JP5208731B2 - 中空本体要素の製造方法、中空本体要素部品アセンブリ、中空本体要素製造用順送型ツールおよびローリング機構 - Google Patents

Description

本発明は、通常は板金からなる部品への取り付け用の、ナット要素などの中空本体要素の製造方法に関し、特に、それぞれの工程を行う複数の作業ステーションを有する順送型ツールを使用して、形材に前もって穴をあけた後で、棒状の形材または巻材の形態で存在する形材から所定の長さで個々の要素に切断し、任意選択で、次に円筒状のねじ部を形成することによって、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形を有する中空本体要素を製造する方法に関する。また、本発明は、この方法に従って製造される中空本体要素、中空本体要素および板金部品からなる部品アセンブリ、さらにこの方法を行う順送型ツールおよびこの順送型ツールと組み合わせて使用できるローリング機構に関する。

最初に挙げた方法、さらに、対応する中空本体要素および部品アセンブリは、例えば、２００５年４月１３日に出願の国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００３８９３号で公知である。

本発明の目的は、使用するツールが早期に機能しなくなるような負荷をそのツールにかける必要なく、望ましい価格で、中空本体要素、特に、方形ナット要素を製造できる最初に挙げた方法をさらに発展させることである。さらに、このように製造された中空本体要素は、例えば、高い引抜き力（ｐｕｌｌ−ｏｕｔ ｆｏｒｃｅ）といった優れた機械特性、優れた回転防止性を有するべきであり、さらに、通常は板金からなる部品と、これに取り付けられた中空本体要素と、を有する部品アセンブリの疲労特性を動的負荷のもとでも改良できるように、弱められた切欠効果を呈するべきである。また、中空本体要素は、きわめて好ましい価格で製造できなければならない。加えて、中空本体要素の製造で使用する順送型ツールと、さらに中空本体要素を製造するためのローリング機構と、に関する特に有益な設計を本発明に従って利用可能にしなければならない。

本発明の目的は、請求項１による方法と、請求項２３による中空本体要素と、請求項３７による部品アセンブリと、請求項４１による順送型ツールと、請求項４６によるローリング機構と、によって満たされ、それぞれの従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を表す。

本発明の方法では、使用する形材は方形断面を有し、そのため、製造するのに安価である。本発明による製造方法を通じて、使用するツールが摩耗を多量に受けることなく、かつ使用するプランジャが早期に機能しなくなることなく、中空本体要素を製造することができる。さらに、順送型ツール内にある形材ストリップの伸長問題は、入ってくる形材ストリップの設計に応じて、１つの矯正ステーションまたは多くても２つの矯正ステーションしか順送型ツール内で必要とされない、すなわち、最初に挙げた国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００３８９３号に比較して、本発明によれば、中空本体要素の案内部分にアンダーカットを形成するステーションはもはや必要とされないという点で非常に効果的な態様で解決される。

その一方で、１つのステーションで、１つの形材に対して２つの加工作業が常に行われる作業ステップで製造を行う国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００３８９３号の発明の利点は維持される。これは、順送型ツールの製造に対するコストおよび複雑性を極端に上げることなく、製造プラントの生産性を２倍にする。作業要素を２倍化すると、実際上、コストおよび複雑性がある程度増加することになる。しかし、これは、相応する製造品質によって、比較的早期に、容易に取り戻すことができる。

１つの順送型ツールで複数の形材を平行して加工することは確かに可能であるが、これは、１つの形材または１つの形材の順送で問題が発生した場合に、故障が直るまで順送型ツール全体を止めなければならず、それによって、かなりの製造損失が生じることから、必ずしも好ましいとは限らない。それにもかかわらず、本発明は、複数の形材を同時に加工する順送型ツールを使用して実施することができる。

本発明の方法と、本発明による中空本体要素と、本発明による部品アセンブリと、さらに本発明による順送型ツールと、の特に好ましい実施形態を特許請求の範囲から理解することができる。

本発明の方法と、本発明の中空本体要素と、さらに本発明に従って使用される順送型ツールと、のさらなる利点を、図面および図面についての以下の説明に見出すことができる。

図１〜図１２の各図は、既存の発明を基にして構築された本発明を理解するのに有益な国際出願ＰＣＴ／ＥＰ２００５／００３８９３号に示す図と同じ図を示し、また、図１３〜図２１に示した各図は、本発明をより的確に表す。

図１は、方形断面をなして、第１の幅広面２、第２の幅広面３、および２つの幅狭面７、８を備えた細長い形材１の一部を示している。形材の長手方向縁部９は、図示のように、丸みをつけることができる。なお、縁部９は、例えば、面取りした面、すなわち矩形形状などの別の形状とすることもできる。形材は、例えば、基本的に長方形形状または正方形形状のナット要素などの中空要素を製造するために、順送型ツール内で加工される。中空要素がナット要素として具現化される場合には、中空本体要素の穴にねじを切るか、またはねじを形成しなければならない。これは通常、順送型ツール以外の別の機械で行われる。また、中空本体要素を板金部品に取り付けた後では、例えば、転造ねじや切削ねじを用いてねじ山を加工することだけが可能である。さらに、中空本体要素にねじを設ける必要はなく、中空本体要素の穴は、シャフトを回転支持する平滑な穴として、または差込みピンを受け入れるプラグマウントとして機能することができる。

図１の形材２１または同様の形材から中空本体要素を製造するのに役立つ第１の順送型ツール１０は、図２に縦断面図で示されており、縦断面図は、形材の中心を通って切り取られている。

通常はプレステーブルに直接固定されるか、または図示していない中間プレートを介してプレステーブルに間接的に固定される下側プレート１２を図２に見ることができる。下側プレート１２は、この例では４つあるが、複数の支柱１４を担持し、４つのうちの２つを、すなわち、切断面の後ろにある２つの支柱を見ることができる。さらなるプレート１６が支柱の上にあり、通常はプレス機の上側ツールプレートかまたはプレス機の中間プレートに固定される。案内１８は、（例えば、ここでは図示していないねじを用いて）プレート１６にねじ留めされており、プレス機のストローク運動に応じて、支柱１４を上下にスライドさせるように設計されている。形材１は、プレス機のストローク毎に矢印の方向２０に、形材から製造される個々の中空本体要素の長手方向寸法Ｌの２倍に相当する量だけ実際に進む。図２および図３の示すところでは、形材１は、第２の幅広面３を上向きにして案内されて順送型ツールを通っているのが分かる。図３の順送型ツールの中央領域の拡大図から分かるように、順送型ツールは、この実施例では、４つの作業ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有し、各作業ステーションでは、プレス機のストローク毎にそれぞれ２つの作業が同時に行われている。

第１のステーションＡでは、第１のステップａ）として、いわゆるアップセット加工が行われる。

第２の作業ステーションＢでは、第２のステップｂ）で穴抜き（ピアシング）加工が行われ、第３の作業ステーションＣでは、第３のステップｃ）で潰し加工または平坦化加工が行われる。最後に、第４の作業ステーションＤで切断パンチ２２が使用されて、プレス機のストローク毎に形材１から２つの中空本体要素を分離する。これを行う場合に、パンチの右手側は、第１の中空本体要素、すなわち、図３の中空本体要素２１の後ろに配置された分離点と、さらに第２の中空本体要素２１’の後ろの切断点とで形材を切断して通り抜ける。順送型ツールは、図２および図３に閉じた状態で示されており、この閉じた状態では、２つの中空本体要素２１、２１’がちょうど形材１から切り離されたところである。切断加工の直前に、ナット要素２１の前方側は、圧縮コイルスプリング２６によって下方に押された直角カム２７の傾斜面２４に当たる。このため、形材ストリップが前進すると、カム２４はその傾斜面で上方に押され、それによって、スプリング２６が圧縮される。第１の中空本体要素２１が切断された後で、カム２４はナット要素２１の右手側を押して、図３の右手側にはっきりと示した傾斜した状態にナット要素を傾ける。次いで、ナット要素２１は、スライダに乗って順送型ツールの作業領域から抜け、例えば、次に、重力の効果によるか、または噴出する圧縮空気を用いるなどして、横方向スライドを介して図２による順送型ツールから横方向にナット要素２１を誘導することができる。

第２の中空本体要素２１’は、切断ダイ３０の穴２８を通り、その後、プレート４０、４２、４４、１２に形成された対応する穴３２、３４、３６、３８を通って落ちる。

プレート１２内の孔または穴３８は、プレステーブル内かまたはプレート１２とプレステーブルの間に設けた中間プレート内の別の穴（図示せず）とつなげることができ、これは、２１’などのナット要素を、例えば、重力の作用のもとに、または横方向スライドを介して、または噴出する圧縮空気を使用して誘導するのを可能にする。

図３に示す特定の構造では、プレート４４は、図示していないねじによってプレート１２にねじ留めされている。プレート４２は、それぞれの作業ステーションに対応し、（断面図の平面から外れて配置されているために）図示していない別のねじによって、通しプレート４４にねじ留めされた複数のプレート分割体からなる。同様に、通しプレート４０は、ここでもまた実際に、図示していないねじを用いてプレート４２の分割体にねじ留めされている。通しプレート４０の上には、プレート４０にねじ留めされたプレート分割体５０、５２、５４、５６、５８、６０が順番に置かれている。プレート５０は、形材１用の下側案内部、より正確に言えば、この図では下側面を形成する形材１の第１の幅広面２用の下側案内部を形成する支持プレートである。プレート分割体５２、５４、５６は、作業ステーションＡ、Ｂ、Ｃに対応し、それに対して、切断ダイ３０用の受け部を形成するプレート分割体５８、６０は、作業ステーションＤに対応している。

強力な圧縮コイルスプリング６２は、他のスプリングが切断面から外れて配置されているために、図２および図３に１つのスプリングしか見出すことができないが、通しプレート４４とプレート分割体５０、５２、５４、５６、５８、６０の間の複数の位置に配置されている。符号６２などのこれらのスプリングは、プレート分割体５０〜６０をプレス機の開放と同時に持ち上げる機能を有し、それによって、形材ストリップ１もまた持ち上げられて、アップセットパンチ６４、６６の作業領域から離れ、それによって、形材は中空本体要素２１の長さ量Ｌの２倍だけさらに進むことができる。

順送型ツールの分割面は、形材１の上に配置され、図３にＴで示されている。

形材ストリップの上には、ここでもまた図示していないねじによって通しプレート８２にねじ留めされたプレート分割体７２、７４、７６、７８、８０が順番に配置されている。さらに、プレート８２は、上側プレート１６にねじ留めされている。

したがって、プレス機の開放と同時に、プレート７２、７４、７６、７８、８０は、実際に、アップセットパンチ６４、６６と協働するダイ９２、９４だけでなく、２つの穴パンチ８４、８６と、２つの上側平坦化パンチ８８、９０と、さらに切断パンチ２２とが形材ストリップ１と係合しなくなるまで、プレート２２および上側プレート１６とともに持ち上げられる。スプリング６２による形材ストリップの持ち上げと連動したこの移動により、形材ストリップ１は、プレス機の次のストロークに備えて、中空本体要素２１の長さ寸法の２倍だけさらに前進できる。

作業ステーションＡ、Ｂの長手方向、すなわちストリップ１の方向２０の寸法は、中空本体要素２１の長さ寸法の４倍に相当することがわかる。作業ステーションＣは、中空本体要素２１の長さ寸法の３倍に相当する長さ寸法を有し、それに対して、作業ステーションＤは、中空本体要素２１の長さ寸法の倍数に相当する長さ寸法を有し、この実施例では、ちょうど６倍とされている。これは、形材ストリップ１の加工が行われない、符号９８などのいわゆる空位置が存在することを意味する。しかし、これらの空位置は、使用するツールの個々の構成要素を十分に安定させ、それらを支持するために必要とされる空間を提供する。

さらに、図３から分かるように、穴抜きパンチ８４、８６と協働する穴抜きダイ１００、１０２は、中央穴１０４、１０６をそれぞれ有し、この中央穴は、インサートスリーブ１１２、１１４内の別の穴１０８、１１０と整列しており、これは、打ち抜かれたスラグ１１６、１１８を廃棄できるようにする。すなわち、打ち抜かれたスラグは、穴１０４、１０６よりも直径を大きくされた穴１０８、１１４と、プレート１２内の別の穴１２０、１２２とを通って下方に落ち、ナット要素２１の場合と同様の方法および手段で設けることができる、プレステーブルかまたは中間プレート内の対応する通路を介して、廃棄するかまたは遠くに運ぶことができる。

ここには示していないが、形材ストリップ１の左右に、すなわち図３の図面の平面の裏と表に案内要素が配置され、この案内要素は、例えば、プレート５０、５２、５４、５６、５８の側部によって形成することができ、順送型ツールを通る所望の移動路を形材ストリップが確実にたどるようにする。側部には小さい自由空間を設けることができ、この自由空間により、横方向に起こり得る形材ストリップの膨張が可能になる。

アップセットパンチと協働するダイボタン９２、９４のアップセットパンチ６４、６６と、穴抜きパンチと協働するダイボタン１００、１０２の穴抜きパンチ８４、８６と、平坦化パンチ８８、９０とについての設計の詳細は、そのほかの点に関して、次の図面でもってさらに正確に説明される。

通常は板金からなる部品に取り付けるための、ナット要素などの中空本体要素を製造する方法は、図２および図３の順送型ツールを用いて実施される。この方法は、それぞれの工程を行う複数の作業ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する順送型ツールを使用して、形材１に前もって穴２３をあけた後で、棒状の形材または巻材の形態で存在する形材１から、個々の要素を所定の長さに切断し、任意選択で、次に円筒状のねじ部を形成することによって、例えば、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形を備えた中空本体要素２１、２１’を製造するのに寄与する。この方法は、形材１用の、または互いに平行して配置された複数の形材用の各作業ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、順送型ツールのストローク毎に２つの作業がいずれの場合も同時に行われることを特徴とする。すなわち、アップセットパンチ、穴抜きパンチ、および対応するダイボタンなどの個々のツールが相当する数量だけ存在するならば、基本的には、互いに平行した複数の形材１を同じ順送型ツールで同時に加工することが可能である。

最後の作業ステーションでは、２つの中空本体要素２１、２１’が、いずれの場合にも切断パンチ２２を用いて形材または各形材１から切断される。

切断パンチ２２は、第１の中空本体要素２１の後ろの第１の点と、第２の中空本体要素２１’の後ろの第２の点で形材を切断して通り抜け、第２の中空本体要素２１’は、形材の移動路から外れて、形材１の長手方向に対して垂直な切断パンチの移動方向に案内される。第１の中空本体要素２１は、順送型ツールの切断ステーション内で、通常少なくとも最初は、形材の移動路の方向に運ばれる。

順送型ツールの各作業ステーションは、形材の長手方向に、完成した中空本体要素２１、２１’の長手方向寸法の３倍または４倍または倍数に相当する長さを有する。

示した順送型ツールの実施形態では、形材の移動路に対して傾斜して配置されたカム面２４を有するスプリング装架カム２７が、最後の作業ステーションの出口端で、形材の前端部の前縁部によって、スプリング装置２６の力に逆らって付勢される。形材の前端部に形成された中空本体要素２１を切り離した後で、中空本体要素２１は、順送型ツールからの取り出しを容易にするために、スプリング装架カムによって下方に傾けられる。

図２および図３の実施形態では、下側スタンプ６４、６６は、アップセット加工を行うように動作し、穴パンチ８４、８６は、穴パンチに面した、形材１の反対側から穴抜き加工を行う。

平坦化加工を行う場合に、それぞれの平坦化スタンプ８８、９０は、上方から形材ストリップ１に作用し、一方、ストリップは、プレート分割体５６によって穴抜き部の近くで支持される。この代わりに、例えば、中空穴抜き部分の端面をより鋭利な縁部構造とするために、平坦化加工中に形材ストリップの穴の先端領域で形材を支持する必要があると思われる場合に、プレート分割体５６にある支持ピンを形材ストリップの穴の先端に配置することも可能である。

特定の中空本体要素の製造について説明した幾つかの実施例が以下に提示される。

図４Ａ〜図４Ｅおよび図５Ａ〜図５Ｄを参照して、通常は板金からなる部品に取り付けるように設計されたナット要素などの中空本体要素を製造する本発明の方法が以下に説明される。その１つは、ここでは特に、それぞれの工程を行う複数の作業ステーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有する順送型ツール（図２、図３）を使用して、形材に前もって穴２０４を打ち抜いた後で、棒状の形材（１、図１）または巻材の形態で存在する形材から、個々の要素を所定の長さに切断し、任意選択で、次に円筒状のねじ部２０６を形成することによって、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形２０２を有する中空本体要素２００を製造する方法に関する。この方法は、以下のステップを特徴とする。

ａ）第１のステップでは、断面が長方形の図４Ａの形材１から始めて、上部から降りてくるアップセットダイボタン９２、９４とアップセットパンチ６４、６６を使用して、アップセット加工を行う。アップセット加工によって、形材１の第１の幅広面２に円筒状の凹部２０８が形成され、かつ第１の幅広面２の反対側にある形材の第２の幅広面３に中空円筒状突起２１０が形成され、この突起は、図４Ｂに示すリング状凹部２１２によって囲まれる。形材ストリップ１は、プレス機、すなわち順送型ツールの閉鎖中に、プレート分割体５２より上に突出したアップセットパンチ６４、６６の端部に押し付けられる。アップセットパンチの突出端部は、図４Ｂに示す円筒状凹部２０８の形状に対して相補的な形状を有する。同様に、アップセットパンチと協働するダイボタン９２、９４の端面は、中空円筒状突起２１０の形状と、図４Ｂのとおりにこの中空円筒状突起を囲むリング状凹部２１２とに対して相補的な形状を有する。

ｂ）第２のステップでは、円筒状凹部２０８のベース部２１４と中空円筒状突起２１０のベース部２１６の間に残ったウェブ２１８が、プレス機、すなわち順送型ツールの閉鎖時に、穴パンチ８８、９０を用いて穴抜きされて、貫通穴２０４（図４Ｃ）を形成する。打ち抜かれたスラグは、説明したように、それぞれ、穴１０４、１０６、１０８、１１０を通って廃棄される。

ｃ）第３のステップでは、中空円筒状突起２１０は、その自由端面（ｆｒｅｅ ｅｎｄ ｆａｃｅ）２２０で平坦化されて、外面をアンダーカットされた穴抜き部２２２を形成し、それによって、幅広面２、３に対して平行で、穴２０４の縦中心軸２２６に対して垂直な平面内にある図４の端面２２４が形成される。その後、作業ステーションＤで中空本体要素を形材から分離することができ、必要ならば、図４Ｅまたは同様の図５Ｃに示すように、続いて、ねじ山２０６を設けることもできる。

必要ならば、第３のステップはステップｂ）と結合することができる。

ステップａ）のアップセット加工中に、円筒状凹部の直径と中空円筒状突起の内径とは、少なくとも実質的に同じにされる。

さらに、形材の第１の幅広面２にある円筒状凹部２０８の開口２２９には、好ましくはステップａ）のアップセット加工中か、またはステップｂ）の穴抜き加工中か、またはステップｃ）の平坦化加工中に、丸みをつけたまたは面取りした入口縁部２３０が設けられ、この入口縁部は、要素を使用するときにねじの出口を形成する。

ステップａ）のアップセット加工中か、またはステップｂ）の穴抜き加工中か、またはステップｃ）の平坦化加工中に、中空円筒状突起２１０の口部２３２にも、完成した要素でねじの入口を形成する、丸みをつけた、または面取りした出口縁部２３４を設けるのが好ましい。

ステップｂ）によるウェブの穴抜き中に、少なくとも実質的に円筒状凹部２０８の直径と一致し、かつ中空円筒状突起２１０の内径と一致する直径で穴２０４が形成される。さらに、第１のステップａ）のアップセット加工中に、中空円筒状突起２１０の自由端には、外側に面取り面２３６が設けられる。さらにまた、このアップセット加工中に、リング状凹部２１２には、形材ストリップの第１の幅広面２、および第２の幅広面３に対して略平行な平面内に少なくとも位置し、少なくとも実質的に丸い、中空円筒状突起２１０の外側面への移行部２４０と半径方向内側で合流し、６０°から９０°の範囲、好ましくは約９０°の円錐の内包角を形成する円錐面２４２に半径方向外側で合流するリング状のベース領域２３８が設けられる。

リング状凹部２１２のリング状領域２３８から円錐面２４２への移行部２４３は丸みをつけられ、リング状凹部２１２にある円錐面の、形材の第２の幅広面３への出口２４５もまた丸みをつけられる。実際には、円錐面２４２は、丸みをつけた移行部２４３が丸みをつけた出口２４５と接線方向において合流するように構成される。

アンダーカット２４４の加工中に、アンダーカットは、中空円筒状突起２１０の円筒部分で形成され、この円筒部分は、形材１の第２の幅広面３の概ねの高さで、中空円筒状突起２１０の領域２４６に合流し、この領域２４６は、ステップｃ）を行うときに太くされ、形材の第２の幅広面３を越えて少なくとも実質的に突出する。

中空円筒状突起２１０の太い領域２４６は、少なくとも実質的に円錐形とされ、第１および第２の幅広面から離れる方向に広がり、中空円筒状突起の、端面２２４に隣接した太い領域の円錐角は、３０°から７０°の範囲にあり、好ましくは約５０°とされる。平坦化加工の後では、中空円筒状突起２１９は、縁をできる限り鋭利にした穴抜き縁部２５０内の外よりにあるその自由端で終端する。

特に、図５Ａおよび図５Ｂから分かるように、リング状凹部は、平面図で方形である中空本体要素の最短横断寸法よりほんのわずか小さい外径とされ、それにより、リング状凹部２１２は、形材１の第２の幅広面３とともに、０．２５ｍｍから１ｍｍの範囲、好ましくは約０．５ｍｍのウェブ２８４、２８６を形成し、第２の幅広面３の平面内において、最も狭い地点が形成される。

図５Ｅ〜図５Ｉおよび図５Ｊ〜図５Ｎは、基本的に図５Ａ〜図５Ｄと同じ要素を示すが、穴抜き部２２２の設計に関して小さな差異があり、穴抜き部は、図５Ｅ〜図５Ｉと図５Ｊ〜図５Ｎとによる２つの変形型に理想的な形状を有する。

図５Ｅ〜図５Ｉおよび図５Ｊ〜図５Ｎでは、これまでの実施形態に対しても使用された同じ符号が使用されている。当然のことながら、先の説明は、図５Ｅ〜図５Ｉおよび図５Ｊ〜図５Ｎにも当てはまる。すなわち、同じ符号を有する部分についての先の説明は、図５Ｅ〜図５Ｉおよび図５Ｊ〜図５Ｎについての説明にも当てはまる。この取り決めは、別の図においても保持されるので、重要な差異や重要な特徴のみが特にここで説明される。

図５Ｅ〜図５Ｉの実施形態と図５Ｊ〜図５Ｎの実施形態の間の主な差異は、図５Ｅ〜図５Ｉの実施形態が、例えば、板金厚さが１．２ｍｍから２．０ｍｍの範囲にあるより厚い板金に対して使用され、それに対して、図５Ｊ〜図５Ｎの実施形態は、例えば、板金厚さが０．４ｍｍから１．２ｍｍの範囲にある幾分薄い板金に対して使用されるという事実にある。

具体的には、図５Ｅは、穴抜き部２２２の下側端面に面する下からの図、すなわち、図５Ｈの矢印方向Ｅからの図を示している。図５Ｆは、図５Ｅの垂直切断面Ｆ−Ｆに対応する断面図であり、図５Ｆでは、軸方向に延び、図５Ｅで１２時と６時の位置に配置された、回転を防止する２つのリブ２７２をそれぞれ断面図に見ることができる。それに対して、図５Ｅに載せられた、回転を防止する別の４つのリブ２７２’は、図５Ｆにも、切断面Ｇ−Ｇによる断面図を示す図５Ｇにも見ることができない。リブ２７２’はまた、それらが基本的に穴抜き部２２２の後ろにほとんど隠れているので、図５Ｅの表示によって認識できるだけである。切断面は、回転を防止するリブ２７２またはリブ２７２’が、切断面内にまたは切断面に隣接して位置しないように選択され、かつリブが切断面内の側面図で認識できるほど十分に大きくはないので、図５の断面図で明瞭に認められない。

図５Ｈおよび図５Ｉはそれぞれ、図５Ｇまたは図５Ｆにある、鎖線で書かれた長方形でそれぞれ示す領域の拡大図である。図５Ｈおよび図５Ｉから分かるように、穴抜き部２２２の下側端面２２４は、先端部２５０から接線方向に延びる切断面内の曲線によって形成される。

これは、中空本体要素の縦中心軸２２６に対して垂直な平面内に、かなりのリング面成分を有する図５Ａ〜図５Ｄの実施形態の端面２２４との違いを表す。

さらに、図５Ｄに円錐形の傾斜面２４２として表したリング状凹部２１２の領域は、実際上は、転換点で互いに合流する２つの曲線によって形成されることが図５Ｈおよび図５Ｉの図面から特に分かる。この実施例では、２つの線３０１、３０３で示した非常に短い直線部分しか有していないが、この直線部分はまた、実際には存在する必要がない。すなわち、凹部の斜めに配置した壁（湾曲領域２４３、２４５）を形成する２つの曲線が、接線方向に互いに直接合流することができる。それにもかかわらず、転換点の領域には、ほぼ平坦と称することができる面領域が存在するので、「少なくとも実質的に円錐形の」という表記は正しい。当然のことながら、より明確な完全に円錐形の領域を設けることもできる。

同じ符号を使用することによって、図５Ｊ〜図５Ｎが図５Ｅ〜図５Ｉと全く同様に解釈できると分かる。ここでの唯一の差異は、図５Ｅで回転を防止するノーズ２７２’が、実際にはリング状穴抜きエッジ２５０の後ろに隠れているために、図５Ｊに見ることができないことである。つまり、回転を防止するノーズ２７２を図５Ｋおよび図５Ｎに見ることができるだけである。

図６Ａ〜図６Ｅによる中空本体要素を製造する代替の方法では、ステップａ）によるアップセット加工時に、対応する形状とされたアップセットパンチ６４、６６とアップセットダイボタン９２、９４とを使用することにより、リング状の隆起部分２６０が、形材の第１の幅広面２に円筒状凹部２０８を囲んで形成され、この隆起部分は、例えば、基本的に中空円筒状突起を囲むリング状凹部２１２の体積と一致する材料体積を表している。この実施形態では、円筒状凹部２０８の直径は、中空円筒状突起２１０の内径よりも大きくなっている。さらに、ねじ山２０６は、段付き穴２６４の円錐形領域２６２で終端しており、この実施例においては、この円錐形領域は、任意選択で、丸みをつけたねじ出口の代わりに使用することができる（これは、図４Ａ〜図４Ｃまたは図５Ａ〜図５Ｄの実施形態でもそれぞれ実施できる）。

リング状凹部のベース部は、この実施形態では、中空円筒状突起２１０から円錐面２４２への丸い移行部２４３のみで形成され、これは、図４Ａ〜図４Ｅと図５Ａ〜図５Ｄの実施形態でもそれぞれ実施できる。

ステップａ）によるアップセット加工時に、回転を防止する特徴部２７２が、対応する外形のアップセットパンチ９２、９４によって、中空円筒状突起２１０から外向きで、中空円筒状突起２１０を囲むリング状凹部２１２の領域内の内側に形成される。

回転を防止するこれらの特徴部は、（図示のように）リブ２７２および／または溝（図示せず）によって、中空円筒状突起２１０の半径方向外側に形成することができる。これらのリブ２７２は、軸方向２２６に延び、中空円筒状突起２１０のアンダーカット２４４にまたがる。これらのリブは、少なくとも実質的に、アンダーカットの半径方向最大深さの４０％から９０％の範囲にある量に相当する半径方向の幅を有する。

このように、中空本体要素２００は、通常は板金からなる部品２８０に取り付ける（図７Ａおよび図７Ｂ）ために形成され、第１の幅広面２と第２の幅広面３を備えた少なくとも実質的に正方形または長方形の外形２０２を有し、さらに、第２の幅広面を越えて突出し、アンダーカットを有し、第２の幅広面にあるリング状凹部２１２によって囲まれた穴抜き部２４６と、第１の幅広面２から穴抜き部２４６を通って延びる穴２０４とを有し、この穴は、任意選択で、円筒状のねじ部２０６を有し、中空本体要素は、回転を防止する特徴部２７２が中空円筒状突起２１０上で外側に、および／または中空円筒状突起２１０を囲むリング状凹部２１２の領域内の内側に形成されることを特徴とする。

中空本体要素はさらに、第２の幅広面３が１つの平面内でリング状凹部２１２の半径方向外側にあるので、すなわち、中空本体要素の横逃げ面への移行部にある任意の丸みをつけた部分や面取り面から離れて位置するので、リング状凹部の外側にある領域には、バー、溝、またはアンダーカットが全く存在しないことを特徴とする。

リング状凹部２１２は、平面図で断面が方形である中空本体要素の最短横断寸法よりもほんのわずかだけ小さい外径とされ、それによって、リング状凹部は、形材の第２の幅広面３とともに、第２の幅広面の平面内の最も狭い地点２８４、２８６に残存する、０．２５ｍｍから１ｍｍの範囲、好ましくは約０．５ｍｍのウェブを形成している。

図７Ａおよび図７Ｂは、図５Ａ〜図５Ｄに基づいた本発明による同一の要素２００が、例えば、厚さが０．７ｍｍの薄い方の板金部品（図７Ａ）と、例えば、厚さが１．８５ｍｍの厚い方の板金（図７Ｂ）とともにどのように使用できるかを示している。板金材料は、ダイボタンを使用した圧縮成形後に、リング状凹部２１２全体を埋め、リング状凹部の全面と、アンダーカットの領域にある回転を防止する特徴部２７２の全面と、に接触した状態に置かれる。したがって、両方の場合とも、回転を防止するリブ２７２との重なりは良好となり、このため、中空本体要素２００と板金部品２８０の間の回転を良好に防止できる。穴抜き部２４６は、これらの実施例では、少なくとも基本的に変形せず、自己穴抜き（セルフピアシング）の態様で板金部品に挿入される。穴抜き部２４６の平坦な端面２２４は、（図７Ａに示すような）薄い板金では、板金部品の下側面の高さにあり、厚い方の板金部品（図７Ｂ）では、板金部品の下側面より上にある（すなわち、板金部品のその面が中空本体要素の本体部から離れている）。両方の場合とも、リング状凹部２８２は穴抜き部を囲んで存在し、穴抜き部は、プレス機、またはロボットを介して、もしくはＣ形フレームにおいて、中空本体要素の自己穴抜き部取り付け中に、相補的に設計されたダイボタンの特定の形状によって付与された形を有する。これに関連して、留め具要素に自己穴抜きを設ける場合には一般的であるように、ダイボタンは、発生した打抜きスラグを廃棄する中央穴を有する。本発明による中空本体要素は自己穴抜き型とされるが、それでも、前もって穴を抜いた板金部品に使用することができる。本発明による中空本体要素の第２の実施形態では、別の範囲にある板金部品厚さを、例えば、１．８５ｍｍから３ｍｍまでを対象とすることができる。それには、単に穴抜き部を幾分長くすればよい。

平面図で正方形の中空本体要素は、第２の幅広面３が板金部品２８０の上側面と直接接触するが、板金部品に埋まらないように、または実質的に埋まらないように取り付けられるので、切欠作用をおそれる必要はなく、動的負荷がかかる場合でも、優れた耐疲労性によって良好な疲労挙動が得られる。中空本体要素は、平面図で正方形であるが、穴抜き部が平面図で円形であり、したがって、方向性がないので、それぞれ使用するセッティングヘッドに対してダイボタンを特別に方向合わせする必要がない。セッティングヘッドとダイボタンが互いに同軸上にあり、中空本体要素の縦軸２２６と同軸上にあることを保証するだけでよい。図７Ａまたは図７Ｂの部品アセンブリにさらなる部品を取り付けるときに、さらなる部品は通常、底部からねじ部（ｔｈｒｅａｄ）にねじ込まれるスクリュウ（図示せず）によって、底部で板金部品に固定される。したがって、中空本体要素２００と板金部品の連結は、スクリュウの締め付けによって強化される。

さらに、回転を防止するリブは、例えば、図８Ａ〜図８Ｄ、図９Ａ〜図９Ｄ、または図１０Ａ〜図１０Ｄに示すように、半径方向にリング状凹部２１２と交差する、もしくは、またがることがあり得る点に留意しなければならない。回転を防止するこのようなリブは、幅広面３と同一平面上に置くことができるか（図８Ａ〜図８Ｄ）、またはリング状凹部内に引っ込んで存在することができる（回転を防止するこの種の特徴部は、図面に示されていない）。

図８Ａ〜図８Ｄの実施形態では、２７２”で示される、回転を防止するリブの自由端上面（ｆｒｅｅ ｔｏｐ ｓｉｄｅ）は、リング状凹部２１２の外側にある幅広面３の面と同じ平面にある。しかし、これらの面２７２”は、幅広面３から後退させて配置することもできる。回転を防止するリブは、リング状凹部２１２にまたがっているので、アンダーカット２４４の領域で、リング状穴抜き部２２２の側部に見出すこともできる。

図９Ａ〜図９Ｃは、さらなる変形形態を示しており、回転を防止する特徴部は、リング状凹部２１２上を半径方向に延びる回転を防止するリブの形状を有しているが、図９Ａ〜図９Ｄによる実施形態の回転を防止するリブ２７２の上面２７２”’は、穴抜き部２２２に向かう方向に進むにつれて高くなるように傾斜して配置されており、したがって、リング状凹部上を半径方向に延びてそれにまたがるだけでなく、穴抜き部２２２のアンダーカット２４４で、アンダーカット２４４の長さの大部分にわたって、または全長にわたって軸方向にも延びている。

図１０Ａ〜図１０Ｄは、図９Ａ〜図９Ｄの実施形態と非常に似ている実施形態を示しているが、ここでの回転を防止するリブは曲がっていて、湾曲部２７２”””を介して互いに合流する半径方向成分２７２””と軸方向成分２７２””’を有し、したがって、全体として、上述のような曲がった形状を有する。

図１１Ａ〜図１１Ｄは、ここでは、リング状凹部２１２の斜めに配置した側壁に形成された凹部２７２”””’または溝の形態の、回転を防止する別の種類の特徴部を示しており、凹部２７２”””’は、ここでは、平面図でほぼ貝殻（ｓｈｅｌｌ）状の形状を有する。例えば、幅広面３の領域にさらに細くされた細長い溝など、他の形状の凹部も考えられる。

最後に、図１２Ａ〜図１２Ｄは、本発明による中空本体要素の幾分異なる形態を示している。

図１２Ａ〜図１２Ｄによる実施形態の中空本体要素の形状における重要な差異は、リング状凹部が、ここでは平面図で多角形形状２１２’を有し、特定の場合として、実際に正方形形状を有するという事実に見ることができ、リング状凹部は、対応する数量、すなわち、４つの斜めに傾けた面４００、４０２、４０４、４０６を有し、これらの傾斜面は、湾曲部４０８、４１０、４１２、４１４を介して互いに合流している。平面図で多角形のリング状凹部２１２’の最下点には、４つの隅領域４１６、４１８、４２０、４２２によって定義され、要素の縦中心軸２２６に対して垂直な平面に配置された面領域がある。穴抜き部２２２は、湾曲部４２４を介してこれらの隅領域と合流し、この湾曲部は、半径方向の最外地点で、４つの隅部４１６、４１８、４２０、４２２によって形成された面領域の最大横断寸法よりわずかに大きい直径を有しており、この湾曲部は、最終的には４つの斜めに配置した面の最下端部に合流している。４２６、４２６’、４２６”などの細い平行線はすべて、特に板金部品の緩やかな曲げを保証する湾曲部または丸みをつけた面を示している。

この実施形態では、リング状凹部２１２’の多角形形状それ自体が、必要とされる回転防止機能を担うので、回転を防止する別のリブを設ける必要がない。この実施形態はまた、斜めに配置した面と、さらにリング状凹部のベース領域にある隅領域が要素の接触面であるために有利であり、相応した低い面圧で板金部品に作用することができ、要素が沈降する危険がない。それにもかかわらず、回転防止に対して高い有用性が得られ、引き抜きに対しても高い抵抗力が得られる。

さらに、斜めに配置した面の間の丸みをつけた領域は、特に、部品に動的負荷がかかった場合に疲労につながることがある、顕著に鋭利な部分が板金部品の対応する領域に存在しないという利点を有する。穴抜き部２２２は、他の実施形態と同様に、板金部品内に円形の穴を形成するので、使用中の疲労亀裂につながることがある応力集中も予想されない。中空本体要素の板金部品への取付中に、この要素は、少なくとも実質的に変形を受けない。変形は望ましくなく、板金部品は、適切な相補的形状のダイボタンによって、穴抜き部２２２を囲む領域にある正方形の凹部２１２’に運ばれ、穴抜き部を囲むこの穴抜き部と完全に接触する。

図８Ａ〜図８Ｄから図１２Ａ〜図１２Ｄのすべての実施形態では、中空本体要素は、第１の幅広面２において平坦化される。すなわち、端面は、図５Ａ〜図５Ｎの前の実施形態に従って、中空本体要素の縦中心軸２２６に対して垂直に位置する。しかし、図８Ａ〜図８Ｄから図１２Ａ〜図１２Ｄの実施形態の対応する端面は、図６Ｄの実施形態と完全に同様にできると考えられる。図１２Ａ〜図１２Ｄでは、これは、隆起部分が、図６Ｄと同様な円形リング形状の隆起部分の代わりに、この場合、対応する多角形形状、ここでは正方形形状となることを意味する。

この応用例における多角形形状について説明すると、この多角形形状には、３〜１２のいずれの多角形形状面、すなわち、斜めに配置した面を備えた多角形が含まれる。

図１２Ａ〜図１２Ｄに示された実施形態では、平面図で正方形の凹部領域で材料の移動が相当生じるので、平坦化によって変形されて穴抜き部２２２が形成される中空円筒状突起を、中空本体要素の第２の幅広面３からの材料の移動のみで得ることがここでは完全に可能である。すなわち、材料が第１の幅広面２から移動する、製造方法の第１のステップのアップセット加工を行う必要がない。すなわち、ここでは、請求項１による第１の製造ステップａ）を、平面図で多角形のリング状凹部の領域からと、中空円筒状突起２１０の中空空間の領域からの材料の移動だけによって、中空円筒状突起２１０が形成される成形加工で置き換えることができる。その後の穴抜き加工時に、この方法で形成された本体は、次いで、第１の幅広面２から始まり、中空空間２３２のベース部２１６に至る穴抜きを受ける。

リング状凹部２１２の配置は、必ずしもアップセット加工と同時に行う必要はなく、穴抜き加工や平坦化加工と組み合わせることができる。言い換えると、この場合に、穴抜きパンチ８４、８６または平坦化パンチ８８、９０は対応する形状を有さなければならない。

順送型ツール内で中空本体要素を互いに切り離す必要はなくて、中空本体要素の全体形状を形成した後で、形材の形や再度巻いた形で形材を保管するかまたは使用することができ、次いで、中空本体要素を部品に取り付けるために、セッティングヘッドで形材を使用する場合に、個々の中空本体要素への分割だけが行われる。

図１〜図１２に関連させて先に説明した方法、中空本体要素、部品アセンブリ、および順送型ツールを単純化する修正によって生まれた本発明の方法、中空本体要素、部品アセンブリ、順送型ツール、およびローリング機構を以下に説明する。図１３〜図２７による本発明の説明を容易にするために、図１〜図１２による実施形態に対して使用された同じ符号が使用される。当然のことながら、先の説明はまた、図１３〜図２７に対しても当てはまる、すなわち、同じ符号を有する部分の先の説明は、図１３〜図２７の説明に対しても当てはまるので、重要な差異のみを説明することが必要である。したがって、ここでは、重要な部分の重要な差異のみを特に説明する。

図１３Ａ〜図１３Ｄを参照すると、案内部、すなわち中空突起２１０が、ここではアンダーカットなしで設計されているという事実を除いて、図５Ａ〜図５Ｄによる要素と同様の中空本体要素が示されている。従って、回転を防止する軸方向リブ２７２が、アンダーカット内に隠れないで、ここでは中空円筒形状である突起２１０から半径方向に離れるように突出しているために、軸方向リブ２７２をより良好に見分けることができる。さらに、別のやり方では、中空円筒状突起つまりリベット部２１０の矯正時にねじ山が変形し、これにより、ボルトの導入がより困難になるか、または不可能になることから、本発明による中空本体要素のねじ山は、中空円筒状突起の直前で終端しており、中空円筒状突起の中に突出していないことが明瞭に示されている。

本発明による中空本体要素は、図５Ａ〜図５Ｄの実施形態についての修正形態に関して説明しただけであるが、先に説明した中空本体要素の実施形態のすべて、すなわち、特に、図５Ｅ〜図５Ｎ、図６Ａ〜図６Ｅ、図８Ａ〜図８Ｄ、図９Ａ〜図９Ｄ、図１０Ａ〜図１０Ｄ、図１１Ａ〜図１１Ｄ、および図１２Ａ〜図１２Ｄの各中空本体要素は、図示した各図のそれぞれの回転防止用特徴部の設計を用いて、円筒状突起が図１３Ａ〜１３Ｄに示すように、中空突起２１０のアンダーカットを削除して、本発明による中空本体要素に作り替えることができる。

次に、このような中空本体要素を板金部品にどのように取り付けて、圧縮抜け（ｐｒｅｓｓ−ｏｕｔ）、押し出し抜け（ｐｕｓｈ−ｏｕｔ）、および、こじ開け抜け（ｌｅｖｅｒ−ｏｕｔ）を防止できるのか、さらに、中空本体要素は自己穴抜きの態様で使用することができるかどうか、といった疑問が生じる。最初の疑問に対する答えは、それぞれの中空本体要素は、ここでは、リベット要素として形成されて、実際に、中空円筒状突起は、突起部を板金部品の穴に通した後でビード状にかしめられて、リベットビードを形成するということである。これを行うことができる方法は、前もって穴を抜いた板金部品２８０’に関連した図１４Ｂに示されており、図１４Ｂでは、穴５００がビード５０２のベース領域に設けられている。これは、前もって穴を抜いた板金部品である。中空円筒状突起を板金部品の穴５００に通した後で、リベット部を形成する中空円筒状突起は、リベットダイ５０４を使用してビード状にかしめられて、リベットビード５０６を形成し、このリベットビードは、リベットビード５０６と、幅広面３にあるリング状凹部２１２のベース面と、の間に形成されたリング状の溝５０８内の穴５００との境界領域で、板金部品を圧着した状態で受ける。

本発明の中空本体要素の中空円筒状突起には、アンダーカットが設けられていないが、それでも、自己穴抜きが２段階で行われる場合、中空本体要素を板金部品に自己穴抜きの態様で取り付けることができる。第１の段階またはステーションでは、中空円筒状突起が、板金部品の他方の側に配置された適切な穴抜きダイとともに使用されて、板金部品内に穴をあけ、穴抜きスラグを穴抜きダイの中央通路に通して除去する（図示せず）。その後で、実際に、穴の縁と係合した場合に、中空円筒状突起と穴との摩擦（ｈｏｌｌｗ ｆｒｉｃｔｉｏｎ）および／または回転を防止する特徴部またはリブの結果として、中空本体要素が板金部品に「吊された」まま残る。第２の段階またはステーションでは、中空円筒状突起によって形成されたリベット部は、例えば、図１４Ｃのリベットダイなどの適切なリベットダイでビード状にかしめられて、リベットビードを形成する。

一方、本発明による中空本体要素の形態はまた、順送型ツールの単純化を可能にする。中空突起のアンダーカットがないので、これまでは必要とされた、アンダーカット付近での中空突起の平坦化を行う順送型ツールの第３のステーションＣがもはや必要ではなくなって、このステーションを削除することができ、これに伴い順送型ツールが単純化される。次に、この方法をもたらす順送型ツールの形態が、図１５および図１６に示されている。前の説明は、図１５および図１６の対応する部分や部品に対しても当てはまるので、前に使用された図２および図３の符号が図１５および図１６で使用されており、さらなる説明は省略する。

この単純化は、たった１つの矯正ステーション（ステーションＡ）、すなわち、アップセット加工を行うステーションしか必要とされないことを意味し、アップセット加工では、伸長、すなわち、形材ストリップの長手方向の伸長が起こり、これは望ましくない。穴抜き加工または切り離し加工を行う残りのステーションＢ、Ｄでは、形材ストリップの伸長は全く起こらない。作業ステーションＢ、Ｄでのこれらの加工から、対応する作業ステーションＢ、Ｄが矯正ステーションとしてみなされないことが分かる。

順送型ツールのさらなる単純化も可能であり、実際に、アップセット加工は順送型ツール以外の、例えば後述する、図１９Ａ〜図１９Ｃ、図２０Ａ〜図２０Ｃまたは図２１Ａ〜図２１Ｃによる、ローリング機構で行うことができる。このような構成の場合、ローリング機構が形材ストリップを順送型ツールに直接供給するように、ローリング機構を順送型ツールに連結することができる。しかし、これは必須ではない。ローリング機構は、必要とされるアップセット部分を有する形材ストリップを中間製品として送出することができ、次いで、この中間製品を所定の長さでまたは巻材の形態で順送型ツールに供給することができる。ローリングは、次の順送型ツールでの製造とは別の工場で行うことができる。アップセットステーションが順送型ツールにない場合、矯正ステーションは存在せず、伸長問題はもはや発生しない。これは理想的な問題解決手段を意味する。

アップセットステーションＡが順送型ツールから削除されるか、または第１の場所に組み込まれない場合に、順送型ツールは、図１７および図１８に示すように設計される。先の説明は、対応する部分や部品に対しても当てはまるので、前に使用された図２および図３の符号は、図１７および図１８にも記載されており、さらなる説明は省略する。

図１９Ａ〜図１９Ｃでは、第１の幅広面２と反対側に配置された幅広面３とを備え、かつ少なくとも実質的に長方形断面を有する進入形材ストリップ１から、規則的に交互する形材部からなる送出形材ストリップ１’を、ローリング機構は製造するように設計されており、この送出形材ストリップは、図１７および図１８の順送型ツール用の進入ストリップを形成する。このために、送出形材ストリップ１’は、少なくとも実質的に進入形材ストリップ１の断面形状を有する第１の形材部と、進入形材ストリップ１から製造され、それぞれが第１の幅広面に円筒状凹部２０８を有し、第２の幅広面３にリング状凹部２１２で囲まれた中空円筒状突起２１０を有する第２の形材部とで構成される交互する形材部からなる。

ローリング機構は、ディスク状形状の第１のロールおよび第２のロールからなるが、これらロールの一部だけが、実際に、図１９Ａに斜視図で、図１９Ｂに部分側面図および半径方向部分断面図で、図１９Ｃに固定ギャップ領域の拡大図で示されている（図２０Ａ〜図２０Ｃおよび図２１Ａ〜図２１Ｃの各図面が対応して描かれている）。ロール６００、６０２は互いに同期され、反対の回転方向６０４、６０６に動く。進入形材ストリップ１は、ギャップ領域６０８で、すなわち、ロール間の固定ギャップ６１０で矯正される。第１のロール６００は、一定の角度間隔で配置され、円筒状凹部２０８の形状に対して相補的な形状を備えた複数の突起６１２を有する。同様に、第２のロール６０２は、第１のロールの突起と同じ間隔で配置された複数の定形部または定形領域６１４を有し、その定形領域はそれぞれ、中空円筒状突起２１０の形状に対して相補的な形状６１６を備えた中央部と、さらに、中空円筒状突起２１０を囲むリング状凹部２１２の形状に対して相補的な形状を備えた、中央部を囲むリング状突起６１８と、を有する。

図２０Ａ〜図２０Ｃまたは図２１Ａ〜図２１Ｃのローリング機構では、各ロールは、図１９Ｃの符号６１８などの、形材ストリップ内にリング状凹部を形成することになる定形突起がロール６０２にないことを除いて、同様に設計されている。これは、例えば、リング状凹部２１２の形成が穴抜き加工と組み合わされる（これによって、穴の壁の修正に寄与することができる）という点から、またはリング状凹部２１２の形成が異なる作業ステーションで（例えば、追加した作業ステーションで）行われるという点から、中空本体要素にとって望ましいリング状凹部２１２が、順送型ツールで製造されなければならないことを意味する。

すべてのローリング機構において、第１のロール６００の突起６１２と、第２のロール６０２の定形部または定形領域６１４とが、符号６２０などの逃げ部分を有するならば、すなわち、円筒形状とは異なるややボール状の形状を有するならば、それは好ましく、そのややボール状の形状は、障害なくロールの離脱移動がロールで行われるのを保証し、すなわち、形成された形材ストリップが出ていくときに、ロールと形材ストリップとの衝突が起こり得ないのを保証する。

第１のロールの各突起によって移動される形材ストリップ材料の体積は、少なくとも実質的に、第２のロール側で移動した材料の材料体積に、すなわち、次のように構成される体積にうまく一致しなければならない。つまり、中空円筒状突起２１０の体積に、第２の幅広面を越えて延びる突起のベース領域の体積を加え、さらに突起を囲むリング状凹部２１２の体積を引いた体積である。

最後に、第１のロール６００の突起６１２および／または第２のロールの定形部６１４は、図１９〜図２１に示すように、それぞれのロール６００またはロール６０２のそれぞれのインサートによって形成することができ、図２１Ａ〜図２１Ｃだけは、定形部６１４をインサートとして実装していない。インサートを使用すると、摩耗または破損したインサートを、ロール全体を交換する必要なく、容易に交換することができる。

本発明は、外形が長方形または正方形である中空本体要素の製造を対象としているが、使用するツールが、例えば、対応する設計の打抜き工具を使用して、形材ストリップから所望の外形形状のものを製造するために設計されることを条件として、それらの外形が多角形、長円形、または円形の要素、あるいは別の形態の要素の製造に使用することもできる。

上に述べたように、通常は板金２８０からなる部品への取り付け用の、ナットなどの中空本体要素を製造する方法が本発明に従って提供され、特に、それぞれの工程が行われる複数の作業ステーションＡ、Ｂ、Ｄまたは複数の作業ステーションＢ、Ｄを有する順送型ツールを使用して、形材に穴２０４を前もってあけた後で、棒状の形材１または巻材の形態で存在する形材から、要素を所定の長さに切断し、任意選択で、その後、円筒状のねじ部２０６を形成することによって、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形２０２を有する中空本体要素を製造する方法が本発明に従って提供される。本発明の方法は、次のステップによって特徴づけられる。

ａ）第１のステップで、長方形断面の形材１から始めて、形材の第１の幅広面２に円筒状凹部２０８を形成し、第１の幅広面２の反対側にある形材の第２の幅広面３に、リング状凹部２１２が突起２１０を囲んだ状態で、中空円筒状突起２１０を形成するアップセット加工を行うステップ。

ｂ）第２のステップで、円筒状凹部のベース部２１４と中空円筒状突起２１０のベース２１６との間に残ったウェブ２１４を穴抜きまたは打ち抜きして貫通穴２０４を形成するステップ。

ｃ）第３のステップで、中空本体要素２００を形材から切り離し、任意選択で、ねじ２００を設けるステップ。

上述のように、アップセット加工は順送型ツールかまたは、例えば、ローリング機構などの前加工工程で行うことができる。

ステップａ）のアップセット工程中に、円筒状凹部２０８の直径と、中空円筒状突起２１０の内径と、が少なくとも実質的に同じにされなければならない。

ステップｂ）によるウェブの穴抜き中に、少なくとも実質的に円筒状凹部２０８の直径と、中空円筒状突起２１０の内径と、に一致する直径を備えた穴２０４を形成するのが好ましい。

中空円筒状突起２１０の加工では、中空円筒状突起が、形材の第２の幅広面を越えて突出するように設計されるのが好ましい。

ステップａ）によるアップセット加工中に、形材の第１の幅広面２に円筒状凹部２０８を囲むリング状の隆起部分２６０を形成することができる。

ステップａ）によるアップセット加工中に、中空円筒状突起２１０から外向きにおよび／または中空円筒状突起２１０を囲むリング状凹部２１２の領域内の内側に、回転を防止する特徴部２７２を形成することができる。

回転を防止する特徴部は、中空円筒状突起２１０の半径方向外側にリブ２７２および／または溝によって形成することができる。

回転を防止する特徴部は、リング状凹部２１２のベース部と、形材の第２の幅広面と円筒状突起の自由端との間における地点と、の間で、中空円筒状突起２１０の一部に沿って軸方向に延びるリブ２７２によって形成されるのが好ましい。

この点において、回転を防止するリブ２７２は、アンダーカット２４４の半径方向最大深さの、少なくとも実質的に４０％から９０％の範囲に相当する半径方向の幅を有することができる。

前の方法とは別に、ステップａ）で、同様に長方形断面の形材１から始める成形加工を行うことができ、その成形加工では、任意選択で、形材１の第１の幅広面２に円筒状凹部２０８を設けないで、形材１の第２の幅広面３に、好ましくは、平面図で多角形形状、特に正方形形状の凹部２１２’を設け、この凹部２１２’は、中空円筒状突起２１０を囲み、この中空円筒状突起は、一部を凹部２１２’の形成時に移動された材料から、一部を中空円筒状突起２１０の中空空間の形成によって移動された材料から形成され、凹部２１２’には、中空本体要素の縦中心軸に対して傾けて配置した１つのリング面または複数のリング面が設けられ、第２のステップｂ）では、形材１の第１の幅広面２と中空円筒状突起２１０のベース部２１６との間の材料を穴抜きまたは打ち抜きして、貫通穴２０４を形成する。

通常は板金２８０からなる部品２８０に取り付けられる本発明による中空本体要素は、特に、第１の幅広面２と第２の幅広面３とを備えた少なくとも実質的に正方形または長方形の全体的な形状を有し、アンダーカットのない中空円筒状突起２１０は、第２の幅広面３を越えて突出し、かつ第２の幅広面にあるリング状凹部２１２によって囲まれ、さらに、穴２０４は、第１の幅広面２からリベット部を形成する中空円筒状突起かつ／または穴抜き部２２２を通り、この穴は、任意選択で、円筒状のねじ部２０６を備え、回転を防止する特徴部２７２が中空円筒状突起２１０から外向きに形成され、かつ／または中空円筒状突起２１０を囲むリング状凹部２１２の領域で内向きに形成され、中空円筒状突起にアンダーカットが設けられないことを特徴とする。

回転を防止する特徴部は、中空円筒状突起２１０の半径方向外側にリブ２７２および／または溝によって形成されるのが好ましい。

回転を防止する特徴部は、中空円筒状突起２１０に沿って軸方向に延びるリブ２７２によって形成することができる。

回転を防止するリブ２７２は、少なくとも実質的に中空円筒状突起２１０の壁厚さの１０％から６０％の範囲にある半径方向の幅を有することができる。

回転を防止する特徴部はまた、リング状凹部にまたがり、半径方向に延びるリブ２７２の形態で設けることができる。この種の実施形態は、あとでさらに詳細に説明する図２２Ａ〜図２２Ｄに見ることができる。

さらに、回転を防止する特徴部は、リング状凹部にわたって半径方向に延び、中空円筒状突起に沿って軸方向に延びる、斜めに配置した回転を防止するリブの形態で設けることができる。

また、回転を防止する特徴部は、斜めに配置したリング状凹部の面に配置された凹部の形態で設けることができる。

第２の幅広面３は、面内でリング状凹部２１２の半径外側にあり、すなわち、中空本体要素の横逃げ面への移行部にある丸みのついた部分または面取り面から離れて位置し、このため、リング状凹部の外側にある領域には、バー、溝、またはアンダーカットはない。

リング状凹部２１２は、平面図で方形である中空本体要素２００の最短横断寸法よりもほんのわずかに小さい外径で設計されるのが好ましく、それによって、リング状凹部は、形材の第２の幅広面とともに、第２の幅広面の平面内の最も狭い地点に、０．２５ｍｍから１ｍｍの範囲、好ましくは、約０．５ｍｍのウェブを形成する。

さらに、本発明は、通常は板金からなる部品２８０への取り付け用の中空本体要素を提供し、特に、第１の幅広面２および第２の幅広面３を備えた少なくとも実質的に正方形または長方形の外形を有し、中空円筒状突起は、第２の幅広面３を越えて突出し、かつ第２の幅広面３にあるリング状凹部２１２’によって囲まれ、さらに、穴２０４は、第１の幅広面２から中空突起または打抜き部２１０を通って延び、任意選択でこの穴が円筒状のねじ部２０６を有し、この中空本体要素は、リング状凹部２１２’が平面図において多角形、特に正方形であり、リング状凹部２１２’には、中空本体要素の縦中心軸に対して傾けて配置した１つまたは複数の面が設けられ、中空円筒状突起２１０にはアンダーカットがないことを特徴とする。

本発明による部品アセンブリは、部品、例えば、板金部品２８０に取り付けられた上記に示した種類の発明の中空本体要素２００で構成され、部品すなわち板金部品２８０の材料は、中空本体要素のリング状凹部２１２の面と、回転を防止する特徴部２７２の面と、さらに、ビード状にかしめられてリベットビードを形成した中空円筒状突起２１０の面と、に接触する。

これに関して、リベットビードが、中空本体要素２００の本体部から遠い方の板金部品の面を越えて突出しないように、またはわずかに突出し、中空本体要素のリング状凹部２１２を囲む中空本体要素の第２の幅広面３より下の領域に存在するように、板金部品のリング状の溝２８２の軸方向深さは、中空円筒状突起２１０の長さと、板金部品２８０の厚さと、に応じて選択される。

中空本体要素２００のリング状凹部２１２を囲む領域にある中空本体要素２００の第２の幅広面３は、板材に少なくとも実質的に押し付けられないか、または最大でもわずかに押し付けられるのが好ましい。

通常は板金からなる部品に取り付けるナットなどの中空本体要素２００を製造する本発明の順送型ツールは、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形２０２を有する中空本体要素を製造し、具体的には、形材に前もって穴２０４を穴抜きした後、棒状の形材または巻材の形態で存在する形材１から、所定の長さの個々の要素に切断し、任意選択で、次に円筒状のねじ部２０６を形成し、形材または互いに平行して配置した複数の形材に対して、いずれの場合にも、順送型ツールのストローク毎に各作業ステーションで２つの作業が同時に行われ、穴抜き加工を作業ステーションＢで行うことができ、形材または各々の形材からの中空本体要素の切り離しをその後の作業ステーションＤにある切断パンチを用いて行うことができることを特徴とする。

これに関連して、第１の作業ステーションＡでアップセット加工を行って、例えば、断面が少なくとも実質的に長方形である形材の第１の幅広面に円筒状凹部２０８を形成し、第１の幅広面の反対側にある形材の第２の幅広面にリング状凹部２１２によって囲まれた中空円筒状突起を形成することができる。

これに関連して、アップセット加工後に穴抜き加工を行って、円筒状凹部２０８のベース部と中空円筒状突起の中央通路との間に残ったウェブを穴抜きすることができる。

順送型ツールは、第１の幅広面２と、通常は第１の幅広面の反対側にある第２の幅広面３と、を備え、少なくとも実質的に長方形の断面を有する進入形材ストリップ１とともに動作させるために設計変更され、この進入形材ストリップは、規則的に交互する形材ストリップ１の形材部分と、形材ストリップ１から加工され、それぞれ、第１の幅広面に円筒状凹部２０８を有し、第２の幅広面３にリング状凹部２１２によって囲まれた中空円筒状突起２１０を有する形材部分と、で構成される。

上記のように、本発明による中空本体要素２００の場合、回転を防止するリブ２７２が、半径方向にリング状の溝２１２にまたがるようにリブ２７２を設計することも可能である。この種の中空本体要素２００の構造が図２２Ａ〜図２２Ｄに示されている。図１３Ａ〜図１３Ｄの中空本体要素より優れた１つの重要な差異は、回転を防止するリブ２７２が、ここに示すように、半径方向にリング状の溝２１２にまたがり、この実施形態において、回転を防止するリブ２７２を形成する材料が、障害のない湾曲部を介してリベット部２１０に合流し、さらに、リング状凹部２１２のベース領域および外側傾斜面に合流するという点である。図２２Ｄの回転を防止するリブ２７２の上面は、要素の第２の幅広面３に対してわずかに後退しているが、この面と同一平面上に置くこともできる。ここでまた、円筒状リベット側２１０の内側円筒面２８８が、ねじ部２０６の外径よりも幾分大きい内径を有していて、一方で、リベット留めされた状態では、図２２Ｃで下から来るボルトをねじ部２０６に挿入する助けとなり、内径２８８は、円錐形領域２８８”によってねじ入口を形成してねじ部に合流しており、この円錐形領域は、ボルトの挿入時に、ボルトをねじ部２０６の中心に置くのにも役立つ。

この実施形態では、円筒状リベット部２１０の外側面の丸みをつけた部分は、図１３Ａ〜図１３Ｄの実施形態のものよりも幾分さらに顕著とされる。一方、内側の円錐面２８８’はより小さくなっている。ここでは、円錐面は若干丸みをつけて示されているが、円錐形に切り取った面としてそれ自体公知の態様で設計することもできる。

図２２Ｃでは、側面斜視図で円筒状リベット部の左右にある回転を防止するリブ２７２を見ることができ、ハッチングで表した部分は、回転を防止するリブ２７２材料の湾曲部の斜視図を再現しており、回転を防止するリブ２７２材料は、図２２Ｃの断面図平面の後方下部にあり、軸方向溝、すなわち、リング状凹部２１２の傾斜面に合流する。図２２Ａ〜図２２Ｄによる中空本体要素を板金に取り付けるのに実施可能な方法が、比較的薄い板金部品２８０’に対しては図２３Ａ〜図２３Ｄの図面に示され、比較的厚い板金部品に対しては図２４Ａ〜図２４Ｄに示されている。取り付け自体は、図１４Ａ〜図１４Ｄに関連させてすでに説明した方法と同様に行うことができる。すなわち、同様に５０４などのダイボタンを用いて行うことができ、このダイボタンは、この実施例では、リベットビード５０６の形成に関与する図１４Ｃによる中央支柱（ポスト）領域または中央隆起部分に加えて、中央支柱を囲む平面図で正方形の隆起部分を有し、この隆起部は、図２３Ｂの凹部５１０の形状と一致する断面形状と、図２３Ａ〜図２３Ｄの平面図における溝５１０の周辺部形状に対して相補的な形状と、を有する。このダイボタンの外側隆起部分の、平面図における正方形の形状により、図２３Ａ〜図２３Ｄおよび図２４Ａ〜図２４Ｄによる凹部５１０と、これらの図にある対応する隆起部分５１２と、が同時に正確に形成され、この隆起部分５１２は対応する正方形形状を有し、板金部品２８０’への取り付け領域で中空本体要素２００をすき間なく囲む。このようにして、（図２３Ａ〜図２３Ｄまたは図２４Ａ〜図２４Ｄに示されていないが、そこに存在する）リブ２７２を通じて行う回転防止に加えて、さらなる回転防止がもたらされる。場合によっては、回転を防止するリブ２７２を削除するか、または高さを低くすることができ、中空本体要素２００の外側面を囲む正方形の隆起部分５１２を、回転を防止する単独の特徴部として使用することができる。

平面図における正方形の隆起部分５１２はまた、中空本体要素２００の下方側を板金部品２８０に移行する際に視覚的に有利なものとなる。

同一の中空本体要素２００を厚さが異なる板金部品２８０’で使用することができて、それでもなお、中空本体要素が板金部品２８０’への信頼性の高い取り付けを保証することは、図２３Ａ〜図２３Ｄと図２４Ａ〜図２４Ｄの比較を通じて明らかである。このように、中空リベット部２１０の長さが異なるという点で異なる中空本体要素２００の２つの実施形態だけで、例えば、０．６ｍｍから３．５ｍｍの範囲（制限なし）の板金厚さを扱えるようにすることが可能である。要素の領域にある板金部品の下側面と、さらにリベットビード５０６の下側面とが、要素の外側にある板金部品の裏面とともに１つの平面内にあることも有益であり、これは、さらなる部品を板金部品の下側面にねじ留めするのに好都合である。これは、前もって定めたリベット部の長さに対して許容できる範囲内で、板金部品の厚さに無関係に行うことができる。

図２２Ａ〜図２２Ｄによる中空本体要素２００を製造する方法は、大部分が前に説明した方法と一致し、図２５Ａ〜図２５Ｆ、図２６、および図２７を参照して、以下に、さらに細部を簡単に説明する。

図２５Ａ〜図２５Ｆを参照すると、中空本体要素が製造される形材ストリップは、実質的に長方形のストリップであるが、側面７、８は、互いに対して若干傾いて立っており、すなわち、実際に、形材の第２の幅広面３の領域よりも形材の第１の幅広面の領域で、面積（空間）が小さくなるように傾斜していることを図２５Ａに見ることができる。これは、ストリップに亘る断面を表す図２５Ａの形材ストリップ１のハッチング領域によってもたらされる。

図２５Ｂは、丸み部２３０を備えた円筒状凹部２０８が形材の第１の幅広面２に形成され、円筒状のリベット部２１０と、さらにそれを囲むリング状の溝２１２とが、形材の第２の幅広面に形成されるアップセット加工を行った後の形材ストリップを示している。図２５Ｂの図では見ることができないが、リング状の溝２１２にまたがる回転を防止するリブ２７２がこの第１の矯正ステップで同時に形成される。さらに、形材ストリップの長手方向に対して垂直、すなわち、一方の幅狭面７と他方の幅狭面８との間に延びる５１４などの切欠が、形材ストリップの幅広面３に形成されている。

これらの切欠は、形材ストリップから個々の要素を後で切り離す助けとなる脆弱点を形成する。図２５Ｂで、これらの切欠は、後で符号２００などの中空本体要素を形成するストリップの中央にある中間部分と、左手の切欠５１４の左に見える別の中空本体要素の一部および右手の切欠５１４の右に見えるさらに別の中空本体要素２００の一部と、の境界を形成している。

図２２Ａ〜図２２Ｄの要素を製造する順送型ツールは、図２５Ａ〜２５Ｆに示された製造ステップに対応しており、これに関連して、この順送型ツールは図２６に示され、さらに図２７に、縮尺を拡大した順送型ツールの関連領域が示されている。

図２６および図２７の順送型ツールは、上記で説明したように、図１５および図１６の順送型ツールと概略的に同じであり、この理由から、同じ符号が、同一の部品または同じ機能を有する部品に対しても使用されている。図２６および図２７による順送型ツールについてのこの説明では、基本的に、図１５および図１６による順送型ツールまたは他のすでに説明した順送型ツールに対する重要な差異のみを述べる。

図１５および図１６の順送型ツールでは、アップセットパンチ６４、６６が形材ストリップ１の下に配置され、対応するダイボタン９２、９４は形材ストリップ１の上に配置されているが、図２６および図２７の実施例では、アップセットパンチ６４、６６は形材ストリップ１の上に配置され、一方、対応するダイボタン９２、９４は形材ストリップの下に配置されている。これに関連して、図２６および図２７の実施形態のアップセットダイボタン９２、９４の支持は、図１５および図１６の実施形態とは多少異なって行われている。なお、ダイボタンはまた、ここで、下側ツールに固定した状態で配置されている。

上述した形材ストリップの側面７、８の傾斜した配置の意図するところは、アップセットパンチ６４、６６によって形成された円筒状の中空空間２０８に隣接する上側領域で、形材ストリップがアップセットパンチ６４、６６によって幅を拡大され、それによって、幅狭面７、８が、上側幅広面２および下側幅広面３に対して垂直な配置をとる傾向にあり、順送型ツールを通りさらに先の通路に形材ストリップを適切に案内する助けとなることである。

図１５および図１６の順送型ツールより、図２６および図２７の実施形態では、穴パンチ８４、８６は形材ストリップ１の上に配置され、一方、対応するダイボタン１００、１０２は、形材ストリップ１の下に配置されている。

図２６および図２７による順送型ツールのさらなるステーションとして、２つの拡張ダイ７０４、７０６が形材ストリップの下に設けられており、これらの拡張ダイは、円筒状のリベット部２１０を拡張する働きをして、ねじ入口を形成する円錐形領域２８８”と、円錐形のまたは丸みをつけた入口領域２８８’と、を備えた拡張中空円筒領域２８８の最終的な構造を決める。この場合に、形材ストリップの上には、２つのパンチ７００、７０２が配置されており、これらのパンチは、プレス機の閉鎖時に、前にすでに形成された円筒状凹部２０８と係合し、個々の中空本体要素の縦軸２２６の方向に拡張ダイ７０４、７０６から作用する力を吸収する。さらに、これらのパンチは、ねじ出口の領域にある中空本体要素の形状を修正するのに役立ち、かつ／または領域２０８の内径もしくはねじ切り加工を行う前の貫通穴２０４の校正に役立ち、このねじ切り加工は、切断パンチ２２２によって形材ストリップから個々の要素を切り離し、個々の中空本体要素をプレス機から取り出した後で最初に行われる。

図１５および図１６の上述の順送型ツールとは異なり、ここでは、切断パンチの領域から中空本体要素を取り除くために、スプリング装架カムを使用せずに、差し込み式の案内チャネル１１８が使用され、この案内チャネルは、要素が形材ストリップの進行方向に切断パンチの領域から外れて、順送型ツールを出るようにする。プレス機のストローク毎に形材ストリップから切り離された第２の中空本体要素２００’は、前と同様に、切断ダイ３０の通路穴２８を通り、下側プレート１２の拡大穴３８を通って導出され、例えば、プレート１２を出た後かまたはプレート１２内でスライダを介してプレス機から横方向に導出することができる。

この実施形態では、符号７０８の小さい隆起部分に留意すべきである。この隆起部分は、符号５１４などの切欠を形成するのに寄与する。符号７１０の構成要素にも留意すべきである。これは、形状ストリップが順送型ツール内でこれまで適切に加工されてきて、正確な位置に配置されるのを保証するために、降下して円筒状の中空空間２０８に入る位置センサである。

センサ７１０が、プレス機の各ストローク毎にその中空空間内に所与の量だけ下がらないで、例えば、その中空空間に隣接する、またはその中空空間がない形状ストリップの上側幅広面を打つ場合、これは、例えば、符号６４、６６などのアップセットパンチが摩耗か破損しているために、単純に中空空間が存在しないのだから、その場合に、センサ７１０は、プレス機の閉鎖中に、センサ７１０のカラー７１２に作用するスプリング７１４の力に逆らって上方にずれ、それによって、近接センサ７１６の近くに来て、近接センサは、プレス機の緊急停止に寄与する対応する信号を送信する。次いで、障害の理由を調査することができ、必要な修正または修理を行った後でプレス機の運転を再開することができる。

プレス機の開放ストローク時に、上側ツールは、アップセットパンチ６４、６６、センサ７１０、穴抜きパンチ８４、８６、支持パンチ７００、７０２、および切断パンチ２２が形材ストリップの上側面２から離れるだけ十分上方に持ち上げられなければならず、形材ストリップは、アップセットダイ９２、９４、切欠を形成する突起７０８、穴抜きダイ１００、１０２、固定拡張ダイ７０４、７０６、および切断ダイ３０などの下側ツールの突出部品から離れるだけ十分に持ち上げられなければならない。プレス機のストローク毎に、形材ストリップは、矢印７２０に従って２つの中空本体要素２００の長さに相当する長さだけ右に移動される。この実施形態では、各ステーションは、個々の中空本体要素２００の長さを複数合わせたものに相当する長さに対応している。ここでは、図面に示すように、順送型ツールの個々のツール用の構築空間を付与するために、複数の空きステーションが設けられている。ここで、無視できない変形は、実際にはアップセットダイ９２、９２内のアップセットパンチ６４、６６の領域で起こるだけであり、特に、アップセットパンチとアップセットダイの領域で伸長する部分は、形材ストリップの側面７、８の傾斜した配置によって吸収され、したがって、形材ストリップは伸長しないので、順送型ツール内での形材ストリップの伸長の問題は考えなくてもよい。

すべての実施形態において、形材と形材から製造される機能要素の材料例として、冷間変形に関連して、例えば、ＤＩＮ １６５４による３５Ｂ２合金などのＩＳＯ規格に準じたクラス８かそれより高い強度値に達するあらゆる材料を挙げることができる。上記のようにして形成された留め具要素は、特に、延伸品質板金部品用の一般的な鋼材料すべてに適し、さらに、アルミニウムやその合金に適する。また、アルミニウム合金、特に、高強度アルミニウム合金、例えば、ＡｌＭｇ５は、形材や機能要素に使用することができる。例えば、ＡＭ５０などの高強度マグネシウム合金からなる形材または機能要素も考慮することができる。

本発明は、外形が長方形または正方形の要素の製造を対象にしているが、使用するツールが、例えば、相応して設計した打抜き工具を使用して、形材ストリップから所望の外形形状のものを製造するために設計されることを条件として、外縁部形状が多角形、長円形、または円形の要素、あるいは、別の形態を有するこの種の要素の製造に使用することもできる。

図２による順送型ツールで加工される形材の実施形態を示している。 形材の移動方向の順送型ツール断面図を再現して示している。 図２の順送型ツールの作業ステーション領域の拡大図を示している。 図２および図３の方法および順送型ツールを使用して中空本体要素を製造する個々のステップ図を示している。 完成した図４Ａ〜図４Ｅの中空本体要素の様々な図を示しており、図５Ａは、中空本体要素の下方からの斜視図を示し、図５Ｂは、中空本体要素の上方からの平面図を示し、図５Ｃは、図５Ｂの切断面Ｃ−Ｃおよび切断面Ｃ’−Ｃ’に対応する断面図を示し、図５Ｄは、図５Ｃの領域Ｄの拡大図を示し、さらに図５Ｅ〜図５Ｉは、図５Ａ〜図５Ｄの中空本体要素の理想的な変形形態を示し、実際上はより厚い板金部品用に設計されており、それに対して図５Ｊ〜図５Ｎは、より薄い板金部品用に設計された別の理想的変形形態を示している。 図５Ａ〜図５Ｄによる中空本体要素の若干の修正形態を示すさらなる中空本体要素の図であり、図６Ａは、中空本体要素の上方からの平面図を示し、図６Ｂは、図６Ａの切断面Ｂ−Ｂに沿った断面図を示し、図６Ｃは、図６Ａの切断面Ｃ−Ｃに対応する断面図を再現し、図６Ｄおよび図６Ｅは、機能要素の上からと下からの斜視図である。 中空本体要素の、薄い板金部品および厚い板金部品それぞれへの取り付けを示している。 リング状凹部にまたがって、半径方向に延びるリブの形態で回転を防止する特徴部を備えた中空本体要素のさらなる変形形態の図を示し、図８Ａは、中空本体要素の下からの図であり、図８Ｂおよび図８Ｃは、図８Ａの水平切断面Ｂ−Ｂと垂直切断面Ｃ−Ｃに対応する断面図であり、図８Ｄは斜視図である。 図８Ａ〜図８Ｄと同様の図であるが、回転を防止する斜め配置のリブを備えた実施形態の図であり、そのリブは、リング状凹部を横切って半径方向に延び、穴抜き部のアンダーカットに沿って軸方向に延びている。 図８Ａ〜図８Ｄと同様の図であるが、回転を防止する角付きリブを備えた実施形態の図であり、そのリブは、リング状凹部を横切って半径方向に延び、穴抜き部のアンダーカットに沿って軸方向に延びている。 図８Ａ〜図８Ｄによる図であるが、回転を防止する特徴部を備えた実施形態の図であり、この特徴部は溝または凹部によって形成されている。 図８Ａ〜図８Ｄと同様の図であるが、平面図で多角形リング形状を備え、特定の場合には正方形形状の実施形態の図を示している。 図５Ａ〜図５Ｄによる中空本体要素の修正形態を示す本発明の中空本体要素の図を示し、中空本体要素の自由端上面の図１３Ａは、下からの図を示し、図１３Ｂは、図１３Ａの切断面Ｘ１１１Ｂ−Ｘ１１１Ｂに対応する断面図を示し、図１３Ｃは、図１３Ｂの領域Ｘ１１１Ｃの拡大図を示し、図１３Ｄは、中空本体要素を斜視図で再現している。 本発明による中空本体要素の、前もって穴をあけた板金要素へのリベット留め加工による取り付けを示している。 図３の順送型ツールと同様の、本発明による順送型ツールの縦断面図を示している。 図１５の順送型ツールの中央領域の拡大図を示している。 図１５の順送型ツールと同様の、本発明による他の順送型ツールに亘る縦断面図を示している。 図１７の順送型ツールの中央領域の拡大図を示している。 本発明による第１のローリング機構の概略図を示している。 本発明による第２のローリング機構の概略図を示している。 本発明による第３のローリング機構の概略図を示している。 本発明によるさらなる中空本体要素の図を示し、図２２Ａは、下からの図を示し、図２２Ｂは、図２２Ａの切断面ＸＸＩＩＢ−ＸＸＩＩＢに対応する断面図を示し、図２２Ｃは、図２２Ａの切断面ＸＸＩＩＣ−ＸＸＩＩＣに対応する断面図に対応する断面図を示し、図２２Ｄは斜視図を示している。 図２２Ａ〜図２２Ｄの要素の比較的薄い板金部品（図２３Ａ）への取り付けを説明するための図を示している。 図２３Ａ〜図２３Ｄと同様の図であるが、比較的厚い板金部品（図２４Ａ）への要素の取り付けを説明するための図を示している。 図２２Ａ〜図２２Ｄによる本発明の要素の製造を説明する一連の図を示している。 形材ストリップの長手方向に切断した、図２２Ａ〜図２２Ｄによる要素を製造するための順送型ツールの側面図を示している。 図２６の順送型ツールの中央領域の拡大図を示している。

Claims (31)

1. 板金（２８０）からなる部品への取り付け用の、ナットを含む中空本体要素（２００）を製造する方法であって、それぞれの工程が行われる複数の作業ステーション（Ａ、Ｂ、Ｄ；Ｂ、Ｄ）を有する順送型ツール（１０）を使用して、形材に前もって穴（２０４）を穴抜きした後で、棒状の形材（１）または巻材の形態で存在する形材から個々の要素を所定の長さで切断し、その次に円筒状のねじ部（２０６）を形成することによって、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形（２０２）を有する中空本体要素を製造する方法において、
   ａ）第１のステップで、長方形断面の形材（１）から始めて、前記形材の第１の幅広面（２）に円筒状凹部（２０８）を設け、前記第１の幅広面（２）の反対側にある、前記形材の第２の幅広面（３）に、リベット部を形成する中空円筒状突起（２１０）を設け、前記突起がリング状凹部（２１２）によって囲まれるアップセット加工を行うステップと、
   ｂ）第２のステップで、前記円筒状凹部のベース部（２１４）と前記中空円筒状突起（２１０）のベース部（２１６）との間に残ったウェブ（２１８）を穴抜きまたは打ち抜きして貫通穴（２０４）を形成するステップと、
   ｃ）第３のステップで、前記中空本体要素（２００）を前記形材から切り離し、ねじ（２０６）を設けるステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. ステップａ）の前記アップセット加工時に、前記円筒状凹部（２０８）の直径と前記中空円筒状突起（２１０）の内径とが、少なくとも実質的に同一径とされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ステップａ）の前記アップセット加工時かまたは前記ステップｂ）の前記穴抜き加工時に、前記形材の前記第１の幅広面にある前記円筒状凹部（２０８）の開口部に、丸みをつけたまたは面取りした入口縁部（２３０）を設けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の方法。
4. ステップａ）の前記アップセット加工時かまたはステップｂ）の前記穴抜き加工時に、前記中空円筒状突起（２１０）の口部が、その自由端に、丸みをつけたまたは面取りした出口縁部（２３４）を設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. ステップｂ）による前記ウェブの前記穴抜き時に、前記円筒状凹部（２０８）の前記直径と、前記中空円筒状突起（２１０）の前記内径とに少なくとも実質的に一致する直径で穴（２０４）を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記第１のステップａ）の前記アップセット加工時に、前記中空円筒状突起（２１２）の前記自由端が、外側に面取り面（２３６）を設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記第１のステップａ）の前記アップセット加工時に、前記第１の幅広面（２）および前記第２の幅広面（３）に対して、少なくともほぼ平行な平面内に位置し、半径方向内側で、少なくとも実質的に丸い移行部（２４３）を経由して前記中空円筒状突起（２１０）の外側面に合流し、半径方向外側で、円錐面（２４２）に合流するリング状のベース領域（２３８）を前記リング状凹部（２１２）に設けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記リング状凹部（２１２）の前記円錐面（２４２）は、６０°から１２０°の範囲の円錐の内包角を有することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記リング状凹部の前記リング状領域（２３８）から前記円錐面（２４２）への移行部に丸みをつけたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記リング状凹部にある前記円錐面（２４２）の、前記形材にある前記第２の幅広面（３）への出口に丸みをつけたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記中空円筒状突起（２１０）の加工時に、この加工が、中空円筒状突起を前記形材の前記第２の幅広面を越えて突出させることを意図して行われることと、拡張中空円筒状領域（２８８）を前記中空円筒状突起（２１０）に設け、前記拡張中空円筒状領域（２８８）の直径が前記ねじ（２０６）の外径よりも大きく、拡張円筒状領域のこの具現化は、前記第２のステップと前記第３のステップの間に設けた拡張ステップとしてのさらなる製造ステップによって行うことができることとを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記リング状凹部（２１２）は、平面図で方形である前記中空本体要素（２００）の最短横断寸法よりも小さく作られた外径とされ、それによって、前記リング状凹部は、前記形材の前記第２の幅広面とともに、前記第２の幅広面の平面内の最も狭い地点に、０．２５ｍｍから１ｍｍの範囲の幅を有するウェブ（２８４、２８６）を形成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
13. ステップａ）による前記アップセット加工時に、前記形材の前記第１の幅広面（２）に前記円筒状凹部（２０８）を囲むリング状隆起部分（２６０）を形成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記ステップａ）による前記アップセット加工時に、回転を防止する特徴部（２７２）が前記中空円筒状突起（２１０）から外向きに形成され、かつ／または前記中空円筒状突起（２１０）を囲む前記リング状凹部（２１２）の領域内の内側に形成されること、および／または、前記形材ストリップ（１）の一方の長手側面（７）と他方の長手側面（８）との間に延在し、かつ前記形材ストリップ（１）の第２の幅広面（３）に配置された切欠（５１４）の形態の脆弱点が、前記形材ストリップの隣接する中空本体要素（２００）同士の間の地点に形成されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 前記中空円筒状突起（２１０）の半径方向外側にあるリブ（２７２）および／または溝によって、前記回転を防止する特徴部を形成することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
16. 前記リング状凹部（２１２）の前記ベース部と、前記形材の前記第２の幅広面（２）と前記中空円筒状突起の前記自由端との間における地点と、の間において、前記中空円筒状突起（２１０）の一部に沿って軸方向に延在するリブ（２７２）によって、回転を防止する特徴部を形成することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の方法。
17. 回転防止をなす前記リブ（２７２）は、前記中空円筒状突起（２１０）の外周に設けられたアンダーカット部（２４４）の半径方向最大深さの４０％から９０％の範囲に当たる半径方向幅を有することを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記リング状凹部（２１２）にまたがる半径方向に延びるリブ（２７２）として、前記ステップａ）において、回転を防止する特徴部を形成することを特徴とする請求項１４に記載の方法。
19. 前記リング状凹部の上を半径方向に延び、前記中空円筒状突起に沿って軸方向に延びる、斜めに配置した回転を防止するリブの形態で、前記回転を防止する特徴部を形成することを特徴とする請求項１４または請求項１８に記載の方法。
20. 前記リング状凹部上を半径方向に延び、前記中空円筒状突起に沿って軸方向に延びる、回転を防止するリブの形態で、前記回転を防止する特徴部を形成することを特徴とする請求項１４または請求項１８に記載の方法。
21. 回転を防止する特徴部が凹部の形態で、実際に前記ステップａ）において、または前記ステップｂ）において形成され、前記リング状凹部の前記円錐面（２４２）に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
22. 請求項１とは別に、前記ステップａ）において、同様に断面が長方形の形材１から始める成形加工を行うことができ、その成形加工では、前記形材（１）の前記第１の幅広面（２）に円筒状凹部（２０８）を設けないで、前記形材（１）の前記第２の幅広面（３）に、平面図で多角形または正方形の凹部（２１２’）を設け、この凹部は、前記中空円筒状突起（２１０）を囲み、この中空円筒状突起は、一部を前記凹部（２１２’）の形成時に移動された材料から、一部を前記中空円筒状突起（２１０）の中空空間の形成によって移動された材料から形成され、前記凹部（２１２’）には、前記中空本体要素の縦中心軸に対して傾けて配置した１つまたは複数のリング面が設けられ、前記第２のステップｂ）では、前記形材（１）の前記第１の幅広面（２）と前記中空円筒状突起（２１０）の前記ベース部２１６の間の材料を穴抜きまたは打ち抜きして、貫通穴（２０４）を形成することを特徴とする請求項１に記載の方法。
23. 板金（２８０）からなる部品への取り付け用の、ナットを含む中空本体要素（２００）を製造するための順送型ツールであって、少なくとも２つの作業ステーション（Ｂ、Ｄ）を有する順送型ツールを使用して、形材に前もって穴（２０４）を穴抜きした後で、棒状の形材または巻材の形態で存在する前記形材（１）から個々の要素を所定の長さに切断し、次に円筒状のねじ部（２０６）を形成することによって、少なくとも実質的に正方形かまたは長方形の外形（２０２）を有する中空本体要素を製造するための順送型ツールであって、前記形材または互いに平行して配置した前記複数の形材に対して、いずれの場合にも、順送型ツールのストローク毎に、各作業ステーションで２つの作業が同時に行われる順送型ツールにおいて、
    断面が少なくとも実質的に長方形である形材（１）の第１の幅広面に円筒状凹部（２０８）を形成し、前記第１の幅広面とは反対側にある前記形材の第２の幅広面に、リング状凹部（２１２）によって囲まれた、リベット部をなす中空円筒状突起を形成するために、第１の作業ステーション（Ａ）でアップセット加工を行うことと、穴抜き加工が作業ステーション（Ｂ）で行われ、２つの中空本体要素の、形材または各形材からの切り離しが、いずれの場合も、次の作業ステーション（Ｄ）で、切断パンチを用いて行われることとを特徴とする順送型ツール。
24. 前記アップセット加工の後で、前記円筒状凹部（２０８）のベース部と前記中空円筒状突起の中央通路との間に残ったウェブを穴抜きすることで穴抜き加工を行うことができることを特徴とする請求項２３に記載の順送型ツール。
25. 前記順送型ツールは、前記第１の幅広面（２）と、第１の幅広面の反対側にある第２の幅広面（３）と、を備えた、少なくとも実質的に長方形の断面を有する進入形材ストリップ（１）とともに動作するように設計され、この進入形材ストリップは、それぞれ前記第１の幅広面に円筒状凹部（２０８）を有し、前記第２の幅広面（３）にリング状凹部（２１２）によって囲まれた中空円筒状突起（２１０）を有する連続的な複数の形材部分から構成されることを特徴とする請求項２３に記載の順送型ツール。
26. 第１の幅広面（２）と、この第１の幅広面の反対側にある幅広面（３）と、を備えた、少なくとも実質的に長方形の断面を有する進入形材ストリップ（１）から、それぞれ前記第１の幅広面に円筒状凹部（２０８）を有し、かつ前記第２の幅広面（３）にリング状凹部（２１２）によって囲まれた中空円筒状突起（２１０）を有する連続的な複数の形材部分からなる送出形材ストリップ（１´）を形成するために設計されたローリング機構と組み合わせたことを特徴とする請求項２３または請求項２５に記載の順送型ツール。
27. 第１の幅広面（２）と、第１の幅広面の反対側にある第２の幅広面（３）と、を備えた、少なくとも実質的に長方形の断面を有する進入形材ストリップ（１）から、連続的な複数の形材部分から構成される送出形材ストリップ（１´）を製造するように設計されたローリング機構（６００、６０２）であって、
    前記送出形材ストリップ（１´）は、少なくとも実質的に前記進入形材ストリップの断面形状を有する第１の形材部分と、前記進入形材ストリップ（１）から加工され、それぞれ前記第１の幅広面に円筒状凹部（２０８）を有し、前記第２の幅広面（３）にリング状凹部（２１２）によって囲まれた中空円筒状突起（２１０）を有する第２の形材部分と、で構成されることと、前記ローリング機構は、反対の回転方向（６０４、６０６）に互いに同期して回転し、ロール間のギャップ領域で前記進入形材ストリップ（１）を再成形する第１のロール（６００）と第２のロール（６０２）とからなり、前記第１のロール（６００）は、一定の角度間隔で配置され、前記円筒状凹部（２０８）に対して相補的な形状を備えた複数の突起（６１２）を有し、同様に、前記第２のロール（６０２）は、前記第１のロール（６００）の前記突起と同じ間隔で配置された複数の定形部（６１４）または定形領域を有し、この定形領域はそれぞれ、前記中空円筒状突起の形状に対して相補的な形状を備えた中央部と、さらに、前記中空円筒状突起（２１０）を囲む前記リング状凹部（２１２）の形状に対して相補的な形状を備えた、前記中央部を囲むリング状突起と、を有することとを特徴とするローリング機構。
28. 第１の幅広面（２）と、第１の幅広面の反対側にある第２の幅広面（３）と、を備えた、少なくとも実質的に長方形の断面を有する進入形材ストリップ（１）から、連続的な複数の形材部分からなる送出形材ストリップ（１´）を製造するように設計されたローリング機構（６００、６０２）であって、
    前記送出形材ストリップ（１´）は、少なくとも実質的に前記進入形材ストリップの断面形状を有する第１の形材部分と、前記進入形材ストリップ（１）から製造され、それぞれ前記第１の幅広面に円筒状凹部（２０８）を有し、前記第２の幅広面（３）に、リング状凹部（２１２）によって囲まれた中空円筒状突起（２１０）を有する第２の形材部分と、を有する、連続的な複数の形材部分からなることと、前記ローリング機構は、反対の回転方向（６０４、６０６）に互いに同期して回転し、ロール間のギャップ領域で前記進入形材ストリップ（１）を再成形する第１のロール（６００）と第２のロール（６０２）とからなり、前記第１のロール（６００）は、一定の角度間隔で配置される、前記円筒状凹部（２０８）の形状に対して相補的な形状を備えた複数の突起（６１２）を有し、同様に、前記第２のロール（６０２）は、前記第１のロールの前記突起と同じ間隔で配置された複数の定形部（６１４）または定形領域を有し、この定形領域はそれぞれ、前記中空円筒状突起の、前記形材ストリップの前記第２の幅広面を越えて突出する部分の形状に対して相補的な形状を有することと、を特徴とするローリング機構。
29. 前記第１のロール（６００）の前記突起（６１２）、および前記第２のロール（６０２）の定形部（６１４）または定形領域は、障害のなくロールの離脱移動が前記ロールで行われるのを保証し、すなわち、前記送出形材ストリップ（１´）が出ていくときに、ロールの衝突が起こり得ないのを保証するように逃げを付けられることを特徴とする請求項２７または請求項２８に記載のローリング機構。
30. 前記第１のロール（６００）の各突起（６１２）によって移動される形材ストリップ材料の体積は、少なくとも実質的に、前記第２のロールの側で移動した材料の材料体積、すなわち、次のように構成される体積、つまり、前記中空円筒状突起（２１０）の体積に、前記第２の幅広面を越えて延びる突起のベース領域の体積を加え、さらに前記突起を囲むリング状凹部（２１２）の体積を引いた体積に一致することを特徴とする請求項２７〜２９のいずれか一項に記載のローリング機構。
31. 前記第１のロール（６００）の前記突起（６１２）および／または前記第２のロール（６０２）の前記定形部（６１４）は、前記各ロールの各インサートによって形成されることを特徴とする請求項２７〜３０のいずれか一項に記載のローリング機構。

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