EP0442511A2 - Allen-key - Google Patents
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- EP0442511A2 EP0442511A2 EP91102124A EP91102124A EP0442511A2 EP 0442511 A2 EP0442511 A2 EP 0442511A2 EP 91102124 A EP91102124 A EP 91102124A EP 91102124 A EP91102124 A EP 91102124A EP 0442511 A2 EP0442511 A2 EP 0442511A2
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- B25B15/001—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit
- B25B15/004—Screwdrivers characterised by material or shape of the tool bit characterised by cross-section
- B25B15/008—Allen-type keys
Definitions
- the invention relates to an inner socket hex key according to the preamble of the main claim.
- Hexagon socket wrenches of this type have been known for a long time.
- the hexagonal working end of the key should be brought into positive engagement with corresponding recesses of hexagon socket head screw heads. Due to manufacturing tolerances, the internal dimensions of the hexagonal recesses of the screw heads are slightly larger than the external dimensions of the hexagonal working end of the key. Because of these conditions, an exact form fit cannot be achieved.
- the side surfaces of a recess in a screw head are only covered by edges of the key hexagon.
- this is disadvantageous because the linear surfaces of the recesses are permanently deformed by this linear load.
- the recesses of hexagon socket screws with a small standard size are quickly turned round after repeated use, since the attacking edges of the working end penetrate into the screw head material.
- the object of the invention is to provide a generic inner socket wrench in which these disadvantages are avoided.
- the radius of curvature of the spherical surface in the circumferential direction corresponds approximately to five times the distance between two opposing surfaces of the key insertion head.
- An advantageous development of the key provides that its cross section tapers towards the free end of the working end. It is hereby achieved that the distance between two opposite surfaces is at a distance from the end of the working end that exceeds the standard dimension.
- the conicity angle, the angle between the side surface and the key axis, is preferably 1.5 °.
- Such a configuration of the hexagon socket wrench allows the key to be inserted into the screw head to a depth at which the surface distance at the working end corresponds to the inner surface distance on the surface of the screw head. In this position, a form fit is almost achieved on the upper edge.
- the material of the screw head is elastically deformed, so that the initially point-shaped contact point between a conical-spherical side surface of the key and the flat inner surface of the screw head spreads out flat because of the elastic deformability of the material, whereby the contact surface increases with increasing pressure.
- the conical-spherical design of the working end of the key has the particular advantage that even with already deformed screw heads whose recesses no longer have an exact hexagonal layout, it still leads to a full stop surface.
- Another advantage that results from the conical design is the clamp connection between screw and wrench. This enables a screw to be screwed into a difficult-to-access thread to be first plugged onto the key, the screw being secured against falling off by the clamping positive connection. The screw can then be screwed tightly into the thread on the key.
- the reference numeral 1 denotes an inner socket wrench according to the invention, which has a handle 2, to which a shaft 3 connects, to which a hexagonal working end 4 is formed.
- the edges 6 of the working end 4 extend at an acute angle to the axis of the key 1, which corresponds to the axis of the cylindrical shaft 3.
- the distance between two opposite surfaces 6 of the plug-in head 4 is less than the distance between two opposite inner surfaces 10 of the hexagon recess 9 of a screw head 8 of a screw 7.
- the surfaces 6 of the working end 4 are spherical, with the radius of curvature the surfaces 6 corresponds approximately to five times the distance between two opposing surfaces 6.
- the surfaces 6 correspond to the circumferential surfaces of a cylinder whose radius is the radius of curvature and whose axis is inclined by the angle of the taper to the key axis.
- the crowning has the same radius of curvature in every cross section, in spite of the conicity of about 1.5 ° here.
- the working end 4 inserted into the recess 9 of a screw head 8 is acted upon in a clockwise direction by a torque.
- the torque is not transmitted via a point of contact of the edge 5 with the surface 10, but rather via a surface of contact of the width b of the surfaces 6 and 10.
- the width of the surface b is greater, the greater the torque applied.
- FIG. 3 shows the conical working end 4, with the surfaces 6 being delimited by edges 5 tapering towards one another.
- the mutually parallel surfaces 10 of an insertion opening 9 are spaced slightly larger than the standard dimension.
- a hexagon socket wrench designed in this way can then be inserted with its screw insertion head 4 into the insertion opening 9 until the distance between two opposite surfaces 6 on the screw surface 12 corresponds exactly to the distance between two opposite surfaces 10.
- the upper edges of the surfaces 10 enclose the working end almost in a form-fitting manner.
- a further action on the screw insertion head in the axial direction causes the surfaces 6 of the working end 4 to jam with the inner surfaces 10 of the insertion opening 9.
- a screw 7 is secured against falling on the key 1.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Innenbuchsensechskantschlüssel gemäß Gattungsbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to an inner socket hex key according to the preamble of the main claim.
Innenbuchsensechskantschlüssel dieser Art sind seit langem bekannt. Bei der Anwendung dieser Schlüssel soll das sechskantige Arbeitsende des Schlüssels mit entsprechenden Aussparungen von Innenbuchsensechskantschraubenköpfen in Formschluß gebracht werden. Aufgrund von Fertigungstoleranzen ist das Innenmaß der hexagonalen Aussparungen der Schraubenköpfe geringfügig größer als das Außenmaß des Sehcskantarbeitsendes des Schlüssels. Aufgrund dieser Gegebenheiten ist ein exakter Formschluß nicht erzielbar. Bei der Ausübung eines Drehmomentes auf den Schlüssel werden die Seitenflächen einer Aussparung eines Schraubenkopfes nur von Kanten des Schlüsselsechskants belagtet. Dieses ist jedoch von Nachteil, da durch diese linienförmige Belastung die Seitenflächen der Aussparungen dauerhaft deformiert werden. Insbesondere die Aussparungen von Innenbuchsensechskantschrauben mit kleinem Normmaß werden so nach mehrmaliger Benutzung schnell rundgedreht, da die angreifenden Kanten des Arbeitsendes in das Schraubenkopfmaterial eindringen.Hexagon socket wrenches of this type have been known for a long time. When using these keys, the hexagonal working end of the key should be brought into positive engagement with corresponding recesses of hexagon socket head screw heads. Due to manufacturing tolerances, the internal dimensions of the hexagonal recesses of the screw heads are slightly larger than the external dimensions of the hexagonal working end of the key. Because of these conditions, an exact form fit cannot be achieved. When a torque is exerted on the key, the side surfaces of a recess in a screw head are only covered by edges of the key hexagon. However, this is disadvantageous because the linear surfaces of the recesses are permanently deformed by this linear load. In particular, the recesses of hexagon socket screws with a small standard size are quickly turned round after repeated use, since the attacking edges of the working end penetrate into the screw head material.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Innenbuchsensechskantschlüssel anzugeben, bei dem diese Nachteile vermieden werden.The object of the invention is to provide a generic inner socket wrench in which these disadvantages are avoided.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs. Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.This task is solved by the characteristic features of the main claim. The subclaims represent advantageous developments.
Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Innenbuchsen sechskantschlüssel gegeben, bei dem die dauerhafte Deformierung der Innenflächen des Schraubenkopfes erheblich vermindert wird. Durch die Balligkeit der Flächen des Arbeitsendes des Schlüssels ist unter Belastung eine flächige Anlage zwischen Innenfläche des Schraubenkopfes und Außenfläche des Schlüssels gewährleistet. Ein schädliches Eingraben der Kanten des Schlüsselsechskants wird wirksam verhindert. Außenfläche des Schlüssels und Innenfläche der Schraubenkopfaussparung berühren sich zunächst entlang der Tangentiallinie der beiden Flächen. Der durch ein angesetztes Drehmoment ausgeübte Druck führt im Wege einer elastischen Verformung zu einer satten Anlagefläche, die sich mit steigendem Drehmoment vergrößert. Der Krümmungsmittelpunkt der Sechskantflächen liegt bevorzugt außerhalb des Sechskantquerschnitts. Der Krümmungsradius der in Umfangrichtung balligen Fläche·entspricht in etwa dem fünffachen des Abstandes zweier gegenüberliegender Flächen des Schlüsseleinsteckkopfes. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Schlüssels sieht vor, daß sein Querschnitt zum freien Ende des Arbeitsendes hin konisch zuläuft. Hierdurchwird erzielt, daß der Abstand zweier gegenüberliegender Flächen an vom Ende des Arbeitsendes entfernten Stellen einen Abstand aufweist, der das Normmaß Übertrifft. Der Konizitätswinkel, der Winkel zwischen Seitenfläche und Schlüsselachse, beträgt vorzugsweise 1,5°. Eine solche Ausgestaltung des Innenbuchsensechskantschlüssels erlaubt ein Einstecken des Schlüssels in den Schraubkopf bis zu einer Tiefe, bei der der Flächenabstand im Arbeitsende dem Innenflächenabstand an der Oberfläche des Schraubenkopfes entspricht. In dieser Stellung ist an der Oberkante nahezu ein Formschluß erzielt. Bei einer Belastung des Schlüssels im Wege einer Drehbewegung, wird das Material des Schraubenkopfes elastisch deformiert, so daß die zunächst punktförmige Berührungsstelle zwischen einer konisch-balligen Seitenfläche des Schlüssels und der ebenen Innenfläche des Schraubenkopfes sich wegen der elastischen Verformbarkeit des Materials flächig ausbreitet, wodurchdie Anlagefläche min steigendem Druck ansteigt. Die konisch-ballige Ausgestaltung des Arbeitsendes des Schlüssels hat insbesondere den Vorteil, daß auch bei bereits deformierten Schraubköpfe, deren Aussparungen keinen exakten Sechskantgrundriß mehr aufweisen, es trotzdem noch zu einer satten Anschlagfläche führt. Ein weiterer Vorteil, der sich aus der konischen Ausgestaltung ergibt, ist die Klemmverbindung zwischen Schraube und Schraubenschlüssel. Hierdurch wird es ermöglicht, eine in ein schwer zugängliches Gewinde einzuschraubende Schraube zunächst auf den Schlüssel auf zustecken, wobei die Schraube durch den klemmenden Formschluß gegen Herunterfallen gesichert ist. Die Schraube kann dann auf dem Schlüssel fest sitzend in das Gewinde eingeschraubt werden.As a result of such a configuration, there is an inner socket hexagon wrench in which the permanent deformation the inner surface of the screw head is significantly reduced. Due to the crowning of the surfaces of the working end of the key, a flat contact between the inner surface of the screw head and the outer surface of the key is ensured under load. Damaging digging of the edges of the key hexagon is effectively prevented. The outer surface of the key and the inner surface of the screw head recess first touch along the tangent line of the two surfaces. The pressure exerted by an applied torque leads to a full contact surface by means of an elastic deformation, which increases with increasing torque. The center of curvature of the hexagonal surfaces is preferably outside the hexagonal cross section. The radius of curvature of the spherical surface in the circumferential direction corresponds approximately to five times the distance between two opposing surfaces of the key insertion head. An advantageous development of the key provides that its cross section tapers towards the free end of the working end. It is hereby achieved that the distance between two opposite surfaces is at a distance from the end of the working end that exceeds the standard dimension. The conicity angle, the angle between the side surface and the key axis, is preferably 1.5 °. Such a configuration of the hexagon socket wrench allows the key to be inserted into the screw head to a depth at which the surface distance at the working end corresponds to the inner surface distance on the surface of the screw head. In this position, a form fit is almost achieved on the upper edge. When the key is loaded by means of a rotary movement, the material of the screw head is elastically deformed, so that the initially point-shaped contact point between a conical-spherical side surface of the key and the flat inner surface of the screw head spreads out flat because of the elastic deformability of the material, whereby the contact surface increases with increasing pressure. The conical-spherical design of the working end of the key has the particular advantage that even with already deformed screw heads whose recesses no longer have an exact hexagonal layout, it still leads to a full stop surface. Another advantage that results from the conical design is the clamp connection between screw and wrench. This enables a screw to be screwed into a difficult-to-access thread to be first plugged onto the key, the screw being secured against falling off by the clamping positive connection. The screw can then be screwed tightly into the thread on the key.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnungen detailliert erzläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Innenbuchsensechskantschlüssel mit einer passenden Schraube,
- Fig. 2
- einen Querschnitt eines Arbeitsendes,eingesteck t in einen Schraubenkopf,
- Fig. 3
- einen Längsschnitt gemäß Fig. 2,
- Fig. 1
- An embodiment of an Allen key according to the invention with a suitable screw,
- Fig. 2
- a cross section of a working end, inserted t in a screw head,
- Fig. 3
- 3 shows a longitudinal section according to FIG. 2,
Mit dem Bezugszeichen 1 ist ein erfindungsgemäßer Innenbuchsensechskantschlüssel bezeichnet, der einen Griff 2 aufweist, an dem sich ein Schaft 3 anschließt, an den ein sechseckiges Arbeitsende 4 angeformt ist. Die Kanten 6 des Arbeitsendes 4 erstrecken dich in spitzem Winkel zur Achse des Schlüssels 1, die der Achse des zylinderförmigen Schaftes 3 entspricht. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist der Abstand zweier gegenüberliegender Flächen 6 des Einsteckkopfes 4 geringer als der Abstand zweier gegenüberliegenden Innenflächen 10 der Sechskant-Aussparung 9 eines Schraubenkopfes 8 einer Schraube 7. Die Flächen 6 des Arbeitsendes 4 sind ballig ausgeformt, wobei der Krümmungsradius der Flächen 6 etwa dem fünffachen des Abstandes zweier sich gegenüberliegender Flächen 6 entspricht. Die Flächen 6 entsprechen dabei Umfangsflächen eines Zylinders, dessen Radius der Krümmungsradius ist, und dessen Achse um den Winkel der Konizität zur Schlüsselachse geneigt ist. Hierdurch hat trotz Konizität von hier etwa 1,5° die Balligkeit in jedem Querschnitt denselben Krümmungsradius.The reference numeral 1 denotes an inner socket wrench according to the invention, which has a
In Fig. 2 ist das in die Aussparung 9 eines Schraubenkopfes 8 eingesteckte Arbeitsende 4 im Uhrzeigersinn durch ein Drehmoment beaufschlagt. Das Drehmoment wird nicht über einen Berührungspunkt der Kante 5 mit der Fläche 10 übertragen, sondern über eine Berührungsfläche der Breite b der Fläche 6 und 10. Die Breite der Fläche b ist dabei umso größer, je größer dar aufgewandte Drehmoment ist.2, the working
Die auf die Flächen 10 wirkenden Drücke sind damit erheblich geringer als wenn - wie bei herkömmlichen Schlüsseln üblich - die Flächen 6 als ebenen Flächen ausgestaltet wären, wobei dann die Kanten 5 sich in die Flächen 10 eindrücken würden.The pressures acting on the
Fig. 3 zeigt das konische Arbeitsende 4, wobei bei die Flächen 6 von spitz zueinander zulaufenden Kanten 5 begrenzt werden. Am Fuß 11 des Arbeitsendes 4 kann der Abstand zweier gegenüberliegender Flächen 6, etwa dem Normmaß des Schlüssels entsprechen. Die zueinander parallel verlaufenden Flächen 10 einer Einstecköffnung 9 sind mit einem Maß geringfügig größer als das Normmaß beabstandet. Ein so ausgestalteter Innenbuchsensechskantschlüssel kann dann mit seinem Schraubeneinsteckkopf 4 so weit in die Einstecköffnung 9 eingeschoben werden, bis der Abstand zweier gegenüberliegender Flächen 6 an der Schraubenoberfläche 12 exakt dem Abstand zweier gegenüberliegender Flächen 10 entspricht. In dieser Position schließen die Oberkanten der Flächen 10 nahezu formschlüssig das Arbeitsende ein. Ein weiteres Beaufschlagen des Schraubeneinsteckkopfes in axialer Richtung bewirkt ein Verklemmen der Flächen 6 des Arbeitsendes 4 mit den Innenflächen 10 der Einstecköffnung 9. In dieser Position ist eine Schraube 7 gegen Herunterfallen am Schlüssel 1 gesichert.3 shows the conical working
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen.The features of the invention disclosed in the above description, the drawing and the claims can be of importance both individually and in any combination for the implementation of the invention. All disclosed features are essential to the invention. The disclosure content of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also included in full in the disclosure of the application.
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