CN1221065A - 致动功能元件的驱动器 - Google Patents

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Abstract

在一个例如门等的可闭合表面元件中,用于致动功能元件(40),例如推杆的驱动器(10)中,一个安装在锁箱等上的转动元件(75)包括一个用于非转动地安装一个致动器和一个驱动齿轮(76)的锁榫眼(80)以及至少一个转换元件(62),最好是其总的传动比小于1的多级齿轮单元(60)的部件。齿轮元件(62)啮合功能元件,用以将转动元件的转动和/或倾斜动作经由安排在圆周上的扇形齿轮(63等)转换成功能元件的功能动作。

Description

致动功能元件的驱动器
本发明涉及权利要求1和19中共同部分所述的用于致动功能元件的驱动器。
可关闭的表面元件，例如窗、门、舱口等的锁定可以用许多不同方式通过设置在表面元件的(部分)周边上的功能元件，例如锁闩、螺栓、传动杆、推杆、枢轴和倾斜装配件等来达成。在建筑硬件的领域里，特别是对窗和/或门，功能元件包括一根或多根可纵向移动的推杆，设置在面板一侧，在压边盖条的下面，压边盖条与门或窗齐平，推杆致动栓接元件，例如，滚销、枢销、钩或圆销闩，这些栓接元件咬入框内相应的凹口内。
为了驱动推杆，使用一种所谓的连杆传动器，这种传动器大都具有一个在一个锁箱内枢转的转动元件，例如，一个中心方销从中轴向穿过以便非转动地安装一个把手的锁榫眼，锁榫眼的圆周上(至少是部分地)设置有一个外齿齿轮圈。齿轮圈啮入安装在推杆上的齿轮栅格，因而把手的转动动作将直接转换成推杆的纵向动作。锁榫眼和驱动齿轮的分别的旋转角度及直径将确定推杆的纵向冲程量。
由于空间或现场的条件，例如，在狭窄的框架部分内或带有滑动门锁，转动元件和锁榫眼的分别的旋转角度，和/或驱动齿轮的直径可能会受到限制，因而推杆的纵向冲程对于栓接元件的全部致动或可靠地啮入冲击板中常常是不足够的。
本发明的一个重要目的就是通过简单的方法避免这种和其它的不足之处。特别是，意图将一个预定的枢转动作转换成推杆的大大地增大的纵向动作。此外，推杆的纵向动作将是可选择的即便锁榫眼的尺寸很小，而与转轴的尺寸和旋转角度无关。
本发明的主要特征在权利要求1和19中说明。在权利要求2～18中说明了本发明的实施例。
在一个用于在可闭合表面元件内致动功能元件的驱动器中，它包括一个安装在框架、支持件、锁箱等内用以非转动地安装一个致动器的转动元件以及至少一个啮合着功能元件并将由致动器引起的转动元件的转动和/或枢转动作转换成功能元件的功能动作的转换元件，本发明的权利要求1规定，功能元件设计成一个安装在框架、支持件、锁箱等内的单独的齿轮元件而且齿轮元件和转动元件形成一个齿轮单元的一部分，该齿轮单元的整个传动比小于1。以一种简单得惊奇的方法作到了，功能元件的功能动作总是大于转动元件的动作，也就是，起着齿轮单元的驱动齿轮作用的转动元件的最小的转动或枢转动作可被转换成功能元件的比较大的动作，该功能元件又起从动齿轮的作用。由于传动比的关系，该功能元件转动得比由致动器致动的驱动齿轮更加快。从动齿轮(功能齿轮)所转过的角度总是大于驱动齿轮所转过的角度。
该齿轮单元可以是一个单级单元，齿轮元件和转动元件，根据权利要求2，具有周边齿，它们牢牢地相互啮合。这允许简单而紧凑的齿轮单元结构，它们一起仅需要在一个表面元件内的很小的空间。制造与装配都很简单，因此总的制造成本也就很低。
有利的是根据权利要求3的实施例，其中的齿轮单元是多级的，最好是二级。这允许最好地选择一个适当的传动比，这个传动比可以随意变化而且是个别地适用于最为多样化的功能。这进一步地受到权利要求4的支持，根据该权利要求，每一级的传动比都小于1。权利要求5规定，每个传动级包括至少两个齿轮，这些齿轮根据权利要求6被构成在至少两个平行的平面内，因而尽管齿轮单元的尺寸非常小，也可以获得良好而可靠的动力传动。权利要求7还提出，使转动元件相连于第一传动级而齿轮元件相连于第二传动级，这样所有的齿轮都安排在一个狭窄的封闭空间内，而仍旧可保证从转动元件分别经由齿轮元件和转换元件直至功能元件的安全和可靠的动力传动。
特别有利的是根据权利要求8的实施例，其中转动元件和齿轮元件被安排成轴向地一个在另一个之上，从而齿轮单元的空间要求进一步减小了。具体地说，驱动和从动轴是安排成一个在另一个之上。即便在最小的装配尺寸和因此有限制的转动和转换元件的大小的条件下，用于对任何附连的栓接元件提供安全锁定作用的足够大的功能活动(例如推杆的活动)总是能够得到。权利要求9提出，转动元件和齿轮元件具有安排在圆周上的齿，这些齿稳固地啮合各自的另外的齿轮，这样，传动比的单独设计便非常方便了。
进一步的节省空间可通过权利要求10达成，其中提出，相连的齿轮以非转动方式互相耦合，例如，通过将它们固定在一根共同的轴上或者根据权利要求11借助一个啮合入一个相应的凹口内的驱动凸耳。根据权利要求12将这个凸耳设在与转动元件相连的齿轮(凸耳齿轮)上而一个圆周凹口设在与齿轮元件相连的齿轮(配对齿轮)上是可取的，凸耳齿轮最好被分派给第一传动级而配对齿轮分派给第二传动级，这样，这些齿轮将毫无问题地结合成完全的结构而不要求额外的空间。
在某些应用中，可能需要使转动元件和转换元件独立地移动，例如，在转换元件与功能元件被一起锁在某一个位置上，而转动元件和相连的致动器需复原至它们的原始位置的情况下。为此目的，权利要求13提出，配对轮的凹口具有一个用于驱动凸耳的空转孔。
权利要求14的另一个实施例的特征在于转动元件的旋转动作是弹簧承载的，这样，前述的转动元件复原至原始位置就能够很容易实现，特别是如果该转动元件具有一个啮合一个可纵向位移的弹簧承载的齿条的额外的外齿轮圈的话。权利要求15提出了一个有利的齿条的节省空间的安排，其中规定，该额外的外齿轮圈相连在与传动平面相平行的自己的一个平面上。
本发明另一个重要的实施例在权利要求16中限定，根据该权利要求，所有的齿都设计成扇形齿板。这将使齿轮单元的尺寸进一步大大地减小，这是因为单独的齿轮可以极端地狭窄。
根据权利要求17，齿轮元件是一个啮合着推杆的正齿轮，而功能元件，根据权利要求18，可以是为位移而沿着框架、支持物、锁箱等安装的一根驱动杆或推杆。由致动器导致的转动元件的旋转和/或枢转动作将由此有利地被转换成纵向推杆的移动，这种移动，由于传动比的关系，将大于驱动移动。
在文中开始提到的那种类型的驱动器中，独立权利要求19提出，转动元件和功能元件是一个开式传动链的部件，这种开式传动链设计成由功能元件完成的动作总是大于驱动着传动链的转动元件的动作。这一结构保证了即使在极端小的空间内，致动也是可以容易和可靠的实行。
本发明进一步的特点、细节和优点从权利要求书的措词以及下面的结合附图对具体实施例所作的描述将一目了然，附图中：
图1是一个连接杆驱动器的分解视图；图2是图1连接杆驱动器的侧视图；图3a至3e显示出图1中连接杆驱动器的不同功能位置。
图1和2中所显示的驱动器10作为一个例子位于一个锁箱12内并被设计用于滑动门(未示出)。该门具有作为功能元件的一个带有栓接件(未示出)的驱动或推杆40，以便将该门栓接在另一个门翼或门框(同样未示出)上。推杆40以能纵向位移的方式位于一块冲击板或压边盖条30的后面，该冲击板或压边盖条将锁箱12连同驱动器10大致安置在门高的中部。锁箱12和冲击板30被插入滑动门翼的前端内，冲击板30与门翼保持齐平。除了驱动器10通过一个把手或旋钮(未示出)用于推杆40的致动外，锁箱12内还装有一个锁定装置80，用于分别栓接推杆40和滑动门。
锁箱12具有一个底部14带有侧板16以及一个盖22，盖通过隔套26和螺钉28被紧固在底部14上。在其前端设置有冲击板或压边盖条30，该压边盖条30最好延伸在整个的门高上并且通过螺钉32紧固在支持件31上。支持件31在后端插入在锁箱12的底部14和盖22之间。支持件31上的掣子34保证支持件31的不转动和分别地紧固连接在锁箱12上和压边盖条30上。一个在底板14上的角形突出部分38对压边盖条30提供额外的支持。
可移动的推杆40位于压边盖条30和支持件31之间。在支持件31的高度上其设置有细长形槽口42并且由引导凸轮36所支承。这些都设置在支持件31的前端并且穿过推杆40的细长形槽口42，用于侧向导引。细长形槽口42和引导凸轮36的长度需使推杆40总能获得足够的纵向位移。沿着压边盖条30布置的其它导引元件43和推杆40上的相应的细长形槽口44保证导杆组件在整个门高度上的稳定和可靠的导引。
如图2中所示，推杆40在致动的方向上装有一个压缩弹簧46，该弹簧顶靠在一个锁箱突出体48上和一个紧固在推杆40上的肩部54上。弹簧46保证与推杆40相连的栓接件当滑动门关闭时将自动地咬合在门框上的冲击板(未示出)上。锁箱突出体48设置在一个垫块50上，垫块牢固地位于锁箱12的底部14和盖22之间。它是由掣子52固定在位的。在推杆肩部54和锁箱突出体48上的圆销56将弹簧固持住并定中。
整体装入锁箱12内的驱动机构10具有一个正齿轮系统60，它带有一个锁榫眼80形式的转动元件75，转动元件75带有附接的驱动齿轮76用以接纳把手的动作，以及一个将把手或旋钮的枢转动作转换成推杆40的直线动作的转换元件62。
转换元件62是齿轮系统60的从动齿轮。它具有一个第一相对大的圆周边扇形齿板63和另一个以一个相对于第一扇形齿板的偏置角安置着的第二比较小的扇形齿板64。从动齿轮62的大的扇形齿板咬合着一个设置在推杆40上的齿轮栅格58而从动齿轮62的第二较小扇形齿板64咬合着放置在同一平面内的配对齿轮66。后一齿轮的扇形齿板67比从动齿轮62的第二个较小的扇形齿轮64具有较大的半径。
安置在这一齿轮组62,66的上面并且在同一轴线上的是一对第二齿轮72,76，其第一齿轮72放置在配对齿轮66之上。第一齿轮72具有一个安置在其圆周上的扇形齿板73，该扇形齿板73分别与放置在从动齿轮62之上的第二驱动齿轮76以及扇形齿板77相啮合。该后一齿轮比安置在配对齿轮66之上的齿轮72具有较大的半径。此外，齿轮72在其底侧具有一个驱动凸耳74与配对齿轮66的圆周凹口68相啮合。
转动元件75的锁榫眼80是轴向地在第二对齿轮72,76的驱动齿轮76和第一齿轮62,66的从动齿轮62的下面作枢转。锁榫眼具有一个带有一个方孔83的中央上升筒或管82用以接纳一个把手或旋钮柄并带有一个安放在从动齿轮62下面的一个平面内的圆周扇形齿板84。上升筒或管82以一种可枢转的安排穿过从动齿轮62并以一种非转动的安排穿过驱动齿轮76，因而把手的转动动作将经由锁榫眼80直接传递给驱动齿轮76而不会给从动齿轮62。放置在锁箱12底部14之上的锁榫眼80的扇形齿板84咬合着一个装有弹簧的齿条85，该齿条也是平放在锁箱12的底部14上并且可在锁箱垫块50内移动。转动把手和因而锁榫眼80的转动将使齿条85从垫块50处被拉出而位于齿条85的细长形槽口86内的弹簧87就被拉紧。当释放把手时，弹簧87就拉动齿条85因而锁榫眼80又回至其原先的位置。
齿轮组件60的枢转轴承整体地形成在锁箱结构上。驱动齿轮76在盖的一侧设置一个突出体78咬合在盖22上的圆形凹口24内。锁榫眼80的情况也是一样，它在底侧有一个突出体(未示出)咬合在底部14的一个圆形凹口18内。以一种圆周凹口方式设置在圆周上的旋转制动装置20和一个在其内转动的锁榫眼80的突出体(未示出)限制其旋转角度至例如45°。配对齿轮66和凸耳齿轮72都设置有中央圆孔70并且连接在设计成圆销的隔套26之一上，隔套设置在锁箱12的底部14和盖22之间。
驱动齿轮76，通过驱动凸耳74耦合在配对齿轮66上的凸耳齿轮72和从动齿轮62形成一个开式传动链，由锁榫眼80和驱动齿轮76(及相应的转动元件75)所驱动，用以将打开滑动门的把手的致动动作传递给推杆40。在一种极端节约空间的方式里，驱动链被构成在两个平面内，叠合的传动级62,66和72,76通过啮合配对齿轮66的圆周凹口68的凸耳齿轮72的驱动凸耳74互相耦合在一起。由于扇形齿板不同的半径，每个传动级62,66和72,76具有一个小于1的传动比。因此，正齿轮系统60的整个传动比同样小于1，因而从动齿轮将总是比安装在同一轴上的转动元件(锁榫眼80)和比非转动地连接在其上的驱动齿轮76以更高的速度转动。与传统的齿轮装置相比，使用把手的同样的旋转角度将可以获得一个明显增大的推杆冲程。与此同时，齿轮单元60从而整个的驱动装置10的空间要求减小至最低。锁箱12具有极小的尺寸，可以容易地容纳在甚至非常狭窄的框架部分中。
图3a至3e阐明了连杆传动器10的功能。图3a示出滑动门已关闭的情况。连接在推杆40上的栓接元件咬合着相应的在门框上的咬合元件(冲击板)；推杆弹簧46就被释开。锁榫眼80内的把手沿传动杆40的方向垂直朝下。通过致动一个插入到锁箱12内的锁定圆柱体92，滑动门可以附加地予以锁定。为此目的，一个相应的锁销93将咬合在一个设置在推杆40上的销孔94中，于是被锁合；该门就不能被打开。一个装有弹簧的摇臂95可防止未被授权的人物从外面以人们熟知的方式将锁销93推回。
如果锁销93通过致动锁定圆柱体92而被推回，推杆40就被释开。如图3b和3c中所示，把手可以在锁榫眼80内转动。其转动经由上升筒或方管82直接传递给驱动齿轮76和从这齿轮经由凸耳齿轮72给放置在下面的配对齿轮66。后者致动着绕着锁榫眼80的上升筒或方管82转动的从动齿轮62，而从动齿轮62的第一扇形齿板63使推杆40向下沿箭头方向移动。推杆弹簧46被张紧。当锁榫眼80转动时，复位齿条85向上移动而复位弹簧87被预张紧。在到达锁榫眼80的旋转制动装置20时，推杆40达到其最后位置，在这位置上门的栓接元件被释开。门可以通过手的继续移动而被推开。当把手被释开时，弹簧87和齿条85将使锁榫眼80恢复至其原始的直立位置(图3d)。为了当门打开时，推杆40和耦连的栓接元件可以仍旧保持它们释开的位置，配对齿轮的圆周凹口68应大于凸耳齿轮72的驱动凸耳74。因此，当把手复原位时，驱动凸耳将在圆周凹口68内闲置着。由于锁榫眼80，驱动齿轮76和凸耳齿轮72是确实地耦合在一起，否则返回装置84,95将再一次致动推杆40，可是，在这里这是不希望有的。
在图3c中(和另外在图2中)，可以看到齿轮62,66,72,76的扇形齿板62,64,67,73,77也被设计和安排成一种极端节省空间的方式。例如，当推杆40的最后位置到达后，从动齿轮62的第一扇形齿板63的侧面65将接触到配对齿轮的扇形齿板67的侧面69，即使在这个位置，扇形齿板67仍旧咬合着从动齿轮62的第二扇形齿板64。该上扇形齿板73,77的齿的数目被限制成绝对最小的需要量，以致这个齿轮平面也是极端地狭窄的。尽管从动齿轮62的直径比较大，齿轮单元60总共需要非常小的空间。锁箱12也可以是极端狭窄的形状。为了由推杆40的增加移动引起的肩部54的移动在锁箱12内不受阻碍，该肩部具有一个附合于齿轮66,72的半径的后曲度55。这样，锁箱12内原来已经有限的活动空间被极好地利用了。
当门被锁上时，被锁在其最后位置的推杆40自动地被在门框处的一个释开装置(未示出)的致动动作而被释开。推杆弹簧46将推杆40推向上(图3e)，而与此同时在配对齿轮66的圆周凹口68内的凸耳齿轮72的驱动凸耳74改换其位置，而连杆传动器10到达其最后或原始的位置，如图3a中所示。
本发明不受在前所描述的任何实施例的限制而是可以在许多方面予以改良。例如，配对齿轮66和凸耳齿轮72可以是整体的或者被安置成非转动地在一根共同的轴线上。对另一个，可能是对置的推杆的传动器可能设置在另一个齿轮平面上。由于其紧凑的尺寸，连杆传动器10可以装在任何种类的门、窗、覆盖物、舱口等上；即便是把手的较小的运动动作总能分别保证功能和闭合元件的充分致动。
可以意识到，在一个用于致动功能性元件40，例如一根在可闭合的表面元件(诸如门、窗、舱口等等)内的推杆的传动器10内，一个安装在一个框架、支撑物、锁箱等上的转动元件75，它包括一个用于非转动地安装致动器和一个驱动齿轮76的锁榫眼80，以及至少一个设计成安装在框架、支撑物、锁箱12等上的一个单独的齿轮元件的转换元件62，都是一个其总的传动比小于1的最好是多级齿轮单元60的部件。齿轮元件62啮合一个功能元件40，用于将一个由致动器引起的转动元件75的转动和/或倾斜运动经由安排在圆周上的扇形齿轮板63,64,67,73,77,84转换成功能元件40的一种功能活动。这样一种齿轮单元是一种开式传动链并且最好是被构成在两个平行平面内，其中与第一齿轮级72,76相连的转动元件75和与第二齿轮级62,66相连的齿轮元件62以及与元件75和62相连的齿轮72,66是轴向地一个在另一个之上安排的。
本发明的所有和任何特征和优点，包括设计细节和空间安排，如从权利要求书，从说明书和从附图可以明显看出的，不论在本身或在其最多样化的组合方面从发明性来说都是实质性的。

Claims (19)

1．在可闭合的表面元件中用于致动功能元件(40)的驱动器(10)，它包括一个用于非转动地安装在一个致动器上的在一个框架、支持物、锁箱等内枢转的转动元件(75)以及至少一个啮合入功能元件(40)内并使由致动器导致的转动元件(75)的转动和/或枢转动作转换成功能元件(40)的功能动作的转换元件(62)，其中，该转换元件(62)被设计成一种安装在框架、支持物、锁箱等内的单独的齿轮元件，而齿轮元件(62)和转动元件(75)形成一个齿轮单元(60)的一部分，其总的传动比小于1。
2．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，齿轮元件(62)和转动元件(75)具有安排在圆周上的齿轮齿(63,64,77)，这些齿轮齿相互确实地啮合。
3．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，齿轮单元(60)包括至少两个传动级。
4．如权利要求3所述的驱动器，其特征在于，每个传动级的传动比都小于1。
5．如权利要求3所述的驱动器，其特征在于，每个传动级包括至少两个齿轮。
6．如权利要求3所述的驱动器，其特征在于，齿轮单元(60)被构成在至少两个平行的平面中。
7．如权利要求1所述的驱动器，其牲特征在于，转动元件(75)被分派给一个第一传动级(72,76)，而齿轮元件(62)被分派给一个第二传动级(62,66)。
8．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，转动元件(75)和齿轮元件(62)或连在这些元件(75,62)上的齿轮(72,66)是轴向地安置成一个在另一个之上。
9．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，转动元件(75)和齿轮元件(62)具有安排在圆周上的齿轮齿(77,63,64)，这些齿又确实地啮合另外的齿轮(72,66)。
10．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，相连的齿轮(72,66)通过连接在一根共同的轴上而相互非转动地耦合在一起。
11．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，相连的齿轮(72,66)借助一个啮合入一个配对齿轮(66)的圆周凹口(68)内的驱动凸耳(74)而非转动地互相耦合。
12．如权利要求11所述的驱动器，其特征在于，具有一个驱动凸耳(74)的凸耳齿轮(72)相连于第一传动级(72,76)，而配对齿轮(66)则相连于第二传动级(62,66)。
13．如权利要求10所述的驱动器，其特征在于，凹口(68)具有一个用于驱动凸耳(74)的空转孔。
14．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，转动元件(75)的旋转动作是经弹簧加载的，它具有一个啮合在一个可纵向位移的弹簧加载的齿条(85)上的额外的外齿轮圈(84)。
15．如权利要求14所述的驱动器，其特征在于，该额外的外齿轮圈(84)相连于一个平行于传动平面(分别为76,72；62,66)的平面。
16．如权利要求2所述的驱动器，其特征在于，所有的齿(63,64,67,73,77,84)都被设计成扇形齿板。
17．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，齿轮元件(62)是一个啮合着一根推杆的正齿轮(63)。
18．如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，功能元件(40)是一根以可纵向位移的方式安装在框架、支持件、锁箱(12)等上的驱动杆或推杆。
19．在诸如窗、门等的建筑元件中，用于致动例如锁闩、销栓、驱动杆、推杆、枢转和倾斜装配件等的功能元件(40)的驱动器，它包括一个用于非转动地安装在一个致动器上的在一个框架、支持件、锁箱等内可枢转的转动元件(75)以及至少一个啮合入一个功能元件(40)内并使由致动器导致的转动元件(75)的转动和/或枢转动作转换成功能元件(40)的功能动作的转换元件(62)，其中，转动元件(75)和功能元件(40)是一个开式传动链(75,80,76,72,66,62,58,40)的部件，该开式传动链被设计成由功能元件(40)完成的动作总是大于转动元件(75)驱动传动链的动作。
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