LLAVE DE TUERCAS DE ALTA TORSIÓN DE EXTREMO ABIERTO
Reclamación de Prioridad La presente Solicitud reclama la prioridad sobre la Solicitud Provisional Norteamericana No. 60/587, 925, presentada en Julio 14, 2004, cuya descripción completa está incorporada como referencia a la presente descripción. Campo de la Invención La presente invención se refiere a una llave de tuercas de extremo abierto y, más particularmente, a una llave de tuercas de alta torsión de extremo abierto mejorada. Antecedentes de la Invención Una llave de tuercas de extremo abierto generalmente tiene dos mordazas que están separadas para enganchar las partes planas de una cabeza de sujetador y es general mente utilizada para dar vuelta y controlar la rotación de los tornillos, tuercas y otros sujetadores. U na llave de tuercas de extremo abierto puede ser formada con un extremo abierto doble, un extremo de caja de combinación y otra config uración adecuada, puede tener acceso a los sujetadores bajo ciertas condiciones limitadas, en donde el extremo cerrado o la llave de tuercas, no es práctica. Sin embargo, las llaves de tuercas de extremo abierto, pueden ser más débiles que una llave de caja , debido a la naturaleza sin soporte de la mordaza saliente. Las fuerzas de reacción ejercidas sobre las mordazas por los sujetadores atraviesan , ya sea cualquiera o ambas de las caras
de la mordaza de la llave de tuercas que ocasionan un impulso de doblado alrededor de las mordazas en relación con la cabeza. Las fuerzas de reacción ocasionan que las mordazas se expandan y se ejerce una torsión aumentada sobre el sujetador. Han existido numerosos intentos para mejorar la fuerza y la capacidad de torsión de las llaves de tuerca de extremo abierto, incluyendo el uso de dientes cerrados en las mordazas o superficies de operación inclinadas o arq ueadas. Breve Descripción de la Invención La presente invención reconoce y toma en cuenta las consideraciones de las construcciones y métodos de la técnica anterior. En una modalidad de la presente invención , una llave de tuercas de extremo abierto, tiene un cuerpo alargado que tiene un eje longitudinal que se extiende desde el primer extremo al segundo extremo. U na primera mordaza se extiende desde el primer extremo del cuerpo a un extremo distante y define una primera superficie de enganche generalmente plana y una primera superficie de mordedura generalmente plana adyacente a la primera superficie de enganche opuesta al primer extremo distante. U na segunda mordaza se extiende desde el primer extremo del cuerpo a un seg undo extremo distante y define una segunda superficie de mordedura generalmente plana y una segunda superficie de enganche generalmente plana que está adyacente a la segunda superficie de mordedu ra opuesta al segundo extremo distante. La primera mordaza y la segunda mordaza forman entre ellas una garganta que tiene un extremo
cerrado y un extremo abierto opuesto al extremo cerrado, en donde la primera superficie de mordedura generalmente plana está colocada en u n primer ángulo con respecto a la primera superficie de enganche generalmente plana, extendiéndose el primer ángulo a través de la primera mordaza y midiendo menos de 1 65 grados o 90 grados o más. La segunda superficie de mordedura generalmente plana está colocada en un segundo ángulo con respecto a la segunda superficie de enganche generalmente plana, extendiéndose el segundo ángulo a través de la segunda mordaza y midiendo menos de 1 65 grados o 90 g rados o más. Además, la primera superficie de enganche generalmente plana en la segunda superficie generalmente plana generalmente son paralelas entre ellas y a una línea que cruza el eje del cuerpo en un punto, de modo que el tercer ángulo es definido entre una porción del eje del cuerpo que se extiende desde el punto hacia el seg undo extremo del cuerpo y una porción de la línea que se extiende desde el punto lejos del extremo abierto de la garganta. El tercer áng ulo se encuentra dentro de un rango de 30 grados a 70 grados y la primera superficie de enganche generalmente plana y la segunda superficie de enganche generalmente plana están separadas por una distancia mayor que un ancho plano de la porción de sujeción poligonal del sujetador. En otra modalidad de la presente invención, una llave de tuercas de extremo abierto para utilizarse con un sujetador tiene una porción de sujeción poligonal y tiene u n cuerpo alargado que tiene un eje longitudinal que se extiende a través del mismo. Una primera
mordaza se extiende desde el cuerpo a un primer extremo distante y define una primera superficie de enganche, una primera superficie de mordedura adyacente a la primera superficie de enganche opuesta al extremo distante y una primera orilla de mordedura entre la primera superficie de mordedura y la primera superficie de enganche. Una segunda mordaza que es más corta que la primera mordaza, se extiende desde el cuerpo hacia el seg undo extremo distante y define una segunda superficie de mordedura, una segunda superficie de enganche adyacente a la segunda superficie de mordedura opuesta al seg undo extremo distante y una segunda orilla de mordedura entre la segunda superficie de mordedura y la segunda superficie de enganche. La primera mordaza y la segunda mordaza forman entre ellas una garganta q ue tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto al extremo cerrado. La primera superficie de mordedura está colocada en un primer ángulo con respecto a la primera superficie de enganche, extendiéndose el primer ángulo a través de la primera mordaza y midiendo menos de 140 grados o 1 30 grados o más y la segunda superficie de mordedura está colocada en el segundo ángulo con respecto a la segunda superficie de enganche, extendiéndose el seg undo áng ulo a través de la segunda mordaza y midiendo menos de 140 g rados o 1 30 grados o más. La primera superficie de enganche y la segunda superficie de enganche generalmente son paralelas entre ellas y con una primera línea que cruza el eje del cuerpo en un punto, de modo que el tercer ángulo es definido desde una porción del eje del cuerpo que se extiende desde
el punto lejos del cuerpo alargado y una porción de la línea que se extiende desde el cuerpo lejos del extremo abierto de la garganta. El tercer ángulo se encuentra en un rango entre 30 grados y 90 grados, y la primera superficie de enganche y la segunda superficie de enganche son separadas por una distancia mayor que un ancho plano de la porción de sujeción poligonal del sujetador. Todavía en otra modalidad , la llave de tuercas de extremo abierto para utilizarse a un sujetador tiene una porción de sujeción poligonal tiene un cuerpo alargado que tiene un eje longitudinal que se extiende a través del mismo. Una primera mordaza se extiende desde el cuerpo al primer extremo distante y define una primera superficie de enganche, una primera superficie achaflanada adyacente a la primera superficie de enganche cerca del extremo distante de la primera mordaza, en donde la superficie achaflanada está colocada en un ángulo en relación a la primera superficie de enganche, una primera superficie de mordedura adyacente a la primera superficie de enganche opuesta al primer extremo distante de la mordaza y una primera orilla de mordedura entre la primera superficie de mordedura - y la primera superficie de enganche. U na segunda mordaza que es substancialmente más corta de longitud que la primera mordaza se extiende del cuerpo a un segundo extremo distante y define u na segunda superficie de mordedura, una segunda superficie de enganche adyacente a la segunda superficie de mordedura opuesta al segundo extremo distante y una segunda orilla de mordedura entre la segunda superficie de mordedura y la
segunda superficie de enganche. La pri mera mordaza y la segunda mordaza forman entre ellas una garganta que tiene un extremo cerrado y un extremo abierto opuesto al extremo cerrado. La primera superficie de mordedura está colocada en un primer ángulo con respecto a la primera superficie de enganche, extendiéndose el primer ángulo a la primera mordaza y midiendo menos de 1 65 grados o 90 grados o más, y una segunda superficie de mordedura colocada en un segu ndo ángulo con respecto a la segunda superficie de enganche, extendiéndose el seg undo ángulo a través de la segunda mordaza y que mide menos de 1 65 grados o 90 grados o más. U na primera l ínea cruza el radio del centro del sujetador que es recibido entre la primera y segunda mordazas y el eje del cuerpo en un punto, de modo que el tercer ángu lo es definido entre una porción del eje del cuerpo que se extiende del punto hacia el cuerpo alargado y una porción de una primera línea que se extiende desde el punto lejos del extremo abierto de la garganta. El tercer ángulo se encuentra dentro de un rango de 30 grados a 90 g rados. Adicionalmente, la primera superficie de enganche y la segu nda superficie de enganche son separadas por una distancia mayor que un ancho plano de la porción de sujeción poligonal del sujetador. Breve Descripción de los Dibujos Una descripción más completa de la presente invención , incluyendo la mejor modalidad de la misma , dirigida hacia los expertos en la misma, se establece en la descripción , la cual hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La fig ura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad de una llave de tuercas de extremo abierto de alta torsión de acuerdo con la presente invención; Las figuras de la 2A a la 2D son vistas de planta de la llave de tuerca de extremo abierto de alta torsión de la fig ura 1 operando en un sujetador; y Las figuras de la 2E a la 2F son vistas detalladas ampliadas a las mordazas de la llave de tuerca de extremo abierto de alta torsión de la figura 1 que muestra la operación en una pieza de trabajo. El uso repetido de los caracteres de referencia en la presente descripción y dibujos pretende representar características o elementos iguales análogos a la presente invención . Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia ahora detalladamente a las modalidades actualmente preferidas de la presente invención , de las cuales están ilustrados en los dibujos adjuntos uno o más ejemplos. Cada ejemplo se proporciona a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención . De hecho, aquellos expertos en la técnica podrán apreciar que se pueden hacer modificaciones y variaciones en la presente invención sin salirse del alcance y espíritu de la misma. Por ejemplo, las características ilustradas o descritas como parte de una modalidad pueden ser utilizadas en otra modalidad para producir una modalidad todavía adicional. Para propósitos de ilustración , la presente invención se describe con respecto a una llave de tuercas de extremo abierto de mordaza fija , en donde ambas
mordazas son estacionarias. Sin embargo, deberá entenderse que también se puede modificar una llave de tuercas de extremo abierto ajustable, en donde una mordaza es fija y la otra movible de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Por lo tanto, se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones, ya que se encuentran dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes. Haciendo referencia a la figura 1 , una llave de tuercas 5 que incluye un cuerpo que tiene un mango 1 0 y una cabeza 12 se extiende desde un extremo del mango. La cabeza y el mango pueden ser formados integralmente de un material con capacidad para resistir los esfuerzos creados, por ejemplo, aleación de acero, aluminio y varios polímeros. El mango 1 0 puede ser una pieza sólida y la cual es generalmente de forma rectang ular. La forma y longitud del mango 1 0 pueden variar dependiendo de la aplicación de la llave de tuercas 5. Por ejemplo, el mango 1 0 puede ser generalmente cilindrico o poligonal en la sección transversal . La cabeza 1 2 define una primer mordaza 14 que se extiende desde el cuerpo de la llave de tuercas a un extremo distante y una segunda mordaza más pequeña 16 que se extiende desde el cuerpo de la llave de tuercas a su extremo distante respectivo. La primera mordaza 14 y la segunda mordaza 1 6 son conectadas por u n alma 1 8. A las mordazas 14 y 1 6 también nos podemos referir en lo sig uiente como una mordaza y la mordaza principal , respectivamente. Es decir, que la segunda mordaza 1 6 es una mordaza principal y la primera mordaza 14 es la
siguiente mordaza debido a q ue la segu nda mordaza dirige la dirección de rotación y la primera mordaza sigue la rotación conforme la llave de tuercas hace girar un sujetador. La primera mordaza 14 define una primera área de recepción 20 una primera superficie de enganche generalmente plana 22 y una primera superficie de mordedura generalmente plana 24 adyacente a un extremo de la superficie de enganche 22, de modo que la orilla de mordedura 29 (fig ura 2B) se define entre la superficie de enganche 22 y la superficie de mordedura 24. La primera superficie de mordedura 24 es adyacente a la superficie de enganche 22 opuesta al primer extremo distante de la mordaza. La superficie de mordedura 24 está colocada en un ángulo obtuso ß de o mayor de aproximadamente 90 grados y menor de aproximadamente 1 80 grados, con respecto a la primera superficie de enganche 22 (por lo tanto, definiendo la orilla de mordedura), siendo el ángulo preferido de aproximadamente 1 35 grados. Una primera superficie achaflanada 26 es definida en un extremo opuesto de la superficie de enganche 22 del primer extremo distante de la mordaza. La segunda mordaza 1 6 define una segunda área de recepción 28, u na segunda superficie de enganche generalmente plana 30 y una segunda superficie de morded ura generalmente plana 32 adyacente en un extremo de la superficie de enganche 30, de modo que u na orilla de mordedura 31 (figura 2B), se define entre la superficie de enganche 30 y la superficie de mordedura 32. La segunda superficie de mordedura 32 está colocada en un ángulo
obtuso d de o mayor de aproximadamente 90 grados y menor de aproximadamente 1 80 grados, con respecto a la segunda superficie de enganche 30 (definiendo de este modo la orilla de mordedura), siendo el ángulo preferido de aproximadamente 1 35 grados. La segunda superficie de enganche 30 es adyacente a la segunda superficie de mordedura 32 opuesta al segundo extremo distante de la mordaza. Deberá observarse que las su perficies de enganche 22 y 30 y/o la superficie de mordedura 24 y 32 pueden ser curvas, a condición de que la superficie de mordedura sea angulada con respecto a su superficie de enganche correspondiente como para formar las orillas de mordedura respectivas 29 y 31 . La segunda mordaza 1 6 es substancialmente más corta de longitud que la primera mordaza 14. Más particularmente, la segunda mordaza 1 6 no es mayor que la mitad de la longitud de la primera mordaza 14, de modo que cualquier impulso de doblado ejercido en la segunda mordaza 16 , se haya minimizado substancialmente, debido al tamaño de la mordaza. En la modalidad mostrada en las figuras, la segunda superficie de mordedura 32 es definida en el seg undo extremo distante de la mordaza (aunque deberá quedar entendido que se pueden utilizar otras configuraciones), de modo que la segunda superficie de mordedura define una superficie achaflanada similar a la primera superficie achaflanada 26. Las superficies achaflanadas juntas ayudan en la carga de un sujetador en la superficie de enganche. La primera y segunda mordazas forman una garganta entre ellas y
tienen un primer extremo cerrado cerca del alma 1 8 y un segundo extremo distante abierto del alma 1 8. La primera superficie de enganche 22 y la segunda superficie de enganche 30 generalmente son paralelas entre ellas y a una línea 34 que cruza la línea central del mango 44. La primera y segunda superficies de enganche 22 y 30 están separadas una distancia G, de modo que una cabeza 36 del sujetador 38 se encaja entre las superficie de enganche. Más particularmente, la distancia G es ligeramente mayor que la distancia plana atravesada entre el primer lado plano 40 y el segundo lado plano opuesto 42 de la cabeza del sujetador 36, permitiendo de este modo, que la cabeza de la llave de la tuercas 12 reciba de manera deslizable la cabeza del sujetador 36. La separación entre cada lado plano de la cabeza y una superficie de enganche correspondiente del sujetador es de entre 0.00254 cm (0.001 pulgadas) y 0.0508 cm (0.020 pulgadas), siendo una distancia preferida de 0.00254 cm (0.001 pulgadas). U n ángulo a entre la línea 34 y la línea central del mango 44 es de aproximadamente 60 grados. Por lo tanto, la cabeza de la llave de tuercas 1 2 recibe la cabeza del sujetador 36 en aproximadamente 60 grados con respecto al asa 1 0. Debido a que la línea 34 es paralela a la primera y segunda superficies de enganche 22 y 30 , el ángulo a describe la orientación de esta superficie con respecto a la línea central del mango 44. Por lo tanto, debido a que a se aproxima a cero, la mordaza de la superficie de enganche 22 y 30 se mueve para volverse paralela al eje del mango 44. El ángulo a puede ser de
un rango entre 45 y 90 grados, aunque preferentemente el ángulo a es de 60 grados +/- 2 grados. Durante la operación y haciendo referencia a la figura 2A, el sujetador 38 es recibido de manera deslizable entre las mordazas 14 y 1 6 adyacentes a la primera y segunda superficies de enganche 22 y 30. La llave de tuercas es colocada alrededor del sujetador 38, de modo que por lo menos una esquina de la cabeza del sujetador 36 se apoya en un radio 66a entre las áreas de recepción 20 y 28 en un punto de la línea 34. Se proporciona un espacio suficiente por la pared del área 20 y por la primera superficie de mordedura 24, de modo que la cabeza de la llave de tuercas no aplica torsión en la dirección de las manecillas del reloj inmediatamente a la esquina del sujetador 50 (figura 2C) (desde la perspectiva mostrada en la figura 2C) de la pared y la primera superficie de mordedura, respectivamente. Los mismo es cierto, para la segunda superficie de mordedura 32 y la esquina del sujetador 52. Más específicamente y haciendo referencia a la figura 1 , cuando el sujetador 38 es insertado entre las mordazas 14 y 1 6, la esquina del sujetador 54 se apoya en el radio 66a. En esta posición, las orillas de mordedura 29 y 31 son separadas por una distancia D1 y D2, respectivamente, del punto central del radio 66 de la cabeza del sujetador 38. En una modalidad preferida, D 1 y D2 son de longitud igual pero en los lados opuestos del punto central 66 medido paralelo a la línea 34. Las distancias D 1 y D2 son preferentemente de 0.1 27 cm (0.05 pulgadas) de longitud para un sujetador de 1 .428
cm (9/1 6 de pulgada) pero se pueden escalar para cabezas del sujetador de tamaños diferentes, como se muestra en la tabla sig uiente.
La separación entre las orillas de mordedu ra 29 y 31 y el radio central del sujetador 66 indica el radio de la fuerza de torsión aplicada al sujetador y que extiende la fuerza aplicada a la mordaza. Quiere decir que si las distancias D 1 y D2 son cero, entonces la fuerza de dispersión aplicada a las mordazas es mayor, ya que no se crea un impulso de contacto entre las orillas de mordedura y el radio central del sujetador. Si las distancias D 1 y D2 son mayores de cero, no obstante la cantidad de la fuerza de difusión aplicada a las mordazas es reducida debido al impulso del brazo formado entre cada su perficie de mordedura 29 y 31 y el radio central del sujetador 66. Además, para la carga de torsión óptima en las orillas del sujetador, la distancia D 1 debe ser igual , pero en distancias opuestas del radio central 66 a la distancia D2. Si la distancia D 1 y la distancia D2 no son iguales a las orillas de mordedura más cercanas al radio central 66 tendrán un efecto de ranurado más grande en la cabeza del sujetador q ue la otra orilla de mordedura ocasionando que el sujetador gire en la cabeza de la llave de
tuercas, de modo que las fuerzas ejercidas por cada orilla de mordedura son ¡guales. Por lo tanto, un espacio desigual de las orillas de mordedura alrededor del radio central 66 puede dar como resultado el daño de la cabeza del sujetador a través del ranurado excesivo por la orilla de mordedura más cercana al radio central 66. Debido a que la distancia entre las superficies de enganche 22 y 30 es mayor que la distancia plana cruzada entre las orillas planas 40 y 42, la cabeza de la llave de tuercas puede girar ligeramente en la dirección contraria a las manecillas del reloj mientras que toma el espacio entre las superficies de mordedura y las orillas del sujetador sin poner carga de fuerza alguna en la cabeza del sujetador. Por lo tanto, haciendo referencia a las fig uras 2B y 2C, con el mango de las llave de tuercas 1 0 se hacen girar en la dirección contraria a las manecillas del reloj de la cabeza, la primera y segunda superficies de enganche 22 y 30 y las superficies de mordedura 24 y 32, giran alrededor del radio central 66 del sujetador 38, de modo que las superficies de enganche ya no son generalmente paralelas al primer y segundo ángulos planos 40 y 42 del sujetador y las orillas de mordedura 29 y 31 (figura 2B) hacen contacto con los lados del sujetador. Por consiguiente, conforme gira la llave de tuercas, se ejerce una fuerza de contacto Ft sobre la mordaza 14 en la superficie de morded ura 24 y se ejerce una fuerza de contacto Fc en la mordedura 1 6 en la superficie de mordedura 32. Además, la rotación del mango 1 0 como se muestra en la figura 2C, ocasiona que las orillas de mordedura 29 y 31 se ranuren en los lados planos del
sujetador correspondiente 40 y 42, respectivamente, conforme las mordazas aplican torsión a la cabeza del sujetador. El "ranurado" se refiere a las orillas de mordedura y superficies del golpe en la cabeza del sujetador, de modo que el material del sujetador se acumula en el frente de la superficie de mordedura. Esto ayuda a detener las mordazas en enganche con los lados del sujetador en una ubicación suficientemente separada de las esquinas del sujetador 50 y 52 (fig ura 2D), de modo que las esquinas ya no son escaladas bajo las cargas de torsión alta. La cantidad de ranurado es una función del ángulo entre la mordedura y las superficies de enganche de la dureza del material del sujetador. Por lo tanto, conforme es disminuida la dureza del material del sujetador, el ángulo entre las superficies debe de ser aumentado para minimizar la cantidad de mordedura de los lados del sujetador al que está sometido. Deberá entenderse con el objeto de lograr un ranurado adecuado, q ue la orilla de mordedura debe de ser lo suficientemente afilada. Esto es, que debido a que la orilla de mordedura es formada por el cruce de dos superficies generalmente planas, la esquina resultante debe de ser un vértice cerrado para permitir un ranurado suficiente para el material del sujetador. Debe quedar entendido que aunque las superficies de enganche y de mordeduras han sido descritas como que son generalmente planas, estas superficies también pueden ser curvas, a condición de que el ápice formado entre las dos superficies, sea lo suficientemente cerrado para que de como resultado un ran urado suficiente. En un
caso en el que cualquiera de las superficies de enganche o mordedura son curvas, el ángulo ß y d deben de ser medidos desde la tangente de la l ínea al vértice de la superficie curva. Las figuras de la 2D a la 2F proporcionan mayores detalles de las identaciones 46 (figura 2E) y 48 (figura 2F) en los lados del sujetador 40 y 42, conforme se aumenta la carga de torsión en la dirección de las manecillas del reloj sobre el mango 1 0 se aumenta la fuerza de contacto Ft y la fuerza de contacto Fc y se ranura el material de sujetador hacia las esquinas respectivas 50 y 52. Debido al ángulo en el cual las mordazas del sujetador ranuran los lados del sujetador es una función no solamente de una fuerza, sino del material , la presente explicación su pone que la llave de tuercas está hecha de u n material , es decir, aleación de acero 6140, que es más du ro que el material del sujetador, por ejemplo, aleación de acero 1 035. Preferentemente, existe un punto 1 0 de un diferencial mayor de dureza entre el material de la llave de tuercas y el material del sujetador. Como se mencionó anteriormente, las mordazas de una llave de tuercas de extremo abierto generalmente son expuestas a fuerzas que tienden a separar las mordazas cuando las mordazas aplican torsión a la cabeza del sujetador. Hasta el punto en que estas fuerzas son perpendiculares a una porción alargada de cualquiera de las mordazas, la fuerza crea un impulso de doblado alrededor de la base de la porción alargada. Dependiendo de (1 ) la magnitud de la fuerza, (2) la distancia entre la base y el punto en el cual es aplicada
la fuerza y (3) la construcción de las mordazas, las mordazas pueden doblarse y hasta romperse en la base. U na mordaza de llave de tuercas de extremo abierto puede tener una porción de la misma que se extiende generalmente paralela a la línea central del cuerpo de la llave de tuercas. Cuando la garganta se abre en la línea con respecto a la línea central del cuerpo de la llave de tuercas (es decir, en donde el ángulo a de la figura 1 es cero), un lado del sujetador aplica una porción importante de su fuerza de reacción a la mordaza perpendicular a la línea central del cuerpo y, por lo tanto, crea un impulso de doblado máxi mo debido a la distancia relativamente larga y el componente de fuerza efectiva grande aplicada. La garganta de una llave de tuercas se define como el área limitada por el alma 1 8 y la superficie de enganche de la mordaza 22 y 30 y la dirección de la abertura de la garganta es definida por un ángulo a entre el eje del mango 44 y la línea 34 (figura 1 ). En la modalidad de la presente invención mostrada en la figura 1 , el ángulo a es de 60 grados (preferentemente ± 2 g rados), de modo que la garganta es colocada en un ángulo de 60 grados con respecto a la línea central del cuerpo 44. Por lo tanto, si el sujetador fuera a aplicar una fuerza de reacción de una manera directamente perpendicular en la superficie de enganche 22, es decir, en un ángulo de 30 grados con respecto a la l ínea central 44, el componente principal de la fuerza de reacción aplicada a la primera mordaza 14 debe ser paralelo a la línea central 44, tendiendo de
este modo a poner en tensión la mayor parte de la mordaza 14. Aunque un componente de la fuerza de reacción permanecería perpendicular a la porción generalmente paralela de la mordaza 14, el impulso de doblado resultante estaría reducido, aumentando de este modo la cantidad de torsión que podría ser aplicada a la llave de tuercas sin una dobladura o rotura perjudicial de la mordaza. Como se puede apreciar en la figura 2D, el extremo distante de la mordaza 14 es curvo desde la porción principal a la mordaza y generalmente atravesada a la línea central del cuerpo 44. Por lo tanto, la porción de la fuerza de contacto Ft paralela a la línea central 44 crea un impulso de doblado en el extremo de la mordaza. El extremo distante es relativamente corto, sin embargo, por lo tanto, el impulso de doblado no daña de manera importante el funcionamiento de la llave de tuercas. La colocación de 60 grados de la presente modalidad, minimiza la longitud de la segunda mordaza 1 6 , disminuyendo de esta manera el impulso de doblado que aplica la fuerza de reacción al sujetador a la mordaza. Por lo tanto, si la fuerza de reacción puede ser aplicada directamente perpendicular a la superficie de enganche 30, la mayor parte de la fuerza de reacción resultante tendería a poner en compresión la mordaza 1 6. Aunque un componente de la fuerza de reacción permanecería perpendicular a la línea central 44, el impulso de doblado resultante sería reducido, aumentando de este modo, la cantidad de torsión que podría ser aplicada a la llave de tuercas sin doblar o romper de manera perjudicial la mordaza.
Sin embargo, como se mencionó anteriormente, la diferencia entre la dimensión plana del sujetador, la distancia paralela entre las superficies de enganche 22 y 30 y los esfuerzos de contacto creados por la resistencia de las orillas de mordedura de la aleación del sujetador 29 y 31 (figura 2B) para ranurar los lados del sujetador, de modo que las superficies de mordedura 24 y 32 apliquen torsión a la cabeza del sujetador a través del material acumulado en el frente de la superficie de morded ura. Por lo tanto, aunque las fuerzas de reacción del sujetador Ft y Fc son aplicadas a las superficies de mordedura 24 y 32 en combinación con las superficies de enganche 22 y 30, respectivamente, la mayor parte de las fuerzas de reacción es recibida directamente de manera perpendicular a las superficies de mordedura 24 y 32 , como se muestra en las figuras 2E y 2F y no a las superficies de enganche 22 y 30. En una modalidad preferida, cada una de las fuerzas Ft y Fc se encuentran en el mismo áng ulo F en cualq uier lado de la línea central 44 (mostrado en la figura 2E solamente con respecto a la fuerza Ft) con respecto a las l íneas paralelas a las líneas del centro del cuerpo 44 que es determinada por (1 ) el ángulo de la garganta a, (2) incluidos los ángulos ß y d en los cuales las superficies de mordedura 24 y 32 son colocadas con respecto a las superficies de enganche 22 y 30, respectivamente y (3) el grado en el cual la superficie de enganche y las superficies de mordedura giran alrededor del radio central del sujetador 66 conforme las su perficies de mordedura 24 y 32 ranuran los lados respectivos del sujetador 40
y 42. En una modalidad con u n ángulo de garganta de sesenta grados, incluidos los ángulos ß y d preferentemente son de 1 35 grados (preferentemente ± 2 g rados). Por consiguiente, el punto hasta el cual las superficies de enganche de mordedura giran alrededor del radio del centro del sujetador 66, cada ángulo F , preferentemente es ig ual o excede de aproximadamente 1 5 grados y menor de aproximadamente 30 grados para mantener un ranurado suficiente en las orillas de mordedura 29 y 31 dentro de los lados del sujetador. Deberá entenderse que el áng ulo F para cada vector de fuerza no tiene que ser el mismo en un diseño determinado de la llave de tuercas. Es decir, el ángulo F para cada superficie de mordedura puede ser ajustado de manera correspondiente por los ángulos ß y d variables para maximizar el componente de fuerza paralela al eje de la llave de tuercas mientras que también se maximiza el efecto de ranurado en las orillas del sujetador. Por consig uiente, el ángulo F es una función de los ángulos a, ß, y d. Las figuras de la 2D a la 2F ilustran las fuerzas de contacto de reacción Ft y Fc y sus componentes paralelos a (Ftx y Fcx) y perpendiculares (Fty y Fcy) a la línea central del cuerpo 44. Por razones de claridad, las magnitudes de las flechas del componente no son dibujadas a escala. Debido a que el ángulo F es preferentemente menor de aproximadamente 30 grados en el cual las fuerzas de contacto de reacción deben ser colocadas con respecto a la l ínea central de cuerpos las fuerzas de reacción son aplicadas de
manera directamente perpendicular a las superficies de enganche 22 y 30 y todavía u na porción mayor (Ftx y Fcx) de la fuerza de reacción Ft y Fc son paralelas a la línea central del cuerpo, incrementando de este modo la cantidad de torsión que podría ser aplicada a la llave de tuercas sin doblar o romper de manera perjudicial la mordaza. Como se podrá apreciar, el ángulo a y/o los áng ulos ß, y d pueden ser ajustados para aumentar o disminuir adicionalmente el ángulo F , aú n al grado de aproximadamente cero. La elección de cualquier ajuste de los ángulos puede depender, por ejemplo, de los materiales usados para la llave de tuercas, los materiales y limitaciones del sujetador esperados, si los hay, en el ángulo en el cual se desea q ue la llave de tuercas se acerque y adjunte al sujetador. Los primeros dos factores influyen en la profundidad en la cual las orillas de mordedura ranuran los lados del sujetador y, por lo tanto, la cantidad de material del sujetador que se acumula enfrente de la superficie de mordedura y el grado en el cual las mordazas giran alrededor del radio central del sujetador 66 antes de que comience el ranurado. En el caso que el sujetador sea hecho de un material mucho más suave que las mordazas de las llaves de tuercas, los ángulos de mordedura más cerrados (por ejemplo, ángulos ß y d más pequeños), pueden ranurar demasiado profundo el sujetador y lastimar de manera deseable sus lados. El ángulo de adhesión (es decir, el ángulo a de la garganta) del diseño particular de la llave de tuercas puede ser afectado por el entorno en el cual se espera que se use la llave de tuercas. Por
ejemplo, para áreas muy estrechas, puede ser deseable disminuir el ángulo de la garganta, de modo que la garganta se alinee de manera más cercana a la l ínea central del cuerpo de la llave de tuercas. Generalmente, u n rango deseable para el ángulo de la garganta a que permita el uso efectivo de la llave de tuercas en entornos comerciales, y entornos para efectuar el trabajo en el hogar, se encuentra en un rango de 40 a 60 grados. Debido a este rango, y suponiendo que las mordazas de las llaves de tuercas están hechas de aleación de acero y la cabeza del sujetador está hecho de acero al carbón , un áng u lo deseable para el áng ulo ß y d es de 1 30 a 140 grados. Generalmente, se desea que el ángulo F sea mayor o igual a 1 5 grados, siendo el rango preferido mayor de 20 grados y menor de 30 grados, como se describió anteriormente. Como se mencionó anteriormente, las orillas de mordedura 29 y 31 preferentemente se enganchan en las orillas del sujetador dentro de un rango de 1 /6 a 1 /4 de la distancia de las esquina respectivas 50 y 52 a los puntos medios de sus lados del sujetador correspondientes para red ucir la probabilidad de que las mordazas de la llave de tuercas puedan cortar las esquinas del sujetador. Además en este aspecto, la pared de la primera área de recepción 20 debe de ser lo suficientemente profunda de manera que la esquina 50 no se enganche con la pared después de que la orilla de mordedura 29 excava del lado del sujetador permitiendo que la llave de tuercas gire ligeramente con respecto a la cabeza del sujetador conforme las orillas de mordedura 29 y 31 ran uran el material del
sujetador. El ranurado de las orillas de mordedura 29 y 31 en los lados del sujetador y la aplicación resultante de torsión del sujetador a través de la superficie de mordedura 24 y 32, aumenta la cantidad de torsión que puede ser aplicada al sujetador. Como deberá ser entendido en esta técnica, cuando es aplicada una fuerza al lado de un sujetador que gira alrededor del radio del centro 66, el componente de esa fuerza que aplica la torsión y la cual es perpendicular al radio que se extiende desde el punto central del sujetador al punto en el cual es aplicada la fuerza al lado del sujetador. Como se puede apreciar en la figura 1 , las fuerzas aplicadas por las superficies de mordedura 24 y 32 (es decir, las fuerzas opuestas a las fuerzas de contacto F y Fc) son más cercanas a la perpendicular de dicho radio de lo que serían aquellas fuerzas que se aplican a otra manera si fueran aplicadas de una manera directamente perpendicular a los lados hexagonales del sujetador. Por lo tanto, la modalidad de la presente invención , mostradas en las figuras proporcionan tanto una llave de tuercas de extremo abierto más fuerte como más efectiva. Aq uellos expertos en la técnica deberán apreciar que se le pueden hacer varias modificaciones y variaciones a la presente invención sin salirse del alcance y espíritu de la invención. Se pretende que la presente invención cubra dichas modificaciones y variaciones, ya que se encuentran dentro del alcance y espíritu de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.