DE102014112196A1

DE102014112196A1 - Ausricht- und Befestigungssystem für ein elastisches Rohr zur Sicherstellung einer präzisen Ausrichtung und Befestigung von Komponenten

Info

Publication number: DE102014112196A1
Application number: DE201410112196
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: 2013-09-09
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2015-03-12
Also published as: US9463831B2; CN104421272A; BR102014022206A2; CN104421272B; US20150069779A1

Abstract

Ein System für die elastisch gemittelte Ausrichtung enthält eine erste Komponente, die ein erstes Ausrichtorgan, ein Befestigungselement und ein Stützelement aufweist, und eine zweite Komponente, die ein zweites Ausrichtorgan, eine Ausrichtöffnung und eine Eingriffsfläche, die mit dem Stützelement in Eingriff gelangt, aufweist. Das Befestigungselement enthält einen Befestigungsabschnitt und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt. Der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt ist dafür konfiguriert und angeordnet, mit dem Ausrichtmerkmal mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen. Der Befestigungsabschnitt enthält ein Hohlrohr, das eine erste Wanddicke aufweist, und der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt enthält ein Hohlrohr, das eine zweite Wanddicke, die kleiner als die erste Wanddicke ist, aufweist. Abschnitte des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts verformen sich elastisch zu einer elastisch gemittelten Endkonfiguration, die das erste Ausrichtorgan in wenigstens zwei planaren orthogonalen Richtungen auf das zweite Ausrichtorgan ausrichtet, wenn sie in die Ausrichtöffnung eingeführt werden.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Ausrichtsysteme und genauer auf ein System für die elastisch gemittelte Ausrichtung und noch genauer auf ein System für die elastisch gemittelte Ausrichtung, das eine Ausrichtung und Befestigung von Zusammenfügungskomponenten, an denen das Ausrichtsystem enthalten ist, sicherstellt.
HINTERGRUND
Aktuell werden Komponenten, insbesondere Fahrzeugkomponenten wie etwa jene, die in Kraftfahrzeugen zu finden sind, die in einem Herstellungsprozess zusammengefügt werden sollen, in Bezug zueinander durch Ausrichtmerkmale, die überdimensioniert und/oder unterdimensioniert sind, wechselweise platziert, um einen Abstand zum freien Bewegen der Komponenten in Bezug zueinander bereitstellen, um sie auszurichten, ohne ein Übermaß dazwischen zu erzeugen, das den Herstellungsprozess behindern würde. Ein Beispiel enthält Zweiwege- und/oder Vierwege-Einsteckausrichtmerkmale, üblicherweise aufrechte kreisförmige Vorsprünge, die in entsprechenden Einsteckausrichtmerkmalen, üblicherweise Öffnungen in Form von Löchern oder Schlitzen, aufgenommen sind. Zwischen den Einsteckausrichtmerkmalen und ihren jeweiligen Aufnahmeausrichtmerkmalen gibt es einen Zwischenraum, der so vorgegeben ist, dass er an erwartete Größen- und Positionsschwankungstoleranzen der Einsteck- und Aufnahmeausrichtmerkmale im Ergebnis von Fertigungs-(oder Herstellungs-)Schwankungen angepasst ist. Im Ergebnis kann zwischen der ersten und der zweiten zusammengefügten Komponente, die die die obenerwähnten Ausrichtmerkmale aufweisen, eine erhebliche Positionsschwankung auftreten, die zu der Anwesenheit einer unerwünscht großen Schwankung ihrer Ausrichtung, insbesondere hinsichtlich der Spalte und des Abstands zwischen ihnen, beitragen kann. Falls diese fehlausgerichteten Komponenten ebenfalls Teil einer anderen Anordnung sind, können diese Fehlausrichtungen ebenfalls die Funktion und/oder die ästhetische Erscheinung der gesamten Anordnung beeinträchtigen. Unabhängig davon, ob diese Fehlausrichtung auf zwei Komponenten oder auf eine gesamte Anordnung beschränkt ist, kann sie die Funktion negativ beeinflussen und zur Wahrnehmung einer schlechten Qualität führen.
Um Komponenten auszurichten und zu befestigen, können die obenerwähnten Einsteck- und Aufnahmeausrichtmerkmale zusammen mit getrennten kreisförmigen Schraubvorsprungmerkmalen genutzt werden, die dazu dienen, die Komponenten aneinander zu befestigen. In einer solchen Anordnung werden die Zusammenfügungskomponenten in Bezug zueinander durch die Ausrichtmerkmale platziert und durch die getrennten kreisförmigen Schraubvorsprungmerkmale in Bezug zueinander fixiert. Die Verwendung zweier getrennter Sätze von Merkmalen, eines für die Ausrichtung und des anderen für die Befestigung, kann die Effektivität jedes Satzes an einer gegebenen Anordnung beschränken, da ein Satz von Merkmalen nicht genutzt werden kann, wo der andere genutzt wird.
Dementsprechend kann das Gebiet der Ausricht- und Befestigungssysteme durch Schaffung eines präzisen Ausrichtsystems mit einem einteilig angeordneten Befestigungssystem, das sowohl die Ausrichtung als auch die Befestigung zweier Komponenten über elastische Mittelung eines einzelnen elastisch verformbaren Ausricht- und Befestigungselements, das in Zusammenfügungseingriff mit einem entsprechenden einzelnen Ausrichtmerkmal angeordnet ist, sicherstellen kann, verbessert werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung enthält ein System für die elastisch gemittelte Ausrichtung eine erste Komponente und eine zweite Komponente. Die erste Komponente enthält ein erstes Ausrichtorgan, ein Befestigungselement und ein Stützelement. Das Befestigungselement und das Stützelement sind in Bezug auf das erste Ausrichtorgan fest angeordnet und das Stützelement ist in der Nähe des Befestigungselements angeordnet. Das Befestigungselement enthält einen Befestigungsabschnitt und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt. Die zweite Komponente enthält ein zweites Ausrichtorgan, eine Ausrichtöffnung und eine Eingriffsfläche, die dafür konfiguriert ist, mit dem Stützelement in Eingriff zu gelangen. Der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt ist dafür konfiguriert und angeordnet, mit dem Ausrichtmerkmal mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen. Der Befestigungsabschnitt enthält ein Hohlrohr, das eine erste Wanddicke aufweist, und der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt enthält ein Hohlrohr, das eine zweite Wanddicke, die kleiner als die erste Wanddicke ist, aufweist. Abschnitte des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts verformen sich elastisch zu einer elastisch gemittelten Endkonfiguration, die das erste Ausrichtorgan in wenigstens zwei planaren orthogonalen Richtungen auf das zweite Ausrichtorgan ausrichtet, wenn sie in die Ausrichtöffnung eingeführt werden.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung enthält ein Fahrzeug eine Karosserie und ein System für die elastisch gemittelte Ausrichtung, das mit der Karosserie einteilig gebildet ist. Das System für die elastisch gemittelte Ausrichtung enthält eine erste Komponente und eine zweite Komponente. Die erste Komponente enthält ein erstes Ausrichtorgan, ein Befestigungselement und ein Stützelement. Das Befestigungselement und das Stützelement sind in Bezug auf das erste Ausrichtorgan fest angeordnet und das Stützelement ist in der Nähe des Befestigungselements angeordnet. Das Befestigungselement enthält einen Befestigungsabschnitt und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt. Die zweite Komponente enthält ein zweites Ausrichtorgan, eine Ausrichtöffnung und eine Eingriffsfläche, die dafür konfiguriert ist, mit dem Stützelement in Eingriff zu gelangen. Der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt ist dafür konfiguriert und angeordnet, mit der Ausrichtöffnung mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen. Der Befestigungsabschnitt enthält ein Hohlrohr, das eine erste Wanddicke aufweist, und der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt enthält ein Hohlrohr, das eine zweite Wanddicke, die kleiner als die erste Wanddicke ist, aufweist. Abschnitte des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts verformen sich elastisch zu einer elastisch gemittelten Endkonfiguration, die das erste Ausrichtelement in wenigstens zwei planaren orthogonalen Richtungen auf das zweite Ausrichtelement ausrichtet, wenn sie in die Ausrichtöffnung eingeführt werden. Ein Befestigungsmittel, das einen Gewindeabschnitt und einen Kopfabschnitt aufweist, ist mit dem Befestigungsabschnitt über den Gewindeabschnitt in Gewindeeingriff und der Kopfabschnitt ist so angeordnet, dass er die zweite Komponente wenigstens in einer axialen Richtung in Bezug auf eine Mittelachse des Befestigungselements beschränkt.
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 isometrische Perspektive einer zerlegten Anordnung eines Systems für die elastisch gemittelte Ausrichtung, das eine erste Komponente und eine zweite Komponente aufweist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
2 eine Draufsicht von vorn der ersten Komponente der zerlegten Anordnung aus 1 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
3 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der ersten Komponente aus 1 und 2 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
4 eine Querschnittsansicht eines anderen Abschnitts der ersten Komponente aus 1 und 2 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
5 eine Querschnittsansicht eines anderen Abschnitts der ersten Komponente aus 1 und 2 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
6 eine Querschnittsansicht eines Abschnitts der ersten und der zweiten Komponente aus 1 in einer ersten Phase der Montage unmittelbar vor dem Auftreten der elastischen Verformung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
7 eine Querschnittsansicht des Abschnitts der ersten und der zweiten Komponente aus 6 in einer zweiten Phase der Montage nach dem Auftreten der elastischen Verformung und unmittelbar, bevor die erste und die zweite Komponente vollständig sitzen, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
8 eine Draufsicht von hinten der Anordnung aus 7 zeigt, die eine Ausführungsform mit elastischer Verformung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
9 eine ähnliche Querschnittsansicht wie 7, aber nachdem die erste und die zweite Komponente vollständig sitzen und ein Befestigungsmittel in Eingriff ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
10 eine isometrische Perspektive einer alternativen ersten Komponente in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
11 eine isometrische Perspektive einer anderen alternativen ersten Komponente in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
12 eine isometrische Perspektive einer anderen alternativen ersten Komponente in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
13 eine isometrische Perspektive einer anderen alternativen ersten Komponente in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
14 eine isometrische Perspektive einer anderen alternativen ersten Komponente ähnlich der aus 1, die aber ein Befestigungselement aufweist, das von den umgebenden Stützelementen getrennt ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
15 eine Draufsicht von vorn der ersten Komponente aus 14 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
16 eine Querschnittsansicht der ersten Komponente längs einer in 15 gezeigten Schnittlinie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
17 die Querschnittsansicht aus 16 (wobei die Querschnittslinien zur Klarheit weggelassen sind) in einem teilweise zusammengesetzten Zustand in Bezug auf eine zweite Zusammenfügungskomponente, die mit einer Strichlinie gezeigt ist, wobei die Strichlinien einen nicht verformten Zustand der Anordnung der ersten Komponente repräsentieren und wobei die durchgezogenen Linien einen elastisch verformten Zustand der Anordnung (für Veranschaulichungszwecke überhöht) der ersten Komponente repräsentieren, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
18 ein Fahrzeug mit einem System für die elastisch gemittelte Ausrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen nicht beschränken. Zum Beispiel umfassen gezeigte bestimmte Ausführungsformen Fahrzeugkarosserieplattenelemente, wobei das Ausricht- und Befestigungssystem aber mit irgendwelchen geeigneten Komponenten verwendet werden kann, um eine elastische Mittelung für den genauen Ort, für die genaue Ausrichtung und Befestigung aller Arten von Zusammenfügungskomponenten und Zusammenfügungskomponentenanwendungen einschließlich vieler Industrie-, Konsumgüterprodukte (z. B. Konsumgüterelektronik, verschiedener Geräte und dergleichen), Transport-, Energie- und Luftfahrtanwendungen und insbesondere einschließlich vieler anderer Arten von Fahrzeugkomponenten und Fahrzeuganwendungen wie etwa verschiedener Innen-, Außenfahrzeugkomponenten und Fahrzeuganwendungen sowie Fahrzeugkomponenten und Fahrzeuganwendungen unter der Kraftmaschinenhaube bereitzustellen. Selbstverständlich bezeichnen überall in den Zeichnungen einander entsprechende Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Teile und Merkmale.
Wie der Begriff ”elastisch verformbar” hier verwendet ist, bezieht er 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 federnd 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.
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_min, definiert durch X_min = X√N, wobei X die Herstellungspositionsschwankung der Lokalisierungsmerkmale der zusammengefügten Komponenten ist und N die Anzahl der eingeführten 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 Übermaßpassung mit einem Zusammenfügungsmerkmal einer anderen Komponente und seiner Kontaktfläche(n) bereitstellt bzw. bereitstellen, aufzuweisen. Die überbestimmte Bedingung und die Übermaßpassung 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 ihre Montage und Demontage erleichtert. In einigen Ausführungsformen kann die elastisch verformbare Komponente, die dafür konfiguriert ist, das wenigstens eine Merkmal und das zugeordnete Zusammenfügungsmerkmal, die hier offenbart sind, aufzuweisen, in Abhängigkeit von den Anforderungen einer bestimmten Ausführungsform mehr als eines solcher Merkmale erfordern. Die Positionsschwankung der Komponenten kann dazu führen, dass über Gebiete der Kontaktflächen, die während der Einführung der Komponente in einer Übermaßbedingung überbestimmt und in Eingriff gebracht werden, 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 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 oder die durch die Aufnahme eines elastisch mittelnden Systems und Befestigungssystems wie hier offenbart weiter unterstützt würde, in eine Anordnung umzuwandeln, die die elastische Mittelung und die damit verbundenen Vorteile ermöglicht.
Für die Zusammenfügungskomponenten und für die Ausrichtmerkmale, die hier offenbart und im Folgenden weiter diskutiert sind, kann irgendein geeignetes elastisch verformbares Material verwendet werden, insbesondere jene Materialien, die elastisch verformbar sind, wenn sie zu den hier beschriebenen Merkmalen gebildet sind. Dies enthält verschiedene Metalle, Polymere, Keramiken, anorganische Materialien oder Gläser oder Verbundmaterialien irgendwelcher der obenerwähnten Materialien oder irgendwelche anderen Kombinationen davon, die für einen hier offenbarten Zweck geeignet sind. 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 oder 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 irgendwelcher 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), insbesondere ein Polycarbonat-ABS-Polymergemisch (PC/ABS), umfasst. Das Material kann irgendeine Form aufweisen und durch irgendeinen geeigneten Prozess einschließlich gestanztem oder geformtem Metall, Verbundmaterialplatten oder anderen Platten, Schmiedeteilen, extrudierten Teilen, Pressteilen, Gussteilen oder Formteilen und dergleichen geformt oder hergestellt sein, um die hier beschriebenen verformbaren Merkmale zu enthalten. Die elastisch verformbaren Ausrichtmerkmale und die zugeordnete Komponente können auf irgendeine geeignete Weise gebildet werden. Zum Beispiel können die elastisch verformbaren Ausrichtmerkmale und die zugeordnete Komponente integriert gebildet werden oder vollständig getrennt gebildet und nachfolgend aneinander angebracht werden. Wenn sie integriert gebildet werden, können sie z. B. als Einzelteil aus einer Kunststoffspritzgussmaschine gebildet werden. Wenn sie getrennt gebildet werden, können sie aus unterschiedlichen Materialien gebildet werden, um z. B. eine vorgegebene elastische Ansprechcharakteristik bereitzustellen. Das Material oder die Materialien können so gewählt werden, dass sie eine vorgegebene elastische Ansprechcharakteristik irgendeines oder aller elastischen Ausrichtmerkmale, der zugeordneten Komponente oder der Zusammenfügungskomponente bereitstellen. Das vorgegebene elastische Ansprechverhalten kann z. B. einen vorgegebenen Elastizitätsmodul enthalten.
Wie der Begriff Fahrzeug hier verwendet ist, ist er nicht nur auf einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen, einen Van oder ein Geländefahrzeug beschränkt, sondern enthält er irgendein selbstangetriebenes oder gezogenes Transportmittel, das zum Transportieren einer Last geeignet ist.
In Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und anhand von 1 enthält ein System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung eine erste Komponente 100, die ein erstes Ausrichtorgan 102, ein Befestigungselement 104 und ein Stützelement 106, das in der Nähe des Befestigungselements 104 angeordnet ist, aufweist, und enthält es ferner eine zweite Komponente 200, die ein zweites Ausrichtorgan 202, eine Ausrichtöffnung 204 und eine Eingriffsfläche 206, die für den Eingriff mit dem Stützelement 106 konfiguriert ist, aufweist. In einer Ausführungsform enthält das zweite Ausrichtorgan 202 auf seiner jeweiligen Eingriffsseite eine Abfasung 208, die wenigstens einen Abschnitt der Ausrichtöffnung 204 umschreibt und zum Erleichtern der Einführung des Befestigungselements 104 dient.
Sowohl das Befestigungselement 104 als auch das Stützelement 106 ist in Bezug auf das erste Ausrichtorgan 102 fest angeordnet und ist in einer Ausführungsform mit dem ersten Ausrichtorgan 102 einteilig gebildet, um ein einzelnes Teil zu bilden. Das Befestigungselement 104 enthält einen Befestigungsabschnitt 108 und einen einteilig gebildeten elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110 (am besten anhand von 3 und 4 zu sehen). Der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110 ist dafür konfiguriert und angeordnet, mit der Ausrichtöffnung 204 mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen, wenn die erste und die zweite Komponente 100, 200 zusammengefügt werden, was im Folgenden ausführlicher diskutiert wird. Die Abfasung 208 dient zur Erleichterung der Einführung des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 in die Ausrichtöffnung 204.
Wie in 1 gezeigt ist, weist das Befestigungselement 104 ein proximales Ende 128, das in der Nähe des ersten Ausrichtorgans 102 angeordnet ist, und ein distales Ende 130, das distal zu dem ersten Ausrichtorgan 120 angeordnet ist, auf. In einer Ausführungsform enthält das distale Ende 130 eine Verjüngung, die durch einen Seitenschrägenwinkel vorgesehen sein kann, der in einer Kunststoffspritzgussmaschine, die dafür ausgelegt ist, die erste Komponente 100 herzustellen, maschinell bearbeitet worden ist oder der auf andere Weise durch ein strukturelles Verjüngungsmerkmal an dem distalen Ende 130 des Befestigungselements 104 vorgesehen sein kann, was zur weiteren Erleichterung der Einführung des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 in die Ausrichtöffnung 204 dienen würde.
Zu Diskussionszwecken ist die in 1 sichtbare Zusammenfügungsseite des ersten Ausrichtorgans 102 mit 12 bezeichnet und ist die in 1 sichtbare Zusammenfügungsseite des zweiten Ausrichtorgans 202 mit 22 bezeichnet. Die unsichtbaren Seiten des ersten und des zweiten Ausrichtorgans 102, 202, die in 1 vor der Sicht verborgen sind, sind hier mit den Bezugszeichen 11 bzw. 21 bezeichnet. Zu Diskussionszwecken sind hier die Seiten 12 und 22 als Vorderansichten bezeichnet und die Seiten 11 und 21 als Rückansichten bezeichnet. Die Strichlinien 20 repräsentieren Richtungslinien, die durchlaufen werden können, während die erste und die zweite Komponente 100, 200 miteinander zusammengesetzt werden.
Es wird nun zusammen auf 1–4 Bezug genommen, wobei 2 eine vordere Draufsicht der Seite 12 des ersten Ausrichtorgans 102 zeigt, 3 eine Querschnittsansicht durch einen Abschnitt der ersten Komponente 100 entlang der in 2 gezeigten Schnittlinie 3-3 zeigt und 4 eine Querschnittsansicht durch einen anderen Abschnitt der ersten Komponente 100 entlang der in 2 gezeigten Schnittlinie 4-4 zeigt. Wie gezeigt ist, enthält der Befestigungsabschnitt 108 ein Hohlrohr 112, das einen ersten Innendurchmesser ”d” (am besten anhand von 3 zu sehen) und eine erste Wanddicke ”T” (am besten anhand von 4 zu sehen) aufweist, und enthält der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110 ein Hohlrohr 114, das einen zweiten Innendurchmesser ”D”, der größer als der erste Innendurchmesser ”d” ist, wobei D > d ist, und eine zweite Wanddicke ”t”, die kleiner als die erste Wanddicke ”T” ist, wobei t < T ist, aufweist. Außerdem enthält das Befestigungselement 104 einen Übergangsabschnitt 116, der zwischen dem Befestigungsabschnitt 108 und dem elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110 angeordnet ist, wobei der Innendurchmesser ”D” über eine Verjüngung 118 zu dem Innendurchmesser ”d” übergeht, um bei der Einführung eines Befestigungsmittels in den Befestigungsabschnitt 108 zu helfen, was im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. In einer Ausführungsform verläuft die Wanddicke ”t” des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 wenigstens bis zu der Stützoberfläche des Stützelements 106 nach unten.
Es wird nun auf 5–8 Bezug genommen.
5 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen langgestreckten Abschnitt der ersten Komponente 100 entlang der in 2 gezeigten Schnittlinie 5-5 mit einer zugeordneten Querschnittsansicht der zweiten Komponente 200, die in einer Orientierung vor der Montage angeordnet ist.
6 zeigt eine Querschnittsansicht der Abschnitte der ersten und der zweiten Komponente 100, 200, die in 5 in der Einzelheit 30 identifiziert sind, unmittelbar vor dem Eingriff des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 mit der Ausrichtöffnung 204. Wie gezeigt ist, weist der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110 eine Außendimension, in diesem Fall einen Durchmesser D1, der größer als der Innendurchmesser D2 der Ausrichtöffnung 204 ist, auf, sodass es zwischen dem elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110 und der Ausrichtöffnung 204 ein gezieltes Nennumfangsübermaß mit der Dimension ”e” gibt. Wie gezeigt ist, weist die Abfasung 208 eine Breite (T2 – T1) auf. In einer Ausführungsform ist T1 näherungsweise gleich der Hälfte von T2.
7 zeigt dieselben Abschnitte aus 6, jedoch nun in im Wesentlichen vollständigem Eingriff miteinander, wie durch den teilweisen Spalt ”g” zwischen der Stützfläche des Stützelements 106 der ersten Komponente 100 und der Eingriffsfläche 206 (der Seite 22) der zweiten Komponente 200 (am besten anhand von 1 zu sehen) gezeigt ist. Wie gezeigt ist, ist der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110 mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar mit der Ausrichtöffnung 204 in Eingriff gebracht worden, was, wie durch die Verformung bei 120 angegeben ist, zu einer elastischen Verformung führt. In einer Ausführungsform dient die Abfasung 208 nicht nur zur Bereitstellung einer Einführungsöffnung für die Einführung des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 in die Ausrichtöffnung 204, sondern stellt sie außerdem in dem Bereich der Verformung bei 120 eine Entlastung bereit und ermöglicht somit, dass die erste und die zweite Komponente 100, 200 in Bezug zueinander vollständig sitzen, wobei der Spalt ”g” auf null gebracht wird. Wie bei einem wie dargestellten elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110 in Form eines kreisförmigen Hohlrohrs zu erwarten ist, muss notwendig eine elastische Verformung der Wanddicke ”t” (siehe 4) stattfinden, damit der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110 in die Ausrichtöffnung 204 passt, was nun anhand von 8 diskutiert wird.
8 zeigt eine hintere Draufsicht eines Abschnitts der Seite 21 der zweiten Komponente 200, wenn die erste und die zweite Komponente 100, 200 wie in 7 gezeigt in Eingriff sind. Wie gezeigt ist, ist die Wanddicke ”t” des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 in gewellter Art und Weise, zu Veranschaulichungszwecken überhöht dargestellt, elastisch verformt, um in die Ausrichtöffnung 204 zu passen. Obwohl 8 eine bestimmte Anzahl von Verformungswellen oder Nocken zeigt, wird gewürdigt werden, dass der Umfang der Erfindung nicht auf die dargestellte Anzahl an Wellen oder Nocken beschränkt ist, sondern ebenfalls irgendeine Art und Weise der Verformung, die mit der hier offenbarten Ausführungsform der Erfindung vereinbar ist, umfasst.
Angesichts des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110 und der Ausrichtöffnung 204, die in 2–8 gezeigt sind, die ein kreisförmiges Hohlrohr bzw. eine kreisförmige Öffnung sind, wird gewürdigt werden, dass die durch das System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung bereitgestellte resultierende Beschränkung zu einer Vier-Wege-Ausrichtung führt. Allerdings wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung ebenfalls die Zwei-Wege-Ausrichtung umfasst, wie sie durch die in 1 mit Strichlinien dargestellte geschlitzte Öffnung 210 angegeben ist. Obwohl die geschlitzte Öffnung 210 in einer vertikalen Orientierung (aus der Perspektive von 1 gesehen) gezeigt ist, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und ebenfalls eine Anordnung umfasst, bei der die geschlitzte Öffnung 210 horizontal oder unter irgendeinem Winkel orientiert ist.
Angesichts des Vorstehenden wird gewürdigt werden, dass eine Ausführungsform ein System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung enthält, bei dem sich Abschnitte des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110, wenn sie in die Ausrichtöffnung 204 eingeführt werden, zu einer elastisch gemittelten Endkonfiguration verformen, die das erste Ausrichtorgan 102 in zwei planaren orthogonalen Richtungen wie etwa z. B. in der ±x-Richtung oder in der ±y-Richtung eines orthogonalen Koordinatensystems auf das zweite Ausrichtorgan 202 ausrichtet, was hier als Zwei-Wege-Ausrichtung bezeichnet ist, und die das erste Ausrichtorgan 102 in einer anderen Ausführungsform in vier planaren orthogonalen Richtungen wie etwa z. B. in der ±x-Richtung und in der ±y-Richtung eines orthogonalen Koordinatensystems auf das zweite Ausrichtorgan 202 ausrichtet, was hier als Vier-Wege-Ausrichtung bezeichnet ist.
Es wird nun Bezug genommen auf 9, die eine ähnliche Ansicht wie 7 zeigt, wobei aber eine erste und eine zweite Komponente 100, 200 in Bezug zueinander vollständig eingesetzt sind, sodass der Spalt ”g” null ist, und wobei ein Befestigungsmittel 300, das einen Gewindeabschnitt 302 aufweist, in Gewindeeingriff mit dem Befestigungsabschnitt 108 ist und ein Kopfabschnitt 304 in der Weise gegen die Seite 21 der zweiten Komponente 200 gesetzt ist, dass die zweite Komponente 200 wenigstens in einer axialen Richtung in Bezug auf die Mittelachse 122 des Befestigungselements 104 beschränkt ist.
Wieder anhand von 1 ist das Stützelement 106 als eine Plattform oder als ein runder Vorsprung dargestellt, die bzw. der Teil des Befestigungselements 104 ist und die Wanddicke T” (siehe 4) des Befestigungsabschnitts 108 bildet, mit dem die Gewindebefestigungsmittel 300 in Eingriff sind. Wie ebenfalls in 1 dargestellt ist, ist allerdings ein anderes Stützelement 126 durch mehrere Rippen 124 vorgesehen, die in Bezug auf die Mittelachse 122 des Befestigungselements 104 radial nach außen verlaufen. Die Rippen stellen die radial verlaufenden Stützflächen 126 bereit, die für den Eingriff mit der Eingriffsfläche 206 der zweiten Komponente 200 konfiguriert sind.
Angesichts des Vorstehenden wird gewürdigt werden, dass eine Ausführungsform des Systems 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung ein Befestigungselement 104 und ein Stützelement 106 in Form eines runden Schraubenvorsprungs, der sich nicht nur auf die Ausrichtöffnung 204 elastisch ausrichtet, sondern der auch einen Befestigungspunkt und eine Abstandsunterstützung für die zweite Komponente 200 bereitstellt, bereitstellt.
Anhand von 10–17 werden nun alternative Merkmale der vorstehenden Beschreibung diskutiert.
10 zeigt eine alternative erste Ausführungsform 100.1, die ähnlich den oben beschriebenen gleich bezeichneten Elementen mit gleichen Grundbezugszeichen ein Ausrichtorgan 102.1, ein Befestigungselement 104.1 und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.1, aber ohne einteilig gebildete Rippen 124 (die in 1 gezeigt sind), aufweist. Ein Stützelement 106.1, das eine ringförmige Stützfläche aufweist, ist um den Umfang des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.1 angeordnet und einteilig mit ihm gebildet, um ein Befestigungselement 104.1 bereitzustellen, das einen elastisch verformbaren runden Schraubvorsprung bereitstellt. Eine Querschnittsansicht der Ausführungsform aus 10 ist in 4 dargestellt. Die anhand von 1–9 beschriebenen elastisch verformbaren Merkmale und Befestigungsmerkmale sind gleichfalls auf die Ausführungsform aus 10 anwendbar.
11 zeigt eine alternative erste Komponente 100.2, die ähnlich den gleich bezeichneten Elementen mit gleichen Grundbezugszeichen, die in Verbindung mit 10 beschrieben sind, ein Ausrichtorgan 102.2, ein Befestigungselement 104.2 und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.2 aufweist, aber mehrere Schlitze 310 aufweist, die in dem elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.2 in einer axialen Richtung in Bezug auf die Mittelachse 122 des Befestigungselements 104.2 (siehe Bezugszeichen 122 in 9) gebildet sind. Der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110.2 mit Schlitzen 310 wird hier auch als ein segmentiertes Rohr bezeichnet. In der Ausführungsform aus 11 dienen die Schlitze 310 dazu, die Steifheit der Wände des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.2 zu verringern, wobei davon ausgegangen wird, dass dies den Grad der Welligkeit (in Bezug auf 8) des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.2 verringert, während es mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar mit der Ausrichtöffnung 204 der zweiten Komponente 200 in Eingriff gelangt, indem zugelassen wird, dass sich die Spalte der Schlitze 310 während der Montage wenigstens teilweise schließen, da jedes Segment wegen der Übermaßpassungsbedingung nach innen geneigt wird. Obwohl 11 nur drei Schlitze 310 und drei zugeordnete Segmente zeigt, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und ebenfalls irgendeine Anzahl von Schlitzen und Segmenten, die für einen hier offenbarten Zweck geeignet sind, umfasst.
12 zeigt eine alternative erste Komponente 100.3, die ähnlich den gleich bezeichneten Elementen mit gleichen Grundbezugszeichen, die in Verbindung mit 11 beschrieben sind, ein Ausrichtorgan 102.3, ein Befestigungselement 104.3 und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.3 aufweist, aber mehrere sowohl in dem elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.3 als auch in dem Befestigungsabschnitt 108.3 in einer axialen Richtung in Bezug auf die Mittelachse 122 des Befestigungselements 104.3 (siehe das Bezugszeichen 122 in 9) gebildete Schlitze 320 aufweist. Der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110.3 und der Befestigungsabschnitt 108.3 mit Schlitzen 320 werden hier auch als ein segmentiertes Rohr bezeichnet. In der Ausführungsform aus 12 dienen die Schlitze 320 dazu, die Steifheit der Wände sowohl des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.3 als auch des Befestigungsabschnitts 108.3 zu verringern, wobei betrachtet wird, dass dies nicht nur den Grad der Welligkeit (in Bezug auf 8) des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.3, während er wie oben diskutiert mit der Ausrichtöffnung 204 der zweiten Komponente 200 mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff gelangt, verringert, sondern zur Erleichterung der Montage auch einen Grad der Biegung von jedem Segment des Befestigungsabschnitts 108.3 bereitstellt. Obwohl 12 nur drei Schlitze 320 und drei zugeordnete Segmente zeigt, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und ebenfalls irgendeine Anzahl von Schlitzen und Segmenten, die für einen hier offenbarten Zweck geeignet sind, umfasst.
13 zeigt eine alternative erste Komponente 100.4, die ähnlich den gleich bezeichneten Elementen mit gleichen Grundbezugszeichen, die in Verbindung mit 10 beschrieben sind, ein Ausrichtorgan 102.4, ein Befestigungselement 104.4 und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.4 aufweist, aber mehrere Nocken 330 aufweist, die in dem elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.4 gebildet sind. Die Nocken 330 verlaufen in Bezug auf die Mittelachse 122 des Befestigungselements 104.1 (siehe Bezugszeichen 122 in 9) in einer Weise und Funktion nach außen, die umfassend in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung mit der lfd. Nr. 13/945,231, eingereicht am 18. Juli 2013, die hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist, beschrieben sind. In der Ausführungsform aus 13 dienen die Nocken 330 dazu, die Menge des Oberflächenkontakts mit der zugeordneten Ausrichtöffnung 204 zu verringern und Platz für das Nockenrohr 110.4 zu lassen, damit es sich in die Spalte zwischen dem Nockenrohr 110.4 und der zugeordneten Ausrichtöffnung 204 verformt, ohne dass die Wände des Nockenrohrs 110.4 in sich zusammenklappen, um dadurch den Grad der Welligkeit (in Bezug auf 8) des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.4, während er wie oben diskutiert mit dem Ausrichtmerkmal 204 der zweiten Komponente 200 mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff gelangt, zu verringern. Obwohl 13 nur drei Nocken 330 zeigt, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und ebenfalls irgendeine Anzahl von Nocken, die für einen hier offenbarten Zweck geeignet sind, umfasst.
Wieder anhand von 1 und 5 zusammen können die erste und die zweite Komponente 100, 200 nicht nur ein erstes Befestigungselement 104 und eine erste Ausrichtöffnung 204 enthalten, sondern auch ein zweites Befestigungselement 404 mit ähnlichen Merkmalen wie den oben in Verbindung mit dem ersten Befestigungselement 104 beschriebenen wie etwa einem zweiten elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 410 und eine zweite Ausrichtöffnung 504 mit ähnlichen Merkmalen wie den oben in Verbindung mit dem ersten Ausrichtmerkmal 204 beschriebenen wie etwa einer zweiten Abfasung 508 enthalten, wobei der zweite elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 410 dafür konfiguriert und angeordnet ist, in einer zuvor beschriebenen Weise mit der zweiten Ausrichtöffnung 504 mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen. In 5 ist die Entfernung zwischen der Mittelachse 122 des ersten Befestigungselements 104 und der Mittelachse 422 des zweiten Befestigungselements 404 mit ”L1” bezeichnet (hier auch als eine erste definierte Entfernung bezeichnet) und ist die Entfernung zwischen der Mitte 222 der ersten Ausrichtöffnung 204 und der Mitte 522 der zweiten Ausrichtöffnung 504 mit ”L2” bezeichnet (hier auch als eine zweite definierte Entfernung bezeichnet).
Obwohl 1 und 5 nur zwei Befestigungselemente 104, 404 und zwei Ausrichtöffnungen 204, 504 zeigen, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und ebenfalls drei, vier oder mehr Befestigungselemente und Ausrichtöffnungen umfasst. In einer Ausführungsform, die drei Befestigungselemente und drei Ausrichtöffnungen aufweist, kann die Relativdrehung zwischen der ersten und der zweiten Komponente 100, 200 beseitigt werden.
Eine erste elastisch mittelnde Anordnung enthält ein elastisch mittelndes System 10, bei dem L1 = L2 ist und bei dem sowohl der erste als auch der zweite elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110, 410 in Bezug auf seine erste bzw. zweite Ausrichtöffnung 204, 504 etwas überdimensioniert ist, wodurch eine elastisch gemittelte Verformung des ersten und des zweiten elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110, 410 verursacht wird, während sie mit ihrer ersten bzw. zweiten Ausrichtöffnung 204, 504 in einer hier beschriebenen Weise mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff gelangen.
Eine zweite elastisch mittelnde Anordnung enthält ein elastisch mittelndes System 10, bei dem L1 > L2 oder L1 < L2 ist und bei dem wieder sowohl der erste als auch der zweite elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110, 410 in Bezug auf seine erste bzw. zweite Ausrichtöffnung 204, 504 etwas überdimensioniert ist. In diesem zweiten Szenarium erfahren nicht nur der erste und der zweite elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110, 410 eine elastisch gemittelte Verformung, während sie mit ihrer ersten bzw. zweiten Ausrichtöffnung 204, 504 in einer hier beschriebenen Weise mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff gelangen, sondern erfahren sie wegen der Fehlanpassung zwischen L1 und L2 außerdem eine Biegespannung. Dadurch, dass jedes der wie in 1 gezeigten mit den Rippen 124 verbundenen Befestigungselemente 104, 404 (hier auch als verstärkte Befestigungselemente bezeichnet) durch ein geschlitztes Befestigungselement 104.3 ohne irgendwelche damit verbundenen Rippen, wie in 12 gezeigt ist, (hier auch als nicht verstärkte Befestigungselemente bezeichnet), ersetzt wird, kann wegen der Anwesenheit der Schlitze 320 eine niedrigere Biegespannung in dem Befestigungselement erzielt werden. Aus dem Vorstehenden wird gewürdigt werden, dass Ausführungsformen der Erfindung, die rippenlose runde Schraubvorsprünge 104, 106 wie die in 10–17 gezeigten nutzen, die in Paaren genutzt werden, wobei L1 ≠ L2 ist, während der Montage der ersten und der zweiten Komponente 100, 200 eine geringfügige Biegespannung erfahren.
Während die 1–13 das Stützelement 106 zeigen, das mit dem Befestigungselement 104 einteilig gebildet ist, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und ebenfalls eine Anordnung umfasst, bei der das Befestigungselement 104 und das Stützelement 106 voneinander getrennt sind, was nun anhand von 14–17 diskutiert wird, wobei 14 eine isometrische Perspektive einer alternativen ersten Komponente 100.5, die ein von mehreren Stützelementen 106.5 umgebenes Befestigungselement 104.5 aufweist, zeigt, 15 eine vordere Draufsicht der Seite 12 der ersten Komponente 100.5 aus 14 zeigt, 16 eine Querschnittsansicht der ersten Komponente 100.5 entlang der in 15 gezeigten Schnittlinie 16-16 zeigt und 17 die Querschnittsansicht aus 16 in einem teilweise zusammengesetzten Zustand in Bezug auf eine zweite Zusammenfügungskomponente 200.5 (die in Strichpunktlinienart gezeigt ist) zeigt, wobei Strichlinien einen nicht verformten Montagezustand der ersten Komponente 100.5 repräsentieren und durchgezogene Linien einen elastisch verformten Montagezustand (zu Veranschaulichungszwecken überhöht) der ersten Komponente 100.5 repräsentieren. Die Schraffur ist in 17 zur Klarheit weggelassen.
Wie dargestellt ist, ist das Befestigungselement 104.5 von jedem Stützelement 106.5 getrennt, während sowohl das Befestigungselement 104.5 als auch die Stützelemente 106.5 mit dem ersten Ausrichtorgan 102.5 einteilig gebildet sind. Während die 14 und 15 vier äquidistante Stützelemente 106.5, die eine Trapezform aufweisen, zeigen, wird gewürdigt werden, dass der Schutzumfang der Erfindung darauf nicht beschränkt ist und irgendeine Anzahl, irgendeine Anordnung und irgendwelche Formen der Stützelemente 106.5 umfasst.
Wie in 16 gezeigt ist, enthält das Befestigungselement 104.5 einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt 110.5, einen Befestigungsabschnitt 108.5 und einen Übergangsabschnitt 116.5, die alle wie oben beschriebene Merkmale und Funktionen aufweisen. Wie in 17 gezeigt ist und angesichts dessen, dass das Befestigungselement 104.5 von jedem Stützelement 106.5 getrennt ist, ist zugelassen, dass sich das Befestigungselement 104.5 und insbesondere der Befestigungsabschnitt 108.5 in einem Biegemodus elastisch verformt, während der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt 110.5 mit einer geringfügig fehlangepassten Ausrichtöffnung 204.5 der zweiten Zusammenfügungskomponente 200.5 mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff gelangt. Wie hier diskutiert ist, hilft eine Abfasung 208.5 bei der Einführung des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.5 in das Ausrichtmerkmal 204.5. In einer Ausführungsform ist der Außendurchmesser des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.5, wie in 6 gezeigt ist, geringfügig größer als der Innendurchmesser der Ausrichtöffnung 204.5, was zu einer elastisch gemittelten Verformung des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts 110.5 führt, wenn er mit der Ausrichtöffnung 204.5, wie in 8 gezeigt ist, in Eingriff gelangt. Dementsprechend enthält eine Ausführungsform ein Befestigungselement 104.5, das dafür konfiguriert ist, ein System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung bereitzustellen, bei dem das Befestigungselement 104.5 sowohl in einem Druckmodus als auch in einem Biegemodus elastisch verformt wird, wobei L1 und L2 nicht gleich zu sein brauchen.
Obwohl hier bestimmte Merkmale zusammen mit anderen bestimmten Merkmalen beschrieben und dargestellt worden sind, wird gewürdigt werden, dass einige Merkmale mit anderen Merkmalen ausgetauscht und/oder durch sie ersetzt und/oder mit ihnen kombiniert werden können, während sie mit der vorliegenden Offenbarung vereinbar bleiben und ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann das in 16 gezeigte Befestigungselement 104.5 oder Abschnitte davon wie in 11 und 12 gezeigte Schlitze 310, 320 enthalten. Es wird erwartet und betrachtet, dass alle solche Kombinationen im Schutzumfang der hier offenbarten Erfindung liegen.
Angesichts alles Vorstehenden und nun anhand von 18 wird gewürdigt werden, dass eine Ausführungsform der Erfindung ebenfalls ein Fahrzeug 40 enthält, das eine Karosserie 42 mit einem System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung wie hier offenbart, das einteilig mit der Karosserie 42 angeordnet ist, aufweist. In der Ausführungsform aus 18 ist gezeigt, dass das System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung wenigstens einen Abschnitt eines Frontkühlerschutzgitters des Fahrzeugs 40 bildet. Allerdings wird erwartet, dass ein System 10 für die elastisch gemittelte Ausrichtung, wie es hier offenbart ist, mit anderen Strukturmerkmalen des Fahrzeugs 40 wie etwa z. B. mit einer Innenverkleidung genutzt werden kann.
Obwohl die Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht der Fachmann auf dem Gebiet, dass für ihre Elemente verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und 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 enthält die Erfindung alle Ausführungsformen, die im Schutzumfang der Anmeldung liegen.

Claims

System für die elastisch gemittelte Ausrichtung, das umfasst: eine erste Komponente, die ein erstes Ausrichtorgan, ein Befestigungselement und ein Stützelement umfasst, wobei sowohl das Befestigungselement als auch das Stützelement in Bezug auf das erste Ausrichtorgan fest angeordnet sind, wobei das Stützelement in der Nähe des Befestigungselements angeordnet ist, wobei das Befestigungselement einen Befestigungsabschnitt und einen elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitt umfasst; eine zweite Komponente, die ein zweites Ausrichtorgan, eine Ausrichtöffnung und eine Eingriffsfläche, die dafür konfiguriert ist, mit dem Stützelement in Eingriff zu gelangen, umfasst; wobei der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt dafür konfiguriert und angeordnet ist, mit der Ausrichtöffnung mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen; wobei der Befestigungsabschnitt ein Hohlrohr umfasst, das eine erste Wanddicke aufweist, und wobei der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt ein Hohlrohr umfasst, das eine zweite Wanddicke, die kleiner als die erste Wanddicke ist, aufweist; und wobei sich Abschnitte des elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitts elastisch zu einer elastisch gemittelten Endkonfiguration, die das erste Ausrichtorgan in wenigstens zwei planaren orthogonalen Richtungen auf das zweite Ausrichtorgan ausrichtet, elastisch verformen, wenn sie in die Ausrichtöffnung eingeführt werden, wobei das Befestigungselement elastisch verformbar ist.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Stützelement mit dem Befestigungselement einteilig ist.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Stützelement eine ringförmige Stützfläche umfasst, die um einen Umfang des Befestigungselements angeordnet ist und für den Eingriff mit der Eingriffsfläche der zweiten Komponente konfiguriert ist.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Stützelement wenigstens eine Rippe umfasst, die in Bezug auf eine Mittelachse des Befestigungselements radial nach außen verläuft, wobei die wenigstens eine Rippe eine radial verlaufende Stützfläche aufweist, die dafür konfiguriert ist, mit der Eingriffsfläche der zweiten Komponente in Eingriff zu gelangen.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Befestigungselement und das Stützelement mit dem ersten Ausrichtelement einteilig gebildet sind, um ein einzelnes Teil zu bilden.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei: die erste Komponente und die zweite Komponente jeweilige Eingriffsseiten in Bezug zueinander aufweisen; und das zweite Ausrichtorgan an seiner jeweiligen Eingriffsseite, die wenigstens einen Abschnitt des Ausrichtmerkmals umschreibt, eine Abfasung umfasst.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Befestigungselement ein proximales Ende proximal zu dem ersten Ausrichtelement und ein distales Ende distal zu dem ersten Ausrichtorgan umfasst, wobei das distale Ende eine Verjüngung umfasst.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 1, wobei das Befestigungselement ein erstes von mehreren der Befestigungselemente ist, wobei das Stützelement ein erstes von mehreren der Stützelemente ist, wobei die Ausrichtöffnung eine erste von mehreren der Ausrichtöffnungen ist, wobei das System für die elastisch gemittelte Ausrichtung ferner umfasst: ein zweites der mehreren Befestigungselemente, das in Bezug auf das erste Ausrichtorgan fest angeordnet ist und durch eine erste definierte Entfernung von dem ersten der mehreren Befestigungselemente beabstandet ist; ein zweites der mehreren Stützelemente, das in Bezug auf das erste Ausrichtorgan fest angeordnet ist und das in der Nähe des zweiten der mehreren Befestigungselemente angeordnet ist; eine zweite der mehreren Ausrichtöffnungen, die durch eine zweite definierte Entfernung von der ersten der mehreren Ausrichtöffnungen beabstandet ist; wobei der elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt des zweiten der mehreren Befestigungselemente dafür konfiguriert und angeordnet ist, mit der zweiten der mehreren Ausrichtöffnungen mit Übermaß, verformbar und zusammenfügbar in Eingriff zu gelangen; wobei sich Abschnitte der jeweiligen der elastisch verformbaren Ausrichtelementabschnitte sowohl des ersten als auch des zweiten der mehreren Befestigungselemente zu einer elastisch gemittelten Endkonfiguration, die das erste Ausrichtorgan in wenigstens zwei planaren orthogonalen Richtungen weiter auf das zweite Ausrichtorgan ausrichtet, elastisch verformen, wenn sie in die erste bzw. in die zweite der mehreren Ausrichtöffnungen eingeführt werden; und wobei ein erster Abschnitt der zweiten Komponente durch das erste der mehreren Stützelemente gestützt ist und ein zweiter Abschnitt der zweiten Komponente durch das zweite der mehreren Stützelemente gestützt ist.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste definierte Entfernung nicht gleich der zweiten definierten Entfernung ist und wobei ferner: jeder elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt des ersten und des zweiten Befestigungselements dafür konfiguriert ist, sich beim Fehlen einer Verformung beim Biegen jedes jeweiligen Befestigungsabschnitts beim Biegen elastisch zu verformen, wenn die erste und die zweite Komponente miteinander zusammengefügt werden.
System für die elastisch gemittelte Ausrichtung nach Anspruch 8, wobei die erste definierte Entfernung nicht gleich der zweiten definierten Entfernung ist und wobei ferner: jeder elastisch verformbare Ausrichtelementabschnitt und jeder jeweilige Befestigungsabschnitt des ersten und des zweiten Befestigungselements dafür konfiguriert ist, sich beim Biegen elastisch zu verformen, wenn die erste und die zweite Komponente miteinander zusammengefügt werden.