滑动轴和转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种滑动轴和一种用于车辆的转向装置，滑动轴包括以能够沿着轴向方向滑动的方式彼此连接的阳轴和阴轴，转向装置包括该滑动轴作为传递转向力的中间轴。
【背景技术】
[0002]用于车辆的转向装置的中间轴包括滑动轴，在该滑动轴中，例如，阳轴与圆筒形阴轴以能够通过花键的接合(花键配合)等彼此连接，从而能够沿着轴向方向伸缩。阳轴的包括花键的外周表面或阴轴的包括花键的内周表面在一些情况下涂覆有树脂涂覆层，以填充这些轴之间的间隙，从而减小发出的咔哒噪声或者减小在转向操作中发生的方向盘晃动(例如参见专利参考文献I)。
[0003]作为用于形成树脂涂覆层的方法之一，已知一种流化床粉末涂覆方法。由于在流化床粉末涂覆方法中没有使用有机溶剂，因此该方法具有环境负荷低的优点。
[0004]在流化床粉末涂覆方法中，首先制备包含与树脂涂覆层的原料对应的基体树脂的粉末涂料，并且在流化床中，以通过吹气等实现的浮动流化状态布置该粉末涂料。
[0005]随后，将已经被加热到大于等于基体树脂的熔点的温度的阳轴或阴轴浸到浮动流化粉末涂料中，并且因此，粉末涂料被沉积在阳轴的外周表面或阴轴的内周表面(以下有时被统称为“沉积表面”)上，并且被允许在所述外周表面或所述内周表面上熔融流动，并且随后在生成物被冷却时固化，从而使得在沉积表面上形成树脂涂覆层。
[0006]就与粉末涂料的原料对应的基体树脂而言，适当地使用聚酰胺11、聚酰胺12等，这是因为这种树脂可以在熔融时形成流动性良好并且滑动特性等也良好的树脂涂覆层。
[0007]现有技术参考文献
[0008]专利参考文献
[0009]专利参考文献1:JP-A-2008-222016
【发明内容】
[0010]本发明要解决的问题
[0011 ]近年来，期望设置在车厢中的中间轴也可以设置在例如具有高温的发动机室内，并且为此目的，必须使树脂涂覆层高度耐热。
[0012]因此，例如，正在考查是否可将聚酰胺610等一一其在耐热性方面表现得比当前所使用的树脂更好、并且在摩擦/磨损特性、滑动特性等方面表现得也很好一一用作基体树脂。
[0013]然而，聚酰胺610存在不能平滑地熔融流动的问题，原因在于聚酰胺610的熔融时黏度高并且沉积后布散能力低。
[0014]因此，在流化床粉末涂覆方法中，尽管粉末涂料以较大的厚度沉积在例如花键的齿尖表面上以使得可以形成具有足够厚度的树脂涂覆层，但是能够理解，出现了以下问题:在花键之间的齿隙的内表面上(粉末涂料难以进入此处)不能形成具有足够厚度的树脂涂覆层。
[0015]为了解决该问题，例如，考虑选择使用小分子量小且更易于熔融流动的一种聚酰胺，聚酰胺610，但是在这种情况下，生成的树脂涂覆层的耐磨性降低，并且出现了以下问题:因磨损而容易导致晃动。
[0016]本发明的目的在于提供一种下述滑动轴:该滑动轴具有树脂涂覆层，树脂涂覆层通过流化床粉末涂覆方法形成，即使在例如花键之间的齿隙的内表面上(粉末涂料难以进入此处)也具有足够厚度，并且在耐磨性方面也表现良好。
[0017]本发明的另一目的在于提供一种转向装置，该转向装置包括这种滑动轴作为中间轴。
[0018]解决该问题的方法
[0019]为了解决上述问题，本发明提供了一种滑动轴，该滑动轴包括以能够沿着轴向方向滑动的方式彼此连接的阳轴和圆筒形阴轴，阳轴的外周表面或者阴轴的内周表面涂覆有树脂涂覆层，其中，
[0020]树脂涂覆层利用粉末涂料通过流化床粉末涂覆方法而形成，粉末涂料包含:
[0021]基体树脂；以及
[0022]至少一种脂族化合物，该脂族化合物选自包括以下各项的组:具有14个以上碳原子的脂肪酸或其衍生物、具有18个以上碳原子的高级醇、具有14个以上碳原子的脂肪胺以及具有14个以上碳原子的脂肪酸脂基蜡。
[0023]根据本发明，由于粉末涂料中包含前述脂族化合物中的任意脂族化合物，因此，SP使在所使用的粉末涂料中包含聚酰胺610—一聚酰胺610具有大的分子量并且因其的熔融时黏度高并且沉积后布散能力低而不能平滑地熔融流动一一作为基体树脂的情况下，也可以降低粉末涂料在熔融时的黏度以改善流动性。
[0024]这可能是因为这些脂族化合物中的任一脂族化合物都具有与基体树脂如聚酰胺类似的极性并且因此与基体树脂容易地且同质地相容，从而减小了基体树脂的分子之间的内摩擦。
[0025]因此，在流化床粉末涂覆方法中，可以在粉末涂料难以进入的部分比如花键之间的齿隙的内表面一一上形成具有足够厚度的树脂涂覆层。
[0026]此外，当粉末涂料中包含这些脂族化合物中的任意脂族化合物时，树脂涂覆层的与由金属例如铁制成的配合表面一一特别是例如在阳轴的外周表面上形成有树脂涂覆层的情况下，与阴轴的内周表面一一之间的摩擦系数被降低，从而改善了树脂涂覆层的耐磨性，并且还改善了树脂涂覆层的滑动特性。
[0027]这可能是因为所有这些脂族化合物都具有强极性基团，并且因此以物理的方式或以化学的方式令人满意地吸附到配合表面上，并且这些脂族化合物具有与树脂涂覆层的亲和性和相容性良好的长烃链，并且因此形成了树脂涂覆层的表面与配合表面之间的具有良好的润滑特性的润滑膜。
[0028]换言之，也就是说通过上述特定脂族化合物的良好的润滑特性，同时获得了减小内摩擦的效果以及减小与配合表面之间的摩擦系数的效果。
[0029]粉末涂料包含的脂族化合物的比率为基于基体树脂的量的按质量计的0.05%以上、按质量计的0.5%以下。
[0030]如果脂族化合物的混合比率小于该范围，则能够理解，不能充分地获得通过混合脂族化合物而获得的改善粉末涂料在熔融时的流动性以及改善树脂涂覆层的耐磨特性和滑动特性的效果。另一方面，如果比率超出该范围，则不仅不能获得更好的效果，而且还能够理解，相反，树脂涂覆层的耐磨性和强度将会降低。
[0031]考虑到向树脂涂覆层提供良好的滑动特性等，优选地，基体树脂为聚酰胺。
[0032]特别地，考虑到向树脂涂覆层提供足以用在发动机室一一在发动机室中，环境温度例如持续为120 °C并且可能瞬间达到150 0C 一一中的高耐热性等，优选地，基体树脂为聚酰胺610。
[0033]特别地，在如上所述将具有大分子量的聚酰胺610用作基体树脂的情况下，由于聚酰胺610本身在耐磨性方面表现良好，因此可进一步改善树脂涂覆层的耐磨性。此外，树脂涂覆层的抗蠕变性也可得到改善。
[0034]本发明的构造适用于下述滑动轴:在该滑动轴中，在阳轴的外周表面以及阴轴的内周表面上形成有彼此接合的花键，使得阳轴与阴轴可以通过花键的接合而彼此连接成能够沿着轴向方向伸缩。
[0035]本发明提供了一种转向装置，其包括根据本发明的上述滑动轴作为传递转向力的中间轴。
[0036]根据本发明，在用作中间轴的滑动轴中所包括的阳轴的外周表面或者阴轴的内周表面上形成有树脂涂覆层，以填充这些轴之间的间隙，并且因此，可以减小发出的咔哒噪声并且可以减小在转向操作中出现的方向盘晃动。
[0037]此外，特别是在使用聚酰胺610形成树脂涂覆层以改善耐热性时，可以构造将该中间轴设置在发动机室内的类型的转向装置。
【附图说明】
[0038]图1为根据本发明的一个实施方式的电动转向装置的示意图。
[0039]图2为中间轴的主体部分的截面图。
[0040]图3为沿着图2的线II1-1II截取的截面图。
[0041 ]图4为沿着图2的线IV-1V截取的截面图。
[0042]图5为示出了在示例I至示例4以及比较示例I中制备的粉末涂料中获得的熔体流速与硬脂酸镁的混合比率之间的关系的曲线图。
[0043]图6为示出了包含示例I至示例4以及比较示例I中的每个示例中制备的粉末涂料的测试件的拉伸断裂强度与硬脂酸镁的混合比率之间的关系的曲线图。
[0044]图7为示出了包含示例I至示例4以及比较示例I中的每个示例中制备的粉末涂料的测试件的摩擦系数与硬脂酸镁的混合比率之间的关系的曲线图。
[0045]图8为示出了由示例I至示例4以及比较示例I中的每个示例中制备的粉末涂料形成的树脂涂覆层中的晃动量的增长率的曲线图。
[0046]图9为示出了示例3、示例5和示例6中制备的粉末涂料的恪体流速的曲线图。
[0047]图10为示出了包含示例3、示例5和示例6中制备的粉末涂料的测试件的拉伸断裂强度的曲线图。
[0048]图11为示出了包含示例3、示例5和示例6中制备的粉末涂料的测试件的摩擦系数的曲线图。
【具体实施方式】<