具有磁性旋轉(zhuǎn)開關(guān)的電機(jī)械式聯(lián)接件構(gòu)造和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鎖閉圓筒的聯(lián)接件構(gòu)造，具有殼體、布置在殼體中的開關(guān)元件、布置在殼體中的驅(qū)動(dòng)裝置以及具有聯(lián)接機(jī)構(gòu)，該聯(lián)接機(jī)構(gòu)能夠在聯(lián)接位置和斷開聯(lián)接位置之間移位。
【背景技術(shù)】
[0002]這種聯(lián)接件構(gòu)造在現(xiàn)有技術(shù)中例如由出版文獻(xiàn)EP 2 302 149 Al公知。
[0003]這種聯(lián)接件構(gòu)造特別是在電機(jī)械式鎖閉圓筒中用于在聯(lián)接狀態(tài)和斷開聯(lián)接狀態(tài)之間來回切換。在聯(lián)接狀態(tài)中，操作元件(例如把手或門球頭)借助該聯(lián)接件構(gòu)造與用于對(duì)相應(yīng)門的門鎖加以操作的鎖閉齒抗扭地連接。在斷開聯(lián)接的狀態(tài)中，操作元件能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)，從而門鎖不能被操作。
[0004]在聯(lián)接狀態(tài)與斷開聯(lián)接狀態(tài)之間，與所接收的權(quán)限信號(hào)相關(guān)地來回切換。這種權(quán)限信號(hào)的輸入可以無線地或者借助相應(yīng)操作元件由人員來進(jìn)行。評(píng)估電子器件然后檢查:是否存在用于打開門的權(quán)限以及是否也將聯(lián)接件構(gòu)造切換到聯(lián)接狀態(tài)。
[0005]此外，如下聯(lián)接件構(gòu)造也是公知的，該聯(lián)接件構(gòu)造將操作元件的軸相對(duì)于有待打開的門或者另一位置固定的物體抗扭地鎖定或者釋放。當(dāng)打開門的權(quán)限通過時(shí)，操作元件的軸解鎖，從而操作元件可以轉(zhuǎn)動(dòng)并且可以操作門鎖。否則操作元件由于相對(duì)于門或其他物體被鎖定而不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]所有這些構(gòu)造方案意味著，需要電機(jī)械式的聯(lián)接件構(gòu)造，其能夠在兩個(gè)切換狀態(tài)(聯(lián)接狀態(tài)和斷開聯(lián)接狀態(tài))之間來回切換。通常操控電馬達(dá)。電馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)于是轉(zhuǎn)換成用于聯(lián)接或斷開聯(lián)接的機(jī)械元件的運(yùn)動(dòng)。
[0007]特別是對(duì)于如下情形:借助所述聯(lián)接件構(gòu)造使得操作元件在聯(lián)接的狀態(tài)中抗扭地聯(lián)接并且在斷開聯(lián)接的狀態(tài)中可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可能出現(xiàn)的情況是:基于操作元件(特別是能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的門球頭)的位置，使聯(lián)接件構(gòu)造不能從斷開聯(lián)接的狀態(tài)移動(dòng)到聯(lián)接的狀態(tài)中。一般這是因?yàn)?所設(shè)置的聯(lián)接元件不是相互嵌接而是基于其彼此相對(duì)位置而相互碰撞。通過例如門球頭繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，才使得所述元件再次達(dá)到能夠相互嵌接的相對(duì)位置中。但在這種時(shí)段期間，不希望的是:對(duì)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置持續(xù)饋電并且將力施加給機(jī)構(gòu)，從而在相應(yīng)的相對(duì)位置中，使所述聯(lián)接元件相嵌接地運(yùn)動(dòng)。這一方面原因在于:所參與的機(jī)械元件應(yīng)當(dāng)被盡可能低地加載負(fù)荷并且能夠持續(xù)保持低負(fù)荷，另一方面原因在于:由此能量耗費(fèi)明顯升高。因此，力求的是:為了一次開關(guān)過程所需的力或所需的力矩僅須借助驅(qū)動(dòng)裝置施加一次。另外，設(shè)置有所謂的蓄力器，該蓄力器在參與到聯(lián)接過程的元件相碰撞或被阻擋的情況下，能夠蓄積力，并且當(dāng)改變所參與的元件的相對(duì)位置時(shí)，能夠釋放能量。
[0008]在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于這種蓄力器提出的是不同的解決方案。一方面存在通常將彈簧元件用作蓄力器的機(jī)械解決方案。此外，也存在應(yīng)用磁場(chǎng)的解決方案。
[0009]另外，在現(xiàn)有技術(shù)中力求的是:以一定的針對(duì)鎖閉圓筒的聯(lián)接件構(gòu)造或元件的方案能夠涵蓋盡可能多樣的門幾何類型和應(yīng)用領(lǐng)域。同樣希望實(shí)現(xiàn)的是:必須更換的是鎖閉圓筒系統(tǒng)，從而促進(jìn)了在后續(xù)裝備和維修范圍中多樣的應(yīng)用可能性。
[0010]因此，在現(xiàn)有技術(shù)中除了有針對(duì)性地根據(jù)一定的安裝狀況設(shè)計(jì)的鎖閉圓筒系統(tǒng)，也公知模塊式的構(gòu)造，該構(gòu)造借助適配件分段或軸延長(zhǎng)部而能夠用在大量安裝情況中，例如能夠在一側(cè)或兩側(cè)操作的門、不同厚度的門等。
[0011]于是，出版文獻(xiàn)EP I 736 622 Al示出具有鎖閉圓筒殼體的鎖閉圓筒，在該鎖閉圓筒中，一側(cè)或兩側(cè)以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式支承有能夠借助球頭轉(zhuǎn)動(dòng)的球頭軸，并且鎖閉圓筒具有電氣和/或電子和/或磁性和/或電磁和/或電機(jī)械和/或機(jī)械功能元件，算得上所述功能元件的是至少一個(gè)鎖閉元件和至少一個(gè)電機(jī)械式工作的聯(lián)接機(jī)構(gòu)(該聯(lián)接機(jī)構(gòu)基于權(quán)限信號(hào)將鎖閉元件抗扭地與球頭軸連接和/或釋放球頭軸，以便操作門鎖)以及評(píng)估電子器件，所述評(píng)估電子器件基于輸入或輸入信號(hào)產(chǎn)生權(quán)限信號(hào)。球頭軸由至少兩個(gè)分段構(gòu)成，這兩個(gè)分段相互抗扭連接，其中，至少一個(gè)功能元件布置在至少一個(gè)分段中。
[0012]在借助磁體工作的聯(lián)接件構(gòu)造中，開頭所提到的出版文獻(xiàn)EP 2 302149 Al示出例如呈(具有支承在殼體中的驅(qū)動(dòng)部件和能夠通過操作驅(qū)動(dòng)部件在開關(guān)件的起效位置中運(yùn)動(dòng)的從動(dòng)部件的)鎖閉圓筒或按壓配件形式的操作裝置，其中，開關(guān)件能夠通過磁性力當(dāng)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換件的第一磁體移動(dòng)時(shí)能夠在起效位置與相對(duì)起效位置之間來回運(yùn)動(dòng)，在相對(duì)起效位置中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)通過操作驅(qū)動(dòng)部件而被阻止。這種操作裝置的操作安全性應(yīng)當(dāng)通過與第一磁體相鄰的而且與第一磁體反向極化的、對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)換件的第二磁體而被提高，其中，兩個(gè)相同構(gòu)造的磁體形成了在遠(yuǎn)處基本消失的四極力矩。
[0013]出版文獻(xiàn)DE 10 2008 018 297 Al示出一種類似的構(gòu)造。該出版文獻(xiàn)示出具有殼體、能轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在殼體中的鎖閉件和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的鎖閉圓筒，所述驅(qū)動(dòng)軸能夠借助由磁性操作件通過磁性力可移位的推動(dòng)件在能轉(zhuǎn)動(dòng)的斷開聯(lián)接的位置與同鎖閉件的抗扭聯(lián)接位置之間切換。為了改善聯(lián)接位置與斷開聯(lián)接位置之間的轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)提供一個(gè)或多個(gè)如下的聯(lián)接件，其通過彈簧力的加載被置入聯(lián)接凹部中，聯(lián)接件能夠在斷開聯(lián)接位置中從聯(lián)接凹部中移出，并且聯(lián)接件在聯(lián)接位置中能夠移動(dòng)地保持。
[0014]另外，出版文獻(xiàn)DE 10 2009 043 358 Al示出一種具有殼體、能夠轉(zhuǎn)動(dòng)支承在殼體中的鎖閉圓筒及至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的鎖閉圓筒，所述驅(qū)動(dòng)軸能夠借助由磁性操作件通過磁性力可移位的鎖閉件在能轉(zhuǎn)動(dòng)的斷開聯(lián)接的位置與同鎖閉件的抗扭聯(lián)接位置之間切換。
[0015]另外，出版文獻(xiàn)EP I 443 162 A2示出一種鎖閉圓筒(特別是型材鎖閉圓筒)，具有具有軸、基本上與該軸同中心布置的構(gòu)件以及用于將該軸與構(gòu)件聯(lián)接的聯(lián)接件構(gòu)造，其中，聯(lián)接件構(gòu)造具有至少一個(gè)聯(lián)接件和驅(qū)動(dòng)裝置，所述聯(lián)接件能夠在聯(lián)接位置(在該聯(lián)接位置中，聯(lián)接件將軸與所述構(gòu)件沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向型面鎖合地相互連接)與斷開聯(lián)接位置之間移動(dòng)，在該斷開聯(lián)接位置中，軸和構(gòu)件在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上相互斷開聯(lián)接，所述驅(qū)動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)用于使驅(qū)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)以便由此使聯(lián)接件移位。在此，在驅(qū)動(dòng)件上和/或在聯(lián)接件上布置有至少一個(gè)永磁體，所述永磁體被設(shè)計(jì)用于在驅(qū)動(dòng)件運(yùn)動(dòng)中使使聯(lián)接件移位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]基于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于提供改善的聯(lián)接件構(gòu)造，所述聯(lián)接件構(gòu)造能夠成本低廉低構(gòu)造、耐久使用并且防止惡意操作，并且在此適合用于盡可能多類型的應(yīng)用領(lǐng)域和安裝狀況。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明，提出的是:開頭提到的聯(lián)接件構(gòu)造以如下方式得到改進(jìn):使得開關(guān)元件能夠借助驅(qū)動(dòng)裝置繞開關(guān)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，開關(guān)元件關(guān)于開關(guān)軸線的軸向固定，并且聯(lián)接機(jī)構(gòu)抗扭地而且平行于開關(guān)軸線能移位地支承在殼體中，其中，開關(guān)元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)具有至少一個(gè)構(gòu)造為永磁體的第一開關(guān)磁體，其中，至少一個(gè)開關(guān)磁體的磁極軸線平行于開關(guān)軸線地延伸，并且聯(lián)接機(jī)構(gòu)和開關(guān)元件中相應(yīng)另外那個(gè)具有至少一個(gè)第一聯(lián)接磁體對(duì)，其中，每個(gè)聯(lián)接磁體構(gòu)造為永磁體，其中，聯(lián)接磁體對(duì)中的聯(lián)接磁體的磁極軸線分別平行于開關(guān)軸線地延伸，并且聯(lián)接磁體對(duì)中的聯(lián)接磁體反向極化。
[0018]另外，提出一種具有這種聯(lián)接件構(gòu)造或其帶有與殼體同中心布置的構(gòu)件的鎖閉圓筒，其中，所述殼體和構(gòu)件在聯(lián)接位置中在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上型面鎖合地相互聯(lián)接，并且在斷開聯(lián)接位置中，殼體和構(gòu)件在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上彼此斷開聯(lián)接。
[0019]另外，提出一種借助聯(lián)接件構(gòu)造將鎖閉圓筒的兩個(gè)元件聯(lián)接起來的方法，其中，聯(lián)接件構(gòu)造具有用于使開關(guān)元件繞開關(guān)軸線和聯(lián)接機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置關(guān)于開關(guān)軸線在軸向上能夠在聯(lián)接位置與斷開聯(lián)接位置之間移位，其中，開關(guān)元件或聯(lián)接機(jī)構(gòu)具有構(gòu)造為永磁體的第一開關(guān)磁體，其中，至少一個(gè)開關(guān)磁體的磁極軸線平行于開關(guān)軸線地延伸，并且聯(lián)接機(jī)構(gòu)和開關(guān)元件中相應(yīng)另外那個(gè)具有至少一個(gè)第一聯(lián)接磁體對(duì)，其中，每個(gè)聯(lián)接磁體構(gòu)造為永磁體，其中，聯(lián)接磁體對(duì)中的聯(lián)接磁體的磁極軸線分別平行于開關(guān)軸線地延伸并且反向極化，所述方法具有下列步驟:
[0020]提供處于第一開關(guān)位置中的聯(lián)接件構(gòu)造，在所述第一開關(guān)位置中，所述第一開關(guān)磁體與第一聯(lián)接磁體對(duì)中的聯(lián)接磁體以如下方式相配合:所述聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到所述斷開聯(lián)接位置中，以及
[0021]繞開關(guān)軸線將開關(guān)元件轉(zhuǎn)動(dòng)到第二開關(guān)位置中，從而第一開關(guān)磁體與第一聯(lián)接磁體對(duì)中的第二聯(lián)接磁體以如下方式相配合，聯(lián)接機(jī)構(gòu)在關(guān)于開關(guān)軸線的軸向上運(yùn)動(dòng)并且移位到聯(lián)接位置中。
[0022]聯(lián)接件構(gòu)造、鎖閉圓筒和所述方法實(shí)現(xiàn)的是:按照可靠的方式使驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁?lián)接機(jī)構(gòu)的平行于開關(guān)軸線的平移運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置特別是可以為步進(jìn)馬達(dá)。此外，借助磁體(特別是至少一個(gè)開關(guān)磁體及第一和第二聯(lián)接磁體)實(shí)現(xiàn)了有效的功能行使，正如這種功能應(yīng)當(dāng)通過蓄力器來實(shí)現(xiàn)的那樣。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了緊湊的構(gòu)造，并且使所參與的元件不遭受磨損。由此也實(shí)現(xiàn)了該構(gòu)造持續(xù)的耐久性和維護(hù)自由性。
[0023]另外實(shí)現(xiàn)的是:在關(guān)于開關(guān)軸線的軸向上進(jìn)行聯(lián)接。特別是避免了必須在圓周面上進(jìn)行聯(lián)接。這不僅實(shí)現(xiàn)了用作在具有預(yù)設(shè)設(shè)計(jì)和預(yù)定管直徑的門元件中的替換件(因?yàn)楸苊饬伺c界定圓周面的元件相配合)，而且也實(shí)現(xiàn)了用在模塊式構(gòu)造的鎖閉圓筒構(gòu)造中，這是因?yàn)樵诙藗?cè)在關(guān)于開關(guān)軸線的軸向上實(shí)現(xiàn)了于是也在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上型面鎖合的聯(lián)接，例如借助至少一個(gè)關(guān)于球頭軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏心布置的銷元件。
[0024]開頭提到的目的因此完全實(shí)現(xiàn)。
[0025]在聯(lián)接件構(gòu)造的構(gòu)造方案中，可以設(shè)置為:開關(guān)元件能夠轉(zhuǎn)動(dòng)到第一開關(guān)位置和第二開關(guān)位置中，其中，在第一開關(guān)位置中，第一開關(guān)磁體與第一對(duì)聯(lián)接磁體中的第一聯(lián)接磁體以如下方式相配合:聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到斷開聯(lián)接位置，并且在第二開關(guān)位置中，第一開關(guān)磁體與第一對(duì)的聯(lián)接磁體中的第二聯(lián)接磁體以如下方式相配合，使聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位到聯(lián)接位置中。
[0026]按照這種方式確保的是:在第一開關(guān)位置中，第一開關(guān)磁體與第一對(duì)的聯(lián)接磁體中的第一聯(lián)接磁體相配合，并且在第二開關(guān)位置中，開關(guān)磁體與第一對(duì)的聯(lián)接磁體中的第二聯(lián)接磁體相配合。按照這種方式，能夠充分利用該對(duì)聯(lián)接磁體中的聯(lián)接磁體的反向的極性，以便使聯(lián)接機(jī)構(gòu)移位。這省去了復(fù)雜的解決方案，復(fù)雜的解決方案要求磁體繞其自身的縱向或橫向軸線旋轉(zhuǎn)磁體。機(jī)械結(jié)構(gòu)按照上述方式明顯簡(jiǎn)化，這使得制造方案成本更低廉地實(shí)現(xiàn)，并且使總體結(jié)構(gòu)更魯棒。