JP2018086955A - 配管構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットの長さを短くしつつ、各配管の溶接箇所において、ブラケットの面と直交する方向の両側にて溶接に用いる器具等を配設するためのスペースを確保する。
【解決手段】ブラケット２０は、第１ブラケット部２３と、第１ブラケット部２３の端部２３ｂから第１ブラケット部２３の延びている方向とは異なる方向に延びている第２ブラケット部２４とを備えている。ブラケット２０の第１面２０ｃであって、第１ブラケット部２３における第１面２３ｃには、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３が溶接されている。ブラケット２０における第１面２０ｃの裏面である第２面２０ｄであって、第２ブラケット部２４における第２面２４ｄには、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３に対して平行に延びるようにブレーキ配管１４が溶接されている。エゼクタ配管１３とブレーキ配管１４とは、直交方向Ｙから視たときに一部が互いに重なっている。
【選択図】図２

Description

この発明は、板状のブラケットと同ブラケットに溶接された複数の配管とを備えた配管構造体に関する。

特許文献１に記載の配管構造体では、燃料タンク内の燃料をエンジンに供給するためのフィラーパイプと、燃料タンクの上部空間から空気を抜気するためのベントパイプとが並設されている。これらフィラーパイプ及びベントパイプはブラケットに溶接されている。そして、ブラケットがボルト等によって車両における他の装置に固定されることにより、ブラケットを介してフィラーパイプ及びベントパイプがその他の装置に取り付けられている。

特開２０１５−１０７７０２号公報

特許文献１に記載の配管構造体では、フィラーパイプ及びベントパイプがいずれも同ブラケットの片面側に並設されている。このため、ブラケットにおける各パイプが溶接される部分では、上記２つのパイプが並んで配設可能な程度の長さを確保する必要がある。この点、特許文献１に記載の配管構造体に限らず、ブラケットの片面側に複数のパイプが溶接されている配管構造体であれば同様である。

しかしながら、車両において配管構造体を搭載するための搭載スペースには制約があり、車両において複数のパイプをブラケットの片面側において並設させた配管構造体を搭載できるに足るスペースを確保できないことがある。

上記課題を解決するための配管構造体は、板状のブラケットと同ブラケットに溶接された第１配管及び第２配管とを備えた配管構造体であって、前記ブラケットは、第１ブラケット部と、同第１ブラケット部の端部から前記第１ブラケット部の延びている方向とは異なる方向に延びている第２ブラケット部とを備え、前記ブラケットの両面のうちの前記第２ブラケット部が延びる側とは反対側の第１面であって、前記第１ブラケット部における第１面に、前記第１配管が溶接されており、前記ブラケットにおける前記第１面の裏面である第２面であって、前記第２ブラケット部における第２面に、前記第１配管に対して平行に延びるように前記第２配管が溶接されており、前記第１配管と前記第２配管とは、前記第１ブラケット部と直交する方向から視たときに少なくとも一部が互いに重なっている。

上記構成によれば、第１配管及び第２配管をブラケットの第１ブラケット部における片面側に並んで位置させる場合と比較して、第１ブラケット部と直交する方向から視たときに各配管が互いに重なっている分だけ、ブラケットの長さを短くできる。したがって、ブラケットの片面側に複数の配管を並んで位置させたのでは搭載できないスペースであっても、上記構成の配管構造体を搭載できる余地がある。

なお、ブラケットへの各配管の溶接に際しては、ブラケットにおける配管の溶接箇所において、ブラケットの面と直交する方向の両側にて溶接に用いる器具等の配設スペースが必要となる。そこで、上記構成では、ブラケットにおいて、第１ブラケット部に第１配管が溶接され、第１ブラケット部の端部から第１ブラケット部の延びている方向とは異なる方向に延びている第２ブラケット部に第２配管が溶接されている。これによれば、ブラケットにおいて、第１配管が溶接される溶接箇所と第２配管が溶接される溶接箇所とで、ブラケットの面と直交する方向が異なる方向となる。このため、上記構成では、第１配管及び第２配管のうちの一方の配管を溶接する際に、器具がすでに溶接されている他方の配管と干渉することを抑制できる。

配管構造体の一実施形態が適用されたヘッドカバーの正面図。 図１の２−２線における断面図。 ブラケットに配管を溶接する様子を説明するための説明図。 ブラケットに配管を溶接する様子を説明するための説明図。

以下、配管構造体の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、車両におけるエンジンに取り付けられるシリンダヘッドカバー１１上に、パージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４が並設されている。パージ配管１２は、燃料タンクで発生した蒸発燃料を捕集するキャニスタとエンジンの吸気通路とを連結している。このパージ配管１２を介して、キャニスタから吸気通路へと蒸発燃料が供給される。

エゼクタ配管１３は、エンジンの吸気通路における過給器（コンプレッサ）よりも上流側と下流側とを連結している。なお、エゼクタ配管１３の途中には、同じくシリンダヘッドカバー１１上に設けられたジェットポンプの一種であるエゼクタが設けられている。そして、エゼクタの内部には、ブローバイガス通路の一端が接続されていて、そのブローバイガス通路の他端がクランクケース内に開口している。コンプレッサよりも下流側の吸気通路からエゼクタ配管１３に空気が流入すると、同エゼクタ配管１３に流入した空気はエゼクタを通ってコンプレッサよりも上流側の吸気通路に循環される。これにより、エゼクタ配管１３を流れる空気の流勢がエゼクタに作用して、同エゼクタの内部空間に負圧が生じるようになる。こうしてエゼクタの内部空間に負圧が生じると、クランクケースからブローバイガス通路を介してエゼクタの内部にブローバイガスが吸引されるようになる。そして、エゼクタに吸引されたブローバイガスは、空気と併せてエゼクタ配管１３を介して吸気通路に導入される。

ブレーキ配管１４は、ブレーキブースターとバキュームポンプとを連結している。このブレーキ配管１４を介して、バキュームポンプによってブレーキブースターから空気を吸引することにより、ブレーキブースターに蓄える負圧を発生させる。

これらパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４は、板状のブラケット２０に溶接されている。そして、ブラケット２０がボルト１９によってシリンダヘッドカバー１１上に固定されることにより、ブラケット２０を介してパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４がシリンダヘッドカバー１１に取り付けられている。なお、この実施形態では、パージ配管１２、エゼクタ配管１３、ブレーキ配管１４、及びブラケット２０によって配管構造体が構成されている。

図２に示すように、本実施形態のブラケット２０は、全体として板状をなしており、接続部２１、延伸部２２、第１ブラケット部２３、及び第２ブラケット部２４を備えている。接続部２１は平板状をなしており、ボルト１９が挿通されるボルト孔２１ａを備えている。

接続部２１の端部２１ｂ（図２において下側の端部２１ｂ）からは、延伸部２２が延びている。延伸部２２は、平板状をなしており、接続部２１の延びる方向（図２では上下方向）とは異なる方向に延びている。この実施形態では、ブラケット２０の第１面２０ｃ（図２において右側の面）側が谷側になるように、延伸部２２が接続部２１に対して屈曲している。

延伸部２２における接続部２１が接続されているのとは反対側の端部２２ｂ（図２において右下側の端部２２ｂ）からは、第１ブラケット部２３が延びている。第１ブラケット部２３は、平板状をなしており、延伸部２２の延びる方向とは異なる方向に延びている。この実施形態では、ブラケット２０における第１面２０ｃの裏面である第２面２０ｄ側（図２において左側の面）が谷側になるように、第１ブラケット部２３が延伸部２２に対して屈曲している。第１ブラケット部２３の面に沿って延伸部２２側の端部２３ａからその反対側の端部２３ｂ（図２において左下側の端部２３ｂ）へと向かう方向を方向Ｘとしたとき、第１ブラケット部２３の方向Ｘの長さは、パージ配管１２の外径とエゼクタ配管１３の外径とを足し合わせた長さと略同じになっている。

第１ブラケット部２３の端部２３ｂからは、第２ブラケット部２４が延びている。第２ブラケット部２４は、板状をなしており、延伸部２２の延びる方向とは異なる方向に延びている。この実施形態では、ブラケット２０の第２面２０ｄ側が谷側になるように、第２ブラケット部２４が第１ブラケット部２３に対して屈曲している。また、第２ブラケット部２４は、第２面２０ｄ側が湾曲内側となるように全体が湾曲している。第２ブラケット部２４の湾曲内側面の曲率は、ブレーキ配管１４の外周壁の曲率と略同じになっている。

ブラケット２０の第１面２０ｃであって、第１ブラケット部２３における第１面２３ｃに沿って、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３が並設されている。パージ配管１２及びエゼクタ配管１３は、これらの互いの外周壁が接触した状態で、第１ブラケット部２３の第１面２３ｃに溶接されている。すなわち、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３は、ブラケット２０における第１ブラケット部２３に溶接されている部分においては互いに平行に延びている。また、この実施形態では、エゼクタ配管１３が端部２３ｂ側に位置している。

ブラケット２０の第２面２０ｄであって、第２ブラケット部２４における第２面２４ｄ（湾曲内側面）には、ブレーキ配管１４が溶接されている。ブレーキ配管１４は、第２ブラケット部２４に溶接されている部分においては、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３と平行に延びている。また、ブレーキ配管１４の外周壁は、第２ブラケット部２４における第２面２４ｄ（湾曲内側面）と面接触している。

上記のように構成された配管構造体においては、ブラケット２０における第１ブラケット部２３と直交する方向を直交方向Ｙとし、同直交方向Ｙから視たときに、エゼクタ配管１３の一部である範囲Ａとブレーキ配管１４の一部である範囲Ｂとが互いに重なっている。なお、本実施形態においては、エゼクタ配管１３が「第１配管」に相当し、ブレーキ配管１４が「第２配管」に相当する。

次に、図３及び図４を用いて、本実施形態におけるブラケット２０へのパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４の溶接方法について説明する。
図３に示すように、本実施形態では、まず第１ブラケット部２３へのパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の溶接を行う。第１ブラケット部２３へのパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の溶接に際しては、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３を互いの外周壁が接触した状態で配設させるとともに、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３を第１ブラケット部２３における第１面２３ｃに沿って並設させる。そして、本実施形態では、溶接治具３１を用いて抵抗スポット溶接を行うことによって第１ブラケット部２３へのパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の溶接を行う。

溶接治具３１は、第１治具３１ａと第２治具３１ｂとで構成されている。第１治具３１ａは、第１ブラケット部２３において、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３が並設される第１面２３ｃ側に配設される。また、第１治具３１ａでは、パージ配管１２及びエゼクタ配管１３の外周壁が沿うように、第１ブラケット部２３の第１面２３ｃと対向する部分が湾曲した形状となっている。第２治具３１ｂは、第１ブラケット部２３の両面のうち、第１面２３ｃの裏面である第２面２３ｄ側に配設される。また、第２治具３１ｂでは、第１ブラケット部２３の第２面２３ｄに沿うように、同第２面２３ｄと対向する部分が平らな形状となっている。

第１治具３１ａと第２治具３１ｂとで、第１ブラケット部２３とパージ配管１２及びエゼクタ配管１３とを第１ブラケット部２３の面２３ｃ，２３ｄと直交する方向の両側から、すなわち上記直交方向Ｙの両側から挟む。そして、第１ブラケット部２３とパージ配管１２及びエゼクタ配管１３とに加圧しつつ電流を流すことにより、第１ブラケット部２３とパージ配管１２及びエゼクタ配管１３とが溶接される。本実施形態では、溶接治具３１による溶接を行うことによって、第１ブラケット部２３へのパージ配管１２の溶接と第１ブラケット部２３へのエゼクタ配管１３の溶接とが同時に行われる。

図４に示すように、第１ブラケット部２３へのパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の溶接が行われた後、第２ブラケット部２４へのブレーキ配管１４の溶接を行う。第２ブラケット部２４へのブレーキ配管１４の溶接に際しては、同ブレーキ配管１４を第２ブラケット部２４における第２面２４ｄに沿うように配設させる。そして、本実施形態では、第２ブラケット部２４へのブレーキ配管１４の溶接は、溶接治具３２を用いた抵抗スポット溶接によって行う。

溶接治具３２は、第１治具３２ａと第２治具３２ｂとで構成されている。第１治具３２ａは、第２ブラケット部２４において、ブレーキ配管１４が配設される第２面２４ｄ側に配設される。また、第１治具３２ａでは、ブレーキ配管１４の外周壁が沿うように、第２ブラケット部２４の第２面２４ｄと対向する部分が湾曲した形状となっている。第２治具３２ｂは、第２ブラケット部２４の両面のうち、第２面２４ｄの裏面である第１面２４ｃ側に配設される。また、第２治具３２ｂでは、第２ブラケット部２４の第１面２４ｃと対向する部分が平らな形状となっている。

第１治具３２ａと第２治具３２ｂとで、第２ブラケット部２４及びブレーキ配管１４を第２ブラケット部２４の面２４ｃ，２４ｄと直交する方向Ｚ（以下、直交方向Ｚという。）の両側から挟む。そして、第２ブラケット部２４及びブレーキ配管１４に加圧しつつ電流を流すことにより、第２ブラケット部２４とブレーキ配管１４とが溶接される。なお、本実施形態では、第２ブラケット部２４において、仮に第１ブラケット部２３に接続される端部２４ａと同端部２４ａの反対側の端部２４ｂとを繋ぐ平面を形成したときに、同平面に対して直交する直交方向Ｚが、上記の第２ブラケット部２４の面２４ｃ，２４ｄと直交する方向に相当する。

こうして溶接が行われた後に、本実施形態では、加熱した状態でブラケット２０とパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４との接合部分にろうを押し付けることにより、ブラケット２０とパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４との炉中ろう付けが行われる。

次に、上記配管構造体の作用を効果と合わせて説明する。
図２に二点鎖線で示すように、仮にブラケット２０の第１ブラケット部２３における片面側にパージ配管１２及びエゼクタ配管１３と並んでブレーキ配管１４を位置させると、方向Ｘにおいて、パージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４が並んで配設可能な程度の長さをブラケット２０の第１ブラケット部２３にて確保する必要がある。このような第１ブラケット部２３における片面側にパージ配管１２及びエゼクタ配管１３と並んでブレーキ配管１４を位置させる場合と比較して、上記実施形態によれば、直交方向Ｙから視たときにパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４が互いに重なっている分だけ、方向Ｘにおけるブラケット２０の長さを短くできる。したがって、パージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４をブラケット２０の片面側に並んで位置させたのでは搭載できないスペースであっても、上記実施形態の配管構造体を搭載できる余地がある。

また、ブラケット２０へのパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４の溶接に際しては、ブラケット２０におけるパージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４の溶接箇所において、ブラケット２０の面２０ｃ，２０ｄと直交する方向の両側にて溶接治具の配設スペースが必要となる。そこで、上記実施形態では、ブラケット２０において、第１ブラケット部２３にエゼクタ配管１３が溶接され、第１ブラケット部２３の端部２３ｂから第１ブラケット部２３の延びている方向とは異なる方向に延びている第２ブラケット部２４にブレーキ配管１４が溶接されている。これによれば、ブラケット２０の面２０ｃ，２０ｄと直交する方向が、エゼクタ配管１３が溶接される第１ブラケット部２３では直交方向Ｙとなるのに対し、ブレーキ配管１４が溶接される第２ブラケット部２４では直交方向Ｚとなり、各溶接箇所で異なる方向となる。このため、上記実施形態では、直交方向Ｙから視たときにエゼクタ配管１３及びブレーキ配管１４が互いに重なっていることにより、ブラケット２０におけるエゼクタ配管１３及びブレーキ配管１４の溶接箇所が近くなっているものの、ブレーキ配管１４を溶接する際に溶接治具３２がすでに溶接されているエゼクタ配管１３と干渉することを抑制できる。

上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・第１ブラケット部２３の形状は平板状に限らない。例えば、第１ブラケット部２３の形状として、同第１ブラケット部２３におけるパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の溶接箇所がパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の外周壁に沿うように、湾曲した形状を採用してもよい。なお、この形態においては、第１ブラケット部２３の端部２３ａから端部２３ｂへと向かう方向である方向Ｘが上記第１ブラケット部２３が延びている方向に相当する。

・第２ブラケット部２４は湾曲した形状でなくともよく、例えば平板状であってもよい。すなわち、全体として、第１ブラケット部２３の端部２３ｂから第１ブラケット部２３の延びている方向とは異なる方向に延びていれば、第２ブラケット部２４は、平板状でも湾曲形状であってもよい。

・直交方向Ｙから視たときにエゼクタ配管１３の全体とブレーキ配管１４の全体とが互いに重なるように、ブラケット２０へのエゼクタ配管１３及びブレーキ配管１４の溶接を行ってもよい。

・各配管の位置を入れ替えてもよい。例えば、エゼクタ配管１３の位置とパージ配管１２の位置とを入れ替えることによりエゼクタ配管１３に代えてパージ配管１２を第１配管としてもよい。この場合、直交方向Ｙから視たときにパージ配管１２及びブレーキ配管１４の少なくとも一部が互いに重なるように、ブラケット２０へのパージ配管１２及びブレーキ配管１４の溶接を行えばよい。

・第１ブラケット部２３へのパージ配管１２の溶接と第１ブラケット部２３へのエゼクタ配管１３の溶接とで異なる溶接治具を用いる等により、第１ブラケット部２３へのパージ配管１２の溶接と第１ブラケット部２３へのエゼクタ配管１３の溶接とを別々に行うようにしてもよい。

・第１ブラケット部２３へのパージ配管１２及びエゼクタ配管１３の溶接方法と第２ブラケット部２４へのブレーキ配管１４の溶接方法とのうち、いずれか一方または双方の溶接方法を、レーザースポット溶接等、抵抗スポット溶接以外の溶接方法に変更してもよい。

・ブラケット２０における第１ブラケット部２３及び第２ブラケット部２４以外の部分は適宜形状を変更可能である。例えば、ブラケット２０において、延伸部２２を省略するとともに、接続部２１の端部２１ｂから第１ブラケット部２３が延びている形状としてもよい。

・パージ配管１２とエゼクタ配管１３とは、互いの外周壁が離間した状態で第１ブラケット部２３の第１面２３ｃに溶接させてもよい。
・パージ配管１２、エゼクタ配管１３、及びブレーキ配管１４の一部の配管または全ての配管を、上記実施形態とは異なる機能を有する配管に変更してもよい。

・第１ブラケット部２３の第１面２３ｃに第１配管として少なくとも１つの配管が溶接されるとともに、第２ブラケット部２４の第２面２４ｄに第２配管として少なくとも１つの配管が溶接されるのであれば、ブラケット２０の第１面２０ｃ，第２面２０ｄに溶接される配管の数は適宜変更可能である。例えば、ブラケット２０の第１面２０ｃ，第２面２０ｄに溶接される配管は、１つずつであってもよいし、複数ずつであってもよい。

・車両におけるシリンダヘッドカバー１１以外の箇所にブラケット２０を固定する場合であっても、上記実施形態と同様の配管構造体を採用すれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

１２…パージ配管、１３…エゼクタ配管、１４…ブレーキ配管、２０…ブラケット、２０ｃ…第１面、２０ｄ…第２面、２３…第１ブラケット部、２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂ…端部、２３ｃ，２４ｃ…第１面、２３ｄ，２４ｄ…第２面、２４…第２ブラケット部。

Claims (1)

1. 板状のブラケットと同ブラケットに溶接された第１配管及び第２配管とを備えた配管構造体であって、
   前記ブラケットは、第１ブラケット部と、同第１ブラケット部の端部から前記第１ブラケット部の延びている方向とは異なる方向に延びている第２ブラケット部とを備え、
   前記ブラケットの両面のうちの前記第２ブラケット部が延びる側とは反対側の第１面であって、前記第１ブラケット部における第１面に、前記第１配管が溶接されており、
   前記ブラケットにおける前記第１面の裏面である第２面であって、前記第２ブラケット部における第２面に、前記第１配管に対して平行に延びるように前記第２配管が溶接されており、
   前記第１配管と前記第２配管とは、前記第１ブラケット部と直交する方向から視たときに少なくとも一部が互いに重なっている
   ことを特徴とする配管構造体。
   

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