DE102014104559A1 - Elastische Halteanordnung für zusammenfügbare Komponenten und Verfahren zur Montage - Google Patents

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Abstract

Eine elastische Halteanordnung für zusammenfügbare Komponenten umfasst eine erste Komponente mit einer ersten Oberfläche. Es ist auch eine zweite Komponente mit einer zweiten Oberfläche und einer dritten Oberfläche enthalten, wobei die zweite Komponente so konfiguriert ist, dass sie mit der ersten Komponente zusammengefügt wird. Ferner ist ein Aufnahmemerkmal enthalten, das nahe einer Eingriffsseite der zweiten Komponente ausgebildet ist und eine Stiftumfangsoberfläche definiert. Noch ferner ist ein elastisch verformbarer Stift enthalten, der wirksam mit der ersten Oberfläche gekoppelt ist und sich von dieser weg erstreckt, wobei der elastisch verformbare Stift aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet ist, um sich nahe der Stiftumfangsoberfläche beim Kontakt mit dem Aufnahmemerkmal elastisch zu verformen.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zusammenfügbare Komponenten und insbesondere auf eine elastische Halteanordnung für zusammenfügbare Komponenten sowie ein Verfahren zur Montage von zusammenfügbaren Komponenten.
  • HINTERGRUND
  • Derzeit unterliegen Komponenten, die in einem Herstellungsprozess zusammengefügt werden sollen, einer Positionsvariation auf der Basis der Zusammenfügungsanordnungen zwischen den Komponenten. Eine übliche Anordnung umfasst Komponenten, die gegenseitig in Bezug aufeinander durch 2-Weg- und/oder 4-Weg-Steckerausrichtungsmerkmale angeordnet werden; typischerweise unterdimensionierte Strukturen, die in entsprechenden überdimensionierten Buchsenausrichtungsmerkmalen wie z. B. Löchern in Form von Öffnungen und/oder Schlitzen aufgenommen werden. Alternativ kann ein doppelseitiges Klebeband, Klebstoffe oder Schweißprozesse verwendet werden, um Teile zusammenzufügen. Ungeachtet der genauen Zusammenfügungsanordnung besteht ein Zwischenraum zwischen zumindest einem Abschnitt der Ausrichtungsmerkmale, der vorbestimmt ist, um erwartete Größen- und Positionsvariationstoleranzen der Zusammenfügungsmerkmale infolge von Herstellungsvarianzen (oder Fertigungsvarianzen) anzupassen. Folglich ist das Auftreten von signifikanten Positionsvariationen zwischen den zusammengefügten Komponenten möglich, was zur Anwesenheit von unerwünscht großen und veränderlichen Lücken und einem ansonsten schlechten Sitz beitragen kann. Der Zwischenraum zwischen den Ausrichtungs- und Befestigungsmerkmalen kann zu einer relativen Bewegung zwischen zusammengefügten Komponenten führen, die zu einer schlechten wahrgenommenen Qualität beitragen. Zusätzliche unerwünschte Effekte können beispielsweise Quietschen und Rattern der zusammengefügten Komponenten umfassen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst eine elastische Halteanordnung für zusammenfügbare Komponenten eine erste Komponente mit einer ersten Oberfläche. Es ist auch eine zweite Komponente mit einer zweiten Oberfläche und einer dritten Oberfläche enthalten, wobei die zweite Komponente so konfiguriert ist, dass sie mit der ersten Komponente zusammengefügt wird. Ferner ist ein Aufnahmemerkmal enthalten, das nahe einer Eingriffsseite der zweiten Komponente ausgebildet ist und eine Stiftumfangsoberfläche definiert. Noch ferner ist ein elastisch verformbarer Stift enthalten, der wirksam mit der ersten Oberfläche gekoppelt ist und sich von dieser weg erstreckt, wobei der elastisch verformbare Stift aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet ist und dazu konfiguriert ist, sich nahe der Stiftumfangsoberfläche beim Kontakt mit dem Aufnahmemerkmal elastisch zu verformen.
  • In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Montieren von zusammenfügbaren Komponenten geschaffen. Das Verfahren umfasst das Einsetzen eines elastisch verformbaren Stifts einer ersten Komponente in ein Aufnahmemerkmal einer zweiten Komponente, wobei der elastisch verformbare Stift einen Stiftumfang umfasst und das Aufnahmemerkmal einen Aufnahmemerkmalsumfang umfasst. Das Verfahren umfasst auch das Kontaktieren einer Stiftumfangsoberfläche des elastisch verformbaren Stifts mit dem Aufnahmemerkmal, um eine Kontakteinflussbedingung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente aufzuerlegen. Das Verfahren umfasst ferner das elastische Verformen des elastisch verformbaren Stifts nahe der Stiftumfangsoberfläche beim Kontakt mit dem Aufnahmemerkmal.
  • Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Details zeigen sich lediglich beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug nimmt, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Vorderendes eines Fahrzeugs ist;
  • 2 eine Seitenaufrissansicht einer elastischen Halteanordnung ist;
  • 3 eine Draufsicht der elastischen Halteanordnung von 2 ist;
  • 4 eine teilweise Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform der elastischen Halteanordnung ist;
  • 5 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 von 3 eines Einführungsabschnitts einer zweiten Komponente der elastischen Halteanordnung ist; und
  • 6 ein Ablaufdiagramm ist, das ein Verfahren zur Montage von zusammenfügbaren Komponenten darstellt.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Mit Bezug auf 1–3 ist eine elastische Halteanordnung 10 dargestellt. Die elastische Halteanordnung 10 umfasst zusammenfügbare Komponenten wie z. B. eine erste Komponente 12 und eine zweite Komponente 14, die so konfiguriert sind, dass sie in Bezug aufeinander zusammengefügt und ausgerichtet werden. In einer Ausführungsform wird die elastische Halteanordnung 10 in einer Fahrzeuganwendung verwendet. Selbstverständlich können jedoch die Komponenten zahlreichen anderen Anwendungen und Industrien zugeordnet sein, wie beispielsweise Haushaltsgerät- und Luft- und Raumfahrtanwendungen. In einer beispielhaften Ausführungsform wie z. B. der vorstehend erwähnten Fahrzeuganwendung umfasst die erste Komponente 12 eine Kraftfahrzeugfrontblende und die zweite Komponente 14 umfasst einen Kraftfahrzeugspoiler.
  • Obwohl sie in einer spezifischen Geometrie dargestellt sind, können die erste Komponente 12 und die zweite Komponente 14 in zahllosen Geometrien konfiguriert sein. Ungeachtet der genauen Geometrie der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 ist die erste Komponente 12 dazu konfiguriert, sich auf die zweite Komponente 14 auszurichten und mit dieser passend zusammenzufügen, was nachstehend im Einzelnen beschrieben wird. In einer alternativen Ausführungsform können anstatt von zwei Komponenten mit der elastischen Halteanordnung 10 zusätzliche oder Zwischenschichten oder Zwischenkomponenten enthalten sein. Es ist zu erkennen, dass die elastische Halteanordnung 10 zum Schaffen einer selbstausrichtenden Beziehung zwischen Komponenten wie z. B. der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 zueinander verwendet werden soll, während sie auch beim sicheren Zusammenfügen der Komponenten miteinander unterstützt. Selbstverständlich könnte diese Ausführungsform auch entlang einer einzelnen Seite oder eines spezifischen Orts verwendet werden, während andere elastisch gemittelte Merkmale an einer alternativen Seite oder an einem alternativen Ort verwendet werden könnten.
  • Die erste Komponente 12 umfasst einen Hauptabschnitt 16 mit einer ersten Oberfläche 18, die typischerweise eine im Wesentlichen planare Oberfläche ist. Die erste Komponente 12 umfasst auch einen elastisch verformbaren Stift 20, der sich vom Hauptabschnitt 16 in einer Richtung relativ senkrecht von einer Ebene, in der die erste Oberfläche 18 angeordnet ist, erstreckt. Der elastisch verformbare Stift 20 ist mit dem Hauptabschnitt 16 wirksam gekoppelt und kann einteilig mit dem Hauptabschnitt 16 ausgebildet sein. Der elastisch verformbare Stift 20 umfasst einen Stiftabschnitt 22 und einen Kopfabschnitt 24. Die zweite Komponente 14 umfasst ein Aufnahmemerkmal 26, das sich von einer Eingriffsseite 28 als Ausschnittabschnitt nach innen erstreckt, der dazu konfiguriert ist, beim Zusammenfügen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 mit dem elastisch verformbaren Stift 20 in Eingriff zu kommen und diesen aufzunehmen. Obwohl auf einen einzelnen elastisch verformbaren Stift und ein einzelnes Aufnahmemerkmal Bezug genommen wird, können Ausführungsformen der elastischen Halteanordnung 10 mehrere elastisch verformbare Stifte und mehrere Aufnahmemerkmale umfassen, wie nachstehend im Einzelnen beschrieben wird.
  • Der elastisch verformbare Stift 20 und das Aufnahmemerkmal 26 können aus zahlreichen in Erwägung gezogenen Ausführungsformen ausgebildet sein. In der beispielhaften Ausführungsform ist der Stiftabschnitt 22 des elastisch verformbaren Stifts 20 als relativ röhrenförmiges Element ausgebildet und es ist zu erkennen, dass der Stiftabschnitt 22 ein massives röhrenförmiges Element oder ein röhrenförmiges Element mit einem hohlen Abschnitt umfassen kann. Der Kopfabschnitt 24 des elastisch verformbaren Stifts 20 ist aus einer bauchigen Struktur ausgebildet, die sich sanft mit dem Stiftabschnitt 22 vereinigt. Der Kopfabschnitt 24 umfasst einen maximalen Durchmesser 30, der größer ist als eine Stiftbreite 32 des Stiftabschnitts 22.
  • Das Aufnahmemerkmal 26 umfasst einen gekerbten Ausschnitt, der einen Schlitzabschnitt 34 umfasst, der sich von der Eingriffsseite 28 nach innen erstreckt und durch eine erste Kante 36 und eine zweite Kante 38 definiert ist. Die erste Kante 36 und die zweite Kante 38 erstrecken sich jeweils von der Eingriffsseite 28 zu einem Halsbereich 40. Wenn sich die erste Kante 36 und die zweite Kante 38 von der Eingriffsseite 28 in Richtung des Halsbereichs 40 nach innen erstrecken, ist jede einwärts zueinander sowie in Richtung der Achse 42 abgewinkelt. Das Aufnahmemerkmal 26 umfasst auch einen Stifthalteabschnitt 44, der in einer Position der zweiten Komponente 14 angeordnet ist, die radial einwärts vom Schlitzabschnitt 34 an einer Stelle unmittelbar benachbart zum Halsbereich 40 liegt. Der Stifthalteabschnitt 44 ist durch eine Stifthalteabschnittsoberfläche 46 (kann auch als Aufnahmemerkmalsumfangsoberfläche bezeichnet werden) definiert, die geometrisch im Wesentlichen dem Stiftabschnitt 22 des elastisch verformbaren Stifts 20 entspricht. Das Aufnahmemerkmal 26 bildet effektiv eine Öffnung, die sich durch die zweite Komponente 14 von einer zweiten Oberfläche 47 zu einer dritten Oberfläche 49 erstreckt.
  • Wie aus der Beschreibung hier ersichtlich ist, erleichtert die elastisch verformbare Art der Stifte in Kombination mit den vorstehend beschriebenen speziellen Orientierungen die genaue Ausrichtung der ersten Komponente 12 relativ zur zweiten Komponente 14 durch Berücksichtigen einer Positionsvariation der Halte- und/oder Anordnungsmerkmale der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14, die aufgrund von Herstellungsprozessen von Natur aus vorhanden sind. Die selbstausrichtenden Vorteile, die der elastischen Halteanordnung 10 zugeordnet sind, werden nachstehend im Einzelnen beschrieben.
  • Der elastisch verformbare Stift 20 der ersten Komponente 12 wird am Aufnahmemerkmal 26 der zweiten Komponente 14 bei der Translation der ersten Komponente 12 in Richtung der zweiten Komponente 14 (oder umgekehrt) angeordnet und damit in Eingriff gebracht. In dieser Weise wird die erste Komponente 12 beim Eingriff des elastisch verformbaren Stifts 20 mit dem Aufnahmemerkmal 26 in die zweite Komponente 14 eingepresst. Insbesondere kommt eine Stiftumfangsoberfläche 48 des Stiftabschnitts 22 mit der ersten Kante 36 und der zweiten Kante 38 an einem Ort zwischen der Eingriffsseite 28 und dem Halsbereich 40 (d. h. innerhalb des Schlitzabschnitts 34) in Eingriff. Die anschließende Translation führt zu einer elastischen Verformung des Stiftabschnitts 22. Insbesondere umfasst der Halsbereich 40 eine Halsbreite, die kleiner ist als die Stiftbreite 32, wodurch ein Kontakt zwischen dem Stiftabschnitt 22 und dem Aufnahmemerkmal 26 sichergestellt wird. Die elastische Verformung des Stiftabschnitts 22 kann ferner durch Ausführungsformen mit einem hohlen Stiftabschnitt 22 erleichtert werden. Die Leerstelle an Material nahe dem hohlen Abschnitt verbessert die Flexibilität des Stiftabschnitts 22. Ungeachtet dessen, ob der Stiftabschnitt 22 massiv oder hohl ist, wird der Stiftabschnitt 22 weiter durch den Halsbereich 40 und in den Stifthalteabschnitt 44 verschoben.
  • Irgendein geeignetes elastisch verformbares Material kann für den elastisch verformbaren Stift 20 verwendet werden. Der Begriff ”elastisch verformbar” bezieht sich auf Komponenten oder Abschnitte von Komponenten mit Komponentenmerkmalen mit Materialien mit einer im Allgemeinen elastischen Verformungseigenschaft, wobei das Material so konfiguriert ist, dass es einer elastisch reversiblen Änderung seiner Form, Größe oder beider in Ansprechen auf das Aufbringen einer Kraft unterzogen wird. Die Kraft, die die elastisch reversible oder elastische Verformung des Materials bewirkt, kann eine Zug-, Druck-, Scher-, Biege- oder Torsionskraft oder verschiedene Kombinationen dieser Kräfte umfassen. Die elastisch verformbaren Materialien können eine lineare elastische Verformung, beispielsweise die gemäß dem Hooke'schen Gesetz beschriebene, oder eine nichtlineare elastische Verformung aufweisen.
  • Zahlreiche Beispiele von Materialien, die zumindest teilweise die Komponenten bilden können, umfassen verschiedene Metalle, Polymere, Keramiken, anorganische Materialien oder Gläser oder Verbundstoffe aus irgendeinem der vorstehend erwähnten Materialien oder beliebige andere Kombinationen davon. Viele Verbundmaterialien werden in Erwägung gezogen, einschließlich verschiedener gefüllter Polymere, einschließlich mit Glas, Keramik, Metall und anorganischem Material gefüllten Polymeren, insbesondere mit Glas, Metall, Keramik, anorganischem Material oder mit Kohlenstofffasern gefüllten Polymeren. Eine beliebige geeignete Füllstoffmorphologie kann verwendet werden, einschließlich aller Formen und Größen von Partikeln oder Fasern. Insbesondere kann irgendein geeigneter Typ von Faser verwendet werden, einschließlich kontinuierlicher und diskontinuierlicher Fasern, gewebter und ungewebter Stoffe, Filze oder Wergen, oder einer Kombination davon. Ein beliebiges geeignetes Metall kann verwendet werden, einschließlich verschiedener Klassen und Legierungen von Stahl, Gusseisen, Aluminium, Magnesium oder Titan oder Verbandstoffe davon oder beliebige andere Kombinationen davon. Polymere können sowohl thermoplastische Polymere als auch wärmehärtende Polymere oder Verbundstoffe davon oder beliebige andere Kombinationen davon umfassen, einschließlich einer breiten Vielfalt von Copolymeren und Polymergemischen. Ein Beispiel eines geeigneten Polymers umfasst Acetal (z. B. POM). In einer Ausführungsform ist ein bevorzugtes Kunststoffmaterial eines mit elastischen Eigenschaften, um es ohne Bruch elastisch zu verformen, wie beispielsweise ein Material mit einem Acrylnitrilbutadienstyrol-Polymer (ABS-Polymer) und insbesondere ein Polycarbonat-ABS-Polymer-Gemisch (PC/ABS) wie z. B. ein ABS-Acryl. Das Material kann in irgendeiner Form vorliegen und durch irgendeinen geeigneten Prozess ausgebildet oder hergestellt werden, einschließlich geprägten oder geformten Metalls, Verbundstoff- oder anderer Platten, Schmiedeteilen, extrudierter Teile, gepresster Teile, Gussstücken oder geformter Teile und dergleichen, so dass sie die hier beschriebenen verformbaren Merkmale umfassen. Das Material oder die Materialien können so ausgewählt werden, dass sie eine vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik des elastisch verformbaren Stifts 20 bereitstellen. Die vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik kann beispielsweise einen vorbestimmten Elastizitätsmodul und/oder Reibungskoeffizienten umfassen.
  • Die genaue Position, in der der Eingriff zwischen der Stiftabschnittumfangsoberfläche 48 und dem Aufnahmemerkmal 26 stattfindet, variiert in Abhängigkeit von der Positionsvarianz, die durch die Herstellungsfaktoren auferlegt wird. Aufgrund der elastisch verformbaren Eigenschaften des elastischen Materials, das den elastisch verformbaren Stift 20 bildet, ist die Kritizität des anfänglichen Orts des Eingriffs verringert. Ein weiteres Einsetzen des elastisch verformbaren Stifts 20 in das Aufnahmemerkmal 26 führt schließlich zu einer vollständig eingerückten Position des elastisch verformbaren Stifts 20. In der vollständig eingerückten Position wird ein enger, angepasster Eingriff zwischen dem elastisch verformbaren Stift 20 und dem Aufnahmemerkmal 26 durch die Kontaktgrenzfläche zwischen der Stiftabschnittsumfangsoberfläche 48 und der Halteabschnittsoberfläche 46 erreicht. Eine solche Bedingung wird durch Bemessen eines Stiftumfangs so, dass er größer ist als ein Haltemerkmalsumfang, sichergestellt. Die Beeinflussung zwischen dem Stiftabschnitt 22 und der Halteabschnittsoberfläche 46 bewirkt eine elastische Verformung nahe der Stiftabschnittsumfangsoberfläche 48. Die Formbarkeit der Materialien verringert Probleme, die mit der Positionsvarianz verbunden sind. Im Gegensatz zu einem starren Einsatz, der typischerweise zu Spalten zwischen dem Einsatz und der Aufnahmestruktur an Abschnitten um den Umfang des Einsatzes führt, verformt sich der elastisch verformbare Stift 20 insbesondere vorteilhafterweise, um die Ausrichtung der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 aufrechtzuerhalten, während auch Spalte verringert oder beseitigt werden, die mit Herstellungsanforderungen verbunden sind. Die Anordnung verringert auch vorteilhafterweise die Anzahl von mechanischen Befestigungsvorrichtungen wie z. B. Gewindebefestigungsvorrichtungen, die für die Befestigung der Komponenten erforderlich sind, wodurch die Kosten und die Komponentenverschlechterung verringert werden.
  • Die elastische Verformung des Stiftabschnitts 22 kann auch als Biegeverformung auftreten, um die elastische Mittelung zwischen den Zusammenfügungskomponenten zu verbessern. Wie bei der Kompression des Stiftabschnitts 22, wie vorstehend beschrieben, und der Dehnung des Stiftabschnitts 22, wie nachstehend im Einzelnen beschrieben, berücksichtigt die Biegung des Stiftabschnitts 22 eine Positionsvariation und schafft eine elastische Mittelung durch Ermöglichen einer Nachgiebigkeit in Richtungen, die eine Biegung des Stiftabschnitts 22 erfordern.
  • Mit Bezug auf 2–4 wird zusätzlich zum Halten der zweiten Komponente 14 in einer ersten Richtung 50 und einer zweiten Richtung 52 bei der Kontaktbeeinflussung zwischen dem Stiftabschnitt 22 des elastisch verformbaren Stifts 20 und der Aufnahmemerkmalsumfangsoberfläche 46 in einer vollständig eingerückten Position die zweite Komponente 14 in einer dritten Richtung 54 gehalten. Das Halten in der dritten Richtung 54 wird durch Auferlegen einer Kontakteinflussbedingung zwischen dem Kopfabschnitt 24 des elastisch verformbaren Stifts 20 und der dritten Oberfläche 49 der zweiten Komponente 14 erreicht. Ein Einführungsbereich 89 (5) kann enthalten sein, um das Einsetzen des Kopfabschnitts 24 nahe der dritten Oberfläche 49 zu erleichtern. Der Kontakt zwischen der ersten Oberfläche 18 der ersten Komponente 12 und der zweiten Oberfläche 47 der zweiten Komponente 14 kann durch Zwischenstrukturelemente hergestellt werden, die als Abstandhalter 56 bezeichnet werden, die wirksam mit der ersten Oberfläche 18 und/oder der zweiten Oberfläche 47 gekoppelt sind. Die Translation der ersten Komponente 12 in Richtung der und in die zweite Komponente 14 führt zu einem gegenseitigen Kontakt nahe den Abstandhaltern 56. Die Länge des Stiftabschnitts 22 des elastisch verformbaren Stifts 20 ist bemessen, um den Eingriff der dritten Oberfläche 49 der zweiten Komponente 14 mit dem Kopfabschnitt 24 der ersten Komponente 12 sicherzustellen, um die vorstehend angeführte Kontaktbeeinflussung zu erreichen. Insbesondere ist der elastisch verformbare Stift 20 so konfiguriert, dass er während des Einsetzens elastisch gedehnt wird. Beim Eingriff verformt sich der Kopfabschnitt 24 elastisch, um einen engen, angepassten Eingriff sowie das Halten der zweiten Komponente 14 in Bezug auf die dritte Richtung 54 zu erreichen, wodurch der elastisch verformbare Stift 20 in einen Spannungszustand gesetzt wird. Im gedehnten Spannungszustand kann sich der Stiftabschnitt 22 nahe den Abstandhaltern 56 zwischen der ersten Oberfläche 18 und der zweiten Oberfläche 47 verformen. Ein Beispiel dieser Verformung ist als ”S-förmiger” Kurvenabschnitt dargestellt, der eine Positionsvariation der Komponenten berücksichtigt (4).
  • Die erste Komponente 12 kann mehrere elastisch verformbare Stifte 20 umfassen, während die zweite Komponente 14 mehrere Aufnahmemerkmale 34 umfassen kann. Die mehreren Aufnahmemerkmale sind so angeordnet, dass sie entsprechend jeweilige Stifte in einer vorstehend im Einzelnen beschriebenen Weise aufnehmen. Die elastische Verformung der mehreren elastisch verformbaren Stifte mittelt elastisch irgendwelche Positionsfehler der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14. Mit anderen Worten, Spalte, die ansonsten aufgrund von Positionsfehlern vorhanden wären, die Abschnitten oder Segmenten der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 zugeordnet sind, insbesondere Anordnungs- und Haltemerkmalen, werden durch Kompensieren der Spalte mit einem übermäßig eingeschränkten Zustand von anderen elastisch verformbaren Stiften beseitigt. Insbesondere wird die Positionsvarianz jedes Stifts und/oder Aufnahmemerkmals durch die restlichen Stifte kompensiert, um die Positionsvarianz jedes Stifts insgesamt zu mitteln. Die elastische Mittelung schafft eine elastische Verformung der Grenzfläche(n) zwischen zusammengefügten Komponenten, wobei die mittlere Verformung eines genaue Ausrichtung schafft, wobei die Herstellungspositionsvarianz auf Xmin minimiert wird, die durch Xmin = X√N definiert ist, wobei X die Herstellungspositionsvarianz der Anordnungsmerkmale der zusammengefügten Komponenten ist und N die Anzahl von eingesetzten Merkmalen ist. Um eine elastische Mittelung zu erhalten, ist eine elastisch verformbare Komponente so konfiguriert, dass sie mindestens ein Merkmal und seine Kontaktoberfläche(n) aufweist, die übermäßig eingeschränkt ist (sind) und einen Presssitz mit einem Zusammenfügungsmerkmal einer anderen Komponente und seiner (seinen) Kontaktoberfläche(n) schafft (schaffen). Der übermäßig eingeschränkte Zustand und der Presssitz verformen nachgiebig reversibel (elastisch) das mindestens eine Merkmal und/oder das zugehörige Merkmal oder beide Merkmale. Die elastisch reversible Art dieser Merkmale der Komponenten ermöglicht ein wiederholtes Einsetzen und Herausziehen der Komponenten, was ihre Montage und Demontage erleichtert. Die Positionsvarianz der Komponenten kann zu veränderlichen Kräften führen, die über Bereichen der Kontaktoberflächen aufgebracht werden, die übermäßig eingeschränkt sind und während des Einsetzens der Komponente unter einer Einflussbedingung in Eingriff gebracht werden. Es ist zu erkennen, dass eine einzelne eingesetzte Komponente in Bezug auf eine Länge des Umfangs der Komponente elastisch gemittelt werden kann. Die Prinzipien der elastischen Mittelung sind im Einzelnen in der im gemeinsamen Besitz stehenden, gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 13/187,675 beschrieben, deren Offenbarung durch den Hinweis in ihrer Gesamtheit hier aufgenommen wird. Die vorstehend offenbarten Ausführungsformen schaffen die Fähigkeit, eine existierende Komponente, die mit den vorstehend beschriebenen elastischen Mittelungsprinzipien nicht kompatibel ist, in eine Anordnung umzusetzen, die die elastische Mittelung und die damit verbundenen Vorteile erleichtert.
  • Ein Verfahren 100 zum Montieren von zusammenfügbaren Komponenten wird auch geschaffen, wie in 6 und mit Bezug auf 1–5 dargestellt. Die elastische Halteanordnung 10 und insbesondere die elastisch verformbare Art der elastisch verformbaren Stifte 20 wurde vorher beschrieben und spezifische Strukturkomponenten müssen nicht genauer beschrieben werden. Das Verfahren 100 umfasst das Einsetzen 102 des elastisch verformbaren Stifts 20 in das Aufnahmemerkmal 26. Das Verfahren 100 umfasst auch das Kontaktieren 104 der Stiftumfangsoberfläche 48 mit dem Aufnahmemerkmal 26, um eine Kontakteinflussbedingung zwischen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 aufzuerlegen. Das Verfahren 100 umfasst ferner das elastische Verformen 106 des elastisch verformbaren Stifts 20 nahe der Stiftumfangsoberfläche 48 beim Kontaktieren 104 mit dem Aufnahmemerkmal 26.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist für den Fachmann auf dem Gebiet verständlich, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können und Elemente davon gegen Äquivalente ausgetauscht werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine spezielle Situation oder ein spezielles Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzbereich abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten speziellen Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Schutzbereich der Anmeldung fallen.

Claims (10)

  1. Elastische Halteanordnung für zusammenfügbare Komponenten, die umfasst: eine erste Komponente mit einer ersten Oberfläche; eine zweite Komponente mit einer zweiten Oberfläche und einer dritten Oberfläche, wobei die zweite Komponente so konfiguriert ist, dass sie mit der ersten Komponente zusammengefügt wird; ein Aufnahmemerkmal, das nahe einer Eingriffsseite der zweiten Komponente ausgebildet ist und eine Stiftumfangsoberfläche definiert; und einen elastisch verformbaren Stift, der mit der ersten Oberfläche wirksam gekoppelt ist und sich von dieser weg erstreckt, wobei der elastisch verformbare Stift aus einem elastisch verformbaren Material ausgebildet ist und so konfiguriert ist, dass er sich nahe der Stiftumfangsoberfläche beim Kontakt mit dem Aufnahmemerkmal elastisch verformt.
  2. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmemerkmal eine Kerbe umfasst, die sich von der Eingriffsseite nach innen erstreckt.
  3. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 1, wobei das Aufnahmemerkmal einen Schlitzabschnitt und einen Stifthalteabschnitt umfasst.
  4. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 3, wobei der Schlitzabschnitt durch eine erste Kante und eine zweite Kante definiert ist und wobei der Schlitzabschnitt sich von der Eingriffsseite zu einem Halsbereich erstreckt.
  5. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 4, wobei der elastisch verformbare Stift eine Stiftbreite umfasst und wobei der Halsbereich eine Halsbreite umfasst, die kleiner ist als die Stiftbreite.
  6. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 1, wobei der elastisch verformbare Stift einen Stiftabschnitt und einen Kopfabschnitt umfasst.
  7. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 6, wobei der Stiftabschnitt ein massives röhrenförmiges Element umfasst.
  8. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 6, wobei der Stiftabschnitt ein hohles röhrenförmiges Element umfasst.
  9. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 1, die ferner umfasst: mehrere elastisch verformbare Stifte, die wirksam mit der ersten Komponente gekoppelt sind; und mehrere Aufnahmemerkmale, die durch die zweite Komponente definiert sind und dazu konfiguriert sind, die mehreren elastisch verformbaren Stifte aufzunehmen.
  10. Elastische Halteanordnung nach Anspruch 9, die ferner eine vollständig eingerückte Position der ersten Komponente umfasst, wobei die vollständig eingerückte Position eine Kontaktbeeinflussung zwischen der Stiftumfangsoberfläche von jedem der mehreren elastisch verformbaren Stifte und der Aufnahmestruktur umfasst, wobei ein Ausmaß an Verformung der mehreren elastisch verformbaren Stifte insgesamt gemittelt wird.
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