JP7207800B1

JP7207800B1 - 接着装置

Info

Publication number: JP7207800B1
Application number: JP2022109420A
Authority: JP
Inventors: 朗土屋
Original assignee: 六浦工業株式会社
Priority date: 2022-07-07
Filing date: 2022-07-07
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2042-07-07
Also published as: JP2024007959A

Abstract

【課題】コンパクトな機器構成で積層体を加熱しながら成形および圧着するのに好適な接着装置を提供する。
【解決手段】
接着装置１は、接着台２と、接着台の上面に配置される型３と、型上に配置された積層体Ｗを覆うシート体４と、シート体を接着台に固定する固定手段５と、シート体と接着台との間の気体を吸引し、この吸引による前記シート体の収縮により、型の成形面に沿った積層体の成形、および、接着剤を介する積層体の圧着を行う吸引手段６と、吸引手段による吸引に連動して積層体を加熱することで、接着剤を硬化させる加熱手段７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１の板材と第２の板材との間に接着剤を介在させてなる積層体を接着の対象とする接着装置に関し、特に、コンパクトな機器構成で当該積層体を加熱しながら成形および圧着するのに好適なものである。

従来、この種の接着装置は、例えば、特許文献１（同文献１の段落００３３から００３６の記載を参照）に開示されている。この特許文献１の接着装置（以下「従来装置」という）は、積層体をオートクレーブ内に投入し、オートクレーブ内での加熱と加圧により積層体の成形と圧着を行うものとしている。

しかしながら、従来装置によると、前述の通り、オートクレーブ内での加熱と加圧により積層体の成形と圧着を行うため、オートクレーブが必要不可欠であり、機器全体が大掛かりで大型に成らざるを得ないという問題点を有している。

特開２００５－０４７１８０号公報

本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、コンパクトな機器構成で積層体を加熱しながら成形および圧着するのに好適な接着装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、第１の板材と第２の板材との間に接着剤を介在させてなる積層体を、加熱しながら圧着および成形する接着装置であって、接着台と、前記接着台の上面に配置される型と、前記型上に配置された前記積層体を覆うシート体と、前記シート体を前記接着台に固定する固定手段と、前記シート体と前記接着台との間の気体を吸引し、この吸引による前記シート体の収縮により、前記型の成形面に沿った積層体の成形、および、前記接着剤を介する前記積層体の圧着を行う吸引手段と、前記吸引手段による吸引に連動して前記積層体を加熱することで、前記接着剤を硬化させる加熱手段と、を備え、前記加熱手段は、前記積層体と前記シート体との間にシート状のヒータを介在させた構造になっていることを特徴とする。

前記本発明において、前記固定手段は、前記接着台上の前記型を囲むように前記接着台の上面に設けた環状の溝部と、この溝部に対応する形状の押え枠と、前記シート体の外縁部を前記溝部と前記押え枠で挟んだ状態で、前記押え枠を前記溝部に押し付ける固定具と、を備えることを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記型の上面は、前記積層体の成形面として、所定の曲率の円弧面を含む傾斜面となっており、前記吸引による前記シート体の収縮により、前記積層体は前記型の成形面に沿って成形されることを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記吸引手段は、前記接着台の上面に一端が開口している吸引孔と、前記型の側面に開口した吸込口と、を備え、前記吸込孔の一端と前記吸込口とが前記型の内側で連通する構造、および、前記吸込孔および前記吸込口を通じて、前記シート体と前記接着台との間の気体を吸引する構造になっていることを特徴としてもよい。

前記本発明において、前記積層体は、前記第１の板材と前記第２の板材との間にハニカムボードが介在し、かつ、該ハニカムボードと前記第１の板材との間、および、該ハニカムボードと前記第２の板材との間に、前記接着剤が介在する構造になっていることを特徴としてもよい。

本発明では、接着装置の具体的な構成として、前述の通り、吸引手段での吸引によるシート体の収縮力により、型の成形面に沿った積層体の成形、および、接着剤を介する第１の板材と第２の板材との圧着を行う構成を採用した。このため、積層体の成形と圧着はシート体の収縮力によるから、積層体の成形と圧着に従来必要とされていたオートクレーブを廃止できる点で、コンパクトな機器構成で積層体を加熱しながら成形および圧着するのに好適な接着装置を提供し得る。

本発明を適用した接着装置の説明図。（ａ）は図１の接着装置における接着台と型の平面図、（ｂ）は（ａ）中のＡ矢視断面図。（ａ）は圧着成形前の積層体の説明図、（ｂ）は図１の接着装置による圧着成形後の積層体の説明図。（ａ）（ｂ）は図１の接着装置の動作説明図（その１）。（ｃ）（ｄ）は図１の接着装置の動作説明図（その２）。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明を適用した接着装置の説明図であり、図２（ａ）は図１の接着装置における接着台と型の平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ矢視断面図、図３（ａ）は圧着成形前の積層体の説明図、同図（ｂ）は図１の接着装置による圧着成形後の積層体の説明図である。

《接着装置１の用途と主要機器構成》
図１の接着装置１は、図３（ａ）に示したように第１の板材Ｔ１と第２の板材Ｔ２との間に接着剤Ｓを介在させてなる積層体Ｗを、加熱しながら圧着および成形する接着装置である。この接着装置１は、その具体的な主要機器構成として、接着台２と、接着台２の上面に配置される型３と、型３上に配置された積層体Ｗを覆うシート体４と、シート体４を接着台２に固定する固定手段５と、シート体４と接着台２との間の気体を吸引する吸引手段６と、吸引手段６による吸引に連動して前記積層体Ｗを加熱する加熱手段７と、を備えている。

そして、前記吸引手段６は、その吸引による前記シート体４の収縮力によって、前記型３の成形面３Ａ（図２（ｂ）参照）に沿った積層体Ｗの成形、および、前記接着剤Ｓを介する前記積層体Ｗの圧着を行う手段として機能し、また、前記加熱手段７は、その加熱により前記接着剤Ｓを硬化させる手段として機能するように構成されている。

《積層体Ｗと接着剤Ｓの説明》
積層体Ｗの具体的な構造例として、本実施形態では、図３（ａ）に示すような３層構造の積層体Ｗ、すなわち、第１の板材Ｔ１と第２の板材Ｔ２との間にハニカムボードＴ３が介在し、かつ、該ハニカムボードＴ３と第１の板材Ｔ１との間、および、該ハニカムボードＴ３と第２の板材Ｔ２との間に、前述の接着剤Ｓが介在する構造を例示したが、この例に限定されることはない。

図示は省略するが、例えば、前記ハニカムボードＴ３を省略した構造のものや、ハニカムボードＴ３以外の他のボード（板材）を第１の板材Ｔ１と第２の板材Ｔ２との間に介在させた構造のもの等、多層構造の積層体を図１の接着装置１による圧着・成形の対象としてもよい。

接着剤Ｓについてはその種類を問わない。例えば２液で構成される市販の接着剤を採用することもできる。また、接着対象の板材Ｔ１、Ｔ２やハニカムボードＴ３の材質などに応じて、接着剤Ｓの種類は適宜変更できるものとする。

《型３の説明》
図１および図２（ａ）（ｂ）を参照すると、型３は接着台２の上面に配置される。この種の型３の具体的な実施形態として、図１の接着装置１では木製の型を採用したが、木製に限定されることはない。

型３の上面は、積層体Ｗの成形面３Ａとして、所定の曲率の円弧面を含む傾斜面になっている。このような成形面３Ａについては、必要に応じてその形態を適宜変更することができる。

図１の接着装置１での圧着・成形後における積層体Ｗの最終製品形態は、図３（ｂ）に示すような形態となる。この場合、例えば木製の型３の具体的な構造については、その最終製品形態における縦、横若しくは縦及び横の断面形状に対応する骨組み板をべニア板からレーザカッタで複数枚切り出し、かつ、その切り出した複数の骨組み板を所定の間隔で並べた状態で、かかる骨組み板の上に板材を貼り付けた構造としてもよい。このような構造とは別構造の型を型３として採用してもよい。

《シート体４の説明》
シート体４の具体的な構成例として、図１の接着装置１では、市販の所定厚のビニルシート４１を採用したが、ビニル以外の他の素材のシートをシート体４として採用してもよい。

シート体４の構成素材は必要に応じて適宜変更することができる。また、シート体４として採用した前述のビニルシート４１は、１回使用の使い捨てではなく、何回でも利用することができる。

前記吸引手段６での吸引により、このビニルシート４１（シート体４）は収縮し、積層体Ｗの表面に密着する。このようなビニルシート４１（シート体４）の収縮力が積層体Ｗ全体に作用することにより、積層体Ｗは、型３の成形面３Ａに沿って湾曲するように成形される。

《固定手段５の詳細》
固定手段５の具体的な実施形態として、図１の接着装置１では、該固定手段５は、接着台２上の型３を囲むように接着台２の上面に設けた環状の溝部５１と、この溝部５１に対応する形状の押え枠５２と、シート体４の外縁部を溝部５１と押え枠５２で挟んだ状態で、押え枠５２を溝部５１に押し付ける固定具５３（図２（ａ）参照）と、を備える構成を採用した。

さらに、図１の接着装置１では、溝部５１の底面に、これに沿って環状のパッキン材５４（図２（ａ）参照）を設けている。このパッキン材５４は、固定具５３で押え枠５２を溝部５１に押し付けたときに弾性変形し、溝部５１の内側の気密性を高める手段として機能する。

固定具５３は、例えば、傾倒可能な操作レバー（図示省略）と、その傾倒動作に連動して上下方向に移動する押圧部５３Ａ（図１参照）とを有し、かつ、接着台２の縁部２Ａと溝部５１との間の空きスペースＦ（図２（ａ）参照）に着脱自在に取り付けられる。

そして、固定具５３を接着台２に取り付けた状態で、固定具５３の操作レバー（図示省略）を接着台２の内方向に傾倒させると、その傾倒動作に連動して固定具５３の押圧部５３Ｂが溝部５１の方向に下降移動することで、固定具５３は押え枠５２を溝部５１に押し付けることができる。

《吸引手段６の詳細》
吸引手段６の具体的な実施形態として、図１の接着装置１では、該吸引手段６は、接着台２の上面に一端が開口している吸引孔６１と、型３の側面に開口した吸込口６２と、を備え、吸込孔６１の一端と吸込口６２とが型３の内側で連通する構造、および、吸込孔６１および吸込口６２を通じて、シート体４と接着台２との間の気体を吸引する構造を採用した。

吸引孔６１の他端は、真空配管Ｐを介して図示しない工場内の真空設備に接続されている。したがって、吸引手段６によるシート体４と接着台２との間の気体の吸引は、その真空設備で行うことができる。

《加熱手段７の詳細》
加熱手段７の具体的な実施形態として、図１の接着装置１では、積層体Ｗとシート体４との間にシート状のヒータＨ（以下「シートヒータＨ」という）を介在させた構造を採用した。この構造において、シートヒータＨの枚数や形状、配置場所などは、必要に応じて適宜変更することができる。

シート体４と接着台２との間の気体の吸引により、シート体４が収縮して積層体Ｗの表面に密着し、その密着力によってシートヒータＨは安定に位置決めされる。このため、シートヒータＨを位置決め固定する手段を別途設ける必要はない。そのような位置決め固定手段を採用しなくても、シートヒータＨが積層体Ｗの上から滑り落ちることはない。

ヒータＨの具体的な配線構造として、図１の接着装置１では、ヒータＨの配線Ｌは、先に説明した型３の吸込口６２から型３の内側に引き込む構成を採用したが、これに限定されることはない。このような引き込み構成以外の他のヒータＨの配線構造を採用してもよい。

また、ヒータＨは、その配線Ｌを通じて外部の温調機（図示省略）に接続され、その温調機によって温度管理されるように構成してある。

《接着装置１の使い方や動作の説明》
図４（ａ）（ｂ）および図５（ｃ）（ｄ）は、図１の接着装置の動作説明図（その１、その２）である。

図１の接着装置１で積層体Ｗの圧着・成形を行う際は、最初に、図４（ａ）のように接着台２の上面に型３を配置する。このとき、型３は溝部５１の内側に配置されるものとする（ステップ１０１）。

次に、図４（ｂ）のように型３の成形面３Ａ上に積層体Ｗを配置し、更に、その積層体Ｗの上にシートヒータＨをセットする（ステップ１０２）。

シートヒータＨのセットが完了したら、セットされたシートヒータＨの上方から積層体Ｗにビニルシート４１（シート体４）を被せ、そのビニルシート４１で積層体Ｗ全体が覆われるものとする。このとき、ビニルシート４１の外縁部は図４（ｂ）のように溝部５１を超えて外方へ十分に拡がるように設定する（ステップ１０３）。

その後、図５（ａ）のように、ビニルシート４１の上に押え枠５２を置き、かつ、その押え枠５２と溝部５１とを対向させた状態とし、この状態で、固定具５３を接着台２に取り付け、その固定具５３の押圧部５３Ａで押え枠５２を溝部５１に押し付ける。これにより、ビニルシート４１の外縁部が図５（ｂ）のように溝部５１と押え枠５２とで挟み込まれた状態となる（ステップ１０４）。

以上説明したステップ１０１からステップ１０４の作業を順に行うことで、圧着・成形の準備作業は完了する。

圧着・成形の準備作業が完了したら、次は、例えば吸引開始ボタンや加熱開始ボタンなど、接着を行うために必要な図示しない機器始動ボタンを押下する。これにより、吸引手段６による吸引動作が始まり、シート体４と接着台２との間の気体（具体的には空気）が吸引されることで、ビニルシート４１が収縮し積層体Ｗの表面に密着する。このようなビニルシート４１の収縮力が積層体Ｗ全体に作用することで、積層体Ｗは、図５（ｂ）のように型３の成形面３Ａに沿って成形され、第１の板材Ｔ１と第２の板材Ｔ２は、接着剤Ｓを介して圧着される。

また、吸引手段６による吸引動作の開始に連動してシートヒータＨが通電し、シートヒータＨによる積層体Ｗの加熱が開始される。

前記のようなシートヒータＨによる所定時間（例えば半日）の加熱と、吸引手段による所定時間（例えば半日）の吸引動作により、積層体Ｗ中の接着剤Ｓの硬化、および、積層体Ｗの成形状態が安定したら、図示しない機器停止ボタンを押下することで、吸引手段６による吸引動作およびシートヒータＨによる加熱動作を停止する。

以上で、図１の接着装置１による積層体Ｗの圧着・成形は完了し、図３（ｂ）に示すような圧着・成形後の最終製品としての積層体Ｗが得られる。

以上説明したように、図１の接着装置１では、その具体的な構成として、吸引手段６での吸引によるシート体４（「ビニルシート４１）の収縮力により、型３の成形面３Ａに沿った積層体Ｗの成形、および、接着剤Ｓを介する第１の板材Ｔ１と第２の板材Ｔ２との圧着を行う構成を採用した。このため、図１の接着装置にあっては、積層体Ｗの成形と圧着はシート体４の収縮力によるから、積層体Ｗの成形と圧着に従来必要とされていたオートクレーブを廃止できる点で、コンパクトな機器構成で積層体を加熱しながら成形および圧着するのに好適である。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により多くの変形が可能である。

１接着装置
２接着台
３型
３Ａ成形面
４シート体
４１ビニルシート
５固定手段
５１溝部
５２押え枠
５３固定具
５３Ａ押圧部
５４パッキン材
６吸引手段
６１吸引孔
６２吸引口
７加熱手段
Ｆ空きスペース
Ｈシートヒータ（ヒータ）
Ｌシートヒータ（ヒータ）の配線
Ｐ真空配管
Ｓ接着材
Ｔ１第１の板材
Ｔ２第２の板材
Ｔ３ハニカムボード
Ｗ積層板材

Claims

第１の板材と第２の板材との間に接着剤を介在させてなる積層体を、加熱しながら圧着および成形する接着装置であって、
接着台と、
前記接着台の上面に配置される型と、
前記型上に配置された前記積層体を覆うシート体と、
前記シート体を前記接着台に固定する固定手段と、
前記シート体と前記接着台との間の気体を吸引し、この吸引による前記シート体の収縮により、前記型の成形面に沿った積層体の成形、および、前記接着剤を介する前記積層体の圧着を行う吸引手段と、
前記吸引手段による吸引に連動して前記積層体を加熱することで、前記接着剤を硬化させる加熱手段と、を備え、
前記加熱手段は、前記積層体と前記シート体との間にシート状のヒータを介在させた構造になっていること
を特徴とする接着装置。
前記固定手段は、前記接着台上の前記型を囲むように前記接着台の上面に設けた環状の溝部と、該溝部に対応する形状の押え枠と、前記シート体の外縁部を該溝部と該押え枠で挟んだ状態で、該押え枠を該溝部に押し付ける固定具と、を備えること
を特徴とする請求項１に記載の接着装置。
前記型の上面は、前記積層体の成形面として、所定の曲率の円弧面を含む傾斜面となっており、
前記吸引による前記シート体の収縮により、前記積層体は前記型の成形面に沿って成形されること
を特徴とする請求項１に記載の接着装置。
前記吸引手段は、前記接着台の上面に一端が開口している吸引孔と、前記型の側面に開口した吸込口と、を備え、該吸込孔の一端と該吸込口とが前記型の内側で連通する構造、および、該吸込孔および該吸込口を通じて、前記シート体と前記接着台との間の気体を吸引する構造になっていること
を特徴とする請求項１に記載の接着装置。
前記積層体は、前記第１の板材と前記第２の板材との間にハニカムボードが介在し、かつ、該ハニカムボードと前記第１の板材との間、および、該ハニカムボードと前記第２の板材との間に、前記接着剤が介在する構造になっていること
を特徴とする請求項１に記載の接着装置。