JP2024075921A - コンロバーナの混合管構成部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】金属板に加工を施してコンロバーナの混合管構成部材を製造する場合に、所定の膨出部の上壁部にバーリング部を比較的大きな上下幅で適切に設けることを可能とするコンロバーナの混合管構成部材の製造方法を提供する。【解決手段】原材料としての金属板１Ａに深絞り加工を施し、所定の膨出部２を形成する膨出部形成工程と、この膨出部２の上壁部２１に下向き突出筒状のバーリング部２４が周縁部に位置するバーリング孔部２３を形成するバーリング孔部形成工程と、を有している、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、前記膨出部形成工程においては、最終仕上げ目標サイズの膨出部２よりも高さが高い原型膨出部２Ａを形成した後に、その高さを低くして最終仕上げ目標サイズの膨出部２にするための膨出部加工を実行し、前記膨出部加工を少なくとも１回実行した後に、前記バーリング孔部形成工程を実行する。【選択図】 図１

Description

本発明は、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法に関する。

コンロバーナは、たとえば特許文献１～３などに記載されているように、一般的には、混合管を備えた構成とされている。混合管は、バーナキャップに設けられている複数の炎孔に、燃料ガスと空気との混合気を導くための部材であり、この混合管の上側にバーナキャップが載せられるのが通例である。
このようなコンロバーナの混合管は、たとえばアルミダイキャストなどとされるが、これではその製造コストが高価となる。
混合管の製造コストを低減するための手段としては、たとえば金属板にプレス加工を施すことにより、混合管の構成部材を形成する手段が考えられる。

しかしながら、前記手段を採用した場合には、次に述べるように改善すべき課題がある。

すなわち、混合管の構成部材を、金属板を用いて構成する場合において、この金属板の一部を利用して上向き起立状の膨出部を設け、かつこの膨出部の上壁部に、下向きに突出する筒状のバーリング部が内周縁に位置するバーリング孔部を形成したい場合がある。ここで、このようなバーリング孔部は、たとえばバーナキャップの一部を嵌入させて固定保持させるのに利用される。したがって、このバーリング孔部の筒状のバーリング部としては、その上下幅をある程度以上の比較的大きな幅に形成することが望まれる。
ところが、前記したバーリング部は、深絞り加工により上向きに膨出する膨出部の上壁部の一部を下向きに延ばした部位であるため、このバーリング部の上下幅を大きくしようとすると、バーリング部の薄肉化が激しくなり、割れなどの欠陥を生じ易い。したがって、バーリング部の上下幅が比較的大きくなるように、このバーリング部を適切に形成することは難しいものとなる。

特開２００１－２１１４７号公報 特許第３７３９９１５号公報 特開２０１９－２７６６９号公報

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、金属板に加工を施してコンロバーナの混合管構成部材を製造する場合に、所定の膨出部の上壁部にバーリング部を比較的大きな上下幅で適切に設けることを可能とするコンロバーナの混合管構成部材の製造方法を提供することを、その課題としている。

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。

本発明により提供されるコンロバーナの混合管構成部材の製造方法は、原材料としての金属板に深絞り加工を施し、前記金属板の板状領域から上向きに起立した筒状の周壁部およびこの周壁部の上部に繋がった上壁部を有する膨出部を形成する膨出部形成工程と、前
記上壁部に、下向きに突出した筒状のバーリング部が周縁部に位置するバーリング孔部を形成するバーリング孔部形成工程と、を有している、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、前記膨出部形成工程においては、前記膨出部の原型となる原型膨出部として、最終仕上げ目標サイズの膨出部よりも高さが高い原型膨出部を深絞り加工によって形成した後に、前記原型膨出部の高さを低くして前記原型膨出部を最終仕上げ目標サイズの膨出部にするための膨出部加工を実行し、前記膨出部加工を少なくとも１回実行した後に、前記バーリング孔部形成工程を実行することを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、膨出部形成工程における金属板の深絞り加工により、金属板の板状領域に上向き起立状の膨出部を形成した場合、一般的には、膨出部の上壁部が薄肉状となり、この上壁部に上下幅が大きいバーリング部を備えたバーリング孔部を設けることは難しくなる。ただし、本発明によれば、最終仕上げ目標サイズの膨出部よりも高さが高い原型膨出部を先に形成し、この原型膨出部全体を構成する肉（金属材料）のボリュームを大きく取った上で、その後この原型膨出部の高さを低くする膨出部加工を実行してから、この膨出部の上壁部にバーリング孔部を形成するため、このバーリング孔部を形成する時点では、上壁部を構成する金属材料のボリュームを大きくしておくことができる。したがって、バーリング部の上下幅を比較的大きくしても、このバーリング部が過度な薄肉状態とならず、亀裂などを生じないものとすることが適切に実現される。

本発明において、好ましくは、前記膨出部加工は、複数回繰り返され、かつこれら複数回の膨出部加工が実行されることによって前記膨出部が最終仕上げ目標サイズに形成された後に、前記バーリング孔部形成工程を実行する。

このような構成によれば、膨出部加工を複数回にわたって繰り返すことにより、膨出部の上壁部を構成する肉（金属材料）のボリュームをより効果的に増加させることが可能であり、そのように状態においてバーリング孔部形成工程を実行するため、上下幅が大きいバーリング部を適切に形成する上で一層好ましいものとなる。

本発明において、好ましくは、前記膨出部の前記周壁部に、コンロバーナの混合気流路の一部を構成するための段部を形成する段部形成工程を、さらに有しており、この段部形成工程を完了した後に、前記バーリング孔部形成工程を実行する。

このような構成によれば、膨出部の周壁部に、コンロバーナの混合気流路の一部を構成する段部を形成することが可能であるが、段部形成工程を行なう時点においては、未だバーリング部は設けられていない状態とされる。したがって、段部形成工程を実行する際に、バーリング部が邪魔になることはなく、また段部形成工程の実行の際にバーリング部を破損させるなどの虞をなくすことができる。

本発明において、好ましくは、前記バーリング孔部形成工程の前に実行される工程として、前記膨出部の前記上壁部の中央寄り領域に、下側凸状かつ上側凹状の段押し部を形成する段押し工程と、前記段押し部に、前記段押し部および前記バーリング孔部よりも小径の下孔を設ける下孔加工工程と、を有しており、前記バーリング孔部形成工程においては、前記段押し部に前記バーリング孔部を設け、かつ前記段押し部の一部を前記バーリング部として形成する。

このような構成によれば、膨出部の上壁部に形成した段押し部の一部を、バーリング部として形成するため、その分だけ、バーリング部の上下幅を無理なく大きくすることが可能となり、合理的である。

本発明において、好ましくは、前記段押し部は、前記膨出部の前記上壁部の中央寄りに位置する平面視円形状の平面状壁部と、この平面状壁部と前記上壁部の外周縁寄り領域との相互間に位置し、かつ前記上壁部の中央寄りの位置ほど高さが低くなるように傾斜した平面視円形リング状の傾斜壁部と、を有するものとし、前記バーリング孔部形成工程においては、前記段押し部に前記バーリング孔部を設け、かつ前記傾斜壁部を前記バーリング部とする。

このような構成によれば、膨出部の上壁部に形成した段押し部のうち、平面視円形リング状の中央寄りほど高さ低くなる傾斜壁部を、バーリング部として形成するため、大きな負荷・応力を生じないようにして、バーリング部をより円滑かつ適切に形成することが可能となる。

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。

（ａ）は、コンロバーナの一例を示す要部概略断面図であって、本図に示すコンロバーナの上下一対の混合管構成部材のうち、下側の混合管構成部材は、本発明に係る製造方法の製造対象の一例に相当し、（ｂ）は、（ａ）のIb－Ib断面図である。 図１に示すコンロバーナの上下一対の混合管構成部材の概略斜視図である。 （ａ）は、図１および図２に示した上側の混合管構成部材の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のIIIb－IIIb断面図である。 （ａ）は、図１および図２に示した下側の混合管構成部材の断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の平面図であり、（ｃ）は、（ａ）のIVc－IVc断面図である。 本発明の製造方法により混合管構成部材を製造する場合の第１の工程の例を示す断面図である。 本発明の製造方法により混合管構成部材を製造する場合の第２の工程の例を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の製造方法により混合管構成部材を製造する場合の第３の工程の例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の製造方法により混合管構成部材を製造する場合の第４の工程の例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の製造方法により混合管構成部材を製造する場合の第５の工程の例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大断面図である。

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。

まず、理解の容易のため、図１に示すコンロバーナＢの構成を説明する。本実施形態においては、コンロバーナＢの後述する下側の混合管構成部材ＭＬが、製造対象である。

コンロバーナＢは、混合管Ｍ、バーナキャップ５０、温度センサ５３、点火プラグ５１、およびガスノズル５２を備えている。混合管Ｍは、上側および下側の一対の混合管構成部材ＭＵ，ＭＬが組み合わされることにより構成されており、混合気流路６を形成している。ガスノズル５２からは混合気流路６の管状流路部６ａ内に向けて給気口６０付近から燃料ガスが噴出される。すると、これに伴って混合気流路６内には、給気口６０から１次空気が流入し、この１次空気と前記燃料ガスとの混合気が、混合気流路６内を進行し、最終的にはバーナキャップ５０のヘッド部５０ａに設けられた複数の炎孔５０ｂに導かれる。これら複数の炎孔５０ｂから外部に流出する混合気中の燃料ガスは、点火プラグ５１により点火され、燃焼する。

上側の混合管構成部材ＭＵは、たとえばステンレス鋼板などの金属板にプレス加工を施すことにより形成されたものである。この混合管構成部材ＭＵは、図２および図３によく表われているように、膨出部４および上向き凸状部３０を備えている。膨出部４は、板状領域３から上向きに起立した筒状の周壁部４０およびこの周壁部４０の上部に繋がった上壁部４１を備えており、かつその上壁部４１にバーリング孔部４３が設けられている。上向き凸状部３０は、管状流路部６ａの上側壁部を構成し、かつ下面側に凹溝部３０ａを形成する断面略半円状である。膨出部４は、バーナキャップ５０の支持台として機能する。バーリング孔部４３（および後述のバーリング孔部２３も）は、バーナキャップ５０の筒体部５０ｃおよび温度センサ５３の挿通ガイド孔部として利用される。バーリング孔部４３のバーリング部４４とバーナキャップ５０の筒体部５０ｃとの相互間には、隙間があり、混合気流路６の後述するチャンバ６１の第２領域６１ｂに供給された混合気は、その隙間を通過することによりバーナキャップ５０の炎孔５０ｂに導かれる。

一方の下側の混合管構成部材ＭＬは、上側の混合管構成部材ＭＵと同様に、ステンレス鋼板などの金属板にプレス加工を施すことにより形成されたものである。この混合管構成部材ＭＬは、図２および図４によく表われているように、膨出部２および下向き凸状部１０を備えている。膨出部２は、板状領域１から上向きに起立した筒状の周壁部２０およびこの周壁部２０の上部に繋がった上壁部２１を備えており、かつその上壁部２１にバーリング孔部２３が設けられている。下向き凸状部１０は、管状流路部６ａの下側壁部を構成し、かつ上面側に凹溝部１０ａを形成する断面略半円状である。

膨出部２は、図１に示すように、上側の混合管構成部材ＭＵの膨出部４の下部に嵌入されることにより、これら２つの膨出部２，４の相互間に、混合気流路６のチャンバ６１を形成する部位である。なお、チャンバ６１は、２つの膨出部２，４の周壁部２０，４０に挟まれている第１領域６１ａに加え、２つの膨出部２，４の上壁部２１，４１に挟まれている第２領域６１ｂを含む。膨出部２の周壁部２０には、上下高さ方向に傾斜して延びた一対の段部２２（図２，図４を参照、）が形成されている。これら一対の段部２２は、本発明でいう「コンロバーナの混合気流路の一部を構成するための段部」の具体例に相当し、周壁部２０，４０の相互間のうち、一対の段部２２よりも管状流路部６ａ寄りの部位には、チャンバ６１の第１領域６１ａが形成され、この第１領域６１ａを介してチャンバ６１の第２領域６１ｂと管状流路部６ａとは連通する。

膨出部２は、周壁部２０の上部に繋がった上壁部２１を備えているが、この上壁部２１には、バーリング孔部２３が設けられている。このバーリング孔部２３は、その周縁部から円筒状のバーリング部２４が下向きに突出した部位である。このバーリング孔部２３には、図１に示すように、バーナキャップ５０の筒体部５０ｃが嵌入されるが、この嵌入部分には混合気が下方に漏出しないようにするための気密シール性が求められる。このため、バーリング部２４には、内径の寸法精度が求められることに加え、その上下幅Ｌａは、比較的長い寸法とされることが求められる。
ただし、ただ単に、上下幅Ｌａを比較的長くしようとしたのでは、バーリング部２４の薄肉化が激しくなり、割れなどの欠陥を生じ易い。

図５～図９は、前記した下側の混合管構成部材ＭＬの製造方法の一例を示しており、そのための工程として、第１～第５工程がそれぞれ示され、これらの工程が順次実行される。
ここで、第１～第３工程は、本発明でいう「膨出部形成工程」の具体例に相当する。
第４工程は、「下孔加工工程」の具体例に相当する。
第５工程は、「バーリング孔部形成工程」の具体例に相当する。
また、第３工程は、「段押し工程」にも該当する。第２，第３工程は、「段部形成工程
」にも該当する。

下側の混合管構成部材ＭＬを製造するには、図５の第１工程がまず実行される。この第１工程においては、たとえば平板状の金属板１Ａに深絞り加工を施し、最終の膨出部２（図４参照）の原型となる原型膨出部２Ａを形成する。この原型膨出部２Ａは、金属板１Ａの板状領域１から上向きに起立した周壁部２０および上壁部２１を有している。ただし、この原型膨出部２Ａの高さＨ１は、最終の膨出部２の仕上げ目標サイズの高さＨ３よりも高い。原型膨出部２の直径は、最終の膨出部２の直径と略同一、またはやや大きい寸法である。

図６の第２工程においては、原型膨出部２Ａに基づいて、その高さＨ１よりも低い高さＨ２の膨出部２’を形成する膨出部加工が実行される。また、第２工程においては、最終的に段部２２として仕上げられる初期段部２２ａを周壁部２０に形成する。

図７の第３工程においては、膨出部２の高さＨ３を、図６の膨出部２’の高さＨ２よりもさらに低くし、最終仕上げ目標サイズの高さに設定する膨出部加工が実行される。膨出部２の周壁部２０は、最終仕上げ目標の形状およびサイズに形成され、図６の初期段部２２ａの増大化を図ることにより、段部２２を仕上げる加工も同時に実行される。また、板状領域１には、上面側に凹溝部１０ａを有する下向き凸状部１０も形成される。

さらに、第３工程においては、膨出部２の上壁部２１に段押し部２１ｂを形成する加工も実行される。この段押し部２１ｂは、図７（ｂ）によく表われているように、上壁部２１の中央寄りに位置する平面視円形状の平面状壁部Ｓａと、平面視円形リング状の傾斜壁部Ｓｂとを有している。傾斜壁部Ｓｂは、平面状壁部Ｓａと上壁部２１の外周縁寄り領域２１ａとの相互間に位置し、かつ上壁部２１の中央寄りの位置ほど高さが漸次低くなるように傾斜した部位である。傾斜壁部Ｓｂは、単なる傾斜面として形成されていてもよいが、本実施形態においては、湾曲の向きが互いに相違し、かつ曲率半径Ｒａ，Ｒｂとされた２つの湾曲断面部Ａａ，Ａｂが滑らかに繋がった形状とされている。好ましくは、Ｒａ＜Ｒｂである。

図８の第４工程においては、膨出部２の上壁部２１の段押し部２１ｂの平面状壁部Ｓａに、バーリング孔部２３を形成するための下孔２３ａが設けられる。この下孔２３ａは、段押し部２１ｂおよびバーリング孔部２３よりも小径である。

図９の第５工程においては、膨出部２の上壁部２１に、バーリング孔部２３が形成される。このバーリング孔部２３は、段押し部２１ｂに孔部を設けるように形成するが、好ましくは、段押し部２１ｂの先に述べた平面状壁部Ｓａの残余領域を除去し、段押し部２１ｂの傾斜壁部Ｓｂ（湾曲断面部Ａａ，Ａｂ）の略全体を、円筒状のバーリング部２４として形成する。

前記した一連の工程により、図２，図４などに示した下側の混合管構成部材ＭＬを適切に製造することが可能である。
前記した製造工程においては、まず最終仕上げ目標サイズの膨出部２よりも高さが高い原型膨出部２Ａを形成し、この原型膨出部２Ａの全体を構成する肉（金属材料）のボリュームを大きく取った上で、その後この原型膨出部２Ａの高さを低くして、最終仕上げ目標サイズの膨出部２を形成している。このため、バーリング孔部２３を形成する時点においては、膨出部２の上壁部２１を構成する金属材料のボリュームを大きくしておくことができ、バーリング部２４の上下幅を比較的大きくしても、このバーリング部２４が薄肉状態になることを適切に抑制し、亀裂などを生じないようにすることが可能である。

さらに、バーリング部２４を形成するための手法としては、図７～図９に示したように、膨出部２の上壁部２１には、下向き凸状の段押し部２１ｂを形成した上で、この段押し部２１ｂの一部である傾斜壁部Ｓｂ（湾曲断面部Ａａ，Ａｂ）をバーリング部２４として形成している。このため、バーリング部２４の薄肉化を防止しつつ、バーリング部２４の上下幅を大きくする上で、一層好ましいものとなる。

本発明の内容は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るコンロバーナの混合管構成部材の製造方法の各工程の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に変更自在である。

上述の実施形態においては、第１工程により原型膨出部２Ａを形成し、かつその後に第２，第３工程による計２回の膨出部加工（膨出部の高さを低くする加工）を経由して最終目標のサイズの膨出部２を形成し、その後にバーリング孔部形成工程を実行しているが、本発明はこれに限定されない。本発明における膨出部加工は、少なくとも１回実行されればよい。

Ｂ コンロバーナ
Ｍ 混合管
ＭＬ 混合管構成部材（下側の混合管構成部材）
Ｓａ 平面状壁部（段押し部の）
Ｓｂ 傾斜壁部（段押し部の）
１ 板状領域
１Ａ 金属板
２ 膨出部
２０ 周壁部
２１ 上壁部
２１ａ 外周縁寄り領域（周壁部の）
２２ 段部
２３ バーリング孔部
２４ バーリング部
６ 混合気流路

Claims (5)

1. 原材料としての金属板に深絞り加工を施し、前記金属板の板状領域から上向きに起立した筒状の周壁部およびこの周壁部の上部に繋がった上壁部を有する膨出部を形成する膨出部形成工程と、
   前記上壁部に、下向きに突出した筒状のバーリング部が周縁部に位置するバーリング孔部を形成するバーリング孔部形成工程と、
   を有している、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、
   前記膨出部形成工程においては、前記膨出部の原型となる原型膨出部として、最終仕上げ目標サイズの膨出部よりも高さが高い原型膨出部を深絞り加工によって形成した後に、前記原型膨出部の高さを低くして前記原型膨出部を最終仕上げ目標サイズの膨出部にするための膨出部加工を実行し、
   前記膨出部加工を少なくとも１回実行した後に、前記バーリング孔部形成工程を実行することを特徴とする、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法。
2. 請求項１に記載のコンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、
   前記膨出部加工は、複数回繰り返され、かつこれら複数回の膨出部加工が実行されることによって前記膨出部が最終仕上げ目標サイズに形成された後に、前記バーリング孔部形成工程を実行する、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法。
3. 請求項１に記載のコンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、
   前記膨出部の前記周壁部に、コンロバーナの混合気流路の一部を構成するための段部を形成する段部形成工程を、さらに有しており、
   この段部形成工程を完了した後に、前記バーリング孔部形成工程を実行する、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のコンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、
   前記バーリング孔部形成工程の前に実行される工程として、
   前記膨出部の前記上壁部の中央寄り領域に、下側凸状かつ上側凹状の段押し部を形成する段押し工程と、
   前記段押し部に、前記段押し部および前記バーリング孔部よりも小径の下孔を設ける下孔加工工程と、
   を有しており、
   前記バーリング孔部形成工程においては、前記段押し部に前記バーリング孔部を設け、かつ前記段押し部の一部を前記バーリング部として形成する、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法。
5. 請求項４に記載のコンロバーナの混合管構成部材の製造方法であって、
   前記段押し部は、前記膨出部の前記上壁部の中央寄りに位置する平面視円形状の平面状壁部と、この平面状壁部と前記上壁部の外周縁寄り領域との相互間に位置し、かつ前記上壁部の中央寄りの位置ほど高さが低くなるように傾斜した平面視円形リング状の傾斜壁部と、を有するものとし、
   前記バーリング孔部形成工程においては、前記段押し部に前記バーリング孔部を設け、かつ前記傾斜壁部を前記バーリング部とする、コンロバーナの混合管構成部材の製造方法。

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