판금 부품에 리벳팅에 의해 체결될 수 있는 부재, 콤포넌트어셈블리, 및 콤포넌트 어셈블리의 제조 방법 document_id A220623017090

본 발명은 리벳팅에 의해 판금 부품에 체결 가능한 부재, 특히 샤프트부 및 헤드부를 가지는 센터링 볼트 형태의 부재에 관한 것으로, 상기 헤드부는 상기 판금 부품과 대면하는 측부에 적어도 대략 환형의 링 리세스를 가지며, 상기 링 리세스는 반경방향 내측에서 상기 헤드부의 실린더 섹션과 병합되고, 상기 실린더 섹션은 상기 샤프트부와 병합되고 상기 헤드부의 영역에서 상기 샤프트부를 둘러싸는 튜브형 리벳 섹션과 병합되며, 상기 링 리세스는 자신의 반경방향 외측에 배열되는 환형의 접촉면 내에 배치되며 적어도 대략 원뿔형인 벽을 통해 반경방향 외측에서 상기 환형의 접촉면과 병합된다. 또한, 본 발명은 상기 부재가 체결되는 판금 부품을 포함하는 콤포넌트 어셈블리, 및 상기 부재를 판금 부품에 체결하기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 부재, 콤포넌트 어셈블리, 및 그 제조 방법은 EP-A-0 539 793의 도 8 및 도 9에 공지되어 있다. 공지된 방법에서, 판금 부품은 체결 영역에 원뿔형 융기부를 가지며, 볼트의 샤프트부에는 나사산이 제공되고 또한 융기된 쪽의 원뿔형 융기부의 중앙 개구를 통해 삽입되는 환형의 리벳 섹션이 제공되며, 리벳팅 공정 중에 상기 원뿔형 융기부의 상부 영역은 편평하게 가압되고 리벳 비드(bead)는 상기 판금 부품의 하측, 즉 볼트 부재의 헤드부로부터 멀리 떨어진 판금 부품 쪽에 놓이며, 상기 링 리세스는 원뿔형 융기부를 편평하게 가압한 후에도 여전히 존재한다. 예시된 실시예에서는, 회전에 대한 저항을 제공하는 복수의 노즈(nose)가 존재하며, 상기 노즈는 외주 방향으로 균일하게 분포되고 헤드부의 링 리세스의 환형 리벳 섹션으로의 천이 영역에 존재하며 측면에서 보아 삼각형 형상을 가지며, 상기 노즈는 링 리세스의 폭의 일부분에 걸쳐서만 반경방향 구역으로 연장되는 회전에 대하여 저항을 제공한다. 그러나, 이러한 유형의 볼트 부재는 실제로 사용되지 않았다. 그 이유 중의 하나는, 이들 노즈가 한편으로는, 회전에 대하여 저항을 제공하여 판금 부품이 원하는 형상으로 변형되는 것을 방해하고, 다른 한편으로는, 환형의 리벳 섹션을 강화시켜서 비드 섹션의 전체에 비드가 형성되는 것을 곤란하게 하기 때문이다. 또한, 이러한 유형의 설계는 판금의 원하지 않는 변형을 가져올 수 있다. 이러한 유형의 부재에서, 다이 버튼(die button)은 리벳 비드를 형성하고 리벳 비드에 대하여 판금 부품을 가압하여 재형성하는 역할을 하며, 리벳 비드는 판금 부품을 가압한다. 따라서, 형성된 리벳 비드는 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈에 대하여 판금 부품을 가압하고 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈를 판금재에 가압한다. 이것은 실질적으로 용이하지 않은 것으로 확인되었으며, 판금재가 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈에 걸려 리벳 비드의 형성이 곤란해지고, 리벳 섹션은 변형되어 판금재에 반경방향으로 절반만이 가압된다. 리벳팅에 의해 판금 부품에 체결되는 부재가 센터링 부재로서 역할을 하는 기술에 있어서, 일련의 적용이 공지되어 있다. 이와 관련하여, 상기 부재는, 판금 부품에 리벳팅되는 부재에 체결되며 판금 부품에 대하여 정확하게 위치될 추가의 콤포넌트의 구멍 내에 비교적 밀착되게 끼워지는 샤프트의 부분 구역을 갖는다. 이와 관련하여, 센터링 부재는 단순한 센터링 기능을 가져서 다른 부재에 의해 추가의 콤포넌트를 판금 부품에 나사결합하는 것이 가능할 수 있거나, 센터링 부재에는 동시에 나사산이 제공되어 추가의 콤포넌트를 판금 부품에 부착하기 위한 역할을 한다. 따라서, 부재는 센터링 기능뿐만 아니라 체결 기능도 갖는다. 이러한 센터링 부재, 또는 센터링 및 체결 부재는, 예를 들어 독일특허 제3447006.9호에 기재되어 있는, Profil Verbindungstechnik GmbH 0026# Co. KG에 의한 소위 SBF 볼트의 형태로 구현된다. SBF 볼트 부재에서, 샤프트부로부터 멀리 떨어진 헤드부의 단부는 판금 부품과 리벳 연결되도록 되어 있다. 선택적으로 체결 기능을 구비하는 이러한 센터링 부재는, 실질적으로 그 자체가, 상기 부재의 헤드부의 영역에서 판금 부품과 체결되기 위해 판금 부품 및 헤드부가 비교적 상당히 재형성될 필요가 있다는 것이 확인되었다. 이로 인해, 샤프트 직경이 12㎜ 이상인 부재에 대하여는 판금 부품과의 리벳 연결을 위해 비교적 커다란 재형성 힘이 필요하게 된다. 이것은 특히, 샤프트 직경이 커다란 센터링 부재가 흔히 사용되는 경우인, 판금 부품의 두께가 상당히 두꺼운 경우에 문제가 된다. 센터링 목적으로 사용될 수 있는 다른 패스너 부재에서도 유사한 문제가 발생한다. 다른 부재로서 WO 02/077468에 기재된 센터링 부재가 사용될 수 있다. 이것은 기능성 부재로서, 헤드부가 환형의 접촉면을 가지며 튜브형 리벳 섹션이 상기 헤드부의 접촉면의 측부에서 헤드부로부터 이격되어 있고, 튜브형 가이드 섹션이 상기 튜브형 리벳 섹션과 동심으로 상기 튜브형 리벳 섹션의 반경방향 내부에 배치되고, 환형 간극이 가이드 섹션과 리벳 섹션 사이에 제공되고, 가이드 섹션은 리벳 섹션의 자유 단부를 넘어 돌출된다. 튜브형 리벳 섹션의 벽의 자유 단부는, 축방향 단면의 평면에서 보아, 반경방향 외측 및 반경방향 내측에서 모두 둥글게 되어 있으며, 예를 들어 반원 형상 또는 화살촉과 유사한 형상이어서, 리벳 비드의 형성에 유리하다. 가이드 섹션은 관통(piercing) 섹션으로서 형성되며, 접촉면과 멀리 떨어진 단부에 환형의 커팅 에지를 가져서 부재가 판금 부품에 스스로 관통되는 형태로 삽입되도록 한다. 부재는 우선적으로 자가 관통(self-piercing) 기능을 가지는 너트 부재로서 형성된다. 그러나, 이러한 부재에서는 환형의 접촉면에 링 리세스가 제공되지 않으며, 회전에 대하여 저항을 제공하는 노즈(nose)는 반경방향으로 연장되는 융기부 또는 리브(rib)의 형상을 가지며 환형의 접촉면에 형성된다.