CN105221531A - 弹性平均对准系统以及方法 - Google Patents

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CN105221531A CN201510384797.4A CN201510384797A CN105221531A CN 105221531 A CN105221531 A CN 105221531A CN 201510384797 A CN201510384797 A CN 201510384797A CN 105221531 A CN105221531 A CN 105221531A
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J.P.拉瓦尔
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Abstract

本发明涉及一种弹性平均对准系统以及方法。一方面，提供一种弹性平均对准系统。所述系统包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件包括管状的对准构件，所述第二部件包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接第一部件和第二部件，所述第三部件包括锁定构件，所述锁定构件配置用于插入至对准构件中。所述对准构件是可弹性变形材料，其弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将第一部件和第二部件在期望的取向上对准。所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上将第一部件固定至第二部件。

Description

弹性平均对准系统以及方法
技术领域
本主题发明涉及可配合部件，并且更具体地涉及用于对准和保持的弹性平均的可配合部件。
背景技术
在制造过程中配合在一起的部件（特别是用于机动车辆中的车辆部件）通过对准特征部相对于彼此互相定位，所述对准特征是尺寸过大的孔洞和/或尺寸过小的直立凸台。调整此类对准特征部的尺寸来提供间隔来使部件相对于彼此自由移动，以将它们对准而不在其之间形成会阻碍制造过程的过盈。一个此类示例包括双向和/或四向凸对准特征部，通常是直立凸台，其被接纳至相对应的通常以槽或孔洞的形式的凹对准特征部中。这些部件形成为在凸对准特征部和它们相对应的凹对准特征部之间有预定间隙以配合由制造（或构造）差异引起的凸和凹对准特征部的预期尺寸和位置变化公差。
因此，在具有前述对准特征部的两个配合部件之间能够出现相当大的位置变化，这促成了它们对准时不理想的大的变化的存在，具体地涉及它们之间的空隙和/或间距。在这些未对准部件也是另一组件的一部分的情形中，此类未对准还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限于两个部件还是整个组件，它都能负面地影响功能并且导致劣质的感觉。此外，未对准部件之间的间隙会导致它们之间的相对运动，这会导致不期望的噪声，例如吱吱声和嘎嘎响。
另外，一些部件，尤其是由柔性材料制成的部件，归因于车辆移动、时间推移或其它因素，可能不会保持与另一部件的配合。因而，凸对准特征部会变得脱离相应的凹对准特征部。
发明内容
一方面，提供一种弹性平均对准系统。所述系统包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件包括管状的对准构件，所述第二部件包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳对准构件以将第一部件和第二部件联接，所述第三部件包括锁定构件，所述锁定构件配置用于插入至对准构件中。所述对准构件是可弹性变形材料，使得在所述对准构件插入至对准孔中和/或锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准。所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
在另一方面，提供一种运输工具。所述运输工具包括本体和整体布置在所述本体内的弹性平均对准系统。所述弹性平均对准系统包括第一部件、第二部件和第三部件，所述第一部件包括管状的对准构件，所述第二部件包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳对准构件以将得到第一部件和得到第二部件联接，所述第三部件包括锁定构件，所述锁定构件配置用于插入至所述对准构件中。所述对准构件是可弹性变形材料，使得在所述对准构件插入至对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准。所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上将所述第一部件固定至所述第二部件。
在再另一方面，提供一种制造弹性平均对准系统的方法。所述方法包括形成第一部件、形成第二部件以及形成第三部件，所述第一部件包括管状的对准构件，所述第二部件包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以将所述第一部件和所述第二部件联接，所述第三部件包括锁定构件，所述锁定构件配置用于插入至所述对准构件中。所述方法还包括由可弹性变形材料形成对准构件，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准，所述方法还包括由可弹性变形材料形成锁定构件，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上将所述第一部件固定至所述第二部件。
根据本发明，其还存在以下技术方案：
1.一种弹性平均对准系统，包括：
第一部件，其包括管状的对准构件；
第二部件，其包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接所述第一部件和所述第二部件；以及
第三部件，其包括锁定构件，所述锁定构件配置成用于插入至所述对准构件中，
其中，所述对准构件是可弹性变形材料，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准，并且其中所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
2.如技术方案1所述的系统，其中，所述锁定构件包括外表面，所述外表面具有从其延伸的接合构件，并且所述对准构件包括内表面，所述内表面具有形成在其中的凹口，所述凹口配置来在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述接合构件。
3.如技术方案2所述的系统，其中，所述接合构件包括成角度地延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述锁定构件插入至所述对准构件，且所述保持面配置来接合所述凹口以有助于防止所述锁定构件从所述对准构件的移除。
4.如技术方案1所述的系统，其中，所述对准构件包括从其延伸的保持构件。
5.如技术方案4所述的系统，其中，所述保持构件包括成角度延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述对准构件插入至所述对准孔，且所述保持面配置来与所述第二部件的一部分接合以有助于防止所述对准构件从所述对准孔的移除。
6.如技术方案1所述的系统，其中，所述对准构件包括定位通道并且所述锁定构件包括定位肋，其中所述定位通道配置来在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述定位肋。
7.如技术方案1所述的系统，其中，所述第三部件包括多于一个的锁定构件。
8.一种运输工具，包括：
本体；以及
弹性平均对准系统，其整体布置在所述本体内，所述弹性平均对准系统包括：
第一部件，其包括管状的对准构件；
第二部件，其包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接所述第一部件和所述第二部件；以及
第三部件，其包括锁定构件，所述锁定构件配置用于插入至所述对准构件中，
其中，所述对准构件是可弹性变形材料，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准，并且其中所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
9.如技术方案8所述的运输工具，其中，所述锁定构件包括外表面，所述外表面具有从其延伸的接合构件，并且所述对准构件包括内表面，所述内表面具有形成在其中的凹口，所述凹口配置成在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述接合构件。
10.如技术方案9所述的运输工具，其中，所述接合构件包括成角度地延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述锁定构件插入至所述对准构件中，并且所述保持面配置来接合所述凹口以有助于防止所述锁定构件从所述对准构件的移除。
11.如技术方案8所述的运输工具，其中，所述对准构件包括从其延伸的保持构件。
12.如技术方案11所述的系统，其中，所述保持构件包括成角度延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述对准构件插入至所述对准孔中，并且所述保持面配置来与所述第二部件的一部分接合以有助于防止所述对准构件从所述对准孔的移除。
13.如技术方案8所述的系统，其中，所述对准构件包括定位通道并且所述锁定构件包括定位肋，其中所述定位通道配置成在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述定位肋。
14.如技术方案8所述的系统，其中，所述第三部件包括多于一个的锁定构件。
15.一种制造弹性平均对准系统的方法，所述方法包括：
形成包括管状的对准构件的第一部件；
形成包括限定对准孔的内壁的第二部件，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接所述第一部件和所述第二部件；
形成包括锁定构件的第三部件，所述锁定构件配置用于插入至所述对准构件中；
由可弹性变形材料形成所述对准构件，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准；以及
由可弹性变形材料形成所述锁定构件，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
16.如技术方案15所述的方法，其还包括：
形成具有外表面的所述锁定构件，所述外表面具有从其延伸的接合构件；以及
形成具有内表面的所述对准构件，所述内表面具有形成在其中的凹口，所述凹口配置来在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述接合构件。
17.如技术方案16所述的方法，其还包括形成所述接合构件，所述接合构件具有成角度地延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述锁定构件插入至所述对准构件中，并且所述保持面配置来接合所述凹口以有助于防止所述锁定构件从所述对准构件的移除。
18.如技术方案15所述的方法，其还包括形成所述对准构件，所述对准构件具有从其延伸的保持构件。
19.如技术方案18所述的方法，其还包括形成所述保持构件，所述保持构件具有成角度延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述对准构件插入至所述对准孔中，并且所述保持面配置来与所述第二部件的一部分接合以有助于防止所述对准构件从所述对准孔的移除。
20.如技术方案15所述的方法，其中，还包括：
形成具有定位通道的所述对准构件；以及
形成具有定位肋的所述锁定构件，其中所述定位通道配置成在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述定位肋。
当结合附图时，在本发明的下文详细说明中，上文的本发明的特征和优点以及其它特征和优点是显而易见的。
附图说明
仅以示例的方式，其它特征、优点和细节在实施例的下列详细说明中显现，详细说明参照附图，在附图中：
图1是示例性的弹性平均配合系统在组装前的透视图；
图2是图1示出的系统在第一组装步骤后的剖视图；
图3是图1和图2中示出的系统在组装后的剖视图；
图4是弹性平均配合系统的可替代实施例；
图5是弹性平均配合系统的另一可替代实施例；以及
图6是可采用在图1-5中示出的任何弹性平均对准系统的运输工具的侧视图。
具体实施方式
下列描述在本质上仅仅是示例性的且并不旨在限制本公开、其应用或使用。例如，所示出的实施例可应用至运输工具部件，而本文所公开的系统可用于任何合适的部件来为各种配合部件和部件应用（其包括许多工业、消费品（例如消费性电子产品、各种器具等等）、运输、能源和航空应用，并且更具体地包括许多其它类型的运输工具部件和应用，例如各种内部的、外部的、电气的以及机罩下的运输工具部件和应用）的精确定位和对准提供固定和弹性平均。应当理解的是，贯穿附图，相应的附图标记指代相似的或相应的部件和特征。
如本文中所使用的，术语“可弹性变形的”指的是包括部件特征的部件或部件的部分包括具有大体弹性变形特性的材料，其中该材料配置成响应于力的施加而经历在它的形状、尺寸或两者中的弹性可逆的变化。引起材料的弹性可逆或弹性变形的力可包括拉力、压缩力、剪切力、弯曲或扭转力或者这些力的各种组合。可弹性变形材料可以呈现出例如根据胡克定律所描述的线性弹性变形，或者非线性弹性变形。
弹性平均提供在相配合的部件之间的界面的弹性变形，其中平均变形提供精确的对准，制造位置方差最小化至Xmin，其由Xmin=X/定义，其中X为相配合的部件的定位特征部的制造位置方差并且N为所插入的特征部的数量。为了获得弹性平均，可弹性变形部件配置成具有至少一个特征部且其接触表面是过约束的，并且设置与另一部件的配合特征部和它的接触表面的过盈配合。过约束条件和过盈配合使至少一个特征部或配合的特征部或两者特征部中的至少一个可恢复地可逆（弹性地）变形。部件的这些特征部的弹性可逆的本质允许部件的可重复的插入和取出，这有助于它们的组装和拆卸。在一些实施例中，取决于特定实施例的需求，配置成具有本文所公开的至少一个特征部和相关联的配合特征部的可弹性变形的部件可需要多于一个的此类特征部。部件的位置差异可引起变化的力被施加在接触表面的区域上，该接触表面是在过盈条件下部件的插入期间被过约束且接合的。应当领会到的是，单个插入的部件可以关于部件的周向的长度是弹性平均的。在共有的美国专利号8,695,201中详细地描述了弹性平均的原理，其公开内容整体上通过引用并入此文中。上文所公开的实施例提供这样的能力，即，将与上文描述的弹性平均原理不相容的或者进一步借助于包括如本文所公开的弹性平均系统进行辅助的现有部件转变成易于弹性平均以及具有与其相关联的益处的组件。
任何合适的可弹性变形材料可用于本文所公开的以及下文进一步讨论的配合部件和对准特征部，特别地是当形成至本文所描述的特征部时是可弹性变形的那些材料。这包括各种金属、聚合物、陶瓷、无机材料或玻璃，或者任何上述材料的复合材料，或者适于本文所公开的目的其的任何其它组合。设想到许多复合材料，包括各种填充聚合物，其包括玻璃、陶瓷、金属和无机材料的填充聚合物，尤其是玻璃、金属、陶瓷、无机或碳纤维的填充聚合物。可采用任何合适的填充物形态，包括颗粒和纤维的所有形状和尺寸。更特别地，可使用任何适当类型的纤维，包括连续纤维和非连续纤维、纺布和无纺布、毡制品或短纤维，或者其组合。可使用任何合适的金属，包括各种等级的钢和钢合金、铸铁、铝、镁或钛，或其的复合材料或其的任何其它组合。聚合物可包括热塑性聚合物或热固性聚合物或其的复合材料或其的任何其它组合，包括各种共聚物和共混聚合物。在一个实施例中，优选的塑料材料是具有弹性性质的一种材料，以便于弹性地变形而不会断裂，例如，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、以及更特别地聚碳酸酯ABS共混聚合物（PC/ABS）的材料。材料可以是以任何形式的并且由任何合适的工艺形成或制造来包括本文所描述的可变形特征部，所述材料包括经冲压的或成形的金属、复合材料或其它板材、锻件、挤出部件、压制部件、铸件或模制部件等等。可弹性变形的对准特征部和相关联的部件可以任何合适的方式形成。例如，可弹性变形的对准特征部和相关联的部件可整体形成，或者它们可完全分开形成并且随后附连在一起。当整体形成时，它们可由例如塑料注塑机器形成为单个的部件。当分开形成时，它们可由不同的材料形成以提供例如预定的弹性响应特性。可选择一种或多种材料来提供任何或所有可弹性变形对准特征部、相关联的部件或配合部件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。
如本文所采用的，术语运输工具不仅仅限于汽车、货车、小货车或运动型多用途车，还包括适于运输负载的任何自推进式或牵引式运输工具。
本文所描述的是这样的对准和保持系统，其具有带有对准孔的部件，所述对准孔接纳另一部件的可弹性变形对准构件。对准构件配置来插入至对准孔中，并且对准构件弹性地变形以易于将所述部件以预定的取向精确地对准在一起。然后，可弹性变形的锁定构件联接至对准构件以易于将相配合的部件固定在期望的取向上。
图1-3图示示例性的弹性平均对准系统10，其通常包括待与第二部件200配合的第一部件100。在第一和第二部件100、200之间的相配合的接合由锁定部件300固定。图1图示组装前的系统10，图2图示在第一组装步骤后的系统10，以及图3图示组装后的系统10。
在示例性实施例中，第一部件100包括可弹性变形对准构件102，第二部件200包括限定对准孔204的内壁202，并且锁定部件300包括可弹性变形的锁定构件302。对准构件102和对准孔204固定地配置在它们各自的部件100、200上或与其整体形成，用于在部件100和200相配合时合适的对准和取向。虽然图示出三个对准构件102和对准孔204，但是部件100和200可具有任何数量的相对应的对准构件102和对准孔204以及其组合。此外，锁定部件300可具有任何数量的锁定构件302。
如本文更详细地讨论地，可弹性变形的对准构件102配置并且设置成过盈地、可变形地以及配合地接合对准孔204，以精确地将第一部件100与第二部件200在两个方向或四个方向（例如正交坐标系的+/-x-方向和+/-y-方向，这在本文中称作双向对准和四向对准）上对准。
如本文更详细地讨论地，可弹性变形的锁定构件302配置且设置成过盈地、可变形地以及配合地接合对准构件102，以使对准构件102弹性变形（或进一步地弹性变形）以及将第一部件100锁定或固定至第二部件200。
在示例性实施例中，第一部件100通常包括外面104和内面106，对准构件102从内面106延伸。对准构件102是大体圆形中空的管，其具有中心轴线108、联接至内面106的近端110以及远端112。然而，对准构件102可具有任何截面形状，其使得系统10能够如本文所描述地起作用。例如，对准构件102可以是三叶形的、矩形的或菱形的形状。对准构件102包括内表面114，其具有形成在其中的接合或锁定通道或凹口116，其可部分地延伸穿过构件102（如所示出的）或围绕构件周向的一部分完全穿过构件102。此外，凹口116可围绕对准构件102的周向的全部或任何部分延伸。
第一部件100可以可选地包括用于接合和支撑第二部件200的一个或更多个支柱（stand-off）118，并且远端112可包括保持构件120，该保持构件120从对准构件外表面122向外延伸并且配置来接合第二部件200。在示例性实施例中，第一部件100由例如塑料的可弹性变形材料制成。然而，第一部件100可由使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何合适的材料制成。
第二部件200通常包括外面206和内面208。在示例性实施例中，对准孔204示出为具有大体圆形的截面。可替代地，对准孔204可具有使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何形状。例如，对准孔204可以是长槽（例如，与在共同待决的美国专利申请号13/187,675中所描述的以及具体地在其图13中示出的弹性管对准系统的形状类似）。在示例性实施例中，第二部件200由例如金属板材的刚性材料制造。然而，第二部件200可由使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何合适的材料制造。
锁定部件300通常包括外面304和内面306，锁定构件302从所述内面306延伸。锁定构件302是大体圆形的中空管，其具有中心轴线308、联接至内面306的近端310以及远端312。然而，锁定构件302可具有使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何截面形状。例如，锁定构件302可为细长形的或椭圆形的形状并且具有多个片（tab）或部分（参见图4）。远端312包括突出或接合构件314，其从锁定构件外表面316向外延伸并且配置来接合锁定凹口116。在示例性实施例中，锁定部件300可由例如塑料的可弹性变形材料制成。然而，锁定部件300可由使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何合适的材料制成。
虽然不限于任何特定的结构，第一部件100可以是运输工具的装饰性装饰部件，其中用户可见的侧面是外面104，并且第二部件200可以是支撑子结构，该支撑子结构是运输工具的部分或者附接至其，并且第一部件100以精确对准的方式固定安装在该支撑子结构上。
为了提供这样的布置，即可弹性变形的对准构件102配置且设置成与对准孔204过盈地、可变形地且配合地接合，对准孔204的直径或截面的尺寸小于对准构件102的直径或截面的尺寸，这在可弹性变形的对准构件102和对准孔204之间必定形成有目的性的过盈配合。如此，当被插入至对准孔204中时，可弹性变形的对准构件102的部分弹性地变形至弹性平均的最终构型，其将对准构件102与对准孔204在四个平面正交方向（+/-x-方向和+/-y-方向）上对准。在对准孔204是长槽（例如，图4）的情况下，对准构件102在两个平面正交方向（例如+/-y-方向）上对准。然而，当采用锁定部件300时，在一些实施例中，第二部件可包括这样的对准孔204a，即所述对准孔204a具有比对准构件102更大的直径或截面（参见图2）。
为了提供这样的布置，即可弹性变形的锁定构件302配置且设置成与对准构件102过盈地、可变形地且配合地接合，对准构件102的内直径或截面的尺寸小于锁定构件302的外直径或截面的尺寸，这在可弹性变形的构件102、302之间必定形成有目的性的过盈配合。如此，当被插入至对准构件102中时，可弹性变形的锁定构件302的部分使对准构件102从中心轴线108向外弹性地变形，使得远端112向外弯曲（图3）。这有助于增大在对准构件外表面122和内壁202之间的接触，并且如果存在，这将保持构件120定位成与第二部件外表面206接触（或紧密接近），从而以期望的取向将第一部件100相对于第二部件200锁定或固定。此外，在插入之后，接合构件314至少部分地插入或就座在锁定凹口116中，以将锁定构件302锁定或固定在对准构件102内。
如图2和图3中所示出的，利用对准构件204a，将锁定构件302插入至对准构件102中使得对准构件102在内壁202上弹性地向外弯曲至弹性平均的最终构型，其将对准构件102与对准孔204在两个或四个平面正交方向上对准。
对准构件102包括保持构件120以在锁定构件302插入至对准构件102中时将对准构件102保持在对准孔204内。在示例性实施例中，保持构件120包括插入表面124和保持表面126。插入表面124从对准构件外表面122成角度地延伸，并且易于将对准构件102插入至对准孔204中。在插入后并且在将锁定构件302插入至对准构件102中后，保持表面126与外表面206接合或紧密接近，以有助于防止对准构件102从对准孔204、204a退出或以其它方式被移除。在示例性实施例中，保持构件122具有大体三角形的截面。可替代地，保持构件122可具有使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何合适的形状。如此，保持构件122有助于改善对准构件102在对准孔204、204a内的保持。
锁定构件302包括接合构件314以易于将锁定构件302插入且保持在对准构件102内。在示例性实施例中，接合构件314包括插入表面318和保持表面320。插入表面318从锁定构件外表面316成角度地延伸并且易于将锁定构件302插入至对准构件102中。在插入之后，保持表面320接合锁定凹口116以有助于防止锁定构件302从对准构件102退出或以其它方式被移除。在示例性实施例中，接合构件314具有大体三角形的截面。可替代地，接合构件314可具有使得系统10能够如本文所描述的起作用的任何合适的形状。因此，接合构件314和锁定凹口116有助于改善锁定构件302在对准构件102内的保持。
支柱118可相对于对准构件102间隔开，使得它们在高于第一部件内面106的高度“h”处设置支撑平台。当可弹性变形的对准构件102插入至对准孔204中时，第二部件内面208与支柱118接触。支柱118设置并且配置成在高于基部、内面108的“h”高度处（图2和图3）在对准孔204和可弹性变形的对准构件102之间提供最终位置取向。虽然图1在相对于部件内面108的高度“h”处以立柱的形式示出四个支柱118，但是将领会到的是，本发明的范围并不受这样的限制并且还包括适于本文所公开目的的其它数量和形状的支柱118，并且还包括以围绕对准构件102设置的连续环（未示出）形式的支柱。在本文所公开的本发明的范围内预期和考虑到具有此类支柱布置的实施例。此外，虽然图1-3示出在内面106上整体成形的支柱118，但是将领会到的是，类似的功能可由在内面208上整体形成额支柱118来实现，这在本文中被预期和被认为是在本文所公开的本发明的范围内的。可替代地，系统10可以不包括支柱。
虽然图1-3描绘在相应的孔204中的三个可弹性变形的对准构件102以提供第一部件100相对于第二部件200的四向对准，将领会到的是，本发明的范围并不受这样的限制并且还包括其它数量和类型的可弹性变形的对准元件，其与可弹性变形的对准构件102和相对应的孔204结合地使用。
图4图示对准系统20的可替代实施例，其与对准系统10类似，除了系统20包括几何特征以有助于在锁定构件302和对准构件102之间在期望的取向上的联接。特别地，在示例性实施例中，对准孔204形成为长槽，并且锁定构件302形成为相对的、弯曲的或新月形的片322和324。如此，当对准构件102插入至长槽204中时，在锁定构件302的长度与长槽204的长度对准时，锁定构件302可仅插入至对准构件102中。如此，长槽204和片322、324的几何形状允许仅两个取向用于安装（即，如所示出的以及锁定构件302旋转180°）。
图5图示对准系统30的另一可替代的实施例，其与对准系统10类似，除了系统30包括定位特征部128和326以易于在锁定构件302和对准构件102之间在期望的取向上的联接。具体地，在示例性实施例中，对准构件102包括形成在其中的定位通道128，并且锁定构件302包括定位肋326。如此，为了将锁定构件302插入至对准构件102中，锁定构件302必须取向来将定位肋326与定位通道128对准。通过这种方式，在锁定构件302插入至对准构件102中时，定位通道128接纳定位肋326。定位特征部128允许仅单个的安装取向。可替代地，构件102、302可包括多个定位特征部128、326。
考虑到所有前述内容，并且现参照图6，将领会到的是，本发明的实施例还包括运输工具40，其具有本体42，该本体42具有如本发明所公开的与本体42整体布置的弹性平均对准系统10。在图6的实施例中，弹性平均对准系统10被示出形成运输工具40的前格栅的至少一部分。然而，预期到，如本文所公开的弹性平均对准系统10可与运输工具40的其它特征部或部件（例如，内门装饰、控制台部件、行李箱仓、内衬、箱以及容器）一起使用。如此，弹性平均对准系统10可被使用来有助于各种构型的内部系统和部件。
制造弹性平均对准系统10的示例性方法包括形成带有至少一个对准构件102的第一部件100，形成带有至少一个对准构件204的第二部件200，以及形成带有至少一个锁定构件的锁定构件300。对准构件102形成有锁定凹口116并且可形成带有保持构件120。锁定构件302形成带有接合构件314。对准构件102还可形成有定位通道128并且锁定构件302可形成带有定位肋326。
此文中描述了用于保持弹性平均配合组件的系统和方法。该系统通常包括第一部件，其具有可弹性变形的对准构件，该对准构件定位成用于插入第二部件的对准孔中。第一和第二部件的配合在相对应的一对或多对的可弹性变形对准构件和对准孔上方是弹性平均的，以将所述部件以期望的取向精确地配合。具有可弹性变形的锁定构件的第三部件定位成插入至对准构件中以使所述对准构件进一步弹性变形，并且锁定或固定在第一、第二和/或第三部件之间的取向。此外，对准构件和锁定构件可包括保持特征部以有助于将对准构件保持在对准孔内。因此，所描述的系统和方法有助于将两个或更多个部件在期望的取向上精确地对准。
虽然已参照示例性实施例描述本发明，但是本领域技术人员应当理解的是，可做出各种改变并且等同方案可针对于其要素被替代而不偏离本发明的范围。此外，可做出许多修改以将特定的位置或材料与本发明的教导相适应而不偏离其基本范围。因此，旨在表示，本发明并不限于所公开的特定的实施例，而且本发明将包括落入本申请的范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种弹性平均对准系统，包括：
第一部件，其包括管状的对准构件；
第二部件，其包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接所述第一部件和所述第二部件；以及
第三部件，其包括锁定构件，所述锁定构件配置成用于插入至所述对准构件中，
其中，所述对准构件是可弹性变形材料，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准，并且其中所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述锁定构件包括外表面，所述外表面具有从其延伸的接合构件，并且所述对准构件包括内表面，所述内表面具有形成在其中的凹口，所述凹口配置来在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述接合构件。
3.如权利要求2所述的系统，其中，所述接合构件包括成角度地延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述锁定构件插入至所述对准构件，且所述保持面配置来接合所述凹口以有助于防止所述锁定构件从所述对准构件的移除。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述对准构件包括从其延伸的保持构件。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述保持构件包括成角度延伸的插入面和保持面，所述插入面配置来易于所述对准构件插入至所述对准孔，且所述保持面配置来与所述第二部件的一部分接合以有助于防止所述对准构件从所述对准孔的移除。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述对准构件包括定位通道并且所述锁定构件包括定位肋，其中所述定位通道配置来在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述定位肋。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述第三部件包括多于一个的锁定构件。
8.一种运输工具，包括：
本体；以及
弹性平均对准系统，其整体布置在所述本体内，所述弹性平均对准系统包括：
第一部件，其包括管状的对准构件；
第二部件，其包括限定对准孔的内壁，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接所述第一部件和所述第二部件；以及
第三部件，其包括锁定构件，所述锁定构件配置用于插入至所述对准构件中，
其中，所述对准构件是可弹性变形材料，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准，并且其中所述锁定构件是可弹性变形材料，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
9.一种制造弹性平均对准系统的方法，所述方法包括：
形成包括管状的对准构件的第一部件；
形成包括限定对准孔的内壁的第二部件，所述对准孔配置来接纳所述对准构件以联接所述第一部件和所述第二部件；
形成包括锁定构件的第三部件，所述锁定构件配置用于插入至所述对准构件中；
由可弹性变形材料形成所述对准构件，使得在所述对准构件插入至所述对准孔中和/或所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述对准构件弹性地变形至弹性平均的最终构型，以易于将所述第一部件和所述第二部件在期望的取向上对准；以及
由可弹性变形材料形成所述锁定构件，使得在所述锁定构件插入至所述对准构件中时，所述锁定构件弹性地变形并且朝着所述内壁向外推动所述对准构件，以易于在期望的取向上使所述第一部件固定至所述第二部件。
10.如权利要求9所述的方法，其还包括：
形成具有外表面的所述锁定构件，所述外表面具有从其延伸的接合构件；以及
形成具有内表面的所述对准构件，所述内表面具有形成在其中的凹口，所述凹口配置来在所述锁定构件插入至所述对准构件中时接纳所述接合构件。
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