JP2002059478A - 成形方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性および賦形性を向上することができる
ようにした成形方法および装置を提供する。 【解決手段】 可撓性および耐熱性を有する材料から成
るシート体２２ａ，２２ｂの周縁部が、枠体２３ａ，２
３ｂによって保持される一対の成形枠２４ａ，２４ｂ間
に、熱可塑性合成樹脂から成る板状の被成形材２５と、
予め定める成形形状を成す厚みがほぼ一定の板状の成形
型２６とを挟持し、前記成形型２６および被成形材２５
が収容される各成形枠２４ａ，２４ｂ間の空間２７に、
吸引手段２８によって吸引力を導き、この吸引力が導か
れた状態で、各成形枠２４ａ，２４ｂを前記成形型２６
および被成形材２５とともに加熱炉２９内に収容して真
空加熱成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、真空加熱によって
板状の発泡合成樹脂から成る被成形材を所定の２次元形
状または３次元形状に賦形するために好適に実施するこ
とができる成形方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、航空機および高速鉄道車両などに
は、コア材を挟んでプリプレグなどの複合材料から成る
面板が積層されたサンドイッチパネルの使用が増加する
傾向にあり、特に、アルミニウムまたはアラミド樹脂な
どから成るハニカムコアでは、厚み方向の圧縮強度は大
きいが面方向の圧縮強度および引張強度は小さく、各面
板はコア材のハニカム状の細い端面でのみ接着されてい
るだけであり、しかもコア材の多数のハニカム孔内に水
が溜まり易いなどの問題を有するため、このハニカムコ
アに代えて、発泡合成樹脂から成る発泡プラスチックコ
アが注目されている。

【０００３】この発泡プラスチックコアは、前記ハニカ
ムコアのようにハニカム孔が存在しないので、水などが
溜まるおそれがなく、各面板を両面全体に面接触させて
大きな強度で接着することができ、軽量であり、機械的
特性が等方で衝撃吸収特性に優れ、複雑形状に対する賦
形性にも優れているなどの多くの利点を有している。

【０００４】図６は、従来の技術の発泡プラスチックコ
ア１を真空加熱成形するための成形装置２およびこの成
形装置２を用いた成形方法を示す簡略化した断面図であ
り、図６（１）は発泡熱可塑性発泡合成樹脂から成る被
成形材１３が加熱炉３の加熱室４内で加熱が開始された
状態を示し、図６（２）は被成形材１３が加熱炉３の加
熱室４内で加熱されながら真空引きされた状態を示し、
図６（３）は成形後のトリム加工の状態を示す。

【０００５】この成形装置２は、平坦な板状のベースプ
レート５、このベースプレート５に乗載され、上面６ａ
が予め定める成形形状に加工された成形型６、可撓性お
よび耐熱性を有するたとえばシリコーンゴムから成るシ
ート体７の周縁部が剛性の枠体８によって保持された成
形枠９、加熱室４を有する加熱炉３、ベースプレート５
と成形枠９の枠体８との間に介在される環状のシール部
材１０、ならびにベースプレート５と成形枠９との間の
空間１１内に吸引力を導く吸引手段１２を含む。

【０００６】発泡プラスチックコア１を製造するにあた
っては、前記予め定める成形形状に上面６ａが形成され
た成形型６を準備し、この成形型６をベースプレート５
上に載置し、成形型６上に矩形板状の被成形材１３を載
置する。この状態で、成形枠９を被成形材１３に上方か
ら覆い被せるようにしてベースプレート５上に配置し、
枠体８をベースプレート５の周縁部に固定する。ベース
プレート５と枠体８との間には、前記シール部材１０が
挟み込まれ、前記空間１１が気密に封止される。

【０００７】このようにしてベースプレート５上で、成
形枠９によって、成形型６と被成形材１３とが封止され
た状態で、図６（１）に示されるように、加熱炉３の加
熱室４内に挿入され、前記吸引手段１２の吸引動作が開
始される。空間１１は、前記吸引手段１２によって脱気
されるにつれて容積を減少させ、大気圧力によって成形
枠９のシート体７が成形型６上の被成形材１３を押さえ
付け、被成形材１３は図６（２）に示されるように、成
形型６の上面６ａに沿って湾曲する。加熱炉３は、被成
形材１３の加熱を開始する前に予め定める加熱温度に予
熱されており、前記被成形材１３が炉内へ挿入されるの
とほぼ同時に、前記被成形材１３の加熱が開始され、真
空吸引したままで予め定める加熱時間にわたって加熱さ
れ、被成形材１３は型形状に変形した状態で硬化する。
前記予め定める加熱温度は、たとえば１９０℃であり、
前記予め定める加熱時間は、たとえば成形後の冷却まで
を含めた全工程で４〜８時間であり、加熱時間としては
３〜４時間である。

【０００８】加熱炉３による被加熱材１３の加熱が終了
すると、図６（３）に示されように、成形後の被成形材
１３を前記ベースプレート５、成形型６および成形枠９
とともに加熱炉３から取り出して、成形型６上に被成形
材１３を乗載したままで床１５上に載置し、ハンドルー
ターまたはトリムカッターなどとも呼ばれるトリム裁断
機１６によって、被成形材１３の不要な周縁部を切除
し、発泡プラスチックコア１が形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の技術
では、加熱炉３は予め定める加熱温度に予熱されるが、
前記被成形材１３は成形型６に乗載され、この成形型６
はベースプレート５に乗載されているため、被成形材１
３を加熱炉３内へ挿入しても、前記成形型６およびベー
スプレート５が前記予め定める加熱温度に昇温するまで
に時間を要し、成形時間が長く、生産性が悪いという問
題がある。

【００１０】また加熱炉３内の被成形材１３は、その下
面がベースプレート５上で成形型６によって支持されて
いるのに対し、上面は成形枠９のシート体７を介して加
熱室４の上部空間に臨んでいるため、上面は前記シート
体７を介するもののほぼ均等に熱線が照射されるが、下
面は成形型６およびベースプレート５が前記熱線を遮断
し、上面と下面とでは加熱状態が異なってしまう。その
結果、被成形材１３の上面側の領域と下面側の領域との
熱収縮量に相違が生じてしまう。さらに成形型６は、型
形状に応じて上面が隆起するが、下面は平坦であり、場
所によって厚みが不均一であるため、被成形材１３の下
面側においても場所によって温度の上昇程度が異なり、
温度分布にむらが生じる。そのため、成形後の発泡プラ
スチックコア１にひずみなどが残存して、高い形状品位
の成形物が得られず、賦形性が悪いという問題がある。

【００１１】本発明の目的は、生産性および賦形性を向
上することができるようにした成形方法および装置を提
供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、可撓性および耐熱性を有する材料から成るシート体
の周縁部が、枠体によって保持される一対の成形枠と、
予め定める成形形状を有し、厚みがほぼ一定の板状の成
形型とを準備し、各成形枠間に、前記成形型と、この成
形型上に載置される熱可塑性合成樹脂から成る板状の被
成形材とを介在させて気密に封止し、前記成形型および
被成形材が収容される各成形枠間の空間に吸引力を導い
て、前記被成形材を成形型に沿うように変形させ、この
状態で加熱炉に挿入して加熱し、前記被加熱材を、前記
予め定める成形形状に賦形することを特徴とする成形方
法である。

【００１３】本発明に従えば、一対の成形枠間に成形型
と被成形材とを配置して気密に封止し、加熱炉内へ挿入
し、これらの成形型および被成形材が収容される各成形
枠間の空間に吸引力を導くことによって脱気する。これ
よって一方の成形枠のシート体は成形型に密着し、他方
の成形枠のシート体は被成形材に密着して、被成形材は
成形型に沿って変形する。加熱炉の加熱室内は、たとえ
ば予熱によって所定の成形温度に加熱された空気雰囲気
とされ、このような空気雰囲気中で、被成形材が型形状
に沿わせた状態で、各成形枠間の真空引きされた空間内
の被成形材および成形型の真空加熱が開始される。

【００１４】このような加熱炉の加熱室内では、被成形
材の一表面は、前記一方の成形枠のシート体および成形
型を介して伝達された熱によって加熱され、被成形材の
他表面は、前記他方の成形枠のシート体を介して伝達さ
れた熱によって加熱されるが、前記成形型はほぼ一定の
厚みの板状であるため、成形枠自体が所定の加熱温度に
なるまでに要する時間は短くて済み、被成形材の一表面
側と他表面側とをほぼ均等に加熱することができる。し
たがって成形時間が短縮されるとともに、被成形材が均
一に加熱され、高い形状品位の成形物を短時間で得るこ
とが可能となり、生産性および賦形性が向上される。

【００１５】請求項２記載の本発明は、前記被成形材
は、フィルム状接着剤によって複数枚が相互に貼り合わ
されていることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、フィルム状接着剤を用い
ることによって、各被成形材を予め湾曲させた状態で加
熱炉内へ挿入して加熱成形して、厚み方向一方側へ湾曲
した成形形状を得ることができる。したがって薄い被成
形材を重ねて成形することによって、各被成形材の厚み
を小さくすることが可能となり、希望する厚みを容易に
得ることができ、成形時の被成形材の取り扱いが容易に
なる。しかもフィルム状接着剤の硬化温度は発泡プラス
チックコアの成形温度よりも低いので、加熱炉の加熱温
度を低くすることができ、熱エネルギが少なくて済み、
成形物の製造コストを低減することができる。さらに上
記のように硬化温度が低いことによって、被成形材の熱
収縮量が少なく、成形後の形状寸法の高精度化を図るこ
とができる。

【００１７】請求項３記載の本発明は、可撓性および耐
熱性を有する材料から成るシート体の周縁部が、枠体に
よって保持される一対の成形枠と、熱可塑性合成樹脂か
ら成る板状の被成形材が載置され、予め定める成形形状
を成す厚みがほぼ一定の板状の成形型と、前記成形型お
よび被成形材が収容される各成形枠間の空間に、吸引力
を導く吸引手段と、前記成形型および被成形材が収容さ
れる前記空間に吸引手段によって吸引力が導かれた状態
で、各成形枠を前記成形型および被成形材とともに収容
して加熱する加熱炉とを含むことを特徴とする成形装置
である。

【００１８】本発明に従えば、各成形枠間に成形型と被
成形材とが収容され、これらの成形型および被成形材が
収容される各成形型間の空間には、吸引手段によって吸
引力が導かれて脱気される。成形型および被成形材を収
容した各成形枠は、加熱炉の加熱室内に挿入され、加熱
が開始される。前記加熱炉の加熱室内は、たとえば予め
定める成形温度に予熱された不活性ガス雰囲気とされ
る。吸引手段によって前記空間が吸引されるにつれて、
各成形枠の各シート体は相互に吸い寄せられて成形型お
よび被成形材にそれぞれ密着し、被成形材を成形型に沿
わせて変形させ、真空加熱が開始される。

【００１９】このような加熱炉の加熱室内では、被成形
材の一表面は、前記一方の成形枠のシート体および成形
型を介して伝達された熱によって加熱され、被成形材の
他表面は、前記他方の成形枠のシート体を介して伝達さ
れた熱によって加熱されるが、前記成形型はほぼ一定の
厚みの板状であるため、成形枠自体が所定の加熱温度に
なるまでに要する時間は短くて済み、被成形材の一表面
側と他表面側とをほぼ均等に加熱することができる。し
たがって成形時間が短縮されるとともに、被成形材が均
一に加熱され、高い形状品位の成形物を短時間で得るこ
とが可能となり、生産性および賦形性が向上される。

【００２０】請求項４記載の本発明は、前記成形型およ
び被成形材を挟持した各成形枠を、前記加熱炉内の加熱
室と加熱炉の炉外の予め定める準備位置とにわたって、
炉内挿入方向および炉外排出方向に搬送する搬送手段を
含むことを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、搬送手段によって、成形
型および被成形材を挟持した各成形枠を、炉内挿入方向
へ搬送して炉外の準備位置から加熱室へ挿入し、また炉
外排出方向へ搬送して加熱室から炉外の準備位置へ排出
することができるので、手作業による場合に比べて、労
力が少なくて済み、迅速に安定して被成形材および成形
型を各成形枠とともに運搬することができる。これによ
って成形作業の効率が向上され、生産性が向上される。
また上記のように搬送手段によって安定して被成形材お
よび成形型を運搬することができるので、加熱室への挿
入時に被成形材が成形型からずれてしまうことが防が
れ、形状不良の発生がなくなり、後続の工程で形状修正
に多くの手間がかからず、これによってもまた、生産性
が向上される。

【００２２】請求項５記載の本発明は、前記搬送手段に
追従して、熱炉内の加熱室と加熱炉の炉外の予め定める
準備位置とにわたって移動可能に設けられ、搬送手段に
よって支持される一方の成形枠に対して、他方の成形枠
を積重した挟持位置と、前記一方の成形枠から離反した
退避位置とにわたって、前記他方の成形枠を移動する挟
持手段を含むことを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、挟持手段によって、他方
の成形枠が前記挟持位置と退避位置とに移動されるの
で、前記準備位置においては、作業者が手作業で他方の
成形枠を移動させる必要がなくなり、労力の削減および
他方の成形枠の移動に要する時間の短縮を図り、生産性
を向上することができる。また挟持手段によって前記他
方の成形枠がいわば機械的に挟持位置および退避位置に
配置されるので、挟持位置に配置するにあたって、他方
の成形枠の位置決めを作業者が行う必要がなくなり、こ
れによって位置決め作業の手間が省かれ、作業効率が向
上される。しかも挟持手段は、搬送手段に追従して、熱
炉内の加熱室と加熱炉の炉外の予め定める準備位置とに
わたって移動させることができるので、加熱炉内におい
ても前記他方の成形枠を一方の成形枠上に保持しておく
ことができ、移動中に他方の成形枠が一方の成形枠に対
してずれてしまうことが防がれる。このように他方の成
形枠が挟持手段によって挟持位置に保持されることによ
って、成形型上の被成形材が移動中に変位してしまうこ
とが防がれ、被成形材のずれによる形状不良の発生が防
がれ、後続の工程で形状修正に多くの手間がかからず、
これによってもまた、生産性が向上される。

【００２４】請求項６記載の本発明は、搬送手段と、こ
の搬送手段によって支持される一方の成形枠との間に
は、通気性を有する成形枠支持台が介在されることを特
徴とする。

【００２５】本発明に従えば、前記通気性を有する成形
枠支持台によって、加熱炉内で一方の成形枠のシート体
を介する成形型への熱線が前記搬送手段によって遮断さ
れてしまうことを可及的に少なくし、成形型をより短時
間で予め定める成形温度に昇温することができる。これ
によって被成形材の前記成形型によって支持される一方
の表面側の他方の表面側に対する温度上昇の遅れをなる
べく少なくして、被成形材を均一に加熱し、ひずみなど
を伴わない良好な形状に成形することが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
成形装置２１を示す簡略化した断面図である。本実施の
形態の成形装置２１は、可撓性および耐熱性を有する材
料から成るシート体２２ａ，２２ｂの周縁部が、枠体２
３ａ，２３ｂによって保持される一対の成形枠２４ａ，
２４ｂと、熱可塑性発泡合成樹脂から成る板状の被成形
材２５が載置され、予め定める成形形状を成す厚みがほ
ぼ一定の板状の成形型２６と、前記成形型２６および被
成形材２５が収容される各成形枠２４ａ，２４ｂ間の空
間２７に吸引力を導く吸引手段２８と、各枠体２３ａ，
２３ｂ間に介在される環状のシール部材４５と、前記成
形型２６および被成形材２５が収容される前記空間２７
に吸引手段に２８よって吸引力が導かれた状態で、各成
形枠２４ａ，２４ｂを前記成形型２６および被成形材２
５とともに収容して加熱する加熱炉２９とを含む。

【００２７】各成形枠２４ａ，２４ｂのシート体２２
ａ，２２ｂは、展開状態で四角形の平面形状を有する厚
みが２〜４ｍｍ程度のシートであり、前記可撓性および
耐熱性を有する材料としては、シリコーンゴムが用いら
れる。また前記枠体２３ａ，２３ｂは、たとえばアルミ
ニウム合金から成る四角形の枠であり、前記シート体２
２ａ，２２ｂの周縁部が周方向全周にわたって気密に挟
着された状態で固定されている。前記被成形材２５は、
航空機および高速鉄道車両などに用いられるサンドイッ
チパネルの発泡プラスチックコアであって、熱可塑性合
成樹脂としては、たとえば発泡ウレタンなどが用いられ
る。さらに前記成形型２６は、カーボン繊維強化プラス
チックまたはガラス繊維強化プラスチックの材料から成
り、その厚みはたとえば４〜１２ｍｍ程度に選ばれてい
る。

【００２８】各成形枠２４ａ，２４ｂの各シート体２２
ａ，２２ｂ間には、挟持状態において成形型２６と被成
形材２５とが収容され、空間２７には吸引手段２８によ
って吸引力が導かれて脱気される。成形型２６および被
成形材２５を収容した各成形枠２４ａ，２４ｂは、加熱
炉２９の開口部３０を経て加熱室３１内に挿入され、加
熱される。開口部３０は扉３２によって開閉自在であ
る。前記加熱炉２９の加熱室３１内には、上下に電気ヒ
ータなどによって実現される熱源３３ａ，３３ｂが設け
られ、予め定める成形温度、たとえば１９０℃に予熱さ
れた空気雰囲気とされる。

【００２９】この加熱室３１内では、吸引手段２８によ
って前記空間２７が吸引されるにつれて、図１の仮想線
で示されるように、各成形枠２４ａ，２４ｂの各シート
体２２ａ，２２ｂは相互に吸い寄せられて成形型２６お
よび被成形材２５にそれぞれ密着し、被成形材２５を成
形型２６に沿わせて変形させ、このような状態で真空加
熱される。

【００３０】このような加熱炉２９の加熱室３１内で
は、被成形材２５の一表面３４ａは、前記一方の成形枠
２４ａのシート体２２ａおよび成形型２６を介して伝達
された熱によって加熱され、被成形材２５の他表面２４
ｂは、前記他方の成形枠２４ｂのシート体２２ｂを介し
て伝達された熱によって加熱されるが、前記成形型２６
はほぼ一定の厚みの板状であるため、成形型２６自体が
所定の加熱温度になるまでに要する時間は短くて済み、
被成形材２５の一表面３４ａ側と他表面３４ｂ側とをほ
ぼ均等に加熱することができる。したがって成形時間が
短縮されるとともに、被成形材２５が均一に加熱され、
高い形状品位の成形物を短時間で得ることが可能とな
り、生産性および賦形性を向上することができる。

【００３１】上記の成形装置２１はさらに、前記成形型
２６および被成形材２５を挟持した各成形枠２４ａ，２
４ｂを、前記加熱炉２９内の加熱室３１と加熱炉２９の
炉外の予め定める準備位置３５とにわたって、炉内挿入
方向Ａ１および炉外排出方向Ａ２に搬送する搬送手段３
６と、前記搬送手段３６に追従して、加熱炉２９内の加
熱室３１と加熱炉２９の炉外の予め定める準備位置３５
とにわたって移動可能に設けられ、搬送手段３６によっ
て支持される一方の成形枠２４ａに対して、他方の成形
枠２４ｂを積重した挟持位置と前記一方の成形枠２４ａ
から離反した退避位置とにわたって、前記他方の成形枠
２４ｂを上昇方向Ｂ１および下降方向Ｂ２に移動する挟
持手段３７と、搬送手段３６およびこの搬送手段３６に
よって支持される一方の成形枠２４ａの間に介在され、
通気性を有し、たとえば金網およびその周縁部が固定さ
れる金属製フレームから成る成形枠支持台３８と、前記
予め定める準備位置３５における搬送手段３６の下方お
よび退避位置に配置された他方の成形枠２４ｂの上方に
それぞれ設けられる冷却用送風手段３９ａ，３９ｂとを
含む。

【００３２】前記搬送手段３６は、たとえば複数のロー
ラ４３が水平面上で前記炉内挿入方向Ａ１および炉外排
出方向Ａ２に沿って相互に間隔をあけて配置され、各ロ
ーラ４３は図示しない電動モータおよび減速機などを備
える駆動機構によって、前記炉内挿入方向Ａ１に沿う正
方向および前記炉外排出方向Ａ２に沿う逆方向に選択的
に回転駆動されるローラコンベアによって実現される。
このように搬送手段３６としてローラコンベアを用いる
ことによって、加熱炉２９の開口部３０において、前記
扉３２をローラ４３間で開閉動作させることなしに、一
定の水平な搬送経路を確保することができる。

【００３３】本発明の実施の他の形態として、前記搬送
手段３６は、各ローラ４３に代えて複数のピニオンを設
け、前記成形枠支持台３８のフレームの下面に固定され
るラックに噛合するピニオンの回転力によって、成形枠
支持台３８を濾内挿入方向Ａ１および濾外排出方向Ａ２
に移動するように構成されてもよい。

【００３４】図２は、図１に示される成形装置２１によ
る被成形材２５の成形手順を説明するためのフローチャ
ートであり、図３は被成形材２５の成形状態を示す図で
あり、図３（１）は準備位置３５で成形型２６上に被成
形材２５を載置して各成形枠２４ａ，２４ｂによって挟
持された状態を示し、図３（２）は各成形枠２４ａ，２
４ｂ間の空間２７が吸引手段２８によって吸引された状
態を示し、図３（３）は加熱炉２９内で真空引きしなが
ら被成形材２５が加熱される状態を示す。これらの図を
参照して、前記成形装置２１の動作とともに、成形方法
の本発明の実施の一形態について説明する。

【００３５】まず、成形作業が開始され、一対の成形枠
２４ａ，２４ｂと、予め定める成形形状を有する成形型
２６とが準備され、加熱炉２９の予熱が開始される。ス
テップａ１で、準備位置３５において、搬送手段３６の
成形枠支持台３８上には、一方の成形枠２４ａが乗載さ
れ、この一方の成形枠２４ａ上には成形型２６と被成形
材２６とが乗載される。この状態からステップａ２で、
挟持手段３７によって、上方の退避位置に配置されてい
る他方の成形枠２４ｂを下降方向Ｂ２に移動させ、図３
（１）に示されるように、挟持位置に配置する。このと
き空間２７は吸引されていないため、被成形材２５は平
板状であり、成形型２６の最上部に支持されている。

【００３６】次に、ステップａ３で、吸引手段２８によ
って空間２７内を吸引して脱気し、この空間２７を１０
０〜３００ｍｍＨｇに減圧する。各シート体２２ａ，２
２ｂは、大気圧力（＝７６０ｍｍＨｇ）によって相互に
吸い寄せられ、被成形材２５は成形型２６に押し付けら
れて、図３（２）に示されるように、型形状に沿って変
形する。この段階では被成形材２５は軟化していないた
め、完全には成形型２６に密着していない。

【００３７】このようにして各成形枠２４ａ，２４ｂ間
に成形型２６と被成形材２５とを介在させて気密に封止
し、ステップａ４で、成形枠支持台３８に乗載したまま
搬送手段３６によって炉内挿入方向Ａ１に搬送し、予熱
してあった加熱炉２９の加熱室３１内に、図３（３）に
示されるように挿入し、ステップａ５で被成形材２５が
軟化して成形型２６に密着し、型形状に賦形される。

【００３８】こうして所定の加熱時間、たとえば約１時
間、加熱した後、ステップａ６で、扉３２を開き、搬送
手段３６によって成形枠支持台３８上の各成形枠２４
ａ，２４ｂ、成形型２６および被成形材２５を炉外排出
方向Ａ２に移動させ、準備位置３５に戻し、冷却用送風
手段３９ａ，３９ｂから常温の空気または冷却空気を送
風して、急冷する。次に、ステップａ７で、吸引手段２
８による吸引動作を停止した後、この吸引手段２８に備
えられる電磁弁によって吸引経路を大気に開放して、前
記空間２７内の真空状態を解除し、挟持手段３７によっ
て他方の成形枠２４ｂを上昇方向Ａ１に移動させて退避
位置に戻し、ステップａ８で、成形後の被成形材２５と
成形型２６とを取り出す。その後、成形後の被成形材２
５のトリミングを行って、周囲の不要部を切り取り、発
泡プラスチックコアとして用いられる成形物が形成さ
れ、成形作業が終了する。

【００３９】このような構成によれば、前記搬送手段３
６によって、成形型２６および被成形材２５を挟持した
各成形枠２４ａ，２４ｂを、炉内挿入方向Ａ１へ搬送し
て炉外の準備位置３５から加熱室３１へ挿入し、また炉
外排出方向Ａ２へ搬送して加熱室３１から炉外の準備位
置３５へ排出することができるので、手作業による場合
に比べて、労力が少なくて済み、迅速にかつ安全に安定
して被成形材２５および成形型２６を各成形枠２４ａ，
２４ｂとともに運搬することができる。これによって成
形作業の効率が向上され、生産性が向上される。

【００４０】また上記のように搬送手段３６によって安
定して被成形材２５および成形型２６を運搬することが
できるので、加熱室３１への挿入時に被成形材２５が成
形型２６からずれてしまうことが防がれ、形状不良の発
生がなくなり、後続の工程で形状修正に多くの手間がか
からず、これによってもまた、生産性が向上される。

【００４１】また前記挟持手段３７によって、他方の成
形枠２４ｂが前記挟持位置と退避位置とに移動されるの
で、前記準備位置３５においては、作業者が手作業で他
方の成形枠２４ｂを移動させる必要がなくなり、労力の
削減および他方の成形枠２４ｂの移動に要する時間の短
縮を図り、生産性を向上することができる。さらに挟持
手段３７によって前記他方の成形枠２４ｂがいわば機械
的に挟持位置および退避位置に正確に配置されるので、
挟持位置に配置するにあたって、他方の成形枠２４ｂの
位置決めを作業者が行う必要がなくなり、これによって
位置決め作業の手間が省かれ、作業効率が向上される。

【００４２】しかも挟持手段３７は、搬送手段３６に追
従して、加熱炉２９内の加熱室３１と加熱炉２９の炉外
の予め定める準備位置３５とにわたって移動させること
ができるので、加熱炉２９内においても前記他方の成形
枠２４ｂを一方の成形枠２４ａ上に保持しておくことが
でき、移動中に他方の成形枠２４ｂが一方の成形枠２４
ａに対してずれてしまうことが防がれる。このように他
方の成形枠２４ｂが挟持手段３７によって挟持位置に保
持されることによって、成形型２６上の被成形材２５が
移動中に変位してしまうことが防がれ、被成形材２５の
ずれによる形状不良の発生が防がれ、後続の工程で形状
修正に多くの手間がかからず、これによってもまた、生
産性が向上される。

【００４３】さらに前記搬送手段３６には、通気性を有
する成形枠支持台３８を乗載し、この成形枠支持台３８
上に各成形枠２４ａ，２４ｂ、成形型２６および被成形
材２５が乗載されるので、加熱炉２９内で一方の成形枠
２４ａのシート体２２ａを介する成形型２６への下方の
熱源３３ａからの熱線が、前記搬送手段３６によって遮
断されてしまうことを可及的に少なくし、成形型２６を
より短時間で予め定める成形温度に昇温することができ
る。これによって被成形材２６の前記成形型２５によっ
て支持される一方の表面３４ａ側の他方の表面３４ｂ側
に対する温度上昇の遅れをなるべく少なくして、被成形
材２５を均一に加熱し、ひずみなどを伴わない良好な形
状に成形することが可能となる。

【００４４】また上記の成形型２６は、ほぼ一定の厚み
の板状とされるので、軽量であり、作業者による運搬が
容易である。しかも複数の成形型を積み重ねた状態で保
管することができるので、保管のための占有面積が少な
くて済む。さらに成形型２６の全体の構造が簡素であ
り、複雑化していないので、製造が容易であり、安価な
コストで実現することができる。

【００４５】図４は、本発明の実施の他の形態の成形方
法を示す断面図である。なお、前述の実施の形態と対応
する部分には、同一の参照符を付す。上記の実施の形態
の成形装置２１およびそれを用いた成形方法では、各成
形枠２４ａ，２４ｂ間に成形型２６と１枚の被成形材２
５とを挟持して真空加熱成形するようにしたが、本発明
の実施の他の形態の成形方法では、各成形枠２４ａ，２
４ｂ間に、２枚の被成形材２５ａ，２５ｂと、各被成形
材２５ａ，２５ｂ間に介在されるフィルム状接着剤４１
とを挟持して前記成形装置２１によって真空加熱成形す
ることができる。前記フィルム状接着剤４１は、熱硬化
型接着剤であり、より具体的には、熱硬化形エポキシ系
接着剤が用いられる。このフィルム状接着剤４１は、
０．０５〜０．２ｍｍ程度の厚みを有し、硬化温度はた
とえば１２０℃程度である。

【００４６】図５は、図４の成形方法によって各被成形
材２５ａ，２５ｂが加熱成形された状態を示す断面図で
ある。上記のフィルム状接着剤４１を用いることによっ
て、フィルム状接着剤４１の硬化温度は１２０℃程度と
低いので、加熱炉２９の成形温度を低くすることがで
き、したがって加熱濾２９のヒータの消費電力が少なく
て済み、成形物の製造コストを低減することができる。
さらに上記のように成形温度が低いことによって、被成
形材２５ａ，２５ｂの熱収縮量が少なく、成形後の板厚
寸法の高精度化を図ることができる。

【００４７】本発明の実施のさらに他の形態の成形方法
では、前記フィルム状接着剤を用いて接合される被成形
材は、２枚に限らず、３枚以上であっても同様な効果を
達成することができる。

【００４８】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、成形型
はほぼ一定の厚みの板状であるため、成形枠自体が所定
の加熱温度になるまでに要する時間は短くて済み、被成
形材の一表面側と他表面側とをほぼ均等に加熱すること
ができる。したがって成形時間が短縮されるとともに、
被成形材が均一に加熱され、高い形状品位の成形物を短
時間で得ることが可能となり、生産性および賦形性を向
上することができる。

【００４９】また成形型は、ほぼ一定の厚みの板状とす
るので、軽量であり、運搬が容易である。しかも複数の
成形型を積み重ねた状態で保管することが可能となるた
め、保管のための占有面積が少なくて済む。さらに成形
型全体の構造が簡素であるため、安価なコストで実現す
ることができる。

【００５０】請求項２記載の本発明によれば、被成形材
の一表面は、一方の成形枠のシート体および成形型を介
して伝達された熱によって加熱され、被成形材の他表面
は、他方の成形枠のシート体を介して伝達された熱によ
って加熱されるが、前記成形型はほぼ一定の厚みの板状
であるため、成形枠自体が所定の加熱温度になるまでに
要する時間は短くて済み、被成形材の一表面側と他表面
側とをほぼ均等に加熱することができる。したがって成
形時間が短縮されるとともに、被成形材が均一に加熱さ
れ、高い形状品位の成形物を短時間で得ることが可能と
なり、生産性および賦形性を向上することができる。

【００５１】請求項３記載の本発明によれば、搬送手段
によって、成形型および被成形材を挟持した各成形枠
を、炉内挿入方向へ搬送して炉外の準備位置から加熱室
へ挿入し、また炉外排出方向へ搬送して加熱室から炉外
の準備位置へ排出することができるので、手作業による
場合に比べて、労力が少なくて済み、迅速に安定して被
成形材および成形型を各成形枠とともに運搬することが
でき、また加熱された成形型やコアなどの成形物を手で
運搬しなくても良く、安全である。これによって成形作
業の効率が向上され、生産性を向上することができる。
また搬送手段によって安定して被成形材および成形型を
運搬することができるので、加熱室への挿入時に被成形
材が成形型からずれてしまうことが防がれ、形状不良の
発生がなくなり、後続の工程で形状修正に多くの手間が
かからず、これによってもまた、生産性を向上すること
ができる。

【００５２】請求項４記載の本発明によれば、挟持手段
によって、他方の成形枠が前記挟持位置と退避位置とに
移動されるので、前記準備位置においては、作業者が手
作業で他方の成形枠を移動させる必要がなくなり、労力
の削減および他方の成形枠の移動に要する時間の短縮を
図り、生産性を向上することができる。また挟持手段に
よって前記他方の成形枠がいわば機械的に挟持位置およ
び退避位置に配置されるので、挟持位置に配置するにあ
たって、他方の成形枠の位置決めを作業者が行う必要が
なくなり、これによって位置決め作業の手間が省かれ、
作業効率が向上される。しかも挟持手段は、搬送手段に
追従して、熱炉内の加熱室と加熱炉の炉外の予め定める
準備位置とにわたって移動させることができるので、加
熱炉内においても前記他方の成形枠を一方の成形枠上に
保持しておくことができ、移動中に他方の成形枠が一方
の成形枠に対してずれてしまうことが防がれる。このよ
うに他方の成形枠が挟持手段によって挟持位置に保持さ
れることによって、成形型上の被成形材が移動中に変位
してしまうことが防がれ、被成形材のずれによる形状不
良の発生が防がれ、後続の工程で形状修正に多くの手間
がかからず、これによってもまた、生産性を向上するこ
とができる。

【００５３】請求項５記載の本発明によれば、通気性を
有する成形枠支持台によって、加熱炉内で一方の成形枠
のシート体を介する成形型への熱線が前記搬送手段によ
って遮断されてしまうことを可及的に少なくし、成形型
をより短時間で予め定める成形温度に昇温することがで
きる。これによって被成形材の前記成形型によって支持
される一方の表面側の他方の表面側に対する温度上昇の
遅れをなるべく少なくして、被成形材を均一に加熱し、
ひずみなどを伴わない良好な形状に成形することが可能
となる。

【００５４】請求項６記載の本発明によれば、フィルム
状接着剤を用いることによって、各被成形材を予め湾曲
させた状態で加熱炉内へ挿入して加熱成形して、厚み方
向一方側へ湾曲した成形形状を得ることができる。した
がって薄い被成形材を重ねて成形することによって、各
被成形材の厚みを小さくし、あるいは厚みを調整するこ
とが可能となり、希望する厚みを容易に得ることがで
き、成形時の被成形材の取り扱いが容易になる。しかも
フィルム状接着剤の硬化温度は低いので、加熱炉の加熱
温度を低くすることができ、熱エネルギが少なくて済
み、成形物の製造コストを低減することができる。さら
に上記のように硬化温度が低いことによって、被成形材
の熱収縮量が少なく、成形後の形状寸法の高精度化を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の成形装置２１を示す簡
略化した断面図である。

【図２】図１に示される成形装置２１による被成形材２
５の成形手順を説明するためのフローチャートである。

【図３】被成形材２５の成形状態を示す図であり、図３
（１）は準備位置３５で成形型２６上に被成形材２５を
載置して各成形枠２４ａ，２４ｂによって挟持された状
態を示し、図３（２）は各成形枠２４ａ，２４ｂ間の空
間２７が吸引手段２８によって吸引された状態を示し、
図３（３）は加熱炉２９内で真空引きしながら被成形材
２５が加熱される状態を示す。

【図４】本発明の実施の他の形態の成形方法を示す断面
図である。

【図５】図４の成形方法によって各被成形材２５ａ，２
５ｂが加熱成形された状態を示す断面図である。

【図６】従来の技術の発泡プラスチックコア１の成形装
置２およびこの成形装置２を用いた成形方法を示す簡略
化した断面図であり、図６（１）は発泡プラスチックコ
ア１が加熱炉３の加熱室４内で加熱が開始された状態を
示し、発泡プラスチックコア１が加熱炉３の加熱室４内
で加熱されながら真空引きされた状態を示し、図６
（３）は成形後のトリム加工の状態を示す。

【符号の説明】

２１ 成形装置 ２２ａ，２２ｂ シート体 ２３ａ，２３ｂ 枠体 ２４ａ，２４ｂ 成形枠 ２５ 被成形材 ２６ 成形型 ２７ 空間 ２８ 吸引手段 ２９ 加熱炉 ３０ 開口部 ３１ 加熱室 ３２ 扉 ３３ａ，３３ｂ 熱源 ３４ａ，３４ｂ 表面 ３５ 準備位置 ３６ 搬送手段 ３７ 挟持手段 ３８ 成形枠支持台 ４１ フィルム状接着剤

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AD05 AD17 AD35 AG03 AJ05 CA17 CB01 CC04 CN01 CN30 4F208 AD05 AD17 AD35 AG03 AJ05 MA01 MB01 MC02 MD01 MG13 MK20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性および耐熱性を有する材料から成
   るシート体の周縁部が、枠体によって保持される一対の
   成形枠と、予め定める成形形状を有し、厚みがほぼ一定
   の板状の成形型とを準備し、 各成形枠間に、前記成形型と、この成形型上に載置され
   る熱可塑性合成樹脂から成る板状の被成形材とを介在さ
   せて気密に封止し、 前記成形型および被成形材が収容される各成形枠間の空
   間に吸引力を導いて、前記被成形材を成形型に沿うよう
   に変形させ、この状態で加熱炉に挿入して加熱し、前記
   被加熱材を、前記予め定める成形形状に賦形することを
   特徴とする成形方法。
2. 【請求項２】 前記被成形材は、フィルム状接着剤によ
   って複数枚が相互に貼り合わされていることを特徴とす
   る請求項１記載の成形方法。
3. 【請求項３】 可撓性および耐熱性を有する材料から成
   るシート体の周縁部が、枠体によって保持される一対の
   成形枠と、 熱可塑性合成樹脂から成る板状の被成形材が載置され、
   予め定める成形形状を成す厚みがほぼ一定の板状の成形
   型と、 前記成形型および被成形材が収容される各成形枠間の空
   間に、吸引力を導く吸引手段と、 前記成形型および被成形材が収容される前記空間に吸引
   手段によって吸引力が導かれた状態で、各成形枠を前記
   成形型および被成形材とともに収容して加熱する加熱炉
   とを含むことを特徴とする成形装置。
4. 【請求項４】 前記成形型および被成形材を挟持した各
   成形枠を、前記加熱炉内の加熱室と加熱炉の炉外の予め
   定める準備位置とにわたって、炉内挿入方向および炉外
   排出方向に搬送する搬送手段を含むことを特徴とする請
   求項３記載の成形装置。
5. 【請求項５】 前記搬送手段に追従して、熱炉内の加熱
   室と加熱炉の炉外の予め定める準備位置とにわたって移
   動可能に設けられ、搬送手段によって支持される一方の
   成形枠に対して、他方の成形枠を積重した挟持位置と、
   前記一方の成形枠から離反した退避位置とにわたって、
   前記他方の成形枠を移動する挟持手段を含むことを特徴
   とする請求項４記載の成形装置。
6. 【請求項６】 搬送手段と、この搬送手段によって支持
   される一方の成形枠との間には、通気性を有する成形枠
   支持台が介在されることを特徴とする請求項４または５
   記載の成形装置。