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Die
Erfindung betrifft ein Steckhülsenkupplungssystem
einer Steckschlüsselverlängerung,
das ein schnelles Befestigen und Lösen einer Steckhülse an bzw.
von einem Ende eines Schaftes der Steckschlüsselverlängerung ermöglicht.
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Das
US-Patent Nr. 5,531,140 offenbart
einen Kupplungsmechanismus einer Steckschlüsselverlängerung mit einem Schaft. Ein
erster Querdurchgang ist in einem Ende des Schaftes der Verlängerung
definiert und erstreckt sich radial. Ein zweiter Querdurchgang ist
in dem Schaft der Verlängerung
und benachbart zu dem Ende des Schaftes der Verlängerung definiert. Ein axialer
Durchgang erstreckt sich längs
einer Endfläche
des Endes des Schaftes der Verlängerung
und ist mit dem ersten und dem zweiten Querdurchgang verbunden.
Ein Übertragungsteil ist
in dem Axialdurchgang montiert, und eine Feder ist in einem inneren
Ende des Axialdurchgangs montiert, wobei beide Enden der Feder an
einer den Axialdurchgang definierenden Endwand bzw. einer Endfläche des Übertragungsteils
angebracht sind. Ein Stufenabschnitt, der aus einer Kammer und einer Vertiefung
besteht, ist an einem äußeren Ende
des Übertragungsteils
ausgebildet, und ein Ausschnitt ist in einem inneren Ende des Übertragungsteils
definiert. Ein Druckknopf ist in dem zweiten Querdurchgang verschiebbar
aufgenommen, wobei ein Ende des Druckknopfes an der Außenseite
des zweiten Querdurchgangs zum manuellen Niederdrücken angeordnet
ist. Der Druckknopf weist ein inneres hakenförmiges Ende, das sich durch
den Ausschnitt des Übertragungsteils
hindurch erstreckt, und eine Schrägfläche über dem hakenförmigen Ende
auf. Wenn der Druckknopf in einer normalen ungedrückten Position
ist, ist das Übertragungsteil
mittels der Feder nach außen
derart vorgespannt, dass eine Kugel in dem ersten Querdurchgang
durch das Niederdrücken
des Übertragungsteils
nach außen
bewegt wird. Wenn der Druckknopf gedrückt wird, treibt die Schrägfläche des
Druckknopfes das Übertragungsteil
voran, um nach innen bewegt zu werden und die Feder zusammenzudrücken. Die
Kugel bewegt sich nach innen in die Kammer des Übertragungsteils hinein, was
ein Einsetzen des Endes des Schaftes der Verlängerung in eine Kammer einer
Steckhülse
hinein oder ein Entfernen des Endes des Schaftes der Verlängerung
aus der Kammer der Steckhülse
ermöglicht.
Wenn der Druckknopf freigegeben wird, kehren der Druckknopf und
das Übertragungsteil
in ihre ursprüngliche
Position zurück.
Der vorstehende Abschnitt der Kugel steht mit einer Arretierung
in der Kammer der Steckhülse
in Eingriff, wodurch die Steckhülse
mit dem Ende des Schaftes der Verlängerung gekuppelt wird.
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Dennoch
wird, wenn die mit dem Ende des Schaftes der Verlängerung
gekuppelte Steckhülse
einer äußeren Kraft
ausgesetzt ist und sich daher in Richtung von dem Schaft der Verlängerung
weg bewegt, die Kugel gedrückt,
um nach unten bewegt zu werden, und bewirkt eine Bewegung des Übertragungsteils
nach innen. Dies ist dadurch begründet, dass kein Rückhaltemittel
zum Zurückhalten
des Übertragungsteils
und des Druckknopfes an der Stelle vorgesehen ist. Ferner kann der
aus einer Kammer und einer Vertiefung bestehende Stufenabschnitt
infolge der Toleranz nicht mit allen Steckhülsen benutzt werden. Darüber hinaus
unterscheiden sich die Abmessungen der Steckhülsen, die von verschiedenen Herstellern
gefertigt sind, infolge der Toleranz leicht voneinander. Infolgedessen
kann der vorstehende Abschnitt der Kugel für die Arretierung der Kammern der
Steckhülse
entweder zu groß oder
zu klein sein. Die Steckhülse
würde relativ
zu dem Ende des Schaftes der Verlängerung schwanken, wenn die
Bedienperson zugreift und eine axiale Kraft auf die Steckhülse ausübt. Ein
zuverlässiger
Eingriff zwischen dem Ende des Schaftes der Verlängerung und der Steckhülse ungeachtet
der Toleranz könnte
nicht erreicht werden.
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Das
US-Patent Nr. 4,962,682 offenbart
eine Steckschlüsselverlängerung
und eine Steckkupplung, bei der Kugeln oder eine Stange als Übertragungsteil
verwendet wird. Zusätzlich
zu der unzuverlässigen
Kupplung, die sich aus der Toleranz in der Arretierung der Kammer
der Steckhülse
ergibt, kann die vorstehende Höhe
der Raste (auch in der Form einer Kugel) der jeweiligen Steckschlüsselverlängerung
voneinander abweichen, da die vorstehende Höhe der kugelartigen Raste von
der Toleranz der Kugeln beeinflusst wird. In einigen Fällen versagt
die kugelartige Raste, über
das Ende des Schaftes der Steckschlüsselverlängerung hinaus vorzustehen.
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Die
DE 202 09 159 U1 beschreibt
ein Steckhülsenkupplungssystem
mit einem Schaft, einem Übertragungsteil,
das in dem Schaft axial verschiebbar ist, einer Raste, die mit dem Übertragungsteil
in Eingriff steht, und einem Druckteil, das in dem Schaft radial
verschiebbar ist und einen Eingriffsabschnitt aufweist, der sich
in Umfangsrichtung um das Druckteil herum erstreckt und einen Punktkontakt
mit dem Übertragungsteil
bildet.
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Die
DE 100 43 952 A1 beschreibt
ein winkelverstellbares Werkzeug mit einem Schaft, einem Übertragungsteil,
das in dem Schaft axial verschiebbar ist, einer Raste, die mit dem Übertragungsteil
in Eingriff steht, und einem Druckteil, das in dem Schaft radial
verschiebbar ist und einen Eingriffsabschnitt aufweist, der sich
radial in das Druckteil hinein erstreckt und einen Punktkontakt
mit dem Übertragungsteil
bildet.
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Mit
der Erfindung wird ein Steckhülsenkupplungssystem
einer Steckschlüsselverlängerung
geschaffen, das ein schnelles Befestigen und Lösen einer Steckhülse an bzw.
von einem Ende der Steckschlüsselverlängerung
und eine zuverlässige
Kupplung der Steckhülse
mit dem Ende des Schaftes der Steckschlüsselverlängerung ermöglicht.
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Dies
wird erfindungsgemäß durch
ein Steckhülsenkupplungssystem
nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen
sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
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Die
Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Steckschlüsselverlängerung nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
perspektivische Explosionsansicht der Steckschlüsselverlängerung aus 1;
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3 einen
Schnitt entlang der Linie 3-3 aus 1;
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4 einen
Schnitt wie 3, der das Kuppeln einer Steckhülse mit
der Steckschlüsselverlängerung
zeigt;
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5 einen
Schnitt der Steckschlüsselverlängerung
und der Steckhülse
nach dem Kuppeln;
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6 einen
Schnitt wie 5, der einen automatischen Ausgleich
verschiedener Tiefen einer Arretierung der mit der Steckschlüsselverlängerung gekuppelten
Steckhülse
zeigt;
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7 einen
Schnitt, der die Verhinderung eines gewaltsamen Lösens der
Steckhülse
von der Steckschlüsselverlängerung
zeigt;
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8 einen
Schnitt, der das normale Lösen der
Steckhülse
von der Steckschlüsselverlängerung zeigt;
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9 einen
Schnitt einer Steckschlüsselverlängerung
nach einer modifizierten Ausführungsform der
Erfindung;
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10 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Steckschlüsselverlängerung
nach einer anderen modifizierten Ausführungsform der Erfindung;
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11 einen
Schnitt der Steckschlüsselverlängerung
aus 10;
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12 einen
Schnitt wie 11, der das Kuppeln einer Steckhülse mit
der Steckschlüsselverlängerung
aus 11 zeigt;
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13 einen
Schnitt einer Steckschlüsselverlängerung
nach einer weiteren modifizierten Ausführungsform der Erfindung;
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14 einen
Schnitt einer Steckschlüsselverlängerung
nach noch einer anderen modifizierten Ausführungsform der Erfindung.
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Mit
Bezug auf die 1 bis 3 weist
eine Steckschlüsselverlängerung
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung insgesamt einen Schaft 10 mit einem Ende 11 auf,
das im Allgemeinen vierkantig ist, um mit einer Steckhülse 40 (4)
lösbar in
Eingriff zu gelangen, die eine Kammer 42 mit einer Arretierung 41 aufweist.
Das Ende 11 des Schaftes 10 weist einen axialen
Durchgang 12 auf, der sich in Längsrichtung des Schaftes 10 erstreckt.
In dem Ende 11 des Schaftes 10 ist ein erster
Querdurchgang 13 definiert, der sich quer zur Längsrichtung des
Schaftes 10 derart erstreckt, dass dessen inneres Ende
mit dem axialen Durchgang 12 und dessen äußeres Ende
mit der Außenseite
verbunden ist. Ein zweiter Querdurchgang 14 in einem Außenumfang des
Schaftes 10 an einer Stelle benachbart zu dem Ende 11 des
Schaftes 10 definiert. Der zweite Querdurchgang 14 erstreckt sich
quer zur Längsrichtung des
Schaftes 10 derart, dass dessen inneres Ende mit dem axialen
Durchgang 12 und dessen äußeres Ende mit der Außenseite
verbunden ist. Vorzugsweise ist der zweite Querdurchgang 14 mit
dem inneren Ende des axialen Durchgangs 12 verbunden und
erstreckt sich derart, dass ein Aufnahmeabschnitt (nicht bezeichnet)
zum Aufnehmen eines Federelements 15 gebildet wird, was
am besten in 3 gezeigt ist.
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Ein Übertragungsteil 20 ist
in dem axialen Durchgang 12 in dessen Längsrichtung verschiebbar montiert.
Das Übertragungsteil 20 weist
einen ausgesparten Abschnitt 26 an dessen Außenumfang
und ein inneres Ende 21 auf. Der ausgesparte Abschnitt 26 weist
eine konisch gekrümmte
Fläche 27 auf.
Das innere Ende 21 des Übertragungsteils 20 weist
eine Druckfläche 24 und
einen Gleitabschnitt auf. In dieser Ausführungsform ist der Gleitabschnitt
des inneren Endes 21 des Übertragungsteils 20 eine
schräge Gleitfläche 22 unter
der Druckfläche 24.
Vorzugsweise erstreckt sich die Druckfläche 24 im Wesentlichen quer
zur Längsrichtung
des axialen Durchgangs 12. Vorzugsweise ist die schräge Gleitfläche 22 in
einem spitzen Winkel zur Längsrichtung
des Schaftes 10.
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Ein
Druckteil 30 ist in dem zweiten Querdurchgang 14 montiert
und weist einen Eingriffsabschnitt 31 auf, der dem inneren
Ende 21 des Übertragungsteils 20 zugewandt
ist. Der Eingriffsabschnitt 31 des Druckteils 30 ist
ein Ausschnitt und weist einen Gleitabschnitt und eine Druckfläche 34 auf.
In dieser Ausführungsform
weist der Gleitabschnitt eine schräge Gleitfläche 33 unter der Druckfläche 34 auf. Der
Eingriffsabschnitt 31 des Druckteils 30 kann ferner
eine andere schräge
Gleitfläche 32 über der Druckfläche 34 aufweisen.
Vorzugsweise erstreckt sich die Druckfläche 34 im Wesentlichen
quer zur Längsrichtung
des axialen Durchgangs 12. Vorzugsweise sind die beiderseits
der Druckfläche 34 liegenden
schrägen
Gleitflächen 33 und 32 parallel
zueinander angeordnet. Das Druckteil 30 weist ein Ende 36 für die manuelle
Betätigung
auf.
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Bei
der Montage werden, wie in den 2 und 3 gezeigt
ist, das Federelement 15 und das Druckelement 30 in
den zweiten Querdurchgang 14 montiert, wobei das Ende 36 des
Druckteils 30 für
die manuelle Betätigung
an der Außenseite
des Schaftes 10 liegt. Das Übertragungsteil 20 wird
in dem axialen Durchgang 12 montiert, wobei das innere
Ende 21 des Übertragungsteils 20 mit
dem Eingriffsabschnitt 31 des Druckteils 30 in
Eingriff gelangt. Wie in 3 dargestellt, liegt die schräge Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20 an
der schrägen
Gleitfläche 33 des Druckteils 30 an.
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Eine
Kugel 16 ist in dem ersten Querdurchgang 13 montiert,
und ein Quetschvorgang wird durchgeführt, um zu verhindern, dass
die Kugel 16 aus dem ersten Querdurchgang 13 über dessen äußeres Ende
heraus fällt.
Die Kugel 16 stützt
sich an der konisch gekrümmten
Fläche 27 des Übertragungsteils 20 ab
und steht teilweise über
den ersten Querdurchgang 13 hinaus.
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Beim
Kuppeln einer Steckhülse 40 mit
dem Ende 11 des Schaftes 10 wird, wie in 4 dargestellt
ist, das Druckteil 30 in Richtung des Pfeils A gedrückt, um
das Federelement 15 zusammenzudrücken, und die Steckhülse 40 wird
mit dem Ende 11 des Schaftes 10 in Richtung des
Pfeils B gekuppelt. Die Steckhülse 40 bewegt
den vorstehenden Abschnitt der Kugel 16 in den ersten Querdurchgang 13 hinein,
welcher dann wieder bewirkt, dass das Übertragungsteil 20 zu
dem Druckteil 30 hin verschoben wird. Wie in 4 gezeigt
ist, gleitet die schräge Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20 entlang
der schrägen
Gleitfläche 32 des
Druckteils 30, während die
Steckhülse 40 mit
dem Ende 11 des Schaftes 10 gekuppelt wird. Es
wird angemerkt, dass zu diesem Zeitpunkt die Kugel 16 nicht
an der konisch gekrümmten
Fläche 27 des
ausgesparten Abschnitts 26 des Übertragungsteils 20 anliegt.
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Wenn
die Steckhülse 40 ihre
in 5 gezeigte Position erreicht, wird das Druckteil 30 freigegeben
und unter der Wirkung des Federelements 15 nach oben bewegt.
Die schräge
Gleitfläche 32 des Druckteils 30 drückt gegen
die schräge
Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20.
Das Übertragungsteil 20 wird
daher von dem Druckteil 30 weg bewegt, so dass die konisch
gekrümmte
Fläche 27 des
ausgesparten Abschnitts 26 des Übertragungsteils 20 mit der
Kugel 16 wieder in Kontakt gelangt. Die Kugel 16 wird
radial von dem Übertragungsteil 20 weg
bewegt, bis die Kugel 16 teilweise über den ersten Querdurchgang 13 hinaus
in die Arretierung 41 in der Kammer 42 der Steckhülse 40 hinein
vorsteht. Somit ist die Steckhülse 40 mit
dem Ende 11 des Schaftes 10 gekuppelt.
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Da
die Arretierung 41 der Steckhülse 40 naturgemäß eine Herstellungstoleranz
aufweist, können
die Tiefen der Arretierungen 41 der Steckhülsen 40,
die von demselben oder anderen Herstellern gefertigt wurden, voneinander
abweichen. Die Anordnung der konisch gekrümmten Fläche 27 des ausgesparten
Abschnitts 26 des Übertragungsteils 20 und der
gegenseitige Gleiteingriff zwischen der schrägen Gleitfläche 23 des Übertragungsteils 20 und
der schrägen
Gleitfläche 33 des
Druckteils 30 unter der Wirkung des Federelements 15 würde die
Kugel 16 nach außen
in die Aussparung 41 der Steckhülse 40 hinein drücken, wodurch
ein zuverlässiger
Eingriff zwischen der Steckhülse 40 und
dem Ende 11 des Schaftes 10 geschaffen wird. Die
konisch gekrümmte Fläche 27 des Übertragungsteils 20 schafft
einen automatischen Ausgleich der Toleranz der Arretierung 41 der
Steckhülse 40,
wodurch ein zuverlässiges Kuppeln
der Steckhülse 40 mit
dem Ende 11 des Schaftes 10 sichergestellt wird.
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Darüber hinaus
liegt, wenn eine Steckhülse, die
eine Arretierung mit einer geringen Tiefe aufweist, mit dem Ende 11 des
Schaftes gekuppelt wird, wie in 6 gezeigt
ist, die Druckfläche 24 des Übertragungsteils 20 an
der Druckfläche 34 des
Druckteils 30 an, und die schräge Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20 liegt
an der schrägen
Gleitfläche 33 des Druckteils 30 an.
Die Kugel 16 wird radial nach außen in die Kammer 41 der
Steckhülse 40 hinein
unter der Wirkung des Federelements 15 bewegt, das mit
der schrägen
Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20 und
der schrägen
Gleitfläche 33 des
Druckteils 30 zusammenwirkt. Die Kammer 41 der
Steckhülse 40 wird
fast vollständig
von der Kugel 16 eingenommen, um dadurch eine zuverlässige Kupplung
zwischen der Steckhülse 40 und
dem Ende 11 des Schaftes 10 zu schaffen (siehe
die durchgehenden Linien in 6).
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Noch
mit Bezug auf 6 wird, wenn eine Steckhülse, die
eine Arretierung mit einer größeren Tiefe
aufweist, mit dem Ende 11 des Schaftes 10 gekuppelt
wird, die Kugel 16 weiter radial nach außen und
weiter in die Kammer 41 der Steckhülse 40 hinein unter
der Wirkung des Federelements 15 bewegt, das mit der schrägen Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20 und
der schrägen
Gleitfläche 33 des Druckteils 30 zusammenwirkt
(siehe Phantomlinien in 6). Infolgedessen wird die Druckfläche 24 des Übertragungsteils 20 von
der Druckfläche 34 des Druckteils 30 getrennt.
Die schräge
Gleitfläche 22 des Übertragungsteils 20 ist
noch mit der schrägen Gleitfläche 33 des
Druckteils 30 in Eingriff. Die Kammer 41 der Steckhülse 40 wird
fast vollständig
von der Kugel 16 eingenommen, um dadurch eine zuverlässige Kupplung
zwischen der Steckhülse 40 und dem
Ende 11 des Schaftes 10 zu schaffen. Daher ermöglicht das
Steckhülsenkupplungssystem
gemäß der Erfindung,
dass der Schaft 10 der Steckschlüsselverlängerung mit allen Steckhülsen, die
von demselben oder anderen Herstellern gefertigt werden, ungeachtet
der Toleranz verwendet werden können.
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Wenn
die Steckhülse 40 einer äußeren Kraft ausgesetzt
ist, die in 7 durch den Pfeil C angezeigt
ist, wird die Gleitbewegung des Übertragungsteils 20 zu
dem Druckteil 30 hin gestoppt, da die Druckfläche 24 des
inneren Endes 21 des Übertragungsteils 20 gegen
die Druckfläche 34 des
Druckteils 30 drückt
und somit durch diese gestoppt wird. Daher könnte sich die Kugel 16 nicht
aus der konisch gekrümmten
Fläche 27 des
ausgesparten Abschnitts 26 des Übertragungsteils 20 heraus
bewegen. Die Kugel 16 ist noch in zuverlässigem Eingriff
mit der Arretierung 41 der Steckhülse 40, was verhindert,
dass die Steckhülse 40 von
dem Ende 11 des Schaftes 10 der Steckschlüsselverlängerung
getrennt wird.
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8 zeigt
das normale Lösen
der Steckhülse 40 von
dem Schaft 10 der Steckschlüsselverlängerung. Das Druckteil 20 wird
in Richtung des Pfeils A gedrückt,
um das Federelement 15 zusammenzudrücken, und die Steckhülse 40 wird
in Richtung des Pfeils D bewegt. Die Kugel 16 kann sich
nach innen bewegen, da nun ermöglicht
wird, dass sich das Übertragungsteil 20 zu
dem Druckteil 30 hin bewegen kann.
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Der
ausgesparte Abschnitt 26 mit einer konisch gekrümmten Fläche 27 des Übertragungsteils 20 kann
durch andere Konfigurationen ersetzt werden, wobei ein Beispiel
in 9 gezeigt ist, in dem eine V-förmige Nut 29 in dem
Umfang des Übertragungsteils 20 definiert
ist. Die V-förmige
Nut 29 kann auch die Wirkung des automatischen Ausgleichs
der Toleranz der Arretierung 41 der Kammer 42 der Steckhülse 40 unter
Zusammenwirken der zugehörigen
Elemente erreichen, wie in den obigen Ausführungsformen erwähnt ist.
Ferner kann die Kugel 16 in allen Ausführungsformen durch eine andere
geeignete Raste ersetzt werden, ohne deren Funktion ungünstig zu
beeinflussen.
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Die 10 bis 12 zeigen
eine Steckschlüsselverlängerung
nach einer anderen modifizierten Ausführungsform der Erfindung, wobei
die schräge
Gleitfläche 33' und die Druckfläche 34' des Eingriffsabschnitts 31 des
Druckteils 30 in einer umgekehrten Weise im Vergleich zu
der in den 1 bis 7 gezeigten
ersten Ausführungsform
angeordnet sind. Entsprechend der Änderung des Eingriffsabschnitts 31 des
Druckteils 30 sind die schräge Gleitfläche 22' und die Druckfläche 24' des Übertragungsteils 20 ebenfalls
in einer umgekehrten Weise angeordnet, um mit der schrägen Gleitfläche 33' und der Druckfläche 34' des Eingriffsabschnitts 31 des
Druckteils 30 zusammenzuwirken. Der Betrieb dieser Ausführungsform
ist gleich dem der ersten Ausführungsform.
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13 zeigt
eine Steckschlüsselverlängerung
nach einer weiteren modifizierten Ausführungsform der Erfindung, wobei
der Gleitabschnitt des Übertragungsteils 20 in
der Form eines Endrandes oder Vorsprungs 22'' ist,
ohne dessen Funktion nachteilig zu beeinflussen.
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14 zeigt
eine Steckschlüsselverlängerung
nach noch einer anderen modifizierten Ausführungsform der Erfindung, wobei
der Gleitabschnitt des Druckteils 30 in der Form eines
Endrandes oder Vorsprungs 33'' ist, ohne dessen
Funktion ungünstig zu
beeinflussen.