(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末を収容しかつ下側に開口する収容空間を有し、上側に開口するキャビティを有するダイス上に位置する待機位置と上記キャビティの開口上に位置する供給位置との間を、上記ダイスの上面に対してスライドしながら往復移動して、上記供給位置で上記粉末を上記収容空間の開口から上記キャビティ内に落下させて供給する供給ボックスと、
上記供給ボックスを上記待機位置から上記供給位置に向かって進出させ、その後、上記供給ボックスを上記供給位置から上記待機位置に向かって後退させるように、上記供給ボックスにおける反キャビティ側から上記供給ボックスを駆動する駆動手段と、を備えた粉末供給装置であって、
上記収容空間の周囲における上記供給ボックスの下端面の全周に形成された収容溝に、上下移動可能かつ下側に付勢された状態で収容され、上記ダイスの上面と上記供給ボックスの下端面との間を上記収容空間の周囲全周に亘って封止するシールリングをさらに備え、
上記シールリングにおける、上記収容溝内の両側側面とそれぞれ対向する両側側面は、上記シールリングの側面が対向する上記収容溝内の側面に向かって、湾曲状に張り出すようなラウンド形状をなしている
ことを特徴とする粉末供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の粉末供給装置において、
上記シールリングの両側側面は、上記シールリングの上下方向の中間部における径方向の厚みが、上記シールリングの上下方向の端部における径方向の厚みよりも厚くなるようなラウンド形状をなしている
ことを特徴とする粉末供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、成形体を圧縮成形するための成形装置のダイスに設けられたキャビティ内に、粉末を供給するための供給ボックスを備えた粉末供給装置が知られている。特許文献１には、ダイテーブル上に、待機位置からダイのキャビティに対してその下端縁が摺動しながら進退するよう設けられた無底状のフィーダボックス（供給ボックス）と、このフィーダボックスの駆動手段とを備え、待機位置にあるフィーダボックスを駆動手段によりキャビティ上まで前進させることにより、フィーダボックス内の粉末をキャビティ内に落下流動させて充填する粉末供給装置において、フィーダボックス内の粉末が接触する壁部に、フィーダボックス内外に貫通する通気孔を形成することで、粉末の流動性を向上させて、この結果、粉末の充填効率を向上させたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−５２０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような粉末供給装置の供給ボックスが、該供給ボックスの側面における反キャビティ側（以下、後側という）から、キャビティ側（以下、前側という）に向かって押し出されて、ダイスの上面に対してスライドしながら移動する際に、供給ボックスの後側が浮き上がって、この結果、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間に隙間が生じて、該隙間から粉末が漏れ出ることがある。
【０００５】
具体的には、供給ボックスがダイス上の待機位置から前側に向かって、ダイスの上面に対してスライドしながら前進するとき、供給ボックスは、前側に向かって押し出される。このとき、供給ボックスの下端面には、供給ボックスを押し出す押出力とは反対向きの摩擦力が発生する。上記押出力は、供給ボックスの下端面から高さ方向に離れた位置に作用するため、上記押出力と上記摩擦力とにより、供給ボックスには回転モーメントが作用する。そして、上記摩擦力が一定の大きさを超えると、上記回転モーメントによって、供給ボックスの後側が浮き上がる。これにより、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間に隙間が生じて、該隙間から粉末が漏れ出てしまう。
【０００６】
また、供給ボックスの後側が浮き上がって、粉末漏れが生じる状態で、該供給ボックスがキャビティ上の供給位置に位置すると、キャビティ内に粉末が供給された後、供給ボックス内の粉末は、供給ボックスの後側に形成された、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間の隙間に流れ込む。これにより、供給ボックスは粉末の上に乗り上がった状態になる。この状態から、供給ボックスが後退すると、キャビティに供給された粉末は、ダイスの上面と同じ高さですり切られずに、ダイスの上面よりも盛り上がった状態になる。このような状態で、粉末を圧縮して成形体を成形すると、成形体の密度がばらつく。成形体の密度がばらつくと、成形体を焼結させた際の、成形体の各部分における膨張率がばらつくため、焼結後の成形体の平面度が悪化して、不良品が発生してしまう。
【０００７】
そこで、供給ボックスの下端面に溝を形成し、該溝内に、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間を全周に亘って封止するシールリングを配置して、該シールリングにより、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間に隙間を生じさせないようにすることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、例えば、供給ボックスに対してシールリングを固定する構造や、固定されていなくとも溝の両側側面とシールリングの両側側面とが張り付くような構造など、供給ボックスと共にシールリングが浮き上がるような構成では、ダイスの上面とシールリングとの間に隙間が形成され、該隙間から粉末が漏れてしまう。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされてものであり、その目的とするところは、供給ボックスが浮き上がったとしても、シールリングが浮き上がらないようにして、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間からの粉末漏れを抑制することで、不良品の発生を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、粉末を収容しかつ下側に開口する収容空間を有し、上側に開口するキャビティを有するダイス上に位置する待機位置と上記キャビティの開口上に位置する供給位置との間を、上記ダイスの上面に対してスライドしながら往復移動して、上記供給位置で上記粉末を上記収容空間の開口から上記キャビティ内に落下させて供給する供給ボックスと、上記供給ボックスを上記待機位置から上記供給位置に向かって進出させ、その後、上記供給ボックスを上記供給位置から上記待機位置に向かって後退させるように、上記供給ボックスにおける反キャビティ側から上記供給ボックスを駆動する駆動手段と、を備えた粉末供給装置を対象として、上記収容空間の周囲における上記供給ボックスの下端面の全周に形成された収容溝に、上下移動可能かつ下側に付勢された状態で収容され、上記ダイスの上面と上記供給ボックスの下端面との間を上記収容空間の周囲全周に亘って封止するシールリングをさらに備え、上記シールリングにおける、上記収容溝内の両側側面とそれぞれ対向する両側側面は、上記シールリングの側面が対向する上記収容溝内の側面に向かって、湾曲状に張り出すようなラウンド形状をなしている、構成とした。
【００１１】
この構成によると、供給ボックスを待機位置から供給位置に移動させるときに、供給ボックスが浮き上がったとしても、シールリングが浮き上がらないため、供給ボックスからの粉末漏れが抑制される。
【００１２】
詳しくは、シールリングにおける、収容溝内の両側側面とそれぞれ対向する両側側面は、シールリングの側面が対向する収容溝内の側面に向かって、湾曲状に張り出すようなラウンド形状をなしているため、収容溝内の側面とシールリングの側面との間に隙間が生じる。供給ボックスが、反キャビティ側（以下、後側という）から押し出されて、供給ボックスの後側が浮き上がるときには、上記隙間がシールリングに対する供給ボックスの回動代となる。すなわち、収容溝内の両側側面と該両側側面とそれぞれ対向するシールリングの両側側面との間に回動代があれば、供給ボックスの後側が浮き上がるときに、該供給ボックスは、上記回動代を利用して、シールリングを動かすことなく供給ボックスのキャビティ側部分を中心にして回動する。これにより、供給ボックスが浮き上がったとしても、シールリングが浮き上がらないため、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間はシールリングによって封止されたままとなり、供給ボックスからの粉末漏れが抑制される。この結果、不良品の発生を抑制することができる。
【００１３】
上記粉末供給装置において、上記シールリングの上下方向の中間部における径方向の厚みが、上記シールリングの上下方向の端部における径方向の厚みよりも厚くなるようなラウンド形状をなしている、ことが望ましい。
【００１４】
すなわち、収容溝内において、収容溝の側面とシールリングとの間に隙間が空いていると、供給ボックスを、キャビティに向かって前進させているときに、粉末が上記隙間に侵入してきて、上記隙間に詰まることがある。上記隙間に粉末が詰まると、供給ボックスの回動代が無くなるため、供給ボックスとともにシールリングが浮き上がるおそれがある。
【００１５】
そこで、シールリングの両側側面を、シールリングの上下方向の中間部における径方向の厚みが、シールリングの上下方向の端部における径方向厚みよりも厚くなるようなラウンド形状をなすように構成することで、粉末が、供給ボックスとシールリングとの間の隙間に詰まるのを防止することができる。これにより、供給ボックスとともにシールリングが浮き上がらないようになり、供給ボックス内からの粉末漏れをより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上、説明したように、本発明の粉末供給装置によれば、収容空間の周囲における供給ボックスの下端面の全周に形成された収容溝に、上下移動可能かつ下側に付勢された状態で収容され、ダイスの上面と供給ボックスの下端面との間を収容空間の周囲全周に亘って封止するシールリングを備え、シールリングにおける、収容溝内の両側側面とそれぞれ対向する両側側面は、シールリングの側面が対向する収容溝内の側面に向かって、湾曲状に張り出すようなラウンド形状をなしているため、収容溝内の側面とシールリングの側面との間に隙間が生じて、該隙間が、シールリングに対する供給ボックスの回動代となる。これにより、供給ボックスは、シールリングを動かすことなく回動することができるため、供給ボックスが浮き上がったとしても、シールリングが浮き上がらない。この結果、供給ボックスからの粉末漏れが抑制されて、不良品の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】成形装置に設けられた本発明の実施形態に係る粉末供給装置の断面図である。
【図２】粉末供給装置の断面図である。
【図３】粉末供給装置の平面図である。
【図４】シールリングにおける前側の部分を、シールリングの径方向に沿って切ったときの断面図である。
【図５】シューをプッシュロッドによって押し出した際に、シューが浮き上がった状態を示す図である。
【図６】従来の粉末供給装置を用いて製造した成形体の焼結体における平面度を示すグラフ及び本実施形態に係る粉末供給装置を用いて製造した成形体の焼結体における平面度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
図１は、成形装置１に設けられた本発明の実施形態に係る粉末供給装置１０の断面図を示す。本実施形態において、成形装置１は、粉末冶金法など、キャビティ５内に充填された金属からなる粉末Ｐを加圧して成形体を製造する成形装置であり、粉末供給装置１０は、上記キャビティ５内に粉末Ｐを供給するための装置として用いられている。尚、以下の説明において、粉末供給装置１０の供給ボックスとしてのシュー１１が移動する方向を前後方向といい、成形装置１のキャビティ５側を前側、反キャビティ５側を後側という。
【００２０】
成形装置１は、貫通孔２ａを有するダイス２と、該貫通孔２ａ内を上下方向に摺動可能な下パンチ３と、下パンチ３と対向するようにダイス２の上方に設けられた上パンチ４と、を備えている。また、ダイス２、下パンチ３及び上パンチ４によって囲まれた空間によって、キャビティ５が形成される。尚、図１では、上パンチ４がダイス２の上方に位置した状態であるため、キャビティ５は、上方が開放された状態となっている。
【００２１】
ダイス２は、成形装置１内において、ダイセット（図示せず）によって支持された部材である。詳しくは後述するが、粉末供給装置１０は、ダイス２の上面に対してスライドしながら往復移動して、キャビティ５内に粉末を供給する。
【００２２】
下パンチ３は、上記貫通孔２ａ内を上下方向に摺動可能に形成された棒状部材である。成形時には、下パンチ３がダイス２の上面よりも下方に移動することにより、貫通孔２ａの内周面と下パンチ３の上面とによって、上側が開口した状態のキャビティ５が形成される。
【００２３】
上パンチ４は、棒状部材であって、上下方向に移動可能に構成されている。成形時には、上パンチ４は、下パンチ３と共に、キャビティ５内に供給された粉末Ｐを加圧して、成形体を圧縮成形させる。
【００２４】
キャビティ５は、本実施形態では、図１に示すように、直方体形状をなしている。キャビティ５は、側面が貫通孔２ａの内周面、下面が下パンチ３の上面、上面が上パンチ４の下面によって構成されている。
【００２５】
次に、粉末供給装置１０の構成について、図１〜３を参照しながら説明する。
【００２６】
粉末供給装置１０は、図２に示すように、キャビティ５内に粉末を供給するためのシュー１１と、ダイス２の上面とシュー１１の下端面との間を封止するシールリング１２と、駆動源（図示せず）によりシュー１１を後側から進退可能に駆動するプッシュロッド１３とを備えている。
【００２７】
シュー１１は、例えば、直方体状に加工された鉄製部材に円状の孔を設けたものである。上記孔は、シュー１１の上面から下面まで上下方向に貫通するように形成されており、この孔の部分が、粉末Ｐを収容するための収容空間１１ａとなる。上述のように、収容空間１１ａは、上面から下面まで上下方向に貫通する孔であるため、上側及び下側が共に開口している。詳しくは後述するが、シュー１１がダイス２上に位置する待機位置からキャビティ５の開口上に位置する供給位置まで前進（図１で、右側に進む）して、該供給位置で収容空間１１ａに収容される粉末Ｐがキャビティ５内に供給される。尚、待機位置は、図１において、実線で示す粉末供給装置１０が配置されている位置であり、供給位置は、図１において、仮想線で示す粉末供給装置１０配置されている位置である。
【００２８】
シュー１１における上記収容空間１１ａの外周部である壁部１１ｂには、図２に示すように、ボルト収容孔１４と、ボルト挿通孔１５と、バネ収容部１６と、収容溝１７とが、上下方向に並んで形成されている。
【００２９】
ボルト収容孔１４は、シュー１１の上端面が下方に向かって凹陥することにより形成された孔であって、シールリング１２と締結するボルト３０のボルトヘッド３０ａが収容される孔である。ボルト挿通孔１５は、上記ボルト収容孔１４の下面から上記バネ収容部１６の上面を通り抜けるように形成された孔であって、上記ボルト３０の軸部３０ｂが挿通される。ボルト挿通孔１５の径は、軸部３０ｂの径より大きくかつボルトヘッド３０ａの径よりも小さい径である。バネ収容部１６は、ボルト挿通孔１５と収容溝１７との間に形成された空間であって、シールリング１２を下側に付勢するためのバネ３１が収容されている。収容溝１７は、壁部１１ｂの下端面に形成された溝であり、該壁部１１ｂの下端面を上方に向かって凹陥することにより形成されている。収容溝１７内には、シールリング１２が収容されている。
【００３０】
また、図３に示すように、ボルト収容孔１４、ボルト挿通孔１５及びバネ収容部１６は、収容空間１１ａの周方向に沿うように等間隔で形成される一方、収容溝１７は、収容空間１１ａの周方向に沿うように、収容空間１１ａの周方向全体に亘って形成されている。尚、図３は、ボルト３０が挿通された状態を示しているため、ボルト収容孔１４のみが見えており、ボルト挿通孔１５及びバネ収容部１６は、ボルトヘッド３０ａで隠れて、見えていない。
【００３１】
シールリング１２は、例えば、リング状（図３参照）に加工された鉄製部材である。シールリング１２は、収容溝１７内に収容され、収容空間１１ａに収容された粉末Ｐが、ダイス２の上面と壁部１１ｂの下端面との間から、収容空間１１ａの外に漏れないように、ダイス２の上面と壁部１１ｂの下端面との間を、収容空間１１ａの周囲全周に亘って封止している。シールリング１２の上面は、図２に示すように、バネ３１の下端に接続されている。また、シールリング１２の下端部には、図２に示すように、ゴムリング１８が取り付けられている。該ゴムリング１８は、シールリング１２の下端に取り付けられた状態で、シールリング１２の下端面よりも下方に突出するように構成されており、粉末供給装置１０がダイス２上に載置された状態では、ゴムリング１８がダイス２の上面と接するようになっている。すなわち、シュー１１は、シールリング１２を介して、待機位置と供給位置との間を、ダイス２の上面に対してスライドしながら往復移動する。
【００３２】
シールリング１２は、シュー１１に対して上下移動可能かつ下側に付勢された状態で、収容溝１７に収容されている。詳しくは、上述したように、シールリング１２の上面には、バネ３１の下端が接続されており、シールリング１２は該バネ３１の付勢力によって下側に付勢されている。これにより、例えば、シュー１１の前側の側部がキャビティ５の開口上に位置したときには、シールリング１２は、バネ３１の付勢力によってシュー１１に対して下方向に移動する。一方、シュー１１がダイス２の上面に載置された状態では、シールリング１２は、ダイス２の上面に押し付けられた状態、換言すると、シールリング１２は、ダイス２に押し上げられた状態になる。これにより、シールリング１２は、バネ３１の付勢力に抗してシュー１１に対して上方向に移動した状態となる。
【００３３】
シールリング１２がシュー１１に対して下方向に移動するときには、シールリング１２と接続したボルト３０もシュー１１に対して下方向に移動する。上述したように、ボルト挿通孔１５の径は、ボルトヘッド３０ａの径よりも小さいため、ボルトヘッド３０ａがボルト収容孔１４の下面と当接するまで移動すると、ボルトヘッド３０ａは、ボルト収容抗１４の下面に引っ掛かって、ボルト収容孔１４の下面よりも下方に移動できなくなる。ボルトヘッド３０ａがボルト収容抗１４の下面に引っ掛かると、シールリング１２も下方へ移動できなくなる。すなわち、ボルトヘッド３０ａがボルト収容孔１４の下面と当接とき、シールリング１２は、シュー１１に対して最も下方に移動した状態となる。これにより、例えば、シュー１１の前側の側部がキャビティ５の開口上に位置したときであっても、シールリング１０は、シュー１１から外れないようになっている。
【００３４】
プッシュロッド１３は、例えば、棒状の鉄製部材であって、図１及び図２に示すように、一端部が、シュー１１の後側の側部における上下方向の中間位置（図１及び図２では上下方向の中央位置）で、シュー１１と接続されている。プッシュロッド１３の他端側には、油圧シリンダ等の駆動源が配置されている。プッシュロッド１３は、シュー１１を、待機位置から供給位置に向かって前進及び供給位置から待機位置に向かって後退（図１で、左方向に退く）させるためのものである。詳しくは、プッシュロッド１３が駆動源により駆動されることで、シュー１１は、待機位置から供給位置に向かって押し出されて前進する一方、供給位置から待機位置に向かって引っ張られて後退する。このことにより、プッシュロッド１３と駆動源とは、シュー１１における後側からシュー１１を駆動する駆動手段を構成する。
【００３５】
次に、成形装置１によって、成形体を製造する際の粉末供給装置１０等の動作について説明する。
【００３６】
先ず、初期状態では、下パンチ３は、上面がダイス２の上面と略面一となる状態であり、上パンチ４は、ダイス２の上方に位置している。また、粉末供給装置１０は、ダイス２上の待機位置に待機しており、シュー１１の収容空間１１ａには粉末Ｐが収容されていない。
【００３７】
上記初期状態から、成形装置１が駆動されると、ユーザから入力された条件に従って、下パンチ３が、ダイス２の上面に対して下方向に移動する。これにより、上側が開口した状態のキャビティ５が形成される。
【００３８】
次に、シュー１１の収容空間１１ａ内に外部から粉末Ｐが供給される。このとき、供給される粉末Ｐの種類や量は、製造したい成形体に応じて、ユーザが任意に定めることができる。
【００３９】
収容空間１１ａ内に粉末Ｐが供給された後、プッシュロッド１３が、駆動源によって駆動されて、シュー１１を待機位置からキャビティ５上の供給位置に向かって押す。これにより、シュー１１は、収容空間１１ａに収容された粉末Ｐと共に、待機位置から供給位置に向かって、ダイス２の上面に対してスライドしながら前進する。
【００４０】
シュー１１の前側がキャビティ５の開口上の供給位置に位置すると、粉末Ｐが、収容空間１１ａの下側の開口からキャビティ５内に自重によって落下して、該キャビティ５内に供給される。
【００４１】
シュー１１を供給位置まで移動させ、キャビティ５内に粉末Ｐを供給した後、プッシュロッド１３は、シュー１１を供給位置から待機位置に向かって引っ張る。これにより、シュー１１は、キャビティ５から引き離されるように後退する。そして、シュー１１全体がキャビティ５から離れると、キャビティ５内への粉末Ｐの供給が完了する。すなわち、シュー１１が、待機位置と供給位置との間を往復移動することによって、キャビティ５内に粉末Ｐが供給される。
【００４２】
キャビティ５内に粉末Ｐが供給された後、成形装置１は、上パンチ４を下方に移動させて、粉末Ｐを圧縮させる。これにより、粉末Ｐ同士が互いに金属結合して、成形体が圧縮成形される。尚、圧縮する際の圧力は、成形させる成形体に応じて、ユーザが任意に定めることができる。
【００４３】
そして、押圧後、上パンチ４をダイス２の上方に移動させる。その後、下パンチ３をダイス２の上面に向かって上方向に移動させる。これにより、キャビティ５から成形体が取り出される。尚、取り出された成形体は、周知の焼結炉によって焼結される。
【００４４】
ここで、粉末Ｐを収容空間１１ａ内に供給した後、シュー１１が供給位置に向かってダイス２の上面に対してスライドしながら前進する際には、シールリング１２（詳しくはゴムリング１８）には、シュー１１を押し出す押出力とは反対向きの摩擦力が発生する。上述したように、プッシュロッド１３は、シュー１１の後側の側部における上下方向の中間位置で、シュー１１と接続されているため、上記押出力はシールリング１２から高さ方向に離れた位置に作用する。このように、上記押出力と上記摩擦力が作用することにより、シュー１１には回転モーメントが作用する。そして、上記摩擦力が一定の大きさを超えると、上記回転モーメントによって、シュー１１の後側が浮き上がる。このとき、シュー１１と共にシールリング１２が浮き上がってしまうと、ダイス２の上面とシールリング１２との間に隙間が生じて、該隙間から粉末Ｐが漏れ出てしまう。
【００４５】
また、シュー１１の後側が浮き上がって、粉末漏れが生じる状態で、シュー１１が供給位置に位置すると、キャビティ５内に粉末Ｐが供給された後、収容空間１１ａ内の粉末Ｐは、シュー１１の後側に形成された、ダイス２の上面とシールリング１２との間の隙間に流れ込む。これにより、シュー１１は、シールリング１２ごと粉末Ｐの上に乗り上がった状態になる。この状態からシュー１１が後退すると、キャビティ５に供給された粉末Ｐは、ダイス２の上面と同じ高さですり切られずに、ダイス２の上面よりも盛り上がった状態になる。このような状態で、粉末Ｐを圧縮して成形体を成形すると、成形体の密度がばらつく。成形体の密度がばらつくと、成形体を焼結させた際の、成形体の各部分における膨張率がばらつくため、焼結後の成形体の平面度が悪化して、不良品が発生してしまう。
【００４６】
そこで、本実施形態では、シールリング１２における、収容溝１７内の両側側面とそれぞれ対向する両側側面は、シールリング１２の側面が対向する収容溝１７内の側面に向かって、湾曲状に張り出すようなラウンド形状をなすように、詳しくは、シールリング１２の上下方向の中間部における径方向の厚みが、シールリング１２の上下方向の端部における径方向の厚みよりも厚くなるようなラウンド形状をなすように構成することで、シールリング１２がシュー１１と共に浮き上がってしまうのを防止するようにしている。
【００４７】
すなわち、本実施形態におけるシールリング１２は、図４に示すように、シールリング１２の径方向の厚みにおいて、上下方向の中央部における厚みが最も厚くなるようになっている。上下方向の中央部から、上方向及び下方向へいくにつれて、径方向の厚みが徐々に薄くなり、上端部及び下端部において、径方向の厚みが最も薄くなるようになっている。このとき、上下方向の中央部における厚みは、シュー１１の収容溝１７における溝幅（径方向の大きさ）と略同じになるように構成されている。つまり、シールリング１２を収容溝１７に嵌合させたときには、シールリング１２の側面における上下方向の中央部のみが収容溝１７内の側面と接するようになっている。
【００４８】
上述のようにシールリング１２を構成することによって、シールリング１２を収容溝１７内に嵌合させたときには、シールリング１２の上下方向の中央部よりも上側及び下側において、収容溝１７内の側面とシールリング１２の側面との間に隙間が生じる。シュー１１がプッシュロッド１３に押し出されて、シュー１１の後側が浮き上がるときには、該隙間がシールリング１２に対するシュー１１の回動代となる。すなわち、図５に示すように、シュー１１の後側が浮き上がるとき、該シュー１１は、上記回動代を利用することで、シールリング１２を動かすことなくシュー１１の前側部分を中心にして回動することができる。これにより、シュー１１とともにシールリング１２が浮き上がるのを防止することができる。
【００４９】
また、上述したように、シールリング１２はシュー１１に対して上下方向に移動可能でありかつバネ３１によって下方向に付勢されているため、シュー１１の後側が浮き上がったとしても、シールリング１２は、バネ３１の付勢力によって、ダイス２の上面に押し付けられる。すなわち、シュー１１の後側が浮き上がったときには、シールリング１２は、シュー１１に対して下方向に移動することで、ダイス２の上面とシュー１１の下端面との間を封止した状態を維持することができる。
【００５０】
さらに、シールリング１２の上下方向の中間部における径方向の厚みが、シールリング１２の上下方向の端部における径方向の厚みよりも厚くなるようなラウンド形状をなしているため、粉末が、収容溝１７内の側面とシールリング１２の側面との間の隙間（すなわち、回動代部分）に詰まりにくくなる。これにより、粉末詰まりによって、上記回動代が埋められて、シュー１１の後側が浮き上がるときに、シールリング１２がシュー１１と共に浮き上がるのを防止することができる。
【００５１】
また、シールリング１２の側面における上下方向の中央部のみが収容溝１７内の側面と接するように構成されているため、シールリング１２の側面が収容溝１７内の側面から受ける摩擦力が小さくなる。これにより、シュー１１が浮き上がったときに、上記摩擦力によってシールリング１２がシュー１１に連れられて浮き上がるのを防止することができる。また、この構成によって、上述の粉末詰まりがより効果的に防止される。
【００５２】
以上のように、本実施形態に係る粉末供給装置１０は、シュー１１が浮き上がったとしても、シールリング１２は浮き上がらないため、ダイス２の上面とシュー１１の下端面との間は、シールリング１２及びゴムリング１８によって封止された状態が維持され、シュー１１からの粉末漏れが抑制される。この結果、圧縮成形された成形体の密度のばらつきが低減され、不良品の発生を抑制することができる。
【００５３】
次に、図６を参照しながら、実際に、本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いて、成形体を成形した際の効果について説明する。
【００５４】
図６に、従来の粉末供給装置を用いて製造した成形体の焼結体における平面度を示すグラフ及び本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いて製造した成形体の焼結体における平面度を示すグラフを示す。図６において、左側のグラフが従来の粉末供給装置を用いて製造した成形体の焼結体における平面度を示すグラフであり、右側のグラフが本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いて製造した成形体の焼結体における平面度を示すグラフである。両グラフは、平面度が小さい方がより平坦である一方、平面度が大きい方がより凸凹していることを表すグラフになっている。また、両グラフに示す破線は、平面度の規格を示す線であり、平面度が破線よりも小さい場合に規格を満たすと判定される。
【００５５】
図６に示す平面度の評価は、従来の粉末供給装置及び本実施形態に係る粉末供給装置１０の一方を備えた成形装置によって製造された、厚さ約８ｍｍのリング状の成形体を焼結させたものの平面度を測定することで行っている。ここで、本実施形態に係る粉末供給装置１０のシュー１１は、従来の粉末供給装置のシューよりも内径（すなわち収容空間の径）が大径のものを用いている。通常、粉末供給装置の構成が同じであれば、内径がより大径のシューの方が、浮き上がった際にダイスとの間に形成される隙間が大きいため、粉末漏れが多くなる。
【００５６】
図６を参照すると、従来の粉末供給装置を用いた場合は、規格を満たすサンプルがあるものの、規格を満たさない不良品も多数あることが分かる。一方、本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いた場合は、従来の粉末供給装置よりも粉末漏れが多くなるサイズのシューを用いているにもかかわらず、全てのサンプルが規格を満たしていることが分かる。すなわち、本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いることにより、不良品の発生を抑制することができている。
【００５７】
また、サンプル同士の平面度のばらつきを比較すると、本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いた場合は、従来の粉末供給装置を用いた場合と比べて、サンプル間の平面度のばらつきが抑えられていることが分かる。すなわち、本実施形態に係る粉末供給装置１０を用いることにより、製品の寸法精度を向上させることができている。
【００５８】
したがって、本実施形態では、粉末供給装置１０は、収容空間１１ａの周囲におけるシュー１１の下端面の全周に形成された収容溝１７に、上下移動可能に収容され、ダイス２の上面とシュー１１の下端面との間を全周に亘って封止するシールリング１２を備え、シールリング１２における、収容溝１７内の両側側面とそれぞれ対向する両側側面は、シールリング１２の側面が対向する収容溝１７内の側面に向かって、湾曲状に張り出すようなラウンド形状をなしている。これにより、収容溝１７内の側面とシールリング１２の側面との間に隙間が生じ、該隙間が、シュー１１が浮き上がるときの回動代となるため、シュー１１がプッシュロッド１３に側方から押し出されたときに、シュー１１が浮き上がったとしても、シールリング１２が浮き上がらない。これらの結果、ダイス２の上面とシュー１１の下端面との間からの粉末漏れが抑制され、不良品の発生を抑制することができる。
【００５９】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、シールリング１２の径方向の厚みは、シールリング１２の上下方向の中央部で最大となっていたが、これに限らず、上下方向の中央部よりも上側又は下側で径方向の厚みが最大となるようにしてもよい。
【００６１】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、成形体を圧縮成形するための成形装置に設けられる粉末供給装置として有用である。
【符号の説明】
【００６３】
２  ダイス  
５  キャビティ
１０  粉末供給装置
１１  シュー（供給ボックス）
１１ａ  収容空間
１２  シールリング
１３  プッシュロッド（駆動手段）
１７  収容溝
【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】
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【図６】
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