專利名稱：用于機(jī)動(dòng)車前蓋的雙臂活節(jié)鉸鏈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車前蓋的雙臂活節(jié)鉸鏈，它具有設(shè)在一個(gè)和前蓋連接的夾板與一個(gè)和車身連接的夾板之間的第一臂及第二臂。
這類鉸鏈以多種方式投入應(yīng)用。從DE 197 12 961可得到一個(gè)非常原理性的描述?？偸沁@些臂的下端與車身上的一個(gè)夾板(Schiene)鉸接地連接及這些臂的上端與車前蓋上的一個(gè)夾板鉸接連接。因?yàn)檫@些臂長(zhǎng)度不同及各鉸接點(diǎn)向上及向下具有不同間隔，因此當(dāng)車前蓋打開時(shí)該車前蓋向上方及向前方錯(cuò)開。換言之，車前蓋的擺動(dòng)軸沿一個(gè)由鉸鏈幾何結(jié)構(gòu)確定的軌跡運(yùn)動(dòng)。
此外，在用于車前蓋的鉸鏈的結(jié)構(gòu)方面應(yīng)注意到車前蓋必需構(gòu)造成在一定程度上可屈服的，由此使被機(jī)動(dòng)車撞倒的及其身體和頭部撞擊在車前蓋上的行人盡可能小地受傷。由此產(chǎn)生的在結(jié)構(gòu)上應(yīng)該考慮的規(guī)定將由確定的頭部碰撞模擬試驗(yàn)來檢驗(yàn)。在該試驗(yàn)中將測(cè)量一個(gè)模擬頭部的緩沖。由該緩沖的時(shí)間變化曲線可求得HIC值，其定義可從專業(yè)文獻(xiàn)中得到并且它不應(yīng)超過1.000，以滿足預(yù)定的規(guī)定。
頭部撞擊在車前蓋上特別關(guān)鍵的在于鉸鏈的區(qū)域，因?yàn)檫@里存在車前蓋與車身的連接，該鉸鏈要構(gòu)成可屈服的以致不超過預(yù)定的HIC值不是毫無困難的。在已提及的公開文獻(xiàn)中于是提出鉸鏈在車身上構(gòu)成一個(gè)可向上擺動(dòng)的支架。該支架借助一個(gè)預(yù)受壓彈簧在對(duì)行人有威脅的撞擊情況下楔狀地向上豎起。這就延長(zhǎng)出一段行程，在該行程上被撞擊的頭部可降低其動(dòng)能。另一方面，由彈簧率可非常準(zhǔn)確地確定產(chǎn)生頭部緩沖的阻力。不過問題是，很難保證前蓋在正確的時(shí)刻抬起。此外，與彈簧特性(Federkennung)相應(yīng)的緩沖對(duì)于盡可能小的HIC值來說不是絕對(duì)優(yōu)化的。
因此本發(fā)明的任務(wù)在于，設(shè)計(jì)這樣的雙臂活節(jié)鉸鏈當(dāng)頭部撞擊在車前蓋上時(shí)在鉸鏈區(qū)域中使傷害盡可能地小，即在模擬試驗(yàn)中測(cè)量的HIC值盡可能低于1.000。
為了解決該任務(wù)，根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的鉸鏈將具有以下的其它特征至少一個(gè)臂被作成兩部分的及由兩個(gè)支桿組成，這兩個(gè)支桿借助一個(gè)連接活節(jié)彼此鉸接地連接及借助一個(gè)可在一定負(fù)荷下屈服的連接部分彼此剛性地固定連接，這樣在由于一個(gè)沖擊類型的負(fù)荷引起所述連接部分屈服的情況下，這些夾板基本上無阻力地彼此接近。
該結(jié)構(gòu)具有其優(yōu)點(diǎn)，即與保護(hù)機(jī)構(gòu)如預(yù)壓彈簧的特殊觸發(fā)無關(guān)。而該保護(hù)機(jī)構(gòu)是固有地存在的及不需要易受干擾的及不可靠的受荷外部觸發(fā)。
以此方式實(shí)現(xiàn)的緩沖變化曲線可產(chǎn)生低于1.000的HIC值。雖然在支桿的所述連接部分屈服前首先產(chǎn)生相對(duì)大的緩沖力，但它被限制在很短的時(shí)間間隔上及由此對(duì)于撞擊的頭部是可承受的。然后當(dāng)所述連接部分屈服后這些夾板無阻力地接近時(shí)，產(chǎn)生緩沖力減小的階段。僅當(dāng)這些夾板彼此相碰，才又出現(xiàn)明顯的緩沖力，但它對(duì)于頭部傷害的作用不再有意義，因?yàn)轭^部的動(dòng)能在第一下撞擊時(shí)已在很大程度上降低。以此方式產(chǎn)生的兩級(jí)緩沖提供了良好的HIC值。
該可屈服性(Nachgiebigkeit)可用不同的方式來實(shí)現(xiàn)?？梢钥紤]到臂材料的薄弱點(diǎn)，以使得這些臂在負(fù)荷下彎曲。但證明特別適合的是這樣的系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中該可屈服性可通過所述連接部分的斷開來引起。由此得到一個(gè)確定的單值的極限負(fù)荷。
為了實(shí)現(xiàn)這種斷開點(diǎn)，這些支桿可被這樣地構(gòu)成，即這些支桿彼此重疊地、平面地相靠并且在重疊區(qū)域中具有連接活節(jié)及被一個(gè)安全銷穿入。這種結(jié)構(gòu)可相對(duì)簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)及能以單值的方式滿足預(yù)定功能。
為了使沖擊力確定地傳遞到這些支桿上，在用于固定車前蓋的夾板上設(shè)置一個(gè)壓塊。該壓塊可靠在由兩部分組成的臂的這些支桿的一個(gè)上，并且將作用在車前蓋上的沖擊力引導(dǎo)到該支桿上離與另一支桿鉸接的連接點(diǎn)一個(gè)距離處的一個(gè)確定點(diǎn)上，以使得離該鉸接點(diǎn)另一距離上的安全銷以沖擊力的一個(gè)確定比例被加載。在此情況下該壓塊的結(jié)構(gòu)被作成這樣，即在車前蓋打開的情況下，該壓塊遠(yuǎn)離所述兩部分組成的臂。
原則上，在車前蓋閉合的情況下，壓塊可直接靠在兩部分組成的臂上，由此壓塊同時(shí)具有確定鉸鏈閉合位置的任務(wù)。
該任務(wù)也可由另一止擋來承擔(dān)。在此情況下，壓塊相對(duì)所述支桿具有一定距離，由此在頭部撞擊時(shí)它以一個(gè)動(dòng)能撞擊支桿，這將導(dǎo)致剪切過程猛地發(fā)生及僅需要極短的時(shí)間，以使得到緩沖力降低的階段的過渡被更明確地確定。
當(dāng)壓塊由一個(gè)栓銷構(gòu)成，及它從用于固定車前蓋的夾板的側(cè)面伸出時(shí)，可得到壓塊特別簡(jiǎn)單的實(shí)施形式。
為了使傳遞沖擊力時(shí)壓塊不會(huì)從支桿上滑下，提出壓塊具有一個(gè)頭部，該頭部伸入到兩個(gè)支桿之間的一個(gè)間隙中及由此插在受負(fù)荷的支桿的后面。
為了實(shí)現(xiàn)該間隙，壓塊可靠在其上的支桿具有一個(gè)相對(duì)另一支桿隔開的端部區(qū)段，以形成間隙。
為了闡明本發(fā)明，以下將借助表示在三個(gè)附圖中的實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖為


圖1根據(jù)本發(fā)明的鉸鏈在常規(guī)位置上的一個(gè)側(cè)視圖，圖2沿圖1中線II-II的一個(gè)截面圖，圖3根據(jù)圖1的鉸鏈在頭部碰撞模擬試驗(yàn)后的狀態(tài)。
首先參照?qǐng)D1及圖2。圖1以一個(gè)側(cè)視圖表示一個(gè)雙臂活節(jié)鉸鏈。該鉸鏈由一個(gè)上夾板2及一個(gè)下夾板3組成。上夾板與這里未示出的車前蓋用螺釘(栓)連接，焊接或作成一體。下夾板3與一個(gè)未示出的車身支撐用螺釘(栓)連接。這兩個(gè)夾板2，3通過一個(gè)長(zhǎng)臂4及一個(gè)短臂5彼此鉸接地連接。對(duì)此每個(gè)臂4，5既與上夾板也與下夾板在活節(jié)6，7，8，9上形成可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承。上夾板2由一個(gè)用于接收活節(jié)8，9的垂直區(qū)段10及一個(gè)水平區(qū)段11構(gòu)成，在該水平區(qū)段上固定前蓋。下夾板3也具有一個(gè)垂直區(qū)段12，該區(qū)段具有兩個(gè)垂直于繪圖平面彼此錯(cuò)開的區(qū)域13，14，其中，長(zhǎng)臂4通過活節(jié)6可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在其上的區(qū)域13位于和上夾板2的垂直區(qū)段10相同的平面中，而接收短臂5的活節(jié)7的另一區(qū)域14相對(duì)垂直區(qū)段10錯(cuò)開。在所述的區(qū)域14上設(shè)置有一個(gè)弓形件15，下夾板3可借助該弓形件被固定到一個(gè)車身支撐上。
根據(jù)該圖，長(zhǎng)臂4位于垂直區(qū)段10的后面，而短臂5位于該垂直區(qū)段的前面。短臂5被作成兩部分及由兩個(gè)支桿16，17組成，它們通過連接活節(jié)18彼此鉸接地連接。該連接活節(jié)18約位于夾板2，3上的兩個(gè)活節(jié)7，9之間的一半距離處。與下夾板3鉸接地連接的下支桿16加長(zhǎng)超過連接活節(jié)18及在該區(qū)域中平面地貼靠在上支桿17上，其中在該區(qū)域中這兩個(gè)支桿16，17由一個(gè)安全銷(Scherbolzen)19穿入。
下支桿16繼續(xù)加長(zhǎng)超過安全銷19，并且臺(tái)階狀地離開上支桿17，這從圖2中可特別清楚地看出。由此在兩個(gè)支桿16，17之間形成一個(gè)間隙20。
在該間隙20中插入一個(gè)作為栓銷構(gòu)成的壓塊22的頭部21，它用作將力傳遞到短臂5上的壓塊。壓塊22與上夾板2的垂直區(qū)段10固定地連接及垂直伸出。
安全銷19將短臂5的兩個(gè)支桿16，17彼此剛性地連接，以使得短臂如同一個(gè)整體臂地工作及使得該雙臂活節(jié)鉸鏈1合乎規(guī)定地工作。并且在常規(guī)范圍中的靜態(tài)力作用的情況下，通過壓塊22作用在短臂5上的力不會(huì)高到使該剛性連接斷裂。
但在頭部碰撞的情況下，該作用力將超過抗剪強(qiáng)度極限，這時(shí)安全銷被剪斷，由此使其連接釋放。當(dāng)根據(jù)箭頭23的沖擊力作用在上夾板2上時(shí)，該力將通過壓塊22作用在短臂5上及從那里相應(yīng)于起作用的杠桿臂根據(jù)箭頭24傳遞到安全銷19上。
在圖示的實(shí)施例中該壓塊22直接地接觸在短臂5的下支桿16上。但也可以設(shè)置一個(gè)小距離，以便通過一定的擺動(dòng)來進(jìn)行力傳遞。在此，作用到下支桿16后面的頭部21可防止壓塊從支桿16上滑下并由此不能實(shí)現(xiàn)力的傳遞。
如果在一個(gè)沖擊類型的負(fù)荷范圍內(nèi)達(dá)到一個(gè)極限負(fù)荷，在該負(fù)荷時(shí)安全銷19被剪斷，則在兩個(gè)支桿16，17之間的剛性連接被消除及它們可繞連接活節(jié)18彼此相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)。這可以使上夾板2向下沉，如圖3中所示。在此，該鉸鏈對(duì)運(yùn)動(dòng)未作用任何阻力，以使得頭部的緩沖僅由車蓋的變形或由鉸鏈以外的支撐部件的變形引起。但這些部件被構(gòu)造成其緩沖力是很小的。僅當(dāng)鉸鏈完全下沉-如圖3中所示，及上支桿17壓在下支桿16上時(shí)，又產(chǎn)生了對(duì)車身的剛性連接，由此重新出現(xiàn)高的緩沖力。因此總共出現(xiàn)了一個(gè)兩級(jí)的緩沖曲線，即直到安全銷19被剪斷的第一級(jí)及在鉸鏈下沉后的第二級(jí)，其中總地可預(yù)計(jì)得到一個(gè)很小的HIC值。
權(quán)利要求
1.用于機(jī)動(dòng)車前蓋的雙臂活節(jié)鉸鏈，它具有設(shè)在一個(gè)和前蓋連接的夾板(2)與一個(gè)和車身連接的夾板(3)之間的第一臂及第二臂(4，5)，其特征在于至少一個(gè)臂(5)被作成兩部分的及由兩個(gè)支桿(16，17)組成，這兩個(gè)支桿借助一個(gè)連接活節(jié)(18)彼此鉸接地連接及借助一個(gè)可在一定負(fù)荷下屈服的連接部分彼此剛性地固定，這樣在由于一個(gè)沖擊類型的負(fù)荷引起所述連接部分屈服的情況下，這些夾板(2，3)基本上無阻力地彼此接近。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于所述可屈服性通過所述連接部分的斷裂來產(chǎn)生。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項(xiàng)的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于這兩個(gè)支桿(16，17)彼此搭接地、平面地相靠，及在搭接區(qū)域中設(shè)有所述連接活節(jié)(18)及被一個(gè)安全銷(19)穿入。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于一個(gè)壓塊(22)可靠在所述支桿(17)之一上，在車前蓋打開的情況下，該壓塊遠(yuǎn)離該兩部分組成的臂(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于在車前蓋及該雙臂活節(jié)鉸鏈(1)閉合位置中，在壓塊(22)可靠在其上的支桿(17)與壓塊(22)之間有一個(gè)間隔。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于壓塊(22)是一個(gè)栓銷，它從用于固定車前蓋的夾板(2)的側(cè)面伸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于壓塊(22)具有一個(gè)頭部(21)，該頭部伸入到該兩部分組成的臂(5)的兩個(gè)支桿(16，17)之間的一個(gè)間隙(20)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的雙臂活節(jié)鉸鏈，其特征在于為了構(gòu)成所述間隙(20)，壓塊(22)可靠在其上的支桿(17)具有一個(gè)相對(duì)另一支桿(16)隔開的端部區(qū)段。
全文摘要
為了當(dāng)行人與機(jī)動(dòng)車相撞時(shí)使行人受傷的嚴(yán)重程度盡可能減小，機(jī)動(dòng)車的前蓋盡可能可屈服地被支承。特別關(guān)鍵的是鉸鏈的區(qū)域，因?yàn)檫@里通常與車身形成剛性的連接。為了使鉸鏈在撞擊后可屈服，針對(duì)一種具有兩個(gè)臂(4，5)的雙臂活節(jié)鉸鏈(1)提出一個(gè)臂(5)被作成兩部分，其中該臂(5)的兩個(gè)支桿(16，17)通過一個(gè)安全銷(19)彼此連接，當(dāng)超過一定負(fù)荷時(shí)該安全銷斷裂或被剪斷。這將引起在沖擊類型的負(fù)荷時(shí)雙臂活節(jié)鉸鏈(1)下沉或屈服。因此在頭部撞擊時(shí)得到一個(gè)兩級(jí)緩沖，由此估計(jì)不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的傷害。
文檔編號(hào)B60R21/34GK1558982SQ02818767
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月28日
發(fā)明者拉茲洛·克烈特, 拉茲洛 克烈特, 倫耐森, 英戈·倫耐森, 亞斯 波爾茲, 安德烈亞斯·波爾茲, 姆羅夫卡, 彼得·姆羅夫卡 申請(qǐng)人:埃德沙股份公司, 亞當(dāng)·奧佩爾股份公司