專利名稱：基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車碰撞安全的行人保護(hù)領(lǐng)域，具體為一種基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，行駛中的轎車與行人發(fā)生碰撞時(shí)，由于慣性作用，行人上半身會(huì)往車身方向繞轉(zhuǎn)，導(dǎo)致行人頭部與發(fā)動(dòng)機(jī)罩相撞。由于發(fā)動(dòng)機(jī)罩下面存在許多硬點(diǎn)(如減震塔、發(fā)動(dòng)機(jī)、前擋風(fēng)玻璃下邊框等)，行人頭部與硬點(diǎn)相撞后產(chǎn)生巨大的加速度，容易造成頭部損傷?，F(xiàn)有技術(shù)中，也有一些帶安全措施的發(fā)動(dòng)機(jī)罩，這種發(fā)動(dòng)機(jī)罩后端能在車輛與行 人發(fā)生碰撞時(shí)自動(dòng)打開并提升到預(yù)定高度，而在正常行駛情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)罩則處于關(guān)閉狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)罩后端的提升使其向下的變形范圍增大，當(dāng)行人頭部與發(fā)動(dòng)機(jī)罩后端碰撞時(shí)，提升的空間可以有效地防止頭部與發(fā)動(dòng)機(jī)罩下面的硬點(diǎn)碰撞，碰撞能量能被有效地吸收，因而能在很大程度上降低行人頭部的損傷。但是，這種發(fā)動(dòng)機(jī)罩的彈起裝置主要分為火藥式和機(jī)械式。火藥式彈起裝置不能重復(fù)利用，成本高。而傳統(tǒng)的機(jī)械式彈起裝置又存在不能控制彈起加速的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，這種彈起裝置為機(jī)械式彈起裝置，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，可以在轎車與行人碰撞時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)罩的后端，同時(shí)，增大發(fā)動(dòng)機(jī)罩的吸能空間，以減少轎車對行人頭部的損傷。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，可以控制車輛發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起運(yùn)動(dòng)的加速度，使發(fā)動(dòng)機(jī)罩后端在車輛行人碰撞時(shí)快速平穩(wěn)地升起到預(yù)定高度。包括驅(qū)動(dòng)器、提升機(jī)構(gòu)以及鉸鏈機(jī)構(gòu)，其中，驅(qū)動(dòng)器為一可做正、反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)伺服電機(jī)，通過電機(jī)支座與車體連接，用于為提升發(fā)動(dòng)機(jī)罩提供動(dòng)力，其上部通過提升機(jī)構(gòu)連接鉸鏈機(jī)構(gòu)，鉸鏈機(jī)構(gòu)布置在車體和發(fā)動(dòng)機(jī)罩之間，用于實(shí)現(xiàn)車體與發(fā)動(dòng)機(jī)罩的轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)補(bǔ)充，所述提升機(jī)構(gòu)為一絲桿螺母機(jī)構(gòu)，其上部固定連接發(fā)動(dòng)機(jī)罩，可用于將發(fā)動(dòng)機(jī)罩提升；提升機(jī)構(gòu)上的螺母為雙向開口的內(nèi)凹槽結(jié)構(gòu)，下部通過花鍵與驅(qū)動(dòng)器相聯(lián)，上部通過內(nèi)螺紋連接絲桿，并與之耦合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)補(bǔ)充，該鉸鏈機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂單元和兩塊安裝板。機(jī)械臂單元是一連桿機(jī)構(gòu)，包含兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂，分別通過兩塊安裝板與車體的上邊梁和發(fā)動(dòng)機(jī)罩相連，兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂與兩塊安裝板之間以及兩轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間都是轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。這樣，通過鉸鏈機(jī)構(gòu)各元件之間的相對轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)鉸鏈機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐發(fā)動(dòng)機(jī)罩后端打開。在本發(fā)明中，機(jī)械臂單元的兩轉(zhuǎn)動(dòng)臂都具有機(jī)械擋塊，當(dāng)臂單元的轉(zhuǎn)動(dòng)臂在提升機(jī)構(gòu)的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)定角度時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)臂自身的機(jī)械擋板對兩臂進(jìn)行約束，使其停止轉(zhuǎn)動(dòng)，用于約束兩臂的過度運(yùn)動(dòng)，以限定發(fā)動(dòng)機(jī)罩的提升高度。在該結(jié)構(gòu)作用下，車輛正常行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)器不會(huì)輸出動(dòng)力。因此，提升機(jī)構(gòu)的絲桿對鉸鏈機(jī)構(gòu)會(huì)起到約束的作用，可阻止鉸鏈相對于車體轉(zhuǎn)動(dòng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)罩在車輛正常行駛過程中保持穩(wěn)定；
提升機(jī)構(gòu)中的螺母與伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸通過花鍵聯(lián)接，并在轉(zhuǎn)動(dòng)軸的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)；絲桿的下端與螺母耦合，上端與鉸鏈機(jī)構(gòu)的其中一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂相連。當(dāng)螺母做正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿可在螺母的帶動(dòng)下做上升/下降運(yùn)動(dòng)，通過鉸鏈機(jī)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐發(fā)動(dòng)機(jī)罩的打開和復(fù)位；驅(qū)動(dòng)器主要作用是帶動(dòng)提升機(jī)構(gòu)的螺母高速旋轉(zhuǎn)，從而使提升機(jī)構(gòu)的絲桿上升和下降運(yùn)動(dòng)。另外。電機(jī)輸出功率穩(wěn)定，可以很好地控制彈起裝置彈起加速的問題。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及其有益效果在于
I.該彈起裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，并且可以重復(fù)利用。2.由提升機(jī)構(gòu)在正常行駛情況下對鉸鏈具有約束作用，因此，使用該彈起裝置彈起式發(fā)動(dòng)機(jī)罩無須額外安裝發(fā)動(dòng)機(jī)罩和鉸鏈機(jī)構(gòu)的連桿鎖定機(jī)構(gòu)來抑制正常行駛情況下發(fā)動(dòng)機(jī)罩的振動(dòng)，這樣可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)罩組件的整體質(zhì)量，節(jié)約成本。3.伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，通過提升機(jī)構(gòu)和鉸鏈機(jī)構(gòu)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)罩平穩(wěn)的提升和復(fù)位，并能很好地控制發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起運(yùn)動(dòng)的加速度。


圖I轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置的整體視圖。圖2電機(jī)與絲桿螺母機(jī)構(gòu)聯(lián)接的局部剖視圖。圖3鉸鏈機(jī)構(gòu)關(guān)閉狀態(tài)下與轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的側(cè)視圖。圖4鉸鏈機(jī)構(gòu)打開狀態(tài)下與轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。下面參考附圖I至圖4，對本發(fā)明實(shí)施例的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置進(jìn)行說明。圖I是本發(fā)明發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置的整體視圖。整個(gè)裝置包括電機(jī)2、絲桿螺母機(jī)構(gòu)3和鉸鏈機(jī)構(gòu)4等三個(gè)主要部分，通過電機(jī)支座I固定在車體上。電機(jī)2由車輛的中央處理器控制，當(dāng)電機(jī)2接到中央處理器發(fā)出的車輛與行人碰撞的信號或碰撞完成信號時(shí)，電機(jī)2開啟帶動(dòng)絲桿螺母機(jī)構(gòu)3向上或向下運(yùn)動(dòng)，致使鉸鏈機(jī)構(gòu)4可轉(zhuǎn)動(dòng)地打開或關(guān)閉車輛發(fā)動(dòng)機(jī)罩。圖2是電機(jī)2與絲桿螺母機(jī)構(gòu)3聯(lián)接的局部剖視圖。電機(jī)轉(zhuǎn)軸5與螺母7的底部通過花鍵6固定聯(lián)接，這樣，螺母7可隨著電機(jī)轉(zhuǎn)軸5做高速正反的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。螺母7下端為實(shí)心，上端有一 50cm長的內(nèi)螺紋9 ;絲桿8下端置于螺母7中，絲桿8上也有一長為50cm的外螺紋10。當(dāng)絲桿8的底面置于螺母7實(shí)心段的上表面時(shí)，螺母7的內(nèi)螺紋9和絲桿8的外螺紋10正好處于剛剛錯(cuò)開的狀態(tài)，如圖2所示狀態(tài)。這就決定了當(dāng)螺母7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿8上升和下降的高度。當(dāng)螺母7隨著電機(jī)2做高速正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，外螺紋10可轉(zhuǎn)動(dòng)到內(nèi)螺紋9的上面和內(nèi)螺紋9剛剛錯(cuò)開的位置，絲桿8通過轉(zhuǎn)動(dòng)可上升預(yù)定高度100cm，使轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩打開；相反，當(dāng)螺母7隨著電機(jī)2做高速反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿8可下降到如圖2所示狀態(tài)，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩復(fù)位。圖3表示本實(shí)施例鉸鏈機(jī)構(gòu)4關(guān)閉狀態(tài)下與轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的側(cè)視圖。該鉸鏈機(jī)構(gòu)4包括第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12，他們共同形成了一可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13的臂單元連桿機(jī)構(gòu)，使發(fā)動(dòng)機(jī)罩13可相對于車體轉(zhuǎn)動(dòng)，兩轉(zhuǎn)動(dòng)臂分別帶有自身的第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂擋塊17和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂擋塊18，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)動(dòng)臂11和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12相對轉(zhuǎn)動(dòng)到臨界角度的時(shí)候，機(jī)械擋塊可約束其進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)。轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13通過發(fā)動(dòng)機(jī)罩支撐板一 14和發(fā)動(dòng)機(jī)罩支撐板二 15與鉸鏈機(jī)構(gòu)4的第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11聯(lián)接；鉸鏈機(jī)構(gòu)4的第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12通過鉸鏈機(jī)構(gòu)安裝板16與轎車前窗的上邊梁聯(lián)接。第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11與發(fā)動(dòng)機(jī)罩支撐板14、第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11與第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂14以及第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12與鉸鏈機(jī)構(gòu)安裝板16之間分別通過上部轉(zhuǎn)動(dòng)鉸19、中間轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20和下部轉(zhuǎn) 動(dòng)鉸21聯(lián)接,如圖3所示。圖4是本實(shí)施例鉸鏈機(jī)構(gòu)4打開狀態(tài)下與轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的側(cè)視圖。當(dāng)電機(jī)2帶動(dòng)螺母7高速正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲桿8上向運(yùn)動(dòng)，支撐第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)鉸20向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13在支撐板14和15的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)打開。同時(shí)，在第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11轉(zhuǎn)動(dòng)的拉動(dòng)作用下，第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12也將圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)鉸21向上轉(zhuǎn)動(dòng)，使轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13進(jìn)一步打開。當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)動(dòng)臂11和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12相對轉(zhuǎn)動(dòng)到圖4所示狀態(tài)時(shí)，第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂擋塊17和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂擋塊18通過安裝板16約束轉(zhuǎn)動(dòng)臂的進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)。上述轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13的彈起裝置工作方式如下
當(dāng)伺服電機(jī)2在沒有接到轎車中央處理器的驅(qū)動(dòng)信號時(shí)不會(huì)輸出動(dòng)力，螺母7和絲桿8示的相對位置如圖2所，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13處于關(guān)閉狀態(tài)。由于絲桿7對鉸鏈機(jī)構(gòu)4的第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11的約束作用，轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13后端相對車體固定。然而，當(dāng)伺服電機(jī)2接到轎車中央處理器發(fā)出的轎車與行人碰撞的信號時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸5會(huì)帶動(dòng)螺母7做高速正向運(yùn)動(dòng)，絲桿8相對螺母7往上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)鉸鏈機(jī)構(gòu)4的第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11相對第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12向上轉(zhuǎn)動(dòng)，以支撐轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13打開。當(dāng)絲桿8達(dá)到最大上升高度，鉸鏈機(jī)構(gòu)4的第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂11和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂12也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)到最大限度的位置，第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂擋塊17和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂擋塊18與絲桿一起將轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13約束在預(yù)定升起高度的位置。當(dāng)伺服電機(jī)2接到轎車中央處理器發(fā)出的碰撞完成信號時(shí)，伺服電機(jī)2將帶動(dòng)螺母7做相反方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得絲桿8相對螺母7往下運(yùn)動(dòng)，從而致使鉸鏈裝置4的第一轉(zhuǎn)動(dòng)臂6和第二轉(zhuǎn)動(dòng)臂7向下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩13復(fù)位。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，包括驅(qū)動(dòng)器、提升機(jī)構(gòu)以及鉸鏈機(jī)構(gòu)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)器為一可做正、反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)伺服電機(jī)，通過電機(jī)支座與車體連接，其上部通過提升機(jī)構(gòu)連接鉸鏈機(jī)構(gòu)，鉸鏈機(jī)構(gòu)布置在車體和發(fā)動(dòng)機(jī)罩之間；所述提升機(jī)構(gòu)為一絲桿螺母機(jī)構(gòu)，其上部固定連接發(fā)動(dòng)機(jī)罩，其上有一個(gè)雙向開口的內(nèi)凹槽螺母，螺母下部通過花鍵與驅(qū)動(dòng)器相聯(lián)，上部通過內(nèi)螺紋連接絲桿并與之耦合；所述鉸鏈機(jī)構(gòu)包括機(jī)械臂單元和兩塊安裝板，機(jī)械臂單元為一連桿機(jī)構(gòu)，包含兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂，分別通過兩塊安裝板與車體的上邊梁和發(fā)動(dòng)機(jī)罩相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，其特征在于，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)臂與兩塊安裝板之間以及兩轉(zhuǎn)動(dòng)臂之間均采用轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂單元的兩轉(zhuǎn)動(dòng)臂上均設(shè)置有機(jī)械擋塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，其特征在于，車輛正常行駛時(shí)驅(qū)動(dòng)器不輸出動(dòng)力。
全文摘要
基于行人頭部損傷防護(hù)的轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩彈起裝置，涉及一種用于提升轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩的彈起裝置，目的是在轎車與行人發(fā)生碰撞時(shí)使轎車發(fā)動(dòng)機(jī)罩自動(dòng)彈起，增加吸能空間，對行人頭部提供損傷防護(hù)。該裝置包括驅(qū)動(dòng)器、提升機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)器為一伺服電機(jī)，通過電機(jī)支撐架與車體相連；提升機(jī)構(gòu)由絲桿和螺母組成，用于在轎車行人碰撞時(shí)提升發(fā)動(dòng)機(jī)罩；支撐機(jī)構(gòu)是一鉸鏈裝置，其作用是連接和轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)罩。整個(gè)彈起裝置在接收到與行人的碰撞信號后，由驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)提升機(jī)構(gòu)的螺母高速旋轉(zhuǎn)，致使絲桿相對螺母向上運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐發(fā)動(dòng)機(jī)罩往上打開用于為行人提供保護(hù)。
文檔編號B62D25/12GK102700497SQ201210204718
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者李凡, 楊濟(jì)匡, 王丙雨, 聶進(jìn), 趙喜磊 申請人:湖南大學(xué)