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Diese
Erfindung betrifft einen Schraubendreher (vorwiegend einen Motorschraubendreher)
zum Gebrauch beim Festziehen einer Schraube beispielsweise in einer
Gipskartonplatte, die beispielsweise an einer Decke oder einer Wand
verwendet wird.
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Ein
Schraubendreher, wie beispielsweise ein Motorschraubendreher, ist
hauptsächlich
zum Gebrauch an einem befestigten Material bestimmt, wie beispielsweise
einer Gipskartonplatte. Der Schraubendreher umfasst ein axial bewegbares
und einstellbares Stoppelement, das an einem Teil einer Körpereinheit
angeordnet ist, da eine Schraube während des Schraubenfestziehvorgangs
bis zu einer bestimmten Tiefe in das befestigte Material getrieben werden
muss. Der Schraubendreher umfasst ferner eine Einstelleinrichtung
für die
Schraubenfestziehtiefe zur Freigabe einer Kupplung, wenn die Körpereinheit
in eine Position bewegt wird, in der das Stoppelement während des
Schraubenfestziehvorgangs an dem befestigten Element anstößt. Der
Schraubendreher umfasst ferner einen Mechanismus zum Übertragen
von Kraft durch eine Einwegkupplung, wenn ein Motor umgekehrt gedreht
wird, um die Schraube herauszudrehen.
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Ein
Schraubendreher gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist in der japanischen Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer
8-267367 offenbart und wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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In 1 ist eine über Gewinde
in Eingriff stehende Stopphülse 3 an
einem werkstückseitigen Ende
eines Gehäuses 2 befestigt
gezeigt. Die Stopphülse 3 wird
bezüglich
des Gehäuses 2 relativ
gedreht, wodurch eine relative Distanz zu diesem eingestellt wird.
Die eingestellte relative Distanz stellt eine eingestellte Eintreibtiefe
der Schraube dar.
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In
dem Gehäuse 2 steht
ein Ritzel 19 an einer Abtriebswelle eines Motors (nicht
gezeigt) mit einem Zahnrad 5 in Eingriff, das um den Umfang
eines Antriebswellenelements 4 befestigt ist. Das Antriebswellenelement 4 und
das Zahnrad 5 werden als eine einstückige Komponente in einer Rotationsrichtung des
Antriebswellenelements 4 gedreht, und eine Motordrehung
wird durch das Zahnrad 5 an das Antriebswellenelement 4 übertragen.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist
eine Druckfeder oder eine Kupplungsfeder 6, die sich axial
erstreckende obere und untere Enden umfasst, in einer Richtung entgegen
dem Uhrzeigersinn gewunden gezeigt.
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Ein
Abtriebswellenelement 7 umfasst Eingriffskugeln 18,
die erlauben, dass das Abtriebswellenelement 7 einen Schraubendrehereinsatz 10 (Schraubeneintreibbit)
auf eine gekoppelt drehbare Art und Weise aufnehmen kann. Ein Metallabschnitt 8 trägt das Abtriebswellenelement 7 in
einer drehbar lagerbaren und axial bewegbaren Art und Weise, begrenzt
aber eine Bewegung des Abtriebswellenelements 7 in Richtung
des Schraubendrehereinsatzes 10. Ein Teil des Abtriebswellenelements 7 ist
in einer Einwegkupplung 16 positioniert. Die Einwegkupplung 16 ist
in einer Antriebswellenhülse 4a des
Antriebswellenelements 4 gehalten. Das Abtriebswellenelement 7 ist
axial in der Einwegkupplung 16 bewegbar, wäh rend die
Einwegkupplung 16 erlaubt, dass das Abtriebswellenelement 7 bezüglich der
Einwegkupplung 16 in einer einzelnen Richtung drehbar gelagert werden
kann (in einer Richtung, in der eine Schraube festgezogen wird).
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Ein
nicht drehbares, aber axial bewegbares Verriegelungselement 12 ist
an einem Ende der Stopphülse 3 in
Richtung des Antriebswellenelements 4 positioniert. Das
Verriegelungselement 12 wird mittels einer Druckfeder 11 stetig
in Richtung der Stopphülse 3 gedrängt. Die
Stopphülse 3 und
das Verriegelungselement 12 umfassen konvexe bzw. konkave
Klauen, wobei die Klauen in konstantem Eingriff miteinander an einer
Position angeordnet sind, an der das Verriegelungselement 12 an
der Stopphülse 3 anliegt.
Wenn die Klaue der Stopphülse 3 mit
der des Verriegelungselements 12 in Eingriff gehalten wird,
dann ist die Stopphülse 3 gegen
eine Drehung bezüglich
des Gehäuses 2 verriegelt
und ist ferner in einer axialen Richtung der Stopphülse 3 nicht
bewegbar. Die Schraubenfestziehtiefe kann durch die Stopphülse 3 eingestellt
werden, die bezüglich
des Gehäuses 2 relativ
gedreht werden kann, wenn ein Bediener die Klaue der Stopphülse 3 von der
des Verriegelungselementes 12 durch manuelles Verschieben
des Verriegelungselements 12 in Richtung des Antriebswellenelements 4 gegen
die Federkraft der Druckfeder 11 ausrückt.
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In
dem Antriebswellenelement 4 ist ein axial bewegbares schirmartiges
Element 13 an einem Ende des Abtriebswellenelements 7 in
einer Richtung gegenüberliegend
zu dem Schraubendrehereinsatz 10 positioniert. Eine radial
bewegbare Kugel 9 in einem Durchgangsloch 4b der
Antriebswellenhülse 4a sitzt
an dem schirmartigen Element 13 entlang dessen Außenumfang
oder vielmehr an einem konischen Abschnitt 13a. Eine Feder 15 drängt das
schirmartige Element 13 konstant in Richtung des Abtriebswellenelements 7.
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In 1 bewirkt die Druckkraft
der Feder 15, dass das Abtriebswellenelement 7,
an dem der Schraubendrehereinsatz 10 angeordnet ist, durch das
schirmartige Element 13 in einer Abwärtsrichtung von 1 bewegt wird, und ein distales
Ende des Einsatzes 10 verbleibt in einer über das
der Stopphülse 3 vorragenden
Stellung. Wenn das Drehen der Schraube in einem derartigen Zustand
begonnen wird, dann wird das Abtriebswellenelement 7 mit
dem Schraubendrehereinsatz 10 daran axial in einer Aufwärtsrichtung
von 1 durch das schirmartige
Element 13 gegen die Druckkraft der Feder 15 bewegt.
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Der
konische Abschnitt 13a ist unter einem Winkel schräg gestellt,
der zulässt,
dass sein Außendurchmesser
mit einer Zunahme der Distanz zwischen dem konischen Abschnitt 13a und
dem Abtriebswellenelement 7 abnimmt. Eine derartige Konstruktion
erlaubt, dass eine Kugel 9 an dem konischen Abschnitt 13a in
Ansprechen auf die axiale Bewegung des Abtriebswellenelements 7 mit
dem Schraubendrehereinsatz 10 über die Antriebswellenhülse 4a entlang
ihres äußeren Umfangs
vorragt.
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Eine
Abtriebswellenhülse 7a mit
demselben Außendurchmesser
wie dem der Antriebswellenhülse 4a ist
an dem Abtriebswellenelement 7 angeordnet. Die Abtriebswellenhülse 7a umfasst
einen Fixierabschnitt 14a und einen vorragenden Abschnitt 14b. Der
Fixierabschnitt 14a sichert ein Ende der Kupplungsfeder 6,
die sich um die Abtriebswellenhülse 7a und
die Antriebswellenhülse 4a entlang
ihrer jeweiligen Außenumfänge erstreckt.
Der vorragende Abschnitt 14b erstreckt sich über die
Abtriebswellenhülse 7a entlang
ihres Außenumfangs
und liegt an einer Endfläche
der Kupplungsfeder 6 an, wodurch die Kupplungsfeder 6 in
ihrer axialen Stellung begrenzt wird. Wie in den 2 und 3 gezeigt
ist, ist das gebogene Ende der Kupplungsfeder 6 durch den
Fixierabschnitt 14a befestigt und dadurch in einer axial
unbeweglichen Art und Weise angeordnet.
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Das
gegenüberliegende
Ende 6a der Kupplungsfeder 6 in Richtung des Antriebswellenelements 4 ist
ein freies Ende, und das Kupplungsfederende 6a wird gemeinsam
mit dem axial bewegten Abtriebswellenelement 7, das den
Einsatz 10 darauf trägt, axial
bewegt.
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Wenn
das Abtriebswellenelement 7 mit den Schraubendrehereinsatz 10 während eines
Schraubenfestziehvorgangs axial gegen die Federkraft der Feder 15 bewegt
wird, dann wird das Kupplungsfederende 6a gemeinsam mit
dem Abtriebswellenelement 7 axial bewegt und anschließend an
der Kugel 9 entlang ihres Außenumfangs positioniert. Das schirmartige
Element 13 wird axial in Ansprechen auf die Bewegung des
Abtriebswellenelements 7 mit dem Schraubendrehereinsatz 10 bewegt,
und der konische Abschnitt 13a bewirkt, dass die Kugel 9 entlang
des Außenumfangs
der Antriebswellenhülse 4a vorragt.
Als Ergebnis kann das Kupplungsfederende 6a in einer Rotationsrichtung
des Antriebswellenelements 4 in Kontakt mit der Kugel 9 gebracht
werden, und eine Motorrotationskraft wird durch das Zahnrad 5,
das Antriebswellenelement 4 und die Kugel 9 an die
Kupplungsfeder 6 übertragen.
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Wenn
ein Motor normal gedreht wird, dann wird die Kupplungsfeder 6 in
einer Richtung verformt, in der ein Außendurchmesser der Kupplungsfeder 6 verringert
ist, und wird dadurch um die Abtriebswellenhülse 7a wie auch die
Antriebswellenhülse 4a entlang
ihrer jeweiligen Außenumfänge aufgewunden, wodurch
die Abtriebswellenhülse 4a gekoppelt
mit der Antriebswellenhülse 7a gedreht
wird. Folglich wird die Drehkraft des Antriebswellenelements 4 durch
die Kupplungsfeder 6 an das Abtriebswellenelement 7 übertragen,
um den Schraubendrehereinsatz 10 zu drehen, wodurch die
Schraube festgezogen wird.
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Wenn
die Schraube weiter gedreht wird, dann wird eine Endfläche der
Stopphülse 3 in
Kontakt mit dem befestigten Element gebracht, und die Druckkraft
der Feder 15 bewirkt, dass in Ansprechen auf einen weiteren
Schraubenfestziehvorgang das Abtriebswellenelement 7 wie
auch der Schraubendrehereinsatz 10 axial in Richtung des
distalen Endes des Schraubendrehereinsatzes 10 axial bewegt werden.
Wenn das Abtriebswellenelement 7 mit dem Schraubendrehereinsatz 10 daran
um einen bestimmten Betrag in Richtung des distalen Endes des Schraubendrehereinsatzes 10 bewegt
ist, dann wird die Kugel 9 in Anlage mit dem konischen
Abschnitt 13a von dem Umfang der Antriebswellenhülse 4a zurückgezogen,
die ansonsten weiterhin über
den Umfang der Antriebswellenhülse 4a vorragen
würde. Folglich
wird die Kupplungsfeder 6 abgewunden und anschließend von
den Hülsen 4a und 7a freigegeben, und
das Abtriebswellenelement 7 mit dem Schraubendrehereinsatz 10 wird
von der Drehkraft getrennt, wodurch der Schraubenfestziehvorgang
vervollständigt
wird.
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Bei
dem oben beschriebenen Schraubendreher nach dem Stand der Technik
werden die Kugel 9 und das Kupplungsfederende 6a während einer
normalen Drehung des Motors in der Drehrichtung des Antriebswellenelements 4 miteinander
in Kontakt gebracht, der läuft,
um die Schraube zu drehen (einzutreiben), und die Kupplungsfeder 6 wird
in einer Richtung verformt, in der ihr Innendurchmesser verringert ist,
wodurch das Abtriebswellenelement 7 gemeinsam mit dem Antriebswellenelement 4 gedreht
wird. Folglich wird die Drehkraft des Antriebswellenelements 4 an
den Schraubendrehereinsatz 10 wie auch das Abtriebswellenelement 10 übertragen.
Wenn der Motor umgekehrt gedreht wird, um die Schraube herauszudrehen,
dann wird die Drehkraft des Antriebswellenelements 4 an
den Schraubendrehereinsatz 10 wie auch das Abtriebswellenelement 7 durch
die Einwegkupplung 16 übertragen.
Jedoch existiert bei dem Schraubendreher nach dem Stand der Technik ein
Nachteil. Insbesondere wird, wenn die Einwegkupplung 16 im
Leerlauf ist, die Kugel 9 während einer Bewegung des Abtriebswellenelements 7 in
einer Richtung, in der das Abtriebswellenelement 7 der Druckkraft
der Feder 15 widersteht, mit dem Kupplungsfederende 6a in
Kontakt gebracht, wie in 5 gezeigt
ist. Wenn die Kugel 9 mit der Kupplungsfeder 6 zusammenstößt, dann
erfährt
die Kupplungsfeder 6 eine Last, die in einer Richtung wirkt,
wie durch einen Pfeil in 5 gezeigt
ist. Als Ergebnis wird die Kupplungsfeder 6 in einer Richtung
verformt, in der sich dann ihr Innendurchmesser erweitert, wie in 6 gezeigt ist, und die Kupplungsfeder 6 wird
unmittelbar plastisch verformt oder ansonsten gebrochen. Folglich
ist der Schraubendreher defekt oder ist anderweitig im betriebsunfähigen Zustand.
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Die
Einwegkupplung 16 neigt zu einem Leerlauf, wenn das Abtriebswellenelement 7 bezüglich der
Einwegkupplung 16 bei einem Motorstart axial bewegt wird.
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Wenn
die Kugel 9 mit dem Kupplungsfederende 6a nach
einem Leerlauf der Einwegkupplung 16 während einem Lockern der Schraube,
wie vorher beschrieben wurde, in Kontakt getrieben wird, dann wird
die Kupplungsfeder 6 in einer Richtung verformt, in der
sich die Kupplungsfeder 6 in Richtung des Raumes in dem
Gehäuse 2 erweitert.
Eine derartige Verformung verringert eine axiale Abmessung der Kupplungsfeder 6,
und das Kupplungsfederende 6a wird von der Kugel 9 ausgerückt. Jedoch
muss während
eines derartigen Ausrückens
ein großes Drehmoment
auf die Kupplungsfeder 6 ausgeübt werden, und die Kupplungsfeder 6 wird
unmittelbar plastisch verformt oder ansonsten gebrochen. Als Ergebnis
ist der Schraubendreher entweder außer Betrieb gesetzt oder befindet
sich im betriebsunfähigen Zustand.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen
Schraubendreher mit längerer
Lebensdauer zu schaffen, der eine Kupplungsfeder umfasst, die gegenüber plastischer
Verformung und Bruch beständig
ist, wenn eine Kugel an ein Kupplungsfederende nach einem Leerlauf
einer Einwegkupplung während
eines Lockerns einer Schraube anstößt.
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Die
obige Aufgabe wird durch einen Schraubendreher nach Anspruch 1 erreicht,
welcher ein Ausrückmittel
zum Freigeben des Eingriffs zwischen der Kupplungsfeder und der
Kugel während
einer umgekehrten Motordrehung umfasst.
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Das
Ausrückmittel
ist eine schräg
gestellte Fläche,
die an dem Ende der Kupplungsfeder ausgebildet ist, an dem die Kugel
und die Kupplungsfeder zueinander gedrängt werden, wenn der Motor
umgekehrt gedreht wird, oder es ist ein Durchgangsloch, das so ausgebildet
ist, dass es eine Bewegung der Kugel von einem nicht bewegbaren
Wellenelement weg erlaubt, wenn die Kugel während einer umgekehrten Motordrehung
gegen die Kupplungsfeder gedrängt
wird, wobei ein Teil der Kupplungsfeder an dem nicht bewegbaren
Wellenelement befestigt ist.
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1 ist
eine vergrößerte Schnittansicht,
die einen wesentlichen Abschnitt eines Schraubendrehers nach dem
Stand der Technik als eine Darstellung zeigt;
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2 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Kupplungsfeder
nach dem Stand der Technik zeigt, die in dem Schraubendreher verwendet
ist;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, die die Kupplungsfeder an einem Abtriebswellenelement befestigt
zeigt;
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4 eine
Ansicht ist, die teilweise einen wesentlichen Abschnitt eines Antriebswellenelements
nach dem Stand der Technik als eine Darstellung zeigt;
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5 ist
eine beschreibende Darstellung, die zeigt, wie sich Komponenten
in dem Schraubendreher nach dem Stand der Technik verhalten;
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6 ist
eine vergrößerte Schnittansicht
eines wesentlichen Abschnitts des Schraubendrehers nach dem Stand
der Technik, die zeigt, wie sich Komponenten in dem Schraubendreher
verhalten;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Kupplungsfeder eines Schraubendrehers
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen wesentlichen Abschnitt der Kupplungsfeder zeigt;
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9 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Kupplungsfeder gemäß einer
anderen Ausführungsform
zeigt;
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10 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen wesentlichen Abschnitt der Kupplungsfeder zeigt;
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11 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Kupplungsfeder gemäß einer
weiteren Ausführungsform
zeigt;
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12 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen wesentlichen Abschnitt der Kupplungsfeder zeigt;
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13 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Kupplungsfeder gemäß einer
noch weiteren Ausführungsform
zeigt;
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14 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen wesentlichen Abschnitt der Kupplungsfeder zeigt;
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15 ist
eine teilweise weggelassene Ansicht, die ein Antriebswellenelement
des Schraubendrehers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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16 ist
eine vergrößerte Ansicht,
die einen wesentlichen Abschnitt des Schraubendrehers gemäß einer
Ausführungsform
zeigt;
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17 ist
eine teilweise weggelassene Ansicht, die ein Antriebswellenelement
des Schraubendrehers gemäß einer
anderen Ausführungsform zeigt;
und
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18 ist
eine teilweise weggelassene Ansicht, die ein Antriebswellenelement
des Schraubendrehers gemäß einer
noch weiteren Ausführungsform
zeigt.
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Nachfolgend
wird eine Kupplungsfeder eines Schraubendrehers gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 7 und 8 beschrieben.
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Wie
in den 7 und 8 gezeigt ist, besitzt die Kupplungsfeder 6 eine
schräg
gestellte Fläche 6b,
die an einem verformten Ende 6a derselben ausgebildet ist.
In einem Schraubendreher, der in 1 gezeigt
ist und in dem die Kupplungsfeder 6 verwendet wird, ist,
wenn die Kugel 9 während
einer umgekehrten Motordrehung gegen das Kupplungsfederende 6a getrieben
wird, dann die Kupplungsfeder 6 um einen erheblich verringerten
Betrag in einer sich radial erstreckenden Richtung der Kupplungsfeder 6 verformbar.
Genauer tritt, wenn das Kupplungsfederende 6a während der
umgekehrten Motordrehung an die Kugel 9 anstößt, dann
die Kugel 9 in Kontakt mit der schräg gestellten Fläche 6b,
und eine Aufprallkraft der Kugel 9 auf das Kupplungsfederende 6a in
einer Rotationsrichtung der Kupplungsfeder 6 kann axial
oder in einer Richtung, in der das Kupplungsfederende 6a von
der Kugel 9 ausgerückt
wird, verteilt werden. Die axial verteilte Aufprallkraft hat zur
Folge, dass die Kupplungsfeder 6 zunächst in einer Richtung verformt
wird, in der die Kupplungsfeder 6 geringfügig ausgedehnt
wird, und anschließend
in einer Richtung verformt wird, in der die Kupplungsfeder 6 in
ihrer axialen Abmessung verringert wird. Folglich wird das Kupplungsfederende 6a aus
der Kugel 9 ausgerückt.
Daraus folgt, dass die Kupplungsfeder 6 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
um einen verringerten Betrag von nahezu einem Fünftel der Größe der Kupplungsfeder 6 nach
dem Stand der Technik verformbar ist. Die Kupplungsfeder 6 in
Kontakt mit der Kugel 9 wird nur um einen Betrag verformt,
der kleiner ist, als dass er eine plastische Verformung zur Folge
haben könnte,
und bewirkt eine verbesserte Lebensdauer.
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Bei
dem Schraubendreher nach dem Stand der Technik hat, wenn die Einwegkupplung 16 während einer
umgekehrten Motordrehung oder einem Lockern der Schraube im Leerlauf
ist, dann ein Anschlag des Kupplungsfederendes 6a an die
Kugel 6 zur Folge, dass die Kupplungsfeder 6 in
ihrer sich radial erstreckenden Richtung bis zu dem Punkt verformt
wird, an dem die Kupplungsfeder 6 an der Innenfläche des
Gehäuses 2 anliegt,
wie in 5 gezeigt ist. Bei dem Schraubendreher gemäß der vorliegenden
Erfindung rückt,
wenn die Kugel 9 gegen das Kupplungsfederende 6a nach
einem Leerlauf der Einwegkupplung 16 während eines Lockerns einer Schraube
getrieben wird, dann die schräg
gestellte Fläche 6b des
Kupplungsfederendes 6a das Kupplungsfederende 6a von
der Kugel 9 aus, obwohl die Kupplungsfeder 6 in
ihrer sich radial erstrecken den Richtung um einen sehr kleinen Betrag
verformt wird. Ein derartiges Ausrücken begrenzt die sich radial ausdehnende
Verformung der Kupplungsfeder 6, und es besteht keine Möglichkeit,
dass die Kupplungsfeder 6 gegen die Innenfläche des
Gehäuses 2 gedrängt wird.
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Die
schräg
gestellte Fläche 6b ist
in einer Richtung entgegengesetzt einer Windungsrichtung der Kupplungsfeder 6 abgeschrägt, wenn
ein distales Ende des Kupplungsfederendes 6a erreicht wird.
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Eine
Kupplungsfeder gemäß einer
anderen Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben.
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Wie
in den 9 und 10 gezeigt ist, besitzt eine
Kupplungsfeder 6 eine schräg gestellte Fläche 6b,
die nur auf einer Seite eines Kupplungsfederendes 6a ausgebildet
ist. Wenn die Einwegkupplung 16 während einer umgekehrten Motordrehung im
Leerlauf läuft,
dann wird die Kugel 9 mit der Kupplungsfeder 6 an
einer Position, an der die schräg
gestellte Fläche 6b angeordnet
ist, in Kontakt getrieben. Die schräg gestellte Fläche 6b wird
dadurch geformt, dass die Kupplungsfeder 6 nachdem Stand
der Technik entfernt wird. Ein derartiger Aufbau der Kupplungsfeder 6 macht
es möglich,
die Verformung der Kupplungsfeder 6 auf eine Art und Weise ähnlich der vorher
beschriebenen Kupplungsfeder 6 zu begrenzen, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist, wenn die Kugel 9 und das Kupplungsfederende 6a während einer
umgekehrten Motordrehung miteinander in Kontakt, gebracht werden.
Bei der vorher beschriebenen Kupplungsfeder 6, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist, ist das Kupplungsfederende 6a abgeschrägt, um die
schräg
gestellte Fläche 6b vorzusehen,
und das Kupplungsfederende 6a und die Kugel 9 neigen
dazu, während
einer normalen Motordrehung in unstetiges Einrücken und Ausrücken zu
kommen. Ein derartiger Nachteil kann durch die vorliegende Ausführungsform überwunden
werden, bei der die schräg
gestellte Fläche 6b nur
auf einer Seite des Kupplungsfederendes 6a angeordnet ist,
wie in den 9 und 10 gezeigt
ist.
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Die 11 und 12 zeigen
eine Kupplungsfeder 6 gemäß einer weiteren Ausführungsform.
Bei der Kupplungsfeder 6 besitzt ein Kupplungsfederende 6a eine
schräg
gestellte Fläche 6b, die
in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Windungsrichtung der
Kupplungsfeder 6 auf eine Art und Weise geneigt ist, die ähnlich zu
der vorhergehenden Ausführungsform
ist, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist. Zusätzlich
ist, wie in 12 gezeigt ist, die schräg gestellte
Fläche 6b verkürzt und
im Querschnitt in einer radialen Richtung der gewundenen Kupplungsfeder 6 abgeflacht.
Eine derartige Gestaltung sieht Wirkungen und einen Betrieb ähnlich denjenigen
der vorhergehenden Ausführungsform
vor, die in den 7 und 8 gezeigt
ist. Wenn die schräg
gestellte Fläche 6b bewirkt,
dass die Kupplungsfeder 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
in Ansprechen auf eine sich radial erweiternde Verformung der Kupplungsfeder 6 in
der axialen Abmessung geringfügig
kleiner gemacht wird, dann wird das verdünnte Kupplungsfederende 6a über eine
kugelförmige
Fläche
der Kugel 9 hinaus bewegt, wodurch zugelassen wird, dass
das Kupplungsfederende 6a eine verringerte Distanz verläuft, die
erfordert, dass das Kupplungsfederende 6a von der Kugel 9 ausgerückt wird.
Folglich ist die Kupplungsfeder 6 um eine proportional
verringerte Größe verformbar.
Die Kupplungsfeder 6 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
wird dadurch verformt, dass das Kupplungsfederende 6 gequetscht
wird, und ist leicht erreichbar.
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Die 13 und 14 zeigen
eine Kupplungsfeder 6 gemäß einer noch weiteren Ausführungsform.
Die Kupplungsfeder 6 ist in einer radialen Richtung der
gewundenen Kupplungsfeder 6 im Querschnitt verkürzt und
abgeflacht. Ein derartiger verkürzter
und abgeflachter Abschnitt ist nur auf einer Seite eines Kupplungsfederendes 6a in
einer Rotationsrichtung der Kupplungsfeder 6 ausgebildet.
Eine schräg
gestellte Fläche 6b ist
auf dem Kupplungsfederende 6a an dem abgeflachten Abschnitt
ausgebildet. Diese Anordnung sieht Wirkungen ähnlich denjenigen in der vorhergehenden
Ausführungsform
vor, wie in den 11 und 12 gezeigt
ist, und erlaubt ferner, dass eine Anschlagkraft ähnlich derjenigen der
Kupplungsfeder 6 nach dem Stand der Technik an das Kupplungsfederende 6a erhalten
wird, wenn die Kugel 9 während einer normalen Motordrehung an
das Kupplungsfederende 6a anschlägt.
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Alternativ
dazu kann die Kupplungsfeder 6, wie in den 7 und 8 gezeigt
ist, mit einer der Kupplungsfedern 6 kombiniert werden,
die in den 9 – 14 gezeigt
sind, und die kombinierte Kupplungsfeder 6 ist um eine
weiter verringerte Größe verformbar.
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Nachfolgend
wird ein Antriebswellenelement des Schraubendrehers gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 15 und 16 beschrieben.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird, wenn das Abtriebswellenelement 7, das den
Schraubendrehereinsatz 10 daran trägt, axial gegen die Druckkraft
der Feder 15 bewegt wird, dann erlaubt, dass der konische
Abschnitt 13a zwischen dem Abtriebswellenelement 7 und
der Feder 15 die Kugel 9 in einer radialen Richtung
des Antriebswellenelements 4 bewegt und diese dann über den äußeren Umfang
der Antriebshülse 4a hinaus
in eine vorragende Stellung bringt. Die Antriebshülse 4a ist
mit einem geeignet geformten Durchgangsloch 4b definiert,
um die Kugel 9 darin zu halten. Diese Konstruktion erlaubt,
dass das Kupplungsfederende 6a aus der Kugel 9 ausgerückt wird,
wenn die Kugel 9 nach einem Leerlauf der Einwegkupplung 16 während einer
umgekehrten Motordrehung in Kontakt mit dem Kupplungsfederende 6a gebracht
wird.
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Das
Durchgangsloch 4b bildet hauptsächlich eine übliche Form,
wie in 4 gezeigt ist, ist aber zusätzlich mit einer ausgesparten Öffnung (relief aperture) 4c definiert,
wie in 15 gezeigt ist. Die ausgesparte Öffnung 4c ist
so geformt, um zu erlauben, dass sich die Kugel 9 von dem
Abtriebswellenelement 7 weg bewegen kann.
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Die
Anwesenheit der ausgesparten Öffnung 4c hat
zur Folge, dass das Durchgangsloch 4b in einer Richtung
entgegengesetzt der Umkehrdrehung des Antriebswellenelements 4 schräg geformt
ist und sich ferner in einer Richtung weg von dem Abtriebswellenelement 7 erstreckt.
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Bei
dem in 1 gezeigten Schraubendreher, bei dem das oben
gezeigte Antriebswellenelement 4 verwendet ist, sitzt die
Kugel 9 in dem Durchgangsloch 4b während einer
normalen Motordrehung zum Festziehen einer Schraube an derselben
Position wie bei dem Schraubendreher nach dem Stand der Technik,
wodurch die Kugel 9 in Kontakt mit dem Kupplungsfederende 6a gebracht
wird. Folglich ist der Schraubendreher dazu in der Lage, eine Schraube
auf eine Art und Weise ähnlich
dem Schraubendreher nach dem Stand der Technik festzuziehen. Eine
durch die Drehung des Antriebswellenelements 4 bewirkte
Zentrifugalkraft erlaubt, dass die Kugel 9 an dem konischen
Abschnitt 13a aufwärts
läuft,
bevor die Kugel 9 in dem Durchgangsloch 4b an
derselben Position wie bei dem Schraubendreher nach dem Stand der
Technik zum Sitzen kommt.
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Wenn
die Kugel 9 nach einem Leerlauf der Einwegkupplung 16 während einer
umgekehrten Motordrehung zum Lockern der Schraube in Kontakt mit dem
Kupplungsfederende 6a gebracht wird, dann ist die Kugel 9 in
dem Durchgangsloch 4b an dem Kupplungsfederende 6a in
einem Zustand eines Verlaufs in Richtung der ausgesparten Öffnung (Relieföffnung) 4c positioniert.
Der Anschlag der Kugel 9 mit dem Federende 6a bewegt
die Kugel 9 in die ausgesparte Öffnung 4c. Die Kugel 9 wird
von dem Kupplungsfederende 6a weg bewegt und in Kontakt
mit dem Kupplungsfederende 6a in der Nähe seines distalen Endes gedrängt. Die
Größe der Kupplungsfeder 6 ist
in ihrer axialen Richtung um den Betrag einer Windung verringert,
wenn das Antriebswellenelement 4 bezüglich des Abtriebswellenelements 7 einmal
gedreht wird. Folglich wird die Kupplungsfeder 6 in ihrer
sich radial erstreckenden Richtung geringfügig verformt, und das Kupplungsfederende 6a wird aus
der Kugel 9 ausgerückt.
Auf diese Art und Weise ist die Kupplungsfeder 6 um einen
kleinen Betrag verformbar und beständig gegenüber einer plastischen Verformung
oder einem anderweitigen Bruch.
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Die
Kugel 9, die von dem Kupplungsfederende 6a weg
bewegt wird, wie oben beschrieben ist, ist an dem konischen Abschnitt 13a an
unterschiedlichen Positionen positioniert und ragt über die
Antriebshülse 4a entlang
ihres äußeren Umfangs
um einen verringerten Betrag vor. Folglich wird die Kugel 9 mit
dem Kupplungsfederende 6a an dessen innerer Fläche in der
radialen Richtung der Kupplungsfeder 6 in Kontakt gedrängt, wie
in 16 gezeigt ist, und es wird bewirkt, dass das
Kupplungsfederende 6a über
die Kugel 9 läuft.
Folglich erfährt
die Kupplungsfeder 6 ein kleines Drehmoment.
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Wenn
das Kupplungsfederende 6a und die Kugel 9 an einer
schräg
gestellten Fläche
des Antriebswellenelements 4 in der Rotationsrichtung des Antriebswellenelements 4 miteinander
in Kontakt gehalten werden, dann neigt das Kupplungsfederende 6a ferner
dazu, über
die Kugel 9 zu laufen, und die Kupplungsfeder 6 erfährt ein
weiter verringertes Drehmoment.
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Gemäß der obigen
Ausführungsform
ragt die Kugel 9 über
die Antriebshülse 4a entlang
ihres äußeren Umfangs
um einen geringen Betrag vor, wenn die Kugel 9 in der ausgesparten Öffnung 4c sitzt.
Alternativ dazu kann der Schraubendreher so ausgebildet sein, dass dazu
kann der Schraubendreher so ausgebildet sein, dass erlaubt wird,
dass die Kugel 9 nicht über
die Antriebshülse 4a entlang
ihrem äußeren Umfang
vorragt, wenn die Kugel 9 in der ausgesparten Öffnung 4c bleibt.
Eine derartige alternative Anordnung stellt sicher, dass die Kugel 9 daran
gehindert wird, während
einer umgekehrten Motordrehung mit dem Kupplungsfederende 6a in
Kontakt zu treten.
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Gemäß der oben
beschriebenen Ausführungsform
kann die Kugel 9 in geringfügigen Kontakt mit dem Kupplungsfederende 6a gebracht
werden, wenn sie in der ausgesparten Öffnung 4 positioniert ist.
Alternativ dazu kann der Schraubendreher so ausgebildet sein, um
die Kugel 9 in keinen Kontakt mit dem Kupplungsfederende 6a zu
drängen,
wenn die Kugel 9 in der ausgesparten Öffnung 4c angeordnet,
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 17 und 18 werden
weitere Ausführungsformen
des Antriebswellenelements beschrieben.
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Bei
der vorhergehenden Ausführungsform, die
in 15 gezeigt ist, bewirkt die ausgesparte Öffnung 4c,
dass das Kupplungsfederende 6a und die Kugel 9 während einer
normalen Motordrehung zum Festziehen einer Schraube in einen weniger
stabilen Eingriff miteinander gebracht werden, und eine Tiefe, zu
der eine Schraube festgezogen wird, neigt dazu, ungleichmäßig eingestellt
zu werden. Angesichts des Vorhergehenden sehen die vorliegenden
Ausführungsformen,
die in den 17 und 18 gezeigt sind,
ein geeigneter geformtes Durchgangsloch 4b vor, um eine
Position der Kugel 9 während
einer normalen Motordrehung zum Festziehen einer Schraube zu stabilisieren,
wodurch eine unregelmäßige Einstellung
der Schraubenfestziehtiefe vermieden wird.
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17 zeigt
einen im wesentlichen L-förmiges
Durchgangsloch 4b. Das Durchgangsloch 4b ist hauptsächlich als
ein normales Durchgangsloch geformt, wie in 4 gezeigt
ist, ist aber zusätzlich
mit einer ausge sparten Öffnung 4c und
einer für
Normalrotation angepassten Aufnehmeröffnung 4d ausgebildet.
Die ausgesparte Öffnung 4c erlaubt,
dass die Kugel 9 von dem Abtriebswellenelement 7 weg
bewegt werden kann. Die Aufnehmeröffnung 4d erstreckt
sich in einer Richtung entgegengesetzt der Normalrotation des Antriebswellenelements 4.
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Die
obige Konstruktion sieht einen Betrieb und Wirkungen während einer
umgekehrten Motordrehung ähnlich
denjenigen bei der vorhergehenden Ausführungsform vor, wie in den 15 und 16 gezeigt
ist, und erlaubt ferner, dass eine Position der Kugel 9 während einer
normalen Motordrehung im Vergleich zu der vorhergehenden Ausführungsform, die
in den 15 und 16 gezeigt
ist, stabilisiert wird, da die Kugel 9, die in der Aufnehmeröffnung 4d sitzt,
während
einer normalen Motordrehung gegen das Kupplungsfederende 6a positioniert
ist, wodurch ausgeschlossen wird, dass sich die Kugel 9 von
der Kupplungsfeder 6 weg bewegen kann.
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Ein
anderes Durchgangsloch 4b, wie in 18 gezeigt
ist, umfasst eine für
Normalrotation angepasste Aufnehmeröffnung 4d, die sich
in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Normalrotation des Antriebswellenelements 4 erstreckt.
Das Durchgangsloch 4b, das auf eine Art und Weise im Wesentlichen
L-förmig
ist, die der vorhergehenden Ausführungsform,
die in 17 gezeigt ist, ähnlich ist,
ist derart schräg
gestellt, dass die Aufnehmeröffnung 4d von
dem Abtriebswellenelement 7 beabstandet ist.
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Das
oben gebildete Durchgangsloch 4b sieht einen Betrieb und
Wirkungen ähnlich
denjenigen der vorhergehenden Ausführungsform, die in 17 gezeigt
ist, vor.
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Eine
Kombination von entweder einer oder von mehreren der Ausführungsformen,
die in den 7 – 14 gezeigt
sind, und einer der Ausfüh rungsformen,
die in den 15 – 18 gezeigt sind,
sieht eine Kupplungsfeder 6 vor, die in ihrer sich radial
erstreckenden Richtung um einen weiter verringerten Betrag verformbar
ist, wenn die Einwegkupplung 16 während einer umgekehrten Motordrehung
im Leerlauf ist. Folglich ist es weit weniger wahrscheinlich, dass
die Kupplungsfeder 6 plastisch verformt oder ansonsten
gebrochen wird. Insbesondere können,
wenn die in einer der 11 oder 13 gezeigte
Ausführungsform
zusätzlich
zu einer der in den 15 – 18 gezeigten
Ausführungsformen
verwendet wird, dann das Kupplungsfederende 6a und die
Kugel 9 geeigneter aus einem Eingriff miteinander gebracht
werden, wenn die Einwegkupplung 16 während einer umgekehrten Motordrehung
im Leerlauf ist.
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Bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
wird das schirmartige Element 13, das zwischen dem Ende
des Abtriebswellenelements 7 und der Feder 15 angeordnet
ist, dazu verwendet, um die Kugel 9 in der radialen Richtung
des Antriebselements 4a gemeinsam mit der axialen Bewegung
des Abtriebswellenelements 7 zu bewegen. Alternativ dazu
kann die vorliegende Erfindung das schirmartige Element 13 beseitigen
und sieht statt dessen ein Abtriebswellenelement 7 vor,
das so ausgebildet ist, um die Kugel 9 in der radialen
Richtung des Antriebselements 4a zu bewegen.
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Wie
oben detailliert beschrieben ist, sieht die vorliegende Ausführungsform
ein Ausrückmittel
zur Freigabe eines Eingriffs zwischen dem Kupplungsfederende und
der Kugel während
einer umgekehrten Motordrehung vor. Folglich ist ein derartiges
Ausrücken
ohne die Gefahr einer plastischen Verformung oder eines anderweitigen
Bruchs der Kupplungsfeder erreichbar. Dieses Merkmal ergibt einen
Schraubendreher mit längerer
Lebensdauer.