一种车顶横杆组件的制作方法

本发明涉及车辆配件或车辆部件领域，尤其涉及一种车外用于载运物品（例如行李、运动器械或类似物）的附加配件，具体地，本发明涉及一种车顶横杆组件。

背景技术：

1、车顶横杆是指汽车行李架横杆，它安装在汽车外顶面上，用于固定大件物品，例如旅游行李或户外运动器材。随着户外运动的风行，不少汽车在出厂时已经安装了行李架，行李架的设计一般会考虑载重量、固定方式的选择、是否会增加风阻风噪等问题。

2、通常地，行李架横杆的两个端部固定或连接在车顶上，对于带有天窗的汽车，天窗位于横杆的两个端部之间，为了保留大天窗的设计，横杆的端部与天窗的边缘非常接近，由此，横杆被固定在车顶靠近天窗的边缘处，在这一位置，车顶具有相对薄弱的强度，当行李架上承载的物品重量增大时，横杆的两个固定端在重压之下在车顶上会产生大的作用力，这容易导致车顶与横杆的连接部位发生变形，特别是车顶靠近天窗的边缘处，造成车顶损坏、天窗无法开启或关闭等问题。

3、此外，对于预装了行李架的汽车，部分行李架存在有雨天积水问题，容易导致行李架和车顶锈蚀。

技术实现思路

1、本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种新颖的车顶横杆组件。

2、本发明的目的还在于提供一种车顶横杆组件，使得在保持大的载重量的同时能够减轻对车顶边缘处的作用力，保证车顶的结构稳定性。

3、本发明的目的还在于提供一种车顶横杆组件，减少因积水导致的锈蚀问题。

4、本发明的目的还在于提供一种具有提高的结构强度的车顶横杆组件。

5、本发明的目的还在于提供一种车顶横杆组件，使得在使用时方便装载和固定物品。

6、为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

7、一种车顶横杆组件，所述车顶横杆组件包括：

8、两个底部连接单元，用于与车顶附接；

9、两个弯管单元；

10、两个连接单元，每个连接单元将一个弯管单元与一个底部连接单元连接；以及

11、横杆，所述横杆的上表面中设置有截面为倒t形的倒t形槽，

12、其中，每个连接单元包括第一连接件和第二连接件，两个连接单元的第一连接件和第二连接件被定位为使得一个连接单元的第一连接件与另一个连接单元的第一连接件相互背离，并且所述一个连接单元的第二连接件与所述另一个连接单元的第二连接件相互面对；

13、其中，所述第一连接件的竖直下端焊接固定在底部连接单元上，所述第一连接件的竖直上端焊接固定在弯管单元上；所述第二连接件的竖直下端焊接固定在底部连接单元上，所述第二连接件的竖直上端与弯管单元滑动附接。

14、根据本发明的一个优选实施例，所述弯管单元呈“l”形，包括竖直的第一管段和与第一管段形成角度的第二管段，所述第二管段的纵向延伸轴线与水平面形成非零角度。

15、根据本发明的一个优选实施例，所述第一连接件和第二连接件的沿水平面的截面均呈u形。

16、根据本发明的一个优选实施例，所述弯管单元的第一管段上设置有纵向槽；截面呈u形的第二连接件的内侧上设置有浮动轴组件，所述浮动轴组件包括：

17、螺杆，固定设置在第二连接件的内侧上；

18、垫片，套设在螺杆上；

19、弹簧，套设在螺杆上；以及

20、螺母，螺固在螺杆的远离第二连接件的端部上，

21、其中，螺杆延伸穿过纵向槽使得弯管单元的管壁被夹持在垫片和第二连接件的内侧面之间，并且所述弹簧位于垫片和螺母之间。

22、根据本发明的一个优选实施例，所述底部连接单元包括：

23、底板，底板的下侧设置有抵接部，所述抵接部用于抵接在车顶上，抵接部的宽度小于底板的宽度，使得所述底板和抵接部一起形成倒t形结构；

24、矩形框架，所述矩形框架的下表面具有间隙使得矩形框架的下表面被分为第一板和第二板，所述底板进入矩形框架中并压在第一板和第二板上，所述抵接部容纳在所述间隙内，并且所述矩形框架的一端开放；以及

25、端盖，所述端盖封堵在矩形框架的开放端上。

26、根据本发明的一个优选实施例，所述底板和抵接部为一体结构。

27、根据本发明的一个优选实施例，所述底板和抵接部上设置有通孔，所述底板被配置为通过所述通孔与车顶固定连接；

28、所述第一板和第二板中的每一个的两端各设置有一个楔形部，所述底板位于第一板的相对的两个楔形部之间，并且也位于第二板的相对的两个楔形部之间。

29、根据本发明的一个优选实施例，所述端盖的下表面上设置有多个防松动垫，所述防松动垫具有倾斜面。

30、根据本发明的一个优选实施例，所述车顶横杆组件还包括安装块，所述安装块具有倒t形结构，被容置在倒t形槽内，并且能够在倒t形槽内滑动，所述安装块的上表面中具有螺孔，所述螺孔用于与紧固件配合以将安装块固定在倒t形槽的特定位置上。

31、根据本发明的一个优选实施例，所述横杆的倒t形槽中设置有下凹槽，所述下凹槽内设置有挡板，并且所述弯管单元的开口端上设置有凹部；

32、所述挡板的至少一部分通过合页设置在下凹槽内，使得所述挡板能够在位于下凹槽内的第一位置和嵌入凹部的第二位置之间枢转。

33、根据本发明的一个优选实施例，所述安装块能够沿倒t形槽和下凹槽滑动进入弯管单元的开口内，并被挡板封闭在开口内。

34、根据本发明的一个优选实施例，所述下凹槽的底面上设置有落水孔，所述落水孔位于弯管单元的外侧。

35、根据本发明的一个优选实施例，所述横杆呈弧形。

36、本发明的车顶横杆组件能够在提供大载重量的同时，减轻横杆对车顶边缘处的作用力，从而保证车顶的结构稳定性。车顶横杆组件包括底部连接单元、弯管单元、连接单元和横杆，横杆的两端插入弯管单元中，弯管单元不是直接将来自横杆的力传给底部连接单元，而是在底部连接单元和弯管单元之间增设了连接单元，每个连接单元包括两个独立的连接件，为第一连接件和第二连接件，第一连接件相对于第二连接件位于外侧，因此，在车顶横杆组件通过底部连接单元固定在车顶上后，车顶横杆组件横跨车顶天窗，第二连接件靠近天窗的边缘，第一连接件相对于第二连接件离天窗的边缘更远，本发明将第一连接件的上下两端焊接在弯管单元和底部连接单元上，但是仅将第二连接件的下端焊接在底部连接单元上，第二连接件的上端不与弯管单元刚性连接，而是在提供一定的支撑的基础上允许弯管单元相对于第二连接件浮动，第二连接件呈u形，对弯管单元提供护持力，借助于弯管单元上的纵向槽和第二连接件的内侧上设置的浮动轴组件，弯管单元能够相对于第二连接件轻微改变位置，为弯管单元在载荷的作用下的变形提供了空间，因此，当载重作用在横杆上时，横杆被向下压而略微变形，横杆在横杆纵向上向外顶弯管单元，同时向下压弯管单元，这个向外、向下的力更多地作用在第一连接件上，而作用在第二连接件上的力相对较小，因此对车顶上天窗边缘位置处的作用力相对小一些，避免该薄弱位置的车顶损坏。进一步地，弯管单元向外扭转的趋势通过内侧的第二连接件获得释放（弯管单元更多的变形发生在靠近第二连接件的位置处），从而在第一连接件附近对车顶铁皮和车架的扭转力变小，在第一连接件位置处的车顶铁皮和车架仅需承载大的竖直作用力，因此，能够避免车顶变形的发生。

37、本发明的车顶横杆组件配合使用弧形的横杆和开口端略微上扬的弯管单元，即弯管单元的第二管段的纵向延伸轴线与水平面形成非零角度，这允许车顶横杆组件可以提供更大的载重量。浮动轴组件由螺杆、垫片、弹簧和螺母组成，弹簧提供大的预压力，使得弯管单元的管壁始终抵靠在第二连接件的内侧面上，同时当在载重过大时，允许弹簧弹性变形为弯管单元的活动提供空间。

38、进一步地，底部连接单元被这样地设计，它包括底板、底板的下侧的抵接部和矩形框架，抵接部可以通过螺固的方式固定在车顶上，抵接部的宽度小于底板的宽度，使得所述底板和抵接部一起形成倒t形结构，而矩形框架是一个断开的矩形，它的下表面具有间隙，因此下表面被分为第一板和第二板，在安装时，底板进入矩形框架中并压在第一板和第二板上，抵接部容纳在所述间隙内，这是底部连接单元的结构特点。在安装固定底部连接单元时，首先将一体的底板和抵接部螺固在车顶上，此时，螺栓并没有完全拧紧，然后矩形框架沿底板的纵向插入到底板上，矩形框架的一端是开放的，其第一板和第二板插入到底板的下侧，直至底板卡在两个楔形部之间，此时底板和矩形框架被相对固定，然后利用特殊工具从矩形框架的一端伸入将螺栓完全拧紧，此时，一方面底板被完全固定在车顶上，另一方面，底板紧紧压在矩形框架的下表面的第一板和第二板上，使得矩形框架被紧固在车顶上，从而实现底部连接单元的完全固定。以这种方式，底部连接单元在更大的作用面上与车顶结合，从而减轻车顶的载荷，相对于仅通过螺栓固定底部连接单元或安装板的固定方式，由于螺栓仅能在固定点处提供结合力，因此，传递到车顶的载荷几种在固定点处，因此，当承载物过重时，这种方式的固定对车顶的破坏力会较大，而采用本发明的固定方式，矩形框架的第一板和第二板均是穿力的作用面，对车顶的作用力被均匀分散，因此，进一步保证车顶的结构稳定性。进一步地，也可以在矩形框架的上表面上开设开孔部，从而方便对螺栓进行螺固。

39、本发明还借助于矩形框架内的楔形部辅助定位和辅助固定矩形框架和底板，而且端盖的下表面上设置有防松动垫，防松动垫的下表面具有倾斜面，使得防松动垫的靠近底板的一侧的厚度小于远离底板的一侧的厚度，这样，一方面便于端盖插入到矩形框架上，另一方面，当有外力试图使端盖从矩形框架上脱离时，防松动垫起到阻止作用，从而避免端盖脱落。端盖通过卡接配合固定到矩形框架上。

40、在本发明的车顶横杆组件中，横杆的上表面中设置有倒t形槽，倒t形槽内安装有安装块，安装块具有倒t形结构，安装块的作用在于用它固定车顶横杆组件上的待装载物，例如自行车、滑板等，它们通过可以通过连接元件固定在安装块上。安装块可以在倒t形槽中任意滑动，并可固定在任意位置，具体地，它通过将带有连接元件的螺栓螺入安装块的螺孔中，使得连接元件卡在横杆上，当螺栓螺紧后，连接元件与安装块固定，同时安装块被螺栓提起，安装块的上顶面与倒t形槽的内顶面紧紧贴合，同时也将安装块紧紧固定在横杆上。

41、根据本发明的进一步的优选实施例，在横杆的倒t形槽中设置下凹槽，以容纳可以枢转的挡板，并且在弯管单元的开口端上设置与挡板结合的凹部，挡板的作用是将安装块在不用时封堵在弯管单元内的倒t形槽中，以这种方式，安装块能够沿倒t形槽和下凹槽滑动进入弯管单元的开口内，并被挡板封闭在开口内。当不使用安装块时可以将安装块推入弯管单元内用挡板封闭，防止安装块丢失。

42、此外，本发明的车顶横杆组件在底部连接单元的下侧、位于矩形框架和底板之间具有横向间隙，并且在横杆的下凹槽的底面上设置有落水孔，落水孔位于弯管单元的外侧，它们都能允许积水排除，防止车顶横杆组件锈蚀。