DE102009003315A1

DE102009003315A1 - Coupling device for use in lock cylinder to couple actuating shaft with rotating output part, has drive i.e. piezoelectric linear drive, integrated with actuating shaft for moving blocking unit

Info

Publication number: DE102009003315A1
Application number: DE200910003315
Authority: DE
Inventors: Thomas Haaf
Original assignee: CESTRONICS GmbH
Current assignee: CESTRONICS GmbH
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2010-07-08

Abstract

The device has a coupling element (5) fixed in a free-wheeling position during rotation of an actuating shaft (3). The coupling element is blocked at a radial drawing part in a coupling position by an electromechanical blocking unit (8) that is moved from an external working position to a working position. The external working position corresponds to the free-wheeling position, and the working position corresponds to the coupling position. A drive i.e. piezoelectric linear drive (9), is integrated with the actuating shaft for moving the blocking unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung in einem Schließzylinder, um eine in einer Lagerbohrung eines Gehäuses von einem Drehknauf oder dergleichen drehantreibbare Betätigungswelle mit einem Drehabtriebsteil zu koppeln, mit mindestens einem in der Betätigungswelle in Radialrichtung beweglich gelagerten, von einer Kupplungsfeder radial auswärts belasteten Kupplungselement, das mit einem Kupplungskopf in einer Kupplungsnische des Drehabtriebsteiles einliegt und das in einer Freilaufstellung beim Drehen der Betätigungswelle radial einwärts ausweicht und in einer Kupplungsstellung von einem elektromechanisch von einer der Freilaufstellung entsprechenden Außerwirkstellung in eine der Kupplungsstellung entsprechenden Wirkstellung verlagerten Blockierglied am radialen Ausweichen gehindert ist.The The invention relates to a coupling device in a lock cylinder, around a in a bearing bore of a housing of a Knob or the like rotary drivable actuator shaft with to couple a rotary drive part, with at least one in the operating shaft movably mounted in the radial direction, by a clutch spring radially outwardly loaded coupling element, with a Coupling head rests in a coupling niche of Drehabtriebsteiles and that in a freewheeling position when turning the actuating shaft evades radially inward and in a coupling position of an electromechanical of a freewheeling position corresponding Extra-effective position corresponding to one of the coupling position Operating position displaced blocking member prevented from radial deflection is.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Schließzylinder mit einer derartigen Kupplung.The Invention also relates to a lock cylinder with such a coupling.

Die DE 100 65 155 B4 beschreibt einen gattungsgemäßen Schließzylinder und eine gattungsgemäße Kupplungseinrichtung. Der dort beschriebene Schließzylinder besitzt ein Gehäuse und eine im Gehäuse angeordnete Kernwelle, die eine Betätigungswelle ausbildet, um durch Drehen eines der beiden Drehknäufe ein Schließglied zu verdrehen. Die Betätigungswelle ist dabei mit einem Drehabtriebsteil gekuppelt. In einer Kupplungsstellung lässt sich über die Kupplung ein Drehmoment vom Drehknauf auf das Schließglied übertragen. Mit diesem Drehmoment und der mechanischen Drehung lässt sich ein Türschloss öffnen oder schließen. Mittels eines Blockiergliedes werden zwei Kupplungselemente in der Kupplungsstellung gehalten. Wird das Blockierglied elektromagnetisch von dieser Wirkstellung in eine Außerwirkstellung gebracht, können die beiden Kupplungselemente radial ausweichen und so aus den Kupplungsnischen des Drehabtriebsteiles austreten. In dieser Freilaufstellung können nur geringe Drehmomente von der Betätigungswelle auf das Schließglied übertragen werden. Bei einem geringen Grenzdrehmoment gleiten die Köpfe der Kupplungselemente an den Flanken der Kupplungsnischen ab, um die zwischen den Nischen liegenden Vorsprünge zu überwinden.The DE 100 65 155 B4 describes a generic lock cylinder and a generic coupling device. The lock cylinder described therein has a housing and a core shaft arranged in the housing, which forms an actuating shaft in order to rotate a closing member by turning one of the two rotary knobs. The actuating shaft is coupled to a rotary drive part. In a coupling position, a torque can be transmitted from the rotary knob to the closing member via the coupling. With this torque and the mechanical rotation, a door lock can be opened or closed. By means of a blocking member two coupling elements are held in the coupling position. If the blocking member is brought electromagnetically from this operative position into an out of action position, the two coupling elements can deflect radially and thus emerge from the coupling niches of the rotary drive member. In this freewheeling position, only small torques can be transmitted from the actuating shaft to the closing member. At a low limit torque, the heads of the coupling elements slide on the flanks of the coupling slots to overcome the protrusions located between the recesses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Kupplungseinrichtung gebrauchsvorteilhaft weiterzubilden.Of the Invention is based on the object, the generic Further advantageous use of the coupling device.

Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Die Unteransprüche betreffen nicht nur vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Gegenstandes, sondern je für sich auch eigenständige Weiterbildungen des Standes der Technik.Solved The object is achieved by the specified in the claims Invention. The subclaims not only relate to advantageous Further developments of the subject matter specified in the main claim, but each independently, further education of the prior art.

Zunächst und im Wesentlichen ist ein in der Betätigungswelle integrierter Antrieb, insbesondere ein Linearantrieb zur Verlagerung des Blockiergliedes vorgesehen. Das Blockierglied kann in einer ersten Variante von einem Schieber ausgebildet sein, der von einem Piezo-Linearmotor des Antriebs in Achsrichtung der Betätigungswelle verschiebbar ist. Alternativ kann das Blockierglied aber auch von einem Hebel ausgebildet sein, der rotatorisch zwischen Außerwirkstellung und Wirkstellung geschwenkt werden kann. Der Linearmotor treibt bevorzugt eine Druckspindel an. Diese entwickelt eine Schubkraft auf das Blockierglied. Das Blockierglied wird gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder verlagert. Das Ende der Druckspindel braucht somit nicht zugfest mit dem Blockierglied verbunden zu sein. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wirkt der Linearmotor auf ein bei Überschreitung einer Grenzkraft gegen die Rückstellkraft einer Speicherfeder ausweichbares Antriebsglied des Blockiergliedes. Das Antriebsglied kann von einem in einer Zylinderhöhlung des Blockiergliedes gelagerten Stempel ausgebildet werden. Die Druckspindel des Linearmotors beaufschlagt dabei den Kopf des Stempels. Rückwärtig des Stempels erstreckt sich ein Stempelschaft durch eine Druckfeder, die die Speicherfunktion ausübt. Die Speicherfeder stützt sich am Boden der Zylinderhöhlung ab. Lässt sich das Blockierglied aufgrund einer Bewegungshemmung, bspw. weil ein Drehmoment auf das Drehabtriebsteil ausgeübt wird, nicht verlagern, so wird von dem Linearmotor zunächst nur das Antriebsglied verlagert und damit die Speicherfeder gespannt. Wird die Bewegungshemmung des Blockiergliedes aufgehoben, so wird das Blockierglied von der Speicherfeder verlagert. Bevorzugt erfolgt diese Verlagerung von der Wirkstellung des Blockiergliedes in seine Außerwirkstellung. Das Blockierglied wird in seiner Außerwirkstellung von der ausgefahrenen Druckspindel des Linearmotors gehalten. Die Rückstellfeder, die in dieser Betriebsstellung gespannt ist, bildet einen Kraftspeicher aus, um beim Zurückverlagern der Spindel das Blockierglied wieder in die Wirkstellung zu bringen. Ist dies aufgrund einer Bewegungshemmung, weil sich bspw. die Blockierelemente in der Bewegungsbahn eines Sperrfortsatzes des Blockiergliedes befinden, nicht möglich, so verbleibt das Blockierglied in der Außerwirkstellung, bis diese Bewegungshemmung aufgehoben ist. Dann treibt die sich entspannende Rückstellfeder das Blockierglied in seine Wirkstellung. In dieser liegt der Sperrfortsatz zwischen den beiden aufeinander zuweisenden Sperrflanken zweier Kupplungselemente. Die Betätigungswelle wird bevorzugt von zwei in einer Diametralebene aneinanderliegenden Hälften gebildet. Diese Hälften können durch Formschlusseingriffselemente aneinandergefesselt sein. Jede der beiden Hälften kann einen Führungskanal ausbilden, in dem jeweils ein Kupplungselement einliegt. Die Kupplungselemente verlagern sich dabei quer zur Flächenerstreckung der Trennebene der beiden Hälften. In einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Motorsteuerung vorgesehen. Diese Motorsteuerung ist in der Lage, eine mechanische Bewegungshemmung des Linearmotors zu erkennen. Sie erkennt dies beispielsweise anhand einer Steigerung des Stroms bzw. anhand einer Verminderung des elektrischen Widerstandes. Wird eine derartige mechanische Bewegungshemmung erkannt, wird die Stromversorgung vorübergehend abgeschal tet. Zu einem späteren Zeitpunkt wird ein erneuter Bewegungsversuch vorgenommen. Es kann ein zusätzlicher Sensor oder es können mehrere zusätzliche Sensoren vorgesehen sein, um die Position des Blockiergliedes zu überwachen. Durch diese Überwachung kann auf Manipulationen reagiert werden. Der erfindungsgemäß verwendete Antrieb ist bevorzugt ein Piezo-Linearantrieb bzw. ein Piezo-Linearmotor und besitzt eine kleine Baugröße. Es ist deshalb möglich, den Antrieb zur Verlagerung des Kupplungsgliedes in der Zylinderwelle unterzubringen, wo der Antrieb gegen Manipulationen optimal geschützt ist. Auch die Steuerung für den Kupplungsmechanismus kann in der Zylinderwelle untergebracht sein. Hierzu können dort Leiterplatten vorgesehen sein, die die hierzu nötigen elektronischen Bauteile tragen. Weitere Elektronikkomponenten können sich außerhalb der Zylinderwelle bspw. in einem Knauf befinden. Die Informationsübertragung zwischen den voneinander getrennten elektronischen Komponenten erfolgt über ein gesichertes Protokoll. In einer Weiterentwicklung des Schließzylinders ist vorgesehen, diesen mit Bohrschutzelementen auszustatten, damit verhindert wird, dass durch Aufbohrversuche an die Sperrmechanik gelangt wird. Die Kupplungselemente bzw. die Elemente des Kupplungsmechanismus bestehen zur Vermeidung von magnetischen Manipulationen aus nicht magnetischen bzw. nicht magnetisierbaren Werkstoffen.First and foremost, a drive integrated in the actuating shaft, in particular a linear drive for displacing the blocking member, is provided. The blocking member may be formed in a first variant of a slider which is displaceable by a piezo linear motor of the drive in the axial direction of the actuating shaft. Alternatively, however, the blocking member may also be formed by a lever which can be pivoted rotationally between the non-action position and the operative position. The linear motor preferably drives a pressure spindle. This develops a thrust on the blocking member. The blocking member is displaced against the restoring force of a return spring. The end of the pressure spindle thus does not need to be connected to the blocking member in a tension-proof manner. In a preferred embodiment of the invention, the linear motor acts on a deflectable when exceeding a limit force against the restoring force of a storage spring drive member of the blocking member. The drive member may be formed by a piston mounted in a cylinder cavity of the blocking member. The pressure spindle of the linear motor acts on the head of the punch. At the back of the punch, a punch shaft extends through a compression spring that performs the storage function. The storage spring is supported at the bottom of the cylinder cavity. If the blocking element can not be displaced due to a movement inhibition, for example because a torque is exerted on the rotary drive part, then only the drive element is initially displaced by the linear motor and thus the storage spring is tensioned. If the movement inhibition of the blocking member is released, the blocking member is displaced from the storage spring. Preferably, this shift takes place from the active position of the blocking member in its non-operative position. The blocking member is held in its non-operative position by the extended pressure spindle of the linear motor. The return spring, which is stretched in this operating position, forms a force storage device to bring the blocking member back to the operative position when relocating the spindle. If this is not possible because of a movement inhibition because, for example, the blocking elements are located in the path of movement of a blocking extension of the blocking member, then the blocking member remains in the non-operative position until this movement inhibition is canceled. Then the relaxing return spring drives the blocking member into its operative position. In this is the barrier extension between the two facing each other blocking edges of two coupling elements. The actuating shaft is preferably formed by two adjacent halves in a diametral plane. These halves can be tied together by form-fitting engagement elements. Each of the two halves can form a guide channel, in each of which a coupling element rests. The coupling elements shift transversely to the surface Extension of the dividing plane of the two halves. In a further development of the invention, a motor control is provided. This motor control is able to detect a mechanical movement inhibition of the linear motor. It recognizes this, for example, by increasing the current or by reducing the electrical resistance. If such mechanical movement inhibition detected, the power supply is temporarily switched off. At a later time, another attempt is made to move. There may be one additional sensor or a plurality of additional sensors may be provided to monitor the position of the blocking member. Through this monitoring can be responded to manipulation. The drive used in the invention is preferably a piezo linear drive or a piezo linear motor and has a small size. It is therefore possible to accommodate the drive for the displacement of the coupling member in the cylinder shaft, where the drive is optimally protected against manipulation. Also, the control for the clutch mechanism may be housed in the cylinder shaft. For this purpose, printed circuit boards may be provided there, which carry the necessary electronic components. Other electronic components can be outside the cylinder shaft, for example, in a knob. The information transmission between the separate electronic components is carried out via a secure protocol. In a further development of the lock cylinder is provided to equip this with Bohrschutzelementen, thus preventing that is reached by Aufbohrversuche to the locking mechanism. The coupling elements or the elements of the coupling mechanism consist of non-magnetic or non-magnetizable materials to avoid magnetic manipulation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen erläutert. Es zeigen:One Embodiment of the invention will be described below attached drawings explained. Show it:

1 in der Seitenansicht einen Schließzylinder mit zwei Knäufen, 1 in side view a lock cylinder with two pommels,

2 einen vergrößerten Abschnitt eines Schließgliedes eines Schließzylinders mit zwei Wellenabschnitten, die jeweils in einer Gehäusebohrung einer der Zylinderhälften des in 1 dargestellten Schließzylinders gelagert sind und die jeweils mit einem Drehknauf drehverbunden sind, 2 an enlarged portion of a closing member of a lock cylinder with two shaft sections, each in a housing bore of one of the cylinder halves of in 1 are shown lock cylinder and are each rotatably connected to a rotary knob,

3 einen Schnitt gemäß der Linie III-III in 2, 3 a section along the line III-III in 2 .

4 eine perspektivische Darstellung eines Schnitts gemäß der Linie IV-IV in 3 in der Kupplungsstellung, 4 a perspective view of a section along the line IV-IV in 3 in the coupling position,

5 eine Darstellung der Betätigungswelle mit einem Aufbruch im Bereich eines der Kupplungselemente 5 in der Kupplungsstellung, 5 a representation of the actuating shaft with a departure in the range of one of the coupling elements 5 in the coupling position,

6 eine perspektivische Darstellung der in 2 dargestellten Baugruppe mit einer entfernten Hälfte der Betätigungswelle in der Kupplungsstellung, 6 a perspective view of in 2 shown assembly with a remote half of the actuating shaft in the coupling position,

7 das Schließglied nebst von einem Sperrfortsatz 14 in der Kupplungsstellung gehaltenen Kupplungselementen 5, 7 the closing element together with a barrier extension 14 held in the coupling position coupling elements 5 .

8 eine Darstellung gemäß 4 in der Freilaufstellung, 8th a representation according to 4 in freewheeling position,

9 eine Darstellung gemäß 5 in der Freilaufstellung, 9 a representation according to 5 in freewheeling position,

10 eine Darstellung gemäß 6 in der Freilaufstellung, 10 a representation according to 6 in freewheeling position,

11 eine Darstellung gemäß 7 in der Freilaufstellung, 11 a representation according to 7 in freewheeling position,

12 eine Darstellung gemäß 4, wobei der piezo-elektrische Linearantrieb in die Außerwirkstellung verlagert ist, das Kupplungsglied 8 aber aufgrund einer Bewegungshemmung nicht mitverlagert worden ist, so dass lediglich die Speicherfeder 13 gespannt worden ist, und 12 a representation according to 4 , wherein the piezoelectric linear actuator is displaced into the non-operative position, the coupling member 8th but has not been relocated due to a movement inhibition, so that only the memory spring 13 has been tense, and

13 eine Darstellung gemäß 4, wobei der piezo-elektrische Linearantrieb in seine Wirkstellung verlagert worden ist, das Blockierglied 8 je doch dieser Bewegung nicht folgen konnte, da es bewegungsgehemmt ist, mit gespannter Rückstellfeder 11. 13 a representation according to 4 , wherein the piezoelectric electric linear drive has been shifted into its operative position, the blocking member 8th However, this movement could not follow because it is motion-inhibited, with tensioned return spring 11 ,

Der in den Figuren dargestellte Schließzylinder ist ein Doppelschließzylinder mit einem Zylindergehäuse 1, welches zwei Gehäusehälften aufweist. Zwischen den beiden Gehäusehälften ist ein Schließglied 4 drehbar gelagert, welches einen Vorsprung 4' aufweist zum Angriff an einem Schloss. Beim Ausführungsbeispiel sind zwei Antriebsknäufe 2, 2' vorgesehen, die jeweils am Ende einer Betätigungswelle 3 angeordnet sind. Die Betätigungswelle 3 steckt in einer Gehäusebohrung des Zylindergehäuses 1.The lock cylinder shown in the figures is a double lock cylinder with a cylinder housing 1 which has two housing halves. Between the two housing halves is a closing member 4 rotatably mounted, which has a projection 4 ' has to attack at a castle. In the embodiment, two drive gears 2 . 2 ' provided, each at the end of an actuating shaft 3 are arranged. The actuating shaft 3 inserted in a housing bore of the cylinder housing 1 ,

Die Betätigungswelle 3 besteht aus zwei halbzylindrischen Körpern 3, 3'', die in einer Diametralebene der Betätigungswelle 3 aneinander liegen. Die beiden Hälften 3', 3'' der Betätigungswelle 3 sind über Formschlusseingriffsmittel, nämlich über Zapfen 22, 22' miteinander verbunden. Die beiden Hälften 3', 3'' sind in ihrem Inneren derart profiliert, dass Aufnahmekammern für Leiterplatten 20, 23 verbleiben, auf denen Elektronikkomponenten angeordnet sein können und auf denen Verbindungsleitungen angeordnet sind, um einen Linearantrieb 9 zu betätigen.The actuating shaft 3 consists of two semi-cylindrical bodies 3 . 3 '' in a diametrical plane of the actuating shaft 3 lie together. The two halves 3 ' . 3 '' the actuating shaft 3 are via positive engagement means, namely via pins 22 . 22 ' connected with each other. The two halves 3 ' . 3 '' are profiled in their interior so that receiving chambers for printed circuit boards 20 . 23 remain on which electronic components can be arranged and on which connecting lines ange are orders to a linear actuator 9 to press.

Aus der 3 ist zu entnehmen, dass das Schließglied 4 eine verzahnte Höhlung aufweist. Diese Höhlung, in der die Betätigungswelle 3 steckt, besitzt eine Wandung, die eine Vielzahl von Kupplungsnischen 7 ausbildet. Jede Kupplungsnische 7 ist von einer in Umfangsrichtung benachbarten Kupplungsnische 7 durch einen Kupplungsvorsprung 7' getrennt. Jede der beiden Hälften 3', 3'' der Betätigungswelle 3 besitzt eine sich quer zur Trennebene erstreckende Öffnung, die einen Führungskanal 24 ausbildet. In den beiden Führungskanälen 24 stecken jeweils Kupplungselemente 5. Diese haben jeweils die Form eines Stiftes. Der Kupplungskopf 5' des Kupplungsstiftes 5 ragt mit dachartigen An schrägungen in die schräge Wandungen aufweisende Kupplungsnische 7. Die dem Kupplungskopf 5' gegenüberliegende Sperrflanke 5'' wird von einer Kupplungsfeder 6 belastet. Die Kupplungsfeder 6 liegt somit zwischen zwei Sperrflanken 5'' zweier sich diametral gegenüberliegenden Kupplungselementen 5 und beaufschlagt die Kupplungsköpfe 5' in die Kupplungsnischen 7. In der in 3 dargestellten Stellung besitzen die Sperrflanken 5'' ihren maximalen Abstand zueinander. Wird die Betätigungswelle 3 gegenüber dem Drehabtriebsteil 4, bei dem es sich beim Ausführungsbeispiel um das Schließglied handelt, gedreht, so tendieren die Kupplungselemente 5 dazu, sich radial einwärts zu verlagern, da ihre Köpfe 5' auf den Schrägflanken der Kupplungsnische 7 bzw. der Kupplungsvorsprünge 7' abgleiten. Befindet sich ein Sperrfortsatz 14 in einer Wirkstellung zwischen den beiden Sperrflanken 5'', so ist dieses radiale Ausweichen verhindert. Die Kupplung steht in ihrer Kupplungsstellung (vgl. 4 bis 7).From the 3 it can be seen that the closing member 4 has a toothed cavity. This cavity, in which the actuating shaft 3 has a wall, which has a variety of coupling niches 7 formed. Every coupling niche 7 is of a circumferentially adjacent coupling niche 7 through a coupling projection 7 ' separated. Each of the two halves 3 ' . 3 '' the actuating shaft 3 has a transverse to the parting plane extending opening, which is a guide channel 24 formed. In the two guide channels 24 stuck each coupling elements 5 , These each have the shape of a pen. The coupling head 5 ' of the coupling pin 5 protrudes with roof-like slopes in the sloping walls having coupling niche 7 , The the coupling head 5 ' opposite blocking edge 5 '' is from a clutch spring 6 loaded. The clutch spring 6 is thus between two blocking edges 5 '' two diametrically opposite coupling elements 5 and acts on the coupling heads 5 ' in the coupling niches 7 , In the in 3 shown position have the blocking edges 5 '' their maximum distance from each other. Will the actuating shaft 3 opposite the rotary drive part 4 , In which it is the closing member in the embodiment, rotated, so the coupling elements tend 5 to shift radially inwards as their heads 5 ' on the sloping flanks of the coupling niche 7 or the coupling projections 7 ' slide. There is a barrier extension 14 in an operative position between the two blocking edges 5 '' so this radial evasion is prevented. The coupling is in its coupling position (see. 4 to 7 ).

Wird der Sperrfortsatz 14 in die in den 8 bis 11 dargestellte Außerwirkstellung gebracht, können die Kupplungselemente 5 sich radial einwärts verlagern. Die Kupplung befindet sich jetzt in einer Freilaufstellung, in welcher die Betätigungswelle 3 bei Vernachlässigung eines gewissen Grenzdrehmomentes zum Zurückverlagern der Kupplungselemente 5 im Wesentlichen frei gegenüber dem Drehabtriebsteil 4 gedreht werden kann, wobei bei einer Relativdrehung die Kupplungselemente 5 jedoch gegen die Rückstellkraft der Kupplungsfeder 6 eine periodische Hin- und Herbewegung vollziehen.Will the barrier process 14 in the in the 8th to 11 brought shown non-operative position, the coupling elements 5 to move radially inwards. The clutch is now in a freewheeling position, in which the actuating shaft 3 neglecting a certain limit torque for relocating the coupling elements 5 essentially free relative to the rotary drive part 4 can be rotated, wherein in a relative rotation, the coupling elements 5 but against the restoring force of the clutch spring 6 perform a periodic float.

Der Sperrfortsatz 14 ist Teil eines Blockiergliedes 8, welches innerhalb der Betatigungswelle 3 in Achsrichtung verlagerbar gelagert ist. Hierzu bildet die Betatigungswelle 3 eine im Bereich der Trennebene angeordnete Lagerhöhlung 18 mit einem kreisförmigen Querschnitt aus. In dieser Lagerhöhlung 18 liegt ein zylindrischer Abschnitt 17 des Blockiergliedes 8, welcher eine Zylinderhöhlung 25 mit einem Boden 25' ausbildet. Auf dem Boden 25' stützt sich eine Speicherfeder 13 ab. Das andere Ende der Speicherfeder 13 liegt rückwärtig eines ver größerten Kopfes eines Stempels 12, dessen Schaft sich durch die Höhlung der Druckfeder und den Boden 25 erstreckt.The barrier process 14 is part of a blocking link 8th which is within the actuation wave 3 Is mounted displaceably in the axial direction. For this purpose forms the actuation wave 3 a arranged in the region of the parting plane storage cavity 18 with a circular cross-section. In this storage cave 18 lies a cylindrical section 17 of the blocking member 8th which is a cylinder cavity 25 with a floor 25 ' formed. On the ground 25 ' a memory spring is supported 13 from. The other end of the memory spring 13 lies at the back of a ver enlarged head of a stamp 12 whose shaft passes through the cavity of the compression spring and the ground 25 extends.

Von dem Zylinderabschnitt 17 des Blockiergliedes 8 ragt ein Fortsatz 16 seitlich ab. Dieser Fortsatz 16 ragt in eine Nische 15 mit einem Boden 15. Am Boden 15' stützt sich eine Rückstellfeder 11 ab, die sich mit ihrem anderen Ende an dem Fortsatz 16 abstützt.From the cylinder section 17 of the blocking member 8th an extension protrudes 16 laterally. This extension 16 juts into a niche 15 with a floor 15 , On the ground 15 ' a return spring is supported 11 off, with its other end attached to the extension 16 supported.

In der Lagerhöhlung 18 ist auch ein piezo-elektrischer Linearantrieb 9 gelagert. Dieser Linearantrieb 9 ist in der Lage, eine Druckspindel 10 in Erstreckungsrichtung der Höhlung 18 bzw. in Erstreckungsrichtung der Betätigungswelle 3 zu verlagern. Das Stirnende der Druckspindel 10 ist lediglich schubkraftgekoppelt mit dem Stempel 12, der ein Antriebsglied für das Blockierglied 8 ausbildet. Durch Verlagern der Druckspindel 10 in Achsrichtung lässt sich somit das Blockierglied 8 von der in der 4 dargestellten Wirkstellung in die in 8 dargestellte Außerwirkstellung verlagern. Dabei wird im Normalfall die Speicherfeder 13 nicht komprimiert. Die Speicherfeder 13 wird zufolge eines endseitig am Stempel 12 sitzenden Sperrbundes in einer vorgespannten Stellung gehalten. Diese Vorspannungskraft ist größer als die maximale Rückstellkraft der gespannten Rückstellfeder 11, die beim Verlagern des Blockiergliedes 8 von der in 4 dargestellten Wirkstellung in die in 8 dargestellte Außerwirkstellung als Kraftspeicher für die Rückverlagerung gespannt wird.In the storage cave 18 is also a piezoelectric linear actuator 9 stored. This linear drive 9 is capable of a pressure spindle 10 in the extension direction of the cavity 18 or in the extension direction of the actuating shaft 3 to relocate. The front end of the pressure spindle 10 is only thrust coupled with the punch 12 , which is a drive member for the blocking member 8th formed. By moving the pressure spindle 10 in the axial direction can thus be the blocking member 8th from in the 4 shown active position in the in 8th relocate illustrated non-operative position. This is usually the memory spring 13 not compressed. The memory spring 13 is due to one end on the stamp 12 seated Sperrbundes held in a biased position. This preload force is greater than the maximum restoring force of the tensioned return spring 11 involved in moving the blocking member 8th from the in 4 shown active position in the in 8th shown Nichtwirkstellung is stretched as a power storage for the return shift.

Die Spindel 10 ist selbsthemmend im piezo-elektrischen Linearantrieb 9 gehalten. Der Antrieb 9 ist somit in der Lage, stromlos das Blockierglied 8 in der in 8 dargestellten Außerwirkstellung zu halten.The spindle 10 is self-locking in piezo-electric linear drive 9 held. The drive 9 is thus able to de-energize the blocking member 8th in the in 8th to hold shown.

Es ist ein Sensor vorgesehen, um die Position des Blockiergliedes 8 in seiner Außerwirkstellung zu detektieren. Der Sensor kann dabei mit einer Stirnfläche des Sperrfortsatzes 14 zusammenwirken. Mit ihm wird der Steuerelektronik signalisiert, wenn die in 8 dargestellte Außerwirkstellung erreicht ist. Es kann ein zusätzlicher Sensor vorgesehen sein, mit dem das Erreichen der Wirkstellung des Blockiergliedes 8 detektierbar ist. Um die Stellung des Sperrfortsatzes 14 bzw. des Blockiergliedes 8 zu erkennen, kann das Blockierglied 8 bzw. der Sperrfortsatz 14 einen Magneten tragen. Auf der Platine 23 kann sich ein mit diesem Magneten zusammenwirkender Sensor befinden. Es kann sich dabei um einen Näherungsschalter handeln, also um einen Schwingkreis, der bei der Lageveränderung des Magneten verstimmt wird.There is a sensor provided to the position of the blocking member 8th to detect in its non-operative position. The sensor can with an end face of the barrier extension 14 interact. With it, the control electronics is signaled when the in 8th shown non-action position is reached. There may be provided an additional sensor with which the achievement of the operative position of the blocking member 8th is detectable. To the position of the barrier extension 14 or the blocking member 8th To recognize, the blocking member can 8th or the locking process 14 wear a magnet. On the board 23 There may be a sensor interacting with this magnet. It can be a proximity switch, ie a resonant circuit that is detuned when the position of the magnet changes.

Zur Verdeutlichung der Wirkweise der Speicherfeder 13 wird auf die 12 verwiesen. Bei der in 12 dargestellten Betriebsstellung ist eine Verlagerung des Sperrfortsatzes 14 bzw. des Blockiergliedes 8 gehemmt. Ursache für eine derartige Bewegungshemmung ist in der Regel eine Drehmomentbeaufschlagung und damit eine Verklemmung des Sperrfortsatzes 14 zwischen den beiden Sperrflanken 5'' der beiden Kupplungselemente 5. Solange das Drehmoment von der Betätigungswelle 3 auf das Schließglied 4 übertragen wird, kann das Kupplungsglied 8 nicht in Achsrichtung von seiner Wirkstellung in die Außerwirkstellung verlagert werden. In diesem Fall verschiebt die Stirnseite der vom Antrieb 9 verlagerten Druckspindel 10 lediglich den Stempel 12 innerhalb der Zylinderhöhlung 25 und spannt dabei die Speicherfeder 13. Nach Lösen der Verklemmung des Sperrfortsatzes 14 kann sich die Speicherfeder 13 entspannen und verlagert das Blockierglied 8 von der in 12 dargestellten bewegungsgehemmten Stellung in die in 8 dargestellte Außerwirkstellung.To clarify the mode of action of the Spei cherfeder 13 will be on the 12 directed. At the in 12 shown operating position is a shift of the barrier extension 14 or the blocking member 8th inhibited. Cause of such movement inhibition is usually a torque and thus a jamming of the barrier extension 14 between the two blocking edges 5 '' the two coupling elements 5 , As long as the torque from the actuating shaft 3 on the closing member 4 is transferred, the coupling member 8th not be shifted in the axial direction of its operative position in the non-operative position. In this case, the front side shifts from the drive 9 shifted pressure spindle 10 only the stamp 12 within the cylinder cavity 25 and tensions the memory spring 13 , After releasing the jamming of the barrier extension 14 can the memory spring 13 relax and shift the blocking member 8th from the in 12 shown motion-inhibited position in the in 8th illustrated non-operative position.

In der Außerwirkstellung kann die Betätigungswelle 3 im Wesentlichen frei gegenüber dem Schließglied 4 verdreht werden, wobei jedoch die Kupplungselemente 5 eine Oszillationsbewegung vollführen. Sie erreichen dabei u. a. die in der 13 dargestellte Zwischenstellung. In dieser Zwischenstellung, in der der rückwärtige Abschnitt des Kupplungselementes 5 in der Bewegungsbahn des Sperrfortsatzes 14 liegt, lässt sich der Sperrfortsatz 14 nicht von seiner in der 8 dargestellten Außerwirkstellung in die in 4 dargestellte Wirkstellung verlagern. Wird in dieser bewegungsgehemmten Stellung der Antrieb 9 betätigt, so wird lediglich die Druckspindel 10 in die in 13 dargestellte zurückverlagerte Stellung gebracht. Ihr Stirnende löst sich dabei vom Stempel 12. Die Rückstellfeder 11 bleibt gespannt. Nach Aufheben der Verklemmung gemäß 13, also nach radialer Vorverlagerung der beiden Kupplungselemente 5 kann der Sperrfortsatz 14 in die Wirkstellung wandern. Dies erfolgt durch die Rückstellkraft der gespannten, auf den Fortsatz 16 wirkenden Rückstellfeder 11.In the non-operating position, the actuating shaft 3 essentially free relative to the closing member 4 be twisted, but with the coupling elements 5 perform an oscillation movement. They reach, inter alia, in the 13 illustrated intermediate position. In this intermediate position, in which the rear portion of the coupling element 5 in the trajectory of the barrier process 14 lies, the barrier extension can be 14 not from his in the 8th illustrated non - operative position in the in 4 shift shown active position. Will in this motion-inhibited position of the drive 9 pressed, so only the pressure spindle 10 in the in 13 shown shifted back position. Your forehead separates from the stamp 12 , The return spring 11 stay tuned. After canceling the deadlock according to 13 So after radial advancement of the two coupling elements 5 can the barrier process 14 wander into the operative position. This is done by the restoring force of the tensioned, on the extension 16 acting return spring 11 ,

Mit der Bezugsziffer 19 wird ein Gummipuffer bezeichnet, gegen den der Sperrfortsatz 14 anschlagen kann. Die Bezugsziffer 19' bezeichnet einen Verbinder, mit dem der Piezomotor mit den Folienleiterbahnen der Platine verbunden ist.With the reference number 19 is called a rubber buffer, against which the barrier process 14 can strike. The reference number 19 ' denotes a connector with which the piezomotor is connected to the foil conductors of the board.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen.All disclosed features are essential to the invention (in itself). In the disclosure of the application is hereby also the disclosure content the associated / attached priority documents (Copy of the advance notice) fully included, too for the purpose, features of these documents in claims present Registration with.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10065155 B4 [0003]

Claims

Coupling device in a lock cylinder, around a in a bearing bore of a housing ( 1 ) from a rotary knob ( 2 . 2 ' ) or the like rotationally driven actuating shaft ( 3 ) with a rotary drive part ( 4 ), with at least one in the actuating shaft ( 3 ) movably mounted in the radial direction, by a clutch spring ( 6 ) radially outwardly loaded coupling element ( 5 ), which with a coupling head ( 5 ' ) in a coupling niche ( 7 ) of the rotary actuator part ( 4 ) and that in a freewheeling position when turning the actuating shaft ( 3 ) deflects radially inwardly and in a coupling position of an electromechanically displaced from one of the free-running position Nichtwirkstellung in one of the coupling position corresponding active position displaced blocking member ( 8th ) is prevented from deflecting radially, characterized by a in the operating shaft ( 3 ) integrated drive, in particular a piezo linear drive ( 9 ) for the displacement of the blocking member ( 8th ).

Coupling device according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the blocking member ( 8th ) one from the linear motor ( 9 ) in the axial direction of the actuating shaft ( 3 ) sliding slider ( 8th ).

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the blocking member ( 8th ) is a lever which is rotationally pivotable between Auswirkstellung and active position.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by one of the linear motor ( 9 ) driven pressure spindle ( 10 ), which by thrust the blocking member ( 8th ) against the restoring force of a return spring ( 11 ) relocated.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the linear motor ( 9 ) to a when exceeding a limit force against the restoring force of a memory spring ( 13 ) deflectable drive member ( 12 ) of the blocking member ( 8th ) acts.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the shaft ( 3 ) of two halves adjoining one another in a diametral plane ( 3 ' . 3 '' ) consists.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by a mechanical movement inhibition of the linear motor ( 9 ) recognizing motor control, the power supply of the linear motor ( 9 ) for a predetermined time.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by one or more the position of the blocking member ( 8th ) monitoring sensors.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by two of the clutch spring ( 6 ) away from each other spring-loaded coupling elements ( 5 ), each in a guide channel ( 24 ) one of the two halves ( 3 ' . 3 '' ) of the actuating shaft ( 3 ) and in the direction transverse to the diametrical parting plane of the two halves ( 3 ' . 3 '' ) are relocatable.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the rotary drive part ( 4 ) is a closing member, which with an extension ( 4 ' ) can transmit a rotary actuator to a lock.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized by a in the active position between two locking edges ( 5 '' ) of the coupling elements ( 5 ) lying rebound extension ( 14 ) of the blocking member ( 8th ).

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that that of the drive ( 9 ), in particular in the form of a piezoelectric linear drive acted upon drive member ( 12 ) of the blocking member ( 8th ) is a punch whose stamp shank penetrates the memory spring formed by a compression spring.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the memory spring ( 13 ) on a floor ( 25 ' ) a cylinder cavity ( 25 ) of the blocking member ( 8th ) is supported.

Coupling device according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that a cylinder cavity ( 25 ) forming portion of the blocking member ( 8th ) in a storage cavity ( 18 ) of the actuating shaft ( 3 ) is guided.

Lock cylinder with a housing ( 1 ) and one of a rotary knob ( 2 . 2 ' ) or the like rotationally driven actuating shaft ( 3 ), which with a rotary drive part ( 4 ) can be coupled, marked by a coupling device according to one of the preceding claims.