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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schraubenschlüssel und insbesondere einen Rollenschlüssel.
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Stand der Technik
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1 zeigt einen herkömmlichen umkehrbaren Rollenschlüssel 10, bei dem ein Antriebsstück 14 im kreisförmigen Aufnahmeraum 12 des Kopfabschnitts 11 untergebracht ist. Das Antriebsstück 14 weist sechs Ränder 15 auf, wobei jeder Rand 15 in der Mitte eine Vertiefung 152 aufweist und jeweils eine Rastfläche 151 durch die entsprechende Vertiefung 152 auf zwei Seiten des entsprechenden Rands 15 gebildet ist. Sechs Rollen 16 sind jeweils im jeweiligen Zwischenraum zwischen dem entsprechenden Rand 15 und der Umfangswand 13 des Aufnahmeraums 12 untergebracht. Ein Umkehrknopf 17 ist am oberen Ende des Kopfabschnitts 11 angebracht und seine Unterseite ist mit sechs vorstehenden Wänden 171 versehen, wobei sechs Begrenzungsschlitze 172 zwischen den sechs Wänden 171 gebildet sind. Die sechs Rollen 16 sind jeweils durch den entsprechenden Begrenzungsschlitz 172 begrenzt und in diesem angeordnet, wie dies in 2 dargestellt ist. Der Umkehrknopf 17 kann gedreht werden und ist durch drei elastische Positionierungskomponenten 18 in zwei Positionen positioniert. Es wird auf die 1 bis 3 Bezug genommen. Die drei elastischen Positionierungskomponenten 18 sind in drei auf der Unterseite des Umkehrknopfs 17 vorgesehenen Bohrungen 173 untergebracht. Die obere Fläche des Antriebsstücks 14 ist mit zwei Gruppen von Positionierungslöchern 153, 154 versehen, wobei die elastischen Positionierungskomponenten 18 elastisch in eine jeweilige Gruppe von Positionierungslöchern 153 oder 154 eingerastet werden können.
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Wenn der Umkehrknopf 17 in eine Richtung gedreht wird, kann der Umkehrknopf 17 in eine erste Position umgeschaltet werden, wie dies in 2 dargestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Ende einer jeweiligen elastischen Positionierungskomponente 18 in die erste Gruppe von Positionierungslöchern 153 eingerastet und bewirkt, dass eine jeweilige Rolle 16 mit der auf einer Seite des entsprechenden Rands 15 vorgesehenen Rastfläche 151 (z. B. mit der entsprechenden linken Rastfläche) in Kontakt kommt. Wenn der Umkehrknopf 17 in die andere Richtung gedreht wird, kann der Umkehrknopf 17 in eine zweite Position umgeschaltet werden, wobei eine jeweilige Rolle 16 auf die andere Seite des entsprechenden Rands 15 bewegt wird und somit die jeweilige Rolle 16 mit der auf der anderen Seite des entsprechenden Rands 15 vorgesehenen Rastfläche 151 (z. B. mit der entsprechenden rechten Rastfläche) in Kontakt kommt, sodass die elastischen Positionierungskomponenten 18 in die zweite Gruppe von Positionierungslöchern 154 eingerastet werden. Durch Umschalten des Umkehrknopfs in die erste oder zweite Position weist der Rollenschlüssel eine Umkehrfunktion auf.
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Zwischen einer jeweiligen Rolle 16 und der mit ihr in Kontakt kommenden Rastfläche 151 wird eine Kuppelfunktion erreicht. Im in 2 gezeigten Beispiel einer jeweils auf der linken Seite befindlichen Rastfläche ist ein eingeschlossener Winkel θ zwischen einer jeweiligen Rastfläche 151 und der Umfangswand 13 des Aufnahmeraums 12 gebildet. Bei den jeweiligen linken Rastflächen 151 verringert sich der Spalt zwischen der jeweiligen Rastfläche 151 und der Umfangswand 13 allmählich und bei den jeweiligen rechten Rastflächen 151 vergrößert sich der Spalt zwischen der jeweiligen Rastfläche 151 und der Umfangswand 13 allmählich. Wenn der Rollenschlüssel 10 im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 16 in die Richtung, in der der Spalt klein ist, bewegt. Dadurch werden eine jeweilige Rolle 16, eine jeweilige Rastfläche 151 und die Umfangswand 13 des Aufnahmeraums 12 miteinander in Eingriff gebracht, sodass das Antriebsstück durch den Rollenschlüssel zur Drehung im Uhrzeigersinn angetrieben werden kann. Wenn der Rollenschlüssel 10 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 16 in die Richtung, in der der Spalt groß ist, bewegt, sodass die jeweiligen Rollen 16, die jeweiligen Rastflächen 151 und die Umfangswand 13 des Aufnahmeraums 12 nicht miteinander in Eingriff gebracht werden können und somit das Antriebsstück nicht durch den Rollenschlüssel zur Drehung angetrieben werden kann.
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Die Kuppelfunktion des herkömmlichen Rollenschlüssels 10 lässt sich bei der Bedienung leicht erreichen. Dem Erfinder ist jedoch aufgefallen, dass die Struktur des herkömmlichen Rollenschlüssels Mängel aufweist, die sich darin äußern, dass er nicht effektiv betrieben werden kann. Der Grund ist, dass die beiden Rastflächen 151 jedes Rands 15 des Antriebsstücks 14 in derselben Ebene angeordnet sind, sodass der eingeschlossene Winkel θ groß ist und sich die Breiten der Spalte zwischen den jeweiligen Rastflächen 151 und der Umfangswand 13 des Aufnahmeraums 12 zu stark unterscheiden, d. h. die Breiten der Spalte zwischen den jeweiligen Rastflächen 151 und der Umfangswand 13 verringern sich auf kurzer Strecke schnell. Wenn daher die Rollen 16 in die Richtung, in der der Spalt klein ist, bewegt werden, können sie nur eine kleine Strecke auf den entsprechenden Rastflächen 151 bewegt werden. Eine derartige Situation, dass die Rollen 16 nur geringfügig bewegt werden können, führt dazu, dass die Rollen, die Rastflächen 151 und die Umfangswand 13 nicht effektiv miteinander in Eingriff gebracht werden können, was zu einem Versagen der Kuppelfunktion des Rollenschlüssels führt. Darüber hinaus ist das mit einem herkömmlichen Rollenschlüssel erzeugte Drehmoment relativ gering.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile zu vermeiden und einen Rollenschlüssel zu schaffen, bei dem eine effektive Kuppelfunktion erreicht wird.
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Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Rollenschlüssel bereitzustellen, mit dem das Drehmoment des Rollenschlüssels erhöht werden kann.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgaben umfasst der erfindungsgemäße Rollenschlüssel Folgendes:
- einen Hauptkörper, der einen Kopfabschnitt aufweist, wobei ein kreisförmiger Aufnahmeraum im Kopfabschnitt vorgesehen ist;
- ein Antriebsstück, das eine regulär polygonale Komponente ist und mehrere Ränder aufweist und im Aufnahmeraum des Kopfabschnitts untergebracht und im Aufnahmeraum drehbar ist;
- mehrere Rollen, die im Aufnahmeraum untergebracht sind und sich jeweils zwischen dem entsprechenden Rand des Antriebsstücks und der Umfangswand des Aufnahmeraums befinden;
- einen Umkehrknopf, der drehbar am Kopfabschnitt angebracht ist und die Rollen im Aufnahmeraum zur Bewegung antreiben kann, wodurch eine jeweilige Rolle zwischen einer Seite und der anderen Seite des entsprechenden Rands des Antriebsstücks bewegt wird;
- wobei ein jeweiliger Rand des Antriebsstücks einen Zentralbereich aufweist und jeweils eine zurückgesetzte Rastfläche auf zwei Seiten des entsprechenden Zentralbereichs vorgesehen ist und eine jeweilige Rastfläche eine mit dem entsprechenden Zentralbereich verbundene Innenseite und eine vom entsprechenden Zentralbereich entfernte Außenseite aufweist und jede Rastfläche allmählich von der Innenseite zur Außenseite nach innen ausgespart ist, wobei ein kleiner eingeschlossener Winkel zwischen der jeweiligen Rastfläche und dem Zentralbereich des entsprechenden Rands gebildet ist, wobei, wenn sich eine jeweilige Rolle auf einer Seite des entsprechenden Rands befindet, ihre Umfangsfläche mit einer entsprechenden Rastfläche und der Umfangswand des Aufnahmeraums in Kontakt gebracht wird, wodurch der Hauptkörper, die Rollen und das Antriebsstück miteinander in Eingriff gebracht werden.
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Durch die Anordnung der beiden jeweiligen Rastflächen kann bei dem Hauptkörper, den Rollen und dem Antriebsstück eine zuverlässige Kuppelfunktion erreicht werden.
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Vorzugsweise ist der Zentralbereich eines jeweiligen Rands eine ebene Fläche.
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Vorzugsweise liegt der eingeschlossene Winkel zwischen 1° und 10,4° oder zwischen 4,3° und 8,8°.
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Vorzugsweise ist ein vorstehender Abschnitt zwischen den Außenseiten jeweils zweier benachbarter Rastflächen des Antriebsstücks vorgesehen.
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Eine jeweilige Rastfläche kann eine ebene oder gekrümmte Fläche sein.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der Aufgaben, Merkmale und erreichten Funktionen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend drei bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren detailliert beschrieben:
- 1 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines herkömmlichen Rollenschlüssels;
- 2 zeigt eine Schnittansicht gemäß 1 im kombinierten Zustand;
- 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 3-3 gemäß 2;
- 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels;
- 5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht gemäß 4;
- 6 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 6-6 gemäß 4;
- 7 zeigt eine Draufsicht des Antriebsstücks des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 8 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 8-8 gemäß 6;
- 9 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 9-9 gemäß 6, in der die Rollen des Rollenschlüssels in der ersten Position positioniert sind;
- 10 ist ähnlich wie 9 und zeigt, dass die Rollen des Rollenschlüssels in der zweiten Position positioniert sind;
- 11 zeigt eine schematische vergrößerte Ansicht einer Rolle, einer Rastfläche und der Umfangswand des Aufnahmeraums des Rollenschlüssels;
- 12 ist ähnlich wie 8 und zeigt eine Schnittansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels;
- 13 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels;
- 14 zeigt eine Längsschnittansicht gemäß 13 im kombinierten Zustand;
- 15 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 15-15 gemäß 14;
- 16 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines vierten bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels;
- 17 zeigt eine Querschnittansicht gemäß 16 im kombinierten Zustand, in der die Rollen in der ersten Position positioniert sind;
- 18 ist ähnlich wie 17 und zeigt, dass die Rollen in der zweiten Position positioniert sind.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Es wird auf die 4 bis 6 Bezug genommen, die den Rollenschlüssel 20 eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Er umfasst einen Hauptkörper 30, ein Antriebsstück 40, mehrere Rollen 50, einen Umkehrknopf 60 und mindestens eine elastische Positionierungskomponente 70.
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Der Hauptkörper 30 weist einen Kopfabschnitt 31 und einen Stangenkörper 36, die miteinander verbunden sind, auf, wobei sich der Kopfabschnitt 31 am vorderen Ende des Stangenkörpers 36 befindet. Die obere Fläche des Kopfabschnitts 31 ist in Form eines kreisförmigen Aufnahmeraums 32 ausgespart und die Bodenfläche des Kopfabschnitts 31 ist hohl - beispielsweise ist ein Durchgangsloch 34 vorgesehen.
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Es wird auf 7 Bezug genommen. Das Antriebsstück 40 ist eine regulär polygonale, wie beispielsweise regulär viereckige, regulär fünfeckige, regulär sechseckige, regulär achteckige, Komponente und weist mehrere Ränder auf. In den in dieser Beschreibung gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Antriebsstück 40 eine regulär sechseckige Komponente und weist sechs Ränder 41 auf. Jeder Rand 41 des Antriebsstücks 40 weist einen Zentralbereich 42, der eine ebene Fläche ist, auf. Die zwei Seiten des Zentralbereichs 42 jedes Rands 41 sind jeweils mit einer zurückgesetzten (zur Innenseite des Antriebsstücks hin ausgesparten) Rastfläche 44 versehen, wobei jede Rastfläche 44 eine mit dem entsprechenden Zentralbereich 42 verbundene Innenseite 441 und eine vom entsprechenden Zentralbereich 42 entfernte Außenseite 442 aufweist und jede Rastfläche 44 allmählich von der Innenseite 441 zur Außenseite 442 nach innen ausgespart ist, sodass eine jeweilige Außenseite 442 aus dem entsprechenden Rand 41 ausgespart ist. Obwohl eine jeweilige Rastfläche 44 eben aussieht, kann sie eine allmählich zurückspringende Bogenoberfläche sein. An jedem Rand 41 ist ein eingeschlossener Winkel α zwischen der jeweiligen Rastfläche 44 und dem jeweiligen Zentralbereich 42 gebildet, wobei der eingeschlossene Winkel α zwischen 1° und 10,4° oder 2,2° bis 10,4° liegt, vorzugsweise liegt er zwischen 4,3° und 8,8°. Ferner ist ein vorstehender Abschnitt 411 jeweils zwischen zwei benachbarten Rändern 41 vorgesehen, wobei ein jeweiliger vorstehender Abschnitt 411 zwischen den Außenseiten 442 jeweils zweier benachbarter Rastflächen 44 gebildet ist und mit ihm die strukturelle Festigkeit des Antriebsstücks erhöht werden kann. Das Antriebsstück 40 ist im Aufnahmeraum 32 des Kopfabschnitts 31 untergebracht und kann im Aufnahmeraum gedreht werden. Ferner ist das Antriebsstück 40 dazu vorgesehen, mit einem Schraubenelement, wie z. B. einer Schraubenmutter oder einem Bolzen, oder mit einer Hülse kombiniert zu werden und dieses bzw. diese zur Drehung anzutreiben. Die Mitte des Antriebsstücks 40 kann mit einem polygonalen Hülsenloch versehen sein, das das Schraubenelement umgibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Einsetzstab 45 auf der Unterseite des Antriebsstücks 40 vorgesehen, der über das Durchgangsloch 34 aus dem Kopfabschnitt 31 herausragt. Darüber hinaus ist ein Schnellrastmechanismus 46 im Antriebsstück 40 angeordnet (siehe die 5, 8 und 9), der ein gleitbar im Gleitkanal 401 des Antriebsstücks 40 untergebrachtes Stangenelement 47 aufweist. Wenn das Stangenelement 47 gedrückt wird, kann eine Kugel 48 geschoben werden, wodurch die Kugel 48 aus dem Einsetzstab 45 herausragt und mit der Hülse in Eingriff gebracht wird. Durch eine Feder 49 kann das Stangenelement 47 zurückgesetzt werden. Der Schnellrastmechanismus ist eine herkömmliche Komponente und gehört nicht zum Hauptthema der vorliegenden Erfindung, weshalb er hier nicht bis ins Detail beschrieben wird.
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Die Anzahl der Rollen 50 ist gleich der Anzahl der Ränder 41 des Antriebsstücks 40, d. h. in den bevorzugten Ausführungsbeispielen weist der erfindungsgemäße Rollenschlüssel sechs Rollen 50 auf.
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Der Umkehrknopf 60 ist etwa scheibenförmig. Die Rollen 50 sind in gleichen Abständen kreisförmig drehbar auf der Unterseite des Umkehrknopfs 60 angeordnet. Es wird auf 8 Bezug genommen. Die Oberseite jeder Rolle 50 ist jeweils mittels einer Drehachse 52 drehbar mit der Unterseite des Umkehrknopfs 60 verbunden, sodass die Rollen 50 frei gedreht werden können. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jede Drehachse 52 eine eigenständige Komponente und sind ihre zwei Enden jeweils drehbar in einem auf der Unterseite des Umkehrknopfs 60 vorgesehenen Drehloch 61 und in einem auf der Oberseite jeder Rolle 50 vorgesehenen Drehloch 51 angeordnet. Es wird auf 12 Bezug genommen, die eine Schnittansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels zeigt (für gleiche Komponenten werden die gleichen Bezugszeichen wie im ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet). Jede Drehachse 52 kann gleichfalls einstückig mit der entsprechenden Rolle 50 ausgebildet sein und das freie Ende einer jeweiligen Drehachse ist drehbar im entsprechenden Drehloch 61 des Umkehrknopfs 60 angeordnet. Auf die gleiche Weise kann bei der Implementierung jede Drehachse 52 gleichfalls einstückig mit dem Umkehrknopf 60 ausgebildet sein, wobei das freie Ende der jeweiligen Drehachse drehbar im Drehloch 51 der entsprechenden Rolle 50 angeordnet ist.
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Es wird auf die 8 und 9 Bezug genommen. Die Rollen 50 und der Umkehrknopf 60 sind im Kopfabschnitt 31 untergebracht. Die Rollen 50 sind im kreisförmigen Aufnahmeraum 32 angeordnet und jede Rolle 50 befindet sich zwischen dem entsprechenden Rand 41 des Antriebsstücks 40 und der Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32. Der Umkehrknopf 60 deckt die Oberseite des Kopfabschnitts 31 ab und schließt den Aufnahmeraum 32 und kann gedreht werden. Die auf der Oberseite des Antriebsstücks 40 vorgesehene vorstehende Wand 43 ragt aus dem in der Mitte des Umkehrknopfs 60 vorgesehenen Loch 62 heraus. Der Aufnahmeraum 32, das Antriebsstück 40 und der Umkehrknopf 60 sind konzentrisch zueinander.
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Die elastischen Positionierungskomponenten 70 sind an der Umfangsfläche des Antriebsstücks 40 angebracht. Im vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind zwei elastische Positionierungskomponenten 70 vorgesehen, die jeweils an zwei beliebigen Rändern 41 des Antriebsstücks 40 angebracht werden können, beispielsweise an zwei nicht benachbarten Rändern 41. Im vorliegenden bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die beiden elastischen Positionierungskomponenten in gleichen Abständen (180° voneinander entfernt) an zwei Rändern 41 des Antriebsstücks 40 angebracht, wobei jede elastische Positionierungskomponente 70 ein elastisches Element 72 und ein Anlagestück 74 umfasst und verschiebbar in der Montagebohrung 402 eines entsprechenden Rands 41 des Antriebsstücks 40 untergebracht ist. Ein jeweiliges Anlagestück 74 ist vorzugsweise eine Kugel, die durch das elastische Element 72 gedrückt wird und aus der Umfangsfläche des Antriebsstücks herausragt. Alle elastischen Positionierungskomponenten 70 befinden sich jeweils zwischen zwei Rastflächen 44 des entsprechenden Rands 41, nämlich im Zentralbereich 42 des entsprechenden Rands 41. Es wird auf 9 Bezug genommen. Die Verschiebung einer jeweiligen Rolle 50 wird durch das Anlagestück 74 der entsprechenden elastischen Positionierungskomponente 70 begrenzt. Da alle Rollen 50 drehbar mit dem Umkehrknopf 60 verbunden sind, werden alle Rollen synchron mitbewegt und können nicht unabhängig voneinander bewegt werden. Wie in der Figur gezeigt, können alle Rollen nicht frei bewegt werden, wenn ein Teil der Rollen 50 durch die elastischen Positionierungskomponenten 70 begrenzt und somit nicht frei bewegbar ist. Daher werden alle Rollen gleichzeitig durch die beiden elastischen Positionierungskomponenten 70 begrenzt, sodass die Rollen 50 und der Umkehrknopf 60 positioniert werden können.
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Im Folgenden werden die Verwendungszustände des Rollenschlüssels 20 beschrieben. Die Rollen 50 können durch den Umkehrknopf 60 in eine erste Position oder eine zweite Position bewegt werden, um den Rollenschlüssel 20 in verschiedene Betriebsrichtungen umzuschalten. Gemäß den in den 4, 9 und 10 gezeigten Richtungen kann der Umkehrknopf 60, wenn er gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, in die erste Position umgeschaltet werden und können die Rollen 50 in die in 9 gezeigte erste Position bewegt werden, wodurch eine jeweilige Rolle 50 mit der linken Rastfläche 44a des entsprechenden Rands 41 in Kontakt kommt. Wenn der Umkehrknopf 60 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wird er in die zweite Position umgeschaltet und werden die Rollen 50 in die in 10 gezeigte zweite Position bewegt, wodurch eine jeweilige Rolle 50 mit der rechten Rastfläche 44b des entsprechenden Rands 41 in Kontakt kommt. Um die Erkennung der ersten Position und der zweiten Position zu erleichtern, ist in der Beschreibung eine jeweilige linke Rastfläche mit dem Bezugszeichen 44a und eine jeweilige rechte Rastfläche mit dem Bezugszeichen 44b gekennzeichnet. Wenn die beiden allgemein als Rastfläche bezeichnet sind, sind sie mit dem Bezugszeichen 44 gekennzeichnet.
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In 9 wird gezeigt, dass die Rollen 50 durch den Umkehrknopf 60 in die erste Position umgeschaltet werden. Zu diesem Zeitpunkt kommt eine jeweilige Rolle 50 mit der linken Rastfläche 44a des entsprechenden Rands 41 in Kontakt, wobei die Rollen 50 durch die beiden elastischen Positionierungskomponenten 70 auf die erste Position begrenzt sind, sodass die Rollen nicht in die zweite Position bewegt werden können und dabei der Umkehrknopf 60 in der ersten Position positioniert bleibt.
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Auf der Außenseite 442 einer jeweiligen Rastfläche 44a verringert sich der Spalt zwischen der jeweiligen Rastfläche 44a und der Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 allmählich und auf der Innenseite 441 der jeweiligen Rastfläche 44a vergrößert sich der Spalt zwischen der jeweiligen Rastfläche 44a und der Umfangswand 33 allmählich. Wenn sich die Rollen 50 in der ersten Position befinden und der Rollenschlüssel 20 im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung (nämlich zur Außenseite 442), in der der Spalt zur jeweiligen Rastfläche 44a klein ist, bewegt. Dadurch werden die Rollen 50, die Rastflächen 44a und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 miteinander in Eingriff gebracht und kann das Antriebsstück 40 durch den Rollenschlüssel zur Drehung im Uhrzeigersinn angetrieben werden, wodurch das Schraubenelement im Uhrzeigersinn gedreht wird. Wenn umgekehrt der Rollenschlüssel 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung, in der der Spalt zur jeweiligen Rastfläche 44a groß ist, bewegt und können die Rollen 50, die Rastflächen 44a und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 nicht miteinander in Eingriff gebracht werden, sodass das Antriebsstück nicht durch den Rollenschlüssel zur Drehung angetrieben werden kann. Durch diesen Kuppeleffekt kann mit dem Rollenschlüssel ein Schraubenelement in eine Richtung (im Uhrzeigersinn) gedreht werden.
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Es wird auf 9 Bezug genommen. Da die Außenseite 442 jeder Rastfläche 44a (44) eine zurückgesetzte Struktur aufweist, ist der eingeschlossene Winkel β zwischen einer jeweiligen Rastfläche 44a und der Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 klein und ändert sich die Breite des Spalts zwischen der jeweiligen Rastfläche 44a und der Umfangswand 33 relativ wenig, d. h. der Spalt zwischen diesen beiden 44a, 32 verringert sich nicht plötzlich, sodass, wenn die Rollen 50 in Richtung des kleinen Spalts bewegt werden, sie über eine lange Strecke verschoben werden können. Wenn die Mitte c jedes Rands 41 als Ausgangspunkt genommen wird, ist der Bewegungsabstand d der Rollen 50 zu den Stellen mit kleinem Spalt länger, sodass die Rollen 50, die Rastflächen 44a und die Umfangswand 33 effektiv miteinander in Eingriff gebracht werden können und bei diesen eine effektive Kuppelfunktion erreicht wird, ohne dass es zu einem Lösen oder Versagen kommt.
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Wenn der Umkehrknopf 60 im Uhrzeigersinn in die zweite Position gedreht wird, werden die Rollen 50 in die zweite Position bewegt und jeweils mit der rechten Rastfläche 44b des entsprechenden Rands 41 in Kontakt gebracht (siehe 10). Im Prozess der Verschiebung der Rollen 50 von den jeweiligen linken Rastflächen 44a zu den jeweiligen rechten Rastflächen 44b werden die beiden elastischen Positionierungskomponenten zusammengedrückt. Wie durch die gestrichelte Linie angedeutet, werden die Anlagestücke 74 in das Antriebsstück 40 bewegt. Nachdem eine jeweilige Rolle 50 über das entsprechende Anlagestück 74 gelaufen ist und zur entsprechenden rechten Rastfläche 44b bewegt wurde, wird das jeweilige Anlagestück 74 der elastischen Positionierungskomponente 70 durch das entsprechende elastische Element 72 elastisch herausgedrückt, sodass die jeweilige Rolle 50 durch das entsprechende Anlagestück 74 auf der entsprechenden rechten Rastfläche 44b positioniert und gleichzeitig der Umkehrknopf 60 in der zweiten Position positioniert wird.
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Wenn die Rollen 50 in der zweiten Position positioniert sind (siehe 10) und der Rollenschlüssel 20 gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung (nämlich zur Außenseite 442), in der der Spalt zur jeweiligen Rastfläche 44b klein ist, bewegt. Dadurch werden die Rollen 50, die Rastflächen 44b und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 miteinander in Eingriff gebracht und kann das Antriebsstück 40 durch den Rollenschlüssel 20 zur Drehung gegen den Uhrzeigersinn angetrieben werden. Wenn umgekehrt der Rollenschlüssel 20 im Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Rollen 50 in die Richtung, in der der Spalt groß ist, bewegt und können die Rollen 50, die Rastflächen 44b und die Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 nicht miteinander in Eingriff gebracht werden, sodass das Antriebsstück 40 nicht durch den Rollenschlüssel zur Drehung angetrieben werden kann. Auf diese Weise kann mit dem Rollenschlüssel ein Schraubenelement in eine Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) gedreht werden.
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Der Rollenschlüssel 20 des vorliegenden Ausführungsbeispiels (und ebenso der in 12 gezeigte Rollenschlüssel des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels) weist die folgenden vorteilhaften Effekte, durch die die Mängel herkömmlicher Strukturen beseitigt werden können, auf: Erstens weist in der vorliegenden Erfindung die Außenseite einer jeweiligen Rastfläche 44 des Antriebsstücks 40 eine zurückgesetzte Struktur auf, sodass, wenn die Rollen in Richtung des kleinen Spalts bewegt werden, sie sich über eine längere Bewegungsstrecke bewegen können (siehe 9) und somit zwischen den Rollen 50, den Rastflächen 44 und der Umfangswand 33 des Aufnahmeraums 32 eine effektive Kuppelfunktion erreicht wird. Es wird auf 11 Bezug genommen. Da ferner der eingeschlossene Winkel β zwischen einer jeweiligen Rastfläche 44 und der Umfangswand 33 klein ist, können bei der Herstellung der Rastfunktion die Kontaktpunkte G zwischen der Umfangswand 33 und den Rollen 50 und die Kontaktpunkte H zwischen den Rastflächen 44 und den Rollen 50 näher zur Mitte der Rollen 50 liegen, wodurch das Drehmoment, dem der Rollenschlüssel in der Lage ist, standzuhalten, erhöht wird.
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Zweitens werden bei der strukturellen Konstruktion der vorliegenden Erfindung mit den elastischen Positionierungskomponenten 70 sowohl die Funktion der Wände 171 als auch die Funktion der elastischen Positionierungskomponenten 18 herkömmlicher Strukturen (siehe 1) erfüllt, d. h. die Rollen 50 können durch die elastischen Positionierungskomponenten 70 zuverlässig in der ersten Position oder der zweiten Position positioniert werden. Wenn der Bediener nicht mit seiner Hand den Umkehrknopf 60 dreht, bleiben die Rollen 50 weiterhin positioniert und können nicht von der ersten Position in die zweite Position oder von der zweiten Position in die erste Position bewegt werden. Gleichzeitig wird der Umkehrknopf 60 durch die elastischen Positionierungskomponenten 70 in der ersten oder zweiten Position positioniert.
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Drittens können im Hinblick auf die Positionierung der Rollen 50 die bei herkömmlichen Strukturen vorhandenen Wände 171 in der vorliegenden Erfindung weggelassen werden. In Bezug auf die Positionierung des Umkehrknopfs 60 und der Rollen 50 brauchen in der vorliegenden Erfindung nur die elastischen Positionierungskomponenten 70 im Antriebsstück 40 untergebracht zu werden. Durch die gegenseitige elastische Anlage der elastischen Positionierungskomponenten 70 und der Rollen 50 können der Umkehrknopf 60 und die Rollen 50 positioniert werden. Im Vergleich zu den elastischen Positionierungskomponenten 18 und den Positionierungslöchern 153, 154 herkömmlicher Strukturen wird die elastische Positionierungsstruktur der vorliegenden Erfindung erheblich vereinfacht. Daher ist die Struktur der vorliegenden Erfindung einfacher herzustellen und zeichnet sich durch niedrige Herstellungskosten aus.
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Die 13 bis 15 zeigen ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels 80. Er umfasst ebenfalls einen Hauptkörper 90, ein Antriebsstück 100, mehrere Rollen 110, einen Umkehrknopf 120 und mindestens eine elastische Positionierungskomponente 130.
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Die obere Fläche des Kopfabschnitts 91 ist in Form eines kreisförmigen Aufnahmeraums 92 ausgespart und die Bodenfläche des Kopfabschnitts ist mit einem Durchgangsloch 94 versehen.
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Das Antriebsstück 100 ist im kreisförmigen Aufnahmeraum 92 des Kopfabschnitts 91 untergebracht und stellt eine regulär polygonale, wie beispielsweise regulär sechseckige, Komponente dar und weist sechs Ränder 101 auf. Jeder Rand 101 weist einen Zentralbereich 102 und zwei auf zwei Seiten dieses Zentralbereichs 102 befindliche Rastflächen 104 auf, wobei die beiden jeweiligen Rastflächen 104 aus dem entsprechenden Rand 101 ausgespart sind und jede Rastfläche 104 eine mit dem entsprechenden Zentralbereich 102 verbundene Innenseite 1041 und eine vom entsprechenden Zentralbereich 102 entfernte Außenseite 1042 aufweist und jede Rastfläche 104 allmählich von der Innenseite 1041 zur Außenseite 1042 nach innen ausgespart ist. Ein eingeschlossener Winkel α ist zwischen einer jeweiligen Rastfläche 104 und dem entsprechenden Zentralbereich 102 gebildet, wobei der eingeschlossene Winkel α zwischen 1° und 10,4° oder 2,2° bis 10,4° liegt, vorzugsweise liegt er zwischen 4,3° und 8,8°. Ferner ist ein vorstehender Abschnitt 1011 zwischen den Außenseiten 1042 der Rastflächen 104 jeweils zweier benachbarter Ränder 101 vorgesehen.
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Die Anzahl der Rollen 110 ist gleich der Anzahl der Ränder 101 des Antriebsstücks. Daher sind sechs Rollen 110 im kreisförmigen Aufnahmeraum 92 untergebracht, die sich jeweils zwischen dem entsprechenden Rand 101 und der Umfangswand 93 des Aufnahmeraums 92 befinden.
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Der Umkehrknopf 120 ist an der Oberseite des Kopfabschnitts 91 angebracht und schließt die an der Oberseite des Aufnahmeraums 92 vorgesehene Öffnung. Die Unterseite des Umkehrknopfs ist mit in gleichen Abständen angeordneten Wänden, deren Anzahl der Anzahl der Rollen 110 entspricht, nämlich sechs Wände 122, und mit sechs zwischen den sechs Wänden 122 gebildeten Begrenzungsschlitzen 124 versehen, wobei die sechs Wände 122 in gleichen Abständen kreisförmig angeordnet sind und die sechs Rollen 110 jeweils im entsprechenden Begrenzungsschlitz 122 untergebracht und jeweils durch diesen positioniert sind, wie dies in 15 dargestellt ist. Der Umkehrknopf 120 kann gedreht und durch die drei elastischen Positionierungskomponenten 130 in der ersten Position bzw. der zweiten Position positioniert werden. Die drei elastischen Positionierungskomponenten 130 sind in den drei auf der Unterseite des Umkehrknopfs 120 vorgesehenen Bohrungen 126 untergebracht, wobei ein Ende einer jeweiligen elastischen Positionierungskomponente elastisch entweder in die erste Gruppe von Positionierungslöchern 106 oder in die zweite Gruppe von Positionierungslöchern 107 eingerastet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht jede Gruppe von Positionierungslöchern aus drei Positionierungslöchern.
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Es wird auf 15 Bezug genommen. Wenn der Umkehrknopf 120 in die zweite Position gedreht wird, werden die Rollen 110 durch den Umkehrknopf 120 in die zweite Position mitbewegt, wodurch eine jeweilige Rolle 110 mit der rechten Rastfläche 104 des entsprechenden Rands 101 in Kontakt gebracht wird und die drei elastischen Positionierungskomponenten 130 elastisch in die zweite Gruppe von Positionierungslöchern 107 eingerastet werden, wodurch der Umkehrknopf 120 und die Rollen 110 in der zweiten Position positioniert bleiben. Wenn der Umkehrknopf 120 in die erste Position gedreht wird, werden die Rollen 110 durch den Umkehrknopf 120 in die erste Position bewegt, wodurch eine jeweilige Rolle 110 mit der linken Rastfläche 104 des entsprechenden Rands 101 in Kontakt gebracht wird und die drei elastischen Positionierungskomponenten 130 elastisch in die erste Gruppe von Positionierungslöchern 106 eingerastet werden und somit der Umkehrknopf 120 und die Rollen 110 in der ersten Position positioniert bleiben.
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Da die Außenseite 1042 jeder Rastfläche 104 eine zurückgesetzte Struktur aufweist, ist der eingeschlossene Winkel β zwischen einer jeweiligen Rastfläche 104 und der Umfangswand 93 des Aufnahmeraums 92 klein und ändert sich die Breite des Spalts zwischen der jeweiligen Rastfläche 104 und der Umfangswand 93 relativ wenig, sodass, wenn die Rollen 110 in Richtung des kleinen Spalts bewegt werden, sie über eine lange Strecke verschoben werden können (ersichtlich aus 9) und somit die Rollen 110, die Rastflächen 44a und die Umfangswand 33 effektiv miteinander in Eingriff gebracht werden können und bei diesen eine effektive Kuppelfunktion erreicht wird, ohne dass es zu einem Lösen oder Versagen kommt. Da der eingeschlossene Winkel β zwischen einer jeweiligen Rastfläche 104 und der Umfangswand 93 klein ist, können bei der Herstellung der Rastfunktion die Kontaktpunkte zwischen der Umfangswand 93 und den Rollen 110 und die Kontaktpunkte zwischen den Rastflächen 104 und den Rollen 110 näher zur Mitte der Rollen 110 liegen (siehe 11), wodurch das Drehmoment, dem der Rollenschlüssel in der Lage ist, standzuhalten, erhöht wird.
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Die 16 bis 18 zeigen ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Rollenschlüssels 140. Er umfasst ebenfalls einen Hauptkörper 150, ein Antriebsstück 160, mehrere Rollen 170, einen Umkehrknopf 180 und mindestens eine elastische Positionierungskomponente 190.
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Der Kopfabschnitt 151 des Hauptkörpers 150 ist in Form eines kreisförmigen Aufnahmeraums 152 ausgespart.
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Das Antriebsstück 160 ist im kreisförmigen Aufnahmeraum 152 des Kopfabschnitts 151 untergebracht und stellt eine regulär polygonale, wie beispielsweise regulär sechseckige, Komponente dar und weist sechs Ränder 161 auf. Jeder Rand 161 weist einen Zentralbereich 162 und zwei auf zwei Seiten dieses Zentralbereichs 162 befindliche und nach innen ausgesparte Rastflächen 164 auf, wobei jede Rastfläche 164 eine mit dem entsprechenden Zentralbereich 162 verbundene Innenseite 1641 und eine vom entsprechenden Zentralbereich 162 entfernte Außenseite 1642 aufweist und jede Rastfläche 164 allmählich von der Innenseite 1641 zur Außenseite 1642 nach innen ausgespart ist. Ein vorstehender Abschnitt 1611 ist zwischen den Außenseiten 1642 der Rastflächen 164 jeweils zweier benachbarter Ränder 161 vorgesehen. Ein eingeschlossener Winkel α ist zwischen einer jeweiligen Rastfläche 164 und dem entsprechenden Zentralbereich 162 gebildet, wobei der eingeschlossene Winkel α zwischen 1° und 10,4° oder 2,2° bis 10,4° liegt, vorzugsweise liegt er zwischen 4,3° und 8,8°. Zwischen einer jeweiligen Rastfläche 164 und der Umfangswand 153 des Aufnahmeraums 152 ist noch ein eingeschlossener Winkel β gebildet.
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Sechs Rollen 170 sind im kreisförmigen Aufnahmeraum 152 untergebracht, die sich jeweils zwischen dem entsprechenden Rand 161 und der Umfangswand 153 des Aufnahmeraums 152 befinden.
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Die Unterseite des Umkehrknopfs 180 ist mit in gleichen Abständen kreisförmig angeordneten sechs Wänden 182 und mit sechs zwischen den sechs Wänden gebildeten Begrenzungsschlitzen 184 versehen. Der Umkehrknopf 180 ist an der Oberseite des Kopfabschnitts 151 angebracht. Die Wände 182 und die Begrenzungsschlitze 184 befinden sich im Aufnahmeraum 152. Die sechs Rollen 170 sind in den sechs Begrenzungsschlitzen 184 angeordnet und durch diese begrenzt.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei elastische Positionierungskomponenten 190 vorgesehen, die an der Umfangsfläche des Antriebsstücks 160 angebracht sind, wobei die beiden elastischen Positionierungskomponenten 190 an zwei beliebigen Rändern 161 des Antriebsstücks 160 angebracht werden können und sich jede elastische Positionierungskomponente 190 vorzugsweise in der Mitte des entsprechenden Rands 161 befindet (beispielsweise im Zentralbereich 162 des entsprechenden Rands), d. h. sie befindet sich zwischen zwei Rastflächen 164 des entsprechenden Rands 161. Jede elastische Positionierungskomponente 190 umfasst ein elastisches Element 192 und ein Anlagestück 194 und ist in der Montagebohrung 1602 des entsprechenden Rands 161 des Antriebsstücks 160 untergebracht, wobei das Anlagestück 194 durch das elastische Element 192 gedrückt wird und aus der Umfangsfläche des Antriebsstücks 160 herausragt.
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Der Umkehrknopf 180 kann zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position umgeschaltet werden und die Rollen zur Bewegung antreiben. 17 zeigt, dass sich der Umkehrknopf 180 in der ersten Position befindet. Gleichzeitig werden die Rollen 170 durch die Begrenzungsschlitze 184 des Umkehrknopfs 180 in der ersten Position positioniert, wodurch die Rollen 170 mit den entsprechenden linken Rastflächen 164 in Kontakt kommen, wobei die Rollen 170 durch die Anlagestücke 194 der beiden elastischen Positionierungskomponenten 190 auf die erste Position begrenzt sind, wodurch der Umkehrknopf 180 in der ersten Position positioniert ist.
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Es wird auf 18 Bezug genommen. Wenn der Umkehrknopf 180 in die zweite Position gedreht wird, werden die Rollen 170 durch den Umkehrknopf zum Bewegen in die zweite Position angetrieben und mit den entsprechenden rechten Rastflächen 164 in Kontakt gebracht. Nach dem Umschalten sind die Rollen 170 durch die Anlagestücke 194 der beiden elastischen Positionierungskomponenten 190 auf die zweite Position begrenzt, wodurch der Umkehrknopf 180 in der zweiten Position positioniert ist.
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Die Rastflächen 164 des Antriebsstücks 160 des vorliegenden Ausführungsbeispiels bewirken, dass das Antriebsstück 160, die Rollen 170 und die Umfangswand 153 des Aufnahmeraums 152 gut miteinander in Eingriff gebracht werden können und zwischen diesen eine gute Kuppelfunktion erreicht werden kann, wobei ferner die Kontaktpunkte zwischen der Umfangswand 153 und den Rollen 170 und die Kontaktpunkte zwischen den Rastflächen 164 und den Rollen 170 näher zur Mitte der Rollen 170 liegen können.
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Durch die beiden elastischen Positionierungskomponenten 190 können der Umkehrknopf 180 und die Rollen 170 effektiv in der ersten Position oder der zweiten Position positioniert werden. Im Vergleich zu den herkömmlichen Strukturen weisen die elastischen Positionierungskomponenten des vorliegenden Ausführungsbeispiels eine einfachere Struktur auf, die leicht herzustellen ist und sich durch niedrige Herstellungskosten auszeichnet.
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Die vorstehenden Ausführungsbeispiele stellen nur die Merkmale der vorliegenden Erfindung dar und sollen nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen fallen ebenfalls unter den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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Bezugszeichenliste
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Stand der Technik
- 10
- Rollenschlüssel
- 11
- Kopfabschnitt
- 12
- kreisförmiger Aufnahmeraum
- 13
- Umfangswand
- 14
- Antriebsstück
- 15
- Rand
- 151
- Rastfläche
- 152
- Vertiefung
- 153, 154
- Positionierungsloch
- 16
- Rolle
- 17
- Umkehrknopf
- 171
- Wand
- 172
- Begrenzungsschlitz
- 173
- Bohrung
- 18
- elastische Positionierungskomponente
- θ
- eingeschlossener Winkel vorliegende Erfindung
- 20, 80, 140
- Rollenschlüssel
- 30, 90, 150
- Hauptkörper
- 31, 91, 151
- Kopfabschnitt
- 32, 92, 152
- Aufnahmeraum
- 33, 93, 153
- Umfangswand
- 34, 94
- Durchgangsloch
- 36
- Stangenkörper
- 40, 100, 160
- Antriebsstück
- 401
- Gleitkanal
- 402, 1602
- Montagebohrung
- 41, 101, 161
- Rand
- 411, 1011, 1611
- vorstehender Abschnitt
- 42, 102, 162
- Zentralbereich
- 43
- vorstehende Wand
- 44 (44a, 44b), 104, 164
- Rastfläche
- 441, 1041, 1641
- Innenseite
- 442, 1042, 1642
- Außenseite
- 45
- Einsetzstab
- 46
- Schnellrastmechanismus
- 47
- Stangenelement
- 48
- Kugel
- 49
- Feder
- 106
- erste Gruppe von Positionierungslöchern
- 107
- zweite Gruppe von Positionierungslöchern
- α, β
- eingeschlossener Winkel
- c
- Mitte
- d
- Abstand
- G, H
- Kontaktpunkt
- 50, 110, 170
- Rolle
- 51
- Drehloch
- 52
- Drehachse
- 60, 120, 180
- Umkehrknopf
- 61
- Drehloch
- 62
- Loch
- 122, 182
- Wand
- 124, 184
- Begrenzungsschlitz
- 126
- Bohrung
- 70, 130, 190
- elastische Positionierungskomponente
- 72, 192
- elastisches Element
- 74, 194
- Anlagestück
