JP2004183875A

JP2004183875A - 樹脂製回転部材

Info

Publication number: JP2004183875A
Application number: JP2002355273A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Mizukoshi; 修一水越
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】成形収縮に伴う挿通穴の変形に起因するペダルのガタつきをできるだけ小さくするとともに、比較的簡単な金型修正でそのガタつきを無くすことができるようにする。
【解決手段】挿通穴６２の内周面に３本の凸条７０が設けられ、その凸条７０にブッシュ６４が嵌合されるため、成形収縮による挿通穴６２の変形に起因するブッシュ６４と回転支持部１２との間のガタつき、すなわち支持軸５０に対する樹脂製ペダルのガタつきが小さくなり、踏込み操作性が向上する。また、ガタつきを無くすための金型修正に関しても、３箇所の凸条７０の大きさ（突出寸法）を変更するだけで良いため、挿通穴６２の円筒内周面を真円とする場合に比較して、少ないトライアンドエラー回数で簡単に修正することが可能で、これにより成形収縮に起因する樹脂製ペタルのガタつきを略０にすることができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂製ペダル等の樹脂製回転部材に係り、特に、軸部材に対して相対回転させられる回転支持部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
挿通穴が設けられた合成樹脂製の回転支持部を有し、その挿通穴内を挿通させられた円筒外周面を有する支持軸により回転可能に支持される樹脂製ペダルが、例えば自動車用のペダルなどに用いられている。特許文献１に記載のペダルはその一例で、回転支持部から外周側へ延び出して踏込み操作されるアーム部を含めて合成樹脂材料にて一体成形されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１８４１３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような樹脂製ペダルは成形収縮により挿通穴が楕円等に変形するため、支持軸との間に隙間が生じてペダルがガタつくという問題があった。これを防止するため、成形収縮後に挿通穴が真円となるように、トライアンドエラーで成形金型を修正しているが、成形収縮に伴う挿通穴の変形形態は複雑であるため、これを真円にするためには、面倒なトライアンドエラーによる金型修正を何度も繰り返す必要があった。
【０００５】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、成形収縮に伴う挿通穴の変形に起因するペダルのガタつきをできるだけ小さくするとともに、比較的簡単な金型修正でそのガタつきを無くすことができるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、挿通穴が設けられた合成樹脂製の回転支持部を有し、その挿通穴内を挿通させられた円筒外周面を有する軸部材に対して相対回転させられる樹脂製回転部材において、前記挿通穴の内周面には、その挿通穴の中心線と平行に少なくとも３箇所の係合部がその中心線まわりに所定の間隔で設けられ、それ等の係合部を介して相対回転させられることを特徴とする。
【０００７】
第２発明は、第１発明の樹脂製回転部材において、（ａ）前記樹脂製回転部材は、前記回転支持部から外周側へ延び出して踏込み操作されるアーム部を有する樹脂製ペダルで、（ｂ）前記軸部材は、その樹脂製ペダルを回転可能に支持する支持軸であることを特徴とする。
【０００８】
第３発明は、第１発明または第２発明の樹脂製回転部材において、前記係合部は、前記挿通穴の内周面から突き出すように前記中心線と平行に設けられた凸条であることを特徴とする。
【０００９】
第４発明は、第３発明の樹脂製回転部材において、前記凸条の先端は、前記挿通穴の中心側へ向かって凸となる円弧形状を成していることを特徴とする。
【００１０】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの樹脂製回転部材において、前記係合部は、前記挿通穴の中心線まわりに３箇所設けられていることを特徴とする。
【００１１】
第６発明は、第１発明〜第５発明の何れかの樹脂製回転部材において、前記係合部は、前記挿通穴の中心線まわりに等角度間隔で設けられていることを特徴とする。
【００１２】
第７発明は、第１発明〜第６発明の何れかの樹脂製回転部材において、前記挿通穴には円筒形状のブッシュが配設され、そのブッシュが前記軸部材に対して相対回転させられることを特徴とする。
【００１３】
【発明の効果】
このような樹脂製回転部材は、挿通穴の内周面に係合部が少なくとも３箇所設けられ、それ等の係合部を介して軸部材に対して相対回転させられるが、実質的に相対回転に関与する係合部は３箇所で、その３箇所の係合部に接する内接円は挿通穴の成形収縮に拘らず常に真円であり、且つ成形収縮に伴う寸法誤差は円筒内周面の場合に比較して小さいため、成形収縮による挿通穴の変形に起因する両部材間のガタつきが円筒内周面に比較して小さくなる。また、ガタつきを無くすための金型修正に関しても、少なくとも３箇所の係合部の位置や突出寸法などを変更するだけで良いため、円筒内周面を真円とする場合に比較して、少ないトライアンドエラー回数で簡単に修正することができる。
【００１４】
なお、両部材間のガタつきが許容範囲内であれば必ずしも金型修正を行なう必要はなく、要求精度などに応じて必要な場合だけ金型修正を行なえば良い。
【００１５】
第２発明は、回転支持部から延び出して踏込み操作されるアーム部を有する樹脂製ペダルに関するもので、ペダルのガタつきが小さくなるなど、第１発明と同様の効果が得られる。
【００１６】
第３発明では、係合部として凸条が設けられているため、その凸条の位置や突出寸法を変更することによりガタつきを無くすことが可能で、金型修正が一層容易になる。
【００１７】
第４発明では、凸条の先端が円弧形状を成しているため、成形収縮による挿通穴の変形に伴う凸条の内接円の寸法変化（誤差）が一層小さくなる。
【００１８】
第５発明では、凸条等の係合部が３箇所設けられているだけであるため、常にその３箇所の係合部を介して軸部材に対して相対回転させられるが、成形収縮に伴う内接円の寸法誤差は係合部を４箇所以上設ける場合に比較して最も小さくなり、成形収縮による挿通穴の変形に起因する両部材間のガタつきが最小になる。また、ガタつきを無くすための金型修正に関しても、３箇所の係合部の位置や突出寸法などを変更するだけで良いため、最も簡単に短時間で修正することができる。
【００１９】
第６発明では、係合部が挿通穴の中心線まわりに等角度間隔で設けられているため、成形収縮による挿通穴の多様な変形に伴う係合部の内接円の寸法変化（誤差）が平均的に最も小さくなる。
【００２０】
第７発明では、挿通穴内に円筒形状のブッシュが配設され、そのブッシュが軸部材に対して相対回転させられるため、凸条等の係合部が直接軸部材の円筒外周面に接して相対回転させられる場合に比較して、係合部の摩耗が防止されて耐久性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、自動車のクラッチペダルやアクセルペダル等の樹脂製ペダルに好適に適用されるが、他のペダルや、ペダル以外の樹脂製回転部材に適用することも可能である。樹脂製回転部材は、回転不能の軸部材に対して自身が回転する場合でも、樹脂製回転部材が回転不能に配設されて軸部材が回転する場合でも、或いは両方が回転する場合でも良い。軸部材は、例えばボルト等の円柱形状の部材にて構成されるが、円筒形状の部材であっても良い。
【００２２】
樹脂製ペダルのアーム部は、例えば合成樹脂材料にて回転支持部と一体成形されるが、金属材料などを用いてインサート成形しても良いなど、少なくとも回転支持部が合成樹脂材料にて構成されておれば良い。ペダル以外の樹脂製回転部材についても同様である。
【００２３】
係合部は、第５発明のように挿通穴の中心線まわりに３箇所だけ設けることが望ましいが、４箇所以上設けても良い。その場合は、成形収縮による挿通穴の変形態様により何れか３箇所の係合部を介して軸部材に対して相対回転させられることになる。係合部の数が多くなる程、相対回転に関与する３箇所の係合部の内接円の寸法誤差が大きくなるとともに、金型修正も複雑になるため、３箇所以上でできるだけ少ない方が望ましく、挿通穴の径寸法にもよるが８箇所程度以下が適当である。
【００２４】
係合部としては、挿通穴の中心線と平行な凸条が好適に用いられるが、例えば三角形の挿通穴を採用して、その三角形の３つの辺の中央部分が係合部として機能するようになっていても良いなど、種々の態様が可能である。凸条の場合、先端が凸円弧形状であることが望ましいが、断面が矩形や台形、三角形などの凸条を採用することもできる。また、凸条等の係合部は、回転支持部と一体に合成樹脂材料にて構成することが望ましいが、金属等を用いて挿通穴の内周面に部分的に露出するようにインサート成形することも可能である。
【００２５】
第６発明では、凸条等の係合部が等角度間隔で設けられているが、成形収縮による挿通穴の変形に拘らず３箇所の係合部（凸条）を介して相対回転させられる限り、係合部（凸条）の中心線まわりの位置は適宜変更できる。係合部（凸条）の高さ寸法や形状についても、挿通穴の変形に拘らず３箇所の係合部（凸条）を介して軸部材に対して相対回転させられるように、適宜定められる。
【００２６】
第７発明では挿通穴内にブッシュが配設され、そのブッシュが軸部材に対して相対回転させられるが、他の発明の実施に際しては、挿通穴すなわち係合部が軸部材の円筒外周面に直接接触して相対回転させられるようになっていても良い。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１および図２は、本発明の一実施例である樹脂製ペダル１０を示す正面図、および左側面図である。この樹脂製ペダル１０は自動車のクラッチペダルとして用いられるもので、円筒形状の回転支持部１２、回転支持部１２の中心線Ｓに対して略直角な方向へ延び出すように回転支持部１２に連続して設けられた長手状のアーム部１４、およびアーム部１４の先端に設けられて踏込み操作されるパッド状の踏部１６を一体に備えており、合成樹脂材料にて一体成形されたものである。樹脂製ペダル１０は樹脂製回転部材に相当する。
【００２８】
回転支持部１２は、それぞれ円筒形状を成しているとともに中心線Ｓと同心に設けられた内筒２０および外筒２２を有する二重円筒構造を成しており、その内筒２０および外筒２２は、中心線Ｓと平行に中心線Ｓまわりに多数設けられた軸方向リブ２４を介して互いに一体に連結されている。内筒２０は外筒２２よりも長さ寸法が長く、軸部材としての支持軸５０（図３参照）に相対回転可能に嵌合されることにより、中心線Ｓまわりに回転可能に配設される。
【００２９】
アーム部１４は、中心線Ｓに対して略垂直な平板状を成しているアーム本体３０と、そのアーム本体３０の幅方向の両側部にそれぞれ一体に設けられ、そのアーム本体３０と共にそれぞれ断面がＴ字形状を成すようにアーム本体３０から両側へ突き出す一対のフランジ３２、３４とを備えて構成されている。アーム本体３０の回転支持部１２側の端部は、前記外筒２２の径寸法と略同じ幅寸法を有しており、その外筒２２の中心線Ｓ方向における中央部分において、その外筒２２の外周面の略半周（図２における右下側の半分）に亘って一体に連結されている。また、一対のフランジ３２、３４の回転支持部１２側の端部の幅寸法は、外筒２２の全長と略同じ寸法で、その外筒２２の略全長に亘って連結されている。この他、アーム本体３０の両面には、幅方向の中央部分にフランジ３２、３４と略平行に中央リブ３６が設けられているとともに、それ等のフランジ３２、３４や中央リブ３６、前記外筒２２に跨がって多数の補強リブ３８が設けられている。これ等の中央リブ３６、補強リブ３８は、フランジ３２、３４と略同じ高さで設けられている。
【００３０】
アーム部１４の長手方向の中間部分であって回転支持部１２に近い位置には、出力部材としてのクラッチマスタシリンダのプッシュロッドが接続される連結部４０が一体に設けられている。また、アーム部１４の上端部、すなわち回転支持部１２の近傍部分には、ターンオーバスプリングを配設するための掛止部４２が一体に設けられており、前記連結部４０の近傍には、リターンスイッチ用およびストッパプレートとして機能する突出プレート４４が一体に設けられており、それよりも踏部１６側にはフルストロークストッパプレート４６が一体に設けられている。
【００３１】
図３は、前記支持軸５０による回転支持部１２の支持構造を示す図で、（ａ）は中心線Ｓを含む左半分の断面図で（ｂ）におけるＡ−Ａ断面に相当する図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。支持軸５０は、回転支持部１２の両側の一対のブラケット５２に跨がって配設されたボルト５４と、そのボルト５４の周囲に配設された円筒形状のカラー５６とを備えており、ボルト５４にナット５８が締結されることにより、一対のブラケット５２の間でカラー５６が挟圧されてそれ等が一体化され、カラー５６の円筒外周面によって回転支持部１２が支持される。カラー５６とブラケット５２との間にはプレート６０が介在させられている。また、回転支持部１２は、前記内筒２０の円形中空穴である挿通穴６２を備えており、上記支持軸５０はその挿通穴６２内を挿通させられているとともに、その支持軸５０と挿通穴６２との間、具体的にはカラー５６の円筒外周面と挿通穴６２との間には円筒形状の樹脂製のブッシュ６４が配設され、ブッシュ６４が回転支持部１２と共にカラー５６に対して相対回転させられるようになっている。ブッシュ６４の一端部には外向きのフランジ６６が一体に設けられ、内筒２０の軸方向端面とプレート６０との間に介在させられている。
【００３２】
上記回転支持部１２の内筒２０の挿通穴６２には、内周面から突き出すように中心線Ｓと平行に３本の凸条７０が一体に設けられている。３本の凸条７０は、中心線Ｓまわりに１２０°間隔で設けられており、前記ブッシュ６４は、この３本の凸条７０と係合させられて中心線Ｓと略同心に保持され、回転支持部１２を支持軸５０に対して回転可能に支持している。凸条７０の先端は中心線Ｓに向かって凸となる円弧形状を成しており、ブッシュ６４の円筒外周面に対して３点で安定して係合させられる。凸条７０は係合部に相当する。
【００３３】
ここで、このように挿通穴６２の内周面に３本の凸条７０が設けられ、その凸条７０にブッシュ６４が嵌合される場合、３本の凸条７０に接する内接円は挿通穴６２の成形収縮に拘らず常に真円で、且つ成形収縮に伴う寸法誤差は円筒内周面の場合に比較して小さくなる。例えば、挿通穴６２の内径寸法の設計値（金型寸法）が１６．４ｍｍで、その挿通穴６２に設けられた凸条７０の内接円Ｃの設計径寸法が１６．０ｍｍの場合について、本発明者等が試験したところ、図４に示すように成形収縮により偏平に変形した時の挿通穴６２の最大径寸法Ｄｍａｘは１６．６ｍｍで、最小径寸法Ｄｍｉｎは１６．４ｍｍであった。すなわち、挿通穴６２の最大寸法誤差は０．２ｍｍで、ブッシュ６４はその寸法誤差０．２ｍｍだけガタつく可能性がある。これに対し、凸条７０の内接円Ｃの最大径寸法は１６．１ｍｍで、その寸法誤差すなわちブッシュ６４のガタつきは０．１ｍｍであり、挿通穴６２の寸法誤差に比べて約半分になる。
【００３４】
なお、上記内接円Ｃの中心は、挿通穴６２の中心線Ｓに対して僅かにずれるが、樹脂製ペダル１０は支持軸５０によって支持されているだけであるため、何等問題はない。
【００３５】
このように、本実施例の樹脂製ペダル１０によれば、挿通穴６２の内周面に３本の凸条７０が設けられ、その凸条７０にブッシュ６４が嵌合されるため、成形収縮による挿通穴６２の変形に起因するブッシュ６４と回転支持部１２との間のガタつき、すなわち支持軸５０に対する樹脂製ペダル１０のガタつきが小さくなり、踏込み操作性などのペダル性能が向上する。
【００３６】
また、ガタつきを無くすための金型修正に関しても、３箇所の凸条７０の大きさ（突出寸法）を変更するだけで良いため、挿通穴６２の円筒内周面を真円とする場合に比較して、少ないトライアンドエラー回数で簡単に修正することが可能で、これにより成形収縮に起因する樹脂製ペタル１０のガタつきを略０にすることができる。
【００３７】
なお、樹脂製ペダル１０のガタつきが許容範囲内であれば必ずしも金型修正を行なう必要はなく、要求精度などに応じて必要な場合だけ金型修正を行なえば良い。
【００３８】
また、本実施例では凸条７０の先端が凸円弧形状を成しているため、成形収縮による挿通穴６２の変形に伴う３本の凸条７２の内接円Ｃの寸法変化（誤差）が一層小さくなる。
【００３９】
また、本実施例では凸条７０が３本設けられているだけであるため、常にその３本の凸条７０を介して支持軸５０に対して相対回転させられるが、成形収縮に伴う内接円Ｃの寸法誤差は凸条７０を４本以上設ける場合に比較して最も小さくなり、成形収縮による挿通穴６２の変形に起因するブッシュ６４と回転支持部１２との間のガタつきが最小になる。また、ガタつきを無くすための金型修正に関しても、３本の凸条７０の位置や突出寸法などを変更するだけで良いため、最も簡単に短時間で修正することができる。
【００４０】
また、本実施例では挿通穴６２の中心線Ｓまわりに１２０°間隔で凸条７０が設けられているため、成形収縮による挿通穴６２の多様な変形に伴う３箇所の凸条７０の内接円Ｃの寸法変化（誤差）が平均的に最も小さくなる。
【００４１】
また、本実施例では挿通穴６２内に円筒形状のブッシュ６４が配設され、そのブッシュ６４が支持軸５０に対して相対回転させられるため、凸条７０が直接カラー５６の円筒外周面に接触して相対回転させられる場合に比較して、凸条７０の摩耗が防止されて優れた耐久性が得られる。
【００４２】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である樹脂製ペダルの正面図である。
【図２】図１の樹脂製ペダルの左側面図である。
【図３】図１の樹脂製ペダルの回転支持部の構造を説明する図で、（ａ）は挿通穴の中心線と平行な断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図３の回転支持部における挿通穴の成形収縮による変形、および３箇所の凸条の内接円を具体的に説明する図である。
【符号の説明】
１０：樹脂製ペダル（樹脂製回転部材）１２：回転支持部１４：アーム部５０：支持軸（軸部材）６２：挿通穴６４：ブッシュ７０：凸条（係合部）Ｓ：中心線

Claims

挿通穴が設けられた合成樹脂製の回転支持部を有し、該挿通穴内を挿通させられた円筒外周面を有する軸部材に対して相対回転させられる樹脂製回転部材において、
前記挿通穴の内周面には、該挿通穴の中心線と平行に少なくとも３箇所の係合部が該中心線まわりに所定の間隔で設けられ、該係合部を介して相対回転させられる
ことを特徴とする樹脂製回転部材。
前記樹脂製回転部材は、前記回転支持部から外周側へ延び出して踏込み操作されるアーム部を有する樹脂製ペダルで、
前記軸部材は、該樹脂製ペダルを回転可能に支持する支持軸である
ことを特徴とする樹脂製回転部材。
前記係合部は、前記挿通穴の内周面から突き出すように前記中心線と平行に設けられた凸条である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の樹脂製回転部材。
前記凸条の先端は、前記挿通穴の中心側へ向かって凸となる円弧形状を成している
ことを特徴とする請求項３に記載の樹脂製回転部材。
前記係合部は、前記挿通穴の中心線まわりに３箇所設けられている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の樹脂製回転部材。
前記係合部は、前記挿通穴の中心線まわりに等角度間隔で設けられている
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の樹脂製回転部材。
前記挿通穴には円筒形状のブッシュが配設され、該ブッシュが前記軸部材に対して相対回転させられる
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の樹脂製回転部材。