(57)【要約】【解決課題】  シャフト部材とヘッド部材とを備え、シート金属接触面の領域に提供される回転防止のための機能要素を提供すること。【解決手段】  機能要素は、回転防止のための各構造が機能要素のシート金属接触面に設けられた溝を備えることを特徴とする。機能要素は、少なくとも実質的に溝の中央に配設された隆起部分を備えるか、または溝を取り囲む隆起部分を備える。この構成を使用して機能要素は、直接厚いシート金属部材、より高い強度のシート金属部材に挿入でき、このため高品質の回転防止が提供できる。【選択図】  図１Ｄ
2013024423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフト部材（１４）と、ヘッド部材（１６）とを備え、シート金属接触面（２０，２４）の領域において回転防止する機能要素（１２）であって、回転防止のための各構造（３２）が前記機能要素（１２）のシート金属接触面（２０，２４）に形成された溝（３１）であって、該溝（３１）が少なくとも実質的な中央に配設された隆起部分を備えるかまたは該溝（３１）を取り囲む隆起部分（３３）を備えることを特徴とする、機能要素（１２）。
【請求項２】
前記シート金属接触面（２０，２４）は、回転防止のための前記構造（３２）の領域内に存在し、当該構造を取り囲む局所面（Ｅ）または対応する面を規定しており、前記隆起部分（３３）の前記局所面（Ｅ）の一方側の容積は、少なくとも実質的に該面（Ｅ）の反対側における溝（３１）の容積に相当する、請求項１に記載の機能要素（１２）。
【請求項３】
前記隆起部分（３３）の先端が丸められていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の機能要素（１２）。
【請求項４】
前記溝（３１）の境界（３７）が丸められているかまたは鋭利な縁部である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機能要素（１２）。
【請求項５】
前記隆起部分（３３）は、延びたリブの形状であり、同様に延びた前記溝（３１）内の中央に配置されていて、当該溝がリブ様の前記隆起部分の両側で２つの部分領域に分割される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の機能要素（１２）
【請求項６】
前記リブ様の隆起部分（３３）は、中心の長手軸（３０）に対して少なくとも実質的に径方向に存在し、前記機能要素（１２）の円柱領域（２１）から開始する、請求項５に記載の機能要素（１２）。
【請求項７】
前記隆起部分（３３）は、断面円形に丸められており、前記溝（３１）は、前記隆起部分（３３）の周りに配置されていて平面視で円筒形状であって、前記隆起部分（３３）と同心に存在する、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の機能要素（１２）。
【請求項８】
前記機能要素は、前記機能要素（１２）の回転防止のための前記各構造（３２）を、シート金属部材（１０）に形状適合性の係合を保証する、リベット領域（２２）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の機能要素（１２）。
【請求項９】
前記機能要素は、前記機能要素の前記各構造の形状適合性の係合を保証するシート金属材料を収容するアンダーカットを備える圧入要素である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の機能要素（１２）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の機能要素（１２）と、シート金属部材（１０）とを備える部品アセンブリであって、シート金属材料は、回転防止のための構造（３２）の各隆起部分（３３）の位置にシート金属接触面に隣接する材料溝と、各溝（３１）の位置に隆起した材料部分とを備え、前記シート金属部材の材料と前記機能要素との間に回転防止を提供する形状適合性の係合を生じさせる、部品アセンブリ。
【請求項１１】
前記機能要素（１２）は、リベット領域（２２）を備えるリベット要素であり、前記リベット領域（２２）ごしにビードした後に、前記シート金属材料を、それ自身と、前記シート金属接触面（２０，２４）との間でクランプすることを特徴とする、請求項１０に記載の部品アセンブリ。
【請求項１２】
前記機能要素（１２）は、アンダーカットを備える圧入要素であり、前記シート金属材料は、少なくとも一部が前記アンダーカット内に達することで前記機能要素と、前記シート金属部材との間の軸方向の分離を防止することを特徴とする、請求項１０に記載の部品アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転を防止する機能を有する機能要素および該機能要素とシート金属部材とを備える部品アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
この類の機能要素および部品アセンブリは、EP-A-1674741においても知られている。EP-A-1674741において請求された要素は、シート金属部材に対してリベット止めまたは具体的には中心決めしたボルトの形態の要素によって取り付けられる。この要素には、シャフト部材と、ヘッド部材とが設けられており、ヘッド部材は、少なくとも実質的にリング形状でありシート金属部材に面する環状溝をその側部に備え、この環状溝は、ヘッド部材の円柱部分に向かって径方向内側に収れんし、他方はシャフト部材および管状のリベット領域へと収れんする。管状のリベット領域は、ヘット部材の領域内でシャフト部材を取り囲んでおり、管状溝の径方向外側に配置された環状の接触面内に配置され、径方向外側の縁部において少なくとも実質的に円錐の壁を介して環状の接触面に収れんする。
【０００３】
回転を防止するため、局所的な複数の溝、具体的には均等に配分された溝が環状溝の円錐壁および／または任意的に設けられる環状溝の環状の基部面（２６）に設けられている。
【０００４】
この要素は、具体的は厚いシート金属部材と共に使用することを意図する。他の要素もまた知られており、当該他の要素は、複数の溝がシート金属の接触面に設けられていて回転の防止を達成している。実際上、この機能要素は、シート金属部材に対して、プレス機内で、またはロボットまたは動力駆動されるキャリパによってプレスされる。ロボットまたはキャリパによるプレスは、リベット領域にわたってビード加工することによって機能要素をシート金属部材に対してリベット止めするために、シート金属部材の一方の側を機能要素のヘッド部材とし、またシート金属部材の他端をダイ・ボタン上として軸方向の力を加える。機能要素は、またプレスイン要素の形態としても知られており、また、機能要素は、意図するものではないが少なくとも実質的にプレス加工、ロボット加工またはキャリパ加工によって変形され、シート金属が、むしろ当該要素のプレス加工中に機能要素のアンダーカット内に流れ込むような力を受けることも知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この点において、本発明はリベット要素、ピアシングおよびリベット要素、圧入要素、およびピアシング要素というように、内ネジおよび／または外ネジを備え、ナット要素またはボルト要素として形成される機能要素、またはベアリング栓、ベアリング・スリーブ、またはシャフトの中空ベアリングとして形成されるか、他方ではクリップとして実現される機能要素といった広い機能要素の適用されなければならない。
【０００６】
目的に関わらず、ダイ・ボタン手段によりシート金属材料を変形させてシート金属材料を溝内に流入させることで、機能要素とシート金属部材との間に要求される回転防止を発生させることが困難であることは立証されているところである。
【０００７】
シート金属材料をダイ・ボタンの手段によって流動させて複数の溝を完全に、または適切に充填させることが容易ではないので、上述した方法における回転防止の要求を達成する上でこの問題は、厚いシート金属部材（しかしながらまた、薄いシート金属部材や高強度のシート金属部材にも関係する。）ではとりわけ重大となる。
【０００８】
これとは逆に、回転防止のための複数の突起、例えば回転を防止するための複数のリブを、所望する回転防止を達成するようにシート金属の接触面にて適切にシート金属材料にプレスするのが困難な場合もある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、これを支援することにある。
この目的を満足するために、本発明に従う回転防止のための各構成は、機能要素のシート金属接触面に設けられた溝を備え、該溝は、溝の少なくとも実質的な中央に配設された隆起部分または溝を取り囲む隆起部分を備えている。
【００１０】
局所的な隆起部分および局所的な溝は、互いに直隣接するように配置されているので、局所的な基部は、シート金属材料を短い経路にわたって変位させるだけでシート金属材料を局所的な溝内に持ち込まれる。そしてこのことが、それぞれ３００ＭＰａおよび１４００ＭＰａ以上を有する、数ｍｍ厚といったより厚く、より高い強度、または高強度のシート金属部材が用いられる場合であっても、中程度の力で比較的簡単に完了することができる。この理由は、印加されるプレス力が、直前または隣接した溝内へのシート金属の変位を容易にさせるように応力を、局所的に高めるという事実によるものであろう。
【００１１】
これとは対照的に、回転防止のための複数の局所的な隆起部分によって、変位した材料は、周囲の原理的に非圧縮性の材料の堅固な容積の中に分散される。回転を防止するため局所的な複数の溝だけを使用する場合、材料は、大容積のシート金属材料が溝内に変位しなければならず、このことが同様に相対的に大きな力を必要とさせることになる。
【００１２】
シート金属の接触面が、回転防止のための構造の近辺またはその周りの局所的な平面にあるか、これを規定する場合であって、当該局所的な平面の上の隆起部分が、少なくとも実質的に当該平面の下側の溝の容積に相当する場合が、特に好ましい。この局所的な平面は、溝の中央に隆起部分がある場合、溝の外側境界によって規定される面として理解することができる。しかしながら、曲率、または面の可能な角度に加えて境界の延長のために、溝が少なくとも部分的に、丸められた面例えば円錐面に存在するような場合も可能である。この場合、容積を考慮して利用できる中間平面のタイプのものを定義することができる。
【００１３】
このようにして、回転防止のための隆起部分によって局所的に変位したシート金属材料を、また回転防止のための直隣接する溝に完全に収容することが可能となり、これによって回転防止のための構造と、シート金属部材との間の、所望する形状適合性の係合が最大化され、かくして良好な回転防止が達成できる。
【００１４】
これに関連して、隆起部分の先端は、丸められていることが好ましい。この方法で部品アセンブリの疲労寿命を損なう望ましくないノッチ動作の発生を確実に排除する。同様の理由において、溝の境界を丸めることが好ましい。しかしながら本発明においては、シート金属部材は、この時点でも少なくとも実質的に当初厚さを有しているので、上述したノッチ挙動は、それほど厳密ではなく、上述の境界を、また鋭い縁部として形成することもできる。
【００１５】
上述した機能要素は、回転防止のための各機能要素と、シート金属部材との間の形状適合性の係合を保証するリベット領域を備えることができる。
【００１６】
これとは別に、機能要素は、シート金属材料を収容するアンダーカットを備える圧入要素とすることができ、このことが同様に、回転防止のための機能要素の各構成のシート金属部材における形状適合性の係合を保証する。
【００１７】
さらに、本発明は、上述した機能要素と、シート金属部材とからなる部品アセンブリに関するものであり、シート金属材料は、回転防止のための構造のそれぞれ隆起部分の位置にシート金属接触面に隣接する材料溝および各溝の位置には隆起した材料部分が備えられていて、シート金属部材の材料と、機能要素との間の形状適合性の係合の存在により、回転防止がもたらされる。
【００１８】
機能要素がリベット領域を備えるリベット要素の場合、リベット領域は、ビード加工を経た後、それ自身と、シート金属の接触面との間にシート金属材料をクランプするので、良好な回転防止性を備える高品質の部品アセンブリが得られる。
【００１９】
機能要素が圧入型の要素であって、アンダーカットが少なくとも部分的にシート金属材料を収容する場合、このことが機能要素と、シート金属部材との間の軸方向の分離を防止する。この実施形態では、回転防止のための機能要素と、シート金属部材の材料溝との間、および機能要素の溝とシート金属部材の隆起材料部分との間の形状適合性の係合もまた維持される。 
【００２０】
以下、本発明を、純粋に例示の意味で図面に示した実施形態を参照して詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】ネジ付きボルトの実施形態における本発明に従う機能要素のシート金属の接触面の平面図。
【図１Ｂ】長手軸方向に図１Ａのネジが形成されたボルトの一部断面図。
【図１Ｃ】図１Ｂの記載の丸で示した領域の拡大図。
【図１Ｄ】図１Ａ〜１Ｃのネジ付きボルトの斜視図。
【図２】図２Ａ〜２Ｃは、図１Ａ〜１Ｄに従うネジ付きボルトがシート金属部材に装着され、本発明の部品アセンブリを生成することを示す説明図。
【図３】図３Ａは、回転防止の構成のための形態を備えるナット要素の形態における本発明に従う機能要素であり、図３Ｂは、図３Ａに従う回転防止の構成を下から見た平面図の拡大図であり、図３Ｃは、径（要素の長手軸に対する径）方向の断面として図３Ａに従う回転防止の構成の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１Ａ〜１Ｄの機能要素１２は、概ね参照符号３２で示される回転防止の構成が異なったものとして形成されていることを除き、多岐にわたってEP-B-167471の機能要素に対応している。
【００２３】
図１Ａ〜１Ｄおよび図２Ａ〜２Ｃを参照すると、要素１２は、リベットによってシート金属部材１０（図２Ａ〜２Ｃ）に取り付けることができ、シャフト部材１４と、ヘッド部材１６とを備えるセンタリング・ボルトの形状として示されている。ヘッド部材１６は、少なくとも実質的に環状様の環状溝２０を、シート金属部材１０と面する側面１８に備えている。この環状溝は、径方向内側においてヘッド部材１６の円柱領域２１、つまりシャフト部材１４および管状のリベット領域２２に収れんしている。管状のリベット領域２２は、ヘッド部材１６またはヘッド部材１６の直下側の領域においてシャフト部材１４を取り囲んでいる。環状溝２０は、シート金属接触面を形成し、この環状溝２０は、環状溝２０の外側において内側に環状の径方向接触面２４を提供するように、つまり円形の環状セグメント２４′からなる接触面の内側に配置されている。環状溝２０は、少なくとも実質的な円錐壁２３を介して径方向外側に向かって接触面２４または２４′へと収れんしている。図示するように、円錐壁２３は、有効性があるように水平面に対して概ね内角３３°の頂角とすることができる。この角度には、制限は無く、２０°〜４５°の範囲で選択することができ、これらの値はまた、制限を加えるものとして認定されるものではない。溝２０も、本質的に必要というわけではなく、長手軸３０に垂直に存在し、接触面２４を形成する面によって置き換えることができる。
【００２４】
円錐壁２３の径方向内側において環状溝２０は、例えば半断面のように曲がった環形状の基部面２６を備えており、この基部面２６は、円柱領域２１の径方向外側に収れんしている。この実施形態では、基部面２６は、径方向の半断面においては、曲がって要素２１の中心長手軸３０に対して少なくとも実質的に垂直に立ち上がる平坦領域２８を備えている。しかしながら、平坦な基部面を省略することもできると考えられ、また平坦部２８の径方向の幅を拡大し、直接または相対的に小さな径を経由して円錐壁２３またはリベット領域２２（不図示）の上側の円柱領域２１に収れんさせるようにすることもできると考えられる。基部面は、そうでなければまた、リベット領域２２の上側の円柱領域２１へと円錐壁の相対的に鋭い遷移によって実現することもできる（“上”という指示は、図１Ｂに示した要素１２についての配置として理解され、幾何学的な定義を与えるものではない。）
【００２５】
回転防止のための少なくとも１つの局所的な構造３２また好ましくは回転防止のための複数の、均等に配分された局所的な構造３２は、環状溝２０の円錐壁２３に配置されおよび／または任意的に環状溝２０の環状の基部面２６に配設されている。さらに、回転防止のための構造３２は、この実施形態では環状の接触面２４の上に延びてこれを図示する複数のセクタまたは円環状のセグメント２４′に細分化している。
【００２６】
回転防止のための各構造３２は、溝３１の実施形態では、機能要素１２のシート金属接触面に配設されていて、少なくとも実質的に溝の中央または溝に取り囲まれるように配置される隆起部分３３を備えている。
【００２７】
局所的な隆起部分３３および局所的な溝３１は、互いに直隣接するように配置されているので、要素の取り付けに際してシート金属材料を、直隣接する局所的な溝３１内に持ち込むために短い経路にわたって変位させるだけであり、例え数ｍｍ厚の厚いシート金属部材、またはより高い強度、または高強度シート金属を使用しているとしても、これが比較的簡単に、かつそれぞれ概ね３００ＭＰａ〜１４００ＭＰａ中程度の力で達成できる。
【００２８】
回転防止のための構造の領域およびその周囲のシート金属接触面（本実施形態では、面２６，２３，および２４で形成される。）が局所面Ｅ内に存在するか、または対応する面を規定する場合、この局所的面の上の隆起部分３３の体積が少なくとも実質的に当該面よりも下側の容積に相当するよう規定することが好ましい。
【００２９】
この方法において、回転防止のための隆起部分３２によって局所的に変位されたシート金属材料がまた直隣接した溝３１内に完全に収容されることを保証できるので、回転防止のための構造３２と、シート金属部材１０との間で所望する形状適合性の係合が提供され、かくして良好な回転防止を生じさせる。
【００３０】
これに関連し、隆起部分３３の先端部３５は、図１Ａおよび１Ｄに示すように丸められていることが好ましい。この方法において、部品アセンブリの損傷寿命を低下させるシート材料１０に発生する望ましくないノッチの発生を確実に防止できる。同様の理由のため、図１Ａに示すと同じくいずれにせよ溝３１の境界３７が丸められていることが好ましい。しかしながら、本発明でノッチ動作は、詳細には後述するようにそれほど重大ではなく、機能要素の取り付け後の時点でシート金属部材１０が少なくとも本来の厚さを残しているので、主要な境界部をシャープな縁部として構成することもできる。
【００３１】
局所的な溝３１またはそれぞれ複数の局所的な溝は、延びて丸い形状を有しており、局所的な各溝３１の側壁からの遷移、すなわち各溝３１の境界部は、３７で示されるようにこの実施形態では丸められている。
【００３２】
局所的な溝３１または各溝３１は、この実施形態では充分長く環状の接触面２４の内にまで延びており、このため環状の接触面２４は、また延びた溝によって複数の円環状セグメント２４′に分離されている。指定“円環状の接触面”とは、上述の通り、上述した局所的な溝によって遮られた円環状のセグメントから構成される接触面として理解されるべきである。しかしながら、局所的な複数の溝をより短く形成し、これらが接触面２４に達せずかつこれを分割することがないようにすることもまた可能である。
【００３３】
正に同様の仕方で、局所的で延びた複数の溝３１は、環状の接触面２４を分割するこの実施形態では、局所的で延びた複数の溝３１は、また、環状の溝２０の基部面２６を分割する。この基部面２６が環状様である場合、１つの局所的な溝によってまたは複数の局所的な溝によって遮られた基部面を含むことになることが理解される。回転防止のためのそれぞれの構造の隆起部分３３は、また、この実施形態では回転防止のための延びたリブの形状を有する。これらのリブは、その径方向の内側端でヘッド部材１６の円柱部材２１に連結し、いわゆる乗馬靴のように隆起部分を取り囲むようにして対応する溝３１が、隆起部分の両側にだけ存在しており、さらにリブの径方向外側端または隆起部分３１の外側端および溝３３の外側端は丸められている。
【００３４】
この実施形態では、８つの均等に分配された回転防止のための構造３２が設けられている。しかしながら、回転防止のための異なる数の複数の構造３２もまた提供することができる。回転防止のための局所的な構造は、１個〜１２個までが、完全な意味で便利である。また、それらすべてがより小さくまた細く、より深く形成できる場合には、より多数も考慮することができる。
【００３５】
これらの図面、具体的には図１Ｃに示されるように、管状のリベット領域の壁の自由端３４は、径方向の断面平面（図１Ｂの左手側に示す。）で見た場合に、径方向の外側およびまた径方向の内側の両方で丸められ、例えば半円または矢尻様の形状を備えていて、正に３４で示したポイントで丸い頂がリベット領域の下側端に形成されている。
【００３６】
図１Ａ−１Ｄに従う態様においては、シャフト部材１４は、リベット領域２２の下側またはリベット領域２２の内側に、しっかりと、または管状の中心部材として形成されている。純粋に中心のある要素として要素を形成する代わりに、要素は、また中心のある要素、締結要素または純粋なボルト要素として形成することもできる。図１Ａ〜１Ｄに示す態様においては、シャフト部材１４には、ネジ１４′が設けられている。
【００３７】
ネジ１４′は、環状のリベット領域の自由端の領域に隣接するネジ逃げ１４″を備えており、このネジ逃げは、直径がネジの外径と同サイズかまたは大きくされた円柱領域４０へと収れんする。円柱領域４０は、図２Ｃに示されるように、要素１２がシート金属部材１０に取り付けられた場合だけに本質的に実証される現実の中心領域を形成する。図１Ａ〜１Ｄまたは図２Ｃの実施例では、曲げられたリベット領域、すなわちリベット・ビード部４２の下側でいずれもシャフト部材１４全体またはリベット・ビード部４２の直下の部分のみが中心領域４０を形成する。残りの部分は、任意で事前芯出しのため、段差付けまたは面取りによってより小径とすることができる。
【００３８】
図１Ａ〜１Ｄに従う要素の変更については、種々の可能性がある。例えば、ヘッド部材１４は、シャフト部材の反対側の側部に、例えば外ネジ、内ネジ、クリップ収容部またはガイド部材を備えるさらなるシャフト部材を備えることができる。さらなる変更例として、シャフト部材１４は、中空に形成して、ピンまたはシャフトのガイドとして、または内ネジを形成してナットとして構成することができる。
【００３９】
図１Ａ〜１Ｄの要素１２を、シート金属部材１０に装着する方法について、以下図２Ａ〜２Ｃを使用して説明する。
【００４０】
図２Ａに示す様に、シート金属部材は、開口を付したシート金属部材１０の形状として挿入されており、開口を付したシート金属部材１０は、環状のカラー、すなわち開口５０の領域における隆起部分５２を備えており、環状のカラーは、少なくとも実質的に環状の溝２０の円錐壁２３の形状とされている。この実施形態では、シート金属部材の隆起部分５２は、その先端部が平坦化されておらず、開口５０は、ピアシング工程により隆起部分の形成に先だって形成される。この理由は、開口５０の側壁５３が長手軸３０に対して斜めに存在、すなわち図２Ａにおいて上側に向かって広がってゆくように存在するからである。環状のカラー５２は、その頂部を平坦化することもでき、すなわち、円錐に隆起した部分５２のその先端部を、すぐ平坦部を有するように形成することもできる。開口５０のピアシング工程は、その後開口５０の形成のためのプレス工程の終わりで平坦化工程と組み合わせることで、開口の壁を長手軸３０に平行に延在させるようにすることができる。さらなる変更例としては、隆起部分は、環状の溝２０の円錐壁２３よりも、さらに急な円錐形状とすることができる。
【００４１】
シート金属部材１０での要素の取り付けはその後プレス機のダイ・ボタンまたはＣ−フレームの手段により知己の方法において行われる。
【００４２】
この連結では、シート金属部材１０を不図示のダイ・ボタンにより支持しながら要素のヘッド部材１６に、例えば矢線方向６０に圧力を印加する。図２Ｂは、シャフト部材１４の自由端が開口５０を通過したシート金属部材の機能要素の取り付けの中間状態を示し、一方で図２Ｃは、機能要素１２と、シート金属部材１０とを備える対応する部品アセンブリが完成したところを示す。この連結においては、機能要素１２のシート金属部材１０のリベット加工がダイ・ボタン（不図示）手段によって行われ、このダイ・ボタンは、シート金属部材の下側に配置される。この目的のために、ダイ・ボタンは、シャフト部材を収容するため中心が切欠かれているか、または中心ボアを供えており、当該切欠きまたはボアを取り囲む環状様の隆起部分は、シート金属部材を、リベット領域２２の周りで回転防止のための構造３２に押し付けることで、複数の隆起部分３１がシート金属材料内に圧入され、変位した材料が対応する複数の溝３１内に流入する。
【００４３】
リベット・ビード４２（図２Ｃ）の形成中にリベット領域２２は、シート金属部材１０の下側側部に同時的に形成される環状の溝５４に配置される。
【００４４】
この目的のために、ダイ・ボタンの環状様の隆起部分がその自由端に形成され、この隆起部分は、好ましくは、環状の縁部の径方向外側に配置される丸められた形成面に収れんする環状の縁部を備える。環状の縁部の直径は、リベット領域２２の自由端での環状の頂部の径よりも幾分か小さくなるように形成され、リベット領域２２がリベット工程の間に、環状の縁部およびリベット・ビード４２内に形成された丸められた形成面によって、径方向外側に向けられるようにする。これに関連してシート金属材料は、要素１２のヘッド部材１６と、ダイ・ボタンとの間に印加される力、形成されるリベット・ビード、およびリベット・ビード４２の径方向外側にあるダイ・ボタンにより押しつぶされて、シート金属材料が隆起部分３３の領域における応力の作用の下で複数の局所的な溝３１内に流入する。かくして複数の溝が、複数の隆起部分３３の位置においてシート金属材料に形成され、シート金属材料に複数の溝３１の位置に突起が形成される。これらの突起は、要素１２と、シート金属部材１０との間におけるインターロック配置を導入し、このインターロック配置が回転防止を提供する。リベット領域の上のビード加工を通じてシート金属材料は、しかしながらまた環状の溝２０と、リベット・ビード４２の間に形成される径方向の溝５６にクランプされ、これが要素をシート金属部材５６内において軸方向に固定する。押しつぶしの力（および同時的に発生するリベット領域２２の拡張）により、シート金属材料は、リベット・ビード４２の領域においてさらに要素１２のシャフト部材１４に堅固にプレスされるので、高い開口部摩擦（縛り嵌め）が発生し、これが要素の堅固な位置決めおよび向上した回転防止を生じさせる。さらに、シート金属材料が圧縮されるため、動的操作において損傷クラックの恐れは全くない。この作用は、シート金属材料の円錐隆起が部分的に平坦にプレスされる場合、すなわち、当初に述べたEP-A-0 539 793に従い、クランプホールリベット加工を使用する場合に向上させることができる。
【００４５】
上記方法の結果は、かくしてシート金属部材１０と、当該シート金属部材１０に取り付けられた要素１２とからなる部品アセンブリをもたらし、シート金属部材１０は、環状の溝２０内に形状適合性をもって溝２０の領域に収容される環状様の隆起部分５２′を備える。シート金属部材の材料は、回転防止のため、それぞれ隆起部分３３および溝３１によって形成される構造３３それぞれの内に形状適合性をもって係合する如きものである。さらに環状の溝５４は、環状の溝２０から離れてシート金属部材１０の側部５８に、リベット領域２２と共に存在する。リベット領域２２は、環状の溝５４内にあるリベット・ビード４２からこの上にビード加工される。ヘッド部材１６から離間したリベット・ビード４２が、突出せず、またはリベット・ビード４２の周りの領域において少なくとも実質的にシート金属部材５０の側部５８を超えて突出せず、好ましいことにこれとは相対し、わずかに例えば０．０２ｍｍセットバックさせる。
【００４６】
完全を期すべく、本発明に従う要素１２は、関連する機能を必ず満足する必要はなく、純粋に取り付け機能またはジャーナル機能を有することができ、したがって中心を有する要素や中心を有するボルトとされる必要は無い。
【００４７】
図３Ａ〜３Ｃは、ナット要素の形態として本発明に従う機能要素１２を示しており、ナット要素は、シート金属接触面２０が中心軸３０に対して垂直な面に形成されている。この実施形態において前述した態様で使用したと同一の参照符号をナット要素のそれぞれの構造に対して使用している。個別の構造またはそれらの機能についての上述した説明はまた、何らかこれに反することが記載されていない限り、図３Ａ〜３Ｃの対応する構造についても適用されることは理解されるであろう。
【００４８】
この実施形態では、回転防止のための６個の構造３２が均等に中心軸の周りに配分されていて、部分３３およびまた溝は、平面視で円環上または円形とされて、中心軸に対して同心とされている。
【００４９】
すべての態様において、すべての材料は、低温変形のコンテキストにおけるＩＳＯ規格に従うクラス８またはそれ以上の強度値を達成する要素のための材料を挙げることができ、例えば３５Ｂ２合金を挙げることができる。このようにして形成された締結要素１２は、他の中でもすべての市販に利用できる打ち抜き品質のシート金属部材のための鉄材料およびまたアルミニウムまたはその合金に好適である。また、特により高強度のアルミ合金、例えばＡｌＭｇ５が、本要素のために利用することができる。さらに、より高い強度の、例えばＡＭ５０といったマグネシウム合金もまた要素１２のために用いることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
【Title of Invention】
A functional element having features providing security against rotation and also a component assembly consisting of the functional element and a sheet metal part
【Technical Field】
【０００１】
The present invention relates to a functional element having features providing security against rotation and also to a component assembly consisting of a functional element and a sheet metal part.
【Background Art】
【０００２】
A functional element and also a component assembly of this kind are known from EP-A-1674741. There an element is claimed which can be attached by riveting to a sheet metal part or in particular an element in the form of a centering bolt. The element is provided with a shaft part and a head part, with the head part having an at least substantially ring-like ring recess at its side confronting the sheet metal part, with the ring recess merging at its radially inner side into a cylindrical section of the head part, which in turn merges into the shaft part and into a tubular rivet section. The tubular rivet section surrounds the shaft part in the region of the head part, is arranged within a ring-like contact surface arranged radially outside of the ring recess and merges at the radially outer side via an at least substantially conical wall into the ring-like contact surface. 
【０００３】
To provide security against rotation a plurality of local recesses, in particularly uniformly distributed recesses, are provided in the conical wall of the ring recess and/or in an optionally present ring-like base surface (26) of the ring recess. 
【０００４】
The element is in particular intended for use with thick sheet metal parts. Other elements are also known in which recesses are provided in a sheet metal contact surface to achieve a security against rotation. In practice, the functional element is pressed in a press or by the use of a robot or a force-actuated caliper against a sheet metal part, with the press of the robot or of the caliper exerting an axial force on the head part of the functional element on the one side of the sheet metal part and also on a die button on the other side of the sheet metal part, in order to rivet the functional element to the sheet metal part by beading over the rivet section. Functional elements are also known in the form of press-in elements and also the functional elements is at least substantially not intentionally deformed by the press, the robot or the caliper but rather the sheet metal material is forced to flow into an undercut of the functional element during the pressing in of the element.
【０００５】
At this point it should be brought that the present invention can be used with a broad spectrum of functional elements such as rivet elements, piercing and riveting elements, press-in elements and piercing elements, with the functional element be able to be provided with an internal thread and/or and external thread, i.e. it can be formed as a nut element or as a bolt element, or can be formed as a bearing spigot or a bearing sleeve or as a hollow bearing for a shaft. On the other hand, the functional elements can also be realized as a clip. 
【Summary of Invention】
【Technical Problem】
【０００６】
Irrespective of which purpose it is intended it proves difficult to deform the sheet metal material by means of a die button so that the sheet metal material flows into the recesses and generates the required security against rotation between the functional element and the sheet metal part.
【０００７】
The problem is particularly acute with thick sheet metal parts (but is also relevant with thin sheet metal parts and sheet metal parts of high strength) because it is not easy to cause the sheet metal material to flow by means of the die button so that it fully or adequately fills the recesses in order to achieve the required security against rotation in this manner. 
【０００８】
Vice-versa it is sometimes difficult to press projections providing security against rotation, such as ribs providing security against rotation adequately into the sheet metal material at the sheet metal contact surface and to hereby achieve the desired security against rotation.
【Solution to Problem】
【０００９】
The object of the present invention is to provide assistance here. In order to satisfy this task, provision is made in accordance with the invention that each feature providing security against rotation comprises a recess provided in the sheet metal contact surface of the functional element with a raised portion disposed at least substantially centrally in the recess or with a raised portion surrounding the recess.
【００１０】
Since a local raised portion and a local recess are arranged directly adjacent to one another, the local base portion only has to displace the sheet metal material over a short path to bring it into the local recess and this can be done relatively simply and with medium forces even when thicker sheet metal parts of several mm thickness or higher strength or high strength sheet metals are used with strengths above 300 MPa and 1400 MPa respectively. A reason for this may lie in the fact that the press force which is applied leads to a locally elevated stress which facilitates the displacement of sheet metal into the direct or adjacent recess. 
【００１１】
If, in contrast, with local raised portions providing security against rotation, the displaced material must be distributed in a surrounding volume of solid and in principle incompressible material. If only local recesses providing security against rotation used then material must be displaced from a large volume of sheet metal material into the recesses, which likewise requires relatively high forces. 
【００１２】
It is particularly favorable when the sheet metal contact surface lies in a local plane in the vicinity of the feature providing security against rotation and around the latter or determines a corresponding plane and when the volume of the raised portion above this local plane corresponds at least substantially to the volume of the recess beneath this plane. This local plane can, in the case of a raised portion which lies centrally in a recess, be understand as the plane which is determined by the outer boundary of the recess. However, it can also be the case that the recess lies at least partly in a rounded surface, for example in a conical surface, whereby the boundary does not really lie in a plane as a result of the curvature or of the surface or a possible angle of the surface and the extent of the boundary. In such a case one can however define a type of medium plane which can be used for the consideration of the volumes. 
【００１３】
In this way it can also be ensured that the sheet metal material, which is locally displaced by the raised portion providing security against rotation, is also completely received in a directly adjacent recess providing security against rotation, whereby the desired form-fitting engagement between the features providing security against rotation and the sheet metal part is maximized, and thus a good security against rotation arises. 
【００１４】
In this connection the tip of the raised portion is preferably rounded. In this way it is ensured that no undesired notch action arises which would be detrimental for the fatigue life of the component assembly. In the same reason it is preferred when the boundary of the recess is rounded. Here however, the notch action is not so critical, because the sheet metal part has at least substantially the original thickness at this point, so that the said boundary can also be made sharp-edged.
【００１５】
The functional element can have a rivet section which secures the form-fitted engagement of each of the functional element providing security against rotation with the sheet metal part.
【００１６】
Alternatively to this, the functional element can be a press-in element with an undercut receiving sheet metal material, which likewise secures the form-fitted engagement of each feature of the functional element providing security against rotation in the sheet metal part.
【００１７】
Furthermore, the present invention is concerned with a component assembly consisting of a functional element as explained above and the sheet metal part, with the sheet metal material having a material recess adjacent to the sheet metal contact surface at the position of each raised portion of a feature providing security against rotation and a raised material portion at the position of each recess, whereby a form-fitted engagement between the material of the sheet metal part and the functional element exists which brings about the security against rotation.
【００１８】
When the functional element is a rivet element having a rivet section, the rivet section, after the beading over, clamps the sheet metal material between itself the sheet metal contact surface whereby a high-quality component assembly arises which has a good security against rotation.
【００１９】
When the functional element is a press-in element and the undercut at least partly receives the sheet metal material, then this prevents an axial separation of the functional element and the sheet metal part. In this form the form-fitted engagement between the raised portion of the feature of the functional element providing security against rotation and the material recess of the sheet metal part and also between the recess of the functional element and the raised material portion of the sheet metal part is maintained. 
【００２０】
The invention will now be explained in more detail purely by why of example and with reference to an embodiment and to the drawings in which are shown:
【Brief Description of Drawings】
【００２１】
Fig. 1A a plane view of the sheet metal contact surface of the functional element in accordance with the invention in the form of a threaded bolt, 
Fig. 1B a view of the threaded bolt of Fig. 1A partly sectioned in the longitudinal direction,
Fig. 1C an enlarged representation of the encircled region of the representation of Fig. 1B, 
Fig. 1D a perspective illustration of the threaded bolt of Figs. 1A to 1C,
Fig. 2A - 2C representations in order to explain the installation of a threaded bolt in accordance with Figs. 1A to 1D into a sheet metal part to generate the component assembly in accordance with the invention, 
Fig. 3A a functional element in accordance with the invention in the form of a nut element having an alternative form of the features providing security against rotation,
Fig. 3B an enlarged representation of a feature providing security against rotation in accordance with Fig. 3A as seen from below in plane view, and
Fig. 3C an enlarged representation of a feature providing security against rotation in accordance with Fig. 3A seen in a radial section plane (radial to the longitudinal axis of the element).
【Description of Embodiments】
【００２２】
The functional element 12 of Figs. 1A to 1D corresponds extensively to the functional element of EP-B-1674741 except that the features providing security against rotation, which are generally characterized with the reference numeral 32 are formed differently. 
【００２３】
With reference to Figs. 1A to 1D and Figs. 2A to 2C an element 12, which can be attached to the sheet metal part 10 (Figs. 2A to 2C) by riveting is shown in the form of a centering bolt having a shaft part 14 and a head part 16. The head part 16 has an at least substantially ring-like ring recess 20 at its side 18 confronting the sheet metal part 10, with the ring recess merging at the radially inner side into a cylindrical section 21 of the head part 16 which in turn merges into the shaft part 14 and into a tubular rivet section 22 which surrounds the shaft part 14 in the region of the head part 16 or directly beneath the head part 16. The ring recess 20, which forms a sheet metal contact surface, is arranged inside a further ring-shaped radial contact surface 24 outside of the ring recess 20, or is arranged within a contact surface consisting of circular ring segments 24', and merges at the radially outer side via an at least substantially conical wall 23 into the contact surface 24 or 24'. The conical wall 23 can advantageously an enclosed cone angle in relation to a horizontal plane of approximately 33° as shown. This angle can be selected without restriction in the range of 20° to 45° and these values are also not to be regarded as restrictive. The recess 20 is also not essentially required but rather could also be replaced by a surface standing perpendicular to the longitudinal axis 30 which also forms a contact surface 24. 
【００２４】
Radially within the conical wall 23 the ring recess 20 has, in this example, a base surface 26 which is of curved ring shape in half cross-section and which merges in the radially outer surface of the cylinder section 21. In this example the base surface 26, which is curved in the radial half-section, includes a flat section 28 which stands at least substantially perpendicular to the central longitudinal axis 30 of the element 12. It would however also be conceivable to omit the flat base surface or to expand the radial width of the flat portion 28 so that it merges directly or via a relatively small radius into the conical wall 23 or into the cylinder section 21 above the rivet section 22 (not shown). The base surface could also be realized otherwise or by a relative sharp transition of a conical wall into the cylinder section 21 above the rivet section 22 (whereby the designation "above" is to be understood for the orientation of the element 12 which is shown in Fig. 1B and not as a geometrical definition). 
【００２５】
At least one local feature 32 providing security against rotation or preferably a plurality of local features providing security against rotation, in particular uniformly distributed local features providing security against rotation 32 is or are provided in the conical wall 23 of the ring recess 20 and/or in the optionally provided ring-shaped base surface 26 of the ring recess 20. Furthermore, the features 32 providing security against rotation extend in this example on the ring-like contact surface 24 and subdivide this into the named sectors or circular ring segments 24'.
【００２６】
Each feature 32 providing security against rotation consists in this example of a recess 31 provided in a sheet metal contact surface of a functional element 12 having a raised portion 33 arranged at least substantially centrally in the recess or surrounding the recess. 
【００２７】
Since a local raised portion 33 and a local recess 31 are arranged directly adjacent to one another, the sheet metal material only has to be displaced over a short path on attaching the element to a sheet metal part 10 in order to bring it into the directly adjacent local recess 31 and this is achieved relatively simply and with moderate forces even if one is using thick sheet metal parts of several mm thickness or working with higher strength or high strength sheet metals with strengths above 300 MPa and 1400 MPs respectively. 
【００２８】
It is particularly favorable when the sheet metal contact surface (here formed by the surfaces 26, 23 and 24) in the region of features providing security against rotation and around the latter lie in a local plane E (Fig. 3C) or determine a corresponding plane and the volume of the raised portion 33 above this local plane corresponds at least substantially to the volume of the recess 31 below this plane. 
【００２９】
In this way it is ensured that the sheet metal material which is locally displaced by the raised portion 32 providing security against rotation is also fully received in the directly adjacent recess 31 providing security against rotation, whereby the desired form-fitted engagement between the features 32 providing security against rotation and the sheet metal part 10 and thus a good security against rotation arises. 
【００３０】
In this connection, the tip 35 of the raised portion 33 is preferably rounded as shown in Figs. 1A and 1D. In this way it is ensured that no undesired notches arises in the sheet material 10 which would be detrimental to the fatigue life of the component assembly. For the same reason it is preferred whether the boundary 37 of the recess 31 is rounded, as is likewise evident in Fig. 1A. Here however, the notch action is not so critical so that the sheet metal part 10 after attachment of the functional element, which remains to be described in detail, has at this point at least substantially the original thickness so that the main boundary can also be executed with sharp edges.
【００３１】
The local recess 31 or each local recess has an elongate rounded shape, with the transition from the sidewalls of the or each local recess 31, i.e. the boundary of each recess 31 is rounded in this example, as shown at 37.
【００３２】
The or each local recess 31 is made sufficiently long in this example extends into the ring-like contact surface 24, whereby the ring-like contact surface 24 is also split up by the elongate recesses into circular ring segments 24'. The designation "ring-like contact surface" should thus be understood in such way that it also covers a contact surface assembled from circular ring segments which is interrupted by such local recesses. It is, however, also possible to make the local recesses shorter so that they do not reach the contact surface 24 and do not subdivide this.
【００３３】
Precisely in the same manner as the local elongate recesses 31 subdivide the ring-like contact surface 24, in this example the local elongate recesses 31 also subdivide the base surface 26 of the ring recess 20. When this base surface 26 is ring-like, then one understands by this that it also includes a base surface which is interrupted by one local recess or by a plurality of local recesses. The raised portions 33 of the individual features providing security against rotation are also elongate in this example and have the form of ribs providing security against rotation. These ribs adjoin the cylindrical part 21 of the head parts 6 at their radially inner ends, so that there the corresponding recess 31 is only present on both sides of the raised portion and, so to say, surround the raised portion in the manner of a horse shoe, with the radially outer end of the rib or of the raised portion 311 and with the outer end of the recess 33 being rounded. 
【００３４】
In this example eight uniformly distributed features 32 providing security against rotation are provided. However, a different number of features 32 providing security against rotation can also be provided - from one local feature providing security against rotation up to twelve local features providing security against rotation would be completely conceivable. A larger number could also possibly be considered, above all if they are made smaller or narrower and less deep.
【００３５】
As is evident from this drawings, and in particular from Fig. 1C, the free end 34 of the wall of the tubular rivet section is rounded both at its radial outer side and also radial inner side when viewed in a radial section plane (as shown on the left hand side of Fig. 1B), and has for example a semicircular or arrow tip-like shape, whereby a ring apex arises at the lower end of the rivet section precisely at the point which is marked by 34. 
【００３６】
In the embodiment in accordance with Figs. 1A - 1D the shaft part 14 is formed beneath or within the rivet section 22 as a massive or tubular central part. Instead of forming the element as a pure centering element it can also be formed as a centering element and fastener element or as a pure bolt element. In the embodiment of Figs. 1A to 1D the shaft part 14 is provided with a thread 14'.
【００３７】
The thread 14' has a thread run out 14"; adjacent to the region of the free end of the tubular rivet section and the thread run out merges into a cylindrical section 40 with a diameter which is the same size or larger than the outer diameter of the thread. The cylindrical section 40 which forms the actual central section essentially only then is evident when the element 12 is attached to a sheet metal part 10, as shown in Fig. 2C. In the embodiment of Figs. 1A to 1D or Fig. 2C either the entire shaft part 14  beneath the turned-over rivet section, i.e. the rivet bead 42, forms the centering section 40, or only a part directly below the rivet bead 42. The remaining part is optionally stepped or chamfered, i.e. can be provided with a smaller diameter for the pre-centering. 
【００３８】
Various possibilities exist of altering the elements in accordance with Figs. 1A to 1D. For example, the head part 14 can have, at the side opposite to the shaft part a functional section, for example in the form of an external thread, an internal thread, a further shaft part with a reception of a clip or a guide part. As a further alternative the shaft part 14 could be made hollow and either serve as a guide for a pin or a shaft or be executed with an internal thread and thus form a nut element. 
【００３９】
The method for the attachment of the element 12 of Fig. 1A to 1D to a sheet metal part 10 will now be described with reference to Figs. 2A to 2C.
【００４０】
As shown in Fig. 2A the sheet metal part is inserted in the form of a holed sheet metal part 10 which has been preformed to a ring collar, i.e. to a raised portion 52 in the region of the hole 50, with the ring collar being at least substantially to the shape of the conical wall 23 of the ring recess 20. In this example the raised portion 52 of the sheet metal part is not flattened off at the top and the hole 50 was generated prior to the formation of the raised portion by a piercing process, which is why the sidewall 53 of the hole 50 extends obliquely to the longitudinal axis 30, i.e. diverges upwardly in Fig. 2A. The ring collar 52 can be flattened off at the top, i.e. the conical raised portion 52 could straightforwardly be formed with a flattened portion at the top. The piercing of the hole 50 could then be combined with flattening at the end of the pressing process for the formation of the hole 50, whereby the wall of the hole extends parallel to the longitudinal axis 30. As a further alternative the raised portion can have a steeper conical shape than the conical wall 23 of the ring recess 20. 
【００４１】
The attachment of the element at the sheet metal part 10 then takes place in known manner by means of a die button in a press or in a C-frame. 
【００４２】
In this connection pressure is exerted, for example in the arrow direction 60, onto the head part 16 of the element while the sheet metal part 10 is supported by non-illustrated die button. Fig. 2B shows in an intermediate state of the attachment of the functional element of the sheet metal part after the free end of the shaft part 14 has been passed through the hole 50, whereas the Fig. 2C shows the final state in which the corresponding component assembly comprising the functional element 12 and the sheet metal part 10 has been finished. In this connection the riveting of the functional element 12 to the sheet metal part 10 is effected by means of a die button (not shown) which is arranged beneath the sheet metal part. For this purpose, the die button has a central cut-out or a central bore which receives the shaft part and a ring-like raised portion surrounding the cut-out or the bore which presses the sheet metal material around the rivet section 22 against the features 32 providing security against rotation, whereby the raised portions 31 are pressed into the sheet metal material and the displaced material flows into the corresponding recesses 31.
【００４３】
During the formation of the rivet bead 42 (Fig. 2C) the rivet section 22 is laid into the ring recess 54 which is simultaneously formed in the lower side of the sheet metal part 10.
【００４４】
For this purpose the ring-like raised portion of the die button is formed at its free end preferably with a ring edge which merges into a rounded forming surface disposed radially outside the ring edge. The diameter of the ring edge is made somewhat smaller than the diameter of the ring apex in at the free end of the rivet section 22, whereby the rivet section 22 is turned radially outwardly during the riveting process by the ring edge and by the rounded forming surface and formed into the rivet bead 42. In this connection the sheet metal material is squeezed by the forces exerted between the head part 16 of the element 12 and the die button, by the rivet bead which is being formed and by the region of the die button radially outside of the rivet bead 42, so that the sheet metal material flows under the action of the stress in the region of the raised portions 33 into the local recesses 31. Thus recesses are formed in the sheet metal material and the positions of the raised portions 33 and projections are formed in the sheet metal material in the positions of the recesses 31 which lead to an interlocking arrangement between the element 12 and the sheet metal part 10 which provides security against rotation. Through the beading over of the rivet section the sheet metal material is, however, also clamped in a radial groove 56 formed between the ring recess 20 and the rivet bead 42 which secures the element in the axial direction in a sheet metal part 56. Through the squeezing forces (and the simultaneously arising expansion of the rivet section 22) the sheet metal material is moreover firmly pressed against the shaft part 14 of the element 12 in the region above the rivet bead 42, whereby a high hole friction (strangle hold) arises, which generates a firm positioning of the element and an increased security against rotation. Moreover, the sheet metal material is set in compression so that in  dynamic operation no fatigue cracks are to be feared. This action can be enhanced when the conical raising of the sheet metal is partly pressed flat,  i.e. when the clamping hole riveting process in accordance with the initially named EP-A-0 539 793 is used. 
【００４５】
The result of the method is thus a component assembly  consisting of the sheet metal part 10 and the element 12 attached thereto, with the sheet metal part 10 having a ring-like raised portion 52' in the region of the recess 20 which is received in form-fitted manner in the ring recess 20. The material of the sheet metal part likewise engages in form-fitted manner into each of the features 33 providing security against rotation which are respectively formed by a raised portion 33 and a recess 31. Furthermore, the ring recess 54 lies on the side 58 of the sheet metal part 10 remote from the ring recess 20, with the rivet section 22 which has been beaded over from the rivet bead 42 lying in the ring recess 54. The rivet bead 42 remote from the head part 16 does not project, or at least does not substantially project beyond the side 58 of the sheet metal part 50 in the region around the rivet bead 42 and is preferably slightly set back relative to this, for example by 0.02 mm. 
【００４６】
For the sake of completeness it should be pointed out that the element 12 in accordance with the invention does not necessarily have to satisfy a centering function but rather it can have a pure attachment function or journaling function and it does not therefore have to be a centering element or a centering bolt.
【００４７】
The Figs. 3A to 3C show a functional element 12 in accordance with the invention in the form of a nut element in which the sheet metal contact surface 20 stands in a plane perpendicular to the central longitudinal axis 30. In this example the same reference numerals are used for the individual features of the nut element as are used for the previous embodiments. It will be understood that the previous description of the individual features or their function also applies for the corresponding features of Figs. 3A to 3C unless something to the contrary is stated. 
【００４８】
In this example six features 32 providing security against rotation are uniformly distributed around the central longitudinal axis, with both the portion 33 and also the recess are concentric to it being circularly round or circularly shape in plane view. 
【００４９】
In all embodiments all materials can be named as examples for the material of the element which achieve the strength values of the class 8 in accordance with the ISO standard or higher in the context of cold deformation, for example a 35B2 alloy. The so formed fastener elements 12 are suitable amongst other things for all commercially available steel materials for drawing quality sheet metal parts and also for aluminum or its alloys. Also aluminum alloys, in particular those with higher strength can be used for the elements, for example AlMg5. Moreover higher strength magnesium alloys such as for example AM50 can also be used for the elements 12.
Claim 1    A functional element (12) having a shaft part (14) and a head part (16) and also at least one feature (32) providing security against rotation which is provided in the region of a sheet metal contact surface (20, 24) of the functional element (12), characterized in that each feature (32) providing security against rotation comprises a recess (31) provided in the sheet metal contact surface (20, 24) of the functional element (12) with a raised portion disposed at least substantially centrally in the recess (31) or with a raised portion (33) surrounding the recess (31).
Claim 2    A functional element (12) in accordance with claim 1, characterized in that the sheet metal contact surface (20, 24) lies in the region of the feature (32) providing security against rotation and around this feature in a local plane (E) or determines a corresponding plane and that the volume of the raised portion (33) on the one side of this local plane (E) corresponds at least substantially to the volume of the recess (31) at the other side of this plane (E).
Claim 3    A functional element (12) in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the tip of the raised portion (33) is rounded.
Claim 4    A functional element (12) in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the border (37) of the recess (31) is rounded or sharp-edged. 
Claim 5    A functional element (12) in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the raised portion (33) has the form of an elongate rib and is arranged centrally in the likewise elongate recess (31), whereby this recess is divided into two part regions on both sides of the rib-like raised portion.
Claim 6    A functional element (12) in accordance with claim 5, characterized in that the rib-like raised portion (33) stands at least substantially radial to the central longitudinal axis (30) and starts from a cylindrical region (21) of the functional element (12).
Claim 7    A functional element (12) in accordance with any one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that the raised portion (33) is circularly round in cross-section and that the recess (31) is arranged around the raised portion (33), is of circular cylindrical shape in plane view and stands coaxial to the raised portion (33).
Claim 8    A functional element (12) in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the functional element has a rivet section (22) which secures the form-fitted engagement of each feature (32) of the functional element (12) providing security against rotation with a sheet metal part (10).
Claim 9    A functional element (12) in accordance with any one of the preceding claims, characterized in that the functional element is a press-in element having an undercut which receives sheet metal material which secures the form-fitted engagement of each of the features of the functional element providing security against rotation in the sheet metal part.
Claim 10   A component assembly comprising a functional element (12) in accordance with any one of the preceding claims and the sheet metal part (10) whereby the sheet metal material has a material recess adjacent to the sheet metal contact surface  at the position of each raised portion (33) of a feature (32) providing security against rotation and a raised material portion at the position of each recess (31), whereby a form-fitted engagement bringing about security against rotation arises between the material of the sheet metal part and the functional element.
Claim 11   A component assembly in accordance with the preceding claim 10, characterized in that, when the functional element (12) is a rivet element having a rivet section (22), wherein after being beaded over the rivet section (22) clamps the sheet metal material between itself and the sheet metal contact surface (20, 24). 
Claim 12   A component assembly in accordance with claim 10, characterized in that, when the functional element (12) is a press-in element having an undercut, the sheet metal material is at least partly achieved in the undercut and thus prevents an axial separation of the functional element and the sheet metal part.
[ABSTRACT]
A functional element having a shaft part and a head part has at least one feature providing security against rotation which is provided in the region of a sheet metal contact surface of the functional element. The functional element is characterized in that each feature providing security against rotation comprises a recess provided in the sheet metal contact surface of the functional element with a raised portion disposed at least substantially centrally in the recess or with a raised portion surrounding the recess. With this design the functional element can be straightforwardly be inserted in a thick sheet metal part or in a sheet metal part of higher strength and thus a security against rotation of high quality can be achieved.
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