气体供给用歧管及其制造方法与流程

本发明涉及被用作热水供给装置用的气体燃烧装置的结构要素等的气体供给用歧管及其制造方法。

背景技术：

例如，热水供给装置中的气体燃烧装置通常构成为自气体供给用歧管向多个燃烧器头部(燃烧管)供给燃料气体。在此，作为气体供给用歧管，例如存在专利文献1、2所记载的气体供给用歧管。

专利文献1、2所记载的气体供给用歧管包括：喷嘴形成构件，其设有多个气体喷出喷嘴；以及盖构件，其通过重叠于该喷嘴形成构件而在其与所述喷嘴形成构件之间形成气体供给流路，并且，喷嘴形成构件和盖构件被铆接紧固(日文：カシメ締結)。在该铆接紧固构造中，使设于所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的一者的凸部贯穿被设于另一者的孔部，并且，通过对所述凸部的顶端部进行冲压，从而使所述凸部的顶端部成为大于所述孔部的直径的直径。由此，在所述凸部的顶端部形成有与所述孔部的周缘部卡合的卡合部。

根据这样的结构，与利用螺钉固定喷嘴形成构件和盖构件的情况不同，不需要使用螺纹部件，或螺纹部件变少。因而，能够使气体供给用歧管的制造成本低廉。

然而，在所述以往技术中，如以下所述，存在需要改善的余地。

即，在所述铆接紧固构造中，作为形成所述卡合部的方法，只是采用了通过单纯使所述凸部的顶端部压缩变形而增大其外径的方法。因此，在为了增大所述卡合部的外径而增大了所述凸部的压缩变形量的情况下，所述卡合部的整体的厚度变薄，可能导致所述卡合部的强度降低，进而可能导致铆接紧固强度降低。另一方面，在为了增大所述卡合部的厚度而减小了所述凸部的压缩变形量的情况下，由于所述卡合部的外径变小，所述卡合部与所述孔部的周缘部之间的卡合面积变小，因此，还是可能导致铆接紧固强度降低。由此，以往，难以将所述喷嘴形成构件和所述盖构件铆接紧固为适当的状态，在提高生产率的方面还存在改善的余地。

另一方面，所述喷嘴形成构件和所述盖构件均使用比较薄的板材构成。但是，在所述气体供给用歧管上，通常设有用于进行气体供给的通断控制、流量控制的多个阀。于是，从谋求多个阀的安装的容易化、与阀连通的气体供给流路的形成的容易化等观点来看，考虑将所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的一者设为厚度比较大的压铸制构件。在采用了这样的方法的情况下，产生必须在基座构件的厚度较大的部分紧固板材的情况。

然而，在所述以往的铆接紧固构造中，为了恰当地形成所述卡合部，在将所述凸部贯穿于所述孔部时，需要使所述凸部的顶端部自所述孔部向其外部突出。因此，在所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的一者被设为压铸制且其厚度增大、所述孔部的深度较大的情况下，难以使用所述铆接紧固构造恰当地将所述喷嘴形成构件和所述盖构件紧固。其结果，作为所述喷嘴形成构件和所述盖构件的紧固方法，不得不采用利用螺钉固定所述喷嘴形成构件和所述盖构件这样的方法。于是，除了螺钉固定用的部件成本变得高价以外，还导致螺钉固定作业变得复杂而使生产率劣化，从而气体供给用歧管整体的制造成本变得高价。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2003-65507号公报

专利文献2：日本国特许第4104005号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供能够消除或抑制所述的问题的气体供给用歧管及其制造方法。

用于解决问题的方案

为了解决上述的问题，在本发明中采取了以下的技术方案。

由本发明的第1方面提供的气体供给用歧管包括：喷嘴形成构件，在该喷嘴形成构件上设有多个气体喷出喷嘴；喷嘴形成构件，其重叠于该喷嘴形成构件，并且，用于在其与所述喷嘴形成构件之间形成与所述多个气体喷出喷嘴连通的气体供给流路；以及至少一个铆接紧固部，其将所述喷嘴形成构件和所述盖构件紧固，所述铆接紧固部为以下这样的结构：设于所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的一者的凸部贯穿被设于另一者的孔部且所述凸部的顶端部自该孔部突出，并且，在该凸部的顶端部形成有与所述孔部的周缘部卡合的卡合部，该卡合部的直径大于所述孔部的直径，或该卡合部的宽度大于所述孔部的宽度，在所述凸部的顶端面设有通过向所述凸部的基部侧按压该顶端面而形成的凹陷部，并且，所述凸部的、所述凹陷部的周围的区域为所述卡合部。

优选的是，所述凹陷部形成有底面部、和自该底面部越向所述凸部的顶端侧去则内径变得越大的倾斜状的内周面。

优选的是，所述倾斜状的内周面为越向所述凸部的顶端侧去则倾斜角越接近与所述凸部的轴向长度方向正交的角度的凸状的曲面。

优选的是，在所述凸部的顶端面的、与所述卡合部相当的区域中，形成有与所述凸部的轴向长度方向大致正交的角度的平面部。

优选的是，所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的设有所述孔部的那一侧的构件的所述孔部的周围的区域的厚度局部地比其他的区域薄。

优选的是，所述凸部形成为在第1凸部的顶端侧设有外径或宽度小于该第1凸部的外径或宽度的第2凸部的双层凸状构造，所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的设有所述孔部的那一侧的构件设定为与所述第1凸部的顶端面抵接、且使所述第2凸部贯穿于所述孔部的状态，并利用所述第2凸部形成有所述卡合部，在所述喷嘴形成构件和所述盖构件的相互之间夹着密封用密封件，在该密封用密封件设有供所述第1凸部贯通的贯通孔。

由本发明的第2方面提供的气体供给用歧管包括：喷嘴形成构件，在该喷嘴形成构件设有多个气体喷出喷嘴；盖构件，其重叠于该喷嘴形成构件，并且，用于在其与所述喷嘴形成构件之间形成与所述多个气体喷出喷嘴连通的气体供给流路；以及至少一个铆接紧固部，其将所述喷嘴形成构件和所述盖构件紧固，所述铆接紧固部为以下这样的结构：在所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的一者设有贯通孔，并且，在另一者设有进入所述贯通孔的凸部，所述贯通孔的内周面的一部分形成为越向所述另一者靠近则内径变得越小的倾斜状内周面，所述凸部具有与所述倾斜状内周面卡合的卡合部。

优选的是，在所述凸部的顶端面设有通过向所述凸部的基部侧按压该顶端面而形成的凹陷部，并且，所述凸部的、所述凹陷部的周围的区域为所述卡合部，所述卡合部的外周面为与所述倾斜状内周面相面对并接触的倾斜状外周面。

优选的是，所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的一者为金属制冲压成形品，另一者为压铸制构件。

优选的是，所述喷嘴形成构件和所述盖构件的厚度不同，所述贯通孔设于所述喷嘴形成构件和所述盖构件中的厚度较大的一者，并且，所述凸部设于另一者。

由本发明的第3方面提供的气体供给用歧管的制造方法包括：组装工序，在该组装工序中，使设于所述气体供给用歧管的喷嘴形成构件和所述气体供给用歧管的盖构件中的一者的凸部贯通被设于另一者的孔部并使所述凸部的顶端部自所述孔部突出，在该喷嘴形成构件设有多个气体喷出喷嘴，该盖构件重叠于该喷嘴形成构件并且用于在其与所述喷嘴形成构件之间形成与所述多个气体喷出喷嘴连通的气体供给流路；以及铆接紧固工序，其在该组装工序之后，在该铆接紧固工序中，将所述凸部的顶端部形成为直径大于所述孔部的直径或宽度大于所述孔部的宽度，设置与所述孔部的周缘部卡合的卡合部，在所述铆接紧固工序中，利用冲头向所述凸部的基部侧按压所述凸部的顶端面，在所述顶端面形成凹陷部。

优选的是，在所述冲头的顶端部设有越靠顶端侧外径越小、且外周面成为凹状曲面的大致圆台形状的突起部，在所述铆接紧固工序中，将所述突起部压入所述凸部的顶端部。

优选的是，在所述冲头的顶端部设有从该冲头的轴向长度方向观察时呈大致十字状、且越靠顶端侧尺寸变得越小的突起部，在所述铆接紧固工序中，将所述突起部压入所述凸部的顶端部。

由本发明的第4方面提供的气体供给用歧管的制造方法包括：组装工序，在该组装工序，在设于所述气体供给用歧管的喷嘴形成构件和所述气体供给用歧管的盖构件中的一者设置贯通孔，并且，在该贯通孔的靠近一端开口部的内周面上设置越靠近所述一端开口部则内径变得越小的倾斜状内周面，在另一者预先设置凸部，使所述凸部进入所述贯通孔，在该喷嘴形成构件设有多个气体喷出喷嘴，该盖构件重叠于该喷嘴形成构件并且用于在其与所述喷嘴形成构件之间形成与所述多个气体喷出喷嘴连通的气体供给流路；以及铆接紧固工序，其在该组装工序之后，在该铆接紧固工序中，通过利用插入于所述贯通孔的冲头对所述凸部的顶端部进行按压，从而使所述凸部变形以与所述贯通孔的倾斜状内周面卡合。

优选的是，在所在述铆接紧固工序中，以在所述凸部的顶端面形成凹陷部的方式利用所述冲头对所述顶端面进行按压，将所述凸部的、所述凹陷部的周围的区域的外周面形成为与所述倾斜状内周面相面对并接触的倾斜状外周面。

通过以下参照附图进行的发明的实施方式的说明，能够更加明确本发明的其他的特征和优点。

附图说明

图1a是表示本发明的气体供给用歧管的一个例子的主视图，图1b是表示本发明的气体供给用歧管的一个例子的后视图。

图2a是图1a的iia-iia剖视图，图2b是图1b的iib-iib剖视图。

图3是图1b所示的气体供给用歧管的分解后视图。

图4是图2b的iv部放大剖视图，表示铆接构造的一个例子。

图5a、图5b是表示图4所示的铆接构造的制造工序的一个例子的重要部位剖视图。

图6是表示本发明的铆接构造的其他的例子的重要部位剖视图。

图7a是表示本发明的铆接构造的其他的例子的重要部位剖视图，图7b是表示其铆接前的结构的重要部位剖视图。

图8是表示与图7a、图7b对比的对比例的重要部位剖视图(但是，其是相当于本发明的实施方式的图)。

图9a是表示冲头的其他的例子的重要部位侧视图，图9b是图9a的ix-ix剖视图。

图10是表示本发明的气体供给用歧管的其他的例子的重要部位立体图。

图11是图10的xi-xi线概略剖视图。

图12是图10的重要部位分解立体图。

图13是图11的xiii部放大图。

图14a、图14b是表示用于获得图13所示的构造的方法的重要部位放大图。

具体实施方式

以下，参照附图具体地说明本发明的优选的实施方式。

图1a～图3所示的气体供给用歧管a是构成热水供给装置的气体燃烧装置的部件之一，用于向气体燃烧装置所具有的多个燃烧器头部(燃烧管)供给燃料气体。该气体供给用歧管a通过组合喷嘴形成构件2和盖构件1而构成，该喷嘴形成构件2和盖构件1均设为金属制的板状。

喷嘴形成构件2利用冲压成形一体地形成有多个气体喷出喷嘴25，为所谓的喷嘴板。盖构件1夹着密封用密封件3重叠在喷嘴形成构件2的背面侧。在该盖构件1与喷嘴形成构件2之间形成有与多个气体喷出喷嘴25连通的多个气体供给流路29。作为用于形成多个气体供给流路29的方法，在盖构件1上形成有向与喷嘴形成构件2分开的方向鼓出并成为后视时呈条纹状的多个鼓出部18。各鼓出部18的内侧部分为气体供给流路29。

在喷嘴形成构件2的下部附近区域形成有用于使燃料气体分别流入多个气体供给流路29的多个开口部26。如图2a所示，气体供给用歧管a安装于燃料气体供给用的辅助构件8来使用，自气体管(未图示)供给来的燃料气体通过辅助构件8内的气体供给流路81和所述的开口部26流入气体供给用歧管a的气体供给流路29。在辅助构件8上安装有开闭阀v，该开闭阀v具有用于开闭开口部26的阀芯80。在辅助构件8还可以适当安装未图示的流量控制阀、主电磁阀等。

喷嘴形成构件2和盖构件1利用图4所示那样的铆接紧固部c紧固。在图4中，在盖构件1上贯通设有孔部10。在喷嘴形成构件2上形成有贯通孔部10的凸部20，该凸部20的、自孔部10突出了的突出部分形成为大于孔部10的直径的直径，所述突出部分的外周缘附近区域成为与孔部10的周缘部抵接并卡合的卡合部22。凸部20具有通过向凸部20的基部侧按压该凸部20的顶端侧的大致中央部而形成的凹陷部21，位于该凹陷部21的周围的区域成为卡合部22。

凹陷部21形成有具有一定程度的面积的底面部21a和自该底面部21a越向凸部20的顶端侧去则内径变得越大的倾斜状的内周面21b。优选的是，该倾斜状的内周面21b为适当的曲率半径r的凸状曲面，形成为越向凸部20的顶端侧去则其倾斜角越接近与凸部20的轴向长度方向正交的角度(图4中的水平的角度)的曲面。在卡合部22的至少外周缘区域形成有与所述的凸状曲面状的内周面21b相连的平面部22a。该平面部22a为与凸部20的轴向长度方向大致正交的角度。

能够经过图5a、图5b所示的工序制造所述的铆接紧固部c。

首先，如图5a所示，在盖构件1上预先形成孔部10，且在喷嘴形成构件2上预先形成凸部20。通过以在喷嘴形成构件2的反面形成凹部24的方式施加拉深加工(挤压加工)而形成该凸部20。凹部24的宽度形成为与凸部20的宽度相等，或形成为大于凸部20的宽度的宽度。由此，能够使卡合更牢固。

接着，如图5b所示，以夹着密封用密封件3的方式使盖构件1与喷嘴形成构件2重叠，且使凸部20进入孔部10内，并使其顶端部自孔部10突出。然后，利用冲头7按压凸部20的所述突出部分并使其变形。此时，为了防止喷嘴形成构件2不合理地向下方产生挠曲，预先利用适当的构件对凹部24的位置进行支承。在冲头7的顶端部形成有用于形成图4所示的凹陷部21的突起部70，利用该突起部70向凸部20的基部侧集中按压凸部20的顶端面的大致中央部。突起部70例如为越靠顶端侧外径越小、且外周面70a为凹状曲面的大致圆台形状。由此，能够增大凸部20向孔部10的半径方向外方的变形量，能够恰当地形成图4所示的铆接紧固部c。

如图1a、图1b所示，铆接紧固部c呈以适当的间隔分散的配置设有多处，这是为了防止在气体供给用歧管a的各部位产生成为气体泄漏等的原因的不合理的间隙而考虑的。

在所述的气体供给用歧管a中，能够利用多个铆接紧固部c恰当地铆接紧固盖构件1和喷嘴形成构件2。在构成铆接紧固部c的凸部20的顶端侧的大致中央部形成有凹陷部21，与其相对应地，能够增大该凹陷部21的周围的卡合部22的体积，因此，能够增大卡合部22的厚度t1，并且，还能够增大卡合部22的外径d。因而，能够提高卡合部22的强度，并且，还能够使卡合部22与盖构件1之间的卡合状态可靠且牢固。特别是，由于凹陷部21形成为具有持有一定程度的面积的底面部21a的、容积较大的部位，而且，内周面21b为所述的倾斜面且为所述的凸状曲面，因此，在增大卡合部22的体积的方面更加优选。另外，卡合部22的平面部22a成为提高卡合部22与盖构件1之间的接触压力的部分。

由此，能够提高铆接紧固强度。另外，相比于以往，使按压凸部20变形时的冲压等的设定作业也容易化，因此，还能够谋求铆接紧固作业的容易化，能够提高气体供给用歧管a的生产率并使其制造成本低廉。

图6～图14b表示本发明的其他的实施方式。在图6～图14b中，对与所述实施方式相同或相似的要素标注与所述实施方式相同的附图标记，并省略重复说明。

在图6所示的实施方式中，在盖构件1中，孔部10的周围区域的厚度t2小于除该周围区域以外的区域的厚度t3。这样的结构能够通过对盖构件1施加冲压加工来获得。根据这样的结构，与孔部10的周围区域的厚度t2减小的量相对应地，能够增大卡合部22的厚度t4，并能够提高卡合部22的强度。

在图7a所示的实施方式中，喷嘴形成构件2的凸部20形成为双层凸状构造，并形成为具有第1凸部20a、和与该第1凸部20a的顶端侧相连设置且外径小于第1凸部20a的外径的第2凸部20b的结构。盖构件1成为与第1凸部20a抵接、且使第2凸部20b贯穿于孔部10的状态。第2凸部20b的顶端侧区域的局部形成为卡合部22。在喷嘴形成构件2与盖构件1的相互之间夹着密封用密封件3，在该密封用密封件3设有供第1凸部20a贯通的贯通孔30。

这样结构的铆接紧固部c的构造能够利用图7b所示的方式来制造。具体而言，在将喷嘴形成构件2设定为凸部20朝上的姿势之后，在该喷嘴形成构件2上依次搭载密封用密封件3和盖构件1，然后，使第2凸部20b压缩变形。密封用密封件3能够利用第1凸部20a与贯通孔30的之间嵌合进行对位。另外，第1凸部20a预先设为在铆接时能够使密封用密封件3压缩的尺寸。

在利用图7a、图7b所示的方式进行的组装作业中，在进行将第2凸部20b贯穿于孔部10的作业时，能够通过目视观察从其上方确认该作业是否正确地进行。例如，在图8所示的结构中，出于在盖构件1上设有用于使其与密封用密封件3的对位的凸状部等(未图示)等理由，在盖构件1上载置密封用密封件3，并自其上方载置喷嘴形成构件2。该情况下，凸部20朝下，但在这样的方式中，难以判断凸部20是否正确地插入到了孔部10。相对于此，根据图7a、图7b所示的本实施方式，能够消除这样的问题。另外，也不需要在盖构件1上设置用于密封用密封件3的对位的凸状部等。

在图9a、图9b所示的实施方式中，冲头7a的顶端的突起部70从轴向长度方向观察时呈大致十字状，且为越靠顶端侧尺寸越小的形态。在利用这样的冲头7a时，凹陷部21成为与突起部70相对应的大致十字状，但是，即使是这样的结构，也能够获得本发明所意图的作用。本发明中所谓的凹陷部并不限定于俯视时呈圆形形状，还能够设为非圆形形状。

图10～图12所示的气体供给用歧管aa包括作为铝或其他金属制的冲压成形品的喷嘴形成构件2a、和铝压铸件等的压铸制的盖构件1a。

相比于喷嘴形成构件2a，盖构件1a的各部位的厚度设得相当大，盖构件1a具有自未图示的气体配管接收燃料气体的供给的气体流入口13、与该气体流入口13连通的气体供给流路29a以及多个阀安装部15等。该盖构件1a和喷嘴形成构件2a夹着密封用密封件3重叠，且借助后述的铆接紧固部ca紧固。由此，如图11所示，在盖构件1a与喷嘴形成构件2a的相互之间形成有能够使燃料气体自盖构件1a内的气体供给流路29a向气体喷出喷嘴25流通的气体供给流路29。

图11所示的阀v为具有能够将成为气体供给流路29、29a的边界的开口部14b开闭的阀芯80的电磁开闭阀。多个气体喷出喷嘴25例如被划分为由图12的假想线所示的四个区b1～b4，多个阀v用于分别控制相对于这四个区b1～b4进行燃料气体供给及切断燃料气体供给。在盖构件1a上还可适当地安装所述阀以外的阀(流量控制阀、主电磁阀等)，但是省略其说明。

作为盖构件1a与喷嘴形成构件2a之间的紧固手段，采用铆接紧固部ca。如图13所明确表示的那样，在铆接紧固部ca中，在沿盖构件1a的厚度方向贯通设置的贯通孔10a的内周面的、靠近喷嘴形成构件2a的那部分形成为越靠近喷嘴形成构件2a则内径变得越小的倾斜状内周面10a。另一方面，在喷嘴形成构件2a上突出设置有可进入贯通孔10a的凸部20a，且设有成为将该凸部20a与倾斜状内周面10a抵接的形状的卡合部22a。更详细而言，在凸部20a的顶端面的大致中央部设有通过按压该部分而形成的凹陷部21a。优选的是，该凹陷部21a为越接近喷嘴形成构件2a则内径或宽度变得越小的形状。凸部20a的、凹陷部21a的周围区域(卡合部22a)的外周面设为与所述倾斜状内周面10a相面对并接触的倾斜状外周面20e。

如图12所示，贯通孔10a在盖构件1a上设有多处，凸部20a(图12中为铆接前的状态下的凸部20a)在喷嘴形成构件2a上设有多处，这是为了防止在盖构件1a与喷嘴形成构件2a之间的重叠部的各部位产生成为气体泄漏的原因的不合理的间隙而考虑的。

所述的铆接紧固部ca能够经过图14a、图14b所示的工序而获得。

首先，如图14a所示，在盖构件1a上预先设置形成有倾斜状内周面10a的贯通孔10a。另一方面，在喷嘴形成构件2a上，通过以在其单面上形成凹部24a的方式施加对喷嘴形成构件2a的一部分进行挤压的冲压加工，从而预先设置凸部20a。凹部24a的宽度与凸部20a的宽度相同、或是大于凸部20a的宽度。接着，如图14b所示，以夹着密封用密封件3的方式重叠盖构件1a和喷嘴形成构件2a，且使凸部20a进入贯通孔10a内。然后，使冲头7b自贯通孔10a的一端开口部进入贯通孔10a内，按压凸部20a并使其塑性变形。此时，为了防止喷嘴形成构件2a不合理地向下方产生挠曲，预先利用适当的构件对凹部24a的位置进行支承。在冲头7b的顶端部形成有用于形成图13所示的凹陷部21a的突起部70，利用该突起部70向凸部20a的基部侧集中按压凸部20a的顶端面的中央部。由此，能够增大凸部20a向贯通孔10a的半径方向外方的变形量，能够恰当地形成图13所示的卡合部22a。

在所述的气体供给用歧管aa中，虽然盖构件1a的整体的厚度相当大，但是，也能够恰当地将该盖构件1a与喷嘴形成构件2a铆接紧固。特别是，能够使喷嘴形成构件2a侧的凸部20a的倾斜状外周面20e以较大的面积压接于盖构件1a侧的倾斜状内周面10a，因此，能够提高铆接紧固强度，能够设定为不产生气体泄漏。其结果，作为盖构件1a与喷嘴形成构件2a之间的紧固手段，不需要使用螺钉等螺纹部件，或螺钉等螺纹部件变少，而能够降低气体供给用歧管aa的生产成本。

本发明并不限定于上述的实施方式的内容。本发明的气体供给用歧管的各部的具体结构在本发明所意图的范围内能够进行各种设计变更。本发明的气体供给用歧管的制造方法的各工序的具体构成在本发明所意图的范围内也能够进行各种变形。

在上述的实施方式中，在喷嘴形成构件上形成有凸部、且在盖构件上形成有凸部进入用的孔部，但是，还能够采用与此相反地在喷嘴形成构件上形成有孔部、且在盖构件上形成有凸部的结构。本发明的气体供给用歧管并不限定于热水供给装置的气体燃烧装置用，其具体的用途并不限定。