(57)【要約】本発明は、自動車の車両シャーシと少なくとも１つのホイールとの間における結合及び力伝達のための車体部分、有利には乗用車又は商用車用の車体部分に関する。本発明は、車体部分に作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、車体部分のプラスチック成分に組み込まれていることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車両シャーシと少なくとも１つのホイールとの間における結合及び力伝達のための車体部分であって、繊維強化されたプラスチック又はプラスチック複合系から成っている形式のものにおいて、車体部分に作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、車体部分のプラスチック成分に組み込まれていることを特徴とする車体部分。
【請求項２】
作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、ストレーンゲージ、圧電素子、加速度センサ又は、車体部分のプラスチック内に埋め込まれた光導波体である、請求項１記載の車体部分。
【請求項３】
作用する力を測定する手段は、該手段が力を少なくとも２つ、有利には３つの無関係な独立した軸線において検出できるように、配置されている、請求項１又は２記載の車体部分。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項記載の車体部分を備えた車両であって、作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、特に駆動エレメント又は制動エレメント（例えばＥＳＰ）への作用によって、車両の走行安定性及び／又は位置安定性のために働く電子制御装置と連結されていることを特徴とする、車体部分を備えた車両。
【請求項５】
作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、測定された力のための電子式のドキュメンテーション装置と連結されている、請求項４記載の車両。
【請求項６】
電子式のドキュメンテーション装置が、車両の走行安定性及び／又は位置安定性のために働く電子制御装置に組み込まれている、請求項５記載の車両。
【請求項７】
ドキュメンテーション装置が、予め設定された最大負荷の超過時及び／又は耐用寿命の超過時に警告を出すための手段を有している、請求項５又は６記載の車両。
【請求項８】
ドキュメンテーション装置が、予め設定された最大負荷の超過時に車両をロックするための手段を有している、請求項５から７までのいずれか１項記載の車両。
【請求項９】
プラスチック又はプラスチックを含む複合材料から成る車体部分に組み込まれた、有利には請求項１から３までのいずれか１項記載の、車体部分に作用する力を測定する手段の使用であって、該手段を、車体部分の耐用寿命監視のためと、電子式の制御装置用の、特に車両の光軸調整及び／又は走行安定性並びに位置安定性用の測定値収集のためとに使用する、車体部分に作用する力を測定する手段の使用。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、車両シャーシと少なくとも１つのホイールとの間における結合及び力伝達のための車体部分（Ｆａｈｒｗｅｒｋｓｔｅｉｌｅ）、有利には乗用車又は商用車用の車体部分であって、繊維強化されたプラスチック又はプラスチック複合系から成っている形式のものに関する。
【０００２】
車両シャーシとホイールとの間における結合及び力伝達のためのこのような車体部分（リンクとも呼ばれる）は、基本的に公知である。さらに例えばドイツ連邦共和国特許公開第３８３９８５５号明細書に基づいて、金属構造体とプラスチック構造体との結合による複合体から成る軽量部材を製造することが公知である。このような複合材料においては問題なのは、プラスチック成分、特に繊維強化されたプラスチック部材が極めて高い負荷時に脆く破損するおそれがあるということである。つまりこのような部材は、極めて大きな負荷の際に急激にその強度及び安定性を失うことがある。この理由から、このような複合材料を車体リンク（Ｆａｈｒｗｅｒｋｓｌｅｎｋｅｒ）において使用することは、ある程度のセーフティリスクを意味する。それというのは、特にこのような部位においては一方では極めて高い安全に対する要求が課せられ、かつ他方では予見できない走行状況及び／又は事故状況に基づいて短時間のうちに巨大な力が車体リンクに作用するおそれがあるからである。しかしながらこのような複合材料は極めて軽量なひいては省エネ的な構造形式を可能にするので、このような複合材料を車体リンクにおいて使用することは、効果的な車両構造の理由から捨てがたく望ましいことである。
【０００３】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の車体部分を改良して、自動車において危険なしに安全に使用することができるようにすることである。
【０００４】
この課題を解決するために本発明による車体部分では、独立請求項記載のように構成されている。
【０００５】
本発明のその他の有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明の発明者は、当該車体部分において生じる力を常に監視することによって疲れ現象を適正な時期に認識することができ、ひいてはこのような車体部分のために複合材料を使用する場合における十分な安全確実性を保証することが可能であると認識した。プラスチックは金属と同じ強度の場合、著しく高い伸びを有するので、このような材料は特に、ストレーンゲージ又は圧電素子によって簡単かつ正確に該材料における実際の負荷を検出するのに適している。また時間積分も可能であるので、ピーク負荷のみならず持続的な負荷によっても生ぜしめられる材料疲れ現象をも検出することができる。さらに、このような車体部分の耐用寿命のための力測定のみならず、測定された力の値を電子制御装置において、有利には車両の走行安定性及び／又は位置安定性のために利用できると、特に有利であることが分かっている。
【０００７】
このような考えに基づいて本発明では、自動車の車両シャーシと少なくとも１つのホイールとの間における結合及び力伝達のための車体部分、有利には乗用車又は商用車用の車体部分であって、繊維強化されたプラスチック又はプラスチック複合系から成っている形式のものにおいて、車体部分に作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、車体部分のプラスチック成分に組み込まれているようにした。
【０００８】
基本的に車体部分はレバー構造体であり、特にそれがいわゆるリンクである場合には、急激又は衝撃的に、その他の車両に比べて強く負荷され、特に加速される。生じるこのような加速は、加速度センサを用いて測定することができる。規定の加速が規定の時間の間に進んだ距離を示すものであると仮定すると、リンクの誤った使用、例えば歩道の縁石を越えた素速い走行を推量することができる。これは確かに直接的な力測定ではないが、誤った状態を確認するのには十分である。
【０００９】
既に述べたように、車体部分において生じる力を電子的に検出できる有利な手段としては、ストレーンゲージ又は圧電素子を挙げることができる。
【００１０】
本発明による車体部分の別の有利な構成では、作用する力を測定する手段は、該手段が力を少なくとも２つ、有利には３つの無関係な独立した軸線において検出できるように、配置されている。このように構成されていると、作用している力を一平面において又は空間的に規定することができる。
【００１１】
テンション・ストラットもしくはフォース・ストラット・ブレース（Ｋｒａｆｔｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇｓｓｔｒｅｂｅ）を測定することが可能な別の形式としては、光導波体をプラスチックに埋め込むことが挙げられる。この場合光導波体が負荷受けて曲げられると、透過性が幾つかのモードにおいて変化する。これによって周波数帯シフトの測定、つまり幾つかのモードの消滅から、リンクにおける曲げ応力を推測することができる。
【００１２】
本発明はまた、上述のような車体部分を備えた車両にも関するものであり、本発明では、作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、特に駆動エレメント又は制動エレメントへの作用によって、車両の走行安定性及び／又は位置安定性のために働く電子制御装置と連結されている。このような制御装置は例えば公知のＥＳＰ（Ｅｌｅｋｔｒｏｎｉｓｃｈｅｓ  Ｓｔａｂｉｌｉｔａｅｔｓｐｒｏｇｒａｍｍ：電子式の安定化プログラム）であっても又は、車両投光器の単純な光軸調整装置であってもよい。
【００１３】
さらに、本発明による車両の別の構成では、作用する力を測定する少なくとも１つの手段が、測定された力のための電子式のドキュメンテーション装置と連結されている。例えば測定値を電子式に記憶する簡単な電子メモリから成っていてよい電子式のドキュメンテーション装置によって、後から生ぜしめられた負荷をも認識することが可能になる。また別の可能性としては次のことが挙げられる。すなわち別の実施態様では、電子式のドキュメンテーション装置において、例えば設定された最大値に対する測定された値の評価が行われたり、又は積算された負荷ひいてはなお存在する耐用寿命の予想の複雑な計算が行われる。このことはまた温度センサとのコンビネーションにおいて行うことも可能である。それというのは、各車体部分の強度と車体部分のその時点における車体温度との間にも同様に相関関係があり、このような両者の間における関係は、特にプラスチックの使用時に考慮されることが望ましいからである。プラスチックはその負荷耐性に関して、金属に比べて、温度に関して著しく大きな依存性を有している。
【００１４】
本発明の特に有利な構成では、電子式のドキュメンテーション装置が、車両の走行安定性及び／又は位置安定性のために働く電子制御装置に組み込まれている。このように構成されていると、現在生じている力を一度だけ計算すればよく、かつ同時に一方では耐用寿命の予想のため及び他方では車両の走行安定性及び／又は位置安定性のために使用することができる。
【００１５】
相応な車体部分の負荷を認識することに基づいて、該当する車体部分の耐久性に関する情報が得られるので、本発明の別の有利な実施態様では、予め設定された最大負荷の超過時及び／又は最長の耐用寿命の到達時に警告を出すための手段が設けられている。つまり測定されたデータは、同時に２つの使用目的のために利用される。その結果、リンクの過負荷監視のための別のセンサや又は走行安定性及び／又は位置安定性用の車体パラメータを検出するための別のセンサを節約することによって、相乗効果が得られる。
【００１６】
本発明のさらに別の構成では、ドキュメンテーション装置が、予め設定された上述の最大負荷又は主要な車体部分の最長耐用寿命の超過時に車両をロックするための手段を有している。
【００１７】
車体部分が本発明のように構成されていることに基づいて、今や、安全のために重要なリンクを繊維強化されたプラスチックから製造することができ、セーフティリスクなしに使用することができる。リンクが射出成形法で又はＲＴＭ（ＲＴＭ＝Ｒｅｓｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｌｄｉｎｇ）法又は同様な方法で製造される場合には、予め製造されたセンサを挿入物として組み込むことを極めて容易に実現することができる。構造に関して局部的な高い伸びを有するその他の材料又は材料複合系から成るリンクもまた、同様に適している。この場合簡単な形式でセンサを適宜な箇所、例えば高い局部的な負荷がかかる箇所において、リンクに組み込むことができる。センサはこの場合２つの機能を満たすことができ、すなわちセンサは一方では、力を連続的に測定するためひいては電子式の車体調整のためのデータを準備するために働き、かつ他方では、リンク自体を損傷するおそれのある過負荷が発生しているか否かを表示することを目的として、監視のために利用することができる。
【００１８】
従って上述のことにより、車体の状態の診断を可能にする情報を得ることができる。特にこのような診断は、事故発生後に重要である。それというのは、診断時に、事故に際して発生した例えば車体部分における目に見えない損傷を認識することができ、しかしながら、構造体損傷が該当部分の内部において生ぜしめられているに違いないという認識から出発することができる。
【国際公開パンフレット】
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2005508008.tif 000003
2005508008.tif 000004
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【国際調査報告】
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