可拆开的定位和加强结构以及拆卸车辆的前端总成的方法
【专利摘要】本发明涉及可拆开的定位和加强结构以及拆卸车辆的前端总成的方法。具体地，提供了一种可拆开的定位和加强结构，其包括可操作地耦连到第一机动车部件的第一翼结构。所述可拆开的定位和加强结构还包括可操作地耦连到第二机动车部件的第二翼结构。所述可拆开的定位和加强结构还包括中央部分，所述中央部分可移除地耦连到所述第一翼结构、所述第二翼结构和设置在所述中央部分后面的第三机动车部件。
【专利说明】可拆开的定位和加强结构以及拆卸车辆的前端总成的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆，且更具体地，涉及前端总成的可拆开的定位和加强结构以及拆卸车辆的前端总成的方法。
【背景技术】
[0002]车辆(诸如机动车)包括前端总成，前端总成包括底盘车架和安装于其上的多个车身部件。给车辆提供动力所使用的发动机通常紧邻前端总成位于多个车身部件的内部区域处，并间接地支撑于底盘车架上。多个车身部件和底盘车架通常形成包括大量的各种机械紧固件以及焊接部件的复杂总成。
[0003]复杂的前端总成带来了与维护和修理与前端总成关联的各种机动车部件有关的问题。例如，维修或更换单个部件通常需要移去至少几个、通常是一些前端总成部件。拆除几个部件可以称作前端总成的“拆卸”。这在必需接近发动机本身时是特别普遍的。由于所产生的延长维护时间和附加成本的缘故，所以进行拆卸以接近一个或多个部件是不期望的。
【发明内容】
[0004]在本发明的一个示例性实施例中，可拆开的定位和加强结构包括可操作地耦连到第一机动车部件的第一翼结构。所述可拆开的定位和加强结构还包括可操作地耦连到第二机动车部件的第二翼结构。此外，所述可拆开的定位和加强结构还包括中央部分，所述中央部分可移除地耦连到所述第一翼结构、第二翼结构和设置在所述中央部分后面的第三机动车部件。
[0005]在本发明的另一个示例性实施例中，提供了一种拆卸车辆的前端总成的方法。所述方法包括:将定位和加强结构的中央部分与第一翼结构和第二翼结构分离，其中，所述第一翼结构以机械方式紧固到第一侧面构件，所述第二翼结构以机械方式紧固到第二侧面构件。所述方法还包括:将所述中央部分与设置于所述中央部分后面的机动车部件分离，以提供到达多个前端总成部件的通路。
[0006]本发明还包括以下方案:
1.一种可拆开的定位和加强结构，所述可拆开的定位和加强结构包括:
第一翼结构，所述第一翼结构可操作地耦连到第一机动车部件；
第二翼结构，所述第二翼结构可操作地耦连到第二机动车部件；以及中央部分，所述中央部分可移除地耦连到所述第一翼结构、所述第二翼结构和设置在所述中央部分后面的第三机动车部件。
[0007]2.根据方案I所述的可拆开的定位和加强结构，所述第一机动车部件包括第一翼子板总成。
[0008]3.根据方案2所述的可拆开的定位和加强结构，所述第一翼子板总成包括第一翼子板凸缘，所述第一翼子板凸缘具有第一多个孔，所述第一多个孔用于接收从所述第一翼结构的第一侧凸缘延伸的第一多个突起。
[0009]4.根据方案I所述的可拆开的定位和加强结构，所述第二机动车部件包括第二翼子板总成。
[0010]5.根据方案4所述的可拆开的定位和加强结构，所述第二翼子板总成包括第二翼子板凸缘，所述第二翼子板凸缘具有第二多个孔，所述第二多个孔用于接收从所述第二翼结构的第二侧凸缘延伸的第二多个突起。
[0011]6.根据方案I所述的可拆开的定位和加强结构，所述中央部分包括以机械方式紧固到所述第一翼结构的第一侧面构件。
[0012]7.根据方案I所述的可拆开的定位和加强结构，所述中央部分包括以机械方式紧固到所述第二翼结构的第二侧面构件。
[0013]8.根据方案I所述的可拆开的定位和加强结构，所述第三机动车部件包括散热器支承件。
[0014]9.根据方案8所述的可拆开的定位和加强结构，所述散热器支承件以机械方式紧固到所述可拆开的定位和加强结构。
[0015]10.根据方案I所述的可拆开的定位和加强结构，其中，所述中央部分从所述第一翼结构、所述第二翼结构和所述第三机动车部件的分离提供了通向多个前端总成部件的通路。
[0016]11.一种拆卸车辆的前端总成的方法，所述方法包括:
从第一翼结构和第二翼结构分离定位和加强结构的中央部分，其中，所述第一翼结构以机械方式紧固到第一侧面构件，所述第二翼结构以机械方式紧固到第二侧面构件；以及从设置于所述中央部分后面的机动车部件分离所述中央部分，以便提供通向多个前端总成部件的通路。
[0017]12.根据方案11所述的拆卸前端总成的方法，其中，设置于所述中央部分后面的所述机动车部件包括散热器支承件。
[0018]13.根据方案12所述的拆卸前端总成的方法，还包括从所述车辆的车架分离所述散热器支承件。
[0019]14.根据方案11所述的拆卸前端总成的方法，其中，从所述机动车部件分离所述中央部分包括移除多个机械紧固件。
[0020]15.根据方案11所述的拆卸前端总成的方法，其中，在从所述第一翼结构分离所述中央部分时，所述第一翼结构保持可操作地耦连到第一翼子板总成。
[0021]16.根据方案11所述的拆卸前端总成的方法，其中，在从所述第二翼结构分离所述中央部分时，所述第二翼结构保持可操作地耦连到第二翼子板总成。
[0022]通过结合附图在下文对本发明的详细描述，本发明的上述特征和优点及其它特征和优点是很显然的。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]仅作为示例，其它特征、优点和细节在下文对实施例的详细描述中显现，该详细的描述参照附图进行，附图中:
图1是车辆的前端总成的简化的部分分解图； 图2是前端总成的定位和加强结构的透视图；
图3是定位和加强结构的俯视图；
图4是定位和加强结构的部分分解透视图；
图5是在与定位和加强结构的可操作耦连之前，散热器支承件的透视图；
图6是可操作地耦连的散热器支承件以及定位和加强结构的透视图；
图7是翼子板总成的前俯透视图；
图8是部分组装的前端总成的透视图；
图9是从定位和加强结构的中央部分拆下来的翼结构的透视图；以及 图10是图示了拆卸前端总成的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面的描述本质上只是示例性的，并不旨在限制本申请、其应用或用途。应当理解，在全部附图中，相应的附图标记指示相同或相应的部分或特征。
[0025]参照图1，根据本发明的示例性实施例，以机动车的形式示出了车辆12的前端总成10的部分分解视图。尽管车辆12图示为是机动车，但要认识到本文中公开的实施例可以与各种替代类型的车辆结合使用。关于机动车，还要认识到的是，机动车的具体类型与实现下文描述的实施例是不相关的。例如，机动车可以包括轿车、卡车、运动型多用途车(SUV)或厢式货车。前述的列表只是示意性的，并不旨在限制可以从本发明的实施例中受益的许多机动车类型。
[0026]车辆12包括由几个一体形成的或可操作地耦连的部件形成的车架14，以提供结构支撑，所述结构支撑被配置成直接或间接地支撑车辆12的部件和子总成。被支撑的部件和子总成包括多个车身部件，由于各个部件被直接或间接地安装和固定到车架14，所以车辆12通常被称作具有“车身位于车架上(body-on-frame)”的构造。前端总成(或前端组装件)10为车辆12的这样的区域，所述区域由车辆12的从通常称为“A柱”的地方延伸到车辆12前面设置的部件(例如保险杠20)的部分来限定。前端总成10可以被可互换地称作车辆 12 的“前夹(front clip)”。
[0027]为了便于组装前端总成10，对于部件彼此之间的关系以及部件与车架14的关系而言，包括定位和加强结构30。定位和加强结构30通常指的是这样的结构，所述结构被配置成在前端总成10的所有部件的组装过程期间提供了用于部件之间的尺寸关系的基础，从而减轻了对单独的机加工安装位置的依赖。定位和加强结构30还提供了用于被附连的部件的结构支撑。在一个实施例中，定位和加强结构30包括栅格开口加强(GOR)结构，其用来限定并加强栅格开口。由于定位和加强结构30可以形成为总成，因此在本文中它也可以称作定位和加强总成30或GOR总成。如下文将详细描述的，定位和加强结构30包括定位器、紧固特征以及几个部件和子总成的其它关键尺寸关系接口。这样的部件和子总成通常包括例如翼子板(或护板)总成、前大灯、栅格、汽车仪表板、保险杠和保险杠附连特征、发动机罩和发动机罩下的封闭板、气流隔板和散热器支承件。要理解的是，前述列表只是可以包括于前端总成10中并且可以从定位和加强结构30中受益的许多部件和子总成的例示说明。在下文将详细描述示例性部件和子总成。如本文中使用的，轴向方向或前-后方向26指的是沿车辆的轴线向前和向后延伸的方向，横向于车辆的方向27指的是侧向地延伸或横跨车辆延伸的方向，竖直方向28指的是向上和向下延伸的方向。在一个实施例中，这些方向彼此之间相互正交。
[0028]现在参照图2和图3并且结合图1，更加详细地图示了定位和加强结构30。定位和加强结构30包括由顶部支撑构件32、底部支撑构件34、第一侧面构件36和第二侧面构件38限定的环箍筋形式(rectilinearly)设置的几何形状。顶部支撑构件32和底部支撑构件34各自沿着横向于车辆的方向27相对水平地延伸，并且彼此之间相对平行。第一侧面构件36和第二侧面构件38相对于彼此相对平行地延伸,但是是在相对竖直的方向28上相对于彼此相对平行地延伸。可以理解的是，定位和加强结构30因此是基本上横向于车辆延伸以及竖直延伸的结构或框架。第一侧面构件36在第一侧面构件的顶部区域40附近耦连到顶部支撑构件32，并且在第一侧面构件的底部区域42附近耦连到底部支撑构件34。同样地，第二侧面构件38在第二侧面构件的顶部区域44附近耦连到顶部支撑构件32，并且在第二侧面构件的底部区域46附近耦连到底部支撑构件34。顶部支撑构件32、底部支撑构件34、第一侧面构件36和第二侧面构件38之间的耦连在形式上可以是一体形成过程，以便形成一体的定位和加强结构30，例如，通过铸造、模制或焊接工艺。替代性地，通过例如机械紧固件，可操作的耦连可能有利于定位和加强结构30形成为总成。顶部支撑构件32、底部支撑构件34、第一侧面构件36和第二侧面构件38之间的精确连接的前述例子只是示意性的，并且可以构想许多替代性的耦连配置。与精确附连无关地，顶部支撑构件32、底部支撑构件34、第一侧面构件36和第二侧面构件38形成了定位和加强结构30的中央部分39。而且，上述的与定位和加强结构30关联的部件以及下文描述的部件可以包括各种材料，诸如塑料或金属。此外，这些部件可以形成为超模具(over-mold)，其具有形成这些部件中的一个或多个部件的不止一种材料。这样的材料可以包括例如镁、铝和复合物，不过，还设想了许多替代性材料。定位和加强结构30或GOR结构可以具有任何适当的尺寸和形状，并且可以用来例如限定和加强具有任何适当尺寸和形状的栅格开口。
[0029]定位和加强结构30还包括第一支柱50，第一支柱50以相对倾斜的方式从第一侧面构件的底部区域42附近延伸到沿顶部支撑构件32的相对中央的位置，第一支柱50可操作地耦连到顶部支撑构件32。第一支柱50可以耦连到第一侧面构件36或底部支撑构件34，或者耦连到这两者。类似地，还包括第二支柱52，第二支柱52以相对倾斜的方式从第二侧面构件的底部区域46附近延伸到顶部支撑构件32，第二支柱52附连到顶部支撑构件32。第二支柱52可以耦连到第二侧面构件38或底部支撑构件34，或者耦连到这两者。第一支柱50和第二支柱52可以以相对同轴的方式可操作地耦连到顶部支撑构件32，使得第一支柱50和第二支柱52安装到顶部支撑构件32的单个位置。第一支柱50和第二支柱52单独地以及组合地提供了用于整个定位和加强结构30的结构支撑。此外，第一支柱50和/或第二支柱52包括安装和定位特征，这些特征对应于与定位和加强结构30 —体的部件，或者对应于与定位和加强结构30关联的部件。
[0030]现在参照图4至图6，散热器支承件60被配置成可操作地耦连到定位和加强结构30的后面部分。多个孔62设置于沿着定位和加强结构30的许多位置中，这些位置对应于设置在散热器支承件60的前表面内的接收结构63。多个机械紧固件64被使用，并延伸穿过多个孔62进入到散热器支承件60的接收结构中，以便牢固地将定位和加强结构30保持到散热器支承件60。要认识到的是，尽管定位和加强结构30以及散热器支承件60最终被设置成彼此呈固定关系，但在前端总成10的几个组装阶段期间使用了定位和加强结构30与散热器支承件60之间的松动适配关系。这是通过部分地安装机械螺纹紧固件来实现的。具体地，尽管散热器支承件60被牢固地固定到车架14，但定位和加强结构30在相对于散热器支承件60的移位方面具有至少一个自由度。这种关系允许定位和加强结构30在其它部件安装到定位和加强结构30期间移动。定位和加强结构30以及散热器支承件60之间的紧密的固定关系直到前端总成10的各个其它部件被适当地定位和安装之后才建立，正如下文详细地描述的那样。
[0031]再次参照图2和图3以及图7和图8，定位和加强结构30包括第一翼结构70和第二翼结构72，其中第一翼结构70可拆卸地耦连到第一侧面构件36，同时第二翼结构72可拆卸地耦连到第二侧面构件38。第一翼结构70包括第一侧凸缘74，第一侧凸缘74紧邻第一翼结构70的最外面位置，用于将定位和加强结构30固定到第一翼子板总成76。如下文描述的，还包括第二翼子板总成98,第二翼子板总成98包括与第一翼子板总成76相同的部件，由此使用共同的附图标记。此外，出于讨论目的，对图示的实施例的参考可以互换地指不第一翼子板总成76和第二翼子板总成98的部件。第一翼子板总成76和第二翼子板总成98均包括具有后端82和前端84的翼子板80,后端82可固定到紧靠车门开口的前边缘86的区域。
[0032]翼子板80的前端84包括翼子板凸缘92，翼子板凸缘92具有用于接收从第一翼结构70的第一侧凸缘74向前延伸的一个或多个销97的一个或多个孔94，从而建立第一翼子板总成76与定位和加强结构30之间的可移位关系，并将定位和加强结构30设置在竖直方向28 (图1)中，同时将定位和加强结构30设置在竖直方向中。
[0033]第二翼结构72包括第二侧凸缘96，第二侧凸缘96紧邻第二翼结构72的最外面位置，以将定位和加强结构30固定到第二翼子板总成98。如上文指出的，第二翼子板总成98是第一翼子板总成76的镜像，并被设置在车辆12的横向于车辆的相对位置处，因此对第二翼子板总成98的详细描述是不必要的，相关的附图标记也是不必要的。与第一翼子板总成76相似，第二翼子板总成98安装到紧邻车门开口的前边缘86的区域，第二翼子板总成98与定位和加强结构30之间的可移位关系是通过将翼子板凸缘92设置在第二侧凸缘96的至少一个销97上来建立的。
[0034]第一翼子板总成76和第二翼子板总成98各自利用一个或多个机械紧固件(诸如台肩螺栓)附连到散热器支承件60，所述机械紧固件分别延伸通过紧邻第一翼结构70的第一侧凸缘74和第二翼结构72的第二侧凸缘96的至少一个位置，所述机械紧固件还延伸穿过设置于散热器支承件60中的对应的接收孔73。第一翼子板总成76到散热器支承件60的紧固将在前-后方向中设置散热器支承件60。机械紧固件可包括螺纹紧固件(诸如，台肩螺栓)，所述机械紧固件将散热器支承件60向前拖至定位和加强结构30的后表面，从而建立起将散热器支承件60以及定位和加强结构30定位于其中的前-后平面。具体地，第一翼子板总成76和第二翼子板总成98确定了在第一翼子板总成76和第二翼子板总成98与定位和加强结构30以及散热器支承件60接合时散热器支承件60以及定位和加强结构30的前-后位置。如上文描述的，散热器支承件60在所述组装的至少一部分期间具有与定位和加强结构30的松散适配关系，在建立了所述前-后位置之后，散热器支承件60与定位和加强结构30在横向于车辆的方向27 (图1)和上-下方向上的滑动关系得以保持。[0035]参照图9，第二翼结构72与中央部分39分离，然而，如上文指出的，第一翼结构70和第二翼结构72都可拆卸地或可移除地耦连到定位和加强结构30的中央部分39，同时各自分别保持与第一翼子板总成76和第二翼子板总成98的固定关系。这种配置提供了将中央部分39与第一翼结构70和第二翼结构72分离的能力，从而提供了通向设置于中央部分39后面的部件的通路。到这些部件的通路有利于对各个部件的维修和修理工作。如上文描述的，定位和加强结构30，更具体地是中央部分39，被耦连到许多周围部件，例如散热器支承件60、发动机罩锁定部件和前大灯总成。尤其是，这些部件与中央部分39的分离，结合中央部分39与第一翼结构70和第二翼结构72的分离，提供了紧邻车辆12的前面区域的大的中央开口。
[0036]要认识到，在移除中央部分39之前或之后，可以移除许多其它部件，从而为了维修或修理需求而准许接近另外的部件。有利地，可以避免移除大且贵重的部件，诸如第一翼子板总成76和第二翼子板总成98。
[0037]如图10所示并且参照图1至图9，还提供了拆卸车辆100的前端总成的方法。之前已经描述了车辆12，更具体地描述了前端总成10，因而具体的结构部件不再需要更加详细的描述。拆卸车辆100的前端总成的方法包括:从第一翼结构70和第二翼结构72分离定位和加强结构30的中央部分39(102)。还有，从上文描述的几个机动车部件中的至少一个部件分离中央部分39 (104)，从而提供到达前端总成10附近的多个部件的通路。
[0038]尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员会理解的是，在不偏离本发明的范围下可以进行各种变化，并且可以用等同物替换其元件。此外，在不偏离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多改进，以使特定的情况或材料适应本发明的教导。因此，本发明并不旨在局限于所公开的特定实施例，而是本发明将包括落入本申请的范围内的所有实施例。
【权利要求】
1.一种可拆开的定位和加强结构，所述可拆开的定位和加强结构包括: 第一翼结构，所述第一翼结构可操作地耦连到第一机动车部件； 第二翼结构，所述第二翼结构可操作地耦连到第二机动车部件；以及 中央部分，所述中央部分可移除地耦连到所述第一翼结构、所述第二翼结构和设置在所述中央部分后面的第三机动车部件。
2.根据权利要求1所述的可拆开的定位和加强结构，所述第一机动车部件包括第一翼子板总成。
3.根据权利要求2所述的可拆开的定位和加强结构，所述第一翼子板总成包括第一翼子板凸缘，所述第一翼子板凸缘具有第一多个孔，所述第一多个孔用于接收从所述第一翼结构的第一侧凸缘延伸的第一多个突起。
4.根据权利要求1所述的可拆开的定位和加强结构，所述第二机动车部件包括第二翼子板总成。
5.根据权利要求4所述的可拆开的定位和加强结构，所述第二翼子板总成包括第二翼子板凸缘，所述第二翼子板凸缘具有第二多个孔，所述第二多个孔用于接收从所述第二翼结构的第二侧凸缘延伸的第二多个突起。
6.根据权利要求1所述的可拆开的定位和加强结构，所述中央部分包括以机械方式紧固到所述第一翼结构的第一侧面构件。
7.根据权利要求1所述的可拆开的定位和加强结构，所述中央部分包括以机械方式紧固到所述第二翼结构的第二侧面构件。
8.根据权利要求1所述的可拆开的定位和加强结构，所述第三机动车部件包括散热器支承件。
9.根据权利要求8所述的可拆开的定位和加强结构，所述散热器支承件以机械方式紧固到所述可拆开的定位和加强结构。
10.一种拆卸车辆的前端总成的方法，所述方法包括: 从第一翼结构和第二翼结构分离定位和加强结构的中央部分，其中，所述第一翼结构以机械方式紧固到第一侧面构件，所述第二翼结构以机械方式紧固到第二侧面构件；以及 从设置于所述中央部分后面的机动车部件分离所述中央部分，以便提供通向多个前端总成部件的通路。
【文档编号】B62D25/00GK103909974SQ201410004498
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2013年1月4日
【发明者】J.M.汤森, M.L.费尔齐恩, A.C.温特 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司