Ford Workshop Service and Repair Manuals

Wheel Hub (Locking): Description and Operation

Locking Hubs

The hub locks on Bronco and F-150-250-350 4x4 vehicles equipped with four-wheel drive, either automatically or manually actuate the front driving
axle. When actuated, the hub lock body locks the hub and wheel (1007) and tire assembly to the halfshaft (3A329) When released, the axleshaft is
disengaged from the front disc brake hub and rotor (1102) and the wheel rotates freely on the front wheel spindle (3105)

F-350 4x4 vehicles equipped with dual wheel rear axles (4001) have the wheel and tire attached to the wheel with integral two-piece swiveling wheel hub
bolts (1107).

WARNING: DO NOT USE OLDER DESIGN WHEEL IIUB BOLTS (CONE-SHAPED, ONE PIECE) TO REPLACE THE CURRENT
INTEGRAL TWO-PIECE SWIVELING WHEEL HUB BOLTS. OLDER DESIGN WHEEL HUB BOLTS CAN COME LOOSE DURING
VEHICLE OPERATION. DO NOT USE OLDER DESIGN WHEELS, WHICH HAVE CONE-SHAPED SEATS FOR THE WHEEL HUB
BOLTS, ON THIS VEHICLE. DO NOT USE THE CURRENT DESIGN WHEELS OR WHEEL HUB BOLTS ON OLDER DESIGN
VEHICLES. USE OF INTERMIXED WHEELS CAN DAMAGE THE WHEEL MOUNTING SYSTEM AND COULD RESULT IN WHEELS
COMING LOOSE DURING OPERATION.

The Touch Drive 4x4 system allows the driver to engage four-wheel drive at the touch of a button instead of pulling a shift lever. This button is
connected to an electronic control module which controls the functions necessary to engage the transfer case (7A195)

When the 4x4 button is depressed, the electronic control module energizes the electronic clutch coil in the transfer case. This accelerates the front axle
shafts up to the same speed as the front wheels. As the axle shafts begin to rotate, they engage the automatic hub locks located at each wheel end. After
approximately 5 seconds, the transfer case clutch coil turns off A stepper motor located on the back of the transfer case then locks up the transfer case via
a camming mechanism and a locking collar. The entire sequence takes only a few seconds.

To disengage the transfer case again depress the 4x4 button. This will unlock the transfer case but the automatic hubs will remain locked. To unlock the
hubs, back-up the vehicle for at least 10 feet, then continue in the original direction. Because the front axle has been disengaged from the transfer case
the hubs will remain unlocked.

Buzzing and ratcheting noises were a constant concern with the older 4x4 vehicles. These noises occurred usually when shifling into four-wheel drive
afier starting a vehicle that had been sitting cold for several hours. The noises would also occur just after shifting from four-wheel drive to two-wheel
drive. Cold weather was another factor that produced the noise concerns. Colder temperatures increased the viscosity of the axle lubricant, resulting in a
much higher torque requirement for the transfer case clutch which could only rotate the pinion gears enough to cause the hubs to partially lock, which
resulted in a ratcheting noise.

The newer vehicles, however, utilize a synthetic axle lubricant with low viscosity and a transfer case clutch with a higher output. Both innovations allow
for 4x4 operation in extreme temperature conditions.

Noise concerns in two-wheel drive, just after shifting from four-wheel drive, can occur if one of the hub locks fails to disengage. As the vehicle moves
forward, the one hub lock that has failed to disengage will rotate its axle shaft through the differential and attempt to rotate the other axle shaft in the
opposite direction. This is called differential motoring torque. As this torque attempts to turn the other axle shaft through the differential gears, that
shaft's hub lock will attempt to engage, which will result in a ratcheting or buzzing noise.

This type of noise concern is usually found on axles that have very few 4x4 miles on them. As the front axle accumulates 100 to 200 miles of locked hub
operation, the axle will break in, which reduces the amount of differential motoring torque significantly. To accomplish this, engage four-wheel drive and
then shift out of it without disengaging the hubs. This will break in the axle. Should the vehicle be backed up during this time period, the hubs will
disengage and will have to be locked again by repeating the engagement procedure.

The manual locking hubs must be engaged and disengaged by hand. To engage the hubs for four-wheel drive, grasp the locking bar in the center of the
hub and rotate it clockwise to the LOCK position. The arrow on the locking bar must line up point-to-point with the arrow on the hub at the LOCK
position. To disengage the hubs for two-wheel drive, grasp the locking bar and rotate it counterclockwise toward the FREE position until the arrow on
the locking bar is lined up point-to-point with the arrow on the hub at the FREE position.