特許 7586015 真空成形方法

(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】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】真空成形方法

(51)【国際特許分類】

   B29C 51/10 20060101AFI20241112BHJP

【ＦＩ】

B29C51/10

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2021121359

(22)【出願日】2021-07-26

(65)【公開番号】P2023017243

(43)【公開日】2023-02-07

【審査請求日】2023-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中嶋 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】中倉 俊典

【審査官】家城 雅美

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－０７１３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１０２２７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２２６８８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ５１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成形型を用いてシート状の材料を真空成形する真空成形方法であって、
前記材料の縁部を把持装置により把持する把持工程と、
前記材料が前記成形型の表面に形成されている成形部の形状に沿って配置されるように、前記把持装置を前記成形部に沿って移動させる移動工程と、
前記移動工程により前記材料が前記成形部の形状に沿って配置された状態で、前記成形部と前記材料との間を減圧して前記材料を前記成形部に密着させる密着工程と、
を備え、
前記成形部は、第１成形部と、前記第１成形部に連続すると共に前記第１成形部の表面と交差する表面を有する第２成形部とを含み、
前記第１成形部を前記材料により覆う被覆工程をさらに備え、
前記移動工程では、前記第１成形部が前記材料により覆われた状態で、前記把持装置を前記第２成形部に沿って移動させ、
前記密着工程では、前記材料が前記第２成形部に沿って配置された状態で、前記成形部と前記材料との間を減圧して前記材料を前記第１成形部および前記第２成形部に密着させ、
前記第２成形部は、アンダーカットを形成する突出したアンダーカット成形部を含み、
前記移動工程は、前記アンダーカット成形部の形状に沿って前記把持装置を前記第１成形部の表面と交差する交差方向に移動させる工程を含み、移動後の前記把持装置は、前記交差方向に見たときに前記アンダーカット成形部と重複する位置にある、真空成形方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、真空成形方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に記載されているように、軟化状態にあるシート状の材料を、真空吸引により、所望の凹凸形状を有する成形型に密着させて所望の形状に成形する真空成形方法が知られている。こうした真空成形方法は、具体的には以下のような手順で行われていた。まず、軟化状態の材料が水平に扁平状になるように材料の外周縁部をクランプ部によって把持し、クランプ部の位置を固定したまま、成形型を鉛直方向に移動させることで材料を成形型の表面（以下、「成形部」という）に沿わせ、その後、真空吸引により材料を成形部へ密着させる。こうして、材料は、成形部の凹凸に沿うように、伸ばされながら成形される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００１－３０１０１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述した真空成形方法の手順では、クランプ部の位置が固定されているため、成形型の形状によっては、成形中や成形後のクランプ部の位置が成形型から大きく離れることが起こり得る。この場合、材料の伸びが大きくなってしまい、その結果、成形品としての板厚が予定値よりも小さくなり強度が低下してしまうという問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］成形型を用いてシート状の材料を真空成形する真空成形方法であって、前記材料の縁部を把持装置により把持する把持工程と、前記材料が前記成形型の表面に形成されている成形部の形状に沿って配置されるように、前記把持装置を前記成形部に沿って移動させる移動工程と、前記移動工程により前記材料が前記成形部の形状に沿って配置された状態で、前記成形部と前記材料との間を減圧して前記材料を前記成形部に密着させる密着工程と、を備え、前記成形部は、第１成形部と、前記第１成形部に連続すると共に前記第１成形部の表面と交差する表面を有する第２成形部とを含み、前記第１成形部を前記材料により覆う被覆工程をさらに備え、前記移動工程では、前記第１成形部が前記材料により覆われた状態で、前記把持装置を前記第２成形部に沿って移動させ、前記密着工程では、前記材料が前記第２成形部に沿って配置された状態で、前記成形部と前記材料との間を減圧して前記材料を前記第１成形部および前記第２成形部に密着させ、前記第２成形部は、アンダーカットを形成する突出したアンダーカット成形部を含み、前記移動工程は、前記アンダーカット成形部の形状に沿って前記把持装置を前記第１成形部の表面と交差する交差方向に移動させる工程を含み、移動後の前記把持装置は、前記交差方向に見たときに前記アンダーカット成形部と重複する位置にある、真空成形方法。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、真空成形方法が提供される。この真空成形方法は、成形型を用いてシート状の材料を真空成形する真空成形方法であって、前記材料の縁部を把持装置により把持する把持工程と、前記材料が前記成形型の表面に形成されている成形部の形状に沿って配置されるように、前記把持装置を前記成形部に沿って移動させる移動工程と、前記移動工程により前記材料が前記成形部の形状に沿って配置された状態で、前記成形部と前記材料との間を減圧して前記材料を前記成形部に密着させる密着工程と、を備える。
この形態によれば、移動工程において、材料の縁部を把持した把持装置が成形部の形状に沿って移動することで、材料を成形部の凹凸に大まかに沿って配置させることができる。そして、材料が成形部の形状に沿って配置された状態で、成形部と材料との間が減圧されて材料が成形部に密着する。つまり、成形中や成形後の把持装置の位置が成形型に沿うため、例えば、把持装置が固定されたまま、成形型が移動することで材料を形成面の形状に沿わせる形態と比較して、成形中や成形後の把持装置の位置が成形型から大きく離れることがなく、材料の伸びを小さくできる。すなわち、材料の伸張率を抑えられることで、成形品としての板厚を確保でき、強度低下を抑制することができる。
（２）上記形態において、前記成形部は、第１成形部と、前記第１成形部に連続すると共に前記第１成形部の表面と交差する表面を有する第２成形部とを含み、前記第１成形部を前記材料により覆う被覆工程をさらに備え、前記移動工程では、前記第１成形部が前記材料により覆われた状態で、前記把持装置を前記第２成形部に沿って移動させ、前記密着工程では、前記材料が前記第２成形部に沿って配置された状態で、前記成形部と前記材料との間を減圧して前記材料を前記第１成形部および前記第２成形部に密着させてもよい。
この形態によれば、被覆工程において、第１成形部が材料により覆われる。そして、移動工程において、把持装置が、第１成形部に連続すると共に第１成形部と交差する第２成形部に沿って移動されるため、第２成形部に材料を沿わせることができる。よって、第１成形部と第２成形部とを有する成形型を用いた真空成形方法において、材料の伸張率を抑えることができる。
（３）上記形態において、前記第２成形部は、アンダーカットを形成する突出したアンダーカット成形部を含み、前記移動工程は、前記アンダーカット成形部の形状に沿って前記把持装置を前記第１成形部の表面と交差する交差方向に移動させる工程を含み、移動後の前記把持装置は、前記交差方向に見たときに前記アンダーカット成形部と重複する位置にあってもよい。この形態によれば、材料の伸張率が大きくなりやすいアンダーカット成形部を有する真空成形方法においても、材料の伸張率を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本開示の第１実施形態としての真空成形方法を示す工程図である。

【図2】本開示の第１実施形態における真空成形装置の概略構成を示す斜視図である。

【図3】本開示の第１実施形態における真空成形装置の概略構成を示す斜視図である。

【図4】真空成形装置の断面図であり、把持工程を示す図である。

【図5】真空成形装置の断面図であり、移動工程を示す図である。

【図6】真空成形装置の断面図であり、移動工程を示す図である。

【図7】他の実施形態における真空成形装置の側面図であり、移動工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．真空成形方法の概略および真空成型装置の構成：
本開示の第１実施形態の真空成形方法について、図１～図６を参照しつつ説明する。第１実施形態の真空成形方法では、真空成形装置１００を用いて、真空成形用樹脂シート（以下、単に「材料Ｗ」ともいう）を使用して、自動車用のルーフパネルおよびサイドアウターパネルの上部を一体的に成形するものである。シート状の材料Ｗとしての樹脂シートは、例えば熱可塑性樹脂である。熱可塑性樹脂として、具体的には、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ＡＥＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＰＣ／ＰＥＴ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂等を用いることができるが、これに限定されず、所望の成形品によって適宜選択可能である。樹脂シートの厚さは、例えば１ＭＭ程度のものを用いることができる。

【0009】

図１は、本開示の第１実施形態としての真空成形方法を示す工程図である。図１に示すように、第１実施形態の真空成形方法は、被覆工程Ｐ１０と、把持工程Ｐ２０と、移動工程Ｐ３０と、密着工程Ｐ４０と、を備え、この順序で実行される。まず、各工程Ｐ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０を実行するために用いる真空成形装置１００の概略構成について説明する。その後、各工程Ｐ１０，Ｐ２０，Ｐ３０，Ｐ４０について順に説明する。

【0010】

図２、図３は、真空成形方法を実施する真空成形装置１００の概略構成を示す斜視図である。図２は、成形前であって、材料Ｗを把持する前の状態を示しているため、後述するクランプ部材５０は図示されていない。また、図２は、後述する把持装置２が上昇端位置にある状態を示している。図３は、成形後の状態であって、把持装置２が下降端位置にある状態を示している。

【0011】

図２、図３において、ＸＹＺ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。ＸＹＺは互いに直交する。Ｘ軸およびＹ軸は水平面に沿った軸であり、すなわちＸＹ平面が水平面である。Ｚ軸は、鉛直線に沿った軸である。＋Ｚ軸方向が鉛直方向の上向きであり、－Ｚ軸方向が鉛直方向の下向きである。以下、＋Ｚ軸方向を「上」ともいい、－Ｚ軸方向を「下」ともいう。また、＋Ｘ軸方向を「左」ともいい、－Ｘ軸方向を「右」ともいう。また、＋Ｙ軸方向を「後」ともいい、－Ｙ軸方向を「前」ともいう。

【0012】

図２、図３に示すように、真空成形装置１００は、成形型１と、把持装置２（外枠部材３０および、クランプ部材５０（図３参照））と、ガイドプレート１１，１２，１３，１４と、を備えている。真空成形装置１００は、装置全体においてＹ軸方向に伸びる中心線Ｃを中心として、各部材が、略左右対称に構成されている。成形型１は、上方に突出する凸形状をなし、前後端の部位が中央付近の部位よりなだらかに低くなっている。成形型１は、平面視において前後に長く、概ね矩形状をなしている。

【0013】

成形型１の表面には、第１成形部１５および第２成形部１６が形成されている。第１成形部１５は、成形型１の上面に形成されている。第２成形部１６は、成形型１の側面に形成されている。第２成形部１６は、第１成形部１５に連続すると共に第１成形部１５の表面と交差する表面を有する。本実施形態では、第２成形部１６は、第１成形部１５と略直交する。本実施形態において「表面が交差する」とは、２つの表面の端部同士が接し、且つ、各表面を延長させて得られる仮想的な面同士が交わることを意味する。各成形部１５，１６は、賦形すべき成形品の形状に対応しており、第１成形部１５はルーフパネルの形状に対応し、第２成形部１６はサイドアウターパネルの上部の形状に対応している。なお、第２成形部１６は、第１成形部１５をＸ軸方向に挟むように、左右に一つずつ配置されている。図２、３では、左側の第２成形部１６のみ表れている。

【0014】

図４は、真空成形装置１００の断面図であり、把持工程Ｐ２０を示す図である。図４は、装置１００のＹ軸方向（前後方向）の中心近傍におけるＸＺ平面と平行をなす垂直面における断面図であって、図２に示すＩＶ－ＩＶ線矢視図に対応している。なお、図２ではクランプ部材５０および材料Ｗは図示していないが、図４では、クランプ部材５０および材料Ｗを図示している。第２成形部１６は、図４に示すように、外側に張り出した張り出し部１７と、張り出し部１７の先端から連続して内側に凹んだアンダーカット成形部１８とを有している。アンダーカット成形部は、製品が有するアンダーカットを形成する部位である。アンダーカット成形部１８の下端から下の部分は、略まっすぐに下降している。なお、成形型１には、図示しない多数の吸引穴が成形部１５，１６を貫通して形成されており、これらの吸引穴を介して成形部１５，１６の近傍の空気が成形型１の内部側へ吸引可能となっている。

【0015】

再び、図２、図３を参照する。把持装置２は、材料Ｗの外周端部を把持するための装置である。把持装置２は、外枠部材３０と、クランプ部材５０とで構成されている。外枠部材３０と、クランプ部材５０との間に材料Ｗが把持される。外枠部材３０は、成形型１の外縁の四辺を囲むように設けられている。外枠部材３０は、それぞれ略板状をなす前枠３１、後枠３２、左枠３３、右枠３４を有して構成されている。前枠３１は、Ｘ軸方向に沿うように、かつ、成形型１の前端面に沿って配置されている。後枠３２は、Ｘ軸方向に沿うように、かつ、成形型１の後端面に沿って配置されている。左枠３３は、Ｙ軸方向に沿うように、かつ、成形型１の左端面に沿って配置されている。右枠３４は、Ｙ軸方向に沿うように、かつ、成形型１の右端面に沿って配置されている。前枠３１および後枠３２の上面は、概ね平坦である。左枠３３および右枠３４は、下部がそれぞれ成形型１から遠ざかる外側方に突出しており、図４に示すように、垂直方向の断面がＬ字形状をなしている。

【0016】

左枠３３および右枠３４の上面は、Ｙ軸方向における中央部位のＺ軸座標値が最も高くなっている。より具体的には、左枠３３および右枠３４の上面は、前後方向における中央部位が最も高く、前後端の部位が、中央部位からなだらかに低くなっている。左枠３３および右枠３４の下部における前端には、２本のガイド棒３５，３６が前方へ突出して設けられている。同様に、左枠３３および右枠３４の下部における後端には、それぞれ２本のガイド棒３５，３６が後方へ突出して設けられている。各ガイド棒３５，３６の突出先端は、後述するガイドプレート１１，１２，１３，１４のガイド溝３７，３８に係合している。２本のガイド棒３５，３６のうち、成形型１に近い内側のガイド棒３５の方が、外側のガイド棒３６よりも高い位置に設けられている。

【0017】

また、図２、図４に示すように成形前の初期位置において、外枠部材３０の上面は、成形型１の上面よりも高い位置にある。また、成形前の初期位置において、左枠３３の右側面部と、成形型１の左側面部（第２成形部１６）との間には隙間が形成されている。同様に、成形前の初期位置において、右枠３４の左側面部と、成形型１の右側面部との間には隙間が形成されている。なお、成形後には、右左の枠３３，３４が内側に移動して、図６に示すようにこの隙間はなくなる。詳細については成形方法において後述する。なお、前枠３１と成形型１の前面との間、および、後枠３２と成形型１の後面との間には、隙間は形成されていない。

【0018】

図３に示すように、クランプ部材５０は、材料Ｗを把持するときに、外枠部材３０の上方に設けられる部材であり、各枠３１，３２，３３，３４にそれぞれ対応したクランプ５１，５２，５３，５４により構成されている。クランプ部材５０は、前クランプ５１、後クランプ５２、左クランプ５３、右クランプ５４を有して構成されている。外枠部材３０と、対応するクランプ部材５０と、により把持装置２が構成される。すなわち、前枠３１と前クランプ５１とで、前把持部２１が構成される。後枠３２と後クランプ５２とで、後把持部２２が構成される。左枠３３と左クランプ５３とで、左把持部２３が構成される。右枠３４と右クランプ５４とで、右把持部２４が構成される。

【0019】

以下、各把持部２１，２２，２３，２４を区別しないときは、単に「把持装置２」と総称していうものとする。また、各枠３１，３２，３３，３４を区別しないときは、単に「外枠部材３０」と総称していうものとする。また、各クランプ５１，５２，５３，５４を区別しないときは、単に「クランプ部材５０」と総称していうものとする。

【0020】

各クランプ５１，５２，５３，５４は、それぞれブロック状をなしている。外枠部材３０の上面の形状と、対応するクランプ部材５０の下面の形状とは対応している。このため、外枠部材３０の上面に材料Ｗを介在させた状態で、クランプ部材５０を材料Ｗの上方から外枠部材３０の上面に沿うように載置可能となっている。材料把持時には、外枠部材３０の上面と、クランプ部材５０の下面とで材料Ｗを挟み込み、外枠部材３０とクランプ部材５０とを図示しないボルト等により固定することで材料Ｗが把持される。

【0021】

ガイドプレート１１，１２，１３，１４は、移動工程Ｐ３０において、右左の把持部２３，２４を案内し、予め定めた軌道に沿って移動させるためのものである。ガイドプレート１１，１２，１３，１４，１５は、左枠３３および右枠３４の前後端に設けられている。第１ガイドプレート１１は、左枠３３の前端に設けられている。第２ガイドプレート１２は、左枠３３の後端に設けられている。第３ガイドプレート１３は、右枠３４の前端に設けられている。第４ガイドプレート１４は、右枠３４の後端に設けられている。

【0022】

各ガイドプレート１１，１２，１３，１４は、同様の構成であるため、図４を参照して、第２ガイドプレート１２を例に説明する。第２ガイドプレート１２には、２本のガイド溝３７，３８が並列して形成されている。ガイド溝３７，３８は、－Ｙ軸方向から見て略Ｊ字形状をなしており、上端から略鉛直に下降した後、成形型１に近づく内側方向に曲がり、そのまま水平内側方向に延びた形状をなしている。２本のガイド溝３７，３８のうち、成形型１に近い内側のガイド溝３７の方が、外側のガイド溝３８よりも高い位置に設けられている。ガイド溝３７，３８には、ガイド棒３５，３６の先端が係合可能である。

【0023】

なお、成形型１および各ガイドプレート１１，１２，１３，１４は定位置に固定されており、把持部２１，２２，２３，２４（外枠部材３０およびクランプ部材５０）は、材料Ｗを把持した状態で、成形型１およびガイドプレート１１，１２，１３，１４に対して相対移動可能となっている。動作についての詳細は後述する。

【0024】

真空成形装置１００は、さらに、図示しない加熱装置や、真空ポンプを有している。加熱装置は、材料Ｗを軟化させるためのもので、例えば、中赤外線ヒータや遠赤外線ヒータ等を用いることができる。なお、成形型１および外枠部材３０の内部には、保温用のヒータが埋め込まれている。また、真空ポンプの作動により、上記した図示しない吸引穴を介して材料Ｗを成形部の凹凸に密着させることができる。なお、真空成形装置１００には、前把持部２１と後把持部２２におけるＺ軸方向の移動をガイドする図示しないシリンダが設けられている。

【0025】

Ａ２．真空成形方法の詳細：
次に、上記の真空成形装置１００を用いた真空成形方法について説明する。まず、被覆工程Ｐ１０（図１参照）において、成形型１および外枠部材３０を含む全体を被覆するように、上方から材料Ｗを成形型１および外枠部材３０の上に載せる。

【0026】

次に、把持工程Ｐ２０において、外枠部材３０上に配置された材料Ｗの外周縁部を、外枠部材３０の上面と、クランプ部材５０の下面とで挟み、図示しないボルト等の固定部材で締め付けて材料Ｗを固定する。このとき、図４に示すように、把持部２１，２２，２３，２４は上昇端位置にあり、材料Ｗは把持部２１，２２，２３，２４に固定された状態である。また、ガイド棒３５，３６は、係合するガイド溝３７，３８の上端に位置している。

【0027】

次に、移動工程Ｐ３０において、材料Ｗが第２成形部１６の形状に沿って配置されるように、把持装置２を第２成形部１６の形状に沿って移動させる。なお、材料Ｗが第２成形部１６の形状に「沿って配置される」とは、第２成形部１６の形状と一定の距離を保って沿って配置される構成に限らず、第２成形部１６と材料Ｗとの距離が一定ではないものの、材料Ｗの外形が、おおよそ第２成形部１６の外形と相似或いは類似するように配置される構成も含む広い意味を有する。

【0028】

なお、移動工程Ｐ３０に際して、図示しない可動型の加熱装置を作動させて、材料Ｗを加熱し軟化状態にしておく。材料Ｗが軟化状態となったら、加熱装置をオフしておく。なお、加熱装置は、移動工程Ｐ３０の間作動させ続けてもよい。図５、図６は、真空成形装置１００の断面図であり、移動工程Ｐ３０を示す図である。図５は、移動途中の状態を示し、図６は、図５に示す状態からさらに移動が進み、把持装置２が下降端にある状態を示している。また、図６は、図３に示すＶＩ－ＶＩ線矢視図に対応している。

【0029】

本実施形態では、例えば複数人の作業者によって手動により４つの把持部２１，２２，２３，２４を同時に下降させる。このとき、上昇端位置を初期位置とすると、左把持部２３は、図４に示す初期位置から、図５、図６に示すように、ガイド棒３５，３６がガイド溝３７，３８に沿って下降することにより、－Ｚ軸方向に移動しながら、徐々に－Ｘ軸方向に移動する。左把持部２３と対称に動作する右把持部２４は、同様にガイド棒３５，３６がガイド溝３７，３８に沿って下降することにより、－Ｚ軸方向に移動しながら、徐々に＋Ｘ軸方向に移動する。なお、このとき、左右の把持部２３，２４の下降と同時に、前後の把持部２１，２２を、左右の把持部２３，２４の下降速度と同じ速度で下降させる。前後の把持部２１，２２は、図示しないシリンダに沿って－Ｚ軸方向にまっすぐに下降するようにガイドされる。

【0030】

すなわち、左右の把持部２３，２４は、それぞれ徐々に成形型１に近づく内側方向へと移動しつつ下降する。この際、左右の把持部２３，２４は、ガイド溝３７，３８によってガイドされるため、その軌道は、ガイド溝の形状と一致する。作業者は、ガイド棒３５，３６を持って下降させるように操作することのみで、左右の把持部２３，２４は自動的にＸ軸方向へも移動される。このように、左右の把持部２３，２４は、ＸＺ平面において成形型１の第２成形部１６の形状に沿った２次元的な動きをする。２次元的な動きとは、Ｙ軸方向から見たＸＺ平面内において、一直線上にＺ軸方向に下降するだけでなく、Ｘ軸方向での位置を変化させる軌道を意味する。

【0031】

なお、２本のガイド棒３５，３６を設けていることにより、ガイド棒３５，３６がガイド溝内３７，３８を移動する際に、把持装置２の水平状態が保たれるようになっている。前後の把持部２１，２２は、－Ｚ軸方向への１次元的な動きをする。

【0032】

図６に示すように、左右の把持部２３，２４が下降端位置にきたとき、つまり、移動工程Ｐ３０を経た後は、左右の把持部２３，２４と第２成形部１６との隙間はほぼなくなる。移動工程Ｐ３０完了後の把持部２３，２４の位置は、Ｚ軸方向に見たとき、張り出し部１７およびアンダーカット成形部１８と重複した位置にある。すなわち、上記移動工程Ｐ３０は、アンダーカット成形部１８の形状に沿って把持装置２を第１成形部１５の表面と交差する交差方向に移動させる工程を含み、移動後の把持装置２は、交差方向に見たときにアンダーカット成形部１８と重複する位置にある。「交差方向」は、本実施形態においてＺ軸方向と一致する。さらに、換言すると、移動工程Ｐ３０完了後の把持部２３，２４の位置は、張り出し部１７とアンダーカット成形部１８との境界部分である突出先端よりも、成形型１に近い内側位置にある。

【0033】

また、外枠部材３０と対向する成形型１の第２成形部１６には、図示しないシール部材が設けられており、成形型１と、移動後の外枠部材３０との間に隙間ができない構造になっている。

【0034】

次に、密着工程Ｐ４０において、材料Ｗが第２成形部１６に沿って配置された状態で、図示しない真空ポンプの作動により、図示しない吸引穴を介して吸引（真空引き）を行うことによって、成形部１５，１６と材料Ｗとの間の空間を減圧する。これにより、材料Ｗは、第１成形部１５および第２成形部１６に吸着されてアンダーカット成形部１８にも引き込まれつつ密着し、所定の製品形状に賦形される。

【0035】

上記第１実施形態の真空成形方法によれば、移動工程Ｐ３０において、材料Ｗの外周縁部を把持した把持装置２（把持部２１，２２，２３，２４）が移動することで、材料Ｗを第２成形部１６の凹凸形状に大まかに沿わせることができる。そして、密着工程Ｐ４０において、材料Ｗが第２成形部１６の形状に沿って配置された状態で真空引きされる。つまり、成形中や成形後の把持装置２の位置が第２成形部１６に沿うため、例えば、把持装置２が固定されたまま、成形型１が移動することで材料Ｗを第２成形部１６の表面形状に沿わせる形態と比較して、元の材料Ｗの長さと成形後の材料Ｗの長さとの差分を少なくできる。すなわち、材料Ｗの伸張率を抑えられることで、成形品としての板厚を確保でき、強度低下を抑制することができる。

【0036】

また、板厚が小さくなると、製品としての要求性能が満たされなかったり、事前に材料Ｗに施された塗装が割れて製品の品質が確保できなかったりして、歩留まりが低下することが懸念される。その点、上記第１実施形態では、伸張率が抑えられることで板厚が均一化されるため、品質が向上し、歩留まりを向上させることができる。

【0037】

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上記第１実施形態では、移動工程Ｐ３０において、左右の把持部２３，２４を移動させることで、材料Ｗが成形型１の第２成形部１６に沿うように左右の把持部２３，２４を移動させたが、この動作は種々変更可能である。例えば、左右の把持部２３，２４を第２成形部１６に沿うように移動できれば、ガイド棒３５，３６とガイド溝３７，３８はなくてもよい。

【0038】

（Ｂ２）また、他の構成としてガイド部材とガイドワイヤを用いてもよい。図７は、他の実施形態における真空成形装置１０１の側面図であり、移動工程Ｐ３０を示す図である。なお、図７は、左右の把持部２３，２４の軌道をガイドする構成について説明する模式図であり、成形型１は省略している。例えば、図７に示すように、ガイドプレート１１，１２，１３，１４を設けずに、プレート状のガイド部材６１を成形型１の前後に設け、ガイド部材６１と把持部２３とをガイドワイヤ６２で接続するようにしてもよい。ガイド部材６１の側面６３は、成形部の形状に大まかに対応している。

【0039】

そして、移動工程Ｐ３０では、ガイドワイヤ６２が張った状態から、把持部２３を矢印Ａ１に示すような軌道で下降させることで、ガイド部材６１の側面６３にガイドワイヤ６２を追従させて、把持部２３をガイド部材６１の形状に沿って下降させる。この形態のように、把持部２３が、材料Ｗが伸びる＋Ｘ軸方向への動きをしないように、ガイドワイヤ６２により規制してもよい。

【0040】

（Ｂ３）また、把持装置２を動かす仕組みは、上記のような機械的かつ手動的な機構のみならず、コンピュータ制御によって、モータ等を用いて把持部２１，２２，２３，２４の軌道を自動制御する方法を採用してもよい。

【0041】

（Ｂ４）また、移動行程Ｐ３０において、成形型１をＺ軸方向に移動させ、把持装置２をＸ軸方向に移動させることで、材料Ｗが成形型１に沿って配置されるようにしてもよい。すなわち、成形型１のＺ軸方向の移動と把持装置２のＸ軸方向の移動とが組み合わされることで、結果的に左右の把持部２３，２４がＸＺ平面において成形型１の第２成形部１６の形状に沿った２次元的な動きをするようにしてもよい。

【0042】

（Ｂ５）また、移動工程Ｐ３０における左右の把持部２３，２４の軌道についても、種々変更可能である。例えば、左の把持部２３を一旦下降させたのち、別途設けた補助金型に沿って再度上昇させたり、－Ｘ軸方向に移動させたのち、再度＋Ｘ軸方向に移動させたりして、所望の製品形状に賦形するようにしてもよい。移動工程Ｐ３０の終了後に、外枠部材３０と成形型１との間をシールするシール構造を有していれば、その後の密着工程Ｐ４０を上記第１実施形態と同様に実施できる。

【0043】

（Ｂ６）上記第１実施形態における外枠部材３０およびクランプ部材５０の形状は一例であり、材料Ｗの縁近傍を把持できればよく、種々の形状が可能である。したがって、上記第１実施形態における左枠３３および右枠３４の形状は、単なる直方体形状でもよいし、扁平な板状部材でもよい。

【0044】

（Ｂ７）上記第１実施形態では、左右の把持部２３，２４を移動させたが、賦形すべき製品形状によっては、右左のどちらか一方の把持部だけ移動させるようにしてもよい。

【0045】

（Ｂ８）また、成形型１の第２成形部１６に、アンダーカット成形部１８が形成されるものとしたが、賦形すべき製品形状によっては、アンダーカット成形部１８が形成されていなくてもよい。

【0046】

（Ｂ９）上記第１実施形態では、外枠部材３０は成形型１に固定されているものとしたが、外枠部材３０を成形型１に固定せずに、成形型１とは別体としてもよい。この場合、例えば、成形型１とは別体の外枠部材３０とクランプ部材５０とにより材料Ｗを把持した後、第１成形部１５を被覆するように配置してもよい。その後、移動工程Ｐ３０において、第２成形部１６に沿うように把持装置２を移動させてもよい。すなわち、製品に対応した成形装置１００の構成によって、被覆工程Ｐ１０と把持工程Ｐ２０の順序は適宜入れ替え可能である。

【0047】

（Ｂ１０）上記第１実施形態では、成形部は、第１成形部１５と第２成形部１６とで構成されるものとした。すなわち、交差する複数の面に成形部が形成されているものとしたが、賦形すべき製品形状によっては、一つの面のみに成形部が形成されていてもよい。かかる構成においては、被覆工程Ｐ１０は省略され得る。すなわち、該当面から外れた位置において材料Ｗの一端と他端とを一対の把持部で挟み、次いで一方の把持部の位置を該当面から外れた位置に固定したまま他方の把持部を該当面に沿って移動させ、その後、材料Ｗと該当面との間の真空引きしてもよい。この構成では、把持工程Ｐ２０の前に被覆工程Ｐ１０は省略されている。

【0048】

本開示は、上記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0049】

１…成形型、２…把持装置、１１…第１ガイドプレート、１２…第２ガイドプレート、１３…第３ガイドプレート、１４…第４ガイドプレート、１５…第１成形部、１６…第２成形部、１８…アンダーカット成形部、２１…前把持部、２２…後把持部、２３…左把持部、２４…右把持部、３０…外枠部材、３１…前枠、３２…後枠、３３…左枠、３４…右枠、３５…ガイド棒、３６…ガイド棒、３７…ガイド溝、３８…ガイド溝、５０…クランプ部材、５１…前クランプ、５２…後クランプ、５３…左クランプ、５４…右クランプ、６１…ガイド部材、６２…ガイドワイヤ、６３…側面、１００…真空成形装置、１０１…真空成形装置、Ｃ…中心線、Ｐ１０…被覆工程、Ｐ２０…把持工程、Ｐ３０…移動工程、Ｐ４０…密着工程、Ｗ…材料

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】