DE69431912T2

DE69431912T2 - Universale verbindung für drehkraftübermittelnde werkzeuge

Info

Publication number: DE69431912T2
Application number: DE69431912T
Authority: DE
Inventors: B. Davidson; M. Roberts
Original assignee: ROBERTS TOOL INTERNAT Inc
Current assignee: ROBERTS TOOL INTERNAT Inc
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2014-08-11
Also published as: KR950009011A; CA2124871C; EP0720697A1; WO1995008720A1; US5433548A; JP2005262429A; EP0720697B1; EP0720697A4; AU7523094A; DE69431912D1; KR100324498B1; CA2124871A1; JP4160565B2; JPH0796473A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Universalverbinder derjenigen Art, der erste und zweite Teile enthält, wobei das erste Teil eine Ausnehmung definiert, die so ausgebildet ist, dass sie einen Antriebszapfen eines drehmomentübertragenden Werkzeuges aufnimmt, und das zweite Teil einen Antriebszapfen umfasst, der so ausgebildet ist, dass er mit einem Werkzeugkopf in Eingriff treten kann. Mindestens ein Kopplungselement ist zwischen dem ersten und zweiten Teil angeordnet, um ein Drehmoment dazwischen zu übertragen, während den ersten und zweiten Teilen gestattet ist, sich zu drehen, wobei das erste Teil in einer schrägen Ausrichtung bezüglich des zweiten Teils angeordnet ist.
Derartige Universalverbinder sind allgemein zusammen mit drehmomentübertragenden Werkzeugen, wie beispielsweise Steckschlüssel in Gebrauch. Siehe beispielsweise den Universalverbinder, der in der US 2 304 766 A beschrieben ist, sowie den Universalverbinder für konstante Geschwindigkeit, der in der US 4 941 826 A beschrieben wurde. Herkömmliche Universalverbinder enthalten eine Rastkugel am Antriebszapfen, die mit der Ausnehmung des Werkzeugkopfes in Eingriff tritt, das am Universalverbinder montiert werden soll, um eine Rückhaltekraft zu schaffen, die vom Benutzer nicht leicht verändert oder ausgewählt werden kann.
Diese Anordnung ist nicht ohne Nachteile. Insbesondere könnte es bei einigen Gelegenheiten vorteilhaft sein, wenn ein Werkzeugkopf sicherer und besser am Antriebszapfen gehalten würde. Bei anderen Gelegenheiten könnte es vorteilhaft sein, wenn ein Werkzeugkopf vom Antriebszapfen gelöst werden könnte, um frei vom Antriebszapfen zu fallen und ein einhändiges Entfernen des am Antriebszapfen montierten Werkzeugkopfes zu gestatten.
Die US-A-4 614 457 beschreibt einen Kopplungsmechanismus zum Zusammenkoppeln von Teilen mit Vorsprüngen und Ausnehmungen. Das mit einem Vorsprung versehene Teil kann ein Handgriff oder eine Verlängerung mit einem Werkzeugantriebsende sein, und das mit einer Ausnehmung versehene Teil kann ein Steckschlüssel sein. Der Kopplungsmechanismus kann ebenfalls mit einem Universalverbinder verwendet werden. Ein Querstift ist in einer Queröffnung gleitend und wird vom ersten Ende des mit dem Vorsprung versehenen Teils entfernt und ist gekoppelt durch Verbindungsmittel mit einem Sperrteil. Wenn der Querstift in eine erste Position gedrückt wird, bewirkt dies, dass das Sperrteil durch die Feder seitlich nach außen über einen Nocken und einen Nockenfolger gedrückt wird. Der Kopplungsmechanismus ordnet das Kopplungselement in einer Bohrung an, die so ausgebildet ist, dass das innere Ende der Verbindungseinrichtung auf einer abgeschrägten Oberfläche des Querstiftes aufliegt.
Die US-A-5 090 275 beschreibt eine Rückhaltevorrichtung, die verwendet wird, um ein Steckschlüsselteil lösbar am Zapfen des Antriebskopfes eines Drehhebels zurückzuhalten. Ein Universalverbinder ist nicht beschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist auf einen verbesserten Universalverbinder gerichtet, der dem Benutzer gestattet, die Rückhaltekräfte für den Werkzeugkopf manuell zu steuern.
Gemäß dieser Erfindung, wie in Anspruch 1 definiert, ist ein Universalverbinder mit einem Betätiger versehen, der sich von einem Bereich zwischen dem zweiten Teil und dem Kopplungselement zu einem Umfang des zweiten Teils erstreckt, um durch den Benutzer zwischen ersten und zweiten Positionen betätigt zu werden. Durch den Betätiger ist ein Verbindungselement bewegbar und ist mit dem Eingriffselement gekoppelt, um die Effektivität des Eingriffselementes bezüglich des Zurückhaltens des Werkzeugkopfes am Antriebszapfen des zweiten Teils zu verändern, wodurch dem Benutzer gestattet wird, die Rückhaltekräfte manuell zu steuern.
Bei der ersten Gruppe von Ausführungsbeispielen passt sich das Übertragungselement der Bewegung des Eingriffselementes für den Werkzeugkopf an, um dem Benutzer zu gestatten, den Werkzeugkopf vom zweiten Teil zu lösen, indem der Betätiger in die erste Position bewegt wird. Die unten beschriebenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, die sich auf ein schnelles Lösen beziehen, erlauben ein einhändiges Entfernen eines Werkzeugkopfes von einem Universalverbinder. Der Benutzer kann einfach den Betätiger betätigen, um den Werkzeugkopf vom Antriebszapfen des Universalverbinders zu lösen, was dem Werkzeugkopf gestattet, vom Antriebszapfen herabzufallen.
Bei der zweiten Gruppe der Ausführungsformen ist das Übertragungselement so ausgebildet, dass es dem Eingriffselement für den Werkzeugkopf gestattet ist, sich in die Löseposition zu bewegen, wenn der Betätiger in die erste Position bewegt ist, und das Betätigungselement für den Werkzeugkopf in der Eingriffsposition zu halten, wenn der Betätiger in die zweite Position bewegt wird, um den Werkzeugkopf am Antriebszapfen des zweiten Teils sicherer zurückzuhalten, wenn der Betätiger in die zweite Position bewegt wird. Diese Ausführungsbeispiele gestatten es dem Benutzer, in selektiver Weise das Zurückhalten eines Werkzeugkopfes am Antriebszapfen des Universalverbinders zu verbessern, wiederum durch Betätigen des Betätigers. Das kann dann zweckmäßig sein, wenn der Benutzer während der Arbeit gegen ein unbeabsichtigtes Entfernen des Werkzeugkopfes vom Universalverbinder geschützt werden will.
Die Erfindung selbst, zusammen mit weiteren Zielen und damit zusammenhängenden Vorteilen, kann man am besten unter Bezugnahme auf die beiliegende, detaillierte Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Ausführungsbeispiele verstehen, betrachtet im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung eines Universalverbinders, das ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise weggeschnitten, die den Universalverbinder der Fig. 1 zeigt, montiert an einem Steckschlüssel und an einer Hülse.
Fig. 3 ist eine Ansicht entlang der Linie 3-3 der Fig. 1, teilweise weggeschnitten und teilweise geschnitten, die das Eingriffselement für die Hülse in der Eingriffsposition zeigt.
Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 4-4 der Fig. 3.
Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene Darstellung ähnlich Fig. 3, die das Eingriffselement für die Hülse in der gelösten Position zeigt.
Fig. 6 ist eine teilweise geschnittene Darstellung eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels, das eine Umfangsrampe verwendet.
Fig. 7 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 7-7 der Fig. 6.
Fig. 8 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 8-8 der Fig. 6.
Fig. 9 ist eine teilweise geschnittene Darstellung eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung.
Fig. 10 ist eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 10-10 der Fig. 8, die das Element 80", verschoben in Richtung der Pfeile, zeigt.
Fig. 11 ist eine Querschnittsdarstellung ähnlich Fig. 10, die das Element 80" zeigt, verschoben in der Richtung der Pfeile.
Fig. 12 ist eine teilweise geschnittene Darstellung entlang der Linie 12-12 der Fig. 11.
Fig. 13 ist eine Querschnittsdarstellung eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung.
Fig. 14 ist eine teilweise geschnittene Darstellung entlang der Linie 14-14 der Fig. 3.
Fig. 15 ist eine teilweise geschnittene Darstellung entlang der Linie 15-15 der Fig. 14.
Was nun die Zeichnungen betrifft, so zeigen die Fig. 1 bis 5 verschiedene Ansichten eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels des Universalverbinders der vorliegenden Erfindung. Der Universalverbinder 10 enthält ein erstes Teil 12 und ein zweites Teil 20. Das erste Teil 12 definiert eine Vertiefung 14, die so geformt ist, dass sie den Antriebszapfen D eines drehmomentübertragenden Werkzeuges aufnimmt, das in diesem Ausführungsbeispiel ein Steckschlüssel W mit einer Verlängerungsstange (Fig. 2) ist. Wie nachfolgend verwendet, soll der Begriff "drehmomentübertragendes Werkzeug" den vollen Bereich von Werkzeugen zum Übertragen eines Drehmomentes abdecken, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Steckschlüssel, Verlängerungsstangen, T- Stangen, Kurbelstangen sowie andere Hand- und Elektrowerkzeuge. Das erste Teil 12 definiert weiterhin einen ersten Verbindungsbereich 16, der zwei beabstandete, parallele Arme 18 enthält.
Das zweite Teil enthält einen Antriebszapfen 22, der so geformt ist, dass er mit einem Werkzeugkopf, wie beispielsweise einer Hülse S, in Eingriff tritt, die wiederum ausgebildet ist, um mit einem Werkstück in Eingriff zu treten, wie beispielsweise einem sechseckigen Schraubenkopf oder einer Mutter oder anderen, unrunden Werkstücken (nicht gezeigt) einer ausgewählten Abmessung. Wie nachfolgend verwendet, soll der Begriff "Werkzeugkopf" den vollständigen Bereich von Elementen umfassen, der beinhaltet, jedoch nicht beschränkt ist auf Hülsen, sechseckige Steckköpfe, andere Arten von Steckköpfen, Werkzeugbits verschiedener Arten und andere Arten von Bits, einschließlich von Bohrbits. Das zweite Teil 20 enthält weiterhin Verbindungsbereich 24, der zwei beabstandete, parallel Arme 26 definiert. Eine Längsachse 30 tritt mittig durch den Antriebszapfen 22 hindurch.
Ein Kopplungselement 32 verbindet schwenkbar die ersten und zweiten Teile 12, 20. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Kopplungselement 32 im allgemeinen rechtwinklig in der Form und enthält erste und zweite rechtwinklig orientierte Schwenkstifte 34, 36. Der Schwenkstift 34 ist in den ersten Armen 18 so montiert, dass das Kopplungselement 32 sich bezüglich des ersten Teiles 12 um den ersten Schwenkstift 34 frei verschwenken kann. Der zweite Schwenkstift 36 ist in den zweiten Armen 26 so montiert, dass sich das zweite Teil 20 bezüglich des Kopplungselementes 32 um den zweiten Schwenkstift 36 frei verschwenken kann.
Die oben beschriebenen Merkmale des Universalverbinders 10 sind üblich, und sie gestatten es, dass die ersten und zweiten Teile 12, 20 sich drehen, wobei sich das erste Teil 12 in einer schrägen Ausrichtung bezüglich des zweiten Teiles 20 befindet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Universalverbinder 10 ein Eingriffselement 50 für einen Werkzeugkopf oder eine Hülse, das in diesem Ausführungsbeispiel kugelförmig ist. Das Eingriffselement 50 für die Hülse ist am Antriebszapfen 20 derart bewegbar montiert, dass es sich zwischen einer Eingriffsposition, wie in Fig. 3 gezeigt, und einer Löseposition, wie in Fig. 5 gezeigt, bewegen kann. In der Eingriffsposition der Fig. 3 erstreckt sich das Eingriffselement für die Hülse über den Antriebszapfen 22 hinaus, um mit der Hülse in Eingriff zu treten und diese zurückzuhalten. In der Löseposition der Fig. 5 ist das Eingriffselement 50 für die Hülse vollständig innerhalb des Antriebszapfens 22 aufgenommen, wodurch die Hülse freigegeben wird.
Die Position des Eingriffselementes 50 für die Hülse ist mindestens teilweise durch ein Übertragungselement 60 gesteuert, das in diesem Ausführungsbeispiel eine sich in Längsrichtung erstreckende Rampe 62 definiert, die entlang der Längsachse 30 bewegbar ist. Das Übertragungselement 30 ist gleitend in einer abgestuften Bohrung 61 aufgenommen, die im zweiten Teil 20 ausgebildet ist. Die Rampe 62 definiert einen erhöhten Bereich 64 und einen abgesenkten Bereich 66. Das Übertragungselement 60 enthält weiterhin eine Welle 68 mit reduziertem Durchmesser, die in einem Kopf 69 endet. Eine Feder 70, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Schraubendruckfeder ist, ist um die Welle 68 so montiert, dass sie die Rampe 62 weiter in den Antriebszapfen 32 hineindrückt. In der Verriegelungsposition ist der erhöhte Bereich 64 der Rampe 62 mit dem Eingriffselement 50 für die Hülse ausgerichtet, wie Fig. 3 zeigt.
Ein Betätiger 80, der in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel plattenförmig ist, definiert eine Öffnung 82 und Umfangs- und Greifbereiche 84. Der Betätiger 80 ist zwischen den zweiten Armen 26 angeordnet, im Bereich zwischen dem Antriebszapfen 22 und dem Kopplungselement 32. Die Welle 68 des Übertragungselementes 60 tritt durch die Öffnung 82 hindurch, und der Kopf 69 ist am Betätiger 80 befestigt, um zu verhindern, dass sich die Welle 68 aus der Öffnung 82 heraus bewegt. Beispielsweise kann der Kopf 69 am Betätiger 80 angeschweißt oder angenietet sein.
In der Verriegelungsposition der Fig. 3 hält die Feder 70 die Rampe 62 in einer ersten Position, in der der erhöhte Bereich 64 das Eingriffselement 50 für die Hülse in der Eingriffsposition der Fig. 3 hält. Wenn der Benutzer die Hülse vom Antriebszapfen 22 lösen will, betätigt der Benutzer die Umfangs-Greifbereiche 84 des Betätigers 80, um den Betätiger 80 zu bewegen, so dass die Rampe 62 teilweise vom Antriebszapfen 22 in diesem Beispiel abgezogen wird. Wenn der Betätiger 80 eine zweite Position erreicht, wie in Fig. 5 gezeigt, in der der abgesenkte Bereich 66 mit dem Eingriffselement 50 für die Hülse ausgerichtet ist, kann sich das Eingriffselement 50 für die Hülse frei radial nach innen bewegen, wodurch die Hülse freigegeben wird. Wenn sich das Eingriffselement 50 für die Hülse in der Löseposition der Fig. 5 befindet, kann die Hülse durch die Schwerkraft frei vom Antriebszapfen 22 abfallen.
In Abhängigkeit von der Neigung der Rampe 62, kann der Universalverbinder 10 so ausgebildet werden, dass der die Hülse mit einer stärkeren oder geringeren positiven Rückhaltekraft zurückhält. Wenn die Rampe eine graduelle Abschrägung aufweist, sind relativ hohe Kräfte erforderlich, um das Eingriffselement 50 für die Hülse herunterzudrücken, wenn der Betätiger 80 nicht betätigt wird. Bei dieser Anordnung wird ein Benutzer gewöhnlich manuell den Betätiger 80 aus der ersten Position der Fig. 3 in die zweite Position der Fig. 5 bewegen, wenn er eine Hülse auf den Antriebszapfen 22 bewegt. Im Gegensatz dazu, wenn die Abschrägung der Rampe 62 ausreichend steil ist, kann der Benutzer eine Hülse am Antriebszapfen 22 auf einfache Weise anbringen, indem er die Hülse in die Position drückt, ohne den Betätiger 80 unabhängig manipulieren zu müssen.
Die Fig. 6 bis 8 beziehen sich auf ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel 10', das in vielen Aspekten dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, das oben im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 diskutiert wurde. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 8 definiert das Übertragungselement 60' eine Rampe 62', die sich in Umfangsrichtung um das Übertragungselement 60' erstreckt. Die dargestellte Rampe ist kreisförmig, spiralige Rampen sind jedoch ebenfalls geeignet. Wie am besten in Fig. 7 gezeigt, definiert die Rampe 62' einen erhöhten Bereich 64' und einen abgesenkten Bereich 66' bei ent sprechenden Winkelpositionen des Übertragungselementes 60'. In diesem Falle ist der Betätiger 80' ein Hebelarm, der so montiert ist, dass er sich zu einem Umfangsbereich des zweiten Teiles 20' erstreckt. Der Hebelarm 80' definiert einen vorstehenden Umfangsbereich 84', der so angeordnet ist, dass er durch einen Benutzer betätigt werden kann.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 8 arbeitet ähnlich wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5, außer dass der Benutzer die Position des Verbindungselementes 60' durch Drehung des Betätigers 80' über einen Winkel von etwa 90º kontrolliert. In diesem Fall ist die Feder 70' eine Druckfeder, die dazu tendiert, das Verbindungselement 60' durch Reibung in der Position zu halten, in der sie durch den Benutzer gebracht wurde. In der in Fig. 7 gezeigten Position, befindet sich das Eingriffselement 50 für die Hülse in der Eingriffsposition. Die Drehung des Betätigers 80' um 90º richtet den abgesenkten Bereich 66' mit dem Eingriffselement 50 für die Hülse aus, um eine Hülse vom Antriebszapfen des Universalverbinders 10" zu lösen. Falls gewünscht, kann eine Feder, wie beispielsweise eine Drehfeder oder eine Druckfeder mit einer spiraligen Rampe verwendet werden, um die Rampe in eine ausgewählte Position zu drücken.
Die Universalverbinder 10, 10' zeigen das Merkmal eines schnellen Lösens, was für viele Anwendungen zweckmäßig ist. Die Fig. 9 bis 12 beziehen sich auf ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das so ausgebildet ist, dass ein Benutzer wählen kann zwischen einer verstärkten und einer reduzierten Rückhaltung einer Hülse am Universalverbinder, wenn gewünscht. In diesem dritten Ausführungsbeispiel enthält der Universalverbinder 10" ein Übertragungselement 60", das eine Rampe 62" definiert, die ähnlich wie die oben beschriebene ist. In diesem Falle endet die Welle 68' in einer Zapfenwelle 69', wie in Fig. 9 gezeigt. Der Betätiger 80' ist als Platte ausgebildet, die im zweiten Teil 20' montiert ist, so dass sie unter rechten Winkeln bezüglich der Längsachse 30" gleiten kann. Diese Platte 80" definiert eine Öffnung 82", die in ausgewählter Weise positioniert ist, um die Bewegung des Übertragungselementes 60" entlang der Längsachse 30" zu blockieren und zu gestatten.
In der in Fig. 9 gezeigten Position ist die Öffnung 82" mit der Zapfenwelle 69" ausgerichtet und die Kräfte können durch die Hülse auf das Eingriffselement 50 für die Hülse in Richtung des Pfeiles A aufgebracht werden, um die Rampe 62" in Richtung auf das Kopplungselement 32" und die Zapfenwelle 69" in die Öffnung 82" zu bewegen. Dies gestattet es dem Benutzer, eine Hülse auf den Antriebszapfen 22" zu montieren, indem er sie an ihren Platz drückt, und sie zu entfernen, indem man sie in üblicher Weise abzieht. Wenn ein Benutzer die Kräfte erhöhen will, die dazu tendieren, die Hülse an ihrem Platz am Antriebszapfen 22" zu halten, bewegt der Benutzer den Betätiger 80' gleitend, um die Öffnung 82" aus der Ausrichtung mit der Zapfenwelle 69" zu bewegen (Fig. 11 und 12). In dieser Position ist die Rampe 62" gegen eine Bewegung in Richtung auf das Kopplungselement 32" blockiert, und die Hülse wird sicherer an ihrer Stelle am Antriebszapfen 22" gehalten.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 9 bis 12 zeigt nicht die Funktion eines schnellen Lösens, erlaubt stattdessen, dass der Benutzer in ausgewählter Weise die Rückhaltekräfte für die Hülse erhöht, um die Möglichkeit zu reduzieren, dass die Hülse unbeabsichtigt vom Antriebszapfen entfernt wird.
Die Fig. 12 bis 15 beziehen sich auf ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das gleichfalls gestattet, dass der Benutzer zwischen einer verstärkten und reduzierten Rückhaltung einer Hülse am Universalverbinder wählen kann, wenn er dies wünscht. In diesem vierten Ausführungsbeispiel enthält der Universalverbinder 10''' ein Eingriffselement 50 für eine Hülse, deren Position zumindest teilweise durch eine Kugel 61''' gesteuert wird, die in Richtung auf das Eingriffselement 50 für die Hülse durch eine Druckfeder 70''' belastet ist. Die Position der Kugel 61''' wird teilweise durch die Position eines Gleitstückes 63''' kontrolliert, das gleitend in einer Bohrung im zweiten Teil 20''' des Universalverbinders 10''' montiert ist. Die Position des Gleitstückes 63''' ist durch den Benutzer über einen Betätiger 80''' steuerbar, der eine Vertiefung 82''' definiert. In diesem Ausführungsbeispiel wirken die Kugel 61''' und das Gleitstück 63''' als zweiteiliges Übertragungselement 60''' zusammen, das den Betätiger 80''' mit dem Hülseneingriffselement 50 koppelt.
Wenn ein Benutzer den Betätiger 80''' in die in Fig. 13 gezeigte Position bewegt, beaufschlagt die Feder 70''' die Kugel 61''' in Kontakt mit dem Hülseneingriffselement 50. In Abhängigkeit von der Federkraft, die durch die Feder 70''' entwickelt wird, kann der Uni versalverbinder 10''' so ausgebildet sein, dass in diese Position das Hülsen-Eingriffselement 50 eine geringe, eine mittlere oder eine hohe Rückhaltekraft entwickelt, wie dies für den speziellen Anwendungszweck geeignet ist. In einigen Ausführungsbeispielen kann die durch die Feder 70''' erzeugte Federkraft so groß sein, wie sie wirksam ist, um zu verhindern, dass eine Hülse vom zweiten Teil 20''' in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle entfernt werden kann.
Wenn eine Benutzer wünscht, eine Hülse vom zweiten Teil 20''' zu entfernen, kann der Benutzer den Betätiger relativ zum zweiten Teil 20''' nach links in Fig. 14 gleitend bewegen. Diese Bewegung des Betätigers 80''' bewegt das Gleitstück 63" in Richtung auf die Feder 70''', wodurch die Kugel 61''' vom Hülsen-Eingriffselement 50 wegbewegt wird. In dieser Position der Kugel 61''', ist das Hülsen-Eingriffselement 50 frei, um sich nach innen zu bewegen, wodurch eine zurückgehaltene Hülse gelöst wird. Mittlere Höhen der Hülsen-Rückhaltekräfte können erreicht werden, indem man den Betätiger 80''' in einer Zwischenposition zwischen den Positionen der Fig. 13 und 14 anordnet.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 13 bis 15 gestattet es dem Benutzer, die Hülsen- Rückhaltekräfte in ausgewählter Weise zu erhöhen, um die Möglichkeit zu reduzieren, dass eine Hülse unbeabsichtigt vom Antriebszapfen entfernt wird, während trotzdem eine schnelle Lösefunktion verwirklicht ist.
Es ist selbstverständlich zu bemerken, dass ein großer Bereich von Abwandlungen und Modifikationen an den oben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispielen vorgenommen werden kann. Zum Beispiel verwenden alle vorstehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsbeispiele ein Kopplungsteil mit zwei rechtwinkligen Schwenkachsen. Alternativ dazu, kann die vorliegende Erfindung mit einem Universalverbinder verwendet werden, der mit einer konstanten Geschwindigkeit arbeitet, der eine Vielzahl von kugligen Kupplungsteilen hat. Der Einfachheit halber wurden unterschiedliche Positionen der Rampen, der Hülsen-Eingriffselemente und der Betätiger beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich möglich, dass der Begriff "Position" einen Bereich von Positionen umfasst, wie dies bei Hülsen zweckmäßig ist, die Vertiefungen unterschiedlicher Dimensionen aufweisen. Es können weiterhin verschiedene andere Arten von Schnelllösemechanismen für die Verwendung mit dem Universalverbinder dieser Erfindung angepasst werden, wie dies auch für andere Arten eines Blockiermechanismus gilt. Dem Fachmann ist klar, dass unterschiedliche Betätiger und Übertragungselemente verwendet werden können, und dass einige auch mehrteilige ausgebildet sein können. Ein weiter Bereich von Rampen kann verwendet werden, einschließlich linearer und nicht-linearer Rampen, die translatorisch bewegt werden, sich drehen, oder sich mit einer Kombination aus Drehung und Verschiebung bewegen. Viele Federn können verwendet werden, um die Belastungs- und Haltefunktionen zu verwirklichen, wie sie oben beschrieben sind.
Es ist deshalb beabsichtigt, dass die vorstehende, detaillierte Beschreibung nur als beispielhaft angesehen wird und nicht beschränkend wirkt, und dass festgestellt werden kann, dass es die nachfolgenden Ansprüche sind, die den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung definieren.

Claims

1. Universalverbinder (10, 10', 10", 10''') zur Verwendung mit einem drehmomentübertragenden Werkzeug (W), wobei der Universalverbinder umfasst:

ein erstes Teil (12) mit einer Vertiefung (14), die so ausgebildet ist, dass sie einen Antriebszapfen (D) des Werkzeuges aufnehmen kann, und mit einem ersten Verbindungsbereich (16);

einem zweiten Teil (20, 20', 20", 20'''), das einen Antriebszapfen (22) umfasst, der so ausgebildet ist, dass er mit einem Werkzeugkopf (S) in Eingriff treten kann und mit einem zweiten Verbindungsbereich (24);

mindestens ein Kopplungselement (32), das zwischen den ersten und zweiten Verbindungsbereichen (16, 24) gekoppelt ist, wobei das mindestens eine Kopplungselement (32) ein Drehmoment zwischen den ersten und zweiten Teilen (12, 20, 20', 20", 20''') überträgt, während es den ersten und zweiten Teilen (12, 20, 20', 20", 20''') gestattet ist, sich zu drehen, wobei sich das erste Teil (12) in einer schrägen Ausrichtung bezüglich des zweiten Teils (20, 20·, 20", 20''') befindet;

ein Eingriffselement (50) für einen Werkzeugkopf, der bewegbar im Antriebszapfen (22) des zweiten Teils (20, 20', 20", 20''') montiert ist, um mit dem Werkzeugkopf (S) in Eingriff zu treten, wenn er sich in einer Eingriffsposition befindet, und den Werkzeugkopf (S) freizugeben, wenn er sich in einer Freigabeposition befindet;

einen Betätiger (80, 80', 80", 80'''), der am zweiten Teil (20, 20', 20", 20''') montiert ist und sich von einer Position zwischen dem zweiten Teil (20, 20', 20", 20''') und dem Kopplungselement (32) zu einem Umfang des zweiten Teils erstreckt, um durch einen Benutzer zwischen den ersten und zweiten Positionen betätigt zu werden; und

ein Übertragungselement (60, 60', 60", 60'''), das durch den Betätiger (80, 80', 80", 80''') bewegbar und mit dem Eingriffselement (50) gekoppelt ist, um die Effektivität des Eingriffselements (50) beim Zurückhalten eines Werkzeugkopfes (S) am Antriebszapfen (22) des zweiten Teils (20, 20', 20", 20''') zu verändern, wodurch es dem Benutzer möglich ist, die Zurückhaltekräfte manuell zu steuern, wobei das Übertragungselement (60, 60', 60", 60''') bewegbar in einem Durchtritt (61) aufgenommen ist, der im zweiten Teil (20, 20', 20", 20''') ausgebildet ist.

2. Verbinder nach Anspruch 1, wobei der Durchtritt (61) zum bewegbaren Aufnehmen des Übertragungselements (60, 60', 60", 60''') eine Öffnung in einer Oberflächen des zweiten Teils (20, 20', 20", 20''') bildet, wobei diese Oberfläche dem Kopplungselement (32) gegenüberliegt und vom Antriebszapfen (22) beabstandet ist, wobei das Übertragungselement (60, 60', 60", 60''') mit dem Betätiger (80, 80', 80", 80''') im Bereich der Öffnung gekoppelt ist.

3. Verbinder nach Anspruch 1, wobei das Übertragungselement (60, 60', 60''') die Bewegung des Eingriffselementes (50) für den Werkzeugkopf aufnimmt in (1) die Löseposition, wenn sich der Betätiger (80, 80', 80''') in der ersten Position befindet und (2) in die Eingriffsposition, wenn sich der Betätiger (80, 80', 80''') in der zweiten Position befindet, um den Benutzer zu gestatten, den Werkzeugkopf (S) vom zweiten Teil (20, 20', 20''') durch die Bewegung des Betätigers (80, 80', 80''') in die erste Position zu lösen;

4. Verbinder nach Anspruch 1, wobei das Übertragungselement (60") dem Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf gestattet (1) sich in die Löseposition zu bewegen, wenn der Betätiger (80") in die erste Position bewegt wird und das Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf (2) in der Eingriffsposition hält, wenn der Betätiger (80") in die zweite Position bewegt wurde, um den Werkzeugkopf (S) am Antriebszapfen (22) des zweiten Teils (20") sicherer zurückzuhalten, wenn der Betätiger (80") in die zweite Position bewegt wird.

5. Verbinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Übertragungselement (60, 60', 60") eine Rampe (62, 62', 62") umfasst, die von einem erhöhten Bereich (64, 64') zu einem abgesenkten Bereich (66, 66') fortlaufend schräg verläuft.

6. Verbinder nach Anspruch 5, wobei der erhöhte Bereich (64) der Rampe (62) näher am Betätiger (80) angeordnet ist, als der abgesenkte Bereich (66) der Rampe (62), und wobei das Übertragungselement (60) für eine gleitende Bewegung im Antriebszapfen (22) des zweiten Teils (20) montiert ist.

7. Verbinder nach Anspruch 5, wobei sich die Rampe (62') in Umfangsrichtung um mindestens einen Bereich des Übertragungselements (60') erstreckt, und wobei das Übertragungselement (60') für eine Drehung im Antriebszapfen (22) des zweiten Teils (20') montiert ist.

8. Verbinder nach Anspruch 5, wobei das Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf an der Rampe (62, 62', 62") so anliegt, dass der erhöhte Bereich (64. 64') das Eingriffselement (50) des Werkzeugkopfes in der Eingriffsposition hält und der abgesenkte Bereich (66, 66') dem Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf gestattet, sich in die Löseposition zu bewegen.

9. Verbinder nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf kugelförmig ist.

10. Verbinder nach Anspruch 1, wobei der zweite Verbindungsbereich (24) zwei beabstandete Arme (26) aufweist, wobei das Kopplungselement (32) zwischen den beiden beabstandeten Armen (26) angeordnet ist, und wobei der Betätiger (80, 80', 80", 80''') sich von einer Stelle zwischen den beabstandeten Armen (26) zum Umfang des zweiten Teils (20, 20', 20", 20''') erstreckt.

11. Verbinder nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Feder (70, 70'''), die zwischen dem zweiten Teil und dem Übertragungselement angeordnet ist, um das Übertragungselement in die Eingriffsposition zu belasten.

12. Verbinder nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Feder (70'), die zwischen dem zweiten Teil und dem Übertragungselement (60') eingelegt ist, um den Betätiger (80') durch Reibung lösbar in einer ausgewählten Position zu halten.

13. Verbinder nach Anspruch 4, wobei der Antriebszapfen (22) des zweiten Teils eine Längsachse (30) definiert;

wobei der Betätiger (80", 80''') ein Element umfasst, das gleitend am zweiten Teil (20", 20''') montiert ist, um quer zur Längsachse (30) zu gleiten, wobei das Element mit dem Übertragungselement (60", 60''') in Kontakt steht und so konturiert ist, dass es dann, wenn sich der Betätiger (80", 80''') in seiner ersten Position befindet, der Betätiger (80", 80''') dem Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf gestattet, sich in die Löseposition zu bewegen, und, wenn sich der Betätiger (80", 80''') in der zweiten Position befindet, der Betätiger (80", 80''') im Wesentlichen das Eingriffselement (50) für den Werkzeugkopf gegen eine Bewegung in die Löseposition blockiert.

14. Verbinder nach Anspruch 2, wobei der zweite Verbindungsbereich (24) zwei beabstandete Arme (26) umfasst, und wobei die Öffnung zwischen den beabstandeten Armen (26) angeordnet ist.

15. Verbinder nach Anspruch 14, wobei der Betätiger (80, 80', 80", 80''') sich zwischen den beiden beabstandeten Armen (26) zum Umfang des zweiten Teils (20, 20', 20", 20''') erstreckt.

16. Verbinder nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Übertragungselement (60, 60', 60", 60''') sich aus dem zweiten Teil (20, 20', 20", 20''') durch die Öffnung heraus erstreckt, mindestens in einer der Positionen des Betätigers (80, 80', 80", 80''').

17. Verbinder nach Anspruch 1, 14, 15 oder 16, ferner enthaltend eine Feder (70), die im Durchtritt (61) angeordnet ist, um das Übertragungselement (60, 60") vom Kopplungselement (32) weg zu belasten.