(57)【要約】【課題】簡便に作成することができ、軽量且つ廉価な成形型を提供する。【解決手段】成形型１０は、複数の段ボール１２が積層されたベース部１４と、該ベース部１４に設けられ、成形品の表面形状に合わせて膨らんだ成形面１６とを有する。複数の段ボール１２は、それぞれの中しん２２の段２４が同方向に延在するように積層され、成形面１６は、段２４の延在する方向に向かって窪んでいる。成形面１６には樹脂層３０が設けられている。樹脂層３０には、段２４の隙間２６に連通する孔３２が設けられている。孔３２は隙間２６を通じて成形面１６から反対側の下面に連通している。孔３２及び隙間２６を介して吸気をしながらワークの成形をする。【選択図】図１
2008155394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の段ボールが積層されたベース部と、
前記ベース部の一部が、成形品の表面形状に合わせて窪み又は膨らんだ成形面と、
を有することを特徴とする成形型。
【請求項２】
請求項１記載の成形型において、
前記複数の段ボールは、それぞれの中しんの段が同方向に延在するように積層され、
前記成形面は、前記段の延在する方向に向かって窪み又は膨らんでいることを特徴とする成形型。
【請求項３】
請求項１記載の成形型において、
前記成形面には、樹脂層が設けられていることを特徴とする成形型。
【請求項４】
請求項３記載の成形型において、
前記樹脂層には、前記段の隙間に連通する孔が設けられていることを特徴とする成形型。
【請求項５】
請求項３又は４記載の成形型にいおいて、
前記樹脂層は、エポキシ系樹脂であることを特徴とする成形型。
【請求項６】
複数の段ボールが積層されたベース部と、
前記ベース部の一部が、成形品の表面形状に合わせて窪んでいる成形面と、
を備える成形型を用い、
前記段ボールにおける段の少なくとも１つの隙間は前記成形面から反対側の面に連通し、
前記孔及び前記隙間から吸気をしながらワークの成形をすることを特徴とする成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形品を得るための成形型及び成形方法に関し、特に簡便且つ廉価に製作可能な成形型、及び該成形品を用いた成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車のフロントカウル等は樹脂成形品で構成されていることが多い。樹脂成形品では、種々の形状の製品を大量且つ廉価に成形することができる。
【０００３】
樹脂成形品を得るために用いられる成形型は、例えば、ブロック状の合成樹脂をベースにして、成形品の表面形状に合わせて窪み又は膨らんだ成形面を設けている。
【０００４】
一方、建材の用途では、軽量な支持台として積層した段ボールを用いたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１２０１５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような合成樹脂のブロックを用いた成形型では、ブロックの塊から成形面を設定する際に相当に大量の切屑が発生し、材料の無駄が多くなる傾向にある。
【０００７】
また、合成樹脂のブロックは高価であり、しかも扱う業者が限られており入手性が必ずしもよくない。特に、成形型は実際に成形品を成形してみないと成形面の適否判断ができない場合が多く、失敗を重ねることもあり得るので、合成樹脂のブロックの費用が高騰することが考えられる。また合成樹脂のブロックは比較的重量が大きいため、移動、運搬に不便である。
【０００８】
一方、前記の特許文献１のような積層段ボールを用いたものは、建材等の支持台として提案されているのであって、成形型の分野に適用する発想や取り組みはなされていない。
【０００９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、簡便に作成することができ、軽量且つ廉価な成形型、及び該成形型を用いた成形方法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】
【００１０】
本発明に係る成形型は、以下の特徴を有する。
【００１１】
第１の特徴：複数の段ボールが積層されたベース部と前記ベース部の一部が、成形品の表面形状に合わせて窪み又は膨らんだ成形面とを有することを特徴とする。
【００１２】
このように、積層された段ボールに成形面を設けることにより、成形型を簡便に作成することができ、しかも該成形型は軽量且つ廉価である。
【００１３】
第２の特徴：前記複数の段ボールは、それぞれの中しんの段が同方向に延在するように積層され、前記成形面は、前記段の延在する方向に向かって窪み又は膨らんでいることを特徴とする。このように、中しんの段が同方向に延在する方向に成形面を設けることにより、高強度の成形型が得られる。
【００１４】
第３の特徴：前記成形面には、樹脂層が設けられていることを特徴とする。このような樹脂層を設けることにより、得られる成形品の表面をより滑らかにすることができ、加工性がより良好となる。
【００１５】
第４の特徴：前記樹脂層には、前記段の隙間に連通する孔が設けられていることを特徴とする。このような孔から空気を吸気することにより、ワークが成形面に引き寄せられ、簡便に成形を行うことができる。
【００１６】
第５の特徴：前記樹脂層はエポキシ系樹脂であると、速乾性があって固化させやすく、しかも固化した後は適度な強度があり好適である。
【００１７】
本発明に係る成形方法は、以下の特徴を有する。
【００１８】
第６の特徴：複数の段ボールが積層されたベース部と、前記ベース部の一部が、成形品の表面形状に合わせて窪んでいる成形面とを備える成形型を用い、前記段ボールにおける段の少なくとも１つの隙間は前記成形面から反対側の面に連通し、前記孔及び前記隙間から吸気をしながらワークの成形をすることを特徴とする。
【００１９】
このように、段ボールが有する段の隙間を有効に利用して吸気を行い、ワークが成形面に引き寄せられ、簡便に成形を行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る成形型によれば、積層された段ボールに成形面を設けることにより、成形型を簡便に作成することができ、しかも該成形型は軽量且つ廉価である。
【００２１】
本発明に係る成形方法では、段ボールが有する段の隙間を有効に利用して吸気を行い、ワークが成形面に引き寄せられ、簡便に成形を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る成形型及び成形方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１２を参照しながら説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係る成形型１０は、複数の段ボール１２が積層されたベース部１４と、該ベース部１４に設けられ、成形品の表面形状に合わせて窪んだ成形面１６とを有する。成形型１０は、自動二輪車のフロントカウル部品を成形するためのものである。成形型１０は、該フロントカウル以外の種々の成形品に適用可能であることはもちろんである。
【００２４】
なお、以下の説明では、図２に示すように、段ボール１２の表裏に用いる板紙をライナ２０とし、段ボール１２の波形を成型する目的に用いる板紙を中しん２２とし、中しん２２による各段形状を段２４とし、各段２４の間を隙間２６とし、段２４と平行な方向を矢印Ａ方向とする。
【００２５】
図１に戻り、複数の段ボール１２は、それぞれの中しん２２の段２４が縦方向に延在するように積層されている。成形面１６は、段２４の延在する矢印Ａ方向に向かって窪んで設けられている。成形面１６には、樹脂層３０が設けられており、表面が滑らか設定されている。樹脂層３０には、２６隙間に連通する複数（例えば４つ程度）の孔３２が相互に適度に離間して設けられている。樹脂層３０は、薄くて足り、例えば２〜５ｍｍ程度に設定される。樹脂層３０の材質としては、速乾性であることが好ましく、例えばエポキシ系の樹脂等を挙げることができる。樹脂層３０は、成形面１６の全面とその周囲に僅かにはみ出る程度に設けられている。
【００２６】
図１では、成形面１６（及び後述する成形面６０）は、ベース部１４において矢印Ａ方向の面１４ａに設けられているが、設計条件によっては、ライナ２０の面１４ｂ、又は段ボール１２が積層されている側の面１４ｃに設けてもよい。
【００２７】
次に、成形型１０の作成方法について説明する。
【００２８】
先ず、図３に示すように、両面式の段ボール１２を積層し、隣接するライナ２０同士を接着してベース部１４を構成する。このとき、それぞれの中しん２２の段２４が同方向に延在するように積層、接着する。この際、用いられる段ボール１２は、両面段ボールに限らず、片面段ボール、複両面段ボール、複々両面段ボール又はこれらの組合わせであってもよい。
【００２９】
また、ベース部１４は、段ボール１２を１枚ずつ重ねるのではなく、所定枚数からなる小ブロック（例えば、１００ｍｍ幅程度）を予め作成しておき、成形面１６の広さに応じて該小ブロック同士をいくつか接着して作成してもよい。
【００３０】
このようにして得られるベース部１４は、段ボール１２がベースとなっているので、軽量且つ廉価である。また、ベース部１４は、段ボール１２によって略ハニカム構造となっており、特に矢印Ａ方向の強度が高い。
【００３１】
次に、図４に示すように、ベース部１４をカッタ４０により矢印Ａ方向に切削して成形面１６を形成する。カッタ４０は、例えばＮＣ装置により動作の制御を行うとよい。
【００３２】
この第１の切削工程では、成形面１６に応じた体積の紙の切屑が発生することになるが、段ボール１２はその体積のほとんどが隙間２６（図２参照）であることから、実際の切屑の体積は非常に少ない。また、切屑及びベース部１４の本体ブロックは紙であることから古紙として有効に再利用される。段ボール１２は基本的に紙であることから、金属や樹脂等と比較して非常に柔らかく、カッタ４０はほとんど摩耗しないなどの利点がある。
【００３３】
なお、第１の切削工程では、後に行う第２の切削工程を考慮し、やや深めの粗削りとしておいてもよい。
【００３４】
第１の切削工程により、図５に示すように、樹脂層３０のない成形面１６がベース部１４に形成される。
【００３５】
次に、図６に示すように、成形面１６の全面及びその周辺に液状の樹脂４２を塗布し、加熱又は自然乾燥により固化させる。樹脂４２がエポキシ系樹脂であると、速乾性があって固化させやすく、しかも固化した後は適度な強度があり好適である。また、固化する前のエポキシ系樹脂は適度な粘性を有しており、隙間２６から漏れ流れることはない。
【００３６】
次いで、図７に示すように、第２の切削工程として、樹脂４２をカッタ４０により矢印Ａ方向に切削して成形面１６の樹脂層３０を形成する。カッタ４４は、例えばＮＣ装置により動作の制御を行うとよい。この場合、樹脂４２は予め適度に薄く形成されており、削り屑は微量である。また、エポキシ系樹脂は適度な強度があることから切削しやすい。
【００３７】
このようにして得られた樹脂層３０の表面は、成形品の表面形状に合わせて高精度に設定され、得られる成形品の表面をより滑らかにすることができる。
【００３８】
次に、図８に示すように、孔開工程として、ドリル４６により樹脂層３０に矢印Ａ方向の孔３２を設ける。孔３２は隙間２６を通じて反対側の下面に連通することになる。樹脂層３０は薄いため、孔３２を設ける際の削り屑は微量であり、孔開工程は簡便、迅速に行うことができる。
【００３９】
１つの孔３２に連通する隙間２６は複数であってもよい。
【００４０】
このように構成される成形型１０は、図９に示すように用いられる。すなわち、孔３２に連通する隙間２６に継手５０ａ、５０ｂ及びチューブ５２を介して図示しない吸気手段（真空ポンプやイジェクタ等）に接続する。成形型１０の上面に、可塑性の薄い樹脂板のワークＷを載置し、吸気手段を用いて成形面１６とワークＷで囲まれた空間５６内の空気を吸気する。これにより、ワークＷは矢印Ａ方向に吸い寄せられ、塑性変形して成形面１６に合った成形品が得られることになる。このとき、成形型１０は矢印Ａ方向の力を受けることになるが、矢印Ａ方向の強度は高いことからほとんど変形することなく、成形面１６もほとんど変形せず、高精度な形状の成形品が得られる。成形型１０はほとんど変形することがないため、高寿命である。この後、必要に応じて、成形品の周辺の余分部を取り除くとよい。
【００４１】
上述したように、成形型１０は、段ボール１２により簡便に作成することができ、軽量且つ廉価である。また、成形型１０は実際に成形品を成形してみないと成形面１６の適否判断ができない場合もある。このような場合でも成形型１０の試作を何度か繰り返しても材料費は十分低く抑えることができる。仮に失敗をしても、該成形型１０のほとんどは古紙として再利用できる。
【００４２】
また、段ボール１２を扱う業者の数は比較的多く、入手性がよい。ベース部１４を作成する前段階では、段ボール１２は個別の板形状であることから、保管が容易である。
【００４３】
さらに、成形型１０を用いた成形方法では、孔３２が段ボール１２が有する段２４の隙間２６に連通していることから、該隙間２６を有効に利用して吸気を行い、ワークＷが成形面に引き寄せられ、簡便に成形を行うことができる。
【００４４】
次に、変形例に係る成形型１０ａ及び１０ｂについて説明する。以下の説明では、成形型１０ａと同じ構成部については同符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４５】
図１０に示すように、第１の変形例に係る成形型１０ａは、前記の窪んだ成形面１６に相当する箇所に、矢印Ａ方向に膨らんだ成形面６０が設けられている。成形面６０は、成形品の表面形状に合わせて膨らんだ形状に設定されている。
【００４６】
このような成形型１０ａでは、前記の成形型１０が吸気手段によって空間５６内の空気を吸気して成形を行うのに対して、所定の流体加圧手段等によってワークＷを上方から加圧して成形を行うとよい。
【００４７】
また、図１１に示すように、成形型１０の成形面１６を凹形状、成形型１０ａの成形面６０を凸形状として対向するように組合わせ、プレスするようにワークＷの成形を行ってもよい。
【００４８】
成形型１０ａの詳細な作成手順については説明を省略するが、前記の成形型１０の作成時には、成形面１６が凹形状となるようにカッタ４０で切削をしたのに対し（図４参照）、成形型１０ａでは成形面６０が凸形状となるように切削をすればよいことは容易に理解されよう。
【００４９】
図１２に示すように、第２の変形例に係る成形型１０ｂは、右型６２ａと左型６２ｂから構成される。右型６２ａの成形面６４ａと、左型６２ｂの成形面６４ｂはそれぞれ凹形状で対向しており、入口６６の部分ががやや狭いキャビティ６８を形成している。
【００５０】
このような成形型１０ｂでは、例えば、ブロー成型により入口６６から挿入された樹脂材に流体力を加えてキャビティ６８に当接するように変形させて成形を行うことができる。得られた成形品は、右型６２ａと左型６２ｂとを離間させた後に取り出すことができる。成形型１０ｂは、例えば容器の成形に好適に用いることができる。
【００５１】
なお、成形型１０、１０ａ及び１０ｂでは、樹脂層３０は必ずしも必要ではなく、条件によっては図５に示すように樹脂層３０がない状態で用いてもよい。この場合、成形面１６に開口する任意の隙間２６を吸気用に用いることができる。
【００５２】
本発明に係る成形型は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本実施の形態に係る成形型の斜視図である。
【図２】段ボールの一部拡大斜視図である。
【図３】段ボールを積層して得られるベース部の斜視図である。
【図４】第１の切削工程の様子を示す模式図である。
【図５】樹脂層のない成形面が形成されたベース部の斜視図である。
【図６】樹脂を塗布する工程の様子を示す模式図である。
【図７】第２の切削工程の様子を示す模式図である。
【図８】孔開工程の様子を示す模式図である。
【図９】本実施の形態に係る成形方法による成形の様子を示す模式図である。
【図１０】第１の変形例に係る成形型の斜視図である。
【図１１】凹形状と凸形状の成形面を組み合わせて、プレス成形をする様子を示す模式図である。
【図１２】第２の変形例に係る成形型の一部断面斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０ａ、１０ｂ…成形型          １２…段ボール
１４…ベース部                        １６、６０、６４ａ、６４ｂ…成形面
２０…ライナ                          ２２…中しん
２４…段                              ２６…隙間
３０…樹脂層                          ３２…孔
【図１】
2008155394.tif 000003
【図２】
2008155394.tif 000004
【図３】
2008155394.tif 000005
【図４】
2008155394.tif 000006
【図５】
2008155394.tif 000007
【図６】
2008155394.tif 000008
【図７】
2008155394.tif 000009
【図８】
2008155394.tif 000010
【図９】
2008155394.tif 000011
【図１０】
2008155394.tif 000012
【図１１】
2008155394.tif 000013
【図１２】
2008155394.tif 000014