JPH11511543A - ファスナー要素の挿入方法、ボルト要素、かしめ用ダイおよび部品組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 頭部（１２）および軸部（１６）を有するボルト要素（１０）をシートメタル部品（５２）に挿入する方法において、ボルト要素はその頭部から遠い方の端部（１００）を先頭にして、装着用ヘッド（３８）を用いてシートメタル部品を貫通させられ、その頭部（１２）の領域において、装着用ヘッドと、シートメタル部品の、装着用ヘッド（３８）とは反対の側に配置されたダイ（５４）との共同作用によって、シートメタル部品（５２）にかしめられる。シートメタル部品（５２）は、ホールポンチによるか、あるいは特殊な形状をしたボルト要素（１０）の軸部（１６）の、頭部（１２）とは遠い方の端部によって、装着用ヘッド（３８）の作用を受けて穿孔されて、環状のカラーを形成し、該カラーは引き続いて半径方向に変形されて、軸部上の溝と接触する。この構成においてポンチの役目をするボルト要素（１０）の端部（１００）は、好ましくはＤＩＮ７８のＫａ形状に従って作られる。

Description

【発明の詳細な説明】 ファスナー要素の挿入方法、ボルト要素、 かしめ用ダイおよび部品組立体 技術分野 本発明は、頭部と軸部とを有するファスナー要素、特にボルト要素を、シート メタル部品に、あるいは変形可能な材料からなる別の板状部品に挿入する方法に 関するものであり、ボルト要素は、その頭部とは遠い方の端部を先頭にして、シ ートメタル部品を貫通するように装着用ヘッドによってガイドされ、その頭部の 領域において、装着用ヘッドと、シートメタル部品の装着用ヘッドとは反対の側 に配置されたダイとの共同作用によって、シートメタル部品にかしめられる。さ らに本発明は、かしめによってシートメタル部品に挿入され得るボルト要素に関 し、ボルト要素挿入に用いるかしめ用ダイに関し、またシートメタル部品とボル ト要素とからなる部品組立体に関するものである。 発明の背景 最初に挙げた種類の、かしめによってシートメタル部品に挿入し得るファスナ ー要素は、既に知られており、国際公開第９４／１０１６８８号の国際出願がそ の例である。このようなファスナー要素においては、要素の軸部はねじを切った ボルトとして形成されており、シートメタル部品の一方の側から、あらかじめ形 成された孔に導入され、頭部のフランジ部が、前記と同じ側でシートメタル部品 と接触する。シートメタル部品の材料は、装着の過程で引き続いて塑性的に変形 され、要素の軸部上に、頭部の接触面と隣接して設けられた非常に小さな溝に入 り込み、これによって要素がシートメタル部品に固定される。このような従来の 構成では、シートメタル部品は、ボルト要素の挿入に先だって、予備的に成型さ れ、この際にほぼ円錐形のカラーまたはフレアーと前記カラーの狭い部分に開け られた孔とが形成される。カラーの狭い方の端部はボルト要素の頭部と向かい合 い、フレアーはボルト要素の挿入に際して平たく押しつぶされ、これにともなっ てシートメタルが要素の軸部上の溝に入り込む。これと良く似た工程がドイツ特 許３７０４７６３に示されている。また国際公開第９４／１０１６８８号は、カ ラーが反対側を向くように準備されてもよいことを提案している。すなわちこの 場合、ボルトはフレアーの最も広い部分でフレアーに進入し、次いでカラーの狭 い部分に開けられた孔を通過する。このバリエーションについては詳しく説明さ れていないが、この提案においても同様にカラーはボルト要素の挿入に際して平 たく押しつぶされ、シートメタルの平面と、実質的に全く同一の平面に存在する ようになる。 国際公開第９４／１０１６８８号の方法においては、要素の頭部はその接触面 に、実質的に放射状に伸びる複数の突起を有しており、これが挿入に際してシー トメタル部品に圧入されることによって、共廻り防止を形成する。共廻り防止は 、ねじを切られた軸部にナットを装着する際に、シートメタル部品上の要素自身 が回転しないことを意図したものである。 このようなシートメタル部品と要素とからなる部品組立体は、例えば自動車や 洗濯機の製造のような工業的製造において、シートメタル部品と要素とからなる 部品組立体に、さらに他の部品を組み付けたり、あるいはその逆の場合において 、頻繁に用いられる。シートメタル部品が圧縮力を受けられるように、頭部の接 触面が後から組み付ける他の部品とは反対の側にあることは有利である。 しかしながら、上述した従来の技術における既知のボルト要素は、実用上完全 に満足ゆくものではない。なぜなら他の部品を組み付ける前の輸送や保存の過程 で、要素がゆるんでしまう危険が比較的大きいからである。特に比較的薄いシー トメタルとともに用いられることを意図した、かしめ可能のボルトにおいて、こ のような危険が大きい。頻繁に起こるゆるみは、要素が脱落したり、あるいはシ ートメタル部品のその後の機械加工に不適当な向きを向くといった、著しいもの である。この種の既知の要素のゆるみはまた、付与された共廻り防止を不十分に することも引き起こしかねない。この場合は、ナットの装着に際して、十分な締 め付け力が発生する以前に要素が共廻りしてしまう。これらのトラブルは、要素 の頭部が引っ込んだ中空部にあり、部品組立体が組み付けられた後はもはや接近 不可能であるようなボディフレームの構造やその他の部位において、特に顕著な 欠点となる。もしこのような状況において要素が共廻りしたり、あるいは脱落し たりすれば、製造中の製品、たとえば自動車は、もはや通常の生産の流れでは製 造され得ず、その代わりに複雑な方法で修理されなければならない。このような 状況はできる限り避けられなければならない。 薄手のシートメタルにおいて特に顕著な別の問題は、共廻り防止を形成する突 起が、共廻りを完全に防止するために、一定の高さ、すなわち頭部の接触面から の高さがなくてはならないということにある。薄手のシートメタルにおいては、 シートメタル部品の材料が突起によって過度に押し込まれることによって、シー トメタル部品の完全な強度がもはや得られなくなってしまい、これがまた実用面 でのトラブルにつながる。 さらにもう一つの欠点は、要素をシートメタル部品にかしめる過程において、 塑性的に変形されたシートメタル部品を受け入れるための細い溝は、製造するこ とが困難であるばかりか、これによってボルトが不必要に高価になってしまうと いうことである。またその他に、この溝は、その鋭いエッジと断面積の減少によ って、ボルトの強度および疲労特性を低下させてしまう。また、溝の寸法によっ て、要素とシートメタル部品の係合が不十分になり、これが前述したような、シ ートメタル部品上で要素がゆるみを起こしたり、脱落したりする傾向をさらに悪 化させる。 発明の開示 この問題の解決を助けるために、本発明の出願人が先に出願した未公開のドイ ツ特許出願Ｐ４４１０４７５．８において、目的が設定された。それは、好適な 原価で製造および使用することができ、シートメタル部品上でゆるんだり、脱落 したりする危険がはるかに少なく、または好ましくは全くなく、シートメタル部 品上において要素の良好な共廻り防止、および強力な結合がいずれも可能であり 、 薄手のシートメタルあるいは、例えばアルミニウムやその合金のような非鉄金属 のシートメタルを用いて作業する場合も同様な、冒頭で述べた種類の要素を提供 することである。さらに、シートメタル部品と、少なくとも１個のこのような要 素を含む部品組立体、それにシートメタル部品にこの要素をかしめるためのダイ および方法も提供することである。 この目的は先の出願の内容によって十分に解決された。この発明によれば、要 素は接触面として機能する下側の面に、周囲を閉じられた複数の凹面区画を有し ており、この区画は軸部から外方へ伸びるリブによって部分的に区切られており 、リブのシャフト側の端部は軸部に沿って、隆起した形で伸びており、その頭部 から遠い方の終端は、軸部を螺旋状にとりまいて走る凹部の少なくとも一つにつ ながっている。 このような設計によって、軸部と同心に配置された適切なダイにより要素をシ ートメタル部品にかしめる過程で、リブによってシートメタルの厚みが実質的に 薄くなることなく、周囲を閉じられた凹面区画および前述の凹部に入り込むよう にシートメタル部品の材料を塑性的に変形できる。これによって、かしめ結合の 強度は、従来の既知の要素と比較して、既に相当向上している。リブのシャフト 側の端部がシャフトに沿って隆起した形で伸びているということは、凹面区画へ の材料の入り込みばかりでなく、むしろリブのシャフト側の端部とシートメタル 部品との間の噛み合い結合によって共廻り防止が達成されていることを意味する 。これによって、共廻り防止が、従来の要素の共廻り防止と比較して、実質的に 改善される。要 素の挿入の過程でシートメタル部品が不必要に薄くなることがないということは 、従来の溝の場合と較べて、頭部の下端からいくらか離して凹部を設けることが できることを意味し、よって、製造の観点から見て、この凹部の実現がより容易 となる。このことは、凹部の形を、従来の場合よりも、よりすっきりしたものに することができ、これがダイを用いた変形の過程で、材料が完全に凹部の中に確 実に流れ込むようにし、よって要素の脱落に対する抵抗が増加する。 要素の軸部が、頭部から遠い方の軸部よりも、隆起したリブの領域に大きな直 径を有し、かつ、この大径部に少なくとも１個の凹部を有することが、特に有利 である。この設計により、要素が凹部によって弱くなることがより少ないため、 より容易に要素の正常な強度を完全に活用できるとともに、要素の疲労特性も改 善される。また共廻り防止もさらに改善される。しかしながらこの設計において 特に重要なのは、要素の挿入の過程での、シートメタルの流動挙動が改善され得 るということである。シートメタル部品のあらかじめ形成された孔は、要素の軸 部が損傷を受けることなく通過できる直径を有さなければならない。大径部では 、要素の挿入過程で、大径部が孔を拡大するため、シートメタルはまず外方へ押 しやられる。 これによって、周囲を閉じられた凹面区画および／または凹部に入り込むべき、 追加の材料を提供するのである。 軸部を螺旋状に取り巻く少なくとも１個の凹部は、ねじ溝、特に要素の軸部に 存在するねじの続きとして形成されることが有利である。このようにすれば、凹 部はねじの形成に用いられるのと同じ工程で実現される。このことは要素の製造 過程における実質的な原価 低減をもたらすと同時に、凹部がきれいに成型されることにもつながる。好まし い方法に従って、リブがその軸部側の端部において、軸部に沿って隆起した形で 伸びるように、ねじ切り加工に先だって成型されるならば、これらの隆起したリ ブ部分はロール転造によるねじ切り加工によって、凹部のところで終わるような 形に簡単に変形され得る。しかしながら、他方において、別の工程で、例えばロ ール転造加工ででねじ切りを終えた後、始めてリブ部分を加工することも当然考 えられる。この場合は凹部は隆起したリブによっていくつかの部分に分断される 。しかしながら、軸部に沿って伸びるリブの隆起した部分はあまり長すぎてはな らない。なぜならばこれが、取り付けられる部品がきれいに落ちつくのを妨げる 恐れがあるからである。これに対する例外は、要素が電気的端子を取り付けるよ うに意図されている場合である。この場合は、延長されたリブ部分が端子の孔の 中で望ましいノッチ効果をもたらし、良好な電気的接触を達成するのに有用であ る。 螺旋状の凹部は、ねじの１周分または２周分をこれにあてることができるが、 とりわけ、ねじが多重ねじとして形成されている場合は、ねじの断片の形で存在 することもまた可能である。多重ねじは、理論的に可能であり、本発明に属する ものである。 螺旋状の凹部は、円周上で連続する凹部に比較して大きな利点を有する。例え ば一定の期間が過ぎた後に、ナットが軸部から取り外される場合、ねじ部分およ び／またはナットの汚れまたは腐食によって、ナットを取り外すのに余分な力が 必要であることが予想される。しかしながら、凹部が螺旋形をしているため、こ のような余分 な力によって、要素がますます強くシートメタル部品に押しつけられ、これが要 素の共廻りに対する抵抗を向上する。 しかしながら、この凹部はまたピッチ角０°、すなわち円周上で連続する溝と して形成されてもよく、このような形の凹部もまた本発明に属する。このような ものは、例えば、要素がねじ付きボルトとして用いられるのではなく、例えばベ アリングスピゴットとして用いられるような場合に、特に好都合である。従来の 技術と比較して、凹部を頭部の下面から離れた位置に形成することができるとい う本発明の前述の利点は、円周上で連続する凹部として溝を設計する場合にもあ てはまる。 周囲を閉じられた区画は、軸部の近傍において最も深さが大きくなることが好 ましく、このことは共廻り防止に対しても要素の挿入の過程でのシートメタル部 品の塑性変形に対しても有利である。 また、ヘッド部の接触面積に対する区画の面積の割合を、材質の組み合わせを 考慮に入れた上で、理想的な共廻り防止と非臨界的な面圧とを結果として与える ように選択することも、とりわけ重要である。このような利点は、また本発明の 要素を、より柔らかいシートメタル、例えばアルミニウムやアルミニウム合金の シートメタルとともに用いることができるようにする。これらの材料は将来、自 動車製造においてますます広い用途を見いだすようになるであろう。異種金属接 触腐食の問題は今日では要素の適当な表面処理によって対処することができる、 すなわち異種金属接触腐食は避け得られるから、本発明による鉄製の要素は、例 えばアルミニウム合金のシートメタルとともに、普通に使用することができるの である。 しかしながら、この先の提案においては、ボルト要素の挿入に先だって、ポン チ工具やドリル加工によってシートメタル部品に孔を形成することが必要である 。孔は初期の加工段階で形成される。 上述した種類の既知のファスナー要素、すなわち軸部の先端を、シートメタル の孔を通して挿入し、ヘッドの下の部分でかしめを行うファスナー要素において は、別の問題がある。 この別の問題とは、「レバーアウト」に対する抵抗が低いことである。言い換 えれば軸部の頭部から遠い方の端部に対して半径方向に加えられる力においては 、要素を梃子のようにこじて、シートメタル部品との係合を比較的容易に解除し てしまう。その結果、要素はぶらぶらになったり、シートメタルに対して好まし くない角度に傾いてしまったりする。 本発明の目的は、特に薄手のシートメタル、すなわち２．２５ｍｍ以下のシー トメタルにおいて、先行技術によって得られるものよりも、質的により良いかし め結合を保証することである。このことは先の出願によるボルト要素を用いる場 合にも達成されなければならず、同時に、このものの挿入の過程でのねじ部の損 傷は、少なくとも大部分、避けられなければならない。 特に本発明の目的は、「レバーアウト」に対する抵抗性を改善することであり 、その方法は先の出願Ｐ４４１０４７５．８による要素に対しても、またその他 の既知の要素、例えば国際公開第９４／１０１６８８号に記載されているものと 類似の要素に対しても、適用可能でなければならない。 加えて、本発明の目的は、初期の加工工程において孔を形成する という複雑性を避けるような、改良された方法を開発することである。 本発明の別の目的は、特に薄手のシートメタル部品を用いる場合において、シ ートメタル部品があらかじめ穿孔されるか、ファスナー要素によって穿孔される かの如何に拘わらず、ファスナー要素に対して横方向からこじる力およびファス ナー要素を押し込むように働く力に対する、ファスナー要素の抵抗性を改善する ことである。 これらの目的を満足させるために、頭部および軸部を有し、かつ該軸部上に少 なくとも一個の半径方向の溝あるいは、１周分以上のねじ溝を有するボルトまた はファスナー要素と、シートメタル部品とを、前記シートメタル部品にあらかじ め孔を形成するか、または前記ファスナー要素の軸部の、頭部から遠い方の端部 を用いて穿孔することによって結合する方法であって、前記孔の予備形成あるい は穿孔が、シートメタル部品の、前記ファスナー要素の頭部とは反対の側に、材 料によるカラーが形成されるような方法で実施され、かつ前記カラーの材料が引 き続いて半径方向内側に向かって、前記半径方向の溝またはねじ溝の中へ入り込 むような変形を受けることを特徴とする、ボルトまたはファスナー要素とシート メタル部品とを結合する方法がある。 完全を期すために指摘して置くならば、ファスナー要素の先端を用いてシート メタルに孔を打ち抜く方法は、米国特許２，５９３，５０６号によって既知であ る。この場合、スタッドのねじを切られた端部の先端はダイの上に置かれたシー トメタルを押し通され、ス タッドのねじを切られていない端部がかしめられるか、頭を付けられることによ って、装着が完成される。ダイは、スタッドが単純な円形の開口部をシートメタ ルに打ち抜くだけで、カラーやフレアーは形成しないように配置されている。ま た、スタッドを押し込もうとする力や廻そうとする力に対する抵抗は弱い、なぜ ならばこれらの力に対する抵抗は、本質的にスタッドの軸部とシートメタルパネ ルとの間の摩擦力によって達成されるのみだからである。さらに、打ち抜かれた 孔を通しての移動や、頭つぶし作業中の圧縮力によって、ねじが損傷を受ける危 険性が大きい。 本発明の方法の一態様では、シートメタル部品は軸部の、頭部から遠い方の端 部によって、装着用ヘッドの作用を受け、あるいは必要に応じてこれとダイとの 共同作用を受けて穿孔され、この際好ましくはシートメタル部品が貫通される過 程で打抜きカスが形成され、かつ穿孔された孔は拡張されて、シートメタル部品 のダイ側に、孔を取り囲むカラーを形成する。 意外なことには、この技術を用いて、通常のボルト要素の軸部の端面によって シートメタル部品を穿孔し、このようにして形成された孔を通してボルト要素の ねじ部分を挿入しても、ねじはそれほど大きな損傷を受けないことが分かった。 カラーの形成がねじ部分にとって、開口部を拡大しながら、ねじ山を損傷するこ となく通過することを容易にしているのであるが、これについては後にさらに詳 しく説明する。 引き続きダイを用いてシートメタル部品をボルト要素にかしめる過程で、シー トメタル部品とボルト要素との間に特に高品質の結合 を生じさせるために、カラーの材料が利用される。 開口部の周縁部、すなわち開口部に隣接するカラーの端部に、少なくとも１個 、好ましくは複数個、特に奇数個の切り欠き、あるいは少なくとも実質的に半径 方向に向いた、切れ目あるいは裂け目を生じさせることが特に有利である。カラ ーを通してねじを押し通すとき、これらの切れ目はさらに引き裂かれ、ねじ部を 押し通すのに必要な力を相当に低下させ、その結果ねじ山を損傷する危険もまた 、実質的に減少するのである。 とりわけ意外な発見は、ボルトの端部がＤＩＮ７８に準拠する、いわゆるＫａ 形状を有しているときに、本方法が特に首尾よく実施されるということである。 このＫａ形状とは、頭部から遠い方の軸部の端部にある、ねじの谷径よりもいく らか小さな直径を有するスピゴット状の突起を意味している。 スピゴット状の突起は、末広がりの円錐形の部分を介して、ねじが切られた円 柱形部分につながっている。スピゴットの端面は、ボルト要素の中心の長手方向 の軸に対して、少なくとも実質的に直角に広がっている。 本発明の端部穿孔方式を用いるこのようなボルトの装着は、スピゴット状の突 起の外表面に複数個の溝が備わっているならば、改善され得る。本発明によれば 、意外なことにこのような溝は、ボルト要素によってシートメタルを穿孔するの に特に有利であることが発見された。 ボルト自身は、その軸部が、頭部から遠い方の端部において、シートメタル部 品を穿孔するように形成されていることが特徴である。 ボルト要素の特に有利な形状は請求項１０乃至１４に記載されている。またそれ に続く請求項１５乃至２６は、シートメタル部品にかしめられる頭部の形状を包 含しており、先に出願されたドイツ特許出願番号Ｐ４４１０４７５．８の、請求 項１乃至１３に対応している。 ボルト要素のために用いられるかしめ用ダイは、請求項３２乃至３８に見られ る。また請求項３２乃至３８は、ボルト要素とシートメタル部品の結合によって 生じる部品組立体に関するものである。 さらにそれ以外の、本発明の有利な実施態様は、後に続く請求項３９乃至５１ に記載されている。 図面の簡単な説明 図面の内、第１図乃至第９図は先の出願Ｐ４４１０４７５．８の対応する図面 を示し、また第１０図乃至２５図は本出願の特徴的な設計および方法を示す。 第１図 シートメタル部品にかしめるために用いられる、本発明による要素 の一部を縦断面図とした側面図。 第２図 第１図中の矢印ＩＩの方向から見た要素の端面図。 第３図 第１図の要素の、円ＩＩＩで示した部分の拡大説明図。 第４図 第１図の要素の、第３図中の平面ＩＶ−ＩＶによる部分断面図。 第５図 第１図から第４図までの発明による要素を挿入する方法の概要説明 図。 第６図 第５図による挿入方法の最終段階を示す。 第７図 第５図および第６図の方法において用いられる、本発明の特に好ま しいかしめ用ダイの左側を示す詳細な概要説明図。 第８図 シートメタル部品と、それにかしめられた本発明の要素とからなる 部品組立体、すなわち第５図および第６図の方法を用いて製造された部品組立体 の、一部を断面図とした概要説明図。 第９図 第８図の部品組立体の、第８図中に円ＩＶで示した部分の拡大説明 図。 第１０図 本発明のボルト要素を側面から見た一部を縦断面図とした説明図 。 第１０Ａ図 第１０図のボルト要素の端部を矢印・の方向から見た図。 第１１図 シートメタル部品に挿入し、かしめた後の第１０図のボルト要素 の概念図。 第１２図 第１０図の要素を挿入する方法において、要素とシートメタル部 品が最初に接触した状態を示す。 第１２Ａ図 第１０図の要素をシートメタル部品に挿入する方法において、シ ートメタル部品を穿孔する直前の状態を示す。 第１３図 第１０図のボルト要素をシートメタル部品に挿入する方法におい て、シートメタル部品を穿孔した直後で、ねじ部が穿孔された孔を通過する直前 の状態を示す。 第１３Ａ図 本方法の第１３図の段階において形成された打抜きカスの典型的 な形状を示す概要断面図。 第１４図 第１０図のボルト要素をシートメタル部品に挿入す る方法において、穿孔された孔をねじ部により拡大した後で、ボルト要素の頭部 をシートメタル部品にかしめる前の状態を示す。 第１５図 第１０図のボルト要素をシートメタル部品に挿入する方法におい て、頭部をシートメタル部品にかしめた後の状態を示す。 第１６図 予備穿孔された厚手のシートメタル部品の概要説明図。 第１７図 厚手のシートメタル部品に予備穿孔して、カラーを形成するため の、本発明の方法に用いられるホールポンチ。 第１８図 第１７図のポンチと、第１９図のボタン状ダイを用いて形成され たカラーの概要説明図。 第１９図 第１７図のポンチとともに用いられるボタン状ダイの概要説明図 。 第２０図 本発明に従って形成された、ボルト要素とシートメタル部品から なる部品組立体の概要図。 第２１図 第２０図の組立体を形成するのに用いられるボタン状ダイの、長 手方向の軸線を通る断面図。 第２１Ａ図 第２０図のボタン状ダイの端面形状の拡大説明図。 第２２図 本発明に用いられる好ましいボルト要素の一部の概要説明図。 第２３図 第２２図の矢印ＸＸＩＩＩの方向から見た平面図。 第２４図 第２０図中の円によって示された、シートメタル部 品の一部の拡大図であるが、ナットで固定された第二のシートメタル部品を含む 。 第２５図 第２４図と同様であるが、第二のシートメタル部品が中心からず れた位置にある状態を示す。 発明の実施態様 第１図は、本発明による要素１０を、まず側面図として示している。この要素 は頭部１２と、ねじ１４が設けられた軸部１６を有する、ねじ付きボルトである 。特に第２、３、４図に見られるようにこの要素は、接触面の一部として機能す る頭部の下側１８に、凹面の、周囲を閉じられた複数の区画ないしはポケット２ ０を有している。区画２０は少なくとも部分的にリブ２２によって区切られてお り、このリブは軸部１６から外方に向かって伸びており、リブの軸部側の部分２ ４は側面から見て直角を形成し、軸部１６に沿って隆起した形で伸びており、頭 部から遠い側の端部２６において少なくとも１個の凹部２８につながっている。 凹部２８は軸部の周囲に螺旋状に配置されていて、ここではねじ溝として、すな わち軸部１６のねじ１４の続きとして、形成されている。 閉じられた区画２０の半径方向外側は、頭部の周囲に円周状に存在する周囲面 ３０で区切られており、リブはこの周囲面に、段を有することなく一体化してい る。区画２０の半径方向内側は、軸部の円柱周囲面３２によって区切られている 。 リブ２２の半径方向外側に延びる部分の軸部に接する面は、第３図に示した説 明図に反して、周囲面３０と同じ平面上にあってもよ いし、あるいはまた第３図に示されるように、頭部１２の下側の面３０によって 画定される平面３１に対して斜めに、この平面からは後退して存在し、この平面 の軸部側を越えて突出しないようになっていてもよい。周囲面３０と、リブ２２ の放射状に伸びている領域の軸部側の表面が、頭部１２の実際の接触面を形成す る。 閉じられた区画２０は、この実施態様においては平面図において少なくとも実 質的に正方形であり、実用的にもこの形は区画２０にとって比較的好ましい。閉 じられた区画２０、すなわち全ての側を区切られた区画２０については、これ以 外の形を本発明に関連して着想することも、当然可能である。頭部１２の接触領 域１８にあり、好ましくは半径方向に延在するリブ部分２２は、第２図および第 ４図の特定の設計においては、半径方向外側に向かって広くなっている。それは 頭部の周囲面２２に、段なく、中断することなく一体化している。この例におい ては８個のリブが存在しているが、好ましいリブの数は６個ないし８個である。 第１図および第３図から明らかなように、周囲を閉じられた区画２０は、軸部 １６の近傍において最大の深さ（要素１０の軸方向３５で測って）を有している 。基本的には、周囲面３０と、リブ２２の、軸部側の表面が主たる接触面である が、これらの閉じられた区画の底面もまた、対応するシートメタル部品を意図的 に変形して、閉じられた区画に入り込ませることによって、接触面として利用で きる。いずれにおいても、本発明の要素においては、広い接触面を提供すること ができるので、柔らかいシートメタル部品にも、臨界的な面圧力が生じる恐れな く、使用することができる。閉じられた 区画の底面が、少なくとも実質的に、頂角１３０乃至１４０°の円錐面の上に存 在することが特に好ましい。この円錐角は、第３図に参照符号αで示されている 。 さらに、第１図と第３図とから分かるように、要素は芯出し用くぼみ３４を有 する。これは、要素が挿入される過程で、要素が確実に高精度にガイドされるよ うにするものである。要素はまた、円錐形の挿入側端部３６を有している。この 端部は、後で要素に固定されるべき部品を取り付ける際に有用なばかりでなく、 対応するシートメタル部品に挿入する際に、また要素を装着用ヘッドにガイドす る際にも有用である。 挿入方法は、第５図および第６図に概略的に図示されている。 第５図は、結合用工具４０の装着用ヘッド３８を示しており、この装着用ヘッ ド３８は、矢印４３の方向に可動の、加圧および結合用のプランジャー４２を備 えている。 第５図を参照すると、矢印４３は要素１０を装着用ヘッドに送りだす方向を示 している。要素１０は１個づつ装着用ヘッド３８に供給される。第５図に示され る要素は、重力によって、また必要に応じて圧縮空気または加圧および結合用プ ランジャー４２の作用によって、装着用ヘッドのボア４４を通って下降し、要素 の頭部１２がボール４８に接触するに至る。この頭部は案内の目的で部分的に球 面状に丸みが付けられており、またボールはスプリング４６によって付勢されて いる。実用的には、このようなスプリングで押されたボール３個が、長手方向の 軸５０のまわりに１２０°間隔で配置されていることが好ましい。第５図に示さ れる段階においては、要素 １０を挿入するべき、あらかじめ穿孔されたシートメタル部品５２は、すでに装 着用ヘッド３８と下側工具５６のかしめ用ダイ５４との間に保持されている。要 素のねじ１４を備えた軸部１６は、すでに部分的に、シートメタル部品５２にあ らかじめ加工された孔５８を通過しており、さらにこれと同軸に配置されたかし め用ダイ５４の中心の、円筒状の中心開口部６０を通過している。かしめ用ダイ すなわちボタン状ダイ５４自身は、結合用工具に属する下側工具５６の、ボア５ ７によって取り替え可能に支持されており、さらにプレート５９を介して下側プ レス板６１に支持されている。 挿入方法のその後の段階において、装着用ヘッドに備えられた加圧および結合 用プランジャー６２はさらに下降し、頭部１２を押し下げて、スプリングにより 付勢された３個のボール４８を通過させる。この動きの過程で、孔５８および軸 ５０と同軸に配置されたかしめ用ダイ５４のクラウン領域６４は、シートメタル 部品の材料に押し込まれ、これがシートメタル部品の材料を流動させて、一方で は閉じた区画２０、他方では凹部２８に入り込ませ、よって要素１０とシートメ タル部品５２の間に信頼性あるかしめ結合を生み出し、これらは一体となって部 品組立体を形成する。 かしめ用ダイ５４は、そのクラウン領域が、第７図に示されるような形状を有 すことが好ましい。すなわち、このかしめ用ダイのクラウン領域は、シートメタ ル部品に塑性変形を起こさせるために、軸方向に起伏する山７２と谷７４を有す る、環状で波形の端面を有する。このようなかしめ用ダイを用いると、隆起した 山７２は、シートメタルの材料を、要素１０の頭部１２の下面にある凹面区画２ ０に押し込むのに役立つ。谷７４は、リブ２２の半径方向外側に延在する部分が 存在する領域で、シートメタル部品と接触するため、本発明においてはリブの領 域において、シートメタル部品の重大な厚み減少は起こらないのである。 シートメタル部品がかしめ用ダイと要素１０の頭部１２とに挟まれ締めつけら れることにより、シートメタル材料は凹部２８の中にも押し込まれ、所望の固定 連結が起こる。要素１０をかしめ用ダイの山と谷に対して角度的に位置決めする ための、特別な手段は実際的には必要ではない。なぜならばエネルギー的な理由 によって、要素１０は位置エネルギーが最小になるように廻ろうとし、よってか しめ用ダイ５４の山７２が凹状の区画２０と一致するような位置を取るからであ る。言い換えれば、必要な位置決めは、装着の過程で要素が自動的にわずかに回 転することによって、得られるのである。 かしめ用ダイのこのような設計の結果、第８図および第９図に示されるように 、なかでも第９図が良く分かるが、要素１０の頭部１２とは離れた側に、要素１ ０の長手方向の軸３５とは少なくとも実質的に同軸に存在する、１個の溝が形成 される。あるいはこの溝は断続する溝であってもよい。この溝は、特にかしめ用 ダイが第７図のような形をしているときは、波形の底面を有している。しかしな がら波形の底面の山は、シートメタル部品に取り付けるべき他の部品が確実にき れいに落ちつくように、シートメタル部品の下側の面７１を越えて突出してはな らない。しかしながら、他の部品が電気的な端子である場合には例外が存在する 。この場合、端子に対して 高い面圧、すなわちより良い電気接触が確実に生じるように、波形の底面の山の 部分は、シートメタル部品の下側の面を越えて突出しても良い。 しかしながら、本発明による要素は、ねじ切りされたボルト以外の形に形成さ れてもよい。例えば、ベアリングスピゴットの形をした要素１０も考えられる。 すなわち、ねじは、円柱状の軸受け面で代替あるいは補足されても良い。あるい はまた、ファスナー要素は軸部が中空になった、ナット要素であっても良い。 前述した頭部、および頭部をシートメタル部品にかしめる方法の特徴は、第１ ０図乃至第１５図を参照して、以下により詳しく説明するボルト要素にも、制限 なく適用される。このため、第１図乃至第９図にも示された第１０図乃至第１５ 図の図中の要素には、同一の参照符号を付与し、同一の参照符号によって示され る部分や機能の説明は、大部分省略することとする。なぜならばこれまでの説明 は、第１０図乃至第１５図にもあてはまるからである。異なる部分についてのみ 、詳しく説明することとする。基本的に言って、次の三つの主要な差異が存在す る。 ａ）要素１０の、頭部１２から遠い側の端部１００の設計 ｂ）端部１００によるシートメタル部品の打ち抜き ｃ）ダイの形状をいくらか変更することによって行われる、打ち抜き孔の周囲 のカラーの形成。 第１０図から明らかなように、ボルト要素１０の、頭部１２から遠い方の端部 １００は、ドイツ工業規格（ＤＩＮ）７８に準拠するいわゆるＫａ形状を有して いる。すなわち端部１００は、スピゴッ ト状の突起１０１になっており、その突起の外径はねじ１４の谷径よりもいくら か小さく、かつ切頭円錐形の部分１０２を介してねじ１４につながっており、こ の切頭円錐形の部分は頂角９０°をなして、ねじ１４に向かって広がっている。 ＤＩＮ７８による標準的なＫａ形状とは異なり、スピゴット状突起１０１の周 囲には、長手方向の軸と平行配置された、複数の切り欠き形の溝１０６がある。 この溝の深さ（半径方向に測って）は、軸部１６の端面１０４から連続的に減少 し、円錐形部分１０２の始点でゼロになっている。 ボルト要素の端部の基本的Ｋａ形状は、それ自体は公知である。しかしながら それは、通常まったく違う用途に用いられている。すなわちそれは特に自動ねじ 締め装置において、ナットの装着を可能にするのに用いられている。切り欠き形 の溝は、本発明による設計の特別な特徴であって、塗料を剥がしやすくするため に、ねじ付きボルトの軸に時折り設けられる長手方向の溝と混同すべきものでは ない。切り欠き形の溝の数は、本発明にとってそれほど重要ではないが、このよ うな溝が奇数個、例えば３個または５個設けられている場合に、特に有利である 。 各々の溝は、例えば９０°の傾斜角を有するＶ形の断面のものであり、溝の一 方の側面、例えば第１０図の側面１０８は、半径方向の平面上に存在し、他方の 面は半径方向の面１０８に対して直角を形成する。Ｖ形の溝の底面は、長手方向 の軸に対して、好ましくは約１０°の傾斜角を取る。 溝はその深さが浅いので、平面図で見ると、すなわち第１０図の 長手方向の軸５０の方向から見ると、かなり狭く見える。なお、Ｋａ形状のみで 十分である場合、溝またはその他の切り欠き形の形状は、通常の強度のシートメ タルにおいては絶対必要なものというわけではない。しかしながら、溝またはそ の他の切り欠き形の形状は、自動車の製造においてますます広く用いられるよう になった高強度のシートメタルにおいては有利である。スピゴットの端面は、平 坦であり、かつ、要素の軸に対して直角であることが好ましいが、わずかに凹面 あるいは凸面であっても良く、この場合凹面形の方が凸面形よりも好ましい。 第１０図は好ましい実施態様を示しているが、その他の実施態様も考えられる 。例えば、第１０図による溝１０６は、リブとして形成されても良い。これらの リブは、ボルト要素の長手方向の軸５０と同軸の円の中に存在しなければならず 、その円の直径はねじ１４の谷径よりも小さくあるべきである。 端面１０４はわずかに凹面あるいは凸面であっても良く、あるいは尖った形、 すなわちＤＩＮ７８に準拠するＡＳＰポイントとして形成されても良い。しかし ながら、ボルト要素がシートメタル部品に対して厳密に垂直にガイドされなけれ ば、問題が生じるため、尖った形は特に好ましいものではない。例えば装着用ヘ ッドがいくらか磨耗していて、装着用ヘッドのなかでボルト要素がわずかでも傾 くと、尖った形に形成されたボルト要素の先端は、シートメタル部品に押し込ま れてしまうであろう。そうなるとボルト要素の傾いた姿勢はもはや修正され得な い。すなわち、尖った形の端部を有するボルト要素の使用は、装着プロセスの要 求を、制限付きでしか満た すことができない。 第１２図乃至第１５図を参照して、ボルト要素１０をシートメタル部品に装着 するときの一連の事象をより詳細に説明する。第１１図は、ボルト要素１０とシ ートメタル部品５２とからなる完成した部品組立体を示している。 第１２図は、装着用ヘッド３８内のボルト要素１０を示しているが、装着用ヘ ッド３８とかしめ用ダイ５４とを備えた、図示されていないプレスは、すでに作 業行程に入っている。装着用ヘッドは、上側工具（図示せず）あるいはプレスの 中間プレート（図示せず）に支持されており、シートメタル部品５２が装着用ヘ ッド３８と、反対側に置かれたダイ５４の端面に挟まれるに至るまで下降してい る。ダイ５４の端面にある、第７図に示すように形成された、環状に隆起した部 分６４がシートメタル部品に、上向きの膨らみを生じさせているのが分かる。プ レスが作業行程のなかでさらに閉まると、プランジャー５２はさらに下降し、そ の間に装着用ヘッドの斜線で示した部分は、プレスの上側工具あるいはプレスの 中間プレートに対して後ろ向きの方向に、弾性的にたわむ。第１２図において、 プランジャー４２は、ボルト要素の端面１０４がちょうどシートメタル部品５２ と接触するに至るまで下降している。第１２図から、ボルト要素のスピゴット状 端部１０１の外径は、ダイの端面にあるテーパーの付いた環状のくぼみ１１２の 内径よりも、十分に小さいことが明らかである。 つまり、ボルト要素１００の端面にあって、切断用の突起として働くスピゴッ ト状突起１０１は、この切断用突起と、その下側のダ イ５４との間に置かれたシートメタル部品５２に接触する。ダイはボルト要素１ ０の、長手方向の中心軸５０と同軸に配置されている。 テーパーの付いた環状のくぼみ１１２は、平坦なショルダー１１３として形成 されたショルダーを介して、１１４の部分につながっている。この部分の直径は テーパー付きの環状のくぼみ１１２の最小の直径よりも小さいが、ボルト要素１ ０のねじの外径よりも約０．１ｍｍ大きい。テーパーの付いた環状のくぼみ１１ ２の正確な形状は、第２１図および第２１Ａ図に示される。テーパーの付いたく ぼみから平坦なショルダーへの移行部は、丸みがつけられてもよい。さらに、ボ タン状ダイ５４の先端穿孔方式に対応する型式においては特に（ただし唯一では なく）、環状のショルダー１１３からボア１１４への移行部は、直角であるより は丸みを付けたショルダーとして形成されても良い。これはなによりもボルト１ ０のガイドを容易にする。 ダイ５４は、打ち抜き／型押し用工具またはプレスに既知の方法で保持される 。 第１２Ａ図においては、装着用プランジャーはさらに下降して、ボルト要素の 先端はシートメタルをボタン状ダイ５４のテーパー付の付いたくぼみ１１２の中 へ押し込んでいる。シートメタル中の応力は増加して、シートメタル５２を打ち 抜くのに必要な応力よりわずかに小さいだけとなっている。カラー１２０は、す でにこの段階で少なくとも部分的に予備形成されている。第１３図の状況に至る には、プランジャー４２があとほんの少し下降すれば良い。第１３ 図の状況では、プレスの上側工具の下降行程により生じる力Ｆの影響により、ボ ルト要素はすでにシートメタル部品５２から打抜きカス１１６を打ち抜いている 。パネルは、パネルから打抜きカスが切り取られる段階では、まずファスナー要 素の下側の部分をまず円錐形に形成する。これに続いて、ファスナー（第１０図 ）の円錐形部分１０２がパネルの円錐形の部分を押し通るにつれて、この円錐形 は引き伸ばされ、かつ／または、拡張される。すなわち、成型されたシートメタ ル部品５２のカラーまたはフレアー１２０は、ダイの自由空間１１８に向かって 、管形に変形する。第１３Ａ図の拡大図から、打抜きカス１１６の側縁部１１７ は荒れていることに留意すべきであり、このことは環状のカラー１２０、すなわ ち管形の部分の端面についてもあてはまる。さらに、打抜きカスはシートメタル 部品の、支持されていない部分から打ち抜かれたことの結果として、わずかに皿 状になっている。 しかしながら、図面からは分からないのは、切り欠き状の溝が、シートメタル 部品に切り欠き、切れ目、引き裂きなどを生じさせていることである。これらは 切頭円錐形部分１０２の作用によってさらに引き裂かれ、カラーの領域において シートメタル部品が変形するのに必要な力を減少させるので、特に有益である。 ボルト要素がカラーを押し通るのに必要な力もまた、これに対応して低減する 。このことは第１４図に示される挿入方法の、カラーがねじ部によってさらに拡 張される、さらに後の段階にもあてはまる。このようにしてねじにかかる力が低 減されるので、ねじの損傷の恐れがない。 第１４図の図面によれば、上側工具（かしめ用プランジャー４２）の下降によ り、プランジャー４２が対応して下降し、その結果として、ボルト要素は、ガイ ドを形成するダイのボア１２４に入り込む。その過程で、ボルト要素は、第１３ 図の管形部分をさらに広げ、その大部分を環状のくぼみ１１２に型押し式に押し 込んでいる。 このシートメタル材料の成型は、事実上、ボルト要素の最初の２周のねじ山に よって起こる。この２周のねじ山は既知の熱処理工程を用いて、比強度等級で例 えば８．８になっている後続のねじ山よりも、実質的により硬く、またより高い 強度にすることができる。これら２周のねじ山に対する損傷は、強度の増加によ って避けられる。最初のねじ山群の硬化はそれ自体、当業界において既知であり 、特にセルフタッピングボルトにおいて知られている。この強度の増加も、それ 自体既知の方法によって達成することができる。 第１４図の図面の、打ち抜かれた打抜きカス１１６は、自由空間１１８を通っ て落ちており、既知の方法で処理される。 第１５図に示される段階では、プレスの工具は下死点に近づいている。ダイ５ ４とボルト要素１０の頭部下面の形状との共同作用により、第１図乃至第９図を 参照して前述したように、シートメタル材料と頭部１２との噛み合い固定が行わ れる。このようなかしめられ、固定された結合は、予備穿孔されたシートメタル 部品とボルト要素とからなる先のドイツ特許出願Ｐ４４１０４７５．８の既知の 部品組立体よりも強度が高い傾向がある。この理由は、本発明では、カラー１２ ０が最重要領域において材料を利用可能とし、この材料がプレスの下降にともな って起こる変形の過程で、より完全な方法 でボルト要素の環状のくぼみおよび閉じられた区画に押し込まれ、これによって 、結合の強度にとって有益であるより高い永久応力がこの領域に発生するためで ある。 頭部の直下で起こる、シートメタル材料の、ねじ溝内へ入り込む半径方向の動 きは、ダイの端面のくぼみ１１２のテーパー形状によって促進される。またパネ ル材料の、閉じられた区画に入り込む軸方向の動きは、ボタン状ダイの端面の環 状の突起によって促進される。この際、環状の突起の側面により、ボルト要素１ ０の軸部１６上の凹部を画定するねじ溝内へ材料が流れるよう促進される。テー パー付きのくぼみの底部にあるショルダー１１３は、パネル材料の半径方向およ び軸方向の動きを助けるばかりでなく、半径方向に変形したカラーの軸方向の範 囲を限定し、第２４図および第２５図を参照して後述するように、カラーが後か ら取り付けられる他のシートメタル部品やナットに干渉しないようにする。 プレスを開いて、ボルト要素とかしめられたシートメタル部品を取り出せば、 第１１図の部品組立体が得られる。 なお、薄手のシートメタル、一般的には約２．２５ｍｍより薄いシートメタル において、ドイツ特許出願Ｐ４４１０４７５．８に提案された形式のボルト要素 を、予備穿孔されたシートメタル部品とともに用いる場合、またはシートメタル が溝[例えばラジアルグルーブ(radial groove)即ち半径方向あるいは周方向の溝 ]または１周以上のねじ溝と係合される他の任意のファスナーを用いる場合は、 押し込み脱落に対する抵抗を与えるために、シートメタル部品の、ファスナー要 素の頭部とは反対の側に、カラーを備えることが有利 である。 このようなカラーは、穿孔作業において、例えば適当な形状のホールポンチ（ 前述した穿孔用ボルトの端部に似た形の）を用いることによって首尾よく形成す ることが可能であり、その形状は本発明の第１１図、第１４図、および第１５図 に示されているものと同じか、あるいは少なくとも大体同じである。カラーを備 えた予備穿孔された孔に要素を装着する過程において、材料は第１４図および第 １５図に示されているのと同じ方法で絞られ、主として半径方向に流れて、ファ スナー要素の半径方向の溝またはねじ溝に入り込み、押し込み脱落に対する抵抗 を発生させる。この設計はさらに他の利点を有する。カラーとボルト要素の軸方 向の係合部分が長いことによって、ファスナー要素とシートメタルとの間に生成 する結合は、ファスナー要素に軸方向に対して直角に働く力、または力の成分に 対して、非常に高い抵抗性を有する。このような力は、例えば第１１図のＫ方向 に働く力のように、一種の「ボタンをはずすような」作用によって、ファスナー 要素をこじてシートメタルからはずすように効果的に働くのである。従来から知 られている要素は、このような梃子の力に対して、比較的低い抵抗しか持たない 。本発明の部品組立体、すなわち例えば第１１図のような、ファスナー要素とシ ートメタルの組立体は、このような力に対して実質的に高い抵抗性を有する。予 備穿孔された孔における本発明の用法は、後ほど第１６図乃至第２１Ａ図を参照 して要約することとする。 なお、第１１図乃至第１５図の実施態様において、ファスナー要素の装着は、 第１２図の環状のくぼみ１１２の半径方向外側に、同 軸に設けられた環状の突起を有するボタン状ダイによって行われる。この環状の 突起は、第７図に示されるような形状を有していても良いし、あるいは、例えば 第１５図に示されるように、またより詳細に第２１図および第２１図に示される ように、一定の高さのほぼ屋根状の断面形状の環状突起６４であっても良い。 なお、環状のくぼみ１１２の円筒状の壁１１５は、ファスナー要素から離れる 方向にわずかにテーパーが付けられている。プレスを閉じ、ボルト要素を装着す る過程、すなわちファスナー要素をシートメタルにかしめる過程において、この テーパー付きの表面が、カラー１２０の材料を半径方向内側に向かって変形させ て、半径方向の溝やねじ溝に入り込ませるのに役立つ。この金属の動きはまた、 凹面区画２０の成型面によっても、即ち角度α（第３図）によっても助けられる 。加えて、環状のくぼみ１１２の底面にある半径方向の表面１１３は、ファスナ ー要素の装着後、カラーに対してきれいな端面を保証し、また、カラーの材料が 軸方向にはみ出さないようにし、第一のシートメタル部品にボルト止めされるべ き第二のシートメタル部品への不満足な結合を防ぐ。さらにこの表面１１３は、 カラーの材料がファスナー要素のヘッドから離れる方向へ軸方向に逃げ出さない ようにすることにより、カラーの材料の半径方向への変形を助ける。 加えて、表面１１３は、変形されたシートメタルの材料が、凹面区画２０を確 実に満たすようにする。カラー１２０がファスナー要素の挿入に先だって予備成 型される場合は、カラーは好ましくはファスナー要素の、半径方向の溝または最 後のねじ山の領域における 最大外径と同じか、またはわずかに小さい内径を有することが好ましい。予備穿 孔作業においてこのようなカラーを付与することは、ファスナー要素を予備穿孔 された孔に挿入するときの、芯出しを容易にするという利点もある。 なお、厚手のシートメタル、すなわち約２．２５ｍｍ以上のシートメタルにお いても、ボタン状ダイは類似の形状とされ、よって、ファスナー要素の頭部から 離れたシートメタルの平面を越えて突出するカラーもここに形成される。特に、 前述したような環状の突起６４を有するボタン状ダイを使用する場合において然 りである。このようにして、良好なレバーアウト抵抗値が、厚手と薄手のシート メタル部品の、いずれにおいても達成され得る。 さらに、カラー１２０の外形は、薄手のシートメタルと厚手のシートメタルの いずれにおいても、わずかに円錐形であり、このことが、ファスナー要素の軸部 の端部上に置かれ、シートメタル部品５２に対して締め付けられるべき、別のシ ートメタル部品の芯出しを容易にする。 最後に、リブ２２の放射状に伸びる部分は、凹面区画２０を必ずしも完全に区 切るとは限らず、これらの区画の半径方向の境界に沿って、単に途中まで伸びて いても良い。 以下、予備穿孔されたパネルに装着されたボルト要素を固定するためのカラー の用法を、第１６図乃至第２１Ａ図を参照してより詳細に説明する。 第１６図は、予備形成された単純な円柱状の孔を有するシートメタル部品５２ を示す。この孔は、例えばポンチまたはドリルによっ て形成されてもよい。シートメタルは、２．２５ｍｍより大きい厚みＳを有する ものである。厚みが２．２５ｍｍより大きい場合は、このような単純な円柱状の 孔５８を形成することによってパネルを準備すれば十分である。 ２．２５ｍｍに等しいか、それより小さい厚みを有するパネルにおいては、パ ネルは、第１７図に示される形状のホールポンチ２００によって形成される環状 のカラーまたはフレアー１２０を伴う開口部５８を有するように準備される。な お、ホールポンチ２００は、その前端部に円柱形のスピゴット２０２を有する。 この円柱形のスピゴット２０２は、ホールポンチの長手方向の中心軸２０６に対 して直角な、平坦な端面２０４を有する。前端面２０４とスピゴット２０２の円 柱形の壁との交点に形成された円形のエッジ２０８は、切断用の刃である。円柱 形のスピゴット２０２の背後には、ショルダー２１０があり、その隅角２１２は 丸みが付けられていて、ホールポンチの、より大きな直径の円柱形の部分２１４ への移行部を形成している。 孔５８の打ち抜きは、ボタン状ダイ２１４を用いて実施される。このダイの、 ホールポンチと向き合う端面は、第１９図に長手方向の断面図として示されてい る。なお、ボタン状ダイは、直径Ｃを有する円筒状中心ボアを有し、このボアは ボタン状ダイ２１４の前端面において、半径２１６の丸みを介して、ボタン状ダ イの平坦な端面につながっている。対応する寸法Ｃは第１８図にも入れられてい て、これがほぼ円錐形のカラー１２０の最大外径に相当し、丸みを付けられたシ ョルダー２１６は、カラーがシートメタル部品５２の 平面とつながる点で対応する半径２１８の丸みを形成していることが分かる。 なお、開口部５８の直径Ｄは、ホールポンチ２００の円柱形の部分２１４の直 径よりほんのわずか大きい。 ホールポンチ２００の作用、およびそのボタン状ダイ２１４との共同作用は、 第１２図乃至第１５図に関連して説明した、先端穿孔方式において起こる状況と 非常に良く似ている。 打ち抜き初期の段階は、シートメタルパネルがホールポンチ２００の円柱形の スピゴット２０２より実質的に大きな直径を有するボタン状ダイ２１４の上に支 持された状態で、円柱形のスピゴット２０２によって実行される。これにより、 第１２Ａ図に示されるように、ここでも、打抜きカス（図示せず）が打ち抜かれ る前に、パネル材料が押し込まれる。その後、半径２１２を有するショルダー２ ０８が、シートメタル部品のフレアーないし開口部の形成を完成し、第１８図に 示されるような形状とする。なお、カラーの高さＨおよびエッジの形状は特定の ものではなく、単にホールポンチとボタン状ダイの共同作用によって自然に生じ たものである。これは、第１８図に示されるように、カラーの端面がわずかに不 揃いであることを意味する。 カラーの高さＨは、シートメタル部品５２の厚さＳとは無関係に、通常は最小 で１．５ｍｍである。直径Ｄは、用いられるボルトのねじの呼び外径よりほんの わずか大きく、例えば、Ｄはボルトの呼び外径より約０．１ｍｍ大きくされる。 次に第２０図は、好ましい型式のボルト１０が、第１２図の３８ のような装着用ヘッドを用い、第２１図により詳細に示されるボタン状ダイ５４ との共同作用によって、シートメタル部品５２に打ち込まれた後の部品組立体の 概略図を示す。このボルトについては第２２図および第２３図を参照して後述す る。ボタン状ダイ５４の端面の正確な形状は、第２１Ａ図に拡大して示されてい る。この図面は、第２１図中に円で囲って示したボタン状ダイ５４の部分を、円 の中に示している。 第２１図および第２１Ａ図から分かるように、ボタン状ダイは傾斜した側面を 有するほぼ屋根状の形状の環状の突起６４を有し、その外側の側面２２２はボタ ン状ダイの平坦な端面２２４につながり、傾斜した内側の側面２２６は、ボタン 状ダイの中心ボア内の円柱形のくぼみ２２８につながっている。傾斜した側面２ ２６は、第１２図乃至第１５図を参照して述べたように、テーパー付きのくぼみ １１２を形成している。円柱状のくぼみ２２８は、その底部に平坦なショルダー １１３を有することが分かる。このショルダーが、使用の際に第１８図のカラー １２０の端部と接触し、ボルト１０が装着された後のカラーの軸方向の最大高さ を決定する。 第２０図の部品組立体の円で囲った部分（組立体の長手方向の断面図の一部を 囲っている）から分かるように、カラーは高さ２３０で終わり、この高さは第２ １Ａ図の平坦なショルダー１１３によって画定されている。この高さ２３０は、 カラー１２０がボルト要素１２０の長さの、実質的な部分にわたってボルトと係 合しているため、シートメタル部品からかなりの高さで突出している。第２０図 はまた、ボタン状ダイの環状の突起６４によって形成された、環状 の凹部２３２を明瞭に示している。なお、パネルの材料は、ボルト要素１０の頭 部の下の２０で示される凹面区画を埋めるように変形し、またカラー１２０は半 径方向に押しやられて、ボルト要素１０の頭部の直下においてねじ部と係合して いる。カラーの半径方向の厚さは、環状の溝２３２の底部から、変形されたカラ ーの、ボルト要素の頭部１２から遠い方の端部に向かって、テーパー状にゆるや かに減少している。 厚手のシートメタル部品５２、すなわち厚さＳが２．２５ｍｍより大きなシー トメタル部品５２を用いる場合も、第２１図および第２１Ａ図に示されているも のと同じ全体形状を有するボタン状ダイが用いられ、これは結果として第２０図 に示されるような、シートメタルがボルト要素と係合する領域におけるシートメ タルの形状と、正確に対応する形状を与えることを指摘しなければならない。す なわちこの場合もボタン状ダイ５４と、ボルト要素１０に作用する装着用ヘッド との共同作用がもたらすシートメタルの塑性流れによって、カラーが形成される 。 第２２図は、ボルト要素１０の頭部１２の近傍の領域における頭部１２と軸部 １６の好ましい設計を一部を縦断面図とした側面図で拡大して示している。 第２２図の矢印ＸＸＩＩＩの方向から見た第２３図の図面に良く示されている 凹面区画２０は、ほぼ扇形であり、第１図に示されたほぼ正方形の区画２０とは いくらか異なっている。ここでは６個のリブ２２があり、リブ２２の半径方向に 伸びる部分は、ボルト要素１０の軸部１６から離れる方向にわずかに先細になり つつ区画２０ を区切っている。ここでも、リブ２２はボルト要素１０の軸部１６に沿って軸方 向に伸びる部分を有し、その長さＬはボルトの実際の寸法によるが、例えば５ｍ ｍのメートルボルトの場合は０．５ｍｍである。 ボルトのねじ１４は、ボルトの残りの部分が冷間成形によって成型された後で 、ボルト要素の軸部１６にロール転造加工される。なお、ナットを受け入れるべ き領域のねじは、外径Ｇを有し、これよりわずかに大きい直径Ｈを有する軸部に ある約３周のねじ山が形成された部分２３４に連続している。ボルトの挿入の際 に、カラーは、部分２３４すなわち大きな直径Ｈの領域のねじと係合させられる 。大きな直径の領域２３４のねじを、残りのねじよりもいくらか硬くなるように 処理することもできる。これは熱処理によって実施可能であるが、この熱処理は 、先端穿孔実施態様において、先端部に近い方の最初ののねじ山を硬化すること に関連して説明したように、それ自体既知のものである。これは、第２４図によ り詳細に示されている。第２４図は、シートメタル部品５２と、それに装着され たボルト要素１０とからなる部品組立体の一部の、長手方向の断面図を示してお り、さらにシートメタル部品５２上に置かれて、ナット要素２３８によって締め 付けられた、別のシートメタル部品２３６を示している。ナット要素２３８はボ ルト要素１０の軸部１６上の、ねじ部１４に係合している。 第２４図はまた、シートメタル部品５２に設けられた環状のくぼみ２３２と、 半径方向に変形されて領域２３４で２ないし２．５周のねじ山と係合した後のカ ラー１２０とを明瞭に示している。 なお、別のシートメタル部品２３６は、中心開口部２４０を有し、この開口部 ２４０は、その周縁部とカラー１２０との間にわずかな間隔を残して、半径方向 に変形したカラー１２０にはまり込んでいる。ナット２３８は今日、自動車産業 において用いられる典型的なナットであって、負荷分散のための一体化されたフ ランジ２４２を有する。またそれは、そのボアのねじ部に隣接する面取り２４６ を有している。また、通常はスパナーまたはレンチを適用するための、多角形の 外表面２４８を有している。 環状の溝２３２が空隙であるという事実にも拘わらず、ナットとボルト要素と の間の負荷伝達部には十分以上の接触面積が存在し、よって面圧は部品の永久変 形が予想される値よりも十分小さく保たれている。 第２５図は、基本的に第２４図と類似の図面であるが、別のシートメタル部品 ２３６がボルト要素の軸５０（図示せず）に対して、第２４図のように同軸に置 かれるのではなく、偏芯的な位置に置かれた状況を示している。この偏芯的な位 置取りは、ボルト要素の片側におけるギャップ２５０が第２４図の場合に比べて 大きいことに現れている。このような偏芯的な配置は、特に別のシートメタル部 品が、１個以上のボルト要素１０にはまらなければならない場合において、許容 度の考え方から、実用上予想されることである。ナット、ボルトおよび２個のシ ートメタル部品からなる、締め付けられた部品組立体における面圧は、偏芯度お よび孔サイズに関連して期待される正常な許容度の範囲に納まっていることが、 これまでに示されている。興味あることに、これは、他の既知のファスナーと比 較して、好ましいサイズのボルト要素の頭部直径によっても達成される。 第２４図および第２５図から分かるように、圧締された領域において、シート メタル部品５２の厚みの減少はなく、また、同様にシートメタル部品５２と、ボ ルト要素１０の頭部の下面１２全体とは良く係合している。加えて、カラー１２ ０は、ボルト要素の頭部と反対の側において、シートメタル部品の表面を越えて 、軸方向に伸びていることが分かる。このような、ボルト要素の軸方向の実質的 な長さにわたる、また複数のねじ山にわたる、延長された係合は、ボルトが押し 込みおよびレバーアウトによる脱落に対して、極めて良好な抵抗性を有すること を確実とする。それはまた共廻りに対しても、極めて良好な抵抗性を有する。な ぜならば区画２０がパネルの材料５２によって満たされることによって、シート メタル部品５２の材料とリブ２２の間には完全な係合が生じ、これが共廻りに対 する抵抗を発生させるからである。 なお、全ての図面において、共通の部品または共通の機能を有する部品につい ては、同じ参照符号が用いられている。 ドイツ特許出願Ｐ４４１０４７５．８の装着用ヘッドまたは方法を、本出願に よるボルト要素を挿入するために用いれば、特に有益である。 さらに、本発明による要素は普通、中炭素鋼、例えばドイツ工業規格（ＤＩＮ ）１６５４に準拠する中炭素鋼、３５Ｂ２を用いて成型される。この規格は、ア メリカ合衆国におけるＳ１０３５鋼と同等である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１０月２３日 【補正内容】 請求の範囲 １．頭部（１２）および軸部（１６）を有し、かつ該軸部上に少なくともひと つの半径方向の溝を有するボルトまたはファスナー要素（１０）を、シートメタ ル部品（５２）に結合する方法であって、シートメタル部品の前記ファスナー要 素の頭部とは反対の側に材料によるカラー（１２０）が形成されるように、前記 シートメタル部品に孔を形成するものであり、前記カラー（１２０）の材料が引 き続いて半径方向内側に向かって前記半径方向の溝（２８）の中へ入り込むよう にボタン状ダイによって変形を受けることにより、ボルトまたはファスナー要素 をシートメタル部品に結合する方法において、ボタン状ダイは、テーパー付きく ぼみ（１１２）を取り囲む端面に設けられた環状の突起を有し、前記ファスナー 要素（１０）の前記頭部（１２）の下に設けられたくぼみ（２０）に入り込むよ う上方に向かって、また前記頭部（１２）から前記軸部（１６）への移行部の前 記半径方向の溝（２８）へ入り込むよう半径方向内側に向かって、前記シートメ タル部品を押し込むための傾斜した側面（２２２、２２６）を有して使用される ことを特徴とする方法。 ２．テーパー付きのくぼみ（１１２）の底面部分（１１３）は、前記カラー（ １２０）が前記要素と係合するよう変形されるときに、前記カラー（１２０）の 軸方向最外側端部を画定する、請求項１による方法。 ３．前記軸部の頭部（１２）から遠い方の端部（１００）を前側にして、シー トメタル部品（５２）または他の変形可能な材料から なる板状部品を通して、装着用ヘッドによって前記ファスナー要素をガイドする 工程であり、シートメタル部品（５２）は装着用ヘッド（３８）の作用を受け、 前記軸部（１６）の端部（１００）によって穿孔され、前記端部（１００）によ る穿孔によりシートメタル部品（５２）に孔を形成し、これとともに前記カラー （１２０）を形成し、打抜きカス（１１６）を排出する工程と、 ボルト要素の軸部（１６）に形成されたねじ（１４）が押し通ることによって シートメタル部品（５２）に形成された孔を拡大し、同時に孔のダイ側周囲に位 置するカラー（１２０）を拡張する工程とを有することを特徴とする請求項２に よる方法。 ４．前記シートメタル部品の穿孔の過程で形成され、ダイ側で前記孔を取り囲 む前記カラー（１２０）は、前記軸部が前記孔を押し通る際に拡張される請求項 ３による方法。 ５．軸部（１６）の頭部（１２）から遠い方の端部（１００）が、打抜きカス （１１６）をシートメタル部品（５２）から打ち抜くためばかりではなく、むし ろ孔の周縁部に少なくとも一個、好ましくは複数個、特に奇数個の切り込み、ま たは少なくとも実質的に半径方向の切れ目または裂け目を形成するために用いら れることを特徴とする、請求項３または４による方法。 ６．前記シートメタル部品の穿孔は、頭部（１２）から遠い方の端部（１００ ）にスピゴット状突起（１０１）を有するボルト要素（１０）を用いて実施され 、かつ前記突起がねじの谷径よりいくらか小さい直径を有することを特徴とする 、請求項３、４または５のいずれかによる方法。 ７．前記ねじに隣接する前記スピゴット状突起（１０１）の円錐状に広がる部 分は、前記孔の初期の拡張に用いられる請求項６による方法。 ８．前記スピゴット状突起（１０１）の特徴的形状（１０６）が、前記孔の周 縁部において切断作用を及ぼすために用いられる請求項７による方法。 ９．前記半径方向の溝に入るよう半径方向内側に前記カラーの材料を変形する 工程は、要素の軸部の一周以上のねじ溝（２８）に入るように半径方向内側に前 記カラーの材料を変形することからなり、前記一周以上のねじ溝が前記半径方向 の溝を形成しているものである先行する請求項のいずれかによる方法。 １０．シートメタル部品（５２）にかしめによって挿入することのできる、フ ァスナー要素（１０）、特にボルト要素（１０）であり、該要素（１０）は一体 に成型された軸部（１６）と頭部（１２）とからなり、特に請求項１乃至９によ る方法を実施するためのものであり、シートメタル部品とのかしめ結合は頭部（ １２）の領域において起こり、前記軸部（１６）は好ましくはねじが設けられて おり、かつ該軸部の頭部から遠い方の端部が、シートメタル部品を打抜くために 形成されているボルト要素であって、軸部（１６）の頭部（１２）から遠い方の 端部（１００）がスピゴット状の突起（１０１）を有し、該突起が軸部の谷径よ りも小さい外径を有し、前記軸部に好ましくはねじが設けられており、スピゴッ ト状の突起（１０１）が少なくとも一個、好ましくは複数個、特に奇数個の切断 用の特徴的形状（１０６）を有しており、これがシートメタル部品の 穿孔に際して、孔の周縁部の対応する位置をわずかに切り込んだり、引き裂いた りすることを特徴とするファスナー要素。 １１．スピゴット状突起（１０１）が、切頭円錐形の部分（１０２）を介して ねじに接続しており、切頭円錐形の部分が好ましくは約９０°の円錐角を有する ことを特徴とする、請求項１０によるボルト要素。 １２．切断用の特徴的形状（１０６）が、突起（１０１）の長手方向にのびる 溝で形成されており、この溝が断面において特にＶ型をなしており、その深さは 軸部の軸方向においてねじ部に向かって減少しており、好ましくはねじ部の手前 でゼロになり、かつ各々のＶ型の溝の一方の側壁（１０８）は好ましくは軸線か らの放射平面上にあることを特徴とする、請求項１１によるボルト要素。 １３．切断用の特徴的形状が、スピゴット状突起上に長手方向に伸びるリブで 形成されており、このリブが好ましくはねじと同心の円の内部にあり、該円がね じの谷径より小さい直径を有することを特徴とする、請求項１１によるボルト要 素。 １４．スピゴット状突起がＤＩＮ７８（ドイツ工業規格７８）に準拠するいわ ゆるＫａ形状またはＤＩＮ７８に準拠するＡｓｐ形状をしていることを特徴とす る、請求項１０乃至１３のいずれかによるボルト要素。 １５．頭部（１２）から遠い方の軸部の端面（１０４）が、ボルト要素の長手 方向の平均軸線に対して少なくとも実質的に直角をなす面であり、かつ必要に応 じてわずかに凹面または凸面であることを特徴とする、先行する請求項１０乃至 １４のいずれかによるボル ト要素。 １６．ねじ（１４）の最初の数周分が、その後に続くねじ山よりも実質的によ り硬くされていることを特徴とする、先行する請求項１０乃至１５のいずれかに よるボルト要素。 １７．ボルト要素のヘッド部（１２）がドイツ特許出願Ｐ４４１０４７５．８ に従って形成されており、かつ特に要素（１０）が、接触面（１８）として機能 する凹面の頭部下面に周囲を閉じられた複数の区画を有しており、この凹面区画 が、軸部（１６）から外方に向かって伸びるリブ（２２）によって少なくとも部 分的に区切られており、このリブ（２２）の軸部側の端部（２４）は軸部（１６ ）に沿って、隆起した形で伸びており、かつ頭部（１２）から遠い方の終端部（ ２６）において、軸部を螺旋状に取りまく凹部（２８）の少なくとも一つにつな がっていることを特徴とする、先行する請求項１０乃至１６のいずれかによるボ ルト要素。 １８．要素の軸部（１６）の直径が、隆起したリブ（２８）の存在する領域に おいて、頭部（１２）から遠い軸部に比較してより大きな直径を有し、かつ少な くとも１個の凹部（２８）が、この大径部に存在することを特徴とする、請求項 １７によるボルト要素。 １９．周囲を閉じられた区画（２０）は、軸部（１６）に近いところで最大の 深さを有することを特徴とする、請求項１７または請求項１８によるボルト要素 。 ２０．区画の面積の頭部の接触面積（１８）に対する比率は、材質の組み合わ せを考慮し、理想的な廻り止めと、非臨界的面圧とをもたらすように選択される ことを特徴とする、先行する請求項１７ 乃至１９のいずれかによるボルト要素。 ２１．閉じられた区画（２０）は、その半径方向外側の境界において頭部（１ ２）の外周面（３０）によって区切られていることを特徴とする、先行する請求 項１７乃至２０のいずれかによるボルト要素。 ２２．頭部（１２）の接触面に存在し、好ましくは半径方向に伸びるリブ（２ ２）の部分は、半径方向外側に向かって広くなっており、中断することなく頭部 （１２）の接触領域（１８）の外周面（２０）に移行することを特徴とする、先 行する請求項１７乃至２０のいずれかによるボルト要素。 ２３．リブ（２２）の数は、好ましくは６個乃至８個であることを特徴とする 、先行する請求項１７乃至２２のいずれかによるボルト要素。 ２４．閉じられた区画（２０）は、平面形状において少なくとも実質的に正方 形であることを特徴とする、先行する請求項１７乃至２３のいずれかによるボル ト要素。 ２５．閉じられた区画（２０）の底面は、少なくとも実質的に、好ましくは１ ３０°から１４０°の頂角（Ａ）を有する円錐面上にあることを特徴とする、先 行する請求項１７乃至２４のいずれかによるボルト要素。 ２６．頭部（１２）の接触面（１８）とは反対側の面に、要素の長手方向の軸 と同軸上に延在する芯出し用のくぼみ（３４）を有することを特徴とする、先行 する請求項１７乃至２５のいずれかによるボルト要素。 ２７．要素（１０）がねじ（１４）を有し、螺旋状の凹部（２８）の少なくと も１個がねじ溝によって形成されていることを特徴とする、先行する請求項１７ 乃至２６のいずれかによるボルト要素。 ２８．ボルト要素が機能部品、例えばベアリングスピゴットであることを特徴 とする、先行する請求項８乃至２７のいずれかによるボルト要素。 ２９．かしめ用ダイであり、特に先行する請求項８乃至２８のいずれかによる ボルト要素と共に用いられるためのものであって、シートメタル材料の塑性変形 をもたらすために、円周上に存在し、かつ軸方向の山（７２）および谷（７４） を有する波状の端面を有するか、あるいは端面上に屋根型の環状の壁を有し、端 面の中心にねじ部の外径より大きな直径を有する環状のくぼみを有し、かつこの くぼみは環状のショルダーを介して、より小さな直径につながっており、該より 小さな直径はねじ部の外径よりわずかに大きいことを特徴とする、かしめ用ダイ 。 ３０．中心の前記環状のくぼみの壁（１１５）は、その直径において、前記ボ ルト要素の挿入方向に向かってテーパーが付けられていることを特徴とする、請 求項２９によるかしめ用ダイ。 ３１．前記環状のくぼみが、その屋根型の環状の壁から遠い方の端部において 、環状の階段部を有することを特徴とする、請求項２９または３０によるかしめ 用ダイ。 ３２．シートメタル部品（５２）とボルトまたはナット要素（１０）とから構 成される部品組立体であって、要素（１０）は一体に形成された軸部（１６）と 頭部（１２）とからなり、前記要素（１ ０）は、接触面（１８）として機能する凹面下方側に周囲を閉じられた複数の区 画を有しており、この凹面区画が、軸部（１６）から外方に向かって伸びるリブ （２２）によって少なくとも部分的に区切られており、このリブ（２２）の軸部 側の端部（２４）は軸部（１６）に沿って、隆起した形で伸びており、かつ頭部 （１２）から遠い方の終端部（２６）において、軸部を環状に取りまく少なくと もひとつの半径方向の溝（２８）につながっている部品組立体において、前記シ ートメタルは前記頭部とは反対の側において環状のカラー（１１３）を有し、前 記環状のカラーが前記半径方向の溝（２８）に入るように内側に向かって変形を 受け、また前記シートメタル部品（５２）の金属は、凹面区画（２０）に入り込 むように軸部（１６）から外方に向かって伸びる前記リブ（２２）と係合するよ うに、及び軸部（１６）に沿って隆起した形で伸びてるリブ（２２）の軸側端部 （２４に沿うように少なくとも部分的に塑性変形可能であることを特徴とする部 品組立体。 ３３．前記カラーの半径方向外側の形状、および前記シートメタル部品の隣接 する表面からの高さが、少なくとも前記シートメタル部品から遠い方の端部にお いて、前記軸部にねじ留めされ、第２のシートメタル部品を第１のシートメタル 部品に固定するために用いられるナット要素に設けられた凹部の中に納まるか、 あるいはちょうど接触するように選択され、前記第２のシートメタル部品は前記 カラーに余裕をもってはまるような孔を有していることを特徴とする、請求項３ ２による部品組立体。 ３４．シートメタル部品（５２）が、頭部（１２）の接触面（１ ８）とは反対の側に存在する溝（８０）を有し、該溝は要素の長手方向の軸と同 軸であり、かつ選択的に断続していることを特徴とする、請求項３２による部品 組立体。 ３５．溝（８０）は、波状の底面（８１）を有することを特徴とする、請求項 ３４による部品組立体。 ３６．電気的接触の目的のために、シートメタル部品（５２）の平面より突出 している部分は、断続する溝（８０）の溝の部分と溝の部分の間に設けられてい ることを特徴とする、請求項３４または３５による部品組立体。 ３７．前記カラー（１２０）は、前記頭部（１２）から離れる方向に向かって 先細となる円錐状のテーパーが付けられた外周面を有していることを特徴とする 、請求項３２乃至３６のいずれかによる部品組立体。 ３８．前記軸部の周りに延在する前記半径方向の溝は、１周以上のねじ溝から 構成されることを特徴とする、請求項３２乃至３７のいずれかによる部品組立体 。 ３９．ファスナー要素を塑性変形可能な金属パネルにとりつける方法であり、 前記ファスナー要素は脚部と、これと一体の頭部とを包含しており、該頭部は、 前記脚部の一方の端部から脚部と直角の平面上に広がっており、かつ前記脚部は 、前記頭部にほぼ隣接する場所に半径方向の溝を有し、前記方法は、 前記ファスナー要素の脚部とほぼ等しいか又は大きいが、前記頭部よりは小さ い直径を有する開口部を前記パネルに形成する工程と、 前記パネル開口部を取り囲む前記パネルを、前記パネル開口部の ところで小さい直径を有する前記パネルから突出するほぼ円錐形の部分に変形さ せる工程と、 前記ファスナー要素の脚部を、前記突出した円錐形の部分とは反対の側からパ ネルに通す工程と、 次いで、前記パネルの円錐形の部分をほぼ管形の部分となるように変形させて、 前記ファスナー要素の脚部に密着させ、これにより前記脚部を支持する工程と、 前記管形の部分の外側を係合するテーパーを付けられたくぼみを有するボタン 状ダイを用いて、前記脚部の半径方向の溝に入るように前記管形の部分を半径方 向内側に向かって変形させて、これによって前記ファスナーが前記パネルから脱 落するのを防止する工程とからなる、ファスナー要素を塑性変形可能な金属パネ ルにとりつける方法。 ４０．前記ファスナー要素の脚部が平滑な外部表面を有するほぼ円柱形の自由 端部を含み、前記方法は、前記ファスナー要素の自由端部を前記パネルに押しつ ける工程と、これによりほぼ同時に前記パネルを変形させて前記円錐形部分を形 成する工程と、前記パネルから打抜きカスを打ち抜く工程と、前記開口部を形成 する工程とを含む、請求項３９によるファスナー要素をパネルにとりつける方法 。 ４１．前記ファスナー要素の自由端部が、前記脚部より小さな直径を有してお り、前記脚部は、前記脚部から内側に縮径しつつ伸びて、前記円柱形の自由端部 につながるほぼ円錐形の部分を包含しており、前記方法は、請求項３９で画定し たように前記脚部の前記円柱形の自由端部を前記パネルに押しつけて貫通させる 工程と、前記 ファスナー要素の脚部の前記円錐形の部分を前記パネル開口部に押し通す工程と 、これによりパネル開口部を拡大し、これと実質的に同時に前記円錐形のパネル 部分に前記円錐形のパネル部分を引き伸ばす工程と、次いで前記脚部の半径方向 の溝に侵入させるように前記管形のパネル部分を半径方向内側に向かって変形さ せる工程とを含む、請求項４０によるファスナー要素をパネルにとりつける方法 。 ４２．前記脚部の前記円柱形の自由端部は、間隔を置いてほぼ長手方向に伸び る複数の溝を包含しており、この溝は前記円柱形の端部の円柱表面に隣接する部 分において比較的鋭利なエッジを有しており、前記方法は、前記円柱形の端部を 前記パネルに押しつける工程と、前記パネルを引き裂き、穿孔する工程と、前記 開口部を取り囲む引き裂かれた不連続な端部を有する前記ほぼ円錐形のパネル部 分を形成する工程と、次いで前記脚部の前記半径方向の溝に侵入させるように前 記不連続な周縁部を半径方向内側に向かって変形させる工程とを含む、請求項４ １によるファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４３．前記脚部の外面にねじが切ってあり、前記半径方向の溝が、前記頭部に ほぼ隣接する少なくとも１個のねじ山を含み、前記方法は、前記管形のパネル部 分を半径方向内側に向かって変形させて、前記脚部上の前記１個のねじ山で画定 される前記半径方向の溝に侵入させる工程とを含む、請求項４１によるファスナ ー要素をパネルにとりつける方法。 ４４．前記脚部上の前記半径方向の溝は、前記頭部との間に間隔を有しており 、前記方法は、前記管形のパネル部分の端部を半径方 向内側に変形させる工程と、前記半径方向の溝に侵入させる工程とを含む、請求 項４１によるファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４５．前記ファスナー要素の頭部は、前記脚部にほぼ隣接する１個の溝を包含 し、前記方法は、前記パネル開口部と離れた前記円錐形のパネル部分を変形させ て、前記頭部の前記溝に侵入させる工程を含み、この工程は前記パネル部分を半 径方向内側に向かって変形させて、前記ファスナー要素の脚部の前記半径方向の 溝に侵入させるのと実質的に同時に行われる、請求項３９によるファスナー要素 をパネルにとりつける方法。 ４６．前記ファスナー要素の前記脚部は、前記頭部のごく近傍にある最初の半 径方向の溝を含み、前記脚部の外面にねじが切ってあり、このねじは前記最初の 半径方向の溝に隣接する最初の複数個のねじ山を含み、かつ前記最初の複数個の ねじ山は前記脚部上の残りのねじよりも大きな直径を有し、前記方法は、前記ほ ぼ管形のパネル部分を半径方向内側に向かって変形させて、前記最初の半径方向 の溝および前記最初の複数個のねじ山で画定される半径方向の溝に侵入させる工 程を含む、請求項３９によるファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４７．前記方法は、前記半径方向の溝に隣接する最初の複数個のねじ山を、前 記ファスナー要素を前記パネルに取り付けるに先だって硬化する工程を含む、請 求項４６によるファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４８．塑性変形可能な金属パネルに取り付けるための雄型ファス ナー要素であって、該雄型ファスナー要素はほぼ円柱状の脚部を有し、該脚部は 自由端部と、もう一方の端部に、拡大された一体の半径方向に広がる頭部とを有 し、前記脚部は前記自由端部の近傍において外面にねじが切ってあり、前記自由 端部は比較的に平滑な円柱状の表面を有し、該表面は複数個のほぼ長手方向に伸 びる切断用の溝を包含し、該溝が前記平滑な円柱表面に隣接する部分に比較的鋭 利な切断用のエッジを有する、塑性変形可能な金属パネルに取り付けるための雄 型ファスナー要素。 ４９．前記雄型ファスナー要素の前記平滑な円柱状の自由端部は、前記外面に ねじが切られた部分よりも小さな直径を有しており、かつ前記脚部は、前記ねじ が切られた部分から前記自由端部の比較的平滑な円柱状の表面に向かって伸びる 比較的平滑な円錐形の部分を含む、請求項４８による雄型ファスナー要素。 ５０．前記脚部は、前記頭部の近傍までねじが切られており、該ねじ部は前記 頭部の近傍の最初の復数個のねじ山を包含し、該復数個のねじ山が、前記脚部上 の残りのねじ部よりも大きな直径を有し、かつ残りのねじ部に比較して硬化され ている、請求項４８による雄型ファスナー要素。 ５１．前記頭部は、前記脚部を取り巻く溝を包含しており、該溝は前記脚部に 対して内側に角度をもって延在する、請求項４８による雄型ファスナー要素。 ５２．前記脚部は、前記頭部の近傍にある比較的平滑な半径方向の溝を含む、 請求項５１による雄型ファスナー要素。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．頭部および軸部を有し、かつ該軸部上に少なくともひとつの半径方向の溝 あるいは１周以上のねじ溝（２８）を有するボルトまたはファスナー要素と、シ ートメタル部品（５２）とを、前記シートメタル部品にあらかじめ孔を形成する か、または前記ファスナー要素の軸部の頭部から遠い方の端部を用いて穿孔する ことによって結合する方法であって、前記孔の予備形成あるいは穿孔が、シート メタル部品の前記ファスナー要素の頭部とは反対の側に、材料によるカラー（１ ２０）が形成されるように実施されるものであり、また前記カラー（１２０）の 材料が引き続いて半径方向内側に向かって前記半径方向の溝またはねじ溝（２８ ）の中へ入り込むような変形を受けることを特徴とする、ボルトまたはファスナ ー要素とシートメタル部品とを結合する方法。 ２．前記半径方向の変形が、前記カラーを取り囲むテーパー付きくぼみ（１１ ２）を有するボタン状ダイによって達成され、好ましくは前記くぼみの底面部分 （１１３）は、前記カラーが前記要素と係合するよう変形されるときに、前記カ ラーの軸方向最外側端部を画定する請求項１による方法。 ３．前記ファスナー要素の端部を前側にして、シートメタル部品（５２）また は他の変形可能な材料からなる板状部品を通して、装着用ヘッドによって前記フ ァスナー要素をガイドする工程からなり、シートメタル部品（５２）は装着用ヘ ッド（３８）の作用を受け、 軸部（１６）の頭部（１２）から遠い方の端部（１００）によって穿孔され、シ ートメタル部品（５２）の被貫通によって打抜きカス（１１６）が形成される方 法であって、打抜きカスによりシートメタル部品（５２）に形成された孔は、ボ ルト要素の軸部（１６）に形成されたねじ（１４）が押し通ることによって拡大 され、同時に孔のダイ側周囲に位置するカラー（１２０）が拡張されることを特 徴とする、請求項２による方法。 ４．前記シートメタル部品の穿孔の過程で形成され、ダイ側で前記孔を取り囲 む前記カラー（１２０）は、前記軸部が前記孔を押し通る際に拡張される、請求 項３による方法。 ５．軸部（１６）の頭部（１２）から遠い方の端部（１００）が、打抜きカス （１１６）をシートメタル部品（５２）から打ち抜くためばかりではなく、むし ろ孔の周縁部に少なくとも一個、好ましくは複数個、特に奇数個の切り込み、ま たは少なくとも実質的に半径方向の切れ目または裂け目を形成するために用いら れることを特徴とする、請求項３または４による方法。 ６．前記シートメタル部品の穿孔は、頭部（１２）から遠い方の端部（１００ ）にスピゴット状突起（１０１）を有するボルト要素（１０）を用いて実施され 、かつこの突起がねじの谷径よりいくらか小さい直径を有することを特徴とする 、請求項３、４または５のいずれかによる方法。 ７．前記ねじに隣接する前記スピゴットの円錐状に広がる部分が、前記孔の初 期の拡張に用いられる、請求項６による方法。 ８．前記スピゴット状突起の特徴的形状（１０６）が、前記孔の 周縁部において切断作用を及ぼすために用いられる、請求項７による方法。 ９．前記テーパー付きのくぼみを囲む前記ボタン状ダイの端面に、環状突起が 設けられ、該環状突起は、前記シートメタル部品を、上方に向かって前記ファス ナー要素（１０）の前記頭部の下面に設けられたくぼみの中へ、また半径方向に 前記軸部の前記頭部との移行部に向かって押しやるための傾斜した側面部を有す る、先行する請求項のいずれかによる方法。 １０．シートメタル部品（５２）にかしめによって挿入することのできる、フ ァスナー要素（１０）、特にボルト要素（１０）であり、該要素（１０）は一体 に成型された軸部（１６）と頭部（１２）とからなり、特に請求項１乃至９によ る方法を実施するためのものであり、シートメタル部品とのかしめ結合は頭部（ １２）の領域において起こり、前記軸部（１６）は好ましくはねじが設けられて おり、かつ該軸部の頭部（１２）から遠い方の端部が、シートメタル部品を打抜 くために形成されているボルト要素であって、軸部（１６）の頭部（１２）から 遠い方の端部（１００）がスピゴット状の突起（１０１）を有し、該突起が軸部 の谷径よりも小さい外径を有し、前記軸部に好ましくはねじが設けられており、 スピゴット状の突起（１０１）が少なくとも一個、好ましくは複数個、特に奇数 個の切断用の特徴的形状（１０６）を有しており、これがシートメタル部品の穿 孔に際して、孔の周縁部の対応する位置をわずかに切り込んだり、引き裂いたり することを特徴とするボルト要素。 １１．スピゴット状突起（１０１）が、切頭円錐形の部分（１０ ２）を介してねじに接続しており、切頭円錐形の部分が好ましくは約９０°の円 錐角を有することを特徴とする、請求項１０によるボルト要素。 １２．切断用の特徴的形状（１０６）が、突起（１０１）の長手方向にのびる 溝で形成されており、この溝が断面において特にＶ型をなしており、その深さは 軸部の軸方向においてねじ部に向かって減少しており、好ましくはねじ部の手前 でゼロになり、かつ各々のＶ型の溝の一方の側壁（１０８）は軸線からの放射平 面上にあることを特徴とする、請求項１１によるボルト要素。 １３．切断用の特徴的形状が、スピゴット状突起上に長手方向に伸びるリブで 形成されており、このリブが好ましくはねじと同心の円の内部にあり、該円がね じの谷径より小さい直径を有することを特徴とする、請求項１１によるボルト要 素。 １４．スピゴット状突起がＤＩＮ７８（ドイツ工業規格７８）に準拠するいわ ゆるＫａ形状またはＤＩＮ７８に準拠するＡｓｐ形状をしていることを特徴とす る、請求項１０乃至１３のいずれかによるボルト要素。 １５．頭部（１２）から遠い方の軸部の端面（１０４）が、ボルト要素の長手 方向の平均軸線に対して少なくとも実質的に直角をなす面であり、かつ必要に応 じてわずかに凹面または凸面であることを特徴とする、先行する請求項１０乃至 １４のいずれかによるボルト要素。 １６．ねじ（１４）の最初の数周分が、その後に続くねじ山よりも実質的によ り硬くされていることを特徴とする、先行する請求項 １０乃至１５のいずれかによるボルト要素。 １７．ボルト要素のヘッド部（１２）がドイツ特許出願Ｐ４４１０４７５．８ に従って形成されており、かつ特に要素（１０）が、接触面（１８）として機能 する凹面の頭部下面に周囲を閉じられた複数の区画を有しており、この凹面区画 が、軸部（１６）から外方に向かって伸びるリブ（２２）によって少なくとも部 分的に区切られており、このリブ（２２）の軸部側の端部（２４）は軸部（１６ ）に沿って、隆起した形で伸びており、かつ頭部（１２）から遠い方の終端部（ ２６）において、軸部を螺旋状に取りまく凹部（２８）の少なくとも一つにつな がっていることを特徴とする、先行する請求項１０乃至１６のいずれかによるボ ルト要素。 １８．要素の軸部（１６）の直径が、隆起したリブ（２８）の存在する領域に おいて、頭部（１２）から遠い軸部（１６）に比較してより大きな直径を有し、 かつ少なくとも１個の凹部（２８）が、この大径部に存在することを特徴とする 、請求項１７によるボルト要素。 １９．周囲を閉じられた区画（２０）は、軸部（１６）に近いところで最大の 深さを有することを特徴とする、請求項１７または請求項１８によるボルト要素 。 ２０．区画の面積の頭部の接触面積（１８）に対する比率は、材質の組み合わ せを考慮し、理想的な廻り止めと、非臨界的面圧とをもたらすように選択される ことを特徴とする、先行する請求項１７乃至１９のいずれかによるボルト要素。 ２１．閉じられた区画（２０）は、その半径方向外側の境界にお いて頭部（１２）の外周面（３０）によって区切られていることを特徴とする、 先行する請求項１７乃至２０のいずれかによるボルト要素。 ２２．頭部（１２）の接触面に存在し、好ましくは半径方向に伸びるリブ（２ ２）の部分は、半径方向外側に向かって広くなっており、中断することなく頭部 （１２）の接触領域（１８）の外周面（２０）に移行することを特徴とする、先 行する請求項１７乃至２０のいずれかによるボルト要素。 ２３．リブ（２２）の数は、好ましくは６個乃至８個であることを特徴とする 、先行する請求項１７乃至２２のいずれかによるボルト要素。 ２４．閉じられた区画（２０）は、平面形状において少なくとも実質的に正方 形であることを特徴とする、先行する請求項１７乃至２３のいずれかによるボル ト要素。 ２５．閉じられた区画（２０）の底面は、少なくとも実質的に、好ましくは１ ３０°から１４０°の頂角（α）を有する円錐面上にあることを特徴とする、先 行する請求項１７乃至２４のいずれかによるボルト要素。 ２６．頭部（１２）の接触面（１８）とは反対側の面に、要素の長手方向の軸 と同軸上に延在する芯出し用のくぼみ（３４）を有することを特徴とする、先行 する請求項１７乃至２５のいずれかによるボルト要素。 ２７．要素（１０）がねじ（１４）を有し、螺旋状の凹部（２８）の少なくと も１個がねじ溝によって形成されていることを特徴とす る、先行する請求項１７乃至２６のいずれかによるボルト要素。 ２８．ボルト要素が機能部品、例えばベアリングスピゴットであることを特徴 とする、先行する請求項８乃至２７のいずれかによるボルト要素。 ２９．かしめ用ダイであり、特に先行する請求項８乃至２８のいずれかによる ボルト要素と共に用いられるためのものであって、シートメタル材料の塑性変形 をもたらすために、円周上に存在し、かつ軸方向の山（７２）および谷（７４） を有する波状の端面を有するか、あるいは端面上に屋根型の環状の壁を有し、端 面の中心にねじ部の外径より大きな直径を有する環状のくぼみを有し、かつこの くぼみは環状のショルダーを介して、より小さな直径につながっており、該より 小さな直径はねじ部の外径よりわずかに大きいことを特徴とする、かしめ用ダイ 。 ３０．中心の前記環状のくぼみの壁（１１５）は、その直径において、前記ボ ルト要素の挿入方向に向かってテーパーが付けられていることを特徴とする、請 求項２９によるかしめ用ダイ。 ３１．前記環状のくぼみが、その屋根型の環状の壁から遠い方の端部において 、環状の階段部を有することを特徴とする、請求項２９または３０によるかしめ 用ダイ。 ３２．シートメタル部品（５２）と、頭部に隣接する軸部に半径方向の溝ある いは１周分以上のねじ溝を有するボルトまたはナット要素（１０）とからなり、 特に先行する請求項１０乃至２８のいずれかによるボルト要素であり、前記シー トメタル部品の金属が少なくとも部分的に塑性変形して、閉じられた区画（２０ ）および少な くとも１個の凹部（２８）に侵入している部品組立体であって、シートメタルが 前記頭部とは反対の側において環状のカラーを形成し、前記環状のカラーが内側 に向かって変形を受けて、前記半径方向の溝あるいは１周分以上のねじ溝（２８ ）に侵入していることを特徴とする部品組立体。 ３３．前記カラーの半径方向外側の形状、および前記シートメタル部品の隣接 する表面からの高さが、少なくとも前記シートメタル部品から遠い方の端部にお いて、前記軸部にねじ留めされ、第２のシートメタル部品を第１のシートメタル 部品に固定するために用いられるナット要素に設けられた凹部の中に納まるか、 あるいはちょうど接触するように選択され、前記第２のシートメタル部品は前記 カラーに余裕をもってはまるような孔を有していることを特徴とする、請求項３ ２による部品組立体。 ３４．シートメタル部品（５２）が、頭部（１２）の接触面（１８）とは反対 の側に存在する溝（８０）を有し、該溝は要素の長手方向の軸と同軸であり、か つ選択的に断続していることを特徴とする、請求項３２による部品組立体。 ３５．溝（８０）は、波状の底面（８１）を有することを特徴とする、請求項 ３４による部品組立体。 ３６．電気的接触の目的のために、シートメタル部品（５２）の平面より突出 している部分は、断続する溝（８０）の溝の部分と溝の部分の間に設けられてい ることを特徴とする、請求項３４乃至３５までによる部品組立体。 ３７．前記カラー（１２０）は、前記頭部（１２）から離れる方 向に向かって先細となる円錐状のテーパーが付けられた外周面を有していること を特徴とする、請求項３２乃至３６のいずれかによる部品組立体。 ３８．ファスナー要素を塑性変形可能な金属パネルにとりつける方法であり、 前記ファスナー要素は脚部と、これと一体の頭部とを包含しており、該頭部は、 前記脚部の一方の端部から脚部と直角の平面上に広がっており、かつ前記脚部は 、前記頭部にほぼ隣接する場所に半径方向の溝を有し、前記方法は、 前記ファスナー要素の脚部とほぼ等しいが、前記頭部よりは小さい直径を有す る開口部を前記パネルに形成する工程と、 前記パネル開口部を取り囲む前記パネルを、前記パネル開口部のところで小さ い直径を有する前記パネルから突出するほぼ円錐形の部分に変形させる工程と、 前記ファスナー要素の脚部を、前記突出した円錐形の部分とは反対の側からパ ネルに通す工程と、 次いで、前記パネルの円錐形の部分をほぼ管形の部分となるように変形させて 、前記ファスナー要素の脚部に密着させ、このようにして前記脚部を支持し、か つ前記管形の部分を半径方向内側に向かって変形させて、前記脚部の半径方向の 溝に侵入させ、これによって前記ファスナーが前記パネルから脱落するのを防止 する工程とからなる、ファスナー要素を塑性変形可能な金属パネルにとりつける 方法。 ３９．前記ファスナー要素の脚部が平滑な外部表面を有するほぼ円柱形の自由 端部を含み、前記方法は、前記ファスナー要素の自由 端部を前記パネルに押しつける工程と、これにより一般的に前記パネルを変形さ せて前記円錐形部分を形成すると同時に前記パネルから打抜きカスを打ち抜く工 程と、前記開口部を形成する工程とを含む、請求項３８によるファスナー要素を パネルにとりつける方法。 ４０．前記ファスナー要素の自由端部が、前記脚部より小さな直径を有してお り、前記脚部は、前記脚部から内側に縮小しつつ伸びて、前記円柱形の自由端部 につながるほぼ円錐形の部分を包含しており、前記方法は、請求項３９で画定し たように前記脚部の前記円柱形の自由端部を前記パネルに押しつけて貫通させる 工程と、前記ファスナー要素の脚部の前記円錐形の部分を前記パネル開口部に押 し通す工程と、これによりパネル開口部を拡大し、これと実質的に同時に前記管 形のパネル部分に前記円錐形のパネル部分を引き伸ばす工程と、次いで前記半径 方向の溝に侵入させるように前記管形のパネル部分を半径方向内側に向かって変 形させる工程とを含む、請求項３９によるファスナー要素をパネルにとりつける 方法 ４１．前記脚部の前記円柱形の自由端部は、間隔を置いてほぼ長手方向に伸び る複数の溝を包含しており、この溝は前記円柱形の端部の円柱表面に隣接する部 分において比較的鋭利なエッジを有しており、前記方法は、前記円柱形の端部を 前記パネルに押しつける工程と、前記パネルを引き裂き、穿孔する工程と、前記 開口部を取り囲む引き裂かれた不連続な端部を有する前記ほぼ円錐形のパネル部 分を形成する工程と、次いで前記脚部の前記半径方向の溝に侵入させるように前 記不連続な周縁部を半径方向内側に向かって変形させ る工程とを含む、請求項４０によるファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４２．前記脚部の外面にねじが切ってあり、前記半径方向の溝が、前記頭部に ほぼ隣接する少なくとも１個のねじ山を包含し、前記方法は、前記管形のパネル 部分を半径方向内側に向かって変形させる工程と、前記脚部上の前記１個のねじ 山で画定される前記半径方向の溝に侵入させる工程とを含む、請求項４０による ファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４３．前記脚部上の前記半径方向の溝は、前記頭部との間に間隔を有しており 、前記方法は、前記管形のパネル部分の端部を半径方向内側に変形させる工程と 、前記半径方向の溝に侵入させる工程とを含む、請求項４０によるファスナー要 素をパネルにとりつける方法。 ４４．前記ファスナー要素の頭部は、前記脚部にほぼ隣接する１個の溝を包含 し、前記方法は、前記円錐形のパネル部分の前記パネル開口部と離れた部分を変 形させて、前記頭部の前記溝に侵入させる工程を含み、この工程は前記パネル部 分を半径方向内側に向かって変形させて、前記ファスナー要素の脚部の前記半径 方向の溝に侵入させるのと実質的に同時に行われる、請求項３８によるファスナ ー要素をパネルにとりつける方法。 ４５．前記ファスナー要素の前記脚部は、前記頭部のごく近傍にある最初の半 径方向の溝を含み、前記脚部の外面にねじが切ってあり、このねじは前記最初の 半径方向の溝に隣接する最初の複数個のねじ山を含み、かつ前記最初の半径方向 の溝は前記脚部上の残りの ねじよりも大きな直径を有し、前記方法は、前記ほぼ管形のパネル部分を半径方 向内側に向かって変形させて、前記最初の半径方向の溝および前記最初の複数個 のねじ山で画定される半径方向の溝に侵入させる工程を含む、請求項３８による ファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４６．前記方法は、前記半径方向の溝に隣接する最初の複数個のねじ山を、前 記ファスナー要素を前記パネルに取り付けるに先だって硬化する工程を含む、請 求項４５によるファスナー要素をパネルにとりつける方法。 ４７．塑性変形可能な金属パネルに取り付けるための雄型ファスナーであって 、該雄型ファスナーはほぼ円柱状の脚部を有し、該脚部は自由端部と、もう一方 の端部に、拡大された一体の半径方向に広がる頭部とを有し、前記脚部は前記自 由端部の近傍において外面にねじが切ってあり、前記自由端部は比較的に平滑な 円柱状の表面を有し、該表面は複数個のほぼ長手方向に伸びる切断用の溝を包含 し、該溝が前記平滑な円柱表面に隣接する部分に比較的鋭利な切断用のエッジを 有する、塑性変形可能な金属パネルに取り付けるための雄型ファスナー。 ４８．前記雄型ファスナーの前記平滑な円柱状の自由端部は、前記外面にねじ が切られた部分よりも小さな直径を有しており、かつ前記脚部は、前記ねじが切 られた部分から前記自由端部の比較的平滑な円柱状の表面に向かって伸びる比較 的平滑な円錐形の部分を含む、請求項４７による雄型ファスナー。 ４９．前記脚部は、前記頭部の近傍までねじが切られており、該 ねじ部は前記頭部の近傍の最初の復数個のねじ山を包含し、該復数個のねじ山が 、前記脚部上の残りのねじ部よりも大きな直径を有し、かつ残りのねじ部に比較 して硬化されている、請求項４７による雄型ファスナー。 ５０．前記頭部は、前記脚部を取り巻く溝を包含しており、該溝は前記脚部に 対して内側に角度をもって延在する、請求項４７による雄型ファスナー。 ５１．前記脚部は、前記頭部の近傍にある比較的平滑な半径方向の溝を含む、 請求項５０による雄型ファスナー。