发动机罩铰链结构及行人保护装置的制作方法

本发明涉及发动机罩技术领域，特别是涉及一种发动机罩铰链结构及行人保护装置。

背景技术：

申请号为CN201410470393的专利申请公开了一种用于行人保护发动机罩抬升装置，其包括上顶盖、套筒、活塞、下底盖、气体发生器、橡胶套、密封圈和橡胶密封套。

上顶盖通过橡胶套与发动机内罩接触，下底盖底部固定在车体上，在检测到行人碰撞险情时，触发气体发生器，推动活塞机构，顶起上顶盖，从而推动发动机罩实现瞬间抬升，到达最高点后，活塞机构回落，安装在两侧的气撑发生作用，保持发动机罩高度。

上述的发动机罩抬升装置中的抬升机构，实现发动机罩抬升的前提是必须先期实现发动机罩铰链的释放或破坏，这就要求发动机罩铰链的结构有另外的设计，造成发动机罩铰链的结构复杂、成本较高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有的发动机罩铰链结构复杂的缺陷，提供一种发动机罩铰链结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种发动机罩铰链结构，

包括发动机罩、上铰链、下铰链、基座、预紧机构及促动机构，所述上铰 链固定在所述发动机罩的下表面，所述上铰链上设置有滑移槽，所述下铰链的上端滑动设置在所述滑移槽中，下端与所述基座转动连接，所述基座及促动机构固定在车身上，其中，

所述预紧机构，用于提供一保持所述上铰链及下铰链暂时性固接的预紧力；

所述促动机构，用于推动所述下铰链向上抬升并打破上述预紧力。

进一步地，所述下铰链的下端通过一销轴与所述基座转动连接。

进一步地，所述预紧机构包括第一螺柱螺母组件、第二螺柱螺母组件及设置在所述上铰链上的缺口弧形滑槽，所述缺口弧形滑槽的缺口朝下，所述第二螺柱螺母组件位于所述第一螺柱螺母组件与所述销轴之间；所述第一螺柱螺母组件包括第一螺柱及第一螺母，所述第一螺柱的一端与所述下铰链固定连接，另一端伸出所述滑移槽并旋接所述第一螺母；所述第二螺柱螺母组件包括第二螺柱及第二螺母，所述第二螺柱的一端与所述下铰链固定连接，另一端伸出所述缺口弧形滑槽并旋接所述第二螺母。

进一步地，所述预紧机构还包括第一垫片及第二垫片，所述第一垫片夹设在所述第一螺母与所述上铰链之间，所述第二垫片夹设在所述第二螺母与所述上铰链之间。

进一步地，所述销轴及所述第一螺柱螺母组件所在的平面与所述第一螺柱螺母组件及发动机罩前端锁扣所在的平面呈一钝角

进一步地，所述滑移槽的顶端与所述第一螺柱之间设置有限位弹簧。

进一步地，所述促动机构包括推杆、活塞、上紧固板、外筒、回位弹簧、内管、滑块环、用于在所述活塞滑动至顶端时将所述活塞与滑块环结合的联动结构、气体发生器和下紧固螺栓，所述推杆的上端伸出所述外筒，下端与所述活塞固定连接，所述活塞与所述内管的内侧壁接触，所述回位弹簧设置在所述内管与所述外筒之间，所述上紧固板设置在所述外筒的上端外侧，所述下紧固螺栓旋接在所述外筒的下端，所述气体发生器包括设置在所述下紧固螺栓与所述活塞之间的气体发生器壳体及设置在所述气体发生器壳体内的点火管，所述 上紧固板及下紧固螺栓与车身固定连接。

进一步地，所述促动机构还包括套设在所述推杆的伸出端上且位于所述上紧固板之上的导向管。

进一步地，所述内管的径向上设置有多个导向槽，所述滑块环包括位于所述内管与所述外筒之间的环体及沿所述环体的径向向内侧突出且嵌入所述导向槽的多个导向块。

进一步地，所述滑块环沿所述导向块的径向设置有内侧封闭的腔室，所述联动结构包括嵌在所述腔室的外侧端的限位螺栓、滑动设置在所述腔室的内侧端的锁止块及支撑在所述限位螺栓与锁止块之间的限位弹簧，所述锁止块的内侧端开设有朝向斜下方的斜面。

进一步地，所述下铰链的下端设置有带有直线凹槽的凹槽板，所述推杆的上端滑动设置在所述凹槽板的直线凹槽中。

根据本发明的发动机罩铰链结构，正常使用时，通过预紧机构的预紧力保持上铰链及下铰链暂时性固接，与发动机罩一起实现整体开启、闭合；当发生行人碰撞时，促动机构推动下铰链向上抬升并打破上述预紧力，下铰链与上铰链发生相对运动，进而实现发动机罩后端的抬升。相比于现有技术中铰链轴与发动机罩固定连接并通过其他连杆推动、顶起的结构，该发动机罩铰链结构其更为简单、灵活，后期维护也更加简单。

另外，本发明还提供了一种行人保护装置，其包括设置在车辆前保险杠上的传感器、电子控制单元、行人保护气囊、用于给所述行人保护气囊充气的气体发生装置及上述的发动机罩铰链结构，所述行人保护气囊设置在所述发动机罩的后端，所述传感器、气体发生装置及所述发动机罩铰链结构的促动机构分别与所述电子控制单元电连接。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构的整体示意图；

图2是图1中a处的放大图；

图3是本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构的局部放大图(图2的另一视角)；

图4是本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构其促动机构的外部结构示意图；

图5是图4中沿A-A方向的局部剖视图；

图6是图5中b处的放大图；

图7是图4中沿B-B方向的局部剖视图；

图8是图7中c处的放大图；

图9是本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构正常闭合示意图；

图10是本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构正常开启示意图；

图11是本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构其发动机罩抬升状态示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、发动机罩；2、上铰链；21、滑移槽；22、缺口弧形滑槽；3、下铰链；31、凹槽板；311、直线凹槽；4、基座；3-4、销轴；5、第一螺柱螺母组件；51、第一螺柱；52、第一螺母；6、第二螺柱螺母组件；61、第二螺柱；62、第二螺母；7-1、第一垫片；7-2、第二垫片；8、促动机构；80、推杆；81、活塞；82、导向管；83、上紧固板；84、外筒；85、回位弹簧；86、内管；861、导向槽；87、滑块环；871、环体；872、导向块；873、腔室；88、锁止块；881、斜面；89、锁止弹簧；810、限位螺栓；811、气体发生器壳体；812、点火管；813、下紧固螺栓；814、走线孔；9、发动机罩前端锁扣。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以 下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本方中，如无特别说明，上方、下方指的是车辆的上方、下方。

如图1至图11所示，本发明一实施例提供的发动机罩铰链结构，包括发动机罩1、上铰链2、下铰链3、基座4、预紧机构及促动机构8，所述上铰链2通过螺栓固定在所述发动机罩1的下表面，所述上铰链2上设置有滑移槽21，所述下铰链3的上端滑动设置在所述滑移槽21中，下端与所述基座4转动连接，所述基座4及促动机构8固定在车身上；其中，

所述预紧机构，用于提供一保持所述上铰链2及下铰链3暂时性固接的预紧力；

所述促动机构8，用于推动所述下铰链3向上抬升并打破上述预紧力，以使得下铰链3与上铰链2发生相对运动。

本实施例中，如图2所示，所述下铰链3的下端通过一销轴3-4与所述基座4转动连接。

本实施例中，如图2所示，所述预紧机构包括第一螺柱螺母组件5、第一垫片7-1、第二螺柱螺母组件6、第二垫片7-2及设置在所述上铰链2上的缺口弧形滑槽22，所述缺口弧形滑槽22的缺口朝下，所述第二螺柱螺母组件6位于所述第一螺柱螺母组件5与所述销轴3-4之间。

如图2及图3所示，所述第一螺柱螺母组件5包括第一螺柱51及第一螺母52，所述第一螺柱51的一端与所述下铰链3固定连接，另一端伸出所述滑移槽21并旋接所述第一螺母52，所述第一垫片7-1在正常情况下夹设在所述第一螺母52与所述上铰链2之间；所述第二螺柱螺母组件6包括第二螺柱61及第二螺母62，所述第二螺柱61的一端与所述下铰链3固定连接，另一端伸出所述缺口弧形滑槽22并旋接所述第二螺母62，所述第二垫片7-2在正常情况下夹设在所述第二螺母62与所述上铰链2之间。

这样，在正常情况下，通过第一螺母52与第二螺母62的旋紧程度，控制 第一垫片7-1及第二垫片7-2与上铰链2的摩擦力，能够使得第一螺柱螺母组件5及第一垫片7-1限位于滑移槽21处，且所述第二螺柱螺母组件6及第二垫片7-2限位于缺口弧形滑槽22处，进而提供一保持所述上铰链2及下铰链3暂时性固接的预紧力。此处，上铰链2及下铰链3暂时性固接，指的是正常情况下，所述上铰链2及下铰链3保持相对位置固定。

另外，在其它实施例中，也可以取消第一垫片及第二垫片，通过第一螺母及第二螺母与上铰链的直接摩擦来提供预紧力。

本实施例中，如图9所示，所述销轴3-4及所述第一螺柱螺母组件5所在的平面与所述第一螺柱螺母组件5及发动机罩前端锁扣9所在的平面呈一钝角。以防止第一螺柱螺母组件5与上铰链2卡死。

如图1所示，发动机罩前端锁扣9设置在所述发动机罩的前端，发动机罩1能够绕发动机罩前端锁扣9旋转，发动机罩前端锁扣9与车身锁舌衔接。

另外，还可以在所述滑移槽21的顶端与所述第一螺柱51之间设置一限位弹簧(图中未标示)，以限制所述第一螺柱51在所述滑移槽21的行程，避免所述第一螺柱51与滑移槽21的顶端硬接触。

本实施例中，如图4至8所示，所述促动机构8包括推杆80、活塞81、上紧固板83、外筒84、回位弹簧85、内管86、滑块环87、用于在所述活塞81滑动至顶端时将所述活塞81与滑块环87结合的联动结构、气体发生器和下紧固螺栓813，所述推杆80的上端伸出所述外筒84，下端与所述活塞81固定连接，所述活塞81与所述内管6的内侧壁接触，所述回位弹簧85设置在所述内管86与所述外筒84之间，所述上紧固板83设置在所述外筒84的上端外侧，所述下紧固螺栓813旋接在所述外筒84的下端，所述气体发生器包括设置在所述下紧固螺栓813与所述活塞81之间的气体发生器壳体811及设置在所述气体发生器壳体811内的点火管812，所述上紧固板83及下紧固螺栓813与车身固定连接。点火管812通过穿过下紧固螺栓813上的走线孔814中的导线与行人保护装置的电子控制单元电连接，以接收点火信号。

本实施例中，所述促动机构8还包括套设在所述推杆80的伸出端上且位于所述上紧固板83之上的导向管82，导向管82能够保持推杆的直线运动。

本实施例中，如图5及图6所示，所述内管86的径向上设置有由下至上贯穿内管86的四条导向槽861，所述滑块环87包括位于所述内管86与所述外筒84之间的环体871及沿所述环体871的径向向内侧突出且嵌入所述导向槽的四个导向块872。所述导向块872与导向槽861呈一一对应关系。优选地，四条导向槽861在圆周方向上均匀排列。导向槽861能够对滑块环87的运动进行导向。

当然，导向槽861的数量也可以是两条或三条。

本实施例中，如图5至8所示，所述滑块环87沿所述导向块872的径向设置有内侧封闭的腔室873，所述联动结构包括嵌在所述腔室873的外侧端的限位螺栓810、滑动设置在所述腔室873的内侧端的锁止块88及支撑在所述限位螺栓810与锁止块88之间的限位弹簧89，所述锁止块88的内侧端开设有朝向斜下方的斜面881，在所述活塞81滑动至与斜面881接触时，锁止块88被往外推动并压缩限位弹簧89，在活塞81恰好通过斜面881时，锁止块88在限位弹簧89的作用力下回复至初始位置并顶在所述活塞81的下表面，由于锁止块88是设置滑块环87中的，这样，此后一段时间，活塞81与滑块环87保持联动。

此处的斜下方，是相对图7中的促动机构8的上下方来说的，朝向斜下方的斜面881，表示斜面881的上沿比下沿更加的靠近内管86的中轴线。

本实施例中，如图3所示，所述下铰链3的下端设置有带有直线凹槽311的凹槽板，所述推杆80的上端滑动设置在所述凹槽板31的直线凹槽311中。这样，直线凹槽311能够对推杆80的上端的运动提供导向。

本发明上述的发动机罩铰链结构，在正常情况下使用时，闭合发动机罩如图9所示，发动机罩1与上铰链2一起绕销轴3-4往下转动，下铰链3与上铰链2由于第一螺柱螺母组件5、第一垫片7-1、第二螺柱螺母组件6及第二垫片7-2的预紧作用和滑移槽21、缺口弧形滑槽22的限位作用而固结在一起，随上铰链2一起运动，实现发动机罩1、上铰链2及下铰链3整体沿销轴3-4向下转动， 进而正常闭合发动机罩。在正常情况下使用时，开启发动机罩如图10所示，发动机罩1与上铰链2一起绕旋转轴3-4往上转动，下铰链3与上铰链2由于第一螺柱螺母组件5、第一垫片7-1、第二螺柱螺母组件6及第二垫片7-2的预紧作用和滑移槽21、缺口弧形滑槽22的限位作用固结在一起，随上铰链2一起运动，实现发动机罩1、上铰链2及下铰链3整体沿销轴3-4向上转动，直至下铰链3上行至销轴3-4处的挡块限定的最大开度，进而正常开启发动机罩。

在出现行人碰撞险情时，安装于前保险杠上的传感器检测识别到前方有行人，行人保护装置的电子控制单元根据当前行驶车况(行驶车速、行人距离等因素)评估风险，确定无法避免时，先发送点火信号给促动机构8的点火管812，如图11所示，点火管812触发后，向气体发生器壳体811中释放气体，推动活塞81及推杆80上移，推杆80的上端顶住下铰链3下端的凹槽板31，推动下铰链3绕销轴3-4向上旋转，上铰链2和发动机罩1通过第一螺柱螺母组件5、第二螺柱螺母组件6的力传递作用也一起向上运动，由于发动机罩前端锁扣9的约束，上铰链2和发动机罩1又可以绕发动机罩前端锁扣9向上旋转，上铰链2和下铰链3有发生相对运动的趋势，当促动机构8的推杆80的力超过第一螺柱螺母组件5、第二螺柱螺母组件6与上铰链2之间的预紧力(摩擦力)时，上铰链2和下铰链3发生相对运动，第一螺柱螺母组5上的第一螺柱51沿着上铰链2的滑移槽21的上沿移动，推动上铰链2和发动机罩1绕发动机罩前端锁扣9旋转，第二螺柱螺母组6逐渐退出缺口弧形滑槽22，最终实现发动罩后端的抬升。

另外，促动机构8的推杆80由于伸出行程限制使得活塞81上移至内管86的顶端，锁止块88在锁止弹簧89的回弹下顶出锁止活塞，由于锁止块88是设置滑块环87中的，这样，此后一段时间，活塞81与滑块环87保持联动。之后，发动机罩1、上铰链2及下铰链3由于惯性会继续上升，直至下铰链3上的第一螺柱螺母组5的第一螺柱51到达上铰链2上的滑移槽21的顶端；之后，发动机罩1、上铰链2及下铰链3回落，下铰链3与促动机构8的推杆80重新接触， 保持抬升行程，在行人刚碰撞、冲击到发动机罩1时，发动机罩1后端和上铰链2、下铰链3一起下移，下压促动机构8的推杆80及活塞81，活塞81此时已与滑块环87锁止(保持联动)，因而，下压的活塞81带动滑块环87压缩回位弹簧85，由于内管86与外筒84之间的气体和回位弹簧85的可压缩性，从而能够缓冲行人的接触冲击强度。

另外，行人保护装置的电子控制单元再发送点火信号给行人保护气囊的气体发生装置，行人保护气囊从发动机罩后端钻出展开，铺在发动机罩后端和前挡风玻璃下沿及A柱上，护住行人头部，避免直接接触硬点，在行人刚碰撞、接触到发动机罩时，发动机罩1后端和铰链2一起下移，压缩预紧弹簧3，从而缓冲行人的接触冲击强度，进一步减少行人碰撞伤害。

根据本发明上述实施例的发动机罩铰链结构，正常使用时，通过预紧机构的预紧力保持上铰链及下铰链暂时性固接，与发动机罩一起实现整体开启、闭合；当发生行人碰撞时，促动机构推动下铰链向上抬升并打破上述预紧力，下铰链与上铰链发生相对运动，进而实现发动机罩后端的抬升。抬升的发动机罩能够提供碰撞缓冲空间，保证行人保护气囊顺畅展开的行程需求；并且，在行人接触冲击压溃发动机罩时，由于促动机构的内管与外筒之间的气体和及回位弹簧的可压缩性，能够吸收行人的冲击强度，进一步减小伤害。

另外，在其它实施例中，促动机构也可以是其它动力装置，例如气动元件、电机传动装置等。

另外，在其它实施例中，预紧机构也可以是可破坏的剪切销，剪切销连接在上铰链与下铰链与之间，当促动机构的推杆的力超过剪切销的预设破坏剪切力时，剪切销被破坏，上铰链和下铰链的暂时性固接关系被打破，上铰链和下铰链之间能够发生相对运动。

另外，本发明一实施例还提供了一种行人保护装置，其包括设置在车辆前保险杠上的传感器、电子控制单元、行人保护气囊、用于给所述行人保护气囊充气的气体发生装置及上述的发动机罩铰链结构，所述行人保护气囊设置在所 述发动机罩的后端，所述传感器、气体发生装置及所述发动机罩铰链结构的促动机构分别与所述电子控制单元电连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。