WO2019181929A1 - 中空構造体及び中空構造体の製造方法 - Google Patents

中空構造体及び中空構造体の製造方法 Download PDF

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WO2019181929A1
WO2019181929A1 PCT/JP2019/011422 JP2019011422W WO2019181929A1 WO 2019181929 A1 WO2019181929 A1 WO 2019181929A1 JP 2019011422 W JP2019011422 W JP 2019011422W WO 2019181929 A1 WO2019181929 A1 WO 2019181929A1
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wall
layer
core layer
hollow structure
partition wall
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PCT/JP2019/011422
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Inventor
規洋 青木
Original Assignee
岐阜プラスチック工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
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    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/18—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by an internal layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side
    • B32B3/22—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by an internal layer formed of separate pieces of material which are juxtaposed side-by-side of spaced pieces

Definitions

  • the present disclosure relates to a hollow structure and a method for manufacturing the hollow structure.
  • Patent Document 1 describes an invention relating to a honeycomb core structure having a hollow structure.
  • a honeycomb core structure 200 described in Patent Document 1 includes a plurality of sheets stacked in the thickness direction and a plurality of adhesive layers 204 bonded between the two sheets. Is provided. Each sheet is bent into a wave shape. Each wave of the sheet has a bottom part 201, a top part 202, and a hypotenuse part 203. The plurality of waves are continuously connected to form a sheet. The bottom side 201 of the first sheet and the top side 202 of the second sheet are joined via an adhesive layer 204. Thereby, a some sheet
  • a hollow structure 400 is formed.
  • the bottom side 201, the top side 202, and the oblique side 203 serve as partition walls that define a plurality of hexagonal columnar cells C, and the two skin layers 300 include the first end and the first end of the cell C. Two ends are sealed.
  • the bottom side 201 and the top side 202 are firmly joined to part of the partition wall of the cell C via the adhesive layer 204. Since it has a two-layer structure, it has excellent strength. However, the hollow structure 400 does not have sufficient impact resistance.
  • An object of the present disclosure is to provide a hollow structure excellent in impact resistance and a manufacturing method thereof.
  • a resin-made hollow structure that solves the above-described problems includes a core layer having a plurality of cells therein, and two skin layers bonded to both surfaces of the core layer.
  • the core layer includes a sheet material.
  • the sheet material includes a plurality of partition walls extending in the thickness direction of the core layer to partition the cells, a first wall disposed at a first end of the partition wall in the thickness direction, and the partition walls. It forms from the sheet
  • the core layer has a cutout portion in which at least one of the first wall and the second wall is cut out at least partially.
  • the partition wall has a notch edge at the notch site.
  • the partition wall has a two-layer structure including a first partition wall and a second partition wall.
  • the partition wall has a non-joined portion where the first partition wall and the second partition wall are not joined to each other.
  • a method for producing a resin-made hollow structure that solves the above problem is to obtain a sheet material in which planar regions and bulging regions are alternately arranged by molding a single sheet having plasticity,
  • the bulging area has a bulging surface that bulges from the planar area, and a plurality of cells are formed by folding the sheet material so that the bulging surfaces of the adjacent bulging areas are in contact with each other.
  • a method for producing a resin-made hollow structure that solves the above problem is to obtain a sheet material in which planar regions and bulging regions are alternately arranged by molding a single sheet having plasticity,
  • the bulging area has a bulging surface that bulges from the planar area, and a plurality of cells are formed by folding the sheet material so that the bulging surfaces of the adjacent bulging areas are in contact with each other.
  • the core layer including a plurality of partition walls partitioning the cell, and a first wall and a second wall that respectively close both ends of the cell, Forming an intermediate by bonding a skin layer to at least one of the first wall and the second wall of the core layer; and forming the skin layer and the at least one of the intermediate At least part of the wall
  • the lack Ri includes forming a notch edge on the partition wall, and joining the new skin layer on the notch edge, a.
  • the perspective view of the hollow structure of a 1st embodiment The perspective view of the core layer of 1st Embodiment.
  • (A)-(d) is a figure explaining the method to manufacture the hollow structure of 1st Embodiment.
  • (A) is a perspective view of the sheet material which comprises the core layer before removal
  • (b) is a perspective view which shows the state in the middle of folding of the same sheet material
  • (c) is a perspective view which shows the state which folded the same sheet material.
  • (A) is a perspective view of the core layer before removal, (b) is a sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ in (a), (c) is a partially enlarged view of (b), and (d) is a ⁇ - ⁇ -ray sectional view, (e) is a partially enlarged view of (d).
  • (A), (b) is an expanded sectional view of a hollow structure.
  • (A) is a perspective view of the hollow structure of the second embodiment, and (b) is a cross-sectional view taken along the line ⁇ - ⁇ of (a).
  • (A)-(c) is a figure explaining the method to manufacture the hollow structure of 2nd Embodiment.
  • (A) is sectional drawing of the hollow structure of 2nd Embodiment, (b), (c) is sectional drawing of the conventional hollow structure.
  • (A) is a top view of the conventional honeycomb core structure,
  • (b) is a perspective view of a hollow structure using the conventional honeycomb core structure.
  • the hollow structure of the present embodiment is applied to, for example, a tatami core material.
  • the hollow structure 10 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIG.1 and FIG.2.
  • the hollow structure 10 of the present embodiment includes a core layer 20 having a plurality of cells S therein, a skin layer 30 bonded to the upper surface 20 a of the core layer 20, and a lower surface of the core layer 20. It is comprised as a plate-shaped member provided with the skin layer 40 joined to 20b. In other words, the skin layers 30 and 40 are bonded to both surfaces of the core layer 20, respectively.
  • the core layer 20, the skin layer 30, and the skin layer 40 are made of a thermoplastic resin.
  • the core layer 20, the skin layer 30, and the skin layer 40 are joined through an adhesive layer made of a thermoplastic resin not shown in FIG. This adhesive layer is illustrated as an adhesive layer 30a in FIGS. 5 (a) and 5 (b).
  • thermoplastic resin constituting the core layer 20, the skin layer 30, and the skin layer 40 is conventionally well-known, and the material is not particularly limited.
  • examples of the thermoplastic resin are polypropylene resin, polyamide resin, polyethylene resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, acrylic resin, and polybutylene terephthalate resin. It is preferable that the thermoplastic resin constituting the core layer 20, the skin layer 30, and the skin layer 40 are all the same material. In the present embodiment, the core layer 20 and the skin layers 30 and 40 are all made of polypropylene resin.
  • thermoplastic resin constituting the adhesive layer that joins the core layer 20 and the skin layers 30 and 40 is also well known in the art, and the material is not particularly limited.
  • examples of the thermoplastic resin constituting the adhesive layer are olefin-based, polyester-based, and urethane-based resins.
  • the resin constituting the adhesive layer preferably has a lower melting point than the thermoplastic resin constituting the core layer 20, the skin layer 30, and the skin layer 40.
  • the adhesive layer of the present embodiment is composed of a modified resin, for example, a modified polyolefin resin such as a modified polyethylene or a modified polypropylene in which a functional group is introduced into a polyolefin to impart adhesion.
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 0.1 to 0.5 mm, and more preferably 0.2 to 0.3 mm. When the thickness of the adhesive layer is within this range, sufficient adhesive strength between the core layer 20 and the skin layers 30 and 40 can be obtained, and the moldability of the hollow structure 10 is excellent, and from the viewpoint of cost. preferable.
  • the pre-removal skin layer 60 described later is also made of a thermoplastic resin made of the same material as the skin layers 30 and 40.
  • An adhesive layer made of a thermoplastic resin having the same configuration as the skin layers 30 and 40 is applied to one surface of the skin layer 60 before removal.
  • a pre-removal core layer 50 described later is joined to the pre-removal skin layer 60 through this adhesive layer.
  • the core layer 20 includes a plurality of cells S arranged in a direction orthogonal to the thickness direction of the hollow structure 10.
  • the core layer 20 includes a partition wall 23 that partitions the plurality of cells S, and a second wall 22 that is joined to the lower end edge of the partition wall 23 so as to close the lower end of the cell S. No wall portion is provided at the upper edge of the partition wall 23, and the upper end of the cell S is open upward. Therefore, as shown in FIG. 1, in the hollow structure 10, the skin layer 30 bonded to the upper surface 20 a of the core layer 20 is bonded to the upper edge of the partition wall 23 of the core layer 20 via an adhesive layer. Has been.
  • the skin layer 40 bonded to the lower surface 20b of the core layer 20 is bonded to the second wall 22 of the core layer 20 via an adhesive layer.
  • the upper end edge of the partition wall 23 is a removal rear end edge (notched end edge) 23a described later.
  • the manufacturing method of the hollow structure 10 includes a forming step, a folding step, a first joining step, a removing step (notch step), and a second joining step. Specific contents of each step will be described below.
  • FIG. 3 the manufacturing method of the hollow structure 10 is shown as a series of steps, and in FIG. 4, the folding step is shown.
  • a sheet material 100 is formed by molding a sheet of thermoplastic resin while heating it to a predetermined shape.
  • the sheet material 100 formed by the forming process has a plurality of belt-like planar regions 110 and a plurality of bulging regions 120.
  • the planar region 110 and the bulging region 120 are alternately arranged along the width direction (X direction) of the planar region 110.
  • the bulging area 120 includes a first bulging portion 121 formed over the entire extending direction (Y direction) of the bulging area 120.
  • the first bulging portion 121 has a bulging surface bulging from the planar region 110 and two connection surfaces intersecting the bulging surface, and has a shape similar to a groove that opens downward.
  • the angle formed between the bulging surface of the first bulging portion 121 and the connection surface is preferably 90 degrees.
  • the width dimension of the first bulging portion 121 (the length of the bulging surface in the short direction) is equal to the width dimension of the planar region 110 and the bulging height dimension of the first bulging portion 121 (the short side of the connection surface). (Length in the direction) is twice as long.
  • the bulging region 120 has a plurality of second bulging portions 122 having a trapezoidal shape obtained by bisecting a regular hexagonal shape with the longest diagonal line.
  • the second bulging portion 122 is orthogonal to the first bulging portion 121.
  • the bulging height of the second bulging portion 122 is equal to the bulging height of the first bulging portion 121.
  • the interval between the adjacent second bulging portions 122 is equal to the width dimension of the bulging surface of the second bulging portion 122.
  • the first bulging portion 121 and the second bulging portion 122 are formed by partially bulging the sheet to one side using the plasticity of the sheet.
  • the sheet material 100 can be formed from a single plastic sheet by a known forming method such as a vacuum forming method or a compression forming method.
  • the core layer 50 before removal is formed by folding the sheet material 100 configured as described above along the boundary lines P and Q. Is done. Specifically, the sheet material 100 is valley-folded at the boundary line P between the planar region 110 and the bulging region 120, and at the boundary line Q between the bulging surface and the connection surface of the first bulging portion 121, Fold and compress in the X direction. Then, as shown in FIGS. 4B and 4C, the bulging surface and the connection surface of the first bulging portion 121 are folded and the end surface of the second bulging portion 122 and the planar region 110 are folded. . As a result, one prismatic partition 130 extending in the Y direction with respect to one bulging region 120 is formed. By forming these partition bodies 130 continuously in the X direction, the hollow plate-shaped core layer 50 before removal is formed.
  • the thickness of the sheet material 100 forming the core layer 50 before removal is thinner than the thickness of the skin layers 30 and 40 and the skin layer 60 before removal.
  • the first wall 21 of the core layer 50 before removal is formed by the bulging surface and the connecting surface of the first bulging portion 121
  • the second The second wall 22 of the core layer 50 before removal is formed by the end face of the bulging portion 122 and the planar region 110.
  • the cell S of the core layer 50 before removal formed by the folding process includes a first cell S1 and a second cell S2 having different configurations.
  • the first cell S ⁇ b> 1 has a first wall 21 having a two-layer structure above the partition wall 23. The two layers constituting the first wall 21 having the two-layer structure are joined to each other.
  • the first wall 21 having a two-layer structure includes an opening (not shown) formed by thermal contraction of the thermoplastic resin when the core layer 50 before removal is molded.
  • the second wall 22 having a one-layer structure is disposed below the partition wall 23.
  • the boundary portion between the partition wall 23 and the first wall 21 of the first cell S1 is microscopically defined as a partition wall 23 that extends upward in a straight line and the first wall 21.
  • the part that touches is connected by the bent part. That is, the bent portion 23 e exists between the partition wall 23 and the first wall 21.
  • the second cell S ⁇ b> 2 includes a first wall 21 having a single-layer structure above the partition wall 23 and a second wall 22 having a two-layer structure below the partition wall 23. .
  • the two layers constituting the second wall 22 having the two-layer structure are joined to each other.
  • the second wall 22 having a two-layer structure has an opening (not shown) formed by thermal contraction of the thermoplastic resin when the core layer 50 before removal is molded.
  • the boundary portion between the partition wall 23 and the first wall 21 of the first cell S1 is microscopically divided into a partition wall 23 and a first wall 21 extending linearly upward.
  • the part that touches is connected by the bent part. That is, the bent portion 23 e exists between the partition wall 23 and the first wall 21.
  • the folded second bulging portion 122 forms a hexagonal column-shaped second cell S2, and two adjacent compartments 130 form a hexagonal column-shaped first cell S1.
  • the bulge surface and the connection surface of the second bulge portion 122 constitute the partition wall 23 of the second cell S2, the connection surface of the second bulge portion 122, and the two second bulge portions 122.
  • the plane portion between them constitutes the partition wall 23 of the first cell S1.
  • region 120 are the 2 layer structure which consists of the 1st partition wall 23b and the 2nd partition wall 23c. Partition wall 23. When performing such a folding process, it is preferable to heat and soften the sheet material 100.
  • a partition wall 23 (first partition wall 23b and second partition wall 23c) having a two-layer structure.
  • the partition wall 23 having the two-layer structure has a non-joining portion 23d that is a portion that is not thermally welded to each other in the center in the thickness direction of the core layer 50 before removal. Therefore, the internal space of each cell S of the core layer 50 before removal communicates with the internal space of another cell S through the non-joining portion 23d between the first partition wall 23b and the second partition wall 23c.
  • the non-joining part 23d is in the center in the thickness direction of the core layer 50 before removal, that is, in the center in the height direction of the partition wall 23.
  • the first partition wall 23b and the second partition wall 23c having a two-layer structure are thermally welded to each other.
  • the first wall 21, the second wall 22, The two-layer structure of the partition wall 23 is omitted.
  • the plurality of first cells S1 are arranged in a row extending in the X direction.
  • the plurality of second cells S2 are arranged in a row extending in the X direction.
  • the columns of the first cells S1 and the columns of the second cells S2 are alternately arranged in the Y direction orthogonal to the X direction.
  • the core layer 50 before removal has a honeycomb structure formed by the plurality of first cells S1 and the plurality of second cells S2 as a whole.
  • the core layer 50 before removal including the first wall 21 and the second wall 22 is obtained by the folding process.
  • the core layer 50 before removal includes a plurality of cells S partitioned by the partition wall 23.
  • the partition wall 23 and the second wall 22 of the core layer 50 before removal and the partition wall 23 and the second wall 22 of the core layer 20 are both represented by the same member number.
  • the skin layer 60 before removal is joined to the upper surface 50a of the core layer 50 before removal, and the skin layer 40 is joined to the lower surface 50b.
  • flat sheets not subjected to secondary processing are joined as the core layer 50 and the skin layer 40 before removal.
  • a flat sheet not subjected to secondary processing is joined as a new skin layer 30.
  • the core layer 50 before removal, the skin layer 40, and the skin layer 60 before removal are heated to a predetermined temperature.
  • the heating temperature is set to a temperature that is several to tens of degrees Celsius higher than the melting point of the adhesive layer in the skin layer 40 and the skin layer 60 before removal.
  • the heating temperature is set to be about several degrees C. higher than the melting point of the modified polyolefin adhesive (modified resin) constituting the adhesive layer.
  • This heating temperature is sufficiently lower than the molding temperature for softening the polyamide resin constituting the core layer 50 before removal, the skin layer 40 and the skin layer 60 before removal.
  • the heating time when the skin layer 40 and the pre-removal skin layer 60 are thermally welded to the pre-removal core layer 50 is set to several seconds to several tens of seconds. Thereby, as for the skin layer 40 and the skin layer 60 before removal, it is suppressed that the same part is heated over a too long time. Therefore, the pre-removal core layer 50, the skin layer 40, and the pre-removal skin layer 60 do not reach a high temperature enough to soften and melt. Therefore, only the adhesive layer can be softened and melted without strictly controlling the heating temperature.
  • the skin layer 40 and the pre-removal skin layer 60 are applied to the pre-removal core layer 50 by applying a predetermined pressure in a state where the skin layer 40 and the pre-removal skin layer 60 are aligned with the pre-removal core layer 50. Temporary joining. By subsequently cooling this, the first intermediate body 70 in which the skin layer 40 and the pre-removal skin layer 60 are thermally welded to the pre-removal core layer 50 is obtained.
  • the cutting jig T is moved in the direction orthogonal to the thickness direction of the core layer 50 before removal with respect to the first intermediate body 70,
  • the first intermediate body 70 is removed by cutting out the upper end portion of the core layer 50 before removal.
  • the cutting jig T is moved toward the upper end of the partition wall 23 of the core layer 50 before removal.
  • the cutting jig T is, for example, a thin plate-shaped blade with a saw blade disposed at the tip, and is heated as necessary.
  • the second intermediate body 80 is obtained in which the upper end portions (the first wall 21 and the upper end portions of the partition walls 23) of the core layer 50 before removal are removed.
  • the second intermediate body 80 includes the core layer 20 and the skin layer 40 bonded to the lower surface 20b of the core layer 20.
  • the core layer 20 has a notch portion on the entire upper surface thereof.
  • the core layer 20 from which the upper end portion of the partition wall 23 is removed has a removed rear edge 23a at the upper end edge of the partition wall 23. Since the cutting jig T moves in a direction perpendicular to the thickness direction of the core layer 50 before removal, the heights of the plurality of partition walls 23 included in the core layer 20 are substantially the same throughout. Therefore, the length from the second wall 22 to the removal rear edge 23a is substantially constant throughout.
  • the upper surface 20a of the core layer 20 is constituted by the removal rear edge 23a.
  • a part of the partition wall 23 has a two-layer structure including a first partition wall 23b and a second partition wall 23c, and has a non-joining portion 23d at the center in the thickness direction of the core layer 50 before removal.
  • the upper end portion of the partition wall 23 removed in the removing step is a portion slightly separated from the non-joining portion 23d or includes a part of the non-joining portion 23d.
  • the upper end portion of the partition wall 23 removed in the removing step is a boundary between the bent portion 23e and the partition wall 23 between the partition wall 23 and the first wall 21.
  • the removal rear edge 23a becomes linear.
  • the first partition wall 23b and the second partition wall 23c (the partition wall 23 having a two-layer structure) forming the rear edge 23a are easily deformed.
  • a new skin layer 30 is joined to the upper surface 20a of the core layer 20 in the second intermediate 80.
  • the second intermediate 80 and the skin layer 30 are heated to a predetermined temperature as in the first bonding step.
  • the heating temperature and the heating time are managed in the same manner as in the first bonding step.
  • the hollow structure 10 has a new skin layer 30 bonded to the upper surface 20 a of the core layer 20.
  • the plurality of partition walls 23 included in the core layer 20 have a rear end edge (notched end edge) 23a.
  • the post-removal end edge 23a is formed by cutting out the upper ends of the first wall 21 and the partition wall 23 from the core layer 50 before removal in the removal step.
  • the plurality of post-removal end edges 23a formed through the removal step have a substantially constant length from the second wall 22 throughout. Therefore, the skin layer 30 and the removal rear edge 23a are joined linearly.
  • a part of the partition wall 23 of the core layer 20 has a partition wall 23 (a first partition wall 23b and a second partition wall 23c) having a two-layer structure.
  • the partition wall 23 having the two-layer structure has a non-joining portion 23 d at the center in the thickness direction of the core layer 20.
  • the upper end part of the partition wall 23 removed by the removal process is a part from the non-joining part 23d, or includes a part of the non-joining part 23d.
  • the skin layer 30 faces the first wall 21 of the core layer 20 because the joint portion between the skin layer 30 and the removal rear edge 23a of the core layer 20 is linear.
  • the partition wall 23 and the skin layer 30 of the core layer 20 are easily deformed as compared to the case where the core layers 20 are joined together. As a result, since the impact is easily dispersed, the impact applied to the hollow structure 10 is absorbed.
  • the partition wall 23 (the first partition wall 23b and the second partition wall 23c) of the two-layer structure of the core layer 20 is provided with a non-joining portion 23d in the vicinity of the removal rear edge 23a or the removal rear edge. 23a is provided in the non-joining part 23d. Therefore, when an impact is applied to the hollow structure 10 from the upper surface, a shift is likely to occur between the first partition wall 23b and the second partition wall 23c. This shift also absorbs the impact.
  • the partition wall 23 and the skin layer 30 of the core layer 20 are deformed or the partition wall 23 having a two-layer structure is displaced, thereby absorbing the shock. Increases nature. As a result, the occurrence of cracks and the like on the surface of the hollow structure 10 is suppressed.
  • the pre-removal skin layer 60 is joined to the first wall 21 of the pre-removal core layer 50 by thermal welding.
  • the first wall 21 covers the entire top surface of the core layer 50 before removal. Therefore, the pre-removal skin layer 60 is bonded to the entire surface of the first wall 21 by a surface.
  • the core layer 50 before removal and the skin layer 60 before removal are firmly joined. Therefore, when an impact is applied to the first intermediate body 70 from the upper surface, the first wall 21 of the pre-removal core layer 50 and the pre-removal skin layer 60 that are firmly bonded receive the impact. In this case, the impact is not easily absorbed, and cracks and the like are likely to occur on the surface of the first intermediate 70.
  • the hollow structure 10 has a new skin layer 30 joined to the upper end portion of the partition wall 23 via an adhesive layer.
  • This adhesive layer is made of a resin having a lower melting point than the thermoplastic resin constituting the skin layer 30.
  • the heating temperature in the second bonding step is set to be several degrees higher than the melting point of the modified polyolefin adhesive (modified resin) constituting the adhesive layer. Therefore, when the skin layer 30 is joined to the rear edge 23a formed on the partition wall 23, the low melting point adhesive layer is melted.
  • FIG. 6A and FIG. 6B the upper edge of the rear edge 23a after the removal is in the adhesive layer 30a of the skin layer 30 when bonded to the skin layer 30 in the second bonding step. It enters the state. In this case, as shown in FIG.
  • an adhesive layer 30a is interposed between the removal rear edge 23a and the skin layer 30, or, as shown in FIG. 6B, the removal rear edge.
  • the adhesive layer 30a is hardly interposed between the edge 23a and the skin layer 30.
  • the skin layer 30 and the removed rear edge 23a are firmly bonded.
  • the joining strength is stronger than in the state shown in FIG. 6B.
  • the entire rear edge 23a may be bonded to the adhesive layer 30a in the state shown in FIG. 6A, or the entire rear edge 23a may be bonded to the adhesive layer 30a in the state shown in FIG. 6B. .
  • the removal rear edge 23a may be joined to the adhesive layer 30a in a mode in which the state shown in FIG. 6A, the removal rear edge 23a, and the state shown in FIG. 6B coexist.
  • the partition wall 23 and the skin layer 30 of the core layer 20 are easily deformed also by firmly joining the rear edge 23 a to the adhesive layer 30 a of the skin layer 30.
  • the adhesive layer 30a is shown thicker than the skin layer 30 in order to clearly show the joined state of the rear edge 23a.
  • the hollow structure 10 is manufactured through the first intermediate body 70.
  • the first intermediate body 70 includes a core layer 50 before removal obtained by folding and forming one sheet material 100, and a skin layer 40 and a skin layer 60 before removal that are bonded to both surfaces of the core layer 50 before removal.
  • the pre-removal core layer 50 includes a partition wall 23 that is continuous with the first wall 21 and a partition wall 23 that is continuous with the second wall 22. Therefore, in the second intermediate body 80 from which the upper end portion of the first intermediate body 70 is removed, that is, in the core layer 20 from which the upper end portion of the core layer 50 before removal is removed, the strength of the second wall 22 and the partition wall 23 is maintained. ing. Therefore, the hollow structure 10 formed by bonding the skin layer 30 to the first intermediate body 70 has not only excellent impact resistance but also excellent strength.
  • the first intermediate 70 formed without going through the folding step, the first joining step, and the removing step does not have sufficient strength as a hollow structure.
  • the layer corresponding to the second wall 22 and the skin layer 40 are joined to the lower surface of the honeycomb core structure 200 as shown in FIG. 10A and the skin layer 30 is joined to the upper surface, the second wall 22
  • the bonding strength of the layer corresponding to the skin layer 40 becomes weak, and sufficient strength cannot be obtained.
  • a portion corresponding to the partition wall 23 of the present embodiment is joined to the bottom side portion 201 and the top side portion 202 via the adhesive layer 204. Are integrated. For this reason, the displacement between the bottom side 201 and the top side 202 is not allowed, and the impact resistance is lowered.
  • the hollow structure 10 of the present embodiment is formed through the first joining step, the removing step, and the second joining step from the pre-removal core layer 50 formed by folding one sheet material 100, the impact resistance Excellent in strength.
  • the partition wall 23 of the core layer 20 has a removal rear edge (notched edge) 23a, and the removal rear edge 23a is joined to the skin layer 30 in a linear manner.
  • the partition wall 23 of the core layer 20 is compared with the case where the skin layer 30 is joined to the first wall 21 of the core layer 20 in a planar shape.
  • the skin layer 30 is easily deformed.
  • the impact is easily dispersed, and the occurrence of cracks and the like on the surface of the hollow structure 10 is suppressed.
  • the hollow structure 10 is excellent in impact resistance.
  • the partition wall 23 of the core layer 20 has a two-layer structure including the first partition wall 23b and the second partition wall 23c, and the first partition wall 23b and the second partition wall 23b.
  • the partition wall 23c includes a non-joining portion 23d that is not thermally welded to each other. Therefore, when an impact is applied to the hollow structure 10 from one surface, the partition wall 23 having a two-layer structure is likely to be displaced. This displacement also dissipates the force applied to one surface of the hollow structure 10 and absorbs the impact.
  • the hollow structure 10 of the present embodiment is manufactured through the first intermediate body 70 and the second intermediate body 80.
  • the first intermediate body 70 is formed by joining the skin layer 40 and the pre-removal skin layer 60 to the core layer 50 before removal formed from a single sheet material 100 that is folded. It is formed by removing the upper end portion of the first intermediate body 70. Therefore, the core layer 50 before removal of the first intermediate body 70 has a partition wall 23 that is continuous with the second wall 22. This structure is superior in strength to the honeycomb core structure in which the second wall 22 is joined to the partition wall 23. Thus, the hollow structure 10 manufactured through the first intermediate body 70 and the second intermediate body 80 is excellent in strength.
  • the heating temperature and the heating time are not increased until the core layer 50 before removal, the skin layer 40, and the skin layer 60 before removal are softened and melted, and are bonded. Only the layer is controlled to soften and melt. Therefore, the skin layers 30 and 40 are firmly bonded to the core layer 50 before removal. As a result, the core layer 20 can be firmly bonded to the skin layer 30, and the double-structured partition wall 23 is bonded to a part of the partition wall 23 even after two bonding steps. Can hold no part. Therefore, the hollow structure 10 is excellent in impact resistance.
  • the thin plate-shaped cutting jig T provided with a saw blade at the tip is moved in a direction orthogonal to the thickness direction of the core layer 50 before removal, and before removal in the first intermediate body 70.
  • the upper end portion of the core layer 50 is cut. Therefore, in the core layer 20, the height of the upper end edge of the partition wall 23, that is, the removal rear end edge 23a is substantially the same. Thereby, the removal rear edge 23a of the core layer 20 can be suitably joined to the skin layer 30.
  • the cutting jig T is moved along the boundary between the bent portion 23e and the partition wall 23, and the upper end portion of the partition wall 23 is removed. Therefore, the removal rear edge 23a is linear, and the first partition wall 23b and the second partition wall 23c having a two-layer structure are easily deformed. Therefore, the hollow structure 10 is excellent in strength.
  • the adhesive layer that adheres the core layer 20 and the skin layers 30 and 40 is composed of a modified polyolefin adhesive (modified resin) such as modified polyethylene or modified polypropylene in which a functional group is introduced into the polyolefin to impart adhesion. Has been. Therefore, the peel strength of the skin layers 30 and 40 with respect to the core layer 20 is improved, and the hollow structure 10 having excellent strength is obtained.
  • modified polyolefin adhesive modified resin
  • the plurality of cells S included in the core layer 20 of the hollow structure 10 has the second wall 22 having the single-layer structure or the second wall 22 having the two-layer structure at the end opposite to the removal rear edge 23a. It is blocked. Therefore, the adhesion area between the core layer 20 and the skin layer 40 is wide, and the peel strength of the skin layer 40 with respect to the core layer 20 is excellent.
  • the hollow structure 10 of the first embodiment has a flat upper surface.
  • the upper surface of the hollow structure 11 of the second embodiment has a recess 12 as shown in FIG.
  • the hollow structure 11 has a thin portion between the bottom surface of the recess 12 and the lower surface of the hollow structure 11, which is thinner than other portions of the hollow structure 11.
  • the recess 12 has a substantially rectangular bottom surface 12a and four inner side surfaces 12b extending between the bottom surface 12a and the top surface so that the internal space has a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the hollow structure 11 of the present embodiment includes a core layer 90 having a plurality of cells S therein, a skin layer 30, a skin layer 60 before removal, a skin layer 40, It is a plate-shaped member provided with.
  • the skin layer 30 and the pre-removal skin layer 60 are joined to the upper surface 90a of the core layer 90 via an adhesive layer (not shown).
  • the skin layer 40 is bonded to the lower surface 90b of the core layer 90 through an adhesive layer (not shown).
  • the skin layer 30 constitutes portions corresponding to the bottom surface 12 a and the four inner side surfaces 12 b of the recess 12.
  • the pre-removal skin layer 60 is bonded to a portion of the upper surface 90a excluding the recess 12.
  • the material of the core layer 90, the skin layers 30 and 40, the skin layer 60 before removal, and the material of the adhesive layer are the same as in the first embodiment.
  • the structure of the hollow structure 11 will be described together with the manufacturing method of the hollow structure 11 shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c).
  • the manufacturing method of the hollow structure 11 is basically the same as that of the hollow structure 10 of the first embodiment.
  • the molding process, the folding process, and the first joining process are the same as those of the hollow structure 10 of the first embodiment.
  • the removal process after the removal process which removes the part corresponding to the recessed part 12 from the 1st intermediate body 70 obtained at the 1st joining process is demonstrated.
  • a portion corresponding to the concave portion 12 of the hollow structure 11 is removed from the first intermediate body 70 by the cutting jig T.
  • the cutting jig T a blade similar to that of the first embodiment may be used, or for example, a drill-shaped cutting jig T that can easily remove the recess may be used.
  • the cutting jig T can be heated and used as necessary.
  • the second intermediate 81 includes a core layer 90 in which the first wall 21 remains, a pre-removal skin layer 60 joined to the remaining first wall 21, and a skin layer 40 that forms a lower surface.
  • the recess 81a of the second intermediate body 81 has an edge where the upper end portion of the partition wall 23 is cut out, that is, a removal rear edge (notched edge) 23a.
  • the bottom surface of the recess 81a is constituted by a removal rear edge 23a.
  • the edge of the first wall 21 and the edge of the pre-removal skin layer 60 are exposed on the inner surface of the recess 81a.
  • the distance from the second wall 22 of the removal rear edge 23a formed in the core layer 90 is substantially the same as a whole.
  • the skin layer 30 is joined to the recess 81a of the second intermediate 81.
  • the second bonding step of the second embodiment it is preferable to set the heating temperature and the heating time slightly higher and longer than those in the first bonding step.
  • the adhesive layer formed on one surface of the skin layer 30 is thermally melted, and the skin layer 30 is thermally welded to the recess 81a via the adhesive layer, and the skin layer 30 and the pre-removal skin layer 60 The joints are melted and integrated.
  • the hollow structure 11 in which the skin layer 30 and the pre-removal skin layer 60 are bonded to the upper surface 90 a of the core layer 90 and the skin layer 40 is bonded to the lower surface 90 b of the core layer 90 is obtained.
  • the skin layer 30 that covers the recess 12 and the pre-removal skin layer 60 that covers the outer edge of the skin layer 30 and covers the portion other than the recess 12 integrally form the upper surface of the hollow structure 11.
  • the hollow structure 11 has a thin portion having a thickness smaller than that of the other portion due to the formation of the recess (notch portion) 12.
  • disconnected by the removal process is formed. Therefore, the partition wall 23 between the recess 12 and the second wall 22 is lower in height than the other parts of the partition wall 23 (the distance from the second wall 22 is short). Like the portion, it extends along the thickness direction of the hollow structure 11. That is, in the hollow structure 11 of the present embodiment, since the recess 12 is formed by cutting out a part of the core layer 50 before removal, the core layer 90 maintains the shape of the partition wall 23 as it is. .
  • first intermediate bodies 70 are formed by joining the skin layer 40 and the skin layer 60 before removal on both surfaces of the core layer 50 before removal, and thereafter, using a heating jig There is a method to heat compress some.
  • the partition wall 23 is compressed between the recess 12 and the second wall 22 as shown in FIG. As shown, the partition wall 23 may be compressed and buckled. For example, when the partition wall 23 falls down, it is conceivable that the strength of the hollow structure 11 is reduced as compared with the case where the partition wall 23 extends in the thickness direction. Further, it is conceivable that a force to stand up acts on the falling partition wall 23 and the bottom surface 12a of the recess 12 is deformed so as to swell upward.
  • the partition wall 23 has the same shape in a portion where the recess 12 is present and a portion where the recess 12 is not present, the strength of the hollow structure 11 is reduced. Is suppressed, and deformation of the recess 12 is suppressed.
  • the hollow structure 11 has the recessed part 12 which is the notch site
  • the recess 12 is formed by cutting out a part of the first intermediate body 70 and bonding a new skin layer 30 to the part in the removing step. Therefore, in the recess 12, the partition wall 23 extends in the thickness direction of the hollow structure 11. In other words, since the shape of the partition wall 23 does not change between the portion where the recess 12 is present and the other portion, the deformation of the recess 12 and the decrease in strength are suppressed.
  • the recess 12 of the hollow structure 11 is formed by removing a part of the first intermediate body 70. Therefore, the recessed part 12 from which thickness differs can be shape
  • the shape of the hollow structure 11 can be changed as appropriate. Therefore, the manufacturing method of the hollow structure 11 of this embodiment is excellent in versatility.
  • the core layer 50 before removal is not restricted to what is manufactured by the folding process like this embodiment. As long as a plurality of cells are formed by folding one sheet material, the folding mode is not particularly limited. For example, as described in Japanese Patent No. 4368399, a core layer 50 before removal as a honeycomb structure is formed by sequentially folding a three-dimensional structure having a plurality of rows of convex portions having a trapezoidal cross section. May be.
  • the core layer 50 before removal is not formed through the folding process, but may be formed by expanding a plastic sheet material.
  • a plurality of cells having a polygonal column shape or a cylindrical shape may be bulged by vacuum forming a sheet material having plasticity.
  • alternately bulging areas and planar areas may be formed by bending one sheet.
  • the partition wall 23 of the core layer 50 before removal only needs to have a two-layer structure having a non-joined portion.
  • the pre-removal skin layer 60 is joined to the bulging surface of the bulging region, the skin layer 40 is joined to the lower surface of the planar region, and the removing step, the second joining is performed from the obtained first intermediate 70.
  • the hollow structures 10 and 11 can be obtained.
  • the hexagonal columnar cells S are defined in the core layers 20 and 90 (the core layer 50 before removal), but the shape of the cells S is not particularly limited. It may be a polygonal cell such as a quadrangular prism or an octagonal prism, or a cylindrical cell. Furthermore, the core layers 20 and 90 (core layer 50 before removal) may include a plurality of types of cells S having different shapes. Further, the plurality of cells S may not be adjacent to each other, and a gap (space) may exist between the cells S.
  • the first intermediate body 70 of the above embodiment includes the pre-removal skin layer 60 bonded to one surface of the pre-removal core layer 50 and the skin layer 40 bonded to the other surface, but at least one of The skin layer may not be provided.
  • the pre-removal skin layer 60 is not provided, the upper end portions of the first wall 21 and the partition wall 23 of the pre-removal core layer 50 are removed in the removal step when manufacturing the hollow structure 10 of the first embodiment. become.
  • the pre-removal skin layer 60 is not provided, in the removal step when manufacturing the hollow structure 11 of the second embodiment, a part of the first wall 21 and a part of the partition wall 23 of the core layer 50 before removal.
  • the skin layer 30 is bonded to the entire upper surface of the obtained second intermediate body 80.
  • the lower surface of each of the hollow structures 10 and 11 is formed by the second wall 22 of the core layer 20 or the core layer 90.
  • the skin layers 30 and 40 and the pre-removal skin layer 60 have a single-layer structure, but may be changed to a laminate of two or more layers.
  • the thermoplastic resin may be different in each of two or more layers.
  • at least one of the skin layers 30 and 40 and the pre-removal skin layer 60 may have a three-layer structure.
  • the hardness of the intermediate layer is relatively high and the hardness of the two surface layers sandwiching the intermediate layer is relatively low. By doing so, it becomes possible to adjust the impact resistance of the hollow structures 10 and 11. In other words, the impact can be absorbed by the relatively soft surface layer, and the rigidity for receiving the impact as a surface by the relatively hard intermediate layer can be provided.
  • the skin layers 30 and 40 and the skin layer 60 when making the skin layers 30 and 40 and the skin layer 60 before removal into a laminated body of two or more layers, you may make each layer structure different. Further, only the skin layer 30 and the pre-removal skin layer 60 may have a single layer structure, or only the skin layer 40 may have a single layer structure. In the case of the hollow structure 11 of the second embodiment, the skin layer 30 and the pre-removal skin layer 60 preferably have the same layer configuration.
  • the thickness of at least one of the skin layer 30, the skin layer 40, and the pre-removal skin layer 60 may be varied. -You may affix another sheet
  • FIG. For example, a metal sheet, a fiber reinforced resin sheet, or the like may be attached to the surface of the skin layers 30 and 40 or the skin layer 60 before removal, or may be attached between these skin layers and the core layers 20 and 90.
  • thermoplastic resin constituting the core layers 20 and 90, the skin layers 30 and 40, and the pre-removal skin layer 60 resins to which various functional resins are added may be used.
  • resins to which various functional resins are added may be used.
  • Various functional resins may be added to all of the core layers 20 and 90, the skin layers 30 and 40, and the pre-removal skin layer 60, and the core layers 20 and 90, the skin layers 30 and 40, and The functional resin may be added to at least one of the skin layers 60 before removal.
  • the skin layers 30 and 40 and the pre-removal skin layer 60 are bonded to the core layers 20 and 90 via the adhesive layer, but may not be bonded via the adhesive layer.
  • the heating temperature and heating time in the first bonding step and the second bonding step are adjusted as appropriate, and the thermoplastic resin constituting the skin layers 30 and 40 and the pre-removal skin layer 60 or the core layers 20 and 90 is melted by heat. Depending on the situation, heat welding may be performed.
  • the skin layers 30 and 40 and the pre-removal skin layer 60 may be bonded to the core layers 20 and 90 with an adhesive.
  • the partition wall 23 was cut at the boundary portion between the bent portion 23e and the partition wall 23.
  • the partition wall 23 may be cut so that the bent portion 23e remains on the rear edge 23a.
  • the pre-removal skin layer 60 and the first wall 21 are removed and the skin layer 30 is joined to the upper surface 20a of the core layer 20, but the present invention is not limited to this.
  • the skin layer 60 before removal and the second wall 22 may be removed, and then the skin layer 40 may be joined to the lower surface 20b of the core layer 20.
  • the pre-removal skin layer 60 and the first wall 21 are removed and the pre-removal skin layer 60 and the second wall 22 are removed. Then, the skin layers 30 and 40 may be bonded to the upper surface 20a and the lower surface 20b of the core layer 20, respectively.
  • the cutting jig T is moved toward the upper end of the partition wall 23 in the removal step in a direction perpendicular to the thickness direction of the core layer 50 before removal, that is, before removal.
  • the core layer 50 was moved in parallel along the upper surface 50a and the lower surface 50b. Therefore, the removal rear edge 23a extends in parallel with the second wall 22 throughout.
  • the cutting jig T may be moved to be inclined with respect to the upper surface 50a or the lower surface 50b of the core layer 50 before removal. In this case, the upper end edge of the removal rear edge 23a is formed to be inclined in one direction.
  • the height (the distance from the second wall 22) of the rear end edge 23 a changes linearly in a direction orthogonal to the thickness direction of the hollow structure 10.
  • the skin layer 30 may be bonded to the post-removal edge 23 a and the skin layer 30 may be inclined with respect to the skin layer 40.
  • the cutting jig T may be moved along a curved path with respect to the upper surface 50a or the lower surface 50b of the core layer 50 before removal.
  • the overall shape of the upper end edge of the removal rear edge 23a is curved upward or downward. That is, the removal rear edge 23 a has a height (distance from the second wall 22) that changes in a curve in a direction perpendicular to the thickness direction of the hollow structure 10.
  • the hollow structure 11 of the second embodiment may be formed so that the upper surface of the recess 12 is inclined or curved with respect to the lower surface.
  • the hollow structure 11 of 2nd Embodiment has the one recessed part 12 in an upper surface, it may have several recessed parts 12, may have one or more recessed parts 12 in a lower surface, or One or more recesses 12 may be provided on both sides.
  • the hollow structure 11 has a plurality of recesses 12 on one surface, the depth, shape, or size of each recess 12 may be the same or different.
  • the -Another hollow structure has the same configuration as the skin layer 30 of the hollow structure 11 and the skin layer 60 before removal on one surface, and the same configuration as the skin layer 30 of the hollow structure 10 on the other surface. You may have. That is, the second intermediate body 80 obtained in the process of manufacturing the hollow structure has one or more recesses on one surface. From the other surface of the second intermediate body 80, the entire pre-removal skin layer 60 or skin layer 40 and the entire first wall 21 or second wall 22 of the pre-removal core layer 50 are removed.
  • the thickness of the sheet material 100 that forms the core layers 20 and 90 and the core layer 50 before removal is smaller than the thickness of the skin layers 30 and 40 and the skin layer 60 before removal. It is not limited to.
  • the thickness dimension of the sheet material 100 may be the same as that of the skin layers 30 and 40 and the skin layer 60 before removal, or the thickness dimension of the sheet material 100 may be the skin layers 30 and 40 and before removal. It may be larger than the thickness dimension of the skin layer 60.

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Abstract

樹脂製の中空構造体は、内部に複数のセルを有するコア層と、前記コア層の両面にそれぞれ接合された２つのスキン層と、を備える。前記コア層はシート材を含む。前記シート材は、前記セルを区画する複数の区画壁と、前記区画壁の前記厚み方向の第１端に配置される第１壁と、前記区画壁の前記厚み方向の第２端に配置される第２壁とを形成するように、塑性を有する１枚のシートから成形される。前記コア層は、前記第１壁及び前記第２壁の少なくとも一方が少なくとも部分的に切り欠かれた切欠部位を有する。前記区画壁は前記切欠部位において切り欠き端縁を有する。前記切欠部位を有する前記コア層の面に接合された前記スキン層は、前記切り欠き端縁と接合されている。前記区画壁は、第１区画壁と第２区画壁とを含む２層構造を有する。前記区画壁は、前記第１区画壁と前記第２区画壁とが互いに接合されない非接合部を有する。

Description

中空構造体及び中空構造体の製造方法
　本開示は、中空構造体及び中空構造体の製造方法に関する。
　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。そのため、中空構造体は車両の構成部材または建材等に使用される。特許文献１には、中空構造体のハニカムコア構造に係る発明が記載されている。
特開２０１０－１２５６３７号公報
　図１０（ａ）に示すように、特許文献１に記載されるハニカムコア構造２００は、厚さ方向に重ねられる複数のシートと、２枚のシートの間に接合される複数の接着層２０４とを備える。各シートは、波状に折り曲げられている。シートの各波は、底辺部２０１と、頂辺部２０２と、斜辺部２０３とを有する。複数の波は、連続的に連なってシートを形成する。第１のシートの底辺部２０１と、第２のシートの頂辺部２０２とは、接着層２０４を介して接合される。これにより、複数のシートと接着層２０４とが一体化される。図１０（ｂ）に示すように、ハニカムコア構造２００を所定の厚さに切断すると、板状になる。この板の両面に２つのスキン層３００をそれぞれ接合すると、中空構造体４００が形成される。中空構造体４００では、底辺部２０１、頂辺部２０２、及び斜辺部２０３が、六角柱状の複数のセルＣを区画する隔壁となるとともに、２つのスキン層３００がセルＣの第１端及び第２端を封止している。
　特許文献１に記載されるハニカムコア構造２００を使用した中空構造体４００は、セルＣの区画壁の一部に、接着層２０４を介して底辺部２０１及び頂辺部２０２が強固に接合された２層構造を有するので、強度に優れている。しかし、この中空構造体４００は、十分な耐衝撃性を備えない。
　本開示の目的は、耐衝撃性に優れた中空構造体及びその製造方法を提供することである。
　上記の課題を解決する樹脂製の中空構造体は、内部に複数のセルを有するコア層と、前記コア層の両面にそれぞれ接合された２つのスキン層と、を備える。前記コア層はシート材を含む。前記シート材は、前記コア層の厚み方向に延びて前記セルを区画する複数の区画壁と、前記区画壁の前記厚み方向の第１端に配置される第１壁と、前記区画壁の前記厚み方向の第２端に配置される第２壁とを形成するように、塑性を有する１枚のシートから成形される。前記コア層は、前記第１壁及び前記第２壁の少なくとも一方が少なくとも部分的に切り欠かれた切欠部位を有する。前記区画壁は前記切欠部位において切り欠き端縁を有する。前記切欠部位を有する前記コア層の面に接合された前記スキン層は、前記切り欠き端縁と接合されている。前記区画壁は、第１区画壁と第２区画壁とを含む２層構造を有する。前記区画壁は、前記第１区画壁と前記第２区画壁とが互いに接合されない非接合部を有する。
　上記の課題を解決する樹脂製の中空構造体の製造方法は、塑性を有する１枚のシートを成形することにより、平面領域と膨出領域とが交互に並ぶシート材を得ることであって、前記膨出領域は、前記平面領域より膨出した膨出面を有する、ことと、隣り合う前記膨出領域の前記膨出面同士を当接させるように前記シート材を折り畳むことにより、複数のセルを有する中空板状のコア層を形成することであって、前記コア層は、前記セルを区画する複数の区画壁と、前記セルの両端をそれぞれ閉じる第１壁及び第２壁と、を含む、ことと、前記第１壁及び前記第１壁の少なくとも一方を少なくとも部分的に切り欠くことにより、前記区画壁に切り欠き端縁を形成することと、前記切り欠き端縁にスキン層を接合することと、を含む。
　上記の課題を解決する樹脂製の中空構造体の製造方法は、塑性を有する１枚のシートを成形することにより、平面領域と膨出領域とが交互に並ぶシート材を得ることであって、前記膨出領域は、前記平面領域より膨出した膨出面を有する、ことと、隣り合う前記膨出領域の前記膨出面同士を当接させるように前記シート材を折り畳むことにより、複数のセルを有する中空板状のコア層を形成することであって、前記コア層は、前記セルを区画する複数の区画壁と、前記セルの両端をそれぞれ閉じる第１壁及び第２壁と、を含む、ことと、前記コア層の前記第１壁及び前記第２壁の少なくとも一方の壁にスキン層を接合することにより、中間体を形成することと、前記中間体の前記スキン層及び前記少なくとも一方の壁を少なくとも部分的に切り欠くことにより、前記区画壁に切り欠き端縁を形成することと、前記切り欠き端縁に新たなスキン層を接合することと、を含む。
第１実施形態の中空構造体の斜視図。 第１実施形態のコア層の斜視図。 （ａ）～（ｄ）は第１実施形態の中空構造体を製造する方法について説明する図。 （ａ）は除去前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）は除去前コア層の斜視図、（ｂ）は（ａ）のβ－β線断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図、（ｄ）は（ａ）のγ－γ線断面図、（ｅ）は（ｄ）の一部拡大図。 （ａ）、（ｂ）は中空構造体の拡大断面図。 （ａ）は第２実施形態の中空構造体の斜視図、（ｂ）は（ａ）のσ－σ線断面図。 （ａ）～（ｃ）は第２実施形態の中空構造体を製造する方法について説明する図。 （ａ）は第２実施形態の中空構造体の断面図、（ｂ）、（ｃ）は従来の中空構造体の断面図。 （ａ）は従来のハニカムコア構造の上面図、（ｂ）は従来のハニカムコア構造を使用した中空構造体の斜視図。
　明細書および特許請求の範囲において、「第１」、「第２」などの用語は、同様な構成要素を区別するために使用するものであり、必ずしも特定の連続する、または時系列に従った順番を表すために使用するのではない。また、明細書及び特許請求の範囲において、「左」、「右」、「前」、「後」、「頂」、「底」、「側（面）」「上」、「下」、「高さ」などの用語は、図示された状態での相対的な配置または構成を示すために使用するものであり、必ずしも恒久的な相対位置または使用時の位置を表わすものではない。
　以下、樹脂製の中空構造体及びその製造方法の実施形態について説明する。本実施形態の中空構造体は、例えば、畳の芯材等に適用される。
　（第１実施形態）
　第１実施形態の中空構造体１０について、図１及び図２を参照して説明する。
　図１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を有するコア層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を備えた板状部材として構成されている。言い換えると、スキン層３０，４０は、コア層２０の両面にそれぞれ接合されている。コア層２０、スキン層３０及びスキン層４０は、熱可塑性樹脂製である。また、コア層２０、スキン層３０及びスキン層４０は、図１には図示しない熱可塑性樹脂製の接着層を介して接合されている。この接着層は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に接着層３０ａとして図示している。
　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は、従来周知のものであってその材質は特に限定されない。熱可塑性樹脂の例は、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である。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は、いずれも同じ材質であることが好ましい。本実施形態では、コア層２０及びスキン層３０，４０は、いずれもポリプロピレン樹脂製である。
　コア層２０とスキン層３０，４０を接合する接着層を構成する熱可塑性樹脂も従来周知のものであってその材質は特に限定されない。接着層を構成する熱可塑性樹脂の例は、オレフィン系、ポリエステル系、ウレタン系の樹脂である。接着層を構成する樹脂は、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より低融点であることが好ましい。本実施形態の接着層は、変性樹脂、例えば、官能基をポリオレフィンに導入して接着性を付与した変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等の変性ポリオレフィン系樹脂で構成されている。
　接着層の厚さは、０．１～０．５ｍｍであることが好ましく、０．２～０．３ｍｍであることがより好ましい。接着層の厚さがこの範囲であると、コア層２０とスキン層３０、４０との十分な接着強度を得ることができ、また、中空構造体１０の成形性に優れるとともに、コスト面からも好ましい。
　後に説明する除去前スキン層６０も、スキン層３０，４０と同じ材質の熱可塑性樹脂製で構成される。除去前スキン層６０の一方の面には、スキン層３０，４０と同じ構成の熱可塑性樹脂製の接着層が塗布されている。除去前スキン層６０にはこの接着層を介して、後に説明する除去前コア層５０が接合されている。
　図２に示すように、コア層２０は、中空構造体１０の厚み方向と直交する方向に並ぶ複数のセルＳを有する。コア層２０は、複数のセルＳを区画する区画壁２３と、区画壁２３の下端縁に接合されてセルＳの下端を閉塞するように設けられた第２壁２２を備えている。区画壁２３の上端縁には壁部が設けられておらず、セルＳの上端は上方に向かって開口している。そのため、図１に示すように、中空構造体１０では、コア層２０の上面２０ａに接合されたスキン層３０は、コア層２０の区画壁２３の上端縁に対して、接着層を介して接合されている。コア層２０の下面２０ｂに接合されたスキン層４０は、コア層２０の第２壁２２に対して、接着層を介して接合されている。区画壁２３の上端縁は、後に説明する除去後端縁（切り欠き端縁）２３ａである。
　次に、中空構造体１０の製造方法について、図３～図６を参照して説明する。中空構造体１０の製造方法は、成形工程と、折り畳み工程と、第１接合工程と、除去工程（切り欠き工程）と、第２接合工程を備えている。各工程の具体的内容について以下に説明する。図３では、中空構造体１０の製造方法を一連の工程として示し、図４では、折り畳み工程について示している。
　図４（ａ）に示すように、成形工程では、１枚の熱可塑性樹脂製のシートを所定の形状に加熱しつつ成形することにより、シート材１００が形成される。図４（ａ）に示すように、成形工程により形成されたシート材１００は、複数の帯状の平面領域１１０と複数の膨出領域１２０とを有する。平面領域１１０と膨出領域１２０とは、平面領域１１０の幅方向（Ｘ方向）に沿って交互に並んでいる。膨出領域１２０は、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た第１膨出部１２１を有する。第１膨出部１２１は、平面領域１１０よりも膨出した膨出面と、膨出面と交差する２つの接続面とを有して、下方に向けて開口する溝に似た形状を有する。第１膨出部１２１の膨出面と接続面とのなす角は９０度であることが好ましい。第１膨出部１２１の幅寸法（膨出面の短手方向の長さ）は、平面領域１１０の幅寸法と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ寸法（接続面の短手方向の長さ）の２倍の長さである。
　膨出領域１２０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を有する。第２膨出部１２２は、第１膨出部１２１と直交する。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しい。隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の膨出面の幅寸法と等しい。
　第１膨出部１２１及び第２膨出部１２２は、シートの塑性を利用してシートを部分的に一方に膨出させることにより形成される。シート材１００は、真空成形法または圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚の塑性を有するシートから成形することができる。
　図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、折り畳み工程では、上述のように構成されたシート材１００を、境界線Ｐ，Ｑに沿って折り畳むことで除去前コア層５０が形成される。具体的には、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の膨出面と接続面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、第１膨出部１２１の膨出面と接続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。これによって、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除去前コア層５０が形成される。
　なお、除去前コア層５０を形成するシート材１００の厚みは、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０の厚みより薄い。
　図４（ｃ）に示すように、シート材１００を圧縮するとき、第１膨出部１２１の膨出面と接続面とによって除去前コア層５０の第１壁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とによって除去前コア層５０の第２壁２２が形成される。
　図５（ａ）に示すように、折り畳み工程によって形成された除去前コア層５０のセルＳは、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２を含む。図５（ｂ）に示すように、第１セルＳ１は、区画壁２３の上部に２層構造の第１壁２１を有する。この２層構造の第１壁２１を構成する２層は互いに接合されている。２層構造の第１壁２１は、除去前コア層５０を成形する時の熱可塑性樹脂の熱収縮により形成される、図示しない開口部を含む。第１セルＳ１においては、区画壁２３の下部に１層構造の第２壁２２が配置される。
　図５（ｃ）に示すように、第１セルＳ１の区画壁２３と第１壁２１との境界部分は、微視的には、直線状に上方へ延びる区画壁２３と、第１壁２１に接する部分とが屈曲した部分によって繋がっている。つまり、区画壁２３と第１壁２１との間には屈曲部分２３ｅが存在する。
　図５（ｄ）に示すように、第２セルＳ２は、区画壁２３の上部に１層構造の第１壁２１を有するとともに、区画壁２３の下部に２層構造の第２壁２２を有する。この２層構造の第２壁２２を構成する２層は互いに接合されている。２層構造の第２壁２２は、除去前コア層５０を成形する時の熱可塑性樹脂の熱収縮により形成される、図示しない開口部を有する。
　図５（ｅ）に示すように、第１セルＳ１の区画壁２３と第１壁２１との境界部分は、微視的には、直線状に上方へ延びる区画壁２３と、第１壁２１に接する部分とが屈曲した部分によって繋がっている。つまり、区画壁２３と第１壁２１との間には屈曲部分２３ｅが存在する。
　図４（ｃ）に示すように、第１壁２１における第１膨出部１２１の膨出面と接続面とが折り重なって２層構造を形成する部分、及び第２壁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。
　折り畳まれた第２膨出部１２２が六角柱形状の第２セルＳ２を形成するとともに、隣り合う２つの区画体１３０が六角柱形状の第１セルＳ１を形成する。本実施形態では、第２膨出部１２２の膨出面及び接続面が第２セルＳ２の区画壁２３を構成するとともに、第２膨出部１２２の接続面と、２つの第２膨出部１２２の間の平面部分とが第１セルＳ１の区画壁２３を構成する。そして、第２膨出部１２２の膨出面同士の当接部位、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、第１区画壁２３ｂと第２区画壁２３ｃとからなる２層構造の区画壁２３となる。こうした折り畳み工程を実施するに際して、シート材１００を加熱して軟化させておくことが好ましい。
　図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）及び図５（ｅ）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、２層構造の区画壁２３（第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃ）によって区画されている。この２層構造の区画壁２３は、除去前コア層５０の厚み方向における中央に、互いに熱溶着されていない部分である非接合部２３ｄを有する。したがって、除去前コア層５０の各セルＳの内部空間は、第１区画壁２３ｂと第２区画壁２３ｃの間の非接合部２３ｄを介して、他のセルＳの内部空間に連通している。非接合部２３ｄは、除去前コア層５０の厚み方向における中央、つまり、区画壁２３の高さ方向の中央にある。区画壁２３の上端付近及び下端付近では、２層構造の第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃは互いに熱溶着されている。図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）、図５（ｅ）、図６（ａ）及び図６（ｂ）以外の図では、第１壁２１、第２壁２２、及び区画壁２３の２層構造を省略して示している。
　図５（ａ）に示すように、複数の第１セルＳ１は、Ｘ方向に延びる列を成すように並んでいる。同様に、複数の第２セルＳ２は、Ｘ方向に延びる列を成すように並んでいる。第１セルＳ１の列と第２セルＳ２の列とは、Ｘ方向に直交するＹ方向に交互に並んでいる。除去前コア層５０は、全体として、これら複数の第１セルＳ１及び複数の第２セルＳ２によって形成されるハニカム構造を有している。
　図３（ａ）に示すように、折り畳み工程により、第１壁２１及び第２壁２２を備える除去前コア層５０が得られる。除去前コア層５０は、区画壁２３が区画する複数のセルＳを含む。中空構造体１０のコア層２０は、後に説明する除去工程において、除去前コア層５０の第１壁２１及び区画壁２３の上端部が取り除かれている。そのため、除去前コア層５０の区画壁２３及び第２壁２２と、コア層２０の区画壁２３及び第２壁２２とを、ともに同じ部材番号で表す。
　図３（ｂ）に示すように、第１接合工程では、除去前コア層５０の上面５０ａに除去前スキン層６０を接合し、下面５０ｂにスキン層４０を接合する。第１接合工程では、除去前コア層５０及びスキン層４０として、二次加工（プレス成形）していない平坦なシートを接合する。第２接合工程でも、同様に、新たなスキン層３０として、二次加工（プレス成形）していない平坦なシートを接合する。
　第１接合工程では、除去前コア層５０、スキン層４０及び除去前スキン層６０を所定温度に加熱する。加熱温度は、スキン層４０及び除去前スキン層６０における接着層の融点よりも数℃～十数℃高い温度に設定される。例えば、加熱温度は、接着層を構成する変性ポリオレフィン系接着剤（変性樹脂）の融点よりも数℃程度高く設定される。この加熱温度は、除去前コア層５０、スキン層４０及び除去前スキン層６０を構成するポリアミド樹脂を軟化せるための成形温度に対して十分に低い。スキン層４０及び除去前スキン層６０を除去前コア層５０に熱溶着する際の加熱時間は数秒～十数秒に設定される。これにより、スキン層４０及び除去前スキン層６０は、同じ部分が過度に長い時間に亘って加熱されることが抑制される。したがって、除去前コア層５０、スキン層４０及び除去前スキン層６０は、軟化及び溶融する程の高温にはならない。よって、加熱温度を厳密に管理しなくとも、接着層のみを軟化及び溶融させることができる。
　除去前コア層５０に対してスキン層４０及び除去前スキン層６０を位置合わせした状態で、所定の圧力をかけることにより、スキン層４０及び除去前スキン層６０を除去前コア層５０に対して仮接合させる。これをその後冷却することにより、スキン層４０及び除去前スキン層６０が除去前コア層５０に熱溶着された第１中間体７０が得られる。
　図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、除去工程では、第１中間体７０に対して、切断冶具Ｔを除去前コア層５０の厚み方向と直交する方向に移動させて、第１中間体７０から除去前コア層５０の上端部を切り欠くことによって取り除く。具体的には、切断冶具Ｔを、除去前コア層５０の区画壁２３の上端部に向かって移動させる。切断冶具Ｔは、例えば、先端に鋸刃が配置された薄板状の刃物であり、必要に応じて加熱されている。除去工程によって、除去前コア層５０の上端部（第１壁２１と、区画壁２３の上端部）が取り除かれた第２中間体８０が得られる。第２中間体８０は、コア層２０と、コア層２０の下面２０ｂに接合されたスキン層４０とを備える。コア層２０はその上面の全体に切欠部位を有している。
　図３（ｃ）に示すように、区画壁２３の上端部が取り除かれたコア層２０は、区画壁２３の上端縁に除去後端縁２３ａを有する。切断冶具Ｔは、除去前コア層５０の厚み方向と直交する方向に移動するため、コア層２０が有する複数の区画壁２３の高さは、全体にわたってほぼ同一になる。そのため、第２壁２２から除去後端縁２３ａまでの長さは、全体にわたってほぼ一定である。第２中間体８０では、除去後端縁２３ａにより、コア層２０の上面２０ａが構成されている。
　区画壁２３の一部は、第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃを含む２層構造を有し、除去前コア層５０の厚み方向における中央に非接合部２３ｄを有する。除去工程で取り除かれた区画壁２３の上端部は、非接合部２３ｄからわずかに離れた部分であるか、または、非接合部２３ｄの一部を含む。
　除去工程で取り除く区画壁２３の上端部は、区画壁２３と第１壁２１との間にある屈曲部分２３ｅと区画壁２３との境界である。この境界に沿って区画壁２３を切断することにより、除去後端縁２３ａは直線状になる。この場合、除去後端縁２３ａを形成する第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃ（２層構造の区画壁２３）が変形しやすい。
　図３（ｄ）に示すように、第２接合工程では、第２中間体８０におけるコア層２０の上面２０ａに新たなスキン層３０を接合する。第２接合工程でも第１接合工程と同様、第２中間体８０及びスキン層３０を所定温度に加熱する。加熱温度及び加熱時間は、第１接合工程と同様に管理する。第２中間体８０及びスキン層３０を加熱すると、スキン層３０の一方の面に形成された接着層が熱溶融する。この接着層を介してスキン層３０を第２中間体８０に熱溶着すると、中空構造体１０が形成される。
　次に、中空構造体１０の作用について説明する。
　中空構造体１０は、コア層２０の上面２０ａに接合された新たなスキン層３０を有する。このコア層２０が有する複数の区画壁２３は除去後端縁（切り欠き端縁）２３ａを有する。この除去後端縁２３ａは、除去工程で除去前コア層５０から第１壁２１及び区画壁２３の上端部を切り欠くことによって形成される。除去工程を経て形成された複数の除去後端縁２３ａは、第２壁２２から長さが、全体に亘ってほぼ一定である。そのため、スキン層３０と除去後端縁２３ａとは線状に接合している。
　コア層２０の区画壁２３の一部は、２層構造の区画壁２３（第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃ）を有している。この２層構造の区画壁２３は、コア層２０の厚み方向における中央に非接合部２３ｄを有する。そして、除去工程で取り除かれた区画壁２３の上端部は、非接合部２３ｄからわずかに部分であるか、または、非接合部２３ｄの一部を含む。
　中空構造体１０に対して上面から衝撃が加わった場合、上面で受けた衝撃が中空構造体１０の内部に伝わる。本実施形態の中空構造体１０は、スキン層３０とコア層２０の除去後端縁２３ａとの接合部分が線状となっているため、スキン層３０がコア層２０の第１壁２１と面状に接合されている場合に比べて、コア層２０の区画壁２３及びスキン層３０が変形しやすい。その結果、衝撃が分散しやすくなるので、中空構造体１０に掛かる衝撃が吸収される。
　コア層２０の２層構造の区画壁２３（第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃ）は、除去後端縁２３ａの近傍に非接合部２３ｄが設けられているか、あるいは、除去後端縁２３ａが非接合部２３ｄに設けられている。そのため、中空構造体１０に上面から衝撃が加わると、第１区画壁２３ｂと第２区画壁２３ｃとの間にずれが生じやすい。このずれによっても、衝撃が吸収される。
　このように、中空構造体１０に衝撃が加わったときに、コア層２０の区画壁２３及びスキン層３０が変形したり、２層構造の区画壁２３にずれが生じたりすることにより、衝撃吸収性が高まる。この結果、中空構造体１０の表面に割れ等が生じることが抑制される。
　これに対して、中空構造体１０の製造途中に得られる第１中間体７０は、除去前コア層５０の第１壁２１に除去前スキン層６０が熱溶着により接合されている。第１壁２１は、除去前コア層５０の上面全体を覆っている。そのため、除去前スキン層６０は、第１壁２１の表面全体に対して面で接合されている。第１中間体７０の上面では、除去前コア層５０と除去前スキン層６０とが強固に接合されている。そのため、第１中間体７０に上面から衝撃が加わった場合、強固に接合された除去前コア層５０の第１壁２１と除去前スキン層６０とで衝撃を受けることになる。この場合、衝撃が吸収されにくく、第１中間体７０の表面に割れ等が生じやすくなる。
　中空構造体１０は、区画壁２３の上端部に接着層を介して接合された新たなスキン層３０を有する。この接着層は、スキン層３０を構成する熱可塑性樹脂より低融点の樹脂で構成される。第２接合工程での加熱温度は、接着層を構成する変性ポリオレフィン系接着剤（変性樹脂）の融点よりも数℃程度高く設定されている。そのため、スキン層３０を区画壁２３に形成された除去後端縁２３ａに接合する際には、低融点の接着層は溶融されている。除去後端縁２３ａの上端縁は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第２接合工程においてスキン層３０に接合されたときに、スキン層３０の接着層３０ａ内に入り込んだ状態になる。この場合、図６（ａ）に示すように、除去後端縁２３ａとスキン層３０との間に接着層３０ａが介在していたり、あるいは、図６（ｂ）に示すように、除去後端縁２３ａとスキン層３０との間に接着層３０ａがほとんど介在していなかったりする。除去後端縁２３ａが接着層３０ａ内に入り込むことにより、スキン層３０と除去後端縁２３ａとが強固に接合される。特に、図６（ａ）に示す状態で接合されると、図６（ｂ）に示す状態で接合されるよりも、接合強度が強い。除去後端縁２３ａは、その全体が図６（ａ）に示す状態で接着層３０ａと接合されてもよいし、全体が図６（ｂ）に示す状態で接着層３０ａと接合されてもよい。あるいは、図６（ａ）に示す状態と除去後端縁２３ａと図６（ｂ）に示す状態とが混在する態様で、除去後端縁２３ａが接着層３０ａと接合されてもよい。このように、除去後端縁２３ａがスキン層３０の接着層３０ａに強固に接合されることによっても、コア層２０の区画壁２３及びスキン層３０が変形しやすくなる。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）では、除去後端縁２３ａの接合状態をわかりやすく示すため、接着層３０ａをスキン層３０に比べて肉厚に示している。
　中空構造体１０は、第１中間体７０を経て製造される。第１中間体７０は、１枚のシート材１００を折り畳み成形した除去前コア層５０と、除去前コア層５０の両面にそれぞれ接合されたスキン層４０及び除去前スキン層６０とを有する。この除去前コア層５０は、第１壁２１に連続する区画壁２３と、第２壁２２に連続する区画壁２３とを有する。そのため、第１中間体７０の上端部を取り除いた第２中間体８０、つまり、除去前コア層５０の上端部を取り除いたコア層２０では、第２壁２２及び区画壁２３の強度が保持されている。したがって、第１中間体７０にスキン層３０を接合してなる中空構造体１０は、耐衝撃性に優れるだけでなく優れた強度を備えている。
　これに対して、例えば、折り畳み工程、第１接合工程、除去工程を経ることなく形成した第１中間体７０は、中空構造体としての十分な強度を備えない。例えば、図１０（ａ）に示すようなハニカムコア構造２００の下面に第２壁２２に相当する層及びスキン層４０を接合し、上面にスキン層３０を接合したような場合、第２壁２２に相当する層のスキン層４０に対する接合強度が弱くなり、十分な強度が得られない。また、図１０（ａ）に示すようなハニカムコア構造２００では、本実施形態の区画壁２３に相当する部分が、底辺部２０１と頂辺部２０２とが接着層２０４を介して接合されることにより、一体化されている。そのため、底辺部２０１と頂辺部２０２とのずれが許容されないので、耐衝撃性が低くなる。
　本実施形態の中空構造体１０は、１枚のシート材１００を折り畳んで成形した除去前コア層５０から、第１接合工程、除去工程、第２接合工程を経て形成されるため、耐衝撃性に優れ、強度にも優れている。
　本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
　（１）本実施形態の中空構造体１０では、コア層２０の区画壁２３が除去後端縁（切り欠き端縁）２３ａを有し、除去後端縁２３ａがスキン層３０と線状に接合されている。そのため、中空構造体１０に一方の面から衝撃が加わった場合に、スキン層３０がコア層２０の第１壁２１と面状に接合されている場合に比べて、コア層２０の区画壁２３及びスキン層３０が変形しやすい。その結果、衝撃が分散しやすく、中空構造体１０の表面に割れ等が生じることが抑制される。このように、中空構造体１０は耐衝撃性に優れる。
　（２）本実施形態の中空構造体１０は、コア層２０の区画壁２３は、第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃを含む２層構造を有し、第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃは互いに熱溶着されていない非接合部２３ｄを含む。そのため、中空構造体１０に一方の面から衝撃が加わった場合に、２層構造の区画壁２３にずれが生じやすい。このずれによっても中空構造体１０の一面に加わった力が分散されて衝撃が吸収される。
　（３）本実施形態の中空構造体１０は、第１中間体７０及び第２中間体８０を経て製造される。第１中間体７０は、折り畳まれた１枚のシート材１００から成形された除去前コア層５０にスキン層４０及び除去前スキン層６０を接合することによって形成され、第２中間体８０は、第１中間体７０の上端部を取り除くことによって形成される。そのため、第１中間体７０の除去前コア層５０は、第２壁２２に連続した区画壁２３を有する。この構造は、区画壁２３に対して第２壁２２を接合したハニカムコア構造に比べて、強度に優れている。このように、第１中間体７０及び第２中間体８０を経て製造された中空構造体１０は、強度に優れる。
　（４）第１接合工程及び第２接合工程では、加熱温度及び加熱時間を、除去前コア層５０、スキン層４０及び除去前スキン層６０が軟化及び溶融するまでの高温には至らず、接着層のみが軟化及び溶融するように管理している。そのため、除去前コア層５０に対してスキン層３０，４０が強固に接合される。その結果、コア層２０をスキン層３０に対して強固に接合することができるとともに、２度の接合工程を経ても、２重構造の区画壁２３は、区画壁２３の一部に接合していない部分を保持することができる。よって、中空構造体１０は耐衝撃性に優れる。
　（５）除去工程では、例えば、先端に鋸刃が設けられた薄板状の切断冶具Ｔを、除去前コア層５０の厚み方向と直交する方向に移動させて、第１中間体７０における除去前コア層５０の上端部を切断している。そのため、コア層２０では、区画壁２３の上端縁、つまり、除去後端縁２３ａの高さがほぼ同一となる。これにより、コア層２０の除去後端縁２３ａをスキン層３０と好適に接合することができる。
　（６）除去工程では、切断冶具Ｔを屈曲部分２３ｅと区画壁２３との境界に沿って移動させて、区画壁２３の上端部を取り除いている。そのため、除去後端縁２３ａは直線状になり、２層構造の第１区画壁２３ｂ及び第２区画壁２３ｃが変形しやすい。したがって、中空構造体１０は強度に優れる。
　（７）コア層２０とスキン層３０，４０を接着する接着層は、官能基をポリオレフィンに導入して接着性を付与した変性ポリエチレン、変性ポリプロピレン等の変性ポリオレフィン系接着剤（変性樹脂）で構成されている。そのため、コア層２０に対するスキン層３０，４０の剥離強度が向上し、強度に優れた中空構造体１０が得られる。
　（８）中空構造体１０のコア層２０が有する複数のセルＳは、除去後端縁２３ａと反対側の端部が、１層構造の第２壁２２または２層構造の第２壁２２で閉塞されている。そのため、コア層２０とスキン層４０との接着面積が広く、コア層２０に対するスキン層４０の剥離強度が優れている。
　（第２実施形態）
　第２実施形態の中空構造体１１について、図７～図９を参照して説明する。ここでは、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
　第１実施形態の中空構造体１０は平坦な上面を有する。これに対して、第２実施形態の中空構造体１１の上面は、図７（ａ）に示すように、凹部１２を有する。中空構造体１１は、凹部１２の底面と中空構造体１１の下面との間に、中空構造体１１における他の部分に比べて厚みが薄い薄肉部を有している。凹部１２は、内部空間が略直方体形状を有するように、略長方形状の底面１２ａと、底面１２ａと上面との間に延びる４つの内側面１２ｂとを有する。
　図７（ｂ）に示すように、本実施形態の中空構造体１１は、内部に複数のセルＳを有するコア層９０と、スキン層３０と、除去前スキン層６０と、スキン層４０と、を備えた板状部材である。スキン層３０及び除去前スキン層６０は、図示しない接着層を介してコア層９０の上面９０ａに接合されている。スキン層４０は図示しない接着層を介してコア層９０の下面９０ｂに接合されている。スキン層３０は、凹部１２の底面１２ａ及び４つの内側面１２ｂに対応する部分を構成している。除去前スキン層６０は、上面９０ａの凹部１２を除く部分に接合されている。コア層９０、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０の材質、及び接着層の材質は第１実施形態と同様である。
　図８（ａ）～図８（ｃ）に示す中空構造体１１の製造方法とともに、中空構造体１１の構造についてあわせて説明する。
　中空構造体１１の製造方法は、基本的には第１実施形態の中空構造体１０と同様である。特に、中空構造体１１の製造方法のうち、成形工程、折り畳み工程、及び第１接合工程は、第１実施形態の中空構造体１０と同様である。以下では、第１接合工程で得られた第１中間体７０から、凹部１２に対応する部分を取り除く除去工程以降について説明する。
　図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、除去工程では、第１中間体７０から、中空構造体１１の凹部１２に対応する部分を、切断冶具Ｔにより取り除く。切断冶具Ｔは、第１実施形態と同様の刃物を使用してもよいし、あるいは、例えば、凹部を取り除きやすいようなドリル状の切断冶具Ｔを使用してもよい。切断冶具Ｔは、必要に応じて加熱して使用することができる。
　図８（ｂ）に示すように、除去工程によって、第１中間体７０から、除去前コア層５０の第１壁２１の一部と、区画壁２３の一部の上端部とが取り除かれる。このとき、取り除かれた第１壁２１に接合されていた除去前スキン層６０も取り除かれる。これにより、凹部８１ａを有する第２中間体８１が得られる。第２中間体８１は、第１壁２１が残存したコア層９０と、残存した第１壁２１に接合された除去前スキン層６０と、下面を形成するスキン層４０とを備えている。
　第２中間体８１の凹部８１ａは、区画壁２３の上端部が切り欠かれた端縁、すなわち、除去後端縁（切り欠き端縁）２３ａを有する。凹部８１ａの底面は除去後端縁２３ａで構成されている。凹部８１ａの内側面には、第１壁２１の端縁と、除去前スキン層６０の端縁とが露出している。コア層９０に形成された除去後端縁２３ａの第２壁２２からの距離は、全体的にほぼ同一である。
　図８（ｃ）に示すように、第２接合工程では、第２中間体８１の凹部８１ａにスキン層３０を接合する。第２実施形態の第２接合工程では、加熱温度及び加熱時間は、第１接合工程より少し高く、かつ長く設定することが好ましい。これにより、スキン層３０の一方の面に形成された接着層が熱溶融して、スキン層３０が凹部８１ａに接着層を介して熱溶着されるとともに、スキン層３０と除去前スキン層６０との繋ぎ目が熱溶融して一体化する。これにより、コア層９０の上面９０ａにスキン層３０及び除去前スキン層６０が接合され、コア層９０の下面９０ｂにスキン層４０が接合された中空構造体１１が得られる。凹部１２を覆うスキン層３０と、スキン層３０の外縁に連続して凹部１２以外の部分を覆う除去前スキン層６０とが、一体となって中空構造体１１の上面を形成している。
　次に、第２実施形態の中空構造体１１の第１実施形態と異なる作用について説明する。
　図９（ａ）に示すように、中空構造体１１は、凹部（切欠部位）１２が形成されることにより、他の部分よりも厚みの薄い薄肉部を有している。そして、コア層９０において中空構造体１１の凹部１２に対応する部分では、除去工程によって切断された区画壁２３が形成されている。そのため、凹部１２と第２壁２２との間にある区画壁２３は、区画壁２３の他の部分より高さが低い（第２壁２２からの距離が短い）が、区画壁２３の他の部分と同様に、中空構造体１１の厚み方向に沿って延びている。つまり、本実施形態の中空構造体１１では、除去前コア層５０の一部を切り欠くことによって凹部１２を形成しているため、コア層９０は、区画壁２３の形状をそのまま維持している。
　中空構造体１１に凹部１２を形成する従来の方法として、除去前コア層５０の両面にそれぞれスキン層４０及び除去前スキン層６０を接合した第１中間体７０を形成し、その後、加熱冶具により一部を熱圧縮する方法がある。この方法で製造した中空構造体は、凹部１２と第２壁２２との間で、図９（ｂ）に示すように区画壁２３が圧縮されて斜め方向に倒れ込んだり、図９（ｃ）に示すように区画壁２３が圧縮されて座屈したりする場合がある。例えば、区画壁２３が倒れ込むと、区画壁２３が厚み方向に延びている場合に比べて中空構造体１１の強度が低下することが考えられる。また、倒れ込んだ区画壁２３に起立しようとする力が作用し、凹部１２の底面１２ａが上方に膨らむように変形することが考えられる。
　これに対して、本実施形態の中空構造体１１では、凹部１２がある部分と、凹部１２がない部分とで、区画壁２３が同様の形状を有するため、中空構造体１１の強度が低下することが抑制され、凹部１２の変形が抑制される。
　本実施形態によれば、上記（１）～（８）に加えて以下のような効果を得ることができる。
　（９）中空構造体１１は、部分的に形成された切欠部位である凹部１２を有する。凹部１２は、除去工程において、第１中間体７０の一部を切り欠き、その部分に新たなスキン層３０を接合することによって形成されている。そのため、凹部１２では、区画壁２３が中空構造体１１の厚み方向に延びている。言い換えると、区画壁２３の形状は、凹部１２がある部分とそれ以外の部分とで変化しないため、凹部１２が変形したり、強度が低下したりすることが抑制される。
　（１０）中空構造体１１の凹部１２は、第１中間体７０の一部を除去することにより形成されている。そのため、除去前コア層５０の区画壁２３から取り除く部分を調整することにより、肉厚の異なる凹部１２を容易に成形することができる。中空構造体１１の形状を適宜変更することができる。したがって、本実施形態の中空構造体１１の製造方法は、汎用性に優れている。
　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。
　・　除去前コア層５０は、本実施形態のような折り畳み工程によって製造されるものに限らない。１枚のシート材を折り畳んで複数のセルが形成されるものであれば、その折り畳み態様は特に限定されない。例えば、特許第４３６８３９９号に記載されるように、断面台形状の凸部が並んだ列を複数有する三次元構造体を順次折り畳んでいくことにより、ハニカム構造体としての除去前コア層５０を形成してもよい。
　・　除去前コア層５０は、折り畳み工程を経て形成されるものでなく、塑性を有するシート材を膨出させることによって形成してもよい。例えば、塑性を有するシート材を真空成形して、多角柱形状または円柱形状のセルを複数膨出させてもよい。或いは、１枚のシートを折り曲げることにより、交互に並ぶ膨出領域と平面領域とを形成してもよい。これら変更例の場合、除去前コア層５０の区画壁２３が非接合部を有する２層構造を備えていればよい。第１接合工程では、膨出領域の膨出面に除去前スキン層６０を接合し、平面領域の下面にスキン層４０を接合し、得られた第１中間体７０から、除去工程、第２接合工程を経て、中空構造体１０，１１を得ることができる。
　・　上記実施形態では、コア層２０，９０（除去前コア層５０）の内部に六角柱状のセルＳが区画形成されていたが、セルＳの形状は、特に限定されるものでなく、例えば、四角柱状、八角柱状等の多角形状のセルであってもよいし、円柱状のセルであってもよい。さらに、コア層２０，９０（除去前コア層５０）は、形状が異なる複数種類のセルＳを有してもよい。また、複数のセルＳは互いに隣接していなくともよく、セルＳとセルＳとの間に隙間（空間）が存在していてもよい。
　・　上記実施形態の第１中間体７０は、除去前コア層５０の一方の面に接合された除去前スキン層６０と、他方の面に接合されたスキン層４０とを備えるが、少なくとも一方のスキン層を備えなくてもよい。例えば、除去前スキン層６０を備えない場合、第１実施形態の中空構造体１０を製造するときの除去工程では、除去前コア層５０の第１壁２１及び区画壁２３の上端部を取り除くことになる。また、除去前スキン層６０を備えない場合、第２実施形態の中空構造体１１を製造するときの除去工程では、除去前コア層５０の第１壁２１の一部及び区画壁２３の一部の上端部を取り除き、得られた第２中間体８０の上面全体にスキン層３０を接合することになる。また、スキン層４０を備えない場合、中空構造体１０，１１の各々の下面は、コア層２０或いはコア層９０の第２壁２２により形成される。
　・　上記実施形態では、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０が１層構造であるが、２層以上の積層体に変更してもよい。この場合、２層以上の各層で、熱可塑性樹脂を異ならせるようにしてもよい。例えば、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０の少なくとも１つを３層構造としてもよい。この場合、中間層の硬度を相対的に高くし、中間層を挟む２つの表層の硬度を相対的に低くするとよい。こうすることで、中空構造体１０，１１の耐衝撃性を調整することが可能となる。つまり、相対的に軟質の表層によって衝撃を吸収するとともに、相対的に硬質の中間層によって衝撃を面として受けるための剛性を備えることができる。
　なお、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０を２層以上の積層体とする場合、それぞれの層構造を異ならせてもよい。また、スキン層３０及び除去前スキン層６０のみを１層構造としたり、スキン層４０のみを１層構造としたりしてもよい。第２実施形態の中空構造体１１の場合、スキン層３０と除去前スキン層６０は同じ層構成であることが好ましい。
　・　スキン層３０、スキン層４０、除去前スキン層６０の少なくとも１つの厚みを異ならせてもよい。
　・　中空構造体１０，１１に、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０とは材質の異なる他のシートを貼ってもよい。例えば、金属シート、繊維強化樹脂シート等を、スキン層３０，４０または除去前スキン層６０の表面に貼ったり、これらスキン層とコア層２０，９０との間に貼ったりしてもよい。
　・　コア層２０，９０、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０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樹脂を使用してもよい。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２０，９０、スキン層３０，４０、及び除去前スキン層６０のすべてに対して各種機能性樹脂を添加してもよいし、また、コア層２０，９０、スキン層３０，４０、及び除去前スキン層６０の少なくとも１つに同機能性樹脂を添加してもよい。
　・　スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０は、コア層２０，９０に対して接着層を介して接合されているが、接着層を介して接合されていなくてもよい。第１接合工程及び第２接合工程での加熱温度及び加熱時間を適宜調整して、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０、またはコア層２０，９０を構成する熱可塑性樹脂を熱溶融させることにより、熱溶着させてもよい。また、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０は、コア層２０，９０に対して粘着剤によって接合されてもよい。
　・　除去工程では、屈曲部分２３ｅと区画壁２３との境界部分で区画壁２３を切断した。これに限らず、屈曲部分２３ｅが除去後端縁２３ａの方に残るように、区画壁２３を切断してもよい。
　・　第１実施形態の中空構造体１０は、除去前スキン層６０及び第１壁２１が取り除かれて、コア層２０の上面２０ａにスキン層３０が接合されているが、これに限定されない。除去前スキン層６０を除去前コア層５０の下面５０ｂに接合した後、除去前スキン層６０及び第２壁２２を取り除き、その後、コア層２０の下面２０ｂにスキン層４０を接合してもよい。また、２つの除去前スキン層６０を除去前コア層５０の上面５０ａ及び下面５０ｂにそれぞれ接合した後、除去前スキン層６０及び第１壁２１を取り除くとともに除去前スキン層６０及び第２壁２２を取り除き、その後、コア層２０の上面２０ａ及び下面２０ｂにそれぞれスキン層３０，４０を接合してもよい。
　・　第１実施形態の中空構造体１０の製造方法では、除去工程で切断冶具Ｔを区画壁２３の上端部に向かって、除去前コア層５０の厚み方向と直交する方向に、つまり、除去前コア層５０の上面５０ａ及び下面５０ｂに沿って平行に移動させた。そのため、除去後端縁２３ａは、全体に亘って第２壁２２と平行に延びる。これに限らず、例えば、切断冶具Ｔを除去前コア層５０の上面５０ａまたは下面５０ｂに対して傾めに移動させてもよい。この場合、除去後端縁２３ａの上端縁は一方向に傾斜して形成される。つまり、除去後端縁２３ａは、その高さ（第２壁２２からの距離）が、中空構造体１０の厚み方向と直交する方向に直線的に変化する。この除去後端縁２３ａにスキン層３０を接合して、スキン層３０がスキン層４０に対して傾斜していてもよい。或いは、切断冶具Ｔを除去前コア層５０の上面５０ａまたは下面５０ｂに対して湾曲した経路に沿って移動させてもよい。この場合、除去後端縁２３ａの上端縁の全体形状が上方または下方に湾曲する。つまり、除去後端縁２３ａは、その高さ（第２壁２２からの距離）が、中空構造体１０の厚み方向と直交する方向に曲線的に変化する。この除去後端縁２３ａにスキン層３０を接合すると、上面が緩やかに湾曲した中空構造体１０が得られる。
　第２実施形態の中空構造体１１でも同様に、凹部１２の上面が下面に対して斜め方向に傾斜したり、湾曲したりするように形成してもよい。
　・　第２実施形態の中空構造体１１は、上面に１つの凹部１２を有するが、複数の凹部１２を有してもよいし、下面に１以上の凹部１２を有してもよいし、あるいは、両面に１以上の凹部１２を有してもよい。中空構造体１１が一方の面に複数の凹部１２を有する場合、各々の凹部１２の深さ、形状または大きさは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
　・　別の中空構造体は、一方の面に中空構造体１１のスキン層３０及び除去前スキン層６０と同様の構成を有し、他方の面に中空構造体１０のスキン層３０と同様の構成を有してもよい。つまり、この中空構造体を製造する過程で得られる第２中間体８０は、一方の面に１以上の凹部を有する。この第２中間体８０の他方の面からは、除去前スキン層６０又はスキン層４０の全部と、除去前コア層５０の第１壁２１又は第２壁２２の全部が取り除かれる。
　・　上記各実施形態では、コア層２０，９０及び除去前コア層５０を形成するシート材１００の厚さ寸法は、スキン層３０，４０及び除去前スキン層６０の厚さ寸法より小さいが、これに限定されない。例えば、シート材１００の厚さ寸法がスキン層３０，４０及び除去前スキン層６０の厚さ寸法が同じであってもよいし、シート材１００の厚さ寸法がスキン層３０，４０及び除去前スキン層６０の厚さ寸法より大きくてもよい。

Claims (7)

  1. 　樹脂製の中空構造体であって、
    　内部に複数のセルを有するコア層と、
    　前記コア層の両面にそれぞれ接合された２つのスキン層と、
    　を備え、
    　前記コア層はシート材を含み、
    　前記シート材は、前記コア層の厚み方向に延びて前記セルを区画する複数の区画壁と、前記区画壁の前記厚み方向の第１端に配置される第１壁と、前記区画壁の前記厚み方向の第２端に配置される第２壁とを形成するように、塑性を有する１枚のシートから成形され、
    　前記コア層は、前記第１壁及び前記第２壁の少なくとも一方が少なくとも部分的に切り欠かれた切欠部位を有し、
    　前記区画壁は前記切欠部位において切り欠き端縁を有し、
    　前記切欠部位を有する前記コア層の面に接合された前記スキン層は、前記切り欠き端縁と接合されており、
    　前記区画壁は、第１区画壁と第２区画壁とを含む２層構造を有し、
    　前記区画壁は、前記第１区画壁と前記第２区画壁とが互いに接合されない非接合部を有する、
    　中空構造体。
  2. 　前記コア層は、前記切欠部位において、他の部位よりも厚みが薄い薄肉部を有する、
    　請求項１に記載の中空構造体。
  3. 　前記２つのスキン層は、熱溶着または接着によって前記コア層に接合されている、
    　請求項１又は２に記載の中空構造体。
  4. 　樹脂製の中空構造体の製造方法であって、
    　塑性を有する１枚のシートを成形することにより、平面領域と膨出領域とが交互に並ぶシート材を得ることであって、前記膨出領域は、前記平面領域より膨出した膨出面を有する、ことと、
    　隣り合う前記膨出領域の前記膨出面同士を当接させるように前記シート材を折り畳むことにより、複数のセルを有する中空板状のコア層を形成することであって、前記コア層は、前記セルを区画する複数の区画壁と、前記セルの両端をそれぞれ閉じる第１壁及び第２壁と、を含む、ことと、
    　前記第１壁及び前記第１壁の少なくとも一方を少なくとも部分的に切り欠くことにより、前記区画壁に切り欠き端縁を形成することと、
    　前記切り欠き端縁にスキン層を接合することと、
    　を含む、中空構造体の製造方法。
  5. 　前記切り欠き端縁を形成することは、前記第１壁及び前記第２壁の少なくとも一方を部分的に切り欠くことにより、前記コア層の一部に他の部位よりも厚みが薄い薄肉部を形成すること、を含む、
    　請求項４に記載の中空構造体の製造方法。
  6. 　樹脂製の中空構造体の製造方法であって、
    　塑性を有する１枚のシートを成形することにより、平面領域と膨出領域とが交互に並ぶシート材を得ることであって、前記膨出領域は、前記平面領域より膨出した膨出面を有する、ことと、
    　隣り合う前記膨出領域の前記膨出面同士を当接させるように前記シート材を折り畳むことにより、複数のセルを有する中空板状のコア層を形成することであって、前記コア層は、前記セルを区画する複数の区画壁と、前記セルの両端をそれぞれ閉じる第１壁及び第２壁と、を含む、ことと、
    　前記コア層の前記第１壁及び前記第２壁の少なくとも一方の壁にスキン層を接合することにより、中間体を形成することと、
    　前記中間体の前記スキン層及び前記少なくとも一方の壁を少なくとも部分的に切り欠くことにより、前記区画壁に切り欠き端縁を形成することと、
    　前記切り欠き端縁に新たなスキン層を接合することと、
    　を含む、中空構造体の製造方法。
  7. 　前記切り欠き端縁を形成することは、前記スキン層及び前記少なくとも一方の壁を部分的に切り欠くことにより、前記コア層の一部に他の部位よりも厚みが薄い薄肉部を形成すること、を含む、
    　請求項６に記載の中空構造体の製造方法。
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