JP5023586B2 - 車両の後部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の後部車体構造に関するものである。

下記特許文献１には、車体前後方向に変形しやすい変形容易部が形成されているリアパッケージトレイを備えた車両のリアパッケージ構造が開示されている。この車両のリアパッケージ構造によれば、リアパッケージトレイに車体前後方向に変形しやすい変形容易部が形成されているため、追突による衝突荷重がリアパッケージトレイにより吸収される。これにより、自車両に入力される衝突荷重の大きさがリアパッケージトレイで吸収できる程度のものである場合には、追突による衝突荷重が車体後壁から後部座席に直接伝達されることが防止される。
実開平０２−０３２４５９号公報

しかしながら、例えば自車両と追突車両との追突時の相対速度が大きい場合などのように、自車両に過大な衝突荷重が入力されたときには、変形容易部が変形しきってしまい、すべての衝突荷重を吸収することができないおそれがある。そのため、自車両に過大な衝突荷重が入力されるような場合でも乗員を適切に保護することができる車両の後部車体構造が望まれていた。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、自車両に過大な衝突荷重が入力されるような場合に乗員をより適切に保護することが可能な車両の後部車体構造を提供することを目的とする。

本発明の車両の後部車体構造は、車両に取り付けられた最後部座席と、最後部座席のシートバックフレームに取り付けられた荷重受け部材と、車両の前後方向に延びかつ前端部の少なくとも一部が荷重受け部材と対向するように最後部座席と車両の後端面との間に設けられ、車両が追突された際の衝突荷重を伝達する荷重伝達部材とを備え、荷重伝達部材は、最後部座席のシートバックを前傾させることができる大きさの衝突荷重を伝達し、荷重伝達部材は、人体耐性値を考慮して定められ且つ５０〜６０Ｇである所定値を超える衝突荷重を受けた場合に変形することにより当該所定値を超える衝突荷重を吸収し、シートバックは、所定値以下の衝突荷重において前傾する。

このような車両の後部車体構造によれば、シートバックフレームには荷重受け部材が取り付けられ、荷重伝達部材の前端部の少なくとも一部が荷重受け部材と対向するように、荷重伝達部材が最後部座席と車両の後端面との間に設けられる。そのため、自車両が追突された場合に、追突による衝突荷重の一部が荷重伝達部材、荷重受け部材及びシートバックフレームを介して最後部座席に座る乗員に伝達され、その乗員が前方へ押し出される。その結果、追突車両が最後部座席を突いた時点での乗員と追突車両との相対速度が低減され、自車両に過大な衝突荷重が入力されるような場合に乗員をより適切に保護することができる。また、荷重伝達部材の前端部の少なくとも一部が荷重受け部材と対向するように荷重伝達部材を設置すれば足りるので、荷重伝達部材をより適切な位置に設置することができる。なお、本明細書中において、最後部座席とは、１列以上ある座席のうち、車両の後端面に最も近い列に備えられた座席のことである。
また、このような車両の後部車体構造によれば、追突時に、最後部座席のシートバックを前傾させることができる大きさの衝突荷重が荷重伝達部材を介してシートバックフレームに伝達される。これにより、シートバックが前傾され乗員が前方に押し出されるため、追突車両が最後部座席を突いた時点での乗員と相手車両との相対速度を低減することができる。その結果、自車両に過大な衝突荷重が入力されるような場合に乗員をより適切に保護することができる。
また、このような車両の後部車体構造によれば、他車両に追突され所定値を超える衝突荷重を受けた場合に荷重伝達部材が変形し、当該所定値を超える衝突荷重が荷重伝達部材を変形させるために消費される。より具体的には、他車両に追突され人体耐性値を考慮して定められる所定値を超える衝突荷重を受けた場合に荷重伝達部材が変形し、当該所定値を超える衝突荷重が荷重伝達部材を変形させるために消費される。すなわち、荷重伝達部材は、変形することにより所定量の衝突荷重を吸収する。そのため、乗員に及ぶ衝突荷重を所定値以下に抑えることができ、乗員をより適切に保護することができる。一方、シートバックは、その所定値以下の衝突荷重により前傾する。そのため、乗員がシートバックの前傾により前方に押し出される際に、その乗員に及ぶ衝突荷重が過大になることを抑制することができ、その乗員をより適切に保護することができる。

本発明の車両の後部車体構造では、荷重伝達部材の断面がハニカム状であってもよい。

このような車両の後部車体構造によれば、自車両に過大な衝突荷重が入力されるような場合に乗員をより適切に保護することができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

（第１実施形態）
まず、図１〜図３を用いて、第１実施形態に係る車両Ｖ１の後部車体構造１について説明する。図１は、後部車体構造１の全体を示す斜視図である。また、図２は、図１に示す後部車体構造１の背面図である。更に、図３は、図１に示す荷重伝達部材３０の斜視図である。なお、図１及び図２では、アッパーボディ１１の一部を成すバックドアの描画を省略する。

車両Ｖ１の後端部にはリアバンパ１３が固定されている。また、車両Ｖ１の後部には、最後部座席２０の設置位置よりも前方の箇所から車両Ｖ１の後端部にかけての床面部分を構成するリアフロアパネル１２が設けられている。このリアフロアパネル１２の上面には、最後部座席２０が車幅方向に２席並んで取り付けられている。なお、リアフロアパネル１２の上面には、制振用シートが貼られるとともに吸音性等を備えるフロアカーペットが敷かれるが、簡単のため、図示を省略する。

最後部座席２０は、１列以上ある座席のうち、車両Ｖ１の後端面であるバックドアに最も近い列に備えられた座席である。例えば、３列シートを備えている車両であれば、車両前方から数えて３列目の座席が最後部座席であるし、運転席及び助手席のみを備えた車両であれば、その運転席及び助手席が最後部座席である。最後部座席２０はシートクッション（図示せず）、シートバック２１及びヘッドレスト２２から成る。シートバック２１は、骨格部材であるシートバックフレーム２３を備える。シートバック２１は、シートバック用レバー（図示せず）により操作されなくても、シートバック２１の後方から所定量以上の荷重で前方に押されることで前傾するように設計されている。シートバックフレーム２３は、板状の鋼板から成る略長方形の枠体である。シートバックフレーム２３の左側部２４と右側部２５とは対を成している。

最後部座席２０の後方には、最後部座席２０に座る乗員の胸の位置とほぼ同じ高さ位置にリアパッケージトレイ１４が略水平に設けられている。このリアパッケージトレイ１４は略長方形の板状部材であり、その周縁部は凸状に形成されている。また、最後部座席２０の後方下部には、最後部座席２０のシートバック２１、リアパッケージトレイ１４、リアフロアパネル１２及びアッパーボディ１１により画成されるトランクルーム１５が設けられている。

リアパッケージトレイ１４の下面には３本の荷重伝達部材３０が取り付けられている。荷重伝達部材３０は、例えば軽くて強度の高い鉄であるハイテン材（High Tensile Strength Steel）等の鋼板材から成る。図３に示されるように、荷重伝達部材３０の断面は上部が開いた略コ字形であり、リアパッケージトレイ１４の下面に取り付けられることで略ロ字形の閉断面が形成される。荷重伝達部材３０には、内側に向かって凹んだ形の複数のクラッシュビード３１が車両Ｖ１の前後方向に沿って一定間隔で設けられている。各クラッシュビード３１は、左側面３２の上端から下端に向かって延び、底面３３に入ってからは車幅方向に延び、右側面３４に入ってからはその下端から上端に向かって延びている。

荷重伝達部材３０は、最後部座席２０のシートバック２１を前傾させることができる大きさの衝突荷重を伝達する。一方、人体耐性値を考慮して定められる所定値を超える衝突荷重が入力された場合、この荷重伝達部材３０は、変形することで当該所定値を超える衝突荷重を吸収する。なお、所定値としては、人体耐性値や、人体耐性値に安全率を考慮して定めた許容値などが考えられる。例えば、人体耐性値を６０Ｇと設定し、６０Ｇを超える衝突荷重を受けた場合に変形するような荷重伝達部材を用いることができる。また、人体耐性値６０Ｇに対して安全率を考慮して許容値を５０Ｇと定め、５０Ｇを超える衝突加重を受けた場合に変形するような荷重伝達部材を用いることもできる。

各荷重伝達部材３０は、最後部座席２０と車両Ｖ１の後端面であるバックドアとの間に車両Ｖ１の前後方向に延びるように設けられている。各荷重伝達部材３０の前端部の一部は、それぞれシートバックフレーム２３と対向する位置でシートバック２１と接している。具体的には、車両Ｖ１の左側面に近い荷重伝達部材３０の前端部の一部は、左のシートバックフレーム２３の左側部２４と対向し、車両Ｖ１中央の荷重伝達部材３０の前端部の一部は、左のシートバックフレーム２３の右側部２５及び右のシートバックフレーム２３の左側部２４と対向し、車両Ｖ１の右側面に近い荷重伝達部材３０の前端部の一部は、右のシートバックフレーム２３の右側部２５と対向している。一方、各荷重伝達部材３０の後端部は、リアパッケージトレイ１４の後端部と同じ前後位置に設けられる。

次に、図４〜図６を用いて、車両Ｖ１のリアバンパ１３よりも高い位置にフロントバンパ９０を設けた（車両Ｖ１よりも車高が高い）相手車両９が車両Ｖ１と比較して速い速度で追突してきた場合の後部車体構造１の変化について説明する。図４〜図６は、それぞれ車両Ｖ１が追突されたときの後部車体構造１の時系列的変化を模式的に示す側面図である。

車両Ｖ１が相手車両９に追突されると、まず、図４に示すようにリアバンパ１３の上部が相手車両９のフロントバンパ９０により押される。その後も相手車両９はリアバンパ１３を押し続けるので、図５に示すようにリアバンパ１３が反時計回りに回るように変形する。そして、相手車両９が車両Ｖ１のバックドア１６を潰しながらリアフロアパネル１２の上に乗り上げるように最後部座席２０に向かって侵入する。

このとき、荷重伝達部材３０は、入力された衝突荷重をシートバックフレーム２３に伝達する。シートバック２１は、所定量の力で後方から押されることで前傾するように設計されているので、シートバックフレーム２３への衝突荷重の伝達によりシートバック２１が前傾し、最後部座席２０に座る乗員８が前方へ押し出される。具体的には、衝突荷重が所定値（例えば５０Ｇ）以下である場合、荷重伝達部材３０は潰れ変形することなく、入力された衝突荷重を吸収せずにそのままシートバックフレーム２３に伝達する。ただし、荷重伝達部材３０に所定値を超える衝突荷重が入力されると、図５に示すように、荷重伝達部材３０が車両Ｖ１の前後方向に潰れるように変形し、当該所定値を越える衝突荷重を吸収する。

ここで、荷重伝達部材３０による衝突荷重の伝達及び吸収について、図７を用いて説明する。図７は、荷重伝達部材３０に荷重を入力したときに荷重伝達部材３０で生じる反力の変化を示すグラフである。このグラフの縦軸は荷重伝達部材３０に生じる反力（Ｎ）を表し、横軸は荷重伝達部材３０に荷重を入力し始めた時点からの時間（秒）を表す。荷重伝達部材３０は、所定値Ｆ以下の荷重が入力されている間はその荷重とほぼ等しい反力を生じる。すなわち、荷重伝達部材３０は、所定値Ｆ以下の荷重が入力されている間はほとんど変形せず、入力された荷重をほぼそのまま伝達する。しかし、所定値Ｆを超える荷重が入力されると、クラッシュビード３１が潰れるなどして変形し、入力された荷重の一部を吸収する。そのため、荷重伝達部材３０に生じる反力は、所定値Ｆ付近でほぼ一定の値をとるようになる。

なお、図７において、所定値Ａとは、シートバック２１がシートバック用レバー（図示せず）により操作されなくても前傾する荷重の最小値である。シートバック２１に所定値Ａ未満の荷重が入力された場合、シートバック２１は前傾しない。一方、シートバック２１に所定値Ａ以上の荷重が入力された場合は、シートバック２１が前傾し、乗員８が前方に押し出される。

図６は、相手車両９が車両Ｖ１の最後部座席２０を突いた時点の状態を模式的に示す側面図である。この時点で乗員８は前方へ押し出されているため、乗員８と相手車両９との相対速度は、乗員８が最後部座席２０上に止まる場合のそれよりも小さくなる。その結果、乗員８が最後部座席２０上に止まる場合に比べて乗員８に及ぶ衝突荷重の最大値が低減され、車両Ｖ１に過大な衝突荷重が入力されるような場合に乗員８をより適切に保護することができる。

これに対し、従来の後部車体構造、すなわち、荷重伝達部材３０を設けない後部車体構造を用いた場合、衝突荷重はリアパッケージトレイに吸収され、最後部座席に座る乗員にその乗員を前方へ押し出すほどの衝突荷重は伝達されない。そのため、その乗員は、相手車両が自車両の最後部座席を突くまで慣性により最後部座席上に残る。その結果、自車両に過大な衝突荷重が入力されるような場合に、乗員に及ぶ衝突荷重の最大値を低減することができない。

（第２実施形態）
次に、図８及び図９を用いて、第２実施形態に係る車両Ｖ２の後部車体構造２について説明する。図８は、後部車体構造２の背面図である。また、図９は、図８に示すシートバックフレーム２３及び荷重受け部材４９の斜視図である。

後部車体構造２は、後部車体構造１における最後部座席２０に代えて、シートバックフレーム４３に荷重受け部材４９を設けた最後部座席４０を備える点で第１実施形態と異なる。また、荷重伝達部材３０の設置位置及び設置数も第１実施形態と異なる。本実施形態の他の構成は、第１実施形態と同じであるので説明を省略する。

荷重受け部材４９は、シートバックフレーム４３と同じ強度を持つ鋼板又はシートバックフレーム４３よりも高い強度を持つ鋼板から成る断面略コ字形の板状部材である。この荷重受け部材４９は、シートバックフレーム４３に車幅方向に延びるように設けられ、その一端はシートバックフレーム４３の左側部４４に取り付けられ、他端はシートバックフレーム４３の右側部４５に取り付けられている。なお、荷重受け部材４９の高さ位置は、最後部座席４０に座る乗員の胸の位置とほぼ同じである。

４本ある荷重伝達部材３０のうちの２本は、その前端部が左のシートバック４１と接しており、残りの２本は、その前端部が右のシートバック４１と接している。左のシートバック４１と接する２本の荷重伝達部材３０の前端部は、それぞれ左の荷重受け部材４９と対向し、右のシートバック４１と接する２本の荷重伝達部材３０の前端部は、それぞれ右の荷重受け部材４９と対向している。一方、各荷重伝達部材３０の後端部は、リアパッケージトレイ１４の後端部と同じ前後位置に設けられる。

次に、車両Ｖ２に車両Ｖ２よりも車高が高い相手車両が車両Ｖ２と比較して速い速度で追突してきた場合の、後部車体構造２の変化について説明する。この場合も相手車両が車両Ｖ２のバックドア１６を潰しながら最後部座席４０に向かって侵入する。このとき、荷重伝達部材３０は入力された衝突荷重をシートバックフレーム４３に伝達するので、シートバック４１が前傾し、最後部座席４０に座る乗員が前方へ押し出される。ただし、荷重伝達部材３０に所定値（例えば５０G）を超える衝突荷重が入力されると、荷重伝達部材３０は車両Ｖ２の前後方向に潰れるように変形し、当該所定値を越える衝突荷重を吸収する。

相手車両が車両Ｖ２の最後部座席４０を突いた時点で乗員は前方へ押し出されているため、その時点での乗員と相手車両との相対速度は、乗員が最後部座席４０上に止まる場合のそれよりも小さくなる。その結果、乗員が最後部座席４０上に止まる場合に比べて乗員に及ぶ衝突荷重の最大値が低減され、車両Ｖ２に過大な衝突荷重が入力されるような場合に乗員をより適切に保護することができる。

また、後部車体構造２では、荷重伝達部材３０の前端部が荷重受け部材４９と対向するように荷重伝達部材３０を設置すれば足り、荷重伝達部材３０の前端部をシートバックフレーム４３と対向させる必要がない。したがって、アッパーボディの形状や最後部座席の形状などに制約されることなく、荷重伝達部材３０をより適切な位置に設置することができる。

以上、本発明をその実施形態に基づいて詳細に説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で以下のような様々な変形が可能である。

上記実施形態では、荷重伝達部材３０の前端部の一部がシートバック２１又はシートバック４１と接するように荷重伝達部材３０を設けたが、荷重伝達部材の前端部とシートバックとが離れていてもよい。また、荷重伝達部材の前端部全体がシートバックフレーム又は荷重受け部材と対向するようにシートバックに接していてもよい。

また、上記第１実施形態では荷重伝達部材３０を３本設け、上記第２実施形態では荷重伝達部材を４本設けたが、設置する荷重伝達部材の数はこれらに限定されない。例えば、荷重伝達部材を４本用意し、左右のシートバックフレームの左側部及び右側部のそれぞれと荷重伝達部材の前端部とが対向するようにこれらの荷重伝達部材を設置してもよい。また、荷重伝達部材を２本だけ用意し、１本の荷重伝達部材の前端部が左の荷重受け部材と対向し、残りの１本の荷重伝達部材の前端部が右の荷重受け部材と対向するようにこれらの荷重伝達部材を設置してもよい。

また、上記実施形態では、荷重伝達部材３０はクラッシュビード３１を有していたが、荷重伝達部材の形状はこれに限定されない。例えば、図１０に示すような、断面がハニカム状である荷重伝達部材５０を用いてもよい。この荷重伝達部材５０も、荷重伝達部材３０と同様の荷重伝達・吸収特性を備える。

また、上記実施形態では、荷重伝達部材３０は直線状でその断面は略コ字形であったが、荷重伝達部材の形状はこれに限定されない。例えば、断面が略ロ字形の荷重伝達部材を用いてもよいし、筒状の荷重伝達部材を用いてもよい。また、荷重伝達部材の内部は空洞である必要はなく、内部が詰まっていてもよい。更に、荷重伝達部材３０の後端部はリアパッケージトレイ１４の後端部と同じ前後位置に設けられていたが、荷重伝達部材の後端部の前後位置とリアパッケージトレイの後端部の前後位置とが異なっていてもよい。また、荷重伝達部材の後端部をフック状に成形し、ゴルフクラブ等の長物を荷重伝達部材に立て掛けることができるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、荷重伝達部材３０がリアパッケージトレイ１４の下面に取り付けられていたが、荷重伝達部材がリアパッケージトレイに取り付けられなくてもよい。更に、上記実施形態では、荷重伝達部材３０が設けられる高さ位置は最後部座席２０又は最後部座席４０に座る乗員の胸の高さとほぼ同じ位置であったが、荷重伝達部材が設けられる高さ位置はこれに限定されない。例えば、最後部座席に座る乗員の肩の高さとほぼ同じ位置に荷重伝達部材３０を設けてもよい。

また、上記実施形態では、ヘッドレスト２２を有する最後部座席２０又はヘッドレスト４２を有する最後部座席４０が車幅方向に２席並んで設けられていたが、後部座席の形状や設置する座席の数はこれに限定されない。例えば、最後部座席の数が１席あるいは３席であってもよい。また、車幅方向に延びヘッドレストを有さないベンチシートを最後部座席として用いてもよい。

第１実施形態に係る車両の後部車体構造の斜視図である。 第１実施形態に係る車両の後部車体構造の背面図である。 荷重伝達部材の斜視図である。 図１に示す車両に相手車両が追突したときの状態を模式的に示す側面図である。 図１に示す車両に相手車両が追突したときの状態を模式的に示す側面図である。 図１に示す車両に相手車両が追突したときの状態を模式的に示す側面図である。 荷重が入力されたときに荷重伝達部材に生じる反力の変化を示すグラフである。 第２実施形態に係る車両の後部車体構造の背面図である。 シートバックフレーム及び荷重受け部材の斜視図である。 変形例に係る荷重伝達部材の斜視図である。

符号の説明

Ｖ１、Ｖ２…車両、１、２…後部車体構造、２０、４０…最後部座席、２１、４１…シートバック、２３、４３…シートバックフレーム、３０、５０…荷重伝達部材、４９…荷重受け部材。

Claims (2)

1. 車両に取り付けられた最後部座席と、
   前記最後部座席のシートバックフレームに取り付けられた荷重受け部材と、
   前記車両の前後方向に延びかつ前端部の少なくとも一部が前記荷重受け部材と対向するように前記最後部座席と前記車両の後端面との間に設けられ、前記車両が追突された際の衝突荷重を伝達する荷重伝達部材とを備え、
   前記荷重伝達部材は、前記最後部座席のシートバックを前傾させることができる大きさの衝突荷重を伝達し、
   前記荷重伝達部材は、人体耐性値を考慮して定められ且つ５０〜６０Ｇである所定値を超える衝突荷重を受けた場合に変形することにより当該所定値を超える衝突荷重を吸収し、
   前記シートバックは、前記所定値以下の衝突荷重において前傾する、
   車両の後部車体構造。
2. 前記荷重伝達部材の断面がハニカム状である、請求項１に記載の車両の後部車体構造。

Images