CN102301081B - 汽车发动机罩的铰接系统和相关的发动机罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车发动机罩(1)的铰接系统，包括铰链(2)，装有围绕旋转轴(20)彼此铰接的活动关节(21)和固定关节(22)；另外，包括固定关节(22)固定于其上的铰链支架(3)。该铰接系统的特征在于，铰链支架(3)包括基座(30)和把所述固定关节(22)固定在所述铰链支架(3)上的固定装置(31)，所述固定装置(31)是为了在施加于铰链(2)的预定的应力作用下在基座(30)变形之前挠曲和/或折断而形成的，还在于，该固定关节(22)包括连接到所述基座(30)的第一部分(25)和连接到所述固定装置(31)的第二部分(26)。本发明可应用于行人与汽车碰撞时的安全领域。

Description

汽车发动机罩的铰接系统和相关的发动机罩

技术领域

本发明涉及汽车发动机罩的铰接系统和配备这样一种铰接系统的汽车发动机罩。

背景技术

更具体地说，它涉及汽车发动机罩的铰接系统，包括铰链，装有围绕旋转轴彼此铰接的活动关节和固定关节，另外，还包括固定关节固定于其上的铰链支架。

大部分轿车都有发动机罩，用这样一种铰接系统铰接在其汽车结构的后部。习惯上，该发动机罩借助于分别设置在发动机罩右侧和左侧的两个铰接系统铰接在汽车结构上，所述铰接系统，例如，作为前侧翼的衬里联系在车身件上。

图1举例说明这样一种汽车的前部，包括前发动机罩1，安装得使封闭特别是接纳不可见的发动机-推进装置的发动机舱；所述发动机罩1配备在挡风玻璃的延长线上，汽车的两个前侧翼A之间，这些前侧翼属于车身件，组成汽车结构的一部分。

在汽车与行人碰撞的情况下，行人头部T(在图1上简化为圆球)一般都撞在发动机罩1上。当行人头部T碰撞在发动机罩1上时，发动机罩产生凹陷，直至头部可能碰撞在位于发动机罩下面的刚性零件，诸如，把发动机罩铰接到汽车结构上的铰链为止。对刚性零件的这些撞击构成摔倒的行人死亡或受伤的主要原因。

为了避免这样的后果，某些轿车装有配备吸收碰撞的适当零件的铰链。可是，这些零件一般不能提供足够深的发动机罩凹陷来在碰撞时最好地保护行人。另外，当用户操纵发动机罩时或者当外部应力施加在发动机罩时，这些铰链强度较低而且容易变形。

发明内容

本发明的目的在于全部或部分地克服这些缺点，提供一种铰接系统，它同时具有操作的强度，又吸收与行人碰撞相联系的大部分应力。

为此，提出一种汽车发动机罩的铰接系统，包括铰链，装有围绕旋转轴彼此铰接的活动关节和固定关节，另外，还包括固定关节固定于其上的铰链支架，所述铰接系统的特征在于，它包括基座和把所述固定关节固定在所述铰链支架上的固定装置，所述固定装置是为了在施加于铰链上的预定应力的作用下在基座变形之前挠曲和/或折断而形成的铰链支架，还在于，该固定关节包括连接到所述基座的第一部分和连接到所述固定装置的第二部分。

于是，在铰接系统水平上碰撞行人时，该固定装置弯曲变形，甚至折断，于是允许固定关节相对于连接到铰链支架基座的第一部分翻倒，于是减弱与行人碰撞相联系的应力。于是，本发明允许为行人头部提供足够深的下陷，以便吸收的大部分碰撞能量，限制行人的后果。

在一个特定的实现中，该固定装置包括索耳，组成铰链支架基座立面上的凸出部，所述索耳具有一个相对于基座的伸出部分，而且其中固定关节的第二部分固定在该索耳所述端部。

显而易见，该索耳是为了在施加于铰链的预定应力的作用下在基座变形之前挠曲而形成的。在立面上采用这样的索耳，索耳挠曲的幅度增大，使对行人碰撞的吸收得以改善。

铰链支架的索耳最好设有一个孔，让把固定关节的第二部分固定在所述索耳上的固定装置穿过，而且其中穿过所述孔的轴和旋转轴交叉，与铰链支架基座形成一个预定的角度，所述角度在40和60°之间，优选约为50°。

行人头部的碰撞角度相对于水平面一般在40和60°之间，而铰链支架的基座优选基本上水平延伸。这样，行人头部在发动机罩上，在铰链旋转轴的水平上的碰撞，最好地用这样一种配置吸收。于是，事实上，行人冲击力的方向最优地通过可变形的索耳，于是挠曲得到改善，并对碰撞的吸收增大。

按照一个特征，该活动关节在垂直于旋转轴的旋转平面内旋转，而且其中固定关节的第一和第二部分从所述旋转平面的两侧伸展。

这种配置尤其允许固定装置向发动机罩内部挠曲，并因而该铰链向内部塌陷，具有改善一般位于发动机罩内部的碰撞吸收的优点。

按照另一个特征，该固定关节包括一个与活动关节铰接的端盖、比所述端盖低并构成固定关节第一部分的下侧部分、和组成所述端盖凸出部并构成固定关节第二部分的索耳，所述固定关节的索耳是为了在施加于铰链的预定应力的作用下在端盖变形之前挠曲而形成的。

索耳的下侧部分和固定关节最好在端盖的两侧伸展。

该铰链支架最好包括至少一个增强装置，用以使固定装置和基座之间的连接刚度增大，所述增强装置特别是以在所述基座中和在所述固定装置中形成的冲制件或者凸台的形式实现的。于是，该增强装置允许控制固定装置的挠曲。

在一个特定的实施模式中，该铰链支架是一个单片的工件，特别是一个用金属材料冲制的工件。

本发明还涉及配备至少一个按照本发明的铰接系统的汽车发动机罩。

铰链支架的固定装置最好向发动机罩内部延伸，以便允许向发动机罩内部挠曲。

附图说明

参照附图阅读下面对一个非限制性实施例的详细描述，将会看出本发明的其他特征和优点，附图中：

●图1(已经描述)是汽车前部的上视图；

●图2是在汽车的情况下按照本发明的铰接系统的透视图，汽车外部视图；

●图3是在汽车的情况下按照本发明的铰接系统的零件分解透视图；

●图4是在汽车的情况下图3铰接系统的侧视图，汽车内部视图；

●图5和6是在汽车的情况下按照本发明的铰接系统的部分透视图，分别为汽车内部和外部视图；

●图7是图3铰接系统的透视图，表示在碰撞行人的过程中变形的状态；而

●图8和9是在汽车的情况下按照本发明的铰接系统面部视图，分别处于碰撞行人的起点和终点。

具体实施方式

参照图2至9的描述，本发明涉及装配在汽车结构中的汽车发动机罩1的一种铰接系统，特别是装在图2中可见的前侧翼的衬里10上。

一辆汽车尤其可以包括两个铰接系统，固定在汽车前部结构的每一侧，就是说，分别固定在汽车右侧和左侧的前侧翼10的衬里上。

该铰接系统包括：

●铰链2；和

●铰链支架3，铰链2固定于其上。

铰链2包括围绕旋转轴20彼此铰接的活动关节21和固定关节22；该旋转轴20沿着汽车的横向(从右至左)延伸。

活动关节21以臂的形式呈现，该臂沿着汽车的纵向(从前到后)延伸，其上固定发动机罩1。正如图3举例说明的，活动关节21配备孔23，允许活动关节21上的发动机罩1的固定螺钉11(只有在图5中可见)通过。活动关节21在其后端部与固定关节22铰接。

固定关节22固定在铰链支架3上，并包括：

●端盖24，其上铰接活动关节20，所述端盖(flasque)24基本上沿着汽车垂直纵向平面延伸；

●比所述端盖24低的下侧部分25，所述下侧部分25基本上在水平面上延伸；和

●索耳26，组成端盖24的凸出部，并具有一个平坦和基本上水平的端部。

下侧部分25和索耳26在端盖24的两侧伸展。下侧部分25从端盖24的外表面出发，换句话说，从位于汽车外侧的面出发延伸，而索耳26从端盖24与外表面相反的内表面出发延伸。

另外，索耳26配备在固定关节22相对于旋转轴20的后部，而下侧部分25主要安排在固定关节22的前部。

如图3，6和8所示，索耳26的端部相对于下侧部分25高出一个预定的高度(或者悬垂安排)。换句话说，索耳26的端部和下侧部分25不共面，并伸展在垂直错开的基本上水平的平面上；索耳26的端部比下侧部分25高。

下侧部分25和索耳26借助于固定螺钉(在这些图中未示出)固定在铰链支架3上。如图6和7所示，索耳26的端部设有孔27，用来让螺钉通过，而下侧部分25同样设有孔28，用来让螺钉通过。孔27位于固定关节22相对旋转轴20的后部，而孔28配备在固定关节22之前。

铰链支架3包括：

●基座30，基本上平坦和水平，固定在前侧翼10的衬里上；和

●索耳31，组成基座30立面上的凸出部，并具有平坦和基本上水平的端部。

基座30基本上沿着纵向在铰链2活动关节21的下面延伸。这个基座30具有一个基本上平坦和垂直的下侧部分32。正如图2举例说明的，铰链支架3用焊接借助于在所述前侧翼10的衬里和下侧部分32之间实现的焊点39固定在相应的前侧翼10的衬里上。

下侧部分25用来固定在基座30上。为此，基座30设有孔38(见图3和6)，它与安排在固定关节22的下侧部分25的孔28对齐，目的在于允许相应的固定螺钉通过。

如图3，5，6和8所示，索耳31的端部相对于基座30高出一个预定的高度(或垂直安排)。换句话说，索耳31的端部和基座30不共面，而在垂直错开的基本上水平的平面上伸展；索耳31的端部位置比基座30高。

索耳31向汽车内部延伸，以便面对固定关节22的索耳26。索耳31端部和铰链支架3的基座30之间的高度距离基本上等于索耳26端部和固定关节22下侧部分25之间的高度距离。

铰链支架3的索耳31用来固定在固定关节22的索耳26上。为此，索耳31设有孔37(见图3和6)，它与安排得与固定关节22索耳26中的孔27对齐，目的在于允许相应的固定螺钉通过。

当固定关节22借助于两个螺钉固定在铰链支架3上时，固定关节22的索耳26用螺钉固定，并紧贴在铰链支架3的索耳31上，而固定关节22的下侧部分25同样用螺钉固定，并紧贴在铰链支架3的基座30上。

图4举例说明虚拟轴8：

●通过分别安排在固定关节22的索耳26上和铰链支架3的索耳31上的孔27，37；和

●与旋转轴20交叉。

该轴8与铰链支架3的基座30形成一个预定的角度Ω，该角度Ω在40和60°之间，优选约为50°。事实上，已经证实，碰撞行人时，行人头部以一个相对于水平约为50°的角度Ω撞击发动机罩1；使得行人头部传递的应力，对应于为了限制行人受伤而吸收的应力，以约为50°的角度Ω施加在发动机罩1和铰链2上。

当行人，特别是行人的头部T碰撞发动机罩1时，在铰链2上施加一个一般指向发动机罩1内部的力。在该力的作用下，和正如图7和9举例说明的，固定关节22的索耳26在铰链支架3的索耳31上施加一个应力，它发生向发动机罩内部的挠曲变形。该挠曲，在图7上用弯成弧形的箭头举例说明，基本上对应于索耳31的旋转，它允许行人头部T下陷，但仍吸收的该碰撞传递的应力。

另外，由于固定关节22的固定螺钉设置在端盖24的两侧(换句话说，活动关节21的旋转平面)，冲击应力导致位于该索耳31的固定螺钉的水平上索耳31在固定关节22的索耳26上弯曲作功，但仍导致下侧部分25的固定螺钉的水平上一个在铰链支架3的基座30的压缩应力。这种配置允许较有效地把弯曲应力施加在可变形的索耳31水平上，并因而较好地吸收行人碰撞造成的应力。

上述轴8的取向，以便实现预定的角度Ω，允许应力良好地在索耳31能够挠曲的方向上传递，于是使行人碰撞被铰接系统最佳地吸收。

为了控制铰链支架3索耳31受冲击的情况下的弯曲，并使索耳31在正常寿命情况下保持足够的刚度，铰链支架3包括至少一个增强装置，用以提高索耳31和基座30之间的连接刚度。在图3和6所示的实现中，该增强装置以冲制件或凸台34的形式实现，后者同时在基座30和索耳31中使铰链支架3下表面(对应于铰链2的反面)凸出。如图6所示，该冲制件或者凸台34沿着安排在基座30中的凸起部分直至其安排孔37的端部水平上的连线延伸。该冲制件或者凸台尺寸的确定和形状取决于索耳31所希望的刚度或柔性。

在一个没有示出的方案中，该增强装置以固定在基座30和索耳31上的镶嵌件的形式实现。

显而易见，上述实施例没有任何限制性质，而且在不脱离本发明的范围的情况下，对按照本发明的铰接系统可以提出其他细节和改进，其中可以实现，例如，铰链支架和/或固定关节的其他形状。

Claims (9)

1.汽车发动机罩（1）的铰接系统，包括铰链（2），装有围绕旋转轴（20）彼此铰接的活动关节（21）和固定关节（22），另外，还包括固定关节（22）固定于其上的铰链支架（3），其特征在于，铰链支架（3）包括基座（30）和固定关节（22）在所述铰链支架（3）上的固定装置（31），其中该固定装置包括索耳（31），在铰链支架（3）的基座（30）立面上凸出，所述索耳（31）具有一个相对于基座（30）悬垂的端部，而且其中固定关节（22）的第二部分（26）固定在索耳（31）的所述端部上，所述固定装置（31）设计得在施加于铰链（2）上的预定应力的作用下在基座（30）变形之前挠曲和/或折断，还在于，固定关节（22）包括连接到所述基座（30）的第一部分（25）和连接到所述固定装置（31）的第二部分（26）。

2.按照权利要求1的系统，其特征在于，铰链支架（3）的索耳（31）设有孔（37），让把固定关节（22）的第二部分（26）固定在所述索耳（31）上的固定机构通过，而且其中所述孔（37）通过的轴（8）和交叉的旋转轴（20），与铰链支架（3）的基座（30）形成预定的角度（Ω），所述角度（Ω)在40和60°之间，优选约为50°。

3.按照权利要求1或2的系统，其特征在于，该活动关节（21）在一个垂直于旋转轴（20）的平面内旋转，而且其中固定关节（22）的第一和第二部分（25,26)在所述旋转平面两侧伸展。

4.按照权利要求1至3中任何一项的系统，其特征在于，固定关节（22）包括与活动关节（21）铰接的端盖（24）、相对于所述端盖（24）在下面并构成固定关节（22）第一部分的下侧部分（25）和组成所述端盖（24）的凸出部并构成固定关节（22）第二部分的索耳（26），所述固定关节（22）的索耳（26）是为了在施加于铰链（2）上的预定的应力的作用下在端盖（24）变形之前挠曲而形成的。

5.按照权利要求4的系统，其特征在于，固定关节（22）的下侧部分（25）和索耳（26）在端盖（24）的两侧伸展。

6.按照权利要求1至5中任何一项的系统，其特征在于，铰链支架（3）包括至少一个增强装置（34），用以提高固定装置（31）和基座（30）之间的连接刚度，所述增强装置尤其以在所述基座（30）和在所述固定装置（31）中形成的冲制件或者凸台的形式实现。

7.按照权利要求1至6中任何一项的系统，其特征在于，铰链支架（3）是单件的工件，尤其是用金属材料冲制的工件。

8.配备至少一个按照权利要求1至7中任何一项的铰接系统的汽车发动机罩。

9.按照权利要求8的发动机罩，其中铰链支架（3）的固定装置（31）向发动机罩（1）内部延伸。

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