JP5659141B2

JP5659141B2 - 車両用操作ペダル

Info

Publication number: JP5659141B2
Application number: JP2011282536A
Authority: JP
Inventors: 智弘津隈
Original assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Current assignee: Toyoda Iron Works Co Ltd
Priority date: 2011-12-24
Filing date: 2011-12-24
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2031-12-24
Also published as: JP2013134513A

Description

本発明は車両用操作ペダルに係り、特に、ペダルアームの下端部にペダルシートを一体的に固設する構造に関するものである。

(a) 車両の上下方向に配設される筒形状のペダルアームと、(b) そのペダルアームの下端部であって車両後側部分に配置されるようにそのペダルアームに一体的に固設され、運転者によって踏み込み操作されるペダルシートと、を有す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２分割された一対の長手状の半割体にて構成されており、互いに対向するように組み合わされて車両の前後側に位置する一対の側端部が一体的に接合されることにより筒形状とされている。そして、そのペダルアームの下端部には、車両幅方向の両側へ互いに離間するように折り曲げられ、ペダルシートに沿って延びる一対のシート取付部が一体に設けられており、そのシート取付部にペダルシートが溶接により一体的に接合されている。

特開２０１１−９０５２５号公報

ところで、このような車両用操作ペダルにおいては、シート取付部を設けるために車両後側（運転席側）の接合部（第１溶接部Ｗ１）が途中で途切れて開口している一方、車両前側の接合部も塗料抜き穴を設けるために途中で途切れているため、シート取付部のみがペダルシートに密着させられて接合される。このため、シート取付部の付け根付近（折れ曲がり部分）に応力集中が生じ易くなり、ペダルアームの疲労耐久強度を確保する上で改善の余地があった。

なお、上記塗料抜き穴は、電着塗装など塗料に浸漬して操作ペダルを塗装する場合に、ペダルアーム内に前処理液や塗料などの液体が残留すると、乾燥時にその残留液体が吹き出すなどして塗装不良を生じることがあるため、ペダルアームの内部に液体が残留しないようにするために設けられる。

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、塗装不良を回避しつつ応力集中が生じないようにペダルシートをペダルアームに取り付けることができるようにして疲労耐久強度を向上させることにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 車両の上下方向に配設される筒形状のペダルアームと、(b) そのペダルアームの下端部であって車両後側部分に配置されるようにそのペダルアームに一体的に固設され、運転者によって踏み込み操作されるペダルシートと、を有する車両用操作ペダルにおいて、(c) 前記ペダルアームの下端部は、車両幅方向の両側に位置する一対の側壁を備えている一方、(d) 前記ペダルシートの裏面には車両幅方向に離間して一対の連結プレートが設けられており、(e) その一対の連結プレートの間に前記ペダルアームの下端部が嵌め入れられて前記一対の側壁がその一対の連結プレートに一体的に接合されているとともに、(f) 前記ペダルアームの下端部は下方に開口しており、且つ、(g) 前記ペダルシートの裏面には、前記ペダルアームの下端部の開口側に所定の隙間を隔てて位置する平坦な背板部と、その背板部の両端からそのペダルアームの下端部に沿って略直角に曲げられた互いに平行な一対の側板部と、を有する凹形状の連結部材が一体的に固設されており、(h) その連結部材の前記一対の側板部によって前記一対の連結プレートが構成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、車両幅方向に２分割された一対の長手状の半割体にて構成されており、互いに対向するように組み合わされて車両の前後側に位置する一対の側端部が一体的に接合されることにより筒形状とされているとともに、(b) そのペダルアームの下端部の断面は略直角四辺形で、車両幅方向の両側に位置する前記一対の側壁は平坦で互いに平行であり、(c) 前記一対の側板部は、前記一対の側壁と平行で略面接触させら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、前記一対の側板部の前記ペダルシートに接する側の端部には、それぞれ車両幅方向において互いに離間する方向へそのペダルシートの裏面に沿って曲げられた固定用フランジが一体に設けられており、その固定用フランジがそのペダルシートの裏面に一体的に接合さ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、ペダルシートの裏面に設けられた一対の連結プレートの間にペダルアームの筒形状の下端部が嵌め入れられ、車両幅方向の一対の側壁がその一対の連結プレートに一体的に接合されているため、応力集中が抑制されてペダルアームの疲労耐久強度が向上する。これにより、ペダルアームを薄肉化できるとともに、ペダルシートが固設される下端部の形状をスリム化でき、車両用操作ペダル全体として軽量化を図ることができる。また、ペダルアームの下端部は下方に開口しているため、塗装時の塗料や処理液等が適切に排出され、それ等の残留に起因する塗装不良が防止されて、従来と同等の塗装品質を確保できる。
また、ペダルシートの裏面には、背板部と一対の側板部とを有する凹形状の連結部材が一体的に固設されており、その連結部材の一対の側板部が前記連結プレートとして機能してペダルアームに一体的に接合されるため、ペダルシートの取付け剛性が高くなるとともに、ペダルシートに対するペダルアームの相対的な位置決めが容易になって組付作業性が向上する。その場合に、ペダルアームの下端部と背板部との間には所定の隙間が設けられるため、塗装時の塗料等の液体の排出性能を適切に確保できる。また、ペダルアームの下端の開口部が凹形状の連結部材によって覆蓋されるため、乗員の切傷等を抑制することができる。

第２発明では、ペダルアームが一対の長手状の半割体にて構成されている場合で、そのペダルアームの下端部の断面は略直角四辺形で、車両幅方向の両側に位置する一対の側壁は平坦で互いに平行であり、一対の側板部はその一対の側壁に略面接触させられているため、それ等の側壁と側板部とが高い接合強度で接合されるようになり、ペダルアームの疲労耐久性能を一層向上させることができる。

第３発明では、一対の側板部に車両幅方向において互いに離間する方向へ曲げられた固定用フランジが設けられ、その固定用フランジがペダルシートの裏面に一体的に接合されているため、車両幅方向に離間した接合部を介して支持されることによりペダルシートの姿勢が安定し、ペダルシートの端が踏み込み操作されるオフセット荷重に対しても高い接合強度が得られる。

本発明の一実施例である車両用操作ペダルを示す図で、ペダルシートが固設された下端部をペダルシートの裏面側（車両前側）から見た斜視図である。図１におけるII−II断面部分の拡大断面図である。図１における III−III 断面部分の拡大断面図である。図１の車両用操作ペダルの下端部を、ペダルシートの裏面に垂直な方向から見た背面図である。図１の車両用操作ペダルのペダルアームおよびペダルシートを別々に示した斜視図である。本発明の他の実施例を示す図で、図３に対応する断面図である。

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、クラッチペダル等に好適に適用される。ペダルアームは、例えば車両幅方向に２分割された一対の長手状の半割体を互いに対向するように組み合わせて、車両の前後側に位置する一対の側端部を一体的に接合することにより筒形状（中空構造）とされるが、角パイプを用いたり、１枚の鋼板を角筒形状に折り曲げたりしても良く、種々の態様が可能である。一対の半割体にて構成する場合、例えばハット断面形状の半割体を、互いに対向する姿勢で側端部のフランジ（鍔部）を突き合わせるように重ね合わせて溶接等により一体的に接合することにより中空構造とされるが、コの字形状乃至は角張ったＵ字形状の半割体の側端縁を突き合わせてアーク溶接等により一体的に接合しても良い。コの字形状乃至は角張ったＵ字形状の半割体の側端部を互いに重ね合わせてスポット溶接等により一体的に接合して角筒形状とすることもできる。ペダルアームの下端部は例えば四角形断面の角筒形状とされるが、長手方向の全長に亘って角筒形状としても良い。四角形断面は、例えば長方形や正方形の直角四辺形が望ましいが、少なくとも車両幅方向の両側の一対の側壁が互いに平行であることが望ましい。

ペダルシートは、車両幅方向における中心線がペダルアームの中心線と一致するように固設することが望ましいが、車両幅方向の何れか一方へオフセットして固設することもできる。ペダルシートは、その上下方向の姿勢が長手形状のペダルアームの軸心と平行になるように固設しても良いが、ペダルシートの下端側がペダルアームから離間するように、言い換えれば車両後側である運転席側へ接近するように傾斜したり、その逆方向へ傾斜したりする姿勢で固設することもできる。車両の上下方向に配設されるペダルアームについても、運転席側へ傾斜していたり逆方向へ傾斜していたりしても良い。ペダルシートの左右方向の姿勢についても、例えばペダルアームの車両幅方向の両側に位置する一対の側壁に対して略直角になるように定められるが、その直角方向から車両前後方向へ傾斜させることも可能である。ペダルシートの裏面に設けられる連結プレート（連結部材の側板部）は、例えば裏面に対して垂直に立ち上がるように設けられるが、所定角度で車両幅方向へ傾斜させても良く、ペダルアームに対するペダルシートの取付姿勢に応じて適宜定められる。

ペダルアームと一対の側板部との接合や、一対の側板部とペダルシートとの接合は、アーク溶接等の溶接が適当であるが、接着剤やねじ、リベット等の他の接合手段を用いることも可能で、ペダルアームやペダルシート、連結部材の材質等に応じて適宜定められる。溶接で接合する場合、消耗電極式アーク溶接や溶接棒等を用いた隅肉溶接などが好適に用いられるが、非消耗電極式溶接法であるプラズマアーク溶接や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のみを溶かして溶接する溶接法を採用することもできる。溶接部位によってはスポット溶接等の抵抗溶接など、他の溶接手段を採用することもできる。

ペダルアームの下端部は、連結部材の一対の側板部の間に嵌め入れられて一対の側壁がその一対の側板部に一体的に接合されるが、一対の側板部と一対の側壁とが略面接触するように嵌め込まれるようにすることが望ましい。接合手段によっては、一対の側板部と一対の側壁との間に多少の隙間があっても良い。

ペダルアームの下端部は下方に開口しているが、これは塗装時の塗料や処理液等が適切に排出され、それ等の残留に起因する塗装不良を防止するためのもので、塗料等を排出できる隙間があれば良い。連結部材の背板部がペダルアームの下端部との間に所定の隙間を隔てて位置しているが、この隙間は、塗装時に塗料等の液体が適切に排出されるように定められる。凹形状の連結部材は、ペダルシートの裏面に対して垂直な方向から見た場合に、コの字形状（角張ったＵ字形状）であることを意味する。凹形状の開口側からペダルアームの下端部を差し込んだ場合に、その下端部と背板部との間に所定の隙間が残されるように、背板部と側板部との間のコーナー形状を設定することが望ましい。

第３発明では、連結部材の一対の側板部に固定用フランジが一体に設けられており、断面が略Ｌ字形状を成すように構成されるが、第１発明の実施に際しては、単純な平板状の側板部を採用することもできるなど、種々の態様が可能である。

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用操作ペダル１０を示す図で、ペダルシート１８が固設された下端部をペダルシート１８の裏面２０側（車両前側）から見た斜視図である。図２は、図１におけるII−II断面部分の拡大断面図で、図３は、図１における III−III 断面部分の拡大断面図、図４は、図１の車両用操作ペダル１０の下端部を、ペダルシート１８の裏面２０に垂直な方向から見た背面図である。また、図５は、図１の車両用操作ペダル１０のペダルアーム１４およびペダルシート１８を別々に示した斜視図である。この車両用操作ペダル１０は、常用ブレーキペダルやアクセルペダル等として用いられるもので、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の上端部において図示しない支持軸まわりに回動可能に支持されているとともに、下端部に一体的に固設された板状のペダルシート１８の踏面２２が運転者によって踏み込み操作されることにより、その支持軸まわりに回動させられるようになっている。

ペダルアーム１４は薄板中空構造を成しており、車両幅方向すなわち図２〜図４における左右方向に２分割された長手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、且つ開口の両側部に外向きに設けられた板状のフランジ３２ｆ、３４ｆが互いに面接触するように重ね合わされた状態で、そのフランジ３２ｆ、３４ｆの外端縁、すなわち車両の前後方向乃至は上下方向に位置する半割体３２、３４の側端縁がアーク溶接等により一体的に溶接されている。図２、図３から明らかなように、ペダルアーム１４の少なくとも下端部の断面は略直角四辺形で、実施例では略正方形とされており、互いに平行な平坦な一対の左右の側壁３６、３８を有する角筒形状を成している。第１溶接部Ｗ１は、上記フランジ３２ｆおよび３４ｆの外端縁の溶接部を表している。

前記ペダルシート１８は、鋼板等の平坦な金属板材にて構成されており、その裏面２０には連結部材４０が一体的に固設されているとともに、その連結部材４０に前記ペダルアーム１４の下端部が一体的に接合されている。連結部材４０は、ペダルシート１８の裏面２０から略垂直に立ち上がる凹形状、すなわちコの字形状乃至は角張ったＵ字形状を成しており、車両幅方向と略平行すなわちペダルシート１８の幅方向と略平行な平坦な背板部４２と、その背板部４２の両端から略直角に車両上方側へ折り曲げられた互いに平行な一対の側板部４４、４６とを一体に備えている。一対の側板部４４、４６は、ペダルアーム１４の下端部が嵌め入れられるように、ペダルアーム１４の幅寸法と略同じ寸法だけ車両幅方向に離間して設けられているとともに、ペダルシート１８の裏面２０に接する側の端部には、それぞれ車両幅方向において互いに離間する方向へ裏面２０に沿って略直角に曲げられた固定用フランジ４８、５０が一体に設けられている。

上記連結部材４０は左右対称に構成されており、ペダルシート１８の裏面２０の中央部分に配置され、一対の固定用フランジ４８、５０が裏面２０に略面接触する状態で、その固定用フランジ４８、５０の各々の車両幅方向の外端縁が消耗電極式アーク溶接等による隅肉溶接によって裏面２０に一体的に接合されている。第２溶接部Ｗ２は、上記固定用フランジ４８、５０とペダルシート１８との溶接部を表している。

そして、図５に示すように、上方側に開口する連結部材４０の凹形状内にペダルアーム１４の下端部を軸方向から嵌め入れ、一対の側壁３６、３８が側板部４４、４６と略平行で且つ略面接触する状態で、側板部４４、４６の端縁を消耗電極式アーク溶接等による隅肉溶接によってそれぞれ側壁３６、３８に一体的に接合する。第３溶接部Ｗ３は、この側板部４４、４６と側壁３６、３８との溶接部を表している。ペダルシート１８は、車両幅方向における中心線がペダルアーム１４の中心線と一致するように、そのペダルアーム１４に固設される。また、ペダルアーム１４は、ペダルシート１８の裏面２０と略平行で、且つペダルシート１８の幅方向に対して略垂直に上方へ突き出す姿勢で、連結部材４０に溶接される。図３から明らかなように、ペダルアーム１４は裏面２０から所定寸法だけ浮いた位置で連結部材４０に溶接されている。側板部４４、４６は一対の連結プレートに相当し、その高さ寸法は側壁３６、３８の中間位置に達する寸法とされている。

上記ペダルアーム１４は、その下端部が凹形状の連結部材４０のコーナー４４ｃ、４６ｃに当接させられることによって軸方向の位置決めが行われ、背板部４２との間に所定の隙間Ｇを有する状態で連結部材４０に固設される。背板部４２と側板部４４、４６とのコーナー４４ｃ、４６ｃは、本実施例では円弧形状に湾曲させられており、その湾曲によってペダルアーム１４の挿入端が規定されるが、傾斜コーナーなどで挿入端を規定することもできる。隙間Ｇは、塗装時に塗料等の液体が適切に排出されるように、塗料の粘性等に応じて適宜定められる。背板部４２およびコーナー４４ｃ、４６ｃの、ペダルシート１８の裏面２０からの高さ寸法は、前記側板部４４、４６よりも大きく、ペダルアーム１４の下端の開口部を略覆蓋する寸法を有し、乗員がペダルアーム１４の下端部に触って切傷することが防止される。

このような車両用操作ペダル１０においては、ペダルシート１８の裏面２０に固設された連結部材４０の一対の側板部４４、４６の間にペダルアーム１４の筒形状の下端部が嵌め入れられ、車両幅方向の一対の側壁３６、３８が第３溶接部Ｗ３によって一対の側板部４４、４６に一体的に溶接されているため、応力集中が抑制されてペダルアーム１４の疲労耐久強度が向上する。これにより、ペダルアーム１４を薄肉化できるとともに、ペダルシート１８が固設される下端部の形状をスリム化でき、車両用操作ペダル１０全体として軽量化を図ることができる。

また、ペダルアーム１４の下端部は下方に開口しているとともに、背板部４２との間に所定の隙間Ｇが設けられているため、側壁３６、３８に設けられた図示しない支持軸挿通用のボス挿入穴やクレビスピン挿入穴の存在と相まって、塗装時の塗料や処理液等がその隙間Ｇから適切に排出され、それ等の残留に起因する塗装不良が防止されて、従来と同等の塗装品質を確保できる。

また、ペダルアーム１４が一対の長手状の半割体３２、３４にて構成されており、そのペダルアーム１４の下端部の断面は略直角四辺形で、車両幅方向の両側に位置する一対の側壁３６、３８は平坦で互いに平行であり、一対の側板部４４、４６はその一対の側壁３６、３８に略面接触させられるように互いに平行に設けられているため、それ等の側壁３６、３８と側板部４４、４６とが高い接合強度で溶接されるようになり、ペダルアーム１４の疲労耐久性能が一層向上する。

また、ペダルシート１８の裏面２０には、背板部４２と一対の側板部４４、４６とを有する凹形状の連結部材４０が一体的に固設されており、その連結部材４０の一対の側板部４４、４６が連結プレートとして機能してペダルアーム１４に一体的に溶接されるため、ペダルシート１８の取付け剛性が高くなるとともに、ペダルシート１８に対するペダルアーム１４の位置決めが容易になって組付作業性が向上する。その場合に、ペダルアーム１４の下端部と背板部４２との間には所定の隙間Ｇが設けられるため、塗装時の塗料等の液体の排出性能を適切に確保できる。また、ペダルアーム１４の下端の開口部が凹形状の連結部材４０によって覆蓋されるため、乗員の切傷等を防ぐことができる。

また、上記側板部４４、４６には、車両幅方向において互いに離間する方向へ曲げられた固定用フランジ４８、５０が設けられ、その固定用フランジ４８、５０がペダルシート１８の裏面２０に一体的に溶接されているため、車両幅方向に離間した接合部を介して支持されることによりペダルシート１８の姿勢が安定し、ペダルシート１８の端が踏み込み操作されるオフセット荷重に対しても高い接合強度が得られる。特に、固定用フランジ４８、５０の外端縁が溶接されているため、オフセット荷重に対して有利である。

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６の車両用操作ペダル７０は、図１の車両用操作ペダル１０に比較して、前記連結部材４０の固定用フランジ４８、５０を無くし、側板部４４、４６を消耗電極式アーク溶接等による隅肉溶接によって直接裏面２０に溶接した場合である。第２溶接部Ｗ２′は、この側板部４４、４６とペダルシート１８との溶接部を表している。図６は、前記図３に対応する断面図である。

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、７０：車両用操作ペダル１４：ペダルアーム１８：ペダルシート３２、３４：半割体３６、３８：側壁４０：連結部材４２：背板部４４、４６：側板部（連結プレート）４８、５０：固定用フランジＧ：隙間

Claims

車両の上下方向に配設される筒形状のペダルアームと、
該ペダルアームの下端部であって車両後側部分に配置されるように該ペダルアームに一体的に固設され、運転者によって踏み込み操作されるペダルシートと、
を有する車両用操作ペダルにおいて、
前記ペダルアームの下端部は、車両幅方向の両側に位置する一対の側壁を備えている一方、
前記ペダルシートの裏面には車両幅方向に離間して一対の連結プレートが設けられており、
該一対の連結プレートの間に前記ペダルアームの下端部が嵌め入れられて前記一対の側壁が該一対の連結プレートに一体的に接合されているとともに、
前記ペダルアームの下端部は下方に開口しており、
且つ、前記ペダルシートの裏面には、前記ペダルアームの下端部の開口側に所定の隙間を隔てて位置する平坦な背板部と、該背板部の両端から該ペダルアームの下端部に沿って略直角に曲げられた互いに平行な一対の側板部と、を有する凹形状の連結部材が一体的に固設されており、
該連結部材の前記一対の側板部によって前記一対の連結プレートが構成されている
ことを特徴とする車両用操作ペダル。
前記ペダルアームは、車両幅方向に２分割された一対の長手状の半割体にて構成されており、互いに対向するように組み合わされて車両の前後側に位置する一対の側端部が一体的に接合されることにより筒形状とされているとともに、
該ペダルアームの下端部の断面は略直角四辺形で、車両幅方向の両側に位置する前記一対の側壁は平坦で互いに平行であり、
前記一対の側板部は、前記一対の側壁と平行で略面接触させられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用操作ペダル。
前記一対の側板部の前記ペダルシートに接する側の端部には、それぞれ車両幅方向において互いに離間する方向へ該ペダルシートの裏面に沿って曲げられた固定用フランジが一体に設けられており、該固定用フランジが該ペダルシートの裏面に一体的に接合されている
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。