CN1254597C - 用于机动车前盖的双臂活节铰链 - Google Patents
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Abstract
为了当行人与机动车相撞时使行人受伤的严重程度尽可能减小，机动车的前盖尽可能可屈服地被支承。特别关键的是铰链的区域，因为这里通常与车身形成刚性的连接。为了使铰链在撞击后可屈服，针对一种具有两个臂(4，5)的双臂活节铰链(1)提出：一个臂(5)被作成两部分，其中该臂(5)的两个支杆(16，17)通过一个安全销(19)彼此连接，当超过一定负荷时该安全销断裂或被剪断。这将引起：在冲击类型的负荷时双臂活节铰链(1)下沉或屈服。因此在头部撞击时得到一个两级缓冲，由此估计不会产生严重的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车前盖的双臂活节铰链，它具有设在一个和前盖连接的夹板与一个和车身连接的夹板之间的第一臂及第二臂。
背景技术
这类铰链以多种方式投入应用。从DE 197 12 961可得到一个非常原理性的描述。总是这些臂的下端与车身上的一个夹板(Schiene)铰接地连接及这些臂的上端与车前盖上的一个夹板铰接连接。因为这些臂长度不同及各铰接点向上及向下具有不同间隔，因此当车前盖打开时该车前盖向上方及向前方错开。换言之，车前盖的摆动轴沿一个由铰链几何结构确定的轨迹运动。
此外，在用于车前盖的铰链的结构方面应注意到：车前盖必需构造成在一定程度上可屈服的，由此使被机动车撞倒的及其身体和头部撞击在车前盖上的行人尽可能小地受伤。由此产生的在结构上应该考虑的规定将由确定的头部碰撞模拟试验来检验。在该试验中将测量一个模拟头部的缓冲。由该缓冲的时间变化曲线可求得HIC值，其定义可从专业文献中得到并且它不应超过1.000，以满足预定的规定。
头部撞击在车前盖上特别关键的在于铰链的区域，因为这里存在车前盖与车身的连接，该铰链要构成可屈服的以致不超过预定的HIC值不是毫无困难的。在已提及的公开文献中于是提出：铰链在车身上构成一个可向上摆动的支架。该支架借助一个预受压弹簧在对行人有威胁的撞击情况下楔状地向上竖起。这就延长出一段行程，在该行程上被撞击的头部可降低其动能。另一方面，由弹簧率可非常准确地确定产生头部缓冲的阻力。不过问题是，很难保证前盖在正确的时刻抬起。此外，与弹簧特性(Federkennung)相应的缓冲对于尽可能小的HIC值来说不是绝对优化的。
发明内容
因此本发明的任务在于，设计这样的双臂活节铰链：当头部撞击在车前盖上时在铰链区域中使伤害尽可能地小，即在模拟试验中测量的HIC值尽可能低于1.000。
为了解决该任务，提出了一种用于机动车前盖的双臂活节铰链，它具有设在一个和前盖连接的夹板与一个和车身连接的夹板之间的第一臂及第二臂，其中，至少一个臂被作成两部分的及由两个支杆组成，这两个支杆借助一个连接活节彼此铰接地连接及借助一个可在一定负荷下屈服的连接部分彼此刚性地固定连接，这样在由于一个冲击类型的负荷引起该连接部分断开的情况下，这些夹板基本上无阻力地彼此接近，在此设有一个压块，该压块可靠在所述支杆之一上，其中，该压块具有一个头部，该头部作用在由该压块加载的支杆的后面。
该结构具有其优点，即与保护机构如预压弹簧的特殊触发无关。而该保护机构是固有地存在的及不需要易受干扰的及不可靠的受荷外部触发。
以此方式实现的缓冲变化曲线可产生低于1.000的HIC值。虽然在支杆的所述连接部分屈服前首先产生相对大的缓冲力，但它被限制在很短的时间间隔上及由此对于撞击的头部是可承受的。然后当所述连接部分屈服后这些夹板无阻力地接近时，产生缓冲力减小的阶段。仅当这些夹板彼此相碰，才又出现明显的缓冲力，但它对于头部伤害的作用不再有意义，因为头部的动能在第一下撞击时已在很大程度上降低。以此方式产生的两级缓冲提供了良好的HIC值。
该可屈服性(Nachgiebigkeit)可用不同的方式来实现。可以考虑到臂材料的薄弱点，以使得这些臂在负荷下弯曲。但证明特别适合的是这样的系统，在这些系统中该可屈服性可通过所述连接部分的断开来引起。由此得到一个确定的单值的极限负荷。
为了实现这种断开点，这些支杆可被这样地构成，即这些支杆彼此重叠地、平面地相靠并且在重叠区域中具有连接活节及被一个安全销穿入。这种结构可相对简单地实现及能以单值的方式满足预定功能。
为了使冲击力确定地传递到这些支杆上，在用于固定车前盖的夹板上设置一个压块。该压块可靠在由两部分组成的臂的这些支杆的一个上，并且将作用在车前盖上的冲击力引导到该支杆上离与另一支杆铰接的连接点一个距离处的一个确定点上，以使得离该铰接点另一距离上的安全销以冲击力的一个确定比例被加载。在此情况下该压块的结构被作成这样，即在车前盖打开的情况下，该压块远离所述两部分组成的臂。
原则上，在车前盖闭合的情况下，压块可直接靠在两部分组成的臂上，由此压块同时具有确定铰链闭合位置的任务。
该任务也可由另一止挡来承担。在此情况下，压块相对所述支杆具有一定距离，由此在头部撞击时它以一个动能撞击支杆，这将导致：剪切过程猛地发生及仅需要极短的时间，以使得到缓冲力降低的阶段的过渡被更明确地确定。
当压块由一个栓销构成，及它从用于固定车前盖的夹板的侧面伸出时，可得到压块特别简单的实施形式。
为了使传递冲击力时压块不会从支杆上滑下，提出：压块具有一个头部，该头部伸入到两个支杆之间的一个间隙中及由此插在受负荷的支杆的后面。
为了实现该间隙，压块可靠在其上的支杆具有一个相对另一支杆隔开的端部区段，以形成间隙。
附图说明
为了阐明本发明，以下将借助表示在三个附图中的实施例来详细描述本发明。附图为：
图1：根据本发明的铰链在常规位置上的一个侧视图，
图2：沿图1中线II-II的一个截面图，
图3：根据图1的铰链在头部碰撞模拟试验后的状态。
具体实施方式
首先参照图1及图2。图1以一个侧视图表示一个双臂活节铰链。该铰链由一个上夹板2及一个下夹板3组成。上夹板与这里未示出的车前盖用螺钉(栓)连接，焊接或作成一体。下夹板3与一个未示出的车身支撑用螺钉(栓)连接。这两个夹板2，3通过一个长臂4及一个短臂5彼此铰接地连接。对此每个臂4，5既与上夹板也与下夹板在活节6，7，8，9上形成可转动的支承。上夹板2由一个用于接收活节8，9的垂直区段10及一个水平区段11构成，在该水平区段上固定前盖。下夹板3也具有一个垂直区段12，该区段具有两个垂直于绘图平面彼此错开的区域13，14，其中，长臂4通过活节6可转动地支承在其上的区域13位于和上夹板2的垂直区段10相同的平面中，而接收短臂5的活节7的另一区域14相对垂直区段10错开。在所述的区域14上设置有一个弓形件15，下夹板3可借助该弓形件被固定到一个车身支撑上。
根据该图，长臂4位于垂直区段10的后面，而短臂5位于该垂直区段的前面。短臂5被作成两部分及由两个支杆16，17组成，它们通过连接活节18彼此铰接地连接。该连接活节18约位于夹板2，3上的两个活节7，9之间的一半距离处。与下夹板3铰接地连接的下支杆16加长超过连接活节18及在该区域中平面地贴靠在上支杆17上，其中在该区域中这两个支杆16，17由一个安全销(Scherbolzen)19穿入。
下支杆16继续加长超过安全销19，并且台阶状地离开上支杆17，这从图2中可特别清楚地看出。由此在两个支杆16，17之间形成一个间隙20。
在该间隙20中插入一个作为栓销构成的压块22的头部21，它用作将力传递到短臂5上的压块。压块22与上夹板2的垂直区段10固定地连接及垂直伸出。
安全销19将短臂5的两个支杆16，17彼此刚性地连接，以使得短臂如同一个整体臂地工作及使得该双臂活节铰链1合乎规定地工作。并且在常规范围中的静态力作用的情况下，通过压块22作用在短臂5上的力不会高到使该刚性连接断裂。
但在头部碰撞的情况下，该作用力将超过抗剪强度极限，这时安全销被剪断，由此使其连接释放。当根据箭头23的冲击力作用在上夹板2上时，该力将通过压块22作用在短臂5上及从那里相应于起作用的杠杆臂根据箭头24传递到安全销19上。
在图示的实施例中该压块22直接地接触在短臂5的下支杆16上。但也可以设置一个小距离，以便通过一定的摆动来进行力传递。在此，作用到下支杆16后面的头部21可防止：压块从支杆16上滑下并由此不能实现力的传递。
如果在一个冲击类型的负荷范围内达到一个极限负荷，在该负荷时安全销19被剪断，则在两个支杆16，17之间的刚性连接被消除及它们可绕连接活节18彼此相对地转动。这可以使上夹板2向下沉，如图3中所示。在此，该铰链对运动未作用任何阻力，以使得头部的缓冲仅由车盖的变形或由铰链以外的支撑部件的变形引起。但这些部件被构造成其缓冲力是很小的。仅当铰链完全下沉-如图3中所示，及上支杆17压在下支杆16上时，又产生了对车身的刚性连接，由此重新出现高的缓冲力。因此总共出现了一个两级的缓冲曲线，即直到安全销19被剪断的第一级及在铰链下沉后的第二级，其中总地可预计得到一个很小的HIC值。
Claims (6)
1.用于机动车前盖的双臂活节铰链，它具有设在一个和前盖连接的夹板(2)与一个和车身连接的夹板(3)之间的第一臂及第二臂(4，5)，其中，至少一个臂(5)被作成两部分的及由两个支杆(16，17)组成，这两个支杆借助一个连接活节(18)彼此铰接地连接及借助一个可在一定负荷下屈服的连接部分彼此刚性地固定连接，这样在由于一个冲击类型的负荷引起该连接部分断开的情况下，这些夹板(2，3)彼此接近，在此设有一个压块(22)，该压块可靠在所述支杆之一(17)上，其特征在于：该压块(22)具有一个头部(21)，该头部作用在由该压块加载的支杆(16)的后面。
2.根据权利要求1的双臂活节铰链，其特征在于：该头部(21)伸入到所述两部分组成的臂(5)的两个支杆(16，17)之间的一个间隙(20)中。
3.根据权利要求2的双臂活节铰链，其特征在于：为了构成间隙(20)，压块(22)可靠在其上的支杆具有一个相对另一支杆隔开的端部区段。
4.根据权利要求1的双臂活节铰链，其特征在于：在车前盖及该双臂活节铰链(1)的闭合位置中，在压块(22)可靠在其上的支杆与压块(22)之间存在一个间隔。
5.根据权利要求1的双臂活节铰链，其特征在于：为了构成所述可屈服的连接部分，这两个支杆(16，17)彼此搭接地、平面地相靠并且在搭接区域中具有连接活节(18)，并且这两个支杆(16，17)被一个安全销(19)穿入。
6.根据权利要求1的双臂活节铰链，其特征在于：压块(22)是一个栓销，它从用于固定车前盖的夹板(2)的侧面伸出。
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