CN115335264A

CN115335264A - 用于机动车的前盖的铰链装置和用于保护位于机动车之外的人员的保护系统

Info

Publication number: CN115335264A
Application number: CN202180022222.1A
Authority: CN
Inventors: M·克内希特尔
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2021-03-16
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2041-03-16
Also published as: CN115335264B; DE102020108386A1; WO2021190992A1

Abstract

本发明涉及一种用于机动车的前盖(30)的铰链装置(1)，其中，所述前盖(30)能够通过铰链装置(1)打开和关闭，并且所述前盖(30)能够在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中。在此，铰链装置(1)包括唯一的前盖控制杆(2)和力导入元件(3)，前盖控制杆和力导入元件相对彼此可转动地连接。此外，前盖控制杆(2)和力导入元件(3)在保护位置中相对彼此布置为，使得从第一转动点至第二转动点(4、5)的第一连接线(L1)与从第一转动点至第三转动点(4、6)的第二连接线(L2)围成介于150度至180度之间的角度(W)，以便使前盖(30)的由从正常位置到保护位置中的运动引起的振动最小化。

Description

用于机动车的前盖的铰链装置和用于保护位于机动车之外的人员的保护系统

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的前盖的铰链装置，该铰链装置能够通过该铰链装置打开和关闭，所述前盖能够在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中。

此外，本发明涉及一种用于保护位于机动车之外的人员的保护系统。

背景技术

由DE102015109128B3已知一种具有可转动运动的解锁机构的前盖铰链，在该前盖铰链中，致动器这样使前盖铰链运动，使得前盖铰链提升前盖。

在上述系统中，致动器接管提升功能并以这样的方式加速前盖，以使前盖提升到高于所需的高度。

这引发了在前盖的最大行程和最小行程之间的前盖振动，该最小行程通常低于最小行程高度，在该最小行程高度的情况下可以尽可能地避免对撞到前盖上的人造成伤害。

这种振动行为在DE102015109128B3的前盖铰链的设计中是由结构引起的，因为前盖铰链将力从前盖传导到致动器。DE102015109128B3的构件总是试图达到拉伸位置，在该拉伸位置中所述构件能尽可能最好地吸收和补偿拉力。然而，致动器的活塞杆在活塞的气缸引导部中的引导难以针对精确的负载进行设计。

由DE102011006133A1已知一种铰链，在该铰链中，前盖可以调整为与车身配合准确的。这通常在白车身的情况下(即在车辆涂漆之前)发生，其中，在该时间点与铰链相关的致动器尚未安装。因此，在DE102011006133A1中，铰链首先被关闭(翻盖部件靠置在止挡部上)并螺纹连接在车身和前盖上。在涂漆过程之后，安装或装入致动器，其中，将致动器固定在其预设的位置上。致动器在其装配时不可与铰链的翻盖部件接触。因为在接触时造成的损坏导致致动器损坏，并且使致动器无法再发挥作用。因此，在DE102011006133A1的致动器和铰链的解锁机构之间存在自由空间，该自由空间在(相同类型的)车辆与车辆之间是不同的。为了现在确保铰链和致动器的功能，致动器的行程这样进行协调，使得在任何情况下致动器的功能都得到确保(行程和时间)。活塞杆的致动器挺杆在提升运动期间，即在与例如行人发生碰撞的情况下没有连续地贴靠在铰链翻盖部件上(脉冲组)或致动器挺杆不与翻盖部件或前盖固定连接。因此，活塞杆在每次翻盖运动时都会缩回和移出，由此致动器不能用于限制翻盖的提升。

发明内容

鉴于上述现有技术，因此本发明的任务是给出一种用于机动车的前盖的铰链装置和一种用于保护位于机动车之外的人员的保护系统，所述铰链装置和所述保护系统可以成本适宜地且节省材料地制造，并且如此具有改善的振动行为，使得在到达保护位置中时，铰链装置保持在其位置中，并且在最好情况下不低于所到达的位置。

根据本发明，所述任务通过独立权利要求的特征来解决。另外的有利的扩展方案是从属权利要求的技术方案。

根据本发明，本发明的第一方面包括一种用于机动车的前盖的铰链装置，所述前盖能够通过铰链装置打开和关闭，并且所述前盖能够在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中。

在此，所述铰链装置包括唯一的前盖控制杆和力导入元件。基本上，铰链装置是所谓的单关节铰链，该单关节铰链可以由唯一的前盖控制杆形成。

所述前盖控制杆在其第一端部处具有第一转动点，力导入元件的第一端部可转动地与该第一转动点连接。

此外，所述前盖控制杆在其第二端部处具有第二转动点，前盖能够可转动地固定在该第二转动点上。

此外，所述力导入元件在其第二端部处具有第三转动点，致动器装置能够可转动地固定在该第三转动点上，该致动器装置施加力，以将前盖从正常位置移位到保护位置中。

此外，所述前盖控制杆和所述力导入元件在保护位置中相对彼此布置为，使得从第一转动点至第二转动点的第一连接线与从第一转动点至第三转动点的第二连接线围成介于150度至180度之间的角度，以便使前盖的由从正常位置到保护位置中的运动引起的振动最小化。

具体而言，每个转动点可以构造为呈芯轴(Dorn)形式的转动支承件，其中，对于每个转动的元件可以使用一个轴承衬套。

所述力导入元件可以构造为单臂的棘爪，所述棘爪在正常位置中防止所述前盖控制杆的运动。

此外，在正常位置中，力导入元件的臂可以部分地包围铰链装置的铰链下部件的第一止挡元件，以阻止前盖控制杆的运动。

此外，所述铰链装置可以具有传递机构，所述传递机构在从正常位置向着保护位置过渡时引导所述力导入元件和所述前盖控制杆的运动。

传递机构可以通过第一转动点与力导入元件和前盖控制杆连接。

传递机构也可以构造成可相对于铰链下部件转动的。

此外，传递机构可以包括可调整的第二止挡元件，该第二止挡元件在正常位置中抵着前盖控制杆贴靠，以限制前盖控制杆的运动自由度。在此，可调整的第二止挡元件可以阻挡前盖控制杆逆着重力的运动。

此外，传递机构可以构造成三角形的，并且在三角形的传递机构的各拐角处可以构造第一转动点、可调整的第二止挡元件以及呈第四转动点形式的至铰链下部件的转动连接部。

此外，可调整的第二止挡元件可以偏心地构造并且可以布置在传递机构上，从而可以调整针对前盖控制杆上的止挡的准确位置，尤其是该位置能够调整为无间隙的。在此，铰链供应商已经可以进行无间隙调整。

此外，传递机构和力导入元件可以这样构造和连接，使得在从正常位置向着保护位置过渡时，除了通过第一转动点进行的连接之外，力导入元件还贴靠在传递机构上。

所述铰链装置也可以包括铰链下部件，所述铰链下部件能够固定在车辆上。

在此，铰链下部件可以包括第四转动点，传递机构可以围绕该第四转动点相对于铰链下部件旋转。

此外，所述铰链下部件可以包括第一止挡元件、第三止挡元件和第四止挡元件，所述第一止挡元件、第三止挡元件和第四止挡元件确定所述铰链装置的保护位置和正常位置。

在此，第一止挡元件可以在正常位置中被力导入元件包围。此外，第一止挡元件可以被力导入元件和传递机构夹住，使得力导入元件和传递机构在第一止挡元件处钳状地包围铰链装置。

此外，第三和第四止挡元件可以确定前盖控制杆在保护位置的位置并且用作引导部。

此外，所述前盖控制杆在其外侧上具有滑轨，该前盖控制杆利用该滑轨沿着第四止挡元件滑动，以便从正常位置到达保护位置中并且在正常位置中将位置保持住。

在从正常位置向着保护位置过渡时，所述力导入元件可以围绕第一转动点沿顺时针方向转动，所述传递机构围绕第四转动点可以沿逆时针方向转动，并且可以使所述前盖控制杆从正常位置移动到保护位置中。

本发明的第二方面包括用于保护位于机动车之外的人员并且用于机动车的保护系统。

如在第一方面所述的铰链装置的特征可以单个地或可相互结合地在保护系统中应用。

用于保护位于机动车之外的人并且用于机动车的保护系统包括机动车的前盖，所述保护系统能够在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中。

此外，该保护系统具有：用于所述前盖的致动器装置，所述致动器装置在碰撞情况下将前盖从正常位置移位到保护位置中；以及根据第一方面的铰链装置。

在此，所述致动器装置可转动地固定在所述铰链装置的力导入元件上。致动器装置可以可转动地固定在第三转动点上，该第三转动点构造在力导入元件的相对值的端部处并且因此构造在与第一转动点不同的另一个端部处。

利用所提出的所述保护系统或所提出的所述铰链装置，可以这样实现改进的振动行为，使得当到达保护位置时，铰链装置保持在其位置中并且不在保护位置和位于正常位置之前的位置之间摆动。通过将致动器装置集成到保护系统中，可以减少传统上常见的过冲(前盖被提升得比需要的高得多，并且导致在装入和组装期间与此相关联的公差)。

通过减少振动，可以进行HIC(头部损伤指标)的静态认证。这可以通过触发试验来证明，其中，发动机罩下方或前盖下方的自由空间足以满足HIC值。在此，可靠地实现了自由空间的高度，并且也不发生下冲。在发动机罩动态认证的情况下，要计算碰撞到发动机罩上的时间点，这导致针对认证的时间耗费显著增加，并且因此引起更高的成本水平。由此，借助所述保护系统也可以节省认证成本。

致动器装置可以布置在力导入元件上，使得当致动器装置被触发时，力导入元件可以通过转动与第一止挡元件脱离。

此外，所述致动器装置、所述力导入元件和所述前盖控制杆可以布置为，使得在第二连接线和致动器装置的活塞杆之间的角度介于150度至180度之间。

此外，致动器装置可以布置为，使得致动器装置的所产生的力大部分与行驶方向相反地定向。

本发明的第三方面包括一种车辆。

在第二方面中提到的保护系统的特征可以单个地或可相互结合地在车辆中应用。

致动器装置可以始终与铰链装置保持连接，并且可以将铰链装置带到近似伸展的位置中，由此可以实现针对前盖的阻尼效果和行程限制功能。因此可以减少振动，尤其是前盖的过冲。

在下文中，以上阐述内容被补充地换其他表述方式表达。

简而言之，应提供一种系统，利用该系统可以在所需时间内达到前盖的最小提升高度并且可以保持该高度。提供用于提升前盖的机构的铰链装置应减少前盖在达到最大提升高度后在发生回弹时的振动。

这可以通过以下方式实现：简单地说，铰链装置的控制杆布置结构或铰链装置的将前盖与可固定在车辆框架上的铰链下部件连接的机构在保护位置这样伸展，使得可以防止各机构相对彼此发生相对运动。

附图说明

下面描述一种实施方式。附图中：

图1示出车辆的处于正常位置中的根据本发明的铰链装置的示意性侧视图；

图2示出图1中的在从正常位置向着保护位置过渡中的铰链机构的示意性侧视图；

图3示出图2中的在从所离开的正常位置向着保护位置的进展中的铰链机构的示意性侧视图；以及

图4示出图3中的处于保护位置中的铰链机构的示意性侧视图。

具体实施方式

在以下描述中，相同的附图标记用于相同的对象。

图1示出车辆的处于正常位置中的根据本发明的铰链装置的示意性侧视图。

更具体地阐述，图1示出用于保护位于机动车之外的人员并且用于机动车的保护系统40，其中，该保护系统40可在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中。

保护系统40具有：机动车的前盖30；用于前盖30的致动器装置31，所述致动器装置在碰撞情况下将前盖30从正常位置移位到保护位置中；以及铰链装置1。

从图1可以看出，致动器装置31可转动地固定在铰链装置1的力导入元件3上。

此外，从图1中看出，用于前盖30的铰链装置1具有一个唯一的前盖控制杆2和一个力导入元件3，该前盖可以通过铰链装置1打开和关闭，并且该铰链装置在碰撞情况下将前盖30从正常位置移位到保护位置中。

在此，力导入元件3在其第一端部处具有第一转动点4，力导入元件3的第一端部与该第一转动点可转动地连接。

前盖控制杆2在其第二端部处具有第二转动点5，前盖30能够可转动地固定在该第二转动点处。

力导入元件3在其第二端部处包括第三转动点6，致动器装置31可转动地固定在该第三转动点处，致动器装置施加力，以将前盖30从正常位置移位到保护位置中。

力导入元件3构造为单臂的棘爪，该棘爪在正常位置中，如图1中所示，防止前盖控制杆2的运动。

在此，在正常位置中，力导入元件3的臂8部分地包围铰链装置1的铰链下部件7的第一止挡元件9，以阻止前盖控制杆2的运动。

需要指出的是，铰链下部件7没有具体地示出为带有轮廓的构件。铰链下部件7理论上也可以与车辆框架构造成一件式的。铰链下部件7接纳上述所有构件并定位在白车身中并螺纹连接在车身上。然后将前盖30螺纹连接在铰链装置1上，其中，反过来的顺序也是可能的。此后，铰链装置1的位置不必再进行改变或适配，这降低了装配和调整成本。

如图1所示，致动器装置31布置在力导入元件3上，使得当致动器装置31被触发时，力导入元件3可通过转动与第一止挡元件9脱离。

如所提到的，致动器装置1可转动地固定在铰链装置1的力导入元件3上或固定在第三转动点6上。

在此，第三转动点6构造在力导入元件3的相对置的端部处并且因此构造在与第一转动点4不同的另一个端部处。

致动器装置31也总是与铰链装置1或与其力导入元件3接触，从而不存在间隙并且也不能发生接触改变。

此外，铰链装置1具有传递机构10，该传递机构在从正常位置向着保护位置过渡时引导力导入元件3和前盖控制杆2的运动。

传递机构10通过第一转动点4与力导入元件3和前盖控制杆2连接。

此外，传递机构10构造成能相对于铰链下部件7转动。

传递机构10具有可调整的第二止挡元件11，该第二止挡元件在正常位置中抵着前盖控制杆2贴靠，以限制前盖控制杆逆着重力方向的运动自由度。

如图1所示，传递机构10构造成三角形的，并且在各拐角处构造第一转动点4、可调整的第二止挡元件11和呈第四转动点12形式的至铰链下部件7的转动连接部。

图1还示出：可调整的第二止挡元件11偏心地构造并且布置在传递机构10上，从而可以调整针对前盖控制杆2上的止挡的准确位置，尤其是该位置能够由供应商调整为无间隙的。

从图1还可以看出——正如已经提到的——铰链装置1包括铰链下部件7，该铰链下部件可以固定在车辆或车辆框架上。

铰链下部件7具有第四转动点12，传递机构10可围绕该第四转动点相对于铰链下部件7转动。

此外，铰链下部件7具有第一止挡元件9、第三止挡元件13和第四止挡元件14，所述第一止挡元件、第三止挡元件和第四止挡元件确定了铰链装置1的可运动的组成部分的位置，其中，第一止挡元件9在正常位置中被力导入元件3包围。

此外，第一止挡元件9被力导入元件3和传递机构10夹住，使得力导入元件3和传递机构10在第一止挡元件9处钳状地包围铰链装置1。

前盖控制杆2在其外侧上具有滑轨15，该前盖控制杆利用该滑轨沿着第四止挡元件14滑动，以便从正常位置到达保护位置中并且在正常位置中将位置保持住。

图2示出图1中的在从正常位置向着保护位置过渡中的铰链装置1的示意性侧视图。

在此从图2看出，传递机构10和力导入元件3这样构造和连接，使得在从正常位置向着保护位置过渡时，除了通过第一转动点4进行的连接之外，力导入元件3还贴靠在传递机构10上。

准确来说，力导入元件3以如下端部贴靠在传递机构10上，力导入元件3的臂8在该端部处构造成，包围第一止挡元件9，以便阻止前盖控制杆2的运动。

图3示出图2中的在从所离开的正常位置向着保护位置的进展中的铰链装置1的示意性侧视图。

在此，尤其是在一起浏览图1至图3时变得清楚的是，在从正常位置向着保护位置过渡时，力导入元件3围绕第一转动点4沿顺时针方向转动，传递机构10围绕第四转动点12沿逆时针方向转动，并且将前盖控制杆2从正常位置移动到保护位置中。

前盖控制杆2从正常位置到保护位置中的运动在图2和3中由两个箭头示出，这两个箭头表明关于页面平面向上和向右的移动。

图4示出图3中的处于保护位置中的铰链装置1的示意性侧视图。

在保护位置中，前盖控制杆2和力导入元件3相对彼此布置，使得从第一转动点4到第二转动点5的第一连接线L1和从第一转动点4到第三转动点6的第二连接线L2围成介于150度至180度之间的角度W，以便使前盖30的由从正常位置到保护位置中的运动引起的振动最小化。

此外，从图4中看出，第三和第四止挡元件13、14确定了前盖控制杆2在保护位置中的位置并且用作引导部。

从图4中也看出，前盖控制杆2在其外侧上具有滑轨15，该前盖控制杆利用该滑轨沿着第四止挡元件14滑动，以便从正常位置到达保护位置中。通过该引导来控制前盖30的提升路径或运动。对前盖30的位置变化的平衡可以在前盖锁中进行或由前盖锁补偿。

此外，从图4中可看出，致动器装置31、力导入元件3和前盖控制杆2布置为，使得在第二连接线L2与致动器装置1的活塞杆32之间的角度M介于150度至180度之间。

在此，致动器装置31布置为，使得致动器装置的所产生的力大部分与行驶方向F相反地定向。

因此，致动器装置31不仅使前盖30提升，而且有助于在铰链装置1中消除前盖的振动。

下面解释上述结构设计的作用原理。

如果致动器装置31被激活，则使力导入元件3沿顺时针方向围绕第一转动点4运动。

通过力导入元件3的转动，使力导入元件与第一止挡元件9脱离并且一直转动直到力导入元件止挡在传递机构10上。

然后，传递机构10与力导入元件3一起围绕第四转动点12沿逆时针方向转动。

由此，继续压抵力导入元件3的致动器装置31现在可以使前盖控制杆2移动，更确切地说从正常位置移动到保护位置中。

这种由传递机构10的转动引起的移动一直由致动器装置31承担，直到前盖控制杆2在第三和第四止挡元件13、14之间阻止进一步运动。

因此，铰链装置1从正常位置(参见图1)到达保护位置(参见图4)，在该保护位置中——简化示出——前盖控制杆2和力导入元件3围成约170度(或介于150度至180度之间)的角度。

利用这个所提出的保护系统40或利用这个所提出的铰链装置1，实现了改进的振动行为，使得当到达保护位置时，铰链装置1保持在其位置中并且不在保护位置和位于正常位置之前的位置之间摆动。通过将致动器装置集成到保护系统40中，可以减少传统上常见的过冲(前盖30被提升得比需要的高得多，并且导致在装入和组装期间与此相关联的公差)。

最后，还要提到的是，每个转动点构造为呈芯轴形式的转动支承件，其中，对于每个转动的元件使用一个轴承衬套。

附图标记列表

1 铰链装置

2 前盖控制杆

3 力导入元件

4 第一转动点

5 第二转动点

6 第三转动点

7 铰链下部件

8 臂

9 第一止挡元件

10 传递机构

11 第二止挡元件

12 第四转动点

13 第三止挡元件

14 第四止挡元件

15 滑轨

30 前盖

31 致动器装置

32 活塞杆

40 保护系统

L1 第一连接线

L2 第二连接线

W 角度

M 角度

F 行驶方向

Claims

1.一种用于机动车的前盖(30)的铰链装置(1)，

-其中，所述前盖(30)能够通过铰链装置(1)打开和关闭，并且

-其中，所述前盖(30)能够在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中，

-其中，所述铰链装置(1)包括唯一的前盖控制杆(2)和力导入元件(3)，

-其中，所述前盖控制杆(2)在其第一端部处具有第一转动点(4)，力导入元件(3)的第一端部可转动地与该第一转动点连接，

-其中，所述前盖控制杆(2)在其第二端部处具有第二转动点(5)，前盖(30)能够可转动地固定在该第二转动点上，

-其中，所述力导入元件(3)在其第二端部处具有第三转动点(6)，致动器装置(31)能够可转动地固定在该第三转动点上，该致动器装置设计用于施加力，以将前盖(30)从正常位置移位到保护位置中，

其特征在于，

-所述前盖控制杆(2)和所述力导入元件(3)在保护位置中相对彼此布置为，使得从第一转动点(4)至第二转动点(5)的第一连接线(L1)与从第一转动点(4)至第三转动点(6)的第二连接线(L2)围成介于150度至180度之间的角度(W)，以便使前盖(30)的由从正常位置到保护位置中的运动引起的振动最小化。

2.根据权利要求1所述的铰链装置(1)，

-其中，所述力导入元件(3)构造为单臂的棘爪，所述棘爪在正常位置中防止所述前盖控制杆(2)的运动。

3.根据权利要求2所述的铰链装置(1)，

-其中，所述铰链装置(1)具有传递机构(10)，所述传递机构在从正常位置向着保护位置过渡时引导所述力导入元件(3)和所述前盖控制杆(2)的运动。

4.根据权利要求2或3所述的铰链装置(1)，

-其中，所述铰链装置(1)包括铰链下部件(7)，所述铰链下部件能够固定在车辆上。

5.根据权利要求4所述的铰链装置(1)，

-其中，所述铰链下部件(7)包括第一止挡元件(9)、第三止挡元件(13)和第四止挡元件(14)，所述第一止挡元件、第三止挡元件和第四止挡元件确定所述铰链装置(1)的保护位置和正常位置。

6.根据权利要求5所述的铰链装置(1)，

-其中，所述前盖控制杆(2)在其外侧上具有滑轨(15)，所述滑轨设计为，使得所述前盖控制杆(2)沿着第四止挡元件(14)滑动，以便从正常位置到达保护位置中并且在正常位置中将位置保持住。

7.根据前述权利要求中任一项结合权利要求2所述的铰链装置(1)，

-其中，在从正常位置向着保护位置过渡时，所述力导入元件(3)围绕第一转动点(4)沿顺时针方向转动，所述传递机构(10)围绕第四转动点(12)沿逆时针方向转动，并且使所述前盖控制杆(2)从正常位置移动到保护位置中。

8.一种用于保护位于机动车之外的人员并且用于机动车的保护系统(40)，其中，所述保护系统能够在碰撞情况下从正常位置移位到保护位置中，所述保护系统具有：

-机动车的前盖(30)，

-用于所述前盖(30)的致动器装置(31)，所述致动器装置在碰撞情况下将前盖(30)从正常位置移位到保护位置中，以及

-根据前述权利要求中任一项所述的铰链装置(1)，

-其中，所述致动器装置(31)可转动地固定在所述铰链装置(1)的力导入元件(3)上。

9.根据权利要求8所述的保护系统(40)，

-其中，所述致动器装置(31)、所述力导入元件(3)和所述前盖控制杆(2)布置为，使得在第二连接线(L2)和致动器装置(31)的活塞杆(32)之间的角度(M)介于150度至180度之间。

10.一种车辆，所述车辆具有根据权利要求8或9所述的保护系统(40)。