JP6566006B2 - 車両の後部構造 - Google Patents

Description

本発明は、後席乗員が降車する際にその足部と車両との干渉を回避してスムーズな降車が可能な車両の後部構造に関する。

従来から、後部座席の下に燃料タンクやバッテリを配設した車両が知られている。例えば特許文献１，２のように、後部座席を配設する車室と車室外とを仕切るフロアパネルには、後部座席の下側で車両後方に段上がり状に連なるキックアップ部が設けられ、キックアップ部より後方の車室外に燃料タンクやバッテリを配設する。

キックアップ部は、車幅方向に延びるパネル部材と協働して閉断面を形成することにより車幅方向に延びるクロスメンバを構成している。このクロスメンバは、車両の前後方向に延びる左右のサイドシルに連結されて車両剛性に寄与している。

特開２０１１−１１１１２４号公報 特開２０１５−２１４２３２号公報

後部座席は、その左右の前端角部を丸めて後退させることにより、車室スペースを大きくして、後部ドアが全開でない場合でも乗員が乗降し易くなるようにしている。後部座席の下のキックアップ部は、後部座席下に燃料タンク等の配設スペースを大きくするため後部座席の前端に略一致するように車室内側に進出しており、後部座席の左右の前端角部では後退した後部座席よりも車室内側に進出している。

ここで、後部座席の乗員が行う降車時の下肢の着地までの動作には、大腿部の回転移動が含まれている。本発明者は、この大腿部の回転移動には回転移動し難い回転角範囲があることを見出した。その回転角範囲は、後部座席の乗員がサイドシルを超えて車外に足部を出す動作のときに相当する。

また、サイドシルからセンタピラーが立設されており、後部座席の乗員は、その足部がセンタピラーに衝突しないように、その回転角範囲の少なくとも一部で膝関節の曲げを大きくして下腿部及び足部を後方に引く動作を行う。これと同時に、下腿部と共に足部を大腿部の回転方向と反対方向に捻る動作（内旋）を行う場合もある。これらの動作を大腿部の回転移動し難い回転角範囲で行うため、大腿部の回転移動と連動させて行うことが容易ではなく、乗員の意図通りに動作を行うことが困難である。そのため、降車時にセンタピラー及びキックアップ部と乗員の足部とが干渉し易く、乗員が降車をスムーズに行えない虞がある。

本発明の目的は、降車をスムーズに行うことが可能な車両の後部構造を提供することである。

請求項１の発明は、車両の後部座席と、前記後部座席に隣接する後席ドアと、前記後席ドアの前端部分がヒンジ結合されたピラー部と、前記後部座席の下で車幅方向に延びるクロスメンバを構成するキックアップ部を有するフロアパネルを備えた車両の後部構造において、前記後席ドアに隣接する座席の座面部の後部の車幅方向中央部に設定されたヒップポイントを回転中心として、前記座面部に着座した乗員が前記後席ドア側の屈曲させた下肢を車外に出すために前記下肢の大腿部を回転移動させるときに、前記大腿部の回転移動に伴って移動する前記下肢の足部に前記ピラー部と前記キックアップ部が干渉しないように、前記キックアップ部における前記大腿部の予め設定された回転角範囲に対応する部分を前記キックアップ部の前側上端部の車幅方向に延びる稜線部より低くして且つ後退させて形成された干渉回避部であって、前記足部を退避可能に形成された干渉回避部を備えたことを特徴としている。

上記構成によれば、後部座席の乗員が降車する場合に、ヒップポイントを中心に後席ドア側の屈曲した下肢の大腿部をその後席ドア側へ回転移動させる。このとき、ピラー部と後部座席の下のキックアップ部がその大腿部と共に移動する足部に干渉しないように、キックアップ部における大腿部の予め設定された回転角範囲に対応する部分に足部が退避可能な干渉回避部が設けられたので、ピラー部とキックアップ部による足部への干渉を回避可能である。

請求項２の発明は、請求項１において、前記干渉回避部は、前記大腿部が車両の前後方向に平行なときの回転角を０°とした場合に、５０°を中央とした前記回転角範囲に対応する位置に設けられたことを特徴としている。

上記構成によれば、乗員が大腿部を回転移動し難いためキックアップ部と足部の干渉が生じ易い大腿部の回転角範囲に対応するようにキックアップ部に干渉回避部が設けられている。従って、回転移動し難い大腿部の回転角範囲で足部を干渉回避部に退避可能にして、大腿部の回転移動時のピラー部及びキックアップ部と足部との干渉を回避可能である。

請求項３の発明は、請求項２において、前記干渉回避部は、車室側から車外側に凹入状に形成され、且つ前記回転角範囲中央に対応する位置が最も凹入したように設けられたことを特徴としている。

上記構成によれば、車室側から車外側に凹入状に形成された干渉回避部の最も凹入した頂部が、大腿部の回転角範囲中央の最も大腿部を回転移動し難い回転角に対応する位置に設けられている。従って、最も回転移動し難い大腿部の回転角で足部を最も大きく退避可能にして、大腿部の回転移動時のピラー部及びキックアップ部と足部との干渉を回避可能である。

本発明の車両の後部構造によれば、後部座席の乗員が降車するときに、ピラー部及びキックアップ部とその乗員の足部との干渉を回避可能にして、降車をスムーズに行うことが可能である。

車両の平面図である。 車両用ドアを除いた車両の側面図である。 本発明の実施形態における車両の後部構造の斜視図である。 図３のキックアップ部の車両右側部分を示す要部拡大斜視図である。 図４と異なるキックアップ部の車両右側部分の例を示す要部拡大斜視図である。 大腿部の回転移動を説明する要部平面図である。 大腿部の回転移動における股関節の関節受動抵抗を示す図である。 干渉回避部の効果を躍度により評価した例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態による車両の後部構造について説明する。

図１〜図３に示すように、車両１の左右の側面には、乗員が車両１に乗降するための側面開口部２が夫々設けられ、側面開口部２を開閉可能な車両用ドアとして前席右側ドア３ａ、前席左側ドア３ｂ、後席右側ドア３ｃ、後席左側ドア３ｄが配設されている。車両１は、車両用ドアの下側の車幅方向両端部分で前後に延びる左右１対のサイドシル５と、車幅方向に延びて１対のサイドシル５を連結する複数のクロスメンバ（図示略）と、１対のサイドシル５の間を架け渡すように配設されて車室と車外を仕切るフロアパネル８を備えている。

車室内には右側前席６ａ、左側前席６ｂ、後部座席７が配設され、右側前席６ａ，左側前席６ｂには１人ずつ、後部座席７には右側後席７ａ、左側後席７ｂ、中央後席７ｃに夫々乗員が着座可能である。どの座席にも共通するが、例えば右側後席７ａには座面部１６と背もたれ部１７とヘッドレスト１８等が備えられ、座面部１６に腰を下ろした乗員は膝関節を曲げてフロアパネル８に足を着いた状態で着座する。座面部１６や背もたれ部１７等は、快適性を確保するため弾性変形可能なウレタン等のクッション部材の表面を革や布地で覆って形成され、座面部１６の右側前端角部分が乗降し易いように丸められている。

車両１の右側の側面開口部２は、サイドシル５の前端部分に立設されたヒンジピラー１０と、ヒンジピラー１０の上端部分から上方且つ後方に傾斜状に延びるフロントピラー１１と、フロントピラー１１の後端部分から後方に延びるルーフサイドレール１２と、サイドシル５の後端部分に立設されてルーフサイドレール１２の後端部分に接続されたリアピラー１３により囲まれ、サイドシル５の中間部分に立設されてルーフサイドレール１２の中間部分に接続されたセンタピラー１４（ピラー部）により前後に区画されている。側面開口部２は、一般的にセンタピラー１４より前側がセンタピラー１４より後側と比べて前後方向に広くなっている。車両１の左側も同様である。

車両１の右側には、側面開口部２のセンタピラー１４の前側の区画を開閉可能なように右側前席６ａに隣接する前席右側ドア３ａと、側面開口部２の後側の区画を開閉可能なように右側後席７ａに隣接する後席右側ドア３ｃ（後席ドア）が配設されている。図示を省略するが、前席右側ドア３ａは、その前端部分がヒンジピラー１０にヒンジ結合され、後席右側ドア３ｃは、その前端部分がセンタピラー１４にヒンジ結合され、ヒンジ結合の軸心回りに回動させることにより夫々開閉される。また、これも図示を省略するが、所定の中間開度や全開位置で維持可能なように前席右側ドア３ａ、後席右側ドア３ｃの前端部分に夫々ドアチェッカーを備えている。車両１の左側の車両用ドアである前席左側ドア３ｂと後席左側ドア３ｄも同様である。

フロアパネル８には、後部座席７の下側で上方に屈曲してから後方に延びるようにさらに屈曲して車両後方に段上がり状に連なるキックアップ部９が設けられている。後部座席７はキックアップ部９から後方に延びるフロアパネル８の上側に配設され、キックアップ部９より後方のフロアパネル８の下側に燃料タンク等（図示略）が配設されている。図示を省略するが、キックアップ部９は、車外側に配設されたパネル部材と協働して閉断面を形成して車幅方向に延びるクロスメンバを構成し、このクロスメンバが前後方向に延びる左右のサイドシル５に連結され車両１の剛性に寄与している。

図３、図４に示すように、フロアパネル８のキックアップ部９の右側部分を構成して車両１の右側のサイドシル５に連結する右側接続部材２０は、前面部２１が車幅方向中央側から右側に向かって第１途中部２２まで一定の高さで延び、第１途中部２２から車両１の右側のサイドシル５に近づく程高さが低くなるように形成され、右端部でサイドシル５の高さより低くなる。右側接続部材２０の上面部２３は、車幅方向中央側から右側に向かって第１途中部２２とサイドシル５の間に位置する第２途中部２４まで略水平に延び、第２途中部２４からサイドシル５に近づく程低くなるように傾斜状に形成されて、右端部でサイドシル５の高さに一致する。

右側接続部材２０の上面部２３の前端と前面部２１の上端は、車幅方向中央側から第１途中部２２まで略直交するように連なって、水平状に延びる第１稜線部２５が形成されている。第１途中部２２から右端まで、上面部２３の前端から前面部２１の上端に連なる略平坦な干渉回避部に相当する斜面部２６が設けられ、上面部２３と斜面部２６により第２稜線部２７が形成され、斜面部２６と前面部２１により第３稜線部２８が形成されている。前面部２１と斜面部２６と上面部２３の右端部に設けられたフランジ部２９ａ，２９ｂによって車両１の右側のサイドシル５に連結される。斜面部２６は、第１稜線部２５をサイドシル５まで仮想的に延ばした延長線より低く且つ後退して車室側のスペースを拡大している。また、斜面部２６を設けることにより形成される第２，第３稜線部２７，２８により剛性を確保している。

右側接続部材２０の代わりに、図５に示すように車外側へ凹入状に形成された干渉回避部に相当する斜面部２６Ａを有する右側接続部材２０Ａを採用することもできる。凹入状の斜面部２６Ａによって車室側のスペースが略平坦な斜面部２６よりも拡大される。凹入状の斜面部２６Ａ以外は右側接続部材２０と共通するので、対応する部分には同じ符号を付して説明を省略する。

車両１は左右対称形状なので説明を省略するが、図３に示す車両１の左側のサイドシル５に連結するキックアップ部９の左側部分を構成する左側接続部材３０も同様に形成されて車室側のスペースが拡大されている。尚、キックアップ部９も含めてフロアパネル８の車室側には、図示しないが緩衝性、遮音性等を備えたカーペット状の内装部材が取付けられ、車室内の安全性や快適性を向上させている。

次に、図６、図７に基づいて、右側後席７ａの乗員を例にして降車時の大腿部の回転移動について説明する。
座面部１６に着座した標準体格の乗員は、降車する際に後席右側ドア３ｃ側の屈曲させた右側下肢４１を車外に出すためにその大腿部４２を持ち上げながら車外方向に回転移動させる。右側下肢４１の足首から先の部分である足部４４は、大腿部４２に下腿部４３を介して繋がっており、大腿部４２の回転移動と共に移動する。

大腿部４２の回転移動は、座面部１６の後部の車幅方向中央部に設定されたヒップポイントＨＰを回転中心にして行われ、大腿部４２が車両１の前後方向に平行な状態の回転角θを０°として足部４４全体がサイドシル５の車外側に出て着地できるまで回転移動させる。尚、標準体格とは、例えば成人男性の平均的な体格であり、その大腿部４２の長さ（着座姿勢の乗員の尻から膝までの長さ）は６５０〜７００ｍｍ程度である。また、足部４４を下腿部４３と共に大腿部４２の回転方向と反対方向に内旋させて着地させることもあり、内旋させない場合と比べて着地時の大腿部４２の回転角θが小さくなる。

このとき、大腿部４２は股関節の可動域内で回転移動するが、この股関節について動かし難さの指標である関節受動抵抗を降車動作に即して計測すると、回転角θの増加と共に関節受動抵抗の値が増加する。そして回転角θ＝５０°近傍で関節受動抵抗の値がピークとなって動かし難さを感じない所定の安楽閾値Ｌ０よりも大きくなる。大腿部４２をさらに回転移動させていくと、後席右側ドア３ｃと右側後席７ａとの間の足部４４を移動させるスペースが広くなる。そのため乗員が大腿部４２を下方又は上方に移動させて楽な姿勢で回転移動させることができるようになるので、関節受動抵抗の値が小さくなる。以上のように、乗員は、大腿部４２を回転移動させたときに関節受動抵抗の値が安楽閾値Ｌ０よりも大きくなる回転角θ＝５０°近傍で回転移動のし難さを感じる。そして回転移動し難いので乗員の意図通りの回転移動ができず、足部４４と車両１が衝突・干渉し、スムーズな降車動作が阻害される虞がある。

一方、右側後席７ａの乗員が大腿部４２を回転移動させると、この回転移動に伴って移動する足部４４がセンタピラー１４に衝突する場合がある。この衝突回避のため、乗員は膝関節の曲げを大きくして足部４４を後方に引く。さらに下腿部４３と足部４４をつま先が車室内側に向くように内旋させることもある。座面部１６の右側前端角部は丸められて後退しているので、膝関節の曲げを大きくしても座面部１６と下腿部４３とは衝突し難くなっている。また、右側後席７ａの下側のキックアップ部９の右側部分には、斜面部２６を備えた右側接続部材２０が配設され、斜面部２６により拡大された車室側のスペースは、後方に引いた足部４４の一部を退避可能な退避スペースとして利用できるので、足部４４とキックアップ部９の衝突が発生し難くなっている。

この斜面部２６は、大腿部４２の所定の回転角範囲に対応する位置に形成される。所定の回転角範囲は、関節受動抵抗に基づいて、その値がピークとなる大腿部４２の回転角θ＝５０°を中央にして少なくとも安楽閾値Ｌ０を超える範囲を含む４５°〜５５°の範囲に予め設定されている。図５のように凹入状の斜面部２６Ａを形成する場合には、関節受動抵抗の値がピークとなる大腿部４２の回転角θ＝５０°に対応する位置にその凹形状の頂部を一致させるように設けられている。

乗員が降車のために大腿部４２を回転移動させるときに、回転移動し難い回転角範囲に形成された干渉回避部に相当する斜面部２６又は斜面部２６Ａに足部４４の一部（例えば、踵部分）を退避可能なので、センタピラー１４及びキックアップ部９との干渉を回避可能である。また、斜面部２６Ａの凹形状の最も凹入した頂部が、関節受動抵抗の値がピークとなる回転角に対応する位置に設けられて退避スペースが最大化されているので、一層干渉を回避し易くなる。

図８は、大腿部４２の回転移動時の躍度（加速度の変化速度）の時間変化の評価例である。曲線１は干渉回避部がない場合、曲線Ｌ２は干渉回避部を形成した場合の躍度の時間変化である。回転角θ＝０°から回転し始めて、０．４〜０．６秒の範囲の躍度が上記の回転角範囲における回転移動に対応している。曲線Ｌ１では、例えばセンタピラー１４との衝突等により回転移動が急停止するため躍度が大きく上下に変化している。これは、乗員の意図通りの回転移動がスムーズに行われていないことを示している。一方、曲線Ｌ２は曲線Ｌ１と比べて躍度が大きく変化しておらず、回転移動がスムーズに行われていることが分かる。

本発明の作用、効果について説明する。
右側後席７ａの乗員が降車するときに、ヒップポイントＨＰを中心に後席右側ドア３ｃ側の屈曲した右側下肢４１の大腿部４２を後席右側ドア３ｃ側へ回転移動させる。このとき、大腿部４２と共に移動する足部４４がセンタピラー１４及び右側後席７ａの下のキックアップ部９と干渉しないように、キックアップ部９における大腿部４２の予め設定された回転角範囲に対応する部分に足部４４を退避可能なように干渉回避部（斜面部２６又は斜面部２６Ａ）が設けられている。従って、大腿部４２の回転移動時に足部４４を干渉回避部に退避させて、センタピラー１４及びキックアップ部９による足部４４への干渉を回避可能である。車両１は左右対称構造なので、左側後席７ｂの乗員の降車においても、同様に干渉を回避可能である。

また、干渉回避部は、関節受動抵抗の値に基づいて、大腿部４２を回転移動し難いためセンタピラー１４及びキックアップ部９と足部４４の干渉が生じ易い大腿部４２の回転角範囲に対応するように設けられている。従って、干渉が生じ易い大腿部４２の回転角範囲で足部４４を干渉回避部に退避させて、センタピラー１４及びキックアップ部９と足部４４との干渉を回避可能である。

その上、車室側から車外側に凹入状の斜面部２６Ａにより形成された干渉回避部は、大腿部４２の回転角範囲中央の最も大腿部４２を回転移動し難い回転角に対応する位置にその最も凹入した頂部が一致するように設けられている。従って、最も回転移動し難い大腿部４２の回転角で足部４４を最も大きく退避可能にして、大腿部４２の回転移動時のセンタピラー１４及びキックアップ部９と足部４４との干渉を回避可能である。

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ ：車両
３ｃ ：後席右側ドア
３ｄ ：後席左側ドア
５ ：サイドシル
７ ：後部座席
７ａ ：右側後席
７ｂ ：左側後席
８ ：フロアパネル
９ ：キックアップ部
１４ ：センタピラー
１６ ：座面部
２０，２０Ａ ：右側接続部材
２６，２６Ａ ：斜面部（干渉回避部）
３０ ：左側接続部材
４２ ：大腿部
４４ ：足部
ＨＰ ：ヒップポイント

Claims (3)

1. 車両の後部座席と、前記後部座席に隣接する後席ドアと、前記後席ドアの前端部分がヒンジ結合されたピラー部と、前記後部座席の下で車幅方向に延びるクロスメンバを構成するキックアップ部を有するフロアパネルを備えた車両の後部構造において、
   前記後席ドアに隣接する座席の座面部の後部の車幅方向中央部に設定されたヒップポイントを回転中心として、前記座面部に着座した乗員が前記後席ドア側の屈曲させた下肢を車外に出すために前記下肢の大腿部を回転移動させるときに、前記大腿部の回転移動に伴って移動する前記下肢の足部に前記ピラー部と前記キックアップ部が干渉しないように、前記キックアップ部における前記大腿部の予め設定された回転角範囲に対応する部分を前記キックアップ部の前側上端部の車幅方向に延びる稜線部より低くして且つ後退させて形成された干渉回避部であって、前記足部を退避可能に形成された干渉回避部を備えたことを特徴とする車両の後部構造。
2. 前記干渉回避部は、前記大腿部が車両の前後方向に平行なときの回転角を０°とした場合に、５０°を中央とした前記回転角範囲に対応する位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の車両の後部構造。
3. 前記干渉回避部は、車室側から車外側に凹入状に形成され、且つ前記回転角範囲中央に対応する位置が最も凹入したように設けられたことを特徴とする請求項２に記載の車両の後部構造。

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