动力传送系统现已广泛应用于从一动力源处产生动力并将此动力从动力源 处传送到驱动机构上。通常，所述动力源产生旋转动力，该旋转动力从动力源 处传递给旋转驱动机构。例如，在目前所使用的多数陆地车辆中，发动机/变速 箱组件产生旋转动力，该旋转动力通过传动轴组件从发动机/变速箱组件的输出 轴传送到车轴组件的输入轴上，从而旋转地驱动车轮。为了实现这个目的，一 种典型的传动轴组件包括中空圆柱形传动轴管，其中该轴管具有固定在其前端 和后端的一对终端部件，如一对管叉轴(tube yoke)。所述前终端部件成为前万 向节的一部分，该万向节将所述发动机/变速箱组件的输出轴连接到传动轴管的 前端。类似地，所述后终端部件成为后万向节的一部分，其中该万向节将所述 传动轴管的后端连接到所述车轴组件的输入轴上。所述前和后万向节提供了一 个通过传动轴管从发动机/变速箱组件的输出轴到车轴组件的输入轴的旋转驱动 连接，其容许这三个轴的旋转轴之间存在有限量的角度偏移。
一种典型的动力传送系统不但必须容许在旋转动力的动力源和旋转驱动装 置之间存在有限的角度偏移，其通常也必须容许它们之间存在有限的轴向运动。 例如，在大多数车辆中，当车辆运行时，少量的相对轴向移动通常发生在发动 机/变速箱组件和车轴组件之间。为解决该问题，公知的是在传动轴组件内提供 一滑配接头。一种典型的滑配接头包括第一和第二元件，它们具有各自在其上 形成的结构，这些结构相互配合用来同时产生旋转运动，而容许它们之间产生 有限的轴向移动。
一种典型的滑动花键型滑配接头包括阳型和阴型元件，它们的上面形成有 各自的多个花键。阳型元件通常为圆柱形并在其外表面上形成有多个向外延伸 的花键。阳型元件可整体形成或固定到所述传动轴组件的一端上。另一方面， 所述阴型元件通常呈中空并且为圆柱形且在其内表面形成有多个向内延伸的花 键。该阴型元件可以整体形成或固定到叉轴上，其中叉轴成为所述万向节之一 的一部分。为了装配该滑配接头，阳型元件插入阴型元件内从而阳型元件外伸 的花键同阴型元件内伸的花键配合。结果，阳型和阴型元件连接到一起用来同 时产生旋转运动。然而，阳型元件外伸的花键可相对于阴型元件内伸的花键轴 向滑动以允许在动力传送系统的发动机/变速箱组件和车轴组件之间产生有限量 的相对轴向移动。
正如本领域所公知，阳和阴花键元件中的一个或两个可以涂覆有较低摩擦 系数的材料。提供该低摩擦涂层用来使实现阳和阴花键元件之间的相对轴向移 动所必需的力降至最低。另外，设置低摩擦系数涂层以使阳和阴花键元件的配 合花键之间不期望的松动量降至最低。当花键元件之一相对于另一花键元件旋 转时，发生在花键元件的旋转方向上的松动称之为反冲。当花键元件之一以相 对于另一花键元件以一悬角延伸时，发生在花键元件的轴线方向上的松动称之 为横裂。
虽然根据公知的方法制造的滑配接头功能上可令人满意，但是即使在涂敷 上低摩擦系数的涂层材料后，在滑配接头的相配元件上的相邻花键之间仍然存 在不希望有的大间隙。这些间隙由于形成阳型元件和阴型元件的花键的制造公 差的结果而存在，并将导致在它们之间形成不希望数量的反冲和横裂。因此， 期望提供一种涂覆有涂层材料的花键元件的改进制造方法，以使得当该花键元 件同另一花键元件装配到一起例如形成一种滑配接头时，可将不期望的反冲和 横裂的量降至最低。

本发明涉及一种制造花键元件的改进方法，该花键元件涂覆有涂层材料以 便当该花键元件同另一花键元件装配到一起形成一种滑配接头时，可将不希望 有的反冲和横裂的量降至最低。第一花键元件，例如具有低摩擦系数涂层材料 的阳花键滑动叉轴，设有包括大直径部和端部的多个花键。第一花键元件被支 撑在一个包括车刀和拉刀的装置上。首先操纵车刀来接合并除去花键元件的花 键的大直径部分上设置的多个部分涂层。然后操纵拉刀来接合并除去花键元件 的花键的端部上设置的多个部分涂层。结果，当第一花键元件同相应的第二花 键元件装配以形成一滑配接头时，它们之间的横裂和反冲的量降至最低。
若结合下面的附图阅读本发明，本领域技术人员从下面优选实施例的详细 描述中将很容易理解本发明的各目的和优点。

图1是带有滑配接头的动力传送系统的侧视图，其中的滑配接头包括根据 本发明的方法制造的花键元件；
图2是图1中示出的滑配接头的阳花键元件和阴花键元件部分的放大分解 透视图；
图3是用来根据本发明的方法加工设在阳花键元件上的涂层的装置的一部 分的透视图，其中显示了该方法开始之前的情形；
图4是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第一步；
图5是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第二步；
图6是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第三步；
图7是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第四步；
图8是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第五步；
图9是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第六步；
图9A是图9中示出的阳花键元件和装置的部分的放大横截面图；
图10是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第七步；
图10A是图10中示出的阳花键元件和装置的部分的放大横截面图；
图11是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第八步；
图12是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第九步；
图13是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第十步；
图14是图3中示出的装置的所述部分的透视图，其中示出了本发明方法中 的第十一步。

现在参考附图，根据本发明，图1示出了一个总体上以10表示的动力传送 系统。广义上，示出的动力传送系统10是本领域的传统系统，意在仅仅表示一 种可以应用本发明的环境。因此，本发明的范围一般说来并不限于用在图1中 示出的动力传送系统10的具体结构或动力传送系统中。相反，本发明可以用在 为下述目的的任何所期望的环境中，这一点在下文中变得更易理解。
示出的动力传送系统10包括带有输出轴(未示出)的变速箱11，输出轴 通过传动轴组件13连接到车轴组件12的输入轴(未示出)上。变速箱11和车 轴组件12是本领域的传统装置。传动轴组件13具有通过总体上以14表示的第 一万向节组件连接到变速箱11的输出轴上的第一端。传动轴组件13具有通过 总体上以15表示的第二万向节组件连接到车轴组件12的输入轴上的第二端。
示出的传动轴组件13包括中空圆柱形传动轴管16和中空的圆柱形滑动管 17。传动轴管16具有连接到第一万向节组件14上的第一端和焊接或固定到滑 动管17上的第二端。正如图2最佳所示的那样，滑动管17形成有或者设置有 多个内部的或阴花键17a。示出的传动轴组件13也包括圆柱形滑动叉轴18。正 如图2中最佳所示的那样，滑动叉轴18形成有或者设置有多个外部的或阳花键 18a。以一种本领域公知的方式，滑动管17的阴花键17a同设置在滑动叉轴18 上的阳花键18a配合以形成滑配接头，其中，在滑动管17和滑动叉轴18之间 形成旋转的驱动连接，而它们之间容许有限的相对轴向运动。滑动叉轴18也形 成为第二万向节组件15的一部分。
如本领域所公知，滑动管17上设置的阴花键17a或滑动叉轴18上设置的 阳花键18a(或若需要，二者都有)可以设置有具有相对低的摩擦系数的涂层材 料19(见图9A和10A)。在示出的实施例中，涂层19设置在滑动叉轴18的阳 花键18a上。涂层19可以用任何所期望的材料制成并可用任何所期望的方式作 用于滑动管17上设置的阴花键17a或滑动叉轴18上设置的阳花键18a上。
如上所述，设置低摩擦涂层19以使实现在滑动管17上设置的阴花键17a 和滑动叉轴18上设置的阳花键18a之间的相对轴向移动所必需的力最小化。另 外，低摩擦涂层19可分别使得阴和阳花键元件17和18的配合花键17a和18a 之间不期望的松动量降至最低。如上所提及的，发生在花键元件17和18的旋 转方向上的松动可导致反冲，其中的花键元件之一能相对另一花键元件旋转。 发生在花键元件17和18的轴线方向上的松动可导致横裂，其中的花键元件之 一能相对另一花键元件以一个悬角伸出。一般而言，本发明期望：设在花键元 件之一上的涂层19根据另一花键元件的形状精密加工以便当装配阴和阳花键元 件17和18形成滑配接头时使它们之间不期望有的反冲和横裂量降至最低。
图3示出了总体上用20表示的装置的一部分，该装置根据本发明的方法加 工设置在滑动叉轴18的阳花键18a上的涂层19。示出的装置20是一传统的车 床，其包括支撑架21、主轴22和尾架23。主轴22和尾架23分别包括本领域 常用的工件支撑中心22a和23a。主轴22和尾架23的中心22a和23a分别限定 装置20的一旋转轴线。主轴22被旋转地支撑在装置20上并连接到一电机(未 示出)上用来以一种传统方式可选择地使主轴22旋转。尾架23也可旋转地支 撑在装置20上，但通常不是由电机旋转地驱动。车刀24(turing tool)和拉刀 25(broaching tool)也设置在装置20上。
开始本发明的方法之前，设置在滑动叉轴18上的阳花键18a已经设置有低 摩擦材料涂层19。如上所述，涂层19可以由任何所期望的材料形成并可以以任 何所期望的方式作用到滑动叉轴18上设置的阳花键18a上(或可选择地涂敷到 滑动管17上设置的阴花键17a上)。如图4所示，开始时将一工件，例如滑动 叉轴18，支撑在装置20的支撑架21上。优选地是，滑动叉轴18这样制造以使 得其轴端带有定位槽(未示出)。这些定位槽是本领域常用的，并且优选地是， 它们同滑动叉轴18的旋转轴线精确同轴。当滑动叉轴18支撑在支撑架21上时， 所述定位槽大致分别与装置20的主轴22和尾架23的中心22a和23a在一条直 线上。
接着，如图5所示，尾架23可朝着滑动叉轴18轴向前进。这时，主轴22 和尾架23的中心22a和23a分别延伸进入设置在滑动叉轴18的相对端部上的 定位槽中。结果，正如下面将提到的，滑动叉轴18摩擦接合在主轴22和尾架 23之间从而作为一个整体旋转。同时，滑动叉轴18的旋转轴线就同主轴22和 尾架23的中心22a和23a分别限定的旋转轴线精确的在一条直线上。下面，如 图6所示，支撑架21移动到一缩回位置，其中，支撑架21不会干涉装置20的 后续工作。
在图示的实施例中，首先操纵装置20以加工涂层19的某些部分，其中这 些部分是被涂敷在滑动叉轴18上设置的阳花键18a的大直径部外表面上的。为 此，操纵装置20的电机以相对于车刀24、拉刀25和装置20的其余部分旋转主 轴22、滑动叉轴18和尾架23。然后，车刀24受驱动从最初的缩回位置径向向 内朝着滑动叉轴18移动，如图7所示。然后，车刀24受驱动沿着滑动叉轴18 轴向移动，如图8所示。这种移动就会使车刀24接合并除去涂层19的某些部 分，其中这些部分是被涂敷在滑动叉轴18上设置的阳花键18a的大直径部外表 面上的，正如图9A中最佳所示的那样。结果，滑动叉轴18上设置的阳花键18a 的大直径部的外表面上的涂层19的形状就精确地与预定的形状相符。一旦滑动 叉轴18上设置的阳花键18a的大直径部外表面上的涂层19的加工完成，车刀 24就回到初始的缩回位置，如图10所示。
进行滑动叉轴18上设置的阳花键18a的大直径部外表面上的涂层19的精 确成形，以使所述涂层19与滑动管17上的阴花键17a的大直径部的相应内表 面的形状相符合。特别地是，滑动叉轴18上的阳花键18a的大直径部外表面上 的涂层19通过再成形，以维持与滑动管17的阴花键17a的大直径部的相应内 表面有一个预定的间隙。结果，当花键元件17和18如图1所示装配到一起时， 它们之间的横裂数量可降至最低。
示出的实施例中，下一步是通过操纵装置20来加工涂层19的下述的部分， 其中所述部分是被涂敷在滑动叉轴18上设置的阳花键18a的端部外表面上的。 为此，使装置20的电机以相对于车刀24、拉刀25和装置20的其余部分停止主 轴22、滑动叉轴18和尾架23的旋转。然后，拉刀25受驱动从最初的缩回位置 轴向朝着并且围绕滑动叉轴18移动，如图10所示。这种移动就会使拉刀25接 合并除去涂层19的某些部分，其中这些部分是被涂敷在滑动叉轴18上设置的 阳花键18a的端部外表面上的，正如图10A最佳所示的那样。结果，滑动叉轴 18上设置的阳花键18a的端部外表面上的涂层19的形状就精确地与预定的形状 相符。一旦滑动叉轴18上设置的阳花键18a的端部外表面上的涂层19的加工 完成，拉刀25就回到初始的缩回位置，如图11所示。
进行滑动叉轴18的阳花键18a的端部外表面上的涂层19的精确成形，以 使所述涂层19与相应的滑动管17的阴花键17a的端部内表面的形状相符。特 别地是，滑动叉轴18上的阳花键18a的端部外表面上的涂层19通过再成形， 以维持与滑动管17上的阴花键17a的端部的相应内表面有一个预定的间隙。结 果，当花键元件17和18如图1所示装配到一起时，它们之间的反冲量可降至 最低。
在操纵装置20的最后步骤中，支撑架21返回伸出位置，如图12所示，其 中它能将加工后的滑动叉轴18支撑在其上。然后，尾架23轴向移回到其缩回 位置，如图13所示，因此，分别从主轴22和尾架23的中心22a和23a之间拆 下加工后的滑动叉轴18。之后，如图14所示，加工后的滑动叉轴18可从装置 20上移去，从而加工继续重复。
图示的实施例中，最初，操纵装置20来加工涂敷在滑动叉轴18上设置的 阳花键18a的大直径部外表面上的涂层19的某些部分。然后，操纵装置20来 加工涂敷在滑动叉轴18上设置的阳花键18a的端部外表面上的涂层19的某些 部分。然而，应该理解，若有需要，所述两个加工工序可对调顺序实施。另外， 在示出的实施例中，所述两加工工序可在一台装置20上实施。然而，应该理解， 若有需要，所述两工序也可在两台和更多台独立的装置(未示出)上实施。
根据专利法的规定，在优选实施例中已经对本发明的操作原理和方式做了 解释和图示。但是，应该理解，能够以除具体解释和图示之外的方式实现本发 明而不脱离本发明的精神和范围。