JP4357740B2 - シールされたラチェット組立体 - Google Patents

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明はラチェット機構に関し、特に手動の逆転部材を有する逆転可能型式のラチェットレンチに関する。本発明は特にラチェット機構のためのシールに関する。
【０００２】
（従来技術の説明）
本発明はその開示を参考のために本明細書に含めている米国特許第５，４９５，７８３号に記載の逆転可能型式のラチェットレンチの改良である。従って、本発明の理解に必要なラチェットレンチの構造のみを詳細に説明する。
【０００３】
前記特許第５，４９５，７８３号に記載のレンチにおいては、円形のラチェット頭を備えたハンドルは駆動本体を共軸に回転可能に受け入れる空洞を画成する筒形配列の内側ラチェット歯を有する。爪がラチェット歯との噛み合いの順方向状態と逆方向状態との間で運動するように駆動本体に支持されており、逆転レバーのピンと係合可能なオーバセンタばねによってこれらの位置の各々において保持される。逆転レバーは駆動本体と共軸に配置され、爪を順方向状態と逆方向状態との間で移行させるように駆動本体とラチェットヘッドとに対して回転するように駆動本体の上にブッシュとねじとによって保持されている。空洞と共軸のヘッドの各端において環状のくぼみが形成されており、それぞれ駆動本体と逆転レバーとにある対応する環状くぼみとそれぞれ面し、それらと協働して、空洞内に潤滑剤を溜め、ダストやごみが入ってくるのを阻止するようにその中で環状の空間を画成する。シールはラジアルシールであって、各シールは対応するくぼみの対向する筒形の面の間で配置され、かつそれらと弾力的に係合する。効果的なシールを保つために必要とされるラジアルシールに対する半径方向の圧縮力は回転部分に対して顕著な摩擦抗力を発生させ、逆転部材のラチェット噛み合い作動と手動作動の双方を実行するのに著しいトルクを必要とすることが判明した。
【０００４】
（発明の要約）
本発明の全体的な目的は従来技術によるラチェット組立体の欠点を排除し、一方別の構造的および作動上の利点を提供する改良されたシールされたラチェット組立体を提供することである。
【０００５】
本発明の重要な利点は効果的なシールを提供し、同時に回転部分に対する摩擦抗力を最小にする効果的なシールを提供するシールされたラチェット組立体を提供することである。
【０００６】
前述の特徴に関連して、本発明の更に別の特徴は比較的簡単で、かつ経済的な構造である、前述のタイプのラチェット組立体を提供することである。
【０００７】
本発明の前述およびその他の特徴のあるものは、軸線を有し、空洞を画成する貫通した筒形開口を備えたラチェット本体と、前記ラチェット本体と共軸に前記空洞の端部において該ラチェット本体に形成され、前記軸線に対して概ね垂直に配置された平面に対して平行に延びる第１の環状の肩面と、前記空洞に取り付けられ、軸線の周りで前記ラチェット本体に対して回転するように取り付けられた駆動部材であって、前記第１の環状肩面と概ね平行で、かつ共軸に面し、該肩面と協働してその間に環状の空間を画成する駆動部材を含むラチェット機構と、前記環状の空間に配置されたシール部材であって、前記肩面と協働して前記空洞の端部をシールする２個の半径方向に延び、前記肩面とそれぞれ係合する軸線方向に離隔し、可撓性で、かつ弾力的なリップを有するシール部材とを含むことを特徴とするシールされたラチェット組立体を提供することによって達成しうる。
【０００８】
本発明のその他の特徴は、軸線を有し、空洞を画成する筒形の貫通した開口を備えたラチェット本体と、前記空洞の第１と第２の端部においてそれぞれ該空洞と共軸に、かつ軸線に対して概ね垂直に配置された平面に対して平行に延びる前記ラチェット本体に形成された第１と第２の環状肩面と、前記空洞に取り付けられたラチェット機構であって、軸心の周りで前記ラチェット本体に対して回転するように取り付けられ、第１の環状肩面に対して概ね平行に、かつ共軸に面して協働し、その間に第１の環状空間を画成する第３の環状肩面を有する駆動部材を含み、かつ軸心の周りで前記ラチェット本体に対して回転するように取り付けられ前記第２の環状の肩面に対して概ね平行に、かつ共軸に面し協働してその間に第２の環状空間を画成する第４の環状の肩面を有する逆転部材とを含むラチェット機構と、前記第１の環状空間に配置され、２個の半径方向に延び、軸線方向に離隔し、前記第１と第３の肩面とそれぞれ係合して、それらと協働して前記空洞の第１の端部をシールする可撓性で弾性のリップを有する第１のシールと、前記第２の環状空間に配置され、２個の半径方向に延び、軸線方向に離隔し、前記第２と第４の肩面とそれぞれ係合して協働して前記空洞の第２の端部をシールする第２のシール部材とを含むことを特徴とするシールされた逆転可能なラチェット組立体によって達成可能である。
【０００９】
本発明は本明細書で完全に説明し、添付図面に示し、特許請求の範囲に特に指摘するある新規な特徴と部材の組み合わせとから構成され、細部に亘る各種の変更は本発明の精神や利点の何れをも損なうことなく実行可能であることが理解される。
【００１０】
本発明を理解し易くするために、好適実施例が添付図面に示されており、該添付図面を以下の説明と関連して検討すれば、本発明、その構造および作動並びに多くの利点は直ちに理解され、かつ認識される。
【００１１】
（好適実施例の説明）
図１および図２を参照すれば、本発明により構成され、その特徴を実施し、参照数字１０で全体的に指示する逆転可能なラチェットレンチが示されている。ラチェットレンチ１０は細長い柄１１を有し、該柄は一端において円形のラチェットヘッド１２を一体形成しており、該ヘッド１２は軸線方向に貫通して形成され、その中に空洞を画成する大きな円形孔すなわち開口１３を有する。前記孔１３の内面には筒形配列の等間隔でラチェット歯(図示せず)が形成されている。前記孔１３は前記ヘッド１２の両側の面の間を延びる。また図３および図４を参照すれば、ヘッド１２の両側の面はそれぞれ環状のくぼみ、すなわち皿孔１４、１７を形成しており、該くぼみ１４は概ね平坦で、平面の環状端面１５と筒形の側面１６とを有し、それらは双方共前記孔１３と共軸である。同様に、くぼみ１７は平坦な環状の端面１８と筒形の側面とを有し、それらは双方共孔１３に対して概ね共軸である。
【００１２】
ヘッド１２に対して軸心の周りで回転するように駆動本体２０が孔１３に共軸に配置されており、該駆動本体２０は一体の四角の駆動突起２１を有し、該突起は駆動本体から軸線方向に突出し、周知の要領でソケットのような関連の被動部材と係合する。駆動突起２１にはこれも周知の要領で押し下げ可能デンテントボール（図示せず）を設けることが可能である。また図３を参照すれば、駆動本体２０にはラチェットヘッド１２の環状くぼみ１４に受け入れられる寸法とされた半径方向外方に延びる環状フランジ２２を備えている。フランジ２２の方は、概ね平坦な環状の端面２４と筒形の側面２５とを含む環状くぼみ２３を中に形成する。前記端面と側面の双方共組み立て状態において孔１３と概ね共軸になるように配置されている。
【００１３】
駆動本体２０には駆動突起２１とは反対側の軸線方向他端に端面２６が形成されており、前記駆動本体２０は、図２に示すように、環状のフランジ２２が環状のくぼみ１４に着座すると前記端面２６が環状くぼみ１７に軸線方向内方に配置されるような寸法とされている。端面２６には一方の側部において深い爪用のくぼみ２７が形成されている。前記端面２６には反対側において浅いピン用のくぼみ２８が形成されている。また前記端面２６には前記爪用くぼみ２７とピン用くぼみ２８との中間において前記駆動本体２０の概ね軸線方向に概ね長方形のくぼみ２９が形成されている。前記長方形くぼみ２７の中央で、前記駆動本体２０と共軸に内側にねじを切った筒形の孔２９ａが形成されている。
【００１４】
前記爪用のくぼみ２７には爪３０が着座する。前記爪３０の外側にはヘッド１２のラチェット歯と面し、該歯と噛み合う寸法とされた円弧状の配列の歯（図示せず）が形成されている。爪３０の反対側には爪用くぼみ２７の軸線方向壁と摺動係合するような寸法とされた平坦な後面３２が形成されている。前記配列の爪と後面３２とは爪３０の平坦で、平行の頂面３３と底面３４との間を延びる。
【００１５】
また図４を参照すれば、ラチェットレンチ１０にはまた、全体的に円形デイスクの形状であり、貫通した軸線方向孔４１が形成され、上端において環状のくぼみ４２で囲まれている逆転レバー４０が設けられている。前記逆転レバー４０の外面には３個の等間隔で、半径方向に延びるリブ４３が形成されている。前記逆転レバー４０の内面から垂下して、かつ孔４１から所定の距離だけ半径方向外方に離隔した筒形のピン４５が形成されており、該ピンはレバー４０と一体であることが好ましい。前記くぼみ４２の半径方向丁度外側で角度方向に離隔した位置においてＯＮとＯＦＦのマーク４４および４６が形成されている。逆転レバー４０はヘッド１２のくぼみ１７に着座する寸法とされ、その外縁部で内面において環状くぼみ４７を有し、該くぼみは双方共孔４１に対して概ね共軸にある平坦な環状の端面４８と筒形の側面４９とを画成する。逆転レバー４０は、ピン４５がピン用くぼみ２８に受け入れられるようにヘッド１２に位置しており、孔４１は駆動本体２０に対して共軸である。
【００１６】
ラチェットレンチ１０はまた、逆転レバー４０の孔４１を通して、駆動本体２０の長方形くぼみ２９の中へ受け入れられる寸法とされた筒形のブッシュ５０を含む。この点に関して、ブッシュ５０にはその遠位端の近傍で直径方向の両側に平坦部（図示せず）が形成されている。従って、ブッシュ５０の遠位端は長方形くぼみ２９にキー止めされ、すなわち該くぼみに回転不能に受け入れられることが認められる。ブッシュ５０には、該ブッシュの遠位端が長方形くぼみ２９にキー止めされると逆転レバー４０のくぼみ４２に着座する半径方向外方に延びた環状フランジ５３がその外端近傍において設けられている。フランジ５３には外面にインジケータ（図１）が形成されている。ねじ５５がねじを切った孔２９ａとねじ係合するようにブッシュ５０を通して受け入れられ、該ねじは環状フランジ５３に対して着座する大きな頭部５６を有する。従って、ねじ５５はブッシュ５０と協働してラチェットレンチ１０の諸部材を組み立て状態に保持し、駆動本体２０を環状くぼみ１４において保持し、かつ逆転レバー４０をラチェットヘッド１２の環状のくぼみ１７に保持する。
【００１７】
ラチェットレンチ１０はまた、細長いワイヤばね部材の形態の押圧ばね６０を含んでおり、該ばねは逆転レバー４０と駆動本体２０との間で駆動本体２０の軸線に対して概ね垂直の平面に全てが位置する、全体的にハート型で、一対の対向するローブ６２（図示する）と頂点６５とを含む。ローブ６２には頂６５とは反対側の端部において一体の係止端６６（図２に示す）が形成され、爪３０の孔（図示せず）中へ延びる。前述したラチェットレンチ１０の諸部材の配置と作動については前述の米国特許第５，４９５，７８３号により詳しく説明されている。
【００１８】
特に図３と図４とを参照すれば、諸部材が組み立てられると、ラチェットヘッド１２の環状くぼみ１４および１７がそれぞれ駆動本体２０の環状くぼみ２３と逆転レバー４０の環状くぼみ４７と協働して、一方について詳細に説明するが概ね同一の構造である環状シール８０および８０Ａを収容する環状空間７０および７５を画成する。各シール８０、８０Ａは適当な可撓性で、弾性の材料から形成され、横断面において全体的に長方形であり、全体的に筒形の該端壁８２と、環状の頂壁８３および底壁８４とを有する本体８１を有する。それぞれ、頂壁８３と底壁８４との上方および下方に延びる２個の分岐するリップ８５および８６が前記本体８１と一体形成され、該本体から半径方向内方に延びる。
【００１９】
使用時、シール８０は、リップ８５および８６をそれぞれラチェットヘッド１２の環状端面１５と駆動本体２０の環状端面２４と係合させて環状空間７０に配置される。同様に、シール８０Ａは，リップ８５および８６をそれぞれ逆転レバー４０の環状端面４８とラチェットヘッド１２の環状端面１８とに係合させて環状空間７５に配置される。このように、シール８０および８０Ａのリップ８５および８６は軸線方向に僅かに圧縮される。従って、前記シール８０および８０Ａは孔１３によって形成された空洞における潤滑剤をシールし、その中へダストやごみが進入しないように軸線方向にシール力を加えるアキシャルシールである。
【００２０】
このアキシャルシール装置は組み立てられると、従来技術によるラジアルシールよりも加える回転抗力が顕著に少ないことが判明した。このことは、少なくとも部分的には、ダブルリップシール装置が、環状空間７０および７５を画成する関連の環状面と、シール８０および８０Ａのそれぞれの間の面接触を最小にするという事実によるものと考えられる。この軸線方向の圧縮力によって、シール８０および８０Ａは協働してラチェットヘッド１２を駆動本体２０および逆転レバー４０に対して弾力的に心出しさせ、ラチェットヘッド１２のいずれかの側における過剰な抗力あるいは摩擦を阻止する押圧部材として作用することが認められる。
【００２１】
本発明の好適実施例において、シール８０および８０Ａは成形が容易であり、たとえ石油ベースの潤滑剤と接触しても広範囲の温度に対して柔軟性を保持する材料から形成される。そのような材料はニトリルポリマでよい。もっともその他の適当な材料も使用可能であることが認められる。
【００２２】
前述の説明から、改良されたラチェットレンチと、摩擦抗力を最小にしながら効果的なシールを提供し、同時に諸部材を軸線方向に心出しさせる圧縮ばねとして機能するシールとが提供されたことが判る。
【００２３】
本発明の特定の実施例を図示し、かつ説明したが、当該技術分野の専門家には、本発明の広義の局面から逸脱することなく変更や修正が実行可能であることが明らかである。従って、特許請求の範囲の目的は本発明の真正な精神と範囲とに入るそのように全ての変更や修正を網羅することである。前述の説明および添付図面において説明した事項は単に例示として提供したものであって、限定的なものではない。本発明の実際の範囲は従来技術に基づいてその適正な展望を視野に入れて特許請求の範囲において規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明により構成し、本発明の特徴を実施したラチェットレンチの上面図である。
【図２】 図１の線２−２に沿って見た垂直断面拡大図である。
【図３】 図２において３で指示する部分の更に拡大した断面破断図である。
【図４】 図２において４で指示する部分の更に拡大した断面破断図である。

Claims (15)

1. 軸線を有し、かつ空洞を画成する筒形の貫通した開口を備えたラチェット本体と、
   前記空洞の端部において共軸に前記ラチェット本体に形成され、前記軸線に対して概ね垂直に配置された平面に対して平行に延びる第１の環状肩面と、
   前記空洞に取り付けられたラチェット機構であって、第２の環状肩面を有し、前記軸線の周りで前記ラチェット本体に対して回転するように取り付けられ、前記第１の環状肩面に対して概ね平行かつ共軸に該肩面に面し、かつ該肩面から軸線方向に離隔し、かつ該肩面と協働してその間に環状の空間を画成する駆動部材を含むラチェット機構と、
   前記環状の空間に配置されたシール部材であって、半径方向の内側と、半径方向の外側と、２個の軸線方向に離隔した可撓性で、弾性のリップとを有し、前記リップが前記内側および外側の一方から半径方向に延び、それぞれ前記第１の環状肩面及び第２の環状肩面と係合し、前記第１の環状肩面及び第２の環状肩面と協働して前記空洞の端部をシールするシール部材とを含むシールされたラチェット組立体において、
   前記可撓性で、弾性のリップのみが前記第１の環状肩面及び第２の環状肩面と係合し、
   前記シールされたラチェット組立体が、前記ラチェット機構を前記ラチェット組立体に接続する取付け機構を含み、かつ
   前記シール部材の前記リップが前記駆動部材と前記ラチェット本体とを弾力的に押圧して離す
   ことを特徴とするシールされたラチェット組立体。
2. 前記シール部材が前記リップがそこから延びる側部を有する環状のシール本体を含むことを特徴とする請求項１に記載のラチェット組立体。
3. 前記リップが前記シール本体から分岐することを特徴とする請求項２に記載のラチェット組立体。
4. 前記リップが前記シール本体から半径方向内方に延びることを特徴とする請求項２に記載のラチェット組立体。
5. 前記リップが前記ラチェット本体の軸線方向に分岐することを特徴とする請求項４に記載のラチェット組立体。
6. 前記リップが前記ラチェット本体の軸線方向に分岐することを特徴とする請求項１に記載のラチェット組立体。
7. 軸線を有し、空洞を画成する貫通した筒形開口を備えたラチェット本体と、
   前記空洞の第１と第２の端部において共軸にそれぞれ前記ラチェット本体に形成され、前記軸線に対して概ね垂直に配置された平面に対して平行に延びる第１と第２の環状の肩面と、
   前記空洞に取り付けられたラチェット機構であって、
   前記軸線の周りで前記ラチェット本体に対して回転するように取り付けられ、第３の環状の肩面を有し、この環状の肩面がそれに対して概ね平行かつ共軸に軸線方向に離隔した前記第１の環状の肩面に面し、かつ協働してその間に第１の環状空間を画成する駆動部材を含み、
   前記ラチェット機構は前記軸線の周りで前記ラチェット本体に対して回転するように取り付けられ、第４の環状の肩面を有し、この環状の肩面がそれに対して概ね平行かつ共軸に前記の第２の環状肩面に面し、かつ軸線方向に離隔し、かつ協働してその間に第２の環状空間を画成する逆転部材を含むラチェット機構と、
   前記第１の環状空間に配置され、第１の半径方向内側と、第１の半径方向外側と、２個の軸線方向に離隔した可撓性で弾性の第１のリップとを有する第１のシール部材であって、前記第１のリップが前記第１の内側および外側の一方から半径方向に延び、それぞれ前記第１と第３の肩面と係合して該肩面と協働して空洞の第１の端部をシールする第１のシール部材と、
   前記第２の環状空間に配置され、第２の半径方向内側と、第２の半径方向外側と、２個の軸線方向に離隔し可撓性で弾性の第２のリップとを有する第２のシール部材であって、前記第２のリップが前記第２の内側および外側の一方から半径方向に延び、前記第２と第４の肩面とそれぞれ係合して、該肩面と協働して前記空洞の第２の端部をシールする第２のシール部材とを含むシールされた逆転可能型式のラチェット組立体において、
   前記第１のリップのみが前記第１と第３の肩面と係合し、前記第２のリップのみが前記第２と第４の肩面と係合し、
   前記シールされた逆転可能型式のラチェット組立体が、前記駆動部材と前記逆転部材とを相互に接続し、それらを前記空洞の第１と第２の端部において前記ラチェット本体においてそれぞれ保持する結合構造体を含み、
   前記第１と第２のシール部材が、それぞれ前記駆動部材と前記逆転部材とを前記ラチェット本体から軸線方向に離れる方向に弾力的に押圧して前記ラチェット機構を前記ラチェット本体に対して心出しする
   ことを特徴とするシールされた逆転可能型式のラチェット組立体。
8. 前記ラチェット本体が前記開口を画成する筒形配列のラチェット歯を有し、前記ラチェット機構が前記ラチェット歯と噛み合うように取り付けられた爪機構を含むことを特徴とする請求項７に記載のラチェット組立体。
9. 前記第１のシール部材が、そこから第１のリップが延びる第１の環状シール本体を含み、前記第２のシール部材がそこから第２のリップが延びる第２の環状シール本体を含むことを特徴とする請求項７に記載のラチェット組立体。
10. 前記第１と第２のシール部材の各々においてそのリップがそのシール本体から分岐することを特徴とする請求項９に記載のラチェット組立体。
11. 前記第１と第２のシール部材の各々においてそのリップがそのシール部材から半径方向内方に延びることを特徴とする請求項９に記載のラチェット組立体。
12. 各シール部材において、前記リップが前記ラチェット本体の軸線方向に分岐することを特徴とする請求項１１に記載のラチェット組立体。
13. 各シール部材において、前記リップが前記ラチェット本体の軸線方向に分岐することを特徴とする請求項７に記載のラチェット組立体。
14. 前記ラチェット本体と前記駆動部材がそれぞれ前記環状空間を画する筒形面を有し、前記シール本体が前記筒形面の一方とシール係合して配置されていることを特徴とする請求項２に記載のラチェット組立体。
15. 前記ラチェット本体と前記駆動部材とが、それぞれ前記第１の環状空間を画する第１と第２の筒形面と、前記第２の環状空間を画する第３と第４の筒形面とを有し、前記第１のシール本体が前記第１と第２の筒形面の一方とシール係合して配置されており、前記第２のシール本体が前記第３と第４の筒形面の一方とシール係合して配置されていることを特徴とする請求項９に記載のラチェット組立体。

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