JPH07299599A

JPH07299599A - 砥粒を含む圧粉体成形方法

Info

Publication number: JPH07299599A
Application number: JP6119484A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nagata; 浩永田; Masato Sagawa; 眞人佐川
Original assignee: Intermetallics Co Ltd
Current assignee: Intermetallics Co Ltd
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【構成】金型Ｍに装着されたゴムモールドｍ１に、砥粒
を含む粉末を充填し、次いで、金型と金型上に載置され
た上パンチｐ１との間で上記ゴムモールドを圧縮して砥
粒を含む圧粉体Ｗを成形するようにした砥粒を含む圧粉
体の成形方法に関するものである。【効果】ゴムモールドを使用して砥粒を含む圧粉体を成
形するように構成したので、砥粒による金型の摩耗或い
は損傷等の問題が解消されるとともに、ゴムモールドか
らの圧粉体の取り出し時に生じる圧粉体と金型の摩擦が
軽減され、ゴムモールドからの圧粉体の取り出しが容易
となる。この結果、マルチステージでの自動化が達成で
き、従って、短いサイクルタイムで高品質の単層或いは
多層圧粉体が成形できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ゴムモールド内に砥粒
を含む粉末或いは粒状物（以下、粉末或いは粒状物を、
単に、「粉末」という。）を充填した後、パンチによる
加圧とゴムモールドのゴムの変形力を利用して圧縮し、
砥粒を含む圧粉体を成形する方法に関するものである。
このようにして成形された圧粉体を焼成或いはホットプ
レスすることにより、切断、研削、研磨用の工具として
種々の産業分野で使用される砥粒が分散された工具（以
下、単に、「砥石」という。）が製造される。

【０００２】

【従来の技術】従来、切断、研削、研磨等に使用される
砥石は、砥粒を含む粉末を金型に充填した後、プレスし
て圧粉体を成形し、次いで、焼成又はホットプレスする
ことにより製造されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような、砥粒
を含む粉末を金型に充填した後、プレスして圧粉体を成
形する従来の圧粉体成形方法においては、ダイヤモンド
砥粒或いは立方晶窒化硼素（ＣｕｂｉｃＢｏｒｏｎ
Ｎｉｔｒｉｄｅ，（ＣＢＮ））砥粒、更には、ＳｉＣや
Ａｌ₂Ｏ₃等のように、砥粒の硬度が金型の材質の硬度
より高いために、このような砥粒を含む圧粉体の成形作
業により、金型が著しく摩耗し、頻繁に金型の交換を行
わなければならず、従って、金型コストの膨大化或いは
金型交換に伴う生産性の低下を惹起し、その結果、砥石
の製造コストが上昇するという問題がある。

【０００４】ダイヤモンド砥粒や立方晶窒化硼素砥粒は
大変高価なので、精密に計量して金型に充填されてお
り、また、このような高価なダイヤモンド砥粒或いは立
方晶窒化硼素等の節約のために、また、切削性改善のた
めに、これらの砥粒を砥石の必要な部分に高密度に配合
し、不要な部分には砥粒を全く配合しないか、或いは、
低密度に配合する工夫がなされているが、このように砥
粒密度の異なる粉末を金型に多層に充填する充填作業に
は相当の熟練と時間を要し、従って、充填作業に時間を
取られるために金型プレスのプレス効率が悪化し、砥石
の製造コストが更に上昇するという問題がある。また、
金型の上方には、上パンチ、プレス支柱等のプレス機器
が配設されているために、砥粒を含む粉末を精密に計量
して金型中に充填したり、多層に充填することができる
粉末供給装置等を設置することが困難であり、このよう
な砥粒を含む粉末の金型への精密給粉や多層給粉は手作
業で行われており、従って、砥粒を含む圧粉体の生産性
が極めて悪く、また、砥粒を含む圧粉体の品質も悪く、
更には、品質的に均一な砥粒を含む圧粉体を成形するこ
とが困難であるという問題がある。

【０００５】また、上述した従来のプレス装置は一軸性
であるために、圧縮される砥粒を含む圧粉体中の圧力分
布が不均一であり、従って、圧粉体の割れや欠け或いは
焼成時のひび等の問題がある。更に、下パンチの上昇に
より砥粒を含む圧粉体を金型から取り出す際に、砥粒を
含む圧粉体と金型の内面との強い摩擦により、成形され
た砥粒を含む圧粉体が歪んだり、損傷を受けるという問
題がある。

【０００６】本発明の目的は、上述した従来の砥粒を含
む圧粉体の成形方法が有する課題を解決するとともに、
作業性、生産性の優れた、しかも、高品質の砥粒を含む
圧粉体の成形方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、第１には、金型に装着されたゴムモー
ルドに、砥粒を含む粉末を充填し、次いで、金型と金型
上に載置された上パンチとの間で上記ゴムモールドを圧
縮して砥粒を含む圧粉体を成形するようにしたものであ
り、第２には、金型に装着されたゴムモールドに、砥粒
を含む粉末を段階的或いは連続的に層状に充填し、次い
で、金型と金型上に載置された上パンチとの間で上記ゴ
ムモールドを圧縮して砥粒を含む圧粉体を成形するよう
にしたものであり、第３には、金型と金型上に載置され
た上パンチとの間で上記ゴムモールドを圧縮して砥粒を
含む圧粉体を成形した後、ゴムモールドから砥粒を含む
圧粉体を取り出すとともに、砥粒を含む圧粉体が取り出
されたゴムモールドを清掃するようにしたものであり、
第４には、金型に装着されたゴムモールドと金型に載置
された筒状ガイド部材に、砥粒を含む粉末を供給し、次
いで、ゴムモールドと筒状ガイド部材に供給された砥粒
を含む粉末を圧縮することにより、砥粒を含む粉末を上
記ゴムモールドに充填し、その後、金型と金型上に載置
された上パンチとの間でゴムモールドを圧縮して砥粒を
含む圧粉体を成形するようにしたものである。

【０００８】ところで、砥石は、金属加工、鉱山及び土
木工事における掘削或いは切断、貴金属の加工、医療機
器における研削及び研磨、工作機械における研削或いは
研磨等の種々の産業分野における研削、研磨或いは切断
作業等に使用されており、また、その形状も日本工業規
格（ＪＩＳ）Ｂ４１３１に示されているように種々のも
のがある。従って、本発明の実施例においては、主とし
て、石材或いはアスファルト等の切断に使用される図１
に平面図として示されている円盤状切断工具に使用され
ている砥石の製造のための砥粒を含む圧粉体（以下、単
に、「圧粉体」ともいう。）の成形方法について説明す
るが、本発明は、種々の組成或いは形状の砥石の製造の
ための砥粒を含む圧粉体の成形に適用することができる
ものである。

【０００９】また、砥石は、使用する結合剤の相違によ
って、樹脂結合型、金属結合型及びガラスやセラミック
を使用した、所謂、ビトリファイド結合型に分けられ
る。本発明においては、結合剤として金属粉末を使用す
る金属結合型砥石を、主として対象とするが、本発明
は、一旦、常温で粉末を圧縮成形した後、常圧焼成又は
ホットプレスすることにより製造されるので、他の結合
型の場合でも、一旦、砥粒を含む粉末を圧縮成形した
後、焼成又はホットプレスして砥石を作る場合には本発
明は有効である。

【００１０】なお、図１に示されている円盤状切断工具
Ｙにおいて、ｙ１は、中央部に切断機械等に取り付ける
ための取り付け孔ｙ１’を有するとともに、円周に沿っ
て適当な間隔で凹部ｙ１”が設けられた円盤状の台金部
であり、台金部ｙ１の材質は、アルミニウム合金鋳物或
いは炭素工具鋼鋼材等である。ｙ２は、後述する本発明
により成形される圧粉体を焼成或いはホットプレスする
ことにより製造されるセグメント状の砥石であり、砥石
ｙ２は、台金部ｙ１の凹部ｙ１”間の周囲に、通常、Ｃ
ｄ，Ｃｕ，Ａｇ等でロウ付けすることにより或いは電子
ビーム等により溶接することにより固着される。

【００１１】本発明においては、例えば、砥粒としてダ
イヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等を用い、そして、結合剤
として金属粉末を用い、これらの砥粒と金属粉末が混合
した混合粉末を圧粉体の成形に使用することになる。砥
粒としては、用途に応じて、粗めの砥石には６０〜１２
０メッシュ、精仕上げ用の砥石には１２０〜３２５メッ
シュ、高精度用の砥石には３２５〜１０００メッシュ、
また、ラッピング用の砥石には１０００メッシュ以上の
ものが用いられる。なお、ドレッシング工具用の砥石に
は、更に大きい砥粒を用いることもある。

【００１２】結合剤としての金属粉末の材質を大別する
と、Ｃｕ系、Ｆｅ系、Ｗ，Ｍｏ系、ＷＣ系等があり、Ｃ
ｕ系にはＣｕ−Ｓｎ，Ｃｕ−Ｓｎ−Ｃｏ，Ｃｕ−Ｐ，Ｃ
ｕ−Ｂｅ合金、Ｆｅ系にはＦｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｒ，Ｎｉ−Ｂｅ合金、Ｗ，Ｍｏ系にはＷ−Ｎｉ−Ｃｕ，
Ｍｏ−Ｃｕ−Ｃｏ合金、ＷＣ系にはＷＣにＣｏ１３〜２
０％或いはＮｉ２５％を配合した合金等が用いられる。
金属粉末の粒径は、例えば、Ｃｕ−Ｓｎ合金粉末の場合
には、３２５メッシュ以下、これにＣｏ粉末を調合する
場合には、１．５μｍの粒径のものを用いる。他のいず
れの粉末を使用する場合にも、緻密で高強度の素地形成
のためにきわめて微細な粉末が用いられる。また、粉末
の流動性の改良のため或いは圧粉時の成形性の改良のた
め等に、ステアリン酸亜鉛やＰＶＡ（ポリビニルアルコ
ール）等の有機添加物を加えることもある。

【００１３】また、砥粒と結合剤粉末との比率は、焼成
後の砥石中において２５体積％の砥粒が含まれる場合
（このように、２５体積％の砥粒が含まれるものを集中
度１００％という。）を標準として、用途により、グレ
ードにより、また、多層型砥石の場合には、砥石中の場
所等により調整される。混合粉末としての砥粒の配合率
は重量比で５〜２０％程度で、用途によっては更に増減
される場合もある。上記の砥粒と結合剤粉末との混合粉
末を金型中に装着されたゴムモールド中に充填すること
になるが、充填の際には、金型の上面に後述するガイド
を取付け、ガイド或いはゴムモールド内に先ず混合粉末
を充填した後、後述する先端に圧縮板が取着された垂直
ロッド等のようなプッシャーにより粉末をゴムモールド
中に押込む。なお、粉末の充填については、多層充填の
場合を例に後に詳細に説明する。

【００１４】本発明は、後述するように、ゴムモールド
中に砥粒を含む混合粉末を充填した後、金型とパンチに
よりゴムモールドと粉末を同時に圧縮して圧粉体を形成
するものであるので、圧縮時に、砥粒と金型壁との間に
摩擦の発生がない。従って、金型中に砥粒を含む混合粉
末を直接投入しパンチにより圧縮する従来の方法におけ
る、砥粒と金型壁との間の摩擦の問題が解消されること
になる。実験によると、ダイヤモンド等の砥粒を含む混
合粉末を圧粉成形したとき、１回の成形で鋼製の金型壁
に多数の傷がついた。そして５００回程度の成形の繰返
しにより金型壁が摩耗によりすり減り、パンチとのクリ
アランスが大きくなり過ぎて圧縮に故障を来すようにな
った。ところが、本発明の方法では、金型壁の摩耗の問
題は全く発生せず、圧縮時にゴムモールドに砥粒が強く
押しつけられるが、ゴムモールドの損傷は見られなかっ
た。５００回程度の繰返し圧縮テストの後も、ゴムモー
ルドは、依然として使用可能の状態であった。

【００１５】粉末の充填、圧縮を効率良く行うために、
後述する図８及び図９に例示するようなゴムモールドが
装着された金型を使用する。この方法の詳細は多層充填
の場合について述べるが、最も重要な点は、金型中に下
パンチが常時挿入された状態にあり、金型を構成するダ
イと下パンチにより形成された空間にゴムモールドが装
着され、ゴムモールドが装着された金型を、このままプ
レス機の外に搬出できるようにしたことである。この方
法は、単層充填（１種類の混合粉のみの充填）成形の場
合にも生産性向上のためにきわめて有効である。

【００１６】図８に示されている金型に、図２に示され
ているようなセグメント形状の窪みを有するシリコンゴ
ム製のゴムモールドを装着するとともに、Ｃｕ−１０Ｓ
ｎ合金（３２５メッシュ）とＣｏ（１．５μｍ）を２０
−８０重量％含む金属結合粉とダイヤモンド砥粒（３０
メッシュ、１２０メッシュ、３２５メッシュ）の種々の
配合の混合粉を作成して繰返し圧粉体の成形テストを行
った。また、圧縮は０．５ｔ／ｃｍ²と１ｔ／ｃｍ²で
行った。その結果、いずれの圧縮圧でも圧粉体を成形す
ることができ、しかも、５００回の繰返し圧縮によって
もゴムモールドや金型には何ら損傷は見られなかった。

【００１７】このことから、特に、図８又は図９に示さ
れているような金型及びゴムモールドを使用した本発明
の方法は、ダイヤモンド等の砥粒を含む金属結合型混合
粉末の圧粉体成形用として、きわめて有用であることが
実証された。即ち、従来の金型プレスにより上記混合粉
末を圧縮して圧粉体を成形する場合には、金型は５００
回程度毎に取替える必要があった。金型は大変高価であ
り、且つ、取替えには熟練者が長時間を要するために、
製品に占める金型費及び金型取替費の占める割合は膨大
であった。本発明の方法においては、ゴムモールドはダ
イヤモンドのような硬質砥粒の圧縮に対して損傷を受け
ず、且つ、砥粒が金型壁をこすることがないので、金型
の摩耗が起こらない。また、ゴムモールドはアルミニウ
ム等の加工しやすい材料で母型を１つ作っておけば、液
状ゴムを母型に流しこんで直ぐに作ることができるとと
もに、液状ゴム原料は安価なので、ゴムモールドは金型
に比べてきわめて安価である。更に、ゴムモールドの取
替えは、従来のダイセットにおいて重い金型を取替える
ことに比べるときわめて簡単で、熟練を要さず、短時間
にできる。更にまた、図８又は図９に示されているよう
なゴムモールドが装着された金型が、圧縮装置外に搬出
できるように構成されているために、圧縮装置外で粉末
の精密秤量及び充填が可能となる。このようにして、本
発明により砥粒を含む成形体を成形すると、従来の方法
における高価な金型費や金型取替え費を節減することが
できるとともに、生産性を大きく向上させ、且つ、圧縮
装置外で粉末を精密秤量、充填及びならし工程等を行う
ことができるので、圧粉体の成形サイクルタイムを大幅
短縮することができ、砥石の低価格化を達成することが
できる。

【００１８】本発明の方法を多層砥石の製造に適用する
と、上述した金型費と金型取替費の大幅節減及びサイク
ルタイムの短縮に加えて、更に、大きい改善が可能とな
る。即ち、従来のダイプレス法により多層砥石を製造す
るためには、金型中に異なった粉末を順次充填してい
き、粉末を多層に充填後、上下パンチにより粉末を圧縮
成形し、その後、下パンチを突き上げて圧粉体を取り出
さなければならず、とりわけ、粉末の多層充填には時間
がかかり、しかも、その間はプレスができないことにな
り、従って、圧粉体の成形サイクルタイムが非常に長く
なり、圧粉体の生産性がきわめて悪かった。特に、多層
充填の場合のサイクルタイムの問題は、単層充填の場合
よりもはるかに深刻であった。上述したように、粉末の
精密秤量、充填及びならし作業等は、従来のプレス装置
においては自動化が大変困難であり、ほとんど人手によ
る手作業で行われており、そのために生産性が低く、品
質も安定しなかった。また、自動化しても３層タイプの
粉末の充填には相当の時間がかかり、生産性を改善する
ことはきわめて困難であった。以下に述べるように、本
発明により、多層充填が容易になるとともに、簡単な自
動化機構により圧粉体の成形サイクルタイムが、従来の
プレス装置に比べ数分の１以下の自動化装置が実現でき
るようになった。

【００１９】上述したように結合剤として樹脂粉末を用
いる場合（樹脂結合型）には、フェノール樹脂やエポキ
シ樹脂等の樹脂粉末とダイヤモンドやＣＢＮ等の砥粒を
混合する。また、樹脂の摩耗を防止するためにＳｉＣ粉
末を添加し、潤滑性を付与するためにＭｏＳ₂やグラフ
ァイト等の固体潤滑剤を加える。更に、熱伝導性を向上
させるためにＡｇやＣｕ等の金属粉末を加えることもあ
る。樹脂結合型砥石は、予備成形なしに直接１５０℃〜
２００℃で加熱しながら加圧成形されることが多い。し
かし、本発明により、金型摩耗の問題が解消されるの
で、一旦、上記の混合粉末を、室温でゴムモールドを使
用して金型とパンチにより加圧成形して圧粉体を形成
し、次にホットプレス装置により、１５０℃〜２００℃
で加圧成形する手段が有効となる。即ち、このようにし
て２段階の成形を行うことは下記の点で、従来の直接に
加熱しながら加圧成形される直接加温加圧成形（ホット
プレス）方法より有利である。（１）本発明の方法では、ゴムモールドに充填する混合
粉末の量を精密に秤量して圧縮成形し、圧縮成形された
圧粉体をホットプレスするので、砥石単重（砥石１個当
たりの重量）がきわめて精密に管理されることになり、
従って、製品としての砥石の形状、寸法のばらつきが小
さい。また、生産性が悪いホットプレス機の型への圧粉
体の充填に時間がかからないので、全体としての生産性
が向上し、砥石の低価格化が実現できる。（２）ホットプレス機の型に砥粒濃度の異なる混合粉を
多層充填することは、生産性の点から、また、ホットプ
レス機の構造上きわめて困難である。本発明の方法では
多層充填が容易にでき、圧粉体と金型との摩擦による問
題もなく多層構造の圧粉体が成形できる。本発明の方法
においては、多層構造の圧粉体を成形した後、ホットプ
レスにより加圧成形することにより、多層砥石が容易に
生産できるようになる。多層砥石は高価な砥粒を切削や
研削に必要な部分に高濃度に配分したもので、砥粒の節
約及び切削、研削性の改善に大きい効果を持つ。

【００２０】ビトリファイド結合型と呼ばれるガラス、
セラミックス結合型の砥石の場合にも、樹脂結合型の場
合と同様に、砥粒とＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、水ガラス、
けい酸塩等の粉末の混合粉末を直接ホットプレスの型に
入れて加圧成形する場合には、本発明の方法は有効では
ないが、一旦、室温で予備成形して圧粉体を作り、これ
をホットプレスする場合、又は、常圧で焼成する場合に
は、本発明の方法は大変有効である。

【００２１】研削、研磨或いは切断等の砥石の使用目的
や使用分野、被加工物の材質、大きさ等、或いは、砥石
の形状等によって、砥粒、結合剤粉末、充填剤粉末の配
合量が異なる。特に、高価なダイヤモンド砥粒等を使用
する場合には、集中度が大きいほど砥石が高価なものと
なるので、切断に対する寄与が少ない部分の集中度を小
さくして、砥石のコストダウンを図ることが行われてい
る。例えば、焼成されて砥石になる前の圧粉体Ｗの斜視
図である図２（ａ）に示されている３層からなる圧粉体
Ｗの場合には、上層ｗ１と下層ｗ３が、大きく切断に寄
与する部分であるので、上層ｗ１と下層ｗ３のダイヤモ
ンド砥粒の集中度を、例えば、１００とし、上層ｗ１と
下層ｗ３に比べて切断に対する寄与が少ない中間層ｗ２
の集中度を、例えば、２５とすることにより、砥石の低
価格化が行われている。

【００２２】上述したように、図２（ａ）に示されてい
る圧粉体Ｗは、砥粒の集中度が、一例として、１００、
２５、１００と段階的に異なる３層から構成されている
が、例えば、集中度を、実質的に、連続的に変化させる
ことも可能である。このように、圧粉体Ｗの組成が、段
階的に或いは連続的に変化するように成形された圧粉体
Ｗを傾斜機能圧粉体ともいう。なお、図２（ｂ）に示さ
れている圧粉体Ｗは、砥粒を含む１種類の粉末を用いて
成形されたもので、このように１種類の砥粒を含む粉末
から圧粉体Ｗを成形することもできるし、また、２層以
上の積層からなる砥粒を含む圧粉体Ｗを、適宜必要に応
じて成形することもできる。

【００２３】上述したような傾斜機能圧粉体とは、一般
的に、圧粉体を構成する種類の異なる粉末が、段階的或
いは連続的に積み重ねられたものであると定義される
が、段階的とは、例えば、各層を構成する粉末組成が段
階的に変化するものであり、連続的とは、各層を構成す
る粉末組成が実質的に連続的に変化するものである。例
えば、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）とからなる段階的な傾斜
機能圧粉体とは、１層目が粉末（Ｘ）のみからなる層、
２層目が粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）とがそれぞれ５０重量
％ずつの混合層、３層目が粉末（Ｙ）のみからなる層の
３層で構成されるように、各層の粉末組成が段階的に変
化した傾斜機能圧粉体であり、また、連続的な傾斜機能
圧粉体とは、粉末（Ｘ）のみからなる層に続いて、実質
的に連続的に粉末（Ｙ）の量が増加していき、最終的に
粉末（Ｙ）のみからなる層が形成されるように、連続的
に組成が変化するような傾斜機能圧粉体をいう。なお、
上記の種類の異なる粉末とは、材質の異なる粉末、組成
の異なる粉末以外にも、材質は同じであるが粒度或いは
形状の異なる粉末も含まれるものである。

【００２４】以下に、本発明の具体的な実施例について
説明するが、本発明の趣旨を越えない限り何ら、本実施
例に限定されるものではない。

【００２５】先ず最初に、後述する金型等の中心線に沿
った垂直断面図である図３、一部断面を含む後述する搬
出装置の正面図である図４及び一部断面を含む後述する
清掃装置の正面図である図５を用いて、図２に示されて
いるような３層からなる圧粉体Ｗの成形順序について概
説する。

【００２６】初めに、図３（ａ）に示されているよう
に、後述する金型Ｍに筒状ガイド部材Ｇを載置し、次
に、金型Ｍに装着されたゴムモールドｍ１に、後述する
粉末供給装置Ｓにより、例えば、集中度１００の混合粉
末を供給して、図３（ｂ）に示されているように、１層
目の粉末層を形成する。次に、集中度２５の混合粉末を
供給して、上記の１層目の粉末層の上に、２層目の粉末
層を積層し、最後に、集中度１００の混合粉末を供給し
て３層目の粉末層を積層することにより、全体で３層か
らなる積層体を形成する。なお、粉末供給装置Ｓから落
下した粉末の表面が平らにならないような場合には、必
要に応じて、ならし工程を加えることができる。ならし
工程には、金型Ｍや筒状ガイド部材Ｇをタッピングする
方法、ならし板或いはブラシ等で粉末の表面を平らにな
らす方法等がある。

【００２７】次いで、図３（ｄ）に示されているよう
に、筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１に後述する垂直ロッド
ｂ４の先端に取着された圧縮板ｂ４’を挿入して、ゴム
モールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇ中に積層された３層
からなる粉末層を予備圧縮して、図３（ｅ）に示されて
いるように、粉末層全体をゴムモールドｍ１内に高密度
状態に充填する。

【００２８】なお、１層目の粉末をゴムモールドｍ１に
供給した後に、筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１に垂直ロッ
ドｂ４の先端に取着された圧縮板ｂ４’を挿入して、１
層目の粉末を圧縮し、次いで、２層目の粉末を粉末供給
装置Ｓにより供給した後に、再度、筒状ガイド部材Ｇの
透孔ｇ１に垂直ロッドｂ４の先端に取着された圧縮板ｂ
４’を挿入して２層目の粉末を圧縮する工程を順次繰り
返して、各層毎に、粉末の供給及び圧縮を行うこともで
きる。更に、筒状ガイド部材Ｇを省略して、直に、１層
目の粉末をゴムモールドｍ１に供給した後に、上記の圧
縮板ｂ４’のような適当な押圧部材により１層目の粉末
を圧縮し、次いで、２層目の粉末を粉末供給装置Ｓによ
り、直に、ゴムモールドｍ１に供給した後に、押圧部材
により２層目の粉末を圧縮する工程を順次繰り返して、
ゴムモールドｍ１に粉末を充填することもできる。

【００２９】次いで、金型Ｍに載置された筒状ガイド部
材Ｇを取り外した後に、図３（ｆ）に示されているよう
に、金型Ｍ上に上パンチｐ１を載置するとともに、図３
（ｇ）に示されているように、上パンチｐ１を降下させ
て、ゴムモールドｍ１内に収容された粉末層を高圧縮し
て圧粉体Ｗを成形する。

【００３０】次いで、図４に示されているように、後述
する搬出装置Ｔにより、ゴムモールドｍ１から圧粉体Ｗ
を取り出した後、搬送装置ｔ１２上に載置して、焼成等
の次工程に搬送する。その後、図５に示されているよう
に、後述する清掃装置Ｃにより、ゴムモールドｍ１内に
残存する粉末を除去して、一連の圧粉体Ｗの成形工程が
終了する。

【００３１】次に、金型Ｍ、筒状ガイド部材Ｇ及び垂直
ロッドｂ４の先端に取着された圧縮板ｂ４’の斜視図で
ある図６を用いて、上述した金型Ｍ、筒状ガイド部材Ｇ
及び垂直ロッドｂ４の先端に取着された圧縮板ｂ４’の
概略について説明する。

【００３２】後述する金型Ｍには、図２に示されている
ような圧粉体Ｗの形状に対応したセグメント状の窪みｍ
１’が穿設されたゴムモールドｍ１が装着されており、
このようなゴムモールドｍ１が装着された金型Ｍに、図
３（ａ）に示されているように、筒状ガイド部材Ｇが載
置される。筒状ガイド部材Ｇには、縦方向の透孔ｇ１が
穿設されており、透孔ｇ１の下端部ｇ１’から所定の高
さまでは、透孔ｇ１の水平断面形状は、ゴムモールドｍ
１のセグメント状の窪みｍ１’の平面形状と同じ形状に
形成されており、また、透孔ｇ１の上端部ｇ１”は、後
述する粉末供給装置Ｓの粉末出口より大きな、例えば、
略円形状に形成されている。筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ
１に挿入される垂直ロッドｂ４の圧縮板ｂ４’の少なく
とも下端部の水平断面形状は、ゴムモールドｍ１のセグ
メント状の窪みｍ１’の平面形状と同じ形状に形成され
ており、このような垂直ロッドｂ４の圧縮板ｂ４’を筒
状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１に挿入することにより、図３
（ｅ）に示されているように、ゴムモールドｍ１及び筒
状ガイド部材Ｇに供給された粉末層を圧縮して、粉末層
全体をゴムモールドｍ１内に高密度状態に充填する。

【００３３】筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１の下端部ｇ
１’の水平断面形状を、必ずしもゴムモールドｍ１のセ
グメント状の窪みｍ１’の平面形状と同じ形状にする必
要はなく、少なくとも、ゴムモールドｍ１のセグメント
状の窪みｍ１’の平面形状より小さいものであればよい
が、筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１の下端部ｇ１’の水平
断面形状が、ゴムモールドｍ１のセグメント状の窪みｍ
１’の平面形状より小さい場合には、ゴムモールドｍ１
及び筒状ガイド部材Ｇ中に積層された粉末層を、筒状ガ
イド部材Ｇの透孔ｇ１に挿入される圧縮板ｂ４’により
圧縮した際に、筒状ガイド部材Ｇ中に積層された粉末
が、ゴムモールドｍ１内に移行する時に、ゴムモールド
ｍ１の横方向に移動するために、積層された粉末層が乱
れるので、上述したように、透孔ｇ１の下端部ｇ１’の
水平断面形状及び圧縮板ｂ４’の少なくとも下端部の水
平断面形状が、ゴムモールドｍ１のセグメント状の窪み
ｍ１’の平面形状と同じ形状に形成されていることが好
ましい。このように構成することにより、ゴムモールド
ｍ１及び筒状ガイド部材Ｇ中に積層された粉末層を、略
垂直に圧縮することができ、従って、粉末の横方向の移
動が防止でき、粉末層の乱れを抑制することができる。
なお、ゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇ中に供給
された粉末が、同じ組成の場合には、当然のことながら
積層された粉末層が乱れることはないので、上記のよう
に、透孔ｇ１の下端部ｇ１’の水平断面形状及び圧縮板
ｂ４’の少なくとも下端部の水平断面形状を、ゴムモー
ルドｍ１のセグメント状の窪みｍ１’の平面形状と同じ
形状に形成する必要はない。

【００３４】次に、本発明の砥粒を含む圧粉体成形方法
を実施するための圧粉体成形装置Ｈの斜視図である図７
を用いて、上述した一連の圧粉体Ｗの成形工程について
説明する。

【００３５】ｈ１は、圧粉体成形装置Ｈの機台ｈ２に配
設された、図示されていない適当な駆動手段により間欠
回転される公知の回転テーブルであり、回転テーブルｈ
１上には、圧粉体Ｗの成形工程数に応じて所定数の後述
する金型Ｍが載置されている。Ｓ１〜Ｓ３は、例えば、
それぞれ、集中度１００、集中度２５、集中度１００の
混合粉末を供給する後述する粉末供給装置であり（な
お、粉末供給装置Ｓ２、Ｓ３は、省略して二点鎖線で示
されている。）、便宜的に、上述した図２に示されてい
るような３層の粉末層からなる圧粉体Ｗを成形する場合
について説明するので、図７においては、３台の粉末供
給装置Ｓ１〜Ｓ３が示されている。

【００３６】Ｂ及びＰは、機台ｈ２上に配設された門型
フレームｈ３に配設された、後述する予備圧縮装置及び
本圧縮装置であり、また、Ｔは、ゴムモールドｍ１から
圧粉体Ｗを取り出して、ベルトコンベヤー等の適当な搬
送装置ｔ１２上に載置するための搬出装置であり、更
に、Ｃは、圧粉体Ｗが取り出されたゴムモールドｍ１を
清掃するための清掃装置である。

【００３７】上述した粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３、予備圧
縮装置Ｂ、本圧縮装置Ｐ、搬出装置Ｔ及び清掃装置Ｃ
は、回転テーブルｈ１の周囲に、順次、配置されてい
る。

【００３８】Ｄは、ゴムモールドｍ１への粉末の供給に
先立って、金型Ｍに筒状ガイド部材Ｇを載置するととも
に、予備圧縮が終了した後で本圧縮の前に、金型Ｍから
筒状ガイド部材Ｇを除去するための装置（以下、単に、
「筒状ガイド部材移載装置」という。）であり、図示さ
れていない機台ｈ２内に設けられた適当なフレーム上に
設置され、筒状ガイド部材Ｇを把持するクランパーｄ
９、ｄ１０等が配設された旋回ロッドｄ４が回転テーブ
ルｈ１の中央部に穿設された透孔ｈ１’から突設されて
いる。

【００３９】以下に、上述した圧粉体成形装置Ｈを構成
する金型Ｍ、粉末供給装置Ｓ、予備圧縮装置Ｂ、本圧縮
装置Ｐ、搬出装置Ｔ、清掃装置Ｃ及び筒状ガイド部材移
載装置Ｄについて説明する。

【００４０】先ず最初に、金型Ｍの中心線に沿った垂直
断面図である図８を用いて、回転テーブルｈ１上に載置
される金型Ｍについて説明する。ｈ４は、回転テーブル
ｈ１上に、図示されていないボルト等の適当な固着具に
より取着されたドーナツ状の金型保持枠であり、金型保
持枠ｈ４には、後述する略円柱状の金型Ｍの支持部材ｍ
２が挿着される透孔ｈ４’が設けられている。ｈ５は、
金型保持枠ｈ４の内壁側に向けて開口された水平孔であ
り、放射方向に適当数穿設されており、水平孔ｈ５に
は、コイルスプリングｈ６が内蔵されており、コイルス
プリングｈ６の先端には、一部が水平孔ｈ５から突出す
るようにコイルスプリングｈ６により付勢されたボール
ｈ７が配設されている。

【００４１】金型Ｍの支持部材ｍ２の外壁には、ボール
ｈ７の先端が嵌合可能な円周方向に沿った凹溝ｍ３が穿
設されており、支持部材ｍ２を金型保持枠ｈ４の透孔ｈ
４’に挿着すると、支持部材ｍ２の外壁に穿設された凹
溝ｍ３に、コイルスプリングｈ６により付勢されたボー
ルｈ７の先端が嵌合して、金型Ｍの支持部材ｍ２を回転
テーブルｈ１に取り付けることができるとともに、金型
Ｍを上方に持ち上げることにより、金型Ｍを金型保持枠
ｈ４の透孔ｈ４’から抜くことができるように構成され
ている。

【００４２】ｍ４は、円柱状の下パンチ本体であり、下
パンチ本体ｍ４の下部は、支持部材ｍ２の上面に設けら
れた凹部ｍ２’に嵌合され、また、下パンチ本体ｍ４
は、支持部材ｍ２の中央に穿設され透孔ｍ２”及び下パ
ンチ本体ｍ４に穿設されたボルト孔ｍ４’にボルトｍ５
を挿着することにより、支持部材ｍ２上に取り付けら
れ、支持部材ｍ２と下パンチ本体ｍ４により、下パンチ
ｍ６が構成されている。ｍ７は、略円筒状のダイであ
り、ダイｍ７には、下パンチｍ６が挿着されており、ダ
イｍ７の下端部と支持プレートｍ２の上面との間には皿
バネ等のバネ部材ｍ８が配設されている。また、ｍ９
は、下パンチ本体ｍ４の上端部に装着された硬質合成樹
脂製の略円板状のバックアッププレートであり、下パン
チ本体ｍ４とダイｍ７との間の間隙に、ゴムモールドｍ
１が噛み込まれることを防止するものである。

【００４３】下パンチｍ６とダイｍ７とにより形成され
る凹部ｍ１０に、成形される圧粉体Ｗの形状に対応した
窪みｍ１’を有するゴムモールドｍ１が装着されてい
る。なお、ｍ１１は、ダイｍ７の上端部に設けられた、
筒状ガイド部材Ｇの下端部に垂下されたリング状凸部ｇ
２或いは後述する上パンチｐ１の突出部ｐ１’が嵌着さ
れる切欠きである。

【００４４】金型保持枠ｈ４に嵌合された金型Ｍが、圧
粉体Ｗの成形工程数に応じて回転テーブルｈ１上に配置
されている。図７には、粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３により
行われる３段階の粉末供給工程、予備圧縮装置Ｂによる
予備圧縮工程、本圧縮装置Ｐによる本圧縮工程、搬出装
置Ｔによるゴムモールドｍ１からの圧粉体Ｗの搬出工
程、清掃装置Ｃによるゴムモールドｍ１の清掃工程及び
ガイド部材移載装置Ｄによる金型Ｍ上への筒状ガイド部
材Ｇの移載工程の８工程により圧粉体Ｗが成形される例
が示されているので、回転テーブルｈ１上には、少なく
とも、８個の金型保持枠ｈ４に嵌合された金型Ｍが配置
されている。

【００４５】図９は、図８と同様に金型Ｍの中心線に沿
った垂直断面図であり、上述した金型Ｍと異なり、金型
Ｍを回転テーブルｈ１に固設した例であり、金型保持枠
ｈ４を省略し、金型Ｍの支持部材ｍ２が、直に、ボルト
ｍ１１、ｍ１１’により、回転テーブルｈ１に取り付け
られている。後述する本発明方法が適用される別の圧粉
体成形装置のように、回転テーブルｈ１から金型Ｍを取
り外す必要がない場合には、上記のように、金型Ｍを回
転テーブルｈ１に固設することもできる。

【００４６】次に、粉末供給工程数に対応して、機台ｈ
２上の回転テーブルｈ１の周囲に配設された粉末供給装
置Ｓの一部断面を含む正面図である図１０を用いて、粉
末供給装置Ｓの一例について説明する。

【００４７】ｓ１は、機台ｈ２上に立設された垂直軸で
あり、垂直軸ｓ１には平歯車ｓ２が固着されている。ｓ
３は、垂直軸ｓ１の先端部ｓ１’に適当な軸受けｓ４を
介して取着された箱状の回動枠であり、回動枠ｓ３の底
部ｓ３’には、先端に、上記の平歯車ｓ２に螺合するピ
ニオンｓ６が取着された略垂直状の出力軸ｓ５’を有す
る正逆回転可能なモーターｓ５が配設されている。従っ
て、モーターｓ５を駆動して、平歯車ｓ２に螺合してい
るピニオンｓ６を回転させることにより、回動枠ｓ３
を、機台ｈ２上に立設された垂直軸ｓ１を中心に回動で
きるように構成されている。

【００４８】ｓ７は、回動枠ｓ３の上面ｓ３”に立設さ
れた垂直棒であり、ｓ８は、垂直棒ｓ７に並設された垂
直ネジ軸であり、垂直ネジ軸ｓ８は、回動枠ｓ３内に配
設された正逆回転可能なモーターｓ９の出力軸に取着さ
れたプーリーｓ９’、無端ベルトｓ１０及び垂直ネジ軸
ｓ８の下端部に取着されたプーリーｓ８’を介して、モ
ーターｓ９の駆動により回転されるように構成されてい
る。ｓ１１は、垂直棒ｓ７の上端部に取着された、垂直
ネジ軸ｓ８の上端部を枢着するための連結板である。

【００４９】ｓ１２は、移動フレームであり、移動フレ
ームｓ１２は、上述した垂直ネジ軸ｓ８と螺合するネジ
溝が刻設されたネジ孔ｓ１３’を有する２本の水平腕ｓ
１３を有しており、また、水平腕ｓ１３の先端部に穿設
された案内孔ｓ１３”には、上述した垂直棒ｓ７が挿入
されている。従って、正逆回転可能なモーターｓ９を、
適宜駆動して、プーリーｓ９’、無端ベルトｓ１０及び
プーリーｓ８’を介して垂直ネジ軸ｓ８を回転させるこ
とにより、垂直ネジ軸ｓ８に螺合するネジ孔ｓ１３’を
有する水平腕ｓ１３が取着された移動フレームｓ１２
を、垂直棒ｓ７を案内として、上下方向に移動すること
ができるように構成されている。

【００５０】ｓ１４は、移動フレームｓ１２内に配設さ
れた粉末案内孔であり、粉末案内孔ｓ１４には、上下方
向に所定の間隔を置いて配設された２つの網状のフィル
ターｓ１５が配設されている。網状のフィルターｓ１５
は、ロッドｓ１６の一端に取着されており、ロッドｓ１
６のもう一方の端部は、モーターｓ１７の出力軸に取着
された、図示されていない偏心カム等に連結されてい
る。従って、モーターｓ１７を回転させることにより、
偏心カムを介してロッドｓ１６を水平方向に往復動さ
せ、ロッドｓ１６に取着された網状のフィルターｓ１５
を水平方向に振動することができるように構成されてい
る。なお、図１０には、網状のフィルターｓ１５が２個
配設された例が示されているが、必要に応じて、１個と
することも、また、２個以上配設することもできる。な
お、網状のフィルターｓ１５の振動手段としては、公知
の種々の手段を適用することができるとともに、網状の
フィルターｓ１５を上下方向に振動することも、また、
水平方向及び上下方向の両方向に振動させることもでき
る。

【００５１】ｓ１８は、所定の集中度を有する混合粉末
が収納された粉末収納容器であり、粉末収納容器ｓ１８
の粉末出口ｓ１８’には、粉末出口ｓ１８’の開閉度を
制御することができるシャッターｓ１９が配設されてお
り、シャッターｓ１９は、図示されていないモーター或
いは流体シリンダー等の適当な駆動手段により回転駆動
される軸ｓ１９’に取着されている。軸ｓ１９’を回動
させて、図１０に示されているように、シャッターｓ１
９を水平位置に移動させることにより、粉末出口ｓ１
８’を閉じて、粉末の落下を阻止し、また、軸ｓ１９’
を回動させて、シャッターｓ１９を垂直方向に移動させ
ることにより、粉末出口ｓ１８’を開くことができるよ
うに構成されており、シャッターｓ１９の回動を、水平
位置と垂直位置との間で適宜調整することにより、粉末
収納容器ｓ１８の粉末出口ｓ１８’から落下する粉末量
を制御することができる。粉末収納容器ｓ１８の粉末出
口ｓ１８’から落下した粉末は、水平方向に振動してい
る網状のフィルターｓ１５により雨のように降りなが
ら、粉末案内孔ｓ１４の粉末落下口ｓ１４’から、下方
に位置する金型Ｍに装着されているゴムモールドｍ１及
び金型Ｍに載置された筒状ガイド部材Ｇに供給される。

【００５２】粉末供給装置Ｓは、図１０に示されている
ように、非作動位置においては、粉末供給工程位置にあ
る金型Ｍ及び金型Ｍに載置された筒状ガイド部材Ｇの上
方から離れた待機位置にある。このような待機位置か
ら、先ず、正逆回転可能なモーターｓ９を駆動して、プ
ーリーｓ９’、無端ベルトｓ１０及びプーリーｓ８’を
介して垂直ネジ軸ｓ８を回転させて、移動フレームｓ１
２を、移動フレームｓ１２の下端部が金型Ｍ及び筒状ガ
イド部材Ｇに当たらないように上方に移動させる。次い
で、モーターｓ５を駆動して、平歯車ｓ２に螺合してい
るピニオンｓ６を回転させることにより、回動枠ｓ３
を、機台ｈ２上に立設された垂直軸ｓ１を中心に回動さ
せて、図１１に示されているように、移動フレームｓ１
２の粉末案内孔ｓ１４の粉末落下口ｓ１４’が、下方に
位置する金型Ｍ及び筒状ガイド部材Ｇの上方に位置する
ように移動フレームｓ１２を回動させる。その後、正逆
回転可能なモーターｓ９を駆動して、粉末案内孔ｓ１４
の粉末落下口ｓ１４’が、下方に位置する筒状ガイド部
材Ｇの上端部付近に位置するまで移動フレームｓ１２を
下降させる。

【００５３】本発明の実施例においては、上述したよう
な粉末供給装置Ｓが、図７に示されているように３台配
設されており、例えば、粉末供給装置Ｓ１には、集中度
１００の混合粉末が収納されており、また、粉末供給装
置Ｓ２には、集中度２５の混合粉末が収納されており、
更に、粉末供給装置Ｓ３には、集中度１００の混合粉末
が収納されている。そして、粉末供給装置Ｓ１の下方に
位置した金型Ｍのゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材
Ｇには、シャッターｓ１９を開くことにより集中度１０
０の混合粉末が供給されて１層目の粉末層が積層され、
また、粉末供給装置Ｓ２の下方に移動した集中度１００
の混合粉末の１層目の粉末層が積層されたゴムモールド
ｍ１及び筒状ガイド部材Ｇには、粉末供給装置Ｓ２のシ
ャッターｓ１９を開くことにより集中度２５の混合粉末
が供給されて２層目の粉末層が積層され、更に、粉末供
給装置Ｓ３の下方に移動した集中度１００の混合粉末の
１層目の粉末層と集中度２５の混合粉末の２層目の粉末
層とが積層されたゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材
Ｇには、粉末供給装置Ｓ３のシャッターｓ１９を開くこ
とにより集中度１００の混合粉末が供給されて３層目の
粉末層が積層されるように構成されている。

【００５４】図１２は、粉末供給装置Ｓの別の実施例を
示す図１１と同様の粉末供給装置Ｓの正面図であり、こ
の実施例においては、上述した粉末収納容器ｓ１８に加
えて、同様の構成を有する粉末収納容器ｓ２０が配設さ
れており、例えば、粉末収納容器ｓ１８に砥粒を、ま
た、粉末収納容器ｓ２０には結合剤粉末及び充填剤粉末
の混合粉末を、それぞれ別々に収納することができるよ
うに構成されている。粉末収納容器ｓ１８と同様に、粉
末収納容器ｓ２０の粉末出口ｓ２０’には、粉末出口ｓ
２０’の開閉度を制御することができるシャッターｓ２
１が配設されており、シャッターｓ２１は、図示されて
いないモーター或いは流体シリンダー等の適当な駆動手
段により回転駆動される軸ｓ２１’に取着されている。

【００５５】上述したように２基の粉末収納容器ｓ１
８、ｓ２０が配設された粉末供給装置Ｓにおいて、粉末
収納容器ｓ１８に、例えば、砥粒等の粉末（Ｘ）が収容
され、また、粉末収納容器ｓ２０に、例えば、結合剤粉
末等の粉末（Ｙ）が収容され、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）
からなる圧粉体Ｗを成形する場合を例に、上述した２基
の粉末収納容器ｓ１８、ｓ２０が配設された粉末供給装
置Ｓのゴムモールドｍ１及び金型Ｍに載置された筒状ガ
イド部材Ｇへの粉末の供給手段について説明する。

【００５６】粉末（Ｘ）が収容されている粉末収納容器
ｓ１８の粉末出口ｓ１８’に配設されているシャッター
ｓ１９の軸ｓ１９’を適当な駆動手段により回転させ、
シャッターｓ１９を垂直位置に移動させて全開するとと
もに、粉末（Ｙ）が収容されている粉末収納容器ｓ２０
の粉末出口ｓ２０’に配設されているシャッターｓ２１
の軸ｓ２１’を適当な駆動手段により回転させ、シャッ
ターｓ２１を水平位置に移動させて閉じる。この状態で
は、フィルターｓ１５上には粉末（Ｘ）のみが落下し、
フィルターｓ１５の振動により、粉末（Ｘ）は雨状に移
動フレームｓ１２の粉末案内孔ｓ１４の粉末落下口ｓ１
４’から落下して、ゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部
材Ｇに供給される。

【００５７】次いで、粉末（Ｘ）が収容されている粉末
収納容器ｓ１８の粉末出口ｓ１８’に配設されているシ
ャッターｓ１９の軸ｓ１９’を適当な駆動手段により回
転させて、シャッターｓ１９を垂直位置から徐々に水平
方向に移動させると同時に、粉末（Ｙ）が収容されてい
る粉末収納容器ｓ２０の粉末出口ｓ２０’に配設されて
いるシャッターｓ２１の軸ｓ２１’を適当な駆動手段に
より回転させ、シャッターｓ２１を水平位置から徐々に
垂直方向に移動させる。この状態では、フィルターｓ１
５上には粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）とが共に落下し、粉末
（Ｘ）と粉末（Ｙ）は、フィルターｓ１５の振動により
混合された状態で、ゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部
材Ｇに供給される。

【００５８】上述したように、粉末（Ｘ）が収容されて
いる粉末収納容器ｓ１８の粉末出口ｓ１８’に配設され
ているシャッターｓ１９を垂直位置から徐々に水平方向
に移動させると同時に、粉末（Ｙ）が収容されている粉
末収納容器ｓ２０の粉末出口ｓ２０’に配設されている
シャッターｓ２１を水平位置から徐々に垂直方向に移動
させることにより、粉末（Ｘ）が粉末（Ｙ）より多い混
合粉末から、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）が同量の状態を経
て、粉末（Ｙ）が粉末（Ｘ）より多い混合粉末が、ゴム
モールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇに供給される。

【００５９】粉末（Ｘ）が収容されている粉末収納容器
ｓ１８の粉末出口ｓ１８’に配設されているシャッター
ｓ１９が、垂直位置から徐々に水平方向に移動し、完全
に水平になるとシャッターｓ１９が閉じられて、粉末収
納容器ｓ１８の粉末出口ｓ１８’からの粉末（Ｘ）の落
下が停止するとともに、粉末（Ｙ）が収容されている粉
末収納容器ｓ２０の粉末出口ｓ２０’に配設されている
シャッターｓ２１が、水平位置から徐々に垂直方向に移
動し、完全に垂直になるとシャッターｓ２１が全開し、
粉末（Ｙ）のみが、ゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部
材Ｇに供給される。その後、所定量の粉末（Ｙ）が、ゴ
ムモールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇに供給された後
に、シャッターｓ２１の軸ｓ２１’を回動させて、シャ
ッターｓ２１を垂直位置から水平位置に移動させてシャ
ッターｓ２１を閉じて、粉末（Ｙ）の供給を停止させ
て、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）の供給を共に停止させる。

【００６０】上述したような粉末供給装置Ｓにより、ゴ
ムモールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇには、粉末（Ｘ）
のみからなる層、粉末（Ｘ）が粉末（Ｙ）より多い混合
粉末からなる層、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）とが同量の混
合粉末からなる層、粉末（Ｙ）が粉末（Ｘ）より多い混
合粉末からなる層及び粉末（Ｙ）のみからなる層から形
成される圧粉体Ｗの前段階の粉末層が形成できる。勿
論、軸ｓ１９’及び軸ｓ２１’を間欠駆動させて、シャ
ッターｓ１９及びシャッターｓ２１を所定の間隔で段階
的に移動させることにより、粉末を段階的傾斜状態に積
層することもでき、また、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）とが
同量混ざった状態から、粉末（Ｙ）が収容されている粉
末収納容器ｓ２０の粉末出口ｓ２０’に配設されている
シャッターｓ２１を閉じる方向に移動させるとともに、
粉末（Ｘ）が収容されている粉末収納容器ｓ１８の粉末
出口ｓ１８’に配設されているシャッターｓ１９を全開
方向に移動させて、上下が共に粉末（Ｘ）のみからなる
粉末層を形成することもできる。いずれにせよ、シャッ
ターｓ１９及びシャッターｓ２１の開口度を、適宜制御
することにより、種々の混合組成からなる粉末層を形成
することができる。また、粉末収納容器を３個以上配設
することにより、より多くの粉末からなる混合粉を形成
することもできる。

【００６１】図７に示されている実施例には、各粉末供
給装置Ｓ１〜Ｓ３が機台ｈ２側に配設され、回転テーブ
ルｈ１の間欠回転により、各粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３の
下方に金型Ｍ及び筒状ガイド部材Ｇが移動されてくる例
が示されている。この場合は、各粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ
３の粉末（Ｘ）が収容されている粉末収納容器ｓ１８側
のシャッターｓ１９の開口度と、粉末（Ｙ）が収容され
ている粉末収納容器ｓ２０側のシャッターｓ２１の開口
度とを、それぞれ、図示されていないコンピュター等に
記憶させておき、各粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３の下方に金
型Ｍ及び筒状ガイド部材Ｇが配置された時に、瞬間的
に、閉じた状態から、記憶されている開口度にシャッタ
ーｓ１９、ｓ２１をそれぞれ開き、各粉末供給装置Ｓ１
〜Ｓ３の下方に位置するゴムモールドｍ１及び筒状ガイ
ド部材Ｇに、それぞれ、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）との組
成が異なる粉末を供給し、各層間の組成が段階的に変化
した圧粉体Ｗを成形する場合等に適用される。例えば、
粉末収納容器ｓ１８にダイヤモンド砥粒或いは立方晶窒
化硼素砥粒等の砥粒を収納し、また、粉末収納容器ｓ２
０に結合剤粉末及び充填剤粉末を収納し、粉末供給装置
Ｓ１からは集中度１００の混合粉末が、また、粉末供給
装置Ｓ２からは集中度２５の混合粉末が、更に、粉末供
給装置Ｓ３からは集中度１００の混合粉末が、下方に位
置するゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇに供給さ
れるように、粉末収納容器ｓ１８側のシャッターｓ１９
の開口度と粉末収納容器ｓ２０側のシャッターｓ２１の
開口度とを、それぞれ制御することにより、図２に示さ
れているような３層からなる圧粉体Ｗを成形することが
できる。

【００６２】また、回転テーブルｈ１に配置された金型
Ｍ及び筒状ガイド部材Ｇに対応して各粉末供給装置Ｓ１
〜Ｓ３を、それぞれ、回転テーブルｈ１上に配設するこ
ともできる。この場合には、各金型Ｍ及び筒状ガイド部
材Ｇの上方には、常に、同じ粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３が
配置されているので、この場合は、粉末（Ｘ）が収容さ
れている粉末収納容器ｓ１８側のシャッターｓ１９の開
口度と、粉末（Ｙ）が収容されている粉末収納容器ｓ２
０側のシャッターｓ２１の開口度とを連続的に制御し
て、組成が連続的に変化した圧粉体Ｗを成形する場合等
に適用される。勿論、この場合にも、各粉末供給装置Ｓ
１〜Ｓ３により、粉末（Ｘ）と粉末（Ｙ）との組成が異
なる粉末を供給し、各層間の組成が段階的に変化した圧
粉体Ｗを成形することもできる。

【００６３】図１３は、粉末供給装置Ｓの別の実施例を
示す、図１２と同様の粉末供給装置Ｓの正面図であり、
後述する点以外は、図１２に示されている粉末供給装置
Ｓと同じ構成を有しているので、同じ構成部材について
は、同じ符号が付されている。

【００６４】ｓ５０は、粉末収納容器ｓ１８の粉末出口
ｓ１８’に配設されているシャッターｓ１９及び粉末収
納容器ｓ２０の粉末出口ｓ２０’に配設されているシャ
ッターｓ２１から落下する粉末を下方に位置するゴムモ
ールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇに案内するための案内
管であり、案内管ｓ５０の中央部には、圧縮空気をノズ
ルｓ５１’から噴射するための空気噴射パイプｓ５１が
配設されている。なお、空気噴射パイプｓ５１は、適当
な位置で案内管ｓ５０から外に出て、図示されていない
コンプレッサー等の圧縮空気源に接続されている。粉末
出口ｓ１８’、ｓ２０’の下方に配設されたシャッター
ｓ１９、ｓ２１を経て案内管ｓ５０中を降下する粉末
は、案内管ｓ５０の出口ｓ５０’付近に位置するノズル
ｓ５１’から噴射された圧縮空気により霧状に噴霧され
て、ゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材Ｇに供給され
る。

【００６５】図１４は、粉末供給装置Ｓの更に別の実施
例を示す、図１２と同様の粉末供給装置Ｓの正面図であ
り、この実施例においては、機台ｈ２上に立設された垂
直軸ｓ１を中心に回動できるように構成された回動枠ｓ
３が省略されており、正逆回転可能なモーターｓ９は、
機台ｈ２上に取着された箱型フレームｓ６０内に配置さ
れており、箱型フレームｓ６０に、上述した図１２に示
されている垂直棒ｓ７及び垂直ネジ軸ｓ８が立設されて
いる。従って、移動フレームｓ１２は、金型Ｍ及び金型
Ｍに載置された筒状ガイド部材Ｇに対して、上下方向に
移動するのみで、金型Ｍ及び筒状ガイド部材Ｇの上方か
ら外れた位置に回動しない構成となっている。それ以外
の構成については、図１２に示されている構成と同じで
あるので、説明は省略する。

【００６６】粉末供給装置Ｓの一部拡大図である図１５
に示されている移動フレームｓ１２の粉末案内孔ｓ１４
の粉末落下口ｓ１４’付近には、上述した振動するフィ
ルターｓ１５に代えて、固定フィルターｓ７０が取着さ
れており、固定フィルターｓ７０の上方には、固定フィ
ルターｓ７０の上面に接触するようなブラシが植毛され
た回転板ｓ７１が配設されている。回転板ｓ７１の中心
部にはスプロケットｓ７２’が取着された垂直軸ｓ７２
が立設されており、一方、移動フレームｓ１２の適当な
場所には、出力軸にスプロケットｓ７３’が取着された
モーターｓ７３が配設されており、回転板ｓ７１の垂直
軸ｓ７２に取着されたスプロケットｓ７２’とモーター
ｓ７３の出力軸に取着されたスプロケットｓ７３’に
は、チエーンｓ７４が張設されている。従って、モータ
ーｓ７３を駆動させることにより、スプロケットｓ７
３’、チエーンｓ７４及びスプロケットｓ７２’を介し
て、ブラシが植毛された回転板ｓ７１を回転させること
ができるように構成されている。

【００６７】上述したように、固定フィルターｓ７０の
上面に接触するようなブラシが植毛された回転板ｓ７１
を回転させることにより、粉末出口ｓ１８’、ｓ２０’
の下方に配設されたシャッターｓ１９、ｓ２１から固定
フィルターｓ７０上に落ちた粉末は、回転するブラシが
植毛された回転板ｓ７１により、固定フィルターｓ７０
上に均等に分散され、固定フィルターｓ７０の網み目か
ら雨状に、下方に位置するゴムモールドｍ１及び筒状ガ
イド部材Ｇに供給される。

【００６８】次に、図７及び予備圧縮装置Ｂと本圧縮装
置Ｐの正面図である図１６を用いて、予備圧縮装置Ｂ及
び本圧縮装置Ｐについて説明する。

【００６９】ｂ１は、門型フレームｈ３の水平部ｈ３’
に穿設された２つの垂直孔ｈ１０、ｈ１０’に、それぞ
れ挿入された案内ロッドｂ２、ｂ２’の下端部に取着さ
れた側面形状が略Ｌ字上の水平フレームであり、水平フ
レームｂ１の垂直部ｂ１’には、門型フレームｈ３の水
平部ｈ３’上に載置された油圧シリンダーｂ３のピスト
ンロッドｂ３’が取着されている。従って、油圧シリン
ダーｂ３を作動させて、ピストンロッドｂ３’を上下動
させることにより、水平フレームｂ１を上下方向に移動
させることができるように構成されている。

【００７０】水平フレームｂ１の水平部ｂ１”には、金
型Ｍに載置された筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１に挿入可
能な、上述した圧縮板ｂ４’が先端に取着された垂直ロ
ッドｂ４を支持し案内するための軸受けｂ５が配設され
ており、また、水平フレームｂ１の水平部ｂ１”上に
は、モーターｂ６が載置されており、モーターｂ６の水
平出力軸には偏心位置にピンｂ７’が突設されている回
転板ｂ７が取着されている。ｂ８は、垂直ロッドｂ４と
モーターｂ６間の水平フレームｂ１の水平部ｂ１”上に
立設された支柱であり、支柱ｂ８の先端には、一方の端
部に回転板ｂ７に突設されたピンｂ７’が嵌合した、ま
た、もう一方の端部に穿設された長孔ｂ９’には、垂直
ロッドｂ４に取着された水平突起ｂ４”が嵌合したレバ
ーｂ９が枢着されている。このように構成されているの
で、モーターｂ６を駆動して、偏心位置にピンｂ７’が
突設されている回転板ｂ７を回転させることにより、レ
バーｂ９の長孔ｂ９’が穿設された端部を、支柱ｂ８を
軸に上下動させて、レバーｂ９の長孔ｂ９’に嵌合され
た水平突起ｂ４”を有する垂直ロッドｂ４を上下動させ
ることができる。

【００７１】従って、筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１に挿
入可能な垂直ロッドｂ４の圧縮板ｂ４’を降下させて、
上述した、図３（ｄ）に示されているように、筒状ガイ
ド部材Ｇの透孔ｇ１に充填されている粉末を圧縮して、
ゴムモールドｍ１内に高密度に充填することができる。
なお、圧縮板ｂ４’に粉末を通さないような気孔を設
け、予備圧縮の際に、筒状ガイド部材Ｇと圧縮板ｂ４’
間に存在する空気を気孔から逃し、予備圧縮を円滑に、
また、迅速に行うように構成することもできる。このよ
うにして、粉末供給装置Ｓにより、ゴムモールドｍ１及
び筒状ガイド部材Ｇに供給された粉末を、ゴムモールド
ｍ１内に高密度に圧縮充填する予備圧縮工程が終了す
る。予備圧縮工程が終了した後は、モーターｂ６を、適
宜、回転させて垂直ロッドｂ４を上昇させて、圧縮板ｂ
４’を筒状ガイド部材Ｇの透孔ｇ１から抜き去るととも
に、油圧シリンダーｂ３を作動させて、ピストンロッド
ｂ３’を上動させることにより、水平フレームｂ１を上
方の待機位置に移動させる。

【００７２】なお、上述したモーターｂ６、偏心位置に
ピンｂ７’が突設されている回転板ｂ７或いはレバーｂ
９等を省略して、水平フレームｂ１の水平部ｂ１”に、
ピストンロッドが垂直に位置するようにシリンダーを配
設し、ピストンロッドの先端に圧縮板ｂ４’を取着し
て、シリンダーの作動により圧縮板ｂ４’を上下動させ
るように構成することもできる。

【００７３】ｐ２は、門型フレームｈ３の水平部ｈ３’
に穿設された２つの垂直孔ｈ１１、ｈ１１’に、それぞ
れ挿入された案内ロッドｐ３、ｐ３’の下端部に取着さ
れた水平フレームであり、水平フレームｐ２の下面には
上パンチｐ１が取着されており、また、水平フレームｐ
２の上部には、門型フレームｈ３の水平部ｈ３’上に載
置された油圧シリンダーｐ４のピストンロッドｐ４’
が、適当なピンｐ４”を介して取着されている。従っ
て、油圧シリンダーｐ４を作動させて、ピストンロッド
ｐ４’を上下動させることにより、水平フレームｐ２の
下面に取着された上パンチｐ１を上下方向に移動させる
ことができるように構成されている。なお、ｐ１’は、
ダイｍ７の上端部に設けられた切欠きｍ１１に嵌合する
突出部である。勿論、ダイｍ７の上端部に切欠きｍ１１
が設けられていない金型Ｍを使用する場合には、このよ
うな突出部ｐ１’は省略することができる。なお、突出
部ｐ１’の下面に、ゴムモールドｍ１の開口部の周縁に
設けた凹部に嵌合できるゴム製の蓋を取り付けることも
できる。

【００７４】次に、図１６及び本圧縮工程の順序を示す
金型Ｍ及び上パンチｐ１等の一部断面を含む正面図であ
る図１７を用いて本圧縮工程について説明する。

【００７５】図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されているよ
うに、粉末供給装置Ｓにより、ゴムモールドｍ１及び筒
状ガイド部材Ｇに、砥粒、結合剤粉末及び充填剤粉末等
の混合粉末を供給して粉末層を形成し、次いで、図３
（ｄ）に示されているように、筒状ガイド部材Ｇの透孔
ｇ１に垂直ロッドｂ４の先端に取着された圧縮板ｂ４’
挿入し、垂直ロッドｂ４を下降させて、図３（ｅ）に示
されているように、粉末層をゴムモールドｍ１内に高密
度に圧縮充填し、予備圧縮工程が終了する。

【００７６】上述したように、予備圧縮工程が終了した
金型Ｍは、後述する筒状ガイド部材移載装置Ｄにより筒
状ガイド部材Ｇが取り外された後、回転テーブルｈ１の
間欠運動により、図７及び図１６に示されているよう
に、上パンチｐ１の下方に位置づけられる。

【００７７】次いで、油圧シリンダーｐ４を作動させ
て、ピストンロッドｐ４’を下動させて、図１７（ａ）
に示されているように、上パンチｐ１を降下させて、図
３（ｆ）に示されているように、金型Ｍに上パンチｐ１
を載置させる。この状態から、更に、油圧シリンダーｐ
４を作動させて上パンチｐ１を降下させると、図３
（ｇ）及び図１７（ｂ）に示されているように、ダイｍ
７の下端部と支持プレートｍ２の上面との間に配設され
た皿バネ等のバネ部材ｍ８のバネ力に抗してダイｍ７が
下方に移動し、ゴムモールドｍ１が挿着されている、下
パンチｍ６とダイｍ７とにより形成される凹部ｍ１０の
体積が減少し、従って、ゴムモールドｍ１の窪みｍ１’
に充填されている粉末層が圧縮され、圧粉体Ｗが成形さ
れる。圧粉体Ｗが成形された後に、再度、油圧シリンダ
ーｐ４を作動させて、ピストンロッドｐ４’を上動させ
て、上パンチｐ１を上昇させる。

【００７８】その後、回転テーブルｈ１を所定量だけ間
欠回転させて、圧粉体Ｗが成形された金型Ｍを、図７に
示されているように、ゴムモールドｍ１から圧粉体Ｗを
取り出して、ベルトコンベヤー等の適当な搬送装置ｔ１
２上に載置する搬出工程を行う搬出装置Ｔまで移動させ
る。

【００７９】次に、搬出装置Ｔの一部断面を含む正面図
である図１８及び搬出装置Ｔの吸引部材の要部拡大断面
図である図１９を用いて、搬出装置Ｔ及び搬出工程につ
いて説明する。

【００８０】ｔ１は、機台ｈ２に配置されたシリンダー
ｔ２のピストンロッドｔ３の先端部に配設されたモータ
ーｔ４の出力軸ｔ４’に片持ち支持された水平腕であ
り、シリンダーｔ２の作動により上下方向に移動可能に
構成されているとともに、モーターｔ４の回転により、
図１８の実線で示されている位置と二点鎖線で示されて
いる位置の間を回動できるように構成されている。

【００８１】ｔ５は、ベロウ状にシリコンゴム等の軟質
材で形成された吸引部材であり、吸引部材ｔ５は、図１
９に示されているように、水平腕ｔ１の先端部ｔ１’に
配置されている。水平腕ｔ１の先端部ｔ１’の水平フレ
ームｔ１”の透孔ｔ６に挿入された外スリーブｔ７は、
ナットｔ８、ｔ８’により、水平フレームｔ１”に取着
されており、外スリーブｔ７には、先端部に吸引部材ｔ
５が取着された吸引管ｔ９が挿通されている。吸引管ｔ
９の所定箇所に設けられたフランジ部ｔ９’が、吸引管
ｔ９のフランジ部ｔ９’の外径に相当する内径を有する
外スリーブｔ７内に配置されており、吸引管ｔ９のフラ
ンジ部ｔ９’と外スリーブｔ７の上部の内側縁部ｔ７’
間には、コイルスプリングｔ１０が配設されている。ｔ
１１は、吸引管ｔ９の所定位置に設けられた大径部であ
り、また、ｔ９”は吸引管ｔ９の上端部に接続された吸
引パイプであり、機台ｈ２或いは水平腕ｔ１に配置され
た図示されていない吸引装置に接続されている。

【００８２】上述したように構成されているので、常時
は、吸引管ｔ９は、吸引管ｔ９のフランジ部ｔ９’と外
スリーブｔ７の内側縁部ｔ７’間に配設されたコイルス
プリングｔ１０により下方に付勢されており、図１９に
示されているように、吸引部材ｔ５が圧粉体Ｗの上部表
面と接触した際には、コイルスプリングｔ１０のバネ力
に抗して吸引管ｔ９を上昇させて、吸引部材ｔ５を、圧
粉体Ｗが破損しない程度に圧粉体Ｗの表面に圧接させ、
確実に吸引部材ｔ５により圧粉体Ｗを吸着することがで
きるように構成されている。

【００８３】ｔ１２は、シリンダーｔ２を挟んで略反対
側の機台ｈ２に配置されたコンベヤーベルト等の適当な
搬送装置であり、搬送装置ｔ１２は、機台ｈ２上に立設
されたフレームｔ１３、ｔ１３’に配設されており、搬
送装置ｔ１２の少なくとも一方のローラーｔ１４をモー
ターｔ１５で回転させることにより搬送装置ｔ１２を作
動させることができるように構成されている。搬送装置
ｔ１２上に載置された圧粉体Ｗは、焼成等の次工程に搬
送される。

【００８４】次に、上記のように構成された搬出装置Ｔ
の作業について説明する。図１８に示されているよう
に、圧粉体Ｗが入ったゴムモールドｍ１が収容された金
型Ｍの上方に、モーターｔ４を駆動し水平腕ｔ１を回動
させて吸引部材ｔ５を位置づけする。次いで、シリンダ
ーｔ２を作動させてピストンロッドｔ３を下降させると
ともに、図示されていない吸引装置を作動させて、吸引
部材ｔ５により圧粉体Ｗを吸着し、その後、ピストンロ
ッドｔ３を上昇させて、ゴムモールドｍ１から圧粉体Ｗ
を取り出す。次いで、水平腕ｔ１を回動させて、吸引部
材ｔ５に吸着されている圧粉体Ｗを搬送装置ｔ１２の上
部に搬送し、再度、ピストンロッドｔ３を下降させると
ともに、吸引装置の吸引動作を停止し、圧粉体Ｗを搬送
装置ｔ１２上に載置する。その後、ピストンロッドｔ３
を上昇させて、図１８において二点鎖線で示されている
待機位置に水平腕ｔ１を戻す。そして、搬送装置ｔ１２
上に載置された圧粉体Ｗは、焼成等の次工程に搬送され
る。

【００８５】なお、吸引パイプｔ９”の所定位置に、吸
引パイプｔ９”内の真空度を検出する、図示されていな
い真空度検出装置を配置し、吸引部材ｔ５が圧粉体Ｗを
吸着した後の真空度を検出し、検出された真空度が低い
場合には、圧粉体Ｗに割れ或いは欠けた部分が存在する
等の検出を、適宜実施するように構成することもでき
る。

【００８６】その後、回転テーブルｈ１を間欠回転させ
て、圧粉体Ｗが取り出された金型Ｍを、清掃装置Ｃが配
設された位置に移動させて清掃工程を行う。この清掃装
置Ｃ及び清掃工程について、清掃装置Ｃの一部断面を含
む正面図である図２０を用いて説明する。

【００８７】ｃ１は、機台ｈ２に配設されたシリンダー
であり、ｃ２はシリンダーｃ１の作動により上下動する
ピストンロッドである。ピストンロッドｃ２の先端部に
はモーターｃ３が載置されており、モーターｃ３の出力
軸ｃ４には、略Ｖ字状の水平腕ｃ５の略中央部が取着さ
れている。水平腕ｃ５の一端に載置されたモーターｃ６
の出力軸ｃ７にはブラシｃ８が取着されており、水平腕
ｃ５の他端には、吸引口ｃ９’を有する吸引管ｃ９が配
設されており、吸引管ｃ９は、水平腕ｃ５上に設置され
た吸引空気を発生させるための吸引モーターｃ１０に、
ダストボックスｃ１１を介して接続されている。なお、
ｃ１２は、水平腕ｃ５の上部に立設されたフレームｃ
５’、ｃ５”に取着された清掃装置Ｃの上部を覆うカバ
ーであり、適宜、省略することもできる。

【００８８】次に、上記のように構成された清掃装置Ｃ
の作業について説明する。前工程において、搬出装置Ｔ
により、圧粉体Ｗが取り出されたゴムモールドｍ１の上
方に、シリンダーｃ１を作動させピストンロッドｃ２を
上昇させるとともに、モーターｃ３を、適宜駆動させる
ことにより、ブラシｃ８を位置づけする。次いで、ピス
トンロッドｃ２を下降させてブラシｃ８をゴムモールド
ｍ１に挿入し、モーターｃ６を駆動させブラシｃ８を回
転させてゴムモールドｍ１内に付着している粉末を取り
払い、その後、モーターｃ６の駆動を停止させてブラシ
ｃ８の回転を止める。

【００８９】次いで、ピストンロッドｃ２を上昇させる
とともに、モーターｃ３を回転させて、吸引管ｃ９の吸
引口ｃ９’をゴムモールドｍ１の上方に位置付けする。
次いで、ピストンロッドｃ２を下降させて、吸引管ｃ９
の吸引口ｃ９’をゴムモールドｍ１内或いはゴムモール
ドｍ１の開口部付近に位置づけるとともに、吸引モータ
ーｃ１０を作動させて吸引管ｃ９内に吸引空気流を発生
させて、ブラシｃ８により取り払われたゴムモールドｍ
１内に付着していた粉末を吸引する。吸引口ｃ９’より
吸引された粉末は、吸引管ｃ９を通ってダストボックス
ｃ１１に収納される。次いで、ピストンロッドｃ２を上
昇させて水平腕ｃ５を上昇させ、ブラシｃ８或いは吸引
管ｃ９の吸引口ｃ９’を次の作動まで上方の待機位置に
退避させる。以上の操作を繰り返すことにより、ゴムモ
ールドｍ１を清掃するように構成されている。

【００９０】次に、図７、筒状ガイド部材移載装置Ｄの
平面図である図２１及び筒状ガイド部材移載装置Ｄの一
部断面を含む側面図である図２２を用いて、ゴムモール
ドｍ１への混合粉末の供給に先立って、金型Ｍに筒状ガ
イド部材Ｇを載置するとともに、予備圧縮が終了した後
で、本圧縮の前に、金型Ｍから筒状ガイド部材Ｇを除去
するための筒状ガイド部材Ｇの載置除去を行う筒状ガイ
ド部材移載装置Ｄについて説明する。

【００９１】ｄ１は、機台ｈ２に配設されたシリンダー
であり、シリンダーｄ１のピストンロッドｄ１’には、
適当なピンｄ２を介して旋回用モーターｄ３が連結され
ている。ｄ４は、旋回用モーターｄ３により回転される
垂直な旋回ロッドであり、旋回ロッドｄ４は、旋回用モ
ーターｄ３を駆動することにより、図７に示されている
ように、次工程の本圧縮に先立って、予備圧縮が終了し
た金型Ｍから筒状ガイド部材Ｇを取り去る筒状ガイド部
材除去工程位置と、清掃装置Ｃによりゴムモールドｍ１
の清掃が終了後、粉末供給装置Ｓ１による混合粉末の供
給が開始される粉末供給工程前の間の筒状ガイド部材載
置工程位置間を、旋回することができるように構成され
ている。また、旋回ロッドｄ４は、シリンダーｄ１を作
動させることにより、機台ｈ２に配設された旋回ロッド
ｄ４が挿着された筒状ガイドｄ５に沿って、上下動でき
るように構成されている。

【００９２】ｄ６は、垂直な旋回ロッドｄ４の上端部に
取着された筒状の水平枠であり、水平枠ｄ６にはシリン
ダーｄ７が収納されている。ｄ８は、シリンダーｄ７の
ピストンロッドｄ７’に連結された水平移動腕であり、
水平移動腕ｄ８は、シリンダーｄ７を作動させることに
より、水平枠ｄ６の先端部に配設されたガイドブロック
ｄ６’に案内されながら水平方向に移動できるように構
成されている。ｄ９及びｄ１０は、水平移動腕ｄ８の先
端に配設された垂直ピンｄ１１に、一方の端部が枢着さ
れた略Ｃ字状のクランパーであり、垂直ピンｄ１１に枢
着されたクランパーｄ９、ｄ１０の端部から延設された
延長部ｄ９’、ｄ１０’の端部には、クランパーｄ９、
ｄ１０を開く方向に付勢するスプリングｄ１２が張設さ
れている。

【００９３】ｄ１３は、水平移動腕ｄ８上に載置された
シリンダーであり、シリンダーｄ１３のピストンロッド
ｄ１３’の先端には、先細り状のカムｄ１４が取着され
ており、カムｄ１４の先端部は、上述したクランパーｄ
９の延長部ｄ９’とクランパーｄ１０の延長部ｄ１０’
との間に配置されている。従って、シリンダーｄ１３を
作動させてピストンロッドｄ１３’を、図２１において
右方向に移動させることにより、クランパーｄ９、ｄ１
０の延長部ｄ９’、ｄ１０’を開き、クランパーｄ９、
ｄ１０を閉じるように、また、シリンダーｄ１３を作動
させてピストンロッドｄ１３’を、図２１において左方
向に移動させることにより、クランパーｄ９、ｄ１０の
延長部ｄ９’、ｄ１０’を閉じ、クランパーｄ９、ｄ１
０を開くことができるように構成されている。

【００９４】以上のように構成されているので、予備圧
縮が終了した後に、金型Ｍに載置されている筒状ガイド
部材Ｇを金型Ｍから除去するには、シリンダーｄ１、シ
リンダーｄ７及び旋回用モーターｄ３を、適宜作動させ
て、水平移動腕ｄ８に配設されているクランパーｄ９、
ｄ１０の先端が金型Ｍに載置されている筒状ガイド部材
Ｇの前面に位置するようにする。次いで、シリンダーｄ
１３を作動させてピストンロッドｄ１３’を、図２１に
おいて左方向に移動させクランパーｄ９、ｄ１０を開く
とともに、シリンダーｄ７を作動させて、クランパーｄ
９、ｄ１０を更に前進させて、クランパーｄ９、ｄ１０
間に筒状ガイド部材Ｇを配置する。次いで、シリンダー
ｄ１３を作動させてピストンロッドｄ１３’を、図２１
において右方向に移動させることによりクランパーｄ
９、ｄ１０を閉じて、クランパーｄ９、ｄ１０により筒
状ガイド部材Ｇを把持する。

【００９５】その後、シリンダーｄ１を作動させて、旋
回ロッドｄ４を上昇させることにより筒状ガイド部材Ｇ
を把持しているクランパーｄ９、ｄ１０を上昇させて、
金型Ｍに載置されている筒状ガイド部材Ｇを金型Ｍから
取り外し、次いで、旋回用モーターｄ３を駆動すること
により、図７に示されているような、清掃装置Ｃによる
ゴムモールドｍ１の清掃工程と、粉末供給装置Ｓ１によ
る粉末の供給が開始される粉末供給工程との間に位置す
る金型Ｍの上方に筒状ガイド部材Ｇを把持しているクラ
ンパーｄ９、ｄ１０を配置する。その後、シリンダーｄ
１を作動させて、旋回ロッドｄ４を下降させ、金型Ｍに
筒状ガイド部材Ｇを載置するとともに、シリンダーｄ１
３を作動させてクランパーｄ９、ｄ１０を開き、更に、
シリンダーｄ７を作動させて、クランパーｄ９、ｄ１０
を後退させて、金型Ｍに載置された筒状ガイド部材Ｇか
らクランパーｄ９、ｄ１０を離す。

【００９６】上述した操作を、適宜、繰り返すことによ
り、金型Ｍへの筒状ガイド部材Ｇの載置工程及び金型Ｍ
から筒状ガイド部材Ｇを除去工程を行うことができるよ
うに構成されている。この際に、例えば、図１０に示さ
れているように、ダイｍ７の上端部に設けられた切欠き
ｍ１１と筒状ガイド部材Ｇの下端部に垂下されたリング
状凸部ｇ２を嵌合させることにより、金型Ｍに対する筒
状ガイド部材Ｇの位置合わせが確実にできるとともに、
金型Ｍに安定的に筒状ガイド部材Ｇを載置することがで
きる。なお、上述したような構成を有する筒状ガイド部
材移載装置Ｄに代えて、公知のハンドロボットを使用す
ることもできる。

【００９７】次に、主として、図７を用いて、圧粉体Ｗ
の成形順序について説明する。

【００９８】先ず最初に、清掃装置Ｃにより清掃された
ゴムモールドｍ１が装着された金型Ｍが下方に配置され
た粉末供給装置Ｓ１によって、ゴムモールドｍ１或いは
筒状ガイド部材Ｇに所定の粉末、例えば、集中度１００
の混合粉末が供給され１層目が積層される。粉末供給装
置Ｓ２においては、粉末供給装置Ｓ１において集中度１
００の混合粉末からなる１層目の層が形成された粉末層
の上に、例えば、集中度２５の混合粉末が供給されて２
層目が積層され、また、粉末供給装置Ｓ３においては、
粉末供給装置Ｓ２において集中度２５の混合粉末からな
る２層目の層が形成された粉末層の上に、例えば、集中
度１００の混合粉末が供給されて３層目が積層される。
なお、上述したように、各粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３を、
各金型Ｍに対応して回転テーブルｈ１上に配設した場合
には、それぞれの粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３からは、常
に、同じ金型Ｍのゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材
Ｇに粉末が供給されることになる。

【００９９】次いで、回転テーブルｈ１を、１ピッチ、
即ち、各金型Ｍが次工程に移動する分だけ間欠回転させ
る。この回転テーブルｈ１の間欠回転により、粉末供給
装置Ｓ１の下方に位置する１層の粉末層が形成された筒
状ガイド部材Ｇが載置されている金型Ｍは、粉末供給装
置Ｓ２の下方に移動し、また、粉末供給装置Ｓ２の下方
に位置する２層の粉末層が形成された筒状ガイド部材Ｇ
が載置されている金型Ｍは、粉末供給装置Ｓ３の下方に
移動し、更に、粉末供給装置Ｓ３の下方に位置する３層
の粉末層が形成された筒状ガイド部材Ｇが載置されてい
る金型Ｍは、次工程の予備圧縮装置Ｂの下方に移動し、
上述したような予備圧縮工程が行われる。

【０１００】予備圧縮装置Ｂによる予備圧縮工程が行わ
れ、予備圧縮装置Ｂの下方に位置する筒状ガイド部材Ｇ
が載置されている金型Ｍからは、、上述した筒状ガイド
部材移載装置Ｄにより筒状ガイド部材Ｇが外される。こ
のように筒状ガイド部材Ｇが外された金型Ｍは、上述し
た回転テーブルｈ１の間欠回転により、本圧縮装置Ｐの
下方に移動し、本圧縮工程が行われる。

【０１０１】また、本圧縮装置Ｐによる本圧縮工程が終
了した金型Ｍは、上述した回転テーブルｈ１の間欠回転
により、搬出装置Ｔに送られ、上述したように、ゴムモ
ールドｍ１からの圧粉体Ｗの搬出工程が行われるととも
に、圧粉体Ｗは、搬送装置ｔ１２上に載置され焼結等の
次工程に搬送される。更に、搬出装置Ｔにより、搬出工
程が終了した金型Ｍは、上述した回転テーブルｈ１の間
欠回転により、清掃装置Ｃに送られ、上述したような清
掃工程が行われる。

【０１０２】清掃装置Ｃにより清掃工程が終了した金型
Ｍは、上述した回転テーブルｈ１の間欠回転により、粉
末供給装置Ｓ１により１層目の粉末層が形成される前の
筒状ガイド部材Ｇの載置位置に移動し、この位置におい
て、上述した予備圧縮装置Ｂによる予備圧縮工程が行わ
れ、予備圧縮装置Ｂの下方に位置する筒状ガイド部材Ｇ
が載置されている金型Ｍから取り外され筒状ガイド部材
移載装置Ｄにより把持されている筒状ガイド部材Ｇが、
上記の清掃装置Ｃにより清掃工程が終了した金型Ｍに載
置される。このように清掃工程が終了し筒状ガイド部材
Ｇが載置された金型Ｍは、上述した回転テーブルｈ１の
間欠回転により、粉末供給装置Ｓ１の下方に移動するこ
とになる。

【０１０３】上述したような各工程において所定の処理
が終了した金型Ｍ或いは筒状ガイド部材Ｇが載置された
金型Ｍは、回転テーブルｈ１の間欠回転により、順次、
次工程の作業位置に移動し、それぞれ所定の処理が行わ
れることになる。

【０１０４】次に、圧粉体成形装置の平面図である図２
３、金型支持装置Ｅ等の平面図である図２４及び図２４
のＩ−Ｉ線に沿った側断面図である図２５を用いて、本
発明方法の実施に適用される圧粉体成形装置の別の実施
例について説明する。

【０１０５】図２３〜図２５に示されている実施例は、
上述した実施例と同様に、機台ｈ２に配設された粉末供
給装置Ｓ１〜Ｓ３により、回転テーブルｈ１の所定位置
に配置された筒状ガイド部材Ｇが載置された金型Ｍに、
それぞれ、粉末を供給して粉末層を形成し、次いで、粉
末層が形成された筒状ガイド部材Ｇが載置された金型Ｍ
を、公知のハンドロボットＲ１を用いて、回転テーブル
ｈ１の側部に配設されたベルトコンベヤーＶ上に移す。
このように、本実施例においては、金型Ｍを回転テーブ
ルｈ１からベルトコンベヤーＶ上に移す必要があるの
で、図８に示されているような回転テーブルｈ１上に取
着された金型保持枠ｈ４に取り外し自在に嵌着される金
型Ｍを使用する。

【０１０６】ベルトコンベヤーＶに沿って、上述したよ
うな予備圧縮装置Ｂと本圧縮装置Ｐとが配置されてい
る。予備圧縮装置Ｂと本圧縮装置Ｐが配置されたベルト
コンベヤーＶの側部には、図２４及び図２５に示されて
いるような、予備圧縮及び本圧縮の際に、金型Ｍを支持
する金型支持装置Ｅが配設されている。以下に、この金
型支持装置Ｅについて説明する。

【０１０７】ベルトコンベヤーＶを挟んでベルトコンベ
ヤーＶの側部に配設された機台ｅ１、ｅ１’には、上述
した金型Ｍの支持部材ｍ２の外壁に穿設された凹溝ｍ３
に嵌合可能な先端部に略半円形状の凹部を有する支持板
ｅ２、ｅ２’が配設されている。なお、支持板ｅ２、ｅ
２’を移動させる移動装置は同じであるので、一方の機
台ｅ１に設けられた支持板ｅ２の移動装置について説明
する。

【０１０８】ｅ３及びｅ４は、機台ｅ１上に設けられた
支持板ｅ２の側部が嵌合される溝が穿設されたガイドブ
ロックであり、また、ｅ５は、支持板ｅ２を、ガイドブ
ロックｅ３、ｅ４に沿って移動させるための、図示され
ていないシリンダーのピストンロッドである。従って、
図示されていないシリンダーを、適宜、作動させて、ピ
ストンロッドｅ５を、金型Ｍ方向に移動させることによ
り、図２４の実線で示されているように、金型Ｍの支持
部材ｍ２の外壁に穿設された凹溝ｍ３に、両方から支持
板ｅ２、ｅ２’の先端部を嵌合して、金型Ｍを支持板ｅ
２、ｅ２’により支持するように構成されている。この
ように、予備圧縮工程及び本圧縮工程において、金型支
持装置Ｅにより金型Ｍを支持することにより、予備圧縮
装置Ｂと本圧縮装置Ｐによる圧縮工程の際に、ベルトコ
ンベヤーＶに掛かる圧力を金型支持装置Ｅで受けて、ベ
ルトコンベヤーＶの破損等を防止することができる。

【０１０９】予備圧縮装置Ｂ及び本圧縮装置Ｐによる予
備圧縮工程及び本圧縮工程が終了したのちは、図示され
ていないシリンダーを、適宜、作動させて、ピストンロ
ッドｅ５を、金型Ｍとは反対方向に移動させることによ
り、図２４の二点鎖線で示されているように、支持板ｅ
２、ｅ２’の先端部を、金型Ｍの支持部材ｍ２の外壁に
穿設された凹溝ｍ３から抜き去り、ベルトコンベヤーＶ
を、金型Ｍが次の工程位置に移動するように駆動する。

【０１１０】本圧縮装置Ｐに次いで、ベルトコンベヤー
Ｖの側部には、上述したようなゴムモールドｍ１から圧
粉体Ｗを取り出す搬出装置Ｔが配設されており、搬出装
置Ｔによりゴムモールドｍ１から取り出された圧粉体Ｗ
は、搬送装置ｔ１２上に載置され焼結等の次工程に搬送
される。

【０１１１】搬出装置Ｔにより、ゴムモールドｍ１から
圧粉体Ｗが取り出された金型Ｍは、ハンドロボットＲ１
と同様のハンドロボットＲ２により、再度、回転テーブ
ルｈ１上の所定の位置に戻され、次いで、上述した清掃
装置Ｃにより、ゴムモールドｍ１の清掃工程が行われ
る。

【０１１２】ゴムモールドｍ１の清掃工程が行われた金
型Ｍには、上述したガイド部材移載装置Ｄにより、予備
圧縮装置Ｂによる予備圧縮工程後に、予備圧縮工程位置
において金型Ｍから外された筒状ガイド部材Ｇが載置さ
れる。

【０１１３】この実施例においては、回転テーブルｈ１
の周囲の機台ｈ２上には、予備圧縮装置Ｂ、本圧縮装置
Ｐ及び搬出装置Ｔを配設せずに、回転テーブルｈ１に隣
接した場所に配設するようにしたので、より多くの粉末
供給装置Ｓを回転テーブルｈ１の周囲に配設することが
できるので、より多層の圧粉体Ｗを成形することができ
る。また、上述した実施例と同様に、各粉末供給装置Ｓ
１〜Ｓ３を、各金型Ｍに対応して回転テーブルｈ１上に
配設し、それぞれの粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３からは、常
に、同じ金型Ｍのゴムモールドｍ１及び筒状ガイド部材
Ｇに粉末を供給するように構成することもできる。

【０１１４】なお、上述した本発明の実施例には、間欠
回転する回転テーブルｈ１上に金型Ｍを配置するととも
に、回転テーブルｈ１の周囲に粉末供給装置Ｓ１〜Ｓ３
等を配置した例が示されているが、金型Ｍを直線状に移
動テーブル上に配置し、移動テーブルの側方に粉末供給
装置Ｓ１〜Ｓ３等を配置することもできる。また、金型
Ｍに装着されているゴムモールドｍ１に粉末を充填した
実施例を示したが、金型Ｍから外されたゴムモールドｍ
１に粉末を充填した後に、粉末が充填されたゴムモール
ドｍ１を金型Ｍに装着し、その後、本圧縮等を行うよう
に構成することもできる。

【０１１５】以上のようにして本発明の方法で形成され
た砥粒を含む圧粉体は、単一粉末のみの圧粉体も、多種
類の混合粉末を層状に形成した多層圧粉体も、割れや欠
けがない。そして、これらの圧粉体を、黒鉛の型に入れ
て１００Ｋｇｆ／ｃｍ²以下の圧力をかけながら１００
０℃までの温度で５分〜１時間の加圧焼成を行い、単層
および多層の砥石を作成することができた。このように
して、本発明の方法を用いることにより高品質の金属結
合型単層或いは多層の砥石を効率よく生産できることが
示された。樹脂結合型及びビトリファイド型砥石にも本
発明の方法を適用することができ、圧粉後、常圧又は圧
力下の焼成により、単層および多層の各結合タイプの砥
石が効率よく生産できる。

【０１１６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【０１１７】ゴムモールドを使用して砥粒を含む粉末を
圧縮成形するように構成したので、圧縮時および圧縮後
の圧粉体取出し時に、金型壁を砥粒が摩滅するという従
来の金型プレス法が有する問題を解消することができる
とともに、本発明の方法では砥粒を含む粉末を圧縮した
後に除荷すると、従来法のように、下パンチによる突上
げを行わなくても圧粉体を容易に取り出すことができ
る。このため下パンチをダイに装着したままで、粉末充
填、圧粉、圧粉体取出しのサイクルを実施することがで
きる。

【０１１８】本発明においては、圧縮のとき上パンチは
金型中に挿入されなくても、金型全体を押し下げるだけ
でよいので、ゴムモールドを装填した金型を周回させた
り、往復運動させて、複数のステージにおいて粉末充
填、圧粉、圧粉体取出し等を行うことができる自動化さ
れた装置が容易に実現でき、従って、圧粉成形の生産性
を向上させることができる。また、このような自動化さ
れた装置においては、本圧縮を行う前のステージにおい
て、上パンチやプレス支柱等が配設されていないので、
精密な粉末秤量機や、精密粉末供給機、粉末ならし機等
を順次配設することができる。このため高価な砥粒を含
む粉末を精密計量して、多層に充填し、圧縮、取出しを
行い、高品質の多層圧粉体が従来のダイプレス法よりは
るかに短いサイクルタイムで作製できる。

【０１１９】ゴムモールドを使用した疑似静水圧的な圧
縮であるために、圧縮される圧粉体中の圧力分布が均一
であり、従って、圧粉体の割れや欠けが防止できるとと
もに、圧粉体のゴムモールドからの取り出しの際に、圧
粉体とゴムモールドの内面との摩擦がないので、成形さ
れた圧粉体が歪んだり、損傷を受けることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は円盤状切断工具の平面図である。

【図２】図２は焼成されて砥石になる前の圧粉体の斜視
図である。

【図３】図３は圧粉体の成形工程順序を示す金型等の垂
直断面図である。

【図４】図４は圧粉体の成形工程順序を示す図３に続く
一部断面を含む搬出装置の正面図である。

【図５】図５は圧粉体の成形工程順序を示す図４に続く
一部断面を含む清掃装置の正面図である。

【図６】図６は金型、筒状ガイド部材及び圧縮板等の斜
視図である。

【図７】図７は本発明方法が適用される圧粉体成形装置
の斜視図である。

【図８】図８は金型の中心線に沿った側断面図である。

【図９】図９は別の実施例の金型の中心線に沿った側断
面図である。

【図１０】図１０は粉末供給装置の一部断面を含む正面
図である。

【図１１】図１１は同じく粉末供給装置の一部断面を含
む正面図である。

【図１２】図１２は粉末供給装置の他の実施例の一部断
面を含む正面図である。

【図１３】図１３は粉末供給装置の更に他の実施例の一
部断面を含む正面図である。

【図１４】図１４は粉末供給装置の更にまた他の実施例
の一部拡大正面図である。

【図１５】図１５は粉末供給装置の更なる実施例の一部
拡大正面図である。

【図１６】図１６は予備圧縮装置と本圧縮装置の正面図
である。

【図１７】図１７は本圧縮工程の順序を示す金型及び上
パンチ等の一部断面を含む正面図である。

【図１８】図１８は圧粉体をゴムモールドから取り出す
搬出装置の一部断面を含む正面図である。

【図１９】図１９は搬出装置の吸引部材の要部拡大断面
図である。

【図２０】図２０は圧粉体が取り出されたゴムモールド
を清掃する清掃装置の一部断面を含む側面図である。

【図２１】図２１は筒状ガイド部材移載装置の平面図で
ある。

【図２２】図２２は筒状ガイド部材移載装置の一部断面
を含む側面図である。

【図２３】図２３は本発明方法が適用される圧粉体成形
装置の他の実施例の平面図である。

【図２４】図２４は金型支持装置等の平面図である。

【図２５】図２５は図２４のＩ−Ｉ線に沿った金型支持
装置等の側断面図である。

【符号の説明】

Ｂ・・・・・・予備圧縮装置Ｃ・・・・・・清掃装置Ｄ・・・・・・筒状ガイド部材移載装置Ｇ・・・・・・筒状ガイド部材Ｈ・・・・・・圧粉体成形装置Ｍ・・・・・・金型Ｐ・・・・・・本圧縮装置Ｓ・・・・・・粉末供給装置Ｔ・・・・・・搬出装置Ｖ・・・・・・ベルトコンベヤーＷ・・・・・・圧粉体Ｙ・・・・・・円盤状切断工具

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金型に装着されたゴムモールドに、砥粒を
含む粉末を充填し、次いで、金型と金型上に載置された
上パンチとの間で上記ゴムモールドを圧縮して砥粒を含
む圧粉体を成形することを特徴とする砥粒を含む圧粉体
成形方法。
【請求項２】金型に装着されたゴムモールドに、砥粒を
含む粉末を段階的或いは連続的に層状に充填し、次い
で、金型と金型上に載置された上パンチとの間で上記ゴ
ムモールドを圧縮して砥粒を含む圧粉体を成形すること
を特徴とする砥粒を含む圧粉体成形方法。
【請求項３】金型と金型上に載置された上パンチとの間
で上記ゴムモールドを圧縮して砥粒を含む圧粉体を成形
した後、ゴムモールドから砥粒を含む圧粉体を取り出す
とともに、砥粒を含む圧粉体が取り出されたゴムモール
ドを清掃することを特徴とする請求項１又は請求項２に
記載の砥粒を含む圧粉体成形方法。
【請求項４】金型に装着されたゴムモールドと金型に載
置された筒状ガイド部材に、砥粒を含む粉末を供給し、
次いで、ゴムモールドと筒状ガイド部材に供給された砥
粒を含む粉末を圧縮することにより、砥粒を含む粉末を
上記ゴムモールドに充填し、その後、金型と金型上に載
置された上パンチとの間でゴムモールドを圧縮して砥粒
を含む圧粉体を成形することを特徴とする砥粒を含む圧
粉体成形方法。