JP4887512B2 - Engine hood hinge structure with pedestrian protection device - Google Patents
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Description
本発明は、車体とフロントフードに固定すべきヒンジ部分を具備し、この両ヒンジ部分がフロントフードの閉鎖位置に相当する第1揺動位置と、フロントフードの開放位置に相当する第2揺動位置とを占めることができ、さらに両ヒンジ部分を第1揺動位置から離隔位置に互いに離すために、ピストンとシリンダを有する持ち上げ機構を具備し、この持ち上げ機構のピストンが離隔位置にてシリンダに対して解除可能な摩擦連結部またはかみ合い連結部によって保持される、自動車用フロントフードヒンジに関する。 The present invention includes a hinge portion to be fixed to the vehicle body and the front hood, and both hinge portions correspond to a first swing position corresponding to the closed position of the front hood and a second swing corresponding to the open position of the front hood. And a lifting mechanism having a piston and a cylinder for separating the hinge portions from the first swing position to the separated position, the piston of the lifting mechanism being attached to the cylinder at the separated position. The present invention relates to a front hood hinge for an automobile, which is held by a releasable frictional connection or a meshing connection.
この種のフロントフードヒンジは特許文献1によって公知である。この文献に記載されたヒンジ構造は、第1ヒンジ部分と第2ヒンジ部分を有する。第1ヒンジ部分は自動車のフロントフードに固定され、第2ヒンジ部分は車体に固定されている。ヒンジピンにはピストンシリンダユニットが作用している。このピストンシリンダユニットは火薬技術的な要素(pyrotechnischen Element)によって形成されている。この火薬技術的な要素が点火されると、ピストンがシリンダから高速で繰り出され、フロントフードに固定されたヒンジ部分を、他方のヒンジ部分に対して離隔された位置に持ち上げる。この位置では、ピストンが文献に詳しく説明されていない摩擦連結手段またはかみ合い連結手段によって保持される。 A front hood hinge of this kind is known from US Pat. The hinge structure described in this document has a first hinge portion and a second hinge portion. The first hinge portion is fixed to the front hood of the automobile, and the second hinge portion is fixed to the vehicle body. A piston cylinder unit acts on the hinge pin. This piston cylinder unit is formed by a pyrotechnic element. When this explosive technical element is ignited, the piston is drawn out of the cylinder at a high speed, lifting the hinge part fixed to the front hood to a position spaced from the other hinge part. In this position, the piston is held by friction coupling means or meshing coupling means not explained in detail in the literature.
歩行者保護装置を備えた乗用車のフロントフード用ヒンジ金具が特許文献2によって公知である。このヒンジも、歩行者保護位置において互いに離隔位置を占める2つのヒンジ部分を備えている。 A hinge fitting for a front hood of a passenger car equipped with a pedestrian protection device is known from US Pat. This hinge also includes two hinge portions that occupy separate positions in the pedestrian protection position.
特許文献3によって、歩行者保護装置を備えた他のフロントフードヒンジが公知である。このヒンジの場合には、ヒンジ部分が2本のリンクによって互いに連結されて四棒リンク機構を形成している。この場合にも、一方ではロックを解除するため、他方ではフロントフードに固定されたヒンジ部分を離隔位置に移動させるために、火薬技術的な装置が設けられている。
From
上述のフロントフードヒンジは一方では、普通の動作位置でフロントフードを車体に揺動可能に保持し、フロントフードを閉鎖位置から開放位置へ揺動可能にするという役目を有する。その際、閉鎖位置は第1ヒンジ位置に相当する。この種のフロントフードを装備した自動車には、衝突センサが設けられている。歩行者がぶつかったときに、この衝突センサは作動開始する。センサの作動開始時に、火薬技術的な充填物が点火され、シリンダからピストンを押し出し、そして両ヒンジ部分を互いに離隔する。両ヒンジ部分のこの離隔位置は、フロントフードの持ち上げ位置または歩行者保護位置に相当する。歩行者がフロントフード上に倒れると、フロントフードは持ち上げられた位置にあるため下方に曲がり、それによって歩行者の衝突を緩衝する。 On the other hand, the above-described front hood hinge serves to hold the front hood swingably on the vehicle body in a normal operation position, and to swing the front hood from the closed position to the open position. At that time, the closed position corresponds to the first hinge position. A vehicle equipped with this type of front hood is provided with a collision sensor. When a pedestrian hits, the collision sensor starts to operate. At the start of operation of the sensor, the explosive filling is ignited, pushing the piston out of the cylinder and separating the hinge parts from each other. This separated position of both hinge portions corresponds to the front hood lifting position or the pedestrian protection position. When the pedestrian falls over the front hood, the front hood is in the raised position and therefore bends downward, thereby buffering the pedestrian's collision.
本発明の根底をなす課題は、冒頭に述べたヒンジにおいて歩行者保護作用を高めることである。 The problem underlying the present invention is to enhance the pedestrian protection action in the hinge described at the beginning.
この課題は特許請求の範囲に記載した本発明によって解決される。この場合、各々の請求項は課題の独立した解決索を示し、他のすべての請求項と組み合わせ可能である。 This problem is solved by the present invention as set forth in the appended claims. In this case, each claim represents an independent solution to the problem and can be combined with all other claims.
解除可能な摩擦連結部またはかみ合い連結部は、持ち上げ位置から第1揺動位置への制動された戻り移動によって、フロントフードによって受け止められた歩行者の運動エネルギーを吸収する。不運な衝突の場合、歩行者の頭がフロントフードに当たる。負傷の危険を低減するために、本発明に係る手段によって、運動エネルギーがフロントフードによって吸収される。その際、フロントフードは或る距離だけ下方に移動する。これは解除された摩擦連結部またはかみ合い連結部が制動されることによって行われる。従って、運動エネルギーは摩擦連結部またはかみ合い連結部の摩擦エネルギーまたは変形エネルギーに変換される。その際、ピストンが外歯を有し、歯係合要素がこの外歯に係合すると、構造的に有利である。外歯は軸方向の歯のウェブとして形成可能である。しかし、周方向に延びる歯、例えばねじ山または軸方向に並べて配置された多数の周方向リブが有利である。歯係合要素はリブの中間空間に係合する。いろいろな制動力発生方法を用いることができる。例えば歯係合要素は硬質の材料、例えば焼入れされた鋼によって形成可能である。外歯は軟らかい材料を有し、かつ適当な材料厚さを有するので、戻り移動時に歯係合要素によってせん断される。その際、歯の形状や材料厚さは、ピストンをシリンダ内に戻すために、規定の力を必要とするように選定される。本発明の実施形では、歯係合要素は半径方向内側に向いたウェブを有する鋼リングによって形成されている。このウェブは外歯の歯溝に係合する。ウェブが軟らかい材料によって形成されている場合には、ピストンが外側に移動する際および内側に移動する際に、ウェブは歯を乗り越える。その代わりに、ウェブがエッジに載っていると、ピストンがシリンダの内側に移動する際に、ウェブは曲がることができない。ピストンのこの運動方向の際に、ウェブはせん断作用する。それに対して、ピストンが火薬技術的充填物によってシリンダから外側へ押し出されて、フロントフードを持ち上げるときには、ウェブは曲がることができる。この構造の場合、歯は好ましくは鋸歯形状を有する。歯係合要素が弾性的に曲がる場合には、歯は丸められた横断面形状を有するかまたは歯溝と歯は波形形状を有する。 The releasable frictional connection or meshing connection absorbs the pedestrian's kinetic energy received by the front hood by a braked return movement from the raised position to the first swing position. In case of an unlucky collision, the pedestrian's head hits the front hood. In order to reduce the risk of injury, kinetic energy is absorbed by the front hood by means according to the invention. At that time, the front hood moves downward by a certain distance. This is done by braking the released frictional connection or meshing connection. Therefore, the kinetic energy is converted into the frictional energy or deformation energy of the frictional coupling part or the meshing coupling part. In this case, it is structurally advantageous if the piston has external teeth and the tooth engaging element engages the external teeth. The external teeth can be formed as a web of axial teeth. However, circumferentially extending teeth, such as threads or multiple circumferential ribs arranged side by side, are advantageous. The tooth engaging element engages the intermediate space of the rib. Various braking force generation methods can be used. For example, the tooth engaging element can be formed of a hard material, such as hardened steel. Since the external teeth have a soft material and have an appropriate material thickness, they are sheared by the tooth engaging element during the return movement. At that time, the tooth shape and material thickness are selected so that a prescribed force is required to return the piston into the cylinder. In an embodiment of the invention, the tooth engaging element is formed by a steel ring having a web facing radially inward. This web engages the tooth space of the external teeth. If the web is made of a soft material, the web will get over the teeth as the piston moves outwards and inwards. Instead, if the web rests on the edge, the web cannot bend as the piston moves inside the cylinder. During this direction of movement of the piston, the web shears. In contrast, the web can bend when the piston is pushed out of the cylinder by the explosive technical filling to lift the front hood. For this construction, the teeth preferably have a sawtooth shape. If the tooth engaging element bends elastically, the teeth have a rounded cross-sectional shape or the tooth spaces and teeth have a corrugated shape.
本発明の他の実施形では、車体に固定されたヒンジ部分またはフロントフードに固定されたヒンジ部分は二分割されて形成されている。このヒンジ部分は一方では、ヒンジ部分を車体またはフロントフードに固定する固定部材を備えている。ヒンジ部分は他方では、他のヒンジ部分に揺動可能に連結された揺動部材を備えている。これは回転支承部、例えばヒンジ軸を介して行うことができる。しかし、両ヒンジ部分をリンクによって互いに連結して、四棒リンクヒンジを形成することができる。固定部材と揺動部材は衝突時に火薬技術的な要素によって相対的に移動して、フロントフードを持ち上げ位置にもたらす。通常の動作位置では、固定部材と揺動部材は互いに強固に連結されている。そのために、本発明の有利な実施形ではフックが用いられる。このフックは好ましくは持ち上げ機構のピストンによって係合を解除される。係合位置において、固定部材または揺動部材に付設された弾性的な緩衝体は、それぞれ他方の部材、すなわち揺動部材または固定部材の緩衝体載置面に載っている。よって、係合位置において、フックは予圧縮された緩衝要素によって付勢されて保持される。従って、緩衝体はアンダーカットしたフック係合面を保持肩部の下方に引っ掛けるために持ち上げ作用をすることができる。 In another embodiment of the present invention, the hinge portion fixed to the vehicle body or the hinge portion fixed to the front hood is formed in two parts. On the one hand, the hinge portion includes a fixing member that fixes the hinge portion to the vehicle body or the front hood. On the other hand, the hinge part includes a swinging member that is swingably connected to the other hinge part. This can be done via a rotating bearing, for example a hinge shaft. However, both hinge portions can be connected to each other by a link to form a four-bar link hinge. The fixed member and the rocking member are moved relative to each other by explosive technical elements in the event of a collision, bringing the front hood to the raised position. In the normal operation position, the fixing member and the swinging member are firmly connected to each other. For this purpose, hooks are used in an advantageous embodiment of the invention. This hook is preferably disengaged by the piston of the lifting mechanism. In the engagement position, the elastic buffer attached to the fixed member or the swinging member is placed on the other member, that is, the buffer mounting surface of the swinging member or the fixed member. Thus, in the engaged position, the hook is biased and held by the pre-compressed cushioning element. Therefore, the shock absorber can lift the undercut hook engaging surface to hook the holding shoulder portion below.
本発明の他の実施形では、ヒンジ部分の両部材の一方、すなわち固定部材または揺動部材が、保持面を有する。この保持面は普通の動作位置で、すなわち固定部材が揺動部材に係合している位置で、V字状またはY字状の凹部内側に位置する。凹部によって形成された受け入れスリットは、ヒンジ部分の延在方向に対して横方向に延在しているので、普通の動作位置で、ヒンジの揺動軸の軸線方向におけるヒンジの安定性が高められる。 In another embodiment of the invention, one of the members of the hinge portion, i.e. the fixed member or the swinging member, has a holding surface. This holding surface is located at the inside of the V-shaped or Y-shaped concave portion at a normal operation position, that is, at a position where the fixing member is engaged with the swinging member. Since the receiving slit formed by the recess extends in a direction transverse to the extending direction of the hinge portion, the stability of the hinge in the axial direction of the swing axis of the hinge is enhanced at a normal operating position. .
次に、添付の図に基づいて本発明の実施形態を説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図に示したフロントフードヒンジは、自動車のフロントフードにボルト止め可能な第1ヒンジ部分1を備えている。この第1ヒンジ部分1の重要な要素は、フロントフードに直接固定された固定部材1’と、ヒンジピン20によって第2ヒンジ部分2に連結された揺動部材1”である。第2ヒンジ部分2は車体にボルト止めされている。
The front hood hinge shown in the figure includes a
図1〜3と15〜17に示すような普通の動作位置では、固定部材1’が揺動部材1”に固定連結されているので、フロントフードは図1に示す閉鎖位置から図3に示す開放位置へおよびその逆に揺動可能である。
In the normal operating position as shown in FIGS. 1-3 and 15-17, the fixing
一方では固定部材1’がピン21を介して揺動部材1”に連結され、他方では固定部材1’がフック12を介して揺動部材1”に連結されている。フック12は枢軸18の回りに揺動可能に固定部材1’に付設され、そのフックジョーが揺動部材1”の保持肩部13に下から係合する。固定部材1’はさらに、揺動部材1”の方に向いた突出部を形成している。この突出部は湾曲スリット23を有する。この湾曲スリット23は揺動部材1”に固定連結された案内ピン22のための案内スリットを形成している。
On the one hand, the fixing
固定部材1’の折り曲げ部30は2つの穴を有し、この穴に、ゴム製の緩衝要素14がクリップで止められている。この緩衝要素、すなわち緩衝体14は図17に示した係合位置において圧縮されて揺動部材1”の緩衝体載置面15に載置されている。緩衝体14は、フック12のアンダーカットされた係合面を保持肩部13に確実に係合させるために、持ち上げ緩衝体を形成している。
The
フック12は双腕レバーを形成している。フック係合面とは反対側のアームは、折り曲げ部の形をした操作肩部19を備えている。この操作肩部は穴32を有する。この穴32にはピストン3の尖端部26が差し込まれている。ピストン3はシリンダ4に挿入されている。シリンダは揺動部材1”の皿状支承部材24内に位置する支承部分25を形成している。その際、操作肩部19は固定部材1’の開口部29を貫通している。この開口部の壁はレバーの揺動制限部を形成している。
The
固定部材1’はさらに、保持面17を形成している。この保持面は係合位置、すなわち通常の動作位置において受け入れスリット16内に位置している。この受け入れスリットはV字形またはY字形に形成されている。受け入れスリット16の開口方向で互いに分岐するこの受け入れスリットの両側の面が案内面を形成するので、ヒンジ部分の両部材1’、1”は係合位置においてヒンジピン20の揺動軸線の方向において固定された位置におかれる。係合位置において保持面17を収容する受け入れスリット16のY字状ウェブは好ましくは、保持面17の材料厚さよりもあまり大きくない隙間幅を有する。それによって、横方向遊びが最小限に抑えられる。保持面17は好ましくは、フック12を支持する固定部材1’の薄板帯片によって形成されている。
The fixing
ピストンシリンダユニット3、4は火薬技術的要素を形成している。シリンダ4内には点火可能な火薬充填物が設けられている。この場合、点火された火薬充填物はシリンダ4から外へ向かいピストン3を加速させる。先ず最初に、操作肩部19に作用するピストン3がフック12を揺動させるので、フック12は係合位置から開放位置に揺動する。揺動運動の過程で、フック12がフック肩部13から外れるので、固定部材1’は揺動軸線21回りに揺動可能である。フック12は、操作肩部19が開口部23の壁に当接するまで揺動させられる。その後で、直線的なピストン繰り出し運動が第2ヒンジ部分2からの第1ヒンジ部分1の離隔運動に変換される。操作肩部19が開口部23の壁に接触しているので、力が固定部材1’に直接伝わる。その際、固定部材1’は揺動部材1”と相対的に枢着軸線21回りに揺動する。固定部材はさらに、ヒンジ部分2と相対的にヒンジ枢着軸線20回りに揺動する。
The
フロントフードの持ち上げ位置に相当するヒンジ部分1、2の離隔された位置が図4に示してある。この位置では、フロンドフードは摩擦連結によってあるいはかみ合い連結によって保持される。
FIG. 4 shows the separated positions of the
図7から明らかなように、ピストン3を内蔵するシリンダの開口エッジを形成する端面9には、リング5が設けられている。このリング5は鋼リングであり、その外周部は保持溝11内に設けられた保持リング10の下方に位置している。図8から明らかなように、鋼リングは半径方向内側に突出するリングウェブ6を有する。ウェブ6のエッジの相互間隔は、ピストン3の周りに配置された環状ビード7の直径よりも小さい。環状ビードは歯のリブを形成し、歯のリブの間には歯溝8が設けられている。歯のリブ7は多数の単一リブとして形成してもよいし、ねじ山として形成してもよい。シリンダ4からピストン3を繰り出す際に、リング5の半径方向内側部分は、図9に示すように、ピストン3の移動方向に曲がり得る。その際、歯7はウェブ6のエッジを越えて移動する。ウェブのエッジは歯溝8に小さな遊びを有するように係合することができる。ピストン3の繰り出しは摩擦連結的にロックするように行われる。しかし、火薬の爆発の力が非常に大きいので、この摩擦はフロントフードの持ち上げを大きく遅らせることはない。
As is clear from FIG. 7, a
持ち上げられた位置で、ウェブ6は歯溝8に係合し、それによってピストン3をかみ合い連結的に保持する。
In the raised position, the
ピストン3が内側へ付勢されるときに、歯のリブ7は、硬い材料、特に焼入れされた鋼からなるウェブ6によってせん断され得るように、その材料厚さが薄くなっているかまたは材料硬さが低くなっている。これは例えば、歩行者がフロントフード上に倒れるときに行われる。ほぼ同じかまたは低下する速度によって、フロントフードは図4に示す持ち上げられた位置から、図5に示す中間位置を経て下降位置まで下降する。この場合、歩行者の衝突エネルギーを減衰する。
When the
図11には、個々の歯のリブ7がかみ合い連結を解除する過程でウェブ6のエッジによって少なくとも領域的にせん断される状態を示している。最適なせん断作用を発揮するために、リング5が載っている環状エッジ9の内径は、歯のリブ7の外径よりもあまり大きくない。歯のリブ7の頂部は好ましくは穴27の壁に接触している。この壁は同時にピストン3のガイドを形成している。実質的に歯のリブ7の頂部がせん断されるので、シリンダ4の内部に位置するピストン3の部分は相応する個所に歯の胴部7’のみを有する。
FIG. 11 shows a state in which the
図12に示した実施形態の場合、歯は鋸歯の形を有する。ピストン3がシリンダ4から繰り出される際に、鋸歯の傾斜部はリングウェブ6を図9に示す持ち上げ位置に操作する。それに対して、垂直な側面は反対向きの負荷の際にウェブ6に支持される。ピストン3の軸方向負荷が歯のリブ7の少なくとも部分的なせん断を生じるので、歯のリブの残根部分7’だけが残る。
In the case of the embodiment shown in FIG. 12, the teeth have a sawtooth shape. When the
図13に示した実施形態の場合、歯のリブ7は丸められた頂部を有し、かつ互いに密接している。この場合にも、戻りの際に、歯のリブの頂部が少なくとも領域的にせん断されるので、残根部分7’が残る。
In the case of the embodiment shown in FIG. 13, the
図14に示した実施形態は波状の歯の形を有する。この実施形態の場合、ピストン3は持ち上げられた位置でほぼ摩擦連結的に保持される。歯係合要素6は波部上を滑ることができる弾性リングである。上記の実施形態と異なり、かみ合い連結が材料の破壊によって解除されない。ここでは、むしろ破壊を生じない解除可能な摩擦連結である。
The embodiment shown in FIG. 14 has a wavy tooth shape. In this embodiment, the
火薬技術的な要素は使い捨て機能部品であるので、図7〜13に示した解除可能なかみ合い連結が有利である。 Since the explosive technical element is a disposable functional part, the releasable interlocking connection shown in FIGS.
開示した特徴はすべて、本発明にとって重要である。関連する/添付の優先権書類(優先出願のコピー)の開示内容全部が本願の開示に含まれ、そのため、この書類の特徴は本願の特許請求の範囲に記載可能である。 All of the disclosed features are important to the present invention. The entire disclosure of the related / attached priority document (a copy of the priority application) is included in the disclosure of the present application, so that the features of this document can be set forth in the claims of this application.
1、2 ヒンジ部分
1’ 固定部材
1” 揺動部材
3 ピストン
4 シリンダ
5、6 歯係合要素
7、8 外歯
9 エッジ
10 保持リング
11 保持溝
12 フック
13 保持肩部
14 緩衝要素
15 緩衝体載置面
16 スリット
17 保持面
18 枢軸
19 操作肩部
20 ヒンジピン
21 揺動軸線
22 案内ピン
23 湾曲スリット、開口部
24 皿状支承部材
25 支承部分
26 ピストン尖端部分
27 穴
28 キャップ
29 開口部
30 折り曲げ部
32 保持穴
DESCRIPTION OF
Claims (17)
摩擦連結部またはかみ合い連結部の解除が、フロントフードによって受け止められた歩行者の運動エネルギーを、離隔位置から第1揺動位置への制動される戻り移動によって吸収すること、
解除可能な摩擦連結部またはかみ合い連結部が、ピストン(3)の外歯(7、8)に係合する歯係合要素(5、6)によって形成されていること、
シリンダ(4)のエッジ(9)に設けられた、歯係合要素を形成するリング(5)が備えられ、このリングが外歯の環状穴と歯溝(8)に係合するウェブ(6)を有すること、
戻り移動の際に歯(7)がウェブ(6)によってせん断されるように、ウェブ(6)が硬く、そして歯が軟らかく形成されていること、
を特徴とするフロントフードヒンジ。 A hinge portion (1, 2) to be fixed to the vehicle body and the front hood is provided, and both the hinge portions (1, 2) are located at a first swing position corresponding to a closed position of the front hood and an open position of the front hood. A lifting position having a piston (3) and a cylinder (4) for occupying a corresponding second swing position and for separating the hinge parts (1, 2) from the first swing position to a spaced position from each other In a front hood hinge for an automobile comprising a mechanism, wherein the piston (3) of the lifting mechanism is held by a frictional or meshing connection releasable with respect to the cylinder (4) in the disengaged position,
The release of the frictional coupling part or the meshing coupling part absorbs the kinetic energy of the pedestrian received by the front hood by the braked return movement from the separation position to the first swing position;
The releasable frictional or meshing connection is formed by a tooth engaging element (5, 6) that engages the external teeth (7, 8) of the piston (3);
A web (6) is provided which is provided at the edge (9) of the cylinder (4) and forms a tooth engaging element which engages the annular hole and tooth groove (8) of the external teeth. )
The web (6) is hard and the teeth are soft, so that the teeth (7) are sheared by the web (6) during the return movement;
Front hood hinge characterized by.
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