ES2240749T3 - Elemento funcional pieza de ensamblaje consistente en una pieza de chapa y un elemento funcional, asi como procedimiento para montar un elemento funcional a una pieza de chapa. - Google Patents

Abstract

Elemento (10) funcional con un cabezal (14), que presenta una superficie (12) de apoyo anular, y una sección (16) de remache tubular prevista del lado de la superficie (12) de apoyo del cabezal (14) y que se extiende afuera del cabezal, habiéndose dispuesto una sección (18) guía tubular concéntricamente con la sección (16) de remache tubular y radialmente dentro de la misma, habiéndose previsto una hendidura (20) anular entre la sección (18) guía y la sección (16) de remache, sobresaliendo la sección guía afuera del extremo libre de la sección de remache, caracterizado porque el extremo libre de la pared de la sección (16) de remache tubular está redondeado, visto en un plano de corte axial, tanto en la cara (24) radialmente exterior como en la cara radialmente interior (26), y presenta, por ejemplo, una forma semicircular o en punta de flecha, y por que la sección (18) guía se ha configurado como sección de corte y presenta un filo (28) de corte anular por su extremo frontal opuesto a la superficie (12) de apoyo.

Description

Elemento funcional pieza de ensamblaje consistente en una pieza de chapa y un elemento funcional, así como procedimiento para montar un elemento funcional a una pieza de chapa.

El presente invento se refiere a un elemento funcional con un cabezal, que presenta una superficie de apoyo anular, y una sección de remache tubular prevista del lado de la superficie de apoyo del cabezal y que se extiende afuera del cabezal, habiéndose dispuesto una sección guía tubular concéntricamente con la sección de remache tubular y radialmente dentro de la misma, habiéndose previsto una hendidura anular entre la sección guía y la sección de remache y sobresaliendo la sección guía del extremo libre de la sección de remache. Se refiere el invento además a una pieza de ensamblaje compuesta de una pieza de chapa y un elemento funcional semejante, según el preámbulo de la reivindicación 18, así como a un procedimiento para el montaje de un elemento funcional semejante en una pieza de chapa, según el preámbulo de la reivindicación 22 o bien de la reivindicación 23.

Se conoce un elemento funcional del género mencionado al principio, por ejemplo, a partir de los documentos EP-A-539743 y US-A-5.006.025, y precisamente tanto en forma de un elemento de tuerca como también en forma de perno.

Ni el elemento de tuerca ni el elemento de perno según el documento US-A-5.006.025 o bien el EP-A-539793 se pueden instalar de forma autoperforante en una pieza de chapa, sino que la pieza debe ser previamente taladrada. El elemento de tuerca del documento US-A-5.006.025 se ha pensado para su aplicación con una pieza de plástico y se utiliza a este efecto con una placa prefabricada, que viene a hacer contacto con la cara de la pieza de plástico opuesta al cabezal del elemento de tuerca y en la que queda adosada la sección de remache rebordeada. La preparación de la chapa comprende además en el documento EP-A-539793 la producción de un borde anular axialmente prominente en la pieza de chapa, que delimita una orificio a través del cual se ha de conducir la sección de remache del elemento funcional. El borde prominente con el orificio prefabricado significa en la práctica que el elemento funcional se ha de orientar con una exactitud más precisa, con respecto a la pieza de chapa, para asegurar el montaje adecuado del elemento funcional.

Es problema del presente invento prever un elemento funcional así como un procedimiento para el montaje del elemento funcional en la pieza de chapa, que posibilite un montaje económico del elemento funcional en la pieza de chapa, sin plantear requerimientos especiales de orientación del elemento funcional con la pieza constructiva, no siendo muy exigentes los requerimientos, en el caso de una posible preparación de la pieza de chapa eventualmente necesaria, y realizándose, no obstante, una unión de alta calidad entre el elemento funcional y la pieza de chapa. Debe ser posible además una ejecución autotaladrante del elemento, en caso deseado, y debe realizarse además una unión entre elemento funcional y pieza de chapa, que posibilite una unión eléctricamente conductora incluso en caso de chapas revestidas.

Para la solución de este problema, se ha previsto según el invento, de acuerdo con el documento US-A-5.006.025, un elemento funcional del género mencionado al principio, que se caracteriza porque el extremo libre de la pared de la sección de remache tubular sea redondeado, visto en un plano de corte axial, tanto por la cara radialmente exterior como por la cara radialmente interior y presente, por ejemplo, una forma de semicircunferencia o del tipo de punta de flecha, y que la sección guía se configure como sección taladrante y presente un filo de corte anular en su extremo frontal opuesto a la superficie de apoyo. Se ha previsto además según el invento una pieza de ensamblaje según la reivindicación 18 así como un procedimiento para el montaje de un elemento funcional según las reivindicaciones 22 y 23 asociadas.

Por que una sección guía tubular se disponga concéntricamente con la sección de remache tubular y radialmente dentro de la misma, sobresaliendo la sección guía del segundo extremo de la sección de remache, se atiende según el invento, en el montaje del elemento funcional con una chapa previamente perforada, a que se mueva hacia adentro la sección guía en el agujero de la chapa previamente perforada y, dado el caso, ensanchando el agujero se atiende a un centrado del elemento funcional con respecto al agujero prefabricado o bien del agujero prefabricado ensanchado. Puesto que el proceso de guiado tiene lugar antes del ensanchamiento subsiguiente del agujero por la sección de remache y del subsiguiente rebordeado de la sección de remache, se asegura también que se efectúe siempre una unión de elevada calidad entre el elemento funcional y la pieza de chapa.

En caso de horadado previo de la pieza de chapa, se puede practicar dicho horadado previo de modo que en la cara de la chapa, por la que se introduce el elemento funcional, no exista borde anular prominente alguno, lo que facilita asimismo la orientación del elemento funcional con la pieza de chapa.

Resulta especialmente ventajoso, en el caso del presente invento, que la sección guía del elemento funcional se pueda configurar como sección cortante, con lo cual el elemento funcional se puede introducir de forma autocortante en la pieza de chapa, de modo que no sea en absoluto necesario un horadado previo y que los requerimientos de orientación del elemento funcional sean aún menores. Gracias a la configuración autocortante del elemento funcional, se consigue también una fabricación económica del elemento funcional, ya que se suprime la operación del horadado previo. Con esto, se simplifica también el procedimiento de montaje del elemento funcional en la pieza de chapa.

En este lugar, debe hacerse alusión a los documentos DE-C-3446978 y DE-C-3447006. El documento DE-C-3446978 describe entre otras cosas un elemento de tuerca, que se introduce de forma autocortante en una pieza de chapa, mientras que el documento DE-C-3447006 publica un elemento de perno concebido análogamente. Ni el elemento de tuerca ni el elemento de perno, según las patentes alemanas mencionadas más arriba, tienen una sección guía además de una sección de remache, de modo que la sección de remache ha de ejercer la función de cortado como también la de remachado, lo que finalmente es más complicado y supone requerimientos más estrictos en la sección de remache y en la matriz utilizada, que como es el caso en el presente invento.

Se prefiere especialmente si el extremo libre de la pared de la sección de remache anular, vista en un plano de corte axial, está redondeada tanto en la cara radialmente exterior como también en la cara radialmente interior, y presenta, por ejemplo, una forma semicircular o de punta de flecha.

Como ya se ha indicado, la sección guía del elemento funcional provoca, al montar el elemento funcional en una pieza de chapa, una concavidad cónica en la pieza de chapa, y precisamente, en el caso de una pieza de chapa previamente horadada, al ensanchar el agujero por medio de la sección guía, y, en el caso de una forma de realización autocortante del elemento funcional, antes de la separación de un tapón cortado por la sección guía, configurada como sección cortante, siendo ensanchada entonces la concavidad cónica por la sección de remache. La configuración redondeada de la pared exterior de la sección de remache por la región de su extremo libre es una forma favorable para el ensanche adicional del agujero y la correspondiente deformación de la pared cónica de la concavidad. La forma redondeada en la cara interior del extremo libre de la sección de remache ayuda en cambio en el rebordeado de la sección de remache, lo que tiene lugar en una superficie anular abovedada cóncavamente en correspondencia de la matriz. Esta forma facilita también que la hendidura anular se pueda mantener lo más pequeña posible, sin afectar al proceso de rebordeado de la sección de remache. Debido a que se pueda mantener la hendidura anular lo más pequeña posible o que incluso pueda tener 0 mm (lo que significa que la pared interior de la sección de remache queda adosada al contorno exterior de la sección de guía), puede mantenerse el diámetro del elemento funcional como un todo lo menor posible, con lo que se puede ahorrar material y rebajar los costes.

La hendidura anular presenta preferiblemente una dimensión radial en el entorno de 0 mm y unos 3 mm.

La hendidura anular termina preferiblemente a una distancia axial por delante de la superficie de contacto anular en la cara en la cara de la sección de remache de la superficie de apoyo anular. Esta configuración produce una unión estable de la sección de remache en el cabezal del elemento y favorece un montaje firme del elemento funcional en la pieza de chapa.

Cuando la sección guía se configura en forma de sección cortante, presenta preferiblemente un filo de corte anular por su extremo frontal opuesto a su superficie de apoyo y ese filo de corte colabora con un filo de corte conformado en correspondencia de una perforación central de una matriz, para recortar y extraer un tapón de corte limpio de la pieza de chapa al montar el elemento funcional en la pieza de chapa.

Se prefiere especialmente si se disponen próximamente a la superficie de apoyo atributos de seguro antigiro en la región de la superficie de apoyo anular y/o en la sección de remache y/o en la superficie lateral del cabezal. Cuando se prevén los atributos de seguro antigiro en la región de la superficie lateral del cabezal, se generarlos por una forma poligonal o ranurada de la superficie lateral. Los atributos de seguro antigiro en la región de la superficie de apoyo anular y/o en la sección de remache y, dado el caso, en la superficie lateral pueden ejecutarse mediante talones o concavidades acanaladas.

Cuando se han previsto atributos de seguro antigiro, se pueden presentar éstos de forma realzada en la superficie de apoyo y en la sección de remache en la región de transición de la superficie de apoyo a la sección de remache.

El elemento funcional puede presentarse como elemento hueco, por ejemplo, con un alojamiento cilíndrico para un árbol apoyado giratoriamente o para un tornillo que corte una rosca o que conforme una rosca o como alojamiento trinquete para una espiga de un clip u otros objetos.

Además, el elemento funcional puede ser configurado como elemento de tuerca, es decir, el elemento funcional presenta un cilindro roscado, que puede preverse ya sea en el cabezal o en la sección guía o, al menos parcialmente, en el cabezal y en la sección de guía. Pero el elemento funcional puede presentar además en la cara exterior de la sección guía una superficie de apoyo cilíndrica y puede realizarse también como elemento de perno.

Otras formas de realización preferidas del elemento funcional así como de la pieza de ensamblaje se deducen de las reivindicaciones subordinadas adjuntas así como de la descripción más amplia de ejemplos de realización.

El invento se explica a continuación con mayor detalle a base de ejemplos de realización con referencia a los dibujos, que muestran:

Figura 1 un alzado lateral de un elemento funcional según el invento en forma de elemento de cuerpo hueco,

Figura 2 una vista en planta desde arriba sobre el extremo frontal superior del elemento funcional de la figura 1,

Figura 3 una representación en perspectiva del elemento funcional de las figuras 1 y 2,

Figura 4 una representación parcialmente seccionada longitudinalmente del elemento funcional de las figuras 1 a 3 en la etapa de partida del montaje del elemento funcional en la pieza de chapa utilizando una matriz,

Figura 5 una representación análoga a la de la figura 4, aunque en una etapa más tardía del montaje del elemento funcional en la pieza de chapa,

Figura 6 una representación análoga a la de la figura 5, aunque en una etapa aún más tardía del montaje del elemento funcional a la pieza de chapa,

Figura 7 una representación análoga a la de la figura 6 tras la finalización del montaje del elemento funcional en la pieza de chapa, y

Figura 8 la pieza de ensamblaje de la figura 7 tras quitarla de la herramienta de la fabricación de la pieza de ensambladura.

En relación con las figuras 1 a 4, el elemento 10 funcional mostrado en ellas está provisto de un cabezal 14, que presenta una superficie 12 de apoyo anular, y de una sección 16 de remache tubular, que se extiende afuera del cabezal 14, prevista del lado de la superficie 12 de apoyo del cabezal 14. El elemento funcional presenta un eje central 11 longitudinal.

Una sección 18 guía se ha dispuesto concéntricamente a la sección 16 de remache tubular y radialmente en el interior de la misma, habiéndose previsto, entre la sección 18 guía y la sección 16 de remache, una hendidura 20 anular, que sólo se puede observar en la figura 4.

Como puede observarse también en la figura 4, el extremo 22 libre de la pared de la sección 16 de remache tubular, visto en el plano de corte axial de la figura 4, está redondeado, tanto por la cara 24 radialmente exterior como también por la cara 26 radialmente interior, y tiene aquí una forma redondeada en punta de flecha. No obstante, la punta en forma de punta de flecha podría ser asimismo redondeada, con lo cual resultaría una forma semicircular, aunque no se ha mostrado.

En la representación de la figura 4, la hendidura anular presenta una dimensión radial de 0 mm, es decir, la sección de remache queda adosada a la sección de guía, pero sólo está unida con la sección 18 guía allí donde la hendidura 20 anular termina a una corta distancia "a" axial de la superficie 12 de apoyo anular.

El elemento funcional de las figuras 1 a 4 se fabrica normalmente por medio de un procedimiento de troquelado en frío, cuyos rasgos esenciales son bien conocidos de por sí. Para la fabricación de la sección de remache estrechamente ajustada a la sección guía, puede ser necesario fabricar primero la sección de remache con una determinada distancia radial de la sección guía por medio de troquelado en frío y seguidamente, en otra fase adicional del procedimiento de troquelado en frío, presionar la sección de remache en la sección guía o ensanchar la sección guía hasta hacer contacto con la sección de remache o conseguir la disminución de la distancia radial por medio de una combinación de las dos medidas. Resulta favorable si la hendidura 20 anular presenta una anchura radial lo más reducida posible, ya que esto produce a una configuración compacta del elemento funcional y ahorra material.

La sección 18 guía se ha configurado aquí como sección cortante y presenta un filo 28 cortante anular en su extremo frontal opuesto a la superficie 12 de apoyo, es decir, por su extremo libre.

Las figuras 1 a 4 muestran además atributos 30 de seguro antitorsión en la región de la superficie 12 de apoyo anular y en la sección 16 de remache, habiéndose formado aquí los atributos de seguro antitorsión mediante talones, que se presentan en relieve en la superficie 12 de apoyo y en la sección 16 de remache en la región de transición de la superficie de apoyo a la sección 16 de remache. Los talones de seguridad antitorsión aquí mostrados están provistos de flancos 30 y 32 laterales, que quedan en planos, que se extienden en la dirección longitudinal del elemento. Los talones de seguridad antitorsión configurados con cantos agudos en las figuras 1 a 4, en 34 y 36, pueden estar provistos aquí de cantos redondeados en vez de ello. Los talones de seguridad antitorsión podrían realizarse también mediante concavidades en la superficie de apoyo o bien en la sección de remache. También existiría la posibilidad de dar a la superficie 36 lateral del cabezal 14 una forma poligonal o ranurada. El elemento funcional se ha realizado aquí en forma de elemento de tuerca y presenta un cilindro 38 roscado, que se ha dispuesto coaxialmente con respecto al eje 11 axial del elemento funcional y se presenta, en este ejemplo, parcialmente en la sección 18 guía. Otra peculiaridad más del elemento de tuerca de las figuras 1 a 4 se ha de contemplar en las dos orejetas 40, que sobresalen de la cara frontal superior del elemento 10 y que se generan por que en el procedimiento de troquelado en frío se empuja material de las zonas 42 hacia arriba, de tal modo que en los lugares 42 se formen concavidades correspondientes, habiéndose de entender la indicación "hacia arriba" en relación con la representación según la figura 1 y, como otros datos de lugar de esta solicitud, sólo se utiliza referido a las figuras y no representa limitación espacial alguna del objeto del invento. Las orejetas 40 velan por que se pueda fijar un terminal de cable en el elemento funcional por medio de un tornillo introducido desde arriba, sin que el terminal de cable haya de ser arrastrado con el tornillo al introducirse el tornillo, ya que un arrastre del terminal de cable es impedido por las orejetas 40. Tal como puede observarse especialmente en la figura 4, el elemento 10 funcional presenta escotaduras 44 y 46 cilíndricas por encima del cilindro 38 roscado, presentando esos espacios libres un diámetro, que se dimensiona normalmente ligeramente mayor que el diámetro exterior de un tornillo, que se atornilla en el cilindro 38 roscado.

Aunque el cilindro 38 roscado se ha dispuesto aquí parcialmente en la sección 18 guía del elemento 10 funcional, podría disponerse también totalmente en el cabezal o totalmente en la sección guía.

La figura 4 muestra el elemento 10 funcional en una primera etapa del montaje en una pieza 50 de chapa, estando apoyada la pieza 50 de chapa, en la representación de la figura 4, en una matriz 52 y siendo presionada contra la matriz 52 por medio de un sujetador 54 anular, debiendo preverse preferiblemente el sujetador 54, pero no forzosamente.

La representación según la figura 4 parte de que el montaje del elemento 10 funcional en la pieza 50 de chapa tiene lugar en una prensa, disponiéndose la matriz 52 en la herramienta inferior de la prensa (no mostrada) y siendo presionado el elemento 10 funcional por medio de un cabezal de remache, asimismo no mostrado, sobre la pieza 50 de chapa, donde el cabezal de remache puede instalarse en una placa intermedia de la prensa o en una herramienta superior de la prensa. Tales cabezales de remache y sujetadores 54 son muy bien conocidos en el estado actual de la técnica y, por ello, no se describirán aquí especialmente. Pero debería ponerse de manifiesto que también son posibles otras disposiciones dentro de la prensa. Por ejemplo, la matriz 52 puede disponerse en una placa intermedia de la prensa, colocándose entonces el cabezal de remache con o sin sujetador en la herramienta superior de la prensa. También es posible prever la matriz 52 en la herramienta superior de la prensa y el cabezal de remache en una placa intermedia de la prensa o en la herramienta inferior de la prensa, es decir, instalar el elemento 10 funcional en sentido contrario por debajo de la pieza de chapa.

También es totalmente posible instalar el elemento 10 funcional mediante un autómata en la pieza 50 de chapa, sujetando entonces el autómata o un autómata auxiliar la matriz 52 por debajo de la pieza de chapa y velando por la aplicación de la necesaria fuerza de prensado sobre el elemento 10 funcional.

En la figura 4, se ha mostrado una configuración de dos piezas de la matriz 52. Se compone ésta de una pieza 54 de matriz exterior anular y de una pieza 56 de matriz interior asimismo anular con una perforación 58 longitudinal central, presentando en este ejemplo la pieza 56 de matriz interior una pared exterior, que discurre de modo ligeramente cónico, que colabora una pared 53 interior de la pieza 54 de matriz exterior, que discurre conformada cónicamente en correspondencia, de modo que el extremo 60 frontal de la pieza 56 de matriz interior acabe llegando por debajo de la cara 62 frontal de la pieza 54 de matriz exterior y formando, por ello, una concavidad 64. El extremo 60 frontal superior de la pieza 56 de matriz interior forma, por consiguiente, la superficie del fondo de la concavidad 64 y presenta, por lo demás, una superficie 66 abovedada cóncava anular. La perforación 58 central de la pieza 56 de matriz central presenta un diámetro, que es ligeramente mayor que el diámetro exterior de la sección 18 guía. La concavidad 64 presenta un diámetro que es algo mayor que el diámetro exterior del cabezal 14 del elemento 10 funcional con inclusión del doble espesor de la pieza 50 de chapa.

Tanto la pieza 56 de matriz interior como también su perforación 58 y también la pieza 54 de matriz exterior y la concavidad 64, definida entre las dos piezas de matriz, se han dispuesto coaxialmente respecto del eje 11 longitudinal central del elemento 10 funcional. La matriz 52 podría realizarse también de una pieza.

Partiendo de la etapa de la figura 4, se presiona luego el elemento 10 funcional, según la figura 5, contra la pieza 50 de chapa aplicando una fuerza en el sentido 70 de la flecha sobre la cara frontal superior del elemento 10 funcional por medio del cabezal de remache, por ejemplo, en la prensa o utilizando un autómata y apoyando simultáneamente la matriz, habiéndose omitido en la figura 5 el sujetador 54 discrecionalmente previsto en aras de la mejor representación.

Se ve que la sección guía ha presionado la pieza de chapa contra el extremo 60 frontal de la pieza 56 de matriz interior y ha embutido la chapa formando una concavidad 72, que discurre en forma de cono. En esta etapa, el filo 28 de corte anular de la sección guía, configurada en forma de sección 18 de cortado, no ha comenzado aún a cortar la pieza 50 de chapa y el extremo 22 frontal libre inferior de la sección 16 de remache aún no ha tocado la pieza 50 de chapa.

En la etapa adicional de la figura 6, la sección 18 guía ha separado y extraído un tapón 74 de corte del fondo de la concavidad cónica de la pieza de chapa y la ha presionado parcialmente a través de la perforación 58 central de la matriz, pudiéndose configurar también esta perforación 58 central divergiendo ligeramente hacia abajo, para que se pueda eliminar el tapón de corte a través de esa perforación longitudinal central por gravedad, dado el caso con apoyo neumático.

Tras la separación y eliminación del tapón del corte, la pared 64 exterior redondeada ha presionado también en el extremo libre de la sección 16 de remache la pared de la concavidad cónica de la pieza 50 de chapa separándola del eje 11 longitudinal central, es decir, ha llevado la pared a una posición algo más inclinada y ensanchado el agujero 76, que se ha formado por eliminación del tapón 74 del corte, de tal modo que la pared 26 curvada interiormente del extremo libre de la sección de remache pueda llegar a hacer contacto con la concavidad 66 anular, por lo cual con un movimiento adicional dirigido hacia abajo del elemento funcional, a causa de la presión en el sentido 70 de la flecha, la sección 16 de remache tubular sea rebordeada para formar un reborde 78 de remache según la figura 7. Gracias a este proceso de rebordeado, se deforma la pieza 50 de chapa en la región de la concavidad, cónica hasta ahora, de tal modo que sea aprisionada en unión positiva de forma entre la superficie 12 de apoyo anular y la sección de remache rebordeada. Simultáneamente, son presionados hacia adentro los talones 30 de seguro antitorsión en la pieza de chapa, de modo que también se forme un seguro antitorsión. Cuando los atributos de seguro antitorsión están formados por concavidades adecuadas, el material de la chapa es presionado hacia adentro de dichas concavidades, por lo cual se forma asimismo
un seguro antitorsión.

Pero el material de la chapa es presionado simultáneamente parcialmente adentro de las concavidades 42, que se formaron por la configuración de las orejetas 40, de modo que también en esta región se forme un seguro antitorsión. Si el cabezal 14 del elemento 10 funcional presentase una forma poligonal o ranurada o nervada, entonces se produciría también en esta región una unión positiva de forma correspondiente entre la pieza de chapa y el elemento funcional.

Se observa en la figura 7 que la sección 18 guía penetra cada vez más profundamente en la perforación 58 central de la pieza 56 de matriz interior durante la instalación del elemento 10 funcional, con lo cual se consigue una conducción segura del elemento funcional.

La pieza de ensamblaje terminada, compuesta de el elemento 10 funcional y de la pieza 50 de chapa, se representa entonces en la figura 8, tras extraerla de la herramienta de aplicación, es decir, fuera de la prensa o del autómata o de otras piezas de instalación concebidas de otro tipo.

Se observa que la sección guía sobresale claramente por encima de la sección 16 de remache rebordeada, y es posible, por ello, aprovechar esta pieza de guía seguidamente como superficie de apoyo cilíndrica. Esto vale asimismo para la superficie lateral del cabezal 14, que sobresale de la pieza de chapa por la otra cara de la pieza de chapa. Por lo demás, también es posible dimensionar la disposición de tal modo que el cabezal 14 sea llevado aún más abajo de la concavidad en la pieza de chapa o incluso completamente dentro de dicha concavidad. En el estado acabado según la figura 8, se puede fijar otra pieza de chapa adicional, es decir, otra pieza de chapa o un terminal de cable, ya sea sobre la cara frontal superior del elemento funcional o sobre la cara frontal inferior de la figura 8, es decir, se puede introducir el correspondiente tornillo atacando desde arriba o atacando por debajo en el cilindro roscado. También sería posible incorporar piezas constructivas tanto abajo como arriba. Además, tanto la pieza 18 guía como también el cabezal 14 podría actuar como elemento separador, de modo que el elemento pueda ser incorporado en una pieza constructiva hueca compuesta de dos piezas de chapa. Por cierto, aquí sería probablemente necesario prehoradar la pieza 50 de chapa, lo que también es posible por principio, precisamente también cuando la pieza 50 de chapa esté sola, es decir, no está compuesta junto con otra pieza de chapa para formar una pieza constructiva hueca. Las orejetas 40 sólo se han previsto discrecionalmente, precisamente, en especial, cuando el elemento se haya de usar como elemento eléctrico de conexión, por ejemplo, como elemento de conexión de masa en una carrocería.

El elemento 10 funcional según el presente invento tiene la ventaja especial de que se puede utilizar también con piezas 50 de chapa provistas de capas de protección o capas de esmalte y produce, no obstante, una unión eléctrica excelente, precisamente en la región del agujero cortado y de los talones de seguro antitorsión, que precisamente con una configuración de cantos afilados de los talones de seguro antitorsión cortan atravesando localmente el revestimiento de protección y velan por una unión metálica con la pieza 50 de chapa. Además, el revestimiento de protección es dañado en lugares, que quedan dentro de la unión positiva de forma entre la pieza 50 de chapa y el elemento funcional, de modo que allí se presenta una estanqueidad y se evita la corrosión. La unión positiva de forma entre la pieza de chapa y el elemento funcional es tan intensiva que la unión representa una unión hermética, que, cuando se entra en una estanqueidad especial también puede reforzarse por aplicación de un adherente sobre el elemento o la pieza de chapa. Por la concavidad en la pieza 50 de chapa en la región del elemento funcional, se asegura una unión excelente con la pieza de chapa, de modo que se genera una elevada resistencia contra fuerzas de tracción en ambos sentidos y existe además una elevada resistencia en contra de las fuerzas de corte y las fuerzas de torsión. Además, se puede utilizar el elemento con esfuerzos dinámicos cambiantes y no son de temer apariciones de envejecimiento con los esfuerzos dinámicos.

Los elementos funcionales descritos aquí se pueden fabricar, por ejemplo, de todos los materiales, que alcancen la clase 5.6 de resistencia o más. Tales sustancias metálicas son habitualmente aceros al carbono con 0,15 a 0,55 de contenido en carbono.

En todas las formas de realización, se pueden mencionar también, como ejemplo para el material de los elementos funcionales, todos los materiales, que alcancen en el marco de la conformación en frío los valores de resistencia de la clase 8 según Isostandard, por ejemplo, una aleación 35B2 según DIN 1654. Los elementos de fijación así configurados se adaptan, entre otros, para todos los materiales de acero comerciales para piezas de chapa embutibles como también para el aluminio o sus aleaciones. También pueden utilizarse aleaciones de aluminio, en especial las de alta resistencia, para los elementos funcionales, por ejemplo, AlMg5. También vienen al caso elementos funcionales de aleaciones de magnesio de más alta resistencia como, por ejemplo, AM50.

Claims (23)

1. Elemento (10) funcional con un cabezal (14), que presenta una superficie (12) de apoyo anular, y una sección (16) de remache tubular prevista del lado de la superficie (12) de apoyo del cabezal (14) y que se extiende afuera del cabezal, habiéndose dispuesto una sección (18) guía tubular concéntricamente con la sección (16) de remache tubular y radialmente dentro de la misma, habiéndose previsto una hendidura (20) anular entre la sección (18) guía y la sección (16) de remache, sobresaliendo la sección guía afuera del extremo libre de la sección de remache, caracterizado porque el extremo libre de la pared de la sección (16) de remache tubular está redondeado, visto en un plano de corte axial, tanto en la cara (24) radialmente exterior como en la cara radialmente interior (26), y presenta, por ejemplo, una forma semicircular o en punta de flecha, y por que la sección (18) guía se ha configurado como sección de corte y presenta un filo (28) de corte anular por su extremo frontal opuesto a la superficie (12) de apoyo.

2. Elemento (10) funcional según la reivindicación 1, caracterizado porque la hendidura (20) anular presenta una dimensión radial en el entorno de entre 0 mm y unos 3 mm.

3. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la hendidura (20) anular comienza a una distancia (a) por delante de la superficie (12) de apoyo anular y termina en la cara de la sección de remache de la superficie (22) de apoyo anular.

4. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se han dispuesto atributos (30) de seguro antitorsión en la región de la superficie (12) de apoyo anular y/o en la sección (16) de remache y/o en la superficie lateral del cabezal (14) próximamente a la superficie (12) de apoyo.

5. Elemento (10) funcional según la reivindicación 4, caracterizado porque los atributos (30) de seguro antitorsión están formados por talones o por concavidades en forma de estrías.

6. Elemento (10) funcional según la reivindicación 5, en el que se han previsto talones (30) de seguro antitorsión, que se encuentran realzados en la superficie (12) de apoyo y en la sección (16) de remache en la zona de transición de la superficie de apoyo a la sección de remache.

7. Elemento (10) funcional según la reivindicación 6, caracterizado porque los talones (30) de seguro antitorsión se extienden radialmente en la superficie (12) de apoyo y axialmente en la sección (16) de remache.

8. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque los talones (30) de seguro antitorsión presentan una forma generalmente redondeada o están provistos de flancos (32) laterales, que quedan en planos que se extienden longitudinalmente al elemento.

9. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se ha configurado como elemento hueco.

10. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes caracterizado porque se ha configurado como elemento de tuerca.

11. Elemento (10) funcional según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de tuerca presenta un cilindro (38) roscado, que se ha previsto ya sea en el cabezal (14) o en la sección (18) guía o, al menos parcialmente, en el cabezal (14) y en la sección (18) guía.

12. Elemento (10) funcional según las reivindicaciones 3 y 11, caracterizado porque el cilindro (38) roscado termina en dirección axial aproximadamente donde la hendidura (20) axial termina por delante de la superficie (12) de apoyo anular.

13. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cara exterior de la sección (18) guía se ha configurado como superficie de apoyo cilíndrica.

14. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se ha previsto o bien han previsto en la cara frontal del cabezal (14), opuesta a la sección (16) de remache y a la sección (18) guía, al menos, una orejeta y preferiblemente dos orejetas (40), que se extienden axialmente.

15. Elemento (10) funcional según la reivindicación 14, caracterizado porque la orejeta o cada orejeta (40) presenta un flanco, que evita, en el caso de instalación de un terminal de cable, un giro de éste alrededor del eje (11) longitudinal del elemento (10) funcional.

16. Elemento (10) funcional según la reivindicación 14 ó 15, caracterizado porque, en vez de la orejeta o de cada orejeta (40), la superficie lateral del cabezal (14) presenta una respectiva concavidad (42), que sirve de seguro antitorsión en el caso de instalación del elemento funcional en la pieza de chapa.

17. Elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones 1 a 8 precedentes, caracterizado porque para la configuración de un elemento de perno se ha previsto una pieza de vástago, dado el caso con rosca, en la cara frontal del cabezal opuesta a la sección de remache y a la sección guía.

18. Pieza de ensamblaje compuesta de una pieza de chapa y un elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones precedentes, presentando la pieza (50) de chapa una concavidad (72) con un agujero (76) en el centro, en el que es alojado, al menos parcialmente, el cabezal del elemento (10) funcional, donde la región marginal del agujero se mantiene retenida en unión positiva de fuerza entre la superficie (12) de apoyo anular y la sección (78) de remache rebordeada.

19. Pieza de ensamblaje según la reivindicación 18, caracterizada porque existe una unión positiva de forma entre el material (50) de la chapa y los atributos (30) de seguro antitorsión del elemento (10) funcional.

20. Pieza de ensamblaje según la reivindicación 18 ó 19, habiéndose configurado el elemento (10) funcional de acuerdo con la reivindicación 16, y habiéndose moldeado el material de la chapa de la pieza (50) de chapa dentro de la concavidad o bien de cada concavidad (42), que se ha creado para la configuración de la orejeta o bien de cada orejeta.

21. Pieza de ensamblaje según una de las reivindicaciones 18 a 20, caracterizada porque la sección (18) guía sobresale axialmente claramente más que la sección (16) de remache rebordeada, por ejemplo, por lo menos en 4 mm.

22. Procedimiento para montar un elemento (10) funcional según una de las reivindicaciones 1 a 17 en una pieza (50) de chapa, habiéndose provisto el elemento (10) funcional de un cabezal (14), que presenta una superficie (12) de apoyo anular, y una sección (16) de remache tubular, prevista en la cara de la superficie de apoyo del cabezal (14) y que se extiende afuera del cabezal (14), habiéndose dispuesto una sección (18) guía tubular concéntricamente con la sección (16) de remache tubular y radialmente dentro de la misma, habiéndose previsto entre la sección (18) guía y la sección (16) de remache una hendidura (29) anular y sobresaliendo la sección (18) guía del extremo libre de la sección (16) de remache, caracterizado porque la pieza de chapa previamente agujereada se apoya sobre una matriz (52) con una concavidad (64) anular y una perforación (58) central, que queda al menos de forma sensiblemente coaxial con la concavidad (64), siendo el diámetro de la perforación (58) central sólo ligeramente mayor que el diámetro exterior de la sección (18) guía y presentando la concavidad (64) un diámetro, que corresponde al menos sensiblemente al diámetro exterior del cabezal (14) del elemento (10) funcional con inclusión del doble espesor de la chapa; por que el extremo frontal libre de la sección (18) guía del elemento (10) funcional es presionado sobre la pieza de chapa coaxialmente con el eje longitudinal de la perforación central de la matriz y con el agujero de la pieza de chapa previamente agujereada y la pieza de chapa es embutida por medio del extremo frontal de la sección guía hasta formar una configuración (72) cónica dentro de la concavidad o, en el caso de una pieza de chapa cónica previamente agujereada, es ensanchada en la región del agujero; por que la pared de la configuración (72) cónica es presionada con la región (24) final redondeada de la sección (16) de remache a separarse del eje (11) longitudinal central de la matriz (52) hasta una posición más inclinada, mientras que la sección (18) guía es conducida por la perforación (58) central de la matriz (52); y por que la sección (16) de remache es rebordeada radialmente hacia afuera alrededor de la pared anular de la configuración (72) cónica sobre una superficie (66) anular redondeada cóncavamente en sección transversal de la región del fondo de la concavidad de la matriz, para inmovilizar en unión positiva de forma el material de la chapa entre la superficie (12) de apoyo anular y la sección (78) de remache rebordeada del elemento funcional, con deformación simultánea del material de la chapa a una unión positiva de forma con eventuales atributos (30) de seguro antitorsión del elemento funcional.

23. Procedimiento para el montaje de un elemento (10) funcional en una pieza (50) de chapa, habiéndose provisto el elemento (10) funcional de un cabezal (14), que presenta una superficie (12) de apoyo anular, y de una sección (16) de remache tubular prevista en la cara de apoyo del cabezal (14) y que se extiende afuera del cabezal (14), habiéndose dispuesto una sección (18) guía tubular concéntricamente con la sección (16) de remache tubular y radialmente dentro de la misma; habiéndose previsto una hendidura (20) anular entre al sección (18) guía y la sección (16) de remache y sobresaliendo la sección (18) guía del extremo libre de la sección (16) de remache, por ejemplo, un elemento funcional según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque la pieza de chapa se ha apoyado sobre una matriz (52) con una concavidad (64) anular y una perforación (58) central, que queda al menos sensiblemente de forma coaxial con la concavidad (64), siendo el diámetro de la perforación (58) central sólo ligeramente mayor que el diámetro exterior de la sección (18) guía y presentando la concavidad (64) un diámetro, que corresponde al menos sensiblemente al diámetro exterior del cabezal (14) del elemento (10) funcional incluyendo el doble espesor de la chapa; por que el extremo frontal de la sección (18) guía del elemento funcional es presionado sobre la pieza de chapa coaxialmente con el eje longitudinal de la perforación central de la matriz y la pieza de chapa es embutida por medio del extremo frontal de la sección guía hasta formar una configuración (72) cónica dentro de la cavidad; por que con la sección (18) guía configurada como sección cortadora se recorta un tapón (74) de la pieza (50) de chapa y se elimina por la perforación (58) de la matriz (52); por que con la región (24) final redondeada de la sección (16) de remache, se presiona la pared de la configuración (72) cónica separándola del eje (11) longitudinal de la matriz hasta una posición más inclinada, mientras que la sección (18) guía es conducida por la perforación (58) central de la matriz (52); y por que la sección (16) de remache es rebordeada radialmente hacia afuera sobre una superficie (66) anular, redondeada cóncavamente en sección transversal, de la región del fondo de la concavidad de la matriz hacia fuera alrededor de la pared anular de la configuración (72) cónica, para inmovilizar en unión positiva de forma el material de la chapa entre al superficie de apoyo anular y la sección (78) de remache rebordeada del elemento (19) funcional, con deformación simultánea del material de la chapa a una unión positiva de forma con eventuales atributos (30) de seguro antitorsión del elemento funcional.