Ratchet wrench

Abstract

A ratchet wrench may include a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The pawl may be moved into a drive position where a wedge end of the pawl is urged into a wedge region of a pocket of the wrench head between an exterior surface of the gear ring and a pocket sidewall such that a bias applied by the spring urges a pawl tooth into engagement with a gear ring tooth to permit driving of the gear ring. The pawl may also be moved into a ratchet position where the wedge end of the pawl is positioned away from wedge region such that a bias applied by the spring urges a stop protrusion of the pawl into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region.

Description

RATCHET WRENCHTECHNICAL FIELD

[0001] Example embodiments generally relate to hand tools including wrenches, and more particularly, relate to wrenches with ratcheting technology.BACKGROUND

[0002] Ratchet wrenches have become a common tool and, in many cases a necessary tool, in the tool boxes of many professional and amateur craftsman and mechanics. While the functionality offered by a ratchet wrench is largely well-settled, the internal components and techniques for implementing such ratcheting functionality continue to be complex and relatively difficult and costly to manufacture. As such, it would be beneficial to reduce component counts and specialized components for manufacturing and assembly to reduce the associated complexity and cost.

[0003] SUMMARY OF SOME EXAMPLES

[0004] According to some example embodiments, a ratchet wrench is provided. The ratchet wrench may comprise a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The wrench head may comprise a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment. The pocket may comprise a pocket sidewall having an arcuate shape. The gear ring may comprise a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth. The gear ring may be disposed within the through-hole compartment. The pawl may be disposed within the pocket. The pawl may comprise a tooth face and a pocket face. The tooth face may comprise a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl. The tooth face may further comprise a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl. The spring may be operably coupled to the pawl such that the spring extends from the biased end of the pawl and contacts the pocket sidewall. In response to a driving rotation of the ratchet wrench, the pawl may be moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region of the pocket between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring. In response to a ratcheting rotation of the ratchet wrench, the pawl may be moved into a ratchet position within the pocket where the wedge end of the  pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.

[0005] According to some example embodiments, another ratchet wrench is provided. The ratchet wrench may comprise a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The wrench head may comprise a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment. The pocket may comprise a pocket sidewall having an arcuate shape. The gear ring may be disposed within the through-hole compartment. The gear ring may comprise a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth. The pawl may be disposed within the pocket. The pawl may comprise a tooth face and a pocket face. The tooth face may comprise a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl. The spring may comprise a cylindrical coil spring. A first end face of the spring may be coupled to the pawl and a side surface of the spring may be in contact with the pocket sidewall. Further, the spring may be coupled to the pawl and in contact with the pocket sidewall to cause a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to an opposite second end face is non-linear.

[0006] According to some example embodiments, a combination wrench is provided. The combination wrench may comprise a handle, an open end wrench, and a box end wrench. The handle may comprise a first handle end and a second handle end. The open end wrench may be disposed at the first handle end, and the box end wrench disposed at the second handle end. The box end wrench may comprise a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The wrench head may comprise a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment. The pocket may comprise a pocket sidewall having an arcuate shape. The gear ring may be disposed within the through-hole compartment. The gear ring may comprise a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth. The pawl may be disposed within the pocket. The pawl may comprise a tooth face and a pocket face. The tooth face may comprise a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl. The tooth face may further comprise a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl. The spring may comprise a cylindrical coil spring having a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface. The spring may be operably coupled to the pawl at the first end face and  in contact with the pocket sidewall via the side surface to form a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to the second end face is non-linear. In response to a driving rotation of the box end wrench, the pawl may be moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region of the pocket between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring. In response to a ratcheting rotation of the box end wrench, the pawl may be moved into a ratchet position within the pocket where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0007] Having thus described some example embodiments in general terms, reference will now be made to the accompanying drawings, which are not necessarily drawn to scale, and wherein:

[0008] FIG. 1A illustrates a perspective view of a combination wrench with an open end wrench and a ratcheting box end wrench according to some example embodiments;

[0009] FIG. 1B illustrates a side view of the combination wrench of FIG. 1A defining cross-sections A-A and B-B according to some example embodiments;

[0010] FIG. 1C illustrates a zoomed perspective view a box end wrench according to some example embodiments;

[0011] FIG. 2 illustrates a perspective side view of an exploded view of the box end wrench according to some example embodiments;

[0012] FIG. 3A illustrates a top view of a wrench head of the box end wrench in isolation from other components and defining a cross-section C-C according to some example embodiments;

[0013] FIG. 3B illustrates a side view of a wrench head of the box end wrench in isolation from other components and defining a cross-section D-D according to some example embodiments;

[0014] FIG. 3C illustrates a zoomed, perspective cross-section view of the wrench head taken at C-C of FIG. 3A according to some example embodiments;

[0015] FIG. 3D illustrates a cross-section view normal to the plane of the cross-section taken at C-C of FIG. 3A according to some example embodiments;

[0016] FIG. 3E illustrates a cross-section top view of the wrench head taken at D-D in FIG. 3B according to some example embodiments;

[0017] FIG. 4A illustrates a perspective top view of a gear ring in isolation from other components according to some example embodiments;

[0018] FIG. 4B illustrates a side view of a gear ring in isolation from other components and defining a cross-section E-E according to some example embodiments;

[0019] FIG. 4C illustrates a cross-section top view of the gear ring taken at E-E in FIG. 4B according to some example embodiments;

[0020] FIG. 5A illustrates a perspective top view of a pawl showing a tooth face of the pawl according to some example embodiments;

[0021] FIG. 5B illustrates another perspective top view showing a pocket face of the pawl according to some example embodiments;

[0022] FIG. 5C illustrates a top view of the pawl according to some example embodiments;

[0023] FIG. 5D illustrates a perspective bottom view of the pawl showing the tooth face of the pawl according to some example embodiments;

[0024] FIG. 5E illustrates a bottom view of the pawl according to some example embodiments;

[0025] FIG. 5F illustrates a top view of a pawl with a catch fin in a first alternative position according to some example embodiments;

[0026] FIG. 5G illustrates a top view of a pawl with a catch fin in a second alternative position according to some example embodiments;

[0027] FIG. 6 illustrates a perspective view of a spring according to some example embodiments;

[0028] FIG. 7A illustrates a cross-section top view of the assembled box end wrench of FIG. 1B taken at A-A in FIG. 1B according to some example embodiments;

[0029] FIG. 7B illustrates a cross-section top view of the assembled box end wrench of FIG. 1B taken at A-A in FIG. 1B with the pawl in the drive position according to some example embodiments;

[0030] FIG. 7C illustrates a cross-section zoomed view of select components of the box end wrench with the pawl in the drive position taken at B-B in FIG. 1B according to some example embodiments;

[0031] FIG. 7D illustrates a cross-section top view of the assembled box end wrench of FIG. 1B taken at A-A in FIG. 1B with the pawl transitioning from the drive position into the ratcheting position according to some example embodiments;

[0032] FIG. 7E illustrates a cross-section top view of the assembled box end wrench of FIG. 1B taken at A-A in FIG. 1B with the pawl in the ratchet position according to some example embodiments; and

[0033] FIG. 7F illustrates a cross-section zoomed view of select components of the box end wrench with the pawl in the ratchet position taken at B-B in FIG. 1B according to some example embodiments.

[0034] DETAILED DESCRIPTION OF SOME EXAMPLE EMBODIMENTS

[0035] Some example embodiments now will be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which some, but not all example embodiments are shown. Indeed, the examples described and pictured herein should not be construed as being limiting as to the scope, applicability or configuration of the present disclosure. Rather, these example embodiments are provided so that this disclosure will satisfy applicable legal requirements. Like reference numerals refer to like elements throughout. As used herein, operable coupling should be understood to relate to direct or indirect connection that, in either case, enables functional interconnection of components that are operably coupled to each other.

[0036] According to some example embodiments, a ratchet wrench is described herein that comprises a ratcheting mechanism having a pawl and a spring disposed within a ratchet mechanism pocket in a wrench head. The spring may extend from the pawl to contact a rear sidewall of the pocket without otherwise being seated into or with another component. Further, in addition to ratcheting teeth, a stop protrusion may be disposed on the pawl that moves into contact an exterior surface of a gear ring of the wrench during ratcheting to limit movement of the pawl and spring.

[0037] In some example embodiments, the spring may be a cylindrical coil spring with a first a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface extending between the first end face and the second end face. The first end face may be in seated contact with the pawl. However, according to some example embodiments, the second end face of the spring may be unseated and not in contact with another component. The side surface of the spring may be contact with the ratchet mechanism pocket sidewall such that the second end face is left unseated (i.e., is not in contact with a component of the wrench) . In this regard, external spring side surface may be pressed against the pocket sidewall which may have a circular segment shape. As such, the second end face, according to some example embodiments, may be exposed within the ratcheting mechanism pocket such that it  does not engage with a surface of the pocket or another component to limit movement of the pawl. However, the pawl, including the stop protrusion, may be shaped to permit the stop protrusion, rather than an engagement with the second end face of the spring, to limit an inhibit movement of the pawl and spring within the pocket during ratcheting.

[0038] According to various example embodiments, a configuration having no moveable component engaging with the second end face of the spring reduces the component count or manufacturing complexity relative to many conventional solutions without sacrificing quality of operation. According to some example embodiments, the spring used for the ratcheting mechanism may be a standard coil spring that may not require specialized manufacturing for implementing the ratchet mechanism. Further, example embodiments may operate in association with a ratchet mechanism pocket formed as a partial circular segment pocket that can be readily machined at relatively low cost and with high efficiency. Additionally, the pawl may include features that permit the pawl to be, for example, entirely molded without the need for additional machining, boring, or cutting actions, thereby further reducing the complexity and cost of forming the pawl. As such, according to some example embodiments, a substantially reduced cost, but high quality, ratchet wrench may be manufactured and easily assembled as described herein.

[0039] As such, example embodiments are described that may include a ratcheting assembly that can be implemented in a variety of ratcheting tools. While example embodiments are described in the context of a box end wrench, one of skill in the art would appreciate that the some or all of the aspects described herein could be applied in different contexts, such as a with a drive tang ratchet wrench or the like.

[0040] With that said, according to some example embodiments, a combination wrench 100 as shown in FIGs. 1A and 1B is provided. In this regard, FIG. 1A illustrates a perspective view of the combination wrench 100, and FIG. 1B illustrates a side view of the combination wrench 100. The combination wrench 100 may comprise a handle 101, an open end wrench 102, and a box end wrench 103. The handle 101 may be an elongate member with a first end and an opposite, second end. The open end wrench 102 may be disposed at the first end of the handle 101 and the box end wrench 103 may be disposed at the second end of the handle 101.

[0041] Referring now to FIG. 1C, a zoomed illustration of the box end wrench 103 is shown. The box end wrench 103 may, according to some example embodiments, include ratcheting functionality that permits a user to drive an engaged fastener in a first rotational direction, but permits ratcheting, such that handle 101 can be repositioned without disengaging the fastener,  in a second rotational direction. According to some example embodiments, the box end wrench 103 may have a ratcheting mechanism that is not reversible (i.e., only ratchets in one rotational direction) . However, because the box end wrench 103 may engage a fastener either in engagement on a top side or a bottom side (i.e., the box end wrench 103 may be flipped) ratcheted can be performed in either direction (i.e., tightening or loosening) by selecting an appropriate side of the box end wrench 103 to engage the fastener.

[0042] The box end wrench 103 as shown in FIG. 1C may, according to some example embodiments, comprise a wrench head 110 and a gear ring 120. The wrench head 110 may be a housing for gear ring 120 and the ratcheting mechanism (not shown in FIG. 1D) . According to some example embodiments, the wrench head 110 may be integrated with the handle 101 as a singular component. The gear ring 120 may be secured within a though-hole compartment in the wrench head 110, such that the gear ring 120 is rotatable within the compartment relative to the wrench head 110 and the handle 101 when ratcheting. The gear ring 120 may be ring-shaped and may have a central opening 121 for receiving a fastener or a socket insert therein. The opening 121 may be defined by an interior surface 122. The interior surface 122 may include fastener engaging surfaces 123 that are structured to engage with a fastener or insert that has, for example, a hexagonal-shaped surface. In this regard, the engaging surfaces 123 may be configured to engage with a drive surface of a fastener or insert such that the engaging surfaces 123 may drive the fastener or insert in a tightening or loosening direction (depending on which side of the gear ring 120 is engaged) .

[0043] FIG. 2 illustrates an exploded view of the various components of the box end wrench 103 according to some example embodiments. In this regard, the box end wrench 103 may comprise the wrench head 110, the gear ring 120, a ring lock 130, a spring 140, and a pawl 150. As mentioned earlier, the wrench head 110 may comprise a through-hole compartment 111 that may be generally circular in shape and configured to receive the gear ring 120 therein. The wrench head 110 may also comprise a pocket 112 configured to receive the spring 140 and the pawl 150. With the spring 140 and pawl 150 disposed within the pocket 112, the gear ring 120 may be inserted into the through-hole compartment 111 with the ring lock 130. The ring lock 124 may be seated in a gear ring groove 124 and may extend radially to also be seated in a head groove 113. As such, the ring lock 130’s engagement between the gear ring 120 and the wrench head 110 may operate to secure the various components within the pocket 112 and the through-hole compartment 111 of the wrench head 110.

[0044] With reference to FIGs. 3A to 3E, the wrench head 110, according to some example embodiments, is described in isolation from the other components of the box end wrench 103.  In this regard, with specific reference to FIG. 3A, an illustration of a top view of the wrench head 110 is provided with an indication of a cross-section taken at C-C. Additionally, with reference to FIG. 3B, an illustration of a side view of the wrench head 110 is shown with an indication of a cross-section taken at D-D.

[0045] Referring now to FIGs. 3C to 3E, various cross-section views of the wrench head 110 are provided. FIG. 3C illustrates a zoomed, perspective cross-section view of the wrench head 110 taken at C-C of FIG. 3A. FIG. 3D illustrates a cross-section view normal to the plane of the cross-section taken at C-C, and FIG. 3E illustrates a cross-section top view of the wrench head 110 taken at D-D in FIG. 3B according to some example embodiments. Via the cross-section views of FIGs. 3C and 3D, a portion of the head groove 113 for receiving the ring lock 130 is shown. As such, the head groove 113 may be an interior circular groove in the interior wall of the through-hole compartment 111 of the wrench head 110.

[0046] The cross-section view at C-C in FIG. 3D provides a view of the handle-side of the through-hole compartment 111 where, according to some example embodiments, the pocket 112 is disposed as a cutout from the sidewall 119 of the through-hole compartment 111. The pocket 112 may be a cavity that extends radially away from a center axis of the through-hole compartment 111 and into the portion of the wrench head 110 that is, for example, adjacent to the handle 101. According to some example embodiments, the pocket 112 may extend into the sidewall 119 of the through-hole compartment 111. The pocket 112 may have a pocket sidewall 114, which, according to some example embodiments, may have a curved or arcuate shape. According to some example embodiments, the pocket sidewall 114 may be shaped as a circular segment. The pocket 112 may also have a top wall 115 and a bottom wall 116 such that the pocket 112 is bounded on the top by the top wall 115, at the side by the pocket sidewall 114, and on the bottom by a bottom wall 116. The top wall 115 and the bottom wall 116 may be planar. The pocket 112 may therefore have a pawl engagement opening into the through-hole compartment 111 to permit the pawl 150 to physically interact with an exterior surface of the gear ring 120.

[0047] According to some example embodiments, the pocket 112 may be machined or cut into the interior wall of the through-hole compartment 111 using a circular cutting tool. The shape of the pocket 112 may be a partial circle with the top wall 115 being planar, the bottom wall 116 being planar, and the pocket sidewall 114 being curved as a circular segment. As such, the pocket sidewall 114 may be featureless other than its circular curvature. According to some example embodiments, such a featureless, circular-walled cavity may be readily manufactured with an appropriately sized circular cutter and without the need for specialized  machining and associated complexity. Additionally, because the pocket 112 extends into a circular interior wall of the through-hole compartment 111, the top wall 115 and the bottom wall 116 may have a crescent shape (as best shown in FIG. 3E) with two curved sides. According to some example embodiments, a depth of the pocket 112 at a center point on the pocket sidewall 114 on an bilateral center line of the pocket 112 may be a maximum depth of the pocket 112, and the depth of the pocket 112 may reduce from the center point along the pocket sidewall 114 (in both directions) towards the ends of the pocket sidewall 114. As shown in FIG. 3E, the pocket 112 may have a portion referred to herein as a wedge region 117 disposed proximate one end of the pocket 112 and a bias region 118 disposed proximate the other end of the pocket 112.

[0048] Now referring to FIGs. 4A to 4C, the structure of the gear ring 120 is described according to some example embodiments. In this regard, FIG. 4A illustrates a perspective view of the gear ring 120, FIG. 4B illustrates a side view of the gear ring 120, and FIG. 4C illustrates a cross-section top view of the gear ring 120 taken at E-E in FIG. 4B. As mentioned above, according to some example embodiments, the gear ring 120 may be ring-shaped and may have a central opening 121 for receiving a fastener or a socket insert therein. The opening 121 may be a through-hole and may be defined by the interior surface 122. The interior surface 122 may include fastener engaging surfaces 123 having differing orientations that are structured to engage with a fastener or insert that has, for example, a hexagonal-shaped surface. According to some example embodiments, the interior surface 122 may comprise rounded recesses that extend radially to avoid contact with corner portions of, for example, a fastener and engage the fastener via the engaging surfaces 123 at a position that is less likely to round the corners of the fastener or otherwise slip. Such positioning of the engagement surfaces 123 may also be beneficial when the corners of a fastener have already been rounded. In this regard, the engaging surfaces 123 may be configured to engage with a drive surface of a fastener or insert such that the engaging surfaces 123 may drive the fastener or insert in a tightening or loosening direction (depending on which side of the gear ring 120 is engaged) .

[0049] The exterior surface 125 of the gear ring 120 may comprise a plurality of gear ring teeth 126 that are disposed around an external circumference of the gear ring 120. The gear ring teeth 126 may have, for example, a gabled profile. However, various tooth profiles may be used for complementary engagement with teeth of the pawl 150 to facilitate driving and ratcheting operations. Additionally, the exterior surface 125 may comprise the gear ring groove 124 that is configured to receive the ring lock 130.

[0050] Now referring to FIGs. 5A to 5E various views of the pawl 150 are shown in accordance with some example embodiments. FIGs. 5A to 5C generally illustrate a top side of the pawl 150 in different views, and FIGs. 5D and 5E generally illustrate a bottom side of the pawl 150 in different views. In this regard, FIG. 5A illustrates a perspective top view showing a tooth face 151 of the pawl 150. FIG. 5B illustrates a perspective top view showing a pocket face 152 of the pawl 150. FIG. 5C illustrates a top view of the pawl 150. FIG. 5D illustrates a perspective bottom view showing the tooth face 151 of the pawl 150, and FIG. 5E illustrates a bottom view of the pawl 150.

[0051] In this regard, the pawl 150 may be, for example, a molded component formed of a metal, such as steel. In this regard, according to some example embodiments, the pawl 150 may be a designed such that component can be molded without the need for actions (i.e., cutting, drilling, etc. ) to form the pawl 150, thereby saving time and cost. The pawl 150 may be configured to move and otherwise operate within the pocket 112. As such, according to some example embodiments, the pawl 150 may have a general crescent shape. The pawl 150 may be shaped to move between a drive position, where the pawl 150 is engaged with the gear ring 120 such that rotation of the handle 101 turns the gear ring 120 and a fastener disposed within the gear ring 120, and a ratcheting position, where the pawl 150 is positioned to permit the handle 101 to move relative to the gear ring 120 while the gear ring 120 maintains a stationary position in engagement with a fastener.

[0052] The pawl 150, according to some example embodiments, may comprise a tooth face 151, a pocket face 152, a top face 153, and bottom face 154. For reference relative to other features of the wrench head 110, the tooth face 151 may be disposed proximate the gear ring 120, the pocket face 152 may be disposed proximate the pocket sidewall 114, the top face 153 may be disposed proximate the top wall 115 of the pocket 112, and the bottom face 154 may be disposed proximate the bottom wall 116 of the pocket 112. The tooth face 151 may meet the pocket face 152 to form a first edge at first end or a wedge end 155 of the pawl 150. The tooth face 151 may also meet the pocket face 152 to form a second edge at a second end or a biased end 156 of the pawl 150. The wedge end 155 may narrow to a wedge shape that permits the wedge end 155 to jam between the pocket sidewall 114 and the gear ring 120, thereby preventing relative movement between the gear ring 120 and the pocket sidewall 114 (and the wrench head 110) when the pawl 150 is in the drive position. According to some example embodiments, the biased end 156 need not narrow to a wedge shape, since the biased end 156 does not function to jam between the gear ring 120 and pocket sidewall 114. As further described below, the biased end 156 may be the end from which a spring extends  to contact the pocket sidewall 114 and apply a mechanical bias on the pawl 150 for limiting movement and controlling positioning of the pawl 150 within the pocket sidewall 114.

[0053] As such, the tooth face 151 may extend from the wedge end 155 to the biased end 156 on the side of the pawl 150 that faces the gear ring 120. The tooth face 151 may have a concave curvature that may be at least partially arc-shaped such that ends of the tooth face 151 extend outward (i.e., towards the gear ring 120) more than a middle portion of the tooth face 151 (i.e., the middle portion being adjacent or at a minimum point 158 between the extending ends of the tooth face 151) . Proximate the wedge end 155, the tooth face 151 may comprise a tooth-side wedge face 162 that, with the pocket-side wedge face 157 of the pocket face 152, forms an edge of the wedge end 155. The tooth-side wedge face 162 may be a planar portion of the tooth face 151 that is disposed adjacent the wedge end 155 and may be angled to narrow the wedge end 155 to an edge that facilitates the wedged engagement of the pawl 150 between the gear ring 120 and the pocket sidewall 114.

[0054] Adjacent to the tooth-side wedge face 162 and the wedge end 155, the tooth face 151 may comprise at least one pawl tooth 160. As such, the at least one pawl tooth 160 may be disposed proximate the wedge end 155 of the pawl 150. According to some example embodiments, the tooth face 151 may comprise a plurality of pawl teeth 160, with each pawl tooth 160, for example, having a length from the top face 153 to the bottom face 154. The each pawl tooth 160 may extend from the tooth face 151 toward the gear ring 120 when assembled. The plurality of pawl teeth 160 may be arranged in a series such that the series extends from the wedge end 155 to a middle portion of the tooth face 151 or to the minimum point 158 as described above. According to some example embodiments, the plurality of pawl teeth 160 may be disposed along a concave curvature of the tooth face 151 that is complementary to the convex curvature of the gear ring 120. As such, the series of pawl teeth 160 may be arranged such that, when the pawl 150 is in the drive position, each pawl tooth 160 may be seated in a recess between two gear ring teeth 126. In this regard, the profiles of the pawl teeth 160 and the gear ring teeth 126 may be the same or similar such that the pawl teeth 160 tightly mesh with or fit together with the gear ring teeth 126.

[0055] Proximate the biased end 156, the tooth face 151 may include a stop protrusion 161. The stop protrusion 161 may extend towards to gear ring 120 and, as described in more detail below, may move into contact with the gear ring 120 when the pawl 150 is in the ratcheting position. The contact between the stop protrusion 161 and the gear ring 120 may operate to inhibit movement of the pawl 150 within the pocket 112 away from a wedge region of the pocket 112 during ratcheting. In this regard, the stop protrusion 161 may formed, according  to some example embodiments, as an extension or finger that extends toward the gear ring 120 or the stop protrusion 161 may be disposed at an end of a gradual ramped portion of the tooth face 151 that extends from the middle portion (e.g., the minimum point 158) to the biased end 156 where the stop protrusion 161 is disposed (as shown in FIGs. 5C and 5E) . According to some example embodiments, a contact surface of the stop protrusion 161 may be rounded for a frictional engagement with the exterior surface 125 of the gear ring 120 to inhibit movement of the pawl 150 relative to the gear ring 120, but not to engage between the gear ring teeth 126. As such, the stop protrusion 161 may be wider than a distance between the gear ring teeth 126. In this regard, with reference to FIG. 5E, a curvature of the series of pawl teeth 160 is shown as circular curvature 163, which is also the circular curvature of the exterior surface 125 of the gear ring 120. As can be seen, a distance between the this curvature 163 and the tooth face 151 is at its largest at the minimum point 158 and reduces moving from the minimum point 158 toward the biased end 156 to be the smallest distance proximate the biased end 156 at the stop protrusion 161. According to some example embodiments, the stop protrusion 161 may extend towards the gear ring 120 such that, when the pawl 150 is in the drive position and the pawl teeth 160 are engaged with the gear ring teeth 126, the stop protrusion 161 does not extend far enough to be in contact with the gear ring 120, and therefore a gap is present between the stop protrusion 161 and the gear ring 120. However, when the pawl 150 is in the ratcheting position, the pawl 150 has moved and pivoted from the drive position such that the gap is closed and the stop protrusion 161 may be in contact with the gear ring 120. Also, in the ratcheting position, the pawl teeth 160 may be in contact with the gear ring teeth 126, however, the force applied by the pawl teeth 160 on the gear ring teeth 126 permits the pawl teeth 160 to jump over the gear ring teeth 126 while the gear ring teeth 126 remain stationary, thereby permitting the wrench head 110 to move relative to the gear ring 120 and a fastener within the gear ring 120.

[0056] The pocket face 152 of the pawl 150 may be generally curved as well. However, the pocket face 152 may have a convex curvature that is configured to engage with the concave curvature of the of the pocket sidewall 114. As shown in FIG. 5E, the pocket face 152 may have a circular curved or arc-shaped portion extending from the biased end 156 and a narrowing portion proximate the wedge end 155. The circular curvature 164 illustrates the curved portion of the pocket face 152, with the pocket-side wedge face 157 angling in from the curvature 164 to form the wedge end 155. These features of the pocket face 152, the tooth face 151, and the width of the pawl 150 measured from the tooth face 151 to the pocket face 152 through a middle or middle portion, according to some example embodiments, may  be specifically defined to permit sliding movement and pivoting of the pawl 150 within the pocket 112 between the drive position and the ratcheting position.

[0057] With the exception of a spring groove 170 extending into the top face 153 of the pawl 150, the top face 153 of the pawl 150 and the bottom face 154 of the pawl 150 would have the same features, however, on opposite sides of the pawl 150. The top face 153 and the bottom face 154 may be generally planar surfaces with the top face 153 being configured to positioned adjacent the top wall 115 of the pocket 112 and the bottom face 154 being configured to be positioned adjacent the bottom wall 116 of the pocket 112. According to some example embodiments, the pawl 150 may be bilaterally symmetric about a plane centrally located between and parallel to a top surface 153 of the pawl 150 and a bottom face 154 of the pawl 150, with the exception of the spring groove 170 disposed in the top face 153.

[0058] The bottom face 154 may have a smooth, planar surface. Such a planar surface may have low friction with the planar bottom wall 116 of the pocket 112, and may therefore permit movement of the pawl 150 within the pocket 112. Similarly, other than the recessed spring groove 170, the top face 153 may have a smooth, planar surface. Similarly, such a planar surface may have low friction with the top wall 115 of the pocket 112, and may therefore permit movement of the pawl 150 within the pocket 112. The shape of the top face 153 and the bottom face 154 may be defined by the tooth face 151 and the pocket face 152, since the perimeter of the top face 153 and the bottom face 154 is formed where the top face 153 and the bottom face 154 meet the tooth face 151 and the pocket face 152. According to some example embodiments, the surfaces of the tooth face 151 and the pocket face 152 may be perpendicular to the planar surfaces of the top face 153 and the bottom face 154.

[0059] As mentioned above, the top face 153 may comprise a spring groove 170 configured to receive a spring, such as spring 180 of FIG. 6, that may apply a mechanical bias on the pawl 150. While the spring groove 170 is being described as a feature of the top face 153, it is understood that the spring groove 170 may be alternatively disposed as feature of the bottom face 154 according to some example embodiments.

[0060] Before describing the details of the spring groove 170, reference is made to FIG. 6, which illustrates a spring 180 that may be received into the spring groove 170. In this regard, the spring 180 may be cylindrical coil spring having a linear central axis 184 (when in free space) , with an external diameter sized to fit within the walls of the spring groove 170. The spring 180 may be formed of a metal, such as steel. As such, the spring 180 may be bent or deflected such that the central axis 184 is non-linear, and, due to the coiled construction, the  spring 180 will exert a mechanical bias on the surfaces causing the bending in a direction to return the central axis 184 back to its central, linear position. The spring 180 may have a first end face 181, a second end face 182, and a side surface 183. The side surface 183 may be an external curved surface and may have a circular cross-section (e.g., defined by a central axis 184 and a radius) and may extend from the first end face 181 to the second end face 182. The end faces 181 and 182 may, according to some example embodiments, be defined by the end surfaces of the spring 180. In this regard, the end faces 181 and 182 may be non-uniform due to a cut end of the spring material being at a furthest extent and then the material spirals inward. Such an end face of a coil spring may be, according to some example embodiments, relatively standard for coil springs not requiring specialize end faces or other specialized characteristics. As such, the spring 180, according to some example embodiments, need not be specially designed and manufactured, and a standard or more standard spring may be used, which again reduces cost and complexity of manufacturing.

[0061] Having described an example spring 180, an example spring groove 170 can now be described with reference to the spring 180 for context. While in some example embodiments, the spring groove 170 could comprise a closed-wall cavity in the form of a bore in the biased end 156 of the pawl 150, according to some example embodiments, the spring groove 170 may be an open-sided cavity as shown in FIGs. 5A-5C, 5F, and 5G. Such an open-sided cavity may be formed via molding without additional actions (e.g., cutting, drilling, etc. ) to manufacture the pawl 150. Additionally, since the top face 153 may be positioned adjacent the top wall 115 of the pocket 112, a spring disposed within the spring groove 170 as an open-sided cavity may be constrained within the spring groove 170 by the top wall 115 of the pocket 112. Further, because an entire length of the spring groove 170 may be open on a side, the spring 180 may be assembled into the spring groove 170 as a drop-in procedure. As such, according to some example embodiments, structuring the spring groove 170 as an open-sided cavity is another example of a feature defined to reduce cost, assembly time, and complexity of manufacturing while maintaining quality functional performance of the wrench 100.

[0062] According to some example embodiments, the spring groove 170 may comprise a spring seat wall 171, a base wall 174, a first sidewall 176, a second sidewall 177, and a groove opening 175. Further, the spring groove 170 may have an open side that is disposed opposite the base wall 174. The groove opening 175 may be disposed on the biased end 156 of the pawl 150, and the spring groove 170 may extend from the groove opening 175 into the pawl 150 to the spring seat wall 171, which may be disposed opposite the groove opening  175. According to some example embodiments, the spring seat wall 171 may be positioned proximate the middle portion of the tooth face 151 (e.g., proximate the minimum point 158) . According to some example embodiments, the spring groove 170 may extend from the spring seat wall 171 in a generally linear fashion such that a width of the spring groove 170 is constant, but as the spring groove 170 approaches the groove opening 175, the width of the spring groove 170 may expand and otherwise be less constraining to facilitate bending of the spring 180 as further described below.

[0063] The base wall 174 may be disposed at a base of the spring groove 170, with the base being opposite the open side in the otherwise planar surface of the top face 153. Since, according to some example embodiments, the spring 180 to be received into the spring groove 170 may be a coil spring with a cylindrical shape, the base wall 174 may be curved. According to some example embodiments, the base wall 174 may be curved at its side edges such that a profile of the spring groove 170 is U-shaped. The base wall 174 may extend from the spring seat wall 171 to the groove opening 175.

[0064] The spring seat wall 171 may be, for example, a planar wall disposed at a most interior side of the spring groove 170 opposite the groove opening 175. The spring seat wall 171 may be configured to receive and be in contact with an end face (e.g., first end face 181) of the spring 180. As such, depending on how the spring 180 is bent, the first end face 181 may apply a bias on the spring seat wall 171. The spring seat wall 171 may be a planar surface, and therefore, the first end face 181 of the spring 180 may be contact with the spring seat wall 171 at an exterior of a cut end of the material of the spring 180.

[0065] The first sidewall 176 may be disposed on the pocket side of the spring groove 170. In this regard, the first sidewall 176 may extend from the base wall 174 to form a sidewall to maintain the spring 180 within the spring groove 170. According to some example embodiments, the first sidewall 176 may be substantially perpendicular to the base wall 174. Such a perpendicular relationship can be molded without the need for additional actions during manufacturing. According to some example embodiments, the first sidewall 176 may not extend entirely to the biased end 156 of the pawl 150, i.e., as far as the second sidewall 177. As such, the first sidewall 176 may be shorter than the second sidewall 177. Additionally, according to some example embodiments, the first sidewall 177 may be parallel to the second sidewall 177. Due to the bending of the spring 180 as further described below, the forced associated with the biasing may be generally directed toward the second sidewall 177. As such, the first sidewall 176 may function primarily to maintain the spring 180 within  the spring groove 170, and therefore the shorter length may save on material needed to mold the pawl 150.

[0066] The second sidewall 177 may be disposed on the gear ring side of the spring groove 170. In this regard, the second sidewall 177 may extend from the base wall 174 to form a sidewall, opposite the first sidewall 176, to maintain the spring 180 within the spring groove 170. According to some example embodiments, the second sidewall 177 may be substantially perpendicular to the base wall 174. As mentioned above, such a perpendicular relationship can be molded without the need for additional actions during manufacturing. According to some example embodiments, the second sidewall 177 may extend towards the biased end 156 of the pawl 150 further than the first sidewall 176. Near the biased end 156, the second sidewall 177 may have a convex curvature 172 that angles toward the gear ring side such that a width of the groove opening 175 increases as the second sidewall 177 reaches the biased end 156. The convex curvature 172 may be configured to position a portion of the spring 180 for engagement with the pocket sidewall 114 as the spring 180 extends from the groove opening 175. As mentioned above, due to the positioning and engagement of the spring 180 with the pocket sidewall 114, the forces associated with the biasing of the spring 180 may be primarily directed toward the second sidewall 177.

[0067] The spring groove 170 may also include, according to some example embodiments, a catch fin 173. The catch fin 173 may be disposed on the base wall 174 and may extend from the base wall 174 partially into the spring groove 170. According to some example embodiments, the catch fin 173 may extend from the base wall 174 about one quarter to one half of the depth of the spring groove 170, with the depth being defined from the planar surface of the top face 153 to the base wall 174. Additionally, the catch fin 173 may extend across the spring groove 170 from the first sidewall 176 to the second sidewall 177. According to some example embodiments, the catch fin 173 may have a thickness that permits the catch fin 173 to slide between two coils of the spring 180. As such, during assembly, the spring 180 may be dropped or pushed into the spring groove 170 and onto the catch fin 173 such that the catch fin 173 slides in between two coils of the spring 180. As such, the catch fin 173 may assist with assembly by maintaining the spring 180 in spring groove 170 when, for example, the pawl and spring assembly is inserted into the pocket 112. The catch fin 173 may also function during movement of the pawl 150 to counter a force that would tend to pull the spring 180 out of the spring groove 170.

[0068] Referring to FIGs. 5F and 5G, example embodiments of a pawl 150’ and pawl 150” are shown, which include the catch fin 173 positioned differently. The catch fins 173’ and  173” may operate in the same manner as the catch fin 173 (i.e., to maintain the spring 180 within the spring groove 170) . In this regard, pawl 150’ comprises a catch fin 173’ that extends from the first sidewall 176. In the example embodiment of pawl 150’ , the catch fin 173’ is positioned on the first sidewall 176 between the spring seat wall 171 and the groove opening 175. According to some example embodiments, the catch fin 173’ may be located adjacent to the groove opening 175, but inset from an end of the first sidewall 176 about one-quarter the length of the first sidewall. Alternatively, with reference to pawl 150” , the catch fin 173” may extend from the first sidewall 176 at an end of the first sidewall 176 immediately adjacent to the groove opening 175. According to some example embodiments, the catch fin may be located in other positions including, but not limited to, extending from the second sidewall 177, for example, at positions similar to catch fins 173’ and 173” .

[0069] Now referring to FIGs. 7A-7E, the box end wrench 103 is shown assembled and its operation will now be described according to some example embodiments. In this regard, FIG. 7A illustrates an assembled box end wrench 103 in association with a cross-section view of the box end wrench 103 taken at A-A in FIG. 1B. As can be seen in FIG. 7A, gear ring 120 is disposed within the through-hole compartment 111 of the wrench head 110 and the pawl 150 with the spring 180 are disposed within the pocket 112 of the wrench head 110. Further, the spring 180 is operably coupled to the pawl 150 by, for example, being disposed within the spring groove 170 and engaged with the catch fin 173. The spring 180 is seated against the spring seat wall 171 such that the first end face 181 is coupled to the pawl 150 by being in contact with the spring seat wall 171. Additionally, because the spring 180 is longer than the length of the spring groove 170, the spring 180 extends through the groove opening 175 from the biased end 156 of the pawl 150 and the side surface 183 of the spring 180 contacts the pocket sidewall 114. Due to the presence of the pocket sidewall 114, the spring 180 is bent and the side surface 183 of the spring 180 contacts the pocket sidewall 114 and rests against the pocket sidewall 114. The convex curvature 172 of the second sidewall 177 operates as a guide to facilitate the bending of the spring 180. In this regard, the spring 180 is bent such that the central axis of the spring 180 is non-linear as the spring 180 extends from its first end face 181 to the second end face 182 due to the side surface 183 contact with the pocket sidewall 114. Accordingly to some example embodiments, a spring groove angle may be defined between a radial line through a center axis of rotation 220 of the gear ring 120 and a furthest point from the center axis of rotation 220 of the gear ring 120 on the pocket sidewall 114 (i.e., the point where the width of the pocket 112 is the largest) and a center line of the spring groove 170 (i.e., equidistant between, and parallel to, the first sidewall 176 and  the second sidewall 177) . According to some example embodiments, the structure of the pawl 150 may be formed such that this spring groove angle is maintained at less than ninety degrees to allow the pawl 150 to permit the gear ring 120 to rotate smoothly. Additionally, a spring groove angle of less that ninety degrees may ensure that the pawl 150 remains positioned to return back to the drive position. In this regard, according to some example embodiments, the spring groove angle may be, for example, eighty-six degrees when the pawl 150 is in the ratcheting position.

[0070] Additionally, the second end face 182 is not seated or even in contact with another component. The engagement between the spring 180 and the pocket sidewall 114 does not, according to some example embodiments, involve the second end face 182. Rather, the side surface 183 of the spring 180 contacts the pocket sidewall 114 and operates to cause the pawl 150 to be biased in response to the bend in the spring 180. In some conventional solutions, a spring, such as the spring 180, may have an end face that is coupled with another component to assist in maintaining proper positioning of the pawl. However, again here, the cost and manufacturing complexity of another component or seating feature for engaging with the spring is avoided.

[0071] Additionally, since the pawl 150 in FIG. 7A is shown in the drive position, the pawl teeth 160 are fully engaged or fully seated with the gear ring teeth 126. The wedge end 155 of the pawl 150 is disposed in the wedge region 117. Additionally, the stop protrusion 161 is not engaged with the exterior surface 125 of the gear ring 120.

[0072] FIG. 7B illustrates the box end wrench 103 with the pawl 150 in the drive position in association with a cross-section view of the box end wrench 103 taken at A-A in FIG. 1B. In FIG. 7B, a user has applied a force in the driving rotation direction 200 on the handle 101 causing the wrench head 110 to be urged to rotate counter clockwise about a center axis of rotation 220. Since the fastener 300 is initially stationary and the gear ring 120 is engaged with the fastener 300, the gear ring 120 would initially remain stationary. Additionally, due to the engagement between the gear ring teeth 126 and the pawl teeth 160, the pawl 150 will initially remain stationary with the gear ring 120. As the wrench head 110 begins to turn due to the force in the direction 200, the wrench head 110 will rotate to move the pawl 150 into the drive position where the wedge end 155 of pawl 150 is urged into the wedge region 117, in the direction 201, such that the pawl 150 is wedged between the pocket sidewall 114 and the exterior surface 125 of the gear ring 120 with the pawl teeth 160 engaging with the gear ring teeth 126. Additionally, the bias applied by the spring 180 in the direction 204 on the pocket sidewall 114, causes a responsive pivoting force about the fulcrum point 210 between  the pocket sidewall 114 and the pocket face 152 of the pawl 150, thereby urging the engagement of the pawl teeth 160 with the gear ring teeth 126.

[0073] As such, the pawl 150 is in the drive position. Therefore, in response to the continued force applied to the wrench head 110 in the direction 200, the wrench head 110, pawl 150, gear ring 120, and fastener 300, all rotate as a unit (i.e., no relative movement between these components) with fastener rotating in the direction 203 and the gear ring 120 rotating in the direction 202 in unison with the wrench head 110.

[0074] FIG. 7C illustrates a zoomed view of the box end wrench 103 with the pawl 150 in the drive position in association with a cross-section view of the box end wrench 103 taken at B-B in FIG. 1B. Due to the depth of the cross-section, the spring groove 170 and spring 180 are not in the view. With the pawl 150 in the drive position, the pawl 150 is jammed or wedged between the pocket sidewall 114 and the exterior surface 125 of the gear ring 120, and the pawl teeth 160 are urged into engagement with the gear ring teeth 126. Due to the positioning of the pawl 150 within the pocket 112 having the pocket face 152 in contact with the pocket sidewall 114, and the positioning of the fulcrum 210, the stop protrusion 161 is positioned away from the exterior surface 125 of the gear ring 120 and therefore a gap 211 is present between the stop protrusion 161 and the exterior surface 125 of the gear ring 120.

[0075] FIG. 7D illustrates the box end wrench 103 of FIG. 7B transitioning the pawl 150 from the drive position into the ratcheting position in association with a cross-section view of the box end wrench 103 taken at A-A in FIG. 1B. In FIG. 7D, a user has applied a force in the ratcheting rotation direction 205 on the handle 101 causing the wrench head 110 to be urged to rotate clockwise about a center axis of rotation 220. Since the fastener 300 is stationary and the gear ring 120 is engaged with the fastener 300, the gear ring 120 would remain stationary. Additionally, due to the engagement between the gear ring teeth 126 and the pawl teeth 160, the pawl 150 will initially remain stationary with the gear ring 120. As the wrench head 110 begins to turn due to the force in the direction 205, the wrench head 110 will rotate to move the pocket 112 such that the pawl 150 slides away from the wedge region 117 and toward the center of the pocket 112 (i.e., in the direction 206) where the width of the pocket 112 is increased and is larger than the width of the pawl 150 to permit sliding and pivoting movement of the pawl 150 within the pocket 112. The fulcrum 210 may move as well permitting the pawl 150 to pivot within the pocket 112. Additionally, the side surface 183 of the spring 180 slides along the pocket sidewall 114 when the pawl transitions between the drive position and the ratcheting position.

[0076] FIG. 7E illustrates the box end wrench 103 with the pawl 150 in the ratcheting position in association with a cross-section view of the box end wrench 103 taken at A-A in FIG. 1B. Following from the description of FIG. 7D, in FIG. 7E, in response to the applied a force in the ratcheting rotation direction 205, the pawl 150 is shown as having moved into a position away from the exterior surface 125 of the gear ring 120 and into the ratcheting position. As such, the pawl teeth 160 are partially engaged with the gear ring teeth 126 such that the pawl teeth 160 can jump the gear ring teeth 126 to permit movement of the wrench head 110 and the pawl 150 relative to the gear ring 120 and the fastener 300. Such relative movement permits repositioning of the handle 101 in preparation for a subsequent drive rotation. In the ratcheting position, the fulcrum 210’ is positioned in a more central location, which causes the bias in the direction 204’ applied by the spring 180 to cause the pawl 150 to pivot such that the bias urges the stop protrusion 161 into contact with the exterior surface 125 of the gear ring 120. This contact between stop protrusion 161 and the exterior surface 125 of the gear ring 120 causes pawl 150 to maintain the ratcheting position without moving further away from the wedge region 117 and without moving the biased end 156 towards the exterior surface 125 of the gear ring 120 and the pocket sidewall 114. In this regard, if the pawl 150 was permitted to move without being inhibited by the stop protrusion 161, the pawl 150 may move such that either the spring 180 comes into contact with the gear ring 120 or the pawl 150 moves into a position where the pawl 150 can no longer return to the drive position.

[0077] FIG. 7F illustrates a zoomed view of the box end wrench 103 with the pawl 150 in the ratcheting position in association with a cross-section view of the box end wrench 103 taken at B-B in FIG. 1B. Again, due to the depth of the cross-section, the spring groove 170 and spring 180 are not in the view. With the pawl 150 in the ratcheting position, the stop protrusion 161 is in contact with the exterior surface 125 of the gear ring 120 (i.e., the gap 211 is no longer present) . As such, the stop protrusion 161 inhibits further movement away from the wedge region 117, while the pawl teeth 160 are able to move over the gear ring teeth 126.

[0078] According to some example embodiments, a ratchet wrench is provided as a first embodiment. The ratchet wrench may comprise a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The wrench head may comprise a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment. The pocket may comprise a pocket sidewall having an arcuate shape. The gear ring may comprise a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality  of gear ring teeth. The gear ring may be disposed within the through-hole compartment. The pawl may be disposed within the pocket. The pawl may comprise a tooth face and a pocket face. The tooth face may comprise a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl. The tooth face may further comprise a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl. The spring may be operably coupled to the pawl such that the spring extends from the biased end of the pawl and contacts the pocket sidewall. In response to a driving rotation of the ratchet wrench, the pawl may be moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region of the pocket between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring. In response to a ratcheting rotation of the ratchet wrench, the pawl may be moved into a ratchet position within the pocket where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.

[0079] The example ratchet wrench described above may be modified, augmented, or may include optional additions, some of which are described herein. The modifications, augmentations, or optional additions listed below are some examples of elements that may be added in any desirable combination. Within this context, the example ratchet wrench as described above may be considered a first embodiment, and other embodiments may be defined by each respective combination of modifications, augmentations, or optional additions.

[0080] For example, in a second embodiment, a contact surface of the stop protrusion may be rounded to form a frictional engagement with the exterior surface of the gear ring that inhibits movement of the pawl relative to the gear ring. The second embodiment may be combined with the first embodiment, as appropriate. In a third embodiment, in the drive position, the pocket face of the pawl contacts the pocket sidewall such that a gap is formed between the stop protrusion and the exterior surface of the gear ring. The third embodiment may be combined with the first or second embodiment, as appropriate. In a fourth embodiment, a width of the pocket is larger than a width of the pawl to permit sliding and pivoting movement of the pawl within the pocket. The fourth embodiment may be combined with any or all of embodiments one to three, as appropriate.

[0081] In a fifth embodiment, the spring is a cylindrical coil spring, a first end face of the spring is coupled to the pawl, and a side surface of the spring is in contact with the pocket sidewall. Further, being coupled to the pawl and in contact with the pocket sidewall causes a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to an opposite second end face is non-linear. The fifth embodiment may be combined with any or all of embodiments one to four, as appropriate. In a sixth embodiment, the pawl comprises a spring groove configured to receive the spring, and the spring groove extends from a spring seat wall configured to engage with the first end face of the spring to a groove opening proximate the biased end of the pawl. An open side of the spring groove also extends from the spring seat wall to the groove opening. The sixth embodiment may be combined with fifth embodiment, as appropriate. In a seventh embodiment, the pawl comprises a spring groove with a catch fin extending into the spring groove. The catch fin is configured to be disposed being two coils of the spring to maintain the spring within the spring groove. The seventh embodiment may be combined with fifth or sixth embodiments, as appropriate. In an eighth embodiment, the pawl comprises a spring groove with a sidewall having a curvature disposed proximate the biased end of the pawl, and the spring bends against the curvature of the sidewall of the spring groove. The eighth embodiment may be combined with any or all of embodiments five to seven, as appropriate.

[0082] In a ninth embodiment, the spring is a cylindrical coil spring, a first end face of the spring is coupled to the pawl, and a side surface of the spring is in contact with the pocket sidewall. Further, the pocket sidewall has a shape of a circular segment, and the side surface of the spring slides along the pocket sidewall when the pawl transitions between the drive position and the ratcheting position. The ninth embodiment may be combined with any or all of embodiments one to eight, as appropriate. In a tenth embodiment, the spring is a cylindrical coil spring having a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface extending between the first end face and the second end face. A first end face of the spring is coupled to the pawl, and the side surface of the spring engages with the pocket sidewall and the second end face is unseated and movable relative to the pocket sidewall. The ninth embodiment may be combined with any or all of embodiments one to nine, as appropriate.

[0083] According to some example embodiments, another ratchet wrench is provided as an eleventh embodiment. The ratchet wrench may comprise a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The wrench head may comprise a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment. The pocket may comprise a  pocket sidewall having an arcuate shape. The gear ring may be disposed within the through-hole compartment. The gear ring may comprise a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth. The pawl may be disposed within the pocket. The pawl may comprise a tooth face and a pocket face. The tooth face may comprise a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl. The spring may comprise a cylindrical coil spring. A first end face of the spring may be coupled to the pawl and a side surface of the spring may be in contact with the pocket sidewall. Further, the spring may be coupled to the pawl and in contact with the pocket sidewall to cause a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to an opposite second end face is non-linear.

[0084] The example ratchet wrench described above may be modified, augmented, or may include optional additions, some of which are described herein. The modifications, augmentations, or optional additions listed below are some examples of elements that may be added in any desirable combination. Within this context, the example ratchet wrench as described above may be considered the eleventh embodiment, and other embodiments may be defined by each respective combination of modifications, augmentations, or optional additions.

[0085] For example, in a twelfth embodiment, the pocket sidewall has a shape of a circular segment, and the second end of the spring slides along the pocket sidewall when the pawl transitions between a drive position and a ratcheting position within the pocket. The twelfth embodiment may be combined with the eleventh embodiment, as appropriate. In a thirteenth embodiment, the spring comprises a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface extending between the first end face and the second end face. The side surface of the spring engages with the pocket sidewall and the second end face is unseated and movable relative to the pocket sidewall. The thirteenth embodiment may be combined with any or all of embodiments eleven to twelve, as appropriate. In a fourteenth embodiment, the pawl comprises a biased end that is opposite the wedge end, and the pawl comprises a spring groove configured to receive the spring. The spring groove extends from a spring seat wall configured to engage with the first end face of the spring to a groove opening proximate the biased end of the pawl, and an open side of the spring groove extends from the spring seat wall to the groove opening. The fourteenth embodiment may be combined with any or all of embodiments eleven to thirteen, as appropriate. In a fifteenth embodiment, the pawl comprises a biased end that is opposite the wedge end, the pawl comprises a spring groove with a sidewall having a curvature disposed proximate the biased  end of the pawl, and the spring bends against the curvature of the sidewall of the spring groove. The fifteenth embodiment may be combined with any or all of embodiments eleven to fourteen, as appropriate. In a sixteenth embodiment, the tooth face of the pawl further comprises a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl that is opposite the wedge end. In response to a driving rotation of the ratchet wrench, the pawl is moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring. In response to a ratcheting rotation of the ratchet wrench, the pawl is moved into a ratchet position where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall. The sixteenth embodiment may be combined with any or all of embodiments eleven to fifteen, as appropriate. In a seventeenth embodiment, a contact surface of the stop protrusion is rounded to form a frictional engagement with the exterior surface of the gear ring that inhibits movement of the pawl relative to the gear ring. The seventeenth embodiment may be combined with the sixteenth embodiment, as appropriate. In an eighteenth embodiment, in the drive position, the pocket face of the pawl contacts the pocket sidewall such that a gap is formed between the stop protrusion and the exterior surface of the gear ring. The eighteenth embodiment may be combined with the sixteenth or seventeenth embodiment, as appropriate. In a nineteenth embodiment, a width of the pocket is larger than a width of the pawl to permit sliding and pivoting movement of the pawl within the pocket. The nineteenth embodiment may be combined with any or all of embodiments eleven to eighteen, as appropriate.

[0086] According to some example embodiments, a combination wrench is provided as a twentieth embodiment. The combination wrench may comprise a handle, an open end wrench, and a box end wrench. The handle may comprise a first handle end and a second handle end. The open end wrench may be disposed at the first handle end, and the box end wrench disposed at the second handle end. The box end wrench may comprise a wrench head, a gear ring, a pawl, and a spring. The wrench head may comprise a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment. The pocket may comprise a pocket sidewall having an arcuate shape. The gear ring may be disposed within the through-hole compartment. The gear ring may comprise a central  opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth. The pawl may be disposed within the pocket. The pawl may comprise a tooth face and a pocket face. The tooth face may comprise a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl. The tooth face may further comprise a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl. The spring may comprise a cylindrical coil spring having a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface. The spring may be operably coupled to the pawl at the first end face and in contact with the pocket sidewall via the side surface to form a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to the second end face is non-linear. In response to a driving rotation of the box end wrench, the pawl may be moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region of the pocket between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring. In response to a ratcheting rotation of the box end wrench, the pawl may be moved into a ratchet position within the pocket where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.

[0087] The example combination wrench described above may be modified, augmented, or may include optional additions, some of which are described herein. The modifications, augmentations, or optional additions listed below are some examples of elements that may be added in any desirable combination. Within this context, the example combination wrench as described above may be considered the twentieth embodiment, and other embodiments may be defined by each respective combination of modifications, augmentations, or optional additions.

[0088] Many modifications and other embodiments of the chucks set forth herein will come to mind to one skilled in the art to which these embodiments pertain having the benefit of the teachings presented in the foregoing descriptions and the associated drawings. Therefore, it is to be understood that the chucks are not to be limited to the specific embodiments disclosed and that modifications and other embodiments are intended to be included within the scope of the appended claims. Moreover, although the foregoing descriptions and the associated drawings describe exemplary embodiments in the context of certain exemplary combinations of elements and / or functions, it should be appreciated that different combinations of elements  and / or functions may be provided by alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. In this regard, for example, different combinations of elements and / or functions than those explicitly described above are also contemplated as may be set forth in some of the appended claims. In cases where advantages, benefits or solutions to problems are described herein, it should be appreciated that such advantages, benefits and / or solutions may be applicable to some example embodiments, but not necessarily all example embodiments. Thus, any advantages, benefits or solutions described herein should not be thought of as being critical, required or essential to all embodiments or to that which is claimed herein. Although specific terms are employed herein, they are used in a generic and descriptive sense only and not for purposes of limitation.

Claims

1.A ratchet wrench comprising:a wrench head comprising a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment, the pocket comprising a pocket sidewall having an arcuate shape;a gear ring comprising a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth, the gear ring being disposed within the through-hole compartment;a pawl disposed within the pocket, the pawl comprising a tooth face and a pocket face, the tooth face comprising a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl, the tooth face further comprising a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl; anda spring operably coupled to the pawl such that the spring extends from the biased end of the pawl and contacts the pocket sidewall;wherein, in response to a driving rotation of the ratchet wrench, the pawl is moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region of the pocket between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring;wherein, in response to a ratcheting rotation of the ratchet wrench, the pawl is moved into a ratchet position within the pocket where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.2.The ratchet wrench of claim 1, wherein a contact surface of the stop protrusion is rounded to form a frictional engagement with the exterior surface of the gear ring that inhibits movement of the pawl relative to the gear ring.3.The ratchet wrench of claim 1, wherein, in the drive position, the pocket face of the pawl contacts the pocket sidewall such that a gap is formed between the stop protrusion and the exterior surface of the gear ring.4.The ratchet wrench of claim 1, wherein a width of the pocket is larger than a width of the pawl to permit sliding and pivoting movement of the pawl within the pocket.5.The ratchet wrench of claim 1, wherein the spring is a cylindrical coil spring;wherein a first end face of the spring is coupled to the pawl;wherein a side surface of the spring is in contact with the pocket sidewall;wherein being coupled to the pawl and in contact with the pocket sidewall causes a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to an opposite second end face is non-linear.6.The ratchet wrench of claim 5, wherein the pawl comprises a spring groove configured to receive the spring, the spring groove extending from a spring seat wall configured to engage with the first end face of the spring to a groove opening proximate the biased end of the pawl;wherein an open side of the spring groove extends from the spring seat wall to the groove opening.7.The ratchet wrench of claim 5, wherein the pawl comprises a spring groove with a catch fin extending into the spring groove;wherein the catch fin is configured to be disposed being two coils of the spring to maintain the spring within the spring groove.8.The ratchet wrench of claim 5, wherein the pawl comprises a spring groove with a sidewall having a curvature disposed proximate the biased end of the pawl;wherein the spring bends against the curvature of the sidewall of the spring groove.9.The ratchet wrench of claim 1, wherein the spring is a cylindrical coil spring;wherein a first end face of the spring is coupled to the pawl;wherein a side surface of the spring is in contact with the pocket sidewall;wherein the pocket sidewall has a shape of a circular segment;wherein the side surface of the spring slides along the pocket sidewall when the pawl transitions between the drive position and the ratcheting position.10.The ratchet wrench of claim 1, wherein the spring is a cylindrical coil spring having a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface extending between the first end face and the second end face;wherein a first end face of the spring is coupled to the pawl;wherein the side surface of the spring engages with the pocket sidewall and the second end face is unseated and movable relative to the pocket sidewall.11.A ratchet wrench comprising:a wrench head comprising a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment, the pocket comprising a pocket sidewall having an arcuate shape;a gear ring disposed within the through-hole compartment, the gear ring comprising a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth;a pawl disposed within the pocket, the pawl comprising a tooth face and a pocket face, the tooth face comprising a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl; anda spring comprising a cylindrical coil spring, a first end face of the spring being coupled to the pawl and a side surface of the spring being in contact with the pocket sidewall;wherein being coupled to the pawl and in contact with the pocket sidewall causes a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to an opposite second end face is non-linear.12.The ratchet wrench of claim 11, wherein the pocket sidewall has a shape of a circular segment;wherein the second end of the spring slides along the pocket sidewall when the pawl transitions between a drive position and a ratcheting position within the pocket.13.The ratchet wrench of claim 11, wherein the spring comprises a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface extending between the first end face and the second end face;wherein the side surface of the spring engages with the pocket sidewall and the second end face is unseated and movable relative to the pocket sidewall.14.The ratchet wrench of claim 11, wherein the pawl comprises a biased end that is opposite the wedge end;wherein the pawl comprises a spring groove configured to receive the spring, the spring groove extending from a spring seat wall configured to engage with the first end face of the spring to a groove opening proximate the biased end of the pawl;wherein an open side of the spring groove extends from the spring seat wall to the groove opening.15.The ratchet wrench of claim 11, wherein the pawl comprises a biased end that is opposite the wedge end;wherein the pawl comprises a spring groove with a sidewall having a curvature disposed proximate the biased end of the pawl;wherein the spring bends against the curvature of the sidewall of the spring groove.16.The ratchet wrench of claim 11, wherein the tooth face of the pawl further comprises a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl that is opposite the wedge end;wherein, in response to a driving rotation of the ratchet wrench, the pawl is moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring;wherein, in response to a ratcheting rotation of the ratchet wrench, the pawl is moved into a ratchet position where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.17.The ratchet wrench of claim 16, wherein a contact surface of the stop protrusion is rounded to form a frictional engagement with the exterior surface of the gear ring that inhibits movement of the pawl relative to the gear ring.18.The ratchet wrench of claim 16, wherein, in the drive position, the pocket face of the pawl contacts the pocket sidewall such that a gap is formed between the stop protrusion and the exterior surface of the gear ring.19.The ratchet wrench of claim 11, wherein a width of the pocket is larger than a width of the pawl to permit sliding and pivoting movement of the pawl within the pocket.20.A combination wrench comprising:a handle comprising a first handle end and a second handle end;an open end wrench disposed at the first handle end; anda box end wrench disposed at the second handle end;wherein the box end wrench comprises:a wrench head comprising a through-hole compartment and a pocket extending into a sidewall of the through-hole compartment, the pocket comprising a pocket sidewall having an arcuate shape;a gear ring disposed within the through-hole compartment, the gear ring comprising a central opening, an interior surface comprising fastener engaging surfaces, and an exterior surface comprising a plurality of gear ring teeth;a pawl disposed within the pocket, the pawl comprising a tooth face and a pocket face, the tooth face comprising a pawl tooth extending from the tooth face proximate a wedge end of the pawl, the tooth face further comprising a stop protrusion extending from the tooth face proximate a biased end of the pawl; anda spring comprising a cylindrical coil spring having a first end face, a second end face opposite the first end face, and a side surface, the spring being operably coupled to the pawl at the first end face and in contact with the pocket sidewall via the side surface to form a bend in the spring such that a center axis of the spring from the first end face to the second end face is non-linear;wherein, in response to a driving rotation of the box end wrench, the pawl is moved into a drive position where the wedge end of the pawl is urged into a wedge region of the pocket between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall such that a bias applied by the spring on the pawl urges the pawl tooth into engagement with one of the gear ring teeth to permit driving of the gear ring;wherein, in response to a ratcheting rotation of the box end wrench, the pawl is moved into a ratchet position within the pocket where the wedge end of the pawl is positioned away from the exterior surface of the gear ring such that a bias applied by the spring on the pawl urges the stop protrusion into engagement with the exterior surface of the gear ring to inhibit movement of the pawl in a direction away from the wedge region between the exterior surface of the gear ring and the pocket sidewall.

Images