Bezeichnung: Diebstahlgesichertes Schraubteil

Die Erfindung bezieht sich auf ein diebstahlgesichertes Schraubteil und ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Ein derartiges diebstahlgesichertes Schraubteil ist aus der DE 199 02 192 Al der Anmelderin bekannt. Ein ähnliches diebstahlgesichertes Schraubteil ist aus der DE 1 041 302 C bekannt. Weitere diebstahlgesicherte Schraubteile sind in der DE 1 480 817 A und der DE 295 10 069 Ul beschrieben.

Diebstahlgesicherte Schraubteile werden unter anderem eingesetzt für die Diebstahlsicherung von Fahrzeugrädern, insbesondere Fahrzeugfelgen. üblicherweise liefern Fahrzeughersteller ihre Fahrzeuge so aus, dass die Räder mittels normaler, handelsüblicher Schrauben oder Muttern befestigt werden. Derartige Räder kann man und soll man mit normalen Schlüsseln montieren und entfernen können, dies aber erleichtert es auch einem Dieb, die Räder zu stehlen. Es sind bereits spezielle Schraubteile bekannt, die insbesondere einen speziell ausgebildeten Kopf haben, der nur mit einem Spezialschlüssel zusammen wirkt. Dadurch kann ein ungewolltes Abschrauben des Rades wirksam behindert werden.

Bei dem Schraubteil der eingangs genannten Art ist in den Kopf eine ringförmige Vertiefung eingearbeitet. Bei dem Schraubteil nach der DE 1 041 302 C ist sie eingefräst, bei dem Schraubteil nach der DE 199 02 192 Al bildet das Hauptstück den äußeren Rand und den Boden der Vertiefung. Das Einsatzstück bildet die inneren Anschlagflächen für den Schlüssel. Im Hauptstück ist zudem eine Aufnahmebohrung für das Einsatzstück vorgesehen. Bei der Montage wird das Eingangsstück in diese Bohrung eingepresst, dies erfolgt in einer vorgegebenen Orientierung des Einsatzstücks relativ zum Hauptstück.

Dieses letztere diebstahlgesicherte Schraubteil hat sich grundsätzlich bewährt. Es hat sich nun aber herausgestellt, dass die so hergestellten Schraubteile immer geringfügig schwerer sind als die Originalschraubteile, die ohne die Diebstahlsicherung ausgeführt sind. Das höhere Gewicht resultiert daher, dass für die Vertiefung das Schraubteil eine gewisse axiale Länge aufweisen muss, die größer ist als die axiale Abmessung des entsprechenden Normalteils ohne Diebstahlsicherung. Die größere axiale Länge wird benötigt, weil sich die Aufnahmebohrung möglichst außerhalb des eigentlichen Gewindebereichs befinden soll, denn ansonsten würde der Gewindebereich geschwächt, jedenfalls hätte er eine geringere Festigkeit als das o-

riginale Schraubteil des Fahrzeugherstellers. Durch die größere axiale Länge im Bereich des Kopfes wird nun zwar vermieden, dass der Schaft und der eigentliche Schraubbereich geschwächt werden, es wird aber auch das Gewicht erhöht.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, das diebstahlgesicherte Schraubteil der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, dass bei möglichst gleich bleibender Konstruktion, insbesondere der Verschlüsselung, das Gewicht des Schraubteils so reduziert werden kann, dass es sich praktisch nicht mehr von dem Gewicht des normalen, ungesicherten Schraubteils unterscheidet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem diebstahlgesicherten Schraubteil der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Hauptstück einen Vorsprung aufweist, der sich innerhalb des inneren Randes befindet, und dass das Einsatzstück ringförmig ausgebildet ist, ein den Vorsprung aufnehmendes Loch aufweist, den Vorsprung umgreift und die inneren Anschlagflächen ausbildet.

Im Gegensatz zu dem vorbekannten Schraubteil ist nun nicht eine Aufnahmebohrung vorgesehen, vielmehr hat das Hauptstück genau das Gegenteil, nämlich einen Vorsprung. Der Vorsprung springt vom Boden nach oben, zum freien Endbereich hin vor. In Radialrichtung hat der Vorsprung kleinere Abmessungen als der innere Rand. Er bildet nicht den inneren Rand aus. Der innere Rand wird durch das Einsatzstück gebildet, das bei der Montage, auf den Vorsprung aufgeschoben und mit diesem dauerhaft verbunden wird. Durch unterschiedliche Ausrichtung ein und desselben Einsatzstücks relativ zum Hauptstück werden unterschiedliche Verschlüsselungen erreicht, beispielsweise kann man so z.B. 22 unterschiedliche Winkelpositionen vorgeben und entsprechend viele Verschlüsselungen erzielen.

Auf Grund des Vorsprungs werden nun der Kopf, der Schaft und der Schraubbereich nicht mehr geschwächt, dadurch kann der Kopf kürzer und der Boden näher dem Schraubbereich sein, das Schraubteil also kürzer ausgebildet sein als nach dem Stand der Technik. Damit wird Gewicht gespart. Das eingesparte Gewicht ist so, das man ein Gesamtgewicht des fertigen diebstahlgesicherten Schraubteils erreicht, das der Normalmutter bzw. Normalschraube entspricht. Dadurch wird insgesamt an Masse gespart, was dem Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs zu gute kommt. Bekanntlich sind Masseneinsparungen bei den Rädern noch wirksamer als Masseneinsparungen bei der Karosserie.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen diebstahlgesicherten Schraubteils. Bei dem Verfahren zur Herstellung wird das Einsatzstück auf den Vorsprung aufgesteckt und mittels eines Hilfswerkzeugs, das mit dem späteren Schlüssel weitgehend baugleich ist, fixiert. Fixiert wird also die Winkelposition zwischen Einsatzstück und Hauptstück. In diesem Zustand wird nun der Vorsprung verformt. Alternativ wird der Vorsprung in geeigneter Weise dauerhaft fest mit dem Vorsprung verbunden, dies kann beispielsweise durch Schweißen erfolgen. Vorteilhafterweise erfolgt ein axialer Druck auf den Vorsprung, der dadurch insgesamt aufgeweitet wird und sich vollständig an die Innenwandlung des Lochs anlegt sowie oben verformt, insbesondere vernietet wird, so dass der Vorsprung das Einsatzstück wie der Kopf eines Niets übergreift. Ist die Verbindung zwischen Einsatzstück und Hauptstück erfolgt, kann das Hilfswerkzeug genommen werden. Im Unterschied zu einem späteren Werkzeug hat das Hilfswerkzeug einen freien Zugang zu dem freien Ende des Vorsprungs, so dass dieser entsprechend bearbeitet werden kann.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist das Loch des Einsatzstücks zylindrisch oder unrund. Ein rundes Loch ermöglicht eine Ausrichtung durch Drehen. Ein unrundes Loch ermöglicht eine Ausrichtung des Einsatzstücks und/oder eine bessere Verbindung des Einsatzstücks und des Vorsprungs. Bei unrunder Ausbildung des Lochs kann dieses beispielsweise als eine Innenverzahnung mit n-Zähnen ausgebildet sein, so das n unterschiedliche Winkelpositionen mechanisch vorgegeben sind. Ebenso kann auch die radiale Außenfläche des Vorsprungs runde Querschnitte oder unrunde Querschnitte aufweisen. Bei unrunden Querschnitten ist die bereits beschriebene Verbindung, die höhere Drehmomente aufnehmen kann, erreichbar. Ebenso ist eine Ausrichtung möglich. Runde Löcher sind mit unrundem Querschnitt des Vorsprungs und umgekehrt kombinierbar, vorzugsweise aber sind Loch und Vorsprung rund oder in etwa gleicher Ausbildung unrund, beispielsweise verzahnt, oval oder vieleckig.

Der Vorsprung hat vorteilhafter Weise Querschnittsabmessungen, die so ausreichend groß sind, das er nicht mit einfachen Mitteln entfernt bzw. zerstört werden kann, um seinen Beitrag zur Sicherheit auszuschließen. Vorzugsweise hat er Querschnittsabmessungen von mindestens zwei Millimetern, insbesondere mindestens vier Millimetern. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Einsatzstück eine Wandstärke von mindestens einem Millimeter aufweist, bei geringeren Wandstärken könnte ein Zerstören und Entfernen des Einsatzstücks zu einfach sein.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen sowie den nun folgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausfüh-

rungsbeispiels der Erfindung, das unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im folgenden näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 : eine perspektivische Darstellung des fertigen Schraubteils,

Fig. 2: eine Seitenansicht des Kopfbereichs des Schraubteils nach Figur 1, teilweise als Axialschnitt ausgeführt,

Fig. 3: eine Draufsicht auf den freien Endbereich des Schraubteils nach den vorangegangenen Figuren,

Fig. 4: ein Schnittbild wie Figur 2, jedoch nun nur für das Hauptstück und vor dem Zusammenfügen des Hauptstücks mit dem (nicht dargestellten) Einsatzstück,

Fig. 5: eine Draufsicht von oben auf den freien Endbereich des Hauptstücks gemäß Figur 4,

Fig. 6: eine Draufsicht auf ein Einsatzstück vor dem Zusammenfügen mit dem Hauptstück,

Fig. 7: eine Seitenansicht des Einsatzstücks nach Figur 6,

Fig. 8: einen Schnitt entlang der Schnittlinie VIII - VIII in Figur 7 und

Fig. 9: eine Zusammenstellung mit den Teilen nach den Figuren 4 und 8 sowie weiterer Teile in Seitenansicht zur Erläuterung des Zusammenfügens von Hauptstück und Einsatzstück.

Das diebstahlgesicherte Schraubteil nach dem Ausführungsbeispiel hat die Form einer Schraube. Es hat einen freien Endbereich 20, der einen Kopf 22 des Schraubteils an einem a- xialen Ende abschließt. Von diesem freien Endbereich geht in axialer Richtung eine Vertiefung 24 aus, die radial von außen nach innen gesehen von einem äußeren Rand 26, einem Boden 28 und einem inneren Rand 30 begrenzt ist. Sie ist zum freien Endbereich 20 hin offen. Der äußere Rand 26 ist unrund, er hat verschlüsselt angeordnete Vorsprünge und Rücksprünge, dadurch werden äußere Anschlagflächen 35 gebildet. Ebenso hat der innere Rand 30 eine unrunde Ausbildung, er hat ebenfalls verschlüsselt angeordnete Vor- und Rücksprünge, dadurch werden innere Anschlagflächen 34 ausgebildet. Mit diesen Anschlagflächen 32, 34 ist

ein hier nicht mehr dargestellter Schlüssel in Eingriff, wenn er in die Vertiefung 24 eingeschoben ist. Ein derartiger Schlüssel ist ähnlich dem Werkzeug 36 ausgebildet, das in Figur 9 dargestellt ist und während der Montage benutzt werden kann.

Das diebstahlgesicherte Schraubteil ist aus einem Hauptstück 38 und einem Einsatzstück zusammengesetzt. Das Hauptstück 38 bildet einen Gewindebereich 42 und wesentliche Teile des Kopfes 22 aus, jedenfalls dessen äußere Kontur. Das Hauptstück 38 bildet den äußeren Rand 26 und den Boden 28 der Vertiefung 24 aus. Schließlich bildet das Hauptstück 38 einen Vorsprung 44 aus, der in axialer Richtung verläuft. Er springt neben dem ringförmig ausgebildeten Boden 28 zum freien Endbereich 20 vor. Er springt axial weiter vor als ein Außenrand 46, und dies sowohl vor seiner Verformung (Fig. 4 und 5) als auch nach seiner Verformung (Fig. 2 und 3). Es ist allerdings auch möglich, dass der Vorsprung 44 nur vor seiner Verformung gegenüber den Außenrand 46 vorspringt oder überhaupt nicht vorspringt.

Das Einsatzstück 40 ist ringförmig. Es hat ein Loch 48, das dem Vorsprung 44 angepasst ist. Das Einsatzstück 40 kann auf den undeformierten Vorsprung 44 axial vom freien Endbereich 20 aufgeschoben werden. Die axiale Abmessung des Einsatzstücks ist kleiner als die axiale Abmessung des Vorsprungs 44. Nach dem Aufschieben des Einsatzstücks 40 auf dem Vorsprung 44 bleibt oben ein Teil des Vorsprungs 44 frei, der mechanisch verformbar ist. Es ist allerdings auch möglich, den Vorsprung 44 nicht länger als die axiale Abmessung des Einsatzstücks 40 auszubilden und die Verbindung vom Hauptstück 38 und Einsatzstück 40 ohne Vernieten durchzuführen.

Das Einsatzstück 40 bildet die innere Anschlagfläche 34 aus. Für die Verschlüsselung ist die Orientierung dieser inneren Anschlagfläche 34 zur äußeren Anschlagfläche 32 entscheidend. Wenn das Loch 38 und der Vorsprung 44 rund sind, kann das Einsatzstück 40 beliebig zum Hauptstück 38 orientiert werden. Ist es einmal ausgerichtet, kann die Verbindung erfolgen, beispielsweise durch Vernieten und/oder Aufweiten des Vorsprungs 44, sodass dieser fest an der Innenwand des Lochs 48 anliegt. Dies wird im Folgenden die Bezugnahme auf Figur 9 beschrieben.

In einer anderen, nicht dargestellten Ausführung ist das Loch 48 und/oder der Querschnitt des Vorsprungs 44 unrund. Dabei sind beliebige Formen denkbar, beispielsweise die Form eines Zahnrades, die Form eines Polygons, ovale Form oder dergleichen. Vorteilhaft ist es, wenn nur eine Ausbildung des Einsatzstücks 40 hergestellt werden muss, die für alle möglichen

Verschlüsselungen verwendet werden kann, sogar gewendet eingesetzt werden kann. Es ist aber auch möglich, für jede Verschlüsselung ein spezielles Einsatzstück 40 herzustellen.

In der Darstellung nach den Figuren 2 und 3 ist das diebstahlgesicherte Schraubteil fertig gestellt. Der Vorsprung 44 ist verformt, und zwar sowohl dadurch, dass ein Nietkopf gebildet wird, der den oberen Rand des Einsatzstücks 40 formschlüssig übergreift, als auch dadurch, dass der Vorsprung 44 aufgeweitet ist und nunmehr am Einsatzstück 40 anliegt. Wie insbesondere Figur 2 zeigt, ist die innere Anschlagsfläche 34 in axialer Richtung etwas kürzer als die äußere Anschlagfläche 32. Beide können auch gegeneinander versetzt sein. Dies kann jeweils im Bereich 5% bis 20% der gesamten axialen Länge erfolgen.

In der Darstellung nach Figuren 4 und 5 ist lediglich das Hauptstück 38 vor dem Zusammenfügen dargestellt, das Einsatzstück 40 ist aus diesen beiden Figuren nicht ersichtlich. Die zylindrische Ausbildung des unverformten Vorsprungs 44 ist ersichtlich. Der Vorsprung hat o- ben die Form einer Kuppe. Der Vorsprung ist etwa 10% seiner Gesamtlänge länger als die entsprechende Abmessung des Hauptstücks 38, also der axiale Abstand zwischen den Außenrand 46 und dem Boden 28. Im Boden ist eine Abschrägung 50 vorgesehen, dadurch wird die Verbindung des die äußere Anschlagfläche 32 ausbildenden Rings des Hauptstücks 38 mit dem Basisbereich, der sich darunter befindet, verbessert.

Die Figuren 6 bis 8 zeigen das Einsatzstück 40 vor dem Zusammenbau mit dem Hauptstück 38. Die Ringform des Einsatzstücks 40 ist ersichtlich. Das Einsatzstück 40 kann als Stanzteil ausgeführt sein, es kann aber auch in anderer Weise hergestellt sein. Das Loch 48 des Einsatzstücks 40 hat eine Fase 52 vorzugsweise an beiden Lochenden 48. An diese Fase legt sich beim Vernieten der verformte Endbereich des Vorsprungs 44 an. Das Einsatzstück kann in zwei unterschiedlichen Zuständen in axialer Richtung auf dem Vorsprung 44 aufgeschoben werden, dadurch werden unterschiedliche Verschlüsselungen erreicht, wenn die innere Anschlagfläche 34 entsprechend unsymmetrisch ausgebildet ist, wie dies Figur 6 darstellt.

Die Wandstärken des Einsatzstücks 40 und die Querschnittsabmessung des Vorsprungs 44 sind so bemessen, dass eine ausreichende mechanische Festigkeit erreicht wird. Vorzugsweise hat der Vorsprung Querschnittsabmessungen von mindestens 2 mm, die Wandstärke des Einsatzstücks 40 in radialer Richtung beträgt mindestens 1 mm.

Aus Figur 9 ist das Zusammenfugen des diebstahlgesichertes Schraubteils ersichtlich. Auf ein Hauptstück 38, wie es aus Figur 4 ersichtlich ist, wird ein Einsatzstück 40, das wie in den Figuren 6 bis 8 ausgeführt ist, in axialer Richtung (Achse 54) aufgesteckt. Oberhalb dieses Einsatzstücks 40 ist ein Hilfswerkzeug 36 dargestellt. Es ist entsprechend dem Hohlraum der Vertiefung 24 ausgebildet, hat also eine entsprechende axiale Abmessung, den Anschlagflächen 32 und 34 entsprechende Gegenflächen usw. Es könnte, wenn es mit einem entsprechenden Hebelarm verbunden wird, auch als Schlüssel verwendet werden. Dieses Werkzeug 36 kann vor oder nach Einsetzen des Einsatzstücks 40 in axialer Richtung eingefügt. Durch das Hilfswerkzeug 36 wird die Ausrichtung, also die Winkelposition, der beiden Stücke 38 und 40 zueinander festgelegt.

Oberhalb des Hilfswerkzeugs 36 ist ein Stempel 56 dargestellt, der mit einer geeigneten Presse verbunden ist und in axialer Richtung wirkt. Er verformt den Vorsprung 44 so, dass ein Vernieten und Aufweiten stattfindet, so dass letztendlich der Zustand gemäß Figur 2 erreicht wird.