JP6538407B2 - ペダルアーム - Google Patents

Description

本発明は、自動車のブレーキペダルやクラッチペダルの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のペダルアームは、例えば対となるペダル要素を最中合わせにし、前記ペダル要素を周縁部で接合して構成される（特許文献１）。ペダル要素が同素材であれば、周縁部を溶接により接合できる。しかし、ペダル要素が異種素材（例えば鉄及びアルミ）の場合、クリンチやカシメにより結合する。特許文献１が開示するペダルアームは、最中合わせにしたペダル要素の周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けて前記ペダル要素を接合した構成で、カシメ掛合部が、カシメない部位との間に形成される２本の境界縁をハの字状に斜行させた台形状である（特許文献１・［請求項１］ほか）。

特許第5199004号公報

ペダル要素を最中合わせにするペダルアームは、外部からの負荷（例えば運転手による踏み込み）に対して前記ペダル要素がずれたり、分離したりしないことが重要である。特許文献１が開示するペダルアームは、台形状のカシメ掛合部が形成する２本の境界縁のうち、例えば一方の境界縁に沿ってずれようとすると他方の境界縁が前記ずれを抑制又は防止することで、ペダル要素の一方の周縁部（内巻縁部）や、前記内巻縁部を巻き込むペダル要素の他方の周縁部（外巻縁部）の掛合を安定させる効果を得ている（特許文献１・［0017］）。

このように、特許文献１が開示するペダルアームがクリンチ周縁部の掛合を安定させる効果は、台形状のカシメ掛合部が形成する交差関係にある一対の境界縁によりもたらされる。これから、交差関係にある境界縁や境界縁相当部位（例えば複数の平面が交差する山折れ線又は谷折れ線等）がより多くあれば、クリンチ周縁部の掛合をより安定させることができると考えられる。しかし、台形状のカシメ掛合部では、一対の境界縁しか形成できない。そこで、クリンチ周縁部の掛合をより安定させるため、ペダル要素のクリンチ周縁部に設けるカシメ掛合部について、境界縁や境界縁相当部位を増やすため、検討した。

検討の結果開発したものが、ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成され、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して傾斜しており、かつ境界縁の傾斜方向が異なる複数種類があることを特徴とするペダルアームである。ペダル要素は、１部材又は２部材である。１部材のペダル要素は、折り曲げて、折り曲げ方向に対となる周縁部を重ねてクリンチ周縁部を１列形成する。２部材のペダル要素は、最中合わせし、それぞれの周縁部を重ねてクリンチ周縁部を２列形成する。

傾斜した２本の境界縁を有するカシメ掛合部は、前記２本の境界縁と、内巻縁部を巻き込む外巻縁部の内端縁及び倣い外縁とに囲まれる四辺形となる。「内端縁」は、折り返された外巻縁部に形成された切断端縁であり、「倣い外縁」は、外巻縁部が折り返された部分で、ペダルアームの外形縁である。２本の境界縁は、クリンチ周縁部の延在方向に対する傾斜角度が同じでも、異なっていても構わない。

本発明のカシメ掛合部は、２本の境界縁がクリンチ周縁部を構成する外巻縁部の内端縁及び倣い外縁双方に達している構成を基本とする。しかし、２本の境界縁がクリンチ周縁部を構成する外巻縁部の内端縁から延びて倣い外縁に達しない構成や、逆に前記倣い外縁から延びて前記内端縁に達しない構成でもよい。この場合、倣い外縁又は内端縁に達しない境界縁端を同様の境界縁で結び、略四辺形を構成する。

傾斜した２本の境界縁を有するカシメ掛合部は、クリンチ周縁部の延在方向に対して傾斜する境界縁が平行であるが、カシメない部位からカシメ掛合部に落ち込む断面が対象な関係にあるため、互いのずれを抑制又は防止し合う。また、クリンチ周縁部の延在方向に対する境界縁の傾斜方向の異なる複数種類のカシメ掛合部を設けることで、カシメ掛合部それぞれの境界縁が互いにずれを抑制又は防止し合う。こうして、多数のカシメ掛合部の働きにより、クリンチ周縁部の安定した掛合を維持する。

また、ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、ペダル要素は、周縁部に形成したクリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けて接合してなり、カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成され、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して屈曲していることを特徴とするペダルアームを開発した。２本の屈曲縁の凸方向の関係から、境界縁が形作るカシメ掛合部の外形状は、Ｘ形、Ｖ形又はダイヤ形になる。

境界縁が屈曲しているカシメ掛合部は、クリンチ周縁部の延在方向に屈曲した２本の境界縁と、内巻縁部を巻き込む外巻縁部の内端縁及び倣い外縁とに囲まれる。Ｘ形のカシメ掛合部は、２本の境界縁の突出方向が互いに内向きに対向し、ダイヤ形のカシメ掛合部は、２本の境界縁の突出方向が互いに外向きに対向し、そしてＶ形のカシメ掛合部は、２本の境界縁の突出方向が同方向を向いている。いずれも、１本の境界縁内に、クリンチ周縁部の延在方向に異なる傾斜方向の部分が表れ、前記異なる傾斜方向の部分が交差する関係になる。

境界縁が屈曲しているカシメ掛合部は、複数の異なる傾斜方向の部分から境界縁を構成しているため、境界縁自身がクリンチ周縁部の延在方向及び延在直交方向のずれを抑制又は防止する。また、複数のカシメ掛合部を設けることで、カシメ掛合部それぞれの境界縁が互いにずれを抑制又は防止し合う。こうして、各カシメ掛合部の働きと、多数のカシメ掛合部の働きとにより、クリンチ周縁部の安定した掛合を維持する。

更に、ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成され、クリンチ周縁部のカシメない部位に対して角錐状又は角錐台状であることを特徴とするペダルアームを開発した。角錐状又は角錐台状であるカシメ掛合部は、側面が交差する山折れ線又は谷折れ線があればよく、角数や底面形状に限定がない。クリンチ周縁部は、外巻縁部の内端縁及び倣い外縁が平行であることから、前記内端縁及び倣い外縁を対向する２辺とする四角錐状又は四角錐台状が好ましい。

角錐状又は角錐台状であるカシメ掛合部は、複数の側面が交差する山折れ線又は谷折れ線を境界縁相当部位として、クリンチ周縁部の延在方向及び面直交方向双方に対して傾斜させる。複数の側面や山折れ線又は谷折れ線は、互いにずれを抑制又は防止する。また、複数のカシメ掛合部それぞれの側面や山折れ線又は谷折れ線は、互いにずれを抑制又は防止し合う。こうして、各カシメ掛合部の働きと、多数のカシメ掛合部の働きにより、クリンチ周縁部の安定した掛合を維持する。

本発明のカシメ掛合部は、境界縁、側面や山折れ線又は谷折れ線をしっかりとクリンチ周縁部に形成することが重要となる。これから、カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成するとよい。クリンチ周縁部に形成した複数の平面は、いずれも成形型の接近離反方向に直交するから、互いに平行となる。このため、各平面に形成されるカシメ掛合部は、同じ方向から成形型を接近離反させて同じように形成できる。

また、境界縁を形成するカシメ掛合部は、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して傾斜しており、かつ境界縁の傾斜方向が異なる複数種類がある、又はクリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して屈曲しており、境界縁に挟まれた底の面直交方向と成形型の接近離反方向とが異なる場合、前記底の面直交方向から接近離反方向が傾いている側にある境界縁の傾きを、前記底の面直交方向に対する成形型の接近離反方向の傾きより大きくするとよい。左右に湾曲したペダルアームは、カシメ掛合部における境界縁に挟まれた底の面直交方向と、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向とが一致しないことが多い。この場合、底の面直交方向から接近離反方向が傾いている側にある境界縁の傾きを、前記底の面直交方向に対する成形型の接近離反方向の傾きより大きくすれば、接近離反方向が傾いている側にある前記境界縁に対する成形型の抜きが容易になる。

本発明は、ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部及びカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、境界縁や山折れ線又は谷折れ線が交差するカシメ掛合部を多数形成し、クリンチ周縁部による掛合を安定させる効果を得る。これは、特に異種素材であるペダル要素の周縁部を接合する場合に好ましい効果である。平行な境界縁を有するカシメ掛合部は、境界縁の傾斜方向が異なる複数種類を設けて前記効果を実現する。また、屈曲した境界縁を有するカシメ掛合部は、１本の境界縁内に存在する異なる傾斜方向の部分で前記効果を実現する。そして、山折れ線又は谷折れ線を有するカシメ掛合部は、前記山折れ線又は谷折れ線により前記効果を実現する。

カシメ掛合部は、クリンチ周縁部に形成した平行な平面に形成すると、それぞれがくっきりと、均質に形成される。平行な平面を形成したクリンチ周縁部自体が、蛇行する側面視形状により、ズレ防止が図れると共に、断面係数の向上によるペダルアームの強度を高める効果をもたらす。加えて、前記平面に形成されるカシメ掛合部の境界縁、側面や山折れ線又は谷折れ線によるずれ防止の働きが等しく発揮され、カシメ掛合部による接合強度が向上される。

境界縁を形成するカシメ掛合部は、底の面直交方向から接近離反方向が傾いている側にある境界縁の傾きを前記接近離反方向の傾きより大きくすれば、成形型が抜きやすくなる。これにより、成形されるカシメ掛合部（特に境界縁）が成形型により潰される虞がなくなり、カシメ掛合部によるずれ防止の働きが最大限発揮されるようになる。また、ペダルアームのデザインに関係なく、成形型が抜きやすくなることから、前記ペダルアームのデザインの自由度を高めることのできる効果も得られる。

異なる傾斜の境界縁を有する２種類のカシメ掛合部をクリンチ周縁部に設けたペダルアームの一例を表す正面図である。 本例のペダルアームを表す左側面図である。 別例１のペダルアームを表す左側面図である。 本例のペダルアームの部分拡大正面図である。 本例のペダルアームの部分拡大左側面図である。 別例２のペダルアームの図４相当部分拡大正面図である。 別例２のペダルアームの図４相当部分拡大左側面図である。 別例３のペダルアームの図４相当部分拡大正面図である。 別例３のペダルアームの図４相当部分拡大左側面図である。 別例４のペダルアームの図１相当正面図である。 別例５のペダルアームの図１相当正面図である。

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。本発明を適用したペダルアーム１は、例えばブレーキペダル用として、図１及び図２に見られるように、最中合わせにしたペダル要素11,12の周縁部にクリンチ周縁部２を形成し、前記クリンチ周縁部２にカシメ掛合部３a,３bを設けることにより前記ペダル要素11,12を接合し、上端にペダル回動軸（図示略）を挿通する軸受けパイプ13を設け、下端にペダルパッド14を取り付けて構成される。

本例のペダルアーム１は、内巻縁部111を有するアルミ製のペダル要素11と外巻縁部121を有する鉄製のペダル要素12との重ねた前後の周縁部にクリンチ周縁部２,２を形成し、それぞれにカシメ掛合部３a,３bを設けた構成である。ペダルアーム１は、下端にペダルパッド14を取り付け、上端に軸受けパイプ13を取り付ける。異種材料は、溶接による接合することが難しいため、接合強度の高い機械的接合手段として、クリンチ及びカシメの組み合わせは好適である。鉄製のペダル要素12のみの場合、前後方向に巻いて前側で重ねた周縁部にクリンチ周縁部２を１列形成して別例１のペダルアーム１を構成できる（図３参照）。別例１のペダルアーム１は、１列のクリンチ周縁部２にカシメ掛合部３a,３bを設ける。

ペダル要素11,12を接合したペダルアーム１の本体部分は、上端及び下端を開放し、上下方向中段付近から前後方向手前かつ左右方向右に折れ曲がった外観である。本発明のペダルアーム１は、カシメ掛合部３a,３bを多数設けたクリンチ周縁部２により全体の剛性が確保できるため、上端及び下端の開放による強度低下の影響を受けない。このため、製造コストが低廉で、生産性に優れたプログレッシブ加工により、ペダル要素11,12が製造できる。また、ペダルアーム１の本体部分は、上端及び下端を開放しているので、内部に防錆塗料を塗り、余剰を排出しやすい利点もある。

クリンチ周縁部２は、図４及び図５に見られるように、ペダル要素11の周縁部である内巻縁部111に、ペダル要素12の周縁部である外巻縁部121を巻き付けて形成される。本例のペダルアーム１は、カシメない部位との境界縁31,31がクリンチ周縁部２の延在方向に対して傾斜する２種類のカシメ掛合部３a,３bを、前記クリンチ周縁部２の延在方向に等間隔かつ交互に設けている。カシメ掛合部３a,３bは、内巻縁部111に巻き付けた外巻縁部121の内端縁のある側（図４中右側、図５中紙面奥側）から成形型（図示略）を押し当てて形成される。境界縁31は、カシメ掛合部３a,３bの凹んだ側（図４中右側、図５中紙面奥側）と飛び出した側（図４中左側、図５中紙面手前側）とに形成される。

本例のカシメ掛合部３a,３bは、２本の境界縁31,31が平行で、前記境界縁31と外巻縁部121の内端縁及び倣い外縁とに囲まれる形状を平行四辺形とする構造である。本例のカシメ掛合部３aは、ペダルアーム１を左側（図４中紙面手前側）から見て境界縁31が下り勾配である。これに対し、本例のカシメ掛合部３bは、ペダルアーム１を左側（図４中紙面手前側）から見て境界縁31が上り勾配である。カシメ掛合部３a,３bの境界縁31が同じ方向に傾斜している場合、傾斜角度が異なればよい。

各カシメ掛合部３a,３bは、一方の境界縁31に沿ってずれようとすると他方の境界縁31が前記ずれを防止することにより、内巻縁部111及び外巻縁部121の掛合を安定させる。また、カシメ掛合部３a,３bは、それぞれの境界縁31が交差する関係にあることから、互いの境界縁31が相手の境界縁31のずれを防止することにより、内巻縁部111及び外巻縁部121の掛合を安定させる。こうして、カシメ掛合部３a,３bは、内巻縁部111及び外巻縁部121を相互かつ強固に掛合させてクリンチ周縁部２の剛性を高め、クリンチ周縁部２における内巻縁部111及び外巻縁部121の掛合を維持する。

傾斜角度の異なる境界縁31を有する２種類のカシメ掛合部３a,３b（図１〜図５参照）に代えて、クリンチ周縁部２の延在方向に対して屈曲するカシメ掛合部４を用いてもよい。別例２のペダルアーム１は、図６及び図７に見られるように、クリンチ周縁部２の延在方向に凸方向が対向する屈曲した２本の境界縁41,41と、外巻縁部121の内端縁及び倣い外縁とに囲まれるＸ形の外形状をしたカシメ掛合部４を、前記クリンチ周縁部２の延在方向に等間隔で設けている。

別例２のカシメ掛合部４は、屈曲している境界縁41内に、クリンチ周縁部２の延在方向に異なる傾斜方向の部分が表れ、前記異なる傾斜方向の部分が交差する関係にある。これにより、各カシメ掛合部４の境界縁41自身がクリンチ周縁部２の延在方向及び延在直交方向のずれを抑制又は防止する。また、別例２のカシメ掛合部４を複数設けることで、カシメ掛合部４それぞれの境界縁41が互いにずれを抑制又は防止し合う。こうして、カシメ掛合部４は、内巻縁部111及び外巻縁部121を相互かつ強固に掛合させてクリンチ周縁部２の剛性を高め、クリンチ周縁部２における内巻縁部111及び外巻縁部121の掛合を維持する。

また、上記カシメ掛合部３a,３b（図１〜図５参照）やカシメ掛合部４（図６及び図７参照）に代えて、クリンチ周縁部２のカシメない部位に対して角錐状としたカシメ掛合部５を用いてもよい。別例３のペダルアーム１は、図８及び図９に見られるように、三角形状の側面を４枚有し、前記側面が交差する４本の山折れ線51又は谷折れ線52を境界縁相当部位として、前記クリンチ周縁部２の延在方向及び面直交方向に対して傾斜させる。山折れ線51又は谷折れ線52は、互いにずれを抑制又は防止する。また、複数のカシメ掛合部５それぞれの山折れ線51又は谷折れ線52が互いにずれを抑制又は防止し合う。

このほか、角錐状のカシメ掛合部５は、クリンチ周縁部２の断面係数を高める働きも有する。こうして、カシメ掛合部５は、山折れ線51又は谷折れ線52によるずれ防止や前記断面係数の向上の働きにより、内巻縁部111及び外巻縁部121を相互かつ強固に掛合させてクリンチ周縁部２の剛性を高め、クリンチ周縁部２における内巻縁部111及び外巻縁部121の掛合を維持する。

カシメ掛合部３a,３b（図１〜図５参照）、カシメ掛合部４（図６及び図７参照）又はカシメ掛合部５（図８及び図９参照）は、組み合わせて用いても構わない。カシメ掛合部３a,３bは、境界縁31の傾斜角度が異なる２種類以上を組として用いるが、カシメ掛合部４又はカシメ掛合部５と組み合わせる場合、カシメ掛合部３a,３bのいずれか一方のみであってもよい。この場合、例えばカシメ掛合部３aに対して、カシメ掛合部４又はカシメ掛合部５が省略したカシメ掛合部３bの代わりとなる。

別例４のペダルアーム１におけるクリンチ周縁部２は、図11に見られるように、側面視蛇行状に屈曲させ、成形型（図示略）の接近離反方向Ｄに直交する平面21を複数形成し、各平面21それぞれにカシメ係合部３a,３bを形成することにより、各カシメ係合部３a,３bがくっきりと、均質に形成され、それぞれの境界縁によるずれ防止の働きが均等に発揮させて、カシメ掛合部による接合強度を向上させる。側面視形状が蛇行するクリンチ周縁部２は、自身がずれ防止を図り、また断面係数を高めてペダルアーム１の強度を向上させる。

図示を省略するが、カシメ係合部３a,３bに代えて、境界縁41がＸ形の外形状を形成するカシメ係合部４（図６及び図７参照）や、角錐状のカシメ係合部５（図８及び図９参照）を平面21に設けることもできる。また、カシメ係合部３a,３b、カシメ係合部４、カシメ係合部５を混在させながら、それぞれを平面21に設けてもよい。角錐状のカシメ係合部５は、クリンチ周縁部２の断面係数を高める働きもあり、ペダルアーム１の強度向上に貢献する。

別例５のペダルアーム１におけるカシメ掛合部３a,３bは、図11に見られるように、底の面直交方向Ｒから成形型（図示略）の接近離反方向Ｄが傾いている側にある境界縁32の傾きを前記接近離反方向Ｄの傾きより大きくし、成形型を抜きやすくしている。これにより、成形型を抜く際にカシメ掛合部３a,３bの境界縁32が潰されなくなり、前記境界縁32に基づくクリンチ周縁部２のずれ防止の働きが最大限発揮される。また、成形型が抜きやすいことは、ペダルアーム１のデザインの自由度を高める効果をもたらす。

１ ペダルアーム
11 アルミ製ペダル要素
111 内巻縁部
12 鉄製ペダル要素
121 外巻縁部
13 軸受けパイプ
14 ペダルパッド
２ クリンチ周縁部
21 平面
３a カシメ掛合部
３b カシメ掛合部
31 境界縁
32 傾斜の浅い境界縁
４ カシメ掛合部
41 境界縁
５ カシメ掛合部
51 山折れ線
52 谷折れ線
D 成形型の接近離反方向
R カシメ係合部の底の面直交方向

Claims (5)

1. ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、
   カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成され、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して傾斜しており、かつ境界縁の傾斜方向が異なる複数種類があることを特徴とするペダルアーム。
2. ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、
   カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成され、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して屈曲していることを特徴とするペダルアーム。
3. ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、
   カシメ掛合部は、側面視蛇行状に屈曲させ、カシメ掛合部の成形型の接近離反方向に直交する平面を複数形成したクリンチ周縁部の前記平面それぞれに形成され、クリンチ周縁部のカシメない部位に対して角錐状又は角錐台状であることを特徴とするペダルアーム。
4. ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、
   カシメ掛合部は、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して傾斜しており、かつ境界縁の傾斜方向が異なる複数種類があり、境界縁に挟まれた底の面直交方向と成形型の接近離反方向とが異なる場合、前記底の面直交方向から接近離反方向が傾いている側にある境界縁の傾きを、前記底の面直交方向に対する成形型の接近離反方向の傾きより大きくしたことを特徴とするペダルアーム。
5. ペダル要素の重ねた周縁部にクリンチ周縁部を形成し、前記クリンチ周縁部にカシメ掛合部を設けたペダルアームにおいて、
   カシメ掛合部は、クリンチ周縁部のカシメない部位との境界縁が前記クリンチ周縁部の延在方向に対して屈曲しており、境界縁に挟まれた底の面直交方向と成形型の接近離反方向とが異なる場合、前記底の面直交方向から接近離反方向が傾いている側にある境界縁の傾きを、前記底の面直交方向に対する成形型の接近離反方向の傾きより大きくしたことを特徴とするペダルアーム。

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