DE102014104561A1

DE102014104561A1 - Elastische Rohrbefestigungsanordnung für Zusammenfügungskomponenten und Verfahren zum Zusammenfügen von Komponenten

Info

Publication number: DE102014104561A1
Application number: DE102014104561.0A
Authority: DE
Inventors: Steven E. Morris; Jennifer P. Lawall
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2014-04-01
Publication date: 2014-10-09
Also published as: US9382935B2; US20140301777A1; CN104100611B; BR102014003796A2; CN104100611A

Abstract

Es wird eine elastische Rohrbefestigungsanordnung für Zusammenfügungskomponenten geschaffen. Die elastische Rohrbefestigungsanordnung enthält eine erste Komponente, die eine erste Oberfläche aufweist. Außerdem ist eine zweite Komponente, die eine zweite Oberfläche, eine dritte Oberfläche und wenigstens eine Öffnung aufweist, enthalten, wobei die zweite Oberfläche dafür konfiguriert ist, sich auf die erste Oberfläche der ersten Komponente auszurichten und mit ihr in Eingriff zu gelangen. Ferner ist wenigstens ein elastisch verformbares Rohrelement enthalten, das in der Nähe der ersten Oberfläche mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine Außenoberfläche umfasst, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist und dafür konfiguriert ist, sich bei Kontakt mit wenigstens einer Öffnungswand der zweiten Komponente elastisch radial nach innen zu verformen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zusammenfügbarer Komponenten und insbesondere auf eine elastische Rohrbefestigungsanordnung sowie auf ein Verfahren zum Zusammenfügen von Komponenten.
HINTERGRUND
Aktuell werden Komponenten, die in einem Herstellungsprozess miteinander zusammengefügt werden sollen, auf der Grundlage der Zusammenfügungskonfigurationen zwischen den Komponenten einer Positionsänderung ausgesetzt. Eine übliche Anordnung enthält Komponenten, die durch 2-Wege- und/oder 4-Wege-Außenausrichtmerkmale wechselweise in Bezug zueinander gelegen sind; üblicherweise unterdimensionierte Strukturen, die in entsprechenden überdimensionierten Außenausrichtmerkmalen wie etwa Öffnungen in Form von Bohrungen und/oder Schlitzen aufgenommen sind. Alternativ können Klebstoffe, zweiseitiges Klebeband oder Schweißprozesse genutzt werden, um Teile zusammenzufügen. Unabhängig von der genauen Zusammenfügungsanordnung kann zwischen wenigstens einem Abschnitt der Ausrichtmerkmale, der dafür bestimmt ist, die erwarteten Größen- und Positionsschwankungstoleranzen der Zusammenfügungsmerkmale im Ergebnis der Herstellungsschwankungen (oder Fertigungsschwankungen) anzupassen, ein Zwischenraum vorgesehen sein. Im Ergebnis kann das Auftreten einer wesentlichen Positionsschwankung zwischen den zusammengefügten Komponenten zur Anwesenheit unerwünscht größerer und schwankender Zwischenräume und einer anderweitig schlechten Passung beitragen. Zusätzliche unerwünschte Wirkungen enthalten z. B. Quietschen, Rattern und insgesamt schlechte Qualitätsempfindung auf der Grundlage einer Relativbewegung der zusammengefügten Komponenten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform wird eine elastische Rohrbefestigungsanordnung für Zusammenfügungskomponenten geschaffen. Die elastische Rohrbefestigungsanordnung enthält eine erste Komponente, die eine erste Oberfläche aufweist. Außerdem ist eine zweite Komponente, die eine zweite Oberfläche, eine dritte Oberfläche und wenigstens eine Öffnung aufweist, enthalten, wobei die zweite Oberfläche dafür konfiguriert ist, sich auf die erste Oberfläche der ersten Komponente auszurichten und mit ihr in Eingriff zu gelangen. Ferner ist wenigstens ein elastisch verformbares Rohrelement enthalten, das in der Nähe der ersten Oberfläche mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine Außenoberfläche umfasst, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist und dafür konfiguriert ist, sich bei Kontakt mit wenigstens einer Öffnungswand der zweiten Komponente elastisch radial nach innen zu verformen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Zusammenfügen von Komponenten geschaffen. Das Verfahren enthält das Einführen wenigstens eines elastisch verformbaren Rohrelements einer ersten Komponente in wenigstens eine Öffnung einer zweiten Komponente. Außerdem enthält das Verfahren das Herstellen eines Kontakts einer Außenoberfläche des wenigstens einen elastisch verformbaren Rohrelements mit wenigstens einer Öffnungswand, um eine Kontakteingriffsbedingung zwischen der ersten Komponente und der zweiten Komponente aufzuerlegen. Ferner enthält das Verfahren das elastische Verformen des wenigstens einen verformbaren Rohrelements beim Herstellen eines Kontakts mit der wenigstens einen Öffnungswand. Nochmals weiter enthält das Verfahren das Verschieben der zweiten Komponente in Richtung der ersten Komponente über eine maximale Breite des Rohrelements hinaus.
Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen leicht aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen hervor.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten erscheinen nur beispielhaft in der folgenden ausführlichen Beschreibung von Ausführungsformen, wobei sich die ausführliche Beschreibung auf die Zeichnungen bezieht, in denen:
1 eine Aufriss-Teilquerschnittsansicht einer elastischen Rohrbefestigungsanordnung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform ist;
2 eine Querschnittsdraufsicht der elastischen Rohrbefestigungsanordnung aus 1 längs der Linie 2-2 ist;
3 eine Teilquerschnittsansicht im Aufriss der elastischen Rohrbefestigungsanordnung in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform ist;
4 eine vergrößerte Querschnittsansicht einer zweiten Komponente der elastischen Rohrbefestigungsanordnung ist;
5 eine Querschnittsansicht der elastischen Rohrbefestigungsanordnung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform ist; und
6 ein Ablaufplan ist, der ein Verfahren zum Zusammenfügen von Komponenten mit der elastischen Rohrbefestigungsanordnung veranschaulicht.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 und 2 ist eine elastische Rohrbefestigungsanordnung 10 dargestellt. Die elastische Rohrbefestigungsanordnung 10 umfasst zusammenfügbare Komponenten wie etwa eine erste Komponente 12 und eine zweite Komponente 14, die dafür konfiguriert sind, miteinander zusammengefügt und aufeinander ausgerichtet zu werden. In einer Ausführungsform wird die elastische Rohrbefestigungsanordnung 10 in einer Fahrzeuganwendung genutzt und umfasst sie Fahrzeuginnenkomponenten. Allerdings ist festzustellen, dass die Komponenten zahlreichen anderen Anwendungen und Branchen wie etwa z. B. Haushaltgeräte- und Luftfahrtanwendungen zugeordnet sein können.
Obwohl die erste Komponente 12 und die zweite Komponente 14 in einer spezifischen Geometrie dargestellt sind, können sie in zahlreichen Geometrien konfiguriert sein. Unabhängig von der genauen Geometrie der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 ist die erste Komponente 12 dafür konfiguriert, auf die zweite Komponente 14, die im Folgenden ausführlich beschrieben wird, ausgerichtet und passend mit ihr zusammengefügt zu werden. In einer alternativen Ausführungsform können anstelle zweier Komponenten, die die elastische Rohrbefestigungsanordnung 10 umfassen, zusätzliche Schichten oder Komponenten oder Zwischenschichten oder Zwischenkomponenten enthalten sein. Es wird gewürdigt werden, dass die elastische Rohrbefestigungsanordnung 10 zur Bereitstellung einer selbstjustierenden Beziehung zwischen Komponenten wie etwa der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 zueinander genutzt werden soll, während sie außerdem hilft, die Komponenten sicher zusammenzufügen.
Die erste Komponente 12 umfasst eine erste Oberfläche 16, die ein elastisch verformbares Rohrelement 18 aufweist, das funktional damit gekoppelt oder einteilig damit gebildet ist. In einer Ausführungsform ist das elastisch verformbare Rohrelement 18 eine damit gekoppelte geformte Komponente. Die erste Oberfläche 16 ist üblicherweise im Wesentlichen planar, kann aber geringfügig gekrümmt sein und kann eine geringfügige Aussparung oder Nut 17 enthalten, um einen vorstehenden Abschnitt des elastisch verformbaren Rohrelements 18 aufzunehmen. Die zweite Komponente 14 enthält eine zweite Oberfläche 20 und eine dritte Oberfläche 22, die jeweils relativ planar und im Wesentlichen parallel aufeinander ausgerichtet sind. Allerdings können wie bei der ersten Oberfläche 16 der ersten Komponente 12 die zweite Oberfläche 20 und die dritte Oberfläche 22 einen geringfügigen Grad einer Krümmung enthalten. Außerdem enthält die zweite Komponente 14 eine Öffnung 24, die durch die zweite Komponente 14 von der zweiten Oberfläche 20 zu der dritten Oberfläche 22 verläuft. Die Öffnung 24 ist durch eine Öffnungswand 26 definiert, die so positioniert ist, dass sie das elastisch verformbare Rohrelement 18 berührt und zusammendrückt. Die Öffnung 24 ist so konfiguriert, dass sie das elastisch verformbare Rohrelement 18 beim Zusammenfügen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 wenigstens teilweise darin aufnimmt. Wie gezeigt ist, kann die Öffnungswand 26 einen Abfasungsabschnitt 88 enthalten, der eine abgeschrägte Oberfläche umfasst, die dafür konfiguriert ist, ein "Einführungs"-Gebiet oder Führungsgebiet für die Außenoberfläche 34 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 bereitzustellen. Es werden zahlreiche Winkel des Abfasungsabschnitts 88 einschließlich eines Winkels senkrecht zu der zweiten Oberfläche 20 und/oder zu der dritten Oberfläche 22 betrachtet. Wie besser in 4 dargestellt ist, kann der Abfasungsabschnitt 88 der Öffnungswand 26 außerdem zwei Segmente enthalten, die unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. In einer solchen Ausführungsform ist wie oben beschrieben ein Einführungsgebiet vorgesehen, während das zusätzliche angewinkelte Segment beim Drücken der zweiten Komponente 14 in Richtung der ersten Komponente 12 durch das elastisch verformbare Rohrelement 18 beim Zusammenfügen der Komponenten unterstützt. Darüber hinaus verbessert das zusätzliche angewinkelte Segment die Stabilität der Verbindung dadurch, dass es eine Eingriffsfläche bereitstellt, die so konfiguriert ist, dass sie auf die Geometrie des elastisch verformbaren Rohrelements 18 ausgerichtet ist. Eine solche konfigurierte Eingriffsfläche verringert oder beseitigt Drehtendenzen der zusammenfügbaren Komponenten.
Obwohl eine massive Ausführungsform des elastisch verformbaren Rohrelements 18 betrachtet wird, ist das elastisch verformbare Rohrelement 18 üblicherweise mit einem hohlen Abschnitt 28 gebildet, der in einer Längsrichtung 30 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 verläuft. Der hohle Abschnitt 28 ist durch eine Innenoberfläche 32 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 definiert, wobei die Innenoberfläche 32 radial innerhalb der Außenoberfläche 34 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 angeordnet ist. Das elastisch verformbare Rohrelement 18 kann aus zahlreichen betrachteten Querschnittsgeometrien einschließlich der dargestellten Ausführungsform mit einer im Wesentlichen kreisförmigen Geometrie gebildet sein. Der Begriff "Rohr-" ist genutzt, um einen Gegenstand mit einem ausgehöhlten Abschnitt zu definieren, und ist nicht auf eine kreisförmige Geometrie beschränkt, da zusätzliche Geometrien einschließlich, aber nicht beschränkt auf, elliptischer, dreilappiger und vierlappiger wie etwa der in 3 dargestellten rautenförmigen Ausführungsform alle betrachtet werden. Die Öffnung 24 kann wie dargestellt eine elliptische Geometrie umfassen oder kann als eine alternative Geometrie wie etwa z. B. eine rechteckige gebildet sein.
Wie aus der vorliegenden Beschreibung hervorgeht, erleichtert das elastisch verformbare Wesen der Rohrelemente zusammen mit den oben beschriebenen besonderen Orientierungen durch Berücksichtigung der wegen der Herstellungsprozesse inhärenten Positionsschwankung der Halte- und/oder Lokalisierungsmerkmale der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 die genaue Ausrichtung der ersten Komponente 12 relativ zu der zweiten Komponente 14. Die der elastischen Rohrbefestigungsanordnung 10 zugeordneten Selbstjustierungsvorteile werden weiter unten beschrieben.
Die Außenoberfläche 34 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 ist entlang der ersten Komponente 12 positioniert, um beim Verschieben der zweiten Komponente 14 in Richtung der ersten Komponente 12 die Öffnungswand 26 der zweiten Komponente 14 zu berühren und mit ihr in Eingriff zu gelangen. Eine nachfolgende Verschiebung führt zu einer elastischen Verformung des elastisch verformbaren Rohrelements 18 bei einer durch ein Kontaktgebiet zwischen der Außenoberfläche 34 und der Öffnungswand 26 definierten Kontaktgrenzfläche 36. In der Nähe der Kontaktgrenzfläche 36 wird das elastisch verformbare Rohrelement 18 in einer Richtung radial nach innen elastisch verformt. Es wird gewürdigt werden, dass die elastische Verformung des elastisch verformbaren Rohrelements 18 weiter erleichtert wird, indem der hohle Abschnitt 28 die Bewegung der Innenoberfläche 32 radial nach innen ermöglicht. Der durch den hohlen Abschnitt 28 definierte Leerraum von Material verbessert die Biegsamkeit des elastisch verformbaren Rohrelements 18.
Für das elastisch verformbare Rohrelement 18 kann irgendein geeignetes elastisch verformbares Material verwendet werden. Der Begriff "elastisch verformbar" bezieht sich auf Komponenten oder Abschnitte von Komponenten einschließlich Komponentenmerkmalen, die Materialien mit allgemein elastischen Verformungseigenschaften umfassen, wobei das Material dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf das Ausüben einer Kraft eine elastisch reversible Änderung seiner Form, seiner Größe oder beider zu erfahren. Die Kraft, die die federnd reversible oder elastische Verformung des Materials verursacht, kann eine Zugkraft, eine Druckkraft, eine Scherkraft, eine Biegekraft oder eine Torsionskraft oder verschiedene Kombinationen dieser Kräfte enthalten. Die elastisch verformbaren Materialien können eine lineare elastische Verformung, z. B. eine, die in Übereinstimmung mit dem Hooke'schen Gesetz beschrieben wird, oder eine nichtlineare elastische Verformung zeigen.
Zahlreiche Beispiele für Materialien, die wenigstens teilweise die Komponenten bilden können, enthalten verschiedene Metalle, Polymere, Keramiken, anorganische Materialien oder Gläser oder Verbundmaterialien irgendwelcher der obenerwähnten Materialien oder irgendwelche anderen Kombinationen davon. Es werden viele Verbundmaterialien einschließlich verschiedener gefüllter Polymere, einschließlich mit Glas, Keramik, Metall und einem anorganischen Material gefüllter Polymere, insbesondere mit Glas, Metall, Keramik, anorganischen Fasern oder Kohlefasern gefüllter Polymere, betrachtet. Es kann irgendeine geeignete Füllstoffmorphologie einschließlich aller Formen und Größen von Partikeln und Fasern genutzt werden. Insbesondere kann irgendein geeigneter Fasertyp einschließlich zusammenhängender und unterbrochener Fasern, Gewebe und Vliese, Filze oder Werg oder eine Kombination davon verwendet werden. Es kann irgendein geeignetes Metall einschließlich verschiedener Qualitäten und Legierungen von Stahl, Gusseisen, Aluminium, Magnesium oder Titan oder Verbundmaterialien davon oder irgendwelche anderen Kombinationen davon verwendet werden. Polymere können sowohl thermoplastische Polymere als auch wärmeaushärtende Polymere oder Verbundmaterialien davon oder irgendwelche anderen Kombinationen davon einschließlich einer breiten Vielfalt von Copolymeren und Polymergemischen enthalten. In einer Ausführungsform ist ein bevorzugtes Kunststoffmaterial eines mit elastischen Eigenschaften, sodass es sich ohne Bruch elastisch verformt, wie z. B. ein Material, das ein Acrylnitrilbutadienstyrol-Polymer (ABS-Polymer) umfasst, insbesondere ein Polycarbonat-ABS-Polymergemisch (PC/ABS) wie etwa ein ABS-Acryl. Das Material kann irgendeine Form aufweisen und durch irgendeinen geeigneten Prozess einschließlich gestanztem oder geformtem Material, einem Verbundmaterial oder anderen Bögen, Schmiedeteilen, extrudierten Teilen, Pressteilen, Gussteilen oder Formteilen und dergleichen geformt oder hergestellt sein, um die hier beschriebenen verformbaren Merkmale zu enthalten. Das Material oder die Materialien können so gewählt sein, dass sie ein vorgegebenes elastisches Ansprechverhalten des elastisch verformbaren Rohrelements 18 bereitstellen. Das vorgegebene elastische Ansprechverhalten kann z. B. einen vorgegebenen Elastizitätsmodul enthalten.
Die genaue Position, an der der Eingriff zwischen der Außenoberfläche 34 und der Öffnungswand 26 auftritt, variiert in Abhängigkeit von der durch Herstellungsfaktoren auferlegten Positionsschwankung. Wegen der elastisch verformbaren Eigenschaften des elastischen Materials, aus dem das elastisch verformbare Rohrelement 18 besteht, wird der Anfangsort des Eingriffs weniger kritisch gemacht. Weitere Einführung des elastisch verformbaren Rohrelements 18 in die Öffnung 24 führt schließlich zu einer Volleingriffsposition zwischen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14. Das elastisch verformbare Rohrelement 18 kann in Abhängigkeit von der besonderen Anordnung dimensionsmäßig in verschiedenen Konfigurationen bemessen sein, allerdings ist die Länge 38 eines rohrförmigen Elements kleiner als eine Öffnungslänge 40, wodurch ermöglicht wird, dass das elastisch verformbare Rohrelement 18 mit einem Spielraum durch die Öffnung 24 passt. Die Rohrelementlänge 38 und die Öffnungslänge 40 werden entlang der Längsrichtung 30 gemessen. Außerdem ist eine Breite 42 des Rohrelements größer als eine Breite 44 der Öffnung. Die Breite 42 des Rohrelements, auf die hier Bezug genommen wird, ist hier als die maximale Breite des elastisch verformbaren Rohrelements 18 definiert. Dies ist deutlich in 2 dargestellt, die einen Querschnittsabschnitt des elastisch verformbaren Rohrelements 18 bei der Breite 44 der Öffnung in einer Überlagerungsanordnung mit einer Querschnittsansicht der zweiten Komponente 14 zeigt.
Da die Breite 42 des Rohrelements größer als die Breite 44 der Öffnung ist, wird durch den Verschiebungspunkt der zweiten Komponente 14 bei der Breite 42 des Rohrelements oder bei der maximalen Breite ein Kontakteingriff zwischen der Außenoberfläche 34 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 und der Öffnungswand 26 sichergestellt. Der Eingriff zwischen dem elastisch verformbaren Rohrelement 18 und der Öffnungswand 26 veranlasst eine elastische Verformung in der Nähe der Kontaktgrenzfläche 36. Die Umformbarkeit des Materials bzw. der Materialien verringert Probleme im Zusammenhang mit der Positionsschwankung. Im Gegensatz zu einem starren Einsatz, der in Abschnitten um den Umfang des Rohrelements üblicherweise zu Zwischenräumen zwischen dem Rohrelement und der Öffnungswand führt, verformt sich insbesondere das elastisch verformbare Rohrelement 18 vorteilhaft, um die Ausrichtung der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 aufrechtzuerhalten, während außerdem Zwischenräume, die den Herstellungsherausforderungen zugeordnet sind, verringert oder beseitigt werden. Während die zweite Komponente 14 über die Breite 42 des Rohrelements hinaus verschoben wird, übt die gespeicherte Energie des elastisch verformbaren Rohrelements 18 auf die zweite Komponente 14 einen Kraftvektor aus, der die zweite Komponente 14 in Richtung der ersten Komponente 12 lenkt. Die auf die zweite Komponente 14 ausgeübte Druckkraft veranlasst, dass die zweite Oberfläche 20 mit der ersten Oberfläche 16 in Eingriff gelangt, und führt dadurch zu der obenerwähnten Volleingriffsposition. Zusätzliche Flexibilität kann dadurch erzielt werden, dass ein Abstandsabschnitt 94 der ersten Komponente 12 aufgenommen wird, der zwischen dem elastisch verformbaren Rohrelement 18 und der ersten Oberfläche 16 (5) verläuft. Die erhöhte Biegsamkeit verbessert durch Berücksichtigung der größeren Positionsschwankung zwischen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 vorteilhaft die Ausrichteigenschaften der elastischen Rohrbefestigungsanordnung 10. Somit erleichtert der Abstandsabschnitt 94 das Zusammenfügen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 während der Verschiebung der zweiten Komponente 14 über das elastisch verformbare Rohrelement 18 in Richtung der Volleingriffsposition. üblicherweise ist die zweite Komponente 14 in der Volleingriffsposition der ersten Oberfläche 16 der ersten Komponente 12 näher angeordnet als die maximale Breite des elastisch verformbaren Rohrelements 18 der ersten Oberfläche 16 ist. Außerdem sind die erste Oberfläche 16 und die zweite Oberfläche 20 üblicherweise in Kontakt mit der Volleingriffsposition.
Die erste Komponente 12 kann mehrere elastisch verformbare Rohrelemente enthalten, während die zweite Komponente mehrere durch mehrere Öffnungswände definierte Öffnungen enthalten kann. Die mehreren Öffnungen sind in einer oben ausführlich beschriebenen Weise so positioniert, dass sie die jeweiligen Rohrelemente entsprechend aufnehmen. Es werden verschiedene Orientierungen der Rohrelemente einschließlich einer im Wesentlichen parallelen Ausrichtung der Rohrelemente, einer nichtparallelen Ausrichtung oder einer Kombination aus im Wesentlichen paralleler und nichtparalleler Ausrichtung betrachtet.
Die elastische Verformung der mehreren elastisch verformbaren Rohrelemente mittelt elastisch irgendwelche Positionsfehler der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14. Mit anderen Worten werden Zwischenräume, die anderenfalls wegen Positionsfehlern, die Abschnitten oder Segmenten der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14, insbesondere Lokalisierungs- und Haltemerkmalen, zugeordnet sind, anderenfalls vorhanden wären, wegen Ausgleichen der Zwischenräume mit einer überbestimmten Bedingung anderer elastisch verformbarer Rohrelemente beseitigt. Genauer wird die Positionsschwankung jedes Rohrelements und/oder jeder Öffnung dadurch, dass andere Rohrelemente die Positionsschwankung jedes Rohrelements im Ganzen mitteln, ausgeglichen. Die elastische Mittelung stellt eine elastische Verformung der Grenzfläche(n) zwischen zusammengefügten Komponenten bereit, wobei die mittlere Verformung eine genaue Ausrichtung bereitstellt, wobei die Herstellungspositionsschwankung auf X, definiert durch X_min = X√N, wobei X die Herstellungspositionsschwankung der Lokalisierungsmerkmale der zusammengefügten Komponenten ist und N die Anzahl der eingefügten Merkmale ist, minimiert wird. Um eine elastische Mittelung zu erhalten, ist eine elastisch verformbare Komponente dafür konfiguriert, wenigstens ein Merkmal und seine Kontaktfläche(n), die überbestimmt ist bzw. sind und eine Presspassung mit einem Zusammenfügungsmerkmal einer anderen Komponente und ihrer Kontaktfläche(n) bereitstellt bzw. bereitstellen, aufzuweisen. Die überbestimmte Bedingung und die Presspassung verformen federnd reversibel (elastisch) wenigstens eines des wenigstens einen Merkmals oder des Zusammenfügungsmerkmals oder beide Merkmale.
Das federnd reversible Wesen dieser Merkmale der Komponenten ermöglicht die wiederholbare Einführung und Entnahme der Komponenten, was die Montage und Demontage erleichtert. Die Positionsschwankung der Komponenten kann dazu führen, dass über Gebiete der Kontaktflächen, die während der Einführung der Komponente in einer Eingriffsbedingung überbestimmt und in Eingriff sind, veränderliche Kräfte ausgeübt werden. Es wird gewürdigt werden, dass eine einzelne eingeführte Komponente in Bezug auf eine Länge des Umfangs der Komponente elastisch gemittelt werden kann. Die Prinzipien der elastischen Mittelung sind ausführlich in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 13/187,675 der Anmelder, deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist, beschrieben. Die oben offenbarten Ausführungsformen schaffen die Fähigkeit, eine vorhandene Komponente, die mit den oben beschriebenen Prinzipien der elastischen Mittelung nicht verträglich ist, in eine Baugruppe umzuwandeln, die die elastische Mittelung und die damit verbundenen Vorteile ermöglicht.
Wie in 6 und anhand von 1–5 dargestellt ist, wird außerdem ein Verfahren zum Zusammenfügen von Komponenten 100 geschaffen. Die elastische Rohrbefestigungsanordnung 10 und genauer das elastisch verformbare Wesen des elastisch verformbaren Rohrelements 18 sind zuvor beschrieben worden und spezifische Strukturkomponenten brauchen nicht ausführlicher beschrieben zu werden. Das Verfahren 100 enthält das Einführen 102 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 in die Öffnung 24. Außerdem enthält das Verfahren das Herstellen eines Kontakts 104 der Außenoberfläche 34 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 mit der Öffnungswand 26 bei der Kontaktgrenzfläche 36, um eine Kontakteingriffsbedingung zwischen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 aufzuerlegen. Ferner enthält das Verfahren das elastische Verformen 106 des elastisch verformbaren Rohrelements 18 beim Herstellen eines Kontakts 104 mit der Öffnungswand 26. Nochmals weiter enthält das Verfahren das Verschieben 108 der zweiten Komponente 14 in Richtung der ersten Komponente 12 über eine maximale Breite des Rohrelements hinaus.
Obwohl die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist für den Fachmann auf dem Gebiet selbstverständlich, dass daran verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und für die Elemente davon verschiedene Entsprechungen ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang abzuweichen. Somit soll die Erfindung nicht auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern soll die Erfindung alle im Schutzumfang der Anmeldung liegenden Ausführungsformen enthalten.

Claims

Elastische Rohrbefestigungsanordnung für Zusammenfügungskomponenten, wobei die elastische Rohrbefestigungsanordnung umfasst: eine erste Komponente, die eine erste Oberfläche aufweist; eine zweite Komponente, die eine zweite Oberfläche, eine dritte Oberfläche und wenigstens eine Öffnung aufweist, wobei die zweite Oberfläche dafür konfiguriert ist, sich auf die erste Oberfläche der ersten Komponente auszurichten und mit ihr in Eingriff zu gelangen; wenigstens ein elastisch verformbares Rohrelement, das in der Nähe der ersten Oberfläche mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine Außenoberfläche umfasst, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement aus einem elastisch verformbaren Material gebildet und dafür konfiguriert ist, sich bei Kontakt mit wenigstens einer Öffnungswand der zweiten Komponente elastisch radial nach innen zu verformen.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine Breite des Rohrelements umfasst und die wenigstens eine Öffnung eine Breite der Öffnung umfasst und wobei die Breite des Rohrelements größer als die Breite der Öffnung ist.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei zwischen dem wenigstens einen elastisch verformbaren Rohrelement und der ersten Oberfläche ein Abstandshalteabschnitt der ersten Komponente verläuft.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine Rohrelementlänge umfasst und die wenigstens eine Öffnung eine Öffnungslänge umfasst und wobei die Öffnungslänge größer als die Rohrelementlänge ist.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine im Wesentlichen kreisförmige Geometrie umfasst.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement eine im Wesentlichen rautenförmige Geometrie umfasst.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 2, die ferner eine Volleingriffsposition der ersten Komponente und der zweiten Komponente umfasst, wobei die Volleingriffsposition einen Kontakteingriff zwischen der Außenoberfläche des wenigstens einen elastisch verformbaren Rohrelements und der wenigstens einen Öffnungswand der zweiten Komponente umfasst.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Volleingriffsposition einem Ort der zweiten Komponente entspricht, der der ersten Oberfläche der ersten Komponente näher ist als die Breite des Rohrelements des wenigstens einen elastisch verformbaren Rohrelements der ersten Oberfläche ist, und wobei die erste Oberfläche und die zweite Oberfläche in Kontakt stehen.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine elastisch verformbare Rohrelement mehrere elastisch verformbare Rohrelemente umfasst und wobei die wenigstens eine Öffnung mehrere Öffnungen, die jedem der mehreren elastisch verformbaren Rohrelemente entsprechen, umfasst.
Elastische Rohrbefestigungsanordnung nach Anspruch 9, wobei ein Betrag der Verformung der mehreren elastisch verformbaren Rohrelemente relativ zueinander im Ganzen gemittelt ist, wenn die erste Komponente und die zweite Komponente in einer Volleingriffsposition angeordnet sind.