EP0084676B1 - Torque wrench, in particular for wheel nuts - Google Patents
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- B25G1/005—Handle constructions for screwdrivers, wrenches or spanners with additional levers, e.g. for increasing torque
Definitions
- the present invention relates to a torque wrench, in particular for tightening and loosening wheel nuts of a motor vehicle, consisting of a bending rod with a torque indicator rod attached to it on one side, which interacts with an acoustic signal generator arranged on the bending rod in such a way that the latter engages when a predetermined torque is reached emits an acoustic signal.
- Such a torque wrench is known from FR-A 2397920.
- This wrench consists of a driver head for key inserts, with which a driver lever is connected in one piece.
- An extension of the driver lever forms a torque indicator rod, which is arranged between two drive levers with a rectangular cross section.
- the driver lever or its extension is connected to the two-part drive lever, which forms a bending rod, via a joint.
- An adjustment slide is longitudinally displaceable, enclosing the extension and the drive lever, mounted on the torque wrench and serves as an adjustment option for the length of the bending rod and thus for the adjustability of the torque to be displayed.
- On the bending bar i.e. H.
- a hammer which is pre-tensioned by a coil spring, is provided as a signal transmitter, which interacts with the torque indicator rod. Due to the resilient deformation of the bending rod, the hammer slides with an inclined surface over a stop surface of the torque indicator rod until the hammer hits the end of the torque indicator rod and thus emits a signal noise.
- this signal noise is relatively quiet, which is why the known wrench is not or only partially suitable for the special application for tightening and loosening wheel nuts of a motor vehicle, since in most cases a wheel change required due to a flat tire must be carried out on the roadside where it is other road users cause noise pollution that makes it difficult to perceive the acoustic signal noise. If the signal is ignored, the respective screw connection is tightened with the wrong torque.
- the present invention is based on the object of specifying a torque wrench of the generic type which, at a predetermined torque, generates a loud acoustic signal which is also clearly perceptible even when there are noises.
- the acoustic signal transmitter is surrounded by a housing designed as a resonance body, which has a concavely curved wall part for directional sound reflection and a sound emission opening opposite the wall part.
- the signal noise generated by the signal transmitter is amplified by the resonance oscillation of the housing and radiated outward.
- the acoustic signal transmitter is a spring leaf that is pretensioned with a flat curvature to form a membrane, one end of which is clamped in the handle of the bending rod and the free end of which cooperates with a cam arranged on the torque indicator rod.
- Such a signal generator already generates a signal noise which is much louder than the signal generator known from the prior art and which is further amplified by the housing according to the invention, so that it is practically unmistakable for the user of the torque wrench according to the invention even in the presence of background noise. Further advantageous design features of the invention are contained in the subclaims.
- the torque wrench according to the invention consists of a bending rod 13 which is rectangular in cross section and a torque indicator rod 22 which is permanently connected to it at one end. As shown in FIG. 1, the bending rod 13 is curved at one end with a handle 33 and at the other, opposite end formed and provided with a plug-on device 15 for receiving a wrench 16, the so-called nut.
- This push-on device 15 arranged on the bending rod 13 advantageously enables the wrench 16 in use to be easily replaced by a larger or smaller one, as a result of which the area of application of the bending rod 13 according to the invention can be considerably expanded.
- An acoustic signal transmitter 20 is arranged in the region of the bending rod 13 adjoining the handle 33.
- the torque indicator rod 22 advantageously consists of a relatively thin flat iron, the width of which corresponds approximately to the width of the bending rod 13.
- the acoustic signal transmitter 20 is advantageously designed as a spring leaf 28 which is pre-stressed with a flat curvature 36 to form a membrane 43, one end 45 of which is clamped in the handle 33 of the bending rod 13 and the free end 44 of which cooperates with a cam 29 arranged on the torque indicator rod 22.
- the bending rod 13 In the position shown in FIG. 2, the bending rod 13 is in the unloaded state. With a corresponding load on the bending rod 13, namely when tightening a screw nut, there is between the bending rod 13 and the torque indicator rod 22 a relative movement in the direction of arrow 39.
- the actuating cam 29 causes the spring leaf 28 clamped at the end 45 to be flexed.
- the cam 29, which acts on the spring leaf 28 with the finger-shaped extension 48, produces in this contrary to the inner state of tension due to the flat curvature 36 of the membrane 43, a counter-tension increases with increasing deflection of the spring leaf.
- the curvature 36 designed as a membrane 43 jumps over in the surface of the spring leaf 28 with a spontaneous reduction in tension and thereby produces a sharp bang, similar to a whip or shot bang.
- the spring leaf 28 assumes the original position and shape again with increasing bending relief, and it likewise springs back into the neutral position with a bang.
- Such spring membranes used to generate a bang are also known to be used in children's toys under the name "bang-frog”.
- the advantage of an application to the signal generator 20 of the present invention resides in the fact that the popping noise generated in the manner described is unmistakably loud and that the trigger point for the spring 28 skipping is extremely precisely adjustable.
- the end 47 of the handle 33 receiving the bending rod is formed into a housing 30 surrounding the signal transmitter 20, 28, 29 and the free end 46 of the torque indicator rod 22, with a guide 42 in the interior of the housing 30 is arranged for clamping the spring leaf 28.
- the housing 30 is advantageously also designed as a resonance body with a semicircularly curved wall part 38 for directional sound reflection. Opposite this wall part 38 there is a sound emission opening 40, which is advantageously closed with a closure piece 37 through which a large number of small sound emission openings 41 pass.
- a flange 35 is arranged between the handle 34 of the handle 33 and the housing part 30 of the handle 33.
- a very advantageous and inexpensive manufacture of the signal transmitter 20 shown in FIGS. 1 to 3 is achieved in that, on the one hand, the spring leaf 28 is clamped into a guide 42 formed in the plastic material of the housing 30 and fastened therein in an uncomplicated manner, and on the other hand the cam 29 is inserted with a guide 29 'with a tight fit on the free end 46 of the torque indicator rod is a molded plastic body which has a finger-shaped extension 48 for acting on the spring leaf 28 of the signal generator 20.
- the torque wrench designed in accordance with the invention is therefore not only distinguished by its convincingly simple and uncomplicated design and inexpensive to produce, but also, due to its clear and foolproof handling, enables the correct tightening of screw nuts of any shape and size with a precisely specified torque, for everyone.
- the device is therefore ideally suited as an on-board tool for motor vehicles.
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmoment-Schraubenschlüssel, insbesondere zum Anziehen und Lösen von Radmuttern eines Kraftfahrzeuges, bestehend aus einem Biegestab mit daran einseitig befestigtem Drehmoment-Anzeigestab, der mit einem am Biegestab angeordneten akustischen Signalgeber derart zusammenwirkt, dass letzterer bei Erreichen eines vorbestimmten Drehmomentes ein akustisches Signal abgibt.The present invention relates to a torque wrench, in particular for tightening and loosening wheel nuts of a motor vehicle, consisting of a bending rod with a torque indicator rod attached to it on one side, which interacts with an acoustic signal generator arranged on the bending rod in such a way that the latter engages when a predetermined torque is reached emits an acoustic signal.
Ein derartiger Drehmoment-Schraubenschlüssel ist aus der FR-A 2397920 bekannt. Dieser Schraubenschlüssel besteht aus einem Mitnehmerkopf für Schlüsseleinsätze, mit dem ein Mitnehmerhebel einstückig verbunden ist. Eine Verlängerung des Mitnehmerhebels bildet einen Drehmoment-Anzeigestab, der zwischen zwei Antriebshebeln mit rechteckförmigem Querschnitt angeordnet ist. Der Mitnehmerhebel bzw. dessen Verlängerung ist mit dem zweiteiligen Antriebshebel, der einen Biegestab bildet, über ein Gelenk verbunden. Ein Einstellschieber ist längsverschiebbar, die Verlängerung und den Antriebshebel umschliessend, auf dem Drehmoment-Schlüssel gelagert und dient als Einstellmöglichkeit der Länge des Biegestabes, und somit zur Einstellbarkeit des anzuzeigenden Drehmomentes. An dem Biegestab, d. h. an dem daran befestigten Griff, ist als Signalgeber ein unter Vorspannung einer Spiralfeder stehender Hammer vorgesehen, der mit dem Drehmoment-Anzeigestab zusammenwirkt. Durch federnde Verformung des Biegestabes gleitet der Hammer mit einer Schrägfläche über eine Anschlagfläche des Drehmoment-Anzeigestabes, bis der Hammer auf das Ende des Drehmoment-Anzeigestabes aufschlägt und so ein Signalgeräusch abgibt. Dieses Signalgeräusch ist jedoch relativ leise, weshalb sich der bekannte Schraubenschlüssel nicht oder nur bedingt für die spezielle Anwendung zum Anziehen und Lösen von Radmuttern eines Kraftfahrzeuges eignet, da in den meisten Fällen eines aufgrund einer Reifenpanne erforderlichen Radwechsels dieser am Strassenrand durchgeführt werden muss, wo es durch andere Verkehrsteilnehmer zu einer Geräuschbelästigung kommt, die die Wahrnehmung des akustischen Signalgeräusches erschwert. Ein Überhören des Signals führt aber zu einem Anziehen der jeweiligen Schraubverbindung mit einem falschen Drehmoment.Such a torque wrench is known from FR-A 2397920. This wrench consists of a driver head for key inserts, with which a driver lever is connected in one piece. An extension of the driver lever forms a torque indicator rod, which is arranged between two drive levers with a rectangular cross section. The driver lever or its extension is connected to the two-part drive lever, which forms a bending rod, via a joint. An adjustment slide is longitudinally displaceable, enclosing the extension and the drive lever, mounted on the torque wrench and serves as an adjustment option for the length of the bending rod and thus for the adjustability of the torque to be displayed. On the bending bar, i.e. H. on the handle attached to it, a hammer, which is pre-tensioned by a coil spring, is provided as a signal transmitter, which interacts with the torque indicator rod. Due to the resilient deformation of the bending rod, the hammer slides with an inclined surface over a stop surface of the torque indicator rod until the hammer hits the end of the torque indicator rod and thus emits a signal noise. However, this signal noise is relatively quiet, which is why the known wrench is not or only partially suitable for the special application for tightening and loosening wheel nuts of a motor vehicle, since in most cases a wheel change required due to a flat tire must be carried out on the roadside where it is other road users cause noise pollution that makes it difficult to perceive the acoustic signal noise. If the signal is ignored, the respective screw connection is tightened with the wrong torque.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Drehmoment-Schraubenschlüssel der gattungsgemässen Art anzugeben, der bei einem vorbestimmten Drehmoment ein lautes, auch bei Störgeräuschen gut wahrnehmbares akustisches Signal erzeugt.In contrast, the present invention is based on the object of specifying a torque wrench of the generic type which, at a predetermined torque, generates a loud acoustic signal which is also clearly perceptible even when there are noises.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der akustische Signalgeber von einem als Resonanzkörper ausgebildeten Gehäuse umgeben ist, das ein konkav gebogenes Wandteil zur gerichteten Schallreflexion und eine dem Wandteil gegenüberliegende Schall-Emissionsöffnung aufweist. Durch diese vorteilhafte Ausbildung wird das durch den Signalgeber erzeugte Signalgeräusch durch Resonanzschwingung des Gehäuses verstärkt und gerichtet nach aussen abgestrahlt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der akustische Signalgeber ein mit einer flachen Wölbung zu einer Membran vorgespanntes Federblatt ist, dessen eines Ende im Handgriff des Biegestabes eingespannt ist und dessen freies Ende mit einem am Drehmoment-Anzeigestab angeordneten Nocken zusammenwirkt. Ein derartiger Signalgeber erzeugt ohnehin bereits ein gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Signalgeber sehr viel lauteres Signalgerausch, das durch das erfindungsgemässe Gehäuse noch verstärkt wird, so dass es für den Benutzer des erfindungsgemässen Drehmoment-Schraubenschlüssels auch bei vorhandenen Nebengeräuschen praktisch unüberhörbar ist. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.This is achieved according to the invention in that the acoustic signal transmitter is surrounded by a housing designed as a resonance body, which has a concavely curved wall part for directional sound reflection and a sound emission opening opposite the wall part. As a result of this advantageous embodiment, the signal noise generated by the signal transmitter is amplified by the resonance oscillation of the housing and radiated outward. It is particularly advantageous if the acoustic signal transmitter is a spring leaf that is pretensioned with a flat curvature to form a membrane, one end of which is clamped in the handle of the bending rod and the free end of which cooperates with a cam arranged on the torque indicator rod. Such a signal generator already generates a signal noise which is much louder than the signal generator known from the prior art and which is further amplified by the housing according to the invention, so that it is practically unmistakable for the user of the torque wrench according to the invention even in the presence of background noise. Further advantageous design features of the invention are contained in the subclaims.
Anhand der Zeichnung soll im folgenden dieBased on the drawing, the
Erfindung beispielhaft näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- Fig. 1 eine Seitenansicht eines Drehmoment-Schraubenschlüssels der vorliegenden Erfindung,
- Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 vergrösserte Detailansicht mit Teilschnitt längs der Linie 11-11 gemäss Fig. 1 und
- Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 111-111 gemäss Fig. 2.
- 1 is a side view of a torque wrench of the present invention.
- Fig. 2 is an enlarged detail view compared to FIG. 1 with partial section along the line 11-11 of FIG. 1 and
- 3 shows a section along the line 111-111 according to FIG. 2.
Der erfindungsgemässe Drehmoment-Schraubenschlüssel besteht aus einem im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Biegestab 13 und einem mit diesem einendig fest verbundenen Drehmoment-Anzeigestab 22. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Biegestab 13 an einem Ende mit einem Handgriff 33 und am anderen, gegenüberliegenden Ende gekrümmt ausgebildet und mit einer Aufsteckvorrichtung 15 für die Aufnahme eines Schraubenschlüssels 16, der sogenannten Nuss, versehen.The torque wrench according to the invention consists of a
Diese am Biegestab 13 angeordnete Aufsteckvorrichtung 15 ermöglicht in vorteilhafter Weise ein leichtes Auswechseln des sich jeweils im Einsatz befindlichen Schraubenschlüssels 16 gegen einen grösseren oder kleineren, wodurch der Anwendungsbereich des erfindungsgemässen Biegestabes 13 erheblich erweitert werden kann. Im an den Handgriff 33 angrenzenden Bereich des Biegestabes 13 ist ein akustischer Signalgeber 20 angeordnet. Der Drehmoment-Anzeigestab 22 besteht in vorteilhafter Weise aus einem relativ dünnen Flacheisen, welches in der Breite etwa der Breite des Biegestabes 13 entspricht.This push-on
Der akustische Signalgeber 20 ist vorteilhaft als ein mit einer flachen Wölbung 36 zu einer Membran 43 vorgespanntes Federblatt 28 augebildet, dessen eines Ende 45 im Handgriff 33 des Biegestabes 13 eingespannt und dessen freies Ende 44 mit einem am Drehmoment-Anzeigestab 22 angeordneten Nocken 29 zusammenwirkt.The
In der in Fig. 2 dargestellten Position befindet sich der Biegestab 13 im unbelasteten Zustand. Bei entsprechender Belastung des Biegestabes 13, und zwar beim Anziehen einer Schraubenmutter, ergibt sich zwischen dem Biegestab 13 und dem Drehmoment-Anzeigestab 22 eine Relativbewegung in Richtung des Pfeiles 39. Dabei bewirkt der Betätigungs-Nocken 29 eine Beugung des am Ende 45 eingespannten Federblattes 28. Der Nokken 29, der mit dem fingerförmigen Fortsatz 48 auf das Federblatt 28 einwirkt, erzeugt dabei in diesem entgegengesetzt dem inneren, durch die flache Wölbung 36 der Membran 43 bestehenden Spannungszustand eine sich mit zunehmender Durchbiegung des Federblattes vergrössernde Gegenspannung. Nach Erreichen eines Gleichgewichtszustandes zwischen dem äusseren und dem bestehenden inneren Spannungszustand, springt die als Membran 43 ausgebildete Wölbung 36 in der Fläche des Federblattes 28 unter spontaner Spannungsverringerung um und erzeugt dabei einen scharfen Knall, ähnlich einem Peitschen- oder Schussknall. Bei Entlastung des Biegestabes 13 und Zurückbewegung in die Neutralstellung nimmt das Federblatt 28 bei zunehmender Biegeentlastung die ursprüngliche Lage und Form wieder ein, wobei es ebenfalls mit einem Knall wieder in die Neutralstellung zurückspringt.In the position shown in FIG. 2, the
Derartige, zur Erzeugung eines Knallgeräusches verwendete Feder-Membranen finden bekanntlich auch bei Kinderspielzeug unter der Bezeichnung «Knall-Frosch» Verwendung.Such spring membranes used to generate a bang are also known to be used in children's toys under the name "bang-frog".
Der Vorteil einer Anwendung auf den Signalgeber 20 der vorliegenden Erfindung beruht darin, dass das in der beschriebenen Weise erzeugte Knallgeräusch unüberhörbar laut ist und dass der Auslösepunkt für das Überspringen der Feder 28 äusserst exakt einstellbar ist.The advantage of an application to the
Erfindungsgemäss ist es von Vorteil, wenn das den Biegestab aufnehmende Ende 47 des Handgriffes 33 zu einem den Signalgeber 20, 28, 29 und das freie Ende 46 des Drehmoment-Anzeigestabes 22 umgebenden Gehäuse 30 ausgebildet ist, wobei im Inneren des Gehäuses 30 eine Führung 42 zum Einspannen des Federblattes 28 angeordnet ist. Dadurch ist der Signalgeber 20, 28, 29 optimal geschützt und kann nicht so leicht durch äussere Einwirkungen oder Manipulation verändert werden. Mit Vorteil ist dabei auch das Gehäuse 30 als Resonanzkörper mit einem halbkreisförmig gebogenen Wandteil 38 zu gerichteten Schallreflexion ausgebildet. Diesem Wandteil 38 gegenüberliegend ist eine Schall-Emissionsöffnung 40 vorgesehen, welche vorteilhaft mit einem Verschlussstück 37, das von einer Vielzahl kleiner Schall-Emissionsöffnungen 41 durchsetzt wird, verschlossen ist.According to the invention, it is advantageous if the
Sowohl die ästhetische Wirkung des Drehmoment-Schraubenschlüssels als auch der Bedienungskomfort werden vorteilhaft dadurch verbessert, dass zwischen dem Griffstück 34 des Handgriffs 33 und dem Gehäuseteil 30 des Handgriffs 33 ein Flansch 35 angeordnet ist.Both the aesthetic effect of the torque wrench and the ease of use are advantageously improved in that a
Eine sehr vorteilhafte und preisgünstige Fertigung des in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Signalgebers 20 wird dadurch erreicht, dass einerseits das Federblatt 28 in eine im Kunststoffmaterial des Gehäuses 30 eingeformte Führung 42 eingespannt und darin unkompliziert befestigt ist, und dass andererseits der Nocken 29 ein mit einer Führung 29' mit Festsitz auf das freie Ende 46 des Drehmoment-Anzeigestabes aufgeschobener Kunststoff-Formkörper ist, der einen fingerförmigen Fortsatz 48 zur Einwirkung auf das Federblatt 28 des Signalgebers 20 besitzt.A very advantageous and inexpensive manufacture of the
Insgesamt zeichnet sich demnach der erfindungsgemäss ausgebildete Drehmoment-Schraubenschlüssel nicht nur durch seine überzeugend einfache und unkomplizierte Gestaltung sowie preisgünstige Herstellbarkeit aus, sondern er ermöglicht auch aufgrund seiner übersichtlichen und narrensicheren Handhabung das richtige Anziehen von Schraubenmuttern beliebiger Form und Grösse mit einem jeweils exakt vorgegebenen Drehmoment, und zwar für jedermann. Das Gerät ist daher als Bordwerkzeug für Kraftfahrzeuge ideal geeignet.Overall, the torque wrench designed in accordance with the invention is therefore not only distinguished by its convincingly simple and uncomplicated design and inexpensive to produce, but also, due to its clear and foolproof handling, enables the correct tightening of screw nuts of any shape and size with a precisely specified torque, for everyone. The device is therefore ideally suited as an on-board tool for motor vehicles.
Claims (7)
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