(57)【要約】【課題】実用的な支持剛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を提供する。【解決手段】先端に踏面（２）またはその取付け部（１２）を有し、基端側に、車体に対して回動可能に支持される被支持部（３）と、車両機器に連結される出力部（４）とを有する車両用ペダルアーム（１）であって、前記被支持部と前記出力部との間に切欠部（１１）または透孔部を有する金属厚板製のアーム本体（１０）と、前記切欠部または透孔部を覆って前記アーム本体に溶接接合された金属薄板製の補強部材（２０）とを備えたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に踏面またはその取付け部を有し、基端側に、車体に対して回動可能に支持される被支持部と、車両機器に連結される出力部とを有する車両用ペダルアームであって、
前記被支持部と前記出力部とを含みかつそれらの間に切欠部または透孔部を有する金属厚板製のアーム本体と、前記切欠部または透孔部を覆って前記アーム本体に溶接接合された金属薄板製の補強部材とを備えたことを特徴とする車両用ペダルアーム。
【請求項２】
先端に踏面またはその取付け部を有し、基端側に、車体に対して回動可能に支持される被支持部と、車両機器に連結される出力部とを有する車両用ペダルアームであって、
前記被支持部と前記出力部とを含みかつそれらの間に切欠部を有する金属厚板製のアーム本体と、前記アーム本体に溶接接合された金属薄板製の補強部材とを備え、前記補強部材は、前記切欠部を覆って前記アーム本体の一方の面に溶接接合された第１面部と、前記切欠部を横切る前記第1面部の側縁から前記アーム本体の厚さ方向に折曲して形成された第２面部とを含み、前記第２面部の両端が、前記切欠部の両側で前記アーム本体の端面に溶接接合されていることを特徴とする車両用ペダルアーム。
【請求項３】
前記補強部材は、前記第２面部の側縁から折曲して形成されかつ前記切欠部を覆って前記アーム本体の他方の面に接合された第３面部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用ペダルアーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。ペダルアームの先端には踏面を構成するペダルシートが溶接固定され、基端側には、回動支持部や上記車両機器に連結される出力部を構成するボスが溶接固定される。このようなペダルアームは、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。
【０００３】
そこで、特許文献１では、ペダルアームをプレス曲げ加工により角パイプ状に成形することが提案され、特許文献２では、ペダルアームを左右半割にしたプレス成形部品の重ね合わせ溶接によって中空状に構成することが提案されている。さらに、特許文献３，４では、ペダルアームを扁平にプレス成形した金属管で構成することが提案されている。しかし、ペダルアームに中空断面構造を導入するこれらの試みは、軽量化と引き換えに、成形工数や溶接箇所の増加を招き、製造コスト面での不利は否めない。
【０００４】
しかも、これらの中空断面構造は、構造材単体としてはともかく、ペダルアームに実施される場合には、貫通孔として形成される回動支持部や出力部の断面積が極端に減少し、これらの部分に応力集中を生じ易いうえ、軸やボスに対する支持剛性を得にくいという致命的な問題を有している。車両用ペダルは人為的に操作される部品であるため、様々な荷重方向に対備する必要がある。しかし、各文献に開示された中空断面構造では、貫通孔に軸やボスが支持されるので、板厚が薄い場合には、貫通孔にバーリング加工等を施しても充分な支持剛性は得られず、製造コストに見合う軽量化は期待できない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−７８８１７号公報
【特許文献２】特開２００７−１２２６１０号公報
【特許文献３】特開２００９−１６９９８０号公報
【特許文献４】特開２００１−２８７６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、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、実用的な支持剛性を確保しつつ軽量化を達成できる車両用ペダルアームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来技術の有する課題を解決するため、本発明は、先端に踏面（２）またはその取付け部（１２）を有し、基端側に、車体に対して回動可能に支持される被支持部（３）と、車両機器に連結される出力部（４）とを有する車両用ペダルアーム（１，２０１）であって、前記被支持部と前記出力部とを含みかつそれらの間に切欠部（１１）または透孔部（２１１）を有する金属厚板製のアーム本体（１０，２１０）と、前記切欠部または透孔部を覆って前記アーム本体に溶接接合された金属薄板製の補強部材（２０，２２０）と、を備えたことを特徴とする車両用ペダルアームにある。
【０００８】
本発明において、前記アーム本体に切欠部（１１）を有する場合に、前記補強部材（２０）は、前記切欠部を覆って前記アーム本体（１０）の一方の面（１０ａ）に溶接接合された第１面部（２０ａ）と、前記切欠部を横切る前記第1面部の側縁（２０ｃ）から前記アーム本体の厚さ方向に折曲して形成された第２面部（２０ｂ）とを含み、前記第２面部の両端が、前記切欠部の両側で前記アーム本体の端面に溶接接合（Ｗ１，Ｗ２）されていることが好適である。
【０００９】
本発明のさらに好適な態様では、前記補強部材は、前記第２面部の側縁（２０ｃ）から折曲して形成されかつ前記切欠部または透孔部を覆って前記アーム本体の他方の面に接合された第３面部（２０ｄ）をさらに含んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両用ペダルアームは、上述したように、車体に対して回動可能に支持される被支持部と出力部とを含みかつそれらの間に切欠部または透孔部を有する金属厚板製のアーム本体と、前記切欠部または透孔部を覆って前記アーム本体に溶接接合された金属薄板製の補強部材との複合体で構成されているので、薄板製補強部材による僅かな重量増加分を差引いて余りある切欠部または透孔部による厚板製アーム本体の軽量化によって、ペダルアーム全体としての軽量化を達成しながらも、被支持部や出力部には、通常の軸やボスの構造および加工方法を適用でき、かつ、必要な支持剛性を容易に得ることができる。
【００１１】
上記本発明において、前記アーム本体に切欠部を有する場合に、前記補強部材は、前記切欠部を覆って前記アーム本体の一方の面に溶接接合された第１面部と、前記切欠部を横切る前記第1面部の側縁から前記アーム本体の厚さ方向に折曲して形成された第２面部とを含み、前記第２面部の両端が、前記切欠部の両側で前記アーム本体の端面に溶接接合されている態様では、補強部材がアーム本体から離れて延在する切欠部において、第１面部と第２面部によるＬ型断面が形成されており、当該部分の剛性が確保されることで、アーム本体の切欠部を大きくでき、軽量化に有利である。
【００１２】
さらに、上記本発明において、前記補強部材は、前記第２面部の側縁から折曲して形成され、前記切欠部を覆って前記アーム本体の他方の面に接合された第３面部をさらに含む態様では、切欠部に閉断面が形成されることで、他面側が開放されている態様に比べて、補強効果が向上し、切欠部をさらに拡大でき、それにより、第３面部に係る重量増加分が相殺され、前記同様の軽量化が見込める。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明第１実施形態に係る車両用ペダルアームを示す斜視図である。
【図２】本発明第１実施形態に係る車両用ペダルアームの分解状態を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明第１実施形態に係る車両用ペダルアームを示す側面図、（ｂ）はその分解状態を示す側面図である。
【図４】（ａ）は図３のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図である。
【図５】本発明第１実施形態に係る車両用ペダルアームを示す図１と反対側から見た斜視図である。
【図６】（ａ）は、本発明第１実施形態の変形例に係る車両用ペダルアームの図３のＡ−Ａ断面に相当する断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面に相当する断面図である。
【図７】本発明第１実施形態の車両用ペダルアームの車両への取付け状態を示す側面図である。
【図８】本発明第２実施形態に係る車両用ペダルアームを示す側面図である。
【図９】（ａ）は図８のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は同Ｂ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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〜図５は、自動車のブレーキペダルとして利用される本発明第１実施形態に係る車両用ペダルアーム１を示している。図１において、ペダルアーム１は、先端（下端）に踏面２を有し、基端側（上端側）に、車体側に対して回動可能に支持される被支持部を構成するボス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。図示例では、最上端にボス３が配設され、中間寄りにボス４が配設されているが、逆の場合もある。
【００１５】
図２あるいは図３（ｂ）の分解図に示されるように、ペダルアーム１は、先端に踏面２の取付け部１２、上端にボス３の取付け部１３、それらの中間部のやや上端寄りにボス４の取付け部１４を有し、２つの取付け部１３，１４の間に切欠部１１を有するアーム本体１０と、切欠部１１を覆ってアーム本体１０の一方の面１０ａに溶接接合される補強部材２０との複合体（１０，２０）から主に構成されている。
【００１６】
アーム本体１０は、金属厚板をプレス加工により打抜いて形成される。切欠部１１も外形の一部として型抜きされる。図３（ｂ）には、従来のペダルアームの外形状が破線で示されている。アーム本体１０は、２つの取付け部１３，１４の間が切欠部１１を除去した幅狭部１７で構成されていると見ることもできる。図示例のアーム本体１０では、ブランクに対して、取付け部１４に隣接した中間部に僅かな曲げ加工が施されるのみであるが、取付け部１３，１４に対して踏面２の側方へのオフセットが大きいクラッチペダルなどでは、取付け部１４，１２間に大きな曲げが入る場合もある。成形後に取付け部１３，１４にボス３，４が嵌入され、後述のように、補強部材２０と共に溶接固定される。
【００１７】
補強部材２０は、金属薄板を打抜いたブランクをプレス成形してなり、図４（あるいは裏側から見た図５）に示されるように、アーム本体１０の一方の面１０ａに沿った第１面部２０ａと、切欠部１１を横切る第1面部の側縁（２０ｃ）からアーム本体１０の厚さ方向に折曲して形成された第２面部２０ｂ（フランジ部）とにより、長手方向全体に亘って断面Ｌ字形をなしている。
【００１８】
第１面部２０ａの中間部には２つの加工基準孔が穿設されている。第１面部２０ａの長手方向の各側の端部２３，２４は、ボス３，４の外周面に沿う円弧状に形成され、一方の端部２３から加工基準孔の近傍まで長手方向に延びるクサビ状の凸ビード２５が形成されている。第１面部２０ａと第２面部２０ｂとの折曲げ部２０ｃは、長手方向中央は単純なＬ字状の折曲げ部であるが、長手方向の各側の端部２３，２４に隣接した部分では、折曲げ部に沿って第１面部２０ａから膨出した凸ビード２１，２２が形成されている。これらのうちの一方の凸ビード２３は、前記凸ビード２５と同様に加工基準孔の近傍まで延びている。
【００１９】
これらの凸ビード２１，２２は、補強部材２０の剛性を高める構造であると同時に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、折曲げ部（２１）を、アーム本体１０の端面１０ｂの角から逃がす構造であり、これにより、凸ビード２１，２２を設けた第２面部２０ｂは、アーム本体１０の端面１０ｂに厚さ全体に亘って密接されることになる。なお、後述する第２実施形態のように、２つの凸ビード２１，２２が結合され、折曲げ部（２０ｃ）の長手方向全体に亘って一連の凸ビードが形成されていても良い。
【００２０】
以上のように形成された補強部材２０は、長手方向の各側の端部２３，２４において、アーム本体１０の取付け部１３，１４に嵌入されたボス３，４の溶接時に一緒にアーム本体１０の一方の面１０ａに溶接（Ｗ３，Ｗ４）され、それらの間の長手方向縁部（Ｗａ）もアーム本体１０の一方の面１０ａに溶接される。端部２３の凸ビード２５は、ボス３に溶接接合されることで、ボス３の取付け部１３を補強する補強リブとなる。さらに、第２面部２０ｂの両端（Ｗ１，Ｗ２）がアーム本体１０の端面１０ｂに溶接され、図４（ｂ）に示すように、第１面部２０ａの裏面が、アーム本体１０の切欠部１１の縁（Ｗｂ）に溶接される。
【００２１】
なお、アーム本体１０の他面にはストッパー受け部１５（図５では省略されている）が溶接固定され、アーム本体１０の先端の取付け部１２には、踏面２（ペダルシート）が溶接固定される。以上述べた各溶接は、各接合箇所の全長に亘り線溶接される必要はなく、必要最小限の長さで限定的または間欠的に実施される。
【００２２】
上記アーム本体１０に用いる金属厚板としては、自動車用ブレーキペダルの場合、厚さ６〜８ｍｍの厚板鋼板が好適である。補強部材２０に用いる金属薄板としては、厚さ１〜２ｍｍの薄板鋼板が好適である。したがって、切欠部１１の大きさにも依るが、補強部材２０に用いる金属薄板の厚さは、概ねアーム本体１０に用いる金属厚板の厚さの１／３以下であり、それ以上では、製造コストに見合う軽量化は困難である。
【００２３】
第１実施形態のペダルアーム１において、アーム本体１０に厚さ６ｍｍの厚板鋼板を用い、補強部材２０に厚さ２ｍｍの薄板鋼板を用いてアーク溶接によりペダルアーム１を作成したところ、踏面２、ボス３，４、ストッパー受け部１５を含めた総重量は８３０ｇであった。参考までに、図３（ｂ）に破線で示される切欠部１１の無い外形状をなす従来のペダルアームの総重量は９００ｇであり、７０ｇ（約８％）の軽量化が達成できた。また、従来のペダルアームに対して追加された溶接箇所は、Ｗ１，Ｗ２がそれぞれ約１０ｍｍ、Ｗａ：２０ｍｍ×３箇所、Ｗｂ：２０ｍｍ×１箇所、合計１００ｍｍであり、従来比１．５倍程度の増加に留まった。
【００２４】
次に、図６（ａ）（ｂ）は、第１実施形態に係る車両用ペダルアーム１における補強部材の変形例を示している。図において、補強部材１２０は、第２面部２０ｂの第１面部２０ａと反対側に位置した側縁（２０ｅ）から折曲して形成され、アーム本体１０の他方の面に接合された第３面部２０ｄをさらに含み、長手方向全体に亘って断面Ｕ字形をなしている。
【００２５】
この例においても、長手方向中央の折曲げ部２０ｅに対し、長手方向の各側では、折曲げ部に沿って第３面部２０ｄから膨出した凸ビード２６が形成され、第２面部２０ｂが、アーム本体１０の端面１０ｂに厚さ全体に亘って密接される。しかし、ボス３の突出は僅かであるので、第１面部１０ａの凸ビード２５と同様の凸ビードは、第３面部２０ｄにはなく、前記凸ビード２６を除けば、第３面部２０ｄは平坦である。
【００２６】
この変形例のペダルアーム１では、切欠部１１が補強部材１２０で完全に覆われ、切欠部１１に沿ったアーム本体１０の端面１０ｂには溶接箇所を設定できない。その代わり、アーム本体１０の他方の面に沿った第３面部２０ｄの長手方向縁部（Ｗｄ）に溶接箇所を設定できる。第３面部２０ｄの追加により補強部材１２０の重量は増加するが、補強部材１２０で閉断面が形成されることに伴う剛性向上が見込め、切欠部１１をさらに拡張するか、補強部材１２０の板厚をさらに薄くすることで、同程度の軽量化を達成できる。
【００２７】
次に、図７は、第１実施形態のペダルアーム１を備えたブレーキペダル装置の車両への取付け状態を示している。図において、ペダルアーム１は、その上端部のボス３（３０）において、車体に固定したブラケット３１に支軸３０を介して回動可能に支持され、中間寄りのボス４（４０）には、第１リンク４１の一端が回動可能に連結されている。第１リンク４１の中央部には、ブレーキブースター６のオペレーティングロッド６１に回動可能に連結され、第１リンク４１の他端は、第２リンク４２の先端に回動可能に連結されている。第２リンク４２の基端３２は、前記支軸３０とオフセットしてブラケット３１に回動可能に支持されており、これら第１、第２のリンク４１，４２およびペダルアーム１は、ブラケット３１を固定節とする４節リンク機構をなし、ブレーキペダル（１）の踏み込み量に応じて第１リンク４１が回動し、レバー比が変化するように構成されている。
【００２８】
また、支軸３０にはリターンスプリング３３が支持されている。リターンスプリング３３の一端がブラケット３１に係止され、他端が第２リンク４２に係止されることで、第２リンク４２が図中反時計方向に付勢され、第１リンク４１を介してペダルアーム１も同方向に付勢されており、ブレーキの非操作時には、ペダルアーム１は、オペレーティングロッド６１の最大突出位置に保持され、図１に示した受け部１５がスイッチ５０の先端に当接してストップランプを消灯させている。なお、踏面２には、滑り止めのゴムが装着されている。図７からも明らかなように、補強部材２０が接合されたペダルアーム１の上部は、他の機構部と同様、通常は運転席側から見えない位置にあり、切欠部１１の裏側が開放されていても、その部分への水滴の付着やそれに伴う腐食等の問題は生じない。
【００２９】
次に、図８および図９（ａ）（ｂ）は、本発明第２実施形態に係る車両用ペダルアーム２０１を示している。ペダルアーム２０１の基本構造は、第１実施形態のペダルアーム１と同様であるので、同様の部材には同様の符号を付し、以下、変更点について説明する。
【００３０】
図８に示すように、ペダルアーム２０１は、アーム本体２１０の２つの取付け部１３，１４の間に長手方向に延びる長孔形状の透孔部２１１を有している。換言すれば、２つの取付け部１３，１４の間でアーム本体２１０が透孔部２１１の両側に延在する２つの幅狭部２１７，２１８に分岐している。補強部材２２０は、透孔部２１１をアーム本体２１０の一方の面２１０ａから覆ってアーム本体２１０に溶接接合される。補強部材２２０の第１面部２２０ａと第２面部２２０ｂとの間の折曲げ部には、この区間に延在する一方の幅狭部２１８の角を避けて長手方向全体に亘って凸ビード２２１が形成されている。
【００３１】
補強部材２２０の溶接箇所は、基本的に第１実施形態の補強部材２０と同様であるが、図９（ｂ）に示すように、第１面部２２０ａの裏面が、アーム本体２１０の透孔部２１１の両側の縁（Ｗｂ，Ｗｂ）に溶接される。また、第２面部２２０ｂが、アーム本体２１０の一方の幅狭部２１８の縁（Ｗｅ）に溶接されても良い。各溶接が、各接合箇所の全長に亘り線溶接される必要はなく、必要最小限の長さで限定的または間欠的に実施される点も第１実施形態と同様である。
【００３２】
以上、本発明のいくつかの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ことを付言する。
【００３３】
例えば、上記各実施形態では、ボス３と４の間に切欠部１１または透孔部２１１を有し、それを覆って接合される補強部材２０，１２０，２２０を備える場合を示したが、このような軽量化構造をボス４より踏面２側に適用することもできる。しかし、この部分は、元もとペダルアームの幅が狭いので、製造コストに見合う軽量化は得にくい。また、上記各実施形態において、ボス４より踏面２側のアーム本体１０，２１０に、薄板鋼板の中空断面構造など、他の軽量化構造を適用することもできる。
【符号の説明】
【００３４】
１，２０１  ペダルアーム
２  踏面
３  ボス（被支持部）
４  ボス（出力部）
１０，２１０  アーム本体
１１  切欠部
１２，１３，１４  取付け部
１７，２１７，２１８  幅狭部
２０，１２０，２２０  補強部材
２０ａ，２２０ａ  第１面部
２０ｂ，２２０ｂ  第２面部
２０ｃ，２０ｅ  折曲げ部
２０ｄ  第３面部
２１，２２，２５，２６，２２１，２２５  凸ビード
２３，２４，２２３，２２４  端部
２１１  透孔部
Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｄ，Ｗｅ  溶接
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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