JP7120612B2 - 中空構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
上記の構成において、前記セル内充填部及び前記側壁間充填部には発泡材が充填されていることが好ましい。
上記の課題を解決するため、本発明は、合成樹脂製の1枚の平坦シート材から所定の凹凸形状を有するように成形された凹凸シート材が折り畳み成形されてなり、内部に複数のセルが並設された中空構造体であって、厚み方向に立設されて前記セルを区画する側壁部の端部には、隣接する前記セルの間を連通する孔が形成されており、前記セルの内部には合成樹脂が充填されたセル内充填部が形成されているとともに、前記孔の内周には合成樹脂が充填された孔内充填部が形成されており、前記セル内充填部及び前記孔内充填部は、連続して形成されている。
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が並設されたコア層20と、コア層20の上面20aに接合されたスキン層30と、コア層20の下面20bに接合されたスキン層40を備えている。なお、ここでは、中空構造体10及びコア層20において、スキン層30が接合された側を上、スキン層40が接合された側を下として説明する。
中空構造体10の製造方法は、成形工程、コア層形成工程、充填工程、及びスキン層接合工程を含む。成形工程は、熱可塑性樹脂製の1枚の平坦シート材から凹凸形状を有する凹凸シート材100を成形する工程である。コア層形成工程は、凹凸シート材100を折り畳んで加熱することによりコア層20を形成する工程である。充填工程は、コア層20の第2セルS2内に合成樹脂を充填する工程である。スキン層接合工程は、コア層20の上下両面にスキン層30、40を接合して中空構造体10を形成する工程である。これら中空構造体10を製造するための各工程は、図4に示す装置Tによって一連の流れで行う。本実施形態の中空構造体10は、充填部50が発泡材で構成されており、充填工程では第2セルS2内に発泡材を充填し、スキン層接合工程と同時に発泡材の発泡工程を行っている。
発泡材が注入されたコア層20は、第2のコンベヤ67に向かって移動する。第2のコンベヤ67による搬送速度は第1のコンベヤ63による搬送速度と等しくなるように設定されている。また、第2のコンベヤ67には加熱装置67aが設けられている。第2のコンベヤ67の搬入口近傍には、スキン層30、40となる熱可塑性樹脂製のシートが巻回されたシートロール65、66がそれぞれ配置されている。シートロール65、66に巻回されたシートには図示しない接着剤が塗布されている。ここでの接着剤は、ポリプロピレン樹脂と相溶性のある樹脂で構成されたホットメルト系接着剤であることが好ましいが、接着剤を省略することもできる。
図2に示すように、凹凸シート材100を折り畳んで形成されたコア層20は、セルSを区画する側壁部23がコア層20(中空構造体10)の厚み方向に立設されており、複数のセルSは、コア層20(中空構造体10)の厚み方向に延びるように形成されている。複数のセルSのうち、上方に開口する第2セルS2内には発泡材を充填、発泡してなるセル内充填部51が形成されて中実状となっている。そのため、セル内充填部51を構成する発泡材は、第2セルS2を区画する各壁(下壁部22、側壁部23、スキン層30)に接合されており、中空構造体10は、その厚み方向に掛かる荷重に対する強度が向上する。
(1)本実施形態の中空構造体10は、第1セルS1を区画する2層構造の第1側壁23a及び第2側壁23bの間に、発泡材が充填された側壁間充填部52が形成されており、第1側壁23a及び第2側壁23bが発泡材を介して接合されている。そのため、中空構造体10の厚み方向に荷重が掛かったとして座屈が生じにくい。また、発泡材が充填されていることにより、中空構造体10の剪断強度、曲げ強度、圧縮強度が向上する。強度の優れた中空構造体10が得られる。
(11)本実施形態の中空構造体10は、成形工程、コア層形成工程、充填工程、発泡工程、及びスキン層接合工程を経て製造され、各工程は、装置Tによる一連の流れで行っている。そのため、生産性、量産性に優れ、コスト的に有利に中空構造体10を製造することができる。
・上記実施形態の中空構造体10では、セル内充填部51と側壁間充填部52が連続しているが、必ずしも連続していなくてもよい。また、一部の側壁間充填部52のみがセル内充填部51と連続していており、残りの側壁間充填部52はセル内充填部51と連続していなくてもよい。セル内充填部51と側壁間充填部52とが連続していなくても、側壁間充填部52が形成されていることにより発泡材と側壁部23との接合面積が増えて、中空構造体10の強度が向上する。
・充填部50は、中空構造体10の用途に合わせて適宜その形成位置を調整することができる。例えば、中空構造体10にヒンジ部を形成するような場合、ヒンジ部となる部分に充填部50を形成する。これにより、ヒンジ部分の強度を向上させることができる。また、中空構造体10に持ち手部品を取り付けて使用するような場合、持ち手部品を取り付ける部分に充填部50を形成する。これにより、持ち手部品の締結強度を向上させることができる。さらに、中空構造体10にボルト、ナット、ネジ等を締結して使用するような場合、締結箇所となる部分に充填部50を形成する。これにより、締結強度を向上させることができる。
・孔23dは、側壁部23の下端部以外に形成されていてもよい。
・充填部50は、発泡材で構成されていなくてもよい。発泡材でない合成樹脂を充填することによって形成されていてもよい。
・充填冶具64として長尺パイプ状でその周面に複数の噴出孔が貫設されているものを例示したが、これに限定されない。例えば、先端の噴出孔から発泡材が噴出される充填冶具64を使用して、先端の噴出孔を第2セルS2の並列方向に移動させながら発泡材を注入してもよい。
・コア層20、及びスキン層30、40を構成する熱可塑性樹脂として、各種機能性樹脂を添加したものを使用してもよい。例えば、熱可塑性樹脂に難燃性の樹脂を添加することにより、難燃性を高めることが可能である。コア層20、及びスキン層30、40のすべてに対して各種機能性樹脂を添加したものを使用することも可能であり、また、コア層20、及びスキン層30、40の少なくともいずれかに対して使用することも可能である。
Claims (4)
- 合成樹脂製の1枚の平坦シート材から所定の凹凸形状を有するように成形された凹凸シート材が折り畳み成形されてなり、内部に複数のセルが並設された中空構造体であって、
厚み方向に立設されて前記セルを区画する側壁部の一部は、第1側壁及び第2側壁を備えた2層構造をなし、
前記セルの内部には合成樹脂が充填されたセル内充填部が形成されているとともに、前記第1側壁と前記第2側壁との間には合成樹脂が充填された側壁間充填部が形成されており、
前記セル内充填部及び前記側壁間充填部には発泡材が充填されている中空構造体。 - 合成樹脂製の1枚の平坦シート材から所定の凹凸形状を有するように成形された凹凸シート材が折り畳み成形されてなり、内部に複数のセルが並設された中空構造体であって、
厚み方向に立設されて前記セルを区画する側壁部の一部は、第1側壁及び第2側壁を備えた2層構造をなし、
前記セルの内部には合成樹脂が充填されたセル内充填部が形成されているとともに、前記第1側壁と前記第2側壁との間には合成樹脂が充填された側壁間充填部が形成されており、
前記セル内充填部及び前記側壁間充填部は、連続して形成されている中空構造体。 - 合成樹脂製の1枚の平坦シート材から所定の凹凸形状を有するように成形された凹凸シート材が折り畳み成形されてなり、内部に複数のセルが並設された中空構造体であって、
厚み方向に立設されて前記セルを区画する側壁部の端部には、前記凹凸シート材の肉厚が薄くされた薄肉部が形成されており、
前記薄肉部には、隣接する前記セルの間を連通する孔が形成されており、
前記セルの内部には合成樹脂が充填されたセル内充填部が形成されているとともに、前記孔の内周には合成樹脂が充填された孔内充填部が形成されており、
前記セル内充填部及び前記孔内充填部は、連続して形成されており、
前記セル内充填部及び前記孔内充填部には発泡材が充填されている中空構造体。 - 厚み方向に立設されて内部に複数のセルを区画する側壁部の一部が第1側壁と第2側壁からなる2層構造をなす中空構造体の製造方法であって、
合成樹脂製の1枚の平坦シート材から所定の凹凸形状を有する凹凸シート材を成形する成形工程と、
前記凹凸シート材を折り畳んで加熱することにより、一方端が開口した前記セルが並設されるとともに前記第1側壁及び前記第2側壁の両端縁同士が接合されたコア層を形成するコア層形成工程と、
前記セル内に発泡材を充填する充填工程とを備え、
前記充填工程は、前記セルの一方端の開口から発泡材を注入する中空構造体の製造方法。
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