专利名称：用于车辆的车辆结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆的车辆结构。
背景技术：
为了特别在发生事故时提高车辆中的乘客安全性已知了主动的和被动的措施。为了避免事故或降低事故危害，除了通过其可自动干预行驶动力的驾驶员辅助系统之外，主动的措施也还包括例如主动的安全带张紧装置或自动关闭车窗和车篷以及触发气囊。被动的措施包括车身结构中的加强部分，然而这导致了更高的车辆重量。
发明内容
本发明的目的是利用简单的措施改进车身结构的区域中的车辆安全性。根据本发明，该目的利用权力要求1所述特征来实现。从属权利要求给出了适合的改进方案。根据本发明的车辆结构特别使用在机动车、如轿车中并且包括车身中的、特别是乘员舱区域中的加强部分，其设计为主动的系统。与车辆结构的外皮的内侧面相邻布置了张紧装置，该张紧装置通过可控制的致动器可以在降低应力的状态和提高应力的状态之间调节。张紧装置实现加强保护的功能，这由此实现，即在发生事故时张紧装置中的应力相对于正常状态发生变化。根据优选的实施方式，张紧装置在危险情况下处于应力之下，以便提高车辆结构的刚度。但原则上也考虑降低应力，特别是在车身中的确定的位置上，以便例如实现用于降低动能的更大的变形。对于这种情况，即张紧装置仅仅在危险情况下为了提高车身结构的刚度而处于应力之下，反之在正常情况下，也就是说当不存在严重的危险情况时，没有或仅仅存在较小的应力，此时车身结构在正常的行驶运行中没有经受负荷或至少仅仅经受降低的负荷。此外不必通过致动器提供调整力。车身结构因此在通常情况下不承受负荷。也对于这种情况，即在正常情况下在张紧装置中产生基本应力，由此其可以无需持久的力加载而通过致动器来完成，这由此实现，即例如锁住致动器。张紧装置中的应力可以这样确定大小，即车身结构不发生变形。此外可能的是，利用不同大小的应力加载车身的不同部分。应力可以在配有张紧装置的车身部分中由于通过致动器进行操纵而处于正常情况的数值之上或该数值之下。因此特别可能的是，在车辆车身的侧面区域中的应力比在车辆的前面的和/或后面的车身区域中的应力更大，从而在侧面区域中车身结构以比在车身的前面的和/或后面的区域中更高的程度加强，在车身的前面的和/或后面的区域中当发生碰撞情况时通过变形来降低能量具有更重要的意义。根据一个可替换的实施方式但也可能的是，在所有配有张紧装置的车身部分中产生相同的应力。致动器优选地是可电操纵的致动器，其或者电动地或者电磁地设计。电动的致动器包括电动机和优选也包括主轴，该主轴由电动机驱动并且通过该主轴产生调节行程以用于产生应力变化。将电动机用作为致动器的优点是，可连续地改变应力。电磁的致动器的特征在于简单的结构以及高的调节力，该调节力可用于产生应力。可电操纵的致动器优选地由车辆蓄电池供电。根据本发明的车辆结构特别适合于电的驱动发动机的车辆、即适合于混合动力车辆或仅仅是电运行的车辆，其配有电容相对较高的蓄电池。根据适合的实施方式提出，即张紧装置布置在安全层中，该安全层位于外皮和朝向车辆内舱的内层之间。张紧装置因此既不能从外部也不能从内部看到并且不影响设计。 此外张紧装置足以针对干扰影响进行保护。张紧装置优选地设计为张紧网，该张紧网或者由金属、特别是钢，或者由人造纤维、例如碳纤维或凯芙拉纤维制成。网在车身结构中的确定的面区域上延伸，因此车身结构在相关的区域中可以得到加强。网和致动器的连接优选地通过至少一条张紧绳实现，该张紧绳可以和致动器以及和张紧网连接。张紧绳可以通过转向装置、例如通过转向管从致动器引导至张紧网，从而能够实现在不平坦的车辆车身中引导张紧绳。张紧绳通过转向装置可以实施一次或多次方向变化直到到达张紧网为止。张紧网自身也可以在一定条件下通过转向装置引导。原则上足够的是，在车辆中设置仅仅一个配属于一个或多个张紧装置的致动器并且其为张紧装置加载应力。例如可能的是，张紧绳从致动器出发引导通向两个不同的张紧装置，例如是在前面的和/或后面的车身区域中和/或在侧面区域中，从而在操纵致动器时使得车辆中的所有张紧装置处于应力之下。应力在一定条件下可以在不同的张紧装置中大小不同，这例如由此实现，即张紧绳的拉力通过多个平行布置的弹簧传递到张紧装置、特别是张紧网上。根据另一个实施方式，至少一个张紧装置配有至少两个致动器，例如这样实现，即张紧装置通过两个致动器在对置的侧面上在相反的方向上加载应力。此外可能的是，根据具体情况确定通过致动器施加的应力的大小。应力可以匹配于当前的情况，例如匹配于预计的事故的类型，从而对于侧面碰撞调节了比在正面碰撞情况下更大的应力或者在行人碰撞的情况下使得正面区域中的应力仅仅略微提高或在一定条件下降低。此外也可以在事故过程期间通过对致动器的相应的控制来影响张紧装置中的应力。例如应力可以在事故期间被再调整，以便降低后续事故情况下的事故后果。同样可能的是，只要在当前的情况下是合适的，则就在事故过程中降低应力。根据具体情况来产生应力特别和车辆中的传感系统相结合，通过传感系统可以预测事故或事故的类型，例如借助于基于摄像机的传感系统。总体上通过根据本发明的装置实现了一种用于车辆的车辆结构，其特征在于在乘客安全性明显提高的情况下仅仅带来最小的附加重量。
另外的优点和合适的实施方式由另外的权利要求、附图描述和附图中得出。附图示出
图1是车辆的俯视图，该车辆具有合适的车身结构，该车身结构包括在车辆结构的外皮和内层之间的中间层中的张紧装置，
图2是车身结构的截面图，具有布置在中间层中的张紧装置，该张紧装置包括张紧网和张紧绳，
图3是车门的侧视图，并显示了中间层，
图4是张紧行程的以及张紧装置中张紧力的随时间变化的曲线，该张紧行程由致动器产生以用于使得张紧装置张紧，
图5是在事故情况下用于为张紧装置加载张紧力的方框图。
在附图中，相同的部件具有相同的参考标号。
具体实施例方式图1中示出的车辆1具有车辆结构2，该车辆结构形成了乘员舱并且包括用于在事故情况下改进被动安全性的安全系统3。安全系统3包括车辆车身2中的张紧装置4以及具有直接由致动器7驱动的主轴8的致动器7，其中通过致动器7可以使得张紧装置4处于应力之下。张紧装置4配有张紧网5，该张紧网在特定的车身部分中在外皮和内层之间的中间层中延伸；张紧装置4还配有张紧绳6，该张紧绳和张紧网5连接。通过张紧绳6使得用于产生期望的应力的致动器7的调节运动传递到车辆车身中的中间层中的张紧网5上。张紧网5位于乘员舱2的所有侧面上，即位于直接包围车辆内舱的车身结构的两个侧面区域中、前面区域中以及后面区域中。如由图1并联系图2和3可得出地，张紧网5位于在外皮9和朝向车辆内舱的内层11之间的中间层10中。张紧网5在确定的面上延伸，例如在车门中或在前面的或后面的车身结构中。张紧绳6在环绕地位于车辆车身中的不同的张紧网5之间延伸，通过张紧绳使得张紧网5通过致动器7的操纵而处于应力之下。在可活动的车身部分中、如侧门中可以设有耦联装置，通过该耦联装置可将张紧绳6和门中的张紧网5连接起来，其中耦联装置在门打开时打开和在门关闭时关闭。但也可能的是，通过自身的、布置在相关的车身部分中的致动器和张紧绳来操纵在可活动的车身部分、如侧门中的张紧网；在这种情况下各个安全系统在可活动的车身部分中设计为自主的。张紧绳6适合地通过转向管6引导，该转向管和车辆车身2固定连接并且通过该转向管可以实现张紧绳6的方向变化。转向管特别位于车辆的A、B和/或C柱的区域中。 另外的转向管12位于前面的和后面的车身区域中并且至少近似地布置在车辆中间。在根据图4的视图中示出了张紧角度s以及张紧力F作为时间的函数。在χ轴上记录了多个时间点、至t4。在时间点、时，车辆中的碰撞感应借助于车辆自身的传感系统、特别是基于摄像机的传感系统来实现。在时间点tl时并且在识别出即将来临的事故时操纵在车辆中的致动器并且通过致动器产生调节或张紧行程s，其中张紧行程s通过张紧绳传递到车身结构中的张紧网上。张紧力F相对于张紧行程时间延迟地起作用。在下一个时间点t2时乘员舱发生由于事故而引起的变形。张紧行程s以及张紧力F继续上升并且在时间点t3时达到第一最大值。在^和t3之间的阶段是张紧阶段，在该阶段内通过致动器产生张紧行程S，该张紧行程伴随着张紧力F的增大。张紧行程s在图1中可通过示出的箭头识别，根据这些箭头， 张紧绳6卷绕到致动器7的主轴8上。如图4进一步示出地，在时间点t4时张紧行程s继续上升。t4表示后续事故的时间点，其中为了降低事故严重程度继续提高张紧行程S。基于车身的变形，其并不强制性地伴随有张紧力F的增大。在图5中示出了实施用于在事故时使得张紧装置张紧的方法的方框图。通过传感系统20记录了车辆周围环境的情况，其中方框21代表事故识别，这在方框22中引起对安全系统的致动器的控制，其在方框23中代表性地示出。在返回回路中，在方框M中特别是通过相应的传感系统记录了张紧绳或张紧网的张紧状态，其中张紧状态、即张紧力或应力被作为输入量输送给控制框22。在控制框22中操纵致动器直到达到额定应力为止。
权利要求
1.用于车辆(1)的车辆结构，具有外皮(9)和与所述外皮(9)的内侧面相邻布置的、加强保护的张紧装置(4)，所述张紧装置可以借助于可控制的致动器(7)在不同的张紧状态之间调节。
2.根据权利要求1所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧装置(4)布置在安全层或者中间层(10)中，所述安全层或者中间层位于所述外皮(9)和内层(11)之间。
3.根据权利要求1或2所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧装置(4)设计为张紧网(5)。
4.根据权利要求3所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧网(5)是钢网或人造纤维网。
5.根据权利要求3或4所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧网(5)和张紧绳(6)连接，所述张紧绳可以由所述致动器(7)张紧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧装置(4)通过至少一个转向装置(12 )在车身中引导。
7.根据权利要求6所述的车辆结构，其特征在于，所述转向装置设计为转向管(12)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧装置(4)在不同的车身部分上可加载不同的应力。
9.根据权利要求8所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧装置(4)在所述车辆(1)的侧面区域中比在前面的或后面的车辆区域中具有更高的应力。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的车辆结构，其特征在于，所述张紧装置(4)在事故期间通过控制所述致动器(7)可以进行适配，特别是可以再张紧。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆的车辆结构，具有与结构的外皮的内侧面相邻的张紧装置，其中张紧装置可以借助于可控制的致动器在不同的张紧状态之间调节。
文档编号B60R21/02GK102310832SQ20111017477
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年6月28日
发明者R.科恩哈斯 申请人:罗伯特·博世有限公司