(57)【要約】【課題】安価に製造可能で、回転時の芯の振れ幅が小さいプラズマ回転電極法用の電極部材、および、その電極部材を有するプラズマ回転電極法による粉末製造装置を提供する。【解決手段】電極部材１２は、細長く、金属製または合金製で、長さ方向に沿って連結された複数の連結体２１から成る。各連結体２１は、一方の端面２１ｅから突出するよう設けられた段部２１ａと、段部２１ａからさらに突出するよう設けられた雄ネジ部２１ｂと、他方の端面２１ｇに設けられた嵌合凹部２１ｃと、嵌合凹部２１ｃの内側に設けられた雌ネジ部２１ｄとを有している。雌ネジ部２１ｄは、隣り合う連結体２１の雄ネジ部２１ｂに螺合可能に設けられている。嵌合凹部２１ｃは、雌ネジ部２１ｄを隣り合う連結体２１の雄ネジ部２１ｂと螺合したとき、段部２１ａと嵌合可能に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長く、金属製または合金製で、長さ方向に沿って連結された複数の連結体から成り、
各連結体は、長さ方向に沿って、一方の端面から突出するよう設けられた段部と、長さ方向に沿って、前記段部からさらに突出するよう設けられた雄ネジ部と、前記他方の端面に設けられた嵌合凹部と、長さ方向に沿って、前記嵌合凹部の内側に設けられた雌ネジ部とを有し、
前記段部は、前記雄ネジ部側の先端面が、前記一方の端面の直径よりも小さい直径を有し、
前記雄ネジ部は、前記先端面の直径よりも小さい外径を有し、
前記雌ネジ部は、隣り合う連結体の前記雄ネジ部に螺合可能に設けられ、
前記嵌合凹部は、前記雌ネジ部を前記隣り合う連結体の前記雄ネジ部と螺合したとき、前記段部と嵌合可能に設けられていることを
特徴とするプラズマ回転電極法用の電極部材。
【請求項２】
前記段部は、前記一方の端面から前記先端面の周縁まで連続する側面が、各連結体の長さ方向に対して平行であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ回転電極法用の電極部材。
【請求項３】
前記段部は、前記一方の端面から前記先端面の周縁まで連続する側面が、テーパー状を成していることを特徴とする請求項１記載のプラズマ回転電極法用の電極部材。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプラズマ回転電極法用の電極部材と、
前記電極部材を、その長さ方向に沿った中心軸周りに回転可能に設けられた回転手段と、
前記回転手段により回転する前記電極部材の一方の端部にプラズマを照射可能に設けられたプラズマ照射手段とを、
有することを特徴とするプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項５】
前記回転手段により前記電極部材を回転したとき、前記電極部材の一方の端部側の側面を切削可能に、前記回転手段による回転中心から所定の距離に配置された切削手段を、有することを特徴とする請求項４記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項６】
前記切削手段は、刃先の角度が８５度より小さい切削バイトから成ることを特徴とする請求項５記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項７】
前記回転手段により前記電極部材を回転したとき、回転する前記電極部材の中心軸が、前記回転手段による回転中心に一致するよう、前記電極部材を支持する支持手段を有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項８】
前記支持手段は、前記電極部材の側面との間に間隔をあけて、前記電極部材の中心軸に対して前記電極部材の側面を１周囲うよう設けられた本体部と、前記電極部材に接触して前記電極部材を支持するよう、前記本体部の内周面に、前記電極部材に向かって突出した複数の支持部とを有することを特徴とする請求項７記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項９】
前記支持手段は、前記本体部に固定された固定磁石を有し、
前記支持部は、磁石から成り、前記電極部材に向かって進退可能に設けられ、前記固定磁石との間の斥力により、前記電極部材の方向に付勢されて前記電極部材に接触していることを
特徴とする請求項８記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項１０】
前記支持手段は、前記電極部材の側面との間に間隔をあけて、前記電極部材の側面の周方向に沿って設けられた本体部と、前記本体部の内周面に設けられた１または複数のガス噴射口とを有し、非接触で前記電極部材を支持するよう、前記ガス噴射口から前記電極部材に向かってガスを噴射可能に構成されていることを特徴とする請求項７記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【請求項１１】
前記電極部材は、長さ方向に沿って、他方の端部の端面から突出するよう設けられた取付凸部を有し、前記取付凸部は、側面が先端に向かってテーパー状を成しており、
前記回転手段は、前記電極部材の前記取付凸部を嵌合可能に設けられた取付凹部を有し、前記取付凹部は、前記取付凸部を嵌合したとき、内側面が前記取付凸部の側面と面で接するよう設けられていることを
特徴とする請求項４乃至１０のいずれか１項に記載のプラズマ回転電極法による粉末製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマ回転電極法用の電極部材およびプラズマ回転電極法による粉末製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプラズマ回転電極法による粉末製造装置は、金属製または合金製の細長い電極部材の先端部をチャンバーの内部に配置し、電極部材を、その長さ方向に沿った中心軸周りに回転させながら、チャンバーの内部で電極部材の先端部にプラズマを照射するよう構成されており、このプラズマ照射により、電極部材の先端部を溶解し、その融液を電極部材の回転の遠心力によりチャンバーの内部で吹き飛ばして凝固させ、球状の金属製または合金製の粉末を製造するようになっている（例えば、非特許文献１乃至３参照）。
【０００３】
この従来のプラズマ回転電極法による粉末製造装置では、量産化するために、細長い複数の連結体を、その長さ方向に沿って連結することにより、電極部材を構成している。各連結体は、一方の端面に設けられた雄ネジ部と、他方の端面に設けられた雌ネジ部とを有し、隣り合う連結体の雄ネジ部と雌ネジ部とを螺合して連結するようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】筧幸次、横森玲、西牧智大、「プラズマ回転電極法を用いて作製した粉末焼結ニッケル超合金の組織と強度」、日本金属学会誌、2016年、第80巻、第8号、p.508-514
【非特許文献２】時実正治、磯西和夫、「プラズマ回転電極法によるＴｉ合金粉末の製造」、資源処理技術、1990年、Vol.37、No.4、p.215-221
【非特許文献３】熊谷良平、「プラズマ回転電極法による金属球形粉末の作製」、まてりあ、1998年、第37巻、第6号、p.488-494
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１乃至３に記載のような、従来のプラズマ回転電極法による粉末製造装置では、回転する電極部材の芯（中心線）の振れ幅が大きくなると、電極部材がバランスを崩してベアリングなどの軸受部が破損し、大きいトラブルに繋がってしまうため、粉末の生産をすぐに停止しなければならなくなる。そこで、回転する電極部材の芯の振れ幅が小さくなるよう、各連結体の雄ネジ部と雌ネジ部とを高精度で加工し、各連結体を連結したときにできるだけすき間を無くすようにしている。回転する電極部材は、装着の端部からの突出部分が長ければ長いほど、芯の振れ幅が大きくなるが、例えば、装置の端部から300 mmのところを基準としたとき、電極部材の芯の振れ幅を数１０μｍ程度まで小さくするためには、非常に高精度で高価なネジ加工を行う必要があり、電極部材の製造コストが嵩んでしまうという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、安価に製造可能で、回転時の芯の振れ幅が小さいプラズマ回転電極法用の電極部材、および、その電極部材を有するプラズマ回転電極法による粉末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】
上記目的を達成するために、本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材は、細長く、金属製または合金製で、長さ方向に沿って連結された複数の連結体から成り、各連結体は、長さ方向に沿って、一方の端面から突出するよう設けられた段部と、長さ方向に沿って、前記段部からさらに突出するよう設けられた雄ネジ部と、前記他方の端面に設けられた嵌合凹部と、長さ方向に沿って、前記嵌合凹部の内側に設けられた雌ネジ部とを有し、前記段部は、前記雄ネジ部側の先端面が、前記一方の端面の直径よりも小さい直径を有し、前記雄ネジ部は、前記先端面の直径よりも小さい外径を有し、前記雌ネジ部は、隣り合う連結体の前記雄ネジ部に螺合可能に設けられ、前記嵌合凹部は、前記雌ネジ部を前記隣り合う連結体の前記雄ネジ部と螺合したとき、前記段部と嵌合可能に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材は、隣り合う連結体の雄ネジ部と雌ネジ部とを螺合して連結したとき、段部と嵌合凹部とが嵌合することにより、雄ネジ部と雌ネジ部のみで連結したときよりも、連結精度を高めることができる。このため、段部と嵌合凹部の加工精度を高めることにより、雄ネジ部と雌ネジ部の加工精度をそれほど高めなくとも、回転時の芯の振れ幅を小さくすることができる。ネジ加工の精度を高めるのは、段部および嵌合凹部の加工精度を高める場合よりも難しく、高価である。このため、本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材は、回転時の芯の振れ幅を同じ程度まで小さくする場合には、ネジのみで連結するものと比べて、安価に製造可能である。
【０００９】
本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材は、プラズマ回転電極法で使用したときの回転時の芯の振れ幅を小さくすることができ、バランス良く安定して回転することができる。このため、バランスを崩して軸受部等が破損するのを防ぐことができ、効率的に球状の金属製または合金製の粉末を製造することができる。
【００１０】
本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材で、段部は、嵌合凹部と嵌合可能であればいかなる形状であってもよいが、加工が比較的容易な形状であることが好ましい。例えば、前記段部は、前記一方の端面から前記先端面の周縁まで連続する側面が、各連結体の長さ方向に対して平行であってもよい。また、前記段部は、前記一方の端面から前記先端面の周縁まで連続する側面が、テーパー状を成していてもよい。
【００１１】
本発明に係るプラズマ回転電極法による粉末製造装置は、本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材と、前記電極部材を、その長さ方向に沿った中心軸周りに回転可能に設けられた回転手段と、前記回転手段により回転する前記電極部材の一方の端部にプラズマを照射可能に設けられたプラズマ照射手段とを、有することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るプラズマ回転電極法による粉末製造装置は、本発明に係るプラズマ回転電極法用の電極部材を使用するため、回転手段により回転する電極部材の芯の振れ幅を小さくすることができ、バランス良く安定して、電極部材を回転させることができる。このため、電極部材がバランスを崩して、回転手段の軸受部等が破損するのを防ぐことができ、効率的に球状の金属製または合金製の粉末を製造することができる。
【００１３】
本発明に係るプラズマ回転電極法による粉末製造装置は、前記回転手段により前記電極部材を回転したとき、前記電極部材の一方の端部側の側面を切削可能に、前記回転手段による回転中心から所定の距離に配置された切削手段を、有していてもよい。この場合、回転する電極部材の芯の振れ幅が、所定の幅よりも大きくなったとき、切削手段により、電極部材の一方の端部側の側面を切削するよう構成することができる。これにより、電極部材の芯の振れ幅が小さくなるよう、回転時に電極部材を加工することができ、バランス良く安定して、電極部材を回転させることができる。切削手段は、例えば、回転研磨により研削可能な構成や旋盤バイトにより切削可能な構成など、いかなる構成であってもよい。
【００１４】
本発明に係るプラズマ回転電極法による粉末製造装置で、前記切削手段は、刃先の角度が８５度より小さい切削バイトから成ることが好ましい。この場合、効率良く電極部材を切削加工することができる。
【００１５】
本発明に係るプラズマ回転電極法による粉末製造装置は、前記回転手段により前記電極部材を回転したとき、回転する前記電極部材の中心軸が、前記回転手段による回転中心に一致するよう、前記電極部材を支持する支持手段を有していてもよい。この場合、支持手段により、回転時の電極部材の芯の振れ幅を小さくすることができる。
【００１６】
前記支持手段は、例えば、前記電極部材の側面との間に間隔をあけて、記電極部材の側面の周方向に沿って設けられた本体部と、前記電極部材に接触して前記電極部材を支持するよう、前記本体部の内周面に、前記電極部材に向かって突出した複数の支持部とを有していてもよい。このとき、支持部は、電極部材を傷つけないよう、樹脂製のものであってもよい。また、このとき、前記支持手段は、前記本体部に固定された固定磁石を有し、前記支持部は、磁石から成り、前記電極部材に向かって進退可能に設けられ、前記固定磁石との間の斥力により、前記電極部材の方向に付勢されて前記電極部材に接触していてもよい。また、前記支持手段は、前記電極部材の側面との間に間隔をあけて、前記電極部材の中心軸に対して前記電極部材の側面を１周囲うよう設けられた本体部と、前記本体部の内周面に設けられた１または複数のガス噴射口とを有し、非接触で前記電極部材を支持するよう、前記ガス噴射口から前記電極部材に向かってガスを噴射可能に構成されていてもよい。
【００１７】
本発明に係るプラズマ回転電極法による粉末製造装置で、前記電極部材は、長さ方向に沿って、他方の端部の端面から突出するよう設けられた取付凸部を有し、前記取付凸部は、側面が先端に向かってテーパー状を成しており、前記回転手段は、前記電極部材の前記取付凸部を嵌合可能に設けられた取付凹部を有し、前記取付凹部は、前記取付凸部を嵌合したとき、内側面が前記取付凸部の側面と面で接するよう設けられていてもよい。この場合、電極部材をネジのみで回転手段に取り付けていた従来の構成と比べて、取付精度を高めることができ、回転時の電極部材の芯の振れ幅を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、安価に製造可能で、回転時の芯の振れ幅が小さいプラズマ回転電極法用の電極部材、および、その電極部材を有するプラズマ回転電極法による粉末製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態のプラズマ回転電極法による粉末製造装置を示す部分断面図である。
【図２】本発明の実施の形態のプラズマ回転電極法用の電極部材の、各連結体を分離した状態を示す（ａ）部分断面図、（ｂ）各連結体の変形例の部分断面図である。
【図３】図１に示すプラズマ回転電極法による粉末製造装置の、切削手段および支持手段を有する変形例を示す（ａ）電極部材の先端部付近の断面図、（ｂ）チャンバーを省略した斜視図である。
【図４】図１に示すプラズマ回転電極法による粉末製造装置の、（ａ）磁石を利用した支持手段を有する変形例、（ｂ）ガスの噴射を利用した支持手段を有する変形例を示す、電極部材および支持手段の斜視図である。
【図５】図１に示すプラズマ回転電極法による粉末製造装置の、電極部材を回転手段に取り付ける構成の変形例を示す、電極部材の取付位置の拡大断面図である。
【図６】図１に示すプラズマ回転電極法による粉末製造装置の、（ａ）ロボットアームで各連結体の着脱を行う変形例を示す、チャンバーの内部を透過した断面図、（ｂ）その右側面図、（ｃ）ロボットアームを利用して電極部材の側面を切削する変形例を示す、チャンバーの内部を透過した断面図、（ｄ）その右側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
図１乃至図６は、本発明の実施の形態のプラズマ回転電極法用の電極部材およびプラズマ回転電極法による粉末製造装置を示している。
図１に示すように、本発明の実施の形態のプラズマ回転電極法による粉末製造装置１０は、チャンバー１１と電極部材１２と回転手段１３とプラズマ照射手段１４とを有している。
【００２１】
チャンバー１１は、内部のガスを排気可能、かつ、内部にＡｒ、Ｈｅ、Ｎ２などの雰囲気ガスを供給可能に設けられている。
電極部材１２は、本発明の実施の形態のプラズマ回転電極法用の電極部材１２であり、細長い円柱状を成し、ＣｏやＴｉ等の金属製または合金製である。電極部材１２は、長さ方向に沿って連結された複数の連結体２１から成っている。
【００２２】
図１および図２（ａ）に示すように、各連結体２１は、円柱状を成し、一方の端部に段部２１ａと雄ネジ部２１ｂとを有し、他方の端部に嵌合凹部２１ｃと雌ネジ部２１ｄとを有している。段部２１ａは、連結体２１の一方の端面２１ｅから、長さ方向に沿って突出するよう設けられている。段部２１ａは、円錐台形状を成し、先端面２１ｆが円形で、連結体２１の一方の端面２１ｅと平行、かつ、連結体２１の一方の端面２１ｅの直径よりも小さい直径を有している。段部２１ａは、連結体２１の一方の端面２１ｅから先端面２１ｆの周縁まで連続する側面が、テーパー状を成している。なお、図２（ｂ）に示すように、段部２１ａは、円柱形状を成し、連結体２１の一方の端面２１ｅから先端面２１ｆの周縁まで連続する側面が、各連結体２１の長さ方向に対して平行であってもよい。
【００２３】
雄ネジ部２１ｂは、段部２１ａの先端面２１ｆから、連結体２１の長さ方向に沿ってさらに突出するよう設けられている。雄ネジ部２１ｂは、段部２１ａの先端面２１ｆの直径よりも小さい外径を有している。嵌合凹部２１ｃは、連結体２１の他方の端面２１ｇに設けられており、内面が段部２１ａの外面の形状と同じ形状に形成されている。雌ネジ部２１ｄは、嵌合凹部２１ｃの内側から、連結体２１の長さ方向に沿って、連結体２１の一方の端部に向かって伸びるよう設けられている。雌ネジ部２１ｄは、他の連結体２１の雄ネジ部２１ｂに螺合可能な形状を成している。各連結体２１は、雌ネジ部２１ｄを隣り合う連結体２１の雄ネジ部２１ｂと螺合したとき、嵌合凹部２１ｃと段部２１ａとがぴったりと嵌合するよう設けられている。
【００２４】
図１に示すように、電極部材１２は、雄ネジ部２１ｂと雌ネジ部２１ｄとを螺合して連結した各連結体２１の、他方の端部側の先端部１２ａがチャンバー１１の内部に配置され、各連結体２１の一方の端部側の末端部１２ｂがチャンバー１１の外部に配置されている。なお、具体的な一例では、電極部材１２は、直径が７０ｍｍ、長さが８００ｍｍである。
【００２５】
回転手段１３は、電極部材１２を取り付けるための軸受部２２を有し、軸受部２２に電極部材１２の末端部１２ｂが取り付けられている。軸受部２２は、ベアリングから成っている。回転手段１３は、軸受部２２に取り付けた電極部材１２を、その長さ方向に沿った中心軸周りに回転可能に設けられている。具体的な一例では、回転手段１３は、２０，０００ｒｐｍ以上の回転数で電極部材１２を回転可能である。
【００２６】
プラズマ照射手段１４は、電極部材１２の先端部１２ａの端面に対向するよう、チャンバー１１の内部に配置されたプラズマトーチ２３を有している。プラズマ照射手段１４は、回転手段１３により回転する電極部材１２とプラズマトーチ２３との間に電圧を印加することにより、チャンバー１１の内部で、プラズマトーチ２３から電極部材１２の先端部１２ａの端面に向かってプラズマを照射するよう構成されている。
【００２７】
次に、作用について説明する。
プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０では、まず、チャンバー１１の内部のガスを排出して真空にしてから、チャンバー１１の内部に雰囲気ガスを供給して雰囲気ガスを充填する。その後、回転手段１３により電極部材１２を回転させ、プラズマ照射手段１４により、電極部材１２の先端部１２ａに向かってプラズマトーチ２３からプラズマを照射する。これにより、電極部材１２の先端部１２ａが溶解し、その融液が電極部材１２の回転の遠心力によりチャンバー１１の内部で吹き飛ばされて冷却され、ほぼ球状の金属製または合金製の粉末となる。こうして製造された粉末は、例えば、従来の工業用の用途だけでなく、積層造形法（３Ｄプリンタ）の原料粉末として利用することができる。
【００２８】
プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０で、電極部材１２は、隣り合う連結体２１の雄ネジ部２１ｂと雌ネジ部２１ｄとを螺合して連結したとき、段部２１ａと嵌合凹部２１ｃとが嵌合することにより、雄ネジ部２１ｂと雌ネジ部２１ｄのみで連結したときよりも、連結精度を高めることができる。このため、段部２１ａと嵌合凹部２１ｃの加工精度を高めることにより、雄ネジ部２１ｂと雌ネジ部２１ｄの加工精度をそれほど高めなくとも、回転時の芯の振れ幅を小さくすることができる。ネジ加工の精度を高めるのは、段部２１ａおよび嵌合凹部２１ｃの加工精度を高める場合よりも難しく、高価である。このため、電極部材１２は、回転時の芯の振れ幅を同じ程度まで小さくする場合には、ネジのみで連結するものと比べて、安価に製造可能である。また、段部２１ａおよび嵌合凹部２１ｃが、加工が比較的容易な形状であるため、さらに安価に製造することができる。
【００２９】
プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０は、電極部材１２により、回転する電極部材１２の芯の振れ幅を小さくすることができ、バランス良く安定して、電極部材１２を回転させることができる。このため、電極部材１２がバランスを崩して、回転手段１３の軸受部２２などが破損するのを防ぐことができ、効率的に球状の金属製または合金製の粉末を製造することができる。
【００３０】
なお、図１、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０は、回転手段１３により電極部材１２を回転したとき、電極部材１２の先端部１２ａの側面を切削可能に、回転手段１３による回転中心から所定の距離に配置された切削手段１６を有していてもよい。この場合、回転する電極部材１２の芯の振れ幅が、所定の幅よりも大きくなったとき、切削手段１６により、電極部材１２の一方の端部側の側面を切削するよう構成することができる。これにより、電極部材１２の芯の振れ幅が小さくなるよう、回転時に電極部材１２を加工することができ、バランス良く安定して、電極部材１２を回転させることができる。また、効率良く電極部材１２を切削加工するよう、切削手段１６は、刃先の角度が８５度より小さい切削バイトから成ることが好ましい。
【００３１】
また、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０は、回転手段１３により電極部材１２を回転したとき、回転する電極部材１２の中心軸が、回転手段１３による回転中心に一致するよう、電極部材１２を支持する支持手段１７を有していてもよい。この場合、支持手段１７により、回転時の電極部材１２の芯の振れ幅を小さくすることができる。支持手段１７は、例えば、電極部材１２の側面との間に間隔をあけて、電極部材１２の側面の周方向に沿って電極部材１２の側面を１周囲うよう設けられた本体部１７ａと、電極部材１２に接触して電極部材１２を支持するよう、本体部１７ａの内周面に、電極部材１２に向かって突出した複数の支持部１７ｂとを有していてもよい。このとき、支持部１７ｂは、電極部材１２を傷つけないよう、ある程度の柔軟性を有するテフロン（登録商標）等の樹脂製のものであることが好ましい。図３（ａ）および（ｂ）に示す具体的な一例では、支持手段１７は、電極部材１２の側面を、電極部材１２の中心線に対して等角度（１２０度）間隔を成す３箇所で支持するようになっている。
【００３２】
また、図３（ｂ）に示すように、切削手段１６および支持手段１７は、スライドステージ１８などにより、電極部材１２の長さ方向に沿ってスライド可能に構成されていることが好ましい。この場合、粉末を製造すると電極部材１２が短くなっていくため、電極部材１２をチャンバー１１に向かって徐々にスライド移動させる必要があるが、その電極部材１２のスライド移動に従って、切削手段１６および支持手段１７をスライド移動させることができる。
【００３３】
また、図４（ａ）に示すように、支持手段１７は、本体部１７ａに固定された固定磁石１７ｃを有し、支持部１７ｂは、磁石から成り、電極部材１２に向かって進退可能に設けられ、固定磁石１７ｃとの間の斥力により、電極部材１２の方向に付勢されて電極部材１２に接触していてもよい。また、図４（ｂ）に示すように、支持手段１７は、本体部１７ａの内周面に設けられた１または複数のガス噴射口１７ｄを有し、非接触で電極部材１２を支持するよう、ガス噴射口１７ｄから電極部材１２に向かってガスを噴射可能に構成されていてもよい。これらの場合にも、支持手段１７により、回転時の電極部材１２の芯の振れ幅を小さくすることができる。
【００３４】
また、図５に示すように、電極部材１２は、長さ方向に沿って、末端部（他方の端部）１２ｂの端面から突出するよう設けられた取付凸部１２ｃを有し、取付凸部１２ｃは、側面が先端に向かってテーパー状を成しており、回転手段１３は、電極部材１２の取付凸部１２ｃを嵌合して固定可能に設けられた取付凹部１３ａを有し、取付凹部１３ａは、取付凸部１２ｃを嵌合したとき、内側面が取付凸部１２ｃの側面と面で接するよう設けられていてもよい。この場合、電極部材１２をネジのみで回転手段１３に取り付けていた従来の構成と比べて、取付精度を高めることができ、回転時の電極部材１２の芯の振れ幅を小さくすることができる。
【００３５】
また、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０は、ロボットアーム３１により、各連結体２１を把持して、各連結体２１の着脱を行うよう構成されていてもよい。この場合、回転により熱くなった各連結体２１を作業者が把持することなく、連結体２１の取り外しや交換等を行うことができ、作業の安全性や効率性を高めることができる。また、ロボットアーム３１を用いることにより、連結体２１を連結する際に、人力よりも力のバランスがよいため、芯の振れ幅の増加を防止することができる。
【００３６】
また、図６（ｃ）および（ｄ）に示すように、プラズマ回転電極法による粉末製造装置１０は、先端に切削手段１６を取り付けたロボットアーム３２により、電極部材１２の先端部１２ａの側面を切削可能に構成されていてもよい。この場合、切削位置や切削深さ等を容易かつ安全に調整することができる。
【実施例１】
【００３７】
図１に示すプラズマ回転電極法による粉末製造装置１０を用い、電極部材１２の芯の振れ幅の測定を行った。測定に用いた電極部材１２は、直径が７０ｍｍ、長さが８００ｍｍであり、３つの連結体２１から成っている。各連結体２１は、雄ネジ部２１ｂの外径が４０ｍｍ、雄ネジ部２１ｂの長さが３０ｍｍである。また、各連結体２１は、段部２１ａおよび嵌合凹部２１ｃを有する場合には、段部２１ａの長さが５ｍｍである。測定にはマイクロメータを用い、電極部材１２の周囲を測定して振れ幅を求めた。
【００３８】
連結体２１が段部２１ａを有さず、各連結体２１をネジのみで連結する従来の場合（以下、「改善前」という）、連結体２１が図２（ａ）に示す円錐台形状の段部２１ａを有する場合（以下、「円錐台段部」という）、連結体２１が図２（ｂ）に示す円柱形状の段部２１ａを有する場合（以下、「円柱段部」という）、円錐台段部でさらに切削手段１６を有する場合（以下、「切削加工」という）、円錐台段部でさらに支持手段１７を有する場合（以下、「側面支持」という）、について測定を行った。その測定結果を、表１に示す。
【００３９】
【表１】
2020117778.tif 000003
【００４０】
表１に示すように、円錐台段部、円柱段部、切削加工、側面支持のものはいずれも、改善前のものと比べて、芯の振れ幅が小さくなっていることが確認された。特に、円錐台段部および円柱段部のものは、改善前のものよりも、芯の振れ幅が１／３〜１／５程度になっており、さらに切削加工や側面支持を行うことにより、芯の振れ幅が１／１０程度まで小さくなっていることが確認された。
【符号の説明】
【００４１】
１０  プラズマ回転電極法による粉末製造装置
１１  チャンバー
１２  （プラズマ回転電極法用の）電極部材
１２ａ  先端部
１２ｂ  末端部
２１  連結体
２１ａ  段部
２１ｂ  雄ネジ部
２１ｃ  嵌合凹部
２１ｄ  雌ネジ部
２１ｅ  一方の端面
２１ｆ  先端面
２１ｇ  他方の端面
１３  回転手段
２２  軸受部
１４  プラズマ照射手段
２３  プラズマトーチ
１２ｃ  取付凸部
１３ａ  取付凹部
１６  切削手段
１７  支持手段
１７ａ  本体部
１７ｂ  支持部
１７ｃ  固定磁石
１７ｄ  ガス噴射口
１８  スライドステージ
３１、３２  ロボットアーム
【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】
2020117778.tif 000008
【図６】
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