(57)【要約】  【課題】材料が外ダイのランド部を通過する時に膨張方向、すなわち径が広がる方向に通過した場合、再接合面が再び分離し、それが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となる。【解決手段】中空体の外周を成形するための貫通孔２０を有する外ダイ１０と、該貫通孔２０内に配置され、上記中空体の中空部を成形するための内ダイ１１とからなり、上記外ダイ１０と内ダイ１１との間隙に材料を押出して中空体を成形する押出成形用ダイ１２であって、上記貫通孔２０は押出方向側に先細り状のテーパ部１０ａと、該テーパ部１０ａに連続してテーパ部１０ａより傾斜が小さく、押出方向側に先細り状のランド部１０ｂとを備え、上記内ダイ１１の少なくとも上記ランド部１０ｂに対応する位置にストレート部１１ａを備え、且つ上記ランド部１０ｂの入口と出口における内ダイ１０と外ダイ１１の間隙の比（Ｋｏ／Ｋｉ）が０．８７５以上、１未満とする。【選択図】図１
2005153295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空体の外周を成形するための貫通孔を有する外ダイと、該貫通孔内に配置され、上記中空体の中空部を成形するための内ダイとからなり、上記外ダイと内ダイとの間隙に材料を押出して中空体を成形する押出成形用ダイであって、上記貫通孔は押出方向側に先細り状のテーパ部と、該テーパ部に連続してテーパ部より傾斜が小さく、押出方向側に先細り状のランド部とを備え、上記内ダイの少なくとも上記ランド部に対応する位置にストレート部を備え、且つ、上記ランド部の入口と出口における内ダイと外ダイの間隙の比が０．８７５以上、１未満であることを特徴とする中空体の押出成形用ダイ。
【請求項２】
上記内ダイが、上記外ダイの貫通孔内に備えたスパイダーによって保持されていることを特徴とする中空体の押出成形用ダイ。
【請求項３】
請求項１〜３の何れかに記載の押出成形用ダイを用いた押出成形方法。
【請求項４】
セラミック材料を用いたことを特徴とする請求項３に記載の押出成形方法。
【請求項５】
成形速度が２００ｍｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項３または４に記載の押出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信用部品の用途等に好適に用いられるスリーブ等の中空体を成形するための押出成形用ダイと、これを用いた押出成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光通信用スリーブ等の中空体の製造において押出成形が用いられている。図２（ａ）に、特許文献１に開示されている、一般的な中空体を成形するための金型の断面図を示す。また、図２（ｂ）は、同図（ａ）のＸ−ｘ方向の断面図である。
【０００３】
金型１２は、中空体の外周を成形するための貫通孔２０を有する外ダイ１０と、該貫通孔２０内に配置され、上記中空体の中空部を成形するための内ダイ１１とからなり、内ダイ１１は複数のスパイダー１８を放射状に備えることによって外ダイ１０に支持されている。
【０００４】
外ダイ１０の貫通孔２０には、セラミック等の所定材料に圧力を加えながら中空体の外径寸法まで絞り込む部分である押出方向側に先細り状のテーパ部１０ａと該テーパ部１０ａに連続してストレート状の傾斜のないランド部１０ｂを有する。また、内ダイ１１における上記テーパ部１０ａに対応する位置は、中空体の内径寸法まで絞り込むため押出方向側に先細りのテーパ状となっており、上記ランド部１０ｂに対応する位置がストレート状となっている。このため、上記ランド部１０ｂの入口と出口における内ダイ１１と外ダイ１０の間隙はストレート状であった。
【０００５】
そして、セラミック等の所定材料に押出スクリュー１３を回転させることによって圧力を加え、軌跡１９を経て外ダイ１０の貫通孔２０と内ダイ１１の間隙を通過させる。通過時には、最初にスパイダー１８によって材料が切断された後、外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに圧縮を受けながら中空体の外径寸法まで絞り込まれ、連続するランド部１０ｂで圧縮応力を緩和して金型１２の先端から押し出される。
【０００６】
この方法によって成形された中空体には、図２（ｃ）に示すようなセラミック材料がスパイダー１８によって切断された痕跡が残存し、これらはスパイダーマーク２１と呼ばれる。セラミック材料は流れの中でスパイダー１８によって必ず切断され、例えばスパイダー１８が３カ所ある場合、３分割されて再び合流する時に合わせ面を生じる。この合わせ面がスパイダーマーク２１の元となる。これらの合わせ面は、可塑性を有する材料が外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに圧縮を受けてその大部分が再接合し、消滅する。
【０００７】
しかしながら、このようなスパイダーマーク２１は、材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に膨張方向、すなわち径が拡がる方向に通過した場合は、再接合面が再び分離し、それが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となる。特にセラミック材料の場合は、溶融樹脂材料などと比べて可塑性が低いため完全に再接合しにくく、また再接合面が分離しやすいため、焼結体の気孔欠陥が生じやすい。
【０００８】
通常はこのランド部１０ｂはストレートであるが、材料がランド部１０ｂを通過する時に膨張方向、すなわち径が拡がる方向に通過する場合として、外ダイ１０のランド部１０ｂの円筒形状が外ダイ１０の出口に行くにしたがって拡がっている場合があり、上記のようなスパイダーマーク２１の再接合面が再び分離するという問題を生じる。このような円筒形状は、主に加工ばらつきによるが、外ダイ１０の出口側から工具を挿入して研磨加工をする際にその挿入側がだれて拡がる傾向があり、このような円筒形状となりやすい。
【０００９】
このようなスパイダーマーク２１の残存による気孔欠陥は焼結体の強度低下を生じるという問題がある。
【００１０】
これらの問題に対処するため、スパイダー１８の数を極力少なくしたり、薄くしたりする工夫や、形状や配置方法について検討されている。
【００１１】
例えば、特許文献１には、スパイダー１８の断面形状について、上流から下流に向かって厚さを減少させることによって、スパイダーマーク２１を原因とする成形体の亀裂を防止する技術が開示されている。
【００１２】
また、図３に、従来工夫されてきたスパイダーマーク２１を防止するためのスパイダー形状の例を示す。図３（ａ）は、外ダイ１０を入口側から見た平面図であり、内ダイ１１を支えるスパイダー３０の形状を渦巻き状に配置することによって、スパイダーマーク２１を円周上に一様に配分し、スパイダーマーク２１が見えにくくなるという効果が得られる。さらに、図３（ｂ）は、同様に外ダイ１０を入口側から見た平面図であり、内ダイ１１を支えるスパイダー３１は、図３（ａ）のように１つ１つが独立状になっているのではなく、１つのリング状のスパイダーに複数の穴を開けた構造となっており、その穴を材料が通過する。このようにスパイダーマーク２１を複雑な形状に配分し、スパイダーマーク２１を見えにくくするとともに、材料を細かく切断することによって再接合時にある程度の混合が行われ、スパイダーマークを減らす効果が得られる。
【特許文献１】特開平６−２８５８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１や図２、図３に示す方法は、中空体のスパイダーマーク２１を見えにくくすることができたとしても、完全に除去することができなかった。このためセラミック材料が外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに圧縮を受けてスパイダーマーク２１が再接合した場合でも、セラミック材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に膨張方向、すなわち径が広がる方向に通過した場合は、再接合面が再び分離し、それが中空体中に残って焼成後に気孔欠陥となる。したがって、焼成後のセラミック磁器製品の気孔欠陥となって強度低下を生じるという問題については、未解決のまま残されていた。
【００１４】
これは、特に高精度および高信頼性を要求される光通信用コネクタの分野に応用する場合に問題となっており、図４（ａ）に示すような光コネクタでは、光ファイバ４１を挿通したフェルール４０同士を割スリーブ４２の両端から挿入して突き合わせることによって接続する。この割スリーブ４２は、図４（ｂ）に示すようにジルコニアなどのセラミックスからなり、円筒体で長手方向にスリット部４３が設けられ、その内周面はフェルール４０の外径よりわずかに小さく精密研磨されている。この割スリーブ４２は、上記に示したような中空体の押出成形の方法によって、得られた中空成形体を焼結した後、スリット部４３を加工することによって作製することができる。
【００１５】
この割スリーブ４２にフェルール４０を挿入すると、割スリーブ４２が弾性変形してわずかに広がることにより、割スリーブ４２の内周面でフェルール４０を強固に保持することができる。ここで、割スリーブ４２にフェルール４０を挿入すると割スリーブ４２が押し拡げられ、特にスリット部４３の対向部に最大応力が生じる。
【００１６】
そのため、割スリーブ４２、特にスリット部４３の対向部にスパイダーマーク２１による気孔欠陥が存在すると、この欠陥が破壊源となって割スリーブ４２が破壊を起こす可能性があった。また実使用上は、フェルール４０が斜めに挿入されることがあり、割スリーブ４２に想定荷重以上の力が加わり、破壊する可能性もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の中空体の押出成形用ダイは、中空体の外周を成形するための貫通孔を有する外ダイと、該貫通孔内に配置され、上記中空体の中空部を成形するための内ダイとからなり、上記外ダイと内ダイとの間隙に材料を押出して中空体を成形する押出成形用ダイであって、上記貫通孔は押出方向側に先細り状のテーパ部と、該テーパ部に連続してテーパ部より傾斜が小さく、押出方向側に先細り状のランド部とを備え、上記内ダイの少なくとも上記ランド部に対応する位置にストレート部を備え、且つ、上記ランド部の入口と出口における内ダイと外ダイの間隙の比が０．８７５以上、１未満であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の中空体の押出成形用ダイは、上記内ダイが、上記外ダイの貫通孔内に備えたスパイダーによって保持されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の中空体の押出成形用ダイは、上記中空体の押出成形用ダイ及びそれを用いた押出成形方法において、セラミック材料を用いることを特徴とする。
【００２０】
またさらに、本発明は上記中空体の押出成形用ダイ及びそれを用いた押出成形方法において、成形速度が２００ｍｍ／ｓ以下となるように、押出スクリューの回転数を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明の中空体の押出成形用ダイによれば、中空体の外周を成形するための貫通孔を有する外ダイと、該貫通孔内に配置され、上記中空体の中空部を成形するための内ダイとからなり、上記外ダイと内ダイとの間隙に材料を押出して中空体を成形する押出成形用ダイであって、上記貫通孔は押出方向側に先細り状のテーパ部と、該テーパ部に連続してテーパ部より傾斜が小さく、押出方向側に先細り状のランド部とを備え、上記内ダイの少なくとも上記ランド部に対応する位置にストレート部を備え、且つ、上記ランド部の入口と出口における内ダイと外ダイの間隙の比が０．８７５以上、１未満とすることで、材料が外ダイのダイランド部を通過する時に減縮方向、すなわち径が狭まる方向に通過するため、より圧縮されて材料の中に存在する空隙が押し潰され、焼成後に気孔欠陥となることを防ぐことができる。
【００２２】
また、本発明の中空体の押出成形用ダイによれば、上記内ダイが、上記外ダイの貫通孔内に備えたスパイダーによって保持されている押出成形用ダイであって、材料が外ダイのダイランド部を通過する時に減縮方向、すなわち径が狭まる方向に通過するため、スパイダーがある場合に問題となるスパイダーによって切断された材料の再接合面が再び分離することを防ぎ、スパイダーマークが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となることを防ぐことができる。
【００２３】
さらに、本発明の中空体の押出成形用ダイを用いた押出成形方法によれば、セラミック材料を用いた押出成形であって、特に可塑性が小さくスパイダーによって切断された材料の再接合面が再び分離しやすいセラミック材料を用いた押出成形で問題となるスパイダーによって切断された材料の再接合面が再び分離することを防ぎ、スパイダーマークが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となることを防ぐことができる。
【００２４】
またさらに、本発明の中空体の押出成形用ダイ及びそれを用いた押出成形方法によれば、成形速度を２００ｍｍ／ｓ以下とすることで、セラミック材料が外ダイの出口から押し出される時に、外ダイのテーパ部及びランド部で受けた圧縮応力の解放にともなうセラミック材料の膨張を防ぎ、スパイダーによって切断された材料の再接合面が再び分離して、スパイダーマークが成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２６】
図１（ａ）は、本発明の押出成形用ダイ１２を備えた押出成形機の要部を示す部分断面図である。
【００２７】
この押出成形機は、ホルダー１６によって押出成形用ダイ１２を保持し、ホルダー１６はネジ等の固定手段１７によってテーパバレル１５に固定されている。そしてこのテーパバレル１５は、押出スクリュー１３のシリンダとなるオーガーバレル１４の先端に固定されている。
【００２８】
上記押出成形用ダイ１２は、中空体の外周を成形するための貫通孔２０を有する外ダイ１０と、該貫通孔２０内に配置され、上記中空体の中空部を成形するための内ダイ１１とからなり、押出スクリュー１３の回転によって、材料に圧力が加えられ、オーガーバレル１４内部を通過し、テーパバレル１５によって圧縮を受けたのちに押出成形用ダイ１２の外ダイ１０と内ダイ１１との間隙に流入し、押出成形用ダイ１２の先端から押し出されて中空体を得るものである。
【００２９】
本発明の押出成形用ダイ１２における外ダイ１０は、貫通孔２０が押出方向側に先細り状のテーパ部１０ａと、該テーパ部１０ａに連続してテーパ部１０ａより傾斜が小さく、押出方向側に先細り状のランド部１０ｂとを備えたものであり、テーパ部１０ａは、材料に圧縮応力を付与する作用をなし、上記テーパバレル１５の出口径から成形体の最終外径近くまで絞り込む部分である。
【００３０】
また、ランド部１０ｂは、テーパ部１０ａで受けた圧縮応力を緩和して、押出成形用ダイ１２の先端から押し出された時に、この圧縮応力の解放にともなう材料の膨張を防ぐ作用を成すものであり、テーパ部１０ａの傾斜より小さな傾斜とすることで、材料がテーパ部１０ａで受けた大きな圧縮応力を緩和するとともに、徐々に圧縮しながら成形することができる。
【００３１】
各部位の入口径、出口径の関係は、成形体の最終外径によってほぼ経験的に決められ、例として成形体の最終外径を１とした時の各部の径は、押出スクリュー１３の先端径（＝テーパバレル１５の入口径）が１０程度、テーパバレル１５の出口径（＝テーパ部１０ａの入口径）が８程度、テーパ部１０ａの出口径（＝ランド部１０ｂの入口径）が１程度である。
【００３２】
さらに、上記外ダイ１０の貫通孔２０内に配置された内ダイ１１は、複数のスパイダー１８によって外ダイ１０に支持されたスリーブ等の穴に通して、外ダイ１０の内径と内ダイ１１の外径の同心度が０となるように接着固定することにより保持される。このスパイダー１８は材料の流れる方向に幅が小さく、材料の流れる方向と垂直の方向に幅が大きくなっており、外ダイ１０に強固に支持され、且つ材料の流れの抵抗を受けにくい形状となっている。
【００３３】
また、内ダイ１１における外ダイ１０のランド部１０ｂに対応する位置には、ストレート部１１ａを有しており、外ダイ１０のランド部１０ｂが押出方向側に小さくなっているため、間隙としては押出方向側に小さくなる。このため材料をより圧縮しながらテーパ部１０ａで受けた大きな圧縮応力を緩和して、押出成形用ダイ１２の先端から押し出された時にこの圧縮応力の解放にともなう材料の膨張を防ぐことができる。
【００３４】
ここで、上記ランド部１０ｂの入口と出口における内ダイ１０と外ダイ１１との間隙の比が０．８７５以上、１未満であることが重要である。
【００３５】
即ち、図１（ｂ）に示す押出成形用ダイ１２の拡大断面図のように、ランド部１０ｂの入口における間隙Ｋｉと、ランド部１０ｂの出口における間隙Ｋｏの比（Ｋｏ／Ｋｉ）を上記の値とすることで、材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に減縮方向、すなわち径が狭まる方向に通過するため、スパイダー１８によって切断された材料の再接合面が再び分離することを防ぎ、スパイダーマークが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となることを防ぐことができる。
【００３６】
上記Ｋｏ／Ｋｉが１を超えると材料が外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに圧縮を受けてスパイダーマークが再接合した場合でも、材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に膨張、すなわち径が大きくなる方向に拡がるため、再接合面が再び分離し、それが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となるためである。一方、Ｋｏ／Ｋｉが０．８７５未満となると、外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに受けた材料の圧縮応力が、外ダイ１０のランド部１０ｂで緩和されず、逆により圧縮されて、材料が外ダイ１０の出口から押し出される時に、この圧縮応力の解放にともなう材料の膨張によって、スパイダーマークの再接合面が再び分離して、それが成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となるためである。また、さらに好ましくはＫｏ／Ｋｉを０．９〜０．９５の範囲とすることで、よりスパイダーマークの再接合面が再び分離して、それが成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となることを防ぐことができ、焼結体の強度を最大にすることができる。
【００３７】
なお、上記ランド部１０ｂの入口における間隙Ｋｉ、ランド部１０ｂの出口における間隙Ｋｏとは、図１（ｂ）に示す断面図のように押出成形用ダイ１２の外ダイ１０と内ダイ１１の間隙、即ち中空体を形成する材料が通過する領域において、内ダイ１１の軸Ａに対して垂直方向で、軸Ａに対して上下どちらか一方の間隙の寸法を示す。
【００３８】
特に、セラミックスのような可塑性の低い材料を成形する際には、スパイダー１８によって切断された材料の再接合面が再び分離しやすく、そのスパイダーマーク２１が成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となることが多いため、有効に用いることができる。
【００３９】
また、外ダイ１０のランド部１０ｂの長さＬは、外ダイ１０のランド部１０ｂの出口径ｄｏとの比、Ｌ／ｄｏで０．５〜３．５の範囲とすることが好ましい。
【００４０】
これは、Ｌ／ｄｏが０．５よりも小さくなると、圧縮応力がランド部１０ｂで十分緩和されず、材料が外ダイ１０の出口から押し出される時に、この圧縮応力の解放にともなう材料の膨張によって、スパイダー１８によって切断された材料の再接合面が再び分離して、それが成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となるためである。またＬ／ｄｏが３．５よりも大きくなると、成形圧力が極度に高くなって押出できなくなるためである。
【００４１】
また、上記外ダイ１０を用いた押出成形において、成形速度が２００ｍｍ／ｓ以下となるようにすることが好ましく、これは成形速度が２００ｍｍ／ｓを超えると、外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに受けた材料の圧縮応力が大きくなり、外ダイ１０のランド部１０ｂにおける圧縮応力の緩和が不十分となって、材料が外ダイ１０の出口から押し出される時に、この圧縮応力の解放にともなう材料の膨張によって、スパイダー１８によって切断された材料の再接合面が再び分離して、焼成後に気孔欠陥となるためである。
【００４２】
さらに、上記外ダイ１０、内ダイ１１は、炭素鋼、ステンレス鋼、超鋼などの材料を用いて構成することができるが、外ダイ１０のランド部１０ｂの入口と出口における内ダイ１１と外ダイ１０の間隙の比を０．８７５以上、１未満の範囲とするために、高精度に加工する必要があり、かつ摩耗などによって形状が変化することを防ぐために耐摩耗性の優れた超鋼を用いることが好ましい。
【実施例】
【００４３】
本発明の実施例として、以下に示す方法で実験を行った。
【００４４】
製品形状は、図４に示す光コネクタ用のジルコニアセラミック製の割スリーブ４２とし、図１に示す本発明の押出成形用ダイ及び押出成形方法によって、次のように各サンプルの押出成形を行った。
【００４５】
まず外ダイ１０のランド部１０ｂの入口と出口における内ダイ１１と外ダイ１０の間隙の比（Ｋｏ／Ｋｉ）を０．６、０．８７５、０．９、０．９２５、０．９５、０．９７５、１、１．２とした外ダイ１０を８種類準備して、各々同一の内ダイ１１と組み合わせて押出成形用ダイ１２を構成し、押出成形機に取り付けた。この時、外ダイ１０のランド部１０ｂの長さＬとランド部１０ｂの出口径ｄｏとの比、Ｌ／ｄｏは１．４に一定になるようにした。また成形体の最終外径、すなわちｄｏは、サンプルである割スリーブ４２の加工に必要な寸法となるよう、約５ｍｍとした。
【００４６】
次に、ジルコニア原料と押出成形に必要なバインダーとして結合剤、潤滑剤、可塑剤をそれぞれ混合した材料を押出成形機に投入し、成形速度を２００ｍｍ／ｓとして押出成形した（サンプルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）。
【００４７】
さらに、間隙の比（Ｋｏ／Ｋｉ）を０．９５とした外ダイ１０を用いて、成形速度を２５０ｍｍ／ｓに変更し、押出成形した（サンプルＩ）。
【００４８】
各サンプルは同一条件で乾燥および焼成した後、加工を行い、５０個ずつ作製し、各サンプルの気孔欠陥の個数と強度を評価した。
【００４９】
気孔欠陥の個数は、サンプルの断面が半円状となるように長手方向に研削し、さらに研磨を行った後、スパイダーマーク２１の再接合面が再び分離して生じたと考えられる押出方向に配向した細長い気孔欠陥の個数を金属顕微鏡で観察してカウントした。
【００５０】
また強度の評価のため、次の２つの試験を行った。
【００５１】
１番目の試験は、図４（ａ）に示すように、割スリーブ４２の形状を有するサンプルの一端にフェルール４０をサンプルの長軸方向の長さの半分まで挿入固定し、その後、サンプルの他端から別のフェルール４０を手で挿入後、引き抜く動作を繰り返す、繰り返し着脱試験である。
【００５２】
２番目の試験はサンプルを垂直に固定し、その上端からテーパ形状のピンゲージを挿入し、破壊に至る荷重をロードセルで測定する荷重試験である。
【００５３】
これらのサンプルで行った気孔欠陥の個数と強度の評価結果を表１に示す。
【表１】
2005153295.tif 000003
【００５４】
はじめに同一の成形速度で、外ダイ１０のランド部１０ｂの入口と出口における内ダイ１１と外ダイ１０の間隙の比（Ｋｏ／Ｋｉ）を変更した試験では、Ｋｏ／Ｋｉが０．８７５〜０．９７５の範囲にあるサンプルＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで気孔欠陥が発生せず、また繰り返し着脱試験で破壊が起こらなかった。さらに破壊荷重は３０．２〜３３．４ｋｇｆと高いことがわかった。これはＫｏ／Ｋｉを１より小さくすることで、セラミック材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に減縮方向、すなわち径が狭まる方向に通過するため、スパイダーマーク２１の再接合面が再び分離することを防ぎ、スパイダーマーク２１が成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となることがなかったためであると考えられる。
【００５５】
またＫｏ／Ｋｉが１のサンプルＧは、気孔欠陥が２個発生し、繰り返し着脱試験では１０００回で１個の破壊が起こった。さらに破壊荷重は２８．８ｋｇｆであった。サンプルＧが、サンプルＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆより気孔欠陥が多く、強度も低かったのは、比Ｋｏ／Ｋｉが１であり、設計上はセラミック材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に膨張、すなわち径が大きくなる方向に拡がることはないが、外ダイの加工精度やその他の要因によって不安定な状態にあり、再接合したスパイダーマーク２１の分離が生じたためと考えられる。
【００５６】
これに対して、Ｋｏ／Ｋｉが１．２のサンプルＨは、気孔欠陥が８個と多く、繰り返し着脱試験では５００回で１個、１０００回で３個の破壊が起こった。さらに破壊荷重は１５．６ｋｇｆと低かった。これは比ｄｏ／ｄｉが１を超えると、セラミック材料が外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに圧縮を受けてスパイダーマーク２１が再接合した場合でも、セラミック材料が外ダイ１０のランド部１０ｂを通過する時に膨張、すなわち径が大きくなる方向に拡がるため、再接合面が再び分離し、それが成形体中に残って焼成後に気孔欠陥となるためであると考えられる。
【００５７】
またＫｏ／Ｋｉが０．６のサンプルＡは、気孔欠陥が１３個と多く、繰り返し着脱試験では１００回で１個、５００回で２個、１０００回で６個の破壊が起こった。さらに破壊荷重は１１．９ｋｇｆと低かった。これは比Ｋｏ／Ｋｉが０．８７５未満となると、外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに受けたセラミック材料の圧縮応力が、外ダイ１０のランド部１０ｂで緩和されず、逆により圧縮されて、セラミック材料が外ダイ１０の出口から押し出される時に、この圧縮応力の解放にともなうセラミック材料の膨張によって、スパイダーマーク２１の再接合面が再び分離して、それが成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となるためであると考えられる。
【００５８】
次に、Ｋｏ／Ｋｉを０．９５一定とし、成形速度を変更した試験では、成形速度を２００ｍｍ／ｓとしたサンプルＥに対して、２５０ｍｍ／ｓとしたサンプルＩで気孔欠陥が４個と多く、繰り返し着脱試験では１０００回で２個の破壊が起こった。さらに破壊荷重は２０．７ｋｇｆと低かった。これは成形速度が２００ｍｍ／ｓを超えると、外ダイ１０のテーパ部１０ａを通過するときに受けたセラミック材料の圧縮応力が大きくなり、外ダイ１０のランド部１０ｂにおける圧縮応力の緩和が不十分となって、セラミック材料が外ダイ１０の出口から押し出される時に、この圧縮応力の解放にともなうセラミック材料の膨張によって、スパイダーマーク２１の再接合面が再び分離して、それが成形体中に残り、焼成後に気孔欠陥となるためであると考えられる。
【００５９】
なお、本発明の押出成形機及びそれを用いた押出成形方法は、上記割スリーブ４２など光コネクタ用セラミック焼結体に限られるものではなく、円筒形状を有し、内径と外径の同心度精度を必要とするセラミック焼結体に適用できる。例として、キャピラリ、ノズル、流体軸受のスリーブ等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
中空形状を有し、高い破壊強度を必要とするセラミック部品に利用可能である。例としてフェルールの繰り返し着脱に対する高い破壊強度が要求される光コネクタ用割スリーブ
の他、キャピラリ、ノズル、流体軸受のスリーブ等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】（ａ）は本発明の押出成形用ダイを用いた押出成形機の先端部を示す断面図であり、（ｂ）は本発明の押出成形用ダイの一実施形態を示す拡大断面図である。
【図２】（ａ）は従来の押出成形用ダイを用いた押出成形機の先端部を示す断面図、（ｂ）は従来の押出成形用ダイの一実施形態を示す拡大断面図、（ｃ）は従来の押出成形用ダイを用いた押出成形によって得た成形体を示す平面図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は従来のスパイダーマークを防止するためのスパイダー形状を示す平面図である。
【図４】（ａ）は光ファイバ同士を接続する一般的な光コネクタの構造を示す断面図であり、（ｂ）は光通信用の割スリーブを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０：外ダイ
１０ａ：テーパ部
１０ｂ：ランド
１１：内ダイ
１１ａ：ストレート部
１２：押出成形用ダイ
１３：押出スクリュー
１４：オーガーバレル
１５：テーパバレル
１６：ホルダー
１７：固定部
１８：スパイダー
１９：セラミック材料の流れの軌跡
２０：貫通孔
２１：スパイダーマーク
３０：らせん状スパイダー
３１：リング状スパイダー
４０：フェルール
４１：光ファイバ
４２：割スリーブ
４３：スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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