Pédalier1 (Pedal Box1)

Le pédalier du Roadster, d'après le livre doit ressembler à ça.
That is how the book's Pedal-Box looks like:

Personnellement, je ne suis pas fan. Les bras des pédales sont découpés dans de la tôle de 3mm pour l'embrayage et l’accélérateur, et 5mm pour la pédale de frein. Les formes ne sont pas simples à découper à la main, et ça demande presque obligatoirement de les commander à un atelier de découpe laser, ou de commander le pédalier entier pré-découpé, voire tout assemblé. Pour la dernière option, y en a pour une centaine de livres (environ 120 euros).
Personnaly, I'n not very found of it. Pedal shafts are cut in 3 and 5mm (brake) steel plate. Shapes of the shaft are not easy to be manually cut, and it is almost compulsory to order them laser cut, and even to order a full pre-cut or pre-assembled Pedal-Box. This last option costs about £100.

Je me demande pourquoi, alors qu'à ce stade de la construction on regorge de chutes de tubes rond et carrés, on devrait utiliser de la tôle neuve pour découper les pédales, ainsi qu'un diamètre de tube différent pour les pivots. J'ai donc, en m'inspirant de modèles existants, redessiné le pédalier pour utiliser les tubes que j'ai (25mm section carrée pour les bras et 20mm section ronde pour les pivots). Je l'ai modélisé sur Blender 3D, voilà donc ce que ça donne en théorie.

I'm wondering why, as at this stage of the build we have plenty of leftovers of tube, we should use new plates to cut the pedal shafts, as well as a this diam 28mm round tube for the pedal pivot tubes.

So I re-drew the Pedal-Box in order to be able to use my leftovers of 25x25 box section tubes for the shafts, diam 20mm round tube for the pivot tube. here is the 3D project I did on Blender.

Je me suis heurté à plusieurs problèmes. Le premier, est le débattent des pédales. En effet, un pédalier type monoplace comme celui que j'ai dessiné, a des pédales dont les bras et les faces d'appuis sont sur le même plan, contrairement aux pédaliers type berline (comme celui du livre). J'ai donc du modélisé aussi le pédalier du livre pour pouvoir comparer, simuler, etc.

I don't translate the next paragraphs in English, as all the explanations about the design are in the "Construction Guide" I made in English. You can read it (and even download it) here.

Sur le pédalier du livre, si on met les faces d'appui à la verticale, les bras des pédales sont inclinés d'environ 15° vers l'avant, ce qui donne un débattement disponible important.
Prenons l'exemple de le pédale de frein.

A contrario, avec mes pédales droites, si je garde la même position d'axe de pivot, le débattement disponible est moins important. (6° environ)

Je ne peux pas savoir si le débattement des nouvelles pédales sur le point de pivot d'origine sera suffisant tant que le pédalier n'est pas monté et la tringlerie installée. La solution est donc de faire des équerres de fixation de pédales avec différents perçages qui permettront d'ajuster la position des pédale, et donc leur débattement maximum.

Le point le plus avancé pour avoir la face d'appui au même endroit que la face d'appui des pédales du livre...

... et le point le plus reculé pour avoir l'axe de pivot au même endroit que l'axe de pivot des pédales du livre.

Entre les deux, un perçage intermédiaire qui pourra, le cas échéant, être utilisé comme compromis.

Voilà pourquoi les équerres de pédales qui devraient être comme ça :

Seront en fait comme ça :

Autre problème : une pédale à corps tubulaire devra accueillir les points d'attache des câbles et chapes à l'intérieur du tube, ce qui oblige a évider une partie de la face arrière de la pédale, pour permettre la libre circulation de ces élements quand la pédale pivote autour de son axe.
Voici une vue du pédalier de l'arrière qui montre ces parties évidées.

FABRICATION

Allez, commençons par la pédale de frein. Le ratio de cette pédale va conditionner sa taille, et je me calquerai sur cette taille pour les deux autres pédales.
Il est impératif de garder le ratio de 5:1, c'est à dire le bras de levier : la distance entre le point d'appui du pied sur la pédale et l'axe de chape de maitre cylindre doit être égale à 5 fois la distance entre l'axe de pivot de la pédale et l'axe de chape de maitre cylindre.
Comme pour la pédale de frein du livre, le point bas de ma pédale sera donc l'axe de pivot, et je garde les 31mm qui séparent cet axe de l'axe de la chape de maitre-cylindre. Il ne reste plus qu'à reporter 5 fois cette distance au dessus de l'axe de la chape, et on a la longueur de notre pédale, sachant que je considère ce point d'appui du pied au milieu de la plaque d'appui, comme c'est le cas pour la pédale du livre.

Let's start with the brake pedal. The pedal ratio will define the length of the shaft, as I want to keep it the same as the book's pedal box. then, I will use this length for the two other pedal shafts.

I keep the 5:1 pedal ratio, which means the torque of the pedal when we push it with the foot: the distance between the foot pushing point on the pedal and the master-cylinder clevis axis is 5 times the distance between the pedal pivot point and the the master-cylinder clevis axis.

I keep the 31mm from the book between these two points. I just have to report this distance 5 times to find the foot pushing point on the pedal foot pad (I consider this point is in the middle of the foot pad, as it more or less is in the book)

Prise de mesure sur le tube pour percer l'alésage de 20mm de diamètre qui viendra accueillir le tube de pivot. Ce tube devra accueillir des coussinets en Nylon, Polyuréthane, Téflon ou Acétal, bref, des coussinets absorbants et glissants.
Measuring the tube to drill the 20mm diam hole for the pivot tube. This tube will be fitted with Nylon, Polyurethane, Teflon or Acetal bushes (actually a soft, waxy, sliding and abrasion resistant material)

Perçage petit diamètre en premier pour être très précis.
To be accurate, I start drilling a small (2mm) diam hole.

Puis agrandissement du trou jusqu'au diamètre du forêt de la scie cloche.
Then bigger and bigger until reaching the drill diameter of the hole-saw

Perçage du gros diamètre à la scie cloche. Malheureusement, je n'ai qu'une 19mm (mais je ne crois pas que 20mm existe), il faudra donc ajuster le trou "à la main" pour passer le tube.
Drilling the final hole with the hole-saw. Unfortunately, the closest diameter I found is 19mm (I'm not sure 20mm exists anyway). I will have to manually adjusted the hole to reach the 20mm.

L'alésage de 19mm, ajusté grace à la fraiseuse pneumatique (reliée au compresseur) dont l'avantage est d'attendre de très grandes vitesses de rotations.
The hole after being adjusted with an air-driven portable milling machine which has the big advantage to reach high rpm's.

Le tube de 20mm de diamètre sur 30mm de long se glisse parfaitement dans l'alésage. Je reviendrai sur la taille de ce tube plus tard : je vais finalement le réduire à 25mm de long (section du tube carré) car je vais tailler des coussinets en Teflon à épaulement, qui feront entretoise entre les supports et le bras de pédale.
The 30mm long x 20mm diam tube perfectly fits into the hole. I'll change the length of these tubes later to 25mm long (box section width), as I will decide to use hat-shaped bushes, and the flange of the bushes will make the spacers between the shafts and the brackets, not the steel pivot tubes.

Deuxième étape, le trou de fixation de l'axe de chape de maitre cylindre. Je vais me procurer une chape chez Exact France, et le diamètre de leur axe est de 8mm. Je vais retirer l'axe goupillé et le remplacer par un boulon de 8mm qui traversera la pédale de part en part.
Second stage: drilling the hole of the clevis axis. I will get the clevis through Exact France, and the axle diameter is 8mm. I'll remove the pinned axle and replace it by an 8mm bolt.

Ensuite, il faut évider la partie arrière pour permettre à la chape de circuler librement dans le tube. D'après mes calculs et les animations sur le logiciel 3D, un ovale de 50mm x 21mm décalé de 6mm vers le haut par rapport à l'axe de chape doit permettre à la chappe de ne pas toucher le tube, quelque soit la position de la pédale une fois en place.
Then, I have to make the cut in the back of the shaft, in order to allow the clevis to freely move inside the shaft. According to my calculations and the animated simulations I did on the 3D software, a 50mm x 21mm oval hole, which centre will be 6mm above the clevis axis centre, should allow the clevis not touching the tube what ever the pedal position is when in place.

Je perce donc deux trous espacés de 25mm. J'agrandis ces trous progressivement jusqu'au diamètre 13mm, le diamètre maximum que prend ma perceuse.
Je ne sais pas où j'avais la tête ce jour-là, mais je me demande encore pourquoi je n'ai pas tout simplement utilisé la scie cloche de 19mm, voire celle de 22mm, ça aurait été beaucoup plus simple et rapide !

I drill 2 holes, 25mm from each other to define the oval cut. I enlarge these holes step by step until diam 13mm, the maximum diameter my driller can take.

I don't know where my mind was that day, but I still don't understand why I haven't used the 19mm or 22mm hole-saws for that: it would have been so much quicker!

Puis je les les joins pour faire mon ovale. J'utilise ma meuleuse, et un disque presque complètement usé pour avoir un tout petit diamètre et pouvoir meuler sur une tout petite longueur.

Then I join the two holes to finish the oval shape. I use the grinder with an almost completely worn disc in order to be able to make a very short cut.

Puis il faut ajuster tout ça à la fraiseuse pneumatique pour avoir l'ouverture voulue.

After having trimmed the hole with the air-driven milling machine.

Étape suivant : biseauter la pédale. Tant pour des raisons esthétiques que pour gagner du débattement, la partie arrière supérieure de la pédale doit coupée en biais. Je laisse 6mm de paroi en haut pour ne pas avoir d’arête vive.

Next stage: bevel cut the top of the pedal. For look reasons as well as for having a longer pedal stroke, the upper back part of the shaft has to be cut. I leave 6mm at the top tip for avoiding getting a sharp edge.

Enfin, il faut faire les plaques d'appui. Je les trace à la main d'abord sur une plaque d'acier de 3mm d'épaisseur. J'en profite pour découper la plaque d'appui de la pédale d'embrayage par la même occasion (elle a la même forme, ce qui n'est pas le cas de celle de la pédale d'accélérateur)
At least, it is time to cut the foot pads. I manually draw the shapes on a 3mm steel plate, and I also cut the clutch foot pad which has the same dimensions.

Mais la technique de l'autocollant me vient alors à l'esprit après le découpage. Je l'utilise pour avoir des arrondis réguliers, sur les deux plaques.
But I think about using stencil-stickers, a bit too late for cutting, but I use them to make the rounded corners.

Il s'agit de dessiner grâce à un logiciel de dessin vectoriel la forme de découpe (Inkscape, logiciel 100% libre et 100% gratuit est excellent pour ça), et de l'imprimer (via PDF sur Inkscape) à l'échelle sur des feuille de papier autocollant. Les feulles d'étiquettes non prédécoupées sont parfaites.
It consists into drawing the foot pad shapes on a 2D vectorial drawing software (Inkscape is 100% free and 100% Open Source and is perfect for that), and to print them (via PDF in inkscape) scaled 1:1 on sticker paper. Non-pre-cut multi-purpose label paper is ideal.

Puis de découper la forme aux ciseaux ou au cutter. il faut alors coller le forme sur la plaque à découper.
Then cutting the shapes and stick them on the metal foot pads.

Il ne reste plus qu'à suivre les contours (ici, ce ne sont que les angles à arrondir), à la meuleuse dans ce cas.

It is now very easy to trim the shape (rounded corners) with the angle grinder.

et de retirer l'autocollant, à la main, à la bosse métallique, voire à l'alcool.
After, removing the sticker is not very easy (that is the down side of this technique), so a turning metal brush is an helpful tool for doing that. And I had to finish with alcohol to remove the last traces of glue.

Il faut maintenant courber cette plaque pour lui donner la forme définitive qu'elle aura sur la pédale. Le tambour de ma remorque que j'ai démonté pour le restaurer à exactement le rayon de courbure voulu, je m'en sers donc de gabarit. En martelant doucement sur la plaque (avec une protection entre les deux pour ne pas la marquer), on arrive à lui donner la courbure du tambour.
Now, I have to bend the pad to give it the definitive shape. The drum of my trailer that I just removed to clean has the exact needed curve radius, so I use it as a jig. By hammering softly (with a protection between the hammer and the foot pad) the foot pad around the drum, I can shape it exactly as I wanted to.

Puis vérification-ajustement grâce à un demi cercle imprimé à l'échelle au bon rayon de courbure (encore une fois, grâce à Inkscape)
Thanks to this half-circle featuring the needed curve radius I drew on Inkscape, I can check that the foot pad has the wanted shape.

Il est temps de passer à la soudure. Je marque les points médians de la plaque et de la pédale, pour les faire correspondre afin de centrer la plaque sur la pédale.
Time to weld! I mark the middle points on the shaft and on the pad to make them match together for correctly centring the foot pad.

Maintient de la plaque grace à une petite équerre magnétique le temps du pointage.

I hold the foot pad in place for tacking  thanks to a small magnet block.

Et enfin, soudure intégrale de la plaque sur la pédale.
And finally, fully welding the foot pad.

C'est maintenant au tour du tube de pivot d'être soudé à la pédale. La encore, les équerre magnétiques sont d'une grande utilité.
Now, it is the pivot tube to be welded to the shaft. Here again, magnetic bolts are very useful.

Et voici notre pédale de frein soudée, poncée, brossée, etc.

Here is the brake pedal, welded, grinded and brushed.

Juste construire cette pédale de frein m'a pris 6h30 ! Ce pédalier va être économique en argent, mais pas en temps, j'en ai bien peur !
Only making this single pedal took me six and a half hours! This will be a money-saving Pedal-Box, but definitely not a time-saving one!

Le lendemain, avant de m'attaquer auc autres pédales, je décide de découper les supports de pédale, pour être sur que tout est OK avant d'aller plus loin.
Next day, before starting the 2 other pedals, I decide to cut the pedal brackets, in order to make sure everything is OK.

J'utilise pour ça la technique de l'autocollant. Pour quiconque est, comme moi, plus doué avec un clavier d'ordinateur qu'avec une règle et un crayon, cette technique est parfaite. Bien sur, la découpe reste toujours aussi facile/difficile selon les cas, mais an moins, on part d'une forme 100% juste, qui n'a pas été altérée par la main du dessinateur.
I use stencils for that. For anybody like me who is more skilled with a computer than with a pencil and a ruler, this stencil technique is perfect. Of course, correctly cutting along the shapes still has the same degree of difficulty according to how good you are at this, but at least, you start from a shape that is 100% accurate.

J'imprime donc la forme des supports sur du papier autocollant (papier étiquettes non prédécoupées), et je découpe le long du rectangle qui délimite mes supports.

I print the shapes of the brackets on non-pre-cut multi-purpose label paper and cut along the bounding boxes.

Puis je colle cette pièce sur ma tole d'acier de 3mm d'épaisseur
Then I stick this piece on my 3mm steel plate.

A la scie sauteuse, je découpe le long des formes des supports. Le scie sauteuse ne permet pas de suivre certaines courbes trop sérrées, je dois donc découper plus grossièrement et j'ajusterai à la meuleuse.
I cut along the bracket shapes with a jig-saw . Some curves are too tight for the jig-saw, so I'll have to trim with the angle grinder.

Cette technique ne permet pas uniquement de bien dessiner les formes : elle permet aussi de positionner les points de perçage de manière très précise.

Stencils don't only allow to accurately cut shapes, but also to drill holes at the exact place.

Et voilà nos supports après avoir retiré la feuille autocollante, ce qui n'est pas toujours facile. Après avoir retiré le plus gros à la main, je retire le reste à la brosse métallique circulaire, ça déchiquette bien le papier. S'il reste de la colle, je fini à l’alcool.
Here are the first brackets after having removed the sticker with a turning metal brush, and finished removing the last traces of glue with alcohol.

Une fois tous les supports découpés, je m'attaque aux deux autres pédales. Le procédé est le même que pour la pédale de frein, donc je vous passe donc les détails. Voci nos trois pédales avec leurs paires de supports respectives.
After I cut all the six brackets, I make the two other pedals. The process is the same as for the brake pedal, so I skip the details. Here are our 3 pedals with their brackets.

Et dans la foulée, je fabrique la base du pédlaier, celle que l'on viendra visser sur le plancher de l'auto et qui épousera la forme du tube BR10. Je ne peux malheureusement pas faire la plaque arrère, car il faut la percer au bons diamètres pour y fixer le maitre-cylindre de frein, et je ne l'ai pas encore. Mieux vaut attendre plutôt que d'essayer de deviner.
The same week-end I also make the Pedal-Box support. It will be bolted to the car's floor and to the bulkhead of the foot-well, "turning" around rail BR10. I can't do the back plate yet, as I need to know the master cylinder's holes diameter to drill them. As I don't have the M/C yet, I prefer to wait rather than guessing and making mistakes.

C'est maintenant la fin du mois de mai, et le reste de la construction du pédalier se déroulera en juin. Voir ici pour la suite et fin.
It is now the end of May, and the rest of the Pedal-Box construction will take place in June. Click here to see the second and last part.