BR102014000350A2 - Conjunto de alinhamento de inserto elástico, e, método para reduzir variação de posição de um conjunto de alinhamento de insertos elástico - Google Patents
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Abstract
CONJUNTO DE ALINHAMENTO DE INSERTO ELÁSTICO, E, MÉTODO PARA REDUZIR VARIAÇÃO DE POSIÇÃO DE UM CONJUNTO DE ALINHAMENTO DE INSERTO ELÁSTICO. Um conjunto de inserto elástico para alinhar componentes entre si inclui um primeiro componente tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície. Também incluído é um segundo componente. Ainda incluída é uma porção de cavidade do segundo componente configurada para receber o primeiro componente na mesma, a porção de cavidade definida por pelo menos uma parede lateral e uma parede de base, em que a pelo menos uma parede lateral estende-se a partir da parede de base em uma direção angularmente para fora. Ainda mais incluída é pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável do primeiro componente, a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável afilada para dentro a partir da primeira superfície para a segunda superfície, a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável formada de uma material elasticamente deformável para deformar elasticamente em uma interface entre a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável e a pelo menos uma parede lateral
Description
“CONJUNTO DE ALINHAMENTO DE INSERTO ELÁSTICO, E, MÉTODO PARA REDUZIR VARIAÇÃO DE POSIÇÃO DE UM CONJUNTO DE ALINHAMENTO DE INSERTO ELÁSTICO” CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção se refere a um conjunto de alinhamento de inserto elástico para alinhar componentes uns em relação aos outros, assim como um método de reduzir variação de posição para componentes do conjunto de alinhamento de inserto elástico.
ANTECEDENTES [0002] Atualmente, componentes que devem ser acoplados entre si em um processo de fabricação são sujeitos à variação de posição com base nas disposições de acoplamento entre os componentes. Uma disposição comum inclui componentes mutuamente localizados um em relação ao outro por elementos de alinhamento de 2 vias e/ou de 4 vias, tipicamente relevos salientes, que são recebidos em correspondentes elementos de alinhamento fêmeas, tipicamente orifícios na forma de furos ou fendas. Altemativamente, adesivos ou processos de soldagem podem ser empregados para acoplar peças. Independentemente da disposição de acoplamento precisa, existe uma folga entre pelo menos uma porção dos componentes acoplados que é predeterminada para conjugar o tamanho antecipado e tolerâncias de variação de posição dos elementos de acoplamento como um resultado de variações de manufatura (ou fabricação). Como um resultado, a ocorrência de significante variação de posição entre os componentes acoplados pode contribuir para a presença de intervalos indesejavelmente grandes e variáveis e de resto um mau encaixe.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0003] Em üma forma de realização exemplificativa, um conjunto de inserto elástico para alinhar componentes entre si inclui um primeiro componente tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície.
Também incluído é um segundo componente. Ainda incluída é uma porção de cavidade do segundo componente configurada para receber o primeiro componente na mesma, a porção de cavidade definida por pelo menos uma parede lateral e uma parede de base, em que ~a pelo menos uma parede lateral estende-se a partir da parede de base em uma direção angularmente para fora. Ainda mais incluída é pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável do primeiro componente, a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável sendo afilada para dentro a partir da primeira superfície para a segunda superfície, a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável formada de um material elasticamente deformável para deformar elasticamente em uma interface entre a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável e a pelo menos uma parede lateral. [0004] Em uma outra forma de realização exemplificativa, um conjunto de inserto elástico para alinhar componentes entre si inclui um primeiro componente tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície. Também incluída é uma segundo componente. Ainda incluída é uma porção de cavidade do segundo componente configurada para receber o primeiro componente na mesma, a porção de cavidade definida por pelo menos uma parede lateral e uma parede de base, em que a pelo menos uma y parede lateral estende-se a partir da parede de base em uma direção angularmente para fora. Ainda mais incluída é pelo menos uma parede perimetral do primeiro componente, a pelo menos uma parede perimetral afiada para dentro a partir da primeira superfície para a segunda superfície, pelo menos uma dentre a pelo menos uma parede lateral e a pelo menos uma parede perimetral formada de um material elasticamente deformável para deformar elasticamente em uma interface entre a pelo menos uma parede perimetral e a pelo menos uma parede lateral. [0005] Em ainda uma outra forma de realização exemplificativa, um método de reduzir variação de posição de um conjunto de alinhamento de inserto elástico inclui inserir um primeiro componente em uma porção de cavidade de um segundo componente. O método também inclui engatar pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável do primeiro componente com pelo menos uma parede lateral da porção de cavidade do segundo componente, em que a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável se afila para dentro a partir de uma primeira superfície do primeiro componente para uma segunda superfície do primeiro componente, e em que a pelo menos uma parede lateral estende-se a partir de uma parede de base da porção de cavidade em uma direção angularmente para fora. O método ainda inclui realizar um rateio elástico da deformação elástica sobre a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável, em que por engate da pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável com a pelo menos uma parede lateral, um alinhamento encaixado entre o primeiro componente e o segundo componente é estabelecido. [0006] As características e vantagens acima e outras características e vantagens da invenção são prontamente aparentes a partir da seguinte descrição detalhada da invenção quando tomada em conexão com os desenhos anexos.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0007] Outras características e vantagens e detalhes aparecem, a título exemplo apenas, na seguinte descrição detalhada de formas de realização, a descrição detalhada referindo-se aos desenhos em que: [0008] A FIG. 1 é uma vista em elevação frontal de um primeiro componente de um conjunto de alinhamento de inserto elástico. [0009] A FIG. 2 é uma vista em elevação frontal do conjunto de alinhamento de inserto elástico compreendendo o primeiro componente, ilustrando o primeiro componente disposto dentro de um segundo componente; [00010] A FIG. 3 é uma vista em corte transversal do conjunto de alinhamento de inserto elástico antes da inserção do primeiro componente no segundo componente tomada na linha 3-3 de FIG. 2; [00011] A FIG. 4 é uma vista em corte transversal do primeiro componente inserido no, e engatado com o, segundo componente tomada na linha 4-4 de FIG. 2.
[00012] A FIG. 5 é um fluxograma ilustrando um método de reduzir variação de posição do conjunto de alinhamento de inserto elástico. DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO [00013] Com referência às FIGS. 1-4, um conjunto de alinhamento de inserto elástico 10 é ilustrado. O conjunto de alinhamento de inserto elástico 10 compreende um primeiro componente 12 e um segundo componente 14 que são dispostos em uma configuração acoplada um em relação ao outro. Deve ser apreciado que o conjunto de alinhamento de inserto elástico 10 é para ser empregado para encaixar seguramente componentes, tais como o primeiro componente 12 e o segundo componente 14, entre si, enquanto também proporcionando uma relação de autoalinhamento entre os componentes por interação dos componentes entre si. Em uma forma de realização, o conjunto de alinhamento de inserto elástico 10 é usado em conjunto com uma aplicação veicular, tal como um emblema de veículo, porém, deve ser entendido que o conjunto de alinhamento de inserto elástico 10, como aqui descrito, pode ser usado para se acoplar eficientemente componentes associados com numerosas outras aplicações. Em uma forma de realização exemplificativa tal como um emblema de veículo para um automóvel, o primeiro componente 12 compreende um inserto e o segundo componente 14 compreende um chanfro para receber o inserto. [00014] Embora ilustrado em uma geometria específica, o primeiro componente 12 e o segündo componente 14 podem ser configurados em incontáveis geometrias. Independentemente da geometria precisa do primeiro componente 12 e do segundo componente 14, o segundo componente 14 é configurado para receber encaixavelmente o primeiro componente 12 dentro de uma porção do segundo componente 14, que vai ser descrito em detalhe abaixo. [00015] O primeiro componente 12 inclui uma primeira superfície 16 e uma segunda superfície 18 que são tipicamente superfícies planas espaçadas uma da outra e dispostas em planos relativamente paralelos entre si. Uma forma de realização alternativa, a primeira superfície 16 e a segunda superfície 18 são çurvilíneas, ao invés de planas e são meramente espaçadas de uma da outra. Independentemente da geometria precisa da primeira superfície 16 e a segunda superfície 18, a primeira superfície 16 e a segunda superfície 18 são conectadas ao longo de um perímetro do primeiro componente 12 por pelo menos uma parede perimetral 20. Na forma de realização ilustrada, a pelo menos uma parede perimetral 20 inclui uma pluralidade de segmentos ou paredes individuais, mas é referida aqui como a pelo menos uma parede perimetral 20. A pelo menos uma parede perimetral 20 é afilada para dentro já que a pelo menos uma parede perimetral 20 estende-se a partir da primeira superfície 16 para a segunda superfície 18 do primeiro componente 12, de tal modo que a segünda superfície 18 compreende uma área menor do que a primeira superfície 16. O afilamento da pelo menos uma parede perimetral 20 está tipicamente em um alinhamento plano, de tal modo que a pelo menos uma parede perimetral 20 é substancialmente plana. [00016] O segundo componente 14 é qualquer componente que é configurado para acoplar com o primeiro componente 12 recebendo pelo menos parcialmente o primeiro componente 12 dentro de uma porção de cavidade 22 do segundo componente 14. A porção de cavidade 22 do segundo componente 14 é definida por uma parede de base 24 e pelo menos uma parede lateral 26 estendendo-se para fora da parede de base 24. Em uma forma de realização, a parede de base 24 é substancialmente plana (e.g., substancialmente lisa), mas é contemplado que a parede de base 24 compreende um grau de curvatura. Como a pelo menos uma parede lateral 26 estende-se para fora a partir da parede de base 24, a pelo menos uma parede lateral 26 se afila para fora, proporcionando desta forma a porção de cavidade 22 com uma abertura progressivamente estreitada, relacionada a uma posição mais externa 28 da pelo menos uma parede lateral 26 para a parede de base 24. Similar a pelo menos uma parede perimetral 20, na forma de realização ilustrada, a pelo menos uma parede lateral 26 inclui uma pluralidade de segmentos ou paredes individuais, mas é aqui referida como a pelo menos uma parede lateral 26. Ambas a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 podem ser consideradas uma única, parede contínua ou podem ser segmentadas em uma pluralidade de paredes, mas independentemente da configuração precisa, a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 estendem-se em trajetos contínuos para formar um perímetro circundante para o primeiro componente 12 e a porção de cavidade 22, respectivamente. [00017] As descrito acima, a pelo menos uma parede perimetral 20 afila uma que é caracterizada como uma orientação para dentro, enquanto a pelo menos uma parede lateral 26 afila uma que é caracterizada como uma orientação para fora. Como mostrado, os ângulos de inclinação da pelo menos uma parede perimetral 20 e da pelo menos uma parede lateral 26 substancialmente correspondem um ao outro, porém, com base na variabilidade de fabricação contempla-se que os ângulos de inclinação não necessariamente se igualam entre si. [00018] O primeiro componente 12 é posicionado e engatado encaixavelmente dentro da porção de cavidade 22 do segundo componente 14 por translação do primeiro componente 12 em direção à parede de base 24. A pelo menos uma parede perimetral 20 engata a pelo menos uma parede lateral 26 de tal modo que a segunda superfície 18 está em uma posição espaçada da parede de base 24 dentro da porção de cavidade 22. Subsequente translação do primeiro componente 12 e direção à parede de base 24 resulta em uma deformação elástica em uma interface entre a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26. Em um uma forma de realização, a deformação elástica de apenas a pelo menos uma parede perimetral·20 ocorre em resposta à resistência imposta sobre a pelo menos uma parede perimetral 20 pela pelo menos uma parede lateral 26. Altemativamente, a deformação elástica de apenas a pelo menos uma parede lateral 26 ocorre em resposta à resistência imposta sobre a pelo menos uma parede lateral 26 pela pelo menos uma parede perimetral 20. E ainda contemplado que ambas a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 ocorrem. [00019] Qualquer material elasticamente deformável apropriado pode ser usado para o primeiro componente 12 e/ou o segundo componente 14. Mais especificamente, o material elasticamente deformável é disposto próximo da, ou solidário com a, pelo menos uma parede perimetral 20 e/ou a pelo menos uma parede lateral 26. Este inclui vários metais, polímeros, cerâmicas, materiais inorgânicos ou vidros, ou compósitos de quaisquer dos materiais acima mencionados, ou quaisquer outras combinações dos mesmos. Muitos materiais compósitos são considerados, incluindo vários polímeros carregados, incluindo vidro, cerâmica, metal e polímeros carregados com material inorgânico, particularmente vidro, metal, cerâmica, polímeros carregados com fibra de carbono ou inorgânicos Qualquer morfologia de carga apropriada pode ser empregada, incluindo todos os formatos e tamanhos de particulados ou fibras. Mais particularmente qualquer tipo apropriado de fibra pode ser usado, incluindo fibras contínuas e descontínuas, panós tecidos e não tecidos, feltros ou estopas, ou uma combinação dos mesmos. Qualquer metal apropriado pode ser usado, incluindo várias classes e ligas de aço, ferro fundido, alumínio, magnésio ou titânio, ou compósitos dos mesmos, ou quaisquer outras combinações dos mesmos. Polímeros podem incluir ou polímeros termoplásticos ou polímeros termofixos, ou compósitos dos mesmos, ou quaisquer outras combinações dos mesmos, incluindo uma ampla variedade de copolímeros e misturas de polímero. Em uma forma de realização, um material plástico preferido é um tendo propriedades elásticas de modo a se deformar elasticamente sem fratura, como para exemplo, um material compreendendo um polímero de acrilonitrila butadieno estireno (ABS), e mais particularmente uma mistura de polímero de policarbonato e ABS (PC/ABS), tal como um ABS acrílico. O material pode estar em qualquer forma e ser formado ou fabricado por qualquer processo apropriado, incluindo metal estampado ou conformado, compósito ou qualquer outras chapas, forjados, peças extrudadas, peças prensadas , fundidos, ou peças moldadas e similares, para incluir os elementos deformáveis aqui descritos. O material, ou os materiais, pode ser. selecionado para prover uma característica de resposta elástica predeterminada de qualquer uma ambas dentre a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26. A característica de resposta elástica predeterminada pode incluir por exemplo, um módulo elástico predeterminado. [00020] Em uma forma de realização exemplificativa, o primeiro componente 12 compreende um ABS acrílico que é elasticamente deformável, isto é pelo menos uma porção do primeiro componente 12 é configurada para se deformar elasticamente e retomar resilientemente a um formato original, enquanto o segundo componente 14 compreende um ABS cromado. [00021 ] A posição precisa onde engate entre a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 ocorre vai variar dependendo da variância de posição imposta por fatores de fabricação. Devido às propriedades elasticamente deformáveis do material elástico compreendendo a pelo menos uma parede perimetral 20 e/ou a pelo menos uma parede lateral 26, a criticalidade da localização inicial de engate é reduzida. Uma inserção adicional do primeiro componente 12 dentro da porção de cavidade 22 do segundo componente 14 em direção à parede de base 24 leva por fim a uma posição totalmente engatada do primeiro componente 12, como melhor ilustrado na FIG. 4. Os tamanhos do primeiro componente 12 e do segundo componente 14, assim como as propriedades elásticas do(s) material(is),elástico(s), resultam na posição totalmente engatada tipicamente sendo localizada em uma relação espaçada com a parede de base 24, mas é contemplado que contato ocorre entre a segunda superfície 18 do primeiro componente 12 e a parede de base 24 do segundo componente 14. [00022] Independentemente da localização precisa da posição completamente engatada, um engate apertado justo entre a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 é obtido por forças de fricção presente na interface entre a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26. Esta condição é assegurada dimensionando a segunda superfície 18 do primeiro componente 12 para ser maior do que a parede de base 24 do segundo componente 14. Especificamente, a segunda superfície 18 compreende uma área maior do que uma área da parede de base 24. A interferência entre a pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 causa deformação elástica próximo superfícies em contato e inserção do primeiro componente 12 continua até que uma substancial maioria do ou todo o perímetro da pelo menos uma parede perimetral 20 esteja em contato com a pelo menos uma parede lateral 26. A maleabilidade dos materiais reduz questões associadas com variância de posição. Mais particularmente, em contraste com um inserto rígido que tipicamente resulta em intervalos entre o inserto e a estrutura receptora em porções em tomo do perímetro do inserto, o primeiro componente 12 vantajosamente se deforma até que uma substancial maioria do ou todo o perímetro esteja em contato com a porção de cavidade 22, deste modo reduzido ou eliminando intervalos associados com procedimentos de fabricação. [00023] A deformação elástica da pelo menos uma parede perimetral 20 rateia elasticamente quaisquer erros de posição entre o primeiro componente 12 e o segundo componente 14. Em outras palavras, intervalos que de outro modo estariam presentes devido a erros de posição associados com porções ou segmentos da pelo menos uma parede perimetral 20 e a pelo menos uma parede lateral 26 são eliminados deslocando os intervalos com uma condição sobrerrestringida ao longo de outras porções ou segmentos da pelo menos uma parede perimetral 20 e da pelo menos uma parede lateral 26. Os princípios de rateio elástico são descrito em detalhe no pedido de patente copendente US No. 13/187,675 de mesma propriedade, cuja descrição é aqui incorporada por referência na sua totalidade. [00024] Um método de reduzir variação de posição de um conjunto de alinhamento de inserto elástico 100 é também provido, como ilustrado na FIG. 5, e com referência às FIGS. 1-4. O conjunto de alinhamento de inserto elástico 10, e mais especificamente a natureza elasticamente deformável do primeiro componente 12 e/ou do segundo componente 14 foram anteriormente descritos e componentes estruturais específicos não precisam ser descritos e mais detalhe. O método de reduzir variação de posição de um conjunto de alinhamento de inserto elástico 100 inclui inserir 102 o primeiro componente 12 na porção de cavidade 22 do segundo componente 14. O método também inclui engatar 104 a pelo menos uma parede perimetral 20 do primeiro componente 12 com a pelo menos uma parede lateral 26 da porção de cavidade 22 do segundo componente 14. O método ainda inclui deformar elasticamente 106 a pelo menos uma parede perimetral 20 por engate com a pelo menos uma parede lateral 26. O método ainda mais inclui realizar um rateio elástico da deformação elástica 108 sobre a pelo menos uma parede perimetral 20. [00025] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a formas de realização exempliflcativas, vai ficar entendido por aqueles especialistas na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem substituir elementos da mesma sem sair do escopo desta invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos a invènção sem sair do seu escopo essencial. Portanto, pretende-se que a invenção não seja limitada às formas de realização particulares descritas, mas que a invenção vá incluir todas formas de realização que caiam dentro do escopo de aplicação.
Claims (10)
1. Conjunto de alinhamento de inserto elástico para alinhar componentes entre si, caracterizado pelo fato de compreender: um primeiro componente tendo uma primeira superfície e uma segunda superfície; um segundo componente; uma porção de cavidade do segundo componente configurada para receber o primeiro componente na mesma, a porção de cavidade definida por pelo menos uma parede lateral e uma parede de base, em que a pelo menos uma parede lateral estende-se a partir da parede de base em uma direção angularmente para fora; e pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável do primeiro componente, a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável afilada para dentro a partir da primeira superfície para a segunda superfície, a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável formada de um material elasticamente deformável para se deformar elasticamente em uma interface entre a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável e a pelo menos uma parede lateral.
2. Conjunto de alinhamento de inserto elástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parede de base compreende uma primeira área e a segunda superfície do primeiro componente compreende uma segunda área, em que a segunda área é maior do que a primeira área. v
3. Conjunto de alinhamento de inserto elástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma parede lateral e a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável, são substancialmente planas.
4. Conjunto de alinhamento de inserto elástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente compreende um material acrílico de ABS.
5. Conjunto de alinhamento de inserto elástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma posição totalmente engatada do primeiro componente, em que a posição totalmente engatada compreende contato entre a pelo menos uma parede lateral e a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável ao longo de substancialmente uma totalidade da pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável.
6. Conjunto de alinhamento de inserto elástico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente compreende um inserto e o segundo componente compreende um chanfro.
7. Conjunto de alinhamento de inserto elástico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente e o segundo componente compreendem um emblema de veículo quando o primeiro componente é disposto em uma posição totalmente engatada com o segundo componente.
8. Método para reduzir variação de posição de um conjunto de alinhamento de inserto elástico, caracterizado pelo fato de que compreende: inserir um primeiro componente em uma porção de cavidade de um segundo componente; engatar pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável do primeiro componente com pelo menos uma parede lateral da porção de cavidade do segundo componente, em que a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável se afila para dentro a partir de uma primeira superfície do primeiro componente para uma segunda superfície do primeiro componente, e em que a pelo menos uma parede lateral estende-se a partir de uma parede de base da porção de cavidade em uma direção angularmente para fora; deformar elasticamente a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável por engate da pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável com a pelo menos uma parede lateral; e realizar um rateio elástico da deformação elástica sobre a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável, em que por engate da pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável com a pelo menos uma parede lateral, um alinhamento encaixado entre o primeiro componente e o segundo componente é estabelecido.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda inserir o primeiro componente na porção de cavidade do segundo componente até o primeiro componente alcança uma posição completamente engatada, em que a posição totalmente engatada compreende contato entre a pelo menos uma parede lateral e a pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável ao longo de uma totalidade da pelo menos uma parede perimetral elasticamente deformável.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que realizar o rateio elástico compreende ratear elasticamente a deformação elástica sobre uma pluralidade de paredes perimetrais elasticamente deformáveis.
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