(57)【要約】 金型の製作を容易にするとともに通電非対応型金型もそのまま使用することができる成型装置を提供する。成型装置１００は、第１金型１１０および第２金型１３０を備えている。第１金型１１０は、絶縁体１１４を介して第１導体板１２０に第１金型取付具１１５によって着脱自在に取り付けられている。また、第２金型１３０は、絶縁体１３４を介して第２導体板１４０に第２金型取付具１３５によって着脱自在に取り付けられている。第１金型取付具１１５および第２金型取付具１３５は、第１導体板１１０および第２導体板１４０にそれぞれ設けられている。第１導体板１１０および第２導体板１４０は、絶縁体１２２，１４２を介してそれぞれ第１プラテン１２３および第２プラテン１４３にそれぞれ取り付けられている。また、成型装置１００は、第１導体板１１０および第２導体板１４０に高周波電流を流す給電装置１５３を備えている。  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型対象となる製品の表面の一部に対応する３次元形状に形成された第１成型部を有する第１金型と、
前記製品の他の一部に対応する３次元形状に形成された第２成型部を有して前記第１金型に対向配置される第２金型と、
前記第１金型に対して前記第２金型とは反対側に配置されて同第１金型を支持する第１プラテンと、
前記第２金型に対して前記第１金型とは反対側に配置されて同第２金型を支持する第２プラテンと、
少なくとも前記第１成型部を覆う大きさの板状に形成されて前記第１金型と前記第１プラテンとの間に配置される第１導体板と、
前記第１金型を前記第１導体板を介して前記第１プラテンに着脱自在に取り付ける第１金型取付手段と、
前記第１導体板に交流電流を流すことにより前記第１成型部および前記第２成型部のうちの少なくとも一方を加熱するための給電手段とを備えることを特徴とする成型装置。
【請求項２】
請求項１に記載した成型装置において、さらに、
前記第１導体板と前記第２金型とを電気的に接続する通電接続体を備え、
前記給電手段は、
前記第１導体板と前記第２金型との間に前記交流電流を流すことを特徴とする成型装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した成型装置において、さらに、
前記第１導体板と前記第１金型とを絶縁する絶縁体を備えることを特徴とする成型装置。
【請求項４】
請求項１に記載した成型装置において、さらに、
少なくとも前記第２成型部を覆う大きさの板状に形成されて前記第２金型と前記第２プラテンとの間に配置される第２導体板と、
前記第２金型を前記第２導体板を介して前記第２プラテンに着脱自在に取り付ける第２金型取付手段と、
前記第１導体板と前記第２導体板とを電気的に接続する通電接続体とを備え、
前記給電手段は、
前記第１導体板と前記第２導体板との間に前記交流電流を流すことにより前記第１成型部および前記第２成型部をそれぞれ加熱することを特徴とする成型装置。
【請求項５】
請求項４に記載した成型装置において、さらに、
前記第１金型と前記第１導体板との間および前記第２金型と前記第２導体板との間のうちの少なくとも一方に両者を絶縁する絶縁体を備えることを特徴とする成型装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載した成型装置において、
前記第１金型取付手段は、
前記第１導体板に設けられていることを特徴とする成型装置。
【請求項７】
請求項４ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載した成型装置において、
前記第２金型取付手段は、
前記第２導体板に設けられていることを特徴とする成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料や樹脂材料を金型を用いた鋳造加工（ダイキャストや射出成形を含む）やプレス加工によって成形する成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、金型に通電することによって金属材料や樹脂材料を成形する成型装置がある。例えば、下記特許文献１には、成型品の表面形状に対応する第１成型部および第２成型部がそれぞれ形成された一対の金型を構成する第１金型および第２金型に直接高周波電流を流すことによってこれらの各金型を加熱して樹脂材料や金属材料を成形する成型装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３５９１５号公報
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された成型装置においては、第１金型および第２金型に直接通電するため、第１金型および第２金型に電気を流すための入出力電極および第１金型と第２金型とを電気的に接続するための連結電極からなる通電電極を第１金型および第２金型にそれぞれ形成しなければならず金型の製作が煩雑であるとともに、金型の周囲に空きスペースが少ない金型にはこの通電電極を設けることができず通電加熱を行うことができる金型が制限されるという問題があった。【０００５】
また、従来の成型装置においては、前記通電電極を有せず通電加熱を行なわない金型（以下、「通電非対応金型」という）を用いて金型の通電加熱を行う場合には、通電被対応金型に前記通電電極を設ける作業が煩雑であるとともに、通電電極の形成を失敗すると金型自体を損失するという問題もあった。【０００６】
本発明は上記問題に対処するためなされたもので、その目的は、金型の製作を容易にするとともに通電非対応型金型もそのまま使用することができる成型装置を提供することにある。
【発明の概要】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、成型対象となる製品の表面の一部に対応する３次元形状に形成された第１成型部を有する第１金型と、製品の他の一部に対応する３次元形状に形成された第２成型部を有して第１金型に対向配置される第２金型と、第１金型に対して第２金型とは反対側に配置されて同第１金型を支持する第１プラテンと、第２金型に対して第１金型とは反対側に配置されて同第２金型を支持する第２プラテンと、少なくとも第１成型部を覆う大きさの板状に形成されて第１金型と第１プラテンとの間に配置される第１導体板と、第１金型を第１導体板を介して第１プラテンに着脱自在に取り付ける第１金型取付手段と、第１導体板に交流電流を流すことにより第１成型部および第２成型部のうちの少なくとも一方を加熱するための給電手段とを備えることにある。
【０００８】
このように構成した本発明の特徴によれば、成型装置は、第１金型とこの第１金型を支持する第１プラテンとの間に平面視で少なくとも第１成型部を覆う大きさの板状の第１導体板を備えるとともに、この第１導体板を介して第１金型を第１プラテンに着脱自在に保持する第１金型取付手段を有しているため、第１金型に前記従来技術に係る通電電極を設ける必要がない。これにより、本発明に係る成型装置においては、少なくとも第１金型の製作を容易にするとともに通電非対応型金型もそのまま第１金型として使用することができる。この場合、通電非対応金型としては、前記従来技術における通電電極が設けられていない金型のほか、空きスペースの広さや第１成型部との関係などの何らかの理由で通電電極を設けることができない金型、さらには、通電電極の形成を失敗した金型が含まれる。
【０００９】
なお、この場合、成型装置は、第１導体板と第１金型とを電気的に絶縁した状態で構成した場合には、第１金型を誘導加熱するとともに第２金型を第１導体板に近接配置することで第２金型をも誘導加熱する。また、成型装置は、第１導体板と第１金型と電気的に接続した状態で構成した場合には、第１金型を通電加熱するとともに、第２金型を第１導体板に近接配置することで第２金型を誘導加熱する。
【００１０】
また、本発明の他の特徴は、前記成型装置において、さらに、第１導体板と第２金型とを電気的に接続する通電接続体を備え、給電手段は、第１導体板と第２金型との間に交流電流を流すことにある。
【００１１】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、成型装置は、第１導体板と第２金型とを電気的に接続する通電接続体を備えるため、第２金型を通電加熱することができる。この場合、成型装置は、第１導体板と第１金型とが電気的に絶縁されていない場合には第１金型および第２金型を通電加熱することができる一方、第１導体板と第１金型とが電気的に絶縁されている場合には第１導体板の通電および第２金型の通電によって第１金型を誘導加熱することができる。
【００１２】
また、本発明の他の特徴は、前記成型装置において、さらに、第１導体板と第１金型とを絶縁する絶縁体を備えることにある。
【００１３】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、成型装置は、第１金型が絶縁体によって第１導体板および第１プラテン、すなわち、成型装置側に対して絶縁されるため、第１金型と第２金型とを互いに近接させても両者間で放電が生じることを防止でき第１金型と第２金型とを近接配置させることができる。これにより、本発明に係る成型装置は、第１金型および第２金型の加熱効率およびその後の加工効率を向上させることができる。
【００１４】
また、本発明の他の特徴は、前記成型装置において、さらに、少なくとも第２成型部を覆う大きさの板状に形成されて第２金型と第２プラテンとの間に配置される第２導体板と、第２金型を第２導体板を介して第２プラテンに着脱自在に取り付ける第２金型取付手段と、第１導体板と第２導体板とを電気的に接続する通電接続体とを備え、給電手段は、第１導体板と第２導体板との間に交流電流を流すことにより第１成型部および第２成型部をそれぞれ加熱することにある。
【００１５】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、成型装置は、第２金型とこの第２金型を支持する第２プラテンとの間に平面視で少なくとも第２成型部を覆う大きさの板状の第２導体板を備えるとともに、この第２導体板を介して第２金型を第２プラテンに着脱自在に保持する第２金型取付手段を有しているため、第２金型に前記従来技術に係る通電電極を設ける必要がない。これにより、本発明に係る成型装置においては、金型の製作が容易になるとともに通電非対応型金型もそのまま使用することができる。この場合、通電非対応金型としては、前記従来技術における通電電極が設けられていない金型のほか、空きスペースの広さや第１成型部との関係などの何らかの理由で通電電極を設けることができない金型、さらには、通電電極の形成を失敗した金型が含まれる。
【００１６】
また、この場合、成型装置は、第１導体板と第１金型とを電気的に絶縁してかつ第２導体板と第２金型とを電気的に接続した状態で構成した場合には、第１金型を誘導加熱するとともに第２金型を通電加熱するが第１金型を第２金型に近接配置することで第１金型をより強力に誘導加熱することができる。また、成型装置は、第１導体板と第１金型とを電気的に絶縁してかつ第２導体板と第２金型とを電気的に絶縁した状態で構成した場合には、第１金型および第２金型をそれぞれ誘導加熱するが第１金型および第２金型を互いに近接配置することで両者をより強力に誘導加熱することができる。
【００１７】
また、成型装置は、第１導体板と第１金型とを電気的に接続してかつ第２導体板と第２金型とを電気的に絶縁した状態で構成した場合には、第１金型を通電加熱するとともに第２金型を誘導加熱するが第２金型を第１金型に近接配置することで第２金型をより強力に誘導加熱することができる。また、成型装置は、第１導体板と第１金型とを電気的に接続してかつ第２導体板と第２金型とを電気的に接続した状態で構成した場合には、第１金型および第２金型をそれぞれ通電加熱する。なお、これら４つの各構成態様においては、第１金型と第２金型とを互いに近接配置することによって両者間で熱の逃げを防止して効率的な加熱を行うことができる。
【００１８】
また、本発明の他の特徴は、前記成型装置において、さらに、第１金型と第１導体板との間および第２金型と第２導体板との間のうちの少なくとも一方に両者を絶縁する絶縁体を備えることにある。
【００１９】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、成型装置は、第１金型と第１導体板との間および第２金型と第２導体板との間のうちの少なくとも一方に両者を絶縁する絶縁体を設けることで第１金型および第２金型のうちの一方を誘導加熱しているため、第１金型と第２金型とを近接配置させても両者間での放電を防止することができ、第１金型および第２金型の加熱効率およびその後の加工効率をそれぞれ向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の他の特徴は、前記成型装置において、成型装置において、第１金型取付手段は、第１導体板に設けられていることにある。
【００２１】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、成型装置は、第１金型取付手段が第１導体板に設けられているため、第１金型を絶縁体を介してまたは絶縁体を介さず直接第１導体板に取り付けることで第１金型を第１プラテン、すなわち、成型装置に取り付けることができるため第１金型の着脱作業を容易かつ効率的に行うことができる。
【００２２】
また、本発明の他の特徴は、前記成型装置において、成型装置において、第２金型取付手段は、第２導体板に設けられていることにある。
【００２３】
このように構成した本発明の他の特徴によれば、成型装置は、第２金型取付手段が第２導体板に設けられているため、第２金型を絶縁体を介してまたは絶縁体を介さず直接第２導体板に取り付けることで第２金型を第２プラテン、すなわち、成型装置に取り付けることができるため第２金型の着脱作業を容易かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が開いた状態で模式的に示す断面図である。
【図２】図１に示す成型装置の作動を制御する制御システムのブロック図である。
【図３】図１に示す成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた成型状態で模式的に示す断面図である。
【図４】本発明に係る成型装置による製品の製造過程の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が開いた状態で模式的に示す断面図である。
【図６】図５に示す成型装置の作動を制御する制御システムのブロック図である。
【図７】図５に示す成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた成型状態で模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が開いた状態で模式的に示す断面図である。
【図９】図８に示す成型装置の作動を制御する制御システムのブロック図である。
【図１０】図８に示す成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた成型状態で模式的に示す断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた状態で模式的に示す断面図である。
【図１２】図１１に示す成型装置の作動を制御する制御システムのブロック図である。
【図１３】図１１に示す成型装置の２つの金型を開いて被成型材料を配置する様子を模式的に示す断面図である。
【図１４】図１１に示す成型装置の２つの金型を閉じて被成型材料を成型する様子を模式的に示す断面図である。
【図１５】本発明に係る成型装置による製品の製造過程の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第１実施形態の変形例に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた状態で模式的に示す断面図である。
【図１７】本発明の第１実施形態の他の変形例に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた状態で模式的に示す断面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態の変形例に係る成型装置の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた状態で模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る成型装置の一実施形態である第１実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る成型装置１００の主要部の構成の概略を２つの金型が開いた状態で模式的に示す断面図である。図２は、成型装置１００の作動を制御する制御システムのブロック図である。また、図３は、図１に示す成型装置１００の主要部の構成の概略を２つの金型が閉じた成型状態で模式的に示す断面図である。なお、本明細書において参照する各図は、本発明の理解を容易にするために一部の構成要素を誇張して表わすなど模式的に表している。このため、各構成要素間の寸法や比率などは異なっていることがある。
【００２６】
この成型装置１００は、融点が概ね１０００℃以下の非鉄金属や軽金属、例えば、アルミニウム材、マグネシウム材、銅または亜鉛の溶湯（熱して溶融させた液体）を低速かつ低圧で鋳型内に注入して鋳物を成型する所謂低圧鋳造装置である。
【００２７】
（成型装置１００の構成）
成型装置１００は、一対の第１金型１１０および第２金型１３０を備えている。第１金型１１０は、第２金型１３０と協働して成型対象となる製品ＰＲの成型加工を行う鋼製の型であり、第１成型部１１１および取付部１１３をそれぞれ備えて構成されている。
【００２８】
第１成型部１１１は、液体状の被成型材料ＭＴを導入して製品ＰＲの表面の一部を成型加工する部分であり、製品ＰＲの表面の一部の形状に対応する３次元形状、すなわち、製品ＰＲの表面の一部の３次元形状を反転させた３次元形状に形成されている。この場合、第１成型部１１１の肉厚は、製品ＰＲの成型加工に必要な熱条件および圧力条件を確保できる範囲の厚さに形成されている。本実施形態において第１成型部１１１は、製品ＰＲにおける図示下側表面の凸形状に対応して図示下側に凹状に凹んだ形状に形成されている。この第１成型部１１１における中央部には、第１成型部１１１内に被成型材料ＭＴを導くための導入管１１２の一方の端部が開口した状態で設けられている。
【００２９】
取付部１１３は、この第１金型１１０を固定的に取り付けるための部分であり、後述する第１金型取付具１１５によって押さえられる形状に形成されている。本実施形態においては、取付部１１３は、第１金型１１０における図示左右の各側面に紙面の奥行き方向に沿って延びるそれぞれ一つずつの溝状に切り欠かれて形成されている。この第１金型１１０は、絶縁体１１４を介して第１金型取付具１１５によって第１導体板１２０に取り付けられている。
【００３０】
絶縁体１１４は、第１金型１１０と第１導体板１２０とを電気的に絶縁するための板状の部品であり、第１導体板１２０に対して図示しないボルトで取り付けられている。本実施形態においては、絶縁体１１４は、ガラス繊維をリン酸塩をバインダーとして固めることによって電気的絶縁機能に加えて断熱機能をも持たせたものであり、第１金型１１０の底面に対応する形状の板状体に形成して構成されている。この絶縁体１１４が、本発明に係る絶縁体に相当する。
【００３１】
第１金型取付具１１５は、第１金型１１０を第１導体板１２０に対して着脱自在に取り付けるための器具であり、主として、爪体１１５ａ、支持ボルト１１５ｂおよび押さえボルト１１５ｃをそれぞれ備えて構成されている。爪体１１５ａは、第１金型１１０における取付部１１３を押さえ込む部品であり、鋼材を図示左右方向に延びる長方形状に形成されて構成されている。この爪体１１５ａは、一方の端部が取付部１１３を押さえ込む部分であり、他方の端部に支持ボルト１１５ｂがネジ嵌合している。
【００３２】
支持ボルト１１５ｂは、爪体１１５ａから第１導体板１２０側に突出して取付部１１３を押さえ込む爪体１１５ａを第１導体板１２０上で支持するための部品であり、爪体１１５ａにネジ嵌合することにより突出量が調整できるように構成されている。押さえボルト１１５ｃは、爪体１１５ａを取付部１１３側に押さえつけるための部品であり、爪体１１５ａの中央部を貫通して第１導体板１２０にネジ嵌合するボルトで構成されている。すなわち、本実施形態において第１金型取付具１１５は、所謂ネジ付きストラップクランプで構成されている。なお、この支持ボルト１１５ｂおよび押さえボルト１１５ｃは、第１金型１１０と第１導体板１２０とを電気的に絶縁するように絶縁体や絶縁体で被覆したもの（例えば、絶縁ボルト）で構成されている。
【００３３】
第１導体板１２０は、第１金型１１０に電磁誘導現象を生じさることによって第１成型部１１１を加熱するための部品であり、導体、例えば銅材を板状に形成して構成されている。この場合、第１導体板１２０は、平面視で第１成型部１１１を覆うことができる大きさに形成されている。本実施形態においては、第１導体板１２０は、第１金型１１０の底面の周囲から張り出して第１金型取付具１１５を設けることができる大きさに形成されている。また、第１導体板１２０は、第１金型１１０を支持して製品ＰＲの成型に必要な電磁誘導現象を第１金型１１０に生じさせることができる厚さに形成されている。
【００３４】
この第１導体板１２０における図示左右の各縁部の一部には、電極接触部１２１がそれぞれ形成されている。電極接触部１２１は、後述する入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ接触させる部分であり、第１導体板１２０における図示上面に凹状に窪んで形成されている。なお、電極接触部１２１は、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１が電気的に接触できる形状であればよいため、必ずしも凹状に窪んだ形状に形成する必要はなく、単純な平面形状であってもよいし、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１に対して互いに嵌合し合う形状であってもよい。この第１導体板１２０は、絶縁体１２２を介して第１プラテン１２３に取り付けられている。
【００３５】
絶縁体１２２は、第１導体板１２０と第１プラテン１２３とを電気的に絶縁するための板状の部品であり、第１プラテン１２３に対して図示しないボルトで取り付けられている。本実施形態においては、絶縁体１２２は、ガラス繊維をリン酸塩をバインダーとして固めることによって電気的絶縁機能に加えて断熱機能をも持たせたものであり、第１プラテン１２３の底面に対応する形状の板状体に形成して構成されている。
【００３６】
第１プラテン１２３は、第１導体板１２０を介して第１金型１１０を固定的に支持するための部品であり、鋼板によって構成されている。すなわち、第１金型１１０は、成型装置１００に固定的に設けられた所謂下型（固定型）である。この第１プラテン１２３の下方には、坩堝（るつぼ）１２４が設けられている。坩堝１２４は、溶湯状態の被成型材料ＭＴを生成して保持する装置であり、主として、容器本体１２４ａと加熱器１２４ｂとで構成されている。容器本体１２４ａは、溶湯状態となった被成型材料ＭＴを保持する部品であり、鋼材を図示上方が開口した容器状に形成して構成されている。この容器本体１２４ａの開口部は、前記第１プラテン１２３によって気密的に閉じられている。
【００３７】
また、加熱器１２４ｂは、被成型材料ＭＴを溶湯状態とするとともに溶湯を維持するための熱源であり、制御装置１６０によって作動が制御される電気ヒータで構成されている。この坩堝１２４には、容器本体１２４ａ内に挿し込まれた状態でガス供給管１２５が設けられている。ガス供給管１２５は、坩堝１２４の容器本体１２４ａ内に気体を導入して内部圧力を上昇させるための空気や不活性ガスを供給するための配管であり、一方の端部が容器本体１２４ａ内に開口するとともに、他方の端部にガス供給装置１２６が繋がっている。ガス供給装置１２６は、容器本体１２４ａ内に気体（空気や不活性ガス）を供給するためのコンプレッサであり、制御装置１６０によって作動が制御される。
【００３８】
第２金型１３０は、前記第１金型１１０と同様に、第１金型１１０と協働して成型対象となる製品ＰＲの成型加工を行う鋼製の型であり、第２成型部１３１および取付部１３３をそれぞれ備えて構成されている。
【００３９】
第２成型部１３１は、第２成型部１３１内に導入された液体状の被成型材料ＭＴを製品ＰＲの表面の他の一部を成型加工する部分であり、製品ＰＲの表面の他の一部の形状に対応する３次元形状、すなわち、製品ＰＲの表面の他の一部の３次元形状を反転させた３次元形状に形成されている。この場合、第２成型部１３１の肉厚は、製品ＰＲの成型加工に必要な熱条件および圧力条件を確保できる範囲の厚さに形成されている。本実施形態において第２成型部１３１は、製品ＰＲにおける図示上側表面の凸形状に対応して図示上側に凹状に凹んだ形状に形成されている。すなわち、第２成型部１３１は、対を構成する第１成型部１１１とともに製品ＰＲを成型するキャビティ１３２を形成する。
【００４０】
取付部１３３は、前記取付部１１３と同様に、この第２金型１３０を固定的に取り付けるための部分であり、後述する第２金型取付具１３５によって押さえられる形状に形成されている。本実施形態においては、取付部１３３は、第２金型１３０における図示左右の各側面に紙面の奥行き方向に沿って延びるそれぞれ一つずつの溝状に切り欠かれて形成されている。この第２金型１３０は、絶縁体１３４を介して第２金型取付具１３５によって第２導体板１４０に取り付けられている。
【００４１】
絶縁体１３４は、前記絶縁体１１４と同様に、第２金型１３０と第２導体板１４０とを電気的に絶縁するための板状の部品であり、第２導体板１４０に対して図示しないボルトで取り付けられている。本実施形態においては、絶縁体１３４は、ガラス繊維をリン酸塩をバインダーとして固めることによって電気的絶縁機能に加えて断熱機能をも持たせたものであり、第２金型１３０の底面に対応する形状の板状体に形成して構成されている。この絶縁体１３４が、前記絶縁体１３４とともに本発明に係る絶縁体に相当する。
【００４２】
第２金型取付具１３５は、前記第１金型取付具１１５と同様に、第２金型１３０を第２導体板１４０に対して着脱自在に取り付けるための器具であり、主として、爪体１３５ａ、支持ボルト１３５ｂおよび押さえボルト１３５ｃをそれぞれ備えて構成されている。爪体１３５ａは、第２金型１３０における取付部１３３を押さえ込む部品であり、鋼材を図示左右方向に延びる長方形状に形成されて構成されている。この爪体１３５ａは、一方の端部が取付部１３３を押さえ込む部分であり、他方の端部に支持ボルト１３５ｂがネジ嵌合している。
【００４３】
支持ボルト１３５ｂは、爪体１３５ａから第２導体板１４０側に突出して取付部１３３を押さえ込む爪体１３５ａを第２導体板１４０上で支持するための部品であり、爪体１３５ａにネジ嵌合することにより突出量が調整できるように構成されている。押さえボルト１３５ｃは、爪体１３５ａを取付部１１３側に押さえつけるための部品であり、爪体１３５ａの中央部を貫通して第２導体板１４０にネジ嵌合するボルトで構成されている。すなわち、本実施形態において第２金型取付具１３５は、所謂ネジ付きストラップクランプで構成されている。なお、この支持ボルト１３５ｂおよび押さえボルト１３５ｃは、第２金型１３０と第２導体板１４０とを電気的に絶縁するように絶縁体や絶縁体で被覆されたもの（例えば、絶縁ボルト）で構成されている。
【００４４】
第２導体板１４０は、第２金型１３０に電磁誘導現象を生じさることによって第２成型部１３１を加熱するための部品であり、導体、例えば銅材を板状に形成して構成されている。この場合、第２導体板１４０は、平面視で第２成型部１３１を覆うことができる大きさに形成されている。本実施形態においては、第２導体板１４０は、第２金型１３０の底面から張り出して第２金型取付具１３５を設けることができる大きさに形成されている。また、第２導体板１４０は、第２金型１３０を支持して製品ＰＲの成型に必要な電磁誘導現象を第２金型１３０に生じさせることができる厚さに形成されている。
【００４５】
この第２導体板１４０における図示左右の各縁部の一部には、電極接触部１４１がそれぞれ形成されている。電極接触部１４１は、前記電極接触部１２１と同様に、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ接触させる部分であり、第２導体板１４０における図示上面に凹状に窪んで形成されている。なお、電極接触部１４１は、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１が電気的に接触できる形状であればよいため、必ずしも凹状に窪んだ形状に形成する必要はなく、単純な平面形状にであってもよいし、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１に対して互いに嵌合し合う形状であってもよい。この第２導体板１４０は、絶縁体１４２を介して第２プラテン１４３に取り付けられている。
【００４６】
絶縁体１４２は、前記絶縁体１２２と同様に、第２導体板１４０と第２プラテン１４３とを電気的に絶縁するための板状の部品であり、第２プラテン１４３に対して図示しないボルトで取り付けられている。本実施形態においては、絶縁体１４２は、ガラス繊維をリン酸塩をバインダーとして固めることによって電気的絶縁機能に加えて断熱機能をも持たせたものであり、第２プラテン１４３の底面に対応する形状の板状体に形成して構成されている。
【００４７】
第２プラテン１４３は、第２導体板１４０を介して第２金型１３０を可動的に支持するための部品であり、鋼板によって構成されている。すなわち、第２金型１３０は、第１金型１１０に対して接近または離隔する図示上下方向に沿って可動的に成型装置１００に支持された所謂上型（可動型）である。この第２プラテン１４３は、金型駆動装置１４４によって駆動される。金型駆動装置１４４は、前記第２金型１３０を保持する第２プラテン１４３を第１金型１１０に対して近接または離隔させる方向に変位させるための電動式の駆動装置であり、制御装置１６０によって作動が制御される。なお、金型駆動装置１４４は、電動式以外、例えば、油圧式などであっても良いことは当然である。
【００４８】
また、成型装置１００は、第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ給電するための入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ備えている。入出力電極１５０ａ，１５０ｂは、第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接触して第１導体板１２０と第２導体板１４０との間に交流電流を流すための電極であり、２つの銅製の電極によってそれぞれ構成されている。この場合、入出力電極１５０ａ，１５０ｂは、電極接触部１２１，１４１にそれぞれ接触させることができる大きさの方形板状に形成されている。
【００４９】
通電接続体１５１は、第１導体板１２０と第２導体板１４０とを電気的に接続するための銅製の部品であり、第１導体板１２０における電極接触部１２１と第２導体板１４０における電極接触部１４１との間で電気的に接触可能なブロック状（例えば、直方体状や立方体状）に形成されている。この通電接続体１５１は、入出力電極１５０ａ，１５０ｂに対して第１成型部１１１および第２成型部１３１を介して対向した位置に設けられる。
【００５０】
これらの入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１は、第１導体板１２０および第２導体板１４０の近傍に電極配置装置１５２によってそれぞれ支持されている。電極配置装置１５２は、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０に対してそれぞれ接触または退避させるための機械装置であり、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ可動的に支持する油圧または空気圧のシリンダで構成されている。この電極配置装置１５２は、制御装置１６０によって作動が制御される。
【００５１】
また、入出力電極１５０ａ，１５０ｂには、給電装置１５３が接続されている。給電装置１５３は、第１導体板１２０と第２導体板１４０とに流す交流電流を供給するための電源装置である。この給電装置１５３は、制御装置１６０に制御されて入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ介して第１導体板１２０および第２導体板１４０に対して交流電流を供給する。したがって、給電装置１５３は、図示しない高周波インバータや整合トランスなどを備えている。本実施形態においては、給電装置１５３は、電力が１００ｋＷで周波数が５０ｋＨｚの交流電流を入出力電極１５０ａ，１５０ｂに出力可能に構成されている。なお。この給電装置１５３が出力する交流電流は、被成型材料ＷＫの成型加工条件に応じて適宜設定されるものであることは当然である。この場合、給電装置１５３は、１０ｋＨｚ以上の高周波電流を出力するように構成するとよい。
【００５２】
成型装置１００は、制御装置１６０を備えている。制御装置１６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどからなるマイクロコンピュータによって構成されており、操作パネル１６１を介した作業者からの指示に従って、ＲＯＭなどの記憶装置に予め記憶された制御プログラムを実行することにより、成型装置１００の各種作動を制御する。具体的には、この制御装置１６０は、主として、加熱器１２４ｂ、ガス供給装置１２６、金型駆動装置１４４、電極配置装置１５２および給電装置１５３の各作動をそれぞれ制御する。
【００５３】
操作パネル１６１は、成型装置１００の作動を制御する制御装置１６０に指示を与える入力装置を備えるとともに、成型装置１００（制御装置１６０）からの情報を表示するため表示装置を備えたユーザインターフェースである。また、この成型装置１００には、成型した製品ＰＲを第１金型１１０から取り出すためのエジェクタピン（図示せず）など備えているが、これらに関しては本発明に直接関わらないため、その説明は省略する。
【００５４】
（成型装置１００の作動）
次に、このように構成した成型装置１００を用いた製品ＰＲの成型過程について図４に示すフローチャート参照しながら説明する。まず、作業者は、第１工程として、第１金型１１０および第２金型１３０を成型装置１００に装着する。具体的には、作業者は、第１金型１１０および第２金型１３０を機械加工によって製作した後、第１金型１１０を第１導体板１２０の図示上面に絶縁体１１４を介して第１金型取付具１１５で取り付けるとともに、第２金型１３０を第２導体板１４０の図示下面に絶縁体１３４を介して第２金型取付具１３５で取り付ける（図１参照）。
【００５５】
次に、作業者は、第２工程として、被成型材料ＭＴ（例えば、アルミニウム材やマグネシウム材など）を用意する。具体的には、作業者は、坩堝１２４の容器本体１２４ａ内に固体状の被成型材料ＭＴを投入した後、操作パネル１６１を操作して加熱器１２４ｂの作動を制御することにより被成型材料ＭＴを溶湯状態に加熱する。
【００５６】
次に、作業者は、第３工程として、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接触させるように配置する（図３参照）。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０に押し付けて金型を閉じさせる。次いで、作業者は、操作パネル１６１を操作して電極配置装置１５２の作動を制御することにより入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接近させて電極接触部１２１，１４１にそれぞれ接触させる。
【００５７】
次に、作業者は、第４工程として、第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ加熱する。具体的には、作業者は、作業者は、操作パネル１６１を操作して制御装置１６０に対して第１金型１１０および第２金型１３０への通電を指示する。この指示に応答して、制御装置１６０は、給電装置１５３を作動制御して入出力電極１５０ａ，１５０ｂを介して第１導体板１２０および第２導体板１４０に対して通電を開始する。これにより、給電装置１５３から出力された電流は、入出力電極１５０ａ（または入出力電極１５０ｂ）を介して第１導体板１２０（または第２導体板１４０）に供給された後、通電接続体１５１を介して第２導体板１４０（または第１導体板１２０）内を流れて入出力電極１５０ｂ（または入出力電極１５０ａ）を介して給電装置１５３に戻る。
【００５８】
これにより、第１金型１１０および第２金型１３０は、第１導体板１２０および第２導体板１４０に流れる高周波電流によって電磁誘導現象が生じて誘導加熱される。この場合、第１導体板１２０および第２導体板１４０は、それぞれ第１成型部１１１および第２成型部１３１を覆う大きさに形成されているため、第１成型部１１１および第２成型部１３１の各全面が加熱される。また、この場合、本発明者の実験によれば、第１金型１１０および第２金型１３０に直接交流電流を流した通電加熱した場合に比べて誘電加熱の方が２割〜３割程度短い時間で目標温度に達することができることを確認した。
【００５９】
次に、作業者は、第１成型部１１１および第２成型部１３１がそれぞれ目標温度（例えば、５００℃）に達して予熱が完了した場合には、第５工程として製品ＰＲの成型加工を行う。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して制御装置１６０に対して第１導体板１２０および第２導体板１４０への給電を停止させるとともにキャビティ１３２内への被成型材料ＭＴの供給を指示する。
【００６０】
この指示に応答して、制御装置１６０は、給電装置１５３の作動を制御して第１導体板１２０および第２導体板１４０への給電を停止させるとともに、ガス供給装置１２６の作動を制御して坩堝１２４内に気体を導入して内部圧力を上昇させる（図３において破線矢印参照）。これにより、坩堝１２４内の溶湯状態の被成型材料ＭＴは、容器本体１２４ａ内の圧力上昇に伴って導入管１１２を介してキャビティ１３２内に導かれるとともに、第１金型１１０および第２金型１３０の温度低下に応じてキャビティ１３２内で固化して成型される。この場合、キャビティ１３２内に導かれる溶湯状態の被成型材料ＭＴは、第１成型部１１１および第２成型部１３１がそれぞれ予熱されているため、キャビティ１３２の奥部に行き渡るまでの間に著しく粘度が低下したり固化したりすることがないため、精度良く製品ＰＲを成型することができる。
【００６１】
また、この被成型材料ＭＴのキャビティ１３２内への導入の前、導入後、または固化過程中において、作業者は、操作パネル１６１を介して制御装置１６０に指示することにより、電極配置装置１５２の作動を制御して入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０からそれぞれ離隔させることができる。なお、第１導体板１２０および第２導体板１４０への給電停止は、キャビティ１３２内に被成型材料ＭＴを導入した後であってもよい。
【００６２】
次に、作業者は、第６工程として、製品ＰＲの取り出し作業を行う。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して制御装置１６０に対して第２金型１３０の上昇を指示する。この指示に応答して制御装置１６０は、金型駆動装置１４４の作動を制御して第２金型１３０を第１金型１１０から離隔させて金型を開く。この場合、制御装置１６０は、第２金型１３０に設けられた図示しないエジェクタピンを駆動させることにより第２金型１３０の第２成型部１３１内に位置する製品ＰＲを押し出させる。これにより、作業者は、製品ＰＲを得ることができるとともに、この製品ＰＲに対して必要な後加工を施して製品ＰＲを完成させることができる。
【００６３】
次いで、作業者は、製品ＰＲの製造を続けて行なう場合には、再度、前記第２工程または前記第３工程から作業を開始する。一方、製品ＰＲの製造を終了する場合には、作業者は、操作パネル１６１を操作して成型装置１００の電源をＯＦＦにする。これにより、作業者は、成型装置１００による製品ＰＲの製造作業を終了することができる。
【００６４】
上記作動説明からも理解できるように、上記第１実施形態によれば、成型装置１００は、第１金型１１０と第１プラテン１２３との間、および第２金型１３０と第２プラテン１４３との間にそれぞれ平面視で第１成型部１１１および第２成型部１３１をそれぞれ覆う大きさの板状の第１導体板１２０および第２導体板１４０を備えるとともに、これらの第１導体板１２０および第２導体板１４０をそれぞれ介して第１金型１１０および第２金型１３０を第１プラテン１２３および第２プラテン１４３にそれぞれ着脱自在に保持する第１金型取付具１１５および第２金型取付具１３５をそれぞれ有しているため、第１金型１１０および第２金型１３０に前記従来技術に係る通電電極を設ける必要がない。これにより、本発明に係る成型装置１００においては、第１金型１１０および第２金型１３０の製作を容易にするとともに通電非対応型金型もそのまま第１金型１１０および第２金型１３０として使用することができる。この場合、通電非対応金型としては、前記従来技術における通電電極が設けられていない金型のほか、空きスペースの広さや第１成型部との関係などの何らかの理由で通電電極を設けることができない金型、さらには、通電電極の形成を失敗した金型が含まれる。
【００６５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る成型装置の一実施形態である第２実施形態について図面を参照しながら説明する。この第２実施形態における成型装置２００は、図５〜図７にそれぞれ示すように、ＳＰＨ材、ＳＰＣＤ材、マグネシウム材、チタン材または超高張力鋼（所謂、ハイテン材やウルトラハイテン材）などの各種鋼板、軽金属板または非鉄金属板からなる被成型材料ＭＴを温間または熱間で塑性加工を行う所謂温間プレス装置または熱間プレス装置である。したがって、この第２実施形態における成型装置２００においては、上記第１実施形態における成型装置１００と異なる部分を中心に説明して、両実施形態において共通する部分や対応する部分については適宜説明を省略する。
【００６６】
（成型装置２００の構成）
成型装置２００は、被成型材料ＭＴをプレス加工するための一対の金型を構成する第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ備えている。第１金型１１０は、プレス加工品である製品ＰＲの表面形状の一部の形状に対応する凸状の３次元形状に形成されて被成型材料ＭＴに熱および圧縮力を加えてプレス加工する第１成型部１１１を備えている。すなわち、第１金型１１０は、プレス加工用金型における下型、絞り型または雄型として機能するパンチ（Punch）であり、第２金型１３０とともに製品ＰＲを成型するキャビティ１３２を形成する。
【００６７】
この第１金型１１０における第１成型部１１１の外周部には、シワ押さえ１１６が形成されている。シワ押さえ１１６は、被成型材料ＭＴの外周部を後述するシワ押さえ受け１３６とともに挟んで保持する鋼製の部品であり、第１金型１１０におけるシワ押さえ受け１３６に対向する位置に設けられている。この場合、シワ押さえ１１６は、図示しないスプリングによって第１金型１１０に対して弾性的に張り出して（換言すれば、出没自在に）構成されている。
【００６８】
そして、この第１金型１１０側には、上記第１実施形態と同様に、取付部１１３、絶縁体１１４、第１金型取付具１１５、第１導体板１２０、絶縁体１２２、第１プラテン１２３をそれぞれ備えている。この場合、第１導体板１２０は、第１成型部１１１に加えてシワ押さえ受け１３６をも覆う大きさに形成されている。また、第１プラテン１２３は、成型装置２００に固定的に設けられている。
【００６９】
第２金型１３０は、プレス加工品である製品ＰＲの表面形状の他の一部の形状に対応する凹状の３次元形状に形成されて被成型材料ＭＴに熱および圧縮力を加えてプレス加工する第２成型部１３１を備えている。すなわち、第２金型１３０は、プレス加工用金型における上型、パンチの受け側の金型または雌型として機能するダイ（Die）であり、第１金型１１０とともに製品ＰＲを成型するキャビティ１３２を形成する。
【００７０】
この第２金型１３０における第２成型部１３１の外周部には、シワ押さえ受け１３６が形成されている。シワ押さえ受け１３６は、被成型材料ＭＴの外周部を前記シワ押さえ１１６とともに挟んで保持する部分であり、第２金型１３０におけるシワ押さえ１１６に対向する位置に平面状（段差が形成さえる場合もある）に形成されている。
【００７１】
そして、この第２金型１３０側には、上記第１実施形態と同様に、取付部１３３、絶縁体１３４、第２金型取付具１３５、第２導体板１４０、絶縁体１４２、第２プラテン１４３をそれぞれ備えている。この場合、第２導体板１４０は、第２成型部１３１に加えてシワ押さえ受け１３６をも覆う大きさに形成されている。また、第２プラテン１４３は、第１プラテン１２３に対して接近または離隔する図示上下方向に沿って可動的に成型装置２００に支持されている。
【００７２】
また、この成型装置２００は、上記実施形態における金型駆動装置１４４、入出力電極１５０ａ，１５０ｂ、通電接続体１５１、電極配置装置１５２、給電装置１５３、制御装置１６０および操作パネル１６１をそれぞれ備えている。
【００７３】
（成型装置２００の作動）
次に、このように構成した成型装置２００を用いた製品ＰＲの成型過程について図４に示すフローチャート参照しながら説明する。まず、作業者は、第１工程として、上記第１実施形態と同様の要領で第１金型１１０および第２金型１３０を成型装置２００に装着する。
【００７４】
次に、作業者は、第２工程として、被成型材料ＭＴを第１金型１１０と第２金型１３０との間に配置する。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０から離隔させて金型を開いた後、第１金型１１０のシワ押さえ１１６上に板状の被成型材料ＭＴを配置する（図５参照）。
【００７５】
次に、作業者は、第３工程として、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接触させるように配置する。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０に接近させる。この場合、作業者は、被成型材料ＭＴが第１金型１１０のシワ押さえ１１６と第２金型１３０のシワ押さえ受け１３６とによってのみ押さえられる、またはシワ押さえ受け１３６が被成型材料ＭＴに接触する直前の位置に第２金型１３０を位置決めする。
【００７６】
次いで、作業者は、操作パネル１６１を操作して電極配置装置１５２の作動を制御することにより入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接近させて電極接触部１２１，１４１にそれぞれ接触させる。
【００７７】
次に、作業者は、第４工程として、第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ加熱する。具体的には、作業者は、上記第１実施形態と同様にして、操作パネル１６１を操作して給電装置１５３の作動を制御することにより第１導体板１２０と第２導体板１４０との間に交流電流を流す。
【００７８】
これにより、成型装置２００は、上記第１実施形態と同様にして第１成型部１１１および第２成型部１３１が上記第１実施形態と同様にして誘導加熱されることに加えて第１成型部１１１と第２成型部１３１との間に配置された被成型材料ＭＴについても誘導加熱される。さらに、成型装置２００は、第１導体板１２０および第２導体板１４０がシワ押さえ１１６およびシワ押さえ受け１３６をそれぞれ覆う大きさに形成されているため、シワ押さえ１１６およびシワ押さえ受け１３６についても誘導加熱させるとともに、シワ押さえ１１６とシワ押さえ受け１３６との間に配置された被成型材料ＭＴについても誘導加熱させる。また、被成型材料ＭＴは、第１成型部１１１および第２成型部１３１からの伝熱によっても加熱される。
【００７９】
次に、作業者は、被成型材料ＭＴが加工に適した目標温度（例えば、被成型材料ＭＴの融点に近い温度である５５０℃）に達した場合には、第５工程として製品ＰＲの成型加工を行う。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して制御装置１６０に対して第１導体板１２０および第２導体板１４０への給電の停止および被成型材料ＭＴの加工の開始を指示する。
【００８０】
この指示に応答して、制御装置１６０は、給電装置１５３の作動を制御して第１導体板１２０および第２導体板１４０への給電を停止させるとともに、金型駆動装置１４４の作動を制御して第２金型１３０を第１金型１１０に対して押し付ける（図７参照）。これにより、キャビティ１３２内の熱せられた被成型材料ＭＴは第１成型部１１１、第２成型部１３１によって成型される。この場合、成型装置２００は、第１成型部１１１、第２成型部１３１、シワ押さえ１１６およびシワ押さえ受け１３６が被成型材料ＭＴと同じまたは近い温度に熱せられているため、精度の良いプレス加工を行うことができる。
【００８１】
なお、作業者は、この被成型材料ＭＴのプレス加工の前後において、操作パネル１６１を介して制御装置１６０に指示することにより、電極配置装置１５２の作動を制御して入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０からそれぞれ離隔させることができる。また、上記作動説明においては、被成型材料ＭＴのプレス加工において第１導体板１２０および第２導体板１４０への通電を停止したが、第１導体板１２０および第２導体板１４０に交流電流を流した状態、すなわち、第１成型部１１１、第２成型部１３１および被成型材料ＭＴなどを加温した状態で被成型材料ＭＴをプレス加工することもできる。特に、マグネシウム材などの展伸性の劣る材料の塑性加工においては、加熱した状態を維持して加工することで精度のよい塑性加工を行うことができる。
【００８２】
次に、作業者は、第６工程として、上記第１実施形態と同様にして製品ＰＲの取り出し作業を行う。これにより、作業者は、製品ＰＲを得ることができるとともに、この製品ＰＲに対して必要な後加工を施して製品ＰＲを完成させることができる。次いで、作業者は、製品ＰＲの製造を続けて行なう場合には、再度、前記第２工程から作業を開始する。一方、製品ＰＲの製造を終了する場合には、作業者は、操作パネル１６１を操作して成型装置１００の電源をＯＦＦにする。これにより、作業者は、成型装置２００による製品ＰＲの製造作業を終了することができる。
【００８３】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る成型装置の一実施形態である第３実施形態について図面を参照しながら説明する。この第３実施形態における成型装置３００は、図８〜１０にそれぞれ示すように、熱可塑性樹脂シートと繊維シートとを積層した被成型材料ＭＴを加熱しながら圧縮して成型することによりＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の製品ＰＲを製造する加工装置である。したがって、この第３実施形態における成型装置３００においては、上記第１実施形態および上記第２実施形態における成型装置１００，２００と異なる部分を中心に説明して、両実施形態において共通する部分や対応する部分については適宜説明を省略する。
【００８４】
（成型装置３００の構成）
成型装置３００は、被成型材料ＭＴに成型加工するための一対の金型を構成する第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ備えている。第１金型１１０は、樹脂成型品である製品ＰＲの表面形状の一部の形状に対応する凸状の３次元形状に形成されて被成型材料ＭＴに熱および圧縮力を加えて成型加工する第１成型部１１１を備えている。
【００８５】
この第１成型部１１１は、第１金型１１０の第１外周部１１０ａの肉厚（図示上下方向の肉厚）より薄い肉厚（図示上下方向の肉厚）で形成されている。換言すれば、第１金型１１０は、第１成型部１１１の裏側が掘り込まれている。第１外周部１１０ａは、第１金型１１０における第１成型部１１１の周囲に平面状に形成された部分であり、第２金型１３０における第２外周部１３０ａに対向する第２金型１３０との分割面でもある。すなわち、第１成型部１１１は、この第１外周部１１０ａの内側に形成されている。この第１外周部１１０ａは、第１金型１１０が第２金型１３０からの押圧力を受ける際に、第１成型部１１１の変形を抑えることができる肉厚で形成されている。
【００８６】
また、第１外周部１１０ａ上には、封止体１１７が設けられている。封止体１１７は、第１金型１１０と第２金型１３０とが閉じた成型領域であるキャビティ１３２内の外部に対する断熱および気密保持するための部材である。この封止体１１７は、第１外周部１１０ａ上で第１成型部１１１の周囲を囲んだ環状でかつ第２金型１３０側の封止体１３７に対向する位置に固定的に設けられている。本実施形態においては、封止体１１７は、ガラス繊維をリン酸塩をバインダーとして断面形状凹状の帯状に固めた基部と、同基部における凹状に凹んだ部分内に埋め込んだシリコンゴムからなるシール部とで構成されている。したがって、封止体１１７は、第２金型１３０側の封止体１３７におけるシール部と互いに押し付け合って弾性形変形して密着することにより前記断熱および気密の各機能を発揮する。
【００８７】
一方、第１金型１１０における第１成型部１１１の反対側には、第１成型部１１１の形状に沿って窪んだ空間の第１空洞部１１８が形成されている。第１空洞部１１８は、第１成型部１１１および第１外周部１１０ａの各肉厚を規定するとともに第１成型部１１１および第１外周部１１０ａの各裏側面に冷却水を供給するための空間である。この第１空洞部１１８を形成する第１金型１１０の側面には、第１空洞部１１８に開口した状態で第１空洞部１１８内の冷却水を外部に排出するための排水孔１１８ａが形成されている。また、この第１空洞部１１８は、第１覆い板１１９によって覆われている。
【００８８】
第１覆い板１１９は、第２金型１３０からの押圧力を受ける第１金型１１０を背面から支持するとともに第１金型１１０を第１導体板１２０に取り付ける取付部分を構成する鋼製の板部材であり、第１金型１１０における図示下面に図示しないボルトを介して固定的に取り付けられている。この場合、第１覆い板１１９は、第１金型１１０に形成された第１空洞部１１８を液密的に塞いだ状態で取り付けられる。この第１覆い板１１９は、第１金型１１０の外周部から平板状に張り出して取付部１１３が形成されている。また、この第１覆い板１１９の内部には、第１給水管１１９ａが設けられている。
【００８９】
第１給水管１１９ａは、第１空洞部１１８内の第１成型部１１１および第１外周部１１０ａの各裏側面に冷却水を供給するために部品であり、鋼管によって構成されている。この第１給水管１１９ａは、一方の端部が第１覆い板１１９を貫通して給水ポンプ１７０に接続されているとともに、他方の端部側が複数（本実施形態においては、９つ）に分岐して第１成型部１１１の裏側面に対向して開口している。
【００９０】
給水ポンプ１７０は、第１給水管１１９ａおよび第２給水管１３９ａを介して第１空洞部１１８内および後述する第２空洞部１３８内における第１成型部１１１、第１外周部１１０ａ、第２成型部１３１および第２外周部１３０ａの各裏面にそれぞれ冷却水を供給するための機械装置であり、制御装置１６０によって作動が制御される。
【００９１】
そして、この第１金型１１０側には、上記各第１，２実施形態と同様に、絶縁体１１４、第１金型取付具１１５、第１導体板１２０、絶縁体１２２、第１プラテン１２３をそれぞれ備えている。この場合、第１プラテン１２３は、成型装置３００に固定的に設けられている。
【００９２】
第２金型１３０は、樹脂成型品である製品ＰＲの表面形状の他の一部の形状に対応する凹状の３次元形状に形成されて被成型材料ＭＴに熱および圧縮力を加えてプレス加工する第２成型部１３１を備えている。すなわち、第２金型１３０は、第１金型１１０とともに製品ＰＲを成型するキャビティ１３２を形成する。
【００９３】
この第２成型部１３１は、前記第１成型部１１１と同様に、第２金型１３０の第２外周部１３０ａの肉厚（図示上下方向の肉厚）より薄い肉厚（図示上下方向の肉厚）で形成されている。換言すれば、第２金型１３０は、第２成型部１３１の裏側が掘り込まれている。第２外周部１３０ａは、第１外周部１１０ａと同様に、第２金型１３０における第２成型部１３１の周囲に平面状に形成された部分であり、第２金型１３０が第１金型１１０からの押圧力を受ける際に、第２成型部１３１の変形を抑えることができる肉厚で形成されている。
【００９４】
また、第２外周部１３０ａ上には、前記封止体１１７と同様に、第１金型１１０と第２金型１３０とが閉じたキャビティ１３２内の外部に対する断熱および気密保持するための部材である封止体１３７が設けられている。
【００９５】
一方、第２金型１３０における第２成型部１３１の反対側には、第１成型部１１１と同様の第２空洞部１３８、排水孔１３８ａ、第２覆い板１３９および第２給水管１３９ａがそれぞれ設けられている。これらの第２空洞部１３８、排水孔１３８ａ、第２覆い板１３９および第２給水管１３９ａは、第１空洞部１１８、排水孔１１８ａ、第１覆い板１１９および第１給水管１１９ａと同様に構成されているため説明を省略する。そして、この第２金型１３０側には、上記各第１，２実施形態と同様に、絶縁体１３４、第２金型取付具１３５、第２導体板１４０、絶縁体１４２、第２プラテン１４３をそれぞれ備えている。
【００９６】
この場合、第２プラテン１４３は、第１プラテン１２３に対して接近または離隔する図示上下方向に沿って可動的に成型装置３００に支持されている。また、この成型装置３００は、第１金型１１０と第２金型１３０とを閉じた際に、第１金型１１０と第２金型１３０との間のキャビティ１３２内から空気を吸引するバキューム装置１７１を備えている。このバキューム装置１７１は、制御装置１６０によって作動が制御される。
【００９７】
（成型装置３００の作動）
次に、このように構成した成型装置３００を用いた製品ＰＲの成型過程について図３に示すフローチャート参照しながら説明する。まず、作業者は、第１工程として、上記第１実施形態と同様の要領で第１金型１１０および第２金型１３０を成型装置１００に装着する。この場合、作業者は、第１金型１１０および第２金型１３０における排水孔１１８ａ，１３８ａを図示しない排水管に接続するとともに、第１給水管１１９ａおよび第２給水管１３９ａを給水ポンプ１７０にそれぞれ接続する。
【００９８】
次に、作業者は、第２工程として、被成型材料ＭＴを第１金型１１０と第２金型１３０との間に配置する。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０から離隔させて金型を開いた後、第１金型１１０の第１成型部１１１上に板状の被成型材料ＭＴを配置する（図８参照）。本実施形態においては、作業者は、２枚の熱可塑性樹脂製シート（例えば、ポリエチレン樹脂製シート）と１枚の繊維シート（例えば、ガラス繊維シート、炭素繊維シートまたは金属繊維シートなど）とをそれぞれ用意する。そして、作業者は、１枚の繊維シートを２枚の熱可塑性樹脂製シートで挟んだ被成型材料ＭＴを型開きされた第１金型１１０における第１成型部１１１上に配置する（図８参照）。なお、被成型材料ＭＴとしては、繊維シートに熱可塑性樹脂を予め含浸させた所謂プリプレグを用いることもできる。
【００９９】
次に、作業者は、第３工程として、入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１をそれぞれ第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接触させるように配置する。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０に接近させる。この場合、作業者は、第１成型部１１１上の被成型材料ＭＴに対して第２成型部１３１が接触する直前、または第２成型部１３１が軽く押える位置に第２金型１３０を位置決めする。
【０１００】
次いで、作業者は、操作パネル１６１を操作して電極配置装置１５２の作動を制御することにより入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接近させて電極接触部１２１，１４１にそれぞれ接触させる。
【０１０１】
次に、作業者は、第４工程として、第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ加熱する。具体的には、作業者は、上記各第１，２実施形態と同様にして、操作パネル１６１を操作して給電装置１５３の作動を制御することにより第１導体板１２０と第２導体板１４０との間に交流電流を流す。
【０１０２】
これにより、成型装置２００は、上記第１，２実施形態と同様にして第１成型部１１１および第２成型部１３１が上記第１実施形態と同様にして誘導加熱されることに加えて第１成型部１１１と第２成型部１３１との間に配置された被成型材料ＭＴについても誘導加熱される。また、被成型材料ＭＴは、第１成型部１１１、第１外周部１１０ａ、第２成型部１３１および第２外周部１３０ａからの伝熱によっても加熱される。
【０１０３】
次に、作業者は、被成型材料ＭＴの予熱に適した目標温度（例えば、被成型材料ＭＴの融点未満である２００℃）に達した場合には、第５工程として製品ＰＲの成型加工を行う。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して制御装置１６０に対して被成型材料ＭＴの加工の開始を指示する。
【０１０４】
この指示に応答して、制御装置１６０は、第１導体板１２０および第２導体板１４０に通電した状態で金型駆動装置１４４の作動を制御して第２金型１３０を第１金型１１０に対して押し付けるとともに、バキューム装置１７１の作動を制御して型締めされた第１金型１１０と第２金型１３０との間のキャビティ１３２内の空気の吸引を開始する。
【０１０５】
そして、制御装置１６０は、給電装置１５３の作動を制御して第１成型部１１１および第２成型部１３１の温度を被成型材料ＭＴの熱可塑性樹脂シートが溶融する温度まで加熱するとともに同温度状態を所定時間維持する（図１０参照）。本実施形態においては、制御装置１６０は、第１成型部１１１および第２成型部１３１の温度を概ね２５０℃〜３００℃の温度に加熱して同温度に維持する。これにより、第１成型部１１１と第２成型部１３１との間に配置されている被成型材料ＭＴの２つの熱可塑性樹脂シートが溶融して繊維シート内にそれぞれ含浸する（図１０参照）。
【０１０６】
次に、作業者は、被成型材料ＭＴにおける熱可塑性樹脂シートが繊維シートに含浸するに必要な時間の経過後、操作パネル１６１を操作することにより制御装置１６０に対して冷却処理を指示する。この指示に応答して、制御装置１６０は、給電装置１５３の作動を制御して第１金型１１０および第２金型１３０に対する通電を停止するとともに、給水ポンプ１７０の作動を制御することにより第１空洞部１１８および第２空洞部１３８内にそれぞれ冷却水を導入する（図１０における破線矢印参照）。これにより、第１成型部１１１、第１外周部１１０ａ、第２成型部１３１および第２外周部１３０ａが急速に冷却されるとともに被成型材料ＭＴが急速に冷却されて製品ＰＲが成型される。
【０１０７】
なお、本実施形態においては、成型装置３００は、第１金型１１０および第２金型１３０を少し開いた状態で第１成型部１１１、第２成型部１３１および被成型材料ＭＴを予熱した後、第１金型１１０および第２金型１３０の型閉めを行った。しかし、成型装置３００は、第１金型１１０および第２金型１３０の型閉めを行った状態で第１成型部１１１、第２成型部１３１および被成型材料ＭＴを加熱して成型するようにしてもよいことは当然である。
【０１０８】
次に、作業者は、第６工程として、上記各第１，２実施形態と同様にして製品ＰＲの取り出し作業を行う。これにより、作業者は、製品ＰＲを得ることができるとともに、この製品ＰＲに対して必要な後加工を施して製品ＰＲを完成させることができる。次いで、作業者は、製品ＰＲの製造を続けて行なう場合には、再度、前記第２工程から作業を開始する。一方、製品ＰＲの製造を終了する場合には、作業者は、操作パネル１６１を操作して成型装置１００の電源をＯＦＦにする。これにより、作業者は、成型装置３００による製品ＰＲの製造作業を終了することができる。
【０１０９】
（第４実施形態）
次に、本発明に係る成型装置の一実施形態である第４実施形態について図面を参照しながら説明する。この第４実施形態における成型装置３００は、図１１〜１４にそれぞれ示すように、熱可塑性樹脂シートと繊維シートとを積層した被成型材料ＭＴを内側から膨らませながら加熱して成型することにより内部に空洞を有する中空のＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製の製品ＰＲを製造する加工装置である。したがって、この第４実施形態における成型装置４００においては、上記第１〜３実施形態における成型装置１００，２００，３００と異なる部分を中心に説明して、両実施形態において共通する部分や対応する部分については適宜説明を省略する。
【０１１０】
（成型装置４００の構成）
成型装置４００は、被成型材料ＭＴに成型加工するための一対の金型を構成する第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ備えている。第１金型１１０は、樹脂成型品である製品ＰＲの表面形状の一部の形状に対応する凹状の３次元形状に形成されて被成型材料ＭＴに熱および圧縮力を加えて成型加工する第１成型部１１１を備えている。
【０１１１】
この第１成型部１１１は、第１金型１１０の第１外周部１１０ａの肉厚（図示上下方向の肉厚）より薄い肉厚（図示上下方向の肉厚）で形成されている。第１外周部１１０ａは、第１金型１１０における第１成型部１１１の周囲に平面状に形成された部分であり、第２金型１３０における第２外周部１３０ａに対向する第２金型１３０との分割面でもある。すなわち、第１成型部１１１は、この第１外周部１１０ａの内側に形成されている。この第１外周部１１０ａは、第１金型１１０が第２金型１３０からの押圧力を受ける際に、第１成型部１１１の変形を抑えることができる肉厚で形成されている。また、第１外周部１１０ａの最外周部は、リング状に落ち込んで形成されており、後述する第２金型１３０における第２外周部１３０ａが嵌合することによりキャビティ１３２内の気密性が確保されるように構成されている。
【０１１２】
一方、第１金型１１０における第１成型部１１１の反対側には、上記第３実施形態と同様に、第１空洞部１１８、排水孔１１８ａ、第１覆い板１１９および第１給水管１１９ａがそれぞれ設けられている。この場合、第１給水管１１９ａには、上記第３実施形態と同様に、制御装置１６０によって作動制御される給水ポンプ１７０が接続されている。また、この第１金型１１０側には、上記各第１〜３実施形態と同様に、絶縁体１１４、第１金型取付具１１５、第１導体板１２０、絶縁体１２２、第１プラテン１２３をそれぞれ備えている。この場合、第１プラテン１２３は、成型装置３００に固定的に設けられている。
【０１１３】
この第１金型１１０側には、第１金型、第１覆い板１１９、絶縁体１１４，第１導体板１２０，絶縁体１２２および第１プラテン１２３を貫通した状態で充填管１８０が設けられている。充填管１８０はキャビティ１３２内に圧縮空気を導入するための配管であり、第１成型部１１１に対して出没自在な状態で第１金型、第１覆い板１１９、絶縁体１１４，第１導体板１２０，絶縁体１２２および第１プラテン１２３を摺動自在に貫通している。
【０１１４】
この充填管１８０は、一方の先端部が尖って形成されるとともに、他方の端部に充填材供給装置１８１が接続されているとともに、管駆動装置１８２によって進退変位する。充填材供給装置１８１は、気体（空気や不活性ガス）を供給するためのコンプレッサであり、制御装置１６０によって作動が制御される。管駆動装置１８２は、充填管１８０を進退駆動させて充填管１８０の先端部をキャビティ１３２に対して配置または退避させるためのアクチュエータであり、制御装置１６０によって作動が制御される。
【０１１５】
第２金型１３０は、樹脂成型品である製品ＰＲの表面形状の他の一部の形状に対応する凹状の３次元形状に形成されて被成型材料ＭＴに熱および圧縮力を加えてプレス加工する第２成型部１３１を備えている。すなわち、第２金型１３０は、第１金型１１０とともに製品ＰＲを成型するキャビティ１３２を形成する。
【０１１６】
この第２成型部１３１は、前記第１成型部１１１と同様に、第２金型１３０の第２外周部１３０ａの肉厚（図示上下方向の肉厚）より薄い肉厚（図示上下方向の肉厚）で形成されている。第２外周部１３０ａは、第１外周部１１０ａと同様に、第２金型１３０における第２成型部１３１の周囲に平面状に形成された部分であり、第２金型１３０が第１金型１１０からの押圧力を受ける際に、第２成型部１３１の変形を抑えることができる肉厚で形成されている。また、第２外周部１３０ａの最外周部は、前記第１外周部１１０ａの最外周部の落ち込み部分に嵌合するように凸状に突出して形成されている。
【０１１７】
一方、第２金型１３０における第２成型部１３１の反対側には、第１成型部１１１と同様の第２空洞部１３８、排水孔１３８ａ、第２覆い板１３９および第２給水管１３９ａがそれぞれ設けられている。この場合、第２給水管１３９ａには、前記給水ポンプ１７０が接続されている。また、この第２金型１３０側には、上記各第１〜３実施形態と同様に、絶縁体１３４、第２金型取付具１３５、第２導体板１４０、絶縁体１４２、第２プラテン１４３をそれぞれ備えている。
【０１１８】
この場合、第２プラテン１４３は、第１プラテン１２３に対して接近または離隔する図示上下方向に沿って可動的に成型装置４００に支持されている。また、この成型装置４００は、第１金型１１０と第２金型１３０とを閉じた際に、第１金型１１０と第２金型１３０との間のキャビティ１３２内から空気を吸引するバキューム装置１７１を備えている。このバキューム装置１７１は、制御装置１６０によって作動が制御される。
【０１１９】
（成型装置４００の作動）
次に、このように構成した成型装置４００を用いた製品ＰＲの成型過程について図１５に示すフローチャート参照しながら説明する。まず、作業者は、第１工程として、上記第３実施形態と同様の要領で第１金型１１０および第２金型１３０を成型装置１００に装着する。この場合、作業者は、第１金型１１０および第２金型１３０における排水孔１１８ａ，１３８ａを図示しない排水管に接続するとともに、第１給水管１１９ａおよび第２給水管１３９ａを給水ポンプ１７０にそれぞれ接続する。
【０１２０】
次に、作業者は、第２工程として、第１金型１１０および第２金型１３０をそれぞれ予備加熱する。具体的には、作業者は、図１１に示すように、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０に押し付けて型締めした後、操作パネル１６１を操作して電極配置装置１５２の作動を制御することにより入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０にそれぞれ接近させて電極接触部１２１，１４１にそれぞれ接触させる。
【０１２１】
次いで、作業者は、操作パネル１６１を操作して給電装置１５３の作動を制御することにより第１導体板１２０と第２導体板１４０との間に交流電流を流す。これにより、成型装置３００は、上記第１〜３実施形態と同様にして第１成型部１１１および第２成型部１３１がそれぞれ誘導加熱される。なお、この金型の予備加熱工程においては、第１金型１１０と第２金型１３０とを離隔させた状態で通電を行ってもよい。
【０１２２】
次に、作業者は、被成型材料ＭＴの予熱に適した目標温度（例えば、被成型材料ＭＴの融点未満（例えば、２００℃程度）でもよいし融点以上（例えば、２５０℃〜３００℃程度）であってもよい）に達した場合には、第３工程として、被成型材料ＭＴを第１金型１１０と第２金型１３０との間に配置する。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して給電装置１５３の作動を制御することにより第１導体板１２０と第２導体板１４０との間の通電を停止した後、操作パネル１６１を操作して金型駆動装置１４４の作動を制御することにより第２金型１３０を第１金型１１０から離隔させて金型を開く。
【０１２３】
次いで、作業者は、図１３に示すように、第１金型１１０の第１成型部１１１上に充填袋Ｂを内包した袋状の被成型材料ＭＴを配置する。この場合、充填袋Ｂは、充填管１８０によって供給される空気によって膨張する袋体であり、シート状の耐熱材料（例えば、シリコンゴムシート）によって形成されている。また、被成型材料ＭＴは、熱可塑性樹脂製シートと繊維シートとを積層した積層シート体や繊維シートに熱可塑性樹脂を予め含浸させた所謂プリプレグによって充填袋Ｂを包んで構成されている。なお、この場合、被成型材料ＭＴは、充填袋Ｂを完全に包囲することなく充填袋Ｂの上面および下面を覆うように配置することもできる。
【０１２４】
次に、作業者は、第４工程として製品ＰＲの成型加工を行う。具体的には、作業者は、操作パネル１６１を操作して制御装置１６０に対して被成型材料ＭＴの加工の開始を指示する。この指示に応答して、制御装置１６０は、金型駆動装置１４４の作動を制御して第２金型１３０を第１金型１１０に対して押し付けるとともに、バキューム装置１７１の作動を制御して型締めされた第１金型１１０と第２金型１３０との間のキャビティ１３２内の空気の吸引を開始する。次いで、制御装置１６０は、管駆動装置１８２の作動を制御して充填管１８０を前進させることにより先端部を充填袋Ｂ内に位置させた後、充填材供給装置１８１の作動を制御して圧縮空気の供給を開始する（図１４において破線矢印参照）。この場合、充填管１８０は、先端部が尖って形成されているため、被成型材料ＭＴおよび充填袋Ｂを突き破って充填袋Ｂ内に進入する。
【０１２５】
これにより、図１４に示すように、キャビティ１３２内の被成型材料ＭＴは、充填袋Ｂの膨張によって第１成型部１１１および第２成型部１３１の表面に押し付けられて成型される。この場合、成型装置４００は、予備加熱された第１金型１１０および第２金型１３０によって被成型材料ＭＴにおける熱可塑性樹脂を溶融させて成型してもよいし、第１導体板１２０および第２導体板１４０に通電を行って第１金型１１０および第２金型１３０を加熱して被成型材料ＭＴにおける熱可塑性樹脂を溶融させて成型してもよい。
【０１２６】
次に、作業者は、被成型材料ＭＴの成型に必要な時間の経過後、操作パネル１６１を操作することにより制御装置１６０に対して冷却処理を指示する。この指示に応答して、制御装置１６０は、給電装置１５３の作動を制御して第１金型１１０および第２金型１３０に対する通電、充填袋Ｂ内への圧縮空気の供給をそれぞれ停止するとともに、給水ポンプ１７０の作動を制御することにより第１空洞部１１８および第２空洞部１３８内にそれぞれ冷却水を導入する（図１４における破線矢印参照）。これにより、第１成型部１１１、第１外周部１１０ａ、第２成型部１３１および第２外周部１３０ａが急速に冷却されるとともに被成型材料ＭＴが急速に冷却されて製品ＰＲが成型される。
【０１２７】
次に、作業者は、第５工程として、上記各第１〜３実施形態と同様にして製品ＰＲの取り出し作業を行う。これにより、作業者は、製品ＰＲを得ることができるとともに、この製品ＰＲに対して必要な後加工を施して製品ＰＲを完成させることができる。次いで、作業者は、製品ＰＲの製造を続けて行なう場合には、再度、前記第２工程から作業を開始する。一方、製品ＰＲの製造を終了する場合には、作業者は、操作パネル１６１を操作して成型装置１００の電源をＯＦＦにする。これにより、作業者は、成型装置４００による製品ＰＲの製造作業を終了することができる。
【０１２８】
さらに、本発明の実施にあたっては、上記各第１〜４実施形態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変更が可能である。なお、下記各変形例を示す図１６〜図１８においては、上記各実施形態における成型装置１００の構成部分に対応する部分に同じ符号を付して、これらの説明は適宜省略する。なお、以下に述べる各変形例は、成型装置１００，２００，３００，４００の相互間でも同様に実施することができる。
【０１２９】
例えば、上記各実施形態においては、成型装置１００，２００，３００，４００は、第１導体板１２０および第２導体板１４０をそれぞれ備えて構成した。しかし、成型装置１００，２００，３００は、第１導体板１２０および第２導体板１４０のうちの少なくとも一方を備えて構成されていればよい。
【０１３０】
例えば、図１６には、第２導体板１４０を省略した成型装置１００を示している。この場合、成型装置１００は、第１導体板１２０の第１成型部１１１を介した両端に入出力電極１５０ａ，１５０ｂを接続することにより、第１導体板１２０にのみ交流電流を流すことができる。また、成型装置１００は、図１６に示すように、第１導体板１２０と第２金型１３０とを通電接続体１５１を介して電気的に接続するとともに、これらの第１導体板１２０および第２金型１３０に入出力電極１５０ａ，１５０ｂをそれぞれ接続することによって第１導体板１２０と第２金型１３０との間に交流電流を流すこともできる。なお、図１１においては、第２金型１３０を第２プラテン１４３に取り付けるための取付部１３３および第２金型取付具１３５を省略して示している。また、絶縁体１４２は、第２金型１３０と第２プラテン１４３間を絶縁している。
【０１３１】
また、上記各実施形態においては、第１金型取付具１１５および第２金型取付具１３５をネジ付きストラップクランプで構成した。しかし、第１金型取付具１１５および第２金型取付具１３５は、第１プラテン１２３および第２プラテン１４３にそれぞれ第１金型１１０および第２金型１３０を着脱自在に取り付けることができればよい。すなわち、第１金型取付具１１５および第２金型取付具１３５が、本発明に係る第１金型取付手段および第２金型取付手段に相当する。したがって、第１金型取付手段および第２金型取付手段は、ネジ付きストラップクランプ以外のもの、例えば、ステップストラップ、チャック、バイス、取付ボルトまたは磁気クランプ（磁力のオンオフで磁性体を着脱自在に保持する器具）などを採用することができる。
【０１３２】
また、第１金型取付手段および第２金型取付手段は、上記各実施形態のように、第１金型１１０および第２金型１３０を第１導体板１２０および第２導体板１４０に取り付けるものであってよいが、第１金型１１０および第２金型１３０を第１導体板１２０および第２導体板１４０とともに第１プラテン１２３および第２プラテン１４３に取り付けるものであってもよい。これによれば、第１導体板１２０および第２導体板１４０の厚さを薄く形成できるとともに大きさも小さく構成することができる。なお、第１金型１１０および第２金型１３０を第１導体板１２０、第２導体板１４０、第１プラテン１２３および第２プラテン１４３に対して電気的に絶縁する場合には、第１金型取付手段および第２金型取付手段を絶縁体や絶縁体で被覆して構成することは当然である。
【０１３３】
また、上記各実施形態においては、第１金型１１０および第２金型１３０を絶縁体１１４，１３４を介して第１導体板１２０および第２導体板１４０に取り付けることにより第１金型１１０および第２金型１３０と第１導体板１２０および第２導体板１４０とを互いに電気的に絶縁した状態で取り付けた。しかし、成型装置１００は、絶縁体１１４，１３４のうちの一方を省略して第１金型１１０および第２金型１３０のうちの一方と第１導体板１２０および第２導体板１４０のうちの一方とを互いに電気的に接続して構成することもできるとともに、例えば、図１７に示すように、絶縁体１１４，１３４をそれぞれ省略して第１金型１１０および第２金型１３０と第１導体板１２０および第２導体板１４０とを互いに電気的に接続して構成することもできる。
【０１３４】
また、上記各実施形態においては、成型装置１００，２００，３００，４００は、１つの給電装置１５３に対して一組の第１金型１１０および第２金型１３０を接続するように構成した。しかし、成型装置１００，２００，３００，４００は、１つの給電装置１５３に対して複数組の第１金型１１０および第２金型１３０を接続してこれらに対して同時にまたは選択的に交流電流を流して成型加工を行うように構成することもできる。
【０１３５】
また、上記各実施形態においては、成型装置１００，２００，３００，４００は、電極配置装置１５２を備えることにより入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１導体板１２０および第２導体板１４０に対して接続および離隔するように構成した。しかし、成型装置１００，２００，３００，４００は、可動側の第２金型１３０の変位に応じてこの第２金型１３０に接続される入出力電極１５０ｂおよび通電接続体１５１を可動可能に構成すれば電極配置装置１５２を省略して入出力電極１５０ａ，１５０ｂおよび通電接続体１５１を第１金型１１０および第２金型１３０に固定的に接続して構成することもできる。
【０１３６】
また、入出力電極１５０ａ，１５０ｂは、通電接続体１５１と同様に、第１導体板１２０と第２導体板１４０によって挟まれるように構成することができる。具体的には、入出力電極１５４は、例えば、図１８に示すように、入出力電極１５０ａと入出力電極１５０ｂとの間に絶縁体からなる連結絶縁体１５０ｃを設けて一体的に構成することができる。そして、この場合、成型装置２００は、第２導体板１４０の外縁部から第１導体板１２０側に向かって延びる板状の導体からなる２つの延設電極１５５ａ，１５５ｂをそれぞれ設ける。この場合、延設電極１５５ａの長さは、第１金型１１０と第２金型１３０とが閉じた状態における電極接触部１２１と電極接触部１４１との間の距離から入出力電極１５４の厚さを減じた長さに形成される。また、延設電極１５５ｂの長さは、第１金型１１０と第２金型１３０とが閉じた状態における電極接触部１２１と電極接触部１４１との間の距離から通電接続体１５１の厚さを減じた長さに形成される。
【０１３７】
このように構成した成型装置２００によれば、第１金型１１０と第２金型１３０とが閉じた際に、入出力電極１５４および通電接続体１５１は、延設電極１５５ａ，１５５ｂを介して第１導体板１２０と第２導体板１４０とで挟まれるため、第１導体板１２０および第２導体板１４０に対してより精度良く安定的に通電を行うことができる。なお、延設電極１５５ａ，１５５ｂは、どちらか一方が第１金型１１０または第２金型１３０に電気的に接続されていれもよいことは当然である。また、入出力電極１５４および延設電極１５５ａ，１５５ｂは、成型装置１００，３００，４００に適用できることは当然である。
【０１３８】
また、上記各実施形態においては、成型装置１００，２００，３００，４００は、第１金型１１０および第２金型１３０の各側面に溝状の取付部１１３，１３３を形成した。しかし、取付部１１３，１３３は、第１金型取付具１１５および第２金型取付具１３５が掛けられる形状であればよく、溝状以外の形状、例えば、第１金型１１０および第２金型１３０の各側面からフランジ状または片状に張り出して形成されていてもよい。なお、この取付部１１３，１３３は、本発明の成型装置のために新たに設けられるものであってもよいが、従来の金型であれば第１プラテン１２３および第２プラテン１４３にそれぞれ取り付けるために予め設けられているものであり、これらの既存の取付部を取付部１１３，１３３として用いることができる。
【０１３９】
また、上記第１実施形態においては、成型装置１００は、低圧鋳造装置として構成した。しかし、成型装置１００は、重力鋳造や高圧鋳造（ダイキャスト）を行う各装置として構成できることは当然である。また、被成型材料ＭＴも金属材料のほかに樹脂材料を採用してもよい。すなわち、本発明に係る成型装置は、射出成型装置としても実施できる。
この場合、本発明に係る成型装置は、金属粉にバインダを混ぜ合わせた被成型材料を金型内に射出するメタルインジェクション装置として構成することもできる。
【０１４０】
また、上記第３実施形態においては、第１金型１１０および第２金型１３０は、封止体１１７，１３７を備えて構成した。しかし、封止体１１７，１３７は、第１金型１１０および第２金型１３０のうちの少なくとも一方に設けられていればよい。また、封止体１１７，１３７は、第１金型１１０および第２金型１３０に通電する場合においては、断熱機能および気密機能に加えて第１金型１１０と第２金型１３０との間の電気的な絶縁機能も発揮するように構成することもできる。
【０１４１】
また、上記第３，４実施形態においては、被成型材料ＭＴを熱可塑性樹脂シートと繊維シートとで構成した。しかし、被成型材料ＭＴは、製品ＰＲの仕様に応じて適宜選定されるものである。したがって、被成型材料ＭＴは、熱可塑性樹脂シートのみで構成されていても良いし、熱可塑性樹脂シートより厚さが厚い熱可塑性樹脂板で構成されていてもよい。また、被成型材料ＭＴとして、繊維シート、樹脂シートおよびこれらのシートに面して充填材をそれぞれ配置したもので構成することもできる。この場合、充填材は、固形体であるペレット状や粘性を有する粘土状の熱可塑性樹脂材（例えば、ポリエチレン樹脂）を単体でまたはこの熱可塑性樹脂材にガラス繊維、炭素繊維または金属繊維などの繊維を混ぜたもので構成することができる。
【０１４２】
また、さらには、被成型材料ＭＴは、熱可塑性樹脂を熱した流動体であってもよい。すなわち、本発明における成型装置３００は、射出成型機としても実施できるものである。また、このような射出成型機で構成された成型装置３００においては、被成型材料ＭＴとして熱可塑性樹脂の他に、熱硬化性樹脂、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を用いることもできる。また、これらの熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂に炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、金属粉末または各種鉱物粉末を混ぜ合わせたものを用いて射出成型することができる。
【０１４３】
また、上記第４実施形態においては、成型装置４００は、充填管１８０から充填袋Ｂに空気を充填するように構成した。しかし、充填袋Ｂに空気を充填材は、空気以外のガス（例えば、不活性ガス）や、気体以外の物質、例えば、耐熱性を有する樹脂粒やセラミック粒（例えば、砂）であってもよい。
【０１４４】
また、上記第４実施形態においては、成型装置４００は、第１金型１１０および第２金型１３０の予備加熱を行った後、第１金型１１０上に被成型材料ＭＴを配置した。しかし、成型装置４００は、第１金型１１０上に被成型材料ＭＴを配置した後、第１金型１１０および第２金型１３０を閉じて通電により加熱して被成型材料ＭＴの成型加工することもできる。この場合、第１金型１１０または第２金型１３０に通電する場合には、第１金型１１０と第２金型とが電気的に接続しない程度の隙間を介した状態で通電を行い、第１金型１１０および第２金型１３０が十分に加熱された後に通電を停止して第１金型１１０および第２金型１３０を完全に閉じて被成型材料ＭＴの成型加工を行うことができる。
【符号の説明】
【０１４５】
ＭＴ…被成型材料、ＰＲ…製品、Ｂ…充填袋、
１００，２００，３００，４００…成型装置、
１１０…第１金型、１１０ａ…第１外周部、１１１…第１成型部、１１２…導入管、１１３…取付部、１１４…絶縁体、１１５…第１金型取付具、１１５ａ…爪体、１１５ｂ…支持ボルト、１１５ｃ…押さえボルト、１１６…シワ押さえ、１１７…封止体、１１８…第１空洞部、１１８ａ…排水孔、１１９…第１覆い板、１１９ａ…第１給水管、
１２０…第１導体板、１２１…電極接触部、１２２…絶縁体、１２３…第１プラテン、１２４…坩堝、１２４ａ…容器本体、１２４ｂ…加熱器、１２５…ガス供給管、１２６…ガス供給装置、
１３０…第２金型、１３０ａ…第２外周部、１３１…第２成型部、１３２…キャビティ、１３３…取付部、１３４…絶縁体、１３５…第２金型取付具、１３５ａ…爪体、１３５ｂ…支持ボルト、１３５ｃ…押さえボルト、１３６…シワ押さえ受け、１３７…封止体、１３８…第２空洞部、１３８ａ…排水孔、１３９…第２覆い板、１３９ａ…第２給水管、
１４０…第１導体板、１４１…電極接触部、１４２…絶縁体、１４３…第１プラテン、１４４…金型駆動装置、
１５０ａ，１５０ｂ，１５４…入出力電極、１５０ｃ…連結絶縁体、１５１…通電接続体、１５２…電極配置装置、１５３…給電装置、１５５ａ，１５５ｂ…延設電極、
１６０…制御装置、１６１…操作パネル、
１７０…給水ポンプ、１７１…バキューム装置、
１８０…充填管、１８１…充填材供給装置、１８２…管駆動装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2017010266.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2017010266.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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2017010266.tif 000022
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