JP4323922B2

JP4323922B2 - 車体剛性調整装置

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Publication number: JP4323922B2
Application number: JP2003362909A
Authority: JP
Inventors: 雄太漆山; 俊次鈴木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2023-10-23
Also published as: US20050087972A1; US7240959B2; DE102004040050A1; JP2005125912A; DE102004040050B4

Description

本発明は、衝突衝撃吸収構造の車両において衝突形態や衝突対象物に応じた適切な反力荷重を得られるように車体のフレーム等の剛性を制御する車体剛性調整装置に関するものである。

従来、車体の剛性を制御する車体剛性調整装置として、車両の左右に配設されるサイドフレームに設けた圧電アクチュエータにより、車両前方から受ける衝突荷重に抗する力や助長する力をサイドフレームに加えることで、異なる衝突形態に対応するようにサイドフレームの剛性を切り替えるものがある（特許文献１参照）。具体的に、この装置は、車体の前面が全体的に衝突する衝突形態（フルラップ衝突）ではサイドフレームの剛性を低くし、片方のサイドフレームに衝突荷重が集中する衝突形態（オフセット衝突）ではサイドフレームの剛性を高くすることで、双方の衝突形態で最適な衝撃吸収がなされる構造となっている。

また、このような車体剛性調整装置では、フルラップ衝突やオフセット衝突等の衝突形態に応じて車体の剛性を切り替えるだけでなく、衝突する対象物の大小に応じて車体の剛性を切り替えることで対象物に与える反力を制御することも可能である。

特開平１１−２９１９５１号公報（段落００１０〜００１７、図２〜５）

しかしながら、前記の構造では衝突荷重に抗する力、すなわち衝突荷重を直接受け止める力を圧電アクチュエータで発生させるため、この圧電アクチュエータを作動させるための大きな電力が必要であった。そのため、圧電アクチュエータ自体の大型化や圧電アクチュエータに電力を供給するバッテリの大型化といった問題が生じていた。

そこで、本発明では、車体の剛性を小さな力で制御することができる車体剛性調整装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明のうち請求項１に係る車体剛性調整装置は、略Ｕ字状となるＵ字部材と、前記Ｕ字部材の両端を支持するベース部材と、前記Ｕ字部材の中央部側から端部側に向かう衝突荷重に対して略直交する方向への前記Ｕ字部材の変形を拘束し、またその拘束を解除する拘束手段と、を備えることを特徴とする。

ここで、「Ｕ字部材」は、線状、棒状、または帯状などの長尺状に形成された部材を略Ｕ字状に折り曲げることで形成してもよいし、複数の部材を組み合わせることで形成してもよい。

請求項１に記載の発明によれば、Ｕ字部材に衝突荷重が加わったときに、このＵ字部材を拘束手段で拘束することで、Ｕ字部材が複数の腹を有する多次変形モードで座屈することになり、その剛性が高くなる。また、Ｕ字部材に衝突荷重が加わったときに、拘束手段による拘束を解除することで、Ｕ字部材が一つの腹を有する一次変形モードで座屈することになり、その剛性が低くなる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体剛性調整装置であって、前記Ｕ字部材が複数設けられるとともに、前記拘束手段が、前記Ｕ字部材の内側に配設され、その一端縁が前記Ｕ字部材に結合される板状部材と、前記板状部材の他端縁と前記Ｕ字部材との連結およびその解除を行うアクチュエータと、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、板状部材の他端縁とＵ字部材をアクチュエータにより連結することで、衝突荷重に対して略直交する方向へのＵ字部材の変形が板状部材により拘束され、衝突時においてＵ字部材が多次変形モードで座屈し、その剛性が高くなる。また、板状部材の他端縁とＵ字部材の連結をアクチュエータにより解除することで、Ｕ字部材が板状部材によって拘束されなくなるので、衝突時においてＵ字部材が一次変形モードで座屈し、その剛性が低くなる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車体剛性調整装置であって、前記Ｕ字部材が複数設けられるとともに、前記拘束手段が、隣接する二つの前記Ｕ字部材にそれぞれ一端が接合される二つの連結部材と、前記連結部材の他端同士の連結およびその解除を行うアクチュエータと、を備えることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、連結部材同士をアクチュエータにより連結することで、二つのＵ字部材同士が互いに拘束し合い、衝突時においてこれらのＵ字部材が多次変形モードで座屈し、その剛性が高くなる。また、連結部材同士の連結をアクチュエータにより解除することで、二つのＵ字部材は共に拘束されなくなるので、衝突時においてこれらのＵ字部材が一次変形モードで座屈し、その剛性が低くなる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の車体剛性調整装置であって、前記Ｕ字部材が、形状記憶合金からなることを特徴とする。

ここで、「形状記憶合金」は、アルミ合金や鉄系材料に比べ、その座屈荷重と歪エネルギーの値が長さによって大きく異なるという性質を有している。具体的には、形状記憶合金は、その長さが所定値以上であるときはアルミ合金や鉄系材料と同じように座屈する際に座屈荷重がピークとなりその後座屈荷重は低下していく性質を有するが、その長さが所定値未満であるときは座屈した後に再び座屈荷重が上がっていく性質を有している。形状記憶合金は、二段階の応力―歪関係を有する材料（低応力にて降伏をし、一定歪だけ塑性変形を行った後に、再び弾性変形して応力が上昇し、再度降伏が現れる塑性変形を行う材料）である。そのため、長さが所定値未満であるときは、二段目の応力―歪関係が大きく影響し、座屈荷重の上昇が起きる。

そして、このような形状記憶合金を本発明に利用すると、Ｕ字部材を拘束していない場合は、座屈変形する部分が最も長い状態であるため、Ｕ字部材は小さな荷重で座屈する。また、Ｕ字部材の任意箇所を拘束することで座屈変形する部分を分割して所定値未満まで短くした場合は、座屈した後に再び座屈荷重が上がっていくので、Ｕ字部材は前記した小さな荷重よりも遥かに大きな荷重で座屈することになる。

請求項４に記載の発明によれば、Ｕ字部材が形状記憶合金からなるので、このＵ字部材は、長いピッチ（例えば一次変形モード）で変形する際にはヤング率と一段目の降伏応力に比例した座屈荷重を持ち、短いピッチ（例えば多次変形モード）で変形する際には一度座屈した後の二段目の降伏応力に比例した高座屈荷重を持つこととなる。これによって、Ｕ字部材が長いピッチ（例えば一次変形モード）で変形するときの座屈荷重と短いピッチ（例えば多次変形モード）で変形するときの座屈荷重に大きな差を設けることができる。すなわち、Ｕ字部材の座屈荷重を広い範囲で変えることができるので、車体の剛性を広い範囲で調整することができる。

請求項１に記載の発明によれば、衝突荷重に対して略直交する方向へのＵ字部材の変形を拘束または解除するだけで車体の剛性を調整することができるので、従来よりも小さな力で車体の剛性を制御することができる。そのため、装置自体の小型化およびこの装置に電力を供給するバッテリ等の小型化を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、アクチュエータによって板状部材とＵ字部材との連結・解除を行うだけで車体の剛性を調整できるので、従来よりも小さな力で車体の剛性を制御することができる。

請求項３に記載の発明によれば、アクチュエータによって連結部材同士の連結・解除を行うだけで車体の剛性を調整できるので、従来よりも小さな力で車体の剛性を制御することができる。

請求項４に記載の発明によれば、Ｕ字部材が形状記憶合金からなるので、Ｕ字部材の座屈荷重を広い範囲で変えることができ、車体の剛性を広い範囲で調整することができる。

〔第１の実施形態〕
次に、本発明に係る車体剛性調整装置の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は第１の実施形態に係る車体剛性調整装置を備えた車両の前部を示す斜視図、図２は図１の車体剛性調整装置を示す斜視図であり、車体剛性調整装置全体を示す斜視図（ａ）と、拘束手段を拡大して示す斜視図（ｂ）である。また、図３は、図２のアクチュエータ近傍の構造を示す拡大斜視図であり、可動ピンが前進した状態を示す斜視図（ａ）と、可動ピンが後退した状態を示す斜視図（ｂ）である。さらに、図４は、線状部材の変形モードを示す側面図であり、一次変形モードを示す側面図（ａ）と、二次変形モードを示す側面図（ｂ）と、三次変形モードを示す側面図（ｃ）と、四次変形モードを示す側面図（ｄ）と、五次変形モードを示す側面図（ｅ）である。

図１に示すように、車両Ｍは、そのフロントバンパＦＢ内に設けられる車体剛性調整装置１および衝突物検知センサ２と、衝突物検知センサ２からの検出信号に基づいて車体剛性調整装置１を制御する制御装置３を備えている。なお、以下の説明においては、便宜上、複数の衝突物検知センサ２を車両Ｍの右側から順に２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆとして説明することとする。また、以下の説明においては、車両Ｍの前後方向、車両Ｍの左右方向、車両Ｍの上下方向を、単に車両前後方向、車両左右方向、車両上下方向と呼ぶこととする。

図２（ａ）および（ｂ）に示すように、車体剛性調整装置１は、略Ｕ字状に曲げられた複数の線状部材（Ｕ字部材）４と、これらの線状部材４の両端を支持するベース部材５と、衝突荷重に対して略直交する方向への線状部材４の変形を拘束し、またその拘束を解除する拘束手段６と、を主に備えている。

線状部材４は、形状記憶合金からなり、ベース部材５の長手方向に沿ってほぼ等間隔に配設されるとともに、その両端が上下方向に揃うように配設された状態でベース部材５に接合されている。すなわち、この線状部材４は、Ｕ字の両側部に相当する上側部４１および下側部４２が車両前後方向に沿うように、配設されている。

ベース部材５は、車両左右方向に延びる矩形の板状部材であり、その両面５１，５２（以下、「前面５１」、「後面５２」ともいう）が車両前後方向と直交するように配設されている。そして、ベース部材５は、その前面５１に線状部材４が接合された状態で、その後面５２が図１に示す車両Ｍの前部（フロントバンパＦＢが取り付けられる部分）に接合されている。なお、本実施形態では、説明の便宜上ベース部材５を車両前後方向に直交する面を有する部材としたが、実際には、ベース部材の面は湾曲したバンパの取付部分に合わせるように左右対称となるほぼ円弧状に形成されている。そのため、この場合におけるベース部材は、その頂部を通る接線が車両左右方向に対して平行となるように、配設される。

拘束手段６は、その下端縁（一端縁）６１ａが線状部材４の下側部４２に結合されるプレート６１と、このプレート６１の上端縁（他端縁）６１ｂと線状部材４の上側部４１との連結およびその解除を行うアクチュエータ６２と、を主に備えている。

プレート６１は、複数の略Ｕ字状となる線状部材４の内側（上側部４１と下側部４２の間）を通るように配設される板状部材であり、ベース部材５に対して略平行となる状態で車両前後方向に略等間隔に四枚並べられている。なお、本実施形態では、プレート６１の枚数を四枚とするが、本発明はこれに限定されず、その枚数はいくつであってもよい。また、プレート６１の上端縁６１ｂには、図３（ａ）および（ｂ）に拡大して示すように、複数の線状部材４が挿通可能な複数の溝部６１ｃ（一つのみ図示）が形成されるとともに、各溝部６１ｃを挟んだ両側に、アクチュエータ６２と、このアクチュエータ６２の可動ピン６２ａが入り込む穴部６３ａを有した凹状部材６３が接合されている。なお、溝部６１ｃは、その両側の側壁によって線状部材４の車両左右方向への変形を拘束するとともに、その底壁とアクチュエータ６２の可動ピン６２ａによって線状部材４の車両上下方向への変形を拘束している。

アクチュエータ６２は、いわゆる電磁ソレノイドであり、その軸方向に進退自在となる可動ピン６２ａと、この可動ピン６２ａを進退させる駆動部６２ｂとで主に構成されている。そして、このアクチュエータ６２は、制御装置３（図１参照）によりＯＮにされることで可動ピン６２ａを前進させて溝部６１ｃの開口を塞ぎ、線状部材４とプレート６１とを連結する。また、このアクチュエータ６２は、制御装置３（図１参照）によりＯＦＦにされることで可動ピン６２ａを後退させて溝部６１ｃの開口を開放し、線状部材４とプレート６１との連結を解除している。なお、溝部６１ｃの開口を塞ぐべく前進した可動ピン６２ａは、凹状部材６３と係合することによって、線状部材４の上方向への変形を強固に抑えることができるようになっている。

図１に示すように、衝突物検知センサ２ａ〜２ｆは、衝突対象物の硬さを検出するものである。この衝突物検知センサ２ａ〜２ｆとしては、例えば衝突対象物を画像として検知するカメラや、衝突対象物の温度を検知する赤外線センサや、衝撃時における車体の歪を検知する歪センサなどを用いることができる。また、制御装置３は、衝突物検知センサ２ａ〜２ｆからの出力（例えば、画像データ、温度、歪など）に基づいて衝突対象物の硬さを判定するとともに、この衝突対象物の硬さや図示せぬ車速センサから検出される車速などに応じて車体剛性調整装置１の各アクチュエータ６２（図２参照）を制御するものである。なお、本実施形態では、衝突物検知センサ２ａ〜２ｆを衝突対象物の硬さを検出するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、衝突物検知センサ２ａ〜２ｆとして、レーザや超音波等を利用して衝突対象物との距離を検知する距離センサを用いてもよい。この場合は、例えば車両のオフセット衝突やフルラップ衝突に対応するように、車体剛性調整装置１の剛性を切り替えることができる。

また、制御装置３は、例えば衝突物検知センサ２ａ〜２ｆのうち隣り合う四つ以上のセンサから検出信号が出力されていると判断した場合は、その衝突対象物が大きいと判定し、隣り合う三つ以下のセンサから検出信号が出力されていると判断した場合は、その衝突対象物が小さいと判定する。そして、この制御装置３は、前記のように判定した衝突対象物の大きさや硬さに応じて複数のアクチュエータ６２（図２参照）のＯＮ・ＯＦＦを制御する。具体的に、この制御装置３は、図２に示す各線状部材４の上側部４１近傍に配設された四つのアクチュエータ６２を適宜制御することで、各線状部材４の上側部４１および下側部４２の変形モードを制御している。

ここで、本実施形態における変形モードには、図４（ａ）に示すような上側部４１および下側部４２がそれぞれ一つの腹４１ａ，４２ａを有して変形する一次変形モード、図４（ｂ）に示すような二つの腹４１ｂ，４２ｂを有して変形する二次変形モード、図４（ｃ）に示すような三つの腹４１ｃ，４２ｃを有して変形する三次変形モード、図４（ｄ）に示すような四つの腹４１ｄ，４２ｄを有して変形する四次変形モード、図４（ｅ）に示すような五つの腹４１ｅ，４２ｅを有して変形する五次変形モードがある。

そして、これらの変形モードのうち、図４（ａ）に示す一次変形モードは四つのアクチュエータ６２の全てをＯＦＦにすることで切り替えられ、図４（ｂ）に示す二次変形モードは一つのアクチュエータ６２のみをＯＮにすることで切り替えられ、図４（ｃ）に示す三次変形モードは二つのアクチュエータ６２のみをＯＮにすることで切り替えられ、図４（ｄ）に示す四次変形モードは三つのアクチュエータ６２のみをＯＮにすることで切り替えられ、図４（ｅ）に示す五次変形モードは四つのアクチュエータ６２の全てをＯＮにすることで切り替えられる。

なお、前記したように適宜線状部材４の変形モードを切り替えることにより、この線状部材４の剛性を変化させることができる。以下に、各変形モードに応じた衝突荷重に抗する荷重について、図５を用いて、本実施形態の材料である形状記憶合金と、アルミや鉄などの形状記憶合金でない他の材料とを比較しつつ説明する。参照する図面において、図５は、各変形モードにおける線状部材の変位と衝突荷重に抗する荷重との関係を示すグラフであり、アルミなどの形状記憶合金でない材料の変位と荷重の関係を示すグラフ（ａ）と、形状記憶合金の変位と荷重の関係を示すグラフ（ｂ）である。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、どちらの材料にも共通して言えることは、変形モードを多次変形にすればする程、衝突荷重に抗する荷重、すなわち線状部材４の剛性を上げることができることである。そして、本実施形態の材料である形状記憶合金と、そうでない材料との違いは、線状部材４を五次変形モードで座屈させた場合に顕著に表れる。すなわち、図５（ａ）に示す形状記憶合金でない材料の方では、座屈（グラフの頂上部）後に衝突荷重に抗する荷重は下がっていくが、図５（ｂ）に示す形状記憶合金の方では、座屈後に下がった荷重は再び上昇していく。これにより、本実施形態のように形状記憶合金を用いると、五次変形モードの際の剛性を形状記憶合金でない材料の剛性と比べて飛躍的に上げることができることが分かる。

次に、この車体剛性調整装置１の動作について図１、図２および図５を参照して説明する。
最初に、図１を参照して車両Ｍが小さな対象物（例えば、電柱や小型車など）に衝突する場合について説明する。まず、車両Ｍが小さな衝突対象物に対して衝突しようとすると、小さな衝突対象物は衝突物検知センサ２ａ〜２ｆのうちの例えば隣接する二つの衝突物検知センサ２ｂ，２ｃにより検出され、その信号が制御装置３に出力される。そして、この制御装置３において前記二つの衝突物検知センサ２ｂ，２ｃから検出信号が出力されていると判断されて、衝突対象物が小型であると判定される。このように衝突対象物が小型であると判定した制御装置３は、他に車速などを参照しつつ、例えば全てのアクチュエータ６２をＯＦＦにすることで、全ての線状部材４（図２参照）を一次変形モード（図４（ａ）参照）で座屈させる。

続いて、図１を参照して車両Ｍが大きな対象物（例えば、大型車など）に衝突する場合について説明する。まず、車両Ｍが大きな衝突対象物に対して衝突しようとすると、大きな衝突対象物は衝突物検知センサ２ａ〜２ｆのうち例えば隣接する四つの衝突物検知センサ２ａ〜２ｄにより検出され、その信号が制御装置３に出力される。そして、この制御装置３において前記四つの衝突物検知センサ２ａ〜２ｄから検出信号が出力されていると判断されて、衝突対象物が大型であると判定される。このように衝突対象物が大型であると判定した制御装置３は、他に車速などを参照しつつ、例えば全てのアクチュエータ６２をＯＮにすることで、全ての線状部材４（図２参照）を五次変形モード（図４（ｅ）参照）で座屈させる。

なお、前記した説明においては、全てのアクチュエータ６２をＯＮ・ＯＦＦすることで全ての線状部材４を五次変形モード・一次変形モードで座屈させたが、他にも各線状部材４に設置される四つのアクチュエータ６２を選択的に適宜ＯＮ・ＯＦＦさせることで、各線状部材４を図４（ｂ）〜（ｄ）に示すような二次変形モード〜四次変形モードで座屈させることができる。また、前記したように衝突時に全ての線状部材４の変形モードを変更する必要はなく、衝突する部分に対応した線状部材４のみ（例えば、右側半分の線状部材４のみなど）をその衝突対象物に適した変形モードに切り替えるように制御してもよい。

また、前記した説明においては、衝突対象物の大きさに応じて各アクチュエータ６２を制御したが、本発明はこれに限定されず、例えば衝突対象物の硬さに応じて各アクチュエータ６２を制御してもよい。なお、この場合における制御装置３は、例えば、衝突物検知センサ２ａ〜２ｆで検出した衝突対象物の硬さが所定値未満であると判断したときに全てのアクチュエータ６２をＯＦＦにして全ての線状部材４を一次変形モードで座屈させ、衝突対象物の硬さが所定値以上であると判断したときに全てのアクチュエータ６２をＯＮにして全ての線状部材４を五次変形モードで座屈させる。

以上によれば、第１の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
衝突荷重に対して略直交する方向へ線状部材４が変形するのをアクチュエータ６２によって抑えるだけで車体の剛性を高めることができるので、従来よりも小さな力で車体の剛性を制御することができる。そのため、装置自体の小型化およびこの装置に電力を供給するバッテリ等の小型化を図ることができる。

線状部材４が形状記憶合金からなるので、例えば五次変形モードにおいては座屈後に再び衝突荷重に抗する荷重が上がるので、車体の剛性をより向上させることができる。また、線状部材４がプレート６１によって車両左右方向に支持されるので、車両Ｍが斜めにぶつかった場合であっても線状部材４が倒されることがなく、良好に機能することとなる。

〔第２の実施形態〕
以下に、本発明に係る車体剛性調整装置の第２の実施形態について説明する。この実施形態は第１の実施形態の車体剛性調整装置１を一部変更したものなので、第１の実施形態と同様の構成要素については同一符号を付し、その説明を省略する。参照する図面において、図６は、第２の実施形態に係る車体剛性調整装置を示す斜視図であり、車体剛性調整装置全体を示す斜視図（ａ）と、拘束手段を拡大して示す斜視図（ｂ）である。また、図７は、図６のアクチュエータ近傍の構造を示す拡大斜視図であり、連結部材が連結された状態を示す斜視図（ａ）と、連結部材の連結が解除された状態を示す分解斜視図（ｂ）である。

図６に示すように、車体剛性調整装置１Ａは、第１の実施形態と同様の線状部材４とベース部材５を備える他、第１の実施形態とは異なる構造の拘束手段７を主に備えている。なお、線状部材４は、第１の実施形態とは異なり、その両端が上下方向において揃わないように、具体的にはその上側部４１が車両左側に配設され、下側部４２が車両右側となるようにベース部材５に対して斜めに接合されている。また、複数の線状部材４は、隣り合う線状部材４のうち一方の線状部材４の上側部４１が、他方の線状部材４の下側部４２の上方に位置するように配設されている。

拘束手段７は、隣接する二つの線状部材４にそれぞれ一端が接合される二つの連結部材７１と、これらの連結部材７１の他端同士の連結およびその解除を行うアクチュエータ７２と、を主に備えている。連結部材７１は、二つで一組となっており、その各組が隣接する二つの線状部材４間に複数螺旋状に配設されている。具体的には、連結部材７１は隣接する二つの線状部材４間にそれぞれ５組ずつ配設されており、そのうち最前方に位置する１組の連結部材７１が車両左右方向にほぼ平行となった状態で配設され、最後方に位置する１組の連結部材７１が車両上下方向にほぼ平行となった状態で配設されるように、前方から後方に向かうにつれて徐々に起き上がるように配設されている。言い換えると、二つの線状部材４間に配設される連結部材７１の各組は、ベース部材５の面とほぼ平行となる状態で車両前後方向にほぼ等間隔に配設されるとともに、隣接する二つの線状部材４のうち一方の線状部材４の上側部４１と他方の線状部材４の下側部４２とに跨るように配設されている。

また、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、各組を構成する二つの連結部材７１の他端には、これらの連結部材７１が同軸となる状態で重なり合うことが可能なように、それぞれ段付きの重合部７１ａが形成されており、これらの重合部７１ａには、各重合部７１ａが重なり合った状態において貫通状態となる貫通孔７１ｂがそれぞれ連結部材７１の軸方向に直交するように形成されている。そして、これらの貫通孔７１ｂに対してアクチュエータ７２の可動ピン７２ａが挿入自在となるように、この可動ピン７２ａをその軸方向に進退させる駆動部７２ｂが一方の連結部材７１の他端に接合されている。なお、このアクチュエータ７２は、制御装置３（図１参照）によりＯＮにされることで可動ピン７２ａを前進させて二つの連結部材７１を連結し、ＯＦＦにされることで可動ピン７２ａを後退させて二つの連結部材７１の連結を解除するように作用する。

次に、この車体剛性調整装置１Ａの動作について図１、図４および図６を参照して説明する。
最初に、図１を参照して車両Ｍが小さな対象物（例えば、電柱や小型車など）に衝突する場合について説明する。まず、車両Ｍが小さな衝突対象物に対して衝突しようとすると、小さな衝突対象物は衝突物検知センサ２ａ〜２ｆのうちの例えば隣接する二つの衝突物検知センサ２ｂ，２ｃにより検出され、その信号が制御装置３に出力される。そして、この制御装置３において前記二つの衝突物検知センサ２ｂ，２ｃから検出信号が出力されていると判断されて、衝突対象物が小型であると判定される。このように衝突対象物が小型であると判定した制御装置３は、他に車速などを参照しつつ、例えば図６に示す最前方のアクチュエータ７２のみをＯＮにすることで、全ての線状部材４を一次変形モード（図４（ａ）参照）で座屈させる。なお、全ての線状部材４を一次変形モードで座屈させる場合には、最前方のアクチュエータ７２もＯＦＦとしてもよいが、前記のようにＯＮとすることによって衝突荷重が斜めから入力された場合における線状部材４の倒れを防止することができる。

続いて、図１を参照して車両Ｍが大きな対象物（例えば、大型車など）に衝突する場合について説明する。まず、車両Ｍが大きな衝突対象物に対して衝突しようとすると、大きな衝突対象物は衝突物検知センサ２ａ〜２ｆのうち例えば隣接する四つの衝突物検知センサ２ａ〜２ｄにより検出され、その信号が制御装置３に出力される。そして、この制御装置３において前記四つの衝突物検知センサ２ａ〜２ｄから検出信号が出力されていると判断されて、衝突対象物が大型であると判定される。このように衝突対象物が大型であると判定した制御装置３は、他に車速などを参照しつつ、例えば図６に示す全てのアクチュエータ７２をＯＮにすることで、全ての線状部材４を五次変形モード（図４（ｅ）参照）で座屈させる。

なお、前記した説明においては、全ての線状部材４を一次変形モードまたは五次変形モードで座屈させるように制御したが、他にも隣接する二つの線状部材４間に配設される５組の連結部材７１を選択的に適宜連結・解除させることで、各線状部材４を図４（ｂ）〜（ｄ）に示すような二次変形モード〜四次変形モードで座屈させることができる。また、前記したように衝突時に全ての線状部材４の変形モードを変更する必要はなく、衝突する部分の線状部材４のみをその衝突対象物に適した変形モードに切り替えるように制御してもよい。

以上によれば、第２の実施形態において、次のような効果を得ることができる。
線状部材４がベース部材５に対して斜めに配設されるので、衝突荷重が斜めから入力された場合であっても線状部材４の倒れが防止される。さらに、衝突時において隣接する線状部材４が連結部材７１により連結されるので、線状部材４の倒れが確実に防止される。

以上、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
本実施形態では、車体剛性調整装置１，１Ａおよび衝突物検知センサ２ａ〜２ｆをフロントバンパＦＢ内に設けているが、本発明はこれに限定されず、例えば車両Ｍの後部に配設されるリアバンパ内や、車両Ｍの左右に配設されるサイドシル内などにこれらの機器を設けてもよい。また、本実施形態では、車体剛性調整装置１，１ＡをフロントバンパＦＢとほぼ同じ大きさで形成したが、本発明はこれに限定されず、剛性の調整が必要な部分（例えば、フロントバンパＦＢ内の左側部分または右側部分など）にのみ車体剛性調整装置を部分的に設けるようにしてもよい。

本実施形態では、衝突対象物の硬さに応じてアクチュエータ６２，７２を制御することとしたが、本発明はこれに限定されず、オフセット衝突やフルラップ衝突などの衝突形態に応じてアクチュエータ６２，７２を制御するようにしてもよい。また、アクチュエータ６２，７２のＯＮ・ＯＦＦと可動ピン６２ａ，７２ａの前進・後退との関係は、本実施形態に限定されず、逆であってもよい。

第１の実施形態では、図８（ａ）に示すように、線状部材４が、車両前方から見た状態において車両上下方向に平行となるように、配置されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８（ｂ）に示すように、隣接する二つの線状部材４を、車両前方から見た状態においてハ字状となるように、すなわち、隣接する二つの線状部材４を、その上側部４１同士（または下側部４２同士）が互いに近づき合うように車両上下方向に対して傾斜させて配置してもよい。なお、このように各線状部材４をハ字状に配置することによって、衝突荷重の入力方向に対して等方性を持たせることができるので、各線状部材４の横倒れを更に防止することができる。

第１の実施形態に係る車体剛性調整装置を備えた車両の前部を示す斜視図である。図１の車体剛性調整装置を示す斜視図であり、車体剛性調整装置全体を示す斜視図（ａ）と、拘束手段を拡大して示す斜視図（ｂ）である。図２のアクチュエータ近傍の構造を示す拡大斜視図であり、可動ピンが前進した状態を示す斜視図（ａ）と、可動ピンが後退した状態を示す斜視図（ｂ）である。線状部材の変形モードを示す側面図であり、一次変形モードを示す側面図（ａ）と、二次変形モードを示す側面図（ｂ）と、三次変形モードを示す側面図（ｃ）と、四次変形モードを示す側面図（ｄ）と、五次変形モードを示す側面図（ｅ）である。各変形モードにおける線状部材の変位と衝突荷重に抗する荷重との関係を示すグラフであり、アルミなどの形状記憶合金でない材料の変位と荷重の関係を示すグラフ（ａ）と、形状記憶合金の変位と荷重の関係を示すグラフ（ｂ）である。第２の実施形態に係る車体剛性調整装置を示す斜視図であり、車体剛性調整装置全体を示す斜視図（ａ）と、拘束手段を拡大して示す斜視図（ｂ）である。図６のアクチュエータ近傍の構造を示す拡大斜視図であり、連結部材が連結された状態を示す斜視図（ａ）と、連結部材の連結が解除された状態を示す分解斜視図（ｂ）である。第１の実施形態における線状部材の配置を示す正面図（ａ）と、他の形態における線状部材の配置を示す正面図（ｂ）である。

符号の説明

１，１Ａ車体剛性調整装置
２衝突物検知センサ
３制御装置
４線状部材（Ｕ字部材）
４１上側部
４２下側部
５ベース部材
６，７拘束手段
６１プレート
６１ａ下端縁
６１ｂ上端縁
６１ｃ溝部
６２アクチュエータ
６２ａ可動ピン
６２ｂ駆動部
７１連結部材
７１ａ重合部
７１ｂ貫通孔
７２アクチュエータ
７２ａ可動ピン
７２ｂ駆動部
ＦＢフロントバンパ
Ｍ車両

Claims

略Ｕ字状となるＵ字部材と、
前記Ｕ字部材の両端を支持するベース部材と、
前記Ｕ字部材の中央部側から端部側に向かう衝突荷重に対して略直交する方向への前記Ｕ字部材の変形を拘束し、またその拘束を解除する拘束手段と、を備えることを特徴とする車体剛性調整装置。
請求項１に記載の車体剛性調整装置であって、
前記Ｕ字部材が複数設けられるとともに、
前記拘束手段が、
前記Ｕ字部材の内側に配設され、その一端縁が前記Ｕ字部材に結合される板状部材と、
前記板状部材の他端縁と前記Ｕ字部材との連結およびその解除を行うアクチュエータと、を備えることを特徴とする車体剛性調整装置。
請求項１に記載の車体剛性調整装置であって、
前記Ｕ字部材が複数設けられるとともに、
前記拘束手段が、
隣接する二つの前記Ｕ字部材にそれぞれ一端が接合される二つの連結部材と、
前記連結部材の他端同士の連結およびその解除を行うアクチュエータと、を備えることを特徴とする車体剛性調整装置。
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の車体剛性調整装置であって、
前記Ｕ字部材が、形状記憶合金からなることを特徴とする車体剛性調整装置。