(57)【要約】【課題】  金型のキャビティ内に供給した磁性粉にブリッジや空洞等が生じないようにすることができる磁性粉給粉装置及び磁性粉給粉方法の提供を目的とするものである。【解決手段】  磁性粉をリング状に成形する金型のリング状のキャビティ１３に、キャビティ１３の上方から磁性粉を供給する磁性粉給粉装置において、  複数個の羽１ａが、キャビティ１３内の周方向に所定の間隔で位置するように設けられた攪拌手段１と、取付板３に取り付けられ、攪拌手段１を回転させるモータ２と、攪拌手段１の回転に併せて取付板３を上昇させることによって、攪拌手段１を上昇させるボールネジ５及びモータ４を備えたものとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉をリング状に成形する金型のリング状のキャビティに、上記キャビティの上方から上記磁性粉を供給する磁性粉給粉装置において、
上記リング状のキャビティ内の周方向に所定の間隔で位置し、上記リング状のキャビティ内に供給された上記磁性粉を攪拌する複数個の羽を備えた攪拌手段と、
上記攪拌手段を回転させる回転手段と、
上記攪拌手段の回転に併せて上記攪拌手段を上記キャビティ内に昇降させる昇降手段と、
を備えたことを特徴とする磁性粉給粉装置。
【請求項２】
上記攪拌手段は、上記羽を支持する支持部材を有し、上記支持部材及び上記羽からなる構成体が上記キャビティの内外周面に嵌り合っていることを特徴とする請求項１記載の磁性粉給粉装置。
【請求項３】
上記羽の下部に、上記キャビティの軸方向に撓む板バネを設けたことを特徴とする請求項２記載の磁性粉給粉装置。
【請求項４】
上記羽が上記キャビティの軸方向から傾斜していることを特徴とする請求項１記載の磁性粉給粉装置。
【請求項５】
上記羽が、内周側または外周側の一端が上記支持部材に支持された板バネからなることを特徴とする請求項２記載の磁性粉給粉装置。
【請求項６】
上記羽が、上記キャビティの軸方向に撓む板バネをその下部に設けた羽と、内周側または外周側の一端が上記支持部材に支持された板バネからなる羽とからなることを特徴とする請求項２記載の磁性粉給粉装置。
【請求項７】
磁性粉をリング状に成形する金型に形成されたリング状のキャビティに、上記キャビティの上方から上記磁性粉を供給する磁性粉給粉方法において、
上記リング状のキャビティ内の周方向に所定の間隔で位置するように複数個の羽を挿入し、上記磁性粉を上記キャビティ内に供給した後、
上記羽を、回転させて上記磁性粉を攪拌させながら上昇させることを特徴とする磁性粉給粉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、磁石成形金型のキャビティ内に、磁性粉を供給する磁性粉給粉装置及び磁性粉給粉方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁性粉の一般的な給粉方法では、金型のキャビティ上部に給粉装置の供給箱を設置し、供給箱に連結された供給管から磁性粉を供給する。この際、キャビティ内に供給した磁性粉の供給密度に不均一が生じるという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、キャビティ上部に設置する供給箱の下面開口部に、供給箱内からキャビティへ貫通する開口穴を設けた回転板を取り付け、回転板を回転させることによって、開口穴からキャビティ内の円周方向に均一に磁性粉を給粉する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−０６９１９６号公報（第２頁−第３頁、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来の磁性粉給粉装置及び方法は、金型のキャビティ内に開口穴から磁性粉を自重落下させているため、キャビティ内の磁性粉にブリッジや空洞等を生じ、加圧成形したときに加圧成形体に充填密度の不均一が生じてしまうという問題がある。
【０００６】
この発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、金型のキャビティ内に供給した磁性粉にブリッジや空洞等が生じないようにすることができる磁性粉給粉装置及び磁性粉給粉方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る磁性粉給粉装置は、磁性粉をリング状に成形する金型のリング状のキャビティに、上記キャビティの上方から上記磁性粉を供給する磁性粉給粉装置において、
上記リング状のキャビティ内の周方向に所定の間隔で位置し、上記リング状のキャビティ内に供給された上記磁性粉を攪拌する複数個の羽を備えた攪拌手段と、
上記攪拌手段を回転させる回転手段と、
上記攪拌手段の回転に併せて上記攪拌手段を上記キャビティ内に昇降させる昇降手段と、
を備えたものである。
【０００８】
この発明に係る磁性粉給粉方法は、磁性粉をリング状に成形する金型に形成されたリング状のキャビティに、上記キャビティの上方から上記磁性粉を供給する磁性粉給粉方法において、
上記リング状のキャビティ内の周方向に所定の間隔で位置するように複数個の羽を挿入し、上記磁性粉を上記キャビティ内に供給した後、
上記羽を、回転させて上記磁性粉を攪拌させながら上昇させるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る磁性粉給粉装置によれば、磁性粉をリング状に成形する金型のリング状のキャビティに、上記キャビティの上方から上記磁性粉を供給する磁性粉給粉装置において、
上記リング状のキャビティ内の周方向に所定の間隔で位置し、上記リング状のキャビティ内に供給された上記磁性粉を攪拌する複数個の羽を備えた攪拌手段と、
上記攪拌手段を回転させる回転手段と、
上記攪拌手段の回転に併せて上記攪拌手段を上記キャビティ内に昇降させる昇降手段と、
を備えたものであるので、磁性粉にブリッジや空洞がなく、キャビティの円周方向に均一な磁性粉の充填を行うことができる。
【００１０】
この発明に係る磁性粉給粉方法によれば、磁性粉をリング状に成形する金型に形成されたリング状のキャビティに、上記キャビティの上方から上記磁性粉を供給する磁性粉給粉方法において、
上記リング状のキャビティ内の周方向に所定の間隔で位置するように複数個の羽を挿入し、上記磁性粉を上記キャビティ内に供給した後、
上記羽を、回転させて上記磁性粉を攪拌させながら上昇させるものであるので、磁性粉にブリッジや空洞がなく、キャビティの円周方向に均一な磁性粉の充填を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態１における構成を示す構成図であり、リング状の磁石を製造するための装置を示している。
【００１２】
図１に示したように、磁石成形金型は、ダイ６、下パンチ７、下コア８を備え、ダイ６と下コア８との間にキャビティ１３が形成される。
【００１３】
磁性粉給粉装置は、筒状の支持部材に支持された羽１ａを有する攪拌治具（攪拌手段）１、攪拌治具１と連結され、攪拌治具１を回転させるためのモータ２（第１の回転手段）、モータ２を固定する取付板３、ボールネジ５を上下に移動させるためのモータ４（第２の回転手段）を備えている。さらに、取付板３に連結され、モータ４と連動して取付板３を上下するボールネジ５からなり、攪拌治具１を上下させる昇降手段を備えている。
【００１４】
図２は、攪拌治具１を示す斜視図である。図２に示したように、攪拌治具１は筒状支持部材の下部に、図１に示したキャビティ１３内の周方向に所定の間隔で位置して、キャビティ１３と嵌合する羽１ａを備え、内周は、図１に示した下コア８に挿入するガイド穴となっている。
【００１５】
図３は、磁性粉給粉装置の動作を説明するための構成図である。
まず、図３に示したように、成型金型のダイ６上に、上方に開いたテーパ形状の開口部を有する給粉ガイド９を取り付ける。給粉ガイド９は、磁性粉１２をキャビティに供給するためのものであり、振動子１０とゴムパッキン１１を備え、ダイ６上に加圧して押し付けることによってゴムパッキン１１で磁性粉１２の漏れを防止するように取り付けられる。
【００１６】
次に、モータ４でボールネジ５を回転して取付板３を下降させる。この時、攪拌治具１は内周面をガイド穴１４として下コア８に案内され、キャビティ内に挿入される。
【００１７】
次に、振動子１０により給粉ガイド９に振動を与え、事前に計量された磁性粉１２をキャビティ内へ供給する。この時、磁性粉１２内の空洞やブリッジは振動によって壊される。
【００１８】
次に、モータ２で攪拌治具１を回転させ、モータ２の回転と併せてモータ４を回転させて、攪拌治具１の羽１ａを回転させながら攪拌治具１を上昇させる。攪拌治具１の羽１ａはキャビティ内を螺旋状に回転しながら磁性粉１２を攪拌し、羽１ａの下面で磁性粉１２を擦り切りする。羽１ａの攪拌及び擦り切りによって、ブリッジや空洞がなく、キャビティの円周方向に均一な磁性粉１２の充填が行われる。
【００１９】
攪拌治具１の羽１ａの、回転速度は２０〜１００ｒｐｍ、上昇量は１回転当たり０．５ｍｍ〜２ｍｍとするのが好ましい。また、羽１ａの数は３〜１２個で良好な効果が得られるが、特に制限されるものではない。
【００２０】
また、攪拌治具１の昇降手段は、モータ４とギアとの組み合わせで取付板３を上下に移動させる、あるいはエアシリンダーで取付板３を上下に移動させるようにしたものでもよい。さらには、直接、モータ２を上下させるようにしたものでもよい。
【００２１】
この実施の形態によれば、上記のように、ブリッジや空洞がなく、キャビティの円周方向に均一な磁性粉１２の充填を行うことができる。その結果、磁界中で加圧成形された成形体の密度差をなくして均一にすることができるので、焼結時における割れや変形及び変形による配向の乱れが抑制され、永久磁石の性能向上が図られる。
【００２２】
なお、攪拌治具１の支持部材は筒状のものに限られるものではなく柱状等種々の形態をとり得る。また、支持部材は羽１ａをキャビティ１３の外周側、または内周と外周の中間部で支持してもよい。
【００２３】
実施の形態２．
図４は、この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態２における攪拌治具１を示す斜視図である。
【００２４】
図４に示したように、攪拌治具１の羽１ａは、その下面にキャビティの軸方向に撓む板バネ１ｂが設けられている。板バネ１ｂは、磁性粉１２を擦り切りする際に、磁性粉１２を下方に押し付けながら擦り切りする。すなわち、羽１ａの下面に板バネ１ｂを設けることにより、キャビティ内における磁性粉１２の充填密度を高密度にすることができる。
【００２５】
板バネ１ｂは完全に水平に設けられているのではなく、下方に所定の角度曲げた曲げ角度をもって設けられている。板バネ１ｂの曲げ角度は２０〜４０゜、バネ定数は０．２〜１Ｎ／ｍｍが望ましい。
【００２６】
例えば、外径が４５ｍｍ、内径が３５ｍｍ深さが１５ｍｍのキャビティに磁性粉１２を供給した場合、板バネ１ｂがない場合の充填密度が１．７ｇ／ｃｍ３であったのに対して、板バネ１ｂを設けた場合の充填密度は２．３ｇ／ｃｍ３まで向上した。
【００２７】
このように、充填密度が向上することにより、一度の成形で得られる成形体の高さを高くでき、生産性が向上する。
【００２８】
実施の形態３．
図５は、この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態３における攪拌治具１を示す斜視図である。
【００２９】
上記実施の形態２では、羽１ａの下面に板バネ１ｂを設けたが、板バネ１ｂを設ける代わりに、図５に示したように、羽１ａをキャビティの軸方向から所定の角度傾斜させた傾斜角度をもって設けている。
【００３０】
このように、羽１ａを所定の傾斜角度で設けることによって、板バネ１ｂを設けた場合と同様、充填密度が向上する。
【００３１】
例えば、外径が４５ｍｍ、内径が３５ｍｍ深さが１５ｍｍのキャビティに磁性粉１２を供給した場合、充填密度は２．０ｇ／ｃｍ３まで向上した。
【００３２】
傾斜角度は、２０〜４０゜とするのが好ましい。
【００３３】
このように、充填密度が向上することにより、一度の成形で得られる成形体の高さを高くでき、生産性が向上する。
【００３４】
実施の形態４．
図７は、この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態４における攪拌治具１を示す斜視図である。
【００３５】
この実施の形態は、図６に示したようにリング磁石１５の外周形状が円形ではなく、円周を切り欠いた直線部分等がある場合に対応するためのものであり、図７に示したように、攪拌治具１の支持部材の下面に設けた羽１ｃを板バネとしている。
【００３６】
支持部材は羽１ｃの内周側一端を支持し、外周側端面はキャビティ１３の外周と摺動できるようにしている。
【００３７】
図８は、攪拌治具１をキャビティ内に挿入した状態を示す平面図である。同図に示したように、羽１ｃはダイ６の周面形状の変化に沿って変形することができるので、羽１ｃは、周面形状が変化しても周に沿って均一に磁性粉１２を擦り切ることができる。
【００３８】
なお、キャビティ１３の内周側に周面形状の変化がある場合には、羽１ｃの外周側一端を支持部材で支持すればよい。
【００３９】
実施の形態５．
図９は、この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態５における攪拌治具１を示す斜視図である。
【００４０】
この実施の形態は、上記実施の形態２の板バネ１ｂを設けた羽１ａと、上記実施の形態４の板バネからなる羽１ｃとを交互に設けたものである。
【００４１】
このように、板バネ１ｂを設けた羽１ａと、板バネからなる羽１ｃとを設けることによって、図６に示したような外周の形状が変化するリング磁石を製造する場合に、磁性粉のキャビティ内における充填密度を向上させることができる。
【００４２】
このように、充填密度が向上することにより、一度の成形で得られる成形体の高さを高くでき、生産性が向上する。
【００４３】
なお、この実施の形態では、板バネ１ｂを設けた羽１ａと、板バネからなる羽１ｃとを交互に設けた例を示したが、板バネ１ｂを設けた羽１ａを１つにし、他は板バネからなる羽１ｃとするなど、必ずしも交互に設ける必要はない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明の磁性粉給粉装置及び磁性粉給粉方法は、例えば、モータ等の回転機におけるロータの永久磁石の製造に利用され、高性能な永久磁石が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態１における構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態１における攪拌治具を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１における磁性粉給粉装置の動作を説明するための構成図である。
【図４】この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態２における攪拌治具を示す斜視図である。
【図５】この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態３における攪拌治具を示す斜視図である。
【図６】リング磁石の形状に一例を示す斜視図である。
【図７】この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態４における攪拌治具を示す斜視図である。
【図８】実施の形態４において、攪拌治具をキャビティ内に挿入した状態を示す平面図である。
【図９】この発明に係る磁性粉給粉装置の実施の形態５における攪拌治具を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  攪拌治具、１ａ，１ｃ  羽、１ｂ  板バネ、２，４  モータ、３  取付板、
５  ボールネジ、６  ダイ、７  下パンチ、８  下コア、９  給粉ガイド、
１０  振動子、１１  ゴムパッキン、１２  磁性粉、１３  キャビティ、
１４  ガイド穴、１５  リング磁石。
【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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【図７】
2005072435.tif 000009
【図８】
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【図９】
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