CN104344936A - 车身刚度测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车身刚度测试装置，包括：后部固定支架；固定基座；扭转台；连杆，所述连杆包括两个，两个所述连杆在所述扭转台上沿左右方向间隔开布置且每个所述连杆相对于所述扭转台在竖直方向上可枢转；驱动装置；以及辅助导向组件，所述辅助导向组件与至少一个所述连杆相连以使所述连杆保持与地面垂直。根据本发明实施例的车身刚度测试装置，通过将与车身相连的连杆始终保持与地面垂直，在对车身进行刚度测试时，车身绕其自身的旋转中心旋转，解决了测试过程中的扭转中心与车身的旋转中心存在误差的问题，使车身的刚度检测精度更高。

Description

车身刚度测试装置

技术领域

本发明涉及汽车性能检测技术领域，更具体地，涉及一种车身刚度测试装置。

背景技术

现代轿车车身绝大多数采用全承载式结构，承载式车身的特点是车身几乎承载了轿车使用过程中由路面和发动机等激励源共同产生的所有载荷，其中较为典型的载荷是扭转、弯曲工况，在这些载荷的作用下，轿车车身的刚度特性则凸显重要。车身刚度是否合理，将直接影响轿车的可靠性、操纵稳定性、安全性、NVH性能等关键性指标，所以车身的弯曲刚度和扭转刚度测试是整车研发过程中必不可少的环节。

目前的车身刚度测试设备，前端是一个扭转台，在扭转台杠杆左、右分别安装两根支柱链接到车身的悬架减震器上安装点。目前的车身刚度测试设备在测试车身扭转刚度时，车身是绕扭转台的旋转轴在旋转，而与实际所期望的绕车身的左右悬架减震器上安装点的中点旋转存在误差，将导致测试的车身扭转刚度偏大，CAE分析与试验测试结果对标困难等问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种测试结果精确的车身刚度测试装置。

根据本发明实施例的车身刚度测试装置，包括：后部固定支架；固定基座，所述固定基座与所述后部固定支架在前后方向上间隔开布置；扭转台，所述扭转台安装在所述固定基座上且可在竖直方向上绕所述固定基座枢转；连杆，所述连杆包括两个，两个所述连杆在所述扭转台上沿左右方向间隔开布置且每个所述连杆相对于所述扭转台在竖直方向上可枢转；驱动装置，所述驱动装置与所述扭转台相连以驱动所述扭转台绕所述固定基座枢转；以及辅助导向组件，所述辅助导向组件与至少一个所述连杆相连以使所述连杆保持与地面垂直。

根据本发明实施例的车身刚度测试装置，通过将与车身相连的连杆始终保持与地面垂直，在对车身进行刚度测试时，车身绕其自身的旋转中心旋转，解决了测试过程中的扭转中心与车身的旋转中心存在误差的问题，使车身的刚度检测精度更高。

另外，根据本发明实施例的车身刚度测试装置，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述车身刚度检测系统还包括：滑块基座，所述滑块基座包括两个，两个所述滑块基座可滑动地设在所述扭转台上，每个所述连杆分别可枢转地安装在所述滑块基座上。

根据本发明的一个实施例，所述辅助导向组件包括：导向部，所述导向部内形成有沿上下方向延伸的导向空间，所述连杆安装在所述导向部内且可在所述导向部内沿上下方向移动。

根据本发明的一个实施例，所述导向部形成为管状，所述连杆形成为柱状，所述连杆的外周壁与所述导向部的内壁贴合。

根据本发明的一个实施例，所述辅助导向组件还包括：移动杆，所述移动杆与所述导向部相连且所述移动杆在左右方向上可移动。

根据本发明的一个实施例，所述移动杆与所述导向管一体形成。

根据本发明的一个实施例，所述移动杆与所述扭转台平行，所述移动杆上设有沿左右方向延伸的导向槽，所述辅助导向组件还包括：固定杆，所述导向槽可移动地套设在所述固定杆上。

根据本发明的一个实施例，所述固定杆包括：固定部；和配合部，所述配合部的第一端与所述固定部相连，所述配合部的第二端穿过所述导向槽，所述移动杆相对于所述配合部可左右移动。

根据本发明的一个实施例，所述导向槽形成为长形孔，所述配合部在左右方向上的宽度小于所述长形孔在左右方向上的宽度。

根据本发明的一个实施例，所述固定部与地面垂直相连，所述配合部分别与所述固定部和所述移动杆垂直。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的车身刚度测试装置的结构示意图；

图2是现有技术中车身刚度测试原理图；

图3是根据本发明实施例的车身刚度测试装置的测试原理图；

图4是根据图1中C的局部放大示意图；

图5是根据图1中D的局部放大示意图；

图6是根据本发明实施例的车身刚度测试装置的使用状态图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图具体描述根据本发明实施例的车身刚度测试装置。

如图1所示，根据本发明实施例的车身刚度测试装置包括：后部固定支架10、固定基座20、扭转台30、连杆40、驱动装置50和辅助导向组件60。

具体而言，后部固定支架10可以包括两个沿左右方向间隔开布置的后部固定支座11，两个后部固定支座11分别与车身的后部固定相连。

固定基座20与后部固定支架10在前后方向上间隔开布置，扭转台30安装在固定基座20上且可在竖直方向上绕固定基座20枢转。连杆40包括两个，两个连杆沿40左右方向可滑动地设在扭转台30上且每个连杆40相对于扭转台30在竖直方向上可枢转。两个连杆40分别与车身的前部的左右两个悬臂减震器安装点相连，扭转台30绕固定基座20枢转时，在连杆40的带动下，车身也会发生扭转变形。由于车身的后部被后部固定支座11固定，则车身的前部和后部之间会发生相对扭转，根据本发明实施例的车身刚度测试装置通过检测车身的前部和后部之间相对扭转的距离并通过计算可以得出车身的动刚度。

驱动装置50与扭转台30相连以驱动扭转台30绕固定基座20枢转。其中，驱动装置50设在扭转台30的一端的下方，驱动装置50包括可以上下伸缩的驱动杆51，通过控制驱动装置50可以控制驱动杆51伸缩，从而控制扭转台30绕固定基座20枢转。

辅助导向组件60与至少一个连杆40相连以使连杆40保持与地面垂直。其中，连杆40保持与地面垂直是指无论扭转台30是否绕固定基座20枢转，连杆40始终保持与地面垂直的状态。

由此，根据本发明实施例的车身刚度测试装置，通过将与车身相连的连杆40始终保持与地面垂直，在对车身进行刚度测试时，车身绕其自身的旋转中心旋转，解决了测试过程中的扭转中心与车身的旋转中心存在误差的问题，使车身的刚度检测精度更高。

需要说明的是，现有的刚度测试设备为一扭转台架，该台架具有后部固定支座和前部扭转台，后部固定支座用于固定车身的后部，使其不发生移动。前部的扭转台上设有两个用于固定车身前部的支撑件，扭转台与两个支撑件以及车身的两个悬架减震器安装点之间的连线相当于构成一个矩形结构。在扭转台转动时，由于连杆与扭转台固定相连，连杆与扭转台始终保持垂直，也就是说，该矩形结构始终保持为矩形形态，扭转台的扭转中心点A点位置不变，而车身的旋转中心点B点发生了变化，车身相当于绕扭转台的扭转中心点A点进行扭转（如图2所示，其中虚线表示扭转之后的矩形结构），通过该结构可测得车身在扭转台中心点处的刚度参数。

但是，车身在扭转台中心点处的刚度并不能精确地反应车身的整体刚度，能精确地反应车身的整体刚度的为车身前部较高一点处，即车身的旋转中心点的刚度参数，而现有的测试设备不能满足测试要求。

根据本发明实施例的车身刚度测试装置，将连杆40可枢转地与扭转台30相连，并且在辅助导向组件60的导向作用下，使连杆40不是与扭转台30始终保持垂直，而是与地面始终保持垂直。当扭转台30发生扭转时，连杆40能够与扭转台30发生枢转并始终保持与地面垂直，初始状态下的矩形结构经过扭转之后变成平行四边形结构，并且平行四边形结构的两个竖直边，即两个连杆40随着扭转台30的转动而绕扭转台30转动，车身的旋转中心点B’点，即车身的两个悬架减震器安装点之间连线的中点位置始终保持不变（如图3所示，其中虚线表示扭转之后的平行四边形），两个悬架减震器安装点之间的连线绕B’点所旋转的角度β2等于扭转台30绕A点所旋转的角度β1，车身相当于绕其自身的旋转中心点扭转，从而保证所测得的刚度参数为车身的旋转中心点的参数，进而保证车身刚度检测的准确性。

其中，后部固定支座11与车身的固定结构，连接杆40与车身的连接结构对于本领域普通技术人员来说是可以理解并且容易实现的，因此不再赘述。另外，在本发明实施例中的连杆40包括两个是指连杆40至少为两个，但是并不是限定为两个，在实际使用过程中，还可以根据需要设定为三个、四个等。在本发明下面的具体实施方式中，以连杆40为两个进行描述。

考虑到连杆40既要在扭转台30上沿左右方向可滑动，又要相对扭转台30可枢转，将连杆40直接安装在扭转台30上的结构较为复杂，因此，根据本发明的一个实施例，该车身刚度测试装置还包括：滑块基座70。滑块基座70包括两个，两个滑块基座70可滑动地设在扭转台30上，每个连杆40分别可枢转地安装在滑块基座70上。

具体地，扭转台30形成为沿左右方向延伸的横截面为矩形的直杆结构，扭转台30的中心处与固定基座20可枢转地相连。扭转台30的上部形成有突出于扭转台30的前表面和后表面延伸的凸沿31结构（如图4所示），滑块基座70的下部形成有与突沿31适配的滑槽，从而保证滑块基座70能够在扭转台30上沿左右方向可滑动。

滑块基座70的上部设有沿左右方向延伸的凹槽71，滑块基座70上构成凹槽71的前后两侧侧壁上分别形成有安装孔72，连杆40的下部设有安装部41，安装部41的结构与安装孔72的结构适配，安装部41的两端分别伸入构成凹槽71的前后两侧侧壁上的安装孔72内，安装部41可以在安装孔72内转动，从而使得连杆40相对于滑块基座70可扭转。

另外，可以理解的是，辅助导向组件60只要满足能够将连杆40始终保持为与地面垂直的结构即可，可选地，根据本发明的一个实施例，辅助导向组件60包括：导向部61。如图5所示，导向部61内形成有沿上下方向延伸的导向空间，连杆40安装在导向部61内且可在导向部61内沿上下方向移动。换言之，导向部61与地面垂直，导向部61内限定出了上下方向的导向空间，连杆40伸入导向部61之后，在导向部61内沿上下方向运动，从而能够保持始终与地面垂直。

具体地，根据本发明的一个实施例，导向部61形成为管状，连杆40形成为柱状，连杆40的外周壁与导向部61的内壁贴合。也就是说，连杆40的直径与导向部61的内管的直径相同，连杆40与导向部61配合紧密，保证了连杆40在导向部61内只能沿上下方向运动，进一步保证了车身刚度检测的精确性。

扭转台30在沿其中心扭转时，连杆40不仅在上下方向上产生位移，在左右方向上也产生位移，因此，在限定连杆40始终与地面垂直的同时，还要保证连杆40在左右方向上可以移动。可选地，如图5所示，根据本发明的一个实施例，辅助导向组件60还包括：移动杆62，移动杆62与导向部61相连且移动杆62在左右方向上可移动。由此，可以实现连杆40在左右方向上的移动。

根据本发明的一个实施例，移动杆62与导向管61一体形成。由此，一体形成的结构不仅增强了移动杆62与导向管61之间的结构稳定性，而且制备简单，成型方便，降低了成本。

使移动杆62在左右方向上可移动的结构没有特殊限制，只要在限定了连杆40始终与地面垂直的基础上能够满足其在左右方向上的运动需求即可。可选地，根据本发明的一个实施例，辅助导向组件60还包括：固定杆63，移动杆62可移动地安装在固定杆63上。具体地，移动杆62与扭转台30平行，移动杆62上设有沿左右方向延伸的导向槽621，导向槽621套设在固定杆63上。

进一步地，固定杆63包括：固定部631和配合部632。配合部632的第一端与固定部631相连，配合部632的第二端穿过导向槽621，移动杆62相对于配合部632可左右移动。其中，导向槽621形成为长形孔，配合部632在左右方向上的宽度小于长形孔在左右方向上的宽度。换言之，导向槽621的高度与配合部632的高度相近，限定了移动杆62不能在上下方向上移动，配合部632的宽度小于导向槽621的宽度，配合部632与导向槽621的左侧壁或者右侧壁之间形成配合间隙，配合部632在导向槽621内可沿左右方向移动。由此，通过导向槽621与配合部632配合，使得移动杆62只能在左右方向上移动，在限定了连杆40始终与地面垂直的前提下，实现了连杆40在左右方向上的移动。

其中，导向槽621的具体宽度可以根据需要进行合理调节，当扭转台30扭转幅度较大时，连杆40的横向位移也会增大，此时则需要导向槽621具有较大的宽度。

关于固定部631和配合部632的位置关系则没有特殊限制，只要满足具有上述技术效果的要求即可，可选地，根据本发明的一个实施例，固定部631与地面垂直相连，配合部632分别与固定部631和移动杆62垂直。进一步地，配合部632的横截面形成为矩形。由此，该结构的固定杆63不仅可以限定连杆40始终垂直于地面，而且使连杆40还可以左右移动，配合部632的结构与导向槽621的结构适配，使辅助导向组件60的整体导向效果更为明显。

根据本发明的一个实施例，固定部631与配合部632一体形成。由此，一体形成的结构不仅保证了固定杆63的整体结构稳定性，而且装配方便，制备简单，成本低廉。

下面结合图6具体描述根据本发明实施例的车身刚度测试装置对车身进行刚度检测的过程。

首先，将车身的前部和后部分别固定在连杆40和后部固定支架10上。然后，通过驱动力控制系统控制驱动装置50打开，并且驱动力控制系统通过指定设定大小的驱动信号控制驱动装置50的驱动杆51的伸缩程度，从而使扭转台30产生所需大小的扭矩。

当扭转台30发生扭转时，扭转台30沿其扭转中心扭转，连杆40在辅助导向组件60的作用下，能够与扭转台30发生枢转并始终保持与地面垂直，两个连杆40随着扭转台30的转动而绕扭转台30转动，车身的旋转中心点，即车身的两个悬架减震器安装点之间连线的中点始终保持不变，车身相当于绕其自身的旋转中心点扭转。

此时，通过各位移传感器采集车身在不同工况下的位移变化量，反馈给数据处理系统，数据处理系统将对采集的数据进行处理，计算出车身刚度及绘制图表，自动生成试验测试报告。

由于采用了辅助导向组件60，将与车身相连的连杆40始终保持与地面垂直，在对车身进行刚度测试时，车身绕其自身的旋转中心旋转，解决了测试过程中的扭转中心与车身的旋转中心存在误差的问题，使车身的刚度检测精度更高。

根据本发明实施例的车身刚度测试装置的其他构成例如驱动力控制系统和位移传感器等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种车身刚度测试装置，其特征在于，包括：

后部固定支架；

固定基座，所述固定基座与所述后部固定支架在前后方向上间隔开布置；

扭转台，所述扭转台安装在所述固定基座上且可在竖直方向上绕所述固定基座枢转；

连杆，所述连杆包括两个，两个所述连杆在所述扭转台上沿左右方向间隔开布置且每个所述连杆相对于所述扭转台在竖直方向上可枢转；

驱动装置，所述驱动装置与所述扭转台相连以驱动所述扭转台绕所述固定基座枢转；以及

辅助导向组件，所述辅助导向组件与至少一个所述连杆相连以使所述连杆保持与地面垂直。

2.根据权利要求1所述的车身刚度测试装置，其特征在于，还包括：滑块基座，所述滑块基座包括两个，两个所述滑块基座可滑动地设在所述扭转台上，每个所述连杆分别可枢转地安装在所述滑块基座上。

3.根据权利要求2所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述辅助导向组件包括：

导向部，所述导向部内形成有沿上下方向延伸的导向空间，所述连杆安装在所述导向部内且可在所述导向部内沿上下方向移动。

4.根据权利要求3所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述导向部形成为管状，所述连杆形成为柱状，所述连杆的外周壁与所述导向部的内壁贴合。

5.根据权利要求3所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述辅助导向组件还包括：移动杆，所述移动杆与所述导向部相连且所述移动杆在左右方向上可移动。

6.根据权利要求5所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述移动杆与所述导向管一体形成。

7.根据权利要求5所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述移动杆与所述扭转台平行，所述移动杆上设有沿左右方向延伸的导向槽，所述辅助导向组件还包括：固定杆，所述导向槽可移动地套设在所述固定杆上。

8.根据权利要求7所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述固定杆包括：

固定部；和

配合部，所述配合部的第一端与所述固定部相连，所述配合部的第二端穿过所述导向槽，所述移动杆相对于所述配合部可左右移动。

9.根据权利要求8所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述导向槽形成为长形孔，所述配合部在左右方向上的宽度小于所述长形孔在左右方向上的宽度。

10.根据权利要求9所述的车身刚度测试装置，其特征在于，所述固定部与地面垂直相连，所述配合部分别与所述固定部和所述移动杆垂直。