滑動(dòng)軸和轉(zhuǎn)向裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)軸和一種用于車輛的轉(zhuǎn)向裝置，滑動(dòng)軸包括以能夠沿著軸向方向滑動(dòng)的方式彼此連接的陽(yáng)軸和陰軸，轉(zhuǎn)向裝置包括該滑動(dòng)軸作為傳遞轉(zhuǎn)向力的中間軸。
【背景技術(shù)】
[0002]用于車輛的轉(zhuǎn)向裝置的中間軸包括滑動(dòng)軸，在該滑動(dòng)軸中，例如，陽(yáng)軸與圓筒形陰軸以能夠通過(guò)花鍵的接合(花鍵配合)等彼此連接，從而能夠沿著軸向方向伸縮。陽(yáng)軸的包括花鍵的外周表面或陰軸的包括花鍵的內(nèi)周表面在一些情況下涂覆有樹(shù)脂涂覆層，以填充這些軸之間的間隙，從而減小發(fā)出的咔噠噪聲或者減小在轉(zhuǎn)向操作中發(fā)生的方向盤晃動(dòng)(例如參見(jiàn)專利參考文獻(xiàn)I)。
[0003]作為用于形成樹(shù)脂涂覆層的方法之一，已知一種流化床粉末涂覆方法。由于在流化床粉末涂覆方法中沒(méi)有使用有機(jī)溶劑，因此該方法具有環(huán)境負(fù)荷低的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]在流化床粉末涂覆方法中，首先制備包含與樹(shù)脂涂覆層的原料對(duì)應(yīng)的基體樹(shù)脂的粉末涂料，并且在流化床中，以通過(guò)吹氣等實(shí)現(xiàn)的浮動(dòng)流化狀態(tài)布置該粉末涂料。
[0005]隨后，將已經(jīng)被加熱到大于等于基體樹(shù)脂的熔點(diǎn)的溫度的陽(yáng)軸或陰軸浸到浮動(dòng)流化粉末涂料中，并且因此，粉末涂料被沉積在陽(yáng)軸的外周表面或陰軸的內(nèi)周表面(以下有時(shí)被統(tǒng)稱為“沉積表面”)上，并且被允許在所述外周表面或所述內(nèi)周表面上熔融流動(dòng)，并且隨后在生成物被冷卻時(shí)固化，從而使得在沉積表面上形成樹(shù)脂涂覆層。
[0006]就與粉末涂料的原料對(duì)應(yīng)的基體樹(shù)脂而言，適當(dāng)?shù)厥褂镁埘０?1、聚酰胺12等，這是因?yàn)檫@種樹(shù)脂可以在熔融時(shí)形成流動(dòng)性良好并且滑動(dòng)特性等也良好的樹(shù)脂涂覆層。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)參考文獻(xiàn)
[0008]專利參考文獻(xiàn)
[0009]專利參考文獻(xiàn)1:JP-A-2008-222016

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0011 ]近年來(lái)，期望設(shè)置在車廂中的中間軸也可以設(shè)置在例如具有高溫的發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)，并且為此目的，必須使樹(shù)脂涂覆層高度耐熱。
[0012]因此，例如，正在考查是否可將聚酰胺610等一一其在耐熱性方面表現(xiàn)得比當(dāng)前所使用的樹(shù)脂更好、并且在摩擦/磨損特性、滑動(dòng)特性等方面表現(xiàn)得也很好一一用作基體樹(shù)脂。
[0013]然而，聚酰胺610存在不能平滑地熔融流動(dòng)的問(wèn)題，原因在于聚酰胺610的熔融時(shí)黏度高并且沉積后布散能力低。
[0014]因此，在流化床粉末涂覆方法中，盡管粉末涂料以較大的厚度沉積在例如花鍵的齒尖表面上以使得可以形成具有足夠厚度的樹(shù)脂涂覆層，但是能夠理解，出現(xiàn)了以下問(wèn)題:在花鍵之間的齒隙的內(nèi)表面上(粉末涂料難以進(jìn)入此處)不能形成具有足夠厚度的樹(shù)脂涂覆層。
[0015]為了解決該問(wèn)題，例如，考慮選擇使用小分子量小且更易于熔融流動(dòng)的一種聚酰胺，聚酰胺610，但是在這種情況下，生成的樹(shù)脂涂覆層的耐磨性降低，并且出現(xiàn)了以下問(wèn)題:因磨損而容易導(dǎo)致晃動(dòng)。
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種下述滑動(dòng)軸:該滑動(dòng)軸具有樹(shù)脂涂覆層，樹(shù)脂涂覆層通過(guò)流化床粉末涂覆方法形成，即使在例如花鍵之間的齒隙的內(nèi)表面上(粉末涂料難以進(jìn)入此處)也具有足夠厚度，并且在耐磨性方面也表現(xiàn)良好。
[0017]本發(fā)明的另一目的在于提供一種轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)向裝置包括這種滑動(dòng)軸作為中間軸。
[0018]解決該問(wèn)題的方法
[0019]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種滑動(dòng)軸，該滑動(dòng)軸包括以能夠沿著軸向方向滑動(dòng)的方式彼此連接的陽(yáng)軸和圓筒形陰軸，陽(yáng)軸的外周表面或者陰軸的內(nèi)周表面涂覆有樹(shù)脂涂覆層，其中，
[0020]樹(shù)脂涂覆層利用粉末涂料通過(guò)流化床粉末涂覆方法而形成，粉末涂料包含:
[0021]基體樹(shù)脂；以及
[0022]至少一種脂族化合物，該脂族化合物選自包括以下各項(xiàng)的組:具有14個(gè)以上碳原子的脂肪酸或其衍生物、具有18個(gè)以上碳原子的高級(jí)醇、具有14個(gè)以上碳原子的脂肪胺以及具有14個(gè)以上碳原子的脂肪酸脂基蠟。
[0023]根據(jù)本發(fā)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時(shí)黏度高并且沉積后布散能力低而不能平滑地熔融流動(dòng)一一作為基體樹(shù)脂的情況下，也可以降低粉末涂料在熔融時(shí)的黏度以改善流動(dòng)性。
[0024]這可能是因?yàn)檫@些脂族化合物中的任一脂族化合物都具有與基體樹(shù)脂如聚酰胺類似的極性并且因此與基體樹(shù)脂容易地且同質(zhì)地相容，從而減小了基體樹(shù)脂的分子之間的內(nèi)摩擦。
[0025]因此，在流化床粉末涂覆方法中，可以在粉末涂料難以進(jìn)入的部分比如花鍵之間的齒隙的內(nèi)表面一一上形成具有足夠厚度的樹(shù)脂涂覆層。
[0026]此外，當(dāng)粉末涂料中包含這些脂族化合物中的任意脂族化合物時(shí)，樹(shù)脂涂覆層的與由金屬例如鐵制成的配合表面一一特別是例如在陽(yáng)軸的外周表面上形成有樹(shù)脂涂覆層的情況下，與陰軸的內(nèi)周表面一一之間的摩擦系數(shù)被降低，從而改善了樹(shù)脂涂覆層的耐磨性，并且還改善了樹(shù)脂涂覆層的滑動(dòng)特性。
[0027]這可能是因?yàn)樗羞@些脂族化合物都具有強(qiáng)極性基團(tuán)，并且因此以物理的方式或以化學(xué)的方式令人滿意地吸附到配合表面上，并且這些脂族化合物具有與樹(shù)脂涂覆層的親和性和相容性良好的長(zhǎng)烴鏈，并且因此形成了樹(shù)脂涂覆層的表面與配合表面之間的具有良好的潤(rùn)滑特性的潤(rùn)滑膜。
[0028]換言之，也就是說(shuō)通過(guò)上述特定脂族化合物的良好的潤(rùn)滑特性，同時(shí)獲得了減小內(nèi)摩擦的效果以及減小與配合表面之間的摩擦系數(shù)的效果。
[0029]粉末涂料包含的脂族化合物的比率為基于基體樹(shù)脂的量的按質(zhì)量計(jì)的0.05%以上、按質(zhì)量計(jì)的0.5%以下。
[0030]如果脂族化合物的混合比率小于該范圍，則能夠理解，不能充分地獲得通過(guò)混合脂族化合物而獲得的改善粉末涂料在熔融時(shí)的流動(dòng)性以及改善樹(shù)脂涂覆層的耐磨特性和滑動(dòng)特性的效果。另一方面，如果比率超出該范圍，則不僅不能獲得更好的效果，而且還能夠理解，相反，樹(shù)脂涂覆層的耐磨性和強(qiáng)度將會(huì)降低。
[0031]考慮到向樹(shù)脂涂覆層提供良好的滑動(dòng)特性等，優(yōu)選地，基體樹(shù)脂為聚酰胺。
[0032]特別地，考慮到向樹(shù)脂涂覆層提供足以用在發(fā)動(dòng)機(jī)室一一在發(fā)動(dòng)機(jī)室中，環(huán)境溫度例如持續(xù)為120 °C并且可能瞬間達(dá)到150 0C 一一中的高耐熱性等，優(yōu)選地，基體樹(shù)脂為聚酰胺610。
[0033]特別地，在如上所述將具有大分子量的聚酰胺610用作基體樹(shù)脂的情況下，由于聚酰胺610本身在耐磨性方面表現(xiàn)良好，因此可進(jìn)一步改善樹(shù)脂涂覆層的耐磨性。此外，樹(shù)脂涂覆層的抗蠕變性也可得到改善。
[0034]本發(fā)明的構(gòu)造適用于下述滑動(dòng)軸:在該滑動(dòng)軸中，在陽(yáng)軸的外周表面以及陰軸的內(nèi)周表面上形成有彼此接合的花鍵，使得陽(yáng)軸與陰軸可以通過(guò)花鍵的接合而彼此連接成能夠沿著軸向方向伸縮。
[0035]本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向裝置，其包括根據(jù)本發(fā)明的上述滑動(dòng)軸作為傳遞轉(zhuǎn)向力的中間軸。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，在用作中間軸的滑動(dòng)軸中所包括的陽(yáng)軸的外周表面或者陰軸的內(nèi)周表面上形成有樹(shù)脂涂覆層，以填充這些軸之間的間隙，并且因此，可以減小發(fā)出的咔噠噪聲并且可以減小在轉(zhuǎn)向操作中出現(xiàn)的方向盤晃動(dòng)。
[0037]此外，特別是在使用聚酰胺610形成樹(shù)脂涂覆層以改善耐熱性時(shí)，可以構(gòu)造將該中間軸設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的類型的轉(zhuǎn)向裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的示意圖。
[0039]圖2為中間軸的主體部分的截面圖。
[0040]圖3為沿著圖2的線II1-1II截取的截面圖。
[0041 ]圖4為沿著圖2的線IV-1V截取的截面圖。
[0042]圖5為示出了在示例I至示例4以及比較示例I中制備的粉末涂料中獲得的熔體流速與硬脂酸鎂的混合比率之間的關(guān)系的曲線圖。
[0043]圖6為示出了包含示例I至示例4以及比較示例I中的每個(gè)示例中制備的粉末涂料的測(cè)試件的拉伸斷裂強(qiáng)度與硬脂酸鎂的混合比率之間的關(guān)系的曲線圖。
[0044]圖7為示出了包含示例I至示例4以及比較示例I中的每個(gè)示例中制備的粉末涂料的測(cè)試件的摩擦系數(shù)與硬脂酸鎂的混合比率之間的關(guān)系的曲線圖。
[0045]圖8為示出了由示例I至示例4以及比較示例I中的每個(gè)示例中制備的粉末涂料形成的樹(shù)脂涂覆層中的晃動(dòng)量的增長(zhǎng)率的曲線圖。
[0046]圖9為示出了示例3、示例5和示例6中制備的粉末涂料的恪體流速的曲線圖。
[0047]圖10為示出了包含示例3、示例5和示例6中制備的粉末涂料的測(cè)試件的拉伸斷裂強(qiáng)度的曲線圖。
[0048]圖11為示出了包含示例3、示例5和示例6中制備的粉末涂料的測(cè)試件的摩擦系數(shù)的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】<