DE102008055173B3 - Unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel - Google Patents

Unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel Download PDF

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Abstract

Ein unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel umfasst einen Kopf (12) und eine Ratschenanordnung (20). Der Kopf (12) umfasst eine stationäre Klaue (15) und eine Ratschenklaue (14). Die stationäre Klaue (15) ist an dem Kopf (12) ausgebildet und ragt von diesem hervor und umfasst eine wellige Oberfläche. Die Ratschenklaue (14) ist an dem Kopf (12) ausgebildet und ragt von diesem hervor und umfasst eine gewölbte Aussparung (16), die in einer inneren Oberfläche der Ratschenklaue (14) ausgebildet ist. Die Ratschenanordnung (20) umfasst eine eingreifende Nase (21), die beweglich in der gewölbten Aussparung (16) angeordnet und selektiv einen Bolzenkopf (B) mit der inneren Oberfläche der stationären Klaue (15) kontaktiert und sich von diesem löst, wenn der Schraubenschlüssel entsprechend in einer Antriebs- und Nicht-Antriebsrichtung rotiert wird.

Description

  • 1. GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel, insbesondere einen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel.
  • 2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • Bekannte unidirektionale Ratschenschlüssel sind im US Patent Nr. US 3,641,847 A , der PCT-Anmeldung Nr. WO 2004/098834 A1 und dem US-Patent Nr. US 7,111,529 B2 offenbart.
  • Das Dokument US 3,641,847 A umfasst einen Ratschenkörper, ein einzelne Ratschenklaue und einen Federaktuator zum Festhalten der Klaue in deren Betriebsposition und zum Betätigen der Klaue, um das Einsetzen einer Schraube zu ermöglichen. Die Klaue ist um das Ende einer Ratschenbacke zwischen einer Antriebsposition und einer offenen Position schwenkbar befestigt. Die Ratsche umfasst drei Antriebsoberflächen, um die Schraube während des antreibenden Betriebs zu kontaktieren, nämlich die Antriebsoberfläche der Klaue, die innere Oberfläche der Backen gegenüber der Klaue und einen Vorsprung von der Arbeitsoberfläche zwischen den Backen, der zum Kontaktieren mit der Schraube geformt ist. Die Arbeitsoberfläche ist weiterhin so geformt, um den Klauen einen Raum zum freien Schwingen von der Schraube während des Ratschenbetriebs bereit zu stellen und um der Schraube einen größtmöglichen Kontakt mit der Arbeitsoberfläche während des Schraubens zu ermöglichen.
  • Die WO 2004/09 88 34 A1 umfasst ein Kopfspannelement eines Schraubenschlüssels und ein Bremsstückelement. Das Kopfspannelement des Schraubenschlüssels umfasst Backenelemente und eine Zuführnut. Das Bremsstückelement ist gleitend in die Zuführnut des Spannkopfes des Schraubenschlüssels eingesetzt und umfasst eine geneigte Kontaktfläche, eine flache Oberfläche, eine schräge Oberfläche, einen Führungsvorsprung und einen elastischen Lagerzapfen. Der Lagerzapfen ist an der Hinterseite des Bremsstückelements befestigt.
  • Nachfolgend wird mit Verweis auf 7 ein herkömmlicher unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel zum Antreiben einer Schraube gemäß US-Patent Nr. US 7,111,529 B2 beschrieben, der einen Griff, einen Kopf 40 und eine Ratschenanordnung umfasst.
  • Der Kopf 40 ist an dem Griff ausgebildet und umfasst zwei Flanken, eine stationäre Klaue 42, eine Ratschenklaue 43 und einen Hohlraum 41.
  • Die stationäre Klaue 42 ist an einer Flanke des Kopfes 40 ausgebildet und ragt von dieser hervor und umfasst eine innere Oberfläche.
  • Die Ratschenklaue 43 ist an der anderen Flanke des Kopfes 40 ausgebildet und ragt von dieser hervor und umfasst eine innere Oberfläche, eine Aussparung 431, zwei Ausnehmungen 432 und zwei Seiten. Die Aussparung 431 ist in der inneren Oberfläche der Ratschenklaue 43 definiert und umfasst ein inneres Ende. Die Ausnehmungen 432 sind in den Seiten der Ratschenklaue 43 definiert und kommunizieren mit der Aussparung 431.
  • Der Hohlraum 41 ist zwischen den Klauen 42, 43 ausgebildet und umfasst eine periphere Oberfläche und viele Ausnehmungen. Die vielen Ausnehmungen sind in der peripheren Oberfläche des Hohlraums 41 in Intervallen ausgebildet, um einen Ratschenraum bereitzustellen, wenn der Kopf 40 um einen Schraubenkopf in einer Nichtantriebs-Richtung rotiert wird.
  • Die Ratschenanordnung ist in der Ratschenklaue 43 angeordnet und umfasst eine konische Spiralfeder 44, eine einziehbare Nase 45 und zwei Abdeckplatten 46.
  • Die konische Spiralfeder 44 ist in der Aussparung 431 befestigt und umfasst ein äußeres Ende.
  • Die einziehbare Nase 45 ist beweglich in der Aussparung 431 angeordnet und umfasst eine angrenzende Oberfläche. Die einziehbare Nase 45 grenzt an dem äußeren Ende der konischen Spiralfeder 44 an. Die angrenzende Oberfläche der einziehbaren Nase 45 ragt in den Hohlraum 41.
  • Die zwei Abdeckplatten 46 sind jeweils in den Ausnehmungen 432 in der Ratschenklaue 43 befestigt.
  • Der Schraubenkopf umfasst viele Flächen und viele Ecken, die zwischen benachbarten Flächen ausgebildet sind. Wenn der herkömmliche unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel eingesetzt wird, greifen die periphere Oberfläche des Hohlraums 41 und die angrenzende Oberfläche der einziehbaren Nase 45 an den Flächen des Schraubenkopfes an. Um die Schraube festzuziehen, wird eine Drehkraft auf den Schraubenkopf durch einen Drehzug in der Antriebsrichtung angewandt. Wenn der herkömmliche unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel in der Nicht-Antriebsrichtung rotiert wird, wird die einziehbare Nase 45 durch die Ecken des Schraubenkopfes in die Aussparung 431 gedrückt, um die Nase 45 von dem Schraubenkopf loszulösen. Somit kann der Kopf 40 in die Nicht-Antriebsrichtung rotiert werden, um dem herkömmlichen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel zu ermöglichen, innerhalb einer begrenzten Wölbung rotiert zu werden, ohne erneut den Kopf 40 des Schraubenschlüssels zu dem Schraubenkopf auszurichten. Wiederholte Antriebs- und Nicht-Antriebsrotationen festigen oder lösen die Schraube auf komfortable Weise. Der herkömmliche unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel kann umgepolt werden, um die Antriebsrichtung umzukehren.
  • Obwohl die konische Spiralfeder 44 ermöglicht, die Aussparung 431 flacher und kleiner zu fertigen, als bei Verwendung einer normalen Spiralfeder, wodurch eine Miniaturisierung des herkömmlichen undirektionalen Ratschenschraubenschlüssels ermöglicht wird, ist die konische Spiralfeder 44 entschieden teurer als eine normale Spiralfeder. Die Ratschenklaue 43 muss ausreichend dick sein, um die konische Spiralfeder 44 aufzunehmen, so dass die Miniaturisierung des herkömmlichen Schraubenschlüssels begrenzt ist und eine strukturelle Schwächung der Ratschenklaue 44 verursacht wird. Dadurch wird die Anwendung des herkömmlichen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels an kleinen Schrauben verhindert.
  • Weiterhin muss das innere Ende der Aussparung 431 präzise ausgebildet sein, so dass die Produktion des herkömmlichen Ratschenschraubenschlüssels einen präzisen Gussprozess, ein lineares Schneiden (Linear Cutting) oder ein Laserschneiden erfordert, wodurch die Herstellungskosten entschieden ansteigen und sogar zwei Schneidprozesse während der Herstellung erforderlich sein können.
  • Darüber hinaus zieht sich die einziehbare Nase 45 des herkömmlichen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels in die Aussparung 431 in einer linearen Bewegung hinein, so dass die angrenzende Oberfläche der einziehbaren Nase 45 aus der Aussparung 431 herausragt und nur einen kleinen Bereich zum Kontaktieren mit dem Schraubenkopf bereitstellt. Eine solche Struktur kann ein unerwartetes und unsicheres Gleiten während des Benutzens verursachen. Aufgrund der beschränkten Bewegung kann somit die einziehbare Nase 45 nicht an einem etwas runden, beschädigten oder nicht-standardisiert großen Schraubenkopf eingesetzt werden.
  • Jede Aussparung der Ratschenklaue 43 kann mit zwei Vorsprüngen 432 bereitgestellt werden, um die Verbindung mit einer entsprechenden Abdeckplatte 46 zu erleichtern. Wenn die Abdeckplatten 46 angebracht werden, werden die Vorsprünge 432 aufgeschmolzen und mit den Abdeckplatten 46 verschweißt. Jedoch erscheinen an und um der Abdeckplatte 46 sichtbare Schweißflecken. Darüber hinaus verstärken die Abdeckplatten 46 nicht die Ratschenklaue 43 und können durch ein versehentliches Herunterfallen der herkömmlichen Ratsche entfernt werden.
  • Die Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel bereitzustellen, der die Probleme oder Mängel des herkömmlichen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels überwindet.
  • Der unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Schraubenschlüsselkörper und eine Ratschenanordnung. Der Schraubenschlüsselkörper umfasst einen Kopf und eine gewölbte Aussparung. Der Kopf umfasst eine innere Oberfläche.
  • Die gewölbte Aussparung ist in der inneren Oberfläche des Kopfes ausgebildet. Die Ratschenanordnung ist gleitend in der gewölbten Aussparung angeordnet, sowohl um eine Drehkraft auf einen Schraubenkopf während einer Rotation in der Vorwärtsrichtung, als auch um eine Ratschenrotation während einer Nicht-Antriebsrotation auszuüben.
  • In den Figuren ist:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine vergrößerte Explosionsdarstellung in perspektivischer Ansicht des unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels aus 1;
  • 3A eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, des undirektionalen Ratschenschraubenschlüssels aus 1 im Betrieb, die einen Kopf des Schraubenschlüssels darstellt, der zu einer Schraube ausgerichtet ist;
  • 3B eine vergrößerte Darstellung eines stumpfen Endes einer eingreifenden Nase des Ratschenschraubenschlüssels aus 1;
  • 4 eine Draufsicht im teilweisen Schnitt auf den unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel aus 3A im Betrieb, die eine eingreifende Nase darstellt, wie sie an den Schraubenkopf anschlägt;
  • 5 eine vergrößerte Draufsicht im teilweisen Schnitt auf den unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel aus 1, die eine eingreifende Nase darstellt, die an dem Schraubenkopf angreift;
  • 6 eine Draufsicht im teilweisen Schnitt auf den unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel aus 1 im Betrieb, die den Kopf beim Bewegen in einer Nicht-Antriebsrichtung darstellt; und
  • 7 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels gemäß des Standes der Technik.
  • Mit Bezug auf die 1 und 2 umfasst ein unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel gemäß der Erfindung einen Schraubenschlüsselkörper 10 und eine Ratschenanordnung 20.
  • Der Schraubenschlüsselkörper 10 umfasst einen Griff 11 und einen Kopf 12.
  • Der Kopf 12 ist an dem Griff 11 ausgebildet und ragt von diesem hervor und umfasst zwei Flanken, eine stationäre Klaue 15 und eine Ratschenklaue 14.
  • Unter weiterem Verweis auf die 3A und 3B ist die stationäre Klaue 15 an einer Flanke des Kopfes 12 ausgebildet und ragt von dieser hervor und umfasst eine wellige Oberfläche. Die wellige Oberfläche kann ein distales Ende, einen Begrenzungsvorsprung 151, eine Stützoberfläche 153 und eine Eingriffsoberfläche 152 umfassen. Der Begrenzungsvorsprung 151 ist an der welligen Oberfläche der stationären Klaue angrenzend zum distalen Ende der welligen Oberfläche angeordnet und ragt von dem distalen Ende hervor. Die Stützoberfläche 153 ist an der welligen Oberfläche ausgebildet. Die Eingriffsoberfläche 152 ist an der welligen Oberfläche der stationären Klaue 15 zwischen dem Begrenzungsvorsprung 151 und der Stützoberfläche 153 ausgebildet und umfasst einen relativ zur Stützoberfläche 153 eingeschlossenen Winkel. Der eingeschlossene Winkel zwischen der Stützoberfläche 153 und der Eingriffsoberfläche 152 kann 60° betragen.
  • Die Ratschenklaue 14 ist an der anderen Flanke des Kopfes 12 ausgebildet und ragt von dieser hervor und umfasst eine innere Oberfläche, eine gewölbte Aussparung 16, zwei seitliche Oberflächen 161, zwei Stiftlöcher 162 und ein distales Ende.
  • Die innere Oberfläche der Ratschenklaue 14 kann mehrere schräge Oberflächen umfassen.
  • Die gewölbte Aussparung 16 ist an der inneren Oberfläche der Ratschenklaue 14 ausgebildet und umfasst eine innere Oberfläche.
  • Die Stiftlöcher 162 sind jeweils durch die seitlichen Oberflächen der Ratschenklaue 14 ausgebildet und kommunizieren mit der gewölbten Aussparung 16.
  • Die Ratschenanordnung 20 ist in der gewölbten Aussparung 16 befestigt und umfasst eine eingreifende Nase 21 und einen Stift 27.
  • Die eingreifende Nase 21 ist beweglich in der gewölbten Aussparung 16 befestigt, ist gewölbt und umfasst eine innere Oberfläche, eine äußere Oberfläche, eine Führungsöffnung 211, ein spitzes Ende 22 und ein stumpfes Ende 23. Die äußere Oberfläche der eingreifenden Nase 21 grenzt an die innere Oberfläche der gewölbten Aussparung 16 und kann zu dieser korrespondieren. Die Führungsöffnung 211 ist durch die eingreifende Nase 21 ausgebildet, ist gekrümmt und umfasst ein Antriebsende und ein Nicht-Antriebsende. Das Nicht-Antriebsende der Führungsöffnung 211 ist in der Nähe des stumpfen Endes 23 der eingreifenden Nase 21 angeordnet. Das Antriebsende der Führungsöffnung 211 ist gegenüber dem Nicht-Antriebsende der Führungsöffnung 211 angeordnet.
  • Das stumpfe Ende 23 der eingreifenden Nase 21 ist benachbart zum distalen Ende der Ratschenklaue 14 und kann ein abgerundetes Ende benachbart zur inneren Oberfläche der eingreifenden Nase 21 umfassen.
  • Der Stift 27 ist durch die Führungsöffnung 211 beweglich und in den seitlichen Oberflächen der Ratschenklaue 14 gesichert befestigt und kann in den Stiftlöchern 162 sein.
  • Mit Bezug auf die 3 und 4 ist ein Ratschenraum A zwischen dem Antriebsende der Führungsöffnung 211 und dem Stift 27 ausgebildet, um der Ratschenanordnung 20 zu ermöglichen, etwas in einer Nicht-Antriebsrichtung zu gleiten. Wenn ein Schraubenkopf B, der mehrere Flächen und Ecken, die zwischen benachbarten Flächen angeordnet sind, umfasst, ein Anziehen oder Lösen erfordert, wird der Kopf 12 des unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels um den Schraubenkopf B befestigt. Ein Rotationsraum C ist zwischen dem spitzen Ende 22 der eingreifenden Nase 21 und einer Ecke des Schraubenkopfes B ausgebildet und ermöglicht der Ratschenanordnung 20, um die Schraube B zu gleiten. Das stumpfe Ende 23 der eingreifenden Nase 21 greift an dem Schraubenkopf B ein, wenn der Stift 27 am Antriebsende der Führungsöffnung 211 angrenzt.
  • Mit weiterem Bezug auf die 5 und 6 grenzen die Flächen des Schraubenkopfes B an die Eingriffsoberfläche 152 und an die Stützoberfläche 153 der stationären Backe 15 an. Der Griff 11 wird somit in einer Antriebsrichtung rotiert, um den Schraubenkopf B zu drehen. Wenn der Griff 11 in einer Nicht-Antriebsrichtung gedreht wird, gleitet die eingreifende Nase 21 entlang dem Stift 27, wobei der Schraubenkopf B relativ zum Kopf 12 des Schraubenschlüssels durch die Aussparung 152 der stationären Klaue 15 rotiert, bis der Griff 11 in einer Antriebsrichtung rotiert, was ein Wiedereingreifen der eingreifenden Nase 21 an dem Schraubenkopf B bewirkt.
  • Der unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt somit keine konusförmige Spiralfeder, so dass er günstiger zu produzieren ist. Weiterhin ist die gewölbte Aussparung 16 nicht durch die Seiten der Ratschenklaue 14 ausgebildet, so dass die Ratschenklaue nicht so sehr geschwächt wird, als wenn eine Aussparung durch die Seiten der Ratschenklaue ausgebildet ist. Wie beschrieben, ermöglicht die vorhergehende Überlegung auch eine weitere Miniaturisierung des unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels, um bei kleineren Schraubenköpfen eingesetzt zu werden, wodurch neue Märkte gebildet werden.
  • Wenn der unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel, wie beschrieben, darüber hinaus für eine Schraube mit unterschiedlicher Größe angewandt wird, wird die Ratschenanordnung 20 durch die gewölbte Aussparung 16 gleiten, um die beste Position für die Schraube einzustellen, so dass der beschriebene unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel für Schrauben in etwas unterschiedlichen Größen anwendbar ist.
  • Schließlich umfasst der unidirektionale Ratschenschraubenschlüssel gemäß der vorliegenden Erfindung einen Teil mit einer gewölbten Aussparung 16 und benötigt kein Anschweißen von irgendeinem Hilfsmittel zur Verstärkung des Teils. Die strukturelle Stärke des beschriebenen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels ist ausreichend, um einen Stoß auszuhalten.

Claims (5)

  1. Ein unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel umfassend: einen Schraubenschlüsselkörper (10) umfassend: einen Griff (11); und einen Kopf (12), der an dem Griff (11) ausgebildet ist und von diesem hervorragt und aufweist: zwei Flanken; eine stationäre Klaue (15), die an einer Flanke des Kopfes ausgebildet ist und von dieser hervorragt und eine wellige Oberfläche aufweist; und eine Ratschenklaue (14), die an einer anderen Flanke des Kopfes ausgebildet ist und von dieser hervorragt und aufweist: ein distales Ende; eine innere Oberfläche; zwei seitliche Oberflächen (161); und eine gewölbte Aussparung (16), die in der inneren Oberfläche der Ratschenklaue (14) ausgebildet ist und eine innere Oberfläche umfasst; und eine Ratschenanordnung (20), die in der gewölbten Aussparung (16) angeordnet ist und umfasst: eine eingreifende Nase (21), die beweglich in der gewölbten Aussparung (16) angeordnet ist, gewölbt ist und umfasst: eine innere Oberfläche; eine äußere Oberfläche, die an die innere Oberfläche der gewölbten Aussparung (16) angrenzt; ein spitzes Ende (22); ein stumpfes Ende (23), das benachbart zum distalen Ende der Ratschenklaue (14) ist; und eine Führungsöffnung (211), die durch die eingreifende Nase (21) ausgebildet ist, gekrümmt ist und aufweist: ein Antriebsende; und ein Nicht-Antriebsende, das in der Nähe des stumpfen Endes (23) angeordnet ist und gegenüber dem Nicht-Antriebsende angeordnet ist; und einen Stift (27), der beweglich durch die Führungsöffnung (211) und sicher in den seitlichen Oberflächen (161) der Ratschenklaue (14) angeordnet ist.
  2. Unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Oberfläche der eingreifenden Nase (21) mit der inneren Oberfläche der gewölbten Aussparung (16) korrespondiert.
  3. Unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die stationäre Klaue (15) weiterhin umfasst: einen Begrenzungsvorsprung (151), der an der welligen Oberfläche der stationären Klaue (15) ausgebildet ist und von dieser hervorragt; eine Stützoberfläche (153), die an der welligen Oberfläche der stationären Klaue (15) ausgebildet ist; und eine Eingriffsoberfläche (152), die an der welligen Oberfläche der stationären Klaue (15) zwischen dem Begrenzungsvorsprung (151) und der Stützoberfläche (153) ausgebildet ist und einen eingeschlossenen Winkel relativ zur Stützoberfläche (153) umfasst, der 60° beträgt.
  4. Unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ratschenraum (A) zwischen dem Antriebsende der Führungsöffnung (211) und dem Stift (27) ausgebildet ist, um der Ratschenanordnung (20) zu ermöglichen, leicht in eine Nicht-Antriebsrichtung zu gleiten.
  5. Unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ratschenklaue (14) weiterhin zwei Stiftlöcher (162) umfasst, die jeweils durch die seitlichen Oberflächen (161) der Ratschenklaue (14) ausgebildet sind und mit der gewölbten Aussparung (16) kommunizieren; und der Stift (27) in den Stiftlöchern (162) angeordnet ist.
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