JPH0466606A - 加圧通電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 一′、この発明は金属、希土類、又はセラミックの粉末
をダイに入れ、パンチで加圧しながら粉末に通電して加
熱し焼結する加圧通電装置に関する。

「従来の技術」 従来、粉体等に通電する電極を移動して加圧する油圧装
置には、高油圧発生装置が発生する油圧を電磁比例制御
弁を利用して制御するものがある。

「発明が解決しようとする課題」 しかし、この電磁比例制御弁は油圧を変えることが出来
る比例範囲が狭いから、電極の加圧力を低圧から高圧ま
で広い範囲で制御することができなかった。従って、単
位面積当たりの加圧力が同じであっても、全体の面積が
小さいものと、大きいものとを加圧し通電したい場合に
は、同じ装置で加圧通電して焼結製品を造ることが出来
ないから２最高加圧力が異なる加圧通電装置を複数台製
作しておいて、製品の大きさや、厚さ、あるいは材質等
に応じてこれら加圧通電装置を選択して用いなければな
らなかった。この発明は、その欠点を除いて、加圧台に
絶縁して取付け、かつ、冷却する電極の加圧力を数十キ
。から百トンを越えるまで一挙に制御して通電すること
が出来る加圧通電装置を提供することを目的としてなさ
たものである。

「課題を解決するための手段」 上述の目的を達成する本発明の加圧通電装置は。

加重に対する撓量が異なる大小のばねを組み合わせ、こ
の組み合わせたばねの弾力が小さいばねのものから大き
いのばねのものへと順次被加圧体にばねの弾力を作用さ
せる加圧体と、この加圧体の加圧力を制御する制御装置
とを用意する一方、電極等の被加圧体を移動する油圧シ
リンダと、この油圧シリンダに低圧で吐出量が多いい早
送り油圧源に連なる油路と接続して切り換え、かつ、中
立位置で前記油路をロックする切り換え弁と、この切り
換え弁で前記油路をロックした後に油圧シリンダ内に通
じるの油を前記用意した加圧体で弾性的に加圧するよう
にしたものである。そして、粉体を加圧して通電する電
極は、冷却水路を有する加圧台と、この加圧台に設けた
絶縁体と、この絶縁体を介して前記加圧台に取り付け、
かつ、加圧台の冷却水路に通じる冷却水路を有する電極
である。

「作　用」 加重に対する撓量が異なる大小のばねを組み合わせ、こ
の組み合わせたばねの弾力が小さいばねのものから大き
いのばねのものへと順次被加圧体に作用させることによ
って、加圧台に絶縁して取付けることによって剛性を増
した電極の加圧力を数十−から百トンを越えるまで一挙
に制御して通電する。

「実施例」 この発明を例示した図にもとすいて説明する。第１図（
ａ）は本発明の加圧装置１の断面図、第１図（ｂ）は第
１図（ａ）を矢視Ａから見た局部図である、加圧体１は
加重に対する撓量が異なる大小のばね２、ばね３、ばね
４を組み合わせ、この組み合わせたばねの弾力が小さい
ばねのものから大きいのばねのものへと順次被加圧体に
ばねの弾力を作用させるものである。ばねは１皿ばねや
コイルばねの一方又は、組み合わせて用いることが出来
る。バイブ５の中に隙間嵌したばねケース６に、コイル
ばね、又は、皿のばね２を必要数入れ、同じく、バイブ
５のなかに隙間嵌したばね押さえ７でばね２を押さえる
。このとき、ばねケース６とばね押さえ７との間に、ば
ね２の撓みに相当する間隔ａを設けるようにする。同様
に、ノ（イブ５の中に隙間嵌したばねケース８に、ばね
３を必要数入れて、同じく、バイブ５のなかに隙間嵌し
てはいるばねケース６のばね押さえ部９でばね３を押さ
える。このとき、ばねケース６とばねケース８との間に
、ばね３の撓みに相当する間隔すを設けるようにする。

次ぎに、）（イブ５にばね４を挿入して一方をばねケー
ス８に当て、他方をバイブ５に隙間嵌したナツト１０に
当てる。このナツトｌ口にはローラ１１を取付け、バイ
ブ５の溝１２にはめであるから、バイブ５の軸心方向に
は動くが１回転はしないようになっている。そして、ナ
ツトｌＯの他方は止めかん１３に当てる。ナツトｌＯに
螺合したスクリュー１４にはロット１５があり、図示し
ていないがナツト１０と同様なローラと溝との係合構造
により軸方向に動くが回転はしないようになっている。

そして、ロット１５の先は、被加圧体の一つであるシリ
ンダ１６に挿入し、シリンダ１６内の油をばね２、ばね
３、ばね４の弾力で順次加圧するようになる。そして、
バイブ５の他方は軸１７に固定することによって加圧体
１を構成する。この加圧体１の軸１７はスラスト軸承１
８、軸承１９によって台２０に支持し、軸１７の他方は
減速機２１の出力軸に接続し、減速機２１の入力軸をカ
ップリング２２でパルスで回転位置を制御するＡＣ，Ｄ
Ｃモータを含むサーボモータ２３につなげ、そのサーボ
モータ２３を制御装置２４で制御する０次ぎに、第２図
で、電極２５等の被加圧体を移動する油圧シリンダ２６
と、この油圧シリンダ２６に低圧で吐出量が多いい早送
り油圧源２７に連なる油路と接続して切り換え、がっ、
中立位置で前記油路をロックする切り換え弁７０と、こ
の切り換え弁７０で前記油路をロックした後に油圧シリ
ンダ２日内に通じるの油を前記用意した加圧体１で弾性
的に加圧するようにしたものと、粉体を加圧して通電す
る電極２５は、冷却水路２９を有する加圧台３０と、こ
の加圧台３０に設けた絶縁体３１と、この絶縁体３１を
介して前記加圧台に取り付け、かつ、加圧台の冷却水路
３４に通じる冷却水路３２を有する電極３３を備えた加
圧通電装置の実施例を説明する。

一対の柱Ｊ、５の上下に、ビーム３６、台３７を固定す
る、ビーム３６の中央に油圧シリンダ２日をボルト等ア
固定し、その油圧シリンダ２６のピストンロット３８の
先端に移動ビーム３９をボルト等で水平に固定する。

移動ビーム３９の両端に軸受４０をに取り付けて、その
軸受４０を柱３５で支持することによって、移動ビーム
九を水平に保ちながら鉛直方向に移動出来るようにしで
ある。移動ビーム３９に固定した加圧台３０には冷却水
路２９．３４が設けてあり、その先端部にセラミックの
絶縁体３１を介して電極３３をボルトなどで固定してあ
り、その電極３３の冷却水路３２は加圧台３０の冷却水
路２９．３４に連通し、端部はシール４１で加圧台３０
とは気密を保つようになっている。

そして、電極３３に固着した端子４２を通して電流を供
給する。この電極３３に固着した端子４２の他端部には
電極３３と平行に端子バー３４を固定し、移動ビーム３
９にテフロン等の絶縁材４４を介して保持する。

この端子バー４３が電極２５と共に移動するときには開
き、停止したときには端子バー４３が動くことが出来る
程度に締める端子片４５を通して電流を供給するように
なっている。その構造は柱３５に固定したアーム４６に
半円系の端子片４５をこていし、他の半円系の端子片４
５は、アーム４６にビン４７で支持したヒンジ４８に固
定する、そのヒンジ４８の先端部に固定したホルト４９
にスプリング５０を挿入し、アーム４６に当てたスプリ
ング５００弾力をナツト５１で調整して端子片４５と端
子バー４３とが相対的に移動出来かつ通電出来るように
する。そして、アーム４６とヒン゛ジ４８との間に設け
たカム５２をソレノイド５３で動かすことによって、ア
ーム４６とヒンジ４８とを開いて電極２５と端子バー４
３゛の早送りをする。電極５４を取り付けた台５５はボ
ルト５６で台３７に取り付けるのであるが、そのさいに
、少なくとも３本以上あって、それを等分に配置したボ
ルト５７で突っ張り、電極２５の端面５８と、電極５４
の端面５９とが平行になるように調整してナツト６０で
固定する。いま、電極２５の端面５８と、電極５４の端
面５９とが平行になるように調整るのをボルト５７でお
こなったが、これを図示していないが楔等を利用してお
こななうことも出来る。電極６１にテフロン等のフラン
ジ６２を固定し、その、７ランジ６２にベローズ６３の
一端を気密に固定し他端をチャンバのフランジ６４に取
付ける。このチャンバのフランジ６４と接合するチボン
ブに接続し、チャンバ内の気体を排気する。

又、チャンバ受は台６４の開口はチャンバ内にＡｒ等の
雰囲気ガスを供給するボンベと接続するものである。又
、チャンバ内の温度やダイ６６の温度は温度センサによ
って検出し、その検出信号を制御装置２４に送り、その
信号を受けた制御装置２４は電源６７を制御して電極２
５、電極５４に供給する電流を変えたりする。電極２５
を移動する油圧シリンダ２６に接続する油路６８．６９
は途中で分岐して、油路６８はセンターブロックの切換
弁７０．７１を通してタンク７２に通じる。油路６９の
分岐した一方は、切換弁７０を通し早送り油圧源２７を
構成する低圧で流量の多いいポンプ７３につながり、こ
のポンプ７３はモータ７４にカップリング７５で結合し
て駆動する。なお７６はリリーフ弁、７５はフィルタで
ある。そして。

油路６９の分岐した他方は、切換弁７１を通して加圧体
１のシリンダ１６につながる。尚、チエツクバルブ７８
はロット１５をシリンダ１６から抜く時にタンク７２か
ら油をシリンダ１６に吸入する為に用いる。そして、図
示していないが、ロット１５の戻る位置を検出してサー
ボモータ２３を停止する。油路６９に圧力センサ７９を
設けてシリンダ１６内の圧力を検出して制御装置２４に
その信号を送る。この圧力センサ７９に変えて台５５の
下にロードセンサを置いてもよい。８ｏは流量制御弁で
、ピストンロット３８の早送り速度を設定する。いよ第
２図の状態から、切換弁７０とモータ７４とを作動する
と、作動させない切換弁７１はブロックされているから
、ポンプ７３が吐出する油はピストンロット３８を早く
移動して電極２５でダイ６６内の粉末８１を低圧で加圧
する。この圧力は油路６９に設けた圧力センサ７９又は
台５５の下に設けた圧力センサで検出し、所定値になっ
た処で切換弁７０とモータ７４との作動を停止し、次ぎ
に切換弁７１とサーボモータ２３とを駆動する。サーボ
モータ２３０回転は減速機２１で減速してバイブ５を回
す、このバイブ５の回転はローラ１１を介してナツトＩ
Ｏを回し、ナツト１０の回転はスクリュー１４をシリン
ダ１６に向かって移動し、ロット１５でシリンダ１６内
の油を押すと、その押圧力は切換弁７Ｉを通して油圧シ
リンダ２６のピストン８２に加わる。更に、サーボモー
タ２３でバイブ５を回すと、ナツト１０は回転しないス
クリュー１４に沿って移動し、ばね２．ばね３、ばね４
を押す、先ず一番弱いばね２がたわんで、その撓み代で
ある間隔ａが縮んで行き、この間ばね２の弾力は、ばね
２より強いばね３、ばね４を介してシリンダ１６内の油
の押圧力を増してぃく、そして、ばねケース６とばね押
さえ７が接触すると、ばねケース６のばね押え部９とば
ねケース８とでばね３を押す、すると、ばね３の撓み代
である間隔すが縮んで行き、この間ばね３の弾力は、゛
ばね３より強いばね４を介してシリンダ１６内の油の押
圧力を更に増していく、そして、ばねケース６とばねケ
ース８とが接触して一体となると、ばねケース８の底面
とナツトＩＯとでばね４を押し、このばね４の弾力でシ
リンダ１６の油を加圧する。ここでは、ばねを３種類用
い第３図に示すように弾力を重ねてきたがた、加圧する
目的に応じ、ばねケース６、ばね押さえ７を含めてその
数を増減すると良い。

例えば、径１６２：／のピストン８２に対して、ロット
１５の径を１．６Ｆ　（面積２平方寥″）とすると、そ
の面積比は１００倍になる、従って、シリンダ１６内の
油をロット１５で加圧するときに、先ず、弱いコイルば
ね２の弾力０．１−で加圧するとピストン８２は１０キ
。の弾力で電極２５が粉末８１を加圧するようになり。

次ぎにばね３を使って加圧力を増加しながら最終皿ばね
４の弾力１５００−で加圧するとピストン８２は１５０
ドアの弾力で電極２５が粉末８１を加圧するようになる
。この加圧力の制御はナツトＩＯの位置を制御して行な
うのであるが、例えば１回転あたりステップ数２００の
パルス制御するサーボモータ２３を減速機２１でｌ／３
０に減速して、リード４！、のスクリュー１４の回りに
ナツトｌＯを回すと、ナツト１０はサーボモータ２３の
１ステツプあたり０．０００７ｍ、、づつ移動して間隔
ａ、ｂ及びばね４の撓み代を変え加圧制御する。

以上の説明では電極２５を油圧シリンダ２６を利用して
加圧してきたが、ロット１５に電極２５を直接取り付け
て加圧通電しても良い。

「発明の効果」 絶縁体を介して加圧台に電極を設けたことによって高加
圧に耐える電極の構造となり、その電極の加圧は、加重
に対する撓量が異なる大小のばねを組み合わせ、この組
み合わせたばねの弾力が小さいばねのものから大きいの
ばねのものへと順次被加圧体に作用させることによって
、加圧台に絶縁して取付けることによって剛性を増した
電極の加圧力を数十キ。がら百トンを越えるまで一挙に
制御して通電することが出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の加圧装置の図、第１図（ｂ、　
）は第１図（ａ）のＡ矢視図、第２図（ａ）は本発明の
加圧通電装置の図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＢ矢
視図、第３図はスプリングの作動状態を示す図である。 １・・・加圧体、２．３．４・・・ばね、５・・・バイ
ブ、６・・・ばねケース、７・・・ばね押さえ、　１０
・・・ナツト、１４・・・スクリュー、２３・・・サー
ボモータ、２４・・・制御装置。 ２５・・・電極、３ト・・加圧台、３１・・・絶縁体、
第１ 図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加重に対する撓量が異なる大小のばねを組み合わせ
   、この組み合わせたばねの弾力を小さいばねのものから
   大きいのばねのものへと順次被加圧体に作用させる加圧
   体と、この加圧体のばねの撓量を制御する制御装置とか
   らなる加圧装置。 ２、電極等の被加圧体を移動する油圧シリンダと、この
   油圧シリンダに低圧で吐出量が多いい早送り用油圧源と
   、この早送り用油圧源と前記油圧シリンダとに連なる油
   路と接続して切り換え、かつ、中立位置で前記油路をロ
   ックする切り換え弁と、この切り換え弁で前記油路をロ
   ックした後に油圧シリンダ内に通じる油路の油を弾性的
   に加圧する加圧体と、この加圧体の加圧力を制御する制
   御装置とからなる加圧装置。 ３、冷却水路を有する加圧台と、この加圧台に設けた絶
   縁体と、この絶縁体を介して前記加圧台に取り付け、か
   つ、加圧台の冷却水路に通じる冷却水路を有する電極と
   からなる加圧通電装置。