特許 7014481 オートクレーブ成形装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-24

(45)【発行日】2022-02-01

(54)【発明の名称】オートクレーブ成形装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 43/12 20060101AFI20220125BHJP

   B29C 35/04 20060101ALI20220125BHJP

   B01J 3/04 20060101ALI20220125BHJP

【ＦＩ】

B29C43/12

B29C35/04

B01J3/04 D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021541908

(86)(22)【出願日】2019-08-29

(86)【国際出願番号】 JP2019033969

(87)【国際公開番号】W WO2021038805

(87)【国際公開日】2021-03-04

【審査請求日】2021-10-14

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000139632

【氏名又は名称】株式会社芦田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100082429

【弁理士】

【氏名又は名称】森 義明

(74)【代理人】

【識別番号】100162754

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 真樹

(72)【発明者】

【氏名】井ノ口 優芽

(72)【発明者】

【氏名】結石 友宏

(72)【発明者】

【氏名】三井 優輔

(72)【発明者】

【氏名】富澤 猛

(72)【発明者】

【氏名】山本 義明

(72)【発明者】

【氏名】芦田 健

【審査官】北澤 健一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－２９００３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－２３０９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１４４７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０６２０１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４３／００－４３／５８

Ｂ２９Ｃ ３５／０４

Ｂ０１Ｊ ３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形対象のワークピース(１２)を成形治具(１４)と共に真空バッグ(１６)で覆った密閉体(１８)が載置されるステージ(２０)と、その密閉体(１８)が載置されたステージ(２０)を出し入れ自在に格納する缶体(２２)と、その缶体(２２)外に設置され、上記の密閉体(１８)内を減圧する減圧手段(２４)と、上記の缶体(２２)外に設置され、上記ワークピース(１２)および成形治具(１４)の温度を検知する温度センサー(２６)からの信号に基づいて上記の缶体(２２)内の温度を制御する制御部(２８)とを備え、上記の缶体(２２)に格納した密閉体(１８)内のワークピース(１２)を上記の真空バッグ(１６)の外側から加熱加圧して所定の形状に成形するオートクレーブ成形装置において、
上記の密閉体(１８)内と上記の減圧手段(２４)とが流体用配管系(３０)で連通接続され、上記の温度センサー(２６)と上記の制御部(２８)とが信号線(３２)で接続されると共に、
上記の流体用配管系(３０)は、上記の密閉体(１８)内とステージ側減圧コネクタ(３４)とを繋ぐステージ側流体用配管系(３０ａ)および缶体側減圧コネクタ(３６)と上記の減圧手段(２４)とを繋ぐ缶体側流体用配管系(３０ｂ)で構成され、
上記の信号線(３２)は、上記の温度センサー(２６)とステージ側温度コネクタ(３８)とを繋ぐステージ側信号線(３２ａ)および缶体側温度コネクタ(４０)と上記の制御部(２８)とを繋ぐ缶体側信号線(３２ｂ)で構成されており、
上記のステージ側減圧コネクタ(３４)とステージ側温度コネクタ(３８)との少なくとも一方が、上記ステージ(２０)に設けられたステージ側コネクタ支持板(４２)に一体的に取り付けられ、上記の缶体側減圧コネクタ(３６)と缶体側温度コネクタ(４０)との少なくとも一方が、上記の缶体(２２)に設けられた缶体側コネクタ支持板(４４)に一体的に取り付けられており、
上記ステージ(２０)を上記の缶体(２２)内での成形が可能な所定位置に格納した際に、上記ステージ側コネクタ支持板(４２)と上記の缶体側コネクタ支持板(４４)とが正対して係合することによって、上記ステージ側減圧コネクタ(３４)と上記の缶体側減圧コネクタ(３６)とが自動的に連通する、及び／または、上記ステージ側温度コネクタ(３８)と上記の缶体側温度コネクタ(４０)とが自動的に接続される、
ことを特徴とするオートクレーブ成形装置。

【請求項2】

請求項１のオートクレーブ成形装置において、
前記ステージ側コネクタ支持板(４２)と前記の缶体側コネクタ支持板(４４)との係合に磁力を用いる、ことを特徴とするオートクレーブ成形装置。

【請求項3】

請求項２のオートクレーブ成形装置において、
前記の磁力の発生源が永電磁石(４６)である、ことを特徴とするオートクレーブ成形装置。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れかのオートクレーブ成形装置において、
前記ステージ側コネクタ支持板(４２)と前記の缶体側コネクタ支持板(４４)とが接近した際に両者が正対するように位置決めするガイド手段(４８)が設けられる、ことを特徴とするオートクレーブ成形装置。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れかのオートクレーブ成形装置において、
前記ステージ側コネクタ支持板(４２)および前記の缶体側コネクタ支持板(４４)の少なくとも一方が３次元方向にて変位可能に取り付けられている、ことを特徴とするオートクレーブ成形装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機、自動車および一般産業において用いられる複合材料成形品の成形に用いられるオートクレーブ成形装置に関する。

【背景技術】

【0002】

炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等の強化材にマトリックスと呼ばれるエポキシ樹脂やフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させたシート状の複合材料(プリプレグ)を加熱、加圧成形して所望の形状の成形品を得る技術が知られている。このような複合材料の成形品を得るための成形装置として、例えば下記の特許文献１(日本国・特開２００９－５１０７４号公報)で示すオートクレーブ成形装置が挙げられる。このオートクレーブ成形装置は、複合材料を成形治具と共に耐熱・耐圧性の真空バッグで覆い、開閉扉から缶体内に設置する。缶体内の空気をヒータで加熱して、複合材料を所定温度まで昇温させる。また、昇温によって昇圧され、さらに加圧が必要な場合は外部から圧縮気体を供給することで、真空バッグ内との圧力差により複合材料を成形治具に押し当てて、複合材料を成形治具の形状に成形する。複合材料が硬化して成形が終了すると、複合材料を冷却して缶体内から取り出し、成形の１サイクルが完了する。

【0003】

ここで、上述のようなオートクレーブ成形装置では、1サイクルの成形が完了し、次の成形サイクルへと移行する際、先ず始めに成形完了後の成形品を取り出すべく、開閉扉を開けて缶体内部の温度を、作業者がその缶体内に入れる位まで低減させる。缶体内の温度が低減した後、作業者が缶体内に入って(例えば真空配管に代表される)流体用配管系や(温度検出器からのセンサ配線である)信号線などの接続を解除して完成品を取り出し、その後、次のサイクルの複合材料を缶体内へと搬入して流体用配管系や信号線などを新たに接続し直す。そして、缶体内への新たな複合材料のセットが完了すると、開閉扉を閉めて、改めて加熱や加圧を開始する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－５１０７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記の従来技術には次の問題がある。
すなわち、上述したように、作業者がオートクレーブ成形装置の缶体内に入って流体用配管系および信号線の接続やその解徐を行なうため、連続的にオートクレーブ成形を行う場合には成形物の入れ替えの際に十分に内部を冷却する必要がある。このため、余分なエネルギーが必要であると共に成形時間のロスが生じると言う問題があった。
また、流体用配管系および信号線の接続やその解徐作業のため、缶体内には作業員が通行可能なウォークウェイなどが必要であり、そうすると、必然的に缶体径が大きくなってコストアップすると共に、広い設置スペースも必要となってくる。
さらに、作業者による缶体内での流体用配管系および信号線の接続やその解徐作業は作業性が悪く煩雑を極めるものであって、作業時間もかかる。

【0006】

それゆえに、本発明の目的は、前述の問題に鑑みてなされたものであり、流体用配管系および信号線の接続やその解徐を簡単に一括して行うことができ、その結果、缶体の大きさや成形加工時の工程リードタイムを極小化することが可能なオートクレーブ成形装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するために、本発明は、例えば、図１から図８に示すように、オートクレーブ成形装置を次のように構成した。
すなわち、成形対象のワークピース１２を成形治具１４と共に真空バッグ１６で覆った密閉体１８が載置されるステージ２０と、その密閉体１８が載置されたステージ２０を出し入れ自在に格納する缶体２２と、その缶体２２外に設置され、上記の密閉体１８内を減圧する減圧手段２４と、上記の缶体２２外に設置され、上記ワークピース１２および成形治具１４の温度を検知する温度センサー２６からの信号に基づいて上記の缶体２２内の温度を制御する制御部２８とを備え、上記の缶体２２に格納した密閉体１８内のワークピース１２を上記の真空バッグ１６の外側から加熱加圧して所定の形状に成形する。
上記の密閉体１８内と上記の減圧手段２４とは流体用配管系３０で連通接続され、上記の温度センサー２６と上記の制御部２８とは信号線３２で接続される。このうち、上記の流体用配管系３０は、上記の密閉体１８内とステージ側減圧コネクタ３４とを繋ぐステージ側流体用配管系３０ａおよび缶体側減圧コネクタ３６と上記の減圧手段２４とを繋ぐ缶体側流体用配管系３０ｂで構成される。また、上記の信号線３２は、上記の温度センサー２６とステージ側温度コネクタ３８とを繋ぐステージ側信号線３２ａおよび缶体側温度コネクタ４０と上記の制御部２８とを繋ぐ缶体側信号線３２ｂで構成される。
上記ステージ側減圧コネクタ３４とステージ側温度コネクタ３８との少なくとも一方が、上記ステージ２０に設けられたステージ側コネクタ支持板４２に一体的に取り付けられ、上記の缶体側減圧コネクタ３６と缶体側温度コネクタ４０との少なくとも一方が、上記の缶体２２に設けられた缶体側コネクタ支持板４４に一体的に取り付けられる。そして、上記ステージ２０を上記の缶体２２内での成形が可能な所定位置に格納した際に、上記ステージ側コネクタ支持板４２と上記の缶体側コネクタ支持板４４とが正対して係合することによって、上記ステージ側減圧コネクタ３４と上記の缶体側減圧コネクタ３６とが自動的に連通する、及び／または、上記ステージ側温度コネクタ３８と上記の缶体側温度コネクタ４０とが自動的に接続される。

【0008】

本発明のオートクレーブ成形装置では、密閉体１８が載置されたステージ２０を缶体２２内の所定位置にセットするだけで、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４とが正対して係合し、ステージ側減圧コネクタ３４と缶体側減圧コネクタ３６とが自動的に連通し、ステージ側温度コネクタ３８と缶体側温度コネクタ４０とが自動的に接続されるので、作業者が缶体２２の中に入ってこれらの着脱作業をする必要がない。このため、缶体２２内に人が進入して作業するためのスペースやウォークウェイなどが不要となり、缶体径を小さくすることができる。また、ステージ側減圧コネクタ３４と缶体側減圧コネクタ３６との着脱、および、ステージ側温度コネクタ３８と缶体側温度コネクタ４０との着脱を短時間で実行することができる。

【0009】

本発明においては、上記ステージ側コネクタ支持板４２と上記の缶体側コネクタ支持板４４との係合に磁力を用いるのが好ましく、とりわけ、その磁力の発生源が永電磁石４６であることが好ましい。
この場合、複雑な機構を必要とせず、各種コネクタ同士を強固に連結することができるようになる。特に、永電磁石４６を用いた場合には、各種コネクタ同士の着脱時にのみ永電磁石４６に通電することで、着（脱から着へ）および脱（着から脱へ）の操作を行うことが可能である。従って、着状態で缶体２２内に入れて使用するときは、通電による電力供給は不要であり省エネ化を図ることができる。また、この永電磁石４６は、電磁石と異なり、電源異常等による瞬時停電でもコネクタ同志の連結が維持できる。

【0010】

また、本発明においては、上記ステージ側コネクタ支持板４２と上記の缶体側コネクタ支持板４４とが接近した際に両者が正対するように位置決めするガイド手段４８を設けるのが好ましい。
この場合、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４とを正確に正対させて各種コネクタ同士を確実に連結させることができるようになる。なお、磁力の発生源として電磁石或いは永電磁石４６を用いた場合においては、各コネクタ同志の正対位置を確認してから通電することによって、より正確な連結が可能となる。

【0011】

また、本発明においては、上記ステージ側コネクタ支持板４２および上記の缶体側コネクタ支持板４４の少なくとも一方を３次元方向にて変位可能に取り付けるのが好ましい。

【0012】

さらに、本発明は、後述する実施形態に記載された特有の構成を付加することが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、流体用配管系および信号線の接続やその解徐を簡単に一括して行うことができ、その結果、缶体の大きさを極小化することによって、成型に必要なエネルギーの低減、一次側電力供給設備などの付帯設備を含めた装置コストの削減、更に成形加工時の工程リードタイムの短縮が可能なオートクレーブ成形装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態のオートクレーブ成形装置を示す概略図である。

【図2】図１における要部の部分拡大図である。

【図3】図１における要部の視認方向を変更した部分拡大図である。

【図4】本発明における一実施形態の缶体側コネクタ支持板の構成例を示す正面図である。

【図5】本発明の一実施形態のステージ側コネクタ支持板を示す正面図である。

【図6】本発明の一実施形態の缶体側コネクタ支持板を示す正面図である。

【図7】本発明の一実施形態のステージ側コネクタ支持板と缶体側コネクタ支持板とが正対した状態を示す平面図である。

【図8】本発明の一実施形態の永電磁石を示す説明図である。

【図9】本発明の他の実施形態のオートクレーブ成形装置を示す要部拡大図である。

【図10】図９における要部の視認方向を変更した部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態を図１から図４によって説明する。図１は、本発明のオートクレーブ成形装置１０の一例を示す概略図である。この図が示すように、本実施形態のオートクレーブ成形装置１０は、大略、成形対象のワークピース１２を成形治具１４と共に真空バッグ１６で覆った密閉体１８が載置されるステージ２０と、その密閉体１８が載置されたステージ２０を出し入れ自在に格納する缶体２２と、その缶体２２外に設置され、上記の密閉体１８内を減圧する減圧手段２４と、上記の缶体２２外に設置され、上記ワークピース１２および成形治具１４の温度を検知する温度センサー２６からの信号に基づいて上記の缶体２２内の温度を制御する制御部２８とを備える。

【0016】

ここで、成形対象のワークピース１２は、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維などの繊維基材に、マトリックスとして熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を含浸させた複合材料(プリプレグ)で構成されており、このワークピース１２が所定形状の成形治具１４と共に、ナイロン、シリコーンゴムなど、耐熱、耐水性を備えた材料で構成された真空バッグ１６で覆われて密閉体１８が形成される。
また、この密閉体１８の下面には、その内部と連通するワーク側減圧コネクタ１８ａと、ワークピース１２および成形治具１４のそれぞれに取り付けられた温度センサー２６から導出された配線が接続されるワーク側温度コネクタ１８ｂが設けられる。

【0017】

ステージ２０は、これに載置された密閉体１８を缶体２２内へ搬送するためのものであり、本実施形態では、このステージ２０が、耐熱性および機械的強度に優れた鉄鋼などの金属材料からなる矩形板状のテーブル２０ａと、このテーブル２０ａの下面にて組み上げられた金属製の下部フレーム２０ｂと、この下部フレーム２０ｂの四隅下部に取り付けられた車輪２０ｃとを有する台車で構成されている。
このステージ２０には、密閉体１８を載置した際に、密閉体１８下面のワーク側減圧コネクタ１８ａおよびワーク側温度コネクタ１８ｂに対応するテーブル２０ａ上の位置に、テーブル側減圧コネクタ２１ａおよびテーブル側温度コネクタ２１ｂがそれぞれ設けられている。このうちテーブル側減圧コネクタ２１ａには、その先端にステージ側減圧コネクタ３４が取り付けられた(流体用配管系３０の一部である)ステージ側流体用配管系３０ａの基端が接続されており、テーブル側温度コネクタ２１ｂには、その先端にステージ側温度コネクタ３８が取り付けられた(信号線３２の一部である)ステージ側信号線３２ａの基端が接続される。したがって、ステージ２０の所定位置に密閉体１８を載置することによって、ワーク側減圧コネクタ１８ａとテーブル側減圧コネクタ２１ａおよびワーク側温度コネクタ１８ｂとテーブル側温度コネクタ２１ｂがそれぞれ自動的に連結され、密閉体１８にステージ側流体用配管系３０ａおよびステージ側信号線３２ａを接続させることができる。

【0018】

また、このステージ２０の下部フレーム２０ｂには、缶体２２内でのステージ２０の進行方向と交差する側面の幅方向中央に空間が設けられ、その空間には、ステージ側減圧コネクタ３４およびステージ側温度コネクタ３８が集積されて一体的に取り付けられるステージ側コネクタ支持板４２が配設される。

【0019】

このステージ側コネクタ支持板４２の缶体２２内の奥側に面する表面であって、ステージ側減圧コネクタ３４およびステージ側温度コネクタ３８の先端部が配置される側の表面には、後述する缶体側コネクタ支持板４４のガイド孔４８ｂと協働してガイド手段４８を構成するガイドピン４８ａが、左右両端部のそれぞれに上下一対設けられる。

【0020】

缶体２２は、密閉体１８が載置されたステージ２０を出し入れ自在に格納する、鉄鋼などの金属で形成された略倒伏円柱状の圧力容器である。この缶体２２の長手方向一方端部または両端部には、内部への開口を開閉する開閉扉２２ａが取り付けられる。また、この缶体２２内には、長手方向に沿ってステージ２０である台車が走行するための左右一対のレール２２ｂが敷設されている。さらに、缶体２２内の開口部近傍におけるレール２２ｂの間には、左右一対の支柱２２ｃが立設されており、この支柱２２ｃの上部には、矩形の支持フレーム２２ｄが配設されている。そして、この支持フレーム２２ｄの内部四隅には、必要に応じて、コイルばね５０が取り付けられており、このコイルばね５０を介して支持フレーム２２ｄに缶体側コネクタ支持板４４が取り付けられる。このため、缶体側コネクタ支持板４４は、前後・上下・左右と言った３次元方向にて変位可能な状態で支持フレーム２２ｄに配設されている。

【0021】

缶体側コネクタ支持板４４は、缶体側減圧コネクタ３６および缶体側温度コネクタ４０が集積されて一体的に取り付けられる板材である。具体的には、この缶体側コネクタ支持板４４は、ステージ側コネクタ支持板４２と略同等の大きさで形成されており、缶体側減圧コネクタ３６および缶体側温度コネクタ４０の先端側が、この缶体側コネクタ支持板４４の缶体２２開口側の表面に配設される。また、この缶体側コネクタ支持板４４は、ステージ２０を缶体２２内の所定の格納位置にセットした際に、ステージ側コネクタ支持板４２と正対して係合し、ステージ側減圧コネクタ３４と缶体側減圧コネクタ３６とが自動的に連通し、ステージ側温度コネクタ３８と缶体側温度コネクタ４０とが自動的に接続されるように構成されている。

【0022】

ここで、この缶体側コネクタ支持板４４とステージ側コネクタ支持板４２とを正対させて係合する際に、その誘導と係合とを磁力でアシストするのが好ましい。この磁力の発生源としては、例えば永久磁石や電磁石を使うこともできるが、図５～図８に示すように、永電磁石４６を用いるのが特に好適である。

【0023】

永電磁石４６とは、例えば、永久磁石（保磁力が大きいものと小さいもの２種類の組み合わせ）の周りに電磁石（ソレノイドコイル）が巻かれて形成されており、電磁石に通電するときの通電電流の方向により外部へ出力される磁力をＯＮまたはＯＦＦにできる電磁吸着形、電磁釈放形の磁石である。電磁石の通電電流の方向により保磁力が小さな永久磁石の磁化の方向を反転できる現象を利用するものである。２種類の永久磁石の磁化の方向が同じ場合には、永久磁石の磁場が外部に出力され、磁力がＯＮの状態となる。また、２種類の永久磁石の磁化の方向が逆方向の場合には、永久磁石の磁場が内部で閉じて外部に出力されないため、磁力がＯＦＦの状態となる。本実施形態のものでは、図８に示すように、保磁力の大きなネオジム磁石５２の周囲に、保磁力が小さく電磁石でＮ極とＳ極が反転可能なアルニコ磁石５４をリング状に配設し、このアルニコ磁石５４の外周にスイッチングソレノイドコイル５６を巻回する。そして、これらを軟磁性材料５８で囲んで円筒状のケーシング６０に納め、磁力の出力面にピックアップコイル６２を配設して構成される。また、一端がスイッチングソレノイドコイル５６に接続される配線６４の他端は、後述する缶体２２外の制御部２８に接続される。

【0024】

なお、図５から図７で示す実施形態では、缶体側コネクタ支持板４４の中心部に永電磁石４６が取り付けられ、ステージ側コネクタ支持板４２の中心部に、永電磁石４６より出力される磁力がＯＮの際に、その磁力によって永電磁石４６と強固に吸着する円盤状の磁性体４７が組み込まれる。

【0025】

缶体側コネクタ支持板４４に一体的に取り付けられた缶体側減圧コネクタ３６の基端には、流体用配管系３０の一部である缶体側流体用配管系３０ｂの先端が接続される。この缶体側流体用配管系３０ｂは缶体２２の外へと延出され、その基端部には密閉体１８内を減圧する減圧手段２４が接続される。
また、缶体側コネクタ支持板４４に一体的に取り付けられた缶体側温度コネクタ４０の基端には、信号線３２の一部である缶体側信号線３２ｂの先端が接続される。この缶体側信号線３２ｂも缶体２２の外へと延出され、その基端部には温度センサー２６からの信号に基づいて図示しない加熱手段を作動させて缶体２２内の温度を制御する制御部２８が接続される（図１および図３参照）。なお、この制御部２８は、缶体２２内の温度管理だけではなく、例えば、永電磁石４６の配線６４が接続され、缶体２２内からステージ２０を取り出すときに永電磁石４６が出力する磁力をＯＦＦにする制御なども行なっている。

【0026】

なお、本実施形態のオートクレーブ成形装置１０は、上述した各構成の他にも、図示しない加熱手段やオートクレーブ成形に必要な様々な補機を有していることは言うまでもない。また、上記の加熱手段は、その熱源が面状ヒーターなどの電気ヒーターに限定されるものではなく、例えば、飽和水蒸気などの電気ヒーター以外の熱源をも含むものである。

【0027】

以上のように構成されたオートクレーブ成形装置１０を用いて、ワークピース１２を所定の形状に成形する際には、先ず始めに、成形対象のワークピース１２を成形治具１４と共に真空バッグ１６で覆って密閉体１８を形成し、この密閉体１８を予備真空引きした後、ステージ２０(台車)上の所定位置に載置する。すると、密閉体１８のワーク側減圧コネクタ１８ａおよびワーク側温度コネクタ１８ｂと、ステージ２０のテーブル側減圧コネクタ２１ａおよびテーブル側温度コネクタ２１ｂとがそれぞれ自動的に連結され、密閉体１８にステージ側流体用配管系３０ａおよびステージ側信号線３２ａが接続される。

【0028】

続いて、缶体２２の開閉扉２２ａを開け、缶体２２内のレール２２ｂ上に、密閉体１８を載置したステージ２０を載せ、所定の格納位置までそのステージ２０を走行させる。すると、ステージ２０が所定の格納位置に到達した際に、(ステージ２０の)ステージ側コネクタ支持板４２と(缶体２２の)缶体側コネクタ支持板４４とが正対して係合すると同時に、ステージ側減圧コネクタ３４と缶体側減圧コネクタ３６とが自動的に連通し、ステージ側温度コネクタ３８と缶体側温度コネクタ４０とが自動的に接続される。
ここで、図５～図７で示すように、缶体側コネクタ支持板４４の中心部に永電磁石４６を取り付けると共に、ステージ側コネクタ支持板４２の中心部に磁性体４７を組み込んでおけば、缶体側コネクタ支持板４４とステージ側コネクタ支持板４２との距離がある程度近づいた時点から磁力のアシストを受けることができるようになり、両者が係合した際にはその係合を強固に保持することができる。
また、ステージ側コネクタ支持板４２のガイドピン４８ａと缶体側コネクタ支持板４４のガイド孔４８ｂとで構成されたガイド手段４８によって、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４とを正しい位置で正対させて係合させることができる。また、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４との相対的な位置に多少の誤差が有る場合でも、缶体側コネクタ支持板４４がコイルばね５０によって３次元方向にて変位可能な状態で缶体２２に取り付けられているので、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４とを正しい位置でストレスなく正対させることができるようになる。

【0029】

続いて、缶体２２の開閉扉２２ａを閉めて減圧手段２４を作動させ、密閉体１８の内部を成形時の真空に維持する。そして、制御部２８によって缶体２２内部の加工温度，加工圧力および加工時間と言った成形条件がワークピース１２を構成する原材料に応じた所定のものに設定・制御され、ワークピース１２の成形加工が行なわれる。

【0030】

成形加工が完了すると、缶体２２内を成形品の取出しが可能な温度まで冷却させた後、開閉扉２２ａを開け、ステージ２０を缶体２２外へと運び出してオートクレーブ成形の１サイクルが完了する。

【0031】

ここで、図５～図７で示すように、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４との係合に永電磁石４６の磁力を用いている場合、両者が強固に係合・固着しているので、そのままでは缶体２２内からステージ２０を運び出すのが困難である。特に、図１～図４で示すように、缶体側コネクタ支持板４４がコイルばね５０によって３次元方向にて変位可能な状態で缶体２２に取り付けられている場合には、より一層ステージ２０の運び出しが困難になる。
そこで、かかる場合には、制御部２８を作動させて永電磁石４６のスイッチングソレノイドコイル５６に保磁力の小さな永久磁石の磁化を反転させる方向の電流を流す。そうすると、永久磁石の磁場が内部で閉じて外部に出力されない状態となり、外部へ出力される磁力がＯＦＦとなる。その結果、缶体側コネクタ支持板４４とステージ側コネクタ支持板４２とを容易に離間させることができるようになり、缶体２２内からステージ２０を容易に運び出すことができる。

【0032】

なお、本実施形態のオートクレーブ成形装置１０では、ガイド手段４８としてガイドピン４８ａとガイド孔４８ｂとで構成されたものを示したが、このガイド手段４８は、ステージ側コネクタ支持板４２と缶体側コネクタ支持板４４とが接近した際に両者が正対するように位置決めできる態様のものであれば、如何なるものであってもよく、例えば、図示しないが、電波やレーザーや画像処理による位置決め手段と、ステージ側コネクタ支持板４２または缶体側コネクタ支持板４４の少なくとも一方を移動させるアクチュエータとの組合せによるものなどであってもよい。

【0033】

また、本実施形態のオートクレーブ成形装置１０では、缶体側コネクタ支持板４４がコイルばね５０によって３次元方向にて変位可能に取り付けられる場合を示しているが、３次元方向に変位可能に取り付けられるものがステージ側コネクタ支持板４２であってもよいし、その両方であってもよい。また、缶体側コネクタ支持板４４を３次元方向にて変位可能に取り付けるための介装部材としてコイルばね５０を示しているが、この介装部材は、コイルばね５０に限定されるものではなく、例えば、図示しないがボールジョイントや各種ヒンジなどを利用するものであってもよい。

【0034】

上述の実施形態では、ステージ２０が台車で構成される場合を示したが、例えば、図９および図１０で示すように、矩形板状のステージ２０上に密閉体１８を一体的に形成し、これをフォークリフト６６やクレーン(図示せず)などの搬送手段を用いて缶体２２内に搬送するようにしても良い。その際、ステージ側コネクタ支持板４２はステージ２０下面の所定位置に一体的に設けられることとなり、それに伴って、缶体２２内では、レール２２ｂに代えて倒伏梯子状の載置枠２２ｅが配設されると共に、缶体側コネクタ支持板４４は、ステージ側コネクタ支持板４２との当接面が上向きとなるように配設される。

【0035】

また、上述の実施形態では、缶体側コネクタ支持板４４の中心部に永電磁石４６を取り付け、その永電磁石４６に配線６４を介して制御部２８より給電する場合を示したが、上記の永電磁石４６をステージ側コネクタ支持板４２の中心部に取り付け(永電磁石４６と磁性体４７の取付け位置を逆転)、これに対して着脱式の電源を用いて給電するようにしてもよい。この永電磁石４６は運転中は電源を必要としないことから、上記のような着脱式の電源を用いることができる。そして、このような着脱式の電源を用いることによって、ヒートサイクルによる電源の絶縁破壊の可能性を低減させることができる。

【0036】

また、図７に示す実施形態では、片側(の缶体側コネクタ支持板４４)のみ永電磁石４６が配設されているが、この永電磁石４６に正対する磁性体４７に代えて永電磁石を用い、２つの永電磁石でより強固に係合・固着させてもよい。
その他に、本発明は、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行なえることは勿論である。

【符号の説明】

【0037】

１０：オートクレーブ成形装置，１２：ワークピース，１４：成形治具，１６：真空バッグ，１８：密閉体，２０：ステージ，２２：缶体，２４：減圧手段，２６：温度センサー，２８：制御部，３０：流体用配管系，３０ａ：ステージ側流体用配管系，３０ｂ：缶体側流体用配管系，３２：信号線，３２ａ：ステージ側信号線，３２ｂ：缶体側信号線，３４：ステージ側減圧コネクタ，３６：缶体側減圧コネクタ，３８：ステージ側温度コネクタ，４０：缶体側温度コネクタ，４２：ステージ側コネクタ支持板，４４：缶体側コネクタ支持板，４６：永電磁石，４８：ガイド手段．

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】