JP2019137273A - 車両後部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】後突時に乗員の頭部への衝撃を抑制する車両後部構造を提供する。【解決手段】車両のリヤシート４のヘッドレスト１２の後方にリヤガラスを有する車両後部構造であって、ヘッドレスト１２から上方に展開して、リヤシート４に着座している乗員の頭部がヘッドレスト１２の後方へ移動することを抑制するヘッドプロテクター１５と、リヤシート４のシートバック１１に配置され、車両の後突時における乗員の後方への移動により所定値以上の押圧力を受けた場合に、当該押圧力によってヘッドプロテクター１５をヘッドレスト１２の上方に展開させる受圧機構３０と、を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は、車両後部構造に係り、詳しくは、車両の後部座席の周辺構造に関する。

自動車等の車両の多くの後部には、車室内から後方視界を得るためにリヤガラスが備えられている。
例えば、特許文献１に記載された車両には、後部の開口部を開閉するテールゲートにリヤガラスが備えられている。特許文献１では、後方から追突されてテールゲートに所定以上の荷重を前方に受けた場合に、リヤガラスが後方へ分離する構造となっており、テールゲートからリヤガラスへの荷重の伝達を抑制して、リヤガラスが破損し難い構造となっている。

特開２００５−１４０４号公報

ところで、車両のテールゲートの前方の室内にはリヤシート（後部座席）が備えられている車両が多い。このような車両では、リヤシートに着座した乗員の頭部とリヤガラスとが近くなっている場合がある。
そして、リヤシートに乗員が着座した状態で車両後方から追突された後突時では、乗員は車両に対して後方に向かってへ慣性移動しようとするが、リヤシートのシートバックが後方へ傾斜しているので、リヤシートの乗員はシートバックに沿って上方へ移動しようとする。リヤシートのシートベルトによって乗員は上方への移動が規制されるものの、シートベルトを緩く締めていた場合や締めていなかった場合には、乗員の頭部がテールゲートのリヤガラスやルーフ等に衝突する可能性がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、後突時に乗員の頭部が、リヤシートのヘッドレストの周囲の車体部材に衝突することを抑制する車両後部構造を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の車両後部構造は、車両の後部座席のヘッドレストの後方に車体部材を有する車両後部構造であって、前記ヘッドレストから上方に展開して、前記後部座席に着座している乗員の頭部が前記ヘッドレストの後方へ移動することを抑制する頭部保護部材と、前記後部座席に配置され、前記車両の後突時における前記乗員の前記後部座席に対する後方への移動により所定値以上の押圧力を受けた場合に、当該押圧力によって前記頭部保護部材を前記ヘッドレストの上方に展開させる受圧機構部と、を備えたことを特徴とする。

これにより、後突時において、後部座席に着座した乗員の後方への移動によって、頭部保護部材がヘッドレストの上方に展開する。これにより、後部座席に着座した乗員が後部座席のシートバックに沿って上方へ移動してしまった場合に、頭部保護部材によって乗員の頭部がヘッドレストより後方へ移動することを抑制することができる。したがって、後突時に後部座席の乗員の頭部がヘッドレストを越えて後方に移動して、ヘッドレストの後方の車体部材に衝突することを抑制することができる。

また、好ましくは、前記頭部保護部材は、前記ヘッドレストに上下方向に移動可能に収納された板状の部材であって、前記受圧機構部は、前記乗員の後方への移動により前記所定値以上の押圧力を受けた場合に、前記後方への移動を上方への移動に変換し、前記頭部保護部材を前記ヘッドレストから上方に突出させるとよい。
これにより、後突時にヘッドレストの上方に突出して、乗員の頭部がヘッドレストを越えて後方に移動することを妨げる機構を簡単な構成で実現させることができる。

また、好ましくは、前記頭部保護部材は、前記ヘッドレストから上方へ展開する第１のエアバックであって、前記受圧機構部は、前記後部座席のシートバックまたはヘッドレストに備えられた空気を充填した風船部と、前記風船部と前記第１のエアバックとを連通する通気管とを備え、前記風船部が前記所定値以上の押圧力を受けた場合に前記風船部が収縮し、当該風船部から前記通気管を介して前記第１のエアバックに空気を供給するとよい。

これにより、後突時にヘッドレストの上方に突出して、乗員の頭部がヘッドレストを越えて後方に移動することを妨げる機構を簡単な構成で実現させることができる。
また、前記頭部保護部材は、前記ヘッドレストから後方へ展開する第２のエアバックを更に備え、前記通気管は、前記風船部風船部と前記第１のエアバックとの間で分岐して、前記第２のエアバックと連通するとよい。

これにより、後突時に第２のエアバックが展開することで、第２のエアバックがヘッドレストとその後方の車体部材との間に展開し、後部座席の乗員の頭部が車体部材に衝突することを更に防止することができる。
また、前記ヘッドレストの後方の前記車体部材は、前記車両のテールゲートに設けられたリヤガラスであって、前記リヤガラスは、前記テールゲートに対して車両後方に塑性変形可能な支持部材を介して支持されるとよい。

これにより後突時に例え後部座席の乗員の頭部が頭部保護部材を越えてリヤガラスに衝突したとしても、支持部材の塑性変形により衝撃力を吸収して、頭部の保護を図ることができる。

本発明の車両後部構造によれば、後突時に頭部保護部材がヘッドレストの上方に展開して、乗員の頭部がヘッドレスト後方の車体部材に衝突することが抑制され、乗員の頭部の保護を図ることができる。頭部保護部材の上方への展開は、後部座席に着座している乗員の後方への移動により後部座席が受ける押圧力によって行われるので、頭部保護部材の展開用に新たにアクチュエータを使用せずにコストを抑えて、乗員の頭部の保護を図ることができる。

本発明の実施形態の車両後部構造を採用した車両全体の縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るリヤシートのシートバック及びヘッドレストの概略内部構造を示す縦断面図である。 第１の実施形態に係るリヤシートのヘッドレストの上面図である。 後突時における第１の実施形態に係るリヤシートの作動状態を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るリヤシートのシートバック及びヘッドレストの概略内部構造を示す縦断面図である。 第２の実施形態に係るリヤシートの後突時での作動状態を示す縦断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るリヤシートのシートバック及びヘッドレストの概略内部構造、及び後突時での作動状態を示す縦断面図である。 第３の実施形態に係るリヤシートのシートバック及びヘッドレストの上面図である。 本発明の第４の実施形態に係るリヤシートのヘッドレストの概略内部構造、及び後突時での作動状態を示す縦断面図である。 リヤガラスの衝撃吸収構造の一例を示す縦断面図である。

以下、本発明を具体化した車両後部構造の一実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態の後部構造を採用した車両全体の縦断面図である。なお、図１においては、車両のボディ外郭、及び前後のシートの配置を示している。
図１に示すように、本実施形態の車両後部構造を採用した車両１は、車室２内に、運転席及び助手席に該当するフロントシート３と、フロントシート３の後方に配置されたリヤシート４（後部座席）とを備えている。車両１の後部には、後部開口部を開閉可能なテールゲート５を備えている。テールゲート５の上端部は、車両１のルーフ６の後端部に上下方向に揺動可能に支持されている。リヤシート４の後方には、荷室７が備えられている。テールゲート５の後端部を上方へ跳ね上げることで車両１の後部開口部を開き、車両後方から荷室７内に荷物等を積み下ろし可能となっている。

テールゲート５には、車室２内からの後方視界を得るために、リヤガラス１０(車体部材)が設けられている。リヤガラス１０は略矩形状であって、テールゲート５の左右幅の略一杯に左右方向に延びているとともに、テールゲート５の上端部近傍から上下方向中間部まで上下方向に延びている。本実施形態の車両１では、テールゲート５を下方に揺動して閉めた際に、リヤガラス１０がテールゲート５の上端部近傍から車両後方に向かって下方に傾斜している。

リヤシート４の上部には、リヤシート４のシートバック１１に対して上下方向に移動可能なヘッドレスト１２を備えている。リヤシート４は例えば３人掛けである。したがって、ヘッドレスト１２は、リヤシート４の上部に３個、左右方向に間隔をおいて配置されている。
次に、図２〜図４を用いて、本発明の第１の実施形態の車両後部構造について説明する。

図２は、本発明の第１の実施形態に係るリヤシート４のシートバック１１及びヘッドレスト１２の概略内部構造を示す縦断面図である。図３は、第１の実施形態に係るリヤシート４のヘッドレスト１２の上面図である。図４は、後突時における第１の実施形態に係るリヤシート４の作動状態を示す縦断面図である。
図２及び図３に示すように第１の実施形態におけるリヤシート４のヘッドレスト１２は、内部にヘッドプロテクター１５（頭部保護部材）を備えている。ヘッドプロテクター１５は、厚板状の部材であり、例えば強度の比較的高い樹脂や鋼材を衝撃吸収性を有する部材で覆って構成されている。ヘッドプロテクター１５の左右幅寸法は、ヘッドレスト１２の左右幅寸法より若干小さい。ヘッドレスト１２の上面には、ヘッドプロテクター１５を挿入する穴部１６が開けられており、この穴部１６の中をヘッドプロテクター１５が上下方向に移動可能に収納されている。

ヘッドプロテクター１５の下部には、下方に延びるロッド１７が固定されている。
ロッド１７の下部は、ヘッドプロテクター１５の下部から下方に突出し、シートバック１１の上部からシートバック１１の内部へ挿入されている。シートバック１１の上部には、ロッド１７が挿入される筒状部材のガイド３５が上下方向に延びるように備えられ、ガイド３５はロッド１７を上下方向に移動可能に支持している。即ち、ヘッドプロテクター１５及びロッド１７は、ヘッドレスト１２及びシートバック１１に上下方向に移動可能に支持されている。また、シートバック１１の上部には、ロッド１７を下方に付勢するスプリング３６を備えている。

シートバック１１の内部には、シートバック１１の前面１１ａに対して後方への荷重を受けた際に、ロッド１７を上方へ作動させる受圧機構３０(受圧機構部)が備えられている。シートバック１１の前面１１ａに対して後方に所定値以上の押圧力を受けていない通常時では、ヘッドプロテクター１５の上端がヘッドレスト１２の穴部１６よりも上方に突出しないように構成されている。なお、この所定値は、車両１の後突時においてリヤシート４に着座している乗員の後方への慣性移動によりシートバック１１に対して後方に作用する荷重の下限値付近に設定すればよい。

受圧機構３０は、２本のリンク部材からなり、シートバック１１の前面内側に配置される第１のリンク部材３１と、第１のリンク部材３１の上端部とロッド１７の下端部とを連結する第２のリンク部材３２によって構成されている。第１のリンク部材３１の下端部がシートバック１１の骨格部材に前後方向に揺動可能に支持され、第１のリンク部材３１の上端部が第２のリンク部材３２の一端部に前後方向に揺動可能に連結されている。第２のリンク部材の他端部は、ロッドの下端部に前後方向に揺動可能に連結されている。なお、第１のリンク部材３１、第２のリンク部材３２及びロッド１７は、例えば鋼材のような強度部材で棒状に形成されている。

リヤシート４に乗員が着座している程度のような、シートバック１１に対して後方に向けて大きな荷重が作用していない通常時では、図２に示すように、第１のリンク部材３１は略上下方向に延びるように位置し、第２のリンク部材３２は第１のリンク部材３１と連結されている一端部から車両後方側の他端部（後端部）に向けて前後方向よりわずかに上方に傾斜して配置されている。したがって、通常時には第１のリンク部材３１と第２のリンク部材３２との角度は、９０度よりわずかに大きな角度に設定されている。このとき、ヘッドプロテクター１５はヘッドレスト１２の上面から上方に突出せずに収納されている。

図４中の一点鎖線の矢印に示すように、後突時においてリヤシート４に着座している乗員によって、シートバック１１の前面１１ａを後方へ比較的大きな荷重で押した場合には、その荷重を第１のリンク部材３１が受けて、第１のリンク部材３１の上端部が下端部を揺動中心として後方へ移動する。これに伴い第２のリンク部材３２も後方へ移動しようとするが、ロッド１７が上下方向にのみ移動可能に支持されているので、第２のリンク部材３２の後端部はロッド１７の下端部とともに上方へ移動する。

このような構造により、第１の実施形態におけるリヤシート４では、後突時にリヤシート４に着座している乗員の後方への慣性移動によって、受圧機構２０を介してロッド１７が上方へ移動し、ヘッドプロテクター１５がヘッドレスト１２の上面から上方へ突出する。
これにより、後突時にリヤシート４に着座している乗員が、シートバック１１に沿って上方へせりあがるように移動したとしても、ヘッドプロテクター１５によって乗員の頭部がヘッドレスト１２より後方へ移動することを抑制することができる。したがって、後突時においてリヤシート４の乗員の頭部がヘッドレスト１２の後方のリヤガラス１０に衝突することを防止することができる。

次に、図５及び図６を用いて、本発明の第２の実施形態の車両後部構造について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態に係るリヤシート４のシートバック１１及びヘッドレスト１２の概略内部構造を示す縦断面図である。図６は、後突時における第２の実施形態に係るリヤシート４の作動状態を示す縦断面図である。

図５に示すように第２の実施形態に係るリヤシート４は、上記の第１の実施形態と比較して、受圧機構４０(受圧機構部)の構造が異なる。
第２の実施形態における受圧機構４０は、シートバック１１の前面内側に配置された受圧部材４１と、ロッド１７に固定された楔状部材４２とによって構成されている。受圧部材４１及び楔状部材４２は、例えば樹脂によって中実状あるいは中空状に形成されている。

受圧部材４１は、縦断面が三角形の部材であり、シートバック１１に設けられた図示しないガイドレールによってシートバック１１に対して前後方向に移動可能に支持されている。受圧部材４１の前面は上下方向に延び、後面は下方かつ後方に向かって傾斜している。
楔状部材４２は、ロッド１７の下端部に固定され、縦断面が三角形の部材である。楔状部材４２の前面は受圧部材４１の後面と平行に下方かつ後方に向かって傾斜しており、受圧部材４１の後面に当接されて配置されている。

リヤシート４に乗員が着座している程度の通常時では、受圧部材４１は、図５に示すように、シートバック１１内の前方位置に位置し、楔状部材４２は下方位置に位置する。このとき、ヘッドプロテクター１５はヘッドレスト１２の上面から上方に突出せずに収納されている。
図６に示すように、後突時においてリヤシート４に着座している乗員によってシートバック１１の前面１１ａを後方へ比較的大きな荷重で押した場合には、その荷重を受圧部材４１が受けて、受圧部材４１が後方位置へ移動する。これにより、受圧部材４１の傾斜した後面が楔状部材４２の前面を後方へ押す際に合わせて上方へ押し、ロッド１７を上方へ移動させる。

以上により、第２の実施形態も第１の実施形態と同様に、後突時にリヤシート４に着座している乗員の後方への移動により、受圧機構４０を介してロッド１７を上方へ移動させ、ヘッドプロテクター１５をヘッドレスト１２の上面から上方へ突出させることができる。したがって、後突時にリヤシート４の乗員の頭部がヘッドレスト１２の後方のリヤガラス１０に衝突することを防止することができる。

次に、図７、８を用いて、第３の実施形態について説明する。
図７は、本発明の第３の実施形態に係るリヤシート４のシートバック１１及びヘッドレスト１２の概略内部構造を示す縦断面図である。図８は、第３の実施形態に係るリヤシート４のシートバック１１及びヘッドレスト１２の上面図である。
図７、８に示すように、第３の実施形態におけるリヤシート４のシートバック１１は、内部に空気を充填した風船部５１(受圧機構部)が備えられている。風船部５１は、前後方向を２枚の板によって挟まれている。風船部５１の後側に配置された板である反力受けプレート５２は、風船部５１を後方から支持する機能を有する。風船部５１の前側に配置された板である入力効率補助プレート５３は、シートバック１１に着座している乗員からの後方への荷重を受けて、効率よく風船部５１を押すようにシートバック１１の前面の内部に大きく広がって配置されている。

ヘッドレスト１２の上部及び後部には、夫々空気を導入して膨らむ第１のエアバック５４（頭部保護部材）及び第２のエアバック５５（頭部保護部材）が備えられている。第１のエアバック５４は、ヘッドレスト１２の上部に収納されており、空気が導入されることでヘッドレスト１２の上面から上方へ展開する。第２のエアバック５５は、ヘッドレスト１２の後部に収納されており、空気が導入されることでヘッドレスト１２の後部から後方へ展開する。

第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５と風船部５１とは通気管５６（受圧機構部）によって連通している。通気管５６は、風船部５１の上端からヘッドレスト１２に向かって延びるホース部５６ａと、ホース部５６ａからヘッドレスト１２内で分岐して第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５に連通するヘッドレスト内通気管部５６ｂとにより構成されている。なお、風船部５１及び通気管５６が、受圧機構５９(受圧機構部)を構成している。

また、第１のエアバック５４との接続部付近、及び第２のエアバック５５との接続部付近には、夫々ヘッドレスト内通気管部５６ｂに逆止弁５７、５８が備えられている。逆止弁５７は、第１のエアバック５４から風船部５１側への空気の通過を阻止するとともに、第１のエアバック５４側に対して風船部５１側の圧力が所定値以上高い場合にのみ開弁する構造になっている。逆止弁５８は、第２のエアバック５５から風船部５１側への空気の通過を阻止するとともに、第２のエアバック５５側に対して風船部５１側の圧力が所定値以上高い場合にのみ開弁する構造になっている。

リヤシート４に乗員が着座することで、入力効率補助プレート５３を介して風船部５１が押されてその内部の圧力が上昇するが、このような通常時では逆止弁５７、５８が開弁しないように設定されている。したがって、通常時では第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５は展開せずにヘッドレスト１２内に収納されている。
後突時においてリヤシート４に着座している乗員によってシートバック１１の前面１１ａを後方へ比較的大きな荷重で押した場合には、入力効率補助プレート５３を介して風船部５１が押されてその内部の圧力が上昇し、通気管５６内を介して比較的大きな圧力が伝達して逆止弁５７、５８を開弁させる。これにより、風船部５１内の空気が第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５に流入して、図７中の２点鎖線で示すように、第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５が展開する。

第１のエアバック５４が展開することで、後突時にリヤシート４の乗員の頭部がヘッドレスト１２より後方へ移動することを抑制し、頭部がヘッドレスト１２の後方のリヤガラス１０に衝突することを防止することができる。
また、第２のエアバック５５が展開することで、第２のエアバック５５がヘッドレスト１２とその後方のリヤガラス１０との間に展開し、後突時にリヤシート４の乗員の頭部がヘッドレスト１２の後部に回り込んでリヤガラス１０に衝突することを抑制することができる。

次に、図９を用いて、第４の実施形態について説明する。
図９は、本発明の第４の実施形態に係るリヤシート４のヘッドレスト１２の概略内部構造を示す縦断面図である。
図９に示すように、第４の実施形態のリヤシート４は、第３の実施形態においてシートバック１１に備えられた風船部５１がヘッドレスト１２内に備えられた点が異なる。

したがって、本実施形態では、リヤシート４に着座した乗員の頭部によって風船部５１を押すように構成されている。通常時では、風船部５１と第１のエアバック５４、第２のエアバック５５との間に設けられた逆止弁５７、５８が開弁せず、第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５が展開せずにヘッドレスト１２内に収納されている。
後突時において、リヤシート４に着座している乗員の頭部によってヘッドレスト１２を後方へ比較的大きな荷重で押した場合には、風船部５１が押されて内部の圧力が上昇し、逆止弁５７、５８を開弁させる。これにより、風船部５１内の空気が第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５に流入して、第１のエアバック５４及び第２のエアバック５５が展開する。

以上のように、上記第１〜４の実施形態において、いずれも後突時において、リヤシート４に着座している乗員の頭部がヘッドレスト１２の後方へ移動することが抑制され、ヘッドレスト１２の後方のリヤガラス１０に衝突することを防止することができる。通常時には、ヘッドプロテクター１５、第１のエアバック５４、第２のエアバック５５は、シートバック１１あるいはヘッドレスト１２に収納されており、車両１の室内空間の減少を回避することができる。また、ヘッドプロテクター１５、第１のエアバック５４、第２のエアバック５５の移動、展開は、後突時における乗員のリヤシート４に対する押し付け力によって行なわれるので、移動、展開用のアクチュエータを設ける必要がなく、コストを抑えることができる。

なお、上記実施形態において、更にテールゲート５のリヤガラス１０に衝撃吸収構造を備えるとよい。
図１０は、リヤガラス１０の衝撃吸収構造の一例を示す縦断面図である。
リヤガラス１０は、テールゲート５の開口部に外側からはめ込まれて固定されている。リヤガラス１０の周囲の縁部は、塑性変形可能な支持部材６０を介して、テールゲート５の開口部の縁部のフランジ部６１に固定されている。支持部材６０は、平板を屈曲して形成されている。

リヤガラス１０に対して、車内から車外に向けて大きな荷重が作用すると、支持部材６０が外方へ伸長する。この支持部材６０の伸長によってリヤガラス１０に対して作用した後方への荷重を緩和する構造となっている。
このような構成により、上記第１〜５の実施形態において、急激な後突時にリヤシート４の乗員の頭部が例えヘッドプロテクター１５や第１のエアバック５４を越えてリヤガラス１０に衝突してしまった場合でも、リヤガラス１０から頭部への衝撃を緩和させることが可能となり、安全性を高めることができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は以上の実施形態に限定されるものではない。各実施形態の詳細な構造については、適宜変更してもよい。また、ヘッドレスト１２の後方にリヤガラス１０以外の車体部材が存在する場合でも、本発明によって後突時においてその車体部材に衝突することを抑制して、頭部の保護を図ることができる。

１ 車両
４ リヤシート（後部座席）
５ テールゲート
１０ リヤガラス(車体部材)
１１ シートバック
１２ ヘッドレスト
１５ ヘッドプロテクター（頭部保護部材）
３０、４０、５９ 受圧機構(受圧機構部)
５１ 風船部（受圧機構部）
５４ 第１のエアバック（頭部保護部材）
５５ 第２のエアバック（頭部保護部材）
５６ 通気管（受圧機構部）
６０ 支持部材

Claims (5)

1. 車両の後部座席のヘッドレストの後方に車体部材を有する車両後部構造であって、
   前記ヘッドレストから上方に展開して、前記後部座席に着座している乗員の頭部が前記ヘッドレストの後方へ移動することを抑制する頭部保護部材と、
   前記後部座席に配置され、前記車両の後突時における前記乗員の後方への移動により所定値以上の押圧力を受けた場合に、当該押圧力によって前記頭部保護部材を前記ヘッドレストの上方に展開させる受圧機構部と、を備えたことを特徴とする車両後部構造。
2. 前記頭部保護部材は、前記ヘッドレストに上下方向に移動可能に収納された板状の部材であって、
   前記受圧機構部は、前記乗員の後方への移動により前記所定値以上の押圧力を受けた場合に、前記後方への移動を上方への移動に変換し、前記頭部保護部材を前記ヘッドレストから上方に突出させることを特徴とする請求項１に記載の車両後部構造。
3. 前記頭部保護部材は、前記ヘッドレストから上方へ展開する第１のエアバックであって、
   前記受圧機構部は、前記後部座席のシートバックまたはヘッドレストに備えられた空気を充填した風船部と、前記風船部と前記第１のエアバックとを連通する通気管とを備え、前記風船部が前記所定値以上の押圧力を受けた場合に前記風船部が収縮し、当該風船部から前記通気管を介して前記第１のエアバックに空気を供給することを特徴とする請求項１に記載の車両後部構造。
4. 前記頭部保護部材は、前記ヘッドレストから後方へ展開する第２のエアバックを更に備え、
   前記通気管は、前記風船部と前記第１のエアバックとの間で分岐して、前記第２のエアバックと連通することを特徴とする請求項３に記載の車両後部構造。
5. 前記ヘッドレストの後方の前記車体部材は、前記車両のテールゲートに設けられたリヤガラスであって、
   前記リヤガラスは、前記テールゲートに対して車両後方に塑性変形可能な支持部材を介して支持されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の車両後部構造。

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