JP2015202626A - パイプ材の製造方法およびパイプ材 - Google Patents
パイプ材の製造方法およびパイプ材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015202626A JP2015202626A JP2014082958A JP2014082958A JP2015202626A JP 2015202626 A JP2015202626 A JP 2015202626A JP 2014082958 A JP2014082958 A JP 2014082958A JP 2014082958 A JP2014082958 A JP 2014082958A JP 2015202626 A JP2015202626 A JP 2015202626A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe material
- peripheral surface
- mandrel
- outer peripheral
- sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Steering Controls (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
【課題】歯部を含む構成において、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができるパイプ材の製造方法および当該製造方法により製造されるパイプ材を提供すること。【解決手段】炭素繊維強化樹脂製の歯部23が外周面22Aに形成されたパイプ材20の製造方法では、炭素繊維36のシートと熱可塑性樹脂38のフィルムとが、マンドレル30の外周面30Aに対して重ねて巻き付けられる。マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたシートおよびフィルムは、歯部23に応じた凹凸部62が形成された金型45内で加圧されながら加熱される。これにより、熱可塑性樹脂38が炭素繊維36に含浸する。炭素繊維36に含浸した熱可塑性樹脂38を冷却することで形成されたパイプ材20からマンドレル30を引き抜くことで、パイプ材20の製造が完了する。【選択図】図10
Description
この発明は、たとえば車両のステアリング装置に含まれるパイプ材の製造方法および当該パイプ材に関する。
特許文献1で開示された電動パワーステアリング装置のラックは、プリプレグを用いて形成される。このプリプレグは、熱硬化性樹脂を含有した織物炭素繊維で構成されている。ラックの製造において、プリプレグを芯材に巻き付けて積層して筒状体を得た後、熱硬化性樹脂を硬化させる。その後、切削加工によって、筒状体にラック形状のギヤ歯を形成すると、ラックが完成する。
特許文献2で開示されたFRP(繊維強化プラスチック)成形体に用いられる強化繊維積層体では、強化繊維の一方向強化繊維基材を2層積層し、該2層は、これらの層間に配置された熱可塑性樹脂製の結着材によって固着されている。
特許文献1のラックでは、ギヤ歯を形成するために筒状体に切削加工を施す際に筒状体内の炭素繊維が切断されると、筒状体の強度が低下する虞がある。また、筒状体に用いた熱硬化性樹脂の硬化には、長時間を要する。
一方、特許文献2の強化繊維積層体には、金属よりも軽量な強化繊維が用いられているため、FRP成形体の軽量化を図ることができる。また、熱硬化性樹脂よりも短時間で成形可能な熱可塑性樹脂が用いられているため、加工時間を短縮できる。これにより、FRP成形体のコストの低減が可能である。
一方、特許文献2の強化繊維積層体には、金属よりも軽量な強化繊維が用いられているため、FRP成形体の軽量化を図ることができる。また、熱硬化性樹脂よりも短時間で成形可能な熱可塑性樹脂が用いられているため、加工時間を短縮できる。これにより、FRP成形体のコストの低減が可能である。
しかし、特許文献2のようなFRP成形体であっても、ギヤ歯等の歯部を形成するために特許文献1と同様の切削加工を行うと、強化繊維積層体内の強化繊維が切断されることで強度が低下する虞がある。これでは、所定の強度および剛性を保ちつつFRP成形体に歯部を形成することは困難である。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、歯部を含む構成において、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができるパイプ材の製造方法および当該製造方法により製造されるパイプ材を提供することを目的とする。
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、歯部を含む構成において、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができるパイプ材の製造方法および当該製造方法により製造されるパイプ材を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、歯部(23)が形成された外周面(22A)を有するパイプ材(20)の製造方法であって、前記パイプ材の軸方向(X)に延びる金属製のマンドレル(30)の外周面(30A,31A,32A)に対して、炭素繊維(36)のシート(37)と熱可塑性樹脂(38)のフィルム(39)とを重ねて巻き付ける工程と、前記マンドレルの外周面に巻き付けられた前記シートおよび前記フィルムを、前記歯部に応じた凹凸部(62)が形成された金型(45)内に配置する工程と、前記シートおよび前記フィルムを前記金型内で加圧しながら加熱することで前記熱可塑性樹脂を前記炭素繊維に含浸させ、前記歯部が前記外周面に形成された炭素繊維強化樹脂製の前記パイプ材を形成する工程と、前記パイプ材を冷却する工程と、冷却された前記パイプ材から前記マンドレルを引き抜く工程と、を含むことを特徴とする、パイプ材の製造方法である。
請求項2記載の発明は、歯部(23)が形成された外周面(22A)を有するパイプ材(20)の製造方法であって、前記パイプ材の軸方向(X)に延びる金属製のマンドレル(30)の外周面(30A,31A,32A)に対して、炭素繊維(36)のシート(37)と熱可塑性樹脂(38)のフィルム(39)とを重ねて巻き付ける工程と、前記マンドレルの外周面に巻き付けられた前記シートおよび前記フィルムを、前記歯部に応じた凹凸部(62)が形成された金型(45)内に配置する工程と、前記シートおよび前記フィルムを前記金型内で加熱してから加圧することで前記熱可塑性樹脂を前記炭素繊維に含浸させ、前記歯部が前記外周面に形成された炭素繊維強化樹脂製の前記パイプ材を形成する工程と、前記パイプ材を冷却する工程と、冷却された前記パイプ材から前記マンドレルを引き抜く工程と、を含むことを特徴とする、パイプ材の製造方法である。
請求項3記載の発明は、前記歯部は、前記軸方向と平行に延びるスプライン(11)であることを特徴とする、請求項1または2記載のパイプ材の製造方法である。
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、パイプ材である。
請求項5記載の発明は、ステアリング装置(1)に含まれるインターミディエイトシャフト(3)を構成していることを特徴とする、請求項4記載のパイプ材である。
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、パイプ材である。
請求項5記載の発明は、ステアリング装置(1)に含まれるインターミディエイトシャフト(3)を構成していることを特徴とする、請求項4記載のパイプ材である。
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および2記載の発明によれば、外周面に歯部が形成されたパイプ材を製造する際、金属製のマンドレルの外周面に炭素繊維のシートと熱可塑性樹脂のフィルムとを重ねて巻き付ける。次に、マンドレルの外周面に巻き付けた炭素繊維のシートおよび熱可塑性樹脂のフィルムを、歯部に応じた凹凸部が形成された金型内に配置し、請求項1では加圧しながら加熱し、請求項2では加熱してから加圧する。
ここでの加圧および加熱によって、フィルムの熱可塑性樹脂が溶融して炭素繊維に含浸される。そして、このように一体化された炭素繊維および熱可塑性樹脂によって、炭素繊維強化樹脂製のパイプ材が形成される。その後、パイプ材を冷却してから、マンドレルをパイプ材から引き抜くと、パイプ材が得られる。
ここで、パイプ材では、金型の凹凸部の凹部内に進入した炭素繊維および熱可塑性樹脂が、歯部となる。つまり、歯部は、切削加工を用いずに形成されることから、パイプ材において炭素繊維が歯部で切断されることがないため、歯部を含むパイプ材全体の強度が低下することを抑制できる。
ここで、パイプ材では、金型の凹凸部の凹部内に進入した炭素繊維および熱可塑性樹脂が、歯部となる。つまり、歯部は、切削加工を用いずに形成されることから、パイプ材において炭素繊維が歯部で切断されることがないため、歯部を含むパイプ材全体の強度が低下することを抑制できる。
また、パイプ材は、金属ではなく、炭素繊維および熱可塑性樹脂による炭素繊維強化樹脂製であるので、一般的な金属製のパイプ材と比較して、大幅に軽量化を図ることができる。
また、パイプ材は、熱可塑性樹脂を用いて形成されることから、パイプ材の形成に要する時間は、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べて、熱硬化性樹脂を硬化させるのに必要な時間等を省けるので、短い。そのため、加工に要する時間を短縮することができるので、その分、製造コストの低減を図ることができる。
また、パイプ材は、熱可塑性樹脂を用いて形成されることから、パイプ材の形成に要する時間は、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べて、熱硬化性樹脂を硬化させるのに必要な時間等を省けるので、短い。そのため、加工に要する時間を短縮することができるので、その分、製造コストの低減を図ることができる。
その結果、歯部を含むパイプ材において、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、パイプ材の歯部は、軸方向と平行に延びるスプラインであるため、他部品とスプライン嵌合するパイプ材を製造することができる。
請求項4記載の発明によれば、以上の製造方法によって製造された歯部を含むパイプ材では、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができる。
請求項3記載の発明によれば、パイプ材の歯部は、軸方向と平行に延びるスプラインであるため、他部品とスプライン嵌合するパイプ材を製造することができる。
請求項4記載の発明によれば、以上の製造方法によって製造された歯部を含むパイプ材では、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができる。
請求項5記載の発明のように、パイプ材は、ステアリング装置のインターミディエイトシャフトを構成してもよい。
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インターミディエイトシャフト3を備えるステアリング装置1の概略図である。
図1において、紙面の上側が、ステアリング装置1が取り付けられている車体の後側であり、紙面の下側が車体の前側である。また、紙面の手前側が車体の上側であり、紙面の奥側が車体の下側である。
図1は、本発明の一実施形態におけるインターミディエイトシャフト3を備えるステアリング装置1の概略図である。
図1において、紙面の上側が、ステアリング装置1が取り付けられている車体の後側であり、紙面の下側が車体の前側である。また、紙面の手前側が車体の上側であり、紙面の奥側が車体の下側である。
図1を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングシャフト2と、インターミディエイトシャフト3と、ピニオン軸4と、ラックバー5とを主に含んでいる。
ステアリングシャフト2は、略円柱状または略円筒状である。ステアリングシャフト2の一端には、ステアリングホイール等の操舵部材6が連結されている。
インターミディエイトシャフト3は、全体として略円筒状である。インターミディエイトシャフト3は、概ね車体の前後方向に延びている。インターミディエイトシャフト3の軸方向には、符号「X」を付す。
ステアリングシャフト2は、略円柱状または略円筒状である。ステアリングシャフト2の一端には、ステアリングホイール等の操舵部材6が連結されている。
インターミディエイトシャフト3は、全体として略円筒状である。インターミディエイトシャフト3は、概ね車体の前後方向に延びている。インターミディエイトシャフト3の軸方向には、符号「X」を付す。
インターミディエイトシャフト3は、外軸7と、内軸8とを含んでいる。
外軸7は、軸方向Xに延びる略円筒状である。外軸7の一端7Aには、ステアリングシャフト2の他端が自在継手9を介して連結されている。外軸7の内周面7Bにおいて一端7Aとは反対の他端7C側の領域には、軸方向Xに延びる雌スプライン10が形成されている。
外軸7は、軸方向Xに延びる略円筒状である。外軸7の一端7Aには、ステアリングシャフト2の他端が自在継手9を介して連結されている。外軸7の内周面7Bにおいて一端7Aとは反対の他端7C側の領域には、軸方向Xに延びる雌スプライン10が形成されている。
内軸8は、軸方向Xに延びる略円筒状である。内軸8の外周面8Aの一端8B側の領域には、軸方向Xに延びる雄スプライン11が形成されている。内軸8の一端8Bは、外軸7の他端7Cに挿通されている。この状態で、内軸8の雄スプライン11は、外軸7の雌スプライン10とスプライン嵌合している。そのため、内軸8と外軸7とは、一体回転可能であり、軸方向Xに沿って相対移動することができる。内軸8の他端8Cには、自在継手12を介して、ピニオン軸4の一端が連結されている。
ピニオン軸4は、略円柱状または円筒状である。ピニオン軸4の他端の外周面には、ピニオン13が一体的に設けられている。
ラックバー5は、図1の左右方向でもある車体の幅方向に延びる略円柱状である。ラックバー5の外周面には、ラック14が形成されている。ピニオン軸4のピニオン13およびラックバー5のラック14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15を構成している。
ラックバー5は、図1の左右方向でもある車体の幅方向に延びる略円柱状である。ラックバー5の外周面には、ラック14が形成されている。ピニオン軸4のピニオン13およびラックバー5のラック14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15を構成している。
ラックバー5は、ハウジング16に収容されている。ラックバー5の両端部のそれぞれには、継手17を介してタイロッド18が結合されている。
各タイロッド18は、対応する図示しないナックルアームを介して対応する転舵輪19に連結されている。
操舵部材6が操作されてステアリングシャフト2が回転されると、この回転がインターミディエイトシャフト3を介してピニオン軸4に伝達され、ピニオン13およびラック14によって、軸方向Xに沿ったラックバー5の直線運動に変換される。これにより、転舵輪19の転舵が達成される。このように、インターミディエイトシャフト3は、操舵部材6と転舵機構15とをつなぐ役割を果たしている。
各タイロッド18は、対応する図示しないナックルアームを介して対応する転舵輪19に連結されている。
操舵部材6が操作されてステアリングシャフト2が回転されると、この回転がインターミディエイトシャフト3を介してピニオン軸4に伝達され、ピニオン13およびラック14によって、軸方向Xに沿ったラックバー5の直線運動に変換される。これにより、転舵輪19の転舵が達成される。このように、インターミディエイトシャフト3は、操舵部材6と転舵機構15とをつなぐ役割を果たしている。
このようなステアリング装置1には、車両走行時の路面状態などの外部環境の変化によって転舵輪19から上下の振動が伝達されることがある。前述したように、インターミディエイトシャフト3では、外軸7と内軸8とが軸方向Xに沿って相対移動することができる。そのため、インターミディエイトシャフト3は、ステアリング装置1に伝達される上下の振動をスムーズに吸収することができる。
次に、このようなインターミディエイトシャフト3の内軸8について詳細に説明する。
図2は、インターミディエイトシャフト3の内軸8の斜視図である。
図2を参照して、内軸8は、炭素繊維強化熱可塑性樹脂製、いわゆるCFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)製のパイプ材20である。CFRTPは、炭素繊維強化樹脂の一種である。詳しくは、CFRTPは、マトリックス樹脂、すなわち母材として熱可塑性樹脂を用い、材料の強度を向上させるための強化材として炭素繊維を用いた材料である。パイプ材20は、全体として略円筒状であり、軸方向Xに延びている。パイプ材20は、パイプ部21とスプライン部22とを一体的に含んでいる。
図2は、インターミディエイトシャフト3の内軸8の斜視図である。
図2を参照して、内軸8は、炭素繊維強化熱可塑性樹脂製、いわゆるCFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics)製のパイプ材20である。CFRTPは、炭素繊維強化樹脂の一種である。詳しくは、CFRTPは、マトリックス樹脂、すなわち母材として熱可塑性樹脂を用い、材料の強度を向上させるための強化材として炭素繊維を用いた材料である。パイプ材20は、全体として略円筒状であり、軸方向Xに延びている。パイプ材20は、パイプ部21とスプライン部22とを一体的に含んでいる。
パイプ部21は、軸方向Xに延びる筒状である。パイプ部21の外周面には、符号「21A」を付す。ここで、軸方向Xにおける一端側には符号「X1」を付す。一端側X1は、図2における紙面の左側であり、図を参照する際の便宜上、左側X1とも呼ぶことがある。また、軸方向Xにおける他端側には符号「X2」を付す。他端側X2は、図2における紙面の右側であり、図を参照する際の便宜上、右側X2とも呼ぶことがある。
また、パイプ部21の周方向には、符号「C」を付し、パイプ部21の径方向には、符号「R」を付す。なお、図1以外の各図において、図1の軸方向X、周方向Cおよび径方向Rの各方向に対応する方向には、図1と同じ符号を付している。
スプライン部22は、軸方向Xに延びる略円筒状である。スプライン部22の軸方向Xにおける長さは、図2では、パイプ部21と同程度である。スプライン部22の外周面には、符号「22A」を付す。また、スプライン部22の内周面には、符号「22B」を付す。スプライン部22は、左側X1からパイプ部21に隣接しており、パイプ部21と同軸状で一体化されている。
スプライン部22は、軸方向Xに延びる略円筒状である。スプライン部22の軸方向Xにおける長さは、図2では、パイプ部21と同程度である。スプライン部22の外周面には、符号「22A」を付す。また、スプライン部22の内周面には、符号「22B」を付す。スプライン部22は、左側X1からパイプ部21に隣接しており、パイプ部21と同軸状で一体化されている。
図3は、パイプ材20を軸方向Xから見た図である。詳しくは、図3は、図2の左側X1からパイプ材20を見た図である。図4は、図3のIV−IV線に沿った断面図である。
図3を参照して、スプライン部22の外周面22Aには、歯部23が複数形成されている。本実施形態では、歯部23は、たとえば16個である。各歯部23は、スプライン部22の外周面22Aから径方向Rの外側へ向けて突出している。各歯部23は、軸方向Xに平行に延びている。複数の歯部23は、周方向Cに等間隔を隔てて、周方向Cに沿って並んでいる。
図3を参照して、スプライン部22の外周面22Aには、歯部23が複数形成されている。本実施形態では、歯部23は、たとえば16個である。各歯部23は、スプライン部22の外周面22Aから径方向Rの外側へ向けて突出している。各歯部23は、軸方向Xに平行に延びている。複数の歯部23は、周方向Cに等間隔を隔てて、周方向Cに沿って並んでいる。
図4を参照して、各歯部23の右側X2の端部23Aは、軸方向Xにおいてパイプ材20の略中央に位置している。歯部23の右側X2の端部23Aでは、パイプ部21とスプライン部22との境界をなす傾斜部24が、歯部23と一体的に設けられている。傾斜部24の表面は、左側X1から右側X2へ向けて径方向Rの内側へ傾斜している。このような歯部23によって、内軸8の雄スプライン11が構成されている。
スプライン部22の内周面22Bにおいて各歯部23と周方向Cで一致する位置には、軸方向Xに平行に延びる窪み25が1つずつ形成されている(図3も参照)。そのため、窪み25は、歯部23と同数形成されている。複数の窪み25は、周方向Cに等間隔を隔てて、周方向Cに沿って並んでいる。各窪み25の右側X2の端部25Aは、軸方向Xにおいてパイプ材20の略中央に位置している。各窪み25の右側X2の端部25Aでは、底面26が、径方向Rにおける傾斜部24の内周面として、左側X1から右側X2へ向けて径方向Rの内側へ傾斜している。
次に、このようなパイプ材20の製造方法について説明する。
図5は、パイプ材20の製造工程を示す模式的な断面図である。
図5を参照して、パイプ材20の製造の初期段階として、金属製のマンドレル30が準備される。マンドレル30は、略円筒状のパイプ材20を形成するために必要な部材である。マンドレル30は、軸方向Xに延びている。マンドレル30の外周面30Aには、事前に離型処理が施されている。マンドレル30は、第1成形部31と、第2成形部32とを一体的に含んでいる。
図5は、パイプ材20の製造工程を示す模式的な断面図である。
図5を参照して、パイプ材20の製造の初期段階として、金属製のマンドレル30が準備される。マンドレル30は、略円筒状のパイプ材20を形成するために必要な部材である。マンドレル30は、軸方向Xに延びている。マンドレル30の外周面30Aには、事前に離型処理が施されている。マンドレル30は、第1成形部31と、第2成形部32とを一体的に含んでいる。
第1成形部31は、軸方向Xに延びる円柱状である。第1成形部31の外周面31Aは、マンドレル30の外周面30Aの右側X2の領域である。
第2成形部32は、軸方向Xに延びる略円柱状である。第2成形部32は、第1成形部31の左側X1において第1成形部31と同軸状に配置されている。第2成形部32の外周面32Aは、マンドレル30の外周面30Aの左側X1の領域である。第2成形部32の外周面32Aには、突起33および窪み34が複数形成されている。
第2成形部32は、軸方向Xに延びる略円柱状である。第2成形部32は、第1成形部31の左側X1において第1成形部31と同軸状に配置されている。第2成形部32の外周面32Aは、マンドレル30の外周面30Aの左側X1の領域である。第2成形部32の外周面32Aには、突起33および窪み34が複数形成されている。
突起33は、前述したパイプ材20の歯部23および窪み25と同数設けられていて、各突起33は、軸方向Xに平行に延びる筋状である。各突起33は、第2成形部32から径方向Rの外側へ向けて突出している。突起33は、軸方向Xおいて第2成形部32の全域に亘っている。突起33の右側X2の端部には、符号「33A」を付す。径方向Rの外側における突起33の先端部には、符号「33B」を付す。複数の突起33は、周方向Cに等間隔を隔てて並んでいる。突起33の端部33Aでは、左側X1から右側X2に向かうにつれて先端部33Bの表面が径方向Rの内側へ向かって傾斜している。
各窪み34は、周方向Cに隣り合う突起33の間に区画され、軸方向Xに延びる溝状である。各窪み34では、底面が、第1成形部31の外周面31Aと一致している。突起33および窪み34の全体は、周方向Cにおいてパイプ材20のスプライン部22の内周面22Bを各窪み25に一致するような形状を構成している。
このようなマンドレル30を準備した後、パイプ材20の材料がマンドレル30の外周面30Aに巻き付けられる。
このようなマンドレル30を準備した後、パイプ材20の材料がマンドレル30の外周面30Aに巻き付けられる。
図6は、パイプ材20の製造に用いられるセミプレグシート35を分解した図である。
図6を参照して、パイプ材20の材料には、セミプレグシート35が用いられる。セミプレグシート35は、樹脂が含浸されていない、いわゆるドライの炭素繊維36のシート37と、熱可塑性樹脂38のフィルム39とを複数枚ずつ交互に重ねたものである。
炭素繊維36には、“トレカ”(登録商標)T300や“トレカ”(登録商標)T700に代表されるあらゆるポリアクリロニトリル(PAN)系およびピッチ系炭素繊維を用いることができる。また、炭素繊維36の一部をガラス繊維やアラミド繊維に置き換えることも可能である。
図6を参照して、パイプ材20の材料には、セミプレグシート35が用いられる。セミプレグシート35は、樹脂が含浸されていない、いわゆるドライの炭素繊維36のシート37と、熱可塑性樹脂38のフィルム39とを複数枚ずつ交互に重ねたものである。
炭素繊維36には、“トレカ”(登録商標)T300や“トレカ”(登録商標)T700に代表されるあらゆるポリアクリロニトリル(PAN)系およびピッチ系炭素繊維を用いることができる。また、炭素繊維36の一部をガラス繊維やアラミド繊維に置き換えることも可能である。
シート37としては、炭素繊維36が一方向(Uni-Direction)に引き揃えられた一方向強化材、いわゆるUD材等が用いられる。本実施形態のシート37は、UD材であり、炭素繊維36は、図6の紙面の左右方向に延びるように配向されている。
フィルム39は、熱可塑性樹脂38をフィルム状に加工したものであり、常温で曲げられる程度に薄い。熱可塑性樹脂38には、ナイロン6(PA6)、ナイロン11(PA11)、ナイロン12(PA12)、ナイロン66(PA66)、ナイロン610(PA610)、ナイロン612(PA612)およびナイロン芳香族ポリアミド(芳香族PA)樹脂等のいわゆるPA系の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂38には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂およびポリアセタール(POM)樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。熱可塑性樹脂38としては、フィルム化が容易であり、耐熱性、靭性および耐摩耗性に優れたPA系の熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。
フィルム39は、熱可塑性樹脂38をフィルム状に加工したものであり、常温で曲げられる程度に薄い。熱可塑性樹脂38には、ナイロン6(PA6)、ナイロン11(PA11)、ナイロン12(PA12)、ナイロン66(PA66)、ナイロン610(PA610)、ナイロン612(PA612)およびナイロン芳香族ポリアミド(芳香族PA)樹脂等のいわゆるPA系の熱可塑性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂38には、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリプロピレン(PP)樹脂およびポリアセタール(POM)樹脂等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。熱可塑性樹脂38としては、フィルム化が容易であり、耐熱性、靭性および耐摩耗性に優れたPA系の熱可塑性樹脂を用いることが望ましい。
本実施形態では、炭素繊維36のシート37と熱可塑性樹脂38のフィルム39とが、それぞれ、パイプ材20の厚さを確保するのに必要な枚数だけ用意される。シート37とフィルム39とが重ねられて1枚のセミプレグシート35を構成している。図6では、シート37とフィルム39とは、交互に重ねられているが、必ずしも交互に重ねられる必要はない。
図7は、図5の次の工程を模式的に示した断面図である。
シート状の材料をマンドレル30等の芯材に巻き付けて筒状体を形成する方法としてシートワインディング法が存在する。図7を参照して、このシートワインディング法によって、前述したマンドレル30の外周面30Aに対して、1枚以上のセミプレグシート35を巻き付ける。図7では、セミプレグシート35は、マンドレル30の外周面30Aに対して、たとえば4重で巻き付けられている。軸方向Xにおけるセミプレグシート35の寸法は、軸方向Xにおけるマンドレル30の寸法と等しいことが望ましいが、軸方向Xにおけるセミプレグシート35の寸法が軸方向Xにおけるマンドレル30の寸法よりも短い場合もあり得る。この場合、マンドレル30の外周面30Aにおいてセミプレグシート35を巻き付けた部分からはみ出した部分に別のセミプレグシート35を巻き付けてセミプレグシート35を継ぎ足してもよい。当該別のセミプレグシート35は、先に巻き付けられたセミプレグシート35の一部を径方向Rの外側から覆うようにマンドレル30の外周面30Aに巻き付けることが望ましい。
シート状の材料をマンドレル30等の芯材に巻き付けて筒状体を形成する方法としてシートワインディング法が存在する。図7を参照して、このシートワインディング法によって、前述したマンドレル30の外周面30Aに対して、1枚以上のセミプレグシート35を巻き付ける。図7では、セミプレグシート35は、マンドレル30の外周面30Aに対して、たとえば4重で巻き付けられている。軸方向Xにおけるセミプレグシート35の寸法は、軸方向Xにおけるマンドレル30の寸法と等しいことが望ましいが、軸方向Xにおけるセミプレグシート35の寸法が軸方向Xにおけるマンドレル30の寸法よりも短い場合もあり得る。この場合、マンドレル30の外周面30Aにおいてセミプレグシート35を巻き付けた部分からはみ出した部分に別のセミプレグシート35を巻き付けてセミプレグシート35を継ぎ足してもよい。当該別のセミプレグシート35は、先に巻き付けられたセミプレグシート35の一部を径方向Rの外側から覆うようにマンドレル30の外周面30Aに巻き付けることが望ましい。
マンドレル30の外周面30Aにセミプレグシート35を巻き付けると、第1成形部31と第2成形部32との境界(第2成形部32の突起33の端部33A)で段差35Aが形成され、セミプレグシート35全体は、段差35Aを境として左側X1から右側X2へ向かって縮径する略円筒状となる。マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられた状態のセミプレグシート35において、段差35Aよりも左側X1の部分には、符号「41」を付し、セミプレグシート35において段差35Aよりも右側X2の部分には、符号「42」を付す。
マンドレル30の第2成形部32に巻き付けられた状態の部分41は、窪み34の底面から浮いていて第2成形部32の各突起33の先端部33Bの表面だけに接触している(後述する図8参照)。一方、部分42は、マンドレル30の第1成形部31の外周面31Aに沿った状態で第1成形部31に巻き付けられている。
図8は、図7の次の工程を模式的に示した断面図である。詳しくは、図8は、図7とは異なり、軸方向Xに直交する平面に沿って切断した各部材の断面を、軸方向Xの一端側X1から見た図である。
図8は、図7の次の工程を模式的に示した断面図である。詳しくは、図8は、図7とは異なり、軸方向Xに直交する平面に沿って切断した各部材の断面を、軸方向Xの一端側X1から見た図である。
図8を参照して、次に、マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたセミプレグシート35をプレス成形するための金型45について説明する。
金型45は、全体として中空の直方形状であり、軸方向Xに長手である。金型45は、軸方向Xにおいてマンドレル30よりも長い。軸方向Xから見たときの金型45全体の外形は、略正方形状である。金型45は、複数のスライドコア46を含む分割型、いわゆるスライドコア式の金型である。本実施形態では、金型45は、4つのスライドコア46を含んでいる。以下では、セミプレグシート35が巻き付けられたマンドレル30が金型45にセットされた状態を基準とし、前述した周方向Cおよび径方向Rを用いて金型45について説明する。
金型45は、全体として中空の直方形状であり、軸方向Xに長手である。金型45は、軸方向Xにおいてマンドレル30よりも長い。軸方向Xから見たときの金型45全体の外形は、略正方形状である。金型45は、複数のスライドコア46を含む分割型、いわゆるスライドコア式の金型である。本実施形態では、金型45は、4つのスライドコア46を含んでいる。以下では、セミプレグシート35が巻き付けられたマンドレル30が金型45にセットされた状態を基準とし、前述した周方向Cおよび径方向Rを用いて金型45について説明する。
各スライドコア46は、同一の形状を有しており、周方向Cに90°ずつずれて配置されている。言い換えると、複数のスライドコア46は、放射状に並んでいる。
以下では、図8の上側のスライドコア46を「上側のスライドコア46」と略称し、図8の右側のスライドコア46を「右側のスライドコア46」と略称する。また、図8の下側のスライドコア46を「下側のスライドコア46」と略称し、図8の左側のスライドコア46を「左側のスライドコア46」と略称する。
以下では、図8の上側のスライドコア46を「上側のスライドコア46」と略称し、図8の右側のスライドコア46を「右側のスライドコア46」と略称する。また、図8の下側のスライドコア46を「下側のスライドコア46」と略称し、図8の左側のスライドコア46を「左側のスライドコア46」と略称する。
ここでは、主に上側のスライドコア46について説明する。右側のスライドコア46、下側のスライドコア46および左側のスライドコア46において、上側のスライドコア46において符号を付した部分と対応する部分には、同様の符号を付す。
上側のスライドコア46は、軸方向Xから見て、径方向Rの内側へ向けて幅狭となる略台形状であり、軸方向Xに延びている。
上側のスライドコア46は、軸方向Xから見て、径方向Rの内側へ向けて幅狭となる略台形状であり、軸方向Xに延びている。
上側のスライドコア46は、第1傾斜面49と、第2傾斜面50と、湾曲面51とを有している。
第1傾斜面49は、図8では上側のスライドコア46の右側面である。第1傾斜面49は、軸方向Xの一端側X1から見て、図8の紙面における左下側から右上側へ向けて延びている。また、第1傾斜面49は、径方向Rに沿って平坦でもある。
第1傾斜面49は、図8では上側のスライドコア46の右側面である。第1傾斜面49は、軸方向Xの一端側X1から見て、図8の紙面における左下側から右上側へ向けて延びている。また、第1傾斜面49は、径方向Rに沿って平坦でもある。
第2傾斜面50は、図8では上側のスライドコア46の左側面である。第2傾斜面50は、軸方向Xの一端側X1から見て、図8の紙面における右下側から左上側へ向けて延びている。また、第2傾斜面50は、径方向Rに沿って平坦でもある。
湾曲面51は、図8では上側のスライドコア46の下側面である。湾曲面51は、軸方向Xの一端側X1から見て、マンドレル30の外周面30Aとほぼ同じ曲率を有する円弧であって、第1傾斜面49と第2傾斜面50とを連結している。湾曲面51は、軸方向Xに延びている。
湾曲面51は、図8では上側のスライドコア46の下側面である。湾曲面51は、軸方向Xの一端側X1から見て、マンドレル30の外周面30Aとほぼ同じ曲率を有する円弧であって、第1傾斜面49と第2傾斜面50とを連結している。湾曲面51は、軸方向Xに延びている。
また、湾曲面51には、凹部52が形成されている。本実施形態において、上側のスライドコア46における凹部52の数は、4つである。また、凹部52は、マンドレル30の突起33に対応しており、凹部52は、上側のスライドコア46において軸方向Xにおける一端側X1に偏って配置されている。周方向Cにおける凹部52の幅は、周方向Cにおけるパイプ材20の歯部23の幅と等しい。隣り合う凹部52同士は、周方向Cに間隔を隔てている。隣り合う凹部52の周方向Cにおける間隔は、パイプ材20において隣り合う歯部23同士の周方向Cにおける間隔と等しい。周方向Cの両端側の凹部52は、第1傾斜面49および第2傾斜面50よりも内側に位置している。
上側のスライドコア46では、隣り合う凹部52の間に凸部53が形成されている。そのため、本実施形態における上側のスライドコア46の凸部53の数は、3つである。凸部53は、周方向Cから凹部52に隣接しつつ、凹部52の底面46Aから径方向Rの内側へ向けて突出している。凸部53の径方向Rの内側面が、湾曲面51の一部を構成している。
上側のスライドコア46には、凹部52に対して周方向Cの両端側から隣接する一対の突起部54が形成されている。突起部54は、凹部52の底面46Aから径方向Rの内側へ向けて凸部53と同じ量だけ突出している。周方向Cにおける突起部54の幅は、周方向Cにおける凸部53の幅の半分である。
右側のスライドコア46は、軸方向Xの一端側X1から見て、上側のスライドコア46を周方向Cに時計回りに90°ずらした形状である。図8において、右側のスライドコア46では、第1傾斜面49が下側面であり、第2傾斜面50が上側面であり、湾曲面51が左側面である。
右側のスライドコア46は、軸方向Xの一端側X1から見て、上側のスライドコア46を周方向Cに時計回りに90°ずらした形状である。図8において、右側のスライドコア46では、第1傾斜面49が下側面であり、第2傾斜面50が上側面であり、湾曲面51が左側面である。
下側のスライドコア46は、軸方向Xの一端側X1から見て、右側のスライドコア46を周方向Cに時計回りに90°ずらした形状である。図8において、下側のスライドコア46では、第1傾斜面49が左側面であり、第2傾斜面50が右側面であり、湾曲面51が上側面である。
左側のスライドコア46は、軸方向Xの一端側X1から見て、下側のスライドコア46を周方向Cに時計回りに90°ずらした形状である。図8において、左側のスライドコア46では、第1傾斜面49が上側面であり、第2傾斜面50が下側面であり、湾曲面51が右側面である。
左側のスライドコア46は、軸方向Xの一端側X1から見て、下側のスライドコア46を周方向Cに時計回りに90°ずらした形状である。図8において、左側のスライドコア46では、第1傾斜面49が上側面であり、第2傾斜面50が下側面であり、湾曲面51が右側面である。
各スライドコア46の第1傾斜面49は、隣り合うスライドコア46の第2傾斜面50と平行であり、各スライドコア46の第1傾斜面49は、隣り合うスライドコア46の第2傾斜面50と間隔を隔てている。各スライドコア46は、湾曲面51を径方向Rの内側へ向けている。
図9は、図8の次の工程を模式的に示した断面図である。図9は、軸方向Xに直交する平面に沿って切断した各部材の断面を、軸方向Xの一端側X1から見た図である。
図9は、図8の次の工程を模式的に示した断面図である。図9は、軸方向Xに直交する平面に沿って切断した各部材の断面を、軸方向Xの一端側X1から見た図である。
図9を参照して、各スライドコア46が互いに近づくように、各スライドコア46を径方向Rの内側へ向けて移動させると、隣り合うスライドコア46の第1傾斜面49と第2傾斜面50とが面接触することで金型45が閉じて型締めされる。
金型45では複数のスライドコア46が放射状に配置されており、金型45を閉じる際には、各スライドコア46が径方向Rの内側へ、すなわち同一の中心に向かうから、金型45の内部は、周方向Cに均一に加圧される。
金型45では複数のスライドコア46が放射状に配置されており、金型45を閉じる際には、各スライドコア46が径方向Rの内側へ、すなわち同一の中心に向かうから、金型45の内部は、周方向Cに均一に加圧される。
金型45が閉じられた状態で、各スライドコア46の湾曲面51は、金型45の内周面60を形成している。内周面60は、周方向Cに沿っている。
金型45が閉じられた状態で、各スライドコア46の突起部54は、隣り合うスライドコア46の突起部54に隣接している。詳しくは、上側のスライドコア46の第1傾斜面49に近い側の突起部54が、右側のスライドコア46の第2傾斜面50に近い側の突起部54に隣接しており、右側のスライドコア46の第1傾斜面49に近い側の突起部54が、下側のスライドコア46の第2傾斜面50に近い側の突起部54に隣接している。
金型45が閉じられた状態で、各スライドコア46の突起部54は、隣り合うスライドコア46の突起部54に隣接している。詳しくは、上側のスライドコア46の第1傾斜面49に近い側の突起部54が、右側のスライドコア46の第2傾斜面50に近い側の突起部54に隣接しており、右側のスライドコア46の第1傾斜面49に近い側の突起部54が、下側のスライドコア46の第2傾斜面50に近い側の突起部54に隣接している。
また、下側のスライドコア46の第1傾斜面49に近い側の突起部54が、左側のスライドコア46の第2傾斜面50に近い側の突起部54に隣接しており、左側のスライドコア46の第1傾斜面49に近い側の突起部54が、上側のスライドコア46の第2傾斜面50に近い側の突起部54に隣接している。
金型45において、すべての突起部54が凹部52の底面46Aから径方向Rの内側へ向けて同じ量だけ突出しているため、隣接する突起部54同士の境界には、段差が生じていない。
金型45において、すべての突起部54が凹部52の底面46Aから径方向Rの内側へ向けて同じ量だけ突出しているため、隣接する突起部54同士の境界には、段差が生じていない。
突起部54が凹部52の底面46Aから径方向Rの内側へ向けて突出する量は、凸部53が凹部52の底面46Aから径方向Rの内側へ向けて突出する量と等しく、周方向Cにおける突起部54の幅は、周方向Cにおける凸部53の幅の半分である。そのため、隣接する突起部54同士が合わさって1つの凸部53となる。
突起部54同士が合わさって構成される凸部53は、各スライドコア46の第1傾斜面49に最も近い凹部52と、各スライドコア46に隣接するスライドコア46の第2傾斜面50に最も近い凹部52との間に配置されている。また、前述したように、各スライドコア46では、隣り合う凹部52同士の間に凸部53が設けられている。
突起部54同士が合わさって構成される凸部53は、各スライドコア46の第1傾斜面49に最も近い凹部52と、各スライドコア46に隣接するスライドコア46の第2傾斜面50に最も近い凹部52との間に配置されている。また、前述したように、各スライドコア46では、隣り合う凹部52同士の間に凸部53が設けられている。
そのため、金型45が閉じられた状態では、金型45の内周面60において、凹部52同士の間のそれぞれには、凸部53が1つずつ存在していることになる。凹部52と凸部53とは、内周面60において周方向Cに交互に並んでいる。
凹部52と凸部53とは、全体として周方向Cに並ぶ凹凸部62を構成している。ここで、前述したように、周方向Cにおける凹部52の幅は、周方向Cにおけるパイプ材20の歯部23の幅と等しく、周方向Cにおける凹部52同士の間隔は、周方向Cにおけるパイプ材20の歯部23同士の間隔と等しい。よって、凹凸部62は、歯部23に応じた形状であるといえる。
凹部52と凸部53とは、全体として周方向Cに並ぶ凹凸部62を構成している。ここで、前述したように、周方向Cにおける凹部52の幅は、周方向Cにおけるパイプ材20の歯部23の幅と等しく、周方向Cにおける凹部52同士の間隔は、周方向Cにおけるパイプ材20の歯部23同士の間隔と等しい。よって、凹凸部62は、歯部23に応じた形状であるといえる。
一方、金型45が閉じられた状態で、金型45の内周面60において凹凸部62が形成されている部分よりも図9の紙面における奥側の部分は、パイプ部21に対応して周方向Cに沿った円弧状である(図8も参照)。
金型45が閉じられた状態から、再び各スライドコア46を径方向Rの外側へ向けて放射状に移動させることで、再び金型45を開くことができる。
金型45が閉じられた状態から、再び各スライドコア46を径方向Rの外側へ向けて放射状に移動させることで、再び金型45を開くことができる。
このような金型45に、マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたセミプレグシート35が配置される。
マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたセミプレグシート35は、金型45に配置された状態で、上側のスライドコア46と下側のスライドコア46によって図8における上下方向から挟まれており、右側のスライドコア46と左側のスライドコア46によって図8における左右方向から挟まれている。この状態から、各スライドコア46を径方向Rの内側へ移動させて金型45を閉じることで、マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたセミプレグシート35は、金型45内に収容され、金型45の内周面60とマンドレル30との間に挟まれる。
マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたセミプレグシート35は、金型45に配置された状態で、上側のスライドコア46と下側のスライドコア46によって図8における上下方向から挟まれており、右側のスライドコア46と左側のスライドコア46によって図8における左右方向から挟まれている。この状態から、各スライドコア46を径方向Rの内側へ移動させて金型45を閉じることで、マンドレル30の外周面30Aに巻き付けられたセミプレグシート35は、金型45内に収容され、金型45の内周面60とマンドレル30との間に挟まれる。
図9を参照して、金型45を閉じた状態では、金型45の内周面60と、マンドレル30との外周面30Aとは、空間63を区画している。空間63は、図示しない筒状の第1空間と、第2空間64とを含んでいる。
図示しない第1空間は、金型45の内周面60において凹凸部62が形成されていない部分と、マンドレル30の第1成形部31の外周面31Aとによって区画されている。
図示しない第1空間は、金型45の内周面60において凹凸部62が形成されていない部分と、マンドレル30の第1成形部31の外周面31Aとによって区画されている。
第2空間64は、金型45の内周面60において凹凸部62が形成されている部分と、マンドレル30の第2成形部32の外周面32Aとによって区画されている。
金型45が閉じられた状態で、マンドレル30の第2成形部32の各突起33と金型45の内周面60の各凹部52とが周方向Cにおいて重なるように位置している。詳しくは、各突起33の周方向Cにおける中央部と各凹部52の周方向Cにおける中央部とが周方向Cにおいて同じ位置にある。そのため、第2空間64は、軸方向Xから見て、周方向Cに沿う略波形状になっている。
金型45が閉じられた状態で、マンドレル30の第2成形部32の各突起33と金型45の内周面60の各凹部52とが周方向Cにおいて重なるように位置している。詳しくは、各突起33の周方向Cにおける中央部と各凹部52の周方向Cにおける中央部とが周方向Cにおいて同じ位置にある。そのため、第2空間64は、軸方向Xから見て、周方向Cに沿う略波形状になっている。
金型45が閉じられた状態で、セミプレグシート35は、空間63に収容されている。詳しくは、金型45が閉じられた状態で、セミプレグシート35の部分41は、第2空間64に収容されており、セミプレグシート35の部分42は、空間63の一部である前述の第1空間に収容されている。この状態で、セミプレグシート35全体は、金型45によって加圧されている。
このようにセミプレグシート35が加圧された状態で、金型45をセミプレグシート35内の熱可塑性樹脂38の融点近くまで加熱する。
この加圧および加熱によって、セミプレグシート35の熱可塑性樹脂38は、溶融し、近接するシート37内の炭素繊維36に含浸される。熱可塑性樹脂38は、シート37内の炭素繊維36に含浸されるのと同時に、空間63内で流動するため、全体で空間63に沿った形状になる。
この加圧および加熱によって、セミプレグシート35の熱可塑性樹脂38は、溶融し、近接するシート37内の炭素繊維36に含浸される。熱可塑性樹脂38は、シート37内の炭素繊維36に含浸されるのと同時に、空間63内で流動するため、全体で空間63に沿った形状になる。
次に、金型45を冷却することで、金型45内に配置された炭素繊維36のシート37と、溶融した熱可塑性樹脂38と、マンドレル30とが冷却される。熱可塑性樹脂38は、金型45内で冷却されることによって固化する。これにより、炭素繊維強化熱可塑性樹脂製のパイプ材20が形成される。詳しくは、セミプレグシート35の部分41がパイプ材20のスプライン部22となり、セミプレグシート35の部分42がパイプ材20のパイプ部21となる。
熱可塑性樹脂38は、第2空間64において、マンドレル30の第2成形部32の窪み34と、金型45の凹凸部62の凹部52内とに進入したままの状態で固化している。また、前述したように、凹凸部62は、パイプ材20の周方向Cにおいて歯部23に一致するような形状であり、窪み34および突起33の全体は、パイプ材20の周方向Cにおいて窪み25に一致するような形状である。したがって、熱可塑性樹脂38が固化することによって、パイプ材20と同時に、スプライン部22の外周面22Aに歯部23が形成され、スプライン部22の内周面22Bに窪み25が形成される。
次に、金型45を開きパイプ材20およびマンドレル30を金型45から取り出す。そして、パイプ材20からマンドレル30を引き抜く。マンドレル30は、軸方向Xにおいて一端側X1から引き抜くことが好ましい(図5参照)。
前述したように、マンドレル30の外周面30Aには、離型処理が施されているため、熱可塑性樹脂38は、プレス成形工程後にマンドレル30の外周面30Aに接着していない。そのため、マンドレル30を容易に引き抜くことができる。このとき、マンドレル30を、さらに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30をパイプ材20から引き抜く際に必要な力が一層低減される。
前述したように、マンドレル30の外周面30Aには、離型処理が施されているため、熱可塑性樹脂38は、プレス成形工程後にマンドレル30の外周面30Aに接着していない。そのため、マンドレル30を容易に引き抜くことができる。このとき、マンドレル30を、さらに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30をパイプ材20から引き抜く際に必要な力が一層低減される。
ここで、第1比較例として、本実施形態のパイプ材20とは異なり、S45C等の鋼によって形成された金属製のパイプ材を想定する。第1比較例のパイプ材には、金属製の歯部が形成されている。インターミディエイトシャフト3の内軸8としては、このような金属製のパイプ材を用いることが一般的である。しかし、内軸8が金属製であることから、ステアリング装置1におけるインターミディエイトシャフト3の重量比は、大きい。自動車部品には、環境対策として軽量化が求められているため、強度および剛性を保持した上でインターミディエイトシャフト3の軽量化を図る必要がある。
一方で、インターミディエイトシャフト3には、高速度における車両の直線走行時において操舵部材6ががたつかない感覚、いわゆる「剛性感」が求められている。前述したように、インターミディエイトシャフト3は、操舵部材6と転舵機構15とをつなぐ役割を果たしている。よって、操舵部材6の回転を転舵機構15にがたつきなく伝達し剛性感を得るには、インターミディエイトシャフト3の外軸7と内軸8とががたつきなく連結されている必要がある。
また、前述したように、インターミディエイトシャフト3には、このような上下の振動をスムーズに吸収することが求められており、インターミディエイトシャフト3の外軸7と内軸8とは、軸方向Xに沿って伸縮可能である。よって、インターミディエイトシャフト3によって、上下の振動をスムーズに吸収するには、外軸7と内軸8とが摺動する際の抵抗、いわゆる摺動抵抗を低減する必要がある。
操舵部材6を回転させたときのがたつきの低減およびインターミディエイトシャフト3の伸縮時における摺動抵抗の低減のために、第1比較例の場合、内軸8において雄スプライン11が形成されている部分には、内軸8の表面に樹脂コーティング処理が施されるが一般的である。
この樹脂コーティング処理は、流動する樹脂の粉体を入れた容器に、内軸8の雄スプライン11が形成されている部分を浸漬する流動浸漬法によって行われる。具体的には、まず、内軸8の雄スプライン11が形成されている部分に、金属と樹脂とを接着するためのプライマーを塗布する。次に、プライマーが塗布された内軸8の部分を流動する樹脂の粉体を入れた容器に浸漬させて、雄スプライン11に樹脂をコーティングする。そして、雄スプライン11に塗布されたコーティングを切削するブローチ加工を行うことにより、樹脂コーティング処理が完了する。
この樹脂コーティング処理は、流動する樹脂の粉体を入れた容器に、内軸8の雄スプライン11が形成されている部分を浸漬する流動浸漬法によって行われる。具体的には、まず、内軸8の雄スプライン11が形成されている部分に、金属と樹脂とを接着するためのプライマーを塗布する。次に、プライマーが塗布された内軸8の部分を流動する樹脂の粉体を入れた容器に浸漬させて、雄スプライン11に樹脂をコーティングする。そして、雄スプライン11に塗布されたコーティングを切削するブローチ加工を行うことにより、樹脂コーティング処理が完了する。
このように形成された樹脂コーティングをステアリング装置1の部品として扱うには、耐摩耗や耐熱性が求められている。
そのため、コーティング用の樹脂として耐摩耗性に優れた高分子量の樹脂を用いることが考えられる。しかし、高分子量の樹脂は、粘度が高い。言い換えると、高分子量の樹脂は、MFR(Melt Flow Rate)すなわち流動性が低い。そのため、雄スプライン11の歯底にまで樹脂が進入しきらないことがある。これにより、樹脂コーティングと内軸8との間に気泡が発生することがある。
そのため、コーティング用の樹脂として耐摩耗性に優れた高分子量の樹脂を用いることが考えられる。しかし、高分子量の樹脂は、粘度が高い。言い換えると、高分子量の樹脂は、MFR(Melt Flow Rate)すなわち流動性が低い。そのため、雄スプライン11の歯底にまで樹脂が進入しきらないことがある。これにより、樹脂コーティングと内軸8との間に気泡が発生することがある。
コーティング用の樹脂の弾性率が高い場合、ブローチ加工の際に樹脂コーティングが受ける荷重が高くなり、樹脂コーティングが雄スプライン11から剥がれたり、樹脂コーティング全体が雄スプライン11から抜けたりすることがある。
また、コーティング用の樹脂として耐熱性に優れた高耐熱性樹脂を用いることも考えられる。しかし、高耐熱性樹脂の融点が前述したプライマーの耐熱温度を超える場合、耐熱性樹脂は、コーティング用の樹脂として不適当である。
また、コーティング用の樹脂として耐熱性に優れた高耐熱性樹脂を用いることも考えられる。しかし、高耐熱性樹脂の融点が前述したプライマーの耐熱温度を超える場合、耐熱性樹脂は、コーティング用の樹脂として不適当である。
したがって、雄スプライン11には、弾性率、粘度、耐熱性の高い樹脂を流動浸漬法によって塗布することができないという加工上の問題が存在する。このように、加工上の問題によって、コーティング用の樹脂の選択には様々な制限がある。
以上のように、第1比較例では、パイプ材の軽量化が困難であるという課題や、樹脂の選択が制限されるという課題が存在する。
以上のように、第1比較例では、パイプ材の軽量化が困難であるという課題や、樹脂の選択が制限されるという課題が存在する。
次に、金属製のスプライン部と、炭素繊維強化樹脂製、すなわちCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)製のパイプ部とを含む第2比較例のパイプ材を想定する。CFRPは、炭素繊維強化樹脂の一種である。詳しくは、CFRPは、マトリックス樹脂として熱硬化性樹脂を用い、強化材として炭素繊維を用いた材料である。
第2比較例のスプライン部には、第1比較例のパイプ材と同様に、流動浸漬法によって樹脂コーティングが施される。
第2比較例のスプライン部には、第1比較例のパイプ材と同様に、流動浸漬法によって樹脂コーティングが施される。
第2比較例のパイプ部は、前述したシートワインディング法や、糸状の繊維をマンドレル等の芯材に巻き付けて筒状体を形成するフィラメントワインディング法によって形成される。
CFRP製のパイプ部を形成する工程において熱硬化性樹脂の硬化に要する時間は、熱硬化性樹脂の流動化に要する時間および熱硬化性樹脂の昇温に要する時間を含め5時間以上であり、自動車部品製造のサイクルタイムとしては非常に長く、製造コスト増大の要因となる。
CFRP製のパイプ部を形成する工程において熱硬化性樹脂の硬化に要する時間は、熱硬化性樹脂の流動化に要する時間および熱硬化性樹脂の昇温に要する時間を含め5時間以上であり、自動車部品製造のサイクルタイムとしては非常に長く、製造コスト増大の要因となる。
CFRP製のパイプ部と金属製のスプライン部とは、機械的締結によって連結される。ここでの機械的締結としては、CFRP製のパイプ部の内周面にねじを加工しスプライン部とねじ締結する手法や、CFRP製のパイプ部の内周面にコイル状のヘリサートを埋め込みスプライン部と締結するヘリサート手法等が挙げられる。これらの手法では、CFRP中の炭素繊維が切断されてしまう。そのため、パイプ部において炭素繊維が切断された部分は、強度が不十分であり、パイプ部が衝撃を受けた際のパイプ材の破壊源となる。よって、第2比較例のパイプ材は、インターミディエイトシャフト3の内軸8には、適していない。
また、第2比較例において、熱硬化性樹脂の代わりに、予め熱可塑性樹脂を含浸させた炭素繊維のシート、つまりCFRTPシートを用いる場合を想定する。CFRTPシートは、常温ではタック性、すなわち粘性がなく、曲げるのは困難である。そのため、パイプを形成するためには、熱プレス等の成形加工によってCFRTPシートを加熱する必要がある。さらに、加熱した2枚のCFRTPシートを溶着させる必要がある。よって、CFRTPシートを用いる場合、本実施形態で用いたシートワインディング方法を用いることができないため、加工工程に手間がかかり、結果として製造コストが増大する虞がある。
以上のように、第2比較例のパイプ材では、第1比較例のパイプ材と同等の強度を保ちつつ、軽量化およびコスト低減を図ることは困難である。さらに、第2比較例のパイプ材では、第1比較例のパイプ材と同様に、樹脂の選択が制限されている。
図10は、図9の二点鎖線で囲った部分を拡大した図である。
図10を参照して、一方、本実施形態のパイプ材20では、前述したように、熱可塑性樹脂38は、マンドレル30の第2成形部32の突起33同士の間の窪み34と、金型45の凹凸部62の凹部52内とに進入したままの状態で固化している。窪み34および凹部52には、炭素繊維36が熱可塑性樹脂38と同様に進入しており、炭素繊維36は、軸方向Xから見て、周方向Cに沿って略波形状に延びている。
図10は、図9の二点鎖線で囲った部分を拡大した図である。
図10を参照して、一方、本実施形態のパイプ材20では、前述したように、熱可塑性樹脂38は、マンドレル30の第2成形部32の突起33同士の間の窪み34と、金型45の凹凸部62の凹部52内とに進入したままの状態で固化している。窪み34および凹部52には、炭素繊維36が熱可塑性樹脂38と同様に進入しており、炭素繊維36は、軸方向Xから見て、周方向Cに沿って略波形状に延びている。
パイプ材20では、金型45の凹凸部62の凹部52内に進入した炭素繊維36および熱可塑性樹脂38が、歯部23となる。つまり、歯部23は、切削加工を用いずに形成されることから、パイプ材20において炭素繊維36が歯部23で切断されることがないため、歯部23を含むパイプ材20全体の強度が低下することを抑制できる。
また、パイプ材20は、金属ではなく、炭素繊維36および熱可塑性樹脂38による炭素繊維強化樹脂製であるので、一部または全部が金属製の第1比較例および第2比較例のパイプ材と比較して、大幅に軽量化を図ることができる。具体的には、パイプ材20をインターミディエイトシャフト3に用いることで、インターミディエイトシャフト3の重量を80%軽量化することできる。
また、パイプ材20は、金属ではなく、炭素繊維36および熱可塑性樹脂38による炭素繊維強化樹脂製であるので、一部または全部が金属製の第1比較例および第2比較例のパイプ材と比較して、大幅に軽量化を図ることができる。具体的には、パイプ材20をインターミディエイトシャフト3に用いることで、インターミディエイトシャフト3の重量を80%軽量化することできる。
また、パイプ材20は、熱可塑性樹脂38を用いて形成されていることから、パイプ材20の形成に要する時間は、熱硬化性樹脂を用いる第2比較例のパイプ材等に比べて、熱硬化性樹脂を硬化させるのに必要な時間等を省けるので、短い。そのため、加工に要する時間を短縮することができるので、その分、製造コストの低減を図ることができる。
具体的には、CFRTP製のパイプ材20をプレス成形工程によって形成するために要する時間、すなわち熱可塑性樹脂38のフィルム39が充分流動化し炭素繊維36内に均一に含浸されるまでの時間は、1分から15分である。そのため、本実施形態のCFRTP製のパイプ材20は、第2比較例のCFRP製のパイプ材と比較して加工に要する時間を短縮することができる。
具体的には、CFRTP製のパイプ材20をプレス成形工程によって形成するために要する時間、すなわち熱可塑性樹脂38のフィルム39が充分流動化し炭素繊維36内に均一に含浸されるまでの時間は、1分から15分である。そのため、本実施形態のCFRTP製のパイプ材20は、第2比較例のCFRP製のパイプ材と比較して加工に要する時間を短縮することができる。
さらに、本実施形態のパイプ材20の形成には、第1比較例や第2比較例で用いられた流動浸漬法による樹脂コーティングが不要である。そのため、本実施形成のパイプ材20の形成は、第1比較例のパイプ材と比較して短時間、すなわち低サイクルタイムで行うことができる。結果として、本実施形態のパイプ材20では、製造コストの低減を図ることができる。
その結果、歯部23を含むパイプ材20において、所定の強度および剛性を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、プレス成形によって、強度の高い歯部23をパイプ材20と同時に成形することができるため、第1比較例や第2比較例とは異なり、流動浸漬法によって歯部23を形成する必要がない。そのため、本実施形態のパイプ材20には、第1比較例および第2比較例のパイプ材と比較して、高い寸法精度、いわゆる歯精度の高い歯部23が形成される。
また、本実施形態では、プレス成形によって、強度の高い歯部23をパイプ材20と同時に成形することができるため、第1比較例や第2比較例とは異なり、流動浸漬法によって歯部23を形成する必要がない。そのため、本実施形態のパイプ材20には、第1比較例および第2比較例のパイプ材と比較して、高い寸法精度、いわゆる歯精度の高い歯部23が形成される。
そのため、パイプ材20の製造には、前述したブローチ加工、歯部23を形成するダイス加工および歯部23の寸法を調整するためのなじみ加工が必要ない。そのため、これらの加工によって使用が制限されている高弾性率樹脂や、耐摩耗性に優れる高粘度材料や、高耐熱性樹脂をパイプ材20の材料として使用することができる。これにより、パイプ材20の歯部23の耐摩耗性および剛性の向上を図ることができる。また、仮に、前述したなじみ加工が必要な場合でも、前述したブローチ加工およびダイス加工が必要ないため、工程を簡略化することができる。
このように製造したパイプ材20をインターミディエイトシャフト3の内軸8として用いることで、パイプ材20の歯部23によって構成された雄スプライン11を他部品である外軸7の雌スプライン10などとスプライン嵌合させることができる。
また、パイプ材20の体積に占める炭素繊維36の体積の割合、すなわち炭素繊維36の充填量は、35%〜70%が望ましい。充填量が35%を下回ると、インターミディエイトシャフト3に必要な強度および剛性を確保できない。一方、充填量が70%を上回ると、プレス成形工程において、熱可塑性樹脂38が炭素繊維36内に充分かつ均一に含浸しない。本実施形態では、熱可塑性樹脂38のフィルム39の厚さおよび枚数によって調整することができるし、フィルム39の枚数と炭素繊維36のシート37の枚数との比率によって調整することもできる。
また、パイプ材20の体積に占める炭素繊維36の体積の割合、すなわち炭素繊維36の充填量は、35%〜70%が望ましい。充填量が35%を下回ると、インターミディエイトシャフト3に必要な強度および剛性を確保できない。一方、充填量が70%を上回ると、プレス成形工程において、熱可塑性樹脂38が炭素繊維36内に充分かつ均一に含浸しない。本実施形態では、熱可塑性樹脂38のフィルム39の厚さおよび枚数によって調整することができるし、フィルム39の枚数と炭素繊維36のシート37の枚数との比率によって調整することもできる。
また、パイプ材20の使用環境において想定される引張圧縮、曲げ、ねじりなどの荷重に耐えられるように、マンドレル30に巻き付けるシート37内の炭素繊維36の配向を調整することもできる。
また、前述したように、マンドレル30の第2成形部32の外周面32Aには、突起33が設けられている。そのため、プレス成形工程において、高い歯精度の歯部23を形成することができる。
また、前述したように、マンドレル30の第2成形部32の外周面32Aには、突起33が設けられている。そのため、プレス成形工程において、高い歯精度の歯部23を形成することができる。
また、プレス成形工程において、セミプレグシート35は、周方向Cの全域において、つまり360°いずれの方向からも均一に加圧されることが望ましい。そのため、金型45は、単純な上下2方向のいわゆる通常プレスではなく、本実施形態のように3方向以上にスライド可能なスライドコア式のものが好ましい。さらに言うと、金型45は、パイプ材20の形成後において開かれた際、金型45の凸部53が歯部23に引っかからない程度に、すなわち金型45の無理抜きが発生しない程度に分割されていることが望ましい。
また、パイプ材20のような筒状体の形成には、炭素繊維36と熱可塑性樹脂38とから構成された1枚のシート状を用いることが一般的であるが、本実施形態では、炭素繊維36のシート37と熱可塑性樹脂38のフィルム39とから構成されたセミプレグシート35を用いている。セミプレグシート35に用いられるシート37およびフィルム39は、薄くてたわみやすいため、マンドレル30に巻き付けた際に、しわが発生しにくい。そのため、パイプ材20を形成した後、シート37同士の間に隙間が発生しにくいので、シート37間の剥離が起こりにくい。
次に、本発明の第1変形例について説明する。
図11は、図7に本発明の第1変形例を適用した図である。図12は、第1変形例のパイプ材20の断面図である。図11および図12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。このことは、図13においても同様である。
図11は、図7に本発明の第1変形例を適用した図である。図12は、第1変形例のパイプ材20の断面図である。図11および図12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。このことは、図13においても同様である。
第1変形例では、セミプレグシート35は、図11に示すように、セミプレグシート70およびセミプレグシート71を含んでいる。セミプレグシート70およびセミプレグシート71は、本実施形態のセミプレグシート35とほぼ同じ構造であるが、軸方向Xにおける長さが異なる。軸方向Xにおけるセミプレグシート70の長さは、軸方向Xにおけるマンドレル30の第1成形部31の長さとほぼ同じである。軸方向Xにおいて、セミプレグシート71は、マンドレル30の第2成形部32よりも少し長い。
第1変形例では、本実施形態においてマンドレル30に1枚のセミプレグシート35が巻き付けられる工程の代わりに、セミプレグシート70が第1成形部31の外周面31Aに巻き付けられ、セミプレグシート71が主に第2成形部32の外周面32Aに巻き付けられる。
具体的には、まず、マンドレル30の第1成形部31の外周面31Aにセミプレグシート70が巻き付けられる。第1成形部31および第1成形部31に巻き付けられたセミプレグシート70をまとめて第1ユニット72ということにする。
具体的には、まず、マンドレル30の第1成形部31の外周面31Aにセミプレグシート70が巻き付けられる。第1成形部31および第1成形部31に巻き付けられたセミプレグシート70をまとめて第1ユニット72ということにする。
そして、セミプレグシート71を第2成形部32の外周面32Aおよび第1ユニット72の外周面72Aにおける左側X1の端部に巻き付ける。このように巻き付けられた状態のセミプレグシート71の右側X2の端部には、段差73が発生している。段差73は、スプライン部22の突起33の先端部33Bの表面と第1ユニット72の外周面72Aとの間の差分に相当する。
第2成形部32と、第1ユニット72と、第2成形部32の外周面32Aおよび第1ユニット72の外周面72Aに巻き付けられたセミプレグシート71とをまとめて第2ユニット74ということにする。
そして、第2ユニット74を金型45内に配置し、加圧および加熱を行う。そして、金型45を冷却することによってパイプ材20を形成する。金型45からパイプ材20を取り出し、マンドレル30の第1成形部31および第2成形部32をパイプ材20から引き抜くことで、第1変形例のパイプ材20の製造が完了する。
そして、第2ユニット74を金型45内に配置し、加圧および加熱を行う。そして、金型45を冷却することによってパイプ材20を形成する。金型45からパイプ材20を取り出し、マンドレル30の第1成形部31および第2成形部32をパイプ材20から引き抜くことで、第1変形例のパイプ材20の製造が完了する。
図12を参照して、第1変形例の製造方法によって製造されたパイプ材20のスプライン部22は、マンドレル30の第2成形部32および第1ユニット72に巻き付けられたセミプレグシート71の厚み分だけパイプ部21よりも大径である。パイプ部21は、左側X1の端部において段差75を有している。パイプ材20では、段差75における径方向Rの厚みが、マンドレル30の第2成形部32および第1ユニット72に巻き付けられたセミプレグシート71の厚みと、マンドレル30の第1成形部31に巻き付けられたセミプレグシート70の厚みとの合計に等しい。
また、セミプレグシート71は、必ずしも第1ユニット72の外周面72Aまではみ出すように巻き付けられる必要はない。この場合、マンドレル30の第2成形部32に巻き付けられたセミプレグシート71の右側X2の端面とマンドレル30の第1成形部31に巻き付けられたセミプレグシート70の左側X1の端面とが突き合わされるように配置されることが好ましい。
図13は、本発明の第2変形例のマンドレル30の側面図である。
図13に示すように、第2変形例のマンドレル30では、第1成形部31と第2成形部32とが分離されている。
第2変形例の第1成形部31は、右側X2から第2成形部32に連結することが可能であり、第1成形部31と第2成形部32とが連結された状態で第1成形部31と第2成形部32とは、同軸状に配置される。
図13に示すように、第2変形例のマンドレル30では、第1成形部31と第2成形部32とが分離されている。
第2変形例の第1成形部31は、右側X2から第2成形部32に連結することが可能であり、第1成形部31と第2成形部32とが連結された状態で第1成形部31と第2成形部32とは、同軸状に配置される。
第2変形例のパイプ材20の製造工程では、第1変形例と同様に、セミプレグシート70が第1成形部31の外周面31Aに巻き付けられ、セミプレグシート71が第2成形部32の外周面32Aに主に巻き付けられる(図11参照)。
第2変形例では、セミプレグシート70およびセミプレグシート71がマンドレル30の外周面30Aに巻き付けられる前にマンドレル30の第1成形部31とマンドレル30の第2成形部32とを連結してもよい。また、第1成形部31と第2成形部32とを連結させてからセミプレグシート70およびセミプレグシート71をマンドレル30の外周面30Aに巻き付けてもよい。
第2変形例では、セミプレグシート70およびセミプレグシート71がマンドレル30の外周面30Aに巻き付けられる前にマンドレル30の第1成形部31とマンドレル30の第2成形部32とを連結してもよい。また、第1成形部31と第2成形部32とを連結させてからセミプレグシート70およびセミプレグシート71をマンドレル30の外周面30Aに巻き付けてもよい。
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、プレス成形工程において、セミプレグシート35を加圧しながら加熱することで熱可塑性樹脂38を炭素繊維36に含浸させたが、加熱してから加圧することで熱可塑性樹脂38を炭素繊維36に含浸させてもよい。この場合でも、本実施形態と同様にパイプ材20の強度を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができる。
たとえば、本実施形態では、プレス成形工程において、セミプレグシート35を加圧しながら加熱することで熱可塑性樹脂38を炭素繊維36に含浸させたが、加熱してから加圧することで熱可塑性樹脂38を炭素繊維36に含浸させてもよい。この場合でも、本実施形態と同様にパイプ材20の強度を保ちつつ軽量化およびコストの低減を図ることができる。
また、本実施形態では、パイプ材20の適用箇所の例として、ステアリング装置1のインターミディエイトシャフト3を挙げたが、パイプ材20の適用箇所は、インターミディエイトシャフト3に限られない。パイプ材20は、たとえば、ステアリング装置1の各種シャフト、ロッドおよびパイプ状の製品に適用することができる。
また、歯部23は、必ずしも軸方向Xに平行に延びている必要はない。歯部23は、たとえば、軸方向Xに傾斜して周方向Cにずれる湾曲形状を有していてもよい。
また、歯部23は、必ずしも軸方向Xに平行に延びている必要はない。歯部23は、たとえば、軸方向Xに傾斜して周方向Cにずれる湾曲形状を有していてもよい。
また、シート37は、炭素繊維36の織物材であってもよい。織物材は、たとえば所定の方向に直線状に延びる炭素繊維36の束と、当該束と交差する方向に延びる炭素繊維36の束とが平織りによって互いに織り合わされていることにより形成されている。織物材の織り方は、平織りに限定されず、綾織り、朱子織り、多軸織り等の一般的な織り方を適用することが可能である。
また、炭素繊維36のシート37と、熱可塑性樹脂38のフィルム39とは、必ずしもセミプレグシート35を構成している必要ない。パイプ材20の製造工程において、マンドレル30の外周面30Aに対して、シート37とフィルム39とを順番に巻き付けることで、結果として、シート37とフィルム39とが積層されていてもよい。
また、マンドレル30の第2成形部32には、突起33が設けられていない場合もあり得る。第2成形部32に突起33が設けられていない場合、パイプ材20のスプライン部22の内周面22Bには、窪み25が形成されない。
また、マンドレル30の第2成形部32には、突起33が設けられていない場合もあり得る。第2成形部32に突起33が設けられていない場合、パイプ材20のスプライン部22の内周面22Bには、窪み25が形成されない。
1…ステアリング装置、3…インターミディエイトシャフト、11…雄スプライン、20…パイプ材、22A…外周面、23…歯部、30…マンドレル、30A…外周面、31A…外周面、32A…外周面、36…炭素繊維、37…シート、38…熱可塑性樹脂、39…フィルム、45…金型、62…凹凸部、X…軸方向
Claims (5)
- 歯部が形成された外周面を有するパイプ材の製造方法であって、
前記パイプ材の軸方向に延びる金属製のマンドレルの外周面に対して、炭素繊維のシートと熱可塑性樹脂のフィルムとを重ねて巻き付ける工程と、
前記マンドレルの外周面に巻き付けられた前記シートおよび前記フィルムを、前記歯部に応じた凹凸部が形成された金型内に配置する工程と、
前記シートおよび前記フィルムを前記金型内で加圧しながら加熱することで前記熱可塑性樹脂を前記炭素繊維に含浸させ、前記歯部が前記外周面に形成された炭素繊維強化樹脂製の前記パイプ材を形成する工程と、
前記パイプ材を冷却する工程と、
冷却された前記パイプ材から前記マンドレルを引き抜く工程と、
を含むことを特徴とする、パイプ材の製造方法。 - 歯部が形成された外周面を有するパイプ材の製造方法であって、
前記パイプ材の軸方向に延びる金属製のマンドレルの外周面に対して、炭素繊維のシートと熱可塑性樹脂のフィルムとを重ねて巻き付ける工程と、
前記マンドレルの外周面に巻き付けられた前記シートおよび前記フィルムを、前記歯部に応じた凹凸部が形成された金型内に配置する工程と、
前記シートおよび前記フィルムを前記金型内で加熱してから加圧することで前記熱可塑性樹脂を前記炭素繊維に含浸させ、前記歯部が前記外周面に形成された炭素繊維強化樹脂製の前記パイプ材を形成する工程と、
前記パイプ材を冷却する工程と、
冷却された前記パイプ材から前記マンドレルを引き抜く工程と、
を含むことを特徴とする、パイプ材の製造方法。 - 前記歯部は、前記軸方向と平行に延びるスプラインであることを特徴とする、請求項1または2記載のパイプ材の製造方法。
- 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、パイプ材。
- ステアリング装置に含まれるインターミディエイトシャフトを構成していることを特徴とする、請求項4記載のパイプ材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014082958A JP2015202626A (ja) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | パイプ材の製造方法およびパイプ材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014082958A JP2015202626A (ja) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | パイプ材の製造方法およびパイプ材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015202626A true JP2015202626A (ja) | 2015-11-16 |
Family
ID=54596389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014082958A Pending JP2015202626A (ja) | 2014-04-14 | 2014-04-14 | パイプ材の製造方法およびパイプ材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015202626A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190028001A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 외경이 일정한 골프 샤프트의 제조방법 |
DE102020126408A1 (de) | 2020-10-08 | 2022-04-14 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohres zur Abdichtung eines Rotorraumes von einem Statorraum einer elektrischen Maschine, Spaltrohr, elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, Kraftfahrzeug |
-
2014
- 2014-04-14 JP JP2014082958A patent/JP2015202626A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190028001A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 외경이 일정한 골프 샤프트의 제조방법 |
KR102188158B1 (ko) | 2017-09-08 | 2020-12-07 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 외경이 일정한 골프 샤프트의 제조방법 |
DE102020126408A1 (de) | 2020-10-08 | 2022-04-14 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung eines Spaltrohres zur Abdichtung eines Rotorraumes von einem Statorraum einer elektrischen Maschine, Spaltrohr, elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, Kraftfahrzeug |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6481849B2 (ja) | 歯車および歯車の製造方法 | |
US9222605B2 (en) | Ducting for a fluid transfer pipeline for an aircraft or spacecraft, method for producing same and aeronautical structure incorporating same | |
JP6414668B2 (ja) | 歯車とその製造方法 | |
EP2899009B1 (en) | Rack housing manufacturing method and rack housing | |
JP5146699B2 (ja) | 繊維強化複合材製の部品の構造 | |
CN105235232B (zh) | 齿条外壳的制造方法以及齿条外壳 | |
CN105324234A (zh) | 由纤维复合材料制造的构件和制造该构件的方法 | |
JP4384221B2 (ja) | 繊維強化樹脂中空部品の成形方法 | |
JP4930283B2 (ja) | 繊維強化樹脂製歯車 | |
JP6433996B2 (ja) | 複合連接棒、そのような棒を製造するための方法、及びそれを組み込んだ航空機用の天井構造又は床構造 | |
CN105805533A (zh) | 构件及其制造方法和装置 | |
JP2015202626A (ja) | パイプ材の製造方法およびパイプ材 | |
JP2011025466A (ja) | 繊維強化樹脂製歯車の製造方法 | |
JP6567255B2 (ja) | 繊維強化熱可塑性樹脂成形体 | |
JP6553903B2 (ja) | 樹脂成形品の製造方法 | |
JP2011255619A (ja) | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 | |
JP2015145100A (ja) | 繊維強化樹脂製品の製造方法および繊維強化樹脂製品 | |
JP2015139930A (ja) | バー状部品の製造方法およびバー状部品 | |
JP2018126932A (ja) | 軸状複合部材 | |
JP6478098B2 (ja) | 射出成形部材の製造方法 | |
JP2016112779A (ja) | 連続繊維強化樹脂部材および連続繊維強化樹脂部材の製造方法 | |
JP2015131423A (ja) | バー状部品の製造方法 | |
KR101584257B1 (ko) | 단방향섬유체를 이용한 차량용 휠 제조방법 및 이에 의해 제조된 차량용 휠 | |
WO2017151603A1 (en) | Methods for fabricating preforms for high performance ultra-long fiber reinforced thermoplastic tubing | |
US20220381373A1 (en) | Tube body intermediate and method for producing tube body |