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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Ratschenschlüssel und insbesondere auf einen umschaltbaren
Ratschenschlüssel, dessen Drehrichtung umschaltbar ist.
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Eine herkömmliche Ratscheneinheit für einen umschaltbaren
Ratschenschlüssel ist beispielsweise in der japanischen
Patentanmeldungsoffenlegung (kokai) Nr. 10-217140 offenbart.
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Die Ratscheneinheit ist in einem Kopf des Ratschenschlüssels
untergebracht und besitzt eine Antriebswelle und einen
Ratschenrichtungswähler. Der Ratschenrichtungswähler wird durch
einen Benutzer betätigt, um einen Sockel, der an einer
Antriebswelle befestigt ist, im Uhrzeigersinn oder im
Gegenuhrzeigersinn um die Antriebswelle herum zu drehen. Die
Antriebswelle erstreckt sich vom Kopf in einer transversalen Richtung
nach außen und hält den Sockel lösbar in einer solchen Art und
Weise, daß sich der Sockel zusammen mit der Antriebswelle
dreht, um ein Befestigungsbauteil wie eine Mutter oder einen
Schraubenbolzen zu befestigen oder zu lösen.
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Jedoch ist der herkömmliche Ratenrichtungswähler auf dem Kopf
an der Rückseite der Antriebswelle angeordnet und befindet
sich deshalb in einer Position, entfernt von einer Hand, die
den Handgriff des Ratschenschlüssels ergreift, um den
Ratschenschlüssel zu halten.
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Wenn der Benutzer die Drehrichtung des Sockels zwischen den
Richtungen im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn ändern
möchte, muß daher der Benutzer den Knopf des
Ratschenrichtungswählers mit seiner anderen Hand drehen (d. h. mit der
Hand, die den Handgriff des Ratschenschlüssels nicht hält).
Mit anderen Worten, der Benutzer muß beide Hände benützen, um
die Drehrichtung des Sockels zu ändern.
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Für den Fall, daß ein Benutzer in einem engen Raum, in dem der
Benutzer den Ratschenschlüssel kaum einsetzen kann, wünscht,
eine Mutter oder einen Schraubenbolzen, die/der Benutzer
befestigt hat, zu lösen, oder eine Mutter oder einen
Schraubenbolzen anzuziehen, die/den der Benutzer gelöst hatte, muß der
Benutzer den Ratschenschlüssel aus dem Raum entfernen und
anschließend den Knopf des Ratschenrichtungswählers mit beiden
Händen drehen, um die Drehrichtung des Sockels umzuschalten.
Dies verschlechtert die Arbeitseffizienz.
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In Anbetracht des oben beschriebenen Problems aus dem Stand
der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Ratschenschlüssel bereitzustellen, der es einem Benutzer
ermöglicht, die Drehrichtung eines Sockels umzuschalten, indem
lediglich eine Hand, die den Handgriff des Ratschenschlüssels
greift, verwendet wird.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weiter vorteilhafte Entwicklungen sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein
Ratschenschlüssel vorgesehen, bei dem eine Drehung einer
Ausgangswelle eines Druckluftmotors über eine
Reduktionsgetriebeeinheit auf eine Ratscheneinheit übertragen wird, um eine mit
der Ratscheneinheit verbundene Spindel zu drehen, wobei die
Ratscheneinheit in einem Ratschengehäuse untergebracht ist und
der Ratschenschlüssel eine Abdeckplatte aufweist, die eine
Seite des Ratschengehäuses, die ihrer anderer Seite, aus der
die Spindel hervorsteht, gegenüberliegt, bedeckt; ein Paar
Umkehrknöpfe, die auf der Abdeckplatte angeordnet sind, um
entlang einer Richtung parallel zur Ausgangswelle des
Druckluftmotors verschieblich zu sein; ein Paar Umkehrarme, die
zusammen mit dem entsprechenden Umkehrknopf bewegbar sind; und ein
Umkehrzahnrad, das mit den Umkehrarmen infolge einer Bewegung
der Umkehrarme, die durch eine Verschiebebewegung der
Umkehrknöpfe hervorgerufen wird, mit den Umkehrarmen in Eingriff
gelangt, wobei das Umkehrzahnrad in einer Richtung gedreht wird,
wenn einer der Umkehrarme mit dem Umkehrzahnrad in Eingriff
steht, und in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird,
wenn der andere Umkehrarm mit dem Umkehrzahnrad in Eingriff
gelangt.
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Vorzugsweise werden die Umkehrarme mit ersten Enden eines
Federpaars gekoppelt, deren zweite Enden an der Abdeckplatte
befestigt sind, wobei die Federn die Umkehrarme in eine Richtung
weg von dem Umkehrzahnrad drängen; und wobei jeder der
Umkehrarme einen gekrümmten Abschnitt besitzt, der an einen
Anschlagzapfen anschlägt, der an der Abdeckplatte befestigt ist.
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Vorzugsweise ist dazwischen eine Feder vorgesehen und mit dem
Paar Umkehrarme verbunden, um diese dazu zu zwingen, sich
einander anzunähern.
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Vorzugsweise besitzt jeder der Umkehrarme an einem
Endabschnitt, der mit dem Umkehrzahnrad in Eingriff steht, eine
Zahnstange.
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Vorzugsweise ist die Zahnstange in einer solchen Art und Weise
ausgebildet, daß die Teillinie der Zahnstange in bezug zur
Längsachse des entsprechenden Umkehrarmes geneigt ist.
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Der oben beschriebene Aufbau ermöglicht es einem Benutzer, die
Drehrichtung der Spindel durch eine einfache Gleitbetätigung
des Paars Umkehrknöpfe unter Verwendung des Daumens einer
Hand, die den Handgriff des Ratschenschlüssels hält,
umzuschalten. Deshalb kann die Einfachheit der Betätigung des
Ratschenschlüssels stark verbessert werden.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines
Hauptabschnittes eines Ratschenschlüssels gemäß einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht des Hauptabschnitts, der in Fig.
1 gezeigt ist.
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Fig. 3 ist eine Rückansicht einer Abdeckplatte, die den
Ratschenschlüssel aus Fig. 1 bildet.
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Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines
Ratschengehäuses, das den Ratschenschlüssel aus Fig. 1
ausbildet.
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Fig. 5 ist eine Draufsicht, die den inneren Mechanismus des
Ratschenschlüssels aus Fig. 1 zeigt.
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Fig. 6 ist eine vertikale Querschnittansicht des
Ratschenschlüssels aus Fig. 1.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Ratschengehäuse,
das eine Ratscheneinheit 221, die später beschrieben wird,
unterbringt; und das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Spindel,
die mit der Ratscheneinheit 221 verbunden ist. Die Spindel 20
dreht sich, wenn eine Kraft, die von einem Druckluftmotor 110,
der später beschrieben wird, geliefert wird, über eine
Reduziergetriebeeinheit 210, die ebenfalls später beschrieben
wird, auf die Ratscheneinheit 221 übertragen wird.
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Die Spindel 20 steht von einer Vorderseite des
Ratschengehäuses 10 hervor und eine Rückseite des Ratschengehäuses 10, die
der Vorderseite gegenüberliegt, ist mit einer Abdeckplatte 30
bedeckt. Die Abdeckplatte 30 ist im wesentlichen eine
rechtwinklige Platte und ein Abschnitt der Abdeckplatte 30, der der
Spindel 20 entspricht, hat eine halbkreisförmige Gestalt. Die
vier Ecken der Abdeckplatte 30 sind mit Schrauben 31 an dem
Ratschengehäuse 10 befestigt.
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Des weiteren sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ein Paar
rechtwinkliger Löcher 32 in der Abdeckplatte 30 an einer Seite nahe
des Druckluftmotors 110 ausgebildet. Ein Paar Umkehrknöpfe 40
sind in den rechtwinkligen Löchern 32 in einer solchen Art und
Weise angeordnet, daß die Umkehrknöpfe 40 entlang einer
Richtung parallel zu einer Ausgangswelle 190 des Druckluftmotors
110 verschoben werden können. Die Umschaltknöpfe 40 besitzen
gekrümmte Oberflächen 41, auf denen mehrere Rippen 42
ausgebildet sind, um den Vorgang des Verschiebens der Umkehrknöpfe
40 durch ausschließliche Verwendung des Daumens einer Hand,
die den Handgriff (ein Abschnitt, der einem Motorgehäuse 150
entspricht) des Ratschenschlüssels hält, zu erleichtern.
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Wie in Fig. 3 gezeigt ist, sind ein Paar Umkehrarme 50a und
50b zusammen mit Bünden 53 drehbar an den Rückseiten der
Umkehrknöpfe 40 gegenüber der gekrümmten Oberflächen 41
angebracht. Die Umkehrarme 50a und 50b sind in einer solchen Art
und Weise auf der Rückseite der Abdeckplatte 30 angeordnet,
daß sich die Umkehrarme 50a und 50b in Längsrichtung hin- und
herbewegen können. Die Bünde 53 sind in rechtwinkligen Nuten
11 (in Fig. 4 gezeigt), die in dem Ratschengehäuse 10
ausgebildet sind, untergebracht.
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Ein Umkehrzahnrad 60 ist auf dem Ratschengehäuse 10
angeordnet. Wenn die Umkehrarme 50a und 50b abwechselnd nach vorne
gebracht werden, gelangt der nach vorne gebrachte Umkehrarm
der Umkehrarme 50a und 50b mit dem Umkehrzahnrad 60 in
Eingriff und dreht das Umkehrzahnrad 60 in die entsprechende
Richtung. Genauer gesagt sind in einem gewöhnlichen Zustand
die zwei Umkehrarme 50a und 50b von dem Umkehrzahnrad 60
getrennt. Wenn jedoch ein Benutzer einen der Umkehrknöpfe 40
drückt und mit seinem Daumen zu dem Umkehrzahnrad 60
verschiebt, wird der entsprechende Umkehrarm 50a oder 50b nach
vorne zu dem Umkehrzahnrad 60 gebracht. Als ein Ergebnis
gelangt der Umkehrarm 50a oder 50b mit dem Umkehrzahnrad 60 in
Eingriff und dreht dieses.
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Die Umkehrarme 50a und 50b sind mit ersten Enden eines Paars
von Federn 70 gekoppelt, deren zweite Enden an der
Abdeckplatte 30 befestigt sind. Die Federn 70 drängen die Umkehrarme 50a
und 50b in eine Richtung weg von dem Umkehrzahnrad 60. Wenn
demgemäß der Benutzer seinen Daumen von dem nach vorne
gebrachten Umkehrknopf 40 weg nimmt, nachdem das Umkehrzahnrad
60 gedreht worden ist, gelangt der entsprechende Umkehrarm 50a
oder 50b durch die Wirkung der entsprechenden Feder 70 von dem
Umkehrzahnrad 60 außer Eingriff.
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Ein Umkehrarm 50a besitzt einen gekrümmten Abschnitt 51a, der
gegen einen Anschlagzapfen 32a, der auf der Abdeckplatte 30
befestigt ist, anschlägt und wird in Kontakt mit der
Abdeckplatte 20 geschoben. Der andere Umkehrarm 50b wird mit einem
kurzen Zapfen 32b, der auf der Abdeckplatte 30 befestigt ist,
in Kontakt geschoben und besitzt einen gekrümmten Abschnitt
51b, der gegen den Anschlagzapfen 32a stößt. Zwischen dem Paar
Umkehrarmen 50a und 50b ist eine Feder 80 vorgesehen und damit
verbunden, um diese dazu zu zwingen, sich einander anzunähern.
Mittels der Feder 80 bewegt sich der Umkehrarm 50a oder 50b
dann, wenn der Umkehrarm 50a oder 50b mit Wirkung der
entsprechenden Feder 70 von dem Umkehrzahnrad 60 außer Eingriff
gebracht wird, zu dem Anschlagzapfen 32a und stoppt an der
Position des Anschlagzapfens 32a in einem Zustand, in dem sich die
Umkehrarme 50a und 50b einander überlappen.
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Jeder der Umkehrarme 50a und 50b besitzt an einem Endabschnitt
eine Zahnstange 52, die mit dem Umkehrzahnrad 60 in Eingriff
ist. Die Zahnstange 52 ist in einer solchen Art und Weise
ausgebildet, daß die Teillinie der Zahnstange 52 in bezug zu der
Längsachse des entsprechenden Umkehrarmes 50a oder 50b geneigt
ist. In der vorliegenden Ausführungsform besitzen die
Umkehrarme 50a und 50b dieselbe Gestalt; jedoch sind, wie in Fig. 3
gezeigt ist, die Umkehrarme 50a oder 50b so an der
Abdeckplatte 30 befestigt, daß einer davon invertiert bzw. gewendet ist.
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Wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, ist der Druckluftmotor
110 in dem Motorgehäuse 150 untergebracht. Infolge der
Betätigung eines Öffnungs-/Schließ-Hebels 120 wird Druckluft aus
einer Lufteinlaßöffnung 130 über ein Öffnungs-/Schließventil 140
dem Druckluftmotor 110 zugeführt, so daß sich ein Rotor 160
des Druckluftmotors 110 dreht und sich somit die Ausgangswelle
190, die mit dem Rotor 160 verbunden ist, dreht. Es soll
angemerkt werden, daß das Motorgehäuse 150 als Griff dient; das
heißt, als Handgriff des Ratschenschlüssels.
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In dem Druckluftmotor 110 wird der Rotor 160 über Lager 170
und 180, die an dem Motorgehäuse 150 befestigt sind, drehbar
gelagert. Die Ausgangswelle 190 wird über das Lager 180
drehbar gelagert. Das äußere Ende der Ausgangswelle 190 steht mit
der Reduziergetriebeeinheit 210 in Eingriff.
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Die Reduziergetriebeeinheit 210 enthält drei Leerlaufzahnräder
212, ein inneres Zahnrad 213 und ein Gehäuse 214. Die
Leerlaufzahnräder 212 sind mit der Ausgangswelle 190 in einem sich
abwälzenden Eingriff. Das innere Zahnrad 213 ist mit den
Leerlaufzahnrädern 212 in einem sich abwälzenden Eingriff und es
ist an dem Ratschengehäuse 10 befestigt, das über einen
Verriegelungsring 224 mit dem Motorgehäuse 150 gekoppelt ist. Das
Gehäuse 214 ist über einen jeweiligen Leerlaufzapfen 225 mit
jedem der Leerlaufzahnräder 212 gekoppelt und mit einer
Kurbelwelle 215 in Eingriff.
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Die drei Leerlaufzahnräder 212 sind um die Ausgangswelle 190
herum angeordnet. Jedes der Leerlaufzahnräder 212 ist drehbar
auf dem entsprechenden Leerlaufzapfen 225 befestigt. Das
Gehäuse 214 ist so an den Leerlaufzapfen 225 befestigt (drei
Leerlaufzapfen in der Ausführungsform aus Fig. 6), daß dann,
wenn sich die Leerlaufzahnräder 212 um die Ausgangswelle 190
herum drehen, das Gehäuse 214 um seine Achse gedreht wird und
sich die: Kurbelwelle 215 dreht.
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In dem Ratschengehäuse 10 ist die Kurbelwelle 215 auf der
Seite der Reduziergetriebeeinheit 210 über eine Büchse 225 und
auf der Seite der Spindel 20 über ein Nadellager 216 drehbar
gelagert.
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Die Kurbelwelle 215 besitzt einen Kurbelzapfen 218, der an
einer exzentrischen Position von einer äußersten Endoberfläche
215a vorsteht. Der Kurbelzapfen 218 ist drehbar mit einer
Büchse 219, die drehbar in einer Ausnehmung 220a eines Jochs
220 eingepaßt ist, verbunden. Das Joch 220 ist über die
Ratscheneinheit 221 mit der Spindel 20 verbunden.
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Wenn ein Gegenstand, wie ein Schraubenbolzen oder eine Mutter
unter Verwendung des Ratschenschlüssels mit dem oben
beschriebenen Aufbau angezogen wird, gelangt ein nicht dargestellter
Sockel, der an der Spindel 20 angebracht ist, mit dem
Gegenstand in Eingriff und der Öffnungs-/Schließhebel 120 wird
betätigt. Als ein Ergebnis arbeitet der Druckluftmotor 110 und
die Ausgangswelle 190 dreht sich zusammen mit dem Rotor 160.
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Die Drehzahl der Ausgangswelle 190 wird durch die
Reduziergetriebeeinheit 210 reduziert. Die Drehbewegung der
Ausgangswelle 190 wird mit Hilfe der Wirkung des Kurbelzapfens 218 auf
die Kurbelwelle 215 übertragen und in eine Schwingbewegung
umgewandelt. Die Schwingbewegung wird anschließend auf das Joch
220 übertragen, so daß das Joch 220 wiederholt schwingt. Die
Schwingbewegung des Jochs 220 wird durch die Ratscheneinheit
221 in eine Drehbewegung der Spindel 20 umgewandelt, wodurch
der Schraubenbolzen oder die Mutter angezogen wird. Wenn der
Schraubenbolzen oder die Mutter gelöst werden soll, dreht der
Benutzer das Umkehrzahnrad 60 in die entsprechende Richtung,
durch Betätigung des entsprechenden Umkehrknopfes 40, um
dadurch die Drehrichtung der Spindel 20 zu ändern.