JP2008090675A - 操作ペダルブラケット取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性が高くかつ軽量であって、操作ペダルブラケットの位置ずれに対しロバスト性が高い操作ペダルブラケットの取り付け構造を提供すること。
【解決手段】ダッシュパネル１１の車室内側に操作ペダルブラケット２０をねじ止めする操作ペダルブラケット取り付け構造１０において、ダッシュパネル１１の平坦部に、エンジルーム側に凸であって、ねじの貫通孔を囲むビード８を有する、ことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に操作ペダルブラケットを取り付ける操作ペダルブラケット取り付け構造に関する。

オートマチック車ではクラッチペダルが不要であることから、クラッチペダルの代わりに足踏み式のパーキングブレーキ装置（以下、単にＰＫＢという）が配設されることがある。ＰＫＢは体重をかけてペダルを踏み込めるため、ハンドブレーキと比べて女性や高齢者などでもしっかりとパーキングブレーキを掛けられ、また、コンソールボックス回りのレイアウト設計を容易にすることができる。

ＰＫＢのペダル操作時には、操作ペダルの取り付け部に高応力の負荷が加わるため強度を確保して高い耐久性が求められる。

図６は、従来のＰＫＢの取り付け構造の一例を示す図である（例えば、特許文献１参照。）。エンジンルームと車室とを隔するダッシュパネル１１０の車室内側は、合成樹脂製のメルシート１１１を介してダッシュレインフォース１１２が積層されてサンドイッチ構造とされている。ダッシュパネル１１０、メルシート１１１及びダッシュレインフォース１１２は、操作ペダルブラケット２００を取り付けるために一部が車室内側に湾曲して操作ペダルブラケット取付部１００を形成すると共に、操作ペダルブラケット２００をねじ止めする部位が凸状にエンボスされた凸部１００ａ、１００ｂが形成されている。

エンボスされた２つの凸部１００ａ、１００ｂの略中央にはスタッドボルト１２０を挿入するための貫通孔が設けられており、凸部１００ａ、１００ｂの裏側の凹所には、車室内側に突出したスタッドボルト１２０の頭が溶接にて固定されている。操作ペダルブラケット２００には対応して貫通孔が設けられ、該貫通孔にスペーサナット１１３を介してスタッドボルト１２０が挿入され、ナット１３０によって操作ペダルブラケット２００がねじ止めされている。

特許文献１の操作ペダルブラケット取り付け構造１００は、エンボス形状を備えることで、ペダルの踏み込み操作時の踏み込み力に対する操作ペダルブラケット取り付け構造１００の面剛性を強化することができるとしている。
特開平７−６９１８５号公報

しかしながら、特許文献１記載の操作ペダルブラケット取り付け構造１００の構造では次のような不都合がある。図７（ａ）は操作ペダルブラケット取り付け構造１００の斜視図の一例を、図７（ｂ）はＡＡ線断面図をそれぞれ示す。Ｌは車両前後方向を、Ｈは車高方向を、Ｗは車幅方向である。

ダッシュパネル１１は車室内側に凸の凸部１００ａを有し、操作ペダルブラケット２０及び凸部１００ａに設けられた貫通孔をリング状のスペーサ（以下、カラーという）９を介してボルト１２及びナット１３により締め付けて、操作ペダルブラケット２０がダッシュパネル１１に取り付けられている。

ペダル操作時は、操作ペダルブラケット２０がダッシュパネル１１をエンジンルーム側に押し込むモードとなるため、操作ペダルブラケット２０とダッシュパネル１１との当接部（カラー９とダッシュパネル１１の当接部）では高応力が加わり大変形が生じる。図８（ａ）は、ＰＫＢ操作前における操作ペダルブラケット取り付け構造１００の断面図を、図８（ｂ）は、ＰＫＢ操作中の操作ペダルブラケット取り付け構造１００の断面図をそれぞれ示す。

操作ペダルブラケット取り付け構造１００の凸部１００ａはこの形状により押し込む方向に対向する剛性が高い反面、カラー９とダッシュパネル１１との当接部では剛性が大きく落ちるため、該当接部での応力感度が高い構造となっている。このため、図８（ｂ）に示したように、一部に応力が集中しやすくなりダッシュパネル１１のカラー９の端が当接している部位に変形が発生してしまう。

また、組立て時や経年変化によりカラー９のリング中心が若干の位置ずれを起こしただけで、局所的に加わる応力が３０％以上増加する場合があるため、カラー９が位置ずれを起こした場合には、さらに大きな変形が発生するおそれがある。

このような変形を防止するためダッシュパネル１１の板厚を厚くしたり、補強材で当接部の周辺を補強することが考えられるが、コスト増及び重量増となるため好ましくない。

本発明は、上記課題に鑑み、耐久性が高くかつ軽量であって、操作ペダルブラケットの位置ずれに対しロバスト性が高い操作ペダルブラケットの取り付け構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、ダッシュパネルの車室内側に操作ペダルブラケットをねじ止めする操作ペダルブラケット取り付け構造において、ダッシュパネルの平坦部に、エンジルーム側に凸であって、ねじの貫通孔を囲むビードを有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、ビード部が、ダッシュパネルに加わる応力をいなすので、ＰＫＢ操作時の応力を分散することができ、スペーサとダッシュパネルの当接部に応力が集中することを防止でき、また、スペーサが位置ずれした場合でも当接部に加わる応力の増加率を低減することができる。

また、本発明の一形態において、操作ペダルブラケットとダッシュパネルの間に貫通孔と略同軸のリング状のスペーサを有し、スペーサとダッシュパネルの当接領域の外端位置から前記ビードの開始点までの長さをａ、ビードの一方の開始点から他方の開始点までの長さをｂ、ビードの深さをｃ、とした場合、ａが２〜６ミリメートル、ｂが１０ミリメートル以上、ｃが３ミリメートル以上、であることを特徴とする。

本発明によれば、操作ペダルブラケット取り付け構造がビードを有する上で、ビードが応力の分散の効果を発揮する好適な寸法を提供することができる。

耐久性が高くかつ軽量であって、操作ペダルブラケットの位置ずれに対しロバスト性が高い操作ペダルブラケットの取り付け構造を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０の斜視図の一例を、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ線断面図を、図１（ｃ）はダッシュパネル１１の平面図をそれぞれ示す。Ｌは車両前後方向を、Ｈは車高方向を、Ｗは車幅方向である。

操作ペダルブラケット２０にはボルト１２を挿通させる貫通孔と同軸にリング状のスペーサ（以下、カラーという）９が溶接されている。エンジンルーム側から挿入されたボルト１２がダッシュパネル１１の貫通孔、カラー９及び操作ペダルブラケット２０の貫通孔を順に貫通し、操作ペダルブラケット２０から突出したボルト１２の端部をナット１３により締め付けて、操作ペダルブラケット２０がダッシュパネル１１に固定されている。なお、カラー９は操作ペダルブラケット２０に溶接されずに、カラー９と操作ペダルブラケット２０とが別体であってもよい。

図１（ｂ）に示すように、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０は車室内側に凸な凸部（図７では凸部１００ａ）を有さない。また、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０は、カラー９が当接する当接領域よりも外側であって、ダッシュパネル１１の貫通孔の周囲を囲むようにエンジルーム側に凸のビード８を有する。

続いて、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０の作用について説明する。図２は、従来の操作ペダルブラケット取り付け構造１００と本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０とを比較して示す図である。なお、図２では、従来と本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造の変形量をそれぞれ実際の約１００倍にして示した。また、ボルト１２及びナット１３は省略した。

矢印方向から押し込まれた場合、従来の操作ペダルブラケット取り付け構造１００では、凸部１００ａの縦壁部により矢印方向からの負荷に対する剛性が大きいため縦壁部は変形せず、カラー９がダッシュパネル１１と当接する領域、特にその端部に応力が集中する。このため、従来の操作ペダルブラケット取り付け構造１００は、拡大図に示すように、カラー９とダッシュパネル１１の当接部に大きな変形が生じる。

これに対し、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０では、矢印方向から押し込まれた場合にビード８が拡がって（浅くなって）ダッシュパネル１１がエンジンルーム側に変形する。すなわち、ビード８が押し込みによる変形をいなすため、操作ペダルブラケット取り付け構造１０に加わる応力が分散され、カラー９がダッシュパネル１１に当接する領域及び端部の変形量を小さくすることができる。

図２に示すように、従来の操作ペダルブラケット取り付け構造１００と本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０とを比較すれば、変形量を従来の数分の１に低減させることができる。

図３は、変形時に操作ペダルブラケット取り付け構造１０に加わる応力分布を色分けして表示した図を示す。図３では、青、薄青、緑、黄、橙、赤、により応力の高低を色分けしており、赤に近いほど高い応力が加わっていることを示している。なお、比較のため従来構造の操作ペダルブラケット取り付け構造１００の応力分布についても表示した。

図３（ａ）及び（ｂ）は、カラー９が位置ずれしていない場合の応力分布を示す図であり、図３（ａ）が従来構造を図３（ｂ）が本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０を示す。図３（ａ）に示すように、従来構造ではカラー９とダッシュパネル１１の当接部が橙色から赤色となっていることから高い応力が加わっていることが分かる。これに対し、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０では、カラー９とダッシュパネル１１の当接部が最大でも濃い黄色であることから高い応力が加わっていないことが分かる。さらに、ビード８の付近の色に注目すると（図では線で囲んだ領域）、ビード８及びその付近が緑色を示していることからビード８が応力を分散して当接部に集中する応力を緩和していることが分かる。

図３（ｃ）及び（ｄ）は、カラー９が位置ずれしている場合の応力分布を示す図であり、図３（ｃ）が従来構造を図３（ｄ）が本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０を示す。

従来構造の操作ペダルブラケット取り付け構造１００では、カラー９とダッシュパネル１１の当接部に高い応力が加わっている点で同様であるが、橙色や赤色の領域が拡大していることから広範囲に大きな応力が加わっていることが分かる。これに対し、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０では、カラー９とダッシュパネル１１の当接部が若干橙色を示すことから、位置ずれしていない状態よりは高い応力が加わっているが、その範囲は極めて限定的であることがわかる。

図３（ｅ）は、図３（ａ）〜（ｄ）の当接部の応力分布を数値化した表である。図３（ｅ）の表では、図３（ａ）の応力を基準となる１．００とした。本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０の位置ずれ前の応力は０．８８であり、従来構造の２２％も当接部に集中する応力が低減されている。また、従来構造の位置ずれ後の応力は１．３７となっており位置ずれ前に比べ３７％も応力が増加したのに対し、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０の位置ずれ後の応力は１．０１と、位置ずれ前に比べ１５％しか増加していない。また、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０の位置ずれ後の応力は、従来構造の位置ずれ前の応力の大きさと同程度である。

以上から、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０は、カラー９とダッシュパネル１１の当接部に加わる応力を分散することができ、カラー９が位置ずれした場合でも当接部に加わる応力の増加を大幅に抑制できることが分かる。

また、応力が分散されることで、次の効果がえられた。
１．耐久強度において、従来の1.57倍に疲労寿命が延長された。
２．寿命ばらつきレンジが約１／２に抑制された。

続いて、操作ペダルブラケット取り付け構造１０が上記のいなし効果を奏するための好適な寸法について説明する。図４は操作ペダルブラケット取り付け構造１０の寸法を説明するための図を示す。ビード８は、ダッシュパネル１１から半径Ｒの湾曲部８ａを介してビード８を形成しており、湾曲部８ａが両側から始まる位置をそれぞれ開始Ｒ端と称する。

図４におけるａ、ｂ、ｃはそれぞれ次の長さを表す。
ａ：ダッシュパネル１１に当接するカラー９の外側の端部からビード８の開始Ｒ端までの長さ
ｂ：ビード８の幅（一方の開始Ｒ端から他方の開始Ｒ端までの長さ）
ｃ：ビード８の深さ
そして、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０ではａ、ｂ、ｃをそれぞれ次の長さとすることが好適である。
ａ：２〜６〔ｍｍ〕
ｂ：１０〔ｍｍ〕以上
ｃ：３〔ｍｍ〕以上
但し、湾曲部８ａの半径Ｒは３〔ｍｍ〕以上である。このような寸法を有することで、ビード８が応力を分散する効果を好適に発揮することができる。

なお、上述した操作ペダルブラケット取り付け構造１０は本実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲で、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、図１〜３ではビード８の断面形状を半円形としているが、ビード８の断面形状は略Ｕ字形、略Ｊ形、略Ｖ字形、略楕円形などであってもよい。

また、必ずしもカラー９はなくてもよい。図５は、カラー９が溶接されていない操作ブラケット２０を用いた操作ペダルブラケット取り付け構造１０を示す。図５のような構造の場合であっても、例えばナット１３がゆるむとナット１３とダッシュパネル１１の当接部の一部に応力が集中することがあるが、ビード８を設けることで応力を分散することができ、疲労寿命の延長及び寿命ばらつきレンジの抑制に効果がある。

以上、本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造１０によれば、ダッシュパネル１１にカラー９が当接する領域を囲むようにビード８を形成することで、ペダル操作時の応力が分散されるので、ダッシュパネル１１の変形量を低減させ耐久性を向上させることができる。また、操作ブラケット２０が位置ずれを起こした場合でも、応力が一部に集中することを防止できるのでロバスト性が向上する。板厚や補強部材を必要としないので重量及びコストが増加することもない。

本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造を示す図である。 従来の操作ペダルブラケット取り付け構造の変形と本実施形態の操作ペダルブラケット取り付け構造の変形とを比較して示す図である。 変形時に操作ペダルブラケット取り付け構造に加わる応力分布を示す図である。 操作ペダルブラケット取り付け構造の寸法を説明するための図である。 カラーが溶接されていない操作ブラケットを用いた操作ペダルブラケット取り付け構造を示す図である。 従来のＰＫＢの取り付け構造の一例を示す図である。 操作ペダルブラケット取り付け構造の斜視図及び断面図である。 操作による操作ペダルブラケット取り付け構造の変形を説明するための図である。

符号の説明

８ ビード
８ａ 湾曲部
９ カラー（スペーサ）
１０、１００ 操作ペダルブラケット取り付け構造
１１ ダッシュパネル
１２ ボルト
１３ ナット
２０ 操作ペダルブラケット

Claims (2)

1. ダッシュパネルの車室内側に操作ペダルブラケットをねじ止めする操作ペダルブラケット取り付け構造において、
   前記ダッシュパネルの平坦部に、エンジルーム側に凸であって、ねじの貫通孔を囲むビードを有する、
   ことを特徴とする操作ペダルブラケット取り付け構造。
2. 前記操作ペダルブラケットと前記ダッシュパネルの間に前記貫通孔と略同軸のリング状のスペーサを有し、
   前記スペーサと前記ダッシュパネルの当接領域の外端位置から前記ビードの開始点までの長さをａ、
   前記ビードの一方の開始点から他方の開始点までの長さをｂ、
   前記ビードの深さをｃ、とした場合、
   ａが２〜６ミリメートル、ｂが１０ミリメートル以上、ｃが３ミリメートル以上、であることを特徴とする請求項１記載の操作ペダルブラケット取り付け構造。
   
   
   

Images