JP4153136B2

JP4153136B2 - 樹脂製ペダル

Info

Publication number: JP4153136B2
Application number: JP36895199A
Authority: JP
Inventors: 秀彰酒井; 義則鈴木
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2019-12-27
Also published as: JP2001184135A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂材料により一体成形される樹脂製ペダルに係り、特に、一直線まわりの回動可能に支持される筒形状の支持部の構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
筒形状の支持部を介してその筒形状の中心線である一直線まわりの回動可能に配設されるとともに、その一直線に対して略直角な方向へ延び出すように前記支持部に連続して一体にアーム部が設けられており、そのアーム部が前記一直線まわりに踏込み操作される、樹脂材料にて一体成形されている樹脂製ペダルが、例えば自動車のクラッチペダルなどに用いられている。図４は、このような従来の樹脂製ペダルの一例（クラッチペダル）を示す図で、(a) は一部を切り欠いた正面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ断面図であり、この樹脂製ペダル１００は、円筒形状の支持部１０２と、その支持部１０２から延び出すアーム部１０４と、アーム部１０４の先端に設けられた踏込み操作部１０６とを一体に備えている。そして、支持部１０２の円筒内を図示しない支持軸が相対回動可能に挿通させられ、踏込み操作部１０６が踏込み操作されることにより、その支持部１０２の中心線である一直線Ｓまわりに回動させられ、アーム部１０４の中間位置等に連結されたプッシュロッド等の出力部材に操作力を出力する。
【０００３】
上記アーム部１０４は、一直線Ｓに対して略垂直な平板状を成しているアーム本体１０８と、そのアーム本体１０８の両側部に一直線Ｓと平行な一方向（図４(a) の左方向）へ延び出すように設けられた一対のフランジ１１０、１１２とを有し、全体として断面がコの字形状を成している。アーム本体１０８の支持部１０２側の端部は、支持部１０２よりも大きい半円形状を成していて、支持部１０２の全周に外周側へ延び出すように連結されており、一対のフランジ１１０、１１２は、その半円形状に沿ってアーム本体１０８の外周部に一体に設けられた回曲フランジ１１４に連結されている。
【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１００においては、踏込み操作部１０６が踏込み操作されると、その操作反力が支持部１０２に作用するため、アーム部１０４のアーム本体１０８と支持部１０２との連結部分に応力集中が生じ、支持部１０２に大きな負荷がかかるという問題があった。特に、アーム本体１０８と支持部１０２との連結位置に対して踏込み操作部１０６が一直線Ｓ方向へオフセットしているため、一直線Ｓまわりの踏込み方向だけでなく、踏込み方向と直角な横方向の力（こじり力）が作用し、アーム本体１０８と支持部１０２との連結部に大きな負荷が加わる。
【０００５】
これに対し、例えば図５のようにフランジ１１０、１１２や回曲フランジ１１４の内側に、それ等のフランジと略同じ高さの補強リブ１１６を設けることが考えられる。これ等の補強リブ１１６により、ある程度応力集中を分散することができるが、その補強リブ１１６と支持部１０２との連結部分や、補強リブ１１６とアーム本体１０８との連結部分に応力集中が生じ、必ずしも十分に満足できない。図５は、図４の(a) における左側面図に相当する。
【０００６】
また、支持部１０２を含めて、その近傍部分の肉厚を厚くしたり、支持部１０２の径寸法を大きくしたりすることが考えられるが、重量が重くなるだけでなく、厚肉部にボイド等の欠陥が発生し易くなったり、ヒケ、変形などにより支持部１０２の寸法精度が低下したりする。
【０００７】
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、支持部の肉厚を厚くしたり径寸法を大きくしたりすることなく高い剛性、強度が得られるようにするとともに、踏込み操作時の応力集中を十分に緩和できるようにすることにある。
【０００８】
【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、筒形状の支持部を介してその筒形状の中心線である一直線まわりの回動可能に配設されるとともに、その一直線に対して略直角な方向へ延び出すように前記支持部に連続して一体にアーム部が設けられており、そのアーム部が前記一直線まわりに踏込み操作される、樹脂材料にて一体成形されている樹脂製ペダルにおいて、(a) 前記支持部は、それぞれ筒形状を成している内筒および外筒を有する二重筒構造を成しているとともに、その内筒および外筒は、その一直線と平行にその一直線まわりに多数設けられた軸方向リブを介して互いに一体に連結されており、前記アーム部はその外筒の外周面に一体に連結されている一方、 (b) 前記アーム部は、 (b-1) 前記一直線に対して略垂直な平板状を成しているとともに、前記支持部側の端部は前記外筒の径寸法と略同じ幅寸法を有し、その外筒の前記一直線方向における中央部分にその外筒の外周面の略半周に亘って一体に連結されているアーム本体と、 (b-2) そのアーム本体の幅方向の両側部にそれぞれ一体に設けられ、そのアーム本体と共にそれぞれ断面がＴ字形状を成すようにそのアーム本体から両側へ突き出すとともに、前記支持部側の端部は前記外筒の外周面に一体に連結されている一対のフランジと、を有することを特徴とする。
【０００９】
第２発明は、第１発明の樹脂製ペダルにおいて、前記内筒は、前記外筒よりも前記一直線方向の長さが長いことを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
第１発明の樹脂製ペダルにおいては、支持部が、多数の軸方向リブを介して互いに一体に連結された内筒および外筒から成る二重筒構造を成しており、その外筒の外周面にアーム部が連結されるため、支持部の肉厚を厚くして外径寸法を大きくした場合と同様に、支持部の剛性や強度が向上する。しかも、二重筒構造であるため、単純に肉厚を厚くしたり径寸法を大きくしたりする場合に比較して、所定の強度を確保しつつボイド等の欠陥が発生したりヒケや変形などで寸法精度が低下したりすることが防止される。
【００１１】
また、アーム部が、一直線に対して略垂直な平板状のアーム本体と、そのアーム本体の両側部に設けられた一対のフランジとを有するため、アーム部の剛性や強度が向上する。また、アーム本体は一直線方向において外筒の中央部分に連結されているとともに、そのアーム本体から両側へ突き出すように設けられた一対のフランジは外筒の外周面に一体に連結されているため、アーム部から支持部の外筒に伝達される応力が外筒の中央部分から両側へ略均等に分散されるようになり、応力集中が効果的に軽減される。これにより、支持部の強度上昇と相まって、樹脂製ペダル全体の剛性や強度が大幅に向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、自動車のクラッチペダルやブレーキペダルに好適に適用されるが、他の種々のペダルに適用することも可能である。踏込み操作力は、例えばアーム部の中間部に接続されたプッシュロッド等の出力部材から出力するように構成されるが、支持部を挟んでアーム部と反対側へ延び出すように設けられた突出部に出力部材が連結されるようになっていても良く、何れの場合も操作反力が支持部に作用する。
【００１３】
また、前記一直線上に軸心まわりの回動可能に配設された出力軸に支持部が相対回転不能に取り付けられ、その出力軸を一直線まわりに回動させて踏込み操作力を出力する樹脂製ペダルにも本発明は適用可能で、その場合は踏込み操作力が支持部に作用して出力軸に伝達される。
【００１４】
前記二重筒構造の外筒および内筒は、例えば何れも円筒形状にて構成されるが、多角形筒形状の外筒や内筒を採用することも可能で、少なくとも内筒の内周面は断面円形であることが望ましい。また、これ等の外筒および内筒の長さ寸法は、互いに略同じであっても良いが、外筒よりも内筒の方を長くしても差し支えない。これ等の外筒および内筒は、例えば前記一直線を中心として同心に設けられるが、内筒に対して外筒を偏心させて設けることも可能である。
【００１５】
上記外筒および内筒を連結する軸方向リブは、少なくとも３本以上設けられるが、等角度間隔で６〜１０本程度設けることが望ましい。また、軸方向リブの長さ寸法は、例えば外筒の長さ寸法と略同じ長さに定められ、外筒の略全長に亘って設けられる。この軸方向リブの他に、総ての軸方向リブと直角に交差するように前記一直線に対して略垂直な環状リブを設けることも可能である。環状リブは、例えば外筒の前記一直線方向における中央部分に設けることが望ましい。
【００１６】
アーム部の一対のフランジは、例えば支持部側の端部の幅寸法が前記外筒の全長と略同じ寸法に定められ、その外筒の略全長に亘って連結されるように構成されるが、外筒の長さ寸法より短いフランジを設けるようにしても良い。この一対のフランジの他にも、例えばフランジと略同じ高さになるようにアーム本体の片面或いは両面に補強リブなどを設けることが可能である。
【００１８】
上記アーム部の先端には、例えばパッド状の踏込み操作部が一体に、または別体に設けられ、その踏込み操作部が踏込み操作されるように構成される。この踏込み操作部、前記アーム本体と支持部との連結部位、およびアーム部に対する出力部材の接続部位は、こじりを軽減する上で前記一直線に対して垂直な一平面内に略位置するように構成することが望ましい。
【００１９】
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、図３の(a) 、(b) 、(c) は、それぞれ図２におけるＡ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図、Ｃ−Ｃ断面図である。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、円筒形状の支持部１２、支持部１２の中心線である一直線Ｓに対して略直角な方向へ延び出すように支持部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込み操作部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。
【００２０】
支持部１２は、それぞれ円筒形状を成しているとともに一直線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、一直線Ｓと平行に一直線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、図示しない支持軸に相対回動可能に嵌合されることにより、内筒２０の中心線と一致する一直線Ｓまわりの回動可能に配設される。軸方向リブ２４は、本実施例では一直線Ｓまわりに等角度間隔で８本設けられているとともに、軸方向リブ２４の長さ寸法は外筒２２の長さ寸法と略同じで、外筒２２の全長に亘って設けられている。また、内筒２０と外筒２２の間であって、外筒２２の一直線Ｓ方向における中央部分には、総ての軸方向リブ２４と直角に交差するように一直線Ｓに対して略垂直な環状リブ２６が設けられている。
【００２１】
前記アーム部１４は、一直線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の一直線Ｓ方向における中央部分、すなわち前記環状リブ２６と略同じ位置において、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。
【００２２】
アーム部１４の長手方向の中間部分であって支持部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接続部４０が一体に設けられている。接続部４０は、図３(a) から明らかなように矩形の枠体形状を成しており、一直線Ｓに対して略垂直な接続壁４２に連結ピン４４を介してプッシュロッドのクレビス４６が相対回動可能に連結されるようになっている。この接続壁４２、前記踏込み操作部１６、およびアーム部１４のアーム本体３０と支持部１２との連結部位は、こじりを軽減するために一直線Ｓに対して垂直な一平面内に略位置するように定められている。
【００２３】
また、アーム部１４の上端部、すなわち支持部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５０が一体に設けられており、前記接続部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５２が一体に設けられており、それよりも踏込み操作部１６側にはフルストロークストッパプレート５４が一体に設けられている。
【００２４】
このような樹脂製ペダル１０においては、支持部１２が、多数の軸方向リブ２４を介して互いに一体に連結された内筒２０および外筒２２から成る二重円筒構造を成しており、その外筒２２の外周面にアーム部１４が連結されるため、支持部の肉厚を厚くして外径寸法を大きくした場合と同様に、支持部１２の剛性や強度が向上する。本実施例では外筒２２の中央部分に、軸方向リブ２４と直角に交差するように環状リブ２６が設けられているため、支持部１２の剛性や強度が一層向上する。しかも、二重円筒構造であるため、単純に肉厚を厚くしたり径寸法を大きくしたりする場合に比較して、所定の強度を確保しつつボイド等の欠陥が発生したりヒケや変形などで寸法精度が低下したりすることが防止される。
【００２５】
また、アーム部１４は、一直線Ｓに対して略垂直な平板状のアーム本体３０と、そのアーム本体３０の両側部に設けられた一対のフランジ３２、３４とを有するため、アーム部１４の剛性や強度が向上する。本実施例では、アーム本体３０の両面に、更に中央リブ３６や補強リブ３８が設けられているため、アーム部１４の剛性や強度が大幅に向上する。
【００２６】
また、アーム本体３０は一直線Ｓ方向において外筒２２の中央部分に連結されているとともに、そのアーム本体３０から両側へ突き出すように設けられた一対のフランジ３２、３４は外筒２２の略全長に亘って一体に連結されているため、操作反力によってアーム部１４から支持部１２の外筒２２に伝達される応力が、外筒２２の全長に亘って略均等に分散されるようになり、応力集中が効果的に軽減される。これにより、支持部１２の強度上昇と相まって、樹脂製ペダル１０全体の剛性や強度が大幅に向上する。
【００２７】
また、本実施例では、アーム部１４のアーム本体３０と支持部１２との連結部位と、プッシュロッドが接続される接続壁４２と、運転者によって踏込み操作される踏込み操作部１６とが、一直線Ｓに対して垂直な一平面内に略位置するように定められているため、アーム部１４と支持部１２との連結部に作用するこじりが軽減される利点がある。
【００２８】
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。
【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２におけるＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面、Ｃ−Ｃ断面を示す図である。
【図４】従来の樹脂製ペダルの一例を示す概略図で、(a) は一部を切り欠いた正面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図４の樹脂製ペダルに補強リブが設けられた場合を説明する図で、図４の(a) の左側面図に相当する図である。
【符号の説明】
１０：樹脂製ペダル１２：支持部１４：アーム部２０：内筒２２：外筒２４：軸方向リブ３０：アーム本体３２、３４：フランジ

Claims

筒形状の支持部を介して該筒形状の中心線である一直線まわりの回動可能に配設されるとともに、該一直線に対して略直角な方向へ延び出すように前記支持部に連続して一体にアーム部が設けられており、該アーム部が前記一直線まわりに踏込み操作される、樹脂材料にて一体成形されている樹脂製ペダルにおいて、
前記支持部は、それぞれ筒形状を成している内筒および外筒を有する二重筒構造を成しているとともに、該内筒および外筒は、該一直線と平行に該一直線まわりに多数設けられた軸方向リブを介して互いに一体に連結されており、前記アーム部は該外筒の外周面に一体に連結されている一方、
前記アーム部は、
前記一直線に対して略垂直な平板状を成しているとともに、前記支持部側の端部は前記外筒の径寸法と略同じ幅寸法を有し、該外筒の前記一直線方向における中央部分に該外筒の外周面の略半周に亘って一体に連結されているアーム本体と、
該アーム本体の幅方向の両側部にそれぞれ一体に設けられ、該アーム本体と共にそれぞれ断面がＴ字形状を成すように該アーム本体から両側へ突き出すとともに、前記支持部側の端部は前記外筒の外周面に一体に連結されている一対のフランジと、を有する
ことを特徴とする樹脂製ペダル。
前記内筒は、前記外筒よりも前記一直線方向の長さが長い
ことを特徴とする請求項１に記載の樹脂製ペダル。