具有磁性旋转开关的电机械式联接件构造和方法

具有磁性旋转开关的电机械式联接件构造和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于锁闭圆筒的联接件构造，具有壳体、布置在壳体中的开关元件、布置在壳体中的驱动装置以及具有联接机构，该联接机构能够在联接位置和断开联接位置之间移位。
【背景技术】
[0002]这种联接件构造在现有技术中例如由出版文献EP 2 302 149 Al公知。
[0003]这种联接件构造特别是在电机械式锁闭圆筒中用于在联接状态和断开联接状态之间来回切换。在联接状态中，操作元件(例如把手或门球头)借助该联接件构造与用于对相应门的门锁加以操作的锁闭齿抗扭地连接。在断开联接的状态中，操作元件能够自由转动，从而门锁不能被操作。
[0004]在联接状态与断开联接状态之间，与所接收的权限信号相关地来回切换。这种权限信号的输入可以无线地或者借助相应操作元件由人员来进行。评估电子器件然后检查:是否存在用于打开门的权限以及是否也将联接件构造切换到联接状态。
[0005]此外，如下联接件构造也是公知的，该联接件构造将操作元件的轴相对于有待打开的门或者另一位置固定的物体抗扭地锁定或者释放。当打开门的权限通过时，操作元件的轴解锁，从而操作元件可以转动并且可以操作门锁。否则操作元件由于相对于门或其他物体被锁定而不能转动。
[0006]所有这些构造方案意味着，需要电机械式的联接件构造，其能够在两个切换状态(联接状态和断开联接状态)之间来回切换。通常操控电马达。电马达的运动于是转换成用于联接或断开联接的机械元件的运动。
[0007]特别是对于如下情形:借助所述联接件构造使得操作元件在联接的状态中抗扭地联接并且在断开联接的状态中可以自由转动，可能出现的情况是:基于操作元件(特别是能够自由转动的门球头)的位置，使联接件构造不能从断开联接的状态移动到联接的状态中。一般这是因为:所设置的联接元件不是相互嵌接而是基于其彼此相对位置而相互碰撞。通过例如门球头继续转动，才使得所述元件再次达到能够相互嵌接的相对位置中。但在这种时段期间，不希望的是:对相应的驱动装置持续馈电并且将力施加给机构，从而在相应的相对位置中，使所述联接元件相嵌接地运动。这一方面原因在于:所参与的机械元件应当被尽可能低地加载负荷并且能够持续保持低负荷，另一方面原因在于:由此能量耗费明显升高。因此，力求的是:为了一次开关过程所需的力或所需的力矩仅须借助驱动装置施加一次。另外，设置有所谓的蓄力器，该蓄力器在参与到联接过程的元件相碰撞或被阻挡的情况下，能够蓄积力，并且当改变所参与的元件的相对位置时，能够释放能量。
[0008]在现有技术中，对于这种蓄力器提出的是不同的解决方案。一方面存在通常将弹簧元件用作蓄力器的机械解决方案。此外，也存在应用磁场的解决方案。
[0009]另外，在现有技术中力求的是:以一定的针对锁闭圆筒的联接件构造或元件的方案能够涵盖尽可能多样的门几何类型和应用领域。同样希望实现的是:必须更换的是锁闭圆筒系统，从而促进了在后续装备和维修范围中多样的应用可能性。
[0010]因此，在现有技术中除了有针对性地根据一定的安装状况设计的锁闭圆筒系统，也公知模块式的构造，该构造借助适配件分段或轴延长部而能够用在大量安装情况中，例如能够在一侧或两侧操作的门、不同厚度的门等。
[0011]于是，出版文献EP I 736 622 Al示出具有锁闭圆筒壳体的锁闭圆筒，在该锁闭圆筒中，一侧或两侧以能够转动的方式支承有能够借助球头转动的球头轴，并且锁闭圆筒具有电气和/或电子和/或磁性和/或电磁和/或电机械和/或机械功能元件，算得上所述功能元件的是至少一个锁闭元件和至少一个电机械式工作的联接机构(该联接机构基于权限信号将锁闭元件抗扭地与球头轴连接和/或释放球头轴，以便操作门锁)以及评估电子器件，所述评估电子器件基于输入或输入信号产生权限信号。球头轴由至少两个分段构成，这两个分段相互抗扭连接，其中，至少一个功能元件布置在至少一个分段中。
[0012]在借助磁体工作的联接件构造中，开头所提到的出版文献EP 2 302149 Al示出例如呈(具有支承在壳体中的驱动部件和能够通过操作驱动部件在开关件的起效位置中运动的从动部件的)锁闭圆筒或按压配件形式的操作装置，其中，开关件能够通过磁性力当对应转换件的第一磁体移动时能够在起效位置与相对起效位置之间来回运动，在相对起效位置中，从动件的运动通过操作驱动部件而被阻止。这种操作装置的操作安全性应当通过与第一磁体相邻的而且与第一磁体反向极化的、对应于转换件的第二磁体而被提高，其中，两个相同构造的磁体形成了在远处基本消失的四极力矩。
[0013]出版文献DE 10 2008 018 297 Al示出一种类似的构造。该出版文献示出具有壳体、能转动地支承在壳体中的锁闭件和至少一个驱动轴的锁闭圆筒，所述驱动轴能够借助由磁性操作件通过磁性力可移位的推动件在能转动的断开联接的位置与同锁闭件的抗扭联接位置之间切换。为了改善联接位置与断开联接位置之间的转换机构，应当提供一个或多个如下的联接件，其通过弹簧力的加载被置入联接凹部中，联接件能够在断开联接位置中从联接凹部中移出，并且联接件在联接位置中能够移动地保持。
[0014]另外，出版文献DE 10 2009 043 358 Al示出一种具有壳体、能够转动支承在壳体中的锁闭圆筒及至少一个驱动轴的锁闭圆筒，所述驱动轴能够借助由磁性操作件通过磁性力可移位的锁闭件在能转动的断开联接的位置与同锁闭件的抗扭联接位置之间切换。
[0015]另外，出版文献EP I 443 162 A2示出一种锁闭圆筒(特别是型材锁闭圆筒)，具有具有轴、基本上与该轴同中心布置的构件以及用于将该轴与构件联接的联接件构造，其中，联接件构造具有至少一个联接件和驱动装置，所述联接件能够在联接位置(在该联接位置中，联接件将轴与所述构件沿转动方向型面锁合地相互连接)与断开联接位置之间移动，在该断开联接位置中，轴和构件在转动方向上相互断开联接，所述驱动装置被设计用于使驱动件运动以便由此使联接件移位。在此，在驱动件上和/或在联接件上布置有至少一个永磁体，所述永磁体被设计用于在驱动件运动中使使联接件移位。

【发明内容】

[0016]基于现有技术，本发明的目的在于提供改善的联接件构造，所述联接件构造能够成本低廉低构造、耐久使用并且防止恶意操作，并且在此适合用于尽可能多类型的应用领域和安装状况。
[0017]因此，根据本发明，提出的是:开头提到的联接件构造以如下方式得到改进:使得开关元件能够借助驱动装置绕开关轴线转动，其中，开关元件关于开关轴线的轴向固定，并且联接机构抗扭地而且平行于开关轴线能移位地支承在壳体中，其中，开关元件或联接机构具有至少一个构造为永磁体的第一开关磁体，其中，至少一个开关磁体的磁极轴线平行于开关轴线地延伸，并且联接机构和开关元件中相应另外那个具有至少一个第一联接磁体对，其中，每个联接磁体构造为永磁体，其中，联接磁体对中的联接磁体的磁极轴线分别平行于开关轴线地延伸，并且联接磁体对中的联接磁体反向极化。
[0018]另外，提出一种具有这种联接件构造或其带有与壳体同中心布置的构件的锁闭圆筒，其中，所述壳体和构件在联接位置中在转动方向上型面锁合地相互联接，并且在断开联接位置中，壳体和构件在转动方向上彼此断开联接。
[0019]另外，提出一种借助联接件构造将锁闭圆筒的两个元件联接起来的方法，其中，联接件构造具有用于使开关元件绕开关轴线和联接机构转动的驱动装置，所述驱动装置关于开关轴线在轴向上能够在联接位置与断开联接位置之间移位，其中，开关元件或联接机构具有构造为永磁体的第一开关磁体，其中，至少一个开关磁体的磁极轴线平行于开关轴线地延伸，并且联接机构和开关元件中相应另外那个具有至少一个第一联接磁体对，其中，每个联接磁体构造为永磁体，其中，联接磁体对中的联接磁体的磁极轴线分别平行于开关轴线地延伸并且反向极化，所述方法具有下列步骤:
[0020]提供处于第一开关位置中的联接件构造，在所述第一开关位置中，所述第一开关磁体与第一联接磁体对中的联接磁体以如下方式相配合:所述联接机构移位到所述断开联接位置中，以及
[0021]绕开关轴线将开关元件转动到第二开关位置中，从而第一开关磁体与第一联接磁体对中的第二联接磁体以如下方式相配合，联接机构在关于开关轴线的轴向上运动并且移位到联接位置中。
[0022]联接件构造、锁闭圆筒和所述方法实现的是:按照可靠的方式使驱动装置的转动运动变为联接机构的平行于开关轴线的平移运动。驱动装置特别是可以为步进马达。此外，借助磁体(特别是至少一个开关磁体及第一和第二联接磁体)实现了有效的功能行使，正如这种功能应当通过蓄力器来实现的那样。同时实现了紧凑的构造，并且使所参与的元件不遭受磨损。由此也实现了该构造持续的耐久性和维护自由性。
[0023]另外实现的是:在关于开关轴线的轴向上进行联接。特别是避免了必须在圆周面上进行联接。这不仅实现了用作在具有预设设计和预定管直径的门元件中的替换件(因为避免了与界定圆周面的元件相配合)，而且也实现了用在模块式构造的锁闭圆筒构造中，这是因为在端侧在关于开关轴线的轴向上实现了于是也在转动方向上型面锁合的联接，例如借助至少一个关于球头轴的转动轴线偏心布置的销元件。
[0024]开头提到的目的因此完全实现。
[0025]在联接件构造的构造方案中，可以设置为:开关元件能够转动到第一开关位置和第二开关位置中，其中，在第一开关位置中，第一开关磁体与第一对联接磁体中的第一联接磁体以如下方式相配合:联接机构移位到断开联接位置，并且在第二开关位置中，第一开关磁体与第一对的联接磁体中的第二联接磁体以如下方式相配合，使联接机构移位到联接位置中。
[0026]按照这种方式确保的是:在第一开关位置中，第一开关磁体与第一对的联接磁体中的第一联接磁体相配合，并且在第二开关位置中，开关磁体与第一对的联接磁体中的第二联接磁体相配合。按照这种方式，能够充分利用该对联接磁体中的联接磁体的反向的极性，以便使联接机构移位。这省去了复杂的解决方案，复杂的解决方案要求磁体绕其自身的纵向或横向轴线旋转磁体。机械结构按照上述方式明显简化，这使得制造方案成本更低廉地实现，并且使总体结构更鲁棒。