JP2020066167A - 中空構造体及び貫通治具 - Google Patents

Abstract

【課題】反りにくい中空構造体を得る。【解決手段】内部に並設された複数のセルＳを閉塞する閉塞壁を備え、前記閉塞壁には、前記セルＳの内外を連通する連通孔１５ａ、１５ｂが形成され、前記連通孔１５ａ、１５ｂの周縁の少なくとも一部には、前記閉塞壁が前記周縁の形状に沿って切断された切断縁１６ａ、１６ｂが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、内部に複数のセルが並設され、セルの内外を連通させる連通孔が形成された中空構造体、及び中空構造体に連通孔を形成するための貫通治具に関する。

中空構造体は軽量でありながら適度な強度を備えているため、各種車両の構成部材や建材等に使用する場合がある。また、こうした中空構造体に何らかの機能を付加して、その汎用性を向上させようとする試みが行われている。特許文献１には、内部に複数のセルが立設された中空構造体の上面に複数の連通孔を形成し、吸音性能を向上させた中空構造体に係る発明が記載されている。

特開２０１７−６５０２６号公報

特許文献１に記載される中空構造体では、連通孔は、複数のセルを閉塞する閉塞壁に対して、上方から断面円形状で先鋭状の針状部材を貫通させることによって形成されている。針状部材は閉塞壁を貫通する際、その先端で中空構造体の閉塞壁を突き破り、閉塞壁を押し広げながら徐々にセル内方へ進んでいく。これにより、閉塞壁には所定の大きさの連通孔が形成される。

ところで、こうして連通孔が形成された中空構造体では、上方への反りが発生しやすくなる。これは、針状部材が閉塞壁を押し広げようとする際に横方向への応力が掛かり、閉塞壁には、その応力を逃がそうとする力が働くためであると考えられる。中空構造体の上方への反りが発生すると、その反りを解消して平坦にするための工程が別途必要となる。

本発明は、従来のこうした問題を解決するためになされたものであり、その目的は、反りにくい中空構造体を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、内部に並設された複数のセルを閉塞する閉塞壁を備え、前記閉塞壁には、前記セルの内外を連通する連通孔が形成され、前記連通孔の周縁の少なくとも一部には、前記閉塞壁が前記周縁の形状に沿って切断された切断縁が形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、連通孔の周縁の少なくとも一部では、閉塞壁が連通孔の周縁の形状に沿って切断された切断縁が形成されている。そのため、閉塞壁に連通孔を形成する際に、閉塞壁に対して押し広げようとする横方向への応力が掛かりにくく、また、応力が掛かったとしても閉塞壁が切断されることにより逃がされる。これにより、中空構造体の上方への反りが抑制され、反りにくい中空構造体が得られる。

上記の構成において、前記連通孔は、その周縁の全部に前記切断縁が形成されている第１の連通孔と、その周縁の一部に前記切断縁が形成されているとともに前記切断縁が形成された部分以外には前記閉塞壁が前記セルの内方に向かって曲げられた曲がり部が形成されている第２の連通孔とを有していることが好ましい。

上記の構成において、内部に複数のセルが並設された中空板材の少なくとも一方の主面にスキン層が積層されて形成されていることが好ましい。
上記課題を解決するため、本発明は、上記の中空構造体に連通孔を形成するための貫通治具であって、長尺状に形成され、その先端には、周面の少なくとも一部に沿って延びる切断刃が形成されていることを特徴とする。

上記の発明によれば、貫通治具は、先端に形成された切断刃によって閉塞壁を切断しながら連通孔を形成することができる。そのため、貫通治具が閉塞壁を通過する際に、閉塞壁に対して押し広げようとする横方向への応力が掛かりにくい。また、横方向への応力が掛かったとしても、貫通治具が閉塞壁を切断していくことにより逃がされる。閉塞壁に横方向への応力が蓄積されにくく、応力を逃がそうとする力が働きにくい。これにより、中空構造体の上方への反りが抑制され、反りにくい中空構造体が得られる。

本発明によれば、反りにくい中空構造体が得られる。

（ａ）は中空構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるβ−β線断面図、（ｃ）は（ａ）におけるγ−γ線断面図。 （ａ）〜（ｃ）は連通孔の斜視図。 （ａ）は中空構造体のコア層を構成するシート材の斜視図、（ｂ）は同シート材の折り畳み途中の状態を示す斜視図、（ｃ）は同シート材を折り畳んだ状態を示す斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は、連通孔成形工程における中空構造体の断面図。 （ａ）は貫通治具の先端部の拡大斜視図、（ｂ）は貫通治具の先端部の正面図。 （ａ）、（ｂ）は貫通治具の変更例について説明する図。

以下、本発明を具体化した中空構造体１０を図１に従って説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態の中空構造体１０は、内部に複数のセルＳが並設された中空板材としてのコア層２０と、コア層２０の主面２０ａに接合されたシート状のスキン層３０と、コア層２０の主面２０ｂに接合されたシート状のスキン層４０とで構成されている。本実施形態のコア層２０及びスキン層３０、４０は、熱可塑性樹脂製とされている。

コア層２０を構成する熱可塑性樹脂は、従来周知の熱可塑性樹脂であればよく、例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体樹脂、アクリル樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等が挙げられる。本実施形態のコア層２０はポリプロピレン樹脂製とされている。また、スキン層３０、４０を構成する熱可塑性樹脂も、従来周知の熱可塑性樹脂であればよい。スキン層３０、４０を構成する熱可塑性樹脂は、コア層２０と同じ材質の熱可塑性樹脂であることが好ましい。本実施形態のスキン層３０、４０はポリプロピレン樹脂製とされている。

中空構造体１０におけるスキン層３０側の表面には、セルＳの内外を連通させる複数の連通孔１５が形成されている。本実施形態の連通孔１５は、上面視円形状に形成されている。各連通孔１５の大きさは特に限定されないが、例えば、連通孔１５の開孔径（直径）が、０．５〜４．０ｍｍ程度であることが好ましく、０．５〜２．０ｍｍ程度であることがより好ましい。また、隣り合う連通孔１５の間隔は、隣り合うセルＳの中心同士の間隔とほぼ同一となっており、その結果、各セルＳには連通孔１５が１箇所ずつ形成されている。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、コア層２０は、所定形状に成形された１枚の熱可塑性樹脂製のシート材を折り畳んで形成されている。そして、コア層２０は、コア層２０の厚み方向に立設されてセルＳを区画する側壁部２３と、側壁部２３の上端縁に設けられてコア層２０の主面２０ａを形成する主面壁部としての上壁部２１と、側壁部２３の下端縁に設けられてコア層２０の主面２０ｂを形成する主面壁部としての下壁部２２とで構成されている。

セルＳの大きさは、特に限定されないが、例えば、セルＳの断面形状である正六角形の対向する辺の間の長さが、５〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。また、中空構造体１０の厚み方向におけるセルＳの高さは、例えば、５〜４０ｍｍ程度であることが好ましく、１０〜３０ｍｍ程度であることがより好ましい。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、コア層２０の内部に区画形成されるセルＳには、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２が存在する。図１（ｂ）に示すように、第１セルＳ１においては、側壁部２３の上端縁に２層構造の上壁部２１が設けられている。この２層構造の上壁部２１の各層は互いに接合されている。また、第１セルＳ１においては、側壁部２３の下端縁に１層構造の下壁部２２が設けられている。一方、図１（ｃ）に示すように、第２セルＳ２においては、側壁部２３の上端縁に１層構造の上壁部２１が設けられている。また、第２セルＳ２においては、側壁部２３の下端縁に２層構造の下壁部２２が設けられている。この２層構造の下壁部２２の各層は互いに接合されている。また、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、隣接する第１セルＳ１同士の間、及び隣接する第２セルＳ２同士の間は、それぞれ２層構造の側壁部２３によって区画されている。

図１（ａ）に示すように、第１セルＳ１はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う２つの第１セルＳ１が六角形の１辺を共有している。同様に、第２セルＳ２はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う２つの第２セルＳ２が六角形の１辺を共有している。第１セルＳ１の列及び第２セルＳ２の列は、Ｘ方向に直交するＹ方向において交互に配列されている。そして、これら第１セルＳ１及び第２セルＳ２により、コア層２０は、全体としてハニカム構造をなしている。

図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、上記のように構成されたコア層２０の主面２０ａ、２０ｂにスキン層３０、４０が接合されて中空構造体１０が構成されている。コア層２０における側壁部２３の上端縁には、コア層２０の上壁部２１及びスキン層３０が設けられてセルＳが閉塞されている。したがって、コア層２０の上壁部２１とスキン層３０とで、セルＳの上部を閉塞する閉塞壁が構成されている。同様に、コア層２０における側壁部２３の下端縁には、コア層２０の下壁部２２及びスキン層４０が設けられてセルＳが閉塞されている。したがって、コア層２０の下壁部２２とスキン層４０とで、セルＳの下部を閉塞する閉塞壁が構成されている。なお、図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図４以外の図では、上壁部２１及び下壁部２２をすべて１層構造として示している。

図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、複数の連通孔１５は、中空構造体１０におけるスキン層３０側に設けられている。図１（ｂ）に示すように、第１セルＳ１において連通孔１５は、スキン層３０及び２層構造の上壁部２１で構成された閉塞壁を貫通するように設けられている。また、図１（ｃ）に示すように、第２セルＳ２において連通孔１５は、スキン層３０及び１層構造の上壁部２１で構成された閉塞壁を貫通するように設けられている。すなわち、連通孔１５は、各セルＳの閉塞壁のうち、セルＳの上部を閉塞する閉塞壁を貫通するように設けられており、スキン層３０に設けられた連通部３５と上壁部２１に設けられた連通部２５とが連続した形状に形成されている。

図２に示すように、連通孔１５には、その周縁の形態が異なる２種類のものが存在している。図２（ａ）に示すように、第１の連通孔１５ａは、セルＳを閉塞する閉塞壁が後述する貫通治具６０によって上面視円形状に打ち抜かれて切断されることにより形成されており、連通孔１５ａの全周縁には閉塞壁が連通孔１５ａの周縁の形状に沿って切断された切断縁１６ａが形成されている。第１の連通孔１５ａのうち、スキン層３０の連通部３５には、スキン層３０が切断されてなる切断縁３５ａが形成され、上壁部２１の連通部２５には、上壁部２１が切断されてなる切断縁２５ａが形成されている。つまり、第１の連通孔１５ａは、周縁の全周が切断縁３５ａ及び切断縁２５ａが連続した形状の切断縁１６ａで形成されている。第１の連通孔１５ａが形成されたセルＳでは、閉塞壁が打ち抜かれることにより切断された閉塞壁からなる切断片がセルＳ内に残存している。

図２（ｂ）に示すように、第２の連通孔１５ｂは、上面視円形状の周縁の一部に、セルＳを閉塞する閉塞壁が切断された切断縁１６ｂが形成されている。第２の連通孔１５ｂの切断縁１６ｂは、第１の連通孔１５ａと同様、上壁部２１が切断されてなる切断縁２５ｂとスキン層３０が切断されてなる切断縁３５ｂが連続した形状に形成されている。一方、第２の連通孔１５ｂにおいて切断縁１６ｂが形成されていない部分では、切断された閉塞壁がセルＳの内方に向かって曲げられた曲がり部１７が形成されている。曲がり部１７は、スキン層３０及び上壁部２１が貫通治具６０によって切断されるとともにセルＳの内方に向かって押されることにより形成されており、スキン層３０と上壁部２１が一体になっている。

また、図２（ｃ）に示すように、第２の連通孔１５ｂには、切断縁１６ｂが複数個所に形成されたものや、曲がり部１７が複数形成されたものも存在する。ここでは、少なくとも1箇所に曲がり部１７が形成されたものを第２の連通孔１５ｂといい、曲がり部１７が形成されずに連通孔１５の全周に亘って切断縁１６ａが形成されたものを第１の連通孔１５ａというものとする。第２の連通孔１５ｂが形成されたセルＳでは、切断された閉塞壁の一部である切断片がセルＳ内に残存しているものと、切断片がセルＳ内に残存していないものが混在している。

なお、図１（ｂ）及び図１（ｃ）では、隣接するセルＳに、周縁の形態が異なる第１の連通孔１５ａ及び第２の連通孔１５ｂが形成された様子を示している。図１（ｂ）及び図１（ｃ）の左側のセルＳに形成された連通孔１５ａは、図２（ａ）に示す第１の連通孔１５ａに対応する。図１（ｂ）及び図１（ｃ）の真ん中のセルＳに形成された連通孔１５ｂは、図２（ｂ）に示す第２の連通孔１５ｂに対応し、図１（ｂ）及び図１（ｃ）の右側のセルＳに形成された連通孔１５ｂは、図２（ｃ）に示す第２の連通孔１５ｂに対応する。実際には、第１の連通孔１５ａと第２の連通孔１５ｂがこうした配列で並設されるとは限らないが、後述する貫通孔成形工程での説明の便宜上、図１（ｂ）及び図１（ｃ）では、図４に示す貫通治具６０によって形成された連通孔１５の例として示している。なお、図１（ａ）では、すべての連通孔１５を第１の連通孔１５ａの形状で示しているが、実際には、貫設された連通孔１５の中には、第１の連通孔１５ａだけでなく、第２の連通孔１５ｂもが混在している。

次に、中空構造体１０を製造する方法を、図３〜図５に従って説明する。
中空構造体１０を製造する方法は、折り畳み工程と、スキン層接合工程と、連通孔成形工程とからなる。折り畳み工程は、所定の凹凸形状に真空形成されたシート材を折り畳み成形して中空板材としてのコア層２０を形成する工程である。スキン層接合工程は、コア層２０の主面２０ａ、２０ｂにスキン層３０、４０を接合して中間体５０を形成する工程である。連通孔成形工程は、中間体５０におけるスキン層３０側の面に、セルＳの内外を連通させるように連通孔１５を形成する工程である。

まず、折り畳み工程について図３に従って説明する。
図３（ａ）に示すように、第１シート材１００は、塑性を有する１枚の熱可塑性樹脂製（ポリプロピレン樹脂製）のシートを所定の形状に成形することにより形成されている。第１シート材１００には、帯状をなす平面領域１１０及び膨出領域１２０が、第１シート材１００の長手方向（Ｘ方向）に交互に配置されている。膨出領域１２０には、上面と一対の側面とからなる断面下向溝状をなす第１膨出部１２１が膨出領域１２０の延びる方向（Ｙ方向）の全体にわたって形成されている。なお、第１膨出部１２１の上面と側面とのなす角は９０度であることが好ましく、その結果として、第１膨出部１２１の断面形状は下向コ字状となる。また、第１膨出部１２１の幅（上面の短手方向の長さ）は平面領域１１０の幅と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ（側面の短手方向の長さ）の２倍の長さとなるように設定されている。

また、膨出領域１２０には、その断面形状が正六角形を最も長い対角線で二分して得られる台形状をなす複数の第２膨出部１２２が、第１膨出部１２１に直交するように形成されている。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しくなるように設定されている。また、隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の上面の幅と等しくなっている。

なお、こうした第１膨出部１２１及び第２膨出部１２２は、塑性を利用してシートを部分的に上方に膨出させることにより形成されている。また、第１シート材１００は、真空成形法や圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚のシートから成形することができる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、上述のように構成された第１シート材１００を、境界線Ｐ、Ｑに沿って折り畳むことでコア層２０が形成される。具体的には、第１シート材１００を、平面領域１１０と膨出領域１２０との境界線Ｐにて谷折りするとともに、第１膨出部１２１の上面と側面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なることによって、一つの膨出領域１２０に対して一つのＹ方向に延びる角柱状の区画体１３０が形成される。こうした区画体１３０がＸ方向に連続して形成されていくことにより中空板状のコア層２０が形成される。なお、この実施形態では、第１シート材１００を折り畳むために圧縮する方向が、セルＳが並設される方向（Ｘ方向）である。

上記のように第１シート材１００を圧縮するとき、第１膨出部１２１の上面と側面とによってコア層２０の上壁部２１が形成されるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とによってコア層２０の下壁部２２が形成される。なお、図３（ｃ）に示すように、上壁部２１における第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なって２層構造を形成する部分、及び下壁部２２における第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なって２層構造を形成する部分がそれぞれ重ね合わせ部１３１となる。

また、第２膨出部１２２が折り畳まれて区画形成される六角柱形状の領域が第２セルＳ２となるとともに、隣り合う一対の区画体１３０間に区画形成される六角柱形状の領域が第１セルＳ１となる。本実施形態では、第２膨出部１２２の上面及び側面が第２セルＳ２の側壁部２３を構成するとともに、第２膨出部１２２の側面と、膨出領域１２０における第２膨出部１２２間に位置する平面部分とが第１セルＳ１の側壁部２３を構成する。そして、第２膨出部１２２の上面同士の当接部位、及び膨出領域１２０における上記平面部分同士の当接部位が２層構造をなす側壁部２３となる。また、第１セルＳ１では、一対の重ね合わせ部１３１によってその上部が区画され、第２セルＳ２では、一対の重ね合わせ部１３１によってその下部が区画されている。なお、こうした折り畳み工程を実施するに際して、第１シート材１００を加熱処理して軟化させた状態としておくことが好ましい。

次に、スキン層接合工程について説明する。
図４（ａ）に示すように、折り畳み工程によって得られたコア層２０の主面２０ａ、２０ｂには、それぞれ熱可塑性樹脂製の第２シート材２００が熱溶着により接合されることにより中間体５０が形成される。コア層２０に接合される第２シート材２００は、コア層２０を形成する第１シート材１００より厚く形成されている。

コア層２０の主面２０ａに接合された第２シート材２００はスキン層３０となり、コア層２０の上壁部２１とともに側壁部２３の上端縁に接合されてセルＳの上部を閉塞する閉塞壁となる。コア層２０の主面２０ｂに接合された第２シート材２００は、スキン層４０となり、コア層２０の下壁部２２とともに側壁部２３の下端縁に接合されてセルＳの下部を閉塞する閉塞壁となる。コア層２０の主面２０ａにスキン層３０が接合され、コア層２０の主面２０ｂにスキン層４０が接合されたものが中間体５０である。

なお、第２シート材２００（スキン層３０、４０）をコア層２０に熱溶着する際には、第１セルＳ１における２層構造の上壁部２１（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。同様に、第２セルＳ２における２層構造の下壁部２２（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。また、第２シート材２００の熱溶着によるコア層２０の熱収縮により、コア層２０における２層構造の上壁部２１及び２層構造の下壁部２２には、部分的に開口部が形成されることがある。

次に、連通孔成形工程について図４及び図５に従って説明する。
折り畳み工程及びスキン層接合工程によって得られた中間体５０は、その後、貫通治具６０を用いた連通孔成形工程に供される。

先ず、貫通治具６０について説明する。図５（ａ）に示すように、貫通治具６０は径方向断面が円形状とされた中実長尺状をなしている。図５（ｂ）に示すように、その先端部は、円形状の断面の中心線に対して対称となるように、先端縁から基端側に向かって切り欠かれた形状をなしている。これにより、貫通治具６０の先端縁には、断面の中心線に対して対向する位置に、先端ほど細くなることによって形成された切断刃６１が設けられている。

また、貫通治具６０としては、図６（ａ）、（ｂ）に示すような形状のものを使用することができる。例えば、図６（ａ）に示す貫通治具６０は、一方の周面側から対向する周面側に切り欠かれた形状とされて、先端縁の１箇所に切断刃６１が形成されている。また、図６（ｂ）に示す貫通治具６０は、図５に示す貫通治具６０と同様、対向する位置に切断刃６１が形成されており、切断刃６１が形成されていない対向面には、軸方向に延びる溝６２が形成されている。

図４（ａ）に示すように、貫通治具６０は、セルＳが並設された方向であるＸ方向（図４において左右方向）に複数配列されている。Ｘ方向に隣り合う各貫通治具６０の間隔は、Ｘ方向に隣り合うセルＳの中心同士の間隔とほぼ同一とされている。なお、実際の貫通孔成形工程では、先端形状が同じ貫通治具６０が複数配列された状態で行うが、説明の便宜上、図４では、図５及び図６に示す貫通治具６０がそれぞれ配列された状態を示している。具体的には、図４（ａ）に示す左側のセルＳの位置には図５に示す貫通治具６０が配置され、真ん中のセルＳの位置には図６（ａ）に示す貫通治具６０が配置され、右側のセルＳの位置には図６（ｂ）に示す貫通治具６０が配置された状態を示している。

連通孔成形工程では、先ず、図４（ａ）に示すように、各貫通治具６０の下方側に、中間体５０を配置して固定する。そして、図４（ｂ）に示すように、各貫通治具６０を下降移動させ、スキン層３０及びコア層２０の上壁部２１（閉塞壁）を貫通させる。このとき、各貫通治具６０の先端縁に形成された切断刃６１により閉塞壁が切断される。

各貫通治具６０が閉塞壁を貫通した後、図４（ｃ）に示すように、各貫通治具６０を上昇移動させて中空構造体１０から各貫通治具６０を抜き取る。この一連の連通孔成形工程により、中空構造体１０の上面側における各セルＳの閉塞壁（スキン層３０及びコア層２０の上壁部２１）に、連通孔１５が形成される。

図４（ｃ）の左側のセルＳに示されるように、図５に示す貫通治具６０は、閉塞壁をほぼ完全に切断する。閉塞壁が連通孔１５の形状で完全に切断された部分は、閉塞壁に切断縁１６ａ（２５ａ、３５ａ）が形成された第１の連通孔１５ａとなる（図２（ａ）参照）。

一方、図４（ｃ）の真ん中のセルＳに示されるように、図６（ａ）に示す貫通治具６０は、閉塞壁の一部を切断し、閉塞壁を切断しなかった部分では、閉塞壁が切断されずに繋がった部分をセルＳ内に押圧する。セル内に押圧された部分は、閉塞壁に対して略直交して下方へ延びるように曲げられる（図２（ｂ）参照）。同様に、図４（ｃ）の右側のセルＳに示されるように、図６（ｂ）に示す貫通治具６０は、対向する位置に形成された切断刃６１で閉塞壁を切断するとともに、対向面に形成された溝６２が形成されていることによって閉塞壁の切断を切断することなくセルＳ内に押圧する。閉塞壁が切断されずにつながった部分はセルＳ内に押圧される（図２（ｃ）参照）。このように、閉塞壁の一部が連通孔１５の形状で切断され、残りがセルＳの内方に押圧されて曲げられた部分は、閉塞壁に切断縁１６ｂ（２５ｂ、３５ｂ）が形成されるとともに曲がり部１７が形成された第２の連通孔１５ｂとなる。曲がり部１７は、閉塞壁に対して略直交するように下方へ延びている。貫通孔成形工程を経て、第１の連通孔１５ａ及び第２の連通孔１５ｂが貫通形成された中空構造体１０が得られる。

なお、図５に示す貫通治具６０によって図４（ｃ）の真ん中や右側のセルＳに示されるような第２の連通孔１５ｂが形成されることもある。また、図６（ａ）に示す貫通治具６０によって図４（ｃ）の左側のセルＳに示されるような第１の連通孔１５ａや右側のセルＳに示されるような第２の連通孔１５ｂが形成されることもある。さらに、図６（ｂ）に示す貫通治具６０によって図４（ｃ）の左側のセルＳに示されるような第１の連通孔１５ａや真ん中のセルＳに示される第２の連通孔１５ｂが形成されることもある。

次に、上記実施形態の中空構造体の作用をその効果とともに説明する。
（１）上記実施形態では、中空構造体１０の各セルＳの閉塞壁（スキン層３０及びコア層２０の上壁部２１）に、セルＳの内外を連通させる連通孔１５が貫通形成されている。連通孔１５は、第１の連通孔１５ａと第２の連通孔１５ｂを備え、第１の連通孔１５ａでは閉塞壁が完全に切断されている。また、第２の連通孔１５ｂでは閉塞壁の一部が切断され、残りの部分には切断された閉塞壁がセルＳの内方に曲げられた曲がり部１７が形成されている。

中空構造体に連通孔を形成する場合、例えば、断面円形状で先鋭状の針状部材を閉塞壁に対して貫通させることが考えられる。針状部材は、その先端で中空構造体の閉塞壁を突き破り、その外周面で閉塞壁を押し広げながら徐々にセル内方へ進んでいく。こうして連通孔が形成された中空構造体では、閉塞壁に対して押し広げようとする際に掛かった横方向への応力が蓄積され、その応力を逃がそうとして、中空構造体に上方への反りが発生しやすくなる。

この点、上記実施形態の中空構造体１０に形成された連通孔１５では、第１の連通孔１５ａ及び第２の連通孔１５ｂのいずれにおいても、閉塞壁が切断されてなる切断縁１６ａ、１６ｂが形成されている。そのため、連通孔１５ａ、１５ｂを形成する際には、閉塞壁が切断されることにより、閉塞壁に対して押し広げようとする横方向への応力が掛かりにくい。また、閉塞壁を押し広げようとする横方向への応力が掛かったとしてもそれが蓄積されにくい。中空構造体１０の上方への反りが抑制され、反りにくい中空構造体１０が得られる。

（２）第１の連通孔１５ａは閉塞壁が完全に切断されて、周縁の全周に切断縁１６ａ（２５ａ、３５ａ）が形成されている。そのため、連通孔１５ａの開口面積を広く確保することができる。また、第２の連通孔１５ｂは閉塞壁の一部が切断されて、周縁の一部に切断縁１６ｂ（２５ｂ、３５ｂ）が形成されているとともに、曲がり部１７が閉塞壁に対して略直交するように下方へ延びている。そのため、連通孔１５ｂを上面視したとき、連通孔１５ｂは上面視円形状の開口形状をなしており、連通孔１５の開口面積を広く確保することができる。

（３）第１の連通孔１５ａでは、閉塞壁が切断された切断片がセルＳの内部に入り込むが、第２の連通孔１５ｂでは、切断片の発生量が僅かである。第１の連通孔１５ａと第２の連通孔１５ｂが混在しているため、第１の連通孔１５ａのみで形成されている場合に比べてセルＳ内に残存する切断片の発生量が抑制される。

（４）上記実施形態の中空構造体１０の製造方法では、貫通治具６０を使用して連通孔１５を形成する。貫通治具６０の先端縁には切断刃６１が形成されている。そのため、貫通治具６０が閉塞壁を貫通する際には、切断刃６１によって閉塞壁が容易に切断され、閉塞壁を押し広げようとする横方向への応力が掛かりにくい。

（５）切断刃６１が貫通治具６０の先端縁に形成されていることから、先に閉塞壁が切断される。そして、切断されなかった部分は、切断された部分を押圧しながら曲がり部１７を形成する。閉塞壁が先に切断されることから、閉塞壁を押し広げようとする横方向の応力が蓄積されにくい。

（６）図５に示す貫通治具６０では、切断刃６１が貫通治具６０の円形断面の中心線に対して対向する位置にそれぞれ形成されており、連通孔１５の周縁の形状において円形断面の中心線に対して対向する位置がまず切断される。そのため、１箇所だけが切断される場合に比べて、閉塞壁が打ち抜かれた形状の第１の連通孔１５ａが形成されやすい。閉塞壁の切断部分を多くすることができて、閉塞壁を押し広げようとする横方向への応力が掛かることを抑制することができる。

（７）図６（ａ）に示す貫通治具６０では、切断刃６１が先端縁の１箇所に形成されている。また、図６（ｂ）に示す貫通治具６０は、対向する位置に切断刃６１が形成されており、切断刃６１が形成されていない対向面には、軸方向に延びる溝６２が形成されている。こうした形状の貫通治具６０では、閉塞壁が完全に切断されずに曲がり部１７が形成されやすい。そのため、曲がり部１７が形成された第２の連通孔１５ｂ内部には、閉塞壁が切断されてできる切片が入り込みにくい。

（８）上記実施形態では、中空構造体１０の各セルＳの閉塞壁にセルＳの内外を連通させる連通孔１５が複数形成されている。そのため、連通孔１５に音波が入射すると音波に押されたセルＳ内の空気は圧縮と膨張を繰り返してバネとして作用する。そして、ある特定の周波数で連通孔１５の空気が激しく振動して摩擦損失することによって空気の振動が急速に減衰する。すなわち、中空構造体１０の各セルＳは、いわゆる「ヘルムホルツ共鳴器」として機能する。中空構造体１０の吸音性能を向上させることができる。吸音用の中空構造体１０として多数の連通孔１５を形成すれば、吸音パネルに好適に適用することができる。

（９）上記実施形態では、コア層２０に接合される第２シート材２００は、コア層２０を形成する第１シート材１００より厚く形成されている。そのため、中間体５０の曲げ強度が向上し、中空構造体１０としての曲げ強度が向上する。例えば、曲げ強度が要求される自動車のラゲッジボードに適用する場合に好適である。

上記各実施形態は、次のように変更することができる。なお、上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて適用することができる。
・連通孔１５は各セルＳに１箇所ずつ形成されているものでなくてもよい。各セルＳの複数箇所形成されていてもよく、形成されていないセルＳが混在していてもよい。また、中空構造体１０の上下両面に連通孔１５が形成されていてもよい。

・連通孔１５ｂは、不規則に形成されていてもよい。また、連通孔１５が、セルＳの並設方向に沿って形成されていなくてもよい。或いは、中空構造体１０の面方向の一部の領域に、連通孔１５が局在していてもよい。

・連通孔１５は、各セルＳの略中央部分に形成されているものでなくてもよい。例えば、各セルＳにおける側壁部２３寄りに形成されていてもよく、側壁部２３の位置に形成されていてもよい。

・上記実施形態では、連通孔１５は上面視円形状に形成されているが、開口の形状は特に限定されない。上面視四角形状であってもよく、上面視多角形状であってもよい。また上面視不定形状であってもよい。いずれの形状であっても、先端に切断刃が形成された貫通治具によって、第１の連通孔１５ａ及び第２の連通孔１５ｂを形成することができる。

・複数の連通孔１５は、すべて同一形状でなくてもよい。異なる形状の連通孔１５が混在していてもよい。
・上記実施形態では、第２の連通孔１５ｂに形成された曲がり部１７は、スキン層３０が切断されて曲げられた部分と上壁部２１が切断されて曲げられた部分とが一体になっているが、スキン層３０と上壁部２１の両方が曲げられていなくてもよい。例えば、コア層２０において側壁部２３が形成された部分に連通孔１５が形成されると、貫通治具６０を貫通させる際に側壁部２３が閉塞壁を下支えする状態となり、スキン層３０は連通孔１５の周縁の形状の全周に沿って切断され、コア層２０のみに曲がり部１７が形成される場合がある。また、スキン層３０を形成する第２シート材２００がコア層２０を形成する第１シート材１００より厚く形成されていることから、スキン層３０が上壁部２１より剛性が高く、この剛性の違いによってスキン層３０がより切断されやすくなる場合がある。

・上記実施形態の貫通治具６０は、径方向断面が円形状の中実長尺状をなしているが、これに限定されず、内部が中空とされた長尺筒状であってもよい。
・貫通治具６０の先端形状は、切断刃６１が形成されていれば特に限定されない。例えば、先端縁が軸方向に凹凸形状とされて複数の切断刃が形成されていてもよい。

・貫通治具６０の径方向断面は円形状でなくてもよい。径方向断面が四角形状であってもよく多角形状であってもよい。また、不定形状であってもよい。
・コア層２０を形成する第１シート材１００は、コア層２０に接合される第２シート材２００より薄く形成されていなくてもよい。つまり、コア層２０を形成する第１シート材１００は、スキン層３０、４０と同じ厚みとされていてもよく、スキン層３０、４０より厚く形成されていてもよい。

・コア層２０及びスキン層３０、４０の材料は、合成樹脂材料でなくてもよい。例えば、紙製、布製、金属製であってもよい。
・コア層２０、スキン層３０、及びスキン層４０を構成する熱可塑性樹脂に対して、例えば、難燃性の樹脂を添加して難燃性を高めるなどのように、機能性の樹脂を添加してもよい。中空構造体１０に異なる機能を付与することができ、中空構造体１０の汎用性が向上する。

・コア層２０は、一枚の第１シート材１００を折り畳み成形して形成するのに限らず、複数枚の第１シート材を用いて形成してもよい。例えば、帯状の第１シート材を所定間隔毎に屈曲させ、これら複数の第１シート材を並設することでコア層を形成してもよい。この変更例の場合、各第１シート材において屈曲させた部分がセルの側壁部を構成することになる。

・中空構造体１０は、一枚の第１シート材１００を折り畳み成形してなるコア層２０にスキン層３０、４０を接合したものに限らない。例えば、特許第４３６８３９９号に記載されるようなシート材を折り畳み成形したものに、スキン層３０、４０を接合して形成してもよい。

・セルＳの形状は特に六角柱形状に限定されるものではない。例えば、円柱形状でもよいし、四角柱形状、八角柱形状などの多角柱形状であってもよい。また、セルＳの形状は、例えば、錐台形状や錐台形状の頂面同士を突き合わせたような形状であってもよい。すなわち、全体として柱形状をなしているのであればどのような形状であってもよい。さらに、コア層２０内において異なる形状のセルが混在していてもよいし、セルとセルとの間に空間（隙間）が生じていてもよい。なお、セルとセルとの間に空間が生じている場合、セルの内外を連通するように連通孔を形成するのに加えて、セルとセルとの隙間が中空構造体の外部に連通するように連通孔を形成してもよい。

・スキン層３０、４０を熱溶着でコア層２０に接合するのに限らず、例えば、接着剤等でスキン層３０、４０をコア層２０に貼り付けて接合してもよい。また、コア層２０とスキン層３０、４０との間に例えば熱可塑性樹脂製の接着層を介在させ、この接着層の接着力により、スキン層３０、４０をコア層２０に接合してもよい。

・スキン層３０及びスキン層４０の少なくともいずれか一方を省略してもよい。この場合、省略されたスキン層３０、４０では、コア層２０の上壁部２１或いは下壁部２２に連通孔１５を形成することができる。

・スキン層３０及びスキン層４０の少なくともいずれかの外面に他のシート材を接合してもよい。この外面側のシート材は合成樹脂製でなくてもよく、例えば金属シート（金属箔、鋼板）、紙、布などであってもよく、不織布シート、織物シート、編物シートであってもよい。また、印刷を施した樹脂シートやメラミン等の樹脂シートであってもよい。ただし、他のシート材を接合した後に連通孔１５を形成できるように、他のシート材として、貫通治具６０が貫通できる程度の強度の材料、厚み等のものを採用することが好ましい。さらに、スキン層３０やスキン層４０そのものを、金属シート（金属箔、鋼板）、紙、布などで構成してもよい。

例えば、他のシート材として鋼板を接合したり、スキン層３０、４０を鋼板としたりしたような場合であっても、貫通治具６０の先端に切断刃６１が形成されているため、連通孔１５を容易に形成することができる。

また、他のシート材として不織布シートを接合したり、スキン層３０、４０を不織布シートとしたりしたような場合には、連通孔１５を容易に形成することができるだけでなく、切断刃６１で切断されて形成された連通孔１５では、開口形状を好適に維持することができる。例えば、断面円形状で先鋭状の従来の針状部材で連通孔１５を形成するような場合には、不織布を構成する繊維がずれるようにして連通孔１５が形成される。そして、針状部材を抜くと、不織布を構成する繊維が移動して、形成された連通孔１５に覆い被さるようになってしまう場合がある。この点、本実施形態の貫通治具６０では、閉塞壁が切断されるため、不織布を構成する繊維が切断され、連通孔１５が塞がることが抑制される。

上記実施形態及び変更例から導き出せる技術思想を以下に追記する。
（イ）塑性を有する１枚のシートから所定の凹凸形状を有するように成形されたシート材を折り畳んでコア層を形成する折り畳み工程と、コア層の上下両面にスキン層を接合して中間体を形成するスキン層接合工程と、中間体の一方の面に連通孔を形成する連通孔成形工程を備え、連通孔成形工程では、周面の少なくとも一部に沿って延びる切断刃が先端に形成された長尺状の貫通治具を使用して連通孔を形成する。

Ｓ…セル、Ｓ１…第１セル、Ｓ２…第２セル、１０…中空構造体、１５…連通孔、１５ａ…第１の連通孔、１５ｂ…第２の連通孔、１６ａ、１６ｂ…切断縁、１７…曲がり部、２０…コア層、２１…上壁部、２２…下壁部、２３…側壁部、２５ａ、２５ｂ…切断縁、３０…スキン層、３５ａ、３５ｂ…切断縁、４０…スキン層、６０…貫通治具、６１…切断刃。

Claims (4)

1. 内部に並設された複数のセルを閉塞する閉塞壁を備え、
   前記閉塞壁には、前記セルの内外を連通する連通孔が形成され、
   前記連通孔の周縁の少なくとも一部には、前記閉塞壁が前記周縁の形状に沿って切断された切断縁が形成されていることを特徴とする中空構造体。
2. 前記連通孔は、その周縁の全部に前記切断縁が形成されている第１の連通孔と、その周縁の一部に前記切断縁が形成されているとともに前記切断縁が形成された部分以外には前記閉塞壁が前記セルの内方に向かって曲げられた曲がり部が形成されている第２の連通孔とを有していることを特徴とする請求項１に記載の中空構造体。
3. 内部に複数のセルが並設された中空板材の少なくとも一方の主面にスキン層が積層されて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空構造体。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の中空構造体に前記連通孔を形成するための貫通治具であって、
   長尺状に形成され、その先端には、周面の少なくとも一部に沿って延びる切断刃が形成されていることを特徴とする貫通治具。