TWI430905B - 車輛前車體結構 - Google Patents

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TWI430905B
TWI430905B TW097145728A TW97145728A TWI430905B TW I430905 B TWI430905 B TW I430905B TW 097145728 A TW097145728 A TW 097145728A TW 97145728 A TW97145728 A TW 97145728A TW I430905 B TWI430905 B TW I430905B
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Fumitoshi Kase
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Description

車輛前車體結構
本發明係關於衝擊吸收區設置於左前側框架及右前側框架上且保險槓樑固定地安裝至衝擊吸收區之車輛前車體結構。本發明亦係關於衝擊吸收區設置於左前側框架及右前側框架上且氣囊之加速度感測器設置於衝擊吸收區上之車輛前車體結構。
處於以往已知之車輛前車體結構之列者為以下所述之車輛前車體結構，該等車輛前車體結構在車體之左側及右側中之每一者上包括關於對應(亦即，左或右)前側框架而橫向向外設置之上部構件、在車體之寬度方向上以彼此間隔開之關係設置於前側框架及上部構件之各別前端部分上的內衝擊吸收區及外衝擊吸收區及固定至內衝擊吸收區及外衝擊吸收區之保險槓樑。
該等車輛前車體結構之一個實例揭示於日本專利申請案特許公開公告第2007-190964號(JP 2007-190964 A)中，下文將參看其圖20來描述該實例。圖20為僅關於車輛前車體結構之左側及右側中之一者(在圖20之所說明之實例中為左側)來說明在習知車輛前車體結構中吸收由偏置碰撞導致之衝擊能(亦即，碰撞衝擊能)之方式的視圖。在車輛前車體結構200中，構成結構200之衝擊吸收單元之內衝擊吸收區203及外衝擊吸收區204設置於左前側框架201及上部構件202之各別前端部分上；因此，衝擊吸收單元可具有增加之總寬度。因此，在將衝擊負載施加至保險槓樑205(如由白色箭頭f所指示)之狀況下，可防止衝擊吸收區203及204中之每一者不良地側向傾斜，以使得所施加之衝擊負載f可經由吸收區203及204而傳輸至左前側框架201及上部構件202。
外衝擊吸收區204之內側壁部分204a與左前側框架201之外側壁部分201a以距離S向外間隔開。因此，當另一車輛210已在自於中央延伸穿過所論述之車輛(亦即，使用車輛前車體結構200之車輛)之寬度的縱向中心線的偏置(例如，向左偏置)之情況下碰撞所論述之車輛時，經由吸收區203及204而將施加至保險槓樑205之碰撞衝擊負載傳輸至左前側框架201及左上部構件202(如由箭頭a及b所指示)。
此偏置碰撞將使保險槓樑205變形(如由假想線所描繪)，且因此，碰撞衝擊負載將朝向車體之縱向中心線而作用(如由箭頭c所指示)。此衝擊負載施加至左前側框架201且將使左前側框架201在由箭頭d指示之方向上彎曲。出於此原因，將充當增強構件之加強件(分割板)設置於左前側框架201上以用於防止側框架201如由箭頭d所指示而彎曲變形。然而，若藉由此加強件來增強左前側框架201，則左前側框架201之重量將不良地增加。
在此項技術中，又已知在前車體之左側及右側中之每一者上前側框架及上部構件之各別前端部分經由連接框架而互連且加速度感測器設置於連接框架上之車輛前車體結構。碰撞之發生(亦即，存在/不存在)係基於由加速度感測器偵測到的加速度(減速度)來判定。一旦判定車輛已發生碰撞，便展開或展開氣囊以保護車輛乘客。此等車輛前車體結構之一個實例揭示於日本專利第3930004號(JP 3,930,004 B)中。
在此項技術中，又已知不僅可吸收由低速碰撞導致之衝擊能且可吸收由高速碰撞導致之衝擊能之車輛前車體結構。因此，吸收由低速碰撞導致之衝擊能可保護已碰撞所論述之車輛之物件，而吸收由高速碰撞導致之衝擊能可保護車輛乘客。藉由提供如JP 3,930,004 B中所揭示的具有加速度感測器之此車輛前車體結構，一旦由加速度感測器中之任一者偵測到的加速度超過預定氣囊展開加速度臨限值，便可將氣囊展開至車廂中；此配置可更有效地保護車輛乘客。
為了保持在低速碰撞時不展開氣囊且僅在高速碰撞時方展開氣囊，必須設定具有高準確度之適當氣囊展開加速度臨限值。由衝擊能產生之加速度將在某種程度上波動。因此，為了設定具有高準確度之氣囊展開加速度臨限值，較佳地，在加速度呈現急劇增加之範圍內(亦即，在大的(且因此明顯的)加速度改變率之範圍內)設定氣囊展開加速度臨限值。然而，因為車輛前車體結構具有能夠吸收由低速碰撞導致之衝擊能之低速碰撞吸收功能，所以低速碰撞吸收功能將在高速碰撞時不良地起作用。因此，難以針對高速碰撞確保大加速度率及在明顯加速度改變率之範圍內設定氣囊展開加速度臨限值。因此，難以基於預儲存(預設)之氣囊展開加速度臨限值而準確地判定待展開氣囊之適當時序(或加速度位準)。
因此本發明之目標為提供一種可確保每一前側框架之抵抗不良彎曲的足夠剛性且達成前側框架之重量之減小的改良之車輛前車體結構。
本發明之另一目標為提供一種可適當地吸收由低速碰撞與高速碰撞兩者導致之衝擊能且可在大且因此明顯之加速度改變率之範圍內設定適當氣囊展開加速度臨限值的改良之車輛前車體結構。
為了實現上文所敍述之目標，本發明提供一種改良之車輛前車體結構，其在車體之左側及右側中之每一者上包括在車體之前後方向上延伸之前側框架及關於前側框架而橫向向外設置之上部構件，該車輛前車體結構包含：設置於前側框架及上部構件之各別前端部分上以用於吸收作用於車體之前部上之衝擊負載的內衝擊吸收區及外衝擊吸收區；藉由將外衝擊吸收區之內側壁部分定位得比前側框架之外側壁部分更接近車體之縱向中心線以使得外衝擊吸收區之後端部分與前側框架之前端部分彼此部分地重疊而構成的重疊區。
當另一車輛已在自縱向中心線向左或向右之偏置之情況下碰撞所論述之車輛時(亦即，使用本發明之車輛前車體結構之車輛)時，可經由重疊區而將作用於外衝擊吸收區上之碰撞衝擊負載之部分有效地傳輸至前側框架之外側壁部分。以此方式，可由傳輸至前側框架之外側壁部分之衝擊負載來抵銷將作用於使前側框架朝向縱向中心線彎曲的衝擊負載。因此，本發明可達成在不設置特定增強構件之情況下的前側框架之抵抗彎曲之足夠剛性以及前側框架之重量之減小。
較佳地，前側框架包括：壓縮負載承載框架區，其自內衝擊吸收區朝向車體之後部直線延伸以便承載在自內衝擊吸收區朝向車體之後部的方向上作用的衝擊負載；及彎曲負載承載框架區，其自壓縮負載承載框架區之實質縱向中間部分朝向車體之後部延伸且朝向縱向中心線平緩地凸出以便承載在自內衝擊吸收區朝向縱向中心線的方向上作用的衝擊負載。因此，當另一車輛已在自縱向中心線向左或向右之偏置之情況下碰撞所論述之車輛時，可由彎曲負載承載框架區來承載由偏置碰撞導致之彎曲負載，且可經由重疊區而將作用於外衝擊吸收區上之衝擊負載有效地傳輸至前側框架之外側壁部分。因為可將衝擊負載有效地傳輸至前側框架之外側壁部分且可由傳輸至左前側框架之外側壁部分之衝擊負載來抵銷彎曲負載，所以可更可靠地承載作用於前側框架上之衝擊負載。
較佳地，壓縮負載承載框架區具有沿著彎曲負載承載框架區平緩地彎曲之外側壁部分，以使得前側框架係以平緩彎曲之形狀形成。因此，傳輸至外側壁部分之衝擊負載沿著外側壁部分及彎曲負載承載框架區作用，且由外側壁部分及彎曲負載承載框架區來有效地承載。因為前側框架如上所註明以平緩彎曲之形狀形成，所以前側框架不需要具有大寬度，且因此，本發明准許前側框架之重量之減小。
較佳地，本發明之車輛前車體結構進一步包含加速度感測器，其用於偵測車輛之加速度以使車輛之氣囊在衝擊負載已作用於內衝擊吸收區及外衝擊吸收區上時得以展開。內衝擊吸收區自前側框架之前端部分向前突出之突出長度大於外衝擊吸收區自上部構件之前端部分向前突出之突出長度；亦即，內衝擊吸收區向前突出之長度大於外衝擊吸收區向前突出之長度。用於展開氣囊之加速度臨限值係設定於在向前突出超出外衝擊吸收區之內衝擊吸收區之部分由衝擊能變形時的加速度(減速度)位準與在內衝擊吸收區及外衝擊吸收區在內衝擊吸收區之變形達到外衝擊吸收區之後變形時的加速度(減速度)位準之間的範圍內。
內衝擊吸收區及外衝擊吸收區以不同之突出長度向前突出；即，內衝擊吸收區向前突出之突出長度大於外衝擊吸收區向前突出之突出長度。因此，可藉由向前突出超出外衝擊吸收區之內衝擊吸收區之部分的變形來吸收由低速碰撞導致之衝擊能，且可由內衝擊吸收區及外衝擊吸收區之變形來吸收由高速碰撞導致之衝擊能。
「低速碰撞」為(例如)在小於20km/h下之碰撞，而「高速碰撞」為(例如)在大於20km/h下之碰撞。低速碰撞或低速之實例包括所謂的低速或高速偏置碰撞，其中，另一車輛在自縱向中心線向左或向右之偏置之情況下碰撞所論述之車輛。
當外衝擊吸收區開始回應於高速偏置碰撞而變形時，由內衝擊吸收區與外衝擊吸收區兩者來吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能，以使得大加速度可於車輛中產生，即，加速度急劇地增加。藉由產生此大加速度，可於在向前突出超出外衝擊吸收區之內衝擊吸收區之部分由衝擊能變形時(亦即，由內衝擊吸收區獨自吸收衝擊能時)的加速度位準與在內衝擊吸收區及外衝擊吸收區在內衝擊吸收區之變形達到外衝擊吸收區之後變形時(亦即，由內衝擊吸收區與外衝擊吸收區兩者吸收衝擊能時)的加速度位準之間達成大的(且因此明顯的)加速度改變率(或差)。
由於上述原因，本發明將用於展開氣囊之加速度臨限值設定於在由內衝擊吸收區獨自吸收衝擊能時之加速度位準與在由內衝擊吸收區與外衝擊吸收區兩者吸收衝擊能時之加速度位準之間的大的(且因此明顯的)加速度改變率之範圍內。因此，可在不受車輛之加速度之波動影響的情況下藉由使用加速度臨限值來可靠地偵測車輛之加速度之增加。
較佳地，加速度感測器設置於遠離內衝擊吸收區且接近外衝擊吸收區之位置處。因為加速度感測器遠離內衝擊吸收區而定位，所以衝擊能將不容易在向前突出超出外衝擊吸收區之內衝擊吸收區之部分的變形期間傳輸至加速度感測器。另外，因為加速度感測器接近外衝擊吸收區而設置，所以衝擊能可在外衝擊吸收區之變形期間有效地傳輸至加速度感測器。因此，一旦外衝擊吸收區開始變形，便在設置加速度感測器之區域中產生大加速度。因此，藉由遠離內衝擊吸收區且接近外衝擊吸收區而設置加速度感測器，本發明可偵測具有更進一步提高之準確度之氣囊展開加速度臨限值。
在以上描述中，術語「前」、「後」、「左」及「右」用於指如自車輛之人類操作員或駕駛員所視之方向。
現參看圖1，圖1以透視圖展示本發明之車輛前車體結構之第一實施例10。車輛前車體結構10包括：左前側框架11及右前側框架12；關於左側框架11而向上且向後設置之左前支柱13；自左前支柱13之下端部分13a向前延伸且關於左側框架11而橫向向外設置之左上部構件15；關於右側框架12而向上且向後設置之右前支柱14；自右前支柱14之下端部分14a向前延伸且關於右側框架12而橫向向外設置之右上部構件16。
用於覆蓋左前輪(未圖示)之左輪罩18設置於左前側框架11與左上部構件15之間，且用於覆蓋右前輪(未圖示)之右輪罩19設置於右前側框架12與右上部構件16之間。
圖2為展示車輛前車體結構之第一實施例10之主要區的透視圖。在車輛前車體結構10中，左前側框架11及左上部構件15之各別前端部分11a及15a沿著車輛之寬度方向並排地定位且彼此固定地連接，而右前側框架12及右上部構件16之各別前端部分12a及16a沿著車輛之寬度方向並排地定位且彼此固定地連接。衝擊吸收結構20操作性地連接至前端部分11a及15a以及12a及16a。
另外，左加速度感測器及右加速度感測器(未展示右加速度感測器)30設置於左上部構件15及右上部構件16上，如稍後將詳述。
衝擊吸收結構20包括經由左安裝板21而連接至前端部分11a及15a之左衝擊吸收單元25、經由右安裝板22而連接至前端部分12a及16a之右衝擊吸收單元26、橫跨於左衝擊吸收單元25與右衝擊吸收單元26之間的保險槓樑27及固定至保險槓樑27之能量吸收構件28。
即，保險槓樑27在其左端部分27a處連接至左衝擊吸收單元25且在其右端部分27b處連接至右衝擊吸收單元26。
左前側框架11及右前側框架12及左上部構件15及右上部構件16以彼此左右對稱之關係而設置並構成，且因此，將在下文詳細地主要地或代表性地描述左前側框架11及左上部構件15，而省略右前側框架12及右上部構件16之詳細描述。另外，左衝擊吸收單元25及右衝擊吸收單元26以彼此左右對稱之關係而設置並構成，且因此，下文將詳細地主要地或代表性地描述左衝擊吸收單元25，而省略右衝擊吸收單元26之元件之詳細描述。另外，左加速度感測器及右加速度感測器30以彼此左右對稱之關係而設置並構成，且因此，下文將詳細地主要地或代表性地描述左加速度感測器30，而省略右加速度感測器30之詳細描述。
圖3為以放大比例尺展示圖2之環形區「3」的視圖，圖4A為沿著圖3之4a至4a線所截取的剖視圖，且圖4B為對應於圖4A之分解圖。
左前側框架11包括在車體之前後方向上延伸且具有橫向面向之U形剖面形狀(其中，開口部分32橫向向外打開)的側框架構件31及裝配於側框架構件31之開口部分32中的橫向面向之U形剖面形狀之外側壁構件(亦即，外側壁部分)33。
側框架構件31具有在前後及左右(亦即，寬度)方向上以彼此平行地間隔開之關係水平地延伸之上部壁部分34及下部壁部分36及在上部壁部分34與下部壁部分36之各別內邊緣之間垂直地延伸的內側壁部分35。外側壁33具有沿著側框架構件31之開口部分32之上部內表面及下部內表面延伸的上部向外彎曲部分33a及下部向外彎曲部分33b。
左上部構件15包括在車體之前後及寬度方向上延伸且具有橫向面向之U形剖面形狀(開口部分42橫向向內打開)的上部構件元件41及裝配於開口部分42a中之橫向面向之U形剖面形狀的內側壁構件43。
上部構件元件41具有在前後及寬度方向上以彼此平行地間隔開之關係水平地延伸之上部壁部分44及下部壁部分46及在上部壁部分44與下部壁部分46之各別外邊緣之間垂直地延伸的外側壁部分45。
內側壁構件43具有沿著上部構件元件41之開口部分42a之上部內表面及下部內表面延伸的上部向內彎曲部分43a及下部向內彎曲部分43b。上部壁部分44具有形成於其前端區域上且朝向在中央延伸穿過車體之寬度之縱向中心線48(圖2)向上傾斜地凸出的向上凸出部51。向上凸出部51具有藉由焊接至側框架構件31之上部壁部分34之上表面而固定的末端區域51a。
類似地，下部壁部分46具有形成於其前端區域處且朝向縱向中心線48向下傾斜地凸出之向下凸出部52。向下凸出部52具有藉由焊接至側框架構件31之下部壁部分36之下表面而固定的末端區域52a。
以上述方式，左前側框架11及左上部構件15之各別前端部分11a及15a沿著車輛之寬度方向並排地定位且彼此連接。
安裝部分37自左前側框架11之前端部分11a凸出，而安裝部分47自左上部構件15之前端部分15a凸出。
圖5為展示車輛前車體結構之第一實施例之主要區的平面圖。左前側框架11之上部壁部分34具有自左前側框架11之實質縱向中間部分11b朝向前端部分11a以偏斜角θ1橫向向外(亦即，朝向左上部構件15)平緩地偏斜的外邊緣34a。即，如平面圖中所視，上部壁部分34成形為寬度自實質縱向中間部分11b朝向前端部分11a逐漸增加。
如圖4中所展示，左前側框架11之下部壁部分36亦具有自左前側框架11之實質縱向中間部分朝向前端部分以偏斜角θ1橫向向外平緩地偏斜的外邊緣。
另外，外側壁33沿著外邊緣34a自左前側框架11之實質縱向中間部分11b朝向前端部分11a以偏斜角θ1橫向向外(亦即，朝向左上部構件15)偏斜。在下文中，自實質縱向中間部分11b至前端部分11a之左前側框架11之區域將被稱作「前半側框架區域54」。
左上部構件15自實質縱向中間部分15b朝向前端部分15a以偏斜角θ2朝向縱向中心線橫向向內偏斜。在下文中，自實質縱向中間部分15b至前端部分15a之左上部構件15之區域將被稱作「前半上部構件區域55」。
因為如上所註明左前側框架11之外側壁33在前半側框架區域54中以偏斜角θ1偏斜且左上部構件15之前半上部構件區域55以偏斜角θ2偏斜，所以前側框架11之前端部分11a與上部構件15之前端部分15a彼此接近而設置。
另外，在上部構件15中，如上所註明，上部壁部分44具有向上凸出部51，且下部壁部分46具有向下凸出部52(見圖4)。向上凸出部51具有藉由焊接至側框架構件31之上部壁部分34之上表面而固定的末端區域51a，且向下凸出部52具有藉由焊接至側框架構件31之下部壁部分36之下表面而固定的末端區域52a。
以上述方式，前側框架11之前端部分11a與上部構件15之前端部分15a彼此穩固地連接。
另外，左衝擊吸收單元25經由左安裝板21而連接至前端部分11a及15a，且保險槓樑27在左端部分27a處固定地連接至左衝擊吸收單元25。
另外，左衝擊吸收單元25包括經由左安裝板21而連接至前側框架11之前端部分11a之內衝擊吸收區62及經由左安裝板21而連接至左上部構件15之前端部分15a之外衝擊吸收區63。
左安裝板21具有連接至前端部分11a之內安裝區21a及連接至前端部分15a之外安裝區21b。
內安裝區21a平行地延伸至車體之寬度方向，且外安裝區21b以相對於內安裝區21a之角度θ3向後偏斜。
內衝擊吸收區62包含大致側向矩形形狀之圓柱形構件65、形成於圓柱形構件65之後端處之後凸緣66及形成於圓柱形構件65之前端處之前安裝部分67。如在平面圖中所視，圓柱形構件65朝向車體之前部逐漸變細。
內衝擊吸收區62在後凸緣66處經由左安裝板21之內安裝區21a藉由螺栓68及螺帽69而緊固至左前側框架11之安裝部分37。因此，內衝擊吸收區62係關於左前側框架11而向前固定地設置。內衝擊吸收區62以突出長度L1自左安裝板21向前突出。
外衝擊吸收區63包含大致側向矩形形狀之圓柱形構件75、形成於圓柱形構件75之後端處之後凸緣76及形成於圓柱形構件75之前端處之前安裝部分77。外衝擊吸收區63以預定距離與內衝擊吸收區62橫向向外間隔開。
外衝擊吸收區63在後凸緣76處經由左安裝板21之外安裝區21b藉由螺栓68及螺帽69而緊固至左上部構件15之安裝部分47。因此，外衝擊吸收區63係關於左上部構件15而向前固定地設置。外衝擊吸收區63以突出長度L2自左安裝板21向前突出。
在左衝擊吸收單元25中，外衝擊吸收區63之突出長度L2不同於(亦即，小於)內衝擊吸收區62之突出長度L1；亦即，內衝擊吸收區62向前突出之長度大於外衝擊吸收區63向前突出之長度。另外，向前突出超出外衝擊吸收區63之內衝擊吸收區62之部分62a係可變形的以吸收由低速碰撞導致之衝擊能。可藉由內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63之變形來吸收由高速碰撞導致之衝擊能。
在目前實施例中，保險槓樑27之左端部分27a向後彎曲(考慮到美學或設計品質等)，且因此，末端部分27a將較接近左安裝板21而定位。此係如上所註明而將外安裝區21b構成為以相對於內安裝區21a之角度θ3向後偏斜以使得大致上均勻距離可在左端部分27a與外安裝區21b之間得以確保的原因。以此方式，外衝擊吸收區63之內側壁部分78及外側壁部分79可具有大致相同長度，且因此，外衝擊吸收區63可顯現優良塌縮邊限特性(collapsing margin behavior)。
在外衝擊吸收區63之圓柱形構件75中，內側壁部分78自前端部分75a至後端部分75b以偏斜角θ4橫向向內偏斜。偏斜角θ4大致上等於前側框架11之外邊緣34a之偏斜角θ1(即，θ4≒θ1)。
此外，在設置左安裝板21之區域中，圓柱形構件75之內側壁部分78定位得比左前側框架11之外側壁33更接近在中央延伸穿過車體之寬度的縱向中心線48(圖2)。因此，圓柱形構件75之後端部分75b與左前側框架11之前端部分11a一起構成部分重疊區81。
更具體言之，鄰近於內側壁部分78的圓柱形構件75之後端部分75b之區域與鄰近於外側壁33的左前側框架11之前端部分11a之區域重疊，其中左安裝板21***於該兩個區域之間。
鄰近於內側壁部分78之後端部分75b之區域與鄰近於外側壁33之前端部分11a之區域在重疊寬度W內彼此重疊。判定重疊寬度W，以使得當另一車輛已在自縱向中心線48向左之偏置之情況下碰撞所論述之車輛時，可將由偏置碰撞導致之衝擊負載沿著內側壁部分78有效地傳輸至外側壁33。
保險槓樑27之左端部分27a焊接至內衝擊吸收區62之前安裝部分67及外衝擊吸收區63之前安裝部分77。保險槓樑27之左端部分27a朝向車體向後彎曲且在其前部區域中凹進以設置易碎部分29。能量吸收構件28固定至保險槓樑27之前表面27c。
能量吸收構件28(其為由樹脂製成之橫樑之形式)使其左端部分28a沿著保險槓樑27之凹進的前易碎部分29而定位。如上所註明，保險槓樑27之左端部分27a朝向車體向後彎曲且在其前部區域中具有凹進的易碎部分29。因此，保險槓樑27之左端部分27a可更接近車體而定位。
因此，左端部分28a可以朝向車體向後顯著彎曲之形狀沿著易碎部分29而定位。以此方式，在能量吸收構件28之左端部分28a之前確保相對大之空間70，確保此空間之原因將稍後參看圖9進行詳述。左蓋構件38設置於保險槓樑27之易碎部分29與能量吸收構件28之左端部分28a之間。
接著，參看圖6A及圖6B，將給出關於第一實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由低速偏置碰撞導致之衝擊能的原理的描述。
即，當另一車輛85已在自於中央延伸穿過車體之寬度之縱向中心線的向左偏置之情況下輕微地碰撞能量吸收構件28之左端部分28a(如圖6A中所展示)時，由輕微(低速)偏置碰撞導致之衝擊負載F1將經由能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a而傳輸至左衝擊吸收單元25。更具體言之，衝擊負載F1傳輸至內衝擊吸收區62(如由箭頭A所指示)且傳輸至外衝擊吸收區63(如由箭頭B所指示)。
接著，能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a由衝擊負載F1壓縮，以使得衝擊負載F1之部分由末端部分28a及27a吸收。衝擊負載F1之剩餘或殘餘部分被由衝擊負載壓縮之左衝擊吸收單元25(亦即，內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63)吸收。
因此，在輕微(低速)偏置碰撞之狀況下，可在不使左前側框架11及左上部構件15變形之情況下吸收衝擊負載F1(即，衝擊能)。因此，在輕微偏置碰撞之後，車體僅須經受簡單修復，其中，僅移除螺栓68以用新的能量吸收構件、保險槓樑及吸收單元來替換能量吸收構件28、保險槓樑27及吸收單元25。
接著，參看圖7A、圖7B及圖8，將給出關於第一實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的原理的描述。
即，當另一車輛85已在自中心線之向左偏置之情況下嚴重地碰撞能量吸收構件28之左端部分28a(高速偏置碰撞)(如圖7A中所展示)時，能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a由衝擊負載F2壓縮(如圖7B中所展示)。由於保險槓樑27之左端部分27a之變形，衝擊負載F2在朝向縱向中心線48之方向上作用於左端部分27a上(如由箭頭C所指示)。此衝擊負載經由內衝擊吸收區62而在使左前側框架11變形之方向上作用於左前側框架11上(如由箭頭D所指示)。
同時，由高速碰撞導致之衝擊負載F2經由能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a而傳輸至內衝擊吸收區62(如由箭頭E所指示)且傳輸至外衝擊吸收區63(如由箭頭F所指示)。
因為外衝擊吸收區63之內側壁部分78與左前側框架11之外側壁33一起構成部分重疊區81，所以施加至外衝擊吸收區63之衝擊負載之部分可沿著內側壁部分78而有效地傳輸至外側壁33(如由箭頭G所指示)。此衝擊負載將在使左前側框架11變形之方向上(亦即，在與箭頭D相反之方向上)作用(如由箭頭H所指示)。
以此方式，可由傳輸至左前側框架11之外側壁33之衝擊負載來抵銷將作用於使左前側框架11朝向縱向中心線48彎曲(如由箭頭D所指示)之衝擊負載。因此，目前實施例可可靠地防止左前側框架11在箭頭D方向上彎曲，藉此達成在不設置諸如加強件之特定增強構件之情況下的左前側框架11之抵抗彎曲之足夠剛性以及前側框架11之重量之減小。
圖8為說明第一實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖。因為可防止左前側框架11在箭頭D方向(見圖7B)上彎曲，所以目前實施例允許左前側框架11變形成適當壓縮狀態。更具體言之，目前實施例允許左前側框架11之實質縱向中間部分11b變形成大致摺線形壓縮形狀，以使得衝擊負載可被有效地吸收。
因為左前側框架11可變形成大致摺線形壓縮形狀(如上所註明)，所以左前側框架11可充當允許以適當方式壓縮引擎室86之可壓扁區。
以上述方式，目前實施例可確保左前側框架11及右前側框架12之足夠變形量，以藉此有效地防止定位於引擎室86之後之車廂的變形。
圖9A為沿著圖2之9a至9a線所截取之剖視圖，且圖9B為沿著圖2之9b至9b線所截取之剖視圖。如圖9A中所展示，保險槓樑27包括藉由在車體之寬度方向上形成垂直地延伸之保險槓樑27之中間區域而設置的垂直前壁區191、覆蓋前壁區191之實質上半區域的上部橫向面向之C形區92及覆蓋前壁區191之實質下半區域的下部橫向面向之C形區93。
垂直前壁區191具有形成於其上端附近之上部向後肋狀物191a及形成於其下端附近之下部向後肋狀物191b。
上部橫向面向之C形區92具有自垂直前壁區191之上端向後彎曲之上部部分94、自上部部分94之後端向下彎曲之上部後部部分195、自上部後部部分195之下端向前彎曲之上部中間部分196及自上部中間部分196之前端向下彎曲且接合至垂直前壁區191之垂直中間區域的上部接合部分97。
上部隆脊98藉由上部部分94之後端及上部後部部分195之上端來界定，且上部中間隆脊99藉由上部後部部分195之下端及上部中間部分196之後端來界定。在下文中，上部隆脊98將被稱作「上部高強度部分」，而上部中間隆脊99將被稱作「上部中間高強度部分」。
下部橫向面向之C形區93具有自垂直前壁區191之下端向後彎曲之下部部分131、自下部部分131之後端向上彎曲之下部後部部分132、自下部後部部分132之上端向前彎曲之下部中間部分133及自下部中間部分133之前端向上彎曲且接合至垂直前壁區191之垂直中間區域的下部接合部分134。
下部隆脊135藉由下部部分131之後端及下部後部部分132之下端來界定，且下部中間隆脊136藉由下部後部部分132之上端及下部中間部分133之後端來界定。在下文中，下部隆脊135將被稱作「下部高強度部分」，而下部中間隆脊136將被稱作「下部中間高強度部分」。
即，上部高強度部分98、上部中間高強度部分99、下部高強度部分135及下部中間強度部分136設置於保險槓樑27之後半區域27e上。
如圖9B中所瞭解，保險槓樑27之左端部分27a在其前半區域27f(見圖9A)中凹進以設置上文所敍述之易碎部分29。上部高強度部分98、上部中間高強度部分99、下部高強度部分135及下部中間強度部分136亦在保險槓樑27之左端部分27a處及附近設置於後半區域27g上。
外衝擊吸收區63之前安裝部分77接合至左端部分27a之後半區域27g之外表面，如圖3中所瞭解。另外，內衝擊吸收區62之前安裝部分67接合至左端部分27a之後半區域27g之外表面，如圖3中亦瞭解。
因此，左端部分27a之後半區域27g由內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63來支撐。因此，可藉由具有上部高強度部分98、上部中間高強度部分99、下部高強度部分135及下部中間強度部分136之後半區域27g而將內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63強有力地整體接合在一起。
圖2中所展示的保險槓樑27之左端部分27a及右端部分27b以彼此左右對稱之關係而設置並構成，且因此，下文將詳細地主要地或代表性地描述末端部分27a，而省略右端部分27b之詳細描述。類似地，圖2中所展示的能量吸收構件28之左端部分28a及右端部分28b以彼此左右對稱之關係而設置並構成，且因此，下文將詳細地主要地或代表性地描述左端部分28a，而省略右端部分28b之詳細描述。
返回參看圖1，左加速度感測器30設置於左上部構件15之外側壁部分45之前端區域45a上。左上部構件15之外側壁部分45之前端區域45a接近外衝擊吸收區63但遠離內衝擊吸收區62而定位。
左加速度感測器30經設置以用於在衝擊負載已施加至內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63時偵測加速度(減速度)G。將由左加速度感測器30偵測到的加速度供應至控制區110。
控制區110判定由左加速度感測器30偵測到的加速度是否已超過預儲存(或預設)之氣囊展開加速度臨限值Gs。若如此(亦即，在肯定判定之情況下)，則控制區110向氣囊裝置112給出展開信號。
回應於自控制區110給出之展開信號，氣囊裝置112展開氣囊113以保護人類駕駛員(未圖示)。氣囊113於摺疊儲存位置中包含於方向盤114中，且充氣器(未圖示)亦包含於方向盤114中。回應於自控制區110給出之展開信號，將氣體自充氣器供應至氣囊113中以展開或展開氣囊113。
現在，主要參看圖5及圖10，將給出關於在目前實施例中設定適當氣囊展開加速度臨限值Gs之方式的描述。圖10為展示當衝擊能已作用於車輛前車體結構之目前實施例上時產生之加速度的曲線圖。
當另一車輛已在自縱向中心線之向左偏置之情況下嚴重地碰撞所論述之車輛之前衝擊吸收結構20時，衝擊能首先作用於能量吸收構件28上以使得加速度G1於車輛中產生。此時，能量吸收構件28被以衝程長度S1塌縮(變形)以使得衝擊能E1由能量吸收構件28吸收。
藉由如上所註明而壓縮能量吸收構件28，殘餘衝擊能作用於保險槓樑27上以使得加速度G2於車輛中產生。因此，保險槓樑27被以衝程長度S2塌縮(變形)以使得衝擊能E2由能量吸收構件28吸收。
如上所註明，將外衝擊吸收區63之突出長度L2選擇為不同於(亦即，小於)內衝擊吸收區62之突出長度L1。由於不同之突出長度L1及L2，保險槓樑27之塌縮變形導致殘餘衝擊能首先作用於向前突出超出外衝擊吸收區63之內衝擊吸收區62之部分62a上，以使得加速度G3於車輛中產生。
因此，內衝擊吸收區62之向前突出部分62a被以衝程長度S3塌縮(變形)以使得衝擊能E3由能量吸收構件28吸收。藉由內衝擊吸收區62之向前突出部分62a之塌縮變形，吸收區62之變形傳輸至或到達外衝擊吸收區63。
因此，殘餘衝擊能係由內衝擊吸收區62與外衝擊吸收區63兩者來承載。因為衝擊能係由該兩個衝擊吸收區62及63來承載，所以可承載大衝擊能，以使得車輛之增加之加速度G4可得以產生。因此，殘餘衝擊能作用於內衝擊吸收區62之剩餘部分62b及外衝擊吸收區63上，以使得大加速度G4於車輛中產生；亦即，此時車輛之加速度急劇增加。
因此，在目前實施例中，將加速度G3與加速度G4之間的加速度Gs之值設定為氣囊展開加速度臨限值Gs。即，可在呈現加速度之急劇增加的大加速度改變率之範圍(亦即，明顯加速度改變率Gd之範圍)內設定氣囊展開加速度臨限值Gs。
因為明顯加速度改變率Gd係在加速度位準G3與加速度位準G4之間達成且適當氣囊展開加速度臨限值Gs係設定於明顯加速度改變率Gd之範圍內，所以控制區110可基於因此設定之氣囊展開加速度臨限值Gs而準確地判定待展開氣囊之適當時序(或加速度位準)。
應注意，「加速度改變率Gd」意謂衝擊能由內衝擊吸收區62獨自吸收時之加速度位準G3與衝擊能由內衝擊吸收區62與外衝擊吸收區63兩者吸收時之加速度位準G4之間的差。
如上所註明，左加速度感測器30設置於左上部構件15之外側壁部分45之前端區域45a上(見圖3)且外側壁部分45之前端區域45a接近外衝擊吸收區63但遠離內衝擊吸收區62而定位。因為內衝擊吸收區62設置於左前側框架11之前端部分11a上，所以內衝擊吸收區62定位於距左上部構件15之前端區域45a相對大之距離處。
因此，在向前突出超出外衝擊吸收區63之內衝擊吸收區62之部分62a的變形期間，衝擊能將不容易傳輸至左上部構件15之前端區域45a，以使得在左上部構件15之前端區域45a中產生之加速度G3相對小。
另一方面，外衝擊吸收區63在上部構件15上設置於接近前端區域45a之位置處，且因此，在外衝擊吸收區63之變形期間，衝擊能可有效地傳輸至接近前端區域45a之上部構件15之位置。因此，一旦外衝擊吸收區63開始變形，便可在前端區域45a中產生大加速度G4。
藉由以上述方式產生大加速度G4，可更可靠地在加速度位準G3與加速度位準G4之間達成大的(且因此明顯的)加速度改變率Gd。因此，藉由在前端部分45a上設置加速度感測器30，目前實施例可基於因此設定之氣囊展開加速度臨限值Gs而準確地判定待展開氣囊之適當時序(或加速度位準)。
如上所註明，殘餘衝擊能作用於內衝擊吸收區62之剩餘部分62b及外衝擊吸收區63上，且因此，內衝擊吸收區62之剩餘部分62b及外衝擊吸收區63被以衝程長度S4塌縮(變形)。因此，衝擊能E4由內衝擊吸收區62之剩餘部分62b及外衝擊吸收區63吸收。
藉由內衝擊吸收區62之剩餘部分62b及外衝擊吸收區63的塌縮變形，殘餘衝擊能作用於左前側框架11及左上部構件15上，以使得加速度G5於車輛中產生。
接著，左前側框架11及左上部構件15被以衝程長度S5塌縮(變形)，以使得衝擊能E5由左前側框架11及左上部構件15吸收。
以上述方式，可適當地吸收由高速碰撞導致之衝擊能。
參看圖11，以下內容闡述可在能量吸收構件28之左端部分28a之前設置相對大之空間70的原因。圖11為展示車輛前車體結構之實施例中的設置於能量吸收構件28之左端部分28a之前的相對大之空間70的視圖。
如上所註明，外衝擊吸收區63之突出長度L2小於內衝擊吸收區62之突出長度L1。因此，保險槓樑27之左端部分27a可朝向車體彎曲。另外，易碎部分29形成於左端部分27a之前表面中。
因此，可使能量吸收構件28之左端部分28a朝向車體向後彎曲很多，以使得相對大之空間70設置於左端部分28a之前。因此，車輛之前區(亦即，保險槓面部)82之左前角部分82a可以相對大之彎曲形狀形成，此可更進一步提高車輛之美學或設計品質。
接著，參看圖12A及圖12B，將給出關於第一實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由低速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的較詳細描述。
即，當另一車輛85已在自於中央延伸穿過車體之寬度之縱向中心線48(圖2)的向左偏置之情況下輕微地碰撞能量吸收構件28之左端部分28a(如圖12A中所展示)時，由輕微(低速)偏置碰撞導致之衝擊能Elow首先經由能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a而傳輸至左衝擊吸收單元25。
更具體言之，低速碰撞衝擊能傳輸至內衝擊吸收區62(如由箭頭A1所指示)且傳輸至外衝擊吸收區63(如由箭頭B1所指示)。因為內衝擊吸收區62之部分62a向前突出超出外衝擊吸收區63，所以作用於內衝擊吸收區62上之衝擊能大於作用於外衝擊吸收區63上之衝擊能。
因此，內衝擊吸收區62之向前突出部分62a可比外衝擊吸收區63更容易塌縮。在低速偏置碰撞之壯況下，由左加速度感測器30偵測到的加速度小於氣囊展開加速度臨限值Gs，且因此，無展開信號自控制區110向氣囊裝置112給出，以使得氣囊113保持未展開(亦即，保持在摺疊位置中)。
接著，能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a因衝擊能而塌縮，以使得衝擊能Elow之部分被受塌縮之末端部分28a及27a吸收。藉由內衝擊吸收區62之向前突出部分62a之塌縮變形來吸收衝擊能之剩餘或殘餘部分。在內衝擊吸收區62之此塌縮變形之情況下，外衝擊吸收區63亦可能略微塌縮(變形)。
因此，在輕微(低速)偏置碰撞之狀況下，可在不使左前側框架11及左上部構件15不良地變形之情況下有效地吸收衝擊能Elow。因此，在輕微偏置碰撞之後，車體僅須經受簡單修復，其中，僅移除螺栓68以用新的能量吸收構件、保險槓樑及左衝擊吸收單元來替換能量吸收構件28、保險槓樑27及左衝擊吸收單元25。
接著，結合圖10參看圖13及圖14，將給出關於第一實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的較詳細描述。
即，當另一車輛85已在自縱向中心線之向左偏置之情況下嚴重地碰撞能量吸收構件28之左端部分28a(高速偏置碰撞)(如圖13A中所展示)時，由嚴重(高速)偏置碰撞導致之衝擊能Ehigh經由能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a而傳輸至左衝擊吸收單元25。
更具體言之，高速碰撞衝擊能傳輸至內衝擊吸收區62(如由箭頭C1所指示)且傳輸至外衝擊吸收區63(如由箭頭D1所指示)。因為內衝擊吸收區62之部分62a向前突出超出外衝擊吸收區63，所以作用於內衝擊吸收區62上之衝擊能大於作用於外衝擊吸收區63上之衝擊能。因此，內衝擊吸收區62之向前突出部分62a可比外衝擊吸收區63更容易塌縮。
在高速碰撞之狀況下，如圖13B中所展示，能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a被塌縮，以藉此吸收衝擊能Ehigh之部分(見圖10中之E1及E2)。藉由內衝擊吸收區62之向前突出部分62a之塌縮變形來吸收衝擊能之剩餘或殘餘部分(見圖10中之E3)。
因為左加速度感測器30設置於遠離內衝擊吸收區62之外側壁部分45之前端區域45a上，所以傳輸至內衝擊吸收區62之衝擊能將不容易傳輸至左加速度感測器30。因此，在左上部構件15之前端區域45a中產生之加速度G3(見圖10)相對小。
內衝擊吸收區62之向前突出部分62a之塌縮變形接著到達外衝擊吸收區63而導致外衝擊吸收區63之塌縮變形。因此，殘餘衝擊能係由該兩個衝擊吸收區62與63來承載，以使得增加之加速度G4於車輛中產生。
由於大加速度G4，所以可在加速度位準G3與加速度位準G4之間達成大的(且因此明顯的)加速度改變率Gd。以此方式，可在不受車輛之加速度之波動的影響的情況下由左加速度感測器30可靠地偵測車輛之加速度之增加。
將由左加速度感測器30偵測到的加速度供應至控制區110。控制區110判定由左加速度感測器30偵測到的加速度是否超過預儲存(或預設)之氣囊展開加速度臨限值Gs。若如此(亦即，在肯定判定之情況下)，則控制區110向氣囊裝置112給出展開信號。回應於自控制區110給出之展開信號，氣囊裝置112展開氣囊113以按眾所熟知之方式保護人類駕駛員(未圖示)。
圖14為解釋實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖。可由如所展示的被塌縮(變形)之內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63來吸收殘餘衝擊能之部分。接著，如圖8中所展示，左前側框架11變形成大致摺線形壓縮形狀，以使得衝擊能E5(圖10)可被有效地吸收。藉由如上所註明而變形成大致摺線形壓縮形狀，左前側框架11可充當允許以適當方式壓縮引擎室86之可壓扁區。
以上述方式，目前實施例可確保左前側框架11及右前側框架12之足夠變形量，以藉此有效地防止定位於引擎室86之後之車廂的變形。
另外，因為在車體之左側及右側中之每一者上，外衝擊吸收區63之突出長度L2小於內衝擊吸收區62之突出長度L1(亦即，內衝擊吸收區62向前突出之長度大於外衝擊吸收區63向前突出之長度)，所以可在當衝擊能由內衝擊吸收區62吸收時之加速度位準G3與當衝擊能由內衝擊吸收區62與外衝擊吸收區63兩者吸收時之加速度位準G4之間設置明顯加速度改變率Gd。藉由在具有保險槓面部82之左前角部分82a及右前角部分82a之車輛中在此明顯加速度改變率Gd之範圍內設定氣囊展開加速度臨限值Gs，目前實施例可達成氣囊113之最佳展開。
接著，參看圖15至圖19，將給出關於車輛前車體結構之第二實施例90的描述。與第一實施例10中之元件類似之元件由與用於第一實施例10之參考數字及字元相同的參考數字及字元來指示且此處將不加以描述以避免不必要之重複。
圖15為展示車輛前車體結構之第二實施例之主要區的平面圖，圖16A為沿著圖15之16a至16a線所截取之剖視圖，圖16B為沿著圖15之16b至16b線所截取之剖視圖，且圖17為展示第二實施例中之左前側框架的分解圖。
車輛前車體結構之第二實施例90與第一實施例10不同在於：其包括代替第一實施例中之左側框架11及右側框架12之左側框架及右側框架(僅展示左前側框架91，而省略右側框架之說明)。
衝擊吸收結構20設置於左前側框架及右前側框架91之前端部分上及左上部構件15及右上部構件16之前端部分15a及16a(見圖1)上。第二實施例中之左前側框架及右前側框架91以彼此左右對稱之關係而設置並構成，且因此，下文將僅詳細地描述左前側框架91，而省略右前側框架之詳細描述。
左前側框架91包括用於承載在自內衝擊吸收區62朝向車體之後部之方向上作用的所施加之衝擊負載的壓縮負載承載框架區95及用於承載在自內衝擊吸收區62朝向縱向中心線48(見圖2)之方向上作用的衝擊負載的彎曲負載承載框架區96。
壓縮負載承載框架區95包括具有橫向向外打開之開口部分102(見圖16A)的橫向面向之U形剖面形狀的側框架構件101及設置於框架構件101之開口部分102中的外側壁(亦即，外側壁部分)103。壓縮負載承載框架區95藉由閉合開口部分102之外側壁103而以閉合剖面形狀形成。
側框架構件101具有在車體之前後及寬度方向上水平地延伸之上部壁部分105及下部壁部分107及在上部壁部分105與下部壁部分107之各別內側邊緣之間垂直地延伸的內側壁部分。
側框架構件101具有藉由上部壁部分105及下部壁部分107及內壁部分106界定的大致橫向面向之U形剖面形狀。在此大致橫向面向之U形剖面形狀之情況下，側框架構件101具有上部凸形隆脊108(在上部凸形隆脊108中，上部壁部分105與內壁部分106彼此相交)及下部凸形隆脊109(在下部凸形隆脊109中，下部壁部分107與內壁部分106彼此相交)。
側框架構件101之內壁部分106大致自內衝擊吸收區62直線延伸。上部壁部分105具有平坦前上表面部分111及以大致L形剖面形狀形成之後表面部分(如圖16B中所瞭解)。
如圖17中所展示，平坦前上表面部分111之外側邊緣111a具有前直線部分111b、中間階梯部分111c及後直線部分111d。中間階梯部分111c在前後方向上朝向中心線48偏斜。即，前上表面部分111之外側邊緣111a係大致沿著以偏斜角θ1偏斜之線115而形成。因此，側框架構件101之上部壁部分105係以使得其水平寬度自側框架構件101之後端部分101a朝向前端部分101b逐漸增加的方式形成。
與上部壁部分105類似，圖17中所展示之下部壁部分107係沿著以偏斜角θ1偏斜之線115且以使得其水平寬度自側框架部分101之後端部分101a朝向前端部分101b逐漸增加的方式形成。
外側壁103具有一具有大致U形剖面形狀之前區121及一具有大致L形剖面形狀之後區122。如圖16A中所展示，外側壁103之前區121具有沿著側框架構件101之開口部分102之上部邊緣及下部邊緣延伸的上部彎曲部分121a及下部彎曲部分121b。另外，如圖16B中所展示，外側壁103之後區122具有沿著側框架構件101之開口部分102之上部邊緣及下部邊緣延伸的上部彎曲部分122a及下部彎曲部分122b。外側壁103固定至上部壁部分105(外側邊緣111a或彎曲部分112a)及下部壁部分107(外側邊緣107a)。
更具體言之，外側壁103係沿著以偏斜角θ1偏斜之線115而設置，且外側壁103自其實質縱向中間部分向後端部分103b略微彎曲。
彎曲負載承載框架區96不僅自壓縮負載承載框架區95之實質縱向中間部分95a朝向車體之後部延伸而且朝向縱向中心線48(見圖2)逐漸凸出，以承載在自內衝擊吸收區62朝向縱向中心線48之方向上作用的衝擊負載。
如圖16B中所展示，彎曲負載承載框架區96具有疊加於側框架構件101之上部壁部分105之部分上的上部壁部分125、疊加於側框架構件101之下部壁部分107之部分上的下部壁部分126及在上部壁部分125與下部壁部分126之各別內邊緣125a與126a之間垂直地延伸的內側壁部分127。
彎曲負載承載框架區96具有藉由上部壁部分125及下部壁部分126及內壁部分127界定的大致橫向面向之U形剖面形狀。在此大致橫向面向之U形剖面形狀之情況下，彎曲負載承載框架區96具有上部凸形隆脊128(在上部凸形隆脊128中，上部壁部分125與內壁部分126彼此相交)及下部凸形隆脊129(在下部凸形隆脊129中，下部壁部分126與內壁部分127彼此相交)。
在此彎曲負載承載框架區96以上述方式設置於側框架構件101上且內壁部分106設置於彎曲負載承載框架區96與側框架構件101之間的情況下，彎曲負載承載框架區96及側框架構件101各自具有閉合剖面形狀。
因為彎曲負載承載框架區96具有上部隆脊部分128及下部隆脊部分129且以閉合剖面形狀形成(如上所註明)，所以彎曲負載承載框架區96具有增加之剛性。
彎曲負載承載框架區96之上部壁部分125具有形成為朝向後部直線延伸之外側邊緣125b及形成為沿著以偏斜角θ1偏斜之線115偏斜的內側邊緣125a。因此，彎曲負載承載框架區96之上部壁部分125係以使得其水平寬度自其後端部分96a朝向其前端部分96b逐漸減小的方式形成。
類似地，圖17中所展示的彎曲負載承載框架區96之下部壁部分126具有形成為朝向後部直線延伸之外側邊緣126b及形成為沿著以偏斜角θ1偏斜之線115偏斜的內側邊緣126a。因此，彎曲負載承載框架區96之下部壁部分126係以使得其水平寬度自其後端部分96a朝向其前端部分96b逐漸減小的方式形成(類似於上部壁部分125)。
彎曲負載承載框架區96之內壁部分127在上部壁部分125之內側邊緣125a與下部壁部分126之內側邊緣126a之間垂直地延伸。因此，如在平面圖中檢視的，彎曲負載承載框架區96之內壁部分127沿著以偏斜角θ1偏斜之線115偏斜。
更具體言之，彎曲負載承載框架區96之內壁部分127自前端部分96b向後端部分96a略微彎曲。
另外，在左前側框架91中，側框架構件101之內壁部分106自內衝擊吸收區62朝向車體之後部延伸。因此，圖15中所展示之左前側框架91可藉由壓縮負載承載框架區95(特定言之，藉由內壁部分106及上部隆脊部分108及下部隆脊部分109)而有效地承載在自內衝擊吸收區62朝向車體之後部之方向上作用(如由箭頭1所指示)的衝擊負載。
另外，在左前側框架91中，外側壁103自壓縮負載承載框架區95之實質縱向中間部分95a朝向車體之後部略微彎曲，且彎曲負載承載框架區96之內壁部分127自前端部分96b朝向車體之後部略微彎曲。
因此，外側壁103沿著彎曲負載承載框架區96之內壁部分127自實質縱向中間部分95a朝向縱向中心線48平緩地彎曲。即，左前側框架91之包括彎曲負載承載框架區96之後半部分平緩地彎曲。
因為彎曲負載承載框架區96具有上部隆脊部分128及下部隆脊部分129且以閉合剖面形狀形成(如上所註明)，所以彎曲負載承載框架區96具有增加之剛性。以此方式，圖15中所展示之左前側框架91可藉由彎曲負載承載框架區96而有效地承載在自內衝擊吸收區62朝向縱向中心線48之方向上作用(如由箭頭G所指示)的衝擊負載。
此外，如同在第一實施例中，外側壁103與外衝擊吸收區63之內側壁部分78一起構成部分重疊區81；即，外衝擊吸收區63之內側壁部分78定位得比左前側框架91之外側壁103更接近在中央延伸穿過車體之寬度之縱向中心線48。另外，外側壁103係沿著以偏斜角θ1偏斜之線115而設置。
施加至外衝擊吸收區63之衝擊負載之部分大致平行於以偏斜角θ1偏斜之線115而作用，以使得衝擊負載之該部分可沿著內側壁部分78而有效地傳輸至外側壁103(如由箭頭K所指示)。
因為壓縮負載承載框架區95之外側壁103係大致沿著彎曲負載承載框架區96而彎曲，所以左前側框架91可以平緩彎曲之形狀形成。因此，經由部分重疊區81而傳輸至外側壁103之衝擊負載沿著側壁103及彎曲負載承載框架區96而作用。以此方式，可由側壁103及彎曲負載承載框架區96來有效地承載經由部分重疊區81而傳輸至外側壁103之衝擊負載。
另外，因為前側框架91係以平緩彎曲之形狀形成，所以前側框架不需要具有大寬度，且因此，目前實施例准許前側框架91之重量之減小。
接著，將給出關於車輛前車體結構之第二實施例90中所使用之衝擊吸收結構20吸收由低速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的描述。
即，當另一車輛已在自於中央延伸穿過車體之寬度之縱向中心線48的向左偏置之情況下輕微地碰撞衝擊吸收結構20時，由低速(輕微)偏置碰撞導致之衝擊負載可以與如上文參看圖6關於第一實施例所解釋之方式相同的方式由被衝擊負載壓縮之左衝擊吸收單元25(亦即，內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63)來吸收。
因此，在輕微(低速)偏置碰撞之狀況下，可在不使左前側框架91及左上部構件15變形之情況下吸收衝擊負載(即，衝擊能)。因此，在輕微偏置碰撞之後，車體僅須經受簡單修復，其中，僅移除螺栓68以用新的保險槓樑及左衝擊吸收單元來替換保險槓樑27及左衝擊吸收單元25。
接著，參看圖18至圖19，將給出關於車輛前車體結構之第二實施例90中所使用之衝擊吸收結構20吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的描述。
即，當另一車輛85已在自縱向中心線48之向左偏置之情況下嚴重地碰撞能量吸收構件28之左端部分28a(高速偏置碰撞)(如圖18A中所展示)時，能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a變形(如圖18B中所展示)。
由於保險槓樑27之左端部分27a之變形，衝擊負載在朝向縱向中心線48之方向上作用於左端部分27a上(如由箭頭L所指示)。此衝擊負載經由內衝擊吸收區62而在使左前側框架91變形之方向上作用於左前側框架91上(如由箭頭M所指示)。
在第二實施例中，如上所述，左前側框架91包括其後半區域中之彎曲負載承載框架區96，且彎曲負載承載框架區96係以使得其後端部分較接近縱向中心線48而定位之方式平緩地彎曲。因此，左前側框架91可藉由彎曲負載承載框架區96而有效地承載在自內衝擊吸收區62朝向縱向中心線48之方向上作用(如由箭頭L所指示)的衝擊負載。
同時，由高速偏置碰撞導致之衝擊負載F3經由能量吸收構件28之左端部分28a及保險槓樑27之左端部分27a而傳輸至內衝擊吸收區62(如由箭頭N所指示)且傳輸至外衝擊吸收區63(如由箭頭O所指示)。
如上所述，外衝擊吸收區63之內側壁部分78與左前側框架91之外側壁構件103一起構成部分重疊區81。因此，施加至外衝擊吸收區63之衝擊負載之部分可沿著內側壁部分78而有效地傳輸至外側壁構件103(如由箭頭P所指示)。此衝擊負載將在使左前側框架91變形之方向上(亦即，在與箭頭M相反之方向上)作用(如由箭頭Q所指示)。
以此方式，可由傳輸至左前側框架91之外側壁構件103之衝擊負載來抵銷將作用於使左前側框架91朝向縱向中心線48彎曲(如由箭頭M所指示)的衝擊負載。
因為將作用於使左前側框架91朝向縱向中心線48彎曲(如由箭頭M所指示)的衝擊負載(亦即，彎曲負載)係由彎曲負載承載框架區96來承載且此衝擊負載係由傳輸至外側壁構件103之衝擊負載來抵銷(如上所註明)，所以目前實施例可更有效地承載作用於左前側框架91上之彎曲負載，以藉此更可靠地防止左前側框架91在箭頭M方向上變形。因此，目前實施例可達成在不設置諸如加強件之特定增強構件之情況下的左前側框架91之抵抗彎曲之足夠剛性以及左前側框架91之重量之減小。
圖19為解釋第二實施例中所使用之衝擊吸收結構20吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖。因為可防止左前側框架91在箭頭M方向(見圖18B)上彎曲，所以目前實施例允許左前側框架91變形成適當壓縮狀態。更具體言之，目前實施例允許左前側框架91之實質縱向中間部分91b變形成大致摺線形壓縮形狀，以使得衝擊負載可被有效地吸收。
因為左前側框架91可變形成大致摺線形壓縮形狀(如上所註明)，所以左前側框架91可充當允許以適當方式壓縮引擎室86之可壓扁區。
以此方式，目前實施例可確保左前側框架11及右前側框架12之足夠變形量，以藉此有效地防止定位於引擎室86之後之車廂的不良變形。
以上文所描述之方式配置的車輛前車體結構之第二實施例90可達成與車輛前車體結構之第一實施例10相同的有利益處。
雖然上文已關於左安裝板21之外安裝區21b以相對於內安裝區21a之角度θ3向後偏斜的狀況描述第一實施例及第二實施例，但本發明不受如此限制；例如，外安裝區21b可平行於內安裝區21a而加以設置。
另外，雖然上文已關於內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63分別藉由螺栓而固定至左前側框架11、91及左上部構件15的狀況描述第一實施例及第二實施例，但本發明不受如此限制；例如，內衝擊吸收區62及外衝擊吸收區63可分別藉由焊接而固定至左前側框架11、91及左上部構件15。
此外，雖然上文已關於可回應於由加速度感測器30偵測到的加速度而展開之氣囊裝置112設置於方向盤114中的狀況描述第一實施例及第二實施例，但本發明不受如此限制，氣囊裝置112可設置於儀錶盤或座椅中。
應注意，關於左前側框架11、左上部構件15及與左前側框架11及左上部構件15相關聯之其他組件之構成及特性的上述描述適用於右前側框架12、右上部構件16及與右前側框架12及右上部構件16相關聯之其他組件。因此，不用說，上文對於與左前側框架11、左上部構件15等有關的諸如左衝擊吸收單元及左加速度感測器之組件所使用的形容詞「左」對於與右前側框架12、右上部構件16等有關之對應組件應被視為「右」。
當將本發明應用於衝擊吸收區設置於左前側框架及右前側框架上且保險槓樑固定至衝擊吸收區的機動車輛時，本發明尤其有用。
10．．．車輛前車體結構
11．．．左前側框架/左側框架
11a．．．左前側框架之前端部分
11b．．．左前側框架之實質縱向中間部分
12．．．右前側框架/右側框架
12a．．．右前側框架之前端部分
13．．．左前支柱
13a．．．左前支柱之下端部分
14．．．右前支柱
14a．．．右前支柱之下端部分
15．．．左上部構件
15a．．．左上部構件之前端部分
15b．．．左上部構件之實質縱向中間部分
16．．．右上部構件
16a．．．右上部構件之前端部分
18．．．左輪罩
19．．．右輪罩
20．．．衝擊吸收結構
21．．．左安裝板
21a．．．左安裝板之內安裝區
21b．．．左安裝板之外安裝區
22．．．右安裝板
25．．．左衝擊吸收單元
26．．．右衝擊吸收單元
27．．．保險槓樑
27a．．．保險槓樑之左端部分/末端部分
27b．．．保險槓樑之右端部分
27c．．．保險槓樑之前表面
27e．．．保險槓樑之後半區域
27f．．．保險槓樑之前半區域
27g．．．保險槓樑之後半區域
28．．．能量吸收構件
28a．．．能量吸收構件之左端部分
28b．．．能量吸收構件之右端部分
29．．．易碎部分
30．．．左加速度感測器及右加速度感測器
31．．．側框架構件
32．．．開口部分
33．．．外側壁構件(外側壁部分)/外側壁
33a．．．外側壁之上部向外彎曲部分
33b．．．外側壁之下部向外彎曲部分
34．．．上部壁部分
34a．．．上部壁部分之外邊緣
35．．．內側壁部分
36．．．下部壁部分
37．．．左前側框架之安裝部分
38．．．左蓋構件
41．．．上部構件元件
42．．．開口部分
42a．．．開口部分
43．．．內側壁構件
43a．．．內側壁構件之上部向內彎曲部分
43b．．．內側壁構件之下部向內彎曲部分
44．．．上部壁部分
45．．．外側壁部分
45a．．．外側壁部分之前端區域/前端部分
46．．．下部壁部分
47．．．安裝部分
48．．．縱向中心線
51．．．向上凸出部
51a．．．向上凸出部之末端區域
52．．．向下凸出部
52a．．．向下凸出部之末端區域
54．．．前半側框架區域
55．．．前半上部構件區域
62．．．內衝擊吸收區
62a．．．向前突出超出外衝擊吸收區之內衝擊吸收區之部分/向前突出部分
62b．．．內衝擊吸收區之剩餘部分
63．．．外衝擊吸收區
65．．．圓柱形構件
66．．．後凸緣
67．．．前安裝部分
68．．．螺栓
69．．．螺帽
70．．．空間
75．．．圓柱形構件
75a．．．圓柱形構件之前端部分
75b．．．圓柱形構件之後端部分
76．．．後凸緣
77．．．前安裝部分
78．．．內側壁部分
79．．．外側壁部分
81．．．部分重疊區
82．．．前區(保險槓面部)
82a．．．前區之左前角部分
85．．．車輛
86．．．引擎室
90．．．車輛前車體結構
91．．．左前側框架
91a．．．左前側框架之前端部分
91b．．．左前側框架之實質縱向中間部分
92．．．上部橫向面向之C形區
93．．．下部橫向面向之C形區
94．．．上部部分
95．．．壓縮負載承載框架區
95a．．．壓縮負載承載框架區之實質縱向中間部分
96．．．彎曲負載承載框架區
96a．．．彎曲負載承載框架區之後端部分
96b．．．彎曲負載承載框架區之前端部分
97．．．上部接合部分
98．．．上部隆脊/上部高強度部分
99．．．上部中間隆脊/上部中間高強度部分
101．．．側框架構件
101a．．．側框架構件之後端部分
101b．．．側框架構件之前端部分
102．．．開口部分
103．．．外側壁(外側壁部分)
103b．．．外側壁之後端部分
105．．．上部壁部分
106．．．內壁部分
107．．．下部壁部分
107a．．．下部壁部分之外側邊緣
108．．．上部凸形隆脊
109．．．下部凸形隆脊
110．．．控制區
111．．．平坦前上表面部分
111a．．．平坦前上表面部分之外側邊緣
111b．．．平坦前上表面部分之外側邊緣之前直線部分
111c．．．平坦前上表面部分之外側邊緣之中間階梯部分
111d．．．平坦前上表面部分之外側邊緣之後直線部分
112．．．氣囊裝置
112a．．．彎曲部分
113．．．氣囊
114．．．方向盤
115．．．線
121．．．前區
121a．．．前區之上部彎曲部分
121b．．．前區之下部彎曲部分
122．．．後區
122a．．．後區之上部彎曲部分
122b．．．後區之下部彎曲部分
125．．．上部壁部分
125a．．．上部壁部分之內邊緣/內側邊緣
125b．．．上部壁部分之外側邊緣
126．．．下部壁部分
126a．．．下部壁部分之內邊緣/內側邊緣
126b．．．下部壁部分之外側邊緣
127．．．內側壁部分/內壁部分
128．．．上部凸形隆脊
129．．．下部凸形隆脊
131．．．下部部分
132．．．下部後部部分
133．．．下部中間部分
134．．．下部接合部分
135．．．下部隆脊/下部高強度部分
136．．．下部中間隆脊/下部中間強度部分
191．．．垂直前壁區
191a．．．垂直前壁區之上部向後肋狀物
191b．．．垂直前壁區之下部向後肋狀物
195．．．上部後部部分
196．．．上部中間部分
200．．．車輛前車體結構
201．．．左前側框架
201a．．．左前側框架之外側壁部分
202．．．上部構件
203．．．內衝擊吸收區
204．．．外衝擊吸收區
204a．．．外衝擊吸收區之內側壁部分
205．．．保險槓樑
210．．．車輛
a．．．箭頭
A．．．箭頭
A1．．．箭頭
b．．．箭頭
B．．．箭頭
B1．．．箭頭
c．．．箭頭
C．．．箭頭
C1．．．箭頭
d．．．箭頭
D．．．箭頭
D1．．．箭頭
E．．．箭頭
E1．．．衝擊能
E2．．．衝擊能
E3．．．衝擊能
E4．．．衝擊能
E5．．．衝擊能
Ehigh．．．衝擊能
Elow．．．衝擊能
f．．．白色箭頭所指示衝擊負載
F．．．箭頭
F1．．．衝擊負載
F2．．．衝擊負載
F3．．．衝擊負載
G．．．箭頭/加速度(減速度)
G1．．．加速度
G2．．．加速度
G3．．．加速度
G4．．．加速度
G5．．．加速度
Gd．．．加速度改變率
Gs．．．氣囊展開加速度臨限值
H．．．箭頭
K．．．箭頭
L．．．箭頭
L1．．．突出長度
L2．．．突出長度
M．．．箭頭
N．．．箭頭
O．．．箭頭
P．．．箭頭
Q．．．箭頭
S．．．距離
S1．．．衝程長度
S2．．．衝程長度
S3．．．衝程長度
S4．．．衝程長度
S5．．．衝程長度
W．．．重疊寬度
θ1．．．偏斜角
θ2．．．偏斜角
θ3．．．角度
θ4．．．偏斜角
圖1為展示本發明之車輛前車體結構之第一實施例的透視圖；
圖2為展示車輛前車體結構之第一實施例之主要區的透視圖；
圖3為以放大比例尺展示圖2之環形區「3」的視圖；
圖4A為沿著圖3之線4a至4a所截取之剖視圖；
圖4B為對應於圖4A之分解圖；
圖5為展示車輛前車體結構之第一實施例之主要區的平面圖；
圖6A及圖6B為解釋第一實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由低速偏置碰撞導致之衝擊能的原理的視圖；
圖7A及圖7B為解釋第一實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的原理的視圖；
圖8為較詳細地展示第一實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖；
圖9A為沿著圖2之線9a至9a所截取之剖視圖；
圖9B為沿著圖2之線9b至9b所截取之剖視圖；
圖10為展示當衝擊能已施加至車輛前車體結構之第一實施例時所產生之加速度的曲線圖；
圖11為展示設置於車輛前車體結構之實施例中的能量吸收構件之左端部分之前方的相對大之空間的視圖；
圖12A及圖12B為展示第一實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由低速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖；
圖13A及圖13B為解釋實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖；
圖14為解釋實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖；
圖15為展示本發明之車輛前車體結構之第二實施例的主要區的平面圖；
圖16A為沿著圖15之線16a至16a所截取之剖視圖；
圖16B為沿著圖15之線16b至16b所截取之剖視圖；
圖17為展示第二實施例中之左前側框架的分解圖；
圖18A及圖18B為解釋第二實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖；
圖19為較詳細地展示第二實施例中所使用之衝擊吸收結構吸收由高速偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖；及
圖20為展示由以往已知之車輛前車體結構吸收由偏置碰撞導致之衝擊能的方式的視圖。
11．．．左前側框架/左側框架
11a．．．左前側框架之前端部分
11b．．．左前側框架之實質縱向中間部分
15．．．左上部構件
15a．．．左上部構件之前端部分
15b．．．左上部構件之實質縱向中間部分
20．．．衝擊吸收結構
21．．．左安裝板
21a．．．左安裝板之內安裝區
21b．．．左安裝板之外安裝區
25．．．左衝擊吸收單元
27．．．保險槓樑
27a．．．保險槓樑之左端部分/末端部分
27c．．．保險槓樑之前表面
28．．．能量吸收構件
28a．．．能量吸收構件之左端部分
29．．．易碎部分
30．．．左加速度感測器及右加速度感測器
33．．．外側壁構件(外側壁部分)/外側壁
34．．．上部壁部分
34a．．．上部壁部分之外邊緣
37．．．左前側框架之安裝部分
38．．．左蓋構件
44．．．上部壁部分
45．．．外側壁部分
45a．．．外側壁部分之前端區域/前端部分
47．．．安裝部分
51．．．向上凸出部
51a．．．向上凸出部之末端區域
54．．．前半側框架區域
55．．．前半上部構件區域
62．．．內衝擊吸收區
62a．．．向前突出超出外衝擊吸收區之內衝擊吸收區之部分/向前突出部分
62b．．．內衝擊吸收區之剩餘部分
63．．．外衝擊吸收區
65．．．圓柱形構件
66．．．後凸緣
67．．．前安裝部分
68．．．螺栓
69．．．螺帽
70．．．空間
75．．．圓柱形構件
75a．．．圓柱形構件之前端部分
75b．．．圓柱形構件之後端部分
76．．．後凸緣
77．．．前安裝部分
78．．．內側壁部分
79．．．外側壁部分
81．．．部分重疊區
L1．．．突出長度
L2．．．突出長度
S1．．．衝程長度
S2．．．衝程長度
S3．．．衝程長度
S4．．．衝程長度
S5．．．衝程長度
W．．．重疊寬度
θ1．．．偏斜角
θ2．．．偏斜角
θ3．．．角度
θ4．．．偏斜角

Claims (5)

  1. 一種車輛前車體結構(10；90)，其在一車體之左側及右側中之每一者上包括一在該車體之一前後方向上延伸之前側框架(11、12；91)及一相對於該前側框架而橫向地向外設置之上部構件(15、16)，該車輛前車體結構包含：個別的內衝擊吸收區(62)及外衝擊吸收區(63)，其連接至該前側框架及該上部構件之各前端並設置於該前側框架及該上部構件之各前端的前方，以吸收作用於該車體之前部上之衝擊負載；一重疊區(81)，其係藉由將該外衝擊吸收區(63)之一內側壁部分(78)定位得比該前側框架(11、12；91)之一外側壁部分(33；103)更接近該車體之縱向中心線(48)，以使得該外衝擊吸收區(63)之一後端部分(75b)與該前側框架(11、12；91)之一前端部分(11a、12a；91a)彼此部分地重疊而構成，藉此，該衝擊負載之一部分可經由該重疊區(81)而傳輸至該外側壁部分(33；103)。
  2. 如請求項1之車輛前車體結構，其中該前側框架(91)包括：一壓縮負載承載框架區(95)，其自該內衝擊吸收區(62)朝向該車體之一後部直線延伸，以便承載一在一自該內衝擊吸收區朝向該車體之該後部之方向上作用的衝擊負載；及一個別的彎曲負載承載框架區(96)，其連接至該壓縮 負載承載框架區且自該壓縮負載承載框架區(95)之一實質縱向中間部分(95a)朝向該車體之該後部延伸且以一彎曲形狀朝向該縱向中心線(48)凸出，以便承載一在一自該內衝擊吸收區(62)朝向該縱向中心線之方向上作用的衝擊負載。
  3. 如請求項2之車輛前車體結構，其中該壓縮負載承載框架區(95)具有一外側壁部分(103)，其大致沿著該彎曲負載承載框架部分(96)而彎曲，以使得該前側框架(91)係形成為大致彎曲之形狀。
  4. 如請求項1之車輛前車體結構，其進一步包含一加速度感測器(30)，其用於在一衝擊負載已作用於該內衝擊吸收區(62)及該外衝擊吸收區(63)上時偵測該車輛之加速度以使該車輛之一氣囊(113)得以展開，其中該內衝擊吸收區(62)自該前側框架(91)之該前端向前突出的長度大於該外衝擊吸收區(63)自該上部構件(15、16)之該前端向前突出之長度，且一用於展開該氣囊之加速度臨限值(Gs)係設定於在向前突出超出該外衝擊吸收區(63)之該內衝擊吸收區(62)之一部分(62a)因衝擊能變形時的一加速度位準、與在該內衝擊吸收區之變形到達該外衝擊吸收區之後該內衝擊吸收區(62)及該外衝擊吸收區(63)變形時的一加速度位準之間的範圍內。
  5. 如請求項4之車輛前車體結構，其中該加速度感測器(30)係設置於一遠離該內衝擊吸收區(62)但接近該外衝擊吸 收區(63)之位置處。
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