KR20120022762A - 구조체 및 성형품 그리고 그것들의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

구조체(1)는, 다각통 형상 또는 원통 형상의 복수의 셀(S)이 내부에 병설되는 코어층(2)과, 상기 코어층(2)의 상하 양면에 설치되는 스킨층(3, 4)을 구비하고 있다. 코어층(2)에는 서로 이웃하는 셀(S)간을 연통(連通)하는 연통부(6)가 형성되어 있다. 성형품은, 구조체(1)에 대하여 굽힘부를 설치함으로써 형성된다.

Description

구조체 및 성형품 그리고 그것들의 제조 방법{STRUCTURE, MOLDED ARTICLE, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 구조체의 내부를 구획함으로써 형성된 복수의 셀을 갖는 구조체, 그 구조체에 굽힘 가공이 실시되어 이루어지는 성형품, 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.
다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 구조체를 구획함으로써 복수의 셀이 내부에 병설되는 종래의 판 형상의 구조체가 알려져 있다. 그 종류의 구조체는, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다. 특허문헌 1의 구조체는, 한 쌍의 시트로 이루어지는 코어층과 그 코어층의 상하 양면에 설치되는 시트 형상의 스킨층으로 구성되어 있다. 각 시트에는, 복수의 돌출부가 규칙적으로 배치되어 있다. 각 돌출부는, 시트의 평면부로부터 돌출하도록 형성됨과 함께, 폐색(閉塞)된 두부(頭部)를 갖는 원통 형상이다. 한 쌍의 시트는, 동(同)돌출부를 서로 마주 보도록 배치한 상태에서, 서로 겹쳐 적층되어 있다. 이때, 한쪽의 시트의 돌출부의 정부(頂部)가 다른 쪽의 시트의 평면부에 접합됨과 함께, 양(兩)시트의 인접하는 돌출부가 서로 접합된다. 특허문헌 1의 구조체가 구획됨으로써, 코어층의 돌출부와 시트의 평면부로 형성된 복수의 셀을 형성한다. 각 셀은 완전히 밀폐된 독립 공간을 갖는다.
또한, 상술한 구조체로서, 예를 들면 벌집 구조체가 알려져 있다. 벌집 구조체를 한 장의 시트로 제조하는 방법이, 예를 들면 특허문헌 2에 기재되어 있다.
특허문헌 2의 제조 방법에 따르면, 소성을 갖는 시트에 대하여, 소정 형상을 갖는 복수의 돌출부를 설치하도록 시트재가 성형된다. 그 후, 그 시트재를 복수의 접음선을 따라 절첩함과 함께, 맞닿는 부위끼리 접합함으로써, 벌집 구조체가 형성된다. 구체적으로는, 1개의 돌출부를 절첩함으로써, 접음선 방향을 따라 병설되는 복수의 셀을 갖는 1개의 중공(中空)의 각기둥(角柱) 형상의 구획체가 형성된다. 그에 따라, 복수의 구획체가 접음선 방향과 직교하는 방향을 따라 병설된다. 그리고, 서로 이웃하는 구획체끼리를 서로 접합함으로써 판 형상의 벌집 구조체가 형성된다.
특허문헌 1, 2의 구조체는 단순히 판재로서 이용될 뿐만 아니라, 굽힘 가공이 실시된 후 삼차원 형상을 갖는 성형품으로서 이용되는 경우도 있다. 이러한 굽힘 가공이 실시되어 이루어지는 성형품은, 예를 들면 도 9에 나타내는 바와 같은 팰릿(pallet) 박스를 구성하는 부재(예를 들면, 저벽(底壁) 부분)에 이용된다(특허문헌 3 참조).
일본국 특개평8-127091호 공보 일본국 특표2002-531287호 공보 일본국 특개2004-010129호 공보
일반적으로, 구조체의 굽힘 가공은 구조체를 가열한 상태에서 몰드에 끼워넣음으로써 행해진다. 그 때문에, 구조체의 각 셀이 각각 완전히 밀폐된 상태이면, 셀 내의 공기가 열팽창하여 셀의 내압이 과대하게 상승하는 경우가 있다. 이와 같은 상태에 있어서, 성형품을 몰드에서 꺼내면, 몰드에 의한 압력이 없어져버리기 때문에, 셀의 내압에 의해 셀이 예기치 못한 형상으로 변형한다는 문제를 일으킨다. 특히, 굽힘 가공에 의해 얇게 펴진 스킨층이 불룩해지도록 변형된다. 이러한 셀의 변형은, 구조체에 굽힘 가공을 실시하여 얻어지는 성형품의 표면에 작은 돌출 부분으로서 나타나므로, 성형품의 품질을 저하시킨다.
특허문헌 2의 벌집 구조체에서는, 서로 이웃하는 구획체끼리는, 상벽 부분 또는 하벽 부분을 제외하는 전면(全面)을 통해 서로 접합되어 있다. 그 때문에, 특허문헌 2의 구조체를 굽힘 가공하여 얻어지는 성형품에는, 상술한 구획체끼리의 접합 부분(접합면)이, 굽힘 가공 동안의 굽힘 응력에 견뎌내지 못하고 이간되고, 성형품의 표면에 크랙이 형성될 수 있다. 이러한 크랙은 성형품의 외관이나 강도와 같은 면에서 성형품의 품질을 저하시키는 요인이 된다.
본 발명의 목적은, 셀의 내압의 상승에 기인한 셀의 예기치 못한 변형을 억제하는 구조체, 성형품 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 우수한 외관 및 강도를 갖는 성형품 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 양태에 의하면, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 복수의 셀이 내부에 병설(竝設)되도록 규정되는 코어층과, 상기 코어층의 상하 양면에 설치되는 스킨층을 포함하고, 상기 코어층에는 서로 이웃하는 상기 셀간을 연통하는 연통부가 형성되는 구조체가 제공된다.
상기 구성에 의하면, 내압이 상승한 상태에 있는 일부의 셀 내의 공기가 연통부를 통해 다른 셀로 흐르기 때문에, 셀 내의 공기가 열팽창하는 것에 의한 셀의 내압의 상승을 복수의 셀에 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 셀의 내압의 과대한 상승을 억제할 수 있음과 함께, 내압의 과대한 상승에 의해 생기는 셀의 예기치 못한 변형을 억제할 수 있다.
상기 코어층에는, 상기 연통부가 셀과 연통하는 방향에 대하여 직교하는 방향을 따라 겹쳐 형성되는 인접하는 셀의 측벽들로 형성되는 다층 구조를 갖는 중간벽이 설치되고, 상기 연통부는, 상기 중간벽의 층간에 설치되는 비접착부로서 형성되는 것이 바람직하다.
다층 구조의 중간벽은, 통상의 상태에서는 각 층이 서로 맞닿기 때문에, 중간벽의 두께가 확보된다. 그에 따라, 중간벽은 강고한 셀 구조의 형성에 기여한다. 또한, 셀의 내압이 상승한 상태에서는, 다층 구조 중간벽은, 그 내압에 의해 각 층이 이간(離間)하도록 층을 가압하여 층간에 연통부로서의 공간을 형성한다. 이와 같이, 셀의 내압이 상승했을 때에 중간벽에 연통부가 형성되기 때문에, 중간벽에 연통부가 항시 존재하는 구성과 비교하여, 강고한 셀 구조의 형성에 대한 기여도가 높다.
상기 중간벽의 층간에는, 상기 코어층의 두께 방향에서의 중앙부에 상기 비접착부가 설치되어 있음과 함께, 상기 코어층의 두께 방향에서의 양단부에 상기 층들을 서로 접착하는 접착부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
셀의 내압이 상승한 경우에, 중간벽의 층의 중앙부는 서로 이간하여 연통부를 형성하지만, 코어층의 두께 방향에 있어서의 양단부는 서로 이간하지 않고 일체(다층 구조)인 채의 상태가 유지된다. 이와 같이, 셀의 내압이 상승해 중간벽에 연통부가 형성되었을 경우에도, 중간벽의 양단부에 다층 구조가 유지됨으로써, 연통부가 형성되는 것에 기인한 강고한 셀 구조의 형성에 대한 중간벽의 기여도의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.
상기 코어층은, 소성을 갖는 띠 형상의 시트를 소정의 형상으로 형성하여 이루어지는 복수의 시트 스트립(sheet strip)을 포함하고, 상기 코어층은, 상기 시트 스트립간에 다각통 형상 또는 원통 형상을 갖는 복수의 셀이 병설되도록 상기 복수의 시트 스트립을 병치(竝置)하여 형성되는 것이 바람직하다.
복수의 시트 스트립을 병치함으로써, 복수의 셀을 갖는 코어층을 형성할 수 있다.
상기 코어층은, 소성을 갖는 한 장의 시트가 소정의 형상으로 성형되어 이루어지는 시트재를, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 형성되는 복수의 셀이 상기 코어층 내부에 병설되도록 규정되게 절첩함으로써 형성되는 것이 바람직하다.
한 장의 시트로 복수의 셀을 갖는 코어층을 형성할 수 있다.
상기 코어층은, 한 장의 시트를 성형하여 이루어지고 띠 형상의 평면 영역 및 돌출 영역이 그 폭방향으로 교대로 설치되는 시트재로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 시트재는 제1 돌출부 및 복수의 제2 돌출부를 갖는다. 제1 돌출부는 상기 돌출 영역에서, 상기 폭방향과 직교하는 방향을 따라 연장됨과 함께 단면 형상이 하향으로 개구하는 홈 형상을 갖고, 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부에 교차하도록 형성되고, 상기 폭방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 다각 형상 또는 반원 형상을 갖는다. 코어층은 시트재를, 상기 평면 영역과 상기 돌출 영역간의 경계선을 따라 안쪽으로 접음(valley folding)과 함께, 상기 돌출 영역에서의 상기 제1 돌출부의 상면과 측면간의 경계선을 따라 바깥쪽으로 접어(mountain folding) 절첩함으로써 형성된다.
홈 형상의 제1 돌출부 및 다각 형상 또는 반원 형상의 제2 돌출부로 복수의 셀을 형성할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 제1 양태에 따른 구조체에 대하여 굽힘 가공을 통해 굽힘부를 설치함으로써 형성된 성형품이 제공된다.
굽힘 가공을 행할 때, 셀 내의 공기가 열팽창함으로써 생기는 셀의 예기치 못한 변형을 억제할 수 있어, 표면 형상이 매끈매끈한 성형품을 제공할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 구조체를 포함하고, 상기 구조체에 굽힘 가공을 통해 굽힘부가 형성된다. 상기 구조체는 코어층 및 스킨층을 포함한다. 코어층은, 소성을 갖는 한 장의 시트가 소정의 형상으로 성형되어 이루어지는 시트재를, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 형성되며 내부에 병설되는 복수의 셀로 구획되도록, 절첩하여 형성된다. 스킨층은, 상기 코어층의 상하 양면에 설치된다.
코어층의 상하 양면에 스킨층이 설치되어 있기 때문에, 코어층만으로 이루어지는 구조체를 굽힘 가공하여 굽힘부를 형성한 성형품과 비교하여, 그 강도가 높아진다. 또한, 굽힘 가공시에 있어서, 코어층에 존재하는 접합 부분을 이간되게 하는 굽힘 응력이 가해졌을 경우에도, 코어층의 상하 양면에 스킨층이 상기 접합 부분이 이간되기 어렵게 해서, 성형품의 표면에 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다.
상기 구조체의 상기 코어층에서, 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부면은, 2층 구조의 상벽 또는 하벽에 의해 폐색(閉塞)됨과 함께, 다른 쪽의 단부면은 1층 구조의 하벽 또는 상벽에 의해 폐색되고, 상기 셀의 한쪽의 단부를 폐색하는 상벽 또는 하벽에는 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
구조체의 코어층의 상벽 및 하벽에는, 2층으로 형성되는 부분(셀의 한쪽의 단부면)과, 1층으로 형성되는 부분(셀의 다른 쪽의 단부면)과, 상벽 또는 하벽이 존재하지 않는 부분(개구부)이 셀마다 형성된다. 그리고, 스킨층을 포함하여, 구조체의 상하 각 면에는 셀 단위로 1층, 2층, 3층의 부분이 각각 형성된다. 이와 같은 구조체를 굽힘 가공한 성형품에서는, 1층의 부분은 변형을 허용하여 크게 신장됨과 함께, 3층의 부분은 변형을 허용하지 않고, 셀의 구조를 유지하도록 기능한다. 그리고, 2층의 부분은 1층의 부분과 3층의 부분의 중간적인 역할을 담당한다.
이와 같이, 셀마다 변형을 크게 허용하는 부분과, 변형을 허용하지 않고 셀 구조를 유지하는 부분이 설치됨으로써, 굽힘 가공을 행한 성형품의 상태에 있어서도, 셀 구조를 보다 확실하게 유지할 수 있다. 이에 따라, 보다 매끈매끈한 요철 형상이 적은 곡면 형상을 갖는 성형품을 얻을 수 있음과 함께, 성형품의 강도를 높일 수 있다.
구조체의 코어층에는, 서로 이웃하는 셀간을 연통하는 연통부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
일반적으로, 구조체의 굽힘 가공은 구조체를 가열한 상태에서 몰드에 끼워넣음으로써 행해진다. 그 때문에 구조체의 각 셀이 각각 완전히 밀폐된 상태이면, 셀 내의 공기가 열팽창하여 셀의 내압이 과대하게 상승하는 경우가 있다. 이와 같은 상태에 있어서, 성형품을 몰드에서 꺼내면, 몰드에 의한 압력이 없어져버리기 때문에, 셀의 내압에 의해 셀이 예기치 못한 형상으로 변형한다(특히, 굽힘 가공에 의해 얇게 펴진 상벽이나 하벽 부분이 불룩해지도록 변형한다)는 문제가 있었다. 이러한 셀의 변형은, 구조체에 굽힘 가공을 실시하여 얻어지는 성형품의 표면에 작은 돌출 부분으로서 나타나므로, 성형품의 품질을 저하시키는 원인이 된다.
이러한 문제에 대하여, 상술한 구성에 의하면, 내압이 상승한 상태에 있는 셀 내의 공기가 연통부를 통해 다른 셀로 흐르기 때문에, 셀 내의 공기가 열팽창하는 것에 의한 셀의 내압의 상승을 복수의 셀에 분산시킬 수 있다. 이에 따라, 셀의 내압의 과대한 상승을 억제할 수 있음과 함께, 내압의 과대한 상승에 의해 생기는 셀의 예기치 못한 변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 제4 양태에 의하면, 성형품의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은, 띠 형상의 평면 영역 및 돌출 영역이 그 폭방향으로 교대로 배치되는 시트재이며, 상기 돌출 영역에, 상기 폭방향과 직교하는 방향을 따라 연장됨과 함께 단면 형상이 하향으로 개구하는 홈 형상인 제1 돌출부, 및 상기 제1 돌출부에 교차하도록 형성되고, 상기 폭방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 다각 형상 또는 반원 형상인 복수의 제2 돌출부를 갖는 시트재를, 소성을 갖는 한 장의 시트로 성형하는 성형 공정과, 상기 시트재를, 상기 평면 영역과 상기 돌출 영역간의 경계선을 따라 안쪽으로 접음과 함께, 상기 돌출 영역에서의 상기 제1 돌출부의 상면과 측면간의 경계선을 따라 바깥쪽으로 접어 절첩함으로써, 상기 제2 돌출부에 의해 구획되어 통 형상의 복수의 셀이 입설(立設)된 코어층을 형성하는 절첩 공정과, 상기 평면 영역과 상기 제2 돌출부의 단부면으로 형성되는 한 쌍의 겹침부에 의해 폐색되는 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부면에서, 한 쌍의 겹침부를 통해 개구부를 형성하는 개구 형성 공정과, 상기 코어층의 상하 양면에 스킨층을 접합하여 구조체를 형성하는 접합 공정과, 상기 구조체를 굽힘 가공하여 굽힘부를 형성하는 가공 공정을 포함한다.
개구 형성 공정은, 코어층을 가열함으로써, 한 쌍의 겹침부를 열수축시켜 개구부를 형성하는 공정인 것이 바람직하다.
그 성형품의 제조 방법에 따르면, 성형품을 용이하게 제조할 수 있다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 제4 양태에 따른 성형품의 제조 방법에 의해 제조된 성형품이 제공된다. 성형품은 상술한 방법에 따라 제조되는 것이 바람직하다.
상기 코어층은, 상기 제2 돌출부에 의해 구획되어 형성되는 통 형상의 복수의 셀을 구비하고, 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부는 상기 평면 영역과 상기 제2 돌출부의 단부면으로 형성되는 한 쌍의 겹침부에 의해 폐색됨과 함께, 다른 쪽의 단부는 상기 제1 돌출부의 상면에 의해 폐색되고, 상기 셀의 한쪽의 단부면에서의 한 쌍의 겹침부에, 상기 개구부가 형성되는 것이 바람직하다.
내압이 상승한 상태에 있는 일부의 셀 내의 공기가 연통부를 통해 다른 셀로 흐르기 때문에, 셀 내의 공기가 열팽창하는 것에 의한 셀의 내압의 상승을 복수의 셀에 분산시킬 수 있다. 이에 따라 셀의 내압의 과대한 상승을 억제할 수 있음과 함께, 내압의 과대한 상승에 의해 생기는 셀의 예기치 못한 변형을 억제할 수 있다.
본 발명의 제6 양태에 의하면, 코어층 및 스킨층을 포함하는 구조체가 제공된다. 코어층은 소성을 갖는 한 장의 시트가 소정의 형상으로 성형되어 이루어지는 시트재를, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 형성되고 내부에 병설되는 복수의 셀로 구획되도록 절첩함으로써 형성되고, 스킨층은 상기 코어층의 상하 양면에 설치된다.
스킨층에 의해 코어층의 강도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제7 양태에 따르면, 구조체의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은, 띠 형상의 평면 영역 및 돌출 영역이 폭방향으로 교대로 설치되는 단일의 시트재이며, 상기 돌출 영역에서, 상기 폭방향과 직교하는 방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 하향으로 개구하는 홈 형상인 제1 돌출부, 및 상기 제1 돌출부에 교차하도록 형성되고, 상기 폭방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 다각 형상 또는 반원 형상인 복수의 제2 돌출부를 갖는 시트재를, 소성을 갖는 한 장의 시트로 성형하는 성형 공정과, 상기 시트재를, 상기 평면 영역과 상기 돌출 영역간의 경계선을 따라 안쪽으로 접음과 함께, 상기 돌출 영역에서의 상기 제1 돌출부의 상면과 측면간의 경계선을 따라 바깥쪽으로 접어 절첩함으로써, 상기 제2 돌출부에 의해 구획하여 통 형상의 복수의 셀이 입설된 코어층을 형성하는 절첩 공정과, 상기 평면 영역과 상기 제2 돌출부의 단부면으로 형성되는 한 쌍의 겹침부에 의해 폐색되는 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부면에서, 한 쌍의 겹침부를 통해 개구부를 형성하는 개구 형성 공정과, 상기 코어층의 상하 양면에 스킨층을 접합하여 구조체를 형성하는 접합 공정을 포함한다.
스킨층에 의해 강도가 향상한 코어층을 갖는 구조체를 제조할 수 있다.
본 발명의 구조체, 성형품 및 그것들의 제조 방법에 따르면, 셀의 내압의 상승에 기인한 셀의 예기치 못한 변형을 억제함과 함께, 구조체 및 성형품의 외관 및 강도를 높일 수 있다.
도 1의 (a)는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 구조체를 나타내는 사시도이고, 도 1의 (b)는 제1 실시형태에 따른 구조체의 연통부를 나타내는 부분 확대도이며, 도 1의 (c)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 구조체의 연통부를 나타내는 부분 확대도.
도 2의 (a)?도 2의 (c)는 제1 실시형태에 따른 구조체의 코어층의 제조 방법을 나타내는 설명도.
도 3의 (a), 도 3의 (b) 및 도 3의 (d)는 제2 실시형태에 따른 구조체의 코어층의 제조 방법을 나타내는 설명도이고, 도 3의 (c)는 도 3의 (b)의 α-α선을 따른 단면도.
도 4의 (a)는 제3 실시형태에 따른 구조체를 나타내는 사시도이고, 도 4의 (b)는 도 4의 (a)의 β-β선을 따른 단면도이며, 도 4의 (c)는 도 4의 (a)의 γ-γ선을 따른 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 구조체로부터 얻어지는 성형품을 나타내는 사시도.
도 6의 (a)는 제3 실시형태에 따른 구조체의 코어층을 구성하는 시트재를 나타내는 사시도이고, 도 6의 (b)는 동(同)시트재의 절첩 도중의 상태를 나타내는 사시도이며, 도 6의 (c)는 동시트재를 절첩한 상태를 나타내는 사시도.
도 7은 제3 실시형태에 따른 구조체를 제조하는 제조 장치의 일례를 나타내는 모식도.
도 8은 성형품의 일례인 차량의 좌석의 사이드 커버를 나타내는 사시도.
도 9는 성형품의 일례인 팰릿 박스를 나타내는 사시도.
[제1 실시형태]
이하, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 구조체를 갖는 성형품을 도 1 및 도 2에 의거하여 설명한다.
도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 구조체(1)는, 육각통 형상의 셀벽이 매트릭스 형상으로 병설된 벌집 구조를 갖는 코어층(2)과, 동(同)코어층(2)의 상하 양면에 접합되는 시트 형상의 스킨층(3, 4)으로 구성되어 있다.
도 2의 (a)?도 2의 (c)에 나타내는 바와 같이, 코어층(2)은, 복수의 굴곡 시트(2b)를 병치(竝置)함으로써 형성되어 있다. 굴곡 시트(2b)는, 예를 들면 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지제의 띠 형상 시트(2a)를 소정 간격마다 굴곡시켜 형성되어 있다. 구체적으로는, 굴곡 시트(2b)는, 연속하여 설치되는 사다리꼴 형상의 기복을 갖는 대략 물결 형상으로 형성되어 있다. 사다리꼴 형상의 기복은, 정육각형을 가장 긴 대각선을 따라 이분하여 얻어질 수 있는 형상이다. 이 굴곡 시트(2b)는, 진공 성형법 또는 압축 성형법 등의 주지의 성형 방법에 따라 띠 형상 시트(2a)로 성형할 수 있다. 굴곡 시트(2b)의 기복의 정부 또는 저부(底部)의 외면끼리를 맞닿게 하도록 하여 복수의 굴곡 시트(2b)가 병치되어 있다. 또한, 서로 이웃하는 한 쌍의 굴곡 시트(2b)에 의해 육각통 형상의 측벽이 형성됨과 함께, 그 측벽에 의해 구획함으로써 셀(S)이 형성된다. 본 실시형태에서는, 굴곡 시트(2b)가 셀(S)의 측벽을 구성하고 있다.
이와 같이 형성된 코어층(2)의 상단 및 하단에, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지제의 시트 형상의 스킨층을 열용착시켜 접합함으로써 구조체(1)가 형성된다. 이때, 코어층(2)에 설치되는 셀(S)은, 코어층(2)의 두께 방향에 있어서의 양단부가 스킨층(3, 4)에 의해 폐색되어 있다.
또한, 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트로는, 열용착에 의해 코어층(2)과 스킨층(3, 4)을 용이하게 접합할 수 있다는 관점에서, 코어층(2)을 구성하는 굴곡 시트(2b)와 같은 재질의 시트를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 코어층(2)을 구성하는 굴곡 시트(2b)는, 그 굴곡 시트(2b)의 가장자리에 있어서는 스킨층(3, 4)에 대하여 접합되어 있지만, 서로 이웃하는 굴곡 시트(2b)끼리는 서로 맞닿을 뿐으로 그 구조체에서 이간 가능하게 구성되어 있다.
도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 구조체(1)에 있어서, X방향에서 서로 인접하는 셀(S)간에는, 양셀(S)의 측벽끼리가 겹쳐 형성되는 2층 구조를 갖는 중간벽(5)이 위치하고 있다. 즉, 병설되는 굴곡 시트(2b)의 정부 또는 저부의 외면끼리의 맞닿음 부위가 2층 구조를 갖는 중간벽(5)으로서 제공된다. 또한, 중간벽(5)이 스킨층(3, 4)에 대하여 수직으로 형성되어 있기 때문에, 구조체(1)의 두께 방향의 힘에 대하여 강한 구조가 되며, 압축 강도가 높아져 있다. 또한, 중간벽(5)이 2층 구조로 구성되어 있기 때문에, 구조체(1)의 압축 강도가 보다 높아져 있다.
위에서 서술한 대로, 굴곡 시트(2b)끼리는 서로 접합되어 있지는 않고, 중간벽(5)의 층간은 서로 이간 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 셀(S)의 내압이 상승한 경우에는, 중간벽(5)의 층은, 그 내압에 의해 서로 이간되어 층간에 연통부(6)로서의 공간을 형성할 수 있다. 이 연통부(6)는 Y방향에 있어서 인접하는 셀(S)끼리를 서로 연통한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 중간벽(5)의 층간 전체가 비접착부로 되어 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 구조체(1)는, 굽힘 가공을 실시하여 굽힘부를 형성하는 가공 공정을 거침으로써 삼차원 형상을 갖는 성형품이 된다. 이러한 성형품으로서는, 예를 들면 도 8에 나타내는 바와 같은 차량의 좌석의 사이드 커버(A1), 및 도 9에 나타내는 바와 같은 물품 운반용의 팰릿 박스를 구성하는 부재(A2)(예를 들면, 저벽 부분)를 들 수 있다. 또한, 굽힘부란, 구조체(1) 중 적어도 일부의 영역에 대하여 형성된 비평면 형상의 임의의 부위(예를 들면, 돌출부, 오목부 및 만곡부(灣曲部))를 포함하는 것이라고 정의한다.
상술한 가공 공정에서는, 구조체(1)에 대하여, 가열 처리를 실시하여 연화 상태로 하고, 예를 들면 프레스 가공 등의 굽힘 가공을 실시함으로써 굽힘부가 형성된다. 그에 따라 성형품을 얻는다. 가공 공정에 있어서의 가열 온도를 코어층(2) 및 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트의 연화 온도로 설정하여, 구조체(1)를 연화 상태로 해 둠으로써, 코어층(2)과 스킨층(3, 4)이 용착 상태로 굽힘 가공을 행할 수 있다. 이에 따라, 굽힘 가공시에 있어서의 코어층(2)과 스킨층(3, 4)과의 접합 부분의 이간 및 크랙의 형성이 억제된다.
또한, 가공 공정에 있어서, 가열 처리의 예열에 의해 성형품의 셀(S)의 내압이 상승한 상태가 된다. 이때, 셀(S)의 내압에 의해, 2층 구조의 중간벽(5)의 층간이 서로 이간되어 층간에 연통부(6)가 형성된다. 또한, 연통부(6)를 통해 셀(S)의 내압이 중간벽(5)을 거쳐 인접하는 다른 셀(S)에 분산된다.
또한, 본 실시형태에서는 코어층(2)을 구성하는 굴곡 시트(2b)가 열가소성 수지로 형성되어 있다. 그 때문에, 굽힘 가공 후의 냉각시에 수지가 수축함으로써, 서로 이간된 상태에 있는 중간벽(5)의 각 층이 원래의 서로 맞닿은 상태(2층 구조의 상태)로 돌아갈 수 있다. 또한, 중간벽(5)은 굽힘 가공시의 힘 및 셀(S)의 내압으로 인해, 좌우로 넓어진다. 따라서, 중간벽(5)은 상하 방향으로 방향성을 갖지 않고, 상하 방향의 강도 저하도 되지 않는다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 얻을 수 있다.
(1) 본 실시형태에 따른 구조체(1)는, 병설되는 복수의 셀(S)을 내부에 갖는 코어층(2)과, 코어층(2)의 상하 양면에 설치되는 스킨층(3, 4)을 구비하고 있다. 각 셀(S)은, 육각통 형상의 측벽에 의해 구획함으로써 형성된다. 그리고, 코어층(2)에는, Y방향으로 서로 인접하는 셀(S)간을 연통하는 연통부(6)가 형성되어 있다. 상기 구성에 의하면, 셀(S) 내의 공기가 열팽창하여 셀(S)의 내압이 상승한 상태가 된 경우, 그 셀(S) 내의 공기는 연통부(6)를 통해 다른 셀(S)로 흐른다. 이와 같이, 내압이 상승한 일부의 셀(S) 내의 공기가 다른 셀(S)에 분산됨으로써, 셀(S)의 내압의 과대한 상승을 억제할 수 있다. 또한, 내압의 과대한 상승에 의해 생기는 셀(S)의 예기치 못한 변형을 억제할 수 있다.
(2) 본 실시형태에 따른 구조체(1)에서는, 코어층(2)에 대하여, 연통부(6)가 셀과 연통하는 방향(Y방향)에 대하여 직교하는 방향(X방향)으로 서로 인접할 때, 셀(S)의 측벽끼리가 겹쳐 형성되는 2층 구조를 갖는 중간벽(5)이 설치되어 있다. 그리고, 연통부(6)가 중간벽(5)의 층간에 설치되는 비접착부로서 형성되어 있다. 상술한 구성에 의하면, 2층 구조의 중간벽(5)은, 통상의 상태에서는 각 층이 맞닿아 2층 구조분의 두께가 확보되어 강고한 셀 구조의 형성에 기여한다. 또한, 셀(S)의 내압이 상승한 상태에서는, 2층 구조의 중간벽(5)에는, 그 내압에 의해 각 층이 서로 이간되어 층간에 연통부(6)가 형성된다. 이와 같이, 셀(S)의 내압이 상승한 상태가 되었을 때에 중간벽(5)에 연통부(6)가 형성되기 때문에, 중간벽(5)에 연통부(6)가 상시 존재하는 구성과 비교하여, 중간벽(5)의 강고한 셀 구조의 형성에 대한 기여도가 높다.
또한, 상술한 구성에 의하면, 구조체(1)에 대하여, 그 두께 방향으로 압축하는 힘이 과대하게 작용했을 경우에도, 중간벽(5)은 그 각 층이 서로 이간할 수 있다. 각 층이 이간된 중간벽(5)은, 상기 힘이 약해짐에 따라 수지의 특성에 의해 원래의 상태로 복원하려고 한다. 이러한 구조체의 두께 방향으로 작용하는 힘에 대하여 중간벽(5)이 변형을 허용할 수 있기 때문에, 구조체(1)는 상기 힘에 대하여 우수한 충격 흡수성(쿠션성)을 발휘한다. 즉, 중간벽(5)은 충격 흡수부로서 기능할 수 있다.
(3) 본 실시형태에 따른 구조체(1)에 굽힘 가공을 실시하여 굽힘부를 형성한 성형품은, 그 굽힘 가공을 행할 때, 셀(S)의 내압이 과대하게 상승하는 것이 억제되어, 셀(S)의 예기치 못한 변형이 억제될 수 있다. 따라서, 성형품의 표면에 대하여, 셀(S)의 변형에 기인한 돌출 부분이 생기는 것이 억제되어, 성형품은 그 표면이 보다 매끈매끈하게 된다.
[제2 실시형태]
다음으로, 제2 실시형태에 따른 구조체(1) 및 그 성형품을 도 1의 (a) 내지 및 도 3의 (d)에 의거하여 제1 실시형태와 상이한 점을 중심으로 하여 설명한다. 제2 실시형태에 따른 구조체(1)는, 주로 코어층(2)의 구성이 제1 실시형태에 따른 구조체와 다르다.
본 실시형태에 따른 구조체(1)의 코어층(2)은 다음과 같이 하여 형성되어 있다. 우선, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같은 복수의 띠 형상 시트(2a)가 그 두께 방향으로 겹쳐 배치된다. 그리고, 인접하는 띠 형상 시트(2a)끼리를 접합하는 접착부(2d)를, 띠 형상 시트(2a)의 길이 방향으로 일정한 간격을 두고 설치함으로써 적층체(2c)가 형성된다(도 3의 (b) 참조). 이때, 각 띠 형상 시트(2a)간에 설치되는 접착부(2d)는, 띠 형상 시트(2a)의 단변 방향에 있어서의 양단부에만 설치되어 있다(도 3의 (c) 참조). 계속해서, 적층체(2c)를 그 적층 방향으로 신장함으로써, 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같은 육각통 형상의 통 형상 부분이 매트릭스 형상으로 병설된 벌집 구조를 형성하는 코어층(2)이 형성된다. 이 육각통 형상의 측벽에 의해 코어층(2)이 구획되어 셀(S)이 형성됨과 함께, 띠 형상 시트(2a)의 각각이 셀(S)의 측벽을 구성한다.
이와 같이 형성된 코어층(2)의 상단 및 하단에, 시트 형상의 스킨층(3, 4)을 열용착시켜 접합함으로써 구조체(1)가 형성된다. 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이, 두 장의 띠 형상 시트(2a)를 접합하는 접착부(2d)에 의해 두 장의 띠 형상 시트(2a)가 서로 맞닿아서, 본 실시형태에서의 2층 구조를 갖는 중간벽(5)이 제공된다.
위에서 서술한 대로, 접착부(2d)는 띠 형상 시트(2a)의 단변 방향에 있어서의 양단부측, 즉 코어층(2)의 두께 방향(코어층(2) 및 스킨층(3, 4)의 적층 방향)에 있어서의 양단부측에만 형성되어 있기 때문에, 중간벽(5)의 중앙부의 각 층은 서로 접할 뿐으로 이간 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 도 1의 (c)에 나타내는 바와 같이, 내압이 상승한 경우에는, 코어층(2)의 두께 방향에 있어서의 양단부측은 접합한(2층 구조) 채로, 중간벽(5)의 층은 셀(S)의 내압에 의해 중앙부에서 서로 이간하여, 층간에 연통부(6)를 형성한다. 본 실시형태에서는, 중간벽(5)의 층간의 중앙부가 비접착부로 되어 있다.
본 실시형태에 따른 구조체(1)도 제1 실시형태에 따른 구조체와 마찬가지로, 상술한 가공 공정을 거쳐 얻어지는 성형품을 제공할 수 있다.
제2 실시형태에 있어서도, 상술한 (1)?(3)의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제2 실시형태에 있어서는, 이하와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
(4) 본 실시형태에 따른 구조체(1)에 있어서의 중간벽(5)의 층간에는, 코어층(2)의 두께 방향에 있어서의 중앙부에 비접착부가 설치되어 있음과 함께, 코어층(2)의 두께 방향에 있어서의 단부측에 접착부(2d)가 설치되어 있다. 상기 구성에 의하면, 셀(S)의 내압이 상승했을 때, 중간벽(5)의 층의 중앙부는 서로 이간하여 연통부(6)를 형성하지만, 동(同)단부측의 부위는 서로 이간하지 않고 접합인 채의 상태가 유지된다. 이와 같이, 이층 구조를 갖는 부분은 셀(S)의 내압이 상승해 중간벽(5)에 연통부(6)가 형성되었을 경우에도, 중간벽(5)의 양단부측에 2층 구조의 부분이 유지됨으로써, 연통부(6)가 형성되는 것에 기인한 강고한 셀 구조의 형성에 대한 중간벽(5)의 기여도의 저하를 최소한으로 억제할 수 있다.
[제3 실시형태]
다음으로, 제3 실시형태에 따른 구조체(10) 및 성형품(A)을 도 4?도 7에 의거하여 제1 실시형태와 상이한 점을 중심으로 하여 설명한다. 제3 실시형태에 따른 구조체(10)는, 주로 코어층(2)의 구성이 제1 실시형태에 따른 구조체와 다르다.
도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 코어층(2)은 예를 들면 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지제의 시트를 소정 형상으로 성형하여 형성된 한 장의 시트재를 절첩하여 형성되어 있다. 그리고, 코어층(2)은 상벽(21), 하벽(22) 및 중간벽(23)으로 구성된다. 중간벽(23)은, 상벽(21) 및 하벽(22) 사이에 입설(立設)되고, 육각통 형상의 측벽을 형성한다. 코어층(2)을 구획하여, 상벽(21), 하벽(22) 및 중간벽(23)에 의해, 코어층(2)의 내부에 형성되는 셀(S)을 형성한다.
코어층(2)을 구획하여 형성되는 셀(S)에는, 구성이 다른 제1 셀(S1)과 제2 셀(S2)을 포함한다. 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 제1 셀(S1)은, 그 제1 셀(S1)의 상단이 2층 구조의 상벽(21)에 의해 폐색됨과 함께, 제1 셀(S1)의 하단이 1층 구조의 하벽(22)에 의해 폐색되어 있다. 이 2층 구조 상벽(21)의 각 층은 서로 접합되어 있다. 그리고, 제1 셀(S1)의 상단에 있어서의 상벽(21)의 중앙 부분에는, 개구부(24)가 형성되어 있다. 개구부(24)는, 육각 형상을 갖는 제1 셀(S1)의 단부면에 있어서, 중심을 지나는 하나의 대각선을 따라 형성됨과 함께, 그 개구의 형상이 대략 타원 형상으로 형성되어 있다(도 4의 (a) 참조).
한편, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 제2 셀(S2)은, 그 상단이 1층 구조의 상벽(21)에 의해 폐색됨과 함께, 동(同)하단이 2층 구조의 하벽(22)에 의해 폐색되어 있다. 이 2층 구조의 하벽(22)의 각 층간은 서로 접합되어 있다. 그리고, 제2 셀(S2)의 하단에 있어서의 하벽(22)의 중앙 부분에는, 제1 셀(S1)에 설치되는 개구부(24)와 마찬가지의 개구부(24)가 형성되어 있다.
도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 제1 셀(S1) 및 제2 셀(S2)은, X방향에 있어서 제1 셀 및 제2 셀(S2)은 인접하여 열을 형성하도록 배치되어 있다. 그리고, X방향에 직교하는 Y방향에 있어서, 제1 셀(S1)의 열과 제2 셀(S2)의 열이 교대로 배치되어 정렬된다.
도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 인접하는 제1 셀(S1), 및 인접하는 제2 셀(S2)은, 상벽(21) 및 하벽(22)에 대하여 수직으로 형성되는 2층 구조의 중간벽(23)에 의해 구획되어 있다. 중간벽(23)이 상벽(21) 및 하벽(22)에 대하여 수직으로 형성되어 있기 때문에, 구조체(1)의 두께 방향의 힘에 대하여 강한 구조가 된다. 이는 압축 강도를 높인다. 또한, 중간벽(23)이 2층 구조로 구성되어 있기 때문에, 구조체(1)의 압축 강도가 보다 높아져 있다. 이 2층 구조의 중간벽(23)의 각 층간은 서로 접할 뿐으로, 이간 가능하게 구성되어 있다. 그 때문에, 셀(S)의 내압이 상승한 경우에는, 중간벽(23)은, 그 내압에 의해 층간이 전면적에 걸쳐 이간되어 층간에 연통부(23a)를 형성한다(도 4의 (b) 및 도 4의 (c)의 파선으로 둘러싸인 부분 참조). 이 연통부(23a)는, Y방향에 있어서 인접하는 제1 셀(S1) 또는 제2 셀(S2)을 연통한다. 또한, 본 실시형태 있어서는, 중간벽(23)의 층간 전체 영역이 비접착부가 된다.
이와 같이 형성된 코어층(2)의 상단 및 하단에, 시트 형상의 스킨층(3, 4)을 열용착시켜 접합함으로써 구조체(10)가 형성된다. 스킨층(3, 4)은, 폴리프로필렌 등의 열가소성 수지제의 시트로 이루어지고, 코어층(2)의 상벽(21)의 상면 및 하벽(22)의 하면에 각각 접합되어 있다. 또한, 열용착에 의해 코어층(2)과 스킨층(3, 4)을 용이하게 접합할 수 있다는 관점에서, 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트에는, 코어층(2)의 시트재를 구성하는 시트와 같은 재질의 시트를 이용하는 것이 바람직하다.
또한, 도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 구조체(10)의 상면은 코어층(2)의 상벽(21)과 스킨층(3)으로 구성됨과 함께, 구조체(10)의 하면은 코어층의 하벽(22)과 스킨층(4)으로 구성된다. 그 때문에, 구조체(10)의 상면에는, 개구부(24)에 대응하여 형성되는, 스킨층(3)만으로 구성되는 1층 부분(L1)과, 1층 구조 상벽(21) 및 스킨층(3)으로 구성되는 2층 부분(L2)과, 2층 구조의 상벽(21) 및 스킨층(3)으로 구성되는 3층 부분(L3)이 설치되어 있다.
이들 1층 부분(L1), 2층 부분(L2), 및 3층 부분(L3)은, 구조체(1)의 상면에 대하여, 제1 셀(S1) 및 제2 셀(S2)의 배치에 대응하여 규칙적으로 배치되어 있다. 구체적으로는, 제1 셀(S1)의 열에 대응한 위치에 1층 부분(L1) 및 3층 부분(L3)이 설치됨과 함께, 제2 셀(S2)의 열에 대응한 위치에 2층 부분(L2)이 설치된다. 그리고, 3층 부분(L3)은 1층 부분(L1)을 둘러싸도록 배치되어, 1층 부분(L1)이 서로 접하지 않도록 배치되어 있다. 셀 단위로 보면, 제1 셀(S1)의 단부면의 중앙 부분에 대응한 위치에 1층 부분(L1)이 설치됨과 함께, 제1 셀(S1)의 단부면의 가장자리 부분에 대응한 위치에 3층 부분(L3)이 배치되어 있다.
또한, 구조체(10)의 하면에 대해서도, 상면과 마찬가지로 1층 부분(L1), 2층 부분(L2) 및 3층 부분(L3)이 형성되어 있다. 그리고, 구조체(10)의 하면에서는, 상면에 있어서 1층 부분(L1) 및 3층 부분(L3)이었던 부위에 2층 부분(L2)이 설치됨과 함께, 상면에 있어서 2층 부분(L2)이었던 부위에 1층 부분(L1) 및 3층 부분(L3)이 설치되어 있다.
도 5는 상술한 구조체(10)에 대하여 굽힘 가공을 실시하여 굽힘부(M)를 형성한 성형품(A)을 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 굽힘부(M)의 표면은, 평면부의 표면과 비교하여, 1층 부분(L1), 2층 부분(L2), 및 3층 부분(L3)이 그 순으로 변형의 정도를 저감하게 변형해 있다. 구체적으로는, 1층 부분(L1) 및 2층 부분(L2)은 크게 변형을 허용하여 그 면적을 크게 넓히고 있다. 한편, 3층 부분(L3)은, 그 면적을 거의 넓히지 않고, 셀(S)의 단부면 바깥둘레에 모이도록 위치해 있다. 이와 같이 변형을 크게 허용하는 1층 부분(L1) 및 2층 부분(L2)이 설치됨으로써, 굽힘부(M)의 곡면 형상은 매끈매끈하게 된다. 또한, 3층 부분(L3)이 셀의 단부면 바깥둘레에 모임으로써 셀 골격이 보강되어, 셀 구조의 유지에 기여한다. 이에 따라, 본 실시형태에 따른 성형품(A)의 굽힘부(M)는, 매끈매끈한 곡면 구조를 가짐과 함께 강도가 높게 되어 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 구조체(10)는, 그 상면 및 하면이 같은 구조를 갖고 있으며, 상하 양면에 방향성이 없다. 그 때문에, 구조체(10)로부터 얻어지는 성형품(A)은, 굽힘부(M)에 있어서, 그 볼록면측(외면측) 및 오목면측(내면측)과 대략 마찬가지의 표면 형상 및 강도를 갖고 있다. 따라서, 본 실시형태에 따른 성형품(A)은, 굽힘부(M)의 볼록면측을 표면으로 하는 성형품으로서 이용할 수도 있고, 굽힘부(M)의 오목면측을 표면으로 하는 성형품으로서 이용할 수도 있다. 이 점은, 제1 실시형태 및 제2 실시형태에 따른 구조체(1)로부터 얻어지는 성형품에 관해서도 마찬가지이다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 성형품(A)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
성형품(A)의 제조 방법은, 소성을 갖는 시트로부터 시트재(100)를 성형하는 성형 공정과, 그 시트재(100)를 절첩함으로써 코어층(2)을 형성하는 절첩 공정과, 코어층(2)에 개구부(24)를 형성하는 개구 형성 공정과, 코어층(2)의 상하 양면에 스킨층(3, 4)을 접합하여 구조체(10)를 형성하는 접합 공정과, 그 구조체(10)를 굽힘 가공하여 굽힘부(M)를 설치하는 가공 공정을 포함한다.
성형 공정에서는, 한 장의 열가소성 수지제의 시트를 소정의 형상으로 가열 성형함으로써 시트재(100)가 형성된다. 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 띠 형상의 평면 영역(110) 및 돌출 영역(120)이 그 폭방향(X방향)으로 교대로 배치되어 있다. 돌출 영역(120)에는, 상면, 한 쌍의 측면 및 하향으로 개구하는 홈 형상의 제1 돌출부(121)가 돌출 영역(120)이 연장되는 방향(Y방향)의 전체에 걸쳐 형성되어 있다. 또한, 제1 돌출부(121)의 상면과 측면이 이루는 각은 90도인 것이 바람직하고, 제1 돌출부(121)의 형상은 하향으로 개구하는 홈 형상이 된다. 또한, 제1 돌출부(121)의 폭(상면의 단변 방향의 길이)은 평면 영역(110)의 폭과 동일하고, 또한 제1 돌출부(121)의 돌출 높이(측면의 단변 방향의 길이)의 2배의 길이가 되도록 설정되어 있다.
또한, 돌출 영역(120)에는, 그 단면 형상이 정육각형을 가장 긴 대각선을 따라 이분하여 얻어지는 사다리꼴 형상의 복수의 제2 돌출부(122)가, 제1 돌출부(121)에 직교하도록 형성되어 있다. 제2 돌출부(122)의 돌출 높이는 제1 돌출부(121)의 돌출 높이와 동일해지도록 설정되어 있다. 또한, 서로 이웃하는 제2 돌출부(122)간의 간격은, 제2 돌출부(122)의 상면의 폭과 동일하게 되어 있다.
이러한 제1 돌출부(121) 및 제2 돌출부(122)는, 시트의 소성을 이용하여 시트를 부분적으로 상방으로 돌출시킴으로써 형성되어 있다. 또한, 시트재(100)는, 진공 성형법이나 압축 성형법 등의 주지의 성형 방법에 의해 한 장의 시트로 성형될 수 있다.
절첩 공정에서는, 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 시트재(100)를, 평면 영역(110)과 돌출 영역(120)간의 경계선(P)을 따라 안쪽으로 접음과 함께, 제1 돌출부(121)의 상면과 측면간의 경계선(Q)을 따라 바깥쪽으로 접어 X방향으로 압축한다. 그리고, 제1 돌출부(121)의 상면과 측면이 접어 겹쳐짐과 함께, 제2 돌출부(122)의 단부면과 평면 영역(110)이 접어 겹쳐짐으로써, 하나의 돌출 영역(120)에 대하여 Y방향으로 연장되는 하나의 중공의 각기둥 형상의 구획체(130)가 형성된다(도 6의 (c) 참조). 이러한 구획체(130)가 X방향으로 연속하여 형성되어 감으로써 판 형상의 코어층(2)이 형성된다.
제1 돌출부(121)의 상면과 측면에 의해 코어층(2)의 상벽(21)이 형성됨과 함께, 제2 돌출부(122)의 단부면과 평면 영역(110)에 의해 코어층(2)의 하벽(22)이 형성된다. 또한, 제2 돌출부(122)의 상면 및 측면에 의해 중간벽(23)이 형성된다. 또한, 상벽(21)에 있어서의 제1 돌출부(121)의 상면과 측면이 접어 겹쳐져 2층 구조를 형성하는 부분, 및 하벽(22)에 있어서의 제2 돌출부(122)의 단부면과 평면 영역(110)이 접어 겹쳐져 2층 구조를 형성하는 부분이 각각 겹침부(131)가 된다(도 6의 (c) 참조).
또한, 제2 돌출부(122)를 절첩함으로써 제2 셀(S2)이 구획된다. 제2 셀(S2)은 육각기둥 형상의 공간을 내부에 갖는다. 또한, 서로 이웃하는 한 쌍의 구획체(130)간에 제1 셀(S1)이 형성된다. 제1 셀(S1)은 육각기둥 형상의 공간을 내부에 갖는다. 본 실시형태에서는, 제2 돌출부(122)의 상면 및 측면이 제2 셀(S2)의 측벽을 구성함과 함께, 제2 돌출부(122)의 측면과, 돌출 영역(120)에 있어서의 제2 돌출부(122)간에 위치하는 평면 부분이 제1 셀(S1)의 측벽을 구성한다. 그리고, 제2 돌출부(122)의 상면의 맞닿음 부위, 및 돌출 영역(120)에 있어서의 상술한 평면 부분의 맞닿음 부위가 2층 구조를 갖는 중간벽(23)이 된다.
제1 셀(S1)에서는, 한 쌍의 겹침부(131)에 의해 그 상단이 폐색되고, 제2 셀(S2)에서는, 한 쌍의 겹침부(131)에 의해 그 하단이 폐색되어 있다.
또한, 이러한 절첩 공정을 실시할 때, 시트재(100)를 가열 처리하여 연화시킨 상태로 해 두는 것이 바람직하지만, 가열 처리를 행하지 않고 절첩 공정을 실시하는 것도 가능하다.
개구 형성 공정에서는, 코어층(2)의 절첩 상태를 유지한 채의 상태에서, 코어층(2)의 상면 및 하면이 소정의 온도로 가열된다. 그리고, 벨트 컨베이어 등에 의해 코어층(2)의 두께 방향(도 4의 (b) 및 도 4의 (c)에서의 상하 방향)으로 가압됨으로써, 2층 구조의 겹침부(131)가 열용착하여 접합된다. 각 겹침부(131)가 열수축하여, 제1 셀(S1)의 상단의 상면 및 제2 셀(S2)의 하단의 하면을 구획하는 한 쌍의 겹침부(131)간에 개구부(24)로서의 틈이 형성된다(도 4 참조).
또한, 절첩 공정시에 시트재(100)를 가열 처리하고 있었을 경우에는, 개구부(24)를 보다 용이하게 형성하기 위해, 개구 형성 공정에 있어서의 가열 처리는, 절첩 공정시의 가열 처리시의 온도보다 높은 온도로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 겹침부(131)가 수축할 때, 2층 구조의 중간벽(23)이 열용착을 통해 접합되지 않는 조건에서 행해진다.
접합 공정은, 개구 형성 공정을 거쳐 얻어진 코어층(2)의 상면 및 하면에 각각 스킨층(3, 4)을 접합함으로써 도 4에 나타내는 구조체(10)를 얻는 공정이다. 본 실시형태에서는, 스킨층(3, 4)으로서, 코어층(2)을 구성하는 열가소성 수지와 동일한 열가소성 수지제의 시트를 이용하고 있다. 스킨층(3, 4)은 코어층(2)에 열용착됨으로써 코어층(2)에 접합되어 있다.
또한, 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트와 코어층(2)을 구성하는 시트재(100)를 같은 재질의 시트를 이용했을 경우에는, 스킨층(3, 4)과 코어층(2)을 열용착에 의해 접합할 수 있다. 그 때문에, 접착제를 사용하여 스킨층(3, 4)과 코어층(2)을 접합할 경우와 비교하여 쉽게 접합 공정을 행할 수 있다.
계속되는 가공 공정은, 구조체(10)에 대하여, 가열 처리를 실시하여 연화 상태로 하고, 예를 들면 프레스 가공 등의 굽힘 가공을 실시함으로써 굽힘부(M)를 형성하여 성형품(A)을 얻는 공정이다. 이 가공 공정에 대해서는 제1 실시형태와 마찬가지이다.
도 7은 구조체(10)를 연속하여 제조하는 장치의 개략을 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 장치에 있어서, 좌측이 상류측이고 우측이 하류측이다. 상류측에 설치되는 시트 롤(30)은, 코어층(2)의 원재료가 되는 열가소성 수지제의 시트가 감긴 것이다. 시트 롤(30)의 하류측에는 진공 성형용 드럼(31)이 배치되어 있다. 이 진공 성형용 드럼(31)은, 회전 구동 가능하게 축 지지됨과 함께 소정의 온도로 가열 가능하게 구성되어 있다. 또한, 진공 성형용 드럼(31)의 외주부에는, 원통 형상의 성형 금형이 부착되어 있어, 성형 금형에 형성되어 있는 관통 구멍을 통해 진공 처리가 수행될 수 있다(도시 생략). 성형 금형의 외주면에는, 그 둘레 방향에 대하여 시트재(100)의 X방향을 따르도록, 시트재(100)의 평면 영역(110) 및 돌출 영역(120)으로 이루어지는 요철 형상과 동일한 요철 형상이 형성되어 있다.
진공 성형용 드럼(31)의 하류측에는, 각각 상하 한 쌍의 제1 컨베이어(32) 및 제2 컨베이어(33)가 이 순서대로 배치되어 있다. 제2 컨베이어(33)에 의한 반송 속도는 제1 컨베이어(32)에 의한 반송 속도보다 느려지도록 설정되어 있다. 또한, 제2 컨베이어(33)에는, 제2 컨베이어(33)간의 공간을 소정의 온도로 가열하기 위한 가열 장치(33a)가 설치되어 있다.
또한, 제2 컨베이어(33)의 하류측에는, 상하 한 쌍의 제3 컨베이어(34)가 배치되어 있다. 제3 컨베이어(34)에는, 제3 컨베이어(34)간의 공간을 소정의 온도로 가열하기 위한 가열 장치(34a)가 설치되어 있다. 제3 컨베이어(34)에 의한 반송 속도는 제2 컨베이어(33)에 의한 반송 속도와 동일해지도록 설정되어 있다. 또한, 제3 컨베이어(34)의 입구 근방에는, 스킨층(3, 4)의 원재료가 되는 열가소성 수지제의 시트가 감긴 시트 롤(35, 36)이 각각 배치되어 있다.
다음으로, 도 7에 나타내는 장치에 의해 구조체(10)를 형성하는 양태에 대해서 설명한다. 우선, 시트 롤(30)로부터 시트가 속출되어, 진공 성형용 드럼(31)에 제공된다. 그리고, 진공 성형용 드럼(31)에 의해 시트에 소정의 요철 형상이 형성되어 시트재(100)가 성형된다(성형 공정). 성형된 시트재(100)는, 제1 컨베이어(32) 및 제2 컨베이어(33)에 의해, 그 상하 방향의 이동이 규제된 상태로 하류측에 반송된다. 이때, 제2 컨베이어(33)에 의한 반송 속도는 제1 컨베이어(32)에 의한 반송 속도보다 느려지도록 설정되어 있기 때문에, 시트재(100)는 제1 컨베이어(32)로부터 제2 컨베이어(33)에 반송될 때, 하류 방향으로 압축되어 절첩되고, 이에 따라 코어층(2)이 형성된다(절첩 공정).
이와 같이 형성된 코어층(2)은, 제2 컨베이어(33)의 가열 장치(33a)에 의해 가열됨과 함께, 제2 컨베이어(33)에 의해 가압된다. 이에 따라, 코어층(2)의 겹침부(131)가 열용착됨과 함께, 수축하여 코어층(2)에 개구부(24)가 형성된다(개구 형성 공정). 그리고, 코어층(2)은 제3 컨베이어(34)에 반송된다. 코어층(2)이 제3 컨베이어(34)에 반송될 때, 코어층(2)의 상면과 하나의 제3 컨베이어(34) 사이, 및 코어층(2)의 하면과 다른 제3 컨베이어(34) 사이에는, 시트 롤(35, 36)로부터 속출된 스킨층(3, 4)이 삽입된다. 그리고, 제3 컨베이어(34)의 가열 장치(34a)에 의해, 스킨층(3, 4) 및 코어층(2)의 상하 양면이 가열된다. 이 가열에 의해, 코어층(2)의 상하 양면에 스킨층(3, 4)이 열용착되어, 구조체(10)를 얻는다(접합 공정).
이와 같이 판 형상의 구조체(10)를 연속하여 제조할 수 있다. 그리고, 제3 컨베이어(34)로부터 반출된 구조체(10)는 용도에 따른 크기로 절단됨과 함께, 굽힘부(M)를 형성하는 굽힘 가공 공정을 거쳐 성형품(A)이 된다.
제3 실시형태에 있어서도, 상술한 (1)?(3)의 작용 효과를 얻을 수 있다. 또한, 제3 실시형태에 있어서는, 이하와 같은 작용 효과를 얻을 수 있다.
(4) 본 실시형태에 따른 성형품(A)은, 코어층(2)과, 코어층(2)의 상하 양면에 설치되는 스킨층(3, 4)을 갖는 구조체(1)에 대하여 굽힘 가공에 의한 굽힘부(M)를 설치함으로써 형성되어 있다. 코어층(2)은, 소성을 갖는 한 장의 시트로 형성되어 이루어지는 시트재로 이루어진다. 코어층(2)은, 중공의 육각기둥 형상으로 벽에 의해 코어층(2)을 구획함으로써 형성되는 복수의 셀(S)이 병설되도록 시트재를 절첩함으로써 형성되어 있다.
코어층(2)의 상하 양면에 스킨층(3, 4)이 설치되어 있기 때문에, 코어층(2)만으로 이루어지는 구조체에 굽힘 가공에 의한 굽힘부(M)를 형성하여 얻어지는 성형품과 비교하여, 그 강도가 높아진다. 또한, 굽힘 가공시에 있어서, 코어층(2)에 존재하는 접합 부분(특히, 구획체(130)간의 접합 부분)을 이간하는 방향의 굽힘 응력이 가해졌을 경우에도, 코어층(2)의 상하 양면에 스킨층(3, 4)이 존재함으로써, 상기 접합 부분이 이간되기 어려워진다. 그리고, 상기 접합 부분의 이간에 기인하여 성형품의 표면에 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다.
(5) 코어층(2)에 있어서, 제1 셀(S1)의 상단은 2층 구조의 상벽(21)에 의해 폐색됨과 함께 제1 셀(S1)의 하단은 1층 구조의 하벽(22)에 의해 폐색되고, 또한 2층 구조의 상벽(21)에는 개구부(24)가 형성되어 있다. 한편, 제2 셀(S2)의 상단은 1층 구조의 상벽(21)에 의해 폐색됨과 함께, 제2 셀(S2)의 하단은 2층 구조의 하벽(22)에 의해 폐색되고, 또한 2층 구조의 하벽(22)에는 개구부(24)가 형성되어 있다.
이에 따라, 구조체(10)의 상하 각 면에는, 스킨층(3, 4)을 포함하여 개구부(24)에 대응하는 1층 부분(L1)과, 1층 구조의 상벽 또는 하벽에 대응하는 2층 부분(L2)과, 2층 구조의 상벽 또는 하벽에 대응하는 3층 부분(L3)이 각각 셀마다 형성된다. 이 구조체(10)에 대하여 굽힘 가공에 의한 굽힘부(M)를 형성하여 얻어지는 성형품(A)에서는, 1층 부분(L1)은 변형을 허용하여 크게 신장됨과 함께, 3층 부분(L3)은 변형을 허용하지 않고, 셀(S)의 구조를 유지하도록 기능한다. 그리고, 2층 부분(L2)은 1층 부분(L1)과 3층 부분(L3)의 중간적인 역할을 담당한다.
이와 같이, 구조체(10)에 셀마다 변형을 쉽게 허용하는 부분과, 변형을 허용하지 않고 셀 구조를 유지하는 부분이 설치됨으로써, 그 구조체(10)로부터 얻어지는 성형품은, 그 형상이 변형되는 굽힘부(M)에 있어서도 셀 구조가 유지되게 된다. 굽힘부(M)에 있어서의 각 셀(S)의 셀 구조가 유지됨으로써, 굽힘부(M)의 곡면 형상을 매끈매끈한 형상으로 할 수 있음과 함께, 굽힘부(M)의 강도를 높일 수 있다.
(6) 본 실시형태의 성형품의 제조 방법은, 한 쌍의 겹침부(131)에 의해 폐색되는 셀(S)의 한쪽의 단부면에 있어서, 한 쌍의 겹침부(131)간에 개구부(24)를 형성하는 개구 형성 공정을 구비하고 있다. 개구 형성 공정을 구비함으로써, 구조체(1)의 상면 및 하면에는, 2층 부분(L2) 및 3층 부분(L3)에 더하여, 개구부(24)에 대응한 1층 부분(L1)이 셀마다 형성된다. 1층 부분(L1), 2층 부분(L2) 및 3층 부분(L3)을 구비한 구조체(1)에 굽힘부(M)를 설치하여 얻어지는 성형품(A)은, 굽힘부(M)에 있어서도 셀 구조가 유지되기 쉬워지기 때문에, 굽힘부(M)의 곡면 형상이 매끈매끈하고, 또한 전체적으로 강도가 높게 된다.
(7) 본 실시형태에 따른 성형품의 제조 방법에 있어서의 개구 형성 공정에서는, 코어층(2)을 가열함으로써, 한 쌍의 겹침부(131)를 열수축시켜 개구부(24)를 형성하고 있다. 이 구성에 의하면, 복수의 셀(S)에 대하여 동시에 또한 단시간에 개구부(24)를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 셀마다 크게 변형하는 1층 부분(L1)과 거의 변형하지 않는 3층 부분(L3)이 설치됨과 함께, 1층 부분(L1)의 주위의 대략 전체를 둘러싸도록 3층 부분(L3)이 위치하도록 설치되어 있다. 이에 따라, 신장된 굽힘부(M)에 의도하지 않은 돌출 부분이나 주름 등이 형성되는 것이 억제됨과 함께, 굽힘부(M)의 강도 저하를 억제할 수 있다. 또한, 3층 부분(L3)에 인접하여 2층 부분(L2)을 위치시킴으로써, 굽힘부(M)의 강도 저하를 더 억제할 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태는, 다음과 같은 변경예를 실시하여 변경하는 것도 가능하다. 또한, 다음의 변경예를 서로 조합하고, 그 조합의 구성과 같이 상기 각 실시형태를 변경하는 것도 가능하다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에 있어서, 코어층(2) 및 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트는, 소성을 갖는 것이면 어떠한 재질의 것이어도 된다. 예를 들면, 섬유 결합 재료제의 시트, 지제(紙製)의 시트나 금속제의 시트여도 된다. 또한, 코어층(2) 및 스킨층(3, 4)은, 서로 다른 재질의 시트로 구성되어 있어도 된다.
또한, 일부 경우에, 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트로서 합성 수지제의 연신(延伸) 시트와 같은 분자 배향을 갖는 시트가 이용되는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는, 스킨층(3, 4)에 있어서의 시트의 배향 방향과, 코어층(2)에 있어서의 굴곡 시트(2b)가 연장되는 방향(Y방향)을 다르게 하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이와 같이 시트를 구성했을 경우에는, 상기 양방향이 동일한 경우와 비교하여, X방향을 따른 굽힘에 대한 구조체의 강도를 높일 수 있다.
이러한 점은 제2 및 제3 실시형태에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 제2 실시형태 및 제3 실시형태에 있어서는, 각각 띠 형상 시트(2a)가 연장되는 방향 및 구획체(130)가 연장되는 방향과 스킨층(3, 4)에 있어서의 시트의 배향 방향을 다르게 하도록 구성하는 것이 바람직하다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에 있어서, 코어층(2) 및 스킨층(3, 4)은 각각 각 1층이지만, 각 층을 다층으로 구성하는 것도 가능하다. 예를 들면 1층 구조의 코어층(2)의 상하 양면에 각각 2층으로 겹쳐진 상태의 스킨층(3, 4)을 배치하도록 구성해도 된다. 또한, 코어층(2)끼리 겹쳐 다층 구조를 형성할 경우에는, 코어층(2)을 그대로 겹치도록 구성해도 되고, 코어층(2)간에 시트 형상의 중간층을 배치하여 코어층(2)을 겹치도록 구성해도 된다. 후자의 경우에는, 코어층(2)을 보다 강고하게 접합할 수 있다. 이러한 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에 있어서, 코어층(2)의 내부에 중공의 육각기둥 형상의 셀(S)이 구획 형성되어 있었지만, 셀(S)의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 중공의 사각기둥 형상, 중공의 팔각기둥 형상 등의 중공의 다각기둥 형상 혹은 중공의 원기둥 형상으로 해도 된다. 그때, 다른 형상의 셀을 갖는 구성이어도 된다. 이러한 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에 있어서, 연통부(6)는 도 1에서의 Y방향으로 인접하는 셀(S)과 연통하도록 설치되어 있었지만, 연통부(6)는 인접하는 셀(S)과 임의의 부분을 통해 연통하도록 설치해도 된다. 예를 들면, X방향으로 인접하는 셀(S)간을 연통하는 연통부를 설치해도 된다. 또한, 모든 셀(S)과 연통하는 대신에, 특정의 셀(S)에만 연통하도록 연통부(6)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 이러한 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에서, 중간벽(5)의 층간에 대하여, 코어층(2)의 두께 방향에 있어서 각 층을 서로 접착하는 접착부(2d)를 설치해도 된다. 이러한 구성은, 예를 들면 코어층(2)에 스킨층(3, 4)을 접합하는 접합 공정에 있어서, 코어층(2)의 가열 처리시에 중간벽(5)의 양단부가 연화하는 정도로 가열함으로써 형성할 수 있다. 이 점은 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에 있어서, 중간벽(5)의 층간에 복수의 연통부(6)가 형성되도록 구성해도 된다. 예를 들면, 중간벽(5)의 층간에 있어서, 코어층(2)의 두께 방향에 있어서의 중앙부에 접착부를 설치했을 경우에는, 중간벽(5)은 코어층(2)의 두께 방향으로 나열되는 2개의 연통부(6)를 형성 가능한 구성이 된다. 이 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에서는, 셀(S)의 내압이 상승했을 때에 2층의 중간벽(5)의 층간이 이간하여 연통부(6)가 형성되도록 구성하고 있었지만, 중간벽(5)의 층간에 연통부(6)로서의 홈이나 틈 등을 마련하여, 상시, 셀(S)간을 연통 상태로 하도록 구성해도 된다. 이 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1) 및 성형품에서는, 중간벽(5)은 2층 구조를 갖도록 형성되어 있었지만, 3층 이상의 다층 구조로 형성되어 있어도 된다. 예를 들면 굴곡 시트(2b)를 각각 두 장씩 겹친 상태에서 코어층(2)을 형성했을 경우에는, 중간벽(5)은 4층 구조가 된다. 이 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다.
제1 실시형태에 따른 구조체(1)는, 코어층(2)과 스킨층(3, 4)이 열용착에 의해 접합되어 있었지만, 접착제 등, 다른 수단에 의해 접합한 것이어도 된다. 접착제에 의해 접합했을 경우, 성형품을 형성하는 가공 공정에 있어서, 구조체(1)를 가열 처리했을 때에, 접착제가 액화 상태가 되어 접합 부분이 이간되는 것을 방지하기 위해, 코어층(2) 및 스킨층(3, 4)을 구성하는 시트의 연화 온도보다 액화 온도가 높은 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이 점은 제2 및 제3 실시형태에 관해서도 마찬가지이다. 또한, 제2 및 제3 실시형태에 있어서는, 코어층(2)에 있어서의 접합 부분의 접합을 접착제에 의해 행해도 된다.
도 5에 나타내는 제3 실시형태의 성형품(A)은, 구조체(10)의 평면에 대하여 상방향으로 불룩해지는 굽힘부(M)만이 형성되어 있었지만, 상방향으로 불룩해지는 굽힘부(M)와 하방향으로 불룩해지는 굽힘부(M)가 모두 설치되는 성형품(A)이어도 된다. 이 점은 제1 및 제2 실시형태의 성형품에 관해서도 마찬가지이다.
개구부(24)의 형상은 특별히 한정되는 것이 아니라, 원형 형상 또는 다각 형상 등의 어떠한 형상이어도 된다.
본 실시형태에 따른 성형품에서는, 연통부(23a)는, 도 2에서의 Y방향으로 인접하는 제1 셀(S1)과 제2 셀(S2) 사이를 연통하도록 설치되어 있었지만, 임의의 방향으로 인접하는 셀(S)과만 연통하도록 부분적으로 설치해도 된다. 즉, X방향으로 인접하는 제1 셀(S1)(제2 셀(S2))끼리의 사이 또는 제1 셀(S1)과 제2 셀(S2) 사이를 연통하는 연통부(23a)를 설치해도 된다. 또한, 모든 셀(S)에 연통하도록 연통부(23a)를 설치하는 대신에, 특정의 셀(S)에만 연통하도록 부분적으로 연통부(23a)를 설치하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 적어도 굽힘 응력이 작용하는 부위(굽힘부(M)와 그 주변 부분에 위치하는 셀(S))에는 연통부(23a)를 설치해 두는 것이 바람직하다. 또한, 연통부(23a)를 설치하지 않은 구성으로 해도 된다.
본 실시형태에 따른 성형품의 제조 방법에 있어서의 개구 형성 공정에서는, 가열 처리 동안에 한 쌍의 겹침부(131)를 열수축시킴으로써, 한 쌍의 겹침부(131)간에 개구부(24)를 형성하고 있었지만, 개구 형성 공정은 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 개구 형성 공정에서, 한 쌍의 겹침부(131)간에 개구부(24)를 뚫어 설치하는 공정으로 해도 된다.
본 실시형태에 따른 성형품의 제조 방법에 있어서, 개구 형성 공정과 접합 공정을 별개로 행하고 있었지만, 이들을 동시에 행하도록 해도 된다. 즉, 한 쌍의 겹침부(131)간의 열수축에 의한 개구부(24)의 형성과, 코어층(2)에 대한 스킨층(3, 4)의 열용착을, 한 번의 가열 처리에 의해 동시에 행하도록 해도 된다.

Claims (16)

  1. 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 복수의 셀이 내부에 병설(竝設)되도록 규정되는 코어층과, 상기 코어층의 상하 양면에 설치되는 스킨층을 포함하고,
    상기 코어층에는 서로 이웃하는 상기 셀간을 연통하는 연통부가 형성되는 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어층에는, 상기 연통부가 셀과 연통하는 방향에 대하여 직교하는 방향을 따라 겹쳐 형성되는 인접하는 셀의 측벽들로 형성되는 다층 구조를 갖는 중간벽이 설치되고,
    상기 연통부는, 상기 중간벽의 층간에 설치되는 비접착부로서 형성되는 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중간벽의 층간에는, 상기 코어층의 두께 방향에서의 중앙부에 상기 비접착부가 설치되어 있음과 함께, 상기 코어층의 두께 방향에서의 양단부에 상기 층들을 서로 접착하는 접착부가 설치되어 있는 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은, 소성을 갖는 띠 형상의 시트를 소정의 형상으로 형성하여 이루어지는 복수의 시트 스트립(sheet strip)을 포함하고, 상기 코어층은, 상기 시트 스트립간에 다각통 형상 또는 원통 형상을 갖는 복수의 셀이 병설되도록 상기 복수의 시트 스트립을 병치(竝置)하여 형성된 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은, 소성을 갖는 한 장의 시트가 소정의 형상으로 성형되어 이루어지는 시트재를, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 형성되는 복수의 셀이 상기 코어층 내부에 병설되게 규정되도록 절첩함으로써 형성된 구조체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 코어층은, 한 장의 시트를 성형하여 이루어지고 띠 형상의 평면 영역 및 돌출 영역이 그 폭방향으로 교대로 설치되는 시트재이며, 상기 돌출 영역에서 상기 폭방향과 직교하는 방향을 따라 연장됨과 함께 단면 형상이 하향으로 개구하는 홈 형상인 제1 돌출부, 및 상기 제1 돌출부에 교차하도록 형성되고, 상기 폭방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 다각 형상 또는 반원 형상인 복수의 제2 돌출부를 갖는 시트재를, 상기 평면 영역과 상기 돌출 영역간의 경계선을 따라 안쪽으로 접음(valley folding)과 함께, 상기 돌출 영역에서의 상기 제1 돌출부의 상면과 측면간의 경계선을 따라 바깥쪽으로 접어(mountain folding) 절첩함으로써 형성한 구조체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 구조체에 대하여 굽힘 가공에 의한 굽힘부를 설치함으로써 형성된 성형품.
  8. 구조체를 포함하고,
    소성을 갖는 한 장의 시트가 소정의 형상으로 성형되어 이루어지는 시트재를, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 형성되며 내부에 병설되는 복수의 셀로 구획되도록, 절첩하여 형성된 코어층과, 상기 코어층의 상하 양면에 설치되는 스킨층을 포함하는 상기 구조체에 굽힘 가공을 통해 굽힘부가 형성되어 있는 성형품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구조체의 상기 코어층에서, 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부면은, 2층 구조의 상벽 또는 하벽에 의해 폐색(閉塞)됨과 함께, 다른 쪽의 단부면은 1층 구조의 하벽 또는 상벽에 의해 폐색되고, 상기 셀의 한쪽의 단부를 폐색하는 상벽 또는 하벽에는 개구부가 형성되어 있는 성형품.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 구조체의 상기 코어층에는, 서로 이웃하는 상기 셀간을 연통하는 연통부가 형성되어 있는 성형품.
  11. 띠 형상의 평면 영역 및 돌출 영역이 그 폭방향으로 교대로 배치되는 시트재이며, 상기 돌출 영역에, 상기 폭방향과 직교하는 방향을 따라 연장됨과 함께 단면 형상이 하향으로 개구하는 홈 형상인 제1 돌출부, 및 상기 제1 돌출부에 교차하도록 형성되고, 상기 폭방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 다각 형상 또는 반원 형상인 복수의 제2 돌출부를 갖는 시트재를, 소성을 갖는 한 장의 시트로 성형하는 성형 공정과,
    상기 시트재를, 상기 평면 영역과 상기 돌출 영역간의 경계선을 따라 안쪽으로 접음과 함께, 상기 돌출 영역에서의 상기 제1 돌출부의 상면과 측면간의 경계선을 따라 바깥쪽으로 접어 절첩함으로써, 상기 제2 돌출부에 의해 구획되어 통 형상의 복수의 셀이 입설(立設)된 코어층을 형성하는 절첩 공정과,
    상기 평면 영역과 상기 제2 돌출부의 단부면으로 형성되는 한 쌍의 겹침부에 의해 폐색되는 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부면에서, 한 쌍의 겹침부를 통해 개구부를 형성하는 개구 형성 공정과,
    상기 코어층의 상하 양면에 스킨층을 접합하여 구조체를 형성하는 접합 공정과,
    상기 구조체를 굽힘 가공하여 굽힘부를 형성하는 가공 공정을 포함하는 성형품의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 개구 형성 공정은, 상기 코어층을 가열함으로써, 상기 한 쌍의 겹침부를 열수축시켜 개구부를 형성하는 공정인 성형품의 제조 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 기재된 방법에 따라 제조된 성형품.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 코어층은, 상기 제2 돌출부에 의해 구획되어 형성되는 통 형상의 복수의 셀을 구비하고, 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부는 상기 평면 영역과 상기 제2 돌출부의 단부면으로 형성되는 한 쌍의 겹침부에 의해 폐색됨과 함께, 다른 쪽의 단부는 상기 제1 돌출부의 상면에 의해 폐색되고, 상기 셀의 한쪽의 단부면에서의 한 쌍의 겹침부에, 상기 개구부가 형성되는 성형품.
  15. 소성을 갖는 한 장의 시트가 소정의 형상으로 성형되어 이루어지는 시트재를, 다각통 형상 또는 원통 형상의 측벽에 의해 형성되고 내부에 병설되는 복수의 셀로 구획되도록 절첩함으로써 형성된 코어층과, 상기 코어층의 상하 양면에 설치되는 스킨층을 포함하는 구조체.
  16. 띠 형상의 평면 영역 및 돌출 영역이 폭방향으로 교대로 설치되는 단일의 시트재이며, 상기 돌출 영역에서 상기 폭방향과 직교하는 방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 하향으로 개구하는 홈 형상인 제1 돌출부, 및 상기 제1 돌출부에 교차하도록 형성되고, 상기 폭방향으로 연장됨과 함께 단면 형상이 다각 형상 또는 반원 형상인 복수의 제2 돌출부를 갖는 시트재를, 소성을 갖는 한 장의 시트로 성형하는 성형 공정과,
    상기 시트재를, 상기 평면 영역과 상기 돌출 영역간의 경계선을 따라 안쪽으로 접음과 함께, 상기 돌출 영역에서의 상기 제1 돌출부의 상면과 측면간의 경계선을 따라 바깥쪽으로 접어 절첩함으로써, 상기 제2 돌출부에 의해 구획하여 통 형상의 복수의 셀이 입설된 코어층을 형성하는 절첩 공정과,
    상기 평면 영역과 상기 제2 돌출부의 단부면으로 형성되는 한 쌍의 겹침부에 의해 폐색되는 각각의 상기 셀의 한쪽의 단부면에서, 한 쌍의 겹침부를 통해 개구부를 형성하는 개구 형성 공정과,
    상기 코어층의 상하 양면에 스킨층을 접합하여 구조체를 형성하는 접합 공정을 포함하는 구조체의 제조 방법.
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