DE10106140B4

DE10106140B4 - Montagewerkzeug für Zentralverschlüsse zum Befestigen von Rädern an einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10106140B4
Application number: DE2001106140
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. Becker (FH)
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2001-02-10
Filing date: 2001-02-10
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2021-02-11
Also published as: DE10106140A1

Abstract

Montagewerkzeug für Zentralverschlüsse zum Befestigen von Rädern an einem Kraftfahrzeug, wobei der Zentralverschluss einen über einen Teil seiner Länge hin mit einem Außengewinde versehenen Achszapfen und eine auf diesen aufschraubbare Radmutter sowie eine dieser zugeordnete entgegen einer Federlast ausrückbare Sperrmittel aufweisende Schraubensicherung umfasst und das Montagewerkzeug als Hülse ausgeführt ist, welche mit der Radmutter in einen zur Übertragung von Drehmoment geeigneten formschlüssigen Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wechselseitig an der Radmutter (7) und am Innenumfang der das Montagewerkzeug bildenden Hülse (8) ausgebildeten Mittel zur Herstellung eines formschlüssigen gegenseitigen Eingriffes in radialer Richtung mit einem Spiel ausgebildet sind und dass die Hülse (8) im Bereich ihrer Auflage auf der freien Stirnseite (25) der Radmutter (7) mit einem O-Ring (24) ausgestattet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Montagewerkzeug für Zentralverschlüsse zum Befestigen von Rädern an einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Montagewerkzeug für Zentralverschlüsse als Hülse auszubilden ist zunächst ganz allgemein aus der gattungsbildenden DE 38 44 169 A1 bekannt. Dabei ist vorgesehen, dass die Hülse einen die Radmutter aufnehmenden lichten Hohlraum besitzt und zur Drehmomentübertragung mit einer Innenumfangsprofilierung ausgestattet ist, welche zur Außenumfangsprofilierung der Radmutter komplementär gestaltet ist, derart dass beim Anziehen oder Lösen des Zentralverschlusses Hülse und Radmutter formschlüssig ineinander greifen. Eine das gegenseitige Vorzentrieren von Radmutter und Montagewerkzeug ermöglichende Winkelbeweglichkeit zwischen Radmutter und Montagewerkzeug ist hierbei nicht vorgesehen. Im Übrigen ist hier das Montagewerkzeug mit Mitteln zur Betätigung einer Einrichtung, insbesondere eines Sperrzapfens, zum Verstellen von eine Schraubensicherung für die Radmutter bildenden und in einem zur Achse des Achszapfens konzentrischen Kranz angeordneten Sperrkugeln ausgestattet.
Aus dem DE 298 23 594 U1 ist gleichfalls ein im Wesentlichen als Hülse ausgebildetes, zur Übertragung eines Drehmomentes formschlüssig mit der Radmutter in Eingriff bringbares Montagewerkzeug bekannt, welches einen zur Gestalt der Radmutter komplementär stufenförmig abgesetzten lichten Innenraum besitzt. Im lichten Innenraum des hülsenförmigen Montagewerkzeuges ist hier zwar ein in einer umlaufenden Ringnut aufgenommener und bestimmungsgemäß mit der Radmutter in Anlage kommender O-Ring vorgesehen, jedoch ermöglicht dieser nicht die Herbeiführung einer gewissen gegenseitigen Winkelbeweglichkeit zwischen Hülse und Radmutter. Daraus resultiert, dass das Montagewerkzeug in exakter Ausrichtung auf die Radmutter aufgesetzt werden muss, was das Montieren eines Rades sicherlich erschwert. Zugleich ist bei dieser Ausführung vorgesehen, dass das Montagewerkzeug einen entgegen einer Federlast im Achszapfen verstellbar geführten und eine Schraubensicherung für die Radmutter bildenden Sperrstift selbsttätig zwischen einer Arretierstellung und einer Entriegelungsstellung hin und her bewegt.
Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde ein Montagewerkzeug der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher bezeichneten Gattung derart weiter zu verbessern, dass das Montieren der Räder an einem Kraftfahrzeug wesentlich erleichtert wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen des Montagewerkzeuges sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Ausstattung der der Übertragung eines Drehmomentes zugeordneten, wechselweise an der Radmutter und am Innenumfang der das Montagewerkzeug bildenden Hülse angeordneten Mittel zur Herstellung eines gegenseitigen formschlüssigen Eingriffes mit einem gewissen Spiel ermöglicht es, das Montagewerkzeug auch in einer geringen Winkelstellung zu dieser an die Radmutter heranzuführen und mit zunehmendem Einführen der Radmutter in die Hülse dann diese endgültig in eine zur Radmutter konzentrische Ausrichtung zu bringen. Von besonderem Vorteil hierbei ist der Umstand, dass der im Bereich deren Auflage an der Radmutter in der Hülse angeordnete O-Ring eine winkelbewegliche elastische Abstützung der Hülse auf der Mutter auch noch während einer bestimmungsgemäßen Betätigung des Montagewerkzeuges gewährleistet, so dass nicht nur die Zusammenführung von Hülse und Radmutter sondern insbesondere auch die Vorzentrierung der Radmutter zum Achszapfen verbessert und damit die gesamte Montage der Radmutter erheblich erleichtert ist. Vorteilhafterweise ist in diesem Zusammenhang weiter vorgesehen, dass sich die Mittel zur Herstellung eines gegenseitigen formschlüssigen Eingriffes jeweils nur über einen verhältnismäßig kurzen axialen Längenbereich von Radmutter und Hülse hin erstrecken.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ergibt sich daraus, dass eine Schraubensicherung für die Radmutter vorgesehen ist, welche einerseits bestimmungsgemäß über eine an ihrer Unterseite ausgebildete ebene Fläche auf der freien Stirnfläche des Achszapfens aufliegend angeordnet ist und andererseits in einen konisch ausgebildeten Längenabschnitt des lichten Innenraumes der Hülse hineinragt, wobei sich der konisch ausgebildete Längenabschnitt des Innenraumes der Hülse zwecks Gewährleistung einer Winkelbeweglichkeit der Hülse des Montagewerkzeuges gegenüber der Schraubensicherung ausgehend von einem kleineren Durchmesser in der Nachbarschaft zur Radmutter zu einem von dieser entfernten Ende hin gleichmäßig zunehmend erweitert. Die Winkelbeweglichkeit der Hülse gegenüber der Schraubensicherung ist weiter zweckmäßigerweise dadurch realisiert, dass eine radiale Erweiterung der Hülse mit einer kegelförmigen Aufstandsfläche ausgestattet und die Schraubensicherung durch einen Kranz komplementär kegelstumpfförmig gestalteter und radial ausladender Pratzen gebildet ist, wobei die radial ausladenden Pratzen mittels der das Montagewerkzeug bildenden Hülse mit zunehmendem Aufsetzen des Werkzeuges entgegen einer Federlast in eine nach innen verlagerte Entriegelungsstellung verstellbar sind.
Der O-Ring aus einem elastischen Material ist einerseits in einer dem konisch erweiterten Längenabschnitt ihres Innenumfanges vorgelagerten radialen Ringnut aufgenommen und greift bestimmungsgemäß andererseits in eine umlaufende Ringnutausnehmung an der außenliegenden Stirnkante der Radmutter ein. Dabei ist der Durchmesser des O-Ringes zweckmäßigerweise verhältnismäßig groß gewählt.
Die Mittel zur Herstellung eines gegenseitigen formschlüssigen Eingriffes von Radmutter und Montagewerkzeug, sind durch eine komplementäre Profilquerschnittsausbildung beider Teile, insbesondere eine Innenumfangsverzahnung der Hülse und eine entsprechende Außenumfangsverzahnung der Radmutter, gebildet wobei es sich empfiehlt, dass sich bei geringem Spiel zwischen beiden Profilquerschnitten die Profilierungen bzw. deren zugelassener Überdeckungsbereich jeweils nur über einen verhältnismäßig kurzen eine gegenseitige Winkelstellung begünstigenden axialen Längenbereich von Radmutter und Hülse hin erstrecken.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben ist.
Es zeigen
1 einen Längsschnitt durch einen Achszapfen mit aufgeschraubter Radmutter sowie zugehörigem Montagewerkzeug in einer Stellung während des Ansetzens des Montagewerkzeuges;
2 eine Längsschnitt gemäß 1, jedoch bei in seiner bestimmungsgemäßen Betriebsstellung befindlichem Montagewerkzeug;
3 einen Schnitt durch das Montagewerkzeug entlang der Linie II-II in 2.
Ein in der Zeichnung nicht näher dargestellter Radträger 1 weist einen Achszapfen 2 auf, welcher zu seinem freien Ende hin an einen konisch ausgebildeten Längenabschnitt 3 anschließend einen mit einem Außengewinde 4 ausgestatteten zylindrischen Längenabschnitt 5 aufweist. Auf den Längenabschnitt 5 des Achszapfens 2 ist zwecks Befestigung eines im Einzelnen nicht dargestellten Rades eine mit einem entsprechenden Innengewinde 6 ausgerüstete Radmutter 7 aufschraubbar.
Zum Aufschrauben der Radmutter 7 auf den Achszapfen 2 ist ein Montagewerkzeug vorgesehen, welches als Hülse 8 ausgebildet ist. Die Hülse 8 weist an ihrem einen Ende einen Werkzeugansatz 9 auf und ist an ihrem anderen Ende mit einer Innenumfangsprofilierung in Form einer Innenverzahnung 10 ausgestattet, über welche sie zur Herstellung einer zur Übertragung von Drehmoment geeigneten formschlüssigen Verbindung mit einer komplementären Außenumfangsverzahnung 11 der Radmutter 7 zusammenwirkt. Die Innenumfangsverzahnung 10 liegt hierbei in einem radial erweiterten, zylindrischen Längenbereich 12 der Hülse 8. Wie dies insbesondere aus der Darstellung der 1 ersichtlich ist, sind die Innenverzahnung 12 der Hülse 8 und die Außenverzahnung 11 der Radmutter 7 hinsichtlich ihrer Durchmesser mit einem eine gegenseitige Winkelstellung α der beiden Profilierungen ermöglichenden Spiel ausgeführt. Dem Längenbereich 12 der Hülse 8 vorgelagert ist ein sich konisch erweiternder Längenabschnitt 13 der Hülse 8, welcher sich von einem der Radmutter 7 benachbarten kleineren Durchmesser 14 zu einem von der Radmutter 7 entfernt liegenden größeren Durchmesser 15 hin gleichmäßig zunehmend erweitert. In den konisch erweiterten Längenabschnitt 13 der Hülse 8 greift ein Teil einer Schraubensicherung 16 ein. Die Schraubensicherung 16 liegt über eine an ihrer Unterseite 17 ausgebildete ebene Fläche auf der freien Stirnfläche 18 des Achszapfens 1 auf. Beim Ansetzen der das Montagewerkzeug bildenden Hülse 8 an die Radmutter 7 kommt die Schraubensicherung 16 unter winkelbeweglicher Abstützung gegen eine radiale Erweiterung 19 am Innenumfang der Hülse 8 zur Anlage, wobei die radiale Erweiterung 19 als eine negativ kegelförmige Aufstandsfläche ausgebildet und die Schraubensicherung 16 einen Kranz von zur Aufstandsfläche der Erweiterung 19 komplementär kegelstumpfförmig gestalteten und radial ausladenden Pratzen 20 umfasst.
Die lediglich zur Bewerkstelligung einer Schraubensicherung für die Radmutter 7 benötigten, radial ausladenden Pratzen 20 sind mit zunehmendem Eindringen der Radmutter 7 in den radial erweiterten Bereich 12 der Hülse 8 radial nach innen verlagerbar, wozu vorgesehen ist, dass die Pratzen 20 mit aufragenden und in den konisch erweiterten Bereich 13 der Hülse 8 hineinragenden Böcken 21 ausgestattet sind und dass die Pratzen 20 über die Böcke 21 von einer Spreizfeder 22 beaufschlagt sind. An die radiale Erweiterung 19 anschließend ist in einer Ringnut 23 der Hülse 8 ein O-Ring 24 angeordnet, welcher beim Aufsetzen des Montagewerkzeuges mit der außenliegenden Stirnkante 25 der Radmutter 7 zusammenwirkt. Die Radmutter 7 ist zu diesem Zweck an ihrer außenliegenden Stirnkante 25 mit einer Ringnutausnehmung 26 ausgerüstet.

Claims

Montagewerkzeug für Zentralverschlüsse zum Befestigen von Rädern an einem Kraftfahrzeug, wobei der Zentralverschluss einen über einen Teil seiner Länge hin mit einem Außengewinde versehenen Achszapfen und eine auf diesen aufschraubbare Radmutter sowie eine dieser zugeordnete entgegen einer Federlast ausrückbare Sperrmittel aufweisende Schraubensicherung umfasst und das Montagewerkzeug als Hülse ausgeführt ist, welche mit der Radmutter in einen zur Übertragung von Drehmoment geeigneten formschlüssigen Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die wechselseitig an der Radmutter (7) und am Innenumfang der das Montagewerkzeug bildenden Hülse (8) ausgebildeten Mittel zur Herstellung eines formschlüssigen gegenseitigen Eingriffes in radialer Richtung mit einem Spiel ausgebildet sind und dass die Hülse (8) im Bereich ihrer Auflage auf der freien Stirnseite (25) der Radmutter (7) mit einem O-Ring (24) ausgestattet ist.
Montagewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) zur Gewährleistung einer Winkelbeweglichkeit gegenüber der Radmutter (7) trotz einer diese überragende Schraubensicherung (16) mit einem konisch ausgebildeten Längenabschnitt (13) ihres lichten Innenraumes ausgestattet ist, wobei sich der konisch ausgebildete Längenabschnitt (13) ausgehend von einem der Radmutter (7) benachbarten Bereich (14) kleineren lichten Durchmessers zu einem von der Radmutter (7) entfernten Bereich (15) hin zunehmend zu einem größeren lichten Durchmesser erweitert und wobei in den konisch erweiterten Längenabschnitt (13) die Schraubensicherung (16) eingreift.
Montagewerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bestimmungsgemäß mit der freien Stirnseite (25) der Radmutter (7) in Anlage kommende O-Ring (24) in axialer Richtung in einer dem konisch erweiterten Längenabschnitt (13) der Hülse (8) vorgelagerten Ringnut (23) abgestützt ist.
Montagewerkzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (8) im Bereich der Anlage des O-Ringes (24) mit einer radialen Erweiterung (19) ausgestattet ist, welche eine kegelförmige Aufstandsfläche für komplementär kegelstumpfförmig abfallende und radial ausladende Pratzen (20) einer in den konisch erweiterten Längenabschnitt (13) der Hülse (8) eingreifenden Schraubensicherung (16) aufweist.
Montagewerkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die radial ausladenden Pratzen (20) der Schraubensicherung (16) entgegen einer Federlast radial nach innen verlagerbar sind und dass die Schraubensicherung (16) an ihrer dem Achszapfen (2) zugewandten Unterseite mit einer ebenen Auflagerfläche (17) versehen ist.
Montagewerkzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlage des O-Ringes (24) an der Radmutter (7) eine an dieser ausgebildete, umlaufende Ringnutausnehmung (25) zugeordnet ist.
Montagewerkzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Herstellung eines formschlüssigen gegenseitigen Eingriffes von Hülse (8) und Radmutter (7) durch eine sich über einen kurzen axialen Längenbereich (12) von Radmutter (7) und Hülse hin erstreckende Innen- und Außenumfangsverzahnung (11 und 12) gebildet sind.
Montagewerkzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des aus einem elastischen Material bestehenden O-Ringes (24) relativ groß ausgeführt ist.