(57)【要約】【課題】  粉末を均一に充填できる粉末充填装置および粉末充填方法を提供する。【解決手段】  粉末充填装置１は、底部と、底部の周縁から底部より離れる方向に延在する側部とを含み、底部および側部によって規定される内部空間に粉末が充填されるモールド１０と、モールド１０に接続され、モールド１０を回転させるモーターと、底部に接触し、底部からモールド１０に振動を加えるエアーバイブレータ３１と、側部に接触し、側部からモールド１０に振動を加えるエアーバイブレータ４１等とを備える。【選択図】        図１
2005074494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部と、前記底部の周縁から前記底部より離れる方向に延在する側部とを含み、前記底部および前記側部によって規定される内部空間に粉末が充填される筐体と、
前記筐体に接続され、前記筐体を回転させる回転手段と、
前記底部に接触し、前記底部から前記筐体に振動を加える第１の振動付加手段と、
前記側部に接触し、前記側部から前記筐体に振動を加える第２の振動付加手段とを備える、粉末充填装置。
【請求項２】
前記側部は、前記底部に連なる一方端と、前記一方端とは反対側に位置し、粉末が供給される開口を規定する他方端とを有し、前記第２の振動付加手段と前記筐体との間には、前記側部に接触し、前記一方端の近傍から前記他方端の近傍にまで延在する振動伝達カバーが設けられている、請求項１に記載の粉末充填装置。
【請求項３】
前記側部は、前記底部に連なる一方端と、前記一方端とは反対側に位置し、粉末が供給される開口を規定する他方端とを有し、前記第２の振動付加手段は、前記他方端の近傍に接触している、請求項１または２に記載の粉末充填装置。
【請求項４】
前記筐体と前記回転手段および前記第１の振動付加手段との間に設けられ、前記底部が位置決めされる載置面を含み、前記回転手段からの回転力および前記第１の振動付加手段からの振動を前記筐体に伝達する回転プレートをさらに備え、前記筐体は、前記回転プレートに対して着脱自在に設けられている、請求項１から３のいずれか１項に記載の粉末充填装置。
【請求項５】
前記回転手段と前記回転プレートとの間には、弾性部材が設けられている、請求項４に記載の粉末充填装置。
【請求項６】
前記回転プレートには、前記載置面から突出するピンが設けられており、前記底部には、凹部が形成されており、前記ピンが前記凹部に嵌め合わされることによって、前記回転手段からの回転力が前記回転プレートを介して前記筐体に伝達される、請求項４または５に記載の粉末充填装置。
【請求項７】
前記底部は、前記凹部が形成された部分を有し、前記部分は金属からなる、請求項６に記載の粉末充填装置。
【請求項８】
前記筐体の内部空間に設けられる芯棒をさらに備え、前記芯棒は、前記部分に固定されている、請求項７に記載の粉末充填装置。
【請求項９】
前記筐体の内部空間に充填される粉末はアルミニウム粉末である、請求項１から８のいずれか１項に記載の粉末充填装置。
【請求項１０】
底部と、前記底部の周縁から前記底部より離れる方向に延在する側部とを含む筐体を準備し、前記底部および前記側部によって規定される内部空間に粉末を供給する工程と、
前記底部および前記側部から前記筐体に振動を加えるとともに、前記筐体を回転させる工程とを備える、粉末充填方法。
【請求項１１】
前記内部空間に粉末を供給する供給速度は、５０ｃｍ３／ｓ以上３００ｃｍ３／ｓ以下である、請求項１０に記載の粉末充填方法。
【請求項１２】
前記筐体を回転させる回転速度は、３ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下である、請求項１０または１１に記載の粉末充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、粉末充填装置および粉末充填方法に関し、より特定的には、ＣＩＰ（cold isostatical press）法などによって粉末を加圧成形する際に用いられる粉末充填装置および粉末充填方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＩＰ法などによって粉末を加圧成形する場合、ゴムなどから形成されたモールドに粉末を充填する必要が生じる。このときに用いられる従来の粉末充填装置が、たとえば、特開昭５０−１４３７０４号公報に開示されている（特許文献１）。
【０００３】
図９は、特許文献１に開示されている粉末充填装置を示す断面図である。図９を参照して、粉末充填装置は、粉末が充填される空間を規定する上蓋１０４、下蓋１０８およびダイス１０５と、その空間の中央に位置決めされたコアロッド１０６とを備える。下蓋１０８は、ベルト１０７を介して図示しない回転モーターに接続されている。下蓋１０８の下方には、バイブレーター１１０が設けられている。
【０００４】
この粉末充填装置では、バイブレーター１１０および回転モーターを同時に作動させて、下蓋１０８、ダイス１０５、コアロッド１０６および上蓋１０４を振動させながら回転させる。この状態を持続しながら、粉末をダイス１０５内の空間に供給することによって、粉末を均一に充填することができる。粉末の充填後、硬質ゴムで形成されたダイス１０５を油圧によって収縮させ、圧縮成形体を作製する。
【特許文献１】特開昭５０−１４３７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている粉末充填装置では、ダイス１０５内の空間に供給された粉末に対して下蓋１０８側からのみ振動を加えている。しかしこの場合、加振方向は一方向に限定されるため、振動が与えられていない方向において粉末を均一に充填させることができない。これにより、その後得られる圧縮成形体の形状がばらつくという問題が生じる。特に、その圧縮成形体が円筒形状を有する場合、肉厚のばらつきが大きくなる。
【０００６】
また、ダイス１０５は鉛直方向の上下に延びる形状を有するため、ダイス１０５内の位置によって粉末の自重の加わり方が異なる。このため、粉末は、上蓋１０４に近い位置ではより疎に充填され、下蓋１０８に近い位置ではより密に充填される傾向がある。しかし、バイブレーター１１０は上蓋１０４から最も離れた下蓋１０８側に設けられているため、このような傾向を解消することができない。
【０００７】
また、特許文献１では、外径４２ｍｍ×内径１３ｍｍ×高さ４００ｍｍの大きさの円筒形状を有する成形体について記載があるが、外径が１００ｍｍを超えるような大型の成形体を作製する場合、特に上述の点が大きな問題となる。
【０００８】
そこでこの発明は、上記の課題を解決することであり、粉末を均一に充填できる粉末充填装置および粉末充填方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に従った粉末充填装置は、底部と、底部の周縁から底部より離れる方向に延在する側部とを含み、底部および側部によって規定される内部空間に粉末が充填される筐体と、筐体に接続され、筐体を回転させる回転手段と、底部に接触し、底部から筐体に振動を加える第１の振動付加手段と、側部に接触し、側部から筐体に振動を加える第２の振動付加手段とを備える。
【００１０】
このように構成された粉末充填装置によれば、第１および第２の振動付加手段によって、筐体の底部および側部から振動を加えている。このため、筐体を少なくとも２方向に振動させた状態で、粉末を内部空間に充填することができる。これにより、粉末を内部空間に均一かつ密に充填することができる。また、粉末充填装置は回転手段を備えるため、筐体を回転させた状態で、粉末を内部空間に充填することができる。このため、粉末が供給される地点は刻々変化するため、場所によって粉末の供給条件に差異が生じることを抑制できる。これにより、粉末をさらに均一に充填することができる。以上の結果として、充填された粉末から得られる成形体の形状精度を向上させることができる。
【００１１】
また別に、この発明に従った粉末充填装置は、底部と、底部の周縁から底部より離れる方向に延在する側部とを含む筐体と、底部および側部によって規定される内部空間に粉末を供給し、かつ、粉末が供給される内部空間の位置が変化するように回転する粉末供給手段と、底部に接触し、底部から筐体に振動を加える第１の振動付加手段と、側部に接触し、側部から筐体に振動を加える第２の振動付加手段とを備えていても良い。このように構成された粉末充填装置によっても、粉末を内部空間に均一に充填する効果を得ることができる。
【００１２】
側部は、底部に連なる一方端と、一方端とは反対側に位置し、粉末が供給される開口を規定する他方端とを有する。好ましくは、第２の振動付加手段と筐体との間には、側部に接触し、一方端の近傍から他方端の近傍にまで延在する振動伝達カバーが設けられている。このように構成された粉末充填装置によれば、振動伝達カバーを設けることによって、第２の振動付加手段からの振動を側部の全体に加えることができる。このため、側部の場所によって振動の加わり方に差異が生じることを抑制できる。これにより、粉末をさらに均一に充填することができる。
【００１３】
側部は、底部に連なる一方端と、一方端とは反対側に位置し、粉末が供給される開口を規定する他方端とを有する。好ましくは、第２の振動付加手段は、他方端の近傍に接触している。このように構成された粉末充填装置によれば、第２の振動付加手段による振動を他方端の近傍に加えることによって、その他方端の近傍においてより密に粉末を充填することができる。これにより、粉末の自重のかかり方によって生じる他方端の近傍と一方端の近傍との間の充填密度の差を小さくすることができる。
【００１４】
また好ましくは、筐体と回転手段および第１の振動付加手段との間に設けられ、回転手段からの回転力および第１の振動付加手段からの振動を筐体に伝達する回転プレートをさらに備える。回転プレートは、底部が位置決めされる載置面を含む。筐体は、回転プレートに対して着脱自在に設けられている。このように構成された粉末充填装置によれば、筐体を複数準備することによって、回転プレート上にセットされた筐体に粉末を充填する工程と、既に粉末が充填された筐体を回転プレート上から取り外し、その後、粉末を加圧成形する工程とを同時に進行することができる。これにより、これら一連の工程を進める効率を向上させることができる。
【００１５】
また好ましくは、回転手段と回転プレートとの間には、弾性部材が設けられている。このように構成された粉末充填装置によれば、第１の振動付加手段から回転プレートに伝わった振動が、さらに回転手段に伝わることを防止できる。これにより、振動が加わった影響によって回転手段が故障するなどの事態を回避することができる。
【００１６】
また好ましくは、回転プレートには、載置面から突出するピンが設けられており、底部には、凹部が形成されている。ピンが凹部に嵌め合わされることによって、回転手段からの回転力が回転プレートを介して筐体に伝達される。このように構成された粉末充填装置によれば、簡単な構造を用いて、回転手段からの回転力を筐体に確実に伝えることができる。
【００１７】
また好ましくは、底部は、凹部が形成された部分を有し、その部分は金属からなる。このように構成された粉末充填装置によれば、回転プレートに設けられたピンからの負荷によって、凹部が形成された部分が劣化することを防止できる。加えて、回転手段からの回転力を筐体に確実に伝えることができる。
【００１８】
粉末充填装置は、筐体の内部空間に設けられる芯棒をさらに備える。好ましくは、芯棒は凹部が形成された部分に固定されている。このように構成された粉末充填装置によれば、芯棒は金属からなる部分に固定されているため、粉末充填装置を稼働させている間に芯棒が傾くことを防止できる。
【００１９】
筐体の内部空間に充填される粉末は、アルミニウム粉末であっても良い。アルミニウム粉末は、比重が小さいため、内部空間に密に充填されにくい。そこで、粉末を均一かつ密に充填することができる本発明を、特に有効に利用することができる。
【００２０】
この発明に従った粉末充填方法は、底部と、底部の周縁から底部より離れる方向に延在する側部とを含む筐体を準備し、底部および側部によって規定される内部空間に粉末を供給する工程と、底部および側部から筐体に振動を加えるとともに、筐体を回転させる工程とを備える。
【００２１】
このように構成された粉末充填方法によれば、筐体を少なくとも２方向に振動させた状態で内部空間に粉末を充填しているため、粉末を内部空間に均一かつ密に充填することができる。また、筐体を回転させた状態で内部空間に粉末を充填しているため、粉末を供給する地点を刻々変化させることができる。これにより、場所によって粉末の供給条件に差異が生じることを抑制できるため、粉末をさらに均一に充填することができる。
【００２２】
また好ましくは、内部空間に粉末を供給する供給速度は、５０ｃｍ３／ｓ以上３００ｃｍ３／ｓ以下である。このように構成された粉末充填方法によれば、粉末の供給速度が５０ｃｍ３／ｓ以上であるため、粉末を充填する効率が著しく低下することを防止できる。また、粉末の供給速度が３００ｃｍ３／ｓ以下であるため、供給速度が速くなりすぎて、粉末が充填される均一度が悪化するということがない。なお、さらに好ましくは、内部空間に粉末を供給する供給速度は、１００ｃｍ３／ｓ以上１５０ｃｍ３以下である。
【００２３】
また好ましくは、筐体を回転させる回転速度は、３ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下である。このように構成された粉末充填方法によれば、筐体の回転速度が３ｒｐｍ以上であるため、粉末の供給条件に差異が生じない程度に、粉末を供給する地点を変化させることができる。また、筐体の回転速度が３０ｒｐｍ以下であるため、内部空間の粉末にかかる遠心力を所定の範囲内に抑えることができる。このため、大きすぎる遠心力によって、粉末が充填される均一度が悪化するということがない。なお、さらに好ましくは、筐体を回転させる回転速度は、８ｒｐｍ以上１５ｒｐｍ以下である。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、この発明に従えば、粉末を均一に充填できる粉末充填装置および粉末充填方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、この発明の実施の形態における粉末充填装置を示す断面図である。図２は、図１中の粉末充填装置にセットされたモールドを示す側面図である。図１および図２を参照して、粉末充填装置１は、粉末が充填されるモールド１０と、モールド１０が載置される載置面２０ａおよび載置面２０ａの反対側に位置する裏面２０ｃを有する回転プレート２０と、裏面２０ｃに接続された２つのエアーバイブレータ３１と、モールド１０との間に振動伝達カバー４３を介して設けられたエアーバイブレータ４１および４２と、回転プレート２０の回転軸１６に連結された図示しないモーターとを備える。
【００２７】
図１を参照して、回転プレート２０は、所定の厚みで形成された円盤形状を有する。回転プレート２０の裏面２０ｃには、回転プレート２０の中心を挟んで対峙する２箇所にエアーバイブレータ３１がそれぞれ接続されている。回転プレート２０には、回転プレート２０の中心を挟んで対峙する２箇所に貫通孔２０ｍが形成されている。
【００２８】
貫通孔２０ｍには、貫通孔２０ｍの直径よりも小さい直径で形成された回転力伝達用ピン２３が設けられている。回転力伝達用ピン２３は、載置面２０ａ上にモールド１０が載置された状態で、その先端が載置面２０ａよりも突出するように位置決めされている。回転力伝達用ピン２３は、回転力伝達用ピン２３を上昇／下降させるためのエアシリンダー２４に接続されている。
【００２９】
裏面２０ｃの中心には、フランジ形状を有する連結部材１９が接続されている。エアシリンダー２４は、連結部材１９の鍔部分に固定されている。連結部材１９には、弾性部材としての防振ゴム２２を介して回転軸１６が取り付けられている。互いに向い合う連結部材１９の底面１９ａと回転軸１６の頂面１６ａとの間には、隙間が形成されている。このように防振ゴム２２を設けることによって、エアーバイブレータ３１から発生する振動が、図示しないモーターの出力軸に伝わることを防止できる。
【００３０】
図示しないモーターの出力軸から出力された回転力は、回転軸１６へと伝えられる。回転軸１６の回転と同時に連結部材１９も回転するため、その連結部材１９に接続された回転プレート２０を、載置面２０ａが延在する平面内で回転させることができる。
【００３１】
図３は、図１中のモールドの内部構造を示す断面図である。図２および図３を参照して、モールド１０は、たとえば、ウレタン樹脂から形成されている。モールド１０は、載置面２０ａに対して着脱自在に設けられている。
【００３２】
モールド１０は、載置面２０ａに載置される円盤形状の底部１０ｐと、底部１０ｐの周縁から鉛直上方向に延びる筒状の側部１０ｑとから構成されている。底部１０ｐおよび側部１０ｑによって、モールド１０内には粉末が充填される内部空間４が規定されている。側部１０ｑは、底部１０ｐに連なる一方端５１と、一方端５１の反対側で開口部３を規定する他方端５２とを有する。粉末は、矢印５３に示す方向から開口部３を通じて内部空間４に供給される。
【００３３】
底部１０ｐの一部は、芯棒固定治具５によって構成されている。芯棒固定治具５は、たとえば、ニッケルクロムモリブデン鋼などの金属から形成されている。芯棒固定治具５は、角に丸みをもった多角形形状を有する平板状の部分５ｎと、部分５ｎの一方の面の中心から突出する円柱状の部分５ｍとから構成されている。
【００３４】
一方、モールド１０の底部１０ｐには、部分５ｎに対応する凹部７と、部分５ｍに対応し、内部空間４にまで達する孔６とが形成されている。これら各々対応する部位が互いに嵌め合わされることによって、芯棒固定治具５が底部１０ｐに固定されている。この際、芯棒固定治具５の部分５ｎとモールド１０の凹部７とは、それぞれ多角形形状に形成され、嵌め合わされているため、互いに固定された位置がずれることがない。
【００３５】
内部空間４には、金属製の芯棒２が設けられている。芯棒２は、中空状の成形体を作製する場合に用いられる治具であり、内部空間４の中心において底部１０ｐ側から開口部３側にまで延在している。芯棒２は、底部１０ｐ側において芯棒固定治具５に接続されている。このように金属から形成された芯棒固定治具５に芯棒２を接続することによって、内部空間４の所定位置に芯棒２を確実に固定することができる。
【００３６】
また、載置面２０ａに向い合う芯棒固定治具５の表面には、円形の断面形状を有する凹部８が形成されている。モールド１０が載置面２０ａ上に載置された状態で、貫通孔２０ｍに設けられた回転力伝達用ピン２３が凹部８に挿入されている。たとえば、回転力伝達用ピン２３の直径が８ｍｍである場合、凹部８の直径は１０ｍｍに設定されている。
【００３７】
図２を参照して、回転プレート２０の載置面２０ａ上には、モールド１０の側面の大部分を覆うように振動伝達カバー４３が設けられている。振動伝達カバー４３は、モールド１０の一方端５１の近傍から他方端５２の近傍にまで延在している。振動伝達カバー４３の外周上には、振動伝達カバー４３を所定位置に支持するためのカバー支持用アーム４５が複数設けられている。
【００３８】
また、載置面２０ａ上には、振動伝達カバー４３に接触してエアーバイブレータ４１および４２が設けられている。エアーバイブレータ４１は、一方端５１の近傍で振動伝達カバー４３に接触しており、エアーバイブレータ４２は、他方端５２の近傍で振動伝達カバー４３に接触している。
【００３９】
この発明の実施の形態に従った粉末充填装置１は、底部１０ｐと、底部１０ｐの周縁から底部１０ｐより離れる方向に延在する側部１０ｑとを含み、底部１０ｐおよび側部１０ｑによって規定される内部空間４に粉末が充填される筐体としてのモールド１０と、モールド１０に接続され、モールド１０を回転させる回転手段としての図示しないモーターと、底部１０ｐに接触し、底部１０ｐからモールド１０に振動を加える第１の振動付加手段としてのエアーバイブレータ３１と、側部１０ｑに接触し、側部１０ｑからモールド１０に振動を加える第２の振動付加手段としてのエアーバイブレータ４１および４２とを備える。
【００４０】
続いて、図１中の粉末充填装置１を用いて、モールド１０に粉末を充填する方法について説明を行なう。
【００４１】
図１から図３を参照して、載置面２０ａ上にモールド１０を載置する前、回転力伝達用ピン２３は、載置面２０ａより下方に収容された状態にあり、振動伝達カバー４３は、モールド１０を載置面２０ａ上に載置する際に干渉しない程度に広く開放された状態にある。この状態において、まずモールド１０を載置面２０ａ上に載置する。そして、カバー支持用アーム４５を作動させることによって、振動伝達カバー４３を閉じた状態とする。これにより、モールド１０は、モールド１０の中心軸と回転プレート２０の回転軸とが一致するように位置決めされる。
【００４２】
モールド１０が載置された後、上述の工程と同時に、回転力伝達用ピン２３が上昇するようにエアシリンダー２４を作動させ、さらに、図示しないモーターを作動させる。初め、回転力伝達用ピン２３の先端が芯棒固定治具５の底面に当接するため、回転力伝達用ピン２３は上昇しない。しかし、カバー支持用アーム４５の作動によりモールド１０が所定位置に位置決めされ、回転力伝達用ピン２３の上方をモールド１０に形成された凹部８が通過するとき、回転力伝達用ピン２３が凹部８に挿入する。以後、図示しないモーターからの回転力が、回転力伝達用ピン２３を介してモールド１０に伝わる。
【００４３】
次に、図示しないモーターに加えて、エアーバイブレータ３１、４１および４２を作動させる。このとき、モールド１０の回転速度は、３ｒｐｍ以上３０ｒｐｍ以下であることが好ましい。また、エアーバイブレータ３１の作動によって、振動が回転プレート２０を介してモールド１０の底部１０ｐへと伝わる。エアーバイブレータ４１および４２の作動によって、振動が振動伝達カバー４３を介してモールド１０の側部１０ｑに伝わる。このとき、エアーバイブレータ３１、４１および４２による振動数は、たとえば、毎秒１０回程度以上とする。
【００４４】
図示しないモーター等を作動させると同時に、矢印５３に示す方向から内部空間４に向けた粉末の供給を開始する。供給する粉末は、たとえば、アルミニウム合金粉末と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）粉末と黒鉛粒子との混合粉末である。粉末の供給速度は、５０ｃｍ３／ｓ以上３００ｃｍ３／ｓ以下であることが好ましい。
【００４５】
この際、粉末を供給するモールド１０は所定の速度で回転しているため、粉末を供給する位置が刻々と変化する。また、モールド１０は、側部１０ｑおよび底部１０ｐから少なくとも２方向の振動を受けている。このモールド１０の回転運動と、モールド１０に加えられた振動とによって、粉末は、均一かつ密に内部空間４に充填される。また特に本実施の形態では、振動伝達カバー４３を設けているため、振動はモールド１０の側面全体に伝えられる。このため、内部空間４の周方向のみならず軸方向においても、粉末が均一に充填される。
【００４６】
粉末の充填が完了した後、図示しないモーターならびにエアーバイブレータ３１、４１および４２を停止させる。そして、振動伝達カバー４３によるモールド１０の位置決めを解除するとともに、エアシリンダー２４を作動させ、回転力伝達用ピン２３を下降させる。その後、モールド１０を載置面２０ａ上から取り外す。
【００４７】
なお一般的には、次に、所定の冷間静水圧プレス（ＣＩＰ）工程を実施する。その後、熱間押出し等の工程を経て押出し材を形成し、その押出し材に切断や機械加工を行なうことによって、スリーブやシリンダーライナー等の製品を完成させる。
【００４８】
このように構成された粉末充填装置１および粉末充填方法によれば、モールド１０の内部空間４に粉末を均一かつ密に充填することができるため、その後のＣＩＰ工程で得られる成形体の形状精度を向上させることができる。また延いては、その成形体を用いたスリーブやシリンダーライナー等の製品の品質を向上させることができる。
【実施例】
【００４９】
（実施例１）
図１中の粉末充填装置１を用いて、アルミニウム合金粉末の成形体を作製し、その成形体の形状精度の評価を行なった。以下その内容について説明を行なう。
【００５０】
まず、回転および振動の条件を適当に組み合わせた異なる条件下で、モールド１０の内部空間４にアルミニウム合金粉末を充填した。その後、ＣＩＰ工程を実施して、サンプル１から６の成形体を作製した。サンプル１から６の成形体に関して、それぞれの成形体の形状寸法（狙い値）と、粉末充填時における回転および振動の付加条件とを表１にまとめた。
【００５１】
【表１】
2005074494.tif 000003
【００５２】
表１を参照して、サンプル１から４の成形体では、粉末充填時に内部空間４内に芯棒２を装着し、中空状の形状を得た。また、サンプル５および６の成形体では、粉末充填時に芯棒２を使用せず、中実状の形状を得た。サンプル４および６の成形体が本発明の実施品であり、残るサンプルの成形体が本発明の効果を評価するための比較品である。
【００５３】
続いて、得られた成形体の各部の寸法を測定した。図４から図６は、実施例１において、成形体の寸法の測定位置を示す模式図である。図４を参照して、所定の同一平面上において成形体の外径寸法を４方向で測定し、測定値の最大値と最小値との差を周方向の最大差として表２に示した。図５を参照して、互いに距離を隔てた３平面上において成形体の外径寸法を測定し、測定値の最大値と最小値との差を軸方向の最大差として表２に示した。図６を参照して、中空状のサンプル１から４の成形体にのみ、所定の同一平面上において成形体の肉厚を測定し、測定値の最大値と最小値との差を肉厚の最大差として表２に示した。さらに、成形体の割れの有無を表２に示した。
【００５４】
【表２】
2005074494.tif 000004
【００５５】
表２から分かるように、回転および振動とも加えられなかったサンプル１の成形体では、測定を行なった全ての項目で最大差が大きい値となった。また、中央およびコーナー部で割れが発生した。これは、粉末が内部空間４に十分密に充填されなかったためと考えられる。また、側部１０ｑで振動が加えられなかったサンプル３の成形体では、軸方向の最大差が特に大きい値となったのに対して、回転されなかったサンプル２および５の成形体では、周方向の最大差が特に大きい値となった。加えて、サンプル２の成形体では、肉厚の最大差も大きい値となった。一方、本発明の実施品であるサンプル４および６の成形体では、測定を行なった全ての項目で最大差が小さい値となった。これにより、本発明によれば、形状精度の高い成形体が得られることを確認できた。
【００５６】
（実施例２）
図１中の粉末充填装置１を用いて、アルミニウム合金粉末の押出し材を作製し、その押出し材の形状精度の評価を行なった。以下その内容について説明を行なう。
【００５７】
まず、回転と、側部１０ｑおよび底部１０ｐからの振動とを加える条件で、モールド１０の内部空間４にアルミニウム合金粉末を充填した。その後、ＣＩＰ工程を実施することによって成形体を作製し、その成形体をさらに押出し成形することによって、本発明の実施品としての中空状の押出し材を得た。また別に、側部１０ｑからの振動のみ加える条件で、モールド１０の内部空間４にアルミニウム合金粉末を充填し、同様の工程を経ることによって、比較品としての中空状の押出し材を得た。
【００５８】
図７は、実施例２において、押出し材の寸法の測定位置を示す模式図である。図７を参照して、押出し材７１の軸方向に等間隔に配置された測定位置Ｎｏ，０から６０の位置で、肉厚を測定し、さらに同軸度を求めた。
【００５９】
図８は、実施例２において、各測定位置の同軸度を示すグラフである。図８から分かるように、比較品の押出し材では、軸方向の中心付近で同軸度が劣ったのに対して、実施品の押出し材では、いずれの測定位置においても優れた同軸度を得ることができた。また、比較品の押出し材では、同軸度が約２ｍｍとなり、実施品の押出し材では、同軸度が０．５ｍｍ以下となった。この結果から、本発明によれば、形状精度の高い押出し材が得られることを確認できた。
【００６０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の実施の形態における粉末充填装置を示す断面図である。
【図２】図１中の粉末充填装置にセットされたモールドを示す側面図である。
【図３】図１中のモールドの内部構造を示す断面図である。
【図４】実施例１において、成形体の寸法の測定位置を示す模式図である。
【図５】実施例１において、成形体の寸法の測定位置を示す別の模式図である。
【図６】実施例１において、成形体の寸法の測定位置を示すさらに別の模式図である。
【図７】実施例２において、押出し材の寸法の測定位置を示す模式図である。
【図８】実施例２において、各測定位置の同軸度を示すグラフである。
【図９】特許文献１に開示されている粉末充填装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  粉末充填装置、２  芯棒、４  内部空間、５  芯棒固定治具、８  凹部、１０  モールド、１０ｐ  底部、１０ｑ  側部、２０  回転プレート、２０ａ  載置面、２２  防振ゴム、２３  回転力伝達用ピン、３１，４１，４２  エアーバイブレータ、４３  振動伝達カバー、５１  一方端、５２  他方端。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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