JPH1148330A - 真空成形型の脱型機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 成形品の変形を最小限にして不適切な変形や
破損等を好適に防止すると共に、該成形品の効率的な脱
型を可能とする。 【解決手段】 熱可塑性シートＳに所要形状の真空成形
を施すための型本体１２に開設した複数の空気流通孔２
４,３６の内で、成形品Ｔの脱型に際して噴出空気の付
与を必要としない領域に位置する空気流通孔３６に、一
方向弁３０を配設する。これにより、熱可塑性シートＳ
に真空成形を施すため内部空間１６に負圧を形成する場
合は、通常の空気流通孔２４からの吸気と共に、一方向
弁３０が開放して対応の空気流通孔３６からも吸気が行
なわれる。また、成形品Ｔの脱型のため内部空間１６に
正圧を形成する場合は、一方向弁３０が閉成して対応の
空気流通孔３６からの空気の噴出を遮断し、通常の空気
流通孔２４からのみ空気が噴出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、真空成形型の脱
型機構に関し、更に詳細には、内部空間に形成した負圧
により熱可塑性シートを外部表面に密着させて真空成形
を行なう真空成形型において、成形後に該内部空間に正
圧を形成して噴出空気により成形品を脱型するようにし
た脱型機構の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】塩化ビニール(ＰＶＣ)や合成樹脂等を材
質とする薄肉のシート材(熱可塑性シート)を所定形状に
成形する技術として、「真空成形」が広く一般的に実施さ
れている。この真空成形は、例えば図８および図９に示
す如く、クランプ部材６２,６２で把持したシート材Ｓ
を加熱して軟化させた状態で真空成形型６０に位置決め
セットし、該成形型６０の内部空間１６に空気導通管２
８を介して接続した空気圧調整源６４を運転して空気を
吸引することにより、シート材Ｓを薄く延ばしながら真
空成形型６０の外部表面１８に密着させ、その後に冷却
して所定形状に成形するものである。すなわち、真空成
形型６０の外部表面１８には、外部と内部空間１６とを
連通する複数個の空気流通孔２４が適宜位置に開設して
あり、前記空気圧調整源６４を運転して内部空間１６内
に適宜の負圧を形成することにより、シート材Ｓと外部
表面１８との間に介在する空気を各空気流通孔２４を介
して内部空間１６内へ吸引させ、この際の真空圧を利用
して前記シート材Ｓを外部表面１８に好適に密着させる
ようになっている。

【０００３】また、前記シート材Ｓを所定形状に成形し
て得られた成形品Ｔを脱型する際には、図１０に示す如
く、前記空気圧調整源６４から内部空間１６へ空気を送
り込んで該空間１６内に適宜の正圧を形成することによ
り、この内部空間１６内の空気が各空気流通孔２４から
噴出し、この際の噴出圧を利用して成形品Ｔを真空成形
型６０の外部表面１８から剥離させるようになってい
る。従って真空成形型６０の外部表面１８が、例えば適
宜位置に凹部２０,２０を有する凹凸形状であったとし
ても、成形品Ｔにおける該凹部２０,２０に対応した凸
部Ｔｂ,Ｔｂが、対応の空気流通孔２４(２４ａ)から噴
出する空気の噴出圧により最大外郭部２２の全幅より外
方へ押し拡げられ、これにより成形品Ｔを該成形型６０
から好適かつ容易に脱型することが可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した如く、図９に
示すような形状の成形品Ｔを真空成形型６０から脱型す
る場合には、該成形品Ｔの凸部Ｔｂ,Ｔｂの先端部を、
該成形型６０の最大外郭部２２より外方へ拡開させるこ
とが必要である。換言すると、成形品Ｔの凸部Ｔｂ,Ｔ
ｂより下方の中間部Ｔｃおよび下部Ｔｄに対応した空気
流通孔２４,２４ａだけに空気を噴出するようにすれば
該成形品Ｔを真空成形型６０から脱型することができ、
最大外郭部２２で成形される上部Ｔａに対応した空気流
通孔２４ｂから空気を噴出させる必要はない。しかる
に、前述した従来の真空成形型６０では、真空成形に係
る空気吸引用の空気流通孔２４(２４ａ,２４ｂ)は単な
る通し孔であるうえに、これら空気流通孔２４(２４ａ,
２４ｂ)を脱型に係る空気噴出用として兼用するように
なっているから、成形品Ｔの脱型に際して前記空気圧調
整源６４から送られた空気が、全ての空気流通孔２４か
ら噴出するようになっている。すなわち、全ての空気流
通孔２４から噴出した噴出空気が成形品Ｔの内側全体に
付与され、該成形品Ｔ全体が外方へ膨張して大きく変形
してしまうことから、不適切な位置での折曲がりや変形
および強度が低い部分での破損等を招来する問題点を内
在していた。更には、脱型時に噴出空気の付与を必要と
しない前記上部Ｔａに対応した空気流通孔２４ｂからも
空気が噴出することから、成形品Ｔの脱型に際して多量
の空気を使用することになり、前記空気圧調整源６４の
運転効率が低くなると共に効果的な脱型をなし得ない欠
点も指摘される。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、前述した課題を解決するべく
新規に提案されたものであって、成形品の脱型に際して
噴出空気の付与を必要としない領域に位置する空気流通
孔に一方向弁を設けることにより、成形品の変形を最小
限にして不適切な変形や破損等を好適に防止すると共
に、該成形品の効率的な脱型をなし得るようにした真空
成形型の脱型機構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を克服し、
所期の目的を達成するため本発明に係る真空成形型の脱
型機構は、熱可塑性シートに所要形状の真空成形を施す
ための型本体であって、この型本体に開設した複数の空
気流通孔を介して、型本体における所定形状の外部表面
と内部空間とを連通し、前記熱可塑性シートを前記型本
体に押し当てると共に前記内部空間に所要の負圧を形成
して、前記空気流通孔からの吸気により該熱可塑性シー
トを前記外部表面に密着させて真空成形を行ない、次い
で前記内部空間に所要の正圧を形成して、前記空気流通
孔からの噴出空気により該熱可塑性シートの成形品を前
記外部表面から脱型させるよう構成した真空成形型にお
いて、前記複数の空気流通孔の内で、前記成形品の脱型
に際して前記噴出空気の付与を必要としない領域に位置
する空気流通孔に一方向弁を配設し、前記熱可塑性シー
トに真空成形を施すため前記内部空間に負圧を形成する
場合は、前記一方向弁が開放して対応の空気流通孔から
吸気が行なわれ、前記成形品の脱型のため前記内部空間
に正圧を形成する場合は、前記一方向弁が閉成して対応
の空気流通孔からの空気の噴出を遮断するよう構成した
ことを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る真空成形型の
脱型機構につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参
照しながら以下説明する。なお、従来技術で説明した部
材と同一の部材については、同一符号を付して説明する
こととする。

【０００８】図１は、本発明の好適な実施例に係る真空
成形型１０を概略で示す縦断面図である。この真空成形
型１０は、成形対象の成形品Ｔと略一致した外郭形状に
成形した外部表面１８を有する成形体１３と、該成形体
１３の下部開口を覆蓋する底板１４とからなり、全体と
して内部空間１６を有する所定肉厚の型本体１２として
構成されている。なお実施例では、型本体１２の外部表
面１８における側面部に適宜凹部(アンダーカット部と
もいう)２０,２０が形成され、側方へ突出した最大外郭
部２２を上部に形成した真空成形型１０を例示してい
る。

【０００９】前記型本体１２には、外部と内部空間１６
とを連通する複数個の空気流通孔(通常の空気流通孔)２
４が所定位置に開設されていると共に、前記底板１４の
略中央部に設けた開口１４ａには、空気圧調整源６４に
連結した空気導通管２８が接続されている。従って、空
気を吸い込むように空気圧調整源６４を運転すると、内
部空間１６内に適宜の負圧が形成されることにより、通
常の各空気流通孔２４を介して外部の空気が内部空間１
６内へ吸引されると共に、空気を送り出すように空気圧
調整源６４を運転すると、内部空間１６内に適宜の正圧
が形成されることにより、通常の各空気流通孔２４を介
して内部空間１６内の空気が成形型１０の外部へ噴出す
るようになる。なお前記空気流通孔２４は、空気を吸い
込むように前記空気圧調整源６４を運転した際に、外部
表面１８に沿わせてセットしたシート材Ｓが、該外部表
面１８全体に好適に密着するのに適した個数および位置
に形成してある。

【００１０】本実施例の真空成形型１０では、図１に示
す如く、前記最大外郭部２２の上方を指向する外部表面
１８の所定位置(噴出空気を付与する必要のない領域)
に、空気の流通方向を規制する複数個(図では２個)の一
方向弁３０,３０が設置されている。これら一方向弁３
０,３０は、図２に示す如く、所要径(例えば５ｍｍ程
度)および全長(２０〜５０ｍｍ程度)の有底円筒状の本
体３２において、その底部３４に前記通常の空気流通孔
２４と略同径の空気流通孔３６が形成されている。また
本体３２の開口部３８には、該開口部３８を覆蓋し得る
大きさに設定した円盤状の弁体４０が、２本のビス４
２,４２で該本体３２に固定されている。この弁体４０
は、ゴムやシリコン等の弾性体で形成されると共に、端
縁部における近接した位置で前記ビス４２,４２により
本体３２に固定されてフラップ状を呈している。従っ
て、常には本体３２に略密着した状態で前記開口部３８
を閉塞しているが、前記ビス４２,４２による固定側と
反対側(非固定側)は自体が弾性変形することにより、本
体３２から容易に離間するようになっている。

【００１１】このように構成された一方向弁３０は、図
１に示す如く、底部３４の外端面を前記型本体１２にお
ける外部表面１８に整合させた状態で、真空成形型１０
に配設固定されている。すなわち、型本体１２の所定位
置には、前記一方向弁３０の本体３２の外径に合致した
装着孔２６,２６が穿設してあり、各一方向弁３０は底
部３４側を該装着孔２６に嵌挿した状態で該型本体１２
に固定されている。なお、図１に示した各一方向弁３
０,３０は、全く同一に形成されたものである。

【００１２】そして、型本体１２に配設固定した各一方
向弁３０では、例えば空気を吸い込むように前記空気圧
調整源６４を運転すると、内部空間１６内に適宜の負圧
が形成されることに伴って、図３(ａ)に示す如く、前記
弁体４０が弾性変形して非固定側が本体３２の開口部３
８から離間するようになる。すなわち、底部３４に形成
した前記空気流通孔３６が、開口部３８を介して内部空
間１６と連通した状態となり、該空気流通孔３６および
開口部３８を介して外部の空気が内部空間１６内へ吸引
されるようになる。従って、空気を吸い込むように前記
空気圧調整源６４を運転した際には、各一方向弁３０は
外部の空気が空気流通孔３６を介して内部空間１６内へ
吸引されることを許容し、図３(ｂ)に示す如く、前記通
常の空気流通孔２４と同じく機能してシート材Ｓを外部
表面１８に密着させ得るようになる。

【００１３】また、内部空間１６側へ空気を送り込むよ
うに前記空気圧調整源６４を運転すると、該内部空間１
６に適宜の正圧が形成されることに伴って、図４(ａ)に
示す如く、前記弁体４０の非固定側が本体３２の端部へ
押圧されて開口部３８へ密着するようになる。すなわ
ち、底部３４に形成した前記空気流通孔３６と内部空間
１６とが非連通状態となり、該内部空間１６内の空気が
本体３２に内部へ流入し得ないから、該内部空間１６内
の空気が該空気流通孔３６を介して成形型１０の外部へ
噴出することが規制される。従って、空気を送り込むよ
うに前記空気圧調整源６４を運転した際には、図４(ｂ)
に示す如く、前記通常の空気流通孔２４では内部空間１
６内の空気が噴出することにより成形品Ｔを外部表面１
８から剥離させるのに対し、各一方向弁３０では空気流
通孔３６を遮断して内部空間１６内の空気が成形型１０
の外部へ噴出することを許容せず、該成形品Ｔを外部表
面１８に密着した状態に保持するようになる。

【００１４】

【実施例の作用】次に、前述のように構成された本実施
例に係る真空成形型の脱型機構の作用につき説明する。

【００１５】(真空成形時について)図５は、本実施例の
真空成形型１０によりシート材Ｓから成形品Ｔを成形す
る状態を示す縦断面図である。前記シート材Ｓは、左右
両側に配設されたクランプ部材６２,６２により両端部
を固定保持されており、図示しないヒータにより所定温
度に加熱されて軟化した状態になっている。そして、設
定温度に加熱されたシート材Ｓを成形型１０の上方から
下降移動(または該シート材Ｓに対して成形型１０を下
方から上昇移動)させ、該シート材Ｓを型本体１２の外
部表面１８を覆うように押し当てると共に、空気を吸い
込むように前記空気圧調整源６４を運転することによ
り、内部空間１６内の空気が吸引されて該内部空間１６
に適宜の負圧が形成されることに伴い、シート材Ｓと外
部表面１８との間に介在していた空気は、通常の空気流
通孔２４を介して内部空間１６内へ吸引される。また内
部空間１６内に負圧が形成されるので、各一方向弁３
０,３０においては、図３(ａ)に示す如く、弁体４０が
適宜弾性変形して開口部３８から離間することに伴って
空気流通孔３６と内部空間１６とが連通状態となり、前
記通常の空気流通孔２４と同様に、シート材Ｓと外部表
面１８との間に介在していた空気は、空気流通孔３６を
介して内部空間１６内へ吸引される。従って、シート材
Ｓの真空成形時には、型本体１２の外部表面１８に形成
された全ての空気流通孔２４,３６から空気が吸引され
るようになり、シート材Ｓを該外部表面１８全体に密着
させて好適な成形がなされる。

【００１６】(脱型時について)図６は、本実施例の真空
成形型１０により成形された成形品Ｔを型本体１２から
脱型する状態を示す縦断面図である。真空成形および冷
却が完了して所定の成形品Ｔが成形されたら、空気を送
り込むように前記空気圧調整源６４を運転して内部空間
１６内へ空気を送ることにより、該内部空間１６に適宜
の正圧が形成される。これにより、前記通常の空気流通
孔２４では、空気をそのまま型本体１２の外部へ噴出す
るようになり、これら通常の空気流通孔２４が開設され
た領域の外部表面１８に密着していた成形品Ｔにおける
凸部Ｔｂ,中間部Ｔｃおよび下部Ｔｄは、空気の噴出圧
により該外部表面１８から剥離して外方へ押圧されるに
至る。一方、前記各一方向弁３０,３０では、前記弁体
４０が本体３２側へ押圧されて開口部３８へ密着するよ
うになり、底部３４に形成した空気流通孔３６を介して
空気が型本体１２の外部へ噴出することを規制し、これ
ら一方向弁３０が配設された最大外郭部２２上部の外部
表面１８に密着していた成形品Ｔの上部Ｔａは、噴出空
気が付与されないから該外部表面１８に密着した状態に
保持される。

【００１７】前述した如く、本実施例に係る真空成形型
の脱型機構では、型本体１２から成形品Ｔを脱型するに
際して、噴出空気の付与を必要としない領域に一方向弁
３０を配設固定することにより、該成形品Ｔの変形を最
小限に留めることができる。すなわち実施例の真空成形
型１０では、成形品Ｔを型本体１２から脱型する場合に
は、外部表面１８に形成した前記凹部２０,２０に対応
した該成形品Ｔの凸部Ｔｂ,Ｔｂから下方(中間部Ｔｃお
よび下部Ｔｄ)を該外部表面１８から剥離されせば、該
凸部Ｔｂ,Ｔｂの間隔が型本体１２の最大外郭部２２の
全幅よりも外方へ押し拡げられ、成形品Ｔを型本体１２
から容易に脱型することが可能となる。

【００１８】また成形品Ｔにおいて、例えば空気の噴出
による噴出圧で容易に変形してしまう部分や不具合が生
じる可能性がある部分がある場合には、これらの部分に
対応した型本体１２の外部表面１８の所定部位に前記一
方向弁３０を配設固定すれば、脱型に際して該成形品Ｔ
が変形したまま原形に復元しなくなったり、不適切な部
分で折曲がったり、更には破断,破損に至る等の不都合
を好適に回避することができる。

【００１９】更に、噴出空気の付与を必要としない部位
には空気の噴出を規制するようにしたので、必要最少量
の空気を使用して型本体１２から成形品Ｔを脱型するこ
とが可能となり、多量の空気を使用することによる前記
空気圧調整源６４の負荷を小さくすることができ、該ポ
ンプ６４の運転効率を高め得ると共に耐用年数を長くす
ることができる。

【００２０】

【変更例】図７は、本発明に係る真空成形型の脱型機構
に実施される一方向弁の一変更例を概略で示す動作説明
図である。この変更例の一方向弁５０では、有底円筒状
の本体３２の内部に弾性体であるコイル状のスプリング
(弾性体)５２を配設すると共に、該スプリング５２の開
口部３８側の端部に、該開口部３８を覆蓋し得る大きさ
の球体(弁体)５４を固定したものである。この球体５４
は、前記スプリング５２の収縮弾力により常には開口部
３８の端面に当接して該開口部３８を閉塞した状態に付
勢保持されている。そして真空成形時において、前記空
気圧調整源６４により内部空間１６に適宜の負圧が形成
された際には、図７(ａ)に示す如く、前記球体５４がス
プリング５２の収縮弾力に抗して開口部３８から離間し
て空気流通孔３６と内部空間１６とを連通状態とするこ
とにより、型本体１２の外部の空気を内部空間１６内へ
吸引してシート材Ｓを外部表面１８に密着させるように
なる。また成形品Ｔの脱型時においては、図７(ｂ)に示
す如く、内部空間１６内に適宜の正圧が形成されると共
に前記スプリング５２の収縮弾力により前記球体５４は
開口部３８へ確実に押圧され、前記空気流通孔３６と内
部空間１６とを非連通状態として該空気流通孔３６から
の空気の噴出を規制し、成形品Ｔを外部表面１８に密着
した状態に保持させ得る。

【００２１】なお一方向弁に関しては、前記実施例およ
び変形例に示した形態のものに限定されるものではな
く、真空成形時において外部空気の吸引を許容し、脱型
時において内部空間１６内の空気の噴出を規制するもの
であれば、これ以外の形状,形態であってもよい。例え
ば、前記空気流通孔２４における内部空間１６側に前記
弁体４０をビス４２で固定すれば、真空成形時には該弁
体４０が弾性変形して外部空気の吸引を許容すると共
に、脱型時には該弁体４０が型本体１２の内側面に押圧
されて該空気流通孔２４を密着的に覆蓋し、内部空間１
６内の空気の噴出を規制することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る真空成
形型の脱型機構は、該成形型から成形品を脱型するに際
して、噴出空気を付与する必要のない部位や噴出空気を
付与すると変形したり破断,破損する可能性がある部分
が成形品にある場合には、その部分に対応する成形型の
領域に一方向弁を設けたものである。すなわち、この一
方向弁を有する真空成形型の脱型機構では、外部空気の
吸引を許容して熱可塑性シートを好適に密着させて好適
な真空成形を保障すると共に、内部空間内の空気の噴出
を規制して脱型時には成形品の変形を最小限に留めるこ
とができ、該成形品の不適切な変形や折曲がりおよび破
断,破損等の不都合を好適に回避すると共に防止し得る
有益な効果を奏する。また、成形品の脱型に必要とされ
る部分にだけ噴出空気を付与することが可能であるか
ら、必要最少量の空気で成形品を脱型することができ、
空気圧調整源の運転効率を高めることができると共に負
荷を小さくして耐用年数を長くし得る等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る真空成形型を概略で示す
縦断面図である。

【図２】実施例の真空成形型の脱型機構に実施される一
方向弁を分解して示す斜視図である。

【図３】真空成形時における一方向弁および通常の空気
流通孔を断面状態で示す説明図である。

【図４】脱型時における一方向弁および通常の空気流通
孔を断面状態で示す説明図である。

【図５】真空成形時における真空成形型全体を断面状態
で示す作用説明図である。

【図６】脱型時における真空成形型全体を断面状態で示
す作用説明図である。

【図７】一方向弁の変更例を作動状態で示す要部断面図
である。

【図８】従来の真空成形型によるシート材の成形工程を
成形準備状態で示す説明図である。

【図９】従来の真空成形型によるシート材の成形工程を
成形状態で示す説明図である。

【図１０】従来の真空成形型によるシート材の成形工程
を脱型状態で示す説明図である。

【符号の説明】

１２ 型本体 １６ 内部空間 １８ 外部表面 ２４,３６ 空気流通孔 ３０,５０ 一方向弁 ３８ 開口部 ４０ 弁体 ５２ スプリング(弾性体) ５４ 球体(弁体) Ｓ シート材(熱可塑性シート) Ｔ 成形品

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性シート(S)に所要形状の真空成
   形を施すための型本体(12)であって、この型本体(12)に
   開設した複数の空気流通孔(24,36)を介して、型本体(1
   2)における所定形状の外部表面(18)と内部空間(16)とを
   連通し、前記熱可塑性シート(S)を前記型本体(12)に押
   し当てると共に前記内部空間(16)に所要の負圧を形成し
   て、前記空気流通孔(24,36)からの吸気により該熱可塑
   性シート(S)を前記外部表面(18)に密着させて真空成形
   を行ない、次いで前記内部空間(16)に所要の正圧を形成
   して、前記空気流通孔(24,36)からの噴出空気により該
   熱可塑性シート(S)の成形品(T)を前記外部表面(18)から
   脱型させるよう構成した真空成形型において、 前記複数の空気流通孔(24,36)の内で、前記成形品(T)の
   脱型に際して前記噴出空気の付与を必要としない領域に
   位置する空気流通孔(36)に一方向弁(30,50)を配設し、 前記熱可塑性シート(S)に真空成形を施すため前記内部
   空間(16)に負圧を形成する場合は、前記一方向弁(30,5
   0)が開放して対応の空気流通孔(36)から吸気が行なわ
   れ、 前記成形品(T)の脱型のため前記内部空間(16)に正圧を
   形成する場合は、前記一方向弁(30,50)が閉成して対応
   の空気流通孔(36)からの空気の噴出を遮断するよう構成
   したことを特徴とする真空成形型の脱型機構。
2. 【請求項２】 前記一方向弁(30,50)は、前記成形品(T)
   を型本体(12)から脱型するに際し、該成形品(T)に噴出
   空気を付与すると変形や破損等を生ずる恐れのある部位
   に位置する空気流通孔(36)に配設される請求項１記載の
   真空成形型の脱型機構。
3. 【請求項３】 前記一方向弁(30)は、前記空気流通孔(3
   6)における内部空間(16)側の開口部(38)に配設したフラ
   ップ状の弁体(40)からなり、この弁体(40)は前記負圧形
   成時に該負圧により吸引されて前記開口部(38)を開放
   し、また正圧形成時に該正圧により押圧されて該開口部
   (38)を閉成するようになっている請求項１または２に記
   載の真空成形型の脱型機構。
4. 【請求項４】 前記一方向弁(50)は、前記空気流通孔(3
   6)における内部空間(16)側の開口部(38)に配設されて、
   弾性体(52)の復帰弾力により該開口部(38)を開放可能に
   閉塞する弁体(54)からなり、この弁体(54)は負圧形成時
   に前記弾性体(52)の弾力に抗して前記開口部(38)を開放
   し、また正圧形成時に前記弾性体(52)の復帰弾力により
   該開口部(38)を閉成するようになっている請求項１また
   は２に記載の真空成形型の脱型機構。