CN103375079A - 铰链和支承构件总成 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于在车辆的发动机罩与车体结构（4）之间提供铰链连接的铰链和支承构件总成（2，2`）。该铰链和支承构件总成（2，2`）包括：铰链机构（6，6`，6``），其提供用于打开和闭合发动机罩的铰链连接，以及支承构件（8，8`），其适于附接至车辆的车体结构（4），支承构件（8，8`）还适于承载防护板，其中铰链机构（6，6`，6``）适于经由支承构件（8，8`）连接至车体结构（4）。本公开还涉及一种用于这种铰链和支承构件总成中的支承构件以及包括这种铰链和支承构件总成的车辆。

Description

铰链和支承构件总成

技术领域

本公开涉及根据权利要求1的前序的铰链和支承构件总成。本公开还涉及适合用于这种铰链和支承构件总成中的支承构件以及包括这种铰链和支承构件总成的车辆。

背景技术

在车辆比如汽车中，通常在车辆的发动机罩与车体结构之间提供铰链以便能打开发动机罩以接近发动机舱。还已知使用可展开的发动机罩，即，适于在与行人碰撞的情况下获得展开位置以便减轻这种碰撞的后果的发动机罩。铰链通常由金属制成，因为它们应当能承载发动机罩的负荷以及在碰撞的情况下承受可能的力。车辆的车体结构提供车辆的机械稳定性，这例如在碰撞的情况下是重要的。车辆的铰链和前防护板附接至车辆的车体结构的前部的横梁。对于常规车辆模型，不仅防护板而且车体结构被特别地改装用于特定车型。因此，关于防护板的形状，一种车型与另一种车型不同，而且，因为车体结构的形状尤其要适于防护板的形状和铰链的位置，因此关于车体结构的形状，一种车型也与另一种车型不同。

发明内容

本公开的目标是克服现有技术的至少一个缺点，或提供有用的替代方案。

期望提供一种铰链和支承构件总成，其赋予在选择用来与发动机罩铰链连接的铰链的形状和/或位置时的更大自由。

更期望提供一种允许不同车型使用通用车体结构的铰链和支承构件总成。

上面的目标可通过权利要求1的主题获得。

因而，在本发明的第一方面，提供了一种用于在车辆的发动机罩与车体结构之间提供铰链连接的铰链和支承构件总成。该铰链和支承构件总成包括：

—铰链机构，其提供用于打开和闭合发动机罩的铰链连接，以及

—支承构件，其适于附接至车辆的车体结构，支承构件还适于承载防护板，

其中所述铰链机构适于经由所述支承构件连接至所述车体结构。

所述支承构件的主体可由轻于金属的材料比如聚合物尤其是热成型聚合物制成，从而降低车辆的总重。

铰链机构没有如现有技术常见的那样直接连接至车体结构。替代地，支承构件定位于铰链机构和车体结构之间。

支承构件可给出任何期望几何形状，从而将车体结构对碰撞安全的要求与车辆防护板的期望几何形状相结合。通过使支承构件的形状与将要由该支承构件所支承的防护板的期望几何形状相适应，车体结构的通用形状可用于不同车型，至少就车体结构的前部而言如此。由于支承构件可基本上由易于成形的材料比如聚合物优选地热成型聚合物制成，与改装一般由金属制成的车体结构前部的形状相比，其形状改变相对容易且廉价。

通过使用根据本发明的铰链和支承构件总成，铰链机构自身可旨在提供铰链功能。其他功能，比如克服车辆组装时不同部件之间的空间差异可省略，因为这个功能由支承构件执行。因而能使用相比常规机构而言更轻和/或更小的铰链机构，从而省钱和减重。

而且，利用根据本发明的铰链和支承构件总成，铰链机构和车体结构能由两种不同金属制成，比如钢和铝，因为支承构件将位于它们之间以防止这两种不同金属之间的直接接触，并且因此防止腐蚀。

铰链机构可包括彼此枢转地连接的支架构件和细长构件，从而提供允许打开和闭合发动机罩的铰链连接。支架构件可附接至支承构件。细长构件可附接至发动机罩，可经由可选的附加铰链构件。附加铰链构件例如在铰链机构用于可展开发动机罩时是适合的。在用于根据本发明的铰链和支承构件总成中的铰链机构中，其中铰链机构自身的功能可旨在提供如上所述的铰链功能，支架构件与现有铰链机构例如L形支架相比可相当小。

在优选实施例中，铰链机构适于直接附接至支承构件，即没有任何中间件。这减少了车辆中的零件数目并且因此降低了成本。这还使得车辆的装配更容易。

支承构件可基本上由聚合物比如热成型聚合物制成，例如支承构件的主体可由聚合物制成，优选地至少70%重量并且最优选地至少90%重量。支承构件可另外包括例如由金属制成的增强构件。

支承构件的主要部件可制成为单体，这使得热成型成为适合的制造方法。

铰链和支承构件总成可布置为使得，在安装于车辆中时，支承构件与车体结构相附接的第一附接部位相对于铰链机构与支承构件相附接的第二附接部位侧向地和/或竖直地移位。如果存在超过一个第一附接部位，用于确定竖直和侧向移位的第一附接部位是最靠近铰链机构的那个。类似地，如果存在超过一个第二附接部位，用于确定竖直和侧向移位的第二附接部位是最靠近车体结构的那个。侧向移位可在0和100mm之间，优选地在0和80mm之间，最优选地在0和70mm之间。竖直移位可在0和100mm之间，优选地在10和80mm之间，最优选地在20和70mm之间。从而，支承构件用作铰链机构和车体结构之间的桥接部件。这使得能对于不同车型使用通用型号的车体结构，通过对于每个车型改变支承构件的形状。车体结构因此可适于提供碰撞安全性。从而安全要求和前部防护板要求都可得到满足。

支承构件适于每种车型的防护板。支承构件还可用于支承其他车辆部件，比如车辆的前照灯单元和/或各种传感器。

在一个实施例中，支承构件可包括增强构件，其布置为在安装于车辆中时承受至少在纵向上在第二附接部位施加至支承构件的力。这种力可能例如在正面碰撞时出现。

增强构件可以是金属板，优选地位于支承构件内。其可在制造期间成型加工到支承构件中。

可选地，增强构件可以是缆索（wire），其在安装于车辆中时，至少从位于或邻近第二附接部位的第一位置延伸至第一位置纵向前方的第二位置。第二位置位于车体结构处，例如在第一附接部位处，其中支承构件附接至车体结构。从而，相同的附接构件可用于将支承构件和缆索附接至车体结构。缆索因而适于将负载从铰链机构传递至车体结构。缆索提供了沿着缆索的方向承受负载的轻重量解决方案。缆索适当地布置于车辆的纵向中，优选地在支承构件内。

铰链机构可包括借助于枢转轴彼此枢转地连接的支架构件和细长构件，所述枢转轴提供用于允许打开和闭合发动机罩的铰链连接，支架构件可附接至支承构件并且细长构件可附接至发动机罩，可选地经由附加铰链构件。

铰链机构可还包括卡接构件（catch member），其适于在铰链机构相对于支承构件在至少纵向上被施加力的情况下紧靠铰链机构的支架构件，卡接构件在抵靠时将至少一部分力从细长构件传递至支架构件。从而，不是所有的力都经由枢转连接传递。这种力可能例如在正面碰撞的情况下出现。

而且，在本发明的一个实施例中，支架构件可省略。那么铰链机构包括可枢转地连接至支承构件的细长构件。细长构件附接至发动机罩,可选地经由附加铰链构件。铰链机构的枢转轴，即细长构件和支承构件之间的枢转连接，那么直接穿过支承构件。枢转轴提供了用于允许打开和闭合发动机罩的铰链连接。与使用包括支架构件的铰链机构相比，这个解决方案节省材料，并且因而还减重和降低成本。而且，车辆的装配得到简化。

铰链机构可还包括钩/环（hook），钩/环适于在铰链机构相对于铰链和支承构件总成在至少纵向上被施加力的情况下紧靠车辆的车体结构，钩在抵靠时将至少一部分所述力从铰链机构传递至车体结构。

在本发明的第二个方面，提供了一种用于如上所述的铰链和支承构件总成中的支承构件，其中支承构件适合用于铰链机构的连接。尤其，支承构件适于位于车辆的车体结构和铰链机构之间。支承构件还适于承载防护板。支承构件也可用于支承其他车辆部件，比如车辆的前照灯单元和/或各种传感器。支承构件可与铰链和支承构件总成的其他部件分开地制造和销售。

在本发明的第三个方面，提供了一种用于如上所述的铰链和支承构件总成中的铰链机构，其中铰链机构适于连接至支承构件。铰链机构可与铰链和支承构件总成的其他部件分开地制造和销售。

在本发明的第四个方面，提供了一种车辆，其包括上述铰链和支承构件总成，铰链和支承构件总成附接至车辆的车体结构。

附图说明

本发明将在下文参照附图借助于非限制示例进一步解释，其中：

图1是根据本发明第一实施例的铰链和支承构件总成的示意图，

图2是图1的横截图，

图3更详细地示出图1的铰链机构，

图4示出替代铰链机构，

图5示出铰链机构的替代连接，并且

图6是根据本发明第二实施例的铰链和支承构件总成的示意图，

应当声明，附图无需按比例绘制并且本发明的某些零件的尺寸可能为了清楚的缘故已经放大。

具体实施方式

本发明将在下面通过实施例例举。然而应当意识到，实施例包括于此是为了解释本发明的原理，而不是要限制本发明由所附权利要求所限定的范围。两个或更多实施例的细节可相互组合。

图1示意性地示出根据本发明第一实施例的铰链和支承构件总成2。铰链和支承构件总成2在车辆的发动机罩（未示出）与车体结构4之间提供铰链连接，以使得能接近发动机舱。铰链和支承构件总成2包括提供用于打开和闭合发动机罩的铰链连接的铰链机构6，以及附接至车体结构4（更具体地附接至车体结构4的前部横梁构件）的支承构件8。支承构件8还适于承载防护板和前照灯单元。铰链机构6经由支承构件8连接车体结构4。支承构件8在其后端处包括突起9。突起9的形状被选择为提供用于铰链机构6的期望附接部位。铰链机构6因而没有如在常规车辆中那样直接连接至车体结构4。相反，支承构件8位于铰链机构6与车体结构4之间。

用于支承构件8的主部分的适合材料是聚合物，例如热成型聚合物。与金属制成的相应部件相比，使用聚合物引起重量减轻。支承构件8的主部分可如图1中所示制成为单体。支承构件8可由金属片和/或缆索增强，如结合图6在下面更详细地描述的那样。铰链机构6适合地由金属制成，如图1中所示。

图2示出在图1的支承构件8的后端处穿过突起9的横截图。支承构件8在第一附接部位10通过第一附接构件12（例如螺钉或螺母和螺栓连接）附接至车体结构4。铰链机构6在第二附接部位14通过第二附接构件16（例如另一个螺钉或螺母和螺栓连接）附接至支承构件8。如能在图2的横截图中看到的，支承构件8在第一附接部位10与第二附接部位14之间提供侧向移位Δy。以相同的方式，支承构件8在第一附接部位10与第二附接部位14之间提供竖直移位Δz。侧向方向和竖直方向指的是在铰链和支承构件总成2安装于直立在平坦地面上的车辆中时。参见图1中所示的坐标***，其中x轴是车辆的纵向，y轴是车辆的侧向，并且z轴是车辆的高度方向。第一附接部位10和第二附接部位12在车辆中可以位于不同的纵向位置，即，沿着x轴。如果使用多于一个的第一附接构件，用于确定竖直和侧向移位的第一附接部位10位于最靠近铰链机构6的第一附接构件12处。以类似的方式，用于确定竖直和侧向移位的第二附接部位14位于最靠近车体结构4的第二附接构件16处。

支承构件8可给出任何期望的几何结构，从而将车体结构对于碰撞安全性的需求与车辆防护板的期望几何结构相结合。通过使支承构件8的形状适于由支承构件8承载的防护板的期望几何结构以及铰链机构6的期望位置，车体结构的通用形状可用于不同车型，至少就车体结构的前部而言。由于支承构件8基本上由聚合物例如热成型聚合物制成，与替代地改变通常由金属制成的车体结构的形状相比，在不同车型之间改变其形状相对容易且廉价。

支承构件8沿着其纵向长度（即沿着图1的x轴）包括将支承构件8附接至车体结构4的多个第一附接部位。

图3更详细地示出图1的铰链机构。铰链机构6的支架构件20在第二附接部位14处通过第二附接构件16附接至支承构件8。铰链机构6的细长构件22适于借助于第三附接构件18附接至发动机罩（未示出）。支架构件20和细长构件22在轴A1处彼此枢转地连接，提供用于允许打开和闭合发动机罩的铰链连接。铰链机构6还包括卡接构件24，其适于在铰链机构6被施加至少部分地在车辆的纵向上的力（例如在正面碰撞的情况下）时紧靠铰链机构6的支架构件20。卡接构件24然后将在车辆纵向上的力的至少一部分从细长构件22传递至支架构件20并且进一步经由支承构件8传递至车体结构4。卡接构件24是可选的并且铰链机构6在没有卡接构件24的情况下也起作用。

图4示出替代的铰链机构6`，其适于可展开的发动机罩。铰链机构6`包括在轴A1处可枢转地连接至细长构件22的支架构件20。发动机罩（未示出）可附接至铰链机构6`的附加铰链构件26。附加铰链构件26在轴A2处枢转地连接至细长构件22。可展开的发动机罩的操作对于熟练技术人员是已知的并且在本申请中将不再进一步描述。铰链机构6`包括夹持于支架构件20周围的呈钩形式的卡接构件24。卡接构件24在碰撞的情况下能至少部分地传递部分在车辆纵向上的力。卡接构件24是可选的并且铰链机构6`在没有卡接构件24的情况下也起作用。

本发明的铰链和支承构件总成2都用于常规发动机罩，如图3中所示，并且用于可展开的发动机罩，如图4中所示。

图5示出铰链机构的替代连接。铰链机构6``包括在枢转轴A1处可枢转地连接至支承构件8自身的细长构件22，从而省略图3和4的实施例的支架构件20。支承构件8的突起9设置有附加突起，这里是呈翼片27和翼片增强构件28的形式，为枢转轴A1提供允许细长构件22绕着枢转轴A1在发动机罩的打开和闭合位置之间枢转的位置。铰链机构的这个替代连接将用于常规发动机罩和可展开的发动机罩。

图6示意性地示出根据本发明第二实施例的铰链和支承构件总成2`，其中铰链机构6包括增强件。支承构件8`包括优选地由金属制成的缆索29，其在安装于车辆中时用作至少从位于或邻近第二附接部位14的第一位置30延伸至第一位置30纵向前方的第二位置32的增强构件。第二位置32位于车体结构4处。缆索29布置为承受至少在纵向上在铰链机构6的第二附接部位14处施加至支承构件8`的力并且将其传递至车体结构4。缆索29适当地附接于第一附接部位10处，其中支承构件8`附接至车体结构4。由此第一附接构件12可用作附接支承构件8`和缆索29。

图6的铰链机构6还包括钩34，其适于在铰链机构6相对于铰链和支承构件总成至少沿纵向施加力的情况下紧靠车体结构4，例如在碰撞的情况下，钩34在抵靠时将至少一部分力从铰链机构6直接传递至车体结构4。

铰链机构6可如图6中所示包括缆索29和钩34，或仅包括它们中的一个。

本发明在所附权利要求范围内的其他变型是可行的。这样，本发明不应当视为由这里描述的实施例和附图所限制。相反，本发明的全部范围应当参照描述和附图由所附权利要求确定。

Claims (15)

1.一种用于在车辆的发动机罩与车体结构（4）之间提供铰链连接的铰链和支承构件总成（2，2`），所述铰链和支承构件总成（2，2`）包括

—铰链机构（6，6`，6``），其提供用于打开和闭合所述发动机罩的铰链连接，以及

—支承构件（8，8`），其适于附接至所述车辆的所述车体结构（4），所述支承构件（8，8`）还适于承载防护板，

其特征在于

所述铰链机构（6，6`，6``）适于经由所述支承构件（8，8`）连接至所述车体结构（4）。

2.根据权利要求1的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述铰链机构（6，6`，6``）适于直接地附接至所述支承构件（8，8`）。

3.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述支承构件（8，8`）基本由聚合物制成，优选地由热成型聚合物制成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述支承构件（8，8`）的主要部分制成为单体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中在安装于所述车辆中时，所述支承构件（8，8`）与所述车体结构（4）相附接的第一附接部位（10）相对于所述铰链机构（6，6`，6``）与所述支承构件（8，8`）相附接的第二附接部位（14）侧向地（Δy）和/或竖直地（Δz）移位。

6.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述支承构件（8，8`）还适于承载车辆的前照灯单元和/或各种传感器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述支承构件（8，8`）还包括增强构件（29），所述增强构件（29）布置为在安装于所述车辆中时承受至少在纵向上在所述第二附接部位（14）施加至所述支承构件（8，8`）的力。

8.根据权利要求7的铰链和支承构件，其中所述增强构件是金属板，优选位于所述支承构件（8）内。

9.根据权利要求7的铰链和支承构件总成（2`），其中所述增强构件是缆索（29），所述缆索（29）布置为在安装于所述车辆中时，至少从位于所述第二附接部位（14）处的或在所述第二附接部位（14）附近的第一位置（30）延伸至所述第一位置（30）纵向前方的第二位置（32），所述第二位置（32）位于所述车体结构（4）处。

10.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述铰链机构（6，6`）包括借助于枢转轴（A1）彼此枢转地连接的支架构件（20）和细长构件（22），枢转轴（A1）提供用于允许打开和闭合所述发动机罩的所述铰链连接，所述支架构件（20）能附接至所述支承构件（8，8`）并且所述细长构件（22）能附接至所述发动机罩，可选地经由附加铰链构件（26）。

11.根据权利要求10的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述细长构件（22）还包括卡接构件（24），所述卡接构件（24）适于在所述铰链机构（6，6`）被施加关于所述支承构件（8，8`）至少在纵向上的力的情况下紧靠所述铰链机构（6，6`）的所述支架构件（20），所述卡接构件（24）在抵靠时将至少一部分所述力从所述细长构件（22）传递至所述支架构件（20）。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），其中所述铰链机构（6``）包括细长构件（22），所述细长构件（22）借助于穿过所述支承构件（8，8`）的枢转轴（A1）可枢转地连接至所述支承构件（8，8`），所述枢转轴（A1）提供用于允许打开和闭合所述发动机罩的所述铰链连接，所述细长构件（22）能附接至所述发动机罩，可选地经由附加铰链构件（26）。

13.根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2`），其中所述铰链机构（6）还包括钩（34），所述钩（34）适于在所述铰链机构（6）被施加关于所述铰链和支承构件总成（2`）至少在纵向上的力的情况下紧靠所述车体结构（4），所述钩（34）在抵靠时将至少一部分所述力从所述铰链机构（6）传递至所述车体结构（4）。

14.在根据前述权利要求中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`）中应用的支承构件（8，8`），所述支承构件适用于铰链机构（6，6`，6``）的连接。

15.一种车辆，其包括根据权利要求1-13中任一项所述的铰链和支承构件总成（2，2`），所述铰链和支承构件总成（2，2`）附接至所述车辆的车体结构（4）。

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