JP2010218074A - ペダルアームのスプリング係止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スリットの加工が容易で、該スリットへのブッシュやスプリングの嵌め込み作業性を害することなく、ブッシュとスプリングのスリットからの脱落を確実に防ぐことができるペダルアームのスプリング係止構造を提供すること。
【解決手段】ペダルブラケットにペダルアームを回動可能に軸支し、前記ペダルアームを回動方向に付勢するターンオーバースプリング１７を該ペダルアームと前記ペダルブラケット間に介装し、前記ペダルアームに結着されたアームブラケット１９に形成されたＵ字状のスリット１９ａに変形可能なＵ字型のブッシュ２０を嵌合し、前記ターンオーバースプリング１７の一端を前記アームブラケット１９に形成されたスリット１９ａに前記ブッシュを２０介して回動可能に係止するペダルアームのスプリング係止構造において、前記アームブラケット１９に形成されたスリット１９ａの開放端部の幅を奥側の幅よりも狭くする。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両のクラッチペダル等に設けられる踏力軽減機構を構成するスプリングの一端を係止するペダルアームのスプリング係止構造に関するものである。

車両のクラッチペダル等にはドライバの踏力を軽減（アシスト）するためのターンオーバー機構が設けられているが、このターンオーバー機構は、ペダルアームを戻り方向に付勢するリターンスプリングとは別のターンオーバースプリングを備えている（例えば、特許文献１参照）。

ターンオーバー機構に備えられたターンオーバースプリングは、ペダルアームとこれを回動可能に軸支するペダルブラケット間に介装されており、ペダルアームのストローク範囲の間にターンオーバー点を有しており、このターンオーバー点を境として付勢方向が切り替わることによってドライバの踏力を軽減するものである。即ち、ターンオーバースプリングは、ペダルの踏み込みを開始してターンオーバー点に至るまでの範囲ではペダルアームを戻り方向に付勢し、ペダルが更に踏み込まれてターンオーバー点を超えると、ペダルアームを踏み込み方向に付勢して踏力を軽減する。

ところで、ターンオーバースプリングは、その端部がペダルアームとペダルブラケットに係止されているが、ペダル側係止部にはＵ字状のスリットがペダルアームに形成されており、このスリットには、振動等に起因する異音の発生を防ぐために変形可能なＵ字型のブッシュが嵌合されており、ターンオーバースプリングの一端はブッシュを介してスリットに嵌め込まれて係止されている。

而して、ターンオーバースプリングの付勢力がターンオーバーするためには、該ターンオーバースプリングのペダル側係止部がペダルアームの回動面上でブラケット側係止部とペダルアームの回動軸とを結ぶ直線を一方側から他方側に横切るように構成すれば良い。 ところが、上述のようにターンオーバースプリングのアーム側係止部が移動すると、その作動角度が大きく変化し、ペダル操作時にターンオーバースプリングの反力がスリットの開放端側に向くことがあり、このような場合にはターンオーバースプリングとブッシュがペダルアームのスリットから抜け易いという問題がある。

そこで、特許文献２には、図９に示すように、不図示のペダルアームに結着されたブラケット（アシストアーム）１１９にくの字状の屈曲するスリット（切込み）１１９ａを形成し、このスリット１１９ａに嵌合するブッシュ１２０を介してターンオーバースプリング１１７の一端をスリット１１９ａに係止する構成が提案されている。

実公昭６３−０２７２１６号公報 実開昭６３−０５０７３０号公報

しかしながら、特許文献１において提案された構成では、スリット１１９ａがくの字状に屈曲しているため、その加工が困難であるとともに、そのスリット１１９ａへのブッシュ１２０やターンオーバースプリング１１７の嵌め込み作業が容易でないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、スリットの加工が容易で、該スリットへのブッシュやスプリングの嵌め込み作業性を害することなく、ブッシュとスプリングのスリットからの脱落を確実に防ぐことができるペダルアームのスプリング係止構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ペダルブラケットにペダルアームを回動可能に軸支し、前記ペダルアームを回動方向に付勢するスプリングを該ペダルアームと前記ペダルブラケット間に介装し、前記ペダルアームに形成されたＵ字状のスリットに変形可能なＵ字型のブッシュを嵌合し、前記スプリングの一端を前記ペダルアームに形成されたスリットに前記ブッシュを介して回動可能に係止するペダルアームのスプリング係止構造において、前記ペダルアームに形成されたスリットの開放端部の幅を奥側の幅よりも狭くしたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記スリットの相対向する各内面に、奥側のスリット幅を開放端部のスリット幅に変更する斜面部を形成するとともに、前記ブッシュのスリットへの嵌合面に、スリットの前記斜面部に当接する斜面を形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ブッシュの相対向する各内面に突起を形成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ペダルアームに形成されたスリットの開放端部の幅を奥側の幅よりも狭くしたため、ブッシュとスプリングがスリットから抜けにくくなり、操作ペダルの操作中にスプリングの反力がスリットの開放端側に向いても（スプリングとブッシュをスリットから離脱させる力が作用しても）、スプリングとブッシュのスリットからの脱落が確実に防がれる。この場合、ブッシュには金属製のスプリングが嵌り込んでいるためにブッシュはスリット内で変形しにくく、そのスリットからの脱落が確実に防がれる。そして、このような効果を得るためには、ペダルアームに形成されるスリットを途中で屈曲させる等の加工が不要となるため、スリットの加工が比較的容易であり、又、スリットへのブッシュやスプリングの嵌め込み作業性が害されることがない。

請求項２記載の発明によれば、スリットの相対向する各内面に形成された斜面部及びブッシュのスリット嵌合面に形成された斜面がカム面として作用してブッシュの内径寸法を小さく変形させるため、該ブッシュとスプリングのスリットからの脱落が確実に防がれる。

請求項３記載の発明によれば、ブッシュの相対向する各内面に形成された突起にスプリングが引っ掛かり、スプリングの移動に伴ってブッシュが移動した場合、ブッシュのスリット嵌合面に形成された斜面のカム作用が促進されてブッシュとスプリングのスリットからの脱落が一層確実に防がれる。

本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルの側面図である。 本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルの正面図である。 本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルの分解斜視図である。 本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルのターンオーバースプリングの係止状態を示す部分斜視図である。 （ａ），（ｂ）は本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルの動作説明図である。 本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルのターンオーバースプリングのペダルアームへの係止構造を示す部分側面図である。 本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルのアームブラケットのスリット部分の拡大詳細図である。 本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルのブッシュの側面図である。 特許文献２において提案されたターンオーバースプリングの係止構造を示す部分側面図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るスプリング係止構造を備えたクラッチペダルの側面図、図２は同クラッチペダルの正面図、図３は同クラッチペダルの分解斜視図、図４はターンオーバースプリングの係止状態を示す部分斜視図、図５（ａ），（ｂ）はクラッチペダルの動作説明図である。

図１及び図２に示すクラッチペダル１は、ドライバの踏力を軽減するターンオーバー機構を備えるものであって、その上端部が支軸であるボルト２によってペダルブラケット３に回動可能に軸支されたペダルアーム４を備えており、該ペダルアーム４は、その下端に取り付けられたペダル５をドライバが踏むことによってボルト２を中心として回動して所定のクラッチ動作を行う。尚、ベダル５は、図３に示すように、ペダルアーム４の下端に結着された略矩形のペダルプレート５ａにゴム等の弾性体から成るペダルパッド５ｂを接着して構成されている。

上記ペダルブラケット３は、車両後方（図１の右方）に向かって開口する平断面コ字状の固定部材であって、図１に示す４本のボルト６によって車体に取り付けられている。そして、このペダルブラケット３の左右の側壁３ａの相対向する位置には上方から係合孔７、ボルト挿通孔８及び係止孔９がそれぞれ形成されている。又、ペダルブラケット３の左右の側壁３ａ間にはコの字状を成す上下の枠体１０，１１が架設されている。

又、前記ペダルアーム４の上端部には、図３に示すように、パイプ状のボス１２が横方向に挿通固着されており、このボス１２の内部には円筒状のカラー１３が挿通している。そして、ボス１２の両端にはブッシュ１４が嵌着され、ボス１２とカラー１３とはブッシュ１４によって相対回動が容易とされており、ペダルアーム４の上端部は、内部にカラー１３が通されたボス１２をペダルブラケット３の左右の側壁３ａに形成されたボルト挿通孔８の位置に合わせた状態で、一方のボルト挿通孔８からボルト２を通し、このボルト２をカラー１３と他方のボルト挿通孔８に通し、該ボルト２の端部にナット１５を締め付けることによってペダルブラケット３にボルト２を中心として回動可能に軸支される。

ところで、図２に示すように、ペダルアーム４のボス１２の外周には、ペダルアーム４を戻し側に付勢するリターンスプリング１６が巻装されており、該リターンスプリング１６の一端はペダルアーム４に係止されており、他端はペダルブラケット３の一方の側壁３ａに形成された前記係合孔７に係合することによってペダルブラケット３に係止されている。

又、ペダルアーム４とペダルブラケット３の間には、ターンオーバー機構を構成するターンオーバースプリング１７が介装されている。ここで、ターンオーバースプリング１７は、図３に示すように、左右に２つのコイル部１７Ａを有する捩りコイルバネであって、その左右方向に延びる両端部は、ペダルブラケット３の左右の側壁３ａに形成された前記係止孔９にブッシュ１８を介して回動可能に挿通係止されている（ブラケット側係止部）。

他方、ターンオーバースプリング１７の２つにコイル部１７Ａを連結する左右方向に平行な中間部は、ペダルアーム４の上部に斜めに結着されたアームブラケット１９に本発明に係る係止構造によって係止されている。この中間部の係止構造の詳細は後述するが、図３に示すように、アームブラケット１９には一端が開放されたＵ字状のスリット１９ａが形成されており、このスリット１９ａには弾性変形可能なＵ字型のブッシュ２０が嵌合している。そして、ターンオーバースプリング１７の中間部は、図４に示すように、ブッシュ２０に嵌め込まれることによって、該ブッシュ２０を介してアームブラケット１９のスリット１９ａに回動可能に係止されている（ペダル側係止部）。

次に、以上のように構成されたクラッチペダル１の作用について説明する。

ドライバが変速操作に際してペダルアーム４の下端に設けられたペダル踏面５を踏むと、ペダルアーム４は、ボルト２を中心として図１の実線位置から鎖線位置まで回動するが、ターンオーバースプリング１７によって構成されたターンオーバー機構は、ペダルアーム４のストローク範囲の間にターンオーバー点を有しており、このターンオーバー点を境として付勢方向が切り替わることによってドライバの踏力を軽減する。

即ち、ペダル５の踏み込みを開始してターンオーバー点に至るまでの範囲では、図５（ａ）に示すように、ターンオーバースプリング１７のペダルアーム４への係止点（ペダル側係止点）Ｐは、ペダルアーム４の回動中心Ｏとターンオーバースプリング１７のペダルブラケット３への係止点（ブラケット側係止点）Ｑとを結ぶ直線Ｋの下方に位置しており、ターンオーバースプリング１７のペダル側係止点Ｐには図示の反力（付勢力）Ｒが作用する。

従って、ペダルアーム４には、反力Ｒの分力Ｒ１（ペダルアーム４の回動中心Ｏとターンオーバースプリング１７のペダル側係止点Ｐとを結ぶ直線Ｎに垂直な成分）に基づく反時計方向（ペダルアーム４を戻す方向）のモーメントＭが作用する。ここで、モーメントＭは、直線Ｎの長さをＬ１とすると、次式で表される。

Ｍ＝Ｒ１×Ｌ１ … （１）
このため、ペダル５の踏み込みを開始してターンオーバー点に至るまでの範囲では、ドライバは、リターンスプリング１６とターンオーバースプリング１７の付勢力に抗してペダル５を踏み込む必要がある。

その後、ペダル５が更に踏み込まれ、図５（ｂ）に示すようにターンオーバースプリング１７のペダル側係止点Ｐが直線Ｋを横切ってこれの上方に移動すると（ターンオーバー点を越えると）、ターンオーバースプリング１７のペダル側係止点Ｐには図示の反力（付勢力）Ｒ’が作用する。そして、この反力Ｒ’はペダルアーム４を踏み込み方向に付勢する時計方向のモーメントＭ’を発生させるため、ペダル５を踏み込むドライバの踏力が軽減される。ここで、モーメントＭ’は、反力Ｒ’の分力Ｒ１’（直線Ｎに対して垂直な成分）と直線Ｎの長さをＬ２を用いて次式で表される。

Ｍ’＝Ｒ１’×Ｌ２ … （２）
次に、ターンオーバースプリング１７のペダルアーム４への係止構造の詳細を図６〜図８に基づいて説明する。

図６はターンオーバースプリングのペダルアームへの係止構造を示す部分側面図、図７はアームブラケットのスリット部分の拡大詳細図、図８はブッシュの側面図である。

前述のようにペダルアーム４に結着されたアームブラケット１９にはＵ字状のスリット１９ａが形成され、図６に示すように、スリット１９ａには変形可能なＵ字型のブッシュ２０が嵌合しており、ターンオーバースプリング１７の両端部はブッシュ２０に嵌め込まれて係止されている。

而して、図７に詳細に示すように、アームブラケット１９に形成されたＵ字状のスリット１９ａは、その開放端部の幅が奥側の幅よりも狭く設定されている。具体的には、スリット１９ａの奥側は直径Ｄ１の半円形状に形成され、開放端側の幅Ｗ１は直径Ｄ１よりも小さく設定されている（Ｗ１＜Ｄ１）。そして、スリット１９ａの相対向する各内面には、奥側の幅（直径）Ｄ１を開放端側の幅Ｗ１に徐々に変更（縮小）する斜面部Ｓ１が形成されている。

又、ブッシュ２０は、アームブラケット１９に形成されたスリット１９ａの内面と周縁を覆うものであって、比較的軟質な樹脂材料（本実施の形態では、含油性ＰＯＭ）で構成されており、弾性変形することによってアームブラケット１９のスリット１９ａに嵌合される。このブッシュ２０は、図８に示すように、アームブラケット１９のスリット１９ａに嵌合する軸受部２０Ａと、該軸受部２０Ａの両側からアームブラケット１９の板面に沿って放射状に延びるフランジ部２０Ｂを備えており、軸受部２０Ａの外周面がアームブラケット１９のスリット１９ａに嵌合され、両フランジ部２０Ｂの間の溝にアームブラケット１９のスリット１９ａの周縁部が嵌り込むことによって当該ブッシュ２０がアームブラケット１９に取り付けられる。そして、図６に示すように、ブッシュ２０の軸受部２０Ａに形成されたＵ字状のスリット２０ａにターンオーバースプリング１７の中間部が挿入されて該中間部が回動可能に係止される。

ここで、上記ブッシュ２０の軸受部２０Ａの奥部は、外径Ｄ２、内径Ｄ３の半円筒を形成しており、外径Ｄ２はアームブラケット１９のスリット１９ａの奥側幅（直径）Ｄ１とほぼ同一寸法に設定されている（Ｄ２≒Ｄ１）。又、ブッシュ２０の軸受部２０Ａの開放端側の外径寸法（外面幅）Ｗ２は奥側の外径Ｄ２よりも小さく設定されており（Ｗ２＜Ｄ２）、軸受部２０Ａの外周面には、奥側の外径Ｄ２を開放端部の幅（内面幅）Ｗ３に徐々に変更（縮小）する斜面Ｓ２が形成されており、この斜面Ｓ２がアームブラケット１９のスリット１９ａに形成された前記斜面部Ｓ１と当接する。尚、ブッシュ２０の軸受部２０Ａの外面幅Ｗ２は、アームブラケット１９のスリット１９ａの開放端側の幅Ｗ１とはほぼ同一寸法に設定され（Ｗ２≒Ｗ１）、ブッシュ２０の軸受部２０Ａの内面幅Ｗ３は奥側の内径Ｄ３とほぼ同一寸法に設定されている（Ｗ３≒Ｄ３）。

又、図８に示すように、ブッシュ２０の相対向する各内面であって、軸受部２０Ａの最奥部に挿入係止されたターンオーバースプリング１７の中間部と干渉しない位置で且つターンオーバースプリング１７よりもスリット２０ａの開放端側位置には、内側に向かって突出する突起２０ｂが一体に形成されている。ここで、両突起２０ｂ間の距離Ｗ４は、ターンオーバースプリング１７の中間部の通過を許容する程度の値に設定されている。又、突起２０ｂは、ターンオーバースプリング１７の中間部の挿入作業性の向上とターンオーバースプリング１７の抜け防止のために、入口側と奥側で傾き形状が異なっている。更に、突起２０ｂは、ターンオーバースプリング１７の挿入方向において斜面Ｓ２と同じ位置かそれよりも奥側に設けられている。

而して、以上のように構成されたターンオーバースプリング１７の係止構造によれば、アームブラケット１９に形成されたスリット１９ａの開放端部の幅Ｗ１を奥側の幅（直径）Ｄ１よりも狭くしたため（Ｗ１＜Ｄ１）、ブッシュ２０とターンオーバースプリング１７がスリット１９ａから抜けにくくなり、クラッチペダル１の操作中にターンオーバースプリング１７の反力がスリット１９ａの開放端側に向いても（ターンオーバースプリング１７とブッシュ２０をスリット１９ａから離脱させる力が作用しても）、ターンオーバースプリング１７とブッシュ２０のスリット１９ａからの脱落が確実に防がれる。この場合、ブッシュ２０には金属製のターンオーバースプリング１７が嵌り込んでいるためにブッシュ２０はスリット１９ａ内で変形しにくく、そのスリット１９ａからの脱落が確実に防がれる。そして、このような効果を得るためには、アームブラケット１９に形成されるスリット１９ａを途中で屈曲させる等の加工が不要となるため、スリット１９ａの加工が比較的容易となり、又、スリット１９ａへのブッシュ２０やターンオーバースプリング１７の嵌め込み作業性が害されることがない。

又、ターンオーバースプリング１７がスリット１９ａから抜け出そうとすると、アームブラケット１９に形成されたスリット１９ａの相対向する各内面に形成された斜面部Ｓ１及びブッシュ２０のスリット１９ａへの嵌合面に形成された斜面Ｓ２がカム面として作用してブッシュ２０の内径寸法を小さく変形させるため、該ブッシュ２０とターンオーバースプリング１７のスリット１９ａからの脱落が確実に防がれる。

更に、ブッシュ２０の相対向する各内面に形成された突起２０ｂによってターンオーバースプリング１７の移動に伴ってブッシュ２０を移動させることができ、ブッシュ２０のスリット１９ａへの嵌合面に形成された斜面Ｓ２のカム作用が促進され、突起２０ｂ間の距離Ｗ４が縮小してブッシュ２０がターンンオーバースプリング１７の中間部をつかむとともに、ブッシュ２０の軸受部２０Ａの外径Ｄ２がペダルブラケット１９に形成されたスリット１９ａの開放端部の幅Ｗ１よりも大きい（Ｄ２＞Ｗ１）ためにブッシュ２０の軸受部２０Ａがペダルブラケット１９のスリット１９ａの開放端部に干渉し、ブッシュ２０とターンオーバースプリング１７のスリット１９ａからの脱落が一層確実に防がれる。この場合は、ブッシュ２０には金属製のターンオーバースプリング１７が挿通しているため、該ブッシュ２０は組付時のように変形することができない。

尚、以上は本発明をクラッチペダルのスプリング係止構造に対して適用した形態について説明したが、本発明は、ブレーキペダルを含む他の任意の操作ペダルのスプリング係止構造に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

１ クラッチペダル
２ ボルト
３ ペダルブラケット
３ａ ペダルブラケットの側壁
４ ペダルアーム
５ ペダル踏面
５ａ ペダルプレート
５ｂ ペダルパッド
６ ボルト
７ 係合孔
８ ボルト挿通孔
９ 係止孔
１０，１１ 枠体
１２ ボス
１３ カラー
１４ ブッシュ
１５ ナット
１６ リターンスプリング
１７ ターンオーバースプリング
１７Ａ ターンオーバースプリングのコイル部
１８ ブッシュ
１９ アームブラケット
１９ａ アームブラケットのスリット
２０ ブッシュ
２０Ａ ブッシュの軸受部
２０Ｂ ブッシュのフランジ部
２０ａ ブッシュのスリット
２０ｂ ブッシュの突起
Ｄ１ アームブラケットのスリットの奥側の幅（直径）
Ｄ２ ブッシュの軸受部の外径
Ｄ３ ブッシュの軸受部の内径
Ｋ 直線
Ｌ１，Ｌ２ 直線Ｎの長さ
Ｍ，Ｍ’ モーメント
Ｎ 直線
Ｏ ペダルアームの回動中心
Ｐ ターンオーバースプリングのペダル側係止点
Ｑ ターンオーバースプリングのブラケット側係止点
Ｒ，Ｒ’ ターンオーバースプリングの反力（付勢力）
Ｓ１ 斜面部
Ｓ２ 斜面
Ｗ１ アームブラケットのスリットの開放端幅
Ｗ２ ブッシュの軸受部の外面幅
Ｗ３ ブッシュの軸受部の内面幅
Ｗ４ ブッシュの突起間の距離

Claims (3)

1. ペダルブラケットにペダルアームを回動可能に軸支し、前記ペダルアームを回動方向に付勢するスプリングを該ペダルアームと前記ペダルブラケット間に介装し、前記ペダルアームに形成されたＵ字状のスリットに変形可能なＵ字型のブッシュを嵌合し、前記スプリングの一端を前記ペダルアームに形成されたスリットに前記ブッシュを介して回動可能に係止するペダルアームのスプリング係止構造において、
   前記ペダルアームに形成されたスリットの開放端部の幅を奥側の幅よりも狭くしたことを特徴とするペダルアームのスプリング係止構造。
2. 前記スリットの相対向する各内面に、奥側のスリット幅を開放段部のスリット幅に変更する斜面部を形成するとともに、前記ブッシュのスリットへの嵌合面に、スリットの前記斜面部に当接する斜面を形成したことを特徴とする請求項１記載のペダルアームのスプリング係止構造。
3. 前記ブッシュの相対向する各内面に突起を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のペダルアームのスプリング係止構造。

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