本發(fā)明涉及一種鉸鏈，并且更具體地涉及一種用于車輛發(fā)動機(jī)罩的鉸鏈。

背景技術(shù)：

在車輛的前端與行人之間的碰撞期間，行人可能被甩在車輛的發(fā)動機(jī)罩上。在該運(yùn)動期間，行人的頭部可能接觸發(fā)動機(jī)罩，并且更具體地，可能接觸發(fā)動機(jī)罩鄰近車輛的擋風(fēng)玻璃的后部。發(fā)動機(jī)罩通常由薄材料(比如薄金屬)制成。因此，發(fā)動機(jī)罩可以變形以吸收來自行人的頭部的能量，以降低對行人的頭部傷害的可能性。車輛可以被測試用于頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)(hic)，其是用來計(jì)算在與車輛碰撞期間行人的頭部傷害的可能性的生物力學(xué)測試。

在一些車輛中，在發(fā)動機(jī)罩和下面的部件(例如發(fā)動機(jī)部件)之間的空間受到限制。因此，在與行人的頭部碰撞期間的發(fā)動機(jī)罩的變形可能被下面的部件限制，即，在與行人的頭部碰撞期間，發(fā)動機(jī)罩可能與下面的部件碰撞。在這種車輛中，可以將裝置并入到發(fā)動機(jī)罩的鉸鏈中，以在與行人的碰撞即將來臨時(shí)升高發(fā)動機(jī)罩的后部。這增加了發(fā)動機(jī)罩和下面的部件之間的空間，并且降低了下面的部件干擾發(fā)動機(jī)罩的變形的可能性。這可能積極地影響車輛的hic。

用于升高發(fā)動機(jī)罩的后部的這種裝置增加了車輛設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。例如，這些裝置可以被并入到車輛的車身結(jié)構(gòu)中。在這種情況下，車身結(jié)構(gòu)必須專門設(shè)計(jì)為容納裝置。此外，由于各種車輛型號的車身結(jié)構(gòu)可能不同，所以每個型號的車身結(jié)構(gòu)必須專門設(shè)計(jì)用于裝置，這增加了車輛設(shè)計(jì)的成本和時(shí)間。用于升高發(fā)動機(jī)罩的后部的一些裝置可能增加鉸鏈的操作的復(fù)雜性，這可能增加車輛設(shè)計(jì)的成本和時(shí)間并且可能影響鉸鏈的使用方便性和耐用性。

因此，仍然存在開發(fā)一種用于在與行人的碰撞即將來臨時(shí)升高發(fā)動機(jī)罩的后部的改進(jìn)的裝置的機(jī)會。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于車輛的發(fā)動機(jī)罩的鉸鏈，該鉸鏈包含：

第一支架；

元件，該元件連接到第一支架并且可相對于第一支架旋轉(zhuǎn)；

第二支架，該第二支架連接到元件并且可相對于元件旋轉(zhuǎn)；以及

致動器，該致動器包括基部和桿，基部連接到第一支架，桿可相對于基部從縮回位置移動到延伸位置與第二支架接觸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包含在第二支架和元件之間的易斷接頭。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中易斷接頭被配置為隨著桿移動到延伸位置而斷裂。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包含在第二支架和元件之間的可旋轉(zhuǎn)接頭，該可旋轉(zhuǎn)接頭與易斷接頭間隔開。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中易斷接頭是接合第二支架和元件的鉚釘、焊縫和/或金屬-對-金屬壓印接頭中的至少一個。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第一支架包括凸緣，凸緣固定到致動器的基部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包含可旋轉(zhuǎn)接頭和連桿，可旋轉(zhuǎn)接頭在元件和第二支架之間，連桿與可旋轉(zhuǎn)接頭間隔開并且從元件延伸到第二支架，用于限制第二支架相對于元件的旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中連桿可相對于元件和第二支架旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第二支架包括用于連接到發(fā)動機(jī)罩的連接特征部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第一支架包括用于連接到車輛的結(jié)構(gòu)的連接特征部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中致動器包括在基部和桿之間的煙火填料。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種行人碰撞系統(tǒng)，包含：

傳感器；

鉸鏈，該鉸鏈包括第一支架、連接到第一支架的元件和可旋轉(zhuǎn)地到元件的第二支架；

致動器，該致動器固定到第一支架并且可移動到延伸位置與第二支架接觸；以及

控制器，該控制器與傳感器和致動器通信。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中控制器被配置為激活致動器以將致動器移動到延伸位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中致動器包括基部和桿，基部連接到元件，桿可從縮回位置移動到延伸位置與第二支架接觸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中致動器包括在基部和桿之間的煙火填料，并且控制器被配置為激活煙火填料以將桿移動到延伸位置。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，進(jìn)一步包含在第二支架和元件之間的易斷接頭。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第一支架包括凸緣，凸緣固定到致動器的基部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第二支架包括用于連接到發(fā)動機(jī)罩的連接特征部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中第一支架包括用于連接到車輛的結(jié)構(gòu)的連接特征部件。

附圖說明

圖1是車輛的透視圖，其中車輛的發(fā)動機(jī)罩的鉸鏈以虛線示出并且處于未展開位置；

圖2是車輛的透視圖，其中處于展開位置的發(fā)動機(jī)罩鉸鏈向上提升發(fā)動機(jī)罩；

圖3是處于未展開位置的發(fā)動機(jī)罩鉸鏈和沿著圖1中的線3的發(fā)動機(jī)罩的一部分的側(cè)視圖；

圖4是處于未展開位置的發(fā)動機(jī)罩鉸鏈和沿著圖1中的線4的發(fā)動機(jī)罩的一部分的側(cè)視圖；

圖5是鉸鏈的分解圖；

圖6是發(fā)動機(jī)罩鉸鏈和發(fā)動機(jī)罩的一部分的側(cè)視圖，其中發(fā)動機(jī)罩鉸鏈處于打開位置；

圖7是處于展開位置的發(fā)動機(jī)罩鉸鏈和沿著圖2的線7的發(fā)動機(jī)罩的一部分的側(cè)視圖；

圖8是處于展開位置的發(fā)動機(jī)罩鉸鏈和沿著圖2的線8的發(fā)動機(jī)罩的一部分的側(cè)視圖；以及

圖9是行人碰撞系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，貫穿若干視圖，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，一種用于車輛14的發(fā)動機(jī)罩12的鉸鏈10包括第一支架16、可旋轉(zhuǎn)地連接到第一支架16的元件18和可旋轉(zhuǎn)地連接到元件18的第二支架20。致動器22包括連接到第一支架16的基部24和可相對于基部24從縮回位置移動到延伸位置與第二支架20接觸用于相對于元件18旋轉(zhuǎn)第二支架20的桿26。

如下所述，當(dāng)與行人(未示出)的前端碰撞即將來臨時(shí)，致動器22可以被激活，即桿26從縮回位置移動到延伸位置。通過在延伸位置接觸第二支架20，致動器22的桿26施加向上的力到第二支架20，以相對于元件18和第一支架16旋轉(zhuǎn)第二支架20。這迫使發(fā)動機(jī)罩12的后部28向上，以增加發(fā)動機(jī)罩12和部件(未示出)——例如在發(fā)動機(jī)罩12下面的發(fā)動機(jī)部件——之間的空間。換句話說，當(dāng)致動器22的桿26處于縮回位置時(shí)，鉸鏈10處于未展開位置，如圖1所示。隨著桿26移動到延伸位置，鉸鏈10移動到展開位置，如圖2所示，例如，發(fā)動機(jī)罩12的后部28向上移動以增加發(fā)動機(jī)罩12和發(fā)動機(jī)罩12下面的部件之間的空間。這積極地影響車輛14的頭部傷害標(biāo)準(zhǔn)(hic)。

鉸鏈10的設(shè)計(jì)復(fù)雜性通過致動器22的桿26在延伸位置接觸第二支架20而降低。這種設(shè)計(jì)消除了致動器22和第二支架20之間的中間部件，并且允許對第二支架20直接施加力。

由于致動器22的基部24連接到鉸鏈10的第一支架16，所以鉸鏈10是組合式的，即連接到車輛14的其余部分作為單個單元。因此，鉸鏈10可以與具有對鉸鏈10相對較小的設(shè)計(jì)變化——例如，尺寸變化——的各種不同型號和樣式的車輛14一起使用。對車輛14的車身結(jié)構(gòu)的大量設(shè)計(jì)不需要適應(yīng)鉸鏈10。

車輛14可以是任何類型的車輛14，例如機(jī)動車，如圖所示。車輛14可以包括用于支撐發(fā)動機(jī)罩12的一個或多個鉸鏈10，例如如圖所示的兩個鉸鏈10。如下面進(jìn)一步所述，發(fā)動機(jī)罩12可以在如圖1所示的關(guān)閉位置和如圖6所示的打開位置之間圍繞鉸鏈10旋轉(zhuǎn)。

發(fā)動機(jī)罩12——其也可以被稱為的引擎蓋——可以是任何合適的結(jié)構(gòu)。發(fā)動機(jī)罩12可以由例如金屬制成。發(fā)動機(jī)罩12可以被配置為一經(jīng)與行人碰撞就變形以在碰撞期間吸收能量，以降低對行人造成傷害的可能性。

第一支架16被配置為將鉸鏈10安裝到車輛14的其余部分。例如，第一支架16被配置為安裝到車輛14的結(jié)構(gòu)(未標(biāo)號)，例如車身結(jié)構(gòu)。第一支架16包括用于連接到車輛14的結(jié)構(gòu)的連接特征部件30。連接特征部件30可以是例如如圖所示的一個或多個孔，該一個或多個孔用于接收接合車輛14的結(jié)構(gòu)的螺栓或其它緊固件?？卓梢允情_槽的或可以是圓形的。供選擇地，連接特征部件可以是用于將第一支架16連接到車輛14的其余部分的任何合適的特征部件。

第一支架16可以包括止動件32，該止動件32被配置為當(dāng)發(fā)動機(jī)罩12/鉸鏈10處于打開位置時(shí)接合元件18，如圖6所示。隨著發(fā)動機(jī)罩12/鉸鏈10從關(guān)閉位置移動到打開位置，止動件32可以橫向于元件18——例如，橫向于元件18的運(yùn)動——延伸。止動件32可以在如圖2所示的打開位置鄰接元件18。

第一支架16可以由任何合適的材料制成。例如，第一支架16可以由鋼制成。第一支架16可以是任何合適的形狀。

第二支架20被配置為安裝到發(fā)動機(jī)罩12。第二支架20包括用于連接發(fā)動機(jī)罩12——例如發(fā)動機(jī)罩12的后部28——的連接特征部件34。連接特征部件34可以是例如一個或多個孔，如圖所示，一個或多個孔用于接收接合發(fā)動機(jī)罩12的螺栓36或其它緊固件?？卓梢允情_槽的或可以是圓形的。供選擇地，連接特征部件34可以是用于將第二支架20連接到發(fā)動機(jī)罩12的任何合適的特征部件。

第二支架20可以呈現(xiàn)用于支撐發(fā)動機(jī)罩12的平臺38。平臺38可以呈現(xiàn)縱長的且鄰接發(fā)動機(jī)罩12用于將發(fā)動機(jī)罩12的重量分布在第二支架20上的頂表面40。當(dāng)致動器22被致動時(shí)，平臺38的底表面42可以接合致動器22。具體地，致動器22的桿26可以接觸平臺38的底表面42，并且如圖2所示隨著桿26移動到延伸位置以將鉸鏈10移動到展開位置，施加向上的力到底表面42。

第二支架20可以由任何合適的材料制成。例如，第二支架20可以由鋼制成。第二支架20可以是任何合適的形狀。

元件18在第一支架16和第二支架20之間延伸，并且可旋轉(zhuǎn)地連接到第一支架16和第二支架20。元件18將第一支架16連接到第二支架20。隨著發(fā)動機(jī)罩12從如圖3和4所示的關(guān)閉位置移動到如圖6所示的打開位置，元件18相對于第一支架16和第二支架20旋轉(zhuǎn)。隨著發(fā)動機(jī)罩12從如圖3和圖4所示的未展開位置移動到如圖7和8所示的展開位置，第二支架20相對于元件18旋轉(zhuǎn)。

元件18可以限定用于接合止動件32的切口44。切口44被配置為當(dāng)鉸鏈10從打開位置旋轉(zhuǎn)到關(guān)閉位置時(shí)提供在元件18和第一支架16之間的間隙。當(dāng)如圖6所示鉸鏈10處于打開位置時(shí)，切口44的表面鄰接止動件32。

元件18可以由任何合適的材料制成。例如，元件18可以由鋼制成。元件18可以是任何合適的形狀。

可旋轉(zhuǎn)接頭46設(shè)置在第一支架16和元件18之間。接頭46從第一支架16延伸到元件18。參照圖5，第一支架16和元件18可以各自限定接收接頭46的孔48。接頭46可以與每個孔48可旋轉(zhuǎn)地接合。

可旋轉(zhuǎn)接頭50設(shè)置在第二支架20和元件18之間。接頭50從第二支架20延伸到元件18。參照圖5，第二支架20和元件18可以各自限定接收接頭50的孔52。接頭50可以與每個孔52可旋轉(zhuǎn)地接合。

致動器22的桿26可伸縮地接收在致動器22的基部24中。參照圖3和圖7，當(dāng)致動器22被激活時(shí)，桿26從基部24可伸縮地延伸。當(dāng)桿26處于縮回位置時(shí)，桿26可以與第二支架20的底表面42接觸，如圖3所示。供選擇地，當(dāng)桿26處于縮回位置時(shí)，桿26可以與底表面42間隔開。

第一支架16支撐致動器22。具體地，致動器22的基部24固定到第一支架16。例如，第一支架16可以包括凸緣54，并且致動器22可以固定到凸緣54。致動器22可以以任何合適的方式——例如焊接、緊固件等——固定到第一支架16的凸緣54。作為一個示例，凸緣54可以限定接收致動器22的基部24的孔56(如圖5中標(biāo)號所示)，并且致動器22的基部24可以固定到孔56中的凸緣54。例如，致動器22可以包括固定到致動器22的基部24的板82。板82可以例如通過焊接、緊固件等固定到凸緣54。另外，或者作為板82的可選方案，凸緣54可以包括例如通過焊接、緊固件等固定到致動器22的基部24的邊緣58。在這種情況下，致動器22的基部24可以包括接合孔56和/或凸緣54的邊緣58的特征部件(未示出)，比如唇緣、突起等。

第一支架16的凸緣54可以是用于致動器22的基部24的反作用表面。具體地，例如，凸緣54可以提供板82的反作用表面。換句話說，當(dāng)致動器22被激活時(shí)，即當(dāng)桿26從縮回位置移動到延伸位置時(shí)，凸緣45相對于致動器22的板82固定，用于支撐致動器22的基部24。隨著致動器22的桿26從縮回位置移動到延伸位置，第一支架16的凸緣54可以相對于第一支架16的其余部分保持靜止。

致動器22可以是煙火致動器。例如，致動器22可以包括在基部24和桿26之間的煙火填料(未示出)。煙火填料可以通過電脈沖點(diǎn)燃，如下面進(jìn)一步所述的。當(dāng)點(diǎn)燃煙火填料時(shí)，煙火填料燃燒以使桿26相對于基部24移動到延伸位置。在這樣的實(shí)施例中，基部24可以限定圓柱形腔室(未示出)，并且桿26可以用作活塞，煙火填料在腔室和桿26之間。

易斷接頭(frangiblejoint)60可以連接第二支架20和元件18。易斷接頭60與可旋轉(zhuǎn)接頭50間隔開。易斷接頭60相對于第二支架20和/或元件18是易斷的。易斷接頭60被配置為當(dāng)致動器22未被激活時(shí)將鉸鏈10保持在未展開位置，并且被配置為當(dāng)致動器22被激活時(shí)斷裂以允許鉸鏈10移動到展開位置，例如以允許第二支架20相對于元件18旋轉(zhuǎn)。換句話說，當(dāng)致動器22的桿26處于縮回位置時(shí)，易斷接頭60相對于元件18可旋轉(zhuǎn)地固定第二支架20。當(dāng)致動器22被激活時(shí)，桿26使易斷接頭60斷裂，并且隨著桿26移動到延伸位置而圍繞元件18旋轉(zhuǎn)第二支架20。易斷接頭60可以被定尺寸且被成形，并且由合適的材料制成，以隨著桿26從縮回位置移動到延伸位置而斷裂。

易斷接頭60可以是接合第二支架20和元件18的鉚釘。鉚釘被示出在例如圖5中的預(yù)裝配狀態(tài)。鉚釘在圖3和圖7中被示出已裝配。鉚釘可以被定尺寸和被成形，并且由適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，以隨著桿26從縮回位置移動到延伸位置而斷裂。供選擇選地或另外，易斷接頭60可以是在第二支架20和元件18之間的壓印接頭(clinchedjoint)和/或焊縫，例如金屬-對-金屬壓印接頭和/或焊縫，其被配置為當(dāng)桿從縮回位置移動到延伸位置時(shí)，即當(dāng)致動器22被激活時(shí)，通過由致動器22的桿26施加的力而脫離。

連桿62可以從元件18延伸到第二支架20。連桿62與可旋轉(zhuǎn)接頭50間隔開并且從元件18延伸到第二支架20，用于限制第二支架20相對于元件18圍繞可旋轉(zhuǎn)接頭50的旋轉(zhuǎn)，如圖7和8所示。當(dāng)鉸鏈10處于展開位置時(shí)，連桿62限定第二支架20和元件18的相對位置。換句話說，在致動器22被激活之后，當(dāng)?shù)诙Ъ?0到達(dá)展開位置時(shí)，連桿62抵消桿26的運(yùn)動。

連桿62在連接點(diǎn)64處連接到第二支架20和元件18。連桿62在連接點(diǎn)64處與第二支架20和元件18可旋轉(zhuǎn)地和/或可滑動地接合。例如，連桿62可旋轉(zhuǎn)地連接到第二支架20并且可滑動地且可旋轉(zhuǎn)地連接到元件18。

連桿62可以限定接合元件18和/或第二支架20的連接點(diǎn)64的至少一個槽66。例如，圖5、7和8所示的連桿62包括在元件18處的槽66，以當(dāng)?shù)诙Ъ?0相對于元件18圍繞可旋轉(zhuǎn)接頭50旋轉(zhuǎn)時(shí)允許連桿62相對于元件18滑動，即相對于元件18平移。

參照圖9，行人碰撞系統(tǒng)68可以包括鉸鏈10、用于感測車輛14和行人之間的碰撞的至少一個傳感器和與傳感器和致動器22通信的控制器70，該控制器70用于當(dāng)傳感器感測到車輛14和行人之間的碰撞時(shí)用于激活致動器22，例如用于提供脈沖給煙火填料?？刂破?0被配置為當(dāng)傳感器感測到車輛14和行人之間的碰撞時(shí)激活致動器22以將致動器22移動到延伸位置。參照圖9，作為感測碰撞的可選方案或除了感測碰撞之外，行人碰撞系統(tǒng)68可以被配置為在車輛14和行人之間的碰撞之前感測行人，即預(yù)碰撞感測。

傳感器可以被配置為感測與行人的碰撞。供選擇地或另外，傳感器可以被配置為感測行人預(yù)碰撞。傳感器可以被配置為感測車輛14的狀態(tài)。傳感器可以例如進(jìn)一步限定為相同或不同類型的多個傳感器。例如，多個傳感器可以包括連接到控制器以在視野內(nèi)對象(例如，行人)存在的情況下生成對象信號的遠(yuǎn)程對象傳感器72。遠(yuǎn)程對象傳感器72可以包括一種或多種類型的傳感器，包括雷達(dá)、激光雷達(dá)和/或視覺系統(tǒng)。視覺系統(tǒng)可以包括一個或多個攝像機(jī)、電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器和/或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器等。遠(yuǎn)程對象傳感器72被配置為感測來自車輛14的對象的存在和距離，并且可以確定所檢測到的對象的特性，比如對象的雷達(dá)反射性能、面積、高度和/或?qū)挾取?/p>

繼續(xù)參照圖9，多個傳感器還可以包括用于檢測車輛14的速度的速度傳感器74、用于測量車輛14的軌跡(例如直線，轉(zhuǎn)彎等)的軌跡檢測器76、用于測量方向盤的旋轉(zhuǎn)的方向盤轉(zhuǎn)角傳感器78等。另外或供選擇地，傳感器可以包括任何合適數(shù)量或類型的傳感器。

控制器70可以是基于微處理器的控制器。傳感器與控制器70通信以將數(shù)據(jù)傳送到控制器70?；谟蓚鞲衅鱾魉偷臄?shù)據(jù)，控制器70指示致動器22激活。具體地，控制器70可以包括處理器、存儲器等?？刂破?0的存儲器可以存儲指令，該指令包含編程為接收來自傳感器的指令和激活致動器22。

控制器70和傳感器可以連接到車輛14的通信總線80，比如控制器局域網(wǎng)(can)總線?？刂破?0可以使用來自通信總線80的信息來控制致動器22的激活。致動器22可以連接到控制器70，如圖9所示，或者可以連接到通信總線80。

本發(fā)明已經(jīng)以說明性的方式進(jìn)行了描述，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，已經(jīng)使用的術(shù)語旨在是描述性詞語的性質(zhì)，而不是限制性的。根據(jù)上述教導(dǎo)，本發(fā)明的許多修改和變化是可能的，并且本發(fā)明可以以不同于具體描述的方式來實(shí)踐。