JP2021060047A - ブッシュ及び車両用ペダル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相対回転するピンとボスとの間に配設されるブッシュにおいて、ブッシュとそのブッシュに対して摺動する部材との接触を面接触とすることにより、長期間の使用でもブッシュの摩耗を抑制し、ガタ詰めの持続性を高める。【解決手段】軸受部１１ｇの軸方向の反フランジ部側端部は、ピン（１２）の外径より内径が小さく形成されており、軸受部１１ｇの軸方向のフランジ部側は、反フランジ部側端部からフランジ部側に向けて外径が漸次大きくなるように傾斜した傾斜面部１１ｂとされており、傾斜面部１１ｂのフランジ部側の外径は、ボス（１３）の内径より大きく形成されており、軸受部１１ｇは、軸方向に沿って螺旋状に延びるスリット１１ｄ、１１ｅ、１１ｆを備え、スリット１１ｄ、１１ｅ、１１ｆは、フランジ部１１ｃの延出外端１１ｎから軸受部１１ｇの軸方向の反フランジ部側端１１ｏまで繋がっている。【選択図】図４

Description

本発明は、ブッシュ及び車両用ペダル装置に関する。

特許文献１には、車両用ペダル装置の回転軸部において軸部材となるカラーと軸受部材となるボスとの間に配設されるブッシュに関する発明が開示されている。この発明において、ブッシュは、カラー及びボスの軸方向両側にそれぞれ設けられている。そして、各ブッシュは、カラーとボスとの隙間によるボスのガタつきを抑制する（以下、ガタ詰めという）ように、弾性変形可能な樹脂により形成され、円筒形を変形した鼓形状とされている。そのため、各ブッシュは、軸方向における中央部の内周面でカラーの外周面に接触し、軸方向における両端側の外周面でボスの内周面に接触してガタ詰め機能を達成している。

特開２０１６−３１５６３号公報

しかし、特許文献１の場合、カラー及びボスの表面とブッシュとの各接触は、線接触であり、接触面積が小さいため長期間の使用では接触部分が摩耗し易く、長期間の使用ではブッシュの交換が必要となる場合があった。

本発明の課題は、相対回転する軸部材と軸受部材との間に配設されるブッシュにおいて、ブッシュとそのブッシュに対して摺動する部材との接触を面接触とすることにより、長期間の使用でもブッシュの摩耗を抑制し、ガタ詰めの持続性を高めることにある。

本発明の第１発明は、相対回転する軸部材であるピンと軸受部材であるボスとの間に配設され、前記ピンの外周面及び前記ボスの内周面間に挟まれる円筒形状の軸受部と、該軸受部における前記ボスの軸方向端部から露出する端部で、前記ボスの軸方向端部の端面に沿って前記ボスの半径方向外側に延出されるフランジ部とを備え、弾性変形可能素材により形成されたブッシュであって、前記軸受部の軸方向の反フランジ部側端部は、前記ピンの外径より内径が小さく形成されており、前記軸受部の軸方向のフランジ部側は、前記反フランジ部側端部から前記フランジ部側に向けて外径が漸次大きくなるように傾斜した傾斜面部とされており、該傾斜面部の前記フランジ部側の外径は、前記ボスの内径より大きく形成されており、前記軸受部は、軸方向に沿って螺旋状に延びるスリットを備え、該スリットは、前記フランジ部の延出外端から前記軸受部の軸方向の反フランジ部側端まで繋がっている。

本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記螺旋状のスリットは、前記軸受部の周方向の一周以上に渡って形成されている。

本発明の第３発明は、上記第１又は第２発明において、前記軸受部は、前記傾斜面部と、軸方向に沿って延びる円筒部とを備え、該円筒部は、前記傾斜面部を挟んで前記フランジ部の反対側に一体に形成されている。

本発明の第４発明は、上記第３発明において、前記スリットは、前記軸受部の前記傾斜面部では螺旋状に形成され、前記軸受部の前記円筒部では軸方向に沿って直線状に形成され、前記フランジ部では半径方向に沿って直線状に形成されている。

本発明の第５発明は、上記第１〜第４発明のいずれかにおいて、前記軸受部及び前記フランジ部は、樹脂により一体成形されている。

本発明の第６発明は、上記第１〜第５発明のいずれかのブッシュが用いられ、ペダルアームの両端に、足踏み操作されるペダル及び足踏み操作時の回転中心となる回転軸部を備えた車両用ペダル装置であって、前記ピンは前記回転軸部の軸部材であり、前記ボスは前記回転軸部の軸受部材である。

本発明によれば、ピンが軸受部に挿通され、更に軸受部がボスに挿通された状態では、軸受部の反フランジ部側端部は、弾性変形により拡径してピンの外周面に巻き付いて面接触する。また、軸受部の傾斜面部の外周がボスの内周面により縮径されることにより、軸受部がボスの軸方向端部から抜け出る方向に弾性的に付勢され、フランジ部は、ピンの端部でピンを支持する部材（例えば、ペダルブラケット）に面接触する。ブッシュは、これらの面接触により線接触の場合に比べて耐摩耗性が高められ、ガタ詰め効果の持続性を高めることができる。

本発明の車両用ペダル装置の一実施形態を示す正面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面矢視拡大図である。 上記車両用ペダル装置の回転軸部にブッシュを組み付ける様子を示す説明図である。 本発明のブッシュの一実施形態を示す拡大斜視図である。 上記ブッシュの拡大側面図である。 上記ブッシュの拡大正面図である。

＜車両用ペダル装置の一実施形態＞
図１、２は、本発明の車両用ペダル装置の一実施形態を示す。この実施形態は、ブレーキペダルのペダルアーム２がペダルブラケット３に回転自在に取り付けられている。ペダルアーム２の先端にはペダル２ａが固定されており、その反対側の回転中心側部２ｂは、回転軸部１を介してペダルブラケット３に固定されている。従って、ペダル２ａが足踏み操作されることにより、回転軸部１を中心にペダルアーム２が回転してブレーキ操作が行われる。

図２のように、回転軸部１は、軸部材であるピン１２が軸受部材であるボス１３に挿通されて構成されている。しかも、ピン１２の両端部では、ボス１３との隙間に樹脂製のブッシュ１１が対を成して挿入されている。このようにブッシュ１１が挿入された状態で、ピン１２の両端は、ペダルブラケット３の嵌合孔３ａに嵌合され、その状態でピン１２の両端が加締められて、ピン１２の両端にはカシメ部１２ａが形成されている。このカシメ部１２ａによりペダルブラケット３がピン１２の両端に挟持され、回転軸部１がペダルブラケット３に固定されている。ボス１３の軸方向の中央部の外周には、ペダルアーム２の回転中心側部２ｂが溶接結合されている。

＜ブッシュの一実施形態＞
図４〜６は、一つのブッシュ１１の一実施形態を示す。なお、一対のブッシュ１１は、互いに同一のものが使用されている。ブッシュ１１は、上述のようにピン１２とボス１３との間に挟持される概ね円筒形状の軸受部１１ｇと、その軸受部１１ｇの軸方向端部に一体に形成されたフランジ部１１ｃとを備える。フランジ部１１ｃは、ブッシュ１１がピン１２とボス１３との間に挟持された状態で、ボス１３の軸方向端部から露出し、ボス１３の端面１３ａに沿ってボス１３の半径方向外側に延出されて円板状に形成されている。

ブッシュ１１の軸受部１１ｇは、フランジ部１１ｃ側に傾斜面部１１ｂを備え、反フランジ部側に円筒部１１ａを一体に備える。傾斜面部１１ｂは、反フランジ部１１ｃ側からフランジ部１１ｃ側に向けて外径が漸次大きくなるように傾斜した傾斜面を備える。また、円筒部１１ａは、傾斜面部１１ｂの小径側と同一径の円筒形状に形成されている。

ブッシュ１１には、フランジ部１１ｃから円筒部１１ａまでブッシュ１１の軸方向の全長に渡って延びるスリット１１ｆ、１１ｄ、１１ｅが形成されている。傾斜面部１１ｂのスリット１１ｄは、軸受部１１ｇの軸方向に沿って螺旋状に形成されており、フランジ部１１ｃのスリット１１ｆは、フランジ部１１ｃの半径方向に沿って直線状に形成されている。また、円筒部１１ａのスリット１１ｅは、円筒部１１ａの軸方向に沿って直線状に形成されている。スリット１１ｆ、１１ｄ、１１ｅは、フランジ部１１ｃの延出外端１１ｎから円筒部１１ａの反フランジ部側端１１ｏまで繋がっている。スリット１１ｄは、傾斜面部１１ｂの周方向で１周（３６０度）以上となるように形成されている。この実施形態の場合、図６に矢印で示すように４３０度程度とされている。

円筒部１１ａは、その内径がピン１２の外径より僅かに小さく形成されている。例えば、ピン１２の外径が１３ｍｍのとき、円筒部１１ａの内径は１２．６ｍｍとされている。ブッシュ１１は弾性変形可能な樹脂により形成されており、円筒部１１ａにピン１２が挿通されると、円筒部１１ａは、弾性変形して拡径され、ピン１２の外周面に巻き付くように面接触する。ブッシュ１１は、樹脂の一体成形により形成されており、樹脂材料として、例えば、ＰＯＭ（ポリアセタール）、若しくはＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）が用いられる。なお、耐油性、弾性変形特性、摩擦係数等の条件を満たせば、他の樹脂を使用してもよい。

また、傾斜面部１１ｂは、フランジ部１１ｃ側の外径がボス１３の内径より僅かに大きく形成されている。例えば、ボス１３の内径が１５ｍｍのとき、傾斜面部１１ｂのフランジ部１１ｃ側の外径は１５．４ｍｍとされている。そのため、図２のように傾斜面部１１ｂがボス１３内に嵌合されると、傾斜面部１１ｂは、弾性変形して縮径される。このとき、傾斜面部１１ｂは、樹脂の弾性及び傾斜面によりボス１３に嵌合された状態から抜け出る方向に弾性的に付勢される。その結果、フランジ部１１ｃの外側面１１ｈがペダルブラケット３の側面に面接触する。

以上のように、ブッシュ１１の円筒部１１ａがピン１２の外周面に面接触するため、ピン１２に対するボス１３の径方向のガタ詰めが行われる。また、フランジ部１１ｃの外側面１１ｈがペダルブラケット３の側面に面接触するため、ピン１２に対するボス１３の軸方向のガタ詰めがペダルブラケット３を介して行われる。

ブレーキ操作によりペダルアーム２が回転軸部１を中心に回転されると、ボス１３がピン１２に対して回転される。このとき、ブッシュ１１は、通常は、ボス１３と共に回転し、ピン１２の外周面及びペダルブラケット３の側面に対し摺動する。この摺動に伴う摩擦抵抗を小さくするため、スリット１１ｆ、１１ｄ、１１ｅには、潤滑用グリースが充填されている。

＜ブッシュの組付け手順＞
図３は、ブッシュ１１の軸受部１１ｇをピン１２とボス１３との隙間に挿入する様子を示す。ピン１２とボス１３との隙間にブッシュ１１の軸受部１１ｇを挿入する際は、図３の矢印で示すように、ピン１２とボス１３との隙間をめがけて軸受部１１ｇを挿入する。このとき、軸受部１１ｇの先端の円筒部１１ａの内径は、ピン１２の外径より僅かに小さいため、作業者は、指先、若しくは所定の治具を使って、円筒部１１ａの内径をピン１２の外径より大きくなるように拡げて、ピン１２の外周に円筒部１１ａを被せる。この状態で、ブッシュ１１をピン１２とボス１３との隙間に押し込むことにより、ブッシュ１１の軸受部１１ｇをピン１２とボス１３との隙間に挿入することができる。

一方、ブッシュ１１の傾斜面部１１ｂの外径は、ボス１３の内径より僅かに大きいため、傾斜面部１１ｂの外周面がボス１３の内周面に当接した位置より押し込んでもブッシュ１１は自らの弾性力により当初の位置まで押し戻される。この状態で、図２で説明したように、ペダルブラケット３を取り付けることにより、ブッシュ１１のフランジ部１１ｃは、ブッシュ１１の弾性力に抗してペダルブラケット３の側面に押されて、円筒部１１ａはピン１２とボス１３との隙間に圧入される。そのため、フランジ部１１ｃは、ペダルブラケット３の側面に面接触する。図３では、片方のブッシュ１１のみの組付け手順について説明したが、対を成す別のブッシュ１１についても全く同様に組み付けられる。

＜その他の実施形態＞
以上、特定の実施形態について説明したが、本発明は、それらの外観、構成に限定されず、種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、上記実施形態では、ブッシュ１１を車両用ブレーキ装置の回転軸部１のブッシュ１１として使用したが、一般的な回転軸部のブッシュとして使用してもよい。

上記実施形態では、スリット１１ｄを軸受部１１ｇの周方向の一周以上に渡って形成したが、ブッシュ１１の素材の弾性変形特性によっては一周より短くしてもよい。また、螺旋状のスリット１１ｄの螺旋の回転方向は実施形態とは反対方向としてもよい。

上記実施形態では、軸受部１１ｇに円筒部１１ａと傾斜面部１１ｂとを備える構成としたが、軸受部１１ｇを傾斜面部１１ｂのみにより構成し、ブッシュ１１にピン１２が挿通された状態で、傾斜面部１１ｂの反フランジ部側が変形してピン１２の外周面に面接触する部分が形成されるものとしてもよい。

上記実施形態では、軸受部１１ｇの円筒部１１ａ及びフランジ部１１ｃのスリット１１ｅ、１１ｆを直線状に形成したが、傾斜面部１１ｂのスリット１１ｄを延長して螺旋状に形成してもよい。

上記実施形態では、ブッシュ１１を樹脂の一体成形により形成したが、ばね鋼等、他の素材により形成してもよい。

上記実施形態では、回転軸部１の軸部材をピン１２により構成し、ピン１２をペダルブラケット３に対しカシメ部１２ａにより固定したが、回転軸部１の軸部材を中空体のカラーにより構成し、ペダルブラケット３に対するカラーの固定を、カラーの中空部を貫通するボルトとナットにより行うようにしてもよい。

上記実施形態では、車両用ペダル装置をブレーキペダルに適用したが、クラッチペダル、足踏み式パーキングブレーキペダル等の他のペダル装置に適用してもよい。

＜各発明に対応する上記実施形態の作用効果＞
なお、最後に上述の「課題を解決するための手段」における第１発明以降の各発明に対応する上記実施形態の作用効果を付記しておく。

第１発明によれば、ピン１２がブッシュ１１の軸受部１１ｇに挿通され、更に軸受部１１ｇがボス１３に挿通された状態では、軸受部１１ｇの反フランジ部側端部は、弾性変形により拡径してピン１２の外周面に巻き付いて面接触する。また、軸受部１１ｇの傾斜面部１１ｂの外周がボス１３の内周面により縮径されることにより、軸受部１１ｇがボス１３の軸方向端部から抜け出る方向に弾性的に付勢され、フランジ部１１ｃは、ペダルブラケット３の側面に面接触する。ブッシュ１１は、これらの面接触により線接触の場合に比べて耐摩耗性が高められ、ガタ詰め効果の持続性を高めることができる。

第２発明によれば、ブッシュ１１の軸受部１１ｇの円筒部１１ａが拡径される動きと、軸受部１１ｇの傾斜面部１１ｂが縮径される動きとを、拡径部分と縮径部分とに挟まれ、スリット１１ｄにより変形可能とされた傾斜面部１１ｂの帯状部分１１ｋ（図４参照）で吸収している。従って、軸受部１１ｇの中で、円筒部１１ａにおける拡径と、傾斜面部１１ｂにおける縮径を可能としている。

第３発明によれば、ブッシュ１１の軸受部１１ｇの円筒部１１ａによりピン１２の外周面に巻き付く面の面積を確保することができる。

ブッシュ１１の全体に螺旋状のスリット１１ｆ、１１ｄ、１１ｅを形成した場合、円筒部１１ａ及びフランジ部１１ｃでは、螺旋の終端となり、螺旋終端部に図４に仮想線で示すように先鋭端部１１ｍが形成され、先鋭端部１１ｍは破損し易すい。第４発明によれば、円筒部１１ａ及びフランジ部１１ｃのスリット１１ｅ、１１ｆを直線状にしているため、先鋭端部１１ｍが形成されないようにすることができる。

第５発明によれば、ブッシュ１１を樹脂の一体成形により形成することにより軽量化し、且つ生産性を高めることができる。

第６発明によれば、ブッシュ１１の径方向及び軸方向のガタ詰め効果が長期間維持されるため、ペダル２ａの操作感を長期間に渡って良好に維持することができる。

１ 回転軸部
２ ペダルアーム
２ａ ペダル
２ｂ 回転中心側部
３ ペダルブラケット
３ａ 嵌合孔
１１ ブッシュ
１１ａ 円筒部
１１ｂ 傾斜面部
１１ｃ フランジ部
１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ スリット
１１ｇ 軸受部
１１ｈ 外側面
１１ｋ 帯状部分
１１ｍ 先鋭端部
１１ｎ 延出外端
１１ｏ 反フランジ部側端
１２ ピン（軸部材）
１２ａ カシメ部
１３ ボス（軸受部材）
１３ａ 端面

Claims (6)

1. 相対回転する軸部材であるピンと軸受部材であるボスとの間に配設され、前記ピンの外周面及び前記ボスの内周面間に挟まれる円筒形状の軸受部と、
   該軸受部における前記ボスの軸方向端部から露出する端部で、前記ボスの軸方向端部の端面に沿って前記ボスの半径方向外側に延出されるフランジ部とを備え、
   弾性変形可能素材により形成されたブッシュであって、
   前記軸受部の軸方向の反フランジ部側端部は、前記ピンの外径より内径が小さく形成されており、
   前記軸受部の軸方向のフランジ部側は、前記反フランジ部側端部から前記フランジ部側に向けて外径が漸次大きくなるように傾斜した傾斜面部とされており、
   該傾斜面部の前記フランジ部側の外径は、前記ボスの内径より大きく形成されており、
   前記軸受部は、軸方向に沿って螺旋状に延びるスリットを備え、
   該スリットは、前記フランジ部の延出外端から前記軸受部の軸方向の反フランジ部側端まで繋がっているブッシュ。
2. 請求項１において、
   前記螺旋状のスリットは、前記軸受部の周方向の一周以上に渡って形成されているブッシュ。
3. 請求項１又は２において、
   前記軸受部は、前記傾斜面部と、軸方向に沿って延びる円筒部とを備え、該円筒部は、前記傾斜面部を挟んで前記フランジ部の反対側に一体に形成されているブッシュ。
4. 請求項３において、
   前記スリットは、前記軸受部の前記傾斜面部では螺旋状に形成され、前記軸受部の前記円筒部では軸方向に沿って直線状に形成され、前記フランジ部では半径方向に沿って直線状に形成されているブッシュ。
5. 請求項１〜４のいずれかにおいて、
   前記軸受部及び前記フランジ部は、樹脂により一体成形されているブッシュ。
6. 請求項１〜５のいずれかのブッシュが用いられ、
   ペダルアームの両端に、足踏み操作されるペダル及び足踏み操作時の回転中心となる回転軸部を備えた車両用ペダル装置であって、
   前記ピンは前記回転軸部の軸部材であり、前記ボスは前記回転軸部の軸受部材である車両用ペダル装置。

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