(57)【要約】【課題】  焼結体の密度を均一にすることを可能とする焼結体の製造装置を提供する。【解決手段】  製造装置１００は、環状形状を有する溝２３を有するモールド２０と、溝２３に嵌合する押圧パンチ３０と、押圧パンチ３０に圧力を加える押圧治具４０とを備える。押圧パンチ３０の被押圧端面３２及び押圧治具４０の押圧端面４１は、所定中心軸上に設けられる所定点を中心とする仮想球面Ｒの一部を構成する。【選択図】  図１
2013166673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定中心定軸を中心とする環状形状を有する溝を有するモールドと、
前記所定中心軸を中心とする環状形状を有しており、前記溝に嵌合する押圧パンチと、
前記押圧パンチに圧力を加える押圧治具とを備え、
前記押圧パンチは、前記溝に収容される原料粉体と接する押圧端面と、前記押圧治具と接する被押圧端面とを有しており、
前記押圧治具は、前記被押圧端面と接する面を含む押圧端面を有しており、
前記押圧パンチの前記被押圧端面は、前記所定中心軸上に設けられる所定点を中心とする仮想球面の一部を構成しており、
前記押圧治具の前記押圧端面は、前記仮想球面の一部を構成することを特徴とする焼結体の製造装置。
【請求項２】
前記押圧パンチの前記被押圧端面は、凹形状であり、
前記押圧治具の前記押圧端面は、凸形状であることを特徴とする請求項１に記載の焼結体の製造装置。
【請求項３】
前記押圧パンチの前記被押圧端面は、凸形状であり、
前記押圧治具の前記押圧端面は、凹形状であることを特徴とする請求項１に記載の焼結体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モールドと、モールド内に収容された原料粉体を押圧する押圧パンチとを備える焼結体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筒状空間を有するモールドと、モールドの筒状空間内に嵌合する押圧パンチとを備える焼結体の製造装置が知られている。
【０００３】
モールドの筒状空間には、焼結体の原料粉体が配置されており、押圧パンチは、モールドの筒状空間に配置された原料粉体を押圧する。さらに、製造装置は、押圧パンチによって原料粉体を押圧した状態において原料粉体を加熱する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−４８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、原料粉体は粉体であるため、モールドの筒状空間に配置された原料粉体の高さを均一にすることは難しい。モールドの筒状空間に配置された原料粉体の高さが均一ではない場合には、原料粉体への圧力が不均一になり、焼結体の密度が不均一になってしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、焼結体の密度を均一にすることを可能とする焼結体の製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１実施形態に係る焼結体の製造装置は、所定中心定軸を中心とする環状形状を有する溝を有するモールドと、前記所定中心軸を中心とする環状形状を有しており、前記溝に嵌合する押圧パンチと、前記押圧パンチに圧力を加える押圧治具とを備える。前記押圧パンチは、前記溝に収容される原料粉体と接する押圧端面と、前記押圧治具と接する被押圧端面とを有する。前記押圧治具は、前記被押圧端面と接する面を含む押圧端面を有する。前記押圧パンチの前記被押圧端面は、前記所定中心軸上に設けられる所定点を中心とする仮想球面の一部を構成する。前記押圧治具の前記押圧端面は、前記仮想球面の一部を構成する。
【０００８】
第１の特徴において、前記押圧パンチの前記被押圧端面は、凹形状であり、前記押圧治具の前記押圧端面は、凸形状である。
【０００９】
第１の特徴において、前記押圧パンチの前記被押圧端面は、凸形状であり、前記押圧治具の前記押圧端面は、凹形状である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、焼結体の密度を均一にすることを可能とする焼結体の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る製造装置１００を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る押圧パンチ３０及び押圧治具４０を示す図である。
【図３】図３は、変更例１に係る製造装置１００を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下において、本発明の実施形態に係る製造装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【００１３】
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
［実施形態の概要］
実施形態に係る焼結体の製造装置は、所定中心定軸を中心とする環状形状を有する溝を有するモールドと、前記所定中心軸を中心とする環状形状を有しており、前記溝に嵌合する押圧パンチと、前記押圧パンチに圧力を加える押圧治具とを備える。前記押圧パンチは、前記溝に収容される原料粉体と接する押圧端面と、前記押圧治具と接する被押圧端面とを有する。前記押圧治具は、前記被押圧端面と接する面を含む押圧端面を有する。前記押圧パンチの前記被押圧端面は、前記所定中心軸上に設けられる所定点を中心とする仮想球面の一部を構成する。前記押圧治具の前記押圧端面は、前記仮想球面の一部を構成する。
【００１５】
実施形態では、押圧パンチの被押圧端面及び押圧治具の押圧端面は、同一仮想球面の一部を構成する。従って、モールドの溝に収容される原料粉体の高さが不均一であっても、押圧治具をスライドすることによって、押圧治具の押圧力が押圧パンチに対して均一に伝達される。また、押圧治具が押圧パンチに対して傾いたとしても、仮想球面上において押圧治具をスライドすることによって、押圧治具の押圧力が押圧パンチに対して均一に伝達される。従って、モールドの溝に収容される原料粉体に対しても押圧パンチの押圧力が均一に伝達される。これによって、焼結体の密度を均一にすることができる。
【００１６】
なお、焼結体は、例えば、セラミックスである。特に、焼結体は、ＳｉＣ焼結体である。
【００１７】
［第１実施形態］
（製造装置）
以下において、第１実施形態に係る製造装置について説明する。図１は、第１実施形態に係る製造装置１００を示す図である。製造装置１００は、支持台１０と、モールド２０と、押圧パンチ３０と、押圧治具４０と、シリンダ５０とを有する。
【００１８】
支持台１０は、モールド２０を支持する。すなわち、支持台１０上にモールド２０が載置される。
【００１９】
モールド２０は、原料粉体２００を収容する。具体的には、モールド２０は、壁体２１と、中子２２と、溝２３とを有する。壁体２１は、円筒形状を有する。中子２２は、円柱形状を有する。溝２３は、壁体２１と中子２２との間に形成される。溝２３は、所定中心定軸Ｏを中心とする環状形状（ここでは、円環形状）を有する。溝２３には、原料粉体２００が収容される。
【００２０】
押圧パンチ３０は、所定中心軸Ｏを中心とする環状形状（ここでは、円環形状）を有しており、溝２３に嵌合する。押圧パンチ３０は、溝２３に収容される原料粉体２００と接する押圧端面３１と、押圧治具４０と接する被押圧端面３２とを有する。
【００２１】
押圧治具４０は、押圧パンチ３０に圧力を加える治具である。具体的には、押圧治具４０は、被押圧端面３２と接する押圧端面４１を有する。
【００２２】
シリンダ５０は、押圧治具４０及び押圧パンチ３０を介して、溝２３に収容される原料粉体２００に圧力を加える。具体的には、シリンダ５０は、所定中心軸Ｏに沿って押圧治具４０を下方向に押下する。
【００２３】
第１実施形態において、押圧パンチ３０の被押圧端面３２は、仮想球面Ｒの一部を構成する。また、押圧治具４０の押圧端面４１は、仮想球面Ｒの一部を構成する。ここで、仮想球面Ｒは、所定中心軸上に設けられる所定点を中心とする球面である。
【００２４】
第１実施形態において、被押圧端面３２は、凹形状であり、押圧端面４１は、凸形状である。
【００２５】
ここで、仮想球面Ｒの曲率は、５００Ｒ〜３０００Ｒの範囲であることが好ましい。詳細には、仮想球面Ｒの曲率は、１０００Ｒ程度であることが好ましい。
【００２６】
ここで、製造装置１００の下方から押圧治具４０及び押圧パンチ３０を見た場合に、押圧端面４１は、図２に示すように、被押圧端面３２よりも大きいことが好ましい。なお、図２は、製造装置１００の下方から押圧治具４０及び押圧パンチ３０を見た図である。
【００２７】
ここで、距離Ｌ１は、所定中心軸Ｏから押圧端面４１の外周までの距離（外径）を示している。距離Ｌ２は、所定中心軸Ｏから被押圧端面３２の外周までの距離（外径）を示している。距離Ｌ３は、押圧端面４１と被押圧端面３２との差異（外径差）を示している。
【００２８】
ここで、距離Ｌ３は、焼結体のサイズや仮想球面Ｒの曲率にも依存するが、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００２９】
（作用及び効果）
第１実施形態では、押圧パンチ３０の被押圧端面３２及び押圧治具４０の押圧端面４１は、同一仮想球面の一部を構成する。従って、モールド２０の溝２３に収容される原料粉体２００の高さが不均一であっても、押圧治具４０をスライドすることによって、押圧治具４０の押圧力が押圧パンチ３０に対して均一に伝達される。また、押圧治具４０が押圧パンチ３０に対して傾いたとしても、仮想球面上において押圧治具４０をスライドすることによって、押圧治具４０の押圧力が押圧パンチ３０に対して均一に伝達される。従って、モールド２０の溝２３に収容される原料粉体２００に対しても押圧パンチ３０の押圧力が均一に伝達される。これによって、焼結体の密度を均一にすることができる。
【００３０】
[変更例１]
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。
【００３１】
具体的には、第１実施形態では、被押圧端面３２は、凹形状であり、押圧端面４１は、凸形状である。これに対して、変更例２では、図３に示すように、被押圧端面３２は、凸形状であり、押圧端面４１は、凹形状である。
【００３２】
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３３】
実施形態では、溝２３及び押圧パンチ３０が円環形状であるが、実施形態は、これに限定されるものではない。溝２３及び押圧パンチ３０は、多角形の環状形状であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…支持台、２０…モールド、２１…壁体、２２…中子、２３…溝、３０…押圧パンチ、３１…押圧端面、３２…被押圧端面、４０…押圧治具、４１…押圧端面、５０…シリンダ、１００…製造装置、２００…原料粉体
【図１】
2013166673.tif 000003
【図２】
2013166673.tif 000004
【図３】
2013166673.tif 000005