DE102014116163A1

DE102014116163A1 - Elastisch verformbarer Clip und Verfahren

Info

Publication number: DE102014116163A1
Application number: DE102014116163.7A
Authority: DE
Inventors: Steven E. Morris; Jennifer P. Lawall; Jeffrey M. Gace
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2015-05-21
Also published as: CN104653554A; US20150135509A1; BR102014028462A2; US9481317B2

Abstract

Ein elastisch verformbarer Clip umfasst eine erste und eine zweite Außenwand, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei jede von der ersten Außenwand und der zweite Außenwand eine Innenfläche, eine Außenfläche, eine erste Kante und eine zweite Kante, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und eine dritte Kante und eine vierte Kante aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Der Clip umfasst auch zumindest eine Innenwand, die sich zwischen den Innenflächen der ersten und der zweiten Außenwand erstreckt, wobei die zumindest eine Innenwand zumindest einen Schlitz aufweist, wobei die erste Außenwand, die zweite Außenwand und die zumindest eine Innenwand aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sind. Der Clip umfasst ferner eine Rippe, die von der Außenfläche zumindest einer von der ersten und der zweiten Außenwand vorsteht, wobei die Rippe im Wesentlichen parallel zu der ersten Kante und der zweiten Kante angeordnet ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft Komponenten, die zusammengefügt werden sollen, und im Spezielleren einen elastisch verformbaren Clip für eine Clipanordnung, wie auch ein Verfahren zum Fügen und Zurückhalten von Komponenten mit dem elastisch verformbaren Clip.
HINTERGRUND
Derzeit unterliegen Komponenten, die in einem Fertigungsverfahren zusammengefügt werden sollen, einer Positionsabweichung basierend auf den Fügeanordnungen zwischen den Komponenten. Eine übliche Anordnung umfasst Komponenten, welche wechselseitig in Bezug aufeinander durch 2-Wege- und/oder 4-Wege-Steckausrichtungsmerkmale, in der Regel Steckstrukturen mit Untermaß, die in entsprechenden Buchsenausrichtungsmerkmalen mit Übermaß, z. B. Durchbrechungen in der Form von Öffnungen und/oder Schlitzen, aufgenommen sind, angeordnet sind. Alternativ können ein doppelseitiges Klebeband, Kleber oder Schweißverfahren eingesetzt werden, um Teile zu fügen. Unabhängig von der genauen Fügeanordnung ist ein Zwischenraum zwischen zumindest einem Abschnitt der Ausrichtungsmerkmale vorhanden, der so vorbestimmt ist, dass er zu erwarteten Größen- und Positionsabweichungstoleranzen der zusammenpassenden Merkmale bzw. Fügemerkmale infolge von Fertigungs- (oder Fabrikations-)abweichungen passt. Infolgedessen ist das Vorhandensein einer beträchtlichen Positionsabweichung zwischen den gefügten Komponenten möglich, was zum Auftreten von unerwünscht großen Zwischenräumen und variierenden Zwischenräumen und einem ansonsten schlechten Sitz beitragen kann. Der Zwischenraum zwischen den Ausrichtungs- und den Befestigungsmerkmalen kann zu einer relativen Bewegung zwischen gefügten Komponenten führen, die zu einer schlechten wahrgenommenen Qualität beitragen kann. Zusätzliche unerwünschte Auswirkungen können z. B. ein Quietschen und Rattern der gefügten Komponenten umfassen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer exemplarischen Ausführungsform ist eine Clipanordnung mit einem elastisch verformbaren Clip vorgesehen. Der elastisch verformbare Clip umfasst eine erste Außenwand und eine zweite Außenwand, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei jede von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand eine Innenfläche, eine Außenfläche, eine erste Kante und eine zweite Kante, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und eine dritte Kante und eine vierte Kante aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Der Clip umfasst auch zumindest eine Innenwand, die sich zwischen den Innenflächen der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand erstreckt, wobei die zumindest eine Innenwand zumindest einen Schlitz aufweist, wobei die erste Außenwand, die zweite Außenwand und die zumindest eine Innenwand aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sind. Der Clip umfasst ferner eine Rippe, die von der Außenfläche zumindest einer von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand vorsteht, wobei die Rippe im Wesentlichen parallel zu der ersten Kante und der zweiten Kante angeordnet ist.
In einer anderen exemplarischen Ausführungsform ist eine Clipanordnung mit einem elastisch verformbaren Clip vorgesehen. Der elastisch verformbare Clip umfasst eine erste Außenwand und eine zweite Außenwand, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei jede von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand eine Innenfläche, eine Außenfläche, eine erste Kante und eine zweite Kante, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und eine dritte Kante und eine vierte Kante aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Der Clip umfasst auch zumindest eine Innenwand, die sich zwischen den Innenflächen der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand erstreckt. Der Clip umfasst ferner eine erste Rippe, die von der Außenfläche zumindest einer von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand vorsteht, wobei die erste Rippe im Wesentlichen parallel zu der dritten Kante angeordnet ist und sich im Nahbereich der dritten Kante befindet. Der Clip umfasst ferner eine zweite Rippe, die von der Außenfläche zumindest einer von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand vorsteht, wobei die Rippe im Wesentlichen parallel zu der vierten Kante angeordnet ist und sich im Nahbereich der vierten Kante befindet.
In einer noch anderen exemplarischen Ausführungsform ist ein Verfahren zum Fügen von Komponenten vorgesehen. Das Verfahren umfasst, dass eine Komponente, die eine Durchbrechung aufweist, mit einem elastisch verformbaren Clip, der eine H-förmige Geometrie aufweist, ausgerichtet wird, die aus einer Innenwand und einem Paar Außenwände gebildet ist. Das Verfahren umfasst auch, dass der elastisch verformbare Clip innerhalb der Durchbrechung verschoben wird. Das Verfahren umfasst ferner, dass eine Rippe, die von einer Außenfläche zumindest einer der Außenwände vorsteht, mit einer Durchbrechungswand in Eingriff gebracht wird. Das Verfahren umfasst noch weiter, dass die Innenwand bei der Verschiebung des elastisch verformbaren Clips elastisch verformt wird. Das Verfahren umfasst auch, dass der elastisch verformbare Clip bei der Verschiebung der Rippe in eine Übertotpunkt-Position der Rippe mit der Durchbrechungswand in eine vollständig eingerückte Position verschnappt wird.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten erscheinen in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen nur beispielhaft, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug nimmt auf die Zeichnungen, in welchen:
1 eine perspektivische Darstellung eines elastisch verformbaren Clips gemäß einer ersten Ausführungsform ist;
2 eine perspektivische Darstellung des elastisch verformbaren Clips von 1 in einer teilweise eingerückten Position mit einer Komponente ist;
3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von 2 des elastisch verformbaren Clips von 1 in einer teilweise eingerückten Position mit der Komponente ist;
4 eine Querschnittsansicht des elastisch verformbaren Clips von 1 in einer vollständig eingerückten Position mit der Komponente ist;
5 eine perspektivische Darstellung des elastisch verformbaren Clips gemäß einer zweiten Ausführungsform ist;
6 eine Draufsicht des elastisch verformbaren Clips von 5 ist;
7 eine perspektivische Darstellung des elastisch verformbaren Clips von 5 in einer teilweise eingerückten Position mit der Komponente ist;
8 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 8-8 von 7 des elastisch verformbaren Clips von 4 in einer vollständig eingerückten Position mit der Komponente ist; und
9 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Fügen von Komponenten mit dem elastisch verformbaren Clip illustriert.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist in ihrer Art rein beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Nutzungen nicht beschränken. Zum Beispiel sind die gezeigten Ausführungsformen auf Fahrzeuginnenkomponenten-Anordnungen wie z. B. Zierblenden und Zierteile anwendbar, die hierin offenarten Ausführungsformen können aber bei beliebigen geeigneten Komponenten verwendet werden, um ein elastisches Mitteln (engl.: elastic averaging) für eine Präzisionsanordnung und -ausrichtung aller Arten von zusammenpassenden Komponenten und Komponentenanwendungen vorzusehen, einschließlich vieler industrieller, Konsumentenprodukt- (zum Beispiel Unterhaltungselektronik, verschiedene Geräte und dergleichen), Transport-, Energie- und Luftfahrtanwendungen und insbesondere einschließlich vieler anderer Arten von Fahrzeugkomponenten und Anwendungen wie zum Beispiel verschiedene Fahrzeugkomponenten und Anwendungen innen, außen und unter der Motorhaube. Es sollte verständlich sein, dass in allen Zeichnungen entsprechende Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
Bezug nehmend auf 1 ist ein elastisch verformbarer Clip 10 gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert. Der elastisch verformbare Clip 10 umfasst eine Innenwand 12, die sich zwischen einer ersten Außenwand 14 und einer zweiten Außenwand 16 erstreckt und diese verbindet. Insbesondere steht die Innenwand 12 zwischen einer Innenfläche 18 der Außenwände 14, 16 in Kontakt und erstreckt sich dazwischen. Zusätzlich zu der Innenfläche 18 umfassen beide Außenwände 14, 16 eine Außenfläche 20, eine erste Kante 22, eine zweite Kante 24, eine dritte Kante 26 und eine vierte Kante 28. Die Außenwände 14, 16 weisen in der illustrierten Ausführungsform jeweils eine im Wesentlichen Parallelogramm-Geometrie wie z. B. die eines Quadrats oder Rechtecks auf. Insbesondere sind die erste Kante 22 und die zweite Kante 24 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die dritte Kante 26 und die vierte Kante 28 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Wenngleich oben als ein Parallelogramm illustriert und beschrieben, sollte verständlich sein, dass die Geometrie der Außenwände 14, 16 von der in der exemplarischen Ausführungsform gezeigten abweichen kann. Überdies können die Außenwände 14, 16 aus voneinander verschiedenen Geometrien gebildet sein. In einer Ausführungsform bilden die Innenwand 12 und die Außenwände 14, 16 in Kombination eine im Wesentlichen H-förmige Geometrie, es werden aber alternative Orientierungen in Erwägung gezogen.
Die Innenwand 12 umfasst eine erste Kante 30 und eine zweite Kante 32, die typischerweise gemeinsamen jeweiligen Ebenen der ersten Kante 22 und der zweiten Kante 24 der Außenwände 14, 16 entsprechen, aber die genaue Lage der ersten und der zweiten Kante 30, 32 der Innenwand 12 kann in Bezug auf die Kanten 22, 24 der Außenwände 14, 16 variieren. Zumindest ein Schlitz 34 ist in der Innenwand 12 enthalten. In der illustrierten Ausführungsform sind zwei Schlitze gezeigt; es sollte jedoch einzusehen sein, dass abhängig von der erwünschten Flexibilität des gesamten elastisch verformbaren Clips 10 beliebige viele Schlitze verwendet werden können, wie aus der nachfolgenden Beschreibung verständlich wird. Der zumindest eine Schlitz 34 erstreckt sich von der ersten Kante 30 der Innenwand 12 zu einem Anschlussende 36.
Von der Außenfläche 20 zumindest einer der Außenwände 14, 16 vorstehend befindet sich eine Rippe 40. Zur Erörterung ist die Rippe 40 als entlang der zweiten Außenwand 16 enthalten gezeigt und beschrieben, es sollte jedoch einzusehen sein, dass entweder eine oder beide Außenwände 14, 16 oder jeder zusätzliche Abschnitt um den Umfang der Außenwände 14, 16 herum die Rippe 40 umfassen kann. Wenngleich in Erwägung gezogen wird, dass die Rippe 40 nur mit der Außenwand 16 zusammengesetzt ist, ist die Rippe 40 typischerweise integral mit der Außenwand 16 gebildet. Des Weiteren kann die Innenwand 12 mit den Außenwänden 14, 16 funktionell gekoppelt sein, typischerweise ist jedoch der gesamte elastisch verformbare Clip 10 integral als ein einziges Pressteil gebildet. Die Rippen 40 sind auf eine im Wesentlichen parallele Weise mit der ersten Kante 22 und der zweiten Kante 24 der Außenwände 14, 16 ausgerichtet. Die Rippen 40 können sich vollständig von der dritten Kante 26 zu der vierten Kante 28 oder entlang von Zwischenstellen dazwischen erstrecken. In einer Ausführungsform sind die Rippen 40 ungefähr äquidistant zwischen der ersten Kante 22 und der zweiten Kante 24 der Außenwände 14, 16 angeordnet. Unabhängig von der genauen Lage der Rippen 40 ist das Anschlussende 36 des zumindest einen Schlitzes 34 näher bei der zweiten Kante 24 der Außenwand 16 angeordnet als jenes der Rippe 40. Die Positionierung auf diese Weise erleichtert das Biegen und/oder die elastische Verformung einer oder beider der Außenwände 14, 16 während der Verschiebung entlang einer Fügekomponentenkante beim Einsetzen des elastisch verformbaren Clips 10 in eine Durchbrechung, wie nachstehend im Detail beschrieben wird. Um das Einsetzen zu erleichtern, wie aus der nachstehenden Beschreibung verständlich wird, können die Außenwände 14, 16 und die Innenwand 12 aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sein.
Für den elastisch verformbaren Clip 10 kann jedes beliebige geeignete elastisch verformbare Material verwendet werden. Der Ausdruck „elastisch verformbar” bezieht sich auf Komponenten oder Abschnitte von Komponenten einschließlich Komponentenmerkmale mit Materialien, die eine im Wesentlichen elastische Verformungscharakteristik aufweisen, wobei das Material dafür eingerichtet ist, in Ansprechen auf eine Anwendung einer Kraft eine federnd reversible Änderung seiner Form, Größe oder von beidem zu erfahren. Die Kraft, die die federnd reversible oder elastische Verformung des Materials hervorruft, kann eine Zug-, Kompressions-, Scher-, Biege- oder Torsionskraft oder verschiedene Kombinationen dieser Kräfte einschließen. Die elastisch verformbaren Materialien können eine lineare elastische Verformung, zum Beispiel diejenige, die gemäß dem Hookeschen Gesetz beschrieben wird, oder eine nichtlineare elastische Verformung zeigen.
Zahlreiche Beispiele von Materialien, die zumindest teilweise die Komponenten bilden können, umfassen verschiedene Metalle, Polymere, Keramiken, anorganische Materialien oder Gläser oder Verbundstoffe irgendwelcher der oben erwähnten Materialien oder irgendwelche andere Kombinationen davon. Viele Verbundmaterialien sind vorstellbar, einschließlich verschiedener gefüllter Polymere, einschließlich mit Glas, Keramik, Metall und anorganischem Material gefüllter Polymere, insbesondere mit Glas, Metall, Keramik, anorganischer oder Kohlenstofffaser gefüllter Polymere. Jede beliebige geeignete Füller-Morphologie kann verwendet werden, einschließlich aller Formen und Größen von Partikeln oder Fasern. Im Spezielleren kann jede geeignete Art von Faser verwendet werden, einschließlich kontinuierlicher und diskontinuierlicher Fasern, gewebter und nicht gewebter Stoffe, Filze oder Garne oder eine Kombination davon. Jedes geeignete Metall kann verwendet werden, einschließlich verschiedener Güten und Legierungen von Stahl, Gusseisen, Aluminium, Magnesium oder Titan oder Verbundstoffe davon oder eine beliebige andere Kombination davon. Polymere können sowohl thermoplastische Polymere oder Duroplast-Polymere oder Verbundstoffe davon oder beliebige andere Kombinationen davon, einschließlich einer großen Vielzahl von Copolymeren und Polymermischungen, umfassen. In einer Ausführungsform ist ein bevorzugtes Kunststoffmaterial eines mit elastischen Eigenschaften, das sich ohne Bruch elastisch verformt, wie zum Beispiel ein Material mit einem Acrylnitril-Butadien-Styrol-(ABS-)Polymer und insbesondere eine Polycarbonat-ABS-Polymer-Mischung (PC/ABS) wie z. B. ein ABS-Acryl. Das Material kann in beliebiger Form vorliegen und durch jeden geeigneten Prozess geformt oder hergestellt werden, einschließlich gestanztes oder geformtes Metall, Verbundstoffe oder andere Bleche, Schmiedestücke, Stranggussteile, gepresste Teile, Gussteile oder geformte Teile und dergleichen, um die hierin beschriebenen verformbaren Merkmale einzuschließen. Das Material oder die Materialien kann/können ausgewählt werden, um eine vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik des elastisch verformbaren Clips 10 bereitzustellen. Die vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik kann zum Beispiel einen vorbestimmten elastischen Modul umfassen.
Bezug nehmend auf die 2 und 3 ist der elastisch verformbare Clip 10 im Gebrauch als Teil einer Clipanordnung 50 zum Fügen von Komponenten illustriert. Im Speziellen umfasst die Clipanordnung 50 den elastisch verformbaren Clip 10, der mit einer ersten Komponente 52 funktionell gekoppelt oder integral damit gebildet ist (3), und eine zweite Komponente 54, die mit der ersten Komponente 52 gefügt werden soll. Der elastisch verformbare Clip 10 ist in einem teilweise eingesetzten oder teilweise eingerückten Zustand bezüglich einer Durchbrechung 56 gezeigt, die durch eine in der zweiten Komponente 54 gebildete Durchbrechungswand 58 definiert ist. Zumindest ein Abschnitt der Durchbrechungswand 58 umfasst einen abgeschrägten Bereich 60, um dadurch eine „Einführ”-Führung bereitzustellen, um das anfängliche Einsetzen des elastisch verformbaren Clips 10 zu erleichtern. Wie am besten in den 3 und 4 gezeigt, ist/sind die Außenwand/wände 14, 16 ausgestaltet, um in die Durchbrechungswand 58 einzugreifen und sich bei einem Kontakt mit der Durchbrechungswand 58 während der Verschiebung des elastisch verformbaren Clips 10 innerhalb der Durchbrechung 56 in biegender Weise elastisch zu verformen. Wenn die Außenwand/wände 14, 16 in die Durchbrechungswand 58 eingreifen, drehen sich die Außenwände 14, 16 und ein Abschnitt der Innenwand 12 in einer elastisch verformbaren Weise nach innen und drücken dadurch die Innenwandschlitze zusammen, wie durch den Richtungspfeil Z gezeigt. Die Verformbarkeit des Clips 10 ist aus der obigen Beschreibung verständlich, da sie mit dem Material und der elastischen Verformbarkeit des Clips 10 in Beziehung steht. Die Flexibilität wird durch das Vorhandensein der in der Innenwand 12 gebildeten Schlitze 34 weiter erleichtert. Der Materialleeraum in der Wand 12 erhöht die Flexibilität der Außenwand/wände 14, 16. Der Kontakt zwischen den Außenwänden 14, 16 und der Durchbrechung 58 wird dadurch sichergestellt, dass der Clip 10 in einer Richtung X größer dimensioniert ist als die Durchbrechung 56.
Nunmehr Bezug nehmend auf 4 ist der elastisch verformbare Clip 10 in einem vollständig eingerückten oder eingesetzten Zustand gezeigt. Der illustrierte Zustand wird nach der Verschiebung des Clips 10 durch die Durchbrechung 56 hindurch in einer Richtung Y erreicht. Die Verschiebung erfolgt, bis die Rippe 40 einrückt, indem sie an der Durchbrechungswand 58 vorbei in einen „Übertotpunkt”-Zustand gleitet. Der Übertotpunkt-Zustand der Rippe 40 ist dadurch definiert, dass mehr als die Hälfte der Rippe 40 über die Durchbrechungswand 58 gelaufen ist. Nach dem Verschnappen des Clips 10 durch die Durchbrechungswand 56 wird ein zuverlässiges Fügen der ersten Komponente 52 und der zweiten Komponente 54 erreicht, während jegliche damit verbundenen Zwischenräume zwischen dem Clip 10 und der Durchbrechungswand 56 eliminiert werden. Es sollte auch verständlich sein, dass nach dem Durchgang der Rippe 40 bis zu dem Übertotpunkt-Zustand ein schwacher Passungszustand zwischen der Rippe 40 und der Durchbrechungswand 58 vorhanden ist.
Bezug nehmend auf 5 ist ein elastisch verformbarer Clip 100 gemäß einer zweiten Ausführungsform illustriert. Der Clip 100 ist der ersten, oben im Detail beschriebenen Ausführungsform in vielerlei Hinsicht ähnlich, sodass eine doppelte Erörterung ähnlicher Merkmale und Funktionalität nicht notwendig ist. Der Clip 100 umfasst eine Innenwand 112, eine erste Außenwand 114 und eine zweite Außenwand 116. Wie gezeigt, kann der Clip 100 mit einer H-förmigen Geometrie gebildet sein, es werden aber Alternativen in Erwägung gezogen, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist. Die Innenwand 112 kann ein massives Element umfassen und erstreckt sich zwischen jeweiligen Innenflächen 118 der Außenwände 114, 116. Zumindest eine der Außenwände 114, 116 umfasst eine erste Rippe 120 und eine zweite Rippe 122, die von einer Außenfläche 124 der Außenwände 114, 116 vorstehen. Wenngleich entweder eine oder beide Außenwände die Rippen umfassen kann/können, wird nur die zweite Außenwand 116 mit einer Rippe daran beschrieben. Wie bei der ersten Ausführungsform kann die Außenwand 116 aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sein, um ein Biegen der Außenwand 116 bei einem Kontakt mit einer Fügekomponente zu erleichtern, wie unten stehend erörtert.
Die Rippen 120, 122 sind im Wesentlichen parallel zu der dritten Kante 26 und der vierten Kante 28 angeordnet; allerdings wird die Anordnung der Rippen 120, 122 unter einem Winkel dazu in Erwägung gezogen. Die erste Rippe 120 ist nahe der dritten Kante 26 angeordnet und die zweite Rippe 122 ist nahe der vierten Kante 28 angeordnet. Jede der Rippen 120, 122 kann sich vollständig von der ersten Kante 22 zu der zweiten Kante 24 oder entlang von Zwischenstellen dazwischen erstrecken. Unabhängig von der genauen Positionierung der Rippen 120, 122 erstreckt sich jede Rippe unter einem Winkel von einem ersten Ende 126 zu einer Zwischenstelle 128. Die Zwischenstelle 128 entspricht einer äußersten Stelle der Rippen 120, 122 bezüglich einer Distanz weg von der Außenfläche 124 der Außenwand 116. Die Rippen 120, 122 sind von der Zwischenstelle 128 zu einem zweiten Ende 130 hin nach innen abgewinkelt. Die Zwischenstelle 128 stellt einen Clip-Rückhaltepunkt bereit, wie nachfolgend beschrieben.
Bezug nehmend auf die 6–8 ist der Clip 100 in verschiedenen Stadien des Eingriffes mit der Durchbrechungswand 58 der zweiten Komponente 54 gezeigt. Im Speziellen spannt in einem teilweise eingerückten oder eingesetzten Zustand (6) des Clips 100 der Eingriff zwischen den Rippen 120, 122 Bereiche der Außenwand 116 vor, sodass sie sich in bogenförmiger Weise (Z) um die Innenwand 112 herum in einer elastisch verformbaren Weise einwärts biegen. Wie oben erörtert, wird eine solche Verformung durch das elastisch verformbare Material erreicht, aus dem der Clip 100 gebaut ist. Nach einer hinreichenden Verschiebung des Clips 100 innerhalb der Durchbrechung 56 „schnappt” die Zwischenstelle 128 der Rippen 120, 122 über die Durchbrechungswand 58 und zwingt eine Rückhaltekraft auf, um dadurch die erste Komponente 52 und die zweite Komponente 54 zu fügen.
In einer Ausführungsform wird eine Vielzahl von Clips 10, 100 verwendet, um die erste Komponente 52 mit der zweiten Komponente 54 zu fügen. Die Vielzahl von Clips kann innerhalb einer einzigen Durchbrechung oder in einer Vielzahl von entsprechenden Durchbrechungen verwendet werden. In jedem Fall lässt die elastische Verformbarkeit zu, dass die Komponenten durch „elastisches Mitteln” von Verschiebungen in Verbindung mit Fertigungs- und Toleranzbelangen in einer präzise ausgerichteten Weise gefügt werden
Elastisches Mitteln liefert eine elastische Verformung der Grenzfläche(n) zwischen gefügten Komponenten, wobei die gemittelte Verformung eine präzise Ausrichtung liefert, wobei die Positionsabweichung aus der Fertigung auf X_min minimiert wird, definiert durch X_min = X/√N, wobei X die Positionsabweichung aus der Fertigung der Anordnungsmerkmale der gefügten Komponenten und N die Anzahl eingesetzter Merkmale ist. Um eine elastische Mittelung zu erhalten, ist eine elastisch verformbare Komponente so ausgestaltet, dass sie zumindest ein Merkmal und dessen Kontaktflächen) aufweist, die übermäßig eingeschränkt bzw. gepresst wird und eine Presspassung mit einem Fügemerkmal einer anderen Komponente und dessen Kontaktflächen) bereitstellt. Der übermäßig eingeschränkte Zustand und die Presspassung verformen federnd reversibel (elastisch) zumindest eines des zumindest einen Merkmals oder des Fügemerkmals oder beide Merkmale. Die federnd reversible Eigenschaft dieser Merkmale der Komponenten erlaubt einen wiederholtes Einsetzen und Herausziehen der Komponenten, was ihre Montage und Demontage erleichtert. In einigen Ausführungsformen kann es sein, dass die elastisch verformbare Komponente, die derart ausgestaltet ist, dass sie das zumindest eine Merkmal und das zugehörige Fügemerkmal aufweist, wie hierin offenbart, abhängig von den Anforderungen einer speziellen Ausführungsform mehr als ein solches Merkmal benötigt. Eine Positionsabweichung der Komponenten kann zur Folge haben, dass variierende Kräfte über Bereiche der Kontaktflächen angewendet werden, die übermäßig eingeschränkt sind und während des Einsetzens der Komponente in einem Beeinflussungszustand in Eingriff stehen. Es sollte einzusehen sein, dass eine einzige eingesetzte Komponente bezüglich einer Länge des Umfangs der Komponente elastisch gemittelt werden kann. Die Prinzipien einer elastischen Mittelung sind im Detail in der im Gemeinschaftsbesitz befindlichen, gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 13/187 675, nun U.S.-Veröffentlichungsnummer U.S. 2013-001 9 455, beschrieben, deren Offenbarungsgehalt hierin in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme aufgenommen ist. Die oben offenbarten Ausführungsformen schaffen die Möglichkeit, eine bestehende Komponente, die mit den oben beschriebenen Prinzipien einer elastischen Mittelung nicht kompatibel ist, in eine Anordnung umzuwandeln, die ein elastisches Mitteln und die damit verbundenen Vorteile ermöglicht.
Es ist auch ein Verfahren zum Fügen von Komponenten 200 vorgesehen, wie in 9 und mit Bezugnahme auf die 1–8 illustriert. Der elastisch verformbare Clip 10, 100 und im Spezielleren die elastisch verformbare Beschaffenheit des Clips wurde zuvor beschrieben, und es ist nicht notwendig, spezifische strukturelle Komponenten in näherem Detail zu beschreiben. Das Verfahren 200 umfasst, dass eine Komponente, die eine Durchbrechung 56 aufweist, mit dem elastisch verformbaren Clip 10, 100 ausgerichtet wird, 202, der eine H-förmige Geometrie aufweist, die aus einer Innenwand 12, 112 und Außenwänden 14, 16, 114, 116 gebildet ist. Der elastisch verformbare Clip 10, 100 wird innerhalb der Durchbrechung 56 verschoben, 204. Die Rippe 40, 120, 122 wird mit der Durchbrechungswand 58 in Eingriff gebracht, 206. Zumindest eine der Außenwände wird bei der Verschiebung des elastisch verformbaren Clips elastisch verformt, 208, bis der Clip bei der Verschiebung der Rippe in eine Übertotpunkt-Position der Rippe mit der Durchbrechungswand in eine vollständig eingerückte Position verschnappt wird, 210.
Während die Erfindung mit Bezugnahme auf exemplarische Ausführungsformen beschrieben wurde, wird für Fachleute einzusehen sein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und Elemente davon durch Äquivalente ersetzt sein können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Überdies können zahlreiche Abwandlungen vorgenommen werden, um ein/e bestimmte/s Situation oder Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang abzuweichen. Die Erfindung soll daher nicht auf die speziellen offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern die Erfindung wird alle Ausführungsformen einschließen, die in den Schutzumfang der Anmeldung fallen.

Claims

Elastisch verformbarer Clip, umfassend: eine erste Außenwand und eine zweite Außenwand, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, wobei jede von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand eine Innenfläche, eine Außenfläche, eine erste Kante und eine zweite Kante, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind, und eine dritte Kante und eine vierte Kante aufweist, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind; wobei sich zumindest eine Innenwand zwischen den Innenflächen der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand erstreckt, wobei die zumindest eine Innenwand zumindest einen Schlitz aufweist, wobei die erste Außenwand, die zweite Außenwand und die zumindest eine Innenwand aus einem elastisch verformbaren Material gebildet sind; und eine Rippe, die von der Außenfläche zumindest einer von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand vorsteht, wobei die Rippe im Wesentlichen parallel zu der ersten Kante und der zweiten Kante angeordnet ist.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 1, wobei die erste Außenwand, die zweite Außenwand und die Innenwand einen H-förmigen Querschnitt bilden.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 1, wobei sich die Rippe von der dritten Kante zu der vierten Kante erstreckt.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 1, wobei der elastisch verformbare Clip ausgestaltet ist, um Komponenten einer Anordnung zu fügen, welche umfasst: eine erste Komponente, die mit dem elastisch verformbaren Clip funktionell gekoppelt ist; und eine zweite Komponente, die eine Durchbrechung aufweist, welche mit dem Clip in Eingriff bringbar ist, um die erste Komponente mit der zweiten Komponente zu fügen.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 4, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente ausgestaltet sind, um in einem vollständig eingerückten Zustand ineinander einzugreifen, wobei die Rippe mit einer Durchbrechungswand der Durchbrechung in einer Übertotpunkt-Position in Eingriff steht.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 5, wobei der gesamte Clip aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 6, wobei ein Abschnitt nahe der ersten Kante zumindest einer von der ersten Außenwand und der zweiten Außenwand ausgestaltet ist, um sich während eines Kontakts mit der Durchbrechungswand der zweiten Komponente elastisch zu verformen.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 4, wobei die Clipanordnung in einem Fahrzeug angeordnet ist.
Elastisch verformbarer Clip nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Vielzahl von elastisch verformbaren Clips, die mit der ersten Komponente und einer Vielzahl von Durchbrechungen der zweiten Komponente funktionell gekoppelt sind, die ausgestaltet sind, um die Vielzahl von elastisch verformbaren Clips aufzunehmen, wobei der vollständig eingerückte Zustand eine Kontaktpassung zwischen der Vielzahl von elastisch verformbaren Clips und der Vielzahl von Durchbrechungen umfasst, wobei ein Ausmaß einer Verformung der Vielzahl von elastisch verformbaren Clips in Summe gemittelt ist, um die Position der ersten Komponente bezüglich der zweiten Komponente elastisch zu mitteln.
Verfahren zum Fügen von Komponenten, umfassend, dass: eine Komponente, die eine Durchbrechung aufweist, mit einem elastisch verformbaren Clip ausgerichtet wird, der eine H-förmige Geometrie aufweist, die aus einer Innenwand und einem Paar Außenwände gebildet ist; der elastisch verformbare Clip innerhalb der Durchbrechung verschoben wird; eine Rippe, die von einer Außenfläche zumindest einer der Außenwände vorsteht, mit einer Durchbrechungswand in Eingriff gebracht wird; die Innenwand bei der Verschiebung des elastisch verformbaren Clips elastisch verformt wird; und der elastisch verformbare Clip bei der Verschiebung der Rippe in eine Übertotpunkt-Position der Rippe mit der Durchbrechungswand in eine vollständig eingerückte Position eingeschnappt wird.