气撑装置、机盖铰链机构和车辆

文档序号:759880 发布日期:2021-04-06 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 气撑装置、机盖铰链机构和车辆 (Air supporting device, cover hinge mechanism and vehicle ) 是由 于秀波 唐胜君 何杨明 张艳国 王欣伟 蒋福鑫 于 2020-12-04 设计创作,主要内容包括:本申请涉及车辆领域,公开了一种气撑装置、机盖铰链机构和车辆,所述气撑装置(10)包括缸筒(11)和穿设于缸筒的撑杆(12),撑杆将缸筒内分隔为具有撑杆的第一腔室和不具有撑杆且与撑杆密封的第二腔室C,缸筒包括限定第二腔室C的底壁,底壁包括固定部和移动部,固定部设置有通孔(111),移动部设置在通孔处并能够相对于固定部移动而在使通孔的开放的开放状态和封闭通孔的封闭状态之间切换。机盖铰链上板弹起时,带动撑杆快速远离底壁,使第二腔室的压力迅速降低,使得移动部在外部气压作用下移动而使通孔开放,确保撑杆能够以最快速度到达极限位置。当需要复位时,只需使第二腔室排气即可。(The application relates to the field of vehicles, and discloses gas strut device, cover the hinge mechanism and vehicle, gas strut device (10) include cylinder (11) and wear to locate vaulting pole (12) of cylinder, the vaulting pole is with dividing into the first cavity that has the vaulting pole in the cylinder and do not have the vaulting pole and with the sealed second cavity C of vaulting pole, the cylinder is including the diapire of injecing second cavity C, the diapire includes fixed part and removal portion, the fixed part is provided with through-hole (111), the removal portion sets up and can move and switch between the closed condition at the open state that makes the through-hole and closed through-hole for the fixed part. When the upper plate of the machine cover hinge is bounced, the stay bar is driven to be away from the bottom wall quickly, so that the pressure of the second chamber is reduced quickly, the moving part moves under the action of external air pressure to open the through hole, and the stay bar is ensured to reach the limit position at the highest speed. When the reset is needed, only the second chamber needs to be exhausted.)

气撑装置、机盖铰链机构和车辆

技术领域

本申请涉及车辆领域,具体地涉及气撑装置、机盖铰链机构和车辆。

背景技术

随着车辆的普及,不可避免会造成交通事故。在撞击行人的交通事故中,行人通常会受到严重的伤害,因此,车辆设计进行了大量改进以减少碰撞时对行人的伤害。例如,使用能够在碰撞时主动弹起的机盖铰链机构,以在碰撞时尽量减小对行人头部的伤害。现有技术中,机盖铰链机构在碰撞(包括响应于错误的碰撞信号而误启动)时弹起后通过刚性的限位部件限制弹起位置,弹起后无法复位,并且弹起的撞击通常会使机构铰链机构受损而无法继续使用。

发明内容

本申请的目的是为了克服现有技术存在的机盖铰链机构弹起后无法复位和继续使用问题,提供一种气撑装置,该气撑装置能够允许机盖铰链机构弹起后复位并继续使用。

为了实现上述目的,本申请一方面提供一种气撑装置,其中,所述气撑装置包括缸筒和穿设于所述缸筒的撑杆,所述撑杆将所述缸筒内分隔为具有所述撑杆的第一腔室和不具有所述撑杆且与所述撑杆密封的第二腔室C,所述缸筒包括限定所述第二腔室C的底壁,所述底壁包括固定部和移动部,所述固定部设置有通孔,所述移动部设置在所述通孔处并能够相对于所述固定部移动而在使所述通孔开放的开放状态和封闭所述通孔的封闭状态之间切换。

可选地,所述移动部设置为能够在自重作用下保持在封堵所述通孔的位置。

可选地,所述移动部包括一端固定于所述固定部的柔性板状件和从所述柔性板状件延伸跨越所述通孔的质量体。

可选地,所述移动部设置有允许所述第二腔室与外部连通的泄气孔。

本申请还提供一种机盖铰链机构,其中,所述机盖铰链机构包括用于机盖铰链上板、车体骨架、本申请的气撑装置和用于连接弹起所述机盖铰链上板的起爆器的起爆器连接部,所述撑杆的末端连接于所述机盖铰链上板,所述缸筒固定于所述车体骨架。

可选地,所述机盖铰链机构包括活动臂组件和安装于所述车体骨架的铰链底板,所述活动臂组件包括彼此铰接的第一臂和第二臂,所述第一臂铰接于所述机盖铰链上板,所述第二臂铰接于所述铰链底板。

可选地,所述撑杆的末端通过所述第一臂连接于所述机盖铰链上板,所述撑杆的末端与所述第一臂形成球铰结构。

可选地:所述第一臂和/或所述第二臂设置有用于限制所述第一臂和所述第二臂的相对枢转范围的卡爪;和/或,所述机盖铰链机构包括两个对称设置的所述活动臂组件。

可选地,所述缸筒包括用于安装到所述车体骨架的安装板,所述车体骨架设置有装配孔,所述安装板设置有与所述装配孔对应的安装孔,其中:

所述安装孔为以与所述安装板的中心为圆心的弧形;和/或,

所述安装板的中心凸出有螺纹部,所述车体骨架上设置有用于与所述螺纹部接合的螺纹孔。

本申请还提供一种车辆,其中,所述车辆包括本申请的机盖铰链机构。

通过上述技术方案,机盖铰链上板弹起时,带动撑杆快速远离底壁,使第二腔室的压力迅速降低,使得移动部在外部气压作用下移动而使通孔开放,确保撑杆能够以最快速度到达极限位置。当需要复位时,只需使第二腔室排气即可。

附图说明

图1是说明本申请的气撑装置的一种实施方式的缸筒底部的示意图,其中底壁处于封闭状态;

图2是图1的气撑装置的缸筒底部的示意图,其中底壁处于开放状态;

图3是说明本申请的机盖铰链机构的立体图;

图4是图3的另一角度的立体图;

图5是图3中气撑装置的安装板的示意图。

附图标记说明

10-气撑装置,11-缸筒,111-通孔,112-板状件,113-质量体,114-泄气孔,115-安装板,115a-安装孔,115b-螺纹部,12-撑杆,20-机盖铰链上板,30-铰链底板,40-活动臂组件,41-第一臂,42-第二臂,43-卡爪,50-起爆器连接部,铰链底板B-球铰结构,C-第二腔室。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请,并不用于限制本申请。

在本申请中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右;“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请。

根据本申请的一个方面,提供一种气撑装置,其中,气撑装置10包括缸筒11和穿设于缸筒11的撑杆12,撑杆12将缸筒11内分隔为具有撑杆的第一腔室和不具有撑杆12且与撑杆12密封的第二腔室C,缸筒11包括限定第二腔室C的底壁,底壁包括固定部移动部,固定部设置有通孔111,移动部设置在通孔处并能够相对于固定部移动而在使通孔111开放的开放状态和封闭通孔111的封闭状态之间切换。

根据本申请的另一方面,提供一种机盖铰链机构,其中,机盖铰链机构包括用于机盖铰链上板20、车体骨架、本申请的气撑装置10和用于连接弹起机盖铰链上板20的起爆器的起爆器连接部50,撑杆12的末端连接于机盖铰链上板20,缸筒11固定于车体骨架。

使用时,机盖铰链上板20在起爆器的作用下(起爆器响应于碰撞监测单元的信号而起爆)弹起时,带动撑杆12快速远离底壁,使第二腔室C的压力迅速降低,从而移动部在外部气压作用下移动而使通孔111开放,确保撑杆能够以最快速度到达极限位置。当需要复位时,只需使第二腔室C排气即可。

具体的,当机盖铰链上板20在起爆器的作用下弹起时,带动撑杆12快速远离底壁,第二腔室C的体积迅速扩大,从而第二腔室C的压力迅速降低。而移动部在外部气压作用下移动而使通孔111开放,外部空气迅速进入并充满第二腔室C,从外部进入的空气一方面推动撑杆以最快速度到达极限位置,另一方面将撑杆保持在该极限位置。

其中,由于撑杆12仅与第二腔室C密封,与第一腔室并不密封,当机盖铰链上板20在起爆器的作用下弹起时,第一腔室内的气体可以快速排出,不会对撑杆12的移动产生太大阻力。优选地,第一腔室可以设置有与外部连通的排气结构,以便迅速排气。

可以理解的,机盖铰链上板20在弹起时,通过气撑装置10限位,不会如现有技术那样与刚性限位件碰撞而卡滞、变形,弹起后可以通过第二腔室C排气而回复初始位置,兼顾了保护行人的功能和维护成本。

其中,在机盖铰链上板20未因起爆器的作用而弹起的情况下,需要保持通孔111处于封闭状态。例如,可以将移动部通过偏压件偏置在封堵通孔111的位置。优选地,可以利用移动部的自重来实现,即,移动部设置为能够在自重作用下保持在封堵通孔的位置。由此,只有在机盖铰链上板20起爆器的作用而弹起,使得撑杆12受到足够大的力而移动并使第二腔室C瞬时降压而达到类似抽真空的效果的情况下,移动部两侧的压力差(加上克服移动部的自重)才使移动部移动而开放通孔111。

另外,移动部可以通过各种适当方式相对于固定部可移动地设置。例如,可以在底壁上设置竖直的引导件,以引导移动部相对于固定部竖直移动。当机盖铰链上板20向上弹起时,在压力差的作用下,移动部沿引导件竖直向上移动;当第二腔室C的压力与外部一致时,移动部在自重作用下沿引导件下落并封堵通孔111。

优选地,为使移动部能够迅速响应压力差而移动,如图1和图2所示,移动部包括一端固定于固定部的柔性板状件112和从柔性板状件延伸跨越通孔111的质量体113。当机盖铰链上板20向上弹起时,柔性板状件112将弹性变形而在压力差的作用下绕柔性板状件112的固定端卷起而使移动部让开通孔111。当第二腔室C与外部压力平衡后,在质量体112的自重和柔性板状件112的回复力作用下回到封堵通孔111的位置。

柔性板状件112可以为各种适当的材质,只要具有柔性能够弹性变形即可,例如可以为橡胶件。

质量体113为占据移动部较大重量百分比的部件,并且可以为各种适当形式。例如质量体113可以为与柔性板状件112一体结构,并设置为比柔性板状件112的体积大。或者,质量体113可以为比柔性板状件112的密度大的材质,例如金属材质,以便设置为较小的尺寸。

并且,质量体113的重量可以根据需要设置,例如根据作用在撑杆12上的作用力设置,以便在足够大的作用力作用在撑杆12上使撑杆12迅速移动、第二腔室C瞬时降压而达到类似抽真空的效果的情况下,移动部两侧的压力差(加上克服移动部的自重)才足以使移动部移动而开放通孔111。

为使机盖铰链上板20在弹起后回到初始位置,可以操作移动部以使其移动到打开通孔111的位置,例如可以手动拨动移动部。优选地,为使撑杆12能够带动机盖铰链上板20在弹起后自动回到初始位置,移动部设置有允许第二腔室与外部连通的泄气孔114。具体的,在图1和图2的实施方式中,可以将泄气孔114设置在柔性板状件112上对应通孔111的位置。由此,当机盖铰链上板20向上弹起且移动部回到封堵通孔111的位置后,第二腔室C内的气体在撑杆12施加的压力作用下可以通过泄气孔114排出,从而撑杆12带动机盖铰链上板20缓缓下降到初始位置。

其中,泄气孔114的尺寸可以根据所需的排气速度设计,以使撑杆12和机盖铰链上板20在弹起后预定的时间再缓慢回到初始位置。

为保证机盖铰链上板20在弹起时能够以稳定的状态移动,优选地,如图3和图4所示,机盖铰链机构包括活动臂组件40和安装于车体骨架的铰链底板30,活动臂组件40包括彼此铰接的第一臂41和第二臂42,第一臂41铰接于机盖铰链上板20,第二臂42铰接于铰链底板30。通过设置活动臂组件40,当机盖铰链上板20弹起时,第一臂41和第二臂42相对枢转,从而使机盖铰链上板20平稳升起。

为简化结构,撑杆12的末端可以通过第一臂41连接于机盖铰链上板20。也就是说,撑杆12可以连接于第一臂41,从而间接连接到机盖铰链上板20。为便于安装时微调位置关系,避免整个机构在动作时出现卡滞,优选地,撑杆12的末端与第一臂41形成球铰结构B。具体的,第一臂41和撑杆12中的一者可以设置有球窝,第一臂41和撑杆12中的另一者可以设置有与球窝配合的球头。

本申请中,通过气撑装置10限制撑杆12以及机盖铰链上板20在弹开后的极限位置(下文称为上止点),为避免气撑装置10对上止点的限位失效,第一臂41和/或第二臂42设置有用于限制第一臂41和第二臂42的相对枢转范围的卡爪43。当第一臂41和第二臂42的相对枢转角度超出预定的枢转范围时,卡爪43可以使第一臂41和第二臂42彼此卡滞,从而限制撑杆12以及机盖铰链上板20的继续移动。具体的,第一臂41和第二臂42上可以分别设置有卡爪43,或者仅在第一臂41和第二臂42中的一者上设置卡爪43。为简化结构,如图3所示,可以仅在第一臂41上设置卡爪43,从而在第一臂41和第二臂42的相对枢转角度超出预定的枢转范围时,卡爪43接触第二臂42,以限制第二臂42相对于第一臂41继续枢转。为增加卡滞的作用效果,卡爪43可以设置在第一臂41和第二臂42的铰接处附近。

如上,卡爪43用于在气撑装置10的上止点限位失效的情况下起到辅助限位作用,卡爪43的位置应设置为使得第一臂41和第二臂42的相对枢转至少达到使撑杆12以及机盖铰链上板20能够移动到上止点。优选地,可以将卡爪43设置在使得撑杆12以及机盖铰链上板20移动到超过上止点微小的预定距离处。例如,在撑杆12以及机盖铰链上板20达到上止点时,第二臂42位于卡爪43下方1-2mm。

另外,为使机盖铰链上板20更加平稳地移动,优选地,如图3和图4所示,机盖铰链机构包括两个对称设置的活动臂组件40。具体的,可以在撑杆12两侧分别设置一个活动臂组件40,以使两个活动臂组件40从撑杆12两侧稳定地升降机盖铰链上板20。

本申请中,气撑装置10可以通过适当方式安装,具体的,如图4所示,缸筒11可以包括用于安装到车体骨架的安装板115,车体骨架设置有装配孔,安装板115设置有与装配孔对应的安装孔115a。如图4所示,为稳固安装气撑装置10,可以沿周向设置多个安装孔115a。

如上所述,机盖铰链上板20在未弹出时的位置(即下止点)也由气撑装置10限制,也即撑杆12所能达到的最低位置。为根据需要调整下止点的位置,可以通过调整气撑装置10的安装位置来实现。优选地,安装板115的中心凸出有螺纹部115b,车体骨架上设置有用于与螺纹部115b接合的螺纹孔,由此,可以通过将螺纹部115b旋入螺纹孔不同深度,来调节下止点在竖直方向的位置。

另外,为便于在具有微小角度偏差(特别是,当需要调整下止点位置时,通过将螺纹部115b旋入螺纹孔不同深度,很有可能造成上述角度偏差)的情况下仍能安装气撑弹簧10,安装孔115a为以与安装板115的中心为圆心的弧形。由此,即使气撑弹簧10在安装前定位出现微小的角度偏差,也能够通过弧形的安装孔115a与装配孔对应,并通过穿过二者的紧固件固定。

本申请中,起爆器可以设置为响应于用于感测碰撞的传感器的反馈而起爆,以使机盖铰链上板20弹起。为便于迅速响应起爆的作用,可以将起爆器连接部50尽可能靠近撑杆12与机盖铰链上板20连接的位置,例如设置在第一臂41上靠近与撑杆12连接的位置。

根据本申请的另一方面,提供一种车辆,其中,车辆包括本申请的机盖铰链机构。

机盖铰链上板20在起爆器的作用下(起爆器响应于碰撞监测单元的信号而起爆)能够迅速弹起到位。当需要复位时,只需使第二腔室C排气即可,无需更换机盖铰链机构。因此,本申请的车辆兼顾了对行人的保护功能和车辆的维护成本。

下面根据图示的实施方式说明本申请的车辆在前部碰撞时的操作。

其中,车辆的起爆器可以与整车控制器电连接,整车控制器与用于识别行人或其他物体与车辆碰撞的前部识别模块电连接。

在发生车辆前部碰撞的情况下,前部识别模块向整车控制器反馈信号,整车控制器根据该信号控制起爆器起爆,从而带动机盖铰链上板20弹起。在机盖铰链上板20弹起到上止点时,通过气撑装置10限位,随后通过泄气孔114缓缓排出第二腔室C内的气体,使得机盖铰链上板20缓缓下降回到初始位置以便重复使用。

可以理解的,在正常开启机盖铰链上板20(例如检修发动机时)的情况下,机盖铰链上板20不会向上拉动撑杆12,而是绕球铰结构B枢转打开,气撑装置10并不动作,活动臂组件40也不动作。并且,正常开启情况下,即使出现拉动撑杆12的情况,由于机盖铰链上板20拉动撑杆12的力不足以使撑杆12迅速移动、第二腔室C瞬时降压而达到类似抽真空的效果,第二腔室C与外部的压力差不足以克服移动部的自重,从而不会引发移动部的移动,通孔111不会打开。

以上结合附图详细描述了本申请的优选实施方式,但是,本申请并不限于此。在本申请的技术构思范围内,可以对本申请的技术方案进行多种简单变型。本申请包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本申请对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本申请所公开的内容,均属于本申请的保护范围。

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