WO2024004301A1 - パネル部材、パネル部材の製造方法、およびパネル部材の製造装置 - Google Patents

パネル部材、パネル部材の製造方法、およびパネル部材の製造装置 Download PDF

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WO2024004301A1
WO2024004301A1 PCT/JP2023/012434 JP2023012434W WO2024004301A1 WO 2024004301 A1 WO2024004301 A1 WO 2024004301A1 JP 2023012434 W JP2023012434 W JP 2023012434W WO 2024004301 A1 WO2024004301 A1 WO 2024004301A1
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WO
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skin
skin member
substep
intermediate member
panel
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Application number
PCT/JP2023/012434
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English (en)
French (fr)
Inventor
智宏 蒲池
太一 西村
亮太 寺山
Original Assignee
新明和工業株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • 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
    • B32B3/26—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 particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/28—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 particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer comprising a deformed thin sheet, i.e. the layer having its entire thickness deformed out of the plane, e.g. corrugated, crumpled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/18—Floors

Definitions

  • the present invention relates to a panel member having a skin member containing a thermoplastic resin and an intermediate member containing continuous fibers, a method for producing the same, and an apparatus for producing the same.
  • panel members have been known in which a low-density intermediate member such as honeycomb, polymer foam, or corrugate is sandwiched between a sheet-like outer layer body (skin member).
  • a sheet-like outer layer body such as honeycomb, polymer foam, or corrugate
  • Such a panel member has excellent strength and rigidity. Therefore, such panel members are used in various fields and applications such as aircraft body parts.
  • the intermediate member has a corrugated shape
  • the intermediate member has superior bending strength compared to a honeycomb-shaped panel member.
  • a panel member contains a thermoplastic resin
  • secondary molding is possible by applying heat, which is advantageous in taking a shape depending on the intended use.
  • mechanical strength can be improved depending on the shape of the structure by devising the arrangement of continuous fibers (see, for example, Patent Document 1).
  • a panel member having an intermediate member containing a thermoplastic resin and continuous fibers as described above is expected to further reduce weight and improve mechanical strength in order to expand the range of application and improve versatility. Therefore, the inventors of the present invention focused on a configuration that can simultaneously achieve these two points while conducting intensive studies.
  • the weight of the panel member can be reduced.
  • the area occupied by the intermediate member is reduced, the strength of the panel member is likely to decrease.
  • the bonding area between the skin member and the intermediate member becomes small (in other words, the non-bonding area becomes large)
  • the strength against impact from the outside becomes small. Therefore, it has been difficult to realize further weight reduction and strength improvement.
  • the present invention has been made in view of these points, and it is an object of the present invention to provide a panel member that is lightweight and has high strength against external impact. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method and manufacturing apparatus that can successfully manufacture such panel members.
  • the panel member disclosed herein includes a sheet-like first skin member and a second skin member containing a thermoplastic resin, and continuous fibers, and is inserted between the first skin member and the second skin member. and an intermediate member.
  • the first skin member has a first joint region joined to the intermediate member and a first non-joint region not joined to the intermediate member.
  • the second skin member has a second bonded area bonded to the intermediate member and a second non-bonded area not bonded to the intermediate member.
  • the first bonding regions and the first non-bonding regions are alternately arranged in the first direction.
  • the second bonding regions and the second non-bonding regions are alternately arranged in the first direction.
  • a dimension of the first non-bonded region in the first direction is different from a dimension of the second non-bonded region in the first direction.
  • the first skin member and the second skin member have a non-joined region where they are not joined to the intermediate member, a void is formed and the weight is reduced. Furthermore, weight reduction can be further promoted, for example, by increasing the occupation ratio of the non-bonded area compared to the conventional case. Furthermore, since the dimensions of the first non-bonded area and the second non-bonded area are different, the bonded area of the first skin member (first bonded area) and the bonded area of the second skin member (second bonded area) are different. And the dimensions are different. By placing the skin member with the larger joint area of the first skin member and the second skin member on the side that is more susceptible to impact, it is possible to effectively disperse or absorb impact, resulting in high durability performance. can do.
  • the first skin member is an upper skin member disposed above the intermediate member, and the second skin member is a lower skin member disposed below the intermediate member. It may also be used as a member. At this time, it is preferable that the dimension of the first non-bonded region in the first direction is smaller than the dimension of the second non-bonded region in the first direction. This increases the size of the bonding area of the first skin member (in other words, the occupation ratio of the bonding area).
  • the first skin member can exhibit high compressive strength against bending strength (compression of the upper skin member and tension of the lower skin member) that occurs when a person steps on the flooring material.
  • the performance can be further improved by devising the arrangement structure of the continuous fibers.
  • the dimension of the first bonding region in the second direction perpendicular to the first direction may be larger than the dimension of the first bonding region in the first direction.
  • the dimension of the first non-bonded region in the second direction may be larger than the dimension of the first non-bonded region in the first direction.
  • a dimension of the second bonding region in the second direction may be larger than a dimension of the second bonding region in the first direction.
  • the dimension of the second non-bonded region in the second direction may be larger than the dimension of the second non-bonded region in the first direction.
  • the intermediate member may include first intermediate continuous fibers extending in the first direction as the continuous fibers.
  • the bonded areas and non-bonded areas of the first skin member and the second skin member are arranged alternately in the first direction, the second direction is the longitudinal direction of the bonded areas and the non-bonded areas, and the second direction is the longitudinal direction of the bonded areas and the non-bonded areas.
  • the intermediate member may include, as the continuous fibers, second intermediate continuous fibers extending in a direction intersecting the first direction.
  • the first intermediate continuous fibers may be arranged between the first skin member and the second intermediate continuous fibers at a portion of the intermediate member on the first skin member side.
  • the intermediate member can have the above-mentioned strength against out-of-plane compression at the outer portion.
  • the part that changes from the part joined to the first skin member to the part not joined (non-joined part) (for example, the corner part if the intermediate part is corrugated) is reinforced and the shape of the intermediate member is maintained. It becomes easier. Therefore, the strength of the panel member against out-of-plane compression can be increased.
  • the first skin member may include first skin continuous fibers extending in the first direction and second skin continuous fibers extending in a direction intersecting the first direction.
  • the first skin continuous fibers may be arranged at a portion of the first skin member on a side opposite to the intermediate member side.
  • the second skin continuous fibers may be arranged between the first skin continuous fibers and the intermediate member.
  • intermediate members of various shapes can be employed.
  • a cross-sectional shape of the intermediate member perpendicular to a second direction perpendicular to the first direction may be formed in a corrugated shape.
  • the intermediate member may include a plurality of element members arranged in the first direction and spaced apart from each other in the first direction.
  • a cross-sectional shape of the element member perpendicular to a second direction perpendicular to the first direction may be formed in a hat shape. Even in this shape, the same effect as the above-mentioned corrugated cross-sectional shape can be achieved. Furthermore, since the non-bonded area in one skin member is wider than in a corrugated cross-sectional shape, the weight can be further reduced.
  • the method for manufacturing a panel member disclosed herein is a method for manufacturing a panel member in which an intermediate member containing continuous fibers is joined to a sheet-shaped first skin member and a second skin member containing a thermoplastic resin. be.
  • the intermediate member is disposed between the first skin member and the second skin member.
  • a plurality of void regions are formed in the intermediate member by a plurality of concave portions and convex portions that are arranged in a first direction and extend in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the manufacturing method includes a step of heating the concave and convex portions of the intermediate member, and a third direction perpendicular to the first direction and the second direction.
  • a skin member arranging step of arranging a first skin member on the other side of the third direction, and joining the first skin member to the convex portion after the skin member arranging step; and a skin member joining step of joining the second skin member to the recess.
  • the uneven portion heating step includes a contact placement substep of arranging a contact member in the gap region and contacting the intermediate member, and a contact heating substep of heating the contact member. It's okay.
  • the first skin member and the intermediate member can be joined to the second skin member and the intermediate member while the abutting member is in contact with the intermediate member.
  • the heat treatment of the contact members it is possible to perform the bonding process while maintaining appropriate temperature conditions, leading to stable product quality.
  • the skin member arranging step includes a skin supporting substep of supporting the first skin member with a first support member, and a skin tensioning substep of applying a tensile load to the first skin member in the first direction. may have.
  • the skin member arranging step includes a skin supporting substep of supporting the second skin member by a second support member, and a skin tensioning substep of applying a tensile load to the second skin member in the first direction. may have.
  • the skin member can be made to have a predetermined tension, and each part of the skin member can be accurately joined. Therefore, poor bonding and the like can be avoided and high-quality panel members can be manufactured.
  • heating of the contact member may be continued in the skin member bonding step. This prevents the temperature from dropping more than necessary due to heat radiation, and avoids bonding defects.
  • the skin member joining step may include an abutment restraint substep that applies a restraint load to the abutment member that suppresses expansion of the abutment member in the first direction.
  • abutment restraint substep that applies a restraint load to the abutment member that suppresses expansion of the abutment member in the first direction.
  • the manufacturing method includes an intermediate member forming step of forming the intermediate member, and the intermediate member forming step includes a step in which a dimension in the first direction of one of the recessed portion and the convex portion is along the second direction.
  • the skin member joining step includes a pressing cooling substep of cooling the first skin member, the second skin member, and the intermediate member, and a step of removing the contact member from the gap region along the first direction. It may also include a contact/detachment substep.
  • the uneven region heating step may include an abutting arrangement substep of arranging an abutting member in the gap region and abutting the intermediate member.
  • the skin member bonding step may include a press bonding substep of bonding the first skin member to the convex portion while pressing it, and bonding the second skin member to the concave portion while pressing it.
  • the press bonding substep may be performed after the abutting arrangement substep.
  • the skin member bonding step includes a press bonding substep of bonding the first skin member to the convex portion while pressing it, and/or bonding the second skin member to the concave portion while pressing it, using a pressing member. , and a pressing cooling substep of cooling the pressing member.
  • the pressing process is continued even during the cooling process, taking into consideration the influence on the bonding process. Including the pressure feedback effect, it is possible to fully obtain a precise effect. In particular, when there is a sudden rise and fall in temperature, it is possible to greatly suppress the effects of the temperature change from occurring unexpectedly.
  • the uneven region heating step includes a contact placement substep of arranging a contact member in the gap region and contacting the intermediate member, and a contact heating substep of heating the contact member. , may have.
  • a heating member is disposed between the first skin member and the intermediate member, and the first skin member and the intermediate member are heated by the heating member, and/or the second skin member is heated by the heating member.
  • the method may include a heating member arrangement substep of arranging a heating member between the skin member and the intermediate member and heating the second skin member and the intermediate member with the heating member.
  • the panel member manufacturing apparatus disclosed herein manufactures a panel member by joining an intermediate member containing continuous fibers to a sheet-shaped first skin member and a second skin member containing a thermoplastic resin. It is a device.
  • the intermediate member is disposed between the first skin member and the second skin member.
  • a plurality of void regions are formed in the intermediate member by a plurality of concave portions and convex portions that are arranged in a first direction and extend in a second direction perpendicular to the first direction.
  • the manufacturing apparatus arranges the first skin member in one of a third direction perpendicular to the first direction and the second direction with respect to the intermediate member, and disposes the first skin member in the third direction.
  • a first mold movably supported on the other side and the second skin member are arranged in the other direction in the third direction with respect to the intermediate member, and the second skin member is moved in one direction in the third direction.
  • a second mold that can support the intermediate member; a plurality of abutting members disposed in the gap region of the intermediate member and abutting the concave portion and the convex portion; and restraining movement of the abutting members in the first direction. and a restraining member.
  • the present invention it is possible to provide a panel member that is lightweight and has high strength against external impact. Further, it is possible to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus that can successfully manufacture such a panel member.
  • FIG. 1A is a schematic perspective view showing a state in which the panel member according to the first embodiment is placed on a support rail.
  • FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view showing the XZ plane in FIG. 1(a).
  • FIG. 2A is a schematic perspective view showing the longitudinal direction of continuous fibers in the outermost layer of the upper skin member of the panel member according to the first embodiment.
  • FIG. 2(b) is a schematic perspective view showing the longitudinal direction of continuous fibers in the outermost layer in the intermediate member of the same panel member.
  • FIGS. 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing the structure and effects of the panel member according to the first embodiment.
  • FIGS. 3A to 3C are schematic cross-sectional views showing the structure and effects of the panel member according to the first embodiment.
  • FIG. 8(b) is a schematic cross-sectional view showing the step of arranging the skin member of the panel member.
  • FIGS. 9(a) to 9(c) are schematic cross-sectional views showing the step of joining the skin member of the panel member.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view showing a panel member and its manufacturing method according to another embodiment.
  • Embodiments of a panel member, a method for manufacturing a panel member, and an apparatus for manufacturing a panel member will be described using the drawings. In the following description, first, a plurality of embodiments of the panel member will be described, and then, embodiments of the method and apparatus for manufacturing the panel member will be described.
  • the X direction includes the illustrated X direction and the opposite direction.
  • the Y direction includes the illustrated Y direction and its opposite direction
  • the Z direction includes the illustrated Z direction and its opposite direction.
  • “Match” includes not only a complete match but also a substantially match.
  • FIG. 1(a) is a schematic perspective view of a panel member 100 according to the first embodiment.
  • the panel member 100 includes a sheet-shaped first skin member 1 and a second skin member 2 containing thermoplastic resin, and an intermediate member 3 interposed between them and containing continuous fibers.
  • One end and the other end of the panel member 100 in the Y direction are respectively supported by support rails R1 and R2 extending in the X direction.
  • the panel member 100 is installed as a flooring material.
  • the first skin member 1 is arranged above the intermediate member 3.
  • the first skin member 1 is used as an upper skin member of the panel member 100.
  • the first skin member 1 is a carbon fiber-reinforced composite material in which carbon fibers (eg, PAN-based carbon fibers) are contained in a thermoplastic resin (eg, polyphenylene sulfide or ketone resin).
  • the second skin member 2 is similar, and is a carbon fiber reinforced composite material in which carbon fiber is contained in a thermoplastic resin.
  • the intermediate member 3 is formed of a corrugated material in which concave portions and convex portions are alternately arranged in the X direction. The concave portion and the convex portion are continuous in the X direction and are integrally formed.
  • FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view of the panel member 100 along the XZ plane in FIG. 1(a).
  • FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view of the panel member 100 perpendicular to the Y direction. Note that for convenience of explanation, support rails R1 and R2 are omitted.
  • the first skin member 1 has a bonded area C11 that is bonded to the intermediate member 3 and a non-bonded area C12 that is spaced apart from the intermediate member 3 and is not bonded to the intermediate member 3.
  • the bonding regions C11 and the non-bonding regions C12 are arranged alternately in the X direction and are continuous with each other.
  • the length of the bonded region C11 in the X direction is LU1, and the length of the non-bonded region C12 in the X direction is LU2.
  • LU1 is larger than LU2.
  • the bonded area C11 is larger than the non-bonded area C12.
  • the thickness D1 of the first skin member 1 is substantially uniform.
  • the thickness D1 is 0.8 mm, but is not particularly limited.
  • the thickness D1 can be changed as appropriate, for example, within a range of about 0.4 to 1.2 mm.
  • the intermediate member 3 includes an upper surface portion C31 joined to the joint region C11 of the first skin member 1, a lower surface portion C32 joined to the joint region C21 of the second skin portion 2, and an upper surface portion C31 and a lower surface portion C32. It has a connecting portion C33 to be connected.
  • the upper surface portion C31 is thermally welded to the joining area C11 of the first skin member 1.
  • the lower surface portion C32 is thermally welded to the joint area C21 of the second skin portion 2.
  • the upper surface portion C31, the connecting portion C33, and the lower surface portion C32 are integrally formed.
  • the intermediate member 3 has a corrugated cross-sectional shape that is continuously and integrally formed along the X direction.
  • FIG. 2 for convenience of explanation, carbon fibers are included in the schematic perspective view of FIG. 1(a).
  • the first skin member 1 has four layers in the Z direction. A plurality of carbon fibers 11 are included in each layer. The directions of the carbon fibers 11 are 0 degrees, 90 degrees, 90 degrees, and 0 degrees in order from bottom to top. Note that the direction of the carbon fibers is expressed as an angle with respect to the X direction. In the first skin member 1, the carbon fibers 11 have biaxial orientation. As shown in FIG. 2(a), a plurality of carbon fibers 11 extending in the X direction are provided in the uppermost layer of the first skin member 1 serving as the upper skin member. In the uppermost layer of the first skin member 1, the X direction is the longitudinal direction of the carbon fibers 11.
  • the content of carbon fibers 11 in the first skin member 1 is 60% by mass. However, the content of carbon fibers 11 in the first skin member 1 can be changed as appropriate, for example, from 40 to 70% by mass, and is particularly preferably from 55 to 70% by mass.
  • the carbon fibers 13 whose longitudinal direction is in the X direction are substantially orthogonal to the stretching direction (Y direction) of the corrugated cross-sectional shape.
  • the panel member 100 exhibits high rigidity against external compressive force by including carbon fibers 13 oriented at 0 degrees across multiple corrugated portions (i.e., multiple concave portions and convex portions). be able to.
  • the content of carbon fibers 13 in the intermediate member 3 is also 60% by mass.
  • the content of carbon fibers 13 in the intermediate member 3 can be changed as appropriate, for example, from 40 to 70% by mass, and is particularly preferably from 55 to 70% by mass.
  • the corrugated shape As shown in FIG. 3(a), within one pitch LC of the corrugated shape (that is, the length of one set of concave portions and convex portions in the X direction), LU1>LU2 in the first skin member 1, and in the second skin member 2, LD1 ⁇ LD2. Regarding the bonding regions C11 and C21, LU1>LD1, and regarding the non-bonding regions C12 and C22, LU2 ⁇ LD2. That is, the corrugated shape is not only horizontally asymmetrical but also vertically asymmetrical in the XZ plane within one pitch LC. Such a shape in one pitch LC of the intermediate member 3 is continuously repeated in the X direction.
  • the hollow portion formed by the convex portion of the intermediate member 3 will be referred to as a mountain-shaped hollow portion S1, and the hollow portion formed by the recessed portion will be referred to as a valley-shaped hollow portion S2. Since the length LU1 of the bonding region C11 is larger than the length LU2 of the non-bonding region C12, the mountain-shaped hollow portion S1 is larger than the valley-shaped hollow portion S2. Since the length LU1 of the joining region C11 is relatively long, the number of pitches of the corrugated shape is small. Thereby, the required volume of the intermediate member 3 can be reduced, and the weight of the panel member 100 can be reduced. In particular, the panel member 100 according to this embodiment is used as a cabin flooring material in an aircraft. Therefore, when considering the number and size of the panel members 100 used, the effect obtained by the above-mentioned weight reduction is significant.
  • the first skin member 1 is an upper skin member, as shown in FIG. A load P1 due to an object may be applied.
  • the non-bonded area C12 is smaller than the bonded area C11, the amount of deflection (see the dashed line) of the first skin member 1 can be suppressed when a local load is applied.
  • the bonded region C11 occupies a larger proportion of the first skin member 1 than the non-bonded region C12. Therefore, the possibility that the above load P1 is applied to the non-bonded region C12 can be reduced.
  • the uppermost layer of carbon fibers extends in the X direction.
  • the first skin member 1 has a four-layer structure, is thicker than the second skin member 2 which has a three-layer structure, and has a stronger biaxial orientation.
  • the first skin member 1 of the present embodiment as an upper skin member, has performance at a desired level or higher in terms of impact strength from above.
  • the panel member 100 has high durability against out-of-plane compression.
  • the intermediate member 3 receives the pressure P2 via the first skin member 1.
  • the shape of the intermediate member 3 changes as shown by the dashed line, and the panel member 100 becomes compressed in the Z direction.
  • the panel member 100 can exhibit high durability even in the above compressed state.
  • the orientation of the carbon fibers 13 is 0 degrees (see FIG. 2(b)). This also allows the panel member 100 to exhibit high durability.
  • FIG. 4 is also a schematic cross-sectional view taken along the XZ plane.
  • the panel member 100 is fixed to the support rail R1 with bolts 41 and nuts 42.
  • the panel member 100 is similarly fixed to the support rail R2.
  • a spacer 43 is provided on the shaft portion of the bolt 41.
  • an insertion hole TH for the bolt 41 and the spacer 43 is formed in the non-bonding region C12 of the first skin member 1.
  • insertion holes are also provided at positions corresponding to the insertion holes TH (specifically, positions below the insertion holes TH in the vertical direction).
  • Bolts 41 and nuts 42 inserted into these insertion holes function as fixing means for fixing panel member 100 to support rail R1.
  • the spacer 43 allows the top of the bolt 41 to be flush with the first skin member 1 .
  • the top of the bolt 41 does not protrude from the first skin member 1. Therefore, when the panel member 100 is used as a flooring material, a flat floor surface without unevenness is formed.
  • the portion of the panel member 100 below the non-bonded region C12 has a two-layer structure including the bonded region C21 of the second skin member 2 and the region joined to the bonded region C21 of the intermediate member 3.
  • the bolt 41 is fastened to the non-bonded region C12 in the first skin member 1.
  • the fastening force of the bolt 41 and the nut 42 acts on the support rail R1 and the above two-layer structure portions of the second skin member 2 and the intermediate member 3.
  • the fastening force of the bolt 41 acting on the two-layer structure portion includes a force caused by stress generated in each of the two-layer structure portions being transmitted in the planar direction via the bolt 41. This fastening force fixes the panel member 100 to the support rail R1.
  • the fastening force of the bolt 41 and nut 42 will act on the one-layer structure of the non-joint area C22 of the second skin member 2. It turns out. Unlike this, according to this embodiment, the fastening force of the bolt 41 and nut 42 acts on the portion of the two-layer structure, so the fastening force becomes large.
  • the bolts 41, nuts 42, spacers 43, through holes TH, and the like are provided at multiple locations as shown in the figure. They are provided at predetermined intervals not only in the left-right direction (X direction) in the figure but also in the depth direction (Y direction).
  • the bolt 41 may be fastened to the joint region C11 in the first skin member 1 (see the two-dot chain line in FIG. 4(b)).
  • the bolt 41 may be fastened to each of the bonded region C11 and the non-bonded region C12. Further, the bolt 41 does not need to be provided at the substantially central portion of the non-bonded region C12 (the same applies to the bonded region C11) as shown in the figure.
  • the bolt 41 may be provided at the connecting portion C33.
  • the fixing means for fixing the panel member 100 to the support rails R1 and R2 other means can also be applied.
  • the means shown in FIG. 4(b), FIG. 4(c), or FIG. 4(d) may be used.
  • FIG. 4(b) shows a configuration in which an insert member 431 is used instead of the spacer 43.
  • the bolts 411 and nuts 421 used in this configuration serve as fixing means for fixing the panel member 100 to the support rail R1 together with the insert member 431.
  • Bolt 411 engages insert member 431.
  • the insert member 431 engages with any of the first skin member 1, the second skin member 2, and the intermediate member 3 as shown.
  • the insert member 431 is provided in the non-bonded region C12 of the first skin member 1.
  • the fastening force of the panel member 100 with respect to the support rail R1 is determined by the stress generated in the two-layer structure of the joint area C21 of the intermediate member 3 and the second skin member 2, and the stress generated in the joint region C21 of the intermediate member 3 and the second skin member 2 This is caused by the stress generated in the non-bonded region C12 of No. 1.
  • the insert member 431 may be provided, for example, in the bonding area C11 instead of the non-bonding area C12 in the first skin member 1.
  • the fastening force is generated by the stress generated in the two-layer structure of the intermediate member 3 and the bonded area C11 of the first skin member 1, and the pressure generated in the non-bonded area C22 of the second skin member 2.
  • the fastening force is equivalent to the fastening force when the insert member 431 is provided in the non-bonded region C12 of the first skin member 1. Even if the bolt 411, nut 421, and insert member 431 are provided in either the non-joining region C12 or the joining region C11 in the first skin member 1, the same effect can be obtained. Note that a configuration may be adopted in which these are provided in each of the regions C11 and C12.
  • an insert member 432 having a unit structure in which a plurality of members are assembled in the vertical direction (Z direction) may be used instead of the insert member 431, as shown in FIG. 4(c).
  • an insert member 432 having a unit structure in which a plurality of members are assembled in the vertical direction (Z direction) may be used instead of the insert member 431, as shown in FIG. 4(c).
  • a unit structure is preferred depending on the application, it is also possible to apply such an assembly type insert member 432.
  • the tops of the insert member 432 and the bolt 411 can be prevented from protruding from the first skin member 1.
  • the top of the bolt 411 can be made substantially flush with the first skin member 1, as in FIG. 4(a).
  • the first skin member 1 is not provided with an insertion hole, and a bolt with the top portion placed on the lower side is inserted from the second skin member 2 side (from the vertically downward side). Also good.
  • the surface (upper surface side) of the first skin member 1 can be made substantially flush.
  • the core 433 is fastened to the bolt 411, in the above example, the core 433 is arranged in the space between the non-bonded region C12 of the first skin member 1 and the intermediate member 3.
  • the bolt 411 is provided in the joint area C11 (for example, at the position indicated by the two-dot chain line in FIG. may be placed in the space between.
  • the panel member 100 according to the present embodiment has the above-described structure including thermoplastic resin and carbon fiber, it is strong against impact. Moreover, since the number of pitches of the intermediate member 3 can be suppressed, the weight can be reduced. Moreover, the intermediate member 3 having a corrugated shape has a plurality of layers containing carbon fibers as continuous fibers so as to improve durability against compressive loads. The plurality of layers have at least biaxial orientation in which carbon fibers are oriented substantially perpendicularly to the longitudinal direction of the corrugated shape. Furthermore, since the layer in which the carbon fibers are oriented to intersect substantially perpendicularly is the uppermost layer, the durability against the compression load (out-of-plane compression) is remarkable.
  • the bending strength of the panel member 100 can be increased by skillfully combining the orientation of the carbon fibers in each layer. Further, since the first skin member 1 and the second skin member 2 similarly have a plurality of layers in which carbon fibers are at least biaxially oriented, the bending strength can be increased. Furthermore, by making the longitudinal direction of the carbon fibers in the uppermost layer of the first skin member 1, which is likely to cause impact (particularly localized impact is likely to occur), to be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the corrugated shape, the impact can be reduced. It can exhibit high durability against.
  • the corrugated shape of the intermediate member 3 the first skin member 1, the second skin member 2, and the intermediate member 3
  • the structure of the multiple layers containing carbon fibers can be changed as appropriate depending on the application, for example by turning them upside down.
  • FIG. 5(a) shows a schematic cross-sectional shape of a panel member 100A according to the second embodiment.
  • the intermediate member 3A is formed in a hat shape.
  • the intermediate member 3A includes a plurality of element members arranged in the X direction, and these element members are spaced apart from each other in the X direction.
  • the cross-sectional shape of the element member perpendicular to the Y direction is formed into a hat shape.
  • the first skin member 1A is provided with a non-bonded region C12A between two bonded regions C11A. Note that the two bonded areas C11A and non-bonded area C12A face the non-bonded area C22 of the second skin member 2.
  • first skin member 1A two bonded areas C11A, a non-bonded area C12A, and a non-bonded area C12 are alternately arranged in the X direction.
  • second skin member 2A bonded areas C21 and non-bonded areas C22 bonded to the intermediate member 3A are alternately arranged in the X direction.
  • the length LU2 and the length LU2A of the first skin member 1A are different from the length LD2 of the second skin member 2A.
  • the non-bonded area C12 faces the bonded area C21 in the second skin member 2A.
  • the length LU2 of the non-bonded region C12 is approximately the same as the length LU2 of the non-bonded region C12 in the first embodiment (see FIG. 1(b)).
  • the length LU2A of the non-bonded region C12A is smaller than the length LU2 of the non-bonded region C12.
  • the lengths LU11A and LU12A of the left and right joining regions C11A adjacent to the non-joining region C12A are equal to each other, but may be different from each other.
  • the length LD1 of the bonded region C21 and the length LD2 of the non-bonded region C22 of the second skin member 2A are both substantially the same as the respective lengths LD1 and LD2 in the first embodiment. Further, in the intermediate member 3A, the inclination angles a and b of the connecting portion C33A with respect to the first skin member 1A and the second skin member 2A are also substantially the same as the inclination angles a and b of the first embodiment.
  • the panel member 100A according to this embodiment can also be reduced in weight and can maintain high bending strength. Furthermore, since it has a structure containing carbon fibers similar to the first embodiment, it is possible to maintain its bending strength at a high level and exhibit high durability against external impacts.
  • LDB LDB ⁇ LU1.
  • the panel member 100B according to this embodiment can also be reduced in weight and can maintain high bending strength. Furthermore, since it has a structure containing carbon fibers similar to the first embodiment, it is possible to maintain its bending strength at a high level and exhibit high durability against external impacts.
  • FIG. 6 shows a panel member 100C according to the fourth embodiment.
  • the longitudinal direction of the bonded region and non-bonded region of the intermediate member 3C is the X direction.
  • bonded areas and non-bonded areas are arranged alternately in the Y direction.
  • the length of the non-bonded region in the first skin member 1C in the Y direction and the length of the non-bonded region in the second skin member 2C in the Y direction are different from each other. Therefore, like the other embodiments, in this embodiment as well, it is possible to reduce the weight while exhibiting high bending strength in a certain direction and high durability against external impact.
  • carbon fibers 11C extending in the Y direction are oriented in the uppermost layer of the first skin member 1C.
  • first skin member 1C is formed of a plurality of biaxially oriented layers, it has a predetermined durability against external impact.
  • second skin member 2C and the intermediate member 3C The orientation of the carbon fibers can be changed depending on the desired bending strength and impact durability.
  • the fixing means may be arranged side by side in the X direction.
  • the longitudinal direction of the bonded area and non-bonded area of the intermediate member 3C may be in the X direction. This embodiment is preferable because it provides a higher degree of freedom in determining the position of the fixing means.
  • thermoplastic resin contained in the first skin member and the second skin member is not particularly limited. Polyphenylene sulfide, ketone resin, or other resins can be used. By mainly using a material with a high melting point, a resin with high strength can be formed. However, the material is not limited to these materials, and other materials may be used. The same type of thermoplastic resin may be used for the intermediate member.
  • the continuous fibers are not limited to carbon fibers, and glass fibers (eg, E-glass fibers) can also be used.
  • glass fibers eg, E-glass fibers
  • "coinciding" with the X and Y directions includes cases where they completely match with the X and Y directions, respectively, and cases where they are slightly deviated from the X and Y directions. is included. This is because the same effect as described above can be obtained even when the longitudinal direction of the continuous fibers is slightly deviated from the X direction and the Y direction.
  • thermoplastic resin and continuous fibers in the first skin member, second skin member, and intermediate member that constitute the panel member different materials may be used for each member, or a structure may be constructed in which they are combined as appropriate.
  • the thermoplastic resin and continuous fibers in the first skin member, second skin member, and intermediate member that constitute the panel member different materials may be used for each member, or a structure may be constructed in which they are combined as appropriate.
  • the 1st skin member and an intermediate member, and the 2nd skin member and an intermediate member are each welded. Therefore, it is characterized in that it can be formed from the same type of material. Therefore, recyclability is high and manufacturing lead time can be shortened. In this way, the more similar materials (same materials) are used, the higher the above effect becomes.
  • the heat treatment is performed based on the melting points of the skin member and the intermediate member.
  • the skin member and the intermediate member radiate heat. If the heat treatment does not transition to the bonding treatment at a suitable timing or if the transition does not occur quickly, the melting point will drop significantly below the above-mentioned melting point, resulting in poor bonding or the like.
  • the manufacturing method includes a skin member forming step S1 of forming the first skin member 1 and the second skin member 2 before being joined to the intermediate member 3, and the first skin member 1 and the second skin member 2.
  • a skin member arranging step S3 which is a preparatory work for joining the first skin member 1 and the second skin member 2 to the intermediate member 3;
  • the skin member arrangement step S3, and the uneven portion heating step S4 the intermediate member 3, the first skin member 1, and the second skin member 2 are heated.
  • a skin member joining step S5 for joining the skin members.
  • the intermediate member forming step S2 an intermediate base material in which four layers of carbon fibers 13 are formed is produced (S201), and then a thermoplastic resin is impregnated into the space region formed between the carbon fibers 13 of the intermediate base material. (S202). As a result, a sheet containing the carbon fibers 13 is formed, and the carbon fibers 13 can be stably fixed.
  • the intermediate member 3 is formed by forming the sheet into a corrugated shape using a press (S203) (processing and forming sub-step S21).
  • the work of joining the first skin member 1 and the second skin member 2 and the intermediate member 3 can be performed.
  • an upper mold MU and a lower mold MD are arranged one above the other.
  • heat treatment is started for each of the upper mold MU and the lower mold MD (S200).
  • the process moves to skin member arrangement step S3.
  • the skin member arrangement step S3 there is a skin support substep S31 in which each skin member 1, 2 is supported on each mold MU, MD, and a first direction (X direction in this embodiment) with respect to each skin member 1, 2.
  • a skin tension substep S32 is performed in which a tensile load is applied to the skin.
  • the first skin member 1 is supported by the upper mold MU, and the second skin member 2 is supported by the lower mold MD (S301).
  • the temperature of each mold MU, MD is prevented from becoming excessively high.
  • a tensile load in the X direction is applied to the first skin member 1, and a tensile load in the X direction is applied to the second skin member 2 (S302).
  • the upper mold MU is provided with a locking portion MU1 to which the first skin member 1 is locked.
  • the lower mold MD is provided with a locking portion MD1 to which the second skin member 2 is locked.
  • the locking portion MU1 has a mechanism that allows the support portion MU11 of the first skin member 1 to move vertically and horizontally relative to the upper mold MU.
  • the locking portion MD1 has a mechanism that allows the support portion MD11 of the second skin member 2 to move vertically and horizontally relative to the lower mold MD.
  • the first skin member 1 supported by the locking part MU1 can approach until it comes into contact with the heated upper mold MU, and the first skin member 1 supported by the locking part MD1
  • the second skin member 2 can approach the heated lower mold MD until it comes into contact with it (S301).
  • the first skin member 1 is heated by the upper mold MU
  • the second skin member 2 is heated by the lower mold MD, so that the thermoplastic properties of the first skin member 1 and the second skin member 2 are Melting of the resin begins.
  • the contact here is not limited to a state of complete contact, but may be a state of close proximity with a slight separation to the extent that sufficient heat can be received.
  • the intermediate member 3 is also subjected to a process for bringing it into a state where it can be joined to each of the skin members 1 and 2.
  • a contact arrangement substep S41 and a contact heating substep S42 are performed.
  • contact members (cores) SP1 and SP2 are arranged in regions corresponding to the void regions V1 and V2, respectively (S401). In this way, the concave portions and convex portions of the intermediate member 3 are filled with the abutting members (cores) SP1 and SP2.
  • the contact member SP1 has a shape that allows it to come into contact with the non-bonded region C12 of the skin member 1, the lower surface portion C32 of the intermediate member 3, and the connecting portion C33 (see FIG. 1(b)).
  • the contact member SP2 has a shape (see FIG. 1(b)) that allows contact with the non-bonded region C22 of the skin member 2, the upper surface portion C31 of the intermediate member 3, and the connecting portion C33.
  • the contact members SP1 and SP2 are metal members having a shape extending in the Y direction (see FIG. 1(a)).
  • a cartridge heater (not shown) extending in the Y direction is provided inside the contact members SP1 and SP2.
  • the contact members SP1 and SP2 are configured to be able to be heated substantially uniformly over their entire length.
  • the contact members SP1 and SP2 are heated (S402), and melting of the thermoplastic resin in the intermediate member 3 is started.
  • the intermediate member 3 according to this embodiment includes carbon fibers (continuous fibers) with high thermal conductivity, and the carbon fibers are biaxially oriented. Even if the intermediate member 3 is heated locally, it is possible to transfer the heat to each part of the intermediate member 3. However, in this embodiment, in order to improve the quality of the intermediate member 3 over the entire surface, such as maintaining stable rigidity, the contact members SP1 and SP2 have the above-mentioned shape and are configured to be able to be heated substantially uniformly. .
  • the step S5 includes a heating member arrangement substep S51 for heating each skin member 1, 2 and the intermediate member 3 from between each skin member 1, 2 and the intermediate member 3, and movement of the contact members SP1, SP2. and a contact restraint substep S52 for preventing deformation; a press joining substep S53 for applying a pressing force to each skin member 1 and 2 and bringing them into contact with the intermediate member 3; and a pressing cooling substep for cooling while applying the pressing force.
  • S54, and a contact release substep S55 in which the contact members SP1, SP2, etc. are removed to release the pressing force on the intermediate member 3, etc.
  • the infrared heater IH is arranged as shown in FIG. 8(b) (S511). Specifically, the infrared heater IH is disposed between the first skin member 1 and the intermediate member 3 at a position above the upper surface portion C31 of the intermediate member 3. Further, an infrared heater IH is arranged between the second skin member 2 and the intermediate member 3 and at a position below the lower surface portion C32 of the intermediate member 3. Next, heating of the infrared heater IH is started (S512). By this heating, all parts of the skin members 1, 2 and the intermediate member 3 are heated from both up and down directions (both positive and negative directions in the Z direction), and are heated substantially uniformly.
  • the skin members 1 and 2 and the intermediate member 3 are heated in advance by the upper mold MU, the lower mold MD, and the contact members SP1 and SP2. Therefore, the heating time by the infrared heater IH can be shortened. Note that, also at this time, a tensile load is applied to the skin members 1 and 2 by the above-mentioned support portions MU11 and MD11. When a predetermined temperature or time is reached, heating of the infrared heater IH is stopped, and the infrared heater IH is moved to a position where it is removed from between each skin member 1, 2 and intermediate member 3 (S513).
  • a restraining member F1 that restricts movement in the X direction is arranged as shown in FIG. 9(a) with respect to the contact members SP1 and SP2 arranged in the X direction (S521).
  • the longitudinal direction of the restraint member F1 is the same direction as the longitudinal direction of the contact members SP1 and SP2, and is the Y direction.
  • the restraint member F1 is provided so as to continuously contact the contact members SP1 and SP2 along the Y direction. Therefore, the contact members SP1 and SP2 cannot be moved in the X direction.
  • the restraint member F1 may be in close contact with the contact members SP1 and SP2 and may be fixed so as not to move in the X direction.
  • the restraining member F1 may be configured to be movable as appropriate along the X direction and to apply a predetermined stress to the contact members SP1 and SP2 in the X direction.
  • the process moves to the press joining sub-step S53.
  • the upper mold MU and the lower mold MD are moved toward the intermediate member 3, and each skin member 1, 2 is brought into contact with the intermediate member 3 as shown in FIG. 9(b) (S531).
  • the restraint of the contact members SP1 and SP2 by the restraint member F1 and the application of tensile loads to the skin members 1 and 2 by the support members MU1 and MD1 are continued.
  • the upper mold MU and lower mold MD start pressing each of the skin members 1 and 2 against the intermediate member 3. Thereby, the skin members 1 and 2 and the uneven portion of the intermediate member 3 are joined.
  • the upper surface portion C31 and the first skin member 1 are thermally welded, and the lower surface portion C32 and the second skin member 2 are thermally welded (S532).
  • the timing of joining the first skin member 1 and the intermediate member 3 (the timing of starting the pressure joining (thermal welding) process S532) and the joining timing of the second skin member 2 and the intermediate member 3 are determined. control so that they occur at the same time.
  • the bonding timings are controlled to be simultaneous as described above.
  • the uniformity of the temperature conditions among the members 1, 2, and 3 can be improved, and the quality of the panel member 100 can be further improved.
  • the infrared heater IH is moved (S513) as described above. Since the temperature of the thermoplastic resin of the skin members 1, 2 and the intermediate member 3 continues to decrease, it is desirable that the treatment be carried out within a short period of time.
  • heating of the contact members SP1, SP2, the molds MU, and the molds MD is continued. Therefore, the temperature drop described above can be suppressed, and a decrease in bonding (thermal welding) strength can be prevented.
  • the contact members SP1, SP2 since the movement of the contact members SP1, SP2 is restrained by the restraint member F1, deformation of the contact members SP1, SP2 due to thermal expansion can be prevented.
  • the contact members SP1 and SP2 receive pressing force in the Z direction from the upper mold MU and the lower mold MD, and stress may be generated in the horizontal direction (X direction).
  • deformation and movement of the contact members SP1 and SP2 due to the stress can also be prevented.
  • deformation of the intermediate member 3 can also be prevented. Therefore, a panel member 100 with excellent bonding strength can be manufactured.
  • the pressing is performed.
  • a joining sub-step S53 is being performed. Therefore, the first skin member 1 can be pressed almost evenly against the convex part of the intermediate member 3 and the abutting member SP1, and the second skin member 2 can be pressed almost equally against the concave part of the intermediate member 3 and the abutting member SP2. (See FIG. 8(a)).
  • the process moves to press cooling sub-step S54.
  • a cooling water passage through which cooling water flows is formed inside the upper mold MU and the lower mold MD.
  • cooling water is made to flow through the upper mold MU and the lower mold MD to cool the upper mold MU and the lower mold MD (S541).
  • the skin members 1, 2 and the intermediate member 3 are also cooled, and the temperatures of the skin members 1, 2 and the intermediate member 3 are reduced.
  • the abutment members SP1 and SP2 are restrained by the restraint member F1
  • the tensile loads are applied to the skin members 1 and 2 by the support members MU1 and MD1
  • the upper mold MU and the lower mold MD Pressing in the Z direction continues.
  • the above cooling may cause the upper mold MU, lower mold MD, skin members 1 and 2, or intermediate member 3 to contract.
  • pressure feedback that continues to apply a predetermined pressure even when shrinkage occurs, so the desired shape and quality can be stably achieved. can be obtained.
  • the process moves to the contact-release sub-step S55.
  • the pressure applied to the skin members 1 and 2 by the upper mold MU and the lower mold MD (including the addition of a tensile load) is released (S551), and the restraint state by the restraint member F1 is released (S552). ). Then, the panel member 100 in which the skin members 1 and 2 are joined to the intermediate member 3 is taken out.
  • the abutting members SP1 and SP2 are inserted through the panel member 100, the abutting members SP1 and SP2 are removed by pushing the push rod in the Y direction (see FIG. 1(a)) (S553).
  • the plurality of void regions V1 and V2 are formed well, and good bonding strength can also be obtained in the bonding regions C11 and C21.
  • the pressure bonding is performed with the contact members SP1 and SP2 arranged, sufficient bonding strength can be obtained in the bonding areas C11 and C21, and the bonding areas C11 and C21 are Other parts can be pressed evenly.
  • the panel member 100 can have a good strength distribution. Furthermore, in the press cooling sub-step S54, processing is performed to enable the above-mentioned pressure feedback. At this time, since the contact members SP1 and SP2 have shapes that match the desired gap regions V1 and V2, they contribute to realizing the above-mentioned favorable strength distribution.
  • the skin members 1, 2 and the intermediate member 3 can have a good shape with a high level of precision. Therefore, the joining regions C11 and C21 of the skin members 1 and 2 are tightly joined to the intermediate member 3, and the other regions of the skin members 1 and 2 can realize a smooth surface shape. Moreover, an accurate shape can be realized even at the corner portion of the uneven portion of the intermediate member 3.
  • the panel member 100 manufactured as described above not only the bonded areas C11 and C21 and non-bonded areas C12 and C22 of the skin members 1 and 2, but also the upper surface portion C31, lower surface portion C32, connecting portion C33, etc. of the intermediate member 3, etc. It is possible to obtain a layered structure that is homogeneous in terms of thickness, shape, etc. over each part. Therefore, the panel member 100 can have stable bending strength and durability.
  • a structure in which the non-bonded area C12 occupies a large proportion, such as the panel member 100 of this embodiment, is advantageous in terms of weight reduction as well as the above effects.
  • the tensile load applied in the skin member arrangement step S3 is continued until the pressing cooling substep S54.
  • stable bonding strength between each skin member 1, 2 and intermediate member 3 can be ensured.
  • shape and quality can be stabilized not only at the bonded portion but also in the non-bonded regions C12 and C22. Therefore, the panel member 100 can have high durability against out-of-plane compression.
  • the panel member 100 can exhibit high durability even in the above-mentioned compressed state. Furthermore, since the orientation of the carbon fibers 13 in the uppermost layer near the first skin member 1 is 0 degrees (see FIG. 2(b)), the effect of improving durability performance is significantly exhibited. Because the panel member 100 has this uppermost layer of carbon fibers 13, the corner portion of the intermediate member 3 (specifically, the portion that is bonded to the first skin member 1 changes from the portion that is bonded to the first skin member 1 to the portion that is not bonded (non-bonded portion) 1) is reinforced, and the shape of the first skin member 1 is maintained. The shape of the entire panel member 100 is well maintained. Therefore, the strength against out-of-plane compression as described above is improved.
  • the manufacturing apparatus according to this embodiment is a manufacturing apparatus that implements the above-described manufacturing method.
  • the manufacturing apparatus according to this embodiment includes an upper mold MU, a lower mold MD, contact members SP1, SP2, and a restraint member F1. By including these, control including the order and management of each manufacturing process described above can be performed accurately.
  • heat treatment and bonding treatment are performed.
  • the manufacturing apparatus according to this embodiment takes into consideration the influence of heat radiation, and can ensure speedy work.
  • the manufacturing apparatus according to this embodiment can apply an accurate load not only during each process but also at each timing before and after the process.
  • the manufacturing apparatus according to this embodiment is preferable in that stable product quality can be achieved.
  • the manufacturing equipment as long as it can realize the above-mentioned manufacturing method and its effects, it is not limited to an integral structure, and may be arranged separately within a predetermined space. do not have.
  • the intermediate member 3 having the same corrugated cross-sectional shape extending in the Y direction is molded, but it is also possible to mold the intermediate member 3 having a different shape. You can also do it.
  • the intermediate member 30 may have the shape shown in FIG.
  • each of the concave portion and the convex portion has a shape whose width (length in the X direction) gradually increases or decreases along the Y direction.
  • the intermediate member 30 of this embodiment includes a first convex portion 301 whose width gradually increases in the positive direction of the Y direction, a second convex portion 302 whose width gradually decreases in the positive direction of the Y direction, and a second convex portion 302 whose width gradually decreases in the positive direction of the Y direction.
  • a press machine is used to process the intermediate member 30 into the illustrated shape in the process-forming substep S21.
  • the width WU301b of the end on the positive side in the Y direction is larger than the width WU301a of the end on the negative side in the Y direction.
  • the width of the end on the positive side in the Y direction is equal to the width of the end on the negative side in the Y direction.
  • width WD301a is smaller than the width WU302a at the end on the negative side in the Y direction.
  • the width at the end on the positive side in the Y direction is smaller than the width WD302a at the end on the negative side in the Y direction.
  • the width WU311b at the end on the positive side in the Y direction is equal to the width WU311b at the end on the negative side in the Y direction. width WU311a.
  • the width of the end on the positive side in the Y direction is smaller than the width WD311a of the end on the negative side in the Y direction.
  • the width WU312b at the end on the positive side in the Y direction is the width WU312a at the end on the negative side in the Y direction.
  • the width of the end on the positive side in the Y direction is larger than the width WD312a of the end on the negative side in the Y direction.
  • FIG. 10 shows the process of the contact release sub-step S55 according to the present embodiment, and shows a state in which the contact members SP11, SP12, SP21, and SP22 remain in some of the concave portions and convex portions.
  • FIG. 10 shows the process of sequentially removing the contact members SP11, SP12, SP21, and SP22 in this substep S55.
  • the contact member SP22 is pushed out in the negative direction of the Y direction as shown by the white arrow.
  • the contact member SP21 is pushed out in the positive direction of the Y direction.
  • the contact member SP12 is pushed out in the positive direction of the Y direction.
  • the contact member SP11 is pushed out in the negative direction of the Y direction.
  • the heating member arrangement sub-step S51 is omitted. Is possible. It is preferable to omit the heating member arrangement sub-step S51 from the viewpoint of shortening the manufacturing time and simplifying the configuration of the manufacturing apparatus. Even if the heating member arrangement sub-step S51 is omitted, the heating state of the contact members SP1, SP2, SP11, SP12, SP21, and SP22 is maintained in the skin member joining step S5, so the heating state of the contact members SP1, SP2, SP21, and SP22 is maintained until the joining process is started.
  • the intermediate members 3 and 30 have a corrugated shape, but as long as the intermediate members 3 and 30 have concave portions and convex portions to form a plurality of void areas in the panel member, the intermediate members 3 and 30 have a corrugated shape.
  • the members 3, 30 may have other shapes than the corrugated shape.
  • the members used are not limited to the above-mentioned shapes and materials.
  • the contact members SP1, SP2, SP11, SP12, SP21, and SP22 are made of metal members that achieve the above-mentioned effects in the embodiment, but other materials may be used as long as they are heat conductive. good. For example, if a member with a low coefficient of thermal expansion and whose shape and dimensions are stable even in a heated state is used, the same effect can be obtained and it is therefore applicable.
  • the contact heating sub-step S42 when a heating means is used separately, the contact members SP1, SP2, SP11, SP12, SP21, SP22 themselves do not need to have a heat conduction function.
  • a means for bringing the first skin member 1 and the second skin member 2 closer to the intermediate member 3 is used in the press joining sub-step S53, but the present invention is not limited to this.
  • Means for bringing the intermediate member 3 closer to the first skin member 1 or the second skin member 2 may be used. After the first skin member 1 and the intermediate member 3 are brought closer to each other, a method may be adopted in which the first skin member 1 and the intermediate member 3 are brought closer to the second skin member 2.
  • the joining timing of the first skin member 1 and the intermediate member 3 (the timing of starting the pressing and joining process S532), and the joining timing of the second skin member 2 and the intermediate member 3 are determined.
  • the bonding timing is set to be the same, the timing may be changed as appropriate depending on the heat capacity of the intermediate member 3, etc., the shape of the intermediate member 3, each skin member 1, 2, etc.
  • control may be performed to provide a time difference in the bonding timing so as to suppress variations in temperature between these members 1, 2, and 3.
  • the uniformity of the temperature conditions between the members 1, 2, and 3 can be improved during the manufacturing process, and a high-quality panel member 100 can be manufactured.
  • the timing control for improving the quality of the panel member 100 is not limited to the control of the timing to start joining (joining timing). The same applies to the control of the respective start or end timings in the contact/release substep S55 for ending the joining process and the pressing cooling substep S54 regarding cooling.
  • Second skin member 3 Intermediate member C11 Joint area (first skin member) C12 Non-bonded area (first skin member) C21 Joint area (second skin member) C22 Non-bonded area (second skin member) 11 Carbon fiber (first skin member) 13 Carbon fiber (intermediate member) 100 Panel members R1, R2 Support rail

Landscapes

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Abstract

軽量であり、かつ、外側からの衝撃に対する強度が大きいパネル部材を提供することを目的とする。　パネル部材（１００）は、熱可塑性樹脂を含む第１スキン部材（１）および第２スキン部材（２）と、連続繊維を含む中間部材（３）と、を備える。第１スキン部材（１）は、中間部材（３）に接合された第１接合領域（Ｃ１１）と、第１非接合領域（Ｃ１２）とを有する。第２スキン部材（２）は、中間部材（３）に接合された第２接合領域（Ｃ２１）と、第２非接合領域（Ｃ２２）とを有する。第１接合領域（Ｃ１１）と第１非接合領域（Ｃ１２）、および、第２接合領域（Ｃ２１）と第２非接合領域（Ｃ２２）は、第１方向Ｘに交互に配置されている。第１非接合領域（Ｃ１２）の第１方向Ｘの寸法ＬＵ２は、第２非接合領域（Ｃ２２）の第１方向Ｘの寸法（ＬＤ２）と異なっている。

Description

パネル部材、パネル部材の製造方法、およびパネル部材の製造装置
　本発明は、熱可塑性樹脂を含むスキン部材と連続繊維を含む中間部材とを有するパネル部材、その製造方法、およびその製造装置に関する。
　従来からシート状の外層体部（スキン部材）に、ハニカム、ポリマーフォームまたはコルゲート等の低密度の中間部材が挟まれてなるパネル部材が知られている。このようなパネル部材は、強度や剛性面に優れている。そのため、このようなパネル部材は、航空機の機体部品など種々の分野および用途に用いられている。
　また、中間部材がたとえばコルゲート状の形状を有する場合には、中間部材がハニカム状のパネル部材と比較して、曲げ強度の面でも優れている。さらに、こうしたパネル部材が熱可塑性樹脂を含む場合は、熱を加えることによって二次的成型が可能であり、用途に応じた形状を採る上で有利となる。近年では、連続繊維の配列を工夫することにより、構造体の形状に応じて機械的強度の向上を果たすものも知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２０１９－１３０６９５号公報
　上述のような熱可塑性樹脂および連続繊維を含む中間部材を有するパネル部材には、適用範囲の拡大および汎用性の向上のために、さらなる軽量化と機械的強度の向上とが期待されている。そこで、本発明者らは鋭意検討する中で、これら２点を同時に果たし得る構成に着目した。
　たとえば、パネル部材における中間部材の占有領域を小さくすることで、パネル部材の軽量化を果たすことができる。しかし、中間部材の占有領域を小さくすると、パネル部材としての強度低下を招きやすくなる。特に、スキン部材の中間部材との接合領域が小さくなる（言い換えると、非接合領域が大きくなる）と、外側からの衝撃に対する強度が小さくなる恐れがある。そのため、さらなる軽量化および強度向上を実現させることが困難な状況であった。
　本発明はこれらの点を鑑みてなされており、軽量であり、かつ、外側からの衝撃に対する強度が大きいパネル部材を提供することを目的とする。また、そのようなパネル部材を良好に製造することができる製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
　ここに開示されるパネル部材は、熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材と、連続繊維を含み、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に介挿された中間部材と、を備える。前記第１スキン部材は、前記中間部材に接合された第１接合領域と、前記中間部材に接合されていない第１非接合領域と、を有している。前記第２スキン部材は、前記中間部材に接合された第２接合領域と、前記中間部材に接合されていない第２非接合領域と、を有している。前記第１接合領域と前記第１非接合領域とは、第１方向に交互に配置されている。前記第２接合領域と前記第２非接合領域とは、前記第１方向に交互に配置されている。前記第１非接合領域の前記第１方向の寸法は、前記第２非接合領域の前記第１方向の寸法と異なっている。
　上記パネル部材によれば、第１スキン部材および第２スキン部材が中間部材に接合されていない非接合領域を有していることにより空隙が形成され、軽量化がなされる。また、例えば非接合領域の占有割合を従来よりも大きくすることにより、軽量化をさらに促進することができる。また、第１非接合領域と第２非接合領域とで寸法が異なっているので、第１スキン部材の接合領域（第１接合領域）と第２スキン部材の接合領域（第２接合領域）とで、寸法が異なっている。衝撃を受けやすい側に、第１スキン部材および第２スキン部材のうち接合領域の大きい方のスキン部材を配置することにより、衝撃を効果的に分散または吸収することができ、高い耐久性能を発揮することができる。
　上記パネル部材を構造体の床面として用いる際には、前記第１スキン部材を前記中間部材の上方に配置されたアッパスキン部材とし、前記第２スキン部材を前記中間部材の下方に配置されたロアスキン部材としてもよい。このとき、前記第１非接合領域の前記第１方向の寸法を、前記第２非接合領域の前記第１方向の寸法よりも小さくするとよい。これにより、第１スキン部材の接合領域の寸法（換言すると、接合領域の占有割合）が大きくなる。人が床材を踏む際に生じる曲げ強度（アッパスキン部材の圧縮とロアスキン部材の引張）などに対して、第１スキン部材が高い圧縮強度を発揮することができる。
　上記パネル部材の強度向上に関しては、連続繊維の配列構造を工夫することで、さらにその性能を高めることができる。
　例えば、前記第１接合領域の前記第１方向に垂直な第２方向の寸法は、前記第１接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きくてもよい。前記第１非接合領域の前記第２方向の寸法は、前記第１非接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きくてもよい。前記第２接合領域の前記第２方向の寸法は、前記第２接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きくてもよい。前記第２非接合領域の前記第２方向の寸法は、前記第２非接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きくてもよい。前記中間部材は、前記連続繊維として、前記第１方向に延びる第１中間連続繊維を含んでいてもよい。このように、第１スキン部材および第２スキン部材の接合領域と非接合領域とを第１方向に交互に配置し、第２方向をそれら接合領域および非接合領域の長手方向とし、第１方向を中間部材の連続繊維の長手方向とすることにより、パネル部材の面外圧縮（中間部材を押しつぶすような押圧力）に対する強さを向上させることができる。
　さらに前記中間部材は、前記連続繊維として、前記第１方向と交差する方向に延びる第２中間連続繊維を含んでいてよい。前記第１中間連続繊維は、前記第１スキン部材と前記第２中間連続繊維との間であって、前記中間部材における前記第１スキン部材側の部位に配置されていてもよい。これにより、中間部材は、外側の部位において、上記の面外圧縮に対する強さを備えることができる。中間部材のうち、第１スキン部材に接合する部位から接合しない部位（非接合部位）に変化する部位（たとえば中間部位がコルゲート状であればそのコーナー部）が補強され、中間部材の形状を保持しやすくなる。よって、パネル部材の面外圧縮に対する強さを高めることができる。
　前記第１スキン部材は、前記第１方向に延びる第１スキン連続繊維と、前記第１方向と交差する方向に延びる第２スキン連続繊維と、を含んでいてもよい。前記第１スキン連続繊維は、前記第１スキン部材における前記中間部材側と反対側の部位に配置されていてもよい。前記第２スキン連続繊維は、前記第１スキン連続繊維と前記中間部材との間に配置されていてもよい。これにより、第１スキン部材は、外側の部位において、上記の面外圧縮に対する強さを備えることとなる。第１スキン部材に加わる局所的な応力に対して、特に顕著な効果を奏する。
　上述したパネル部材では、様々な形状の中間部材を採用することができる。前記中間部材の前記第１方向に垂直な第２方向と直交する断面形状は、コルゲート状に形成されていてもよい。スキン部材の接合領域を大きくすることにより、スキン部材に対する外側からの応力に対して強い構造となる。また、接合領域を比較的大きくすることによってコルゲートの周期（ピッチ数)を少なくすることとすれば、軽量化することができる。
　前記中間部材は、前記第１方向に並び、かつ、互いに前記第１方向に離間した複数の要素部材を含んでいてもよい。前記要素部材の前記第１方向に垂直な第２方向と直交する断面形状は、ハット形状に形成されていてもよい。この形状においても、上記コルゲート状の断面形状と同等の効果を奏することができる。また、コルゲート状の断面形状よりも、一方のスキン部材における非接合領域が広くなるので、さらに軽量化することができる。
　ここに開示されるパネル部材の製造方法は、熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材に対して、連続繊維を含む中間部材を接合してなるパネル部材の製造方法である。前記中間部材は、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に配置されている。前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されている。前記製造方法は、前記中間部材の前記凹部および前記凸部に加熱処理を行う凹凸部位加熱ステップと、前記中間部材に対して、前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に第１スキン部材を配置し、前記第３方向の他方に第２スキン部材を配置するスキン部材配置ステップと、前記スキン部材配置ステップの後に、前記凸部に前記第１スキン部材を接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を接合するスキン部材接合ステップと、を含んでいる。
　前記凹凸部位加熱ステップは、当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップと、前記当接部材を加熱する当接加熱サブステップと、を有していてもよい。こうした製造方法を採ることによって、中間部材に当接部材を当接させたまま、第１スキン部材および中間部材と、第２スキン部材および中間部材との接合処理を行うことができる。当接部材の加熱処理を巧く制御することで、適した温度条件を維持したままでの接合処理が可能となり、製品品質の安定化につながる。
　前記スキン部材配置ステップは、前記第１スキン部材を第１支持部材により支持するスキン支持サブステップと、前記第１スキン部材に対して前記第１方向に引張荷重を与えるスキン引張サブステップと、を有していてもよい。前記スキン部材配置ステップは、前記第２スキン部材を第２支持部材により支持するスキン支持サブステップと、前記第２スキン部材に対して前記第１方向に引張荷重を与えるスキン引張サブステップと、を有していてもよい。この製造方法によれば、スキン部材が所定の張力を有する状態とすることができ、スキン部材の各部位を的確に接合することができる。したがって、接合不良などを回避でき、良質なパネル部材を製造できる。
　前記当接加熱サブステップの後、前記当接部材の加熱を前記スキン部材接合ステップにおいて継続することとしてもよい。これにより、放熱による必要以上の温度低下を防止し、接合不良などを回避できる。
　前記スキン部材接合ステップは、前記当接部材の前記第１方向の拡張を抑制する拘束荷重を前記当接部材に与える当接拘束サブステップを有していてもよい。これにより、接合処理時にかかる負荷に起因する当接部材の変形などを防止できる。中間部材の不要な形状変化を防止でき、パネル部材の品質を維持することができる。なお、上記「拘束荷重を与える」とは、当接部材が拡張しようとするときに結果的に当接部材に拘束荷重を与えることであれば足りる。そのため、当接部材に所定の拘束がなされている状態であれば良い。
　前記製造方法は、前記中間部材を形成する中間部材形成ステップを含み、前記中間部材形成ステップは、前記凹部および前記凸部のうちの一方の前記第１方向の寸法が前記第２方向に沿って漸次狭小する形状、および、前記凹部および前記凸部のうちの他方の前記第１方向の寸法が前記第２方向に沿って漸次拡大する形状に前記中間部材を加工する加工成形サブステップを有していてもよい。前記スキン部材接合ステップは、前記第１スキン部材、前記第２スキン部材、および前記中間部材を冷却する押圧冷却サブステップと、前記当接部材を前記空隙領域から前記第１方向に沿って取り外す当接脱却サブステップとを有していてもよい。
　前記凹凸部位加熱ステップは、当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップを有していてもよい。前記スキン部材接合ステップは、前記凸部に前記第１スキン部材を押圧しながら接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を押圧しながら接合する押圧接合サブステップを有していてもよい。前記押圧接合サブステップは、前記当接配置サブステップの後に行ってもよい。この製造方法によれば、当接部材が前記空隙領域に位置した状態で各スキン部材を中間部材に向けて押圧するので、各スキン部材の中間部材との接合領域と同様にして、各スキン部材の非接合領域を当接部材に向けて押圧することができる。したがって、各スキン部材が略均等に押圧されて、良質なパネル部材とすることができる。
　前記スキン部材接合ステップは、押圧部材により、前記凸部に前記第１スキン部材を押圧しながら接合し、および／または、前記凹部に前記第２スキン部材を押圧しながら接合する押圧接合サブステップと、前記押圧部材を冷却する押圧冷却サブステップと、を有していてもよい。この製造方法によれば、冷却処理の際にも、接合処理への影響を考慮して押圧処理を継続している。圧力フォードバック作用を含めて、精緻な効果を十分に得ることができる。特に、急激な温度上昇と温度低下とがあった場合に、その温度変化の影響が不意に生じることを大きく抑制できる。
　上記に加えて、前記凹凸部位加熱ステップは、当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップと、前記当接部材を加熱する当接加熱サブステップと、を有していてもよい。
　前記スキン部材接合ステップは、前記第１スキン部材と前記中間部材との間に加熱部材を配置して当該加熱部材により前記第１スキン部材および前記中間部材を加熱し、および／または、前記第２スキン部材と前記中間部材との間に加熱部材を配置して当該加熱部材により前記第２スキン部材および前記中間部材を加熱する加熱部材配置サブステップを有していてもよい。
　ここに開示されるパネル部材の製造装置は、熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材に対して、連続繊維を含む中間部材を接合してなるパネル部材を製造する製造装置である。前記中間部材は、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に配置されている。前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されている。前記製造装置は、前記第１スキン部材を前記中間部材に対して前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に配置するとともに、前記第１スキン部材を前記第３方向の他方に移動可能に支持する第１金型と、前記第２スキン部材を前記中間部材に対して前記第３方向の他方に配置するとともに、前記第２スキン部材を前記第３方向の一方に移動可能に支持する第２金型と、前記中間部材の前記空隙領域に配置されかつ前記凹部および前記凸部に当接する複数の当接部材と、前記当接部材の前記第１方向の移動を拘束する拘束部材と、を備える。
　本発明によれば、軽量であり、かつ、外側からの衝撃に対する強度が大きいパネル部材を提供することができる。また、そのようなパネル部材を良好に製造することができる製造方法および製造装置を提供することができる。
図１（ａ）は、第１実施形態に係るパネル部材が支持レールに載置された状態を示す模式斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＸＺ平面を示す模式断面図である。 図２（ａ）は、第１実施形態に係るパネル部材のアッパスキン部材における最外層の連続繊維の長手方向を示す模式斜視図である。図２（ｂ）は、同パネル部材の中間部材における最外層の連続繊維の長手方向を示す模式斜視図である。 図３（ａ）～（ｃ）は、第１実施形態に係るパネル部材の構造および効果を示す模式断面図である。 図４（ａ）～（ｄ）は、第１実施形態に係るパネル部材が支持レールに各種手段で固定された状態を示す模式断面図である。 図５（ａ）は、第２実施形態に係るパネル部材の構造を示す模式断面図である。図５（ｂ）は、第３実施形態に係るパネル部材の構造を示す模式断面図である。 図６は、第４実施形態に係るパネル部材が支持レールに載置された状態を示す模式斜視図である。 図７は、パネル部材の製造方法の各ステップを示す工程説明図である。 図８（ａ）は、パネル部材の凹凸部位加熱ステップを示す模式断面図である。図８（ｂ）は、パネル部材のスキン部材配置ステップを示す模式断面図である。 図９（ａ）～（ｃ）は、パネル部材のスキン部材接合ステップを示す模式断面図である。 図１０は、別の実施形態に係るパネル部材とその製造方法を示す模式斜視図である。
　図面を用いて、パネル部材、パネル部材の製造方法、およびパネル部材の製造装置の実施形態について説明する。以下の説明では、まず、パネル部材の複数の実施形態を説明し、その後、パネル部材の製造方法および製造装置の実施形態を説明する。
　以下の説明では特に断らない限り、Ｘ方向とは、図示のＸ方向とその逆方向とを含むものとする。同様に、Ｙ方向とは、図示のＹ方向とその逆方向とを含み、Ｚ方向とは、図示のＺ方向とその逆方向とを含むものとする。「一致する」は、完全に一致する場合だけでなく、略一致する場合を含むものとする。
　＜パネル部材の第１実施形態＞
　図１（ａ）は、第１実施形態に係るパネル部材１００の模式斜視図である。パネル部材１００は、熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材１および第２スキン部材２と、これらの間に介挿されて連続繊維を含んでなる中間部材３とを有する。パネル部材１００のＹ方向の一方、他方の端部は、Ｘ方向に延びる支持レールＲ１，Ｒ２にそれぞれ支持される。これにより、パネル部材１００は床材として設置される。
　本実施形態では、第１スキン部材１は中間部材３の上方に配置される。第１スキン部材１は、パネル部材１００のアッパスキン部材として用いられる。第１スキン部材１は、熱可塑性樹脂（例えば、ポリフェニレンスルファイドもしくはケトン系樹脂）に炭素繊維（例えば、ＰＡＮ系炭素繊維）が含有された炭素繊維強化複合材である。第２スキン部材２も同様であり、熱可塑性樹脂に炭素繊維が含有された炭素繊維強化複合材である。中間部材３は、凹部と凸部とがＸ方向に交互に配置されたコルゲート材によって形成されている。凹部および凸部はＸ方向に連続しており、一体的に形成されている。各凹部および各凸部は、Ｙ方向に延びている。中間部材３は、スキン部材１，２と同様に、熱可塑性樹脂に炭素繊維が含有された炭素繊維強化複合材である。パネル部材１００は、上記の複合材で形成されているため、軽量で、強度および剛性に優れている。また、パネル部材１００は、炭素繊維を含んでいるので、難燃性に優れている。
　パネル部材１００の形状等について、図１（ｂ）を用いて説明する。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＸＺ平面に沿ったパネル部材１００の模式断面図である。言い換えると、図１（ｂ）は、パネル部材１００のＹ方向に直交する模式断面図である。なお、説明の便宜上、支持レールＲ１，Ｒ２は省略されている。
　第１スキン部材１は、中間部材３に接合された接合領域Ｃ１１と、中間部材３から離間し、中間部材３に接合されていない非接合領域Ｃ１２とを有している。接合領域Ｃ１１と非接合領域Ｃ１２とは、Ｘ方向に交互に並べられ、互いに連続している。接合領域Ｃ１１のＸ方向の長さはＬＵ１であり、非接合領域Ｃ１２のＸ方向の長さはＬＵ２である。ＬＵ１はＬＵ２よりも大きい。Ｘ方向に関して、接合領域Ｃ１１は非接合領域Ｃ１２よりも大きい。第１スキン部材１の厚みＤ１は略均一である。ここでは、厚みＤ１は０．８ｍｍであるが、特に限定されない。厚みＤ１は、例えば０．４～１．２ｍｍ程度の範囲で適宜変更可能である。
　第２スキン部材２は、中間部材３に接合された接合領域Ｃ２１と、中間部材３から離間し、中間部材３に接合されていない非接合領域Ｃ２２とを有している。接合領域Ｃ２１と非接合領域Ｃ２２とは、Ｘ方向に交互に並べられ、互いに連続している。接合領域Ｃ２１のＸ方向の長さはＬＤ１であり、非接合領域Ｃ２２のＸ方向の長さはＬＤ２である。ＬＤ２はＬＤ１よりも大きい。Ｘ方向に関して、非接合領域Ｃ２２は接合領域Ｃ２１よりも大きい。また、非接合領域Ｃ２２の長さＬＤ２は、第１スキン部材１の非接合領域Ｃ１２の長さＬＵ２とは異なっている。本実施形態では、第２スキン部材２の非接合領域Ｃ２２の長さＬＤ２の方が、第１スキン部材１の非接合領域Ｃ１２の長さＬＵ２よりも大きい。第２スキン部材２の厚みＤ２は略均一である。ここでは、厚みＤ２は０．６ｍｍであるが、特に限定されない。厚みＤ２は、例えば０．４～１．２ｍｍ程度の範囲で適宜変更可能である。
　中間部材３は、第１スキン部材１の接合領域Ｃ１１に接合された上面部Ｃ３１と、第２スキン部２の接合領域Ｃ２１に接合された下面部Ｃ３２と、上面部Ｃ３１と下面部Ｃ３２とを接続する接続部Ｃ３３とを有している。上面部Ｃ３１は、第１スキン部材１の接合領域Ｃ１１に熱溶着されている。下面部Ｃ３２は、第２スキン部２の接合領域Ｃ２１に熱溶着されている。上面部Ｃ３１と接続部Ｃ３３と下面部Ｃ３２とは、一体的に形成されている。中間部材３は、Ｘ方向に沿って連続かつ一体的に形成されたコルゲート状の断面形状を有している。中間部材３のＹ方向と直交する断面形状は、コルゲート状に形成されている。中間部材３がコルゲート状の断面形状を有していることにより、複数の空隙領域Ｖ１，Ｖ２が形成されている。中間部材３は、上記断面形状をＹ方向に延伸した形状を有している。上述したように、接合領域Ｃ１１の大きさと接合領域Ｃ２１の大きさとが互いに異なるため、上面部Ｃ３１の方が下面部Ｃ３２よりも大きくなっている。接続部Ｃ３３の第１スキン部材１に対する傾斜角度ａと、接続部Ｃ３３の第２スキン部材２に対する傾斜角度ｂとは、いずれも７０度に設定されている。傾斜角度ａ，ｂは４５～９０度の範囲であれば良く、略６０～７５度の範囲が特に好ましい。なお、本実施形態では、パネル部材１００の厚みＤは１０ｍｍである。
　次に、パネル部材１００における炭素繊維（連続繊維）の配向について、図２を用いて説明する。図２では、説明の便宜上、図１（ａ）の模式斜視図に対して炭素繊維を含めて示している。
　第１スキン部材１は、Ｚ方向に４つの層を有している。いずれの層にも複数本の炭素繊維１１が含まれている。炭素繊維１１の方向は、下から上に向かって順に０度、９０度、９０度、０度となっている。なお、炭素繊維の方向はＸ方向に対する角度で表される。第１スキン部材１において、炭素繊維１１は二軸配向を有している。図２（ａ）の通り、アッパスキン部材となる第１スキン部材１の最上層には、Ｘ方向に延びる複数本の炭素繊維１１が設けられている。第１スキン部材１の最上層では、Ｘ方向が炭素繊維１１の長手方向となっている。ここでは、第１スキン部材１における炭素繊維１１の含有量は６０質量％である。ただし、第１スキン部材１における炭素繊維１１の含有量は、例えば４０～７０質量％で適宜変更可能であり、５５～７０質量％が特に好ましい。
　ロアスキン部材となる第２スキン部材２は、Ｚ方向に３つの層を有している。いずれの層にも複数本の炭素繊維１１が含まれている。炭素繊維の方向は、下から上に向かって順に９０度、０度、９０度となっている。第２スキン部材２において、炭素繊維１１は二軸配向を有している。図示はしていないが、第２スキン部材２の最上層（最上部位）では、第１スキン部材１の最上層と異なり、Ｙ方向が炭素繊維１１の長手方向となっている。ここでは、第２スキン部材２における炭素繊維１１の含有量は６０質量％である。ただし、第２スキン部材２における炭素繊維１１の含有量は、例えば４０～７０質量％で適宜変更可能であり、５５～７０質量％が特に好ましい。
　中間部材３は、Ｚ方向に４つの層を有している。いずれの層にも炭素繊維１３が含まれている。炭素繊維の方向は、下から上に向かって順に０度、９０度、９０度、０度となっている。中間部材３において、炭素繊維１３は二軸配向を有している。図２（ｂ）は、中間部材３から第１スキン部材１が外された状態を示している。図２（ｂ）に示す通り、中間部材３の最上層（最上部位）では、Ｘ方向が炭素繊維１３の長手方向となっている。なお、中間部材３の最上層は、最も第１スキン部材１に近い最外層となっている。前述したように、中間部材３のコルゲート状の断面形状はＹ方向に延伸している。Ｘ方向を長手方向とする炭素繊維１３は、コルゲート状の断面形状の延伸方向（Ｙ方向）と略直交している。こうした０度配向の炭素繊維１３が複数本のコルゲート状部位（すなわち、複数の凹部および凸部）にわたって含まれていることで、パネル部材１００は外からの圧縮力に対して高い剛性を発揮することができる。なお、中間部材３における炭素繊維１３の含有量も６０質量％である。ただし、中間部材３における炭素繊維１３の含有量は、例えば４０～７０質量％で適宜変更可能であり、５５～７０質量％が特に好ましい。
　図３（ａ）の通り、コルゲート形状の１ピッチＬＣ（すなわち、１組の凹部および凸部のＸ方向の長さ）内において、第１スキン部材１ではＬＵ１＞ＬＵ２であり、第２スキン部材２ではＬＤ１＜ＬＤ２である。接合領域Ｃ１１，Ｃ２１に関してはＬＵ１＞ＬＤ１であり、非接合領域Ｃ１２，Ｃ２２に関してはＬＵ２＜ＬＤ２である。つまり、上記コルゲート形状は、１ピッチＬＣ内において、ＸＺ平面において左右非対称であり、上下非対称でもある。中間部材３の１ピッチＬＣにおけるこのような形状は、Ｘ方向に連続的に繰り返されている。中間部材３の凸部による中空部分のことを山型中空部Ｓ１と呼び、凹部による中空部分のことを谷型中空部Ｓ２と呼ぶこととする。接合領域Ｃ１１の長さＬＵ１が非接合領域Ｃ１２の長さＬＵ２よりも大きいので、山型中空部Ｓ１は谷型中空部Ｓ２よりも大きくなっている。接合領域Ｃ１１の長さＬＵ１が比較的長いので、上記コルゲート形状のピッチ数が少なくなっている。これにより、必要とされる中間部材３の容積を低減でき、パネル部材１００を軽量化することができる。特に、本実施形態に係るパネル部材１００は、航空機内の客室床材として用いられる。そのため、用いられるパネル部材１００の枚数や大きさを考慮すると、上記の軽量化によって得られる効果は大きい。
　第１スキン部材１がアッパスキン部材とされる本実施形態に係るパネル部材１００では、図３（ｂ）のように、第１スキン部材１の非接合領域Ｃ１２に局所的な荷重、例えばハイヒールや落下物による荷重Ｐ１などが加わる場合がある。本実施形態によれば、非接合領域Ｃ１２は接合領域Ｃ１１よりも小さいため、局所的な荷重が加わった場合に、第１スキン部材１のたわみ量（一点鎖線参照）を抑制することができる。また、接合領域Ｃ１１の方が非接合領域Ｃ１２よりも、第１スキン部材１における占有割合が大きい。そのため、上記の荷重Ｐ１が非接合領域Ｃ１２に加わる可能性を小さくすることができる。また、第１スキン部材１において、最上層の炭素繊維はＸ方向に延びている。そのため、最上層の炭素繊維によって、たわみ量を抑制することができ、衝撃荷重に対する耐久性能を高めることができる。さらに、第１スキン部材１は４層構造を有しており、３層構造の第２スキン部材２よりも厚みが大きく、また、より強い二軸配向を有する。このように、本実施形態の第１スキン部材１は、アッパスキン部材として、上からの衝撃強度などに関して所望レベル以上の性能を有している。
　本実施形態に係るパネル部材１００は、面外圧縮に対しても高い耐久性能を備えている。図３（ｃ）のように、第１スキン部材１に対して上方から圧力Ｐ２が加わった場合、中間部材３は第１スキン部材１を介して圧力Ｐ２を受ける。中間部材３は一点鎖線のように形状変化し、パネル部材１００はＺ方向に圧縮された状態となる。しかし、中間部材３は４層構造を有し、かつ、炭素繊維が二軸配向されているので、パネル部材１００は上記の圧縮状態においても高い耐久性能を発揮することができる。また、中間部材３における第１スキン部材１に近い最上層では、炭素繊維１３の配向が０度となっている（図２（ｂ）参照）。このことによっても、パネル部材１００は高い耐久性能を発揮することができる。中間部材３が最上層の炭素繊維１３を有することで、コーナー部分Ｃ３０１（具体的には、第１スキン部材１に接合する部位から接合しない部位（非接合部位）に変化する部位）が補強される。これにより、第１スキン部材１の形状が保持されやすくなり、パネル部材１００全体の形状が保持されやすくなる。本実施形態によれば、上記のような面外圧縮に対する強度が高くなる。
　次に、金属製の支持レールＲ１，Ｒ２によるパネル部材１００の支持状態について、図４を用いて説明する。図４も図３と同様に、ＸＺ平面に沿った模式断面図である。
　図示のとおり、パネル部材１００は、ボルト４１およびナット４２により支持レールＲ１に固定されている。パネル部材１００は、支持レールＲ２に対しても同様に固定されている。ボルト４１の軸部にはスペーサ４３が設けられている。第１スキン部材１の非接合領域Ｃ１２には、ボルト４１およびスペーサ４３の挿通孔ＴＨが形成されている。第２スキン部材２、中間部材３および支持レールＲ１においても、挿通孔ＴＨに対応する位置（具体的には挿通孔ＴＨの鉛直方向下方の位置）に挿通孔が設けられている。これらの挿通孔に挿入されるボルト４１とナット４２が、支持レールＲ１にパネル部材１００を固定する固定手段として機能する。本実施形態では、スペーサ４３によって、ボルト４１の頂部は第１スキン部材１と面一に配置されている。ボルト４１の頂部は第１スキン部材１から突出していない。したがって、パネル部材１００を床材として用いた際に、凹凸のない平坦な床面が形成される。
　パネル部材１００における非接合領域Ｃ１２の下方の部位は、第２スキン部材２の接合領域Ｃ２１と、中間部材３における接合領域Ｃ２１に接合された領域との２層構造の部位となっている。ボルト４１は、第１スキン部材１における非接合領域Ｃ１２に締結される。これにより、ボルト４１およびナット４２の締結力は、支持レールＲ１と、第２スキン部材２および中間部材３の上記２層構造の部位とに作用する。なお、上記２層構造の部位に作用するボルト４１の締結力には、上記２層構造の部位のそれぞれに対して生じる応力がボルト４１を介して面方向に伝達される力なども含まれる。この締結力によって、パネル部材１００が支持レールＲ１に固定される。仮に、第１スキン部材１における接合領域Ｃ１１にボルト４１が締結されるとすると、ボルト４１およびナット４２の締結力は、第２スキン部材２の非接合領域Ｃ２２による１層構造の部位に作用することになる。これと異なり本実施形態によれば、ボルト４１およびナット４２の締結力は上記２層構造の部位に作用するので、締結力は大きくなる。上記のボルト４１、ナット４２、スペーサ４３、および挿通孔ＴＨなどは、図示のとおり複数の箇所に設けられている。それらは、図中の左右方向（Ｘ方向）だけでなく、奥行方向（Ｙ方向）にも所定間隔ごとに設けられている。そのため、各箇所で高い締結力を得ることができるので、パネル部材１００全体にわたって用いられるボルト４１およびナット４２の数を低減することができる。ただし、ボルト４１およびナット４２が設けられる位置は、図示する位置に限定されるものではない。ボルト４１は、第１スキン部材１における接合領域Ｃ１１に締結されてもよい（図４（ｂ）の二点鎖線参照）。ボルト４１は、接合領域Ｃ１１および非接合領域Ｃ１２のそれぞれに締結されてもよい。また、ボルト４１は、図示のように非接合領域Ｃ１２の略中央部分（接合領域Ｃ１１においても同様）に設けられていなくてもよい。ボルト４１は、接続部Ｃ３３に設けられてもよい。
　パネル部材１００を支持レールＲ１，Ｒ２に固定する固定手段については、他の手段も適用可能である。例えば図４（ｂ）、図４（ｃ）または図４（ｄ）などに示す手段でも良い。
　図４（ｂ）には、スペーサ４３の代わりにインサート部材４３１が用いられる構成が示されている。当該構成に用いられるボルト４１１およびナット４２１は、インサート部材４３１とともにパネル部材１００を支持レールＲ１に固定する固定手段となっている。ボルト４１１はインサート部材４３１と係合する。インサート部材４３１は、図示のとおり第１スキン部材１、第２スキン部材２および中間部材３のいずれとも係合する。インサート部材４３１は、第１スキン部材１における非接合領域Ｃ１２に設けられる。このインサート部材４３１を用いる構成では、支持レールＲ１に対するパネル部材１００の締結力は、中間部材３と第２スキン部材２の接合領域Ｃ２１との２層構造の部位で生じる応力と、第１スキン部材１の非接合領域Ｃ１２で生じる応力とによって生じることになる。なお、インサート部材４３１は、第１スキン部材１における非接合領域Ｃ１２ではなく、例えば接合領域Ｃ１１に設けられていてもよい。この場合、締結力は、中間部材３と第１スキン部材１の接合領域Ｃ１１との２層構造の部位で生じる応力と、第２スキン部材２の非接合領域Ｃ２２で生じる圧力とによって生じる。そのため、締結力は、インサート部材４３１が第１スキン部材１における非接合領域Ｃ１２に設けられた場合の締結力と同等の大きさとなる。ボルト４１１、ナット４２１、およびインサート部材４３１が、第１スキン部材１における非接合領域Ｃ１２または接合領域Ｃ１１のいずれに設けられたとしても、同等の効果を得ることができる。なお、それらが両領域Ｃ１１，Ｃ１２のそれぞれに設けられた構成としても良い。
　また、インサート部材４３１に代えて、図４（ｃ）のように、複数の部材が鉛直方向（Ｚ方向）に組み付けられたユニット体構造のインサート部材４３２を用いても良い。図４（ｂ）のようなインサート部材４３１と比較して、用途に応じてユニット体構造が好まれる場合には、こうした組み付け式のインサート材４３２を適用することも可能である。この構成においても、インサート部材４３２やボルト４１１の頂部が第１スキン部材１から突出することを抑制することができる。
　上述したボルト４１１およびナット４２１を用いて固定する手段として、インサート部材４３１，４３２を介した構造のほかに、図４（ｄ）のように中子４３３を介した構造を利用することもできる。この場合は、図４（ａ）と同様に、ボルト４１１の頂部を第１スキン部材１と略面一にすることが可能となる。また、中子４３３を用いる構造においては、第１スキン部材１に挿通孔を設けずに、頂部を下側に配置したボルトを第２スキン部材２側から（鉛直下方側から）挿入する構造としても良い。この場合、第１スキン部材１に至らない位置で固定できるボルトを用いることによって、第１スキン部材１の表面（上面側）を略面一の状態にすることができる。中子４３３はボルト４１１に締結されるので、上述の例では、中子４３３は第１スキン部材１の非接合領域Ｃ１２と中間部材３との間の空間内に配置されている。しかし、ボルト４１１が接合領域Ｃ１１に設けられる場合（たとえば図４（ｂ）の二点鎖線部の位置など）には、中子４３３は第２スキン部材２の非接合領域Ｃ２２と中間部材３との間の空間内に配置されてもよい。
　本実施形態に係るパネル部材１００は、熱可塑性樹脂や炭素繊維を含む上述した構成を備えているので、衝撃に強い。また、中間部材３のピッチ数を抑制できるので、軽量化することができる。また、圧縮負荷に対する耐久性を向上できるように、コルゲート形状を有する中間部材３が、連続繊維としての炭素繊維を含んだ複数の層を有している。その複数の層は、コルゲート形状の長手方向に対して略垂直に交差する炭素繊維が配向された少なくとも二軸配向を有している。さらに、その略垂直に交差する炭素繊維が配向された層が最上層となっていることで、上記圧縮負荷（面外圧縮）に対する耐久性能の高さが顕著となる。加えて、上述のとおり、各層における炭素繊維の配向性を巧みに組み合わせることで、パネル部材１００の曲げ強度を高くすることができる。また、第１スキン部材１および第２スキン部材２も同様に、炭素繊維が少なくとも二軸配向されてなる複数の層を有しているので、曲げ強度を高めることができる。さらに、衝撃が生じやすい（特に局所的な衝撃が生じやすい）第１スキン部材１の最上層における炭素繊維の長手方向を、コルゲート形状の長手方向と略垂直に交差する方向とすることにより、衝撃に対して高い耐久性を発揮することができる。なお、上述したような衝撃が第２スキン部材２に生じやすい用途にパネル部材１００を用いる場合には、中間部材３のコルゲート形状や、第１スキン部材１、第２スキン部材２および中間部材３における炭素繊維を含む複数層の構成などを、例えば上下逆にするなど、その用途に合わせて適宜変更可能である。
　＜パネル部材の第２実施形態＞
　図５（ａ）は、第２実施形態に係るパネル部材１００Ａの模式断面形状を示している。本実施形態に係るパネル部材１００Ａでは、中間部材３Ａがハット形状に形成されている。中間部材３Ａは、Ｘ方向に並ぶ複数の要素部材を含んでおり、それら要素部材同士はＸ方向に離間している。要素部材のＹ方向に直交する断面形状は、ハット形状に形成されている。第１スキン部材１Ａには、２つの接合領域Ｃ１１Ａの間に非接合領域Ｃ１２Ａが設けられている。なお、２つの接合領域Ｃ１１Ａおよび非接合領域Ｃ１２Ａは、第２スキン部材２の非接合領域Ｃ２２と対向している。第１スキン部材１Ａでは、２つの接合領域Ｃ１１Ａおよび非接合領域Ｃ１２Ａと、非接合領域Ｃ１２とが、Ｘ方向に交互に配置されている。第２スキン部材２Ａでは、中間部材３Ａに接合した接合領域Ｃ２１と非接合領域Ｃ２２とが、Ｘ方向に交互に配置されている。第１スキン部材１Ａの長さＬＵ２および長さＬＵ２Ａは、第２スキン部材２Ａの長さＬＤ２と異なっている。
　本実施形態においては、第１スキン部材１Ａにおいて、２種類の非接合領域Ｃ１２，Ｃ１２Ａが設けられている。非接合領域Ｃ１２は、第２スキン部材２Ａにおける接合領域Ｃ２１と対向する。非接合領域Ｃ１２の長さＬＵ２は、第１実施形態における非接合領域Ｃ１２の長さＬＵ２（図１（ｂ）参照）と略同一である。一方、非接合領域Ｃ１２Ａの長さＬＵ２Ａは、非接合領域Ｃ１２の長さＬＵ２よりも小さい。ここでは、非接合領域Ｃ１２Ａに隣接する左右の接合領域Ｃ１１Ａの長さＬＵ１１Ａ，ＬＵ１２Ａは互いに等しいが、互いに異なっていてもよい。
　第２スキン部材２Ａの接合領域Ｃ２１の長さＬＤ１と非接合領域Ｃ２２の長さＬＤ２とは、いずれも第１実施形態におけるそれぞれの長さＬＤ１，ＬＤ２と略同一である。また、中間部材３Ａにおいて、接続部Ｃ３３Ａの第１スキン部材１Ａおよび第２スキン部材２Ａに対する傾斜角度ａ，ｂも、第１実施形態の傾斜角度ａ，ｂと略同一である。
　上記のパネル部材１００Ａにおいても、ＬＵ２＜ＬＤ２となっている。また、第１スキン部材１Ａの非接合領域Ｃ１２Ａとその両隣の接合領域Ｃ１１Ａのそれぞれの長さの合計をＬＵＡ（＝ＬＵ１１Ａ＋ＬＵ２Ａ＋ＬＵ１２Ａ）とすると、ＬＵＡ＞ＬＤ１となっている。本実施形態に係るパネル部材１００Ａも、軽量化することができ、曲げ強度を高く保持することができる。さらに、第１実施形態と同様の炭素繊維を含んだ構造を備えていることから、その曲げ強度を高いレベルで保持しつつ、外部からの衝撃に対して高い耐久性を発揮することができる。
　＜パネル部材の第３実施形態＞
　第２実施形態に係るパネル部材１００Ａでは、第１スキン部材１Ａが２種類の非接合領域Ｃ１２，Ｃ１２Ａを有している。一方、図５（ｂ）に示す第３実施形態に係るパネル部材１００Ｂでは、第２スキン部材２Ｂが２種類の非接合領域Ｃ２２，Ｃ２２Ｂを有している。第３実施形態では、中間部材３Ｂは、第２実施形態とは上下逆のハット状の断面形状を有している。
　本実施形態においても、ＬＵ２＜ＬＤ２となっている。また、第２スキン部材２Ｂの非接合領域Ｃ２２Ｂとその両隣の接合領域Ｃ２１Ｂのそれぞれの長さの合計をＬＤＢ（＝ＬＤ１１Ｂ＋ＬＤ２Ｂ＋ＬＤ１２Ｂ）とすると、ＬＤＢ＜ＬＵ１となっている。本実施形態に係るパネル部材１００Ｂも、軽量化することができ、曲げ強度を高く保持することができる。さらに、第１実施形態と同様の炭素繊維を含んだ構造を備えていることから、その曲げ強度を高いレベルで保持しつつ、外部からの衝撃に対して高い耐久性を発揮することができる。
　第１スキン部材１Ｂをアッパスキン部材とする場合、第１スキン部材１Ｂにおける接合領域Ｃ１１の占有割合が大きい方が好ましい。第３実施形態に係るパネル部材１００Ｂでは、第２実施形態に係るパネル部材１００Ａと比較して、接合領域Ｃ１１の占有割合を大きくできるため好ましい。本実施形態においては、第１スキン部材１Ｂに生じる衝撃に対する耐久性能を高くできるため、第１スキン部材１Ｂにおける接合領域Ｃ１１の長さＬＵ１を拡大することができる。その上で、上述した各種の効果を保持できるようにしつつ、接合領域Ｃ１１の中間部位に非接合領域を設けた構成（たとえば図５（ａ）のように、接合領域Ｃ１１Ａ、非接合領域Ｃ１２Ａおよび接合領域Ｃ１１Ａと順に並ぶ構成）としても良い。
　＜パネル部材の第４実施形態＞
　第１から第３の実施形態においては、中間部材３，３Ａ，３Ｂの接合領域および非接合領域の長手方向はＹ方向（図１（ａ）参照）であり、中間部材３，３Ａ，３Ｂは、炭素繊維を含む複数の層を有している。図６は、第４の実施形態に係るパネル部材１００Ｃを表している。
　本実施形態に係るパネル部材１００Ｃにおいては、中間部材３Ｃの接合領域および非接合領域の長手方向はＸ方向である。第１スキン部材１Ｃおよび第２スキン部材２Ｃのそれぞれにおいて、接合領域と非接合領域とはＹ方向に交互に配置されている。第１スキン部材１Ｃにおける非接合領域のＹ方向の長さと、第２スキン部材２Ｃにおける非接合領域のＹ方向の長さとは、互いに異なっている。したがって、他の実施形態と同様に、本実施形態においても、軽量化を実現しつつ、一定方向に対する高い曲げ強度や外部衝撃に対する高い耐久性能を発揮することができる。
　パネル部材１００Ｃにおいては、図示のとおり、第１スキン部材１Ｃの最上層に、Ｙ方向に延びる炭素繊維１１Ｃが配向されている。上述のとおり、第１スキン部材１Ｃは２軸配向の複数層で形成されているため、外部衝撃に対して所定の耐久性能を備えている。第２スキン部材２Ｃおよび中間部材３Ｃも同様である。所望する曲げ強度や衝撃耐久性能に応じて、炭素繊維の配向などは変更可能である。また、第１実施形態で説明した各種の固定手段(図４参照)を用いる際に、固定手段をＸ方向に並べて配置する場合がある。固定手段の間隔が一定間隔ではなく不定間隔となる場合、または、設計や組み立ての制約に応じて適宜決定される場合などでは、中間部材３Ｃの接合領域および非接合領域の長手方向がＸ方向である本実施形態の方が、固定手段の位置決定の自由度が高くなるため好ましい。
　＜パネル部材の他の実施形態＞
　以上、各実施形態に係るパネル部材１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃについて説明したが、第１スキン部材および第２スキン部材に含まれる熱可塑性樹脂の種類は特に限定されるものではない。ポリフェニレンスルファイドまたはケトン系樹脂またはその他の樹脂などを用いることができる。主に融点の高い材料を用いることにより、強度の高い樹脂を形成することができる。ただし、これらの材料に限定されず、他の材料を用いても良い。中間部材に同種の熱可塑性樹脂を用いても良い。
　上述した炭素繊維としては、たとえばＰＡＮ系炭素繊維のほか、ＰＩＴＣＨ系炭素繊維などが用いられる。ただし、連続繊維は炭素繊維に限定されるものではなく、ガラス繊維（たとえばＥガラス繊維）なども適用可能である。なお、これら連続繊維の長手方向に関して、Ｘ方向およびＹ方向に「一致する」には、それぞれＸ方向およびＹ方向に完全に一致する場合の他、Ｘ方向およびＹ方向から僅かにずれている場合が含まれる。連続繊維の長手方向がＸ方向およびＹ方向から僅かにずれている場合にも、前述と同様の効果を得ることができるからである。
　上述した実施形態では、各スキン部材１，２および中間部材３は、炭素繊維１１，１３が含まれた層が重ねられてなる積層構造を有しているが、重ねられる層の数は適宜変更可能である。また、炭素繊維の配向は、二軸配向に限定されない。
　パネル部材を構成する第１スキン部材、第２スキン部材、および中間部材における熱可塑性樹脂や連続繊維に関しては、各部材において異なるものを用いても良く、適宜組み合わせた構成としても良い。なお、前記実施形態では、熱可塑性樹脂を用いたパネル部材においては、第１スキン部材と中間部材、および第２スキン部材と中間部材のそれぞれが溶着されている。そのため、同種材料で形成できる点が特徴となっている。よって、リサイクル性が高く、また、製造リードタイムを短縮することができる。このように、同種材料（同一材料）を用いるほど、上記効果は高くなる。
　また、上述した実施形態のパネル部材１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、航空機内の客室床材の各部位（中央部分や端部など）に適用できる。また、当然に、本発明に係るパネル部材は、床材に限定されるものではなく、客室に設けられる部材に限定されるものでもなく、たとえば貨物室の胴体部分などの他の部分にも適用できる。さらに、本発明に係るパネル部材は、上記の様々な効果を奏することができるため、航空機に限定されず、他の運搬機械、所定の強度を要する建築物や構造物、または軽量化が好まれる搬送物など様々な形態にも適用可能である。
　ところで、上述のような熱可塑性樹脂を含むパネル部材を製造する際、その製造過程に含まれる加熱処理の工程とスキン部材および中間部材の接合処理の工程とを巧みに組み合わせることが、パネル部材の品質面に大きく影響する。加熱処理は、スキン部材および中間部材の融点に基づいて行われる。加熱処理が終了すると、スキン部材および中間部材は放熱する。加熱処理から接合処理に好適なタイミングで移行しない場合や、迅速に移行しない場合には、上記融点を大きく下回る状態となって接合不良などを招いてしまう。また、単に接合強度の大きさだけでなく、その強度の偏りがない状態とすることが望まれる。特に、複数の空隙領域が並ぶように形成されるパネル部材においては、接合領域だけに押圧力が集中すると、所望する曲げ強度を有することが困難となる。
　また、加熱処理の後には冷却処理が必要となる。製造作業の迅速性が求められる中、十分に温度が低下していない状態や局所的に熱が残っている状態などが生じると、製品品質の低下を招き得る。特に、複数の空隙領域を形成するようにスキン部材に対して中間部材を接合するパネル部材においては、機械的強度の向上や軽量化が期待される。それらを実現するためには、十分な接合強度だけでなく、空隙領域を形成するスキン部材や中間部材に関する細部に及ぶ形状や性状まで配慮する必要がある。こうした点は、冷却処理が完了するまで考慮しておかなければならない。二次成形が簡易な熱可塑性樹脂を含むパネル部材では、温度が急激に変化すると、最終品質に悪影響が生じるからである。
　こうした製造処理は、様々な用途や種類のパネル部材の製造に用いられる汎用性の高い処理となっている。パネル部材の用途や種類に応じて、温度や湿度などの環境条件や処理時間を精緻にコントロールする手法の使い分けが重要視される。そこで、各処理工程を巧みに組み合わせることでパネル部材を良好に製造できる製造方法や製造装置が望まれる。
　＜パネル部材の製造方法および製造装置の第１実施形態＞
　次に、パネル部材１００の製造方法および製造装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、パネル部材１００の製造装置として、以下に説明する製造方法の各工程に用いる処理装置を組み合わせた装置を用いている。図７には、当該製造方法の各工程フローが示されている。図８および図９は、いくつかの工程の内容を表す模式断面図である。
　本実施形態に係る製造方法は、中間部材３に接合される前の第１スキン部材１および第２スキン部材２を形成するスキン部材形成ステップＳ１と、第１スキン部材１および第２スキン部材２に接合される前の中間部材３を形成する中間部材形成ステップＳ２と、第１スキン部材１および第２スキン部材２を中間部材３に接合するための準備作業となるスキン部材配置ステップＳ３と、コルゲート状の中間部材３の凹凸部位が加熱状態とされる凹凸部位加熱ステップＳ４と、スキン部材配置ステップＳ３および凹凸部位加熱ステップＳ４の後に中間部材３と第１スキン部材１および第２スキン部材２とを接合するためのスキン部材接合ステップＳ５とを含んでいる。
　スキン部材形成ステップＳ１では、上述したシート状の第１スキン部材１と、シート状の第２スキン部材２とを形成する。本ステップＳ１では、先ず、炭素繊維１１を４層形成した第１スキン基材を作製する（Ｓ１０１）。次に、第１スキン基材の炭素繊維１１間に形成された空間領域に、熱可塑性樹脂を含浸する（Ｓ１０２）。これにより、第１スキン部材１としてのシートが形成されるとともに、炭素繊維１１を安定した固定状態とすることができる。第２スキン部材２についても同様に、炭素繊維１１を３層形成した第２スキン基材を作製し（Ｓ１０１）、その第２スキン基材に熱可塑性樹脂を含浸する（Ｓ１０２）。これにより、第２スキン部材２としてのシートが形成されるとともに、炭素繊維１１を安定した固定状態とすることができる。
　中間部材形成ステップＳ２では、炭素繊維１３を４層形成した中間基材を作製し（Ｓ２０１）、次に、その中間基材の炭素繊維１３間に形成された空間領域に熱可塑性樹脂を含浸する（Ｓ２０２）。これにより、炭素繊維１３を含んだシートが形成されるとともに、炭素繊維１３を安定した固定状態とすることができる。次に、プレス機を用いて上記シートをコルゲート状に成形加工することにより（Ｓ２０３）、中間部材３を形成する（加工成形サブステップＳ２１）。
　上述したように各スキン基材および中間基材に熱可塑性樹脂を含浸させてから、第１スキン部材１および第２スキン部材２と中間部材３とを接合する作業を行うことができる。図８（ａ）に示すように、第１スキン部材１および第２スキン部材２を係止するために、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤを上下に配置する。そして、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤのそれぞれに対して加熱処理を開始する（Ｓ２００）。その加熱処理を開始した後、スキン部材配置ステップＳ３に移行する。スキン部材配置ステップＳ３では、各スキン部材１，２を各金型ＭＵ，ＭＤに支持するスキン支持サブステップＳ３１と、各スキン部材１，２に対して第１方向（本実施形態ではＸ方向）への引張荷重を付加するスキン引張サブステップＳ３２とを行う。スキン支持サブステップＳ３１では、上金型ＭＵにより第１スキン部材１を支持し、下金型ＭＤにより第２スキン部材２を支持する（Ｓ３０１）。本実施形態では、本サブステップＳ３１の時点では、各金型ＭＵ，ＭＤの温度が過度に高くならないようにしている。スキン引張サブステップＳ３２では、第１スキン部材１に対してＸ方向の引張荷重を付加し、および、第２スキン部材２に対してＸ方向の引張荷重を付加する（Ｓ３０２）。
　上金型ＭＵには、第１スキン部材１が係止される係止部ＭＵ１が設けられている。下金型ＭＤには、第２スキン部材２が係止される係止部ＭＤ１が設けられている。係止部ＭＵ１は、第１スキン部材１の支持部位ＭＵ１１を上金型ＭＵに対して相対的に上下方向および水平方向に移動可能とする機構を有している。係止部ＭＤ１は、第２スキン部材２の支持部位ＭＤ１１を下金型ＭＤに対して相対的に上下方向および水平方向に移動可能とする機構を有している。そのため、スキン部材配置ステップＳ３において、係止部ＭＵ１に支持された第１スキン部材１は、加熱された状態の上金型ＭＵに接触するまで近づくことができ、係止部ＭＤ１に支持された第２スキン部材２は、加熱された下金型ＭＤに接触するまで近づくことができる（Ｓ３０１）。これにより、第１スキン部材１が上金型ＭＵに加熱されるとともに、第２スキン部材２が下金型ＭＤに加熱されることにより、第１スキン部材１および第２スキン部材２の熱可塑性樹脂の融解が開始される。なお、ここでの接触は、完全に接触した状態に限らず、十分な熱を受けることができる程度にわずかに離間した近接状態でも構わない。
　また、これらスキン部材１，２を近づける際には、係止部ＭＵ１，ＭＤ１により、第１スキン部材１および第２スキン部材２に対してＸ方向の引張荷重を付加する（Ｓ３０２）。これにより、融解が開始される熱可塑性樹脂に対して、所定の張力を与えることができるので、各スキン部材１，２の形状を良好に保持することができる。各スキン部材１，２において、支持部位ＭＵ１１，ＭＤ１１から離れた部位ほど、融解に伴う剛性低下が生じ得る。しかし、上記の引張荷重の付加によって、その剛性低下を抑制することができる。剛性を一定条件に維持することで、中間部材３に対する接合領域Ｃ１１，Ｃ２１の接合強度の良質化を実現できる。また、中間部材３との接合処理が行われない非接合領域Ｃ１２，Ｃ２２においても、所望する形状を得ることができる。したがって、空隙領域Ｖ１，Ｖ２の範囲（非接合領域Ｃ１２，Ｃ２２の長さＬＵ２，ＬＤ２の範囲）において、各スキン部材１，２の変形（たとえば膜材の折れ、重なり、膨らみなど）を防止することができる。各スキン部材１，２の各領域の所定の長さを維持することができ、所望する形状を確保することができる。このように、上記の引張荷重の付加は、パネル部材１００の良質化に役立つため好ましい。
　中間部材３に対しても、各スキン部材１，２と接合可能な状態とするための工程を行う。凹凸部位加熱ステップＳ４では、当接配置サブステップＳ４１と、当接加熱サブステップＳ４２とを行う。当接配置サブステップＳ４１では、空隙領域Ｖ１，Ｖ２に相当する領域のそれぞれに、当接部材（中子）ＳＰ１，ＳＰ２を配置する（Ｓ４０１）。このように当接部材（中子）ＳＰ１，ＳＰ２により、中間部材３の凹部および凸部を埋める。当接部材ＳＰ１は、スキン部材１の非接合領域Ｃ１２と、中間部材３の下面部Ｃ３２と、接続部Ｃ３３とに接触可能な形状（図１（ｂ）参照）を有している。当接部材ＳＰ２は、スキン部材２の非接合領域Ｃ２２と、中間部材３の上面部Ｃ３１と、接続部Ｃ３３とに接触可能な形状（図１（ｂ）参照）を有している。当接部材ＳＰ１，ＳＰ２は、Ｙ方向に延伸した形状（図１（ａ）参照）を有する金属性部材である。当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の内部には、Ｙ方向に延びるカートリッジヒータ（不図示）が設けられている。当接部材ＳＰ１，ＳＰ２は、全長にわたって略均一に加熱可能な構成となっている。当接加熱サブステップＳ４２では、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２を加熱し（Ｓ４０２）、中間部材３における熱可塑性樹脂の融解を開始する。本実施形態に係る中間部材３は、熱伝導率の高い炭素繊維（連続繊維）を含み、その炭素繊維は二軸配向されている。中間部材３を局所的に加熱しても、中間部材３の各部位へ熱を伝えることは可能である。しかし、本実施形態では、安定した剛性の維持など中間部材３の全面にわたる良質化を果たすために、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２は上述の形状を有するとともに略均一に加熱可能な構成となっている。
　スキン部材配置ステップＳ３および凹凸部位加熱ステップＳ４に続いて、スキン部材接合ステップＳ５に移行する。当該ステップＳ５は、各スキン部材１，２と中間部材３との間から各スキン部材１，２および中間部材３を加熱するための加熱部材配置サブステップＳ５１と、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の移動および変形を防止する当接拘束サブステップＳ５２と、各スキン部材１，２に押圧力を加えて中間部材３に接触させる押圧接合サブステップＳ５３と、押圧力を加えたまま冷却する押圧冷却サブステップＳ５４と、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２などを取り外して中間部材３などへの押圧力を解除する当接脱却サブステップＳ５５とを有する。
　加熱部材配置サブステップＳ５１では、赤外線ヒータＩＨを図８（ｂ）のように配置する（Ｓ５１１）。具体的には、第１スキン部材１と中間部材３との間であって、中間部材３の上面部Ｃ３１に対して上方の位置に、赤外線ヒータＩＨを配置する。また、第２スキン部材２と中間部材３との間であって、中間部材３の下面部Ｃ３２に対して下方の位置に、赤外線ヒータＩＨを配置する。次に、赤外線ヒータＩＨの加熱を開始する（Ｓ５１２）。この加熱によって、スキン部材１，２および中間部材３は、いずれの部位も上下両方向（Ｚ方向の正負両方向）から加熱された状態となり、略均一に加熱される。また、上述したように、スキン部材１，２および中間部材３は、上金型ＭＵ、下金型ＭＤ、および当接部材ＳＰ１，ＳＰ２によって事前に加熱されている。そのため、赤外線ヒータＩＨによる加熱時間を短縮化できる。なお、この際にも、スキン部材１，２には、上述した支持部位ＭＵ１１，ＭＤ１１による引張荷重が付加されている。所定の温度または時間に達した際には赤外線ヒータＩＨの加熱を停止し、各スキン部材１，２と中間部材３との間から外れる位置まで赤外線ヒータＩＨを移動させる（Ｓ５１３）。
　次に、当接拘束サブステップＳ５２に移行する。当接拘束サブステップＳ５２では、Ｘ方向に並んだ当接部材ＳＰ１，ＳＰ２に対し、Ｘ方向への移動を規制する拘束部材Ｆ１を図９（ａ）のように配置する（Ｓ５２１）。拘束部材Ｆ１の長手方向は、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の長手方向と同じ方向であり、Ｙ方向である。拘束部材Ｆ１は、Ｙ方向に沿って連続的に当接部材ＳＰ１，ＳＰ２に接触するように設けられている。したがって、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２はＸ方向に移動できないようになっている。拘束部材Ｆ１は、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２に密接するとともに、Ｘ方向に動かないように固定されていてもよい。あるいは、拘束部材Ｆ１は、Ｘ方向に沿って適宜移動可能であり、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２に対してＸ方向に所定応力を与えるように構成されていてもよい。
　当接拘束サブステップＳ５２の後に、押圧接合サブステップＳ５３に移行する。先ず、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤを中間部材３に向けて移動させ、図９（ｂ）のように各スキン部材１，２を中間部材３に接触させる（Ｓ５３１）。このとき、拘束部材Ｆ１による当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の拘束、および、支持部材ＭＵ１，ＭＤ１によるスキン部材１，２に対する引張荷重の付加は継続されている。この拘束および引張荷重の付加を継続したまま、上金型ＭＵ及び下金型ＭＤにより、中間部材３に対する各スキン部材１，２の押圧を開始する。これにより、スキン部材１，２と中間部材３の凹凸部位とを接合する。具体的には、上面部Ｃ３１と第１スキン部材１との熱溶着、および、下面部Ｃ３２と第２スキン部材２との熱溶着を行う（Ｓ５３２）。このとき、第１スキン部材１と中間部材３との接合タイミング（加圧して接合（熱溶着）する処理Ｓ５３２を開始するタイミング）、および、第２スキン部材２と中間部材３との接合タイミングが同時となるように制御する。本実施形態では、押圧接合サブステップＳ５３を開始するときには、中間部材３や各スキン部材１，２の熱容量や形状などに基づいて、これらの部材１，２，３同士の間に温度のバラツキが生じないように管理する。そのバラツキが無い状態を継続できるよう、上述のとおり接合タイミングを同時とする制御を行う。これにより、部材１，２，３間での温度条件の均一性を高めることができ、パネル部材１００をさらに良質化できる。また、押圧接合サブステップＳ５３においては、上述したように赤外線ヒータＩＨは移動（Ｓ５１３）されている。スキン部材１，２および中間部材３の熱可塑性樹脂の温度低下が進行するため、短時間内での処理が望ましい。本実施形態では、押圧接合サブステップＳ５３において、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２および金型ＭＵ，金型ＭＤの加熱を継続する。したがって、上記の温度低下を抑制でき、接合（熱溶着）強度の低下を防止できる。また、拘束部材Ｆ１により当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の移動を拘束するので、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の熱膨張による変形を防止できる。当接部材ＳＰ１，ＳＰ２は、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤからＺ方向の押圧力を受け、水平方向（Ｘ方向）に応力が生じる場合がある。しかし、その応力に伴う当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の変形や移動も防止することができる。また、中間部材３の変形も防止できる。したがって、接合強度に優れたパネル部材１００を製造することができる。さらに、本実施形態によれば、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２を配置した状態、特に、空隙領域Ｖ１，Ｖ２の大きさおよび形状に合致する当接部材ＳＰ１，ＳＰ２を配置した状態とした後に、押圧接合サブステップＳ５３を行っている。そのため、第１スキン部材１を中間部材３の凸部と当接部材ＳＰ１とに略均等に押圧でき、第２スキン部材２を中間部材３の凹部と当接部材ＳＰ２とに略均等に押圧できる（図８（ａ）参照）。
　続いて、押圧冷却サブステップＳ５４に移行する。図示は省略するが、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤの内部には、冷却水を流す冷却水通路が形成されている。押圧冷却サブステップＳ５４では、上金型ＭＵと下金型ＭＤとの中に冷却水を流通させ、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤを冷却する（Ｓ５４１）。この冷却によって、スキン部材１，２および中間部材３も冷却され、スキン部材１，２および中間部材３の温度が低下する。ただし、本サブステップＳ５４においても、拘束部材Ｆ１による当接部材ＳＰ１，ＳＰ２の拘束、支持部材ＭＵ１，ＭＤ１によるスキン部材１，２に対する引張荷重の付加、および上金型ＭＵおよび下金型ＭＤによるＺ方向の押圧は継続する。上記の冷却によって、上金型ＭＵ、下金型ＭＤ、スキン部材１，２、または中間部材３が収縮する場合がある。しかし、上記の拘束、引張荷重の付加、および押圧を継続することで、収縮が生じた場合であっても所定の圧力を付加し続ける圧力フィードバックが作用するので、所望する形状や品質を安定的に得ることができる。ただし、本サブステップＳ５４において、スキン部材１，２または中間部材３などの温度変化に伴う形状変更の影響を回避できる場合には、上記の引張荷重の付加は事前に解除しておいても良い。
　押圧冷却サブステップＳ５４において、熱可塑性樹脂の所定の結晶化温度まで上金型ＭＵおよび下金型ＭＤの温度が低下すると、当接脱却サブステップＳ５５に移行する。当該サブステップＳ５５では、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤによるスキン部材１，２に対する加圧（引張荷重の付加を含む）を解除し（Ｓ５５１）、拘束部材Ｆ１による拘束状態を解除する（Ｓ５５２）。そして、スキン部材１，２が中間部材３に接合されたパネル部材１００を取り出す。このとき、パネル部材１００には当接部材ＳＰ１，ＳＰ２が挿通されているため、Ｙ方向（図１（ａ）参照）に押し棒を押し込むことで当接部材ＳＰ１，ＳＰ２を取り外す（Ｓ５５３）。その結果、図９（ｃ）のように複数の空隙領域Ｖ１，Ｖ２が良好に形成されるとともに、接合領域Ｃ１１，Ｃ２１においても良好な接合強度を得ることができる。特に、本実施形態では上述のとおり、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２を配置した状態で押圧接合しているので、接合領域Ｃ１１，Ｃ２１において十分な接合強度を得ることができるとともに、接合領域Ｃ１１，Ｃ２１以外の部分も均等に押圧できる。そのため、良好な強度分布を有するパネル部材１００とすることができる。さらに、押圧冷却サブステップＳ５４において、上述した圧力フィードバックを可能とするように処理する。その際に、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２が所望する空隙領域Ｖ１，Ｖ２に合致した形状であるため、上記の良好な強度分布の実現に寄与する。精緻なレベルで、良好な形状のスキン部材１，２および中間部材３とすることができる。したがって、スキン部材１，２の接合領域Ｃ１１，Ｃ２１は中間部材３と密に接合し、スキン部材１，２のそれ以外の領域では平滑な面形状を実現できる。また、中間部材３における凹凸部位のコーナー部分でも的確な形状を実現できる。
　以上のようにして製造したパネル部材１００では、スキン部材１，２における接合領域Ｃ１１，Ｃ２１や非接合領域Ｃ１２，Ｃ２２だけでなく、中間部材３の上面部Ｃ３１、下面部Ｃ３２、接続部Ｃ３３などの各部位にわたって、厚みや形状などについて均質的な層構造を得ることができる。したがって、安定した曲げ強度や耐久性能を備えたパネル部材１００とすることができる。本実施形態のパネル部材１００のように、非接合領域Ｃ１２の占有割合が大きい構造では、上記の効果とともに軽量化の面でも優位となる。中間部材３のコルゲート状の断面形状が延びる方向はＹ方向であり、第１スキン部材１においては、最上層の炭素繊維がＹ方向と垂直なＸ方向に延びるように配向されている。そのため、たわみ量を抑制することができ、また、衝撃荷重の耐久性能の点で高い性能を発揮することができる。さらに、第１スキン部材１は４層構造を有しており、３層構造の第２スキン部材２よりも厚みを有するとともに強い二軸配向を有する。第１スキン部材１は、アッパスキン部材として、上からの衝撃強度などに関して所望レベル以上の機能を有している。
　本実施形態においては、スキン部材配置ステップＳ３において付加した引張荷重を押圧冷却サブステップＳ５４まで継続している。これにより、各スキン部材１，２と中間部材３との安定した接合強度を確保できる。また、接合部位だけでなく、非接合領域Ｃ１２，Ｃ２２においても、形状や品質の安定化を実現できる。したがって、パネル部材１００は、面外圧縮に対して高い耐久性能を備えることができる。アッパスキン部材である第１スキン部材１に対して上方から圧力が加えられた場合、中間部材３がピッチＬＣごとに略均一に形状変化し、パネル部材１００はＺ方向に良好に圧縮された状態となる。中間部材３が４層構造を有し、連続繊維である炭素繊維が上述した二軸配向されていることで、パネル部材１００は上記の圧縮状態においても高い耐久性能を発揮することができる。さらに、第１スキン部材１に近い最上層における炭素繊維１３の配向が０度となっている（図２（ｂ）参照）ことにより、耐久性能の向上の効果が顕著に発揮される。パネル部材１００がこの最上層の炭素繊維１３を有することにより、中間部材３のコーナー部分（具体的には、第１スキン部材１に対して接合する部位から接合しない部位（非接合部位）に変化する部位）が補強され、第１スキン部材１の形状が保持される。パネル部材１００全体の形状が良好に保持される。したがって、上記のような面外圧縮に対する強度が向上する。
　本実施形態に係る製造装置は、前述の製造方法を実施する製造装置である。本実施形態に係る製造装置は、上金型ＭＵ、下金型ＭＤ、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２、および拘束部材Ｆ１を含んでいる。これらを含んでいることにより、上述した各製造工程の順序や管理を含めた制御を的確に実施できる。本実施形態では、加熱処理と接合処理とを実行する。本実施形態に係る製造装置は、放熱の影響を考慮しており、作業の迅速性を確保することができる。本実施形態に係る製造装置は、各処理の処理中だけでなく処理の前後の各タイミングにおいて、的確な負荷を与えることが可能である。本実施形態に係る製造装置は、安定した製品品質を実現できる点で好ましい。なお、製造装置に関しては、上述した製造方法およびその効果を実現できるものであれば、一体的に構成されたものに限らず、所定空間内に別体に配置されてなる構成であっても構わない。
　＜パネル部材の製造方法および製造装置の第２実施形態＞
　上述した実施形態においては、加工成形サブステップＳ２１において、同一のコルゲート状の断面形状がＹ方向に延伸してなる中間部材３を成形することとしたが、異なる形状の中間部材３を成形するようにしても良い。例えば、図１０に示す形状の中間部材３０としても良い。
　この中間部材３０においても、複数の凹部と凸部とがＸ方向に交互に並んでいる。本実施形態では、凹部および凸部のそれぞれは、Ｙ方向に沿って幅（Ｘ方向の長さ）が漸次拡大または狭小する形状を有している。本実施形態の中間部材３０は、Ｙ方向の正方向に向かって幅が漸次拡大する第１凸部３０１と、Ｙ方向の正方向に向かって幅が漸次狭小する第２凸部３０２と、Ｙ方向の正方向に向かって幅が漸次狭小する第１凹部３１１と、Ｙ方向の正方向に向かって幅が漸次拡大する第２凹部３１２とを有する。本実施形態では、加工成形サブステップＳ２１の際に、中間部材３０を図示の形状に加工するプレス機を用いる。
　第１凸部３０１の上面部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅ＷＵ３０１ｂは、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＵ３０１ａよりも大きい。Ｚ方向の負方向側から見た（言い換えると、下から見た）第１凸部３０１の開口部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅は、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＤ３０１ａよりも大きい。第２凸部３０２の上面部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅ＷＵ３０２ｂは、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＵ３０２ａよりも小さい。Ｚ方向の負方向側から見た第２凸部３０２の開口部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅は、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＤ３０２ａよりも小さい。Ｚ方向の正方向側から見た（言い換えると、上から見た）第１凹部３１１の開口部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅ＷＵ３１１ｂは、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＵ３１１ａよりも小さい。第１凹部３１１の下面部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅は、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＤ３１１ａよりも小さい。Ｚ方向の正方向側から見た（言い換えると、上から見た）第２凹部３１２について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅ＷＵ３１２ｂは、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＵ３１２ａよりも大きい。第２凹部３１２の下面部について、Ｙ方向の正方向側の端部の幅は、Ｙ方向の負方向側の端部の幅ＷＤ３１２ａよりも大きい。
　図１０は、本実施形態に係る当接脱却サブステップＳ５５の処理を示しており、一部の凹部および凸部に当接部材ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２が残っている状態を表している。図１０には、本サブステップＳ５５において、当接部材ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２を順次取り外す処理が示されている。
　Ｙ方向の正方向に向かって幅が漸次狭小する第２凸部３０２に対しては、当接部材ＳＰ２２を白抜き矢印で示すようにＹ方向の負方向に押し出す。一方、Ｙ方向の正方向に向かって幅が漸次拡大する第１凸部３０１に対しては、当接部材ＳＰ２１をＹ方向の正方向に押し出す。第２凹部３１２に対しては、当接部材ＳＰ１２をＹ方向の正方向に押し出す。第１凹部３１１に対しては、当接部材ＳＰ１１をＹ方向の負方向に押し出す。上述のように熱可塑性樹脂に対して加熱処理や接合処理（押圧処理など）を行った際に、各部位の表面に微小な変形や損傷を生じる場合がある。しかし、本実施形態のように幅が漸次拡大または漸次狭小する図６のような形状とすることで、当接部材ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２を押し出すことが容易となる。
　＜パネル部材の製造方法および製造装置の他の実施形態＞
　上述した各実施形態において、上金型ＭＵおよび下金型ＭＤの加熱処理（Ｓ２００）と、凹凸部位加熱ステップＳ４とにおいて良好な加熱処理を行うことができれば、加熱部材配置サブステップＳ５１を省略することが可能である。加熱部材配置サブステップＳ５１を省略することとすれば、製造時間の短縮や製造装置の構成の簡易化などの点で好ましい。加熱部材配置サブステップＳ５１を省略したとしても、スキン部材接合ステップＳ５において当接部材ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２の加熱状態が維持されているので、接合処理を開始するまでの間に温度が低下してしまうことを防止でき、接合不良などを防止することができる。なお、各実施形態では、中間部材３，３０がコルゲート形状を有することとしたが、中間部材３，３０が凹部および凸部を有することによってパネル部材に複数の空隙領域が形成される限り、中間部材３，３０はコルゲート形状以外の他の形状を有していてもよい。また、中間部材のコルゲート形状は、１ピッチＬＣ内でＬＵ１＜ＬＵ２またはＬＵ１＝ＬＵ２となる形状であってもよく、ＬＤ１＞ＬＤ２またはＬＤ１＝ＬＤ２となる形状であってもよい。
　また、本実施形態に係る製造装置に関しても、使用する部材は上述した形状や材質の部材に限定されない。例えば当接部材ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２について、前記実施形態では上述した作用効果を奏する金属性部材としているが、熱伝導可能な部材であれば他の材質を用いたものでも良い。たとえば熱膨張率が低く、加熱状態においても形状寸法が安定している部材を用いることとすれば、同等の効果を得ることができるため適用可能である。また、当接加熱サブステップＳ４２において、加熱手段を別途用いる場合には、当接部材ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ１１，ＳＰ１２，ＳＰ２１，ＳＰ２２自体が熱伝導機能を有していなくても構わない。前記実施形態では、押圧接合サブステップＳ５３において、中間部材３に対して第１スキン部材１および第２スキン部材２を接近させる手段を用いているが、これに限定されない。中間部材３を第１スキン部材１または第２スキン部材２に接近させる手段を用いてもよい。第１スキン部材１と中間部材３とを接近させた後に、これら第１スキン部材および中間部材３を第２スキン部材２に接近させる手段を採っても良い。上述した実施形態では、押圧接合サブステップＳ５３において、第１スキン部材１と中間部材３との接合タイミング（加圧して接合する処理Ｓ５３２を開始するタイミング）、および第２スキン部材２と中間部材３との接合タイミングを同時としているが、中間部材３などの熱容量や中間部材３や各スキン部材１，２の形状などに応じて、それらのタイミングを適宜変更しても良い。例えば、押圧接合サブステップＳ５３を開始するときに、これらの部材１，２，３間の温度のバラツキを抑制するように、上記接合タイミングに時間差を設けるような制御を行ってもよい。これにより、製造過程において部材１，２，３間の温度条件の均一性を高めることができ、良質なパネル部材１００を製造することができる。なお、パネル部材１００を良質化するためのタイミングの制御は、接合を開始するタイミング（接合タイミング）の制御に限られない。接合処理を終了する当接脱却サブステップＳ５５、および冷却に関する押圧冷却サブステップＳ５４における開始または終了のそれぞれのタイミングの制御についても同様である。
１　　　　　　　　　　　第１スキン部材
２　　　　　　　　　　　第２スキン部材
３　　　　　　　　　　　中間部材
Ｃ１１　　　　　　　　　接合領域（第１スキン部材）
Ｃ１２　　　　　　　　　非接合領域（第１スキン部材）
Ｃ２１　　　　　　　　　接合領域（第２スキン部材）
Ｃ２２　　　　　　　　　非接合領域（第２スキン部材）
１１　　　　　　　　　　炭素繊維（第１スキン部材）
１３　　　　　　　　　　炭素繊維（中間部材）
１００　　　　　　　　　パネル部材
Ｒ１，Ｒ２　　　　　　　支持レール

Claims (28)

  1. 　熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材と、
    　連続繊維を含み、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に介挿された中間部材と、を備え、
    　前記第１スキン部材は、前記中間部材に接合された第１接合領域と、前記中間部材に接合されていない第１非接合領域と、を有し、
    　前記第２スキン部材は、前記中間部材に接合された第２接合領域と、前記中間部材に接合されていない第２非接合領域と、を有し
    　前記第１接合領域と前記第１非接合領域とは、第１方向に交互に配置され、
    　前記第２接合領域と前記第２非接合領域とは、前記第１方向に交互に配置され、
    　前記第１非接合領域の前記第１方向の寸法は、前記第２非接合領域の前記第１方向の寸法と異なっている、パネル部材。
  2. 　前記第１スキン部材は、前記中間部材の上方に配置されたアッパスキン部材であり、
    　前記第２スキン部材は、前記中間部材の下方に配置されたロアスキン部材であり、
    　前記第１非接合領域の前記第１方向の寸法は、前記第２非接合領域の前記第１方向の寸法よりも小さい、請求項１に記載のパネル部材。
  3. 　前記第１接合領域の前記第１方向に垂直な第２方向の寸法は、前記第１接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きく、
    　前記第１非接合領域の前記第２方向の寸法は、前記第１非接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きく、
    　前記第２接合領域の前記第２方向の寸法は、前記第２接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きく、
    　前記第２非接合領域の前記第２方向の寸法は、前記第２非接合領域の前記第１方向の寸法よりも大きく、
    　前記中間部材は、前記連続繊維として、前記第１方向に延びる第１中間連続繊維を含んでいる、請求項１または２に記載のパネル部材。
  4. 　前記中間部材は、前記連続繊維として、前記第１方向と交差する方向に延びる第２中間連続繊維を更に含み、
    　前記第１中間連続繊維は、前記第１スキン部材と前記第２中間連続繊維との間であって、前記中間部材における前記第１スキン部材側の部位に配置されている、請求項３に記載のパネル部材。
  5. 　前記第１スキン部材は、前記第１方向に延びる第１スキン連続繊維と、前記第１方向と交差する方向に延びる第２スキン連続繊維と、を含み、
    　前記第１スキン連続繊維は、前記第１スキン部材における前記中間部材側と反対側の部位に配置され、
    　前記第２スキン連続繊維は、前記第１スキン連続繊維と前記中間部材との間に配置されている、請求項１～４のいずれか一つに記載のパネル部材。
  6. 　前記中間部材の前記第１方向に垂直な第２方向と直交する断面形状は、コルゲート状に形成されている、請求項１～５のいずれか一つに記載のパネル部材。
  7. 　前記中間部材は、前記第１方向に並び、かつ、互いに前記第１方向に離間した複数の要素部材を含み、
    　前記要素部材の前記第１方向に垂直な第２方向と直交する断面形状は、ハット形状に形成されている、請求項１～５のいずれか一つに記載のパネル部材。
  8. 　請求項１～７のいずれか一つに記載のパネル部材の製造方法であって、
    　前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されており、
    　前記中間部材の前記凹部および前記凸部に加熱処理を行う凹凸部位加熱ステップと、
    　前記中間部材に対して、前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に第１スキン部材を配置し、前記第３方向の他方に第２スキン部材を配置するスキン部材配置ステップと、
    　前記スキン部材配置ステップの後に、前記凸部に前記第１スキン部材を接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を接合するスキン部材接合ステップと、
    　を含む、パネル部材の製造方法。
  9. 　前記凹凸部位加熱ステップは、
    　　当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップと、
    　　前記当接部材を加熱する当接加熱サブステップと、を有する、請求項８に記載のパネル部材の製造方法。
  10. 　前記スキン部材配置ステップは、
    　　前記第１スキン部材を第１支持部材により支持するスキン支持サブステップと、前記第１スキン部材に対して前記第１方向に引張荷重を与えるスキン引張サブステップと、を有し、
    　　および／または、
    　　前記第２スキン部材を第２支持部材により支持するスキン支持サブステップと、前記第２スキン部材に対して前記第１方向に引張荷重を与えるスキン引張サブステップと、を有する、請求項８または９に記載のパネル部材の製造方法。
  11. 　前記当接加熱サブステップの後、前記当接部材の加熱を前記スキン部材接合ステップにおいて継続する、請求項８～１０のいずれか一つに記載のパネル部材の製造方法。
  12. 　前記スキン部材接合ステップは、前記当接部材の前記第１方向の拡張を抑制する拘束荷重を前記当接部材に与える当接拘束サブステップを有する、請求項８～１１のいずれか一つに記載のパネル部材の製造方法。
  13. 　前記中間部材を形成する中間部形成ステップを含み、
    　前記中間部材形成ステップは、前記凹部および前記凸部のうちの一方の前記第１方向の寸法が前記第２方向に沿って漸次狭小する形状、および、前記凹部および前記凸部のうちの他方の前記第１方向の寸法が前記第２方向に沿って漸次拡大する形状に前記中間部材を加工する加工成形サブステップを有し、
    　前記スキン部材接合ステップは、前記第１スキン部材、前記第２スキン部材、および前記中間部材を冷却する押圧冷却サブステップと、前記当接部材を前記空隙領域から前記第１方向に沿って取り外す当接脱却サブステップとを有する、請求項８～１２のいずれか一つに記載のパネル部材の製造方法。
  14. 　前記凹凸部位加熱ステップは、当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップを有し、
    　前記スキン部材接合ステップは、前記凸部に前記第１スキン部材を押圧しながら接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を押圧しながら接合する押圧接合サブステップを有し、
    　前記押圧接合サブステップは、前記当接配置サブステップの後に行う、請求項８に記載のパネル部材の製造方法。
  15. 　前記スキン部材接合ステップは、
    　　押圧部材により、前記凸部に前記第１スキン部材を押圧しながら接合し、および／または、前記凹部に前記第２スキン部材を押圧しながら接合する押圧接合サブステップと、
    　　前記押圧部材を冷却する押圧冷却サブステップと、を有する、請求項８に記載のパネル部材の製造方法。
  16. 　前記凹凸部位加熱ステップは、
    　　当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップと、
    　　前記当接部材を加熱する当接加熱サブステップと、を有する、請求項１５に記載のパネル部材の製造方法。
  17. 　前記スキン部材接合ステップは、前記第１スキン部材と前記中間部材との間に加熱部材を配置して当該加熱部材により前記第１スキン部材および前記中間部材を加熱し、および／または、前記第２スキン部材と前記中間部材との間に加熱部材を配置して当該加熱部材により前記第２スキン部材および前記中間部材を加熱する加熱部材配置サブステップを有する、請求項１６に記載のパネル部材の製造方法。
  18. 　請求項１～７のいずれか一つに記載のパネル部材を製造する製造装置であって、
    　前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されており、
    　前記第１スキン部材を前記中間部材に対して前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に配置するとともに、前記第１スキン部材を前記第３方向の他方に移動可能に支持する第１金型と、
    　前記第２スキン部材を前記中間部材に対して前記第３方向の他方に配置するとともに、前記第２スキン部材を前記第３方向の一方に移動可能に支持する第２金型と、
    　前記中間部材の前記空隙領域に配置されかつ前記凹部および前記凸部に当接する複数の当接部材と、
    　前記当接部材の前記第１方向の移動を拘束する拘束部材と、
    を備えた、パネル部材の製造装置。
  19. 　熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材に対して、連続繊維を含む中間部材を接合してなるパネル部材の製造方法であって、
    　前記中間部材は、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に配置され、
    　前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されており、
    　前記中間部材の前記凹部および前記凸部に加熱処理を行う凹凸部位加熱ステップと、
    　前記中間部材に対して、前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に第１スキン部材を配置し、前記第３方向の他方に第２スキン部材を配置するスキン部材配置ステップと、
    　前記スキン部材配置ステップの後に、前記凸部に前記第１スキン部材を接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を接合するスキン部材接合ステップと、
    　を含み、
    　前記凹凸部位加熱ステップは、
    　　当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップと、
    　　前記当接部材を加熱する当接加熱サブステップと、を有する、パネル部材の製造方法。
  20. 　前記スキン部材配置ステップは、
    　　前記第１スキン部材を第１支持部材により支持するスキン支持サブステップと、前記第１スキン部材に対して前記第１方向に引張荷重を与えるスキン引張サブステップと、を有し、
    　　および／または、
    　　前記第２スキン部材を第２支持部材により支持するスキン支持サブステップと、前記第２スキン部材に対して前記第１方向に引張荷重を与えるスキン引張サブステップと、を有する、請求項１９に記載のパネル部材の製造方法。
  21. 　前記当接加熱サブステップの後、前記当接部材の加熱を前記スキン部材接合ステップにおいて継続する、請求項１９または２０に記載のパネル部材の製造方法。
  22. 　前記スキン部材接合ステップは、前記当接部材の前記第１方向の拡張を抑制する拘束荷重を前記当接部材に与える当接拘束サブステップを有する、請求項１９～２１のいずれか一つに記載のパネル部材の製造方法。
  23. 　前記中間部材を形成する中間部材形成ステップを含み、
    　前記中間部材形成ステップは、前記凹部および前記凸部のうちの一方の前記第１方向の寸法が前記第２方向に沿って漸次狭小する形状、および、前記凹部および前記凸部のうちの他方の前記第１方向の寸法が前記第２方向に沿って漸次拡大する形状に前記中間部材を加工する加工成形サブステップを有し、
    　前記スキン部材接合ステップは、前記第１スキン部材、前記第２スキン部材、および前記中間部材を冷却する押圧冷却サブステップと、前記当接部材を前記空隙領域から前記第１方向に沿って取り外す当接脱却サブステップとを有する、請求項１９～２２のいずれか一つに記載のパネル部材の製造方法。
  24. 　熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材に対して、連続繊維を含む中間部材を接合してなるパネル部材の製造方法であって、
    　前記中間部材は、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に配置され、
    　前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されており、
    　前記中間部材の前記凹部および前記凸部に加熱処理を行う凹凸部位加熱ステップと、
    　前記中間部材に対して、前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に第１スキン部材を配置し、前記第３方向の他方に第２スキン部材を配置するスキン部材配置ステップと、
    　前記スキン部材配置ステップの後に、前記凸部に前記第１スキン部材を接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を接合するスキン部材接合ステップと、
    　を含み、
    　前記凹凸部位加熱ステップは、当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップを有し、
    　前記スキン部材接合ステップは、前記凸部に前記第１スキン部材を押圧しながら接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を押圧しながら接合する押圧接合サブステップを有し、
    　前記押圧接合サブステップは、前記当接配置サブステップの後に行う、パネル部材の製造方法。
  25. 　熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材に対して、連続繊維を含む中間部材を接合してなるパネル部材の製造方法であって、
    　前記中間部材は、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に配置され、
    　前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されており、
    　前記中間部材の前記凹部および前記凸部に加熱処理を行う凹凸部位加熱ステップと、
    　前記中間部材に対して、前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に第１スキン部材を配置し、前記第３方向の他方に第２スキン部材を配置するスキン部材配置ステップと、
    　前記スキン部材配置ステップの後に、前記凸部に前記第１スキン部材を接合し、前記凹部に前記第２スキン部材を接合するスキン部材接合ステップと、
    　を含み、
    　前記スキン部材接合ステップは、
    　　押圧部材により、前記凸部に前記第１スキン部材を押圧しながら接合し、および／または、前記凹部に前記第２スキン部材を押圧しながら接合する押圧接合サブステップと、
    　　前記押圧部材を冷却する押圧冷却サブステップと、を有する、パネル部材の製造方法。
  26. 　前記凹凸部位加熱ステップは、
    　　当接部材を前記空隙領域に配置しかつ前記中間部材に当接させる当接配置サブステップと、
    　　前記当接部材を加熱する当接加熱サブステップと、を有する、請求項２５に記載のパネル部材の製造方法。
  27. 　前記スキン部材接合ステップは、前記第１スキン部材と前記中間部材との間に加熱部材を配置して当該加熱部材により前記第１スキン部材および前記中間部材を加熱し、および／または、前記第２スキン部材と前記中間部材との間に加熱部材を配置して当該加熱部材により前記第２スキン部材および前記中間部材を加熱する加熱部材配置サブステップを有する、請求項２６に記載のパネル部材の製造方法。
  28. 　熱可塑性樹脂を含むシート状の第１スキン部材および第２スキン部材に対して、連続繊維を含む中間部材を接合してなるパネル部材を製造する製造装置であって、
    　前記中間部材は、前記第１スキン部材と前記第２スキン部材との間に配置され、
    　前記中間部材には、第１方向に並びかつ前記第１方向に垂直な第２方向に延びる複数の凹部と凸部とにより、複数の空隙領域が形成されており、
    　前記第１スキン部材を前記中間部材に対して前記第１方向および前記第２方向に垂直な第３方向の一方に配置するとともに、前記第１スキン部材を前記第３方向の他方に移動可能に支持する第１金型と、
    　前記第２スキン部材を前記中間部材に対して前記第３方向の他方に配置するとともに、前記第２スキン部材を前記第３方向の一方に移動可能に支持する第２金型と、
    　前記中間部材の前記空隙領域に配置されかつ前記凹部および前記凸部に当接する複数の当接部材と、
    　前記当接部材の前記第１方向の移動を拘束する拘束部材と、
    を備えた、パネル部材の製造装置。
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