DE102015105279A1

DE102015105279A1 - System einer elastisch mittelnden Baugruppe von Komponenten

Info

Publication number: DE102015105279A1
Application number: DE102015105279.2A
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: 2014-04-23
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2015-10-29
Also published as: BR102015006382A2; US9657807B2; CN105041795A; US20150308538A1

Abstract

Ein elastisch mittelndes System für gefügte Komponenten umfasst eine Innenplatte und eine Außenplatte, die in einer beabstandeten Konfiguration angeordnet sind. Ein elastisch verformbarer Ständer ist an der ersten Platte fixiert und erstreckt sich in Richtung der zweiten Platte. Der elastisch verformbare Ständer umfasst eine Seitenwand, die eine teilweise Umhüllung bildet, die eine Verschlussfläche aufweist, die eine obere Fläche definiert, die zu der Außenplatte weist. Ein flexibler Flügel erstreckt sich auswärts von der Seitenwand. Ein Aufnehmerglied erstreckt sich auswärts von der Außenplatte zu der entsprechenden Innenplatte und umfasst Seitenwände, die sich erstrecken, wobei eine teilweise Umhüllung gebildet wird, die derart konfiguriert ist, den elastisch verformbaren Ständer aufzunehmen. Der elastisch verformbare Ständer ist derart konfiguriert, dass er sich elastisch verformt, wenn der Ständer in die teilweise Umhüllung des Aufnehmergliedes eintritt und sich zu einer vollständig in Eingriff stehenden Position bewegt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft fügbare Komponenten und insbesondere einen Zusammenbau für elastisch beabstandete gefügte Komponenten.
HINTERGRUND
Komponenten, die bei einem Herstellprozess zusammengefügt werden sollen, können Positionsschwankungen auf der Basis der gefügten Anordnungen zwischen den Komponenten ausgesetzt sein. Eine gängige Anordnung weist Komponenten auf, die in Bezug zueinander durch 2-Wege- und/oder 4-Wege-Steckausrichtungsmerkmale gegenseitig angeordnet sind; typischerweise unterdimensionierte Aufbauten, die in entsprechende überdimensionierte Buchsenausrichtmerkmale, wie beispielsweise Durchbrechungen in Form von Öffnungen und/oder Schlitzen aufgenommen sind. Alternativ können doppelseitiges Klebeband, Klebemittel oder Schweißverfahren eingesetzt werden, um Teile zu fügen. Unabhängig von der präzisen Fügeanordnung kann ein Zwischenraum zwischen zumindest einem Abschnitt der Ausrichtmerkmale vorhanden sein, der vorbestimmt ist, um erwartete Größen- und Positionsschwankungstoleranzen der Fügemerkmale anzupassen, die aus Herstell-(oder Fabrikations-)Schwankungen resultieren. Das Auftreten einer signifikanten Positionsschwankung zwischen den gefügten Komponenten ist möglich, was zu der Anwesenheit von unerwünscht großen und variierenden Lücken und ansonsten schlechtem Sitz beitragen kann. Der Zwischenraum zwischen den Ausricht- und Befestigungsmerkmalen kann zu einer Relativbewegung zwischengefügten Komponenten führen.
Dementsprechend kann die Technik von Ausrichtsystemen dadurch verbessert werden, dass ein Ausricht- und Rückhaltesystem oder ein Ausricht- und Rückhaltemechanismus bereitgestellt werden, die eine präzise Zweiwege-, Vierwege- oder Sechswegeausrichtung und -Befestigung von zwei oder mehr Komponenten, wobei zumindest eine flexibel ist, über elastische Mittelung einer Mehrzahl elastisch verformbarer Ausricht- und Haltelemente sicherstellen können, die in Fügeeingriff mit einer Mehrzahl von entsprechenden Ausrichtungsmerkmalen angeordnet sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei einer beispielhaften Ausführungsform umfasst ein elastisch mittelndes System für gefügte Komponenten eine erste Innenplatte; eine zweite Außenplatte, die in einer gefügten, beabstandeten Konfiguration von der ersten Innenplatte angeordnet ist; und einen elastisch verformbaren Ständer, der an einer Innenfläche der ersten Innenplatte befestigt ist und sich von der Innenfläche der ersten Innenplatte nach außen zu einer entsprechenden Innenfläche der zweiten Außenplatte erstreckt. Der elastisch verformbare Ständer umfasst eine Seitenwand, die sich von der Innenfläche der ersten Innenplatte nach außen erstreckt, um eine teilweise Umhüllung zu bilden; eine Verschlussfläche, die sich im Wesentlichen parallel zu der Innenfläche der ersten Innenplatte erstreckt und die teilweise Umhüllung schließt, wodurch eine obere Fläche definiert wird, die zu der Innenfläche der zweiten Außenplatte weist; und einen flexiblen Halteflügel einteilig mit der Seitenwand, der sich von der Seitenwand nach außen erstreckt. Ein Aufnehmerglied ist an einer Innenfläche der zweiten Außenplatte befestigt und erstreckt sich von einer Innenfläche der zweiten Außenplatte nach außen zu der entsprechenden Innenfläche der ersten Innenplatte und umfasst Seitenwände, die sich von der Innenfläche der zweiten Außenplatte nach außen erstrecken, um eine teilweise Umhüllung zu bilden, die derart konfiguriert ist, den elastisch verformbaren Ständer aufzunehmen. Der elastisch verformbare Ständer ist derart konfiguriert, dass er sich elastisch verformt, wenn der Ständer in die teilweise Umhüllung des Aufnehmergliedes eintritt und sich zu einer vollständig in Eingriff stehenden Position bewegt.
Bei einer anderen beispielhaften Ausführungsform umfasst ein elastisch mittelndes System für gefügte Komponenten eine erste Innenplatte; eine zweite Außenplatte, die in einer gefügten, beabstandeten Konfiguration von der ersten Innenplatte angeordnet ist; Eine dritte Platte, die zwischen der ersten Innenplatte und der zweiten Außenplatte angeordnet ist, sowie einen elastisch verformbaren Ständer, der an einer Innenfläche der ersten Innenplatte befestigt ist und sich von einer Innenfläche der ersten Innenplatte nach außen zu einer entsprechenden Innenfläche der zweiten Außenplatte erstreckt. Der elastisch verformbare Ständer umfasst eine Seitenwand, die sich von der Innenfläche der ersten Innenplatte nach außen erstreckt, um eine teilweise Umhüllung zu bilden; Eine Verschlussfläche, die sich im Wesentlichen parallel zu der Innenfläche der ersten Innenplatte erstreckt und die teilweise Umhüllung schließt, wodurch eine Verschlussfläche definiert wird, die zu der Innenfläche der zweiten Außenplatte weist; einen flexiblen Halteflügel einteilig mit der Seitenwand, der sich von der Seitenwand nach außen erstreckt; eine Öffnung in der Verschlussfläche, die derart konfiguriert ist, um ein Halteglied aufzunehmen, und ein Halteglied, das zum Einbau in die Öffnung konfiguriert ist und sich in die teilweise Umhüllung erstreckt. Eine Öffnung in der dritten Platte entspricht von der Position her dem elastisch verformbaren Ständer und ist derart konfiguriert, einen Durchgang eines Abschnitts des elastisch verformbaren Ständers hindurch aufzunehmen. Eine Öffnung in der zweiten Außenplatte ist derart konfiguriert, dass Halteglied aufzunehmen, wenn die erste Innenplatte und die zweite Außenplatte in Wirkeingriff miteinander gebracht werden, wobei in der vollständig in Eingriff stehenden Position die dritte Platte die flexiblen Halteflügel verformt, die dazu dienen, eine Haltekraft zwischen dem elastisch verformbaren Ständer und der dritten Platte auszuüben, um eine beabstandete Konfiguration zwischen den drei Platten beizubehalten.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform umfasst ein elastisch mittelndes System für gefügte Komponenten eine erste Platte; eine zweite Platte, die in einer von der ersten Platte beabstandeten Konfiguration angeordnet ist; und einen elastisch verformbaren Ständer, der an der ersten Platte fixiert ist und sich von der ersten Platte in Richtung der zweiten Platte erstreckt; wobei der elastisch verformbare Ständer einen flexiblen Flügel umfasst, der sich nach außen von der Seitenwand erstreckt. Ein Aufnehmerglied erstreckt sich auswärts von der zweiten Platte zu der ersten Platte und umfasst Seitenwände, die eine teilweise Umhüllung bilden, die derart konfiguriert ist, den elastisch verformbaren Ständer aufzunehmen, und der elastisch verformbaren Ständer ist derart konfiguriert, sich elastisch zu verformen, wenn der Ständer in die teilweise Umhüllung des Aufnehmergliedes eintritt und sich zu einer vollständig in Eingriff stehenden Position bewegt.
Die obigen Merkmale und Vorteile wie auch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden leicht aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Andere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten werden nur beispielhaft in der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen deutlich, wobei die detaillierte Beschreibung Bezug auf die Zeichnungen nimmt, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines elastisch mittelnden Systems ist, das Merkmale der Erfindung darstellt;
2 eine perspektivische Ansicht eines anderen Abschnitts eines elastisch mittelnden Systems ist, das Merkmale der Erfindung darstellt;
3 eine Vorderansicht der Komponenten, die in den 1 und 2 gezeigt sind, vor einem Zusammenbau ist;
4 eine Vorderansicht der Komponenten, die in den 1 und 2 gezeigt sind, nach einem Zusammenbau ist;
5 eine andere Vorderansicht des elastisch mittelnden Systems ist, dass Merkmale der Erfindung darstellt; und
6 eine Vorderansicht einer anderen Ausführungsform des elastisch mittelnden Systems ist, dass in den 1–4 gezeigt ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, ihre Anwendung oder Gebräuche zu beschränken. Zum Beispiel umfassen die dargestellten Ausführungsformen Fahrzeugkomponenten; das Ausrichtungssystem kann aber bei beliebigen geeigneten Komponenten verwendet werden, um ein elastisches Mitteln (engl.: elastic averaging) für eine Präzisionsanordnung und -ausrichtung aller Arten von Fügekomponenten und Komponentenanwendungen zu schaffen, einschließlich vieler industrieller, Konsumentenprodukt- (zum Beispiel Unterhaltungselektronik, verschiedene Geräte und dergleichen), Transport-, Energie- und Luftfahrtanwendungen und insbesondere einschließlich vieler anderer Typen von Fahrzeugkomponenten und Applikationen wie zum Beispiel Fahrzeugkomponenten und Anwendungen innen, außen und unter der Motorhaube. Es versteht sich, dass in den gesamten Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale bezeichnen.
Wie hierin verwendet verweist der Ausdruck ”elastisch verformbar” auf Komponenten oder Teile von Komponenten einschließlich Komponentenmerkmale mit Materialien, die eine im Wesentlichen elastische Verformungscharakteristik aufweisen, wobei das Material dafür eingerichtet ist, als Antwort 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.
Ein elastisches Mitteln liefert eine elastische Verformung der Grenzfläche(N) zwischen zusammengefügten Komponenten, wobei die Mittelungsverformung eine präzise Ausrichtung liefert, wobei die Positionsabweichung aus der Fertigung auf X_min minimiert wird, die durch X_min = X/√N definiert ist, wobei X die Positionsabweichung aus der Fertigung der Anordnungsmerkmale der zusammengefügten Komponenten und N die Anzahl eingesetzter Merkmale ist. Um eine elastische Mittelung zu erhalten, ist eine elastisch verformbare Komponente so ausgeführt, dass sie zumindest ein Merkmal und dessen Kontaktflache(n) aufweist, die übermäßig eingeschränkt bzw. gepresst wird und eine Presspassung bzw. Passung mit Übermaß (engl. interference fit) mit einem Fügemerkmal einer anderen Komponente und dessen Kontaktflache(n) schafft. Die stark eingeschränkte Bedingung und die Presspassung verformen nachgiebig reversibel (elastisch) zumindest eines des zumindest einen Merkmals oder des Fügemerkmals oder beide Merkmale. Die nachgiebig reversible Beschaffenheit dieser Merkmale der Komponenten erlaubt ein wiederholtes Einsetzen und eine wiederholte Entnahme der Komponenten, was ihre Montage und ihre Demontage erleichtert. Bei einigen Ausführungsformen kann die elastisch verformbare Komponente, die derart konfiguriert ist, das zumindest ein Merkmal und zugehörige Fügemerkmal, wie hier offenbart ist, aufzuweisen, mehr als eines solcher Merkmale in Abhängigkeit von den Erfordernissen einer bestimmten Ausführungsform erfordern. Eine Positionsabweichung der Komponenten kann zur Folge haben, dass variierende Kräfte über Bereiche der Kontaktflächen beaufschlagt werden, die übermäßig eingeschränkt sind und während eines Einsetzens der Komponente in einem Presszustand in Eingriff stehen. Es sei daher angemerkt, dass eine einzige eingesetzte Komponente bezüglich einer Umfangslänge der Komponente elastisch gemittelt werden kann. Die Grundsätze der elastischen Mittelung sind ausführlich in der in Gemeinschaftsbesitz befindlichen, gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 13/187,675 beschrieben, nun US-Veröffentlichungsnr. 2013-0019455 , deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist. Die oben offenbarten Ausführungsformen bieten die Möglichkeit, eine vorhandene Komponente, die nicht mit den oben beschriebenen Grundsätzen der elastischen Mittelung kompatibel ist oder die ferner mit dem Einschluss eines oben beschrieben elastischen gemittelten Ausricht- und Haltesystems, wie hier offenbart ist, unterstützt würde, in eine Baugruppe umzuwandeln, die eine elastische Mittelung und die damit in Verbindung stehenden Vorteile unterstützt.
Jedes geeignete elastisch verformbare Material kann für die zusammenpassenden Komponenten und Ausrichtmerkmale, die hier offenbart sind, verwendet werden und sind weiter unten diskutiert, insbesondere solche Materialien, die elastisch verformbar sind, wenn sie in die hierin beschriebenen Merkmale geformt sind. Dies schließt verschiedene Metalle, Polymere, Keramiken, anorganische Materialien oder Gläser oder Verbundstoffe irgendwelcher der oben erwähnten Materialien oder irgendwelche andere Kombinationen davon ein, die für einen hierin offenbarten Zweck geeignet sind. 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. Konkreter kann jede geeignete Art von Faser verwendet werden, einschließlich kontinuierlicher und diskontinuierlicher Fasern, gewebter und nicht gewebter Stoffe, Filze oder Garne oder Kombinationen 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 Mehrzahl von Copolymeren und Polymermischungen, einschließen. 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). 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. Die elastisch verformbaren Ausrichtmerkmale und die damit verbundenen Komponenten können in jeder geeigneten Weise geformt werden. Zum Beispiel können die elastisch verformbaren Ausrichtmerkmale und die zugehörigen Komponenten einteilig ausgebildet werden, oder sie können vollständig getrennt geformt und anschließend miteinander verbunden werden. Bei einteiliger Ausbildung können sie beispielsweise als ein einzelnes Teil von einer Kunststoff-Spritzgießmaschine geformt werden. Wenn sie separat geformt werden, können Sie aus verschiedenen Materialien geformt werden, um beispielsweise eine vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik zu liefern. Das Material oder die Materialien können ausgewählt werden, um eine vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik von irgendeiner oder allen der elastisch verformbaren Ausrichtmerkmale, der zugeordneten Komponente oder zusammenpassenden Komponente zu liefern. Die vorbestimmte elastische Ansprechcharakteristik kann zum Beispiel einen vorbestimmten Elastizitätsmodul einschließen.
Wie hierin verwendet ist, ist der Begriff Fahrzeug nicht nur auf ein Kraftfahrzeug, einen LKW, einen Lieferwagen oder ein Geländefahrzeug beschränkt, sondern umfasst jede selbstfahrende, gezogene oder bewegbare Beförderungseinrichtung, die für den Transport einer Last geeignet ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und mit Bezug auf die 1 und 2 ist ein elastisch mittelndes Ausrichtsystem 10 für den Zusammenbau von Komponenten gezeigt. Das elastisch mittelnde System umfasst fügbare Komponenten, wie eine erste Innenplatte 12 und eine zweite Außenplatte 14, die in einer gefügten, beabstandeten Konfiguration in Bezug aufeinander angeordnet sein können. Bei einer beispielhaften Ausführungsform kann das elastisch mittelnde System 10 in einer Kraftfahrzeuganwendung verwendet werden und umfasst eine Fahrzeug-Innenverkleidung, wie beispielsweise Innen- und Außenplatten für Wand und Türe.
Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die erste Innenplatte 12 unter Abstand funktional mit der zweiten Außenplatte 14 unter Verwendung eines elastisch verformbaren Ständers 16 (der als eine ”Hundehütte” bezeichnet werden kann) gekoppelt, der an eine Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 fixiert ist und sich von der Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 nach außen zu einer entsprechenden Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 erstreckt, wenn die beiden Platten in eine Montageposition relativ zueinander gebracht werden, 3. Nach dem Zusammenbau der ersten Innenplatte 12 und der zweiten Außenplatte 14 sind die Innenflächen 18 und 20 in einer beabstandeten vorbestimmten Position relativ zueinander positioniert, was teilweise durch den elastisch verformbaren Ständer 16 unterstützt wird.
Bei einer Ausführungsform ist der elastischer formbare Ständer 16 einteilig mit der Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 geformt oder funktional mit dieser gekoppelt. Der Ständer 16 kann aus einem Material aufgebaut oder geformt sein, dass das gleiche ist, wie das, dass bei dem Aufbau der ersten Innenplatte 12 verwendet wird, oder er kann aus einem anderen Material geformt sein, dass Eigenschaften aufweist, die für spezifische Leistungseigenschaften gewählt sind, wie hier beschrieben wird. Der elastisch verformbare Ständer 16 kann eine oder mehrere Seitenwände 22 aufweisen, die sich von der Innenfläche 18 nach außen erstrecken, um eine teilweise Umhüllung 24 zu bilden. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Umhüllung 24 durch eine einzelne, sich krümmende Seitenwand 22 definiert, kann jedoch auch mehrere Wände aufweisen, die eine ”kasten”-artige Umhüllung oder irgend eine andere Umhüllung definieren, die für die jeweilige Anwendung passt. Eine Verschlussfläche 26 erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Innenfläche 18 und schließt die teilweise Umhüllung 24, die durch die sich krümmende Seitenwand 22 definiert ist, wodurch eine Fläche definiert wird, die zu der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 weist. Wie offenbart ist, ähnelt der elastisch verformbare Ständer 16, der eine oder mehrere Seitenwände 22 und die Verschlussfläche 26 aufweist, der geeignet erwähnten ”Hundehütte”.
Bei einer Ausführungsform kann die Verschlussfläche 26 eine Öffnung 30 aufweisen, die durch eine Wand 32 definiert ist. Die Öffnung ist derart konfiguriert, ein Halteglied 28 aufzunehmen, dass hier beschrieben wird und das an der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 befestigt werden kann, wenn die erste und zweite Platte 12, 14 zusammengebracht werden. Ein Einsetzschlitz 34 erstreckt sich von der Öffnung 30 zu einem Vorderrand 36 der Verschlussfläche 26, um ein einfaches gleitendes Einsetzen des Halteglieds 28 an die Stelle in der Öffnung 30 bereitzustellen. Verjüngte Schultern 38 können an der Schnittstelle des Einsatzschlitzes 34 und der Vorderkante 36 geformt sein, um ein einfacheres Einsetzen des Haltegliedes 28 in den Schlitz während des Zusammenbaus darin zu ermöglichen.
Bei einer Ausführungsform können die Öffnungen 42, 3, in der einen oder den mehreren Seitenwänden 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 angeordnet sein. Die Öffnungen 42 können eine beliebige Anzahl von Konfigurationen umfassen und sind bei der in den Figuren gezeigten Ausführungsform sich in Längsrichtung erstreckende Schlitze, die sich entlang des rückwärtigen Wandabschnittes 44 von einer Stelle nahe oder benachbart der Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 zu einer Stelle nahe oder benachbart der Verschlussfläche 26 erstrecken. Die Öffnungen 42 können eine beliebige Anzahl umfassen und können an einer beliebigen geeigneten Stelle an der einen oder den mehreren Seitenwänden 22 angeordnet sein. Zusätzlich und bei einer Ausführungsform sind ein oder mehrere flexible Halteflügel 50 einteilig mit der einen oder den mehreren Seitenwänden 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 ausgebildet und erstrecken sich nach außen von diesen. Die flexiblen Halteflügel 50 können eine beliebige Anzahl geeigneter Konfigurationen umfassen, und erstrecken sich bei dem gezeigten Format von einer Stelle nahe oder benachbart der Verschlussfläche 26 abwärts und nach außen unter einem Winkel ”α”, um an einer Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 zu enden. Bei einer Ausführungsform liegt der Winkel ”α” Anführungszeichen im Bereich von 10 Grad bis 45 Grad. Bei einer Ausführungsform kann sich eine geschlitzte Öffnung 52 in den Halteflügel 50 von einem Außenrand 54 erstrecken und dazu dienen, die Flexibilität des Flügels 50 zu erhöhen, wie hier beschrieben ist.
Nun bezugnehmend auf 2 mit fortgesetzten Bezug auf die 1 und 3 ist ein Aufnehmerglied 58 an der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 befestigt und erstreckt sich nach außen davon zu der entsprechenden Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12, wenn die beiden Platten in einer Montageposition relativ zueinander gebracht werden. Bei einer Ausführungsform ist das Aufnehmerglied 58 einteilig mit der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 geformt oder funktional mit der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 gekoppelt. Das Aufnehmerglied kann aus einem Material aufgebaut oder geformt sein, das dasselbe ist, wie das, dass bei dem Aufbau der zweiten Außenplatte 14 verwendet wird, oder es kann aus einem anderen Material mit spezifischen Eigenschaften geformt sein, dass hier beschrieben wird. Das Aufnehmerglied 58 kann eine oder mehrere Seitenwände 60 aufweisen, die sich von der Innenfläche 20 nach außen erstrecken, um eine teilweise Umhüllung 62 zu bilden, die derart konfiguriert ist, den elastisch verformbaren Ständer 16 aufzunehmen, wenn die erste Innenplatte 12 und die zweite Außenplatte 14 in funktionalen Eingriff miteinander gebracht werden, wie in 4 gezeigt ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die teilweise Umhüllung 62 durch eine einzelne, sich krümmende Seitenwand 60 definiert, kann jedoch mehrere Wände umfassen, die eine „Kasten”-förmige Umhüllung oder irgend eine andere Umhüllung definieren, die zu einer bestimmten Anwendung passt. Bei einer Ausführungsform kann die Innenfläche 20 eine Öffnung 64 aufweisen, die durch eine Wand 66 definiert und in der teilweisen Umhüllung 62 angeordnet ist. Die Öffnung ist derart konfiguriert, das Halteglied 28, das an dem elastisch verformbaren Ständer 16 befestigt ist und sich davon erstreckt, aufzunehmen, wenn die erste Innenplatte 12 und die zweite Außenplatte 14 vollständig miteinander in Eingriff stehen.
Ein Zusammenbau der ersten Innenplatte 12 und der zweiten Außenplatte 14 ist vereinfacht, wie in den 3 und 4 gezeigt ist. In 3 werden die beiden Platten in eine Ausrichtung von Seite zu Seite gebracht, sodass die Innenseite 18 der ersten Innenplatte 12 zu der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 weist. Ein oder typischerweise mehr als ein elastisch verformbare Ständer 16 sind anstellen um die Innenfläche der ersten Innenplatte 12 entgegengesetzt der entsprechenden Aufnehmerglieder 58 angeordnet, die gleichermaßen an der Innenfläche der zweiten Außenplatte 14 angeordnet sind. Wenn die Platten 12, 14 zusammengebracht werden, wie durch die Pfeile in 3 gezeigt ist, tritt jeder elastisch verformbare Ständer 16 in die teilweise Umhüllung 62 des entsprechenden Aufnehmerglied S 58 ein. Wenn sich der Ständer 16 einwärts zu der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte, 4, bewegt, treten die rampenartigen Flächen 54 der flexiblen Halteflügel 50 mit der Innenfläche 68 der Seitenwände 60 in Eingriff, um eine Verformung der flexiblen Halteflügel zwischen den Seitenwänden des Aufnehmerglieds und der Seitenwand 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 auszulösen. Die Verformung der flexiblen Halteflügel 50 nimmt weiterhin zu, wenn die Platten 12 und 14 zusammengebracht werden, bis die Verschlussfläche 26 mit der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 in einer vollständig in Eingriff stehenden Position in Kontakt steht. Die Verformung der flexiblen Halteflügel 50 übt eine halte Kraft zwischen den Komponenten 16, 58 aus, die dazu dient, eine Trennung nach Zusammenbau zu verhindern.
Bei einer Ausführungsform, und wie auch in 4 gezeigt ist, können die Seitenwände 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 derart konfiguriert sein, dass sie sich während des Einsetzens des Ständers in das Aufnehmerglied 58 verformen. Bei derartigen Anwendungen sind die Materialien, die zum Aufbau der Seitenwände 22 gewählt sind, wie auch die Anzahl und die Anordnung der Öffnungen 42 der Art, dass eine gewünschte Verformung und resultierende Haltekraft zwischen den Komponenten 16, 58 dazu dient, eine Trennung der Komponenten nach Zusammenbau zu verhindern. Wie in den 1 bis 4 gezeigt ist, kann das Halteglied 28 in eine Öffnung 30 in dem elastisch verformbaren Ständer 16 eingebaut sein. Wenn die erste Innenplatte 12 in Eingriff mit der zweiten Außenplatte 14 gebracht wird, tritt das Halteglied mit der Öffnung 64 in der Innenfläche 20 in Eingriff. Ein derartiger Eingriff sichert die beiden Komponenten entfernbar aneinander. Das Halteglied 28 kann eine Reihe axial beabstandeter, flexibler Reibungsglieder 29 umfassen, die sich davon nach außen erstrecken. Die flexiblen Reibungsgliedern 29 biegen sich, wenn das Halteglied 28 in die Öffnung 64 eingesetzt wird, und üben anschließend eine Haltekraft aus, die eine Entfernung davon verhindert.
Nun bezugnehmend auf die 4 und 5, dienen, wenn ein oder mehrere elastisch mittelnde Systeme 10 verwendet werden, um Komponenten, wie die erste Innenplatte 12 und die zweite Außenplatte 14, zusammen zu bauen, die Flexibilität der flexiblen Halteflügel 50 wie auch die Kompressibilität der Seitenwände 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 dazu, Toleranzdifferenzen, die infolge eines normalen Teileaufbaus auftreten können, zu berücksichtigen oder elastisch zu mitteln. Derartige Toleranzdifferenzen werden durch die flexiblen Komponenten des elastisch verformbaren Ständers 16 und die zugeordneten flexiblen Halteflügel 50 eingestellt, ohne Spalte zwischen den passenden Komponententeilen zuzulassen, wie dem Aufnehmerglied 58, wodurch eine sichere, geräuschfreie Baugruppe sichergestellt wird.
Bezug nehmend auf 6 ist eine zusätzliche Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Bei der Darstellung werden gleiche Zahlen verwendet, wo es nützlich ist, auf gleiche Beschreibungen, die hier bereits vorgesehen sind, Bezug zu nehmen. Ein elastisch mittelndes System 10 für den Zusammenbau von Komponenten umfasst fügbare Komponenten, wie eine erste Innenplatte 12 und eine zweite Außenplatte 14, die in einer gefügten, beabstandeten Konfiguration in Bezug aufeinander angeordnet sein können. Zusätzlich kann eine dritte Platte 80, wie eine Tür-Innenverkleidung, die in Kraftfahrzeugtüranwendungen verwendet wird, um Innenkomponenten (Auskleidung, Elektronik, etc.) gegen Wasser und andere Elemente abzudichten, zwischen den beiden Platten 12 bzw. 14 angeordnet sein.
Bei der beispielhaften Ausführungsform ist die erste Innenplatte 12 unter Abstand funktional mit der zweiten Außenplatte 14 unter Verwendung eines elastisch verformbaren Ständers 16 gekoppelt, der an eine Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 fixiert ist und sich von dieser nach außen zu einer entsprechenden Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 erstreckt, wenn die beiden Platten in eine Montageposition relativ zueinander gebracht werden. Der elastisch verformbare Ständer 16 kann eine oder mehrere Seitenwände 22 aufweisen, die sich von der Innenfläche 18 nach außen erstrecken, um eine teilweise Umhüllung 24 zu formen. Eine Verschlussfläche 26 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu der Innenfläche 18 und schließt die teilweise Umhüllung 24, wobei eine Verschluss- oder „Stopp”-Fläche definiert wird, die zu der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 weist. Bei einer Ausführungsform kann die Verschlussfläche 26 eine Öffnung 30 aufweisen, die von der Wand 32 definiert ist. Die Öffnung ist derart konfiguriert, ein Halteglied 28 aufzunehmen, das an der Verschlussfläche 26 befestigt sein kann. Bei einer Ausführungsform können die Öffnungen 42 in der einen oder den mehreren Seitenwänden 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 angeordnet sein. Die Öffnungen 42 können eine beliebige Anzahl von Konfigurationen umfassen, und sind bei der gezeigten Ausführungsform sich in Längsrichtung erstreckende Schlitze. Zusätzlich und bei einer Ausführungsform sind flexible Halteflügel 50 einteilig mit der einen oder den mehreren Seitenwänden 22 des elastisch verformbaren Ständers 16 und erstrecken sich davon nach außen. Die flexiblen Halteflügel 50 können eine beliebige Anzahl geeigneter Konfigurationen umfassen und erstrecken sich bei dem gezeigten Format von einer Stelle nahe oder benachbart der Verschlussfläche 26, um an eine Innenfläche 18 der ersten Innenplatte 12 zu enden. Bei einer Ausführungsform kann sich eine geschlitzte Öffnung 52 in den Halteflügel 50 von einem Außenrand 54 erstrecken und dient dazu, die Flexibilität des Flügels 50 zu erhöhen.
Bei einer Ausführungsform umfasst die dritte Platte 80 eine Öffnung 82, die von der Position her dem elastisch verformbaren Ständer 16 entspricht. In dem Fall mehrerer Ständer 16 sind mehrere Öffnungen 82 entsprechend in der dritten Platte 80 platziert, um einen Durchgang eines Abschnitts des Ständers hindurch aufzunehmen.
Bei einer Ausführungsform kann die Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 eine Öffnung 64 aufweisen, die derart konfiguriert ist, dass Halteglied 28 aufzunehmen, dass an dem elastisch verformbaren Ständer 16 befestigt ist und sich davon erstreckt, wenn die erste Innenplatte 12 und die zweite Außenplatte 14 in eine vollständig in Eingriff stehende Position im Bezug aufeinander gebracht werden. In dem Fall mehrerer Ständer 16 sind mehrere Öffnungen 64 entsprechend in der zweiten Platte 20 platziert, um einen Durchgang eines Abschnitts des Halteglieds hindurch aufzunehmen.
Der Zusammenbau der ersten Innenplatte 12, der zweiten Außenplatte 14 mit der dritten Platte 80 dazwischen wird unterstützt, wenn die 3 Platten in eine Ausrichtung von Seite zu Seite gebracht werden, so dass die Innenseite 18 der ersten Innenplatte 12 zu der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 weist, wobei die dritte Platte 80 dazwischen angeordnet ist. Die elastisch verformbaren Ständer 16 sind an Stellen um die Innenfläche der ersten Innenplatte 12 angeordnet. Wenn die Platten 12, 80 und 14 zusammengebracht werden, verläuft jeder elastisch verformbare Ständer 16 durch eine entsprechende Öffnung 82 der dritten Platte 80 und erreicht schließlich eine vollständig in Eingriff stehende Position, da das Halteglied 28 in die Öffnung 64 eintritt und die Verschlussfläche 26 mit der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte 14 in Eingriff steht.
Wenn sich der Ständer 16 einwärts zu der Innenfläche 20 der zweiten Außenplatte bewegt, tritt die rampenartige Fläche 54 der flexiblen Halteflügel 50 mit der dritten Platte 80 in Eingriff, um eine Verformung der flexiblen Halteflügel auszulösen. Die Verformung der flexiblen Halteflügel nimmt weiterhin zu, wenn die Platten 12 und 14 zusammengeführt werden, und übt eine Rückhaltekraft zwischen dem elastisch verformbaren Ständer und der dritten Platte aus, um die beabstandete Konfiguration zwischen den drei Platten aufrechtzuerhalten.
Während die Erfindung in Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, sei dem Fachmann angemerkt, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente gegen Elemente davon ersetzt werden können, ohne von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von dem wesentlichen Schutzumfang davon abzuweichen. Daher soll die Erfindung nicht auf die offenbarten bestimmten Ausführungsformen beschränkt sein, sondern die Erfindung umfasst alle in den Schutzumfang der Anmeldung fallenden Ausführungsformen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013-0019455 [0017]

Claims

Elastisch mittelndes System für gefügte Komponenten, umfassend: eine erste Innenplatte; eine zweite Außenplatte, die in einer gefügten, beabstandeten Konfiguration von der ersten Innenplatte angeordnet ist; einen elastisch verformbaren Ständer, der an einer Innenfläche der ersten Innenplatte befestigt ist und sich auswärts von einer Innenfläche der ersten Innenplatte zu einer entsprechenden Innenfläche der zweiten Außenplatte erstreckt, umfassend; eine Seitenwand, die sich von der Innenfläche der ersten Innenplatte auswärts erstreckt, um eine teilweise Umhüllung zu bilden; eine Verschlussfläche, die sich im Wesentlichen parallel zu der Innenfläche der ersten Innenplatte erstreckt und die teilweise Umhüllung schließt, wodurch eine Verschlussfläche definiert wird, die zu der Innenfläche der zweiten Außenplatte weist; einen flexiblen Halteflügel einteilig mit der Seitenwand, der sich von der Seitenwand nach außen erstreckt; ein Aufnehmerglied, das an einer Innenfläche der zweiten Außenplatte befestigt ist und sich von einer Innenfläche der zweiten Außenplatte zu der entsprechenden Innenfläche der ersten Innenplatte erstreckt, mit Seitenwänden, die sich von der Innenfläche der zweiten Außenplatte auswärts erstrecken, um eine teilweise Umhüllung zu bilden, und derart konfiguriert sind, den elastisch verformbaren Ständer aufzunehmen, wobei der elastisch verformbaren Ständer derart konfiguriert ist, dass er sich elastisch verformt, wenn der Ständer in die teilweise Umhüllung des Aufnehmergliedes eintritt und sich zu einer vollständig in Eingriff stehenden Position bewegt.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 1, wobei sich der flexible Halteflügel elastisch gegen die Seitenwand des Aufnehmerglieds verformt, wenn der elastisch verformbare Ständer in die teilweise Umhüllung des Aufnehmergliedes eintritt.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 2, ferner mit einer geschlitzten Öffnung, die sich von einem Außenrand in den Halteflügel erstreckt, um die Flexibilität des Flügels zu erhöhen.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 1, wobei sich der flexible Halteflügel von einer Stelle nahe oder benachbart der Verschlussfläche abwärts und auswärts unter einem Winkel ”α” erstreckt, um an der Innenfläche der ersten Innenplatte zu enden.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 1, wobei sich die Seitenwand des elastisch verformbaren Ständers elastisch verformt, wenn der elastisch verformbare Ständer in die teilweise Umhüllung des Aufnehmergliedes eintritt.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 5, ferner mit Öffnungen in der Seitenwand, die derart konfiguriert sind, eine gewünschte Verformung herzustellen.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 6, wobei die Öffnungen sich in Längsrichtung erstreckende Schlitze umfassen, die sich entlang eines rückwärtigen Wandabschnittes von einer Stelle benachbart der Innenfläche der ersten Innenplatte zu einer Stelle benachbart der Verschlussfläche erstrecken.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 1, wobei der vollständig in Eingriff stehende Zustand einen Verformungsbetrag bereitstellt, der insgesamt gemittelt ist.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 1, mit mehr als einem elastisch verformbaren Ständer, die an Stellen um die Innenfläche der ersten Innenplatte entgegengesetzt entsprechenden Aufnehmergliedern angeordnet sind, die gleichermaßen an der Innenfläche der zweiten Außenplatte angeordnet sind.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 9, wobei der vollständig in Eingriff stehende Zustand einen Verformungsbetrag bereitstellt, der insgesamt gemittelt ist.
Elastisch mittelndes System nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Öffnung, die sich durch die Verschlussfläche des elastisch verformbaren Ständers erstreckt; ein Halteglied, das zum Einbau in die Öffnung konfiguriert ist und sich in die teilweise Umhüllung erstreckt, mit axial beabstandeten, flexiblen Reibungsgliedern, die sich davon nach außen erstrecken; und eine Öffnung, die in der teilweisen Umhüllung des Aufnehmergliedes angeordnet und derart konfiguriert ist, dass Halteglied aufzunehmen, wenn die erste Innenplatte und die zweite Außenplatte in Wirkeingriff miteinander gebracht werden.