(57)【要約】  本体を加圧するためのプレスアセンブリは、本体上に荷重を発生させるためのカートリッジと、カートリッジを収容するためのボアを備えるフレームと、本体を収容するためのチャンバと、カートリッジがボア内に挿入されたときに、カートリッジをフレームに締結するための締結機構とを備え、ボアは、カートリッジを挿入できる開口した近位端部を有するとともに、遠位端部でチャンバと連通する。締結機構は、前記ボアの外側に位置する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を加圧するためのプレスアセンブリであって、
前記本体上に荷重を発生させるためのカートリッジと、
前記カートリッジを収容するためのボアを備えるフレームと、
本体を収容するためのチャンバと、
前記カートリッジが前記ボア内に挿入されたときに、前記カートリッジを前記フレームに締結するための締結機構とを備え、
前記ボアが、前記カートリッジを挿入できる開口した近位端部を有し、かつ前記ボアが遠位端部で前記チャンバと連通し、
前記締結機構が前記ボアの外側に位置する、プレスアセンブリ。
【請求項２】
前記プレスアセンブリは、複数のカートリッジと、同数の締結機構と、を備え、
前記フレームは、同数のボアを備え、
各ボアが、それぞれのカートリッジを収容するように、かつ前記それぞれのカートリッジを挿入できるそれぞれの開口した近位端部を有するように構成され、
各締結機構は、前記カートリッジがそれぞれのボア内に挿入されたときに、前記それぞれのカートリッジを前記フレームに締結するように構成され、
前記締結機構は、前記ボアの外側に位置し、
前記フレームは、全てのボアが前記ボアのそれぞれの遠位端部で前記チャンバと連通するように構成され、
前記ボアの数が４つまたは６つである、請求項１に記載のプレスアセンブリ。
【請求項３】
前記本体を少なくとも５ＧＰａの圧力下に置くのに適している、請求項１または２に記載のプレスアセンブリ。
【請求項４】
前記締結機構が、前記カートリッジと前記フレームとの間で少なくとも２，０００トンの荷重を支持するように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項５】
前記ボアには、前記カートリッジを保持するための突起がない、請求項１から４のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項６】
前記カートリッジと前記ボアは、回転させる必要なく前記カートリッジを前記ボア内に軸方向に挿入できるように、協働するように構成される、請求項１から５のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項７】
前記フレームが、６つのカートリッジを前記フレームの６つの面の各々に収容するための６つのボアを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項８】
前記フレームが、４つのカートリッジを前記フレームの４つの面の各々に収容するための４つのボアを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項９】
前記締結機構は、支持部材とカプラ部材とを備え、
前記アセンブリは、前記支持部材により前記カートリッジを前記ボア内に保持でき、かつ前記フレームに取り付け可能な前記カプラ部材により前記支持部材を保持できるように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１０】
前記カートリッジには肩部が設けられ、
前記カートリッジと前記締結機構は、前記支持部材が前記肩部に当接することに応じて、前記締結機構が前記カートリッジを前記ボア内に保持できるように、協働するように構成される、請求項９に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１１】
前記カプラ部材が割りリングを備える、請求項９または１０に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１２】
前記フレームが固定具を備え、
前記固定具と前記カプラ部材は、前記カプラ部材を前記固定具に固定できるように、協働するように構成される、請求項９から１１のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１３】
前記固定具が、前記フレームから突出するフランジを備える、請求項１２に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１４】
前記固定具が、前記ボアと同軸の環状フランジを備える、請求項１２または１３に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１５】
前記固定具および前記カプラ部材には各々、前記カプラ部材と前記固定具とを相互係止するためのそれぞれの協働するように構成された相互係合構造が設けられる、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１６】
支持体が環状構造体である、請求項９から１５のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般にプレスアセンブリ、特に、排他的ではないが、超高圧を発生させるためのプレスアセンブリ、およびプレスアセンブリの部品を連結するための連結機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、カートリッジに対する取付手段を備えた交差するボアホールを備える一体のプレスフレームと、一体のカートリッジ本体と、を開示している。ボアホールの内径壁に沿った軸方向のねじ山が、取付手段を構成する。他の取付手段は、テーパ、摩擦部、尾部および／またはボルトを備え得る。一体フレームは、例えば、ピンを用いて互いに連結された６つの部品を備え得る、連結フレームとは対照的に、単一の鋳造製または鍛造製の部品から提供されるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第６，３３６，８０２号明細書
【発明の概要】
【発明を解決するための手段】
【０００４】
第１の特徴から見ると、本体を加圧するためのプレスアセンブリであって、本体上に荷重を発生させるためのカートリッジと、カートリッジを収容するためのボアを備えるフレームと、本体を収容するためのチャンバと、カートリッジがボア内に挿入されたときにカートリッジをフレームに締結するための締結機構とを備え、ボアが、カートリッジを挿入できる開口した近位端部を有し、かつボアが遠位端部で前記チャンバと連通し、締結機構がボアの外側に位置する、プレスアセンブリが提供される。
【０００５】
本開示により種々の組み合わせおよび構成が想定され、以下は、これらの非限定的で非網羅的な例である。
【０００６】
いくつかの例示的な構成において、プレスアセンブリは、複数のカートリッジと、同数の締結機構と、同数のボアを備えるフレームとを備えることができ、各ボアが、それぞれのカートリッジを収容するように、かつそれぞれのカートリッジを挿入できるそれぞれの開口した近位端部を有するように構成され、各締結機構は、カートリッジがそれぞれのボア内に挿入されたときに、それぞれのカートリッジをフレームに締結するように構成され、締結機構がボアの外側に位置し、フレームは、全てのボアがボアのそれぞれの遠位端部でチャンバと連通するように構成され、ボアの数が（四面体プレスおよび立方体プレスにそれぞれ対応して）４つまたは６つである。フレームは、少なくとも同数の面を有することができ、各面にはそれぞれのボアが設けられる。ボアは、チャンバに対して収束するように配設される。換言すれば、ボアは、チャンバに対して径方向に収束する（またはチャンバから径方向に分岐する）と言うことができ、チャンバはボアの中央に位置すると言うことができる。各ボアは、軸線（ボアの両端部を通る円筒軸線）を画定すると言うことができ、全てのボアの軸線が実質的にチャンバ内の中心点に収束する。いくつかの他の例示的な構成では、数が３つまたは５つであってもよい。
【０００７】
種々の例示的な構成では、フレームが、６つのカートリッジをフレームの６つの面の各々に収容するための６つのボアを備えてもよく、フレームが、４つのカートリッジをフレームの４つの面の各々に収容するための４つのボアを備えてもよく、または、フレームが、２つのカートリッジをフレームの２つの対向面の各々に収容するための２つのボアを備えてもよい。
【０００８】
締結機構は、支持部材とカプラ部材(coupler member)とを備え、アセンブリは、支持部材によりカートリッジをボア内に保持でき、固定具に取り付け可能なカプラ部材により支持部材を保持できるように構成される。
【０００９】
カプラ部材は、割りリングまたはクランプを備えてもよい。固定具およびカプラ部材には各々、カプラ部材と固定具とを相互係止するためのそれぞれの協働するように構成された相互係合構造体を設けてもよい。支持体は、環状構造体であってもよい。固定具は、ボアと同軸の環状フランジを備えてもよい。
【００１０】
カートリッジには肩部を設けることができ、肩部に係合する（例えば、肩部に当接する）ことにより、締結機構がカートリッジをボア内に保持できるように、カートリッジと締結機構が、協働するように構成される。
【００１１】
固定具は、フレームから突出するフランジを備えてもよい。フランジは、ボアとの関連でフレームから長手方向に（すなわち、ボアの長手方向軸線に実質的に平行に）突出してもよい。
【００１２】
ボアには、カートリッジをボア内に軸方向および／または径方向に保持するための突起が実質的になくてもよい。回転させる必要なくカートリッジをボア内に軸方向に挿入できるように、カートリッジとボアが協働するように構成してもよい。ボアおよび／またはカートリッジは、カートリッジをボア内に案内するための案内手段を備えてもよい。
【００１３】
プレスアセンブリは、本体を少なくとも約５ＧＰａまたは少なくとも約７ＧＰａの圧力下に置くのに適したものであってもよい。
【００１４】
締結機構は、カートリッジとフレームとの間で少なくとも約２，０００トンの荷重を支持するように構成されていてもよい。
【００１５】
開示の例示的なプレスアセンブリは、高作用／反力をカートリッジとフレームとの間に収容することができる特徴を有する。いくつかの例示的なアセンブリは、カートリッジを実質的に回転させる必要なく、カートリッジをボア内に挿入して、フレームに結合することができる特徴を有し、この特徴は、カートリッジが非常に重い場合に特に有利である可能性が高い。例えば、約７ＧＰａまたは８ＧＰａを超える圧力でダイヤモンド製品を商業的に製造するためのプレスアセンブリ用のカートリッジは、重量が数トンとなる可能性があり、実質的に回転させることなく、または不必要に取り扱うことなく、カートリッジをフレームのボアに出し入れできることが望ましい可能性が高い。このことは、カートリッジが互いに対しておよび重力に対して種々の角度で配設されるので、プレスアセンブリが四面体である場合（すなわち、フレーム内に互いに対して四面体状に配設された４つのカートリッジが存在する場合）または立方体である場合（すなわち、立方体のフレーム内に配設された６つのカートリッジが存在する場合）に特にあてはまる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
以下の添付図面を参照しながら、非限定的で例示的な構成について説明する。
【図１Ａ】図１Ａは、例示的なプレスアセンブリの概略側面図を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの断面Ａ−Ａの概略断面図を示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの装填カートリッジと例示的な軸方向締結機構の概略端面図を示す。
【図１Ｄ】図１Ｄは、図１Ａに示すプレスアセンブリの装填カートリッジと例示的な軸方向機構を通る概略長手方向（軸方向）断面図を示す。
【図２】図２は、立方体のプレスフレームの概略例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１Ａ〜図１Ｄを参照すると、例示的な立方体の超高圧プレスアセンブリ１００は、一体の鋼製フレーム２００と、それぞれの締結機構４００を用いてフレームに締結された６つの油圧カートリッジ３００とを備える。図２を参照すると、フレームが６つの主面を有し、各面には、それぞれのカートリッジ３００を収容するためのボアホール２１０（単にボアとも称する）が設けられている。各カートリッジ３００は、油圧作動のピストンシリンダ装置３１０、３２０と、加圧されるべきカプセル（図示せず）に衝突する、この装置の遠位端部のアンビル３７０とを備え、このカプセルは、フレーム内に設けられたチャンバ２４０内に収納される。各ボアホール２１０は、ボアホール２１０の開口した遠位端部を通してチャンバ２４０と連通する。図２を参照すると、フレーム２００は、（チャンバ２４０をフレーム２００の外側に連通させるボアホール２１０は別として）実質的に球形の中央チャンバ２４０を有する。種々の例示的な構成では、中央チャンバは、実質的に立方体、多面体、立方体と球形の組み合わせ、多面体と球形の組み合わせであってもよい。フレーム２００は更に、超高圧を受けるカプセル（図示せず）を挿入するおよび抜き取るために、チャンバ２４０の内部にアクセスするための８つのポート２３０を含む。カプセルは、実質的に立方体または多面体であり、それぞれのボアホールとカートリッジに各々対応する６つの面を有する。
【００１８】
ボア２１０内でカートリッジ３００を実質的に径方向に変位させることができないように十分に厳密な公差で、各カートリッジ３００をそれぞれのボア２１０内に収容できるように、ボア２１０とカートリッジ３００が、協働するように構成される。この特定の例示的な構成では、ボア２１０の内容積の少なくとも一部が円筒形であり、ボア２１０の内面に対応するカートリッジ３００の外面が同様に円筒形である。他の構成も想定され、ボアの内面の少なくとも一部とカートリッジの外面は、例えば、円錐形であってもよく、または湾曲していてもよい。各ボア２１０の内面と各カートリッジ３００の対応する外面は、実質的に平滑であり、突起がなく、また、カートリッジ３００は、締結機構が係合した状態にないときに（例えば、カートリッジが挿入または引き出されるときに）、ボア２１０内で軸方向に自在に変位させることができる。図１Ｄを参照すると、各カートリッジ３００は、ピストン３１０がラム３４０を前方に付勢できるように構成された油圧作動のピストン３１０／シリンダ３２０機構を備える。ＸＹステージ３５０は、ラム３４０の前部に装着され、アンビルホルダ３６０は、ＸＹステージに装着され、ＸＹステージを調節することにより、アンビルホルダ３６０の左右位置を調節することができる。プレスフレームの中央チャンバ内でカプセルに衝突してカプセルに荷重を加えるアンビル３７０が、アンビルホルダ３６０に装着されている。
【００１９】
係止リング４２０と割りリング４３０を用いて、装填カートリッジ３００上に設けられた肩部３３０をフレーム２００上に設けられたフランジ２２０にクランプすることを含む機構により、カートリッジ３００をフレーム２００に締結することができる。カートリッジ３００がボア２１０内に完全に挿入されたときに、係止リング４２０を肩部３３０とフランジ２２０の端面とに押し当てて配置でき、割りリング４３０が係止リングをフランジ２２０に係止状態で固定できるように、肩部３３０と係止リング４２０とフランジ２２０と割りリング４３０とが協働するように構成される。締結機構が係合した状態にあるときに、割りリング４３０が、係止リング４２０をフランジ２２０に固定し、係止リング４２０が、カートリッジ３００上の肩部３３０に当接し、これにより、カートリッジ３００をフレーム２００に軸方向に固定する。フランジ２２０と割りリング４３０の両方には、それぞれのリブのセットが相互係止できるように、協働するように配設された、複数の周方向リブ（およびリブ間の溝）が設けられる（つまり、割りリング４３０のリブは、フランジ２２０の対応する溝内に収容される）。類似の相互係止構成を係止リング４２０と割りリング４３０との間に設けることができる。
【００２０】
カートリッジ３００が６つの各ボアホール２１０内の定位置にあるときに、カプセル内に超高圧を発生させるのに十分な力でカプセルの６つのそれぞれの面に衝突するように、これらカートリッジ３００を付勢することができる。フレーム２００のボアホール２１０は実質的に平滑であり、カートリッジ３００は、ボアホール２１０の内面に結合されるのではなく、これらの内面に対して実質的に自在に摺動し、簡単な軸方向摺動により、カートリッジ３００がボアホール２１０へ挿入されることおよびカートリッジ３００がボアホール２１０から抜き取られることが可能となる。このことは、カートリッジ３００の保守または修理のために、また炭化物部品を交換するために必要となる。カートリッジ３００は、フレームの外側とカートリッジ３００の後端部に適用されるクランプ機構により、一体フレーム２００に結合される。したがって、カートリッジ３００の後端部は、一体フレーム２００に確実に保持され、この一体フレーム２００は、カートリッジ３００の対向作用によりカプセル内に超高圧が発生するときに生じる反力に実質的に耐えるのに十分な強度を有する。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2015514014.tif 000004
【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２】
2015514014.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月2日(2014.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を加圧するためのプレスアセンブリであって、
前記本体上に荷重を発生させるための複数のカートリッジと、
同数の締結機構と、
本体を収容するためのチャンバと、
フレームと、を備え、
前記フレームは、それぞれのカートリッジを収容するように構成された同数のボアを備え、
各ボアは、前記それぞれのカートリッジを挿入できるそれぞれの開口した近位端部を有し、
前記フレームは、全てのボアが前記ボアのそれぞれの遠位端部で前記チャンバと連通するように構成され、  
各締結機構は、前記それぞれのカートリッジがそれぞれのボア内に挿入されたときに、前記それぞれのカートリッジを前記フレームに締結するよう構成されており、
各ボアが、各カートリッジを挿入できる開口した近位端部を有し、かつ前記ボアが、遠位端部で前記チャンバと連通し、
前記カートリッジの数、前記締結機構の数および前記ボアの数は、４つまたは６つであり、
各締結機構は、各ボアの外側に位置しており、
各締結機構は、環状構造体と、割りリングのカプラ部材またはクランプのカプラ部材と、を備え、
前記アセンブリは、前記カートリッジが前記ボア内に前記環状構造体によって保持されることができ、かつ、前記環状構造体が、前記フレームに取り付け可能な前記カプラ部材によって保持されることができるよう、構成されている、プレスアセンブリ。
【請求項２】
前記本体を少なくとも５ＧＰａの圧力下に置くのに適している、請求項１に記載のプレスアセンブリ。
【請求項３】
前記ボアには、前記カートリッジを保持するための突起がない、請求項１または２に記載のプレスアセンブリ。
【請求項４】
前記カートリッジと前記ボアは、回転させる必要なく前記カートリッジを前記ボア内に軸方向に挿入できるように、協働するように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項５】
前記カートリッジには肩部が設けられ、
前記カートリッジと前記締結機構は、前記環状構造体が前記肩部に当接することに応じて、前記締結機構が前記カートリッジを前記ボア内に保持できるように、協働するように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項６】
前記フレームが、６つのカートリッジを前記フレームの６つの面の各々に収容するための６つのボアを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ
【請求項７】
前記フレームが固定具を備え、
前記固定具と前記カプラ部材は、前記カプラ部材を前記固定具に固定できるように、協働するように構成される、請求項１から６のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項８】
前記固定具が、前記フレームから突出するフランジを備える、請求項７に記載のプレスアセンブリ。
【請求項９】
前記固定具が、前記ボアと同軸の環状フランジを備える、請求項７または８に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１０】
前記固定具および前記カプラ部材には各々、前記カプラ部材と前記固定具とを相互係止するためのそれぞれの協働するように構成された相互係合構造が設けられる、請求項７から９のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【請求項１１】
前記フレームが、４つのカートリッジを前記フレームの４つの面の各々に収容するための４つのボアを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載のプレスアセンブリ。
【国際調査報告】
2015514014.tif 000008
2015514014.tif 000009