JP2011118738A - 車両用操作ペダル - Google Patents

Abstract

【課題】ペダルアームのシート固定部にペダルシートを溶接する際の溶接装置の取り回しの自由度が高く、ペダルシートの踏み込み剛性を容易に確保できるようにする。
【解決手段】ペダルシート１８にはペダルアーム１４の下端側の先端開口部（シート固定部）４２が貫通する取付穴４０が設けられ、裏面１７側からその取付穴４０内にペダルアーム１４の先端開口部４２が嵌め入れられた状態で、踏面１６側からプラズマ溶接が施されて取付穴４０の周縁部がペダルアーム１４の先端開口部４２に一体的に固定される。このため、溶接を行う際に溶接トーチ等の溶接装置とペダルアーム１４とが干渉する恐れがなく、溶接装置の取り回しの自由度が高くなり、溶接部位を適当に設定することにより所定の踏み込み剛性を容易に確保することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は車両用操作ペダルに係り、特に、ペダルアームのシート固定部にペダルシートが溶接により一体的に固定されている車両用操作ペダルの改良に関するものである。

ペダルシートの踏面が運転席側を向く姿勢でそのペダルシートがペダルアームのシート固定部に一体的に固定され、運転者によってその踏面が踏み込み操作される車両用操作ペダルが、ブレーキペダルやアクセルペダル等に多用されている。特許文献１に記載の車両用操作ペダルはその一例で、ペダルアームは、車両幅方向に分割された一対の半割体にて構成されており、その一対の半割体の周縁部がそれぞれ一体的に溶接されることにより中空構造とされているとともに、上端部において所定の支持軸心まわりに回動可能に車両に配設されるようになっている。また、上記一対の半割体の前記ペダルシートが固定される下端部は、スカート状に互いに車両幅方向へ離間させられているとともに、その離間側の端部から内側へ略直角に曲げられることによりシート固定部が設けられ、そのシート固定部にペダルシートが溶接等により一体的に固定されている。

特開２００７−１２２６１０号公報

しかしながら、このような従来の車両用操作ペダルは、ペダルシートの裏面側にシート固定部が重ね合わされてアーク溶接等により一体的に固定されるため、ペダルアームが邪魔になって溶接トーチ等の溶接装置の取り回しが制約されるとともに溶接部位が制限され、ペダルシートの踏み込み剛性を十分に確保することが難しいという問題があった。

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、ペダルアームのシート固定部にペダルシートを溶接する際の溶接装置の取り回しの自由度が高く、高い踏み込み剛性を容易に確保できるようにすることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、ペダルシートの踏面が運転席側を向く姿勢でそのペダルシートがペダルアームのシート固定部に一体的に固定され、運転者によってその踏面が踏み込み操作される車両用操作ペダルにおいて、前記ペダルシートには前記ペダルアームのシート固定部が貫通する取付穴が設けられ、前記踏面と反対の裏面側からその取付穴内にシート固定部が嵌め入れられた状態で、その踏面側から溶接が施されて取付穴の周縁部がシート固定部に一体的に固定されていることを特徴とする。

第２発明は、第１発明の車両用操作ペダルにおいて、(a) 前記ペダルアームは断面が角形状の中空構造を成しており、そのペダルアームの下端側の先端開口部が前記シート固定部として用いられ、(b) 前記角形状の少なくとも１箇所のコーナー部を含めて前記先端開口部と前記取付穴の周縁部とが溶接により一体的に固定されていることを特徴とする。

第３発明は、第１発明または第２発明の車両用操作ペダルにおいて、(a) 前記取付穴の周縁部には、前記シート固定部の外周面に平行に重なるように前記踏面側へ略直角に曲げられた筒部が設けられており、その筒部の先端縁とシート固定部の先端縁とが略一致する状態で、それ等の先端縁同士がヘリ溶接により一体的に固定されている一方、(b) 前記ペダルシートには、前記筒部の外周側にその筒部に沿って前記裏面側へ凹んだ凹溝が環状に設けられるとともに、その凹溝の外周側の側壁に連続して外周側へ延び出す平坦部が設けられていることを特徴とする。

このような車両用操作ペダルにおいては、ペダルシートにペダルアームのシート固定部が貫通する取付穴が設けられ、裏面側からその取付穴内にシート固定部が嵌め入れられた状態で、踏面側から溶接が施されて取付穴の周縁部がペダルアームのシート固定部に一体的に固定されるため、その溶接を行う際の溶接トーチ等の溶接装置とペダルアームとが干渉する恐れがなく、溶接装置の取り回しの自由度が高くなり、溶接部位を適当に設定することにより所定の踏み込み剛性を容易に確保することができる。

第２発明は、断面が角形状の中空構造のペダルアームを備えている場合で、その下端側の先端開口部がシート固定部として用いられるとともに、角形状の少なくとも１箇所のコーナー部を含めて先端開口部とペダルシートの取付穴とが一体的に固定されるため、コーナー部の剛性により、高い踏み込み剛性を容易に確保することができる。

第３発明は、取付穴の周縁部に筒部が設けられ、その筒部の先端縁とペダルアームのシート固定部の先端縁とが略一致する状態でヘリ溶接により一体的に固定されるため、隅肉溶接等に比較して溶接装置の取り回しや溶接部位の設定の自由度が一層高くなる。その場合に、ペダルシートには筒部の外周側に凹溝が環状に設けられるとともに、その凹溝の外周側の側壁に連続して外周側へ延び出す平坦部が設けられているため、筒部等の溶接部の出っ張りが解消または緩和され、踏面に足を載せて踏み込み操作する際のフィーリングの悪化が抑制される。また、踏面側へ略直角に曲げられた筒部が設けられているため、ペダルアームのシート固定部をペダルシートの裏面側から取付穴内に嵌め入れる際に、その筒部の曲げ部によって容易に嵌合することができるとともに、両者の遊び（隙間）を小さくすることができる。

本発明の一実施例である車両用ブレーキペダルを示す図で、(a) は左側面図、(b) は(a) のIB矢視方向から見たペダルシート近傍の拡大正面図、(c) は(b) におけるIC−IC断面図である。 図１の実施例のペダルシート近傍の斜視図である。 本発明の他の実施例を示す図で、(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に相当する図である。 本発明の更に別の実施例を示す図で、(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に相当する図である。

本発明は、例えば常用或いは駐車用のブレーキペダル、アクセルペダル等に好適に適用される。第２発明のペダルアームは、断面が角形の中空構造を成しているが、例えば比較的厚板の平板状のペダルアームや所定形状に曲げられた円柱形状、角柱形状等のペダルアームを採用することもできるなど、種々の態様が可能である。中空構造のペダルアームは、例えばハット断面形状の一対の半割体を互いに対向する姿勢で周縁部のフランジが互いに接するように重ね合わせ、その周縁部が溶接等により一体的に接合されることにより中空構造とされる。この中空構造は、必ずしも全周が袋状に密閉される必要はなく、一部が開口していても良い。また、例えば１枚の板材を角筒形状等に折り曲げて溶接等により一体的に接合した中空構造のペダルアームを採用することもできる。下端側の先端開口部がシート固定部として用いられる場合のペダルアームの下端部の形状は、断面が略一定のストレート形状でも良いし、ペダルシートが固設される先端側へ向かうに従って断面が大きくなるスカート形状（逆テーパ形状）とすることもできる。

第２発明のペダルアームは、断面が正方形や長方形、台形等の四角形が適当であるが、扁平な六角形等の断面形状であっても良い。また、角形状のコーナー部は必ずしも角張っている必要はなく、円弧等で滑らかに曲げられていても良いし、角形状の側壁部分は必ずしも厳密に平坦面である必要はなく、湾曲面等であっても良い。要するに、断面が幾何学的に四角形や六角形等の角形である必要はなく、全体としてコーナー部と平坦部とを区別できるような略角形状を成しておれば良い。そして、少なくとも１箇所のコーナー部を含めて溶接すれば良いが、コーナー部のうちでペダル踏み込み時に最も高い荷重が加わる１箇所のコーナー部を含めて溶接することが望ましく、高い剛性を得る上で総てのコーナー部を含めて溶接することが更に望ましい。なお、他の発明の実施に際しては、断面が円形や楕円形等の中空構造のペダルアームであっても良い。

ペダルアームのシート固定部が貫通するようにペダルシートに設けられる取付穴は、シート固定部に対応する形状の単一の取付穴であっても良いが、シート固定部を複数に分岐したりシート固定部に複数の突起を設けたりする一方、ペダルシートに複数の取付穴を設け、複数に分岐したシート固定部や突起を別々の取付穴に嵌合するようにしても良い。取付穴の形状は、シート固定部の形状に応じて適宜定められ、その取付穴の周縁部の少なくとも一部がシート固定部に溶接により固定されれば良い。単一の取付穴にペダルアームのシート固定部を嵌合する場合、取付穴の周縁部の全周をシート固定部の全周に溶接するようにしても良い。ペダルアームのシート固定部としては、例えばペダルアームの下端部において運転席側へ向かって曲げられた下端側の先端部が好適に用いられるが、ペダルアームの中間部分等にシート固定部を設けることも可能で、種々の態様が可能である。

第３発明では、取付穴の周縁部に筒部が設けられており、その筒部の先端縁とペダルアームのシート固定部の先端縁とが略一致する状態で、それ等の先端縁同士がヘリ溶接により一体的に接合されているが、筒部を設けることなく、ペダルアームのシート固定部に対してペダルシートの取付穴の周縁部が略垂直に突き当てられた状態で隅肉溶接等により一体的に固定することもできるし、シート固定部に溶接される部分にだけ略直角に曲げた曲げ部を設けてヘリ溶接することもできるなど、種々の態様が可能である。ペダルアームのシート固定部の先端とペダルシートの踏面とが略面一となる位置関係で溶接するようにしても良い。

上記取付穴の周縁部に設けられる筒部は、ペダルシートの周縁部の平坦部と略面一になる高さ寸法で設けることが望ましく、例えばバーリング穴加工等によって簡単に設けることができる。平坦部は、必ずしも厳密に平坦である必要はなく、僅かに湾曲していたり、滑り止め等のための凹凸が設けられたりしても良く、全体として略平坦であれば良い。

ペダルシートに設けられた取付穴の周縁部とペダルアームのシート固定部とを溶接する溶接法としては、非消耗電極式溶接法であるプラズマ溶接やＴＩＧ溶接、或いはレーザー溶接、電子ビーム溶接などの溶加材を用いることなく母材（ペダルシートおよびペダルアーム）のみを溶かして溶接する溶接法が好適に用いられるが、消耗電極式アーク溶接や溶接棒等を用いた溶接法を採用することもできる。

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は、本発明が適用された車両の常用ブレーキ用のブレーキペダル１０を示す図で、(a) は左側面図、(b) は(a) のIB矢視方向から見たペダルシート１８の近傍の拡大正面図、(c) は(b) におけるIC−IC断面図であり、図２はペダルシート１８の近傍の斜視図である。このブレーキペダル１０は、ペダルアーム１４を主体として構成されており、そのペダルアーム１４の上端部において略水平な支持軸１２の軸心である支持軸心Ｏまわりに回動可能に支持されている。

ペダルアーム１４の下端部は、運転席側へ向かって車両後方側の斜め上向きに曲げられているとともに、その下端部には、運転者の足が乗せられる踏面１６が運転席側を向く姿勢で板状のペダルシート１８が一体的に固定されている。そして、そのペダルシート１８が運転者によって踏込み操作されることにより、ブレーキペダル１０は図１の(a) において支持軸１２の右回りに回動させられる。ブレーキペダル１０には、支持軸１２と略平行な連結ピン２０の軸心まわりに相対回動可能にブレーキマスタシリンダのプッシュロッド２２がクレビス２４を介して連結されており、ブレーキペダル１０の回動に伴ってプッシュロッド２２が機械的に図１(a) の左方向へ押圧されることにより、ブレーキペダル１０の踏込み操作力に応じてブレーキ油圧を発生させる。プッシュロッド２２は、ブレーキマスタシリンダから突き出すように付勢されており、ペダルシート１８の踏込み操作が解除されると、その付勢力によってブレーキペダル１０は支持軸１２の左まわりに戻り回動させられて図１(a) に示す原位置に保持される。

上記ペダルアーム１４は、断面が略四角形の薄板中空構造を成しており、車両の幅方向における左右方向に２分割された形状の一対の半割体３２、３４にて構成されている。半割体３２、３４は鋼板をプレスにより曲げ加工したもので、それぞれ断面が略ハット形状を成しており、そのハット形状の開口側が互いに対向する姿勢で、且つ開口部に外向きに設けられた互いに平行な板状の外周フランジ３２ｆ、３４ｆが密着するように重ね合わされた状態で、その外周フランジ３２ｆ、３４ｆの外端縁、すなわち車両の前後方向および下方に位置する端縁がプラズマ溶接によるヘリ溶接で一体的に接合されている。第１溶接部Ｗ１は、この外周フランジ３２ｆおよび３４ｆの相互の溶接部を表している。

前記ペダルシート１８は、鋼板等の金属板材にて構成されており、横長の略長方形状を成しているとともに、中央部分にはペダルアーム１４の下端部すなわちシート固定部が貫通させられる単一の取付穴４０が設けられている。ペダルアーム１４の下端部は運転席側へ向かって開口させられているとともに、前記一対の半割体３２、３４の上部側は、ペダルアーム１４の下端部の先端開口部４２側へ向かうに従って徐々に左右に離間させられ、断面が徐々に大きくなるスカート形状とされていて、図１(b) に示される先端開口部４２は上底の方が長い略台形形状を成している。また、その先端開口部４２には、台形形状の左右の斜辺から上底および下底に沿ってコの字形状に曲げられた部分からそのまま延長して突き出す一対の突起３２ｔ、３４ｔが一体に設けられている。突起３２ｔは半割体３２に設けられたもので、突起３４ｔは半割体３４に設けられたものである。上記取付穴４０は、このペダルアーム１４の下端部の先端開口部４２に対応する台形形状を成しており、一対の突起３２ｔ、３４ｔはそれぞれ取付穴４０の周縁部に略接する状態で、ペダルシート１８の裏面１７側、すなわち踏面１６と反対側から取付穴４０内に嵌合されている。上記先端開口部４２は、ペダルシート１８が一体的に固定されるシート固定部に相当する。

上記取付穴４０の周縁部には、踏面１６側へ略直角に曲げられた短い筒部４４が例えばバーリング穴加工等により取付穴４０の全周に設けられており、前記ペダルアーム１４の先端開口部４２に設けられた前記一対の突起３２ｔ、３４ｔの外周面に密着するように平行に重ねられている。この筒部４４の先端縁は、突起３２ｔ、３４ｔの先端縁と略一致させられており、それ等の先端縁同士がペダルシート１８の踏面１６側から行われるプラズマ溶接によるヘリ溶接で一体的に固定されている。第２溶接部Ｗ２ａ、Ｗ２ｂは、この筒部４４と突起３２ｔ、３４ｔとの溶接部を表しており、コの字形状の突起３２ｔ、３４ｔの全長に亘って筒部４４に溶接されている。すなわち、台形形状の先端開口部４２の４箇所のコーナー部が何れもペダルシート１８に一体的に固定されている。

ペダルシート１８にはまた、図１(c) に明らかに示されるように、上記筒部４４の外周側に裏面１７側へ凹んだ凹溝４６が筒部４４に沿って環状に設けられるとともに、その凹溝４６の外周側の側壁に連続して外周側へ延び出す平坦部４８が設けられている。この平坦部４８は、筒部４４の先端縁と略面一になるように設けられており、図面では完全に平坦な平板で示されているが、例えば上端および下端が裏面１７側へ後退するように僅かに湾曲させたり、滑り止め等のための凹凸を設けたりすることもできる。

このような本実施例のブレーキペダル１０によれば、ペダルシート１８にペダルアーム１４の下端側の先端開口部４２が貫通する取付穴４０が設けられ、裏面１７側からその取付穴４０内にペダルアーム１４の先端開口部４２が嵌め入れられた状態で、踏面１６側からプラズマ溶接が施されて取付穴４０の周縁部がペダルアーム１４の先端開口部４２に一体的に固定されるため、溶接を行う際に溶接トーチ等の溶接装置とペダルアーム１４とが干渉する恐れがなく、溶接装置の取り回しの自由度が高くなり、溶接部位を適当に設定することにより所定の踏み込み剛性を容易に確保することができる。本実施例では、台形形状の先端開口部４２の４箇所のコーナー部を含んでコの字形状の突起３２ｔ、３４ｔが設けられ、それ等の突起３２ｔ、３４ｔがそれぞれ全長に亘ってペダルシート１８に一体的に固定されているため、コーナー部の剛性により、高い踏み込み剛性が容易に得られる。

また、本実施例では、取付穴４０の周縁部に短い筒部４４が設けられ、その筒部４４の先端縁とペダルアーム１４の下端側の先端開口部４２の先端縁、すなわち突起３２ｔ、３４ｔの先端縁とが略一致する状態で、それ等の先端縁がヘリ溶接により一体的に固定されているため、隅肉溶接等に比較して溶接装置の取り回しや溶接部位の設定の自由度が一層高くなる。その場合に、ペダルシート１８には筒部４４の外周側に凹溝４６が設けられるとともに、その凹溝４６の外周側の側壁に連続して外周側へ延び出す平坦部４８が設けられ、その平坦部４８と筒部４４の先端縁とが略面一とされているため、筒部４４等の溶接部の出っ張りが解消乃至は緩和され、踏面１６に足を載せて踏み込み操作する際のフィーリングの悪化が抑制される。

また、取付穴４０の周縁部に踏面１６側へ略直角に曲げられた筒部４４が設けられることにより、ペダルアーム１４の下端側の先端開口部４２をペダルシート１８の裏面１７側から取付穴４０内に嵌合する際に、具体的には一対の突起３２ｔ、３４ｔを筒部４４の内側へ嵌合する際に、その筒部４４の曲げ部によって容易に嵌合することができるとともに、両者の遊びを小さくすることができる。これにより、ペダルアーム１４とペダルシート１８とを溶接するために組み付ける際の作業性が向上するとともに、両者の遊びを小さくできることから高い溶接強度が容易に得られるようになる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の実施例において前記実施例と実質的に共通する部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

図３の実施例のペダルシート５０は、前記取付穴４０の周縁部に筒部４４が設けられておらず、前記凹溝４６の底部に相当する内周段差部５２が突起３２ｔ、３４ｔの外周面に略直角に突き当たるように、それ等の突起３２ｔ、３４ｔが取付穴４０内に嵌合されている場合で、踏面１６側からアーク溶接等による隅肉溶接でそれ等の内周段差部５２と突起３２ｔ、３４ｔとが一体的に固定されている。第３溶接部Ｗ３ａ、Ｗ３ｂは、この内周段差部５２と突起３２ｔ、３４ｔとの溶接部を表しており、コの字形状の突起３２ｔ、３４ｔの全長に亘って内周段差部５２に溶接されている。図３の(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に対応する図で、(b) は(a) におけるIIIB−IIIB断面図である。

本実施例においても、踏面１６側からアーク溶接等により取付穴４０の周縁部をペダルアーム１４の下端側の先端開口部４２に一体的に固定できるため、その溶接を行う際の溶接トーチ等の溶接装置とペダルアーム１４とが干渉する恐れがなく、溶接装置の取り回しの自由度が高くなり、溶接部位を適当に設定することにより所定の踏み込み剛性を容易に確保することができるなど、前記実施例１と同様の効果が得られる。

なお、内周段差部５２を設けることなく、平坦部４８のみから成るペダルシート５０の中央部分に取付穴４０を設け、ペダルアーム１４の下端側の先端開口部４２の先端、すなわち一対の突起３２ｔ、３４ｔの先端に略面一になるように嵌合して一体的に溶接するようにしても良い。

図４の実施例のペダルシート６０は、前記実施例１の取付穴４０を、一対の突起３２ｔ、３４ｔに対応して一対の取付穴６２ａ、６２ｂに２分割して設けるようにした場合で、それ等の取付穴６２ａ、６２ｂの周縁部には前記筒部４４と同様にそれぞれ短い筒部６４ａ、６４ｂが設けられている。そして、それ等の筒部６４ａ、６４ｂの先端縁と突起３２ｔ、３４ｔとがそれぞれ略一致する状態で、その先端縁同士がプラズマ溶接によるヘリ溶接により一体的に固定されている。図４の(a) 、(b) はそれぞれ図１の(b) 、(c) に対応する図で、(b) は(a) におけるIVB −IVB 断面図である。

本実施例においても、前記実施例１と同様の作用効果が得られる。加えて、本実施例では一対の突起３２ｔ、３４ｔに対応して一対の取付穴６２ａ、６２ｂが別個に設けられており、それ等の取付穴６２ａ、６２ｂの間の部分には、前記凹溝４６に連続する中間連結部６６が存在するとともに、取付穴６２ａ、６２ｂの周縁部にはそれぞれ環状の筒部６４ａ、６４ｂが設けられているため、ペダルシート６０そのものの剛性が高くなる。また、ペダルシート６０に設けられる取付穴６２ａ、６２ｂの合計面積は前記取付穴４０よりも小さく、且つ分離しているため、ペダルシート６０の剛性が高くなることと相まって踏み込み操作性（フィーリング）が向上する。

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、これ等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。

１０：ブレーキペダル（車両用操作ペダル） １４：ペダルアーム １８、５０、６０：ペダルシート ４０、６２ａ、６２ｂ：取付穴 ４２：先端開口部（シート固定部） ４４、６４ａ：６４ｂ：筒部 ４６：凹溝 ４８：平坦部 Ｏ：支持軸心 Ｗ２ａ、Ｗ２ｂ：第２溶接部 Ｗ３ａ、Ｗ３ｂ：第３溶接部

Claims (3)

1. ペダルシートの踏面が運転席側を向く姿勢で該ペダルシートがペダルアームのシート固定部に一体的に固定され、運転者によって該踏面が踏み込み操作される車両用操作ペダルにおいて、
   前記ペダルシートには前記ペダルアームのシート固定部が貫通する取付穴が設けられ、前記踏面と反対の裏面側から該取付穴内に該シート固定部が嵌め入れられた状態で、該踏面側から溶接が施されて該取付穴の周縁部が該シート固定部に一体的に固定されている
   ことを特徴とする車両用操作ペダル。
2. 前記ペダルアームは断面が角形状の中空構造を成しており、該ペダルアームの下端側の先端開口部が前記シート固定部として用いられ、
   前記角形状の少なくとも１箇所のコーナー部を含めて前記先端開口部と前記取付穴の周縁部とが溶接により一体的に固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操作ペダル。
3. 前記取付穴の周縁部には、前記シート固定部の外周面に平行に重なるように前記踏面側へ略直角に曲げられた筒部が設けられており、該筒部の先端縁と該シート固定部の先端縁とが略一致する状態で、該先端縁同士がヘリ溶接により一体的に固定されている一方、
   前記ペダルシートには、前記筒部の外周側に該筒部に沿って前記裏面側へ凹んだ凹溝が環状に設けられるとともに、該凹溝の外周側の側壁に連続して外周側へ延び出す平坦部が設けられている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用操作ペダル。

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