(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドア、窓、ロッカー、ゲート、又はハッチを操作するためのハンドル装置であって、
回転軸線の周りに回転可能な第１要素（３）と、
第２要素（８，１０８，２０８，３０８）と、
前記回転軸線の周りの前記第１要素と第２要素との間の相対回転を選択的に許容および防止するように構成された連結具とを備え、
該連結具が、
前記第１要素に接続された、または、該第１要素と一体をなす部分を形成する第１連結部材（１５，１１５，２１５，３１５，５１５，６１５）と、
前記第２要素に接続された、または、該第２要素と一体をなす部分を形成する第２連結部材（８，１５０，２０８，３５０）と、
前記第１連結部材および前記第２連結部材と同時に係合することによって前記第１要素と第２要素との間の相対回転を防止する係合位置と、前記第１連結部材および第２連結部材の少なくとも一方との係合が解除されていることによって前記第１要素と第２要素との間の相対回転を許容する解除位置との間を移動可能である少なくとも１つの係合部材（１９，１１９，２１９，３１９，５１９）と、
回転式出力シャフト（３６，１３６，２３６，３３６，４３６，５３６，６３６）を有する電気モーター（６，１０６，２０６，３０６，４０６，５０６）によって、前記回転軸線と同心状に軸方向に移動可能であるように構成された駆動部材（２１，１２１，２２１，３２１，４２１，５２１，６２１）と、を備え、
前記係合部材および前記駆動部材が、該駆動部材が軸方向に移動している間に前記係合部材を前記解除位置から前記係合位置まで移動させるように構成された連係接触面を有するハンドル装置において、
前記駆動部材が内側凹部（２７，１２７，２２７，３２７，４２７，５２７）を有し、
前記出力シャフトの一部分（３６，１３６，２３６，３３６，４３６ａ，５３６，６３６）が前記凹部を通って軸方向に延び、
螺旋状コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，５３８，６３８）が、前記凹部内にて前記出力シャフトと同心状に該出力シャフトの周囲に配置され、かつ当該螺旋状コイルスプリングは前記駆動部材および出力シャフトに対して、限定的に軸方向に相対移動可能であるとともに、前記駆動部材または出力シャフトに対して自由に相対回転できないように配置されており、
前記出力シャフトまたは駆動部材は径方向に延びるスプリング係合部材（３７，１３７，２３７，３３７，５３７，６３７）を有し、該スプリング係合部材は、前記出力シャフトが回転されたときに前記駆動部材を該出力シャフトに対して軸方向に相対移動させるために前記螺旋状コイルスプリングと係合するように構成されていることを特徴とするハンドル装置。
【請求項２】
前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，５３８，６３８）が開放端を有している請求項１に記載のハンドル装置。
【請求項３】
前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，５３８，６３８）が間隔を空けて巻かれている請求項１または２に記載のハンドル装置。
【請求項４】
前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，５３８，６３８）の隣り合うコイルの間の距離が、前記回転軸線と平行な方向における前記スプリング係合部材（３７，１３７，２３７，３３７，４３７，５３７，６３７）の寸法よりも大きい請求項３に記載のハンドル装置。
【請求項５】
前記スプリング係合部材（３７，１３７，２３７，３３７，４３７）が前記出力シャフト（３６，１３６，２３６，３３６，４３６）に固定され、かつ径方向外側に突出している請求項１〜４のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項６】
前記スプリング係合部材（５３７，６３７）が前記駆動部材（５２１，６２１）に固定され、かつ径方向内側に突出している請求項１〜４のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項７】
前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，５３８，６３８）が、径方向または接線方向に突出する少なくとも１つの末端脚部（３９，４０，５３９，５４０，６３９，６４０）を有している請求項１〜６のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項８】
前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，５３８，６３８）が、該コイルスプリングの軸方向において整合する２つの末端脚部（３９，４０，５３９，５４０，６３９，６４０）を有している請求項７に記載のハンドル装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つの末端脚部（３９，４０）が外側に突出しており、前記駆動部材（２１，１２１，２２１，３２１，４２１）が、該駆動部材に対する前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，４３８）の限定的な相対回転を許容するように構成された第１および第２脚部支持部（４２，４３）を有している請求項７または８に記載のハンドル装置。
【請求項１０】
前記脚部支持部（４２，４３）が、前記駆動部材（２１，１２１，２２１，３２１，４２１）に対する前記コイルスプリング（３８，１３８，２３８，３３８，４３８）の３０〜３５０度の相対回転、より好適には１８０度の相対回転を許容するように構成されている請求項９に記載のハンドル装置。
【請求項１１】
前記脚部支持部（４２，４３）が、前記駆動部材（２１，１２１，２２１，３２１，４２１）の各々軸方向に延びる内壁面として形成されている請求項９または１０に記載のハンドル装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの末端脚部（５３９，５４０，６３９，６４０）が内側に突出しており、前記出力シャフト（５３６，６３６）が、軸方向に延びるとともに前記少なくとも１つの末端脚部を受容するスリット（５３６ａ，６３６ａ）を有している請求項７または８に記載のハンドル装置。
【請求項１３】
前記スリットが、前記出力シャフトに対する前記コイルスプリングの限定的な相対回転を許容する周方向寸法を有している請求項１２に記載のハンドル装置。
【請求項１４】
前記出力シャフト（４３６）が、前記凹部（４２７）の外側に配置された可撓性部分（４３６ｂ）を有している請求項１〜１３のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの係合部材（１９，１１９，５１９）が、前記第１連結部材（１５，１１５，５１５）および第２連結部材（８，１５０）と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように径方向に移動可能である請求項１〜１４のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの係合部材（２１９，３１９）が、前記第１連結部材（２１５，３１５）および第２連結部材（２０８，３５０）と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように軸方向に移動可能に構成されている請求項１〜１５のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項１７】
前記第２要素（１０８，３０８）が、ロック構造に接続可能な回転式のシャフトである請求項１〜１６のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【請求項１８】
前記第２要素（８，２０８）がドア、窓、ロッカー、ゲート、又はハッチに固定可能な不動部材である請求項１〜１６のいずれか一項に記載のハンドル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドア、窓、ゲート、およびハッチ等を操作するためのハンドル装置に関し、より詳細には、回転軸線の周りに回転可能な第１要素と、第２要素と、回転軸線の周りの第１要素と第２要素との間の相対的な回転を選択的に許容または防止する連結具とを備えるハンドル装置に関する。本発明は、ある種のハンドル、例えば、レバーハンドル、ノブ、サムターン、または窓ハンドル型のハンドル等を用いて操作可能であるドア、窓、ロッカー、ゲート、およびハッチ等に適用される。
【背景技術】
【０００２】
回転可能なハンドルを有するドア、窓、および他の要素の多くにおいては、ハンドルによって回転される部分が他の部分に対して選択的に連結できることまたは連結を解除できることが好ましい。他の部分は、同様に回転可能な部分であってもよいし、不動の部分であってもよい。
【０００３】
両方の部分が回転可能である場合、例えば連結解除位置においてはハンドルが他の部分に影響を与えることなく回転され、連結位置においてはハンドルの回転運動が他の部分に伝達されることが好ましい。この他の部分は、例えばハンドル軸部またはレバーハンドル軸部等の回転ピンであり、フォロア、ボルト、クレモン錠、ロック、又は、ドア或いは窓の状態に影響を与える装置にハンドルの回転運動を伝達する。連結位置においてはハンドルによって通常操作が可能である。これに対し、係合解除位置においてはハンドルが回されてもドアまたは窓の状態が変化しない。
【０００４】
ハンドルが他の回転可能な部分に対する連結を解除された状態は、「自由回動状態」とも称される。このような選択的な連結解除状態は、例えばチャイルドセーフティ手段として外側のドアまたは窓が内側から開放されることを防止するためや、ロックがロック位置にあるときにハンドルに過度の力が加わった場合に、ハンドルに連結されたロック等が損傷することを防止するために利用される。
【０００５】
他の部分が不動の非回転部分である場合、回転可能なハンドルは、例えば、ボルト、クレモン錠、ロック、或いは、ドアまたは窓の状態に影響を与える装置に対して、ハンドル軸部またはレバーハンドル軸部等を介して従来の方法によって固定されるか、連続的に連結される。回転可能なハンドルと不動部分との間の連結の解除および連結を利用することによって、連結解除位置においては操作を許容し、連結位置においてはハンドルの動きを阻止してドアまたは窓の操作を防止できる。すなわち、ハンドルと不動部分との連結自体をロックとして機能させることができる。このような回転式ハンドルと不動部分との間の選択的な連結の解除および連結は、例えばチャイルドセーフティ手段として用いることができ、また、部外者によるドアまたは窓の操作の防止に用いることができる。
【０００６】
両方の場合において、回転式ハンドルと他の部分との間の連結の解除および連結は、例えば機械的ボタンやロックシリンダ等を操作することにより手動で行うことができる。しかしながら、近年では、このような連結解除および連結を電子機械手段により実行することが一般的になってきている。この場合、例えば、権限を有する使用者がキーパッドを用いてコードを入力するか、電子カードのカードリーダを介して認証を行った後でなければ、連結解除および連結のうちの少なくとも一方を実行できない。
【０００７】
特許文献１には、第１回転要素と第２要素との連結の解除および連結を選択的に実行できるハンドル装置が記載されている。第１要素は例えばハンドルグリップであり、第２要素はハンドルプレートまたはエスカッションである。この装置は、内側連結部材、外側連結部材、および係合部材を備える。作動部材を軸方向に動かすことにより、内側および外側連結部材に対する係合部材の同時係合および同時係合の解除が可能である。係合部材が両連結部材と同時に係合している状態においては、これらの部材の相対回転が防止されている。係合部材が同時係合から外れている状態においては、２つの連結部材の相対回転が許容されている。作動部材の軸方向移動は、手動で行うこともできるし、電気駆動式ソレノイドを用いて行うこともできる。
【０００８】
特許文献２には、第１回転要素と第２要素との間の相対回転を選択的に許容および防止する類似のハンドル装置が記載されている。本文献によると、作動部材の軸方向移動は、回転式出力シャフトを有する電気モーターによって行われる。出力シャフトは中央ねじ部を有し、中央ねじ部が作動部材の対応するねじ部と協働することによってシャフトが一方向に回転すると、作動部材が対応する軸方向に移動される。シャフトを一方向に十分な回数回転させることによって、作動部材がシャフトとのねじ係合から外れる。作動部材の軸方向両端に配置された第１および第２スプリング部材が作動部材をシャフトのねじ部に向かって押すことによって、シャフトが次に反対の方向に回転されたときに作動部材とシャフトとが再係合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００９／０７８８００号
【特許文献２】国際公開第２０１１／１１９０９７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、第１回転要素と第２要素との間の選択的な連結の解除および連結を許容する改良されたハンドル装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、製造およびアセンブリにおいて必要とされる精度が比較的低いハンドル装置を提供することである。
【００１１】
さらに別の目的は、寸法が小さく、軸方向および径方向における設置サイズが小さいハンドル装置を提供することである。
さらに別の目的は、使用における信頼度の高いハンドル装置を提供することである。
【００１２】
さらに別の目的は、必要とする電気エネルギーが小さいハンドル装置を提供することである。
さらに別の目的は、安全性が高く、許可されない操作を阻止する能力が高いハンドル装置を提供することである。
【００１３】
さらに別の目的は、電気制御が比較的単純であるハンドル装置を提供することである。
さらに別の目的は、操作上の安全性が高く、寿命の長いハンドル装置を提供することである。
【００１４】
さらに別の目的は、可動部品が少なく単純でありながらも、２つの要素間の連結を確実に行うことができる装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記および他の目的は、請求項１の導入部分に記載される種類のハンドル装置であって、特徴部分に記載される特別な技術的特徴を有するハンドル装置によって達成される。このハンドル装置は、ドア、窓、およびそれに類するものを操作することを意図される。ハンドル装置は、回転軸線の周りに回転可能な第１要素と、第２要素と、回転軸線の周りの第１要素と第２要素との間の相対回転を選択的に許容および防止するように構成された連結具とを備えている。連結具は、第１要素に接続された、または、第１要素と一体をなす部分を形成する第１連結部材と、第２要素に接続された、または、第２要素と一体をなす部分を形成する第２連結部材とを有している。少なくとも１つの係合部材は、第１連結部材および第２連結部材と同時に係合することにより第１要素と第２要素との間の相対回転を防止する係合位置と、第１連結部材および第２連結部材の少なくとも一方との係合が解除されていることによって第１要素と第２要素との間の相対回転を許容する解除位置との間を移動可能である。駆動部材は、回転式出力シャフトを有する電気モーターによって、回転軸線と同心状に軸方向に移動可能であるように構成されている。係合部材および駆動部材は、駆動部材が軸方向に移動している間に、係合部材を解除位置から係合位置まで移動させるように構成された連係接触面を有している。駆動部材は、内側凹部を有している。出力シャフトの一部分は、凹部を通って軸方向に延びている。螺旋状コイルスプリングは、凹部内にて出力シャフトと同心状に出力シャフトの周囲に配置されている。螺旋状コイルスプリングは、駆動部材および出力シャフトに対して、限定的に軸方向に相対移動可能であり、駆動部材または出力シャフトに対する自由な相対回転が防止されている。出力シャフトまたは駆動部材は、径方向に延びるスプリング係合部材を有し、スプリング係合部材は、出力シャフトが回転されたときに駆動部材を出力シャフトに対して軸方向に相対移動させるために螺旋状コイルスプリングと係合するように構成されている。
【００１６】
連結具の第１連結部材、第２連結部材、および移動可能な係合部材の構成によって、第１要素と第２要素とを協働させる様々な構成が可能となっている。例えば、第１および第２要素の両方を回転可能に構成し、係合部材が係合位置にあるときには、連結具が第１要素の回転運動を第２要素に伝達させてもよい。解除位置においては、第１要素の回転運動は第２要素に伝達されず、いわゆる自由回動状態となる。第１要素が例えばハンドルに接続されている場合、係合位置におけるハンドルの操作は第２要素に接続されたロック部材等に伝達されてロック部材が作動する。自由回動状態ではハンドルの操作がロック部材に伝達されないため、ロック構造全体が操作不能状態またはロック状態にある。
【００１７】
または、第２要素が不動、すなわち、ドア、窓、ロックケース、又はそれに類するものに固定可能であってもよい。この場合、回転式の第１要素の一側部はハンドル等に操作可能に接続され、他側部はロックボルトやクレモン錠等のロック部材を操作するためのプレーンスピンドルやフォロア等の手段に操作可能に接続される。このような場合、係合部材が係合位置にあるときは回転式の第１要素が回転できないため、ハンドルの作動によるロック部材の操作が防止され、ロック構造全体がロックされている。解除位置においては、第１要素およびハンドルが回転可能であるため、ハンドルを介してロック部材を操作することができ、ロック構造全体がロックされていない。
【００１８】
さらに、進歩的な構成においては、係合部材が、第１連結部材および第２連結部材と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるよう径方向に移動可能であってもよい。もしくは、係合部材は、第１連結部材および第２連結部材と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるよう軸方向に移動可能であってもよい。両方の場合において、第１要素の回転軸線と同心状に軸方向に移動可能な駆動部材を中央に置くことにより、ハンドル装置の大幅な省スペース化設計が可能である。係合部材が径方向に移動可能である場合は、軸方向の設置長さに関して設置寸法を最大限に縮小可能である。これに対し、係合部材が軸方向に移動可能である場合は、径方向寸法に関して設置寸法を最大限に縮小可能である。
【００１９】
また、駆動部材、モーターの出力シャフト、螺旋状コイルスプリング、およびスプリング係合部材の進歩的な配置により多くの利点がもたらされている。第一に、コイルスプリングとスプリング係合部材との間の駆動係合を好適な状態に保ちながらも、コイルスプリングのピッチをスプリング係合部材の厚さよりも大幅に大きくすることができる。このため、コイルスプリングおよびスプリング係合部材の製造時に要求される寸法精度が比較的低い。後述するように、選択された実施形態に応じて駆動部材または出力シャフトに対する螺旋状コイルスプリングの自由な相対回転が防止できるのであれば、駆動部材の駆動には任意の好適な標準的螺旋状コイルスプリングを利用することができる。スプリング係合部材は、スプリングの隣り合うコイルの間に入ることができ、確実にスプリングと係合できる径方向寸法を有しているのであれば、いかなる寸法を有していてもよい。これに対し、特許文献２に記載された、ねじシャフトに対しねじ係合状態および非係合状態をとる作動部材を有する従来の構成においては、協働するねじ部の加工に高い精度が必要とされる。作動部材を駆動するためにモーターの回転数が高くなっている状態において、作動部材がシャフトのねじ部との係合から外れた後に再度ねじ部同士を係合させるためには、協働するねじ部の端部を特に高い精度で加工する必要がある。さらに、従来の構造において作動部材を機能させるためには、協働するねじ部品の整合精度を極めて高くする必要がある。本発明による進歩的なスプリング係合部材およびコイルスプリングの構成においては、このような問題が単純かつ効率的な方法で解決されている。
【００２０】
従来構成においては、高い回転数にて作動部材とシャフトとの間のねじ係合が行われた場合、動作条件によってはねじ係合がロックするおそれがある。このため、モーターの回転方向のいずれに関わらず、係合のロックを解除できない場合もある。このような問題は、いかなる場合においてもコイルスプリングとスプリング係合部材との間の相対回転を許容する、圧縮可能な可撓性コイルスプリングを有する進歩的な構成によって解決される。
【００２１】
さらに、進歩的なコイルスプリングおよびスプリング係合部材の構成においては、スプリングの剛性を、ハンドル装置に対して軸方向の衝撃もしく押圧が加わることによって連結部が操作される危険性を抑えるのに十分な大きさに容易に選択することができる。
【００２２】
コイルスプリングを駆動部材の凹部に収めることにより、コイルスプリングが取り付けやすくなり、連結具およびハンドル装置全体の組み立てが容易になっている。
コイルスプリングは開放端を有していてもよい。この場合、スプリングに対するスプリング係合部材の係合および係合の解除が容易となる。このため、スプリング係合部材がスプリングの対応する軸方向端部において係合から外れた後に、スプリングが軸方向に圧縮されて駆動部材に対して一方向の予張力を加えることができる。
【００２３】
コイルスプリングは間隔を空けて巻回されていてもよい。この場合、スプリング係合部材と螺旋状コイルスプリングとの係合を最小限の摩擦にて達成することができ、駆動部材は最小限のエネルギー損失で直線移動することができる。
【００２４】
コイルスプリングの隣り合うコイルの間の距離は、回転軸線に平行な方向におけるスプリング係合部材の寸法よりも大きくてもよい。この場合、スプリング係合部材とコイルスプリングとの間の摩擦をさらに低減できる。
【００２５】
スプリング係合部材は、出力シャフトに固定されて径方向外側に突出していてもよい。この場合、駆動部材に対するコイルスプリングの自由な相対回転が防止される実施形態が構成される。
【００２６】
または、スプリング係合部材は、駆動部材に固定されて径方向内側に突出していてもよい。この場合、出力シャフトに対するコイルスプリングの自由な相対回転が防止される実施形態が構成される。
【００２７】
コイルスプリングは、径方向または接線方向に延びる少なくとも１つの末端脚部を有していてもよい。末端脚部は、駆動部材または出力シャフトに設けられた脚部支持部または脚部停止部と協働することによって、スプリングと駆動部材との間の相対回転またはスプリングと出力シャフトとの間の相対回転を抑制もしくは防止するように構成されていてもよい。これによって、スプリング係合部材またはコイルスプリングの回転運動を、駆動部材の軸方向への直線移動に確実に変換させることが容易になる。
【００２８】
コイルスプリングは、コイルスプリングの各端部に位置するとともにコイルスプリングの軸方向において略整合する２つの末端脚部を有していてもよい。この構成によれば、駆動部材または出力シャフトに対するコイルスプリングの相対回転が、コイルスプリングの全長にわたって確実に防止される。
【００２９】
少なくとも１つの末端脚部が外側に突出してもよく、駆動部材が、駆動部材に対するコイルスプリングの限定的な相対回転を許容するように構成された第１および第２脚部支持部を有していてもよい。このような実施形態においては、駆動部材に対するコイルスプリングの自由な相対回転が防止され、スプリング係合部材が出力シャフトに固定されて、スプリング係合部材の回転がコイルスプリングおよび駆動部材の軸方向移動に変換される。モーターの各駆動サイクルにおいてある程度の初期回転を許容することにより、必要とされるモーターの起動トルクを小さくすることができ、モーターの寸法および電力消費を低減することができる。
【００３０】
脚部支持部は、駆動部材に対するコイルスプリングの３０〜３５０度の相対回転、より好適には約１８０度の相対回転を許容するように構成されていてもよい。この場合、必要とされるモーターの起動トルクを好適に抑えつつ、単純かつ対称的な構造を形成することができる。
【００３１】
脚部支持部は、駆動部材の各々軸方向に延びる内壁面として形成されていてもよい。この場合、単純かつ省スペースな様態で、各脚部に対する確実かつ明確な支持または停止を行うことができる。
【００３２】
または、少なくとも１つの末端脚部が内側に突出してもよく、出力シャフトが、軸方向に延びるとともに少なくとも１つの末端脚部を受容するスリットを有していてもよい。このような実施形態においては、出力シャフトに対するコイルスプリングの自由な相対回転が防止され、スプリング係合部材が駆動部材に固定されて、螺旋状スプリングの回転がスプリング係合部材および駆動部材の軸方向移動に変換される。
【００３３】
スリットは、出力シャフトに対するコイルスプリングの限定的な相対回転を許容する周方向寸法を有していてもよい。この場合、モーターの起動トルクを低減することができる。
【００３４】
出力シャフトは、凹部の外側に位置する可撓性部分を有していてもよい。この場合、モーターを第１要素の回転軸線上に配置する必要がなくなる。このため、回転軸線と整合していないハンドルネック部等の部分にモーターを配置することができ、ハンドル装置の全体的な軸方向長さを最小限に抑えることができる。
【００３５】
少なくとも１つの係合部材は、第１連結部材および第２連結部材と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように径方向に移動可能であってもよい。この場合、連結具の軸方向長さを最小限に抑えながらも、第１連結部材と第２連結部材との間の解除可能な接続を確実かつ容易に達成することができる。この実施形態においては、係合部材が第１および第２連結部材と同時に係合した状態にあるときに第１要素と第２要素との間に大きなトルクが加わった場合には、せん断荷重ではなく圧縮荷重が係合部材に加えられることになる。このため、係合部材が損傷することなく大きなトルクに耐えることができる。
【００３６】
または、少なくとも１つの係合部材が、第１連結部材および第２連結部材と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように軸方向に移動可能に構成されていてもよい。この場合、連結具の径方向寸法を最小限に抑えながらも、第１連結部材と第２連結部材との間の確実な接続を容易に達成することができる。このような実施形態においては、第１要素にトルクが加えられた際に係合部材にせん断荷重がかかるように構成することができる。このような構成は、係合部材が第１および第２連結部材と同時に係合した状態にあるときに第１要素に所定のトルクが加えられた場合に壊れるブレイクピンとして係合部材が形成されている構成等において有利である。
【００３７】
第２要素は、ロック構造に接続可能な回転式のシャフトであってもよい。このような実施形態においては、少なくとも１つの係合部材が解除位置にあるときには自由回動状態となってハンドル装置のロック状態がもたらされるハンドル装置を容易に形成することができる。
【００３８】
または、第２要素は、ドア、窓、ロッカー、ロックハウジング、またはそれに類するものに固定可能な不動部材であってもよい。この場合、第１要素および手動操作可能な部材の回転を防止する位置である、少なくとも１つの係合部材の係合位置において、ハンドル装置のロック状態が達成される。
【００３９】
ハンドル装置のさらなる目的および利点は、以下に記載する例示的実施形態の詳細な説明および添付の特許請求の範囲に記載される。
例示的実施形態の詳細は添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態によるハンドル装置を示す斜視図。
【図２】図１のハンドル装置の分解斜視図。
【図３】図１のハンドル装置に備えられた連結具を拡大して示す分解斜視図。
【図４】図３の連結具の縦断面図。
【図５ａ】図３の連結具の幾つかの構成部品を示し、それら構成部品の動作位置を示す縦断面図。
【図５ｂ】図３の連結具の幾つかの構成部品を示し、それら構成部品の別の動作位置を示す縦断面図。
【図５ｃ】図３の連結具の幾つかの構成部品を示し、それら構成部品のさらに別の動作位置を示す縦断面図。
【図６】第１実施形態によるハンドル装置に備えられた駆動部材を示す斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態によるハンドル装置に備えられた連結具を示す分解斜視図。
【図８】図７に示す連結具の縦断面図。
【図９】本発明の第３実施形態によるハンドル装置に備えられた連結具を示す斜視図。
【図１０】図９に示す連結具の縦断面図。
【図１１】本発明の第４実施形態によるハンドル装置に備えられた連結具を、部分的に断面で示す斜視図。
【図１２】図１１に示す連結具の縦断面図。
【図１３】本発明の第５実施形態によるハンドル装置に備えられた連結具の幾つかの構成部品を、部分的に斜視で示し、かつ部分的に縦断面で示す図。
【図１４】図１３の連結具を備えるハンドル装置の幾つかの構成部品を示す斜視図。
【図１５】本発明の第６実施形態によるハンドル装置に備えられた連結具の幾つかの構成部品を示す分解斜視図。
【図１６】図１５の連結具に備えられた駆動部材を示す拡大斜視図。
【図１７ａ】図１５の連結具を示し、その構成部品の動作位置を示す縦断面図。
【図１７ｂ】図１５の連結具を示し、その構成部品の別の動作位置を示す縦断面図。
【図１８】図１７ａおよび図１７ｂに示す断面に直交する面に沿った縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本明細書において、「ハンドル」という用語は、ドア、窓、ロッカー、ゲート、ハッチ等のロック機構を操作するためのあらゆる種類の手動操作式機構を指す。このような手動操作式機構の例としては、ドアハンドル、窓ハンドル、レバーハンドル、サムターン、およびノブ等が挙げられる。他に定義されない限り、「軸方向」、「同軸」、および「径方向」という用語は、手動操作式機構が回転または回動される回転軸線を基準とする。
【００４２】
図１〜図６に示す本発明の第１実施形態は、第１回転要素および第２不動要素を備え、係合部材は、第１および第２要素と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように径方向に移動可能である。
【００４３】
図７および図８に示す第２実施形態は、第１回転要素および第２要素を備え、第２要素も回転可能である。係合部材は、第１および第２要素と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように径方向に移動可能である。
【００４４】
図９および図１０に示す第３実施形態は、第１回転要素および第２不動要素を備え、係合部材は、第１および第２要素と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように軸方向に移動可能である。
【００４５】
図１１および図１２に示す第４実施形態は、第１回転要素および第２要素を備え、第２要素も回転可能である。係合部材は、第１および第２要素と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように軸方向に移動可能である。
【００４６】
図１３および図１４に示す第５実施形態は、第１実施形態の動作原理に基づいて動作する。
図１５〜図１８は本開示の第６実施形態のいくつかの部品を示す。第６実施形態は、第１回転要素および第２不動要素を有し、係合部材は、第１および第２要素と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態となるように径方向に移動可能である。この実施形態においては、連結具の構成が上記の実施形態とは逆になっている。すなわち、螺旋状コイルスプリングが出力シャフトに固定され、スプリング係合部材が駆動部材に固定されている点において、この逆の状態である実施形態１〜５と異なっている。
【００４７】
図１〜図６に示す第１実施形態によるハンドル装置は手動式窓ハンドル１を備え、この手動式窓ハンドル１は、ハンドルのグリップ部として形成された手動操作部材２を有している。ハンドル１の円柱状ネック部を形成する第１回転要素３は、操作部材２に強固に接続されている。ハンドル１およびハンドル１の第１要素３は、第１要素３と同心状に第１要素３の中心を延びる回転軸線を中心に回転可能である。操作部材２には、認証コードの入力用のプッシュボタン４を５つ有するキーパッドが設けられている。プッシュボタン４は、操作部材２内に収められた電気コントロールユニット５に電気的に接続されている。コントロールユニット５は、認証コードの確認および電気モーター６の制御を行うが、これについては後述する。電気バッテリ７ａはバッテリクレードル７ｂに挿入されている。バッテリクレードル７ｂは操作部材２の自由端に挿入されて、コントロールユニット５およびモーター６に電力を供給するためにコントロールユニット５に電気的に接続されている。
【００４８】
ハンドル装置は、窓やフレンチ窓のフレーム（図示しない）またはドア等に固定される第２要素８も備えている。第２要素８はハンドルエスカッションまたはハンドルプレートとして形成され、不動部材を構成している。第２要素８は中央貫通開口９を有している。開口９は、略円柱状であり、２対の係合凹部１０，１１を有している。これらの係合凹部１０，１１は、軸方向に延び、互いに対向して径方向に配置されている。第２要素８は、装着ねじ１３をそれぞれ受容する２つの装着孔１２も有している。第２要素８は、装着ねじ１３によってフレームまたはドアに固定される。カバープレート１４が第２要素８に取り付けられ、装着ねじ１３を隠して装着ねじ１３に触れられないようにしている。
【００４９】
図２および図３に明瞭に示されるように、ハンドル装置は、第２要素８に対する第１要素３およびハンドル１の回転を選択的に許容および防止する連結具を備えている。連結具は、駆動部材ハウジングを形成する第１連結部材１５を有する。第１連結部材１５は第１要素３内に収められ、平面状の外面１６を有している。外面１６と、第１要素３内に配置された対応する平面状内面（図示しない）との協働によって、第１連結部材１５と第１要素３との間の相対回転が防止されている。第１連結部材１５は、回転軸線と同軸状に延びる長手方向の貫通開口１７を有している。貫通開口１７は互いに対向する２つの平面状の側面を有している。第１連結部材１５は互いに対向する２つの係合孔１８も有している。各係合孔１８は、貫通開口１７から第１連結部材１５の外側へ径方向に延びている。各係合孔１８は、鋼球として形成された係合部材１９をそれぞれ受容している。貫通開口１７内には停止プレート２０が挿入されており、貫通開口１７に設けられたウエスト部１７ａ（図５ａ参照）によって停止プレート２０の軸方向一方への移動が防止されている。
【００５０】
駆動部材２１は貫通開口１７内にて軸方向に移動可能に配置されている。駆動部材２１の断面形状は貫通開口１７の断面形状と一致しているため、第１連結部材１５に対する駆動部材２１の相対回転が防止されている。駆動部材２１は、ポリマー材により形成されたスライド２２と、鋼等の強度の高い材料により形成された係合部材停止要素２３とを有している。停止要素２３は、スライド２２に形成された端凹部２４（図６参照）に受容され、停止要素２３およびスライド２２にそれぞれ形成されたスナップ嵌合機構２５，２６が協働することによってスライド２２に対して装着されている。駆動部材２１は、スライド２２の内側に空間もしくは凹部２７を有している。内側凹部２７は停止面２８，２９によって両軸方向の境界を定められている。一方の停止面２８はスライド２２の内側端壁により形成され、他方の停止面２９は停止要素２３のスライド２２に対向する端面により形成されている（図３、５ａおよび６参照）。
【００５１】
図５ａ〜図５ｃに明瞭に示されるように、駆動部材２１は、その軸方向範囲において、２つの係合孔１８と交差する軸方向面における径方向寸法が変化している。スライド２２に位置する第１軸方向部分３０においては、駆動部材の前述の面における径方向厚さが最も小さくなっている。停止要素２３に位置する第２軸方向部分３１においては、対応する厚さが最も大きい。第１軸方向部分３０および第２軸方向部分３１の間に位置する中間軸方向部分３２においては、対応するスライド２２の外面が第１軸方向部分３０および第２軸方向部分３１を接続するようにテーパー状をなしている。
【００５２】
連結具は、モータークレードル３３に受容された電気モーター６をさらに有している。モータークレードル３３が第１連結部材１５の貫通開口１７に受容されるとともに貫通開口１７と形状嵌合することによって、第１連結部材１５に対するモータークレードル３３およびモーター６の相対回転が防止されている。クレードルに設けられた肩部３４（図５ａ参照）と、第１連結部材１５の軸方向端部の周囲に取り付けられたエンドキャップ３５（図２参照）とによって、第１連結部材１５に対するモーター６およびモータークレードル３３の軸方向の移動が防止されている。停止プレート２０から見て駆動部材２１の反対側に位置するモータークレードル３３の軸方向端壁３３ａは、駆動部材２１の停止部を形成している。
【００５３】
モーター６は回転式出力シャフト３６を備え、このシャフト３６は、モータークレードル３３、スライド２２、および停止要素２３の対応する貫通開口を通って、回転軸線と同軸状に延びている。出力シャフト３６はスプリング係合部材３７を有している。本実施形態においては、スプリング係合部材３７はシャフト３６に固定された径方向に延びるピンとして形成されている。図示された実施形態においては、ピン３７は円柱状である。螺旋状コイルスプリング３８が、駆動部材２１の内側凹部２７内において出力シャフト３６の周囲に配置されている。螺旋状スプリング３８は間隔を空けて巻かれ、かつ端部が開放された形状を有する圧縮スプリングであり、コイルピッチはピン３７の直径よりも大きい。シャフト３６および第１要素３の回転軸線からのピン３７の径方向寸法は、スプリング３８のコイル半径よりも大きい。スプリングは、径方向に延びる２つの末端脚部３９，４０を有している。
【００５４】
図６に明瞭に示されるように、駆動部材２１のスライド２２は、内側凹部２７の径方向の境界を形成するとともに凹部２７の全長にわたって軸方向に延びる内壁面４１，４２，４３を有している。これらの内壁面は、螺旋状スプリング３８の径方向部分を受容する半円柱状部４１と、互いに平行であるとともに径方向に互いに対向する２つの平面状脚部支持面４２，４３とからなる。停止面２８を形成するスライドの端面は、キー型の貫通開口４４を有している。組み立て時には、この貫通開口４４を介してシャフト３６および径方向ピン３７が挿入され、取り付け後の出力シャフトは貫通開口４４を通って延びている。
【００５５】
図２および図４を参照すると、第１実施形態によるハンドル装置は、第１連結部材１５の角穴４６に挿入されたプレーンスピンドル４５を有する。第１連結部材１５の回転はプレーンスピンドル４５に伝達される。プレーンスピンドル４５は、フォロア等のロック構造の作動部材に接続されており、プレーンスピンドル４５の回転によって、ロックボルトもしくは類似のロック部材が作動動作する。
【００５６】
図５ａ〜図５ｃを主に参照して、第１実施形態によるハンドル装置の動作を説明する。
図５ａにおいては、駆動部材２１は第１端位置に位置している。この位置では、駆動部材２１において最も径方向の厚さが小さい第１軸方向部分３０が係合孔１８と整合している。このため、係合部材１９が径方向に引き込まれることが可能となっており、第１連結部材１５から径方向の外側に突出していない。この位置においては、径方向ピンは第１回転方向に回転された結果、螺旋状コイルスプリング３８の隣り合う２つのコイル間における係合から外れている。その代わりに、ピン３７はスプリング３８の末端コイルの外面に当接しており、これによってスプリングが圧縮されて、スプリング３８の反対側の端部を支持している停止面２９を介して駆動部材２１に予張力を加えている。圧縮されたスプリング３８により加えられる予張力によって、駆動部材２１が図５ａにおける右側に押されている。この位置において、駆動部材２１は停止プレート２０に支持されている。図５ａに示す位置においては、スプリングの２つの末端脚部３９，４０は図中下側の脚部支持面４３に当接している。この位置では、第１連結部材１５、第１回転要素３、およびハンドルの全体が、ハンドルエスカッションを形成する第２要素８に対して回転可能である。この位置では、プレーンスピンドル４５に接続された任意のロック部材を、ハンドル１を用いて手動で操作することができ、ハンドル装置が作動におけるロック解除状態となっている。
【００５７】
ハンドル装置を作動におけるロック状態に切り替える際には、使用者がキーパッドの１つまたは複数のボタン４を押して電気モーターを作動させる。コントロールユニット５は、モーター６を作動させる前に認証コードを要求するように構成されていてもよいし、構成されていなくてもよい。モーターが作動すると、出力シャフト３６が、径方向ピン３７を図５ａにおいて上方に移動させる回転方向にまず回転される。出力シャフト３６の最初の回転時には、左端のスプリングコイルが、スプリング３８の他のコイルよりも若干大きく圧縮される。このため、左端のスプリングコイルに接触しながら回転するピン３７によって、末端脚部３９の延びる方向に垂直な方向に駆動力成分が加えられる。この駆動力成分がピン３７とスプリング３８との間の摩擦係合と組み合わされて、スプリングの右端コイルと停止面２９との間の摩擦力に打ち勝つ。その結果、スプリングの２つの末端脚部３９，４０が図中上側の脚部支持面４２に当接するまで、スプリング３８が駆動部材２１に対して回転する。出力シャフト３６の最初の回転時には、スプリング３８はこのように駆動部材２１に対して１８０度回転することができる。このため、必要とされるモーターの起動トルクを低減することができ、モーターのサイズおよび電気入力を小さくすることができる。
【００５８】
末端脚部３９，４０が脚部支持面４２に当接すると、シャフト３６がさらに回転することにより、径方向ピン３７がスプリング３８の隣り合うコイルの間に入ってスプリング３８と係合する。出力シャフト３６およびピン３７の軸方向位置は常に同じであり、スプリング３８の連続するコイルの間においてピンがスプリング３８と係合することによって、スプリングが一旦解放されて拡張し、スプリング３８の図中左端が停止面２８に接触して支持される。ピン３７がさらに回転すると、スプリング３８が停止面２８に対して軸方向の力を加え、駆動部材２１が図５ａ〜図５ｃにおける軸方向の左側に移動する。この駆動部材２１の軸方向移動の間に、駆動部材の中間部分３２が係合孔１８を通過して係合部材１９と接触し、図５ｂに示すように係合部材１９を径方向外側に押す。出力シャフト３６およびピン３７がさらに回転すると、駆動部材２１がモータークレードル３３の端壁３３ａに当接するまで、駆動部材２１がさらに軸方向に移動する。このように駆動部材２１のさらなる軸方向移動が防止されると、シャフト３６がさらに回転されることによってスプリング３８が圧縮される。このため、スプリング３８が停止面２８および駆動部材に対して図５ｃにおける左方向に加える予張力が増加する。この予張力は、ピン３７がスプリング３８の隣り合うコイルの間から出て係合が解除されるまで増加する。図５ｃに示す位置において、出力シャフト３６の回転が終了した後でも、増加した予張力は、ピン３７がスプリング３８の端部を押すことによって維持されている。この位置において、駆動部材２１の第２部分３１が係合孔１８と整合しているため、係合部材が径方向に完全に突出した状態に移動されてこの状態に維持されている。このため、係合部材１９は、第１連結部材の係合孔１８と、第２要素８に形成された一対の凹部１０または一対の凹部１１のいずれか（ハンドル１の回転位置により決まる）との両方と同時に係合する位置に位置している。このような同時係合状態においては、第１連結部材１５、ひいては第１要素３およびハンドル全体の、第２要素８に対する回転が防止されている。したがって、ロックボルト等を操作するためにプレーンスピンドル４５を回転させることができなくなっており、ハンドル装置は作動におけるロック状態にある。
【００５９】
駆動部材２１が同時係合位置にあるときには、係合部材１９の径方向内側は、駆動部材２１の強固な停止要素２３によって支持されている。したがって、係合部材１９を径方向内側に押して第２不動要素８との係合から外れるように移動させようとしてハンドルに大きなトルクが加えられた場合でも、係合部材１９が径方向外側に移動した同時係合位置に留まる。本実施形態においては、第２および第６実施形態と同様に、同時係合状態においてハンドルにトルクが加えられた場合に係合部材に圧縮荷重がかかるようになっている。このため、係合部材は、材料破壊を起こすことなく非常に大きいトルクに耐えることが可能である。
【００６０】
また、駆動部材２１および係合部材１９を同時係合位置に移動させる出力シャフト３６の回転中に係合孔１８が対応する一対の係合凹部１０，１１と整合していない場合や、他の理由により係合部材の動きが妨げられている場合でも、シャフト３６およびピン３７が回転するため、コイルスプリングの対応する端部においてピン３７がコイルスプリング３８との係合から外れる。次いで、コイルスプリング３８の端部に当接しているピン３７が、同時係合位置に向かう方向にスプリングおよび駆動部材２１の予張力を増加させ、モーター６の回転が停止した後でもこの予張力を維持する。係合孔１８が係合凹部１０，１１と整合するか、係合部材１９に対する障害が取り除かれるとすぐに、モーター６のさらなる回転を必要とすることなく、コイルスプリング３８の増加された予張力によって駆動部材２１が図５ｃに示す同時係合位置に軸方向に移動する。
【００６１】
ロックボルト等の操作を可能にするためにハンドル装置をロック解除する際には、使用者がキーパッドを介して認証コードを入力することによって、電気コントロールユニットがモーター６を作動させて、係合部材１９を径方向外側に移動させる方向とは逆の方向にモーター６を回転させる。次いで、径方向ピン３７とスプリング３８との間の係合が前述した手順とは逆の手順にて実行され、駆動部材２１は、図５ａに示す位置に再度到達するまで反対の軸方向に移動する。この位置においてハンドル１および第１連結部材１５を軽く回動させることによって、係合部材１９は第２要素８との係合から簡単に外れる。すなわち、係合凹部１０，１１の円柱形状と係合部材１９の球状との協働によって、係合部材１９が径方向内側に押されて、第２要素８の凹部１０，１１との係合から外れる。
【００６２】
径方向ピン３７は、駆動部材に対して所望の方向に予張力を加えている状態を維持しながらも、スプリング３８の隣り合うコイルの間から出てスプリング３８との係合から外れることができる。このため、螺旋状スプリングがピン３７に対して一端から他端まで相対移動するために必要な時間よりも長い時間にわたってモーターを作動させて回転させることができる。したがって、モーターの１回の作動に対して設定する回転時間を、径方向ピン３７に対して駆動部材を軸方向移動範囲の全体にわたって移動させるために必要な最短時間よりも長い任意の所定時間に設定すればよいため、モーター６の制御が非常に容易となる。
【００６３】
図７および図８に、本発明の第２実施形態によるハンドル装置に備えられた連結具を示す。本実施形態の第１要素（図示しない）および第２要素１０８は共通の回転軸線の周りに回転可能である。第１実施形態と同様に、第１要素は、手動操作ハンドルグリップ部（図示しない）に接続されたハンドルネック部（図示しない）として構成されている。第２要素１０８は、ロックボルト（図示しない）等に接続されうる回転式プレーンスピンドルとして構成されている。ハンドルネック部には第１連結部材１１５が設けられている。ハンドルネック部と第１連結部材１１５との間の相対回転は形状ロックによって防止されている。第２要素１０８は、第２要素１０８および第２連結部材１５０の径方向穴を貫通して延びる径方向ペグ１５１によって第２連結部材１５０に接続されている。
【００６４】
鋼球である、径方向に移動可能な２つの係合部材１１９が、第２連結部材１５０の円筒部１５２の径方向係合孔１１８に配置されている。係合孔１１８は、円筒部１５２の外側から円柱状穴１５５まで延びている。円柱状穴１５５は円筒部１５２の中心を軸方向に延びている。円筒部１５２は、第１連結部材１１５に設けられた略円柱状の軸方向穴１０９に受容されている。第１連結部材１１５を通って円筒部１５２の周方向溝部１５４まで延びる径方向固定ピン１５３によって、第１連結部材１１５に対する第２連結部材１５０の軸方向の相対移動が防止されている。円柱状穴１０９は、径方向に対向するとともに軸方向に延びる２つの係合凹部１１０を含んでいる。係合部材１１９は、第１連結部材１１５および第２連結部材１５０と同時に係合する状態およびその状態から解除される状態をとることができる。同時係合状態にあるときには、係合部材１１９は径方向外側に移動されて、対応する係合孔１１８および係合凹部１１０の両方と係合している。
【００６５】
連結具は、第１連結部材１１５に設けられた軸方向に延びる駆動部材用空洞１１７に受容される、軸方向に移動可能な駆動部材１２１も備えている。駆動部材１２１はスライド１２２および係合部材押圧部１２３を有している。押圧部１２３はスライド１２２の軸方向延長部として設けられ、円柱状穴１５５に受容されている。押圧部１２３は、最も直径の小さい第１円柱状部分１２３ａと、最も直径の大きい第２円柱状部分１２３ｂと、第１円柱状部分１２３ａおよび第２円柱状部分１２３ｂを接続する中間円錐部分１２３ｃとを有する。第２円柱状部分１２３ｂの直径は円柱状穴１５５の内径に対応している。押圧部１２３は、スライド１２２の端壁の対応する穴１２２ａに受容された第４円柱状部分１２３ｄを介してスライド１２２に支持されている。第４円柱状部分１２３ｄの中心には、軸方向に延びるシャフト凹部１２３ｅが形成されている。
【００６６】
第１実施形態と同様に、連結具は電気モーター１０６を有している。電気モーター１０６は、径方向ピン１３７を含む出力シャフト１３６を有している。出力シャフト１３６は第１要素の回転軸線と同軸状に延び、エンドプラグ１３３に設けられた貫通開口を通り、駆動部材１２１のスライド１２２の内側凹部１２７を通ってシャフト凹部１２３ｅまで延びている。螺旋状コイルスプリング１３８は、内側凹部１２７内において出力シャフト１３６の周囲に配置されている。スプリング１３８の両端部は、スライド１２２の端壁と、押圧部１２３の第４円柱状部分１２３ｄの端面とに形成された停止面に当接している。
【００６７】
さらに、第１実施形態と同様に、スプリング１３８と係合した径方向ピン１３７によって駆動部材１２１が軸方向に移動されるように出力シャフトを対応する回転方向に回転させることによって、駆動部材１２１がいずれかの軸方向に移動する。
【００６８】
押圧部１２３の第１部分１２３ａが係合孔１１８と整合する位置に駆動部材１２１が配置されると、係合部材１１９が径方向内側に移動し、第２連結部材１５０の係合凹部１１０と係合した状態から解除される。これによって第１連結部材１１５が第２連結部材から切り離されて、ハンドルおよび第１連結部材が、第２連結部材または第２要素１０８を回転させることなく自由に回転できるようになる。ハンドル装置はロック状態となる。
【００６９】
出力シャフト１３６および径方向ピン１３７を回転させることにより、駆動部材１２１が図中左側に移動し、押圧部の中間部分１２３ｃが係合部材１１９と接触して係合部材を径方向外側に押すことによって、係合部材が径方向係合孔１１８および第２連結部材の軸方向係合凹部１１０の両方と同時に係合する。
【００７０】
出力シャフト１３６がさらに回転すると、第２部分１２３ｂが係合孔１１８と整合し、係合部材１１９が同時係合状態に固定される。ハンドル装置はこのようにロック解除され、ハンドルを手動で操作することによって第２要素１０８に接続されたロック部材を操作できる。
【００７１】
本実施形態においては、押圧部１２３がスライドの軸方向延長部として形成されているため、駆動部材１２１の径方向寸法を減少させることができる。このため、連結具およびハンドル装置全体の径方向寸法を最小限に抑えることができる。
【００７２】
図９および図１０に示す実施形態においては、ハンドル装置は、ハンドル（図示しない）等の第１回転要素と、ドアや窓等に不動状態に固定された第２要素２０８とを有している。連結具は、第１要素に固定された第１連結部材２１５と、駆動部材２２１とを有している。駆動部材２２１は第１連結部材２１５内において、第１要素の回転軸線と同軸状であり、軸方向に移動可能である。径方向反対側に位置する係合ピンである２つの係合部材２１９が駆動部材２２１に固定されて、駆動部材２２１の対応する外面から径方向外側に突出している。これらの係合部材は、第１連結部材２１５において軸方向に延びる各係合部材スリット２１８を通って径方向外側に延びている。第２連結部材を構成する第２要素２０８は、径方向に対向する２つの対応する係合凹部２１０を有している。
【００７３】
第１および第２実施形態と同様に、連結具は電気モーター２０６と螺旋状スプリング２３８とを有している。電気モーター２０６は、径方向ピン２３７を含む出力シャフト２３６を有している。螺旋状スプリング２３８は、駆動部材２２１の内部スペース２２７内において出力シャフトの周囲に配置されている。モータークレードル２３３の端壁２３３ａによって、駆動部材２２１の軸方向における一方側への移動が制限されている。駆動部材２２１の軸方向における他方側への移動は、図１０に示すように、係合部材２１９の停止部を形成する、スリット２１８の対応する端部によって制限される。もしくは、スリットが図中右側に延びている場合は、第１連結部材２１５に設けられた停止プラグ２２０によって駆動部材２２１の軸方向移動を制限してもよい。停止プラグ２２０は、ロックボルトや他のロック操作部（図示しない）に接続されるプレーンスピンドル（図示しない）を受容する矩形凹部２２０ａを備えている。
【００７４】
前述したようにシャフト２３６の回転によって駆動部材２２１が図中右側に移動すると、係合部材は軸方向に移動されて、係合部材スリット２１８および係合凹部２１０の両方と係合する同時係合状態になる。このため、第１連結部材２１５およびハンドルの回転が防止され、ハンドル装置が操作ロック状態になる。
【００７５】
出力シャフト２３６が反対方向に回転されると、駆動部材２２１は図中左側に移動し、係合部材２１９が係合凹部２１０と係合した状態から解除される。これにより、ハンドル装置が操作ロック解除状態になり、プレーンスピンドルを回転させるためにハンドルが回転可能となって、プレーンスピンドルに接続されたロック部材を操作できる。
【００７６】
図１１および図１２に示す実施形態においては、ハンドル（図示しない）を形成する第１要素および第２要素３０８の両方が回転可能である。第２要素３０８はボルト等に接続可能なプレーンスピンドルを構成している。第１連結部材３１５の内部には駆動部材３２１が収容されている。前述したように、駆動部材３２１は、モータークレードル３３３内に配置されたモーター３０６、径方向ピン３３７を含む出力シャフト３３６、および螺旋状コイルスプリング３３８によって軸方向に移動可能である。第１連結部材３１５は、径方向に対向するとともに軸方向に延びる２つの係合部材スリット３１８を有している。矩形断面を有する単一のロッド状の係合部材３１９が、駆動部材３２１の端部に固定されている。係合部材３１９は径方向に延びて両方の係合部材スリット３１８内に挿入されている。第２要素３０８は第２連結部材３５０に接続されており、第２連結部材３５０は径方向に対向する２対の係合凹部３１０，３１１を有している。
【００７７】
モーターが一方向に回転すると、駆動部材３２１が軸方向における図中右側に移動し、係合部材３１９が一対の係合凹部３１０または３１１と係合する。係合部材３１９は係合スリット３１８と常に係合しているため、この移動によって係合部材３１９が第１連結部材３１５および第２連結部材３５０の両方と同時に係合する。これにより、ハンドル装置がロック解除状態になり、ハンドルの操作によって第２要素３０８を介してボルトを操作できるようになる。モーターが反対方向に回転すると、駆動部材３２１が第２連結部材３５０から離れる方向に移動し、係合部材３１９が係合凹部３１０，３１１と係合した状態から解除される。その結果、第１連結部材３１５およびハンドルが、第２要素３０８を回転させることなく自由に回転可能となり、ハンドル装置がロック状態になる。
【００７８】
図１３および図１４に示す第５実施形態においては、連結具の出力シャフト４３６がモーターに接続されるとともに剛性シャフト部４３６ａを有している。剛性シャフト部４３６ａは、駆動部材４２１の内側凹部４２７を通って延びる。出力シャフト４３６は、モーター４０６と剛性シャフト部４３６ａとの間に位置する可撓性シャフト部４３６ｂも有している。図１４に示すように、このような構成によりモーターをハンドルもしくは第１要素の回転軸線上に配置する必要がなくなる。このため、特にハンドルが、ハンドルの回転軸線と非平行に配置されたネック部４０３を有している場合、ハンドル装置の軸方向長さを大幅に低減することができる。
【００７９】
図１５〜図１８に、本発明の第６実施形態によるハンドル装置の一部を構成する連結具を示す。この連結具は、上記の第１〜第５実施形態の連結具とは逆の構成を有している。つまり、出力シャフトに固定された回転式のスプリング係合部材と、駆動部材に対して回転が制限されるように固定された螺旋状コイルスプリングとを有する代わりに、本実施形態においては、スプリングが出力シャフトに対して回転が制限されるように固定され、スプリング係合部材が駆動部材に固定されている。
【００８０】
連結具は、モータークレードル５３３に収容されたモーター５０６を有している。モータークレードル５３３およびモーター５０６は、長手方向に延びる、第１連結部材５１５の貫通開口５１７に挿入されて固定されている。第１連結部材５１５は係合孔５１８および係合部材５１９を有している。停止プレート５２０が貫通開口５１７に挿入され、ウエスト部５１７ａに当接している。駆動部材５２１は、貫通開口５１７内において、停止プレート５２０とモーター５０６の前端との間を軸方向に移動可能である。モーター５０６および停止プレート５２０は軸方向の停止面を形成し、駆動部材５２１の軸方向の移動を制限する。
【００８１】
駆動部材は、内側凹部５２７を有するスライド５２２と、停止要素５２３とを備えている。駆動部材５２１は、その軸方向長さにおいて、２つの係合孔５１８と交差する軸方向面において径方向の寸法が変化している。スライド５２２に位置する第１軸方向部分５３０においては、上記面における駆動部材の径方向厚さが最も小さくなっている。停止要素５２３に位置する第２軸方向部分５３１においては、対応する厚さが最も大きい。第１軸方向部分５３０と第２軸方向部分５３１との間の中間軸方向部分５３２においては、スライド５２２の対応する外面がテーパー状になっており、第１軸方向部分５３０を第２軸方向部分５３１に接続している。
【００８２】
モーター５０６は、スライド５２２の端壁５２８の開口を通って内側凹部内５２７まで延びる出力シャフト５３６を有している。停止要素５２３は対応する開口５２３ａを有し、駆動部材５２１がモーター５０６に向かってに移動したときには、出力シャフト５３６がこの開口５２３ａを通って延びる。出力シャフト５３６は、軸方向に延びるスリット５３６ａを有している。出力シャフト５３６の周りには螺旋状コイルスプリング５３８が配置されている。コイルスプリングの外径は、壁５２８の開口および開口５２３ａの直径よりも小さい。コイルスプリング５３８は間隔を空けて巻かれ、かつ端部が開放された形状を有するスプリングであり、径方向内側に突出する末端脚部５３９，５４０を有している。末端脚部５３９，５４０は軸方向に整合し、出力シャフト５３６のスリット５３６ａに受容されている。このため、出力シャフト５３６に対するコイルスプリング５３８の回転が防止されている。各末端脚部５３９，５４０はスリット５３６ａ内において軸方向に移動可能であり、スリット５３６ａの軸方向長さは、負荷がかかっていない状態のコイルスプリング５３８の軸方向長さよりも大きい。このため、コイルスプリング５３８全体およびその端部は、スリット５３６ａに沿って軸方向に移動可能である。
【００８３】
駆動部材５２１の軸方向に延びる内壁５４１は、径方向内側に突出するスプリング係合部材５３７を有している。スプリング係合部材５３７は、コイルスプリング５３８の隣り合うコイルの間に入ることにより、コイルスプリング５３８と係合することが可能である。図に示す例においては、スプリング係合部材は内側に突出する鋲である。しかしながら、スプリング係合部材は、コイルスプリング５３８の隣り合うコイルの間に入りコイルスプリングと係合することができるのであれば、いかなる状態に形成されていてもよい。
【００８４】
図１７ａおよび図１８においては、駆動部材５２１は第１端位置に位置している。この位置においては、駆動部材５２１において最も径方向の厚さの小さい第１軸方向部分５３０が係合孔５１８に整合している。このため、係合部材５１９が径方向に引き込まれることができ、第１連結部材５１５の径方向外側に突出していない。この位置においては、出力シャフト５３６およびコイルスプリング５３８が第１回転方向に回転された結果、スプリング係合部材５３７は螺旋状コイルスプリング５３８の２つの隣り合うコイルの間における係合から外れている。その代わりに、スプリング係合部材５３７はスプリング５３８の右端（図１７ａおよび図１８における右端）のコイルの外側に当接している。スリット５３６ａの左端によって軸方向に支持されたスプリングは若干圧縮されているため、スプリング係合部材５３７および駆動部材５２１に予張力が加えられている。駆動部材５２１がこのように停止プレート５２０に対して押圧されることにより、第１部分５３０が係合孔５１８と整合した状態に維持される。
【００８５】
連結具が同時係合位置に移る際、すなわち、駆動部材５２１を図中左側に移動させて係合部材５１９を径方向外側に移動させる際には、モーターが第１方向に回転するように作動される。スプリング係合部材５３７は、コイルスプリング５３８の開いた右端に入り、コイルスプリング５３８の隣接するコイルの間に係合する。モーター５０６がさらに回転することにより、コイルスプリングが図中右側に移動して、右端の末端脚部５４０がスリット５３６ａの右端に到達して当たる。これと同時もしくはこの後に、駆動部材５２１がモーター５０６の前面により形成される停止面に当接するまで、スプリング係合部材５３７および駆動部材５２１が図中左側に移動される。モーター５０６、出力シャフト５３６およびコイルスプリング５３８がさらに回転すると、スプリング係合部材５３７がスプリング５３８を圧縮し、最終的にコイル間における係合から外れて、スプリング５３８の左端に当接する。この位置は図１７ｂに示されている。しかし、この図においてスプリング係合部材５３７は示されていない。この位置においては、スプリングの圧縮によってスプリング係合部材５３７に対して図中左方向に予張力が加えられており、この張力は駆動部材に伝達される。このため、駆動部材５２１はモーター５０６の前端に押さえつけられた状態に維持される。したがって、第２部分５３１が係合孔５１８と整合した状態が保たれるため、係合部材は径方向外側に突出して、第１連結部材５１５および第２連結部材と同時に係合した状態に確実に維持される。図１５〜図１７ｂには第２連結部材は示されていないが、第２連結部材は前述の第１実施形態の第２連結部材と同様に形成されて機能可能であることは容易に理解可能である。
【００８６】
図１７ａおよび図１８に示す非係合位置に連結具が再度移る際には、モーターが反対方向に回転するように作動される。モーター５０６、出力シャフト５３６、およびコイルスプリング５３８が回転している間、スプリング係合部材５３７を含む駆動部材５２１およびコイルスプリング５３８が、逆の順序で反対の軸方向に移動して、駆動部材が停止プレート５２０に押さえつけられた状態に維持される図１７ａおよび図１８に示す位置に戻る。
【００８７】
第６実施形態のハンドル装置においては、第１〜第５実施形態のように螺旋状コイルスプリングの末端脚部が径方向外側に突出するのではなく径方向内側に突出しているため、連結具の径方向寸法をさらに低減することができる。
【００８８】
第６実施形態において、スリット５３６ａが出力シャフト５３６の全長にわたって延びるようにスリット５３６ａの軸方向長さを大きくしてもよい。この場合、出力シャフトに対するコイルスプリングの軸方向の相対移動は、コイルスプリングの各端部が支持されるモーターの前端および停止プレートによって制限される。
【００８９】
出力シャフトに形成されたスリットの幅を周方向に拡張して、出力シャフトに対してコイルスプリングをある程度回転可能としてもよい。上記の実施形態と同様に、ある程度の相対回転を行うことによって、モーターの起動トルクを小さくすることができる。
【００９０】
上記の実施形態においては、コイルの長さを大きくしてもよい。コイル長を大きくすることにより、限定された同じモータートルクによって、より大きい圧縮をもたらすことができる。さらに、コイルスプリングの予張力を低減させながらも、駆動部材を軸方向の各端の位置に確実に維持させることができる。これにより、コイルスプリング、スリットを有する出力シャフト、およびスプリング係合部材の摩耗を低減できる。第６実施形態においては、連結具全体の長さを増加させることなく、コイルスプリングの長さを大きくすることができる。
【００９１】
進歩的なハンドル装置の例示的実施形態について記載した。しかしながら、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲の範囲内において自由に変更可能である。例えば、認証コードを入力するためのキーパッドの代わりに、ユーザー認証を確認するための他の好適な手段をハンドル装置に設けてもよい。このような手段の例としては、ＲＦＩＤリーダー、機械的もしくは電子機械的なキーシリンダ、ならびに比較的長距離のリモートコントロールを行うＲＦレシーバが挙げられる。さらに、係合部材の数および形状は大幅に変更することができる。例えば、ハンドル装置は、径方向または軸方向に移動可能な軸方向に延びる円柱状ロッドとして形成された単一もしくは複数の係合部材を有していてもよい。第２連結部材の対応する凹部もしくは空洞と係合できる径方向もしくは軸方向に延びる歯を、軸方向に移動可能な係合部材に設けてもよい。上記の例示的実施形態の異なる要素および特徴は、各実施形態において異なっていてもよい。例えば、回転式のスプリング係合部材と、駆動部材に固定されたコイルスプリングとを有する連結具、さらには、出力シャフトに固定されたコイルスプリングと、駆動部材に固定されたスプリング係合部材とを有する連結部材を、径方向および軸方向両方に移動可能な係合部材を有するハンドル装置に使用してもよい。これに対応して、両方の種類の連結具を、第１回転要素および第２不動要素を有するハンドル装置や、第１および第２要素の両方が回転可能であるハンドル装置に用いてもよい。
【００９２】
さらに、異なる実施形態の様々な要素を追加してもよい。例えば、本明細書に記載または図示されていない一実施形態においては、ハンドル装置が１つの第１回転要素と、２つの第２要素とを有している。第２要素の一方は不動であり、他方は回転式である。この場合、連結具は、第１要素に接続された第１連結部材と、不動の第２要素および回転式の第２要素の対応する一方にそれぞれ接続された２つの第２連結部材とを有している。連結構成は、１つまたは複数の係合部材を有し、この係合部材は、第１動作位置においては、第１連結部材と、不動の第２要素に接続された第２連結部材とは係合しているが、回転式の第２要素に接続された第２連結部材とは係合していない。このような動作位置においては、第１要素は不動の第２要素に対してロックされており、回転式の第２要素は、第１要素および不動の第２要素に対して自由に回動する。係合部材が第２動作位置に移動されると、係合部材は、第１連結部材と、回転式の第２要素に接続された第２連結部材とは係合しているが、不動の第２要素に接続された第２連結部材とは係合していない。この動作位置において、第１要素は回転可能であり、第１要素の回転運動は第２回転要素に伝達されて、第２回転要素に接続されたロックボルト等のロック部品もしくはロック機構を動作させる。
【００９３】
さらに、係合部材が軸方向に移動可能であるとともに、第２連結部材の軸方向に延びる１つまたは複数のスリットに受容される実施形態においては、係合部材とスリットとの間の係合を用いて駆動部材の回転を防止することができる。このような実施形態においては、駆動部材の断面と、駆動部材を受容する第１連結部材の凹部もしくは空洞の断面とが円形であってもよい。
【００９４】
図１３および図１４に示す可撓性シャフト部は、他の図面に示す全種類のハンドル装置の駆動部材の内側凹部を通って延びるシャフト部とモーターとの間に配置してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１８】
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