(57)【要約】      （修正有）【課題】焼結冶金等の多孔質物質の多孔部を封印含浸物質により封孔処理を行うに際し、大掛かりな設備を必要とせずにコストの低減を図ることができ、かつ、全体としての処理時間を短くすることができて高効率化を図ることが可能な含浸方法及びそのための含浸装置を提供する。【解決手段】孔質物品１に封孔処理を行う含浸装置である。含浸液が充填されてその含浸液に孔質物品が浸漬される含浸槽２と、この含浸槽が収容されてその内部が真空状態とされる真空室３とを備える。加圧機構４にて、真空室が真空状態で孔質物品が浸漬されている含浸槽の含浸液を直接的に加圧する方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔質物品に封孔処理を行う含浸装置であって、
含浸液が充填されてその含浸液に孔質物品が浸漬される含浸槽と、この含浸槽が収容されてその内部が真空状態とされる真空室と、この真空室が真空状態で孔質物品が浸漬されている含浸槽の含浸液を直接的に加圧する加圧機構とを備えたことを特徴とする含浸装置。
【請求項２】
孔質物品の含浸槽における含浸液浸漬と同時に加圧機構の加圧を行うことを特徴とする請求項１に記載の含浸装置。
【請求項３】
加圧機構に、加圧シリンダ機構を用いたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載含浸装置。
【請求項４】
加圧シリンダ機構は上下動する圧縮棒を有し、この圧縮棒の下端に孔質物品を支持する支持部が設けられていることを特徴とする請求項３に記載含浸装置。
【請求項５】
含浸槽の上方開口部には、上方に向かって開口面積が大きくなる拡大部が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか1項に記載の含浸装置。
【請求項６】
含浸槽へ封孔処理前の孔質物品が含浸槽の上方から供給され、封孔処理後の製品としての孔質物品が含浸槽の上方へ取り出されることを特徴とする請求項５に記載の含浸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結冶金などの多孔質製品（孔質物質）に対して含浸液にて封孔する含浸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結冶金などの多孔質製品（孔質物質）は、表面から内部にかけて巣やピンホールができやすく、このため、このような孔質物質を用いた部品や製品において気密性を保持する場合、このままの状態では使用することができなかった。
【０００３】
そこで、従来から、孔質物質に含浸液にて封孔する含浸処理が施されていた。含浸処理を施すことにより、焼結合金やセラミックスなどの多孔質で気密性を必要とする部品の封孔、または、メッキやと塗装面によくあるシミ出し、ふくれ等の欠陥部を生めることで、「圧漏れ防止」、「腐食の防止」、「ガズの侵入防止」等の機能を発揮することができる。
【０００４】
従来のこの種の含浸装置は、常圧浸漬法と呼ばれるものがある。常圧浸漬法は、含浸液（例えば油）を油槽内で所定の温度（例えば、８０℃〜１００℃）に加熱していき、その油槽内に孔質物質を常圧で所定時間（例えば、３０分〜１時間程度）だけ浸漬する方法である。
【０００５】
しかしながら、常圧浸漬法は、含浸しやすくするため、油を高温に加熱する必要があり、孔質物質が劣化するおそれがあり、しかも、油を高温に加熱しても、含浸率としてあまり高くなかった。
【０００６】
そこで、従来には、油を高温に加熱しない真空法がある（特許文献１）。真空法は、特許文献１等にあるように、金属鋳物等の孔質物質を収容部材（バスケット）に納めて含浸槽に入れ、含浸槽雰囲気を真空にし、含浸槽に含浸液を導入して孔質物品を浸漬処理する。そして加圧することによって孔中へ含浸液を充填することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２７２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のように、真空（減圧）工程、含浸液への浸漬工程、及び加圧工程を行うものでは、各工程順に、先の工程終了後に次の工程を行う必要がある。このため、ここの含浸処理では、全工程のサイクルタイムが加算させて、全体としての処理時間が大となっていた。（なお、前記常圧浸漬法では、全体としての処理時間は真空法よりもさらに長くなる。）
【０００９】
また、真空法では、前記含浸槽を、真空及び加圧の耐圧構造とする必要があり、装置（構造物）として、大掛かりな設備となってコスト高となる欠点もあった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みて、大掛かりな設備を必要とせずに低コストを図ることができ、しかも、全体としての処理時間を短くすることができて高効率化を図ることが可能な含浸装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の含浸装置は、孔質物品に封孔処理を行う含浸装置であって、含浸液が充填されてその含浸液に孔質物品が浸漬される含浸槽と、この含浸槽が収容されてその内部が真空状態とされる真空室と、この真空室が真空状態で孔質物品が浸漬されている含浸槽の含浸液を直接的に加圧する加圧機構とを備えたものである。
【００１２】
本発明の含浸装置によれば、含浸槽が収容された真空室が真空状態で、加圧機構にて含浸液を直接的に加圧することができるので、加圧用圧縮エアの付与が不要となり、しかも、安定した加圧工程を行うことができる。
【００１３】
孔質物品の含浸槽における含浸液浸漬と同時に加圧機構の加圧を行うのが好ましい。このように浸漬工程と加圧工程とを同時に行うことによって、全体としての処理時間の短縮が可能となる。
【００１４】
加圧機構に、加圧シリンダ機構を用いることができる。加圧シリンダ機構として、上下動する圧縮棒を有し、この圧縮棒の下端に孔質物品を支持する支持部が設けられているのが好ましい。この場合、このシリンダ機構の圧縮棒に孔質物品を支持する支持部が設けられているものでは、圧縮棒を下降させて圧力を付与する際に孔質物品を含浸槽に投入することができ、圧縮棒を上昇させる際に、孔質物品を含浸槽から取り出すことができる。すなわち、含浸槽へ封孔処理前の孔質物品を含浸槽の上方から供給し、封孔処理後の製品としての孔質物品を含浸槽の上方へ取り出すことができる。
【００１５】
また、含浸槽の上方開口部には、上方に向かって開口面積が大きくなる拡大部が形成されているものが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の含浸装置によれば、加圧用圧縮エアの付与が不要となり、装置としての簡略化を図ることができて、低コスト化に寄与する。しかも、安定した加圧工程を行うことができ、含浸液の含浸処理が安定する。
【００１７】
浸漬工程と加圧工程とを同時に行うことによって、全体としての処理時間の短縮が可能となり、効率のよい含浸作業を行うことができる。加圧機構にシリンダ機構を用いることができ、装置の簡素化及び低コストを図ることができる。特に、このシリンダ機構の圧縮棒に孔質物品を支持する支持部が設けられているものでは、浸漬工程と加圧工程との同時工程を安定して行うことができる。しかも、含浸槽へ封孔処理前の孔質物品を含浸槽の上方から供給し、封孔処理後の製品としての孔質物品を含浸槽の上方へ取り出すことができ、含浸工程終了後に含浸槽に残った余剰含浸液を、真空室を汚すことなく安定して回収できる。
【００１８】
含浸槽に開口部が拡大部とされているものであれば、含浸槽への含浸液や孔質物品の出し入れ性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の含浸装置の実施形態を示す正面図である。
【図２】前記図１に示す含浸装置の側面図である。
【図３】前記図１に示す含浸装置の加圧工程前の要部正面図である。
【図４】前記図１に示す含浸装置の加圧工程中の要部正面図である。
【図５】加圧工程を行わない含浸装置の浸漬工程前の要部正面図である。
【図６】加圧工程を行わない含浸装置の浸漬工程中の要部正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１と図２に本発明に係る含浸装置を示し、この含浸装置は、焼結冶金などの孔質物質１（図３及び図４参照）に含浸液にて封孔するものである。含浸装置は、含浸液が充填される含浸槽２と、この含浸槽２が収容されてその内部が真空状態とされる真空室３と、含浸槽の含浸液を直接的に加圧する加圧機構４とを備える。孔質物質１には、金属鋳物、粉末冶金、セラミックス、コンクリート、プラスチック、木、紙等がある。含浸液としては、潤滑剤等がある。
【００２１】
含浸槽２は、図３と図４に示すように、有底円筒体からなる槽本体部２ａと、この槽本体部２ａの上方端から上方に向かって拡径する拡径部（拡大部）２ｂと、この拡大部２ｂの上方開口端に連設される大径開口部２ｃとからなる。なお、この含浸槽２は、保持板５にて受けられ、この保持板５が真空室３の底壁に固定される。
【００２２】
真空室３は、図１と図２とに示すように、上壁３ａと下壁３ｂと前壁３ｃと後壁３ｄと左右の側壁３ｅ、３ｆとからなる。そして、この真空室３には真空装置Ｓが連設される。真空装置Ｓは真空ポンプ６を備え、この真空ポンプ６が真空配管７を介して連結されている。このため、真空ポンプ６が駆動することによって、この真空室３が真空状態とされる、この場合の真空度としては、孔質物質1や含浸液に応じて種々変更できる。
【００２３】
加圧機構４はシリンダ機構（エアシリンダ機構）Ｍが用いられる。シリンダ機構Ｍは、シリンダ本体１０と、ピストンロッド１１とを備え、シリンダ本体１０が真空室３を保持している枠体２０に支持されている。
【００２４】
ピストンロッド１１の先端に圧縮棒１２がネジ機構等を介して着脱自在に連設されている。圧縮棒１２は、含浸槽２の槽本体部２ａの内径よりも小径の先端部１２ａと、含浸槽２の槽本体部２ａの内径とほぼ同一径の本体部１２ｂとを備える。ここで、ほぼ同一径とは、ピストンロッド１１が上下した際に、本体部１２ｂが含浸槽２の槽本体部２ａ内を摺動可能な径である。また、本体部１２ｂには、Ｏリング等のシール材１３が装着されている。なお、圧縮棒１２として、ストンロッド１１の先端に着脱自在に取り付けられるのが好ましいが、着脱自在とされることなく、圧縮棒１２がピストンロッド１１と一体化されるものであってもよい。
【００２５】
そして、この圧縮棒１２の下端には、孔質物質１を支持する支持部１５が設けられている。支持部１５は、トレー１５ａと、このトレー１５ａを支持する支持ロッド１５ｂとからなる。この支持ロッド１５ｂは、圧縮棒１２の下面に着脱自在にネジ機構等を介して取付られている。なお、支持ロッド１５ｂとして、着脱自在とされることなく、圧縮棒１２に一体化されたものであってもよい。
【００２６】
前記枠体２０は、含浸槽２が載置固定される平板状の基台２１と、この基台２１から立設される一対の柱部２２、２２と、この柱部２２、２２に支持される平板状の天板２３とを有し、この天板２３にシリンダ機構Ｍのシリンダ本体１０が載置固定されている。なお、基台２１の下面の４隅部には、脚部材（アジャスタ）２４が付設されている。
【００２７】
また、真空室３の上壁３ａには、シリンダ機構Ｍのピストンロッド１１の上下動をガイドするガイド部材２５が付設されている。ガイド部材２５は、円筒体からなる本体部２５ａと、この本体部２５ａの下端から外径方向に突設される外鍔部２５ｂを有し、外鍔部２５ｂが、真空室３の上壁３ａに固定される。そして、このガイド部材２５の軸心孔２６にシリンダ機構Ｍのピストンロッド１１がスライド自在に挿通されている。
【００２８】
次に、上記のように構成された含浸装置を用いた含浸方法を説明する。まず、圧縮棒１２の下部の支持部１５に孔質物質１を支持させる。この場合、孔質物質１は円筒形状であって、支持部１５の支持ロッド１５ｂを孔質物質１に挿通して、トレー１５ａにて受ける状態とする。すなわち、支持ロッド１５ｂを圧縮棒１２から外した状態として、支持部１５の支持ロッド１５ｂに孔質物質１を外嵌状としてトレー１５ａにて受けた状態として、支持ロッド１５ｂを圧縮棒１２に取り付ければよい。この状態では、図３に示すように、ピストンロッド１１を引っ込めて圧縮棒１２を上昇させた状態としておく。
【００２９】
そして、含浸槽２に含浸液を充填しておく。充填量としては、含浸槽２の本体部２ａが充填される程度とする。この状態にて、真空室３内の所定の真空度の真空状態とする。その後、ピストンロッド１１を伸ばして圧縮棒１２を下降させる。これによって、孔質物品１が含浸槽２の本体部２ａに侵入していき、含浸液に浸漬されていく。この際、圧縮棒１２も、その先端部１２ａ及び本体部１２ｂの下部が含浸槽２の本体部２ａに侵入していくことになる。
【００３０】
圧縮棒１２の本体部１２ｂの下部が、含浸槽２の本体部２ａに侵入していけば、本体部２ａに装着されたシール材１３が、含浸槽２の本体部２ａの内周面に摺接して、含浸槽２の本体部２ａを密封状とする。これによって、圧力棒１２がさらに下降していけば、含浸槽２の本体部２ａの含浸液が圧縮され加圧することができる。このため、この含浸では、孔質物品１の含浸槽２における含浸液浸漬と同時に加圧機構Ｍの加圧を行うことができる。
【００３１】
このように、真空室３が真空状態で、含浸槽２の含浸液が加圧されることになって、含浸槽２の含浸液に浸漬されている孔質物品１に対していわゆる含浸処理が施されたことになって、孔質物品１は封孔されることになる。なお、加圧機構Ｍの加圧力としては、孔質物品１の材質、大きさ、又は形状、さらには、含浸液の種類等に応じて種々変更できる。
【００３２】
この封孔処理が終了すれば、シリンダ機構Ｍのピストンロッド１１を引っ込めることによって、圧縮棒１２を上昇させることによって、封孔された孔質物品１を含浸槽２から取り出すことができる。この際、真空室３の真空状態を解除する。
【００３３】
前記含浸装置によれば、含浸槽２が収容された真空室３が真空状態で、加圧機構４にて含浸液を直接的に加圧することができるので、加圧用圧縮エアの付与が不要となり、装置としての簡略化を図ることができて、低コスト化に寄与する。しかも、安定した加圧工程を行うことができ、含浸液の含浸処理が安定する。
【００３４】
浸漬工程と加圧工程とを同時に行うことによって、全体としての処理時間の短縮が可能となり、効率のよい含浸作業を行うことができる。加圧機構にシリンダ機構Ｍを用いることができ、装置の簡素化及び低コストを図ることができる。特に、このシリンダ機構Ｍの圧縮棒に孔質物品１を支持する支持部１５が設けられているものでは、浸漬工程と加圧工程との同時工程を安定して行うことができる。しかも、含浸槽２へ封孔処理前の孔質物品を含浸槽２の上方から供給し、封孔処理後の製品としての孔質物品１を含浸槽２の上方へ取り出すことができ、含浸工程終了後に含浸槽２に残った余剰含浸液を、真空室３を汚すことなく安定して回収できる。
【００３５】
含浸槽２に開口部が拡大部２ｂとされているものであれば、含浸槽２への含浸液や孔質物品１の出し入れ性の向上を図ることができる。
【００３６】
次に、図５と図６は参考例を示し、大気開放状態で、孔質物資１に対して、含浸液にて封孔する工程をしている。前記図３と図４に示すものでは、初期状態（図３に示す状態）において、支持部１５のトレー１５ａが含浸槽２の上方開口縁近傍に配置され、この状態から、シリンダ機構Ｍのピストンロッド１が延びることによって、圧縮棒１２の本体部１２ｂの下部が含浸槽２の槽本体部２ａに突入するものあった。
【００３７】
これに対して、図５と図６に示すものでは、初期状態（図５に示す状態）において、支持部１５のトレー１５ａが含浸槽２の上方開口縁よりも上方に位置し、この状態から、シリンダ機構Ｍのピストンロッド１が延びた場合にも、図６に示すように、圧縮棒１２の本体部１２ｂの下部が含浸槽２の槽本体部２ａに突入しないものとなっている。この場合、圧縮棒１２の先端部１２ａの一部が含浸槽２の槽本体部２ａに突入して、この支持部１５に支持されている孔質物資１は含浸液に浸漬される。この図５と図６においては、大気開放状態で含浸させることになる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、含浸処理を施す孔質物品１として、前記実施形態では、円筒体であったが、円筒体以外のリング体や他の形状のものであってもよい。また、加圧機構にエア圧を利用する加圧シリンダ機構を用いたが、シリンダ機構として油圧式であってもよく、さらには、このようなシリンダ機構に代えて、ボール・ナット機構やリニア駆動機構等の他の往復動機構を用いることができる。
【００３９】
含浸槽２として、拡大部２ｂを有さないものであってもよく、拡大部２ｂを有する場合でもそのテーパ角度としては任意に設定でき、大径開口部２ｃを省略したものであってもよい。また、前記実施形態では、含浸槽２の本体部２ａが有底円筒体であったが、有底角筒体であってもよい。このような場合に、拡大部２ｂを設ければ、拡大部２ｂは角錐台形状となる。
【００４０】
真空室３では、前壁３ｃと後壁３ｄと左右の側壁３ｅ、３ｆのいずれかを、開閉する出入り口部とするのが好ましい。また、圧縮棒１２としては着脱自在とすることによって、種々の大きさや形状の含浸槽２及び複数種の圧縮棒１２を備えておけば、種々の大きさや形状の含浸槽２に対応させて圧縮棒１２を交換でき、種々のタイプの孔質物品１に対して含浸処理を施すことができる。また、孔質物品１を支持する支持部１５としても、着脱自在とすることによって、種々の大きさやタイプのものを揃えることによって、種々の大きさやタイプの孔質物品１に対応させることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１     孔質物品
２     含浸槽
２ｂ   拡大部
３     真空室
４     加圧機構
１２   圧縮棒
１５   支持部
Ｍ     シリンダ機構
【図１】
2015045079.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2015045079.tif 000006
【図５】
2015045079.tif 000007
【図６】
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