(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の外形形状に合致した穴と、前記電子部品の端子部に合致した溝と、加圧成形することにより前記電子部品の外装を形成するための粉体を供給する供給口とを有し、上下移動自在に設けた上金型および下金型と、これら上金型および下金型の穴に各々挿通するように設けた上パンチおよび下パンチと、これら上パンチおよび下パンチを駆動、位置制御して前記粉体を加圧成形する駆動部と、この駆動部と前記上パンチおよび下パンチの少なくとも一方との間に配設されるとともに、前記加圧成形時に圧縮されることで余分な加圧を吸収する油圧シリンダと、この油圧シリンダの動作量を測定する測長センサと、を備え、前記加圧成形の後に、前記測長センサにより測定した前記油圧シリンダの動作量の変化分を元に戻してから、前記上、下パンチおよび上、下金型を移動させて電子部品を離型することを特徴とするインサート成形用の粉体成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品などにおける端子部を外部に露出し、外装を粉体の加圧成形により形成するための粉体成形装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品などにおける端子部を外部に露出し、外装を粉体の加圧成形により形成する際には、定圧加圧制御により行われている。
【０００３】
図３は、従来の粉体成形装置における下側加圧機構の概要構成図である。
【０００４】
図３において、５１は電子部品７１の端子部７４をガイドする溝と粉体の供給口６６を有し、電子部品７１の外装７２の周囲形状と同一の穴を有する下金型であり、５２は前記穴を上下自在に挿通して粉体を加圧成形する下パンチ、そして５３は下パンチ５２をガイドし保持するホルダである。
【０００５】
５４は加圧成形時における加圧力の反力を受けることができるバックアッププレート、５５は加圧成形の駆動力を下パンチ５２に伝達するためのパンチプレート、５６は回転運動（回転駆動）を上下方向の駆動力に変換するボールネジ、５７はボールネジ５６を回転自在に保持する軸受け、５８はボールネジ５６の一端に装着され回転駆動を伝達するために外円周に一定の間隔で歯を有するタイミングプーリである。
【０００６】
５９はタイミングプーリ５８の歯とかみ合う歯と溝を一定間隔で有するタイミングベルト、６０はタイミングプーリ５８を所定回転させることで下パンチ５２の位置制御や所定の回転力を伝達させる駆動源のサーボモータであり、６１はサーボモータ６０に装着されタイミングベルト５９を巻回したタイミングプーリである。
【０００７】
６５は本粉体成形装置のベースとなる筐体、６７は筐体６５の内に固着され下金型５１、パンチプレート５５を上下摺動自在に保持するスライドガイドである。すなわち、サーボモータ６０の回転駆動により下パンチ５２が、そして他の駆動機構（図示せず）により下金型５１はスライドガイド６７により規制かつガイドされて垂直に上下移動自在である。以上により下側加圧機構を構成している。
【０００８】
また、前記下側加圧機構の上側にも同じく対称な上側加圧機構（図示せず）が、筐体６５の内に設けられている。
【０００９】
以上の構成の装置において、上金型および下金型５１により端子部７４を挟持することで固定された電子部品７１に対し一定量の粉体を供給口６６より供給し、上および下パンチ５２により上下の両側から粉体を加圧成形するのである。
【００１０】
なお、この出願に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平３−１２４３９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記従来の構成における粉体成形装置では、粉体の加圧成形時に位置制御しながら加圧すると、上側加圧機構を駆動させるサーボモータと、下側加圧機構を駆動させるサーボモータが、相互に押し合い（加圧駆動）することで発生する設定との偏差（相違やバラツキ）により、必要な設定位置が安定せず、固定された電子部品の端子部に対して、粉体が加圧成形され固形化した外装により、電子部品自体が上下に移動することで境界面部に傷や切断といった不具合を発生することがある。
【００１２】
すなわち前記の防止のためには、低速にて駆動する低圧加圧の制御が必要であり、粉体成形に時間がかかり、生産性が上がらず、また、位置制御により高速で粉体成形すると端子部に不要な負荷がかかり、端子部や外装との境界面部に傷や切断などが発生するという課題を有していた。
【００１３】
本発明は、前記課題を解決しようとするものであり、高速な位置制御による粉体成形が可能で、電子部品の端子部や外装との境界面部に不要な負荷をかけずに取り出すことが出来る粉体成形装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項１に記載の発明は、粉体成形装置であって、電子部品の外形形状に合致した穴と、前記電子部品の端子部に合致した溝と、加圧成形することにより前記電子部品の外装を形成するための粉体を供給する供給口とを有し、上下移動自在に設けた上金型および下金型と、これら上金型および下金型の穴に各々挿通するように設けた上パンチおよび下パンチと、これら上パンチおよび下パンチを駆動、位置制御して前記粉体を加圧成形する駆動部と、この駆動部と前記上パンチおよび下パンチの少なくとも一方との間に配設されるとともに、前記加圧成形時に圧縮されることで余分な加圧を吸収する油圧シリンダと、この油圧シリンダの動作量を測定する測長センサと、を備え、前記加圧成形の後に、前記測長センサにより測定した前記油圧シリンダの動作量の変化分を元に戻してから、前記上、下パンチおよび上、下金型を移動させて電子部品を離型するものであり、上と下の金型ならびにパンチの加圧や位置偏差を補正することができ、高速で確実な粉体成形が行えるという作用効果を有するとともに、離型より先行して油圧シリンダの動作量の変化分を元に復帰させてバランスを取り、成形体から同時に上下両側のパンチを離型することができるので、電子部品の端部などに不要な負荷をかけないという作用効果を同時に有する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の粉体成形装置は、駆動部であるボールネジとパンチとの間に油圧シリンダを配設し、高速な位置制御および粉体成形ができる構成であり、粉体の加圧成形時に油圧シリンダの動作量の変化を測定し、油圧シリンダの動作を元の状態に戻してから、上下両側のパンチを同時に成形体から離型（離脱）することで、電子部品の端子部に不要な負荷をかけず、高精度な粉体の加圧成形が出来るという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、実施の形態を用いて、本発明の特に請求項１〜３に記載の発明について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態における粉体成形装置の下側加圧機構の概要構成図、図２は外装を粉体の加圧成形で形成してなる電子部品例の要部構成斜視図である。
【００２１】
図１において、１２は中央部に端子部３４をガイドする溝と絶縁材料でなる粉体の供給口２６を有し、電子部品３１の外装３２の外形形状すなわち製品外観と合致（同一）の穴を有する鋼材や超鋼材などでなり、端子部３４を挟持して保持固定、かつ電子部品３１を挟持包含するダイともいえる下金型である。
【００２２】
１３は上部が前記穴を上下自在に挿通し、絶縁材料でなる粉体を加圧成形する鋼材や超鋼材などでなる下パンチ、１４は下パンチ１３をガイドし保持する鋼材でなるホルダ、そして１５は粉体成形のための加圧力の反力を受けることができる金属材でなるバックアッププレートである。
【００２３】
１６は下パンチ１３を保持し、また粉体成形のための駆動力を下パンチ１３に伝達する金属材でなるパンチプレート、１７は一定の所定圧力で油１７ａが供給され、上部に上下移動自在なロッド１７ｂを有し、通常は伸長状態になっている油圧シリンダである。
【００２４】
１８は油圧シリンダ１７のチューブ側に取付けられた測長センサであり、パンチプレート１６を被測定体とした離れ具合の距離、すなわち油圧シリンダ１７の動作量を測定するものであり、当初の位置距離（寸法）からの長さ変化分（油圧シリンダ１７の長さ）、すなわちロッド１７ｂの移動、油１７ａの変化量とした油圧シリンダ１７の動作量となるのである。
【００２５】
１９は駆動部の構成部材であり、回転運動（回転駆動）を上下方向の駆動力に変換するボールネジ、２０はボールネジ１９を回転自在に保持する軸受けであり、金属材でなる筐体２５に固定保持されている。
【００２６】
３３は金属材でなりパンチプレート１６と油圧シリンダ１７を結合する対の連結棒であり、ボールネジ１９の回転駆動で油圧シリンダ１７の下降時にパンチプレート１６すなわち下パンチ１３を一緒に下降させるのである。
【００２７】
２１は前記背景の技術で説明したのと同じくボールネジ１９に回転駆動を伝達するタイミングプーリ、同じく２２はタイミングベルト、２３は各種制御自在なサーボモータ、そして２４はタイミングプーリであり、以上により駆動部を構成し、サーボモータ２３の回転駆動をボールネジ１９に伝達、すなわち位置制御して下パンチ１３に上方向の加圧成形の印加と、下方向（下降）の離型を行うのである。
【００２８】
また、筐体２５は本粉体成形装置における下側加圧機構の構成ベースとなるものであり、２７は筐体２５の内部に固着され、下金型１２およびパンチプレート１６を上下摺動自在に保持するスライドガイドである。すなわち、カムおよびカムフォロアで構成するカム機構などでなる別途駆動機構（図示せず）の駆動とサーボモータ２３の回転駆動により、下金型１２と下パンチ１３はスライドガイド２７により規制かつガイドされて上下に移動するのである。以上により下側加圧機構を構成している。
【００２９】
また、前記下側加圧機構の上側にも同じく対称な上側加圧機構（図示せず）が筐体２５の内部に設けられている。
【００３０】
図２において、３１は端子部などを露出している被成形体であるところの各種の電子部品、３２は絶縁材料でなる粉体の成形による外装、３４は外装３２より露出し電気的接続あるいは機械的固定用の端子部、そして３５は搬送あるいは保持用の金属フレームである。
【００３１】
以上の構成による粉体成形装置の動作について説明する。まず、上側および下側加圧機構すなわち上および下金型１２と上および下パンチ１３を、位置制御して所定成形準備位置にセットし、金属フレーム３５に搭載した電子部品３１を所定位置に搬送（搬送機構は図示せず）して載置したあと、供給口２６より例えばタブレット形状の所定粉体を供給する。
【００３２】
続いて駆動機構およびサーボモータ２３を駆動させ、上側および下側加圧機構を下降および上昇させて、下金型１２と上金型（図示せず）を位置制御して所定成形位置として、電子部品３１および端子部３４を保持し、さらに下パンチ１３と上パンチ（図示せず）を移動して所定位置とし、粉体に所定加圧を印加する。
【００３３】
所定時間の加圧印加後、駆動機構およびサーボモータ２３を駆動させて、上側および下側加圧機構を上昇および下降させることにより、まず下パンチ１３と上パンチ（図示せず）を移動させて、外装３２すなわち粉体成形体との当接を離脱（離型）させ、続いて下金型１２と上金型（図示せず）を移動させて、粉体成形体すなわち外装３２がなされた電子部品３１を下金型１２と上金型（図示せず）からも離型させるのである。
【００３４】
また、前記下金型１２の構成により、下金型１２と上下に対称形で前記下金型１２の構成とほぼ同様であるが、溝のみを有しない上金型との間で型締めを行う際に前記端子部が前記下金型１２の溝に嵌まることで上金型および下金型１２を隙間なく型締めすることが出来、これにより粉体が上下金型から漏れないで加圧成形することが出来るようになると共に、前記端子部３４を上下より挟持して保持固定し、型締め後に前記供給口２６から粉体を供給し加圧成形することで製品外形形状の所定の位置に端子部３４を得ることが出来る。
【００３５】
さらに、前記の構成および動作において、加圧成形時に設定圧力以外（例えば設定圧力以上）の加圧力が印加されると、油圧シリンダ１７が動作して設定圧力以外の加圧力を吸収するのであり、その結果、上および下側加圧機構の加圧が均一化され、さらに高速な位置制御による上および下パンチ１３を駆動させることが出来、高速かつ所定の一定圧力で粉体成形されるのである。
【００３６】
一方、例えば、被成形体自身や構成およびそのバラツキ、粉体（タブレット形状など）のバラツキ、金型やパンチに対する余裕（逃げ）、上および下加圧機構の構成や動作不均一性などの理由により設定以外の加圧が印加された際には、その余分の加圧で油圧シリンダ１７が動作して長さが変化することになる。すなわち油１７ａが圧縮し変化させられることにより、余分な加圧分などを吸収して上と下とを均一化し、電子部品３１の端子部３４などに不要な負荷をかけずに粉体を加圧成形することができるのである。
【００３７】
さらに、前記の動作量である長さ（圧縮分）を測長センサ１８により測定し、測定した変化分をボールネジ１９あるいは油圧により、油圧シリンダ１７の変化分をパンチの離型より先行して元に戻し、その後パンチおよび金型を離型することにより、離型時に成形体すなわち電子部品３１、外装３２、金属フレーム３５および端子部３４に不要な負荷をかけずに粉体を加圧成形することができ、端子部３４や端子部３４と外装３２との境界面などを損傷することが防止できる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明にかかる粉体成形装置は、電子部品の端子部などに不要な負荷をかけずに高精度で粉体を加圧成形することが出来るという効果を有し、各種部材や部品の粉体の加圧成形を行う粉体成形装置などの用途として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態における粉体成形装置の下側加圧機構の概要構成図
【図２】外装を粉体の加圧成形で形成してなる電子部品例の要部構成斜視図
【図３】従来の粉体成形装置例における下側加圧機構の概要構成図
【符号の説明】
【００４０】
１２  下金型
１３  下パンチ
１４  ホルダ
１５  バックアッププレート
１６  パンチプレート
１７  油圧シリンダ
１７ａ  油
１７ｂ  ロッド
１８  測長センサ
１９  ボールネジ
２０  軸受け
２１，２４  タイミングプーリ
２２  タイミングベルト
２３  サーボモータ
２５  筐体
２６  供給口
２７  スライドガイド
３１  電子部品
３２  外装
３３  連結棒
３４  端子部
【図１】
0004539502.tif 000002
【図２】
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【図３】
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