[发明专利]一种可变刚度车顶行李架强度试验固定装置及方法

说明书

本发明公开了一种可变刚度车顶行李架强度试验固定装置及方法，该装置包括有基座一、基座二、固定支架、车顶安装块、行李架、行李架加载装置与行李架固定块。本发明能根据计算得到的安装刚度值，选择最为接近的安装状态进行安装和测试，能适配各种不同安装形式的行李架，运用灵活，并根据法规的要求对行李架进行各个工况的测试。

技术领域

本发明属于车辆行李架的技术领域，特别涉及一种可变刚度车顶行李架强度试验固定装置及方法。

背景技术

随着人们生活水平的不断提高，出行需求也变得更加多样化。近年来，运动型多功能用车(SUV)在汽车市场中表现越来越亮眼，其更高的底盘、更大的空间除了起满足基本的交通出行用途外，很多用户可以利用其车顶行李架来行李、自行车等，进一步满足出行时携带更多物品的需求。车顶行李架作为一项车身装备，在目前也有些越来越大的市场。

由于车顶行李架位于车身顶部，需在承载重物的同时，还需要面临汽车在行驶过程中遇到的各种复杂工况，为保证其功能性，需在开发前期对行李架的强度性能进行试验验证。

现有的设计主要要两种思路，一种是将行李架强度试验装置安装在试车上进行实验，其优点是能安装行李架的实际约束情况进行约束和加载，不足之处是行李架的供应商在开展实验时，需获得主机厂提供的实车或者车顶切割样本，增加了试验的成本和难度；另一种思路是将行李架单独拿出来进行强度试验，通过专门的固定和加载装置进行试验。这种方法的优点是不需要实车(或车顶)模型，降低试验成本，缺点是由于行李架固定在刚度相对较大的试验装置上，约束条件相对实际装车的情况有差异，最终的试验结果准确度较难保证。

专利申请201120511285.7公开了一种车顶行李架总成强度试验治具，该装置无需实车(或车顶)模型便可开展行李架强度试验。该装置由横梁、四个试验支架及四个包紧块组成，在四个试验支架上分别设有对应待验行李架产品的安装孔，而四个包紧块分别设置在安装后的待验行李架产品的待测位置处，横梁以四个包紧块为支点架设在待测行李架产品上方。采用连杆传力方式与横梁相连，结构稳定性好，牢固度高，能确保行李架总成试验强度的精确度。该方案不足之处是连接刚度较大，且刚度无法调节。

专利申请202121266147.7公开了一种车顶行李架强度试验治具，该装置由安装组件、模拟组件、横杆组成。其中，安装组件包括两组安装支架，与底板连接；模拟组件包括两组安装板，分别于安装支架连接，且可根据不同车型替换组件中的车顶模拟块；横杆用于连接行李架，其承载作用。该装置无需实车(或车顶)模型，重量小，安装方便。同样的，该装置的不足之处是安装刚度较大，且刚度不可调节；同时，其只能提供前、中、后三个固定点，而现在城市SUV的行李架通常有5个固定点。

如专利申请202122040527.5公开了一种乘用车车顶行李架试验加载装置，由主体框架、标准载荷块和固定夹构成，主体框架由两根横梁和两根纵梁连接而成，每根纵梁两侧安装多个标准载荷块，每根横梁的两端连接固定夹，每个标准载荷块包括能够骑跨在主体框架纵梁上的载荷块主体结构，其通过两个锁紧螺母与纵梁锁紧，固定夹由套装在主体框架横梁两端的主体支架和与其相连的副支架组成，主体支架上端通过锁紧螺栓与横梁锁紧，下端与副支架之间的距离可调。单个标准载荷块重量为5kg，可根据需求配置30-50kg的重量。由于靠载荷块的重量进行加载，该装置只能对行李架实施Z向向下的加载，且可配载荷较小，在X向斜向加载时缺少固定限位结构。

因此，现有的车顶行李架强度测试装置主要有以下缺点：

A、部分测试装置需要带有实车或者车顶模型，增加了试验成本和难度。

由于进行行李架强度试验时需要对行李架进行约束固定，如果追求与实际装车效果一样的约束环境，就会带上实车或车顶进行试验。而零部件厂通常没有实车模型，需要主机厂提供，成本大大增加。

B、不带实车模型时，强度试验装置的约束刚度较大，与实际装车状态存在差异。