特許 7522333 結合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】結合構造

(51)【国際特許分類】

   F16B 4/00 20060101AFI20240717BHJP

   B21D 39/03 20060101ALI20240717BHJP

   F16B 5/04 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

F16B4/00 N

B21D39/03 A

F16B5/04 C

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2024508186

(86)(22)【出願日】2023-03-14

(86)【国際出願番号】 JP2023009836

(87)【国際公開番号】W WO2023176828

(87)【国際公開日】2023-09-21

【審査請求日】2024-01-24

(31)【優先権主張番号】P 2022040991

(32)【優先日】2022-03-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】590001164

【氏名又は名称】アイシンシロキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】大図 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】永井 浩介

【審査官】杉山 豊博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０２９８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２１２６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３９１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｂ ４／００

Ｂ２１Ｄ ３９／０３

Ｆ１６Ｂ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１部材と第２部材を結合した結合構造であって、
前記第１部材は、前記第２部材側を向く第１対向面と、前記第１対向面の反対側の第１非対向面とを有し、
前記第２部材は、前記第１部材側を向く第２対向面と、前記第２対向面の反対側の第２非対向面とを有し、
前記第１部材は、
前記第１対向面から突出して前記第２部材の内側に入り込み、周方向に連続する形状をなして、外周側と内周側の少なくとも一方に突出する第１嵌合部を有する環状爪部と、
前記第１非対向面から前記環状爪部の内部まで連通する貫通孔と、を有し、
前記第２部材は、前記第１嵌合部に嵌合する第２嵌合部を有することを特徴とする結合構造。

【請求項2】

前記環状爪部は、周方向の全体に一様な完全連続形状であることを特徴とする、請求項１に記載の結合構造。

【請求項3】

前記第１部材は、前記貫通孔の内部に、前記第１非対向面に向かうにつれて広がる第３嵌合部を有し、
前記第２部材は、前記環状爪部及び前記貫通孔の内部に位置する進入部を有し、前記進入部に、前記第３嵌合部に嵌合する第４嵌合部を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の結合構造。

【請求項4】

前記第２部材は、少なくとも一部が前記進入部の延長上に位置し、前記第２非対向面から前記進入部へ向けて凹んだ有底の凹部を有することを特徴とする、請求項３に記載の結合構造。

【請求項5】

前記凹部は、前記環状爪部の内側まで入り込む形状であることを特徴とする、請求項４に記載の結合構造。

【請求項6】

前記凹部は、前記第２非対向面側から底部側へ進むにつれて狭くなるテーパ面を有することを特徴とする、請求項４に記載の結合構造。

【請求項7】

前記凹部は、前記第２部材を押圧したプレス痕であることを特徴とする、請求項４に記載の結合構造。

【請求項8】

前記第２部材は、前記環状爪部の外周よりも外周側に少なくとも一部が位置し、前記第２非対向面から前記第２対向面へ向けて凹んだ有底の外周凹部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の結合構造。

【請求項9】

前記外周凹部は、前記環状爪部の全体を囲うことを特徴とする、請求項８に記載の結合構造。

【請求項10】

前記外周凹部の底部は、前記環状爪部の先端よりも深い位置にあることを特徴とする、請求項８に記載の結合構造。

【請求項11】

前記第１部材は前記第２部材よりも硬度が高いことを特徴とする、請求項１または２に記載の結合構造。

【請求項12】

前記第１部材と前記第２部材の間にシーリング材を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の結合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、結合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

金属板などの複数の部品を積層状態で結合させる構造には、様々なものが知られている。溶接による接合は、熱による歪の発生を考慮する必要がある。超音波や摩擦撹拌を用いた固相接合には、接合が完了するまでの時間が長くなること、近距離で複数箇所を同時に接合させにくいこと、などの課題がある。

【0003】

締結用の部品を用いる結合構造として、リベット結合が広く用いられている。リベット結合には、複数の部品に設けた下穴を貫通したリベットの突出部分を変形させる（かしめる）タイプや、一方の部品に対して打ち込んだリベットが他方の部品を貫通しない状態で締結させるタイプ（セルフピアッシングリベット）などが知られている。いずれのタイプも、少なくとも一方の部品の外面に、リベットのかしめ部分やリベットの打痕が突出した部分として形成されるため、外観品質や設計自由度に制約が生じる場合があった。また、結合作業時にリベットを供給するための装置が必要である。

【0004】

リベットのような別部品を用いずに、結合する部品自体に結合用の部位を設ける結合構造も知られている。例えば、特許文献１には、カシメ爪形成用部材に孔開けすると同時にバーリング加工して、カシメ爪を設けている。被加工物に対して、カシメ爪を設けたカシメ爪形成用部材をプレスで打ち付けて、被加工物にカシメ爪を差し込ませて屈曲させることにより、カシメ爪形成用部材と被加工物を結合させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００３－３９１２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１では、カシメ爪形成用部材に設けるカシメ爪が、四角錐状の４本爪用ピンを挿入して形成されており、４つの分離した爪形状になっている。つまり、４つのカシメ爪の互いの間が途切れた（割れた）形状になっている。このようなカシメ爪を用いた場合、カシメ爪が存在する箇所と存在しない箇所で結合の状態が不均一になったり、全体的な結合強度が不足したりするという問題がある。

【0007】

本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、結合強度が高く、外観品質や設計の自由度に優れる結合構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、第１部材と第２部材を結合した結合構造であって、前記第１部材は、前記第２部材側を向く第１対向面と、前記第１対向面の反対側の第１非対向面とを有し、前記第２部材は、前記第１部材側を向く第２対向面と、前記第２対向面の反対側の第２非対向面とを有し、前記第１部材は、前記第１対向面から突出して前記第２部材の内側に入り込み、周方向に連続する形状をなして、外周側と内周側の少なくとも一方に突出する第１嵌合部を有する環状爪部と、前記第１非対向面から前記環状爪部の内部まで連通する貫通孔と、を有し、前記第２部材は、前記第１嵌合部に嵌合する第２嵌合部を有することを特徴とする。

【0009】

前記環状爪部は、周方向の全体に一様な完全連続形状であることが好ましい。

【0010】

前記第１部材は、前記貫通孔の内部に、前記第１非対向面に向かうにつれて広がる第３嵌合部を有し、前記第２部材は、前記環状爪部及び前記貫通孔の内部に位置する進入部を有し、前記進入部に、前記第３嵌合部に嵌合する第４嵌合部を有することが好ましい。

【0011】

前記第２部材は、少なくとも一部が前記進入部の延長上に位置し、前記第２非対向面から前記進入部へ向けて凹んだ有底の凹部を有することが好ましい。

【0012】

一例として、前記凹部は、前記環状爪部の内側まで入り込む形状であってもよい。

【0013】

一例として、前記凹部は、前記第２非対向面側から底部側へ進むにつれて狭くなるテーパ面を有する形状であってもよい。

【0014】

前記凹部は、前記第２部材を押圧したプレス痕として構成可能である。

【0015】

前記第２部材は、前記環状爪部の外周よりも外周側に少なくとも一部が位置し、前記第２非対向面から前記第２対向面へ向けて凹んだ有底の外周凹部を備えてもよい。

【0016】

前記外周凹部は、前記環状爪部の全体を囲うことが好ましい。

【0017】

前記外周凹部の底部は、前記環状爪部の先端よりも深い位置にあってもよい。

【0018】

前記第１部材は前記第２部材よりも硬度が高いことが好ましい。

【0019】

前記第１部材と前記第２部材の間にシーリング材を有してもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、結合強度が高く、外観品質や設計の自由度に優れる結合構造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本実施の形態の結合構造を示す断面図である。

【図2】本実施の形態の結合構造を示す斜視図である。

【図3】本実施の形態の結合構造を示す斜視図である。

【図4】結合前の第１部材の斜視図である。

【図5】結合前の第１部材の断面図である。

【図6】第１部材と第２部材の間に第３部材を有する結合構造を示す断面図である。

【図7】第２部材における凹部の径と深さのバリエーションを示す断面図である。

【図8】第２部材における凹部の形状のバリエーションを示す断面図である。

【図9】第２部材における凹部の形状のバリエーションを示す断面図である。

【図10】第２部材における進入部の形状のバリエーションを示す断面図である。

【図11】第１部材における環状爪部の形状のバリエーションを示す断面図である。

【図12】環状爪部の変形例に対応する、結合前の第１部材の斜視図である。

【図13】環状爪部の変形例に対応する、結合前の第１部材の断面図である。

【図14】環状爪部の変形例に対応する、結合前の第１部材の斜視図である。

【図15】環状爪部の変形例に対応する、結合前の第１部材の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら本発明を適用した実施形態について説明する。図１から図３は、第１部材１０と第２部材２０を結合させた結合構造を示している。第１部材１０と第２部材２０はそれぞれ板状の部材であり、Ｘ軸方向に積層されている。Ｘ軸方向は第１部材１０と第２部材２０のそれぞれの厚み方向である。また、Ｘ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

【0023】

本発明の結合構造は、様々な材質の部材の結合に用いることが可能である。第１部材１０の方が第２部材２０よりも硬度が高い材質からなることが好ましい。一例として、第１部材１０は鉄であり、第２部材２０はアルミニウム合金である。

【0024】

第１部材１０は、Ｘ軸方向の両側に向く第１対向面１１と第１非対向面１２を有する。第２部材２０は、Ｘ軸方向の両側に向く第２対向面２１と第２非対向面２２を有する。第１対向面１１、第１非対向面１２、第２対向面２１、第２非対向面２２はそれぞれ、Ｘ軸方向に対して略垂直な平面である。第１対向面１１から第１非対向面１２までのＸ軸方向の寸法を、第１部材１０の板厚とする。第２対向面２１から第２非対向面２２までのＸ軸方向の寸法を、第２部材２０の板厚とする。第１部材１０と第２部材２０は、第１対向面１１と第２対向面２１を対向させ、第１対向面１１と第２対向面２１が密着するまでＸ軸方向に接近させることによって結合される。図２は、第１部材１０の第１非対向面１２の側から見た結合構造の斜視図である。図３は、第２部材２０の第２非対向面２２の側から見た結合構造の斜視図である。

【0025】

第１部材１０と第２部材２０の結合に用いる装置については図示していないが、第１部材１０が取り付けられる第１支持部と、第２部材２０が取り付けられる第２支持部とを有するプレス装置が用いられる。プレス装置によって、第１支持部と第２支持部をＸ軸方向で接近させるプレス動作を行う。図１は、当該プレス動作の結果として、第１部材１０と第２部材２０が結合した状態を示している。

【0026】

第１部材１０は、第１対向面１１からＸ軸方向に突出して第２部材２０の内側に入り込む環状爪部１３を有する。環状爪部１３は、Ｘ軸方向に延びる中心軸Ｘ１を囲む環状構造（筒構造）を有している。以下の説明では、環状爪部１３において、Ｙ軸方向で中心軸Ｘ１側を内周側、Ｙ軸方向で中心軸Ｘ１とは反対側を外周側とする。また、中心軸Ｘ１を中心とする回転方向を周方向とする。

【0027】

環状爪部１３は、中心軸Ｘ１を含むいずれの断面位置でも略同じ形状を有している。つまり、図１に示す断面形状と略同じ形状が周方向の全体に連続している。図１に示す断面構造において環状爪部１３は孔や切り欠きを有していないので、環状爪部１３は周方向のいずれの部分にも孔や切り欠きを有さない完全連続形状になっている。

【0028】

環状爪部１３は、Ｘ軸方向で基端側（第１対向面１１に近い側）から先端側（第１対向面１１から離れる側）へ進むにつれて、外周側へ傾く先広がり形状である。当該形状の環状爪部１３は、外周側に突出する第１嵌合部１４を有している。第１嵌合部１４は周方向の全体に連続して形成されている。環状爪部１３の内周側には、内側テーパ面１５が設けられている。内側テーパ面１５は中心軸Ｘ１を中心とする円錐状の面であり、Ｘ軸方向で環状爪部１３の基端側から先端側へ進むにつれて、内側テーパ面１５の内径が大きくなる。

【0029】

第２部材２０は、第１部材１０の第１嵌合部１４に嵌合する第２嵌合部２３を有する。第２嵌合部２３は、第２対向面２１から第２部材２０の内側に入り込んだ環状爪部１３の外周側に沿って位置する部分であり、第１対向面１１と第１嵌合部１４によって囲まれる領域に入り込んでいる。つまり、第１嵌合部１４と第２嵌合部２３がＹ軸方向の同じ範囲に位置している。第１嵌合部１４と第２嵌合部２３の両方を含むＹ軸方向の領域をオーバーラップ領域Ｙ１とする。オーバーラップ領域Ｙ１は、中心軸Ｘ１を中心とする円環状の範囲に存在している。

【0030】

オーバーラップ領域Ｙ１で嵌合する第１嵌合部１４と第２嵌合部２３は、Ｘ軸方向のうち第１対向面１１と第２対向面２１を離間させる方向への第１部材１０と第２部材２０の移動を互いに規制するオーバーハング構造になっている。従って、第１嵌合部１４と第２嵌合部２３の嵌合によって、第１部材１０と第２部材２０の結合が維持される。

【0031】

また、第１嵌合部１４（環状爪部１３）は、第２嵌合部２３と後述の進入部２４とによって全周を挟まれており、第１部材１０と第２部材２０がＹ軸方向に対向した方向（中心軸Ｘ１を中心とする半径方向）への移動をそれぞれが規制するオーバーハング構造になっている。従って、第１嵌合部１４（環状爪部１３）、第２嵌合部２３、進入部２４によって、Ｙ軸方向においても第１部材１０と第２部材２０の結合が維持される。

【0032】

Ｘ軸方向における環状爪部１３の突出量は、第２対向面２１から第２非対向面２２までの第２部材２０の板厚よりも小さく、環状爪部１３は第２非対向面２２まで達しない埋没構造になっている。従って、第２部材２０の第２非対向面２２上には、環状爪部１３を含む第１部材１０のいずれの部分も露出しない。

【0033】

第１部材１０は、第１非対向面１２から環状爪部１３の内部まで連通する貫通孔１６を有している。貫通孔１６は、中心軸Ｘ１を中心とする略円形（円筒状）の孔であり、内側テーパ面１５の内径の最も小さい部分に対応する内径を有している。貫通孔１６のうち、環状爪部１３に連通する側とは反対側には、Ｘ軸方向で第１非対向面１２に近づくにつれてＹ軸方向に広くなる（内径が大きくなる）形状の第３嵌合部１７が形成されている。第３嵌合部１７は周方向の全体に連続して形成されている。

【0034】

第２部材２０は、環状爪部１３及び貫通孔１６の内部に位置する進入部２４を有する。進入部２４は、基端側の一部が、第２部材２０の板厚の範囲内で環状爪部１３の内側テーパ面１５に密着している。さらに、進入部２４は第２対向面２１よりもＸ軸方向に突出しており、この進入部２４の突出部分が貫通孔１６の内周面に密着している。

【0035】

進入部２４の先端付近には、第１部材１０の第３嵌合部１７に嵌合する第４嵌合部２５を有する。第４嵌合部２５は、進入部２４の先端側に進むにつれて外径を大きくする円錐状の部分であり、第３嵌合部１７と第４嵌合部２５がＹ軸方向の同じ範囲に位置している。第３嵌合部１７と第４嵌合部２５の両方を含むＹ軸方向の領域をオーバーラップ領域Ｙ２とする。オーバーラップ領域Ｙ２は、中心軸Ｘ１を中心とする円環状の範囲に存在している。

【0036】

オーバーラップ領域Ｙ２で嵌合する第３嵌合部１７と第４嵌合部２５は、Ｘ軸方向のうち第１対向面１１と第２対向面２１を離間させる方向への第１部材１０と第２部材２０の移動を互いに規制するオーバーハング構造になっている。従って、第３嵌合部１７と第４嵌合部２５の嵌合によって、第１部材１０と第２部材２０の結合が維持される。

【0037】

第２対向面２１に対するＸ軸方向への進入部２４の突出量は、第１対向面１１から第１非対向面１２までの第１部材１０の板厚以下である。従って、進入部２４の先端は第１非対向面１２から突出しない。

【0038】

第２部材２０にはさらに、凹部２６が設けられている。凹部２６は、Ｘ軸方向で進入部２４の延長上に位置し、第２非対向面２２から進入部２４へ向けて凹んだ有底の凹部である。凹部２６は、底部側にテーパ面２７を有し、テーパ面２７と第２非対向面２２の間に円筒面２８を有している。テーパ面２７は中心軸Ｘ１を中心とする円錐状の面であり、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれてテーパ面２７が狭くなる（内径が小さくなる）。円錐状のテーパ面２７の母線は、中心軸Ｘ１に対して約４５度の傾斜角を有している。円筒面２８は中心軸Ｘ１を中心とする円筒状の面であり、円筒面２８の内径は一定である。

【0039】

凹部２６のうち、テーパ面２７の領域は、Ｘ軸方向で環状爪部１３の内側に入り込んでいる。円筒面２８の領域は、Ｘ軸方向で環状爪部１３の内側に入り込んでいない。また、Ｙ軸方向での円筒面２８の内径は、貫通孔１６の内径よりも大きく、環状爪部１３の先端付近の内側テーパ面１５の内径よりも小さい。

【0040】

中心軸Ｘ１に対する内側テーパ面１５の傾斜角は、中心軸Ｘ１に対するテーパ面２７の傾斜角（約４５度）よりも小さく、環状爪部１３の先端側に進むにつれて内側テーパ面１５とテーパ面２７の間隔が小さくなる。凹部２６は、テーパ面２７と円筒面２８の境界部分付近で、環状爪部１３に最も近づいている。従って、進入部２４のうち環状爪部１３の内部に位置する領域は、環状爪部１３の先端側に進むにつれて、内側テーパ面１５とテーパ面２７の間で絞り込まれた形状になっている。

【0041】

以上の結合構造は、結合対象の部材の内部に結合箇所が位置するインターロック構造の一種であり、第１部材１０と第２部材２０の厚みの範囲内に嵌合部（第１嵌合部１４と第２嵌合部２３、第３嵌合部１７と第４嵌合部２５）を有する。具体的には、図２に示すように、第１部材１０の第１非対向面１２の側では、第２部材２０の進入部２４が突出していない。図３に示すように、第２部材２０の第２非対向面２２の側では、第１部材１０の環状爪部１３が突出せずに、凹部２６が形成されている。このように、第１非対向面１２や第２非対向面２２から外部に突出する形状を有さないので、第１部材１０と第２部材２０の結合部分の外観品質に優れる。また、外部への突出形状が存在しないことにより、第１部材１０と第２部材２０を用いる工業製品の設計の自由度が向上する。

【0042】

１つ目の結合部分として、第１部材１０に設けた環状爪部１３を第２部材２０の内側に位置させて、環状爪部１３の第１嵌合部１４と第２部材２０の第２嵌合部２３とを嵌合させている。環状爪部１３は、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に連続した形状であるため、高い結合強度を得ることができる。特に、本実施形態の環状爪部１３は、周方向のいずれの部分にも孔や切り欠きを有さず、周方向の全体に一様な完全連続形状であるため、強度的に弱い箇所が存在せず、環状爪部１３の全体で第１嵌合部１４と第２嵌合部２３を均一に結合させて、最も優れた結合強度を得ることができる。

【0043】

なお、本実施形態の環状爪部１３のような完全連続形状ではなく、一部に切り欠きなどの不連続な部分を有する部分連続形状の環状爪部であっても、複数の爪が独立している構造に比して結合強度が向上する。このような部分連続形状の環状爪部も、本発明の適用範囲に含まれる。このような部分連続形状を有する環状爪部の変形例については後述する。

【0044】

２つ目の結合部分として、第２部材２０に形成した貫通孔１６内に第１部材１０の進入部２４を位置させて、貫通孔１６に形成した第３嵌合部１７と第２部材２０の第４嵌合部２５とを嵌合させている。１つ目の結合部分である第１嵌合部１４と第２嵌合部２３に加えて、２つ目の結合部分を有することにより、第１部材１０と第２部材２０の結合強度が向上する。

【0045】

図４及び図５に示すように、第１部材１０と第２部材２０を結合させる前の状態で、第１部材１０には、環状爪部１３の元になるバーリング部１８が設けられている。バーリング部１８は、中心軸Ｘ１を中心とする円筒形状の突出部であり、第１非対向面１２側から第１部材１０を貫通するパンチ（図示略）によって形成される。このパンチの通過によって、結合後の貫通孔１６の元になる貫通孔１９が形成される。貫通孔１９には、Ｘ軸方向で第１非対向面１２に近づくにつれてＹ軸方向に広くなる（内径が大きくなる）形状の入口部１９ａが形成されている。入口部１９ａは、結合後の第３嵌合部１７の元になる部分である。入口部１９ａよりも先のバーリング部１８の先端までの部分は、貫通孔１９の内径が概ね一定であり、結合後の内側テーパ面１５に対応する形状はまだ形成されていない。

【0046】

第１部材１０と第２部材２０を結合させる際にＸ軸方向への押圧力が加わると、バーリング部１８が第２対向面２１から第２部材２０の内側に入り込むと共に外周側に傾きを生じて、図１に示す形状の環状爪部１３になる。これにより、第１嵌合部１４と第２嵌合部２３が嵌合する状態になる。第２部材２０の材質よりも第１部材１０の材質の方が硬いことによって、第１部材１０側のバーリング部１８を第２部材２０内に入り込ませやすくなり、適切な形状の環状爪部１３を形成できる。

【0047】

また、第２部材２０への環状爪部１３の進入に応じて、第２部材２０の一部が進入部２４として環状爪部１３及び貫通孔１６の内部に入り込み、第３嵌合部１７と第４嵌合部２５が嵌合する状態になる。

【0048】

凹部２６は、プレス装置の第２支持部（第２部材２０が取り付けられる部分）に設けた凸部によって形成されるプレス痕である。プレス時に凸部から加わる押圧力によって凹部２６が形成され、外周側への環状爪部１３の傾き（第１嵌合部１４と第２嵌合部２３の嵌合）と、貫通孔１６への進入部２４の進入（第３嵌合部１７と第４嵌合部２５の嵌合）が促進される。

【0049】

このように、本実施形態の結合構造は、一般的なプレス装置によるプレス加工で結合させることが可能であり、結合用の特別な装置を必要としない点において優れている。

【0050】

また、本実施形態の結合構造は、リベットのような結合用部材を要さず、第１部材１０と第２部材２０を構成する部分のみで結合されるので、低コストに実現でき、結合作業の効率性においても優れている。

【0051】

第１部材１０と第２部材２０の間にシーリング材を配してもよい。第１部材１０が鉄、第２部材２０がアルミニウム合金の場合のように、異種金属からなる２部材を結合させる場合、異種金属間に流れる電流を原因として化学的腐食（電蝕）が生ずるおそれがある。第１部材１０と第２部材２０の間にシーリング材（被覆材）を配することにより、このようなダメージの発生を防ぐことができる。シーリング材として、接着剤、シリコンなどのコーキング材、塗料など様々なものを用いることができる。

【0052】

本発明の結合構造は、以上の実施形態に限定されるものではない。図６以降を参照して、本発明の結合構造のバリエーション（変形例）について説明する。なお、図６以降において、図１の実施形態と共通する符号を付している構成要素については、細部の形状や寸法が異なる場合でも、先に説明した図１の実施形態と同様の役割や効果を有するものとする。

【0053】

図６は、第１部材１０と第２部材２０の間に第３部材３０を有するタイプの結合構造である。第３部材３０は、第１対向面１１に対向する第３対向面３１と、第２対向面２１に対向する第４対向面３２を有している。

【0054】

第３対向面３１から第４対向面３２までの第３部材３０の板厚は、Ｘ軸方向における環状爪部１３の突出量よりも小さい。そのため、第１部材１０の環状爪部１３は、第３部材３０を貫通して第２部材２０の内部まで達する。環状爪部１３の第１嵌合部１４に対して、第２部材２０の第２嵌合部２３と、第３部材３０の第５嵌合部３３の両方が嵌合する。

【0055】

第３部材３０は、Ｘ軸方向で第２部材２０の進入部２４と重なる進入部３４を有している。進入部３４は第１部材１０の貫通孔１６内に位置し、進入部３４の第６嵌合部３５が、第１部材１０の第３嵌合部１７に嵌合する。

【0056】

以上の結合構造により、第１部材１０と第２部材２０と第３部材３０が結合される。このように、本発明の結合構造は、２つの部材の結合だけではなく、３つ以上の部材の結合にも適用が可能である。特に、積層方向（Ｘ軸方向）で最も外側に位置する２つの部材の一方（第１部材１０）に設けた環状爪部１３の第１嵌合部１４が、他方（第２部材２０）に設けた第２嵌合部２３に嵌合するという要件を満たすことによって、３つ以上の部材であっても確実に結合させることができる。なお、図６では３つの部材を結合させる場合を示したが、第１部材１０と第２部材２０の間に配する部材の数を増やして、４つ以上の部材を係合させることも可能である。

【0057】

図７は、第２部材２０に設ける凹部の径と深さのバリエーションを示している。第１部材１０の環状爪部１３の基端側の外径を外径Ｙ３とする。また、Ｘ軸方向において、環状爪部１３の先端の位置を先端位置Ｘ２とし、環状爪部１３の基端の位置を基端位置Ｘ３とする。

【0058】

図７（Ａ）の凹部４０は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４０ａを有しており、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて凹部４０の内径が小さくなる。第２非対向面２２に近い開口側の領域で、凹部４０の内径が環状爪部１３の外径Ｙ３よりも大きくなっている。凹部４０の深さは、第２部材２０のうち環状爪部１３が進入していない部分の板厚よりも小さく、凹部４０が環状爪部１３の先端位置Ｘ２まで達していない。

【0059】

図７（Ｂ）の凹部４１は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４１ａを有しており、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて凹部４１の内径が小さくなる。第２非対向面２２に接する最も開口径が大きい箇所で、凹部４１の内径が環状爪部１３の外径Ｙ３とほぼ同じになっている。凹部４１の深さは、第２部材２０のうち環状爪部１３が進入していない部分の板厚よりも小さく、凹部４１が環状爪部１３の先端位置Ｘ２まで達していない。

【0060】

図７（Ｃ）の凹部４２は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４２ａを有しており、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて凹部４２の内径が小さくなる。凹部４２の全体において、凹部４２の内径が環状爪部１３の外径Ｙ３よりも小さい。凹部４２の深さは、第２部材２０のうち環状爪部１３が進入していない部分の板厚よりも小さく、凹部４２が環状爪部１３の先端位置Ｘ２まで達していない。

【0061】

図７（Ｄ）の凹部４３は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４３ａを有しており、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて凹部４３の内径が小さくなる。凹部４３の全体において、凹部４３の内径が環状爪部１３の外径Ｙ３よりも小さい。凹部４３の深さは、第２部材２０のうち環状爪部１３が進入していない部分の板厚とほぼ同じであり、Ｘ軸方向において、凹部４３の最も深い箇所が環状爪部１３の先端位置Ｘ２とほぼ同じ位置にある。

【0062】

図７（Ｅ）の凹部４４は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４４ａを有しており、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて凹部４４の内径が小さくなる。凹部４４の全体において、凹部４４の内径が環状爪部１３の外径Ｙ３よりも小さい。凹部４４の深さは、第２部材２０のうち環状爪部１３が進入していない部分の板厚よりも大きく、Ｘ軸方向において、凹部４４の最も深い箇所が環状爪部１３の先端位置Ｘ２と基端位置Ｘ３の間に位置している。

【0063】

図７（Ｆ）の凹部４５は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４５ａと、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な底面４５ｂとからなる円錐台形の凹部である。テーパ面４５ａの部分では、第２非対向面２２側から底面４５ｂ側へ進むにつれて凹部４５の内径が小さくなる。凹部４５の全体において、凹部４５の内径が環状爪部１３の外径Ｙ３よりも小さい。凹部４５の深さは、第２部材２０における第２対向面２１から第２非対向面２２までの板厚よりも大きく、底面４５ｂが環状爪部１３の基端位置Ｘ３よりも深い位置にある。つまり、Ｘ軸方向において、凹部４５の一部が、第１部材１０における貫通孔１６の内側（第１対向面１１から第１非対向面１２までの板厚の範囲内）に達している。

【0064】

図７（Ｇ）のように、第２部材２０において進入部２４の延長上に位置する凹部を設けない構成にすることも可能である。プレス痕としての凹部を形成しないことにより、第１部材１０への進入部２４の進入の程度が軽減されており、進入部２４が第３嵌合部１７まで達していない。従って、進入部２４は第３嵌合部１７に嵌合する部分（第４嵌合部２５）を有していない。

【0065】

図７（Ｇ）のような構造でも、第１嵌合部１４と第２嵌合部２３の嵌合によって第１部材１０と第２部材２０の結合が実現される。つまり、本発明の結合構造は、少なくとも第１部材１０と第２部材２０が第１嵌合部１４と第２嵌合部２３を有していれば成立する。

【0066】

図８は、第２部材２０に設ける凹部の形状のバリエーションを示している。なお、図８に示すそれぞれの凹部の断面形状は周方向のいずれの部分でも共通している。つまり、それぞれの凹部は、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に一様な形状を有している。

【0067】

図８（Ａ）に示す凹部４６は円錐形の凹部であり、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４６ａを内面に有している。

【0068】

図８（Ｂ）に示す凹部４７は円錐台形の凹部であり、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面４７ａと、中心軸Ｘ１に対して垂直な底面４７ｂとを内面に有している。

【0069】

図８（Ｃ）に示す凹部４８は半球形の凹部であり、中心軸Ｘ１上に中心が位置する球面４８ａの半分によって内面が構成されている。

【0070】

図８（Ｄ）に示す凹部４９は砲弾型の凹部であり、内面に湾曲面４９ａを有している。湾曲面４９ａは、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径が小さくなると共に、中心軸Ｘ１から離れる方向への膨らみを持つ面である。

【0071】

図８（Ｅ）に示す凹部５０はホーン型の凹部であり、内面に湾曲面５０ａと底面５０ｂを有している。湾曲面５０ａは、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径が小さくなると共に、中心軸Ｘ１に近づく方向への膨らみを持つ面である。底面５０ｂは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。

【0072】

図８（Ｆ）に示す凹部５１はホーン型の凹部であり、内面に湾曲面５１ａを有している。湾曲面５１ａは、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径が小さくなると共に、中心軸Ｘ１に近づく方向への膨らみを持つ面である。凹部５１の底部は、平坦な底面を有さない尖った形状になっている。

【0073】

図８（Ｇ）に示す凹部５２は、円錐台形の底の一部が隆起したカルデラ型の凹部である。凹部５２は、中心軸Ｘ１を中心とする円錐状のテーパ面５２ａと、中心軸Ｘ１に対して垂直な底面５２ｂと、底面５２ｂの中央からＸ軸方向に突出する突出部５２ｃとを有している。

【0074】

図８（Ｈ）に示す凹部５３は、ホーン型とカルデラ型を複合したタイプの凹部である。凹部５３は、内面に湾曲面５３ａと底面５３ｂを有している。湾曲面５３ａは、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径が小さくなると共に、中心軸Ｘ１に近づく方向への膨らみを持つ面である。底面５３ｂは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。凹部５３はさらに、底面５３ｂの中央からＸ軸方向に突出する突出部５３ｃを有している。

【0075】

図８（Ｉ）に示す凹部５４は円柱型の凹部であり、中心軸Ｘ１を中心とする円柱面５４ａと、円柱面５４ａの底部に位置する底面５４ｂとを内面に有している。円柱面５４ａは内径の大きさが一定であり、Ｘ軸方向に延びている。底面５４ｂは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。円柱面５４ａの内径は環状爪部１３の内径よりも小さい。

【0076】

図８（Ｊ）に示す凹部５５は、内径が異なる２つの円柱型の凹部を組み合わせた多段構造の凹部である。第２非対向面２２に隣接する凹部５５の開口側には第１円柱部５５ａが形成され、第１円柱部５５ａの底部中央に連通して第２円柱部５５ｂが形成されている。第１円柱部５５ａの内径は、環状爪部１３の内径よりも大きく、第２円柱部５５ｂの内径は環状爪部１３の内径よりも小さい。

【0077】

図８（Ｋ）に示す凹部５６は円環状の凹部である。凹部５６は、中心軸Ｘ１を囲む領域に環状に形成されており、周方向へ連続している。凹部５６は、中心軸Ｘ１を中心とする径方向に対向する環状の外周面と環状の内周面を有しており、凹部５６の外周面の内径は環状爪部１３の内径よりも小さい。

【0078】

以上に説明した図８の各構成のうち、凹部４６～５３は、中心軸Ｘ１に対して傾いた面（非平行かつ非垂直な面）であるテーパ面、球面、湾曲面を有している。これらの傾いた面を有することにより、プレス装置の凸部からの押圧力を受けて凹部４６～５３を形成する際に、第２部材２０の進入部２４を環状爪部１３の内部にスムーズに進入させやすくなると共に、環状爪部１３を外周側に傾いた適正な形状に設定しやすくなる。しかし、凹部５４～５６のように、中心軸Ｘ１に対して傾いた面を有さないタイプの凹部を採用することも可能である。

【0079】

図９は、多段構造の凹部のバリエーションを示している。先に説明した図８（Ｊ）の凹部５５も多段構造の凹部のバリエーションに含まれる。なお、図９に示すそれぞれの凹部の断面形状は周方向のいずれの部分でも共通している。つまり、それぞれの凹部は、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に一様な形状を有している。

【0080】

図９（Ａ）に示す凹部５７は、円錐形の第１凹部５７ａと、円柱形の第２凹部５７ｂとを有している。第１凹部５７ａは、凹部５７の底部側へ進むにつれて内径が小さくなるテーパ面を内面に有している。第２凹部５７ｂは、第１凹部５７ａと第２非対向面２２の間に形成されており、内径が一定の円柱面を内面に有している。第２凹部５７ｂの内径は第１凹部５７ａの最大内径よりも大きく、第１凹部５７ａと第２凹部５７ｂの間には、第２凹部５７ｂの底面である段差面５７ｃが形成されている。段差面５７ｃは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。

【0081】

図９（Ｂ）に示す凹部５８は、円錐台形の第１凹部５８ａと、円柱形の第２凹部５８ｂとを有している。第１凹部５８ａは、凹部５８の底部側へ進むにつれて内径が小さくなるテーパ面と、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な底面とを内面に有している。第２凹部５８ｂは、第１凹部５８ａと第２非対向面２２の間に形成されており、内径が一定の円柱面を内面に有している。第２凹部５８ｂの内径は第１凹部５８ａの最大内径よりも大きく、第１凹部５８ａと第２凹部５８ｂの間には、第２凹部５８ｂの底面である段差面５８ｃが形成されている。段差面５８ｃは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。

【0082】

図９（Ｃ）に示す凹部５９は、半球形の第１凹部５９ａと、円柱形の第２凹部５９ｂとを有している。第１凹部５９ａは、中心軸Ｘ１上に中心が位置する球面の半分によって内面が構成されている。第２凹部５９ｂは、第１凹部５９ａと第２非対向面２２の間に形成されており、内径が一定の円柱面を内面に有している。第２凹部５９ｂの内径は第１凹部５９ａの直径よりも大きく、第１凹部５９ａと第２凹部５９ｂの間には、第２凹部５９ｂの底面である段差面５９ｃが形成されている。段差面５９ｃは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。

【0083】

図９（Ｄ）に示す凹部６０は、砲弾型の第１凹部６０ａと、円柱形の第２凹部６０ｂとを有している。第１凹部６０ａは、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径が小さくなると共に、中心軸Ｘ１に近づく方向への膨らみを持つ湾曲面を内面に有している。第２凹部６０ｂは、第１凹部６０ａと第２非対向面２２の間に形成されており、内径が一定の円柱面を内面に有している。第２凹部６０ｂの内径は第１凹部６０ａの最大直径よりも大きく、第１凹部６０ａと第２凹部６０ｂの間には、第２凹部６０ｂの底面である段差面６０ｃが形成されている。段差面６０ｃは、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な面である。

【0084】

図９（Ｅ）に示す凹部６１は、それぞれが円錐台形である第１凹部６１ａと第２凹部６１ｂとを有している。第１凹部６１ａは、凹部６１の底部側へ進むにつれて内径が小さくなるテーパ面と、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な底面とを内面に有している。第２凹部６１ｂは、第１凹部６１ａと第２非対向面２２の間に形成されており、凹部６１の底部側へ進むにつれて内径が小さくなるテーパ面と、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な底面（段差面６１ｃ）とを内面に有している。中心軸Ｘ１に対する第１凹部６１ａのテーパ面の傾きは、中心軸Ｘ１に対する第２凹部６１ｂのテーパ面の傾きよりも大きい。第２凹部６１ｂの最小内径は第１凹部６１ａの最大内径よりも大きく、第１凹部６１ａと第２凹部６１ｂの間には、第２凹部６１ｂの底面である段差面６１ｃが形成されている。

【0085】

図９（Ｆ）に示す凹部６２は、円錐台形の第１凹部６２ａと、円錐形の第２凹部６２ｂとを有している。第１凹部６２ａは、凹部６２の底部側へ進むにつれて内径が小さくなるテーパ面と、中心軸Ｘ１に対してほぼ垂直な底面とを内面に有している。第２凹部６２ｂは、第１凹部６２ａと第２非対向面２２の間に形成されており、凹部６２の底部側へ進むにつれて内径が小さくなるテーパ面を内面に有している。中心軸Ｘ１に対する第１凹部６２ａのテーパ面の傾きは、中心軸Ｘ１に対する第２凹部６２ｂのテーパ面の傾きよりも大きい。第２凹部６２ｂの最小内径と第１凹部６２ａの最大内径がほぼ等しく、第１凹部６２ａとテーパ面と第２凹部６２ｂのテーパ面が連続する構造になっている。つまり、第１凹部６２ａと第２凹部６２ｂの間に別の段差面が存在していない。

【0086】

図１０は、第２部材２０に設ける進入部の形状のバリエーションを示している。なお、図１０に示すそれぞれの進入部の断面形状は周方向のいずれの部分でも共通している。つまり、それぞれの進入部は、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に一様な形状を有している。

【0087】

図１０（Ａ）に示す進入部８０は、Ｘ軸方向における先端の位置が、第１部材１０の第１非対向面１２とほぼ同じであり、進入部８０の先端面と第１非対向面１２とが面一になっている。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８０の延長上に凹部６３が形成されている。

【0088】

図１０（Ｂ）に示す進入部８１は、Ｘ軸方向における先端の位置が、第１部材１０の第１対向面１１と第１非対向面１２の間にある。そのため、進入部８１の先端面が第１部材１０の貫通孔１６の内部に位置して、貫通孔１６と進入部８１の部分が第１非対向面１２に対して凹んだ構造になっている。そして、進入部８１が第１部材１０の第３嵌合部１７まで達していない。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８１の延長上に凹部６４が形成されている。

【0089】

図１０（Ｃ）に示す進入部８２は、Ｘ軸方向における先端の位置が、第１部材１０の第１対向面１１とほぼ同じである。従って、進入部８２は、環状爪部１３の内側に入り込むが、貫通孔１６まで達していない。貫通孔１６と進入部８２の部分が第１非対向面１２に対して凹んだ構造であり、図１０（Ｂ）の構成よりも凹みの深さが大きくなっている。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８２の延長上に凹部６５が形成されている。

【0090】

図１０（Ｄ）では、第１部材１０の第１対向面１１と第２部材２０の第２対向面２１が密着せず、第１対向面１１と第２対向面２１の間にＸ軸方向の隙間が存在している。進入部８３は、Ｘ軸方向における先端の位置が、第２対向面２１とほぼ同じである。従って、進入部８３は、環状爪部１３の内側に入り込むが、貫通孔１６まで達していない。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８３の延長上に凹部６６が形成されている。

【0091】

図１０（Ｅ）に示す進入部８４は、先端側の周縁部から中央（中心軸Ｘ１）に近づくにつれてＸ軸方向への突出量が大きくなる山型部８４ａを有している。山型部８４ａは貫通孔１６の内部に位置しているが、山型部８４ａの周縁部はＸ軸方向への突出量が小さく、第３嵌合部１７の位置まで達していない。山型部８４ａは全体が貫通孔１６の内部に収まっており、第１非対向面１２に対してＸ軸方向に突出していない。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８４の延長上に凹部６７が形成されている。

【0092】

進入部８１（図１０（Ｂ））、進入部８２（図１０（Ｃ））、進入部８３（図１０（Ｄ））、進入部８４（図１０（Ｅ））はいずれも、第３嵌合部１７に嵌合する部分（図１０（Ａ）に示す第４嵌合部２５）を有していない。つまり、先に説明した図７（Ｇ）の構造と同様に、第１部材１０と第２部材２０の結合において第３嵌合部１７を使用しない構造である。

【0093】

図１０（Ｆ）に示す進入部８５は、Ｘ軸方向における先端の位置が、第１部材１０の第１非対向面１２とほぼ同じである。進入部８５の先端の中央付近に中央凹部８５ａを有する。中央凹部８５ａは、中心軸Ｘ１を中心とする円錐形の凹部である。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８５の延長上に凹部６８が形成されている。

【0094】

図１０（Ｇ）に示す進入部８６は、Ｘ軸方向における先端の位置が、第１部材１０の第１非対向面１２とほぼ同じであり、進入部８６の先端の中央付近に中央凹部８６ａを有する。中央凹部８６ａは、中心軸Ｘ１を中心とする円錐形の凹部である。進入部８６の中央凹部８６ａは、図１０（Ｆ）における進入部８５の中央凹部８５ａよりも深い。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８６の延長上に凹部６９が形成されている。

【0095】

進入部８５（図１０（Ｆ））と進入部８６（図１０（Ｇ））はいずれも、先端の中央付近に中央凹部８５ａと中央凹部８６ａが形成されており、周縁部には第４嵌合部２５が存在している。従って、第１嵌合部１４と第２嵌合部２３の嵌合に加えて、第３嵌合部１７と第４嵌合部２５も嵌合する構造である。

【0096】

図１０（Ｈ）に示す進入部８７は、先端側の周縁部から中央（中心軸Ｘ１）に近づくにつれてＸ軸方向への突出量が大きくなる山型部８７ａを有している。山型部８７ａは周縁部が第３嵌合部１７まで達しており、進入部８７に設けた第４嵌合部２５が第３嵌合部１７に嵌合する。山型部８７ａは、第１非対向面１２に対してＸ軸方向に突出する。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８７の延長上に凹部７０が形成されている。

【0097】

図１０（Ｉ）に示す進入部８８は、第３嵌合部１７に嵌合する第４嵌合部２５を有し、さらに貫通孔１６の外部に位置する頭部８８ａを有する。頭部８８ａは、貫通孔１６の内径よりもＹ軸方向の寸法（径）が大きく、Ｘ軸方向には薄い扁平形状である。頭部８８ａは第１非対向面１２に対してＸ軸方向に突出しており、頭部８８ａの一部が第１非対向面１２に当接してＸ軸方向への移動が規制される。従って、第３嵌合部１７と第４嵌合部２５の嵌合に加えて、頭部８８ａが第１非対向面１２に嵌合して、結合強度を向上させる。第２部材２０には、Ｘ軸方向で進入部８８の延長上に凹部７１が形成されている。

【0098】

進入部８７（図１０（Ｈ））と進入部８８（図１０（Ｉ））はいずれも、一部（山型部８７ａ、頭部８８ａ）が貫通孔１６の外部に位置するが、第１非対向面１２からの突出量は僅かであり、結合構造における外観品質や設計の自由度には大きな影響を及ぼさない。

【0099】

図１０に示した様々なバリエーションの進入部８０～８８は、第２部材２０の凹部６３～７１をプレス痕として形成するプレス装置の凸部（図示略）や、当該プレスの際に進入部８０～８８の先端部分を受けるプレス装置の受け部（図示略）などの選択によって得ることができる。

【0100】

例えば、図１０では、凹部６３～６８、７０、７１が円錐形であり、凹部６９がカルデラ型である。また、円錐形の凹部６３～６８、７０、７１は、径や深さがそれぞれ異なっている。このような凹部６３～７１の形状の違いに応じて、凹部６３～７１の延長上に位置する進入部８０～８８の形状や突出量が異なるものになる。

【0101】

また、プレスの際に進入部８０～８８の先端部分を受ける受け部の形状に応じて、Ｘ軸方向での先端位置を変更したり、山型部８４ａ、中央凹部８５ａ、中央凹部８６ａ、山型部８７ａ、頭部８８ａのような形状を形成したりすることができる。

【0102】

図１１は、第１部材１０に設ける環状爪部の形状のバリエーションを示している。なお、図１１に示すそれぞれの環状爪部の断面形状は周方向のいずれの部分でも共通している。つまり、それぞれの環状爪部は、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に一様な形状を有している。

【0103】

図１１（Ａ）に示す環状爪部９０は、Ｘ軸方向で基端側（第１対向面１１に近い側）から先端側（第１対向面１１から離れる側）へ進むにつれて外周側に傾く（中心軸Ｘ１から離れる）形状であり、中心軸Ｘ１に対して概ね直線的な傾斜を有している。第２部材２０には、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径を小さくする円錐形の凹部７２が形成されている。

【0104】

環状爪部９０は外周側に突出する第１嵌合部９０ａを有する。環状爪部９０の内周側には、環状爪部９０の基端側から先端側へ進むにつれて内径が大きくなる内側テーパ面９０ｂが形成されている。第２部材２０は、環状爪部９０の外周側に位置して第１嵌合部９０ａに嵌合する第２嵌合部１００を有する。

【0105】

図１１（Ｂ）に示す環状爪部９１は、Ｘ軸方向で基端側（第１対向面１１に近い側）から先端側（第１対向面１１から離れる側）へ進むにつれて外周側に傾く（中心軸Ｘ１から離れる）形状であり、中心軸Ｘ１に対して曲線的に傾斜する湾曲形状になっている。第２部材２０には、第２非対向面２２側から底部側へ進むにつれて内径を小さくする円錐形の凹部７３が形成されている。

【0106】

環状爪部９１は外周側に突出する第１嵌合部９１ａを有する。環状爪部９１の内周側には内側湾曲面９１ｂが形成されている。内側湾曲面９１ｂは、環状爪部９１の先端側に進むにつれて内径が大きくなると共に、中心軸Ｘ１に近づく方向への膨らみを持つ面である。第２部材２０は、環状爪部９１の外周側に位置して第１嵌合部９１ａに嵌合する第２嵌合部１０１を有する。

【0107】

図１１（Ｃ）に示す環状爪部９２は、Ｘ軸方向で基端側（第１対向面１１に近い側）から先端側（第１対向面１１から離れる側）へ進むにつれて、内周側に傾く（中心軸Ｘ１に近づく）形状である。当該形状の環状爪部９２は、内周側に突出する第１嵌合部９２ａを有し、外周側に外側テーパ面９２ｂを有している。外側テーパ面９２ｂは、環状爪部９２の基端側から先端側へ進むにつれて外径が小さくなる形状である。

【0108】

第２部材２０は凹部７４を有する。凹部７４は、中心軸Ｘ１上に位置する円錐台形の中央凹部７４ａと、中央凹部７４ａを囲む環状凹部７４ｂとで構成される。環状凹部７４ｂは、第２非対向面２２側で幅が広く底部側に進むにつれて幅が狭くなるＶ字状の断面形状を有しており、当該Ｖ字状の断面形状が、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に連続している。このような凹部７４をプレス痕として形成させる際の押圧力によって、内周側に傾く環状爪部９２が形成される。

【0109】

より詳しくは、環状凹部７４ｂは、中心軸Ｘ１を中心とする径方向で、環状爪部９２の外周よりも少なくとも一部が外周側に位置し、第２非対向面２２から第２対向面２１へ向けて凹んだ有底の外周凹部である。このような環状凹部７４ｂをプレス痕として形成させる際の押圧力によって、環状爪部９２を内周側に倒すことができる。環状凹部７４ｂは、中心軸Ｘ１を中心とする径方向で、最も内径側の部分が環状爪部９２と重なる範囲にあり、最も外径側の部分が環状爪部９２の外周側に位置しており、環状凹部７４ｂを形成する際の押圧力を環状爪部９２へ効率的に伝えることができる。なお、この構成とは異なり、中心軸Ｘ１を中心とする径方向で、全体が環状爪部９２の外周側に位置する構成の外周凹部を適用することも可能である。また、環状凹部７４ｂのようなＶ字状の断面形状には限定されず、Ｕ字状や矩形状などの異なる断面形状の外周凹部を適用することもできる。

【0110】

外周凹部である環状凹部７４ｂは、周方向に途切れずに連続し、環状爪部９２の周方向の全体を囲う環状の形状である。これにより、環状爪部９２の周方向の全体を確実に内周側に倒すことができる。なお、周方向に連続しない（環状ではない）構成の外周凹部であっても、プレス時の押圧力によって環状爪部の少なくとも一部を内周側に傾かせる効果を得ることが可能であり、本発明では周方向に連続しない構成の外周凹部についても適用が可能である。

【0111】

第２部材２０は、環状爪部９２の内側に位置する進入部１０２を有する。進入部１０２は、環状爪部９２の第１嵌合部９２ａに嵌合する第２嵌合部１０２ａを有する。第１嵌合部９２ａと第２嵌合部１０２ａの嵌合によって、第１部材１０と第２部材２０が結合される。

【0112】

図１１（Ｃ）に示す凹部７４は、進入部１０２の延長上に位置する中央凹部７４ａを備えているが、中央凹部７４ａを備えずに環状凹部７４ｂのような外周凹部のみで構成された凹部を適用することも可能である。外周凹部のみで構成された凹部でも、環状爪部９２のような内周側に傾く形状の環状爪部を形成させることができる。

【0113】

図１１（Ｄ）の構成は、基本的に図１１（Ｃ）と同様の構成を備えており、凹部７４における外周凹部である環状凹部７４ｃが、環状爪部９２の先端よりも深くなっている点が異なる。つまり、環状凹部７４ｃの底部が、Ｘ軸方向で環状爪部９２の先端よりも深い位置（第１対向面１１及び第２対向面２１に近い位置）にある。この構成により、環状凹部７４ｃをプレス痕として形成させる際の押圧力によって、より確実に環状爪部９２を内周側に倒すことができる。

【0114】

あるいは、図１１（Ｄ）の構成とは逆に、環状爪部９２の先端よりも浅い位置（第２非対向面２２に近い位置）に底部がある構成の外周凹部を適用することも可能である。

【0115】

図１１（Ｅ）に示す環状爪部９３は、第１対向面１１からＸ軸方向に突出する基端部９３ａに対して先端側を外周側に拡径させており、この拡径部分によって第１嵌合部９３ｂを構成している。

【0116】

第２部材２０は、環状爪部９３の外周側に位置して第１嵌合部９３ｂに嵌合する第２嵌合部１０３を有する。また、第２部材２０には、内径が異なる２つの円柱部を合わせた多段構造の凹部７５が形成されている。

【0117】

図１１（Ｆ）に示す環状爪部９４は、第１対向面１１からＸ軸方向に突出する基端部９４ａに対して先端を内周側に屈曲させた形状の第１嵌合部９４ｂを有している。

【0118】

第２部材２０は、環状爪部９４の内側に位置する進入部１０４を有する。進入部１０４は、第１嵌合部９２ａに嵌合する第２嵌合部１０４ａを有する。また、第２部材２０には、内径が異なる２つの円柱部を合わせた多段構造の凹部７６が形成されている。

【0119】

環状爪部９０（図１１（Ａ））、環状爪部９１（図１１（Ｂ））、環状爪部９２（図１１（Ｃ）及び図１１（Ｄ））は、基端側から先端までのほぼ全体が中心軸Ｘ１に対して傾いた形状である。環状爪部９３（図１１（Ｅ））と環状爪部９４（図１１（Ｆ））は、Ｘ軸方向に延びる形状を基本としながら、先端側の一部を外周側や内周側に突出させた形状である。このように、環状爪部は、外周側と内周側の少なくとも一方に突出する第１嵌合部を有するという要件を満たしていれば良く、その形状には様々なバリエーションがある。

【0120】

なお、環状爪部９０～９２のように全体が傾斜するタイプは、Ｘ軸方向に対して傾斜する面を有する凹部７２～７４をプレス痕とする形態の押圧によって形成しやすい。一方、環状爪部９３、９４のように、先端側の一部を圧縮や屈曲によって外周側や内周側に突出させるタイプは、Ｘ軸方向に対して垂直な面の割合が多い凹部７５、７６をプレス痕とする形態の押圧によって形成しやすい。

【0121】

図１２から図１５は、結合前の第１部材１０のバーリング部のバリエーションを示したものである。このバリエーションは、結合構造の変形例として、一部に切り欠きなどの不連続な部分を有する部分連続形状の環状爪部に対応するものである。図１２から図１５において、先に説明した図４及び図５の第１部材１０やバーリング部１８と共通する構成については、同じ符号で示し、説明を省略する。

【0122】

図１２及び図１３に示すバーリング部１１０は、中心軸Ｘ１を中心とする円筒形状を基本としている点において、図４及び図５に示すバーリング部１８と共通しているが、円筒の先端側に、複数の凹部１１１を有している（先割れ形状になっている）点が異なる。バーリング部１１０は、周方向の位置の違いに応じて断面形状が異なり、図１３に示しているのはその一例の断面形状である。

【0123】

バーリング部１１０では、複数の凹部１１１が周方向に間隔を空けて配置されている。それぞれの凹部１１１は、バーリング部１１０の先端からＸ軸方向の途中位置まで形成されており、バーリング部１１０の基端まで達していない。つまり、バーリング部１１０の基端側には、周方向に連続する連続部分１１２が設けられている。

【0124】

バーリング部１１０を備える第１部材１０を第２部材２０（図１２及び図１３には表れていない）と結合させると、バーリング部１１０が変形して、第２部材２０側に嵌合する環状爪部（図示略）になる。この環状爪部は、バーリング部１１０の凹部１１１に対応する先端側の一部分が凹状や溝状になるが、環状爪部の基端側は、バーリング部１１０の連続部分１１２を元にして周方向に連続する形状を有している。

【0125】

図１４及び図１５に示すバーリング部１２０は、中心軸Ｘ１を中心とする円筒形状を基本としている点において、図４及び図５に示すバーリング部１８と共通しているが、円筒の先端側に、Ｘ軸方向の高さが変化する凹凸部１２１を有している点が異なる。バーリング部１２０は、周方向の位置の違いに応じて断面形状が異なり、図１５に示しているのはその一例の断面形状である。

【0126】

バーリング部１２０の凹凸部１２１は、Ｘ軸方向に高くなる山部分と低くなる谷部分を交互に有している。凹凸部１２１を構成する複数の山部分の高さや形状は、同一でもよいし、異なっていてもよい。同様に、凹凸部１２１を構成する複数の谷部分の深さや形状は、同一でもよいし、異なっていてもよい。凹凸部１２１は、バーリング部１２０の先端からＸ軸方向の途中位置まで形成されており、凹凸部１２１の谷部分はバーリング部１２０の基端まで達していない。つまり、バーリング部１２０の基端側には、周方向に連続する連続部分１２２が設けられている。

【0127】

バーリング部１２０を備える第１部材１０を第２部材２０（図１４及び図１５には表れていない）と結合させると、バーリング部１２０が変形して、第２部材２０側に嵌合する環状爪部（図示略）になる。この環状爪部は、バーリング部１２０の凹凸部１２１に対応する先端側の一部分に凹凸形状を有するが、環状爪部の基端側は、バーリング部１２０の連続部分１２２を元にして周方向に連続する形状を有している。

【0128】

以上のバーリング部１１０、１２０を元に形成される環状爪部は、少なくとも基端側で、中心軸Ｘ１を中心とする周方向に連続した形状（連続部分１１２、１２２を元にした形状）を有しているため、第２部材２０と結合した状態で高い結合強度を得ることができる。

【0129】

以上、図示の形態に基づいて説明したが、本発明の技術は上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらに、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。

【産業上の利用可能性】

【0130】

本発明の適用により、結合強度が高く、外観品質や設計の自由度に優れる結合構造を提供することができ、複数の部材を積層して結合させる様々な製品の製造に有用である。

【0131】

本出願は、２０２２年３月１６日出願の特願２０２２－０４０９９１に基づく。この内容は、すべてここに含めておく。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】