JP5566138B2 - 多孔構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多孔構造体の製造方法に関する。

多孔構造体は、ダイカスト成形などの射出成形時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン、原子力発電所の冷却管内の圧力が所定値よりも高くならないようにするための圧力逃がしフィルター、自動車の排気ガスなどからパティキュレート、窒素酸化物などを除去する排気ガス浄化用の触媒担持用フィルター、燃料電池の陽極又は陰極に用いられ触媒を担持可能な電極材料、生体内から血栓、異物などを除去するための異物フィルターなど様々な用途に用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

図２０は、ガス抜きピン９００を説明するために示す図である。図２０（ａ）はガス抜きピン９００の断面図であり、図２０（ｂ）はガス抜きピン９００の正面図である。

ガス抜きピン９００の先端には、図２０に示すように、多孔構造体９０１が形成されている。従来の多孔構造体９０１は、中空状の筐体部材９１０の内側に、外周面に略Ｖ字状の溝が形成されているキャップ状のプラグ部材９２０が圧入された構造を有し、筐体部材９１０とプラグ部材９２０との間に複数の貫通孔９２２が形成されてなる。

従来の多孔構造体９０１によれば、溶融成形材料中に含まれるガスを貫通孔を介して排出することが可能となるため、ガス混入量の少ない高品質な成形製品を製造することが可能となる。

特開２００５−８１３９７号公報

しかしながら、従来の多孔構造体９０１においては、貫通孔が筐体部材９１０とプラグ部材９２０との間にのみ形成されているため、多数の貫通孔を形成することができないという問題がある。

また、従来の多孔構造体９０１においては、キャップ状のプラグ部材９２０を用いているため、機械的強度を高くすることが困難であるという問題がある。その結果、従来の多孔構造体９０１は、高圧力環境下で使用することが困難となる。

そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、従来の多孔構造体９０１の場合よりも多数の貫通孔を形成することが可能で、かつ、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能な多孔構造体を製造することが可能な多孔構造体の製造方法を提供することを目的とする。

［１］本発明の多孔構造体の製造方法は、筒状外周部材の内側に、少なくとも１以上の円筒状内周部材と、円柱状最内周部材とが順次挿入された構造を有し、かつ、前記筒状外周部材、前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材のうち、径方向に隣接する２つの部材間に複数の貫通孔が形成されてなる多孔構造体を製造するための多孔構造体の製造方法であって、「前記筒状外周部材」、「前記円筒状内周部材」及び「前記円柱状最内周部材」として、「軸方向に延在する円形孔を有する前記筒状外周部材」、「『軸方向に延在する円形孔を有し』、かつ『外周側に配置される部材における円形孔の直径（以下、第１外周側内径という。）よりも小さな第１内周側外径を有し軸方向基端側に位置する円筒状内周部材基端部と、軸方向先端側に向かって外径が、前記第１外周側内径よりも小さな前記第１内周側外径から前記第１外周側内径よりも大きな第２内周側外径まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有し軸方向先端側に位置する円筒状内周部材先端部とに区画され』、かつ、『前記円筒状内周部材基端部から前記円筒状内周部材先端部にかけて連続する複数の溝が外周面に形成された円筒状内周部材』」及び「『外周側に配置される部材における円形孔の直径（以下、第２外周側内径という。）よりも小さな第３内周側外径を有し軸方向基端側に位置する円柱状最内周部材基端部と、軸方向先端側に向かって外径が、前記第２外周側内径よりも小さな前記第３内周側外径から前記第２外周側内径よりも大きな第４内周側外径まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有し軸方向先端側に位置する円柱状最内周部材先端部とに区画され』、かつ、『前記円柱状最内周部材基端部から前記円柱状最内周部材先端部にかけて連続する複数の溝が外周面に形成された円柱状最内周部材』」とを準備する部材準備工程と、前記筒状外周部材の内側に、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材がそれぞれ、前記円筒状内周部材基端部側及び前記円柱状最内周部材基端部側から順次挿入された構造を有する仮組立体を作製する仮組立体作製工程と、前記筒状外周部材に対して、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材を軸方向に沿って圧入することにより、前記筒状外周部材、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材が一体化された多孔構造体を作製する圧入工程とをこの順序で含むことを特徴とする。

本発明の多孔構造体の製造方法によれば、径方向に隣接する２つの部材間に複数の貫通孔が形成されている、すなわち、少なくとも、筒状外周部材と円筒状内周部材との間及び円筒状内周部材と円柱状最内周部材との間の２周にわたって複数の貫通孔が形成されているため、従来の多孔構造体９０１の場合よりも多数の貫通孔を形成することが可能となる。

また、本発明の多孔構造体の製造方法によれば、筒状外周部材の内側に、少なくとも１以上の円筒状内周部材と、円柱状最内周部材とが順次挿入された構造を有するため、円筒状内周部材及び円柱状最内周部材としてある程度厚さ寸法の大きいものを用いることにより、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能となる。

また、本発明の多孔構造体の製造方法によれば、筒状外周部材に対して、ともに所定のテーパー形状を有する円筒状内周部材及び円柱状最内周部材を軸方向に沿って圧入することにより多孔構造体を作製する圧入工程を含むため、筒状外周部材、少なくとも１以上の円筒状内周部材及び円柱状最内周部材が高い機械的強度で一体化された多孔構造体を製造することが可能となり、この観点からも、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能となる。

その結果、本発明の多孔構造体の製造方法によれば、従来の多孔構造体９０１の場合よりも多数の微細貫通孔を形成することが可能で、かつ、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能な多孔構造体を製造することが可能となる。

また、本発明の多孔構造体の製造方法によれば、第１外周側内径、第１内周側外径、第２内周側外径、第２外周側内径、第３内周側外径及び第４内周側外径の値を適切な値に設定しておけば、圧入による貫通孔断面積の矮小化を所定範囲に収めながら、圧入による機械的強度の増大を図ることが可能となるため、多孔構造体の性能（例えば、貫通孔の断面積、貫通孔を通過する流体の圧力損失、貫通孔の総表面積、貫通孔の触媒担持能力など。）と多孔構造体の機械的強度とを両立させることが可能となる。

さらにまた、本発明の多孔構造体の製造方法によれば、筒状外周部材及び少なくとも１以上の円筒状内周部材としてそれぞれ複数種類の部材を準備するとともに１種類の円柱状最内周部材を準備しておけば、様々な種類の多孔構造体を製造することが可能となる。このため、少なくとも１以上の円筒状内周部材及び円柱状最内周部材については部材の共通化を図ることができ、また、製品毎に多孔構造体を一から設計して製造するのではなく上記した部材を適宜組み合わせるだけで種々の多孔構造体を柔軟に製造できるため、多孔構造体の製造コストを大幅に低減することが可能となる。

例えば、筒状外周部材として８種類の筒状外周部材（例えば、外径７ｍｍ内径３ｍｍ、外径８ｍｍ内径４ｍｍ、外径９ｍｍ内径５ｍｍ、外径１０ｍｍ内径６ｍｍ、外径１１ｍｍ内径７ｍｍ、外径１２ｍｍ内径８ｍｍ、外径１３ｍｍ内径９ｍｍ及び外径１４ｍｍ内径１０ｍｍの筒状外周部材）を準備し、少なくとも１以上の円筒状内周部材として８種類の円筒状内周部材（例えば、外径３ｍｍ内径２ｍｍ、外径４ｍｍ内径３ｍｍ、外径５ｍｍ内径４ｍｍ、外径６ｍｍ内径５ｍｍ、外径７ｍｍ内径６ｍｍ、外径８ｍｍ内径７ｍｍ、外径９ｍｍ内径８ｍｍ及び外径１０ｍｍ内径９ｍｍの円柱状最内周部材）を準備し、円柱状最内周部材として１種類の円柱状最内周部材（例えば、外径約２ｍｍの円柱状最内周部材）を準備しておけば、これらを組み合わせて８種類の多孔構造体（例えば、外径が、７ｍｍ、８ｍｍ、９ｍｍ、１０ｍｍ、１１ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ及び１４ｍｍの８種類の多孔構造体）を製造することができる。

［２］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記多孔構造体は、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材として、単一の円筒状内周部材を備えることが好ましい。

このような方法とすることにより、比較的細い多孔構造体を製造することができる。この場合であっても、筒状外周部材と円筒状内周部材との間及び円筒状内周部材と円柱状最内周部材との間の２周にわたって複数の貫通孔を形成することが可能となる。それほど大きな貫通孔総断面積を必要としない用途に適した方法と言える。

［３］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記多孔構造体は、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材として、少なくとも２以上の円筒状内周部材を備えることが好ましい。

このような方法とすることにより、比較的太い多孔構造体を製造することができる。また、貫通孔総断面積の比較的大きな多孔構造体を製造することができる。この場合には、少なくとも、筒状外周部材と円筒状内周部材との間、円筒状内周部材と円筒状内周部材との間及び円筒状内周部材と円柱状最内周部材との間の３周にわたって複数の貫通孔を形成することが可能となる。円筒状内周部材を多数用いることによって、さらに多数の貫通孔を形成することも可能となる。大きな貫通孔総断面積を必要とする用途に適した方法と言える。

［４］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材は、前記円筒状内周部材に対応する外径及び内径を有する管材を準備する管材準備工程と、前記円筒状内周部材における前記複数の溝に対応する複数の溝を切削加工により前記管材の外周面に形成する溝形成工程と、前記管材の外周面が前記円筒状内周部材の外周面と同一の形状となるように前記管材の外周面に切削加工を施す外周面整形工程とをこの順序で実施することにより作製されたものであることが好ましい。

このような方法とすることにより、通常の切削加工を用いて、管材から円筒状内周部材を作製することができる。

なお、部材準備工程において準備する円筒状内周部材は、上記した外周面整形工程を実施した後、管材を所定の長さで切断して作製された円筒状内周部材を回収する回収工程を実施することにより、１本の管材から多数の円筒状内周部材を高い生産性で作製することが可能となる。

［５］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円柱状最内周部材は、前記円柱状最内周部材に対応する外径を有する丸棒を準備する丸棒準備工程と、前記円柱状最内周部材における前記複数の溝に対応する複数の溝を切削加工により前記丸棒の外周面に形成する溝形成工程と、前記丸棒の外周面が前記円柱状最内周部材の外周面と同一の形状となるように前記丸棒の外周面に切削加工を施す外周面整形工程とをこの順序で実施することにより作製されたものであることが好ましい。

このような方法とすることにより、通常の切削加工を用いて、丸棒から円柱状最内周部材を作製することができる。

なお、部材準備工程において準備する円柱状最内周部材は、上記した外周面整形工程を実施した後、丸棒を所定の長さで切断して作製された円柱状最内周部材を回収する回収工程を実施することにより、１本の丸棒から多数の円柱状最内周部材を高い生産性で作製することが可能となる。

［６］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材は、前記第１内周側外径をＯＤ１、前記第２内周側外径をＯＤ２とし、前記第１外周側内径をＩＤ１としたとき、「ＩＤ１−０．０４ｍｍ≦ＯＤ１＜ＩＤ１」及び「ＩＤ１＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ２≦ＩＤ１＋０．０４ｍｍ」の関係を満たすように設定され、前記部材準備工程において準備する前記円柱状最内周部材は、前記第３内周側外径をＯＤ３、前記第４内周側外径をＯＤ４とし、前記前記第２外周側内径をＩＤ２としたとき、「ＩＤ２−０．０４ｍｍ≦ＯＤ３＜ＩＤ２」及び「ＩＤ２＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ４≦ＩＤ２＋０．０６ｍｍ」の関係を満たすように設定されていることが好ましい。

このような方法とすることにより、適切な圧力範囲で圧入工程を実施することが可能となる。その結果、圧入による貫通孔断面積の矮小化を所定範囲に収めながら、圧入による機械的強度の増大を図ることが可能となる。

［７］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材における前記複数の溝は、溝の壁面同士のなす角が略９０°のＶ字状溝であることが好ましい。

本発明においては、Ｖ字状溝、Ｕ字状溝、四角形状溝等、種々の形状の溝を用いることが可能であるが、このような方法とすることにより、通常の切削工具を用いて容易に複数の溝を形成することができる。

［８］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記圧入工程実施前における前記円筒状内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ１とし、前記圧入工程実施後における前記円筒状内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ２としたとき、「０．８≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９５」の条件を満たすことが好ましい。

このように、圧入工程実施前における溝の断面積に対する圧入工程実施後における溝の断面積の比率を０．８（８０％）〜０．９５（９５％）の値に制御することにより、高い機械的強度及び大きい貫通孔総断面積を両立させることができる。すなわち、（Ｓ２／Ｓ１）を９５％以下とすれば、貫通孔の少なくとも５％はつぶれるような圧力をもって圧入されることになるから、高い機械的強度を確保することができる。また、（Ｓ２／Ｓ１）を８０％以上とすれば、大きい貫通孔総断面積を確保することができる。

なお、溝の断面積Ｓ１及びＳ２については、実施形態で定義する。

［９］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記圧入工程実施前における前記円柱状最内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ３とし、前記圧入工程実施後における前記円柱状最内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ４としたとき、「０．４≦（Ｓ４／Ｓ３）≦０．８０」の条件を満たすことが好ましい。

このように、圧入工程実施前における溝の断面積に対する圧入工程実施後における溝の断面積の比率を０．４（４０％）〜０．８０（８０％）の値に制御することにより、高い機械的強度及び大きい貫通孔総断面積を両立させることができる。すなわち、（Ｓ４／Ｓ３）を８０％以下とすれば、貫通孔の少なくとも２０％はつぶれるような圧力をもって圧入されることになるから、円柱状最内周部材が抜け止めピンとして働き、より一層高い機械的強度を確保することができる。また、（Ｓ４／Ｓ３）を４０％以上とすれば、円柱状最内周部材を抜け止め部材として機能させた場合であっても、所定の貫通孔断面積を確保することができる。

［１０］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材における溝の深さｄ及び数ｎは、前記軸方向先端側における前記第２内周側外径をＯＤ２としたとき、「０．５≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２））≦０．８」の条件を満たすように設定されていることが好ましい。

このような方法とすることにより、後述する実施形態からも分かるように、高い機械的強度及び高い貫通孔総断面積比率を両立させることができる。

なお、この条件の意味は、第２内周側外径を有する先端部における「『全外周長さ』に対する『非接触面の長さ』の比率」が０．５（５０％）〜０．８（８０％）となることであり、この値が大きいと機械的強度が低くなり、この値が小さいと貫通孔が小さくなる。

［１１］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円柱状最内周部材における溝の深さｄ及び数ｎは、前記軸方向先端側における前記第４内周側外径をＯＤ４としたとき、「０．２≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ４））≦０．８」の条件を満たすように設定されていることが好ましい。

このような方法とすることにより、後述する実施形態からも分かるように、所定の貫通孔総断面積比率を確保しながら、円柱状最内周部材を抜け止めピンとして働かせることができ、より一層高い機械的強度を実現することができる。

なお、この条件の意味は、第４内周側外径を有する先端部における「『全外周長さ』に対する『非接触面の長さ』の比率」が０．２（２０％）〜０．８（８０％）となることであり、この値が大きいと抜け止め部ピンとしての働きが弱くなり、この値が小さいと貫通孔が小さくなり過ぎる。

［１２］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材における前記複数の溝の深さは、１０μｍ〜１０００μｍの範囲内にあることを特徴とすることが好ましい。

本発明の多孔構造体の製造方法によれば、このように溝の深さが１０μｍ〜１０００μｍの範囲内にあるような比較的浅い溝を用いて貫通孔が形成されてなる多孔構造体を製造することが可能となる。

［１３］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材における前記複数の溝の断面積は、７５μｍ^２〜１００００００μｍ^２の範囲内にあることが好ましい。

本発明の多孔構造体の製造方法によれば、このように溝の断面積が７５μｍ^２〜１００００００μｍ^２の範囲内にあるような比較的小さな断面積を有する多孔構造体を製造することが可能となる。

［１４］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記貫通孔のうち最も大きい貫通孔の断面積をＳとし、前記貫通孔の長さをＬとしたとき、「Ｌ×（Ｓ^−０．５）」で定義されるアスペクト比Ａは、１０以上であることが好ましい。

本発明の多孔構造体の製造方法によれば、上記したアスペクト比Ａが１０以上であるような深孔からなる貫通孔（例えば、直径１００μｍの円形の断面を有し長さ１ｍｍの貫通孔の場合、アスペクト比Ａは１１．３となる。）が形成された多孔構造体を製造することが可能となる。

［１５］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記圧入工程においては、前記筒状外周部材における軸方向基端側に圧力受部材を配置した状態で、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材を軸方向に沿って圧入することが好ましい。

このような方法とすることにより、少なくとも１以上の円筒状内周部材及び円柱状最内周部材を所定の深さまで圧入することが可能となる。また、少なくとも１以上の円筒状内周部材及び円柱状最内周部材を所定の圧力条件下で圧入することが可能となる。

［１６］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記筒状外周部材、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材は、すべて金属素材（例えば、熱間金型鋼、ステンレス鋼などの鉄鋼、その他の鉄合金、金、銀、白金などの貴金属、チタン、タンタルなどのレアメタル、アルミニウム、銅、これらの金属を含む合金など。）からなることが好ましい。

このような方法とすることにより、種々の用途に使用可能な多孔構造体を製造することが可能となる。

［１７］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記筒状外周部材、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材のうち少なくとも１つの部材は、他の部材とは異なる金属素材からなることが好ましい。

このような方法とすることにより、種々の用途に使用可能な多孔構造体を製造することが可能となる。例えば、軟磁性金属材料からなる筒状外周部材を用いた場合は、筒状外周部材が磁石に引き寄せられる多孔構造体、筒状外周部材よりも内側への磁気シールドが可能な多孔構造体を製造することが可能となる。また、例えば、筒状外周部材、円筒状内周部材及び円柱状最内周部材としてそれぞれ異なる触媒効果を有する金属素材を用いた場合は、２以上の異なる触媒効果を有する多孔構造体を製造することが可能となる。

［１８］本発明の多孔構造体の製造方法においては、前記多孔構造体は、射出成形時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン又はその先端部であることが好ましい。

このような方法とすることにより、本発明の多孔構造体の製造方法を用いて、射出成形時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン又はその先端部を製造することができる。

以上に説明した本発明の多孔構造体の製造方法によれば、ダイカスト成形などの射出成形時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン、原子力発電所の冷却管内の圧力が所定値よりも高くならないようにするための圧力逃がしフィルター、自動車の排気ガスなどからパティキュレート、窒素酸化物などを除去する排気ガス浄化用の触媒担持用フィルター、燃料電池の陽極又は陰極に用いられ触媒を担持可能な電極材料、生体内から血栓、異物などを除去するための異物フィルターなど様々な用途に用いる多孔構造体を製造することができる。

実施形態に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体１を説明するために示す図である。 筒状外周部材１０を説明するために示す図である。 円筒状内周部材２０ａを説明するために示す図である。 円筒状内周部材２０ｂを説明するために示す図である。 円柱状最内周部材３０を説明するために示す図である。 筒状外周部材１０の製造工程を説明するために示す図である。 円筒状内周部材２０ａの製造工程を説明するために示す図である。 円筒状内周部材２０ｂの製造工程を説明するために示す図である。 円柱状最内周部材３０の製造工程を説明するために示す図である。 仮組立体４０を説明するために示す図である。 圧入工程を説明するために示す図である。 変形例１に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体２を説明するために示す図である。 変形例２に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体３を説明するために示す図である。 変形例３に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体４を説明するために示す図である。 変形例４に係る多孔構造体の製造方法における仮組立体４１を示す図である。 変形例５に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体６を説明するために示す図である。 変形例６に係る多孔構造体の製造方法における各部材２０ａ，２０ｂ，３０を説明するために示す図である。 変形例７に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体を説明するために示す図である。 変形例８に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体を説明するために示す図である。 従来の内蔵型チルベント９００を説明するために示す図である。

以下、本発明の多孔構造体の製造方法について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

[実施形態]
図１は、実施形態に係る多孔構造体の製造方法によって製造される多孔構造体１を説明するために示す図である。図１（ａ）は多孔構造体１の斜視図であり、図１（ｂ）は多孔構造体１の平面図であり、図１（ｃ）は多孔構造体１の縦断面図であり、図１（ｄ）はガス抜きピン１００の縦断面図である。

図２は、筒状外周部材１０を説明するために示す図である。図２（ａ）は筒状外周部材１０の斜視図であり、図２（ｂ）は筒状外周部材１０の平面図であり、図２（ｂ）は筒状外周部材１０の縦断面図である。

図３は、円筒状内周部材２０ａを説明するために示す図である。図３（ａ）は円筒状内周部材２０ａの斜視図であり、図３（ｂ）は軸方向先端側から円筒状内周部材２０ａを見た図であり、図３（ｃ）は軸方向基端側から円筒状内周部材２０ａを見た図であり、図３（ｄ）は円筒状内周部材２０ａの縦断面図であり、図３（ｅ）は図３（ｃ）の符号Ｒを拡大して示す図である。

図４は、円筒状内周部材２０ｂを説明するために示す図である。図４（ａ）は円筒状内周部材２０ｂの斜視図であり、図４（ｂ）は軸方向先端側から円筒状内周部材２０ｂを見た図であり、図４（ｃ）は軸方向基端側から円筒状内周部材２０ｂを見た図であり、図４（ｄ）は円筒状内周部材２０ｂの縦断面図であり、図４（ｅ）は図４（ｃ）の符号Ｒを拡大して示す図である。

図５は、円柱状最内周部材３０を説明するために示す図である。図５（ａ）は円柱状最内周部材３０の斜視図であり、図５（ｂ）は軸方向先端側から円柱状最内周部材３０を見た図であり、図５（ｃ）は軸方向基端側から円柱状最内周部材３０を見た図であり、図５（ｄ）は円柱状最内周部材３０の縦断面図であり、図５（ｅ）は図５（ｃ）の符号Ｒを拡大して示す図である。
なお、図２〜図５のうち、図３〜図５は、図２よりも図示対象を拡大して示している。

図６は、筒状外周部材１０の製造工程を説明するために示す図である。図６（ａ）〜図６（ｄ）は各工程図である。
図７は、円筒状内周部材２０ａの製造工程を説明するために示す図である。図７（ａ）〜図７（ｄ）は各工程図である。
図８は、円筒状内周部材２０ｂの製造工程を説明するために示す図である。図８（ａ）〜図８（ｄ）は各工程図である。
図９は、円柱状最内周部材３０の製造工程を説明するために示す図である。図９（ａ）〜図９（ｄ）は各工程図である。

図１０は、仮組立体４０を説明するために示す図である。図１０（ａ）は仮組立体４０の斜視図であり、図１０（ｂ）は仮組立体４０の縦断面図である。
図１１は、圧入工程を説明するために示す図である。図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は各工程図である。

１．多孔構造体１の構成
実施形態における多孔構造体１は、図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、筒状外周部材１０の内側に、２つの円筒状内周部材２０ａ，２０ｂと、円柱状最内周部材３０とが順次挿入された構造を有し、かつ、筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０のうち、径方向に隣接する２つの部材間（「筒状外周部材１０と円筒状内周部材２０ａとの間」、「円筒状内周部材２０ａと円筒状内周部材２０ｂとの間」及び「円筒状内周部材２０ｂと円柱状最内周部材３０との間」）に複数の貫通孔Ｈが形成されてなる。複数の貫通孔Ｈは、多孔構造体１の軸方向に沿って形成されている。
複数の貫通孔Ｈの長さＬは、３ｍｍである。また、詳細は後述するが、貫通孔のうち最も大きい貫通孔の断面積Ｓは、０．０１０４ｍｍ^２〜０．０１２３ｍｍ^２であり、「Ｌ×（Ｓ^−０．５）」で定義されるアスペクト比Ａは、約２７〜約２９となる。
多孔構造体１は、図１（ｄ）に示すように、射出成形加工時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン１００の先端部である。
ガス抜きピン１００は、長手方向に沿ってガス抜き孔１１２が形成されているピン本体部１１０と、多孔構造体１とを有する。

詳しい説明は省略するが、ピン本体部１１０の先端部には、多孔構造体１を取り付けるための本体側ネジ部と、本体側ネジ部の基端側に位置する軸合わせ用円柱部とが形成されている。
多孔構造体１の基端部には、図１（ｃ）に示すように、軸合わせ用円柱部と嵌合する形状を有する軸合わせ用凹部１８と、軸合わせ用凹部１８の先端側に位置し、本体側ネジ部に対応する構造を有する多孔構造体側ネジ部１９とが形成されている。
多孔構造体１は、軸合わせ用円柱部及び軸合わせ用凹部１８によって軸合わせされた状態で、本体側ネジ部及び多孔構造体側ネジ部１９によって、ピン本体部１１０の先端部に取り付けられている。

２．多孔構造体１を構成する各部材の構成
（１）筒状外周部材１０
筒状外周部材１０は、図２に示すように、円筒形状を有し、軸方向に延在する円形孔１１を有する。また、筒状外周部材１０には、図２（ｃ）に示すように、軸合わせ用凹部１８と、多孔構造体側ネジ部１９とが形成されている。筒状外周部材は、ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ３０３からなる。筒状外周部材の外径は、８．００ｍｍである。円形孔１１の直径は、４．００ｍｍである。

（２）円筒状内周部材２０ａ
円筒状内周部材２０ａは、図３に示すように、軸方向に延在する円形孔２１ａを有し、軸方向基端側に位置する円筒状内周部材基端部２２ａと軸方向先端側に位置する円筒状内周部材先端部２３ａとに区画され、かつ、円筒状内周部材基端部２２ａから円筒状内周部材先端部２３ａにかけて連続する複数の溝２４ａが外周面に形成されている。当該複数の溝２４ａは、後述する圧入工程の後には、他の部材における複数の溝とともに複数の貫通孔Ｈを構成する。円筒状内周部材２０ａは、ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ３０３からなる。

円形孔２１ａの直径は、３．００ｍｍである。
円筒状内周部材基端部２２ａは、図３（ｄ）に示すように、筒状外周部材１０における円形孔１１の直径である第１外周側内径ＩＤ１（４．００ｍｍ）よりも小さな第１内周側外径ＯＤ１（３．９８ｍｍ）を有する。
円筒状内周部材先端部２３ａは、軸方向先端側に向かって外径が、「第１内周側外径ＯＤ１（３．９８ｍｍ）」から「第１外周側内径ＩＤ１（４．００ｍｍ）よりも大きな第２内周側外径ＯＤ２（４．０２ｍｍ）」まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有する。なお、当該テーパー形状は、直線的に外径が大きくなるような形状であり、後述する円筒状内周部材２０ｂ及び円柱状最内周部材３０におけるテーパー形状も同様の形状である。
つまり、円筒状内周部材２０ａは、「ＩＤ１−０．０４ｍｍ≦ＯＤ１＜ＩＤ１」及び「ＩＤ１＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ２≦ＩＤ１＋０．０４ｍｍ」の関係を満たすように設定されている。

複数の溝２４ａは、溝の壁面同士のなす角が略９０°のＶ字状溝である。複数の溝２４ａは、軸方向に沿って形成されている。
複数の溝２４ａの深さｄは、０．１３ｍｍ（１３０μｍ）であり、複数の溝２４ａの数ｎは、４５個である。つまり、円筒状内周部材２０ａにおいては、「（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２）＝約０．６６」となり、円筒状内周部材２０ａは「０．５≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２））≦０．８」の条件を満たすように設定されている。
また、複数の溝２４ａの断面積は、それぞれ約０．０１３ｍｍ^２（約１３０００μｍ^２）である。
なお、本発明において、溝の深さとは、図３（ｅ）に示すように、部材先端部における溝の壁面の長さのことをいう。

円筒状内周部材２０ａは、図示による詳しい説明は省略するが、後述する圧入工程実施前における円筒状内周部材２０ａを軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ１とし、圧入工程実施後における円筒状内周部材２０ａを軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ２としたとき、「０．８≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９５」の条件を満たす。
なお、圧入工程実施前における円筒状内周部材を軸方向先端側から見たときの溝の断面積とは、第２内周側外径を構成する弧と、溝の壁面とが構成する略扇形の面積をいう。また、圧入工程実施後における円筒状内周部材を軸方向先端側から見たときの溝の断面積は、多孔構造体１を軸方向先端側から見たときにおける各貫通孔Ｈの開口面積と等しい。

（３）円筒状内周部材２０ｂ
円筒状内周部材２０ｂは、図４に示すように、軸方向に延在する円形孔２１ｂを有し、軸方向基端側に位置する円筒状内周部材基端部２２ｂと軸方向先端側に位置する円筒状内周部材先端部２３ｂとに区画され、かつ、円筒状内周部材基端部２２ｂから円筒状内周部材先端部２３ｂにかけて連続する複数の溝２４ｂが外周面に形成されている。当該複数の溝２４ｂは、後述する圧入工程の後には、他の部材における複数の溝とともに複数の貫通孔Ｈを構成する。円筒状内周部材２０ｂは、ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ３０３からなる。

円形孔２１ｂの直径は、２．００ｍｍである。
円筒状内周部材基端部２２ｂは、円筒状内周部材２０ａにおける円形孔２１ａの直径である第１外周側内径ＩＤ１（３．００ｍｍ）よりも小さな第１内周側外径ＯＤ１（２．９８ｍｍ）を有する。
円筒状内周部材先端部２３ｂは、軸方向先端側に向かって外径が、「第１内周側外径ＯＤ１（２．９８ｍｍ）」から「第１外周側内径ＩＤ１（３．００ｍｍ）よりも大きな第２内周側外径ＯＤ２（３．０２ｍｍ）」まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有する。
つまり、円筒状内周部材２０ｂは、「ＩＤ１−０．０４ｍｍ≦ＯＤ１＜ＩＤ１」及び「ＩＤ１＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ２≦ＩＤ１＋０．０４ｍｍ」の関係を満たすように設定されている。

複数の溝２４ｂは、溝の壁面同士のなす角が略９０°のＶ字状溝である。複数の溝２４ｂは、軸方向に沿って形成されている。
複数の溝２４ｂの深さｄは、０．１３ｍｍ（１３０μｍ）であり、複数の溝２０ｂの数ｎは、３６個である。つまり、円筒状内周部材２０ｂにおいては、「（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２）＝約０．７０」となり、円筒状内周部材２０ｂは「０．５≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２））≦０．８」の条件を満たすように設定されている。
また、複数の溝２４ｂの断面積は、それぞれ約０．０１３ｍｍ^２（約１３０００μｍ^２）である。

円筒状内周部材２０ｂは、図示による詳しい説明は省略するが、後述する圧入工程実施前における円筒状内周部材２０ｂを軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ１とし、圧入工程実施後における円筒状内周部材２０ｂを軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ２としたとき、「０．８≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９５」の条件を満たす。

（４）円柱状最内周部材３０
円柱状最内周部材３０は、図５に示すように、円柱状最内周部材基端部３２と円柱状最内周部材先端部３３とに区画され、円柱状最内周部材基端部３２から円柱状最内周部材先端部３３にかけて連続する複数の溝３４が外周面に形成されている。当該複数の溝３４は、後述する圧入工程の後には、他の部材における複数の溝とともに複数の貫通孔Ｈを構成する。円柱状最内周部材３０は、ステンレス鋼の一種であるＳＵＳ３０３からなる。

円柱状最内周部材基端部３２は、円筒状内周部材２０ｂにおける円形孔２１ｂの直径、つまり第２外周側内径ＩＤ２（２．００ｍｍ）よりも小さな第３内周側外径ＯＤ３（１．９８ｍｍ）を有する。
円柱状最内周部材先端部３３は、軸方向先端側に向かって外径が、「第３内周側外径ＯＤ３（１．９８ｍｍ）」から「第２外周側内径ＩＤ２（２．００ｍｍ）よりも大きな第４内周側外径ＯＤ４（２．０３ｍｍ）」まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有する。
つまり、円柱状最内周部材３０は、「ＩＤ２−０．０４ｍｍ≦ＯＤ３＜ＩＤ２」及び「ＩＤ２＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ４≦ＩＤ２＋０．０６ｍｍ」の関係を満たすように設定されている。

複数の溝３４は、溝の壁面同士のなす角が略９０°のＶ字状溝である。複数の溝３４は、軸方向に沿って形成されている。
複数の溝３４の深さｄは、０．１３ｍｍ（１３０μｍ）であり、複数の溝３４の数ｎは、２４個である。つまり、円柱状最内周部材３０においては、「（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ４）＝約０．６９」となり、円柱状最内周部材３０は「０．２≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ４））≦０．８」の条件を満たす。
また、複数の溝３０の断面積は、それぞれ約０．０１３ｍｍ^２（約１３０００μｍ^２）である。

円柱状最内周部材３０は、後述する圧入工程実施前における円柱状最内周部材３０を軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ３とし、圧入工程実施後における円柱状最内周部材３０を軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ４としたとき、「０．４≦（Ｓ４／Ｓ３）≦０．８０」の条件を満たす。
なお、圧入工程実施前における円柱状最内周部材を軸方向先端側から見たときの溝の断面積とは、第４内周側外径を構成する弧と、溝の壁面とが構成する略扇形の面積をいう。また、圧入工程実施後における円柱状最内周部材を軸方向先端側から見たときの溝の断面積は、多孔構造体１を軸方向先端側から見たときにおける各貫通孔Ｈの開口面積と等しい。

３．多孔構造体１の製造方法
以下、図６〜図１１を用いて、上記した多孔構造体１の製造方法を説明する。
（１）部材準備工程
当該部材準備工程は、上記「２．多孔構造体１を構成する各部材の構成」で説明した筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を準備する工程である。

まず、円筒状内周部材１０に対応する外径（例えば、８．００ｍｍ）及び内径（例えば、４．００ｍｍ）を有する管材２００を準備する管材準備工程（図６（ａ）参照。）と、管材２００から筒状外周部材１０の基材２０２を切断により形成する切断工程（図６（ｂ）参照。）と、基材２０２の内部に軸合わせ用凹部１８及び多孔構造体側ネジ部１９を形成して基材２０２を筒状外周部材１０とする内部構造形成工程（図６（ｃ）及び図６（ｄ）参照。）とをこの順序で実施することにより、筒状外周部材１０を作製する。

次に、円筒状内周部材２０ａに対応する外径（例えば、４．１０ｍｍ）及び内径（例えば、３．００ｍｍ）を有する管材２１０ａを準備する管材準備工程（図７（ａ）参照。）と、円筒状内周部材２０ａにおける複数の溝２４ａに対応する複数の溝を切削加工により管材２１０ａの外周面に形成する溝形成工程（図７（ｂ）参照。）と、管材２１０ａの外周面が円筒状内周部材２０ａの外周面と同一の形状となるように管材２１０ａの外周面に切削加工を施す外周面整形工程（図７（ｃ）参照。）と、管材２１０ａを所定の長さで切断して作製された円筒状内周部材２０ａを回収する回収工程（図７（ｄ）参照。）とをこの順序で実施することにより、円筒状内周部材２０ａを作製する。

次に、円筒状内周部材２０ｂに対応する外径（例えば、３．１０ｍｍ）及び内径（例えば、２．００ｍｍ）を有する管材２１０ｂを準備する管材準備工程（図８（ａ）参照。）と、円筒状内周部材２０ｂにおける複数の溝２４ｂに対応する複数の溝を切削加工により管材２１０ｂの外周面に形成する溝形成工程（図８（ｂ）参照。）と、管材２１０ｂの外周面が円筒状内周部材２０ｂの外周面と同一の形状となるように管材２１０ｂの外周面に切削加工を施す外周面整形工程（図８（ｃ）参照。）と、管材２１０ｂを所定の長さで切断して作製された円筒状内周部材２０ｂを回収する回収工程（図８（ｄ）参照。）とをこの順序で実施することにより、円筒状内周部材２０ｂを作製する。

最後に、円柱状最内周部材３０に対応する外径（例えば、２．１０ｍｍ）を有する丸棒２２０を準備する丸棒準備工程（図９（ａ）参照。）と、円柱状最内周部材３０における複数の溝３４に対応する複数の溝を切削加工により丸棒２２０の外周面に形成する溝形成工程（図９（ｂ）参照。）と、丸棒２２０の外周面が円柱状最内周部材３０の外周面と同一の形状となるように丸棒２２０の外周面に切削加工を施す外周面整形工程（図９（ｃ）参照。）と、丸棒２２０を所定の長さで切断して作製された円柱状最内周部材３０を回収する回収工程（図９（ｄ）参照。）とをこの順序で実施することにより、円柱状最内周部材３０を作製する。

以上のようにして、筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を準備する。
なお、上記部材準備工程の説明においては、筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ、円筒状内周部材２０ｂ、円柱状最内周部材３０の順番で各部材を作製するように説明したが、本発明はこれに限られず、任意の順番で各部材を作製してもよいし、同時に各部材を作製してもよい。

（２）仮組立体作製工程
部材準備工程の次に、仮組立体作成工程を実施する。
具体的には、図１０に示すように、筒状外周部材１０の内側に、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０がそれぞれ、円筒状内周部材基端部２２ａ，２２ｂ側及び円柱状最内周部材基端部３２側から順次挿入された構造を有する仮組立体４０を作製する。このとき、図１０（ｂ）に示すように、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂは円筒状内周部材基端部２２ａ，２２ｂと円筒状内周部材先端部２３ａ，２３ｂとの境界まで挿入され、円柱状最内周部材３０は円柱状最内周部材基端部３２と円柱状最内周部材先端部３３との境界まで挿入され、それぞれ正しい姿勢で安定に保持される。

（３）圧入工程
仮組立体作製工程の次に、圧入工程を実施する。
具体的には、図１１に示すように、筒状外周部材１０に対して、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を軸方向に沿って圧入することにより、筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０が一体化された多孔構造体１を作製する。圧入は、パンチ３１０によって行う。
当該圧入工程においては、筒状外周部材１０における軸方向基端側に圧力受部材３００を配置した状態で、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を軸方向に沿って圧入する。

４．実施形態に係る多孔構造体の製造方法の効果
以下、実施形態に係る多孔構造体の製造方法の効果を記載する。

実施形態に係る多孔構造体の製造方法によれば、「筒状外周部材１０と円筒状内周部材２０ａとの間」、「円筒状内周部材２０ａと円筒状内周部材２０ｂとの間」及び「円筒状内周部材２０ｂと円柱状最内周部材３０との間」の３周にわたって複数の貫通孔Ｈが形成されているため、従来の多孔構造体９０１の場合よりも多数の貫通孔を形成することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法によれば、筒状外周部材１０の内側に、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂと、円柱状最内周部材３０とが順次挿入された構造を有するため、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０としてある程度厚さ寸法の大きいものを用いて、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法によれば、筒状外周部材１０に対して、ともに所定のテーパー形状を有する円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を軸方向に沿って圧入することにより多孔構造体１を作製する圧入工程を含むため、筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０が高い機械的強度で一体化された多孔構造体１を製造することが可能となり、この観点からも、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能となる。

その結果、実施形態に係る多孔構造体の製造方法によれば、従来の多孔構造体９０１の場合よりも多数の微細貫通孔を形成することが可能で、かつ、従来の多孔構造体９０１の場合よりも機械的強度を高くすることが可能な多孔構造体を製造することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法によれば、第１外周側内径、第１内周側外径、第２内周側外径、第２外周側内径、第３内周側外径及び第４内周側外径の値を適切な値に設定しているので、圧入による貫通孔断面積の矮小化を所定範囲に収めながら、圧入による機械的強度の増大を図ることが可能となるため、多孔構造体の性能と多孔構造体の機械的強度とを両立させることが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、多孔構造体１が２つの円筒状内周部材２０ａ，２０ｂを備えるため、比較的太い多孔構造体１を製造することができる。また、貫通孔総断面積の比較的大きな多孔構造体を製造することができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、部材準備工程において準備する円筒状内周部材２０ａ，２０ｂは、上記したような管材準備工程と、溝形成工程と、外周面整形工程とをこの順序で実施することにより作製されたものであるため、通常の切削加工を用いて、管材２１０ａ，２１０ｂから円筒状内周部材を作製することができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、管材２１０ａ，２１０ｂを所定の長さで切断して作製された円筒状内周部材２０ａ，２０ｂを回収する回収工程を実施するため、１本の管材２１０ａ，２１０ｂから多数の円筒状内周部材２０ａ，２０ｂを高い生産性で作製することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、部材準備工程において準備する円柱状最内周部材３０は、上記したような丸棒準備工程と、溝形成工程と、外周面整形工程とをこの順序で実施することにより作製されたものであるため、通常の切削加工を用いて、丸棒２２０から円柱状最内周部材３０を作製することができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、丸棒２２０を所定の長さで切断して作製された円柱状最内周部材３０を回収する回収工程を実施するため、１本の丸棒２２０から多数の円柱状最内周部材３０を高い生産性で作製することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂが「ＩＤ１−０．０４ｍｍ≦ＯＤ１＜ＩＤ１」及び「ＩＤ１＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ２≦ＩＤ１＋０．０４ｍｍ」の関係を満たすように設定され、円柱状最内周部材３０が「ＩＤ２−０．０４ｍｍ≦ＯＤ３＜ＩＤ２」及び「ＩＤ２＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ４≦ＩＤ２＋０．０６ｍｍ」の関係を満たすように設定されているため、適切な圧力範囲で圧入工程を実施することが可能となり、その結果、圧入による貫通孔断面積の矮小化を所定範囲に収めながら、圧入による機械的強度の増大を図ることが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、部材準備工程において準備する円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０における各複数の溝２４ａ，２４ｂ，３４は、溝の壁面同士のなす角が略９０°のＶ字状溝であるため、通常の切削工具を用いて容易に複数の溝を形成することができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、「０．８≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９５」の条件を満たすため、高い機械的強度及び大きい貫通孔総断面積を両立させることができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、「０．４≦（Ｓ４／Ｓ３）≦０．８０」の条件を満たすため、高い機械的強度及び大きい貫通孔総断面積を両立させることができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂが「０．５≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２））≦０．８」の条件を満たすように設定されているため、高い機械的強度及び高い貫通孔総断面積比率を両立させることができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、円柱状最内周部材３０が「０．２≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ４））≦０．８」の条件を満たすように設定されているため、所定の貫通孔総断面積比率を確保しながら、円柱状最内周部材３０を抜け止めピンとして働かせることができ、より一層高い機械的強度を実現することができる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、各複数の溝２４ａ，２４ｂ，３４の深さは、３００μｍであるため、比較的浅い溝を用いて貫通孔Ｈが形成されてなる多孔構造体を製造することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、各溝２４ａ，２４ｂ，３４の断面積が約１３０００μｍ^２であるため、比較的小さな断面積を有する多孔構造体を製造することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、「Ｌ×（Ｓ^−０．５）」で定義されるアスペクト比Ａが約２７〜約２９となるため、深孔からなる貫通孔が形成された多孔構造体を製造することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、圧入工程において、筒状外周部材１０における軸方向基端側に圧力受部材３００を配置した状態で、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を軸方向に沿って圧入するため、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を所定の深さまで圧入することが可能となる。また、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０を所定の圧力条件下で圧入することが可能となる。

また、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、筒状外周部材１０、円筒状内周部材２０ａ，２０ｂ及び円柱状最内周部材３０がすべて金属素材（ＳＵＳ３０３）からなるため、ガス抜きピンの先端部をはじめ種々の用途に使用可能な多孔構造体を製造することが可能となる。

さらにまた、実施形態に係る多孔構造体の製造方法においては、多孔構造体１は、射出成形時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン１００の先端部を構成するため、実施形態に係る多孔構造体の製造方法を用いて、射出成形時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン１００を製造することができる。

以上、本発明の多孔構造体の製造方法を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態においては、２つの円筒状内周部材２０ａ，２０ｂを用いて多孔構造体１を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２は、変形例１に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体２を説明するために示す図である。図１３は、変形例２に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体３を説明するために示す図である。図１２に示すように、１つの円筒状内周部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。このような方法とすることにより、比較的細い多孔構造体を製造することができる。また、図１３に示すように、８つの円筒状内周部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。このような方法とすることにより、比較的太い多孔構造体を製造することができる。

（２）本発明の多孔構造体の製造方法によれば、筒状外周部材及び少なくとも１以上の円筒状内周部材としてそれぞれ複数種類の部材を準備するとともに１種類の円柱状最内周部材を準備しておけば、上記実施形態、変形例１及び変形例２における各多孔構造体１，２，３のように様々な種類の多孔構造体を製造することが可能となる。このため、少なくとも１以上の円筒状内周部材及び円柱状最内周部材３０については部材の共通化を図ることができ、また、製品毎に多孔構造体を一から設計して製造するのではなく上記した部材を適宜組み合わせるだけで種々の多孔構造体を柔軟に製造できるため、多孔構造体の製造コストを大幅に低減することが可能となる。

（３）上記変形例１及び変形例２においては、上記実施形態の場合と同じ肉厚（０．５ｍｍ）の円筒状内周部材を用いて各多孔構造体１，２，３を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１４は、変形例３に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体４を説明するために示す図である。図１４に示すように、上記実施形態の場合よりも薄い肉厚（０．２５ｍｍ）を有する円筒状部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。また、上記実施形態の場合よりも厚い肉厚を有する円筒状部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。

（４）上記実施形態においては、複数の溝２４ａ，２４ｂ，３４が軸方向に沿って直線的に形成されている各部材２０ａ，２０ｂ，３０を用いて多孔構造体１を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１５は、変形例４に係る多孔構造体の製造方法における仮組立体４１を示す図である。図１５に示すように、複数の溝がらせん状に形成されている各部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。

（５）上記実施形態においては、貫通孔Ｈの長さが３ｍｍの多孔構造体１を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１６は、変形例５に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体６を説明するために示す図である。図１６に示すように、貫通孔の長さが実施形態の場合よりも長い多孔構造体を製造してもよい。

（６）上記実施形態及び各変形例に係る多孔構造体の製造方法においては、圧入工程の後に曲げ加工工程をさらに実施することにより、曲線状の多孔構造体を製造することができる。なお、ここで言う曲げ加工工程とは、貫通孔を維持したまま多孔構造体を曲げ加工する工程をいう。

（７）上記実施形態においては、単調に外径が大きくなるようなテーパー形状の円筒状内周部材先端部２３ａ，２３ｂ及び円柱状最内周部材先端部３３を有する各部材２０ａ，２０ｂ，３０を用いて多孔構造体１を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１７は、変形例６に係る多孔構造体の製造方法における各部材２０ａ，２０ｂ，３０を説明するために示す図である。例えば、図１７に示すように、途中まで単調に外径が大きくなり（符号２３ａ−１，２３ｂ−１，３３−１）、その後は外径の変化のない（符号２３ａ−２，２３ｂ−２，３３−２）テーパー形状の円筒状内周部材先端部及び円柱状最内周部材先端部を有する各部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。また、曲線的に外径が大きくなるようなテーパー形状の円筒状内周部材先端部及び円柱状最内周部材先端部を有する各部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。

（８）上記実施形態においては、全て同形状の複数の溝２４ａ，２４ｂ，３４を用いて貫通孔Ｈを形成したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１８は、変形例７に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体８の上面図である。図１９は変形例８に係る多孔構造体の製造方法によって製造された多孔構造体９の上面図である。例えば、図１８に示すように、同一周に位置する溝のサイズ（又は形状）が一定でないような貫通孔を形成してもよいし、図１９に示すように、異なる部材間で溝のサイズ（又は形状）が異なるような貫通孔を形成してもよい。また、軸方向に沿ってサイズ（又は形状）が変化する（分岐する、段々太くなる等）溝を用いて貫通孔を形成してもよい。

（９）上記実施形態においては、ＳＵＳ３０３からなる各部材１０，２０ａ，２０ｂ，３０を用いて多孔構造体を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、熱間金型鋼、ＳＵＳ３０３以外のステンレス鋼などの鉄鋼、その他の鉄合金、金、銀、白金などの貴金属、チタン、タンタルなどのレアメタル、アルミニウム、銅、これらの金属の合金などからなる各部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。

（１０）上記実施形態においては、全て同様の金属素材（ＳＵＳ３０３）からなる各部材１０，２０ａ，２０ｂ，３０を用いて多孔構造体を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。少なくとも１つの部材が他の部材とは異なる金属素材からなる各部材を用いて多孔構造体を製造してもよい。

（１１）上記実施形態においては、ガス抜きピン１００の先端部である多孔構造体１を製造したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ガス抜きピンである多孔構造体を製造してもよい。また、原子力発電所の冷却管内の圧力が所定値よりも高くならないようにするための圧力逃がしフィルター、自動車の排気ガスなどからパティキュレート、窒素酸化物などを除去する排気ガス浄化用の触媒担持用フィルター、燃料電池の陽極又は陰極に用いられ触媒を担持可能な電極材料、生体内から血栓、異物などを除去するための異物フィルターなどに用いる多孔構造体を製造してもよい。

（１２）上記実施形態において設定した各寸法は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。各寸法は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変更することができる。

１，２，３，４，６，８，９，９０１…多孔構造体、１０…筒状外周部材、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ，２０ｉ，２０ｊ，２０ｋ，２０ｌ，２０ｍ，２０ｎ，２０ｏ，２０ｐ…円筒状内周部材、２１，２１ａ，２１ｂ…第２円形孔、２２，２２ａ，２２ｂ…円筒状内周部材基端部、２３，２３ａ，２３ｂ…円筒状内周部材先端部、２４，２４ａ，２４ｂ…溝、３０…円柱状最内周部材、３２…円柱状最内周部材基端部、３３…円柱状最内周部材先端部、３４…溝、１００，９００…ガス抜きピン、１１０…ピン本体部、１１２…ガス抜き孔、９１０…筐体部材、９２０…プラグ部材、９２２，Ｈ…貫通孔

Claims (18)

1. 筒状外周部材の内側に、少なくとも１以上の円筒状内周部材と、円柱状最内周部材とが順次挿入された構造を有し、かつ、前記筒状外周部材、前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材のうち、径方向に隣接する２つの部材間に複数の貫通孔が形成されてなる多孔構造体を製造するための多孔構造体の製造方法であって、
   「前記筒状外周部材」、「前記円筒状内周部材」及び「前記円柱状最内周部材」として、「軸方向に延在する円形孔を有する前記筒状外周部材」、「『軸方向に延在する円形孔を有し』、かつ『外周側に配置される部材における円形孔の直径（以下、第１外周側内径という。）よりも小さな第１内周側外径を有し軸方向基端側に位置する円筒状内周部材基端部と、軸方向先端側に向かって外径が、前記第１外周側内径よりも小さな前記第１内周側外径から前記第１外周側内径よりも大きな第２内周側外径まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有し軸方向先端側に位置する円筒状内周部材先端部とに区画され』、かつ、『前記円筒状内周部材基端部から前記円筒状内周部材先端部にかけて連続する複数の溝が外周面に形成された円筒状内周部材』」及び「『外周側に配置される部材における円形孔の直径（以下、第２外周側内径という。）よりも小さな第３内周側外径を有し軸方向基端側に位置する円柱状最内周部材基端部と、軸方向先端側に向かって外径が、前記第２外周側内径よりも小さな前記第３内周側外径から前記第２外周側内径よりも大きな第４内周側外径まで徐々に大きくなるようなテーパー形状を有し軸方向先端側に位置する円柱状最内周部材先端部とに区画され』、かつ、『前記円柱状最内周部材基端部から前記円柱状最内周部材先端部にかけて連続する複数の溝が外周面に形成された円柱状最内周部材』」とを準備する部材準備工程と、
   前記筒状外周部材の内側に、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材がそれぞれ、前記円筒状内周部材基端部側及び前記円柱状最内周部材基端部側から順次挿入された構造を有する仮組立体を作製する仮組立体作製工程と、
   前記筒状外周部材に対して、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材を軸方向に沿って圧入することにより、前記筒状外周部材、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材が一体化された多孔構造体を作製する圧入工程とをこの順序で含むことを特徴とする多孔構造体の製造方法。
2. 請求項１に記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記多孔構造体は、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材として、単一の円筒状内周部材を備えることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
3. 請求項１に記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記多孔構造体は、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材として、少なくとも２以上の円筒状内周部材を備えることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材は、
   前記円筒状内周部材に対応する外径及び内径を有する管材を準備する管材準備工程と、
   前記円筒状内周部材における前記複数の溝に対応する複数の溝を切削加工により前記管材の外周面に形成する溝形成工程と、
   前記管材の外周面が前記円筒状内周部材の外周面と同一の形状となるように前記管材の外周面に切削加工を施す外周面整形工程とをこの順序で実施することにより作製されたものであることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記部材準備工程において準備する前記円柱状最内周部材は、
   前記円柱状最内周部材に対応する外径を有する丸棒を準備する丸棒準備工程と、
   前記円柱状最内周部材における前記複数の溝に対応する複数の溝を切削加工により前記丸棒の外周面に形成する溝形成工程と、
   前記丸棒の外周面が前記円柱状最内周部材の外周面と同一の形状となるように前記丸棒の外周面に切削加工を施す外周面整形工程とをこの順序で実施することにより作製されたものであることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材は、前記第１内周側外径をＯＤ１、前記第２内周側外径をＯＤ２とし、前記第１外周側内径をＩＤ１としたとき、「ＩＤ１−０．０４ｍｍ≦ＯＤ１＜ＩＤ１」及び「ＩＤ１＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ２≦ＩＤ１＋０．０４ｍｍ」の関係を満たすように設定され、
   前記部材準備工程において準備する前記円柱状最内周部材は、前記第３内周側外径をＯＤ３、前記第４内周側外径をＯＤ４とし、前記前記第２外周側内径をＩＤ２としたとき、「ＩＤ２−０．０４ｍｍ≦ＯＤ３＜ＩＤ２」及び「ＩＤ２＋０．００５ｍｍ≦ＯＤ４≦ＩＤ２＋０．０６ｍｍ」の関係を満たすように設定されていることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材における前記複数の溝は、Ｖ字状溝であることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
8. 請求項７に記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記圧入工程実施前における前記円筒状内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ１とし、前記圧入工程実施後における前記円筒状内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ２としたとき、「０．８≦（Ｓ２／Ｓ１）≦０．９５」の条件を満たすことを特徴とする多孔構造体の製造方法。
9. 請求項８に記載の多孔構造体の製造方法において、
   前記圧入工程実施前における前記円柱状最内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ３とし、前記圧入工程実施後における前記円柱状最内周部材を前記軸方向先端側から見たときの溝の断面積をＳ４としたとき、「０．４≦（Ｓ４／Ｓ３）≦０．８０」の条件を満たすことを特徴とする多孔構造体の製造方法。
10. 請求項７に記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材における溝の深さｄ及び数ｎは、前記軸方向先端側における前記第２内周側外径をＯＤ２としたとき、「０．５≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ２））≦０．８」の条件を満たすように設定されていることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
11. 請求項１０に記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記部材準備工程において準備する前記円柱状最内周部材における溝の深さｄ及び数ｎは、前記軸方向先端側における前記第４内周側外径をＯＤ４としたとき、「０．２≦（（２^０．５×ｄ×ｎ）／（π×ＯＤ４））≦０．８」の条件を満たすように設定されていることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
12. 請求項７〜１１のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材における前記複数の溝の深さは、１０μｍ〜１０００μｍの範囲内にあることを特徴とすることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
13. 請求項７〜１２のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記部材準備工程において準備する前記円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材における前記複数の溝の断面積は、７５μｍ^２〜１００００００μｍ^２の範囲内にあることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記貫通孔のうち最も大きい貫通孔の断面積をＳとし、前記貫通孔の長さをＬとしたとき、「Ｌ×（Ｓ^−０．５）」で定義されるアスペクト比Ａは、１０以上であることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記圧入工程においては、前記筒状外周部材における軸方向基端側に圧力受部材を配置した状態で、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材を軸方向に沿って圧入することを特徴とする多孔構造体の製造方法。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記筒状外周部材、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材は、すべて金属素材からなることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
17. 請求項１６に記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記筒状外周部材、前記少なくとも１以上の円筒状内周部材及び前記円柱状最内周部材のうち少なくとも１つの部材は、他の部材とは異なる金属素材からなることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
18. 請求項１〜１７のいずれかに記載の多孔構造体の製造方法において、
    前記多孔構造体は、射出成形加工時に溶融成形材料中に含まれるガスを排出するガス抜きピン又はその先端部であることを特徴とする多孔構造体の製造方法。

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