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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel und insbesondere einen Rollenschlüssel mit magnetischer Umkehrfunktion, bei dem Umkehrung und Positionierung durch Magnetkraft erzielt werden.
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Stand der Technik
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1 zeigt einen herkömmlichen umkehrbaren Rollenschlüssel 10, bei dem ein Antriebsstück 14 im kreisförmigen Aufnahmeraum 12 des Kopfabschnitts 11 untergebracht ist. Es wird auf 2 Bezug genommen. Das Antriebsstück 14 weist sechs Ränder 15 auf, wobei jeder Rand 15 in der Mitte eine Vertiefung 152 aufweist und jeweils eine Rastfläche 151 durch die entsprechende Vertiefung 152 auf zwei Seiten des entsprechenden Rands 15 gebildet ist. Sechs Rollen 16 sind jeweils im jeweiligen Zwischenraum zwischen dem entsprechenden Rand 15 und der Umfangswand 13 des Aufnahmeraums 12 untergebracht. Ein Umkehrknopf 17 ist am oberen Ende des Kopfabschnitts 11 angebracht und seine Unterseite ist mit sechs vorstehenden Wänden 171 versehen, wobei sechs Begrenzungsschlitze 172 zwischen den sechs Wänden 171 gebildet sind. Die sechs Rollen 16 sind jeweils durch den entsprechenden Begrenzungsschlitz 172 begrenzt und in diesem angeordnet, wie dies in 2 dargestellt ist. Der Umkehrknopf 17 kann gedreht werden und ist durch drei Sätze von magnetischen Positionierungskomponenten 18 in zwei Positionen positioniert. Es wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen. Die drei Sätze von magnetischen Positionierungskomponenten 18 sind jeweils auf der Unterseite des Umkehrknopfs 17 und auf der Oberseite des Antriebsstücks 14 angebracht, wobei die benachbarten Flächen eines jeweiligen Satzes von magnetischen Positionierungskomponenten 18 den gleichen Magnetpol aufweisen.
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Wenn der Umkehrknopf 17 in eine Richtung gedreht und von der ersten Position in die zweite Position umgeschaltet (siehe 3) und bis zu einer zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Position gedreht wird, nähern sich die drei Sätze von magnetischen Positionierungskomponenten 18 einander an. Da die drei den gleichen Magnetpol aufweisen, wird bei der Annäherung eine magnetische Abstoßungskraft erzeugt, sodass zwischen dem Antriebsstück 14 und dem Umkehrknopf 17 eine sich gegenseitig abstoßende Antriebskraft erzeugt wird. Nach dem Überspringen der magnetischen Positionierungskomponenten 18 wird der Umkehrknopf 17 zum Umschalten in die zweite Position gedrückt, bis keine magnetische Abstoßungskraft zwischen zwei benachbarten magnetischen Positionierungskomponenten 18 mehr vorhanden ist und eine jeweilige Rolle 16 mit der auf einer Seite des entsprechenden Rands 15 vorgesehenen Rastfläche 151 (z. B. mit der entsprechenden linken Rastfläche) in Kontakt kommt. Wenn der Umkehrknopf 17 in die andere Richtung gedreht wird, kann der Umkehrknopf 17 von der ersten Position in die zweite Position umgeschaltet werden, wobei eine jeweilige Rolle 16 auf die andere Seite des entsprechenden Rands 15 bewegt wird und somit die jeweilige Rolle 16 mit der auf der anderen Seite des entsprechenden Rands 15 vorgesehenen Rastfläche 151 (z. B. mit der entsprechenden rechten Rastfläche) in Kontakt kommt. Wenn sich die jeweiligen magnetischen Positionierungskomponenten 18 einander annähern, wird gleichfalls eine magnetische Abstoßungskraft erzeugt, wodurch der Umkehrknopf 17 in die erste Position gedrückt wird. Durch Umschalten des Umkehrknopfs 17 in die erste oder zweite Position weist der Rollenschlüssel eine Umkehrfunktion auf.
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Die Kuppelfunktion des herkömmlichen Rollenschlüssels 10 lässt sich bei der Bedienung leicht erreichen. Dem Erfinder ist jedoch aufgefallen, dass beim Betrieb die herkömmliche Struktur Mängel aufweist, die sich darin äußern, dass die drei Sätze von magnetischen Positionierungskomponenten 18 nicht effektiv betrieben werden können. Der Grund ist, dass zu viel magnetische Abstoßungskraft durch die Verwendung mehrerer Sätze von magnetischen Positionierungskomponenten 18 erzeugt wird, sodass beim Umkehren durch Drehen und beim Umschalten in eine andere Position die magnetische Abstoßungskraft nicht leicht zu überwinden ist und der Umkehrknopf 17 durch die magnetische Abstoßungskraft derart beeinflusst wird, dass er in die vor dem Umschalten befindliche Position zurückkehrt.
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Aufgrund des hohen Stückpreises der magnetischen Komponenten erhöhen sich durch die Verwendung von drei magnetischen Positionierungskomponenten ferner die Kosten für Material und Verarbeitung des Rollenschlüssels.
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Die Druckschrift US 2020 / 0 353 602 A1 beschreibt einen Steckschlüssel mit reversiblen Einweg-Antriebsmechanismen, die stufenlos einstellbare Hin- und Herbewegungen der Schlüsselgriffe ermöglichen.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Rollenschlüssel mit magnetischer Umkehrfunktion zu schaffen, sodass beim Rollenschlüssel leicht Umkehrung und Positionierung erreicht werden.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rollenschlüssel mit magnetischer Umkehrfunktion bereitzustellen, durch den die Anzahl der verwendeten magnetischen Komponenten reduziert wird und die Kosten gesenkt werden.
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Der erfindungsgemäße Rollenschlüssel umfasst Folgendes:
- einen Hauptkörper, der einen Kopfabschnitt aufweist, wobei ein kreisförmiger Aufnahmeraum im Kopfabschnitt vorgesehen und in der Mitte des Aufnahmeraums eine Achse definiert ist;
- ein Antriebsstück, das mehrere Ränder aufweist, wobei ein jeweiliger Rand einen Zentralbereich und zwei auf zwei Seiten des Zentralbereichs befindliche Rastflächen aufweist, wobei das Antriebsstück im Aufnahmeraum des Kopfabschnitts untergebracht und im Aufnahmeraum um die Achse drehbar ist;
- einen Umkehrknopf, der am Kopfabschnitt angebracht und zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position drehbar ist;
- mehrere Rollen, die im Aufnahmeraum untergebracht und durch den Umkehrknopf zur Bewegung antreibbar sind;
- mindestens eine magnetische Positionierungskomponente, die ein erstes magnetisches Teil und ein zweites magnetisches Teil umfasst, wobei sich das erste magnetische Teil am Antriebsstück und das zweite magnetische Teil am Umkehrknopf befindet, wobei die benachbarten Flächen des ersten magnetischen Teils und des zweiten magnetischen Teils den gleichen Magnetismus aufweisen, wodurch eine Abstoßungskraft erzeugt wird und somit der Umkehrknopf durch die magnetische Abstoßungskraft in der ersten Position oder in der zweiten Position positioniert ist;
- mindestens ein magnetisches Ausgleichsteil, das am Antriebsstück oder am Umkehrknopf angeordnet ist, wobei sich das magnetische Ausgleichsteil und die magnetische Positionierungskomponente auf gegenüberliegenden Seiten der Achse befinden.
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Vorzugsweise ist die Magnetkraft eines jeweiligen magnetischen Ausgleichsteils größer als die Magnetkraft des entsprechenden ersten magnetischen Teils oder des entsprechenden zweiten magnetischen Teils.
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Bei der obigen Struktur wird eine kleine Anzahl von magnetischen Positionierungskomponenten zwischen dem Umkehrknopf und dem Antriebsstück als Komponente zur Unterstützung der Umkehrung verwendet, wodurch die Kraft zum Überwinden der magnetischen Abstoßungskraft während der Umkehrung verringert und ferner die durch die magnetischen Positionierungskomponenten erzeugte magnetische Anziehungskraft durch die magnetischen Ausgleichsteile ausgeglichen werden kann. Darüber hinaus können die Herstellungskosten durch Reduzierung der Anzahl von verwendeten magnetischen Teilen gesenkt werden.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der Aufgaben, Merkmale und vorteilhaften Effekte der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben:
- 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen Rollenschlüssels;
- 2 zeigt eine Schnittansicht gemäß 1 im kombinierten Zustand;
- 3 zeigt eine Längsschnittansicht des Rollenschlüssels gemäß 2;
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels;
- 5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Rollenschlüssels gemäß 4;
- 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 6-6 gemäß 4;
- 7 zeigt eine Draufsicht des Antriebsstücks;
- 8 zeigt eine Unteransicht des Umkehrknopfs;
- 9(A) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 9-9 gemäß 4, in der der Umschaltknopf in die zweite Position bewegt wird;
- 9(B) zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 9-9 gemäß 4, in der der Umschaltknopf in die erste Position bewegt wird;
- 10 zeigt eine schematische Schnittansicht der Betätigung gemäß 4 im kombinierten Zustand, in der der Rollenschlüssel im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn er sich in der ersten Position befindet;
- 11 ist ähnlich wie 10 und zeigt, dass der Rollenschlüssel gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn er sich in der zweiten Position befindet;
- 12 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der der radiale Abstand zwischen einem jeweiligen magnetischen Ausgleichsteil und der Achse größer als der radiale Abstand zwischen der entsprechenden magnetischen Positionierungskomponente und der Achse ist;
- 13 zeigt eine Schnittansicht der Betätigung eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der eine magnetische Positionierungskomponente und zwei magnetische Ausgleichsteile vorgesehen sind und der Rollenschlüssel im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn er sich in der ersten Position befindet;
- 14 ist ähnlich wie 13 und zeigt, dass der Rollenschlüssel gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn er sich in der zweiten Position befindet;
- 15 zeigt eine Schnittansicht der Betätigung eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung, in der zwei magnetische Positionierungskomponenten und ein magnetisches Ausgleichsteil vorgesehen sind und der Rollenschlüssel im Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn er sich in der ersten Position befindet;
- 16 ist ähnlich wie 15 und zeigt, dass der Rollenschlüssel gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wenn er sich in der zweiten Position befindet.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Es wird auf die 4 bis 6 Bezug genommen, die den Rollenschlüssel 20 eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Er umfasst einen Hauptkörper 30, ein Antriebsstück 40, mehrere Rollen 50, einen Umkehrknopf 60, ein magnetisches Ausgleichsteil 70 und eine magnetische Positionierungskomponente, wobei die magnetische Positionierungskomponente ein erstes magnetisches Teil 46 und ein zweites magnetisches Teil 66 umfasst.
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Der Hauptkörper 30 weist einen Kopfabschnitt 31 und einen Stangenkörper 36, die miteinander verbunden sind, auf, wobei sich der Kopfabschnitt 31 am vorderen Ende des Stangenkörpers 36 befindet. Die obere Fläche des Kopfabschnitts 31 ist in Form eines kreisförmigen Aufnahmeraums 32 ausgespart und die Bodenfläche des Kopfabschnitts 31 ist hohl - beispielsweise ist ein Durchgangsloch 34 vorgesehen. In der Mitte des Aufnahmeraums 32 ist eine Achse C definiert.
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Es wird auf 7 Bezug genommen. Das Antriebsstück 40 ist eine regulär polygonale, wie beispielsweise regulär viereckige, regulär fünfeckige, regulär sechseckige, regulär achteckige, Komponente und weist mehrere Ränder auf. In den in dieser Beschreibung gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Antriebsstück 40 eine regulär sechseckige Komponente und weist sechs Ränder 41 auf. Jeder Rand 41 des Antriebsstücks 40 weist einen Zentralbereich 42, der eine ebene Fläche ist, auf. Die zwei Seiten des Zentralbereichs 42 jedes Rands 41 sind jeweils mit einer Rastfläche 44 versehen, wobei jede Rastfläche 44 eine mit dem entsprechenden Zentralbereich 42 verbundene Innenseite 441 und eine vom entsprechenden Zentralbereich 42 entfernte Außenseite 442 aufweist. Das Antriebsstück 40 ist im Aufnahmeraum 32 des Kopfabschnitts 31 untergebracht und kann im Aufnahmeraum um die Achse C gedreht werden (siehe die 6 und 8). Ferner ist das Antriebsstück 40 dazu vorgesehen, mit einem Schraubenelement, wie z. B. einer Schraubenmutter oder einem Bolzen, oder mit einem Steckschlüsseleinsatz kombiniert zu werden und dieses bzw. diese zur Drehung anzutreiben. Die Mitte des Antriebsstücks 40 kann mit einem polygonalen Hülsenloch versehen sein, das das Schraubenelement umgibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Einsetzstab 45 auf der Unterseite des Antriebsstücks 40 vorgesehen, der über das Durchgangsloch 34 aus dem Kopfabschnitt 31 herausragt, wobei die Mitte des Antriebsstücks 40 mit der Achse C des Hauptkörpers zusammenfällt, sodass der Einsetzstab 42 um die Achse C gedreht wird. Die Oberseite des Antriebsstücks 40 ist eine erste Fläche, wobei sich das erste magnetische Teil 46 der magnetischen Positionierungskomponente auf der Oberseite des Antriebsstücks 40, nämlich auf der ersten Fläche, befindet. Die Oberfläche des ersten magnetischen Teils 46 ist als Nordpol ausgebildet. Sie kann aber auch als Südpol ausgebildet sein und ist daher nicht beschränkt. Das erste magnetische Teil 46 weist eine Fläche magnetischer Anziehung A1 auf und es besteht ein radialer Abstand L1 zwischen dem ersten magnetischen Teil und der Achse C.
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Die Anzahl der Rollen 50 ist gleich der Anzahl der Ränder 41 des Antriebsstücks 40. Somit sind sechs Rollen 50 im kreisförmigen Aufnahmeraum 32 untergebracht, die sich jeweils zwischen den sechs Rändern 41 und der Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 befinden.
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Der Umkehrknopf 60 ist an der Oberseite des Kopfabschnitts 31 angebracht und schließt die an der Oberseite des Aufnahmeraums 32 vorgesehene Öffnung. Der Umkehrknopf 60 ist scheibenförmig und seine Mitte fällt mit der Achse C des Hauptkörpers 30 zusammen, sodass der Umkehrknopf 60 um die Achse C gedreht wird. Die Unterseite des Umkehrknopfs ist mit in gleichen Abständen angeordneten Wänden, deren Anzahl der Anzahl der Rollen 50 entspricht, nämlich sechs Wände 62, und mit sechs zwischen den sechs Wänden 62 gebildeten Begrenzungsschlitzen 64 versehen, wobei die sechs Wände 62 in gleichen Abständen kreisförmig angeordnet sind und die sechs Rollen 50 jeweils im entsprechenden Begrenzungsschlitz 62 untergebracht und jeweils durch diesen positioniert sind, wie dies in 8 dargestellt ist. Die Unterseite des Umkehrknopfs 60 ist eine zweite Fläche. Die erste Fläche des Antriebsstücks 40 und die zweite Fläche des Umkehrknopfs 60 sind entgegengesetzt angeordnet, wobei sich das zweite magnetische Teil 66 der magnetischen Positionierungskomponente auf der Unterseite des Umkehrknopfs 60, nämlich auf der zweiten Seite, befindet. Die Oberfläche des zweiten magnetischen Teils 66 hat die gleiche Polarität wie die des ersten magnetischen Teils 46, d. h. die beiden sind entweder beide Nordpole oder beide Südpole. Das zweite magnetische Teil 66 weist eine Fläche magnetischer Anziehung A2 auf und es besteht ein radialer Abstand L2 zwischen dem zweiten magnetischen Teil und der Achse C. Die Größe der Fläche magnetischer Anziehung A1 des ersten magnetischen Teils 46 und die der Fläche magnetischer Anziehung A2 des zweiten magnetischen Teils 66 sind gleich und die Länge des radialen Abstands L1 zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und der Achse C und die des radialen Abstands L2 zwischen dem zweiten magnetischen Teil 66 und der Achse C sind ebenfalls gleich. Der Umkehrknopf 60 kann zwischen der ersten Position und der zweiten Position gedreht werden. Wenn der Umkehrknopf 60 in eine zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Position gedreht wird, nähern sich das erste magnetische Teil 46 und das zweite magnetische Teil 66 einander an, sodass eine magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und dem zweiten magnetischen Teil 66 durch die Annäherung der gleichen Magnetpole erzeugt wird und somit der Umkehrknopf 60 zum Positionieren in die erste Position oder die zweite Position bewegt werden kann.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das magnetische Ausgleichsteil 70 auf der Oberseite des Antriebsstücks 40, nämlich auf der ersten Fläche, angeordnet, wobei es auch auf der Unterseite des Umkehrknopfs 60 angeordnet sein kann. Das magnetische Ausgleichsteil 70 und das zweite magnetische Teil 66 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten der Achse C, d. h. der Winkel zwischen dem magnetischen Ausgleichsteil 70 und dem in derselben Ebene befindlichen zweiten magnetischen Teil 66 liegt zwischen 150° bis 210°. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel zwischen den beiden 180°. Die Polarität des magnetischen Ausgleichsteils 70 ist ein Nordpol, wobei sie auch ein Südpol sein kann und somit nicht beschränkt ist. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Umkehrknopf 60 magnetisch anzuziehen. Die Fläche magnetischer Anziehung des magnetischen Ausgleichsteils 70 ist A3 und es besteht ein radialer Abstand L3 zwischen dem magnetischen Ausgleichsteil 70 und der Achse C. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Fläche magnetischer Anziehung A3 des magnetischen Ausgleichsteils 70 größer als die Fläche magnetischer Anziehung A1 des ersten magnetischen Teils 46 und die Fläche magnetischer Anziehung A2 des zweiten magnetischen Teils 66, sodass die Magnetkraft des magnetischen Ausgleichsteils 70 größer als die Magnetkraft des ersten magnetischen Teils 46 und die des zweiten magnetischen Teils 66 der magnetische Positionierungskomponente ist. Ferner kann das magnetische Ausgleichsteil 70 auch aus einem magnetischen Teil mit einer größeren Magnetkraft pro Einheit bestehen, sodass bei derselben Fläche magnetischer Anziehung eine stärkere magnetische Anziehungskraft erzeugt werden kann. Der radiale Abstand L3 zwischen dem magnetischen Ausgleichsteil 70 und der Achse C entspricht dem radialen Abstand L1 zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und der Achse C und dem radialen Abstand L2 zwischen dem zweiten magnetischen Teil 66 und der Achse C.
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Im Folgenden werden die Verwendungszustände des Rollenschlüssels 20 beschrieben. Die Rollen 50 können durch den Umkehrknopf 60 zum Bewegen und Positionieren in die erste Position oder die zweite Position angetrieben werden, um den Rollenschlüssel 20 in verschiedene Betriebsrichtungen umzuschalten. Gemäß den in den 4 und 6 gezeigten Richtungen kann der Umkehrknopf 60, wenn er gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, in die erste Position umgeschaltet werden und können die Rollen 50 in die in 8 gezeigte erste Position bewegt werden, wodurch eine jeweilige Rolle 50 mit der linken Rastfläche 44a des entsprechenden Rands 41 in Kontakt kommt. Wenn der Umkehrknopf 60 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird er in die zweite Position umgeschaltet und werden die Rollen 50 in die in 9(A) gezeigte zweite Position bewegt, wodurch eine jeweilige Rolle 50 mit der rechten Rastfläche 44b des entsprechenden Rands 41 in Kontakt kommt. Um die Erkennung der ersten Position und der zweiten Position zu erleichtern, ist in der Beschreibung eine jeweilige linke Rastfläche mit dem Bezugszeichen 44a und eine jeweilige rechte Rastfläche mit dem Bezugszeichen 44b gekennzeichnet. Wenn die beiden allgemein als Rastfläche bezeichnet sind, sind sie mit dem Bezugszeichen 44 gekennzeichnet.
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In 10 wird gezeigt, dass die Rollen 50 durch den Umkehrknopf 60 in die erste Position umgeschaltet werden. Zu diesem Zeitpunkt kommt eine jeweilige Rolle 50 mit der linken Rastfläche 44a des entsprechenden Rands 41 in Kontakt. Das zweite magnetische Teil 66 befindet sich auf der linken Seite des ersten magnetischen Teils 46, wodurch der Umkehrknopf 60 in der ersten Position positioniert ist und somit die Rollen 50 durch die Begrenzungsschlitze 62 des Umkehrknopfs 60 in der ersten Position begrenzt sind.
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Auf der Außenseite 442 einer jeweiligen Rastfläche 44a verringert sich der Spalt zwischen der jeweiligen Rastfläche 44a und der Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 allmählich und auf der Innenseite 441 der jeweiligen Rastfläche 44a vergrößert sich der Spalt zwischen der jeweiligen Rastfläche 44a und der Umfangswand 33 allmählich. Wenn sich die Rollen 50 in der ersten Position befinden und der Rollenschlüssel 20 im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung (nämlich zur Außenseite 442), in der der Spalt zur jeweiligen Rastfläche 44a klein ist, bewegt. Dadurch werden die Rollen 50, die Rastflächen 44a und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 miteinander in Eingriff gebracht und kann das Antriebsstück 40 durch den Rollenschlüssel zur Drehung im Uhrzeigersinn angetrieben werden, wodurch das Schraubenelement im Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn umgekehrt der Rollenschlüssel 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung, in der der Spalt zur jeweiligen Rastfläche 44a groß ist, bewegt und können die Rollen 50, die Rastflächen 44a und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 nicht miteinander in Eingriff gebracht werden, sodass das Antriebsstück nicht durch den Rollenschlüssel zur Drehung angetrieben werden kann. Durch diesen Kuppeleffekt kann mit dem Rollenschlüssel ein Schraubenelement in eine Richtung (im Uhrzeigersinn) gedreht werden.
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Wenn der Umkehrknopf 60 im Uhrzeigersinn in die zweite Position gedreht wird, werden die Rollen 50 durch den Umkehrknopf 60 zur Bewegung in die zweite Position angetrieben, wodurch die Rollen 50 jeweils mit der rechten Rastfläche 44b des entsprechenden Rands 41 in Kontakt gebracht werden (siehe 9(A)). Wenn der Umkehrknopf 60 bis zu einer zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Position gedreht wird, nähern sich das zweite magnetische Teil 66 des Umkehrknopfs 60 und das erste magnetische Teil 46 des Antriebsstücks 40 einander an. Da der Magnetpol des ersten magnetischen Teils 46 und der Magnetpol des zweiten magnetischen Teils 66 gleich sind, wird eine magnetische Abstoßungskraft erzeugt, wenn sich das erste magnetische Teil 46 und das zweite magnetische Teil 66 einander annähern. Nachdem das zweite magnetische Teil 66 des Umkehrknopfs 60 von der ersten Position in eine Position hinter dem ersten magnetischen Teil 46 gedreht wurde, wird der Umkehrknopf 60 durch die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und dem zweiten magnetischen Teil 66 in die zweite Position bewegt. Da sich das erste magnetische Teil 46 und das zweite magnetische Teil 66 gegenseitig abstoßen, wird der Umkehrknopf 60 nicht weiter in die erste Position bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Unterseite des Umkehrknopfs 60 durch den Magnetismus des ersten magnetischen Teils 46 angezogen und wird die Oberseite des Antriebsstücks 40 durch den Magnetismus des zweiten magnetischen Teils 66 angezogen, sodass eine magnetische Positionierung erreicht wird. Um zu ermöglichen, dass das Antriebsstück 40 ausgeglichen angeordnet ist, wird eine magnetische Anziehung auch durch das magnetische Ausgleichsteil 70 auf der anderen Seite erzeugt, sodass der Umkehrknopf 60 magnetisch angezogen wird und somit das Antriebsstück 40 auf zwei Seiten der Achse einer ausgeglichenen magnetischen Anziehung ausgesetzt wird und daher kein Kippen auftritt. Da außerdem die Fläche magnetischer Anziehung A3 des magnetischen Ausgleichsteils 70 größer als die Fläche magnetischer Anziehung A1 des ersten magnetischen Teils 46 und die Fläche magnetischer Anziehung A2 des zweiten magnetischen Teils 66 ist, sind die magnetischen Anziehungskräfte auf beiden Seiten äquivalent.
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Wenn die Rollen 50 in der zweiten Position positioniert sind (siehe 11) und der Rollenschlüssel 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung (nämlich zur Außenseite 442), in der der Spalt zur jeweiligen Rastfläche 44b klein ist, bewegt. Dadurch werden die Rollen 50, die Rastflächen 44b und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 miteinander in Eingriff gebracht und kann das Antriebsstück 40 durch den Rollenschlüssel 20 zur Drehung gegen den Uhrzeigersinn angetrieben werden. Wenn umgekehrt der Rollenschlüssel 20 im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung, in der der Spalt groß ist, bewegt und können die Rollen 50, die Rastflächen 44b und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 nicht miteinander in Eingriff gebracht werden, sodass das Antriebsstück 40 nicht durch den Rollenschlüssel zur Drehung angetrieben werden kann. Auf diese Weise kann mit dem Rollenschlüssel ein Schraubenelement in eine Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) gedreht werden.
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Es wird auf 9(B) Bezug genommen. In ähnlicher Weise nähern sich, wenn der Umkehrknopf 60 von der zweiten Position in die erste Position umgeschaltet werden soll und bis zu einer zwischen der ersten Position und der zweiten Position befindlichen Position bewegt wird, das zweite magnetische Teil 66 des Umkehrknopfs 60 und das erste magnetische Teil 46 des Antriebsstücks 40 einander an. Nachdem das zweite magnetische Teil 66 des Umkehrknopfs 60 von der zweiten Position in eine Position hinter dem ersten magnetischen Teil 46 gedreht wurde, wird der Umkehrknopf 60 durch die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und dem zweiten magnetischen Teil 66 in die erste Position bewegt. Da sich das erste magnetische Teil 46 und das zweite magnetische Teil 66 gegenseitig abstoßen, wird der Umkehrknopf 60 nicht weiter in die zweite Position bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Unterseite des Umkehrknopfs 60 durch den Magnetismus des ersten magnetischen Teils 46 angezogen und wird die Oberseite des Antriebsstücks 40 durch den Magnetismus des zweiten magnetischen Teils 66 angezogen, sodass eine magnetische Positionierung erreicht wird. Eine magnetische Anziehung wird auch durch das magnetische Ausgleichsteil 70 auf der anderen Seite erzeugt, sodass der Umkehrknopf 60 magnetisch angezogen wird.
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Es wird auf 12 Bezug genommen, die das zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Seine Hauptstruktur ist dieselbe wie die des vorherigen Ausführungsbeispiels. Dieselben Komponenten werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und für dieselbe Struktur wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Hierbei sind die Größe der Fläche magnetischer Anziehung A3 des magnetischen Ausgleichsteils 70 und die Größe der Fläche magnetischer Anziehung A1 des ersten magnetischen Teils 46 oder die der Fläche magnetischer Anziehung A2 des zweiten magnetischen Teils 66 gleich und sind deren Magnetkräfte pro Einheit ebenfalls gleich, sodass alle magnetischen Teile universell einsetzbar sind. Um beim magnetischen Ausgleichsteil 70 einen starken magnetischen Anziehungseffekt zu erzielen, ist der radiale Abstand L3 zwischen dem magnetischen Ausgleichsteil 70 und der Achse C größer als der radiale Abstand L1 zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und der Achse C und der radiale Abstand L2 zwischen dem zweiten magnetischen Teil 66 und der Achse C, sodass, wenn das magnetische Ausgleichsteil 70 magnetisch angezogen wird, ein größerer Kraftarm erzeugt und somit ein Ausgleich zwischen dem ersten magnetischen Teil 46 und dem zweiten magnetischen Teil 66 geschaffen werden kann.
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Es wird auf die 13 und 14 Bezug genommen, die das dritte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Seine Hauptstruktur ist dieselbe wie die des vorherigen Ausführungsbeispiels. Dieselben Komponenten werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und für dieselbe Struktur wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Hierbei ist im Rollenschlüssel 20 eine magnetische Positionierungskomponente zwischen dem Antriebsstück 40 und dem Umkehrknopf 60 angeordnet und sind zwei magnetische Ausgleichsteile 70 auf gegenüberliegenden Seiten der Achse C angeordnet, wobei die beiden magnetischen Ausgleichsteile 70 in derselben Ebene angeordnet und auf der ersten Fläche, nämlich auf der Oberseite des Antriebsstücks 40, angeordnet sind, wodurch verhindert wird, dass aufgrund der Abstandsänderung eine magnetische Abstoßungskraft zwischen den beiden magnetischen Ausgleichsteilen 70 erzeugt wird. Dadurch, dass die beiden magnetischen Ausgleichsteile auf gegenüberliegenden Seiten der Achse der magnetischen Anziehungspositionen des ersten magnetischen Teils 46 und des zweiten magnetischen Teils 66 angeordnet sind und somit zwei magnetische Teile auf zwei Seiten der Achse angeordnet sind, kann eine gleichmäßigere magnetische Anziehungskraft erzielt werden.
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Es wird auf die 15 und 16 Bezug genommen, die das vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Seine Hauptstruktur ist dieselbe wie die des vorherigen Ausführungsbeispiels. Dieselben Komponenten werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und für dieselbe Struktur wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet.
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Hierbei sind im Rollenschlüssel 20 zwei magnetische Positionierungskomponenten zwischen dem Antriebsstück 40 und dem Umkehrknopf 60 angeordnet und ist ein magnetisches Ausgleichsteil 70 auf der gegenüberliegenden Seite der Achse C angeordnet, sodass die magnetischen Anziehungspositionen der zwei ersten magnetischen Teile 46 und der zwei zweiten magnetischen Teile 66 gleichmäßig verteilt sein können. Ferner wird die Gesamtkraft durch das auf der anderen Seite angeordnete magnetische Ausgleichsteil 70 ausgeglichen. Das magnetische Ausgleichsteil 70 und die beiden ersten magnetischen Teile 46 sind in derselben Ebene, nämlich auf der ersten Fläche, angeordnet. Die Winkel zwischen dem magnetischen Ausgleichsteil 70 und den jeweiligen ersten magnetischen Teilen 46 sind nahezu gleich, d. h. die magnetischen Anziehungskräfte zwischen dem magnetischen Ausgleichsteil 70 und den beiden ersten magnetischen Teilen 46 können gleichmäßig verteilt sein, sodass die Kraft gleichmäßiger verteilt ist.
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Der Rollenschlüssel 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels weist die folgenden vorteilhaften Effekte, durch die die Mängel herkömmlicher Strukturen beseitigt werden können, auf: Erstens wird in der vorliegenden Erfindung zur Umkehrung nur mindestens ein Satz von magnetischen Positionierungskomponenten, nämlich zwei magnetische Teile, verwendet. Im Vergleich zu den herkömmlichen Strukturen, bei denen drei Sätze von magnetischen Positionierungskomponenten, nämlich sechs magnetische Teile, verwendet werden, kann die magnetische Abstoßungskraft verringert und somit das Problem reduziert werden, dass der Umkehrvorgang aufgrund übermäßiger magnetischer Abstoßungskraft nicht ausgeführt werden kann.
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Darüber hinaus kann beim erfindungsgemäßen Rollenschlüssel zur Umkehrung und zur nach der Umkehrung erfolgenden Positionierung eine geringere Anzahl von magnetischen Teilen (mindestens ein Satz von magnetischen Positionierungskomponenten und mindestens ein magnetisches Ausgleichsteil) verwendet werden, wodurch die Anzahl der verwendeten magnetischen Teile reduziert wird und die Herstellungs- und Verarbeitungskosten niedriger als die des herkömmlichen Rollenschlüssels, bei dem sechs magnetische Teile verwendet werden, sind. Außerdem wird beim magnetischen Ausgleichsteil keine magnetische Abstoßungskraft erzeugt, wodurch die während des Umkehrvorgangs von den magnetischen Positionierungskomponenten erzeugte Abstoßungskraft verringert werden kann, um zu verhindern, dass die Umkehrung aufgrund übermäßiger magnetischer Abstoßungskraft nicht durchgeführt werden kann.
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Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen nur die Merkmale der vorliegenden Erfindung dar und sollen nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen fallen ebenfalls unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Rollenschlüssel
- 30
- Hauptkörper
- 31
- Kopfabschnitt
- 32
- Aufnahmeraum
- 33
- Umfangswand
- 34
- Durchgangsloch
- 36
- Stangenkörper
- 40
- Antriebsstück
- 41
- Rand
- 42
- Zentralbereich
- 44(44a, 44b)
- Rastfläche
- 441
- Innenseite
- 442
- Außenseite
- 45
- Einsetzstab
- 46
- erstes magnetisches Teil
- 50
- Rolle
- 60
- Umkehrknopf
- 62
- Wand
- 64
- Begrenzungsschlitz
- 66
- zweites magnetisches Teil
- 70
- magnetisches Ausgleichsteil
- A1
- Fläche magnetischer Anziehung
- A2
- Fläche magnetischer Anziehung
- A3
- Fläche magnetischer Anziehung
- L1
- radialer Abstand
- L2
- radialer Abstand
- L3
- radialer Abstand
- C
- Achse
