(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向にのびる回転軸の周囲に一体的に回転するターンテーブルを備え、前記ターンテーブルの周方向に沿って設けた複数の金型と、前記金型内に充填される粉粒体を上下方向から圧縮する上パンチおよび下パンチとを含む粉粒体圧縮成形部を設けてなるロータリー式粉粒体圧縮成形機において、
前記粉粒体圧縮成形部の軸心に直交する直交線が、前記ターンテーブルの回転軸心に直交する水平線に対して上方に向けて傾斜角θをもって傾斜することを特徴とするロータリー式粉粒体圧縮成形機。
【請求項２】
前記傾斜角θが、５〜４５°の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のロータリー式粉粒体圧縮成形機。
【請求項３】
前記ターンテーブルの回転数が、１０〜２００ｒｐｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のロータリー式粉粒体圧縮成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターンテーブルの周方向に沿って設けた複数の粉粒体圧縮成形部の金型内に粉粒体を供給し、この粉粒体を圧縮して成形するロータリー式粉粒体圧縮成形機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、粉粒体を圧縮して成形する圧縮成形機としては、例えば、特許文献１に開示されているようなロータリー式粉粒体圧縮成形機が広く用いられている。
【０００３】
この従来のロータリー式粉粒体圧縮成形機は、図３および図４に示すように、垂直方向にのびる回転軸２１の周囲に回転するターンテーブル２２を備えており、前記ターンテーブル２２の周方向に沿って複数の粉粒体圧縮成形部２３を設けたものからなっている。
この粉粒体圧縮成形部２３は、前記ターンテーブル２２の周方向に沿って設けた複数の金型２４と、この金型２４内に充填される粉粒体Ｍを上下から圧縮する上パンチ２５および下パンチ２６とによって構成されており、前記上パンチ２５および下パンチ２６は、それぞれ上下カム機構２７、２８を介して所定のストロークで上下動可能に構成されている。
【０００４】
さらに、図４に示すように、従来のロータリー式粉粒体圧縮成形機では、前記金型２４内に粉粒体Ｍを供給する手段として、粉粒体供給ホッパー２９が設けてある。粉粒体供給ホッパー２９は、圧縮成形機本体に固定されていて、その排出口が前記ターンテーブル２２上に位置している。
【０００５】
そして、前記粉粒体供給ホッパー２９から供給される粉粒体Ｍは、ターンテーブル２２の回転操作により、すり切り板３０により金型２４内に一定量充填され、その後、前記上パンチ２５の下降動作および下パンチ２６の上昇動作により圧縮成形された後、下パンチ２６の上昇動作によりターンテーブル２２上に突き出されて成形体Ｗを作製する。
【特許文献１】特開平０９−０４７９００号公報（要約、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この従来のロータリー式粉粒体圧縮成形機による粉粒体の圧縮成形に際しては、粉粒体がターンテーブルの回転に伴い、ターンテーブル上において遠心力の影響を受けることになる。粉粒体の流れ性は、粒子径により異なるため、遠心力を受けた結果、テーブル上の中心付近と外周付近では粒度分布に差を生じる。このテーブル上の位置によって粒度分布に差が有る状態で成形すると、得られる成形体の成形密度の均一性が損なわれてしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、ターンテーブル上の位置によって成形密度のバラツキが少なく、均一な成形体を精度良く成形できるロータリー式粉粒体圧縮成形機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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するにあたり、垂直方向にのびる回転軸の周囲に一体的に回転するターンテーブルを備え、前記ターンテーブルの周方向に沿って設けた複数の金型と、前記金型内に充填される粉粒体を上下方向から圧縮する上パンチおよび下パンチとを含む粉粒体圧縮成形部を設けてなるロータリー式粉粒体圧縮成形機において、
前記粉粒体圧縮成形部の軸心に直交する直交線が、前記ターンテーブルの回転軸心に直交する水平線に対して上方に向けて傾斜角θをもって傾斜することを特徴とするロータリー式粉粒体圧縮成形機である。
【０００９】
また、本発明において、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のロータリー式粉粒体圧縮成形機であって、前記傾斜角θが、５〜４５°の範囲であることを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明において請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のロータリー式粉粒体圧縮成形機であって、前記ターンテーブルの回転数が、１０〜２００ｒｐｍの範囲であることを特徴とするものでもある。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように、本発明に係るロータリー式粉粒体圧縮成形機は、粉粒体圧縮成形部の軸心に直交する直交線を、ターンテーブルの回転軸心に直交する水平線に対して上方に向けて傾斜角θをもって傾斜させたことにより、ターンテーブル回転時の遠心力の影響を軽減できるため、ターンテーブル上の粉粒体の分布が均一に保たれ、成形密度が均一な成形体を得ることができるという作用効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係るロータリー式粉粒体圧縮成形機について、図面に示す具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係るロータリー式粉粒体圧縮成形機の主要部を一部破断して示す概略的な側断面図であり、図２は、当該ロータリー式粉粒体圧縮成形機における粉粒体圧縮成形部の作動態様を説明するための概略図である。
【００１４】
本発明によるロータリー式粉粒体圧縮成形機ＲＭは、図１および図２に示すように、垂直方向にのびる回転軸１のまわりに回転するターンテーブル２を備えており、前記ターンテーブル２の周方向に沿って複数の粉粒体圧縮成形部３を設けたものからなっている。この粉粒体圧縮成形部３は、前記ターンテーブル２の周方向に沿って設けた複数の金型４と、この金型４内に充填される粉粒体Ｍを上下方向から圧縮する上パンチ５および下パンチ６とによって構成されており、前記上パンチ５および下パンチ６は、それぞれ上下カム機構７、８を介して所定のストロークで上下動可能に構成されている。
【００１５】
さらに、当該ロータリー式粉粒体圧縮成形機ＲＭでは、前記金型４内に粉粒体Ｍを供給する手段として、粉粒体供給ホッパー９が設けてある。粉粒体供給ホッパー９は、圧縮成形機本体に固定されていて、その排出口が前記ターンテーブル２上に位置するものからなっている。
【００１６】
そして、前記粉粒体供給ホッパー９から供給される粉粒体Ｍは、ターンテーブル２の回転操作によって、すり切り板１０により金型４内に一定量充填され、その後、前記上パンチ５の下降動作、下パンチ６の上昇動作により圧縮成形された後、下パンチ６の上昇動作によりターンテーブル２上に突き出されて成形体Ｗを作製する。
【００１７】
ところで、本発明の最も重要な特徴は、上記構成のロータリー式粉粒体圧縮成形機ＲＭにおいて、前記粉粒体圧縮成形部３の軸心Ａｘ２に直交する直交線Ｃｒを、前記ターンテーブル２の回転軸心Ａｘ１に直交する水平線Ｈｏに対して上方に向けて傾斜角θをもって傾斜させた点である。
【００１８】
本発明において、前記傾斜角θは、５〜４５°の範囲であり、前記ターンテーブルの回転数は、１０〜２００ｒｐｍの範囲であることが好ましい。
【００１９】
次に、本発明の実施例について具体的に説明する。
【００２０】
[実施例１〜５] [ターンテーブルの回転数による比較]
本発明の実施例１〜５に係るロータリー式粉粒体圧縮成形機ＲＭにおいて、前記粉粒体圧縮成形部３の軸心Ａｘ２の傾斜角θを１０°、回転数を各々５ｒｐｍ、１０ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、２００ｒｐｍ、２５０ｒｐｍとしてタンタル粉末を成形し、成形体を得た。
【００２１】
[実施例６〜９] [ターンテーブルの傾斜角度による比較]
本発明の実施例６〜９に係るロータリー式粉粒体圧縮成形機ＲＭにおいて、前記傾斜角θを各々５°、２０°、４５°、５０°とし、回転数を１００ｒｐｍとして、タンタル粉末を成形し、成形体を得た。
【００２２】
（従来例１〜５）
従来例１〜５に係るロータリー式粉粒体圧縮成形機において、前記傾斜角θを０°、回転数を各々５ｒｐｍ、１０ｒｐｍ、１００ｒｐｍ、２００ｒｐｍ、２５０ｒｐｍとして、タンタル粉末を成形し、成形体を得た。
【００２３】
実施例１〜９および従来例１〜５において得られた成形体の密度バラツキを評価するため、各条件の成形体を回転の内周側と外周側で各々１０個作製し、寸法、重量測定により密度を算出した。結果を表１に示す。
【００２４】
図５は、実施例３および従来例３の成形密度測定の結果である。図５において実施例３Ａは、内周側試料の成形密度であり、実施例３Ｂは、外周側試料の成形密度である。また、従来例３Ａは、内周側試料の成形密度、従来例３Ｂは、外周側試料の成形密度である。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
図５から明らかなように、実施例３と従来例３とを比較すると、実施例３は外周側と内周側の成形密度の差が小さい。このことから本発明の実施例においては、内外周で均一な成形体が得られていることが分かる。
【００２７】
表１から明らかなように実施例１〜５と従来例１〜５とを各々比較すると、実施例は内外周の成形密度の差が小さく、均一な成形体が得られていることが分かる。
また、回転数が５ｒｐｍと低い（実施例１、従来例１）と、粉粒体にかかる遠心力が小さくなるため、内外周の成形密度の差は小さくなる。特に、従来例１によれば、粉粒体圧縮成形部の軸心を傾斜させなくとも、実施例と同様の効果が得られるが、回転数を少なくすると、当然生産性が悪くなることは自明である。
【００２８】
さらに、回転数が２５０ｒｐｍと高い（実施例５）と、粉粒体の金型への充填が不十分となり、成形密度のバラツキが発生するため、ターンテーブルの回転数は、１０〜２００ｒｐｍの範囲が望ましい。
【００２９】
また、ターンテーブルの傾斜角度が５０°（実施例９）では、内外周の成形密度差が大きくなる。これはターンテーブルの傾斜が大きすぎ、粉粒体の金型への充填時に粉粒体がこぼれ、均一に充填されないためと考えられる。さらに、傾斜角度が０°（従来例３）では、内外周の成形密度差が大きく、本発明の効果が得られない。よって、本発明における粉粒体圧縮成形部の軸心の傾斜角は、５〜４５°が望ましい。
【００３０】
また、本発明の実施例は、タンタル粉末を用いたが、アルミニウム、ニオブ、チタンのような弁作用金属粉末を用いても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の実施例によるロータリー式粉粒体圧縮成形機の主要部を一部破断して示した概略的な側断面図である。
【図２】この発明の実施例によるロータリー式粉粒体圧縮成形機における粉粒体圧縮成形部の作動態様を説明するための概略図である。
【図３】従来のロータリー式粉粒体圧縮成形機の主要部を一部破断して示した概略的な側断面図である。
【図４】従来のロータリー式粉粒体圧縮成形機の動作の概略図である。
【図５】本発明の実施例および従来例より作製した成形体の成形密度を比較した図である。
【符号の説明】
【００３２】
ＲＭ  ロータリー式粉粒体圧縮成形機
１  回転軸
２  ターンテーブル
３  粉粒体圧縮成形部
４  金型
５  上パンチ
６  下パンチ
７  上カム機構
８  下カム機構
９  粉粒体供給ホッパー
１０  すり切り板
Ｍ  粉粒体
Ｗ  成形体
Ａｘ１  ターンテーブルの回転軸心
Ａｘ２  粉粒体圧縮成形部の軸心
Ｈｏ  ターンテーブルの回転軸心に直交する水平線
θ  傾斜角
２１  回転軸
２２  ターンテーブル
２３  粉粒体圧縮成形部
２４  金型
２５  上パンチ
２６  下パンチ
２７  上カム機構
２８  下カム機構
２９  粉粒体供給ホッパー
３０  すり切り板
【図１】
0004507256.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004507256.tif 000006
【図５】
0004507256.tif 000007