(57)【要約】【課題】  簡素な構造により、熱可塑性のシート材料を節約することができる真空成形装置を提供する。【解決手段】  型４０を載せる載置台１０と、載置台の上面を覆う蓋２０と、載置台とバキュームホース３０を介して連結した真空ポンプとを備えた真空成形装置であって、載置台が、箱形のケース１１と、ケースの側壁内面に突設した台座１２と、台座に載置し、複数の貫通孔１３Ａを備えたプレート１３と、プレートに載置した通気体１４とから構成され、蓋が、枠２１と枠内に張設したシート２２とから構成され、シートが熱可塑性のシート材料を加温する温度に対して耐熱性を有し、伸縮性を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型を載せる載置台と、該載置台の上面を覆う蓋と、上記載置台とバキュームホースを介して連結した真空ポンプと、を備えた真空成形装置であって、
上記載置台が、
底板と該底板の周縁から立設した側壁とからなる箱形のケースと、
上記ケースの側壁内面に突設した台座と、
上記台座に載置し、複数の貫通孔を備えたプレートと、
上記プレートに載置した通気体と、から構成されており、
上記蓋が、枠と、この枠内に張設したシートと、から構成されており、
上記シートが、熱可塑性のシート材料を加温する温度に対して耐熱性を有し、伸縮性を有することを特徴とする、真空成形装置。
【請求項２】
前記シートが半透明であることを特徴とする、請求項１に記載の真空成形装置。
【請求項３】
前記シートがシリコンゴムで構成されていることを特徴とする、請求項２に記載の真空成形装置。
【請求項４】
前記シートの厚みが１〜４ｍｍであることを特徴とする、請求項３に記載の真空成形装置。
【請求項５】
前記ケースの側面に、一つの通気孔が開設されており、この通気孔に前記ケース内の真空度を調整するためのバキューム調整バルブを取り付けたことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項６】
前記ケースの外表面には、ケース外周を一周するように受け部が突設しており、前記枠がこの受け部に対応して形成されていることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項７】
前記蓋が蝶番によって前記載置台に開閉可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項８】
前記通気体が、前記ケースの開口程に大きさが設定された網であることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項９】
前記通気体が、前記プレートの上面全体を覆おうように配設して使用する複数のパイプであることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項１０】
前記通気体が、前記プレートの上面全体を覆おうように配設して使用する複数のボールであることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項１１】
前記通気体が簀の子であることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項１２】
前記通気体が、前記ケースの開口程に大きさが設定され、複数の開口を有するサンドペーパーであることを特徴とする、請求項１〜７の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項１３】
一端が前記枠に取り付けられ、他端が前記受け部に取り付けられた紐、鎖などのストッパーによって、前記蓋の過開きが規制されることを特徴とする、請求項６〜１２の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項１４】
前記ケース，前記台座，前記プレート，前記通気体が、アルミニウム或いはその合金により構成されていることを特徴とする、請求項１〜１１，１３の何れかに記載の真空成形装置。
【請求項１５】
前記ケース，前記台座，前記プレート，前記通気体が、エポキシ樹脂により構成されていることを特徴とする、請求項１〜１１，１３の何れかに記載の真空成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は樹脂部品を成形する装置に係り、特に真空成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のインストルメントパネルやコンソールなどの樹脂部品は、真空成形装置 (Vacuum Forming Machine) などを利用して、成形することができる。真空成形装置は、熱可塑性のプラスチックフィルムまたはシート（以下、熱可塑性のシート材料と称する場合がある。）を、型とフィルムとの間を真空にすることによってフィルムを型に密着させることを特徴としている。
【０００３】
この装置に利用するプラスチックフィルムとしては、軟質ポリ塩化ビニルフィルム，硬質ポリ塩化ビニルシート，セルロースアセテートフィルム，ポリエチレンフィルム，ポリアクリル樹脂板などである。また、型としては、アルミニウム及びその合金，エポキシ樹脂などが利用されており、型にはプラスチックフィルムとの間を真空に排気するための孔が多数あけられている。
【０００４】
さらに、真空成形装置には、プラスチックフィルムを加熱する加熱ヒータが設けられており、この加熱ヒータとして、赤外線ランプヒータ，ニクロム線ヒータ，ガスヒータなどを利用することができる。また、真空成形装置において用いる真空は低真空で、真空ポンプとしては各種のものが利用されている。
【０００５】
このような従来における真空成形装置においては、プラスチックフィルムを加熱して軟化させた後に、プラスチックフィルムと型との間を真空ポンプによって真空にし、プラスチックフィルムを型に密着させて樹脂部品が成形されるようになっている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の真空成形装置においては、一定の真空度にて真空吸引をおこなっていたため、成形度合いの調整をおこなうことができなかった。
また、図５に示すように、真空吸引するプラスチックフィルム５０としては、型置き台に載置した型４０を封印するするように、型置き台の寸法に合わせた大きさのものを使用していたので、材料として、成形する大きさ以上のプラスチックフィルムを利用して余剰部分が生じて、費用が嵩んでいた。
【０００８】
また、図６に示すように、成形の度に、型置き台６０に真空吸引するための溝６１を刻設しなければ成らなかったので、作業が煩雑であった。
さらに、図７に示すように、型置き台６０内は、真空ポンプ（図示省略）によって真空吸引後には真空状態であるため、真空成形されたプラスチックフィルム５０を型から外すにも、プラスチックフィルム４０に吸引力が作用して型置き台に密着しているため、型置き台６０内を大気圧状態にするために、型置き台６０内に空気などを送出する装置などを使用しなければならなかったので、簡単且つ迅速にプラスチックフィルム５０を型置き台６０から取り外すことができなかった。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、簡素な構造により、熱可塑性のシート材料を節約することができる真空成形装置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】
上記目的を達成するために、本発明の真空成形装置は、型を載せる載置台と、載置台の上面を覆う蓋と、載置台とバキュームホースを介して連結した真空ポンプと、を備えた真空成形装置であって、載置台が、底板と底板の周縁から立設した側壁とからなる箱形のケースと、ケースの側壁内面に突設した台座と、台座に載置し、複数の貫通孔を備えたプレートと、プレートに載置した通気体と、から構成されており、上記蓋が、枠と、枠内に張設したシートとから構成されており、上記シートが、熱可塑性のシート材料を加温する温度に対して耐熱性を有し、伸縮性を有することを特徴としている。
【００１１】
本発明の真空成形装置においては、前記シートは半透明であり、望ましくは、前記シートはシリコンゴムで構成されており、このシリコンゴム製のシートの厚みは、好ましくは１〜４ｍｍである。
また、前記ケースの側面に、一つの通気孔が開設されており、この通気孔に前記ケース内の真空度を調整するためのバキューム調整バルブを取り付けている。
さらに、本発明の真空成形装置においては、ケースの外表面に、ケース外周を一周するように受け部が突設しており、枠が受け部に対応して形成されている。
さらに、本発明の真空成形装置においては、前記蓋は蝶番によって前記載置台に開閉可能に取り付けられている。
【００１２】
また、本発明の真空成形装置においては、前記通気体として、（１）ケースの開口程に大きさが設定された網、（２）プレートの上面全体を覆おうように配設して使用する複数のパイプ、（３）プレートの上面全体を覆おうように配設して使用する複数のボール、（４）簀の子、（５）ケースの開口程に大きさが設定され、複数の開口を有するサンドペーパーなどを利用することができる。
【００１３】
また、本発明の真空成形装置においては、一端が枠に取り付けられ、他端が受け部に取り付けられた紐、鎖などのストッパーによって、蓋の過開きが規制されている。
【００１４】
さらに、本発明の真空成形装置においては、ケース，台座，プレート，通気体が、アルミニウム或いはその合金又はエポキシ樹脂により構成されている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の真空成形装置によれば、蓋によってケースが密閉され、熱可塑性のシート材料が通気体とシート（シリコンゴムプレート）とによって覆われるので、従来技術のように載置面の全領域を覆う程度の大きさの熱可塑性のシート材料（プラスチックフィルム）を使用する必要がない。よって、熱可塑性のシート材料（プラスチックフィルム）を節約して製造コストを低減できる。また、資源を有効に活用することができると共に、廃棄物の発生も低減できるので、環境対策にも貢献することができる。
【００１６】
さらに、バキューム調整バルブによって真空度を調整できるので、プラスチックフィルムの成形度合いを加減することができる。
また、成形後、ケース１１内をバキューム調整バルブ１９によって大気圧に戻せるため、プラスチックフィルム５０の取り出しが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の実施形態に係る真空成形装置１を示す斜視図であり、図２は図１に示す真空成形装置１の断面図である。
真空成形装置１は、型４０を載せる載置台１０と、載置台１０の上面を覆う蓋２０と、載置台１０とバキュームホース３０を介して連結した真空ポンプ（図示省略）と、から構成されている。
【００１８】
載置台１０は、方形状の底板１１Ａとこの底板１１Ａの周縁から立設した側壁１１Ｂとからなる箱形のケース１１と、ケース１１の側壁内面に突設した台座１２と、この台座１２に載置したプレート１３と、このプレート１３に載置した通気体１４と、から構成されている。これらのケース１１，台座１２，プレート１３，通気体１４は、例えばアルミニウム、その合金、エポキシ樹脂により構成されている。
【００１９】
また、図２に示すように、ケース１１の外表面には、ケース外周を一周するように、受け部１５が突設している。この受け部１５は、後述する蓋２０の枠２１と密着するものである。
【００２０】
また、ケース底には、バキュームホース３０を連結するための通気孔１６が開設されており、この通気孔１６にホース取付ノズル１７をボルト１８等で固定し、ノズル先端にバキュームホース３０を取り付けるようになっている。
【００２１】
さらに、図示を省略するがケース１１の側面には一つの通気孔が開設されており、この通気孔にケース１１内の真空度を調整するためのバキューム調整バルブ１９が取り付けられている。そして、バキューム調整バルブ１９のアーム１９Ａを回動させることで、通気孔の開き具合が変わり、ケース１１の内圧が調整されるようになっている。
【００２２】
また、ケース１１によって画成される空間を塞ぐように、プレート１３が台座１２に載置している。このプレート１３には多数の貫通孔１３Ａが開設されている。この貫通孔１３Ａによって、ケース１１内の空間とプレート１３の上空間とが連通している。
【００２３】
さらに、このプレート１３の上面全体を覆うように、通気体１４がプレート１３の上に載置している。この通気体１４としては、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにケース１１の開口程度に大きさが設定された、メッシュ状或いは格子状の金網、図３（Ｃ）に示すようにプレート１３の上面全体を覆おうように配設して使用する複数の金属製のパイプ、図３（Ｄ）に示すように複数の金属製のボール、図３（Ｅ）に示すように簀の子状に組み合わせた鋼材、図３（Ｆ）に示すようにケース１１の開口程に大きさが設定され、複数の開口を有するサンドペーパーなどを利用するとよい。
【００２４】
このように構成された載置台１０には、蝶番３１によって蓋２０が開閉可能に取り付けられている。蓋２０は、前述の受け部１５に対応して形成された枠２１と、枠２１内に張設したシート２２とから構成されている。枠２１は、前述のケース１１などと同様に、例えばアルミニウム、その合金、エポキシ樹脂により構成されている。シート２２としては、プラスチックフィルム５０を加温する際の温度に対して耐熱性、伸縮性、半透明性を有する部材を用いるのが望ましく、例えば厚さ１〜４ｍｍ程度のシリコンゴム製のシートを使用するとよい。また、一端が枠２１に取り付けられ、他端が受け部１５に取り付けられた紐、鎖などのストッパー３２によって、蓋２０の過開きが規制されている。
【００２５】
次に、本発明の実施形態に係る真空成形装置１の使用方法について説明する。
先ず、図４（Ａ）に示すように、バキューム調整バルブ１９を閉じた状態で蓋２０を開いて通気体１４の表面を露出させる。この通気体１４の上に型４０を載置し、この型４０の上にプラスチックフィルム５０を載置する。そして、このプラスチックフィルム５０を１８０℃〜２００℃の温度で加温して変形可能に柔らかくする。
【００２６】
次に、蓋２０を閉じてケース１１内を密閉し、真空ポンプ（図示省略）を作動させて、この真空ポンプのバルブを開く。そして、真空ポンプによってケース１１内の気体が吸引されて、シート２２（シリコンゴムプレート）が真空吸引力によって伸びて通気体１４に押しつけられる。このようにシート２２が伸張することに伴って、プラスチックフィルム５０はシート２２（シリコンゴムプレート）に押されて型４０に密着することになる。
【００２７】
次に、真空ポンプのバルブを閉じて真空ポンプを停止させた後に、バキューム調整バルブ１９を開いてケース１１内を大気圧状態に戻す。そして、蓋２０を開いてプラスチックフィルム５０を冷却した後に、型４０からプラスチックフィルム５０を取り外して、樹脂部品が完成する。
【００２８】
このように本発明の真空成形装置１によれば、バキューム調整バルブ１９によって真空度を調整することができるので、プラスチックフィルム５０の成形度合いを加減することができる。
さらに、蓋２０によってケース１１が密閉され、プラスチックフィルム５０が通気体１４とシート２２（シリコンゴムプレート）とによって覆われるので、従来技術のように載置面の全領域を覆う程度の大きさのプラスチックフィルムを使用する必要がない。よって、材料、すなわち、プラスチックフィルム５０を節約して製造コストを低減できる。また、資源を有効に活用することができると共に、廃棄物の発生も低減できるので、環境対策にも貢献できる。
さらに、成形後、ケース１１内をバキューム調整バルブ１９によって大気圧に戻せるため、プラスチックフィルム５０の取り出しが容易である。
【００２９】
以上説明したほかに、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができる。例えば、ケース１１や蓋２０等の形状は例示であり、両者が重なってケース内を気密にするものであれば、その形状は如何なるものであってもよい。また、通気体１４も上記に例示した以外に、型４０とプレート１３との間に隙間を設け、プレート１３の貫通孔１３Ａと連通する孔や隙間を備えた部材であれば適用することができるのは勿論である。さらに、シート２２としてシリコンゴム製のシートを使用することを例示したが、シリコンゴム製のシートの代わりに、プラスチックフィルム５０を加温する際の温度に対して耐熱性を有し、伸縮性を有する部材を用いてよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る真空成形装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示す真空成形装置の断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明の実施形態に通気体を示す部分斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の実施形態に係る真空成形装置の使用方法を説明するための図である。
【図５】従来の真空成形装置に用いる熱可塑性のシート材料と型を示す斜視図である。
【図６】従来の真空成形装置における型置き台を示す斜視図である。
【図７】従来の真空成形装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  真空成形装置
１０  載置台
１１  ケース
１１Ａ  底板
１１Ｂ  側壁
１２  台座
１３  プレート
１３Ａ  プレートの貫通孔
１４  通気体
１５  受け部
１６  通気孔
１７  ホース取付ノズル
１８  ボルト
１９  バキューム調整バルブ
１９Ａ  バキューム調整バルブのアーム
２０  蓋
２１  枠
２２  シート
３０  バキュームホース
３１  蝶番
３２  ストッパー
４０  型
５０  プラスチックフィルム
【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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