CN109798037B - 一种主动式铰链 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动式铰链，包括第一铰链臂；第二铰链臂，一端与所述第一铰链臂可旋转连接；第三铰链臂，重叠放置于所述第二铰链臂的上方，所述第三铰链臂一端与所述第二铰链臂的另一端可旋转连接，所述第三铰链臂另一端通过受力后可断裂的限位结构与所述第二铰链臂连接，所述第三铰链臂设有导轨；行程导向机构，所述行程导向机构位于所述导轨内，且一端固定于所述第二铰链臂，所述行程导向机构包括滚动钢圈，当所述第三铰链臂相对所述第二铰链臂旋转时，所述行程导向机构通过所述滚动钢圈在所述导轨内滚动。实施本发明，可保证所述行程导向机构的时效性、稳定性和安全性。

Description

一种主动式铰链

技术领域

本发明涉及车辆碰撞安全-被动安全领域，特别涉及一种主动式铰链。

背景技术

主动式铰链主要应用于碰撞安全-被动安全领域，是为解决行人保护问题而开发的机构，当汽车撞到车辆前端行人时，主动式铰链在受到碰撞行人信号后，执行展开功能，并启动机罩运动，保证行人头部接触到机罩时机罩能够展开到一定高度，从而保证行人头部在冲击机罩时机罩下面有足够的变形空间，降低对行人头部的伤害。因此，主动式铰链需要有几方面的要求：展开的时效性，展开的稳定性和展开的安全性。

目前车型上使用的主动式铰链，行程导向机构设计不够合理：铰链展开过程中行程导向机构中间柱结构区域受力集中；行程导向机构与铰链臂的导轨有较大间隙；主动式铰链展开过程中行程导向机构会紧压铰链臂的导轨侧壁。综合以上当前主动式铰链的状态，使用中会带来几个问题：一、因铰链展开过程行程导向机构中间柱受力集中，会产生较大变形，带来不安全因素；二、因存在较大的间隙，铰链展开到稳定过程，稳定性也会较差，使用过程中行程导向机构相对铰链臂出现窜动现象；铰链初始展开过程中，由于行程导向机构中心柱紧压铰链臂的导轨侧壁，较大的压力和摩擦力会影响铰链的展开速度。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种主动式铰链，该主动式铰链通过改进行程导向机构，从而提高了主动式铰链功能发起后的展开时效性，展开稳定性和展开安全性，从而有效地降低对行人头部的伤害。

本发明提供了一种主动式铰链，包括：第一铰链臂，用于与车身固定；第二铰链臂，一端与所述第一铰链臂可旋转连接；第三铰链臂，重叠放置于所述第二铰链臂的上方，所述第三铰链臂一端与所述第二铰链臂的另一端可旋转连接，所述第三铰链臂另一端通过受力后可断裂的限位结构与所述第二铰链臂连接，所述第三铰链臂设有导轨；行程导向机构，所述行程导向机构位于所述导轨内，且一端固定于所述第二铰链臂，所述行程导向机构包括滚动钢圈，当所述第三铰链臂相对所述第二铰链臂旋转时，所述行程导向机构通过所述滚动钢圈在所述导轨内滚动。

进一步地，所述行程导向机构还包括第一限位部和中间柱，所述第一限位部设置在所述中间柱的一端，所述滚动钢圈套接于所述中间柱并抵设于所述第一限位部，所述所述中间柱另一端设有环形凹槽，所述行程导向机构通过所述环形凹槽固定于所述第二铰链臂。

进一步地，所述导轨侧壁设有沉槽，所述滚动钢圈一端抵设于所述第一限位部，所述滚动钢圈另一端抵设于所述沉槽的台阶面。

进一步地，所述沉槽的台阶面宽度小于所述滚动钢圈的厚度。

进一步地，所述第一限位部与所述滚动钢圈接触的端面的宽度大于所述滚动钢圈的厚度。

进一步地，所述受力后可断裂的限位结构为剪切销。

进一步地，所述第三铰链臂一端设有球头销滑槽，所述第三铰链臂一端与所述第二铰链臂的另一端通过球头销可旋转连接，当所述第三铰链臂相对所述第二铰链臂旋转时，所述球头销在所述球头销滑槽内移动并转动。

进一步地，还包括阻尼块，所述阻尼块通过紧固螺栓固定于所述第三铰链臂的外表面，且位于所述第一限位部的下方，用于增加所述行程导向机构运动过程中的阻力。

进一步地，所述第一限位部包括头部和基部，所述阻尼块位于所述第一限位部基部的下方。

进一步地，还包括限位块和弹簧片，所述限位块通过所述弹簧片固定于所述第二铰链臂与所述第三铰链臂相对的一侧表面，所述第三铰链臂内表面紧压所述限位块和弹簧片，所述第三铰链臂下端面设有限位槽，当所述第三铰链臂相对所述第二铰链臂旋转至某一角度时，所述限位块在所述弹簧片的作用下弹出并卡接在所述限位槽中。

由于上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

通过增加滚动钢圈后，所述行程导向机构受力更加合理均匀，沿导轨运行更加顺畅，提高了主动式铰链的稳定性、响应速度；

所述主动式铰链结构简单，且成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明的一种主动式铰链的一个角度的结构示意图；

图2是本发明的一种主动式铰链的另一个角度的结构示意图；

图3是本发明的一种主动式铰链的第三铰链臂的结构示意图；

图4是本发明的一种主动式铰链的行程导向机构的结构示意图；

图5是本发明的一种主动式铰链的导轨处的截面结构图。

附图中：

1-第一铰链臂 2-第二铰链臂 3-第三铰链臂

31-导轨 32-沉槽 33-限位槽

4-行程导向机构 41-滚动钢圈 42-第一限位部

421-头部 422-基部 43-中间柱

431-环形凹槽 5-阻尼块 6-限位块

7-弹簧片 8-剪切销

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

如附图1和附图2所示，本发明提供了一种主动式铰链，包括第一铰链臂1、第二铰链臂2、第三铰链臂3、行程导向机构4、阻尼块5、限位块6和弹簧片7，所述第一铰链臂1用于与车身固定；所述第二铰链臂2一端与所述第一铰链臂1可旋转连接；所述第三铰链臂3重叠放置于所述第二铰链臂2的上方，所述第三铰链臂3一端与所述第二铰链臂2的另一端可旋转连接，所述第三铰链臂3另一端通过受力后可断裂的限位结构与所述第二铰链臂2连接，所述第三铰链臂3设有导轨31；所述行程导向机构4位于所述导轨31内，且一端固定于所述第二铰链臂2，如附图4所示，所述行程导向机构4包括滚动钢圈41，当所述第三铰链臂3相对所述第二铰链臂2旋转时，所述行程导向机构4通过所述滚动钢圈41在所述导轨31内滚动；所述阻尼块5通过紧固螺栓固定于所述第三铰链臂3的外表面，且位于所述行程导向机构4的下方，用于增加所述行程导向机构4运动过程中的阻力；所述限位块6和所述弹簧片7固定于所述第二铰链臂2，用于在所述第三铰链臂3展开后，将所述第三铰链臂3固定在展开位置。

在一些可能的实施方式中，所述第二铰链臂2一端与所述第一铰链臂1铰接，所述第二铰链臂2的另一端通过球头销与所述第三铰链臂3的一端可旋转连接，所述第三铰链臂3与所述第二铰链臂2可旋转连接的一端设有椭圆形的球头销滑槽，所述球头销一端与第二铰链臂2连接，另一端位于所述球头销滑槽内。所述第三铰链臂3的另一端通过剪切销8与所述第二铰链臂2连接，当所述第三铰链臂3受到向上的力后，所述剪切销8剪断，所述第三铰链臂3相对所述第二铰链臂2旋转，所述球头销在所述球头销滑槽内移动并转动。

在一些可能的实施方式中，如附图3和附图5所示，所述导轨31位于所述第三铰链臂3侧板的中间部位，所述导轨31呈弧形，所述导轨31侧壁设有沉槽32，所述沉槽32的台阶面宽度小于所述滚动钢圈41的厚度。

在一些可能的实施方式中，如附图4所示，所述行程导向机构4还包括第一限位部42和中间柱43，所述第一限位部42设置在所述中间柱43的一端，所述第一限位部42包括头部421和基部422，所述头部421直径大于所述基部422，所述基部422直径大于所述滚动钢圈41的外径，所述滚动钢圈41套接于所述中间柱43，所述滚动钢圈41一端抵设于所述第一限位部42的基部422，由于所述基部422的直径大于所述滚动钢圈41的外径，即所述基部422能够覆盖所述滚动钢圈41与所述导轨31之间的缝隙，可减少异物进入缝隙，从而避免运行卡涩的现象。所述滚动钢圈41另一端抵设于所述沉槽32的台阶面，由于所述沉槽32的台阶面宽度小于所述滚动钢圈41的厚度，所述滚动钢圈41与所述沉槽32的台阶面部分接触，可减少滚动钢圈41与所述导轨31内壁的摩擦，使行程导向机构4运行更顺畅。所述中间柱43另一端设有环形凹槽431，所述行程导向机构4通过所述环形凹槽431固定于所述第二铰链臂2。

在一些可能的实施方式中，所述阻尼块5为弯曲的弧形结构，所述阻尼块5的内弧面朝向所述行程导向机构4设置，且所述阻尼块5位于所述第一限位部42的基部422下方。当所述第三铰链臂3相对所述第二铰链臂2旋转时，所述阻尼块5与所述第一限位部42的基部422接触，由于所述第一限位部42的头部421直径大于所述基部422的直径，所述第一限位部42的头部421可防止所述阻尼块5的滑脱，所述阻尼块5在所述第一限位部42的带动下产生塑性变形，从而降低了所述行程导向机构4的运动速度，避免了第三铰链臂3上升过快导致的机罩波动。

在一些可能的实施方式中，所述限位块6通过所述弹簧片7固定于所述第二铰链臂2与所述第三铰链臂3相对的一侧表面，所述第三铰链臂3内表面紧压所述限位块6和弹簧片7，所述第三铰链臂3下端面设有限位槽33，当所述第三铰链臂3相对所述第二铰链臂2旋转至某一角度时，所述限位块6在所述弹簧片7的作用下弹出并卡接在所述限位槽33中，从而将所述第三铰链臂3固定在展开位置。

据此，安装所述主动式铰链时，所述第一铰链臂1与车身连接，所述第三铰链臂3的上表面与机罩连接。当所述主动式铰链受到冲击时，其具体工程过程如下：

当行人撞到安装有所述主动式铰链的车辆，所述第三铰链臂3下表面会受到车辆给予的一定的冲击力，此时，所述第三铰链臂3会产生一个向上的力并向上运动，所述第二铰链臂2由于受到所述第一铰链臂1的拉力作用，会阻止所述第三铰链臂3向上运动，当冲击能量足够大时，所述剪切销8达到失效准则而剪断。

所述第二铰链臂2继续相对所述第一铰链臂1旋转，所述第三铰链臂3相对所述第二铰链臂2旋转，所述行程导向机构4的滚动钢圈41沿着所述导轨31内壁向下滚动，从而减小了导轨31侧壁对所述行程导向机构4的侧向压力及摩擦力，保证了行程导向机构4的顺畅运行。

所述行程导向机构4在向下运行的过程中，受到所述阻尼块5的阻力，避免了所述第三铰链臂3过快上升以及由此导致的机罩波动较大的问题，当所述第三铰链臂3完全到一定的角度后，所述限位块6在所述弹簧片7的作用下弹出，所述限位块6卡接在所述第三铰链臂3下端的所述限位槽33中，所述第三铰链臂3保持在打开角度，机罩也会稳定在一定的高度，至此，所述主动式铰链臂的工作完成。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种主动式铰链，其特征在于，包括：

第一铰链臂(1)，用于与车身固定；

第二铰链臂(2)，一端与所述第一铰链臂(1)可旋转连接；

第三铰链臂(3)，重叠放置于所述第二铰链臂(2)的上方，所述第三铰链臂(3)一端与所述第二铰链臂(2)的另一端可旋转连接，所述第三铰链臂(3)另一端通过受力后可断裂的限位结构与所述第二铰链臂(2)连接，所述第三铰链臂(3)设有导轨(31)；

行程导向机构(4)，所述行程导向机构(4)位于所述导轨(31)内，所述行程导向机构(4)包括第一限位部(42)、中间柱(43)和滚动钢圈(41)，所述第一限位部包括头部(421)和基部(422)，所述中间柱(43)的一端与所述基部(422)连接，所述基部(422)与所述第三铰链臂(3)的外侧连接，所述中间柱(43)的另一端与所述第二铰链臂(2)固定连接，所述滚动钢圈(41)套接于所述中间柱(43)并抵设于所述第一限位部(42)，当所述第三铰链臂(3)相对所述第二铰链臂(2)旋转时，所述行程导向机构(4)通过所述滚动钢圈(41)在所述导轨(31)内滚动，所述头部(421)设于远离所述滚动钢圈(41)的所述基部(422)的一端；

阻尼块(5)，所述阻尼块(5)通过紧固螺栓固定于所述第三铰链臂(3)的外表面，且位于所述位于所述基部(422)的下方，用于增加所述行程导向机构(4)运动过程中的阻力。

2.根据权利要求1所述的一种主动式铰链，其特征在于，所述所述中间柱(43)另一端设有环形凹槽(431)，所述行程导向机构(4)通过所述环形凹槽(431)固定于所述第二铰链臂(2)。

3.根据权利要求2所述的一种主动式铰链，其特征在于，所述导轨(31)侧壁设有沉槽(32)，所述滚动钢圈(41)一端抵设于所述第一限位部(42)，所述滚动钢圈(41)另一端抵设于所述沉槽(32)的台阶面。

4.根据权利要求3所述的一种主动式铰链，其特征在于，所述沉槽(32)的台阶面宽度小于所述滚动钢圈(41)的厚度。

5.根据权利要求2所述的一种主动式铰链，其特征在于，所述第一限位部(42)与所述滚动钢圈(41)接触的端面的宽度大于所述滚动钢圈(41)的厚度。

6.根据权利要求1所述的一种主动式铰链，其特征在于，所述受力后可断裂的限位结构为剪切销(8)。

7.根据权利要求1所述的一种主动式铰链，其特征在于，所述第三铰链臂(3)一端设有球头销滑槽，所述第三铰链臂(3)一端与所述第二铰链臂(2)的另一端通过球头销可旋转连接，当所述第三铰链臂(3)相对所述第二铰链臂(2)旋转时，所述球头销在所述球头销滑槽内移动并转动。

8.根据权利要求1所述的一种主动式铰链，其特征在于，还包括限位块(6)和弹簧片(7)，所述限位块(6)通过所述弹簧片(7)固定于所述第二铰链臂(2)与所述第三铰链臂(3)相对的一侧表面，所述第三铰链臂(3)内表面紧压所述限位块(6)和弹簧片(7)，所述第三铰链臂(3)下端面设有限位槽(33)，当所述第三铰链臂(3)相对所述第二铰链臂(2)旋转至某一角度时，所述限位块(6)在所述弹簧片(7)的作用下弹出并卡接在所述限位槽(33)中。

Images