一種起動電機內置式電磁開關的裝配工裝的制作方法

本發明涉及一種起動電機電磁開關的加工設備及方法，特別是涉及起動電機內置電磁開關的裝配工裝。

背景技術：

起動電機是汽車上的一個重要部件，它的功能是啟動汽車發動機。起動電機由蓄電池供電，并通過電磁開關控制將電能轉換為機械能輸出動力，通過單向離合器使發動機從靜止開始運轉，直到發動機點火正常運行。現有技術中，起動電機的電磁開關為一獨立的整體式部件，用螺釘安裝在起動電機前蓋或中蓋上，利用電磁開關中的動芯機總成上的勾頭拉動撥叉件使起動電機單向器總成移動。如公開號為cn103590955a的中國發明專利申請公開了一種大功率起動電機，包括前蓋、單向離合器、電磁開關部、電樞部和后蓋，所述的單向離合器包括中軸和撥叉，所述的中軸為具有螺旋花鍵段的臺階軸，中軸的螺旋花鍵段處設置有內套、中間套和撥叉，所述的內套與中軸的螺旋花鍵段相適應，所述的撥叉的中心線與中軸的軸線垂直，所述的撥叉的旁側具有隔板，所述的中間套與隔板接觸，所述的中軸的螺旋花鍵段處具有儲能件，儲能件套于所述的內套上，所述的儲能件兩側分別具有隔板和擋板。該結構的起動電機由于電機通過撥叉推動單向離合器工作，存在運動傳遞可靠性差，傳遞效率低的技術問題，同時，由于采用一獨立整體式結構的電磁開關，增加了起動電機的整體體積，安裝適應性不可理想。而撥叉的低傳遞效率也增加了電磁線圈材料的增加，增大了產品的制造成本。

為了解決現有技術的一些問題，需要使電磁開關與單向器總成呈同軸直接驅動的結構。而將線圈總成、底板、支架及導向管等附件加工成一個整體的獨立開關組件后，再用螺釘通過底板上的螺孔固定在起動電機殼體上，不僅會存在空間與結構的限制，同時更會因多次定位，存在位置精度難以保證，影響動芯機驅動頂桿運動性能的技術問題。而為了將開關組件加工成一個可靠的整體，采用的多種方法，如氬焊工藝、獨立針對開關組件的鉚接工藝及點焊工藝，均因為易造成線圈絕緣性能損傷，或造成表面鍍鋅層的燒傷瑕疵，或因支架與底板材料強度造成鉚接后其可靠性差的問題，難以實現。現有技術均存在諸多不足之處，需要一種新的裝配工裝，并配合以新的裝配方法以實現設計所要求的可靠性和精度技術要求。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是提供一種起動電機內置式電磁開關的裝配工裝，其通過一可上下移動的模板對電磁開關組件各部件進行定位的同時實現對電磁開關組件與起動電機殼體的整體鉚接；并通過在裝配工裝中合理布置一支撐彈性件，在對壓制過程中的電磁開關組件各部件進行定位的同時，也對完成壓制鉚接后的電磁開關進行自動彈出，解決了起動電機內置式電磁開關整體鉚接問題，提高了鉚接效率和電磁開關組件與起動電機殼體的連接可靠性和位置精度。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種起動電機內置式電磁開關的裝配工裝，所述起動電機包括起動電機殼體和電磁開關組件；所述電磁開關組件包括底板、支架、線圈總成和導向管；所述起動電機殼體設有一驅動安裝孔和電機安裝孔，并在驅動安裝孔中設有連接開口和加工尺寸a，在電機安裝孔中設有加工尺寸b；所述支架設有一延伸出所述底板的連接耳，并設有一開口槽；裝配工裝包括設有一定心中軸的上模板、設有第一定位結構和第二定位結構的中模板、設有擴口柱的下模板、導柱和支撐所述中模板的支撐彈性件；所述上模板和中模板滑動連接在所述導柱上，所述擴口柱定位于所述第一定位結構的下方，對應于所述連接開口和連接耳，所述定心中軸定位在所述導向管中并在上模板下行時使電磁開關組件與所述起動電機殼體貼緊。通過一可上下移動的模板對電磁開關組件各部件進行定位的同時實現對電磁開關組件與起動電機殼體的整體鉚接；并通過在裝配工裝中合理布置一支撐彈性件，在對壓制過程中的電磁開關組件各部件進行定位的同時，也對完成壓制鉚接后的電磁開關進行自動彈出，解決了起動電機內置式電磁開關整體鉚接問題，提高了鉚接效率和電磁開關組件與起動電機殼體的連接可靠性和位置精度。

作為優選，在所述下模板上還設有定位于所述第一定位結構下的限位塊；所述擴口柱設置在所述限位塊的頂面并向上延伸。通過限位塊的限位，使壓力機在連接耳的u形槽口變形到位后停止，避免過度壓制造成電磁開關組件機械變形損壞。

具體地，所述擴口柱設有一呈尖角的頂端。使連接耳的u形槽口變形效率和精度更高，變形結果與起動電機的連接更加可靠。作為優選，所述尖角為90度。

作為選擇，所述支撐彈性件包括螺旋彈簧或液壓支撐件或氣壓支撐件或彈性材料支撐件。但使用螺旋彈簧具有結構簡單，成本低，維修方便的優點。

進一步地，為了防止過定位，所述第二定位結構為一菱形銷。

本發明技術方案通過一可上下移動的模板對電磁開關組件各部件進行定位的同時實現對電磁開關組件與起動電機殼體的整體鉚接；并通過在裝配工裝中合理布置一支撐彈性件，在對壓制過程中的電磁開關組件各部件進行定位的同時，也對完成壓制鉚接后的電磁開關進行自動彈出，解決了起動電機內置式電磁開關整體鉚接問題，提高了鉚接效率和電磁開關組件與起動電機殼體的連接可靠性和位置精度。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖；

圖2為本發明中起動電機殼體的結構示意圖；

圖3為本發明中電磁開關組件的結構示意圖；

圖4為本發明中整體鉚接方法所用的裝配工裝結構示意圖；

圖5為本發明中電磁開關組件與起動電機殼體的整體鉚接結構示意圖；

圖6為圖5中f處的放大圖；

圖7為圖5中e-e剖視圖；

圖8為圖5中d-d剖視圖。

其中：電磁開關組件1、支架11、連接耳111、u形槽口112、底板12、定位凸塊121、線圈總成13、導向管14、動芯機總成15、動芯機頂桿151、復位彈簧152、開關后蓋153、傳動組件2、過渡齒輪組件21、中軸211、過渡齒輪212、滾柱213、保持架214、單向器總成22、驅動軸221、驅動齒輪222、傳動齒輪223、驅動孔224、減磨滾珠23、電機組件3、電樞總成31、定子總成32、碳刷架總成33、起動電機殼體4、電磁開關安裝部41、連接開口411、接觸端面c、單向器安裝部42、加工尺寸a、電機安裝孔43、加工尺寸b、過渡齒輪軸孔44、起動電機前蓋5、起動電機后蓋6、裝配工裝7、上模板71、中模板72、第一定位結構721、第二定位結構722、下模板73、導柱74、定心中軸75、擴口柱76、支撐彈性件77、限位塊78。

具體實施方式

下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的具體描述：

參見圖1、圖2和圖3，起動電機內置式電磁開關的裝配工裝，該起動電機包括起動電機殼體4、起動電機前蓋5、起動電機后蓋6、電機組件3、電磁開關組件1和傳動組件2。該電機組件包括電樞總成31、定子總成32和碳刷架總成33。該傳動組件2包括與電機組件3輸出端齒輪軸嚙合的過渡齒輪組件21和單向器總成22。該單向器總成22包括驅動軸221、驅動齒輪222和傳動齒輪223。在驅動軸221的后端設有一驅動孔224。該電磁開關組件1包括支架11、連接在支架11前端的底板12、設置在支架11內的線圈總成13、導向管14和動芯機總成15。動芯機總成15包括動芯機頂桿151和復位彈簧152。該電磁開關組件1與起動電機殼體4呈一整體式連接，其動芯機總成15與傳動組件2中的單向器總成22呈同軸設置，由動芯機總成15中的動芯機頂桿151軸向操控單向器總成22中的驅動軸221和驅動齒輪222進行汽車發動機的起動操作。動芯機總成15的動芯頂桿151插入到驅動軸221后的驅動孔224，并通過一減磨滾珠23驅動驅動軸221作軸向運動。

該起動電機殼體4上部設有一電機安裝孔43，中間設有一過渡齒輪軸孔44，下部設有一驅動安裝孔，該驅動安裝孔設有一電磁開關安裝部41和單向器安裝部42。電機安裝孔43、過渡齒輪軸孔44和驅動安裝孔呈軸線平行偏置，在截面上呈三角分布。該電機安裝孔43設有一加工尺寸b。該單向器安裝部42為一臺階孔結構，并設有一用于與起動電機前蓋5連接的加工尺寸a。起動電機前蓋5設有用于支撐單向器總成22和過渡齒輪組件21的對應的支撐結構。該電磁開關安裝部41設有從該臺階孔底部向后延伸的容置空間，用于電磁開關組件1的安裝，并在底部設有兩個連接開口411。該電磁開關組件1通常采用焊接或鉚接方式組裝成一整體后再通過螺釘固定在起動電機殼體4的電磁開關安裝部41上。通過螺釘固定的方法存在安裝誤差，影響動芯機總成15的移動靈活性，且存在在起動電機殼體內的空間限制。在本實施例中，該電磁開關組件1采用與起動電機殼體4整體鉚接方法進行連接。

使用本實施例整體鉚接的方法的電磁開關組件1，其在支架11前端設有兩個延伸出底板12的連接耳111，連接耳111設有一u形槽口112。該連接耳111伸出起動電機殼體4的連接開口411后通過通過一裝配工裝在一6.3t壓力機上進行。

參見圖4，該裝配工裝7包括上模板71、中模板72、下模板73、導柱74、擴口柱76、限位塊78和支撐彈性件77。上模板71和中模板72均滑動設置在導柱74上，支撐彈性件77套設在中模板72和下模板73之間的導柱74上，使中模板72靠近上模板71。該支撐彈性件77在本實施例中為一螺旋彈簧，但也可用其它彈性件，如板簧、液壓支撐件、氣壓支撐件等。在中模板72上設有第一定位結構721和第二定位結構722，在上模板71上設有向下延伸的定心中軸75；該定心中軸75上部設有一肩部。在本實施例中，該第一定位結構721為一定位孔，對應于起動電機殼體4的加工尺寸a。該第一定位結構721也可對應起動電機殼體4上其它加工尺寸的其它結構。在本實施例中，該第二定位結構722為一菱形銷，并對應于起動電機殼體4的電機安裝孔43的加工尺寸b。該第二定位結構722也可以是對應起動電機殼體4上其它加工尺寸的其它結構，如對應于過渡齒輪軸孔44等。限位塊78設置在下模板73上并定位于第一定位結構721的下方。擴口柱76為兩個，呈對稱設置在限位塊78的頂面上并向上延伸。

參見圖5~圖8，當磁開關組件1與起動電機殼體4的整體鉚接時，將繞制完成的電線圈總成13，放入導向管14再安放在底板12上。放上沖壓成型的橡膠墊，再裝上支架11，組成待鉚接的電磁開關組件1，將電磁開關組件1通過底板12上的定位凸塊121定位并放置在起動電機殼體4的電磁開關安裝部41上，使底板12與起動電機殼體4的接觸端面c貼合。

將安放好的組裝體裝在一裝配工裝7中，使起動電機殼體4的加工尺寸a定位在第一定位結構721中，加工尺寸b定位在第二定位結構722中，使支架11左右分布的兩個連接耳111分別對準裝配工裝7的兩個擴口柱76正上方；裝配工裝7上模板71上的定心中軸75對準導向管14。裝配工裝7在6.3t壓力機上工作。當壓力機下行，在上模板71上的定心中軸75順導向管14進入過程中，定心中軸75的肩部推動支架11并在壓力機的壓力和支撐彈性件77的回彈力共同作用下，使整個電磁開關組件1通過底板12緊貼起動電機殼體4的電磁開關安裝部41的接觸端面c處。隨著上模板71繼續下行，兩個支架11連接耳111的u形槽口112進入擴口柱76，u形槽口112隨擴口柱90°角的頂端向外變形。當中模板72到達限位塊78時壓力下行移動停止，支架11連接耳111的u形槽口112變形到位，電磁開關組件1各部件牢固地與起動電機殼體4鉚接成一個整體。操作壓力機上升，電磁開關組件1及起動電機殼體4脫離兩個擴口柱76，取下工件。該整體鉚接過程操作方便、效率高、精度高（由模具控制）。將支架11、底板12、線圈總成13及所有電磁開關配件與起動電機殼體4可靠鉚接在一起，省略了兩次螺釘裝配過程，連接非常可靠，無組裝報廢。

將鉚接完成的內置式電磁開關依次裝上接線零部件后，放置密封墊并蓋上五角的開關后蓋153，用螺釘鎖緊在起動電機殼體4后端。對組裝體進行電磁開關性能測試。測試合格后，在起動電機殼體4前端的過渡齒輪軸孔44中壓入中軸211，放上過渡齒輪212，并在中軸211與過渡齒輪212內圈之間內配入五個滾柱213及滾柱保持架214并涂上油脂。將起動電機單向器總成22驅動軸221后端驅動孔224中涂上油脂，放入減磨滾珠23，并在電磁開關動芯機頂桿151套上復位彈簧152，將單向器總成22壓入起動電機殼體4的單向器安裝部42上。蓋上起動電機前蓋5，并用螺釘緊固在起動電機殼體4上。

將組裝體倒放，依次在起動電機殼體4的電機安裝孔43上裝入兩端預裝好軸承的電樞總成31、定子總成32、碳刷架總成33后，蓋上起動電機后蓋6，用長螺桿將起動電機前蓋5、起動電機殼體4、定子總成32、起動電機后蓋6緊固。將定子總成32的輸入線固定在電磁開關上的輸出端銅螺柱上，另一只銅螺柱連接在蓄電池正極上。對組裝完成的起動電機進行電機整體性能測試合格，完成裝配。

本起動電機具有以下優點：1、起動電機整機體積小。2、起動電機撥叉聯動機構取消，增加了動作可靠性。3、電磁開關制造成本減小30%以上。4、采用單向器總成直線驅動，運動效率100%。5、相對同樣功率的起動電機，電磁開關功率降低30%以上，節省勵磁線圈使用量。

具體實施例是為了更清楚地理解本發明，并不作為對本發明權利的一種限制，在不脫離本發明宗旨的前提下，可以有各種各樣的變化，所有這些對所述領域技術人員顯而易見的修改將包括在本權利要求的范圍之內。