DE10238793A1

DE10238793A1 - Ratschenringschlüssel

Info

Publication number: DE10238793A1
Application number: DE2002138793
Authority: DE
Inventors: Bobby Hu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2002-08-23
Publication date: 2003-03-27
Also published as: DE10238803B4; DE10238803A1

Abstract

Ratschenringschlüssel mit einem Handgriff, der einen großen Hohlraum zum Aufnehmen einer großen Klinke hat, um dadurch ein verbessertes maximal übertragbares Drehmoment zu erzielen. Die Klinke ist so gestaltet, dass sie derart gegen die den Hohlraum des Handgriffs begrenzende Wand gedrückt ist, dass das Drehmoment auf alle Zähne der Klinke in einer ausgeglichenen Art und Weise ausgeübt wird, um das maximal übertragbare Drehmoment zu steigern.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ratschenringschlüssel mit einem großen Hohlraum zum Aufnehmen einer großen Klinke.

Ringschlüssel können in einem begrenzten Raum benutzt werden, zum Beispiel in einem Motorraum eines Fahrzeugs, da sie einen kleinen Kopf verglichen mit anderen Arten von Schlüsseln haben. Ratschenringschlüssel wurden entwickelt, um das Problem des zu kleinen maximal übertragbaren Drehmoments zu bewältigen, das hauptsächlich von der Größe der Klinke abhängt. Fig. 8a und 8b der Zeichnung zeigen das Formen eines herkömmlichen Ratschenringschlüssels durch Plazieren eines T-förmigen Fräsers 6 in ein Loch 2 des Kopfs 9 und dann Bewegen des T-förmigen Fräsers 6 gegen den Handgriff 1, wodurch in einen Steg ein Hohlraum 3 zwischen dem Kopf 9 und dem Handgriff 1 geformt wird. Jedoch ist die Größe des dadurch geformten Hohlraums 3 begrenzt, da der Vorschubspielraum für die Welle 7 des T-förmigen Fräsers 6 durch den das Loch 2 des Kopfs 9 begrenzenden Innenumfang begrenzt wird. Dadurch wird der Hohlraum 3 relativ flach und daher nur geeignet eine Klinke 4 aufzunehmen, die eine relativ kleine Dicke hat. Folglich kann mittels der Klinke 4, die mit einem im Loch 2 des Kopfs 9 drehbar aufgenommenen Abtriebsrad 5 (Fig. 9) in Eingriff steht, kein hohes Stützvermögen ausgeübt werden.

Außerdem wird, wie in Fig. 9 dargestellt ist, die Klinke 4 an einer Stelle 8, die relativ weit weg vom Zentrum der den Hohlraum 3 begrenzenden Wand liegt, gegen die den Hohlraum 3 begrenzende Wand gedrückt. Typischerweise korrespondiert der Druckpunkt 8 in etwa mit der Position des dritten Zahns der Klinke 4 vom benachbarten Ende der Klinke 4 aus gezählt. Es gibt keine Abstützung der inneren, dem Zahnrad 5 abgewandten Lateralseite der Klinke 4. Deshalb wird, wenn die Klinke 4 einer Kraft ausgesetzt ist, die größer als der kritische Wert ist, keine Reaktionskraft erzielt. Die andere Lateralseite der Klinke 4, die dem Zahnrad 5 zugewandt ist, kippt um den Druckpunkt 8 und gerät etwas außer Eingriff mit den Zähnen des Zahnrads 4. Folglich wird die Klinke 4 einem Wippeffekt unterworfen, der zu einem schlechten Eingriff zwischen der Klinke 4 und dem Zahnrad 5 führt; Die Klinke 4 steht nämlich mit dem Zahnrad 5 lediglich mit den ersten drei Zähnen in Eingriff, was zu einer Beschädigung dieser drei Zähne führen kann. Eine Lösung zur Erhöhung des maximal übertragbaren Drehmoments ist eine Vergrößerung der Klinke 4, was dem Vorteil von Ringschlüsseln für den Gebrauch in begrenzten Räumen entgegenwirkt, da sich die Größe des Kopfs 9 ebenfalls vergrößert.

Fig. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Ratschenringschlüssels gemäß der Erfindung von unten.

Fig. 1B ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Ratschenringschlüssels gemäß der Erfindung von oben.

Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts eines Ratschenringschlüssels gemäß der Erfindung von unten.

Fig. 3A ist eine schematische, perspektivische Teilschnittansicht, die das Formen eines Ausschnitts in die Oberfläche des Handgriffs des Ratschenringschlüssels gemäß der Erfindung zeigt.

Fig. 3B ist eine Ansicht eines Abschnitts eines Ratschenringschlüssels gemäß Fig. 3A von unten.

Fig. 4A ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 3A, wobei ein Hohlraum in einen Griff des Ratschenringschlüssels geformt wird.

Fig. 4B ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 3B, wobei ein Hohlraum in den Griff des Ratschenringschlüssels geformt wird.

Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A aus Fig. 1 des Abschnitts des Ratschenringschlüssels gemäß der Erfindung vor dem Formen.

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 aus Fig. 5.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht ähnlich der in Fig. 6, wobei sich der Ringschlüssel im Zustand des Ratschens in Umkehrrichtung befindet.

Fig. 8A ist eine schematische perspektivische Ansicht, die das Formen eines herkömmlichen Ratschenringschlüssels zeigt.

Fig. 8B ist eine schematische Ansicht von oben, die das Formen des herkömmlichen Ratschenringschlüssels zeigt.

Fig. 9 ist eine schematische Schnittansicht des herkömmlichen Ratschenringschlüssels.

Bezug nehmend auf Fig. 1A, 1B und 2 weist ein Ratschenringschlüssel gemäß der Erfindung insgesamt einen Handgriff 10 und einen von dem Handgriff 10 abstehenden Kopf 11 auf. Der Kopf 11 weist ein Loch 12 zum drehbaren Aufnehmen eines Abtriebselements 20 auf. Eine Ringnut 13 ist am das Loch 12 des Kopfs 11 begrenzenden Innenumfang ausgebildet. Eine C-Klammer 24 ist in der Ringnut 13 und in einer Ringnut 23 aufgenommen, die in einem Ende des Außenumfangs des Abtriebselements 20 ausgebildet ist, wodurch das Abtriebselement 20 im Loch 12 des Kopfs 11 drehbar montiert ist. In dieser Ausführungsform hat das Abtriebselement 20 die Form eines Zahnrads, das an seinem Außenumfang eine Mehrzahl an Zähnen 21 aufweist. Ferner weist das Zahnrad 20 einen polygonalen Innenumfang 22 zum Eingreifen in ein Befestigungsmittel, wie zum Beispiel eine Mutter oder ein Bolzenkopf, und deshalb zum Antreiben desselben auf.

Noch Bezug nehmend auf Fig. 2 und ferner auf Fig. 5 und 6 ist eine Aufnahmebohrung 16 zum Aufnehmen eines Vorspannmittels 40 in einer einen Abschnitt des Hohlraums 15 des Handgriffs 10 begrenzende Wand ausgebildet. In dieser Ausführungsform weist das Vorspannmittel 40 eine Kugel 42 und ein elastisches Element 41 auf. Eine Klinke 30 ist verschiebbar im Hohlraum 15 des Handgriffs 10 aufgenommen und weist eine erste Lateralseite auf, die dem Zahnrad 20 zugewandt ist, und eine zweite Lateralseite auf, die dem Zahnrad 20 abgewandt ist. Eine Mehrzahl von Zähnen 31 sind an der ersten Lateralseite der Klinke 30 ausgebildet. Ein im Wesentlichen V-förmiger Positionierabschnitt 32 ist an der zweiten Lateralseite der Klinke 30 angeformt und weist einen ersten Positionierabschnitt 321, einen zweiten Positionierabschnitt 322 und einen Übergangsabschnitt 323 zwischen dem ersten Positionierabschnitt 321 und dem zweiten Positionierabschnitt 322 auf. Bevorzugt sind die Positionierabschnitte 321, 322 konkav, um dort die Kogel aufzunehmen. Zusätzlich weist die Klinke 30 ein erstes Ende, das zum ersten Positionierabschnitt 321 benachbart ist, und eine erste bogenförmige Fläche 34 zwischen dem ersten Ende 33 und dem ersten Positionierabschnitt 321 auf. Ferner weist die Klinke 30 ein zweites Ende 35, das zum zweiten Positionierabschnitt 322 benachbart ist, und eine zweite bogenförmige Fläche 36 zwischen dem zweiten Ende 35 und dem zweiten Positionierabschnitt 322 auf.

Ferner weist der Handgriff 10 in seinen beiden Lateralseiten jeweils ein Querloch 17 auf. Jedes Querloch 17 steht mit dem Hohlraum 15 des Handgriffs 10 in Verbindung und jeweils eine Schaltstange 18a, 18b ist im Querloch 17 aufgenommen. Mindestens eine der Schaltstangen 18a und 18b hat ein außerhalb des Handgriffs 10 freiliegendes Ende zur manuellen Bedienung.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Klinke 30 eine relativ große Dicke hat (d. h. der Abstand zwischen der ersten Lateralseite und der zweiten Lateralseite der Klinke 30) verglichen mit der der herkömmlichen Klinke. Dies kommt durch die relativ große Größe des Hohlraums 15 des Handgriffs 10 zustande. Um einen vergrößerten Hohlraum 15 im Handgriff 10 zu formen, ist ein sektorenweise gestufter Abschnitt oder Ausschnitt 14 zuerst in eine Fläche 10a des Handgriffs 10 geformt und steht mit dem Loch 12 des Kopfs 11 in Verbindung, wie es am besten in Fig. 3a und 3b gezeigt ist. Der gestufte Abschnitt oder Ausschnitt 14 weist eine Stufe 141 und einen ausgesparten, der Stufe 141 nach innen gerichteten Abschnitt 142 auf. In einer alternativen Ausführungsform kann die Stufe 141 weggelassen werden. Der gestufte Abschnitt oder Ausschnitt 14 kann durch einen Fräser 51 oder durch ein anderes geeigneten Mittel geformt werden. Als nächstes wird ein T-förmiger Fräser 52 in das Loch 12 des Kopfs 11 platziert und gegen den Handgriff 10 so weit bewegt, bis die Welle 53 des T-förmigen Fräsers 52 durch den ausgesparten Abschnitt 142 oder die Stufe 141 des gestuften Abschnitts oder Ausschnitts 14 gestoppt wird. Durch das Vorsehen des gestuften Abschnitts oder Ausschnitts 14 wird es dem T-förmigen Fräser 52 ermöglicht sich tiefer in den Griff 10 hinein zu bewegen, wodurch ein größerer Hohlraum 15 verglichen mit dem, der durch herkömmliche Verfahren geformt wird, geformt, was am besten in Fig. 4A und 4B gezeigt ist. Die C-Klammer 24 kann einen Vorsprung 241 zum Abdecken des gestuften Abschnitts oder Ausschnitts 14 aufweisen. Alternativ kann ein Stopfen oder ein Einsatz im gestuften Abschnitt oder Ausschnitt 14 zum Abdecken des ausgesparten Abschnitts 142 eingebaut werden.

Wenn der Ratschenringschlüssel in einem Zustand ist wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, wird die Kugel 42 mittels des elastischen Elements 41 vorgespannt, um mit dem ersten Positionierabschnitt 321 in Eingriff zu stehen. Das erste Ende 33 der Klinke 30 wird gegen das innenliegende Ende 181 der zugeordneten Schaltstange 18a gedrückt, das zweite Ende 35 der Klinke 30 wird gegen das innenliegende Ende 181 der zugeordneten Schaltstange 18b gedrückt, und die zweite bogenförmige Fläche 36 der Klinke 30 wird gegen die den Abschnitt des Hohlraums 15 des Handgriffs 10 begrenzende Wand gedrückt. Das zweite Ende 35 der Klinke 30 berührt das innenliegende Ende 181 der zugeordneten Schaltstange 18b, und die zweite bogenförmige Fläche 36 der Klinke 30 berührt die den Abschnitt des Hohlraums 15 des Handgriffs 10 begrenzende Wand. Deshalb befindet sich der kritische Abstützpunkt P der Klinke 30 relativ zur den Abschnitt des Hohlraums 15 des Handgriffs 10 begrenzenden Wand in einer Position, die in etwa dem fünften Zahn vom zweiten Ende 35 der Klinke 30 aus gezählt zugeordnet ist, sodass die Anzahl an Zähnen links vom kritischen Abstützpunkts P in etwa gleich der Anzahl an Zähnen rechts vom kritischen Abstützpunkts P ist. Deshalb ist die auf die Zähne rechts vom kritischen Abstützpunkt P übertragene Kraft in etwa gleich der auf die Zähne links vom kritischen Abstützpunkt P übertragenen Kraft. Es wird nämlich das Drehmoment in einer ausgeglichenen Art und Weise auf alle Zähne 31 der Klinke 30 ausgeübt, um dadurch das maximal übertragbare Drehmoment der Klinke 30 zu verbessern. Außerdem kann auf Grund des vergrößerten Hohlraums 15 des Handgriffs 10 die Dicke der Klinke 30 vergrößert ausgeführt werden, was ebenfalls zu einer Erhöhung des maximal übertragbaren Drehmoments beiträgt. Eine Beschädigung der Zähne 31 der Klinke 30 auf Grund einer unausgeglichenen Kraftverteilung wird vermieden.

Wenn eine Bedienperson die Schaltstangen 18a und 18b durch Betätigung der außenliegenden Enden der Schaltstangen 18a und 18b, die außerhalb des Handgriffs 10 frei zugänglich sind, nach unten schiebt (siehe Orientierung des Ringschlüssels in Fig. 6), wird der Ratschenringschlüssel in einen in Fig. 7 gezeigten Zustand geschaltet, indem die Kugel 42 über den Übergangsabschnitt 323 der Klinke 30 hinweg in den zweiten Positionierabschnitt 322 bewegt wird. Das zweite Ende 35 der Klinke 30 wird gegen das innenliegende Ende 181 der zugeordneten Schaltstange 18b gedrückt, das erste Ende 33 der Klinke 30 wird gegen das innenliegende Ende 181 der zugeordneten Schaltstange 18a gedrückt, und die erste bogenförmige Fläche 34 der Klinke 30 wird gegen die den Abschnitt des Hohlraums 15 des Handgriffs 10 begrenzende Wand gedrückt. Das erste Ende 33 der Klinke 30 berührt das innenliegende Ende 181 der zugeordneten Schaltstange 18a, und die erste bogenförmige Fläche 34 der Klinke 30 berührt die den Hohlraum 15 des Handgriffs 10 begrenzende Wand. Wieder befindet sich der kritische Abstützpunkt P der Klinke 30 relativ zur den Hohlraum 15 des Handgriffs 10 begrenzenden Wand in einer Position, die in etwa dem fünften Zahn vom ersten Ende 33 der Klinke 30 aus gezählt zugeordnet ist, sodass die Anzahl an Zähnen links vom kritischen Abstützpunkt P in etwa gleich der Anzahl an Zähnen rechts vom kritischen Abstützpunkt P ist. Deshalb ist die auf die Zähne rechts vom kritischen Abstützpunkt P übertragene Kraft in etwa gleich der auf die Zähne links vom kritischen Abstützpunkt P übertragenen Kraft. Es wird nämlich das Drehmoment in einer ausgeglichenen Art und Weise auf alle Zähne 31 der Klinke 30 ausgeübt, um dadurch das maximal übertragbare Drehmoment der Klinke 30 zu verbessern.

Gemäß der vorhergehenden Beschreibung wird gemäß der Erfindung bevorzugt ein großer Hohlraum 15 im Handgriff 10 zum Aufnehmen einer großen Klinke 30 geschaffen, wodurch das maximal übertragbare Drehmoment verbessert wird. Außerdem wird mit der Anordnung der beiden Schaltstangen 18a und 18b und der Klinke 30 eine gute Kraftverteilung erzielt, um das gesamte maximal übertragbare Drehmoment der Klinke 30 weiter zu erhöhen. Die Erfindung schafft ebenfalls eine neue Methode zum Formen eines großen Hohlraums 15 im Handgriff 10.

Claims

1. Ratschenringschlüssel mit:
einem Handgriff (10) mit einem Hohlraum (15), wobei der Handgriff ferner zwei Lateralseiten, ein Querloch (17), das in jeder Lateralseite ausgebildet ist und mit dem Hohlraum (15) in Verbindung steht, eine erste Schaltstange (18a) Und eine zweite Schaltstange (18b) aufweist, die jeweils verschiebbar in das Querloch (17) eingebaut sind, wobei jeweils die erste und die zweite Schaltstange (18a) (15b) ein außenliegendes Ende und ein innenliegendes Ende (181) aufweist, wobei die erste Schaltstange (18a) und die zweite Schaltstange (18b) zwischen einer ersten Position, die einer ersten Ratschenrichtung des Ratschenringschlüssels zugeordnet ist, und einer zweiten Position bewegbar sind, die einer zweiten, der ersten Ratschenrichtung entgegengesetzten Ratschenrichtung zugeordnet ist,
einem Kopf (11), der vom Handgriff (10) absteht und ein Loch (12) aufweist, das mit dem Hohlraum (15) des Handgriffs (10) in Verbindung steht,
einem Abtriebselement (20), das drehbar in das Loch (12) des Kopfs (11) eingebaut ist, wobei das Abtriebselement (20) eine Mehrzahl an Zähnen (21) an seinem Außenumfang aufweist,
einer Klinke (30), die verschiebbar in den Hohlraum (15) des Handgriffs (10) eingebaut ist, wobei die Klinke (30) eine erste Lateralseite aufweist, die dem Abtriebselement (20) zugewandt ist, und eine zweite Lateralseite aufweist, die dem Abtriebselement (20) abgewandt ist, wobei die erste Lateralseite der Klinke (30) eine Mehrzahl an Zähnen (31) zum Eingreifen mit der Mehrzahl an Zähnen (21) des Abtriebselements (20) hat, wobei die zweite Lateralseite der Klinke (30) einen ersten Positionierabschnitt (321) und einen zweiten Positionierabschnitt (322) aufweist, wobei die Klinke (30) ferner ein erstes Ende (33), das dem ersten Positionierabschnitt (321) benachbart ist, und eine erste bogenförmige Fläche (34) zwischen dem ersten Ende (33) und dem ersten Positionierabschnitt (321) aufweist, wobei die Klinke (30) ferner ein zweites Ende (35), das dem zweiten Positionierabschnitt (322) benachbart ist, und eine zweite bogenförmige Fläche (36) zwischen dem zweiten Ende (35) und dem zweiten Positionierabschnitt (322) aufweist, und
Vorspannmittel zum selektiven Angreifen an dem ersten Positionierabschnitt (321) oder dem zweiten Positionierabschnitt (322), um die Klinke (3) in den Eingriff mit der Mehrzahl an Zähnen (21) des Abtriebsteils (20) zu drücken,
wobei, wenn die erste Schaltstange (18a) und die zweite Schaltstange (18b) in ihrer ersten Position sind, das erste Ende (33) der Klinke (30) gegen das innenliegende Ende (181) der ersten Schaltstange (18a) gedrückt ist, das zweite Ende (35) der Klinke (30) gegen das innenliegende Endes (181) der zweiten Schaltstange (18b) in den Berührungskontakt mit demselben gedrückt ist, und die zweite bogenförmige Fläche (36) der Klinke (30) gegen die den Hohlraum (15) des Handgriffs (10) begrenzende Wand in den Berührungskontakt mit derselben gedrückt ist, und
wobei, wenn die erste Schaltstange (18a) und die zweite Schaltstange (18b) in der zweiten Position sind, das zweite Ende (35) der Klinke (30) gegen das innenliegende Ende (181) der zweiten Schaltstange (18b) gedrückt ist, das erste Ende (33) der Klinke (30) gegen das innenliegende Ende (181) der ersten Schaltstange (18a) in den Berührungskontakt mit demselben gedrückt ist, und die erste bogenförmige Fläche (34) der Klinke (30) gegen die den Hohlraum (15) des Handgriffs (10) begrenzende Wand in den Berührungskontakt mit derselben gedrückt ist.

2. Ratschenringschlüssel gemäß Anspruch 1, wobei die den Hohlraum (15) begrenzende Wand eine darin ausgebildete Aufnahmebohrung (16) aufweist, wobei das Vorspannmittel (40) ein elastisches Element (41), das in der Aufnahmebohrung (16) aufgenommen ist, und eine Kugel (42) aufweist, die von dem elastischen Element (41) vorgespannt wird, um selektiv mit dem ersten Positionierabschnitt (321) oder dem zweiten Positionierabschnitt (322) der Klinke (30) in Eingriff zu stehen.

3. Ratschenringschlüssel gemäß Anspruch 2, wobei der erste Positionierabschnitt (321) und der zweite der Klinke (30) konkav jeweils ist.

4. Ratschenringschlüssel gemäß Anspruch 3, ferner mit einem Übergangsabschnitt (323) zwischen dem ersten Positionierabschnitt (321) und dem zweiten Positionierabschnitt (322).

5. Ratschenringschlüssel gemäß Anspruch 1, wobei mindestens eines der außenliegenden Enden der Schaltstangen (18a) und (18b) von außerhalb des Handgriffs (10) zur manuellen Bedienung frei zugänglich ist.