JP2015100967A - バー状部品の製造方法およびバー状部品 - Google Patents

Abstract

【課題】炭素繊維強化樹脂製のパイプと金属部品とを締結することでバー状部品を構成する場合において、炭素繊維の切断を防止して、パイプと金属部品との連結部における強度の向上を図ることができるバー状部品の製造方法、および、当該バー状部品を提供すること。
【解決手段】バー状部品２２は、パイプ１０と、金属部品１７、１８とを含む。バー状部品２２の製造方法は、粗面加工が施された外周面１６Ａを有する金属円環１６をマンドレルに対して外嵌することによって、マンドレルと金属円環１６とを含む芯材を準備する工程と、芯材に巻き付けられたプリプレグシート２６を焼成硬化させることで外周面１６Ａに対して外嵌固定されたパイプ１０を形成する工程と、マンドレルをパイプ１０から引き抜く工程と、金属部品１７、１８と金属円環１６とをねじ締結させる工程とを含む。
【選択図】図５

Description

この発明は、たとえば車両のステアリング装置を構成するバー状部品の製造方法および当該バー状部品に関する。

下記特許文献１のプロペラシャフトは、繊維強化プラスチック製本体筒の端部内側に、その本体筒の内径と実質的に等しい金属製薄肉リングが装着され、その薄肉リングの内側に、薄肉リングの内径よりも大きな外径を有する金属製継手が圧入されることによって製造される。当該圧入の際、薄肉リングの外周面に配置した硬質の粒子が繊維強化プラスチック製本体筒の内面に食い込む。

また、繊維強化プラスチックの応用例としては、下記特許文献２のように、金属円筒体の内部に接着層を介して繊維強化樹脂製円筒体が内嵌されたグラビア用印刷ロールのロール本体や、下記特許文献３のように、芯金にプリプレグを巻きつけて積層し、炭素繊維強化プラスチック外殻を形成することによって得られるラックが挙げられる。

特開平７−９１４３３号公報 特開平５−１９３０９７号公報 特開２０１２−１５３３１４号公報

特許文献１のプロペラシャフトでは、薄肉リングと継手との圧入によって、薄肉リングの外周面が繊維強化プラスチック製本体筒の内面に食い込むため、本体筒における繊維強化プラスチック内の繊維が切断される虞がある。繊維が切断されると、本体筒と継手との連結部の強度が低下する虞がある。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、炭素繊維強化樹脂製のパイプと金属部品とを締結することでバー状部品を構成する場合において、炭素繊維の切断を防止して、パイプと金属部品との連結部における強度の向上を図ることができるバー状部品の製造方法、および、当該バー状部品を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、炭素繊維強化樹脂製のパイプ（１０）と、前記パイプの軸方向（Ｘ）における端部（１０Ａ，１０Ｂ）に締結される金属部品（１７，１８）とを含むバー状部品（２２）の製造方法であって、前記軸方向に延びる金属製のマンドレル（２４）に対して、粗面加工が施された外周面（１６Ａ）を有する金属円環（１６）を外嵌することによって、前記マンドレルと前記金属円環とを含む芯材（２３）を準備する工程と、炭素繊維に樹脂（２８）を含浸させたプリプレグシート（２６）を、前記芯材の外周面（２３Ａ）に巻き付ける工程と、前記芯材の外周面に巻き付けられたプリプレグシートを焼成硬化させることによって、前記金属円環の外周面に対して前記端部が外嵌固定された前記パイプを形成する工程と、前記芯材のうち前記マンドレルだけを前記パイプから引き抜く工程と、前記金属部品と前記金属円環の内周面（１６Ｂ）とをねじ締結させる工程と、を含むことを特徴とする、バー状部品の製造方法である。

請求項２記載の発明は、前記金属部品に設けられた雄ねじ部（２０）にねじ締結される雌ねじ部（１９）を、前記金属円環の内周面に形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１記載のバー状部品の製造方法である。
請求項３記載の発明は、前記プリプレグシートを前記芯材の外周面に巻き付ける工程は、前記プリプレグシートと前記金属円環の外周面との間に熱接着フィルム（３０）を介在させる工程を含むことを特徴とする、請求項１または２記載のバー状部品の製造方法である。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、バー状部品である。
請求項５記載の発明は、前記金属円環の一部が前記パイプから前記軸方向における外側へはみ出していることを特徴とする、請求項４記載のバー状部品である。
請求項６記載の発明は、前記バー状部品は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置（１）に含まれるラックバー（８）を構成していることを特徴とする、請求項５記載のバー状部品である。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

請求項１記載の発明によれば、バー状部品は、炭素繊維強化樹脂製のパイプと、パイプの軸方向における端部に締結される金属部品とを含んでいる。また、バー状部品の製造の際に準備される芯材は、軸方向に延びる金属製のマンドレルと、外周面に粗面加工が施され、マンドレルに外嵌される金属円環とを含んでいる。バー状部品の製造方法において、パイプは、炭素繊維に樹脂を含浸させたプリプレグシートが芯材の外周面に巻き付けられた後に焼成硬化されることで形成される。

焼成硬化後には、芯材のうちマンドレルだけがパイプから引き抜かれ、パイプの端部には、金属円環が内嵌された状態になっている。この状態では、金属円環において粗面加工（凹凸加工）が施された外周面の凹部に、プリプレグシートから染み出した樹脂が進入している。これにより、パイプの端部は、炭素繊維が切断されていない状態で、金属円環の外周面に対して密着し、強固に固定されている。

そして、金属部品と金属円環とは、ねじ締結されているため、金属部品が金属円環に圧入される場合とは異なり、金属円環に余計な力を加えることなく、パイプの端部と金属部品とを確実かつ強固に締結させることができる。そのため、圧入の場合とは異なり、金属円環の外周面がパイプに食い込むことがなく、パイプにおける炭素繊維は切断されることはない。

以上の結果、パイプにおける炭素繊維の切断を防止して、パイプと金属部品との連結部における強度の向上を図ることができる。
請求項２記載の発明のように、金属部品と金属円環の内周面とのねじ締結に関し、金属部品に設けられた雄ねじ部が、金属円環の内周面に形成された雌ねじ部にねじ締結される。雌ねじ部を金属円環の内周面に形成する工程は、金属円環がマンドレルに外嵌される前に行われてもよいし、マンドレルがパイプから引き抜かれた後に行われてもよい。

請求項３記載の発明のように、プリプレグシートと金属円環の外周面との間に熱接着フィルムを介在させる場合、金属円環の外周面とパイプとが、プリプレグシートの樹脂だけでなく熱接着フィルムによっても接着されるため、金属円環とパイプとをより強固に固定することができる。
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかの記載の製造方法によって製造されたバー状部品では、パイプにおける炭素繊維の切断を防止して、パイプと金属部品との連結部における強度の向上を図ることができる。

請求項５記載の発明によれば、金属円環の一部は、パイプから軸方向における外側へはみ出している。そのため、パイプが金属部品に対して曲がろうとしたときに、金属部品は、パイプではなく金属円環に接触することになるので、パイプの端部が金属部品に接触することを防止できる。これにより、金属部品との接触によるパイプの破損を防止することができる。

請求項６記載の発明のように、バー状部品は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置に含まれるラックバーを構成していてもよい。

図１は、本発明の一実施形態におけるバー状部品２２を備えるステアリング装置１の概略正面図である。 図２は、バー状部品２２の製造工程を示す模式的な断面図である。 図３は、図２の次の工程を示す模式的な断面図である。 図４は、図３の次の工程を示す模式的な断面図である。 図５は、図４の次の工程を示す模式的な断面図である。 図６は、図５においてVIで示した部分を拡大した図である。 図７は、図６に第１変形例を適用した図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態におけるバー状部品２２を備えるステアリング装置１の概略正面図である。
図１を参照して、ステアリング装置１は、操舵部材２と、ステアリングシャフト３と、自在継手４と、中間軸５と、自在継手６と、ピニオンバー７と、ラックバー８と、ハウジング９とを主に含んでいる。

操舵部材２として、たとえば、ステアリングホイールを用いることができる。操舵部材２には、ステアリングシャフト３の一端が連結されている。ステアリングシャフト３の他端と中間軸５の一端とが自在継手４によって連結されている。また、中間軸５の他端とピニオンバー７の一端とが自在継手６によって連結されている。ステアリングシャフト３と、中間軸５と、ピニオンバー７とは、同一直線上に存在しなくてもよい。

ピニオンバー７の他端の外周面にはピニオン歯１４が一体的に設けられている。ラックバー８は、車両の幅方向（図１の左右方向）に延びる略円柱状である。ここで、ラックバー８が延びる方向を軸方向Ｘとする。軸方向Ｘは、車両の幅方向（図１の左右方向）と同じである。また、紙面手前側は、車両の前側であり、紙面奥側は、車両の後側である。
ラックバー８の外周面の周上１箇所には、ピニオン歯１４と噛み合うラック歯１５が形成されている。ピニオンバー７のピニオン歯１４およびラックバー８のラック歯１５は、互いに噛み合うことでラックアンドピニオン式の転舵機構Ａを構成している。

ラックバー８は、ハウジング９に収容されている。ハウジング９は、車体に固定される略円筒体である。ラックバー８は、ハウジング９と同軸状に配置されている。ラックバー８の両端部は、ハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれ継手１１を介してタイロッド１２が結合されている。各タイロッド１２は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１３に連結されている。

操舵部材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、この回転がピニオン歯１４およびラック歯１５によって、軸方向Ｘに沿ったラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１３の転舵が達成される。このように、ラックバー８は、操舵部材２の操舵に応じて軸方向Ｘに移動することによって転舵輪１３を転舵させることができる。

ラックバー８は、一端部（図１における軸方向Ｘの左側の端部）８Ａと他端部（図１における軸方向Ｘの右側の端部）８Ｂとを含んでいる。ラックバー８は、パイプ１０と、金属円環１６と、２つの金属部品である第１金属部品１７および第２金属部品１８とを主に含んでいる。第２金属部品１８にラック歯１５が設けられている。
パイプ１０は、炭素繊維強化樹脂製であり、軸方向Ｘに延びる略円筒状である。パイプ１０は、たとえばラックバー８においてラック歯１５よりも一端部８Ａ側に設けられており、軸方向Ｘにおいて第１金属部品１７と第２金属部品１８との間に配置されている。パイプ１０の一端部（図１における軸方向Ｘの左側の端部）に、符号「１０Ａ」を付し、他端部（図１における軸方向Ｘの右側の端部）に符号「１０Ｂ」を付し、パイプ１０の内周面に、符号「１０Ｃ」を付すことにする。

金属円環１６は、軸方向Ｘに延びる円環状である。金属円環１６は、パイプ１０の一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂに応じて１つずつ（合計２つ）存在する。以下では、各金属円環１６について、金属円環１６の外周面に、符号「１６Ａ」を付し、金属円環１６の内周面に、符号「１６Ｂ」を付すことにする。金属円環１６は、パイプ１０の一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂのそれぞれに対して１つずつ挿通（内嵌）されている。言い換えると、パイプ１０の一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂは、金属円環１６の外周面１６Ａに対して外嵌されている。そのため、一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂにおいて、内周面１０Ｃは、金属円環１６の外周面１６Ａとほぼ同じ大きさまで拡径されている。金属円環１６の内周面１６Ｂの直径は、一端部１０Ａと他端部１０Ｂとの間の領域におけるパイプ１０の内周面１０Ｃの径とほぼ等しい。

第１金属部品１７は、ラックバー８の一端部８Ａとして、一端部８Ａ側の継手１１に隣接している。第１金属部品１７は、パイプ１０の一端部１０Ａに対してラックバー８の一端部８Ａ側から隣接している。第１金属部品１７においてパイプ１０の一端部１０Ａ側の端部には、小径部２１が一体的に設けられている。小径部２１は、ラックバー８の他端部８Ｂ側へ向けて軸方向Ｘに延びる円柱状である。小径部２１は、第１金属部品１７よりも小径である。

第２金属部品１８は、ラックバー８の他端部８Ｂとして、他端部８Ｂ側の継手に隣接している。第２金属部品１８は、たとえば、焼き入れ処理した炭素鋼で形成されている。第２金属部品１８は、パイプ１０の他端部１０Ｂに対してラックバー８の他端部８Ｂ側から隣接している。前述した小径部２１は、第２金属部品１８においてパイプ１０の他端部１０Ｂ側の端部にも一体的に設けられている。第２金属部品１８の小径部２１は、ラックバー８の一端部８Ａ側へ向けて軸方向Ｘに延びる円柱状である。ただし、第２金属部品１８の小径部２１と、第２金属部品１８の小径部２１とは、寸法（直径や軸方向Ｘにおける長さ）が異なっていてもよい。詳しくは後述するが、第１金属部品１７および第２金属部品１８は、それぞれの小径部２１においてパイプ１０の端部（一端部１０Ａまたは他端部１０Ｂ）に締結されており、連結状態のパイプ１０、第１金属部品１７および第２金属部品１８は、全体として軸方向Ｘに延びるバー状部品２２を構成している。このバー状部品２２が、ラックバー８を構成している。ラックバー８では、炭素繊維強化樹脂製のパイプ１０で一部を構成しているので、ラックバー８全体を金属で構成する場合と比べて、大幅な軽量化を図ることができる。

次に、このようなバー状部品２２の製造方法について説明する。
図２は、バー状部品２２の製造工程を示す模式的な断面図である。図２における各部材の姿勢は、図１と一致している（後述する図３〜図７においても同様）。
図２を参照して、バー状部品２２の製造の初期段階として、芯材２３が準備される。芯材２３は、円筒状のパイプ１０を形成するために必要な部材である。芯材２３は、マンドレル２４と、前述した金属円環１６とを含んでいる。マンドレル２４は、金属製であり、軸方向Ｘに延びる円柱状である。金属円環１６の外周面１６Ａには、事前に粗面加工が施されている。そのため、外周面１６Ａは、多数の凹凸部２７を有している。ここでの粗面加工としては、たとえば、アヤメローレット加工、キー溝加工、スプライン加工、ショットブラスト加工、酸によるエッチング、レーザーエッチング等が挙げられるが、加工コストを考慮するとアヤメローレット加工が望ましい。

図２に示す工程では、マンドレル２４の軸方向Ｘにおける両側の端部に対して金属円環１６を外嵌することにより芯材２３が準備される。芯材２３の外周面２３Ａは、各金属円環１６の外周面１６Ａと、マンドレル２４の外周面２４Ａにおいて金属円環１６からはみ出た部分とを含んでいる。
図３は、図２の次の工程を示す模式的な断面図である。

図３を参照して、前述したパイプ１０の材料となるプリプレグシート２６が準備される。プリプレグシート２６は、たとえば一方向（Uni-Direction）に引き揃えられた多数の炭素繊維（図示せず）に樹脂２８を含浸させたシート状である。プリプレグシート２６には、“トレカ” （商標登録）Ｔ３００や“トレカ”（商標登録）Ｔ７００に代表されるあらゆる炭素繊維を用いることができる。また、樹脂２８には、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂および不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。ラックバー８は、車両のエンジンルーム内で使用されるため、樹脂２８の硬化温度は、１３０℃以上であることが望ましい。

図３に示す工程において、プリプレグシート２６は、たとえばシートワインディング法によって芯材２３の外周面２３Ａに対して１重または２重以上に巻き付けられる。巻き付け後の状態では、図３に示すように、プリプレグシート２６がマンドレル２４と各金属円環１６とに跨っている。また、プリプレグシート２６は、マンドレル２４の外周面２４Ａおよび金属円環１６の外周面１６Ａに対して密着して、芯材２３を取り囲んでいることから、全体として略円筒状になっている。巻き付け後の状態におけるプリプレグシート２６の軸方向Ｘにおける両端部は、金属円環１６の厚さ分だけ、プリプレグシート２６の軸方向Ｘにおける両端部以外の部分よりも大径である。一方、当該部分におけるプリプレグシート２６の内径は、各金属円環１６の内径とほぼ等しい。

次に、芯材２３の外周面２３Ａに巻き付けられた状態のプリプレグシート２６を焼成硬化させる。ここでの焼成硬化により、プリプレグシート２６の形状は、芯材２３の外周面２３Ａに巻き付けられたときの略円筒状のままで固定される。その後、プリプレグシート２６は、常温での冷却を経てパイプ１０となる。つまり、パイプ１０は、外周面２３Ａに巻き付けられたプリプレグシート２６を焼成硬化させることによって形成される。この状態で、パイプ１０は、端部１０Ａおよび１０Ｂにおいて金属円環１６の外周面１６Ａに対して外嵌（詳しくは、後述するように外嵌固定）されている。

なお、プリプレグシート２６は、炭素繊維の延びる方向を軸方向Ｘに向ける巻き方（いわゆるヘリカル巻き）を主な巻き方として、芯材２３の外周面２３Ａに巻き付けられる。そのため、パイプ１０では、内部の炭素繊維が軸方向Ｘに引き揃えられているので、軸方向Ｘに対する強度が高い。
次に、芯材２３のうちマンドレル２４だけをパイプ１０から引き抜く。このとき、マンドレル２４を、円滑に引き抜くために、冷却によって収縮させてもよい。その場合、マンドレル２４をパイプ１０から引き抜く際に必要な力が低減される。

マンドレル２４がパイプ１０から引き抜かれた状態では、各金属円環１６が、パイプ１０の一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂにおいて対応する方に対して内嵌された状態になっている。また、各金属円環１６は、その一部（たとえば、軸方向Ｘにおける端部の２ｍｍ程度）がパイプ１０の一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂから軸方向Ｘにおける外側へはみ出すようにしておくと好ましい。そのためには、プリプレグシート２６を芯材２３の外周面２３Ａに巻き付ける工程において、各金属円環１６の当該一部には、プリプレグシート２６を巻き付けないようにすればよい。

図４は、図３の次の工程を示す模式的な断面図である。
図４を参照して、次に、金属円環１６の内周面１６Ｂに雌ねじ部１９を形成する。雌ねじ部１９は、内周面１６Ｂの全域に亘って形成されている。
本実施形態とは異なり、金属円環１６を用いない比較例の場合、雌ねじ部１９は、パイプ１０の内周面１０Ｃに形成される。比較例の場合においてプリプレグシート２６をヘリカル巻きによって芯材２３に巻き付けると、ねじ形成の際にプリプレグシート２６内の炭素繊維が切断される虞がある。炭素繊維が切断されると、パイプ１０の強度が著しく低下する。比較例において炭素繊維の切断を防止するためには、少なくとも最内層（最も芯材２３側）のプリプレグシート２６は、芯材２３の周方向に炭素繊維が延びるような巻き方（いわゆるフープ巻）で芯材２３に巻き付けられる必要がある。

一方、本実施形態であれば、雌ねじ部１９が形成される金属円環１６を用いていることにより、パイプ１０がヘリカル巻きのみ（またはヘリカル巻きの割合を高めて）で作成できる。つまり、本実施形態では、比較例と比べて、一種類の巻き方によって作成することができる分だけ、プリプレグシート２６の（芯材２３への）巻き数を減らすこともでき、軸方向Ｘにおける強度を高めることができる。つまり、金属円環１６によって、パイプ１０のコストの低減と軽量化と強度向上とを図ることができる。

図５は、図４の次の工程を示す模式的な断面図である。
図５を参照して、第１金属部品１７の小径部２１の外周面には、雄ねじ部２０が設けられている。第１金属部品１７の雄ねじ部２０には、図５における軸方向Ｘの左側（パイプ１０の一端部１０Ａ側）の金属円環１６の雌ねじ部１９がねじ締結される。これにより、第１金属部品１７は、この金属円環１６の内周面１６Ｂとねじ締結され、この金属円環１６を介してパイプ１０の一端部１０Ａに締結された状態になる。

一方、第２金属部品１８の小径部２１の外周面にも、雄ねじ部２０が設けられている。第２金属部品１８の雄ねじ部２０には、図５における軸方向Ｘの右側（パイプ１０の他端部１０Ｂ側）の金属円環１６の雌ねじ部１９がねじ締結される。これにより、第２金属部品１８は、この金属円環１６の内周面１６Ｂとねじ締結され、この金属円環１６を介してパイプ１０の他端部１０Ｂに締結された状態になる。

以上により、パイプ１０は、軸方向Ｘにおける両端部１０Ａおよび１０Ｂにおいて、第１金属部品１７および第２金属部品１８に締結された状態になり、バー状部品２２の製造が完了する。
完成したバー状部品２２において、金属円環１６の一部は、前述したように、パイプ１０から軸方向Ｘにおける外側へはみ出している。そのため、パイプ１０が第１金属部品１７および第２金属部品１８に対して曲がろうとしたときに、第１金属部品１７および第２金属部品１８は、パイプ１０ではなく金属円環１６に接触することになるので、パイプ１０の端部１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれが第１金属部品１７および第２金属部品１８において対応する方に接触することを防止できる。これにより、第１金属部品１７および第２金属部品１８との接触によるパイプ１０の破損を防止することができる。

図６は、図５においてVIで示した部分を拡大した図である。
図６を参照して、完成したバー状部品２２において、パイプ１０の内周面１０Ｃと金属円環１６の外周面１６Ａとの間には、プリプレグシート２６から染み出た樹脂２８が介在されている。樹脂２８は、前述した芯材２３へのプリプレグシート２６の巻き付け工程およびその後の焼成硬化の工程において（図３参照）、外周面１６Ａに形成れた凹凸部２７における各凹部２９に進入して硬化する。樹脂２８が凹部２９に進入した効果した状態では、凹凸部２７の凸部３５は、パイプ１０の内周面１０Ｃに対して噛み合うように密着しているものの、プリプレグシート２６内の炭素繊維には接触していない。よって、パイプ１０の端部１０Ａおよび１０Ｂは、内部の炭素繊維が切断されていない状態で、対応する金属円環１６の外周面１６Ａに対して、外嵌固定（抜け止め）されている。なお、この状態の金属円環１６は、パイプ１０の端部１０Ａおよび１０Ｂに対して軸方向Ｘにずれないし、周方向にもずれないように位置決めされている。

また、第１金属部品１７および第２金属部品１８と金属円環１６とは、ねじ締結されているため、第１金属部品１７および第２金属部品１８が金属円環１６に圧入される場合とは異なり、金属円環１６に余計な力を加えることなく、パイプ１０（厳密には端部１０Ａおよび１０Ｂ）と第１金属部品１７および第２金属部品１８のそれぞれとを確実かつ強固に締結させることができる。つまり、圧入の場合とは異なり、金属円環１６の外周面１６Ａがパイプ１０に食い込むことがなく、パイプ１０における炭素繊維は切断されることはない。

以上の結果、パイプ１０における炭素繊維の切断を防止して、パイプ１０と第１金属部品１７および第２金属部品１８との連結部における強度の向上を図ることができる。
次に、本発明の第１変形例について説明する。
図７は、図６に第１変形例を適用した図である。また、図７において、上記に説明した部材と同様の部材には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図７を参照して、第１変形例における金属円環１６の外周面１６Ａには、凹凸部２７に沿うように熱接着フィルム３０が設けられている。一例として、熱接着フィルム３０は、粗面加工が施された外周面１６Ａに取り付けられた後に、金属円環１６がマンドレル２４に対して外嵌され、前述した芯材２３が準備される（図２参照）。または、マンドレル２４に対して外嵌された状態の金属円環１６の外周面１６Ａに熱接着フィルム３０を取り付けてもよい。

金属円環１６に熱接着フィルム３０が取り付けられた芯材２３が準備された後に、前述したように芯材２３の外周面２３Ａにプリプレグシート２６を巻き付ける（図３参照）。これにより、熱接着フィルム３０は、プリプレグシート２６と外周面１６Ａとの間に介在された状態になる。つまり、プリプレグシート２６を芯材２３の外周面２３Ａに巻き付ける工程は、プリプレグシート２６と外周面１６Ａとの間に熱接着フィルム３０を介在させる工程を含んでいる。プリプレグシート２６を芯材２３の外周面２３Ａに巻き付ける工程によって、熱接着フィルム３０は、芯材２３の径方向に沿って外周面１６Ａとプリプレグシート２６とに挟まれ、外周面１６Ａとプリプレグシート２６とに接着される。次に、プリプレグシート２６を焼成硬化することで、熱接着フィルム３０は、プリプレグシート２６と外周面１６Ａとに一層強固に接着される。これにより、金属円環１６とパイプ１０とをより強固に固定することができる。なお、当該強度向上のために、熱接着フィルム３０の厚みＴは、凹凸部２７における凸部３５の高さＨ（凹部２９の深さ）を超えない程度であることが望ましい。

熱接着フィルム３０としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂およびポリエステル樹脂を含む熱接着フィルムが適用可能である。その中でも、エポキシ樹脂を含む熱接着フィルム３０を使用することが望ましい。エポキシ樹脂を含む熱接着フィルム３０を使用すれば、エポキシ樹脂を含むプリプレグシート２６との接着強度がより一層高くなり、耐熱性も向上される。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、本実施形態では、第１金属部品１７および第２金属部品１８に設けられた雄ねじ部２０にねじ締結される雌ねじ部１９を金属円環１６の内周面１６Ｂに設ける工程は、マンドレル２４からパイプ１０が引き抜かれた後に行われているが、当該工程は、金属円環１６がマンドレル２４に外嵌される前に行われてもよい。

また、前述した実施形態のバー状部品２２は、パイプ１０の両端部（一端部１０Ａおよび他端部１０Ｂの両方）に金属部品（第１金属部品１７および第２金属部品１８）を締結する構成であったが、当該両端部の一方だけに金属部品が締結される構成でも構わない。
また、前述した実施形態のバー状部品２２は、ラックバー８であったが、ラックバー８以外のバー状部品（たとえば各種シャフト、ロッド、パイプ状部品）として構成してもよい。

１…ステアリング装置、８…ラックバー、１０…パイプ、１０Ａ…一端部、１０Ｂ…他端部、１６…金属円環、１６Ａ…外周面、１６Ｂ…内周面、１７…第１金属部品、１８…第２金属部品、１９…雌ねじ部、２０…雄ねじ部、２２…バー状部品、２３…芯材、２３Ａ…外周面、２４…マンドレル、２６…プリプレグシート、２８…樹脂、３０…熱接着フィルム、Ｘ…軸方向

Claims (6)

1. 炭素繊維強化樹脂製のパイプと、前記パイプの軸方向における端部に締結される金属部品とを含むバー状部品の製造方法であって、
   前記軸方向に延びる金属製のマンドレルに対して、粗面加工が施された外周面を有する金属円環を外嵌することによって、前記マンドレルと前記金属円環とを含む芯材を準備する工程と、
   炭素繊維に樹脂を含浸させたプリプレグシートを、前記芯材の外周面に巻き付ける工程と、
   前記芯材の外周面に巻き付けられたプリプレグシートを焼成硬化させることによって、前記金属円環の外周面に対して前記端部が外嵌固定された前記パイプを形成する工程と、
   前記芯材のうち前記マンドレルだけを前記パイプから引き抜く工程と、
   前記金属部品と前記金属円環の内周面とをねじ締結させる工程と、
   を含むことを特徴とする、バー状部品の製造方法。
2. 前記金属部品に設けられた雄ねじ部にねじ締結される雌ねじ部を、前記金属円環の内周面に形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１記載のバー状部品の製造方法。
3. 前記プリプレグシートを前記芯材の外周面に巻き付ける工程は、前記プリプレグシートと前記金属円環の外周面との間に熱接着フィルムを介在させる工程を含むことを特徴とする、請求項１または２記載のバー状部品の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする、バー状部品。
5. 前記金属円環の一部が前記パイプから前記軸方向における外側へはみ出していることを特徴とする、請求項４記載のバー状部品。
6. 前記バー状部品は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置に含まれるラックバーを構成していることを特徴とする、請求項５記載のバー状部品。

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