用於動力傳遞裝置的注射模製保持方法與流程
2023-06-25 13:27:06
本申請要求2016年7月19日提交的、標題為「INJECTION MOLDED RETENTION METHOD FOR POWER TRANSFER DEVICES(用於動力傳遞裝置的注射模製保持方法)」並且序列號為：15/213,452的美國專利申請的優先權，該申請要求2015年7月28日提交的且標題為「INJECTION MOLDED RETENTION METHOD FOR POWER TRANSFER DEVICES(用於動力傳遞裝置的注射模製保持方法)」並且序列號為62/197,996美國臨時專利申請的權益及優先權。上述申請中的每個申請的全部公開內容通過參引併入本文。
技術領域
本公開總體上涉及在機動車輛傳動系中使用的類型的動力傳遞裝置。更具體地，本公開涉及具有多件式殼體組件的車軸驅動單元，該多件式殼體組件具有至少兩個殼體部件，所述至少兩個殼體部件使用注射模製的保持器來相互連接，並且注射模製過程可操作成用以製造現場模製的保持器，該現場模製的保持器被定位成用於使多件式殼體組件的至少兩個部件相互連接。
背景技術：
本部分提供與本公開有關的背景信息，該背景信息不一定是本文中所公開及所要求保護的發明構思的現有技術。
動力傳動裝置安裝在機動車輛的動力傳動系統中，以將旋轉動力(即，驅動扭矩)從輸入部通過一個或更多個齒輪組傳遞至至少一個輸出部。與車軸組件相關聯的普通類型的車軸驅動單元是一種類型的動力傳遞裝置。常規的驅動車軸單元通常包括車軸殼體、輸入組件以及差速器組件，該車軸殼體限定輸入殼體區段和差速器殼體區段，該輸入組件被保持在輸入殼體區段內，該差速器組件被保持在差速器殼體區段內。輸入組件包括小齒輪軸，該小齒輪軸由安裝在小齒輪卡盤殼體中的一對橫向間隔的軸承組件以可旋轉的方式支承，該小齒輪卡盤殼體又固定在車軸殼體的輸入殼體區段中。差速器組件通常包括差速器承載件和差速器齒輪組，該差速器齒輪組構造成將驅動扭矩從差速器承載件傳遞至一對半軸(axleshaft)，所述一對半軸又驅動定位在機動車輛的相對兩側上的一對車輪。差速器承載件通過第一差速器軸承組件和第二差速器軸承組件以可旋轉的方式支承在車軸殼體的差速器殼體區段內，該第一差速器軸承組件安裝在與車軸殼體相關聯的第一軸承支承件上，該第二差速器軸承組件安裝在與車軸殼體蓋相關聯的第二軸承支承件上，該車軸殼體蓋緊固至車軸殼體。準雙曲面齒輪組將驅動扭矩從小齒輪軸傳遞至差速器承載件，並且準雙曲面齒輪組包括小齒輪齒輪，該小齒輪齒輪由小齒輪軸驅動並且與被固定以與差速器承載件一起旋轉的齒圈嚙合。
在大多數常規的車軸驅動單元中，車軸殼體蓋和小齒輪卡盤殼體通過焊接工藝或者在替代性方案中使用多個螺紋緊固件來緊固至車軸殼體。例如，為了接納螺紋緊固件，車軸殼體蓋和小齒輪卡盤殼體各自包括具有多個安裝孔的環形安裝凸緣，所述多個安裝孔能夠與形成在車軸殼體的配裝凸緣部分中的螺紋安裝孔對準。與這種「螺栓連接的」多件式車軸殼體組件相關聯的已知的缺點包括與加工螺紋孔有關的費用、密封凸緣的需要以及螺紋緊固件的精確扭矩需要。此外，差速器軸承通常需要預加載操作。針對螺栓連接的車軸殼體組件，通過在組件內布置襯墊來提供預加載，並且有時使用可變形部件——比如擠壓套管——來防止軸承過載。
鑑於上述內容，仍然持續需要發展對動力傳動裝置並且特別是對驅動車軸單元的進一步改進，以克服常規的多件式殼體組件的缺點並且提供重量減小、減小組件複雜性以及保持/密封方法方面的改進。
技術實現要素：
該部分提供了本公開的總體概述，並且該部分不是本公開的全部範圍或者本公開的所有方面和特徵的綜合的公開。該發明內容中所公開的描述和具體示例並不意在限定本公開的範圍。
本公開的一方面是提供了一種適於在機動車動力系中使用的驅動車軸單元，並且該驅動車軸單元配備有多件式車軸殼體組件，該多件式車軸殼體組件包括通過至少一個注射模製的保持器部件相互連接的至少兩個殼體部件。
本公開的相關方面提供了一種用於緊固多件式車軸殼體組件的至少兩個殼體部件的方法，該方法將熔融材料注射到形成在兩個殼體部件中的一對對準的模具凹陷部中，熔融材料固化以形成現場注射模製的保持器部件。
根據本公開的這些和其它方面，提供了一種動力傳遞裝置，該動力傳遞裝置在非限制性構型中作為驅動車軸單元，該動力傳遞裝置包括小齒輪軸組件、差速器組件、準雙曲面齒輪組、車軸殼體組件以及注射模製的保持裝置，該車軸殼體組件包括第一殼體部件和第二殼體部件，該注射模製的保持裝置適於形成在第一殼體部件與第二殼體部件之間。第一殼體部件是車軸殼體，該車軸殼體被構造成限定小齒輪殼體區段和差速器殼體區段，該小齒輪殼體區段適於以可旋轉的方式支承小齒輪軸組件，該差速器殼體區段適於以可旋轉的方式支承差速器組件的第一部分。第二殼體部件是車軸殼體蓋，該車軸殼體蓋適於緊固至車軸殼體的開口端部並且以可旋轉的方式支承差速器組件的第二部分。車軸殼體蓋具有外周緣表面，該外周緣表面被構造成緊鄰車軸殼體的開口端部的內周緣表面，或者與車軸殼體的開口端部的內周緣表面壓配合接合。在車軸殼體的內周緣表面中形成有第一環形模具凹陷部，該第一環形模具凹陷部能夠與形成在車軸殼體蓋的外周緣表面中的第二環形模具凹陷部對準，以限定第一保持器模具通道或室。一個或更多個第一注射模製澆口與第一模具凹陷部和第二模具凹陷部中的一者相連通，以為熔融材料注射到第一保持器模具室中提供流動路徑，該第一保持器模具室形成在對準的第一模具凹陷部和第二模具凹陷部之間。注射熔融材料以填充第一保持器模具室，並且允許所述熔融材料冷卻及固化為現場模製的第一保持器部件。
根據另一方面，小齒輪軸組件包括布置在車軸殼體的小齒輪殼體區段中的小齒輪卡盤殼體。小齒輪卡盤殼體具有外壁表面，該外壁表面被構造成緊鄰於車軸殼體的小齒輪殼體區段的內壁表面，或者與車軸殼體的小齒輪殼體區段的內壁表面壓配合接合。在車軸殼體的內壁表面中形成有第三環形模具凹陷部，並且該第三環形模具凹陷部能夠與形成在小齒輪卡盤殼體的外壁表面中形成的第四環形模具凹陷部對準，以限定第二保持器模具通道或室。一個或更多個第二注射模製澆口與第三模具凹陷部和第四模具凹陷部中的至少一者相連通，以為熔融材料注射到第二保持器模具室中提供流動路徑，該第二保持器模具室形成在對準的第三模具凹陷部與第四模具凹陷部之間。注射熔融材料以填充所述第二保持器模具室，並且允許熔融材料冷卻及固化為現場模製的第二保持器部件。
又一方面，提供了位於車軸殼體與車軸殼體蓋之間的一對橫向間隔的第一保持器部件，所述一對第一保持器部件中的每個第一保持器部件形成在對應的第一保持器模具室中，該第一保持器模具室被構造成經由第一模製澆口接納熔融材料。附加地或可選擇地，相關方面提供了位於車軸殼體與小齒輪卡盤之間的一對橫向間隔的第二保持器部件，所述一對第二保持器部件中的每個第二保持器部件形成在對應的第二保持器模具室中，該第二保持器模具室被構造成經由第二模製澆口接納熔融材料。
另一方面，將可對準的模具凹陷部構造為弧形凹槽，以限定圓環形的保持器部件。替代性地，可對準的模具凹陷部中的一個或更多個可對準的模具凹陷部被構造成非弧形的凹槽，以限定不規則形狀的保持器部件。
根據本文中提供的描述，其它應用領域將變得明顯。該發明內容中的描述和具體示例意在僅起說明的目的而並不意在限定本公開的範圍。
附圖說明
本文中描述的附圖僅用於對選取的實施方式進行說明的目，而並不意在限制本公開的範圍。因此，通過參照以下結合附圖的描述將更容易地理解與本公開相關的發明構思，在附圖中：
圖1為配備有至少一個動力傳遞單元的四輪驅動電機的示意圖，所述至少一個動力傳遞單元具有根據本公開的教示構造並且組裝的殼體組件；
圖2為與圖1中示出的前車軸組件和後車軸組件中的至少一者相關聯的驅動車軸單元的符號圖；
圖3為殼體組件的軸測圖，該殼體組件適於與圖2的驅動車軸單元一起使用並且包含使用根據本公開的注射模製過程製造的現場模製的保持部件；
圖4為圖3中示出的殼體組件的截面圖；
圖5為圖示了從圖4中截取的將車軸殼體蓋緊固至殼體組件的車軸殼體的模製的保持部件的局部放大圖；
圖6為圖5的側視圖；以及
圖7為圖示了組裝驅動車軸的部件以及使用本公開的注射模製方法形成現場保持器部件的方法的圖表。
具體實施方式
現在將參照附圖來更充分地描述動力傳遞裝置的一個或更多個示例性實施方式。動力傳遞裝置——尤其是驅動車軸單元——適於在用於通過齒輪組將驅動扭矩從輸入部傳遞至至少一個輸出部的機動車動力傳動系統/傳動系應用中使用。然而，僅提供示例性實施方式，使得本公開將會是透徹的，並且將會向本領域技術人員完整地表達期望的範圍。闡述了許多具體細節比如例如為部件、裝置、組件及方法以便提供對本公開的各實施方式的透徹的理解。
本文中使用的術語僅用於描述具體的示例性實施方式，並且並非意在為限制性的。如本文中所使用的，單數形式「一」、「一個」以及「該」可能意在也包括複數形式，除非上下文另有明確說明。術語「包含」、「包括」、「包括有」以及「具有」是包括性的，且因此說明所闡述的特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或更多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在或附加，但不排除一個或更多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組合的存在或附加。本文中描述的方法步驟、過程及操作不應當被解釋為必須要求以所論述或說明的特定次序來完成，除非特別說明為執行的次序。還應當理解的是，可以採用另外的步驟或替代性步驟。
當元件或層被稱為「在…上」、「接合至」、「連接至」或者「聯接至」另一元件或層時，該元件或層可以直接在其它元件或層上、與其它元件或層接合、連接或者聯接，或者可以存在中間元件或中間層。相比之下，當元件被稱為「直接在…上」、「直接接合至」、「直接連接至」或者「直接聯接至」另一元件或層時，可能沒有中間元件或中間層。應當以相同的方式來理解用以描述元件之間關係的其它用詞(例如，「在…之間」與「直接在…之間」，「鄰近」與「直接鄰近」等等)。如本文中所使用的，術語「和/或」包括一個或更多個相關列出的項的任意和所有組合。
儘管本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各個元件、部件、區域，層和/或部段，但這些元件、部件、區域，層和/或部段不應當被這些術語限定。這些術語可以僅用於區別一個元件、部件、區域、層或部段與另一元件、部件、區域、層或部段。當本文中使用時，術語比如「第一」、「第二」以及其它數字術語並不意味著順序或次序，除非上下文清楚表明。因此，在不脫離示例性實施方式的教示的情況下，下面所論述的第一元件、部件、區域，層或部段能夠被稱為是第二元件、部件、區域，層或部段。
為了便於進行描述，本文中可以使用與空間相關的術語比如「內」、「外」、「位於…之下」、「位於…下方」、「下」、「位於…上方」、「上」以及類似術語以描述如附圖中示出的一個元件或特徵與另一(些)元件或特徵的關係。與空間相關的術語可以意在包括附圖中所描繪的取向以及裝置在使用或操作時的其他不同的取向。例如，如果附圖中的裝置被翻轉，則被描述為在其它元件或特徵「下方」或「之下」的元件將被定向在其它元件或特徵的「上方」。因此，示例性術語「位於…下方」能夠包括上方和下方兩種取向。裝置可以被另外定向(旋轉90度或為其它取向)，並且此處使用的與空間相關的表述可以被相應地解釋。
總體上，本公開涉及很好地適用於與機動車車軸組件或變速驅動橋相關聯的驅動車軸單元或模塊類型的殼體組件的一個或更多個實施方式。殼體組件被構造成以可旋轉的方式支承小齒輪軸組件和差速器組件。設置有準雙曲面齒輪組，用於將旋轉動力——在下文中被稱為驅動扭矩——從小齒輪軸組件傳遞至差速器組件。殼體組件被構造成包括車軸殼體、小齒輪卡盤殼體以及車軸殼體蓋。通過使用注射模製過程形成現場模製的保持器部件，使得現場模製的保持器部件能夠定位在車軸殼體與車軸殼體蓋和小齒輪卡盤殼體中的至少一者之間所形成的保持器模具通道或室中。本文中所公開的特定模製的保持裝置各自包括保持器模具室，該保持器模具室包括第一保持凹陷部或凹槽和能夠與第一保持凹槽對準的第二保持凹陷部或凹槽，第一保持凹陷部或凹槽形成在車軸殼體中，第二保持凹陷部或凹槽形成在車軸殼體蓋或小齒輪卡盤殼體中的一者中。在對準之後，將熔融材料注射到通過使第一保持凹槽與第二保持凹槽對準而形成的保持器模具室中，並且該保持器模具室允許凝固以提供現場模製的保持器部件。
具體參照附圖中的圖1，示出了用於四輪驅動車輛的動力傳動系統10。動力傳動系統10包括均能夠由動力系驅動的前傳動系12和後傳動系14，在這個非限制性示例中，動力系包括內燃發動機16和變速器18。動力傳動系統10還示出為包括用於將驅動扭矩從動力系統傳遞至前傳動系12和後傳動系14的動力傳遞裝置，在下文中，被稱為分動箱20。在共有的美國專利No.8,316,738中示出並且描述了分動箱20的功能操作的結構的非限制性示例，該申請的全部公開內容通過參引併入本文。不管傳動器統10中採用何種類型的分動箱，分動箱20被構造成包括模式離合器(mode clutch)，該模式離合器可操作成用於將由動力系產生的驅動扭矩選擇性地和/或自動地傳遞至後傳動系14以及前傳動系12，以建立四輪驅動操作模式。
前傳動系12示出為包括一對前輪24，一對前輪24連接在具有前驅動車軸單元26的前車軸組件25的相反的兩個端部處，前驅動車軸單元26被構造成包括前差速器組件28和前小齒輪軸組件30，圖2中最佳地示出。前差速器組件28由前小齒輪軸組件30驅動並且用於傳遞驅動扭矩，同時允許在驅動地連接至前輪24的一對前半軸(axleshaft)32之間存在速度差異。在前小齒輪軸組件30與分動箱20的前輸出軸36之間連接有前傳動軸(front propshaft)34，用於繞前軸線「F」旋轉。
類似地，後傳動系14包括一對後輪38，一對後輪38連接在具有後驅動車軸單元40的後車軸組件39的相反的兩個端部處，後驅動車軸單元40被構造成包括後差速器組件42和後小齒輪軸組件44。後差速器組件42由後小齒輪軸組件44驅動並且用於傳遞驅動扭矩，同時允許在驅動地連接至後輪38的一對後半軸46之間存在速度差異。在後小齒輪軸組件44與分動箱20的後輸出軸50之間連接有後傳動軸(rear propshaft)48，用於繞後軸線「R」旋轉。未示出分動箱20的具體構型，但分動箱20示意性地設置有傳遞裝置52，該傳遞裝置52能夠在致動模式下操作，以將驅動扭矩從後輸出軸50選擇性地和/或自動地傳遞至前輸出軸36，使得能夠建立四輪驅動(4WD)模式。當傳遞裝置52在非致動模式下操作時，來自動力系的全部驅動扭矩經由後輸出軸50傳遞至後傳動系14，使得能夠建立兩輪驅動(2WD)模式。
現在參照圖2，示出了前驅動車軸單元26的符號圖，前驅動車軸單元26示出為除了包括前差速器組件28和前小齒輪軸組件30之外，還包括殼體組件60。殼體組件60包括在下文中被稱為車軸殼體62的第一殼體部件以及在下文中被稱為車軸殼體蓋64的第二殼體部件。
車軸殼體62包括限定小齒輪軸室68的管狀的第一區段66以及限定差速器室72的較大的第二區段70。小齒輪軸組件30布置在室68內，並且包括小齒輪卡盤殼體74、小齒輪軸76以及自卡盤殼體74以可旋轉的方式支承小齒輪軸76的軸承單元78。軸承單元78能夠包括安裝在卡盤殼體74中的一對橫向間隔的軸承組件。如將詳細描述的，使用注射模製過程以形成一個或更多個現場模製的保持器部件，該現場模製的保持器部件由環形環80示意性地示出，且用於將卡盤殼體74相對於車軸殼體62的第一區段66剛性地定位以及緊固於室68內。
繼續參照圖2，差速器組件28示出為包括承載件84、一對小齒輪齒輪90以及一對側齒輪92、94，承載件84通過一對橫向間隔的軸承單元86、88從殼體組件60以可旋轉的方式被支承，一對小齒輪齒輪90由承載件84以可旋轉的方式驅動，一對側齒輪92、94各自示出為與兩個小齒輪齒輪90嚙合並且驅動地連接至前半軸32中的一者。
設置有準雙曲面齒輪組96，該準雙曲面齒輪組96用於將驅動扭矩從小齒輪軸76傳遞至承載件84。準雙曲面齒輪組96包括輸入小齒輪98和齒圈100，輸入小齒輪98固定成用於與小齒輪軸76一起旋轉，齒圈100固定成用於與承載件84一起旋轉。如將另外詳細描述的，車軸殼體蓋64經由一個或更多個現場模製的保持器部件緊固至車軸殼體62，一個或更多個現場模製的保持器部件由通過注射模製過程形成的環形環102示意性地示出。在2015年6月8日提交的主題為「Differential Assembly with Single Weld Joint Connecting Two-Piece Differential Case and Ring Gear(通過單焊接接頭連接兩件式差速器箱與齒圈而成的差速器組件)」的共有的美國臨時申請No.14/733,775中公開了前差速器組件28的結構的一個示例以及齒圈100與差速器承載件84的連接，該申請的全部公開內容通過參引併入本文。
現在參照圖3至圖6，用於在驅動車軸單元26(圖1和圖2)中使用的車軸殼體組件60』的示例總體被示出為包括車軸殼體62』、車軸殼體蓋64』以及與小齒輪軸組件30(圖1和圖2)相關聯的卡盤殼體74』。車軸殼體62』被構造成包括第一殼體區段66』和第二殼體區段70』，第一殼體區段66』限定小齒輪軸室68』，第二殼體區段70』限定差速器室72』。第一殼體區段66』是管狀延伸部並且包括外筒形表面120和內筒形表面122以及平面端部表面123。第二殼體區段70』包括中心擴大部分124和直徑減小部分126，該中心擴大部分124被構造成封圍差速器組件28和齒圈100，該直徑減小部分126被構造成封圍差速器承載件84的凸臺部分並且在其上支撐差速器軸承單元88。筒形孔128允許驅動地連接至側齒輪94的半軸32從端部部分126向外延伸。車軸殼體62』的中央部分124被構造成包括筒形端部部分130，該筒形端部部分130具有外徑表面132、內徑表面134以及平面端部表面136。
車軸殼體蓋64』示出為包括輪輞區段140和橫向延伸的管狀區段142。管狀區段142包括筒形部分144，該筒形部分144構造成封圍差速器承載件84的相對的凸臺部分並且在其上支撐差速器軸承組件86。筒形孔146允許固定至側齒輪92的半軸32從車軸殼體蓋64』的管狀區段142向外延伸。輪輞區段140包括外邊緣表面150。邊緣表面150的外徑定尺寸成允許滑動進入車軸殼體62』的端部部分130的內徑表面134中並且與車軸殼體62』的端部部分130的內徑表面134對準。
卡盤殼體74』示出為包括管狀區段160和橫向延伸的凸緣區段162。管狀區段160的外徑表面164定尺寸成壓配合為與車軸殼體62』的第一殼體區段66』的內表面122接合。設置有鋸齒部166以在小齒輪軸組件30適當地軸向對準時抵抗卡盤殼體74』在管狀區段66』內的軸向運動。
具體參照圖4和圖5，現在將對根據本公開的現場模製的保持裝置進行描述。具體地，在車軸殼體62』的端部部分130的壁表面134中形成有第一模具凹陷部或第一凹槽180。在車軸殼體蓋64』的輪輞區段140上的外壁表面150中形成有第二模具凹陷部或第二凹槽182。第一模製澆口184構造成穿過車軸殼體62』的端部部分130形成的徑向孔，並且該徑向孔與第一凹槽180相連通。在車軸殼體蓋64』安裝至車軸殼體62』的端部部分130的開口端部中時，第二凹槽182變成與第一凹槽180對準，以限定第一保持模具通道或室190。明顯地，在差速器組件28組裝至車軸殼體62』中之後，車軸殼體蓋64』安裝到車軸殼體62』上。在凹槽180、182對準以建立第一保持模具室190之後，通過注射模製過程經由第一模製澆口184注射熔融的液體材料，以填充第一保持模具室190。使熔融材料冷卻並且變硬為現場模製的保持器部件192，該現場模製的保持器部件192位於第一保持室190中並且用於將車軸殼體蓋64』緊固至車軸殼體62』。在示出的特定實施方式中，第一模具凹槽180和第二模具凹槽182完整地圍繞其中形成有第一模具凹槽180和第二模具凹槽182的表面的周緣延伸，並且第一模具凹槽180和第二模具凹槽182的形狀均為弧形，以有助於模製具有共同直徑的連續模製的保持器環。然而，第一模具凹槽180和/或第二模具凹槽182可以為非弧形的(即，矩形、三角形、鋸齒星形狀等)以形成具有可變直徑和/或外徑的非弧形保持器環。儘管在車軸殼體62』與車軸殼體蓋64』之間僅示出了一個第一保持室190和一個現場模製的保持器部件192，可以設想，通過簡單地形成橫向間隔的第一凹槽和第二凹槽的可對準套件能夠使用兩個或更多個橫向間隔的第一保持室和第一模製的保持器部件。
如從圖4最佳地觀察到的，在卡盤殼體74』的外表面164與車軸殼體62』的內表面122之間布置有一對第二現場模製的保持器部件200A、200B。保持器部件200A通過注射模製過程形成，在注射模製過程中，熔融材料經由通過車軸殼體62』的管狀區段66』形成的第二模製澆口202A而注射到第二保持器模具通道或室204A中，該第二保持器模具通道或室204A限定於在車軸殼體62』的表面122中形成的第三模具凹陷部或凹槽206A與在小齒輪卡盤殼體74』的表面166中形成的第四模具凹陷部或凹槽208A之間。保持器部件200B相對於保持器部件200A橫向間隔，並且通過注射模製過程形成，在注射模製過程中，熔融材料經由通過車軸殼體62』的管狀區段66』形成的第二模製澆口202B而注射到第二保持器模具通道或室204B中，該第二保持器模具通道或室204B限定於在車軸殼體62』的表面122中形成的第三模具凹陷部或凹槽206B與在卡盤殼體74』的表面166中形成的第四模具凹陷部或凹槽208B之間。
儘管示出了一對第二現場模製的保持器部件200A、200B以將小齒輪卡盤殼體74』緊固至車軸殼體62』，可以設想，根據需要可以是使用任何其它數量的保持器部件。此外，儘管模製的保持器部件200A、200B被示出為連續的環形保持器，但通過簡單地重新構造第三模具凹槽206A、206B和/或第四模具凹槽208A、208B的尺寸和輪廓而能夠設想並且提供其它構型、大小和尺寸。
出於說明構思的目的示出了前車軸組件，然而，該構思可以應用於組件的部件需要附接至其中的各種產品。
根據本公開的方法，在要被附接的兩個殼體部件之間，將諸如聚合物之類的熔融材料注射到通過所述兩個部件中的凹陷部特徵形成的通道中，使得所述部件作為模具。將以與注射模製操作類似的方法注射材料，其不同之處在於，不是通過使可重複使用的模具分離來釋放成形的塑料部件，而是使成形的塑料現場固化，以建立能夠操作成用於防止殼體部件分離的模製的保持器部件。當驅動車軸單元內的力推動一個部件離開另一個部件時，注射模製的特徵將被加載有剪切力。可以使用熱塑性塑料或熱固性材料。還可以使用具有更高強度、對於應用而言的合適的溫度性能以及容許的熱膨脹係數的諸如填充有PEEK(聚醚醚酮)的玻璃之類的工程聚合物。構思並不限制於PEEK。也可以考慮其它材料。附圖示出了圓形截面。其它截面形狀也是可以的。
由於足夠強的材料會是剛硬的，因此其將不提供用於將液體保持容置於組件內的密封。圖6中示出了用於車軸殼體蓋64』的密封的O形環系統220。在蓋64』插入到殼體62』中之前，將O形環222安置於車軸殼體蓋64』中的凹槽224中。密封件222也可以通過利用熔融的橡膠材料或在注射之後固化的液體密封劑將材料注射到密封腔224中來形成，儘管這與在所有的熱和加載條件下可能需要保持密封的O形環相比會缺少壓縮性。也許能夠發現提供使部件保持就位的強度而且還提供密封的可注射的聚合物。本發明被構造成使得注射形成的環僅提供保持力，或者提供保持力和密封。在需要附加的密封件的情況下，也可以將O形環密封件添加至小齒輪卡盤殼體74』，儘管在這種情況下，存在小齒輪殼體74』向車軸殼體62』的壓配合，因此可能不需要其它密封件。
示出的車軸組件26具有僅示出用於圓形部件且在一個平面中的注射模製的保持特徵，但構思可以應用於具有其它幾何形狀的部件中。在具有非圓形的形狀和/或具有非平面配合表面的保持部件的情況下，提供密封的注射形成的保持特徵將是有益的。替代性地，可以使用面密封墊圈、在部件之間施加的可固化的液體密封劑或者密封劑向分開的腔中的注射。因此，本發明不限制於環形形狀，因此包括在專利申請中的圖像不是限制性的，並且根據需要可以包括替代性的形狀。在所示的這種車軸組件中，殼體62』和殼體蓋64』支承由組件內的子部件產生的力。例如，當向車軸組件的輸入軸施加扭矩時，產生齒輪力，該齒輪力通過軸將力傳遞至軸承中並且然後傳遞至組件中的軸承安裝位置。在正常操作中，力作用於車軸殼體蓋上以及小齒輪卡盤殼體上，用於使車軸殼體蓋及小齒輪卡盤殼體與車軸殼體分離。注射模製的保持環將對抗這些力，而將組件保持在一起。載荷將通過注射的保持環由剪切應力支承。
用於這種組件的軸承通常需要預加載。對於螺栓連接的組件而言，將使用組件內的襯墊並且有時使用諸如擠壓套管之類的可變形部件來調節預加載，以防止軸承過載。本發明的構思在於向殼體蓋施加軸承預加載並且然後注射材料，使得更容易地並且以較少的部件獲得軸承預加載。
根據前述段落，在組裝過程期間，用於車軸殼體蓋的注射模製的保持環將需要直接支承軸承預加載。為了加快並且有助於組裝過程，在施加有軸承預加載的情況下，可以使用輔助機械特徵來保持軸承預加載，同時，使注射模製的保持器環(或多個環)冷卻或固化以獲得所需的強度。一個輔助機械特徵包括(針對殼體/殼體蓋描述的)：
A.徑向向內(朝向車軸中心線)穿過殼體鑽出三個或更多個小孔並且鑽入殼體蓋。插入能夠支承軸承預加載的三個小銷釘。銷釘可以被留在組件中或者被移除；
B.將三個或更多個定位螺釘結合在殼體中。當向殼體蓋施加預加載時，擰緊定位螺釘直到定位螺釘以足夠的力卡緊殼體蓋為止，以用所施加的預加載力使蓋固定就位；該製造過程可以通過指定定位螺釘扭矩進行控制。
C.使用衝壓或樁接工藝來使殼體或殼體蓋變形，從而在使聚合物固化的同時在足夠的位置中形成具有足夠強度的過盈配合以支承軸承預加載，並且保持蓋與殼體平行。
在小齒輪組件30的情況下，可以使用與上述方法相似的機械附接方法，以有助於製造過程，儘管車軸製造期間所示出的針對小齒輪設計的保持環不支承軸承預加載，因此，一個銷釘、定位螺釘或衝壓/樁接區域可以是足夠的。
如已知的，常規的焊接組件需要與用於焊接操作的相似的材料來工作。就注射模製的保持而言，部件之間不存在結合部。因此，殼體62』和殼體蓋64』可以由不同的材料製成。例如，殼體62』可以是鋁，並且蓋64』可以是鎂，反之亦然。因為不同的金屬通常不能被焊接在一起，所以這是特別有利的，並且由於尺寸隨著溫度的變化而變化，因此對於螺栓連接而言可能產生問題。因此，在其它方法不可行的情況下，這種保持方法可以是使殼體組件中的材料結合的實現方法。在所示出的殼體蓋的情況下，鍛造的碳纖維對於這種應用而言可以是良好的材料，因為可以容易地形成大致圓形的形狀，並且與金屬蓋相比，鍛造的碳纖維將使重量減小。
軸承預加載將通過以預加載力保持殼體蓋64』並且注射材料而獲得。該構思允許在殼體蓋64』不被按壓抵靠在殼體62』中的端部止擋部上的情況下設定預加載，因此，與需要平面配合表面——從而需要在生產中使用多種襯墊——的其它殼體組件方法相比較，對殼體部件未對準更具包容性。圖6中的圖像示出了在保持環腔的兩個半部沒有完全對準的情況下如何使保持環注射成形的。腔的尺寸將基於最大可能的未對準以及所需的保持環尺寸而被確定。
本發明構思為開發重量輕的前車軸驅動單元。所需要的殼體材料是鎂或鋁。與鋁相比，鎂具有重量優勢，但是沒有成熟的焊接工藝來接合鎂部件。本公開創造了一種用於附接鎂車軸殼體蓋的周向模具通道，並且然後將熔融的鎂注射到通道中作為保持特徵。本公開延伸為在模具通道中使用可注射的聚合物。此外，應當理解的是，預先設計有螺紋接合部的小齒輪組件也可以類似地被保持。
為了減輕重量，刪除了緊固件。為了節省能量和時間(降低生產成本)避免了焊接。在緊固殼體半部時，配裝側面需要非常平的面來確保密封。注射模製保持對配裝部件之間的縫隙和未對準而言將更具包容性。在沒有測量和填墊內部子組件的情況下，可以實現軸承預加載。
出於說明和描述的目的已經提供了實施方式的前述描述。這些描述並不意在窮舉或限制本公開。特定實施方式的各個元件或特徵通常並不局限於該特定實施方式，而是如果適用，則能夠相互交換，或者可以在甚至沒有具體地示出或描述的選定實施方式中使用。特定實施方式的各個元件或特徵還可以以許多方式進行改變。這些變型並不認為是與本公開相背離，並且所有的改型均意在包括於本公開的範圍內。