CN104295564B - 用于提供部件的精确四向对齐的凸角弹性管对齐*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于提供部件的精确四向对齐的凸角弹性管对齐***。弹性平均对齐***包括第一部件和第二部件。第一部件包括第一对齐构件和相对于第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件。第二部件包括第二对齐构件和相对于第二对齐构件被固定布置的对齐特征。可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合对齐特征。可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面具有至少三个相对于中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且对齐特征包括圆形孔口。可弹性变形对齐元件的部分在被***到对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于第二对齐构件。

Description

用于提供部件的精确四向对齐的凸角弹性管对齐***
技术领域
本发明涉及对齐***的领域，更具体地涉及弹性平均对齐***，并且甚至更具体地涉及提供配合部件的四向对齐的弹性平均对齐***，其中对齐***被包括在所述配合部件上。
背景技术
当前，在制造过程中待被配合在一起的部件（具体是例如机动车辆中发现的那些车辆部件）通过对齐特征相对彼此被相互定位，所述对齐特征是过大尺寸和/或尺寸不足以便提供使得部件相对于彼此自由移动的间距，从而在不在这些部件间产生会妨碍制造过程的干涉的情况下对齐它们。一种示例包括双向和/或四向公对齐特征（通常是直立支柱），其被接纳在对应母对齐特征（通常是孔或槽形式的孔口）中。在公对齐特征及其相应母对齐特征之间存在间隙，其被预先确定以配合公和母对齐特征由于制造（或生产）偏差而导致的预期尺寸和位置变化公差。因此，在具有上述对齐特征的配合的第一和第二部件之间会发生显著的位置变化，这会导致存在这些部件的不想要那么大的对齐偏差，特别是在其间的间隙和间距方面。在这些未对齐部件也是另一组件的一部分的情况下，这样的未对齐还可能影响整个组件的功能和/或美学外观。不管这样的未对齐是否局限于两个部件还是整个组件，其均能够负面地影响功能并导致较差质量的感觉。
因此，能够通过提供精确或精细的定位和对齐***或机构来增强对齐***的领域，其中所述***或机构能够经由设置成与对应单个对齐特征配合接合的单个可弹性变形对齐元件的弹性平均来确保两个部件的精确四向对齐。
发明内容
本发明的示例性实施例包括具有第一部件和第二部件的弹性平均对齐***。第一部件包括第一对齐构件和相对于第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件。第二部件包括第二对齐构件和相对于第二对齐构件被固定布置的对齐特征。可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合对齐特征。可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面具有至少三个相对于中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且对齐特征包括圆形孔口。可弹性变形对齐元件的部分在被***到对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于第二对齐构件。
本发明的另一示例性实施例包括车辆，所述车辆具有车身和与车身一体设置的弹性平均对齐***。弹性平均对齐***包括第一部件和第二部件。第一部件包括第一对齐构件和相对于第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件。第二部件包括第二对齐构件和相对于第二对齐构件被固定布置的对齐特征。可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合对齐特征。可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面具有至少三个相对于中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且对齐特征包括圆形孔口。可弹性变形对齐元件的部分在被***到对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于第二对齐构件。
本发明还可包括下列方案。
1. 一种弹性平均对齐***，包括：
第一部件，所述第一部件包括第一对齐构件和相对于所述第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件；
第二部件，所述第二部件包括第二对齐构件和相对于所述第二对齐构件被固定布置的对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合所述对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面包括至少三个相对于所述中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且所述对齐特征包括圆形孔口；和
其中所述可弹性变形对齐元件的部分在被***到所述对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得所述第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于所述第二对齐构件。
2. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述凸角中空管包括三凸角型中空管。
3. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述圆形孔口的直径被定尺寸成与所述凸角中空管的每个凸角产生干涉配合。
4. 根据方案3所述的弹性平均对齐***，其中所述凸角中空管包括管壁，该管壁具有绕所述凸角中空管的中心轴线等距离地分布的三个顶点壁部分以及在其间互连的三个连接壁部分，其中所述顶点壁部分被定尺寸为与所述圆形孔口产生干涉配合，其中所述连接壁部分被定尺寸为装配在所述圆形孔口内且它们之间具有间隙，且其中所述连接壁部分被构造成朝向所述凸角中空管的所述中心轴线、背离所述凸角中空管的所述中心轴线或者以包括朝向和背离所述凸角中空管的所述中心轴线的弹性变形的组合方式进行弹性变形。
5. 根据方案4所述的弹性平均对齐***，其中所述三个连接壁部分朝向所述凸角中空管的所述中心轴线向内弯曲。
6. 根据方案4所述的弹性平均对齐***，其中所述三个连接壁部分背离所述凸角中空管的所述中心轴线向外弯曲。
7. 根据方案4所述的弹性平均对齐***，其中所述凸角中空管的外周边具有小于所述圆形孔口的圆周的长度。
8. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件与所述第一对齐构件一体成形以便形成单个零件。
9. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述对齐特征与所述第二对齐构件一体成形以便形成单个零件。
10. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述第一部件和所述第二部件均具有相对于彼此的相应接合侧面，并且进一步其中：
所述第二对齐构件包括在其相应接合侧面上的斜面，所述斜面环绕地界定所述圆形孔口。
11. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述第一部件和所述第二部件均具有相对于彼此的相应接合侧面，并且进一步其中：
所述可弹性变形对齐元件的所述凸角中空管包括接近所述第一对齐构件的近端和远离所述第一对齐构件的远端；以及
所述远端在其相应接合侧面上包括锥面。
12. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件是多个所述可弹性变形对齐元件中的第一可弹性变形对齐元件，其中所述对齐特征是多个所述对齐特征中的第一对齐特征，并且还包括：
所述多个所述可弹性变形对齐元件中的第二可弹性变形对齐元件，其相对于所述第一对齐构件被固定布置并且与所述多个所述可弹性变形对齐元件中的所述第一可弹性变形对齐元件间隔开；
所述多个所述对齐特征中的第二对齐特征，其相对于所述第二对齐构件被固定布置并且与所述多个所述对齐特征中的所述第一对齐特征间隔开；
其中所述多个所述可弹性变形对齐元件中的所述第二可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合所述多个所述对齐特征中的所述第二对齐特征；以及
其中所述多个所述可弹性变形对齐元件中的所述第一和第二可弹性变形对齐元件中的每个的部分在被***到所述多个所述对齐特征中的所述第一和第二对齐特征中的相应对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得所述第一对齐构件进一步沿四个平面正交方向对齐于所述第二对齐构件。
13. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件是第一可弹性变形对齐元件并且所述对齐特征是第一对齐特征，并且进一步其中：
所述第一对齐构件还包括第二可弹性变形对齐元件，该第二可弹性变形对齐元件包括相对于其中心轴线具有圆形横截面的中空管，所述第二可弹性变形对齐元件与所述第一可弹性变形对齐元件间隔开；
所述第二对齐构件还包括第二对齐特征，该第二对齐特征包括与所述第一对齐特征间隔开的开槽孔口，该开槽孔口具有与所述第一对齐特征的中心轴线正交取向的主要轴线；以及
其中所述第二可弹性变形对齐元件被构造且布置成以压缩模式而不是弯曲模式干涉地、可变形地且配合地接合所述第二对齐特征。
14. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件是第一可弹性变形对齐元件并且所述对齐特征是第一对齐特征，并且进一步其中：
所述第一对齐构件还包括第二可弹性变形对齐元件，该第二可弹性变形对齐元件包括相对于其中心轴线具有圆形横截面的中空管，所述第二可弹性变形对齐元件与所述第一可弹性变形对齐元件间隔开；
所述第二对齐构件还包括第二对齐特征，该第二对齐特征包括与所述第一对齐特征间隔开的开槽孔口，该开槽孔口具有被定向在与所述第一对齐特征的中心轴线正交的平面内的主要轴线；以及
其中所述第二可弹性变形对齐元件被构造且布置成压缩模式且以弯曲模式干涉地、可变形地且配合地接合所述第二对齐特征。
15. 根据方案1所述的弹性平均对齐***，其中：
所述第一部件和所述第二部件中的至少一者包括被设置成接近所述可弹性变形对齐元件的支架，所述支架被布置并构造成在所述可弹性变形对齐元件的基座上方的高度“h”处提供所述对齐特征和所述可弹性变形对齐元件之间的接合点。
16. 一种车辆，包括：
车身；以及
与所述车身一体设置的弹性平均对齐***，该弹性平均对齐***包括：
第一部件，其包括第一对齐构件和相对于所述第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件；
第二部件，其包括第二对齐构件和相对于所述第二对齐构件被固定布置的对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合所述对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面包括至少三个相对于所述中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且所述对齐特征包括圆形孔口；和
其中所述可弹性变形对齐元件的部分在被***到所述对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得所述第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于所述第二对齐构件。
本发明的上述特征和优点及其它特征和优点从本发明的以下详细描述结合附图将显而易见。
附图说明
其他特征、优点和细节仅借助于示例方式显示于实施例的下述具体描述中，所述具体描述参考附图，附图中：
图1示出了根据本发明实施例的弹性平均对齐***；
图2示出图1的弹性平均对齐***的第一部件的主视图；
图3示出图1的弹性平均对齐***的第二部件的后视图；
图4示出根据本发明实施例的处于配合设置的图1的弹性平均对齐***的第一和第二部件的局部后视图；
图5示出根据本发明实施例的处于配合设置的图1的弹性平均对齐***的第一和第二部件的作为图4的替代性方案的局部后视图；
图6示出根据本发明实施例的具有可与图1所示的弹性平均特征相结合的附加弹性平均特征的弹性平均对齐***的后视图；
图7示出根据本发明实施例的具有可与图1所示的弹性平均特征相结合的附加弹性平均特征的另一弹性平均对齐***的后视图；
图8示出根据本发明实施例的具有可与图1所示的弹性平均特征相结合的附加弹性平均特征的又一弹性平均对齐***的后视图；
图9示出了根据本发明实施例的三凸角型可弹性变形对齐元件的主视图；
图10示出了根据本发明实施例的另一三凸角型可弹性变形对齐元件的主视图；
图11示出了根据本发明实施例的类似于图1的第一部件但具有一体成型的支架的第一部件的替代性主视图；
图12示出了根据本发明实施例的沿切割线12-12的贯穿图11截取的截面图；以及
图13示出了根据本发明实施例的具有图1的弹性平均对齐***的车辆。
具体实施方式
下述描述实质上仅是示例性的并且不试图限制本公开、其应用或使用。例如，所示实施例可应用到车辆车身面板，但是本文公开的对齐***可以与任意适当部件一起使用，以便提供用于精确放置和对齐所有形式的配合部件和部件应用的弹性平均，所述部件和部件应用包括许多工业、消费品（例如消费者电子器件、各种应用等）、运输、能量和航空航天应用，并且具体地包括许多其他类型的车辆部件和应用，例如各种内部、外部和引擎盖下的车辆部件和应用。应该理解，贯穿附图，对应的附图标记指代类似或对应的零件和特征。
如本文所使用的，术语“可弹性变形”指的是部件或者部件的部分（包括部件特征）包括具有大体弹性变形特性的材料，其中该材料被构造成响应于施加力而经历其形状、大小或两者的弹性可逆变化。导致材料的弹性可逆或弹性变形的力可以包括拉伸、压缩、剪切、弯曲或扭转力、或者这些力的各种组合。可弹性变形材料可以呈现线性弹性变形（例如根据胡克定律所述的变形），或者呈现非线性弹性变形。
弹性平均提供了配合部件之间的界面的弹性变形，其中平均变形提供了精确对齐，制造位置偏差被最小化为Xmin，其被这样限定Xmin=X/，其中X是配合部件的定位特征的制造位置偏差并且N是***的特征的数量。为了获得弹性平均，可弹性变形部件被构造成具有至少一个特征及其接触表面，该接触表面是过度约束的并且提供与另一部件及其接触表面的配合特征的干涉配合。过度约束条件和干涉配合使得所述至少一个特征或匹配特征中的至少一者或两者弹性可逆地（弹性地）变形。部件的这些特征的弹性可逆性质允许可重复***和撤回这些部件，这有助于这些部件的组装和拆分。部件的位置偏差会导致变化的力被施加于在以干涉条件***部件期间被过度约束且接合的接触表面的区域上。将意识到，单个***部件可以相对于该部件的周边的长度被弹性平均。弹性平均的原理被具体描述在共同持有的一并在审的美国专利申请号13/187,675中，该申请的全部公开内容在此被并入本文以供参考。上面公开的实施例提供了将不兼容于上升弹性平均原理或需要进一步借助于包括本文公开的四向弹性平均***的现有部件转换成有助于弹性平均及其相关益处的组件的能力。
任意合适的可弹性变形材料可以被用于在本文公开并在下文进一步讨论的配合部件和对齐特征，尤其是当变形成为本文描述的特征时可弹性变形的那些材料。所述材料包括各种金属、聚合物、陶瓷、无机材料或玻璃或者任意上述材料的组合物、或者适用于本文公开的目的的任意其他组合。可以想到许多复合材料，包括各种填充聚合物，包括玻璃、陶器、金属和无机材料填充的聚合物，尤其是玻璃、金属、陶器、无机或碳纤维填充的聚合物。可以使用任意合适的填充物形态，包括所有形状和尺寸的颗粒或纤维。更具体地，可以使用任意合适类型的纤维，包括连续的和不连续的纤维、编织和无纺布、毡或落纤或者它们的组合。可以使用任意合适的金属，包括各种等级的钢和钢合金、铸铁、铝、镁或钛或其组合物或其任意其他组合。聚合物可以包括热塑性聚合物或热固性聚合物或者其组合物或其任意其他组合，包括各种各样的共聚物和聚合物共混物。在一种实施例中，优选塑料材料是一种具有弹性性质以便弹性变形而不断裂的材料，例如包括丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS）聚合物且更具体地聚碳酸脂ABS聚合物共混物（PC/ABS）的材料。材料可以是任意形式并且由任意适当过程被成形或者制造，包括冲压或成形金属、复合物或其他板材、锻件、挤制零件、压制零件、铸件、模塑零件等等，以包括本文描述的可变形特征。可弹性变形对齐特征及相关部件可以以任意适当方式来成形。例如，可弹性变形对齐特征及相关部件可以一体成形，或者它们可以完全分开地成形并且随后附接在一起。当被一体成形时，它们可以由例如注塑机成形为单个零件。当被单独成形时，例如，它们可以由不同材料成形以便提供预定弹性响应特性。一种或多种材料可以被选择以便提供可弹性变形对齐特征、相关部件或配合部件中的任意或全部的预定弹性响应特性。预定弹性响应特性可以包括例如预定弹性模量。
如本文所使用的，术语车辆不局限于汽车、卡车、厢式货车或者运动型多用途车，而是包括适于运输负荷的任意自推进的或牵引的运输工具。
根据本发明的示例性实施例并且参考图1，弹性平均对齐***10包括第一部件100和第二部件200，第一部件100具有第一对齐构件102和相对于第一对齐构件102被固定地布置的可弹性变形对齐元件104，第二部件200具有第二对齐构件202和相对于第二对齐构件202被固定地布置的对齐特征204。可弹性变形对齐元件104被构造且布置成以下文更详细描述的方式干涉地、可变形地且配合地接合对齐特征204，以便沿四个方向将第一部件100精确地对齐于第二部件200，四个方向例如是正交坐标***的+/-x方向和+/-y方向，所述对齐在本文被称为四向对齐。在实施例中，可弹性变形对齐元件104是具有一横截面的凸角中空管（在本文也被附图标记104指代），所述横截面具有相对于凸角中空管104的中心轴线108的至少三个向外指向的凸角106.1、106.2、106.3（最佳地参考图2），并且对齐特征204是圆形孔口（这里也被附图标记204指代）。在实施例中，斜面206环绕地界定圆形孔口204，以促进可弹性变形对齐元件104***到圆形孔口204中。
虽然在本文针对以三凸角型中空管设置的仅具有三个向外指向的凸角106.1、106.2、106.3的可弹性变形对齐元件104做出参考和描述，但是将意识到，本发明的范围不限于此并且还涵盖了适于本文公开的目的的其他数量的向外指向凸角，例如四个、五个或者更多个凸角。然而，为了讨论目的，将使用三凸角型设置，但是不限于此，以便详细地描述本文公开的本发明原理。
为了讨论目的，在图1中可见的第一对齐构件102的配合侧面被标为12，并且在图1中可见的第二对齐构件202的配合侧面被标为22。图1的视图中被隐藏的第一和第二对齐构件102、202的不可见侧面在本文被分别标以附图标记11和21。为了讨论目的，侧面12和22在本文被称为主视图，并且侧面11和21在本文被称为后视图。虚线20代表当第一和第二部件100、200相对彼此被组装时可能被穿越的方向线。
虽然不限于任意具体的结构，但是第一部件100可以是车辆的装饰条部件且消费者可见侧面是侧面11，并且第二部件200可以是支撑子结构，其作为车辆的一部分或附接到车辆并且第一部件100以精确对齐的方式被牢固地安装在其上。
在实施例中，三凸角型中空管104的这三个向外指向的凸角106.1、106.2、106.3形成三个顶点壁部分（在本文也被标以附图标记106.1、106.2、106.3），其围绕三凸角型中空管104的中心轴线108等距分布，且其间一体互连有三个连接壁部分106.4、106.5、106.6。在实施例中，这三个连接壁部分106.4、106.5、106.6具有平坦平面状外表面。然而，在另一实施例中，这三个连接壁部分106.4、106.5、106.6可以朝向三凸角型中空管104的中心轴线108向内弯曲，可以背离三凸角型中空管104的中心轴线108向外弯曲，或者可以是向内弯曲和向外弯曲的壁部分的组合，这将在下文进一步讨论。
现在组合地参考图1、图2和图3，其中图2示出了第一可见的侧面12的第一部件100的主视图，并且图3示出了具有可见的侧面21的第二部件200的后视图。图2中绘制的虚线圆圈110代表这样的假想最小孔口，在没有干涉且可弹性变形对齐元件104无任何变形的情况下，可弹性变形对齐元件104的这三个向外指向的凸角106.1、106.2、106.3可滑动地配合到该假想最小孔口中。图3所示的虚线圆圈是从侧面21观察时从该视图隐藏而如图1所示从侧面22观察时可见的斜面206。为了提供可弹性变形对齐元件104被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合对齐特征204的设置，圆形孔口（在本文被标以附图标记204）的直径小于虚线圆圈110的直径，这必要地产生了在可弹性变形对齐元件104和对齐特征204之间的有意干涉配合，并且更具体地产生了在每个凸角106.1、106.2、106.3和圆形孔口204之间的有意干涉配合。这样，可弹性变形对齐元件104的部分（例如三个向外指向的凸角106.1、106.2、106.3）在被***到对齐特征204内时弹性地变形为弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得第一对齐构件102沿四个平面正交方向（+/- x方向和+/- y方向）对齐于第二对齐构件202。现在将参考图4-5讨论可弹性变形对齐元件104的上述变形。
图4和图5均示出了与第二部件200配合的第一部件100的组件15的局部平面图，其中可弹性变形对齐元件104干涉地、可变形地且配合地接合于对齐特征204，如从第二对齐构件202的侧面21所观察的（为了清楚起见，省略了斜面206的隐藏线部分）。在图4和图5中，虚线代表三凸角型中空管104的预接合形状，并且相关实线代表三凸角型中空管104的接合后形状。如先前所述的，三个顶点壁部分106.1、106.2、106.3的外表面被定尺寸为产生与圆形孔口204的干涉配合，并且根据本发明实施例，连接壁部分106.4、106.5、106.6被定尺寸为配合在圆形孔口204中且它们与该圆形孔口之间具有间隙“d”（仅在一个位置示出，但是应理解，应用到所有三个类似位置），其中“d”等于或大于零（d≥0）。在图4所示实施例中，连接壁部分106.4、106.5、106.6被构造成背离三凸角型中空管104的中心轴线108弹性变形。在图5的实施例中，连接壁部分106.4、106.5、106.6被构造成朝向三凸角型中空管104的中心轴线108弹性变形。如能够看出的，三凸角型中空管104的预接合形状被示为在三个顶点壁部分106.1、106.2、106.3中的每个和圆形孔口204之间具有干涉尺寸“e”，其中“e”大于零（e>0）。虽然图4和图5两者描述了连接壁部分106.4、106.5、106.6均沿相同方向（在图4中全向外，在图5中全向内）变形，但是将意识到，本发明的范围不限于此，并且也涵盖了其中连接壁部分106.4、106.5、106.6被构造成以组合设置进行弹性变形的实施例，其中该组合设置包括朝向和背离三凸角型中空管104的中心轴线108的弹性变形。
在图4所示的实施例中，其中在组装第一和第二部件100、200期间连接壁部分106.4、106.5、106.6均向外变形，将意识到，实施例涉及这样一种设置，其中预接合的三凸角型中空管104的外周边136（最佳参考图2）必须具有小于圆形孔口204的圆周的长度，以便即使在弹性平均变形的情况下当三凸角型中空管204干涉地、可变形地且配合地接合于圆形孔口204且连接壁部分106.4、106.5、106.6向外变形时仍允许将三凸角型中空管104***到圆形孔口204中。即，当三凸角型中空管104的连接壁部分106.4、106.5、106.6由于顶点壁部分106.1、106.2、106.3的压缩而向外变形以致连接壁部分和顶点壁部分完全填充圆形孔口204的开口时，现已变形的三凸角型中空管104的外周边136必须被定尺寸为配合到圆形孔口204的开口中，并且因此三凸角型中空管104的外周边136在长度上必须小于圆形孔口204的圆周，以便避免接合表面的线-线干涉情况。
如先前所述并且在预接合形状中，三凸角型中空管104的这三个连接壁部分106.4、106.5、106.6可以具有朝向中心轴线108向内弯曲的预定形状，或者可以具有背离中心轴线108向外弯曲的预定形状。可弹性变形对齐元件104的三个连接壁部分106.4、106.5、106.6的这种预定预接合形状用于有助于在组装第一和第二部件100、200期间向内或向外弯曲这三个壁连接部分106.4、106.5、106.6，其中可弹性变形对齐元件104干涉、可变形地且配合地接合于对齐特征204。
在实施例中并且返回参考图1，三凸角型中空管104包括接近第一对齐构件102的近端112和远离第一对齐构件102的远端114，并且还包括在远端处的锥面140（最佳参考图12），例如，其可以由在注塑机的壁上形成的拔模角而形成，其中该注塑机被构造成模塑例如带有一体成型的三凸角型中空管104的第一部件100，或者该锥面140可以由在三凸角型中空管104的远端114上形成的斜面而形成。
虽然图1仅示出在对应圆形孔口204中的单个可弹性变形对齐元件104以便提供第一部件100相对于第二部件200的四向对齐，但是将意识到，本发明的范围不限于此并且涵盖了与可弹性变形对齐元件104和对应圆形孔口204结合使用的其他数量和类型的可弹性变形对齐元件，这现将参考图6-8被讨论。
图6示出了类似于图1和图4中的从第二对齐构件202的侧面21观察的与第二部件200配合的第一部件100的组件25的平面图（为了清晰，省略了斜面206的隐藏线部分），但是干涉地、可变形地且配合地接合于对应间隔开的对齐特征（圆形孔口）204.1、204.2的间隔开的第一和第二可弹性变形对齐元件（三凸角型中空管）104.1、104.2以实线被示出；干涉地、可变形地且配合地接合于对应间隔开的对齐特征（圆形孔口）204.3、204.4的可选的间隔开的第三和第四可弹性变形对齐元件（三凸角型中空管）104.3、104.4以虚线被示出。
在图6的实施例中，第一部件100的左上角120处的顶边缘116和左边缘118（最佳地还参考图1被示出，因为在图6中第一部件100的特征被隐藏在第二部件200后方）由第一对齐元件和特征104.1、204.1的四向定位功能相对于第二部件200来控制，并且第一部件100的右上角124处的顶边缘116和右边缘122（同样最佳参考图1被示出）由第二对齐元件和特征104.2、204.2的四向定位功能相对于第二部件200来控制。如果存在并被使用，则可选的第三和第四对齐元件和特征104.3、204.3和104.4、204.4分别为第一部件100的左下角128处的底边缘126和左边缘118以及右下角130处的底边缘126和右边缘122提供相对于第二部件200的相似的四向定位手段。从前面的描述将理解到，第一、第二、第三和第四可弹性变形对齐元件104.1、104.2、104.3、104.4中的每个当被使用并被***到第一、第二、第三和第四对齐特征204.1、204.2、204.3、204.4中的相应一个内时以上文描述的方式弹性变形至弹性平均最终构造，其进一步使得第一对齐构件102沿四个平面正交方向（+/- x方向和+/- y方向）对齐于第二对齐构件202。
总而言之并且参考上面的讨论，将意识到，第一部件100的第一对齐构件102的外边缘（例如，顶边缘116）可以位于第二部件200的第二对齐构件202的对应边缘的外侧、内侧或与之对齐，这取决于将由于使用本文公开的弹性平均对齐***10而有利地受益的应用。在图6的实施例中，第一对齐构件102的外边缘（116、118、122、126）被示为对齐于第二对齐构件202的对应边缘，但是将理解，这样的设置不是对本文公开的本发明范围的限制。
现在参考图7，其示出了类似于图1和图4中的从第二对齐构件202的侧面21观察的与第二部件200配合的第一部件100的组件30的平面图（为了清晰，省略了斜面206的隐藏线部分），但是第一对齐元件（三凸角型中空管）104和第一对齐特征（圆形孔口）204伴随有呈圆形中空管形式的间隔开的第二可弹性变形对齐元件304，该第二可弹性变形对齐元件304干涉地、可变形地且配合地接合于呈开槽孔口形式的对应的间隔开的第二对齐特征404，这类似于在共同在审的美国专利申请序列号13/187,675中所述的弹性管对齐***并且被具体描述于该申请的图13中，该申请的全部内容并入本文以供参考。如图7所示，开槽孔口404具有其主要轴线408，该主要轴线408被定向成正交于三凸角型中空管104的中心轴线108，其与第一对齐元件和特征104、204所提供的四向对齐功能相结合来进一步提供沿垂直于主要轴线408的方向的两向对齐功能。
虽然开槽孔口404的主要轴线408在图7中被示为被定向成直接朝向三凸角型中空管104的中心轴线108，但是将意识到这种取向在一些情况下可能是不必要或不实际的，并且实施例包括如下设置，其中开槽孔口404的主要轴线408被定向成更朝向而不是背离三凸角型中空管104的中心轴线108，而不背离本文公开的本发明的范围。
在图7的实施例中，通过将第二可弹性变形对齐元件（圆形中空管）304构造并设置成以压缩模式而不是弯曲模式干涉地、可变形地且配合地接合第二对齐特征（开槽孔口）404，第二对齐元件和特征304、404用于在x-y平面内并相对于三凸角型中空管104的中心轴线108使得第一部件100的第一对齐构件102相对于第二部件200的第二对齐构件202成角度地定向。
现在参考图8，其示出了类似于图1、图4和图7中的从第二对齐构件202的侧面21观察的与第二部件200配合的第一部件100的组件35的平面图（为了清晰，省略了斜面206的隐藏线部分），但是第一对齐元件（三凸角型中空管）104和第一对齐特征（圆形孔口）204伴随有均呈圆形中空管形式的间隔开的第二和第三可弹性变形对齐元件504、604，所述第二和第三可弹性变形对齐元件干涉地、可变形地且配合地接合于均呈开槽孔口形式的对应的且相应的间隔开的第二和第三对齐特征704、804，这类似于共同在审的美国专利申请序列号13/187,675中描述并且被具体描述于该申请的图13中的弹性管对齐***。如图8所示，每个开槽孔口704、804具有在与三凸角型中空管104的中心轴线108正交的平面内定向但不与该中心轴线108正交定向的主要轴线708、808，其与第一对齐元件和特征104、204所提供的四向对齐功能相结合来进一步提供沿与主要轴线708、808垂直且与第一部件100的下边缘126（也参见图1，示出了下边缘126）垂直的方向的两向对齐功能。
虽然相应开槽孔口704、804的主要轴线708、808被示为被定向成平行于第一部件100的下边缘126，但是将意识到这样的定向在一些情况下可能是不必要的或不实际的，并且实施例包括如下设置，其中开槽孔口704、804的每个主要轴线708、808被定向成更平行于而不是垂直于下边缘126（更通用地，下边缘126可以被看作是与相应的第二和第三对齐元件和特征相关联的外边缘），这从替代性视角来看提供如下设置，其中相应开槽孔口704、804的每个主要轴线708、808被定向成更背离而不是朝向三凸角型中空管104的中心轴线108，而不背离本文公开的本发明的范围。
在图8的实施例中并且根据共同在审美国专利申请序列号13/187,675中所述的弹性管对齐***，相比于开槽孔口704、804的中心轴线708、808相对于圆形孔口204的中心的设置，第二和第三可弹性变形对齐元件（圆形中空管）504、604可以被居中设置成更靠近三凸角型中空管104的中心轴线108，从而导致当圆形中空管504、604干涉地、可变形地且配合地接合于开槽孔口704、804中的相应孔口时所述圆形中空管的干涉配合和稍稍弯曲。这样，通过将第二和第三可弹性变形对齐元件（圆形中空管）504、604构造且设置成以压缩模式并且以弯曲模式干涉地、可变形地且配合地接合于相应的第二对齐特征（开槽孔口）704、804，图8的实施例用于使得第一对齐构件102的下边缘126相对于第二对齐构件202的相应下边缘（本文也被标以附图标记126）准确定位。为了辅助圆形中空管504、604与开槽孔口704、804以本文描述的方式接合，第二对齐构件202的侧面22可以设置有被设置成围绕每个开槽孔口704、804的周边的斜面，这在本文没有被具体示出但是与共同在审的美国专利申请序列号13/187,675中描述的弹性管对齐***相一致。
现在参考图9和图10，其示出了根据本文公开的本发明实施例的替代性三凸角型中空管104’、104”的远端平面图。两种样式的三凸角型中空管104’、104”均具有连接壁部分106.4、106.5、106.6，其在中间区段比在端部区段处更薄，如附图标记“t”和“T”所指示的，其中t<T，或者更通用地其中t≠T。在图9的实施例中，连接壁部分106.4、106.5、106.6的外表面相对于三凸角型中空管104’的中心轴线108是凸起的，可以想到这有助于三凸角型中空管104'的以图5中所示的方式的弹性变形。在图10的实施例中，连接壁部分106.4、106.5、106.6的内表面相对于三凸角型中空管104”的中心轴线108是凹入的，可以想到这有助于三凸角型中空管104”的以图4中所示的方式的弹性变形。通过控制连接壁部分106.4、106.5、106.6的弹性变形的方向（例如向内或向外），可以想到相比于具有沿随机方向的弹性变形的***而言，弹性平均对齐***10所实现的总体弹性平均将更加可预测。
现在参考图11和图12，其中图11示出了类似于图1所示的第一部件100的替代性主视图（侧面12），但是所述第一部件具有与第一对齐构件102一体成形并且围绕凸角中空管104的中心轴线108分布的支架138（示出六个但是仅标记一个），并且其中图12示出了贯穿图11的的剖切面12-12，其中第二部件200以虚线方式被示出。支架138相对于第二对齐构件202的斜面206（也参考图3）的外直径间隔开，以致它们提供在第一部件100的侧面12上方的高度“h”处的支撑平台，当可弹性变形对齐元件104被构造且放置成干涉地、可变形地且配合地接合对齐特征204（最佳参考图12）时，第二部件200的侧面22安放在所述支撑平台上。换句话说，支架138被设置并构造成在可弹性变形对齐元件104的基座表面12上方的高度“h”处提供对齐特征204和可弹性变形对齐元件104之间的接合点。
虽然图11示出在相对于第一部件100的侧面12来说的高度“h”处的圆形柱形式的六个支架138，但是将意识到，本发明的范围不被如此限制并且还涵盖了适于本文公开目的的其他数量和形状的支架，并且也涵盖了绕凸角中空管104布置的连续环形式的支架。所有这样的替代性支架设置被构想并认为落入本文公开的本发明范围内。
虽然图11示出了一体成形在第一部件100的侧面12上的支架138，但是将意识到，可以通过将支架一体成形在第二部件200的侧面22上来实现类似功能，且这也被认为并看作落入本文公开的本发明的范围内。
在实施例中并且如图12所示，凸角型中空管104的深度“D”具有与第一部件100的侧面12共线的底表面。通过提供抬升对齐特征204和可弹性变形对齐元件104之间的相对于第一部件100的侧面12的接合点的支架138，能够实现适于本文公开的目的的可弹性变形对齐元件104的一定程度的弹性变形。如果支架138被省略并且允许第二部件200的侧面22安放在第一部件100的侧面12（其中凸角型中空管104的顶点和连接壁部分与第一对齐构件102的基座材料相遇）上，则在凸角型中空管104的基座处的这种壁部分的刚性将会在弯曲时过硬以致不能提供适于本文公开的目的的一定程度的弹性变形。因此，本文公开的支架设置或者具有等效功能的设置有利地提供了适于本文公开的目的的可弹性变形对齐元件104的一定程度的弹性变形。
如图12能够看出的，凸角型中空管104的顶点壁部分106.2接合于圆形孔口204，而在实施例中连接壁部分106.6相对于圆形孔口204具有间隙“d”，这如图4所示的实施例一致。
参考所有前述描述并且现在参考图13，将意识到，本发明实施例还包括一种具有车身42的车辆40，其中如本文公开的弹性平均对齐***10与车身42一体地设置。在图13的实施例中，弹性平均对齐***10被示为形成车辆40的前格栅的至少一部分。然而，可以想到本文公开的弹性平均对齐***10可以与车辆40的其他特征（例如内部饰条）一起被使用。
参考上文描述，将意识到本文公开的弹性平均对齐***的一些实施例可以包括一种或更多种下述优点：可弹性变形对齐***利用单个可弹性变形对齐元件，所述可弹性变形对齐元件在接合于具有圆形孔口形式的对应单个对齐特征时在仅三个干涉区域的情况下提供四向对齐；这样的可弹性变形对齐***，该可弹性变形对齐***经由四向可弹性变形对齐***提供四向对齐、并且当与如下两向可弹性变形对齐***相结合时提供没有弯曲模式的两向对齐，该两向可弹性变形对齐***具有带主要轴线的开槽孔口，该主要轴线取向成更朝向而不是更背离四向可弹性变形对齐***；这样的可弹性变形对齐***，该可弹性变形对齐***经由四向可弹性变形对齐***提供四向对齐、并且当与如下两向可弹性变形对齐***相结合时提供具有弯曲模式的两向对齐，该两向可弹性变形对齐***具有带主要轴线的开槽孔口，该主要轴线取向更背离而不是更朝向四向可弹性变形对齐***；以及这样的可弹性变形对齐***，该可弹性变形对齐***利用具有可变壁厚度的凸角中空管对齐元件，该凸角中空管对齐元件针对可预测弹性平均变形提供凸角中空管壁的可预测弹性变形方向。
虽然已经结合示例性实施例描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种改变，并且可以用等同物替代本发明的要素。此外，在不脱离本发明实质范围的情况下，可作出许多修改以使得特定的情况或材料适于本发明的教导。因此，并非意图将本发明局限于所公开的具体实施例，而是，本发明将包括落入本申请范围内的所有实施例。

Claims (15)

1.一种弹性平均对齐***，包括：
第一部件，所述第一部件包括第一对齐构件和相对于所述第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件；
第二部件，所述第二部件包括第二对齐构件和相对于所述第二对齐构件被固定布置的对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合所述对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面包括至少三个相对于所述中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且所述对齐特征包括圆形孔口；和
其中所述可弹性变形对齐元件的部分在被***到所述对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得所述第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于所述第二对齐构件；
其中所述凸角中空管包括管壁，该管壁具有绕所述凸角中空管的中心轴线等距离地分布的三个顶点壁部分以及在其间互连的三个连接壁部分，其中所述顶点壁部分被定尺寸为与所述圆形孔口产生干涉配合，其中所述连接壁部分被定尺寸为装配在所述圆形孔口内且它们之间具有间隙，且其中所述连接壁部分被构造成朝向所述凸角中空管的所述中心轴线、背离所述凸角中空管的所述中心轴线或者以包括朝向和背离所述凸角中空管的所述中心轴线的弹性变形的组合方式进行弹性变形。
2.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述凸角中空管包括三凸角型中空管。
3.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述圆形孔口的直径被定尺寸成与所述凸角中空管的每个凸角产生干涉配合。
4.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述三个连接壁部分朝向所述凸角中空管的所述中心轴线向内弯曲。
5.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述三个连接壁部分背离所述凸角中空管的所述中心轴线向外弯曲。
6.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述凸角中空管的外周边具有小于所述圆形孔口的圆周的长度。
7.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件与所述第一对齐构件一体成形以便形成单个零件。
8.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述对齐特征与所述第二对齐构件一体成形以便形成单个零件。
9.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述第一部件和所述第二部件均具有相对于彼此的相应接合侧面，并且进一步其中：
所述第二对齐构件包括在其相应接合侧面上的斜面，所述斜面环绕地界定所述圆形孔口。
10.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述第一部件和所述第二部件均具有相对于彼此的相应接合侧面，并且进一步其中：
所述可弹性变形对齐元件的所述凸角中空管包括接近所述第一对齐构件的近端和远离所述第一对齐构件的远端；以及
所述远端在其相应接合侧面上包括锥面。
11.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件是多个所述可弹性变形对齐元件中的第一可弹性变形对齐元件，其中所述对齐特征是多个所述对齐特征中的第一对齐特征，并且还包括：
所述多个所述可弹性变形对齐元件中的第二可弹性变形对齐元件，其相对于所述第一对齐构件被固定布置并且与所述多个所述可弹性变形对齐元件中的所述第一可弹性变形对齐元件间隔开；
所述多个所述对齐特征中的第二对齐特征，其相对于所述第二对齐构件被固定布置并且与所述多个所述对齐特征中的所述第一对齐特征间隔开；
其中所述多个所述可弹性变形对齐元件中的所述第二可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合所述多个所述对齐特征中的所述第二对齐特征；以及
其中所述多个所述可弹性变形对齐元件中的所述第一和第二可弹性变形对齐元件中的每个的部分在被***到所述多个所述对齐特征中的所述第一和第二对齐特征中的相应对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得所述第一对齐构件进一步沿四个平面正交方向对齐于所述第二对齐构件。
12.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件是第一可弹性变形对齐元件并且所述对齐特征是第一对齐特征，并且进一步其中：
所述第一对齐构件还包括第二可弹性变形对齐元件，该第二可弹性变形对齐元件包括相对于其中心轴线具有圆形横截面的中空管，所述第二可弹性变形对齐元件与所述第一可弹性变形对齐元件间隔开；
所述第二对齐构件还包括第二对齐特征，该第二对齐特征包括与所述第一对齐特征间隔开的开槽孔口，该开槽孔口具有与所述第一对齐特征的中心轴线正交取向的主要轴线；以及
其中所述第二可弹性变形对齐元件被构造且布置成以压缩模式而不是弯曲模式干涉地、可变形地且配合地接合所述第二对齐特征。
13.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中所述可弹性变形对齐元件是第一可弹性变形对齐元件并且所述对齐特征是第一对齐特征，并且进一步其中：
所述第一对齐构件还包括第二可弹性变形对齐元件，该第二可弹性变形对齐元件包括相对于其中心轴线具有圆形横截面的中空管，所述第二可弹性变形对齐元件与所述第一可弹性变形对齐元件间隔开；
所述第二对齐构件还包括第二对齐特征，该第二对齐特征包括与所述第一对齐特征间隔开的开槽孔口，该开槽孔口具有被定向在与所述第一对齐特征的中心轴线正交的平面内的主要轴线；以及
其中所述第二可弹性变形对齐元件被构造且布置成压缩模式且以弯曲模式干涉地、可变形地且配合地接合所述第二对齐特征。
14.根据权利要求1所述的弹性平均对齐***，其中：
所述第一部件和所述第二部件中的至少一者包括被设置成接近所述可弹性变形对齐元件的支架，所述支架被布置并构造成在所述可弹性变形对齐元件的基座上方的高度“h”处提供所述对齐特征和所述可弹性变形对齐元件之间的接合点。
15.一种车辆，包括：
车身；以及
与所述车身一体设置的弹性平均对齐***，该弹性平均对齐***包括：
第一部件，其包括第一对齐构件和相对于所述第一对齐构件被固定布置的可弹性变形对齐元件；
第二部件，其包括第二对齐构件和相对于所述第二对齐构件被固定布置的对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件被构造且布置成干涉地、可变形地且配合地接合所述对齐特征；
其中所述可弹性变形对齐元件包括具有一横截面的凸角中空管，所述横截面包括至少三个相对于所述中空管的中心轴线向外指向的凸角，并且所述对齐特征包括圆形孔口；和
其中所述可弹性变形对齐元件的部分在被***到所述对齐特征内时弹性地变形至弹性平均最终构造，所述弹性平均最终构造使得所述第一对齐构件沿四个平面正交方向对齐于所述第二对齐构件；
其中所述凸角中空管包括管壁，该管壁具有绕所述凸角中空管的中心轴线等距离地分布的三个顶点壁部分以及在其间互连的三个连接壁部分，其中所述顶点壁部分被定尺寸为与所述圆形孔口产生干涉配合，其中所述连接壁部分被定尺寸为装配在所述圆形孔口内且它们之间具有间隙，且其中所述连接壁部分被构造成朝向所述凸角中空管的所述中心轴线、背离所述凸角中空管的所述中心轴线或者以包括朝向和背离所述凸角中空管的所述中心轴线的弹性变形的组合方式进行弹性变形。
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