本文大体上涉及车辆制造，并且更具体地涉及宽松分层前端装配策略(looselayeredfrontendbuildstrategy)。
背景技术：
传统车辆前端设计和构造在组装过程期间一般依赖于车辆前端部件的独立定位、支撑以及附接特征。对于可见的外部(或蒙皮)部件(例如前照灯总成、格栅以及罩板)而言尤其如此。这种个性化方法旨在确保前端总成的外部美观，众所周知，这对于客户而言非常重要。
考虑到前端总成美观的重要性，制造商通过工具加工、固定装置以及人力花费了大量精力特别是在可见蒙皮部件之间形成了一致的间隙宽度。例如，前照灯总成安装是独立的并且设计成在前照灯总成和相关的护板之间形成一致的间隙宽度和齐平度(flushness)。换句话说，前照灯总成的定位、支撑以及附接或多或少按一种顺序发生在另一个前端部件之前或之后。
传统上，前照灯总成相对于已经固定的护板而附接到车身上，以便形成其间一致的间隙宽度以及相对于护板的齐平度。这种一致性和齐平度是期望的并且向客户提出了高质量的工艺。一旦被附接，前照灯总成便不再可调。因此，同样谨慎地完成另一个蒙皮部件(例如，散热器格栅)随后的附接。格栅定位在前照灯总成之间并且附接到车身，使得每个前照灯总成和格栅之间的间隙宽度为相同的宽度。考虑到前照灯总成的固定位置，形成这种一致的间隙宽度的能力然而是有限的。最终，可能考虑到前照灯总成的固定位置，而将格栅定位为形成最一致的间隙宽度和齐平度。
为了实现前端总成美观的一致性近来付出的努力涉及模块化构造。这样的模块化构造包括例如前端部件(例如，保险杠罩、前照灯总成、格栅和/或其他部件)的子总成，该子总成然后可在一次操作中组装到车身上。模块化构造甚至在离线操作中将传统设计的前端部件整合在一起，并且通常产生改善的间隙宽度一致性、改善的齐平度和工艺、并且最终产生更大的客户满意度。另外，子总成的模块化构造允许在端部总成设备处具有更多的空间，并且有助于对前端部件的复杂组合进行排序，从而减少总体复杂性和成本较高的设备(例如端部总成设备)。
尽管与传统车辆前端设计和构造/总成相比有这些优点，但是当与传统车辆前端设计和总成相比时，模块化构造一般需要更多的资源、厂内占地面积以及特殊处理工具，并且产生附加成本(例如，航运、贸易加成、额外的劳动力、重量等)。通常，成本和/或其他设备要求只能消除模块化构造的可能性。即使当期望改进的工艺和特性(例如侵略性外观和不寻常的或以前无法获得的造型改进)允许新的设计在市场上具有竞争力时，情况也可能如此。
因此，存在对车辆前端组装方法的不同方法的需求。任何这样的方法均应适用于任何车辆(轿车或卡车)以及任何车身结构(例如，承载式车身、非承载式车身等)，并且应努力实现优良的工艺、先进和侵略性的外观和不寻常的或以前无法获得的造型改进、易于组装、附件的安装时间和数量的减少、前端部件和子总成与相邻系统、部件及子总成的局部关系和/或改善的客户满意度，所有这些均没有与传统车辆前端设计和构造或模块化设计相关的限制。
车辆前端组装方法的这种改进有必要进一步需要对车辆前端部件设计和这种部件的子总成进行补充改进。单独的前端部件和/或子总成应当包含免手动的、防旋转、可滑移或滑动的组合以及传统和/或模块化车辆总成所不需要的其他总成辅助特性的组合。这种特性在部件设计中应是不可或缺的，以便减少或避免昂贵的组装工具，并且应允许改进的工艺和元素(例如侵略性外观和不寻常的或以前无法获得的造型改进)。
技术实现要素：
根据本文中所述的目的和益处，提供一种将车辆前端组装到车身的方法。该方法可概括地描述为包括下列步骤：将护板和冷却模块总成附接到车辆前端；相对于护板和冷却模块总成而支撑前照灯总成，使得前照灯总成的移动在x轴方向和z轴方向上受到限制；将前照灯总成与格栅接合，使得格栅的移动在x轴方向和z轴方向上受到限制；以及将冷却模块总成与格栅接合，使得格栅和前照灯总成的移动在y轴方向上受到限制。
在一个可能实施例中，支撑步骤包括：利用护板和冷却模块总成中的至少一者的至少一个特征部作为z轴定位部的步骤。
在另一个可能实施例中，其中至少一个特征部为形成在护板和冷却模块总成的至少一者中的狭槽，并且利用步骤包括：将从前照灯总成延伸的至少一个销插入到狭槽中的步骤。
在又一个可能实施例中，支撑步骤进一步包括：使前照灯总成相对于护板和冷却模块总成固定到适当位置处同时允许前照灯总成在y轴方向上移动的步骤。
在又一个可能实施例中，接合步骤包括下列步骤：利用前照灯总成中的第一孔作为z轴定位部，以及利用前照灯总成中的第一孔和前照灯总成中的第二孔作为y轴定位部。
在一个额外的可能实施例中，利用步骤包括：将从格栅延伸的第一销插入到第一孔中的步骤，以及其中利用前照灯总成中的第二孔作为y轴定位部的步骤包括：将从格栅延伸的第二销插入到第二孔中的步骤。
在另一个可能实施例中，接合步骤包括：利用形成在冷却模块总成中的孔作为y轴定位部的步骤。
在又一个可能实施例中，接合步骤进一步包括：引导格栅以将从格栅延伸的第三销与形成在冷却模块总成中的孔对齐的步骤。在另一个中，接合步骤包括：将从格栅延伸的第三销插入到冷却模块总成中的步骤。在又一个中，第一销和第二销中的每一个比第三销长。
在另一个可能实施例中，该方法进一步包括将格栅和前照灯总成固定到冷却模块总成以防止在z轴方向上移动的步骤。
在另一个实施例中，一种将车辆前端部件组装到车辆前端的方法包括下列步骤：将至少一个非蒙皮部件附接到车身；利用至少一个非蒙皮部件中的至少一个来支撑第一蒙皮部件，使得第一蒙皮部件能够相对于至少一个非蒙皮部件移动；将第二蒙皮部件连接到第一蒙皮部件，使得第一蒙皮部件和第二蒙皮部件相对于彼此固定并且能够相对于至少一个非蒙皮部件移动；以及限制第二蒙皮部件相对于至少一个非蒙皮部件的移动。
在一个可能实施例中，支撑步骤包括：将从第一蒙皮部件延伸的至少一个销插入到至少一个非蒙皮部件的至少一个中的至少一个z轴定位部中的步骤。
在另一个可能实施例中，支撑步骤包括：将第一蒙皮部件悬挂在至少一个非蒙皮部件上的步骤。
在又一个可能实施例中，连接步骤包括：将从第二蒙皮部件延伸的至少一个销插入到第一蒙皮部件中的至少一个y轴定位部中的步骤。
在又一个可能实施例中，限制步骤包括：将从第二蒙皮部件延伸的至少一个销插入到至少一个非蒙皮部件的至少一个中的至少一个y轴定位部中。
在又一个实施例中，一种组装车辆前端的方法包括下列步骤：将护板和冷却模块总成附接到车辆前端；相对于护板和冷却模块总成而支撑前照灯总成，使得前照灯总成的移动受到限制；将前照灯总成与格栅接合，使得格栅相对于前照灯总成的移动受到限制；以及将冷却模块总成与格栅接合，使得格栅和前照灯总成的移动在y轴方向上受到限制。
在另一个可能实施例中，该方法包括将前照灯总成与罩板接合使得罩板的移动至少沿着z轴方向受到限制的步骤。在另一个中，接合步骤包括：利用形成在前照灯总成中的特征部作为z轴定位部的步骤。
在又一个可能实施例中，该方法包括使护板与从罩板延伸的至少一个销接合使得罩板的移动沿着x轴方向和y轴方向受到限制的步骤。
在以下描述中，显示并且描述了将车辆前端组装到车身的方法的若干优选实施例。应该意识到的是，该方法可具有其他不同的实施例，并且在不脱离以下权利要求中阐明和描述的方法的情况下其多个细节能够在各明显方面做出修改。因此，附图和描述实际上应被视为说明性的而不是限制性的。
附图说明
纳入到本文中并且形成说明书的一部分的附图示出了将车辆前端组装到车身的方法的若干方面以及对车辆前端部件和子总成的补充改进，并且与描述一起用来说明本发明的某些原理。在附图中：
图1为车辆和笛卡尔(cartesian)坐标系的立体图；
图2为具有以分解图示出的发动机罩、护板以及护板支架的车辆前端的立体图；
图3为具有以分解图示出的枕梁、主动式格栅百叶窗以及发动机罩闩锁的车辆前端的立体图；
图4为乘客侧前照灯总成的立体图；
图5为乘客侧护板的前视平面图；
图6为在组装期间接收前照灯总成特征部的护板特征部的局部立体图；
图7为在组装期间接收乘客侧前照灯总成特征部的主动式格栅百叶窗壳体特征部的局部立体图；
图8为乘客侧前照灯总成的后视平面图；
图9为接合护板支撑支架的前照灯总成销的局部侧视平面图；
图10为具有以分解图示出的前照灯总成的车辆前端的立体图；
图11为具有以分解图示出的格栅的车辆前端的立体图；
图12为包括前照灯总成和格栅的车辆前端的子总成的前视平面图；
图13为乘客侧前照灯总成的前视平面图；
图14为包括用于接收格栅导向销的孔的乘客侧前照灯总成的横截面图；
图15为具有以分解图示出的格栅和前照灯总成的主动式格栅百叶窗壳体的俯视平面图；
图16为包括用于接收格栅导向销的孔的主动式格栅百叶窗壳体的横截面图；
图17为具有以分解图示出的罩板的车辆前端的立体图；
图18为组装完的车辆前端的立体图；以及
图19为前照灯总成的透镜的横截面图。
现在将详细参考车辆前端部件和子总成以及将车辆前端组装到车身的相关方法的当前实施例，其示例显示在附图中，其中相似的附图标记用来表示相似的元件。
具体实施方式
现在参考图1，图1概括地示出了车辆10的立体图。所示的车辆10为将用来描述车辆前端组装方法以及相关车辆前端部件和这些部件的子总成的一个实施例的运动型多用途车。然而，应当领会的是，所述的方法、部件以及子总成可用于任何类型的车辆(例如，轿车、皮卡、小型货车、运动型多用途车、厢式货车以及各种类型的卡车等)。
如图1中所示，提供了三维笛卡尔坐标系，该坐标系通常使车辆10相对于x，y以及z方向定向。该坐标系包括原点o和如箭头所示定向的x，y以及z轴线。轴线x通常表示沿着车辆长度的x轴方向，轴线y通常表示横穿车辆宽度的y轴方向，以及轴线z通常表示沿着车辆高度的z轴方向。
在整篇说明书中，将参考通常将与坐标系的x，y以及z方向一致的x轴方向、y轴方向以及z轴方向。例如，短语“在x轴方向上受到限制”表示沿着车辆长度的移动受到限制。这同样适用于在y轴和z轴方向上的限制。这样的限制可为绝对的，其中在所确定的方向上不允许移动，或者这样的限制可以是有限的，其中在所确定的方向上允许某些限度或公差(限定的、预定的或其他的)内的移动。类似地，短语“x轴定位部”指的是限制在x轴方向上的移动的部件(无论是外蒙皮部件还是其他部件)的任何特征部。这样的特征部的示例包括部件的表面、孔(包括槽、穿孔、埋头孔及锥形槽和孔)及孔内的表面以及销、带、调整片(tab)、槽口、脊等。
现在参考图2，图2示出了车辆10的局部车辆前端12的分解图。如图所示，车辆前端12包括一部分a柱14、发动机舱壁(firewall)16、车颈(cowl)18、相对的液压成形支架20、连接在液压成形支架之间的支撑件或水箱支架(bunnybracket)22以及由车颈支撑的发动机罩24。尽管未示出，但是车辆车颈18在将乘客舱与发动机舱分开的同时一般进一步支撑挡风玻璃、仪表盘以及仪表板。
在组装车辆前端12时，右侧和左侧护板26在不同点处被附接。为了清楚起见，在该图中未示出左侧护板26。支架(包括支架28和护板鼻状支架30)附接到液压成形支架20并且用作限制护板26在z轴方向上的移动的z轴定位部。护板26还沿着液压成形支架20的上表面被附接。例如，调整片32附接在a柱14附近，并且调整片34直接附接到a柱。如图所示，至少与a柱14相邻的调整片32用作x轴定位部，该x轴定位部限制在x轴方向上的移动并且适应护板26相对于车辆10的车门(未示出)的定位以在其间形成一致的边缘或间隙宽度和齐平度。支架36用来将护板26的前下部连接到液压成形支架20的前下部。在所述实施例中，支架36附接在液压成形支架20和护板加强支架38之间。
如图2中进一步所示，发动机罩24也在不同点处附接到车辆前端12。更具体地，如已知的那样，发动机罩24利用一对铰链38附接到车颈18。尽管在分解和开放的位置中(升高到大约45°角)进行了显示，但是在组装期间发动机罩24被定位以在发动机罩和护板26之间形成一致的边缘和齐平度。固定装置(未示出)利用液压成形支架20中的参考定位部42，以便在附接之前形成适当的定位。定位部42包括2向和4向定位部，该2向和4向定位部限制在x轴和/或y轴方向上的移动，从而允许发动机罩24定位成使得当发动机罩被附接并且处于关闭位置时在发动机罩24和护板26之间存在一致的边缘和齐平度。
如图3中所示，包括冷却模块总成44的附加部件也在不同附接点处附接到车辆前端12。在所述实施例中，冷却模块总成44包括枕梁46、主动式格栅百叶窗(activegrilleshutter，ags)总成48、冷却组件(未示出)以及发动机罩闩锁50。ags总成48包括ags外壳52、多个百叶窗54以及为了清楚起见未示出的控制和激活机构。虽然在本文中利用ags总成48来描述车辆前端组装方法，但是本发明不限于具有ags总成的车辆。对于那些车辆，组装方法中所使用的以及下面详细描述的ags外壳52的特征部可由其他部件来提供。例如，在替代实施例中，枕梁或罩板支撑构件可包括ags外壳的一些或全部特征部。
另外，冷却组件可采取各种形式，这取决于被组装车辆的类型。典型的冷却组件包括散热器、冷凝器以及相关部件，而电动车辆和混合动力车辆例如可包括热交换器和部件的不同变体。根据车辆的加热、通风以及空调需求，可以以本领域中已知的任何方式对这种冷却组件的部件进行选择和组合。
为了理解本文中所述的车辆前端组装方法的目的，描述组装方法时使用的冷却模块总成44的主要部件将为ags外壳52。像若干其他前端部件一样，ags外壳52包括在所述的整个组装过程中用作定位部的某些特征部。冷却模块总成44的其余部件在所述的组装方法中不太重要，但是在替代的组装方法中它们本身可包括某些特征部。
虽然在图3中分解显示为与车辆前端12分开，但是枕梁46利用定位部附接到液压成形支架20。定位部包括限制在x轴和y轴方向上的移动的2向和4向定位部56。枕梁46下侧的表面58充当进一步限制其在z轴方向上的移动的z轴定位部。在将枕梁46附接到液压成形支架20之前，利用枕梁上的y轴定位部60将ags总成48附接到枕梁。y轴定位部60使ags总成48置于枕梁46的中心。
在所述的组装车辆前端12的方法中，利用至少一个非蒙皮部件或不可见的部件来支撑外蒙皮部件或可见的部件，使得第一蒙皮部件可相对于非蒙皮部件移动。例如，相对于冷却模块总成44(即，非蒙皮部件)和护板26(即，蒙皮部件)支撑前照灯总成62(即，蒙皮部件)，使得前照灯总成的移动在x轴方向和z轴方向上受到限制。通过这种方式，前照灯总成62在被支撑时并且在附接到车辆前端12之前在y轴方向上自由移动。由于右侧和左侧前照灯总成62中的每一个都是相同的，因此组装方法的进一步描述将集中于车辆的右侧或乘客侧前照灯总成，同时应该理解的是相同的描述同样适用于左侧或驾驶员侧前照灯总成。
如图4中所示，前照灯总成62包括典型特征结构(例如外壳64、灯66以及透镜68)。然而，所述实施例中的前照灯总成62进一步包括限制前照灯总成62于组装期间在一个或多个方向上移动的某些特征部。如上所述，这些特征部可包括部件的外表面、孔(包括槽、穿孔、埋头孔及锥形槽和孔)、孔内的表面以及销、带、调整片、槽口、脊等。这些特征部中的某些用来支撑前照灯总成62并且限制其在组装过程期间移动。这允许前照灯总成62最初相对于护板26和冷却模块总成44被支撑在适当位置，同时允许移动以便使前照灯总成与格栅70和相应的护板26对齐。这些特征部可针对不同车辆(例如，包括不采用ags总成的车辆)而变化。另外，这些前照灯总成特征部中的其他特征部用来在组装过程期间支撑、定位、接合和/或限制其他部件的移动，如下面将要更详细描述的。
按照与前照灯总成62类似的方式，护板26和ags外壳52各自包括支撑和/或限制前照灯总成62的移动的特征部。在所述实施例中，这些特征部支撑前照灯总成62并且防止在组装期间旋转和/或从车辆10移出。如上面建议的，前照灯总成62相对于护板26和冷却模块总成44受到支撑。在所述实施例中，前照灯总成62的四个特征部相结合地支撑前照灯总成，限制其移动，以及将其与护板26、发动机罩24和/或冷却模块总成44中的至少一者对齐。当然，在根据本发明的替代实施例中可以利用额外或更少的特征部。
销72(下文中称为卡扣螺柱(snapstud))从前照灯总成外壳64的后部延伸出，以便使前照灯总成62与护板26对齐。卡扣螺柱72包括迫使带螺纹的延伸部进入到外壳64中以将卡扣螺柱固定到外壳64的六边形基座。如图7中最佳示出的，卡扣螺柱72从外壳64延伸得比其他特征部中的每一个都更远。因此，卡扣螺柱72为在组装期间接合车辆前端12的第一特征部。更具体地，卡扣螺柱72接合护板26的第一特征部并且最初对齐前照灯总成62。
如上面建议的以及图5中最佳示出的，护板26包括充当z轴定位部的第一特征部。在所述实施例中，第一护板特征部包括从护板26的内表面大体上沿着y轴方向朝向车辆10的中心延伸的凸耳74。凸耳74可一体成形或以其他方式成形并且包括接收垫圈76的狭槽，垫圈76具有用于在组装期间接收卡扣螺柱72的类似形状的狭槽78。垫圈狭槽78可包括在用卡扣螺柱72或以其他方式定位狭槽时提供进一步帮助的倒角。
如图6中所示，垫圈76形成为包括狭槽78内的脊80。在所述实施例中，脊80在狭槽78的所有四个侧面向内延伸并且设计成一旦插入到垫圈76中便暂时扣紧卡扣螺柱72。如图所示，卡扣螺柱72包括头部82、颈部84以及基部86。一旦如动作箭头a所示插入，头部82便被扣紧在垫圈脊80的后面并且被邻近颈部84的脊固定在适当位置处。应当注意的是，这种设置足以支撑前照灯总成，但是如果在组装期间需要的话，也允许通过反向拉动前照灯总成62而将卡扣螺柱从垫圈中移出。前照灯总成62在过程的后续步骤中被牢固地附接到车辆前端12。
除了暂时扣紧卡扣螺柱72以及支撑前照灯总成62之外，垫圈狭槽78还用作防止沿着z轴方向移动的前照灯总成z轴定位部。狭槽78甚至允许卡扣螺柱72以及从而允许前照灯总成62在狭槽内沿着y轴方向移动，以便随后与包括护板26和/或其他蒙皮部件的其他部件对齐。在卡扣螺柱72插入到垫圈76内的位置中之后，前照灯总成62的另一个特征部接合车辆前端12，从而本质上悬挂前照灯总成并且将其固定在适当位置处同时仍允许在y轴方向上移动。
如图7中所示，前照灯总成62的第二特征部为带条88，在所述实施例中带条88通常称为自锁带条。自锁带条88在所述实施例中与前照灯总成外壳64一体成形，并且从外壳64的后表面大体上沿着x轴方向延伸。外壳64为成型塑料或类似材料，并且带条88成形得很薄，以便在组装期间从正常或静止位置弯曲到弯曲位置。这允许带条88在组装期间在ags外壳52的第一特征部上方偏斜并且然后接合ags外壳52的第一特征部。
在所述实施例中，第一ags外壳特征部为与ags外壳52一体成形的接收部92。接收部92包括向上延伸的调整片94。当安装前照灯总成62时，带条88的末端向上并且在调整片94上方偏斜，直到调整片与形成在带条中的第一孔96对齐。此时，调整片94被扣紧在大体上为矩形形状的第一孔96中。这允许带条88返回到其正常的未偏斜位置。在这个位置上，调整片94突出穿过第一孔96，从而将前照灯总成62宽松地固定或悬挂在适当位置处。除了支撑前照灯总成62之外，第一孔96的尺寸还设置成允许调整片94在其中移动，从而允许前照灯总成沿着y轴方向移动，以便随后与其他部件对齐。
在所述实施例中，在组装期间前照灯总成62的进一步对齐是由导向销98提供的。如图8中所示，导向销98从前照灯总成外壳64的第一凸耳100延伸。在所述实施例中，销98为与第一凸耳100一起形成前照灯总成62的第三特征部的一体成型的星形销。在所述实施例中，第一凸耳100同样与前照灯总成外壳64一体成型。
导向销98在组装期间接合形成在ags外壳52的第一表面104中(图7和图10中最佳示出的)的狭槽102。狭槽102为第二ags外壳特征部并且充当进一步防止前照灯总成62在z轴方向上移动的z轴定位部。虽然在所述实施例中没有提供倒角，但是狭槽102可包括用来在将销98引导到狭槽中时提供额外帮助的倒角。与其他特征部一样，狭槽102允许前照灯总成62在狭槽内沿着y轴方向移动，以便随后与其他部件对齐。
进一步防止前照灯总成62在z轴方向上移动的是销106，销106接合护板26的第二特征部并且充当z轴定位部。如图9中所示(可能在图4中显示得最佳)，销106从前照灯总成62的下部外侧部分107延伸。在所述实施例中，护板26包括用于接收销106的鱼嘴形开口108。另外，护板加强支架38可包括对应的鱼嘴形开口110(如果如图所示没有更缩小的话)，鱼嘴形开口110与护板鱼嘴形开口108一起接收销106。两个开口均沿着其开放边缘成圆形以在组装期间引导销106。
一旦接合，销106和/或鱼嘴形开口108便阻止前照灯总成62沿着z轴方向移动。如图所示，销106设计成延伸超过至少护板加强支架38和/或护板26的外表面，以适应前照灯总成62在y轴方向上的移动，以便随后与包括护板和/或其他蒙皮部件的其他部件对齐。所设计的延伸部足以适应沿着y轴方向的期望移动范围，而不会使护板加强支架38和/或护板26脱离。
当前照灯总成62的卡扣螺柱72、自锁带条88、导向销98以及销106接合时，前照灯总成沿着x轴方向的移动也受到限制。在图10所示的所述实施例中，ags外壳52的第一表面104和第二表面114一体成形并且二者充当x轴定位部。这些表面一起沿着x轴方向定位前照灯总成62并且帮助防止其在组装期间旋转。当然，用于将前照灯总成62定位在x轴方向上的独立表面可加入到ags外壳52，或者在替代实施例中可利用额外一体成型的ags表面或螺母柱(standoff)。
在所述组装过程的这个阶段，将枕梁46附接到液压成形支架20，将冷却模块总成44附接到枕梁，以及将发动机罩24定位并且附接到车颈18。将护板26附接到a柱14和液压成形支架20，并且宽松地支撑前照灯总成62。如上所述，前照灯总成62同样宽松地由冷却模块总成44并且更具体地由ags外壳52来支撑。
如图11中所示，在所述实施例中，然后格栅116接合宽松支撑的前照灯总成62。格栅116接合前照灯总成62，使得格栅相对于前照灯总成的移动受到限制。换言之，第二蒙皮部件(即，格栅116)与第一蒙皮部件(即，前照灯总成62)相连接，使得第一蒙皮部件和第二蒙皮部件相对于彼此而固定并且可相对于至少一个非蒙皮部件(例如，冷却模块总成44)移动。换言之，格栅116充当用于使前照灯总成62相对于格栅正确对齐的固定装置。通过这种方式，格栅116和前照灯总成62以在其间形成一致的边缘或间隙宽度和/或齐平度的方式连接或耦接在一起。
通过这种方式将这些蒙皮部件连接在一起允许前端设计工程师结合某些特征(包括下面更详细描述的不寻常的和/或以前无法获得的造型改进)。即使具有侵略性外观或利用不寻常的造型改进，利用一个蒙皮部件作为一个或多个其他蒙皮部件的固定装置也提供了可重复的优良工艺。该组装方法提供了如下这些改进：组装容易，并且减少了附件的安装时间和数量，以及以简单、成本有效的方式而不需要额外的工具来进行。
一旦将格栅116和前照灯总成62连接在一起，形成子总成118，整个子总成便保持由护板26宽松地支撑。这允许图12中所示的子总成118在y轴方向上移动，以允许格栅116/子总成118居中，同时在附接到车辆前端12之前在格栅、前照灯总成62和护板26之间保持一致的边缘或间隙宽度。在替代实施例中，前照灯总成62可设计成充当用于接合格栅116并且以类似于上面所述的方式限制移动的固定装置。
如上所述，以在相对于彼此定位时形成一致性的方式连接蒙皮部件为前端设计工程师提供了通过结合某些设计特征结构来改进车辆整体外观的重要机会。这些车辆前端特征结构包括例如将蒙皮部件接合在一起的各种交织格栅延伸部。如图12中所示，第一环形部120和第二环形部122从格栅116延伸并且与相邻前照灯总成124、126交织，从而形成网状子总成118。
在所述实施例中，第一环形部120和第二环形部122一体成形为格栅116的一部分并且大体上为矩形形状。在替代实施例中，格栅延伸部可为附接件，并且每个延伸部可包括一个或多个环形部。环形部可呈现出包括第一环形部的第一形状和第二环形部的第二形状在内的多种形状。替代的延伸部可包括除环形部之外的形状(例如，一个或多个直线形延伸部、各种平滑曲线和/或圆形)。换言之，交织的延伸部可采取任何形状。
如图所示，第一环形部120和第二环形部122被接收在形成于每个前照灯总成124、126的透镜中的对应特征部或通道128、130内。因此，第一前照灯总成124中的通道128对应于各自的第一环形部120，并且第二前照灯总成126中的通道130为通道128的镜像并且与第二环形部122相对应。在所述实施例中，第一环形部120和第二环形部122通过图13中所示的弹簧夹子132固定在对应透镜通道128、130内的适当位置处。弹簧夹子132附接到形成在通道128、130中的调整片133并且在组装过程期间为格栅116进一步提供支撑。除了格栅116和前照灯总成124、126的在部件之间形成一致边缘或间隙宽度的各种特征部之外，弹簧夹子还在确保第一环形部120和第二环形部122与它们的对应通道128、130之间的一致边缘或间隙宽度方面提供了进一步帮助。当然，格栅延伸部可以以任何方式固定在前照灯总成附近或者在替代实施例中根本不固定。
如上面大体描述和图14中最佳示出的，格栅116充当在组装期间用于使前照灯总成62相对于格栅正确对齐的固定装置。在所述实施例中，格栅导向销134和136通常定位为接合乘客侧前照灯总成124的对应孔138和140。图13中最佳示出了乘客侧前照灯子总成124上的孔138和140的位置。这些格栅和前照灯总成特征部如下所述一起工作，以在部件之间形成一致的边缘或间隙宽度并且限制所产生的子总成118在一个或多个方向上的移动。
返回到图14，前照灯总成124的孔138、140接收格栅导向销134、136。导向销134、136为具有在组装期间适应孔138、140的定位的锥形头部的星形销。所述实施例中的第一孔138包括埋头孔部142，该埋头孔部142设计成在安装期间接收销136并且将其引导或集中到非埋头孔部或孔144中。
如图进一步所示，埋头孔部142形成在前照灯总成62的透镜68中并且从透镜的表面延伸一段距离。延伸的埋头孔部142的宽度或大直径146满足特定设计公差(例如，+0.5mm)，使得在组装期间格栅导向销134在外径146内对齐。随着销134如动作箭头b所示进入并且接合延伸的埋头孔部142，埋头孔部将销(以虚线显示并且标记为134’)引导或集中到孔144中，孔144的大小适于接收销(以虚线显示并且标记为134”)并且阻止格栅相对于前照灯总成124沿着y轴和z轴移动。
孔144在所述实施例中形成在前照灯总成124的透镜68和外壳64中，并且使前照灯总成与格栅116对齐。在其他实施例中，孔可仅形成在外壳中或者孔可单独形成在透镜中。在每个实施例中，孔144充当防止沿着y轴和z轴在四个不同方向上移动的4向定位部。换言之，孔144用作限制移动并且适应前照灯总成124相对于格栅116定位成在其间形成一致的边缘或间隙宽度的y轴定位部和z轴定位部。
第二孔140类似地包括设计成接收销136并且将其引导到非锥形部或狭槽150中的锥形部148。如图14中所示，锥形部148形成在前照灯总成124的透镜68中并且从透镜的表面延伸一段距离。延伸的锥形部148的外横截面152满足特定设计公差(例如，+0.5mm)，使得在组装期间格栅导向销136在外横截面152内对齐。随着销136如动作箭头c所示进入并且接合延伸的锥形部148，锥形部将销(以虚线显示并且标记为136’)引导或集中到狭槽150中，狭槽150的大小适于接收销(以虚线显示并且标记为136”)，并且防止格栅116沿着y轴相对于前照灯总成124移动(例如，附图的进出方向)，同时适应沿着z轴的有限移动(例如，附图中的上下方向)。
再者，狭槽150在所述实施例中形成在前照灯总成124的透镜68和外壳64中，并且使前照灯总成与格栅116对齐。在其他实施例中，狭槽可仅形成在外壳中或者孔可单独形成在透镜中。在任何实施例中，狭槽150充当防止沿着y轴在两个不同方向上移动的2向定位部。换言之，狭槽150用作限制移动并且适应前照灯总成62相对于格栅116定位成在其间形成一致的边缘或间隙宽度的y轴定位部。
在所述实施例中，格栅116包括用于接合驾驶员侧前照灯总成126的格栅导向销形式的附加特征部。如上所述，乘客侧前照灯总成124和驾驶员侧前照灯总成126为彼此的镜像。因此，附加格栅销以上述相同的方式接合驾驶员侧前照灯总成126的特征部以在部件之间形成一致的边缘或间隙宽度。虽然在所述实施例中四个格栅销大体上位于格栅116的每个拐角处，但是替代实施例可将格栅销定位在格栅上的其他位置处以及将对应的孔定位在前照灯总成124、126上的其他位置处。甚至可以利用额外的格栅销甚或更少的格栅销和对应的孔。
虽然前照灯总成124中的孔138、140用作格栅销134、136的导向件以及格栅116和前照灯总成的相对定位部，但是形成在ags外壳52上的特征部在组装期间提供了用于对齐格栅的进一步导向。如图15中所示，ags外壳52包括导向件154，该导向件154在组装期间接合格栅116上的对应导向楔或导向板156。导向表面154和导向板156之间的接触朝向附加格栅特征部接合冷却模块总成44的中心位置导向或引导格栅/前照灯子总成118。
在这个中心位置，格栅116上的多个对齐调整片158大体上与ags外壳52上的多个对应接收部160对齐。如图所示，格栅对齐调整片158中的孔162大于ags外壳52上的配合孔164以适应某些公差。在所述实施例中，导向板156和对齐调整片158与格栅116一体成形，并且导向表面154和接收部160与ags外壳52一体成形。再者，在替代实施例中可利用额外的导向表面、导向板、对齐调整片和/或接收部甚或更少(如果有的话)。
在所述实施例中，格栅116设计成接合前照灯总成124、126，然后在接合冷却模块总成44之前被引导朝向中心位置。通过格栅设计形状、前照灯总成设计形状(包括延伸的埋头孔和/或锥形孔142和148)，并且通过适当地选择格栅销长度使得在子总成118朝向中心部分并且接合ags外壳52之前接合前照灯总成62的延伸的埋头孔和/或锥形孔，实现了这种接合顺序。当然，替代实施例可利用更多或更少的步骤并且可使部件的接合顺序不同。
如图11中最佳示出的，ags外壳52包括设计成接收格栅导向销168的孔166。如图16中所示，导向销168为具有在组装期间适应孔166的定位的锥形头部的星形销。所述实施例中的孔166为狭槽，该狭槽接收销168并且将其引导到该狭槽中。形成在ags外壳52中的外横截面172满足特定设计公差(例如，+0.5mm)，使得销168应当在外横截面内对齐。随着销168接合狭槽170，锥形壁174根据需要将销引导到狭槽中，该狭槽的大小适于接收销(以虚线显示并且标记为168’)，并且防止沿着y轴的移动，同时适应如图所示沿着z轴的有限移动。更具体地，孔166用作限制移动并且适应子总成118相对于ags外壳52的定位的y轴定位部。
如所建议的，冷却模块总成44的接合限制了第二蒙皮部件(即，格栅116)相对于至少一个非蒙皮部件(即，冷却模块总成44)的移动。在所述实施例中，格栅116接合冷却模块总成44，使得格栅和前照灯总成(即，蒙皮部件子总成118)的移动在y轴方向上受到限制。这将格栅116有效地居中于冷却模块总成44并且将蒙皮部件子总成118(包括格栅116和前照灯总成124、126)相对于冷却模块总成44卡滞在适当位置处。一旦将宽松支撑的子总成118居中，包括格栅116和前照灯总成124、126的子总成便被固定到车辆12的前端。
在所述实施例中，将子总成118固定到车辆前端12涉及若干紧固件。紧固件用来将子总成118附接到x平面定位部处的不同前端部件。如图7中所示，例如，ags外壳52的第一表面104充当x轴定位部并且包括紧固件延伸穿过的孔103。利用90度气枪将紧固件固定在适当位置处并且将格栅116和前照灯外壳64固定到ags外壳52。类似地，利用带条88中的第二孔176将前照灯总成124固定到ags外壳52(如图7中所示)。图9中所示的紧固件178用来将前照灯总成124的下部固定到邻近鱼嘴形z定位部108的护板26。甚至使用紧固件利用孔162来将格栅116附接到ags外壳52。如上所述，在组装过程期间，沿着格栅116的上部定位的对齐调整片158中的孔162与对应接收部160中的配合孔164对齐，并且在组装过程的这个时候，利用紧固件来将格栅116和ags外壳52固定在一起。当然，可利用额外的或更少的紧固件来将子总成118固定到车辆前端12。
一旦子总成被固定，罩板180便如图17中所示附接到车辆前端12。类似于其他蒙皮部件，罩板180包括在组装期间限制一个或多个方向上的移动并且帮助对齐罩板的特征部。在所述实施例中，第一特征部(为第一销182)接合护板26中的特征部(图5中最佳示出的)。护板特征部为充当限制沿着y轴和z轴在四个不同方向上移动的4向定位部的孔184。换言之，孔184用作y轴定位部和z轴定位部。第二特征部或罩板销以关于乘客侧护板的上述相同方式接合驾驶员侧护板中的孔。
在所述实施例中，罩板销182位于形成在罩板中的槽口的侧壁186上。侧壁186在组装期间大体上面对护板26，并且帮助使罩板的第一上边缘188与护板26的下边缘190对齐，如图18中所示。通过这种方式，护板26和罩板180以在其间形成一致的边缘或间隙宽度的方式连接在一起。当然，替代实施例可在结果相同的情况下将罩板销定位在罩板上的其他位置处以及将对应的孔定位在护板26上的其他位置处，并且可利用额外的紧固件来将罩板180固定到车辆前端12。
如图19中所示，前照灯总成124的透镜68用作罩板定位部件，以便使罩板180与前照灯总成对齐。更具体地，在所述实施例中，透镜68成型为具有沿着下边缘194的通道192，通道192用于接收罩板180的上边缘196并且限制其在z轴方向上的移动。换言之，通道192为用作z轴定位部的另一个前照灯总成特征部。在通道192内，夹持部支架198设计成在组装期间将罩板上边缘196引导到通道中，以便形成罩板180相对于前照灯总成124(必要时还有格栅118)的正确位置。通过这种方式，罩板180和前照灯总成124以在其间形成一致的边缘或间隙宽度的方式连接在一起。考虑到前照灯总成124、126和格栅118之间的关系，罩板180和格栅之间也形成了一致的边缘或间隙宽度。
总而言之，将车辆前端部件组装到车身的该方法带来了许多好处。所述方法适用于任何类型的车辆和车身结构，并且能够允许优良的工艺、先进和侵略性的外观和不寻常的或以前无法获得的造型改进、易于组装、附件的安装时间和数量的减少、前端部件和子总成与相邻系统、部件及子总成的局部关系和/或改善的客户满意度，所有这些均没有与传统车辆前端设计和构造或模块化设计相关的限制。
更加地，车辆前端组装方法有必要进一步需要对车辆前端部件设计和这种部件的子总成进行补充改进。单独的前端部件(包括前照灯总成)和/或子总成(包括格栅和前照灯总成)应当包含免手动的、防旋转、可滑移或滑动以及传统和/或模块化车辆总成所不需要的其他总成辅助元件的组合。这些元件在部件设计中应是不可或缺的，以便减少或避免昂贵的组装工具，并且应允许改进的工艺和特性(例如侵略性外观和不寻常的或以前无法获得的造型改进(包括覆盖部件设计))。
出于举例说明和描述的目的已呈现了前述内容。这并不意味着穷举或将实施例限制到所公开的确切形式。根据上述教导可做出明显的修改和变化。当根据其公正、合法以及公平地享有的广度来解释时，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内。