DE3844169A1 - Vorrichtung zum verdrehen und sichern einer zentralen radmutter eines kraftfahrzeugrades - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verdrehen und Sichern einer zentralen Radmutter eines Kraftfahrzeugrades nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 2 46 008 ist eine Zentralkappe für die Radmutter eines Fahrzeugrades bekannt, die über federbelastete und axial ausgerichtete Bolzen an einer Radnabe festsetzbar sind. Sie werden in einem Gleitring gehalten und rasten durch axiales Verschieben des Gleitringes in Ausnehmung des Nabenringes ein und sichern die Zentralkappe.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherung für eine Radmutter eines Kraftfahrzeugs gegen ein selbständiges Lösen im Fahrbetrieb zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Vorteile beinhalten die Unteransprüche.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, daß die Sicherung der Radmuttern nach dem Aufschrauben auf den Radbolzen selbsttätig erfolgt. Es wird somit eine schnelle Montage und Demontage der Radmuttern bei gleichzeitigem Sperren und Entsperren möglich. Gleichzeitig kann bei diesem Sicherungssystem ein Werkzeug zum Verdrehen der Radmutter verwendet werden, das mit einem die Sperrstellung der Sicherung bewirkenden und aufhebenden Zapfen in der Nabe in Verbindung steht. Hierdurch wird die Radmutter in üblicher Weise auf den Radbolzen geschraubt, wobei die Sperrstellung aufgehoben ist. Durch Abziehen des Werkzeugs von der Radmutter wird die Sperrstellung selbsttätig durch die in die Ausnehmungen der Radmutter einrastenden Kugeln über den sich verschiebenden Sperrzapfen bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Kraftfahrzeugrad mit einer Sicherungsvorrichtung im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Die Vorrichtung zur Radsicherung umfaßt im wesentlichen einen Radbolzen 1 der mit der Radnabe 2 verdrehsicher verbunden ist und der an seinem freien Ende 3 Rastkugeln 4 aufweist. Diese sind in der Sperrstellung A gegenüberstehend von einem Verriegelungsabschnitt 5 in einer auf dem Bolzen 1 festgezogenen Radmutter 6 angeordnet.

Die Rastkugeln 4 sind in ihren Aufnahmen radial bewegbar gelagert und stehen in der Sperrstellung A mit nutförmigen Ausnehmungen 16 im Verriegelungsabschnitt 5 in Eingriff.

Die Bewegung der Rastkugeln 4 in diese Sperrstellung A erfolgt über einen Sperrzapfen 8, welcher im Radbolzen 1 axial verschiebbar und die Kugeln radial verstellend angeordnet ist und sich im Grund 9 des Radbolzens 1 unter Zwischenschaltung einer Feder 10 abstützt. Eine Abstützung des gegenüberliegenden vorderen Ende des Sperrzapfens 8 erfolgt an einem die Bohrung 11 des Radbolzens 1 begrenzenden Sicherungsringes 12. Der Sperrzapfen 8 ist an seinem freien Ende kegelförmig zulaufend ausgeführt und weist z.B. im Durchmesser abgestufte Abschnitte 13, 14 und 15 auf, wobei der im Durchmesser kleinste Abschnitt 13 die Spitze bildet und der Grundkörper des Bolzens 8 den größten Durchmesser D aufweist und unmittelbar an den im Durchmesser kleineren Abschnitt 15 anschließt.

Die Radkugeln 4 sind beim Aufschrauben der Mutter 6, wie Fig. 1 bei einem eingeschobenen Sperrzapfen 8 zeigt frei von den Ausnehmungen 16. Bei herausgeschobenen Sperrzapfen 8 a stützen sich die Kugeln 4 am Außenumfang des Zapfens ab und die Kugeln 4 werden radial nach außen in die Ausnehmungen 16 gedrückt.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende. Wenn nun die Radmutter 6 angezogen wird - hierzu wird ein Werkzeug 17 mit einem Aufsatzteil 18 und einem Lösebolzen 19 verwendet - drückt dieser Bolzen 19 mit seiner Stirnfläche 21 gegen den Sperrzapfen 8. Die Kugeln 4 übernehmen, solange sie sich auf dem großen Durchmesser des Sperrzapfens 8 befinden, die radiale Zentrierfunktion der Radmutter 6, bis sich diese selbst auf dem Gewindekerndurchmesser zentriert. Bei weiterem Zudrehen der Radmutter 6 wird der Sperrzapfen 8 axial in Richtung der Radnabe 2 verschoben, bis sich die Kugel 4 auf dem kleinsten Durchmesser des Sperrzapfens 8 befinden. Dieser Durchmesser ist so gewählt, daß der sich in Zusammenhang mit den Kugeln 4 bildende Außendurchmesser kleiner ist als der lichte Innendurchmesser im Bereich der Ausnehmungen 16 der Radmutter 6. Diese wird solange verdreht, bis die Felge 20 auf dem Radbolzen 1 befestigt ist. Danach wird das Aufsatzteil 18 abgezogen, wobei der Sperrzapfen 8 über die vorgespannte Feder 10 axial so weit verschoben wird, daß er über seine unterschiedlichen Durchmesser die Kugeln 4 radial nach außen drückt. Diese laufen dann je nach Umfangslage in die Ausnehmungen 16 ein und stützen sich in Umfangsrichtungen an den Kanten 20 dieser Ausnehmungen 16 ab.

Insbesondere sind vier Ausnehmungen 16 und vier Kugeln 4 vorgesehen, wobei die Ausnehmungen 16 jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnet sind. Eine solche Auslegung gewährleistet, daß in Verbindung mit der fliegenden Lagerung des Sperrzapfens 8 immer mindestens eine Kugel 4 in eine dieser Ausnehmungen 16 eingreift und die Radmutter 6 gegen ein Verdrehen sichert. Wird die Radmutter 6 verdreht, so stützt sich die Kante 20 der Ausnehmung 16 über die Kugel 4 an dem Sperrzapfen 8 a ab. Je nach Winkelstellung können maximal 16° Verdrehwinkel bis zu diesem Anschlag frei gedreht werden. Durch diese kleinen Verdrehwinkel tritt bei einem eventuellen Lösen der Radmutter 6 im Betrieb, ein nur minimaler Vorspannungsverlust auf. Zum Lösen der Radmutter 6 muß der Sperrzapfen 8 so weit in den Radbolzen 1 hineingedrückt werden, bis der sich bildende Außendurchmesser - aus den Kugeln 4 und den Sperrzapfen 8 - kleiner ist als der lichte Innendurchmesser im Sperrbereich der Radmutter 6.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Verdrehen und Sichern einer zentralen Radmutter eines Kraftfahrzeugrades auf einem mit einer Radnabe verbundenem Radbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Radbolzen (1) einen Sperrzapfen (8) umfaßt, der zwischen Rastkugeln (4) im Bolzen (1) axial verschiebbar angeordnet ist und die Kugeln (4) in einer Sicherungsstellung (A) mit dem Sperrzapfen (8) in Eingriff stehen und radial nach außen verstellbar gehalten und in Aufnahmen (16) eines innenliegenden Verriegelungsabschnittes (5) der Radmutter (6) einrastbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrzapfen (8) im Grund (9) der Radnabe (1) über eine Druckfeder (10) abgestützt ist und mit seinem freien Ende über einen Sicherungsring (12) im Radbolzen (1) gehalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrzapfen (8) an seinem freien Ende einen vom Grundkörper kegelförmig zulaufenden Endbereich aufweist, der im Durchmesser abgestufte Abschnitte (13, 14 und 15) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Abschnitt (13) des Sperrzapfen (8) mit dem kleinsten Durchmesser angeordneten Rastkugeln (4) einen Außendurchmesser bilden, der kleiner ist als der lichte Innendurchmesser des Verriegelungsabschnittes (5).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsabschnitt (5) in der Radmutter (6) Ausnehmungen (16) umfaßt, die jeweils um 90° versetzt zueinander angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (16) aus axialen Nuten bestehen, die Anschlagkanten (20) für die Rastkugeln (4) aufweisen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrzapfen (8) mit einem Lösebolzen (19) eines Verdrehwerkzeugs (17) zum axialen Verschieben in Verbindung steht, der mit einem Aufsatzteil (18) versehen ist, das die Radmutter (6) zum Verdrehen formschlüssig übergreift.