JP2675382B2 - 加圧装置 - Google Patents

加圧装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は加圧装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の成形部品の加圧成型や加圧支持部品の加圧保持
は、油圧シリンダのように油を媒体として圧力を伝達す
る加圧装置がボルト締付クランプのようにスパナ,ドラ
イバー等により機械力を用いた間接的な発生力を利用し
た加圧装置が用いられていた。
第9図および第10図には従来の加圧装置の一例として
絶縁線輪の成形に使用した場合が示されている。加圧装
置としてボルト1を使用した場合である。ボルト1をマ
イカエポキシプリプレグ絶縁層2を施した絶縁線輪3に
所定ピツチで配設した(第9図参照)。すなわちマイカ
エポキシプリプレグ絶縁層2を施した絶縁線輪3に当板
4を当て、これを支持台5に保持したが、ボルト1はこ
の当板4を介して絶縁線輪3を加圧するようにした。こ
のようにした絶縁線輪3を高温炉中に配置し、室温から
100〜110℃まで1.5時間かかつて加温し、その後一度炉
外に取出して絶縁線輪3の軸方向長さの中央部であるス
ロツト中央部よりボルト締付を行い、再度高温炉中に投
入配置した。こののち170℃まで昇温し、約2時間保持
したのち室温まで冷却して焼付成形した。すなわち金型
である当板4にセツトした絶縁線輪3を高温炉中で加熱
し、所定温度到達時にボルト1による加圧装置を用いて
成形していた。なお、これに関するものとして特開昭62
−225149号公報,特開昭62−23733号公報,特開昭57−6
8649号公報,特開昭50−147503号公報等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術は、外観がコイルエンドでボルト締付に
よる加圧力が十分でなかつたことによる絶縁層の膨らみ
が一部認められた。また、ボルト締付装置の配設から焼
付成形完了までの所要時間も40時間と大きかつた。
このようにその1例として挙げたボルト締付装置のみ
ならず従来の装置では間接的な発生力の伝達損失やその
制御が難しく、高効率で高精度な圧力伝達装置である加
圧装置が望まれていた。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、加圧に
要する加圧力を損失が少なく、かつ高効率で制御し易い
制御性をもつて被加圧部品に伝達することを可能とした
加圧装置を提供することを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、支持台上の成型される部品を加圧
し所定の形状に成型するようになした加圧装置におい
て、前記成型部品を加圧する装置を、シリンダと、この
シリンダ内に配置され、移動自在に形成されたラムと、
前記シリンダ内に収納され、熱により膨張するた熱膨張
材料と、この熱膨張材料を加熱する加熱手段とより形成
するとともに、前記シリンダに、シリンダ内の熱膨張材
料の量を制御する封入穴および充填時の不要ガス逃げ孔
を設け、封入材料の量により熱膨張力を制御するように
形成し初期の目的を達成するようにしたものである。
またこの場合、前記熱膨張材料を、シリコーン油、鉱
油、植物油、ハロゲン化炭化水素系化合物、シリコン系
化合物あるいは常温では固形状で、加温により液状とな
るパラフィン、ろう、低融点半田あるいはグリース、オ
イルコンパウンド、パテ等の半固形状材料と前記常温で
固形状の材料とを組み合わせたものとしたものである。
〔作用〕
上記手段を設けたので加温手段により熱膨張材料を加
熱すれば熱膨張材料が膨張して加圧力を発生するように
なつて、その発生した加圧力をそのまま容易に被加圧部
品に伝達することができるようになり、加圧に要する加
圧力の損失が少なく、高効率で制御し易い制御性を持つ
た加圧装置が得られる。
〔実施例〕
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第1図には本発明の一実施例が示されている。なお、従
来と同じ部品には同じ符号を付したので説明を省略す
る。本実施例は加圧装置6をシリンダ7と、このシリン
ダ7の底部に収納された熱膨張材料8と、この熱膨張材
料8の上部に設置され、シリンダ7内を移動自在なラム
9とで形成し、熱膨張材料8は加温手段により熱膨張さ
せるようにした。このようにすることにより加温手段に
より熱膨張材料8を加熱すれば熱膨張材料8が膨張して
加圧力を発生するようになつて、その発生した加圧力を
そのまま容易に被加圧部品に伝達することができるよう
になり、加圧に要する加圧力を損失が少なく、かつ高効
率で制御し易い制御性をもつて被加圧部品に伝達するこ
とを可能とした加圧装置6を得ることができる。
すなわち加圧装置6は熱膨張材料8,ラム9およびシリ
ンダ7等から構成される。熱膨張材料8はシリンダ7の
空胴内に封入穴10より充填され、密閉される。熱膨張材
料8の充填率を十分にするため、シリンダ7の一部に充
填時のガス等充填不要成分の逃げ孔11を設けてある。そ
して加圧装置6を加熱炉内で徐々に加熱することによ
り、熱膨張材料8が体積膨張してその膨張力がラム9に
作用し、外部に膨張力が伝達され、加圧装置として働
く。
このように本実施例によれば封止密閉された熱膨張材
料の封入量および加熱温度の制御により、適切な加圧力
を加温制御のみにより得ることができるので、極めて制
御性が容易で、生産ラインの自動化,保守の高信頼度
化,被加圧部品の高精度管理化が可能となる。
第2図には本発明の他の実施例が示されている。本実
施例は加温手段を、シリンダ7の外部に取り付けた電気
抵抗ヒータ12で形成した。そして安全保護および断熱効
果のため電気抵抗ヒータ12の外側に、断熱層13を設け
た。このようにすることにより電気抵抗ヒータ12で熱膨
張材料8が加熱されて膨張するようになり、前述の場合
と同様な作用効果を奏することができる。
この実施例につき、加圧装置の発生膨張力,発生圧力
を検討した結果を次に述べる。第3図には横軸に温度を
とり、縦軸に発生膨張力,発生圧力をとつて、温度によ
る発生膨張力,発生圧力の変化特性が示されている。同
図でAは、内径φ28.6mmの空胴内に半固形状熱膨張材料
としてシリコングリースを30.2ml封入穴より充填した場
合であり、Bは、熱膨張材料としてシリコーン油を前述
の場合と同量用いた場合であり、Cは熱膨張材料として
常温で固形状で、加熱により液状となるろう(融点90
℃)を前述の場合と同量用いた場合である。このように
熱膨張材料A,B,Cを夫々充填して形成した加圧装置全体
を50〜60℃で加熱し、熱膨張材料内の不要ガス抜きを逃
げ穴を調整して行つた。不要ガス抜き後加圧装置を常温
から150℃まで加熱すると同時に、ラムに作用する膨張
力を圧力検出センサで検出したものである。同図から明
らかなように、いずれの熱膨張材料A,B,Cの場合でも少
量で大きな膨張力,圧力が発生している。
このような加圧装置を実際に使用し、その効果を検討
した結果を次に述べる。第4図および第5図には加圧装
置を絶縁線輪の加圧成形に使用した場合が示されてい
る。加圧装置6をマイカエポキシプリプレグ絶縁層2を
施した絶縁線輪3に当板4を当て、これを支持台5に保
持したが、加圧装置6はこの当板4を介して絶縁線輪3
を加圧するようにした。このように加圧装置6を装着し
た絶縁線輪3を高温炉中に配置し、室温から170℃まで
昇温し、その後約2時間保持したのち室温まで冷却して
当板4等の成形装置を解体し、焼付成形した絶縁線輪3
を得た。このようにして成形した絶縁線輪3の成形寸法
精度はスロツト部,コイルエンド部とも同様で従来のそ
れに比べ良好な外観を示した。そして加圧装置を取り付
けてから焼付成形完了までの所要時間は12時間と、従来
のそれよりも短時間で成形できるようになつた。
第6図には樹脂含浸積層板の成形に使用した場合が示
されている。この場合も従来に比べ容易に成形すること
ができる。すなわち樹脂含浸積層板14を対向配置した加
圧装置6のラム9間に配置し、ラム9内に配設した電気
抵抗ヒータ12を通電することにより、ラム9が加熱さ
れ、この加熱されたラム9の熱が熱膨張材料8に伝わ
り、熱膨張材料8は圧力を発生して樹脂含浸積層板14を
加圧し、樹脂含浸積層板14は加熱状態で成形される。
このようにして樹脂含浸積層板14が成形されるが、電
気抵抗ヒータ12埋込みのラム9に相当する熱板プレスを
別系統の油圧シリンダを介して油圧プレスする従来の成
形プレスが加熱と加圧機構とを独立制御しなければなら
ず、系統が複雑であつたのに比べ、本加圧装置6は加熱
することにより加圧されるので、加熱制御する単独制御
のみでよい。
第7図および第8図には本発明の更に他の実施例の加
圧装置による曲面形状板の成形が示されている。円筒状
の塑性変形自在板15と、この円筒内部に充填されている
熱膨張材料8とを備えた加圧装置6の、塑性変形自在板
15と金型16との間には必要に応じたギヤツプが設けられ
ており、このギヤツプ内に曲面形状板用の成形材料17が
封入充填される。この成形材料17を封入充填した状態
で、加圧装置6と金型16とを一体にして所定温度に加熱
して成形材料17を溶融状態にすると同時に、熱膨張材料
8に圧力を発生させ、これにより塑性変形自在板15を変
形させた状態で保持して成形材料17を硬化成形させる。
このように本実施例によれば従来はNC加工を必要とし
た曲面を加工せずに得ることが可能で、加工時間を大幅
に削減することができる。また、曲面の表面加工も不要
なので、金型および塑性変形自在板の面精度を維持すれ
ば極めて表面精度のよい居面形状板が得られる。
なお、本実施例では熱膨張材料の熱膨張に応じて変形
する材料として塑性変形自在板を使用した場合について
説明したが、加圧成形する品物の形状によってはシリコ
ーンゴム等で作つたチユーブ等も使用できる。
〔発明の効果〕
上述のように本発明は加圧に要する加圧力を損失が少
なく、かつ高効率で制御し易い制御性をもつて被加圧部
品に伝達されるようになり、加圧に要する加圧力を損失
が少なく、かつ高効率で制御し易い制御性をもつて被加
圧部品に伝達することを可能とした加圧装置を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の加圧装置の一実施例の一部縦断側面
図、第2図は本発明の加圧装置の他の実施例の一部縦断
側面図、第3図は第2図の加圧装置による温度と発生膨
張力,発生圧力との関係を示す特性図、第4図は第1図
または第2図の加圧装置による絶縁線輪の成形状態を示
す側面図、第5図は第4図のA−A線に沿う断面図、第
6図は本発明の加圧装置の更に他の実施例による樹脂含
浸積層板の成形状態を示す一部縦断側面図、第7図は本
発明の加圧装置の更に他の実施例による曲面形状板の成
形状態を示す縦断側面図、第8図は第7図のB−B線に
沿う断面図、第9図は従来の加圧装置による絶縁線輪の
成形状態を示す側面図、第10図は第9図のC−C線に沿
う断面図である。 6……加圧装置、7……シリンダ、8……熱膨張材料、
9……ラム、12……電気抵抗ヒータ、15……塑性変形自
在板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−74262(JP,A) 特開 昭61−124503(JP,A) 特開 昭63−243205(JP,A) 特開 昭57−14423(JP,A) 特開 昭58−5214(JP,A) 特開 昭62−137126(JP,A) 実開 昭61−185598(JP,U) 特公 昭47−18209(JP,B1)

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持台上の成型される部品を加圧し所定の
    形状に成型するようになした加圧装置において、 前記加圧装置を、シリンダと、このシリンダ内に配置さ
    れ、移動自在に形成されたラムと、前記シリンダ内に収
    納され、熱により膨張する熱膨張材料と、この熱膨張材
    料を加熱する加熱手段とより形成するとともに、前記シ
    リンダに、シリンダ内の熱膨張材料の量を制御する封入
    穴および充填時の不要なガスを逃がす不要ガス逃げ孔を
    設け、前記封入材料の量により熱膨張力を制御するよう
    に形成したことを特徴とする加圧装置。
  2. 【請求項2】前記熱膨張材料が、シリコーン油、鉱油、
    植物油、ハロゲン化炭化水素系化合物、シリコン系化合
    物である特許請求の範囲第1項記載の加圧装置。
  3. 【請求項3】前記熱膨張材料が、常温では固形状で、加
    温により液状となるパラフィン、ろう、低融点半田であ
    る特許請求の範囲第1項記載の加圧装置。
  4. 【請求項4】前記熱膨張材料が、グリース、オイルコン
    パウンド、パテの半固形状材料と前記常温で固形状の材
    料とが組み合わされたものである特許請求の範囲第1項
    記載の加圧装置。
  5. 【請求項5】支持台上の成型される部品を加圧し所定の
    形状に成型するようになした加圧装置において、 前記成型部品を加圧する装置を、シリンダと、このシリ
    ンダ内に収納され、熱により膨張するた熱膨張材料と、
    この熱膨張材料を加熱する加熱手段とより形成するとと
    もに、前記シリンダが前記熱膨張材料の熱膨張に応じて
    変形する変形自在な材料をもって形成され、かつ封入材
    料の封入量により熱膨張力を制御するように形成されて
    いることを特徴とする加圧装置。
  6. 【請求項6】前記変形自在な材料が、塑性変形自在なチ
    ューブである特許請求の範囲第5項記載の加圧装置。
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