(57)【要約】【課題】被支持体を浮上させて支持する場合の揺れを防止できる振動浮上装置及びそれを備えた粉末成形機を提供する。【解決手段】振動付加部２２を有する被支持体２３と、該被支持体２３を支持する支持部２１との間に空気を供給することにより上記被支持体２３を支持部２１から浮上させた状態で該被支持体２３に振動を付与するようにした振動体浮上装置において、上記被支持体２３に支持部２１の各側壁部２１ｂを囲むガイド壁部２４ａを形成し、支持部２１の各空気吹き出し孔２１ｄからガイド壁部２４ａに空気を吹きつけることにより被支持体２３の略水平方向への移動を規制する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動付加部を有する被支持体と、該被支持体を支持する支持部との間に空気を供給することにより上記被支持体を支持部から浮上させた状態で該被支持体に振動を付与するようにした振動体浮上装置において、上記被支持体又は支持部の一方側に他方側の側壁部を囲むカイド部を形成し、該ガイド部と側壁部との間に空気を供給することにより上記被支持体の略水平方向への移動を規制したことを特徴とする振動体浮上装置。
【請求項２】
請求項１において、上記被支持体には、上記支持部の側壁部の外側を囲むガイド部が形成され、該支持部の側壁部に空気吹き出し孔が形成されており、該各空気吹き出し孔から上記被支持体のガイド部に空気を吹きつけるように構成されていることを特徴とする振動体浮上装置。
【請求項３】
請求項１において、上記支持部には、上記被支持体の側壁部の外側を囲むガイド部が形成され、該支持部のガイド部に空気吹き出し孔が形成されており、該各空気吹き出し孔から上記被支持体の側壁部に空気を吹きつけるように構成されていることを特徴とする振動体浮上装置。
【請求項４】
請求項１において、上記支持部には、上記被支持体の側壁部の外側を囲むガイド部が形成され、該被支持体の側壁部に空気吹き出し孔が形成されており、該各空気吹き出し孔から上記支持部のガイド部に空気を吹きつけるように構成されていることを特徴とする振動体浮上装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかにおいて、上記被支持体又は支持部には、該被支持体を支持部に真空吸引することにより位置決め固定する真空吸引機構が設けられていることを特徴とする振動体浮上装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載の振動体浮上装置を備え、上記被支持体が、粉末材料が充填されるダイスと、該ダイス内の粉末材料を加圧成形するパンチとからなる金型を備えていることを特徴とする粉末成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被支持体を支持部から浮上させた状態で該被支持部に振動を付与するようにした振動体浮上装置及び該振動体浮上装置を備えた粉末成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、粉末成形機では、金型内に充填した粉末材料の充填密度の均一化を図るために、金型の粉末材料に振動を付与する場合がある。このような振動を付与する場合、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、金型５１，振動付加部５２からなる被支持体５３を、圧縮ばね５４あるいはゴム等の弾性体５５を介在させて支持台５６により支持し、これにより支持台５６の周辺装置（不図示）に振動が加わるのを抑制するようにしている。
【０００３】
ところが、上記圧縮ばね５４，弾性体５５を介して被支持体５３を支持する構造とした場合には、支持台５６の周辺機器による影響を受けて振動が減衰されてしまうという懸念があり、また周辺機器への振動伝播の抑制が不十分であるため、周辺機器にも振動が伝わるおそれがあることから防振対策を行なう必要がある。
【０００４】
このような周辺機器による振動の減衰や周辺機器への防振対策の問題を回避するために、例えば被支持体と支持台との間に空気を供給して該被支持体を支持台から浮上させた状態で被支持体に振動を付与するようにした振動体浮上装置を採用することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１７７８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来公報の振動浮上装置を例えば粉末成形機にそのまま採用した場合には、支持部の周辺機器による影響は回避できるものの、被支持体を空気により浮上させる際に揺れが生じ易く、被支持体，つまり金型の支持位置が不安定になるという懸念がある。
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、被支持体を浮上させて支持する場合の揺れを防止できる振動浮上装置及びそれを備えた粉末成形機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、振動付加部を有する被支持体と、該被支持体を支持する支持部との間に空気を供給することにより上記被支持体を支持部から浮上させた状態で該被支持体に振動を付与するようにした振動体浮上装置において、上記被支持体又は支持部の一方側に他方側の側壁部を囲むカイド部を形成し、該ガイド部と側壁部との間に空気を供給することにより上記被支持体の略水平方向への移動を規制したことを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、上記被支持体には、上記支持部の側壁部の外側を囲むガイド部が形成され、該支持部の側壁部に空気吹き出し孔が形成されており、該各空気吹き出し孔から上記被支持体のガイド部に空気を吹きつけるように構成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１において、上記支持部には、上記被支持体の側壁部の外側を囲むガイド部が形成され、該支持部のガイド部に空気吹き出し孔が形成されており、該各空気吹き出し孔から上記被支持体の側壁部に空気を吹きつけるように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１において、上記支持部には、上記被支持体の側壁部の外側を囲むガイド部が形成され、該被支持体の側壁部に空気吹き出し孔が形成されており、該各空気吹き出し孔から上記支持部のガイド部に空気を吹きつけるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかにおいて、上記被支持体又は支持部には、該被支持体を支持部に真空吸引することにより位置決め固定する真空吸引機構が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかに記載の振動体浮上装置を備え、上記被支持体が、粉末材料が充填されるダイスと、該ダイス内の粉末材料を加圧成形するパンチとからなる金型を備えていることを特徴とする粉末成形機である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明に係る振動体浮上装置によれば、被支持体又は支持部の一方側に他方側の側壁部を囲むカイド部を形成し、該ガイド部と側壁部との間に空気を供給して上記被支持体の略水平方向への移動を規制したので、被支持体を支持部から浮上させて振動を付与するときの被支持体の揺れを防止でき、被支持体を支持位置に安定して保持することができる。
【００１４】
請求項２の発明では、被支持体に支持部の側壁部を囲むようにガイド部を形成し、該支持部の側壁部の空気吹き出し孔から被支持体のガイド部に空気を吹きつけるように構成し、請求項３の発明では、支持部に被支持体の側壁部を囲むようにガイド部を形成し、該支持部のガイド部の空気吹き出し孔から被支持体の側壁部に空気を吹きつけるように構成し、請求項４の発明では、支持部に被支持体の側壁部を囲むようにガイド部を形成し、該被支持体の側壁部の空気吹き出し孔から支持部のガイド部に空気を吹きつけるように構成したので、特別な装置を用いることなく、簡単な構造で被支持体を浮上させるための空気を有効利用して被支持体の揺れを防止できる。
【００１５】
請求項５の発明では、被支持体に振動を付与するとき以外は、被支持体を真空吸引することにより支持部に位置決め固定する構成としたので、被支持体を浮上させないときは被支持体を支持部に安定して固定できる。また、被支持体の浮上と真空吸引の切り換えも空気の流れを切り換えるだけでよいので容易に行える。
【００１６】
請求項６の発明では、上述の振動体浮上装置の被支持体にダイスとパンチとからなる金型を備えたので、ダイスとパンチとからなる成形空間部に粉末材料を充填する際に、成形空間に振動を付与し、成形空間部内における粉末材料の充填率を一様にすることができ、かつ支持部の周辺装置への過度な防振対策を不要にでき、コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１ないし図６は、請求項１，２，５，６の発明の一実施形態による振動体浮上装置及び該振動体浮上装置を備えた粉末成形機を説明するための図であり、図１は粉末成形機の振動体浮上装置の正面図、図２は振動体浮上装置の断面図、図３は振動浮上装置の断面平面図（図２のIII-III 線断面図）、図４（ａ）〜（ｃ）は振動体浮上装置の動作を示す図、図５は平面で見た粉末成形機の概略図、図６は粉末成形機の加圧成形部の構成図である。
【００１９】
図５において、１は金属端子等のインサート物を内部に挟み込んだインサート粉末成形品を自動的にかつ連続して製造する粉末成形機を示しており、これは平面から見て、主として端子供給・取出し部１ａ，粉末供給部１ｂ，加圧成形部１ｃの間で金型２を不図示の搬送機構により順次移送するように構成されている。この金型２は搬送状態ではダイス３のダイス孔４内に下パンチ５ａを挿入配置した構造のもので、該ダイス孔４と下パンチ５ａとで形成された粉末成形部２ａに粉末材料が充填されるようになっている。
【００２０】
上記端子供給・取出し部１ａは、金型２に金属端子（不図示）を供給する端子ローダ１ｄを備えており、該端子ローダ１ｄにより供給された金属端子を金型２の所定位置にセットするようになっている。
【００２１】
上記加圧成形部１ｃは、図６に示すように、該加圧成形部１ｃに搬送された金型２の下パンチ５ａに連結可能な下ボールねじ７と、上パンチ５ｂが連結された一対の上ボールねじ８，８とをタイミングベルト９，１０を介して駆動モータ１１，１２によりそれぞれ独立して昇降駆動するように構成されている。
【００２２】
加圧成形部１ｃに金型２が搬送されると、下パンチ５ａに下ボールねじ７が連結し、該加圧成形部１ｃに待機している上パンチ５ｂがダイス３の粉末成形部２ａ内に進入する。この状態で上，下パンチ５ｂ，５ａを駆動して粉末材料１３の加圧成形が行なわれるようになっている。
【００２３】
上記粉末供給部１ｂは、図１に示すように、大量の粉末材料１３が投入されたホッパ１４と、成形に必要な粉末充填量を計量して金型２の粉末成形部２ａ内に粉末材料１３を充填する計量容器１５とを備えている。上記ホッパ１４の供給口１４ａにはメッシュ１６が装着されている。また上記計量容器１５には計量孔１５ａが形成されており、該計量容器１５は計量孔１５ａが上記ホッパ１４の供給口１４ａに位置する計量位置と、金型２の粉末成形部２ａに位置する充填位置との間でスライド可能に配設されている。
【００２４】
ホッパ１４からメッシュ１６を通して粉末材料１３が計量容器１５の計量孔１５ａ内に供給され、該計量容器１５の上面にて粉末材料１３を摺り切ることにより成形に必要な粉末充填量に計量される（図４（ａ）参照）。そして計量容器１５が充填位置にスライド移動することにより、計量された粉末材料１３が成形空間部２ａ内に充填される（図４（ｂ），（ｃ）参照）。ここで、図７に示すように、ナイフエッジ３０を用いて金型２への粉末充填量を計量するように構成してもよく、またシェーカタイプの粉末供給装置の採用も可能である。
【００２５】
上記粉末供給部１ｂには振動体浮上装置２０が配設されている。この振動体浮上装置２０は、不図示の固定台上に配置固定された支持部２１と、エアバイブレータ等からなる振動付加部２２が配設された被支持体２３とを備えている。
【００２６】
上記被支持体２３は、上記支持部２１の上壁部２１ａ及び各側壁部２１ｂを囲むように形成された箱状のガイド部材２４上にフレーム部材２５を固定して構成されており、このフレーム部材２５は４本の支柱２５ａ，２５ａ間に中仕切り板２５ｂ及び天壁板２５ｃを配置固定した構造となっている。上記ガイド部材２４の各ガイド壁部２４ａと上記支持部２１の各側壁部２１ｂとの間には所定のクリアランス（例えば、０．数ｍｍ程度）が設けられている。
【００２７】
上記中仕切り板２５ｂの下面に上記振動付加部２２が取付けられており、上面に金型２が不図示のクランプ機構により位置決め固定されている。また上記天壁板２５ｃには金型２の粉末成形部２ａに連通する粉末孔２５ｄがｄ形成されており、該天壁板２５ｃの上面に上記計量容器１５がスライド可能に配置されている。
【００２８】
上記支持部２１は略密封された空洞部２１ｃを有する直方体状のものからなり、該支持部２１の上壁部２１ａにはこれの略全面に渡る大きさの開口２１ａ′が形成され、該開口２１ａ′にはポーラス板２７が装着されている。
【００２９】
上記支持部２１の各側壁部２１ｂにはガイド壁部２４ａに指向する複数の空気吹き出し孔２１ｄが形成されている。また上記支持部２１の底壁部２１ｅには空洞部２１ｃに連通する圧縮空気供給管２８，２８が接続されており、各圧縮空気供給管２８は不図示の圧縮空気供給源に接続されている。また上記底壁部２１ｅには真空吸引管２９が接続されており、該真空吸引管２９は不図示の真空吸引源に接続されている。ここで、圧縮空気供給源と真空吸引源とを同一の装置により構成し、該装置を切り換え制御してもよい。
【００３０】
本実施形態の粉末成形機１では、端子供給・取出し部１ａにて金属端子が供給されて金型２の所定位置にセットされると、該金型２が粉末供給部１ｂに搬送され、クランプ機構により所定位置に位置決め固定される。次に計量容器１５により計量された所定量の粉末材料１３が金型２の粉末成形部２ａ内に充填される。この粉末充填時では、被支持体２３が支持体２１に真空吸引ｂされて位置決め固定されている。
【００３１】
そして金型２に粉末材料１３が充填されると、真空吸引ｂが解放され、続いて圧縮空気ａが支持部２１の空洞部２１ｃに供給される。すると圧縮空気ａがポーラス板２７を通ってガイド部材２４に吹きつけられ、被支持体２３全体を浮き上がらせるとともに、各空気吹き出し孔２１ｄからガイド壁部２４ａに吹きつけられ、被支持体２３の水平方向への移動が阻止される（図２，図３参照）。
【００３２】
上記圧縮空気ａの空気圧については、被支持体２３の金型２，振動付加部２２の寸法，重量等により設定することとなる。例えば、被支持体２３全体の重量が約１５ｋｇで、空気吹き出し部面積が約０．０１ｍ3 （開口率１５％以上）の場合には、空気流量を約３〜２０ｌ／ｍｉｎの範囲とするのが好ましい。この空気流量が３ｌ／ｍｉｎ以下では浮上し難くなり、２０ｌ／ｍｉｎを超えると不要な振動が発生するおそれがある。
【００３３】
上記被支持体２３を浮上させた状態で振動付加部２２により金型２に振動を付与する（図４（ｃ）参照）。これにより粉末材料１３が粉末成形部２ａ内の端子の周りに入り込んで隙間を埋めるとともに、均一に充填される。なお、ホッパ１４から粉末材料１３を金型２に供給，充填するときに振動を付与するようにしてもよい。
【００３４】
次に振動の付与を停止するとともに圧縮空気ａの供給を停止し、被支持体２３を真空吸引して支持部２１に位置決め固定する。続いて金型２を加圧成形部１ｃに搬送し、上述のように上，下パンチ５ｂ，５ａにて粉末材料１３を加圧形成し、インサート粉末成形品を成形する。この後、金型２を元の端子供給・取出し部１ａに搬送し、インサート粉末成形品を取り出すとともに、次工程の金属端子をセットする。このようしてインサート粉末成形品を自動的にかつ連続して製造することとなる。
【００３５】
このように本実施形態では、金型２，振動付加部２２が配設された被支持体２３に支持部２１の各側壁部２１ｂの外側を囲むようにガイド壁部２４ａを形成し、上記支持部２１の各側壁部２１ｂに形成された空気吹き出し孔２１ｄからガイド壁部２４ａに圧縮空気ａを吹きつけることにより被支持体２３の水平方向への移動を阻止したので、被支持体２３を支持部２１から浮上させて金型２に振動を付与する際の被支持体２３の揺れやずれを防止でき、金型２を浮上させる際の支持位置を安定させることができ、金型２の支持精度を高めることができる。
【００３６】
また上記金型２を宙に浮かした状態で振動を付与するので、振動を減衰させることなく金型２に伝達することができ、それだけ振動付加部２２の小型化が可能となり、さらには支持部２１の周辺装置への過度な防振対策を不要にでき、コストを低減できる。
【００３７】
本実施形態では、被支持体２３に支持部２１の各側壁部２１ｂを囲むようにガイド部材２４を形成し、該支持部２１の各側壁部２１ｂに形成した空気吹き出し孔２１ｄから各ガイド壁部２４ａに圧縮空気ａを吹きつけるようにしたので、特別な装置を用いることなく簡単な構造で、上記被支持体２３を浮上させるための圧縮空気ａを有効利用して被支持体２３の横揺れを防止できる。
【００３８】
本実施形態では、上記被支持体２３に振動を付与するとき以外は、被支持体２３を真空吸引ｂすることにより支持部２１に位置決め固定する構成としたので、被支持体２３を浮上させないときは被支持体２３を支持部２１に安定して固定できる。また、上記被支持体２３の浮上と真空吸引ｂの切り換えも空気の流れを切り換えるだけでよいので容易に行える。
【００３９】
図８は、請求項３の発明の一実施形態による振動体浮上装置を説明するための図である。
【００４０】
本実施形態の振動体浮上装置は、支持部３４に被支持体３５の各側壁部３５ａの外側を囲むガイド部３４ａを形成し、各ガイド部３４ａに側壁部３５ａに指向する複数の空気吹き出し孔３４ｄを形成し、該各空気吹き出し孔３４ｄから上記被支持体３５の各側壁部３５ａに圧縮空気を吹きつけるように構成した例である。
【００４１】
図９は、請求項４の発明の一実施形態による振動体浮上装置を説明するための図である。
【００４２】
本実施形態の振動体浮上措置は、支持部４０に被支持体４１の各側壁部４１ａの外側を囲むガイド部４０ａを形成し、上記被支持体４１の各側壁部４１ａに空気吹き出し孔４１ｄを形成し、該各空気吹き出し孔４１ｄから上記支持部４０のガイド部４０ａに空気を吹きつけるように構成した例である。
【００４３】
上記何れの振動体浮上装置においても、特別な装置を用いることなく簡単な構造で被支持体の水平方向への揺れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】請求項１，２，５，６の発明の一実施形態による振動浮上装置を備えた粉末成形機を説明するための正面図である。
【図２】上記振動浮上装置の断面図である。
【図３】上記振動浮上装置の断面平面図（図２のIII-III 線断面図）である。
【図４】上記振動体浮上装置の動作を示す図である。
【図５】上記粉末成形機の概略図である。
【図６】上記粉末成形機の加圧成形部の構成図である。
【図７】上記粉末成形機の粉末供給部の変形例を示す図である。
【図８】請求項３の発明の一実施形態による振動体浮上装置の断面図である。
【図９】請求項４の発明の一実施形態による振動体浮上装置の断面図である。
【図１０】従来の一般的な粉末成形機を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  粉末成形機
２  金型
２ａ  粉末成形部
３  ダイス
４  ダイス孔
５ａ  下パンチ
５ｂ  上パンチ
２０  振動体浮上装置
２１  支持部
２１ｂ  側壁部
２１ｄ  空気吹き出し孔
２２  振動付加部
２３  被支持体
２４  ガイド部材
２４ａ  ガイド壁部
３４  支持部
３４ａ  ガイド部
３４ｄ  空気吹き出し孔
３５  被支持体
３５ａ  側壁部
４０  支持部
４０ａ  ガイド部
４１  被支持体
４１ａ  側壁部
４１ｄ  空気吹き出し孔
ａ  圧縮空気
ｂ  真空吸引
【図１】
2005119763.tif 000003
【図２】
2005119763.tif 000004
【図３】
2005119763.tif 000005
【図４】
2005119763.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005119763.tif 000009
【図８】
2005119763.tif 000010
【図９】
2005119763.tif 000011
【図１０】
2005119763.tif 000012