技術 操作ペダル

0001

本発明は、自動車に設けられる操作ペダルに関し、特に、金属製の板材からなる構造の技術分野に属する。

0002

従来より、例えば自動車に設けられるブレーキペダルは、ダッシュパネルに固定されたペダルブラケットを介して当該ダッシュパネルに支持される。ブレーキペダルの上部は、水平方向に延びる支軸を介してペダルブラケットに対して回動可能に取り付けられ、ブレーキペダルの下端部には踏面が設けられている。また、ブレーキペダルの中間部は、プッシュロッドを介してブレーキブースターに連結されている。プッシュロッドはブレーキペダルに対して水平軸周り揺動可能に取り付けられるため、ブレーキペダルの中間部には軸受け構造が設けられる。

0003

上述した軸受け構造としては、例えば特許文献１〜３に開示されるように、バーリング加工部によって揺動軸を支持する構造が採用される場合がある。すなわち、ブレーキペダルを構成する金属製の板材に、軸が挿通可能な孔開けを行うとともに、その孔の周縁部を板厚方向に突出させるバーリング加工を施し、このようにして成形されたバーリング加工部に軸を挿通した状態で保持し、プッシュロッドとブレーキペダルとを軸によって連結する。

0004

特開２０１５−２７８５８号公報
特開２０１２−１８７６２６号公報
特開２０１４−２１５７９１号公報

0005

ところで、自動車の運転時にはブレーキペダルが強い力で踏み込まれる場合があり、ブレーキペダルの設計時には、強い力で踏み込まれる操作が繰り返し行われたとしても耐え得るように高い耐久強度を持たせた設計を行う必要がある。

0006

本発明者が実験したところ、バーリング加工部で軸を受けるようにした場合、ある一定の耐久強度は有するものの、それ以上の領域ではバーリング加工部に亀裂が発生してしまうことがあった。また、加工直後におけるバーリング加工部の先端はエッジのような部分があり、この部分が軸の外周面に当たるとスムーズに摺動しなくなるおそれがあった。

0007

このことを回避するためには、ブッシュやカラー等の軸受部材をブレーキペダル本体と軸との間に設けなければならず、部品点数の増加を招くという問題があった。

0008

また、ブレーキペダル以外の操作ペダルにおいても、軸受部分の耐久強度をより一層高めたいという要求がある。

0009

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数の増加を招くことなく、操作ペダルのスムーズな動きを実現するとともに、耐久強度をより一層高めることにある。

0010

上記目的を達成するために、本発明では、バーリング加工部で軸を支持する場合に、バーリング加工部の突出方向先端部を軸の外周面から離すように形成した。

0011

第１の発明は、自動車に設けられる操作ペダルにおいて、金属製の板材からなり、当該板材における孔の周縁部を板厚方向一方へ突出させるバーリング加工が施されたバーリング加工部を有するペダル本体と、前記バーリング加工部に挿通されて回動可能に支持される軸とを備え、前記バーリング加工部の突出方向先端部は、前記軸の外周面から離れるように形成されていることを特徴とする。

0012

この構成によれば、ペダル本体が金属製の板材からなり、この板材にバーリング加工を施すことによって形成されたバーリング加工部に軸が挿通されて回動可能に支持される。この状態でバーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れることになるので、バーリング加工部の先端部のエッジのような部分が軸の外周面に当たることはなく、軸がスムーズに摺動するようになる。また、バーリング加工部の先端部が軸の外周面から離れることで、バーリング加工部の先端部に対して力が直接的に作用し難くなり、バーリング加工部に亀裂が発生し難くなる。

0013

尚、上記操作ペダルとしては、例えばブレーキペダルやクラッチペダル等を挙げることができる。

0014

第２の発明は、前記バーリング加工部の内周面における突出方向先端部には、面取り加工が施されていることを特徴とする。

0015

この構成によれば、バーリング加工部の内周面における突出方向先端部に面取り加工を施すことにより、バーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れる形状を容易に得ることが可能になる。

0016

第３の発明は、前記バーリング加工部の突出方向先端部は、前記軸の外周面から離れる方向に湾曲成形されていることを特徴とする。

0017

この構成によれば、バーリング加工部の突出方向先端部を湾曲成形することにより、バーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れる形状を容易に得ることが可能になる。

0018

第４の発明は、前記バーリング加工部の突出方向先端部は、前記軸の外周面から離れる方向に折り曲げられていることを特徴とする。

0019

この構成によれば、バーリング加工部の突出方向先端部を折り曲げることにより、バーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れる形状を容易に得ることが可能になる。

0020

第５の発明は、前記ペダル本体は、前記軸方向一方側を構成する第１板材と前記軸方向他方側を構成する第２板材とを組み合わせて構成され、前記第１板材は、当該第１板材における孔の周縁部を前記第２板材側へ突出させるバーリング加工が施された第１バーリング加工部を有し、前記第２板材は、前記第１バーリング加工部に対応するように、当該第２板材における孔の周縁部を前記第１板材側へ突出させるバーリング加工が施された第２バーリング加工部を有し、前記第１バーリング加工部と前記第２バーリング加工部とは同軸上に位置付けられていることを特徴とする。

0021

この構成によれば、第１板材と第２板材とを組み合わせてペダル本体を構成する場合に、第１バーリング加工部及び第２バーリング加工部によって軸が支持される。

0022

第６の発明は、前記第１バーリング加工部の突出方向先端部と、前記第２バーリング加工部の突出方向先端部とは、前記軸方向に間隔をあけて配置されることを特徴とする。

0023

この構成によれば、第１バーリング加工部と第２バーリング加工部とが互いに接触しないようになっているので、接触による両バーリング加工部の変形が抑制される。

0024

第１の発明によれば、バーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れるように形成されているので、操作ペダルの動きがスムーズになるとともに、バーリング加工部に亀裂が発生し難くなって耐久強度をより一層高めることができる。

0025

第２の発明によれば、バーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れる形状を面取り加工によって容易に得ることができる。

0026

第３の発明によれば、バーリング加工部の突出方向先端部が軸の外周面から離れる形状を湾曲成形によって容易に得ることができる。

0027

第４の発明によれば、バーリング加工部の突出方向先端部を折り曲げることにより、軸の外周面から離れる形状を容易に得ることができる。

0028

第５の発明によれば、ペダル本体を構成する第１板材及び第２板材にそれぞれ第１バーリング加工部及び第２バーリング加工部を設け、これら両バーリング加工部によって軸をスムーズにかつ安定して支持することができる。

0029

第６の発明によれば、第１バーリング加工部の突出方向先端部と、第２バーリング加工部の突出方向先端部とが間隔をあけて配置されているので、接触による両バーリング加工部の変形を抑制することができ、軸のスムーズな摺動を長期間に亘って維持することができる。

0030

本発明の実施形態に係るブレーキペダルがブラケットに支持された状態を示す斜視図である。
ブラケットに支持されたブレーキペダルの左側面図である。
ブラケットに支持されたブレーキペダルの正面図である。
図２におけるIV−IV線断面図である。
ペダル本体のバーリング部近傍の拡大断面図である。
（Ａ）は実施形態に係る変形例１の図５相当図であり、（Ｂ）は実施形態に係る変形例２の図５相当図である。

0031

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

0032

図１は、本発明の実施形態に係るブレーキペダル１がペダルブラケット２に支持された状態を示す斜視図である。このブレーキペダル１は、図示しないが自動車の車室内の前部に設けられており、乗員が足で踏み込むことによって操作される部材である。ペダルブラケット２は、図示しないが、車室と、その前方に設けられているエンジンルームとを仕切るダッシュパネルに固定されるようになっている。ダッシュパネルは、上下方向及び左右方向に延びる鋼板等で構成されている。

0033

尚、実施形態の説明では、説明の簡略化するために、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車幅方向左側を単に「左」といい、車幅方向右側を単に「右」というものとする。また、本発明は、ブレーキペダル１以外にも例えばクラッチペダル等にも適用可能である。

0034

ダッシュパネルのエンジンルーム側には、従来から周知の構造のブレーキマスターシリンダー及びブレーキブースターが配設されている。ブレーキペダル１は、ブレーキブースターを操作するものであり、ブレーキブースターの操作によってブレーキマスターシリンダーが作動してブレーキ圧が発生するようになっている。図１や図２に示すように、ブレーキブースターにはプッシュロッドＡが設けられている。このプッシュロッドＡは、ダッシュパネルを貫通して車室内まで延びている。

0035

（ペダルブラケット２の構成）
ペダルブラケット２は、左側板部２０及び右側板部２１と、連結板部２２と、レバー部材２３と、支軸２４とを備えている。左側板部２０と右側板部２１とは左右方向に所定の間隔をあけて配置されている。左側板部２０の前端部には、左側へ屈曲してダッシュパネルに沿って延びる左側取付部２０ａが形成されている。右側板部２１の前端部には、右側へ屈曲してダッシュパネルに沿って延びる右側取付部２１ａが形成されている。左側取付部２０ａ及び右側取付部２１ａは、ダッシュパネルに対して締結部材（図示せず）により締結固定されている。

0036

連結板部２２は、左側板部２０の後部と、右側板部２１の後部とを連結するための部材である。レバー部材２３は、例えば特開２０１２−８３８５８号公報に開示されているように、車両の前突時に車体側部材と共働してブレーキペダル１を下方へ脱落させるための部材であり、通常時にはブレーキペダル１の動作に関係しない部材であるため、この実施形態では説明を省略する。

0037

支軸２４は、左右方向に略水平に延びており、ブレーキペダル１を前後方向に揺動可能にペダルブラケット２に対して支持するための部材である。支軸２４の左端部は左側板部２０に固定される一方、支軸２４の右端部は右側板部２１に固定されている。例えば図３に一部を示すように、支軸２４は、ボルト２４ａ及びナット２４ｂと、ボルト２４ａの軸に嵌めたカラー２４ｃ等で構成することができる。この場合、ボルト２４ａ及びナット２４ｂの締結力によって支軸２４を左側板部２０及び右側板部２１に固定しておくことができる。

0038

（ブレーキペダル１の構成）
ブレーキペダル１は、上下方向に長いペダル本体１０と、踏面部１１と、ブレーキブースターのプッシュロッドＡをペダル本体１０に連結するための軸１３とを備えている。ペダル本体１０の上端部は、支軸２４によってペダルブラケット２に支持されている。また、踏面部１１は、ペダル本体１０の下端部に設けられている。

0039

図３に示すように、ペダル本体１０は、左側（軸１３方向一方側）を構成する左側板材（第１板材）１４と、右側（軸１３方向他方側）を構成する右側板材（第２板材）１５とを組み合わせて構成されている。左側板材１４及び右側板材１５は、ペダル本体１０の形状に対応して上下方向に長くなっており、共に鋼板をプレス成形してなるものである。図４に示すように、左側板材１４の前縁部には、左側前フランジ部１４ａが前方へ突出して上下方向に延びるように形成され、また、左側板材１４の後縁部には、左側後フランジ部１４ｂが後方へ突出して上下方向に延びるように形成されている。左側板材１４の左側前フランジ部１４ａと左側後フランジ部１４ｂとの間の部分は、左側へ膨出するように形成されている。

0040

右側板材１５の前縁部には、上記左側前フランジ部１４ａと一致する形状の右側前フランジ部１５ａが前方へ突出して上下方向に延びるように形成され、また、右側板材１５の後縁部には、上記左側後フランジ部１４ｂと一致する形状の右側後フランジ部１５ｂが後方へ突出して上下方向に延びるように形成されている。右側板材１５の右側前フランジ部１５ａと右側後フランジ部１５ｂとの間の部分は、右側へ膨出するように形成されている。

0041

左側板材１４の左側前フランジ部１４ａと、右側板材１５の右側前フランジ部１５ａとが溶接等により接合され、また、左側板材１４の左側後フランジ部１４ｂと、右側板材１５の右側後フランジ部１５ｂとが溶接等により接合されている。これにより、中空状のペダル本体１０が構成されている。

0042

図１及び図２に示すように、ペダル本体１０の支軸２４によって支持された部分と、踏面部１１が設けられた部分との間には、ブレーキブースターのプッシュロッドＡの後端部が連結されている。すなわち、図４に示すように、ペダル本体１０の左側板材１４の上下方向中間部には、右側へ窪む左側凹部１４ｃが形成され、また、右側板材１５の上下方向中間部には、左側凹部１４ｃと同じ高さに、左側へ窪む右側凹部１５ｃが形成されている。また、プッシュロッドＡの後端部は、左右方向に分岐しており、左側部Ａ１と、右側部Ａ２とを有している。左側部Ａ１と右側部Ａ２との間に、ペダル本体１０における左側凹部１４ｃ及び右側凹部１５ｃが形成された部分が挿入されるようになっている。左側部Ａ１は、左側板材１４の左側凹部１４ｃが形成された部分に沿って延びるように形成され、また、右側部Ａ２は、右側板材１５の右側凹部１５ｃが形成された部分に沿って延びるように形成されている。左側部Ａ１及び右側部Ａ２には、それぞれ左右方向に貫通する貫通孔Ａ３、Ａ４が同軸上に位置するように形成されている。貫通孔Ａ３、Ａ４は円形である。

0043

左側板材１４の左側凹部１４ｃには、左右方向（板厚方向）に貫通する円形の左側軸挿通孔１４ｄが形成されている。左側軸挿通孔１４ｄと、貫通孔Ａ３、Ａ４とは、同軸上に位置するとともに、略同じ内径とすることができる。左側板材１４の左側軸挿通孔１４ｄの周縁部には、当該周縁部を右側（板厚方向一方）へ突出させるようにバーリング加工が施された左側バーリング加工部（第１バーリング加工部）１４ｅが設けられている。バーリング加工は、従来から周知の加工方法であることから詳細な説明は省略するが、バーリング加工機が有する金型等を使用して左側軸挿通孔１４ｄの周縁部に立ち上がり部分やフランジ部分を一体成形する加工方法である。バーリング加工によって形成された左側バーリング加工部１４ｅは、左側軸挿通孔１４ｄの周方向に連続しているとともに、突出方向の寸法が所定寸法となるように設定されている。

0044

左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部（右端部）は、軸１３の外周面から離れるように形成されている。具体的には、図５に示すように、左側バーリング加工部１４ｅの内周面における突出方向先端部には、面取り加工が施されており、これにより軸１３の中心線方向に対して傾斜する傾斜面１４ｆが形成される。傾斜面１４ｆは、右側へ行くほど軸１３の外周面から離れるように傾斜している。これにより、傾斜面１４ｆと軸１３の外周面との間に隙間を形成することができる。傾斜面１４ｆにおける軸１３の中心線方向の長さは、例えば０．５ｍｍ以上２．０ｍｍ以下に設定することができ、この範囲の傾斜面１４ｆを設けることで後述するように耐久強度が飛躍的に向上する。傾斜面１４ｆは、バーリング加工工程の後に後工程で形成することができる。傾斜面１４ｆは、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部を塑性加工することによって形成することができる他、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部を一部だけ切除することによって形成することもできる。

0045

右側板材１５の右側凹部１５ｃには、左右方向（板厚方向）に貫通する円形の右側軸挿通孔１５ｄが形成されている。右側軸挿通孔１５ｄと、左側軸挿通孔１４ｄとは、同軸上に位置するとともに、略同じ内径とすることができる。右側板材１５の右側軸挿通孔１５ｄの周縁部には、当該周縁部を左側へ突出させるようにバーリング加工が施された右側バーリング加工部（第２バーリング加工部）１５ｅが設けられている。右側バーリング加工部１５ｅは、左側バーリング加工部１４ｅと同様に構成されており、右側バーリング加工部１５ｅと左側バーリング加工部１４ｅとは、同軸上に位置付けられている。

0046

右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部（左端部）は、軸１３の外周面から離れるように形成されている。具体的には、図５に示すように、右側バーリング加工部１５ｅの内周面における突出方向先端部には、面取り加工が施されており、これにより軸１３の中心線方向に対して傾斜する傾斜面１５ｆが形成される。傾斜面１５ｆは、左側へ行くほど軸１３の外周面から離れるように傾斜している。これにより、傾斜面１５ｆと軸１３の外周面との間に隙間を形成することができる。

0047

また、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部と、右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部とは、軸１３方向に間隔をあけて配置されている。これにより、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部と、右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部との間に隙間ができることになるので、左側バーリング加工部１４ｅと右側バーリング加工部１５ｅとの接触を回避することができる。

0048

軸１３は、大径の頭部１３ａと、頭部１３ａよりも小径の挿入部１３ｂとを有している。挿入部１３ｂは、例えば、プッシュロッドＡの左側から右側へ挿入することができ、この場合、プッシュロッドＡの貫通孔Ａ４、左側軸挿通孔１４ｄ、左側バーリング加工部１４ｅ、右側バーリング加工部１５ｅ、右側軸挿通孔１５ｄ、プッシュロッドＡの貫通孔Ａ３の順に挿入することができる。挿入部１３ｂの挿入後は、例えば止め輪やかしめ等によって抜け止めを行うことができる。挿入部１３ｂは、左側軸挿通孔１４ｄ、左側バーリング加工部１４ｅ、右側バーリング加工部１５ｅ及び右側軸挿通孔１５ｄに挿入された状態で回動可能に支持されている。

0049

尚、ペダル本体１０にはプッシュロッドＡからの反力が常時作用しており、従ってペダル本体１０は、踏力が作用しない状態では後端位置で保持される。また、ペダル本体１０に対してリターンスプリング（図示せず）による力を作用させるようにしてもよい。

0050

（ブレーキペダル１の動作）
ブレーキペダル１の踏面部１１に対して前方へ向けて力（踏力）が作用すると、ペダル本体１０は支軸２４周りに前方へ向けて揺動し、軸１３によりペダル本体１０に連結されているプッシュロッドＡが前方へ移動し、これにより、ブレーキ力が発生する。ペダル本体１０が揺動するとき、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの突出方向先端部が軸１３の外周面から離れているので、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの先端部のエッジのような部分が軸１３の外周面に当たることはなく、軸１３がスムーズに摺動するようになる。また、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの先端部が軸１３の外周面から離れることで、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの先端部に対して力が直接的に作用し難くなり、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅに亀裂が発生し難くなる。

0051

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係るブレーキペダル１によれば、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの突出方向先端部が軸１３の外周面から離れるように形成されているので、ブレーキペダル１の動きがスムーズになるとともに、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅに亀裂が発生し難くなって耐久強度をより一層高めることができる。

0052

耐久強度については、例えば、ペダルブラケット２にブレーキペダル１を取り付けた状態でプッシュロッドＡをブレーキペダル１に連結し、踏面部１１に所定の踏力を繰り返し加える試験によって判定することができる。傾斜面１４ｆ、１５ｆを形成しないバーリング加工部１４ｅ、１５ｅの場合、即ち、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの内周面の先端部が軸１３の外周面に接触している場合と、傾斜面１４ｆ、１５ｆを形成したバーリング加工部１４ｅ、１５ｅの場合とを比べると、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅに亀裂が発生するまでの繰り返し回数は、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの内周面の先端部が軸１３の外周面に接触している場合に対して、傾斜面１４ｆ、１５ｆを形成したバーリング加工部１４ｅ、１５ｅの場合は５倍以上であった。

0053

また、バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの突出方向先端部が軸１３の外周面から離れる形状を面取り加工によって容易に得ることができる。

0054

また、ペダル本体１０を構成する左側板材１４及び右側板材１５にそれぞれバーリング加工部１４ｅ、１５ｅを設け、これら両バーリング加工部１４ｅ、１５ｅによって軸１３をスムーズにかつ安定して支持することができる。

0055

さらに、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部と、右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部とが間隔をあけて配置されているので、接触による両バーリング加工部１４ｅ、１５ｅの変形を抑制することができ、軸１３のスムーズな摺動を長期間に亘って維持することができる。

0056

尚、図６（Ａ）に示す実施形態の変形例１のように、左側バーリング加工部１４ｅ及び右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部が、軸１３の外周面から離れる方向に湾曲成形されていてもよい。これにより、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部に湾曲部１４ｇが形成され、また、右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部に湾曲部１５ｇが形成される。湾曲部１４ｇ、１５ｇを形成することで、左側バーリング加工部１４ｅ及び右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部が径方向外方へ突出することになる。

0057

また、図６（Ｂ）に示す実施形態の変形例２のように、左側バーリング加工部１４ｅ及び右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部が、軸１３の外周面から離れる方向に折り曲げられていてもよい。これにより、左側バーリング加工部１４ｅの突出方向先端部に折曲部１４ｈが形成され、また、右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部に折曲部１５ｈが形成される。折曲部１４ｈ、１５ｈを形成することで、左側バーリング加工部１４ｅ及び右側バーリング加工部１５ｅの突出方向先端部が径方向外方へ突出することになる。

0058

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

0059

以上説明したように、本発明に係るブレーキペダルは、例えば自動車の車室内に設けることができる。

0060

１ブレーキペダル（操作ペダル）
１０ペダル本体
１３ 軸
１４左側板材（第１板材）
１４ｄ 左側軸挿通孔
１４ｅ左側バーリング加工部
１４ｆ 傾斜面
１５右側板材（第２板材）
１５ｄ 右側軸挿通孔
１５ｅ右側バーリング加工部
１５ｆ 傾斜面