DE4006496A1 - Axial freewheel with outer casing - incorporates integral cage, spring and abutment - Google Patents
Axial freewheel with outer casing - incorporates integral cage, spring and abutmentInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Axialfreilauf mit einem äußeren Gehäuse, das an seinem Innenumfang eine in Längsrichtung geneigte Kegelfläche aufweist, gegen die durch einen Käfig gehaltene Klemmelemente anlaufen, wobei die Klemmelemente eine zylindrische Welle umgeben und der Käfig durch eine an einem mit dem Gehäuse verbundenen Widerlager abgestützte Feder in Klemmrichtung der Kegelfläche vorgespannt und mit einer entgegen der Klemmrichtung der Kegelfläche wirkenden Freischalteinrichtung gekoppelt ist.The invention relates to an axial freewheel with an outer housing, the on its inner circumference a longitudinally inclined conical surface against which clamp elements held by a cage run, the clamping elements surround a cylindrical shaft and the cage supported by an abutment connected to the housing Spring biased in the clamping direction of the conical surface and with a acting against the clamping direction of the conical surface Unlocking device is coupled.
Derartige Axialfreiläufe sind z. B. aus den Diebstahlsicherungsetiketten an Kleidungsstücken bekannt. Eine mit einer Grundplatte verbundene Nadel wird in diesem Anwendungsfall durch den Stoff in die Bohrung des Axial freilaufes eingesetzt, wobei die Klemmrampen des Freilaufs so angeordnet sind, daß Grundplatte und Freilauf zwar problemlos zusammengeschoben, aber nicht voneinander getrennt werden können. Zum Lösen des Etiketts ist ein Freischalten des Freilaufs notwendig, das z. B. durch mit dem Käfig korrespondierende Magneten erfolgt. In den bekannten Anwendungsfällen sind Klemmkugeln in einem Käfig angeordnet, der durch eine Feder, die ihrerseits an einem mit dem Gehäuse verbundenen Widerlager anliegt, abgestützt ist.Such axial freewheels are such. B. from the theft protection labels Known garments. A needle connected to a base plate is in this application through the material in the bore of the axial used freewheel, the clamping ramps of the freewheel arranged so are that the base plate and freewheel are pushed together without any problems, but cannot be separated. To loosen the label it is necessary to unlock the freewheel, which, for. B. by with Corresponding cage magnets. In the well-known Use cases, clamping balls are arranged in a cage through a spring, which in turn is connected to a housing Abutment is supported.
Derartige Axialfreiläufe nach genanntem Stand der Technik erfüllen zwar ihre Funktion, sie sind aufgrund der vielen Einzelteile jedoch hinsichtlich der Herstellung und der Montage teuer.Such axial freewheels according to the prior art mentioned do their function, however, they are due to the many individual parts expensive to manufacture and assemble.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Axialfreilauf zu schaffen, der billig hergestellt und einfach montiert werden kann. The object of the invention is therefore to provide an axial freewheel that can be manufactured cheaply and easily assembled.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Käfig, die Feder und das Widerlager einstückig hergestellt sind.The object is achieved in that the cage, the The spring and the abutment are made in one piece.
Die einstückige Bauweise von Käfig, Feder und Widerlager ermöglicht es, nach Einbringen der Klemmelemente in den Käfig, diese Baueinheit mit einem einzigen Montageschritt in das Gehäuse einzusetzen, wodurch die Herstell- und Montagekosten erheblich verbilligt werden.The one-piece construction of the cage, spring and abutment enables after inserting the clamping elements into the cage, this unit with a single assembly step into the housing, which makes the Manufacturing and assembly costs can be significantly reduced.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, Feder, Käfig und Widerlager aus Kunststoff herzustellen, wobei die Feder als wenigstens ein spiralförmig gewundener Kunststoffstrang ausgebildet ist. Eine weitere vorteilhafte Gestaltung ergibt sich, wenn der Kunststoffstrang spiralförmig entlang einer Kegelfläche gewunden ist. Hierbei ist die Feder so ausgelegt, daß sie zu beiden Seiten einer Nullage ausgelenkt werden kann, was den Vorteil eines relativ großen Verschiebeweges für den Käfig mit sich bringt und damit der Bauraumminimierung des Axialfreilaufes dient. In diesem Zusammenhang hat sich die Ausbildung des als Feder ausgebildeten Kunststoffstranges mit dreieckförmigem Querschnitt als geometrisch günstig erwiesen.In a special embodiment of the invention, there is a spring, cage and to produce plastic abutments, the spring being at least a spirally wound plastic strand is formed. Another advantageous design results when the plastic strand is spiral is wound along a conical surface. The spring is designed so that it can be deflected on both sides of a zero position, which the Advantage of a relatively large displacement path for the cage and thus serves to minimize the installation space of the axial freewheel. In this There has been a connection between the training of the spring Plastic strand with a triangular cross-section as geometric proven favorable.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Klemmelemente einstückig mit dem Käfig ausgeführt, wobei die Verbindung so ausgestaltet ist, daß die Klemmelemente in radialer Richtung beweglich sind. Vorzugs weise wird dies erreicht, indem der Käfig aus Segmenten besteht, von denen jeweils ein Segment mit einem Klemmelement verbunden ist. Sind diese Segmente an dem der Kegelfläche zugewandten Ende der Feder angeordnet, ergibt sich eine radiale Beweglichkeit der Segmente und der damit verbundenen Klemmelemente durch die Verformbarkeit der Feder. Bei der Verwendung von zwei Klemmelementen, die diametral angeordnet sind, sind außerdem an einem Klemmelement Führungselemente für das andere Klemmelement vorzusehen, die sicherstellen, daß beide Klemm elemente in einer rechtwinklig zur Längsachse des Axialfreilaufs liegenden Achse angeordnet sind.In a special embodiment of the invention, the clamping elements made in one piece with the cage, the connection being designed in this way is that the clamping elements are movable in the radial direction. Preferential wise this is achieved by the cage consisting of segments of each of which a segment is connected to a clamping element. are these segments at the end of the spring facing the conical surface arranged, there is a radial mobility of the segments and associated clamping elements due to the deformability of the spring. When using two clamping elements, arranged diametrically are, are also on a clamping element guide elements for the to provide other clamping element, which ensure that both clamping elements in a perpendicular to the longitudinal axis of the axial freewheel Axis are arranged.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß das Widerlager mit Schnappnasen versehen ist, die in entsprechende Ausnehmungen des äußeren Gehäuses eingreifen und auf diese Weise die Käfig-Feder-Wider lagerbaueinheit festlegen. Eine weitere Variante sieht vor, daß das Wider lager in eine Nut des Gehäuses eingesetzt und dort durch einen nach träglich eingerollten Bord festgehalten ist.Further embodiments of the invention provide that the abutment with Snap noses is provided, which in corresponding recesses of the engage the outer housing and in this way the cage-spring counter Determine storage unit. Another variant provides that the contr Bearing inserted in a groove in the housing and there by a sluggish rolled board is held.
Die Ausgestaltung der Freischalteinrichtung besteht vorzugsweise aus einer am Käfig angeordneten metallischen Platte, die zum Freischalten mit einem Magneten zusammenwirkt. Eine andere Ausführung sieht vor, für Käfig, Feder, Widerlager und gegebenenfalls Klemmelemente einen magnetisierbaren Werkstoff, insbesondere einen metallstaubverstärkten Kunststoff, zu verwenden.The configuration of the activation device preferably consists of a metallic plate arranged on the cage, which can be unlocked with interacts with a magnet. Another version provides for Cage, spring, abutment and possibly clamping elements one magnetizable material, especially a metal dust reinforced Plastic, to use.
Eine einfach herzustellende Gestaltung des Gehäuses besteht darin, daß dieses als kegelige Hülse ausgeführt ist und z. B. spanlos durch Tiefziehen hergestellt wird.An easy to manufacture design of the housing is that this is designed as a conical sleeve and z. B. chipless by deep drawing will be produced.
Es ist darüberhinaus vorgesehen, im Käfig drei am Umfang verteilte Klemmelemente anzuordnen, weil somit die Klemmwirkung des Freilaufes am wenigsten durch Toleranzen der Nadel und der Klemmelemente beein flußt wird.It is also provided that three circumferentially distributed in the cage Arrange clamping elements because the clamping effect of the freewheel least affected by tolerances of the needle and the clamping elements is flowing.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:The invention is explained below using the exemplary embodiments. Show it:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Axialfreilauf mit spiral förmiger Feder, Fig. 1 shows a longitudinal section through an axial freewheel with a spiral spring,
Fig. 2 eine Ansicht des Axialfreilaufs nach Fig. 1, Fig. 2 is a view of the Axialfreilaufs according to Fig. 1,
Fig. 3 einen Axialfreilauf mit spiral- und kegelförmiger Feder, Fig. 3 is an axial freewheel with spiral and conical spring,
Fig. 4 eine Ansicht des Axialfreilaufes nach Fig. 3, Fig. 4 is a view of the Axialfreilaufes according to Fig. 3,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Axialfreilauf mit einstückig mit dem Käfig verbundenen Klemmelementen und Fig. 5 shows a longitudinal section through an axial freewheel with integral with the cage clamping elements and
Fig. 6 eine Ansicht des Axialfreilaufs nach Fig. 5. Fig. 6 is a view of the Axialfreilaufs in FIG. 5.
Der in Fig. 1 gezeigte Längsschnitt durch einen Axialfreilauf zeigt ein äußeres Gehäuse 1, das an seinem Innenumfang in Längsrichtung eine Kegelfläche 2 aufweist, gegen die durch einen Käfig 3 gehaltene Klemm elemente 4 anlaufen, welche eine hier als Nadel ausgebildete Welle 5 um geben, wobei der Käfig 3 durch eine an einem mit dem Gehäuse 1 ver bundenen Widerlager 6 abgestützte Feder 7 in Klemmrichtung vorgespannt ist. Die Freischalteinrichtung 8, besteht aus einer mit dem Käfigfortsatz 9 verbundenen Metallplatte 10, die mit einem nicht dargstellten Magneten zusammenwirkt. Käfig 3, Feder 7 und Widerlager 6 sind einstückig aus Kunststoff hergestellt, wobei die Feder 7, wie in Fig. 2 zu erkennen ist, aus zwei spiralförmigen Kunststoffsträngen besteht. Das Widerlager 6 weist einen Rand 11 auf, der gegen einen eingerollten Bord 12 des Gehäuses 1 anliegt, so daß die Baueinheit aus Käfig 3, Feder 7 und Wider lager 6 in dem Gehäuse 1 gehalten ist. Das Gehäuse 1 ist als tiefgezogene kegelige Hülse ausgebildet. Zur Verdeutlichung ist in Fig. 2 der Ansatz 13 der Feder 7 an das Widerlager 6 als gestrichelte Kontur dargestellt.The longitudinal section shown in FIG. 1 through an axial freewheel shows an outer housing 1 , which has a conical surface 2 on its inner circumference in the longitudinal direction, against which clamping elements 4 held by a cage 3 start up, which give a shaft 5 designed here as a needle, the cage 3 is biased in the clamping direction by a supported on a ver with the housing 1 connected abutment 6 spring 7 . The activation device 8 consists of a metal plate 10 connected to the cage extension 9 , which cooperates with a magnet (not shown). Cage 3 , spring 7 and abutment 6 are made in one piece from plastic, the spring 7 , as can be seen in Fig. 2, consists of two spiral plastic strands. The abutment 6 has a rim 11 which abuts against a rolled rim 12 of the housing 1, so that the assembly of the cage 3, the spring 7 is held and the abutment 6 in the housing. 1 The housing 1 is designed as a deep-drawn conical sleeve. For clarification, the attachment 13 of the spring 7 to the abutment 6 is shown in FIG. 2 as a dashed contour.
Der in Fig. 3 gezeigte Längsschnitt durch einen Axialfreilauf ist im Prinzip aufgebaut wie der Axialfreilauf nach Fig. 1. Unterschiede be stehen darin, daß die Feder 7 spiralförmig entlang einer Kegelfläche gewunden ist und daß das Widerlager 6 durch eine Schnappverbindung 14, welche hinter den äußeren Rand 15 des Gehäuses 1 eingreift, festgelegt ist. Die Ausbildung des die Feder 7 bildenden Kunststoffstranges ermöglicht es, daß der Freilauf über die Nullposition der Feder 7 hinaus in die gestrichelt dargestellte Position 16 ausgelenkt werden kann. Die Frei schalteinrichtung 8 besteht aus einer Metallplatte 10, welche auf der axialen Verlängerung 9 des Käfigs 3 angeordnet und durch Schnappnasen 17 dort gehalten ist. Diese Metallplatte 10 wirkt z. B. mit einem nicht dar gestellten Magneten zusammen, so daß Käfig 3 und Klemmelemente 4 entgegen der Klemmrichtung der Kegelfläche 2 bewegt und damit die nicht dargestellte Welle in Klemmrichtung des Axialfreilaufs geschoben werden kann.The longitudinal section shown in Fig. 3 through an axial freewheel is in principle constructed like the axial freewheel according to Fig. 1. Differences are that the spring 7 is spirally wound along a conical surface and that the abutment 6 by a snap connection 14 , which behind the engages outer edge 15 of the housing 1 is fixed. The formation of the spring 7 forming plastic strand makes it possible that the freewheel can be deflected beyond the zero position of the spring 7 out into the dashed line position shown sixteenth The free switching device 8 consists of a metal plate 10 which is arranged on the axial extension 9 of the cage 3 and is held there by snap lugs 17 . This metal plate 10 acts z. B. together with a magnet not shown, so that the cage 3 and clamping elements 4 moves against the clamping direction of the conical surface 2 and thus the shaft, not shown, can be pushed in the clamping direction of the axial freewheel.
Fig. 4 zeigt die Ansicht des Freilaufes nach Fig. 3, wobei deutlich zu erkennen ist, daß drei Kugeln 4 und drei Schnappverbindungen 14 zur Be festigung des Widerlagers 6 vorgesehen sind. Fig. 4 shows the view of the freewheel according to Fig. 3, wherein it can be clearly seen that three balls 4 and three snap connections 14 are provided for mounting the abutment 6 .
In Fig. 5 ist ein Längsschnitt durch einen Axialfreilauf dargestellt, bei dem der Käfig 3 aus voneinander unabhängigen Segmenten 18 besteht, von denen je ein Segment 18 einstückig mit einem Klemmelement 4 verbunden ist. Die Segmente 18 sind an dem der Kegelfläche 2 zugewandten Ende der Feder 7 angeordnet, so daß eine radiale Beweglichkeit der Segmente 18 und der damit verbundenen Klemmelemente 4 durch die radiale Verformbarkeit der Feder 7 gegeben ist.In Fig. 5 is a longitudinal section through an axial freewheel, wherein the cage 3 consists of mutually independent segments 18, each of which is a segment 18 integrally connected to a clamping element 4. The segments 18 are arranged on the end of the spring 7 facing the conical surface 2 , so that the segments 18 and the clamping elements 4 connected to them can be moved radially by the radial deformability of the spring 7 .
Aus der in Fig. 6 gezeigten Ansicht des Axialfreilaufes nach Fig. 5 geht hervor, daß zwei einander diametral gegenüberliegende Klemmelemente 4 vorgesehen sind. Um zu verhindern, daß diese Klemmelemente 4 sich in Umfangsrichtung zueinander verschieben, was zur Aufhebung der Klemm wirkung führen würde, ist an einem der Klemmelemente 4 ein einstückig mit diesem verbundenes Führungselement 19 vorgesehen, das das andere Klemmelement 4 in radialer Richtung führt und in Umfangsrichtung fest legt, so daß die Klemmelemente 4 in jedem Betriebszustand einander diametral gegenüberliegen. Werden drei oder mehr Klemmelemente verwendet, sind derartige Führungselemente nicht notwendig. Die Klemm elemente 4, der Käfig 3 bzw. die Segmente 18, die Feder 7 und das Widerlager 6 sind aus einem magnetisierbaren Werkstoff, insbesondere einem metallstaubverstärkten Kunststoff hergestellt, so daß auf eine Metallplatte, die mit einem Magneten zusammenwirkt, um den Axialfrei lauf freizuschalten, verzichtet werden kann.From the view of the axial freewheel according to FIG. 5 shown in FIG. 6 it can be seen that two diametrically opposite clamping elements 4 are provided. In order to prevent these clamping elements 4 from shifting in the circumferential direction to one another, which would lead to the cancellation of the clamping effect, an integrally connected to this guide element 19 is provided on one of the clamping elements 4 , which guides the other clamping element 4 in the radial direction and in the circumferential direction sets so that the clamping elements 4 are diametrically opposite to each other in each operating state. If three or more clamping elements are used, such guide elements are not necessary. The clamping elements 4 , the cage 3 or the segments 18 , the spring 7 and the abutment 6 are made of a magnetizable material, in particular a metal dust-reinforced plastic, so that on a metal plate that interacts with a magnet to unlock the axial free running , can be dispensed with.
Es sind weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Axialfreilaufes, insbesondere hinsichtlich der Anzahl der Klemmkugeln und der Ausgestal tung der Freischalteinrichtung denkbar, die jedoch nicht dargestellt sind.There are further configurations of the axial freewheel according to the invention, especially with regard to the number of clamping balls and the shape tion of the activation device conceivable, but not shown.
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