CN104235126A - 用于待配合在一起的部件的可弹性变形定位钩及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于待配合在一起的部件的可弹性变形定位钩及组装方法。一种用于可配合部件的可弹性变形定位钩包括具有从第一端延伸到第二端的主体部分的第一部件。还包括从第一端延伸到第二端的第二部件。还包括位于第二部件的第一端中并由第一狭槽壁、第二狭槽壁、第三狭槽壁和第四狭槽壁限定的狭槽。还包括位于主体部分的第一端附近的钩部分。钩部分包括从主体部分成角度地延伸的第一区段。钩部分还包括从第一区段成角度地延伸并被构造成与第二部件的狭槽匹配地接合的第二区段，其中，第二区段由可弹性变形的材料形成，并被构造成在与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时弹性变形。
Description
技术领域
本发明涉及待配合在一起的部件，更具体地涉及用于这类部件的可弹性变形的定位钩以及组装部件的方法。
背景技术
目前，在制造过程中待配合在一起的部件基于部件之间的匹配布置而经历位置变化。一种常见布置可包括：通过2向和/或4向凸出对准特征来相对彼此相互定位的部件；通常，凸出对准特征是尺寸较小的凸出结构，其收纳在对应的尺寸较大的凹入对准特征中，如在孔和/或槽口形式的孔口中。替代性地，可采用双面胶、粘合剂或焊接过程来配合零件。不论精确的匹配布置如何，在对准特征的至少一部分之间都存在间隙，其被预先确定以匹配由制造(或制作)变化引起的匹配特征的预期的尺寸和位置变化公差。因此，可能在配合部件之间产生显著的位置变化，这会导致存在不期望的大的变化的间隙和其它不良配合。对齐和附接特征之间的空隙会引起配合部件之间的相对运动，这会导致不良的感知质量。其它不期望的效果可包括例如配合部件的吱吱声和咔哒声。
发明内容
在一个示例性实施例中，一种用于可配合部件的可弹性变形定位钩包括具有从第一端延伸到第二端的主体部分的第一部件。还包括从第一端延伸到第二端的第二部件。还包括位于第二部件的第一端中并由第一狭槽壁、第二狭槽壁、第三狭槽壁和第四狭槽壁限定的狭槽。还包括位于主体部分的第一端附近的钩部分。钩部分包括从主体部分成角度地延伸的第一区段。钩部分还包括从第一区段成角度地延伸并被构造成与第二部件的狭槽匹配地接合的第二区段，其中，第二区段由可弹性变形的材料形成并被构造成在与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时弹性变形。
在另一示例性实施例中，一种汽车门把手组件包括具有沿大致纵向方向从第一端延伸到第二端的主体部分的把手插入件。还包括沿大致纵向方向从第一端延伸到第二端的门把手。还包括位于门把手的第一端中并由至少一个狭槽壁限定的狭槽。还包括位于把手插入件的第一端附近的钩部分，钩部分包括沿大致纵向方向延伸的定位区段，其中，定位区段被构造成与门把手的狭槽匹配地接合，其中，定位区段由可弹性变形材料形成并被构造成在与至少一个狭槽壁接合时弹性变形。
在又另一示例性实施例中，提供一种组装汽车门把手的方法。所述方法包括：将把手插入件安置成紧邻门把手。所述方法还包括：将从把手插入件的第一端延伸的定位区段接合到位于门把手的端部中的狭槽内。所述方法还包括：在定位区段与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时使定位区段弹性变形。
本发明还可包括下列方案。
1. 一种用于可配合部件的可弹性变形定位钩，包括：
具有从第一端延伸到第二端的主体部分的第一部件；
从第一端延伸到第二端的第二部件；
狭槽，所述狭槽位于所述第二部件的第一端中并由第一狭槽壁、第二狭槽壁、第三狭槽壁和第四狭槽壁限定；以及
位于所述主体部分的第一端附近的钩部分，所述钩部分包括：
从所述主体部分成角度地延伸的第一区段；以及
从所述第一区段成角度地延伸的第二区段，所述第二区段被构造成与第二部件的狭槽匹配地接合，其中，第二区段由可弹性变形的材料形成并被构造成在与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时弹性变形。
2. 根据方案1所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第二区段包括用于限定第一凸块和第二凸块的第一凹部和第二凹部。
3. 根据方案2所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第一凸块与所述第一狭槽壁接合，并且所述第二凸块与所述第二狭槽壁接合。
4. 根据方案2所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第一狭槽壁包括第一锥形部分，并且所述第二狭槽壁包括第二锥形部分，并且其中，所述第一锥形部分和所述第二锥形部分中的每个都从所述第二部件的外缘朝向相应内部端部向内成角度。
5. 根据方案4所述的可弹性变形定位钩，还包括由相应内部端部之间的距离限定的狭槽宽度，其中，所述第二区段包括大于所述狭槽宽度的钩宽度。
6. 根据方案1所述的可弹性变形定位钩，其中，所述钩部分操作性地联接到所述主体部分。
7. 根据方案1所述的可弹性变形定位钩，其中，所述钩部分与所述主体部分一体形成。
8. 根据方案1所述的可弹性变形定位钩，所述可弹性变形定位钩被放置在汽车中。
9. 根据方案8所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第一部件包括把手插入件，并且所述第二部件包括门把手。
10. 一种汽车门把手组件，包括：
把手插入件，所述把手插入件具有沿大致纵向方向从第一端延伸到第二端的主体部分；
沿大致纵向方向从第一端延伸到第二端的门把手；
位于所述门把手的第一端中并由至少一个狭槽壁限定的狭槽；以及
位于所述把手插入件的第一端附近的钩部分，所述钩部分包括沿大致纵向方向延伸的定位区段，其中，所述定位区段被构造成与所述门把手的狭槽匹配地接合，其中，所述定位区段由可弹性变形材料形成并被构造成在与所述至少一个狭槽壁接合时弹性变形。
11. 根据方案10所述的汽车门把手组件，其中，所述钩部分包括从所述主体部分成角度地延伸的第一区段以及从所述第一区段成角度地延伸的第二区段，第二区段被构造成与所述狭槽匹配地接合。
12. 根据方案10所述的汽车门把手组件，其中，所述第二区段包括用于限定第一凸块和第二凸块的第一凹部和第二凹部。
13. 根据方案12所述的汽车门把手组件，其中，第一凸块和第二凸块均与所述至少一个狭槽壁接合。
14. 根据方案12所述的汽车门把手组件，其中，至少一个狭槽壁包括具有第一锥形部分的第一狭槽壁和具有第二锥形部分的第二狭槽壁，每个锥形部分从所述门把手的外缘朝向相应内部端部向内成角度。
15. 根据方案14所述的汽车门把手组件，还包括由相应内部端部之间的距离限定的狭槽宽度，其中，所述第二区段包括大于所述狭槽宽度的钩宽度。
16. 根据方案10所述的汽车门把手组件，其中，所述钩部分操作性地联接到所述主体部分。
17. 根据方案10所述的汽车门把手组件，其中，所述钩部分与所述主体部分一体形成。
18. 一种组装汽车门把手的方法，所述方法包括：
将把手插入件安置成紧邻门把手；
使得从所述把手插入件的第一端延伸的定位区段接合到位于所述门把手的端部中的狭槽内；以及
在所述定位区段与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时使所述定位区段弹性变形。
通过结合附图进行的本发明的以下详细描述，本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点将显而易见。
附图说明
其它特征、优点和细节仅以举例方式出现在实施例的以下详细描述中，参照附图进行详细描述，在附图中：
图1是被构造成配合在一起的第一部件和第二部件的立体图；
图2是第一部件的立体图；
图3是第二部件的立体图；
图4是与第二部件的狭槽接合的第一部件的钩部分的剖视图；以及
图5是图示组装汽车门把手的方法的流程图。
具体实施方式
参照图1，图示了定位组件10。定位组件10包括被构造成互相接合或配合的部件，诸如第一部件12和第二部件14。定位组件10可与许多应用和领域相关，诸如家用电器和航天航空应用，例如。在一个实施例中，在诸如汽车的车辆中采用定位组件10。在汽车实施例中，定位组件10可包括门把手组件，门把手组件包括门把手和把手插入件。如从本文的描述可明白的，定位组件10的实施例可用于因减小或消除间隙而获益的任何应用，该间隙可导致振动和噪声或差的外观。
第一部件12包括沿大体纵向方向22从第一端18延伸到第二端20的主体部分16。应该明白，主体部分16的几何形状通常包括偏离大体纵向方向22的轻微弯曲。无论弯曲的精确度数或是否存在弯曲，第一接合表面24都沿主体部分16安置并且被构造成沿第二部件14的第二接合表面26与第二部件14接合。类似于第一部件12，第二部件14沿大体纵向方向22延伸，但可包括轻微的弯曲，其中第二部件14在相应端部之间延伸。具体地，第二部件14从第一端28延伸到第二端30。第一部件12可包括一个或多个辅助安置特征32，其帮助相对于第二部件14来安置和保持第一部件12。辅助安置特征32可接合第二部件14的一个或多个孔口34。辅助安置特征32可由可弹性变形的材料形成，下文详细描述这种材料。然而，预期可借助于下述实施例相对于第二部件14来安置和保持第一部件12，而不需要辅助安置特征32。
参照图2，在第二部件14的第一端28附近形成有狭槽36。如将在此详细描述的，狭槽36包括被构造成匹配地接合第一部件12的定位构件的容纳特征。第二部件14包括第一狭槽壁56、第二狭槽壁58、第三狭槽壁60和第四狭槽壁62。狭槽壁56、58、60、62一起来限定狭槽36。
现在参照图3，示出了第一部件12以更好地图示第一接合表面24以及上述定位构件。具体地，钩部分38接近第一部件12的主体部分16的第一端18放置。钩部分38包括远离主体部分16的第一接合表面24成角度地延伸的第一区段40。在一个实施例中，第一区段40相对于主体部分16以约90°的角度安置，与主体部分16成大致正交关系。第一区段40（更一般地，钩部分38）可操作地联接到第一部件12的主体部分16或与其一体形成。钩部分38还包括远离钩部分38的第一区段40成角度地延伸的第二区段42。在一个实施例中，第二区段42相对于第一区段40以约90°的角度安置，与第一区段40成大致正交关系。第二区段42被构造成插入狭槽36中并由可弹性变形的材料形成，该可弹性变形材料有助于使第一部件12和第二部件14精确地对齐和匹配地接合。在其它实施例中，整个钩部分38由可弹性变形材料形成。在又另一实施例中，整个第一部件12由可弹性变形材料形成。
任何合适的可弹性变形材料都可用于第二区段42。术语“可弹性变形”是指部件或部件的一部分（包括部件特征）包括具有大致弹性变形特性的材料，其中，该材料被构造成响应于施加的力而经历在其形状、尺寸或两者方面可回弹可逆的变化。导致材料的可回弹可逆变形或弹性变形的力可包括拉力、压缩力、剪力、弯曲或扭转力或这些力的各种结合。可弹性变形的材料可展现线性弹性变形（例如根据胡克定律所描述的）或非线性弹性变形。
可至少部分地形成部件的材料的许多例子包括各种金属、聚合物、陶瓷、无机材料或玻璃，或任何上述材料的复合物，或它们的任何其它组合。可构想出许多复合材料，包括各种填充聚合物，包括玻璃、陶瓷、金属和无机材料填充的聚合物，特别是玻璃、金属、陶瓷、无机物或碳纤维填充的聚合物。可使用任何适合的填料形态，包括所有形状和尺寸的颗粒或纤维。更具体而言，可使用任何适合类型的纤维，包括连续和不连续的纤维、织造和非织造的布、毡或丝束，或它们的组合。可使用任何适合的金属，包括各种等级和合金的钢、铸铁、铝、镁或钛，或它们的复合物，或它们的任何其它组合。聚合物可包括热塑性聚合物或热固性聚合物两者，或它们的复合物，或其任何其它组合，包括多种共聚物或聚合物混合物。在一个实施例中，优选的塑料材料为具有弹性性质以便弹性地变形而不会破裂的一种，例如，包括丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）聚合物的材料，且更具体是聚碳酸酯ABS聚合物混合物（PC/ABS），如ABS腈纶。材料可为任何形式，且由任何适合的工艺形成或制成，包括模压或成形金属、复合物或其它片材、锻件、挤出零件、冲压零件、铸件或模制件等，以包括本文所述的可变形特征。材料或多种材料可选择成提供钩部分38的第二区段42的预定弹性响应特征。预定弹性响应特征可包括例如预定弹性模量。
现在参照图4，其是沿图2和3的线4A-4A和4B-4B截取的剖视图，图4图示了钩部分38的第二区段42与第二部件14的接合，更具体地图示了将第二区段42插入狭槽36内。第二部段42包括主要部分44，第一凸块46、第二凸块48和第三凸块50从主要部分44延伸。第一凸块46和第二凸块48通过第一凹部52和第二凹部54形成。第一凹部52存在于第一凸块46和第三凸块50之间，而第二凹部54存在于第二凸块48和第三凸块50之间。
如图所示，第一狭槽壁56包括第一锥形部分64，并且第二狭槽壁58包括第二锥形部分68。第一锥形部分64和第二锥形部分68从第二部件14的外缘70朝向相应内部端部72向内成角度。在所示实施例中，第一狭槽壁56和第二狭槽壁58整体以一定角度呈锥形，然而，应该明白，在替代性实施例中，可以使得第一狭槽壁56和/或第二狭槽壁58的仅部分呈锥形。
在所示实施例中，第二凸块46和第二凸块48位于第二区段42的相应侧表面74的内侧，由此露出第一邻接表面76和第二邻接表面78。当第二区段42完全插入狭槽36中时，第一邻接表面76和第二邻接表面78可与第二部件14的外缘70接合。第一凸块46和第二凸块48的外表面80限定钩宽度82。狭槽宽度84由狭槽壁56、58的第一锥形部分64和第二锥形部分68的相应内部端部72之间的距离限定。钩宽度82大于狭槽宽度84，从而使得将第二区段42插入狭槽36中会致使第一凸块46和第二凸块48分别与第一狭槽壁56和第二狭槽壁58接合。在凸块和狭槽壁的最初接合之后，第二区段42的进一步插入致使第一凸块46和第二凸块48变形。如以上详细描述的，变形可以各种形式发生，包括例如弯曲和压缩。在所示实施例中，示出了处于变形状况下的第一凸块46和第二凸块48。凸块被示出向内偏转，以确保第二区段42和狭槽壁之间的接合，由此在第一部件12和第二部件14之间形成紧密的、匹配的接合。在一个实施例中，钩部分38提供与狭槽36的“卡合”接合。
第二区段42的弹性变形平均化第一部件12和第二部件14的任何位置误差。换言之，降低或消除了否则会因与第一部件12和第二部件14的部分或区段（尤其是安置和定位特征）相关的位置误差而存在的间隙和/或错位。具体地，总体上平均化第一凸块46和第二凸块48的变形解决了钩部分38（包括第一区段40和/或第二区段42）的位置变化。
弹性平均提供了匹配部件之间的分界面的弹性变形，其中平均变形提供精确对准，制造位置变化最大限度地减小至Xmin，这由 限定，其中X为匹配构件的定位特征的制造位置变化，而N为插入的特征的数目。为了获得弹性平均，可弹性地变形的部件构造成具有至少一个特征及其接触表面，所述接触表面受过度约束，且提供了与另一部件及其接触表面的匹配特征的过盈配合。过度约束的状态和过盈配合使至少一个特征或匹配特征中的至少一者或两个特征回弹性可逆地（弹性地）变形。部件的这些特征的回弹性可逆性质允许部件的可重复插入和取出，从而便于所述部件的组装和拆卸。部件的位置变化可导致变化的力施加在接触表面的区域上，所述接触表面在过盈状态中在部件插入期间被过度约束和接合。将认识到的是，单个插入部件可相对于部件的周长的长度弹性地平均。弹性平均的原理在共同拥有的共同在审美国专利申请第13/187,675号中被详细描述，该专利的公开内容通过引用以其整体并入本文中。上文公开的实施例提供了将与上述弹性平均原理不相容的现有部件转换为确实有助于弹性平均及其相关益处的组件的能力。
如图5所示，并参照图1-4，还提供了组装汽车门把手的方法100。之前已经描述了定位组件10（更具体地，钩部分38的可弹性变形性质），并且不需要进一步详细描述具体的结构部件。方法100包括：将把手插入件12安置成紧邻门把手14（步骤102）。在步骤104，从把手插入件12的第一端18延伸的定位区段38被接合到位于门把手14的端部中的狭槽36内。在步骤106，定位区段38在与第一狭槽壁56和第二狭槽壁58接合（步骤104）时会弹性变形。
尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员将理解的是，可作出各种变化且等同方案可替代其元件，而并未脱离本发明的范围。此外，可作出许多改型，以使特定情形或材料适合本发明的教导，而不脱离本发明的实质范围。因此，期望本发明不限于公开的特定实施例，而是本发明将包括落入本申请的范围内的所有实施例。
Claims (10)
1. 一种用于可配合部件的可弹性变形定位钩，包括：
具有从第一端延伸到第二端的主体部分的第一部件；
从第一端延伸到第二端的第二部件；
狭槽，所述狭槽位于所述第二部件的第一端中并由第一狭槽壁、第二狭槽壁、第三狭槽壁和第四狭槽壁限定；以及
位于所述主体部分的第一端附近的钩部分，所述钩部分包括：
从所述主体部分成角度地延伸的第一区段；以及
从所述第一区段成角度地延伸的第二区段，所述第二区段被构造成与第二部件的狭槽匹配地接合，其中，第二区段由可弹性变形的材料形成并被构造成在与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时弹性变形。
2. 根据权利要求1所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第二区段包括用于限定第一凸块和第二凸块的第一凹部和第二凹部。
3. 根据权利要求2所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第一凸块与所述第一狭槽壁接合，并且所述第二凸块与所述第二狭槽壁接合。
4. 根据权利要求2所述的可弹性变形定位钩，其中，所述第一狭槽壁包括第一锥形部分，并且所述第二狭槽壁包括第二锥形部分，并且其中，所述第一锥形部分和所述第二锥形部分中的每个都从所述第二部件的外缘朝向相应内部端部向内成角度。
5. 根据权利要求4所述的可弹性变形定位钩，还包括由相应内部端部之间的距离限定的狭槽宽度，其中，所述第二区段包括大于所述狭槽宽度的钩宽度。
6. 根据权利要求1所述的可弹性变形定位钩，其中，所述钩部分操作性地联接到所述主体部分。
7. 根据权利要求1所述的可弹性变形定位钩，其中，所述钩部分与所述主体部分一体形成。
8. 根据权利要求1所述的可弹性变形定位钩，所述可弹性变形定位钩被放置在汽车中。
9. 一种汽车门把手组件，包括：
把手插入件，所述把手插入件具有沿大致纵向方向从第一端延伸到第二端的主体部分；
沿大致纵向方向从第一端延伸到第二端的门把手；
位于所述门把手的第一端中并由至少一个狭槽壁限定的狭槽；以及
位于所述把手插入件的第一端附近的钩部分，所述钩部分包括沿大致纵向方向延伸的定位区段，其中，所述定位区段被构造成与所述门把手的狭槽匹配地接合，其中，所述定位区段由可弹性变形材料形成并被构造成在与所述至少一个狭槽壁接合时弹性变形。
10. 一种组装汽车门把手的方法，所述方法包括：
将把手插入件安置成紧邻门把手；
使得从所述把手插入件的第一端延伸的定位区段接合到位于所述门把手的端部中的狭槽内；以及
在所述定位区段与第一狭槽壁和第二狭槽壁接合时使所述定位区段弹性变形。
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