CN106393566A - 用于动力传递装置的注射模制保持方法 - Google Patents

Abstract

一种在机动车中使用的驱动车轴单元，该驱动车轴单元具有多件式车轴壳体组件，该多件式车轴壳体组件包括通过至少一个现场模制的保持器部件相互连接的至少两个壳体部件。一种用于紧固车轴壳体组件的至少两个壳体部件的方法，该方法将熔融材料注射至形成于两个壳体部件中的一对对准的模具凹陷部中，该熔融材料固化以形成现场模制的保持器部件。

Description

用于动力传递装置的注射模制保持方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年7月19日提交的、标题为“INJECTION MOLDED RETENTIONMETHOD FOR POWER TRANSFER DEVICES(用于动力传递装置的注射模制保持方法)”并且序列号为：15/213,452的美国专利申请的优先权，该申请要求2015年7月28日提交的且标题为“INJECTION MOLDED RETENTION METHOD FOR POWER TRANSFER DEVICES(用于动力传递装置的注射模制保持方法)”并且序列号为62/197,996美国临时专利申请的权益及优先权。上述申请中的每个申请的全部公开内容通过参引并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及在机动车辆传动系中使用的类型的动力传递装置。更具体地，本公开涉及具有多件式壳体组件的车轴驱动单元，该多件式壳体组件具有至少两个壳体部件，所述至少两个壳体部件使用注射模制的保持器来相互连接，并且注射模制过程可操作成用以制造现场模制的保持器，该现场模制的保持器被定位成用于使多件式壳体组件的至少两个部件相互连接。

背景技术

本部分提供与本公开有关的背景信息，该背景信息不一定是本文中所公开及所要求保护的发明构思的现有技术。

动力传动装置安装在机动车辆的动力传动***中，以将旋转动力(即，驱动扭矩)从输入部通过一个或更多个齿轮组传递至至少一个输出部。与车轴组件相关联的普通类型的车轴驱动单元是一种类型的动力传递装置。常规的驱动车轴单元通常包括车轴壳体、输入组件以及差速器组件，该车轴壳体限定输入壳体区段和差速器壳体区段，该输入组件被保持在输入壳体区段内，该差速器组件被保持在差速器壳体区段内。输入组件包括小齿轮轴，该小齿轮轴由安装在小齿轮卡盘壳体中的一对横向间隔的轴承组件以可旋转的方式支承，该小齿轮卡盘壳体又固定在车轴壳体的输入壳体区段中。差速器组件通常包括差速器承载件和差速器齿轮组，该差速器齿轮组构造成将驱动扭矩从差速器承载件传递至一对半轴(axleshaft)，所述一对半轴又驱动定位在机动车辆的相对两侧上的一对车轮。差速器承载件通过第一差速器轴承组件和第二差速器轴承组件以可旋转的方式支承在车轴壳体的差速器壳体区段内，该第一差速器轴承组件安装在与车轴壳体相关联的第一轴承支承件上，该第二差速器轴承组件安装在与车轴壳体盖相关联的第二轴承支承件上，该车轴壳体盖紧固至车轴壳体。准双曲面齿轮组将驱动扭矩从小齿轮轴传递至差速器承载件，并且准双曲面齿轮组包括小齿轮齿轮，该小齿轮齿轮由小齿轮轴驱动并且与被固定以与差速器承载件一起旋转的齿圈啮合。

在大多数常规的车轴驱动单元中，车轴壳体盖和小齿轮卡盘壳体通过焊接工艺或者在替代性方案中使用多个螺纹紧固件来紧固至车轴壳体。例如，为了接纳螺纹紧固件，车轴壳体盖和小齿轮卡盘壳体各自包括具有多个安装孔的环形安装凸缘，所述多个安装孔能够与形成在车轴壳体的配装凸缘部分中的螺纹安装孔对准。与这种“螺栓连接的”多件式车轴壳体组件相关联的已知的缺点包括与加工螺纹孔有关的费用、密封凸缘的需要以及螺纹紧固件的精确扭矩需要。此外，差速器轴承通常需要预加载操作。针对螺栓连接的车轴壳体组件，通过在组件内布置衬垫来提供预加载，并且有时使用可变形部件——比如挤压套管——来防止轴承过载。

鉴于上述内容，仍然持续需要发展对动力传动装置并且特别是对驱动车轴单元的进一步改进，以克服常规的多件式壳体组件的缺点并且提供重量减小、减小组件复杂性以及保持/密封方法方面的改进。

发明内容

该部分提供了本公开的总体概述，并且该部分不是本公开的全部范围或者本公开的所有方面和特征的综合的公开。该发明内容中所公开的描述和具体示例并不意在限定本公开的范围。

本公开的一方面是提供了一种适于在机动车动力系中使用的驱动车轴单元，并且该驱动车轴单元配备有多件式车轴壳体组件，该多件式车轴壳体组件包括通过至少一个注射模制的保持器部件相互连接的至少两个壳体部件。

本公开的相关方面提供了一种用于紧固多件式车轴壳体组件的至少两个壳体部件的方法，该方法将熔融材料注射到形成在两个壳体部件中的一对对准的模具凹陷部中，熔融材料固化以形成现场注射模制的保持器部件。

根据本公开的这些和其它方面，提供了一种动力传递装置，该动力传递装置在非限制性构型中作为驱动车轴单元，该动力传递装置包括小齿轮轴组件、差速器组件、准双曲面齿轮组、车轴壳体组件以及注射模制的保持装置，该车轴壳体组件包括第一壳体部件和第二壳体部件，该注射模制的保持装置适于形成在第一壳体部件与第二壳体部件之间。第一壳体部件是车轴壳体，该车轴壳体被构造成限定小齿轮壳体区段和差速器壳体区段，该小齿轮壳体区段适于以可旋转的方式支承小齿轮轴组件，该差速器壳体区段适于以可旋转的方式支承差速器组件的第一部分。第二壳体部件是车轴壳体盖，该车轴壳体盖适于紧固至车轴壳体的开口端部并且以可旋转的方式支承差速器组件的第二部分。车轴壳体盖具有外周缘表面，该外周缘表面被构造成紧邻车轴壳体的开口端部的内周缘表面，或者与车轴壳体的开口端部的内周缘表面压配合接合。在车轴壳体的内周缘表面中形成有第一环形模具凹陷部，该第一环形模具凹陷部能够与形成在车轴壳体盖的外周缘表面中的第二环形模具凹陷部对准，以限定第一保持器模具通道或室。一个或更多个第一注射模制浇口与第一模具凹陷部和第二模具凹陷部中的一者相连通，以为熔融材料注射到第一保持器模具室中提供流动路径，该第一保持器模具室形成在对准的第一模具凹陷部和第二模具凹陷部之间。注射熔融材料以填充第一保持器模具室，并且允许所述熔融材料冷却及固化为现场模制的第一保持器部件。

根据另一方面，小齿轮轴组件包括布置在车轴壳体的小齿轮壳体区段中的小齿轮卡盘壳体。小齿轮卡盘壳体具有外壁表面，该外壁表面被构造成紧邻于车轴壳体的小齿轮壳体区段的内壁表面，或者与车轴壳体的小齿轮壳体区段的内壁表面压配合接合。在车轴壳体的内壁表面中形成有第三环形模具凹陷部，并且该第三环形模具凹陷部能够与形成在小齿轮卡盘壳体的外壁表面中形成的第四环形模具凹陷部对准，以限定第二保持器模具通道或室。一个或更多个第二注射模制浇口与第三模具凹陷部和第四模具凹陷部中的至少一者相连通，以为熔融材料注射到第二保持器模具室中提供流动路径，该第二保持器模具室形成在对准的第三模具凹陷部与第四模具凹陷部之间。注射熔融材料以填充所述第二保持器模具室，并且允许熔融材料冷却及固化为现场模制的第二保持器部件。

又一方面，提供了位于车轴壳体与车轴壳体盖之间的一对横向间隔的第一保持器部件，所述一对第一保持器部件中的每个第一保持器部件形成在对应的第一保持器模具室中，该第一保持器模具室被构造成经由第一模制浇口接纳熔融材料。附加地或可选择地，相关方面提供了位于车轴壳体与小齿轮卡盘之间的一对横向间隔的第二保持器部件，所述一对第二保持器部件中的每个第二保持器部件形成在对应的第二保持器模具室中，该第二保持器模具室被构造成经由第二模制浇口接纳熔融材料。

另一方面，将可对准的模具凹陷部构造为弧形凹槽，以限定圆环形的保持器部件。替代性地，可对准的模具凹陷部中的一个或更多个可对准的模具凹陷部被构造成非弧形的凹槽，以限定不规则形状的保持器部件。

根据本文中提供的描述，其它应用领域将变得明显。该发明内容中的描述和具体示例意在仅起说明的目的而并不意在限定本公开的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅用于对选取的实施方式进行说明的目，而并不意在限制本公开的范围。因此，通过参照以下结合附图的描述将更容易地理解与本公开相关的发明构思，在附图中：

图1为配备有至少一个动力传递单元的四轮驱动电机的示意图，所述至少一个动力传递单元具有根据本公开的教示构造并且组装的壳体组件；

图2为与图1中示出的前车轴组件和后车轴组件中的至少一者相关联的驱动车轴单元的符号图；

图3为壳体组件的轴测图，该壳体组件适于与图2的驱动车轴单元一起使用并且包含使用根据本公开的注射模制过程制造的现场模制的保持部件；

图4为图3中示出的壳体组件的截面图；

图5为图示了从图4中截取的将车轴壳体盖紧固至壳体组件的车轴壳体的模制的保持部件的局部放大图；

图6为图5的侧视图；以及

图7为图示了组装驱动车轴的部件以及使用本公开的注射模制方法形成现场保持器部件的方法的图表。

具体实施方式

现在将参照附图来更充分地描述动力传递装置的一个或更多个示例性实施方式。动力传递装置——尤其是驱动车轴单元——适于在用于通过齿轮组将驱动扭矩从输入部传递至至少一个输出部的机动车动力传动***/传动系应用中使用。然而，仅提供示例性实施方式，使得本公开将会是透彻的，并且将会向本领域技术人员完整地表达期望的范围。阐述了许多具体细节比如例如为部件、装置、组件及方法以便提供对本公开的各实施方式的透彻的理解。

本文中使用的术语仅用于描述具体的示例性实施方式，并且并非意在为限制性的。如本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”可能意在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。术语“包含”、“包括”、“包括有”以及“具有”是包括性的，且因此说明所阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在或附加，但不排除一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。本文中描述的方法步骤、过程及操作不应当被解释为必须要求以所论述或说明的特定次序来完成，除非特别说明为执行的次序。还应当理解的是，可以采用另外的步骤或替代性步骤。

当元件或层被称为“在…上”、“接合至”、“连接至”或者“联接至”另一元件或层时，该元件或层可以直接在其它元件或层上、与其它元件或层接合、连接或者联接，或者可以存在中间元件或中间层。相比之下，当元件被称为“直接在…上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接联接至”另一元件或层时，可能没有中间元件或中间层。应当以相同的方式来理解用以描述元件之间关系的其它用词(例如，“在…之间”与“直接在…之间”，“邻近”与“直接邻近”等等)。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关列出的项的任意和所有组合。

尽管本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各个元件、部件、区域，层和/或部段，但这些元件、部件、区域，层和/或部段不应当被这些术语限定。这些术语可以仅用于区别一个元件、部件、区域、层或部段与另一元件、部件、区域、层或部段。当本文中使用时，术语比如“第一”、“第二”以及其它数字术语并不意味着顺序或次序，除非上下文清楚表明。因此，在不脱离示例性实施方式的教示的情况下，下面所论述的第一元件、部件、区域，层或部段能够被称为是第二元件、部件、区域，层或部段。

为了便于进行描述，本文中可以使用与空间相关的术语比如“内”、“外”、“位于…之下”、“位于…下方”、“下”、“位于…上方”、“上”以及类似术语以描述如附图中示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。与空间相关的术语可以意在包括附图中所描绘的取向以及装置在使用或操作时的其他不同的取向。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件将被定向在其它元件或特征的“上方”。因此，示例性术语“位于…下方”能够包括上方和下方两种取向。装置可以被另外定向(旋转90度或为其它取向)，并且此处使用的与空间相关的表述可以被相应地解释。

总体上，本公开涉及很好地适用于与机动车车轴组件或变速驱动桥相关联的驱动车轴单元或模块类型的壳体组件的一个或更多个实施方式。壳体组件被构造成以可旋转的方式支承小齿轮轴组件和差速器组件。设置有准双曲面齿轮组，用于将旋转动力——在下文中被称为驱动扭矩——从小齿轮轴组件传递至差速器组件。壳体组件被构造成包括车轴壳体、小齿轮卡盘壳体以及车轴壳体盖。通过使用注射模制过程形成现场模制的保持器部件，使得现场模制的保持器部件能够定位在车轴壳体与车轴壳体盖和小齿轮卡盘壳体中的至少一者之间所形成的保持器模具通道或室中。本文中所公开的特定模制的保持装置各自包括保持器模具室，该保持器模具室包括第一保持凹陷部或凹槽和能够与第一保持凹槽对准的第二保持凹陷部或凹槽，第一保持凹陷部或凹槽形成在车轴壳体中，第二保持凹陷部或凹槽形成在车轴壳体盖或小齿轮卡盘壳体中的一者中。在对准之后，将熔融材料注射到通过使第一保持凹槽与第二保持凹槽对准而形成的保持器模具室中，并且该保持器模具室允许凝固以提供现场模制的保持器部件。

具体参照附图中的图1，示出了用于四轮驱动车辆的动力传动***10。动力传动***10包括均能够由动力系驱动的前传动系12和后传动系14，在这个非限制性示例中，动力系包括内燃发动机16和变速器18。动力传动***10还示出为包括用于将驱动扭矩从动力***传递至前传动系12和后传动系14的动力传递装置，在下文中，被称为分动箱20。在共有的美国专利No.8,316,738中示出并且描述了分动箱20的功能操作的结构的非限制性示例，该申请的全部公开内容通过参引并入本文。不管传动器统10中采用何种类型的分动箱，分动箱20被构造成包括模式离合器(mode clutch)，该模式离合器可操作成用于将由动力系产生的驱动扭矩选择性地和/或自动地传递至后传动系14以及前传动系12，以建立四轮驱动操作模式。

前传动系12示出为包括一对前轮24，一对前轮24连接在具有前驱动车轴单元26的前车轴组件25的相反的两个端部处，前驱动车轴单元26被构造成包括前差速器组件28和前小齿轮轴组件30，图2中最佳地示出。前差速器组件28由前小齿轮轴组件30驱动并且用于传递驱动扭矩，同时允许在驱动地连接至前轮24的一对前半轴(axleshaft)32之间存在速度差异。在前小齿轮轴组件30与分动箱20的前输出轴36之间连接有前传动轴(frontpropshaft)34，用于绕前轴线“F”旋转。

类似地，后传动系14包括一对后轮38，一对后轮38连接在具有后驱动车轴单元40的后车轴组件39的相反的两个端部处，后驱动车轴单元40被构造成包括后差速器组件42和后小齿轮轴组件44。后差速器组件42由后小齿轮轴组件44驱动并且用于传递驱动扭矩，同时允许在驱动地连接至后轮38的一对后半轴46之间存在速度差异。在后小齿轮轴组件44与分动箱20的后输出轴50之间连接有后传动轴(rear propshaft)48，用于绕后轴线“R”旋转。未示出分动箱20的具体构型，但分动箱20示意性地设置有传递装置52，该传递装置52能够在致动模式下操作，以将驱动扭矩从后输出轴50选择性地和/或自动地传递至前输出轴36，使得能够建立四轮驱动(4WD)模式。当传递装置52在非致动模式下操作时，来自动力系的全部驱动扭矩经由后输出轴50传递至后传动系14，使得能够建立两轮驱动(2WD)模式。

现在参照图2，示出了前驱动车轴单元26的符号图，前驱动车轴单元26示出为除了包括前差速器组件28和前小齿轮轴组件30之外，还包括壳体组件60。壳体组件60包括在下文中被称为车轴壳体62的第一壳体部件以及在下文中被称为车轴壳体盖64的第二壳体部件。

车轴壳体62包括限定小齿轮轴室68的管状的第一区段66以及限定差速器室72的较大的第二区段70。小齿轮轴组件30布置在室68内，并且包括小齿轮卡盘壳体74、小齿轮轴76以及自卡盘壳体74以可旋转的方式支承小齿轮轴76的轴承单元78。轴承单元78能够包括安装在卡盘壳体74中的一对横向间隔的轴承组件。如将详细描述的，使用注射模制过程以形成一个或更多个现场模制的保持器部件，该现场模制的保持器部件由环形环80示意性地示出，且用于将卡盘壳体74相对于车轴壳体62的第一区段66刚性地定位以及紧固于室68内。

继续参照图2，差速器组件28示出为包括承载件84、一对小齿轮齿轮90以及一对侧齿轮92、94，承载件84通过一对横向间隔的轴承单元86、88从壳体组件60以可旋转的方式被支承，一对小齿轮齿轮90由承载件84以可旋转的方式驱动，一对侧齿轮92、94各自示出为与两个小齿轮齿轮90啮合并且驱动地连接至前半轴32中的一者。

设置有准双曲面齿轮组96，该准双曲面齿轮组96用于将驱动扭矩从小齿轮轴76传递至承载件84。准双曲面齿轮组96包括输入小齿轮98和齿圈100，输入小齿轮98固定成用于与小齿轮轴76一起旋转，齿圈100固定成用于与承载件84一起旋转。如将另外详细描述的，车轴壳体盖64经由一个或更多个现场模制的保持器部件紧固至车轴壳体62，一个或更多个现场模制的保持器部件由通过注射模制过程形成的环形环102示意性地示出。在2015年6月8日提交的主题为“Differential Assembly with Single Weld Joint Connecting Two-Piece Differential Case and Ring Gear(通过单焊接接头连接两件式差速器箱与齿圈而成的差速器组件)”的共有的美国临时申请No.14/733,775中公开了前差速器组件28的结构的一个示例以及齿圈100与差速器承载件84的连接，该申请的全部公开内容通过参引并入本文。

现在参照图3至图6，用于在驱动车轴单元26(图1和图2)中使用的车轴壳体组件60’的示例总体被示出为包括车轴壳体62’、车轴壳体盖64’以及与小齿轮轴组件30(图1和图2)相关联的卡盘壳体74’。车轴壳体62’被构造成包括第一壳体区段66’和第二壳体区段70’，第一壳体区段66’限定小齿轮轴室68’，第二壳体区段70’限定差速器室72’。第一壳体区段66’是管状延伸部并且包括外筒形表面120和内筒形表面122以及平面端部表面123。第二壳体区段70’包括中心扩大部分124和直径减小部分126，该中心扩大部分124被构造成封围差速器组件28和齿圈100，该直径减小部分126被构造成封围差速器承载件84的凸台部分并且在其上支撑差速器轴承单元88。筒形孔128允许驱动地连接至侧齿轮94的半轴32从端部部分126向外延伸。车轴壳体62’的中央部分124被构造成包括筒形端部部分130，该筒形端部部分130具有外径表面132、内径表面134以及平面端部表面136。

车轴壳体盖64’示出为包括轮辋区段140和横向延伸的管状区段142。管状区段142包括筒形部分144，该筒形部分144构造成封围差速器承载件84的相对的凸台部分并且在其上支撑差速器轴承组件86。筒形孔146允许固定至侧齿轮92的半轴32从车轴壳体盖64’的管状区段142向外延伸。轮辋区段140包括外边缘表面150。边缘表面150的外径定尺寸成允许滑动进入车轴壳体62’的端部部分130的内径表面134中并且与车轴壳体62’的端部部分130的内径表面134对准。

卡盘壳体74’示出为包括管状区段160和横向延伸的凸缘区段162。管状区段160的外径表面164定尺寸成压配合为与车轴壳体62’的第一壳体区段66’的内表面122接合。设置有锯齿部166以在小齿轮轴组件30适当地轴向对准时抵抗卡盘壳体74’在管状区段66’内的轴向运动。

具体参照图4和图5，现在将对根据本公开的现场模制的保持装置进行描述。具体地，在车轴壳体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。在车轴壳体盖64’的轮辋区段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。第一模制浇口184构造成穿过车轴壳体62’的端部部分130形成的径向孔，并且该径向孔与第一凹槽180相连通。在车轴壳体盖64’安装至车轴壳体62’的端部部分130的开口端部中时，第二凹槽182变成与第一凹槽180对准，以限定第一保持模具通道或室190。明显地，在差速器组件28组装至车轴壳体62’中之后，车轴壳体盖64’安装到车轴壳体62’上。在凹槽180、182对准以建立第一保持模具室190之后，通过注射模制过程经由第一模制浇口184注射熔融的液体材料，以填充第一保持模具室190。使熔融材料冷却并且***为现场模制的保持器部件192，该现场模制的保持器部件192位于第一保持室190中并且用于将车轴壳体盖64’紧固至车轴壳体62’。在示出的特定实施方式中，第一模具凹槽180和第二模具凹槽182完整地围绕其中形成有第一模具凹槽180和第二模具凹槽182的表面的周缘延伸，并且第一模具凹槽180和第二模具凹槽182的形状均为弧形，以有助于模制具有共同直径的连续模制的保持器环。然而，第一模具凹槽180和/或第二模具凹槽182可以为非弧形的(即，矩形、三角形、锯齿星形状等)以形成具有可变直径和/或外径的非弧形保持器环。尽管在车轴壳体62’与车轴壳体盖64’之间仅示出了一个第一保持室190和一个现场模制的保持器部件192，可以设想，通过简单地形成横向间隔的第一凹槽和第二凹槽的可对准套件能够使用两个或更多个横向间隔的第一保持室和第一模制的保持器部件。

如从图4最佳地观察到的，在卡盘壳体74’的外表面164与车轴壳体62’的内表面122之间布置有一对第二现场模制的保持器部件200A、200B。保持器部件200A通过注射模制过程形成，在注射模制过程中，熔融材料经由通过车轴壳体62’的管状区段66’形成的第二模制浇口202A而注射到第二保持器模具通道或室204A中，该第二保持器模具通道或室204A限定于在车轴壳体62’的表面122中形成的第三模具凹陷部或凹槽206A与在小齿轮卡盘壳体74’的表面166中形成的第四模具凹陷部或凹槽208A之间。保持器部件200B相对于保持器部件200A横向间隔，并且通过注射模制过程形成，在注射模制过程中，熔融材料经由通过车轴壳体62’的管状区段66’形成的第二模制浇口202B而注射到第二保持器模具通道或室204B中，该第二保持器模具通道或室204B限定于在车轴壳体62’的表面122中形成的第三模具凹陷部或凹槽206B与在卡盘壳体74’的表面166中形成的第四模具凹陷部或凹槽208B之间。

尽管示出了一对第二现场模制的保持器部件200A、200B以将小齿轮卡盘壳体74’紧固至车轴壳体62’，可以设想，根据需要可以是使用任何其它数量的保持器部件。此外，尽管模制的保持器部件200A、200B被示出为连续的环形保持器，但通过简单地重新构造第三模具凹槽206A、206B和/或第四模具凹槽208A、208B的尺寸和轮廓而能够设想并且提供其它构型、大小和尺寸。

出于说明构思的目的示出了前车轴组件，然而，该构思可以应用于组件的部件需要附接至其中的各种产品。

根据本公开的方法，在要被附接的两个壳体部件之间，将诸如聚合物之类的熔融材料注射到通过所述两个部件中的凹陷部特征形成的通道中，使得所述部件作为模具。将以与注射模制操作类似的方法注射材料，其不同之处在于，不是通过使可重复使用的模具分离来释放成形的塑料部件，而是使成形的塑料现场固化，以建立能够操作成用于防止壳体部件分离的模制的保持器部件。当驱动车轴单元内的力推动一个部件离开另一个部件时，注射模制的特征将被加载有剪切力。可以使用热塑性塑料或热固性材料。还可以使用具有更高强度、对于应用而言的合适的温度性能以及容许的热膨胀系数的诸如填充有PEEK(聚醚醚酮)的玻璃之类的工程聚合物。构思并不限制于PEEK。也可以考虑其它材料。附图示出了圆形截面。其它截面形状也是可以的。

由于足够强的材料会是刚硬的，因此其将不提供用于将液体保持容置于组件内的密封。图6中示出了用于车轴壳体盖64’的密封的O形环***220。在盖64’***到壳体62’中之前，将O形环222安置于车轴壳体盖64’中的凹槽224中。密封件222也可以通过利用熔融的橡胶材料或在注射之后固化的液体密封剂将材料注射到密封腔224中来形成，尽管这与在所有的热和加载条件下可能需要保持密封的O形环相比会缺少压缩性。也许能够发现提供使部件保持就位的强度而且还提供密封的可注射的聚合物。本发明被构造成使得注射形成的环仅提供保持力，或者提供保持力和密封。在需要附加的密封件的情况下，也可以将O形环密封件添加至小齿轮卡盘壳体74’，尽管在这种情况下，存在小齿轮壳体74’向车轴壳体62’的压配合，因此可能不需要其它密封件。

示出的车轴组件26具有仅示出用于圆形部件且在一个平面中的注射模制的保持特征，但构思可以应用于具有其它几何形状的部件中。在具有非圆形的形状和/或具有非平面配合表面的保持部件的情况下，提供密封的注射形成的保持特征将是有益的。替代性地，可以使用面密封垫圈、在部件之间施加的可固化的液体密封剂或者密封剂向分开的腔中的注射。因此，本发明不限制于环形形状，因此包括在专利申请中的图像不是限制性的，并且根据需要可以包括替代性的形状。在所示的这种车轴组件中，壳体62’和壳体盖64’支承由组件内的子部件产生的力。例如，当向车轴组件的输入轴施加扭矩时，产生齿轮力，该齿轮力通过轴将力传递至轴承中并且然后传递至组件中的轴承安装位置。在正常操作中，力作用于车轴壳体盖上以及小齿轮卡盘壳体上，用于使车轴壳体盖及小齿轮卡盘壳体与车轴壳体分离。注射模制的保持环将对抗这些力，而将组件保持在一起。载荷将通过注射的保持环由剪切应力支承。

用于这种组件的轴承通常需要预加载。对于螺栓连接的组件而言，将使用组件内的衬垫并且有时使用诸如挤压套管之类的可变形部件来调节预加载，以防止轴承过载。本发明的构思在于向壳体盖施加轴承预加载并且然后注射材料，使得更容易地并且以较少的部件获得轴承预加载。

根据前述段落，在组装过程期间，用于车轴壳体盖的注射模制的保持环将需要直接支承轴承预加载。为了加快并且有助于组装过程，在施加有轴承预加载的情况下，可以使用辅助机械特征来保持轴承预加载，同时，使注射模制的保持器环(或多个环)冷却或固化以获得所需的强度。一个辅助机械特征包括(针对壳体/壳体盖描述的)：

A.径向向内(朝向车轴中心线)穿过壳体钻出三个或更多个小孔并且钻入壳体盖。***能够支承轴承预加载的三个小销钉。销钉可以被留在组件中或者被移除；

B.将三个或更多个定位螺钉结合在壳体中。当向壳体盖施加预加载时，拧紧定位螺钉直到定位螺钉以足够的力卡紧壳体盖为止，以用所施加的预加载力使盖固定就位；该制造过程可以通过指定定位螺钉扭矩进行控制。

C.使用冲压或桩接工艺来使壳体或壳体盖变形，从而在使聚合物固化的同时在足够的位置中形成具有足够强度的过盈配合以支承轴承预加载，并且保持盖与壳体平行。

在小齿轮组件30的情况下，可以使用与上述方法相似的机械附接方法，以有助于制造过程，尽管车轴制造期间所示出的针对小齿轮设计的保持环不支承轴承预加载，因此，一个销钉、定位螺钉或冲压/桩接区域可以是足够的。

如已知的，常规的焊接组件需要与用于焊接操作的相似的材料来工作。就注射模制的保持而言，部件之间不存在结合部。因此，壳体62’和壳体盖64’可以由不同的材料制成。例如，壳体62’可以是铝，并且盖64’可以是镁，反之亦然。因为不同的金属通常不能被焊接在一起，所以这是特别有利的，并且由于尺寸随着温度的变化而变化，因此对于螺栓连接而言可能产生问题。因此，在其它方法不可行的情况下，这种保持方法可以是使壳体组件中的材料结合的实现方法。在所示出的壳体盖的情况下，锻造的碳纤维对于这种应用而言可以是良好的材料，因为可以容易地形成大致圆形的形状，并且与金属盖相比，锻造的碳纤维将使重量减小。

轴承预加载将通过以预加载力保持壳体盖64’并且注射材料而获得。该构思允许在壳体盖64’不被按压抵靠在壳体62’中的端部止挡部上的情况下设定预加载，因此，与需要平面配合表面——从而需要在生产中使用多种衬垫——的其它壳体组件方法相比较，对壳体部件未对准更具包容性。图6中的图像示出了在保持环腔的两个半部没有完全对准的情况下如何使保持环注射成形的。腔的尺寸将基于最大可能的未对准以及所需的保持环尺寸而被确定。

本发明构思为开发重量轻的前车轴驱动单元。所需要的壳体材料是镁或铝。与铝相比，镁具有重量优势，但是没有成熟的焊接工艺来接合镁部件。本公开创造了一种用于附接镁车轴壳体盖的周向模具通道，并且然后将熔融的镁注射到通道中作为保持特征。本公开延伸为在模具通道中使用可注射的聚合物。此外，应当理解的是，预先设计有螺纹接合部的小齿轮组件也可以类似地被保持。

为了减轻重量，删除了紧固件。为了节省能量和时间(降低生产成本)避免了焊接。在紧固壳体半部时，配装侧面需要非常平的面来确保密封。注射模制保持对配装部件之间的缝隙和未对准而言将更具包容性。在没有测量和填垫内部子组件的情况下，可以实现轴承预加载。

出于说明和描述的目的已经提供了实施方式的前述描述。这些描述并不意在穷举或限制本公开。特定实施方式的各个元件或特征通常并不局限于该特定实施方式，而是如果适用，则能够相互交换，或者可以在甚至没有具体地示出或描述的选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征还可以以许多方式进行改变。这些变型并不认为是与本公开相背离，并且所有的改型均意在包括于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种在机动车辆中使用的驱动车轴单元，所述驱动车轴单元包括：

多件式车轴壳体组件，所述多件式车轴壳体组件包括至少第一壳体部件和第二壳体部件；以及

至少一个现场模制的保持器部件，所述至少一个现场模制的保持器部件使所述第一壳体部件与所述第二壳体部件相互连接。

2.根据权利要求1所述的驱动车轴单元，其中，所述第一壳体部件限定第一模具凹槽，所述第二壳体部件限定第二模具凹槽，所述第二模具凹槽与所述第一模具凹槽对准以限定所述第一模具凹槽与所述第二模具凹槽之间的保持模具室，并且，所述至少一个现场模制的保持器部件布置在所述保持模具室中；并且，由所述第一壳体部件和所述第二壳体部件中的至少一者的外表面限定模制浇口，并且所述模制浇口延伸至所述保持模具室以提供如下流动路径：熔融液态材料经由所述流动路径流动至所述保持模具室从而形成所述现场模制的保持器部件。

3.根据权利要求2所述的驱动车轴单元，其中，所述第一壳体部件是车轴壳体，所述车轴壳体限定开口端部并且在所述开口端部处具有内周缘表面；所述第二壳体部件是适于紧固至所述车轴壳体的所述开口端部的车轴壳体盖，所述第二壳体部件具有与所述车轴壳体的所述开口端部的所述内周缘表面相邻地布置的外周缘表面；并且所述第一模具凹槽由所述车轴壳体的所述内周缘表面限定，并且所述第二模具凹槽由所述车轴壳体盖的所述外周缘表面限定。

4.一种用于将车轴壳体组件的至少第一壳体部件和第二壳体部件紧固在一起的方法，所述方法包括：

将熔融材料注射至限定在第一模具凹槽与第二模具凹槽之间的保持模具室中，所述第一模具凹槽形成在所述第一壳体部件中，所述第二模具凹槽形成在所述第二壳体部件中并且与所述第一模具凹槽对准，其中，所述熔融材料在所述保持模具室中固化，以形成现场模制的保持器部件。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过所述第一壳体部件和所述第二壳体部件中的至少一者的外表面限定模制浇口，使所述模制浇口延伸至所述保持模具室；并且，所述方法还包括将所述熔融材料经由所述模制浇口注射至所述保持模具室中。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一壳体部件是车轴壳体，所述车轴壳体限定开口端部，所述开口端部具有限定所述第一模具凹槽的内周表面，其中，所述第二壳体部件是车轴壳体盖，所述车轴壳体盖具有限定所述第二模具凹槽的外周缘表面，并且，所述方法还包括使所述车轴壳体的所述内周表面与所述车轴壳体盖的所述外周缘表面对准以在将所述熔融材料注射至所述保持模具室中之前使所述第一模具凹槽与所述第二模具凹槽彼此对准。

7.一种驱动车轴单元，包括：

小齿轮轴组件；

差速器组件；

准双曲面齿轮组；

车轴壳体组件，所述车轴壳体组件包括第一壳体部件和第二壳体部件；以及

注射模制的保持装置，所述注射模制的保持装置适于形成在所述第一壳体部件与所述第二壳体部件之间。

8.根据权利要求7所述的驱动车轴单元，其中，所述第一壳体部件是车轴壳体，所述车轴壳体被构造成限定小齿轮壳体区段和差速器壳体区段，所述小齿轮壳体区段适于以可旋转的方式支承所述小齿轮轴组件，所述差速器壳体区段适于以可旋转的方式支承所述差速器组件的第一部分。

9.根据权利要求8所述的驱动车轴单元，其中，所述第二壳体部件是车轴壳体盖，所述车轴壳体盖适于紧固至所述车轴壳体的开口端部并且以可旋转的方式支承所述差速器组件的第二部分，所述车轴壳体盖具有外周缘表面，所述外周缘表面被构造成紧邻所述车轴壳体的所述开口端部的内周缘表面，或者与所述车轴壳体的所述开口端部的所述内周缘表面压配合接合。

10.根据权利要求9所述的驱动车轴单元，其中，在所述车轴壳体的所述内周缘表面中形成有环形的第一模具凹陷部，所述环形的第一模具凹陷部能够与形成在所述车轴壳体盖的所述外周缘表面中的环形的第二模具凹陷部对准，其中，第一注射模制浇口与所述第一模具凹陷部和所述第二模具凹陷部中的一者相连通，以为熔融材料注射到形成在对准的所述第一模具凹陷部和所述第二模具凹陷部之间的第一保持器模具室中提供流动路径，并且，注射所述熔融材料以填充所述第一保持器模具室，并且允许所述熔融材料冷却及固化为现场形成的第一保持器部件。