JP6117020B2

JP6117020B2 - ペダルアーム

Info

Publication number: JP6117020B2
Application number: JP2013136592A
Authority: JP
Inventors: 崇弘藤井
Original assignee: Hiruta Kogyo Co Ltd
Current assignee: Hiruta Kogyo Co Ltd
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2017-04-19
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: JP2015011534A

Description

本発明は、自動車のブレーキペダルやクラッチペダルに用いられるペダルアームに関する。

自動車のブレーキペダルやクラッチペダルに用いられるペダルアームは、踏込に対して必要十分な強度が求められる一方、重量軽減も求められる。対となるペダル部材を最中合わせにし、前記ペダル部材を周縁部で接合して一体化するペダルアームは、各ペダル部材を膨出させて断面係数を高くしつつ、各ペダル部材の板厚を薄くして、軽量化できる利点がある。しかし、ペダル部材を周縁部で接合して一体化する手段によっては、ペダル部材の接合が不十分になったり、接合部分での重量増加が無視できなくなったりする。

特許文献１が開示するペダルアームは、対となるペダル部材を最中合わせにし、前記ペダル部材を周縁部で接合して一体化する際、ペダル部材の周縁部をクリンチ加工するクリンチ周縁部とし、前記クリンチ周縁部にカシメ係合部を設けて、分離しない強固な接合を実現しながら、接合部分での重量増加を回避している（特許文献１・［請求項１］）。特に、境界縁をハの字状に斜行させたカシメ係合部は、振動等によるカシメ係合部の弛みを抑制又は防止し、ペダル部材が分離しない強固な係合を安定して維持する利点を有する。

特開2010-086052号公報

近年、自動車用部材の更なる軽量化が要求されるようになってきており、２部材を結合する自動車用部材では、一方を強度部材として鋼製部材としながら、他方を重量軽減部材としてアルミ製部材を用いる例も見られるようになってきている。ところが、こうした異種材料の利用を特許文献１が開示するペダルアームに適用した場合、アルミ製部材が柔らかいため、カシメ係合部が振動等によって緩む問題が出てくる。そこで、ペダルアームの強度を維持しつつ、軽量化することを目的として、異種材料であるペダル部材の結合手段について検討した。

検討の結果開発したものが、対となるペダル部材を最中合わせにし、前記ペダル部材を周縁部で接合して一体化するペダルアームにおいて、ペダル部材は、鋼製部材とアルミ製部材とであり、アルミ製部材の周縁部を内巻縁部、鋼製部材の周縁部を外巻縁部としてクリンチ加工するクリンチ周縁部とし、前記クリンチ周縁部をレーザー溶接により一体化したことを特徴とするペダルアームである。本発明の「最中合わせ」は、鋼製部材とアルミ製部材とが左右対称のほか、左右非対称の場合を含む。

本発明のペダルアームは、異種材料である鋼製部材とアルミ製部材との結合手段として、周縁部をクリンチ加工するクリンチ周縁部としながら、振動等により緩まないように、前記クリンチ周縁部をレーザー溶接し、クリンチ周縁部の弛みを防止し、強固な接合を実現する。溶接手段として、前記レーザー溶接以外も考えられるが、クリンチ周縁部は幅が狭いため、溶接ビードが細くできるレーザー溶接が好適である。また、溶接ビードが細いため、溶接ビードによる重量増加も最小限に留めることができる。

「鋼製部材」とは、鉄又は鉄を主体とする合金から構成される部材で、本発明のペダルアームにおいて強度部材となる。また、「アルミ製部材」とは、アルミ又はアルミを主体とする合金から構成される部材で、本発明のペダルアームにおいて重量軽減部材となる。鋼製部材とアルミ製部材とは、それぞれの周縁部においてクリンチ加工することから側面視形状が相似であり、外巻縁部を形成する鋼製部材が内巻縁部を形成するアルミ製部材より前記外巻縁部の幅だけ側面視形状が大きくなる。

強度確保の観点から、鋼製部材は、断面が膨出した型部材で、下端にペダルパッドを取り付け、アルミ製部材は、周縁部を前記鋼製部材に添える平板部材である構成が好ましい。鋼製部材は、断面が膨出した型部材とすることにより、断面係数が高くなり、ペダルアームの強度を向上させる。これから、アルミ製部材に対して、鋼製部材は、負荷の掛かるペダルパッドの取り付けに適している。また、アルミ製部材は、周縁部を鋼製部材に添える平板部材として、鋼製部材の外巻縁部に内側から内巻縁部を押し当てることにより、鋼製部材に比べて強度が劣っても、断面が膨出した鋼製部材を保形できる。

本発明により、ペダルアームに必要充分な強度を確保しながら、軽量化できる。強度の確保は、鋼製部材による効果、軽量化は、アルミ製部材による効果である。クリンチ加工してクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部をレーザー溶接する接合手段は、異種材料である鋼製部材とアルミ製部材とをそれぞれの周縁部で接合する場合に好適で、クリンチ周縁部にカシメ係合部を設ける場合に比べ、クリンチ周縁部がずれたり、外れたりする虞をなくすことができる。しかも、レーザー溶接は、溶接ビードによる重量増加を抑制する点で優れている。

本発明を適用したペダルアームの一例の側面図である。本例のペダルアームの正面図である。図１中Ａ−Ａ端面図である。図１中Ｂ−Ｂ端面図である。本例のペダルアームの分解斜視図である。背面方向から見た鋼製部材の斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。本発明のペダルアーム１は、図１及び図２に見られるように、例えば自動車のブレーキペダルの操作部材として利用される。本例のペダルアーム１は、左右非対称である右側（図１中紙面奥側、図２中右側）の鋼製部材２と左側（図１中紙面手前側、図２中左側）のアルミ製部材３とを最中合わせにし、前記アルミ製部材３の周縁部を内巻縁部41、鋼製部材２の周縁部を外巻縁部42とするクリンチ周縁部４で結合し、前記クリンチ周縁部４に沿って溶接ビード５が延びるレーザー溶接により、分離不能に一体化している。

鋼製部材２は、図５又は図６に見られるように、右方（図３及び図４中上方）に突出した断面長方形の膨出部24と、前記膨出部24の縁部から前方（図３及び図４中左方）及び後方（図３及び図４中右方）に張り出した一対のフランジ部25,25とからなる断面形状のプレス成形部材である。板厚は、1.2mm〜2.0mmである。外巻縁部42は、フランジ部25に左方から宛てがったアルミ製部材３の周縁部（＝内巻縁部41）を、前記フランジ部25から延ばして巻き込んだ部分である。

本例の鋼製部材２は、膨出部24の前後方向に沿った平面の上端近傍に、ダッシュパネルの取付ブラケット（図示略）に軸着するための回動軸用孔21を、また前記平面の上下方向中間付近にプッシュロッドを軸着するロッド用軸孔22を、それぞれ開口している。回動軸用孔21は、後述するアルミ製部材３の回動軸用孔31にわたって、鉄製の回動軸用パイプ６が挿通される。回動軸用パイプ６は、鋼製部材２に対してレーザー溶接により固定される。

ロッド用軸孔22は、膨出部24の前後方向に沿った平面の上下方向中間付近に開口されることから、前記平面の強度を低下させる部位となっている。これから、本例の鋼製部材２は、前記ロッド用軸孔22の内側（左側）に鉄製の補強部材23を取り付け、強度低下を抑制又は防止している（図３参照）。補強部材23は、鋼製部材２に対してレーザー溶接により固定される。

また、本例の鋼製部材２は、膨出部24の前後方向に沿った平面の下端に、鉄製のパッド７を取り付けている。本例の鋼製部材２は、膨出部24及びフランジ部25を有する複雑な断面形状であるため、特にアルミ製部材３に比べて強度が高い。これから、最も負荷の掛かるパッド７は、アルミ製部材３と無関係に、鋼製部材２の下端に取り付けている。パッド７は、鋼製部材２に対してレーザー溶接により固定される。

アルミ製部材３は、図５に見られるように、上記鋼製部材２を左右方向に投影した外形状に倣った板状部材である。板厚は、1.2mm〜2.0mmである。内巻縁部41は、上記鋼製部材２のフランジ部25に左方から宛てがう周縁部で、前記フランジ部25から延ばして巻き込むことで形成される外巻縁部42に巻き込まれる部分である。アルミ製部材３は、鋼製部材２の外巻縁部42に差し込まれた内巻縁部41により突っ張り、鋼製部材２の外巻縁部42が前後方向に接近する変形を防止する働き（保形性）を有する。

本例のアルミ製部材３は、左方（図５中左方）に僅かに凸で、上下方向に延びる補強リブ33を、平面の前後方向中間線に沿って設けている。これにより、単なる平板に比べ、アルミ製部材３の剛性を高めている。また、本例のアルミ製部材３は、鋼製部材２の回動軸用孔21に連通する回動軸用孔31と、同じく鋼製部材２のロッド用孔22に連通するロッド用孔32とを、それぞれ開口している。ロッド用孔32は、前後方向に広がった補強リブ33の範囲内に開口することにより、ロッド用孔32を設けることによる強度低下を抑制又は防止している

鋼製部材２とアルミ製部材３とは、図１〜図４に見られるように、外巻縁部42の端縁近傍を、前記端縁に沿って、鋼製部材２からアルミ製部材３に向けてレーザービームを照射するレーザー溶接により、重ね合わせ溶接される。これにより、溶接ビード５は、鋼製部材２からアルミ製部材３に向けた楔状となり、異種材料であるアルミ製部材３と鋼製部材２とから構成されるクリンチ周縁部４の内巻縁部41及び外巻縁部42が、前後、上下又は左右方向にずれたり、互いに外れたりすることが防止される。

１ペダルアーム
２鋼製部材
21 回動軸用孔
22 ロッド用孔
23 補強部材
24 膨出部
25 フランジ部
３アルミ製部材
31 回動軸用孔
32 ロッド用孔
33 補強リブ
４クリンチ周縁部
41 内巻縁部
42 外巻縁部
５溶接ビード
６回動軸用パイプ
７パッド

Claims

対となるペダル部材を最中合わせにし、前記ペダル部材を周縁部で接合して一体化するペダルアームにおいて、
ペダル部材は、鋼製部材とアルミ製部材とであり、
アルミ製部材の周縁部を内巻縁部、鋼製部材の周縁部を外巻縁部としてクリンチ加工するクリンチ周縁部とし、前記クリンチ周縁部をレーザー溶接により一体化したことを特徴とするペダルアーム。
鋼製部材は、断面が膨出した型部材で、下端にペダルパッドを取り付け、アルミ製部材は、周縁部を前記鋼製部材に添える平板部材である請求項１記載のペダルアーム。