(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における車体側部材に回動可能に支持される操作ペダル（１０）において、
回動中心となる基端部（１１）から操作力を加える先端部（１２）にかけて長手方向に延びるアーム部（１３）を備え、
前記アーム部（１３）は、樹脂により成形され、その内部に長手方向に延びるバネ鋼の筋金（３０）が配され、
前記バネ鋼は、前記先端部（１２）に操作力が加えられる操作時に前記アーム部（１３）において曲げ応力がかかる方向とは逆方向に撓ませた状態で、前記アーム部（１３）の内部に配されたことを特徴とする操作ペダル（１０）。
【請求項２】
前記アーム部（１３）は、前記筋金（３０）が内挿された基幹（１３０）と、該基幹（１３０）の長手方向に沿って設けられた補強リブ（１３１）と、から成ることを特徴とする請求項１に記載の操作ペダル（１０）。
【請求項３】
前記補強リブ（１３１）は、前記基幹（１３０）を長手方向に亘り囲むように互いに連なる外壁補強リブ（１３２ａ〜１３２ｃ）と、各外壁補強リブ（１３２ａ〜１３２ｃ）の内面間ないし前記基幹（１３０）の外周に亘って連なる内側補強リブ（１３３）と、から成ることを特徴とする請求項２に記載の操作ペダル（１０）。
【請求項４】
前記アーム部（１３）は、前記筋金（３０）に対して樹脂によりインサート成形されたことを特徴とする請求項１，２または３に記載の操作ペダル（１０）。
【請求項５】
前記筋金（３０）は、摩擦抵抗を大きくするための表面加工が施されていることを特徴とする請求項１，２，３または４に記載の操作ペダル（１０）。
【請求項６】
動力伝達装置に用いられ、前記先端部（１２）に足で踏みつけて操作力を加えるパッド（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載の操作ペダル（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両における車体側部材に回動可能に支持され、各種操作に用いられる操作ペダルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より車両に用いる操作ペダルとして、例えば、ブレーキ装置のブレーキペダルがある。ブレーキ装置では、車体側部材にブレーキペダルの基端が回動可能に支持され、ブレーキペダルを足で踏みつけ操作力を加えるものが知られている。例えば、特許文献１参照。【０００３】
このようなブレーキペダルでは、操作力を直接受けるために高い強度が必要であった。よって、ブレーキペダルは、一般に鋳造品等の金属で構成されていた。また最近では、車両の軽量化の要請により、ブレーキペダルを樹脂で成形したものも知られているが、必要な強度を保つために内部に鉄板等の金属部材を入れて成形する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９１９５７号公報
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、前述した樹脂製のブレーキペダルであっても、強度を十分に保ったままで、さらなる軽量化のための工夫が望まれていた。
また、樹脂の内部に金属部材を入れるには、一般にインサート成形が行われるが、鉄板等のように面的に広がる部位を有する場合、成形時に必要な金属部品の余熱に際して加熱ムラが生じやすく、成形品の冷却後にヒケや割れにより、成形品質が損なわれる虞があった。
【０００６】
本発明は、以上のような従来の技術の有する改善点に着目してなされたものであり、必要な強度を確保しつつ軽量化を実現することができ、コスト低減も可能となり、成形品質も高めることができる操作ペダルを提供することを目的としている。
【０００７】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項の発明に存する。
［１］車両における車体側部材に回動可能に支持される操作ペダルにおいて、
回動中心となる基端部から操作力を加える先端部にかけて長手方向に延びるアーム部を備え、
前記アーム部は、樹脂により成形され、その内部に長手方向に延びるバネ鋼の筋金が配され、
前記バネ鋼は、前記先端部に操作力が加えられる操作時に前記アーム部において曲げ応力がかかる方向とは逆方向に撓ませた状態で、前記アーム部の内部に配されたことを特徴とする操作ペダル。
【０００８】
［２］前記アーム部は、前記筋金が内挿された基幹と、該基幹の長手方向に沿って設けられた補強リブと、から成ることを特徴とする前記［１］に記載の操作ペダル。
【０００９】
［３］前記補強リブは、前記基幹を長手方向に亘り囲むように互いに連なる外壁補強リブと、各外壁補強リブの内面間ないし前記基幹の外周に亘って連なる内側補強リブと、から成ることを特徴とする前記［２］に記載の操作ペダル。
【００１０】
［４］前記アーム部は、前記筋金に対して樹脂によりインサート成形されたことを特徴とする前記［１］，［２］または［３］に記載の操作ペダル。
【００１２】
［５］前記筋金は、摩擦抵抗を大きくするための表面加工が施されていることを特徴とする前記［１］，［２］，［３］または［４］に記載の操作ペダル。
【００１３】
［６］動力伝達装置に用いられ、前記先端部に足で踏みつけて操作力を加えるパッドが設けられていることを特徴とする前記［１］，［２］，［３］，［４］または［５］に記載の操作ペダル。
【００１４】
次に、作用を説明する。  
前記［１］に記載の操作ペダル（１０）は、その回動中心となる基端部（１１）から操作力を加える先端部（１２）にかけて、長手方向に延びるアーム部（１３）を備える。アーム部（１３）は、樹脂により成形され、その内部に長手方向に延びる筋金（３０）が配される。
【００１５】
このようなアーム部（１３）の構成によれば、樹脂で成形することにより、鋳造品等の金属製に比べて軽量化することができ、成形の自由度も高く様々な形状に成形することが可能となる。また、アーム部（１３）における必要な強度は、樹脂の内部のバネ鋼の筋金（３０）によって、十分に確保することができる。ここで筋金（３０）は、鉄板等の金属部材に比べて容量も小さく、重量増加を極力抑えることができる。  
また、バネ鋼の筋金（３０）は、操作ペダル（１０）の操作時にアーム部（１３）において曲げ応力がかかる方向とは逆方向に撓ませた状態で、アーム部（１３）の内部に配されている。これにより、アーム部（１３）に曲げ応力がかかっても、バネ鋼の内部応力により、いっそう変形しづらくなり、同じ断面係数のバネ鋼であっても、さらにアーム部（１３）の剛性を高めることができる。
【００１６】
また、樹脂の内部に金属部品を入れるインサート成形の場合、金属部品の余熱が必要となる。ここで金属部品が、鉄板等のように面的に広がるものであれば、余熱に際して加熱ムラが生じやすく、成形品の冷却後にヒケや割れが生じやすい。一方、金属部品が筋金（３０）だと全体的に均等に予熱することが容易となり、成形性も向上し成形品質を高めることができる。
【００１７】
前記［２］に記載の操作ペダル（１０）によれば、アーム部（１３）は、筋金（３０）が内挿された基幹（１３０）と、該基幹（１３０）の長手方向に沿って設けられた補強リブ（１３１）と、から成る。このようなアーム部（１３）によれば、簡易な構成で強度を高めることができる。
【００１８】
前記補強リブ（１３１）は、具体的には例えば、前記［３］に記載したように、アーム部（１３）の基幹（１３０）を長手方向に亘り囲むように互いに連なる外壁補強リブ（１３２ａ〜１３２ｃ）と、各外壁補強リブ（１３２ａ〜１３２ｃ）の内面間ないし基幹（１３０）の外周に亘って連なる内側補強リブ（１３３）と、から形成すると良い。
【００１９】
このようなアーム部（１３）の構成によれば、操作ペダル（１０）に必要とされる十分な強度を確保することができる。また、各外壁補強リブ（１３２ａ〜１３２ｃ）の内面側と内側補強リブ（１３３）との隙間の分だけ、樹脂材料も削減されて軽量化を図ることができ、材料コストも低減することができる。
【００２０】
アーム部（１３）は、前記［４］に記載したように、筋金（３０）に対して樹脂によりインサート成形すると良い。金型や筋金（３０）を予め用意しておけば、インサート成形により簡易かつ迅速に大量生産することができる。もちろん、アーム部（１３）だけでなく、アーム部（１３）を含む操作ペダル（１０）全体を、筋金（３０）が内部に配されるように樹脂で一体成形すると良い。
【００２２】
前記［５］に記載の操作ペダル（１０）によれば、筋金（３０）には、摩擦抵抗を大きくするための表面加工を施す。これにより、筋金（３０）の周りに対する樹脂の付着性が高まり、引き抜き力に抵抗する力を増すことができる。
【００２３】
以上の操作ペダル（１０）は、例えば前記［６］に記載したように、動力伝達装置（クラッチ）に用いることができる。操作ペダル（１０）を動力伝達装置のクラッチペダルに適用する場合、操作ペダル（１０）の先端部（１２）には、足で踏みつけて操作力を加えるためのパッド（１４）を設けることになる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る操作ペダルによれば、アーム部を樹脂により成形し、その内部に長手方向に延びる筋金を配したから、必要な強度を確保しつつ軽量化を実現することができ、コスト低減も可能となり、成形品質も高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを後方から見た斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを前方から見た斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを下方から見た斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを示す側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを示す正面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る操作ペダルを示す側面図と各部位における横断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る操作ペダルの筋金を示す平面図、側面図、および正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面に基づき本発明を代表する一実施の形態を説明する。
図１〜図８は、本発明の一実施の形態を示している。
本実施の形態に係る操作ペダル１０は、車両における車体側部材に回動可能に支持されるものであり、回動中心となる基端部１１から操作力を加える先端部１２にかけて長手方向に延びるアーム部１３を備えている。以下、操作ペダル１０を、動力伝達装置（クラッチ）のクラッチペダルに適用した例を説明する。
【００２７】
クラッチペダルである操作ペダル１０は、運転者（操作者）が足で操作するものであり、車室内にて運転席の足元前方に配置される。操作ペダル１０は、図示省略した車体側部材であるベースブラケットに、基端部１１が回動可能に支持される。操作ペダル１０の先端部１２は、基端部１１よりも下方に位置している。一方、操作ペダル１０の先端部１２には、足踏用のパッド１４が設けられている。パッド１４が足で踏みつけられて操作力が加わると、操作ペダル１０は基端部１１を中心に前方へ回動し、トランスミッション（変速機）に対するエンジンの回転力の伝達が遮断されるように構成されている。
【００２８】
操作ペダル１０は、ベースブラケットに対して、車幅方向に延びる回転軸（図示せず）を介して前後方向へ揺動可能に支持される。操作ペダル１０の基端部１１には、回転軸を一体に嵌合させる軸受部１５が設けられている。一方、ベースブラケットは、互いに対向する側壁を備え、各側壁間にて軸受部１５は、回転軸を介して両持ち状態で回動可能に支持される。
【００２９】
操作ペダル１０は、リターンバネ（図示せず）によって、後方へ回動するように常時付勢されている。基端部１１の前側には、リターンバネの一端を引っ掛ける掛止フック１６が一体に突設されている。これにより、操作ペダル１０の踏み込みが終わりパッド１４から足を離すと、リターンバネの付勢力によって操作ペダル１０は後方の初期位置に戻るように設定されている。
【００３０】
図１に示すように、操作ペダル１０は、全体的に樹脂で一体成形されている。操作ペダル１０の主要部であるアーム部１３は、基幹１３０（図７参照）の内部に、長手方向に延びる筋金３０が配され、基幹１３０の長手方向に沿って補強リブ１３１が設けられている。
【００３１】
本実施の形態に係る操作ペダル１０は、その回動中心となる軸受部１５からアーム部１３の長さ分だけ離れた位置のパッド１４に操作力が加えられる長尺形状であり、アーム部１３には、比較的大きなトルク荷重がかかる。かかるトルク荷重に耐えられる強度を保ち、かつ軽量化を実現するために、アーム部１３を含む操作ペダル１０全体は、図７および図１〜図６に示したように構成されている。
【００３２】
図７および図１〜図６に示したように、アーム部１３の基幹１３０は、その軸心が途中で屈曲ないし湾曲しながら長手方向の延びる形状であり、その全長に亘って内部に筋金３０が挿通されている。このように、操作ペダル１０のアーム部１３（基幹１３０）と内部の筋金３０は、その軸心が直線状に延びる形状に限られることはない。なお、基幹１３０の具体的な長さや外径、それに筋金３０の外径や材質は、適宜に定め得る設計事項である。アーム部１３の両端に連なる基端部１１や先端部１２の具体的な形状や大きさも、同様に適宜に定め得る設計事項である。
【００３３】
補強リブ１３１の具体的な配置や形状は、前述のトルク荷重に対する必要な強度に応じて適宜に定められるが、型抜きが容易となるように、アンダーカットを含まない形状に設計すると良い。本実施の形態の補強リブ１３１は、基幹１３０を長手方向に亘り囲むように互いに連なる外壁補強リブ１３２ａ〜１３２ｃと、各外壁補強リブ１３２ａ〜１３２ｃの内面間ないし基幹１３０の外周に亘って連なる内側補強リブ１３３と、から成る。
【００３４】
詳しく言えば、外壁補強リブ１３２ａ〜１３２ｃは、基幹１３０の外周に一体に連なって細幅状に延びて正面壁をなす外壁補強リブ１３２ａと、この外壁補強リブ１３２ａの長手方向に延びて該外壁補強リブ１３２ａの両側端縁に略直角に連なり、互いに平行に対向する両側壁をなす外壁補強リブ１３２ｂ，１３２ｃと、から成る。一方、内側補強リブ１３３は、前記基幹１３０の外周にも一部が連なる状態で、各外壁補強リブ１３２ａ〜１３２ｃの内面間を、略直角に横断したり斜めに横断するようにして多数が配されている。
【００３５】
図７に示すように、内側補強リブ１３３は、両側の外壁補強リブ１３２ｂ，１３２ｃ間でジグザグ状に並ぶように配されている。このような内側補強リブ１３３により、両側の外壁補強リブ１３２ｂ，１３２ｃの間の背面側開口は、三角形を並べたように区分けされた凹部となっている。個々の内側補強リブ１３３の厚さはほぼ同一であり、また、内側補強リブ１３３の上端縁（高さ）は、両側の外壁補強リブ１３２ｂ，１３２ｃの側端縁と同一面上に連なっている。すなわち、内側補強リブ１３３は、両側の外壁補強リブ１３２ｂ，１３２ｃの内側に収まる状態に設けられている。
【００３６】
補強リブ１３１として外壁補強リブ１３２ａ〜１３２ｃおよび内側補強リブ１３３を含む操作ペダル１０全体は、金型内に予め筋金３０を配置しておき、筋金３０の周りに樹脂を注入して、筋金３０を基幹１３０の内部に一体化させるインサート成形により成形される。
【００３７】
内側補強リブ１３３の具体的な配置は、操作ペダル１０全体の大きさや用途に応じて、実際に各部位にかかる荷重や必要な強度等の計算に基づき適宜に設定される。なお、補強リブ１３１の少なくとも一部を、アーム部１３の基幹１３０とは別体として設けておき、基幹１３０の外周に後から加熱または溶剤接着により接合させるように構成しても良い。
【００３８】
次に、図８を参照しながら基幹１３０に内挿されている筋金３０について説明する。図８の（Ａ）は筋金３０の平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は正面図である。
図示したように筋金３０は、屈曲ないし湾曲しながら長手方向に延びている。これらの図は、実際に基幹１３０に内挿されているときの形状を示している。
【００３９】
筋金３０は、摩擦抵抗を大きくして滑り難くするために表面を粗くするための表面加工が施されている。例えば、筋金３０の表面に凹凸が形成されている。この表面の平均粗さＲａは、例えば０．１５〜３５μｍの範囲にしてある。これにより、表面の摩擦係数があがるとともに凹凸の間に樹脂が入り込むことによって筋金３０と該筋金３０に接触している基幹１３０の内面との間の摩擦抵抗が大きくなる。
【００４０】
筋金３０は成形後に基幹１３０内部で滑らなければ良いので、表面加工は上記の他にも表面の所々に突起を設けても良い。また、外周面を回るようにリング状の突起部を軸方向に繰り返し形成しても良い。
【００４１】
なお、筋金３０の表面のＲａ値は上記の範囲内に限られるものではない。さらに、筋金３０は、断面円形のものに限られず、楕円形や多角形のものであっても良い。また、基幹１３０の具体的な長さや外径、それに筋金３０の外径や材質は特に限定されるものではない。
【００４２】
次に、本実施の形態に係る操作ペダル１０の作用について説明する。
図７に示すように、操作ペダル１０は、その回動中心となる基端部１１から操作力を加える先端部１２にかけて、長手方向に延びるアーム部１３を備える。アーム部１３においては、操作ペダル１０に必要とされる強度を確保するために、アーム部１３の長手方向に沿って基幹１３０に筋金３０が内挿されている。この筋金３０は、補強材としての役割を果たしている。
【００４３】
アーム部１３は、上記のようにインサート成形によって成形されるが、金属を入れる場合は５０〜６０度に予熱する必要がある。その場合に金属が鉄板であると、加熱ムラが生じてしまう。これに対して、金属を筋金にすると全体的に均等に予熱することができる。これにより、成形条件が向上するので、成形品の形状に問題が生じたり、ヒケや割れが生じたりすることを防止することができる。
【００４４】
図７に示すように、本実施の形態に係る操作ペダル１０には、アーム部１３の長手方向に亘り外壁補強リブ１３２ａの略中央に形成された基幹１３０の内部に筋金３０が内挿されている。アーム部１３は単純な形状ではなく、屈曲あるは湾曲しているので、板状の金属を内挿して補強しようとすると、配置およびインサート成形の難しさや場所によって補強度にムラが出てくることが問題となる。しかし、筋金３０であれば筋金３０が所望の位置に配置されるように容易にインサート成形することができる。したがって、筋金３０によってアーム部１３を効果的に補強することができる。
【００４５】
また、本実施の形態に係るアーム部１３は、内部に筋金３０を挿通した基幹１３０と、該基幹１３０の長手方向に沿って設けた補強リブ１３１とから成る。アーム部１３を含む操作ペダル１０全体は、樹脂により一体成形する。これにより、操作ペダル１０は、金属材料で成形する場合に比べて軽量化も容易となり、また、成形の自由度も高く様々な形状に成形することが可能となる。さらに、操作ペダル１０の部品点数も削減され、金型を予め用意しておけば、射出成形やブロー成形等の一体成形により、簡易かつ迅速に大量生産することができる。なお、アーム部１３のみを一体成形しておき、基端部１１や先端部１２は、後からアーム部１３に組み合わせても良い。
【００４６】
特に、アーム部１３においては、基幹１３０と筋金３０とを組み合わせた構造により、樹脂製であっても操作ペダル１０に必要とされる強度を確保することができる。さらに、各補強リブ１３１間の隙間の分だけ、材料が削減されていっそう軽量化を図ることができ、材料コストも低減することができる。
【００４７】
アーム部１３における補強リブ１３１は、図７に示すように、アーム部１３の基幹１３０の外周に沿って、アーム部１３の軸心を間に互いに対向しながら長手方向に細幅状に延びる一対の外壁補強リブ１３２ａ，１３２ｂと、各外壁補強リブ１３２ａ，１３２ｂの互いに対向する内面間ないし基幹１３０の外周に亘って連なる内側補強リブ１３３と、から形成されている。
【００４８】
このような構成の補強リブ１３１によれば、簡易な構成で高い強度を保つことができる。各外壁補強リブ１３２ａ〜ｃの具体的な長さや厚さ、それに数多の内側補強リブ１３３の具体的な配置は、操作ペダル１０全体の大きさや用途、実際に各部位にかかる荷重や必要な強度等の計算に基づき適宜設定される。
【００４９】
また、補強リブ１３１を含む操作ペダル１０全体は、樹脂により一体成形するに際して、左右両側となる型抜き方向において、アンダーカットを含まない形状に設計すると良い。これにより、いっそう容易に成形することが可能となる。
【００５０】
なお、上記の実施の形態に係る操作ペダル１０の変形例として、アーム部１３は、操作ペダル１０の操作時にアーム部１３において曲げ応力がかかる方向とは逆方向に筋金３０を撓ませた状態で、基幹１３０の内部に配置されているようにする。すなわち、アーム部１３は、成形後に基幹１３０の内部に有る筋金３０にある程度のテンションが係っている状態となるように成形する。  
【００５１】
このためには、成形中の溶融している樹脂が冷えて固まるまで筋金３０を基幹１３０の内部で撓んだ状態に維持しておく必要がある。そのための金型（図示せず）は、筋金３０を所定位置で撓んだ状態に維持するために、撓んだ筋金３０に当接して筋金３０が撓みを解消する方向に変形しようとするのを防止する筋金維持部（図示せず）を適所に設けたものを使用する。
【００５２】
トランスミッションのクラッチペダルに適用された操作ペダル１０は、先端部１２のパッド１４が運転者（操作者）によって踏み込まれると、基端部１１の軸受部１５を回動中心として前方へ回動する。すると、操作ペダル１０の操作時には、特に、基端部１１からアーム部１３の下端に至る区間の間に特に応力が集中する部分が出て来る。その部分はアーム部１３の形状によって異なる。
【００５３】
かかる部分においては、前記基幹１３０に内挿された筋金３０が前記のように撓んだ状態になっているようにアーム部１３を成形することによって、必要な強度が十分に確保される。これに加えて、外壁補強リブ１３２ａ〜ｃの厚みを増したり、内側補強リブ１３３の密度を高めるように設計しても良い。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は前述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、操作ペダル１０は、動力伝達装置（クラッチ）のクラッチペダルに必ずしも限定されず、ブレーキ装置のブレーキペダルに適用したり、その他、アクセルペダル、リクライニングペダル等、各種操作に用いるペダルに適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る操作ペダルは、動力伝達装置（クラッチ）のクラッチペダルに必ずしも限定されず、車両において各種操作に用いる操作ペダルとして広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０…操作ペダル
１１…基端部
１２…先端部
１３…アーム部
１４…パッド
１５…軸受部
１６…掛止フック
１８…連結部
１９…連結部
３０…筋金
１３０…基幹
１３１…補強リブ
１３２ａ〜ｃ…外壁補強リブ
１３３…内側補強リブ
【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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