CN104514781A - 用于提供部件的精确的四向对准的弹性孔口对准系统 - Google Patents
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Abstract
一种弹性均化对准系统包括：第一部件，其具有第一对准构件和相对于第一对准构件固定地设置且从第一对准构件的表面向外延伸的可弹性变形的对准元件；以及第二部件，其具有第二对准构件和相对于第二对准构件固定地设置的对准孔口。可弹性变形的对准元件孔口构造和设置成干涉地、可变形地和配合地接合对准元件。可弹性变形的对准孔口包括三个或更多个可弹性变形的对准特征。当对准元件插入到可弹性变形的对准孔口中时，三个或更多个可弹性变形的对准特征的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，该最终构型使第一对准构件与第二对准构件在四个平面上的正交方向上对准。
Description
技术领域
本主题发明涉及对准系统领域，更具体地涉及弹性均化（averaged）对准系统，并且甚至更具体地涉及提供配合部件的四向对准的弹性均化对准系统，对准系统经由可弹性变形的对准孔口结合到该配合部件上。
背景技术
目前，将在制造过程中配合在一起的部件，特别是诸如在机动车辆中可见的那些的车辆部件，通过对准特征相对于彼此互相定位，所述对准特征为尺寸过大的和/或尺寸不足的以提供用于使部件相对于彼此自由移动的间距，以便对准部件而不在部件之间产生将阻碍制造过程的干涉配合。一个示例包括通常为直立凸台的双向和/或四向凸对准特征，其被接纳在通常呈孔或狭槽形式的孔口的对应凹对准特征中。在凸对准特征和其相应的凹对准特征之间存在间隙，该间隙被预定以匹配由制造(或加工)偏差产生的凸和凹对准特征的预期的尺寸和位置变化公差。因此，在具有上述对准特征的配合的第一和第二部件之间可出现显著的位置变化，这可能是在它们的对准过程中存在不期望的大的变化的部分原因，特别是就两者间的间隙和间距而言。在这些未对准的部件也是另一个组件的一部分的情况中，这样的未对准也可能影响整个组件的功能和/或美学外观。不管这样的未对准是否限于两个部件或整个组件，它都会负面地影响功能并导致感知质量差。
因此，对准系统的技术可通过提供对准系统或机构来提高，该对准系统或机构可通过设置成与对应的单个对准元件配合接合的单个可弹性变形的对准孔口的弹性均化来确保两个部件的精确的四向对准。
发明内容
在本发明的一个示例性实施例中，弹性均化对准系统包括：第一部件，其具有第一对准构件和相对于第一对准构件固定地设置且从第一对准构件的表面向外延伸的可弹性变形的对准元件；以及第二部件，其具有第二对准构件和相对于第二对准构件固定地设置的对准孔口。可弹性变形的对准元件孔口构造和设置成干涉地、可变形地和配合地接合对准元件。可弹性变形的对准孔口包括三个或更多个可弹性变形的对准特征。当对准元件插入到可弹性变形的对准孔口中时，三个或更多个可弹性变形的对准特征的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，该最终构型使第一对准构件与第二对准构件在四个平面上的正交方向上对准。
本发明还包括如下方案：
1. 一种弹性均化对准系统，包括：
第一部件，其包括第一对准构件和相对于所述第一对准构件固定地设置并且从所述第一对准构件的表面向外延伸的对准元件；
第二部件，其包括第二对准构件和相对于所述第二对准构件固定地设置的能弹性变形的对准孔口；
其中，所述能弹性变形的对准孔口构造和设置成与所述对准元件干涉地、能变形地和配合地接合；
其中，所述能弹性变形的对准孔口包括三个或更多个能弹性变形的对准特征；并且
其中，当所述对准元件插入到所述能弹性变形的对准孔口中时，所述三个或更多个能弹性变形的对准特征的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，所述弹性均化的最终构型使所述第一对准构件与所述第二对准构件在四个平面上的正交方向上对准。
2. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括能弹性变形的固定梁。
3. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括能弹性变形的悬臂梁。
4. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个构造成从所述能弹性变形的对准孔口的中心径向向外弹性地变形。
5. 根据方案3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个构造成围绕所述对准元件的外周周向地弹性地变形。
6. 根据方案3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个构造成相对于所述对准元件的中心轴线轴向地弹性变形。
7. 根据方案3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括在横截面积上小于其远端的近端。
8. 根据方案3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括在横截面积上大于其远端的近端。
9. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述对准元件和所述能弹性变形的对准孔口分别包括公配合特征和母配合特征。
10. 根据方案2所述的弹性均化对准系统，其中：
所述能弹性变形的对准孔口包括四个开口。
11. 根据方案10所述的弹性均化对准系统，其中：
每个能弹性变形的固定梁设置为形成等边三角形形状的一个边。
12. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述对准元件包括细长的实心圆形销。
13. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述对准元件包括细长的能弹性变形的中空圆形管。
14. 根据方案13所述的弹性均化对准系统，其中：
所述细长的能弹性变形的中空圆形管包括平行于所述管的中心轴线定向的多个狭槽。
15. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述对准元件包括在所述第一对准构件近侧的近端和在所述第一对准构件远侧的远端，所述远端包括锥形。
16. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述能弹性变形的对准孔口包括在所述第二对准构件的配合侧上的斜面。
17. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中，所述对准元件为第一对准元件，并且所述能弹性变形的对准孔口为第一对准孔口，并且另外地其中：
所述第一部件还包括相对于所述第一对准构件固定地设置且从所述第一对准构件的表面向外延伸的第二对准元件，所述第二对准元件与所述第一对准元件间隔开第一限定距离；
所述第二部件还包括相对于所述第二对准构件固定地设置的第二对准孔口，所述第二对准孔口与所述第一对准孔口间隔开第二限定距离；
所述第二对准元件设置成与所述第二对准孔口接合；并且
当所述第二对准元件插入到所述第二对准孔口中时，所述第二对准元件和所述第二对准孔口中的至少一个的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，所述弹性均化的最终构型使所述第一对准构件与所述第二对准构件在至少两个平面上的正交方向上另外地对准。
18. 根据方案1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述第一部件包括车辆的第一部分；并且
所述第二部件包括所述车辆的第二部分。
19. 根据方案1所述的弹性均化的对准系统，其中，所述第一部件包括所述对准元件中的多于一个，并且所述第二部件包括所述能弹性变形的对准孔口中的多于一个，所述多于一个对准元件相对于所述多于一个能弹性变形的对准孔口中的相应者在几何上分布，使得所述多于一个能弹性变形的对准孔口中的相应者的所述能弹性变形的对准孔口的部分在与所述多于一个对准元件中的相应者接合时弹性地变形至弹性均化的最终构型，所述弹性均化的最终构型使所述第一对准构件与所述第二对准构件在四个平面上的正交方向中的至少两个上另外地对准。
当结合附图时，本发明的上述特征和优点及其它特征和优点从本发明的以下详细描述将变得更加显而易见。
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、参考附图的详细描述中，在附图中：
图1描绘了根据本发明的一个实施例的弹性均化对准系统；
图2描绘了根据本发明的一个实施例的在与对准元件接合之前的可弹性变形的对准孔口；
图3描绘了根据本发明的一个实施例的设置成与图2的对准元件完全接合的图2的可弹性变形的对准孔口；
图4描绘了根据本发明的一个实施例的在与对准元件接合之前的作为图2的备选方案的另一个可弹性变形的对准孔口；
图5描绘了根据本发明的一个实施例的设置成与图4的对准元件完全接合的图4的可弹性变形的对准孔口；
图6描绘了根据本发明的一个实施例的弹性均化对准系统，其类似于图1的对准系统，但具有多个对准元件和一般地描绘的对应的对准孔口；以及
图7描绘了根据本发明的一个实施例的采用图1或图6的弹性均化对准系统的车辆。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，而并非意图限制本发明、其应用或用途。例如，示出的实施例可包括车辆的部分，但对准系统可与任何合适的部件一起使用，以便为各种各样的配合部件和部件应用的精确定位和对准提供弹性均化，所述配合部件和部件应用包括许多工业消费品(例如，消费电子、各种电器等)、运输、能源和航空应用，并且特别地包括许多其它类型的车辆部件和应用，例如各种内部、外部和发动机罩下的车辆部件和应用。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示相同或对应的部分和特征。
如本文所用，术语“可弹性变形的”是指部件或部件的部分(包括部件特征)包括具有大体上弹性变形特性的材料，其中该材料构造成响应于施加的力而在其形状、尺寸或两者方面经受有回弹力地可逆变化。引起材料的有回弹力地可逆或弹性变形的力可包括张力、压缩力、剪切力、弯曲力或扭力、或这些力的各种组合。可弹性变形的材料可呈现出例如根据虎克定律所述的线性弹性变形、或非线性弹性变形。
弹性均化提供配合的部件之间的(多个)接口的弹性变形，其中均化变形提供精确对准，制造位置偏差被最小化至由Xmin =X/√N限定的Xmin，其中，X为配合的部件的定位特征的制造位置偏差，N为插入的特征的数目。为了获得弹性均化，可弹性变形的部件构造成具有至少一个特征及其(多个)接触表面，该至少一个特征及其(多个)接触表面被过约束并提供与另一个部件的配合特征及其(多个)接触表面的干涉配合。过约束条件和干涉配合将至少一个特征或配合特征、或这两种特征中的至少一个有回弹力地可逆地(弹性地)变形。部件的这些特征的有回弹力地可逆性质允许部件的重复插入和撤出，这有利于所述部件的组装和拆卸。在一些实施例中，构造成具有本文所公开的所述至少一个特征和相关联的配合特征的可弹性变形的部件可能需要多于一个这样的特征，具体取决于特定实施例的要求。部件的位置偏差可导致施加在接触表面的区域上的不同的力，在干涉条件下，所述接触表面在部件的插入期间被过约束并接合。应当理解，单个插入部件可相对于该部件的周边长度而被弹性均化。弹性均化的原理详细描述于共同拥有的、共同待审的美国专利申请号13/187,675(现在为美国专利公布号U.S. 2013-0019455)中，其公开内容以引用方式全文并入本文中。以上所公开的实施例提供了将现有部件转化成确实有利于弹性均化和与之相关联的有益效果的组件的能力，该现有部件与上述的弹性均化原理不兼容或将通过包括采用可弹性变形的对准孔口的如本文所公开的四向弹性均化对准系统来进一步得到帮助。
任何合适的可弹性变形的材料都可用于本文所公开的和以下进一步讨论的配合部件和对准特征，特别是在形成为本文所述的特征时可弹性变形的那些材料。该材料包括各种金属、聚合物、陶瓷、无机材料或玻璃、或任何前述材料的复合物、或适用于本文所公开的目的的它们的任何其它组合。可以设想包括各种填充的聚合物的许多复合材料，所述填充的聚合物包括玻璃、陶瓷、金属和无机材料填充的聚合物，特别是玻璃、金属、陶瓷、无机或碳纤维填充的聚合物。可采用任何合适的填料形态，包括所有形状和尺寸的颗粒物或纤维。更具体地讲，可使用任何合适类型的纤维，包括连续的和不连续的纤维、织造的和非织造的布料、毡或丝束、或它们的组合。可使用任何材料的材料，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、或它们的任何其它组合，包括各种共聚物和共混聚合物。在一个实施例中，优选的塑性材料是具有弹性性能以便弹性变形而不断裂的塑性材料，例如，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、并且更具体地讲聚碳酸酯ABS共混聚合物(PC/ABS)的材料。该材料可呈任何形式并且由任何合适的工艺形成或制造，包括冲压的或成形的金属、复合物或其它片材、锻件、挤出零件、压制零件、铸件、或模制零件等，以包括本文所述的可变形特征。可弹性变形的对准特征和相关联的部件可以以任何合适的方式形成。例如，可弹性变形的对准特征和相关联的部件可一体地形成，或者它们可完全独立地形成并随后附接到一起。当一体地形成时，它们可由例如塑料注模机形成为单一部件。当单独地形成时，它们可由例如不同的材料形成以提供预定的弹性响应特性。可选择一种或多种材料以提供可弹性变形的对准特征、相关联的部件或配合部件中的任一种或全部的预定的弹性响应特性。预定的弹性响应特性可包括例如预定的弹性模量。
如本文所使用的，术语车辆不仅限于汽车、卡车、厢式货车或运动型多功能车，而且包括任何适用于运输重物的自推进或拖拽运输工具。
根据本发明的一个示例性实施例，并且参照图1，弹性均化对准系统10包括第一部件100和第二部件200，第一部件100具有第一对准构件102和相对于第一对准构件102固定地设置且从第一对准构件102的表面106向外延伸的对准元件104，第二部件200具有第二对准构件202和可弹性变形的对准孔口204，第二对准构件202具有厚度“250”，可弹性变形的对准孔口204刺穿厚度“250”并且相对于第二对准构件202固定地设置。可弹性变形的对准孔口204构造和设置成以下文更详细地讨论的方式干涉地、可变形地和配合地接合对准元件104，以将第一部件100与第二部件200精确地对准在四个方向上，例如，正交坐标系的+/-x方向和+/-y方向，这在本文中称为四向对准。在一个实施例中，可弹性变形的对准孔口204具有三个或更多个可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3，每个对准特征构造为可弹性变形的固定梁，该固定梁被固定在每个相应的端部处并且在相应的中心自由偏转(参照图2最清楚地示出)，并且对准元件104为细长的实心圆形销(在本文中也由附图标记104表示)。对准元件104和可弹性变形的对准孔口204在本文中也分别称为公配合特征和母配合特征。在一个实施例中，在对准元件104的远端110处的斜面108用来方便元件向可弹性变形的对准孔口204内的插入；对准元件104的近端112在第一对准构件102的表面106的近侧。当对准元件104插入到可弹性变形的对准孔口204中时，三个或更多个可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，该最终构型使第一对准构件102与第二对准构件202在四个平面上的正交方向上对准。
出于讨论目的，在图1中可见的第一对准构件102的配合侧标为“192”，并且在图1中可见的第二对准构件202的配合侧标为“292”。从图1的视图中被隐藏的第一对准构件102和第二对准构件202的不可见侧在本文中分别由附图标记“191”和“291”表示。出于讨论目的，“192”和“292”在本文中被称为前视图，并且“191”和“291”侧在本文中被称为后视图。虚线20表示当第一部件100和第二部件200相对于彼此组装时可被横贯的方向线。
现在结合图1对图2和图3进行参照，其中图2描绘了从对准系统10的第二对准构件202的“291”侧来看的后平面图，其中第二部件200在对准元件104即将插入可弹性变形的对准孔口204之前准备与第一部件100配合，并且图3描绘了与图2中所描绘的相同的后平面图，但利用与可弹性变形的对准孔口204完全接合的对准元件104将第二部件200与第一部件100配合。
在图1和图2中描绘的实施例中，可弹性变形的对准特征(可弹性变形的固定梁)208.1、208.2、208.3各自设置为形成等边三角形形状的一个边，并且由切入第二部件200中的四个开口210、211.1、211.2、211.3形成，第一开口210是对准元件104所插入的开口，并且第二至第四开口211.1、211.2、211.3为避让开口，其允许可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3从可弹性变形的对准孔口204的中心212径向向外弹性地偏转。虽然图2描绘了可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3各自设置为形成等边三角形形状的一个边，但应当理解，本发明的范围不限于此，并且也涵盖适合本文所公开的目的的其它形状，例如，可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3各自具有相对于例如可弹性变形的对准孔口204的中心212凹形或凸形的弯曲。
如图2中所描绘的，在对准元件104即将插入可弹性变形的对准孔口204中之前，对准元件(描绘为细长的圆形销)104的外周(描绘为外径)具有与可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3中的每一个的有目的的干涉尺寸“260”。并且如图3中所描绘的，在对准元件104与可弹性变形的对准孔口204的第一开口210完全接合之后，可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3已向避让开口211.1、211.2、211.3内弹性均化地偏转足以使干涉尺寸“260”为零的量，如由虚线(未变形状态)和实线(已变形状态)所指示的。
虽然图1-3描绘了三角形的可弹性变形的孔口204，但应当理解，本发明的范围不限于此，并且也涵盖适合本文所公开的目的的其它形状，现在将参照图4和图5讨论其中一种形状，图4和图5描绘了备选的可弹性变形的对准孔口404，其可与图1中的可弹性变形的对准孔口204互换以用于本文中此前描述的相同目的。
虽然图1-3仅描绘了三个可弹性变形的对准特征208.1、208.2、208.3，但应当理解，本发明的范围不限于此，并且也涵盖其中第二对准构件202具有不止三个可弹性变形的对准特征(例如四个或五个)的布置。适合本文所公开的目的的任何数量的可弹性变形的对准特征可被设想并看作是在本发明的范围内。
图4描绘了从对准系统10的第二对准构件202的“291”侧来看的后平面图，其中第二部件200在对准元件104即将插入备选的可弹性变形的对准孔口404之前准备与第一部件100配合，并且图5描绘了与图4中所描绘的相同的后平面图，但利用与备选的可弹性变形的对准孔口404完全接合的对准元件104将第二部件200与第一部件100配合。
在图4中所描绘的实施例中，可弹性变形的孔口404具有呈三个形状类似的可弹性变形的悬臂梁408.1、408.2、408.3的形式的三个可弹性变形的对准特征，可弹性变形的悬臂梁408.1、408.2、408.3从可弹性变形的孔口404的边缘朝可弹性变形的孔口404的中心412延伸。每个可弹性变形的悬臂梁408.1、408.2、408.3具有凸舌形状(本文中也称为凸舌)，该形状具有邻接第二对准构件202的固定端414和悬臂的自由端416，悬臂的自由端416具有相对于对准元件104的外径的干涉尺寸“270”。悬臂的自由端416也具有相对于对准元件104的斜面108的接触点418，斜面108产生具有相对于固定端414的力臂420的弯矩，在对准元件104插入到可弹性变形的孔口404中期间，该弯矩沿着力线“170”在每个凸舌408.1、408.2、408.3上施加力，以便使每个凸舌408.1、408.2、408.3的悬臂的自由端416径向远离可弹性变形的孔口404的中心412弹性地偏转，其中凸舌408.1、408.2、408.3的最终完全插入位置参照图5可最清楚地看到，其中虚线指示未变形位置，并且实线指示已变形位置。
根据与图4和图5有关的以上描述，应当理解，在组装过程期间，当每个凸舌408.1、408.2、408.3相对于其相应的固定端414弹性地变形时，由于每个凸舌所经受的偏转动作，力线“170”也围绕对准元件104的外径周向地驱动每个凸舌408.1、408.2、408.3的远端416。如图4中所描绘的，周向偏转围绕可弹性变形的孔口404的中心412为顺时针的；但应当理解，凸舌408.1、408.2、408.3可以在取向上颠倒，以在组装过程期间产生逆时针的周向偏转。
同样根据与图4和图5有关的以上描述，应当理解，在组装过程期间，在凸舌408.1、408.2、408.3与对准元件104之间的摩擦可造成每个凸舌408.1、408.2、408.3(在本文中更一般地称为可弹性变形的对准特征)相对于对准元件104的中心轴线轴向地弹性地变形。
为了促进在组装过程期间相对于每个凸舌408.1、408.2、408.3的近端414的径向弹性变形，一个实施例构造成使得近端414在横截面积上小于相应的远端416，这在图5中由尺寸“230”小于尺寸“240”来表示，其中在一个实施例中这两个区域的厚度相同。备选地，应当理解，每个凸舌408.1、408.2、408.3的近端414可以在横截面积上大于相应的远端416，这在组装过程期间将促进与每个凸舌408.1、408.2、408.3的径向弹性变形相比更多的轴向弹性变形。
虽然图4-5仅描绘了三个可弹性变形的对准凸舌408.1、408.2、408.3，但应当理解，本发明的范围不限于此，并且也涵盖其中第二对准构件202具有不止三个可弹性变形的对准凸舌(例如四个或五个)的布置。适合本文所公开的目的的任何数量的可弹性变形的对准凸舌可被设想并看作是在本发明的范围内。
现在重新参照图1，应当理解，弹性均化对准系统10可以不限于仅一个对准元件104和一个可弹性变形的对准孔口204，而是可包括多个这样的特征或其它可弹性变形的特征。例如，弹性均化对准系统10的一个实施例包括：第二对准元件304，其相对于第一对准构件102固定地设置且从第一对准构件102的表面106向外延伸，并且与第一对准元件104间隔开第一限定距离180；以及第二对准孔口604，其相对于第二对准构件202固定地设置，并且与第一对准孔口204间隔开第二限定距离280。类似于第一对准元件104和第一对准孔口204，第二对准元件304设置成与第二对准孔口604接合，使得当第二对准元件304插入到第二对准孔口604中时，第二对准元件304和第二对准孔口604中的至少一个的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，该最终构型使第一对准构件102与第二对准构件202在至少两个平面上的正交方向上进一步对准。
在一个实施例中，第二对准元件304是细长的可变形的中空圆形管(在本文中也由附图标记304表示)，其可具有或者可不具有平行于管304的中心轴线定向的多个狭槽306。虽然图1描绘了具有多个狭槽306的细长的可变形的中空圆形管304，但应当理解，本发明的范围也涵盖没有多个狭槽306的细长的可变形的中空圆形管304。还应当理解，管304的远端310可包括斜面，其类似于由第一对准元件104上的附图标记108所描绘的斜面，以在组装过程期间有助于第二对准元件304向第二对准孔口604中的插入。
在一个实施例中，第二对准孔口604可以是如图1中所描绘的细长狭槽，或者可以是圆形孔口，其中任一个孔口都适当地尺寸设计以与第二对准元件304干涉地、可变形地和配合地接合。在一个实施例中，第二对准孔口604包括在第二对准构件202的配合侧表面206上围绕第二对准孔口604的周边的斜面608，以在组装过程期间有助于第二对准元件304向第二对准孔口604中的插入。利用类似于管304那样的可弹性变形的细长中空管和类似于狭槽孔口306那样的狭槽或圆形孔口的弹性均化对准系统10详细描述于共同拥有的、共同待审的美国专利申请号13/187,675，该申请的公开内容已经如上文所讨论那样以引用方式全文并入本文中。
在一个实施例中，可弹性变形的对准孔口204和更具体地可弹性变形的对准孔口204的第一开口210也可包括围绕它们的周边的斜面，该斜面类似于斜面608，以在组装过程期间进一步有助于第一对准元件104向第一可弹性变形的对准孔口204中的插入。
根据上述全部内容，并且现在参照图6，应当理解，弹性均化对准系统10’的一个实施例可包括如本文所述的对准元件和相应的对准孔口的组合中的任一种。图6描绘了具有第一对准构件102’的第一部件100’和具有第二对准构件202’的第二部件200’，第二对准构件202’具有厚度250，类似于图1中描绘的未装填的对应部件。在图6中，基部为X的箭头图形704.1、704.2、704.3、704.4表示对准元件，例如，本文所述的对准元件104或可弹性变形的对准元件304，并且三维X图形804.1、804.2、804.3、804.4表示刺穿厚度250的对准孔口，例如，可弹性变形的对准孔口204、可弹性变形的对准孔口404或本文所述的对准孔口604。如图6所描绘的，对准元件和对准孔口构造和设置成在以下对中彼此干涉地、可变形地和配合地接合：704.1和804.2；704.2和804.2；704.3和804.3；以及704.4和804.4。虽然在图6中仅描绘了四对对准元件和对准孔口，但应当理解，本发明的范围不限于此并且涵盖适合本文所公开的目的的任意对数的对准元件和对准孔口。
在第一示例性实施例中，对准元件704.1和704.2各自具有对准元件104的结构，对准孔口804.1和804.2各自具有可弹性变形的孔口204或可弹性变形的孔口404的结构，对准元件704.3和704.4各自具有对准元件304(带有或不带有狭槽306)的结构，并且对准孔口804.3和804.4各自具有如图1中所描绘那样定向的对准狭槽孔口604的结构，其中每个狭槽的长轴设置成平行于y轴线。在该第一示例性实施例中，所得到的弹性均化对准系统10’将在四向对准中弹性地约束其左侧的两个拐角(如从图6的透视图观察的那样)，从而在+/-x方向和+/-y方向两者上紧紧地约束左侧的两个拐角，并且将在双向对准中弹性地约束其右侧的两个拐角，其中弹性均化对准系统(组件)10’的右侧边缘相比+/-y方向在+/-x方向上被更多地约束。
在第二示例性实施例中，对准元件704.1和704.2各自具有对准元件104的结构，对准孔口804.1和804.2各自具有可弹性变形的孔口204或可弹性变形的孔口404的结构，对准元件704.3和704.4各自具有对准元件304(带有或不带有狭槽306)的结构，并且对准孔口804.3和804.4各自具有垂直于图1中所描绘的取向定向的对准狭槽孔口604的结构，其中每个狭槽的长轴设置成平行于x轴线。在该第二示例性实施例中，所得到的弹性均化对准系统10’将在四向对准中弹性地约束其左侧的两个拐角(如从图6的透视图观察的那样)，从而在+/-x方向和+/-y方向两者上紧紧地约束左侧的两个拐角，并且将在双向对准中弹性地约束其右侧的两个拐角，其中弹性均化对准系统(组件)10’的右侧两个拐角相比+/-x方向在+/-y方向上被更多地约束。
在第三示例性实施例中，代替如本文此前讨论那样将对准元件104与可弹性变形的对准孔口204、404中的任一个配合，弹性均化对准系统10’可构造成将可弹性变形的对准元件304与可弹性变形的对准孔口204、404中的任一个配合，这将在整个弹性均化对准系统10’中提供额外程度的弹性变形。
根据上述示例应当理解，这样的示例仅仅是对准特征和对准孔口的许多组合中的一些，这些对准特征和对准孔口能以适合提供本文所公开的弹性均化对准系统的方式一起使用。所有这样的组合可被设想和看作是在本文所公开的本发明的范围内。
鉴于所有上述情况，并且现在参照图7，应当理解，可存在许多应用，其中一个或多个可弹性变形的对准孔口204、404与配合的对准元件104、304可在弹性均化对准系统10中使用，以将第一部件100和第二部件200相对于彼此对准。例如，本发明的一个实施例还包括车辆40，车辆40具有车身42和与车身42一体地布置的如本文所公开的弹性均化对准系统10、10’。在图7的实施例中，弹性均化对准系统10、10’描绘为形成车辆40的前格栅的至少一部分，其中，第一部件100呈车辆40的诸如前格栅的第一部分的形式，并且其中，第二部件200呈车辆40的第二部分(例如，将格栅保持到车身42的支撑结构)的形式。除了上述之外，还可以设想，本文所公开的弹性均化对准系统10、10’可与车辆40的其它结构特征一起使用，例如，手套箱门的内饰或元件。
虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变并且可以用等同物替代本发明的要素。此外，在不脱离本发明实质范围的情况下，基于本发明的教导可进行许多修改以适应特定的情况或材料。因此，并非意图将本发明局限于本发明所公开的具体实施例，相反，本发明将包括属于本申请范围内的所有实施例。
Claims (10)
1. 一种弹性均化对准系统，包括：
第一部件，其包括第一对准构件和相对于所述第一对准构件固定地设置并且从所述第一对准构件的表面向外延伸的对准元件；
第二部件，其包括第二对准构件和相对于所述第二对准构件固定地设置的能弹性变形的对准孔口；
其中，所述能弹性变形的对准孔口构造和设置成与所述对准元件干涉地、能变形地和配合地接合；
其中，所述能弹性变形的对准孔口包括三个或更多个能弹性变形的对准特征；并且
其中，当所述对准元件插入到所述能弹性变形的对准孔口中时，所述三个或更多个能弹性变形的对准特征的部分弹性地变形至弹性均化的最终构型，所述弹性均化的最终构型使所述第一对准构件与所述第二对准构件在四个平面上的正交方向上对准。
2. 根据权利要求1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括能弹性变形的固定梁。
3. 根据权利要求1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括能弹性变形的悬臂梁。
4. 根据权利要求1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个构造成从所述能弹性变形的对准孔口的中心径向向外弹性地变形。
5. 根据权利要求3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个构造成围绕所述对准元件的外周周向地弹性地变形。
6. 根据权利要求3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个构造成相对于所述对准元件的中心轴线轴向地弹性变形。
7. 根据权利要求3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括在横截面积上小于其远端的近端。
8. 根据权利要求3所述的弹性均化对准系统，其中：
所述三个或更多个能弹性变形的对准特征中的每一个包括在横截面积上大于其远端的近端。
9. 根据权利要求1所述的弹性均化对准系统，其中：
所述对准元件和所述能弹性变形的对准孔口分别包括公配合特征和母配合特征。
10. 根据权利要求2所述的弹性均化对准系统，其中：
所述能弹性变形的对准孔口包括四个开口。
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