JP5906202B2 - Pedal arm for vehicle and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、車両のブレーキペダルやアクセルペダル、クラッチペダルなどに利用可能な車両用ペダルアーム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a vehicle pedal arm that can be used for a vehicle brake pedal, an accelerator pedal, a clutch pedal, and the like, and a method of manufacturing the same .
従来、上記のような車両用ペダルアームとしては、鋼板を打抜いてプレス成形したペダルアームが一般に利用されている。しかし、ペダルアームには高剛性が求められるため、鋼板には厚さ6mm以上の厚板鋼板が用いられ、重量が嵩む問題があった。そこで、特許文献1,2では、ペダルアームを中空の金属管で構成することが提案されている。
Conventionally, as a pedal arm for a vehicle as described above, a pedal arm obtained by punching a steel plate and press forming is generally used. However, since the pedal arm is required to have high rigidity, a thick steel plate having a thickness of 6 mm or more is used for the steel plate, which increases the weight. Thus,
特許文献1では、断面円形の金属管からなるペダルアームの先端部に曲げ加工を施してペダルシートを溶接固定しているが、この曲げ部分が太いと、車両床面側でのペダル可動域が狭くなり、クリアランスが不足すればフロアカーペットに干渉する問題が生じる。車両床面側にクリアランスを確保するために、ペダルアームの曲がりを小さくすれば、ペダルシート前方に確保されるべき操作者爪先とのクリアランスが狭くなり、操作性が悪化する問題が生じる。
In
これらの問題を回避するために小径の金属管を使用すれば、必然的にペダルアームの基端側で強度不足を生じることになる。特許文献1の図11〜図14に係る実施例では基端側を大径化することが記載され、また、特許文献2では基端側が大径の円錐形管を形成することが記載されているが、何れの場合にも大径化により薄肉化する傾向は否めず、必ずしも強度確保に寄与しないうえ、製造工程や加工工数の増加を招き、製造コスト面での不利は否めない。
If a small diameter metal tube is used in order to avoid these problems, the strength of the pedal arm will inevitably be insufficient. In the examples according to FIGS. 11 to 14 of
本発明は、従来技術のこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、実用的な支持剛性と操作性を確保しつつ軽量化を達成できる車両用ペダルアーム及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a state of the prior art, and an object thereof is a vehicle pedal arm capable of achieving weight reduction while ensuring practical support rigidity and operability, and a method of manufacturing the same. Is to provide.
上記従来技術の有する課題を解決するため、本発明は、長手方向に一様な中空の扁平断面形状を有する金属からなる基端側部分(11)と、前記基端側部分と同じ金属からなり前記基端側部分の先端側に連続する先端側部分と、を備えた車両用ペダルアームであって、前記扁平断面の長軸方向がペダルアーム操作方向となるように前記基端側部分にて回動可能に軸支され、かつ、踏面に隣接した前記先端側部分に前記扁平断面の長軸方向を曲率半径方向とする曲り部(13)を有するものにおいて、前記曲り部が、断面形状の遷移部(12a)を介して前記基端側部分の先端側に継目無く連続し、前記扁平断面の一側に連なり前記扁平断面の短軸方向かつ前記曲率半径方向と直交する側方に凹陥した断面横U字状の内側壁(31)と、前記扁平断面の他側に連なり前記側方に凸である断面横U字状の外側壁(32)とを含み、前記内側壁が前記外側壁の内方に湾入した内外二重の断面横U字状に形成されていることを特徴とする車両用ペダルアームにある。 To solve the problems of the prior art, the present invention includes a proximal portion made of a metal having a uniform hollow flat sectional shape in the longitudinal direction (11), made of the same metal as the base end side portion the vehicle pedal arm with a distal portion, a continuous from the leading end side of the proximal portion at said proximal portion so that the major axis direction of the flat cross section is a pedal arm operating direction is rotatably supported, and in those with bends for the long axis direction of the flat cross section and radius of curvature direction on the distal end side portion adjacent to the tread (13), the bent portion, the cross-sectional shape It is continuously connected to the distal end side of the base end side portion via the transition portion (12a), and is continuous with one side of the flat cross section and is recessed in the short axis direction of the flat cross section and the side perpendicular to the curvature radius direction . An inner wall (31) having a U-shaped cross section and the flat surface Continuous with the other side of the cross-section and a cross section transverse U-shaped outer wall (32) is convex to the side, the inner side wall inner and outer double cross transverse U was indented inward of the outer wall It is in the pedal arm for vehicles characterized by forming in the shape of a letter.
また、本発明は、長手方向に一様な扁平断面形状を有する金属管を出発材料とする車両用ペダルアームの製造方法であって、前記金属管の先端側部分に曲げ加工を行い、前記扁平断面の長軸方向を曲率半径方向とする曲り部を形成する工程と、前記金属管の基端側部分に、前記扁平断面の長軸方向がペダルアーム操作方向となるように回動軸支用の孔を加工する工程と、前記曲り部に、前記扁平断面の短軸方向かつ前記曲率半径方向と直交する側方からのプレス加工を行い、前記扁平断面の一側が凹陥され他側の内方に移入された内外二重の断面横U字状に成形する工程と、を含む、車両用ペダルアームの製造方法にもある。The present invention also relates to a method for manufacturing a pedal arm for a vehicle, which uses a metal tube having a flat cross-sectional shape uniform in the longitudinal direction as a starting material, and bending the tip side portion of the metal tube. A step of forming a bent portion having a major axis direction of the cross section as a radius of curvature direction, and a pivot shaft support so that the major axis direction of the flat cross section becomes a pedal arm operation direction at the proximal end portion of the metal tube And a step of pressing the bent portion from the side of the short cross section of the flat cross section and the side perpendicular to the radius of curvature, and one side of the flat cross section is recessed and the other side is inward. And a method of manufacturing a pedal arm for a vehicle including a step of forming a U-shaped cross section having a horizontal U-shaped cross section.
本発明は、上記構成により、以下に記載されるような効果を奏する。
(a)特殊な製造工程を経ない長手方向に一様な断面形状を有する金属管を素材として使用するので、材料コストが掛からず、材料の調達および品質管理が容易である。
(b)曲り部が、金属管の周壁の一側が凹陥され他側の内方に移入された内外二重の断面横U字状にプレス成形されているので、必要な強度を確保しつつ、もとの金属管に対して見かけ上の断面積を大幅に低減できる。それにより、車両床面側でのペダル可動域や操作者爪先の可動域を広く確保でき、フロアカーペットとの干渉や操作者爪先との干渉を回避しつつ良好な操作性が得られる。
(c)曲り部やその他の部分に切断等の除去加工が不要であり、それに伴う強度低下を回避でき、また、中空断面化のための溶接も不要であり、基本的な製造をプレス工程のみで行うことができるので、製造工程が複雑化することもない。
(d)長手方向に一様な断面形状を有する中空の金属管を用いることで軽量化を達成しながらも、金属管の断面積が曲り部によって制限されないので、基端側における強度確保が容易であり、別途補強手段を追加する必要がない。
According to the above configuration, the present invention has the following effects.
(A) Since a metal tube having a uniform cross-sectional shape in the longitudinal direction without passing through a special manufacturing process is used as a material, material costs are not required, and material procurement and quality control are easy.
(B) Since the bent portion is press-molded into a lateral U-shaped double cross section that is recessed on one side of the peripheral wall of the metal tube and transferred inwardly on the other side, while ensuring the necessary strength, The apparent cross-sectional area can be greatly reduced with respect to the original metal tube. Thereby, a wide range of movement of the pedal and the range of movement of the operator's toe on the vehicle floor surface side can be secured, and good operability can be obtained while avoiding interference with the floor carpet and interference with the operator's toe.
(C) No need for removal processing such as cutting at the bent part or other parts, avoiding the accompanying strength reduction, and no need for welding to make a hollow cross-section. Therefore, the manufacturing process is not complicated.
(D) While achieving weight reduction by using a hollow metal tube having a uniform cross-sectional shape in the longitudinal direction, since the cross-sectional area of the metal tube is not limited by the bent portion, it is easy to ensure the strength on the base end side. Therefore, it is not necessary to add a reinforcing means separately.
(e)金属管が、ペダルアーム操作方向を長軸方向とする扁平な断面形状を有し、曲がり部が、その曲率半径方向と直交する側方からプレス成形されているので、車体側への回動支持部や出力部が設けられる基端側部分にプレス加工を伴わずに強度確保可能であるとともに、曲がり部のプレス加工も容易に行うことができ、製造コスト面で有利である。 (E) a metal tube having a flattened cross-sectional shape of the pedal arm operation direction and longitudinal direction, the bending section, since it is press-formed from the side perpendicular to the radius of curvature direction, to the vehicle body Strength can be secured without pressing the base end side portion where the rotation support portion and the output portion are provided, and the bending portion can be easily pressed, which is advantageous in terms of manufacturing cost.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、自動車のブレーキペダルとして利用される本発明実施形態に係る車両用ペダルアーム1を示し、図4はペダルアーム1を備えたブレーキペダル装置100を示している。各図において、ペダルアーム1は、図中下側に位置した先端に踏面となるペダルプレート2を有し、図中上側に位置した基端側部分11に、車体側ブラケット7に回動可能に支持される回動支持部となるボス3と、ブレーキ装置側と連結される出力部を構成するボス4とが互いに離間して設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a
図示例では、ボス4に第1リンク5の一端が連結され、第1リンク5の中央部にブレーキブースターのオペレーティングロッド(図示せず)が連結される。第1リンク5の他端は、第2リンク6の先端に連結され、第2リンク6の基端は、回動支持部(ボス3)に連結されている。なお、図示例とは逆に、最上端にボス4(出力部)が配設され、中間寄りにボス3(回動支持部)が配設される場合もある。
In the illustrated example, one end of the
本発明実施形態に係るペダルアーム1は、長手方向に一様な扁平楕円断面形状を有する汎用の金属管(扁平楕円管)をプレス加工してなり、上述した基端側部分11およびその先端側に屈曲部11bを介して連続する中間部分12には、図1(b)に示されるような元の金属管(10)の断面形状が残存している。対照的に、中間部分12のさらに先端側には、断面形状の遷移部12a(図1(c))を介して曲り部13が連続しており、この曲り部13は、図1(d)に示されるように、金属管(10)の一側31(図中右側)が凹陥され他側32(図中左側)の内方に移入された内外二重の断面横U字状にプレス成形されている。
The
次に、ペダルアーム1の製造工程について図2(a)〜(e)を参照しながら説明する。
先ず、図2(a)に示すように、先端10aおよび基端10aを有する所定長さの扁平楕円管10を用意する。次いで、図2(b)に示すように、パイプベンダーまたはプレス型を使用して屈曲部11bおよび曲り部130の曲げ加工を行い、基端側部分11および中間部分12を形成する。この時点では未だ全体が長手方向に一様な扁平楕円断面形状を有している。この段階で図2(c)に示すように、プレス穴開け加工によりボス3,4の取付け孔11a,11cを形成しておく。
Next, the manufacturing process of the
First, as shown in FIG. 2A, a flat
次いで、図2(d)に示すように、扁平楕円断面形状の曲げ部130に対して、その曲率半径方向(扁平楕円管10の扁平方向)に直交する側方を加圧方向にして凸型と凹型とでプレス加工を行い、一側31が凹陥され他側32の内方に移入された断面横U字状の曲げ部13を形成するとともに、中間部分12と縮幅された曲げ部13との間に、中間部分12の扁平楕円断面形状から曲げ部13の断面横U字状に断面形状が遷移する遷移部12aが形成される。
Next, as shown in FIG. 2 (d), with respect to the
その後、図2(e)に示すように、曲げ部13の先端部13aを、ペダルプレート2の傾斜に合わせて斜めに切断し、切断した先端13cをペダルプレート2の裏面に溶接により固定する。これにより、断面横U字状のまま開放されていた先端13cが閉鎖され、曲げ部13の剛性が確保される。
Thereafter, as shown in FIG. 2 (e), the
以上のように形成されたペダルアーム1は、回動支持部(3)および出力部(4)が設けられる基端側部分11から中間部分12にかけての主要部分が、ペダルアーム1の操作方向を長軸方向とする扁平な断面形状をなしているので、中空の扁平楕円管10により軽量化を達成しながら必要な強度を容易に確保できる。
In the
また、中間部分12の先端側に遷移部12aを介して連続する曲げ部13は、側方からのプレスによって断面横U字状に成形されているので、この部分に必要な強度を確保しつつも見かけ上の断面積、特に、図1(d)中上下方向となるペダルアーム操作方向の寸法が約1/2に縮幅されており、材料(扁平楕円管10)の除去加工を伴わずに基端側部分11との間で大きな断面変化を達成している。
Moreover, since the
これにより、図1(a)および図4に示すように、ダッシュパネル8近傍でのペダル可動域や、操作者爪先9の可動域9aに対するクリアランスを容易に確保でき、フロアカーペット8aとの干渉や操作者爪先9との干渉が回避され、良好な操作性が維持される。しかも、先端13cの断面積(ペダルアーム操作方向の寸法)が縮小されたことで、ペダルプレート2の裏面側において先端13cの周囲に余剰空間が確保され、ペダルプレート2にゴム製のペダルパッド(図示せず)を被着する係合代を容易に確保できる利点もある。
As a result, as shown in FIGS. 1 (a) and 4 , the pedal movable area in the vicinity of the
上記実施形態では、ペダルアーム1の材料として扁平楕円管10を用いる場合を示したが、扁平角管など、基端側部分11の断面形状に相応しい楕円管以外の扁平金属管を用いることもできる。
In the above embodiment, the case where the flat
図3(a)〜(c)は、本発明実施形態に係るペダルアーム1(曲り部13)の実用的な変形例を示している。先述の実施形態では、断面横U字状の曲り部13において、内外各側壁部31,32が実質的に内部空間を残さないようにプレス加工されていたが、各変形例41〜43では、何れも横U字状断面の縁部33に円弧状断面が残るように成形されている。
Figure 3 (a) ~ (c) shows a practical modification of the
金属管の周壁の一側31が凹陥され他側32の内方に移入される曲り部13(41〜43)の成形では、縁部を完全に圧縮する場合に比べて、円弧状断面の縁部33を残留させることで、材料への負担が少なく安定的な加工が行える利点がある。また、図3(a)に示す変形例41(13)では、縁部33を除く内外各側壁部31,32の曲率を同程度とし、内壁部31が外壁部32の内側に完全に畳み込まれるのではなく、当接した位置でプレス加工を停止して内部空間30が残るようにしている。
In the formation of the bent portion 13 (41 to 43) in which one
一方、図3(b)に示す変形例42(13)では、断面円弧状の金型を用いてプレス成形することで、縁部33を形成しつつも、中間部分では内外各側壁部31,32に内部空間が残らないようにしている。また、図3(c)に示す変形例43(13)は、図1(d)に示した実施形態に最も近い変形例であり、この例でも縁部33を形成しつつ中間部分では内外各側壁部31,32に内部空間が残らないようにしている。
On the other hand, in the modified example 42 (13) shown in FIG. 3 (b), by press molding using a circular arc cross sectional shape of the mold, while also forming the
なお、上記実施形態では、曲り部13の断面形状を包括的に「断面横U字状」と記載したが、以上の変形例41〜43からも明らかなように、「断面C字状」あるいは抜き勾配を考慮して「先端の丸い断面横V字状」などのように表現することもできる。これらは表現の問題であって、金属管の周壁の一側が凹陥され他側の内方に移入されかつ内外二重になった両側壁が縮幅される特徴においては本質的に同一である。
In the above embodiment has been described as comprehensively "sectional horizontal U-shaped" cross-sectional shape of the
以上、本発明実施形態について述べたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいてさらに各種の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and change are further possible based on the technical idea of this invention.
例えば、上記各実施形態では、基端側部分11と中間部分12の間に屈曲部11bが形成される場合を示したが、屈曲部は省略される場合もある。
さらに、上記実施形態では本発明に係るペダルアームを、車両のブレーキペダルに実施する場合を示したが、アクセルペダルやクラッチペダルなど、他のペダルアームとして実施することも、本発明の範囲内において可能である。
For example, in the above embodiments, a case where the
Furthermore, although the case where the pedal arm which concerns on this invention is implemented in the brake pedal of a vehicle was shown in the said embodiment, implementing as other pedal arms, such as an accelerator pedal and a clutch pedal, is also within the scope of the present invention. Is possible.
1 ペダルアーム
2 ペダルプレート(踏面)
3 ボス(回動支持部)
4 ボス(出力部)
10 扁平楕円管
11 基端側部分
11a,11c 取付け孔
11b 屈曲部
12 中間部分
12a 遷移部
13 曲り部
1
3 Boss (rotating support)
4 Boss (output part)
10
Claims (2)
前記曲り部が、断面形状の遷移部を介して前記基端側部分の先端側に継目無く連続し、前記扁平断面の一側に連なり前記扁平断面の短軸方向かつ前記曲率半径方向と直交する側方に凹陥した断面横U字状の内側壁と、前記扁平断面の他側に連なり前記側方に凸である断面横U字状の外側壁とを含み、前記内側壁が前記外側壁の内方に湾入した内外二重の断面横U字状に形成されていることを特徴とする車両用ペダルアーム。 Includes a proximal portion made of a metal having a uniform hollow flat sectional shape in the longitudinal direction, and a distal portion continuing to the distal end side of the proximal portion made of the same metal as the base end side portion, the and a pedal arm for vehicles, said flat long-axis direction of the cross section is rotatably supported by said base end portion so that the pedal arm operating direction, and the tip end portion adjacent to the tread In the one having a bent portion with the major axis direction of the flat cross section as the radius of curvature direction,
The bent portion is continuously connected to the distal end side of the proximal end portion through a transition portion having a cross-sectional shape, and is connected to one side of the flat cross section and is perpendicular to the short axis direction of the flat cross section and the radius of curvature direction. It includes a cross section transverse U-shaped inner wall which is recessed laterally, and a cross-section transverse U-shaped outer wall which is convex on the side continuous to the other side of the flat cross section, the inner wall of the outer wall A pedal arm for a vehicle, wherein the pedal arm is formed into a U-shaped cross section with an inner and outer double section that is inserted inward.
前記金属管の先端側部分に曲げ加工を行い、前記扁平断面の長軸方向を曲率半径方向とする曲り部を形成する工程と、Bending the tip side portion of the metal tube, and forming a bent portion having a major axis direction of the flat cross section as a curvature radius direction; and
前記金属管の基端側部分に、前記扁平断面の長軸方向がペダルアーム操作方向となるように回動軸支用の孔を加工する工程と、A step of machining a rotation shaft support hole in the proximal end portion of the metal tube so that a long axis direction of the flat cross section is a pedal arm operation direction;
前記曲り部に、前記扁平断面の短軸方向かつ前記曲率半径方向と直交する側方からのプレス加工を行い、前記扁平断面の一側が凹陥され他側の内方に移入された内外二重の断面横U字状に成形する工程と、The curved section is pressed from the side perpendicular to the minor axis direction of the flat cross section and the radius of curvature, and one side of the flat cross section is recessed and transferred to the inside of the other side. Forming into a U-shaped cross section;
を含む、車両用ペダルアームの製造方法。A method for manufacturing a pedal arm for a vehicle.
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