DE102014104815A1

DE102014104815A1 - Elastische Halteanordnung für gefügte Komponenten und Verfahren zum Verringern eines Spalts zwischen gefügten Komponenten

Info

Publication number: DE102014104815A1
Application number: DE102014104815.6A
Authority: DE
Inventors: Steven E. Morris; James M. Kushner; Victoria L. Enyedy; Jennifer P. Lawall; Piotr J. Ogonek
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-04-09
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2014-10-09
Also published as: CN104100609B; CN104100609A; US20140300130A1; US9067625B2

Abstract

Eine Halteanordnung enthält eine erste Komponente, die einen ersten Hauptkörperabschnitt und einen ersten Grenzflächenrand aufweist. Außerdem ist eine zweite Komponente enthalten, die mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist, wobei die zweite Komponente einen zweiten Hauptkörperabschnitt, einen zweiten Grenzflächenrand in Kontakt mit dem ersten Grenzflächenrand und einen Endabschnitt in einer überlappten Konfiguration mit dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente umfasst. Ferner ist eine Öffnung enthalten, die durch eine Öffnungswand definiert ist und durch den Endabschnitt der zweiten Komponente verläuft. Nochmals weiter ist ein elastisch verformbarer Vorsprung enthalten, der von dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente weg verläuft, wobei der elastisch verformbare Vorsprung dafür konfiguriert ist, mit der Öffnung in der Nähe eines Endgebiets der Öffnungswand passend in Eingriff zu gelangen, wobei der elastisch verformbare Vorsprung aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist und dafür konfiguriert ist, sich bei Eingriff mit der Öffnungswand elastisch zu verformen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Komponenten, die zusammengefügt werden sollen, und insbesondere auf eine elastische Halteanordnung für gefügte Komponenten sowie auf ein Verfahren zum Verringern eines Stoßspalts zwischen gefügten Komponenten.
HINTERGRUND
Aktuell sind Komponenten, die in einem Herstellungsprozess miteinander zusammengefügt werden sollen, auf der Grundlage der Zusammenfügungsanordnungen zwischen den Komponenten einer Positionsschwankung ausgesetzt. Eine übliche Anordnung enthält Komponenten, die durch 2-Wege- und/oder 4-Wege-Einsteckausrichtmerkmale wechselweise in Bezug zueinander gelegen sind; üblicherweise unterdimensionierte Steckerstrukturen, die in entsprechenden überdimensionierten Einsteckausrichtmerkmalen wie etwa Öffnungen in Form von Löchern und/oder Schlitzen aufgenommen sind. Alternativ können zweiseitiges Klebeband, Klebstoffe oder Schweißprozesse genutzt werden, um Teile zusammenzufügen. Unabhängig von der genauen Zusammenfügungskonfiguration gibt es zwischen wenigstens einem Abschnitt der Ausrichtmerkmale einen Zwischenraum, der dafür bestimmt ist, die erwarteten Größen- und Positionsschwankungstoleranzen der Zusammenfügungsmerkmale im Ergebnis der Herstellungsschwankungen (oder Fertigungsschwankungen) anzupassen. Im Ergebnis ist das Auftreten einer wesentlichen Positionsschwankung zwischen den zusammengefügten Komponenten möglich, das zur Anwesenheit unerwünscht großer und schwankender Spalte und einer anderweitig schlechten Passung beitragen kann. Der Zwischenraum zwischen den Ausricht- und den Befestigungsmerkmalen kann zur Relativbewegung zwischen zusammengefügten Komponenten führen, was zu schlechter Qualitätsempfindung beitragen kann. Zusätzliche unerwünschte Wirkungen können z. B. Quietschen und Rattern der zusammengefügten Komponenten enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In einer beispielhaften Ausführungsform enthält eine Halteanordnung für gefügte Komponenten eine erste Komponente, die einen ersten Hauptkörperabschnitt und einen ersten Grenzflächenrand aufweist. Außerdem ist eine zweite Komponente enthalten, die mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist, wobei die zweite Komponente einen zweiten Hauptkörperabschnitt, einen zweiten Grenzflächenrand in Kontakt mit dem ersten Grenzflächenrand und einen Endabschnitt in einer überlappten Konfiguration mit dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente umfasst. Ferner ist eine Öffnung enthalten, die durch eine Öffnungswand definiert ist und durch den Endabschnitt der zweiten Komponente verläuft. Nochmals weiter ist ein elastisch verformbarer Vorsprung enthalten, der von dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente weg verläuft, wobei der elastisch verformbare Vorsprung dafür konfiguriert ist, mit der Öffnung in der Nähe eines Endgebiets der Öffnungswand passend in Eingriff zu gelangen, wobei der elastisch verformbare Vorsprung aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist und dafür konfiguriert ist, sich bei Eingriff mit der Öffnungswand elastisch zu verformen.
In einer anderen beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verringern eines Spalts zwischen gefügten Komponenten geschaffen. Das Verfahren enthält das Positionieren eines ersten Grenzflächenrands einer ersten Komponente in nächster Nähe zu einem zweiten Grenzflächenrand einer zweiten Komponente. Außerdem enthält das Verfahren das Herstellen eines Eingriffs wenigstens eines elastisch verformbaren Vorsprungs, der von einem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente ausgeht, mit wenigstens einer Öffnung [engl.: ”with at least one plurality of aperture”], die durch eine Öffnungswand definiert ist und durch einen Endabschnitt der zweiten Komponente verläuft, wobei der Eingriff in der Nähe eine Endabschnitts der Öffnungswand ist. Ferner enthält das Verfahren das elastische Verformen des wenigstens einen elastisch verformbaren Vorsprungs bei Eingriff des wenigstens einen elastisch verformbaren Vorsprungs mit der wenigstens einen Öffnung. Nochmals weiter enthält das Verfahren das Herstellen eines Eingriffs des ersten Grenzflächenrands und des zweiten Grenzflächenrands in einem engen, passenden Eingriff.
In einer abermals anderen beispielhaften Ausführungsform enthält eine Kraftfahrzeugteppichhalter- und Kraftfahrzeugsäulenanordnung eine erste Verkleidungskomponente, die einen ersten Hauptkörperabschnitt und einen ersten Grenzflächenrand aufweist. Außerdem ist eine zweite Verkleidungskomponente enthalten, die mit der ersten Verkleidungskomponente funktional gekoppelt ist, wobei die zweite Verkleidungskomponente einen zweiten Hauptkörperabschnitt, einen zweiten Grenzflächenrand in Kontakt mit dem ersten Grenzflächenrand und einen Endabschnitt in einer überlappten Konfiguration mit dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Verkleidungskomponente umfasst.
Ferner ist eine Öffnung enthalten, die durch den Endabschnitt der zweiten Verkleidungskomponente verläuft und durch eine Öffnungswand definiert ist. Nochmals ferner ist ein elastisch verformbarer Vorsprung enthalten, der von dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Verkleidungskomponente ausgeht, wobei der elastisch verformbare Vorsprung dafür konfiguriert ist, mit der Öffnung in der Nähe eines Endgebiets der Öffnungswand passend in Eingriff zu gelangen, wobei der elastisch verformbare Vorsprung aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist und dafür konfiguriert ist, sich bei Eingriff mit der Öffnungswand elastisch zu verformen.
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 perspektivische Ansicht gefügter Komponenten ist, die eine erste Komponente und eine zweite Komponente umfassen;
2 eine perspektivische Ansicht der ersten Komponente ist;
3 eine Aufrissansicht der ersten Komponente und der zweiten Komponente in einer Eingriffsposition ist;
4 eine perspektivische Ansicht der ersten Komponente und der zweiten Komponente in der Eingriffsposition ist;
5 ein Kräftediagramm der gefügten Komponenten in der Eingriffsposition ist;
6 eine Draufsicht eines Vorsprungs ist, der mit einer Öffnung in Eingriff ist;
7 eine Querschnittsansicht des Vorsprungs, der mit der Öffnung in Eingriff ist, entlang der Linie 7-7 aus 6 ist;
8 eine Querschnittsansicht des Vorsprungs, der mit der Öffnung in Eingriff ist, entlang der Linie 8-8 aus 6 ist; und
9 ein Ablaufplan ist, der ein Verfahren zum Verringern eines Stoßspalts zwischen gefügten Komponenten darstellt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist eine gefügte Anordnung 10 dargestellt. Die gefügte Anordnung 10 umfasst Komponenten wie etwa eine erste Komponente 12 und eine zweite Komponente 14, die dafür konfiguriert sind, miteinander in Eingriff gebracht oder zusammengefügt zu werden. Die gefügte Anordnung 10 kann zahlreichen Anwendungen und Branchen wie etwa z. B. Haushaltsgeräte- und Luftfahrtanwendungen zugeordnet sein. In einer Ausführungsform ist die gefügte Anordnung 10 in einem Fahrzeug wie etwa einem Personenkraftwagen genutzt. In einer Personenkraftwagenausführungsform kann die gefügte Anordnung 10 einen Teppichhalter und eine Scharniersäulen- oder ”B”-Säulen-Verkleidung, die in der Nähe einer Türöffnung und eines Bodens gelegen ist, umfassen. Wie aus der vorliegenden Beschreibung gewürdigt wird, können Ausführungsformen der gefügten Anordnung 10 in irgendeiner Anwendung verwendet werden, die aus einer Verringerung oder Beseitigung eines Spalts bei einem Stoß zwischen zusammengefügten oder in Eingriff gebrachten Komponenten einen Nutzen zieht.
Anhand von 2 enthält die erste Komponente 12 einen ersten Hauptkörperabschnitt 16, der zu einem durch einen ersten Grenzflächenrand 18 definierten Endort verläuft. Wie im Folgenden ausführlich beschrieben ist, ist der erste Grenzflächenrand 18 dafür konfiguriert, in einem engen, passenden Eingriff an der zweiten Komponente 14 anzuliegen, um einen Stoß und dadurch die gefügte Anordnung 10 zu bilden. Der erste Hauptkörperabschnitt 16 umfasst eine Hauptfläche 20, die einen Innenabschnitt des ersten Hauptkörperabschnitts 16 überspannt. Von der Hauptfläche 20 geht wenigstens ein, gehen üblicherweise aber mehrere elastisch verformbare Vorsprünge 22 aus. Jeder der mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge 22 ist mit der Hauptfläche 20 funktional gekoppelt und kann mit der ersten Komponente 12 einteilig gebildet sein. Die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 verlaufen von einem proximalen Ende 23, das zu der Hauptfläche 20 benachbart ist, zu einem distalen Ende 24 mit einem geneigten Gebiet 26 an dem distalen Ende 24. Wie dargestellt ist, sind die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 rohrförmige Elemente mit einem hohlen Abschnitt 27 darin. Das rohrförmige Wesen der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 verbessert die Verformbarkeit der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 während des Eingriffs mit der zweiten Komponente 14, was aus der folgenden Beschreibung gewürdigt werden wird. Die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 können aus zahlreichen Geometrien, z. B. einschließlich kreisförmiger oder dreieckiger, gebildet sein. Obwohl sie als rohrförmige Elemente dargestellt und beschrieben sind, wird betrachtet, dass die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 als Vollelemente gebildet sind, die den hohlen Abschnitt 27 nicht aufweisen.
In einer Ausführungsform enthält die erste Komponente 12 außerdem eine erste Klemme 28 und eine zweite Klemme 30. Die erste Klemme 28 ist direkt oder indirekt mit der Hauptfläche 20 der ersten Komponente 12 gekoppelt oder gebildet. Genauer kann die erste Klemme 28 eine einzelne Struktur sein, die von der Hauptfläche 20 ausgeht, oder kann sie über einen Ständer 32 mit der Hauptfläche 20 indirekt gekoppelt sein. Die zweite Klemme 30 verläuft von einer Seitenwand 33 des ersten Hauptkörperabschnitts 16 nach innen. Sowohl die erste Klemme 28 als auch die zweite Klemme 30 werden genutzt, um einen Halt der zweiten Komponente 14 an der ersten Komponente 12 sicherzustellen. Wie im Folgenden ausführlich beschrieben wird, stellen die erste Klemme 28 und die zweite Klemme 30 Haltekräfte bereit, wobei aber gewürdigt werden wird, dass die erste Klemme 28 aus bestimmten Ausführungsformen weggelassen sein kann und dass mehr als eine der zweiten Klemme 30 genutzt werden kann.
In 3 und 4 ist die zweite Komponente 14 genauer dargestellt und in einer Eingriffsposition mit der ersten Komponente 12 gezeigt. Die zweite Komponente 14 enthält einen zweiten Hauptkörperabschnitt 34 und einen Endabschnitt 36. Der Endabschnitt 36 ist in einer etwas versetzten Ebene zu der des zweiten Hauptkörperabschnitts 34 gelegen. Auf diese Weise ist der Endabschnitt 36 dafür konfiguriert, in einer überlappenden Konfiguration mit der ersten Komponente 12 in Eingriff zu gelangen, während ermöglicht wird, dass der zweite Hauptkörperabschnitt 34 an der ersten Komponente 12 anliegt. Genauer enthält der zweite Hauptkörperabschnitt 34 einen zweiten Grenzflächenrand 38, der mit dem ersten Grenzflächenrand 18 in einer Volleingriffsbedingung der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 eng in Eingriff ist und dadurch zwischen den Komponenten einen Stoß bildet.
In der Eingriffsposition ist jeder der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 im Wesentlichen innerhalb einer entsprechenden Öffnung 40 der zweiten Komponente 14 angeordnet. In Abhängigkeit von der Anzahl enthaltener Vorsprünge können eine einzelne Öffnung oder mehrere Öffnungen vorhanden sein. Die Öffnung 40 verläuft durch den Endabschnitt 36 und ist durch eine Öffnungswand 42 definiert, die innerhalb des Endabschnitts 36 der zweiten Komponente 14 gebildet ist. Wie gezeigt ist, entspricht die Anzahl enthaltener Öffnungen der Anzahl elastisch verformbarer Vorsprünge. Die Öffnung 40 kann verschiedene Geometrien annehmen, wobei aber üblicherweise ein langgestreckter Schlitz enthalten ist. Die Öffnung 40 umfasst eine Öffnungsbreite 44 und eine Öffnungslänge 46. Ähnlich enthalten die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 jeweilige eine Vorsprungbreite 48 (2), die größer als die Öffnungsbreite 44 ist. Diese Abmessungsbeziehung stellt sicher, dass bei Einführung in die Öffnung und bei Eingriff mit der Öffnungswand 42 eine Verformung der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 auftritt. Wie oben beschrieben wurde, enthält jeder elastisch verformbare Vorsprung 22 an dem distalen Ende 24 das geneigte Gebiet 26 und stellt dadurch eine ”Einführungs”-Oberfläche bereit, die die Einführung der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 in die Öffnungen 40 erleichtert. Es wird betrachtet, dass ein Einführungsmerkmal nicht notwendig ist, um die Einführung zu ermöglichen.
Die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 sind auf die Öffnungen 40 in der Nähe eines Endgebiets 50 der Öffnungen 40 ausgerichtet und können vor der Einführung der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 etwas dagegen versetzt werden. Bei der Einführung wird zwischen den elastisch verformbaren Vorsprüngen 22 und den Öffnungen 40 eine Grenzflächenbedingung hergestellt. Die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 werden in der Nähe des Endgebiets 50 positioniert, um eine Haltekraft auf die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 zu erteilen. Genauer führen jeweilige Kraftvektorkomponenten 52 (5) in einer Richtung 54 der zweiten Komponente 14 zu einem engen, passenden Eingriff zwischen dem ersten Grenzflächenrand 18 und dem zweiten Grenzflächenrand 38. Ein solcher Eingriff verringert oder beseitigt Spalte, die andernfalls wegen Positionsfehlern und Toleranzen vorhanden wären. Das Vorbelasten der ersten Komponente 12 in Richtung der zweiten Komponente 14 über die Kraftvektorkomponenten 52 verringert oder beseitigt Spalte, die andernfalls zwischen dem ersten Grenzflächenrand 18 und dem zweiten Grenzflächenrand 38 vorhanden wären. Wie in dem Kräftediagramm aus 5 gezeigt ist, ist die Summe der Kraftvektorkomponenten 52 gleich einer Gesamtgegenkraftverteilung 56, die durch den zweiten Grenzflächenrand 38 auf den ersten Grenzflächenrand 18 ausgedrückt wird, was als ΣF_A = F_B ausgedrückt werden kann.
Wie in 6–8 gezeigt ist, werden bei Einführung der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 in die Öffnungen 40 ein Biegeaspekt 97 und ein Strauchaspekt 99 erzielt. Der elastisch verformbare Vorsprung 22 staucht sich (7) an den zwei Seiten mit Eingriff und biegt sich (8) bei dem Endgebiet 50 (3) der Öffnung 40. Wie oben angemerkt wurde, erzeugt die Biegung der Vorsprünge eine Gegenkraft F_A zu der Gesamtgegenkraftverteilung F_B 56 (5). Auf diese Weise wirken die Vorsprünge als eine Feder, um den ersten Grenzflächenrand 18 und den zweiten Grenzflächenrand 38 in engem Kontakt zu halten.
Weiter anhand von 3 und 4 ist die Haltefunktionalität der ersten Klemme 28 und der zweiten Klemme 30 beispielhaft dargestellt. Die erste Klemme 28 verläuft durch einen Klemmenhalteschlitz 60, der durch den Endabschnitt 36 der zweiten Komponente 14 definiert ist. Die erste Klemme 28 enthält wenigstens eines, üblicherweise aber ein Paar gegenüberliegend angeordneter Klemmmerkmale 62, das dafür konfiguriert ist, mit der zweiten Komponente 14 an dem Endabschnitt 36 in der Nähe eines Umfangs des Klemmenhalteschlitzes 60 in Eingriff zu gelangen. Die gegenüberliegend angeordneten Klemmmerkmale 62 werden bei Einführung der ersten Klemme 28 durch den Klemmenhalteschlitz 60 ausgelenkt, bis die erste Klemme 28 vollständig eingeführt ist, wobei sich an diesem Punkt die gegenüberliegend angeordneten Klemmmerkmale 62 jeweils nach außen bewegen, um mit dem Endabschnitt 36 der zweiten Komponente 14 in Eingriff zu gelangen und sie zu halten. Mit der zweiten Klemme 30 wird ein zusätzliches Halten der zweiten Komponente 14 in der Nähe des Endabschnitts 36 ausgeführt. Die zweite Klemme 30 gelangt mit einer Oberfläche 37 des Endabschnitts 36 in Eingriff, um die zweite Komponente 14 zwischen der Hauptfläche 20 des ersten Hauptkörperabschnitts 16 und der zweiten Klemme 30 zu halten. Es wird gewürdigt werden, dass die gefügte Anordnung 10 irgendeine Anzahl der ersten Klemmen 28 und/oder der zweiten Klemmen 30 enthalten kann. Unabhängig von der genauen Anordnung und Anzahl der Klemmen wird zwischen der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 ein ”Schnapp”-Eingriff bereitgestellt. Es wird betrachtet, dass die zweite Komponente 14 und die erste Komponente 12 lösbar miteinander in Eingriff sind.
Wie aus der vorliegenden Beschreibung hervorgeht, ermöglicht das elastisch verformbare Wesen der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 zusammen mit den oben beschriebenen besondern Orientierungen die genaue Ausrichtung der ersten Komponente 12 auf die zweite Komponente 14 und insbesondere zwischen dem ersten Grenzflächenrand 18 und dem zweiten Grenzflächenrand 38.
Für die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 kann irgendein geeignetes elastisch verformbares Material verwendet werden. Der Begriff ”elastisch verformbar” bezieht sich auf Komponenten oder Abschnitte von Komponenten einschließlich Komponentenmerkmalen, die Materialien mit allgemein elastischen Verformungseigenschaften umfassen, wobei das Material dafür konfiguriert ist, in Ansprechen auf das Ausüben einer Kraft eine elastisch reversible Änderung seiner Form, seiner Größe oder beider zu erfahren. Die Kraft, die die federnd reversible oder elastische Verformung des Materials verursacht, kann eine Zugkraft, eine Druckkraft, eine Scherkraft, eine Biegekraft oder eine Torsionskraft oder verschiedene Kombinationen dieser Kräfte enthalten. Die elastisch verformbaren Materialien können eine lineare elastische Verformung, z. B. eine, die in Übereinstimmung mit dem Hooke'schen Gesetz beschrieben wird, oder eine nichtlineare elastische Verformung zeigen.
Zahlreiche Beispiele für Materialien, die wenigstens teilweise die Komponenten bilden können, enthalten verschiedene Metalle, Polymere, Keramiken, anorganische Materialien oder Gläser oder Verbundmaterialien irgendwelcher der obenerwähnten Materialien oder irgendwelche anderen Kombinationen davon. Es werden viele Verbundmaterialien einschließlich verschiedener gefüllter Polymere, einschließlich mit Glas, Keramik, Metall und einem anorganischen Material gefüllter Polymere, insbesondere mit Glas, Metall, Keramik, anorganischen Fasern oder Kohlefasern gefüllter Polymere, betrachtet. Es kann irgendeine geeignete Füllstoffmorphologie einschließlich aller Formen und Größen von Partikeln und Fasern genutzt werden. Insbesondere kann irgendein geeigneter Fasertyp einschließlich zusammenhängender und unterbrochener Fasern, Gewebe und Vliese, Filze oder Werg oder eine Kombination davon verwendet werden. Es kann irgendein geeignetes Metall einschließlich verschiedener Qualitäten und Legierungen von Stahl, Gusseisen, Aluminium, Magnesium oder Titan oder Verbundmaterialien davon oder 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) und insbesondere ein Polycarbonat-ABS-Polymergemisch (PC/ABS) wie etwa ein ABS-Acryl, umfasst. Das Material kann irgendeine Form aufweisen und durch irgendeinen geeigneten Prozess einschließlich gestanztem oder geformtem Blech, 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. Das Material oder die Materialien können so gewählt sein, dass sie ein vorgegebenes elastisches Ansprechverhalten der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 bereitstellen. Das vorgegebene elastische Ansprechverhalten kann z. B. einen vorgegebenen Elastizitätsmodul enthalten.
Die Montage der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14 wird durch den Eingriff des ersten Grenzflächenrands 18 und des zweiten Grenzflächenrands 38 unter einem Winkel, gefolgt von der Drehung der ersten Komponente 12 und/oder des Endabschnitts 36 der zweiten Komponente 14 aufeinander zu, ermöglicht. Die Drehung wird fortgesetzt, bis die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 mit den Öffnungen 40 vollständig in Eingriff sind. Die genaue Position, an der der Eingriff zwischen den elastisch verformbaren Vorsprüngen 22 und den Öffnungen 40 auftritt, variiert in Abhängigkeit von der durch Herstellungsfaktoren auferlegten Positionsstreuung. Wegen der elastisch verformbaren Eigenschaften des elastischen Materials, aus dem die elastisch verformbaren Vorsprünge 22 bestehen, wird der Anfangsort des Eingriffs weniger kritisch gemacht. Weitere Einführung der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 sowie der ersten Klemme 28 der zweiten Klemme 30 führt schließlich zu einer Volleingriffsposition der gefügten Anordnung 10.
Die elastische Verformung der mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge mittelt elastisch irgendwelche Positionsfehler der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14, mit anderen Worten, Spalte und/oder eine Fehlausrichtung, die wegen Positionsfehlern im Zusammenhang mit Abschnitten oder Segmenten der ersten Komponente 12 und der zweiten Komponente 14, insbesondere Lokalisierungs- und Haltemerkmalen, anderenfalls vorhanden wären. Genauer wird die Positionsschwankung jedes elastisch verformbaren Vorsprungs durch die verbleibenden Vorsprünge ausgeglichen, um die Positionsschwankung jeder Komponente im Ganzen zu mitteln.
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 eingefügten Merkmale ist, minimiert wird. Um eine elastische Mittelung zu erhalten, ist eine elastisch verformbare Komponente dafür konfiguriert, wenigstens ein Merkmal und seine Kontaktfläche(n), die überbestimmt ist bzw. sind und eine Presspassung mit einem Zusammenfügungsmerkmal einer anderen Komponente und ihrer Kontaktfläche(n) bereitstellt bzw. bereitstellen, aufzuweisen. Die überbestimmte Bedingung und die Presspassung verformen federnd reversibel (elastisch) wenigstens eines des wenigstens einen Merkmals oder des Zusammenfügungsmerkmals oder beide Merkmale. Das federnd reversible Wesen dieser Merkmale der Komponenten ermöglicht die wiederholbare Einführung und Entnahme der Komponenten, was die Montage und Demontage erleichtert. Die Positionsschwankung der Komponenten kann dazu führen, dass über Gebiete der Kontaktflächen, die während der Einführung der Komponente in einer Eingriffsbedingung überbestimmt und in Eingriff sind, veränderliche Kräfte ausgeübt werden. Es wird gewürdigt werden, dass eine einzelne eingeführte Komponente in Bezug auf eine Länge des Umfangs der Komponente elastisch gemittelt werden kann. Die Prinzipien der elastischen Mittelung sind ausführlich in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 13/187,675 der Anmelder, deren Offenbarung hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist, beschrieben. Die oben offenbarten Ausführungsformen schaffen die Fähigkeit, eine vorhandene Komponente, die mit den beschriebenen Prinzipien der elastischen Mittelung nicht verträglich ist, in eine Anordnung umzuwandeln, die die elastische Mittelung und die damit verbundenen Vorteile ermöglicht.
Wie in 9 und anhand von 1–8 dargestellt ist, wird außerdem ein Verfahren zum Verringern des Stoßspalts zwischen gefügten Komponenten 100 geschaffen. Die gefügte Anordnung 10 und insbesondere das elastisch verformbare Wesen der elastisch verformbaren Vorsprünge 22 sind zuvor beschrieben worden und die spezifischen Strukturkomponenten brauchen nicht ausführlicher beschrieben zu werden. Das Verfahren 100 enthält das Positionieren 102 des ersten Grenzflächenrands 18 in nächster Nähe des zweiten Grenzflächenrands 38. Die mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge 22 werden mit den mehreren Öffnungen 40 in Eingriff gebracht 104, wobei der Eingriff in der Nähe des Endgebiets 50 der Öffnungswand 42 stattfindet. Der erwähnte Eingriff ist ein harter Kontakt, der Energie gespeichert hat, wodurch die erste Komponente 12 und die zweite Komponente 14 in Kontakt miteinander gedrängt werden. Die mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge 22 werden bei Eingriff der mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge 22 mit den mehreren Öffnungen 40 elastisch verformt 106. Der erste Grenzflächenrand 18 und der zweite Grenzflächenrand 38 werden in einen engen, passenden Eingriff gebracht 108.
Obwohl die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist für den Fachmann auf dem Gebiet selbstverständlich, dass daran verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und für die Elemente davon verschiedene Entsprechungen ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Außerdem können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichem Schutzumfang abzuweichen. Somit soll die Erfindung nicht auf die besonderen offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern soll die Erfindung alle im Schutzumfang der Anmeldung liegenden Ausführungsformen enthalten.

Claims

Halteanordnung für gefügte Komponenten, umfassend: eine erste Komponente, die einen ersten Hauptkörperabschnitt und einen ersten Grenzflächenrand aufweist; eine zweite Komponente, die mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist, wobei die zweite Komponente einen zweiten Hauptkörperabschnitt, einen zweiten Grenzflächenrand in Kontakt mit dem ersten Grenzflächenrand und einen Endabschnitt in einer überlappten Konfiguration mit dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente umfasst; eine Öffnung, die durch den Endabschnitt der zweiten Komponente verläuft und die durch eine Öffnungswand definiert ist; und einen elastisch verformbaren Vorsprung, der von dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente ausgeht, wobei der elastisch verformbare Vorsprung dafür konfiguriert ist, in der Nähe eines Endgebiets der Öffnungswand mit der Öffnung passend in Eingriff zu gelangen, wobei der elastisch verformbare Vorsprung aus einem elastisch verformbaren Material gebildet ist und dafür konfiguriert ist, sich bei Eingriff mit der Öffnungswand elastisch zu verformen.
Halteanordnung nach Anspruch 1, wobei der elastisch verformbare Vorsprung ein rohrförmiges Element ist, das einen hohlen Abschnitt aufweist.
Halteanordnung nach Anspruch 2, wobei das rohrförmige Element in der Nähe eines distalen Endes des rohrförmigen Elements ein geneigtes Gebiet umfasst.
Halteanordnung nach Anspruch 1, wobei die Öffnung einen Schlitz umfasst, der eine Schlitzbreite aufweist, und wobei der elastisch verformbare Vorsprung eine Vorsprungbreite umfasst, die größer als die Schlitzbreite ist.
Halteanordnung nach Anspruch 1, die ferner mehrere elastisch verformbare Vorsprünge und mehrere Öffnungen umfasst, wobei die mehreren Öffnungen durch mehrere Öffnungswände definiert sind.
Halteanordnung nach Anspruch 5, die ferner eine Volleingriffsposition des ersten Grenzflächenrands und des zweiten Grenzflächenrands umfasst, wobei ein Betrag der Verformung der mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge insgesamt relativ zueinander gemittelt ist.
Halteanordnung nach Anspruch 6, wobei die Volleingriffsposition eine durch den Endabschnitt jeder der mehreren Öffnungswände auf jeden der mehreren elastisch verformbaren Vorsprünge ausgeübte Haltekraft umfasst.
Halteanordnung nach Anspruch 1, die ferner eine erste Klemme umfasst, die mit dem ersten Hauptkörperabschnitt der ersten Komponente funktional gekoppelt ist und von ihm ausgeht.
Halteanordnung nach Anspruch 8, wobei die erste Klemme durch einen Klemmenhalteschlitz der zweiten Komponente verläuft und mit dem Endabschnitt der zweiten Komponente in Eingriff ist.
Halteanordnung nach Anspruch 1, die ferner eine zweite Klemme umfasst, die mit der ersten Komponente funktional gekoppelt ist und dafür konfiguriert ist, den Endabschnitt der zweiten Komponente zu halten.