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1. GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel, insbesondere
einen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES
DER TECHNIK
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der
Kopf 40 ist an dem Griff ausgebildet und umfasst zwei Flanken,
eine stationäre
Klaue 42, eine Ratschenklaue 43 und einen Hohlraum 41.
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Die
stationäre
Klaue 42 ist an einer Flanke des Kopfes 40 ausgebildet
und ragt von dieser hervor und umfasst eine innere Oberfläche.
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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.
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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.
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Die
Ratschenanordnung ist in der Ratschenklaue 43 angeordnet
und umfasst eine konische Spiralfeder 44, eine einziehbare
Nase 45 und zwei Abdeckplatten 46.
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Die
konische Spiralfeder 44 ist in der Aussparung 431 befestigt
und umfasst ein äußeres Ende.
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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.
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Die
zwei Abdeckplatten 46 sind jeweils in den Ausnehmungen 432 in
der Ratschenklaue 43 befestigt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die
Hauptaufgabe der Erfindung ist es, einen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel bereitzustellen,
der die Probleme oder Mängel
des herkömmlichen
unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels überwindet.
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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.
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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.
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In
den Figuren ist:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Explosionsdarstellung
in perspektivischer Ansicht des unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels aus 1;
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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;
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3B eine
vergrößerte Darstellung
eines stumpfen Endes einer eingreifenden Nase des Ratschenschraubenschlüssels aus 1;
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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;
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5 eine
vergrößerte Draufsicht
im teilweisen Schnitt auf den unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssel aus 1,
die eine eingreifende Nase darstellt, die an dem Schraubenkopf angreift;
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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
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7 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines herkömmlichen unidirektionalen Ratschenschraubenschlüssels gemäß des Standes
der Technik.
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Mit
Bezug auf die 1 und 2 umfasst ein
unidirektionaler Ratschenschraubenschlüssel gemäß der Erfindung einen Schraubenschlüsselkörper 10 und
eine Ratschenanordnung 20.
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Der
Schraubenschlüsselkörper 10 umfasst einen
Griff 11 und einen Kopf 12.
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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.
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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.
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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.
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Die
innere Oberfläche
der Ratschenklaue 14 kann mehrere schräge Oberflächen umfassen.
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Die
gewölbte
Aussparung 16 ist an der inneren Oberfläche der Ratschenklaue 14 ausgebildet und
umfasst eine innere Oberfläche.
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Die
Stiftlöcher 162 sind
jeweils durch die seitlichen Oberflächen der Ratschenklaue 14 ausgebildet
und kommunizieren mit der gewölbten
Aussparung 16.
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Die
Ratschenanordnung 20 ist in der gewölbten Aussparung 16 befestigt
und umfasst eine eingreifende Nase 21 und einen Stift 27.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.