JP7056597B2 - ワーク被覆装置及びワーク被覆方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークをシート材で被覆する技術に関する。

下記特許文献１，２にはいずれも、ワークをシート材で被覆するこの種の技術が開示されている。

特許文献１に記載の減圧被覆装置は、ワークである芯材をシート材である表皮材で被覆するときに使用される装置である。この減圧被覆装置は、芯材を収容可能な収容体としてのチャンバーボックスを備えており、芯材と表皮材をチャンバーボックスにともに収容して密閉し、チャンバーボックス内の密閉空間で芯材及び表皮材を一体的に減圧することを利用して、芯材を表皮材で被覆するように構成されている。

特許文献２に記載の真空成形装置は、ワークである車体をシート材である加飾用のフィルムで被覆するときに使用される装置である。この真空成形装置は、車体を収容可能な収容体としての収容チャンバーを備えており、車体とフィルムを収容チャンバーにともに収容して密閉し、収容チャンバー内の密閉空間で車体及びフィルムを一体的に減圧することを利用して、車体の一部をフィルムで被覆するように構成されている。

特開２００５－２６２５０１号公報 特開２０１５－４４２８５号公報

特許文献１，２に開示の技術を利用する場合、ワーク全体を囲い込むことができる大きな収容体と、この収容体の内部空間を減圧可能な大型の減圧装置と、が必要になる。このため、ワークをシート材で被覆するのに使用する設備が大型化するという問題がある。このような問題は、ワークが車両のような大型であるときにより顕著になる。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、ワークをシート材で被覆するための設備の小型化を図るのに有効な技術を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
ワークをシート材で被覆するためのワーク被覆装置であって、
上記ワークに被覆面を囲むように組付けられる枠状の組付治具と、
上記組付治具に取付けられる減圧装置と、
を備え、
上記組付治具の枠内空間を一方の開口面側から上記ワークの上記被覆面で塞ぎ且つ他方の開口面側から上記シート材で塞いだ状態で上記減圧装置によって上記枠内空間を減圧することで上記シート材を上記被覆面に減圧密着させるように構成されている、ワーク被覆装置、
にある。

本発明の別態様は、
ワークをシート材で被覆するワーク被覆方法であって、
上記ワークに被覆面を囲むように枠状の組付治具を組付けるとともに、上記組付治具に減圧装置を取付け且つ上記シート材をセットする準備ステップと、
上記組付治具の枠内空間を一方の開口面側から上記ワークの上記被覆面で塞ぎ且つ他方の開口面側から上記シート材で塞いだ状態で上記減圧装置によって上記枠内空間を減圧することで上記シート材を上記被覆面に減圧密着させる被覆ステップと、
を有する、ワーク被覆方法、
にある。

上記の各態様において、ワークに枠状の組付治具が組付けられると、ワークの被覆面が組付治具によって囲まれる。その後、組付治具にシート材がセットされることによって、組付治具の枠内空間が一方の開口面側からワークの被覆面で塞がれ且つ他方の開口面側からシート材で塞がれた密閉状態になる。この密閉状態で、減圧装置によって組付治具の枠内空間を減圧することでシート材がワークの被覆面に減圧密着する。これにより、ワークの各部位のうち所望の被覆面のみがシート材によって選択的に被覆される。

この場合、組付治具の枠内空間をワークの被覆面とシート材とを利用して仕切るため、組付治具の大きさはワークの被覆面の面積に対応した大きさであればよい。このため、減圧に係る枠内空間の大きさを小さく抑えることができ、ワーク全体を囲い込むことができる大きな収容体や、この収容体の内部空間を減圧可能な大型の減圧装置などを要しない。即ち、ワークの被覆面の面積に見合った小型の組付治具と、この組付治具における低容積の枠内空間を減圧できる小型の減圧装置と、を準備すれば足りる。

以上のごとく、上記の各態様によれば、ワークをシート材で被覆するための設備の小型化を図るのに有効な技術を提供することが可能になる。

実施形態１のフィルム貼付装置の分解斜視図。 図１の組付治具をワークに組付けられた状態にて示す斜視図。 図２のＡ領域を拡大して示す斜視図。 図２のＢ領域を拡大して示す斜視図。 図２のV-V線矢視断面。 図２のVI-VI線矢視断面。 図２のVII-VII線矢視断面。 図２のVIII-VIII線矢視断面。 実施形態１のフィルム貼付方法のフローチャート。 図９中の第１ステップの様子を模式的に示す斜視図。 図９中の第１ステップの様子を模式的に示す斜視図。 図９中の第１ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第２ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第３ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第４ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第５ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第６ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第７ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第８ステップの様子を模式的に示す断面図。 図９中の第９ステップの様子を模式的に示す断面図。 実施形態２のフィルム貼付装置について図１に対応した分解斜視図。

上述の態様の好ましい実施形態について説明する。

上記のワーク被覆装置において、上記組付治具は、上記ワークに設けられた被係合部に係合可能な位置決め部を有するのが好ましい。

このワーク被覆装置によれば、組付治具の位置決め部をワークの被係合部に係合させることによって、組付治具をワークの所望の位置に容易に組付けることができる。

上記のワーク被覆装置において、上記組付治具は、互いに分離可能に連結された複数のフレームによって構成されているのが好ましい。

このワーク被覆装置によれば、組付治具を不使用時に複数のフレームに分離することによって、組付治具が運搬や保管の際に嵩張るのを防ぐことができる。

上記のワーク被覆装置において、上記シート材を上記枠内空間の反対側から加熱するための加熱装置を備えるのが好ましい。

このワーク被覆装置によれば、シート材を枠内空間の減圧状態で加熱装置により加熱することによって、三次元形状を含むワークの被覆面に倣うようにシート材を容易に軟化させることができる。

上記のワーク被覆装置において、上記組付治具は、上記ワークの上記被覆面との間に介装されるシール部材を備えるのが好ましい。

このワーク被覆装置によれば、組付治具がシール部材を介してワークの被覆面に接触するため、組付治具の枠内空間の減圧時にこの枠内空間の密閉度合いをシール部材によって高めることができる。

上記のワーク被覆装置において、上記シール部材は、柔軟で多孔質の材料からなり、上記枠内空間の減圧時に上記シート材が上記組付治具を引っ張る引張荷重により上記シール部材が潰れることによって上記枠内空間の密閉度合いが高まるように構成されているのが好ましい。

このワーク被覆装置によれば、柔軟で多孔質の材料からなるシール部材を使用することによって、このシール部材に、組付治具の枠内空間の密閉度合いに応じて潰れて、組付治具とワークの被覆面との間のシール性能を調節する機能を付与することができる。

上記のワーク被覆方法において、上記準備ステップでは、上記ワークに設けられた被係合部に上記組付治具に設けられた位置決め部を係合させて上記ワークに上記組付治具を組付けるのが好ましい。

このワーク被覆方法によれば、準備ステップで組付治具の位置決め部をワークの被係合部に係合させることによって、組付治具をワークの所望の位置に容易に組付けることができる。

上記のワーク被覆方法は、上記被覆ステップによって上記被覆面に減圧密着した上記シート材の余り部分をカットするカットステップと、
上記カットステップで上記余り部分がカットされた上記シート材の縁部を、上記ワークのうち上記組付治具の上記位置決め部との係合が解除された後の上記被係合部に巻き込む巻込ステップと、
を有するのが好ましい。

このワーク被覆方法によれば、ワークのうち組付治具の位置決め部と係合する被係合部を、この係合の解除後にシート材の縁部を巻き込む箇所として利用することができる。

上記のワーク被覆方法において、上記被覆ステップでは、上記シート材を上記枠内空間の反対側から加熱して上記ワークの上記被覆面に倣うように軟化させるのが好ましい。

このワーク被覆方法によれば、シート材を枠内空間の減圧状態で加熱することによって、三次元形状を含むワークの被覆面に倣うようにシート材を容易に軟化させることができる。

以下、ワーク被覆装置及びワーク被覆方法の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、この実施形態の説明のための図面において、車両前方を矢印ＦＲで示し、車両上方を矢印ＵＰで示し、車両内方を矢印ＩＮで示している。

また、特にことわらない限り、組付治具の長手方向である第１方向を矢印Ｘで示し、組付治具の幅方向である第２方向を矢印Ｙで示し、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙのいずれにも直交する方向であって組付治具の高さ方向である第３方向を矢印Ｚで示している。

（実施形態１）
図１に示されるように、ワーク被覆装置としてのフィルム貼付装置１は、ワーク２をシート材としてのフィルム３０で被覆するためのものである。

本実施形態では、ワーク２を自動車の車体とし、ワーク２の被覆面２ａを車体の外装であるルーフパネル３の外表面としている。また、フィルム３０として、ワーク２の被覆面２ａを装飾するための加飾用の樹脂フィルムシートを使用している。このフィルム３０は、可撓性を有する。このフィルム３０は、防水や防汚などの機能も併せ持つのが好ましい。

フィルム貼付装置１は、組付治具１０と、減圧装置２０と、加熱装置２４と、を備えている。

組付治具１０は、ワーク２に被覆面２ａを囲むように組付けられる枠状の治具である。この組付治具１０は、第３方向Ｚの平面視が略矩形をなすように構成されている。組付治具１０は、枠内空間１０ａと、枠内空間１０ａに対する一方の開口面１０ｂと、枠内空間１０ａに対する他方の開口面１０ｃと、を有する。

詳細については後述するが、フィルム貼付装置１は、組付治具１０の枠内空間１０ａを一方の開口面１０ｂ側からワーク２の被覆面２ａで塞ぎ且つ他方の開口面１０ｃ側からフィルム３０で塞いだ状態で減圧装置２０によって枠内空間１０ａを減圧することでフィルム３０を被覆面２ａに減圧密着させるように構成されている。

組付治具１０は、互いに分離可能に連結された４つのフレーム１１，１２，１３，１４によって構成されている。４つのフレーム１１，１２，１３，１４はいずれも樹脂材料からなる。４つのフレーム１１，１２，１３，１４のうちの少なくとも１つのフレーム１３には、枠内空間１０ａに連通するように貫通形成された貫通孔１０ｄが設けられている。

なお、組付治具１０を構成するフレームの数は４つに限定されるものではなく、必要に応じて変更可能である。例えば、４つのフレーム１１，１２，１３，１４の少なくとも１つを複数に分割することもできる。

また、４つのフレーム１１，１２，１３，１４の材料は、組付治具１０の軽量化のために樹脂材料であるのが好ましいが、樹脂材料のみに限定されるものではなく、例えば、樹脂材料に代えて金属材料を用いることもできる。

減圧装置２０は、組付治具１０に対する外付けの装置であり、減圧管２１と、真空ポンプ２２と、真空圧力計２３と、を備えている。減圧管２１は、その一端部２１ａが組付治具１０の貫通孔１０ｄに接続可能であり、その他端部２１ｂが真空ポンプ２２に接続されている。真空ポンプ２２は、密閉空間の真空状態を形成することが可能な能力を有する吸引ポンプである。減圧管２１のうち一端部２１ａと他端部２１ｂとの間の領域に、枠内空間１０ａの密閉度合いを視認可能な真空圧力計２３が接続されている。

加熱装置２４は、フィルム３０を組付治具１０の枠内空間１０ａの反対側から加熱するためのものである。具体的な構造についての説明は省略するが、この加熱装置２４は、ファンヒータ、赤外線ヒーター、ドライヤーなどによって構成されている。

図２に示されるように、減圧装置２０は、減圧管２１の一端部２１ａが組付治具１０の貫通孔１０ｄに接続されることによって、組付治具１０に取付けられる。この減圧装置２０によれば、真空ポンプ２２が起動されることによって組付治具１０の枠内空間１０ａが真空吸引される。

図３に示されるように、組付治具１０のＡ領域（図２参照）において、２つのフレーム１１，１３は、一方のフレーム１１の第２方向Ｙの左端部１１ａと、他方のフレーム１３の第１方向Ｘの前端部１３ａとが互いに係合することによって連結される。フレーム１１の左端部１１ａにおける係合面１５には、第３方向Ｚに立設した複数の係合ピン１５ａが設けられている。これに対して、フレーム１３の前端部１３ａのうちフレーム１１の係合面１５に対向する係合面１６には、第３方向Ｚに延びる複数の係合孔１６ａが設けられている。

ここで、係合ピン１５ａは、その立設高さが係合孔１６ａの深さと同等若しくは係合孔１６ａの深さを若干下回るように寸法設定されている。また、係合ピン１５ａは、その外径が係合孔１６ａの内径と同等若しくは係合孔１６ａの内径を若干下回るように寸法設定されている。このため、フレーム１１の係合面１５とフレーム１３の係合面１６とを互いに合わせたときに、複数の係合ピン１５ａのそれぞれが複数の係合孔１６ａのそれぞれに嵌合可能になっている。

なお、特に図示しないものの、組付治具１０のＣ領域（図２参照）における２つのフレーム１１，１４の連結構造も図３に示される連結構造と同様である。

図４に示されるように、組付治具１０のＢ領域（図２参照）において、２つのフレーム１２，１３は、一方のフレーム１２の第２方向Ｙの左端部１２ａと、他方のフレーム１３の第１方向Ｘの後端部１３ｂとが互いに係合することによって連結される。フレーム１２の左端部１２ａにおける係合面１７には、第３方向Ｚに立設した複数の係合ピン１７ａが設けられている。これに対して、フレーム１３の後端部１３ｂのうちフレーム１２の係合面１７に対向する係合面１８には、第３方向Ｚに延びる複数の係合孔１８ａが設けられている。

ここで、係合ピン１７ａは、その立設高さが係合孔１８ａの深さと同等若しくは係合孔１８ａの深さを若干下回るように寸法設定されている。また、係合ピン１７ａは、その外径が係合孔１８ａの内径と同等若しくは係合孔１８ａの内径を若干下回るように寸法設定されている。このため、フレーム１２の係合面１７との係合面１８とを互いに合わせたときに、複数の係合ピン１７ａのそれぞれが複数の係合孔１８ａのそれぞれに嵌合可能になっている。

なお、特に図示しないものの、組付治具１０のＤ領域（図２参照）における２つのフレーム１２，１４の連結構造も図４に示される連結構造と同様である。

図５に示されるように、組付治具１０のフレーム１１は、互いに接合された上側部材１１Ａ及び下側部材１１Ｂからなり、上側部材１１Ａと下側部材１１Ｂとの間に位置決め部としての隙間１１ｃを有する。この隙間１１ｃは、ワーク２に設けられた被係合部としての突出部３ｃに係合可能に構成されている。

ワーク２のルーフパネル３は、いずれも金属材料からなる薄板状のルーフアウターパネル３ａ及びルーフインナーパネル３ｂを有し、ルーフアウターパネル３ａとルーフインナーパネル３ｂとを互いに接合することによって構成されている。ルーフアウターパネル３ａの上面によってワーク２の被覆面２ａが形成されている。

ワーク２の突出部３ｃは、ルーフパネル３の第１方向Ｘの前端部によって構成されている。フレーム１１は、その隙間１１ｃに突出部３ｃを挿入するようにしてワーク２に組付けられる。

組付治具１０のフレーム１１は、ワーク２の被覆面２ａ（ルーフアウターパネル３ａの上面）との間に介装されるシール部材１９を備えている。シール部材１９は、スポンジ（フォーム材）のように柔軟で多孔質の材料からなる。

このシール部材１９は、フレーム１１と被覆面２ａとの間をシールするシール機能を有するとともに、フレーム１１をルーフパネル３に組付けるときに、フレーム１１が被覆面２ａに直に接触して被覆面２ａが傷付くのを防ぐ機能を果たす。

また、このシール部材１９は、通気性を有し、その通気性は外部荷重を受けて潰れるほどに低下していくため、組付治具１０の枠内空間１０ａの密閉度合いに応じて潰れて、組付治具１０とワーク２の被覆面２ａとの間のシール性能を調節する機能を果たす。

図６に示されるように、組付治具１０のフレーム１３は、位置決め部としての凸部１３ｃを有する。この凸部１３ｃは、ワーク２に設けられた被係合部としてのモヒカン部７に係合可能に構成されている。

ワーク２のモヒカン部７は、ルーフパネル３の左端部と左側のルーフサイドパネル４との間に形成された凹部である。フレーム１３は、その凸部１３ｃをモヒカン部７に挿入するようにしてワーク２に組付けられる。このフレーム１３は、フレーム１１の場合と同様に、ワーク２の被覆面２ａとの間に介装されるシール部材１９を備えている。

ワーク２のルーフサイドパネル４は、いずれも金属材料からなる薄板状のルーフサイドアウターパネル４ａ及びルーフサイドインナーパネル４ｂを有し、ルーフサイドアウターパネル４ａとルーフサイドインナーパネル４ｂとを互いに接合することによって構成されている。

図７に示されるように、組付治具１０のフレーム１４は、位置決め部としての凸部１４ｃを有する。この凸部１４ｃは、ワーク２に設けられた被係合部としてのモヒカン部８に係合可能に構成されている。

ワーク２のモヒカン部８は、ルーフパネル３の右端部と右側のルーフサイドパネル５との間に形成された凹部である。フレーム１４は、その凸部１４ｃをモヒカン部８に挿入するようにしてワーク２に組付けられる。このフレーム１４は、フレーム１１の場合と同様に、ワーク２の被覆面２ａとの間に介装されるシール部材１９を備えている。

ワーク２のルーフサイドパネル５は、いずれも金属材料からなる薄板状のルーフサイドアウターパネル５ａ及びルーフサイドインナーパネル５ｂを有し、ルーフサイドアウターパネル５ａとルーフサイドインナーパネル５ｂとを互いに接合することによって構成されている。

図８に示されるように、組付治具１０のフレーム１２は、位置決め部としての凸部１２ｂを有する。この凸部１２ｂは、ワーク２に設けられた被係合部としての隙間９に係合可能に構成されている。

ワーク２の隙間９は、ルーフパネル３の後端部とバックドア６との間に形成されている。フレーム１２は、その凸部１２ｂを隙間９に挿入するようにしてワーク２に組付けられる。このフレーム１２は、フレーム１１の場合と同様に、ワーク２の被覆面２ａとの間に介装されるシール部材１９を備えている。

ワーク２のバックドア６は、いずれも金属材料からなる薄板状のバックドアアウターパネル６ａ及びバックドアインナーパネル６ｂを有し、バックドアアウターパネル６ａとバックドアインナーパネル６ｂとを互いに接合することによって構成されている。

次に、図９～図２０等を参照しながら、実施形態１のフィルム貼付方法について説明する。このフィルム貼付方法は、上記のワーク２の被覆面２ａをフィルム３０で被覆するワーク被覆方法である。

図９に示されるように、このフィルム貼付方法は、第１ステップＳ１０１～第９ステップＳ１０９までの処理を順次実行することによって可能になる。

なお、これらのステップに対して、必要に応じて１または複数のステップが追加されてもよいし、或いは複数のステップが統合されてもよい。

図９中の３つのステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３は、ワーク２に被覆面２ａを囲むように組付治具１０を組付けるとともに、この組付治具１０に減圧装置２０を取付け且つフィルム３０をセットする準備ステップである。

第１ステップＳ１０１は、上記の準備ステップの中で、ワーク２に組付治具１０を組付けるステップである。

この第１ステップＳ１０１の第１段階では、図１０に示されるように、組付治具１０を構成する２つのフレーム１１，１２をワーク２に組付ける。このとき、フレーム１１の隙間１１ｃにワーク２の突出部３ｃを挿入することによって係合させてワーク２に対して位置決めする（図５参照）。また、フレーム１２の凸部１２ｂをワーク２の隙間９に挿入することによって係合させてワーク２に対して位置決めする（図８参照）。

この第１ステップＳ１０１の第２段階では、図１１に示されるように、組付治具１０を構成する残りの２つのフレーム１３，１４をワーク２に組付ける。このとき、フレーム１３を２つのフレーム１１，１２のそれぞれに連結しつつ（図３及び図４参照）、フレーム１３の凸部１３ｃをワーク２のモヒカン部７に挿入することによって係合させてワーク２に対して位置決めする（図６及び図１２参照）。また、フレーム１４をフレーム１３と同様にして２つのフレーム１１，１２のそれぞれに連結しつつ、フレーム１４の凸部１４ｃをワーク２のモヒカン部８に挿入することによって係合させてワーク２に対して位置決めする（図７及び図１２参照）。

上記の第１ステップＳ１０１によれば、組付治具１０の位置決め部をワーク２の被係合部に係合させることによって、組付治具１０をワーク２の所望の位置に容易に組付けることができる。このとき、４つのフレーム１１，１２，１３，１４はいずれも、シール部材１９を介してワーク２の被覆面２ａに接触した状態で組付けられる。

第２ステップＳ１０２は、上記の準備ステップの中で、組付治具１０に減圧装置２０を取付けるステップである。この第２ステップＳ１０２では、図１３に示されるように、減圧装置２０の減圧管２１の一端部２１ａを組付治具１０の貫通孔１０ｄに接続する。これにより、組付治具１０の枠内空間１０ａは、減圧管２１を介して真空ポンプ２２と連通する。

第３ステップＳ１０３は、上記の準備ステップの中で、組付治具１０に減圧装置２０を取付けるステップである。この第３ステップＳ１０３では、図１４に示されるように、組付治具１０にその枠内空間１０ａを上方から覆うようにフィルム３０をセットする。

フィルム３０は、その両面のうち接着剤が全体に塗布されている接着面３０ａがワーク２の被覆面２ａに対向するように配置され、接着面３０ａの外縁が組付治具１０に接着されることによって、組付治具１０にセットされる。このとき、フィルム３０は、予めカットされた状態で組付治具１０に接着されてもよいし、巻出し装置（図示省略）から巻き出されたフィルム３０が組付治具１０に接着された状態で所定の大きさにカットされてもよい。

この第３ステップＳ１０３によれば、組付治具１０の枠内空間１０ａを一方の開口面１０ｂ側からワーク２の被覆面２ａで塞ぎ且つ他方の開口面１０ｃ側からフィルム３０で塞いだ状態（以下、「枠内空間１０ａの密閉状態」という。）が形成される。

図９中の３つのステップＳ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６は、組付治具１０の枠内空間１０ａの密閉状態で減圧装置２０によって枠内空間１０ａを減圧することでフィルム３０をワーク２の被覆面２ａに減圧密着させる被覆ステップである。ここでいう「減圧密着」とは、枠内空間１０ａの減圧によってフィルム３０がワーク２の被覆面２ａに密着する態様をいう。

第４ステップＳ１０４は、上記の被覆ステップの中で、組付治具１０に取付けた減圧装置２０を運転開始するステップである。この第４ステップＳ１０４では、図１５に示されるように、真空ポンプ２２を起動して、組付治具１０の枠内空間１０ａを真空吸引することで減圧する。

この第４ステップＳ１０４によれば、図１６に示されるように、枠内空間１０ａの減圧によってその容積が減少し、それに伴って可撓性のフィルム３０は、その接着面３０ａがワーク２の被覆面２ａに引き寄せされるように変形する。即ち、フィルム３０は、接着面３０ａがワーク２の被覆面２ａに密着する方向に付勢される。これにより、フィルム３０の接着面３０ａの一部がワーク２の被覆面２ａに接着される。

このとき、枠内空間１０ａの減圧時にフィルム３０が組付治具１０を内側に向けて引っ張る引張荷重（図１６では、フレーム１３，１４に作用する引張荷重Ｆが示されている。）によりシール部材１９が潰れることによって枠内空間１０ａの密閉度合いが高まる。枠内空間１０ａの密閉度合いは真空圧力計２３によって視認される。

第５ステップＳ１０５は、上記の被覆ステップの中で、フィルム３０の表面を組付治具１０の枠内空間１０ａの反対側から加熱するステップである。この第５ステップＳ１０５では、図１７に示されるように、三次元形状を含むワーク２の被覆面２ａに倣うようにフィルム３０を軟化させるために、加熱装置２４で生じた熱をフィルム３０の表面の必要部位に供給する。これにより、フィルム３０の接着面３０ａは、ワーク２の被覆面２ａに倣って減圧密着して接着する。

このとき、フィルム３０を枠内空間１０ａの減圧状態で加熱することによって、三次元形状を含むワーク２の被覆面２ａに倣うようにフィルム３０を容易に軟化させることができる。また、フィルム３０の全体を加熱する必要がないため、加熱に要する加熱装置２４の消費エネルギーを低く抑えることができる。

第６ステップＳ１０６は、上記の被覆ステップの中で、減圧装置２０を運転停止するステップである。この第６ステップＳ１０６では、図１８に示されるように、真空ポンプ２２を停止する。

第７ステップＳ１０７は、図１８に示されるように、上記の被覆ステップでワーク２の被覆面２ａに減圧密着したフィルム３０の余り部分３１，３２を切断用治具Ｃでカットするカットステップである。この第７ステップＳ１０７によれば、フィルム３０がワーク２の被覆面２ａの大きさに応じた形状になる。

第８ステップＳ１０８は、図１９に示されるように、ワーク２に対して組付治具１０及び減圧装置２０を取外すステップである。この第８ステップＳ１０８によれば、ワーク２の被係合部（図１９では、被係合部としてのモヒカン部７，８を示している。）と組付治具１０の位置決め部（図１９では、位置決め部としての凸部１３ｃ，１４ｃを示している。）との係合が解除される。

第９ステップＳ１０９は、図２０に示されるように、第７ステップＳ１０７で余り部分３１，３２がカットされたフィルム３０の縁部３１ａ，３２ａを、第８ステップＳ１０８で組付治具１０の位置決め部との係合が解除された後の被係合部に巻き込む巻込ステップである。これにより、フィルム３０によるワーク２の被覆面２ａの被覆が完了する。

この第９ステップＳ１０９によれば、ワーク２のうち組付治具１０の位置決め部と係合する被係合部を、この係合の解除後にフィルム３０の縁部３１ａ，３２ａを巻き込む箇所として利用することができる。

上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。

上記のフィルム貼付装置１において、ワーク２に枠状の組付治具１０が組付けられると、ワーク２の被覆面２ａが組付治具１０によって囲まれる。その後、組付治具１０にフィルム３０がセットされることによって、組付治具１０の枠内空間１０ａが密閉状態になる。この密閉状態で、減圧装置２０によって組付治具１０の枠内空間１０ａを減圧することでフィルム３０がワーク２の被覆面２ａに減圧密着する。これにより、ワーク２の各部位のうち所望の被覆面２ａのみがフィルム３０によって選択的に被覆される。

この場合、組付治具１０の枠内空間１０ａをワーク２の被覆面２ａとフィルム３０とを利用して仕切るため、組付治具１０の大きさはワーク２の被覆面２ａの面積に対応した大きさであればよい。このため、減圧に係る枠内空間１０ａの大きさを小さく抑えることができ、ワーク２全体を囲い込むことができる大きなボックスや、このボックスの内部空間を減圧可能な大型の減圧装置などを要しない。即ち、ワーク２の被覆面２ａの面積に見合った小型の組付治具１０と、この組付治具１０における低容積の枠内空間１０ａを減圧できる小型の減圧装置２０と、を準備すれば足りる。また、ワーク２の広範囲を加熱するためにエネルギー消費量が多い大型の加熱装置などを要しない。

従って、実施形態１によれば、ワーク２をフィルム３０で被覆するためのフィルム貼付装置１を小型化でき、またこのフィルム貼付装置１に要する初期投資を低減できる。

上記のフィルム貼付装置１によれば、組付治具１０の位置決め部である隙間１１ｃ、凸部１２ｂ，１３ｃ，１４ｃを、ワーク２の被係合部である突出部３ｃ、モヒカン部７，８、隙間９に係合させることによって、組付治具１０をワーク２の所望の位置に容易に組付けることができる。

上記のフィルム貼付装置１によれば、組付治具１０を不使用時に４つのフレーム１１，１２，１３，１４に分離することによって、組付治具１０が運搬や保管の際に嵩張るのを防ぐことができる。

上記のフィルム貼付装置１によれば、フィルム３０を枠内空間１０ａの減圧状態で加熱装置２４により加熱することによって、三次元形状を含むワーク２の被覆面２ａに倣うようにフィルム３０を容易に軟化させることができる。

上記のフィルム貼付装置１によれば、組付治具１０がシール部材１９を介してワーク２の被覆面２ａに接触するため、組付治具１０の枠内空間１０ａの減圧時にこの枠内空間１０ａの密閉度合いをシール部材１９によって高めることができる。

以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。

（実施形態２）
図２１に示されるように、実施形態２のフィルム貼付装置１０１は、組付治具１１０の構造についてのみ実施形態１の組付治具１０のものと相違している。この組付治具１１０は、組付治具１０と同様に枠状である一方で、樹脂材料からなる一体成型品として構成されている。

なお、組付治具１１０の材料は、軽量化のために樹脂材料であるのが好ましいが、樹脂材料のみに限定されるものではなく、例えば、樹脂材料に代えて金属材料を用いることもできる。

その他の構成は、実施形態１と同様である。

実施形態２のフィルム貼付装置１０１によれば、組付治具１１０の構造の簡素化を図ることができる。

その他、実施形態１の場合と同様の作用効果を奏する。

本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

上述の実施形態では、第３方向Ｚの平面視が略矩形をなす組付治具１０，１１０について例示したが、組付治具１０，１１０の第３方向Ｚの平面視形状は略矩形に限定されるものではなく、ワーク２の被覆面２ａの形状に応じて、例えば円形、楕円形、三角形、多角形などに変更することもできる。

上述の実施形態では、減圧装置２０が組付治具１０，１１０に対する外付けの装置である場合について例示したが、これに代えて、減圧装置２０或いは減圧装置２０と同様の機能を果たす要素が組付治具１０，１１０に内蔵された構造を採用することもできる。

上述の実施形態では、組付治具１０，１１０のシール部材１９として、スポンジ（フォーム材）のように柔軟で多孔質の材料からなるシール部材を使用する場合について例示したが、シール機能を少なくとも有するものであれば別の種類のシール部材を使用することもできる。

上述の実施形態では、フィルム３０を加熱する加熱装置２４を使用する場合について例示したが、ワーク２の被覆面２ａが平坦面であってフィルム３０の加熱を要しないようなときには、加熱装置２４を省略することもできる。

上述の実施形態では、フィルム３０の接着面３０ａの全体に接着剤が塗布される形態について例示したが、これに代えて、フィルム３０の接着面３０ａのうち組付治具１０，１１０との接着部位のみに接着剤が塗布され、且つワーク２の被覆面２ａに接着剤が塗布される形態や、フィルム３０の接着面３０ａの全体とワーク２の被覆面２ａとの両方に接着剤が塗布される形態を採用することもできる。

上述の実施形態では、ワーク２が自動車の車体であり、この車体の外装であるルーフパネルがフィルム３０によって被覆される場合について例示したが、被覆対象は車体のルーフパネルのみに限定されるものではない。例えば、車体のボンネット、サイドドア、バックドア等の外装、インストルメントパネル等の内装、更には、航空機の内装や外装、建材の内装や外装、電子部品、電化製品などを被覆対象にすることができる。
また、フィルム３０に代えて、表皮材などのシート材を使用することもできる。

１，１０１ フィルム貼付装置（ワーク被覆装置）
２ 車体（ワーク）
２ａ 被覆面
３ｃ 突出部（被係合部）
７，８ モヒカン部（被係合部）
９ 隙間（被係合部）
１０，１１０ 組付治具
１０ａ 枠内空間
１０ｂ 一方の開口面
１０ｃ 他方の開口面
１１，１２，１３，１４ フレーム
１１ｃ 隙間（位置決め部）
１２ｂ，１３ｃ，１４ｃ 凸部（位置決め部）
１９ シール部材
２０ 減圧装置
２４ 加熱装置
３０ フィルム（シート材）
３１，３２ 余り部分
３１ａ，３２ａ 縁部
Ｓ１０１～Ｓ１０９ フィルム貼付方法（ワーク被覆方法）
Ｓ１０１ 第１ステップ（準備ステップ）
Ｓ１０２ 第２ステップ（準備ステップ）
Ｓ１０３ 第３ステップ（準備ステップ）
Ｓ１０４ 第４ステップ（被覆ステップ）
Ｓ１０５ 第５ステップ（被覆ステップ）
Ｓ１０６ 第６ステップ（被覆ステップ）
Ｓ１０７ 第７ステップ（カットステップ）
Ｓ１０９ 第９ステップ（巻込ステップ）

Claims (10)

1. ワークをシート材で被覆するためのワーク被覆装置であって、
   上記ワークに被覆面を囲むように組付けられる枠状の組付治具と、
   上記組付治具に取付けられる減圧装置と、
   を備え、
   上記組付治具の枠内空間を一方の開口面側から上記ワークの上記被覆面で塞ぎ且つ他方の開口面側から上記シート材で塞いだ状態で上記減圧装置によって上記枠内空間を減圧することで上記シート材を上記被覆面に減圧密着させるように構成されている、ワーク被覆装置。
2. 上記組付治具は、上記ワークに設けられた被係合部に係合可能な位置決め部を有する、請求項１に記載のワーク被覆装置。
3. 上記組付治具は、互いに分離可能に連結された複数のフレームによって構成されている、請求項１または２に記載のワーク被覆装置。
4. 上記シート材を上記枠内空間の反対側から加熱するための加熱装置を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載のワーク被覆装置。
5. 上記組付治具は、上記ワークの上記被覆面との間に介装されるシール部材を備える、請求項１～４のいずれか一項に記載のワーク被覆装置。
6. 上記シール部材は、柔軟で多孔質の材料からなり、上記枠内空間の減圧時に上記シート材が上記組付治具を引っ張る引張荷重により上記シール部材が潰れることによって上記枠内空間の密閉度合いが高まるように構成されている、請求項５に記載のワーク被覆装置。
7. ワークをシート材で被覆するワーク被覆方法であって、
   上記ワークに被覆面を囲むように枠状の組付治具を組付けるとともに、上記組付治具に減圧装置を取付け且つ上記シート材をセットする準備ステップと、
   上記組付治具の枠内空間を一方の開口面側から上記ワークの上記被覆面で塞ぎ且つ他方の開口面側から上記シート材で塞いだ状態で上記減圧装置によって上記枠内空間を減圧することで上記シート材を上記被覆面に減圧密着させる被覆ステップと、
   を有する、ワーク被覆方法。
8. 上記準備ステップでは、上記ワークに設けられた被係合部に上記組付治具に設けられた位置決め部を係合させて上記ワークに上記組付治具を組付ける、請求項７に記載のワーク被覆方法。
9. 上記被覆ステップによって上記被覆面に減圧密着した上記シート材の余り部分をカットするカットステップと、
   上記カットステップで上記余り部分がカットされた上記シート材の縁部を、上記ワークのうち上記組付治具の上記位置決め部との係合が解除された後の上記被係合部に巻き込む巻込ステップと、
   を有する、請求項８に記載のワーク被覆方法。
10. 上記被覆ステップでは、上記シート材を上記枠内空間の反対側から加熱して上記ワークの上記被覆面に倣うように軟化させる、請求項７～９のいずれか一項に記載のワーク被覆方法。

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