(57)【要約】【課題】通常時においてフットレストとしての機能が確保でき、かつ衝突時に乗員に及ぼす負担が軽減される車両用フットレスト構造を提供する。【解決手段】トーボード２に載置されたベースブラケット２０の下端部に、下端部が車幅方向に延在するピン３９を介在して回動自在に軸支された足載せ面３２を有するフットレスト本体３１の下端部を車幅方向に延在するピン３９を介在して回動自在に軸支し、足載せ面３２とベースブラケット２０との間に比較的小さな入力荷重に対してばね定数が比較的大きい高抗力範囲と比較的大きな入力荷重に対してばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有するクッション４１を架設する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロアと、該フロアから斜め前方に立ち上がるトーボードとにより車室前部が構成され、上記トーボードに載置されて乗員の足部を載せる足載せ面を有する車両用フットレスト構造において、
上記足載せ面を有し、かつ上記トーボードに対して一端部が回動自在に軸支されたフットレスト本体と、
該フットレスト本体と上記トーボードとの間に架設された弾性材料製のクッションとを備え、
該クッションは、
上記足載せ面からトーボードに向かう比較的小さな入力荷重に対するばね定数が比較的大きい高抗力範囲と、比較的大きな入力荷重に対するばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有することを特徴とする車両用フットレスト構造。
【請求項２】
上記フットレスト本体は、
該フットレスト本体の下端部が車幅方向に延在する回転軸を介在して上記トーボードに対して回転自在に軸支され、
上記クッションは、
上記回転軸より上方において上記足載せ面とトーボードとの間に架設されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用フットレスト構造。
【請求項３】
フロアと、該フロアから斜め前方に立ち上がるトーボードとにより車室前部が構成され、上記トーボードに載置されて乗員の足部を載せる足載せ面を有する車両用フットレスト構造において、
上記トーボードに載置されたベースブラケットと、
該ベースブラケットの下端部に、下端部が車幅方向に延在する回転軸を介在して回動自在に軸支された上記足載せ面を有するフットレスト本体と、
該フットレスト本体と上記ベースブラケットとの間に架設された弾性部材製のクッションとを備え、
該クッションは、
上記足載せ面からベースブラケットに向かう比較的小さな入力荷重に対するばね定数が比較的大きい高抗力範囲と、比較的大きな入力荷重に対するばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有することを特徴とする車両用フットレスト構造。
【請求項４】
上記クッションは、
上記フットレスト本体側からベースブラケット側に移行するに従って漸次拡径する円錐形状を基本としたカップ状で、外周面が上記フットレスト本体側からベースブラケット側に移行するに従って外側に連続して膨出する曲面状であることを特徴とする請求項３に記載の車両用フットレスト構造。
【請求項５】
上記クッションは、
周方向の肉厚が急変する周方向に連続する変曲線を有し、該変曲線よりフットレスト本体側の肉厚が変曲線よりベースブラケット側の肉厚より大きいことを特徴とする請求項４に記載の車両用フットレスト構造。
【請求項６】
上記ベースブラケットは、
円状に開口するクッション係合穴を有し、
上記クッションは、
上記ベースブラケット側の外周端部に上記クッション係合穴の周縁に係合する環状の取付溝を有することを特徴とする請求項４または５に記載の車両用フットレスト構造。
【請求項７】
上記クッションは、
上記フットレスト本体側の端部が上記足載せ面に結合することを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の車両用フットレスト構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用フットレスト構造に関し、特に通常時にフットレストとしての機能が確保でき、かつ衝突時には乗員に及ぼす負担を軽減する車両用フットレスト構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車両においては、一般に車室の前部下端にフロアの前部から斜め前方に立ち上がるトーボードが設けられ、トーボードにフットレストが設けられている。このフットレストの足載せ面を適当な角度に設定し、足部を載せることによって乗員の着座姿勢が安定し、座り心地も良く長時間座っていても疲労し難く、着座状態での快適性が向上する。
【０００３】
ところで、衝突時に車体前部が変形し、トーボードの後方側、すなわち車室側への起立変形でフットレストが傾斜姿勢から起立することがある。フットレストが起立すると、乗員の足部とすね部とのなす角度、いわゆる足首角度が過剰に減少するため、足首部に大きな負担を与えることになる。この対策として衝突時におけるフットレストの起立、特にフットレストの足載せ面の起立を抑制して足首部への負担を軽減することが望ましい。
【０００４】
このため、衝突時におけるフットレストの起立を抑制する種々の車両用フットレストが提案されている。
【０００５】
例えば、図９に断面側面図を示すように、フットレスト１０１の上側の端面を底辺とする略三角形の軟質材料製の第１部材１０２と、フットレスト１０１の下側の端面を底辺とする略三角形の硬質材料製の第２部材１０３とを張り合わせて成形したものが知られている。このフットレスト１０１は、衝突時のトーボード１００の後方側への変形と乗員の慣性とによる荷重により軟質材料製の第１部材１０２が圧縮され、その圧縮変形量がフットレスト１０１の上部側で大きいことからフットレスト１０１の足載せ面１０４の起立が抑制され、足部８０とすね部８５のなす角度θの減少が抑制できる（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、図１０（ａ）に通常時の断面側面図を示すように、フットレスト１０５を、足載せ面１０６の上縁、左右の測縁、下縁からそれぞれ屈曲して伸びる上側端板１０７ａ、側板１０７ｂ、下側端板１０７ｃと有す箱状に樹脂で一体に形成し、かつ足載せ面１０６の裏面に係合穴１０８が形成されたボス１０７を突出する一方、トーボード１０４に取り付けられた支持部材１０９の先端を係合穴１０８に圧入して、フットレスト１０５をトーボード１０４との間に隙間を有して支持している。
【０００７】
衝突時には、図１０（ｂ）に仮想線で示す位置から実線で示すようにトーボード１０４が後方側への押しやられて起立変形すると共に、乗員の慣性による荷重で支持部材１０９が係合穴１０８内にさらに圧入される。その結果、フットレスト１０５が前側に傾動して足載せ面１０６の起立を抑制するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
さらに、図１１に示すように、フットレスト１２１の足載せ面１２２から前側および後側に筒状の取付部１２３、１２４を立設し、これらの取付部１２３、１２４にそれぞれ空間部１２５を有するキャップ１２６をそれぞれ挿入し、キャップ１２６に螺合するボルト１２７によってトーボード１２０に取り付けられている。この車両前方側の取付部１２３の肉厚Ｔ１が後方側の取付部１２４の肉厚Ｔ２より薄く形成され、衝突時にフットレスト１２１における前側が後側に比べて容易に座屈変形するようにして足載せ面１２２の起立を抑制するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１６４７８２号公報（段落番号００５２〜００５６、図６）
【特許文献２】
特開平１０−３０５７４７号公報（段落番号００１３〜００１６、図１、図２）
【特許文献３】
特開２０００−９５０１２号公報（段落番号００１４〜００１９、図１、図２）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のフットレスト１０１によると、衝突時のトーボード１００の後方側への起立変形と乗員の慣性による荷重により軟質材料製の第１部材１０２が圧縮され、その圧縮変形量がフットレスト１０１の上部側が大きくなり、足載せ面１０３の起立が抑制できる。
【００１１】
しかし、軟質材料製の第１部材１０２は、通常時における入力荷重によっても弾性変形することから、通常時にフットレストとしての安定した機能が損なわれ、通常時の着座姿勢の支持が不十分で着座状態での快適性が十分に達成できないことが懸念される。特に、乗員の踏ん張りにより足部からフットレスト１０１に大きな荷重が入力されるコーナリング走行や悪路走行時等に第１部材１０２が大きく弾性変形してフットレストとしての本来の機能が損なわれるおそれがある。
【００１２】
特許文献２に記載のフットレスト１０５によると、衝突時のトーボード１０４の後方側への起立変形と乗員の慣性による荷重によって、支持部材１０９が係合穴１０８内にさらに圧入されてフットレスト１０５が前側に傾動して足載せ面１０６の起立が抑制される。
【００１３】
しかし、通常時の使用において、乗員の踏ん張り等によって過大な荷重が入力されると、支持部１０９が係合穴１０８に圧入されて、フットレスト１０５が前側に傾動して足載せ面１０６の角度が不適切な状態になり、フットレストとしての機能が損なわれる。
【００１４】
特許文献３に記載のフットレスト１２１によると、衝突時に車両前方側の取付部１２３が後方側の取付部１２４に比べ容易に座屈変形して足載せ面１２２の起立が抑制できる。
【００１５】
しかし、通常時において、乗員の踏ん張り等により過大な荷重が入力されると、取付部１２３が座屈変形して足載せ面１２２の角度が不適切な状態に維持され、通常時におけるフットレストとしての機能が損なわれる。
【００１６】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、通常時においてフットレストとしての機能が確保でき、かつ衝突時には乗員に及ぼす負担が軽減されて安全性が確保できる車両用フットレスト構造を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載の車両用フットレスト構造の発明は、フロアと、該フロアから斜め前方に立ち上がるトーボードとにより車室前部が構成され、上記トーボードに載置されて乗員の足部を載せる足載せ面を有する車両用フットレスト構造において、上記足載せ面を有し、かつ上記トーボードに対して一端部が回動自在に軸支されたフットレスト本体と、該フットレスト本体と上記トーボードとの間に架設された弾性材料製のクッションとを備え、該クッションは、上記足載せ面からトーボードに向かう比較的小さな入力荷重に対するばね定数が比較的大きい高抗力範囲と、比較的大きな入力荷重に対するばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１の発明によると、トーボードに対してフットレスト本体の一端を回転自在に支持し、トーボードとフットレスト本体との間に、ばね定数が比較的大きい高抗力範囲と比較的大きな入力荷重に対してばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有するクッションを架設することによって、通常時においてフットレスト本体の足載せ面に足部から入力される荷重に対しては、クッションのストローク・荷重特性の高抗力範囲内においてフットレスト本体が高抗力で支持されてフットレストとしての機能が確保できる。一方、衝突時にトーボードが後方側へ変形すると共に乗員の慣性により大きな荷重が入力された際には、ストローク・荷重特性の低抗力範囲における低抗力でクッションが大きく圧縮変形して足載せ面の起立が抑制され、乗員の足部とすね部とのなす角度の過剰減少が回避でき、乗員に及ぼす負担が軽減される。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、請求項１の車両用フットレスト構造において、上記フットレスト本体は、該フットレスト本体の下端部が車幅方向に延在する回転軸を介在して上記トーボードに対して回転自在に軸支され、上記クッションは、上記回転軸より上方において上記足載せ面とトーボードとの間に架設されたことを特徴とする。
【００２０】
請求項２の発明によると、足載せ面を有するフットレスト本体の下端部をトーボードに対して車幅方向に延在する回転軸を介して軸支し、回転軸より上方において足載せ面とトーボードの間にクッションを架設することによって、通常時に足載せ面を高抗力で支持してフットレストの機能を確保し、衝突時にトーボードが後方に変形した際に、足載せ面の起立が確実かつ有効的に抑制できる。
【００２１】
請求項３に記載の車両用フットレスト構造の発明は、フロアと、該フロアから斜め前方に立ち上がるトーボードとにより車室前部が構成され、上記トーボードに載置されて乗員の足部を載せる足載せ面を有する車両用フットレスト構造において、上記トーボードに載置されたベースブラケットと、該ベースブラケットの下端部に、下端部が車幅方向に延在する回転軸を介在して回動自在に軸支された上記足載せ面を有するフットレスト本体と、該フットレスト本体と上記ベースブラケットとの間に架設された弾性部材製のクッションとを備え、該クッションは、上記足載せ面からベースブラケットに向かう比較的小さな入力荷重に対するばね定数が比較的大きい高抗力範囲と、比較的大きな入力荷重に対するばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有することを特徴とする。
【００２２】
請求項３の発明によると、トーボードに載置されたベースブラケットの下端部に、フットレスト本体の下端部を車幅方向に延在する回転軸を介在して回転自在に支持し、ベースブラケットとフットレスト本体との間に、ばね定数が比較的大きい高抗力範囲と比較的大きな入力荷重に対してばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有するクッションを架設することによって、通常時において足載せ面に足部から入力される荷重に対しては、足載せ面がストローク・荷重特性の高抗力範囲内で弾性変形するクッションによって高抗力で支持されてフットレストとしての機能が確保できる。一方、衝突時にトーボードが後方側へ変形し、かつ乗員の慣性により大きな荷重が入力された際には、ストローク・荷重特性の低抗力範囲においてクッションが低抗力で大きく弾性変形して足載せ面の起立が抑制され、乗員の足部とすね部とのなす角度の過剰減少が回避できて乗員に及ぼす負担が軽減される。
【００２３】
また、トーボードに載置されるベースブラケットにフットレスト本体およびクッションを配置することから、車体構造を変更することなくフットレストが容易に配設でき、汎用性が確保できる。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、請求項３の車両用フットレスト構造において、上記クッションは、上記フットレスト本体側からベースブラケット側に移行するに従って漸次拡径する円錐形状を基本としたカップ状で、外周面が上記フットレスト本体側からベースブラケット側に移行するに従って外側に連続して膨出する曲面状であることを特徴とする。
【００２５】
請求項４の発明は、クッションの形状に関し、クッション形状を円錐形状を基本としたカップ状で、外周面をフットレスト本体側からベースブラケット側に移行するに従って外側に連続して膨出する曲面状に形成することによって、比較的小さな入力荷重に対するばね定数が比較的大きい高抗力範囲と、比較的大きな入力荷重に対するばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性が得られる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４の車両用フットレスト構造において、上記クッションは、内周面が、該内周面の曲面形状が急変する周方向に連続する変曲線を有し、該変曲線よりフットレスト本体側の肉厚が変曲線よりベースブラケット側の肉厚より大きいことを特徴とする。
【００２７】
請求項５の発明によると、クッションの内周面に、曲面形状が急変する周方向に連続する環状に連続する変曲線を形成することにより、より有効的に請求項４のストローク・荷重特性が確保できる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５の車両用フットレスト構造において、上記ベースブラケットは、円状に開口するクッション係合穴を有し、上記クッションは、上記ベースブラケット側の外周端部に上記クッション係合穴の周縁に係合する環状の取付溝を有することを特徴とする。
【００２９】
請求項６の発明によると、クッションの本体部の外周端部に形成された環状の取付溝をベースブラケットのクッション係合穴の周縁に嵌合することによって、クッションを安定した状態に保持することができ、クッションの変形挙動が一定に維持されて安定したストローク・荷重特性が確保できる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれかの車両用フットレスト構造において、上記クッションは、上記フットレスト本体側の端部が上記足載せ面に結合することを特徴とする。
【００３１】
請求項７の発明によると、クッションの端部をフットレスト本体に結合することによって、クッションが安定した状態に維持されて、安定したストローク・荷重特性が確保できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下本発明による車両用フットレスト構造の実施の形態を図１乃至図８を参照して説明する。なお、矢印Ｆは車両前方方向を示し、矢印Ｗは車両幅方向を示している。
【００３３】
図１は、車室の前部下端を示す車室内の要部斜視図であり、フロア１の前端から斜め前方に立ち上がるトーボード２によって車室側とエンジンルームとを区画している。フロア１の中央部には、前端がトーボード２に連結して車体前後方向に連続するトンネル３が形成される。
【００３４】
トーボード２の車幅方向端部にフットレスト１０が配設されている。図２は、フットレスト１０の概要を示す分解斜視図である。フットレスト１０は、トーボード２に載置されて車体取付ブラケット１１によって車体に固定されるベースブラケット２０と、ベースブラケット２０の下端部に、下端部が揺動自在に支持されるフットレスト本体３１と、対向するベースブラケット２０とフットレスト本体３１との間に掛け渡されるクッション４１およびフットレスト本体３１に取り付けられるフットレストプレート５１を主要部品として構成されている。
【００３５】
車体取付ブラケット１１は、車体前後方向に沿って伸びる平坦なベースブラケット取付部１２と、このベースブラケット取付部１２の両縁に折曲形成された脚部１３、１４によって断面略コ字状に形成され、脚部１３に折曲形成された取付部１５によってトンネル３に結合され、脚部１４に折曲形成された取付部１６によってトーボード２に結合される。脚部１３および１４にそれぞれ補強ビード１３ａ、１４ａが形成されている。
【００３６】
ベースブラケット２０は、トーボード２に載置する載置部２５から隆起して円状のクッション係合穴２３が開口するベース部２１と、ベース部２１の側部に連続形成される取付部２４と、ベース部２１からトーボード２に沿って下方に伸びる延在部２５が一体に形成されている。さらに、ベース部２１の上縁から取付部２４の側縁を介して延在部２５の側縁に沿って連続するフランジ２６が上方に折曲形成され、かつ延在部２５の他方の側縁に沿ってフランジ２６と対峙するフランジ２７が上方に折曲形成されている。フランジ２６および２７の下端部にはそれぞれ対向してピン穴２８ａおよび２９ａが穿設されたフットレスト本体取付部２８、２９が延設されている。
【００３７】
このように形成されベースブラケット２０は、ベース部２１の載置部２２をトーボード２に載置した状態で、取付部２４を締結手段であるタッピングスクリュ３０によって車体取付ブラケット１１のベースブラケット取付部１２に固定される。なお、タッピングスクリュ３０に代えてボルト結合等他の締結手段に適宜変更できる。
【００３８】
フットレスト本体３１は、上下方向に長く基端側の幅が狭いほぼ矩形の足載せ面３２および、この足載せ面３２の両側に沿って下方に折曲形成されて対向するフランジ３３、３４によって断面略コ字状に形成される。
【００３９】
足載せ面３２の両端部近傍にそれぞれフットレストプレート取付孔３５ａ、３５ｂが穿設され、中央部に矩形のクッション取付凹部３６が形成されている。このクッション取付凹部３６の中央にクッション取付穴３６ａが穿設されている。フランジ３３および３４の下端部にフットレスト本体取付部２８および２９にそれぞれ対向する取付部３７、３８が延設され、取付部３７および３８にピン穴３７ａ、３８ａが穿設されている。
【００４０】
このフットレスト本体３１は、取付部３７および３８に穿設されたピン穴３７ａ、３８ａとベースブラケット２０のフットレスト本体取付部２８、２９に穿設されたピン穴２８ａ、２９ａを互いに同軸上に位置決めした状態で、ピン穴３７ａ、３８ａ、２８ａ、２９ａに車幅方向に延在する回転軸であるピン３９を貫通して装着することによって、その下端部がベースブラケット２０の下端部に揺動自在に軸支される。
【００４１】
クッション４１は、例えばゴム等の弾性材料製であって、図２に示すと共に図３（ａ）に斜視図、同図（ｂ）に（ａ）のＩ−Ｉ線断面図を示すように、フットレスト本体側となる上端側からベースブラケット側となる下端側に移行するに従って漸次拡径する円錐形状を基本としたカップ状で、ほぼ円錐状に形成された本体部４２の上端部に取付穴４３ａが穿設された平坦な取付部４３が一体に連続形成されている。本体部４２は、外周面が上端から下方に移行するに従って外側に滑らかに連続して膨出する曲面形状に形成され、内周面４４は、その曲面形状が急変する変曲線４４ａが周方向に連続する環状に形成されている。クッション４１は変曲線４４ａを境に、変曲線４４ａよりフットレスト本体３１側となる上側の肉厚ｔ２が変曲線４４ａよりベースブラケット２０側となる下側の肉厚ｔ１より大きく設定されている。さらに、本体部４２の外周下端部に沿って、ベースブラケット２０のベース部２１に開口するクッション係合穴２３の周縁２３ａに係合可能な環状の取付溝４５が形成されている。
【００４２】
このように形成されたクッション４１は、取付溝４５がベースブラケット２０のクッション係合穴２３の周縁２３ａに係合して本体部４２の下端側が全周に亘ってベースブラケット２０に結合する。一方、取付部４３がフットレスト本体３１のクッション取付凹部３６の下面に当接し、かつクッション取付穴３６ａおよび取付穴４３ａに挿入するクリップ４６によってベースブラケット２０とフットレスト本体３１の間に架設される。
【００４３】
フットレストプレート５１は、ゴム等の弾性部材製であって、フットレスト本体３１の足載せ面３２を覆う足載せ部５２と、足載せ部５２の側縁から下方に折曲してフットレスト本体３１とトーボード２との間を覆う側部５３を有している。このフットレストプレート５１は、足載せ部５２に穿設された取付穴５４ａ、５４ｂから挿入されてフットレスト本体３１のフットレストプレート取付穴３５ａ、３５ｂに係止するクリップ５５によってフットプレート本体３１に取り付けられる。また、ピン３９の頭部３９ａを２９に当接し、ピン３９を所定位置に保持し、頭部３９ａの対向側をかしめ、フットレスト本体３１とベースブラケット２０を結合する。
【００４４】
このように構成された車両用フットレスト１０は、図４に通常時における使用状態説明図を示すように、フットレスト本体３１の下端部が、トーボード２に載置されると共に車体ブラケット１１によってトンネル３およびトーボード２の車体部材に結合されたベースブラケット２０の下端部にピン３９を介して回動自在に軸支され、かつベースブラケット２０とフットレスト本体３１との間に架設されたクッション４１によってフットレスト本体３１が斜め前方に立ち上がる状態に支持されている。この状態ではフットレスト本体３１の足載せ面３２が斜め前方に立ち上がる適切な角度に支持されている。なお、説明の便宜上本発明と直接的な関連のないフットレストプレート５１は省略してある。
【００４５】
ここで、通常時における足載せ面３２、より詳しくは足載せ面３２のクッション取付凹部３４に入力される最大入力荷重を、例えば、Ｆ１と仮定すると、この最大入力荷重入力時におけるクッション４１の弾性変形による足載せ面３２のストロークがＳ１程度以下の場合には、乗員の着座姿勢が安定し、かつ踏ん張り感に違和感がなく、満足してフットレストとしての機能が確保できる。
【００４６】
一方、衝突時におけるトーボード２の後方側への立ち上がり変形と乗員の慣性による足載せ面３２への押圧力による最大入力荷重をＦ２と仮定し、この最大入力荷重入力時におけるクッション４１の弾性変形によるストロークをＳ２程度とすることによって足載せ面３２の起立が抑制されて、乗員の足部８０とすね部８５とのなす角度θが過剰に小さく変化することなく、足首部への衝撃が十分に緩和されて乗員に及ぼす負担が軽減することが発明者等の実験およびシミュレーションにより確認されている。
【００４７】
これらを満足するクッション４１のストローク・荷重特性を、入力荷重による弾性変形状態を示す図５および、図６に示す入力荷重とストロークの相対関係を示すストローク・荷重特性図を参照して説明する。
【００４８】
図５（ａ）に示す無負荷状態あるいは通常時の状態において、取付部４３にその軸方向から荷重Ｐを入力すると、その荷重Ｐの増加に伴いその荷重Ｐおよびベースブラケット２０側からの反力により本体部４２に圧縮力が付与される。この圧縮力により主に取付部４３と変曲線４４ａの間が圧縮変形する。この変曲線４４ａより上部範囲の復元力により図６に示すように荷重Ｐの増大に対するストロークの増大が比較的小さな直線状に設定され、比較的大きな抗力、すなわちばね定数が大きなストローク・荷重特性が得られる。さらに、荷重Ｐが通常時の最大入力荷重Ｆ１を超えるＦ１´で、かつストロークがＳ１程度に達すると、断面形状が急変する変曲線４４ａ付近が急激に座屈変形する。
【００４９】
ここを特性の変曲点として図５（ｃ）に示すように変曲線４４ａより下部範囲が弾性変形し、本体部４２全体が外方に膨らんだ形状となる。この弾性変形により荷重Ｐの増大に対するストロークの増大が比較的大きな直線状に設定された比較的小さな抗力、すなわちばね定数が小さなストローク・荷重特性が得られる。
【００５０】
換言すると、初期荷重付与からの比較的小さな入力荷重に対するばね定数の大きな高抗力範囲と、比較的大きな入力荷重に対するばね定数が小さな低抗力範囲が変曲点を介して連続するストローク・荷重特性が得られる。
【００５１】
特に、入力荷重Ｐが入力される際、クッション４１の本体部４２の下端外周に形成された環状の取付溝４５をベースブラケット２０のクッション係合穴２３の周縁２３ａに嵌合して安定した状態に保持し、かつ上端の取付部４３がフットレスト本体３１にクリップ４６によって結合することによって、クッション４１がベースブラケット２０とフットレスト本体３１の間に安定した状態で掛け渡されて、クッション４１の変形挙動が一定に維持された安定したストローク・荷重特性が確保できる。
【００５２】
次に、このように構成された車両用フットレスト１０の作用について図４乃至図８を参照して説明する。
【００５３】
図４に示す通常時には、フットレスト本体３１の下端部が、トーボード２に載置されると共に車体ブラケット１１によってトーボード２およびトンネル３に固定されたベースブラケット２０の下端部にピン３９を介して回転自在に軸支され、かつベースブラケット２０とフットレスト本体３１との間に架設されたクッション４１によってフットレスト本体３１が斜め前方に立ち上がった状態に保持される。
【００５４】
この状態では、フットレスト本体３１に形成された足載せ面３２が斜め前方に立ち上がった適切な角度に保持されているため、かかと部８１をフロア１に載せた乗員の足部８０の足底８２を足載せ面３２に載置した状態で足部８０を支持することができる。この際、乗員は、その足部８０とすね部８５とのなす角度θ、すなわち足首角度が比較的大きな曲げ角度でフットレスト１０の足載せ部３２に載せることにより着座姿勢が安定し、着座状態での快適性が確保できる。
【００５５】
また、通常時において、図７に示すようにコーナリング走行や悪路走行時において乗員の踏ん張りにより足部８０からフットレスト本体３１の足載せ面３２に荷重Ｐ２が入力されると、その入力荷重Ｐ２によって下端部がピン３９を介してベースブラケット２０の下端部に軸支されたフットレスト本体３１がクッション４１を圧縮変形させて、その荷重Ｐ２を受け止める。ここで、足載せ面３２に通常時の最大入力荷重Ｐ２であるＦ１が入力されたとしても、クッションストローク・荷重特性の高抗力範囲であって、図７に示すようにクッション４１の弾性変形による足載せ面３２のストロークは違和感のないＳ１程度以下に維持されて乗員の足部８０とすね部８５のなす角度θが大きく変化することなく、乗員の着座姿勢が安定し、かつ踏ん張り力が確保されてフットレストとしての機能が確保できる。
【００５６】
また、踏ん張り力、すなわち荷重Ｐ２を解除することによってクッション４１の復元力によってフットレスト本体３１が図４に示す通常時の位置に復帰する。
特に、足載せ面３２に急激に踏ん張りによる最大入力荷重Ｐ２が入力された際にも、クッション４１の下端部に形成した取付溝４５がベースブラケット２０のクッション係合穴２３の縁部２３ａ全周に亘って安定した状態で係合保持し、かつ上端の取付部４２がフットレスト本体３１にクリップ４６によって確実に固定されることから、クッション４１の安定した姿勢での圧縮変形が確保されて、フットレストとしての機能が維持できる。
【００５７】
また、踏ん張り力による荷重Ｐ２が急激に解除された際にも、クッション４１の下端部が取付溝４５によってベースブラケット２０のクッション係合穴２３の縁部２３ａ全周に亘って安定した状態で係合保持され、かつ上端の取付部４２がフットレスト本体３１にクリップ４６によって確実に固定されることから、図４に示す通常時のフットレスト本体３１の位置を越えるような過剰にフットレスト本体３１が回動することなく、乗員に違和感を与えることが防止できる。
【００５８】
そして、正面からの衝突により大きな衝突荷重Ｐ３がトーボード２に入力されて、図８に仮想線で示す位置から実線で示すように後方に立ち上がり変形、すなわち起立変形した場合には、トーボード２からベースブラケット２０を介しクッション４１に衝撃荷重Ｐ３が作用する一方、乗員の慣性によりフットレスト本体３１の足載せ面３２に足部８０から押圧力Ｐ４が入力されると、下端部がピン３９によって連結されたベースブラケット２０とフットレスト本体３１との間に架設されたクッション４１に大きな荷重が作用する。これにより、ストローク・荷重特性の低抗力範囲においてクッション４１の断面形状が急変する変曲線４４ａ付近が急激に弾性変形あるいは座屈変形し、クッション４１の変曲線４４ａより下部範囲が弾性変形し、低抗力でクッション４１が大きく圧縮変形する。クッション４１の圧縮変形による変形ストロークにより、フットレスト本体３１の足載せ面３２の起立が抑制される。この足載せ面３２の起立抑制によって、乗員の足部８０とすね部８５とのなす角度θの過剰な減少が回避でき、乗員に及ぼす負担が軽減されて安全性が確保できる。
【００５９】
従って、このように構成されたフットレスト構造によると、通常時においては、ストローク・荷重特性の高抗力範囲内で弾性変形するクッション４１の高抗力によって、フットレスト本体３１に形成された足載せ面３２が斜め前方に立ち上がる適切な角度に保持され、着座姿勢が安定的に保持でき、かつコーナリング走行や悪路走行の際にも踏ん張り力が確保でき、フットレストとしての機能が確保できる。
【００６０】
一方、衝突時において、トーボード２が後方に変形して起立した際には、ストローク・荷重特性の低抗力範囲におけるクッション４１の低抗力による大きな弾性変形でフッドレスト本体３１の起立が抑制されて乗員の足部８０とすね部８５の角度θが過剰に変化することなく、足部８０の大きな曲げ挙動の発生が防止されて足首部への負荷が軽減され、乗員の安全性が確保できる。
【００６１】
また、ベースブラケット２０をトーボード２に載置し、車体ブラケット１１によりトーボード２およびトンネル３に固定することから、既存の車体構造を変更することなくフットレスト１０を取り付けることが可能である。さらに、特性の異なるクッション４１と代えることにより衝突時におけるフットレスト３１の挙動特性が調整でき、車体側の変形挙動の調整が不要あるいは極めて少ない調整で可能になり、汎用性に優れたフットレストを提供することができる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態ではベースブラケット２０を車体ブラケット１１を介してトーボード２およびトンネル３に固定したが、ベースブラケット２０を直接トーボード２に固定することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明した本発明の車両用フットレスト構造によると、トーボードに対してフットレスト本体の一端を回転自在に支持し、トーボードとフットレスト本体との間に、ばね定数が比較的大きい高抗力範囲と比較的大きな入力荷重に対してばね定数が比較的小さい低抗力範囲とが連続するストローク・荷重特性を有するクッションを架設することによって、通常時においては、ストローク・荷重特性の高抗力範囲内で弾性変形するクッションを介してフットレスト本体が支持されてフットレストとしての機能が確保できる。一方、衝突時にトーボードが後方側への変形と乗員の慣性により大きな荷重入力が入力された際には、クッションが、そのストローク・荷重特性の低抗力範囲における低抗力で大きく弾性変形して足載せ面の起立が抑制され、乗員の足部とすね部とのなす角度の過剰な減少が回避できて乗員に及ぼす負担が軽減されて安全性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用フットレスト構造の実施の形態の概要を示す車室内の要部斜視図である。
【図２】フットレスト構造の概要を示す分解斜視図である。
【図３】クッションの説明図であり、（ａ）はクッションの斜視図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図である。
【図４】通常時における使用状態説明図である。
【図５】荷重に対するクッションの変形状態を示す断面説明図である。
【図６】荷重入力点における入力荷重とストロークの関係を示すストローク・荷重特性図である。
【図７】通常時における最大荷重入力状態説明図である。
【図８】衝突時の状態説明図である。
【図９】従来の車両用フットレストの概要を示す断面説明図である。
【図１０】従来の車両用フットレストの概要説明図であり、（ａ）は通常時の断面側面図、（ｂ）は衝突時の断面説明図である。
【図１１】従来の車両用フットレストの概要を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１      フロア
２      トーボード
３      トンネル
１０      フットレスト
１１      車体取付ブラケット
１５、１６      取付部
２０      ベースブラケット
２２      ベース部
２３      クッション係合穴
２３ａ    周縁
２４      取付部
２５      延在部
３１      フットレスト本体
３２      足載せ面
３３、３４      フランジ
３５ａ、３５ｂ  フットレストプレート取付穴
３６      クッション取付凹部
３６ａ    クッション取付穴
３７、３８      取付部
３７ａ、３８ａ  ピン穴
３９      ピン（回転軸）
４１      クッション
４２      本体部
４３      取付部
４３ａ    取付穴
４４      内周面
４４ａ    変曲線
４５      取付溝
４６      クリップ
５１      フットレストプレート
【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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【図１０】
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【図１１】
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