JPH052368B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダイヤモンド等を合成するための超
高圧発生装置に係り、特に、分割球型装置の有す
利点を保持しつつその取扱いを容易化できる超高
圧発生装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、ダイヤモンドや超高質材料等を製造す
るための装置として数万或いは数十万気圧もの超
高圧を発生させる超高圧発生装置はすでに知られ
ている。

この装置としては、中央に穴のあいた円板状シ
リンダの上下からその穴部に向けて先端が突出し
たアンビルを押し付けて超高圧を発生させるベル
ト型のものや、上下、前後、左右の６方向に配置
した各アンビルをその中心方向へ同期させて押し
付けることにより超高圧を得るダイヤ型のもの
や、或いは球体を６又は８分割してその中央に加
圧室を形成し、全方向からこれを押圧して超高圧
を得る分割球型のものなどが知られるが、次の２
つの利点により分割球型の超高圧発生装置が多く
採用されている。

工作精度が多少悪くても悪影響を及ぼさな
い。

球の外表面から作用する力が内部における材
料の圧縮応力に使用され、分割体が破壊しにく
くなる。

そして、この分割球の中心に位置させた被圧体
に圧力を加えるためには、まず、分割球に２つの
半球状ゴム殻をかけてのち赤道面をゴムのりで確
実に接合して密閉状態とし、その後、この分割球
を油溜めのなかに漬けてから油圧ポンプを作用さ
せて油の圧力を増大させるようにする。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、この種従来装置にあつては、加圧す
る手段として大型の強固な油溜めが必要になる上
に、更に油を使用して球を収縮させるので球面表
面が油でよごれてしまい、その結果作業場所が油
だらけになり操作上非常に不便であつた。

［発明の目的］ 本発明は以上のような問題点に着目し、これを
有効に解決すべく創案されたものである。

本発明の目的は、分割球を被うために上下に２
分割できる容器を形成すると共に、各分割体の球
面底部に相対する位置にシリンダ室を設け、この
中に収容するピストンにより各分割体を中心方向
へ押圧して簡易に超高圧を発生させることができ
る超高圧発生装置を提供するにある。

［発明の概要］ 上記目的に沿う本発明の構成は、中心部に加圧
室を有し、相互にその中心方向へ移動自在になさ
れた４個以上の截頭球底角錐状の分割体よりなる
分割球を形成し、この分割球の全体をほぼ密接し
て被うように上下方向へ２分割可能に容器を設け
ると共に、この容器に形成したシリンダ内に収容
したピストンにより各分割体の球面底部を押圧す
るようにし、もつて分割球型装置の有す利点を保
持したままその取扱いを容易にしたことを要旨と
する。

［実施例］ 以下に、本発明の好適−実施例を添付図面に基
づいて詳述する。

第１図は本発明に係る超高圧発生装置を示す縦
断面図、第２図は分割体により構成される分割球
の一部を示す斜視図、第３図は容器の一部を示す
斜視図、第４図はピストンを示す斜視図、第５図
は分割体を示す斜視図、第６図は本発明に係る超
高圧発生装置の下側の容器を示す平面図、第７図
は第６図中−線矢視断面図である。

図示する如く、この超高圧発生装置は中心部に
加圧室１を有す分割球２と、この分割球２を密接
して被う容器３と、この容器３側から分割球２を
押圧して加圧するピストン４とにより主に構成さ
れている。

具体的には、上記分割球２はその中心方向に向
けて等しく４個以上に分割された截頭球底角錐状
の鋼製の分割体５…を集合して成り、その中心部
に加圧すべき被圧体を収容する加圧室１が形成さ
れる。図示例にあつては、球体を６分割してその
中心部に立方体状の加圧室１を形成した場合につ
いて示しているが、これに限らず、４分割、８分
割、12分割など中心部に正多面体状の加圧室が形
成できるならばその分割数は限定されない。この
分割球２の直径は約20〜30cm程になされており、
また加圧室１の一辺は約２〜３cmになされてい
る。

この分割球２を被う上記容器３は、例えば鋼製
の立方体を水平方向へ切断することによりこれを
上下に分離可能にすると共にその中心部に上記分
割球２を十分に収容し得るだけの一対の半球凹部
６，６を形成して成り（第３図参照）、従つて、
この一対の半球凹部６，６を組み合せることによ
り球形の中空室が形成され、この内部に収容した
上記各分割体５…は微小距離だけ相互にその中心
方向へ移動自在になされている。

そして、上記各分割体５の球面底部５ａに相対
する位置には球の中心方向へその軸芯が向いてい
る円筒孔状のシリンダ室７がそれぞれ取付けられ
ている。このシリンダ室７は各分割体５…に対応
させて設けられるので図示例の如く６分割体にあ
つては６基設けられることになる。特に、第４図
に示す如くシリンダ室７の断面積が分割体５の球
面底部５ａにほぼ一杯となるようにシリンダ室７
の口径をできるだけ大きくすることにより、この
球面底部５ａ全体に均一な圧力を負荷できるので
装置の耐久性を向上させることができる。下側の
容器３の半球凹部６であつて、分割体５の組立時
におけるこれら分割体同士の接合線に沿つて、す
なわち、第６図に示すように加圧室１を中心とし
て120度間隔で放射状にそれぞれ適宜間隔でピン
孔８ａが穿設されており（第７図参照）、これら
各ピン孔８ａに位置決め用ピン８を差込むことに
より、相隣接する分割体相互間にこれらピン８を
介在させて分割体相互間の隙間を一定に維持する
と共に容器に対する各分割体５…の位置を一定に
保つようになつている。尚、第６図においてはピ
ン８を分割体５の１辺につき２個ずつ計６個しか
設けてないが、この数量に限定されないのは勿論
である。

また、２分割された容器３のその接合面の側部
には外方へ突出させたフランジ９，９が相互に形
成されており、これらフランジ９，９に断面コ字
状の継手１０を嵌装させることにより分割容器３
を強固に一体的に固定するようになつている。

そして、前記各シリンダ室３内は、第４図にも
示すごときその先端ヘツド部４ａが前記球面底部
と同一曲率の曲面に成型された中空円筒体状のピ
ストン４が収容されており、各シリンダ室３に連
通される油通路１１…から圧油を供給することに
より上記各分割体５をその中心方向へ押圧移動さ
せるようになつている。尚、加圧流体としては油
に限ることなく非圧縮性の流体ならば他のもので
もよい。

このピストン４の材質としては、加圧時の圧力
バランスの均一化を図るために金属材料中でも比
較的大きな可撓性を有する例えばアルミニウムが
望ましい。またシリンダ室３の内壁面にはシール
リング１２が設けられており、液密性を高めてい
る。

尚、第１図中１３は加圧時に分割球２を冷却す
るために冷却水を流通させるための冷却水通路で
ある。

次に、以上のように構成された本発明の作用に
ついて説明する。

まず、分割された下側の容器３の半球凹部６に
分割体５を適宜組付けて行く。この場合、各分割
体５の球面底部５ａにピストン４のヘツド部４ａ
が対応するように正確に位置調整を行なう。位置
調整を行なうには、半球凹部６に穿設した各ピン
孔８ａに先端を突出させて位置決め用ピン８を挿
入しておき、これらピン８に分割体５の側面を当
てて組付けてゆくことにより分割体５の位置決め
を行なうようにする。これにより、各分割体５の
位置決めがなされると同時に相隣接する分割体５
同士は相互にピン８の径だけわずかに離間されて
保持される。

そして、適宜数の分割体５の組付けを行なつた
ならば（図示例の如く６分割体ならば３〜４個の
組付けを行なつたならば）、次に中心部に形成さ
れる加圧室１内に黒鉛等の被圧体を収容し、そし
て更に、残りの分割体５…を組付けて全体として
分割球２を形成する。

このように分割球２を組立てたならば、この上
から分割された上側の容器３を被せて、両側部に
突出成型されたフランジ９，９に断面コ字状の継
手１０を介設することにより容器３全体を一体的
に強固に固定する。

このようにして、容器３の組立てが完了したな
らば、各油通路１１の導入口１１ａから高圧流体
を挿入することにより各分割体５…はピストン４
…により中心方向へ押圧され、被圧体に超高圧を
付与するとができる。この際、油圧源として各シ
リンダに共通のものを使用することにより、各ピ
ストン４…の押圧力を等しくすることができる。
また、各ピストン４の口径をできるだけ大きく取
つてこのヘツド部４ａの先端が分割体５の球面底
部５ａのほぼ全域に当接するように構成してある
ので分割体５にほぼ均一な負荷がかかり、従つ
て、これにせん断力等の不都合な力が作用するこ
とを防止でき、この種治具の破損が減少して耐久
性を高く維持できる。

また、特に、ピストン４の材料として金属の中
では比較的可撓性の大きいアルミニウム等を用い
たので、球面底部５ａの曲率とピストン４のヘツ
ド部４ａの曲率とに製作誤差があつても、ヘツド
部４ａが球面底部５ａに密着するように撓み、従
つて分割体５側に不均一な圧力が負荷することを
確実に防止することができる。

そして、被圧体を高温状態にしながら分割体が
高温になることを防止するためには冷却水通路１
３内に冷却水を流通させることにより分割球２全
体を冷却する。被圧体の高温高圧状態を得るため
には、被圧体中に埋め込みヒータを設けてこれを
加熱することにより行なう。

そして、超高圧の負荷が終了したならば、単に
油圧を減圧して後、容器３を固定していた断面コ
字状の継手１０を取外し、上側の容器３を除去す
ればよく、これにより周囲或いは作業者を油によ
り汚すことなく被圧体を取出すことができる。

［発明の効果］ このように、本発明によれば分割球を被うよう
に分離可能になされた容器を形成すると共にこの
容器側に各分割体を押圧するためのピストンを設
けて、これらピストンの駆動により各分割体をそ
の中心方向へ押圧して超高圧を発生させるように
したので、分割球型装置の有す利点を保持したま
まこの取り扱いを容易にすることができる。

特に、従来の分割球型装置と異なり、ゴムシー
ルを施す必要もなく、且つ油により作業者及び作
業所を汚すことがなくなり、作業性を大幅に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超高圧発生装置を示す縦
断面図、第２図は分割体により構成される分割球
の一部を示す斜視図、第３図は容器の一部（下
側）を示す斜視図、第４図はピストンを示す斜視
図、第５図は分割体を示す斜視図、第６図は本発
明に係る超高圧発生装置の下側の容器を示す平面
図、第７図は第６図中−線矢視断面図であ
る。 尚、図中、１は加圧室、２は分割球、３は容
器、４はピストン、５は分割体、７はシリンダ室
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中心部に被圧体を収容する加圧室を有し、相
   互にその中心方向へ移動自在になされた４個以上
   の截頭球底角錐状の分割体よりなる分割球と、該
   分割球を被うと共に各分割体の球面底部に相対す
   る位置にシリンダ室の形成された容器と、上記シ
   リンダ室内に収容されて、上記分割体をその中心
   方向へ押圧移動させることにより上記被圧体を加
   圧するピストンとを備えたことを特徴とする超高
   圧発生装置。