JP7327314B2 - アクセル装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のアクセル装置に関する。

特許文献１には、いわゆる「オルガンペダル構造」のアクセル装置が開示されている。このアクセル装置は、運転席近くの車体床部に設置され、運転者により踏み込まれるパッドを備えている。パッドはアームを介してペダルに接続され、ペダルがパッドの踏込力によってアクセル開方向に回動し、バネの付勢力でアクセル閉方向に復帰する。

ＣＮ２０１５１１８２５Ｕ

アクセル装置の組付時には、パッドがアームの一端に回動可能に連結される。このとき、パッド側に設けられた一対の支持壁の間にアームの一端が圧入され、支持壁が弾性変形するが、支持壁の剛性が高いと、組付荷重による応力集中で支持壁が破損する懸念がある。そこで、支持壁の板厚を薄くし、弾性変形しやすくしているが、パッドには引き上げ方向の荷重が加わるため、これに対する組付強度を確保する必要がある。しかし、従来は、引き上げ荷重に対する対策が不十分であった。

本発明の目的は、パッドとアームの組み付けに際し、組付荷重による支持壁の破損を防止できるとともに、パッド引き上げ荷重に対する組付強度を高めることができるアクセル装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のアクセル装置（１００）は、運転者によって踏み込まれるパッド（２００）と、パッドの踏込力によりアクセル開方向へ回動されるペダル（４００）と、ペダルをパッドに連結するアーム（５００）と、アームを介してペダルをアクセル閉方向に付勢する付勢部材（６００）とを備える。アームはパッドに組み付けられる軸部（５１０）を有し、パッドは軸部を回動可能に支持する一対の支持壁（２３０）を有する。支持壁の相対向する壁面（２３１）には、軸部が嵌合する軸受部（２２０）が形成されるとともに、壁面に支持壁の根元側の壁厚を先端側の壁厚よりも厚くする張出部（２４０）が設けられる。そして、張出部が、軸受部から離れるほど表面積が広くなるＲ面（２４１）または斜面（２４２）を含む。

本発明のアクセル装置は、張出部によって支持壁の根元部が先端部よりも厚肉になるため、先端側の弾性を低下させることなく、根元側の剛性を高めることができる。また、張出部にＲ面または傾斜面が形成され、その表面積が軸受部から離れるほど広くなっているので、表面積の広がりに応じて、組付時の応力が軸受部から離れた領域に分散され、軸受部近傍の応力集中が緩和される。したがって、パッドおよびアームの組み付けに際し、組付荷重による支持壁の破損を防止できるとともに、パッド引き上げ荷重に対する組付強度を高めることができる。

本発明の第１実施形態を示すアクセル装置の側面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 パッドを裏側から見た斜視図である。 パッドとアームの組み付け構造を示す斜視図である。 支持壁を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 支持壁を示し、（ａ）は図５（ｂ）のＶＩ（ａ）－ＶＩ（ａ）線端面図、（ｂ）は図５（ｂ）のＶＩ（ｂ）－ＶＩ（ｂ）線端面図、（ｃ）は図５（ｂ）のＶＩ（ｃ）－ＶＩ（ｃ）線端面図である。 支持壁根元部の応力分布を示し、（ａ）は比較例の応力分布図、（ｂ）は本発明実施形態の応力分布図である。 支持壁の変形例を示す斜視図である。 本発明による第２実施形態のアクセル装置の支持壁を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図９の支持壁の右側面図である。 第２実施形態の支持壁による作用を示すパッドの側面図である。 本発明による第３実施形態のアクセル装置の支持壁を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。 図１２の支持壁の右側面図である。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態を図１～図８に基づいて説明する。図１に示すように、第１実施形態のアクセル装置１００は車体のフロアパネルＦＰに設置されている。図１において、ｘ軸は車両進行方向を示し、ｙ軸は車幅方向を示し、ｚ軸は鉛直上方向を示す。後述する他の図におけるｘ，ｙ，ｚ軸も図１と同じ方向を示す。以下では、特に断らない限り、車体設置状態におけるアクセル装置１００の形状または構成について説明する。例えば、「上方」または「上側」は、アクセル装置１００が車体に設置された状態における上方または上側を意味する。

アクセル装置１００は、運転者によって踏み込まれるパッド２００と、フロアパネルＦＰに取り付けられるケース３００と、パッド２００の踏込力によりアクセル開方向へ回動するペダル４００と、ペダル４００をパッド２００に連結するアーム５００と、ペダル４００をアクセル閉方向に付勢する付勢部材としてのバネ６００と、を備えている。パッド２００は、下端にてケース３００の支点部３１０に回動可能に支持されている。パッド２００の側面には、運転者の足が挟まれないように、パッド２００とケース３００との隙間を塞ぐ保護壁２１０が設けられている。

ペダル４００およびバネ６００はケース３００の内側に配置され、ペダル４００が支軸４１０により回動可能に支持され、バネ６００がペダル４００とケース３００内壁面３０１との間に介装されている。ケース３００は、パッド２００とペダル４００との間に隔壁部３０３を備え、隔壁部３０３にアーム５００が貫通する開口部３１１と、パッド２００をアクセル全開位置に停止させる全開ストッパ３１２とが設けられている。なお、ペダル４００がアーム５００を介してパッド２００に連結される構造は、当業者の間で「オルガンペダル構造」と呼ばれている。

アーム５００は、パッド２００の長手方向中間部に組み付けられる軸部５１０と、ペダル４００の先端部に掛止される掛止部５２０とを備えている。図２に示すように、軸部５１０は、パッド２００の幅方向（ｙ軸方向）両側に突出するように樹脂製アーム５００の先端に一体的に設けられている。パッド２００には、図３に示すように、軸部５１０を回動可能に支持する一対の支持壁２３０が形成されている。各支持壁２３０は、パッド２００の幅方向から相対するように、樹脂製パッド２００の裏面に一体的に突設されている。

図４、図５に示すように、支持壁２３０の相対向する壁面２３１には、組付時にアーム５００の軸部５１０が圧入により嵌合される軸受部２２０が形成されている。軸受部２２０は支持壁２３０の幅方向中央部に凹設され、軸受部２２０の両側に張出部２４０が形成されている。張出部２４０は、支持壁２３０の根元部の壁厚が先端部の壁厚よりも厚くなる形状で形成されている。これにより、支持壁２３０の根元部は組付荷重に耐え得る剛性を保有し、支持壁２３０の先端部が組付荷重に応じて変形可能な弾性を発揮する。

本実施形態の張出部２４０は、支持壁２３０の幅方向において、軸受部２２０から離れるほど表面積が広くなるＲ面（凹形曲面）２４１を備えている。すなわち、張出部２４０は、一対の支持壁２３０の相対向する壁面２３１の根元部をＲ面取り成形することで、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、Ｒ面２４１の半径が、軸受部２２０に近い部位ほど小さく（ｒ１）、軸受部２２０から離れる部位ほど大きく（ｒ３）、中間部位で中間値（ｒ２）となるように連続的に変化している（ｒ１＜ｒ２＜ｒ３）。定量化すると、Ｒ面２４１の半径（ｒ）は、支持壁２３０の中間高さ位置における壁厚（ｔ）の０．５倍～２．０倍（ｒ＝０．５ｔ～２．０ｔ）の範囲で連続的に変化するのが好ましい。

また、一対の支持壁２３０の相対向する壁面２３１には、組付時に軸部５１０を軸受部２２０に案内する傾斜面２５０が設けられている。傾斜面２５０は、図６に示すように、支持壁２３０の上端の壁厚が最小となるように上り勾配の斜状に形成されている。なお、傾斜面２５０は、図６に実線で示すような平坦面に限定されず、同図に２点鎖線で示すような凹形曲面とすることも可能である。

上記のように構成されたアクセル装置１００において、パッド２００とアーム５００とを組み付ける際には、図４に示すように、パッド２００の上方からアーム５００を一対の支持壁２３０の間に圧入し（圧入方向７００）、支持壁２３０を弾性変形させ（変形方向８００）、軸部５１０を軸受部２２０に嵌合する。このとき、張出部２４０が支持壁２３０の根元側の壁厚を先端側の壁厚よりも厚くしているため、先端側の弾性を損なうことなく、根元側の剛性を高めることができる。したがって、支持壁２３０の破損を防止し、軸部５１０を軸受部２２０に容易に組み付けることができる。

また、Ｒ面２４１が張出部２４０の表面積を軸受部２２０から離れるほど広くしているため、支持壁２３０の根元部における応力集中が緩和される。図７は、組付時における応力分布を応力曲線ｓｓｄによって模式的に示している。図７（ａ）に示す比較例の支持壁２３０は、張出部２４０の表面積が支持壁２３０の幅方向各部で一定に形成されている。このため、張出部２４０の上縁が軸受部２２０と交差する部位を中心として、応力が支持壁２３０の根元部に集中的に発生している。これに対し、図７（ｂ）に示す本実施形態の場合は、張出部２４０の表面積の変化に応じて、応力が軸受部２２０から離れるほど広域に分散し、応力集中が緩和されている。

したがって、本実施形態のアクセル装置１００によれば、応力集中による支持壁２３０の破損を防止できるとともに、バネ６００によるパッド引き上げ荷重に抗して、軸部５１０および軸受部２２０の嵌合を長期間強固に維持することができる。また、支持壁２３０には、軸受部２２０の上側に傾斜面２５０が設けられているので、組付時に支持壁２３０を徐々に変形させ、軸部５１０を軸受部２２０にスムーズに嵌合することができ、パッド２００およびアーム５００の組付性が向上する。

なお、張出部２４０の表面積は、Ｒ面２４１によらずとも、斜面によって変化させることができる。図８に示す第１実施形態の変形例では、張出部２４０に平坦な斜面２４２が設けられている。この斜面２４２は、Ｒ面２４１と同様、軸受部２２０から離れるほど表面積が広くなるように形成されている。この形状によっても、根元部への応力集中を緩和し、支持壁２３０の破損を防止でき、パッド引き上げ荷重に対する組付強度を高めることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態のアクセル装置１００（図１参照）は、支持壁２３０の形状において第１実施形態と相違する。図９、図１０に示すように、第２実施形態では、支持壁２３０の両肩部が切り取られ、支持壁２３０の幅方向中央に先細部２６０が形成されている。そして、図１１に示すように、パッド２００がアクセル全開位置に踏み込まれたとき、先細部２６０がケース３００の隔壁部３０３に形成された開口部３１１に嵌入する。この構成によれば、支持壁２３０の両肩部に妨げられることなく、パッド２００の踏込ストロークを大きく取ることができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態のアクセル装置１００（図１参照）では、図１２、図１３に示すように、支持壁２３０の張出部２４０と反対側の壁面２３２に、リブ２７０が支持壁２３０とパッド２００との間に広がるように形成されている。この構成によれば、リブ２７０により支持壁２３０の剛性をさらに強化し、パッド引き上げ方向の荷重に対する組付強度をより一層高めることができる。なお、図３に示すように、リブ２７０を支持壁２３０とパッド２００の縁取り部２０１または保護壁２１０との間を延びるように形成することも可能である。

＜他の実施形態＞
上記各実施形態では、本発明が「オルガンペダル構造」のアクセル装置１００に具体化されているが、他の実施形態において、本発明を「オルガンペダル構造」以外のアクセル装置に具体化することも可能である。例えば、運転者の足元に吊り下げられたパッドがアームを介してペダルに連結された構造のアクセル装置に本発明を応用することも可能である。

その他、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状または構成を適宜に変更して実施することも可能である。

１００・・・アクセル装置、２００・・・パッド、２２０・・・軸受部、
２３０・・・支持壁、２３１・・・壁面、２４０・・・張出部、２４１・・・Ｒ面、
２４２・・・斜面、４００・・・ペダル、５００・・・アーム、５１０・・・軸部、
６００・・・バネ（付勢部材）。

Claims (4)

1. 運転者によって踏み込まれるパッド（２００）と、前記パッドの踏込力によりアクセル開方向へ回動されるペダル（４００）と、前記ペダルを前記パッドに連結するアーム（５００）と、前記アームを介して前記ペダルをアクセル閉方向に付勢する付勢部材（６００）とを備え、
   前記アームは前記パッドに組み付けられる軸部（５１０）を有し、前記パッドは軸部を回動可能に支持する一対の支持壁（２３０）を有し、
   前記支持壁の相対向する壁面（２３１）に、前記軸部が嵌合する軸受部（２２０）が形成されるとともに、前記壁面に前記支持壁の根元側の壁厚を先端側の壁厚よりも厚くする張出部（２４０）が設けられ、
   前記張出部は、前記軸受部から離れるほど表面積が広くなるＲ面（２４１）または斜面（２４２）を含むアクセル装置（１００）。
2. 前記支持壁の前記壁面に、組付時に前記軸部を前記軸受部に案内する傾斜面（２５０）が設けられている請求項１に記載のアクセル装置。
3. 前記パッドと前記ペダルとの間に隔壁部（３０３）が設けられ、前記隔壁部に前記アームが貫通する開口部（３１１）が形成され、前記支持壁は、前記パッドがアクセル全開位置に踏み込まれたとき前記開口部に嵌入する先細部（２６０）を含む請求項１または２に記載のアクセル装置。
4. 前記支持壁は、前記張出部と反対側の壁面（２３２）から突出するリブ（２７０）を含む請求項１～３の何れか一項に記載のアクセル装置。

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