JPS63268595A - 粉体加圧成形装置 - 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］ 本発明は、粉体を乾式法で静水圧成形する粉体加圧成形
装置の改良であって、加圧成形の過程において粉体中の
空気を成形品に悪［１を及ぼさないところへ絞り寄せる
技術に関するものである。

［従来の技術］ 従来、乾式法で静水圧成形する粉体加圧成形装置は、第
１８図に示す如く、可撓性の素材（例えば、ネオプレン
ゴム、ウレタン樹脂等）より形成されると共に軸長が長
い粉体充填空間１を内側に形成したモールド２と、粉体
充填空間１の上下の開口端１ａ、１ｂをＷＩＮする蓋体
３，４と、モールド２を外表する可撓性の加圧筒体５と
、加圧筒体５を外嵌する保持ケース６とからなり、加圧
筒体５と保持ケース６との間に、加圧液体１が供給され
る環状の圧力室８が形成されている。保持ケース６には
、圧力室８に臨む液体給排口６ｃ、６ｄが開口されてい
る。保持ケース６は、上下方向に貫通するｎ通孔６ａが
形成されていると共に、ｎ通孔６ａに前記加圧筒体５が
内嵌されている。上下の蓋体３．４の間には、粉体充填
空間１の中心部を上下方向に１通する芯金９が取外し可
能に張架されている。芯金９は、上下にボルト部９ａ、
９ｂが延設されていると共に、前記蓋体３，４の挿通孔
３ａ、４ａにボルト部９８．９ｂが挿通され、ボルト部
９ａ、９ｂにナツト１０．１１が緊締されている。モー
ルド２は、上下の蓋体３，４で覆蓋された状態で、保持
ケース６の貫通孔６ａから加圧筒体５の内側に挿入され
、保持ケース６の上下の開口部６ｅ、６ｆに螺着した締
付具１２，１３で保持される。

次に、上述の如く構成された従来の粉体加圧成形装置の
用法を、作業手順に従って説明する。先ず、保持ケース
６に螺着した上方の締付具１２を取り外して、モールド
２を保持ケース６から扱き出す。モールド２の上方に配
置された上方のナツト１０及び蓋体３を取り外し、粉体
充填空間１内に粉体１４を充填する。粉体１４が充填さ
れた粉体充填空間１の上端を蓋体３でＷ１蓋すると共に
、芯金９のボルト部９ａにナツト１０を緊締する。モー
ルド２を、保持ケース６の貫通孔６ａから加圧筒体５の
内側に挿入し、保持ケース６の開口部６ｅに締付具１２
を緊締して加圧前の準備を終了する。次に、保持ケース
６と加圧筒体５との間に形成された圧力室８に、保持ケ
ース６の液体給排口６ｃ、６ｄから所望圧力の加圧液体
７を供給する。可撓性の加圧筒体５は、加圧液体７の供
給に伴ない、図示は省略したが、内方へ膨張しつつモー
ルド２の外側面２ａの略々全面を同時に押圧する。可撓
性のモールド２は、加圧筒体５からの押圧力を受けるこ
とにより、モールド内径りを減少しつつ、粉体充填空間
１内の粉体１４の全体を略々同時に加圧する。粉体１４
中に介在する空気は、加圧液体７の圧力上昇に伴ない空
気圧力が高められるので、粉体１４の粒子間隙で形成さ
れた空気通路内を蓋体３，４に向って通過し、芯金９の
ボルト部９ａ、９ｂとナツト　１０．１１との螺合隙間
から外部へ排出される。所定時間の加圧が経過したなら
ば、圧力室８内の加圧液体７は液体給排口６ｃ、６ｄか
ら排出される。可撓性のモールド２及び加圧筒体５は、
加圧液体７の減圧に伴ない、自己の弾性力により元のモ
ールド内径りに自然復帰する。続けて、保持ケース６に
螺着した上方の締付具１２は取外され、モールド２は保
持ケース６から抜き出される。最後に、モールド２の内
側に得られた成形品（図示は省略）とモールド２と芯金
９とは分離される。

［発明が解決しようとする問題点］ 前述の如く、粉体１４中に介在する空気は、加圧液体７
の圧力上昇に伴ない、その空気圧力が高められるため、
粉体１４中の微細な空気通路内を蓋体３．４に向って通
過し、芯金９のボルト部９ａ、９ｂとナツト　１Ｇ、ｉ
ｔとのＦｊｌｆｉｌから外部へ排出される。ところで、
粉体１４中に介在する空気を迅速に排出して残留させな
いようにするためには、空気圧力が高いこと及び粉体１
４の粒子間隙が連なって形成された空気通路が大きいこ
とが必要である。空気圧力を高くするためには、加圧液
体７の圧力を高くする必要がある。しかし、粉体１４の
粒子間隙が連なって形成された空気通路は、粉体１４の
加圧に伴ない、極度に狭隘な状態又は閉塞された状態と
なる。この様に、空気圧力を高くすること及び空気通路
を大きくすることは、二律背反する事項である。

従来の粉体加圧成形装置は、加圧液体７の供給に伴ない
、モールド２における成形加圧領域の全域が略々同時に
押圧されてモールド内径りが減少する。その結果、従来
の粉体加圧成形装置は、粉体充填空間１の全域に亘って
、粉体１４内の空気の圧力上昇と粉体１４の粒子間隙の
減少又は閉塞とが同時進行することになり、上記二律背
反事項を何ら解決することができず、次の如き問題点を
招いていた。即ち、粉体充填空間１のｍ長寸法Ｈを長（
すると、粉体充填空間１の中央部に充填された粉体１４
は、芯金９のボルト部９ａ、９ｂとナツト１０゜１１と
の隙間までの距離が長くなるために、＾圧状態の圧縮空
気を完全に脱気することができずに、成形品中に圧縮空
気が残留する。成形品中に残留した圧縮空気は、加圧液
体７の減圧に伴なって膨張する際に、成形品を破損させ
る。そのため、従来の粉体加圧成形装置では、圧縮空気
を残留させないようにするために、粉体充填空間１のｍ
長寸法Ｈを５００ａ＋ｍ以下に短くする必要があり、長
尺の成形品を得ることができなかった。

［本発明の目的］ 本発明は、上記問題点に鑑み、成形品に圧縮空気を含有
させることなく長尺の成形品を得ることができる粉体加
圧成形装置の提供を目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 水弟−の発明の要旨は、軸長の長い粉体充填空間を内側
に形成した可撓性の加圧筒体と、加圧筒体を外嵌する保
持ケースとからなる粉体加圧成形装置において、前記加
圧筒体の外周面は、相互間に加圧筒体の軸長方向に適宜
間隔を置いて凹設された複数個の環状凹溝により複数の
加圧！１ｗｉに区画され、これら加圧領域のうちから選
択された一つの加圧領域が初期加圧領域とされ、前記環
状凹溝の夫々には、弾性シールリングが締まりばめ状態
に嵌着され、前記保持ケースには、該弾性シールリング
のすべてに密着当接する一個の加圧液体案内面が形成さ
れ、該加圧液体案内面の前記初期加圧領域に対向する部
位には加圧液体供給口が開口されていることである。

本第二の発明の要旨は、軸長の長い粉体充填空間を内側
に形成した可撓性の加圧筒体と、加圧筒体を外嵌する保
持ケースとからなる粉体加圧成形装置において、前記加
圧筒体の外周面は、相互問に加圧筒体の軸長方向に適宜
間隔を置いて凹設された複数個の環状凹溝により区画さ
れた複数の加圧領域が形成され、これら加圧領域のうち
から選択された一つの加圧領域が初期加圧領域とされ、
前記環状凹溝の夫々には、弾性シールリングが締まりば
め状態に嵌着され、前記保持ケースには、該弾性シール
リングのすべてに密着当接する一個の加圧液体案内面が
形成され、該加圧液体案内面の初期加圧領域に対向する
部位には加圧液体供給口が開口されると共に、前記加圧
筒体の内側には可撓性のバックアップ筒体が内装され、
該バックアップ筒体の筒壁構成材の弾性係数は、前記加
圧筒体に形成された初期加圧領域に対応する領域から前
記粉体充填空間の端部に対応する筒壁部分に向って行く
につれて大きくなるようにしてあることである。

［作　用］ （本第−の発明の作用） 本第−の発明の作用を本第−の発明の実施例を示す第３
図（Ａｔ（Ｂ）に基いて説明する。同図＾に示す如く、
加圧液体１は、保持ケース２６の加圧液体供給口２６Ｃ
から、加圧筒体２５の外周面２５ａにおける初期加圧領
域２５ａ−１と保持ケース２６の加圧液体案内面２６ｆ
との間に供給される。初期加圧領域２５ａ−１に隣接す
る加圧領域２５ａ−２，２５８−３と初期加圧領域２５
ａ−１とが弾性シールリング３５．３５で区画されてい
るため、加圧液体７は、最初に初期加圧領域２５ａ−１
のみを押圧し、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１
を内方に膨張変形させる。粉体充填空間１内の粉体１４
は、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１と対向する
領域のみが加圧される。加圧された粉体１４中の空気（
図示は省略）は、空気圧力が上昇するため、加圧されて
いない粉体中の粒子間隙により形成された空気通路内へ
急速に流出し、加圧された粉体１４中に圧縮された状態
で残留することはない。加圧液体７の供給総量が増大す
るに伴ない加圧筒体２５の撓み忌が大きくなると、加圧
筒体２５は、初期加圧領域２５ａ−１の両側に凹設され
た環状凹溝２．５　ｂ　、　２５　ｂの部分が内方へ変
形し、環状凹溝外径Ａが減少する。環状凹溝２５ｂ、２
５ｂに締まりばめ状態で嵌着された弾性シールリング３
５．３５は、同図（Ｂ）に示す如く、環状凹溝外径への
減少に伴ないリング外径Ｂを減少させ、保持ケース２６
の加圧液体案内面２６ｆとの間に間隙を形成してシール
機能を喪失する。弾性シールリング３５．３５のシール
機能の喪失に伴ない、加圧液体１は、加圧筒体２５の初
期加圧領域２５ａ−１に隣接する加圧領域２５ａ−２゜
２５ａ−３に流出し、この加圧領域２５ａ−２，２５ａ
−３を押圧する。粉体充填空間１内の粉体１４は、加圧
筒体２５の加圧領域２５ａ−２，２５ａ−３と対向する
領域が加圧される。加圧された粉体１４中の空気（図示
は省略）は、空気圧力が上昇するため、加圧されていな
い粉体中の空気通路内へ急速に流出し、加圧された粉体
１４中に圧縮状態で残留することはない。加圧液体７の
供給総量が更に増大すると、加圧液体７は、第４図に示
す如く、加圧筒体２５の外周面２５ａにおける加圧領域
２５ａ−４，２５ａ−５及び加圧領域２５ａ−６，２５
ａ−７を前記同様に順次加圧する。加圧筒体２５の順次
加圧に伴ない、粉体充填空間１内に充填されている粉体
１４は、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａｄと対向す
る粉体充填空間１内の領域から端部１ａ、１ｂに向って
順次加圧される。粉体充填空間１内に充填されている粉
体１４中に介在する空気は、粉体１４の順次加圧に伴な
い、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１と対向する
粉体充填空間１内の領域から端部１ａ、１ｂに向って絞
り寄せられる。その結果、加圧された粉体１４中には、
成形品３４を破損に至らしめる圧縮空気が残留すること
はない。

（本第二の発明の作用） 本第二の発明の作用を本発明の実施例を示す第９図四０
３）に基いて説明する。同図＾に示す如く、加圧液体７
は、保持ケース５６の加圧液体供給０５６Ｃから、加圧
筒体２５の外周面２５ａにおける初期加圧領域２５ａ−
１と保持ケース５６の加圧液体案内面５６ｆとの間に供
給される。初期加圧領域２５ａ−１に隣接する加圧領域
２５ａ−２，２５ａ−３と初期加圧領域２５ａ−１とが
弾性シールリング３５．３５で区画されているため、加
圧液体７は、最初に初期加圧領域２５ａ−１のみを押圧
し、加圧筒体２５の初期加圧ｍ域２５ａ−１を内方に膨
張変形させる。粉体充填空間１内の粉体１４は、加圧筒
体２５の初期加圧領域２５ａ−１と対向する領域のみが
加圧される。加圧された粉体１４中の空気（図示は省略
）は、空気圧力が上昇するため、加圧されていない粉体
中の粒子間隙からなる空気通路内へ急速に流出し、加圧
された粉体１４中に圧縮された状態で残留することはな
い。加圧液体７の供給総量が増大するに伴ない加圧筒体
２５及びバックアップ筒体５７の撓み量が大きくなると
、加圧筒体２５は、初期加圧領域２５ａ−１の両側に凹
設された環状凹溝２５ｂ、２５ｂの部分が内方へ変形し
、環状凹溝外径Ａが減少する。環状凹溝２５ｂ、２５ｂ
に締まりばめ状態で嵌着された弾性シールリング３５゜
３５は、同図（Ｂ）に示す如く、環状凹溝外径Ａの減少
に伴ないリング外径Ｂを減少させ、保持ケース５６の加
圧液体案内面５６ｆとの間に間隙（図示は省略）を形成
してシール機能を喪失する。弾性シールリング３５．３
５のシール機能の喪失に伴ない、加圧液体７は、加圧筒
体２５の初期加圧領域２５ａ−１に隣接する加圧領域２
５ａ−２，２５ａ−３に流出し、この加圧領域２５ａ−
２，２５８−３を押圧する。粉体充填空間１内の粉体１
４は、加圧筒体２５の加圧領域２５ａ−２，２５ａ−３
と対向する領域が加圧される。加圧された粉体１４中の
空気（図示は省略）は、空気圧力が上昇するため、加圧
されていない粉体中の空気通路内へ急速に流出し、加圧
された粉体１４中に圧縮状態で残留することはない。な
お、加圧液体７の圧力は、加圧筒体２５の初期加圧領域
２５ａ−１のみを加圧する場合より、加圧領域２５ａ−
２，２５ａ−３を加圧する場合の方が増大する。その理
由は、バックアップ筒体５７の弾性係数が、加圧筒体２
５の初期加圧領域２５ａ−１に対向する領域から粉体充
填空間１の開口端１８．１ｂ　（第６図参照）に向って
行く程に大きくなっているためである。加圧力の増大現
象により、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１と対
向する粉体充填空間１内の領域で初期加圧された粉体１
４は、更に加圧される。この加圧力の増大現象は、初期
加圧された粉体１４中に残存する微細な圧縮空気をも排
出することになり、圧縮空気の脱気を完全なものにする
。加圧液体７の供給圧力が更に増大すると、加圧液体７
は、第１０図に示す如く、加圧筒体２５の外周面２５ａ
における加圧領域２５ａ−４，２５ａ−５及び加−圧領
域２５ａ−６，２５ａ−７を順次加圧する。加圧筒体２
５及びバックアップ筒体５７の順次加圧に伴ない、粉体
充填空間１内に充填されている粉体１４は、加圧筒体２
５の初期加圧領域２５ａ−１と対向する粉体充填空間１
内の領域から端部１ａ、Ｉｂに向って順次加圧される。

粉体充填空間１内に充填されている粉体１４中に介在す
る空気は、粉体１４の順次加圧に伴ない、加圧筒体２５
の初期加圧Ｗ４域２５ａ−１と対向する領域から粉体充
填空間１の端部１ａ、１ｂに向って絞り寄せられる。そ
の結果、加圧された粉体１４中には、成形品を破損に至
らしめる圧縮空気が残留することはない。

［実施例の説明］ 次に、本発明に係る粉体加圧゛成形装置（以下、「本発
明装置」という）を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。

（第１実施例） 第１図乃至第５図は、第１実施例を示すものである。本
発明装置２０は、被加圧具２１と加圧具２２とからなる
。

被加圧具２１は、従来の構成と同じであって、上下方向
に長い粉体充填空間１を内側に形成した可撓性のモール
ド２と、粉体充填空間１の上下の開口端１ａ、ｌｂ　ｅ
ｌｌする蓋体３．４ト、上下（７）１１体３゜４の間に
張架された芯金９と、芯金９のボルト部９ａ、９ｂに螺
着したナツト１０．１１とからなる。芯金９は、その横
断面形状が円形、楕円形または多角形等の適宜形状に形
成され、１本または複数本が張架される。なお、中実の
成形品を得る場合には、芯金９は、モールド２内に張架
されない。

本発明装置２０において改良した点は、加圧具２２であ
る。加圧具２２は、保持ケース２Ｂの内部に、加圧筒体
２５が内嵌されている。保持ケース２６は、剛体の外筒
２３と、加圧筒体２５をバックアップする内筒２４と、
外筒２３の上下端に螺着され、加圧筒体２５を挟持する
上下の蓋体２９，３０とからなり、外筒２３と内筒２４
の間に環状の圧力室２８が形成されている。

加圧筒体２５は、可撓性の素材（例えば、ネオプレンゴ
ム、ウレタン樹脂等）より形成されたものであって、そ
の硬度がＪＩＳゴム硬度４０〜９０度の範囲で適宜選択
される。加圧筒体２５の外周面２５ａには、外周面長手
方向に沿って適宜ピッチＰ毎（例えば、Ｐ−１００〜３
００ｖｅ　）に環状凹溝２５ｂ、２５ｂ・・・が凹設さ
れ、７分割された加圧領域２５ａ−１，２５ａ−２。

・・・、　２５ａ−７が形成されている。これら加圧領
域のうち中央の加圧領域２５ａ−１は、初期加圧領域と
されている。環状凹溝２５ｂ、２５ｂ・・・の夫々には
、断面がＯ状、Ｘ状又はＶ状等の適宜形状からなる弾性
シールリング３５．３５・・・が締まりばめ状態に嵌着
されている。前記保持ケース２６は、内筒２４の内面に
、弾性シールリング３５．３５・・・の夫々に密着当接
する加圧液体案内面２６ｆが形成されている。加圧液体
案内面２６ｆには、前記加圧筒体２５の初期加圧領域２
５ａ−１に対向する適数箇の加圧液体供給０２６０が、
圧力室２８と連通するように開口されている。加圧液体
案内面２６ｆの上方寄りには、加圧筒体２５を介して被
加圧具２１の蓋体３と対向する位置に、適数箇の加圧液
体給排口２６Ｑが、圧力室２８と連通ずるように開口さ
れている。加圧液体案内面２６ｆの下方寄りには、加圧
筒体２５を介して被加圧具２１の蓋体４と対向する位置
に、適数箇の加圧液体給排口２６ｈが、圧力室２８と連
通ずるように開口されている。上下の加圧液体給排口２
ｈ及び２６ｈは、保持ケース２６の加圧液体案内面２６
ｆと加圧筒体２５との門に介在する空気を排出するため
に、必要に応じて設けられるものであって、加圧筒体２
５の外周面２５ａで通常は閉塞されている。加圧液体給
排口２６９及び２６ｈを閉塞する加圧筒体２５の部分２
５ｃ、２５ｄは、被加圧具２１の蓋体３．４でバックア
ップされているので、この部分２５ｃ、２５ｄが撓み変
形（第４図参照）するまで閉塞状態を維持する。前記外
筒２３には、上下寄りに、圧力室２８に臨む液体給排口
２３ａ、２３ｂが開口されている。液体給排口２３ａ、
２３ｂには、加圧液体給排装置（図示は省略）の液体給
排用の配管が接続される。

なお、前記加圧筒体２５の外周面２５ａに形成される加
圧領域の分割数は、図示実施例の如き７分割されたもの
に限定するものではなく、図示は省略したが、２分割以
上のものであればよい。更に、初期加圧領域としては、
図示実施例の如く中央の加圧領域２５ａ−１に限定する
ものではなく、図示は省略したが、成形対象の立体形状
に対応させて複数形成された加圧領域のうちから何れか
一つを選択することも勿論可能である。

本発明装＠２０は、図示実態例において、粉体充填空間
１の長軸が上下方向に一致するものであるが、何らこれ
に限定するものではなく、図示は省略したが、粉体充填
空間１の長軸が傾斜するものまたは水平なものであって
も勿論よい。

次に、第１実施例における本発明装置２０の使用手順及
び作用を説明する。先ず、第１図及び第２図に示す如く
、粉体充填空間１内に粉体１４を充填した被加圧具２１
を準備する。被加圧具２１は、加圧具２２内に挿入され
、加圧具２２に螺着された上下の締付具１２．１３によ
り所定位置に保持される。次に、加圧液体供給装置（図
示は省略）から供給された加圧液体７（例えば、油、グ
リセリン、はう酸水等）は、外筒２３の液体給排口２３
ａ、２３ｂを介して圧力室２８に流入する。圧力室２８
内の加圧液体７は、所定圧力（例えば、５０〜２００ｋ
ｇ／Ｃｉ）になると、保持ケース２６の加圧液体供給０
２６ｃがら流出して、加圧固体２５の初期加圧領域２５
ａ−１と保持ケース２６の加圧液体案内面２６ｆとの間
に入る。なお、内筒２４の上下寄りに形成された液体給
排口２６（１，２６ｈは、加圧筒体２５の部分２５ｃ、
２５ｄで強固に閉塞されているため、加圧液体７を加圧
筒体２５に向って流出させることはない。初期加圧領域
２５ａ−１に流出した加圧液体７は、第３図へに示す如
く、初期加圧領域２５ａ−１の上下端が弾性シールリン
グ３５．３５で区画されているため、初期加圧領域２５
ａ−１のみを押圧して初期加圧領域２５ａ−１を内側に
膨張変形させる。モールド２は、加圧筒体２５の初期加
圧領１４２５ａ−１と対向する領域の外周面２ａのみが
押圧され、粉体１４を加圧する。加圧された粉体１４中
の空気（図示は省略）は、空気圧力が上昇するため、加
圧されていない粉体中の大きな粒子間隙で形成された空
気通路へ急速に流出し、加圧された粉体１４中に圧縮さ
れた状態で残留することはない。加圧筒体２５の初期加
圧領域２５ａ−１は、加圧液体７の供給量が増大するに
伴ない撓み信が大きくなる。加圧筒体２５における初期
加圧領域２５ａ−１の両側に凹設された環状凹溝２５ｂ
、２５ｂの部分は、第３図［Ｂｌに示す如く、内方へ変
形して環状凹溝外径へが減少する。環状囲１２５ｂ、２
５ｂに締まりばめ状態で嵌着された弾性シールリング３
５．３５は、環状凹溝外径Ａの減少に伴ないリング外径
Ｂを減少させ、保持ケース２６の加圧液体案内面２６ｆ
との間に間隙を形成してシール機能を喪失する。加圧液
体１は、弾性シールリング３５．３５のシール機能の喪
失に伴ない、同図（Ｂ）に示す如く、加圧筒体２５の初
期加圧領域２５ａ−１に隣接する加圧領域２５ａ−２，
２５ａ−３に流出し、この加圧領［２５ａ−２，２５ａ
−３を押圧する。モールド２は、加圧筒体２５の加圧領
域２５ａ−２，２５ａ−３と対向する領域の外周面２ａ
が押圧され、粉体１４を加圧する。加圧された粉体１４
中の空気−（図示は省略）は、空気圧力が上昇するため
、加圧されていない粉体中の大きな粒子間隙で形成され
た空気通路へ急速に流出し、加圧された粉体１４中に圧
縮状態で残留することはない。加圧液体１の供給総量が
更に増大すると、加圧液体７は、第４図に示す如く、加
圧筒体２５の外周面２５ａにおける加圧領１４２５ａ−
４゜２５ａ−５及び加圧領域２５ａ−６，２５ａ−７を
前記同様に順次加圧する。加圧筒体２５の順次加圧に伴
ない、ζ粉体充填空間１内に充填されている粉体１４は
、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１と対向する粉
体充填空間１内の領域から端部１ａ、ｌｂに向って順次
加圧される。粉体充填空間１内に充填されている粉体１
４中に介在する空気は、粉体１４の順次加圧に伴ない、
加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１と対向する粉体
充填空間１内の領域から端部１ａ、１ｂに向って移動し
て、芯金９のボルト部９ａ、９ｂとナツト　１０゜１１
との螺合間隙から外部へ排出される。その結果、加圧さ
れた粉体１４中には、成形品を破損に至らしめる圧縮空
気が残留することはない。加圧筒体２５の外周面２５ａ
の全面と保持ケース２６の加圧液体案内面２６ｆとの間
に供給された加圧液体７は、更に所定の最終圧力（例え
ば、５００〜５，０ＯＯｋｌ　／　ａＪ　）まで昇圧さ
れ、粉体１４を加圧成形する。圧力室２８内の加圧流体
７は、所定時間の加圧成形が経過したならば減圧される
。可撓性のモールド２及び加圧固体２５は、加圧液体７
の減圧に伴ない、第５図に示す如く、自己の弾性力によ
り元のモールド内径りの状態に自然復帰する。被加圧具
２１は、保持ケース２６に螺着した上方の締付具１２を
取り外した後、保持ケース２６から恢き出される。被加
圧具２１は、上下に配置されたナツト１０．１１及び蓋
体３゜４が取外され、成形品３４と芯金９とモールド２
とが分離される。

（第２実施例） 第６図乃至第１１図は、第２実施例の本発明装置４０を
示すものである。第２実施例の本発明装置４０が前記第
１実施例の本発明装置２０と大きく異なる所は、保持ケ
ース５６に保持された加圧筒体２５とモールド２との間
に、バックアップ筒体５７を介装した点である。バック
アップ筒体５７は、可撓性の素材（例えば、ネオブレン
ゴム、ウレタン樹脂等）より形成され、加圧筒体２５の
外周面２５ａに形成された初期加圧領域２５ａ−１と対
向する領域から粉体充填空間１の開口１１ａ、１ｂに向
って行く程に、弾性係数が大きくなるようにしてある。

バックアップ筒体５７は、第６図に示す如く、別個に形
成された弾性係数の異なる複数のリング材５７ａ、５７
ｂ、５７ｃ。

５７ｄを、夫々の端面同志を当接した状態で一列状に配
Ｍされる。所望の弾性係数を得るには、リング材５７ａ
、５７ｂ、５７Ｃ，５７ｄのゴム硬度（例えば、ＪＩＳ
ゴム硬度４０〜９０度）を適宜選択することにより行な
うのが一般的である。バックアップ筒体５７の別懇様と
しては、第８図に示す如く、別個に形成された弾性係数
の異なる複数のリング材５７ａ、５７ｅ。

５７ｆ、５７０を一列状に配置したものを、可撓性の内
外ｍ５７ｈ、５７ｉで被覆したものがある。なお、バッ
クアップ筒体５７は、図示実施例の如く、その弾性係数
を段階的に変化させたものに限定するものではなく、図
示は省略したが、加圧筒体２５に形成された初期加圧領
域２５ａ−１と対向する領域から粉体充填空間１の開口
端１ａ、１ｂに向って行く程に、弾性係数を連続的に大
きくしたものであっても勿論よい。

次に、本発明装置４０の使用手順及び作用を説明する。

先ず、第６図及び第７図に示す如く、粉体充填空間１内
に粉体１４を充填した被加圧具２１は、前記第１実流例
と同様にして加圧具２２内に装填される。次に、圧力室
２８内に供給された加圧液体７は、所定圧力（例えば、
５０〜２００ｋｇ／ａｄ）になると、保持ケース５６の
加圧液体供給０５６０から流出して、加圧筒体２５の初
期加圧領域２５ａ−１と保持ケース５６の加圧液体案内
面５６ｆとの間に入る。なお、内筒２４の上下寄りに形
成された液体給排口ｓｅｇ、ｓｅｈは、蓋体４９，５０
の環状部分４９ａ、５０ａ　テ強固に閉塞されているた
め、加圧液体７を加圧筒体２５に向って流出させること
はない。初期加圧領ｖ１２５ａ−１に流出した加圧液体
７は、第９図（８）に示す如く、初期加圧領域２５ａ−
１の上下端が弾性シールリング３５．３５で区画されて
いるため、初期加圧領域２５ａ−１のみを押圧して初期
加圧領１／Ｊ　２５ａ−１を内側に膨張変形させる。モ
ールド２は、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１と
対向する領域の外周面２ａのみがバックアップ筒体５７
を介して押圧され、粉体１４を加圧する。加圧された粉
体１４中の空気（図示は省略）は、空気圧力が上昇する
ため、加圧されていない粉体中の大きな粒子間隙で形成
された空気通路へ急速に流出し、加圧された粉体１４中
に圧縮された状態で残留することはない。加圧筒体２５
の初期加圧領域２５ａ−１及び初期加圧領域２５ａ−１
と対向するバックアップ筒体５７の領域は、加圧液体１
の供給総糟が増大するに伴ない撓み岳が大きくなる。

加圧液体７は、この撓み量の増大に伴ない、第９図（Ｂ
ｌに示す如（、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１
に隣接する加圧領域２５ａ−２，２５ａ−３に流出し、
この加圧領域２５ａ−２，２５ａ−３を押圧する。モー
ルド２は、加圧筒体２５の加圧領域２５ａ−２，２５ａ
−３と対向する領域の外周面２ａがバックアップ筒体５
７を介して押圧され、粉体１４を加圧する。加圧された
粉体１４中の空気（図示は省略）は、空気圧力が上昇す
るため、加圧されていない粉体中の大きな粒子間隙で形
成された空気通路へ急速に流出し、加圧された粉体１４
中に圧縮状態で残留することはない。なお、加圧領域２
５ａ−２，２５ａ−３を押圧する加圧液体７の圧力は、
バックアップ筒体５７を構成するリング材５７ｂ、５７
１１の弾性係数をリング材５７ａのものより大きくしで
あるため、初期加圧領域２５ａ−１のみを加圧する場合
に比べて高くなる。加圧力の増大現象により、加圧筒体
２５の初期領域２５ａ−１と対向する領域で初期加圧さ
れた粉体１４は、更に加圧される。この加圧力の増大現
象は、初期加圧された粉体１４中に残存する微細な圧縮
空気をも排出することになり、圧縮空気の脱気を完全な
もにする。加圧液体７の供給圧力が更に増大すると、加
圧液体７は、第１０図に示す如く、加圧筒体２５の外周
面２５ａにおける加圧領域２５ａ−４，２５ａ−５及び
加圧領域２５ａ−６，２５ａ−７を前記同様に順次加圧
する。加圧筒体２５の順次加圧に伴ない、粉体充填空間
１内に充填されている粉体１４は、加圧筒体２５の初期
加圧領域２５ａ−１と対向する粉体充填空間１内の領域
から端部１ａ、１ｂに向って順次加圧される。粉体充填
空間１内に充填されている粉体１４中に介在する空気は
、粉体１４の順次加圧に伴ない、加圧筒体２５の初期加
圧領域２５ａ−１と対向する粉体充填空間１内の領域か
ら端部１ａ、　１ｂに向って移動して、芯金９のボルト
部９ａ、９ｂとナツト１０．１１との螺合間隙から外部
へ排出される。その結果、加′圧された粉体１４中には
、成形品を破損に至らしめる圧縮空気が残留することは
ない。加圧筒体２５の外周面２５ａの全面と保持ケース
５６の加圧液体案内面５６ｆとの間に供給された加圧液
体７は、更に所定の最終圧力（例えば、５００〜５，０
ＯＯｋｖ　／　ｃｉ）まで昇圧され、粉体１４を加圧成
形する。所定時間の加圧成形が終了したならば、圧力室
２８内の加圧流体７は、減圧される。

可撓性のモールド２．バックアップ筒体５７及び加圧筒
体２５は、加圧液体７の減圧に伴ない、第１１図に示す
如く、自己の弾性力により元のモールド内径りの状態に
自然復帰する。被加圧具２１は、保持ケース５６に螺着
した上方の締付具１２を取り外した後、成形品６４が分
離される。

（第３実施例） 第１２図は、第３実施例の本発明装置７０を示すもので
ある。第３実施例の本発明装置７０が前記第２実施例の
本発明装置４０（第６図及び第１０図参照）と異なる所
は、保持ケース７６、の溝道と、加圧筒体２５における
上下端寄りのシール構造８１．８２と、バックアップ筒
体５７とモールド２どの間に保護筒７７を介装した点で
ある。

前記保護筒７７は、可撓性の素材（例えば、ネオプレン
ゴム、ウレタン樹脂等）より形成されたものであって、
被加圧具２１の蓋体３．４とバックアップ筒体５１との
接触を断つことにより、バックアップ筒体５７を保護す
るものである。

保持ケース１６は、剛体の外筒γ３と、外筒１３の上下
開口部に螺着した蓋体７９．８０とからなる。保持ケー
ス７６は、内周側に加圧筒体２５が嵌着されていると共
に、加圧筒体２５の外周面２５ａと対向する面が加圧流
体案内面７６ｆとされている。外筒７３の加圧液体案内
面７６ｆには、加圧筒体２５の初期加圧領域２５ａ−１
に臨む環状の分配凹溝７３ｄと、上方の加圧領域２５ａ
−８に臨む環状の分配口＠　７３８と、下方の加圧領域
２５ａ−７に臨む環状の分配口％ｌ　７３ｆとが凹設さ
れている。分配凹溝７３ｄ、７３ｅ、７３ｆの夫々には
、加圧液体給排ロア３ｃ、７３ａ、７３ｂが開口されて
いる。加圧液体７は、外筒７３の加圧液体案内面７６ｆ
と加圧筒体２５との間に充満した際に、中央の加圧液体
給排ロア３ｃより更に供給されて上下の加圧液体給排ロ
ア３ａ、７３ｂから排出され、脱気が完全になされる。

加圧筒体２５における上端寄りのシール構造８１は、第
１３図に示す如く、蓋体７９に凹設された環状凹溝８５
の内部に加圧筒体２５の上縁部２５ｅが収嵌され、上級
部２５ｅの外周面２５ａ側にシールリング収嵌溝８６が
凹設され、シールリング収嵌溝８６に収嵌した断面がＯ
状、Ｘ状又は■状等の適宜形状からなるシールリング８
７が環状凹溝８５の内周面８５ａに密着され、環状凹溝
８５の内奥部８５ｂが上縁部２５ｅのバックアップ部と
されたものである。加圧筒体２５における下端寄りのシ
ール構造８２（第１２図参照）は、上記上端寄りのシー
ル構造８１と同様に構成される。

第１４図（Ａ）８は、加圧筒体２５における上下端寄り
のシール構造の別゛態様の実施例を示すものである。

シール構造９１は、蓋体７９に凹設された環状凹溝８５
の内部に加圧筒体２５の上縁部２５ｅが収嵌され、環状
凹溝８５の内周面８５ａにシールリング収嵌溝９６が凹
設され、シールリング収嵌溝９６に収嵌したシールリン
グ９７が加圧筒体２５の上縁部２５ｅに密着され、環状
凹溝８５の内奥部８５ｂが上縁部２５ｅのバックアップ
部とされたものである。

第１５図（Ａ）（Ｂ）は、加圧筒体２５における上下端
寄りのシール構造の別態様の実施例を示すものである。

シール構造１０１は、蓋体７９に凹設された環状凹溝８
５の内部に加圧筒体２５の上縁部２５ｅが収嵌され、上
縁部２５ｅの外周面２５ａ及び環状凹溝８５の内周面８
５ａにシールリング収嵌溝１０８，１０９が対向状態に
凹設され、両シールリング収嵌溝１０８，１０９に収嵌
したシールリング１０７が両シールリング収嵌溝１０８
．１０９の底面１０８ａ、　１０９ａに密着され、環状
凹溝８５の内奥部８５ｂが上縁部２５ｅのバックアップ
部とされたものである。

（第４実施例） 第１６図は、第４実施例の本発明装置１１０を示すもの
である。第４実施例の本発明装置１１０が前記第３実施
Ｖ／４（第１２図参照）と異なる所は、モールド及び保
護筒を備えることなく、バックアップ筒体５７の内側面
５７ｊを粉体加圧面とした点である。

（第５実施例） 第１７図は、第５実施例の本発明装置１２０を示すもの
である。第５実施例の本発明装置１２Ｇが前記第３実施
例（第１２図参照）と異なる所は、モールド、保ｆｉｌ
ｌ及びバックアップ筒体を備えることなく、加圧筒体２
５′の内側面２５′ｊを粉体加圧面とした点である。

（その他の実施例） なお、本発明装はの更に別態様としては、図示は省略し
たが、第１２図に示す第３実施例からバックアップ筒体
５７を取除いた装置がある。

前記各実施例は、円筒又は円柱の成形品を得るように、
粉体加圧成形面となるモールド２（第１図参照）の内周
面２ｊ、バックアップ筒体５７（第１６図参照）の内周
面５７ｊ及び加圧筒体２５′（第１７図参照）の内周面
２５′ｊを総て円周面としたものである。しかし、粉体
加圧成形面の形状は、円周面に限定するものではなく、
図示は省略したが、成形対象の立体形状に応じた各種の
内面形状が可能である。

前記各実施例は、加圧筒体２５（２５’　）の外周面２
５ａ　　（２５’　ａ　）の形状を円周面としたもので
ある。

しかし、加圧筒体の外側面は、円周面に限定するもので
はなく、図示は省略したが、成形対象の立体形状に対応
した成形加圧力が得られるように、各種の外面形状が可
能である。

、　［本発明の効果］ 以上詳述の如く、本発明装置は、次の如き優れた効果を
有する。

■°本発明装置は、粉体充填空間内に充填された粉体に
加える加圧力を、初期加圧領域から順次端部方向に向っ
て拡大できるので、粉体中の圧縮空気を成形品に実質的
な悪影響を及ぼさない粉体充填空間の端部に絞り寄せる
ことが可能となり、粉体中に圧縮空気を含有させること
がない。

■　本発明装置は、粉体と圧縮空気とを完全に分離でき
るので、脱型の際に、成形品を破損させることがない。

■　本発明者による確認試験によれば、セラミック粉体
を加圧成形して、外径３００ｍｍφ、内径が２４０ｗ＋
ａ＋φ、長さが４，０００ｍ＋ｅの中空状の成形品を得
ることができた。この確認試験から明らかな如く、本発
明装置は、従来不可能とされていた長尺の成形品を得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明装置の第１実施例を示すもの
であって、第１図は縦断面図、第２図は第１図のＩ［４
線における横断面図、第３図式［Ｆ］）は加圧状態の要
部を拡大した縦断面図、第４図は加圧状態を示す縦断面
図、第５図は脱型状態を示す縦断面図、第６図乃至第１
１図は本発明装置の第２実施例を示すものであって、第
６図は縦断面図、第７図は第６図のＶｌ−Ｖｌ線におけ
る横断面図、第８図はバックアップ筒体の別態様の要部
を拡大した縦断面図、第９図（Ａ）（Ｂ）は加圧状態の
要部を拡大した縦断面図、第１０図は加圧状態を示す縦
断面図、第１１図は脱型状態を示す縦断面図、第１２図
は本発明装置の第３実施例を示す縦断面図、第１３図は
加圧筒体のシール構造を拡大した縦断面図、第１４図へ
Ｑ３）は加圧筒体のシール構造の別態様を拡大したもの
であって、同図囚は非加圧状態の縦断面図、同図０３）
は加圧状態の縦断面図、第１５同図（Ｂｌは加圧筒体の
シール構造の更に別２態様を拡大したものであって、同
図＾は非加圧状態の縦断面図、同図（Ｂ）は加圧状態の
縦断面図、第１６図は本発明装置の第４実論例を示す縦
断面図、第１７図は本発明装置の第５実施例を示す縦断
面図、第１８図は従来の粉体加圧成形装置を示す縦断面
図である。 １・・・粉体充填空間　　　２・・・モールド３．４・
・・蓋体　　　　　　２５（２５’）・・・加圧筒体２
５ａ・・・外周面　　　　　２５ａ−１・・・初期加圧
領域２６（５６，７６）・・・保持ケース ３５・・・弾性シールリング　５７・・・バックアップ
筒体＼　７７・・・保護筒 特許出願人　　松　　下　　　功 同　　　　株式会社イ少ツクス 代　理　人　　弁理士　内１）敏彦 第１図 第２図 （Ａ） 第３図 （Ｂ） （Ａ） 第９ （Ｂ） 図 第１０図 第１５図 ＣＢ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸長の長い粉体充填空間を内側に形成した可撓性の
   加圧筒体と、加圧筒体を外嵌する保持ケースとからなる
   粉体加圧成形装置において、前記加圧筒体の外周面は、
   相互間に加圧筒体の軸長方向に適宜間隔を置いて凹設さ
   れた複数個の環状凹溝により複数の加圧領域に区画され
   、これら加圧領域のうちから選択された一つの加圧領域
   が初期加圧領域とされ、前記環状凹溝の夫々には、弾性
   シールリングが締まりばめ状態に嵌着され、前記保持ケ
   ースには、該弾性シールリングのすべてに密着当接する
   一個の加圧液体案内面が形成され、該加圧液体案内面の
   前記初期加圧領域に対向する部位には加圧液体供給口が
   開口されていることを特徴とする粉体加圧成形装置。 ２、前記加圧筒体の内面を粉体加圧面とした特許請求の
   範囲第１項記載の粉体加圧成形装置。 ３、前記加圧筒体に可撓性のモールドを内嵌した特許請
   求の範囲第１項記載の粉体加圧成形装置。 ４、前記加圧筒体と前記モールドとの間に保護筒体を介
   装した特許請求の範囲第３項記載の粉体加圧成形装置。 ５、前記粉体充填空間には、軸長方向に貫通する芯金が
   配置されている特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
   又は第４項記載の粉体加圧成形装置。 ６、軸長の長い粉体充填空間を内側に形成した可撓性の
   加圧筒体と、加圧筒体を外嵌する保持ケースとからなる
   粉体加圧成形装置において、前記加圧筒体の外周面は、
   相互間に加圧筒体の軸長方向に適宜間隔を置いて凹設さ
   れた複数個の環状凹溝により区画された複数の加圧領域
   が形成され、これら加圧領域のうちから選択された一つ
   の加圧領域が初期加圧領域とされ、前記環状凹溝の夫々
   には、弾性シールリングが締まりばめ状態に嵌着され、
   前記保持ケースには、該弾性シールリングのすべてに密
   着当接する一個の加圧液体案内面が形成され、該加圧液
   体案内面の初期加圧領域に対向する部位には加圧液体供
   給口が開口されると共に、前記加圧筒体の内側には可撓
   性のバックアップ筒体が内装され、該バックアップ筒体
   の筒壁構成材の弾性係数は、前記加圧筒体に形成された
   初期加圧領域に対応する領域から前記粉体充填空間の端
   部に対応する筒壁部分に向って行くにつれて大きくなる
   ようにしてあることを特徴とする粉体加圧成形装置。 ７、前記バックアップ筒体の内面を粉体加圧面とした特
   許請求の範囲第６項記載の粉体加圧成形装置。 ８、前記バックアップ筒体に可撓性のモールドを内嵌し
   た特許請求の範囲第６項記載の粉体加圧成形装置。 ９、前記バックアップ筒体と前記モールドとの間に保護
   筒体を介装した特許請求の範囲第８項記載の粉体加圧成
   形装置。 １０、前記加圧筒体とバックアップ筒体とを一体形成し
   た特許請求の範囲第６項、第７項、第８項又は第９項記
   載の粉体加圧成形装置。 １１、前記粉体充填空間には、軸長方向に貫通する芯金
   が配置されている特許請求の範囲第６項、第７項、第８
   項、第９項又は第１０項記載の粉体加圧成形装置。 １２、前記バックアップ筒体の弾性係数は、前記加圧筒
   体に形成された初期加圧領域と対向する領域から前記粉
   体充填空間の開口端に向って行く程に、連続的又は段階
   的に大きくなるようにしてある特許請求の範囲第６項、
   第７項、第８項第９項、第１０項又は第１１項記載の粉
   体加圧成形装置。