用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置和方法
【专利摘要】本发明涉及用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置。能量吸收结构具有：壳体(100)；至少一个分离基体(104)，用于在作用方向上使通过分离基体引导的形变元件发生形变；以及一能在作用方向上运动的阻塞元件(106)。装置具有传递装置(312)，用于将在第一位置与至少一个第二位置之间在作用方向上运动阻塞元件的力传递到阻塞元件上。阻塞元件构造用于在第一位置上这样支撑所述分离基体，使得形变元件能以第一形变来发生形变，并这样支撑在第二位置上，使得形变元件能以第二形变来发生形变。该装置此外具有在作用方向上布置在阻塞元件与壳体之间的弹簧元件(110)，其中，所述弹簧元件构造用于以反作用力相反作用于被传递的力。
【专利说明】用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于调整用于车辆的自适应能量吸收结构的刚度的装置、一种用 于车辆的自适应能量吸收结构以及一种用于调整用于车辆的自适应能量吸收结构的刚度 的方法。
【背景技术】
[0002]自从使用乘员舱以来，车辆安全性得到显著的进一步发展。通过主动和被动的安 全性可以明显减少死亡人数。碰撞吸能盒提供了用于提高被动安全性的巨大贡献，当然也 减少了低速碰撞时的维修成本。
[0003]EP1792786A2介绍了一种碰撞吸能盒，其具有作为金属板制成的波纹结构的壳体 式形变型材和纵向承载件侧的法兰板。
【发明内容】
[0004]在该背景下利用本发明按独立权利要求提供了:一种用于调整自适应能量吸收结 构的刚度的得到改进的装置、一种得到改进的自适应能量吸收结构以及一种用于调整自适 应能量吸收结构的刚度的得到改进的方法。有利的设计方案由对应的从属权利要求和后面 的说明获得。
[0005]在一种自适应的正面结构中，碰撞之前或期间将碰撞吸能盒的刚度进行适配，从 而使得例如发生该正面结构的较高的或较低的能量吸收。这意味着行人侵入时的软的正面 结构或在车辆侵入时的较硬的正面结构。
[0006]本发明基于这种认识，S卩，在通过单侧作用的力调整一自适应能量吸收结构时，一 弹簧元件可以储存作为用于能量吸收结构复位的反作用力的力。所述弹簧元件可以非常迅 速地提供所储存的反作用力。由此，用于能量吸收结构的操纵装置可以较简单和较有利地 实施。反作用力附加地可与高耗能的外部操纵无关地由所述弹簧元件提供，以便使能量吸 收结构自行复位。这可以实现用于碰撞结构的自适应的迅速、耐用和成本低廉的解决方案。
[0007]本发明提供了一种用于调整用于车辆的自适应能量吸收结构的刚度的装置，其 中，能量吸收结构具有:一壳体；至少一个用于使在一作用方向上通过分离基体所引导的 形变元件发生形变的分离基体；以及一用于相对于壳体支撑所述分离基体的、能在所述作 用方向上运动的阻塞元件，并且其中，该装置具有以下特征:
[0008]一用于传递力到所述阻塞元件上的传递装置，以便使阻塞元件在一第一位置与至 少一个第二位置之间、在所述作用方向上运动，其中，阻塞元件构造用于调整所述自适应能 量吸收结构的刚度，以便在所述第一位置上这样支撑所述分离基体，使得形变元件可以利 用第一形变发生形变，并在第二位置上这样支撑所述分离基体，使得形变元件可以利用第 二形变发生形变；以及
[0009]一弹簧元件，所述弹簧元件在所述作用方向上布置在阻塞元件与壳体之间，以便 以一反作用力相反作用于所述力。[0010]借助该装置可以调整能量吸收结构的刚度。通过刚度又可以调整由能量吸收结构 可以吸收多少运动能量。运动能量在此通过形变元件的变形或形变来吸收。形变的程度因 此是对于刚度的度量。形变元件、例如管在碰撞事件中通过所述基体运动，由此使形变元件 形变。所述基体例如可以是对于形变元件的贯通横截面的漏斗形缩紧部。所述基体例如可 以设计为分离基体，从而使得所述基体可以由阻塞元件、例如环来支撑，以便可以传递所需 的形变力到所述形变元件上。阻塞元件或一相应的阻塞体可以占据至少两个位置。在第一 位置上，阻塞元件可以支撑所述基体。在第二位置上，阻塞元件不支撑所述基体，从而使得 所述基体可以在形变期间通过所述形变元件被压离。由此，所述基体可以在至少一个额定 断裂部位上断开并垂直于形变元件的运动方向分离。由此，所述第一形变可以造成形变元 件的比第二形变更强的变形。如果阻塞元件处于所述第二位置上，那么能量吸收结构因此 具有比阻塞元件处于第一位置上时更低的刚度。为了使阻塞元件运动，通过所述传递装置 可以传递力到所述阻塞元件上。例如，阻塞元件可以通过传递装置压离或拉靠。在相反的 方向上，阻塞元件可以由一弹簧元件压离或拉靠。所述弹簧元件因此可与传递装置相反作 用。例如，如果阻塞元件处于第一位置上的话，弹簧元件可以不施加反作用力到所述阻塞元 件上。相反，如果阻塞元件处于第二位置上的话，弹簧元件则可以施加反作用力到所述阻塞 元件上。
[0011]依据本发明的一实施方式，该装置可以具有一促动器，所述促动器可以相对所述 壳体支撑。所述促动器可以构造用于提供所述力。例如，所述促动器可以是电的促动器，如 电动机。所述促动器可以自锁式(Selbsthemmend)地实施。由此，所述促动器可以保持所 调整的状态，只要没有不同内容的信息传递给所述促动器。所述促动器可以在一从动装置 上力锁合地与传递装置连接。通过促动器可以提供用于运动阻塞元件所需的运动能量并因 此调整所述能量吸收结构的刚度。
[0012]在此，所述促动器具有一可切换的止回器。所述促动器可以构造用于在止回器的 第一状态下提供所述力，并在止回器的第二状态下不提供力。可切换的止回器可以理解为 一种能一侧地阻碍的装置，该装置可以实现在一驱动方向上的运动并阻止与所述驱动方向 相反的运动，其中，与驱动方向相反的运动可以响应于信号或操纵被释放。例如，可切换的 止回器可以是可切换的夹紧棍自由轮(Klemmrollenfreilauf)或可切换的夹紧体自由轮
(Klemmkorperfreilauf )。在此,止回器可以使促动器是自锁式的。附加于此地或与此无
关地，所述促动器可以具有可切换的耦接装置，该耦接装置在第一位置上将所述促动器的 驱动部件耦接到所述从动装置上，并在第二位置上将所述驱动部件与所述输出装置分离。 通过止回器和/或耦接装置，所述传递装置能够以没有力的方式被联接，以便使阻塞元件 在第一位置与第二位置之间运动。此外，耦接装置可以使驱动部件的相反于运动指向的惯 性与传递元件去I禹(entkoppeln),以便可以较快地实施所述运动。
[0013]此外，该装置可以具有一次级促动器。次级促动器可以构造用于在第一切换状态 下阻止阻塞元件运动，并在第二切换状态下释放阻塞元件的运动。次级促动器可以指用于 保持或释放阻塞元件的装置。例如，次级促动器可以是一锁定元件，该锁定元件在所述第一 切换状态下阻止阻塞元件运动和在所述第二切换状态下可以实现所述运动。次级促动器同 样可以阻碍或释放所述弹簧元件。通过所述次级促动器，在阻止阻塞元件运动的情况下可 以卸载所述传递装置。由此可以实现所述传递装置的改善的可保持性，且在次级促动器占据第二切换状态的情况下，阻塞元件则可以较快地在所述多个位置之间运动。
[0014]在另一实施方式中，该装置可以具有多个传递装置和附加地或替换地具有多个弹 簧元件。在此，弹簧元件至少可以均匀分布在所述分离基体的圆周上。通过多个弹簧元件， 所述阻塞元件可以均匀地通过阻塞元件的总伸展由反作用力来支撑。通过多个传递装置， 所述力可以均匀地分布到阻塞元件上。如果该装置具有如传递装置那样的相同个数的弹簧 元件，那么可以避免阻塞元件上的不对称的负载。由此可以防止阻塞元件倾翻并达到高运 行安全性。
[0015]此外，阻塞元件可以在第一位置和第二位置和至少一个其他位置之间是能运动 的，其中，所述阻塞元件构造用于在所述其他位置上这样支撑所述分离基体，使得所述形变 元件可以以另一形变来发生形变。一其他位置可以指第一位置与第二位置之间的一个位 置。阻塞元件可以通过由传递装置传递的力运动到所述其他位置内。另一形变可以指这样 的形变，该形变小于在第一形变的情况下的形变和强于在第二形变的情况下的形变停止。 通过至少另一形变强度的调整可能性可以使能量吸收结构的刚度更好地适配实际的碰撞 倉tfi。
[0016]相应于本发明的另一种实施方式，阻塞体可以具有至少一个滚动点。传递装置可 以具有一用于支撑所述滚动点的轨迹曲线，其中，所述轨迹曲线具有第一极值点，该第一极 值点构造用来在所述第一位置上支撑所述滚动点，并且所述轨迹曲线具有第二极值点，该 第二极值点构造用来在所述第二位置上支撑所述滚动点。在此可以构造所述传递装置用于 实施相对于所述滚动点的相对运动，以便施加单侧作用的压力到所述阻塞元件上。滚动点 可以指阻塞体与传递装置之间的贴靠点或接触点。用于运动的力可以通过滚动点传递到阻 塞元件上。滚动点可以实施为滚动体。滚动体可以具有用于减少摩擦的装置，例如像覆层 或滚子。所述轨迹曲线可与滚动点构造一曲线传动，其方式是，滚动点被弹簧元件压到所述 轨迹曲线上和所述轨迹曲线可以相对于所述滚动点运动。通过轨迹曲线的多个隆起，滚动 点可以垂直于轨迹曲线或传递装置的运动方向偏转。同样地，所述轨迹曲线可以分成多个 凸块或偏心件。所述相对运动可以垂直于作用方向或绕作用方向转动地进行。由此，阻塞 体可以特别简单地在作用方向上运动且可以调整能量吸收结构的刚度。
[0017]在另一种实施方式中，轨迹曲线可以具有至少一个扁平部位，该扁平部位构造用 于在其他位置上支撑所述滚动点。扁平部位可以指所述轨迹曲线的如下的区域，该区域在 一部分相对运动期间不引起滚动点在作用方向上的移动。由此，能量吸收结构的刚度可以 在确定的多个级中进行调整。此外，滚动体可以没有传递元件的保持力地支承在所述扁平 部位上并且将所调整的刚度保持调整。
[0018]依据一种实施方式，所述传递装置可以是用于传递单侧作用的拉力的绳索。促动 器可以具有用于卷绕所述绳索的卷绕装置。绳索可以指用于沿绳索的主延伸方向的拉力的 传递器件。例如，绳索也可以是缆线或绳子。卷绕装置可以是用于上卷绳索的装置。例如， 卷绕装置可以是滚筒或卷轴。拉力可以通过绳索从一远离的促动器传递到阻塞元件上。绳 索也可以通过回转点如回转滚子在主延伸方向上偏转。多个绳索可以共同卷绕在一卷绕装 置上，以便将力传递到多个绳索上。力也可以通过绳索从一远离地布置的促动器被传递到 阻塞元件上。
[0019]本发明此外还包括一种自适应能量吸收结构，具有以下特征:[0020]一壳体；
[0021]至少一个布置在所述壳体内的分离基体，用于当形变元件在一作用方向上通过所 述分离基体引导时使一形变元件发生形变；
[0022]一能在所述作用方向上运动的阻塞元件，用于相对于所述壳体支撑所述分离基 体；以及
[0023]一按照本发明的方案的、用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置。
[0024]所述自适应能量吸收结构例如可以作为用于车辆的碰撞吸能盒使用。在安装状态 下，所述作用方向可与车辆到障碍物上的碰撞方向相应。例如，所述作用方向可以平行于车 辆纵向方向取向。
[0025]此外，所述自适应能量吸收结构例如也可以在车辆正面结构的中间或后面的区域 内装入。在这种情况下，一部分纵向承载件具有不同的力水平。
[0026]本发明此外还包括一种用于调整用于车辆的自适应能量吸收结构的刚度的方法， 其中，所述能量吸收结构具有:一壳体；至少一个用于使在一作用方向上通过分离基体引 导的形变元件发生形变的分离基体；以及一用于相对于所述壳体支撑所述分离基体的、能 在所述作用方向上运动的阻塞元件，其中，该方法具有以下步骤:
[0027]传递力到所述阻塞元件上，以便使阻塞元件在第一位置与至少一个第二位置之间 在所述作用方向上运动，其中，阻塞元件构造用于调整自适应能量吸收结构的刚度，以便在 第一位置上这样支撑所述分离基体，使得所述形变元件能够以第一形变来发生形变，并且 所述阻塞元件在第二位置上这样支撑所述分离基体，使得所述形变元件能够以第二形变来 发生形变；以及
[0028]通过在阻塞元件与壳体之间在作用方向上布置的弹簧元件提供反作用力，以便相 反作用于所述力。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]下面借助附图举例对本发明进行详细说明。其中:
[0030]图1示出依据本发明的一个实施例、用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置 的方框图；
[0031]图2示出依据本发明的一个实施例、用于调整自适应能量吸收结构的刚度的方法 的流程图；
[0032]图3示出具有锁定的次级促动器的本发明的一个实施例的原理图；
[0033]图4示出具有解锁的次级促动器的本发明的一个实施例的原理图；
[0034]图5示出依据本发明的一个实施例、在高刚度调整中的自适应能量吸收结构的视 图；
[0035]图6示出依据本发明的一个实施例、在低刚度调整中的自适应能量吸收结构的视 图；
[0036]图7示出依据本发明的一个实施例、用于在自适应能量吸收结构内使用的、具有 额定断裂部位的分离基体的视图；
[0037]图8示出依据本发明的一个实施例、具有用于调整自适应能量吸收结构的刚度的 一装置的自适应能量吸收结构的视图；[0038]图9示出依据本发明的一个实施例、具有用于调整自适应能量吸收结构的刚度的 一装置的自适应能量吸收结构的剖面图；
[0039]图10示出来自依据本发明的一个实施例、具有轨迹曲线调整装置的用于调整自 适应能量吸收结构的刚度的装置的一截段；
[0040]图11示出来自依据本发明的一个实施例、具有带另一位置的轨迹曲线调整装置 的用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置的一截段；
[0041]图12示出来自依据本发明的一个实施例、用于调整自适应能量吸收结构的刚度 的装置的一轨迹曲线调整装置的清楚示出的空间示意图；
[0042]图13示出依据本发明的一个实施例、具有偏心调整装置的用于调整自适应能量 吸收结构的刚度的装置的视图；以及
[0043]图14示出依据本发明的一个实施例、具有偏心调整装置的用于调整自适应能量 吸收结构的刚度的装置的另一视图。
[0044]在本发明的优选实施例的后面的说明中，为不同附图中所示的和作用类似的元件 使用相同的或类似的附图标记，其中，取消对这些元件的重复说明。
【具体实施方式】
[0045]图1示出依据本发明的一个实施例、具有用于调整自适应能量吸收结构的刚度的 一装置的自适应能量吸收结构的方框图。能量吸收结构具有壳体100和形变元件102。所述 形变元件102在其能量应当通过所述能量吸收结构吸收的碰撞时，在平行于形变元件102 的纵轴线走向的作用方向上相对于所述壳体运动。壳体100的内部布置有一基体104,构 造其是为了使形变元件102在作用方向上运动时形变。基体104通过阻塞元件106相对于 壳体100被支撑。阻塞元件106能运动地布置并可以通过用于调整刚度的装置在不同的位 置之间来回运动。根据位置的不同，所述基体不同强度地通过所述阻塞元件106被支撑并 相应地可以使形变元件102不同强度地形变。为使阻塞元件106运动，用于调整刚度的所 述装置具有传递装置108和弹簧元件110。构造传递装置108是为了将用于运动阻塞元件 106的力传递到阻塞元件106上。构造弹簧元件110是为了向阻塞元件106上施加与通过 传递装置108施加的力方向相反的力。通过弹簧元件110，阻塞元件106可以预张紧。如果 阻塞元件106保持在这种预张紧的位置上，那么阻塞元件能够随后例如响应于所识别的或 预测的碰撞，通过弹簧元件的弹簧力迅速运动到另一位置中。
[0046]图2示出依据本发明的一个实施例、用于调整自适应能量吸收结构的刚度的方法 的流程图。该方法具有向自适应能量吸收结构的阻塞元件传递力的步骤202。该方法此外 具有通过弹簧元件提供反作用力的步骤204。在传递的步骤202中，阻塞元件由力来运动并 因此改变其位置。根据位置的不同，阻塞元件不同强度地支撑自适应能量吸收结构的分离 基体，从而使得所述分离基体可以使通过分离基体引导的形变元件不同强度地形变。
[0047]图3示出依据本发明的一个实施例的自适应能量吸收结构的一截段的原理图。自 适应能量吸收结构具有用作支撑装置的壳体100。能量吸收结构此外具有在这里实施为板 的阻塞兀件106。壳体100与阻塞兀件106之间布置有弹簧110。同样布置在壳体100上的 是促动器308，在这里是电动机。促动器操纵在这里是卷轴的卷绕装置310。绳索312或缆 线的一端部在卷绕装置310上卷绕。绳索312的另一端部与阻塞元件106连接。绳索312将用于运动阻塞元件106的拉力从促动器308传递到阻塞元件106上。由此阻塞元件106 向壳体100运动并且弹簧110被压缩在壳体100与阻塞元件106之间。在图3所示的该位 置上，阻塞元件106被次级促动器314机械式阻碍。次级促动器用作对于能量吸收结构的 释放装置，以改变能量吸收结构的刚度。在图3所示的时间点h上，所述释放装置是锁定 的。
[0048]图4示出在释放装置314解锁的稍后的时间点tl上，自适应能量吸收结构的在图 3中所示的截段。因此示出释放所述次级促动器314后的状态。次级促动器314取消了阻 塞元件106的阻碍，方法是所述次级促动器314如通过箭头所示那样横向于阻塞元件106 的运动方向远离阻塞元件106地运动。通过储存在弹簧110内的能量，阻塞元件106以预先 确定的行程316x(t)远离壳体100地运动。在此，绳索312例如由卷绕装置310开卷。为 此可以要么断开促动器308，要么所述促动器308主动或被动地携动引导所述开卷。
[0049]依据一个实施例，基于弹簧原理来使用快速的促动器装置。
[0050]促动器装置在此包括一弹簧110，该弹簧作用到自适应能量吸收结构的机械构件 106上并因此实现刚度改变。该弹簧110根据拉力或压力的类型不同来预张紧并因此储存 必要的能量，以实现刚度改变。
[0051]此外设置有促动器308，例如电动机，其保证可逆性。弹簧110由促动器308预张 紧。如果出现误释放，也就是刚度的不希望的调整，那么促动器308可以将弹簧110并因此 还有机械自适应元件106又送回原始位置内。
[0052]此外设置有解锁预张紧的弹簧110并因此允许自适应的释放装置314。释放装置 314可以单独地构造，例如构造为用于机械式阻碍所述弹簧的次级促动器，所述阻碍然后被 去除。替换地，释放装置可直接集成在所述促动器308中，例如以电动机内的传动解锁装置 的形式，或电动机用于预张紧的一转动方向和用于解锁的另一转动方向。
[0053]即使当附加于弹簧110需要一促动器308以保证可逆性时，产生了很低的成本。 弹簧110是标准件，其在所有变型方案中大批量制造并因此有利。在动力性方面对促动器 308的要求不高。数百毫秒至几秒的时间可提供用于弹簧110的切回或返回张紧。由此电 动机例如可以很小地确定尺寸并仅需很少的功率。电动机成本低廉并大批量被制造。
[0054]在按照弹簧原理用于改变自适应碰撞结构刚度的该促动器方案中，可逆性可以被 视为主要优点之一。释放算法可以非常灵敏地设计以产生快速调整决定。可能误释放的 危险可以通过可逆性被容忍。误释放在这里是指促动器的不希望的调整，该不希望的调整 例如可以通过道路上的坑洼或与垃圾箱或车库门的轻微刮蹭被释放。因为所述系统是可逆 的，所以促动器在误释放后又复位到其原始位置中。驾驶员不会注意到这些。弹簧原理可 以应用到不同的机械作用原理上，如剥落(Schalen)、刮削(Abschaben)、切割、变细、加宽 或翻套，也就是在所有碰撞吸能盒的情况下应用，在这些碰撞吸能盒的情况下需要用于自 适应刚度的机械部件。出于简化的原因，在这里作为基础介绍变细基础上的自适应碰撞吸 倉泛；#。
[0055]图5示出依据本发明的一个实施例、在高刚度调整中的自适应能量吸收结构的视 图。图6示出依据本发明的一个实施例、在低刚度调整中的自适应能量吸收结构的视图。图 7示出依据本发明的一个实施例、具有额定断裂部位的、用于在自适应能量吸收结构内使用 的分离基体的视图。[0056]形变元件102、在这里具有在下端部上的截圆锥式变细部的管在自适应能量吸收 结构的壳体轮缘内引导。在所述轮缘的延长部内，在壳体之内布置有一固定的基体504，如 果形变元件102在碰撞方向上穿过固定基体504被推动的话，那么该基体在碰撞的情况下 以低塑性形变来形变所述形变元件102。衔接所述固定基体504地，壳体内布置有可断开的 分离基体104。当在高速碰撞的情况下，阻塞元件106、在这里环由弹簧110保持并防止分 离基体104断开，那么固定基体504和分离基体104当形变元件102穿过固定基体504和 被支撑的分离基体104被推动时以高塑性形变使所述形变元件102形变。该调整在图5中 示出。如果促动器308施加力到阻塞元件106上，如图6所示，那么阻塞元件106逆着弹簧 110的弹簧力被按压到阻塞元件106不再支撑基体104的位置内。在该位置中，如果形变元 件102被压入能量吸收结构内，那么分离基体104能够断开。因此仅固定基体504起作用。 为使阻塞元件106在预防性调整能量吸收结构的刚度后又位移到起始位置中，用于预张紧 所述弹簧110的力通过这里未示出的传递元件从促动器308传递到阻塞元件106上，以便 使其重新运动到分离基体104的后面。
[0057]图5和图6示出刚度自适应的基本原理。作为阻塞元件106的环或阻塞环如图5 中那样通过预调整这样进行调整，使得碰撞吸能盒始终调整到尽可能高的刚度上。设有额 定断裂部位的、在图7中所示的分离基体104不会断开，因为它由阻塞环106固定保持。在 低速碰撞的情况下，如图6所示，环106非常早地离开运动，从而使得分离基体104不再具 有通过阻塞环106的支持，这导致构件104的断开。在这种情况下仅固定基体是激活的。总 而言之可以确定的是，刚度的自适应与环位置相关。促动器308保证正确的环位置或环运 动。
[0058]图8和图9示出这里所介绍的方案向基于变细部的自适应碰撞结构的另一种可能 的转换。
[0059]图8示出依据本发明的一个实施例、具有用于调整自适应能量吸收结构的刚度的 一装置的自适应能量吸收结构的视图。图9示出具有图8中用于调整自适应能量吸收结构 的刚度的一装置的自适应能量吸收结构的剖面图。
[0060]自适应碰撞结构在图8中所示的预张紧利用锁定单元来保持。该锁定单元例如可 以实现为夹紧辊自由轮。为此，阻塞环106通过四个缆线312与一促动器308连接。促动 器308具有以用于缆线312的卷轴形式的卷绕装置310。缆线312在阻塞环106上固定在 均匀分布在阻塞环106上的四个点上。如果卷绕装置310在一转动方向902上转动的话，缆 线312可以将用于运动阻塞环106的力从促动器308传递到阻塞环106上。四个压簧110 布置在碰撞结构的壳体100与阻塞环106之间缆线312的四个固定点上。压簧110通过经 由缆线所传递的力被压缩和预负载。弹簧110逆着由缆线312来传递的力起作用。在弹簧 110内在张紧状态下储存有弹簧能量，所述弹簧能量在刚度改变的情况下用于运动阻塞环 106。弹簧110在该实施例中在张紧位置中示出并在该实施例中在一“刚性”调整中支撑能 量吸收结构的分离基体104。同样地，环106能够在张紧位置中在一“软”调整中支撑能量 吸收结构，这对于这里所介绍的方案的应用来说没有区别。在所述“软”调整中，仅固定基 体504起作用并使形变元件102形变。
[0061]图10、11和12示出本发明的多个实施例，其中，弹簧110的预张紧通过一轨迹曲 线来实施。图10示出来自依据本发明的一个实施例、具有一轨迹曲线调整装置的用于调整自适应能量吸收结构的刚度的一装置的一截段。图11示出了来自依据本发明的一个实施 例、具有带另一位置的轨迹曲线调整装置的用于调整自适应能量吸收结构的刚度的一装置 的一截段。图12示出来自依据本发明的一个实施例、用于调整自适应能量吸收结构的刚度 的一装置的轨迹曲线调整装置的清楚表明的空间上的视图。
[0062]图10、11和12中所示带齿轮的环1002由电动机要么直接，要么通过传动机构转 动。环1002具有一轨迹曲线1004。在所述环1002上支承有带销轴或滚子1008的防扭转 的另一环1006，所述销轴或滚子支承在所述轨道曲线1004上。所述另一环1006通过一个 或多个弹簧110压紧，从而使得环1006在第一环1002扭转时平移式运动。同时于防扭转环 1006的抬起，所述一个/多个弹簧110在阻塞元件1006与壳体100之间张紧。在一上位态 中，所述轨迹1004具有一凹处，从而使得马达在弹簧110张紧后无需再保持负载并可以保 持无电流。因此，在该位置中，所述分离基体被支撑。在该实施例中，阻塞元件1006的该状 态是“硬”调整。如果自适应碰撞结构应当软地联接，那么马达略微继续转动第一环1002， 从而使得预张紧的一个/多个弹簧110将所述防扭转的另一环1006在起始位态的方向上 返回推动。该运动通过弹簧力来保证并可以通过马达来支持，以便附加获得动力。自适应碰 撞结构在“软”方向上的调整也可以通过轨迹曲线1004中的其他凹处分级式地实现，如图 11所示，从而使得可以调整该自适应碰撞结构刚度的中间级。带这些环的安装组件可与自 适应碰撞结构同心布置或作为在碰撞结构的圆周上分布的多个相同的安装组件存在。在最 后的布置中，这些安装组件通过一共用的马达经由分动传动装置或通过多个马达来驱动。
[0063]图13和14示出本发明的一个实施例，根据该实施例，弹簧110借助多个偏心件 1302来执行预张紧。该调整同样可以通过唯一的偏心件进行。偏心件可以这样构造，使得 在弹簧110预张紧在环106与壳体100之间的情况下产生卡锁功能，该卡锁功能可以实现: 该系统能够为自适应碰撞结构的高和低的刚度设定两个稳定状态。
[0064]该实施例的一主要优点是，环106的两个位置可以无电流地保持。也就是说，无论 是自适应碰撞吸能盒的硬状态还是软状态均可以无电流地被保持。这意味着，当车辆停车 时，也就是在熄火和没有或有乘客的情况下，车辆制造商可以自由决定其自适应碰撞吸能 盒是否应当设为“硬”。由此在低速碰撞的情况下可能会产生高的维修成本。自适应能量吸 收结构同样可以设为“软”，这对乘客可能暗含高的受伤风险。
[0065]为触发所述激活可以使用能够识别碰撞的所有已公知的传感原理。适用预见式的 传感器，如雷达、光和超声波，但对此也适用如加速度传感器、压力传感器或温度传感器那 样的传感器。出于成本原因和成绩原因，非常适用如加速度传感器和/或压力传感器那样 的碰撞传感器。
[0066]所介绍的和附图所示的实施例仅作为举例选择。不同的实施例可以完全或与各个 特征相关地相互组合。一个实施例也可以通过另一个实施例的特征进行补充。此外，依据 本发明的方法步骤可以反复以及以不同于所介绍的顺序实施。
【权利要求】
1.用于调整用于车辆的自适应能量吸收结构的刚度的装置，其中，所述能量吸收结构具有:一壳体(100);至少一个分离基体(104)，用于使在一作用方向上通过所述分离基体引导的一形变元件(102)发生形变；以及一能在所述作用方向上运动的阻塞元件(106)，用于相对于所述壳体支撑所述分离基体，并且其中，所述装置具有以下特征:一用于传递力到所述阻塞元件(106 ；1006)上的传递装置(108 ；312 ；1004)，以便使所述阻塞元件在所述作用方向上在一第一位置与至少一个第二位置之间运动，其中，所述阻塞元件构造用于调整所述自适应能量吸收结构的刚度，以便在所述第一位置中这样支撑所述分离基体(104)，使得所述形变元件(102)能够以第一形变来发生形变，并在所述第二位置中这样支撑所述分离基体，使得所述形变元件能够以第二形变来发生形变；以及一弹簧元件(110)，所述弹簧元件在所述阻塞元件与所述壳体之间布置在所述作用方向上，以便以反作用力相反作用于所述力。
2.按权利要求1所述的装置，具有一促动器(308)，所述促动器相对所述壳体(100)支撑，并且构造用于提供所述力。
3.按权利要求2所述的装置，其中，所述促动器(308)具有一能切换的止回器，其中，所述促动器构造用于在所述止回器的第一状态下提供所述力并在所述止回器的第二状态下不提供所述力。
4.按前述权利要求之一所述的装置，具有一次级促动器(314)，所述次级促动器构造用于在第一切换状态下阻止所述阻塞元件(106;1006)运动并在第二切换状态下释放所述阻塞元件的运动。
5.按前述权利要求之一所 述的装置，其中，所述阻塞元件(106；1006)能够在所述第一位置和所述第二位置和至少一个其他位置之间运动，其中，所述阻塞元件构造用于在所述其他位置中这样支撑所述分离基体(104)，使得所述形变元件(102)能够以另一形变来发生形变。
6.按前述权利要求之一所述的装置，其中，所述阻塞元件(106；1006)具有至少一个滚动点(1008)，并且所述传递装置(108)具有一用于支撑所述滚动点的轨迹曲线(1004)，其中，所述轨迹曲线具有第一极值点，所述第一极值点构造用于在所述第一位置中支撑所述滚动点，并且，所述轨迹曲线具有第二极值点，构造所述第二极值点用于在所述第二位置中支撑所述滚动点，其中，所述传递装置构造用于实施相对于所述滚动点的相对运动，以便施加一单侧作用的压力到所述阻塞元件上。
7.按权利要求5和6所述的装置，其中，所述轨迹曲线(1004)具有至少一个扁平部位， 所述至少一个扁平部位构造用于在所述其他位置中支撑所述滚动点(1008)。
8.按权利要求2至5之一所述的装置，其中，所述传递装置(108)是一用于传递单侧作用的拉力的绳索(312)，并且，所述促动器(308)具有一用于卷绕所述绳索的卷绕装置(310)。
9.自适应能量吸收结构，具有以下特征:一壳体(100)；至少一个布置在所述壳体内的分离基体(104)，用于当形变元件在一作用方向上通过分离基体引导时使所述形变元件(102)发生形变；一能在所述作用方向上运动的阻塞兀件(106 ;1006),用于相对于所述壳体支撑所述分离基体；以及一按前述权利要求之一所述的、用于调整自适应能量吸收结构的刚度的装置。
10.用于调整用于车辆的自适应能量吸收结构的刚度的方法，其中，所述能量吸收结构具有:一壳体(100);至少一个分离基体(104)，用于使在一作用方向上通过所述分离基体所引导的一形变元件(102)发生形变；以及一能在所述作用方向上运动的阻塞元件(106)， 用于相对于所述壳体支撑所述分离基体，其中，所述方法具有以下步骤:传递力到所述阻塞元件上(202)，以便使所述阻塞元件在所述作用方向上在一第一位置与至少一个第二位置之间运动，其中，所述阻塞元件构造用于调整所述自适应能量吸收结构的刚度，以便在所述第一位置中这样支撑所述分离基体，使得所述形变元件能够以第一形变来发生形变，并且所述阻塞元件在所述第二位置中这样支撑所述分离基体，使 得所述形变元件能够以第二形变来发生形变；以及通过在作用方向上布置在所述阻塞元件与所述壳体之间的弹簧元件(110)来提供反作用力(204)，以便相反作用于所述力。
【文档编号】B60R19/26GK103534144SQ201180067606
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2011年12月22日 优先权日:2011年2月17日
【发明者】T·弗里德里希, G·雷韦斯, B·格策尔曼 申请人:罗伯特·博世有限公司