(57)【要約】【課題】繊維強化樹脂製のパイプを含む構成において、パイプの軽量化を図りつつ、加工時間の短縮による製造コストの低減を図ることができる繊維強化樹脂製品の製造方法、および、当該繊維強化樹脂製品を提供すること。【解決手段】繊維強化熱可塑性樹脂製品４０は、パイプ１０とパイプ１０に連結される金属円環１６とを含む。当該製品４０の製造方法は、連続炭素繊維２５および熱可塑性樹脂２７を含むプリプレグシート２６と不連続強化繊維５１および熱可塑性樹脂５２を含むスタンパブルシート５０とを重ねたものを加熱する工程と、プレス加工によって、両シート２６および５０を湾曲させ、プリプレグシート２６の両端面２６Ａ同士を溶着させて形成した筒状体２８とスタンパブルシート５０の両端面５０Ａ同士を溶着させて形成した筒状体５３を冷却することで、パイプ１０を形成する工程とを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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連結される筒状のカラーとを含む繊維強化樹脂製品の製造方法であって、
連続炭素繊維および熱可塑性樹脂によって構成されたプリプレグシートと不連続強化繊維および熱可塑性樹脂によって構成されたスタンパブルシートとを１枚ずつ重ねたものを２セット準備し、前記熱可塑性樹脂の融点以上まで加熱する工程と、
加熱された前記プリプレグシートおよび前記スタンパブルシートをプレス加工することによって、前記プリプレグシートおよび前記スタンパブルシートのそれぞれを前記カラーの外周面の周方向に沿うように湾曲させる工程と、
湾曲した２枚の前記プリプレグシートの前記周方向における両端面同士をプレス加工で溶着させることによって、前記プリプレグシートの筒状体を形成する工程と、
湾曲した２枚の前記スタンパブルシートの前記周方向における両端面同士をプレス加工で溶着させることによって、前記プリプレグシートの筒状体に同軸状で固定される前記スタンパブルシートの筒状体を形成する工程と、
前記プレプレグシートの筒状体および前記スタンパブルシートの筒状体を冷却することで、前記カラー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、
を含むことを特徴とする、繊維強化樹脂製品の製造方法。
【請求項２】
前記スタンパブルシートは、前記プリプレグシートに対して前記パイプの径方向における外側から重ねられており、
湾曲した前記スタンパブルシートの外周面にプレス加工によってリブを形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の繊維強化樹脂製品の製造方法。
【請求項３】
前記カラーの外周面には粗面加工が施されていることを特徴とする、請求項１または２記載の繊維強化樹脂製品の製造方法。
【請求項４】
前記パイプと前記カラーの外周面との間にガラス繊維の不織布および／またはガラスフレークを配置する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製品の製造方法。
【請求項５】
前記パイプと前記カラーの外周面との間に熱接着フィルムを配置する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製品の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５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、繊維強化樹脂製品。
【請求項７】
ラックアンドピニオン式のステアリング装置においてラックバーを収容するラックハウジングを構成していることを特徴とする、請求項６記載の繊維強化樹脂製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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繊維強化樹脂製品の製造方法および当該繊維強化樹脂製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１で開示されたラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置におけるラックハウジングの円筒部は、金属製の芯金にたとえば熱硬化性樹脂を含有したプリプレグを巻回した後硬化させ、外径の切削加工を行うことで形成される。
一方、下記非特許文献１で開示された円環部材形成法では、炭素繊維系コンポジット材料（たとえばＣＦＲＴＰ）からなる２枚のシート（ＣＦＴＲＰシート）を入れ子にセットし加熱する。その後、入れ子を金型にセットし、成形機の型締め力を利用し、２枚のＣＦＲＴＰシートを円弧形状にプレス加工し、ＣＦＲＴＰシート同士を熱溶着することで円環部材を形成する。その後、樹脂を射出し、円環部材の外周面にリブ部を形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２０８９２７号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】発明推進協会公開技報公技番号２０１３−５０３０６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のラックハウジングの円筒部では、熱硬化性樹脂を含有したプリプレグを用いていることから、熱硬化性樹脂の硬化のために長時間を要するので、製造コストが増大する虞がある。
一方、非特許文献１の円環部材は、熱硬化性樹脂よりも短時間で成形可能な熱可塑性樹脂を含有するＣＦＲＴＰシートを用いて形成される。円環部材の外周面には、補強のためのリブ部が設けられているため、円環部材自体の薄肉化が可能である。しかし、非特許文献１の場合、リブ部は、円環部材を形成した後に樹脂の射出によって形成しなければならないので、リブ部の加工に時間がかかり、結果として製造コストが増大する虞がある。
【０００６】
この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、繊維強化樹脂製のパイプを含む構成において、パイプの軽量化を図りつつ、加工時間の短縮による製造コストの低減を図ることができる繊維強化樹脂製品の製造方法、および、当該繊維強化樹脂製品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、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）に連結される筒状のカラー（１６，１７，１８）とを含む繊維強化樹脂製品（４０）の製造方法であって、連続炭素繊維（２５）および熱可塑性樹脂（２７）によって構成されたプリプレグシート（２６）と不連続強化繊維（５１）および熱可塑性樹脂（５２）によって構成されたスタンパブルシート（５０）とを１枚ずつ重ねたもの（６０）を２セット準備し、前記熱可塑性樹脂の融点以上まで加熱する工程と、加熱された前記プリプレグシートおよび前記スタンパブルシートをプレス加工することによって、前記プリプレグシートおよび前記スタンパブルシートのそれぞれを前記カラーの外周面（１６Ａ，２１Ａ）の周方向（Ｃ）に沿うように湾曲させる工程と、湾曲した２枚の前記プリプレグシートの前記周方向における両端面（２６Ａ）同士をプレス加工で溶着させることによって、前記プリプレグシートの筒状体（２８）を形成する工程と、湾曲した２枚の前記スタンパブルシートの前記周方向における両端面（５０Ａ）同士をプレス加工で溶着させることによって、前記プリプレグシートの筒状体に同軸状で固定される前記スタンパブルシートの筒状体（５３）を形成する工程と、前記プレプレグシートの筒状体および前記スタンパブルシートの筒状体を冷却することで、前記カラー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、を含むことを特徴とする、繊維強化樹脂製品の製造方法である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記スタンパブルシートは、前記プリプレグシートに対して前記パイプの径方向（Ｒ）における外側から重ねられており、湾曲した前記スタンパブルシートの外周面（５０Ｂ）にプレス加工によってリブ（５４，５５，５６）を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１記載の繊維強化樹脂製品の製造方法である。
請求項３記載の発明は、前記カラーの外周面には粗面加工が施されていることを特徴とする、請求項１または２記載の繊維強化樹脂製品の製造方法である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記パイプと前記カラーの外周面との間にガラス繊維（５７）の不織布（５８）および／またはガラスフレーク（５９）を配置する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の繊維強化樹脂製品の製造方法である。
請求項５記載の発明は、前記パイプと前記カラーの外周面との間に熱接着フィルム（７３）を配置する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の繊維強化樹脂製品の製造方法である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５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、繊維強化樹脂製品である。
請求項７記載の発明は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置（１）においてラックバー（８）を収容するラックハウジング（９）を構成していることを特徴とする、請求項６記載の繊維強化樹脂製品である。
【００１１】
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。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、繊維強化樹脂製品は、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連結される筒状のカラーとを含んでいる。パイプは、プリプレグシートとスタンパブルシートとで構成されている。パイプの軸方向における端部は、カラーの外周面に対して外嵌固定されている。
繊維強化樹脂製品を製造する際、まず、連続炭素繊維および熱可塑性樹脂によって構成されたプリプレグシートと不連続強化繊維および熱可塑性樹脂によって構成されたスタンパブルシートとを１枚ずつ重ねたものを２セット準備し熱可塑性樹脂の融点以上まで加熱する。そして、プレス加工によって、プリプレグシートおよびスタンパブルシートのそれぞれをカラーの外周面の周方向に沿うように湾曲させる。湾曲した２枚のプリプレグシートの周方向における両端面同士をプレス加工で溶着させることによって、プリプレグシートの筒状体を形成し、湾曲した２枚のスタンパブルシートの周方向における両端面同士をプレス加工で溶着させることによってスタンパブルシートの筒状体を形成する。プリプレグシートの筒状体とスタンパブルシートの筒状体とは同軸状で固定される。次いで、プリプレグシートの筒状体およびスタンパブルシートの筒状体を冷却し、これらの筒状体によってパイプを形成すると、繊維強化樹脂製品が完成する。
【００１３】
ここで、プリプレグシートは、連続炭素繊維を含むため強度は高いが、複雑な形状に成形することができない。しかし、スタンパブルシートは、繊維長が比較的短い不連続強化繊維を含む。そのため、スタンパブルシートをスタンパブルシート内の熱可塑性樹脂の融点以上まで加熱し溶融させることで、その後のプレス加工において複雑な形状に成形することができる。したがって、請求項２のようにスタンパブルシートがプリプレグシートに対してパイプの径方向における外側から重ねられる場合には、プレス加工によって湾曲したスタンパブルシートの外周面に、リブを形成することができる。リブによって、パイプを補強し、パイプの強度および剛性を向上できるので、パイプ自体を薄肉化し、軽量化を図ることができる。
【００１４】
また、プレス加工によって、プリプレグシートの筒状体およびスタンパブルシートの筒状体を形成するのと同時にリブを形成することができる。そのため、リブを形成するために別の工程を設ける場合と比べて、加工に要する時間を短縮できる。また、パイプを構成するプリプレグシートおよびスタンパブルシートに含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂なので、熱硬化性樹脂の場合に比べて、パイプの形成に要する時間を短縮できる。よって、製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
以上の結果、パイプの軽量化を図りつつ、加工時間の短縮による製造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、カラーの外周面には、粗面加工が施されている。プレス工程において、プリプレグシートおよびスタンパブルシートの熱可塑性樹脂が、粗面加工（凹凸加工）によってカラーの外周面に形成された凹部に進入する。凹部に進入した熱可塑性樹脂は、プリプレグシートの筒状体とスタンパブルシートの筒状体とを冷却する際に冷却され、凹凸部に沿った状態で固化される。よって、熱可塑性樹脂がカラーの外周面の凸部に引っ掛かるため、カラーからパイプが抜けにくくなる。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、パイプとカラーの外周面との間にガラス繊維の不織布またはガラスフレークが配置されている。不織布におけるガラス繊維またはガラスフレークは、様々な方向に配向された状態でカラーの外周面の凸部に対して様々な方向から引っ掛かることによって抵抗として効果的に作用する。よって、カラーからパイプが抜けにくくなる。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、プリプレグシートとカラーの外周面との間に熱接着フィルムが配置されている。そのため、カラーの外周面とパイプとが、プリプレグシートおよびスタンパブルシートのそれぞれの熱可塑性樹脂だけでなく熱接着フィルムによっても接着されるので、カラーとパイプとを強固に固定することができる。
請求項６記載の発明によれば、請求項１〜５のいずれかの記載の製造方法によって製造された繊維強化樹脂製品では、パイプの軽量化を図りつつ、加工時間の短縮による製造コストの低減を図ることができる。
【００１８】
請求項７記載の発明のように、繊維強化樹脂製品は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置においてラックバーを収容するラックハウジングを構成していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における繊維強化熱可塑性樹脂製品４０を備えるステアリング装置１の概略正面図である。
【図２】図２は、ラックハウジング９の斜視図である。
【図３】図３は、繊維強化熱可塑性樹脂製品４０の製造工程を示す模式的な断面図である。
【図４】図４は、スタンパブルシート５０の斜視図である。
【図５】図５は、図３の次の工程を示す模式的な断面図である。
【図６】図６は、図５の次の工程を示す模式的な断面図である。
【図７】図７は、図６の次の工程を示す模式的な断面図である。
【図８】図８は、図７において一点鎖線で囲った部分を拡大した図である。
【図９】図９は、図７の次の工程を示す模式的な断面図である。
【図１０】図１０は、図９に変形例を適用した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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繊維強化熱可塑性樹脂製品４０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、中間軸５と、ピニオン軸７と、ラックバー８と、ラックハウジング９とを主に含んでいる。
【００２１】
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の他端とピニオン軸７の一端とが自在継手６によって連結されている。
ピニオン軸７の他端の外周面にはピニオン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。図１のステアリング装置１の姿勢を基準として軸方向Ｘの左方には、符号「Ｘ１」を付し、軸方向Ｘの右方には、符号「Ｘ２」を付す。図２以降の図面において図１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。
【００２２】
ラックバー８の外周面の周上１箇所には、ピニオン１４と噛み合うラック１５が形成されている。ピニオン軸７のピニオン１４およびラックバー８のラック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。
ラックハウジング９は、車体に固定される略円筒体であり、軸方向Ｘに延びている。ラックハウジング９は、ラックバー８を収容し、ラックバー８を車体に固定するためのものである。ラックバー８の両端部は、ラックハウジング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。
【００２３】
ラックハウジング９は、繊維強化樹脂製品としての繊維強化熱可塑性樹脂製品４０と、第１連結部１７と、第２連結部１８とを主に含んでいる。ちなみに、繊維強化樹脂は、ＦＲＴＰ（Fiber Reinforced Thermo Plastics）とも呼ばれる。
繊維強化熱可塑性樹脂製品４０（以下では、「ＦＲＴＰ製品４０」と略称する）は、軸方向Ｘに延びており、全体として略円筒状である。ＦＲＴＰ製品４０は、パイプ１０と、カラーとしての金属円環１６とを含んでいる。
【００２４】
パイプ１０は、たとえばラックハウジング９においてラック１５よりも左方Ｘ１に設けられており、軸方向Ｘにおいて第１連結部１７と第２連結部１８との間に配置されている。
図２は、ラックハウジング９の斜視図である。
図２を参照して、パイプ１０は、ＦＲＴＰ製であり、軸方向Ｘに延びる略円筒状である。ここで、パイプ１０の左方Ｘ１側の端部には、符号「１０Ａ」を付し、パイプ１０の右方Ｘ２側の端部には、符号「１０Ｂ」を付し、パイプ１０の内周面には、符号「１０Ｃ」を付し、パイプ１０の外周面には、符号「１０Ｄ」を付す（図１も参照）。
【００２５】
パイプ１０の外周面１０Ｄには、パイプ１０の径方向Ｒの外側へ突出するリブ５４、リブ５５およびリブ５６が形成されている。リブ５４および５５のそれぞれは一対ずつ設けられ、リブ５６は、複数（ここでは６つ）設けられている（後述する図６も参照）。図２では、リブ５４およびリブ５５が１つずつ図示されている。
一対のリブ５４は、パイプ１０の全域において軸方向Ｘに延びている。各リブ５４は、パイプ１０の周方向Ｃにおいて互いに１８０°隔てて配置されている。一対のリブ５５は、パイプ１０の全域において軸方向Ｘに延びている。各リブ５５は、周方向Ｃにおいて、リブ５４から９０°ずれた位置において、互いに１８０°隔てて配置されている。そのため、リブ５４とリブ５５とは、周方向Ｃにおいて交互に略等間隔で並んで配置されている。複数のリブ５６は、パイプ１０の軸方向Ｘにおいて等間隔に配置されており、各リブ５６は、周方向Ｃの全周に亘る環状をなすように形成されている。
【００２６】
図１を参照して、金属円環１６は、軸方向Ｘに延びる筒状をなす金属製の部材である。金属円環１６は、パイプ１０の左方Ｘ１側の端部１０Ａおよび右方Ｘ２側の端部１０Ｂに応じて１つずつ（合計２つ）設けられていて、端部１０Ａおよび端部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の端部１０Ａおよび端部１０Ｂは、金属円環１６の外周面１６Ａに対して外嵌されている。金属円環１６の外周面１６Ａの直径は、パイプ１０の内周面１０Ｃの直径とほぼ等しい。ここで、金属円環１６の外周面１６Ａの周方向は、パイプ１０の周方向Ｃと一致しており、金属円環１６の外周面１６Ａの径方向は、パイプ１０の径方向Ｒと一致している。
【００２７】
第１連結部１７および第２連結部１８は、ラックハウジング９を構成することから、操舵部材２の操舵時に転舵輪１３から伝達される操舵反力を受ける。そのため、たとえば、第１連結部１７および第２連結部１８は、強度や剛性に優れたアルミニウム合金等の金属を鋳造した成形品（いわゆるアルミニウムダイカスト）を用いて成形される。
第１連結部１７は、ラックハウジング９の左方Ｘ１側の端部である。第１連結部１７は、軸方向Ｘに延びる略円筒状である。第１連結部１７は、パイプ１０の端部１０Ａに対して左方Ｘ１側から隣接している。第１連結部１７の右方Ｘ２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、右方Ｘ２へ向けて軸方向Ｘに延びる円筒状である。小径部２１は、第１連結部１７（小径部２１以外の部分）よりも小径である。第１連結部１７には、ラックバー８を軸方向Ｘに露出させる挿通穴１７Ａが形成されている。
【００２８】
図２を参照して、第１連結部１７の外周面には、ラックハウジング９を車体に固定するための取付部２２が設けられている。取付部２２には、取付部２２を貫通する取付孔２３が形成されている。ラックハウジング９の左方Ｘ１側の端部は、取付孔２３に挿通される図示しないボルト等によって車体に固定される。
図１を参照して、第２連結部１８は、パイプ１０の端部１０Ｂに対してラックバー８の右方Ｘ２側から隣接している。第２連結部１８は、軸方向Ｘに延びる略円筒状である。前述した小径部２１は、第２連結部１８の左方Ｘ１側の端部にも一体的に設けられている。第２連結部１８の小径部２１は、左方Ｘ１へ向けて軸方向Ｘに延びる円筒状である。
【００２９】
図２を参照して、第２連結部１８の外周面には、取付部３１が設けられている。取付部３１には、取付部３１を貫通する取付孔３２が形成されている。ラックハウジング９の右方Ｘ２側の端部は、取付孔３２に挿通される図示しないボルト等によって車体に固定される。また、第２連結部１８には、ピニオン軸７が挿通される挿通穴１８Ａと、ラック１５をピニオン１４に押し付けるためのサポートヨーク等が取り付けられる取付孔１８Ｂと、ラックバー８を軸方向Ｘに露出させる挿通穴１８Ｃが形成されている。
【００３０】
詳しくは後述するが、第１連結部１７および第２連結部１８は、それぞれの小径部２１において、パイプ１０の端部１０Ａまたは１０Ｂに締結されている。
ここで、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。一方、ラックハウジング９は、ステアリング装置１において大きな重量を占める。本実施形態のラックハウジング９では、ＦＲＴＰ製品４０で一部を構成しているため、ラックハウジング９全体をアルミダイカスト等で構成する場合と比べて軽い。また、ＦＲＴＰは、強度および剛性にも優れている。そのため、必要な強度および剛性を保持した上で、ステアリング装置１の大幅な軽量化を図ることができる。
【００３１】
次に、このようなＦＲＴＰ製品４０の製造方法について説明する。
図３は、ＦＲＴＰ製品４０の製造工程を示す模式的な断面図である。図４は、スタンパブルシート５０の斜視図である。
図３を参照して、ＦＲＴＰ製品４０の製造の初期段階として、プリプレグシート２６とスタンパブルシート５０とを１枚ずつ重ねたもの（ここでは積層シート６０とする）が２セット準備される。
【００３２】
プリプレグシート２６は、連続炭素繊維２５および熱可塑性樹脂２７によって構成されている。連続炭素繊維２５とは、プリプレグシート２６のほぼ全長に亘って連続する炭素繊維の束のことである。プリプレグシート２６は、連続炭素繊維２５および熱可塑性樹脂２７で構成された薄いプリプレグを複数枚積層し、積層したプリプレグをプレスまたはオートクレーブによる加熱および加圧によって一体化した軸方向Ｘに長手のシート状である。ちなみに、オートクレーブとは、内部を高圧力にすることが可能な耐圧性の装置を用いて行う加圧および加熱処理のことをいう。当該プリプレグ内において、連続炭素繊維２５は、ラックハウジング９にかかる応力（発生応力）を考慮し、パイプ１０が高い強度および剛性を得られるように配向されている。連続炭素繊維２５は主に軸方向Ｘに引揃えられていることが、強度上好ましい。
【００３３】
連続炭素繊維２５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、連続炭素繊維２５の一部をガラス繊維やアラミド繊維に置き換えてもよい。
熱可塑性樹脂２７には、ナイロン６（ＰＡ６）、ナイロン６６（ＰＡ６６）、芳香族ポリアミド（芳香族ＰＡ）樹脂、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、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂等の一般的な熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００３４】
図４を参照して、スタンパブルシート５０は、不連続強化繊維５１および熱可塑性樹脂５２によって構成された軸方向Ｘに長手のシート状である。不連続強化繊維５１とは、スタンパブルシート５０のほぼ全域において細かく切断された炭素繊維の束のことである。不連続強化繊維５１は、熱可塑性樹脂５２をマトリックスとしており、スタンパブルシート５０内において様々な方向に配向されている。
【００３５】
不連続強化繊維５１には、１０ｍｍから２００ｍｍ程度の繊維長を有するガラス繊維や炭素繊維を用いることができる。当該炭素繊維としては、連続炭素繊維２５と同様に“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。
不連続強化繊維５１は、連続炭素繊維２５と比較して、強度および剛性が劣るものの、短い繊維であることから、スタンパブルシート５０におけるリブ等の複雑な形状の形成を可能にしている。言い換えると、連続炭素繊維２５で構成されたプリプレグシート２６は、スタンパブルシート５０と比較して、単純な形状の形成しか適さないが、強度および剛性が高い。
【００３６】
また、不連続強化繊維５１として炭素繊維を用いた場合は、その一部をガラス繊維やアラミド繊維に置き換えることができる。また、不連続強化繊維５１としてガラス繊維を用いた場合は、その一部を炭素繊維やアラミド繊維に置き換えることができる。
熱可塑性樹脂５２には、熱可塑性樹脂２７と同様に一般的な熱可塑性樹脂を用いることができる。本実施形態では、熱可塑性樹脂５２には、熱可塑性樹脂２７と同じ種類の熱可塑性樹脂を用いている。
【００３７】
図３に戻って、２セットの積層シート６０は、それぞれのプリプレグシート２６が間隔を隔てて互いに対向するように配置されている。２枚の積層シート６０の図３における上下方向の外側には、赤外線ヒーター等のヒーター６１が一対設けられている。
図３に示す工程では、ヒーター６１によって対応する積層シート６０を熱可塑性樹脂２７の融点または熱可塑性樹脂５２の融点のうち高い方の融点以上まで加熱する。この実施形態では、熱可塑性樹脂２７と熱可塑性樹脂５２とは、同じ種類なので融点も同じである。ここでの加熱によって、プリプレグシート２６の熱可塑性樹脂２７とスタンパブルシート５０の熱可塑性樹脂５２とが軟化する。
【００３８】
図５は、図３の次の工程を示す模式的な断面図である。
図５に示す工程では、プリプレグシート２６およびスタンパブルシート５０をプレス加工することによって湾曲させる。
図５を参照して、次に、加熱した２セットの積層シート６０を一対の金属円環１６と共にプレス金型３３内に配置する。図５における２セットの積層シート６０は、図３と同じ姿勢で配置されている。各金属円環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、金属円環１６の外周面１６Ａは、多数の凹凸部７０を有している。また、金属円環１６の内周面１６Ｂには、雌ねじ部１９が形成されている。
【００３９】
プレス金型３３内において、一対の金属円環１６は、軸方向Ｘに並んで配置されている。図５では一方のみが図示されている。一対の金属円環１６は、２セットの積層シート６０の間に配置されている。詳しくは、一対の金属円環１６における一方が、２セットの積層シート６０の軸方向Ｘにおける一端部の間に配置され、一対の金属円環１６における他方が、２セットの積層シート６０の軸方向Ｘにおける他端部の間に配置されている。ここで、金属円環１６の中心軸１６Ｃを通って図５の紙面の左右方向に延びる仮想上の平面に、符号「６２」を付す。平面６２と２セットの積層シート６０のそれぞれとは平行に配置される。
【００４０】
プレス金型３３は、一対の金型３４によって構成されている。一対の金型３４は、平面６２を挟んで対称に構成されていて、一対の金型３４の間に２セットの積層シート６０および金属円環１６が配置されている。ここでは、主に図５の下側の金型３４（以下では「下側の金型３４」と略称する）について説明するが、図５の上側の金型３４（以下では「上側の金型３４」と略称する）についても同様の符号を付す。
【００４１】
下側の金型３４の上側に位置する表面３４Ａには、軸方向Ｘから見て平面６２から離間する方向へ凹む略半円弧状の凹部３６が形成されている。金型３４において、凹部３６を区画する半円弧状の湾曲面には、符号「３４Ｂ」を付す。
金型３４には、湾曲面３４Ｂの周方向Ｃ１における両端において、湾曲面３４Ｂの径方向Ｒ１の外側へ窪んだ溝部３６Ａが１つずつ形成されている。各溝部３６Ａは、軸方向Ｘに延びている。各溝部３６Ａは、金型３４の表面３４Ａから金型３４の外側（上側）に露出されている。金型３４には、湾曲面３４Ｂの周方向Ｃ１における中央部分（各溝部３６Ａから周方向Ｃ１に９０°ずれた部分）において、径方向Ｒ１の外側へ窪んで軸方向Ｘに延びる溝部３６Ｂが１つ形成されている。
【００４２】
また、金型３４には、周方向Ｃ１の全域において径方向Ｒ１の外側へ窪んだ溝部３６Ｃが形成されている。溝部３６Ｃは、リブ５６と同数（ここでは６つ）設けられている。これらの溝部３６Ｃは、金型３４の湾曲面３４Ｂにおいて軸方向Ｘの全域に亘って等間隔で配置されている。各溝部３６Ｃは、周方向Ｃ１に延びる半円弧状である。溝部３６Ｃは、周方向Ｃ１の両端において溝部３６Ａとつながっており、周方向Ｃ１の中央において溝部３６Ｂとつながっている。溝部３６Ａ、３６Ｂおよび３６Ｃのそれぞれが径方向Ｒ１に窪む深さは、均一である。
【００４３】
このような一対の金型３４が互いに近づくことによって、２セットの積層シート６０は、両外側（図５の上下）から挟まれてプレス加工される。２セットの積層シート６０は、事前に加熱されているため、ここでのプレス加工によって曲げることができる。
したがって、下側の積層シート６０は、下側の金型３４によって図５における左右方向の両端部側から順に上側へ折り曲げられてＵ字状に湾曲する。一方、上側の積層シート６０は、上側の金型３４によって図５における左右方向の両端部側から順に下側へ折り曲げられて逆Ｕ字状に湾曲する。
【００４４】
一対の金型３４がさらに互いに近づくことによって、加熱された各積層シート６０では、スタンパブルシート５０が徐々に湾曲し、対応する（同じ側にある）金型３４の湾曲面３４Ｂの周方向Ｃ１に沿うようになる。一方、加熱された各積層シート６０では、プリプレグシート２６も徐々に湾曲し、金属円環１６の外周面１６Ａの周方向Ｃに沿うようになる。
【００４５】
図６は、図５の次の工程を示す模式的な断面図である。
図６が示す状態では、一対の金型３４の表面３４Ａ同士が目一杯接近して互いに接触している。この状態で、一対の金型３４の湾曲面３４Ｂは、同軸状に配置されており、全体として一つの円周面３５をなしている。また、金属円環１６の外周面１６Ａは、円周面３５と同軸状に配置されている。そのため、この状態では、湾曲面３４Ｂ（円周面３５）の周方向Ｃ１と金属円環１６の外周面１６Ａの周方向Ｃとは、一致しており、湾曲面３４Ｂ（円周面３５）の径方向Ｒ１と金属円環１６の外周面１６Ａの径方向Ｒとは、一致している。また、この状態では、一対の金型３４の周方向Ｃにおける両端のそれぞれにおいて、互いの溝部３６Ａが連通している。そのため、互いに連通した溝部３６Ａは、全体として径方向Ｒの外側へ窪み、軸方向Ｘへ延びる溝部３８を構成している。
【００４６】
各プリプレグシート２６および各スタンパブルシート５０は、金属円環１６の外周面１６Ａと円周面３５とに挟まれることによって、周方向Ｃに沿うように湾曲している。また、各スタンパブルシート５０は、各プリプレグシート２６に対して径方向Ｒの外側から重ねられている。
この状態で、図６における上側のプリプレグシート２６およびスタンパブルシート５０は、上下が逆になった略Ｕ字状になっており、図６における下側のプリプレグシート２６およびスタンパブルシート５０は、略Ｕ字状になっている。湾曲した２枚のプリプレグシート２６の周方向Ｃにおける両端面２６Ａは、互いに対向している。詳しくは、２枚のプリプレグシート２６の周方向Ｃにおける両端面２６Ａにおける一方同士が対向し、他方同士が対向している。当該一方同士および他方同士のそれぞれは、プレス加工で互いに押し付けられることにより溶着されている。これにより、２枚のプリプレグシート２６は、互いの継目である両端面２６Ａが面溶着されることで、１つの筒状体２８を形成している。筒状体２８は、金属円環１６に対して外嵌された状態で、軸方向Ｘに延びている。
【００４７】
一方、湾曲した２枚のスタンパブルシート５０の周方向Ｃにおける両端面５０Ａは、互いに対向している。詳しくは、２枚のスタンパブルシート５０の周方向Ｃにおける両端面５０Ａにおける一方同士が対向し、他方同士が対向している。当該一方同士および他方同士のそれぞれは、プレス加工で互いに押し付けられることにより溶着されている。２枚のスタンパブルシート５０は、互いの継ぎ目である両端面５０Ａが面溶着されることで、１つの筒状体５３を形成している。筒状体５３は、軸方向Ｘに延びている。
【００４８】
また、前述したように、積層シート６０において、プリプレグシート２６とスタンパブルシート５０とは、重なっている。詳しくは、プレス加工後において２枚のプリプレグシート２６の両端面２６Ａ同士が面溶着し２枚のスタンパブルシート５０の両端面５０Ａ同士が面溶着するように、径方向Ｒの外側に位置するスタンパブルシート５０は、プリプレグシート２６よりも幅広になっている（図３参照）。そのため、プレス加工後には、スタンパブルシート５０とプリプレグシート２６とは、周方向Ｃおよび軸方向Ｘの全域において重なる。スタンパブルシート５０とプリプレグシート２６とは、当該重なっている部分において溶着している。言い換えると、スタンパブルシート５０は、プリプレグシート２６に固定されている。そのため、筒状体５３は、筒状体２８に固定されている。
【００４９】
さらに、本実施形態では、熱可塑性樹脂２７と熱可塑性樹脂５２とは、同種の熱可塑性樹脂を用いているため、プリプレグシート２６とスタンパブルシート５０とは、より溶着しやすい。
また、筒状体２８および筒状体５３は、ともに周方向Ｃに沿った筒状であるため、同軸状である。この状態で、筒状体２８において軸方向Ｘにおける両端部が、各金属円環１６の外周面１６Ａに対して１つずつ外嵌されている。
【００５０】
ここで、前述したように、スタンパブルシート５０は、加熱により溶融する熱可塑性樹脂５２と、繊維長が比較的短い不連続強化繊維５１とによって構成されている。そのため、プレス加工の加圧および加熱によって溶融した熱可塑性樹脂５２と不連続強化繊維５１とがプレス金型３３の円周面３５と筒状体２８の外周面２８Ａとの間で流動可能になる。ここで、円周面３５と筒状体２８の外周面２８Ａとの間の空間７４は、径方向Ｒにおいて厚さＴ１を有している。プレス加工前のスタンパブルシート５０の厚さＴ２（図４参照）は、厚さＴ１よりも大きい。一方、各溝部３６Ａ、３６Ｂおよび３６Ｃの径方向Ｒにおける底部から筒状体２８の外周面２８Ａまでの距離Ｄは、厚さＴ２よりも大きい。そのため、スタンパブルシート５０は、距離Ｄと厚さＴ１との差によって発生する流動圧を受ける。よって、熱可塑性樹脂５２および不連続強化繊維５１は、当該圧力を緩和するために流動し、金型３４の溝部３６Ａ、３６Ｂおよび３６Ｃに入り込む。
【００５１】
なお、スタンパブルシート５０の厚さＴ２は、プレス加工により溝部３８、３６Ｂおよび３６Ｃに入り込んだ後も残りのスタンパブルシート５０によって空間７４を埋められる程度の厚さに設定されている。
このように、リブ５４、５５および５６は、溝部３８、３６Ｂおよび３６Ｃ内で固化した熱可塑性樹脂５２および不連続強化繊維５１によってそれぞれ構成されている。
【００５２】
このように、スタンパブルシート５０をスタンパブルシート５０内の熱可塑性樹脂５２の融点以上に加熱し溶融させることで、スタンパブルシート５０をプレス加工において複雑な形状に成形することができる。したがって、プレス加工において、湾曲したスタンパブルシート５０の外周面５０Ｂに、リブ５４、５５および５６を形成することができる。リブ５４、５５および５６によって、パイプ１０を補強し、パイプ１０の強度および剛性を向上できるので、パイプ１０を薄肉化し、軽量化を図ることができる。
【００５３】
次に、プリプレグシート２６の筒状体２８およびスタンパブルシート５０の筒状体５３を冷却する。これにより、熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２が固化し、筒状体２８および筒状体５３が賦形され、略円筒状のパイプ１０が形成される。パイプ１０の周方向は、金属円環１６の外周面１６Ａの周方向Ｃと一致しており、パイプ１０の径方向は、金属円環１６の外周面１６Ａの径方向Ｒと一致している。
【００５４】
パイプ１０の外周面１０Ｄ（湾曲したスタンパブルシート５０の外周面５０Ｂでもある）には、前述した一対のリブ５４、一対のリブ５５および複数のリブ５６が形成されている（図２も参照）。リブ５４、５５および５６は、溝部３８、３６Ｂおよび３６Ｃの径方向Ｒにおけるそれぞれの深さと同じ寸法だけ筒状体５３の外周面５３Ａから径方向Ｒの外側へ突出している。なお、各溝部３６Ａ、３６Ｂおよび３６Ｃの径方向Ｒにおける底部から筒状体２８の外周面２８Ａまでの距離Ｄと空間７４の径方向Ｒにおける厚さＴ１との差は、リブ５４、５５および５６と、筒状体２８の外周面２８Ａとの肉厚差でもある。
【００５５】
図７は、図６の次の工程を示す模式的な断面図である。
次に、プレス金型３３を図６の上下に開いて金型３４同士を分離し、完成したパイプ１０と一対の金属円環１６とをプレス金型３３から取り出す。
図７を参照して、完成したパイプ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。パイプ１０において、リブ５４、５５および５６を含む外側層は、スタンパブルシート５０で構成されており、スタンパブルシート５０よりも径方向Ｒにある内側層は、プリプレグシート２６で構成されている。
【００５６】
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、対応する金属円環１６に連結された状態になり、ＦＲＴＰ製品４０の製造が完了する。
ここで、パイプ１０の材料としては、本実施形態で用いたＦＲＴＰ以外に熱硬化性樹脂によって構成される炭素繊維強化樹脂（ＣＦＲＰ）を代表とした繊維強化樹脂（ＦＲＰ）が比較例として挙げられる。比較例であるＣＦＲＰ製パイプ（中空円筒部）の製造方法としては、いわゆるシートワインディング法やフィラメントワインディング法を用いた方法が挙げられる。シートワインディング法は、ＣＦＲＰのシートを金属製のマンドレルに巻き付ける方法であり、フィラメントワインディング法は、ＣＦＲＰ繊維を金属製のマンドレルに巻き付ける方法である。
【００５７】
しかし、このようなシートワインディング法やフィラメントワインディング法を用いて形成したＣＦＲＰ製パイプの外周面には、本実施形態とは異なり、リブをプレス加工によって設けることができない。そのため、リブを設ける方法としては、ＣＦＲＰ製パイプの外周面に接着剤により取り付ける接着方法が挙げられる。しかし、接着方法では、自動車部品としての品質確保が困難である。また、別の方法として、ＣＦＲＰ製パイプを射出金型に配置し、熱可塑性樹脂等を射出してリブを形成する射出方法が挙げられる。しかし、射出方法では、ＣＦＲＰ製パイプを製造した後、別の工程を設ける必要があるため、製造コストが増大する虞がある。
【００５８】
しかし、本実施形態では、プリプレグシート２６の筒状体２８およびスタンパブルシート５０の筒状体５３を形成するのと同時にリブ５４、５５および５６を形成することができる。そのため、リブ５４、５５および５６を形成するために別の工程を設ける場合と比べて、加工に要する時間を短縮できる。その結果、製造コストの低減を図ることができる。
【００５９】
図８は、図７において一点鎖線で囲った部分を拡大した図である。
ここで、図８を参照して、プレス工程において、プリプレグシート２６の熱可塑性樹脂２７とスタンパブルシート５０の熱可塑性樹脂５２とが、金属円環１６の外周面１６Ａに形成された凹部７１に進入する。凹部７１に進入した熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２は、プリプレグシート２６の筒状体２８とスタンパブルシート５０の筒状体５３とを冷却する際に冷却され、凹凸部７０に沿った状態で固化される。よって、熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２が凹凸部７０における凸部７２に引っ掛かるため、金属円環１６からパイプ１０が抜けにくくなる。
【００６０】
そのため、パイプ１０の端部１０Ａおよび１０Ｂは、金属円環１６の外周面１６Ａに対して密着しているため、パイプ１０と金属円環１６との連結部の強度が向上される。
また、本実施形態では、溶融した熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２がプレス加工における加圧によって凹部７１に流れ込むため、いわゆるアンカー効果が得られ、パイプ１０と金属円環１６との締結強度が向上される。一方、比較例では、前述したように、シートワインディング法やフィラメントワインディング法といったプレス加工を用いない方法でＣＦＲＰ製パイプを形成している。そのため、比較例では、ＣＦＲＰシートやＣＦＲＰ繊維を巻き付ける際に、ラッピングテープ等によってＣＦＲＰシートやＣＦＲＰ繊維を加圧するだけなので、熱硬化性樹脂が凹部７１に流れ込みにくいため、アンカー効果を得ることが困難である。なお、ラッピングテープとは、マンドレルに巻き付けられたＣＦＲＰシートに巻き付けられるテープであって、マンドレルに巻き付けられたＣＦＲＰシートの層同士を密着させるためのものである。
【００６１】
また、パイプ１０と金属円環１６の外周面１６Ａとの間には、ガラス繊維５７の不織布５８が配置されてもよい。
不織布５８としては、チョップドストランドマット等を用いることが望ましい。不織布５８には、棒状または異型断面を有する形状のガラス繊維５７が含まれている。不織布５８は、金属円環１６がプレス金型３３に配置される前に金属円環１６の外周面１６Ａに取り付けられる。
【００６２】
また、パイプ１０と金属円環１６の外周面１６Ａとの間には、ガラスフレーク５９を配置してもよい。ガラスフレーク５９は、板状あるいは面状のフィラーである。
不織布５８におけるガラス繊維５７およびガラスフレーク５９は、様々な方向に配向された状態で金属円環１６の外周面１６Ａの凸部７２に対して様々な方向から引っ掛かることによって抵抗として効果的に作用する。よって、金属円環１６からパイプ１０が抜けにくくなる。
【００６３】
さらに、パイプ１０と金属円環１６の外周面１６Ａとの間には、熱接着フィルム７３が配置されてもよい。本実施形態では、熱接着フィルム７３は、不織布５８と金属円環１６の外周面１６Ａとの間に介在されている。
熱接着フィルム７３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。具体的には、日立化成工業株式会社製のＡＳ２６００等が挙げられる。
【００６４】
金属円環１６の外周面１６Ａとパイプ１０とが、熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２だけでなく熱接着フィルム７３によっても接着されるので、金属円環１６とパイプ１０とを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７３の厚さｔは、凹凸部７０における凸部７２の高さｈ（凹部７１の深さ）を超えない程度であることが望ましい。
【００６５】
このように、引張応力に対して抵抗となる不織布５８や、接着力を発揮する熱接着フィルム７３を用いることで、パイプ１０と金属円環１６との締結強度を向上させることが可能である。
なお、熱接着フィルム７３を用いずに、不織布５８を熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２のみで金属円環１６の外周面１６Ａにパイプ１０を固定することも可能である。
【００６６】
また、不織布５８とガラスフレーク５９とのうちのいずれか片方のみがパイプ１０と金属円環１６の外周面１６Ａとの間に配置されていてもよい。
不織布５８およびガラスフレーク５９は、熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２によって凹凸部７０に沿って固定されていてもよいし、熱接着フィルム７３によって凹凸部７０に沿って固定されていてもよい。
【００６７】
また、不織布５８およびガラスフレーク５９を用いずに熱接着フィルム７３または熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２で金属円環１６の外周面１６Ａにパイプ１０を固定することも可能である。
以上のように、パイプ１０は、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Ｃにもずれないように位置決めされている。本実施形態のように金属円環１６を用いてパイプ１０を成形する方法のことを「金属ねじ一体成形法」という。
【００６８】
図９は、図７の次の工程を示す模式的な断面図である。
図９を参照して、このように製造されたＦＲＴＰ製品４０は、第１連結部１７および第２連結部１８と連結されることでラックハウジング９が完成する。
具体的には、第１連結部１７の小径部２１の外周面２１Ａには、雄ねじ部２０が設けられている。第１連結部１７の雄ねじ部２０には、左方Ｘ１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連結部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の端部１０Ａに締結された状態になる。
【００６９】
一方、第２連結部１８の小径部２１の外周面２１Ａにも、雄ねじ部２０が設けられている。第２連結部１８の雄ねじ部２０には、右方Ｘ２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連結部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の端部１０Ｂに締結された状態になる。
このように、本実施形態では、金属円環１６に余計な力を加えることなく、パイプ１０の端部１０Ａおよび１０Ｂと第１連結部１７および第２連結部１８とを確実かつ強固に締結させることができる。そのため、金属円環１６の外周面１６Ａがパイプ１０に食い込むことがないことから、パイプ１０における連続炭素繊維２５は切断されることはないので、パイプ１０の強度は、低減されない。
【００７０】
比較例におけるＣＦＲＰ製パイプは、第１連結部１７および第２連結部１８に対して金属ねじ一体成形法で機械的に締結されているが、それ以外に、金属円環１６を用いずに、第１連結部１７および第２連結部１８のそれぞれとパイプ１０とを直接ねじ締結したり、ヘリサート挿入で締結したりしてもよい。
金属円環１６を用いずにラックハウジング９を形成する場合、ＣＦＲＰ製パイプの内周面にねじ加工やヘリサートの取り付けを行う必要がある。この場合、ねじ加工やヘリサートの取り付けの際にＣＦＲＰ製パイプに含まれる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、ＣＦＲＰ製パイプと第１連結部１７および第２連結部１８との連結強度が著しく低下する。そのため、ＣＦＲＰ製パイプに荷重が加えられると、ＣＦＲＰ製パイプと第１連結部１７および第２連結部１８との連結部は、破壊源となる。
【００７１】
比較例では、ＣＦＲＰ製パイプ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っている。一方、本実施形態のように、プリプレグシート２６の熱可塑性樹脂２７とスタンパブルシート５０の熱可塑性樹脂５２との場合は、前述したようにプレス加工（熱プレス）が可能である。そのため、パイプ１０をプレス成形工程によって形成するために要する時間、すなわちプリプレグシート２６およびスタンパブルシート５０によってパイプ１０が形成され、スタンパブルシート５０によってリブ５４、５５および５６が形成されるまでの時間は、１分程度である。そのため、パイプ１０は、ＣＦＲＰ製パイプと比較して短時間（低サイクルタイム）で製造することができる。
【００７２】
このように、パイプ１０を構成するプリプレグシート２６およびスタンパブルシート５０に含まれる樹脂は、熱可塑性樹脂２７および熱可塑性樹脂５２なので、熱硬化性樹脂の場合に比べて、パイプ１０の形成に要する時間を短縮できる。
以上の結果、パイプ１０の軽量化を図りつつ、製造コストの低減を図ることができる。
次に、本発明の変形例について説明する。
【００７３】
図１０は、図９に変形例を適用した図である。また、図１０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１０を参照して、変形例のＦＲＴＰ製品４０は、パイプ１０と、長繊維射出材からなる第１連結部１７と、第２連結部１８とによって構成されている。変形例のＦＲＴＰ製品４０は、金属円環１６を含んでいない。
【００７４】
変形例では、まず、第１連結部１７および第２連結部１８と積層シート６０とをプレス金型３３に配置し、積層シート６０を加熱する。次に、プレス加工によって、加熱された積層シート６０のスタンパブルシート５０およびプリプレグシート２６が湾曲し、カラーとしての第１連結部１７の小径部２１および第２連結部１８の小径部２１に沿うようになる。
【００７５】
さらに加圧することで、本実施形態と同様にパイプ１０が形成される。変形例のパイプ１０の端部１０Ａおよび１０Ｂのそれぞれは、対応する方の小径部２１に外嵌されている。
ここで、前述したように変形例の第１連結部１７および第２連結部１８は、長繊維射出材で形成されている。そのため、パイプ１０と第１連結部１７および第２連結部１８との連結を振動溶着、レーザー溶着、超音波溶着およびスピン溶着等の各種溶着によって行うことができる。これらの溶着によって、パイプ１０の内周面１０Ｃと小径部２１の外周面２１Ａとが溶着され、パイプ１０と小径部２１とを一体化する。そのため、変形例のＦＲＴＰ製品４０では、パイプ１０にねじ加工やヘリサートの取り付けを行う必要がなく、パイプ１０に含まれる連続炭素繊維２５が切断されることがない。また、変形例のＦＲＴＰ製品４０は、本実施形態とは異なり、金属ねじ一体成形を用いる必要がない。そのため、ＦＲＴＰ製品４０における部品費の低減が図れる。
【００７６】
もちろん、変形例のＦＲＴＰ製品４０において、前述した金属ねじ一体成形法を用いることも可能である。その場合、小径部２１の外周面２１Ａには、粗面加工（凹凸加工）が施されている必要がある。ここでの粗面加工は、実施形態において金属円環１６の外周面１６Ａに設けられているものと同様である。
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。
【００７７】
たとえば、前述した実施形態のＦＲＴＰ製品４０は、ラックハウジング９であったが、ラックハウジング９以外の各種ハウジング等の円環部材（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。
【符号の説明】
【００７８】
１…ステアリング装置、８…ラックバー、９…ラックハウジング、１０…パイプ、１０Ａ…端部、１０Ｂ…端部、１６…金属円環、１６Ａ…外周面、１７…第１連結部、１８…第２連結部、２１Ａ…外周面、２５…連続炭素繊維、２６…プリプレグシート、２６Ａ…両端面、２７…熱可塑性樹脂、２８…筒状体、４０…ＦＲＴＰ製品、５０…スタンパブルシート、５０Ａ…両端面、５０Ｂ…外周面、５１…不連続強化繊維、５２…熱可塑性樹脂、５３…筒状体、５４…リブ、５５…リブ、５６…リブ、５７…ガラス繊維、５８…不織布、５９…ガラスフレーク、６０…積層シート、７３…熱接着フィルム、Ｘ…軸方向、Ｃ…周方向、Ｒ…径方向
【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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【図９】
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【図１０】
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