WO2024203940A1

WO2024203940A1 - 中空構造体及び中空構造体の製造方法

Info

Publication number: WO2024203940A1
Application number: PCT/JP2024/011460
Authority: WO
Inventors: 諒加賀谷; 正弘北條; 晋吾柴垣
Original assignee: 株式会社Ihi; 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構; 岐阜プラスチック工業株式会社
Priority date: 2023-03-31
Filing date: 2024-03-22
Publication date: 2024-10-03

Abstract

中空構造体（１０）は、内部に複数のセルが並設された熱可塑性樹脂製の中空板材（１１）と、航空機のジェットエンジンの内壁（４）に取り付け固定されるように構成される取付部材（３０）とを備える。中空板材（１１）は、複数のセルを区画する複数の側壁部を有するコア層（２０）と、コア層（２０）の第１の主面に積層される第１スキン層（２４）と、コア層（２０）の第２の主面に積層される第２スキン層（２５）とを備える。取付部材（３０）は、中空板材（１１）の厚み方向に延びる柱状の本体部（３１）を備える。本体部（３１）の側面は、コア層（２０）の側壁部と溶着されている。本体部（３１）は、第１スキン層（２４）の外面から露出していない。

Description

中空構造体及び中空構造体の製造方法

　本開示は、中空構造体及び中空構造体の製造方法に関する。

　軽量化、燃費向上等の観点から、航空機、自動車等に使用するための構造物として、樹脂材料で形成されたものが知られている。樹脂材料で形成された構造物を取付部材によって取付対象に取り付けたり、樹脂材料で形成された複数の構造物を、接合部材によって互いに接合したものを取付対象に取り付けたりする場合がある。

　特許文献１には、薄板状の２つの構造物を、接合部材によって接合する方法が記載されている。２つの構造物の少なくとも１つは繊維強化プラスチックで形成されている。また、接合部材は、円錐台形のシャフトと、シャフトの一端部に形成されてシャフトより大径の頭部と、を有している。２つの構造物を重ね合わせた状態で、接合部材のシャフト側端部を一方の構造物の表面に押し当てて回転させることにより、繊維強化性樹脂中の樹脂が熱溶融して接合部材と接合される。これにより、２つの構造物が接合部材によって組み付けられる。

特許第６５８００６０号公報

　特許文献１に記載される接合部材は、シャフトが、２つの構造物の合計厚み以上の長さを有している。そのため、接合された２つの構造物では、一方の面から接合部材の頭部が突出し、他方の面から接合部材のシャフトの端部が突出している。したがって、このような接合部材で接合された構造物を接合部材の部分でジェットエンジンの内壁に取り付けるような場合、接合部材の突出部分によってジェットエンジンの空気流路内の気流が乱されてしまうといった懸念がある。

　本開示の一態様に係る中空構造体は、取付対象である航空機のジェットエンジンの内壁に取り付け固定されるように構成される中空構造体であって、内部に複数のセルが並設された熱可塑性樹脂製の中空板材と、前記内壁に取り付け固定されるように構成される取付部材と、を備え、前記中空板材は、前記中空板材の厚み方向に延びて複数の前記セルを区画する複数の側壁部を有するコア層と、前記コア層の第１の主面に積層される第１スキン層と、前記コア層の第２の主面に積層される第２スキン層とを備え、前記取付部材は、前記中空板材の厚み方向に延びる柱状の本体部を備え、前記本体部の側面は、前記コア層の前記側壁部と溶着されており、前記本体部は、前記第１スキン層の外面から露出していない。

　上記の構成によれば、中空板材の第１スキン層側には取付部材が露出していないため、中空構造体における第１スキン層側の表面には取付部材による凹凸が形成されない。そのため、中空板材の第１スキン層側表面を平坦面にすることができる。そして、第１スキン層がジェットエンジンの空気流路側となるように、中空構造体をジェットエンジンの内壁に取り付ければ、ジェットエンジン内での気流の乱れを抑制することができる。また、取付部材は、コア層の側壁部に本体部が溶着しているため、中空板材に強固に固定される。中空構造体をジェットエンジンの内壁に取付部材で取り付けた場合、その取付状態が安定する。

　上記の構成において、前記本体部は、前記第１スキン層の内面に溶着されている端縁を有することが好ましい。
　上記の構成によれば、取付部材の本体部が、コア層の側壁部だけでなく、第１スキン層にも溶着している。そのため、取付部材がより強固に固定される。

　上記の構成において、前記本体部は、径方向に張り出したフランジ部を備える端部を有し、前記フランジ部は、前記第２スキン層に溶着されていることが好ましい。
　上記の構成によれば、取付部材の本体部だけでなく、取付部材のフランジ部が第２スキン層に溶着されているため、取付部材がより強固に固定される。

　上記の構成において、前記本体部には、軸方向に延びる取付孔が形成されていることが好ましい。
　上記の構成によれば、例えば、航空機のジェットエンジンの内壁に取り付け固定するための固定部材として、ネジを採用すれば、ネジを容易に取付孔に挿入することが可能である。中空構造体をジェットエンジンの内壁に容易に取り付けることができる。

　本開示の一態様に係る中空構造体の製造方法は、内部に複数のセルが並設された熱可塑性樹脂製の中空板材と、ジェットエンジンの内壁に取り付け固定されるように構成される柱状の取付部材と、を備えた中空構造体の製造方法であって、前記中空板材と前記取付部材とを相対回転させながら、前記取付部材を前記中空板材の第１の主面から第２の主面へ向けて移動させることにより、前記中空板材と前記取付部材との間に生じる摩擦熱で前記中空板材の内部に前記取付部材を溶着させる溶着工程を備え、前記溶着工程では、前記取付部材が前記第２の主面から露出しない範囲で、前記取付部材を移動させる。

　上記の構成によれば、溶着工程では、中空板材と取付部材との相対回転で生じる摩擦熱により、熱可塑性樹脂製の中空板材を熱溶融させて中空板材の内部に取付部材を溶着させる。そのため、取付部材が中空板材に強固に固定された中空構造体が得られる。これにより、ジェットエンジンの内壁へ安定した状態で取り付けることができる。また、溶着工程では、取付部材が中空板材の第２の主面から露出しないような位置まで移動させて熱溶着させる。そのため、第２の主面が平坦な中空構造体が得られる。中空構造体の第２の主面側がジェットエンジンの空気流路側となるように取り付ければ、ジェットエンジン内での気流の乱れを抑制することができる。

　本開示によれば、ジェットエンジンの内壁に取り付けられた場合に気流の乱れを抑制できる中空構造体が得られる。

航空機のジェットエンジンの構造について説明する図である。ジェットエンジンの内壁を構成するナセルに取り付けられた中空構造体の断面図である。中空構造体の部分斜視図である。取付部材の部分斜視図である。取付部材の断面図である。中空板材の斜視図である。図６におけるβ－β線断面図である。図６におけるγーγ線断面図である。中空板材の製造方法について説明する図である。中空構造体の製造方法について説明する図である。取付部材の溶着状態について説明する図である。変更例の中空構造体の断面図である。変更例の取付部材の断面図である。変更例の中空構造体の断面図である。変更例の中空構造体の断面図である。変更例の中空構造体の断面図である。変更例の中空構造体の断面図である。変更例の取付部材の断面図である。

　以下、本発明を具体化した一実施形態の中空構造体１０について説明する。
　図１に示すように、航空機のジェットエンジン１は、作動流体としての空気を利用し、前方から吸い込んだ空気を後方に噴出することにより推力を得ている。ジェットエンジン１は、圧縮室、燃焼室、及びタービンを有するエンジン２の前方にファン３が配置されている。エンジン２はナセル４内に収容されている。ジェットエンジン１の前方から取り込まれた空気は、ファン３により圧縮される。圧縮された空気の一部は、ナセル４とエンジン２との間のストラクチャルガイドベーン５を経て空気流路を通って後方に噴出されて、航空機の推力として利用される。一方、残りの空気は、エンジン２内に取り込まれて圧縮室で圧縮されるとともに、燃焼室で燃焼されてファン３の駆動源であるタービンを駆動する。

　このようなジェットエンジン１では、空気流路で発生する騒音や、ファン３とストラクチャルガイドベーン５との間の空力的な干渉で発生する騒音を吸収するために、空気流路に面するように吸音パネルが取り付けられている。図１では、例えば、ジェットエンジン１の筐体の内壁を構成するナセル４に、吸音性能に優れた吸音パネルとして、中空構造体１０が取り付けられている。図１では、中空構造体１０の取り付け位置がわかりやすいように、ジェットエンジン１を断面視したような形状として、内部の空気流路が見えるような態様で示している。

　図２に示すように、中空構造体１０は、取付対象であるジェットエンジン１の内壁であるナセル４に対して、固定部材５０によって取り付け固定されている。中空構造体１０は、一方の主面１０ａが、ジェットエンジン１の空気流路に面し、他方の主面１０ｂがナセル４の内面に面するように、ナセル４に取り付けられている。

　図２及び図３に示すように、中空構造体１０は、中空板材１１と、取付部材３０とを備えている。中空板材１１及び取付部材３０は、公知の熱可塑性樹脂材料で形成されている。取付部材３０は、中空板材１１の内部に熱溶着されることにより固定されている。中空板材１１に対して、複数の取付部材３０が、間隔を開けて固定されている。

　図２に示すように、本実施形態の固定部材５０は、皿ネジ５１と、皿ネジ５１の先端に螺合するナット５２とを含む。ナセル４の内周面には、中空構造体１０を取り付け固定するための取付座４１が複数形成されている。それぞれの取付座４１には、凹部４２が形成されている。中空構造体１０は、取付部材３０を介して取り付けられた皿ネジ５１を、凹部４２に嵌合されたナット５２に螺合することにより、ナセル４に取り付けられている。

　まず、中空構造体１０を構成する中空板材１１及び取付部材３０について説明する。
　＜中空板材１１について＞
　中空板材１１の構造とその製造方法について、図６～図９に従って説明する。以下の説明では、便宜上、図６～図８に示す上下に従って中空板材１１の上下方向を規定する。

　図６に示すように、中空板材１１は、内部に複数のセルＳが並設されたコア層２０と、コア層２０の厚み方向両面に接合されたシート状の第１スキン層２４及び第２スキン層２５とを備えている。コア層２０は、所定形状に成形された１枚の熱可塑性樹脂製のシート材である第１シート材１００を折り畳んで形成されている。コア層２０は、上壁部２１と、下壁部２２と、上壁部２１及び下壁部２２の間に立設されてセルＳを六角柱形状に区画する側壁部２３とを含む。

　図７及び図８に示すように、コア層２０の内部に区画形成されるセルＳには、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２が存在する。図７に示すように、第１セルＳ１においては、側壁部２３の上部に２層構造の上壁部２１が設けられている。この２層構造の上壁部２１の各層は互いに接合されている。また、第１セルＳ１においては、側壁部２３の下部に１層構造の下壁部２２が設けられている。一方、図８に示すように、第２セルＳ２においては、側壁部２３の上部に１層構造の上壁部２１が設けられている。また、第２セルＳ２においては、側壁部２３の下部に２層構造の下壁部２２が設けられている。この２層構造の下壁部２２の各層は互いに接合されている。また、図７及び図８に示すように、隣接する第１セルＳ１同士の間、及び隣接する第２セルＳ２同士の間は、それぞれ２層構造の側壁部２３によって区画されている。

　図６に示すように、第１セルＳ１はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う２つの第１セルＳ１が六角形の１辺を共有している。同様に、第２セルＳ２はＸ方向に沿って列を成すように並設されていて、上面視した場合に、隣り合う２つの第２セルＳ２が六角形の１辺を共有している。第１セルＳ１の列及び第２セルＳ２の列は、Ｘ方向に直交するＹ方向において交互に配列されている。そして、これら第１セルＳ１及び第２セルＳ２により、コア層２０は、全体としてハニカム構造をなしている。なお、図６では、２層構造の上壁部２１、下壁部２２の構成を省略して示している。

　図６～図８に示すように、コア層２０の第１の主面である上面には熱可塑性樹脂製のシート材である第１スキン層２４が接合されている。また、コア層２０の第２の主面である下面には、熱可塑性樹脂製のシート材である第２スキン層２５が接合されている。この実施形態では、コア層２０における側壁部２３の上部が、コア層２０の上壁部２１及び第１スキン層２４で閉塞されている。同様に、コア層２０における側壁部２３の下部が、コア層２０の下壁部２２及び第２スキン層２５で閉塞されている。

　図６～図８に示すように、中空板材１１は第１スキン層２４の表面である主面１１ａを備え、その主面１１ａには、セルＳの内外を連通させる連通孔１２が開口している。具体的には、図７に示すように、第１セルＳ１において連通孔１２は、第１スキン層２４及び２層構造の上壁部２１を貫通している。また、図８に示すように、第２セルＳ２において連通孔１２は、第１スキン層２４及び１層構造の上壁部２１を貫通している。

　図６に示すように、連通孔１２は、１つのセルＳに対して１箇所ずつ設けられている。この実施形態では、連通孔１２は、中空板材１１を上面視した場合に、各セルＳの六角形状の中央に位置している。図７及び図８に示すように、各連通孔１２の開口の直径は、セルＳを上面視した場合の六角形の一辺の長さ以下に設定されている。具体的には、各連通孔１２の開口の直径は、Ｘ方向に隣り合うセルＳの中心同士の間隔Ｐ１の数分の１（例えば、０．５～３．０ｍｍ程度）に設定されている。また、連通孔１２の開口縁１２ａは、セルＳの内部空間に位置している。

　コア層２０、第１スキン層２４、及び第２スキン層２５に使用される熱可塑性樹脂材料は、公知のものを適宜選択することができる。耐擦傷性（耐摩耗性）、耐衝撃性、耐熱性、耐寒性、耐油性、耐薬品性に優れ、機械的強度に優れる観点から、ポリアミド樹脂、なかでもナイロン樹脂が好ましい。ナイロン樹脂としては、ナイロン６、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン６Ｔ、ナイロン６Ｉ、ナイロン９Ｔ、ナイロンＭ５Ｔ、ナイロン６１２等を挙げることができるが、これらナイロン樹脂の中でも適度な弾性（柔軟性）を有することから耐擦傷性、耐衝撃性に優れたナイロン６がより好ましい。

　また、熱可塑性樹脂材料は、これらポリアミド樹脂にエラストマーを配合したポリアミド系エラストマー樹脂でもよい。ポリアミド系エラストマー樹脂は、弾性（柔軟性）に優れるため、耐衝撃性をより向上させることができる。

　また、中空板材１１を構成する各層のうち、空気流路の内側を向くように配置される第１スキン層２４のみにポリアミド系エラストマー樹脂を使用し、コア層２０及び第２スキン層２５にエラストマーを配合しないポリアミド樹脂を使用してもよい。こうすると、空気流路側での耐衝撃性を確保しつつ、中空構造体１０の強度を好適に保持することができることから好ましい。

　中空板材１１の加工容易性の観点から言えば、ナイロン樹脂の中でも、吸水率が０．５％以上１．０％以下のものが好ましく、０．５％以上０，７％以下のものがより好ましく、０．５％以上０．６％以下のものがさらに好ましい。吸水率をこの範囲に抑えると、中空構造体１０の成形工程中や保管時、或いは、中空構造体１０を曲げ加工等する際に、ナイロン樹脂が空気中の水分を吸収して発泡することが抑制される。

　次に、中空板材１１の製造方法について図９に従って説明する。
　図９に示すように、中空板材１１は、第１シート材１００を折り畳むことにより形成される。第１シート材１００は、１枚の熱可塑性樹脂製のシートを所定の形状に成形して形成されたものである。第１シート材１００には、帯状をなす平面領域１１０及び膨出領域１２０が、第１シート材１００の長手方向（Ｘ方向）に交互に配置されている。膨出領域１２０には、上面と一対の側面とからなる断面下向溝状をなす第１膨出部１２１が膨出領域１２０の延びる方向（Ｙ方向）の全体に亘って形成されている。なお、第１膨出部１２１の上面と側面とのなす角は９０度であることが好ましく、その結果として、第１膨出部１２１の断面形状は下向チャネル状となる。また、第１膨出部１２１の幅（上面の短手方向の長さ）は平面領域１１０の幅と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ（側面の短手方向の長さ）の２倍の長さとなるように設定されている。

　また、膨出領域１２０には、その断面形状が正六角形を最も長い対角線で二分して得られる台形状をなす複数の第２膨出部１２２が、第１膨出部１２１に直交するように形成されている。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しくなるように設定されている。また、隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の上面の幅と等しくなっている。

　なお、こうした第１膨出部１２１及び第２膨出部１２２は、シートの塑性を利用してシートを部分的に上方に膨出させることにより形成されている。また、第１シート材１００は、真空成形法や圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚のシートから成形することができる。

　上述のように構成された第１シート材１００を、境界線Ｐ、Ｑに沿って折り畳むことでコア層２０が形成される。具体的には、第１シート材１００を、平面領域１１０と膨出領域１２０との境界線Ｐにて谷折りするとともに、第１膨出部１２１の上面と側面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なることによって、一つの膨出領域１２０に対して一つのＹ方向に延びる角柱状の区画体１３０が形成される。こうした区画体１３０がＸ方向に連続して形成されていくことにより中空板状のコア層２０が形成される。なお、この実施形態では、第１シート材１００を折り畳むために圧縮する方向が、セルＳが並設される方向（Ｘ方向）である。

　上記のように第１シート材１００を圧縮するとき、第１膨出部１２１の上面と側面とによってコア層２０の上壁部２１が形成されるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とによってコア層２０の下壁部２２が形成される。なお、上壁部２１における第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なって２層構造を形成する部分、及び下壁部２２における第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なって２層構造を形成する部分がそれぞれ重ね合わせ部１３１となる。

　また、第２膨出部１２２が折り畳まれて区画形成される六角柱形状の領域が第２セルＳ２となるとともに、隣り合う一対の区画体１３０間に区画形成される六角柱形状の領域が第１セルＳ１となる。本実施形態では、第２膨出部１２２の上面及び側面が第２セルＳ２の側壁部２３を構成するとともに、第２膨出部１２２の側面と、膨出領域１２０における第２膨出部１２２間に位置する平面部分とが第１セルＳ１の側壁部２３を構成する。そして、第２膨出部１２２の上面同士の当接部位、及び膨出領域１２０における上記平面部分同士の当接部位が２層構造をなす側壁部２３となる。また、第１セルＳ１では、一対の重ね合わせ部１３１によってその上部が区画され、第２セルＳ２では、一対の重ね合わせ部１３１によってその下部が区画されている。なお、こうした折り畳み工程を実施するに際して、第１シート材１００を加熱処理して軟化させた状態としておくことが好ましい。

　このようにして得られたコア層２０の上面及び下面には、それぞれ熱可塑性樹脂製の第２シート材が熱溶着により接合される。コア層２０の上面に接合された第２シート材は第１スキン層２４となり、コア層２０の上壁部２１と共にセルＳを上側から閉塞する。コア層２０の下面に接合された第２シート材は、第２スキン層２５となり、コア層２０の下壁部２２と共にセルＳを下側から閉塞する。

　なお、第２シート材（第１スキン層２４及び第２スキン層２５）をコア層２０に熱溶着する際には、第１セルＳ１における２層構造の上壁部２１（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。同様に、第２セルＳ２における２層構造の下壁部２２（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。

　上記各工程により、Ｘ方向に第１セルＳ１又は第２セルＳ２がそれぞれ列を成すように多数並設され、Ｙ方向に第１セルＳ１及び第２セルＳ２が交互に多数並設された中空板材１１が得られる。

　その後、中空板材１１の第１スキン層２４及びコア層２０の上壁部２１に多数の連通孔１２を形成する。連通孔１２は、ドリル、針、パンチ等の貫通治具Ｔを、中空板材１１の主面１１ａから貫通させることにより形成される。貫通治具Ｔは、隣り合うセルＳの中心同士の各間隔と略同一の間隔で複数配列された構成となっている。複数の貫通治具Ｔの下方側に中空板材１１を配置して固定し、貫通治具Ｔを下降移動させる。このようにして、中空板材１１の主面１１ａには、各セルＳの略中央部分に各１箇所ずつの連通孔１２が形成される。以上の工程を経て、複数の連通孔１２が形成された中空板材１１が製造される。

　＜取付部材３０について＞
　図４及び図５に示すように、取付部材３０は、全体が略円柱形状をなしている。以下の説明では、便宜上、図４に示すように、取付部材３０の先端、基端を規定する。また、ここで説明する取付部材３０は、中空板材１１に取り付けられて中空構造体１０として使用する前の形状である。

　図４及び図５に示すように、取付部材３０の先端側には、先端に行くほどやや小径となる円錐台形状の本体部３１が形成されている。本体部３１の基端縁での直径Ｌ１の、本体部３１の先端面３１ａの直径Ｌ２に対する比（Ｌ１／Ｌ２）は、１倍より大きく２倍以下程度であることが好ましく、１．１～１．５倍程度であることがより好ましく、１．１～１．３倍程度であることがさらに好ましい。Ｌ１／Ｌ２がこの範囲であると、後に説明するスピン溶着工程での作業がしやすい。また、取付部材３０の位置決め精度が良好となり、コア層２０の側壁部２３との強固な溶着が実現できて、中空構造体１０の強度を確保することができる。

　本体部３１の先端面３１ａと本体部３１の外周面とのなす角度は、９０゜より大きく１３５゜以下程度であることが好ましく、９０゜より大きく１１０゜以下程度程度であることがより好ましく、９０゜より大きく１００゜以下程度程度であることがさらに好ましい。

　本体部３１の基端部には、本体部３１から径方向へ張り出した形状のフランジ部３３が形成されている。図５に示すように、フランジ部３３の先端側の面は、先端ほど徐々に小径となる傾斜面３３ｂとして形成されている。フランジ部３３の基端面３３ａと傾斜面３３ｂとのなす角度は、１５～７５゜程度であることが好ましく、２５～６５゜程度であることがより好ましく、３５～５５゜程度であることがさらに好ましい。基端面３３ａと傾斜面３３ｂとのなす角度がこの範囲であると、スピン溶着工程で、フランジ部３３が中空板材１１の内部に進入し易く、スピン溶着の作業がしやすい。また、取付部材３０の位置決め精度が良好となり、コア層２０の側壁部２３との強固な溶着が実現できて、中空構造体１０の強度を確保することができる。

　フランジ部３３の厚みは、第２スキン層２５の厚みの０．５～５倍程度であることが好ましい。フランジ部３３の厚みがこの範囲であると、取付部材３０の溶着強度が向上し、側壁部２３との強固な溶着を実現することができる。本実施形態のフランジ部３３の厚みは、図２に示すように、第２スキン層２５の厚みより厚くなっている。

　図５に示すように、本体部３１の中心には、軸方向に延びる断面円形状の凹部３２が凹設されている。凹部３２は、本体部３１の先端面３１ａに開口している。凹部３２は、フランジ部３３の先端縁の位置まで凹設されている。

　図４及び図５に示すように、フランジ部３３の基端面３３ａには、４つの係止孔３５が形成されている。係止孔３５は、後に説明するスピン溶着の際に、保持具を係止して固定するためのものである。また、係止孔３５は、肉盗み部分となるため、強度の低下を防ぎつつ、軽量化をすることができる。取付部材３０の基端側には、頭部３４が形成されている。頭部３４は、本体部３１より小径の円柱状に形成されている。

　図５、図７、及び図８に示すように、取付部材３０の高さ方向中央Ｈ１での直径Ｌ３は、コア層２０のセルＳにおける相対する一対の側壁部２３間の距離Ｍ１の１．０～１，５倍程度であることが好ましく、１，１～１．３倍程度であることがより好ましい。直径Ｌ３がこの範囲であると、中空構造体１０をナセル４に取り付けた場合に必要な強度を実現することができる。

　＜中空構造体１０について＞
　図３に示すように、中空構造体１０は、中空板材１１と、中空板材１１の内部に熱溶着されることにより固定された取付部材３０を備えている。取付部材３０は、中空板材１１の厚み方向と、本体部３１の軸線方向が合致するように固定されている。中空板材１１の側面には、第２シート材（第１スキン層２４及び第２スキン層２５）と同様の熱可塑性樹脂材料からなるシート材１３が溶着されて封止されている。

　取付部材３０は、中空板材１１の主面１１ａの近くに本体部３１の先端面３１ａが位置するとともに、中空板材１１の主面１１ｂの近くに頭部３４が位置するように、中空板材１１に固定されている。つまり、取付部材３０は、本体部３１の先端面３１ａが、中空板材１１において連通孔１２が形成されている側に位置するように、中空板材１１に固定されている。

　図２及び図３に示すように、取付部材３０の本体部３１の側面は、中空板材１１を構成するコア層２０の側壁部２３の側面に沿うように側壁部２３と溶着されている。また、本体部３１の先端縁は、中空板材１１の第１スキン層２４から露出しない態様で、第１スキン層２４の内面に溶着されている。そのため、中空構造体１０の主面１０ａは平坦面として形成されている。また、取付部材３０のフランジ部３３は、その基端面３３ａが第２スキン層２５の外面と面一となる状態で、第２スキン層２５に溶着されている。つまり、フランジ部３３の基端面３３ａが中空板材１１の主面１０ｂと面一となっている。そして、取付部材３０の頭部３４は、中空板材１１の第２スキン層２５から突出している。なお、図２及び図３では、中空板材１１のコア層２０の上壁部２１、下壁部２２、及び側壁部２３を省略した状態で示している。

　図３に示すように、中空板材１１に取り付けられて中空構造体１０の一構成となった取付部材３０には、軸方向に延びる断面円形状の取付孔３６が形成されている。取付孔３６は、本体部３１の先端面３１ａ及び頭部３４の基端面３４ａに開口している。本体部３１の先端面３１ａに開口する取付孔３６の端部には、先端面３１ａに向かって徐々に大径となる収容部３７が形成されている。

　図２に示すように、取付孔３６は、固定部材５０の皿ネジ５１を挿入する部分である。また、収容部３７は、皿ネジ５１の頭部５１ａを収容する部分である。取付孔３６は、中空構造体１０を製造する際の後加工工程により、凹部３２を軸方向に貫通させることにより形成される。

　中空板材１１に取付部材３０が溶着固定された中空構造体１０では、中空板材１１の主面１１ａが中空構造体１０の主面１０ａとなり、中空板材１１の主面１１ｂが中空構造体１０の主面１０ｂとなる。

　＜中空構造体１０の製造方法について＞
　次に、中空構造体１０の製造方法について、図１０に従って説明する。中空構造体１０を製造する工程は、中空板材１１に取付部材３０を取り付けるスピン溶着工程、取付孔３６を形成する後加工工程を備えている。図１０は、上方の２つの図がスピン溶着工程について説明する図であり、下方の２つの図が後加工工程について説明する図である。

　まず、所定形状、大きさに切り出した中空板材１１を準備する。
　図１０に示すように、スピン溶着工程では、切り出した中空板材１１を、主面１１ａを下に向けた状態でスピン溶着機の台の上に載置する、また、取付部材３０の係止孔３５に、スピン溶着機の図示しない保持具を係止して、取付部材３０を中空板材１１の主面１１ｂに対向するように配置する。本実施形態において、主面１１ｂは第１の主面であり、主面１１ａは第２の主面である。

　続いて、スピン溶着機に係止された取付部材３０を下方へ移動させて、取付部材３０の本体部３１の先端を中空板材１１の主面１１ｂに接触させる。この状態で、取付部材３０を高速で回転させながら下方へ移動させると、中空板材１１と取付部材３０との間に摩擦熱が発生して、取付部材３０の周辺の中空板材１１が熱溶融する。取付部材３０の本体部３１は、中空板材１１を熱溶融させながら、中空板材１１の内部に挿入されていく。

　中空板材１１の溶融樹脂は、取付部材３０の本体部３１の側面に張り付いて樹脂溜りとなる。また、溶融樹脂は、本体部３１の先端面３１ａから凹部３２内に進入する。さらに、本体部３１の先端面３１ａで押された溶融樹脂は、先端面３１ａの先端側で盛り上がったような断面円弧状の樹脂溜りとなる。

　取付部材３０の下方への移動は、取付部材３０の先端部が中空板材１１の主面１１ａから露出しない範囲で行う。具体的には、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａが、中空板材１１の第１スキン層２４の内面に接触した状態で、取付部材３０の回転及び下方への移動を停止する。このとき、先端面３１ａの先端側の断面円弧状の樹脂溜りは、第１スキン層２４の厚みの範囲内にとどまっている。先端面３１ａの先端側の樹脂溜りは、取付部材３０のフランジ部３３や本体部３１の外面に比べて多くなっている。これにより、取付部材３０の本体部３１の先端部は、取付部材３０の他の部分より樹脂密度が高くなる。

　その後、スピン溶着機の保持具を取り外して、取付部材３０が取り付けられた中空板材１１を自然冷却する。これにより、取付部材３０の本体部３１の側面は、中空板材１１を構成するコア層２０の側壁部２３と溶着される。また、本体部３１の側面は、中空板材１１が熱溶融してできた樹脂溜りとも溶着される。

　取付部材３０の本体部３１の先端縁は、中空板材１１を構成する第１スキン層２４の内面と溶着されるとともに、本体部３１の先端側の断面円弧状の樹脂溜りが、第１スキン層２４の厚みの範囲内にとどまるような状態で溶着される。取付部材３０のフランジ部３３は、その基端面３３ａが第２スキン層２５の外面と面一となる状態で、第２スキン層２５と溶着される。本体部３１の先端側での樹脂溜りが、他の部分より多いことから、取付部材３０は、本体部３１の先端側でより強固に溶着される。

　なお、スピン溶着工程で、取付部材３０の本体部３１の側面の樹脂溜りが形成されず、本体部３１の側面が樹脂溜りと溶着されていなかったり、部分的にしか溶着されていなかったりする場合もある。この場合であっても、本体部３１の先端側で断面円弧状の樹脂溜りが形成されているため、取付部材３０は中空板材１１に強固に固定される。

　また、取付部材３０の頭部３４は、中空板材１１の第２スキン層２５から突出している。取付部材３０の本体部３１の先端縁は、第１スキン層２４の外面から露出していない。さらに、取付部材３０は、凹部３２内に進入した溶融樹脂により中実状となっている。

　後加工工程では、凹部３２と同径の図示しない貫通具を、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａから、溶融樹脂に満たされた凹部３２内に挿入する。貫通具を、先端面３１ａから取付部材３０の頭部３４に向かって、取付部材３０の軸線方向に移動させる。これにより、取付部材３０の軸線方向に貫通する取付孔３６が貫通形成される。

　さらに、先端面３１ａに開口する取付孔３６の端部をザグリ加工して、固定部材５０の皿ネジ５１の頭部５１ａを収容する収容部３７を形成する。このように、溶着工程、後加工工程を経て、中空構造体１０が得られる。

　中空構造体１０をジェットエンジン１の内壁に取り付ける場合、例えば、中空構造体１０を配置する内壁の部位の形状に沿うように、中空構造体１０を曲げ加工する工程を、後加工工程に続いて行ってもよい。曲げ加工は、中空構造体１０を配置する内壁の部位の形状にあわせた加熱板を一対準備し、加熱した一対の加熱板で中空構造体１０を挟んで加熱変形させることにより行う。中空構造体１０を加熱変形させる際の加熱温度は、中空板材１１を構成する熱可塑性樹脂の融点よりも数℃程度高く設定すればよい。また、加熱時間は数秒～十数秒に設定し、中空構造体１０が過度に長時間加熱されて溶融されないようにすればよい。

　＜中空構造体１０の作用について＞
　次に、中空構造体１０の作用について説明する。
　図２に示すように、中空構造体１０をジェットエンジン１の内壁であるナセル４に取り付ける場合、取付座４１と取付部材３０とを位置合わせした状態で、中空構造体１０をナセル４に対向配置する。このとき、連通孔１２が形成された側である主面１０ａが、ジェットエンジン１の空気流路に面し、連通孔１２が形成されていない側である主面１０ｂがナセル４の内面に面するように配置する。

　続いて、中空構造体１０の取付部材３０の取付孔３６内に、皿ネジ５１を挿入して、取付座４１の凹部４２に嵌合されたナット５２に螺合する。中空構造体１０に固定された複数の取付部材３０についても同様にして行う。これにより、中空構造体１０がナセル４に取り付けられる。

　ナセル４に取り付けられた中空構造体１０では、空気流路に面する主面１０ａに、取付部材３０の先端縁が露出していない。また、取付部材３０の取付孔３６には、皿ネジ５１の頭部５１ａを収容する収容部３７が形成されている。そのため、空気流路に面する主面１０ａには、取付部材３０や固定部材５０が突出しておらず、平坦面となっている。これにより、ジェットエンジン１の内部を流通する気流の乱れが発生し難い。

　なお、スピン溶着工程により、中空構造体１０における取付部材３０の先端面３１ａ付近では、取付部材３０によって押された溶融樹脂により若干の盛り上がりが発生する場合がある。この若干の盛り上がりは、気流の乱れに影響を及ぼしにくい程度のものである。この若干の盛り上がりが発生している場合も含めて平坦面とみなす。また、皿ネジ５１の頭部５１ａには、取付時の治具を回転させるための溝が形成されているが、溝以外の部分が平坦面であることをもって平坦面とみなす。

　取付部材３０は、スピン溶着によって中空板材１１に固定されているため、中空板材１１を構成するコア層２０、第１スキン層２４及び第２スキン層２５の溶融樹脂が取付部材３０に溶着している。取付部材３０が中空板材１１の内部に強固に固定されることで、固定部材５０による中空構造体１０の取付状態が安定する。

　スピン溶着工程では、中空板材１１と取付部材３０との位置関係は、工程上規定することが難しい。そのため、取付部材３０は、図１１の取付部材３０ａ、３０ｂで示すように、複数のセルＳに跨るようにして溶着される場合が多い。なお、図１１では、取付部材３０とセルＳとの位置関係がわかりやすいように、セルＳの側壁部２３の厚みを省略して示している。また、図１１は、スピン溶着機に係止された取付部材３０を下方へ移動させて、取付部材３０の本体部３１の先端を中空板材１１の主面１１ｂに接触させた状態を示している。そのため、取付部材３０の本体部３１は、中空板材１１の内部に挿入されていく前であり、セルＳの側壁部２３は熱溶融されることなくその形状を保った状態として示している。

　取付部材３０ａ、３０ｂの場合には、スピン溶着工程では、取付部材３０の先端面３１ａは、コア層２０の側壁部２３と複数箇所で接触して樹脂を熱溶融させていく。つまり、スピン溶着工程では、取付部材３０とコア層２０の側壁部２３との溶着部分Ｍが複数箇所となる。その後、コア層２０の側壁部２３では、取付部材３０の下方への移動に伴って溶着部分Ｍを起点として熱溶融していく。

　一方、図１１の取付部材３０ｃで示すように、取付部材３０の軸線がセルＳの中央と合致したような位置で溶着される場合もある。本実施形態では、取付部材３０の高さ方向中央Ｈ１での直径Ｌ３は、コア層２０のセルＳにおける相対する一対の側壁部２３間の距離Ｍ１の１．０～１，５倍程度に設定されている。図５に示すように、本体部３１が基端に行くほど大径となる円錐台形状に形成されているため、例えば、直径Ｌ３が距離Ｍ１の１．０倍であっても、本体部３１の基端側の約半分では、直径が距離Ｍ１より大きくなる。そのため、取付部材３０ｃのような位置に溶着されても、側壁部２３との溶着部分Ｍが複数箇所となり、ナセル４に取り付ける中空構造体１０として、要求されるべき十分な強度が得られる。

　これに対して、図１１の取付部材３０ｄで示すように、セルＳの中央に配置されている場合に、直径Ｌ３が距離Ｍ１の１．０倍未満であると、側壁部２３との溶着部分Ｍが形成されなくなる場合がある。そのため、中空構造体１０としての十分な強度を確保するために、ポッティング剤等で取付部材３０の周囲を埋めることが必要となる。しかし、セルＳがポッティング剤で充填されて閉塞されると、吸音効率の低下及び重量増加をもたらし、高い吸音効率と軽量化が要求される航空エンジン用部品としては好ましくない。

　この点、本実施形態では、直径Ｌ３が距離Ｍ１の１．０～１，５倍程度に設定されているため、中空構造体１０をナセル４に取り付けた場合の必要な強度を実現することができる。ポッティング剤の充填による閉塞範囲に抑えることが可能である。特に、直径Ｌ３が距離Ｍ１の１．１～１．３倍程度であると、ポッティング剤での閉塞範囲を十分小さく抑えつつ、強度を有するのに十分な範囲で側壁部２３と溶着することができる。

　なお、本体部３１の側面と側壁部２３との溶着部分Ｍは、３～１０箇所程度であることが好ましい。溶着部分Ｍがこの程度であると、溶融樹脂による樹脂溜りにより、ナセル４に取り付ける中空構造体１０として、要求されるべき十分な強度が得られる。

　取付部材３０の本体部３１が、中空板材１１を熱溶融させながら、中空板材１１の内部に挿入されていくと、セルＳの側壁部２３は、スピン溶着時の取付部材３０の回転によって取付部材３０に巻き付くような状態になる場合がある。側壁部２３が巻き付いた取付部材３０との間には、樹脂溜りが形成される場合がある。取付部材３０が挿入されていくことにより、セルＳは均一な六角形状ではなく、歪んだ形状となる場合がある。

　その厚みが第２スキン層２５の厚みより厚く形成された取付部材３０のフランジ部３３は、第２スキン層２５に溶着している。また、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａは、平坦面として形成されて、中空板材１１の第１スキン層２４から露出しない態様で、第１スキン層２４の内面に溶着されている。そのため、フランジ部３３が第２スキン層２５に強固に溶着し、先端面３１ａが第１スキン層２４に強固に溶着している。

　中空板材１１は、内部に複数のセルＳが並設されたハニカム構造体である。また、中空構造体１０において、ジェットエンジン１の空気流路に面する主面１０ａには、セルＳの内外を連通する複数の連通孔１２が形成されている。そのため、ジェットエンジン１の空気流路内で発生する騒音は、中空構造体１０によって吸音される。

　本実施形態によれば、次のような効果を得ることができる。
　（１）中空構造体１０の主面１０ａには、取付部材３０の本体部３１が露出しておらず、固定部材５０の皿ネジ５１の頭部５１ａも突出していない。そのため、主面１０ａが空気流路の内側を向くように中空構造体１０をナセル４に取り付けると、空気流路の内側を向く中空構造体１０の表面は凹凸が形成されない平坦面となる。空気流路内の空気の乱れを抑制することができる。

　（２）取付部材３０の本体部３１の側面は、中空板材１１のコア層２０の側壁部２３と溶着されている。そのため、取付部材３０が中空板材１１に強固に固定されている。固定部材５０で中空構造体１０を内壁に取り付ける際、その取付状態が安定する。

　（３）取付部材３０の本体部３１の先端縁は、中空板材１１の第１スキン層２４の内面に溶着されている。そのため、取付部材３０が中空板材１１に、より強固に固定されている。

　（４）取付部材３０の本体部３１の基端部には、径方向に張り出したフランジ部３３が形成されている。フランジ部３３は、中空板材１１の第２スキン層２５に溶着されている。そのため、取付部材３０が中空板材１１に、さらに強固に固定されている。

　（５）取付部材３０の本体部３１には、軸方向に延びる取付孔３６が形成されている。そのため、皿ネジ５１を取付孔３６に挿入することが容易であり、中空構造体１０の取付作業を容易に行うことができる。

　（６）取付部材３０の本体部３１には、先端面３１ａに開口する凹部３２が形成されている。スピン溶着の際には、中空板材１１の溶融樹脂が凹部３２内に進入する。そのため、凹部３２が、本体部３１で押された溶融樹脂の逃げ場となり、取付部材３０の周囲で中空板材１１が変形することが抑制される。

　（７）取付部材３０の本体部３１は、先端に行くほどやや小径となる円錐台形状をなしている。そのため、径が変わらない円柱形状のものに比べて、スピン溶着時に中空板材１１内を移動し易い。

　（８）取付部材３０のフランジ部３３の先端側の面は、先端ほど徐々に小径となる傾斜面３３ｂとして形成されている。そのため、中空板材１１内を移動し易い。
　（９）取付部材３０の高さ方向中央Ｈ１での直径Ｌ３は、コア層２０のセルＳにおける相対する一対の側壁部２３間の距離Ｍ１の１．０～１，５倍程度に設定されている。そのため、中空構造体１０をナセル４に取り付けた場合の必要な強度を実現することができる。

　（１０）本体部３１の基端縁の直径Ｌ１の、本体部３１の先端面３１ａの直径Ｌ２に対する比（Ｌ１／Ｌ２）は、１倍より大きく２倍以下程度に設定されている。そのため、スピン溶着工程での作業がしやすく、取付部材３０の位置決め精度が良好となる。コア層２０の側壁部２３との強固な溶着が実現できて、中空構造体１０の強度を確保することができる。

　（１１）フランジ部３３の基端面３３ａと傾斜面３３ｂとのなす角度は、１５～７５゜程度に設定されている。そのため、スピン溶着工程での作業がしやすく、取付部材３０の位置決め精度が良好である。中空構造体１０の強度を確保することができる。

　（１２）中空構造体１０を構成する中空板材１１では、複数の連通孔１２を介してセルＳの内外が連通している。そのため、吸音性能に優れている。ジェットエンジン１の空気流路内で発生する騒音を効率的に吸音することができる。

　（１３）中空構造体１０は熱可塑性樹脂製の中空部材である。そのため、軽量でありながら強度に優れている。ジェットエンジン１に適用した場合に軽量化と耐久性に寄与することができる。

　（１４）中空構造体１０の製造方法は、中空板材１１と取付部材３０とを相対回転させながら、取付部材３０を中空板材１１の一方の主面１１ｂから他方の主面１１ａへ向けて移動させる溶着工程を備えている。溶着工程では、中空板材１１と取付部材３０との間に生じる摩擦熱で中空板材１１の内部に取付部材３０を溶着させる。そのため、取付部材３０が中空板材１１に強固に固定されて、ナセル４への中空構造体１０の取付状態が安定する。

　（１５）溶着工程では、取付部材３０の先端部が中空板材１１の主面１１ａから露出しない範囲で、取付部材３０を移動させて熱溶着する。そのため、中空構造体１０の主面１０ａを平坦面にできる。中空構造体１０の主面１０ａ側がジェットエンジン１の空気流路側となるように取り付ければ、ジェットエンジン１内での気流の乱れを抑制することができる。

　（１６）ナセル４のような航空エンジン用部品の使用環境では、切断された形状のハニカム構造が露出していると、剛性が不十分である。剛性を確保するため、ポッティング剤等を流し込んでハニカム構造を閉塞する場合がある。この点、本実施形態の中空構造体１０では、中空板材１１の側面にシート材１３が溶着されて封止されている。そのため、中空板材１１の側面のセルＳが露出せず、中空構造体１０の強度及び剛性が向上する。また、シート材は軽量であるため、ポッティング剤を充填する場合のような重量増加を抑制することができる。

　上記実施形態は、以下のように変更することができる。なお、上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて適用することができる。
　・図１２に示すように、取付部材３０が、第１スキン層２４に溶着していなくてもよい。取付部材３０の本体部３１の側面がコア層２０の側壁部２３に溶着し、フランジ部３３が第２スキン層２５に溶着していればよい。この場合、溶着工程では、取付部材３０の先端面３１ａが第１スキン層２４に接触しない位置まで、取付部材３０を移動させる。

　・図１３に示すように、取付部材３０は、フランジ部３３を有していなくてもよい。
　・中空板材１１に取り付けられる前の取付部材３０に、凹部３２が形成されていなくてもよい。

　・中空板材１１に取り付けられる前の取付部材３０に、凹部３２ではなく、上下方向に貫通する孔が形成されていてもよい。この場合、後加工工程では、溶融樹脂が入り込んだ孔に、孔と同径の貫通具を挿入して、取付孔３６を形成すればよい。

　・取付部材３０に頭部３４が形成されていなくてもよい。
　・取付部材３０は円錐台形状ではなくてもよい。例えば、先端から基端にかけて径が変化しない円柱形状であってもよい。また、基端側が円柱形状で、先端側が円錐形状であってもよい。

　・取付部材３０の先端部の形状は特に限定されない。平面状の先端面３１ａとなっていなくてもよく、例えば、半円球状であってもよい。
　・図５に示すように、取付部材３０の先端面３１ａは、フランジ部３３の基端面３３ａや頭部３４の基端面とほぼ平行な平面状となっているが、これに限定されない。先端面３１ａが、フランジ部３３の基端面３３ａや頭部３４の基端面に対して傾斜する傾斜面となっていてもよい。例えば、図１８に示すように、取付部材３０の本体部３１の側面と凹部３２の開口を繋ぐような傾斜面３１ｂとなっていてもよい。

　・取付部材３０の先端角部にＣ面取り加工やＲ面取り加工をしてもよい。具体的には、取付部材３０の本体部３１の側面と先端面３１ａとの境界部分がＣ面状やＲ面状となっていてもよい。

　・上記実施形態の各図では、取付部材３０の頭部３４の基端面は平坦面として示した。しかし、頭部３４の基端面の中央に先端側に凹む凹部が形成されていてもよい。凹部が形成されていることによって、スピン溶着工程でのスピン溶着機の真空引き固定をより確実に行うことができる。また、取付部材３０を中空板材１１に固定した後、取付部材３０に取付孔３６を形成する後加工工程で、貫通具の先端の位置決めを容易に行うことができる。

　・取付部材３０のフランジ部３３の基端面３３ａには、４つの係止孔３５が形成されている。しかし、係止孔３５の数はこれに限定されない。また、係止孔３５の形成位置も、使用するスピン溶着機の位置に対応していれば特に限定されない。係止孔３５の形成位置は、例えば、取付部材３０の本体部３１の外周径より内側であると好ましい。このような位置に形成されていると、スピン溶着工程時に取付部材３０にスピン溶着機からの力が伝わりやすい。

　・中空構造体１０に取り付けられた後の取付部材３０に、軸方向に貫通する取付孔３６が形成されていなくてもよい。この場合、例えば接着剤のように、皿ネジ５１及びナット５２とは別の手段でナセル４に取り付けることができる。

　・中空板材１１に取り付けられた後の取付部材３０に、収容部３７が形成されていなくてもよい。この場合、皿ネジ５１とは異なる形状のネジで取り付けることができる。
　・中空構造体１０に取り付けられた取付部材３０は、フランジ部３３の基端面３３ａが第２スキン層２５の外面と面一となる状態で溶着されているが、取付部材３０の取付状態はこれに限定されない。フランジ部３３の基端面３３ａが第２スキン層２５の外面から突出した状態となっていて、基端面３３ａと第２スキン層２５の外面との間に段差が形成されていてもよい。

　・上記実施形態では、取付部材３０のフランジ部３３の厚みが第２スキン層２５の厚みより厚くなっているが、第２スキン層２５の厚みより薄くてもよい。この場合、フランジ部３３の全周を第２スキン層２５の肉厚内において強固に溶着することができる。

　・固定部材５０は、皿ネジ５１とナット５２でなくてもよい。例えば、取付部材３０の頭部３４に、ナセル４の取付座４１に係合する係合部が設けられていてもよい。
　・中空板材１１に連通孔１２が形成されていなくてもよい。

　・連通孔１２は、１つのセルＳに対して１箇所ずつ形成されていなくてもよい。例えば、連通孔１２が形成されたセルＳと形成されていないセルＳとが混在していてもよい。この場合、取付部材３０が溶着されているセルＳとして、連通孔１２が形成されたセルＳと連通孔１２が形成されていないセルＳが混在していてもよい。

　・連通孔１２は、セルＳの中央に位置していなくてもよい。
　・上記実施形態及び上記実施形態を示す各図では、中空構造体１０を平面状として説明した。しかし、中空構造体１０は平面状でなくてもよい。図１４に示すように、ナセル４の内面形状に沿うように湾曲させたような曲面状であってもよい。また、一部が曲面状であってもよい。

　・上記実施形態では、ナセル４に取り付けられた中空構造体１０における空気流路に面する主面１０ａには、取付部材３０や固定部材５０が突出しておらず、平坦面となっているとして説明した。しかし、例えば、中空構造体１０が図１４に示すような曲面状である場合に、取付部材３０に取り付けられた皿ネジ５１の頭部５１ａが若干突出していてもよい。この場合、皿ネジ５１の突出量は、気流の乱れが発生しない範囲において許容される。

　・図１４に示すように、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａが、中空板材１１の第１スキン層２４に対して傾斜した状態で溶着していてもよい。この場合、スピン溶着時に形成された本体部３１の先端面３１ａの先端側の樹脂溜りが、先端面３１ａと第１スキン層２４との距離が近い方が多くなる。図１４で説明すると、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａでは、図１４の左側が図１４の右側より樹脂溜りが多くなる。これにより、取付部材３０が確実に溶着されることになる。取付部材３０の先端部と第１スキン層２４との間に樹脂密度の低い部分ができる可能性があったとしても、取付部材３０が中空板材１１に強固に溶着された状態となっている。

　・図１４に示すように、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａが第１スキン層２４に対して傾斜している場合、図１８に示すような傾斜面３１ｂを有する取付部材３０を使用することが好ましい。この場合、傾斜面３１ｂが第１スキン層２４と平行となるような状態で取付部材３０を溶着することが好ましい。

　・上記実施形態の中空構造体１０では、取付部材３０のフランジ部３３の基端面３３ａが中空板材１１の主面１０ｂと面一となっている。しかし、取付部材３０の取り付け位置はこれに限定されない。図１５に示すように、スピン溶着工程で、フランジ部３３の厚み方向の中間位置に、中空板材１１の主面１１ｂが合致するように取付部材３０を溶着してもよい。また、この場合に、図１５の破線で示すように、主面１１ｂからの突出部分を主面１１ｂに沿ってカットしてもよい。

　・図１６に示すように、中空構造体１０が曲面状の場合、取付部材３０が中空板材１１の主面１１ｂに対して傾斜する形状で取り付けられていてもよい。例えば、取付部材３０の基端側では、フランジ部３３の基端面３３ａの一部が中空板材１１の主面１１ｂと面一であり、他の一部が中空板材１１の主面１１ｂから突出していてもよい。

　・図１７に示すように、中空構造体１０が曲面状の場合、取付部材３０の基端側では、フランジ部３３の基端面３３ａの一部が中空板材１１の主面１１ｂと面一であり、他の一部が中空板材１１の主面１１ｂから内方に位置していてもよい。この場合、基端面３３ａのうち主面１１ｂから内方に位置している部分では、中空構造体１０の主面１０ｂは窪んだ状態となって凹部１０ｃが形成されている。

　・中空板材１１は、一枚の第１シート材１００を折り畳み成形してコア層２０を構成するのに限らず、複数のシートを使用してコア層２０を構成してもよい。例えば、帯状のシートを所定間隔毎に屈曲させるとともに、屈曲させた帯状のシートを複数並置することによりコア層２０を構成してもよい。

　・中空板材１１のコア層２０は、シートを折り畳んだり屈曲させたりして成形するものに限らない。側壁部２３のみからなるハニカム構造体を射出成形してもよい。
　・コア層２０は、上壁部２１及び下壁部２２の少なくともいずれかがなくてもよい。

　・コア層２０は、内部に六角柱状のセルＳが区画形成されているが、セルＳの形状は、特に限定されない。例えば、四角柱状、八角柱状等の多角形状や円柱状としてもよい。その際、異なる形状のセルが混在していてもよい。また、各セルは隣接していなくともよく、セルとセルとの間に隙間（空間）が存在していてもよい。

　・中空板材１１として、例えば、シート状のシート本体から一方側に向かって突出する中空円柱状のセルを複数設けることによってコア層２０を形成し、コア層２０における中空円柱状のセルの頂面に第１スキン層２４及び第２スキン層２５を接合するようにしてもよい。或いは、中空円柱状のセルが複数設けられたシートを、その中空円柱状のセルの頂面同士が接合されるように接合することによってコア層２０を構成してもよい。この場合、中空円柱状のセルが複数設けられたシートのうちの少なくともいずれか一方において、中空円柱状のセルが形成されていない面に第１スキン層２４、第２スキン層２５を接合することになる。なお、ここでいう中空円柱状とは、その高さ方向において径が一定であるものに限らず、頂面に向かうにつれて径が小さくなるテーパ状の中空円柱状（接頭円錐形状）を含むものである。

　・第１スキン層２４、第２スキン層２５は一層構造でなく、二層以上の積層体として構成されていてもよい。例えば、第１スキン層２４の外面にアクリル層等、ポリアミド樹脂以外の樹脂層を形成して耐擦傷性を向上させたり、耐衝撃性を向上させたりすることもできる。こうした層構造は、第１スキン層２４と第２スキン層２５とで異なるようにしてもよい。

　・上記実施形態では、コア層２０を形成するための第１シート材１００の厚み、第１スキン層２４、第２スキン層２５を形成するための第２シート材の厚みについては特に限定していない。これら各層の厚みについては、第１スキン層２４＞第２スキン層２５＞第１シート材１００の関係であることが好ましい。

　第１スキン層２４及び第２スキン層２５が第１シート材１００より厚いと、中空構造体１０の両面の剛性が向上し、中空構造体１０全体の剛性を向上させることができる。
　また、第１スキン層２４が第２スキン層２５より厚いと、ジェットエンジン１の空気流路の内側を向く中空構造体１０の部位の衝撃強度を確保することができる。また、スピン溶着工程時には、取付部材３０を挿入させ易くなる。さらに、スピン溶着工程時に、第１スキン層２４の外側に取付部材３０が露出し難く、第１スキン層２４の表面を平坦面にし易い。

　・中空構造体１０では、中空板材１１の側面にシート材１３が溶着されて封止されているがこれに限定されない。例えば、セルＳ内部の水抜きを想定して、一部の側面を封止しない構成としてもよい。また、側面を封止したうえで、側面に水抜き孔を形成してもよい。

　・中空構造体１０の製造方法では、溶着工程に先立って、中空板材１１において取付部材３０が取り付けられる部分に、取付部材３０を取り付けるための凹部、或いは孔を形成しておいてもよい。凹部或いは孔は、取付部材３０の本体部３１より小径とする。この場合も、スピン溶着時に中空板材１１と取付部材３０との間に摩擦熱を発生させることができる。

　・中空構造体１０の製造方法の後加工工程では、凹部３２と同径の貫通具を、取付部材３０の本体部３１の先端面３１ａ側から、溶融樹脂で満たされた凹部３２内に挿入して取付孔３６を形成した。取付孔３６の形成には、凹部３２と同径の貫通具ではなく、凹部３２より大径の貫通具を使用してもよい。この場合、取付孔３６が凹部３２より大径に形成されるため、皿ネジ５１の固定時等に、凹部３２内に進入した溶融樹脂による樹脂カスが発生し難い。

　Ｓ、Ｓ１、Ｓ２…セル
　４…ナセル（ジェットエンジンの内壁）
　１０…中空構造体
　１１…中空板材
　２０…コア層
　２３…側壁部
　２４…第１スキン層
　２５…第２スキン層
　３０…取付部材
　３１…本体部
　３３…フランジ部
　３６…取付孔

Claims

　取付対象である航空機のジェットエンジンの内壁に取り付け固定されるように構成される中空構造体であって、
　内部に複数のセルが並設された熱可塑性樹脂製の中空板材と、
　前記内壁に取り付け固定されるように構成される取付部材と、を備え、
　前記中空板材は、
　前記中空板材の厚み方向に延びて複数の前記セルを区画する複数の側壁部を有するコア層と、
　前記コア層の第１の主面に積層される第１スキン層と、
　前記コア層の第２の主面に積層される第２スキン層と
を備え、
　前記取付部材は、前記中空板材の厚み方向に延びる柱状の本体部を備え、
　前記本体部の側面は、前記コア層の前記側壁部と溶着されており、
　前記本体部は、前記第１スキン層の外面から露出していないことを特徴とする中空構造体。
　前記本体部は、前記第１スキン層の内面に溶着されている端縁を有することを特徴とする請求項１に記載の中空構造体。
　前記本体部は、径方向に張り出したフランジ部を備える端部を有し、
　前記フランジ部は、前記第２スキン層に溶着されていることを特徴とする請求項１に記載の中空構造体。
　前記本体部には、軸方向に延びる取付孔が形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の中空構造体。
　内部に複数のセルが並設された熱可塑性樹脂製の中空板材と、ジェットエンジンの内壁に取り付け固定されるように構成される柱状の取付部材と、を備えた中空構造体の製造方法であって、
　前記中空板材と前記取付部材とを相対回転させながら、前記取付部材を前記中空板材の第１の主面から第２の主面へ向けて移動させることにより、前記中空板材と前記取付部材との間に生じる摩擦熱で前記中空板材の内部に前記取付部材を溶着させる溶着工程を備え、
　前記溶着工程では、前記取付部材が前記第２の主面から露出しない範囲で、前記取付部材を移動させることを特徴とする中空構造体の製造方法。