JP4265457B2

JP4265457B2 - 管保持用ブラケット

Info

Publication number: JP4265457B2
Application number: JP2004095343A
Authority: JP
Inventors: 泰之今村; 敬祐伊東
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-03-29
Filing date: 2004-03-29
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2024-03-29
Also published as: JP2005280428A

Description

本発明は、円形の断面形状を有する管を保持する、管保持用ブラケットに関するものである。

従来、例えば図３に示すように、自動車などの車両に備えられたエンジンの排気マニホールド５０の集合排気管５１は、ブラケット５４によりその位置が保持されている。ブラケット５４は、例えば鋼管製又はステンレス製の集合排気管５１と同様の材質で形成されている。図３では、排気マニホールド５０は、その上流側はエンジンの各気筒に分岐しておりそれぞれエンジンの各排気ポートに接続され、その下流側は一つに集合して連結されており集合排気管５１に接続されている。また、排気マニホールド５０の上流側にはフランジ５３が形成されており、このフランジ５３に形成された取付穴５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄにボルトを挿入して排気マニホールド５０をエンジンの各排気ポートに接続できるようになっている。

ブラケット５４は、長方形に形成されており、集合排気管５１に略直交するように掛け渡されている。ブラケット５４の長手方向両端部には取付部５６ａ，５６ｂが形成されており、これら取付部５６ａ，５６ｂにはそれぞれ取付穴５７ａ，５７ｂが穿設されている。そして、ブラケット５４は、取付穴５７ａ，５７ｂにボルトを挿入して図示しない支持台に固定されるようになっている。

また、図４に示すように、ブラケット５４の長手方向中間部には、集合排気管５１の外周に沿うように湾曲した湾曲部（図４に示す領域Ｒ₁の部分）５５が形成されており、湾曲部５５は集合排気管５１と溶接により固着されている。例えば図３に斜線で示す領域Ｒ₀が溶接部分である。また、ブラケット５４の中間部５５と取付部５６ａ，５６ｂとを接続する接続部５８ａ，５８ｂはそれぞれ直線状に形成されている。

このようなブラケットに関する技術として、例えば特許文献１には、排気管とシリンダブロックに設けられるボス部とをブラケット及び固定ボルトにより接続する技術が開示されている。
実用新案登録第２５２２８８７号公報

しかしながら、上述したように、従来のブラケット５４は接続部５８ａ，５８ｂが直線状に形成されているので、組み付け誤差や熱膨張などによりブラケット５４に対する集合排気管５１の位置ずれが生じた場合、接続部５８ａ，５８ｂが突っ張ってしまい、集合排気管５１の位置ずれを許容することができない。このため、湾曲部５５の溶接端部（図４に符号Ｒ₂で示す部分）に応力が集中してしまい、ブラケット５４にクラックが発生してしまうおそれがある。

また、特許文献１に開示された技術のようにブラケット及びボルトにより接続するだけの構造においても、組み付け誤差や熱膨張などによるブラケットに対する排気管の位置ずれを許容することができず、ブラケットの耐久性が低下してしまうという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、管を確実に保持できるようにするとともに耐久性を向上できるようにした、管保持用ブラケットを提供することを目的とする。

このため、請求項１記載の本発明の管保持用ブラケットは、円形の断面形状を有する管に掛け渡されて長手方向両端部が支持部材に固定されることにより上記管を保持する管保持用ブラケットであって、長手方向中間部に、四角形の一端が開放された断面形状（上記管と同様の断面方向における断面形状）を有し、上記管の外周の一部を囲んで上記管を保持する保持部が形成されているとともに、上記の開放された一端に対向する面の少なくとも一部が上記管と溶接され、且つ、残りの対向する二面間の距離が上記管の直径よりも小さく設定されていることを特徴としている。

請求項２記載の本発明の管保持用ブラケットは、請求項１記載の構成において、上記の対向する二面のうち少なくとも一方に、上記管に向かって隆起した凸部が形成されていることを特徴としている。
請求項３記載の本発明の管保持用ブラケットは、請求項１又は２記載の構成において、上記の対向する二面の両方に、上記管に向かって隆起した凸部が形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の本発明の管保持用ブラケットは、請求項１〜３の何れか１項に記載の構成において、上記支持部材に固定された上記長手方向両端部のそれぞれと上記長手方向中間部との間の接続部の少なくとも一方が可撓性を有して形成されていることを特徴としている。
請求項５記載の本発明の管保持用ブラケットは、請求項１〜４の何れか１項に記載の構成において、上記管は、内燃機関に接続された排気管であることを特徴としている。

請求項１記載の本発明の管保持用ブラケットによれば、管を、開放された一端に対向する面と溶接するとともに、残りの対向する二面により挟持するので、簡素な構成で管を確実に保持できる。また、対向する二面と管とは固着されていないためブラケットは撓み易く、組み付け誤差などによりブラケットに対する管の位置ずれが生じた場合でも、この位置ずれ分を吸収して溶接端部に応力が集中することがないので、耐久性を向上することができる。

請求項２記載の本発明の管保持用ブラケットによれば、溶接と点接触とにより管を保持することができる。
請求項３記載の本発明の管保持用ブラケットによれば、溶接と２つの点接触とにより管をより確実に保持することができる。
請求項４記載の本発明の管保持用ブラケットによれば、ブラケットに対する管の位置ずれ分をより確実に吸収することができる。

請求項５記載の本発明の管保持用ブラケットによれば、管が熱膨張しても、管を確実に保持することができるとともに耐久性を向上させることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１，図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本発明の一実施形態としての管保持用ブラケットを説明するためのもので、図１は正面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態に係る管保持用ブラケット（以下、単にブラケットという）１は、例えば、自動車などの車両に備えられたエンジンの排気マニホールド３０の集合排気管（排気管）３１を保持（支持）するために用いられる。図１では、排気マニホールド３０は、その上流側はエンジンの各気筒に分岐しておりそれぞれエンジンの各排気ポートに接続され、その下流側は一つに集合して連結されており集合排気管３１に接続されている。また、排気マニホールド３０の上流側にはフランジ３３が形成されており、このフランジ３３に形成された取付穴３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄにボルトを挿入して排気マニホールド３０をエンジンの各排気ポートに接続できるようになっている。

ブラケット１は、例えば鋼管製又はステンレス製の集合排気管３１と同様の材質で形成されている。また、ブラケット１は、略長方形に形成されており、集合排気管３１に略直交するように掛け渡されている。ブラケット１の長手方向両端部には取付部２ａ，２ｂが形成されており、これら取付部２ａ，２ｂにはそれぞれ取付穴３ａ，３ｂが穿設されている。そして、ブラケット１は、取付穴３ａ，３ｂにボルトを挿入して図示しない支持台（支持部材）に固定されるようになっている。

図２に示すように、ブラケット１の長手方向中間部には、四角形の一端が開放された略コの字状の断面形状を有し、集合排気管３１の外周（周面）の一部を囲んで集合排気管３１を保持する保持部４が形成されている。また、保持部４と取付部２ａ，２ｂのそれぞれとを接続する接続部５ａ，５ｂは略直線状に形成されているが、接続部５ａの取付部２ａ近傍及び接続部５ｂの取付部２ｂ近傍にはそれぞれ段状に屈曲した可撓性を有する屈曲部６ａ，６ｂが形成されている。なお、ここでいう「可撓性を有する」とは、屈曲部６ａ，６ｂが外部から力を受けたとき屈曲形状（例えば屈曲角度）が変化するように変形して撓むという性質を有することをいう。

保持部４は、略コの字状の断面形状における開放された一端に対向する第１の保持部（面）７と、第１の保持部７を除いた残りの対向する第２の保持部（面）１０ａ及び第３の保持部（面）１０ｂとの３つの保持部から構成されている。
第１の保持部７の中間部には、集合排気管３１の外周に沿うように湾曲した湾曲部〔図２（ａ）に示す領域Ｌ₁の部分〕８が形成されており、湾曲部８の集合排気管３１側の壁部９は集合排気管３１と溶接により固着されている。ここでは、図１に斜線で示す領域Ｌ₀が溶接部分である。このように、第１の保持部７を湾曲させて集合排気管３１の周面との接触面積を大きくした上で溶接することにより、ブラケット１を集合排気管３１に確実に固着することが可能となる。

また、第２の保持部１０ａと第３の保持部１０ｂとの間の距離Ｌ₂は、集合排気管３１の直径よりも小さく設定されている。つまり、集合排気管３１は、第２の保持部１０ａと第３の保持部１０ｂとにより挟持されるようになっている。
第２の保持部１０ａの集合排気管３１側の壁部には、集合排気管３１に向かって隆起した凸部１１ａが形成されており、凸部１１ａは、第２の保持部１０ａの長手方向にわたって（即ち、集合排気管３１に略直交するように）帯状に形成されている。また、第３の保持部１０ｂの集合排気管３１側の壁部には、集合排気管３１に向かって隆起した凸部１１ｂが形成されており、凸部１１ｂは、第３の保持部１０ｂの長手方向にわたって（即ち、集合排気管３１に略直交するように）帯状に形成されている。これにより、第２の保持部１０ａ及び第３の保持部１０ｂはそれぞれ集合排気管３１と常に点接触して〔図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す接触点Ｐ₁，Ｐ₂〕集合排気管３１の両側から集合排気管３１を挟持するようになっている。

また、ブラケット１上部には、保持部４、接続部５ａ，５ｂ、取付部２ａ，２ｂに略直角に、且つ、取付部２ａから取付部２ｂにわたって（ブラケット１の長手方向全域にわたって）帯状の補強リブ１２が形成されている。これにより、ブラケット１の強度を高めることができるようになっている。

本発明の一実施形態としての管保持用ブラケットは、上述したように、第１の保持部７を集合排気管３１と溶接し、且つ、第２の保持部１０ａ，第３の保持部１０ｂ間の距離Ｌ₂を集合排気管３１の直径よりも小さく設定しているので、簡素な構成により集合排気管３１を確実に保持することができる。

また、集合排気管３１と第２の保持部１０ａ及び第３の保持部１０ｂとは固着していないためブラケット１は撓み易く、組み付け誤差，熱膨張，振動などによりブラケット１に対する集合排気管３１の位置ずれが生じた場合でも、湾曲部８の溶接部分Ｌ₀の長手方向端部と取付部２ａ，２ｂとの間で位置ずれ分を吸収して、湾曲部８の溶接部分Ｌ₀の長手方向端部に応力が集中することがないので、ブラケット１にクラックが生じるのを防止でき、耐久性を向上することができる。

さらに、集合排気管３１を、第２の保持部１０ａ及び第３の保持部１０ｂにより常に点接触にて狭持しているので、集合排気管３１をより確実に保持することが可能となっている。また、屈曲部６ａ，６ｂが形成されていることにより、ブラケット１に対する集合排気管３１の位置ずれ分をより確実に吸収することができる。なお、上述したような集合排気管３１の位置ずれ分は、屈曲部６ａ，６ｂのみならず、第１の保持部７と第２の保持部１０ａとの接続部（屈曲部）や、第１の保持部７と第３の保持部１０ｂとの接続部（屈曲部）によっても吸収され得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、本実施形態では、ブラケット１をエンジンの集合排気管３１に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ガス管や水道管などの円形の断面形状を有する管全てに適用可能である。

また、本実施形態では第２の保持部１０ａ及び第３の保持部１０ｂの両方に凸部１１ａ，１１ｂを設ける構成としたが、第２の保持部１０ａ及び第３の保持部１０ｂの何れか一方のみに凸部を設けるようにしてもよい。
また、本実施形態では２つの屈曲部６ａ，６ｂを設ける構成としたが、何れか一方のみ設けるようにしてもよい。あるいは、屈曲部６ａ，６ｂに加えてさらに複数の屈曲部を設けてもよい。

さらに、本実施形態では屈曲部６ａ，６ｂをそれぞれ接続部５ａの取付部２ａ近傍及び接続部５ｂの取付部２ｂ近傍に形成したが、屈曲部６ａ，６ｂの形成箇所はこれに限定されず、例えば接続部５ａ，５ｂの中間部に形成してもよい。
また、本実施形態では、取付部２ａ，２ｂをボルトにより支持台に固定するようにしたが、溶接により固定してももちろんよい。

本発明の一実施形態としての管保持用ブラケットを模式的に示す正面図である。本発明の一実施形態としての管保持用ブラケットを模式的に示すもので、（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。従来の管保持用ブラケットを模式的に示す正面図である。従来の管保持用ブラケットを模式的に示すもので、図３のＥ−Ｅ断面図である。

符号の説明

１ブラケット（管保持用ブラケット）
２ａ，２ｂ取付部
３ａ，３ｂ取付穴
４保持部
５ａ，５ｂ接続部
６ａ，６ｂ屈曲部
７第１の保持部（面）
８湾曲部
９壁部
１０ａ第２の保持部（面）
１０ｂ第３の保持部（面）
１１ａ，１１ｂ凸部
１２補強リブ
３０排気マニホールド
３１集合排気管（排気管）
３３フランジ
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ取付穴

Claims

円形の断面形状を有する管に掛け渡されて長手方向両端部が支持部材に固定されることにより上記管を保持する管保持用ブラケットであって、
長手方向中間部に、四角形の一端が開放された断面形状を有し、上記管の外周の一部を囲んで上記管を保持する保持部が形成されているとともに、
上記の開放された一端に対向する面の少なくとも一部が上記管と溶接され、且つ、残りの対向する二面間の距離が上記管の直径よりも小さく設定されている
ことを特徴とする、管保持用ブラケット。
上記の対向する二面のうち少なくとも一方に、上記管に向かって隆起した凸部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載の管保持用ブラケット。
上記の対向する二面の両方に、上記管に向かって隆起した凸部が形成されている
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の管保持用ブラケット。
上記支持部材に固定された上記長手方向両端部のそれぞれと上記長手方向中間部との間の接続部の少なくとも一方が可撓性を有して形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の管保持用ブラケット。
上記管は、内燃機関に接続された排気管である
ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の管保持用ブラケット。