保护行人的机动车机罩铰链组件制造技术

一种机动车机罩铰链组件，适配成在与行人碰撞时作为安全设备。所述机罩铰链组件由一系列连杆系和储能促动器构成，所述储能促动器配置成响应与行人的碰撞而抬升车辆机罩后部。展开的系统形成刚性结构，约束机罩的向后移动，同时提供垂直运动路径和抵抗力，该抵抗力能有效耗散行人给予的能量，因此显著降低伤害等级。所述连杆系配置成当系统处于收回位置时，提供机罩的传统旋转打开和闭合操作，并提供重置功能，使得当系统处于展开位置时，机罩的简单打开和闭合操作能将所述系统重置为收回位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铰链，更特別涉及机动车机罩铰链，在与行人发生碰撞的情 况下，该才几罩铰链适配成作为安全设备。
技术介绍
车辆最前端的闭合板通常称为机罩，并且其布置成基本上水平取向来封 闭发动机舱，而且还允许通往发动机舱的铰接入口。已经发现在车辆与行人 碰撞的事故中，由于行人被撞向相对不屈服的车辆机罩以及风挡，所以上身 和头部严重受伤的危险最大。已经证明，在行人上躯千和头部碰撞机罩的地方提供可变形的结构，可以建立有效的能量耗散机构，减小头部和胸部的减 速，并使得伤害等级显著降低。最早与保护行人有关的车辆机罩相关技术其中之一在US4249632中说 明，该专利提出一种安全设备机构，该机构为了响应行人碰撞而抬升机罩后 部。布置在前保险杠区域内的传感器向这样的机构发送触发信号，该机构从 机罩静止位置抬升机罩后部。该系统的优势在于，其建立了变形路径，在头 部和上身碰撞区域具有有利的能量耗散特征。该设备还防止行人头部碰撞风 挡及其框架。尽管该项现有技术提供了抬升机罩后部的技术，但是其没有具 体提出为行人提供适当的能量吸收刚度的技术方案和将机罩后部锁止、铰接 和保持在静止位置和展开位置的技术方案。该现有技术也没有说明在展开后 重置该系统的任何方法。最近，已经发现需要大约60-80mm的垂直机罩移动来有效衰减行人的 能量，以避免重大的上身和头部创伤。另外，在整个垂直移动过程中需要显 著和受控的抵抗力，从而以适当的速率让行人减速。最后，需要某些类型的 机构来保证机罩的垂直移动和给予的载荷以所需的方式受到控制。US6439330描述了 一种釆用烟火驱动的促动器来抬升车辆机罩后部的 设备。该设备包括单个枢转机罩铰链，该铰链包括与导轨啮合的臂并且通常 取向为使得铰链以传统方式操作。在与行人发生碰撞的情况下，烟火驱动的 促动器在导轨内展开铰链臂，这导致机罩尾缘向上移动到展开位置。尽管这 种设备包含足够的将机罩后部锁止、铰接以及保持在其静止位置的机构而克服了 US4249632中的一些局限，但是该项技术没有提供在机罩处于展开位置 时稳定或者引导机罩的方法。由于在抬升位置没有结构约束，所以在基本上 为正面碰撞的情况下，存在机罩受到驱动而向后穿过风挡并伤害车辆乘坐者行人给予的能量的方法。在机罩后部抬升时，提升设备提供抵抗力的一个实施例在US6415882 中说明。该设备包含单个铰链销，该销固紧到车身并且啮合铰链内的槽，该 铰链连接到机罩。动力展开缸由行人碰撞检测系统激活，且机罩铰链销在所 述槽中被驱动向下。所述枢转销具有两个直径，其中之一大于槽宽度并且当 机罩完全抬升时啮合该槽。该销的较大直径使邻近该槽的材料变形，以耗散给予的能量，但是所述的材料变形法效率很低，并要求超过可用空间的巨大 空间。另外，在机罩处于展开位置时，这种配置也没有提出可靠的稳定或者 引导机罩的方法，因此当机罩抬升时，存在与US6439330 —样的局限。最后， US6415882和US6439330都没有说明在展开后任何重置该系统的方法。US6345679说明了响应行人碰撞而用促动器抬升车辆机罩后边缘的保 护行人的铰链的进一步实施例。该专利说明了多连杆机罩铰链装置，该装置 提供了单个枢转配置用于传统操作，和充分的机构用于将机罩后部锁止、铰 接和保持在其静止位置，还说明了将机罩引导到其展开位置的可靠方法。另 外，该连杆装置配置成约束处于抬升位置的机罩向后运动，从而防止了任何 与风挡的潜在接触。还提出了在展开后用于重置该系统的方法，但是在这方 面利用了额外的促动器缸体，这较为复杂并且增加了明显的成本和重量。尽 管该项现有技术克服了前述配置中的许多结构缺陷，但是其没有具体配置来 提供抵抗力，以耗散行人给予的能量，而且重置装置过于复杂。
技术实现思路
因此，较好的是构造一种铰链组件，其有利于车辆机罩的传统打开和闭 合操作，同时也提供了机罩后部为了响应行人的碰撞而受控地运动到抬升位 置。另外，如果将机罩运动牢牢控制在预定的、通常垂直的运动，在结构上 则相对于现有技术是一项显著的进步。如果铰链组件提供允许车辆操作者将 系统重置到其通常操作位置的简单方法，则可以实现另一项主要优势。本专利技术提供了 一种安装在车辆机罩后部的机罩铰链组件，该组件配置成 响应行人的碰撞而以储能促动器和一系列连杆来抬升机罩后部。对于传统的 打开和闭合操作而言，这些连杆通过储能促动器内的锁止件而被约束为机罩 相对于车辆的简单旋转运动。如果感知到行人碰撞，则锁止件被释放且储能 促动器可以延伸并展开连杆系统，该连杆系统配置成将机罩后边缘的运动约 束到基本上垂直的预定路径。车辆机罩可以有受限的自由来围绕前枢转点旋 转，所述前枢转点优选由前置安装的机罩卡子形成。 一旦展开，所述连杆系 和伸展的储能促动器就形成刚性结构，约束机罩的向后运动，同时仍然提供 垂直运动路径和所需要的抵抗力，以有效耗散行人给予的能量。所述储能促 动器旋转连接到所述连杆系统并且提供展开所述系统所需的能量以及衰减 行人加速度所需的抵抗力。所述储能设备可以是气体弹簧、螺旋弹簧或者其 他类似设备。最后，所述连杆系统还配置成使得当该系统处于展开位置时， 围绕传统旋转枢轴的打开和闭合机罩的筒单运动将所述系统重置到锁止状 态。因此，在本专利技术的主要方面，用于车辆的机罩铰链组件配置成经由单个 枢转轴有利于机罩的传统打开和闭合操作，所述枢转轴设置在机罩部件和主连杆部件之间。主连杆部件配置有4个可旋转的接头，分别位于其自由端、 靠近自由端的点、锚定端和自由端与锚定端之间的中间点。机罩部件刚性连 接到机罩并在其自由端接头处旋转连接到主连杆部件。主连杆部件在其锚定 端被槽和控制连杆所约束，所述槽设置在车身上，而所述控制杆旋转安装在 车身和主连杆中间接头之间。另外，储能促动器的移动元件在靠近其自由端 的接头处旋转安装到主连杆，并且储能促动器的主体安装到车身。在系统正 常打开和闭合操作情况下，储能促动器锁止在收回位置，使得主连杆部件保 持在基本上水平固定的位置，形成简单的两部件，单枢轴和机罩铰链装置。 在与行人发生石並撞时，如US4249632和US6332115所述的传统传感器 和控制系统向储能促动器提供触发信号，储能促动器释放锁止件并通过预定 的线性位移展开移动元件。由于主连杆部件在靠近其自由端的接头处连接到 储能促动器的移动元件，所以机罩后部因所述预定线性位移而发生平移。主连杆的所述移动由位于所述槽中的其锚定端的线性移动和控制连杆的旋转 所决定。通过调节所述槽的取向以及控制连杆的配置，机罩后部的运动可精 确定制成与车辆几何结构以及前置安装的机罩卡子相适应。当行人头部和上身碰到抬升的机罩时，展开的储能设备提供的抵抗力能 以受控方式有效地耗散行人的能量，使得创伤等级显著降低。储能设备的抵 抗力在研发过程中调节并进行预设，并且其移动元件的移动与连杆系统几何 结构所确定的展开动作相反。所述运动路径是系统能量耗散能力的关键。本 专利技术相对于现有技术的主要优势在于，连杆系统在除了耗散行人能量所需的 预定运动路径以外的全部自由度上提供了极其刚性的结构。由于该预定运动 路径沿着大致垂直的方向，所以在严重正面碰撞的情况下，这种刚性结构能 约束机罩不向后运动。因此，本专利技术的这种刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机动车机罩铰链组件，适配成在与行人发生碰撞时作为安全设备，该机罩铰链组件包括：ａ）机罩部件，其适配成安装到车辆机罩；ｂ）车身部件，其适配成安装到车身结构；ｃ）主连杆部件，其适配成经由第一旋转接头和第二旋转接头连接在所述机罩部件和所述车身部件之间，其中所述第一旋转接头位于所述机罩部件上，而所述第二旋转接头由所述车身部件上的槽所引导；ｄ）控制连杆，其适配成经由第三和第四旋转接头连接在所述车身部件和所述主连杆部件之间；ｅ）储能促动器的移动元件，其适配成旋转连接到所述主连杆部件，靠近所述机罩部件的第一旋转接头；这样，在与行人发生碰撞的情况下，传感器和控制系统向所述储能促动器提供触发信号，所述储能促动器展开所述移动元件并使所述主连杆部件和所述机罩部件沿着所述控制连杆和所述车身部件的槽的几何结构所确定的基本上垂直的运动而平移，使得当行人头部和上身碰撞抬升的车辆机罩时，所述储能促动器提供抵抗力，该抵抗力能以受控方式有效耗散行人的能量，从而使得创伤等级显著降低。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰萨蒙，凯温克劳德，
申请(专利权)人：穆尔蒂马蒂奇公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]