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Die
Erfindung betrifft einen Ratschenschlüssel und insbesondere einen
umschaltbaren Ratschenschlüssel.
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Das
US Patent Nr. 6,431,031 offenbart ein umschaltbares Ratschenwerkzeug
mit einem Handgriff, einem Kopf an einem Ende des Handgriffs, einem
Antriebselement, einer Klinke, einem Ring und einer Umschaltplatte.
Ein Übertragungselement
in Form einer Feder ist zwischen der Umschaltplatte und der Klinke
montiert, um eine manuelle Schwenkbewegung der Umschaltplatte in
eine Schwenkbewegung der Klinke umzuwandeln. Das Ratschenwerkzeug
dieser Gestaltung weist einen kleineren Kopf auf, während es
eine höhere
Drehmoment-Belastungsfähigkeit
bereitstellt. In der Praxis deformiert sich das Übertragungselement in einem
exzessiven Maße
und dadurch ergibt sich eine unzuverlässige Ratschenrichtungs-Umschaltbetätigung zwischen dem
Antriebselement und der Klinke. Als Ergebnis davon neigt die Umschaltanordnung
dazu, stecken zu bleiben oder darin zu versagen, eine zuverlässige Umschaltung
bereitzustellen. Ferner verschleißt das Übertragungselement leicht aufgrund
der exzessiven Deformation und/oder verdreht sich unter der Wirkung
der Scherkräfte
von der Klinke, dem Ring, dem Kopf und der Umschaltplatte, was zu
einer Fehlfunktion des Ratschenwerkzeugs führt.
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Ein
umschaltbarer Ratschenschlüssel
gemäß der Erfindung
weist einen Handgriff, einen Kopf, der sich von dem Handgriff aus
erstreckt, ein Antriebselement, eine Klinke, einen Ring, eine Umschaltplatte
und ein Umschaltelement auf. Der Kopf weist einen Hohlraum und ein
Aufnahmeloch in Kommunikation mit dem Hohlraum auf. Das Antriebselement ist
rotierbar in dem Hohlraum des Kopfes montiert und weist eine erstes
Ende und ein zweites Ende zum Antreiben eines Befestigungselementes
auf. Das Antriebselement weist ferner eine Mehrzahl von Zähnen auf
einem äußeren Umfang
davon auf.
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Die
Klinke ist verschiebbar in dem Hohlraum des Kopfes montiert. Die
Klinke weist eine gezahnte Seite mit einer Mehrzahl von Zähnen zum
Eingriff mit den Zähnen
des Antriebselementes auf. Der Ring ist in dem Hohlraum des Kopfes
und um das erste Ende des Antriebselementes herum montiert. Der
Ring weist ein Spitzenstück
auf. Die Umschaltplatte ist schwenkbar an dem ersten Ende des Antriebselementes
montiert. Die Umschaltplatte ist betätigbar verbunden mit dem Ring,
um sich mit diesem zu drehen.
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Das
Umschaltelement ist schwenkbar in dem Aufnahmeloch des Kopfes montiert.
Das Umschaltelement ist betätigbar
verbunden mit dem Spitzenstück
des Rings, um sich mit diesem zu drehen. Das Umschaltelement ist
betätigbar
mit der Klinke verbunden, um die Klinke zum Wechseln der Antriebs-Rotationsrichtung
des umschaltbaren Ratschenschlüssels
zu bewegen, wenn die Umschaltplatte zwischen zwei Positionen bewegt
wird, die zu zwei entgegengesetzten Antriebs-Rotationsrichtungen
korrespondieren.
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Die
Klinke weist ferner einen ausgesparten Bereich auf der anderen Seite
gegenüber
der gezahnten Seite der Klinke auf. Das Umschaltelement weist ferner
eine Aufnahme auf, in welcher ein elastisches Element montiert ist.
Das Umschaltelement weist ferner ein Druckelement auf, welches in
der Aufnahme montiert ist und welches durch das elastische Element
federvorgespannt ist, um gegen den ausgesparten Bereich der Klinke
zu drücken.
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Vorzugsweise
ist das Drückelement
ein hohler Stift mit einem Sackloch.
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Vorzugsweise
weist das Umschaltelement ferner einen Eingriffsabschnitt auf, der
im Eingriff mit dem Spitzenstück
des Rings ist.
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Vorzugsweise
weist der Eingriffsabschnitt des Umschaltelementes eine Auskragung
auf und das Spitzenstück
des Rings weist einen Schlitz auf, in welchem die Auskragung verschiebbar
aufgenommen ist.
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Vorzugsweise
weist das Umschaltelement ferner einen ausgesparten Bereich benachbart
zu dem Eingriffsabschnitt auf.
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Vorzugsweise
weist das Umschaltelement ferner zwei Kerben auf, jeweils in zwei
seitlichen Seiten davon.
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Vorzugsweise
weist die Umschaltplatte ein Loch auf, welches der Umschaltplatte
ermöglicht,
um das erste Ende des Antriebselementes herum montiert zu werden,
welches sich über
den Hohlraum des Kopfes hinaus erstreckt, und die Umschaltplatte weist
ferner ein Daumenstück
für eine
manuelle Betätigung
auf.
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Vorzugsweise
weist der Ring ferner eine Einkerbung auf und die Umschaltplatte
weist ferner ein Positionierstück
auf, welches sich in die Einkerbung des Rings erstreckt, um eine
gemeinsame Rotation der Umschaltplatte und des Rings zu ermöglichen.
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Vorzugsweise
weist der Hohlraum des Kopfes einen ersten Hohlraumabschnitt auf,
in welchem das Antriebselement aufgenommen ist, und einen zweiten
Hohlraumabschnitt, in welchem die Klinke aufgenommen ist.
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Vorzugsweise
weist das Daumenstück
der Umschaltplatte ferner eine gebogene Ausnehmung auf und der Kopf
weist ferner ein Stiftloch auf. Ein Stift weist ein erstes Ende,
welches in dem Stiftloch des Kopfes fixiert ist, und ein zweites
Ende auf, welches in der gebogenen Ausnehmung der Umschaltplatte
aufgenommen ist.
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Vorzugsweise
weist das Daumenstück
ferner einen Aufnahmeraum auf, der in Kommunikation mit der gebogenen
Ausnehmung ist und durch eine Endwand definiert wird. Ein Haltemittel
ist in dem Aufnahmeraum des Daumenstücks zum Halten der Umschaltplatte
in einer der Positionen montiert.
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Vorzugsweise
weist das Haltemittel ein Gleitstück und ein elastisches Element
zum Federvorspannen des Gleitstückes
auf, sodass dieses gegen den Stift gedrückt wird.
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Vorzugsweise
ist das Gleitstück
im Wesentlichen U-förmig
und weist zwei Äste
auf, zwischen welchen das elastische Element des Haltemittels aufgenommen
ist. Das elastische Element des Haltemittels weist ein erstes Ende,
das an der Endwand des Daumenstücks
anliegt, und ein zweites Ende auf, das an dem zwischenliegenden
Bereich des U-förmigen Gleitstückes anliegt,
wodurch das Gleitstück
gegen den Stift gedrückt
wird.
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Andere
Aufgaben, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden
detaillierten Beschreibung ersichtlicher, wenn diese im Zusammenhang
mit den anliegenden Zeichnungen herangezogen wird.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Bereichs eines umschaltbaren
Ratschenschlüssels gemäß der Erfindung.
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht des umschaltbaren Ratschenschlüssels gemäß der Erfindung.
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3 ist
eine Schnittansicht des umschaltbaren Ratschenschlüssels gemäß der Erfindung.
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4 ist
eine Schnittansicht entlang der Ebene 4-4 in 3, wobei
der Ratschenschlüssel
in einem Zustand ist, der eine Antriebsrotation entgegen dem Uhrzeigersinn
und eine freie Rotation im Uhrzeigersinn ermöglicht.
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5 ist
eine Schnittansicht entlang der Ebene 5-5 in 3, wobei
der Schraubenschlüssel
in einem Zustand ist, der eine Antriebsrotation entgegen dem Uhrzeigersinn
und eine freie Rotation im Uhrzeigersinn ermöglicht.
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6 ist
eine Schnittansicht entlang der Ebene 6-6 in 3, wobei
der Schraubenschlüssel
in einem Zustand ist, der eine Antriebsrotation entgegen dem Uhrzeigersinn
und eine freie Rotation im Uhrzeigersinn ermöglicht.
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7 ist
eine Schnittansicht ähnlich
zu 4, wobei der Schraubenschlüssel in einem Zustand ist,
der eine Antriebsrotation im Uhrzeigersinn und eine freie Rotation
entgegen dem Uhrzeigersinn ermöglicht.
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8 ist
eine Schnittansicht ähnlich
zu 5, wobei der Schraubenschlüssel in einem Zustand ist,
in dem er eine Antriebsrotation im Uhrzeigersinn und ein freie Rotation
entgegen dem Uhrzeigersinn ermöglicht.
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9 ist
eine Schnittansicht ähnlich
zu 6, wobei der Schraubenschlüssel in einem Zustand ist,
der eine Antriebsrotation im Uhrzeigersinn und ein freie Rotation
entgegen dem Uhrzeigersinn ermöglicht.
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Bezugnehmend
auf die 1 bis 3 weist
ein umschaltbarer Ratschenschlüssel 10 gemäß der Erfindung
einen Handgriff 11 und einen Kopf 12 auf, der
sich von einem Ende des Handgriffs 11 aus erstreckt. In
diesem Beispiel ist der Kopf 12 im Wesentlichen kreisförmig und
hat eine kleine Größe. Der
Kopf 12 weist einen Hohlraum 13 auf, der aus einem
größeren, ersten
Hohlraumabschnitt 131 und einem kleineren, zweiten Hohlraumabschnitt 132 besteht.
Eine obere Fläche
des Kopfes 12 weist eine Öffnung 14, die einen
im Wesentlichen kreisförmigen Öffnungsabschnitt 141 aufweist,
welcher konzentrisch zu dem ersten Hohlraumabschnitt 131 ist,
und einen nicht-kreisförmigen
(im Wesentlichen rechteckig in diesem Beispiel) Öffnungsabschnitt 142 auf. Die
obere Fläche
des Kopfes 12 weist ferner ein Stiftloch 16 benachbart
zu dem Öffnungsabschnitt 142 auf.
In einer Bodenfläche
des Kopfes 12 ist ein kreisförmiges Loch 15 ausgebildet,
welches konzentrisch zu dem ersten Hohlraumabschnitt 131 ist
und einen Durchmesser aufweist, der gleich dem ersten Hohlraumabschnitt 131 ist.
Damit ist die Bodenfläche
des Kopfes 12 mit einem Anschlag 151 (3)
ausgebildet, welcher einen Bereich des zweiten Hohlraumabschnitts 132 bildet.
Die Bodenfläche
des Kopfes 12 weist ferner ein Aufnahmeloch 17 auf,
das benachbart zu dem kreisförmigen
Loch 13 ist und das in Kommunikation mit dem zweiten Hohlraumabschnitt 132 ist.
Das Aufnahmeloch 17 ist teilweise durch. den Anschlag 151 begrenzt.
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In
dem größeren ersten
Hohlraumabschnitt 131 des Kopfes 12 ist ein Antriebselement 20 mit
einem Verbindungsabschnitt 21 in einem zwischenliegenden
Bereich davon rotierbar montiert. Der Verbindungsabschnitt 21 ist
passend und rotierbar in dem ersten Hohlraumabschnitt 131 aufgenommen
und weist eine Mehrzahl von Zähnen 211 in
einem äußeren Umfang
davon auf. An einem oberen Ende über dem
Verbindungsabschnitt 21 ist ein Eingriffsbereich 22 ausgebildet,
der sich über
das kreisförmige
Loch 141 des Kopfes 12 hinaus erstreckt. Eine
ringförmige Eingriffsnut 221 ist
in einem äußeren Umfang
des Eingriffsbereichs 22 ausgebildet. An einem unteren Ende
unterhalb des Verbindungsabschnitts 21 ist ein Antriebszapfen 23 mit
einem Loch 231 zum Aufnehmen einer Kugel 232 ausgebildet.
Das Antriebselement 20 weist ferner ein zentrales Durchgangsloch 24 auf,
das sich von dem Eingriffsbereich 22 durch den Antriebszapfen 23 hindurch
erstreckt und einen Schulterbereich 241 aufweist. Das Durchgangsloch 24 des
Antriebselementes 20 ist in Kommunikation mit dem Loch 231 des
Antriebszapfens 23, welcher im Detail später beschrieben
werden wird.
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Ein
Drückstift 25 ist
in dem Durchgangsloch 24 des Antriebselementes 20 montiert
und weist ein vergrößertes oberes
Ende 251 zum manuellen Drücken auf. Ein unteres Ende
des Drückstifts 25 weist eine
abgestufte Kerbe 252 zum Aufnehmen eines Bereichs der Kugel 232 auf,
wenn der Drückstift 25 gedrückt wird,
wodurch ein außer
Eingriff kommen des Antriebszapfen 23 von einer Nuss (nicht
dargestellt) ermöglicht
wird. Ein elastisches Element 253 ist um den Drückstift 25 herum
montiert und zwischen dem Schulterbereich 241 des Durchgangslochs 24 und
dem vergrößerten Ende 251 des
Drückstifts 25 angebracht.
Das elastische Element 253 spannt den Drückstift 25 nach
oben zum Bewegen der Kugel 232 nach außen in eine Eingriffsposition
zum Eingreifen mit einer Nuss vor, was konventionell ist und daher nicht
weiter beschrieben wird. Die Kugel 232 ist damit im Eingriff
mit der abgestuften Kerbe 252, um ein außer Eingriff
kommen des Drückstifts 25 zu
verhindern.
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Eine
Klinke 30 ist in dem zweiten Hohlraumabschnitt 132 des
Kopfes 12 montiert und weist eine gezahnte Seite auf, die
in Richtung der Zähne 211 des
Antriebselementes 20 zeigt. Die gezahnte Seite der Klinke 30 weist
eine gebogene Oberfläche 31 mit
einer Mehrzahl von Zähnen 311 (vorzugsweise mehr
als 10 Zähne)
zum Eingriff mit den Zähnen 211 des
Antriebselementes 20 auf, wodurch ein zuverlässiges Ineinandergreifen
zwischen diesen bereitgestellt wird. Damit kann die Klinke/Antriebselement-Anordnung
des umschaltbaren Ratschenschlüssels
ein höheres
Drehmoment tragen. Die Klinke 30 weist einen ausgesparten
Bereich 32 in einer anderen Seite auf, die weg von der
gebogenen Oberfläche 31 zeigt.
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Weiterhin
bezugnehmend auf die 1 bis 3 ist ein
Ring 40 schwenkbar um den Eingriffsbereich 22 des
Antriebselementes 20 montiert. Ein Spitzenstück 41 steht
von dem Ring 40 nach außen vor und weist einen Schlitz 411 auf.
Eine Einkerbung 42 ist in einem inneren Umfang des Rings 40 ausgebildet
und zu dem Spitzenstück 41 ausgerichtet.
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Eine
Umschaltplatte 50 weist ein Loch 51 auf, sodass
sie um den Eingriffsbereich 22 des Antriebselements 20 herum
montiert werden kann. Damit haben die Umschaltplatte 50 und
das Antriebselement 20 eine gemeinsame Rotationsachse.
Die Umschaltplatte 50 weist ferner ein Daumenstück 52 auf.
Ein vergrößerter Kopf 251 des
Drückstifts 25 erstreckt
sich für
eine manuelle Betätigung
durch den kreisförmigen Öffnungsabschnitt 141 des
Kopfes 12 und über
das Loch 51 der Umschaltplatte 50 hinaus. Ein
Positionierstück 511 steht
von der Umschaltplatte 50 in einer Position benachbart
zu dem Daumenstück 52 vor.
Ein C-Clip 53 ist um einen Bereich der Eingriffsnut 221 des
Eingriffsbereichs 22 des Antriebselements 20 herum
montiert, wodurch der Eingriffsbereich 22 des Antriebselements 20 an
der oberen Fläche
des Kopfs gehalten wird. Zusätzlich
erstreckt sich das Positionierstück 511 in
die Einkerbung 42 des Rings 40, um ein gemeinsames
Drehen der Umschaltplatte 50 und des Ringes 40 zu
ermöglichen. Eine
gebogene Ausnehmung 521 ist in einer Unterseite des Daumenstücks 52 ausgebildet.
Das Daumenstück 52 weist
ferner einen Aufnahmeraum 522 auf, welcher in Kommunikation
mit der gebogenen Ausnehmung 521 ist und der durch eine
Endwand 523 definiert wird. Es ist angemerkt, dass die
Umschaltplatte 50 sicher und dennoch schwenkbar im Eingriff
mit dem Eingriffsbereich 22 des Antriebselements 20 ist.
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Ein
Haltemittel 60 ist in dem Aufnahmeraum 522 des
Daumenstücks 52 montiert
und weist ein im Wesentlichen U-förmiges Gleitstück 61 und
ein elastisches Element 62 auf. Das Gleitstück 61 weist
eine konische Drückfläche 611 auf,
die aus zwei Flächen besteht,
welche durch eine Spitze voneinander getrennt sind (siehe 2).
Das elastische Element 62 ist zwischen zwei Ästen des
U-förmigen
Gleitstückes 61 aufgenommen.
Es ist angemerkt, dass ein Ende des elastischen Elementes 62 an
der Endwand 523 des Daumenstücks 52 anliegt und
das andere Ende des elastischen Elementes 62 an einem zwischenliegenden
Abschnitt zwischen den Ästen
des U-förmigen
Gleitstücks 61 anliegt.
In der Praxis wird die Endfläche,
welche den Aufnahmenraum 522 bildet, durch Pressen ausgebildet,
um eine Struktur bereitzustellen, die ein außer Eingriff kommen des elastischen Elementes 62 aus
dem Aufnahmeraum 522 verhindert und trotzdem eine Bewegung
des Gleitstücks 61 relativ
zu dem elastischen Elements 62 ermöglicht.
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Ein
Stift 54 weist ein oberes Ende, welches in der gebogenen
Ausnehmung 521 des Daumenstücks 52 montiert ist,
und ein unteres Ende auf, das in dem Loch 16 des Kopfs 12 fixiert
ist. Die gebogene Ausnehmung 521 ist relativ zu dem Stift 54 während einer
Schwenkbewegung der Umschaltplatte 50 bewegbar. Die Drückfläche 611 des
Gleitstücks 61 drückt gegen
den Stift 54.
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Ein
Umschaltelement 70 ist schwenkbar in dem Aufnahmeloch 17 des
Kopfs 12 montiert. Das Umschaltelement 70 kann
durch den Ring 40 betätigt werden,
um die Position der Klinke 30 zu steuern. Das Umschaltelement 70 weist
eine Aufnahme 701 in einer vorderen Seite auf, welche in
Richtung der Klinke 30 zeigt. Ein Drückelement 71 und ein
elastisches Element 72 sind in der Aufnahme 701 montiert,
wobei das elastische Element 72 das Drückelement 71 federvorspannt,
sodass dieses gegen den ausgesparten Bereich 32 der Klinke 30 drückt. Damit
bewegt sich, wenn das Umschaltelement 70 in dem Aufnahmeloch 17 geschwenkt
wird, das Drückelement 71 und
damit wechselt die Position der Klinke 30. In diesem Beispiel
ist das Drückelement 71 ein
hohler Stift mit einem Sackloch zum Aufnehmen eines Bereichs des
elastischen Elements 72, hier einer Spiralfeder.
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Das
Umschaltelement 70 weist ferner einen Eingriffsabschnitt 702 auf,
der sich in radialer Richtung der kreisförmigen Öffnung 141 des Kopfs 12 zu dem
Spitzenstück 41 des
Rings 40 hin erstreckt. Der Eingriffsabschnitt 702 weist
eine Auskragung 703 im Eingriff mit dem Schlitz 411 des
Spitzenstücks 41 auf, sodass
das Umschaltelement 70 geschwenkt wird, wenn der Ring 40 gedreht
wird. Durch eine solche Anordnung, wenn die Umschaltplatte 50 geschwenkt wird,
wird das Umschaltelement 70 über eine Übertragung durch den Ring 40 gedreht,
sodass die Klinke 30 durch das Drückelement 71 bewegt
wird.
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Das
Umschaltelement 70 weist ferner einen ausgesparten Bereich 704 in
der vorderen Seite davon in einer Position benachbart zu dem Eingriffsabschnitt 702 auf.
Der ausgesparte Bereich 703 ermöglicht ein leichtes Montieren
des Umschaltelementes 70 in dem Aufnahmeloch 17.
Insbesondere wird beim Zusammenbauen, da das Aufnahmeloch 17 teilweise durch
den Anschlag 151 beschränkt
wird, das Umschaltelement 70 gekippt, um dem Eingriffsabschnitt 702 zu
ermöglichen,
in das Aufnahmeloch 17 hineinzugehen, wobei der ausgesparte
Bereich 704 einen ausweichenden Effekt bei dem Anschlag 151 bereitstellt
und das Umschaltelement 17 dann vollständig in das Aufnahmeloch 17 eingesetzt
werden kann. Das Umschaltelement 70 weist ferner eine Kerbe 705 in
beiden seitlichen Seiten davon auf. Die Kerben 705 schaffen
einen ausweichenden Effekt, während
die Klinke 30 sich bewegt, und verhindern, dass das Umschaltelement 70 und
die Klinke 30 stecken bleiben (siehe 6).
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Wenn
der Schraubenschlüssel
in einer Position ist, die in den 4 bis 6 dargestellt
ist, ermöglicht
der Schraubenschlüssel
eine Antriebsrotation entgegen dem Uhrzeigersinn zum Antreiben eines Befestigungselementes
und eine freie Rotation im Uhrzeigersinn, bei welcher das Befestigungselement nicht
angetrieben wird. Wenn der Schraubenschlüssel in einer Position ist,
die in den 7 bis 9 dargestellt
ist, ermöglicht
der Schraubenschlüssel eine
Antriebsrotation zum Antreiben eines Befestigungselementes im Uhrzeigersinn
und eine freie Rotation entgegen dem Uhrzeigersinn, bei welcher
das Befestigungselement nicht angetrieben wird.
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Wenn
die Umschaltplatte 50 von der Position, die in 4 dargestellt
ist in eine Position bewegt wird, die in 7 dargestellt
ist, wird der Stift 54 von einem Ende zu dem anderen Ende
der gebogenen Ausnehmung 521 bewegt. Das Gleitstück 61 des
Haltemittels 60 wird durch das elastische Element 62 gegen
den Stift 54 federvorgespannt, sodass die Umschaltplatte 50 zuverlässig positionieret
wird. Das Positionierstück 511 der
Umschaltplatte 50 erstreckt sich durch die Einkerbung 42 des
Rings 40 hindurch und ermöglicht ein gemeinsames Drehen
der Umschaltplatte 50 und des Ringes 40, wie oben
erwähnt. Die
Auskragung 703 des Umschaltelementes 70 gleitet
in dem Schlitz 411 des Rings 40 während einer Schwenkbewegung
des Rings 40, wohingegen der Eingriffsabschnitt 702 von
dem Spitzenstück 41 angetrieben
wird, um das Umschaltelement 70 in dem Aufnahmeloch 17 entgegen
dem Uhrzeigersinn zu drehen. Nach einem Schwenken wird das Drückelement 71 durch
das elastische Element 72 federvorgespannt, um gegen den
ausgesparten Bereich 32 der Klinke 30 zu drücken, was
wiederum die Zähne 31 der
Klinke 30 drängt,
mit den Zähnen 211 des
Antriebselementes 20 ineinander zugreifen. Es ist angemerkt,
dass die Kerben 705 des Umschaltelementes 705 einen
ausweichenden Effekt bereitstellen, wie oben erwähnt. Da das Umschaltelement 70 steif
ist, wird ein zuverlässiger,
sicherer Umschalteffekt erzielt, ohne das Risiko einer Deformation
oder einer Fehlfunktion des Umschaltelementes 70, welches
in dem Aufnahmeloch 17 schwenkt. Das heißt, das Fehlfunktionsrisiko
ist reduziert, wohingegen die Produktqualität vergrößert ist, während ein Schraubenschlüssel mit
exzellenter Qualität
und verlängerter Lebensdauer
bereitgestellt wird.
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Obwohl
eine spezifische Ausführungsform
illustriert und beschrieben wurde, sind zahlreiche Modifikationen
und Variationen weiterhin möglich.
Der Umfang der Erfindung wird durch die anhängenden Ansprüche beschränkt.