具有磁性旋轉(zhuǎn)開關的電機械式聯(lián)接件構造和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于鎖閉圓筒的聯(lián)接件構造，具有殼體、布置在殼體中的開關元件、布置在殼體中的驅(qū)動裝置以及具有聯(lián)接機構，該聯(lián)接機構能夠在聯(lián)接位置和斷開聯(lián)接位置之間移位。
【背景技術】
[0002]這種聯(lián)接件構造在現(xiàn)有技術中例如由出版文獻EP 2 302 149 Al公知。
[0003]這種聯(lián)接件構造特別是在電機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)接件構造與用于對相應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，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，與所接收的權限信號相關地來回切換。這種權限信號的輸入可以無線地或者借助相應操作元件由人員來進行。評估電子器件然后檢查:是否存在用于打開門的權限以及是否也將聯(lián)接件構造切換到聯(lián)接狀態(tài)。
[0005]此外，如下聯(lián)接件構造也是公知的，該聯(lián)接件構造將操作元件的軸相對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。當打開門的權限通過時，操作元件的軸解鎖，從而操作元件可以轉(zhuǎn)動并且可以操作門鎖。否則操作元件由于相對于門或其他物體被鎖定而不能轉(zhuǎn)動。
[0006]所有這些構造方案意味著，需要電機械式的聯(lián)接件構造，其能夠在兩個切換狀態(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。電馬達的運動于是轉(zhuǎn)換成用于聯(lián)接或斷開聯(lián)接的機械元件的運動。
[0007]特別是對于如下情形:借助所述聯(lián)接件構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，可能出現(xiàn)的情況是:基于操作元件(特別是能夠自由轉(zhuǎn)動的門球頭)的位置，使聯(lián)接件構造不能從斷開聯(lián)接的狀態(tài)移動到聯(lián)接的狀態(tài)中。一般這是因為:所設置的聯(lián)接元件不是相互嵌接而是基于其彼此相對位置而相互碰撞。通過例如門球頭繼續(xù)轉(zhuǎn)動，才使得所述元件再次達到能夠相互嵌接的相對位置中。但在這種時段期間，不希望的是:對相應的驅(qū)動裝置持續(xù)饋電并且將力施加給機構，從而在相應的相對位置中，使所述聯(lián)接元件相嵌接地運動。這一方面原因在于:所參與的機械元件應當被盡可能低地加載負荷并且能夠持續(xù)保持低負荷，另一方面原因在于:由此能量耗費明顯升高。因此，力求的是:為了一次開關過程所需的力或所需的力矩僅須借助驅(qū)動裝置施加一次。另外，設置有所謂的蓄力器，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，并且當改變所參與的元件的相對位置時，能夠釋放能量。
[0008]在現(xiàn)有技術中，對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械解決方案。此外，也存在應用磁場的解決方案。
[0009]另外，在現(xiàn)有技術中力求的是:以一定的針對鎖閉圓筒的聯(lián)接件構造或元件的方案能夠涵蓋盡可能多樣的門幾何類型和應用領域。同樣希望實現(xiàn)的是:必須更換的是鎖閉圓筒系統(tǒng)，從而促進了在后續(xù)裝備和維修范圍中多樣的應用可能性。
[0010]因此，在現(xiàn)有技術中除了有針對性地根據(jù)一定的安裝狀況設計的鎖閉圓筒系統(tǒng)，也公知模塊式的構造，該構造借助適配件分段或軸延長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)動的方式支承有能夠借助球頭轉(zhuǎn)動的球頭軸，并且鎖閉圓筒具有電氣和/或電子和/或磁性和/或電磁和/或電機械和/或機械功能元件，算得上所述功能元件的是至少一個鎖閉元件和至少一個電機械式工作的聯(lián)接機構(該聯(lián)接機構基于權限信號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)以及評估電子器件，所述評估電子器件基于輸入或輸入信號產(chǎn)生權限信號。球頭軸由至少兩個分段構成，這兩個分段相互抗扭連接，其中，至少一個功能元件布置在至少一個分段中。
[0012]在借助磁體工作的聯(lián)接件構造中，開頭所提到的出版文獻EP 2 302149 Al示出例如呈(具有支承在殼體中的驅(qū)動部件和能夠通過操作驅(qū)動部件在開關件的起效位置中運動的從動部件的)鎖閉圓筒或按壓配件形式的操作裝置，其中，開關件能夠通過磁性力當對應轉(zhuǎn)換件的第一磁體移動時能夠在起效位置與相對起效位置之間來回運動，在相對起效位置中，從動件的運動通過操作驅(qū)動部件而被阻止。這種操作裝置的操作安全性應當通過與第一磁體相鄰的而且與第一磁體反向極化的、對應于轉(zhuǎn)換件的第二磁體而被提高，其中，兩個相同構造的磁體形成了在遠處基本消失的四極力矩。
[0013]出版文獻DE 10 2008 018 297 Al示出一種類似的構造。該出版文獻示出具有殼體、能轉(zhuǎn)動地支承在殼體中的鎖閉件和至少一個驅(qū)動軸的鎖閉圓筒，所述驅(qū)動軸能夠借助由磁性操作件通過磁性力可移位的推動件在能轉(zhuǎn)動的斷開聯(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)換機構，應當提供一個或多個如下的聯(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)接位置中能夠移動地保持。
[0014]另外，出版文獻DE 10 2009 043 358 Al示出一種具有殼體、能夠轉(zhuǎn)動支承在殼體中的鎖閉圓筒及至少一個驅(qū)動軸的鎖閉圓筒，所述驅(qū)動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件以及用于將該軸與構件聯(lián)接的聯(lián)接件構造，其中，聯(lián)接件構造具有至少一個聯(lián)接件和驅(qū)動裝置，所述聯(lián)接件能夠在聯(lián)接位置(在該聯(lián)接位置中，聯(lián)接件將軸與所述構件沿轉(zhuǎn)動方向型面鎖合地相互連接)與斷開聯(lián)接位置之間移動，在該斷開聯(lián)接位置中，軸和構件在轉(zhuǎn)動方向上相互斷開聯(lián)接，所述驅(qū)動裝置被設計用于使驅(qū)動件運動以便由此使聯(lián)接件移位。在此，在驅(qū)動件上和/或在聯(lián)接件上布置有至少一個永磁體，所述永磁體被設計用于在驅(qū)動件運動中使使聯(lián)接件移位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]基于現(xiàn)有技術，本發(fā)明的目的在于提供改善的聯(lián)接件構造，所述聯(lián)接件構造能夠成本低廉低構造、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用領域和安裝狀況。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明，提出的是:開頭提到的聯(lián)接件構造以如下方式得到改進:使得開關元件能夠借助驅(qū)動裝置繞開關軸線轉(zhuǎn)動，其中，開關元件關于開關軸線的軸向固定，并且聯(lián)接機構抗扭地而且平行于開關軸線能移位地支承在殼體中，其中，開關元件或聯(lián)接機構具有至少一個構造為永磁體的第一開關磁體，其中，至少一個開關磁體的磁極軸線平行于開關軸線地延伸，并且聯(lián)接機構和開關元件中相應另外那個具有至少一個第一聯(lián)接磁體對，其中，每個聯(lián)接磁體構造為永磁體，其中，聯(lián)接磁體對中的聯(lián)接磁體的磁極軸線分別平行于開關軸線地延伸，并且聯(lián)接磁體對中的聯(lián)接磁體反向極化。
[0018]另外，提出一種具有這種聯(lián)接件構造或其帶有與殼體同中心布置的構件的鎖閉圓筒，其中，所述殼體和構件在聯(lián)接位置中在轉(zhuǎn)動方向上型面鎖合地相互聯(lián)接，并且在斷開聯(lián)接位置中，殼體和構件在轉(zhuǎn)動方向上彼此斷開聯(lián)接。
[0019]另外，提出一種借助聯(lián)接件構造將鎖閉圓筒的兩個元件聯(lián)接起來的方法，其中，聯(lián)接件構造具有用于使開關元件繞開關軸線和聯(lián)接機構轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置關于開關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，開關元件或聯(lián)接機構具有構造為永磁體的第一開關磁體，其中，至少一個開關磁體的磁極軸線平行于開關軸線地延伸，并且聯(lián)接機構和開關元件中相應另外那個具有至少一個第一聯(lián)接磁體對，其中，每個聯(lián)接磁體構造為永磁體，其中，聯(lián)接磁體對中的聯(lián)接磁體的磁極軸線分別平行于開關軸線地延伸并且反向極化，所述方法具有下列步驟:
[0020]提供處于第一開關位置中的聯(lián)接件構造，在所述第一開關位置中，所述第一開關磁體與第一聯(lián)接磁體對中的聯(lián)接磁體以如下方式相配合:所述聯(lián)接機構移位到所述斷開聯(lián)接位置中，以及
[0021]繞開關軸線將開關元件轉(zhuǎn)動到第二開關位置中，從而第一開關磁體與第一聯(lián)接磁體對中的第二聯(lián)接磁體以如下方式相配合，聯(lián)接機構在關于開關軸線的軸向上運動并且移位到聯(lián)接位置中。
[0022]聯(lián)接件構造、鎖閉圓筒和所述方法實現(xiàn)的是:按照可靠的方式使驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動運動變?yōu)槁?lián)接機構的平行于開關軸線的平移運動。驅(qū)動裝置特別是可以為步進馬達。此外，借助磁體(特別是至少一個開關磁體及第一和第二聯(lián)接磁體)實現(xiàn)了有效的功能行使，正如這種功能應當通過蓄力器來實現(xiàn)的那樣。同時實現(xiàn)了緊湊的構造，并且使所參與的元件不遭受磨損。由此也實現(xiàn)了該構造持續(xù)的耐久性和維護自由性。
[0023]另外實現(xiàn)的是:在關于開關軸線的軸向上進行聯(lián)接。特別是避免了必須在圓周面上進行聯(lián)接。這不僅實現(xiàn)了用作在具有預設設計和預定管直徑的門元件中的替換件(因為避免了與界定圓周面的元件相配合)，而且也實現(xiàn)了用在模塊式構造的鎖閉圓筒構造中，這是因為在端側(cè)在關于開關軸線的軸向上實現(xiàn)了于是也在轉(zhuǎn)動方向上型面鎖合的聯(lián)接，例如借助至少一個關于球頭軸的轉(zhuǎn)動軸線偏心布置的銷元件。
[0024]開頭提到的目的因此完全實現(xiàn)。
[0025]在聯(lián)接件構造的構造方案中，可以設置為:開關元件能夠轉(zhuǎn)動到第一開關位置和第二開關位置中，其中，在第一開關位置中，第一開關磁體與第一對聯(lián)接磁體中的第一聯(lián)接磁體以如下方式相配合:聯(lián)接機構移位到斷開聯(lián)接位置，并且在第二開關位置中，第一開關磁體與第一對的聯(lián)接磁體中的第二聯(lián)接磁體以如下方式相配合，使聯(lián)接機構移位到聯(lián)接位置中。
[0026]按照這種方式確保的是:在第一開關位置中，第一開關磁體與第一對的聯(lián)接磁體中的第一聯(lián)接磁體相配合，并且在第二開關位置中，開關磁體與第一對的聯(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)接機構移位。這省去了復雜的解決方案，復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。機械結構按照上述方式明顯簡化，這使得制造方案成本更低廉地實現(xiàn)，并且使總體結構更魯棒。