6 étapes · 19 pièces · 5 piles de goupilles · une ligne de cisaillement
Comment une clé ouvre une serrure : guide 3D interactif
Le cylindre à goupilles d’une serrure de porte, vu en coupe en 3D : pourquoi il reste verrouillé, comment la bonne clé soulève cinq piles de goupilles jusqu’à la ligne de cisaillement, et comment le rotor, en tournant, fait rentrer le pêne dormant. Lancez une étape pour la regarder, faites glisser pour tourner autour, ou passez en vue Dessin pour voir le trait noir d’un dessin technique.
Ce qu’il y a dedans
Un cylindre à goupilles, le type qui équipe la plupart des portes d’entrée, coupé en deux dans sa longueur : un rotor en laiton qui tourne dans un stator en laiton, cinq piles de goupilles qui traversent l’interstice entre les deux, et une came à l’arrière qui actionne le pêne dormant. Ses 19 pièces sont le stator, le rotor, 5 goupilles inférieures, 5 goupilles supérieures, 5 ressorts, la clé et la came.
- Une serrure qui tourne difficilement a besoin d’un lubrifiant sec conçu pour les serrures, pas d’huile, qui retient la poussière.
Les 6 étapes
- 1À l’intérieur du cylindre
Cinq chambres de goupilles sont percées à travers le haut du stator et jusque dans le rotor, alignées quand le rotor est droit. Chacune contient une pile : une goupille inférieure en bas, une goupille supérieure posée dessus et un ressort au sommet. Le mince interstice où le rotor rencontre le stator est la ligne de cisaillement : le rotor ne peut tourner que si rien ne la traverse.
- 2Verrouillée sans clé
Sans clé insérée, les ressorts poussent chaque pile vers le bas aussi loin que possible, jusqu’à ce que chaque goupille inférieure repose sur le rebord du canal de clé. Chaque goupille supérieure se trouve alors à moitié dans le stator et à moitié dans le rotor, en travers de la ligne de cisaillement, comme cinq verrous. Si l’on essaie de tourner le rotor, il ne bouge que de son jeu : les goupilles supérieures le retiennent.
- 3Insérer la clé
Quand la clé est poussée dans le canal de clé, sa pointe biseautée soulève chaque pile, et les goupilles montent et descendent sur les crêtes et les entailles de la clé à mesure qu’elle glisse sous elles, chaque ressort repoussant sa pile vers le bas sur la clé.
- 4Atteindre la ligne de cisaillement erreur fréquente
Une fois la clé enfoncée à fond, son épaulement contre le rotor, chaque goupille inférieure repose dans sa propre entaille. La profondeur des entailles de la bonne clé correspond exactement à la longueur de ses goupilles inférieures, si bien que le sommet de chaque goupille inférieure arrive juste sur la ligne de cisaillement et que chaque goupille supérieure se trouve entièrement dans le stator : plus rien ne traverse l’interstice. Erreur fréquente : Une clé mal taillée à un endroit, ou une autre clé presque identique, soulève trop cette goupille : ici, la troisième entaille est moins profonde de 1,2 mm, si bien que la troisième goupille inférieure dépasse de 1,2 mm dans le stator. Quatre goupilles s’alignent, la cinquième traverse la ligne de cisaillement, et le rotor reste bloqué, aussi fort qu’on le tourne. Forcer ne fait que tordre la clé : utilisez la bonne clé, ou faites tailler un nouveau double à partir de l’original.
- 5Tourner le rotor
Tournée dans le sens horaire, la clé entraîne le rotor avec elle, ainsi que les goupilles inférieures qu’il contient. Les goupilles supérieures, désormais entièrement dans le stator, glissent sur le flanc arrondi du rotor et restent en haut dans leurs chambres, toujours poussées vers le bas par leurs ressorts.
- 6Faire rentrer le pêne dormant
Passé un quart de tour, l’ergot de la came, à l’arrière du rotor, tombe dans la fente de la patte du pêne, et tandis que la clé continue jusqu’à un demi-tour, la came fait rentrer le pêne dormant dans son boîtier. Tourner la clé dans l’autre sens fait ressortir le pêne, et les goupilles retombent en travers de la ligne de cisaillement quand on retire la clé.
Ce qu’on y trouve
- Stator · le corps fixe en laiton, avec cinq chambres de goupilles
- Rotor · la partie qui tourne, avec le canal de clé
- 5 goupilles inférieures · de longueurs différentes
- 5 goupilles supérieures · toutes de la même longueur
- 5 ressorts · au-dessus des piles
- Clé · cinq entailles, chacune d’une profondeur différente
- Came · à l’arrière du rotor, actionne le pêne
Questions
Comment fonctionne une serrure à goupilles ?
Des piles de goupilles traversent l’interstice entre le rotor mobile et le stator fixe, si bien que le rotor ne peut pas tourner. La bonne clé soulève chaque pile exactement de la bonne hauteur, de sorte que l’interstice entre chaque goupille inférieure et sa goupille supérieure s’aligne sur celui qui sépare le rotor du stator, la ligne de cisaillement, et le rotor tourne.
Qu’est-ce que la ligne de cisaillement ?
Le mince interstice où le rotor rencontre le stator. Le rotor ne peut tourner que si aucune goupille ne le traverse.
Pourquoi une mauvaise clé ne tourne-t-elle pas ?
Ses entailles n’ont pas les bonnes profondeurs, si bien qu’au moins une pile de goupilles s’arrête trop haut ou trop bas et qu’une goupille traverse encore la ligne de cisaillement, ce qui bloque le rotor.
À quoi servent les ressorts ?
Ils poussent chaque pile de goupilles vers le bas : sur la clé quand elle est insérée, et en travers de la ligne de cisaillement quand elle est retirée, si bien que la serrure se verrouille de nouveau dès que l’on retire la clé.
Comment la clé, en tournant, déplace-t-elle le pêne ?
Une came à l’arrière du rotor tourne avec lui et, passé un quart de tour, accroche le pêne et le fait coulisser en arrière dans son boîtier.
Sécurité
Démonter un cylindre de serrure fait jaillir ses petits ressorts et ses goupilles, et une serrure mal remontée peut ne plus se verrouiller : confiez l’entretien ou le changement de combinaison d’une serrure de porte à un serrurier.
À propos de ce guide
Le cylindre présenté ici est un modèle courant à 5 goupilles, de notre conception, coupé en deux dans sa longueur pour que les goupilles soient visibles. Sa clé suit l’espacement et les profondeurs standard de Schlage : des entailles espacées de 3,97 mm (0,156 in), chaque pas de profondeur de 0,381 mm (0,015 in), taillées avec une fraise à 100 degrés. Le rotor, la longueur des goupilles et les autres dimensions de la clé sont les nôtres, en respectant les proportions.
Les valeurs de couple sont données à titre d’illustration, pour montrer quand le rotor est bloqué, tourne librement ou tire le pêne ; ce ne sont pas des mesures d’une serrure particulière.
Sources : Allegion : la règle de combinaison de Schlage (espacement des entailles, pas de profondeur, angle de la fraise), LockWiki : la ligne de cisaillement.
Les modèles 3D, les dessins et les textes sont les nôtres.