WO2014037639A1 - Dispositif de verrouillage motorise resistant aux chocs - Google Patents

Dispositif de verrouillage motorise resistant aux chocs Download PDF

Info

Publication number
WO2014037639A1
WO2014037639A1 PCT/FR2013/051835 FR2013051835W WO2014037639A1 WO 2014037639 A1 WO2014037639 A1 WO 2014037639A1 FR 2013051835 W FR2013051835 W FR 2013051835W WO 2014037639 A1 WO2014037639 A1 WO 2014037639A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lever
locking
locking device
actuator
axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2013/051835
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Daniel Alzingre
Guillaume KELTZ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moving Magnet Technologie SA
Original Assignee
Moving Magnet Technologie SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=47624207&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2014037639(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Moving Magnet Technologie SA filed Critical Moving Magnet Technologie SA
Priority to EP13756626.1A priority Critical patent/EP2893106B1/fr
Priority to US14/425,467 priority patent/US10550603B2/en
Priority to JP2015529091A priority patent/JP6301928B2/ja
Publication of WO2014037639A1 publication Critical patent/WO2014037639A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B15/00—Other details of locks; Parts for engagement by bolts of fastening devices
    • E05B15/0053—Other details of locks; Parts for engagement by bolts of fastening devices means providing a stable, i.e. indexed, position of lock parts
    • E05B15/0073—Other details of locks; Parts for engagement by bolts of fastening devices means providing a stable, i.e. indexed, position of lock parts magnetically operated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0002—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets
    • E05B47/0003—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets having a movable core
    • E05B47/0005—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with electromagnets having a movable core said core being rotary movable
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/06—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents
    • E05B47/0603—Controlling mechanically-operated bolts by electro-magnetically-operated detents the detent moving rectilinearly
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05C—BOLTS OR FASTENING DEVICES FOR WINGS, SPECIALLY FOR DOORS OR WINDOWS
    • E05C1/00—Fastening devices with bolts moving rectilinearly
    • E05C1/08—Fastening devices with bolts moving rectilinearly with latching action
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08—Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/14—Pivoting armatures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0072—Operation
    • E05B2047/0073—Current to unlock only
    • E05B2047/0074—Current to unlock only holding means other than current (mechanical, magnetic)
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0093—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means including means for preventing manipulation by external shocks, blows or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T292/00—Closure fasteners
    • Y10T292/08—Bolts
    • Y10T292/096—Sliding
    • Y10T292/1014—Operating means
    • Y10T292/102—Lever
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T292/00—Closure fasteners
    • Y10T292/11—Magnetic
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T292/00—Closure fasteners
    • Y10T292/62—Bolt casings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T292/00—Closure fasteners
    • Y10T292/96—Latch-spindle catches

Definitions

  • the invention relates to the field of electrical devices to provide a locking function, such as motorized locks or mechatronic positioning sets, comprising an electric actuating element and a pivoting lever for locking the device.
  • a locking function such as motorized locks or mechatronic positioning sets, comprising an electric actuating element and a pivoting lever for locking the device.
  • the present invention relates more particularly the holding of high security locks, having a high resistance to mechanical shocks assenées during an external attack of the device.
  • the invention also relates to a mechatronic system to withstand an external shock or a high frequency vibration, as may be subject to actuators embedded in automobiles or aircraft in an accident.
  • the European patent EP2412901 describes another example of an electronic lock, comprising a stator and a rotor, a rotor locking member and a lever movable between a locking position, and unlocking.
  • An arm memory is rotated between a rest position and storage under the action of a magnet. This arm comes into contact with a mechanical stop.
  • the locking member is in contact, at rest and in the locking position, with a mechanical stop against which it relies. Therefore, by applying violent or periodic shocks, at a given frequency, it can cause the unblocking of this unexpected body. Shock vibrations applied to the frame are transmitted by the stop to the movable member, and the transmitted energy causes the displacement of this member and the undesired release of the lock.
  • the invention relates according to its most general meaning a locking device comprising movable locking member whose movement can be prevented by a locking member interacting with a motorized lever characterized in that said motor lever is movable in rotation around an axis relative to the frame, the center of gravity of said lever being located on said axis, said lever being maintained in a determined stable position and without rigid mechanical contact of the lever with the frame out of its axis of rotation.
  • the mechanical wave propagating in a structure during an impact is transferred to the locking lever by the mechanical contact points that it has with the fixed frame.
  • the shock wave is propagated by the pivot axis on the one hand and by the capture device (at the above-mentioned point of contact) on the other hand.
  • the device is insensitive to what is transmitted by the axis, it is however sensitive to the force transmitted to the magnetic capture contact. This is similar to what happens in a Newton's pendulum when the end ball is ejected because of the kinetic energy transmitted to it by the dropped ball.
  • the capture force generated between the rotary lever and the frame there will always be a risk of propagation of a shock of sufficient intensity to eject the lever from its stability position and therefore to unlock the lock.
  • the invention thus proposes a locking device comprising an electric actuator moving, inside a frame, a locking lever in rotation about a fixed axis relative to the frame, said lever having its center of gravity on said fixed axis characterized in that said lever is maintained in a determined stable position and, at rest, without rigid mechanical contact of the lever with the frame out of its axis of rotation.
  • the invention eliminates this rigid connection between frame and lever to make the lever insensitive to any external shock that the shock energy is never transmitted elsewhere than the center of gravity of the lever, which does not generate rotation torque and ensures a holding in position.
  • the stable position is achieved without power consumption.
  • the suspension without rigid contact of the lever can thus be obtained by elastic elements (at least one mechanical spring) or preferably by magnetic elements (connection without contact magnet / magnet or magnet / ferromagnetic material).
  • This suspension can be independent, or integrated with the actuating means of the locking lever.
  • These suspension means without rigid contact create a mechanical filter type "low-pass" which excludes transmission of shocks and vibrations at high frequency (relative to the resonance frequency of the device).
  • the actuator moving the locking lever also realizes the magnetic force maintaining the stable position of the lever.
  • the invention also aims to provide an actuator for a locking device driving in rotation about a fixed axis a locking lever characterized in that the locking lever has its center of gravity on said fixed axis and in that that the actuator comprises at least one magnet and has a variable gap to ensure a stable position without power consumption.
  • the gap is minimum when the lever is in its locked and maximum stability position in the unlocked position.
  • Figure 1 is a perspective representation of a complete electromechanical lock device based on the use of an electric motor and a non-contact stabilizer device according to a first embodiment.
  • FIGS 2a, 2b and 2c are front views in detail of the device of Figure 1, shown in three different states.
  • Figure 3 is a representation of the invention according to a second embodiment of the actuating device, which intrinsically has a characteristic of stability without current carried by the actuator.
  • FIG. 5 is a plot of the torque that is exerted on the locking lever as a function of the supply of the actuator and the position of the lever according to the embodiment presented in FIG. 3.
  • Figure 6 is a perspective representation of a complete electromechanical lock device in a third embodiment based on the use of a pallet solenoid type actuator and a stabilizer based elastic springs.
  • FIGS. 7a, 7b and 7c are detail front views in 3 states of the structure shown in FIG. 6.
  • FIGS. 8a and 8b are front detail views according to 2 states of a variant. of the structure presented in Figure 6.
  • a lock (1) comprising a frame (3), and a bolt (9) movable between translation relative to the frame (3), the displacement can be blocked by the engaging the head of a piston (6) in a housing (10).
  • This piston (6) is movable in translation in a direction perpendicular to the direction of movement of the bolt (109).
  • a spring (126) pushes the piston (6) to rest in the direction of the bolt (9) so as to maintain the piston head in the engaged position in the housing (10).
  • the piston head (6) has a truncated or conical shape, complementary to the shape of the housing (10), so that the displacement of the bolt (9) pushes the piston (6) due to the transverse component (perpendicular the axis of movement of the bolt (9)) of the forces exerted by the inner edge of the housing (10) on the piston head (6).
  • the lock further comprises a lever (5) movable between a locking position in which it prevents the movement of the piston (6), and therefore the release of its head, and an unlocking position where it allows the movement of the piston and the release of the bolt (9) when the piston head (6) is completely out of the housing (10).
  • the object of the invention is to prevent shocks to the bolt (9) or any other accessible part of the lock propagate with sufficient energy to the lever (5) and causes inadvertent its displacement of the locking position in another position where it no longer ensures the blocking of the movement of the piston (6).
  • FIGS 1, 2a, 2b and 2c show a motorized locking device (1) in a first embodiment.
  • This lock mechanism comprises a rotary actuator (2), integral with the frame (3), electrically controlled by a polyphase switched motor, a torque motor or a proportional actuator or variable reluctance.
  • the rotor (4) of the actuator (2) is mechanically coupled to the locking lever (5), the design of which allows the latter to disengage the passage of a third part (piston (6) in the drawing) when it has performed its rotational movement generated by the supply of the actuator (2).
  • This lever (5) has, in association with the rotor (4) of the actuator (2) with which it is connected, a center of gravity on its axis of rotation (7).
  • the lever (5) consists of a ferromagnetic material.
  • the magnetic circuit is designed so that it generates a stable position of the lever at least in one position.
  • the entire rotor (4) undergoes a magnetic attraction, via the lever (5), which tends to reposition it in the vertical stable position.
  • Figures 2a, 2b and 2c show three operating states of a locking device employing this first embodiment.
  • Figure 2a shows the locked state.
  • the bolt (9) is shown in the extended position.
  • a piston (6) of linear stroke is engaged in the bolt (9) in the high position under the action of the spring (16).
  • Figure 2b shows the lever (5) when rotated by the actuator (2) supplied with electric current. Under the action of the created torque, of greater intensity than the magneto-static torque generated by the polarized structure (8) which tends to keep it in vertical stable position, the lever (5) is pivoted.
  • Figure 2c shows the mechanism in the unlocked position.
  • the bolt (9) undergoes an effort that tends to translate it.
  • the piston (6) is driven in translation. Since the lever (5) has been pivoted, the piston (6) can continue its travel until it is completely disengaged from the bolt (9). The lock is then in an unlocked state.
  • FIGs 3 and 4 show a second embodiment of a mechatronic locking device (1) according to the invention having an operation as described in the explanations of Figures 1, 2a, 2b and 2c.
  • the difference is the locking lever (5) which is designed to provide the rotor function to the actuating device as well as the magnetic interaction stability function.
  • the lever (5) is balanced and polarized by the addition of a magnet (1 1).
  • a stator (12) fixed to the frame (3) consists of ferromagnetic parts and is provided with a coil (13) generating a magnetic field. When feeding the coil (13), the magnetic field produced is channeled by the ferromagnetic structure of the stator (12).
  • the piston (6) is engaged in the bolt (9) and its travel is hampered by the vertical position of the locking lever (5). In this position, the air gap between the locking lever (5) and the poles (14) of the stator (12) is minimum. In the absence of power supply in the coil (13), the torque exerted without contact between the lever (5) and the stator (12) is zero in this position.
  • the torque on the lever (5) as a function of its position and the current flowing through the coil (13) surrounding the stator (12) is shown in FIG.
  • FIG 4c the device is shown in an unlocked state.
  • the lever (5) has been rotated from its vertical position, thus releasing the piston (6) which is then likely to descend under the action of a force on the bolt (9).
  • Figure 5 shows the couples obtained on the axis of the locking lever of an actuator as shown in the descriptions of Figures 3, 4a, 4b and 4c.
  • the vertical stable position with the minimum air gap corresponds to the 0 ° position. Due to the air gap increase as the lever (5) is rotated, the currentless torque in the coil (13) describes the central solid curve, which is similar to a mechanical stiffness of magnetic origin.
  • the lower - cross - and upper - squares - curves are the pairs obtained for opposite polarity currents in the coil (13). It is therefore possible to go from the locked position 0 ° to the unlocked position -30 ° by applying a current> 0 in the coil (13).
  • FIG. 6 shows an embodiment of the invention based on the use of a rotary solenoid type actuator as presented, for example, in patent FR2834119.
  • This structure does not include a magnet. it can be doubled to increase the torque on the lever (5).
  • the coil (13) When the coil (13) is energized, the created magnetic flux is channeled by the stator (12), stator (12) which is in two distinct parts, and loops back through the ferromagnetic locking lever (5). In doing so, there is a force of attraction between the stator (12) and the lever (5).
  • the actuator (2) is not polarized, we use here a mechanical spring (15) to ensure the stability of the lever (5) in vertical position.
  • the mechanical spring (15) is advantageously attached to the lever (5) in the vicinity of the axis of rotation, in order to damp the transmission of the shock wave when the lock (1) undergoes an external shock.
  • Figures 7a, 7b and 7c show in detail the three distinct states of the solution shown in Figure 6.
  • the lever (5) is held in stable position without current by the elastic stiffness of the torsion spring.
  • the supply of the coils (12) generates a torque on the locking lever (5) which pivots by compressing the spring (15) torsion.
  • the lever (5) has made its entire stroke, under the action of the magnetic field generated by the stator (12). The piston (6) can then slide and release the bolt (9).
  • Figures 8a and 8b show an embodiment of the invention as shown in Figure 6, with the difference that the mechanical spring (15) employee is of linear type (here tension spring).
  • Figures 8a and 8b respectively show the device in the locked and unlocked state.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Description

DISPOSITIF DE VERROUILLAGE MOTORISE RESISTANT AUX CHOCS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[0001] L'invention concerne le domaine des dispositifs électriques devant assurer une fonction de verrouillage, comme par exemple des serrures motorisées ou des ensembles mécatroniques de positionnement, comportant un élément d'actionnement électrique et un levier de pivotement assurant le blocage du dispositif.
[0002] La présente invention concerne plus particulièrement la tenue de serrures haute sécurité, présentant une résistance élevée aux chocs mécaniques assénés lors d'une attaque extérieure du dispositif. L'invention concerne aussi un système mécatronique devant résister à un choc extérieur ou à une vibration haute fréquence, comme peuvent y être soumis les actionneurs embarqués dans les automobiles ou les avions lors d'accident. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
[0003] On connaît dans l'état de la technique le brevet français FR2945065 décrivant une serrure électronique comportant un stator et un rotor monté à rotation dans le stator ainsi qu'un organe de blocage du rotor déplaçable entre une position de blocage dans laquelle il est en prise avec le rotor pour bloquer sa rotation et une position escamotée dans laquelle il libère la rotation du rotor. Une butée mobile déplaçable entre une première position dans laquelle elle s'oppose à un déplacement de l'organe de blocage à partir de sa position de blocage et une seconde position dans laquelle l'organe de blocage est libre de quitter sa position de blocage. La butée mobile comprend une partie aimantée de façon permanente propre à retenir la butée mobile dans sa première position, en appui contre une butée fixe sans consommer d'énergie lorsque des secousses sont appliquées sur la serrure.
[0004] Le brevet européen EP2412901 décrit un autre exemple de serrure électronique, comportant un stator et un rotor, un organe de blocage du rotor et un levier déplaçable entre une position de verrouillage, et de déverrouillage. Un bras de mémorisation tourne entre une position de repos, et de mémorisation, sous l'action d'un aimant. Ce bras vient en contact avec une butée mécanique.
INCONVENIENT DE L'ART ANTERIEUR.
[0005] Dans les solutions de serrures électroniques de l'art antérieur, l'organe de blocage est en contact, au repos et en position de verrouillage, avec une butée mécanique contre laquelle il s'appuie. De ce fait, en appliquant des chocs violents ou périodiques, à une fréquence donnée, on peut provoquer le déblocage inopiné de cet organe. Les vibrations chocs appliqués au bâti sont transmis par la butée jusqu'à l'organe mobile, et l'énergie transmise provoque le déplacement de cette organe et la libération non désirée du verrou.
[0006] L'homme du métier est donc confronté à une situation paradoxale où il est nécessaire d'assurer le blocage mécanique d'un organe de verrouillage en s'interdisant tout contact mécanique susceptible d'assurer une transmission d'énergie mécanique. EXPOSE DE L'INVENTION
[0007] L'invention concerne selon son acception la plus générale un dispositif de verrouillage comprenant organe de verrouillage mobile dont le déplacement peut être empêché par un organe de blocage interagissant avec un levier motorisé caractérisé en ce que ledit levier motorisé est mobile en rotation autour d'un axe par rapport au bâti, le centre de gravité dudit levier étant situé sur ledit axe, ledit levier étant maintenu en une position stable déterminée et sans contact mécanique rigide du levier avec le bâti hors de son axe de rotation. L'onde mécanique se propageant dans une structure lors d'un choc se transfert au levier de verrouillage par les points de contacts mécaniques qu'il a avec le bâti fixe. Ainsi, l'onde de choc se propage par l'axe de pivotement d'une part et par le dispositif de capture (au point de contact susnommé) d'autre part. Si, en raison de l'équilibrage du levier, le dispositif est insensible à ce qui est transmis par l'axe, il est en revanche sensible à l'effort transmis au contact de capture magnétique. Cela s'apparente à ce qui se passe dans un pendule de Newton lorsque la bille d'extrémité est éjectée en raison de l'énergie cinétique qui lui est transmise par la bille lâchée. [0008]Ainsi, quel que soit l'effort de capture généré entre le levier rotatif et le bâti, il existera toujours un risque de propagation d'un choc d'intensité suffisante permettant d'éjecter le levier de sa position de stabilité et donc de déverrouiller la serrure. [0009] L'invention propose ainsi un dispositif de verrouillage comprenant un actionneur électrique déplaçant, à l'intérieur d'un bâti, un levier de verrouillage en rotation autour d'un axe fixe par rapport au bâti, ledit levier ayant son centre de gravité sur ledit axe fixe caractérisé en ce que ledit levier est maintenu en une position stable déterminée et, au repos, sans contact mécanique rigide du levier avec le bâti hors de son axe de rotation.
[0010] On entend par « au repos » au sens du présent brevet l'état du dispositif lorsqu'il est verrouillé et qu'aucun effort n'est exercé sur un quelconque de ses composants.
[0011] La notion de contact mécanique rigide est généralement mise en œuvre lorsque le levier est en contact mécanique avec une pièce rigide solidaire du bâti. Cette liaison rigide transmet alors l'énergie du choc au levier lorsque le bâti est frappé.
[0012]Au contraire, l'invention supprime cette liaison rigide entre bâti et levier afin de rendre insensible le levier à tout choc extérieur du fait que l'énergie de choc n'est jamais transmise ailleurs qu'au centre de gravité du levier, ce qui ne génère pas de couple de rotation et assure un maintien en position.
[0013] De manière avantageuse la position stable est réalisée sans consommation électrique.
[0014] Divers modes de réalisation de cette fonction ont été imaginés. La suspension sans contact rigide du levier peut ainsi être obtenue par des éléments élastiques (au moins un ressort mécanique) ou préférentiellement par des éléments magnétiques (liaison sans contact aimant/aimant ou aimant/matériau ferromagnétique). Cette suspension peut être indépendante, ou intégrée aux moyens d'actionnement du levier de verrouillage. [0015] Ces moyens de suspension sans contact rigide créent un filtre mécanique de type « passe-bas » qui exclut toute transmission des chocs et vibrations à haute fréquence (par rapport à la fréquence de résonance du dispositif).
[0016] Dans un mode de réalisation particulier, l'actionneur déplaçant le levier de verrouillage réalise aussi l'effort magnétique maintenant la position stable du levier.
[0017] L'invention vise aussi à proposer un actionneur pour un dispositif de verrouillage entraînant en rotation autour d'un axe fixe un levier de verrouillage caractérisé en ce que le levier de verrouillage a son centre de gravité sur ledit axe fixe et en ce que l'actionneur comprend au moins un aimant et présente un entrefer variable permettant d'assurer une position stable sans consommation électrique.
[0018] Avantageusement, l'entrefer est minimum lorsque le levier est dans sa position de stabilité verrouillée et maximum dans la position déverrouillée. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0019]On pourra mieux comprendre la pertinence de l'invention au travers de la description des différentes figures suivantes, présentant différentes déclinaisons possibles :
[0020] La figure 1 est une représentation en perspective d'un dispositif complet de serrure électromécanique basé sur l'emploi d'un moteur électrique et d'un dispositif stabilisateur sans contact selon un premier mode de réalisation.
[0021] Les figures 2a, 2b et 2c sont des vues de face en détail du dispositif de la figure 1 , représenté dans trois états différents.
[0022] La figure 3 est une représentation de l'invention selon un deuxième mode de réalisation du dispositif d'actionnement, qui présente intrinsèquement une caractéristique de stabilité sans courant réalisée par l'actionneur.
[0023] Les figures 4a, 4b et 4c sont des vues de face en détail du dispositif de la figure 3, représenté dans trois états différents. [0024] La figure 5 est un tracé du couple qui s'exerce sur le levier de verrouillage en fonction de l'alimentation de l'actionneur et de la position du levier selon la réalisation présentée en figure 3.
[0025] La figure 6 est une représentation en perspective d'un dispositif complet de serrure électromécanique dans un troisième mode de réalisation basé sur l'emploi d'un actionneur de type solénoïde à palette et d'un stabilisateur à base de ressorts élastiques.
[0026] Les figures 7a, 7b et 7c sont des vues de face de détail selon 3 états de la structure présentée en figure 6. [0027] Les figures 8a et 8b sont des vues de face de détail selon 2 états d'une variante de la structure présentée en figure 6.
DESCRIPTION DETAILLEE DU MODE DE REALISATION
La description qui suit se réfère à un exemple non limitatif de réalisation sous la forme d'une serrure avec un pêne mobile. Mais l'invention n'est pas limité à la réalisation d'une serrure et s'étend à tout type de dispositif de verrouillage comportant un organe mobile pouvant être immobilisé transitoirement par l'intermédiaire d'un élément interagissant avec un levier motorisé.
[0028] Les exemples de réalisation décrits à titre non limitatif concernent une serrure (1 ) comprenant un bâti (3), et un pêne (9) mobile entre translation par rapport au bâti (3), dont le déplacement peut être bloqué par l'engagement la tête d'un piston (6) dans un logement (10).
[0029] Ce piston (6) est mobile en translation, selon une direction perpendiculaire à la direction de déplacement du pêne (109). Un ressort (126) repousse au repos le piston (6) en direction du pêne (9), de façon à maintenir la tête du piston en position engagée dans le logement (10). La tête du piston (6) présente une forme tronquée ou conique, complémentaire de la forme du logement (10), de manière à ce que le déplacement du pêne (9) repousse le piston (6) du fait de la composante transversale (perpendiculaire à l'axe de déplacement du pêne (9)) des efforts exercés par le bord intérieur du logement (10) sur la tête du piston (6). [0030] La serrure comporte en outre un levier (5) mobile entre une position de verrouillage dans laquelle il empêche le déplacement du piston (6), et donc le dégagement de sa tête, et une position de déverrouillage où il autorise le déplacement du piston et la libération du pêne (9) lorsque la tête du piston (6) est complètement sortie du logement (10).
[0031] Le but de l'invention est d'éviter que des chocs exercés sur le pêne (9) ou toute autre partie accessible de la serrure ne se propagent avec une énergie suffisante jusqu'au levier (5) et ne provoque de manière intempestive son déplacement de la position de verrouillage dans une autre position où il n'assurerait plus le blocage du déplacement du piston (6).
[0032] Les figures 1 , 2a, 2b et 2c représentent un dispositif de verrouillage motorisé (1 ) dans un premier mode de réalisation. Ce mécanisme de serrure comprend un actionneur rotatif (2), solidaire du bâti (3), commandé électriquement, par un moteur polyphasé commuté, un moteur couple ou encore un actionneur angulaire proportionnel ou à réluctance variable. Le rotor (4) de l'actionneur (2) est couplé mécaniquement au levier (5) de verrouillage, dont le dessin permet à ce dernier de dégager le passage d'une tierce pièce (piston (6) sur le dessin) lorsqu'il a effectué son mouvement de rotation engendré par l'alimentation de l'actionneur (2). [0033] Ce levier (5) présente, en association avec le rotor (4) de l'actionneur (2) avec lequel il est lié, un centre de gravité sur son axe de rotation (7). Selon ce mode de réalisation, le levier (5) est constitué d'un matériau ferromagnétique. Le levier (5) est ainsi sensible au champ magnétique généré par une structure polarisée (8) (= aimantée) solidaire du bâti (3). Le circuit magnétique est conçu de manière à ce qu'il génère une position stable du levier au moins dans une position. Ainsi, en absence d'alimentation de l'actionneur (2), l'ensemble du rotor (4) subit une attraction magnétique, via le levier (5), qui tend à le repositionner dans la position stable verticale. Sur d'autres mécanismes, on peut aussi imaginer avoir plusieurs positions de stabilité (états verrouillé et déverrouillé). [0034] De la gauche vers la droite, les figures 2a, 2b et 2c présentent trois états de fonctionnement d'un dispositif de verrouillage employant ce premier mode de réalisation.
[0035] La figure 2a représente l'état verrouillé. Le pêne (9) est représenté en position sortie. Un piston (6) de course linéaire est engagé dans le pêne (9) en position haute sous l'action du ressort (16).
[0036] Il ne peut descendre en raison de la présence du levier (5) de verrouillage. L'engagement du piston (6) dans le pêne (9) est réalisé grâce à un logement (10) dans le pêne (9). Ainsi, si un effort est appliqué sur le pêne (9), de manière à le faire translater, il est transmis au piston (6) selon deux composantes. Une composante horizontale supportée par le bâti (3) et d'autre part une composante verticale, plus faible, transmise au levier (5) de verrouillage. Le levier étant dans sa position stable verticale, il transmet cet effort au bâti, en raison d'une déformation élastique de l'axe qui le lie au moteur, ou du support de l'actionneur (2). Le piston (6) ne peut donc pas se désengager du pêne (9), la serrure est verrouillée.
[0037] La figure 2b représente le levier (5) lorsqu'il est entraîné en rotation par l'actionneur (2) alimenté en courant électrique. Sous l'action du couple créé, d'intensité supérieure au couple magnéto-statique généré par la structure polarisée (8) qui tend à le maintenir en position stable verticale, le levier (5) est pivoté.
[0038] La figure 2c représente le mécanisme en position déverrouillée. Le pêne (9) subit un effort qui tend à le faire translater. En raison des formes respectives du piston (6) et du pêne (9), le piston (6) est entraîné en translation. Etant donné que levier (5) a été pivoté, le piston (6) peut poursuivre sa course jusqu'à être complètement désengagé du pêne (9). La serrure est alors dans un état déverrouillé.
[0039] Les figures 3 et 4 représentent un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de verrouillage mécatronique (1 ) selon l'invention présentant un fonctionnement tel que décrit dans les explications des figures 1 , 2a, 2b et 2c. La différence concerne le levier (5) de verrouillage qui est conçu de manière à offrir la fonction de rotor au dispositif d'actionnement ainsi que la fonction de stabilité par interaction magnétique. Ainsi, le levier (5) est équilibré et polarisé de par l'adjonction d'un aimant (1 1 ). Un stator (12) fixé au bâti (3) est constitué de pièces ferromagnétiques et équipé d'une bobine (13) génératrice de champ magnétique. Lors de l'alimentation de la bobine (13), le champ magnétique produit est canalisé par la structure ferromagnétique du stator (12). L'interaction avec le champ magnétique créé par l'aimant (1 1 ) du levier (5) génère un couple entre le levier (5) et le stator (1 1 ), qui induit la rotation du levier (5). L'ensemble est conçu de manière à ce que l'entrefer entre le levier (5) et le stator (1 1 ) varie en fonction de la rotation du levier (5). Il est ainsi possible de réaliser un entrefer minimum lorsque le levier (5) est dans sa position de stabilité et maximum dans la position déverrouillée. Ce faisant, lorsque la bobine (13) n'est plus alimentée, le levier (5) subit un couple qui tend à le maintenir dans la position stable d'entrefer minimum. [0040] En figure 4b, le dispositif est représenté dans la position verrouillée. Le piston (6) est engagé dans le pêne (9) et sa course est entravée par la position verticale du levier (5) de verrouillage. Dans cette position, l'entrefer entre le levier (5) de verrouillage et les pôles (14) du stator (12) est minimum. En absence d'alimentation dans la bobine (13), le couple exercé sans contact entre le levier (5) et le stator (12) est nul dans cette position. Le couple sur le levier (5) en fonction de sa position et du courant parcourant la bobine (13) entourant le stator (12) est représenté sur la figure 5.
[0041] En figure 4b, le levier (5) est mis en rotation lors de l'alimentation de la bobine (13). L'entrefer est alors plus important que lorsque le levier (5) est vertical. II en résulte que si le courant est annulé dans la bobine (13), il apparaîtra un couple magnétostatique (= sans courant) qui entraînera le levier (5) vers la position stable d'entrefer minimum.
[0042] Enfin, en figure 4c le dispositif est représenté dans un état déverrouillé. Le levier (5) a été mis en rotation depuis sa position verticale, libérant ainsi le piston (6) qui est alors susceptible de descendre sous l'action d'un effort sur le pêne (9). [0043] La figure 5 présente les couples obtenus sur l'axe du levier de verrouillage d'un actionneur tel que présenté dans les descriptions des figures 3, 4a, 4b et 4c. La position stable verticale à entrefer minimum correspond à la position 0°. En raison de l'augmentation d'entrefer à mesure de la rotation du levier (5), le couple sans courant dans la bobine (13) décrit la courbe pleine centrale, qui s'apparente à une raideur mécanique d'origine magnétique. Les courbes inférieures - croix - et supérieures - carrés - sont les couples obtenus pour des polarités de courant opposées dans la bobine (13). Il est donc possible de passer de la position verrouillée 0° à la position déverrouillée -30° en appliquant un courant >0 dans la bobine (13).
[0044] La figure 6 présente un mode de réalisation de l'invention basé sur l'emploi d'un actionneur de type solénoïde rotatif tel que présenté, par exemple, dans le brevet FR28341 19. Cette structure n'inclue pas d'aimant, elle peut être doublée pour augmenter le couple sur le levier (5). Lorsque la bobine (13) est alimentée, le flux magnétique créé est canalisé par le stator (12), stator (12) qui est en deux parties distinctes, et se reboucle en passant dans le levier (5) de verrouillage ferromagnétique. Ce faisant, il apparaît une force d'attraction entre le stator (12) et le levier (5). Etant donné que l'actionneur (2) n'est pas polarisé, nous employons ici un ressort mécanique (15) pour assurer la stabilité du levier (5) en position verticale. Le ressort mécanique (15) est avantageusement accroché au levier (5) au voisinage de l'axe de rotation, afin d'amortir la transmission de l'onde de choc lorsque la serrure (1 ) subit un choc extérieur.
[0045] Les figures 7a, 7b et 7c présentent en détail les trois états distincts de la solution présentée en figure 6. En figure 7a, le levier (5) est maintenu en position stable sans courant par la raideur élastique du ressort de torsion. En figure 7b, l'alimentation des bobines (12) engendre un couple sur le levier (5) de verrouillage qui pivote en comprimant le ressort (15) de torsion. En figure 7c, le levier (5) a effectué toute sa course, sous l'action du champ magnétique généré par le stator (12). Le piston (6) peut alors coulisser et libérer le pêne (9). [0046] Les figures 8a et 8b présentent un mode de réalisation de l'invention comme présenté sur la figure 6, à la différence près que le ressort mécanique (15) employé est de type linéaire (ici ressort de traction). Les figures 8a et 8b représentent respectivement le dispositif dans l'état verrouillé et déverrouillé.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de verrouillage comprenant un organe de verrouillage mobile (9) dont le déplacement peut être empêché par un organe de blocage interagissant avec un levier motorisé (5) caractérisé en ce que ledit levier (5) motorisé est mobile en rotation autour d'un axe (7) par rapport au bâti (3), le centre de gravité dudit levier (5) étant situé sur ledit axe (7), ledit levier (5) étant maintenu en une position stable déterminée et sans contact mécanique rigide du levier (5) avec le bâti (3) à l'exception de la liaison de son axe (7) de rotation avec ledit bâti.
Dispositif de verrouillage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la position stable est réalisée sans consommation électrique.
Dispositif de verrouillage selon la revendication 2 caractérisé en ce que la position stable est réalisée par l'action d'un effort magnétique agissant sans aucun contact mécanique sur le levier (5).
Dispositif de verrouillage selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'effort magnétique maintenant la position stable du levier (5) est réalisé aussi par un actionneur (2) déplaçant le levier (5) de verrouillage.
Dispositif de verrouillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la position stable est réalisée par l'action d'au moins un ressort mécanique (15).
Actionneur pour un dispositif de verrouillage conforme à la revendication 1 , entraînant en rotation autour d'un axe (7) fixe un levier (5) de verrouillage caractérisé en ce que le levier (5) de verrouillage a son centre de gravité sur ledit axe (7) fixe et en ce que l'actionneur (2) comprend au moins un aimant (1 1 ) et présente un entrefer variable permettant d'assurer une position stable sans consommation électrique.
Actionneur pour un dispositif de verrouillage selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'entrefer est minimum lorsque le levier (5) est dans sa position de stabilité verrouillée et maximum dans la position déverrouillée.
PCT/FR2013/051835 2012-09-04 2013-07-30 Dispositif de verrouillage motorise resistant aux chocs Ceased WO2014037639A1 (fr)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13756626.1A EP2893106B1 (fr) 2012-09-04 2013-07-30 Dispositif de verrouillage motorisé résistant aux chocs
US14/425,467 US10550603B2 (en) 2012-09-04 2013-07-30 Shock-resistant motorized locking device
JP2015529091A JP6301928B2 (ja) 2012-09-04 2013-07-30 耐衝撃モータ化ロッキング装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1258222 2012-09-04
FR1258222A FR2994997B1 (fr) 2012-09-04 2012-09-04 Dispositif de verrouillage motorise resistant aux chocs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014037639A1 true WO2014037639A1 (fr) 2014-03-13

Family

ID=47624207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2013/051835 Ceased WO2014037639A1 (fr) 2012-09-04 2013-07-30 Dispositif de verrouillage motorise resistant aux chocs

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10550603B2 (fr)
EP (1) EP2893106B1 (fr)
JP (1) JP6301928B2 (fr)
FR (1) FR2994997B1 (fr)
WO (1) WO2014037639A1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104213775A (zh) * 2014-08-29 2014-12-17 江苏思瑞德物联科技有限公司 物流智能锁双重锁闭离合机构
EP3498948A1 (fr) * 2017-12-14 2019-06-19 Cogelec Serrure electronique

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9890562B2 (en) * 2012-03-20 2018-02-13 Piotr Leonard Kowalczyk Locking arrangement
GB2520666B (en) * 2013-08-02 2020-09-16 Surelock Mcgill Ltd Lock System
US10968660B2 (en) 2018-02-28 2021-04-06 Passivebolt, Inc. Electronic door lock
US11377877B1 (en) 2018-12-03 2022-07-05 Rockwell Collins, Inc. Collinear latch and lock
US11859410B2 (en) * 2019-08-22 2024-01-02 Carrier Corporation Latch assembly for vertical door
MX2022002236A (es) * 2019-08-22 2022-03-22 Janus Int Group Llc Cerradura de puerta controlable.
KR102136971B1 (ko) * 2019-10-11 2020-07-24 한국전력공사 전력기기 봉인장치
US11002061B1 (en) 2020-01-04 2021-05-11 Passivebolt, Inc. Electronic door system
SE544328C2 (en) * 2020-08-26 2022-04-12 Assa Abloy Ab Electromagnetic arrangement for lock device, lock device comprising arrangement and method
CN113053698B (zh) * 2021-04-09 2022-02-11 燕山大学 一种基于电动推杆用于狭小空间工作的节能电动锁止系统
US12631049B2 (en) * 2022-11-01 2026-05-19 Janus International Group, Llc Door lock and process for installing door lock
EP4729725A1 (fr) * 2024-10-17 2026-04-22 iLOQ Oy Agencement de serrure électromécanique

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010750A (en) * 1989-02-02 1991-04-30 Dom-Sicherheitstechnik Gmbh & Co. Kg Lock cylinder with electromagnetic tumbler
FR2945065A1 (fr) * 2009-05-03 2010-11-05 Cogelec Serrure electonique
EP2412901A1 (fr) * 2010-07-26 2012-02-01 Cogelec Serrure électronique

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58132077U (ja) * 1982-03-02 1983-09-06 昭和ロツク株式会社 ラツチ錠
JPH0735706B2 (ja) * 1987-02-23 1995-04-19 国際技術開発株式会社 電気錠
US5592838A (en) * 1992-02-20 1997-01-14 Mas-Hamilton Group Anti-attack interlocks for a combination lock mechanism

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010750A (en) * 1989-02-02 1991-04-30 Dom-Sicherheitstechnik Gmbh & Co. Kg Lock cylinder with electromagnetic tumbler
FR2945065A1 (fr) * 2009-05-03 2010-11-05 Cogelec Serrure electonique
EP2412901A1 (fr) * 2010-07-26 2012-02-01 Cogelec Serrure électronique

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104213775A (zh) * 2014-08-29 2014-12-17 江苏思瑞德物联科技有限公司 物流智能锁双重锁闭离合机构
EP3498948A1 (fr) * 2017-12-14 2019-06-19 Cogelec Serrure electronique
FR3075240A1 (fr) * 2017-12-14 2019-06-21 Cogelec Serrure electronique

Also Published As

Publication number Publication date
US10550603B2 (en) 2020-02-04
JP6301928B2 (ja) 2018-03-28
JP2015526621A (ja) 2015-09-10
FR2994997A1 (fr) 2014-03-07
EP2893106B1 (fr) 2019-02-13
FR2994997B1 (fr) 2014-08-29
US20150225983A1 (en) 2015-08-13
EP2893106A1 (fr) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2893106B1 (fr) Dispositif de verrouillage motorisé résistant aux chocs
EP3488517B1 (fr) Convertisseur d'énergie électromagnétique
EP2337193B1 (fr) Dispositif générateur d'énergie électrique et télécommande pourvue d'un tel dispositif
FR2945065A1 (fr) Serrure electonique
EP2248971B1 (fr) Serrure électronique
FR2816102A1 (fr) Actionneur a billes
WO2011069879A1 (fr) Dispositif generateur d'energie electrique
EP1801956B1 (fr) Dispositif de déplacement linéaire d'un corps entre deux positions prédéterminées
EP2589733B1 (fr) Dispositif de verrouillage électromagnétique à appui linéique
EP1421590B1 (fr) Actionneur electromagnetique a deux positions stables de fin de course, notamment pour la commande de vannes de conduits d'admission d'air pour moteurs a combustion interne
EP0811738A1 (fr) Dispositif de verrouillage
EP2148027A1 (fr) Dispositif de verrouillage électromecanique
FR2696497A1 (fr) Dispositif de fermeture de porte de véhicule.
EP3688866B1 (fr) Convertisseur d'énergie électromagnétique
FR2970157A1 (fr) Casier pour le stockage et la distribution de bouteille comportant une serrure a gache electrique.
FR2897992A1 (fr) Dispositif d'assemblage pour moteur electrique.
EP0693765A1 (fr) Propulseur électromagnétique de disjoncteur basse tension
EP3729618B1 (fr) Actionneur a entrainement direct commandé en boucle ouverte
EP2246505A1 (fr) Serrure a pêne coulant verrouillable par genouillère
EP1632970B1 (fr) Déclencheur électromagnétique et appareil de coupure électronique le comportant
FR2919754A1 (fr) Relais bistable
FR2951316A1 (fr) Actionneur bistable rotatif
CH698945B1 (fr) Electroaimant sécurisé et serrure comportant cet electroaimant.
FR2992014A1 (fr) Ventouse electromagnetique amelioree
EP1376639A1 (fr) Déclencheur électromagnétique à palette mobile selon un déplacement rectiligne

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13756626

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015529091

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14425467

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE