CN110630125A - 主动行人保护前盖铰链系统 - Google Patents

主动行人保护前盖铰链系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种主动行人保护前盖铰链系统，包括四连杆铰链组件和主动弹起杆，所述四连杆铰链组件与所述主动弹起杆可转动连接，还包括弹起控制单元、限位控制单元和复位控制单元；所述弹起控制单元用于控制所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间锁定和分离；所述限位控制单元用于限制所述主动弹起杆的弹起高度；所述复位控制单元用于复位时暂时锁紧所述四连杆铰链组件与所述主动弹起杆。本发明具有结构简单、操作方便、成本低的优点。

Description

主动行人保护前盖铰链系统
技术领域
本发明涉及汽车的技术领域，尤其涉及一种主动行人保护前盖铰链系统。
背景技术
随着行人保护法规及各国安全评星的要求越来越高，行人保护技术越来越普遍，主要涉及车身吸能材料的应用，如吸能保险杠、软性的引擎盖材料、大灯及附件无锐角等。但随着车身越来越注重外观与流线，导致整车包括引擎盖在内越压越低，这样仅仅通过车身结构吸能设计和材料的替代已经远远满足不了需求法规和安全评星的要求。
为实现更高的行人头部碰撞性能，需使用一种主动行人保护前盖铰链系统，使前盖在碰撞时主动抬起，将引擎盖从后端开启，从而增加吸能空间，降低伤害值。
现有的主动行人保护前盖铰链系统大多为齿轮结构，结构复杂，价格昂贵。
因此，有必要设计一种结构简单、操作方便、成本低的主动行人保护前盖铰链系统。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便、成本低的主动行人保护前盖铰链系统。
本发明的技术方案提供一种主动行人保护前盖铰链系统，包括四连杆铰链组件和主动弹起杆，所述四连杆铰链组件与所述主动弹起杆可转动连接，还包括弹起控制单元、限位控制单元和复位控制单元；
所述弹起控制单元用于控制所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间锁定和分离；
所述限位控制单元用于限制所述主动弹起杆的弹起高度；
所述复位控制单元用于复位时暂时锁紧所述四连杆铰链组件与所述主动弹起杆。
进一步地，所述弹起控制单元包括单点阀值控制器，所述单点阀值控制器锁定所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件。
进一步地，所述主动弹起杆上设有起爆设备作用点，当起爆设备作用在所述起爆设备作用点上时，破坏所述单点阀值控制器，所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件分离，所述主动弹起杆弹起。
进一步地，所述弹起控制单元还包括止挡块，所述止挡块设置在所述主动弹起杆上，并位于所述起爆设备作用点的一侧，所述止挡块用于阻止所述起爆设备的滑动。
进一步地，所述限位控制单元包括拉索，所述拉索的一端与所述主动弹起杆连接。另一端与所述四连杆铰链组件连接。
进一步地，所述限位控制单元还包括预弯件，所述预弯件分别从所述主动弹起杆和所述四连杆铰链组件延伸出，与所述拉索通过铆钉连接。
进一步地，所述复位控制单元包括限位弹簧、初始支撑柱和复位支撑柱，所述限位弹簧安装在所述四连杆铰链组件上，所述初始支撑柱和所述复位支撑柱安装在所述主动弹起杆上；
初始状态时，所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间锁定，所述限位弹簧的弹性臂与所述初始支撑柱卡接；
弹起状态时，所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间分离，所述弹性臂与所述初始支撑柱脱离；
复位状态时，所述复位支撑柱与所述弹性臂卡接。
进一步地，所述四连杆铰链组件上还设有插入孔；
初始状态时，所述初始支撑柱插入到所述插入孔中；
弹起状态时，所述初始支撑柱从所述插入孔中脱出。
进一步地，所述复位控制单元还包括导向件，所述导向件安装在所述四连杆铰链组件上，用于限制所述限位弹簧的所述弹性臂在弹起状态时的位置。
进一步地，所述四连杆铰链组件包括车身连杆、弹起连杆、左连杆和右连杆，所述车身连杆用于与车身连接，所述弹起连杆与所述主动弹起杆可转动连接，所述左连杆和所述右连杆可转动连接所述弹起连杆与所述车身连杆。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：
本发明通过弹起控制单元来控制主动弹起杆与四连杆铰链组件之间锁定和分离；当主动弹起杆与四连杆铰链组件分离时，主动弹起杆弹起，将引擎盖从后端开启，限位控制单元限制主动弹起杆的弹起高度。当需要复位引擎盖时，复位控制单元用于暂时锁紧四连杆铰链组件与主动弹起杆，实现整个主动行人保护前盖铰链系统的复位。
附图说明
参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
图1是本发明一实施例中主动行人保护前盖铰链系统的初始状态的结构示意图；
图2是本发明一实施例中弹起控制单元的结构示意图；
图3是本发明一实施例中限位控制单元的结构示意图；
图4是本发明一实施例中复位控制单元的初始状态的结构示意图；
图5是本发明一实施例中复位控制单元的弹起状态的结构示意图；
图6是本发明一实施例中复位控制单元的复位状态的结构示意图；
图7是本发明一实施例中主动行人保护前盖铰链系统的正常开启状态的结构示意图；
图8是本发明一实施例中主动行人保护前盖铰链系统的主动弹起状态的结构示意图；
图9是是本发明一实施例中主动行人保护前盖铰链系统的复位状态的结构示意图。
附图标记对照表：
四连杆铰链组件1：插入孔11、车身连杆12、弹起连杆13、左连杆14、右连杆15；
主动弹起杆2:起爆设备作用点21；
弹起控制单元3：单点阀值控制器31、止挡块32、
限位控制单元4：拉索41、预弯件42、铆钉43、弯槽44；
复位控制单元5：限位弹簧51、初始支撑柱52、复位支撑柱53、导向件54、弹性臂511。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。
容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
本实施例中，如图1所示，主动行人保护前盖铰链系统，包括四连杆铰链组件1和主动弹起杆2，四连杆铰链组件1与主动弹起杆2可转动连接，还包括弹起控制单元3、限位控制单元4和复位控制单元5；
弹起控制单元3用于控制主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间锁定和分离；
限位控制单元4用于限制主动弹起杆2的弹起高度；
复位控制单元5用于复位时暂时锁紧四连杆铰链组件1与主动弹起杆2。
本实施例通过弹起控制单元4来控制主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间锁定和分离；当主动弹起杆2与四连杆铰链组件1分离时，主动弹起杆2主动弹起，将引擎盖从后端开启，限位控制单元4限制主动弹起杆2的弹起高度。当需要复位引擎盖时，复位控制单元5用于暂时锁紧四连杆铰链组件1与主动弹起杆，实现整个主动行人保护前盖铰链系统的复位。
进一步地，如图2所示，弹起控制单元3包括单点阀值控制器31，单点阀值控制器31锁定主动弹起杆2与四连杆铰链组件1。
弹起控制单元3的作用是在引擎盖正常开启时保证主动弹起杆2和与四连杆铰链组件1之间锁定，在引擎盖主动弹起时实现主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间分离。
单点阀值控制器31是保证弹起控制单元3的功能的实现，单点阀值控制器31是连接主动弹起杆2和四连杆铰链组件1。在正常引擎盖开启过程中，单点阀值控制器31保证主动弹起杆2和四连杆铰链组件1固定连接在一起；在弹起过程中，通过破坏单点阀值控制器31，实现主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间分离。
可选地，单点阀值控制器31是可以将两块钣金(主动弹起杆2和四连杆铰链组件1)连接在一起的诸如铆钉，焊点或螺栓等零件。
进一步地，如图2所示，主动弹起杆2上设有起爆设备作用点21，当起爆设备作用在起爆设备作用点21上时，破坏单点阀值控制器21，主动弹起杆2与四连杆铰链组件1分离，主动弹起杆2弹起。
起爆设备对主动弹起杆2产生冲击，冲击力使得单点阀值控制器21被破坏，从而实现主动弹起杆2与四连杆铰链组件1分离，主动弹起杆2主动弹起。
进一步地，如图2所示，弹起控制单元3还包括止挡块32，止挡块32设置在主动弹起杆2上，并位于起爆设备作用点的一侧，止挡块32用于阻止起爆设备的滑动。止挡块32是固定起爆设备在主动弹起杆2上的作用，保证弹起力值的持续性。
进一步地，如图3所示，限位控制单元4包括拉索41，拉索41的一端与主动弹起杆2连接。另一端与四连杆铰链组件1连接。
限位控制单元4的作用是控制引擎盖主动弹起时的高度及稳定性。拉索41用于连接主动弹起杆2与四连杆铰链组件1。如图1所示，在初始状态时，拉索41处于防松的状态；如图8所示，当主动弹起杆2弹起时，拉索41被拉直，用于限制主动弹起杆2的最高弹起位置，拉索41的长度决定了主动弹起杆2弹起的高度。
进一步地，如图3所示，限位控制单元4还包括预弯件42，预弯件42分别从主动弹起杆2和四连杆铰链组件1延伸出，与拉索41通过铆钉43连接。
其中，预弯件42是分别从主动弹起杆2和四连杆铰链组件1上延伸出的有一定弯度的薄片，设计这个预弯件42是为了避免在实际工作中很大的力值作用下把此处撕裂。预弯件42与主动弹起杆2和四连杆铰链组件1之间形成弯槽44。
预弯件42和弯槽44是按照引擎盖主动弹起后拉索41的拉紧方向设计，目的在于防止在过大起爆力值下造成的应力集中和因强度过大不易弯曲容易切断拉索。当拉索41被拉到达最大长度时，预弯件42和弯槽43也会随着拉索41连接方向通过变形吸能来缓冲整个系统，从而实现对主动弹起杆2的限位功能。
进一步地，如图4-6所示，复位控制单元5包括限位弹簧51、初始支撑柱52和复位支撑柱53，限位弹簧51安装在四连杆铰链组件1上，初始支撑柱52和复位支撑柱53安装在主动弹起杆2上；
初始状态时，主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间锁定，限位弹簧51的弹性臂511与初始支撑柱52卡接；
弹起状态时，主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间分离，弹性臂511与初始支撑柱52脱离；
复位状态时，复位支撑柱53与弹性臂511卡接。
复位控制单元5是为满足引擎盖弹起后复位的需求。初始支撑柱52是保证在引擎盖在正常关闭和开启时的位置限位弹簧51的固定；复位支撑柱53是保证引擎盖复位后限位弹簧51的固定。
如图4所示，初始状态时，主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间锁定，限位弹簧51的弹性臂511与初始支撑柱52卡接，初始支撑柱52起到固定限位弹簧51的作用。
如图5所示，弹起状态时，主动弹起杆2与四连杆铰链组件1之间分离，主动弹起杆2带动初始支撑柱52和复位支撑柱53一起弹起，使得弹性臂511与初始支撑柱52脱离。脱离后，弹性臂511沿导向件54向后转动，导向件54限制了限位弹簧51的位置，保证限位弹簧51从初始支撑柱52滑到复位支撑柱53时不会划出从而导致功能失效。
如图6所示，当主动弹起杆2和四连杆铰链组件1恢复到原来关闭位置时，复位支撑柱53在压紧力的作用下滑进限位弹簧51的弹性臂511中，起到暂时锁紧主动弹起杆2和四连杆铰链组件1的效果。与初始状态相比，单点阀值控制器31已经被破坏，限位弹簧51卡在复位支撑柱53上，而不是初始支撑柱52。
进一步地，如图5所示，四连杆铰链组件1上还设有插入孔11；
初始状态时，初始支撑柱52插入到插入孔11中；
弹起状态时，初始支撑柱52从插入孔11中脱出。
插入孔11供初始支撑柱52穿过，与初始支撑柱52共同起到固定限位弹簧51的作用。
进一步地，如图4-6所示，复位控制单元5还包括导向件54，导向件54安装在四连杆铰链组件1上，用于限制限位弹簧51的弹性臂511在弹起状态时的位置。
进一步地，如图7-8所示，四连杆铰链组件1包括车身连杆12、弹起连杆13、左连杆14和右连杆15，车身连杆12用于与车身连接，弹起连杆13与主动弹起杆2可转动连接，左连杆14和右连杆15可转动连接弹起连杆13与车身连杆12。
其中，弹起连杆13的右端与主动弹起杆2通过转动轴可转动连接，当主动弹起杆2与四连杆铰链组件1解锁时，主动弹起杆2绕该转动轴向上转动弹起。主动弹起杆2与弹起连杆13的转动轴处可以安装扭簧，当主动弹起杆2与弹起连杆13锁定时，扭簧蓄能；当主动弹起杆2与弹起连杆13分离时，扭簧带动主动弹起杆2向上转动。
弹起连杆13的左端与左连杆14可转动连接，中段与右连杆15可转动连接，车身连杆12的左右端分别连接左连杆14和右连杆15。
如图7所示，引擎盖是在主动行人保护前盖铰链系统正常开启带动下进行正常开启和关闭，此时弹起控制单元3、限位控制单元4和复位控制单元5均不起任何作用。
如图8所示，当车辆前保险杠撞到行人腿部时，装在保险杠里的传感器将信号传给中央控制模块，中央控制模块进行逻辑判断后，输出信号给起爆设备，起爆设备在起爆设备作用点21上的力破坏单点阀值控制器31，带动主动弹起杆2主动弹起，从而实现主动弹起功能；同时拉索41也会随之慢慢拉紧，到达设计高度后，起爆设备会脱离主动行人保护前盖铰链系统，拉索41也会到达最大长度，预弯件42和弯槽43也会随着拉索41连接方向通过变形吸能来缓冲整个系统，从而实现限位功能。
如图9所示，在较小复位力作用下，复位支撑柱53通过其端部的特征滑进限位弹簧51，并通过限位弹簧51进行锁紧，从而实现系统的复位，以便于将车辆送到4S店维修。
本发明的一实施例中，主动行人保护前盖铰链系统能够在发生行人碰撞时，使引擎盖从后端弹起，对行人头部的碰撞起到缓冲作用，起到行人保护的作用。相比于现有的系统，结构更加简单，操作方便，成本更低。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种主动行人保护前盖铰链系统，包括四连杆铰链组件和主动弹起杆，所述四连杆铰链组件与所述主动弹起杆可转动连接，其特征在于，还包括弹起控制单元、限位控制单元和复位控制单元；
所述弹起控制单元用于控制所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间锁定和分离；
所述限位控制单元用于限制所述主动弹起杆的弹起高度；
所述复位控制单元用于复位时暂时锁紧所述四连杆铰链组件与所述主动弹起杆。
2.根据权利要求1所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述弹起控制单元包括单点阀值控制器，所述单点阀值控制器锁定所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件。
3.根据权利要求2所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述主动弹起杆上设有起爆设备作用点，当起爆设备作用在所述起爆设备作用点上时，破坏所述单点阀值控制器，所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件分离，所述主动弹起杆弹起。
4.根据权利要求2所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述弹起控制单元还包括止挡块，所述止挡块设置在所述主动弹起杆上，并位于所述起爆设备作用点的一侧，所述止挡块用于阻止所述起爆设备的滑动。
5.根据权利要求1所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述限位控制单元包括拉索，所述拉索的一端与所述主动弹起杆连接。另一端与所述四连杆铰链组件连接。
6.根据权利要求5所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述限位控制单元还包括预弯件，所述预弯件分别从所述主动弹起杆和所述四连杆铰链组件延伸出，与所述拉索通过铆钉连接。
7.根据权利要求1所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述复位控制单元包括限位弹簧、初始支撑柱和复位支撑柱，所述限位弹簧安装在所述四连杆铰链组件上，所述初始支撑柱和所述复位支撑柱安装在所述主动弹起杆上；
初始状态时，所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间锁定，所述限位弹簧的弹性臂与所述初始支撑柱卡接；
弹起状态时，所述主动弹起杆与所述四连杆铰链组件之间分离，所述弹性臂与所述初始支撑柱脱离；
复位状态时，所述复位支撑柱与所述弹性臂卡接。
8.根据权利要求7所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述四连杆铰链组件上还设有插入孔；
初始状态时，所述初始支撑柱插入到所述插入孔中；
弹起状态时，所述初始支撑柱从所述插入孔中脱出。
9.根据权利要求7所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述复位控制单元还包括导向件，所述导向件安装在所述四连杆铰链组件上，用于限制所述限位弹簧的所述弹性臂在弹起状态时的位置。
10.根据权利要求1-9任一项所述的主动行人保护前盖铰链系统，其特征在于，所述四连杆铰链组件包括车身连杆、弹起连杆、左连杆和右连杆，所述车身连杆用于与车身连接，所述弹起连杆与所述主动弹起杆可转动连接，所述左连杆和所述右连杆可转动连接所述弹起连杆与所述车身连杆。
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