JP2000356287A - パイプの継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイプの先端を、そのパイプの軸に対して斜
めに配設された円柱面に、効率的にかつ低コストで接続
することのできるパイプの継手構造の提供。 【解決手段】 図１に示すフロントサスペンションメン
バのレバー３１（パイプに相当）は、軸に直交する平面
に沿って切り口を有した単純な形状のパイプに、次のよ
うな加工を施して製造される。すなわち、一端３１ａに
は、ボデーマウントの外周面（円柱面に相当）に外接す
る凹部３３がプレス加工によって形成され、他端３１ｂ
には、フロントサスペンションメンバを構成する他のパ
イプの外周面に、垂直に外接するフランジ部３５がプレ
ス加工によって形成されている。このように構成された
レバー３１は、ボデーマウントの外周面に凹部３３を直
接外接させた状態で、その外周面に溶接される。プレス
加工によって凹部３３等を形成する作業はレーザによる
切断に比べて極めて迅速かつ容易に実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パイプの先端を、
そのパイプの軸に対して斜めに配設された円柱面に接続
するパイプの継手構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種構造物においてパイプを使用した場
合、そのパイプの先端を、パイプの軸に対して斜めに配
設された円柱面に接続する必要がしばしば発生する。例
えば、自動車産業において、周囲型フレーム，サスペン
ションメンバ，エンジンマウント用フレーム等のフレー
ムをボデーに結合する場合、そのフレームとボデーとを
結合してそのフレームの振動がボデーに伝達されるのを
抑制するボデーマウントの外周面に、上記フレームから
伸ばしたパイプを接続することがある。この場合、ボデ
ーマウントの外周面は鉛直または水平方向の軸に沿った
円柱面であるのに対して、パイプはフレームから斜め上
方に向かって伸びることになる。このように、パイプの
先端をそのパイプの軸に対して斜めに配設された円柱面
に接続する場合、従来は、パイプの先端をレーザによっ
て切断して上記円柱面に沿って当接するようにした上
で、上記パイプの切断端面と上記円柱面とを溶接してい
た。

【０００３】例えば、図５に示すように、鋼製のパイプ
からなるレバー９１では、一端９１ａを円柱面に斜めに
当接するようにレーザによって切断すると共に、他端９
１ｂを円柱面に垂直に当接するようにレーザによって切
断している。このようなレバー９１は、例えば、他端９
１ｂを同じくパイプによって構成した図示しないフロン
トサスペンションメンバに溶接にて接続すると共に、一
端９１ａを次のようなボデーマウント１（図６参照）の
外周面（後述のように外側部材３の外周面）に溶接にて
接続して使用される。なお、図５（Ａ），（Ｂ）は、い
ずれも、レバー９１を図６における右下側を上にして描
いた斜視図であり、（Ａ）は一端９１ａ側からの、
（Ｂ）は他端９１ｂ側からの、外観をそれぞれ表してい
る。

【０００４】図６は一般的なボデーマウント１の構成を
表す縦断面図である。図６に示すように、ボデーマウン
ト１は、その外側部材３がレバー９１に固定され、上記
フロントサスペンションメンバを車両のボデーを構成す
るフロントサイドメンバ（以下単にボデーという）９３
に結合するためのものである。

【０００５】レバー９１は、外側部材３の長さよりも大
径に構成されているので、プレート９５を介して外側部
材３に溶接等によって固定される。また、ボデーマウン
ト１は、ボルト９７が挿入されてそのボルト９７とナッ
ト９９との螺合によってボデー９３に固定される金属製
の内筒５を有している。なお、内筒５とボデー９３との
間には後述のゴム付きワッシャ７が、内筒５とボルト９
７の頭部９７ａとの間には周知のワッシャ９が、それぞ
れボルト９７に挿入される。

【０００６】ゴム付きワッシャ７の下面には、外側部材
３の上端面に当接する円環状の防振ゴム１１が固定され
ており、内筒５の周囲にも防振ゴム１３の層が形成され
ている。更に、防振ゴム１３の層の表面外周には、下端
にフランジ部１５ａを有する金属製の外筒１５が固定さ
れ、そのフランジ部１５ａの下面には、ワッシャ９に当
接する円環状の防振ゴム１７が固定されている。なお、
内筒５，防振ゴム１３，外筒１５，及び防振ゴム１７
は、防振ゴム１３，１７の成型時に互いに固定され、一
体の内側部材１９を構成している。また、外筒１５の外
周は外側部材３の内周よりも若干大きく設計され、内側
部材１９は外筒１５を内側に圧迫することにより外側部
材３に圧入される。すると、外側部材３と外筒１５とが
一体に挙動するようになり、次のような効果が生じる。

【０００７】すなわち、フロントサスペンションメンバ
の振動はレバー９１を介して外側部材３及び外筒１５に
伝達されるが、外側部材３及び外筒１５（前述のように
一体に挙動）とボデー９３，ボルト９７，及び内筒５
（これらも一体に挙動）との間には、防振ゴム１１，１
３，１７が配設される。また、防振ゴム１１，１３，１
７は全て加硫されている。このため、防振ゴム１１，１
３，１７によって上記振動を吸収し、それがボデー９３
に伝達されるのを抑制することができる。具体的には、
防振ゴム１３によってレバー９１の水平方向の振動を、
防振ゴム１１によってレバー９１の上方への振動を、防
振ゴム１７によってレバー９１の下方への振動を、それ
ぞれ吸収することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、外側部材３
にレバー９１を接続する作業は、次のように多大な手間
を要していた。先ず、前述のように、外側部材３の長さ
よりも大径のレバー９１を接続する場合は、外側部材３
にプレート９５を接続する必要がある。この場合、図７
に示すように、プレート９５に形成されたスリット９５
ａを介して外側部材３にプレート９５を溶接し、続い
て、上記レーザによって切断されたレバー９１の一端９
１ａを、全周に渡ってプレート９５に溶接するのであ
る。

【０００９】なお、この溶接は、外側部材３に内側部材
１９を圧入する前に行われる。これは、防振ゴム１１，
１３，１７がアーク溶接等の熱の影響によって流動化す
るのを回避するためである。また、図６には、上記溶接
を行った溶接部Ｙを模式的に表示した（後述の他図も同
様）。

【００１０】このように、従来の継手構造では、パイプ
としてのレバー９１と円柱面としての外側部材３の外周
との間にプレート９５を接続しなければならないので、
部品点数及び工程数が増えて手間がかかっていた。ま
た、パイプをレーザにて切断する場合はコストが嵩むば
かりでなく、切断に時間がかかって生産性がよくない。
このため、レバー９１の一端９１ａを前述のようにレー
ザにて切断する作業自体も、手間がかかると共にコスト
ダウンの障害となっていた。

【００１１】そこで、本発明は、パイプの先端を、その
パイプの軸に対して斜めに配設された円柱面に、効率的
にかつ低コストで接続することのできるパイプの継手構
造を提供することを目的としてなされた。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項１記載の発明は、パイプ
の先端を、そのパイプの軸に対して斜めに配設された円
柱面に接続するパイプの継手構造であって、上記パイプ
の先端にプレス加工によって形成され、上記円柱面に外
接する凹部と、上記パイプと上記円柱面との間に形成さ
れ、上記凹部を上記円柱面に外接させた状態で上記パイ
プと上記円柱面とを接続する溶接部と、を備えたことを
特徴としている。

【００１３】本発明のパイプの継手構造では、パイプの
先端には、円柱面に外接する凹部がプレス加工によって
形成されている。そして、この凹部を上記円柱面に外接
させた状態でパイプと円柱面とが溶接され、両者の間に
溶接部が形成されている。プレス加工によって凹部を形
成する作業は、レーザによる切断に比べて極めて迅速か
つ容易に実行でき、その作業に関わる製造コストも少な
くて済む。

【００１４】また、このように凹部を形成した場合、そ
の凹部の内壁面と上記円柱面とはほぼ面接触する。この
ため、パイプと円柱面とが線接触となる上記従来技術と
比べて両者の接触状態が安定し、例えば、前述の例であ
ればプレート９５を省略することができる。更に、上記
接触状態が安定するため、前述の例のように円柱面（外
側部材３の外周面）から凹部の一部がはみ出したとして
も、パイプと円柱面との接触部分のみに溶接を施すだけ
で両者を良好に接続することができる。すなわち、この
場合、溶接長を低減することができる。

【００１５】従って、本発明では、パイプの先端を、そ
のパイプの軸に対して斜めに配設された円柱面に効率的
にかつ低コストで接続することができ、しかも、その接
続の信頼性も確保することができる。また、前述のプレ
ート９５等を省略することができるので、パイプの継手
構造全体としての軽量化を推進することもできる。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の構
成に加え、上記パイプの先端が、上記プレス加工の前に
は上記パイプの軸に直交する平面に沿って切り口を有し
たことを特徴としている。本発明では、上記パイプの先
端が、上記プレス加工の前にはそのパイプの軸に直交す
る平面に沿って切り口を有している。パイプをその軸に
直交する平面に沿って切断する方法は種々に知られてお
り、上記レーザによらなくても極めて容易に切断をする
ことができる。本発明では、このように、極めて容易に
得られるパイプに対して上記凹部を形成し、そのパイプ
の軸に対して斜めに配設された円柱面への接続を可能に
している。このため、上記接続が一層容易となる。

【００１７】従って、本発明では、請求項１記載の発明
の効果に加えて、上記接続を一層効率的にかつ一層低コ
ストで行うことができるといった効果が生じる。請求項
３記載の発明は、請求項１または２記載の構成に加え、
上記円柱面が、フレームとボデーとを結合して該フレー
ムの振動がボデーに伝達されるのを抑制するボデーマウ
ントの外周面であることを特徴としている。

【００１８】ボデーマウントの外周面にパイプを接続す
る場合、前述のように、パイプが上記外周面の長さより
も大径に構成されることが多い。これに対して本発明で
は、このような場合であっても、プレート等を使用する
ことなく、パイプと上記外周面との接触部分のみに溶接
を施すだけで両者を良好に接続することができる。

【００１９】従って、本発明では、パイプと円柱面とを
効率的にかつ低コストで接続することができ、パイプの
継手構造全体としての軽量化を推進することもできると
いった請求項１または２記載の発明の効果が、一層顕著
に表れる。請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいず
れかに記載の構成に加え、上記パイプが、サスペンショ
ンメンバを構成する部材であることを特徴としている。

【００２０】サスペンションメンバには、車輪を介して
路面からの振動大きく加わるが、本発明では、前述のよ
うに、凹部と円柱面とが面接触するので接続の信頼性を
良好に確保することができる。従って、本発明では、接
続の信頼性に関わる請求項１〜３のいずれかに記載の発
明の効果が、一層顕著に表れる。なお、上記円柱面は、
例えば前述のボデーマウント等、サスペンションメンバ
以外の部材の外周面であってもよく、サスペンションメ
ンバを構成する他の部材（パイプ等）の外周面であって
もよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
と共に説明する。図１は、本発明が適用されたパイプと
しての、フロントサスペンションメンバのレバー３１の
構成を表す斜視図である。このレバー３１は、軸に直交
する平面に沿って切り口を有した単純な形状のパイプ
に、次のような加工を施すことによって製造されてい
る。

【００２２】すなわち、一端３１ａには、前述の外側部
材３の外周面に外接する凹部３３がプレス加工によって
形成され、他端３１ｂには、図示しないフロントサスペ
ンションメンバを構成する他のパイプの外周面に、垂直
に外接するフランジ部３５がプレス加工によって形成さ
れている。

【００２３】このように構成されたレバー３１は、図２
に示すように、外側部材３の外周面に凹部３３を直接外
接させた状態で、その外側部材３に溶接される。レバー
３１に凹部３３を形成してその凹部３３を外側部材３の
外周面に外接させた場合、その凹部３３の内壁面と外側
部材３の外周面とはほぼ面接触する。このため、両者の
接触状態が安定するので、前述のプレート９５等を用い
ることなく、外側部材３にレバー３１を直接溶接するこ
とができるのである。しかも、このように接触状態が安
定するため、図２に示すように、外側部材３の外周面か
ら凹部３３の一部がはみ出したとしても、レバー３１と
外側部材３との接触部分のみに溶接を施すだけで両者を
良好に接続することができる。すなわち、溶接長を良好
に低減することができる。

【００２４】従って、本実施の形態では、レバー３１を
外側部材３に効率的にかつ低コストで接続することがで
き、しかも、その接続の信頼性も確保することができ
る。また、前述のプレート９５等を省略することができ
るので、パイプの継手構造全体としての軽量化を推進す
ることもできる。

【００２５】更に、レバー３１の両端３１ａ，３１ｂ
は、上記プレス加工の前にはパイプの軸に直交する平面
に沿った切り口を有しており、このようなパイプの切断
はレーザ等によらなくても極めて容易に行うことができ
る。しかも、本実施の形態では、このように極めて容易
に得られるパイプに対してプレス加工を施し、これによ
って凹部３３及びフランジ部３５を形成してレバー３１
を製造している。プレス加工によって凹部３３等を形成
する作業は、レーザによる切断に比べて極めて迅速かつ
容易に実行でき、その作業に関わる製造コストも少なく
て済む。

【００２６】従って、本実施の形態では、レバー３１に
凹部３３等を形成する作業自体も効率的にかつ低コスト
で行うことができ、レバー３１を外側部材３に一層効率
的にかつ低コストで接続することができる。次に、ボデ
ーマウント１を更に改良したボデーマウント４１につい
て説明する。図３に示すように、このボデーマウント４
１は、ボデーマウント１と同様の内筒５，ゴム付きワッ
シャ７，及び防振ゴム１１を備えており、内筒５の周囲
に、ボデーマウント１とは次のように若干構成を異なら
せた防振ゴム４３の層及び外筒４５を設けて一体の内側
部材４９を構成している。

【００２７】外筒４５は、外筒１５と同様に下端にフラ
ンジ部４５ａを有するが、その付け根には図３に示すよ
うにＲ部が形成されている。内筒５には上下の端部に大
径部５ａが設けられているので、ボデーマウント４１で
は防振ゴム４３の層を、フランジ部４５ａの付け根の上
記Ｒ部と、内筒５の下端の大径部５ａとの間にまで延長
して形成している。このため、レバー３１の下方への振
動は防振ゴム４３の上記延長部分によって吸収すること
ができるので、ボデーマウント４１では、前述の防振ゴ
ム１７及びワッシャ９を省略している。

【００２８】また、外側部材５３は外側部材３よりも薄
肉に形成されると共にその上端にフランジ部５３ａが形
成され、そのフランジ部５３ａの上面が防振ゴム１１に
当接している。フランジ部５３ａの下面には、外側部材
５３を外周から囲む筒状部材５５の上端が溶接され、そ
の筒状部材５５の外側部材５３の下部と対向する部分に
は、外側部材５３方向に窪んでその外側部材５３の外周
面に当接する凹部５５ａが全周に渡って形成されてい
る。この凹部５５ａには、図４に示すようにスリット５
５ｂが形成され、凹部５５ａはこのスリット５５ｂを介
して外側部材５３の外周面に溶接されている。

【００２９】このボデーマウント４１では、筒状部材５
５の外周面に、図３に示すようにレバー３１が溶接され
る。また、筒状部材５５の下側の切り口は、図３及び図
４に示すように斜めに形成されており、これによって、
筒状部材５５の軸方向の長さは、レバー３１が溶接され
る側で長くなっている。

【００３０】このようなボデーマウント４１を使用した
場合、前述のような厚肉の外側部材３を使用する場合に
比べて、外側部材５３及び筒状部材５５を合わせた重さ
を軽量化することができるので、パイプの継手構造全体
としての軽量化を一層良好に推進することができる。ま
た、筒状部材５５の凹部５５ａは外側部材５３の外周面
に全周に渡って当接し、しかも、スリット５５ｂにおい
て溶接されているので、溶接後の外側部材５３及び筒状
部材５５は良好な機械的強度を有する。

【００３１】更に、筒状部材５５の下側の切り口が斜め
に形成されることにより、筒状部材５５の軸方向の長さ
は、レバー３１が溶接される側では長く、その反対側で
は短くなっている。このため、筒状部材５５を外側部材
５３に溶接した後でも、外側部材５３に内側部材４９を
圧入する作業等が、上記反対側から容易に行える。

【００３２】従って、このようなボデーマウント４１を
使用した場合、機械的強度や作業性を阻害することな
く、パイプの継手構造全体としての軽量化を、一層良好
に推進することができる。なお、上記各実施の形態にお
いて、外側部材３の外周面及び筒状部材５５の外周面が
円柱面に相当する。

【００３３】以上、本発明を具体的な実施の形態を挙げ
て説明したが、本発明は上記実施の形態に何等限定され
るものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々
の形態で実施できることはいうまでもない。例えば、上
記実施の形態では、フロントサスペンションメンバとボ
デーマウント１または４１とを接続するためのパイプの
継手構造に関して説明したが、本発明は、パイプの先端
をそのパイプの軸に対して斜めに配設された円柱面に接
続するパイプの継手構造であれば種々の形態のものに適
用することができる。例えば、フロントサスペンション
メンバをパイプのみで構成する場合に、そのパイプ同士
の接続に上記パイプの継手構造を利用してもよく、自動
車産業以外の分野で上記パイプの継手構造を利用しても
よい。

【００３４】但し、ボデーマウントの外周面にパイプを
接続する場合、前述のレバー３１のように、パイプが上
記外周面の長さよりも大径に構成されることが多い。こ
れに対して本発明では、このような場合であっても、前
述のプレート９５等を使用することなく、パイプと上記
外周面との接触部分のみに溶接を施すだけで両者を良好
に接続することができる。従って、上記実施の形態で
は、パイプと円柱面とを効率的にかつ低コストで接続す
ることができ、パイプの継手構造全体としての軽量化を
推進することもできるといった本発明の効果が、一層顕
著に表れる。

【００３５】また、サスペンションメンバには、車輪を
介して路面からの振動大きく加わるが、本発明では、前
述のように、凹部と円柱面とが面接触するので接続の信
頼性を良好に確保することができる。従って、上記実施
の形態では、接続の信頼性に関わる本発明の効果も一層
顕著に表れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明が適用されたレバーの外観を表す斜視
図である。

【図２】 そのレバーを接続したボデーマウントを表す
縦断面図である。

【図３】 更に改良を加えたボデーマウントの構成を表
す縦断面図である。

【図４】 そのボデーマウントの筒状部材の構成を表す
側面図である。

【図５】 従来のレバーの外観を表す斜視図である。

【図６】 従来の一般的なボデーマウントの構成を表す
縦断面図である。

【図７】 従来のレバーをボデーマウントに接続する作
業を表す説明図である。

【符号の説明】

１，４１…ボデーマウント ３，５３…外側部材
５…内筒 ７…ゴム付きワッシャ ９…ワッシャ １１，１
３，１７，４３…防振ゴム １５，４５…外筒 １５ａ，４５ａ，５３ａ…フ
ランジ部 １９，４９…内側部材 ３１，９１…レバー
３１ａ，９１ａ…一端 ３１ｂ，９１ｂ…他端 ３３…凹部 ５５…筒状
部材 ９３…ボデー ９５…プレート ９５ａ…スリット ９７…ボ
ルト Ｙ…溶接部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 東彦 大阪府池田市桃園２丁目１番１号 ダイハ ツ工業株式会社内 (72)発明者 坂口 和国 愛知県岡崎市橋目町字御茶屋１番地 フタ バ産業株式会社内 (72)発明者 藤田 千城 愛知県岡崎市橋目町字御茶屋１番地 フタ バ産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H013 BA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプの先端を、そのパイプの軸に対し
   て斜めに配設された円柱面に接続するパイプの継手構造
   であって、 上記パイプの先端にプレス加工によって形成され、上記
   円柱面に外接する凹部と、 上記パイプと上記円柱面との間に形成され、上記凹部を
   上記円柱面に外接させた状態で上記パイプと上記円柱面
   とを接続する溶接部と、 を備えたことを特徴とするパイプの継手構造。
2. 【請求項２】 上記パイプの先端が、上記プレス加工の
   前には上記パイプの軸に直交する平面に沿って切り口を
   有したことを特徴とする請求項１記載のパイプの継手構
   造。
3. 【請求項３】 上記円柱面が、フレームとボデーとを結
   合して該フレームの振動がボデーに伝達されるのを抑制
   するボデーマウントの外周面であることを特徴とする請
   求項１または２記載のパイプの継手構造。
4. 【請求項４】 上記パイプが、サスペンションメンバを
   構成する部材であることを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載のパイプの継手構造。