可拆開的定位和加強結構以及拆卸車輛的前端總成的方法
2023-11-11 22:08:07 1
可拆開的定位和加強結構以及拆卸車輛的前端總成的方法
【專利摘要】本發明涉及可拆開的定位和加強結構以及拆卸車輛的前端總成的方法。具體地，提供了一種可拆開的定位和加強結構，其包括可操作地耦連到第一機動車部件的第一翼結構。所述可拆開的定位和加強結構還包括可操作地耦連到第二機動車部件的第二翼結構。所述可拆開的定位和加強結構還包括中央部分，所述中央部分可移除地耦連到所述第一翼結構、所述第二翼結構和設置在所述中央部分後面的第三機動車部件。
【專利說明】可拆開的定位和加強結構以及拆卸車輛的前端總成的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車輛，且更具體地，涉及前端總成的可拆開的定位和加強結構以及拆卸車輛的前端總成的方法。
【背景技術】
[0002]車輛(諸如機動車)包括前端總成，前端總成包括底盤車架和安裝於其上的多個車身部件。給車輛提供動力所使用的發動機通常緊鄰前端總成位於多個車身部件的內部區域處，並間接地支撐於底盤車架上。多個車身部件和底盤車架通常形成包括大量的各種機械緊固件以及焊接部件的複雜總成。
[0003]複雜的前端總成帶來了與維護和修理與前端總成關聯的各種機動車部件有關的問題。例如，維修或更換單個部件通常需要移去至少幾個、通常是一些前端總成部件。拆除幾個部件可以稱作前端總成的「拆卸」。這在必需接近發動機本身時是特別普遍的。由於所產生的延長維護時間和附加成本的緣故，所以進行拆卸以接近一個或多個部件是不期望的。
【發明內容】
[0004]在本發明的一個示例性實施例中，可拆開的定位和加強結構包括可操作地耦連到第一機動車部件的第一翼結構。所述可拆開的定位和加強結構還包括可操作地耦連到第二機動車部件的第二翼結構。此外，所述可拆開的定位和加強結構還包括中央部分，所述中央部分可移除地耦連到所述第一翼結構、第二翼結構和設置在所述中央部分後面的第三機動車部件。
[0005]在本發明的另一個示例性實施例中，提供了一種拆卸車輛的前端總成的方法。所述方法包括:將定位和加強結構的中央部分與第一翼結構和第二翼結構分離，其中，所述第一翼結構以機械方式緊固到第一側面構件，所述第二翼結構以機械方式緊固到第二側面構件。所述方法還包括:將所述中央部分與設置於所述中央部分後面的機動車部件分離，以提供到達多個前端總成部件的通路。
[0006]本發明還包括以下方案:
1.一種可拆開的定位和加強結構，所述可拆開的定位和加強結構包括:
第一翼結構，所述第一翼結構可操作地耦連到第一機動車部件；
第二翼結構，所述第二翼結構可操作地耦連到第二機動車部件；以及中央部分，所述中央部分可移除地耦連到所述第一翼結構、所述第二翼結構和設置在所述中央部分後面的第三機動車部件。
[0007]2.根據方案I所述的可拆開的定位和加強結構，所述第一機動車部件包括第一翼子板總成。
[0008]3.根據方案2所述的可拆開的定位和加強結構，所述第一翼子板總成包括第一翼子板凸緣，所述第一翼子板凸緣具有第一多個孔，所述第一多個孔用於接收從所述第一翼結構的第一側凸緣延伸的第一多個突起。
[0009]4.根據方案I所述的可拆開的定位和加強結構，所述第二機動車部件包括第二翼子板總成。
[0010]5.根據方案4所述的可拆開的定位和加強結構，所述第二翼子板總成包括第二翼子板凸緣，所述第二翼子板凸緣具有第二多個孔，所述第二多個孔用於接收從所述第二翼結構的第二側凸緣延伸的第二多個突起。
[0011]6.根據方案I所述的可拆開的定位和加強結構，所述中央部分包括以機械方式緊固到所述第一翼結構的第一側面構件。
[0012]7.根據方案I所述的可拆開的定位和加強結構，所述中央部分包括以機械方式緊固到所述第二翼結構的第二側面構件。
[0013]8.根據方案I所述的可拆開的定位和加強結構，所述第三機動車部件包括散熱器支承件。
[0014]9.根據方案8所述的可拆開的定位和加強結構，所述散熱器支承件以機械方式緊固到所述可拆開的定位和加強結構。
[0015]10.根據方案I所述的可拆開的定位和加強結構，其中，所述中央部分從所述第一翼結構、所述第二翼結構和所述第三機動車部件的分離提供了通向多個前端總成部件的通路。
[0016]11.一種拆卸車輛的前端總成的方法，所述方法包括:
從第一翼結構和第二翼結構分離定位和加強結構的中央部分，其中，所述第一翼結構以機械方式緊固到第一側面構件，所述第二翼結構以機械方式緊固到第二側面構件；以及從設置於所述中央部分後面的機動車部件分離所述中央部分，以便提供通向多個前端總成部件的通路。
[0017]12.根據方案11所述的拆卸前端總成的方法，其中，設置於所述中央部分後面的所述機動車部件包括散熱器支承件。
[0018]13.根據方案12所述的拆卸前端總成的方法，還包括從所述車輛的車架分離所述散熱器支承件。
[0019]14.根據方案11所述的拆卸前端總成的方法，其中，從所述機動車部件分離所述中央部分包括移除多個機械緊固件。
[0020]15.根據方案11所述的拆卸前端總成的方法，其中，在從所述第一翼結構分離所述中央部分時，所述第一翼結構保持可操作地耦連到第一翼子板總成。
[0021]16.根據方案11所述的拆卸前端總成的方法，其中，在從所述第二翼結構分離所述中央部分時，所述第二翼結構保持可操作地耦連到第二翼子板總成。
[0022]通過結合附圖在下文對本發明的詳細描述，本發明的上述特徵和優點及其它特徵和優點是很顯然的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]僅作為示例，其它特徵、優點和細節在下文對實施例的詳細描述中顯現，該詳細的描述參照附圖進行，附圖中:
圖1是車輛的前端總成的簡化的部分分解圖； 圖2是前端總成的定位和加強結構的透視圖；
圖3是定位和加強結構的俯視圖；
圖4是定位和加強結構的部分分解透視圖；
圖5是在與定位和加強結構的可操作耦連之前，散熱器支承件的透視圖；
圖6是可操作地耦連的散熱器支承件以及定位和加強結構的透視圖；
圖7是翼子板總成的前俯透視圖；
圖8是部分組裝的前端總成的透視圖；
圖9是從定位和加強結構的中央部分拆下來的翼結構的透視圖；以及 圖10是圖示了拆卸前端總成的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]下面的描述本質上只是示例性的，並不旨在限制本申請、其應用或用途。應當理解，在全部附圖中，相應的附圖標記指示相同或相應的部分或特徵。
[0025]參照圖1，根據本發明的示例性實施例，以機動車的形式示出了車輛12的前端總成10的部分分解視圖。儘管車輛12圖示為是機動車，但要認識到本文中公開的實施例可以與各種替代類型的車輛結合使用。關於機動車，還要認識到的是，機動車的具體類型與實現下文描述的實施例是不相關的。例如，機動車可以包括轎車、卡車、運動型多用途車(SUV)或廂式貨車。前述的列表只是示意性的，並不旨在限制可以從本發明的實施例中受益的許多機動車類型。
[0026]車輛12包括由幾個一體形成的或可操作地耦連的部件形成的車架14，以提供結構支撐，所述結構支撐被配置成直接或間接地支撐車輛12的部件和子總成。被支撐的部件和子總成包括多個車身部件，由於各個部件被直接或間接地安裝和固定到車架14，所以車輛12通常被稱作具有「車身位於車架上(body-on-frame)」的構造。前端總成(或前端組裝件)10為車輛12的這樣的區域，所述區域由車輛12的從通常稱為「A柱」的地方延伸到車輛12前面設置的部件(例如保險槓20)的部分來限定。前端總成10可以被可互換地稱作車輛 12 的「前夾(front clip)」。
[0027]為了便於組裝前端總成10，對於部件彼此之間的關係以及部件與車架14的關係而言，包括定位和加強結構30。定位和加強結構30通常指的是這樣的結構，所述結構被配置成在前端總成10的所有部件的組裝過程期間提供了用於部件之間的尺寸關係的基礎，從而減輕了對單獨的機加工安裝位置的依賴。定位和加強結構30還提供了用於被附連的部件的結構支撐。在一個實施例中，定位和加強結構30包括柵格開口加強(GOR)結構，其用來限定並加強柵格開口。由於定位和加強結構30可以形成為總成，因此在本文中它也可以稱作定位和加強總成30或GOR總成。如下文將詳細描述的，定位和加強結構30包括定位器、緊固特徵以及幾個部件和子總成的其它關鍵尺寸關係接口。這樣的部件和子總成通常包括例如翼子板(或護板)總成、前大燈、柵格、汽車儀錶板、保險槓和保險槓附連特徵、發動機罩和發動機罩下的封閉板、氣流隔板和散熱器支承件。要理解的是，前述列表只是可以包括於前端總成10中並且可以從定位和加強結構30中受益的許多部件和子總成的例示說明。在下文將詳細描述示例性部件和子總成。如本文中使用的，軸向方向或前-後方向26指的是沿車輛的軸線向前和向後延伸的方向，橫向於車輛的方向27指的是側向地延伸或橫跨車輛延伸的方向，豎直方向28指的是向上和向下延伸的方向。在一個實施例中，這些方向彼此之間相互正交。
[0028]現在參照圖2和圖3並且結合圖1，更加詳細地圖示了定位和加強結構30。定位和加強結構30包括由頂部支撐構件32、底部支撐構件34、第一側面構件36和第二側面構件38限定的環箍筋形式(rectilinearly)設置的幾何形狀。頂部支撐構件32和底部支撐構件34各自沿著橫向於車輛的方向27相對水平地延伸，並且彼此之間相對平行。第一側面構件36和第二側面構件38相對於彼此相對平行地延伸,但是是在相對豎直的方向28上相對於彼此相對平行地延伸。可以理解的是，定位和加強結構30因此是基本上橫向於車輛延伸以及豎直延伸的結構或框架。第一側面構件36在第一側面構件的頂部區域40附近耦連到頂部支撐構件32，並且在第一側面構件的底部區域42附近耦連到底部支撐構件34。同樣地，第二側面構件38在第二側面構件的頂部區域44附近耦連到頂部支撐構件32，並且在第二側面構件的底部區域46附近耦連到底部支撐構件34。頂部支撐構件32、底部支撐構件34、第一側面構件36和第二側面構件38之間的耦連在形式上可以是一體形成過程，以便形成一體的定位和加強結構30，例如，通過鑄造、模製或焊接工藝。替代性地，通過例如機械緊固件，可操作的耦連可能有利於定位和加強結構30形成為總成。頂部支撐構件32、底部支撐構件34、第一側面構件36和第二側面構件38之間的精確連接的前述例子只是示意性的，並且可以構想許多替代性的耦連配置。與精確附連無關地，頂部支撐構件32、底部支撐構件34、第一側面構件36和第二側面構件38形成了定位和加強結構30的中央部分39。而且，上述的與定位和加強結構30關聯的部件以及下文描述的部件可以包括各種材料，諸如塑料或金屬。此外，這些部件可以形成為超模具(over-mold)，其具有形成這些部件中的一個或多個部件的不止一種材料。這樣的材料可以包括例如鎂、鋁和複合物，不過，還設想了許多替代性材料。定位和加強結構30或GOR結構可以具有任何適當的尺寸和形狀，並且可以用來例如限定和加強具有任何適當尺寸和形狀的柵格開口。
[0029]定位和加強結構30還包括第一支柱50，第一支柱50以相對傾斜的方式從第一側面構件的底部區域42附近延伸到沿頂部支撐構件32的相對中央的位置，第一支柱50可操作地耦連到頂部支撐構件32。第一支柱50可以耦連到第一側面構件36或底部支撐構件34，或者耦連到這兩者。類似地，還包括第二支柱52，第二支柱52以相對傾斜的方式從第二側面構件的底部區域46附近延伸到頂部支撐構件32，第二支柱52附連到頂部支撐構件32。第二支柱52可以耦連到第二側面構件38或底部支撐構件34，或者耦連到這兩者。第一支柱50和第二支柱52可以以相對同軸的方式可操作地耦連到頂部支撐構件32，使得第一支柱50和第二支柱52安裝到頂部支撐構件32的單個位置。第一支柱50和第二支柱52單獨地以及組合地提供了用於整個定位和加強結構30的結構支撐。此外，第一支柱50和/或第二支柱52包括安裝和定位特徵，這些特徵對應於與定位和加強結構30 —體的部件，或者對應於與定位和加強結構30關聯的部件。
[0030]現在參照圖4至圖6，散熱器支承件60被配置成可操作地耦連到定位和加強結構30的後面部分。多個孔62設置於沿著定位和加強結構30的許多位置中，這些位置對應於設置在散熱器支承件60的前表面內的接收結構63。多個機械緊固件64被使用，並延伸穿過多個孔62進入到散熱器支承件60的接收結構中，以便牢固地將定位和加強結構30保持到散熱器支承件60。要認識到的是，儘管定位和加強結構30以及散熱器支承件60最終被設置成彼此呈固定關係，但在前端總成10的幾個組裝階段期間使用了定位和加強結構30與散熱器支承件60之間的鬆動適配關係。這是通過部分地安裝機械螺紋緊固件來實現的。具體地，儘管散熱器支承件60被牢固地固定到車架14，但定位和加強結構30在相對於散熱器支承件60的移位方面具有至少一個自由度。這種關係允許定位和加強結構30在其它部件安裝到定位和加強結構30期間移動。定位和加強結構30以及散熱器支承件60之間的緊密的固定關係直到前端總成10的各個其它部件被適當地定位和安裝之後才建立，正如下文詳細地描述的那樣。
[0031]再次參照圖2和圖3以及圖7和圖8，定位和加強結構30包括第一翼結構70和第二翼結構72，其中第一翼結構70可拆卸地耦連到第一側面構件36，同時第二翼結構72可拆卸地耦連到第二側面構件38。第一翼結構70包括第一側凸緣74，第一側凸緣74緊鄰第一翼結構70的最外面位置，用於將定位和加強結構30固定到第一翼子板總成76。如下文描述的，還包括第二翼子板總成98,第二翼子板總成98包括與第一翼子板總成76相同的部件，由此使用共同的附圖標記。此外，出於討論目的，對圖示的實施例的參考可以互換地指不第一翼子板總成76和第二翼子板總成98的部件。第一翼子板總成76和第二翼子板總成98均包括具有後端82和前端84的翼子板80,後端82可固定到緊靠車門開口的前邊緣86的區域。
[0032]翼子板80的前端84包括翼子板凸緣92，翼子板凸緣92具有用於接收從第一翼結構70的第一側凸緣74向前延伸的一個或多個銷97的一個或多個孔94，從而建立第一翼子板總成76與定位和加強結構30之間的可移位關係，並將定位和加強結構30設置在豎直方向28 (圖1)中，同時將定位和加強結構30設置在豎直方向中。
[0033]第二翼結構72包括第二側凸緣96，第二側凸緣96緊鄰第二翼結構72的最外面位置，以將定位和加強結構30固定到第二翼子板總成98。如上文指出的，第二翼子板總成98是第一翼子板總成76的鏡像，並被設置在車輛12的橫向於車輛的相對位置處，因此對第二翼子板總成98的詳細描述是不必要的，相關的附圖標記也是不必要的。與第一翼子板總成76相似，第二翼子板總成98安裝到緊鄰車門開口的前邊緣86的區域，第二翼子板總成98與定位和加強結構30之間的可移位關係是通過將翼子板凸緣92設置在第二側凸緣96的至少一個銷97上來建立的。
[0034]第一翼子板總成76和第二翼子板總成98各自利用一個或多個機械緊固件(諸如臺肩螺栓)附連到散熱器支承件60，所述機械緊固件分別延伸通過緊鄰第一翼結構70的第一側凸緣74和第二翼結構72的第二側凸緣96的至少一個位置，所述機械緊固件還延伸穿過設置於散熱器支承件60中的對應的接收孔73。第一翼子板總成76到散熱器支承件60的緊固將在前-後方向中設置散熱器支承件60。機械緊固件可包括螺紋緊固件(諸如，臺肩螺栓)，所述機械緊固件將散熱器支承件60向前拖至定位和加強結構30的後表面，從而建立起將散熱器支承件60以及定位和加強結構30定位於其中的前-後平面。具體地，第一翼子板總成76和第二翼子板總成98確定了在第一翼子板總成76和第二翼子板總成98與定位和加強結構30以及散熱器支承件60接合時散熱器支承件60以及定位和加強結構30的前-後位置。如上文描述的，散熱器支承件60在所述組裝的至少一部分期間具有與定位和加強結構30的鬆散適配關係，在建立了所述前-後位置之後，散熱器支承件60與定位和加強結構30在橫向於車輛的方向27 (圖1)和上-下方向上的滑動關係得以保持。[0035]參照圖9，第二翼結構72與中央部分39分離，然而，如上文指出的，第一翼結構70和第二翼結構72都可拆卸地或可移除地耦連到定位和加強結構30的中央部分39，同時各自分別保持與第一翼子板總成76和第二翼子板總成98的固定關係。這種配置提供了將中央部分39與第一翼結構70和第二翼結構72分離的能力，從而提供了通向設置於中央部分39後面的部件的通路。到這些部件的通路有利於對各個部件的維修和修理工作。如上文描述的，定位和加強結構30，更具體地是中央部分39，被耦連到許多周圍部件，例如散熱器支承件60、發動機罩鎖定部件和前大燈總成。尤其是，這些部件與中央部分39的分離，結合中央部分39與第一翼結構70和第二翼結構72的分離，提供了緊鄰車輛12的前面區域的大的中央開口。
[0036]要認識到，在移除中央部分39之前或之後，可以移除許多其它部件，從而為了維修或修理需求而準許接近另外的部件。有利地，可以避免移除大且貴重的部件，諸如第一翼子板總成76和第二翼子板總成98。
[0037]如圖10所示並且參照圖1至圖9，還提供了拆卸車輛100的前端總成的方法。之前已經描述了車輛12，更具體地描述了前端總成10，因而具體的結構部件不再需要更加詳細的描述。拆卸車輛100的前端總成的方法包括:從第一翼結構70和第二翼結構72分離定位和加強結構30的中央部分39(102)。還有，從上文描述的幾個機動車部件中的至少一個部件分離中央部分39 (104)，從而提供到達前端總成10附近的多個部件的通路。
[0038]儘管已經參照示例性實施例描述了本發明，但是本領域技術人員會理解的是，在不偏離本發明的範圍下可以進行各種變化，並且可以用等同物替換其元件。此外，在不偏離本發明的實質範圍的情況下，可以進行許多改進，以使特定的情況或材料適應本發明的教導。因此，本發明並不旨在局限於所公開的特定實施例，而是本發明將包括落入本申請的範圍內的所有實施例。
【權利要求】
1.一種可拆開的定位和加強結構，所述可拆開的定位和加強結構包括: 第一翼結構，所述第一翼結構可操作地耦連到第一機動車部件； 第二翼結構，所述第二翼結構可操作地耦連到第二機動車部件；以及 中央部分，所述中央部分可移除地耦連到所述第一翼結構、所述第二翼結構和設置在所述中央部分後面的第三機動車部件。
2.根據權利要求1所述的可拆開的定位和加強結構，所述第一機動車部件包括第一翼子板總成。
3.根據權利要求2所述的可拆開的定位和加強結構，所述第一翼子板總成包括第一翼子板凸緣，所述第一翼子板凸緣具有第一多個孔，所述第一多個孔用於接收從所述第一翼結構的第一側凸緣延伸的第一多個突起。
4.根據權利要求1所述的可拆開的定位和加強結構，所述第二機動車部件包括第二翼子板總成。
5.根據權利要求4所述的可拆開的定位和加強結構，所述第二翼子板總成包括第二翼子板凸緣，所述第二翼子板凸緣具有第二多個孔，所述第二多個孔用於接收從所述第二翼結構的第二側凸緣延伸的第二多個突起。
6.根據權利要求1所述的可拆開的定位和加強結構，所述中央部分包括以機械方式緊固到所述第一翼結構的第一側面構件。
7.根據權利要求1所述的可拆開的定位和加強結構，所述中央部分包括以機械方式緊固到所述第二翼結構的第二側面構件。
8.根據權利要求1所述的可拆開的定位和加強結構，所述第三機動車部件包括散熱器支承件。
9.根據權利要求8所述的可拆開的定位和加強結構，所述散熱器支承件以機械方式緊固到所述可拆開的定位和加強結構。
10.一種拆卸車輛的前端總成的方法，所述方法包括: 從第一翼結構和第二翼結構分離定位和加強結構的中央部分，其中，所述第一翼結構以機械方式緊固到第一側面構件，所述第二翼結構以機械方式緊固到第二側面構件；以及 從設置於所述中央部分後面的機動車部件分離所述中央部分，以便提供通向多個前端總成部件的通路。
【文檔編號】B62D25/00GK103909974SQ201410004498
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月6日 優先權日:2013年1月4日
【發明者】J.M.湯森, M.L.費爾齊恩, A.C.溫特 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司