JP2013522505A - 選択的に離脱自在であり、連結自在なモータ付きハンドル - Google Patents

Abstract

第１の回転自在要素（１）、および第２の要素（３）、および連結機器を備えるドア、窓などのためのハンドル機器。連結機器は、軸方向に移動可能な作動部材（３０）、解放位置と係合位置との間で半径方向に移動できる少なくとも１つの係合部材（５１、５２）を備える。解放位置では、第１および第２（１、３）要素は相互に対して回転自在である。
係合位置では、回転は防止される。電気モータ（２１）は作動部材（３０）を移動する。電気モータは２つの反対の回転方向に回転自在な出力シャフト（２２）および第１のネジ山を持つネジ切りシャフト部（２５）を有する。作動部材（３０）は、シャフト（２２）の第１のネジ山に対応する第２のネジ山を有するネジ山係合部（３４）を有する。第１および第２のネジ山がシャフト（２２）の回転によって離脱したときに、第１および第２のバネ部材（４１、４２）は、ネジ山係合部（３４）をシャフトのネジ切りシャフト部に向けて押す。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に、ドア、窓、ゲート、ハッチなどを操作するためのハンドル機器に関する。特に、本発明はこのようなハンドル機器であって、回転軸を中心として回転自在な第１の要素と、第２の要素と、第１の要素と第２の要素との間で回転軸を中心とした相対的回転を選択的に可能にするまたは防止するための連結機器とを備える、ハンドル機器に関する。本発明は、たとえば、ある種のハンドル、たとえばレバーハンドル、サムターンまたは窓ハンドル型のハンドルを使用して操作することができるドア、窓などでの用途を有する。

回転自在ハンドルを装備した多くのドア、窓および他のこのような要素において、ハンドルによって転向または回転できる部品を選択的に別の部品に連結または別の部品から離脱できることが望ましい。他の部品は、同様の回転自在部品または固定部品のどちらかであってよい。

両方の部品が回転自在であるとき、離脱位置では、たとえば他方の部品に影響を及ぼすことなくハンドルを転向可能にすることが、連結位置では、ハンドルの回転移動を他方の部品に伝達可能にすることが望ましいことがある。ここで他方の部品は、ハンドル柄またはレバーハンドル柄などのスイベルピンであることができ、これは次に回転移動を従動子、ボルト、クレモンボルト、ロックまたはドアもしくは窓の状態に影響するその他の機器に伝達することができる。連結位置では、ゆえに通常操作はハンドルによって行われる。離脱位置では対照的に、ドアまたは窓の状態は、ハンドルが転向される場合に影響されないままである。

別の回転自在部品からのハンドルの離脱は、「フリースイング」と呼ばれることがある。この種の選択的離脱は、たとえば外部ドアまたは窓が内側から開かれるのを防止するための、またはロックがロック位置にあるときに過剰な力がハンドルに印加された場合に、ハンドルに連結されたロックなどに対する損傷を防止するための、チャイルドセーフティ対策として使用することができる。

他方の部品が固定非回転自在部品であるとき、回転自在ハンドルは、従来のように固定することができるか、またはハンドル柄もしくはレバーハンドル柄によってたとえばボルト、クレモンボルト、もしくはロック、またはドアもしくは窓の状態に影響するその他の機器に連続して連結することができる。回転自在ハンドルと固定部品との間の離脱および連結はここで、離脱位置では操作を可能にするために、連結位置ではハンドルを阻止して、これによりドアまたは窓の操作を防止するために使用することができる。ハンドルと固定部品との間の連結はこの点で、それ自体がロックを構成すると言うことができる。回転自在ハンドルと固定部品との間のこの種の選択的離脱および連結は、たとえばチャイルドセーフティ対策として、または許可されていない人がドアもしくは窓を操作するのを防止するために使用できる。

どちらの場合でも回転自在ハンドルと他方の部品との間の離脱および連結は、手動で、たとえば機械式ボタン、ロックシリンダなどを操作することによって達成することができる。しかし最近、この離脱および連結を電気機械式手段によって行うことがますます普通になってきた。この手段は、たとえば許可されたユーザが最初にキーパッドを介してコードを入力したとき、または電子カード用カードリーダを介して識別情報を提供したときのみに、離脱および／または連結を可能にする。

特許文献１は、第１の回転自在要素および第２の要素を選択的に離脱および連結することが可能であるハンドル機器について記載している。第１の要素はたとえばハンドルグリップであることができ、第２の要素はハンドルプレートであることができる。この機器は、内部連結部材および外部連結部材ならびにまた係合部材を備える。作動部材を軸方向に移動させることによって、係合部材を内部および外部連結部材との同時係合に設置することおよび同時係合から取り外すことが可能である。係合部材が両方の連結部材と同時係合しているとき、これらの間の相対回転は防止される。係合部材が同時係合から取り外されるとき、２つの連結部材の相対回転が可能となる。作動部材の軸方向の移動は、手動でまたは電動ソレノイド手段によって得られる。

国際公開第２００９／０７８８００号パンフレット

本発明の目的は、第１の回転自在要素と第２の要素との間の選択的離脱および連結を可能にする改良ハンドル機器を提供することである。
別の目的は、小型寸法で構成され、小さい軸方向設置サイズを有する、この種のハンドル機器を提供することである。

さらなる目的は、少ない電気エネルギーを必要とする、この種のハンドル機器を提供することである。
また別の目的は、高い安全性と無許可操作を阻止する改良能力を有する、この種のハンドル機器を提供することである。

さらなる目的は、比較的簡単な電気制御を可能にする、この種のハンドル機器を提供することである。
また別の目的は、高レベルの操作安全性と長い寿命を有する、この種のハンドル機器を提供することである。

別の目的は、簡単であり、わずかな可動部品を備え、２つの要素の間で高度に安定な連結をなお可能にする、この種の機器を提供することである。

これらおよび他の目的は、請求項１の導入部で規定され、特徴部で規定された特殊な技術的特徴を有する種類のハンドル機器によって達成される。ハンドル機器は、ドア、窓などを操作するのに好適である。ハンドル機器は、回転軸を中心として回転自在である第１の要素と、第２の要素と、連結機器とを備える。連結機器は、回転軸に沿って軸方向に移動自在である作動部材と、作動部材によって解放位置と係合位置との間を半径方向に移動することができる、少なくとも１つの係合部材とを備える。解放位置では、第１および第２の要素は、回転軸を中心として相互に対して回転自在である。係合位置では、第１および第２の要素の相対回転は防止される。連結機器は、作動部材を軸方向に往復移動させるための電動機器も備える。電動機器は、２つの反対の回転方向に回転自在の出力シャフトを有する電動モータを備え、シャフトは第１の端部および第２の端部と、端部の間に配置された、第１のネジ山を有するネジ切りシャフト部とを備える。作動部材は、シャフトの第１のネジ山に対応する第２のネジ山を有するネジ山係合部を有する。第１および第２のネジ山は、シャフトのネジ山係合および回転の間に、作動部材をシャフトに沿って軸方向に駆動するように設計されている。ハンドル機器は第１のバネ部材および第２のバネ部材も備え、各回転方向へのシャフトの回転によって作動部材の第２のネジ山がシャフトの第１のネジ山から離脱されているときに、バネ部材は、作動部材のネジ山係合部をシャフトのネジ切りシャフト部に向かう方向に押すように配置されている。

本発明によるハンドル機器は、第１の要素と第２の要素との間の選択的離脱および連結を可能にする。第１の要素は、ハンドルの部品であることができ、または回転固定様式でハンドルに結合することができる。ここでハンドルとは、把持され、またはそうでなければ手動で作動され、別の可動部材を操作する目的で回転軸を中心として回転させることができる、あらゆる種類の操作機器を意味する。このようなハンドルの例は、レバーハンドル、窓ハンドル、たとえばクレモンボルトタイプのハンドル、サムターンまたはドアノブなどのノブである。本発明はゆえに、ハンドルと第２の要素との間の選択的離脱および連結を可能にする。第２の要素は、回転自在または非回転自在であることができる。係合部材は解放位置を取ることができ、解放位置では第１の要素は第２の要素に連結されていない。この位置ではゆえに、第１および第２の要素の間で相対回転が可能である。軸方向に移動可能な作動部材を移動させることによって、第１の要素が第２の要素と連結するように係合部材を係合位置まで半径方向に移動させることが可能である。

電動モータを使用すると作動部材の軸方向の移動が与えられるという事実のために、連結機器は非常に小さい設置寸法を有することができる。電気モータの使用は、この種のこれまでに公知の機器と比較して、機器の軸方向の長さをかなり縮小できることを意味している。このことにより、たとえばハンドル機器全体が、ハンドル機器が取付けられているドアなどから延伸する程度をかなり縮小することが可能である。ハンドル機器がハンドルネックを備えるハンドルで使用されるとき、ハンドルネックの長さを対応して縮小することができる。

ネジ切りシャフト部がモータの出力シャフトに配置され、対応するネジ山係合部が作動部材に配置され、作動部材をネジ切りシャフト部に向かう方向に押すバネ部材を有する本発明による機構では、いくつかの利点が提供される。作動部材がシャフトから離脱するように作動部材のネジ山係合部がネジ切りシャフト部を通過するまで作動部材を第１の軸方向に駆動させるために、モータが第１の回転方向に駆動される。１個のバネ部材が作動部材をネジ切りシャフト部に向かう方向に押し、作動部材は第１の回転方向への継続回転中にシャフトが固定された状態で、定義された第１の端位置を取る。この第１の端位置は、係合部材が第１の半径方向位置に設置されていることに対応する。他方の回転方向に回転するようにモータが駆動されるとき、第１のバネ部材は作動部材のネジ山係合部を押し戻してネジ切りシャフト部と係合させ、この後に他方の方向への継続回転が作動部材をシャフトの反対の端部の第２の定義された端位置まで移動させて、この端位置ではシャフトのネジ山係合部がネジ切りシャフト部から離脱されていて、第２のバネ部材が作動部材をネジ切りシャフト部に向けて押す。この第２の定義された端位置は、係合部材が第２の半径方向位置に設置され、第２の回転方向に駆動される限りまたはシャフトは固定されたままである限り保持されていることに対応する。

このことにより作動部材は２つの明確な端位置の間で移動して、端位置で支持されることが可能でなり、端位置は係合部材の各半径方向位置に対応する。さらにこの機構は、電気モータの簡単な操作および制御を可能にする。モータは、たとえば、係合部材を第１および第２の端位置の間で移動させるのにかかる適切な時間に関して制御することができる。作動部材を各端位置まで移動させるのに必要であるよりも長く、どちらかの方向に回転するようにモータが駆動される場合、作動部材は、離脱されていて、対応するバネ部材の作用の下にあるために明確な端位置に維持される。モータの継続回転は、作動部材がシフトすること、またはモータ制動、過負荷もしくは妨害のリスクを引き起こすことはないが、そうでなければ、作動部材が機械手段によって端位置に支持されていたときに作動部材がなお係合していた場合に、このケースが当てはまる。本発明はゆえに、一方では、モータのみが低い精度で制御されることが必要であり、このことによりハンドル機器の設計および生産が容易で安価となり、他方では、別の方法でモータが過負荷または損傷のリスクを引き起こさないという効果を有する。

本発明により作動部材がモータによって駆動されることのさらなる利点は、たとえばソレノイド操作と比較して、作動部材をその端位置の間で移動させるために相対的に低い電気エネルギーのみが必要されることである。このことはたとえば、小型バッテリを使用してハンドル機器を制御および操作することができること、またはバッテリ寿命が延長されることを意味する。加えて本発明によるモータ操作は、ハンドル機器の機能を制御する可能性を改善することが可能である。たとえばモータの操作中に、モータの電流または電力消費を測定して、これによりモータが異常な電気抵抗に曝露されているかどうかを検出することが可能である。たとえば作動部材および／または係合部材が、ある異常な障害または状態のために、所期の位置を取ることが防止される場合に、このような抵抗が生じることがあるそのためたとえば、２個の要素を連結するためにモータが操作された後に、係合部材がその係合位置を取ったか否かを判定することが可能である。この検出を使用してたとえばモータを自動的に制御して、作動部材および係合部材に所期の位置にもたらす、またはユーザにハンドル機器の所期の状態に達していないことを通知するエラーメッセージを発する新たな試みを行うことができる。

第１のネジ山は好都合には、ネジ切りシャフト部に配置された外部ネジ山であり、作動部材は好都合には、シャフトを収納してネジ山係合部に沿って内部ネジ山の形の第２のネジ山を有する、軸孔を有する。これにより少ない可動部品を有するきわめてコンパクトで機能的に信頼性のある構造が可能となる。

第１および第２のバネ部材は、らせん状バネをそれぞれ備えることができる。これは、作動部材が、きわめて簡単で機能的に信頼性のあるコンパクトな様式のネジ切りシャフト部に向かう方向に押されるという効果を有する。

第１および第２のバネ部材は、それぞれの第１端作動部材に固定することができる。これが基本的に機能的信頼性の向上をもたらすのは、バネ部材が作動部材の移動に失敗するおよび移動を防止するリスクがこれにより低下するためである。

作動部材およびシャフトを内部連結部材に収容することができ、内部連結部材は同軸状に外部連結部材に収容される。この実施形態はさらに、省スペースで機能的に信頼性のある構造に寄与する。

作動部材は内部連結部材に回転可能に固定された様式で収納される。これは、モータが駆動されて所定の時間にわたって回転するときに、簡単で機能的に信頼性のある様式で作動部材が軸方向に所期の距離だけ移動されるようにする。

第１の要素は、内部連結部材に固定されたハンドルグリップであることができ、第２の要素は、外部連結部材を構成するまたは外部連結部材に固定されたハンドルプレートであることができる。これはハンドルグリップの回転を選択的に阻止するまたは可能にするために、ハンドル機器を使用できるようにする。

第１の要素は、外部連結要素を構成するまたは外部連結部材に固定されたハンドルグリップであることができ、第２の要素は、内部連結部材を構成するまたは内部連結部材に固定された回転自在スイベルピンであることができる。スイベルピンはこの場合、たとえばロック、クレモンボルトまたはたとえばドアなどの開放を防止または可能にするために操作することができる可動部品を有するその他の機器に連結することができる。これはフリースイングを選択的に提供するために、ハンドル機器を使用できるようにする。

１個または複数の係合部材は、それぞれボールを備えることができる。１個または複数のボールは、内部連結部材のそれぞれの半径方向の円筒状の穴に収納される。代わりに係合部材は、円形円筒状ピンであることができ、内部連結部材の凹部にその軸が回転軸に沿って延在するように配置された円形円筒状ピンであることができる。係合部材の設計とは無関係に、ハンドル機器は１を超える係合部材を備える。

作動部材は表面を有することができ、表面はその移動の軸方向に対して傾斜し、係合部材と接触して、作動部材が軸方向に移動されるときに係合部材を半径方向外側に押す。これは、信頼性のある容易に操作可能な移動の伝達を低い摩擦と共に生じる。

ハンドル機器は好都合には、電気モータを制御するための電気制御回路を備える。
電気制御回路は、電気モータを駆動してそれぞれの回転方向に所定の時間にわたって回転させるように設計することができ、この時間は作動部材の第１の端位置と第２の端位置との間での作動部材の移動に対応する。これは電気モータのきわめて簡単な制御および操作を可能にする。本発明による連結機器の設計のために、このようにして、モータのみを低い精度で制御することで十分である。

電気制御回路は、電気モータの電流または電力消費を測定する手段を備えることができる。このようにして、作動部材の操作のいずれのエラーも検知することができる。
ハンドル機器は、制御回路の電気的に接続された権限認証手段、好ましくはキーパッドをさらに備えることができる。この実施形態は、正しい権限コードが入力された後にのみ、選択的離脱および／または連結を達成することができる。電気制御回路はさらにまたは代わりに、電子カードリーダまたは同様の権限認証装置に接続することができる。有効な連結機器のために、連結機器を用いて作動部材の軸方向の移動を小さい力で係合部材の半径方向係合移動に変換することができ、機器のこの権限認証および電気制御のためのすべての部品および構成要素は、ハンドルに収容することができる。このハンドルは、別の要素への連結が制御されるもの、またはドアなどに取付けられた２つの対向するハンドルの２つめのどちらかであることができる。

本発明のさらなる目的および利点は、例証的な実施形態の以下の詳細な説明からおよび請求項からも明らかになるであろう。

例証的な実施形態の詳細な説明を、添付図を参照して以下に示す。
本発明の実施形態によるハンドル機器の断面である。 図１に示すハンドル機器に含まれるいくつかの部品の部分拡大透視図である。 図１に示すハンドル機器に含まれるいくつかの部品の透視図である。 図４ａ〜図４ｃは、図１に示すハンドル機器に含まれるいくつかの部品の拡大スケールの概略断面図であり、これらの部品を異なる操作位置で示す。

これらの図は、本発明の第１の実施形態によるハンドル機器を示す。本ハンドル機器は、ハンドルグリップと、本例ではハンドルプレートであるハンドルグリップとの間の選択的離脱および連結を可能にするように設計されている。離脱位置では、ハンドルグリップの回転がゆえに可能とされ、連結位置では、ハンドルグリップはハンドルプレートに対して転向することが阻止されている。

ハンドル機器は、ハンドルグリップ１、ハンドルネック２、ハンドルプレート３またはエスカッション、および正方形柄の形のスイベルピン４またはハンドルスピンドルを備える。

図示されている例証的な実施形態で外部連結部材を構成するハンドルプレート３は、ネジなどを収納する取付け穴５を備え、穴によってハンドルプレートをドア、窓、ゲート、ハッチ（図示せず）または同様の要素に固定することができる。ハンドルプレート３は中央貫通孔６をさらに備え、孔の中心軸はハンドルグリップ１の回転軸を画成する。２つの対向する溝７ａ、７ｂは、ハンドルプレート３の中央孔６内に作製される。溝７ａ、７ｂは、中央孔６の円周表面に軸方向に延在して半径方向に外側に湾曲した凹部として形成される。

ハブ１０は、ハンドルネック２に収納される。図示された実施形態では、ハブ１０は、ハンドルプレート３に対してハンドルグリップ１の選択的離脱および連結を達成する内部連結部材を構成する。図２に最も良く示されているように、ハブは、ハブに配置された内部空間を共に画成する２個のハブ半体１１、１２を備える。ハブ１０は２個の対向する軸方向溝１３を有し、軸方向の溝は、ハブがハンドルネック２に対して、ゆえにハンドルグリップ１に対して転向または回転されるのを防止するために、ハンドルネック内部に配置された対応する軸方向突起（図示せず）と共動する。ハブは、ハブおよびハンドルネックの半径方向溝と係合するロックリング（図示せず）、たとえばリテーナーリングによって、ハンドルネックおよびハンドルグリップに対して軸方向に固定される。スイベルピン４は、ハブ１０に固定される。回転方向の固定は、スイベルピン断面に対応する断面形状を持つ凹部をその１端に有するハブによって達成される。軸方向での固定は、スイベルピンにて形成された、ハブ１０の半径方向ロック孔１５と係合するバネ式半径方向ロックピン１４によって達成される。

図２および４ａ〜ｃで最も良くわかるように、電気モータ２１は、ハブ１０の内部空間に収納され固定される。モータは出力シャフト２２に連結され、出力シャフトは、モータを駆動してどちらかの回転方向に回転させることによって、対応する方向に回転自在である。シャフト２２は、１端でモータシャフトに固定され、反対端でハブの凹部１６に取り付られているシャフトは第１の端部２３と、第２の端部２４と、第１および第２の端部の間に配置されたネジ切りシャフト部２５とを有する。ネジ切りシャフト部２５は２個の端部２３、２４よりも大きい直径を有し、外部ネジ山を装備している。示した例では、外部ネジ山はタイプＭ３×０．３５ｍｍである。外部ネジ山の軸方向の長さは約２．５ｍｍである。

作動部材３０は、軸方向に移動可能な様式でハブ１０の内部空間に収納される。作動部材３０の外部形状およびハブ１０の内部壁の形状は内部空間を画定し、作動部材３０はハブ内での回転に固定され、すなわち作動部材は軸方向に移動できるが、ハブ１０に対して転向できないように設計されている。作動部材３０は、軸方向の中央連続孔３１を有する。孔は、第１の端部３２と、第２の端部３３と、第１および第２の端部の間に配置されたネジ山係合部３４とを有する。ネジ山係合部３４は、２個の端部３２、３３よりも小さい内径を有する。ネジ山係合部３４には、シャフト２２のネジ切りシャフト部２５の外部ネジ山に対応する内部ネジ山も装備されているシャフト２２の外部ネジ山と同様に、ネジ山係合部の内部ネジ山はタイプＭ３×０．３５ｍｍである。ネジ山係合部の内部ネジ山の軸方向長さも、シャフト２２の外部ネジ山の軸方向長さと実質的に等しい。

第１のバネ部材４１および第２のバネ部材４２は、作動部材３０の第１の端部３２および第２の端部３３にそれぞれ配置されている。２個のバネ部材４１、４２は、円筒状圧縮バネより成る。バネ部材４１、４２の公称外径は、部材４１、４２が押し嵌めによって作動部材３０に固定されるように、端部３２、３３の内径よりもやや大きい。バネ部材４１、４２は、ハブ１０の内部空間のそれぞれの端壁に支えられたバネ部材を作動部材がシャフト２２に沿った移動によりそれぞれの端位置を取ったときに圧縮できるように、孔３１のそれぞれの端部３２，３３から軸方向に突出する。

作動部材３０は、半径方向に対向する外部表面を有する。これらの表面は、作動部材３０の中心軸から第１の距離に配置された２つの第１の表面３５ａ、３５ｂと、作動部材の中心軸からの第１の距離よりも大きい第２の距離に配置された２つの第２の表面３６ａ、３６ｂと、第１の表面３５ａ、３５ｂをそれぞれの第２の表面３６ａ、３６ｂに結合する２つの中間傾斜表面３７ａ、３７ｂを備える。

それぞれボールの形の第１の係合部材５１および第２の係合部材５２は、ハブ１０に形成された対向する半径方向の円筒状孔５３、５４に、半径方向に移動自在の様式で配置されている。

４個のコードボタン６１および１個のロックボタン６２を備えたキーパッドは、これらのボタンに容易にアクセスできるように、たとえば親指を用いて権限コードが入力できるように、ロックボタン６２を押すことによってハンドルの機能を阻止できるように、ハンドルグリップ上に配置されている。キーパッドは、ハンドルグリップ１に収納された電気制御回路（図示せず）に電気接続されている。電気制御回路は、ハンドルグリップに収納されたバッテリ（図示せず）および電気モータ２１にも電気接続されている。

図示するハンドル機器の例証的な実施形態の機能を、以下で説明する。図４ａに示す位置では、作動部材３０は第１の端位置に設置されている。図ではこの位置は、作動部材３０が右にずれた位置を取って示されている。作動部材３０のネジ山係合部３４は、作動部材３０の内部ネジ山がシャフト２２の外部ネジ山に係合しないように、シャフト２２のネジ切りシャフト部２５の右側になっている。第１のバネ部材４１は、作動部材とハブ１０のそれぞれの端壁との間で圧縮された状態を取っている。バネ部材はそのため、図の左に向かって作動部材３０を押す。作動部材３０のこの第１の端位置では、第１の表面３５ａ、３５ｂは半径方向孔５３、５４と対向し、これらの表面で支えられたボールは半径方向に後退した位置に設置されている。この位置では、ボールはハンドルプレート３の溝７ａ、７ｂとは係合しない。ハンドルグリップ１、ハンドルネック２およびスイベルピン４はゆえに、ハンドルの回転軸を中心として自由に転向される。そのため、ハンドルグリップ１を把持して、ハンドルグリップを転向させることによって、たとえばクレモンボルト、またはスイベルピン４に通常の方法で連結されているその他の可動ロック部品を操作することが可能である。

ハンドルグリップを使用してクレモンボルトなどを操作できないようにハンドル機器を阻止またはロックするために、ユーザはまさにロックボタン６２を押すだけである。電気制御回路は次に、第１の回転方向への回転のために電気モータ２１に所定の期間にわたって電流を送る。第１の回転方向へのシャフト２２の回転の間に、作動部材３０のネジ山係合部３４は、第１のバネ部材４１の効力の下でシャフト２２のネジ切りシャフト部２５に係合されるようになる。

第１の回転方向への継続回転の間に、作動部材３０は次に、シャフト２２とのネジ係合により、シャフトに沿って図の左に向かって軸方向に移動される。作動部材３０のこの軸方向の移動の間に、シャフトは図４ｂに示す位置を貫通する。傾斜表面３７ａ、３７ｂは半径方向孔５３、５４を通過するとき、これらの表面３７ａ、３７ｂはボール５１、５２と接触して、孔５３、５４にてボールを半径方向外側に押す。

モータが第１の回転方向に駆動される所定の時間は、作動部材３０のネジ山係合部３４はネジ切りシャフト部２５の全体に沿って安全に駆動され、シャフト部を通過するように選択される。第１の回転方向の回転の間に、作動部材３０はゆえに図４ｃに示す第２の端位置を取るようになる。この端位置では、作動部材３０のネジ山係合部は、シャフト２２のネジ切りシャフト部２５から離脱されている。同時に、第２のバネ部材４２はハブ１０の対応する端壁に支えられて、作動部材３０とこの端壁との間で圧縮されている。ゆえに第１の回転方向への継続回転は、作動部材３０の位置に影響しない。代わりに、作動部材３０は、明確な第２の端位置に維持される。

図４ｃから最も良くわかるように、第２の表面３６ａ、３６ｂは作動部材３０のこの第２の端位置で、半径方向孔５３、５４の半径方向に内側の位置を取っている。ボール５１、５２はそのため、そのそれぞれの係合位置まで半径方向外側に押されている。この位置では、ボールは第２の表面３６ａ、３６ｂに支えられて、半径方向内側に押すことはできない。半径方向外側に延在した係合位置では、ボール５１、５２は、ハンドルプレート３のそれぞれの溝７ａ、７ｂと係合している。このようにして、ハンドルグリップ１、ハンドルネック２およびスイベルピン４は、ハンドルプレート３に対する転向が阻止されている。ゆえにハンドルグリップ１を使用して、スイベルピン４、または別の可動ロック部品など連結されたクレモンボルトを操作することはできない。ハンドル機器はゆえにロックまたは阻止される。

ハンドルグリップを再び操作できるようにハンドル機器のロックを解除するために最初に、ユーザがコードボタン６１を介して正しい権限コードを入力することが必要である。この入力が行われたとき、電気制御回路は、他方の回転方向への回転のために電気モータ２１に所定の時間にわたって電流を送る。他方の回転方向へのシャフト２２の回転の間に、作動部材３０のネジ山係合部３４は、第２のバネ部材４２の効力の下でシャフト２２のネジ切りシャフト部２５に係合されるようになる。

他方の回転方向への継続回転の間に、作動部材３０は次に、シャフト２２とのネジ係合により、シャフトに沿って図の右に向かって軸方向に移動される。作動部材３０のこの軸方向の移動の間に、シャフトは再度図４ｂに示す位置を貫通する。傾斜表面３７ａ、３７ｂが半径方向孔５３、５４を通過するとき、ボール５１、５２は孔５３、５４にて半径方向に移動することができる。

モータが他方の回転方向に駆動される所定の時間は、作動部材３０のネジ山係合部３４はネジ切りシャフト部２５の全体に沿って安全に駆動され、シャフト部を通過するように選択される。他方の回転方向の回転の間に、作動部材３０はゆえに図４ａに示す第１の端位置を取るようになる。作動部材３０のこの第１の端位置では、ボールは、半径方向内側に図４ａに示す位置まで自由に移動できる。上側のボール５１はそのため、後退位置に落下する。図３からわかるように、ハンドルプレート３の溝７ａ、７ｂは、ハブ１０がハンドルグリップ１による操作の間にハンドルプレート３に対して転向されるときに、ボールの曲率と併せて２個のボール５１、５２を半径方向内側へ押すことに寄与する、ある曲率で設計されている。これにより、作動部材３０が第１の端位置を取るときにボールがハンドルプレート３から離脱されて、ハンドルグリップ１が操作に適切に使用される。

本発明の一実施形態において、電気制御回路は、作動部材の移動の間にモータ２１の電流または電力消費を測定するように設計されている。このような測定により、電流または電力消費が所定の正常レベルを超えることが見出される場合、このことは作動部材３０が問題の端位置に向かう移動の間に妨げられたことを示す。たとえば第２の端位置に向かっての移動の間に、ロックボタン６２が押されたときに、ボール５１、５２が溝７ａ、７ｂに対向して設置された位置にハンドルグリップが設置されていない場合、これが起こることがある。ゆえに、このような異常な電流または電力消費が検知される場合に、制御回路が作動部材の所期の移動に対応する回転方向にモータ２１を回転するための供給電流を、ある回数、反復して送出するような方法で制御回路を設計することができる。異常に高い電流または電力消費が反復試行の間にも検出される場合、制御回路はたとえば光信号および／または音響信号によって、ハンドル機器が所期の位置を取っていないことと、エラー状態が存在することを示すことができる。ボールおよび／または作動部材の移動がたとえば塵または異物粒子によって妨げられる場合、異常な電流または電力消費が検出されるときに、第１の回転方向および第２の回転方向に交互にモータを駆動してある期間にわたってまたはあるサイクル回数にわたって回転するように、制御回路を設計することが可能である。モータのこの交互操作によって、障害を除去することができ、この後に作動部材を所期の端位置まで移動させることができる。

本発明によるハンドル機器の利点は、作動部材を操作するための電気モータを非常に小型でコンパクトにできることである。特別の利点は、モータとシャフトの合せた軸方向の長さを最小限に保つことができることである。このようにして、ハンドル機器がその取付けられたドア、窓などから突出する程度を低減することが可能である。モータは中程度の電力消費でも、係合部材を係合位置へ移動または係合位置から移動するために、作動部材の所望の移動を生じることができることである。このようにして電力供給バッテリのサイズを最小限に保つことができる、および／またはバッテリ寿命を延長させることができる。

図示しない一実施形態において、ハンドル機器は、第１の回転自在要素と第２の回転自在要素との間で選択的な連結および離脱を可能にするように設計することができる。第１の回転自在要素はハンドルであることができ、第２の回転自在要素は、ロックハウジング、クレモンボルトなどの操作ロワーに連結されているスイベルピンであることができる。スイベルピンは、内部もしくは外部連結部材を備えるか、または内部もしくは外部連結部材に固定して結合することができ、ハンドルは対応する外部もしくは内部連結部材にそれぞれ固定して結合することができる。２個の連結部材は、作動部材によって上記の種類のおよび内部連結部材に配置されたシャフトおよびを内部および外部連結部材との同時係合のために半径方向に駆動することができる、少なくとも１個の半径方向に移動自在の係合部材によって選択的に連結または離脱されることができる。２個の回転自在要素を連結するためのこのような用途では、ハンドル機器を使用して、操作を可能にするための連結、およびいわゆるフリースイングのための離脱を選択的に提供することができる。

本発明の例証的な実施形態が上述された。しかし本発明は、これらの実施形態に限定されず、代わりに添付請求項の範囲内で自由に変更できることが認識されるであろう。図は、ハンドルがハンドルグリップおよびハンドルネックを備える実施形態示したハンドルはいわゆる窓ハンドルであり、２つ以上の画成された回転位置の間で転向され、支持することができる。この種のハンドルは、たとえば窓およびパティオドアで好都合に使用できるクレモンボルトまたは他の種類のマルチポイントロックの操作に好適である。しかし本発明によるハンドル機器は、多くの他の種類のハンドルでも使用できる。他のハンドルの例は、正常位置から操作位置まで弾力的に移動することができるレバーハンドルである。レバーハンドルを装備したこのようなハンドル機器は、キーを使用せずに内部ドアをロックまたはアンロックすることが所望であるときに好都合に使用できる。別の例は、ハンドルノブまたはドアノブであって、スイベルピンに連結することができ、ネックと共にまたはネックに対して転向できる円筒状または球状グリップ部品を備えることが多い。このような用途では、本発明によるハンドル機器は、グリップ部品とスイベルピンとの間で、またはグリップ部品がネックに対して回転自在である場合に、グリップ部品とネックとの間で選択的連結または離脱に使用することができる。

ボールとして設計される代わりに、１個または複数の係合部材はその他の好適な形状を有することもできる。このような係合部材の例は、作動部材の移動方向に平行に配置され、好ましくは半径方向外側に湾曲した表面および円錐状に細くなった端部を有する、細長ピンである。１個以上のこのようなピンは、内部連結部材の対応する凹部に配置することができ、内部連結部材に収容される軸方向に移動可能な作動部材に作用を受けることができる。

外部ネジ山をシャフトにおよび対応する内部ネジ山を作動部材に配置する代わりに、内部ネジ山を持つ中空円筒としてシャフトを形成することと、中空円筒中で軸方向に移動可能であり、対応する外部ネジ山を有するネジ山係合部を持つ作動部材を形成することとが可能である。作動部材を直進自在に、ならびにシャフトに平行および並んで移動可能に配置することも可能であり、この場合、シャフトのネジ切り部と作動部材のネジ山係合部も外部ネジ山を装備している。

作動部材の移動を制御するために制御回路に接続された権限認証キーパッドの代わりに、他の機器を使用してユーザの権限を認証することができる。このような機器の例は、ユーザがＲＦＩＤリーダ近くに掲げるコード化識別カードまたはコード化識別バッチなどを無線により読み取ることができるいわゆるＲＦＩＤ機器であり、ＲＦＩＤリーダは好ましくはハンドルグリップに設置される。もちろんシステムをいわゆる「ｉボタン」によって使用することも可能であり、システムでは識別バッジがＲＦＩＤリーダに接続された接触表面に物理的接触したときのみにＲＦＩＤリーダが作動する。このような機構は、ＲＦＩＤリーダが読み取りのために作動されたときにのみ電流が流れるため、ゆえにスペースの制限により使用できる電流源のサイズに制限が課されるハンドルグリップに装着するために適切である。制御回路が遠隔局からの遠隔操作のためにＲＦ受信器を備えることも可能であり、遠隔局は長距離電波によってハンドル機器の制御回路と通信する。

所定の時間にわたってモータを駆動するように設計されている電気制御回路の代わりとして、端位置の間で作動部材を移動させるために、モータを駆動してある回転向数だけ回転させるように制御回路を設計することが可能であるこのような構成は、たとえばモータがステッピングモータである場合に容易に達成することができるか、またはモータの回転数をカウントするためのそれ自体公知の他の手段を活用して達成することができる。またこの種の制御によって、モータが低い精度で回転数を制御されることがなお十分であるのは、作動部材の完全移動に必要なよりも多くの回転数でのモータの操作は、その端位置を超えて移動させないか、またはモータを過負荷にするためである。

上記の実施形態において、作動部材を駆動する電気モータは、機器の別の部品から離脱または機器の別の部品に連結することができるハンドルグリップに配置されている。しかし作動部材が軸方向に移動するという事実のために、たとえばハンドル機器が配置されたドアの反対側に固定されたハンドルグリップ、ノブまたはその他の要素に配置されたモータによって作動部材を制御することが容易である。軸方向の作動移動とは、ハンドルスピンドルの中心に収納されたバーまた柄などの軸方向に移動可能な部材を使用することによって、ドアのどちらの側面からでも作動部材を操作するのが容易なことを意味する。

Claims (14)

1. ドア、窓などを操作するためのハンドル機器であって
   回転軸を中心として回転自在である第１の要素と、
   第２の要素と、
   連結機器であって、回転軸に沿って軸方向に移動可能な作動部材（３０）と、少なくとも１つの係合部材であって、前記作動部材によって前記第１および第２の要素が回転軸を中心として相互に対して回転可能である解放位置と、前記第１および第２の要素の間の相対回転が防止されている係合位置との間を半径方向に移動できる係合部材と、前記作動部材を軸方向に往復移動させる電動機器と、を備える連結機器とを備え、
   前記電動機器が、２つの反対の回転方向に回転自在の出力シャフト（２２）を有する電動モータを備え、前記シャフトが第１の端部（２３）と、第２の端部（２４）と、前記端部の間に配置された第１のネジ山を有するネジ切りシャフト部（２５）とを備え、
   前記作動部材（３０）が、前記第１のネジ山に対応する第２のネジ山を有するネジ山係合部（３４）を備え、第１および第２のネジ山が前記シャフト（２２）のネジ山係合および回転の間に前記シャフト（２２）に沿って前記作動部材を軸方向に駆動するように設計されていることと、
   前記５シャフトの各回転方向への回転によって前記作動部材の前記第２のネジ山が前記シャフトの前記第１のネジ山から離脱されているときに、第１のバネ部材（４１）と第２のバネ部材（４２）とが前記作動部材の前記ネジ山係合部を前記シャフトの前記ネジ切りシャフト部に向かう方向に押すように配置されていることと、
   を特徴とするハンドル機器。
2. 前記第１のネジ山が、前記ネジ切りシャフト部に配置された外部ネジ山であり、前記作動部材が、前記シャフト（２２）を収納して、前記ネジ山係合部（３４）に沿って内部ネジ山の形の前記第２のネジ山を有する軸孔（３１）を有する、請求項１に記載のハンドル機器。
3. 前記第１のバネ部材（４１）および第２のバネ部材（４２）が、らせん状バネをそれぞれ備える、請求項１または請求項２に記載のハンドル機器。
4. 前記第１のバネ部材（４１）および第２のバネ部材（４２）が、前記作動部材（３０）にそれぞれの第１端で固定されている、請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のハンドル機器。
5. 前記作動部材（３０）および前記シャフト（２２）が、内部連結部材に収容され、前記内部連結部材が外部連結部材に同軸状に収容される、請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のハンドル機器。
6. 前記作動部材（３０）が、前記内部連結部材内で回転に固定される、請求項５に記載のハンドル機器。
7. 前記第１の要素が、前記内部連結部材に固定されたハンドルグリップ（１）であり、第２の要素が、前記外部連結部材を構成するまたは前記外部連結部材に固定されたハンドルプレート（３）である、請求項５または請求項６に記載のハンドル機器。
8. 前記第１の要素が、前記外部連結要素を構成するまたは前記外部連結部材に固定されたハンドルグリップであり、前記第２の要素が前記内部連結部材を構成するまたは前記内部連結部材に固定された回転自在なスイベルピンである、請求項５および請求項６のどちらかに記載のハンドル機器。
9. 前記少なくとも１個の係合部材が、ボール（５１、５２）から成る、請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のハンドル機器。
10. 前記作動部材（３０）が、その移動の軸方向に対して傾斜し、前記係合部材と接触して、前記作動部材が、軸方向に移動されるときに前記係合部材を半径方向外側に押す、少なくとも１つの表面（３７ａ、３７ｂ）を有する、請求項１〜請求項９の何れか一項に記載のハンドル機器。
11. 前記電気モータ（２１）を制御するための電気制御回路を備える、請求項１〜請求項１０の何れか一項に記載のハンドル機器。
12. 前記電気制御回路が、電気モータ（２１）を駆動してそれぞれの回転方向に所定の時間にわたって回転させるように設計され、この時間が作動部材の第１の端位置と第２の端位置との間での作動部材（３０）の移動に対応する、請求項１１に記載のハンドル機器。
13. 前記電気制御回路が、前記電気モータの電流または電力消費を測定する手段を備える、請求項１１または請求項１２に記載のハンドル機器。
14. 前記電気制御回路が、前記制御回路電気的に接続された権限認証手段、好ましくはキーパッド（６１、６２）を備える、請求項１１〜請求項１３の何れか一項に記載のハンドル機器。

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