(57)【要約】【課題】粉体塗料を用いた粉体流動浸漬法によって、欠陥等のもとになる真空ボイドを生じやすい厚づけをしなくても形成でき、しかも耐熱性や耐摩耗性にも優れた樹脂被覆層を備えたインターミディエートシャフトとその製造方法を提供する。【解決手段】外スプライン１７または内スプラインの表面１７ａに、粉体塗料中に含まれる熱可塑性樹脂の架橋剤をあらかじめ担持させた状態で、上記表面に上記粉体塗料を粉体流動浸漬法によって被着させるとともに溶融流展させ、さらに上記架橋剤によって熱可塑性樹脂を架橋させて樹脂被覆層２０を形成する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に外スプラインが形成された内軸、
内周に前記外スプラインと嵌合される内スプラインが形成され、前記嵌合により前記内軸に対して軸方向に相対的に摺動可能に連結された筒状の外軸、および
前記外スプラインまたは内スプラインの表面に形成された樹脂被覆層を備え、
前記樹脂被覆層は、熱可塑性樹脂を含む粉体塗料を、あらかじめ当該熱可塑性樹脂の架橋剤を担持させた前記表面に、粉体流動浸漬法によって被着させるとともに溶融流展させ、さらに前記架橋剤によって前記熱可塑性樹脂を架橋させて形成されているインターミディエートシャフト。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂はポリアミド樹脂であり、前記架橋剤はカルボジイミド化合物である請求項１に記載のインターミディエートシャフト。
【請求項３】
前記ポリアミド樹脂は数平均分子量Ｍｎが２５０００以下のポリアミド６１０である請求項１に記載のインターミディエートシャフト。
【請求項４】
前記架橋剤は、前記樹脂被覆層の形成に先立って前記表面に被覆されたプライマ層中に含有されて前記表面に担持されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインターミディエートシャフト。
【請求項５】
前記架橋剤を、前記外スプラインまたは内スプラインの表面にあらかじめ担持させる工程、および前記表面に、前記粉体塗料を粉体流動浸漬法によって被着させるともに溶融流展させ、さらに前記架橋剤によって前記熱可塑性樹脂を架橋させる工程を含む請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインターミディエートシャフトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のステアリング装置に組み込まれるインターミディエートシャフトとその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インターミディエートシャフトは、例えば内軸と外軸をスプライン嵌合によって軸方向に相対的に摺動（伸縮）可能に連結して構成される。
このうち内軸の外周に設けた外スプラインの表面、または外軸の内周に設けた内スプラインの表面は、両スプライン間のクリアランスを埋めてガタ音を低減したりステアリング操作時のハンドルのガタを少なくしたりするために樹脂被覆層によって被覆するのが一般的である。
【０００３】
樹脂被覆層の形成方法の一つとして粉体流動浸漬法が知られている（例えば特許文献１等参照）。
粉体流動浸漬法では、まず樹脂被覆層のもとになる熱可塑性樹脂を含む粉体塗料を用意し、当該粉体塗料を流動槽内で空気等を吹き込んで浮遊、流動させた状態とする。
次いで浮遊、流動している粉体塗料中に上記熱可塑性樹脂の融点以上に予熱した内軸または外軸を浸漬すると、内軸の場合は外スプラインの表面に、外軸の場合は内スプラインの表面に粉体塗料が被着されるとともに溶融流展されて連続した樹脂の層が形成される。
【０００４】
そして形成した樹脂の層を先述した両スプライン間のクリアランスに合わせてブローチ加工等すると樹脂被覆層が形成される。
粉体塗料のもとになる熱可塑性樹脂としては溶融時の流動性に優れる上、摺動特性等に優れた樹脂被覆層を形成できるポリアミド１１、ポリアミド１２等が好適に使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６３９５１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１１１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、従来は自動車の車室内に配設されていたインターミディエートシャフトを例えば雰囲気温度が高温になるエンジンルーム内などにも配設できるようにするため、樹脂被覆層には高い耐熱性を有することが求められるようになってきている。またインターミディエートシャフトの耐久性を向上するため、樹脂被覆層にはこれまでよりも高い耐摩耗性を有することも求められるようになってきていている。
【０００７】
そこで、例えば熱可塑性樹脂として現状より耐熱性や耐摩耗性等に優れた樹脂被覆層を形成できるポリアミド６１０等を用いることが検討されている。
しかしポリアミド６１０等は溶融時の粘度が高く被着後のつきまわり性が低いためスムースに溶融流展されず、外スプラインまたは内スプラインの特に歯と歯の間の歯底部まで連続した樹脂被覆層を形成するのが難しいという問題がある。
【０００８】
これを解決するために、例えば浮遊、流動している粉体塗料中に内軸または外軸を浸漬する回数を増やすなどして粉体塗料の被着量を増加、すなわち粉体塗料を厚づけすることが考えられるが、その場合には形成した樹脂の層中に真空ボイドが生じやすくなる。
すなわち樹脂の層の表面は外気と接することで急速に冷却されるのに対し、高温に加熱された内軸または外軸は温度が下がりにくいため樹脂の層の内部は外スプラインまたは内スプラインの表面に近いほど高温の溶融状態が続くことになる。
【０００９】
そのため樹脂の層の表面から順次、冷却による固化とそれに伴う収縮とが進行すると、前述した歯底部などの肉厚の部分の、外スプラインまたは内スプラインの表面との界面付近に局部的に密度の小さい部位を生じやすくなり、当該部位の密度が限界を下回ると真空ボイドが発生する。
厚づけした樹脂の層は、先述したように両スプライン間のクリアランスに合わせてブローチ加工等して樹脂被覆層に仕上げられるが、内部に真空ボイドが生じているとそれがブローチ加工等した際に欠陥として露出して樹脂被覆層の連続性を阻害したり強度を低下させたり、あるいは樹脂被覆層の剥離のもとになったりする原因となる。
【００１０】
本発明の目的は、粉体塗料を用いた粉体流動浸漬法によって、欠陥等のもとになる真空ボイドを生じやすい厚づけをしなくても形成でき、しかも耐熱性や耐摩耗性にも優れた樹脂被覆層を備えたインターミディエートシャフトとその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明は外周に外スプライン（１７）が形成された内軸（１３）、
内周に前記外スプラインと嵌合される内スプライン（１８）が形成され、前記嵌合により前記内軸に対して軸方向（Ｘ１）に相対的に摺動可能に連結された筒状の外軸（１４）、および
前記外スプラインまたは内スプラインの表面（１７ａ）に形成された樹脂被覆層（２０）を備え、
前記樹脂被覆層は、熱可塑性樹脂を含む粉体塗料を、あらかじめ当該熱可塑性樹脂の架橋剤を担持させた前記表面に、粉体流動浸漬法によって被着させるとともに溶融流展させ、さらに前記架橋剤によって前記熱可塑性樹脂を架橋させて形成されているインターミディエートシャフト（５）である（請求項１）。
【００１２】
前記熱可塑性樹脂はポリアミド樹脂であり、前記架橋剤はカルボジイミド化合物であるのが好ましい（請求項２）。
また前記ポリアミド樹脂は数平均分子量Ｍｎが２５０００以下のポリアミド６１０であるのが好ましい（請求項３）。
前記架橋剤は、前記樹脂被覆層の形成に先立って前記表面に被覆されたプライマ層（１９）中に含有されて前記表面に担持されているのが好ましい（請求項４）。
【００１３】
また本発明は、前記架橋剤を、前記外スプライン（１７）または内スプラインの表面（１７ａ）にあらかじめ担持させる工程、および前記表面に、前記粉体塗料を粉体流動浸漬法によって被着させるともに溶融流展させ、さらに前記架橋剤によって前記熱可塑性樹脂を架橋させる工程を含むインターミディエートシャフト（５）の製造方法である（請求項５）。
【発明の効果】
【００１４】
一般に熱可塑性樹脂は、同じ種類であれば分子量が低いほど溶融時の流動性が向上し、逆に分子量が高いほど耐熱性や耐摩耗性が向上する特性を示す。
よって請求項１、５記載の発明によれば、例えば粉体塗料を形成する熱可塑性樹脂として粉体流動浸漬法による溶融流展時に良好な流動性を確保できる任意の分子量範囲を有するもの等を選択して用いることにより、外スプラインまたは内スプラインの表面に、上記粉体流動浸漬法によって、欠陥等のもとになる真空ボイドを生じやすい厚づけをしなくても連続した樹脂被覆層を形成できる。
【００１５】
しかも上記熱可塑性樹脂を、あらかじめ上記表面に担持させた架橋剤の作用により、粉体流動浸漬法による樹脂被覆層の形成時の熱によって架橋させて高分子量化できるため、当該樹脂被覆層の耐熱性や耐摩耗性を向上させることもできる。
なおここでいう架橋には通常の架橋の他に、熱可塑性樹脂の主鎖の末端同士が直鎖状に繋がれて高分子量化される場合も含むこととする。
【００１６】
なお特許文献２には、ポリアミド樹脂等に架橋剤を配合した樹脂組成物を樹脂被覆層の形状に射出成形し、架橋させたのちスプラインに嵌め合わせたり、内軸または外軸をコアとしてインサートして樹脂組成物を射出成形（インサート成形）したのち架橋させたりすることが記載されている。
しかし先述したように両スプライン間のクリアランスに合わせたごく薄い樹脂被覆層を射出成形、インサート成形等によって形成するのは技術的に困難である。
【００１７】
実際の樹脂被覆層より厚めに成形し、上記クリアランスに合わせてブローチ加工等することも考えられるが、いずれにしろ射出成形用の大掛かりで高価な金型が必要である上、射出成形はバッチ処理であって生産性にも限界があるため、かかる生産性や製造コストの点で粉体塗料を用いた粉体流動浸漬法による樹脂被覆層の形成に十分に対抗しうるものではない。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、本来的に摺動特性や耐摩耗性に優れた樹脂被覆層を形成でき、なおかつ汎用性にも優れたポリアミド樹脂を熱可塑性樹脂として用いるとともに、かかるポリアミド樹脂を、その架橋剤として良好に機能しうるカルボジイミド化合物の作用により、上記粉体流動浸漬法による樹脂被覆層の形成時の熱によって架橋させて高分子量化できるため、ポリアミド樹脂からなる樹脂被覆層のもつ良好な摺動特性を維持しながら、その耐熱性や耐摩耗性を向上できる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、たとえ溶融時の粘度が高く被着後のつきまわり性が低いためスムースに溶融流展されにくい傾向があるポリアミド６１０であっても、その数平均分子量Ｍｎを２５０００以下の範囲とすることで溶融流展時の流動性を向上でき、欠陥等のもとになる真空ボイドを生じやすい厚づけをしなくても連続した樹脂被覆層を形成できる。しかも形成した樹脂被覆層は架橋剤の作用によって架橋されて高分子量化されたポリアミド６１０からなるため耐熱性、耐摩耗性に特に優れており、例えばインターミディエートシャフトをエンジンルーム内等に配設した場合でも長期に亘って良好な摺動特性を維持し続けることができる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、上記表面を被覆するプライマ層中に架橋剤を含ませることにより、熱可塑性樹脂の架橋に必要かつ十分な量の架橋剤を上記プライマ層によって上記表面に担持させることができる。そして当該プライマ層上に粉体流動浸漬法によって樹脂被覆層を形成する際に、上記架橋剤をプライマ層中から拡散させてポリアミド樹脂を架橋させることができ、樹脂被覆層の耐熱性や耐摩耗性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態にかかるインターミディエートシャフトを組み込んだステアリング装置の概略図である。
【図２】上記インターミディエートシャフトの要部の断面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図(a)〜(c)は、本発明の製造方法の一例の各工程を示す断面図である。
【図６】架橋剤としてのカルボジイミドの添加量と、熱可塑性樹脂としてのポリアミド樹脂の数平均分子量Ｍｎとの関係の一例を示すグラフである。
【図７】樹脂被覆層の耐摩耗性を評価するために実施した耐久試験においてインターミディエートシャフトに加えた軸方向変位とトルクの推移の一例を示すグラフである。
【図８】樹脂被覆層を形成するポリアミド樹脂の分子量の指標としてのメルトフローレートと、上記耐久試験による樹脂被覆層の摩耗量の指標としてのインターミディエートシャフトのガタ増加量との関係の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態にかかるインターミディエートシャフトを組み込んだステアリング装置の概略図である。
図１を参照して、ステアリング装置１はハンドル２、当該ハンドル２と一体回転可能に連結されたステアリングシャフト３、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結されたインターミディエートシャフト５、インターミディエートシャフト５に自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７、およびピニオンシャフト７に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８を備えている。
【００２３】
ピニオンシャフト７およびラックバー８により、ラックアンドピニオン機構からなる操舵機構９が構成されている。
ラックバー８は、車体に固定されるラックハウジング１０内に、図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー８の両端部はラックハウジング１０の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１１が結合されている。
【００２４】
各タイロッド１１は、図示しないナックルアームを介して対応する操向輪１２に連結されている。
ハンドル２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、その回転が自在継手４、インターミディエートシャフト５、および自在継手６を介してピニオンシャフト７に伝達され、ピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって自動車の左右方向に沿うラックバー８の直線運動に変換されて操向輪１２の転舵が達成される。
【００２５】
図２は、インターミディエートシャフトの要部の断面図である。
図１、図２を参照して、インターミディエートシャフト５は、例えばロアーシャフトである内軸１３と、例えばアッパーシャフトである筒状の外軸１４とを備えている。
外軸１４の上端は自在継手４のヨーク４ａに連結されており、内軸１３の下端は自在継手６のヨーク６ａに連結されている。
【００２６】
外軸１４は、開放端である第一端部１５および閉塞端である第二端部１６を有している。第二端部１６は自在継手４のヨーク４ａの端部に連結され、閉塞されている。
図３は、図２のIII−III線に沿う断面図である。また図４は、図２のIV−IV線に沿う断面図である。
図２、図３を参照して、内軸１３の外周には軸方向Ｘ１に平行な外スプライン１７が設けられている。また図２、図４を参照して、外軸１４の内周には軸方向Ｘ１に平行でかつ外スプライン１７と嵌合する内スプライン１８が設けられている。
【００２７】
内軸１３は第一端部１５側から外軸１４内に挿入され、外スプライン１７と内スプライン１８の嵌合すなわちスプライン嵌合により、当該外軸１４と軸方向Ｘ１に相対摺動可能でかつ同伴回転可能とされている。
図３を参照して、外スプライン１７の表面１７ａは、プライマ層１９を介して樹脂被覆層２０によって被覆されている。
【００２８】
樹脂被覆層２０を設けることにより、外スプライン１７と内スプライン１８の間に所定の摺動抵抗を付与するとともに、当該両スプライン１７、１８間のクリアランスを埋めてガタ音を低減したり、ステアリング操作時のハンドル２のガタつきを少なくしたりできる。
図５(a)〜(c)は、本発明の製造方法の一例によって上記例のインターミディエートシャフトを製造する各工程を示す断面図である。
【００２９】
図５(a)を参照して、この例の製造方法ではまず内軸１３の外スプライン１７の表面１７ａにプライマ層１９を形成する。
プライマ層１９は、例えば鋼等の金属からなる外スプライン１７に対する接着性に優れるとともに樹脂被覆層２０を形成する熱可塑性樹脂との親和性や接着性にも優れる上、先述した粉体流動浸漬法を実施する際の内軸１３の加熱に耐えてプライマ層１９を維持しうる種々の樹脂によって形成できる。
【００３０】
上記樹脂としては各種の熱硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂は、例えば硬化前は溶剤に溶解させるなどして液状として、任意の塗布方法によって外スプライン１７の表面１７ａに塗布することが可能である上、硬化後は上記のように内軸１３の加熱に耐えてプライマ層１９を維持することが可能である。
特に熱硬化性樹脂の中でも、前述した外スプライン１７に対する接着性や、あるいは熱可塑性樹脂との親和性や接着性等に優れたエポキシ樹脂やポリアミドイミド樹脂がプライマ層１９の形成材料として好適に使用される。
【００３１】
またこの例では、プライマ層１９を形成する上記樹脂中に、樹脂被覆層２０を形成する熱可塑性樹脂の架橋剤を含有させる。
そうすると熱可塑性樹脂の架橋に必要かつ十分な量の架橋剤を上記プライマ層１９によって外スプライン１７の表面１７ａに担持させることができる。そして当該プライマ層１９上に粉体流動浸漬法によって樹脂被覆層２０を形成する際に、含ませた架橋剤をプライマ層１９中から拡散させてポリアミド樹脂を架橋させることができ、樹脂被覆層の耐熱性や耐摩耗性を向上できる。
【００３２】
例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなるプライマ層１９は、そのもとになる硬化前の熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂の架橋剤を配合し、さらに必要に応じて溶剤や熱硬化性樹脂の硬化剤等を配合した塗布液を例えば浸漬法、スプレー法等の任意の塗布方法で外スプライン１７の表面１７ａに塗布したのち、溶剤を含む場合は乾燥させて除去し、さらに外スプライン１７ごと加熱して熱硬化性樹脂を硬化反応させて形成される。
【００３３】
次に図５(b)を参照して、上記プライマ層１９上に、粉体流動浸漬法によって、樹脂被覆層２０のもとになる前駆層２１を形成する。
詳しくは、図示していないが樹脂被覆層２０のもとになる熱可塑性樹脂を含む粉体塗料を流動槽内で空気等を吹き込んで浮遊、流動させた状態とし、次いで浮遊、流動している粉体塗料中に上記熱可塑性樹脂の融点以上に予熱した内軸１３の外スプライン１７を浸漬する。
【００３４】
そうすると当該外スプライン１７の表面１７ａに粉体塗料が被着されるとともに溶融流展され、その後の冷却によって固化されて連続した前駆層２１が形成される。
またそれとともに熱可塑性樹脂が、プライマ層１９中から拡散した架橋剤の作用により、粉体流動浸漬法による前駆層２１の形成時の熱、つまり内軸１３の予熱によって架橋される。
【００３５】
なおプライマ層１９中に含ませた架橋剤は前駆層２１の表面までは十分に拡散せず、したがって上記表面近傍の熱可塑性樹脂は十分に架橋されない場合がある。
しかし前駆層２１は、次に説明するブローチ加工等によって外スプライン１７とのクリアランスを埋める厚み、具体的には例えば５〜５００μｍ程度まで薄肉化されて樹脂被覆層２０とされ、かかる範囲であればプライマ層１９中から架橋剤を十分に拡散させることができる。よって薄肉化された樹脂被覆層２０の最表面には架橋されて高分子量化された熱可塑性樹脂を露出させることができ、当該樹脂被覆層２０の耐摩耗性等を向上できる。
【００３６】
次に図５(b)(c)を参照して、上記前駆層２１を、筒状のブローチ２２を用いてブローチ加工して樹脂被覆層２０を形成する。
ブローチ２２としては、筒状の内周２２ａに外軸１４の内スプライン１８に対応した断面形状を有し、軸方向Ｘ１に平行な歯２３が形成されたものを用いる。上記歯２３は、外スプライン１７との間にプライマ層１９および樹脂被覆層２０の厚み分のクリアランスを隔てうる寸法に形成されている。
【００３７】
上記ブローチ２２を用いて前駆層２１をブローチ加工するには、当該ブローチ２２と内軸１３の中心軸を一致させるとともに外スプライン１７とブローチ２２の歯２３が互いにかみ合うようにその位相を一致させた状態で、上記ブローチ２２内に外スプライン１７を挿通させる。
そうすると前駆層２１が歯２３によって切削されて、プライマ層１９とのトータルの厚みが外スプライン１７と内スプライン１８との間のクリアランスに対応した厚みとなる樹脂被覆層２０が形成される。
【００３８】
（熱可塑性樹脂）
上記樹脂被覆層２０を形成する熱可塑性樹脂としては例えばポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ素樹脂等のエンジニアリングプラスチック〜スーパーエンジニアリングプラスチック等の１種または互いに相溶性を有する２種以上が挙げられる。
【００３９】
特に先述したように、本来的に摺動特性や耐摩耗性に優れた樹脂被覆層２０を形成できる上、汎用性にも優れたポリアミド樹脂が好ましい。
ポリアミド樹脂としては、例えばポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド４１０、ポリアミド１０１０、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミド６Ｔ／１１、ポリアミド１０Ｔ／１１、ポリアミド６１／６６、ポリアミド６／６６等の１種または２種以上が挙げられる。
【００４０】
ポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂は溶融流展時の流動性を向上させて、欠陥等のもとになる真空ボイドを生じやすい厚づけをしなくても連続した樹脂被覆層を形成できるようにするために、例えば溶剤等のＭＦＲを増加させる成分を含まない熱可塑性樹脂単体でのメルトフローレート（ＭＦＲ）が、予備加熱１８０秒、融点＋２０℃の条件で２５ｇ／１０ｍｉｎ以上であるのが好ましい。
【００４１】
熱可塑性樹脂は、先述したように同じ種類であれば分子量が低いほど溶融時の流動性が向上する特性を有していることから、ＭＦＲを上記の範囲とするためには熱可塑性樹脂の分子量が小さいものを選択して使用すればよい。
かかる熱可塑性樹脂としては、特に数平均分子量Ｍｎが２５０００以下のポリアミド６１０が好適に使用される。
【００４２】
ポリアミド６１０は、上記のように本来的に摺動特性や耐摩耗性に優れた樹脂被覆層２０を形成でき、かつ汎用性にも優れたポリアミド樹脂の１種である。
しかも数平均分子量Ｍｎが上記範囲内にある低分子量のポリアミド６１０はＭＦＲが上記の範囲を満足しており、通常のもっと高分子量のポリアミド６１０に比べて粉体流動浸漬法による溶融流展時の流動性が良いため、欠陥等のもとになる真空ボイドを生じやすい厚づけをしなくても連続した前駆層２１→樹脂被覆層２０を形成できる。
【００４３】
その上、本発明によれば形成した樹脂被覆層２０中でポリアミド６１０は架橋剤の作用によって架橋されて高分子量化されるため、当該ポリアミド６１０が本来的に持つ特性に基づいて特に耐熱性、耐摩耗性に優れた樹脂被覆層２０を形成でき、前述したようにインターミディエートシャフトをエンジンルーム内等に配設した場合でも長期に亘って良好な摺動特性を維持し続けることができる。
【００４４】
ただしポリアミド６１０の数平均分子量Ｍｎは、上記の範囲でも１００００以上であるのが好ましい。分子量がこの範囲未満のポリアミド６１０は架橋剤の作用によって架橋させても高分子量化できる範囲には限界があり、十分に耐熱性、耐摩耗性に優れた樹脂被覆層２０を形成できないおそれがある。
なお本発明ではポリアミド６１０等の熱可塑性樹脂の数平均分子量Ｍｎを、カラムとして東ソー(株)製のＴＳＫｇｅｌ（登録商標）ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍを用いたＧＰＣ法によって測定した結果からポリスチレン換算した値でもって表すこととする。
【００４５】
（粉体塗料）
樹脂被覆層２０のもとになる粉体塗料は、上記熱可塑性樹脂のみで形成してもよいし、溶融流展時の流動性を向上したり、あるいは樹脂被覆層２０の摺動特性や耐摩耗性を向上したりするため上記熱可塑性樹脂に、例えばステアリン酸等の高級脂肪酸金属塩を添加して形成してもよい。
【００４６】
粉体塗料は従来同様に熱可塑性樹脂に、必要に応じて上記高級脂肪酸金属塩等を配合し、混練したのち粉砕して作製される。
（架橋剤）
架橋剤としては、樹脂被覆層２０を形成する熱可塑性樹脂を架橋させることができる種々の架橋剤が使用可能である。
【００４７】
例えば熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂である場合は、例えばカルボジイミド化合物や、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等のアリルシアヌレート化合物、ジアリルフタレート等のアリルフタレート化合物；あるいはジアリルベンゼンホスフォネート等が挙げられる。
特にポリアミド樹脂の架橋剤としての機能に優れたカルボジイミド化合物が好ましい。
【００４８】
カルボジイミド化合物としてはカルボジイミドのモノマー、オリゴマー、およびポリマーがいずれも使用可能である。
このうちモノマーとしては、例えば１，３−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣ）、ジオクタデシルカルボジイミド等の脂肪族カルボジイミド化合物；ジフェニルカルボジイミド、ビス（２，６−ジメチルフェニル）カルボジイミド、ビス（２，６−ジエチルフェニル）カルボジイミド、ビス（２，６−ジイソプロピルフェニル）カルボジイミド、ビス（２，６−ジｔｅｒｔ−ブチルフェニル）カルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｏ−トリルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ジ−ｐ−トリルカルボジイミド、ビス（２，４，６−トリ メチルフェニル）カルボジイミド、ビス（２，４，６−トリイソプロピルフェニル）カルボジイミド、ビス（２，４，６−トリイソブチルフェニル）カルボジイミド等の芳香族カルボジイミド化合物；ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）等の脂環族カルボジイミド化合物；あるいはＮ′−（エチルカルボンイミドイル）−Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミンモノ塩酸塩（ＥＤＣ）などが挙げられる。
【００４９】
またオリゴマーとしては、例えば同一または異なる上記モノマーが２個結合したダイマーから、多数個結合して分子量が１万未満程度のものまでが挙げられる。
さらにポリマーとしては、例えばポリ（ジイソプロピルカルボジイミド）等の脂肪族ポリカルボジイミド化合物；ポリ（４，４′−ジフェニルメタンカルボジイミド）、ポリ（ｐ−フェニレンカルボジイミド）、ポリ（ｍ−フェニレンカルボジイミド）、ポリ（ジイソプロピルフェニレンカルボジイミド）、ポリ（トリイソプロピルフェニレンカルボジイミド）等の芳香族ポリカルボジイミド化合物；ポリ（４，４′−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド）等の脂環族ポリカルボジイミド化合物や、これらポリマーの末端がイソシアネートキャップされた末端イソシアネートキャップ品などが挙げられる。
【００５０】
ポリアミド樹脂は、カルボジイミド化合物の存在下、概略下記の反応過程を経て架橋される。
すなわち粉体流動浸漬法による前駆層２１の形成時の熱によって、当該前駆層２１を形成するポリアミド樹脂ＰＡのカルボキシル基(１)と、プライマ層１９中に含ませて外スプライン１７の表面１７ａに担持させた式(２)のカルボジイミド化合物とが反応して式(３)のＯ−アシルイソ尿素化合物が生成される。
【００５１】
【化１】
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【００５２】
次いでこの式(３)のＯ−アシルイソ尿素化合物と、先のものと同じまたは異なるポリアミド樹脂ＰＡのアミノ基(４)とが反応して、式(５)に示すようにポリアミド樹脂ＰＡがアミド結合によって架橋されるとともに、反応副生物である尿素誘導体が生成される。
【００５３】
【化２】
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【００５４】
また式(３)のＯ−アシルイソ尿素化合物がポリアミド樹脂ＰＡのカルボキシル基(１)と反応して式(６)のカルボン酸無水物と反応副生物である尿素誘導体が生成され、
【００５５】
【化３】
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【００５６】
次いでこの式(６)のカルボン酸無水物がポリアミド樹脂ＰＡのアミノ基(４)と反応して式(５)に示すようにポリアミド樹脂ＰＡが架橋される反応経路を経る場合もある。
【００５７】
【化４】
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【００５８】
いずれの経路を経るにしろ架橋剤としてのカルボジイミド化合物は架橋されたポリアミド樹脂の分子中には取り込まれず、ポリアミド樹脂は、カルボキシル基とアミノ基とが直接に、もともとのポリアミド樹脂中に含まれるものと同様のアミド結合を介して架橋される。
したがって出発原料としてのポリアミド樹脂が本来的に有している特性（摺動特性等）はそのまま維持しながら分子量のみ高分子量化して、上記摺動特性に優れるポリアミド樹脂からなる樹脂被覆層のもつ良好な摺動特性を維持しながら、その耐熱性や耐摩耗性を向上できる。
【００５９】
架橋剤としてのカルボジイミド化合物の添加量は任意に設定できるものの、ポリアミド樹脂とカルボジイミド化合物の総量中の０．５質量％以上、特に１質量％以上であるのが好ましく、３質量％以下、特に２質量％以下であるのが好ましい。
添加量がこの範囲未満ではポリアミド樹脂を十分に架橋できないおそれがある。一方、添加量が上記の範囲を超えてもそれ以上の効果が得られない上、材料費が嵩んでインターミディエートシャフトのコストアップにつながるおそれがある。
【００６０】
本発明の構成は、以上で説明した例のものには限定されない。
例えばプライマ層１９は省略してもよい。その場合、架橋剤は外スプライン１７の表面１７ａに直接に付着させて担持させてもよい。
樹脂被覆層２０は、外スプライン１７の表面１７ａではなく内スプライン１８の表面１８ａに形成してもよい。ただし両方に樹脂被覆層を形成する必要はない。
【００６１】
前駆層２１から所定のクリアランス分の厚みの樹脂被覆層２０を仕上げる加工法としてはブローチ加工以外の任意の加工法を採用してもよい。
インターミディエートシャフト５が組み込まれるステアリング装置１は図１に示す通常のステアリング装置には限定されず、例えばコラム式の電動パワーステアリング装置その他、種々の方式のパワーステアリング装置であってもよい。
【００６２】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を施すことができる。
【実施例】
【００６３】
〈試験例１〉
熱可塑性樹脂として数平均分子量Ｍｎが２３０００であるポリアミド６１０を用いるとともに、架橋剤として日清紡ケミカル(株)製のカルボジライト（登録商標）ＨＭＶ−１５ＣＡ〔ポリ（４，４′−ジシクロヘキシルメタンカルボジイミド）の末端イソシアネートキャップ品〕を、上記ポリアミド６１０とＤＩＣの総量中の０．５質量％、１．０質量％、１．５質量％、および２．０質量％となるように配合して２３０〜２８０℃で混練したのち、それぞれの数平均分子量Ｍｎを前述したカラム〔東ソー(株)製のＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ〕を用いたＧＰＣ法によって測定した。結果を混練前のポリアミド６１０の数平均分子量Ｍｎ（＝２３０００）と併せて図６に示す。
【００６４】
図６の結果より、ポリアミド６１０に架橋剤としてのカルボジイミド化合物を添加して加熱することで当該ポリアミド６１０を架橋させて高分子量化できること、上記カルボジイミド化合物の添加量は、上記架橋を効率的に進行させることを考慮すると０．５質量％以上、特に１質量％以上であるのが好ましいこと、ただし添加量を多くしてもその効果が徐々に飽和するため、上記添加量は３質量％以下、特に２質量％以下であるのが好ましいことが判った。
【００６５】
〈試験例２〉
熱可塑性樹脂として、分子量の指標としてのＭＦＲが融点＋２０℃の条件で１２ｇ／１０ｍｉｎ、２５．５ｇ／１０ｍｉｎ、および５１．５ｇ／１０ｍｉｎであるポリアミド６１０を用いて粉体塗料を作成した。
次いで先述した図５(a)〜(c)の工程を経て、インターミディエートシャフト５の内軸１３の外スプライン１７の表面１７ａの、エポキシ樹脂からなるプライマ層１９の上に、それぞれの粉体塗料を用いた粉体流動浸漬法によって樹脂被覆層２０を形成した。
【００６６】
次いでこの内軸１３を外軸１４と組み合わせて図２に示すインターミディエートシャフト５を構成して、±３５Ｎｍ×１０Ｈｚ（正弦波）の条件で、当該インターミディエートシャフト５の回転方向の左右に交互に負荷トルクを加えながら±２．５ｍｍ×１０Ｈｚ（正弦波）の条件で軸方向に伸縮（軸方向変位）させる操作を繰り返す耐久試験を実施した。試験は常温で実施した。
【００６７】
なお図７に示すようにトルクの負荷と伸縮は右方向および収縮を（＋）、左方向および伸長を（−）として同期させて実施し、（＋）方向の回転および軸方向変位１回分と（−）方向の回転および軸方向変位１回分とを１セットとして２００万セット繰り返した。
そして耐久試験前と終了後のインターミディエートシャフト５の、回転方向のガタの増加量（′）を求めた。結果を図８に示す。
【００６８】
図８の結果より、樹脂被覆層２０を形成するポリアミド６１０のＭＦＲを小さくするほど、すなわち分子量を大きくするほど、当該樹脂被覆層２０の耐摩耗性を向上できることが判った。
【符号の説明】
【００６９】
１：ステアリング装置、２：ハンドル、３：ステアリングシャフト、４：自在継手、４ａ：ヨーク、５：インターミディエートシャフト、６：自在継手、６ａ：ヨーク、７：ピニオンシャフト、７ａ：ピニオン歯、８：ラックバー、８ａ：ラック歯、９：操舵機構、１０：ラックハウジング、１１：タイロッド、１２：操向輪、１３：内軸、１４：外軸、１５：第一端部、１６：第二端部、１７：外スプライン、１７ａ：表面、１８：内スプライン、１８ａ：表面、１９：プライマ層、２０：樹脂被覆層、２１：前駆層、２２：ブローチ、２２ａ：内周、２３：歯、Ｘ１：軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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