(57)【要約】【課題】２つ締結対象部材の一方の厚みが大きい場合であっても、それらを適切にカシメ締結することが可能なカシメ締結構造を提供する。【解決手段】互いに締結される第１および第２の部材１，２を備えており、これら第１および第２の部材１，２の締結は、第１の部材１が第２の部材２よりも厚みの大きい箇所において行なわれている、カシメ締結構造Ｃであって、第１の部材１には、その厚み方向に貫通した貫通孔１０が設けられ、かつこの貫通孔１０の内周面のうち、第２の部材２寄りの一部の内周面は、第２の部材２に近づくほど内径が小さくなる傾斜状内周面１０ａとされており、第２の部材２には、貫通孔１０に進入する凸部２０が傾斜状内周面１０ａに当接する形状とされたカシメ部２１が設けられている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに締結される第１および第２の部材を備えており、
これら第１および第２の部材の締結は、第１の部材が第２の部材よりも厚みの大きい箇所において行なわれている、カシメ締結構造であって、
前記第１の部材には、前記第１の部材の厚み方向に貫通した貫通孔が設けられ、かつこの貫通孔の内周面のうち、前記第２の部材寄りの一部の内周面は、前記第２の部材に近づくほど内径が小さくなる傾斜状内周面とされており、
前記第２の部材には、前記貫通孔に進入する凸部が前記貫通孔の前記傾斜状内周面に当接する形状とされたカシメ部が設けられていることを特徴とする、カシメ締結構造。
【請求項２】
請求項１に記載のカシメ締結構造であって、
前記凸部の先端面の略中央部には、この部分が前記凸部の基部側に押圧されることにより形成された窪み部が設けられており、
前記凸部のうち、前記窪み部の周囲領域の外周面は、前記傾斜状内周面に対面接触する傾斜状外周面とされている、カシメ締結構造。
【請求項３】
ダイカスト製のベース部材と、金属製プレス成形品としてのプレート材と、を備えており、
これらベース部材およびプレート材は、これらのうちのいずれか一方にガス噴出ノズルが設けられ、かつこのガス噴出ノズルに連通するガス供給流路を前記ベース部材と前記プレート材との相互間に形成するように互いに重ね合わされている、ガス供給用マニホールドであって、
前記ベース部材と前記プレート材との連結手段として、請求項１または２に記載のカシメ締結構造が用いられ、かつこのカシメ締結構造において、前記ベース部材が前記第１の部材であり、前記プレート材が前記第２の部材であることを特徴とする、ガス供給用マニホールド。
【請求項４】
締結対象としての第１および第２の部材を、前記第１の部材が前記第２の部材よりも厚みの大きい箇所において締結するためのカシメ締結方法であって、
前記第１の部材には、貫通孔を設け、かつこの貫通孔の内周面のうち、前記第２の部材寄りとなる一部の内周面については、前記第２の部材に近づくほど内径が小さくなる傾斜状内周面に形成しておき、
前記第２の部材には、前記貫通孔に進入させるための凸部を形成しておき、
前記凸部を前記貫通孔に進入させてから、前記凸部を前記貫通孔に挿入させたパンチによって押圧することにより、前記凸部を前記貫通孔の傾斜状内周面に当接するように変形させたカシメ部を形成するカシメ工程を有していることを特徴とする、カシメ締結方法。
【請求項５】
請求項４に記載のカシメ締結方法であって、
前記カシメ工程においては、前記凸部の先端面の略中央部に窪み部が形成されるように前記略中央部を前記パンチによって押圧し、前記凸部のうち、前記窪み部の周囲領域の外周面を、前記傾斜内周面に対面接触した傾斜状外周面とする、カシメ締結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の部材どうしをカシメ締結するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ガス燃焼式の給湯装置におけるバーナ装置は、複数のバーナヘッド（燃焼管）に対し、ガス供給用マニホールドから燃料ガスを供給させるように構成されているのが一般的である。ここで、ガス供給用マニホールドとしては、たとえば特許文献１，２に記載のものがある。
これらの文献に記載されたガス供給用マニホールドは、複数のガス噴出ノズルが設けられたプレート材と、このプレート材に重ね合わされることによって前記プレート材との間にガス供給流路を形成する蓋体としてのプレート材とをカシメ締結した構成とされている。このカシメ締結は、前記した２つのプレート材のうち、一方のプレート材に設けられた凸部を、他方のプレート材の孔部に挿通させて、その先端部を他方のプレート材の側面から外部に突出させた上で、この突出部分を押圧変形させるようにした構成である。
【０００３】
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、不具合を生じる場合がある。
【０００４】
すなわち、前記したガス供給用マニホールドは、比較的薄手の２枚のプレート材を用いて構成されているが、このガス供給用マニホールドには、ガス供給のオン・オフ制御や、流量制御を行なうための複数のバルブが設けられるのが一般的である。そこで、複数のバルブの取り付けの容易化や、バルブに連通するガス供給流路の形成の容易化などを図る観点から、前記した２枚のプレート材を用いる構成に代えて、厚みが比較的大きく、バルブ用の取付け部や、バルブに連通するガス供給流路などが形成されたダイカスト製のベース部材を使用し、このベース部材にプレート材を組み合わせる手段がある。このような手段を採用した場合、ベース部材の厚みが大きい部分にプレート材を締結しなければならない場合がある。
ところが、前記従来のカシメ締結構造は、既述したように、一方の部材の凸部を他方の部材の孔部に挿通する際に、この凸部の先端部を他方の部材の側面から突出させる構造である。このため、このカシメ締結構造を用いてベース部材の厚みが大きい部分にプレート材を適切に締結することは困難である。このようなことから、従来においては、前記２つの部材を、ビス止めするといった手段を採用せざるを得ないものとなっている。これでは、ビス止め用の部品コストが高価となる他、ビス止め作業が煩雑となって生産性が悪いものとなり、ガス供給用マニホールド全体の製造コストが高価となる不具合を生じる。
このような不具合は、ガス供給用マニホールドに限らず、他の部品や機器類を製造する場合にも生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−６５５０７号公報
【特許文献２】特許第４１０４００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、２つ締結対象部材の一方の厚みが大きい場合であっても、それらを適切にカシメ締結することが可能なカシメ
締結構造、この構造を備えたガス供給用マニホールド、およびカシメ締結方法を提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面により提供されるカシメ締結構造は、互いに締結される第１および第２の部材を備えており、これら第１および第２の部材の締結は、第１の部材が第２の部材よりも厚みの大きい箇所において行なわれている、カシメ締結構造であって、前記第１の部材には、前記第１の部材の厚み方向に貫通した貫通孔が設けられ、かつこの貫通孔の内周面のうち、前記第２の部材寄りの一部の内周面は、前記第２の部材に近づくほど内径が小さくなる傾斜状内周面とされており、前記第２の部材には、前記貫通孔に進入する凸部が前記貫通孔の前記傾斜状内周面に当接する形状とされたカシメ部が設けられていることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、第１の部材に設けられた貫通孔の内周面のうち、第２の部材寄りに設けられた傾斜状内周面に対して第２の部材の凸部を当接させたカシメ部が形成されているため、第１および第２の部材を互いに離反しないように適切かつ強固にカシメ締結することができる。第１の部材の厚みがかなり大きく、この第１の部材に設けられる貫通孔の深さが相当に深いサイズであっても、前記傾斜状内周面は、第２の部材に接近した位置に形成されているため、この傾斜状内周面に対して第２の部材の凸部を当接係合させたカシメ部を容易かつ適切に形成することが可能である。このように、本発明に係るカシメ締結構造によれば、締結対象となる２部材のうちの一方の厚みがかなり大きい場合であっても、これらを適切にカシメ締結することができる利点が得られる。このことにより、２部材を締結する際に、ネジ部品を使用する必要を無くし、または少なくし、部品コストの低減、および作業の容易化を図り、前記２部材を用いた製品の製造コストを低減することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、前記凸部の先端面の略中央部には、この部分が前記凸部の基部側に押圧されることにより形成された窪み部が設けられており、前記凸部のうち、前記窪み部の周囲領域の外周面は、前記傾斜状内周面に対面接触する傾斜状外周面とされている。
【００１１】
このような構成によれば、傾斜状内周面と傾斜状外周面とが対面接触する作用により、第１および第２の部材のカシメ締結強度を一層高め、ガタツキなどを生じることを確実に防止する上で、より好ましいものとなる。凸部の先端面の略中央部に窪み部が形成されていれば、その分だけ、凸部のうちの傾斜状内周面に対面する部分の体積を多くし、傾斜状内周面と傾斜状外周面との対面接触面積を大きくすることが可能である。
【００１２】
本発明の第２の側面により提供されるガス供給用マニホールドは、ダイカスト製のベース部材と、金属製プレス成形品としてのプレート材と、を備えており、これらベース部材およびプレート材は、これらのうちのいずれか一方にガス噴出ノズルが設けられ、かつこのガス噴出ノズルに連通するガス供給流路を前記ベース部材と前記プレート材との相互間に形成するように互いに重ね合わされている、ガス供給用マニホールドであって、前記ベース部材と前記プレート材との連結手段として、本発明の第１の側面により提供されるカシメ締結構造が用いられ、かつこのカシメ締結構造において、前記ベース部材が前記第１の部材であり、前記プレート材が前記第２の部材であることを特徴としている。
【００１３】
このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供されるカシメ締結構造について述べたのと同様な効果が得られ、ダイカスト製のベース部材と、金属製プレス成形品と
してのプレート材との締結に際し、ネジ部品を用いる必要を無くし、または少なくし、ガス供給用マニホールドの製造コストを廉価にすることが可能である。
【００１４】
本発明の第３の側面により提供されるカシメ締結方法は、締結対象としての第１および第２の部材を、前記第１の部材が前記第２の部材よりも厚みの大きい箇所において締結するためのカシメ締結方法であって、前記第１の部材には、貫通孔を設け、かつこの貫通孔の内周面のうち、前記第２の部材寄りとなる一部の内周面については、前記第２の部材に近づくほど内径が小さくなる傾斜状内周面に形成しておき、前記第２の部材には、前記貫通孔に進入させるための凸部を形成しておき、前記凸部を前記貫通孔に進入させてから、前記凸部を前記貫通孔に挿入させたパンチによって押圧することにより、前記凸部を前記貫通孔の傾斜状内周面に当接するように変形させたカシメ部を形成するカシメ工程を有していることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によれば、本発明の第１の側面によって提供されるカシメ締結構造を適切に得ることができる。
【００１６】
本発明において、好ましくは、前記カシメ工程においては、前記凸部の先端面の略中央部に窪み部が形成されるように前記略中央部を前記パンチによって押圧し、前記凸部のうち、前記窪み部の周囲領域の外周面を、前記傾斜内周面に対面接触した傾斜状外周面とする。
【００１７】
このような構成によれば、第１および第２の部材のカシメ締結強度を一層高くしたカシメ締結構造を得ることができる。
【００１８】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るカシメ締結構造が適用されたガス供給用マニホールドの一例を示す要部斜視図である。
【図２】図１のII−II線概略断面図である。
【図３】図１の要部分解斜視図である。
【図４】図２のIV部拡大図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、図４に示す構造を得るための方法を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１〜図３に示すガス供給用マニホールドＡは、ガス燃焼式給湯装置のバーナ装置を構成する部品の１つであり、バーナ装置に具備される複数のバーナヘッド（燃焼管）に燃料ガスを供給するためのものである。このガス供給用マニホールドＡは、アルミダイカストなどのダイカスト製のベース部材１と、アルミニウムあるいはその他の金属製のプレス成形品としてのプレート材２とを組み合わせて構成されている。ベース部材１は、本発明でいう第１の部材の一例に相当し、プレート材２は、本発明でいう第２の部材の一例に相当する。
【００２２】
プレート材２は、複数のガス噴出ノズル２２をプレス成形によって一体的に形成したものであり、いわゆるノズルプレートに相当する。ベース部材１は、プレート材２と比較して各部の厚みがかなり大きくされており、不図示のガス配管から燃料ガスの供給を受ける
ガス流入口１３、このガス流入口１３に連通するガス供給流路１４、および複数のバルブ取付け部１５などを有している。このベース部材１とプレート材２とは、シール用パッキン３を介して重ね合わされ、かつ後述するカシメ締結構造Ｃを介して締結されている。このことにより、図２に示すように、ベース部材１とプレート材２との相互には、ベース部材１内のガス供給流路１４からガス噴出ノズル２２への燃料ガスの流通を可能とするガス供給流路１４ａが形成されている。
なお、図２に示すバルブＶは、ガス供給流路１４，１４ａの境界となる開口部１４ｂを開閉可能な弁体９０を有する電磁開閉バルブである。複数のガス噴出ノズル２２は、たとえば図３の仮想線で示す４つのブロックＢ１〜Ｂ４に区分されており、複数のバルブＶは、それら４つのブロックＢ１〜Ｂ４への燃料ガス供給およびその遮断を個々に制御するためのものである。ベース部材１には、前記以外のバルブ（流量制御バルブや元電磁バルブなど）も適宜取り付けられるが、その説明は省略する。
【００２３】
ベース部材１とプレート材２との締結手段として、カシメ締結構造Ｃが採用されている。図４によく表われているように、カシメ締結構造Ｃにおいては、ベース部材１の厚み方向に貫通して設けられた貫通孔１０の内周面のうち、プレート材２寄りの一部の内周面は、プレート材２に近づくほど内径が小さくなる傾斜状内周面１０ａとして形成されている。一方、プレート材２には、貫通孔１０に進入する凸部２０が突設され、かつこの凸部２０を傾斜状内周面１０ａに当接する形状とされたカシメ部２１が設けられている。より詳細には、凸部２０の先端面の略中央部には、この部分が押圧されることにより形成された窪み部２０ｂが設けられている。好ましくは、この窪み部２０ｂは、プレート材２に接近するほど、内径または幅が小さくなる形状である。凸部２０のうち、窪み部２０ｂの周囲領域の外周面は、前記傾斜状内周面１０ａに対面接触する傾斜状外周面２０ａとされている。
図３に示すように、貫通孔１０および凸部２０（図３では、カシメ前の状態の凸部２０）は、ベース部材１およびプレート材２に複数箇所設けられており、ベース部材１とプレート材２との重ね合わせ部の各所にガス漏れの原因となる不当な隙間を生じないように配慮されている。
【００２４】
前記したカシメ締結構造Ｃは、図５に示すような工程を経て得ることができる。
すなわち、まず同図（ａ）に示すように、ベース部材１には、傾斜状内周面１０ａが形成された貫通孔１０を形成しておく。一方、プレート材２には、その片面に凹部２５が形成されるようにプレート材２の一部を押し出すプレス加工を施すことにより、凸部２０を形成しておく。凹部２５の幅は凸部２０の幅と同等、もしくは凸部２０の幅よりも幅広に形成されている。このことにより、係合をより強固とすることができる。次いで、同図（ｂ）に示すように、シール用パッキン３を挟むようにして、ベース部材１とプレート材２とを重ね合わせ、かつ貫通孔１０内に凸部２０を進入させる。その後は、パンチ７を貫通孔１０内にその一端開口部から進入させて、凸部２０を押圧し、塑性変形させる。その際、プレート材２が下方へ不当に撓みを生じるようなことがないように、凹部２５の位置を適当な部材によりバックアップしておく。パンチ７の先端部には、図４に示した窪み部２０ｂを形成するための突起部７０が形成されており、この突起部７０によって、凸部２０の先端面の中央部を凸部２０の基部側に集中的に押圧する。このことにより、貫通孔１０の半径方向外方への凸部２０の変形量を多くし、図４に示したカシメ部２１を適切に形成することができる。
なお、突起部７０は、略円錐台形状であるが、これに限定されず、たとえば突起部７０の軸長方向視において十字状の突起状（プラスドライバの先端部のような形状）、またはこれに類する形状とすることも可能である。
【００２５】
前記したガス供給用マニホールドＡにおいては、ベース部材１の全体の厚みがかなり大きいものの、このベース部材１とプレート材２とを適切にカシメ締結することが可能であ
る。とくに、ベース部材１側の傾斜状内周面１０ａに対し、プレート材２側の凸部２０の傾斜状外周面２０ａを広い面積で圧接させることができるため、カシメ締結強度を高くし、ガス漏れを生じないように設定することが可能である。その結果、ベース部材１とプレート材２との締結手段として、ビスなどのネジ部品を用いる必要が無くなり、または少なくなり、ガス供給用マニホールドＡの生産コストを低減することができる。
【００２６】
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るカシメ締結構造、およびガス供給用マニホールドの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。本発明に係るカシメ締結方法の各工程の具体的な構成も、本発明の意図する範囲内において種々に変更自在である。
【００２７】
本発明は、厚みが大きい部材と小さい部材との締結に好適であるが、これら２つの部材の具体的な用途、機能、材質、サイズなどは限定されない。本発明に係るカシメ締結構造、およびカシメ締結方法は、ガス供給用マニホールドとは異なる機器、部品の組み立てに用いることが可能である。
【符号の説明】
【００２８】
Ａ  ガス供給用マニホールド
Ｃ  カシメ締結構造
１  ベース部材（第１の部材）
１０  貫通孔
１０ａ  傾斜状内周面
１４ａ  ガス供給流路
２  プレート材（第２の部材）
２０  凸部
２０ａ  傾斜状外周面
２０ｂ  窪み部
２１  カシメ部
２２  ガス噴出ノズル
７  パンチ
【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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