CN102619422B - 一种汽车及其发动机、发动机罩铰链 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽车发动机罩铰链，其包括铰链支架和铰链支座，铰链支座进一步包括铰链上支座和铰链下支座，铰链上支座通过第一旋转销与铰链支架可旋转地连接，铰链上支座在远离第一旋转销的一端通过第二旋转销与铰链下支座可旋转地连接，并且在靠近第一旋转销的一端与铰链下支座固定连接。当行人头部撞击在发动机罩铰链及其附近区域，铰链上支座与铰链下支座的固定连接受到的剪切力超过预定值时，铰链上支座与铰链下支座的固定连接因剪切而被破坏，从而导致铰链支架与铰链上支座一起绕第二旋转销转动，从而增大了发动机罩铰链区域的溃缩空间，有利于降低发动机罩铰链区域的行人头部伤害值。本发明同时涉及一种包括上述发动机罩铰链的汽车发动机和汽车。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车结构件的连接装置，特别地涉及一种汽车发动机罩铰链。本发明还涉及一种包括该发动机罩铰链的汽车发动机和汽车。
背景技术
随着汽车安全技术的不断发展，车辆的行人保护性能越来越受到重视。而在车辆对行人的头部碰撞中，现有发动机罩铰链区域的头部伤害值普遍较高，很多情况下会超过规定的限定值，这一直都是设计中的一个难点。
图1为一种现有的发动机罩铰链，铰链一般分为两部分，分别为铰链支架11和铰链支座12，铰链支架11和铰链支座12通过旋转销13被可旋转地连接。由于发动机罩铰链具有约束发动机罩的功能，对铰链侧向刚度有一定的要求，因此在普通发动机罩铰链的设计中，为保证铰链整体结构的侧向刚度，铰链支座和铰链支架的刚度都会设计得较高，比如通过采用高强度钢材、增大钣金件的厚度或者增加加强筋等结构特征。
在保证铰链的侧向刚度后，其垂向刚度也会很高，这样当头部与发动机罩铰链区域发生碰撞时，发动机罩铰链不能发生有效溃缩变形，最终会导致头部伤害值偏高。
发明内容
本发明的一方面提供了一种汽车发动机罩铰链，这种发动机罩铰链在保证铰链侧向刚度的同时，能在行人头部与发动机罩铰链区域碰撞时发生有效溃缩，从而能有效保护行人头部安全。
本发明汽车发动机罩铰链，其包括铰链支架和铰链支座，铰链支座进一步包括铰链上支座和铰链下支座，铰链上支座通过第一旋转销与铰链支架可旋转地连接，铰链上支座在远离第一旋转销的一端通过第二旋转销与铰链下支座可旋转地连接，并且在靠近第一旋转销的一端与铰链下支座固定连接，所述固定连接被设置成，铰链上支座与铰链下支座的固定连接受到的剪切力超过预定值时，所述固定连接能被剪切破坏从而使得铰链上支座能绕第二旋转销旋转。
本发明汽车发动机罩铰链的铰链支座分为铰链上支座和铰链下支座，在一端通过旋转销可旋转地连接，在另一端被固定连接。当车辆与行人头部发生碰撞导致发动机罩铰链区域的碰撞力超过预定值时，铰链上支座与铰链下支座的固定连接因剪切而被破坏，从而导致铰链支架与铰链上支座一起绕第二旋转销转动，从而增大了发动机罩的溃缩空间，有利于降低发动机罩区域的行人头部伤害值。
根据本发明的一个实施例，在铰链上支座和铰链下支座固定连接的位置与第二旋转销之间设置有加强整个铰链支座侧向刚度的侧向约束装置。在设置侧向约束装置的情况下，使得铰链上支座和铰链下支座之间的连接由两点连接变成三点连接，从而可以增强铰链支座的侧向刚度。
根据本发明的一个实施例，上述侧向约束装置包括设置在铰链上支座上的通孔、设置在铰链下支座上的限位槽、穿过通孔和限位槽的螺栓以及与螺栓配合的螺母。螺栓能沿限位槽滑行并且能加强整个铰链下支座的侧向刚度。类似地，也可将通孔设置在铰链下支座上，而把限位槽设置在铰链上支座上。通过设置螺栓和限位槽，不仅能增强铰链支座的侧向刚度，而且还能保证铰链上支座在溃缩时按照预定的轨迹溃缩。
根据本发明的一个实施例，上述限位槽的形状为圆弧形的，所述圆弧以所述第二旋转销为圆心、以螺栓的安装点至第二旋转销的距离为半径。
根据本发明的一个实施例，铰链上支座与铰链下支座在靠近第一旋转销的一端通过焊接或销连接或铆接的方式被固定连接。
本发明的另一方面提供了一种包括上述发动机罩铰链的汽车发动机。
本发明的另一方面提供了一种包括上述发动机罩铰链的汽车，其中，铰链支架与发动机罩固定连接，铰链下支座与车身结构固定连接。
附图说明
图1为现有技术中的发动机罩铰链的透视图；
图2为本发明发动机罩铰链的一种实施方式的透视图；
图3为图2所示的发动机罩铰链发生溃缩后的透视图；
图4为本发明发动机罩铰链的另一种实施方式的透视图；
图5为图4所示的发动机罩铰链的铰链上支座的透视图；
图6为图4所示的发动机罩铰链的铰链下支座的透视图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式，对本发明汽车发动机罩铰链作进一步的详细说明。
图2为本发明发动机罩铰链的一种实施方式的透视图。如图2所示，本发明发动机罩铰链包括铰链支架21和铰链支座22，铰链支座22进一步包括铰链上支座24和铰链下支座25。铰链支架21、铰链上支座24和铰链下支座25由金属板材冲压而成。铰链上支座24通过第一旋转销26与铰链支架21可旋转地连接从而实现铰链支架21与铰链支座22的连接。
在安装发动机罩铰链时，铰链支架21通过设置在其上的安装孔28和穿过安装孔的螺栓与发动机罩(图中未示)固定连接，而铰链支座22通过设置在铰链下支座25上的安装孔和穿过该安装孔的螺栓与车身结构固定连接。发动机罩位于发动机上方以遮盖发动机及其周围零部件。
铰链上支座24在远离第一旋转销26的一端通过第二旋转销27与铰链下支座25可旋转地连接。当发动机罩铰链发生溃缩时，铰链上支座24能够绕第二旋转销27旋转。在靠近第一旋转销26的一端，铰链上支座24与铰链下支座25固定连接。
在本实施例中，优选地采用电阻焊的方式实现固定连接。当车辆与行人头部碰撞而导致铰链上支座与铰链下支座的固定连接所受到的剪切力超过预定值时，焊点29能因剪切作用而被破坏。
电阻焊的焊接参数(如焊接压力、时间、电压、电流、电极大小)可通过实验的方式选定，选取的焊接参数要使得当碰撞力达到预设值时能使焊点29发生断裂。上述预设值根据行人头部伤害值而选定。
当车辆与行人发生碰撞导致发动机罩铰链区域的碰撞力超过预定值时，铰链上支座24与铰链下支座25的焊点29被破坏，从而导致铰链上支座24绕第二旋转销27转动，如图3所示。铰链支架21和铰链上支座24绕第二旋转销27的转动增大了发动机罩的溃缩空间，有利于降低发动机罩区域的行人头部伤害值。
在其他的实施例中，铰链上支座24与铰链下支座25在靠近第一旋转销26的一端也可通过销连接或铆接的方式被固定连接。采用销连接或铆接时，可通过查阅相关的设计手册或者通过实验的方式选取在一定剪切力下能够断裂的销或铆钉。
图4为本发明发动机罩铰链的另一种实施方式的透视图。如图4所示，在第二旋转销27与焊点29之间设置有侧向约束装置40，在设置侧向约束装置40的情况下，铰链上支座24和铰链下支座25之间的连接由两点连接变成三点连接，增强了铰链支座22的侧向刚度，这样就可以减少铰链上支座24和铰链下支座25的板材厚度。
图5和6分别显示了铰链上支座24和铰链下支座25。在本实施例中，侧向约束装置40包括设置在铰链上支座24上的通孔44、设置在铰链下支座25上的限位槽45以及从铰链上支座24的一侧穿过铰链上支座24和铰链下支座25的螺栓41，在铰链下支座25的一侧，螺栓41与螺母42配合。优选地，在螺母42与铰链下支座25之间设置有垫片43。
在优选的实施例中，限位槽45的宽度与螺栓41的直径相等，或者稍微小于限位槽45。限位槽45的形状为圆弧形的，圆弧以第二旋转销27为圆心、以螺栓41的安装点至第二旋转销27的距离为半径。
当车辆与行人发生碰撞导致铰链上支座和铰链下支座所受到的剪切力超过预定值时，铰链上支座24与铰链下支座25的焊点29被破坏，从而导致铰链上支座24绕第二旋转销27转动。同时，螺栓41在限位槽45内沿以第二旋转销27为圆心、以螺栓41至第二旋转销27的距离为半径的圆弧轨迹P自上而下地移动。换句话说，当焊点29在一定的剪切力下被破坏后，侧向约束装置40只限制铰链上支座24和铰链下支座25沿侧向的移动，并不限制铰链上支座24和铰链下支座25沿垂直方向的移动。
在本发明发动机罩铰链的另一种实施例中，也可在铰链上支座24上设置限位槽45，在铰链下支座25上设置通孔44，这样，当铰链上支座24绕第二旋转销27转动时，螺栓41在限位槽45内就沿相同的轨迹自下而上地移动。
当然，在设置侧向约束装置40的情况下，上述焊点29也可用销或者铆钉替换。
本发明并不限于上述具体实施方式，对于本领域技术人员来说显而易见的技术方案，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，对本发明做各种改变和/或修改，仍属于本发明保护的范围。
Claims (9)
1.一种汽车发动机罩铰链，包括铰链支架和铰链支座，其特征在于，
所述铰链支座包括铰链上支座和铰链下支座，所述铰链上支座通过第一旋转销与所述铰链支架可旋转地连接，
所述铰链上支座在远离所述第一旋转销的一端通过第二旋转销与所述铰链下支座可旋转地连接，所述铰链上支座靠近所述第一旋转销的一端抵靠所述铰链下支座远离所述第二旋转销的一端并与所述铰链下支座通过焊点固定连接，所述焊点位于所述第一旋转销的下方，
所述固定连接被设置成，当铰链上支座和铰链下支座的固定连接受到的剪切力超过预定值时，所述固定连接能因剪切而被破坏从而使得所述铰链上支座能绕所述第二旋转销旋转。
2.根据权利要求1所述的汽车发动机罩铰链，其特征在于，在所述铰链上支座和铰链下支座固定连接的位置与所述第二旋转销之间设置有加强整个铰链支座侧向刚度的侧向约束装置。
3.根据权利要求2所述的汽车发动机罩铰链，其特征在于，所述侧向约束装置包括设置在所述铰链上支座或铰链下支座上的通孔、设置在所述铰链下支座或铰链上支座上的限位槽、穿过所述通孔和限位槽的螺栓以及与所述螺栓配合的螺母，所述螺栓能沿所述限位槽滑行。
4.根据权利要求3所述的汽车发动机罩铰链，其特征在于，所述通孔被设置在所述铰链上支座上，所述限位槽被设置在所述铰链下支座上。
5.根据权利要求3所述的汽车发动机罩铰链，其特征在于，所述通孔被设置在所述铰链下支座上，所述限位槽被设置在所述铰链上支座上。
6.根据权利要求4所述的汽车发动机罩铰链，其特征在于，所述限位槽的形状为圆弧形，所述圆弧以所述第二旋转销为圆心、以所述螺栓的安装点至所述第二旋转销的距离为半径。
7.根据权利要求1所述的汽车发动机罩铰链，其特征在于，所述预定值根据行人头部伤害值设定。
8.一种汽车发动机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的汽车发动机罩铰链。
9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的汽车发动机罩铰链，其中，所述铰链支架与发动机罩固定连接，所述铰链下支座与车身结构固定连接。
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