JP6802522B2

JP6802522B2 - ブラケット部材

Info

Publication number: JP6802522B2
Application number: JP2016226287A
Authority: JP
Inventors: 勇人小畑
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp; Mitsubishi Automotive Engineering Co Ltd
Priority date: 2016-11-21
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2020-12-16
Anticipated expiration: 2036-11-21
Also published as: JP2018083469A

Description

本発明は、車両が備える円筒状のパイプ部材を車体に取り付けるためのブラケット部材の構造に関する。

車両が備える円筒状のパイプ部材（例えば、排気管）は、一般的に、ブラケット部材及びステーによって車体に取り付けられていることが多い。例えば、排気管にブラケット部材を取り付け、このブラケット部材に円筒状のステーの一端側を固定すると共に、ステーの他端側を車体に連結することで、排気管を車体に取り付けている。具体的には、排気管に溶接されるブラケットを備え、このブラケットに形成された貫通孔に軽金属製の支持軸（ステー）を固定し、この支持軸を介して排気管が車体に取り付けられているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２-１８８４３９号公報

ところで、近年は、軽量化、錆、溶接品質の安定性等の観点から、ブラケット部材としては金属板をプレス加工することによって形成されたものが採用され、ステーとしては小径の中空の（円筒状の）部材が採用されるようになってきている。

ここで、金属板をプレス加工することによってブラケット部材を形成するには、金型を必要とする。金型は高価であるため、ブラケット部材の生産量が比較的少ない場合、製造コストが高くなってしまうという問題がある。

また車両が備える排気管等のパイプ部材は、直径の異なる複数のものがあり、また部位によって直径が異なるものもある。したがって、各パイプ部材の直径に合わせて複数種類のブラケット部材を生産する必要があり、このことも製造コストの増加を招く要因となっている。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、比較的安価に形成することができ、直径の異なる複数種類のパイプ部材に採用することができるブラケット部材を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、車両が備える円筒状のパイプ部材に固定されると共に、車体に連結するためのステーが固定されるブラケット部材であって、前記ステーが取り付けられるステー取付部を有すると共に、第１のパイプ部材が所定方向で取り付け可能な第１のパイプ取付部と、前記第１のパイプ部材よりも大径の第２のパイプ部材が前記所定方向とは直交する方向で取付け可能な第２のパイプ取付部と、金属板で形成され、間隔を空けて相対向する一対の側面部と、これら一対の側面部端部同士を連結する連結面部と、を有し、前記第１のパイプ取付部及び前記第２のパイプ取付部は、前記連結面部側を除く前記一対の側面部の縁部に設けられ、且つ前記第２のパイプ取付部は、前記第２のパイプ部材が前記一対の側面部の縁部と共に前記連結面部の縁部に接触するように形成されていることを特徴とするブラケット部材にある。

また、ブラケット部材は、前記第１のパイプ取付部を構成する前記一対の側面部の縁部は、その外側に向かって延設された第１のフランジ部を有し、前記第２のパイプ取付部を構成する前記一対の側面部及び前記連結面部の縁部は、その外側に向かって延設された第２のフランジ部を有し、前記第１のフランジ部に前記第１のパイプ部材が溶接され、前記第２のフランジ部に前記第２のパイプ部材が溶接されることが好ましい。

また前記ステー取付部を構成する凹部は、例えば、前記連結面部に形成されている。また前記ステー取付部を構成する貫通孔は、例えば、前記一対の側面部を貫通して設けられている。

かかる本発明のブラケット部材は、直径の異なる２種類のパイプ部材に共用することができるため、製造コストの削減を図ることができる。また本発明のブラケット部材は、第１のパイプ部材が取り付けられる向きと、第２のパイプ部材が取り付けられる向きとが略直交しているため、第１のパイプ部材及び第２のパイプ部材の誤組を抑制することができる。

本発明に係るブラケット部材の使用態様の一例を示す概略図である。本発明に係るブラケット部材を含む連結部材の構成の一例を示す概略図である。本発明に係るブラケット部材を含む連結部材の構成の一例を示す概略図である。本発明に係るブラケット部材の概略構成を示す斜視図である。本発明に係るブラケット部材の概略構成を示す平面図である。本発明に係るブラケット部材の概略構成を示す平面図であり、図５のＡ矢視図である。本発明に係るブラケット部材の概略構成を示す平面図であり、図５のＢ矢視図である。本発明に係るブラケット部材の溶接範囲を説明する概略図である。本発明に係るブラケット部材を含む連結部材の構成の他の例を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るブラケット部材の使用態様を示す概略図であり、図２は、連結部の一例を示す概略図である。

本発明に係るブラケット部材は、車両が備える円筒状のパイプ部材を車体に取り付けるためのものである。例えば、図１に示すように、ブラケット部材１０は、車両が備えるエンジン（図示なし）に接続されるパイプ部材としての排気管２０を車体に連結して取付けるための連結部材３０を構成するものである。この例では、連結部材３０は、排気管２０のマフラー４０の上流側及び下流側のそれぞれに設けられている。

各連結部材３０は、例えば、図２及び図３に一例を示すように、排気管２０（２０Ａ，２０Ｂ）が固定されるブラケット部材１０と共に、第１のステー５０及び第２のステー６０と、ハンガー部材７０と、を備えている。

第１のステー５０及び第２のステー６０は、例えば、金属材料で形成された小径の円筒状（中空）の部材であり、排気管２０を車体に連結した状態で、排気管２０の重さでは実質的に変形しない程度の剛性を有する。第１のステー５０は、一方の端部がブラケット部材１０に溶接等により固定され、他方の端部がハンガー部材７０に係合されている。第２のステー６０は、一方の端部が車体のフレーム１００に溶接等により固定され、他方の端部がハンガー部材７０に係合されている。

ハンガー部材７０は、例えば、ゴム材料等の弾性材料で形成されており、第１のステー５０と第２のステー６０とを連結すると共に、排気管２０の振動の車体への伝達を抑制する役割を果たす。このハンガー部材７０には、複数の貫通穴７１が形成されており、第１のステー５０及び第２のステー６０はこれらの貫通穴７１に挿入されてハンガー部材７０に係止されている。

ブラケット部材１０は、第１のステー５０をパイプ部材である排気管２０に取付けるためのものであり、排気管２０に溶接によって固定されている。排気管２０は円筒状であるため、その表面に円筒状の第１のステー５０を溶接したとしても接合強度を確保することが難しい。このため、両者の間にブラケット部材１０を介在させることで、排気管２０と第１のステー５０との接合強度を高めている。

ブラケット部材１０は、図４〜図７に示すように、第１のステー５０が溶接により固定されるステー取付部１１を有している。またブラケット部材１０は、直径の異なる２種類の排気管２０（２０Ａ，２０Ｂ）がそれぞれ取付けられる第１のパイプ取付部１２及び第２のパイプ取付部１３を備えている。各ブラケット部材１０には、第１のパイプ取付部１２又は第２のパイプ取付部１３に、第１の排気管２０Ａ又は第２の排気管２０Ｂの何れか一方が取付けられる。

ここで、本実施形態に係るブラケット部材１０は、例えば、金属板を金型（プレス型）でプレス加工することによって形成され、間隔を空けて相対向する一対の側面部１４と、これら一対の側面部１４を連結する連結面部１６と、を有する。すなわち側面部１４は、その一辺において連結面部１６によって連結され、他の辺は開放されている。

ステー取付部１１は、本実施形態では、ブラケット部材１０の２カ所に設けられている。まずは、ステー取付部１１を構成する凹部１７が、一対の側面部１４を連結する連結面部１６に設けられている。この凹部１７は、第１のステー５０の直径に合わせた曲面状に形成されている。また凹部１７は、一対の側面部１４の隙間に沿って設けられている。第１のステー５０は、この凹部１７内に配置され連結面部１６に実質的に密着させた状態で溶接される。これにより、第１のステー５０をブラケット部材１０に強固に固定することができる。

また本実施形態では、ステー取付部１１を構成する貫通孔１８が、一対の側面部１４のそれぞれを貫通して設けられている。これらの貫通孔１８は、第１のステー５０の直径と略同一又は若干大きい直径で形成されている。第１のステー５０は、これら側面部１４に形成された各貫通孔１８に挿通された状態で溶接することもできる。

なお、図２、図３では、１本の第１のステー５０がブラケット部材１０の凹部１７に固定させている構成を例示したが、第１のステー５０は必要に応じて２本使用するようにしてもよい。また１本の第１のステー５０を使用する場合、第１のステー５０は、ステー取付部１１を構成する貫通孔１８に取付けられていてもよい。

また連結面部１６に凹部１７を形成することで、凹部１７の両側部には、凹部１７に対して相対的に突出するリブ１９が形成されている。このリブ１９は、貫通孔１８に第１のステー５０を取付けた際、ブラケット部材１０の剛性を高める役割を果たす。

さらに、第１のステー５０をブラケット部材１０の凹部１７に取付けた際、第１のステー５０と同様の小径の円筒状の部材を第１のステー５０の取付けと同じように貫通孔１８に取付けるようにしてもよい。これにより、一対の側面部１４の変形を防止し、ブラケット部材１０の剛性を高めることができる。

第１のパイプ取付部１２及び第２のパイプ取付部１３は、連結面部１６で連結された側面部１４の縁部に設けられている。すなわち第１のパイプ取付部１２及び第２のパイプ取付部１３は、連結面部１６側を除く一対の側面部１４の縁部に設けられている。

第１のパイプ取付部１２は、第１の排気管２０Ａが所定方向（例えば、側面部１４の表面に沿った方向）で取付けられるように、第１の排気管（第１のパイプ部材）２０Ａの直径に合わせて形成されている。本実施形態では、第１のパイプ取付部１２を構成する一対の側面部１４は、その先端部１４ａ側の一部が側面部１４より外側（対となる側面部１４と反対側）に向かって延びることで、第１のフランジ部１４１を形成している（図７等参照）。第１の排気管２０Ａは、第１のフランジ部１４１に溶接される（図４参照）。第１のフランジ部１４１は、第１の排気管２０Ａの直径に合わせた曲面状に形成されている。すなわち第１のパイプ取付部１２には、第１の排気管２０Ａが側面部１４の先端部１４ａよりも内側（連結面部１６側）で面接触するように形成されている。これにより、第１の排気管２０Ａは、第１のパイプ取付部１２を構成する側面部１４に対し広く接触した状態で溶接される。したがって、第１の排気管２０Ａとブラケット部材１０とを良好に固定することができる。また、第１のフランジ部１４１は、第２のパイプ取付部１３に第２の排気管２０Ｂを取付けた際、ブラケット部材１０の剛性を高める役割も果たす。

第２のパイプ取付部１３は、第１の排気管２０Ａよりも大径である第２の排気管（第２のパイプ部材）２０Ｂの直径に合わせて形成されている。本実施形態では、第２のパイプ取付部１３を構成する側面部１４の端面は、第２の排気管２０Ｂの直径に合わせた曲面状に形成されている（図５参照）。

これにより、第２の排気管２０Ｂは、第２のパイプ取付部１３を構成する側面部１４に密着した状態で溶接される。したがって、第２の排気管２０Ｂとブラケット部材１０とを良好に固定することができる。

さらに本実施形態では、第２のパイプ取付部１３は、第２の排気管２０Ｂが一対の側面部１４の縁部と共に連結面部１６の縁部に接触するように形成されている。また第２のパイプ取付部１３を構成する側面部１４及び連結面部１６の縁部には、その外側に向かって各第２のフランジ部１４２，１６１が延設されている（図５，図６参照）。

そして第２の排気管２０Ｂは、これら一対の側面部１４及び連結面部１６の縁部に設けられた各第２のフランジ部１４２，１６１の３カ所で溶接される。第２の排気管２０Ｂは第１の排気管２０Ａよりも大径であり第１の排気管２０Ａよりも面剛性が低いが、このように３カ所で溶接することで、ブラケット部材１０と第２の排気管２０Ｂとを強固に接合することができる。また各第２のフランジ部１４２，１６１は、第１のパイプ取付部１２に第１の排気管２０Ａを取付けた際、ブラケット部材１０の剛性を高める役割も果たす。

一方、第１の排気管２０Ａは、第１のパイプ取付部１２を構成する一対の側面部１４の第１のフランジ部１４１に溶接、つまり２カ所で溶接することで、ブラケット部材１０に固定されている。第１の排気管２０Ａは、第２の排気管２０Ｂよりも直径が小さく面剛性が高いため、２カ所の溶接であっても、ブラケット部材１０に良好に固定することができる。

さらに第２のパイプ取付部１３は、第２の排気管２０Ｂが側面部１４の表面に対して直交する方向で取付けられるように形成されている。すなわち第２のパイプ取付部１３は、第２の排気管２０Ｂが第１の排気管２０Ａの取付けられる所定方向（例えば、側面部１４の表面に沿った方向）とは直交する方向で取付けられるように形成されている。要するに、本発明に係るブラケット部材１０は、第１の排気管２０Ａと第２の排気管２０Ｂとが直交する向きで固定されるように形成されている（図４参照）。

ブラケット部材１０に対する第１の排気管２０Ａと第２の排気管２０Ｂの取付け方向が同一方向である場合、第１の排気管２０Ａ又は第２の排気管２０Ｂを誤った位置に取付けてしまい易い。例えば、第１の排気管２０Ａを誤って第２のパイプ取付部１３に取付けたり、第２の排気管２０Ｂを誤って第１のパイプ取付部１２に取付けてしまう虞がある。しかしながら、第１の排気管２０Ａと第２の排気管２０Ｂとが直交する向きで固定されるようにブラケット部材１０が形成されていることで、このような取付け位置の間違い（誤組）を抑制することができる。

ところで、上述したようにブラケット部材１０には、第１のステー５０と、第１の排気管２０Ａ又は第２の排気管２０Ｂとが溶接により固定されている。各部材の溶接位置（溶接範囲）は、特に限定されず適宜決定されればよいが、以下に説明するような位置（範囲）であることが好ましい。

例えば、図８に示すように、第１のパイプ取付部１２に第１の排気管２０Ａを溶接範囲ａで溶接すると共に、第１のステー５０をステー取付部１１を構成する凹部１７に溶接範囲ｂで溶接する場合、第１のステー５０の溶接範囲ｂの中心位置Ｐ１は、第１の排気管２０Ａの溶接範囲ａ内に収まっていることが好ましい。また第１のステー５０をステー取付部１１を構成する貫通孔１８に挿入した状態で溶接する場合、貫通孔１８の中心位置Ｐ３も、第１の排気管２０Ａの溶接範囲ａ内に収まっていることが好ましい。溶接範囲ｂの中心位置Ｐ１及び貫通孔１８の中心位置Ｐ３は、特に、溶接範囲ａの中心位置Ｐ２付近であることが好ましい。

また例えば、第２のパイプ取付部１３に第２の排気管２０Ｂを溶接範囲ｃで溶接する場合、第１のステー５０の溶接範囲ｂの中心位置Ｐ１及び貫通孔１８の中心位置Ｐ３は、第２の排気管２０Ｂの溶接範囲ｃ内に収まっていることが好ましい。すなわち第１のステー５０の溶接範囲ｂの中心位置Ｐ１及び貫通孔１８の中心位置Ｐ３と、第２の排気管２０Ｂの中心位置Ｐ４とを結ぶ直線が、第２の排気管２０Ｂの溶接範囲ｃ内に収まっていることが好ましい。なお上記の各溶接範囲は、各部材がブラケット部材に接触する接触範囲に置き換えることもできる。

これにより各部材の溶接のばらつきによる剛性変化や強度変化を抑制することができる。つまり第１のステー５０と、第１の排気管２０Ａ又は第２の排気管２０Ｂとを、ブラケット部材１０に良好に溶接により固定することができる。

また上述のように本発明に係るブラケット部材１０は、直径の異なる２種類の排気管２０（２０Ａ，２０Ｂ）がそれぞれ取付けられる第１のパイプ取付部１２及び第２のパイプ取付部１３を備えている。言い換えれば、ブラケット部材１０は、直径の異なる２種類の排気管２０で共用することができる。したがって、ブラケット部材１０の製造コストを抑制することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、ブラケット部材に固定されるパイプ部材として排気管を例示したが、ブラケットに固定されるパイプ部材は、排気管に限定されない。パイプ部材は、その表面が略円形となっている部材（円筒状の部材）であればよい。例えば、図９に示すように、ブラケット部材１０は、凹部１７（ステー取付部１１）に第２のステー６０を固定し、第１のパイプ取付部１２にフレーム１００を固定して使用することもできる。勿論、第２のステー６０は、貫通孔１８（ステー取付部１１）に固定するようにしてもよく、またフレーム１００は、第２のパイプ取付部１３に固定するようにしてもよい。

１０ブラケット部材
１１ステー取付部
１２第１のパイプ取付部
１３第２のパイプ取付部
１４側面部
１４ａ先端部
１６連結面部
１７凹部
１８貫通孔
１９リブ
２０排気管
２０Ａ第１の排気管
２０Ｂ第２の排気管
３０連結部材
４０マフラー
５０第１のステー
６０第２のステー
７０ハンガー部材
７１貫通穴
１００フレーム
１４１第１のフランジ部
１４２，１６１第２のフランジ部

Claims

車両が備える円筒状のパイプ部材に固定されると共に、車体に連結するためのステーが固定されるブラケット部材であって、
前記ステーが取り付けられるステー取付部を有すると共に、
第１のパイプ部材が所定方向で取り付け可能な第１のパイプ取付部と、
前記第１のパイプ部材よりも大径の第２のパイプ部材が前記所定方向とは直交する方向で取付け可能な第２のパイプ取付部と、
金属板で形成され、間隔を空けて相対向する一対の側面部と、これら一対の側面部端部同士を連結する連結面部と、を有し、
前記第１のパイプ取付部及び前記第２のパイプ取付部は、前記連結面部側を除く前記一対の側面部の縁部に設けられ、且つ前記第２のパイプ取付部は、前記第２のパイプ部材が前記一対の側面部の縁部と共に前記連結面部の縁部に接触するように形成されている
ことを特徴とするブラケット部材。
請求項１に記載のブラケット部材であって、
前記第１のパイプ取付部を構成する前記一対の側面部の縁部は、その外側に向かって延設された第１のフランジ部を有し、
前記第２のパイプ取付部を構成する前記一対の側面部及び前記連結面部の縁部は、その外側に向かって延設された第２のフランジ部を有し、
前記第１のフランジ部に前記第１のパイプ部材が溶接され、
前記第２のフランジ部に前記第２のパイプ部材が溶接される
ことを特徴するブラケット部材。
請求項１又は２に記載のブラケット部材であって、
前記ステー取付部を構成する凹部が、前記連結面部に形成されている
ことを特徴とするブラケット部材。
請求項１から３の何れか一項に記載のブラケット部材であって、
前記ステー取付部を構成する貫通孔が、前記一対の側面部を貫通して設けられている
ことを特徴とするブラケット部材。