(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜状の樹脂製フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）により所定の曲げ形状に曲げ成形する成形方法であって、
前記加熱成形型（１１）の外周成形面（１１ａ）は円弧状に形成されており、前記円弧状の外周成形面（１１ａ）には略矩形の凹形状からなる多数の溝部（１１ｂ）と前記多数の溝部（１１ｂ）間に位置する仕切り部（１１ｂ’）とが前記外周成形面（１１ａ）の円周方向に交互に形成されており、
前記仕切り部（１１ｂ’）の頂面は前記円弧状に沿った平滑面であり、
前記フィルム部材（１２０）の両端部（１２５、１２６）を組付用ツール（１７）により把持して、前記フィルム部材（１２０）を前記加熱成形型（１１）の前記仕切り部（１１ｂ’）の頂面に沿うように押し当て、これにより、前記フィルム部材（１２０）を前記加熱成形型（１１）に対して円弧状に装着する装着工程と、
この装着工程の後に、前記加熱成形型（１１）により前記フィルム部材（１２０）を所定温度に加熱する加熱工程と、
この加熱工程の後に、前記外周成形面（１１ａ）の前記多数の溝部（１１ｂ）に空気供給手段（１３、１４）により冷却空気を供給するとともに、前記外周成形面（１１ａ）と前記フィルム部材（１２０）との間に前記多数の溝部（１１ｂ）により空気層（１２）を形成することにより前記フィルム部材（１２０）を冷却する冷却工程とを有することを特徴とするフィルム部材の成形方法。
【請求項２】
前記加熱工程において、前記フィルム部材（１２０）をその樹脂材料のガラス転移温度以上に加熱することを特徴とする請求項１に記載のフィルム部材の成形方法。
【請求項３】
前記装着工程において、前記フィルム部材（１２０）の一端部（１２５）に前記所定曲げ形状の内方への折り曲げ部（１２４）を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のフィルム部材の成形方法。
【請求項４】
前記空気供給手段は、前記加熱成形型（１１）において前記円弧状の外周成形面（１１ａ）の軸方向の両側の側方に配置されたエアブロー用ノズル装置（１３、１４）で構成され、
前記冷却工程において、前記両側のエアブロー用ノズル装置（１３、１４）のうち一方側のノズル装置（１３）により前記多数の溝部（１１ｂ）全体に冷却空気を供給し、他方側のノズル装置（１４）により前記折り曲げ部（１２４）に冷却空気を供給することを特徴とする請求項３に記載のフィルム部材の成形方法。
【請求項５】
前記フィルム部材（１２０）は前記所定曲げ形状の途中に開口部（１２１）を有する形状であり、
前記装着工程において、前記フィルム部材（１２０）のうち、前記開口部（１２１）のある部位の周辺を押さえプレート（１７２）により前記外周成形面（１１ａ）側に押圧することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のフィルム部材の成形方法。
【請求項６】
前記溝部（１１ｂ）の幅（Ｗ1）を前記仕切り部（１１ｂ’）の幅（Ｗ2）よりも大きくしたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のフィルム部材の成形方法。
【請求項７】
薄膜状の樹脂製フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）により所定の曲げ形状に曲げ成形した後に、このフィルム部材（１２０）を基板部材（１００）に組み付ける組付方法であって、
前記加熱成形型（１１）の外周成形面（１１ａ）は円弧状に形成されており、前記円弧状の外周成形面（１１ａ）には略矩形の凹形状からなる多数の溝部（１１ｂ）と前記多数の溝部（１１ｂ）間に位置する仕切り部（１１ｂ’）とが前記外周成形面（１１ａ）の円周方向に交互に形成されており、
前記仕切り部（１１ｂ’）の頂面は前記円弧状に沿った平滑面であり、
ロボット装置（１５）のハンド部（１６）に備えられた組付用ツール（１７）により前記フィルム部材（１２０）の両端部（１２５、１２６）を把持して、前記フィルム部材（１２０）を前記加熱成形型（１１）の前記仕切り部（１１ｂ’）の頂面に沿うように押し当て、これにより、前記フィルム部材（１２０）を前記加熱成形型（１１）に円弧状に装着する装着工程と、
この装着工程の後に、前記加熱成形型（１１）により前記フィルム部材（１２０）を所定温度に加熱する加熱工程と、
この加熱工程の後に、前記外周成形面（１１ａ）の前記多数の溝部（１１ｂ）に空気供給手段（１３、１４）により冷却空気を供給するとともに、前記外周成形面（１１ａ）と前記フィルム部材（１２０）との間に前記多数の溝部（１１ｂ）により空気層（１２）を形成することにより前記フィルム部材（１２０）を冷却する冷却工程と、
この冷却工程の後に、前記組付用ツール（１７）により前記フィルム部材（１２０）を前記加熱成形型（１１）から取り外して前記基板部材（１００）のセット部位まで移動させ、前記フィルム部材（１２０）を前記基板部材（１００）に組み付ける組付工程とを有することを特徴とするフィルム部材の組付方法。
【請求項８】
前記装着工程の前に、前記フィルム部材（１２０）を予め円弧状に仮曲げしておき、この円弧状のフィルム部材（１２０）の両端部（１２５、１２６）を前記組付用ツール（１７）により把持して、前記装着工程を行うことを特徴とする請求項７に記載のフィルム部材の組付方法。
【請求項９】
前記フィルム部材（１２０）は前記円弧状の円周方向の両端部（１２５、１２６）に取付孔部（１２２、１２３）を有し、また、前記基板部材（１００）は前記取付孔部（１２２、１２３）に挿通し得るピン（１０３、１０４）が樹脂にて一体成形されており、
前記組付工程において、前記フィルム部材（１２０）の前記取付孔部（１２２、１２３）を前記ピン（１０３、１０４）に挿通した後に、前記ピン（１０３、１０４）の先端部を熱かしめすることを特徴とする請求項８に記載のフィルム部材の組付方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフィルム部材の成形方法およびその組付方法に関するもので、具体的には、車両用空調装置における空気通路の切替作用を果たすフィルム式ロータリドアにおけるフィルム部材の成形方法およびその組付方法として好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は先に、特願平８−１７０１６５号等の特許出願において、フィルム式のロータリドア部にて複数の吹出空気通路開口部を切替える空気通路切替装置を提案している。まず、この先願の装置の概要を図２５〜図２７により説明すると、円弧状の外周面を有する樹脂製ドア基板部材１００を、ケース１１０内に複数の吹出空気通路開口部１１１、１１２、１１３と対向するようにして回動可能に設け、このドア基板部材１００の外周部に樹脂製フィルム部材１２０を配設するとともに、このフィルム部材１２０に風圧を加えるためのドア通風口１０１をドア基板部材１００の円周壁１０２に開けている。
【０００３】
また、フィルム部材１２０には、吹出空気通路開口部１１１〜１１３と連通し得るフィルム開口部１２１を設けている。なお、吹出空気通路開口部１１１は具体的には、車室内の乗員頭部への吹出用のフェイス吹出口に連通し、吹出空気通路開口部１１２は具体的には、車室内の乗員足元への吹出用のフット吹出口に連通し、吹出空気通路開口部１１３は具体的には、車室内の窓ガラス内側への吹出用のデフロスタ吹出口に連通するものである。
【０００４】
そして、ドア基板部材１００を回転軸１０５を中心として矢印Ｘ、Ｙ方向に回動操作して、その回動位置を選択することにより、複数の吹出空気通路開口部１１１〜１１３を選択的に開閉する。すなわち、フィルム部材１２０のうちフィルム開口部１２１のない部分がケース側の吹出空気通路開口部１１１〜１１３のいずれかの周縁部に風圧により圧接することにより、フィルム部材１２０にて吹出空気通路開口部を閉塞し、一方、フィルム部材１２０の開口部１２１と吹出空気通路開口部とが重畳して、この両者が連通することにより、空気通路を開放するようにしている。
【０００５】
ところで、上記のごとき空気通路切替装置において、フィルム部材１２０とドア基板部材１００との組立構造は次のごとくなっている。
すなわち、図２６、図２７に示すように、ドア基板部材１００の円周壁１０２の円周方向の両端部にそれぞれ複数本のピン１０３およびピン１０４を一体に成形する。一方、フィルム部材１２０の両端部にそれぞれ、ピン１０３、ピン１０４が挿通可能な複数個の長孔状の取付孔部１２２、１２３を形成するとともに、取付孔部１２３側の端部１２６を円弧形状の内方へ折り曲げて折り曲げ部１２４を形成しておく。
【０００６】
そして、フィルム部材１２０の両端の取付孔部１２２、１２３をそれぞぞれピン１０３、１０４に挿通するようにして、フィルム部材１２０をドア基板部材１００の外周側に被せた後に、ピン１０３、１０４の先端部を熱かしめして、ピン部材１０３、１０４の先端部をリベット状に拡大する。これにより、フィルム部材１２０がドア基板部材１００から外れるのを防止して、フィルム部材１２０とドア基板部材１００との組立を終えることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らは、上記のごとき空気通路切替装置の具体的組立方法および組立装置の開発に際して、まず、次の方法を検討してみた。フィルム部材１２０をヒータ内蔵の加熱成形型に装着して、フィルム部材１２０を構成する樹脂材料（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）のガラス転移温度（８１°Ｃ）より高い所定温度（例えば、１３０°Ｃ）に加熱して、所定の円弧形状に成形することを検討してみた。ここで、樹脂材料のガラス転移温度以上の温度にフィルム部材１２０を加熱するのは成形後のスプリングバックによる変形を抑制するためである。
【０００８】
ところで、ガラス転移温度以上に加熱したフィルム部材１２０を所定形状に成形するためには、フィルム部材１２０を所定形状に維持したままで常温近傍まで冷却する必要があるが、加熱成形型は熱容量が大きな装置であるので、常温近傍まで冷却しようとすると、冷却時間が非常に長くかかるという問題を生じる。また、熱容量の大きい加熱成形型を一旦常温近傍まで冷却すると、次のフィルム部材１２０の成形のために、加熱成形型を再び樹脂材料のガラス転移温度以上に温度上昇させるのに時間が非常に長くかかってしまう。従って、同一装置を用いて、フィルム部材１２０を繰り返し成形する際に、フィルム部材１２０の成形作業の生産性を著しく低下させることになる。
【０００９】
そこで、加熱成形型とは別に冷却成形型を用意して、フィルム部材１２０を加熱成形型においてガラス転移温度以上の温度に加熱して成形した後に、フィルム部材１２０を加熱成形型から取り外して、常温に維持されている冷却成形型にフィルム部材１２０を装着し、この冷却成形型にてフィルム部材１２０を常温近傍まで冷却することを検討したが、この場合は、加熱成形型と冷却成形型の２つの型を用意する必要があり、設備費が高くつく。また、加熱成形型と冷却成形型の２つの型の間でフィルム部材１２０を脱着して移動させる作業が必要となり、加工工数の増加を招く。
【００１０】
さらには、フィルム部材１２０が板厚１８８μｍ程度の薄膜状部材であり、熱容量が非常に小さい部材であるので、フィルム部材１２０を加熱成形型から取り外して、冷却成形型に装着するまでの移動の間にフィルム部材１２０の温度がガラス転移温度以下の温度に急速に低下してしまい、その結果、フィルム部材１２０を所期の設計通りの形状に成形できない場合が生じる。
【００１１】
すなわち、フィルム部材１２０の一端部に円弧形状の内方への折り曲げ部１２４を形成する場合は、この折り曲げ部１２４が成形型にとって型抜きの妨げとなるアンダーカット形状となるので、フィルム部材１２０を加熱成形型から取り外す際には、このアンダーカット形状となる折り曲げ部１２４を一時的に外方へ押し広げてフィルム部材１２０を加熱成形型から取り外す必要がある。その結果、この折り曲げ部１２４を押し広げた状態のときにフィルム部材１２０の温度がガラス転移温度以下の温度に低下してしまう事態が発生し、フィルム部材１２０を所期の設計通りの形状に成形できないという不具合が生じる。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、第１には、フィルム部材の所定形状への曲げ成形を高い生産性で効率よく行うことができる成形方法を提供することを目的とする。
また、第２には、ロボット装置の１つのハンド部を用いて、フィルム部材の所定形状への曲げ成形と、フィルム部材と基板部材との組立を高い生産性で効率よく行うことができるようにすることをを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１〜６記載の発明では、薄膜状の樹脂製フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）により所定の曲げ形状に曲げ成形する成形方法であって、
加熱成形型（１１）の外周成形面（１１ａ）を円弧状に形成し、円弧状の外周成形面（１１ａ）には略矩形の凹形状からなる多数の溝部（１１ｂ）と多数の溝部（１１ｂ）間に位置する仕切り部（１１ｂ’）とを外周成形面（１１ａ）の円周方向に交互に形成し、
仕切り部（１１ｂ’）の頂面は円弧状の平滑面とし、
フィルム部材（１２０）の両端部（１２５、１２６）を組付用ツール（１７）により把持して、フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）の仕切り部（１１ｂ’）の頂面に沿うように押し当て、これにより、フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）に対して円弧状に装着して、加熱成形型（１１）によりフィルム部材（１２０）を所定温度に加熱した後に、加熱成形型（１１）の外周成形面（１１ａ）の多数の溝部（１１ｂ）に空気供給手段（１３、１４）により冷却空気を供給するとともに、外周成形面（１１ａ）とフィルム部材（１２０）との間に多数の溝部（１１ｂ）により空気層（１２）を形成することによりフィルム部材（１２０）を冷却することを特徴としている。
【００１４】
これよると、フィルム部材（１２０）が薄膜状の形態であって熱容量が非常に小さいことと、空気層（１２）の形成とにより、フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）に装着したままでも、フィルム部材（１２０）を短時間で良好に冷却できる。
従って、１つの加熱成形型の使用で、フィルム部材の所定形状への曲げ成形を高い生産性で効率よく行うことができる。
また、加熱成形型１１の外周成形面（１１ａ）に溝部（１１ｂ）を形成することにより、空気層（１２）を簡単に形成できる。
また、フィルム部材をアンダーカット形状の部分（例えば、請求項３の折り曲げ部（１２４））を持つ形状に曲げ成形する場合でも、フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）に装着したまま冷却するから、フィルム部材の曲げ成形性を損なうことが全くない。
【００１５】
請求項２記載の発明のように、フィルム部材（１２０）の加熱工程において、フィルム部材（１２０）の樹脂材料のガラス転移温度以上にフィルム部材を加熱するようにすれば、フィルム部材の成形後のスプリングバックによる変形を抑制できる。
請求項４記載の発明では、請求項３に記載のフィルム部材の成形方法において、空気供給手段は、加熱成形型（１１）において円弧状の外周成形面（１１ａ）の軸方向の両側の側方に配置されたエアブロー用ノズル装置（１３、１４）で構成され、
前記冷却工程において、前記両側のエアブロー用ノズル装置（１３、１４）のうち一方側のノズル装置（１３）により多数の溝部（１１ｂ）全体に冷却空気を供給し、他方側のノズル装置（１４）により折り曲げ部（１２４）に冷却空気を供給することを特徴とする。
これによると、フィルム部材（１２０）の折り曲げ部（１２４）を他方側のノズル装置（１４）により集中的に良好に冷却できる。
【００１６】
特に、請求項５記載の発明では、フィルム部材（１２０）が所定曲げ形状の途中に開口部（１２１）を有する形状であり、加熱成形型（１１）に対してフィルム部材（１２０）を装着する工程において、フィルム部材（１２０）のうち、開口部（１２１）のある部位の周辺を押さえプレート（１７２）により外周成形面（１１ａ）側に押圧することを特徴としている。
【００１７】
フィルム部材（１２０）の加熱工程時には、フィルム部材が急激な温度上昇により熱収縮を発生して歪みを発生しようとする。特に、フィルム部材のうち、多数の開口部（１２１）が形成されている部位では、開口部同志の間に細い仕切り部があるので、熱収縮による歪みが発生しやすい。しかるに、請求項５記載の発明によると、押さえプレート（１７２）によって、フィルム部材の開口部（１２１）周辺の部位を加熱成形型（１１）の外周成形面（１１ａ）側に押圧することにより、フィルム部材の熱収縮による歪みを良好に抑制できる。
【００１８】
また、請求項７〜９記載の発明では、薄膜状の樹脂製フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）により所定の曲げ形状に曲げ成形した後に、このフィルム部材（１２０）を基板部材（１００）に組み付ける組付方法であって、
加熱成形型（１１）の外周成形面（１１ａ）を円弧状に形成し、円弧状の外周成形面（１１ａ）には略矩形の凹形状からなる多数の溝部（１１ｂ）と多数の溝部（１１ｂ）間に位置する仕切り部（１１ｂ’）とを外周成形面（１１ａ）の円周方向に交互に形成し、
仕切り部（１１ｂ’）の頂面は円弧状の平滑面とし、
ロボット装置（１５）のハンド部（１６）に備えられた組付用ツール（１７）によりフィルム部材（１２０）の両端部（１２５、１２６）を把持して、フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）の仕切り部（１１ｂ’）の頂面に沿うように押し当て、これにより、フィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）に円弧状に装着して、加熱成形型（１１）によりフィルム部材（１２０）を所定温度に加熱し、
この加熱工程の後に、外周成形面（１１ａ）の多数の溝部（１１ｂ）に空気供給手段（１３、１４）により冷却空気を供給するとともに、外周成形面（１１ａ）とフィルム部材（１２０）との間に多数の溝部（１１ｂ）により空気層（１２）を形成することによりフィルム部材（１２０）を冷却し、
この冷却工程の後に、組付用ツール（１７）によりフィルム部材（１２０）を加熱成形型（１１）から取り外して基板部材（１００）のセット部位まで移動させ、フィルム部材（１２０）を基板部材（１００）に組み付けることを特徴としている。
【００１９】
これによると、請求項１記載の発明によるフィルム部材の曲げ成形の効果を発揮できると同時に、フィルム部材の曲げ成形からフィルム部材と基板部材との組付に至る一連の工程を１つのロボット装置（１５）のハンド部（１６）の動作により効率よく実施できる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
最初に、本実施形態におけるフィルム部材１２０の成形方法および組付方法を実施するための成形、組付装置を図１〜図８に基づいて説明する。なお、ドア基板部材１００およびフィルム部材１２０は前述の図２５〜２７に示す通りであるので、説明は省略する。
【００２１】
図１、２は成形、組付装置の全体構成の概要を示すもので、略矩形状の基台１０の上面の中央部に加熱成形型１１が配置されている。この加熱成形型１１は図３に示すように金属製の円弧状の外周成形面１１ａを有し、そして、この円弧状の外周成形面１１ａには、その軸方向に略矩形の凹形状からなる多数の溝部１１ｂ（図４参照）が形成してある。
【００２２】
この溝部１１ｂは、後述のフィルム冷却工程においてフィルム部材１２０と外周成形面１１ａとの間に空気層１２を形成するためのものである。ここで、空気層１２（溝部１１ｂ）の幅Ｗ1 は、溝部１１ｂ間の仕切り部１１ｂ′の幅Ｗ2 より十分大きく（２倍程度）して、フィルム冷却工程での冷却効果を高めるようにしてある。
【００２３】
また、図５に示すように、加熱成形型１１において、円弧状の外周成形面１１ａの内側には複数本（図５の例では９本）の電気ヒータ１１ｃが軸方向に平行に配設されている。さらに、円弧状の外周成形面１１ａの内側には熱電対からなる温度検出器１１ｄを複数箇所配置し、この温度検出器１１ｄの検出温度に応じて電気ヒータ１１ｂの通電を断続制御することにより、外周成形面１１ａの温度を所定温度に制御し、維持するようになっている。
【００２４】
本例では、具体的には、フィルム部材１２０を構成する樹脂材料（ＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート）のガラス転移温度（８１°Ｃ）より高くて、溶融温度（２６４°Ｃ）より低い所定温度（例えば、１３０°Ｃ±５°Ｃ）に外周成形面１１ａの温度を維持する。
また、加熱成形型１１において、円弧状の外周成形面１１ａの軸方向の両側の側方には、空気供給手段としてのエアブロー用ノズル装置１３、１４が配置されている。左側のノズル装置１３は、円弧状の外周成形面１１ａの溝部１１ｂの全体に冷却空気を供給できるように、溝部１１ｂに沿って円弧状に配置された複数（例えば、９個）のノズル１３ａを有している。
【００２５】
右側のノズル装置１４は、フィルム部材１２０の端面曲げ側（９０°曲げ側、後述の図１０参照）の端部１２６に集中的に冷却空気を供給して、この端部１２６の冷却効果を高めるためのものである。そのため、右側のノズル装置１４はこの端部１２６に対向する部位に配置したノズル１４ａを１個のみ有している。
次に、基台１０の上面の中央部で、加熱成形型１１より奥まった位置に産業用ロボット装置１５のハンド部１６が配置されている。このハンド部１６は、水平方向に移動可能な水平多関節型のものであって、図１の円弧線１６ａはハンド部１６の最大可動エリアを示している。ハンド部１６の先端には組付用ツール１７が取付られている。
【００２６】
図６は、この組付用ツール１７の全体の概要を示し、図７はその主要要素の具体的な配置レイアウトを例示する図である。なお、図７は図６の長手方向中間部位での断面配置図である。１７０は組付用ツール１７のフレーム本体であり、このフレーム本体１７０の全体形状は概略半円筒状になっている。このフレーム本体１７０は、その上面部に配置された、ハンド部１６の軸部１７１に連結されている。
【００２７】
フレーム本体１７０の上方寄りの部位には略円弧状の金属薄板（例えば、ＳＵＳ３０４、板厚ｔ＝０．５ｍｍ）からなる押さえプレート１７２が備えられている。この押さえプレート１７２は、図１０、図２５〜図２７に示すフィルム部材１２０のうち、開口部１２１のある部位の周辺を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａ側に押圧するためのものである。この押さえプレート１７２の円周方向の両端部には、押さえプレート１７２の両端部を図７の上下方向に変位させるエアシリンダ（操作手段）１７３、１７４が配置されている。
【００２８】
一方、フレーム本体１７０の半円筒状の一端側に、フィルム部材１２０の円弧曲げ（後述の図１０参照）用の第１アーム１７５が支点軸１７６により回動可能に配置されている。また、フレーム本体１７０の半円筒状の他端側に、フィルム部材１２０の９０°曲げ（後述の図１０参照）用の第２アーム１７７が支点軸１７８により回転可能に配置されている。
【００２９】
ここで、第１アーム１７５と支点軸１７６は図示しないロータリエアシリンダ（操作手段）により、所定回転角（例えば、９８°）の範囲で回転するようになっている。同様に、第２アーム１７７と支点軸１７８も図示しないロータリエアシリンダ（操作手段）により、所定回転角（例えば、９０°）の範囲で回転するようになっている。
【００３０】
また、フレーム本体１７０において、第１アーム１７５の支点軸１７６より下方側の部位にカム溝１７９が形成されており、このカム溝１７９内には溝形状に沿って摺動可能な円形のカム従動体１８０が配置されている。このカム従動体１８０は支点軸１８１により２つのサブアーム１８２、１８３の一端部と回転可能に連結されている。サブアーム１８３の他端部は支点軸１８４により第１アーム１７５に回転可能に連結されている。また、サブアーム１８２の先端にはフィルム部材１２０の円弧曲げ側の端部１２５を把持するためのチャック用爪部１８５が一体に設けられている。
【００３１】
本例では、円弧曲げ用の第１アーム１７５が支点軸１７６を中心として９８°回転すると、支点軸１８４の変位によりサブアーム１８３を介してカム従動体１８０がカム溝１７９の溝形状に沿ってインボリュート曲線を描きながらチャック用爪部１８５を移動させる。
また、サブアーム１８２の他端部は支点軸１８６により駆動ロッド１８７に回転可能に連結されている。この駆動ロッド１８７はエアシリンダ（操作手段）１８８により図示の矢印のように前進後退する。なお、エアシリンダ１８８のボディ部は、支点軸１８９により支持プレート１９０に対して回転可能に支持され、この支持プレート１９０は第１アーム１７５に一体に保持されている。
【００３２】
次に、第２アーム１７７には２つの支持プレート１９１、１９２が一体に備えられており、支持プレート１９２の先端部にはエアシリンダ（操作手段）１９３が支点軸１９４により回転可能に支持されている。このエアシリンダ１９３により駆動ロッド１９５が図示の矢印のように前進後退する。駆動ロッド１９５の先端部には支点軸１９６によりサブアーム１９７の一端部が回転可能に連結されている。
【００３３】
また、サブアーム１９７の他端部は上記支持プレート１９１の先端部に支点軸１９８により回転可能に連結されている。さらに、サブアーム１９７の先端にはフィルム部材１２０の９０°曲げ側の端部１２６を把持するためのチャック用爪部１９９が一体に設けられている。
一方、基台１０の上面において、加熱成形型１１の一方の側方にフィルム部材１２０のセット装置２０が配置されている。このセット装置２０の基板２００は、基台１０の上面に固定された２本の第１レール２０１の上に図１の矢印Ａ方向に前進後退できるように配置されている。このセット装置２０の前進後退は、図示しないエアシリンダ（操作手段）の操作力により行う。
【００３４】
基板２００の上面には図８に示すように２本の第２レール２０２が配置され、この第２レール２０２の上に移動支持台２０３が前進後退できるように配置されている。この移動支持台２０３の前進後退はエアシリンダ（操作手段）２０４により行う。移動支持台２０３の上面には、ロータリエアシリンダ（操作手段）２０５により回転可能な第１ロータリチャック２０６が配置されている。
【００３５】
この第１ロータリチャック２０６には、フィルム部材１２０の円弧曲げ側の端部１２５の長孔状取付孔部１２２に挿入される位置決めピン２０６ａおよびフィルム部材１２０の円弧曲げ側の端部１２５を挟み込み固定するチャック片２０６ｂが備えられている。
また、基板２００の上面には２本の第２レール２０２から所定間隔開けて、固定支持台２０７が位置不動に固定されている。この固定支持台２０７の上面には、ロータリエアシリンダ（操作手段）２０８により回転可能な第２ロータリチャック２０９が配置されている。この第２ロータリチャック２０９も、第１ロータリチャック２０６と同様な構成のものであって、フィルム部材１２０の９０°曲げ側の端部１２６の長孔状取付孔部１２３に挿入される位置決めピン２０９ａおよびフィルム部材１２０の９０°曲げ側の端部１２６を挟み込み固定するチャック片２０９ｂが備えられている。
【００３６】
次に、図１、２に示すように、基台１０の上面において、加熱成形型１１の他方の側方にドア基板部材１００のセット装置３０が配置されている。このセット装置３０の基板３００は、基台１０の上面に固定されたレール３０１の上に図１の矢印Ｂ方向に前進後退できるように配置されている。このセット装置３０の前進後退は、図示しないエアシリンダ（操作手段）の操作力により行う。
【００３７】
基板３００の上面にはドア基板部材１００の軸方向両端部から外側へ突出する回転軸１０５を支持するＶ状凹部を持つ支持台３０２が備えられている。また、基板３００のうち、ドア基板部材１００の径方向の上下両側には、貫通穴部３０３、３０４が設けられている。この貫通穴部３０３、３０４は熱かしめ装置３０５の熱かしめ用溶着ヘッド３０６、３０７を通過させるために開けてある。
【００３８】
ここで、熱かしめ装置３０５は加熱成形型１１の直ぐ側方に配置され、一方の溶着ヘッド３０６は、ドア基板部材１００の円周方向の一端側（フィルム部材１２０の円弧曲げ側の端部１２５に対応）の３本のピン１０３の先端部を熱かしめするように、３本設けられている。また、他方の溶着ヘッド３０７は、ドア基板部材１００の円周方向の他端側（フィルム部材１２０の円弧曲げ側の端部１２６に対応）の５本のピン１０４の先端部を熱かしめするように、５本設けられている。
【００３９】
この２組の溶着ヘッド３０６、３０７は、それぞれ図２の矢印Ｃ、Ｄ方向に移動可能になっている。また、熱かしめ装置３０５には、図示しないエアブロー用のノズル（空気供給手段）が溶着ヘッド３０６、３０７に隣接して設けられており、このエアブロー用のノズルによりピン１０３、１０４を熱かしめ後に強制冷却するようになっている。
【００４０】
次に、本実施形態におけるフィルム部材１２０の成形方法およびフィルム部材１２０とドア基板部材１００と組付方法を説明する。図９は本実施形態による成形、組付方法の工程の流れの説明図であり、図１０はフィルム部材１２０の形状の変化の推移を示す。
以下、本実施形態による成形、組付方法の各工程を具体的に説明する。
（１）フィルム部材１２０およびドア基板部材１００のセット工程
フィルム部材１２０は図１０の上部に示す外形抜き加工された平坦形状の状態で、負圧チャック機構または作業者Ｍの手動操作にてセット装置２０上方に供給（図１の矢印Ｅ方向）される。そして、フィルム部材１２０の両端部１２５、１２６の取付孔部１２２、１２３を第１ロータリチャック２０６、第２ロータリチャック２０９の位置決めピン２０６ａ、２０９ａに嵌合して、セット装置２０に対するフィルム部材１２０の位置決めを行うとともに、第１ロータリチャック２０６、第２ロータリチャック２０９のチャック片２０６ｂ、２０９ｂにてフィルム部材１２０の両端部１２５、１２６を把持（チャック）する。
【００４１】
一方、ドア基板部材１００は予め図１０に示す半円筒状の形状に樹脂成形されており、このドア基板部材１００を自動チャック機構または作業者Ｍの手動操作にて矢印Ｈ方向からセット装置３０の上方に供給し、ドア基板部材１００の軸方向両端部の回転軸１０５を基板３００の支持台３０２のＶ状凹部上に載せ、図示しないエアシリンダにより回転軸１０５部分を保持し、ドア基板部材１００を固定する。
【００４２】
この後、基板３００を図示しないエアシリンダの操作力によりレール３０１の上で前進（図１の上方へ移動）させて、セット装置３０とともにドア基板部材１００を図１の上側位置（ロボット装置１５のハンド部１６の移動範囲）に待機させておく。
（２）フィルム部材１２０の仮曲げ工程
上記フィルム部材１２０のセット後に、フィルム部材１２０のセット装置２０の全体を図示しないエアシリンダの操作力により図８の矢印Ａ方向に移動させて、図８の右側位置（ロボット装置１５のハンド部１６の移動範囲）にセット装置２０を移動させる。これと同時に、移動支持台２０３を第２レール２０２上でエアシリンダ（操作手段）２０４により前進させて、フィルム部材１２０の縮み動作を行うとともに、ロータリエアシリンダ２０５、２０８により第１、第２ロータリチャック２０６、２０９をそれぞれ図８の矢印Ｆ、Ｇ方向に回転して、フィルム部材１２０の全体を円弧状に仮曲げする。この仮曲げは、後述の組付用ツール１７によるフィルム部材１２０の把持を可能にするために行う。
（３）フィルム部材１２０の加熱成形型１１への装着、曲げ工程
上記のごとく第１、第２ロータリチャック２０６、２０９にて円弧状に仮曲げしたフィルム部材１２０の位置にハンド部１６を移動させて、ハンド部１６の組付用ツール１７によりフィルム部材１２０の両端部１２５、１２６を把持する。この際に、組付用ツール１７は図１１に示す原位置（フィルム受け取り位置）にあって、チャック用爪部１８５、１９９が開いた位置にある。
【００４３】
そして、この状態において、組付用ツール１７のエアシリンダ１８８、１９３を作動させて、その駆動用ロッド１８７、１９５を前進（図１１の下方へ移動）させると、支点軸１８６、１９６の位置が下方へ移動するので、チャック用爪部１８５、１９９が上記原位置から支点軸１８１、１９８を中心として回転し、図１２の位置に移動する。この図１２の状態になった後にセット装置２０においては、第１、第２ロータリチャック２０６、２０９のチャック片２０６ｂ、２０９ｂがフィルム部材１２０の両端部１２５、１２６を解放する状態に復帰する。
【００４４】
図１２はフィルム部材１２０の両端部１２５、１２６を把持する状態（フィルムチャック状態）を示す。この状態では、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５は、サブアーム１８３の側面部とチャック用爪部１８５とにより挟持され、また、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６は、支持プレート１９１の側面部とチャック用爪部１９９とにより挟持される。なお、このチャック用爪部１８５、１９９による挟持部分は、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５および９０°曲げ側端部１２６においてそれぞれ２か所づつ設定してある。
【００４５】
上記のようにして、フィルム部材１２０の両端部１２５、１２６を組付用ツール１７により把持した後に、ハンド部１６を加熱成形型１１の位置に向かって回転させて、フィルム部材１２０を加熱成形型１１の位置に搬送する。そして、フィルム部材１２０の円周方向の中央部を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａ（より具体的には、仕切り部１１ｂ’の頂面）に押し当てる。
【００４６】
図１３はこのフィルム押し当て状態を示すもので、図１３では加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａにフィルム部材１２０の中央部を押し当てた後に、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６における９０°曲げを完了した状態を示している。この９０°曲げ加工は、図１２の状態から、組付用ツール１７の第２アーム１７７を時計方向に９０°回転することにより行うことができる。
【００４７】
次に、組付用ツール１７の第１アーム１７５を図１４に示すように、図１２、図１３の状態から反時計方向に９８°回転することにより、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａに沿った円弧状に曲げることができる。以上により、加熱成形型１１へのフィルム部材１２０の装着と曲げ加工を完了できる。
（３）フィルム部材１２０の加熱工程
加熱成形型１１の外周成形面１１ａはその内蔵電気ヒータ１１ｃにより所定温度（フィルム部材１２０の樹脂材料のガラス転移温度より高い１３０°Ｃ±５°Ｃ）に維持されているので、加熱成形型１１へのフィルム部材１２０の装着（巻き付け）が完了すると、直ちに、フィルム部材１２０の加熱が開始される。
【００４８】
このとき、フィルム部材１２０が急激な温度上昇により熱収縮を発生して歪みを発生することがある。特に、フィルム部材１２０のうち、多数の開口部１２１が形成されている部位では開口部１２１同志の間に細い仕切り部があるので、熱収縮による歪みが発生しやすい。そこで、図１５に示すように、エアシリンダ１７３、１７４の駆動ロッド１７３ａ、１７４ａを下降させて、金属薄板からなる押さえプレート１７２を下降させ、この押さえプレート１７２によって、フィルム部材１２０のうち、開口部１２１周辺の部位を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａ側に押圧する。これにより、フィルム部材１２０の熱収縮による歪みを良好に抑制できる。
【００４９】
このように、押さえプレート１７２によって、フィルム部材１２０の開口部１２１周辺の部位を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａ側に押圧した状態で、フィルム部材１２０を所定時間（例えば、数秒程度）加熱する。
（４）フィルム部材１２０の冷却工程
上記加熱開始後の時間がタイマー手段による所定時間経過すると、フィルム部材１２０がその樹脂材料のガラス転移温度より高い温度まで上昇して加熱が完了するので、フィルム部材１２０の冷却を開始する。この冷却工程においては、まず、図１６に示すように、エアシリンダ１７３、１７４の駆動ロッド１７３ａ、１７４ａを上昇させて、押さえプレート１７２を上方へ戻す。この後に、エアブロー用ノズル装置１３、１４のノズル１３ａ、１４ａから冷却空気（周囲の常温の空気）を噴出して、フィルム部材１２０を冷却する。
【００５０】
このとき、左側のノズル装置１３のノズル１３ａは、加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａの溝部１１ｂの全体に冷却空気を供給するので、外周成形面１１ａとフィルム部材１２０との間に空気層１２（図４参照）を形成することができる。この空気層１２の形成と、フィルム部材１２０の熱容量が小さいこととが相まって、フィルム部材１２０を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａに装着したままの状態でも、フィルム部材１２０を急速に冷却できる。右側のノズル装置１４は、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６に集中的に冷却空気を供給して、この端部１２６の冷却効果を高める。
【００５１】
ここで、フィルム部材１２０の形状を設計通りの形状に成形するためには、樹脂材料のガラス転移温度以下までフィルム部材１２０を冷却する必要があるが、上記のごとく、空気層１２を形成して熱容量の小さいフィルム部材１２０を強制空冷することにより、加熱成形型１１の内蔵電気ヒータ１１ｃの通電（発熱）を維持したままでも、フィルム部材１２０の冷却を極く短時間（例えば、数秒程度）で完了できる。
【００５２】
また、上記エアブロー用ノズル装置１３、１４からの冷却空気供給により、加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａの表面温度は一時的に上記所定温度より２０°Ｃ程度低下するが、この程度の温度低下は冷却空気の供給停止後、短時間で上記所定温度に復帰させることができるので、次のフィルム部材１２０の加熱を遅延させる恐れはない。
【００５３】
また、フィルム部材１２０は、その一端部１２６側に円弧形状の内方へ９０°曲げした折り曲げ部１２４を有する形状であって、この折り曲げ部１２４は成形型にとって型抜きの妨げとなるアンダーカット形状となるが、上記のようにフィルム部材１２０を加熱成形型１１に装着したままで、フィルム部材１２０の冷却を行うから、９０°曲げした折り曲げ部１２４を有するフィルム部材１２０の成形性を損なうことが全くない。
【００５４】
上記した冷却工程は、タイマー手段にて上記エアブロー用ノズル装置１３、１４からの冷却空気の供給を所定時間で停止することにより完了し、以上によりフィルム部材１２０の成形が完了する。
（４）フィルム部材１２０とドア基板部材（１００）との組付工程
上記冷却工程の完了後に、まず最初に、フィルム部材１２０搬送のための準備を行う。すなわち、図１７に示すように、最初に、組付用ツール１７の第１アーム１７５を図１６の状態から時計方向に９８°回転することにより、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａから離す。この図１７の状態は前述の図１３と同じ状態である。
【００５５】
次に、図１８に示すように、組付用ツール１７の第２アーム１７７を図１６の状態から反時計方向に９０°回転することにより、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６を加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａから離す。この図１８の状態は前述の図１２と同じ状態である。なお、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６を強制的に広げることにより、フィルム部材１２０の全体が加熱成形型１１の円弧状外周成形面１１ａから離れる。
【００５６】
これにより、フィルム部材１２０が搬送可能な状態になるので、次に、ハンド部１６を図１において反時計方向に回転させて、セット装置３０上のドア基板部材１００の位置に向かって移動させ、フィルム部材１２０を、円弧状の円周壁１０２を有するドア基板部材１００の位置に搬送する。そして、図１９に示すように、組付用ツール１７の第２アーム１７７を前述の図１８の状態から時計方向に９０°回転することにより、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６をドア基板部材１００に組付ける。このとき、フィルム部材１２０の９０°曲げ側端部１２６の折り曲げ部１２４に設けられている取付孔部１２３をドア基板部材１００の円周壁１０２の一端側のピン１０４に挿通する。
【００５７】
次に、図２０に示すように、組付用ツール１７の第１アーム１７５を前述の図１８の状態から反時計方向に９８°回転することにより、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５をドア基板部材１００に組付ける。このとき、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５に設けられている取付孔部１２２をドア基板部材１００の円周壁１０２の他端側のピン１０３に挿通する。
【００５８】
次に、図２１に示すように、組付用ツール１７において、エアシリンダの駆動ロッド１８７、１９５をそれぞれ後退させて、チャック用爪部１８５、１９９をそれぞれフィルム部材１２０の両端部１２５、１２６から離れた位置（フィルムアンチャック位置）に操作する。
次に、図２２に示すように、組付用ツール１７において、第１アーム１７５を図２１の状態から時計方向に９８°回転することにより、第１アーム１７５を原位置に戻し、同様に、図２３に示すように、第２アーム１７７を図２１の状態から反時計方向に９０°回転することにより、第２アーム１７７を原位置に戻すことができ、チャック用爪部１８５、１９９をフィルム部材１２０とドア基板部材１００との組付ブロック体から十分離れた位置に移動できる。
【００５９】
上記のように、組付ブロック体の位置から組付用ツール１７を離した後に、フィルム部材１２０の円弧曲げ側端部１２５と９０°曲げ側端部１２６を、熱かしめ装置３０５に備えられた保持手段（図示せず、）によりドア基板部材１００に保持してフィルム部材１２０を固定する。なお、この保持手段は、具体的には、例えば、円弧曲げ側端部１２５では負圧チャック機構であり、また、９０°曲げ側端部１２６では押さえピンである。
【００６０】
しかるのち、上記ピン１０３およびピン１０４の先端部を同時に熱かしめする。この熱かしめは、ドア基板部材１００のセット装置３０の基板３００に設けられた貫通穴部３０３、３０４を通して、熱かしめ装置３０５の熱かしめ用溶着ヘッド３０６、３０７をピン１０３およびピン１０４の先端部に圧着することにより行うことができる。
【００６１】
この熱かしめ工程をさらに具体的に説明すると、図２４はドア基板部材１００のピン１０４を熱かしめする溶着ヘッド３０７を示しているが、ピン１０３を熱かしめする溶着ヘッド３０６も同様の構成で、熱かしめ方法も同様である。図２４において、溶着ヘッド３０７（３０６）はピン１０４（１０３）の拡大頭部１０４ａ（１０３ａ）を形成するための円形凹部３０７ａ（３０６ａ）を先端部に有している。
【００６２】
また、ピン１０４（１０３）の根元部と拡大頭部１０４（１０３ａ）との間に所定間隔を形成するため、熱かしめ装置３０５には、金属薄板（例えば、板厚＝０．５ｍｍ）からなるスペーサ３０８が図示しないエアシリンダ（操作手段）にてピン１０４（１０３）の外周側に前進後退できるように備えられている。
溶着ヘッド３０６、３０７はドア基板部材１００の樹脂材料（例えば、ポリプロピレン）の溶融温度（１６５°Ｃ）より高い温度（例えば、３００°Ｃ）に加熱される。
【００６３】
熱かしめの実施は、まず、スペーサ３０８をフィルム部材１２０の外面側においてピン１０３、１０４の外周側に前進させた後、溶着ヘッド３０６、３０７をピン１０３、１０４の先端部に圧着することにより、ピン１０３、１０４の先端部が樹脂の軟化温度以上に加熱されると同時に加圧されて、溶着ヘッド３０６、３０７の先端部の円形凹部３０６ａ、３０７ａに沿った形状に変形し、拡大頭部１０３ａ、１０４ａが形成される。
【００６４】
この拡大頭部の形成後に、溶着ヘッド３０６、３０７に隣接して設けられているエアブロー用のノズル（図示せず）からピン１０３、１０４に対して冷却空気を供給して、ピン１０３、１０４を強制冷却することにより、ピン１０３、１０４の熱かしめ形状を確定する。以上により、ピン１０３、１０４の熱かしめを終了することができ、これによって、フィルム部材１２０がドア基板部材１００から外れるのを防止できる。
【００６５】
この後、組付用ツール１７をハンド部１６とともに上記組付ブロック体から離れる方向に移動させた後に、セット装置３０を図１の下方側（作業者Ｍ側）へ移動させて、上記組付ブロック体をセット装置３０から矢印Ｉ方向へ取り出す。
以上により、本実施形態による、フィルム部材の成形、組付方法をすべて終了する。
【００６６】
（他の実施形態）
なお、上記の一実施形態では、フィルム部材１２０の成形に際して、加熱成形型１１の円弧状の外周成形面１１ａに溝部１１ｂを形成して、空気層１２を形成することにより、フィルム部材１２０の冷却を行っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、加熱成形型１１の円弧状の外周成形面１１ａにに冷却空気の噴出穴を設けて、この噴出穴から冷却空気をフィルム部材１２０の内側面に向けて噴出することにより、外周成形面１１ａとフィルム部材１２０との間に空気層１２を形成するようにしてもよい。
【００６７】
また、上記の一実施形態では、フィルム部材１２０を円弧状に曲げ成形する場合について説明したが、円弧状以外の他の形状（例えば、多角形状等）にフィルム部材１２０を曲げ成形する場合にも本発明は適用できる。
また、上記の一実施形態では、車両用空調装置における空気通路の切替作用を果たすフィルム式ロータリドアにおけるフィルム部材１２０の成形、組付方法に本発明を適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々な用途におけるフィルム部材１２０の成形、組付方法に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による成形、組付方法を実施するための装置の概略平面図である。
【図２】図１の装置の側面図である。
【図３】図１、２の装置における加熱成形型部分の斜視図である。
【図４】図３の加熱成形型にフィルム部材を装着した状態での拡大断面図である。
【図５】図３の加熱成形型の断面構造図である。
【図６】図１、２に示すロボット装置のハンド部の組付用ツールの概略斜視図である。
【図７】図６の組付用ツールの具体的構造図である。
【図８】図１に示すフィルム部材用セット装置の概略斜視図である。
【図９】本発明方法の一実施形態における工程の全体説明図である。
【図１０】本発明方法の一実施形態におけるフィルム部材の成形、組付工程の流れ説明図である。
【図１１】組付用ツールの作動説明図である。
【図１２】組付用ツールの作動説明図である。
【図１３】組付用ツールの作動説明図である。
【図１４】組付用ツールの作動説明図である。
【図１５】組付用ツールの作動説明図である。
【図１６】組付用ツールの作動説明図である。
【図１７】組付用ツールの作動説明図である。
【図１８】組付用ツールの作動説明図である。
【図１９】組付用ツールの作動説明図である。
【図２０】組付用ツールの作動説明図である。
【図２１】組付用ツールの作動説明図である。
【図２２】組付用ツールの作動説明図である。
【図２３】組付用ツールの作動説明図である。
【図２４】熱かしめ工程の説明図である。
【図２５】先願のフィルム式のロータリドアを用いた空気通路切替装置を示す断面図である。
【図２６】図２５のフィルム式のロータリドアの断面図である。
【図２７】図２５、２６におけるフィルム部材およびドア基板部材の分解斜視図である。
【符号の説明】
１１…加熱成形型、１１ａ…外周成形面、１１ｂ…溝部、１２…空気層、
１３、１４…エアブロー用ノズル装置（空気供給手段）、１５…ロボット装置、
１６…ハンド部、１７…組付用ツール、１００…基板部材、
１２０…フィルム部材。
【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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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