Elemento funcional con características de protección contra el giro, así como pieza de montaje formada por el elemento funcional y una pieza de chapa metálica.

Elemento funcional (12) con una parte de vástago (14) y una parte de cabeza (16),

así como con varias características de protección contra el giro (32) distribuidas uniformemente, que están previstas en la zona de una superficie de contacto de chapa metálica (20, 24) del elemento funcional (12), que rodea la parte de vástago, donde cada característica de protección contra el giro (32) está formada por una depresión (31) prevista en la superficie de contacto de una chapa metálica (20, 24) del elemento funcional (12) con un borde (37) y una elevación (33) dispuesta, al menos esencialmente, centrada en la depresión (31) o con una elevación (33) que rodea la depresión (31), caracterizado por que la punta de la elevación es redondeada, por que la superficie de contacto de la chapa metálica (20, 24) está situada en la zona de la característica de protección contra el giro (32) y alrededor de esta en un plano local (E), o define un plano correspondiente, y por que el volumen de la elevación (33) en un lado de este plano local (E) se corresponde, al menos esencialmente, con el volumen de la depresión (31) en el otro lado de este plano (E).

Elemento funcional con características de protección contra el giro, así como pieza de montaje formada por el elemento funcional y una pieza de chapa metálica.

La presente invención se refiere a un elemento funcional con características de protección contra el giro según el preámbulo de la reivindicación 1, o bien a una pieza de montaje formada por el elemento funcional y una pieza de chapa metálica.

Un elemento funcional, así como una pieza de montaje de este tipo se conocen del documento EP-A-1674741. En el mismo, se reivindica un elemento que puede fijarse a una pieza de chapa metálica por remachado, particularmente un elemento en forma de un perno de centrado. El elemento está provisto de una parte de vástago y de una parte de cabeza, donde la parte de cabeza presenta, en su lado vuelto hacia la pieza de chapa metálica, una depresión anular al menos aproximadamente en forma de anillo, que pasa a ser, en el lado radialmente interior, preferiblemente una sección cilindrica de la parte de cabeza, la cual pasa a ser, por otra parte, la parte de vástago y una sección de remache tubular. La sección de remache tubular rodea la parte de vástago en la zona de la parte de cabeza y se dispone dentro de una superficie de apoyo en forma de anillo, dispuesta radialmente por fuera de la depresión anular, y pasa a ser, en el lado radialmente exterior, la superficie de apoyo en forma de anillo a través de una pared al menos sustancialmente cónica.

Para la protección contra el giro hay previstas varias depresiones locales, particularmente distribuidas uniformemente en la pared cónica de la depresión anular y/o en una superficie inferior (26) en forma de anillo, de la depresión anular prevista opcionalmente.

El elemento está pensado particularmente para el uso con piezas de chapa metálica gruesas. También se conocen otros elementos, en los que se proporcionan unas depresiones en una superficie de contacto de chapa metálica para lograr una protección contra el giro. En la práctica se presiona el elemento funcional contra una pieza de chapa metálica en una prensa, o mediante la utilización de un robot o de unas tenazas accionadas por una fuerza, donde la prensa, el robot o las tenazas ejercen una fuerza axial sobre la parte de cabeza del elemento funcional sobre uno de los lados de la pieza de chapa metálica, así como sobre una matriz en el otro lado de la pieza de chapa metálica para remachar el elemento funcional con la pieza de chapa metálica rebordeando la sección de remache. También se conocen elementos funcionales en forma de elementos de introducción a presión, en los que el elemento funcional no es deformado esencialmente, o al menos no lo es intencionadamente, por la prensa, el robot o las tenazas, sino que se hace que el material de chapa metálica entre en una muesca del elemento funcional durante la introducción a presión del elemento.

En este punto, debe ponerse de manifiesto que la presente invención puede utilizarse con una amplia variedad de elementos funcionales, como elementos de remache, elementos de punzonado y de remache, elementos de introducción a presión y elementos de estampado, donde los elementos funcionales pueden proveerse de un roscado interior y/o de un roscado exterior, es decir, estar configurados como elementos de tuerca o elementos de perno, o estar configurados como gorrones para un casquillo de cojinete, o como cojinetes huecos para un eje. Por otro lado, los elementos funcionales también pueden realizarse como un clip.

Sea cual sea el fin previsto, resulta bastante difícil deformar el material de chapa metálica mediante una matriz de tal manera que entre material de chapa metálica en las depresiones y produzca la protección contra el giro necesaria entre el elemento funcional y la pieza de chapa metálica.

El problema se acentúa especialmente en el caso de piezas de chapa metálica gruesas (aunque también es importante en el caso de piezas de chapa metálica más finas y piezas de chapa metálica de alta resistencia), dado que no es fácil hacer que el material de chapa metálica entre, mediante la matriz, de tal manera que llene completa o suficientemente las depresiones para alcanzar de esta manera la protección contra el giro deseada.

En el caso contrario, a veces es difícil introducir suficientemente por presión elevaciones de protección contra el giro en el material de chapa metálica, como nervios de protección contra el giro, en la superficie de contacto de la chapa metálica, y lograr de esta manera la protección contra el giro deseada.

La tarea de la presente invención es ofrecer una solución en este sentido.

Para resolver esta tarea se prevé, según la invención, que la punta de la elevación sea redondeada, que la superficie de contacto de la chapa metálica se sitúe en la zona de la característica de protección contra el giro y alrededor de esta en un plano local, o defina un plano correspondiente, y que el volumen de la elevación en un lado de este plano local se corresponda, al menos en lo esencial, con el volumen de la depresión en el otro lado de este plano.

Como se disponen una elevación local y una depresión local inmediatamente adyacentes la una a la otra, la elevación local solo tiene que desplazar el material de chapa metálica a lo largo de una corta distancia para llevarlo

a la depresión local, y esto se logra de manera bastante fácil y con fuerzas moderadas, incluso cuando se trabaja con piezas de chapa metálica gruesas de varios mm de grosor o con chapas metálicas de alta resistencia o altamente resistentes, con resistencias por encima de 300 Mpa o 1400 Mpa. El motivo de esto puede ser que la fuerza de prensado aplicada produce una tensión local alta, la cual facilita el desplazamiento de la chapa metálica a la depresión que se encuentra inmediatamente adyacente.

Si por el contrario se trabaja solo con elevaciones de protección contra el giro locales, el material desplazado tiene que ser distribuido en un volumen circundante de material macizo, en principio no compresible. Si solo se trabaja con depresiones de protección contra el giro locales, entonces hay que desplazar el material desde un gran volumen de material de chapa metálica a las depresiones, lo cual también requiere fuerzas relativamente altas.

Es especialmente ventajoso que la superficie de contacto de la chapa metálica se sitúe en la zona de la característica de protección contra el giro y alrededor de esta en un plano local, o defina un plano correspondiente, y que el volumen de la elevación por encima de este plano local se corresponda, al menos esencialmente, con el volumen de la depresión por debajo de este plano. En el caso de una elevación que se encuentre centrada en una depresión, este plano local puede entenderse como el plano que está definido por la limitación exterior de la depresión. No obstante, es perfectamente posible que la depresión se presente, al menos en parte, en una superficie redondeada, por ejemplo en una superficie cónica, con lo que debido a la curvatura de la superficie o a un posible acodamiento de la superficie y a la expansión del borde, el borde no se encuentra realmente en un plano. En un caso como este puede definirse, no obstante, un tipo de plano central, al que puede recurrirse para la observación de los volúmenes.

De esta manera puede asegurarse que el material de chapa metálica que es desplazado localmente por la elevación de protección contra el giro se incorpore completamente en la depresión de protección contra el giro inmediatamente adyacente, con lo que se maximiza la unión positiva deseada entre las características de protección contra el giro y la pieza de chapa metálica, obteniendo, por consiguiente, una buena protección contra el giro.

En este caso, la punta de la elevación es redondeada. De esta manera se asegura que no se produzca ningún efecto de entalladura no deseado, el cual sería perjudicial para la resistencia a la fatiga de la pieza de montaje. Por el mismo motivo se prefiere que el borde de la depresión sea redondeado. En este caso, no obstante, el efecto de entalladura no es tan crítico, dado que la pieza de chapa metálica presenta en este lugar, al menos esencialmente, el grosor original, de manera que el borde nombrado también puede configurarse afilado.

En este punto se debe hacer referencia al documento US-B-6.318.940. Este documento también muestra un elemento funcional según el preámbulo de la reivindicación 1. Ahí se proporcionan unas características de protección contra el giro configuradas con arista viva, que se evidencian por la agrupación local compuesta por un canto tipo cuchilla con una ranura en cada lado. Además, la configuración concreta es desventajosa por el hecho de que la configuración... [Seguir leyendo]

1. Elemento funcional (12) con una parte de vástago (14) y una parte de cabeza (16), así como con varias características de protección contra el giro (32) distribuidas uniformemente, que están previstas en la zona de una superficie de contacto de chapa metálica (20, 24) del elemento funcional (12), que rodea la parte de vástago, donde cada característica de protección contra el giro (32) está formada por una depresión (31) prevista en la superficie de contacto de una chapa metálica (20, 24) del elemento funcional (12) con un borde (37) y una elevación (33) dispuesta, al menos esencialmente, centrada en la depresión (31) o con una elevación (33) que rodea la depresión (31), caracterizado por que la punta de la elevación es redondeada, por que la superficie de contacto de la chapa metálica (20, 24) está situada en la zona de la característica de protección contra el giro (32) y alrededor de esta en un plano local (E), o define un plano correspondiente, y por que el volumen de la elevación (33) en un lado de este plano local (E) se corresponde, al menos esencialmente, con el volumen de la depresión (31) en el otro lado de este plano (E).

2. Elemento funcional (12) según la reivindicación 1, caracterizado por que el borde (37) de la depresión (33) tiene una configuración redondeada o de arista viva.

3. Elemento funcional (12) según las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que la elevación (31) presenta la forma de un nervio alargado y está dispuesta de manera centrada en la depresión (31) también alargada, con lo que ésta está dividida en dos zonas parciales en ambos lados de la elevación en forma de nervio.

4. Elemento funcional (12) según la reivindicación 3, caracterizado por que la elevación (33) en forma de nervio se sitúa, al menos esencialmente, de manera radial con respecto al eje longitudinal central (30) y parte de una zona cilindrica (21) del elemento funcional (12).

5. Elemento funcional (12) según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado por que la elevación (33) tiene una sección transversal circular y la depresión (31) está dispuesta alrededor de la elevación (33), tiene forma de corona, vista en planta, y se sitúa de manera coaxial con respecto a la elevación (33).

6. Elemento funcional (12) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento funcional presenta una sección de remache (22), que asegura la unión positiva de cada característica de protección contra el giro (32) del elemento funcional (12) con una parte de chapa metálica (10).

7. Elemento funcional (12) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento funcional es un elemento de introducción a presión con una muesca que recibe material de chapa metálica, la cual asegura la unión positiva de cada característica de protección contra el giro del elemento funcional en la pieza de chapa metálica.

8. Pieza de montaje formada por un elemento funcional (12) según una de las reivindicaciones anteriores y una pieza de chapa metálica (10), donde el material de chapa metálica presenta, adyacente a la superficie de contacto de la chapa metálica (20, 24), una depresión de material en el lugar de cada elevación (33) de una característica de protección contra el giro (32) y en el lugar de cada depresión (31) una elevación de material, con lo que se produce una unión positiva entre el material de la pieza de chapa metálica y el elemento funcional que da lugar a una protección contra el giro.

9. Pieza de montaje según la reivindicación anterior 8, caracterizada por que cuando el elemento funcional (12) es un elemento de remache con una sección de remache (22), esta aprisiona el material de chapa metálica entre sí y la superficie de contacto de la chapa metálica (20, 24) tras el rebordeado.

10. Pieza de montaje según la reivindicación 8, caracterizada por que cuando el elemento funcional es un elemento de introducción a presión, este presenta una muesca y el material de chapa metálica es recibido, al menos en parte, en la muesca y de esta manera evita una separación axial del elemento funcional y de la pieza de chapa metálica.