(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧成形法を用いて変形可能な金属部品（１２）に機能要素（１０；１０１）を取り付けるための方法であって、金属部品（１２）は、支持された機能要素（１０；１０１）から離れた側で流体圧にさらされ、機能要素（１０；１０１）の一端面（１８）から始まる成形工程において、機能要素の少なくとも一部分（２８；１０２）の周りに成形され、金属部品に接する機能要素の端面から離れた機能要素の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）の領域において、半径方向内側に方向づけられたリング状の環状折り曲げ部（８０）に成形され、機能要素（１０；１０１）は、この成形工程にわたって支持されている方法において、
成形工程の第２段階で、環状折り曲げ部（８０）は、金型の成形表面（５０）と機能要素（１０：１０１）の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）との間で平坦に押圧されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
機能要素（１０；１０１）の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）は、機能要素の軸方向に方向付けられたシリンダー部分（３８；１３８）に連なり、環状折り曲げ部（８０）を平坦に押圧する際、シリンダー部分が金型（２６）における成形によって半径方向外側に成形され、これにより、機能要素（１０；１０１）の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）と形状が変更されたシリンダー部分（３８；１３８）との間に環状折り曲げ部（８０’）の少なくとも一部が存在していることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
機能要素（１０；１０１）と金属部品（１２）との間で回転防止手段を形成する特徴形状（４６）が機能要素（１０；１０１）の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）の領域および／またはシリンダー部分（３８；１３８）の領域に設けられ、環状折り曲げ部（８０）を形成する金属部品（１２）の成形の際または環状折り曲げ部を平坦に押圧する際に、金属部品と特徴形状とが係合して回転防止手段を提供することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
機能要素（１０；１０１）の支持は、金型に設けられたプランジャー（６０）によって達成されており、成形工程の第１段階後、プランジャーは後方変位が可能となり、これによって、成形工程の第２段階がプランジャーを取り囲む金型（２６）と流体圧にさらされた金属部品（１２）との間で行われることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】
プランジャー（６０）は、ばね力（６２）によって支持され、プランジャーの後方変位は、ばね力を減少させることによって達成されることを特徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項６】
プランジャー（６０）は、ばね力（６２）によって支持され、プランジャーの後方変位は、金属部品（１２）に作用する流体圧を増加させることよって達成されることを特徴とする、請求項４記載の方法。
【請求項７】
機能要素（１０；１０１）の支持は金型（２６）によって行われ、成形工程の第２段階は金属部品（１２）に作用する流体圧を増加させることによって行われることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
成形表面（５０）を有する金型（２６）は、金属部品に向かう方向の力によって付勢され、成形工程の第２段階を行うために、金型の成形表面（５０）に作用する付勢力および金属部品（１２）に作用する流体圧が増加されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
成形工程の第２段落を行うために、機能要素（１０；１０１）の端面に接触する金属部品（１２）を押圧する工具が用いられて、機械的に強められた成形力を生成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
機能要素（１０１）は、ヘッド部分（１０２）とシャフト部分（１０４）とを有するボルト要素であり、金属部品（１２）は成形工程の第１段階においてボルト要素のヘッド部分の周りに成形され、機能要素のシャフト部分（１０４）は金型（２６）のボア（１０９）内で軸方向（２２）に移動可能に案内され、ボアは金型の成形表面（５０）に同軸に配されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
機能要素はシャフト部分（１０４）の自由端面（１０６）で支持されることを特徴とする、請求項１１記載の方法。
【請求項１２】
機能要素（１０）は、ナット要素などの長手方向ボア（１４）を有する中空要素であって、金型側から中空要素（１０）を通って金属部品に接触する端面（１８）まで延在するプランジャーなどの支持要素（６０）が設けられ、金属部品は、少なくとも成形工程の第１段階の際、支持要素によって支持されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
成形工程の第２段階において、プランジャー（６０）は引き抜かれ、これによって金属部品（１２）は、金属部品に加わる流体圧の作用下で、取り除くことのできるスラグ（８２）を形成するように長手方向ボア（１４）の領域で穴が開けられることを特徴とする、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
中空要素の長手方向ボア（１４）は、中空要素（１０）の端面（１８）に隣接して径が大きい部分（９０）を有する段付きボア（１４，９０）として形成され、成形工程で、金属部品（１２）の材料は径が大きい領域で段付きボア（１４；９０）の内部に成形され、長手方向ボア（１４、９０）を通るボルトのシャフト部分の通過を許容する内径を有するカラー（９７）が成形されることを特徴とする、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
プランジャー（６０）の自由端面（７１）は、先端部（９６）を備えており、この先端部は、成形工程の際に金属部品（１２）の金属を弱め、段付きボア（１４、９０）へ成形することを可能にすることを特徴とする、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
金属部品（１２）に面するプランジャー（６０）の端面（７１）には、スラグ（８２）の切り取りにおいて、流体圧によってスラグがプランジャー（６０）の凹み（９４）に成形されるようにするために、凹み（９４）が設けられており、これによってスラグ（８２）の直径の減少が起こり、スラグがより容易に工具（２４）外に導きだされることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
プランジャー（６０）は、その自由端面（７１）において、たとえば半球型の丸み付けされた形状などの凸形状（８６）を有し、該凸形状は成形工程の際に、機能要素の端面（１８）を超えて突出し、金属部品（１２）の対応する成形（８８）につながり、これにより、ボルト要素の先端用の受け入れ部（８）が形成されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
機能要素（１０；１０１）は、金属部品（１２）に面する端面（１８）に、端面（１８；１１８）から側面（３０；１３０）へのはっきりと丸みが付けられた移行部（３２）を備え、この移行部の周りは金属部品によって覆われ、金属部品が切断されることがないことを特徴とする、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
金属部品は、その内側に流体圧が作用する中空構造であり、一方の外側面は工具の一致する凹み内に支持され、反対側の外側面は金型または金型を囲む工具によって支持されることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
金属部品（１２）は、機能要素から離れた側で工具（７２）によって押圧される板金部品であって、この工具内には、成形工程を実施するために圧力にさらされる中空空間（７６）が設けられることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
工具（７２）は金型（２６）の端面に対してまたは金型（２６）を取り囲む工具（２４）に対して板金部品（１２）を押圧し、よって押し下げ機能を発揮することを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
変形可能な金属部品（１２）に取り付けられた機能要素（１０；１０１）を含む部品組立体であって、金属部品（１２）は機能要素（１０；１０１）の一端面（１８；１１８）と接触するとともに、端面（１８）に隣接する機能要素の一部（３０；１０２）に沿って案内され、かつ金属部品（１２）と接触する機能要素の端面から離れた機能要素の半径方向内側に延在する面（３４；１３４）において、半径方向内側に方向付けられたリング状の環状折り曲げ部（８０’）に連なる、部品組立体において、
環状折り曲げ部（８０’）は機能要素（１０；１０１）の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）の領域で平坦に押圧されていることを特徴とする、部品組立体。
【請求項２３】
平坦に押圧された環状折り曲げ部（８０’）は、機能要素（１０；１０１）の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）と機能要素のシリンダー部分（３８；１３８）の半径方向外側に延在する表面との間に配されていることを特徴とする、請求項２２記載の部品組立体。
【請求項２４】
機能要素（１０；１０１）と金属部品（１２）との間で回転防止手段を形成する特徴形状（４６）が機能要素の半径方向内側に延在する表面（３４；１３４）の領域および／またはシリンダー部分（３８；１３８）の領域に配置され、特徴形状（４６；１４６）と金属部品（１２）とは、押圧された平坦な環状折り曲げ部（８０’）の領域において係合していることを特徴とする、請求項２２または２３に記載の部品組立体。
【請求項２５】
機能要素と金属部品との間の回転防止を確実にするために、金属部品（１２）によって取り囲まれた機能要素（１０；１０１）の部分（２８；１０２）のジャケット表面（３０；１３０）は、好ましくは丸み付けられた凹みまたは凸部を備えていることを特徴とする、請求項２２〜２４のいずれかに記載の部品組立体。
【請求項２６】
機能要素は、上記の部分を構成するヘッド部分（１０２）とシャフト部分（１０４）とを有するボルト要素（１０１）であることを特徴とする、請求項２２〜２５のいずれかに記載の部品組立体。
【請求項２７】
機能要素は、たとえばナット要素などの中空要素（１０）であることを特徴とする、請求項２２〜２５のいずれかに記載の部品組立体。
【請求項２８】
金属部品（１２）は、中空機能要素の端面（１８）の領域に孔を有することを特徴とする、請求項２７記載の部品組立体。
【請求項２９】
金属部品の材料は、機能要素の端面（１８）の領域において機能要素（１０）の段付きボア（９０）内に成形されていることを特徴とする、請求項２８記載の部品組立体。
【請求項３０】
回転防止を提供する特徴部は、機能要素の端面の領域または端面に設けられた段付きボアの領域に配されることを特徴とする、請求項２２〜２９のいずれかに記載の部品組立体。
【請求項３１】
形状が変更されたシリンダー部分（３８：１３８）の領域は、金属部品（１２）から離れた側において、機能要素（１０；１０１）の長手軸（２２）に少なくとも実質的に半径方向に延在するとともに、金属部品の対応する半径方向に延在する領域に連なり、かつ金属部品とともに半径方向の面内に位置することを特徴とする、請求項２２〜３０のいずれかに記載の部品組立体。
【請求項３２】
請求項１〜２１のいずれかに記載の方法に用いられることを特徴とする、金型（２６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧成形法を用いて変形可能な金属部品に機能要素を取り付けるための方法に関する。この方法では、支持された機能要素から離れた側で金属部品が流体圧にさらされ、機能要素の少なくとも一部分のまわりで、機能要素の一方の端面から始まる成形工程において、金属部品と接触する機能要素の端面から離れた機能要素の半径方向内側に延在する表面の領域おいて、リング状で半径方向内側に方向づけられた環状折り曲げ部に成形される。機能要素は支持された状態で成形工程は行われる。本発明はまた、この方法によって製造された部品組立体およびこの方法を実施するために用いる金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
冒頭で述べたような方法として、ＤＥ  ＯＳ  １９５０８６３２Ａ１から知られるものがある。ナット要素の形をした機能要素が、高内圧成形法によって、成形される板金（シートメタル）に取り付けられる。ナット要素は、成形工程の間、可動スピゴット上に支持され、このスピゴットは、ねじ部に設けられた突起を有する。ねじ部は成形工程を実施する前にナット要素に螺合される。スピゴットから離れた金属部品の側に成形用圧力を加えることによって、ナット要素の端面に対して、かつ、丸み付けられた外形の周りに金属が成形され、ナット要素とスピゴットとの間に位置するリング状アンダーカットに入り込む環状折り曲げ部に成形される。スピゴットの引き抜き動作、よって同時にナットの引き抜き動作によって、成形される板金部分材料で完全には埋められていないアンダーカットの領域が押される。スピゴットは、回転つまりプランジャーの引き抜き動作によってナット要素から実質的に離される。工具の開放後、部品組立体に形状的に連結された部品（成形される板金およびナット要素）が工具から一緒に外される。
【０００３】
トルクによる負荷に対して確実な密接接続がナットにおける複数のエッジを有する形状によって達成される。
【０００４】
ある実施例では、スピゴットのねじ溝が切られたスピゴットはナットに対して高さが低く、ナットは、さらに成形される板金部分に向かい合う側に凹部を有する。これによって、スラグが、成形用圧力の作用下、成形される板金部分から切り抜かれるので、ナット要素に後で螺合されるねじがナット要素の端面を超えて突出できる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、より簡単に実施でき、金属部品への機能要素の極めて強い取り付けを行え、また回転をさらに防止し得るように、冒頭で述べたような方法を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するには、成形工程の第２段階において、環状折り曲げ部が金型の成形面と機能要素の半径方向内側に延在する面との間に平坦に圧縮されるという方法を提供する。
【０００７】
公知の例では、金型はなく、成形される板金部品に工具のボアを介してスピゴットに螺合する要素を提供できるように、可動スピゴットを受けるボアは機能要素の最大径よりも大きな径を有しているので、機能要素の半径方向内側に延在する表面は、工具に直接対向しておらず、スピゴットの引き出しに際して、成形される板金部品を平坦に圧縮することができない。また、各機能要素に対してスピゴットをねじ込んだり、外したりすることは複雑で、かなりの時間のロスをともない、これが大量生産にとって致命的な欠点となる。
【０００８】
本発明による構成では、環状折り曲げ部は金型の成形面と金型に対向する機能要素の半径方向に延在する表面間で平坦に押圧され、これによって平坦に押圧された環状折り曲げ部が機能要素の半径方向内側に延在する表面と密着させられて、機能要素の特にしっかりとした取り付けが成し遂げられる。金属部品は環状折り曲げ部の領域で平坦に押圧されるので、ねじ付き要素（ボルトまたはナット）によって他の部品を取り付けるときにも、しっかりと連結された状態が維持される。このような連結部は、従来技術では確実に得られなかった。
【０００９】
この構成は機能要素がプランジャーを案内する金型のボアを介してまっすぐ供給することができないことを示しているが、工具のボアに配された金型は、プランジャーの作用範囲にナット要素を案内することができるようにプランジャーとともに引き出され得る。
【００１０】
さらに、本発明によれば、ナット要素へプランジャーをねじ込む必要はなく、中空の機能要素を用いる場合には、プランジャーが中空機能要素へ少なくとも部分的に突出する円筒形スピゴットを有すれば完全に十分である。
【００１１】
機能要素の半径方向内側に延在する表面が機能要素の軸方向に方向付けられた円筒部分に連なり、また環状折り曲げ部を平坦に押圧する際、シリンダー部分が金型の形状上の特徴によって半径方向外側に成形され、環状折り曲げ部の少なくとも一部が機能要素の半径方向内側に延在する表面と形状が変更されたシリンダー部分との間にあり、そこにしっかりと保持されることが、本発明において特に好ましい。
【００１２】
この場合、金属部品への機能要素のより強固な取り付けが可能になるばかりでなく、機能要素と金属部品との間で回転防止手段を形成し、機能要素の半径方向内側に延在する表面の領域および／またはシリンダー部分の領域に配された形状上の特徴が、平坦に押圧された環状折り曲げ部の形成のため金属部品の成形に際して十分に働くことが確実となり、金属部品と回転防止の特徴形状との密接な係合を成しえる。これによって、機能要素と金属部品との接続部の回転防止が十分に改善される。
【００１３】
環状折り曲げ部を平坦に押圧する第２段階を遂行する手段として、さまざまなものが可能である。
【００１４】
第１実施例によれば、金型に設けられたプランジャーによる機能要素の支持は、成形工程の第１段階後、プランジャーの後方変位が許容されるように提供される。これによって、成形工程の第２段階がプランジャーを取り囲む金型と流体圧力にさらされる金属部品との間で行われる。
【００１５】
たとえば、プランジャーはバネ力によって支持され、プランジャーの後方変位はバネ力の減少によって達成される。または、プランジャーはバネ力に支持され、プランジャーの後方変位は流体圧力の増加によって行われる。つまり、流体圧力の増加によってバネ力に打ち勝ち、プランジャーはバネ力に反して後方に押圧される。そのようなバネは、機械工学において周知であり、油圧バネやガス圧が満たされたバネの形でプレス工具において他の目的のために使用されている。あるいは、プランジャーの圧力に依存する動作に加えて、本発明の第２実施例によれば、金型によって機能要素が支持される。この場合は、金属部品にかかる流体圧力の増加のみによって成形工程の第２段階が行われる。この変形例は、機能要素がシリンダー部分を有する場合に特に実現可能である。このシリンダー部分は金型の端面にまず支持され、これによって、機能要素の半径方向内側に延在する表面と金型の端面との間に、シリンダー部分の長さによって画定される顕著な空間が存在する。この場合、環状折り曲げ部は、成形されたアンダーカットに容易に成形できる。圧力を増すことで、機能要素のシリンダー部分は金型のたわみ面において外側にスライドし始め、前記距離は狭まり、そこに存在する環状折り曲げ部は徐々に平坦に押圧される。
【００１６】
この変形例を実現するためには、基本的に金型を固定することが考えられるが、おそらくより好ましくは、金型の成形表面の領域に機能要素を導入することができるようにする目的で、各ナット要素の導入を可能にするために工具の開放状態において引き抜き可能に設計することが好ましい。
【００１７】
本発明によって環状折り曲げ部を平坦に押圧することは、金属部品の方向に力によって金型を付勢し、金型の成形表面に作用する付勢力と金属部品に作用する流体圧力を上げて成形工程の第２段階を実行することにより実現され得る。
【００１８】
さらに、成形工程を実行する３つのすべての面において、作動流体に打ち勝つように圧力を増加することに代えて、端面に接する金属部品を押圧する工具を動作させ、これによって機械的に増加した成形力を発生させることによっても、機能要素の半径方向内側に延在する面と金型の間の環状折り曲げ部を平坦に圧縮することを達成することが可能である。
【００１９】
機能要素は、公知のように、ヘッド部分およびシャフト部分を有するボルト要素であっても、ナット要素であってもよい。従属クレームに方法の特に好ましい実施例が示される。また、請求項２２〜３２に本発明の部品組立体の、および、金型の特に好ましい実施例が示されている。
【００２０】
本発明は、実施例を用いて、また下記に示す図面を参照して、以下により詳細に記述される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１Ａ〜図１Ｃは、成形される板金部品１２の形状の金属部品への中空ナット要素１０の形状の機能要素の取り付け中のさまざまな段階を示している。この例では、中空機能要素１０はボア１４を有し、このボア１４にはねじ付きシリンダーが設けられている。ねじ付きシリンダーは、成形される板金部品１２に向かい合う機能要素１０の端面において少なくとも略円形の開口部に開口する。ねじ付きシリンダー１６が設けられたボア１４は、機能要素の長手方向２２に同軸上に延在する。機能要素の長手方向２２は同時に、金型２６を含む符号２４で示す工具の長手軸でもある。機能要素１０は、ジャケット表面３０を有する本体部２８を有し、機能要素１０の端面１８は、機能要素の丸み付けられたショルダー３２を通してジャケット表面３０に連なっている。そして、ジャケット表面３０は、半径方向内側に延在する表面３４に連なり、この例では、半径方向内側に延在する表面３４は、シリンダー部分３８の外側表面３６に引き続き連なっている。端面１８から離れたシリンダー部分３８の自由端４０は、丸み付けされ、そしてシリンダー部分３８の内側の中空領域４２に連なる。この領域４２は、ねじを導入する際の補助として機能する斜めに設けられたショルダー面４４を介して、ねじ山１６が設けられたボアに通じている。
【００２２】
半径方向内側に延在する表面３４とシリンダー部分３８の外側表面３６の間の移行領域において、回転防止手段を提供するノーズがあり、この実施例では８つ設けられ、半径方向内側に延在する表面３４に沿って突起状に、かつ、シリンダー部分３８のシリンダー表面３６に沿って延在する。回転防止手段を提供する特徴部の数およびその形状は、明らかに異なるように実現可能である。それらは、たとえば、半径方向に延在する表面３４にのみ設けられてもよく、シリンダー部分３８にのみ設けられてもよい。またノーズとしてではなくリセスとして実現されてもよい。
【００２３】
図示された要素は、プロフィル  フェルビンドゥングステヒニック  ゲーエムベーハー  ウント  コンパニー  カーゲー社によって提供されるＲＳＮ要素によく似ている。
【００２４】
既に示したように、機能要素１０は、長手軸２２と同心状に配された環状成形表面５０を有する金型２６上に配されている。成形表面５０は、軸方向突起５２と工具２４の上側と面一に配された環状表面５４との間に配されており、突起５２から環状表面５６へ緩やかに丸み付けられた移行部分を有する。移行部分は長手軸２２に対して垂直に位置し、金型２６の端部において小さな環状ショルダー５８を介して環状面５４に連なっている。同様に環状面５４は長手軸２２に対して垂直に設けられている。
【００２５】
金型内では、プランジャー６０が概略的に示したスプリング６２によって上方に付勢されて設けられている。スプリング６２は、好ましくは、強いばね力を加えることができる油圧式スプリングが好ましい。プランジャー６０は、金型２６の中央長手方向ボア６６にガイドされた円筒状領域６４を有し、この円筒状領域６４は、環状面４４の傾きに対応する傾きを有する斜めに設定された環状ショルダー６８を介して、円筒状スピゴットすなわち突起７０に連なる。スピゴット７０はねじ山ボア１４内に配され、ねじ山ボア１４の内径よりもわずかに小さい外径を有する。この例では、スピゴットの端面７１は、機能要素１０の端面１８と面一である。
【００２６】
この実施例では、成形される板金部品１２の上には、上から付勢されて、成形される板金部品１２に対して押圧される押し下げ部材７２が配置されている。押し下げ部材７２は、シール７４によって成形される板金部品１２に対して密閉され得る。押し下げ部材７２は、たとえば作動液などの作動流体で満たされる中空キャビティ７６を画定する。
【００２７】
まず、成形工程の第一段階において、押し下げ部材が下方に押圧され、空間７６内の圧力が高められる。かくして加えられた圧力によって、成形される板金部品１２が機能要素１０の周りに成形され、図１Ｂの形状となる。図１Ｂから分かるように、矢印７８によって概略的に示される加えられた流体圧によって、成形される板金が機能要素１０の端面１８に対して押圧され、丸み付けられた環状ショルダー３２とジャケット表面３０の周囲を覆い、機能要素１０の半径方向内側に延在する表面３４と金型２６の端面との間の領域において、表面３４と金型の端面との間に成形されたアンダーカットに延在する半径方向内側に方向づけられた環状折り曲げ部８０に成形された。
【００２８】
成形工程の第一段階の際、プランジャー６０は、機能要素１０が長手軸２２の軸方向に動くのを防止する。つまり、この例において、ナット要素１０は、環状面４４においてプランジャー６０によって支持されている。あるいは、機能要素１０は金型２６の成形表面５０においてシリンダー部分３８によって支持されてもよい。または、機能要素はプランジャー６０および金型２６の両方によって支持されてもよい。
【００２９】
環状折り曲げ部８０を平たく（図１Ｃの８０’で示されるような形状に）するよう押圧する一方で、同時に半径方向にシリンダー部分３８を成形して図１Ｃの位置および形状とするように、機能要素１０に対して軸方向に働くトータルの力が十分になるように、油圧式スプリング６２の圧力が弱められるか、流体圧（矢印７８）が強められるか、または両方とも同時に行う。シリンダー部分３８のこの変形は、有効な軸方向の力の作用で金型の丸み付けられた成形表面５０によって行われる。
【００３０】
図１Ｃから分かるように、回転防止手段を提供するノーズ４６は環状折り曲げ部の板金材料に圧入される。図１Ｃの左側において回転防止手段を提供するノーズ４６をはっきりと見ることができる。この領域において、しっかりとした回転防止手段が得られ、またこれは、半径方向に向きが変わったシリンダー部分３８の自由端がこの領域の金属部品の材料をしっかりと挟み込むため緩まない。
【００３１】
工具はここで開放でき、成形される金属部品と機能要素からなる部品組立体はプランジャーのスピゴットから取り除くことができ、プランジャーは部品組立体を解放するために下に引き出すことができる。対応する供給チャネル（図示せず）を介して新たな機能要素１０をプランジャーの領域に導入することができるため、プランジャー６０とともに金型２６が下に引き出されるのが特に望ましい。
【００３２】
成形工程の第２段階、つまり、図１Ｂの状態から図１Ｃの状態に変化させるために、圧力を上げたりまたはスプリング力を下げたりすることの代わりとして、機能要素の端面上に加わる機械的力を高めることも考えられる。図１Ｃに示される金属部品の上側に対して工具７２の一部を押圧し、金属部品を介して下方に機能要素１０を押すことにより行うことができる。
【００３３】
図１Ｃにしたがって、工具から部品組立体を取り除くために、工具の領域から離れるようにプランジャー６０の端面７１上の開放された位置に部品組立体を持ち上げるために公知の方法で工具２４内のスピゴットを作動することができる。工具１２は、続いて新たな成形される板金部品１２を備えることが可能である。成形される板金部品１２はまた、たとえば、チューブの形態の中空構造であり、チューブの中空内側には流体圧が増加されるものであってよい。この種の構造では、成形工程が行えるように、上側でチューブをしっかりと支え、下方に押圧する上側工具を提供する必要がある。
【００３４】
図２Ａ〜図２Ｃは、図１Ａ〜図１Ｃの実施例に対してわずかに変更した実施例を示す。この図面においては、同じ符号は図１Ａ〜図１Ｃと同様に用いられており、後の図面でも同様である。なお、同じ符号で示された部品は、図１Ａ〜図１Ｃで既に説明した部品と同じ設計および同じ機能を有するものであるので、これらの部品またはそれらの機能についての新たな説明は省略する。この代わり、図２Ａ〜図２Ｃの実施例において、および図３Ａ〜図３Ｃ、図４Ａ〜図４Ｃ、図５Ａ〜図５Ｃおよび図６Ａ〜図６Ｃのさらなる実施例において、重要な相違点のみ説明する。
【００３５】
図２Ａ〜図２Ｃの実施例における重要な点は、金属部品が中空の機能要素の端部開口の領域に穴をあけられ、スラグ８２がこれによって生じることである。この目的のため、図２Ａ〜図２Ｃの図面の機能要素１０の中空ボア１４は、ねじ山ボアとしてではなく、円筒状ボアとして形成される。円筒状ボアは、機能要素１０の端面１８の領域において鋭利な環状エッジ８４に連なっている。成形工程の第２段階において、プランジャーの後方変位の際、板金部品にかけられた圧力がスラグ８２を切り出すに十分となる。
【００３６】
その後、機能要素１０はねじ山形成ねじまたはねじ山切りねじとともに用いられても、引き続いて、ねじ山がボア１４内に切られてもよく、たとえば、図４Ａ〜図４Ｃに関して後述されるように、ねじ付きシリンダーが段付ボアに連なってもよい。
【００３７】
また、機能要素１０には単に中空ボアのみが設けられ、たとえば、回転可能シャフト用のベアリングボアとして用いることも可能だし、プラグインピン等と共同する特別な形状に設計されることも可能である。
【００３８】
スラグ８２の切り取りによって、機能要素へボルト要素を案内することができ、そのシャフト部分が機能要素の端面１８から、金属部品１２を通って、突き出るようにすることができる。
【００３９】
図３Ａ〜図３Ｃの実施例において、プランジャー６０は、ドーム型好ましくは半球型の端面８６を備え、その端面８６は、成形工程の第１段階において、金属部品１２に対応する半球型凹みを成形する。最終部品組立体（図３Ｃに示されるように）を工具２４から取り除いたあと、金属部品１２の半球型凹みは機能要素１０にねじ込まれたボルトの先端を受け入れるように機能する。
【００４０】
図４Ａ〜図４Ｃの実施例において、機能要素１０のボア１４は段付ボア９０に連なっており、プランジャー６０はスピゴット７０の端面７１の中央において、長手軸２２と整列された、先端部９６を有する。成形工程の第１段階では、金属部品１２が先端部９６に対して押圧されて、ナット要素１０の端面の領域において金属部品にかけられた圧力が板金材料を孔の内部に変形させ段付ボア９０に孔のエッジ領域を成形するに十分なだけ、先端部が金属部品貫通し、その部分を弱め、最終的に、金属部品は、図４Ｃの位置および形状となる。図４Ｃからわかるように、機能要素１０に案内されたボルトが、板金材料と接触することなく機能要素の端面１８から突出するように、段付ボア９０内に成形される板金部品の内径は、ねじ付きシリンダー１６の基部の直径よりも十分に大きい。
【００４１】
図５Ａ〜図５Ｃは、長手軸２２と同心の中央凹み９４を有する端面７１を備えるプランジャー６０を用いて、金属部品１２からスラグ８２を切り抜くものを示す。成形工程の第１段階中、板金材料は凹み９４へ押し込まれ、続いて段付きボア１４の移行領域における鋭いエッジで切断されて機能要素（ここにはねじ山１６はない）の端面１８へ押し込まれる。スラグ８２の前述した形状は、ねじ付きシリンダーが許容しがたい損傷を受けることなくねじ付きシリンダー１６を介して押し出されることを確実にする。スラグ８２の凹んだ形状は、その外側領域の半径方向内側への弾力的作用を許容し、これによってねじ付きシリンダー１６の領域における傾斜ガイド面を成形する一方で、ここにおける圧力を大幅に減らす。
【００４２】
最後に、図６Ａ〜図６Ｃは、ヘッド部分１０２と、ねじ山を備えるシャフト部分１０４を有するボルト要素１０１の形状の機能要素を有する実施例を示す。図６Ａ〜図６Ｃにおいて、ボルト要素の形状は、前述したナット要素と共通の特徴を明らかにするため、先の図面と同じ符号を用いて特徴付けている。しかし、請求項において区別が可能となるように基本数１００を足している。この実施例と先に述べた実施例との重要な差異は、プランジャー６０が自由端１０６においてシャフト部分１０４を支持し、よって金型２６の端面５４のかなり下に配されていることにある。
【００４３】
この実施例では、機能要素のヘッド部１０２のシリンダー部分１３８が、ボルト要素のシャフト部分まわりに円筒状空間１０８を形成する。この空間１０８は、金型２６の軸方向に突出したリング状突起５２を受け入れるよう機能する。
【００４４】
機能要素１０１のシャフト部分１０４は、金型２６の中央に配された長手方向ボア１０９に案内される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】高圧成形法によって中空の機能要素を金属部品に取り付けるための本発明の方法を示す一連の説明図である。
【図２】金属部品からスラグが切り取られた状態を示す、金属部品への中空要素の取付けを説明する図１Ａ〜図１Ｃと同様の一連の説明図である。
【図３】特別な形状のプランジャーを示す、図１Ａ〜図１Ｃと同様の一連の説明図である。
【図４】金属部品が中空機能要素の一端面の領域において、貫通されるとともに形状が変更された状態を示す、図１Ａ〜図１Ｃと同様の一連の説明図である。
【図５】他の変形例を示す、図２Ａ〜図２Ｃと同様の一連の説明図である。
【図６】ボルト要素の形態の機能要素を金属部品に取り付けるための本発明の他の実施例を示す、図１Ａ〜図１Ｃと同様の一連の説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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