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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit
einer Fahrzeugkarosserie gerichtet. In einem Fahrzeug, das eine Konfiguration
zur Absorption eines Stoßes
aufgrund einer Kollision aufweist, kann die Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie steuern, um, in
Abhängigkeit
von der Form der Kollision, eine adäquate Reaktionslast zu erhalten.
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Als
herkömmliche
Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie
ist in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 11-291951 eine Vorrichtung offenbart, worin mittels
piezoelektrischer Aktuatoren, die an Seitenrahmen angeordnet sind,
welche an rechten und linken Seiten des Fahrzeugs vorgesehen sind,
eine Kraft entgegen einer Kollisionslast oder einer Kraft, die die
Kollisionslast begünstigt,
an den Seitenrahmen angewendet wird, wodurch die Steifigkeit der
Seitenrahmen in Anpassung an unterschiedliche Kollisionsformen umgeschaltet
wird. Insbesondere hat die Vorrichtung eine Konfiguration darin,
dass im Falle eine Vollüberlappungskollision,
wo die Gesamtfläche
des Fahrzeugkörpers
insgesamt kollidiert, die Steifigkeit des Rahmens reduziert ist,
wohingegen für
den Fall der Offsetkollision, wo die Kollisionslast auf einen Seitenrahmen
konzentriert ist, die Steifigkeit eines der Seitenrahmen erhöht werden
sollte, wodurch an beide Kollisionsformen eine optimale Stoßabsorption
erfolgen kann.
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Weil
durch piezoelektrischen Aktuatoren die Kraft gegen die Kollisionslast
erzeugt wird, das heißt die
Kraft, die Kollisionslast direkt aufnimmt, erfordert die herkömmliche
Konfiguration jedoch ein große Menge
an elektrischer Energie für
die Aktivierung des piezoelektrischen Aktuators. Dies vergrößert die
piezoelektrischen Aktuatoren selbst und führt auch zu einer groß bemessenen
Batterie zur Stromversorgung der piezoelektrischen Aktuatoren.
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In
der letzten Zeit ist zusätzlich
zum Umschalten der Steifigkeit in Abhängigkeit von den Kollisonsformen,
wie etwa Vollüberlappungskollision und
Offsetkollision, hat es einen starken Wunsch danach gegeben, die
einem Subjekt gegebene Reaktionskraft zu steuern, in Abhängigkeit
von der Größe des Objekts,
indem die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie umgeschaltet wird.
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Die
WO 01/19666A offenbart
die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Dort wird das balkenförmige Element in Schwingungen
versetzt, indem Querkräfte
ausgeübt
werden, um einen bestimmten Resonanz/Knickmodus zu erzielen.
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Daher
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum
Steuern der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche
die Steifigkeit des Fahrzeugkörpers,
welche sich in Abhängigkeit
von den Kollisionsformen ändert,
mit geringer Leistung steuern kann. Eine andere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit einer
Fahrzeugkarosserie anzugeben, welche eine Reaktionskraft in Abhängigkeit von
den mit der Fahrzeugkarosserie kollidierenden Subjekten steuern
kann.
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Diese
und andere Merkmale können
durch eine Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie
erreicht werden, welche umfasst: einen Controller, der eine Knickform
steuert, indem er einem eine Kollisionslast aufnehmenden Element
eine Seitenkraft in Richtung angenähert orthogonal zu dem Element
hinzufügt,
dadurch gekennzeichnet, dass angenommen wird, dass die Knickform
aufgrund eines einen Wellenbauch aufweisenden primären Verformungsmodus
knickt und aufgrund eines zwei Wellenbäuche aufweisenden sekundären Verformungsmodus
knickt, worin ein Verhältnis
L/t der Länge
L des Elements zur Dicke t des Elements derart gesetzt wird, dass die
Differenz zwischen der Knicklast beim primären Verformungsmodus und jener
beim sekundären
Verformungsmodus gleich oder angenähert dem Maximalwert ist.
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Der
Begriff „Knickform" bedeutet hier, dass
er einen primären
Verformungsmodus mit einem Wellenbauch, einen sekundären Verformungsmodus
mit zwei Wellenbäuchen
sowie einen mehrfachen Verformungsmodus mit einer Mehrzahl von Wellenbäuchen beinhaltet.
Wenn die Anzahl der Wellenbäuche
zunimmt, wird die Steifigkeit des Elements, das bei einem solchen
Verformungsmodus knickt, vergrößert. In
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird durch Begrenzung zumindest
eines Abschnitts, der beim Knicken des Elements zu einem Wellenbauch wird,
durch eine Seitenkraft der Verformungsmodus so gesteuert, dass er
zu einem mehrfachen Verformungsmodus umgeschaltet wird.
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Gemäß der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung sind zum Beispiel Seitenrahmen, die in
der Breitenrichtung des Fahrzeugs vorgesehen sind, längs unterteilt,
und die Teilrahmen sind mit jenen Elementen verbunden, an denen
die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Die Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung steuert die Knickform durch Steuerung
einer Seitenkraft, die auf ein Element einwirkt, das eine Kollisionslast
in Richtung angenähert
orthogonal zu dem Element aufnimmt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst das Element ein hohles Rahmenelement,
und der Controller weist Rahmenbegrenzer auf, die an zumindest einem
Abschnitt des hohlen Elements in Richtung im Wesentlichen orthogonal
zu dem hohlen Element vorgesehen sind, und die die Verformung des
Rahmenelements durch die Seitenkraft begrenzen, sowie einen Begrenzungsregler,
der den Begrenzungszustand der Rahmenbegrenzer reguliert.
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Der
Begriff „hohles
Element" bedeutet
hier ein Element, das zu einer hohlen Form hergestellt ist, und
Beispiele beinhalten, Stoßfänger, Rahmen,
Säulen
und Querelemente, sind aber darauf nicht beschränkt. Auch sind in den hohlen
Elementen zwei Platten enthalten, die so vorgesehen sind, dass sie einen
Raum bilden, und vier Stangen, die so vorgesehen sind, dass sie
einen Raum bilden.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfasst das Element ein hohles Rahmenelement,
und der Controller umfasst den Rahmenbegrenzer, der in das Rahmenelement
bewegbar eingesetzt ist und die Verformung des Rahmenelements durch
die Seitenkraft begrenzt, sowie ein Element zum Einstellen einer
Position des Rahmenbegrenzers.
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Gemäß einer
noch anderen bevorzugten Ausführung
der vorliegenden Erfindung hat die Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung auch zumindest einen Kollsionsdetektor und steuert die
Seitenkraft in Abhängigkeit
von der Auswertung, welche auf der Ausgabe des Detektors beruht.
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In
dieser Ausführung
ist der Controller bevorzugt in einem Stoßfänger vorgesehen, wobei der
Kollisionsdetektor bevorzugt zumindest ein Element aufweist, das
aus Abstandsdetektor, Geschwindigkeitssensor und CCD-Kamera ausgewählt ist.
Noch bevorzugter umfasst der Kollisionsdetektor eine Mehrzahl von
Abstandssensoren, die an einem Stoßfänger vorgesehen sind.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird angenommen, dass die Knickform aufgrund eines primären Verformungsmodus
knickt und aufgrund eines sekundären
Verformungsmodus knickt, und ein Verhältnis „L/t" der Länge L des Elements zur Dicke
t des Elements so gelegt ist, dass die Differenz zwischen der Knicklast
beim primären
Verformungsmodus und jener beim sekundären Verformungsmodus gleich oder
angenähert
dem Maximalwert ist.
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Nachfolgend
werden nur als Beispiel bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung
in Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben, worin:
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1 ist
eine Draufsicht, die insgesamt eine Vorrichtung zum Steuern der
Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Querschnittsansicht, die einen Seitenkraftgenerator der Vorrichtung
von 1 zeigt;
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3 ist
eine partiell vergrößerte Ansicht, die
den Knickzustand der Platte von 2 zeigt;
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4 zeigt
eine Charakteristik der Knicklast der Platte in einer Knickform
von 3;
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5 zeigt
eine andere Charakteristik der Knicklast der Platte in einer anderen
Knickform von 3;
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6 ist
ein Graph, der die Beziehung zwischen einer Kollisionsform und einer
Seitenkraft zeigt;
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7 zeigt die Aktivierung der Vorrichtung zum
Steuern der Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie von 1;
wobei 7A die Aktivierung der Vorrichtung
im Falle der Vollüberlappungskollision
zeigt und 7B die Aktivierung der Vorrichtung
im Falle einer Offsetkollision zeigt;
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8A ist
eine Seitenansicht, die die Situation zeigt, wo der Seitenkraftgenerator
in 2 an oberen und unteren Abschnitten von Seitenrahmen an
den Knickabschnitten vorgesehen ist, und 8B ist
eine Seitenansicht, welche die Situation zeigt, wo der Seitenkraftgenerator
von 2 an einer Rückseite
eines Crashkastens vorgesehen ist;
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9 zeigt
gesamte Seiten- und Querschnittsansichten einer andere Ausführung des
Seitenkraftgenerators von 2;
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10A ist eine Draufsicht, die insgesamt eine noch
weitere Ausführung
des Seitenkraftgenerators von 2 zeigt, 10B ist eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht,
die die auf ein Querelement einwirkende Seitenkraft von 10A zeigt, 10C ist
eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht,
welche die Situation zeigt, wo während
der Kollision keine Seitenkraft ausgeübt wird, und 10D ist eine partiell vergrößerte Querschnittsansicht,
welche die Situation zeigt, wo während
der Kollision eine Seitenkraft ausgeübt wird;
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11 ist
eine Perspektivansicht, die einen Seitenkraftgenerator gemäß einer
zweiten Ausführung
zeigt;
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12 ist eine Querschnittsansicht des Seitenkraftgenerators,
wo 12A einen Normalzustand zeigt, 12B den Zustand bei Vollüberlappungskollision zeigt
und 12C den Zustand bei Offsetkollision
zeigt;
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13A ist eine Querschnittsansicht, die einen Seitenkraftgenerator
gemäß einer
dritten Ausführung
im Normalzustand zeigt und im Zustand der Offsetkollision zeigt,
und 13B ist eine Querschnittsansicht,
die einen Seitenkraftgenerator gemäß einer dritten Ausführung im
Zustand der Vollüberlappungskollision
zeigt;
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14 ist
eine Perspektivansicht, die einen Seitenkraftgenerator gemäß einer
vierten Ausführung
zeigt;
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15A ist eine Perspektivschnittansicht, die einen
Seitnekraftgenerator gemäß einer
vierten Ausführung
im Normalzustand zeigt; und 15B ist eine
Perspektivansicht, die einen Seitenkraftgenerator gemäß der vierten
Ausführung
im Vollüberlappungszustand
oder während
der Kollision mit einem kleinen Subjekt zeigt;
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16A ist eine Perspektivansicht, die einen Seitenkraftgenerator
gemäß einer
vierten Ausführung
beim Knicken im tertiären
Modus zeigt, und 16B ist eine Perspektivansicht,
die einen Seitenkraftgenerator gemäß einer vierten Ausführung beim Knicken
im sekundären
Modus zeigt;
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17 ist
eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Begrenzen
von Gleitelementen zeigt;
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18 ist
eine Seitenansicht, die eine Ausführung eines Begrenzungsmechanismus
in der vierten Ausführung
zeigt;
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19 ist
eine Querschnittsansicht des in 18 gezeigten
Begrenzungsmechanismus; und
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20 ist
eine Querschnittsansicht, die den Betrieb des in 18 gezeigten
Begrenzungsmechanismus im nicht begrenzten Zustand zeigt.
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[Erste Ausführung]
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Zuerst
wird die erste Ausführung
der Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie
gemäß der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die 1 bis 6 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst die Vorrichtung M zum Steuern
der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie gemäß der ersten Ausführung der
vorliegenden Erfindung (nachfolgend einfach als „Vorrichtung" bezeichnet) hauptsächlich Seitenkraftgeneratoren 3, 3 die
an rechten und linken Seitenrahmen 2, 2 vorgesehen
sind, welche sich zur Längsrichtung
des Fahrzeugs 1 erstrecken, sowie eine Steuervorrichtung (Controller) 5,
die am Mittelrahmen 4 vorgesehen ist, der in der Nähe der Mitte
des Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Ferner besitzt die Vorrichtung
M Abstandssensoren 61–66 (die
jeweils zur Kollisionserfassung dienen), die innerhalb des vorderen
Stoßfängers 6 angeordnet
sind.
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Wie
in 2 gezeigt, sind Seitenkraftgeneratoren 3 zwischen
einem Paar von Platten 21, 21 (hohlen Elementen)
angeordnet, welche Seitenrahmen 2, 2, die in der
Längsrichtung
in zwei Teile unterteilt worden sind, miteinander verbinden. Jede
der Seitenkraftgeneratoren 3 besitzt hauptsächlich Stützstangen 31, 31 (Rahmenbegrenzer),
einen Permanentmagneten 32, der an der Spitze einer der
Stützstangen 31, 31 vorgesehen
ist, und einen Elektromagneten (Begrenzungscontroller) 33,
der an der Spitze des anderen Endes einer der Stützstange 31, 31 vorgesehen
ist. Das Steuern der im Elektromagneten zugeführten Energie in dem Controller 5 wird
eine Seitenkraft (Absorptionskraft), welche im Wesentlichen orthogonal
zum Seitenrahmen 2 und der Platte 21 ist, gesteuert.
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Wie
in 3 gezeigt, knickt die Platte 21 in einen
primären
Verformungsmodus, der einen Wellenbauch 21a aufweist, wenn
eine Kollisionslast eingegeben wird, während eine Seitenkraft, die
größer als
ein gegebener Wert ist, von dem Seitenkraftgenerator 3 nicht
ausgeübt
wird. Die Platte 21 knickt in einem sekundären (mehrfachen)
Verformungsmodus, der zwei (mehrere) Wellenbäuche 21b, 21b aufweist, wenn
eine Kollisionslast eingegeben wird, während eine Seitenkraft, die
größer als
ein gegebener Wert ist, von dem Seitenkraftgenerator 3 ausgeübt wird. Insbesondere
kann die Knickform dieser Platte 21 von dem primären Verformungsmodus
zu dem sekundären
Verformungsmodus geschaltet werden, indem der angenäherte Mittelabschnitt
des Wellenbauchs 21a des primären Verformungsmodus (dem Wirkpunkt)
mittels der Seitenkraft von dem Seitenkraftgenerator 3 begrenzt.
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Wie
in 4 gezeigt, gibt es eine Charakteristik darin,
dass die Last (Knicklast) gegen eine Kollisionslast im Falle des
Knickens im sekundären
Verformungsmodus höher
ist als jene im Fall des Knickens im primären Verformungsmodus. Insbesondere
wenn man die Spitzenwerte vergleicht, die unmittelbar nach Eingabe
einer Kollisionslast erzeugt werden, ist der Unterschied zwischen
den zwei Modi signifikant, angenähert
das Doppelte. Hieraus versteht es sich, dass die Steifigkeit über einen
weiten Bereich gesteuert werden kann, indem der Verformungsmodus
vom primären
Verformungsmodus zum sekundären
Verformungsmodus oder umgekehrt umgeschaltet wird. Die Seitenkraft
von den Seitenkraftgenerator 3 ist im Vergleich zu diesen
Lasten sehr klein. Der Fachmann wird erkennen, dass, indem man nur
eine sehr kleine Seitenkraft ausübt,
der primäre
Verformungsmodus zum sekundären
Verformungsmodus umgeschaltet werden kann, dessen Last doppelt so
hoch ist wie jene des primären
Verformungsmodus. Die Vorrichtung M nutzt diese Knickcharakteristik,
welche die Platte 21 besitzt und steuert eine kleine Seitenkraft,
die von dem Seitenkraftgenerator 3 erzeugt wird, mit dem
Controller 5, wodurch der Knickmodus der Platte 21 so
gesteuert wird, dass dessen Steifigkeit innerhalb eines weiten Bereichs
gesteuert wird.
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Ferner
hat, wie in 5 gezeigt, der Knickmodus der
Platte 21 eine spezifische Beziehung zum Verhältnis der
Länge L
zur Dicke t der Platte 21 (nachfolgend als „L/t-Verhältnis" abgekürzt). Insbesondere
gibt es sowohl im primären
Verformungsmodus als auch im sekundären Verformungsmodus eine Tendenz
darin, dass die Knicklast zunimmt, wenn das L/t-Verhältnis klein
wird, und die Knicklast abnimmt, wenn es groß wird. Auch zeigen sowohl
der primäre Verformungsmodus
als auch der sekundäre
Verformungsmodus ein plastisches Knicken bei einem L/t-Verhältnis, das
unter einem gegebenen Wert liegt, und zeigen ein elastisches Knicken
bei einem L/t-Verhältnis,
das größer als
ein gegebener Wert ist. Hier sollte angemerkt werden, dass die Knicklast
in dem beim plastischen Knicken gemäß der Johnson-Gleichung berechnet
würde,
worin entgegen die Knicklast beim elastischen Knicken gemäß der Euler'schen Gleichen berechnet
würde.
Die Differenz zwischen der Knicklast des sekundären Verformungsmodus und des
primären
Verformungsmodus wird in dem in 5 gezeigten
schattierten Abschnitt herum maximal (wo die Knicklast zum plastischen Knicken
im sekundären
Verformungsmodus wird und sie zum elastischen Knicken im primären Verformungsmodus
wird). Die in dieser Ausführung
verwendete Platte 21 hat ein solches L/t-Verhältnis, dass es
die maximale Differenz hat, und daher kann der Steifigkeitsbereich
der Platte 21 über
einen weiten Bereich umgeschaltet werden. Das L/t-Verhältnis mit der
maximalen Differenz ist vom verwendeten Material abhängig. Zum
Beispiel beträgt
das L/t-Verhältnis mit
der maximalen Differenz für
Aluminium 50 und für Eisen
100.
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Es
sollte angemerkt werden, dass die Verwendung der Platte 21 mit
einem L/t-Verhältnis
mit maximaler Differenz in der Knicklast in der vorliegenden Erfindung
nicht wesentlich ist, und das L/t-Verhältnis auch frei gewählt werden
kann. Zum Beispiel kann die Platte 21 verwendet werden,
die ein L/t-Verhältnis hat,
das etwas kleiner ist als jenes, wie es in 5 im schattierten
Abschnitt gezeigt wird. Obwohl in diesem Fall die Differenz in der
Knicklast zwischen dem sekundären
Verformungsmodus und dem primären
Verformungsmodus etwas kleiner ist, bei der Platte 21 mit
dem L/t-Verhältnis innerhalb
des schattierten Bereichs, können
die Knicklasten selbst vorteilhaft erhöht werden.
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Wie
in 1 gezeigt, erfasst der Controller 5 die
Kollisionsform auf der Basis der Ausgaben von den Abstandssensoren 61–66 und
steuert den dem Elektromagneten 33 des Seitenkraftgenerators 3 zugeführten Strom
in Abhängigkeit
von der erfassten Kollisionsform. Die Abstandssensoren 61–66 erfassen
die Kollisionsform. Insbesondere erfassen sie den Abstand zu dem
Kollisionssubjekt mittels Laser- oder Ultraschallwellen. Wenn die
ausgegebenen Werte von allen Abstandssensoren 61–66 durch
den Controller 5 so gewertet werden, dass sie niedriger als
ein gegebener Wert sind, bewertet der Controller 5, dass
die Kollisionsform die Vollüberlappungskollision
ist. Wenn der Ausgabewert von zumindest einem Abstandssensor 61–63 an
der rechten Seite des Fahrzeugs oder von zumindest einem Abstandssensor 64–66 durch
den Controller 5 so gewertet wird, das er niedriger ist
als ein gegebener Wert, wertet der Controller 5, dass die
Kollisionform eine Offsetkollision ist. Wenn, wie in 6 gezeigt,
sie als Vollüberlappungskollision
gewertet wird, gibt der Controller 5 an den Elektromagneten 33 einen
Strom aus, der niedriger ist als jener, der im gewöhnlichen
Zustand durch den Elektromagneten 33 fließt. Wenn
sie als Offsetkollision gewertet wird, gibt der Controller 5 den Elektromagneten
einen Strom aus, der zum Umschalten des Modus zum sekundären Verformungsmodus
erforderlich ist. Durch Steuerung des Stroms wie oben beschrieben
wird das Paar von Platten 21, 21 durch die Seitenkraft
fixiert, die in der Richtung wirkt, in der sie angezogen werden.
während
der Vollüberlappungskollision
wird die Seitenkraft niedriger als ein gegebener Wert, wodurch jede
Platte 31 im primären
Verformungsmodus leicht verknickt wird. Während der Offsetkollision wird
die Seitenkraft höher
als der angegebene Wert, wodurch jede Platte 21 im sekundären Verformungsmodus
knickt.
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Die
Steuerung des dem Elektromagneten 31 gegebenen Strom sollte
nicht auf die beschriebene Steuerung beschränkt sein, und es kann jede
beliebige Steuerung oder Regelung durchgeführt werden. Wenn zum Beispiel
der Controller 5 die Vollüberlappungskollision wählt, kann
der Controller dem Elektromagneten 33 einen Strom in der
Gegenrichtung der jenen geben, der normalerweise und während der Offsetkollision
verwendet wird. Da in diesem Fall eine Seitenkraft, die auf das
Paar von Platten 21, 21 in der Richtung wirkt,
dass während
der Vollüberlappungskollision
zurückgestoßen werden,
motiviert diese Seitenkraft die Möglichkeit, dass diese Platten 21, 21 in einer
vorbestimmten Richtung positiv verformt werden. Auch besteht die
Möglichkeit,
dass der Controller 5 dem Elektromagneten 33 nur
dann Strom gibt, wenn er die Offsetkollision feststellt. Insbesondere kann
der Controller 5 den Elektromagneten Ein/Aus ansteuern,
um den Modus umzuschalten, das heißt vom primären Verformungsmodus zum sekundären Verformungsmodus
oder umgekehrt.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb der Vorrichtung M in Bezug auf die 1, 2 und 7 beschrieben.
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Zuerst
wird in Bezug auf 1 der Fall beschrieben, wo das
Fahrzeug 1 vollüberlappend
kollidiert.
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Wenn
das Fahrzeug 1 mit einem Subjekt vollüberlappend kollidiert, werden
die von den Abstandssensoren 61–66 erfassten Signale
an den Controller ausgegeben. Der Controller 5 wertet,
dass alle ausgegebenen Werte kleiner als ein gegebener Wert sind
und stellt dann die Vollüberlappungskollision
fest. Der Controller 5, der die Vollüberlappungskollision festgestellt
hat, wie oben beschrieben, verringert den Strom, der durch den Elektromagneten 33 hindurchfließt (siehe 2),
um hierdurch die Seitenkraft, die von dem Seitenkraftgenerator 3 erzeugt wird,
kleiner als im gewöhnlichen
Fall zu machen. Bei der Vollüberlappungskollision
des Fahrzeugs 1 knickt jede der Platten 21 im
primären
Verformungsmodus in der Richtung, in der die Platten 21, 21 voneinander abgestoßen werden,
ohne jegliche Begrenzung, wie in 7A gezeigt.
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Als
Nächstes
wird in Bezug auf 1 der Fall beschrieben, wo das
Fahrzeug 1 im Offset kollidiert. Wenn das Fahrzeug 1 mit
einem Subjekt im Offset kollidiert, zum Beispiel an der rechten
Seite, werden die von den Abstandssensoren 61–63 an
der rechten Seite erfassten Signale an den Controller 5 ausgegeben.
Der Controller 5 wertet dann, dass die ausgegebenen Werte
niedriger als ein gegebener Wert sind und stellt Offsetkollision
fest. Der Controller 5, der wie oben beschrieben die Offsetkollision
festgestellt hat, erhöht
den durch den Elektromagneten 33 hindurchfließenden Strom
(siehe 2), um hierdurch die von dem Seitenkraftgenerator 3 erzeugte Seitenkraft
größer als
im gewöhnlichen
Fall zu machen. Bei der Offsetkollision des Fahrzeugs 1 werden die
Platten 21, 21 so begrenzt, dass sie im sekundären Verformungsmodus
knicken, wie in 7B gezeigt.
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Wie
oben beschrieben, können
gemäß der ersten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile erzielt werden:
Da
die Vorrichtung M eine Seitenkraft steuert, die im Wesentlichen
senkrecht zu dem Element ist (in diesem Fall Seitenrahmen 2 und
Platte 21), das heißt
indem sie nur einen Teil des Wellenbauchs 21a im primären Verformungsmodus
begrenzt, wodurch die Steifigkeit der Platte 21 beeinflusst
werden kann, kann die Vorrichtung M die Steifigkeit von Seitenrahmen
nur durch eine Kraft ansteuern, die kleiner ist als die Kraft entgegen
der Kollisionslast, wie im Stand der Technik. Demzufolge kann die
Größe der Vorrichtung
M und der Batterie oder dergleichen zur Stromversorgung der Vorrichtung
M reduziert werden.
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Da
die Seitenkraft auf der Basis der Signale gesteuert wird, die die
Kollisionsform angeben, welche von den Abstandssensoren 61–66 detektiert
ist, kann die Steifigkeit der Platte 21 in Abhängigkeit
von der Kollisionsform frei gesteuert werden.
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Während die
Kollisionsform nur auf der Basis der von den Abstandssensoren 61–66 ausgegebenen
Werten festgestellt wird, ist die vorliegende Erfindung darauf nicht
beschränkt.
Zum Beispiel kann auch Geschwindigkeitssensor oder dergleichen zusätzlich zu
diesen Abstandssensoren vorgesehen sein. In der Konfiguration, wo
der Geschwindigkeitssensor vorgesehen ist, wird der Seitenkraftgenerator 3 bei
Langsamfahrt des Fahrzeugs 1 nicht gesteuert, wie im Falle
des Einparkens des Fahrzeugs in eine Garage, wodurch die Kosten
für den
erforderlichen Stromverbrauch reduziert werden können. Auch kann der Sensor
so konfiguriert sein, dass ein Bild von einer CCD-Kamera oder einem
anderen Bildaufnahmemittel eingegeben wird, um die Kollisionsform festzustellen,
und, ob das Fahrzeug kollidiert hat oder nicht.
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Das
Plattenpaar 21, 21 und der Seitenkraftgenerator 3 können auch
anderswo angeordnet sein. Zum Beispiel können sie am Seitenrahmen 2 an
dem vertikal gebogenen Abschnitt angeordnet sein, wie in 8A gezeigt
(der Position gemäß der ersten
Ausführung),
oder an einem Abschnitt hinter einem Crashkasten 8 zum
Absorbieren der Kollisionslast, wie in 8B gezeigt.
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Während die
Platte 21 als das Subjekt zur Steuerung der Steifigkeit
durch die Vorrichtung M genutzt wird, ist das Subjekt hierauf nicht
beschränkt. Zum
Beispiel kann die Steifigkeit des Blechs der Fahrzeugkarosserie
auch direkt angesteuert werden. Zum Beispiel kann, wie in 9 gezeigt,
das Subjekt im vorderen Stoßfänger 6,
im Crashkasten B, im Seitenrahmen 2 oder zwischen einem
Bodenrahmen 22, der einem eine Stufe unter dem Seitenrahmen 2 liegenden
Abschnitt ausgebildet ist und der Bodenplatte 23, die mit
dem Bodenrahmen vereinigt ist, vorgesehen sein. Dies macht es möglich, die
Knickfähigkeit
des vorderen Stoßfängers 6 und
jene des Crashkastens B zu steuern, sowie auch die Steifigkeit des Seitenrahmens
zu steuern. Auch kann, wie in den 10A und 10B gezeigt, der Seitenkraftgenerator 3 zwischen
dem Querelement C und der Bodenplatte 23, welche mit dem
Querelement C vereinigt ist, vorgesehen sein. Das Knicken dieses
Seitenkraftgenerators 3 in dem primären oder sekundären Verformungsmodus
kann die Steifigkeit der Bodenplatte 23 steuern (siehe 10C und 10D).
In dem Fall, wo der Seitenkraftgenerator 3 zwischen dem Querelement
C und der Bodenplatte 23 vorgesehen ist, wird, da die Steifigkeit
des Querelements C höher ist
als jene der Bodenplatte 23, dieser Seitenkraftgenerator 3 nur
zu dem Zweck benutzt, die Steifigkeit der Bodenplatte 23 zu
steuern. Andere Stellen zum Vorsehen des Seitenkraftgenerators 3 beinhalten
die Säule
und den hinteren Stoßfänger.
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Wie
auch in 9 gezeigt, werden in dem Fall,
wo der Seitenkraftgenerator 3 zwischen der oberen Wand 6a und
der unteren Wand 6b des vorderen Stoßfängers 6 vorgesehen
ist, die in der ersten Ausführung
beschriebenen Abstandssensoren 61–66 zur Erfassung
eines Subjekts benutzt, wodurch die Steifigkeit des vorderen Stoßfängers 6 in
Abhängigkeit von
der Größe des Subjekts
verändert
werden kann. Insbesondere wenn nur zwei von sechs Abstandssensoren 61–66 Signale
ausgeben, wertet der Controller 5, dass das Subjekt klein
ist und macht die Steifigkeit des vorderen Stoßfängers klein. Wenn hingegen
drei oder mehr der Abstandssensoren 61–66 Signale aus, wertet
der Controller 5, dass das Subjekt groß ist und macht die Steifigkeit
des vorderen Stoßfängers groß. Wenn
zum Beispiel die Fahrzeugkarosserie mit einem Strom- oder Telefonmasten
kollidiert, der ein kleines Subjekt ist, kann aus diesem Grund der
Aufprall auf den Mast oder dergleichen reduziert werden. Wenn hingegen
die Fahrzeugkarosserie mit einem großen Subjekt wie etwa einem
großen
Auto kollidiert, kann die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie verbessert
werden. Es ist auch möglich,
die Kollision vorherzusagen und dann die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie
zu steuern.
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[Zweite Ausführung]
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Nun
wird eine zweite Ausführung
der Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführung ist eine Variante der
ersten Ausführung,
worin der Seitenkraftgenerator 3 in der ersten modifiziert
ist. Demzufolge werden gleiche Teile und Elemente wie hierin in
der ersten Ausführung
mit den gleichen Zahlen oder Symbolen bezeichnet, und die detaillierte
Beschreibung davon wird weggelassen.
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Wie
in 11 gezeigt, umfasst der Seitenkraftgenerator 7 gemäß dieser
Ausführung
hauptsächlich
vier Stangen 71, ... (Hohlrahmen), welche längs unterteilte
Seitenrahmen 2 verbinden, und einen Ring 72 (zur
Rahmenbegrenzung), der auf diese Stangen 71, ... verschiebbar
aufgesetzt ist. Ein Regulierungshebel 73 (zum Einstellen
der Begrenzungsposition) ist drehbar an der Fahrzeugkarosserie angebracht
(nicht gezeigt). Der Regulierungshebel 73 dreht sich nur
dann, wenn ein vom Controller 5 ausgegebenes Signal eine
Offsetkollision angibt, um die Regulierung auszulösen. Ein
Stopper 74 zum Regulieren der Bewegung jeder Stange 71 (welche
die Begrenzungsposition setzt) ist angenähert in der Mitte jeder Stange 71 vorgesehen.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb der Vorrichtung M in Bezug auf 12 beschrieben.
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Wie
in 12A gezeigt, bleibt im normalen Fahrzustand der
Ring 72, dessen Vorwärtsbewegung durch
den Regulierungshebel 73 immer reguliert ist, unbewegt,
selbst wenn auf den Ring Trägheit
einwirkt, so dass beim Treten der Bremse etc. nach vorne geht. Wenn
während
der Kollision die von den Abstandssensoren 61–66 erfasste
Kollisionsform die Vollüberlappungskollision
ist, wie in 12B gezeigt, knickt in dem Zustand,
wo der Regulierungshebel 73 den Ring 72 der Rückseite
der Stange 71 festhält,
die Stange 71 im primären
Modus. Wenn die Kollisionsform die Offsetkollision ist, wie in 12C gezeigt, bewegt sich der Ring 72,
indem die Regulierung durch den Regulierungshebel 73 gelöst wird,
aufgrund der während
der Kollision erzeugten Trägheit nach
vorne und hält
an dem Abschnitt des Stoppers 74 an. Wie oben beschrieben,
ist der Ring 72 angenähert
in der Mitte der Stange 71 angeordnet, wodurch die Stange 71,
deren Mittelabschnitt durch den Ring 72 begrenzt ist, im
sekundären
Modus knickt.
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Wie
oben beschrieben, können
gemäß der zweiten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung, die folgenden Vorteile erzielt werden.
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In
der zweiten Ausführung,
welche die während
der Kollsion auf den Ring 72 wirkende Trägheit nutzt,
ist nur im Falle der Offsetkollision die Steuerung erforderlich,
welche den Regulierungshebel 73 auslöst. Dementsprechend können die
Kosten aufgrund des Stromverbrauchs im Vergleich zur ersten Ausführung reduziert
werden.
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[Dritte Ausführung]
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Nun
wird eine dritte Ausführung
der Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit an einer Fahrzeugkarosserie
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die dritte Ausführung ist eine Variante der ersten
Ausführung,
worin der Seitenkraftgenerator 3 der ersten Ausführung modifiziert
ist. Dementsprechend werden die gleichen Teile und Elemente wie hier
in der ersten Ausführung
mit den gleichen Nummern und Symbolen bezeichnet und die detaillierte Beschreibung
davon wird weggelassen.
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Wie
in 13A gezeigt, ist der Seitenkraftgenerator 8 zwischen
einem Plattenpaar 21, 21, die vertikal unterteilte
Seitenrahmen 2 miteinander verbinden, vorgesehen, wie in
der ersten Ausführung. Dieser
Seitenkraftgenerator 8 umfasst hauptsächlich Stützplatten 81, 81,
die mit dem Plattenpaar 21, 21 verbunden sind
und die so angeordnet sind, dass sie in der Längsrichtung zueinander verschoben
werden, eine superelastische Legierung 82, die zwischen
diesen Stützplatten 81, 81 angeordnet
ist, sowie einen Treiberschalter 83. Die superelastische
Legierung 82 dient als Blattfeder, deren eines Ende an
der vorderseitigen Stützplatte 82 befestigt
ist und deren anderes Ende mit einem Stopper 83a in Verbindung
steht, den der Treiberschalter 83 besitzt, in einem Zustand, in
dem die Mitte der superelastischen Legierung 82 gebogen
ist. Der Stopper 83a hat eine Konfiguration, die sich durch
ein Solenoid 83b, das bei Stromzufuhr eine magnetische
Kraft erzeugt, frei nach vorne und nach hinten bewegen kann und
sich nur dann nach hinten bewegt, wenn der Controller 5 ein
Signal ausgibt, das die Vollüberlappungskollision
anzeigt (siehe 13B). Ein Verbindungsstift 84 zur
Verbindung der zwei Stützplatten 81, 81 miteinander
steht mit der superelastischen Legierung 82 an deren Mitte
in Verbindung. Der Verbindungsstift 84 wird relativ zur
rückseitigen
Stützplatte 81 verkippt,
so dass dessen Achsrichtung zu der Richtung ausgerichtet ist, in
der der Verbindungsstift 84 herauskommt.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb der Vorrichtung M in Bezug auf 13 beschrieben.
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Wie
in 13A gezeigt, wird beim normalen Fahrzustand das
andere Ende der superelastischen Legierung 82 durch den
Stopper 83a gehalten, wobei die zwei Stützplatten 81, 81 zu
dem Verbindungsstück 84 miteinander
verbunden sind. In dem Falle, wo die Kollisionsform die Offsetkollision
ist, hält
der Seitenkraftgenerator 8 diesen in diesem Zustand, wodurch
die Mittelposition jeder Platte 21 begrenzt ist, so dass
jede Platte 21 im sekundären Verformungsmodus knickt.
In dem Fall, wo die Kollisionsform die Vollüberlappungskollision ist, wie
in 13B gezeigt, bewegt sich der Stopper 83a nach hinten,
wodurch die superelastische Legierung 82, die im geknickten
Zustand gehalten worden ist, in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt
und der Verbindungsstift 84 herauskommt. Aus diesem Grund
ist der Mittelabschnitt jeder Platte 21 nicht mehr gehalten,
und daher knickt jede Platte 21 im primären Modus.
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Wie
oben beschrieben, können
gemäß der dritten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile erzielt werden.
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In
der dritten Ausführung,
welche die Kraft nutzt, welche die superelastische Legierung 82 in
ihren Ausgangszustand zurückbringt,
fließt
ein Strom in einer gegebenen Richtung durch das Solenoid 83 nur
im Falle der Vollüberlappungskollision.
Dementsprechend können
die Kosten aufgrund des Stromverbrauchs im Vergleich zur ersten
Ausführung
reduziert werden.
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[Vierte Ausführung]
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Nun
wird eine vierte Ausführung
der Vorrichtung zum Steuern der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Die vierte Ausführung ist eine Variante der ersten
Ausführung,
worin der Seitenkraftgenerator 3 in der ersten Ausführung modifiziert
wird. Demzufolge werden die gleichen Teile und Elemente wie in der ersten
Ausführung
mit den gleichen Nummern oder Symbolen bezeichnet, und die detaillierte
Beschreibung davon wird weggelassen.
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Wie
in 14 gezeigt, ist ein Seitenkraftgenerator 9 zwischen
einem Paar von vertikal unterteilten Seitenrahmen 2 vorgesehen,
wie in der ersten Ausführung.
Der Seitenkraftgenerator 9 ist hauptsächlich aufgebaut aus einem
vorderseitigen Montageabschnitt 91, der mit dem vorderen
Seitenrahmen 2 verbunden ist, einem rückseitigen Montageabschnitt 92,
der mit dem hinteren Seitenrahmen 2 verbunden ist, einer
ersten Platte 93 und einer zweiten Platte 94,
deren beide Enden mit diesen Montageabschnitten 91 und 92 jeweils
verbunden sind, sowie einer dritten Platte 95. Ferner hat
der Seitenkraftgenerator 9 ein Paar erster Gleitelemente 96, 96,
ein paar zweiter Gleitelemente 97, 97 sowie ein
Paar dritter Gleitelemente 98, 98, die jeweils
mit der ersten Platte 93 und der zweiten Platte 94 und
der dritten Platte 95 verbunden sind, sowie Führungselemente 99, 99,
die mit diesen Gleitelementen 96, 97, 98 verschiebbar
in Eingriff stehen. Zum Zwecke der Beschreibung zeigt 14 die
erste Platte 93 in dem Zustand, wo ein Teil der ersten
Platte 93 gebrochen ist.
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Das
vordere Montageteil 91 und das hintere Montageteil 92 sind
Platten, die von oben her betrachtet eine angenähert sechseckige Form haben, und
die drei Platten 93, 94 und 95 sind mit
den Enden der Montageabschnitte 91 und 92 mit
den jeweils anderen Seiten verbunden. Insbesondere ist zwischen den
Platten 93, 94 und 95 ein vorbestimmter
Abstand vorgesehen.
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Die
Gleitelemente 96, 97 und 98 sind Platten, die
von oben her betrachtet angenähert
sechseckförmig
sind, und Eingriffsnuten 96a, 96b und 96c,
die mit dem Führungselement 99 in
Gleiteingriff stehen, sind von Seiten ausgebildet, die den Seiten
entgegengesetzt sind, die mit den jeweiligen Platten 93, 94 und 95 verbunden
sind. In dem Zustand, wo die Platten 93, 94 und 95 an
dem vorderen Montageteil 91 und dem hinteren Montageteil 92 angebracht
sind, von der Vorderseite zur Rückseite,
sind das erste Gleitelement 96, das zweite Gleitelement 97 und
das dritte Gleitelement so vorgesehen, dass sie einander überlappen.
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Ferner
ist ein Eisenstück
IP zum Anziehen an den Elektromagneten EM, der später beschrieben wird,
an einem Abschnitt der Vorderseite 96b des ersten Gleitelements 96 von
den drei Gleitelementen 96, 97 und 98 befestigt,
und der Elektromagnet EM, der das Eisenstück durch magnetische Kraft
anzieht, ist an einem Abschnitt der Rückseite 98b des dritten Gleitelements 98 befestigt.
Wenn das Eisenstück
IP zum Elektromagneten EM angezogen wird, wird zwischen den drei
Gleitelementen 96, 97, 98 eine Reibkraft
erzeugt, und das Gleiten wird durch diese Reibkraft reguliert, um
hierdurch die Verformung der drei Platten 93, 94 und 95 zu
regulieren. Es wird angemerkt, dass der Elektromagnet EM durch den
Controller 5 so angesteuert wird, wie in der ersten Ausführung beschrieben.
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Das
Führungselement 99 besitzt
einen Schaftabschnitt 99a, der in Eingriffsnuten 96a, 97a und 98a der
drei Gleitelemente 96, 97 und 98 eingreift,
sowie Flanschabschnitte 99b und 99c, die als Sperrmechanismen
dienen und an beiden Enden des Schaftabschnitts 99a ausgebildet
sind.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb der Vorrichtung mit dem gerade erwähntnen Seitenkraftgenerator 9 in
Bezug auf 15 beschrieben.
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Da,
wie in 15A im normalen Fahrzustand
keine Kollisionslast auf die Platten 93, 94, 95 einwirkt,
werden die drei Gleitelemente 96, 97, 98 in dem
Zustand gehalten, wo sie einander überlappen. Falls, wie in 15B gezeigt, die Kollision mit niedriger Knicklast
folgt, wie im Falle der Vollüberlappung, oder
im Falle der Kollision mit einem kleinen Objekt (wie etwa einem
Strommasten oder einem Kompaktauto), erlaubt der Controller 5 nicht,
dass ein Strom durch die zwei Elektromagneten EM fließt, wo zwischen
den drei Gleitelementen 96, 97 und 98 keine Reibkraft
erzeugt wird. In diesem Fall werden diese drei Gleitelemente 96, 97 und 98 so
verschoben, dass sie die Verformung der drei Platten 93, 94, 95 ermöglichen.
Insbesondere werden die drei Platten 93, 94, 95 im
primären
Modus geknickt, ohne Begrenzung der drei Platten 93, 94, 95 durch
das Eisenstück
IP und den Elektromagneten EM.
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Auch
in dem Fall, wie in 16A gezeigt, wo eine hohe Knicklast
erforderlich ist, wie etwa im Falle einer Offsetkollision oder im
Falle einer Kollision mit einem großen Subjekt (falls etwa das
Subjekt ein groß bemessenes
Auto oder dergleichen ist), führt der
Controller 5 den zwei Elektromagneten EM, EM Strom zu,
wodurch da Eisenstück
IP zum Elektromagneten EM, EM angezogen wird, um eine Reibkraft zwischen
den drei Gleitelementen 96, 97 und 98 zu erzeugen.
Selbst wenn in diesem Fall die drei Platten 93, 94 und 95 verformt
werden, werden die Gleitelemente 96, 97 und 98 nicht verschoben
und bleiben in diesen Positionen. Insbesondere werden die drei Platten 93, 94 und 95 durch
die drei Platten 93, 94 und 95 durch
das Eisenstück
IP und die Elektromagneten EM, EM begrenzt und in einem tertiären Verformungsmodus
verformt. Es wird angemerkt, dass dann, wenn nur einem der zwei
Elektromagneten EM, EM Strom zugeführt wird, hierbei die drei
Platten 93, 94 und 95 im sekundären Verformungsmodus verformt
werden, wie in 16B gezeigt. Da insbesondere
verschiedene Kollisionstypen bei der echten Kollision berücksichtigt
werden, kann der Verformungsmodus im sekundären Modus oder tertiären Modus
umgeschaltet werden, in Abhängigkeit
vom Grad der Kollisionsleitung. Auch macht es die Anordnung von
drei oder mehr Sätzen,
die jeweils Gleitelemente 96, 97, 98,
ein Eisenstück
IP und einen Elektromagneten EM aufweisen, möglich, den Knickzustand zu
einem vierten oder höheren
Modus umzuschalten, und dies macht es möglich, eine viel höhere Knicklast
einzustellen.
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Wie
oben beschrieben, können
gemäß der vierten
Ausführung
der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile erzielt werden.
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Da
die Seitenrahmen 2, 2, die in zwei Abschnitte
unterteilt sind, mit drei Platten 93, 94 und 95 verbunden
sind, kann die Steifigkeit an dem Verbindungsabschnitt im Vergleich
zu einer Konfiguration wie in der ersten Ausführung erhöht werden, worin Seitenrahmen 2, 2 mit
zwei Platten 21, 21 verbunden sind. Auch da der
Knickmodus frei vom primären
bis tertiären
Modus umgestellt werden kann, indem lediglich der dem Elektromagneten
EM zugeführte Strom
gesteuert wird, kann die Steifigkeit in Abhängigkeit in allen Kollisionszuständen umgeschaltet werden.
Indem ferner jede der drei Platten 93, 94 und 95 an
einer anderen Seite angeordnet wird, stören sie sich während der
Verformung nicht gegenseitig, und daher können diese Platten 93, 94 und 95 in
den Verformungsmodus knicken, der in sichergestellter Weise gesetzt
worden ist.
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Es
sollte angemerkt werden, dass, während in
der vierten Ausführung
das Eisenstück
IP verwendet wird, die vorliegende Erfindung hierauf nicht beschränkt ist,
und zum Beispiel auch ein Permanentmagnet verwendet werden kann.
In diesem Fall ist es wünschenswert,
eine Stromart anzulegen, so dass der Permanentmagnet und der Elektromagnet
EM einander dann abstoßen,
wenn die Platten 93, 94 und 95 nicht
begrenzt sind.
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Ein
anderes Verfahren zum Begrenzen einer Konfiguration kann darin gesehen
werden, dass die Gleitelemente 96, 97 und 98 mit
Poren 96c, 97c und 98c, die die Gleitelemente 96, 97 und 98 durchsetzen,
vorgesehen wie in 17 gezeigt, angebracht am Begrenzungsmechanismus 100,
wie in 18 gezeigt. Der Begrenzungsmechanismus 100 ist
aufgebaut aus einem festen Teil 101, das an dem Gleitelement 96 befestigt
ist, einem Eingriffsteil 102, das an dem festen Teil 101 abnehmbar
angebracht ist und einer Schraubenfeder 103, die zwischen
diesem festen Teil 101 und Eingriffsteil 102 vorgesehen
ist.
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Wie
in 19 gezeigt, ist ein konkaver Abschnitt 101a an
dem festen Teil 101 ausgebildet, und an dem konkaven Abschnitt 101a ist
der Elektromagnet EM ausgebildet, der als elektromagnetische Wicklung
mit angenähert
zylindrischer Form ausgebildet ist, und der Permanentmagnet PM,
der innerhalb des Elektromagneten EM vorgesehen ist. Wenn der Permanentmagnet
PM kürzer
ausgebildet ist als der Elektromagnet PM, wird eine Pore 101b,
die mit einem Stift 102a in Eingriff kommen kann, der später beschrieben
wird, durch die Innenumfangsflächen des
Permanentmagneten PM und des Elektromagneten EM gebildet.
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Wie
in 18 gezeigt, besitzt das Eingriffsteil 102 einen
Stift 102a, der einen magnetischen Körper aufweist, der in Poren 96c, 97c und 98c Gleitelemente 96, 97 und 98 eingesetzt
wird. Indem der Stift 102a auf Normalzustand zum Permanentmagneten
PM angezogen wird, übt
die um den Stift 102a herum angeordnete Schraubenfeder 103 immer
eine Vorspannkraft auf die Gleitelemente 96, 97 und 98 aus.
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Nachfolgend
wird nun der Betrieb des Begrenzungsmechanismus 100 beschrieben.
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Wie
in 20 gezeigt, werden im Normalzustand oder dann,
wenn eine hohe Knicklast erforderlich ist, die Gleitelemente 96, 97 und 98 mittels
des Stifts 102a so begrenzt, dass sie sich nicht verschieben,
indem der Zustand beibehalten wird, wo der Stift 102a zu
dem Permanentmagneten PM hin angezogen wird. Wenn hingegen, wie
in 21 gezeigt, eine niedrige Knicklast erforderlich
ist, wird durch den Elektromagneten EM ein Magnetfeld in einer durch jenen
des Permanentmagneten PM entgegengesetzten Richtung erzeugt, um
die Anziehungskraft zwischen dem Permanentmagneten PM und dem Elektromagneten
EM zu schwächen,
wodurch die Schraubenfeder 103 zurückkehrt, um den Stift 102 aus
den Poren 96c, 97c und 98c zu lösen. Dies
resultiert in dem Zustand, wo die Gleitelemente 96, 97 und 98 verschoben
werden können.
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Eine
Vorrichtung (M) zum Steuern der Steifigkeit einer Fahrzeugkarosserie
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst einen Controller (5) zum Steuern einer
Knicklast, der die Knickform steuert, indem sie zu einem eine Kollisionslast
aufnehmenden Element (4) eine Seitenkraft in Richtung angenähert orthogonal
zu dem Element (4) hinzufügt.