(57)【要約】【課題】  真空成形を行う際に、成形素材を成形型に確実に固定し、成形素材に傷を付けない成形素材固定具を提供する。【解決手段】  断面コ字状のインサートパネル１１と、インサートパネル１１の形状に沿って断面凹形状にインサートパネル１１を被覆する被覆部１２と、を備え、被覆部１２には、第１接触部１２ａと第２接触部１２ｂとで溝１３を形成するとともに、第１接触部１２ａとインサートパネル１１との間に空洞１４を形成する。成形型２の型面に被せた成形素材３の端部３ａを成形型２の端部２ａに重ね合わせた状態で、成形型２および成形素材３の各端部２ａ，３ａを成形素材固定具１で挟み、真空パック４内に収納して、全体を加熱するとともに、真空パック４内を真空排気することにより、空洞１４が膨張して成形素材３の端部３ａを成形型２の端部２ａに確実に固定する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成形を行うに際して、重なり合う成形型の端部と成形素材の端部とを挟んで上記成形素材を上記成形型に固定する成形素材固定具において、
断面コ字状のインサートパネルと、該インサートパネルを被覆し断面凹形状に形成した被覆部とを備え、
上記被覆部が、上記成形素材の端部に接触する第１接触部と、上記第１接触部と間隙を介して対向配置されて、上記成形型の端部に接触する第２接触部と、上記第１接触部と上記インサートパネルとの間に形成した空洞と、を備えており、
上記第１接触部と上記第２接触部とで形成される溝に、重なり合う上記成形型の端部と上記成形素材の端部とを入れて、真空排気可能な領域内で真空排気することにより、上記空洞を膨張させて上記成形素材の端部を上記成形型の端部に固定することを特徴とする、成形素材固定具。
【請求項２】
前記第１接触部には複数の第１突起が一様に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の成形素材固定具。
【請求項３】
前記第１突起は、前記成形素材および前記成形型の各端部を前記溝の中に入れた際に、上記成形素材の端部と平行になるように傾斜していることを特徴とする、請求項２に記載の成形素材固定具。
【請求項４】
前記第２接触部には複数の第２突起が一様に設けられていることを特徴とする、請求項１〜３に記載の成形素材固定具。
【請求項５】
前記被覆部は、耐熱性の軟質材で成形されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の成形素材固定具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成形を行うに際し、成形型の端部にシート状の成形素材の端部を合わせた状態で成形型および成形素材の各端部を挟むことで、成形素材を成形型に固定する成形素材固定具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱可塑性樹脂などのシート状の素材を成形する方法として、真空成形方法が知られており、この真空成形方法を用いて、車両のインストルメントパネルやコンソールなどの各種成形品が成形されている（例えば、特許文献１）。
真空成形方法は、熱可塑性のシート状の成形素材を加熱して型面に被せて、成形素材と型面との間に存在する空気を吸引することで型面に成形素材を密着させて成形素材を成形する方法である。
【０００３】
このような真空成形方法は、例えば次のように行なわれる。図６はシート状の成形素材を成形する準備段階を示した斜視図であり、図７はシート状の成形素材を成形する段階を示した断面図である。
先ず、シート状の成形素材３を、図６に示したように、略方形状の上枠１０１と、上枠１０１と同形の下枠１０２とで挟む。次に、複数の万力１０３で上枠１０１と下枠１０２との縁部を複数箇所挟む。その後、シート状の成形素材３を熱変形温度まで加熱して軟化させるとともに、転写したい形を有する成形型１０４に成形素材３を被せる。そして、図７に示すように、シート状の成形素材３と型面との間の空気を吸引して、成形型１０４の型面に成形素材３を密着させて成形を行っていた。
【０００４】
また、次のように、成形素材３を成形型２に固定して真空成形が行なわれている。
図８は、シート状の成形素材３を成形型２に固定する形態を示した斜視図である。図８に示すように、シート状の成形素材３を成形型２に被せ、シート状の成形素材３の端部３ａと成形型２の端部２ａとを合わせて金属製のクリップ１０５で留め、クリップ１０５の柄１０５ａを脱着して、真空成形を行なっていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１７９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図７に示したように、上枠１０１と下枠１０２とでシート状の成形素材３を挟んで、万力１０３で挟掴した場合には、シート状の成形素材３を成形型１０４に確実に固定することができず、成形素材３と成形型１０４との位置ズレが生じる。
また、図８に示したように、クリップ１０５でシート状の成形素材３と成形型２とを固定する場合には、クリップ１０５の柄１０５ａを取り外して真空成形を行っていたので、柄１０５ａの脱着工程と、真空成形後にクリップ１０５を外すために柄１０５ａの装着工程が必要となり、手間がかかってしまう。
さらには、クリップ１０５は金属製であるので、クリップ１０５を成形型２および成形素材３の各端部２ａ，３ａに装着したり脱着したりする際にシート状の成形素材３に傷が付くと、成形品の商品価値を低下させてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、真空成形を行う際に、成形素材を成形型に確実に固定し、成形素材に傷を付けない成形素材固定具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、本発明の構成によれば、真空成形を行うに際して、重なり合う成形型の端部と成形素材の端部とを挟んで上記成形素材を上記成形型に固定する成形素材固定具において、断面コ字状のインサートパネルと、インサートパネルを被覆し断面凹形状に形成した被覆部とを備え、この被覆部が、成形素材の端部に接触する第１接触部と、第１接触部と間隙を介して対向配置されて、成形型の端部に接触する第２接触部と、第１接触部とインサートパネルとの間に形成した空洞と、を備えており、第１接触部と第２接触部とで形成される溝に、重なり合う成形型の端部と成形素材の端部とを入れて、真空排気可能な領域内で真空排気することにより、空洞を膨張させて成形素材の端部を成形型の端部に固定するようにした成形素材固定具により、達成される。
この構成によれば、成形型の型面に被せた成形素材の端部を成形型の端部に合わせた状態で、成形型および成形素材の各端部を、成形素材固定具で挟んだ後に、成形型および成形素材とともに真空排気可能な領域に収納し該領域を真空排気することで、被覆部の空洞が膨張する。よって、被覆部の第１接触部が成形素材を押圧するので、成形型の端部に成形素材の端部を確実に固定することができる。
また、真空排気可能な領域を大気圧に戻すことで、被覆部内の空洞はもとの大きさの状態に戻る。よって、成形素材および成形型の各端部から容易に取り外すことができる。これにより、成形素材固定具の装着や脱着により成形素材に傷が付くことなく、成形品の商品価値を低下させない。
【０００９】
本発明による成形素材固定具において、好ましくは、前記第１接触部には複数の第１突起が一様に設けられている。この構成によれば、成形素材および成形型の各端部を成形素材固定具で挟むことで、第１接触部と成形素材との位置ズレを確実により防止することができる。
【００１０】
本発明による成形素材固定具において、好ましくは、前記第１突起は、前記成形素材および前記成形型の各端部を前記溝の中に入れた際に、上記成形素材の端部と平行になるように傾斜している。この構成によれば、成形素材および成形型の各端部を成形素材固定具で挟むことで、第１突起が倒れることにより、第１接触部と成形素材との位置ズレを確実により防止することができる。
【００１１】
本発明による成形素材固定具において、好ましくは、前記第２接触部には複数の第２突起が一様に設けられている。この構成によれば、成形素材および成形型の各端部を成形素材固定具で挟むことで、第２突起で第２接触部と成形型との位置ズレをより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明による成形素材固定具において、好ましくは、前記被覆部は、耐熱性の軟質材で成形されている。この構成によれば、真空排気可能な領域に収納して高温に加熱しても被覆部が変性したり変形したりしないので、熱変形温度が高い成形素材の成形も行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の成形素材固定具によれば、成形素材の端部と成形型の端部とを重なり合わせた状態で、成形素材固定具で成形型および成形素材の各端部を挟んだ後に、成形型および成形素材とともに真空排気可能な領域に収納して真空排気することで、被覆部内の空洞が膨張する。よって、被覆部の第１接触部が成形素材を押圧するので、成形素材を成形型の端部に確実に固定することができる。従って、成形素材と成形型との位置ズレを防止することができる。
また、成形素材および成形型の各端部への装着および脱着も容易に且つ短時間に行うことができ、また成形素材に傷を付けないので成形品の商品価値を低下させない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る成形素材固定具１の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は成形素材固定具１を成形型２および成形素材３の各端部２ａ，３ａに装着した状態を示す斜視図である。
成形素材固定具１は、成形型２の型面に被せたシート状の成形素材３の端部３ａを成形型２の端部２ａに重ね合わせた状態で、各端部２ａ，３ａを挟んで、成形素材３の端部３ａを成形型２の端部２ａに固定する固定具である。
【００１５】
成形素材固定具１は、図２に示すように、断面コ字状のインサートパネル１１と、インサートパネル１１の形状に沿うように軟質材でインサートパネル１１を被覆した断面凹形状の被覆部１２とからなる。具体的には、インサートパネル１１は、例えば一枚の金属板を、上部１１ａと下部１１ｂとが対向するように、中間部１１ｃの両端でそれぞれ略９０度折り曲げて成る。
また、被覆部１２は、上部１１ａ，下部１１ｂおよび中間部１１ｃのそれぞれの周りを軟質材で被覆して成形される。ここで、上部１１ａの周りのうち上部１１ａの下側を被覆する第１接触部１２ａと、下部１１ｂの周りのうち下部１１ｂの上側を被覆する第２接触部１２ｂにより、溝１３を形成する。つまり、第１接触部１２ａと第２接触部１２ｂとは間隙を介して対向配置されて、溝１３を形成する。この溝１３に、成形型２の端部２ａおよび成形素材３の端部３ａを入れた際に、すなわち、成形素材固定具１が端部２ａ，３ａを挟んだ際に、第１接触部１２ａは成形素材３の端部３ａの上面と接触し、第２接触部１２ｂは、成形型２の端部２ａの下面と接触する。
【００１６】
また、被覆部１２のうちの第１接触部１２ａとインサートパネル１１の上板１１ａとの間には、図２に示すように、所定の大きさの空洞１４が設けられている。なお、第１接触部１２ａと上板１１ａとの間に空洞１４を設ける場合の他に、第２接触部１２ｂと下板１１ｂとの間にも同様の空洞を設けてもよい。
【００１７】
さらには、第１接触部１２ａには、第２接触部１２ｂ側に、複数の第１突起１２ｃが一様に設けられている。すなわち、第１接触部１２ａには、溝１３の深さ方向に複数列、該深さ方向に垂直な方向に複数行、第１突起１２ｃが設けられている。第１突起１２ｃは、波型形状であることが好ましい。すなわち、成形素材固定具１が成形型２および成形素材３の各端部２ａ，３ａを合わせた状態で各端部２ａ，３ａを挟んだ際に、成形素材３の端部３ａと平行になるように第１突起１２ｃが傾斜していることが好ましい。
また、第２接触部１２ｂには、第１接触部１２ａ側に、複数の第２突起１２ｄが一様に設けられている。すなわち、第２接触部１２ｂには、溝１３の深さ方向に複数列、該深さ方向に垂直な方向に複数行、第２突起１２ｄが設けられている。第２突起１２ｄは、四角錐などの略角錐形状であることが好ましいが、他の形状であってもよい。
【００１８】
以上のように構成された成形素材固定具１の使用形態について次に説明する。
図４（Ａ）〜（Ｄ）は、成形素材固定具１が成形型２および成形素材３の各端部２ａ，３ａを挟んで、成形素材３を成形する一連の工程を示した概略図である。
先ず、図４（Ａ）に示すように、成形型２の型面にシート状の成形素材３を被せて、成形型２の端部２ａに成形素材３の端部３ａを重ね合わせる。
【００１９】
次に、図４（Ｂ）に示すように、成形型２の端部２ａおよび成形素材３の端部３ａに成形素材固定具１を装着する。すなわち、成形素材固定具１の溝１３に成形型２の端部２ａおよび成形素材３の端部３ａを入れることになる。そのとき、軟質材で成形された被覆部１２のうち、溝１３を形成している第１接触部１２ａの第１突起１２ｃが倒されて成形素材３の表面に平行になりつつ、空洞１４が矢印で示すように潰される。
【００２０】
そして、成形素材固定具１で成形素材３が成形型２の端部２ａに固定された状態で、軟質材などで真空排気可能な領域を形成した真空パック４内に、成形型２および成形素材３を収納する。そして、図４（Ｃ）に示すように、真空排気可能な領域を形成する真空パック４の吸引口４ａから図の矢印で示した方向に吸引して、真空パック４内を真空排気するとともに、図示しない加熱手段で成形素材３を熱変形温度まで加熱する。
図５は図４（Ｃ）に示した工程での成形素材固定具１の部分斜視図である。真空パック４内が真空排気されて減圧されるため、成形素材固定具１の被覆部１２内に形成された空洞１４が、図４（Ｃ）に矢印で示すように膨張する。これにより、被覆部１２の第１接触部１２ａが、成形素材３の端部３ａを押圧する。従って、成形素材固定具１で、成形型２の端部２ａに対する成形素材３の端部３ａの位置ズレをさらに防止することができる。
また、図４（Ｃ）に示すように、成形素材３は成形型２の型面に押し当てられて密着するので、成形素材３が型面の形状に成形される。
【００２１】
最後に、成形型２に成形素材３が密着した状態でかつ端部２ａ，３ａが成形素材固定具１に挟まれた状態で真空パック４から取り出し、図４（Ｄ）に示すように、成形素材固定具１を端部２ａ，３ａから取り外した後に成形素材３を成形型２から外す。このとき、成形素材固定具１の周りは減圧状態から大気圧状態になっているので、成形素材固定具１の空洞１４の膨らみは、もとの状態、つまり図４（Ｂ）の工程での膨らみと同程度になっている。従って、成形素材固定具１を端部２ａ，３ａから容易に取り外すことができる。
【００２２】
以上説明したように、重なり合う成形型２の端部２ａと成形素材３の端部３ａとを成形素材固定具１で挟んで、成形素材固定具１を装着した後に、成形型２および成形素材３とともに真空排気可能な領域内に収納して真空排気することで、被覆部１２内の空洞１４が膨張する。よって、被覆部１２の第１接触部１２ａが成形素材３の端部３ａを押圧するので、成形素材３を成形型２の端部２ａに確実に固定することができ、成形素材３と成形型２との位置ズレを防止することができる。
また、成形素材固定具１は真空排気可能な領域内に収納した状態で加熱されるので、シリコンゴム等の耐熱性の軟質材で成形されるが、別に他の軟質材で成形してもよい。
【００２３】
以上説明した本発明を実施するための最良の形態は、本発明を具体化する場合の一例であって、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々変更が可能である。
例えば、第１接触部１２ａに設けられる第１突起１２ｃや第２接触部１２ｂに設けられる第２突起１２ｄは、波型形状や、角錐形状に限らず、それぞれ他の形状でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を実施形態に係る成形素材固定具の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】成形素材固定具を成形型および成形素材の各端部に装着した状態を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、成形素材固定具が成形型および成形素材の各端部を挟んで、成形素材を成形する一連の工程を示した断面図である。
【図５】図４（Ｃ）に示した工程での成形素材固定具の部分斜視図である。
【図６】従来の真空成形を行うに際しての準備段階を示した斜視図である。
【図７】図６に続く成形素材を成形する段階を示した断面図である。
【図８】図６とは異なる、従来の真空成形を行う際の成形素材を成形型に固定する形態を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００２５】
１          成形素材固定具
２          成形型
２ａ，３ａ  端部
３          成形素材
４          真空パック
４ａ        吸引口
１１        インサートパネル
１１ａ      上部
１１ｂ      下部
１１ｃ      中間部
１２        被覆部
１２ａ      第１接触部
１２ｂ      第２接触部
１２ｃ      第１突起
１２ｄ      第２突起
１３        溝
１４        空洞
【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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