弹性均化对准系统及其方法
【专利摘要】在一个方面，提供了一种弹性均化系统。该系统包括：第一部件，其包括对准构件；以及第二部件，其包括限定对准孔口的内壁。对准孔口构造成接纳对准构件的至少一部分以联接第一部件和第二部件。对准构件和内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在对准构件插入对准孔口中时，对准构件和内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使第一部件和第二部件以期望取向对准。
【专利说明】弹性均化对准系统及其方法
【技术领域】
[0001]本主旨发明涉及可配合部件，并且更具体地涉及用于对准和保持的弹性均化(averaged)可配合部件。
【背景技术】
[0002]将要在制造过程中配合在一起的部件(特别是用于机动车辆的车辆部件)通过对准特征而相对于彼此相互定位，所述对准特征是尺寸过大的孔和/或尺寸过小的竖立凸台。这样的对准特征的尺寸被设计成提供用来使部件相对于彼此自由移动的间距，以便使部件对准而不需要在两者间形成会妨碍制造过程的过盈。一个这样的示例包括通常为竖立凸台的双向和/或四向凸对准特征，其被接纳在通常为呈狭槽或孔形式的孔口的对应凹对准特征中。部件在凸对准特征及其相应的凹对准特征之间形成有预定间隙，以匹配由制造(或加工)方差产生的凸和凹对准特征的预期的尺寸和位置变化公差。
[0003]因此，在具有上述对准特征的两个配合部件之间会出现显著的位置变化，这可能是在它们的对准过程中存在不期望的大的变化的部分原因，特别是就两者间的间隙和/或间距而言。在未对准的部件也是另一个组件的一部分的情况中，这样的未对准也可能影响整个组件的功能和/或美学外观。不管这样的未对准是否限于两个部件或整个组件，它都会负面地影响功能并导致感知质量差。此外，在未对准的部件之间的间隙可导致两者间的相对运动，这可引起诸如咯吱声和咔嗒声的不期望的噪音。
[0004]另外，一些部件(特别是由柔顺材料制成的部件)可能由于车辆移动、时间推移或其它因素而不与另一个部件保持配合。这样，凸对准特征可能变得从对应的凹对准特征脱离，从而引起额外的噪音和振动。
【发明内容】
[0005]在一个方面，提供了一种弹性均化系统。该系统包括:第一部件，其包括对准构件；以及第二部件，其包括限定对准孔口的内壁。对准孔口构造成接纳对准构件的至少一部分以联接第一部件和第二部件。对准构件和内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在对准构件插入对准孔口中时，对准构件和内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使第一部件和第二部件以期望取向对准。
[0006]在另一方面，提供了一种车辆。该车辆包括本体和一体地布置在本体内的弹性均化对准系统。弹性均化对准系统包括:第一部件，其包括对准构件；以及第二部件，其包括限定对准孔口的内壁。对准孔口构造成接纳对准构件的至少一部分以联接第一部件和第二部件。对准构件和内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在对准构件插入对准孔口中时，对准构件和内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使第一部件和第二部件以期望取向对准。
[0007]在又一方面，提供了一种制造弹性均化对准系统的方法。该方法包括:形成包括对准构件的第一部件；以及形成包括限定对准孔口的内壁的第二部件。对准孔口构造成接纳对准构件的至少一部分以联接第一部件和第二部件。该方法还包括由能弹性变形的材料形成对准构件和内壁中的至少一个，使得在对准构件插入对准孔口中时，对准构件和内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使第一部件和第二部件以期望取向对准。
[0008]本发明还包括如下方案:
1.一种弹性均化对准系统，包括:
第一部件，其包括对准构件；以及
第二部件，其包括限定对准孔口的内壁，所述对准孔口构造成接纳所述对准构件的至少一部分以联接所述第一部件和所述第二部件，
其中，所述对准构件和所述内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在所述对准构件插入到所述对准孔口中时，所述对准构件和所述内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使所述第一部件和所述第二部件以期望取向对准。
[0009]2.根据方案I所述的系统，其中，所述对准构件包括本体，所述本体的至少一部分具有与所述对准孔口相比的较大横截面，所述较大横截面的本体部分能插入穿过所述对准孔口并且构造成在插入穿过所述对准孔口之后保持所述较大横截面的本体部分。
[0010]3.根据方案2所述的系统，其中，所述对准构件和所述内壁中的一个是刚性的。
[0011]4.根据方案2所述的系统，其中，所述本体是球形的、半球形的和泪珠形的中的一种。
[0012]5.根据方案I所述的系统，其中，所述第一部件由柔顺材料制成。
[0013]6.根据方案2所述的系统，其中，所述对准构件是能弹性变形的，所述较大横截面的本体部分构造成在插入到所述对准孔口中期间压缩并且构造成在通过所述对准孔口之后基本上膨胀至所述较大横截面的本体部分的压缩前形状，所述对准构件的膨胀部分有利于将所述对准构件保持在所述对准孔口内。
[0014]7.根据方案2所述的系统，其中，所述内壁是能弹性变形的，所述内壁构造成在所述较大横截面的本体部分插入所述对准孔口中期间膨胀并且在所述较大横截面的本体部分通过所述对准孔口之后基本上收缩至所述内壁的膨胀前形状，所述内壁有利于将所述对准构件保持在所述对准孔口内。
[0015]8.根据方案I所述的系统，所述第二部件还包括从其延伸的凸缘，所述凸缘包括限定所述对准孔口的所述内壁。
[0016]9.根据方案8所述的系统，其中所述内壁限定会聚的对准孔口。
[0017]10.根据方案I所述的系统，其中，所述对准构件包括保持特征，所述保持特征构造成接合所述内壁并且有利于防止所述对准构件在插入所述对准孔口中之后退出所述对准孔口。
[0018]11.根据方案10所述的系统，其中，所述保持特征是从所述对准构件延伸的唇缘。
[0019]12.根据方案10所述的系统，其中，所述保持特征为形成在所述对准构件中的凹陷，所述内壁的至少一部分构造成坐落在所述凹陷内。
[0020]13.一种车辆，包括:
本体；以及弹性均化对准系统，其一体地布置在所述本体内，所述弹性均化对准系统包括:
第一部件，其包括对准构件；以及
第二部件，其包括限定对准孔口的内壁，所述对准孔口构造成接纳所述对准构件的至少一部分以联接所述第一部件和所述第二部件，
其中，所述对准构件和所述内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在所述对准构件插入到所述对准孔口中时，所述对准构件和所述内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使所述第一部件和所述第二部件以期望取向对准。
[0021]14.一种制造弹性均化对准系统的方法，所述方法包括:
形成包括对准构件的第一部件；
形成第二部件，所述第二部件包括限定对准孔口的内壁，所述对准孔口构造成接纳所述对准构件的至少一部分以联接所述第一部件和所述第二部件；以及
由能弹性变形的材料形成所述对准构件和所述内壁中的至少一个，使得在所述对准构件插入到所述对准孔口中时，所述对准构件和所述内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使所述第一部件和所述第二部件以期望取向对准。
[0022]15.根据方案14所述的方法，还包括形成具有本体部分的所述对准构件，所述本体部分具有与所述对准孔口相比的较大横截面，所述较大横截面的本体部分能插入穿过所述对准孔口并且构造成在插入穿过所述对准孔口之后保持所述较大横截面的本体部分。
[0023]16.根据方案15所述的方法，还包括由能弹性变形的材料形成所述对准构件，所述较大横截面的本体部分构造成在插入到所述对准孔口中期间压缩并且构造成在通过所述对准孔口之后基本上膨胀至所述较大横截面的本体部分的压缩前形状，所述对准构件的膨胀部分有利于将所述对准构件保持在所述对准孔口内。
[0024]17.根据方案15所述的方法，还包括由能弹性变形的材料形成所述内壁，所述内壁构造成在所述较大横截面的本体部分插入到所述对准孔口中期间膨胀并且构造成在所述较大横截面的本体部分通过所述对准孔口之后基本上收缩至所述内壁的膨胀前形状，所述内壁有利于将所述对准构件保持在所述对准孔口内。
[0025]18.根据方案14所述的方法，还包括形成所述第二部件，所述第二部件具有从其延伸的凸缘，所述凸缘包括所述内壁并且限定会聚的对准孔口。
[0026]19.根据方案18所述的方法，其中，所述会聚的对准孔口为所述对准构件提供导入。
[0027]20.根据方案14所述的方法，还包括形成所述对准构件上的保持特征，所述保持特征构造成接合所述内壁并且有利于防止所述对准构件在插入所述对准孔口中之后退出所述对准孔口。
[0028]当结合附图时，本发明的以上特征和优点以及其它特征和优点从本发明的以下详细描述中显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]其它特征、优点和细节仅以举例方式出现在实施例的以下详细描述、参考附图的详细描述中，在附图中:
图1是示例性的未组装的弹性均化对准系统的透视图； 图2是图1所示和组装之后的弹性均化对准系统的剖视图；
图3是另一个弹性均化对准系统的剖视图；
图4是又一个弹性均化对准系统的剖视图；
图5是又一个弹性均化对准系统的剖视图；以及
图6是可使用图1-5所示的弹性均化对准系统中的任一个的车辆的侧视图。
【具体实施方式】
[0030]以下描述本质上仅仅是示例性的，而并非意图限制本公开、其应用或用途。例如，示出的实施例适用于车身面板，但是本文所公开的对准系统可与任何合适的部件一起使用，以便为各种各样的配合部件和部件应用的精确定位和对准提供弹性均化，所述配合部件和部件应用包括许多工业消费品(例如，消费电子、各种电器等)、运输、能源和航空应用，并且特别地包括许多其它类型的车辆部件和应用，例如各种内部、外部和发动机罩下的车辆部件和应用。应当理解，在整个附图中，对应的附图标记指示类似或对应的部分和特征。
[0031]如本文所用，术语“能弹性变形”是指部件或部件的部分(包括部件特征)包括具有大体上弹性变形特性的材料，其中该材料构造成响应于施加的力而在其形状、尺寸或两者方面经受有回弹力地可逆变化。引起材料的有回弹力地可逆或弹性变形的力可包括张力、压缩力、剪切力、弯曲力或扭力、或这些力的各种组合。能弹性变形的材料可呈现出例如根据胡克定律所述的线性弹性变形、或非线性弹性变形。
[0032]弹性均化提供配合的部件之间的(多个)接口的弹性变形，其中均化变形提供精确对准，制造位置方差被最小化至由Xmin = X/ V N限定的Xmin，其中，X为配合部件的定位特征的制造位置方差，N为插入的特征的数目。为了获得弹性均化，能弹性变形的部件构造成具有至少一个特征及其(多个)接触表面，该至少一个特征及其(多个)接触表面被过约束并提供与另一个部件的配合特征及其(多个)接触表面的过盈配合。过约束条件和过盈配合将至少一个特征或配合特征、或这两种特征中的至少一个有回弹力地可逆(弹性)变形。部件的这些特征的有回弹力地可逆性质允许部件的重复插入和撤出，这有利于所述部件的组装和拆卸。部件的位置方差可导致施加在接触表面的区域上的不同的力，在过盈条件下，所述接触表面在部件的插入期间被过约束并接合。应当理解，单个插入部件可相对于该部件的周边长度而被弹性均化。弹性均化化的原理详细描述于共同拥有的、共同待审的美国专利申请号13/187，675中，其公开内容以引用方式全文并入本文中。以上所公开的实施例提供了将现有部件转化成确实有利于弹性均化和与之相关联的有益效果的组件的能力，该现有部件与上述的弹性均化原理不兼容或将通过包括如本文所公开的四向弹性均化系统来进一步得到帮助。
[0033]任何合适的能弹性变形的材料都可用于本文所公开的和以下进一步讨论的配合部件和对准特征，特别是在形成为本文所述的特征时能弹性变形的那些材料。该材料包括各种金属、聚合物、陶瓷、无机材料或玻璃、或任何前述材料的复合物、或适用于本文所公开的目的的它们的任何其它组合。可以设想包括各种填充的聚合物的许多复合材料，所述填充的聚合物包括玻璃、陶瓷、金属和无机材料填充的聚合物，特别是玻璃、金属、陶瓷、无机或碳纤维填充的聚合物。可采用任何合适的填料形态，包括所有形状和尺寸的颗粒物或纤维。更具体地讲，可使用任何合适类型的纤维，包括连续的和不连续的纤维、织造的和非织造的布料、毡或丝束、或它们的组合。可使用任何材料的材料，包括各种等级和合金的钢、铸铁、铝、镁或钛、或它们的复合物、或它们的任何其它组合。聚合物可包括热塑性聚合物或热固性聚合物两者、或它们的复合物、或它们的任何其它组合，包括各种共聚物和共混聚合物。在一个实施例中，优选的塑性材料是具有弹性性能以便弹性变形而不断裂的塑性材料，例如，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物、并且更具体地讲聚碳酸酯ABS共混聚合物(PC/ABS)的材料。该材料可呈任何形式并且由任何合适的工艺形成或制造，包括冲压的或成形的金属、复合物或其它片材、锻件、挤出零件、压制零件、铸件、或模制零件等，以包括本文所述的可变形特征。能弹性变形的对准特征和相关联的部件可以以任何合适的方式形成。例如，能弹性变形的对准特征和相关联的部件可一体地形成，或者它们可完全独立地形成并随后附接到一起。当一体地形成时，它们可由例如塑料注模机形成为单一部件。当单独地形成时，它们可由例如不同的材料形成以提供预定的弹性响应特性。可选择一种或多种材料以提供能弹性变形的对准特征、相关联的部件或配合部件中的任一种或全部的预定的弹性响应特性。预定的弹性响应特性可包括例如预定的弹性模量。
[0034]如本文所使用的，术语车辆不仅限于汽车、卡车、厢式货车或运动型多功能车，而且包括任何适用于运输重物的自推进或拖拽运输工具。
[0035]本文描述了用于弹性均化的配合组件的对准和保持系统以及方法。对准和保持系统包括这样的保持特征:其有利于防止弹性均化的配合组件的非故意拆卸，然而允许有目的的拆卸(如果需要)。这样，对准和保持系统防止配合部件的意外或过早分离，从而保持两个或更多个部件之间的合适联接和期望取向。
[0036]图1和2示出示例性的弹性均化对准系统10，系统10通常包括将要与第二部件200配合并通过保持特征120保持配合接合的第一部件100。第一部件100包括能弹性变形的对准构件102，并且第二部件200包括限定对准孔口 204的内壁202。对准构件102和对准孔口 204固定地设置在其相应的部件100、200上或与部件100、200 —体地形成，以便在部件100和200配合时实现正确的对准和取向。虽然示出了单个对准构件102和对准孔口 204，但是部件100和200可具有任意数量和组合的对应的对准构件102和对准孔口204。如本文更详细地讨论的，能弹性变形的对准构件102被构造和设置成过盈地、可变形地和配合地接合对准孔口 204以使第一部件100与第二部件200在两个或四个方向(例如，正交坐标系的+/-X方向和+/_y方向)上精确地对准，这在本文中称为双向和四向对准。
[0037]在示例性实施例中，第一部件100通常包括外表面104和内表面106，对准构件102从内表面106延伸。对准构件102是大体上圆形的中空管，该中空管具有中心轴线108、联接到内表面106的近端110和远端112。然而，对准构件102可具有允许系统10如本文所述那样起作用的任何横截面形状。第一部件100可任选地包括用于接合和支撑第二部件200的一个或多个支柱114。在示例性实施例中，第一部件100由诸如塑料的能弹性变形的材料制成。然而，第一部件100可由允许系统10如本文所述那样起作用的任何合适的材料制成。
[0038]第二部件200通常包括外表面206、内表面208和至少部分地围绕对准孔口 204的凸缘210。在示例性实施例中，对准孔口 204示出为具有大体上圆形的横截面。替代地，对准孔口 204可具有允许系统10如本文所述那样起作用的任何形状。例如，对准孔口 204可以是细长的狭槽(例如，类似于在共同待审的美国专利申请号13/187，675中所述并且特别是该申请的图13中所示的弹性管对准系统的形状)。如图2最佳示出地，凸缘210包括内壁202并且从外表面206向外延伸以限定大体上会聚或渐缩的导入或对准孔口 204。这样，凸缘210提供渐进导入，其简化了对准构件102与对准孔口 204的定位，允许更一致的插入力，并且有利于快速地联接第一部件100和第二部件200。替代地，凸缘210可定向为基本上垂直于外表面206。凸缘210可通过冲压工艺或任何其它合适的方法形成。在示例性实施例中，第二部件200由诸如金属片的刚性材料制成。然而，第二部件200可由允许系统10如本文所述那样起作用的任何合适的材料制成。
[0039]此外，内壁202可以是能弹性变形的以有利于系统10的增加的弹性均化调谐。例如，内壁202和/或第二部件200的周围部分可由能弹性变形的材料制成和/或具有比部件200的其余部分更小的厚度或金属片尺寸。这样，在将对准构件102插入对准孔口 204中期间，内壁202和/或部件200的周围部分弹性变形至弹性均化的最终构型以有利于使第一部件100和第二部件200以期望取向对准。因此，可调整第一部件的管厚度和第二部件的材料和/或尺寸以调谐第一部件100和第二部件200之间的弹性均化配合。
[0040]虽然不限于任何特定结构，但是第一部件100可以是车辆的装饰性修饰部件且客户可视侧为外表面104，并且第二部件200可以是支撑底部结构，该结构是车辆的一部分或附接到车辆并且第一部件100以精确对准的方式固定地安装在该结构上。
[0041]为了提供其中能弹性变形的对准构件102被配置和设置成过盈地、可变形地和配合地接合对准孔口 204的布置，对准孔口 204的直径小于对准构件102的直径，这必然在能弹性变形的对准构件104和对准孔口 204之间形成有目的的过盈配合。这样，当插入对准孔口 204中时，能弹性变形的对准构件102的部分弹性变形至弹性均化的最终构型，该弹性均化的最终构型使对准构件102与对准孔口 204在四个平面正交方向(+/-X方向和+/_y方向)上对准。在对准孔口 204是细长的狭槽(未示出)的情况中，对准构件102在两个平面正交方向(+/-X方向或+/-y方向)上对准。
[0042]对准构件102包括有利于在对准孔口 204内保持对准构件102的保持特征120。如图1和2所示，保持特征120是从对准构件远端112延伸的边缘或唇缘122。唇缘122至少部分地围绕对准构件102并构造成接合凸缘210的内边缘212。例如，保持凸缘122过盈地接合凸缘内边缘212以增加用来将对准构件102从对准孔口 204内脱开或者说是退出所需的力的量。图3示出保持特征120的替代布置。在替代实施例中，保持特征120是形成在对准构件远端112中的凹陷或凹部124。凹陷124至少部分地围绕对准构件102且构造成接纳和接合凸缘内边缘212。例如，对准构件102被插入对准孔口 204中直到凸缘内边缘212坐落在凹陷124内，以增加用来将对准构件102从对准孔口 204内脱开或者说是退出所需的力的量。因此，保持特征120引起对准构件102在对准孔口 204内的改进的保持。
[0043]此外，支柱114可相对于对准孔口 204的外径间隔开，使得它们在第一部件内表面106上方的高度“h”处提供支撑平台。当能弹性变形的对准构件102被配置和设置成过盈地、可变形地和配合地接合对准孔口 204时，第二部件内表面208搁置在支柱114上。换句话说，支柱114被设置和构造成在内表面106上方的高度“h”处在对准孔口 204和能弹性变形的对准元件102之间提供最终的相对位置。虽然图1描绘了在相对于第一部件内表面106的高度“h”处呈柱形式的三个支柱114，但是应当理解，本发明的范围不受此限制并且另外涵盖适用于本文所公开的目的的其它数目和形状的支柱114，并且还涵盖围绕对准构件102设置的呈连续环形式的支柱。在本文所公开的本发明的范围内，可设想和考虑所有这样的替代支柱布置。此外，虽然图1描绘了一体地形成在内表面106上的支柱114，但是应当理解，可通过在第二部件内表面208上整体地形成支柱114来实现类似的功能，这是在本文可设想的并且被认为是在本文所公开的本发明的范围内。
[0044]图4示出了对准系统10的替代实施例，其类似于图1-3所示的对准系统，但包括替代的第一部件101。类似的附图标记已用于描绘类似的部件。在示例性实施例中，第一部件101由分别限定外表面104和内表面106的外部材料130和内部材料132形成。对准构件134从内表面106延伸并且是大体上实心的圆柱形凸起，该凸起具有中心轴线108、联接到内表面106的近端110和远端112。对准构件134的至少一部分包括比对准孔口 204大的大体上圆形的横截面，以在对准构件134插入穿过对准孔口 204时提供在两者间的过盈配合和对准构件134的至少部分压缩。虽然描述为大体上圆形，但是对准构件134可具有允许系统10如本文所述那样起作用的任何横截面形状。
[0045]第一部件101和/或第二部件200可任选地包括用于支撑部件101和200的一个或多个支柱(未示出)。在示例性实施例中，第一部件101由柔顺(compliant)材料制成。例如，外部材料130可以是诸如用于车辆顶棚衬里的声学材料，并且内部材料132可以是例如用来加强外部材料130的纤维或泡沫材料。然而，第一部件101可由允许系统10如本文所述那样起作用的任何合适的柔顺材料制成。替代地，外部材料130和内部材料132可形成为单个整体部件。
[0046]对准构件134被构造和设置成以类似于针对对准构件102描述的方式过盈地、可变形地和配合地接合对准孔口 204，以使第一部件101与第二部件200在两个或四个方向(例如正交坐标系的+/-X方向和+/_y方向)上精确地对准。然而，对准构件134由在插入对准孔口 204中之后膨胀的合适的材料制成。例如，在对准构件134插入穿过对准孔口204的导入凸缘210时，对准构件134被凸缘210、特别是内边缘212压缩以导致压缩的本体部分136。在对准构件远端112插入超出凸缘210时，对准构件远端112膨胀至比对准孔口 204大的直径或横截面。这样，膨胀的本体部分138被定向和构造成过盈地接合凸缘内边缘212，以增加用来将对准构件134从对准孔口 204内脱开或者说是退出所需的力的量。因此，改进了对准构件134在对准孔口 204内的保持。
[0047]图5示出包括替代的对准构件140的对准系统10的替代实施例。类似的数字用来描绘类似的部件。在示例性实施例中，对准构件140是大体上球形的并且可由能弹性变形的柔顺材料制成。例如，对准构件140可由具有最小过盈的泡沫、橡胶或软塑料制成。虽然描述为大体上球形，对准构件140可具有允许系统10如本文所述那样起作用的任何合适形状。例如，对准构件140可以是大体上半球形或泪珠形。对准构件140包括具有比对准孔口 204大的横截面的最大直径本体部分142，以在对准构件140插入穿过对准孔口 204时提供在两者间的过盈配合和对准构件140的至少部分压缩。
[0048]对准构件140被构造和设置成以类似于针对对准构件102描述的方式过盈地、可变形地和配合地接合对准孔口 204，以使第一部件100与第二部件200在两个或四个方向(例如正交坐标系的+/-X方向和+/_y方向)上精确地对准。对准构件140由合适的材料制成，该材料在通过对准孔口 204压缩之后基本上保持其初始形状以有利于在孔口 204中保持对准构件140。例如，在对准构件140插入穿过对准孔口 204时，较大横截面的本体部分142被内壁202压缩。另外，第二部件内表面208可包括倒角214以有利于对准构件140的插入和压缩。在较大横截面的本体部分142插入超出第二部件外表面206时，本体部分142基本上膨胀至比对准孔口 204大的其初始直径或横截面。这样，本体部分142被定向和构造成过盈地接合第二部件外表面206和内壁202，以增加用来将对准构件140从对准孔口 204内脱开或者说是退出所需的力的量。因此，当对准构件140坐落在对准孔口 204内时，位于外表面206处的对准构件140的直径大于或等于对准孔口 204的直径以有利于在两者间保持过盈配合。因此，极大地改进了对准构件140在对准孔口内的保持。此外，本体部分142提供了抵靠第二部件200的大体上向下的力，该力有利于将第一部件100和第二部件200推在一起。
[0049]替代地或除此之外，对准构件140可由刚性材料制成，并且第二部件200的至少一部分可由允许对准孔口 204在对准构件140的插入期间弹性地变形的任何合适的柔顺材料制成。例如，在对准构件140插入穿过对准孔口 204时，内壁202向外膨胀以允许较大横截面的本体部分142通过对准孔口 204。在本体部分142插入超出第二部件外表面206时，内壁202收缩回至比本体部分142小的基本上其初始直径或横截面。这样，本体部分142被定向和构造成过盈地接合第二部件外表面206和内壁202以增加用来将对准构件140从对准孔口 204内脱开或者说是退出所需的力的量。
[0050]虽然图1-5仅描绘了对应的孔口 204中的单个能弹性变形的对准构件102、134、140以提供第一部件100相对于第二部件200的四向对准，但是应当理解，本发明的范围不受此限制并且涵盖用于与能弹性变形的对准构件102、134、140及对应的孔口 204 —起使用的其它数量和类型的能弹性变形对准元件。
[0051]鉴于所有上述情况，并且现在参照图6，应当理解，本发明的实施例还包括车辆40，车辆40具有本体42和与本体42 —体地布置的如本文所公开的弹性均化对准系统10。在图6的实施例中，描绘了形成车辆40的前格栅的至少一部分的弹性均化对准系统10。然而，可以设想，如本文所公开的弹性均化对准系统10可与车辆40的其它特征或部件一起使用，例如，内饰、顶棚衬里、吸能块和门密封。
[0052]制造弹性均化对准系统10的示例性方法包括形成具有对准构件102、对准构件134和对准构件140中的至少一个的第一部件100、101。第一部件101可形成有外部材料130和内部材料132。第二部件200形成有限定对准孔口 204的内壁202，并且凸缘210还可形成在第二部件200中。对准构件102、134、140中的至少一个和对准孔口 204被形成为能弹性变形的，使得在对准构件102、134和/或140插入对准孔口 204中时，对准构件102、134和/或140中的至少一个和/或内壁202弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使第一部件100、101和第二部件200以期望取向对准。
[0053]保持凸缘122和/或保持凹陷124可形成在对准构件102上，以有利于对准构件102和第二部件200之间的接合和过盈。对准构件102可形成有大体上管状本体。对准构件134可形成有比对准孔口 204大的直径或横截面，并且由在插入对准孔口 204中期间压缩且在通过对准孔口 204之后膨胀的材料制成。对准构件134可在交接点处形成有基本上圆柱形的形状和/或略小的直径以有利于保持。对准构件140可形成有比对准孔口 204大的更大横截面本体部分142，并且可形成有基本上球形的、半球形的或泪珠形的形状。替代地或除此之外，第二部件内壁202的至少一部分可由能弹性变形的材料形成，该材料在对准构件102、134和/或140的插入期间膨胀且在对准构件102、134和/或140的至少一部分插入之后收缩。
[0054]本文描述了用于弹性均化的配合组件的保持的系统和方法。所述系统通常包括具有定位用于插入第二部件的对准孔口中的能弹性变形的对准构件的第一部件。第一和第二部件的配合可在对应的成对的能弹性变形的对准构件和对准孔口上弹性均化，以以期望取向精确地配合部件。此外，所述系统包括用于对准构件在对准孔口内的自保持的保持特征。所述保持特征包括:唇缘或凹陷，其形成在对准孔口上以过盈地接合第二部件；对准构件，其在插入之后膨胀以过盈地接合第二部件；以及能弹性变形的对准孔口，其膨胀和收缩以过盈地接合对准构件。因此，保持特征有利于:防止弹性均化的配合部件、可调谐的弹性均化的配合系统的非故意拆卸；减少或消除对用来配合部件的紧固件的需求；以及柔顺材料的弹性均化配合。
[0055]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，基于本发明的教导可进行许多修改以适应特定的情况或材料。因此，并非意图将本发明局限于本发明所公开的具体实施例，相反，本发明将包括属于本申请范围内的所有实施例。
【权利要求】
1.一种弹性均化对准系统，包括: 第一部件，其包括对准构件；以及 第二部件，其包括限定对准孔口的内壁，所述对准孔口构造成接纳所述对准构件的至少一部分以联接所述第一部件和所述第二部件， 其中，所述对准构件和所述内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在所述对准构件插入到所述对准孔口中时，所述对准构件和所述内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使所述第一部件和所述第二部件以期望取向对准。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述对准构件包括本体，所述本体的至少一部分具有与所述对准孔口相比的较大横截面，所述较大横截面的本体部分能插入穿过所述对准孔口并且构造成在插入穿过所述对准孔口之后保持所述较大横截面的本体部分。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述对准构件和所述内壁中的一个是刚性的。
4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述本体是球形的、半球形的和泪珠形的中的一种。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一部件由柔顺材料制成。
6.根据权利要求2所述的系统，其中，所述对准构件是能弹性变形的，所述较大横截面的本体部分构造成在插入到所述对准孔口中期间压缩并且构造成在通过所述对准孔口之后基本上膨胀至所述较大横截面的本体部分的压缩前形状，所述对准构件的膨胀部分有利于将所述对准构件保持在所述对准孔口内。
7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述内壁是能弹性变形的，所述内壁构造成在所述较大横截面的本体部分插入所述对准孔口中期间膨胀并且在所述较大横截面的本体部分通过所述对准孔口之后基本上收缩至所述内壁的膨胀前形状，所述内壁有利于将所述对准构件保持在所述对准孔口内。
8.根据权利要求1所述的系统，所述第二部件还包括从其延伸的凸缘，所述凸缘包括限定所述对准孔口的所述内壁。
9.一种车辆,包括: 本体；以及 弹性均化对准系统，其一体地布置在所述本体内，所述弹性均化对准系统包括: 第一部件，其包括对准构件；以及 第二部件，其包括限定对准孔口的内壁，所述对准孔口构造成接纳所述对准构件的至少一部分以联接所述第一部件和所述第二部件， 其中，所述对准构件和所述内壁中的至少一个是能弹性变形的材料，使得在所述对准构件插入到所述对准孔口中时，所述对准构件和所述内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使所述第一部件和所述第二部件以期望取向对准。
10.一种制造弹性均化对准系统的方法，所述方法包括: 形成包括对准构件的第一部件； 形成第二部件，所述第二部件包括限定对准孔口的内壁，所述对准孔口构造成接纳所述对准构件的至少一部分以联接所述第一部件和所述第二部件；以及 由能弹性变形的材料形成所述对准构件和所述内壁中的至少一个，使得在所述对准构件插入到所述对准孔口中时，所述对准构件和所述内壁中的至少一个弹性变形至弹性均化的最终构型，以有利于使所述第一部件和所述第二部件以期望取向对准。
【文档编号】F16B5/00GK104373437SQ201410399086
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】S.E.莫里斯, J.P.拉瓦尔, J.科隆波 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司