[发明专利]齿条外壳的制造方法以及齿条外壳

说明书

本发明提供齿条外壳的制造方法以及齿条外壳。将由碳纤维薄片与热塑性树脂的膜片层叠而构成的两张层叠薄片以加热的状态放置在模具中的与齿条外壳的筒部对应的区域。然后，将模具合模，使碳纤维薄片浸渍于膜片的热塑性树脂，将两张层叠薄片分别冲压加工为具有筒部的半周的半筒体、和半筒体的周向的两端的连接部的形状，并且将两半筒体在各自的连接部彼此结合而形成筒部。

技术领域

本申请主张于2014年7月3日提出的日本专利申请2014-137979号的优先权，并在此引用其全部内容。

本发明涉及齿条外壳的制造方法和由此制造的齿条外壳。

背景技术

在汽车等的齿条小齿轮式的转向装置中，为了将齿条轴支承为能够直线往复运动并且固定于车体而使用齿条外壳。齿条外壳在齿条轴的轴向形成为较长，在操舵时受到从车轮传递的操舵反作用力。因此，一般通过强度、刚性优异的铝压铸等形成齿条外壳整体。

然而，由于近几年的节能要求，汽车部件也需要轻型化。因此，针对在转向装置的总重量中所占有的重量比较大的齿条外壳，研究了在确保所需强度以及刚性的基础上进行轻型化。

为了轻型化，例如日本特开2013-208927号公报所记载那样，考虑在齿条外壳中供齿条轴插通的圆筒部，将使纺织纤维浸渍热固性树脂而得的半固化片成形为筒状。

另外，在日本专利第5136876号公报中，提出了使两层强化纤维基材通过配置于它们之间的热塑性树脂制的结着材而相互固定从而成为半固化片。另外，在日本特开平7-140262号公报中，提出了利用浸渍有树脂的碳纤维的纺织作为半固化片来形成塑料壳体。

如日本特开2013-208927号公报那样在利用热固性树脂进行预浸的情况下，形成齿条外壳的圆筒部需要很长时间。即，包括为了将片状的半固化片成形筒状而加热并软化的流动化时间、成形为筒状后进一步升温到热固性树脂的固化温度的升温时间在内，从加热开始到利用热固性树脂的完全固化来完成圆筒部，大致需要5个小时以上的时间。

若考虑汽车部件制造所要求的循环时间为1分钟左右，则该时间总是很长，而且期间继续加热从而消耗的能量很大，所以担心成本增大。若像专利第5136876号公报那样使用由热塑性树脂形成的半固化片，则能够实现缩短齿条外壳的循环时间。然而，半固化片是壁厚且难以弯曲的1张薄片。因此，在为了成形齿条外壳而一次性冲压加工预浸料时，可能在半固化片产生层间剥离、皱纹的不良情况。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种能够在成形轻型化的齿条外壳时抑制不良情况的产生并且能够在短时间内制造的制造方法和利用该制造方法制造的齿条外壳。

本发明的一实施方式的齿条外壳的制造方法的特征在于，包括：将由碳纤维薄片与热塑性树脂的膜片层叠而构成的两张层叠薄片以加热的状态放置在与具备覆盖齿条轴的筒部的齿条外壳的立体形状对应的模具中的、与上述筒部对应的区域的工序；和将上述模具合模并使上述碳纤维薄片浸渍于上述膜片的热塑性树脂，将上述两张层叠薄片分别冲压加工为具有上述筒部的半周的半筒体、和上述半筒体的周向的两端的连接部的形状，并且使两半筒体在各自的上述连接部彼此结合而形成上述筒部的工序。

通过以下参照附图对本发明的实施方式示例进行的详细描述，本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素。

附图说明

图1是能够组装本发明的齿条外壳的转向装置的一个例子的简图。

图2是表示本发明的齿条外壳的实施方式的一个例子的立体图。

图3中，(a)是将图2的齿条外壳的筒部用正交于轴向的截断面切断时的剖视图，(b)是放大图3的(a)的一部分的剖视图。

图4是表示层叠薄片的结构的示意图。