DE4223778A1 - Ratchet wrench - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Ratschenschlüssel, beste hend aus einem Gehäuse mit einer innenliegenden, drehbar gelagerten Nuß mit einer sich über deren Umfang erstrec kenden Verzahnung und einer verzahnten Sperrklinke, deren Verzahnung durch Verschieben der Sperrklinke in die Verzahnung der Nuß eingreift oder aus dieser lösbar ist.The invention relates to a ratchet wrench, best hend from a housing with an internal, rotatable stored nut with a straining over its scope gearing and a toothed pawl, their teeth by moving the pawl in the toothing of the nut engages or can be detached from it is.
Ein derartiger Ratschenschlüssel ist beispielsweise aus der DE-A1 39 40 170 bekannt. Dieser vorbekannte Ratschenschlüssel weist ein maulförmig ausgebildetes Gehäuse als Schlüsselkopf auf, in welchem eine Schlüs selnuß mit einer maulförmigen Schlüsselöffnung drehbar gelagert ist. Die Schlüsselnuß weist an ihrem äußeren Umfang zwei mit radial ausgerichteten Zähnen versehene Zahnkränze auf, die im Bereich der Schlüsselöffnung unterbrochen sind. In dem Gehäuse sind des weiteren ver schiebbare Sperrklinken angeordnet, die jeweils eine Verzahnung mit radial nach innen gerichteten Zähnen aufweisen, die von außen radial in die Zahnkränze der Nuß eingreifen sollen. Such a ratchet wrench is off, for example known from DE-A1 39 40 170. This previously known Ratchet wrench has a mouth-shaped Housing as a key head, in which a key with a mouth-shaped key opening is stored. The key nut points to its outer Circumference two with radially aligned teeth Sprockets on the key opening are interrupted. In the housing are also ver sliding pawls arranged, each one Tooth system with teeth pointing radially inwards have the radially from the outside in the sprockets of the Nut should intervene.
Mit einem derart ausgebildeten Ratschenschlüssel kann jedoch infolge der Ausbildung der Verzahnung der Sperr klinke nur ein kleiner Teil der Zähne der Sperrklinke gleichzeitig mit den Zähnen der Schlüsselnuß in Eingriff gebracht werden, so daß beim Schraubvorgang nur verhält nismäßig geringe Drehmomente aufgebracht werden können.With such a ratchet wrench however, due to the formation of the toothing of the lock only a small part of the teeth of the pawl engaged with the teeth of the key at the same time brought so that only behaves during the screwing process low torques can be applied.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ratschen schlüssel der eingangs genannten Art dahingehend weiter zubilden, daß sehr große Drehmomente übertragen werden können.The invention has for its object the ratchets further key of the type mentioned to form that very large torques are transmitted can.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausge hend von einem Ratschenschlüssel der eingangs genannten Art vor, daß die Nuß und die Sperrklinke axial aneinan derliegend angeordnet sind und an ihren aneinander an liegenden Stirnseiten mit ineinandergreifenden, ring förmig angeordneten Verzahnungen versehen sind, die durch axiale Verschiebung der Sperrklinke in und außer Eingriff zu bringen sind. Die an den Stirnseiten der Nuß und der Arbeitsklinke angeordneten Verzahnungen haben gegenüber den bekannten, radial angeordneten Verzahnun gen den Vorteil, daß in der Arbeitsstellung des Rat schenschlüssels eine sehr große Zahl von Zähnen der Arbeitsklinke mit einer gleich großen Zahl von Zähnen der Nuß gleichzeitig im Eingriff steht. Hierdurch ist es möglich, bei der Arbeit mit dem Ratschenschlüssel wesentlich größere Drehmomente zu übertragen.To achieve this object, the invention proposes from a ratchet wrench of the type mentioned Kind of that the nut and the pawl axially against each other are arranged and attached to each other lying end faces with interlocking, ring gears arranged in a shape are provided by axially moving the pawl in and out Intervention. The one on the front of the nut and the working pawl have teeth arranged compared to the known, radially arranged teeth the advantage that in the working position of the Council key a very large number of teeth Working pawl with an equal number of teeth the nut is engaged at the same time. This is it possible when working with the ratchet wrench to transmit much larger torques.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Verzahnungen als links- oder rechtssteigende Sägeverzahnungen ausgebildet sind und durch eine ständig wirkende Federkraft axial aneinander angepreßt sind. Die Sägeverzahnung bewirkt, daß die Verzahnungen nur in eine Richtung, nämlich in der Arbeitsrichtung des Ratschen schlüssels, große Momente übertragen, in der entgegenge setzten Drehrichtung aber unter Kompression der Feder gegeneinander verdrehbar sind.A preferred embodiment of the invention provides that the gears as left or right ascending Saw teeth are formed and by a constant acting spring force are axially pressed against each other. The Saw toothing means that the toothing only in one Direction, namely in the working direction of the ratchet key, great moments in the opposite direction set direction of rotation but with compression of the spring are rotatable against each other.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß sowohl das Gehäuse als auch die Nuß Maulöffnun gen aufweisen, wobei die Sperrklinke im Bereich der Maulöffnung des Gehäuses ebenfalls eine Öffnung aufweist und sich im übrigen über einen Umfangsbereich erstreckt, der größer als die Maulöffnung der Nuß ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Schlüssel auch dann noch große Drehmomente übertragen kann, wenn sich die Maul öffnung der Nuß im Bereich der Sperrklinke befindet.An advantageous embodiment of the invention provides before that both the housing and the nut mouth opening have gene, the pawl in the area of Mouth opening of the housing also has an opening and extends over a circumferential area, which is larger than the mouth opening of the nut. Hereby will ensure that the key is still there large torques can be transmitted when the mouth opening of the nut is in the area of the pawl.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die Sperrklinke begrenzt verdrehbar in dem Gehäuse gelagert ist und von einem Drehantrieb hin- und hergehend angetrieben ist, wobei der Drehwinkel der hin- und hergehenden Drehbewegung größer als die Teilung der Verzahnungen von Nuß und Sperrklinke ist. Hierdurch ist es möglich, die Nuß mit Hilfe der von dem Drehantrieb angetriebenen Sperrklinke Zahn für Zahn wei terzudrehen. Der auf diese Weise motorisch angetriebene Schlüssel braucht während der Arbeit nicht hin und her geschwenkt zu werden, was bei der Montage an besonders beengten Stellen, beispielsweise im Automobilbau, außer ordentlich vorteilhaft sein kann. A particularly preferred embodiment of the invention provides that the pawl can be rotated to a limited extent the housing is mounted and by a rotary drive is driven back and forth, the angle of rotation the reciprocating rotary motion larger than that Division of the toothing of the nut and pawl is. This makes it possible to use the nut from the Rotary drive driven pawl tooth by tooth white to turn. The motor driven in this way Keys do not need to go back and forth during work to be pivoted, what is special when assembling confined spaces, for example in the automotive industry, except can be neatly advantageous.
Zweckmäßig weist der Drehantrieb eine von einem Motor angetriebene, in das Gehäuse ragende Exzenterwelle auf, die einen mit der Sperrklinke verbundenen Ansatz hin- und hergehend in Antriebsverbindung steht. Ein solcher Exzenter-Antrieb für die hin- und hergehende Bewegung der Sperrklinke ist äußerst einfach und robust im Aufbau und verursacht verhältnismäßig geringe zusätzliche Kosten.The rotary drive expediently has one of a motor driven eccentric shaft protruding into the housing, the approach associated with the pawl and is in drive connection. Such a Eccentric drive for the back and forth movement the pawl is extremely simple and robust in construction and causes relatively little additional Costs.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfin dungsgemäßen Ratschenschlüssel mit einer Nuß mit Innensechskant und Exzenterwelle für Motorbetrieb; Figure 1 is a plan view of an inventive ratchet wrench with a socket with hexagon socket and eccentric shaft for motor operation.
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1; FIG. 2 shows a section along the line AA in FIG. 1;
Fig. 2a eine Detaildarstellung gemäß Aus schnitt X in Fig. 2; Fig. 2a is a detailed view according to section X in Fig. 2;
Fig. 2b und 2c ausschnittsweise eine Seitenan sicht und eine Draufsicht auf die Verzahnung der Nuß; Fig. 2b and 2c in sections a Seitenan view and a plan view of the toothing of the nut;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Ausfüh rungsform der Nuß; Fig. 3 is a plan view of an exporting approximate shape of the nut;
Fig. 4 eine Seitenansicht zu Fig. 3 mit Darstellung der Verzahnung; FIG. 4 shows a side view of FIG. 3 showing the toothing;
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Arbeits klinke mit erfindungsgemäßer Verzahnung; Figure 5 is a plan view of a pawl with teeth according to the invention.
Fig. 6 eine Seitenansicht zu Fig. 5; FIG. 6 shows a side view of FIG. 5;
Fig. 7 die Vorderansicht zu Fig. 5; FIG. 7 shows the front view of FIG. 5;
Fig. 8 einen erfindungsgemäßen Ratschen schlüssel mit Maulöffnung; Fig. 8 a ratchet key according to the invention with jaw opening;
Fig. 9 das Gehäuse des Ratschenschlüssels gem. Fig. 8; Fig. 9, the housing of the ratchet wrench acc. Fig. 8;
Fig. 10 einen Schnitt durch das Gehäuse entlang der Linie B-B in Fig. 9;10 shows a section through the housing along the line BB in Fig. 9.
Fig. 11 die Exzenterwelle und Fig. 11, the eccentric shaft and
Fig. 12 den Exzenter in Stirnansicht. Fig. 12 the eccentric in front view.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Ratschenschlüssel gemäß der Erfindung dargestellt, der im wesentlichen aus einem Gehäuse 1 besteht, in dem eine als Schlüsseleinsatz ausgebildete Nuß 2 mit einer Sperrklinke 3 gelagert sind. Die Sperrklinke 3 ist in dem Gehäuse um einen kleinen Winkel hin und her verdrehbar gelagert. Ein Dec kel 5 (Fig. 2) schließt das Gehäuse nach außen hin ab.In Figs. 1 and 2, a ratchet wrench is shown according to the invention, consisting essentially of a housing 1 in which a formed as a key insert nut 2 are mounted with a locking pawl 3. The pawl 3 is rotatably supported in the housing by a small angle. A Dec kel 5 ( Fig. 2) closes the housing from the outside.
Das Gehäuse 1 besteht in üblicher Weise aus einem le gierten Werkzeugstahl und weist einen annähernd runden Teil auf, in dem die aus einem vergüteten Stahl beste hende Nuß 2 innerhalb einer Aufnahme 12 drehbar gelagert ist. An der zeichnungsgemäß rechten Seite der Aufnahme schließt sich an den runden Teil des Gehäuses 1 eine Verjüngung 10 an, die für den Anschluß eines Motors (nicht dargestellt) ausgebildet ist.The housing 1 consists in the usual way of an alloyed tool steel and has an approximately round part in which the best existing nut 2 made of a tempered steel is rotatably mounted within a receptacle 12 . On the right side of the receptacle in the drawing, the round part of the housing 1 is followed by a taper 10 , which is designed for connecting a motor (not shown).
Am äußeren Ende der Verjüngung 10 ist in einer Bohrung 14 eine Exzenterwelle 4 drehbar gelagert, die motorisch antreibbar ist und mit der Sperrklinke 3 in Antriebsver bindung steht, wie im einzelnen noch erläutert wird. Die Exzenterwelle 4 besteht ebenfalls aus einem hoch belast baren Material. Die Nuß 2 ist der in Fig. 1 und 2 darge stellten Ausführung mit einem Innensechskant als Schlüs selöffnung 22 ausgeführt und weist stirnseitig eine ringförmige Verzahnung 21 auf. Auf der Nuß 2 liegt stirnseitig die Sperrklinke 3 auf, die ihrerseits stirn seitig mit einer halbkreisförmigen Verzahnung 31 ver sehen sind, welche in die Verzahnung der Nuß 2 ein greift. Die Sperrklinke 3 (vgl. Fig. 6, 7 und 8) ist innerhalb des Gehäuses 1 in axialer Richtung verschieb bar gelagert. Durch axiales Verschieben der Sperrklinke 3 können die Verzahnungen 21 und 31 in oder außer Ein griff gebracht werden. Die Sperrklinke 3 ist mit einem in die Verjüngung 10 des Gehäuses 1 ragenden Ansatz 32 versehen, der zu den Gehäusewandungen hin nach beiden Seiten hin Spalte S beläßt, die den Drehweg der Sperr klinke 3 nach beiden Seiten hin begrenzen.At the outer end of the taper 10 , an eccentric shaft 4 is rotatably supported in a bore 14 , which can be driven by a motor and is connected to the pawl 3 in a drive connection, as will be explained in more detail below. The eccentric shaft 4 also consists of a highly resilient material. The nut 2 is the embodiment shown in FIGS . 1 and 2 Darge executed with a hexagon as a sel sel key 22 and has an annular toothing 21 on the end face. On the nut 2 is the pawl 3 on the end face, which in turn are seen ver with a semicircular toothing 31 which engages in the toothing of the nut 2 a. The pawl 3 (see. Fig. 6, 7 and 8) is mounted within the housing 1 in the axial direction bar. By axially moving the pawl 3 , the teeth 21 and 31 can be brought into or out of a grip. The pawl 3 is provided with a projection 32 projecting into the taper 10 of the housing 1, which leaves gaps S towards the housing walls towards both sides, which limit the rotation of the pawl 3 towards both sides.
Die Exzenterwelle 4 (Fig. 11 und 12) weist an ihrem außerhalb des Gehäuses 10 liegenden Ende einen Anschluß 42 für einen Motor (nicht dargestellt) auf. Am im Inne ren des Gehäuses 1 liegenden Ende der Exzenterwelle 4 ist ein Exzenter 41 (Fig. 12) angeordnet. Der Exzenter 41 steht mit einem Langloch 34 eines Mitnehmers 33 am Ende des Ansatzes 32 der Sperrklinke 3 in Antriebsver bindung. Der Mitnehmer befindet sich in einer Ausnehmung 15 des Gehäuses 1, welches dem Mitnehmer 33 den erfor derlichen Bewegungsspielraum beläßt (vgl. Fig. 2).The eccentric shaft 4 ( FIGS. 11 and 12) has at its end outside the housing 10 a connection 42 for a motor (not shown). At the inside of the housing 1 end of the eccentric shaft 4 , an eccentric 41 ( FIG. 12) is arranged. The eccentric 41 is connected to an elongated hole 34 of a driver 33 at the end of the neck 32 of the pawl 3 in Antriebsver. The driver is located in a recess 15 of the housing 1 , which leaves the driver 33 the necessary freedom of movement (see FIG. 2).
Der Deckel 5 des Gehäuses 1 entspricht in seinen Abmes sungen und seiner Gestaltung im wesentlichen dem Gehäuse 1 und ist mit dem Gehäuse 1 mittels Schrauben 17 verbun den, die in Bohrungen 18 einschraubbar sind. Zwischen dem Deckel 5 und der Sperrklinke 3 sind Federelemente 16 vorgesehen, die eine ständige axiale Anpressung der Sperrklinke 3 gegen die Nuß 2 bewirken. Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Schraubenfedern können als Federelemente 16 gegebenenfalls auch Blattfedern verwendet werden.The cover 5 of the housing 1 corresponds in its dimensions and its design essentially to the housing 1 and is connected to the housing 1 by means of screws 17 which can be screwed into holes 18 . Between the cover 5 and the pawl 3 , spring elements 16 are provided, which bring about a constant axial pressing of the pawl 3 against the nut 2 . Instead of the coil springs shown in the drawing, leaf springs can optionally also be used as spring elements 16 .
In Fig. 2a ist eine vergrößerte Detaildarstellung des Ausschnittes X gemäß Fig. 2 in der Arbeitsstellung des Ratschenschlüssels dargestellt, bei der die Verzahnung 21 der Nuß 2 mit der Verzahnung 31 der Sperrklinke 3 unter Einwirkung der Federelemente 16 in Eingriff ste hen. Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, sind die Verzahnungen 21 und 31 als Sägeverzahnungen ausgebildet, deren steile Flanken 211 und 311 senkrecht zur Dreh ebene der Nuß 2 und zur Ebene der Arbeitsklinke 3 an geordnet sind. Die schrägen Flanken 212 und 312 sind demgegenüber durch eine entsprechende Wahl der Zahnweite Z und Zahnhöhe H schräg ansteigend ausgebildet, wobei die Steigung so ausgebildet ist, daß die schrägen Flan ken 212 und 213 beim Leerhub des Ratschenschlüssels aufeinandergleiten und die Sperrklinke 3 gegenüber der Nuß 2 gegen die Kraft der Federelemente 16 axial ver schieben. Die Spitzen der Zähne sind - zumindest im ra dial weiter außenliegenden Bereich der Zähne - abgeplat tet ausgebildet, wodurch einerseits die Zähne beim Leer hub leichter übereinandergleiten und andererseits die durch die radiale Erstreckung der Zähne verursachten Teilungsfehler ausgeglichen werden.In Fig. 2a is an enlarged detail of the detail X shown in FIG. 2 in the working position of the ratchet wrench, in which the teeth 21 of the nut 2 with the teeth 31 of the pawl 3 under the action of the spring elements 16 are in engagement. As can be seen from the drawing, the toothings 21 and 31 are designed as saw teeth, the steep flanks 211 and 311 of which are arranged perpendicular to the rotation level of the nut 2 and to the level of the pawl 3 . The inclined flanks 212 and 312 in contrast, are formed obliquely rising by an appropriate choice of the tooth width Z and tooth height H, wherein the slope is formed so that the inclined Flan ken 212 and 213 slide on each other during the idle stroke of the ratchet wrench and the pawl 3 opposite to the nut 2 slide axially against the force of the spring elements 16 ver. The tips of the teeth are - at least in the ra dial further outward area of the teeth - designed flattened, whereby on the one hand the teeth slide more easily over the idle stroke and on the other hand the pitch errors caused by the radial extension of the teeth are compensated.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, kann der Ansatz 32 der Arbeitsklinke 3 mit Hilfe der Exzenterwelle 4 hin- und hergehend angetrieben werden, soweit es der Spalt S erlaubt. Dabei ist der Drehwinkel natürlich so groß bemessen, daß der Schwenkhub größer als eine Zahnweite Z ist. Hierdurch wird bei jeder Umdrehung der Exzenter welle 4 die Nuß 2 mit Hilfe der von der Exzenterwelle 4 angetriebenen Sperrklinke 3 um einen Zahn weiter ver stellt. Mithin ist es möglich, mit Hilfe der motorisch angetriebenen Exzenterwelle 4 die Nuß 2 in eine absatz weise Drehbewegung zu versetzen. Die bei dieser Drehbe wegung erzeugten Momente sind außerordentlich groß.As can be seen from FIG. 1, the extension 32 of the working pawl 3 can be driven back and forth with the aid of the eccentric shaft 4 , as far as the gap S permits. The angle of rotation is of course dimensioned so large that the swivel stroke is greater than a tooth width Z. As a result, with each revolution of the eccentric shaft 4, the nut 2 with the help of the pawl 3 driven by the eccentric shaft 4 further adjusts a tooth. It is therefore possible, with the help of the motor-driven eccentric shaft 4, to set the nut 2 in a paragraph-wise rotary movement. The moments generated in this Drehbe movement are extremely large.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform der Nuß 2 dargestellt, die hier mit einer seitlichen Maulöffnung 23 versehen ist. Diese Maulöffnung 23 korrespondiert mit einer Maulöffnung 11 des Gehäuses 1, welches in Fig. 9 dargestellt ist.In FIGS. 3 and 4, an embodiment of the nut 2 is shown, which is here provided with a lateral mouth opening 23. This jaw opening 23 corresponds to a jaw opening 11 of the housing 1 , which is shown in FIG. 9.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen die Sperrklinke 3 in drei An sichten. Die Sperrklinke 3 ist einteilig und im wesent lichen klauenförmig ausgebildet. Die stirnseitig an geordnete Verzahnung 31 erstreckt sich etwa über einen Halbkreis, d. h. über einen wesentlich größeren Umfangs bereich, als die Maulöffnung 23 der Nuß 2. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch dann noch viele Zähne der Verzahnungen in Eingriff sind, wenn sich das Maul 23 der Nuß 2 im Bereich der Sperrklinke 3 befindet. Figs. 5 to 7 show the locking pawl 3 in three to sift. The pawl 3 is in one piece and claw-shaped in wesent union. The front on ordered teeth 31 extends approximately over a semicircle, ie over a much larger circumference than the jaw opening 23 of the nut 2nd This ensures that many teeth of the gears are still engaged when the mouth 23 of the nut 2 is in the area of the pawl 3 .
Abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Ratschenschlüssel auch ohne motorischen Antrieb ausgeführt sein. In diesem Falle ist die Sperrklinke 3 lediglich in axialer Richtung verschiebbar, nicht aber verdrehbar in dem Gehäuse 1 gelagert. Die erforderliche Drehbewegung wird in diesem Fall durch Verdrehen des Gehäuses selbst bewirkt, welches zu diesem Zweck mit einem seitlich vorstehenden Griffhebel versehen ist.In a departure from the exemplary embodiments shown, the ratchet wrench can also be designed without a motor drive. In this case, the pawl 3 is only displaceable in the axial direction, but not rotatably mounted in the housing 1 . In this case, the required rotary movement is brought about by rotating the housing itself, which for this purpose is provided with a laterally projecting handle lever.
BezugszeichenlisteReference list
1 Gehäuse
10 Verjüngung
11 Maulöffnung
12 Aufnahme für die Nuß
13 Aufnahme für die Arbeitsklinke
14 Bohrung
15 Ausnehmung
16 Federelement
17 Schraube
18 Bohrung
2 Nuß
21 Verzahnung
211 steile Flanke der Verzahnung
212 schräge Flanke der Verzahnung
22 Schlüsselöffnung
23 Maulöffnung
3 Sperrklinke
31 Verzahnung
311 steile Flanke der Verzahnung
312 schräge Flanke der Verzahnung
32 Ansatz
33 Mitnehmer
34 Langloch
4 Exzenterwelle
41 Exzenter
42 Anschluß
5 Deckel
S Spalt für das Schwenken des Ansatzes 32
Z Zahnweite
H Zahnhöhe 1 housing
10 rejuvenation
11 mouth opening
12 holder for the nut
13 Holder for the work pawl
14 hole
15 recess
16 spring element
17 screw
18 hole
2 nuts
21 gearing
211 steep flank of the toothing
212 oblique flank of the toothing
22 key opening
23 mouth opening
3 pawl
31 gearing
311 steep flank of the toothing
312 oblique flank of the toothing
32 approach
33 drivers
34 slot
4 eccentric shaft
41 eccentrics
42 connection
5 lids
S gap for pivoting attachment 32
Z tooth width
H tooth height
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: ERFINDER IST ANMELDER |
|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |