet de surverrouillage et amener le moteur 73 à retirer la vis 82 dans la position représentée aux figures 2 et 5. Puis on coupe l'excitation de l'électro-aimant 52, ce qui permet au ressort 61 de repousser le corps verrouilleur 60 axialement dans la position représentée aux figure 2 et 5, où le noyau mobile est écarté de l'électro-aimant. Dans cette position repoussée, le corps verrouilleur 60 supprime le blocage de la tige 56 dans le manchon 55 du dispositif verrouilleur, par l'intermédiaire des rouleaux 68. Si dans ces conditions on exerce sur la porte une force de traction dans la direction de la flèche F8, on provoque la rotation de la mâchoire de blocage 11 dans le sens de la flèche F9, ce qui entraîne la rotation des pignons 30, 31 et 32 respectivement dans le sens des flèches F10, F11 et F12. Avec ce pignon 32, la plaque d'articulation 45 des biellettes 34, 35 et 36 se déplace selon un angle de 350° jusque dans la position représentée aux figures 2 et 5, dans le sens de la flèche F12, ce qui a pour effet que la tige 56 n'est pas à nouveau entièrement repoussée dans le manchon 55 du dispositif verrouilleur mais s'arrête à une faible distance avant cette position, comme l'illustrent les figures 2 et 5, le mouvement de la tige 56 étant possible en raison du fait que l'effet de blocage par les rouleaux 68 ayant été supprimé.
L'agencement de verrouillage selon l'invention, telle qu'elle a été décrite et représentée, permet, en jouant sur la différence des diamètres primitifs de denture, d'augmenter l'amplitude de rotation des mâchoires et donc de diminuer l'effort de traction sur l'élément verrouilleur, d'obtenir un rendement et une précision de mouvement élevée et ainsi diminuer le bruit et d'éviter des systèmes de réglagle de mise en position et de diminuer l'encombrement de l'agencement.

Claims

Agencement de verrouillage d'un organe mobile (1) de fermeture d'une ouverture telle qu'une porte, comprenant un boîtier (5) monté de préférence sur la structure fixe de l'ouverture et enfermant un mécanisme de blocage (4) d'un dispositif formant pêne (3) solidaire de l'organe mobile (1) et un dispositif verrouilleur (8) à commande à distance destiné à verrouiller le mécanisme de blocage (4) dans sa position de blocage du dispositif formant pêne (3) et comprenant un élément verrouilleur mobile (8) entre des positions de verrouillage et de libération du mécanisme et un dispositif de liaison interposé entre le dispositif verrouilleur (8) et le mécanisme de blocage (4), caractérisé en ce que le boîtier (5) est réalisé sous forme d'un boîtier de forme allongée dans lequel le dispositif verrouilleur (8), le dispositif de liaison (9) et le mécanisme de blocage (4) sont disposés de façon à être alignés dans l'axe du boîtier l'un après l'autre, l'élément verrouilleur (60) est mobile parallèlement à l'axe du boîtier selon un mouvement rectiligne de va-et-vient, et le dispositif de liaison est réalisé sous forme d'un engrenage multiplicateur comportant plusieurs pignons (30, 31, 32) dont les axes sont parallèles entre eux et perpendiculaires à la direction longitudinale du boîtier et juxtaposés dans le sens longitudinal de celui-ci, le dispositif de liaison étant configuré pour multiplier la force de verrouillage produite par le dispositif verrouilleur (8) au niveau du mécanisme de blocage (4).
Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme de blocage (4) comprend au moins une paire de mâchoires de blocage (11, 12) réalisées sous forme d'organes rotatifs autour d'axes (15) perpendiculaires à la direction longitudinale du boîtier (5) et décalées dans le sens longitudinal de ce dernier et comportant chacun à leur périphérie une portion (13) conformée en moyen de blocage (14) dudit dispositif de pêne (3), en coopération avec la portion de moyen de blocage de l'autre mâchoire, au moins l'organe rotatif (11) adjacent à l'engrenage multiplicateur (9) présentant sur une portion de périphérie angulairement décalé à la portion de blocage (13) un secteur de denture (22) engrenant ledit dispositif multiplicateur.
Agencement selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'autre organe de mâchoire rotatif (12) comporte également à sa périphérie, angulairement décalé par rapport à sa portion de blocage (13, 14) un secteur denté (22) qui engrène une denture (26) d'un troisième organe rotatif (24) relié à la première mâchoire (11) de façon à tourner en synchronisme avec celle-ci et dans le même sens.
Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engrenage multiplicateur (9) comprend un premier pignon (30) pourvu de deux secteurs dentés périphériques (38, 39) de rayons primitifs différents, le secteur denté de plus faible rayon engrène le secteur denté (22) de la première mâchoire (11) et le secteur denté (39) ayant un rayon primitif plus grand engrène la denture (42) d'un rayon primitif plus faible d'un deuxième pignon (31) qui comporte une denture périphérique (43) d'un diamètre primitif plus important adapté pour entraîner en rotation une plaque circulaire (42) à laquelle est articulé excentriquement un dispositif à biellettes (34 à 36) d'actionnement de l'élément verrouilleur (60) précité, le cas échéant par l'intermédiaire d'un troisième pignon (32) d'un rayon primitif plus faible.
Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif à biellettes comprend un levier pivotant (35) multiplicateur, qui est articulé par une biellette (34) à la plaque circulaire précitée (45) et par une biellette (36) au dispositif verrouilleur (8), l'articulation à la biellette (34) étant située plus proche de l'axe de rotation (48) du levier (35) que l'articulation à ce levier, de la biellette (36).
Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif verrouilleur (8) comprend un électro-aimant (51) dont le noyau mobile (52) commande le mouvement de l'élément verrouilleur (60) qui comporte des moyens de rampes (66) susceptibles de repousser des éléments de verrouillage (68) dans des positions de blocage d'une tige (56) relié au dispositif de liaison (9), dans un organe (55) qui est monté fixe dans le boîtier (5).
Agencement selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe fixe (55) est formé par un manchon dans lequel s'engage axialement l'extrémité creuse (58) de la tige (56) dans laquelle est montée axialement mobile sous l'effet du noyau (52) de l'électro-aimant (51), à l'encontre d'un ressort de rappel (61), l'élément verrouilleur (60), que les éléments de verrouillage (68) sont formés par des corps de révolution qui sont engagés dans des évidements (70) pratiqués dans l'extrémité creuse (78) et sont susceptibles de s'engager partiellement dans des encoches (71) pratiquées dans la face inférieure du manchon (55), sous l'effet des rampes (66) prévues sur l'élément verrouilleur (60).
Agencement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif surverrouilleur (72) disposé dans le boîtier (5), axialement aligné avec le dispositif verrouilleur (8) et adapté pour bloquer celui-ci dans la position de verrouillage du mécanisme de blocage (4) dans sa position de fermeture de l'orgne mobile.
Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif surverrouilleur (72) comprend un moteur électrique (73) dont l'axe de sortie (74) s'étend parallèlement à l'axe du boîtier et est relié à une vis (80), de façon solidaire en rotation mais axialement déplaçable, cette vis (80) est axialement alignée avec l'arbre moteur (74) et engrène un écrou (81) monté fixe dans le boîter, de façon que l'extrémité (82) de la vis (80) soit axialement déplaçable dans le boîtier entre une position de blocage axial du noyau mobile (52) de l'électro-aimant (51) dans sa position de blocage axial de l'élément verrouilleur (60) et une position dans laquelle il permet le déplacement du noyau mobile (52) dans sa position de libération de l'élément verrouilleur (60).