EP3018268A1

EP3018268A1 - Releasable mechanism for motorised button-cylinder lock

Info

Publication number: EP3018268A1
Application number: EP15193535.0A
Authority: EP
Inventors: Pascal Metivier; Aitor Agueda
Original assignee: Openways Sas
Current assignee: Openways Sas
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2035-11-06
Also published as: FR3028282B1; EP3018268B1; FR3028282A1

Abstract

Cette serrure (10) comprend un rotor (16) avec un bouton de manoeuvre (22) prolongé par un axe central (24). Un mécanisme débrayable de couplage du bouton (22) à un moteur électrique comprend un crabot récepteur (62) formé sur le bouton (22) et une roue motrice (30) avec des butées radiales (34) et, entre les butées (34), des rampes (38) s'étendant de part et d'autre d'un méplat central (42). Un organe de couplage (50) monté sur l'axe central (24) supporte un crabot entraineur (60) et des saillies radiales (56) en contact avec les rampes (38) de la roue motrice (30). La face opposée (64) est en contact avec une rondelle de friction (66), un ressort (68) comprimant le tout contre la roue motrice (30). La rotation du moteur déplace la roue motrice (30) par rapport à l'organe de couplage (50), entrainant un accouplement des crabots entraineur et récepteur (60, 62) puis une solidarisation en rotation de la roue motrice (30), de l'organe de couplage (50) et de l'axe central (24). Puis une légère rotation en sens inverse désaccouple les crabots (60, 62), le rotor (16) et le bouton (22) se trouvant alors débrayés pour permettre un actionnement manuel de la serrure (10).This lock (10) comprises a rotor (16) with an operating knob (22) extended by a central axis (24). A disengageable mechanism for coupling the button (22) to an electric motor comprises a receiver clutch (62) formed on the button (22) and a drive wheel (30) with radial stops (34) and, between the stops (34). , ramps (38) extending on either side of a central flat (42). A coupling member (50) mounted on the central axis (24) supports a dog clutch (60) and radial projections (56) in contact with the ramps (38) of the driving wheel (30). The opposite face (64) is in contact with a friction washer (66), a spring (68) compressing the whole against the driving wheel (30). The rotation of the motor displaces the driving wheel (30) relative to the coupling member (50), resulting in a coupling of the traction and receiving jaws (60, 62) and a rotational connection of the drive wheel (30), the coupling member (50) and the central axis (24). Then a slight rotation in opposite direction uncouples the claws (60, 62), the rotor (16) and the button (22) being then disengaged to allow manual operation of the lock (10).

Description

L'invention concerne les serrures de type cylindre à bouton, motorisées à l'ouverture et à la fermeture.The invention relates to cylinder type locks knob, motorized opening and closing.

Elle s'applique notamment aux serrures comprenant un cylindre à profil normalisé avec, côté extérieur, une entrée de serrure permettant l'introduction d'une clé et, côté intérieur, un bouton de manoeuvre.It applies in particular to locks comprising a standard profile cylinder with, on the outside, a lock entry for the introduction of a key and, on the inside, an operating knob.

Une telle serrure peut être actionnée manuellement, de l'extérieur par introduction d'une clé et rotation sur un ou plusieurs tours, ou bien côté intérieur par rotation du bouton de manoeuvre, également sur un ou plusieurs tours. La serrure peut aussi être manoeuvrée automatiquement au moyen d'un moteur électrique, à l'ouverture ou à la fermeture, qui entraine en rotation les parties mobiles de la serrure en lieu et place de l'action manuelle sur la clé ou le bouton.Such a lock can be operated manually, from the outside by introduction of a key and rotation on one or more turns, or on the inside by rotation of the operating knob, also on one or more turns. The lock can also be operated automatically by means of an electric motor, on opening or closing, which causes the moving parts of the lock to rotate in place of the manual action on the key or the button.

Dans tous les cas, la serrure comprend un bloc stator, destiné à être fixé à une porte ou autre ouvrant, et un ensemble rotor mobile en rotation par rapport au stator et solidaire du bouton et du mécanisme recevant la clé. L'entrainement du rotor provoque le déplacement d'un panneton destiné à assurer le verrouillage de la porte. Dans certains cas, l'entrainement du rotor dans le sens de l'ouverture assure également, en fin de course, le déplacement d'un pêne, notamment pour les portes dépourvues de béquille côté extérieur. L'ouverture de la porte est alors possible, après déverrouillage du panneton, tant que le pêne est escamoté.In all cases, the lock comprises a stator block, intended to be fixed to a door or other opening, and a rotor assembly movable in rotation relative to the stator and secured to the button and the mechanism receiving the key. The drive of the rotor causes the movement of a blade for locking the door. In some cases, the drive of the rotor in the direction of the opening also ensures, at the end of the race, the movement of a bolt, in particular for the doors without crutches on the outside. The opening of the door is then possible, after unlocking the bit, as long as the bolt is retracted.

Ce type de serrure pose le problème des interférences entre l'entrainement manuel et l'entrainement motorisé, qui doivent être tous deux séparément disponibles, mais pour entrainer un même mécanisme. En particulier, si l'on actionne à la main la clé ou le bouton, il convient que le système d'entrainement électrique, qui n'est pas alimenté et est donc purement passif, ne s'oppose pas à cette manoeuvre manuelle.This type of lock poses the problem of interference between manual training and motorized training, which must both be separately available, but to cause the same mechanism. In particular, if one actuates by hand the key or the button, it is appropriate that the drive system, which is not powered and is therefore purely passive, does not oppose this manual maneuver.

Un tel mécanisme de commande de serrure est par exemple décrit dans le DE 10 2011 103 337 A1 .Such a lock control mechanism is for example described in the DE 10 2011 103 337 A1 .

Une première solution consiste à laisser la motorisation embrayée par défaut et à prévoir un mécanisme, commandé par un bouton-poussoir ou un contacteur interne, alimentant un solénoïde dont le noyau est lié à un pignon qui se déplace pour débrayer le moteur.A first solution is to leave the engine engaged by default and to provide a mechanism, controlled by a push-button or an internal contactor, supplying a solenoid whose core is connected to a pinion which moves to disengage the engine.

Cette solution présente plusieurs inconvénients :

elle nécessite un mécanisme supplémentaire relativement compliqué, notamment pour autoriser une commande depuis l'extérieur (il est nécessaire de prévoir un contacteur interne à la serrure pour déclencher le solénoïde) ;
ce mécanisme est relativement fragile, du fait notamment des composants électromécaniques utilisés ;
enfin, dans la mesure où par principe la motorisation est embrayée par défaut, si le pignon à débrayer est bloqué, détérioré, etc. ou en cas de problème électrique ou de pile épuisée, il devient impossible de manoeuvrer manuellement la serrure, car le motoréducteur employé n'est pas réversible et le mécanisme qui permet de le débrayer ne fonctionne plus.

This solution has several disadvantages:

it requires a relatively complicated additional mechanism, especially to allow control from the outside (it is necessary to provide an internal switch to the lock to trigger the solenoid);
this mechanism is relatively fragile, in particular because of the electromechanical components used;
finally, insofar as, in principle, the motor is engaged by default, if the pinion to be disengaged is blocked, damaged, etc. or in case of electrical problem or exhausted battery, it becomes impossible to maneuver the lock manually, because the used gearmotor is not reversible and the mechanism that allows to disengage it no longer works.

Une autre solution consiste à utiliser un moteur à entrainement direct, à couple élevé, au lieu d'un motoréducteur. Un tel moteur reste certes toujours embrayé, mais la transmission est réversible du fait de la faible démultiplication. Une manoeuvre manuelle de la serrure est alors possible car les pièces tournantes du moteur, même si ce dernier n'est pas alimenté, peuvent être entrainées passivement par la clé ou le bouton sans opposer trop de résistance mécanique.Another solution is to use a direct drive motor, high torque, instead of a geared motor. Such a motor remains certainly still engaged, but the transmission is reversible due to the low gear ratio. A manual operation of the lock is then possible because the rotating parts of the engine, even if the latter is not powered, can be driven passively by the key or the button without putting too much mechanical resistance.

Cette autre manière de procéder présente cependant, elle aussi, des inconvénients :

un moteur à couple élevé, généralement un moteur pas-à-pas, est plus fragile et volumineux qu'un moteur simple combiné à un motoréducteur ;
un tel moteur à couple élevé nécessite une pile d'alimentation relativement puissante (du type pile au lithium) en raison de l'appel de courant important, ce qui exclut l'utilisation de piles courantes de type piles alcalines ;
la transmission est certes réversible, mais le moteur n'est jamais réellement en roue libre. De fait, si le mécanisme d'entrainement est bloqué ou endommagé la manoeuvre manuelle est impossible. De plus, la motorisation oppose une résistance passive non nulle au moment de la manoeuvre manuelle, ce qui rend l'effort à exercer supérieur à ce qu'il serait dans le cas d'une solution avec débrayage total et mise en roue libre de l'entrainement électrique.

This other way of proceeding, however, also has disadvantages:

a high torque motor, generally a stepper motor, is more fragile and bulky than a single motor combined with a geared motor;
such a high torque motor requires a relatively powerful power supply battery (of the lithium battery type) because of the high current draw, which precludes the use of standard batteries such as alkaline batteries;
the transmission is certainly reversible, but the engine is never really coasting. In fact, if the drive mechanism is blocked or damaged the manual operation is impossible. In addition, the motorization opposes non-zero passive resistance at the time of manual operation, which makes the effort to exert greater than it would be in the case of a solution with total disengagement and freewheeling of the electric drive.

Le but de l'invention est de remédier à ces différents inconvénients en proposant une serrure de type cylindre à bouton motorisée à l'ouverture et à la fermeture qui présente les avantages suivants :

mécanisme débrayé par défaut, c'est-à-dire qu'en l'absence d'actionnement le rotor de la serrure est en vraie roue libre par rapport à l'entrainement électrique : la serrure sera alors toujours manoeuvrable manuellement, de l'intérieur aussi bien que de l'extérieur, sans entrainer le moteur et donc sans que celui-ci n'oppose aucune résistance passive ou risque de blocage lors de la rotation du bouton ou de la clé ;
mécanisme d'embrayage/débrayage entièrement mécanique, sans aucun organe électrique tel que bouton-poussoir ni solénoïde pour la commande du débrayage et la mise en roue libre de la motorisation ;
moteur unique à vitesse de rotation élevée combinable à un train d'engrenages de motoréduction, ce qui permet de choisir un modèle de moteur simple, peu volumineux et alimentable par des piles ordinaires de type alcalines ;
compatibilité avec tout type de serrure, quel que soit le nombre de tours nécessaires au verrouillage/déverrouillage (un tour, deux tours, deux tours et demi, etc.). Il s'agit notamment de permettre l'adaptation simple d'une motorisation à des serrures préexistantes, en ajoutant seulement un mécanisme motorisé côté intérieur en remplacement ou en complément du bouton de manoeuvre d'origine ;
dans le cas d'une serrure où le rotor entraine également un pêne en fin de course, possibilité de maintien de ce pêne en position rétractée le temps nécessaire sans consommation du moteur, donc en ménageant la durée de vie des piles d'alimentation (un moteur alimenté consommant beaucoup plus lorsque son rotor est bloqué que lorsqu'il tourne).

The object of the invention is to overcome these various disadvantages by providing a motorized button cylinder type lock opening and closing which has the following advantages:

mechanism disengaged by default, that is to say that in the absence of actuation the rotor of the lock is in true freewheel with respect to the electric drive: the lock will then always be manoeuvrable manually, of the inside as well as outside, without driving the engine and therefore without it does not oppose any passive resistance or risk of blockage during the rotation of the button or the key;
fully mechanical clutch / disengagement mechanism, without any electrical component such as push button or solenoid for disengaging control and freewheeling the actuator;
a single motor with a high rotational speed that can be combined with a geared motor gear train, which makes it possible to choose a simple motor model, which is small and can be powered by ordinary alkaline batteries;
compatibility with any type of lock, regardless of the number of turns required for locking / unlocking (one turn, two turns, two and a half turns, etc.). These include allowing the simple adaptation of a motorization to pre-existing locks, adding only a motorized mechanism inside the replacement or in addition to the original operating button;
in the case of a lock where the rotor also drives a bolt end of stroke, possibility of maintaining the bolt in the retracted position the necessary time without consumption of the engine, so by preserving the life of the batteries (a powered engine consuming a lot more when its rotor is locked than when it rotates).

L'invention concerne une serrure de type cylindre à bouton, motorisée à l'ouverture et à la fermeture, du type général divulgué par le DE 10 2011 103 337 A1 précité et correspondant au préambule de la revendication 1. Pour atteindre les but exposés ci-dessus, l'invention propose d'y incorporer les éléments visé par la partie caractérisante de la revendication 1. Les sous-revendications visent des modes de réalisation particuliers, avantageux.The invention relates to a lock cylinder type button, motorized opening and closing, the general type disclosed by the DE 10 2011 103 337 A1 cited above and corresponding to the preamble of claim 1. To achieve the objects set out above, the invention proposes to incorporate the elements referred to in the characterizing part of claim 1. The subclaims are directed to particular, advantageous embodiments.

On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés où les mêmes références désignent d'une figure à l'autre des éléments identiques ou fonctionnellement semblables.

La Figure 1 est une perspective de trois-quarts avant du mécanisme de la serrure de l'invention, en situation, avec ses différentes pièces assemblées.
La Figure 2 est une perspective de trois-quarts arrière du mécanisme de serrure de la Figure 1.
La Figure 3 est une perspective latérale du mécanisme de serrure de la Figure 1.
La Figure 4 est un éclaté montrant les différentes pièces du mécanisme débrayable de couplage du moteur au rotor de la serrure de l'invention.
La Figure 5 montre, isolément et en vis-à-vis, la roue motrice et l'organe de couplage du mécanisme débrayable selon l'invention, avec le détail des différents éléments présents sur ces deux pièces.

An embodiment of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which the same references designate elements that are identical or functionally similar from one figure to another.

The Figure 1 is a perspective of three-quarters before the lock mechanism of the invention, in situation, with its various parts assembled.
The Figure 2 is a rear three-quarter perspective of the lock mechanism of the Figure 1 .
The Figure 3 is a side perspective of the lock mechanism of the Figure 1 .
The Figure 4 is an exploded showing the different parts of the disengageable coupling mechanism of the motor to the rotor of the lock of the invention.
The Figure 5 shows, in isolation and vis-à-vis, the driving wheel and the coupling member of the disengageable mechanism according to the invention, with the detail of the various elements present on these two parts.

On va maintenant décrire un exemple non limitatif de serrure motorisée réalisée selon les enseignements de l'invention.We will now describe a non-limiting example of a motorized lock made according to the teachings of the invention.

Configuration générale de la serrureGeneral configuration of the lock

La référence 10 désigne de façon générale une serrure de type cylindre à bouton, apte à être manoeuvrée indifféremment à la main (par une clé depuis l'extérieur, ou par un bouton depuis l'intérieur) ou par un moteur électrique piloté par exemple par un dispositif de contrôle d'accès.The reference 10 generally designates a lock of the cylinder-button type, able to be operated indifferently by hand (by a key from the outside, or by a button from the inside) or by an electric motor driven for example by an access control device.

La serrure 10 comporte, de manière en elle-même classique, un bloc stator 12 présentant un profil normalisé 14, notamment un profil "européen" permettant son insertion dans un logement approprié d'une porte ou de tout autre type d'ouvrant.The lock 10 comprises, in itself conventional way, a stator block 12 having a standardized profile 14, including a "European" profile for insertion into a suitable housing of a door or any other type of opening.

La serrure comporte également un bloc rotor 16 avec un panneton 18. Sur les Figures 1 à 3 ce panneton est illustré en position rétractée dans un logement du bloc stator 12, ce qui correspond à une position où la serrure est déverrouillée.The lock also comprises a rotor block 16 with a bit 18. On the Figures 1 to 3 this bit is illustrated in the retracted position in a housing of the stator block 12, which corresponds to a position where the lock is unlocked.

Du côté extérieur de l'ouvrant, le bloc rotor comprend une entrée de serrure 20 permettant l'introduction d'une clé pour la manoeuvre manuelle de la serrure et l'ouverture de la porte depuis l'extérieur, et du côté opposé un bouton de manoeuvre 22 solidaire du bloc rotor pour permettre un verrouillage ou un déverrouillage de la serrure depuis l'intérieur, par rotation dans un sens ou dans l'autre de ce bouton 22.On the outer side of the opening, the rotor block comprises a lock inlet 20 allowing the introduction of a key for the manual operation of the lock and the opening of the door from the outside, and the opposite side a button maneuver 22 secured to the rotor block to allow locking or unlocking of the lock from the inside, by rotation in one direction or the other of this button 22.

Comme illustré Figure 4, le bouton 22 est solidaire d'un axe central de manoeuvre 24, formé monobloc avec le bouton et faisant saillie vers l'intérieur de la serrure. Cet axe central est muni de moyens de couplage au mécanisme de serrure proprement dit, par exemple des encoches 26 venant s'engager dans une broche homologue (non représentée) du mécanisme de serrure. Le bouton 22 et l'axe central 24 sont mobiles en rotation et, lorsque la serrure est assemblée, sont solidaires du bloc rotor 16 ainsi que du panneton 18, de l'entrée de serrure 20, etc. En revanche, le bouton 22 et l'axe central 24 ne sont pas mobiles en translation axiale.As illustrated Figure 4 , the button 22 is secured to a central actuating axis 24 formed integrally with the button and projecting towards the inside of the lock. This central axis is provided with coupling means to the actual lock mechanism, for example notches 26 which engage in a homologous pin (not shown) of the lock mechanism. The button 22 and the central axis 24 are movable in rotation and, when the lock is assembled, are integral with the rotor block 16 as well as the bit 18, the lock inlet 20, etc. On the other hand, the button 22 and the central axis 24 are not mobile in axial translation.

Pour permettre l'entrainement automatique de la serrure, il est prévu un moteur électrique (non représenté) dont un pignon vient engrener une denture 28 d'une roue motrice 30 présentant un certain nombre de caractéristiques spécifiques de l'invention, qui seront décrites en détail ci-après.To allow the automatic drive of the lock, there is provided an electric motor (not shown), a pinion meshing with a toothing 28 of a drive wheel 30 having a number of specific features of the invention, which will be described in detail below.

Mécanisme débrayable de couplage du moteur d'entrainement à l'ensemble rotor de la serrure.Disengageable coupling mechanism of the drive motor to the rotor assembly of the lock.

La roue motrice 30 a une forme généralement plate et circulaire, avec du côté opposé au bouton 22 une face 32 qui comporte un certain nombre d'éléments illustrés plus en détail sur la Figure 5.The driving wheel 30 has a generally flat and circular shape, with the opposite side of the button 22 a face 32 which comprises a number of elements illustrated in more detail on the Figure 5 .

Cette face 32 est une face formant came, et elle comporte une pluralité de butées radiales 34, par exemple trois butées 34 réparties à 120° (cette configuration n'étant aucunement limitative). Entre deux butées consécutives la face 32 comporte un profil de came 36 comprenant deux rampes symétriques 38 s'étendant chacune depuis le pied 40 de la butée 34 jusqu'à un méplat central surélevé 42 (la "surélévation" étant entendue en direction axiale dans un sens opposé à celui tourné vers le bouton 22). Le méplat central 42 s'étend sur une ouverture angulaire d'environ 10 à 15°, et chacune des rampes 38 sur une ouverture angulaire d'environ 25 à 30°. La surface du profil de came 36, incluant les rampes 38 et le méplat central 42, est une surface lisse de manière à présenter un coefficient de frottement minimal avec les éléments, décrits plus bas, qui viendront en contact avec ce profil de came.This face 32 is a cam face, and it comprises a plurality of radial stops 34, for example three stops 34 distributed at 120 ° (this configuration is in no way limiting). Between two consecutive stops the face 32 comprises a cam profile 36 comprising two symmetrical ramps 38 each extending from the foot 40 of the abutment 34 to a raised central flat portion 42 (the "raised" being heard in the axial direction in a direction opposite to that facing the button 22). The central flat portion 42 extends over an angular aperture of about 10 to 15 °, and each of the ramps 38 on an angular aperture of about 25 to 30 °. The surface of the cam profile 36, including the ramps 38 and the central flat surface 42, is a smooth surface so as to have a minimum coefficient of friction with the elements, described below, which will come into contact with this cam profile.

La roue motrice 30, qui présente une ouverture centrale 44 dont le diamètre est supérieur à celui de l'axe central 24 du bouton 22, est montée libre à rotation sur un palier cylindrique 46 solidaire du bouton 22 et de diamètre supérieur à celui de l'axe central 24. La roue motrice 30 est mobile librement à rotation par rapport au bouton 22, et donc par rapport à l'axe central 24. Le bouton 22 est par ailleurs pourvu d'un épaulement 48 contre lequel la roue motrice 30 reste plaquée, cette roue motrice 30 n'étant pas mobile en translation axiale.The driving wheel 30, which has a central opening 44 whose diameter is greater than that of the central axis 24 of the button 22, is rotatably mounted on a cylindrical bearing 46 integral with the knob 22 and of diameter greater than that of the central axis 24. The drive wheel 30 is freely movable to rotate relative to the button 22, and thus relative to the central axis 24. The button 22 is further provided with a shoulder 48 against which the driving wheel 30 remains plated, this drive wheel 30 is not movable in axial translation.

Le mécanisme selon l'invention comporte également une pièce 50 formant organe de couplage, illustrée plus en détail sur la Figure 5.The mechanism according to the invention also comprises a part 50 forming a coupling member, illustrated in more detail on the Figure 5 .

L'organe de couplage 50 se présente sous la forme d'une bague ou d'une couronne avec une ouverture centrale 52 dont le diamètre correspond à celui de l'axe central 24. L'organe de couplage 50 est mobile selon deux degrés de liberté en rotation et en translation axiale par rapport à l'axe central 24, qui fait office de palier pour l'organe 50. L'organe de couplage 50 est également libre en rotation et en translation axiale par rapport au bouton 22 et à la roue motrice 30.The coupling member 50 is in the form of a ring or a ring with a central opening 52 whose diameter corresponds to that of the central axis 24. The coupling member 50 is movable in two degrees of freedom in rotation and in axial translation with respect to the central axis 24, which acts as a bearing for the member 50. The coupling member 50 is also free to rotate and in axial translation relative to the button 22 and to the driving wheel 30.

Sur sa face tournée vers la roue motrice 30, l'organe de couplage 50 comporte une première région circulaire, extérieure, 54 portant une pluralité de saillies radiales 56, en nombre égal à celui des butées radiales 34 de la roue motrice 30 et destinées à venir en contact avec ces dernières. L'organe de couplage 50 comporte également, sur une seconde région circulaire, intérieure, 58, une pluralité de dents de crabot entraineur 60, homologues de dents de crabot récepteur 62 formées sur le bouton 22 autour de l'axe central 24 (Figure 4). Le diamètre de la seconde région circulaire 58 est inférieur à celui de l'ouverture 44 de la roue motrice 30, de sorte que les dents de crabot 54 peuvent passer librement au travers de cette ouverture 44 pour permettre l'accouplement/désaccouplement des dents de crabots entraineur 60 et récepteur 62 par un mouvement de translation axial, dans un sens ou dans l'autre, de l'organe de couplage 50 le long de l'axe central 24.On its side facing the drive wheel 30, the coupling member 50 comprises a first circular, outer region 54 carrying a plurality of radial projections 56, in number equal to that of the radial stops 34 of the driving wheel 30 and intended for come in contact with them. The coupling member 50 also comprises, on a second inner circular region, 58, a plurality of dog clutch teeth 60, homologous to clutch dog teeth 62 formed on the button 22 around the central axis 24 ( Figure 4 ). The diameter of the second circular region 58 is smaller than that of the opening 44 of the driving wheel 30, so that the dog teeth 54 can pass freely through of this opening 44 to allow the coupling / uncoupling of the clutch dog teeth 60 and receiver 62 by an axial translation movement, in one direction or the other, of the coupling member 50 along the central axis 24.

L'organe de couplage 50 présente, sur la face 64 opposée à celle portant les saillies radiales 56 et les dents de crabot entraineur 60, une surface de friction 64 lisse. Cette surface de friction 64 est en contact avec une rondelle de friction 66 qui est une rondelle avec, au moins sur la face en contact avec la surface 64, un matériau à coefficient de frottement élevé tel que - à titre d'exemple purement illustratif - le liège, matériau avantageux pour sa faible usure, la constance de son coefficient de frottement au cours du temps, et les faibles pertes mécaniques qu'il est susceptible d'introduire.The coupling member 50 has, on the face 64 opposite that bearing the radial projections 56 and the dog clutch teeth 60, a smooth friction surface 64. This friction surface 64 is in contact with a friction washer 66 which is a washer with, at least on the face in contact with the surface 64, a high friction material such as - by way of purely illustrative example - cork, an advantageous material for its low wear, the constancy of its coefficient of friction over time, and the low mechanical losses that it is likely to introduce.

Le mécanisme comprend enfin un organe ressort 68 appliquant en direction axiale une pression dirigée vers le bouton 22, pression qui plaque la rondelle 66 et l'organe de couplage 50 contre la roue motrice 30, ainsi que cette dernière contre le bouton 22. Côté opposé, l'organe ressort 68 est en appui sur une pièce de châssis fixe de la serrure, comme on peut le voir notamment sur la Figure 3.The mechanism finally comprises a spring member 68 applying in the axial direction a pressure directed towards the button 22, which pressure plates the washer 66 and the coupling member 50 against the driving wheel 30, and the latter against the button 22. Opposite side , the spring member 68 is supported on a fixed frame part of the lock, as can be seen in particular on the Figure 3 .

L'ensemble peut également comprendre une pièce 70 dont le rôle est d'empêcher la rotation de la rondelle de friction 66, par exemple une pièce munie d'ailettes 72 venant en appui contre un élément fixe du châssis de la serrure. On notera que ce moyen d'immobilisation en rotation peut être éventuellement un élément formé monobloc avec la rondelle de friction 66.The assembly may also comprise a part 70 whose role is to prevent the rotation of the friction washer 66, for example a part provided with fins 72 bearing against a fixed element of the frame of the lock. It will be noted that this rotational immobilization means may be optionally a monobloc formed element with the friction washer 66.

Enfin, le bouton 22 comporte avantageusement une came périphérique de codage 74 permettant, en combinaison avec un palpeur (non représenté) actionnant par exemple un poussoir électrique, de détecter tout mouvement de rotation du bouton, notamment pour :

réveiller des circuits électroniques (microcontrôleur, etc.) sur détection d'un début de rotation ;
déterminer que le bouton a été actionné, afin de prendre toute action appropriée (détection et horodatage de la manoeuvre, etc.) ;
avec possibilité de déterminer le sens (horaire ou antihoraire) de cette rotation, c'est-à-dire de déterminer si la manoeuvre du bouton est une manoeuvre d'ouverture ou de fermeture de la serrure.

Finally, the button 22 advantageously comprises a peripheral coding cam 74 enabling, in combination with a probe (not shown) actuating for example an electric pusher, to detect any rotational movement of the button, in particular for:

wake up electronic circuits (microcontroller, etc.) on detection of a beginning of rotation;
determine that the button has been pressed in order to take any appropriate action (detection and timestamp of the maneuver, etc.);
with possibility of determining the direction (clockwise or counterclockwise) of this rotation, that is to say to determine whether the operation of the button is a maneuver opening or closing the lock.

Cinématique du mécanisme débrayable de couplageKinematic coupling mechanism disengageable

Dans la configuration initiale, c'est-à-dire à l'arrêt (la serrure étant verrouillée ou bien déverrouillée), les saillies radiales 56 de l'organe de couplage 50 se situent chacune au sommet du profil de came 36 de la roue motrice 30, c'est-à-dire en contact avec ce profil à l'endroit des méplats centraux respectifs 42. Dès lors, l'organe de couplage 50 est maintenu en direction axiale en éloignement du bouton 22, et par voie de conséquence les dents de crabot entraineur 60 sont découplées des dents de crabot récepteur 62 du bouton 22. L'organe ressort 68 se trouve alors dans son état de compression maximale.In the initial configuration, that is to say at the stop (the lock being locked or unlocked), the radial projections 56 of the coupling member 50 are each at the top of the cam profile 36 of the wheel motor 30, that is to say in contact with this profile at the location of the respective central flats 42. Therefore, the coupling member 50 is held in the axial direction away from the button 22, and consequently the clutch dog teeth 60 are decoupled from the clutch dog teeth 62 of the button 22. The spring member 68 is then in its state of maximum compression.

Dans cette position, que l'on peut qualifier de "neutre", le bouton 22 et donc le bloc rotor 16 sont totalement découplés du mécanisme d'entrainement, de sorte que le bouton 22 peut être actionné librement, à l'ouverture ou à la fermeture, et que, de la même façon, la serrure peut être manoeuvrée depuis l'extérieur au moyen d'une clé introduite dans l'entrée de serrure 20. En d'autres termes, la serrure se comporte exactement comme une serrure conventionnelle, non motorisée. On notera également que ce découplage purement mécanique a pour effet de mettre le bouton 22 et le bloc rotor de la serrure totalement "en roue libre", sans qu'ils n'opposent aucune résistance, même minime, à la manoeuvre manuelle de la serrure par le bouton ou par la clé.In this position, which can be described as "neutral", the knob 22 and therefore the rotor block 16 are completely uncoupled from the drive mechanism, so that the button 22 can be operated freely, when opening or the lock, and that, similarly, the lock can be operated from the outside by means of a key inserted into the lock entrance 20. In other words, the lock behaves exactly like a conventional lock , non-motorized. Note also that this purely mechanical decoupling has the effect of putting the knob 22 and the rotor block of the lock completely "coasting", without they oppose any resistance, even minimal, the manual operation of the lock by the button or by the key.

Pour actionner électriquement la serrure, le moteur est alimenté et vient entrainer en rotation la roue motrice 30 par la denture périphérique 28. Cette rotation est effectuée dans un sens ou dans l'autre selon que l'on souhaite actionner la serrure dans le sens de l'ouverture ou bien dans le sens de la fermeture, la cinématique étant la même dans l'un et l'autre cas.To actuate the lock electrically, the motor is powered and rotates the driving wheel 30 by the peripheral toothing 28. This rotation is effected in one direction or the other depending on whether it is desired to actuate the lock in the direction of the opening or in the direction of closure, the kinematics being the same in both cases.

En début de rotation de la roue motrice 30, l'organe de couplage 50 est retenu par le frottement de la rondelle de friction 66 plaquée par l'organe ressort 68 contre la surface de friction 64. L'organe de couplage 50, qui est poussé contre la roue motrice 30 par l'organe ressort 68, vient alors glisser axialement sur l'axe central 24 en direction de la roue motrice 30 dès que cette dernière a tourné de quelques degrés, lorsque les saillies radiales 56 viennent quitter le méplat central 42 pour s'engager sur les rampes 38. Du fait de l'inclinaison des rampes 38, l'organe de couplage 50 se rapproche progressivement de la roue motrice 30, et donc du bouton 22 et des dents de crabot récepteur 62, jusqu'à ce que les saillies radiales 56 viennent buter contre les butées radiales 34 de la roue motrice 30. Les dents de crabot entraineur 60 sont alors en prise avec les dents de crabot récepteur 62 du bouton 22.At the beginning of rotation of the drive wheel 30, the coupling member 50 is retained by the friction of the friction washer 66 pressed by the spring member 68 against the friction surface 64. The coupling member 50, which is pushed against the drive wheel 30 by the spring member 68, then comes axially slide on the central axis 24 towards the drive wheel 30 as soon as the latter has turned a few degrees, when the radial projections 56 come leave the flat central 42 to engage the ramps 38. Due to the inclination of the ramps 38, the coupling member 50 is progressively closer to the drive wheel 30, and therefore the button 22 and receiver dog teeth 62, until the radial projections 56 abut against the radial abutments 34 of the drive wheel 30. The clutch dog teeth 60 are then engaged with the receiver dog teeth 62 of the button 22.

Dans cette configuration, la roue motrice 30 entraine en rotation l'organe de couplage 50 (par les butées radiales 34 qui viennent appuyer contre les saillies radiales 56 de l'organe de couplage 50), et par voie de conséquence le bouton 22 (via l'ensemble crabot entraineur/crabot récepteur). Le bouton entrainé en rotation par ce mécanisme entraine lui-même le bloc rotor de la serrure, ce qui a pour effet de manoeuvrer celle-ci dans le sens voulu, fermeture ou ouverture, selon le sens de rotation du moteur et donc celui du mécanisme d'entrainement.In this configuration, the drive wheel 30 rotates the coupling member 50 (by the radial stops 34 which press against the radial projections 56 of the coupling member 50), and consequently the button 22 (via the dog clutch / dog clutch receiver). The knob rotated by this mechanism itself drives the rotor block of the lock, which has the effect of maneuvering it in the desired direction, closing or opening, depending on the direction of rotation of the motor and therefore that of the mechanism drive.

La rotation complète du rotor (sur un tour, deux tours, deux tours et demi...) est détectée par un moyen approprié, par exemple un photodétecteur associé à un disque d'indexation solidaire de la roue du moteur, ou par tout autre moyen conventionnel approprié.The complete rotation of the rotor (on one revolution, two revolutions, two and a half revolutions, etc.) is detected by an appropriate means, for example a photodetector associated with an indexing disc integral with the motor wheel, or by any other appropriate conventional means.

Lorsque cette fin de course du rotor est détectée, le sens de rotation du moteur est inversé. La roue motrice 30 est alors entrainée en sens inverse sur une fraction de tour prédéterminée, et cette rotation inverse a pour effet de faire remonter les saillies radiales 56 le long des rampes 38 jusqu'à atteindre les méplats centraux 42 (l'organe de couplage 50 étant empêché de tourner par le frottement exercé par la rondelle de friction 66 pendant cette phase). Ceci a pour effet de déplacer axialement l'organe de couplage 50 en éloignement de la roue motrice 30 et du bouton 22, avec pour conséquence de découpler les dents de crabot entraineur 60 d'avec les dents de crabot récepteur 62. L'organe de couplage 50 est donc libéré des dents de crabot récepteur 62 et donc du bouton 22, qui se retrouve désormais "en roue libre", dans la configuration qui était celle décrite tout au début du présent exposé de la cinématique du mécanisme.When this end of the rotor is detected, the direction of rotation of the motor is reversed. The driving wheel 30 is then driven in the opposite direction over a predetermined fraction of a turn, and this reverse rotation causes the radial projections 56 to rise up along the ramps 38 to reach the central flats 42 (the coupling member 50 being prevented from rotating by the friction exerted by the friction washer 66 during this phase). This has the effect of axially displacing the coupling member 50 away from the drive wheel 30 and the button 22, with the consequence of decoupling the dog clutch teeth 60 with the receiving dog teeth 62. Coupling 50 is released from the clutch dog teeth 62 and thus the button 22, which is now found "freewheeling", in the configuration that was the one described at the beginning of the present description of the kinematics of the mechanism.

On notera que, pour que ce mode opératoire puisse fonctionner, il convient que l'effort de frottement à rotation exercé par la rondelle de friction 66 sur la face de friction 64 de l'organe de couplage 50 soit supérieur à l'effort de frottement qu'exercent les saillies radiales 56 de l'organe de couplage 50 sur les profils de came 36 de la roue motrice 30.It should be noted that, in order for this procedure to work, it is appropriate for the rotational friction force exerted by the friction washer 66 on the friction face 64 of the coupling member 50 to be greater than the friction force. that the radial projections 56 of the coupling member 50 exert on the cam profiles 36 of the drive wheel 30.

On notera également que, si par extraordinaire (par exemple du fait d'une défaillance de l'électronique ou des piles) il n'est pas possible d'inverser le sens de rotation du moteur en fin de course du rotor, et que le mécanisme se trouve donc dans la configuration avec les saillies radiales 56 en appui contre les butées radiales 34, il reste néanmoins possible de débrayer manuellement le mécanisme. En effet, une rotation à la main du bouton entrainera la roue motrice 3, avec certes la nécessité de vaincre la résistance mécanique du moteur encore embrayé. Mais cette résistance mécanique ne se manifestera que sur quelques degrés de rotation, et sera suivie rapidement du découplage de la roue motrice 30 avec l'organe de couplage 50, et donc de la roue motrice avec le bouton et le rotor de la serrure. Le mécanisme restera alors ensuite en configuration débrayée.Note also that, if by extraordinary (for example due to a failure of the electronics or batteries) it is not possible to reverse the direction of rotation of the motor at the end of the rotor stroke, and that the mechanism is therefore in the configuration with the radial projections 56 bearing against the radial stops 34, it is still possible to manually disengage the mechanism. Indeed, a manual rotation of the button will drive the drive wheel 3, with certainly the need to overcome the mechanical strength of the engine still engaged. But this mechanical resistance will be manifested only on a few degrees of rotation, and will be followed quickly decoupling the drive wheel 30 with the coupling member 50, and thus the drive wheel with the button and the rotor of the lock. The mechanism will then remain in the disengaged configuration.

Manoeuvre d'une serrure à pêne de fermetureManeuvering a lock with locking bolt

Dans certains cas, la serrure est une serrure qui, à l'ouverture, commande en fin de course l'escamotage d'un pêne de fermeture (cas typique des serrures dépourvues de béquille à l'extérieur de la porte).In some cases, the lock is a lock which, at the opening, controls at the end of the race the retraction of a locking bolt (typical case of locks lacking a stand outside the door).

Dans le cas d'une serrure motorisée conventionnelle, le maintien du pêne escamoté pendant le temps nécessaire pour pousser l'ouvrant entraine normalement un pic de courant électrique important, car en fin de course le moteur est alimenté mais comme son rotor est bloqué il consomme bien davantage.In the case of a conventional motorized lock, the holding of the retracted bolt during the time required to push the opening normally causes a peak of electric current, because at the end of the race the motor is powered but as its rotor is blocked it consumes much more.

Le mécanisme de l'invention permet de remédier à cet inconvénient, si l'on désalimente le moteur juste au moment où celui-ci arrive en butée, c'est-à-dire au moment où après avoir déverrouillé la serrure il a provoqué l'escamotage du pêne.The mechanism of the invention overcomes this disadvantage, if the engine is de-energized just when it comes into abutment, that is to say at the moment when after unlocking the lock it caused the retraction of the bolt.

Si le moteur est désalimenté à cet instant précis, le mécanisme reste embrayé de façon purement passive et mécanique, de sorte que la porte est complètement déverrouillée et le pêne reste escamoté sans aucune consommation du moteur.If the engine is de-energized at this precise moment, the mechanism remains engaged in a purely passive and mechanical way, so that the door is completely unlocked and the bolt remains retracted without any engine consumption.

Une temporisation est appliquée avant de réalimenter le moteur et le faire tourner en sens inverse pour assurer, comme expliqué plus haut, le débrayage du mécanisme d'entrainement d'avec le bouton 22. Cette rotation inverse provoquera immédiatement le retour du pêne à sa position normale, non rétractée. Mais on notera que pendant toute la durée de la temporisation, c'est-à-dire pendant toute la durée pendant laquelle le pêne est resté escamoté, le moteur était arrêté et désalimenté, entrainant une économie d'énergie importante et donc une augmentation significative de la durée de vie des piles d'alimentation de la serrure.A delay is applied before refueling the engine and turn it in the opposite direction to ensure, as explained above, the disengagement of the drive mechanism with the button 22. This reverse rotation will immediately return the bolt to its position normal, not retracted. But it will be noted that throughout the duration of the time delay, that is to say during the entire period during which the bolt remained retracted, the engine was stopped and désalimenté, resulting in significant energy savings and therefore a significant increase the life of the lock's power batteries.

Claims

A cylinder lock (10), motorized at the opening and closing, comprising: - A stator block (12), adapted to be fixed to an opening;

a rotor assembly (16) movable in rotation with respect to the stator block in one direction and in the other, this rotor assembly comprising a button (22) extended by a central operating axis (24), and a bit (18); ) integral with the central axis;

a reversible electric motor for driving the rotor;

- Motor control means selectively in one direction of rotation or in the other; and

a disengageable mechanism for coupling the motor to the rotor assembly (16),

wherein the disengageable coupling mechanism of the engine comprises: - A drive wheel (30) drivable in rotation by the motor in one direction and the other, the drive wheel being mounted on the central axis freely rotated relative to it and the button, with, on one side forming a cam (32): a series of radial stops (34) distributed circumferentially and, between each pair of stops, a profile (36) comprising two opposite ramps (38, 38) extending on either side of a central flat (42);

- A coupling member (50) in the form of a washer, freely rotatably and translationally mounted on the central axis, comprising: on a first face, a series of radial projections (56) facing the camming face (32) of the drive wheel, these radial projections being in contact at their apex with the respective profiles (36) of the cam face (32); ), and

on a second side, a friction surface (64); and

a spring member (68) capable of axially compressing the coupling member (50) against the driving wheel (30), the rotational friction force exerted by the spring member (68) against the friction surface ( 64) of the coupling member being greater than the friction force between the projections radial members (56) of the coupling member and the profiles (36) of the camming face of the drive wheel,

and wherein the motor is actuated in a first direction of rotation by the control means so that driving of the drive wheel (30) by the motor successively produces: a) a relative rotational movement of the drive wheel (30) with respect to the coupling member (50), with displacement of the radial projections (56) of the coupling member along the ramps (38) of the wheel driving from the flat (42) towards the abutment (34), and correlatively axial approximation then mutual coupling, b) then abutting the radial projections (56) of the coupling member against the abutments of the driving wheel with correspondingly a rotational connection of the driving wheel (30), the coupling member (50) and the central axis (24) providing a rotational drive of the central axis (24) and the rotor (16) of the lock. this lock being characterized in that the disengageable coupling mechanism further includes: a series of receiver dog teeth (62) formed on the button around the central axis (24);

- A series of dog clutch teeth (60), formed on a first circular region (58) facing the receiver clutch (62), said first face of the coupling member (50); and

- a friction washer (66) in contact with the friction surface (64) of the coupling member, and means (72) for immobilizing the friction washer in rotation,

and in that :

- Each ramp (38) progresses in the axial direction from the foot (40) of the stop (34) to the central flat (42);

- said series of radial projections (56) are formed on a second circular region (54), facing the camming face (32) of the drive wheel, of the same first face;

- The displacement of the radial projections (56) of the coupling member along the ramps (38) of the drive wheel from the flat (42) to the stop (34) produces an axial approximation and a coupling of the dog clutch (60). ) with the receiver dog (62); and

said spring member (68) is capable of axially compressing the friction washer (66) and the coupling member (50) against the driving wheel (30), the rotational friction force exerted by the friction washer ( 66) against the friction surface (64) of the coupling member being greater than said friction force between the radial projections (56) of the coupling member (50) and the profiles (36) of the cam face ( 32) of the driving wheel.

The lock of claim 1, wherein at the end of the rotor stroke, the motor is actuated in a reverse direction of rotation by the control means so that driving of the drive wheel by the motor further produces: c) relative movement in reverse rotation of the driving wheel (30) with respect to the coupling member (50), with a reverse displacement of the radial projections (56) of the coupling member (50) along the ramps (38) of the drive wheel (30) from the stop (34) to the flat (42), with correlatively an axial distance and then a disengagement of the dog clutch (60) with the receiver clutch (62), the rotor ( 16) and the button (22) then being disengaged from the coupling mechanism and being free to rotate to allow manual actuation of the lock.

The lock of claim 2 wherein: - there is further provided means for detecting the end of travel of the rotor; and

the control means are means capable of: after detection of the end of travel of the rotor, supply the motor with reversal of its direction of rotation, and

maintain the motor supply in this inverted direction for a predetermined duration.

The lock of claim 3, wherein: - The unlocking of the lock also causes the opening of a lock bolt; and

the control means are means capable of: after detection of the end of stroke, apply a predetermined time delay before feeding the motor with reversal of its direction of rotation.

The lock of claim 1, further comprising: - A peripheral coding cam (74), integral in rotation of the button; and

sensor means, comprising a probe in mechanical contact with the cam and able to detect a manual rotation exerted on the button and to wake up an electronic circuit on detection of this manual rotation.

The lock of claim 5, wherein: - The peripheral cam (74) carries a differentiated coding according to the direction of rotation of the button; and

- The sensor means are further able to discriminate the direction of the manual rotation exerted on the button.

The lock of claim 1, wherein the friction surface (64) of the coupling member (50) is a smooth surface, and the friction washer (66) comprises a friction face in contact with this friction surface.

The lock of claim 1, wherein the drive wheel (30) drivable in rotation by the motor is coupled non-releasably to this engine.