专利名称：平衡轴支架、平衡轴安装结构以及汽车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车、尤其是重型汽车悬架系统的平衡轴，具体地，本实用新型涉及一种平衡轴支架。在此基础上，本实用新型还涉及一种平衡轴安装结构。此外，本实用新型还涉及一种具有所述平衡轴安装结构的汽车。
背景技术：
载重量较大的汽车上，例如重型卡车、重型自卸车等一般采用双车桥，其悬架系统需要采用平衡轴以增加钢板弹簧的支撑刚度，从而有效地抵抗汽车侧倾力。目前这些类型的汽车上安装的平衡轴基本为整体式平衡轴(即横跨车架并且两端用于支撑两侧钢板弹簧的平衡轴)，例如斯太尔重型卡车平衡轴。众所周知地，重型卡车、自卸车等载重量较大的汽车工作载荷普遍较大，行驶工况恶劣，尽管汽车悬架系统中安装有平衡轴，但是该平衡轴强度及结构仍然不能满足其使用要求，故障率较高，且维修成本较大，其中平衡轴断裂现象尤为严重。如果仅通过增加平衡轴的直径以增大平衡轴的强度，则不但会增加汽车的整体重量，而且会导致与现有平衡轴配套的众多零部件需要改型，成本较高，因此并不可取。参见图I和图2所显示的现有技术的平衡轴安装结构示意图及其受力结构分析示意图。如图I所示，平衡轴I的两侧对称穿套有平衡轴支架2和位于该平衡轴支架2外侧的板簧座3。其中，平衡轴支架2包括车架连接部13、导向杆连接部11以及位于车架连接部13和导向杆连接部11之间的平衡轴安装部12，平衡轴安装部12具有平衡轴安装孔，平衡轴I穿过并支撑在该平衡轴安装孔内，从而通过该平衡轴I两侧的平衡轴支架2的车架连接部13连接于车架(图I和图2中未显示)。为了便于与车架连接，车架连接部13上一般形成有车架连接翻边8。同时平衡轴支架2的导向杆连接部11上设有导向杆安装孔，以用于安装导向杆。此外，平衡轴安装部12的平衡轴安装孔的一端周壁形成为轴向凸出的环周止推凸缘7。板簧座3具有平衡轴通孔，平衡轴I的一端穿过该平衡轴通孔，板簧座3通过两端的轴承支撑在平衡轴I上，为此平衡轴通孔的两端部分形成为第一轴承安装孔9和第二轴承安装孔14，以分别用于安装第一轴承6和第二轴承15，其中朝向平衡轴支架2的第一轴承安装孔9形成有轴承安装孔部分和内径大于该轴承安装孔部分的油封安装孔部分，从而形成为阶梯形的第一轴承安装孔9，所述轴承孔安装部分内安装有穿套在平衡轴I上的第一轴承6，所述油封安装孔部分内安装有穿套在平衡轴I上的油封安装座圈5，该油封安装座圈5的外周面与所述油封安装孔部分的内周面之间设有油封4。所述平衡轴支架2的环周止推凸缘7顶靠在油封安装座圈5的端面上，所述第一轴承安装孔9的周壁的一部分插入到环周止推凸缘7与车架连接翻边8之间的间隔内。图2为图I所示的现有技术的平衡轴安装结构在汽车行驶时的受力状态分析示意图，其中W为平衡轴I的易断面，F为钢板弹簧对平衡轴I的作用力，R为力臂，由力矩=作、用力Fx力臂R可知，当作用力F不变时，由于该现有技术的平衡轴安装结构中力臂R较大(例如R为122_)，因而力矩T较大，从而平衡轴I容易在易断面W断裂。这种现有技术的平衡轴安装结构导致平衡轴I失效现象严重，维修费用较高，平衡轴因为承受载荷的受力结构不够理想，常常发生断裂、产生裂纹等缺陷，严重影响行驶安全性。因此，需要设计一种新型的平衡轴支架，以形成具有更合理受力结构的平衡轴安装结构
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种平衡轴支架，该平衡轴支架的结构相对科学合理，其能够用于安装平衡轴以形成具有合理受力结构的平衡轴安装结构。在此基础上，本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种平衡轴安装结构，该平衡轴安装结构具有更加合理的受力结构，从而显著较少平衡轴的断裂现象。此外，本实用新型还要提供一种汽车，该汽车的平衡轴安装结构具有改善的受力结构，从而显著减少平衡轴的断裂现象。为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种平衡轴支架，包括车架连接部、导向杆连接部以及位于该车架连接部和导向杆连接部之间的平衡轴安装部，该平衡轴安装部具有平衡轴安装孔，该平衡轴安装孔的一端周壁形成为沿该平衡轴安装孔的轴向延伸的环周止推凸缘，该环周止推凸缘的长度形成为在所述平衡轴支架的安装状态下能够伸入到邻近的板簧座的轴承安装孔内，并顶压到该轴承安装孔内的轴承的内圈的端面上。在此基础上，本实用新型还也要提供一种平衡轴安装结构，包括平衡轴，该平衡轴的两侧对称穿套有平衡轴支架和位于该平衡轴支架外侧的板簧座，所述平衡轴通过所述平衡轴支架安装到车架上，各个所述板簧座通过该板簧座两端部的第一轴承安装孔和第二轴承安装孔内的第一轴承和第二轴承支撑在所述平衡轴上，所述平衡轴支架为上述的平衡轴支架，每侧的所述平衡轴支架的环周止推凸缘伸入到相邻的所述板簧座的第一轴承安装孔内，并顶压在该第一轴承安装孔内的第一轴承的内圈的端面上。优选地，各个所述第一轴承安装孔包括轴承安装孔部分和内径大于该轴承安装孔部分的油封安装孔部分以形成为阶梯形，所述轴承安装孔部分内安装有所述第一轴承，每侧的所述平衡轴支架的环周止推凸缘伸入到对应的所述油封安装孔部分内以顶压到所述轴承安装孔部分内的第一轴承的内圈的端面上，所述油封安装孔部分内安装有设置在伸入的所述环周止推凸缘上的油封安装座圈，该油封安装座圈的外周面与所述油封安装孔部分的内周面之间设有油封。优选地，每侧的所述平衡轴支架的车架连接部上形成有车架连接翻边，所述第一轴承安装孔的安装孔周壁的一部分插入到该侧平衡轴支架的环周止推凸缘与车架连接翻边之间的间隔内。具体地，每侧的所述平衡轴支架的导向杆连接部上形成有导向杆安装孔。优选地，所述第一轴承和第二轴承为圆锥滚子轴承。此外，本实用新型还要提供一种汽车，该汽车具有上述技术方案中任一项所述的平衡轴安装结构。通过上述技术方案，本实用新型的平衡轴支架及其平衡轴支架结构针对现有汽车、尤其是重型汽车上平衡轴容易断裂的缺陷，将平衡轴支架与平衡轴的配合长度加大，减小了平衡轴易断面处的受力弯曲力矩，从而显著减少了平衡轴的断裂现象。此外，本实用新型的平衡轴支架、平衡轴支架结构及其汽车降低了平衡轴的失效率，减少了其维修费用，并且其结构简单，改型成本低廉，有效地提高了汽车行驶的安全性。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
下列附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但本实用新型的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式
。在附图中图I是现有技术的平衡轴安装结构的示意图。图2是现有技术的平衡轴安装结构的受力分析示意图，其中仅显示了平衡轴安装结构的局部部分。图3是本实用新型的平衡轴安装结构的主要部分的结构示意图，其中显示了该平衡轴安装结构的受力分析以及本实用新型的平衡轴支架。附图标记说明I平衡轴；2平衡轴支架；3板簧座；4油封；5油封安装座圈；6第一轴承；7环周止推凸缘；8车架连接翻边；9第一轴承安装孔；10安装孔周壁；11导向杆连接部；12平衡轴安装部；13车架连接部；14第二轴承安装孔；15第二轴承；F钢板弹簧作用力；R力臂；W易断面。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式
。首先需要说明的是，在以下的说明中，为清楚地描述本实用新型的技术方案，所使用的一些方位词，例如“外侧”、“内侧”等均是按照本实用新型的平衡轴安装到车架上后按照车架的正常方位所通常具有的含义，例如“外侧”是指相对远离车架纵向中心轴线的方位，“内侧”是指相对靠近车架纵向中心轴线的方位。当然，对于一些零部件的外周面、安装孔的内周面则是相对于该零部件或结构特征的本身而言的，其与本领域技术人员通常理解的含义一致。参见图3所示，本实用新型的平衡轴支架2包括车架连接部13、导向杆连接部11以及位于该车架连接部13和导向杆连接部11之间的平衡轴安装部12，该平衡轴安装部12具有平衡轴安装孔，该平衡轴安装孔的一端周壁形成为沿该平衡轴安装孔的轴向延伸的环周止推凸缘7，其中，该环周止推凸缘7的长度形成为在所述平衡轴支架2的安装状态下能够伸入到邻近的板簧座3的轴承安装孔内，并顶压在该轴承安装孔内的轴承的内圈的端面上。在上述平衡轴支架2的技术方案的基础上，本实用新型还要提供一种平衡轴安装结构，该平衡轴安装结构包括平衡轴1，该平衡轴I的两侧对称穿套有平衡轴支架2和位于该平衡轴支架2外侧的板簧座3，所述平衡轴I通过所述平衡轴支架2安装到车架上，各个所述板簧座3通过该板簧座3两端部的第一轴承安装孔9和第二轴承安装孔14内的第一轴承6和第二轴承15支撑在所述平衡轴I上，其中，所述平衡轴支架2为本实用新型上述技术方案的平衡轴支架，每侧的所述平衡轴支架2的环周止推凸缘7伸入到相邻的所述板簧座3的第一轴承安装孔9内，并顶压在该第一轴承安装孔9内的第一轴承6的内圈的端面上。 在本实用新型的上述平衡轴安装结构中，如图3所示，其中F为钢板弹簧对平衡轴I的作用力，R为力臂，由力矩=作用力Fx力臂R可知，当作用力F不变时，由于本实用新型平衡轴安装结构中力臂R相对于现有技术较小(例如R为96_)，因而力矩T较小，从而平衡轴I承受载荷的受力结构较为理想，不容易断裂、产生裂纹等缺陷，行驶安全性较高。也就是说，本实用新型平衡轴结构将平衡轴支架与平衡轴的作用长度加长，从而平衡轴易断面位置所受力矩减小，从而可以显著减少平衡轴断裂的现象。在上述平衡轴安装结构的基本技术方案基础上，该平衡轴安装结构还安装有油封，参见图3所示，优选地，各个所述第一轴承安装孔9形成有轴承安装孔部分和内径大于该轴承安装孔部分的油封安装孔部分以呈阶梯形，所述轴承安装孔部分内安装有穿套在所述平衡轴I上的第一轴承6，每侧的所述平衡轴支架2的环周止推凸缘7伸入到对应的所述油封安装孔部分内以顶压到所述轴承安装孔部分内的第一轴承6的内圈的端面上，所述油封安装孔部分内安装有设置在伸入的所述环周止推凸缘7上的油封安装座圈5，该油封安装座圈5的外周面与所述油封安装孔部分的内周面之间设有油封4。优选地，为了便于与车架连接，所述车架连接部13上一般形成有车架连接翻边8，所述第一轴承安装孔9的安装孔周壁10的一部分插入到所述环周止推凸缘7与该车架连接翻边8之间的间隔内。参见图3所示，平衡轴支架2的导向杆连接部11上一般设有导向杆安装孔，以用于安装导向杆。此外，所述第一轴承6和第二轴承15优选地可以采用圆锥滚子轴承，这样径向承载和轴向承载性能均较好，当然也可以采用其它类型的轴承。通过对比图2中现有技术的平衡轴受力结构分析和图3中本实用新型平衡轴安装结构的受力结构分析可知，在平衡轴安装结构优化之前，平衡轴易断面W位置处的受力F的力臂R例如为122_，通过改变油封安装座圈5的结构，将平衡轴支架2与平衡轴I的配合长度加长，平衡轴I易断面位置处的力臂R减小，例如图3所示的96mm，从而易断面处所受的力矩明显减小，从而较好地解决平衡轴易断的问题。在上述平衡轴安装结构的基础上，本实用新型还要提供一种汽车，该汽车具有本实用新型的上述平衡轴安装结构。由上描述可以看出，本实用新型的平衡轴支架结构针对现有汽车、尤其是重型汽车上平衡轴容易断裂的缺陷，通过将平衡轴支架与平衡轴的配合长度加大，减小了平衡轴易断面处的受力弯曲力矩，从而显著减少了平衡轴的断裂现象。本实用新型的平衡轴支架、平衡轴支架结构及其汽车降低了平衡轴的失效率，减少了其维修费用，并且其结构简单，改型成本低廉，有效地提高了汽车行驶的安全性。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。 此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.平衡轴支架，包括车架连接部(13)、导向杆连接部(11)以及位于该车架连接部(13)和导向杆连接部(11)之间的平衡轴安装部(12)，该平衡轴安装部(12)具有平衡轴安装孔，该平衡轴安装孔的一端周壁形成为沿该平衡轴安装孔的轴向延伸的环周止推凸缘(7)，其特征在于，该环周止推凸缘(7)的长度形成为在所述平衡轴支架的安装状态下能够伸入到邻近的板簧座(3)的轴承安装孔内，并顶压到该轴承安装孔内的轴承的内圈的端面上。
2.平衡轴安装结构，包括平衡轴(I)，该平衡轴的两侧对称穿套有平衡轴支架(2)和位于该平衡轴支架外侧的板簧座(3)，所述平衡轴(I)通过所述平衡轴支架(2)安装到车架上，各个所述板簧座(3)通过该板簧座两端部的第一轴承安装孔(9)和第二轴承安装孔(14)内的第一轴承(6)和第二轴承(15)支撑在所述平衡轴(I)上，其特征在于，所述平衡轴支架⑵为根据权利要求I所述的平衡轴支架，每侧的所述平衡轴支架⑵的环周止推凸缘(7)伸入到相邻的所述板簧座(3)的第一轴承安装孔(9)内，并顶压在该第一轴承安装孔(9)内的第一轴承(6)的内圈的端面上。
3.根据权利要求2所述的平衡轴安装结构，其特征在于，各个所述第一轴承安装孔(9) 包括轴承安装孔部分和内径大于该轴承安装孔部分的油封安装孔部分，以形成为阶梯形，所述轴承安装孔部分内安装有所述第一轴承￠)，每侧的所述平衡轴支架(2)的环周止推凸缘(7)伸入到对应的所述油封安装孔部分内以顶压到所述轴承安装孔部分内的第一轴承(6)的内圈的端面上，所述油封安装孔部分内安装有设置在伸入的所述环周止推凸缘(7)上的油封安装座圈(5)，该油封安装座圈的外周面与所述油封安装孔部分的内周面之间设有油封(4)。
4.根据权利要求2所述的平衡轴安装结构，其特征在于，每侧的所述平衡轴支架(2)的车架连接部(13)上形成有车架连接翻边(8)，所述第一轴承安装孔(9)的安装孔周壁(10)的一部分插入到该侧平衡轴支架(2)的环周止推凸缘(7)与车架连接翻边(8)之间的间隔内。
5.根据权利要求2所述的平衡轴安装结构，其特征在于，每侧的所述平衡轴支架(2)的导向杆连接部(11)上形成有导向杆安装孔。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的平衡轴安装结构，其特征在于，所述第一轴承(6)和第二轴承(15)为圆锥滚子轴承。
7.汽车，其特征在于，该汽车具有根据权利要求2至6中任一项所述的平衡轴安装结构。
专利摘要平衡轴支架，包括车架连接部(13)、导向杆连接部(11)以及平衡轴安装部(12)，该平衡轴安装部(12)的平衡轴安装孔的一端周壁形成为沿轴向延伸的环周止推凸缘(7)，该环周止推凸缘(7)的长度形成为在平衡轴支架的安装状态下能够伸入到邻近的板簧座(3)的轴承安装孔内，并顶压到该轴承安装孔内的轴承的内圈的端面上。此外，本实用新型还提供一种包括所述平衡轴支架的平衡轴安装结构以及汽车。本实用新型将平衡轴支架与平衡轴的配合长度加大，减小了平衡轴易断面处的受力弯曲力矩，从而显著减少了平衡轴的断裂现象，其降低了平衡轴的失效率，减少了维修费用，并且其结构简单，成本低廉，有效地提高了汽车行驶的安全性。
文档编号B60G21/05GK202368296SQ20112049075
公开日2012年8月8日 申请日期2011年11月30日 优先权日2011年11月30日
发明者刘知汉, 李文颖, 李红丹 申请人:北汽福田汽车股份有限公司