CN201659401U - 用于控制待装配装置间的中心距离的工装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于控制待装配装置间的中心距离的工装设备，其中所述装置包括第一装置和第二装置，且所述第一装置为圆柱形构件，所述第二装置包括一主体部分和一邻接于所述主体部分的、具有圆弧面或圆锥面的圆柱形台阶部分。所述工装设备包括：具有上表面和下表面的本体；形成在本体中的第一定位孔，其接收第一装置的至少一部分；以及形成在本体中的第二定位孔，其接收第二装置的台阶部分。特别地，在本实用新型的工装设备中，第二定位孔包括一与台阶部分的圆弧面或圆锥面接触抵压的圆锥孔。本实用新型的工装设备不但结构简单可靠、便于制造和使用，而且实现了以较高精度控制部件或装置间相对位置尺寸的目的。

Description

用于控制待装配装置间的中心距离的工装设备

技术领域

本实用新型涉及对部件或装置进行装配的工装设备，特别是涉及用于控制待装配装置间的中心距离的工装设备。

背景技术

在工业领域中，有时需要使用工装设备控制两个或多个装置或部件间的相对位置尺寸。例如，在汽车行业中，发动机电子节气门阀体的马达和惰轮轴之间的相对位置尺寸就是通过这种工装设备进行控制的。

作为电喷发动机管理系统成员之一的节气门阀体是在装配线上由若干个单一零部件装配而成的总成产品。但在实际应用中，节气门阀体有时会出现阀片卡死或马达烧坏以及惰轮轮齿断裂的现象，这种现象严重影响了汽车的正常运行。为了防止这种失效现象的出现，通常需要严格控制马达和惰轮轴之间的中心距离。

图1示出了现有技术的用于控制节气门阀体的马达40和惰轮轴30间的中心距离的工装设备10。如本领域技术人员已知的，惰轮轴30是一种由金属制成的圆柱形构件，马达40则是在控制系统的控制下利用电力进行致动的原动机(因而其也可被称为电动机)。马达40一般可分为主体部分42和邻接于所述主体部分的圆柱形台阶部分44。此外，在马达40的输出端48上通常设置有对惰轮轴30上的惰轮进行传动的装置，例如齿轮。

如图1所示，现有技术的工装设备10具有本体12。在本体12中制有第一定位孔14和第二定位孔16，其中第一定位孔14用于接收惰轮轴30，第二定位孔16用于接收马达40的台阶部分44。在现有技术的工装设备10中，较小的第一定位孔14和较大的第二定位孔16皆为贯穿本体12的笔直圆筒形通孔的形式，而且在本体12的上表面上还必须形成一个围绕着第二定位孔16的环形凸缘18，用于在使用时接触并抵压马达40的主体部分42的下表面，从而临时保持住马达40，以便在随后的操作中拧紧马达螺钉(未示出)，将马达40固定到阀体(未示出)。

具体地，现有技术的这种工装设备的操作过程如下：

(1)将马达40放入阀体；

(2)将控制马达40和惰轮轴30之间相对位置尺寸的工装设备10正确地放在阀体上，将惰轮轴30放入工装设备10的第一定位孔14中，将马达40的台阶部分44放入工装设备10的第二定位孔16中，使第二定位孔16与马达40的台阶部分44的圆柱形段相配合，并且还要使工装设备10的环形凸缘18抵压住马达40的主体部分42的下表面；

(3)拧紧马达螺钉，用马达螺钉将马达40固定到阀体上；

(4)取出工装设备10；

在实际应用中，现有技术的这种控制马达40和惰轮轴30之间相对位置尺寸的方式至少存在以下问题：

(1)不能有效消除部件制造公差带来的不利影响，定位精度不高，可能造成装配后的节气门阀体出现阀片卡死或马达烧坏以及惰轮轮齿断裂的问题。

例如，在现有技术的一个典型实例中，第一定位孔14的直径D1通常为5.02mm，第二定位孔16的直径D3通常为14.07mm，第一定位孔14与第二定位孔16之间的中心距离D2通常为27.635mm(此即装配后惰轮轴30与马达40的台阶部分44之间理想的未考虑加工和安装误差的中心间距)。在该例中，惰轮轴30的直径D4为4.99mm至5.00mm之间，马达40的台阶部分44的圆柱形段的直径D5为13.9mm至14.05mm之间。由此，通过计算可以确定，当马达40的台阶部分44和惰轮轴30皆为最小实体状态或最大实体状态时，通过现有工装设备10只能将马达40的台阶部分44和惰轮轴30的中心距离控制在27.535mm至27.735mm之间，公差为±0.1mm。

但是，在产品精度要求较高的情况下，例如要求马达40的台阶部分44和惰轮轴30的中心距离应该被控制在27.585～27.685之间(即仅仅允许安装公差为±0.05mm)，现有技术的工装设备10在马达40的台阶部分44和惰轮轴30的尺寸为极限状态时，所控制的相对位置尺寸不能满足产品的质量要求。

(2)在拧紧马达螺钉时，工装设备10的环形凸缘18抵压在马达40的主体部分42的下表面上，容易对马达今后的运行性能造成不利影响。

实用新型内容

本实用新型的一个目的旨在提供一种用于控制部件或装置间相对位置尺寸(例如中心距离)的工装设备，其能够以较高精度完成部件或装置的装配，而且结构简单可靠、便于制造和使用。

本实用新型的一个进一步的目的旨在提供一种用于在发动机电子节气门阀体的装配过程中控制马达与惰轮轴的中心距离的工装设备，其不但能够保证马达与惰轮轴间的相对位置尺寸(例如中心距离)具有较高精度，而且在装配过程中不会对马达本身的性能造成不利影响。

在介绍本实用新型的技术方案之间，有必要说明的是，在本申请中使用的术语“上表面”和“下表面”等带有方位性描述的术语均是针对附图所示的图面位置进行命名的，它们所反映的位置关系是一种相对位置概念，并不一定表示实际应用中的绝对位置关系。

具体地，本实用新型提供了一种用于控制待装配装置间的中心距离的工装设备，其中所述装置包括第一装置和第二装置，且所述第一装置为圆柱形构件，所述第二装置包括一主体部分和一邻接于所述主体部分的、具有圆弧面或圆锥面的圆柱形台阶部分，而且所述工装设备包括：具有上表面和下表面的本体；形成在所述本体中的第一定位孔，其接收所述第一装置的至少一部分；以及形成在所述本体中的第二定位孔，其接收所述第二装置的台阶部分。特别地，在本实用新型的工装设备中，所述第二定位孔包括一与所述台阶部分的圆弧面或圆锥面接触抵压的圆锥孔。

优选地，所述第一定位孔是从所述本体的上表面延伸到所述本体的下表面的圆筒形通孔。

优选地，所述第二定位孔的所述圆锥孔开口于所述本体的上表面并且向下渐缩地延伸。

优选地，所述第二定位孔还包括一邻接于所述圆锥孔下方的圆筒形孔，所述圆筒形孔延伸至所述本体的下表面。或者，替代性地，所述第二定位孔的所述圆锥孔也可向下渐缩地延伸至所述本体的下表面。

优选地，所述本体的上表面为一平面。

优选地，所述本体的上表面在所述工装设备使用时与所述第二装置的主体部分的下表面之间是间隔开的。

优选地，所述第一装置是发动机电子节气门阀体中的惰轮轴，所述第二装置是发动机电子节气门阀体中的马达。

优选地，所述第一定位孔的直径为5.02mm，所述第二定位孔的所述圆锥孔的锥角为20°至160°之间，所述第一定位孔与所述第二定位孔之间的中心距离为27.635mm。

优选地，所述第一装置的直径为4.99mm至5.00mm，所述第二装置的台阶部分的圆柱形段的直径为13.9mm至14.05mm，所述工装设备将所述第一装置与所述台阶部分间的中心距离控制在27.585mm至27.685mm之间。

本实用新型的工装设备利用了待装配的第二装置的台阶部分具有圆弧面或圆锥面的特点，将第二定位孔创造性地设计为圆锥孔或带有圆锥孔部分，从而保证了第二装置的有效对中，实现了以较高精度控制部件或装置间相对位置尺寸的目的，而且本实用新型的工装设备结构简单可靠、便于制造和使用。

进一步地，在本实用新型的工装设备中，圆锥孔还能够在第二装置的台阶部分的末端对第二装置进行抵压，避免了现有技术中对第二装置的主体部分进行抵压而可能造成的对第二装置性能的不利影响。

此外，由于本实用新型的工装设备不需要控制第二装置的台阶部分的直径尺寸公差，因而还可降低了第二装置的制造成本。

附图说明

图1示出了现有技术的用于控制节气门阀体的马达和惰轮轴之间中心距离的工装设备。

图2示出了根据本实用新型一个优选实施例的用于控制待装配装置间中心距离的工装设备。

具体实施方式

图2示出了本实用新型的用于控制第一装置和第二装置间中心距离的工装设备20。其中，所述第一装置为圆柱形构件，优选为金属构件，例如所述第一装置可以是发动机电子节气门阀体中的惰轮轴30；而所述第二装置也优选由金属制成，其一般包括主体部分42和邻接于该主体部分的、具有圆弧面46的圆柱形台阶部分44，例如所述第二装置可以是发动机电子节气门阀体中的马达40。本领域技术人员可意识到，圆弧面46通常处于台阶部分44的下部末端，而且其也可被替代性地制成一个圆锥面。

本实用新型的工装设备20通常可包括：具有上表面和下表面的本体22；形成在本体22中的第一定位孔24，其接收第一装置的至少一部分；以及形成在本体22中的第二定位孔，其接收所述第二装置的台阶部分44。特别地，在本实用新型的工装设备20中，所述第二定位孔包括一与台阶部分44的圆弧面46接触抵压的圆锥孔26。

第一定位孔24优选是一个从本体22的上表面延伸到本体22的下表面的圆筒形通孔。

而且，在本实用新型的优选实施例中，所述第二定位孔的圆锥孔26开口于本体22的上表面并且向下渐缩地延伸。优选地，所述第二定位孔还包括一邻接于圆锥孔26下方的圆筒形孔28，该圆筒形孔延伸至本体22的下表面；或者，替代性地，所述第二定位孔的圆锥孔26也可向下渐缩地延伸至本体22的下表面，而且如果第二装置在台阶部分44下方还设置有例如输出端时，应该保证这种圆锥孔的小端直径大于第二装置例如马达40的输出端48的外形尺寸(例如外轮廓直径)。

在本实用新型的优选实施例中，本体22的上表面为一平面。这也就是说，在本实用新型的工装设备20中，不需要设置现有技术中必须设置的环形凸缘18来抵压马达40的主体部分42的下表面。在本实用新型中，工装设备20的本体22的上表面在工装设备20使用时与所述第二装置的主体部分42的下表面之间优选是间隔开的。

具体地，在一个优选的典型实施例中，第一定位孔24的直径为5.02mm；第二定位孔的圆锥孔26的锥角为20°至160°之间，优选为40°至140°之间，更优选地为60°至120°之间，最优选地为70°至90°，之间；所述第一定位孔与所述第二定位孔之间的中心距离为27.635mm。具有上述尺寸设置的工装设备20优选用于对直径D4为4.99mm至5.00mm之间的第一装置和具有圆柱形段直径D5为13.9mm至14.05mm之间的台阶部分的第二装置进行相对位置尺寸控制，将所述第一装置和所述台阶部分之间的中心距离控制在27.585mm至27.685mm之间。

本实用新型的工装设备20例如在用于对节气门阀体的马达40和惰轮轴30之间的中心距离进行控制时，操作过程如下：

(1)将马达40放入阀体(未示出)；

(2)将控制马达40和惰轮轴30之间相对位置尺寸的工装设备20正确地放在阀体上，将惰轮轴30插入工装设备20的第一定位孔24中，将马达40的台阶部分44插入工装设备20的圆锥孔26中，从而使工装设备20的圆锥面26和台阶部分44的圆弧面46(也可以是圆锥面)相配合；

(3)拧紧马达螺钉(未示出)，用马达螺钉将马达40固定到阀体；

(4)取出工装设备20；

在这种具体应用中，本实用新型的这种控制马达和惰轮轴之间的相对位置尺寸的方式具有以下优点：

(1)本实用新型利用圆锥面26和马达台阶部分的圆弧面46(或圆锥面)相接触，在压力作用下，工装设备20的圆锥面26的中心线能够和马达40的台阶部分44的圆弧面46的中心线自动对中。

(2)工装设备20的圆锥面26和马达40的台阶部分44的圆弧面46接触，避免了工装设备20和马达40的主体部分42的下表面接触，避免了对马达40性能造成不利影响。

(3)本实用新型不要求控制马达40的台阶部分44的直径尺寸公差，降低了马达的制造成本。

虽然本文示出和描述了一些示例性的优选实施例，但本领域技术人员在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可基于本申请的教导作出各种变型或修改，这些变型或修改也应被认为落入本实用新型的保护范围。例如，本领域技术人员可意识到，在待装配的第一装置的一个端面上也具有圆弧面或圆锥面的情况下，可以将第一定位孔的至少一部分设计为包括圆锥孔，利用该圆锥孔与第一装置上的圆弧面或圆锥面的配合实现第一装置的有效对中。

Claims (10)

1.一种用于控制待装配装置间的中心距离的工装设备，其中所述装置包括第一装置和第二装置，且所述第一装置为圆柱形构件，所述第二装置包括一主体部分和一邻接于所述主体部分的、具有圆弧面或圆锥面的圆柱形台阶部分，而且所述工装设备包括：

本体，其具有上表面和下表面，

形成在所述本体中的第一定位孔，其接收所述第一装置的至少一部分，以及

形成在所述本体中的第二定位孔，其接收所述第二装置的台阶部分；

所述工装设备的特征在于：

所述第二定位孔包括一与所述台阶部分的圆弧面或圆锥面接触抵压的圆锥孔。

2.根据权利要求1所述的工装设备，其特征在于，所述第一定位孔是从所述本体的上表面延伸到所述本体的下表面的圆筒形通孔。

3.根据权利要求1所述的工装设备，其特征在于，所述第二定位孔的所述圆锥孔开口于所述本体的上表面并且向下渐缩地延伸。

4.根据权利要求3所述的工装设备，其特征在于，所述第二定位孔还包括一邻接于所述圆锥孔下方的圆筒形孔，所述圆筒形孔延伸至所述本体的下表面。

5.根据权利要求3所述的工装设备，其特征在于，所述第二定位孔的所述圆锥孔向下渐缩地延伸至所述本体的下表面。

6.根据权利要求1所述的工装设备，其特征在于，所述本体的上表面为一平面。

7.根据权利要求6所述的工装设备，其特征在于，所述本体的上表面在所述工装设备使用时与所述第二装置的主体部分的下表面之间是间隔开的。

8.根据权利要求1所述的工装设备，其特征在于，所述第一装置是发动机电子节气门阀体中的惰轮轴，所述第二装置是发动机电子节气门阀体中的马达。

9.根据权利要求1所述的工装设备，其特征在于，所述第一定位孔的直径为5.02mm，所述第二定位孔的所述圆锥孔的锥角为20°至160°之间，所述第一定位孔与所述第二定位孔之间的中心距离为27.635mm。

10.根据权利要求9所述的工装设备，其特征在于，所述第一装置的直径为4.99mm至5.00mm，所述第二装置的台阶部分的圆柱形段的直径为13.9mm至14.05mm，所述工装设备将所述第一装置和所述台阶部分之间的中心距离控制在27.585mm至27.685mm之间。

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