(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後端部が支持されたワイヤの先端部を挿入したペレット状加圧成形体を成形してから、両端部が支持されたワイヤを切断部材で切断するペレット製造装置において、
前記切断部材として相互に回動自在に重ね合わされた２枚の円板状部材と、該２枚の円板状部材をそれぞれ、該円板状部材の回動軸で回動自在に支持する第１及び第２アームとを備え、各円板状部材は周縁部に偶数個のＵ字状スリット部を、回転支持孔を中心として、等角度（θ)間隔で備え、前記Ｕ字状スリット部は、対向するエッジが前記円板状部材の半径方向に沿って形成され、且つ、切断に使用されないＵ字状スリット部が、前記回動軸近傍で前記第１及び第２アームに形成された固定突起と係合することで、前記２枚の円板状部材と前記第１及び第２アームとの相対位置が定められることを特徴とするペレット製造装置。
【請求項２】
前記円板状部材の切断部は、前記Ｕ字状スリット部の対向するエッジのうち、前記回転支持孔から前記円板状部材の外周縁を結ぶ直線上にあるエッジであることを特徴とする、請求項１に記載のペレット製造装置。
【請求項３】
前記円板状部材の切断部は、ワイヤ切断時において一直線上に位置することを特徴とする、請求項２に記載のペレット製造装置。
【請求項４】
後端部が支持されたワイヤの先端部を挿入したペレット状加圧成形体を成形してから、両端部が支持されたワイヤを切断部材で切断するペレット製造装置において、
前記切断部材が、相互に回動自在に重ね合わされた２枚の円板状部材と、該２枚の円板状部材をそれぞれ、該円板状部材の回動軸で回動自在に支持する第１及び第２アームとを備え、各円板状部材が、周縁部に複数個のＵ字状スリット部を備え、各Ｕ字状スリットの対向するエッジが前記円板状部材の半径方向に沿って形成され、且つ、切断に使用されないＵ字状スリット部が、前記回動軸近傍で前記第１及び第２アームに形成された固定突起と係合することで、前記２枚の円板状部材と前記第１及び第２アームとの相対位置が定められ、前記２枚の円板状部材を相互に逆方向に回動させて、双方のＵ字状スリット部を一致させた空間内の中央部分でワイヤを切断することを特徴とするペレット製造装置。
【請求項５】
前記２枚の円板状部材が各先端部にそれぞれ支持され、且つ各先端部が前記円板状部材の回動軸で回動自在に支持された第１及び第２アームと、該第１及び第２アームに対して前進する際に該第１及び第２アームを押し広げて相互に回動させるローラ部材とを更に備え、前記第１及び第２アームの各後端部には前記ローラ部材を回転接触させる案内面が形成されることを特徴とする、請求項４に記載のペレット製造装置。
【請求項６】
前記Ｕ字状スリット部の切断位置は前記切断部の範囲内で移動できることを特徴とする、請求項４又は５に記載のペレット製造装置。
【請求項７】
切断に使用する円板状部材のＵ字状スリット部は別のＵ字状スリット部に位置換えできることを特徴とする、請求項５又は６に記載のペレット製造装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一に記載のペレット製造装置を用い、前記Ｕ字状スリット部のエッジによって、双方のＵ字状スリット部を一致させた空間内の中央部分で、両端部が支持されたワイヤを切断することを特徴とする切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切断方法及びペレット製造装置に関し、特に、切断時におけるワイヤの横振れを防ぐと共に、繰り返し使用する円板状部材の切断寿命を延ばすことができる切断方法及びペレット製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
型穴に充填したタンタル（Ｔａ）等の金属微粉末を加圧成形することによって、キャパシタの陽極素子部をペレット状に成形するペレット製造装置が知られている。このペレット製造装置は、陽極引出し線であるワイヤを挿通するワイヤ挿通孔を有する上パンチと、上パンチに軸心を一致させる型穴を備えたダイと、ダイの型穴に下部から若干嵌入して型穴の底面を形成する下パンチとを備えている。
【０００３】
上記ペレット製造装置を使用する際には、金属微粉末を型穴に充填し、この金属微粉末にワイヤの先端を挿入した状態で金属微粉末とワイヤとを一体的に加圧して、ペレット状加圧成形体として形成する。次いで、下パンチを型穴に更に嵌入し、型穴からペレット状加圧成形体を露出させた後、上パンチで上方に突出するワイヤの上部を固定しながら、上パンチと下パンチの間でワイヤを切断し、ペレット状加圧成形体をダイから取り出す。
【０００４】
上記ペレット製造装置のワイヤ切断機構に適用可能なバリカン装置が、特開2000-308768号公報に記載されている。この公報に記載のバリカン装置は、上下に重ね合わされた２枚のバリカン刃本体を備え、双方のバリカン刃本体の前端縁部には、複数の広溝刃が長手方向に沿って形成されている。バリカン刃本体の各広溝刃は、前方に開口し且つこの開口部分よりも後方に向かって広がる円弧形状を有し、開口部分から進入した線状材を、２枚のバリカン刃本体が相互に摺動する際に切断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記バリカン装置をペレット製造装置に採用すると、ワイヤの両端部が支持された状態で切断する際に、円弧形状に沿って広溝刃の刃面中央にワイヤを引き込む際に該ワイヤが横振れするので、焼結前では単に加圧成形されただけのペレット状加圧成形体とワイヤとの接触部分が粗の状態になり、特にワイヤとペレット状加圧成形体の根元部分の接合強度が弱く不安定なため、ペレット状加圧成形体が最終的にキャパシタとしての製造工程中に、ワイヤの曲がりなどによる外力が加わると漏れ電流特性が悪化する等の不具合が生じる。
【０００６】
また、上記バリカン装置では、刃面中央にワイヤを引き込んで切断することにより、切断箇所が常に一点に集中することになるので、広溝刃の摩耗が早くなり、切断寿命が短くなるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑み、横振れを生じさせることなくワイヤを切断し、ペレット状加圧成形体とワイヤとの間に隙間を発生させるような不具合が回避できると共に、切断する刃内での位置が一点に集中することがなく切断寿命を延ばすことができる切断方法及びペレット製造装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【問題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係るペレット製造装置は、後端部が支持されたワイヤの先端部を挿入したペレット状加圧成形体を成形してから、両端部が支持されたワイヤを切断部材で切断するペレット製造装置において、
前記切断部材として相互に回動自在に重ね合わされた２枚の円板状部材を備え、各円板状部材は周縁部に偶数個のＵ字状スリット部を、回転支持孔を中心として、等角度（θ)間隔で備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明における「Ｕ字状スリット部」は、円板状部材の円弧周縁部で開口する切欠き形状を意味するものであり、Ｖ字状等の他の形状も含む。また、本発明における「ワイヤ」は、丸状或いは矩形状のワイヤ以外にも、インダクタンスを小さくするために使用されるリボン状やタブ状等のワイヤを含む。
【００１０】
本発明の第２の態様に係るペレット製造装置は、後端部が支持されたワイヤの先端部を挿入したペレット状加圧成形体を成形してから、両端部が支持されたワイヤを切断部材で切断するペレット製造装置において、
前記切断部材が、相互に回動自在に重ね合わされた２枚の円板状部材を備え、各円板状部材がＵ字状スリット部を備え、各Ｕ字状スリット部の対向するエッジが前記円板状部材の半径方向に沿って形成され、前記２枚の円板状部材のうち一方は固定され、該固定された一方の円板状部材の切断部に予めワイヤを接触させ、他方の円板状部材を回動させて前記ワイヤを切断することを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記Ｕ字状スリット部が前記円板状部材の回動軸を中心として複数形成されることが好ましい。この場合、所定回数の切断を行う都度に別のＵ字状スリット部で切断するように切り換えることにより、エッジの切断寿命を延ばすことができる。
【００１２】
本発明の第３の態様に係るペレット製造装置は、後端部が支持されたワイヤの先端部を挿入したペレット状加圧成形体を成形してから、両端部が支持されたワイヤを切断部材で切断するペレット製造装置において、
前記切断部材が、相互に回動自在に重ね合わされた２枚の円板状部材を備え、各円板状部材がＵ字状スリット部を備え、各Ｕ字状スリット部の対向するエッジが前記円板状部材の半径方向に沿って形成され、前記２枚の円板状部材を相互に逆方向に回動させて、双方のＵ字状スリット部一致させた空間内の中央部分でワイヤを切断することを特徴とする。
【００１３】
或いは、上記に代えて、前記２枚の円板状部材が相互に逆方向に回転可能に支持することも好ましい態様である。この場合、双方の円板状部材のＵ字状スリット部を一致させた空間内の中央部分にワイヤを位置させて、横方向からの負荷を均等にし横振れさせることなく良好に切断することができる。
【００１４】
本発明の第４の態様に係るペレット製造装置では、前記２枚の円板状部材が各先端部にそれぞれ支持され、且つ各先端部が前記円板状部材の回動軸で回動自在に支持された第１及び第２アームと、該第１及び第２アームに対して前進する際に該第１及び第２アームを押し広げて相互に回動させるローラ部材とを更に備え、前記第１及び第２アームの各後端部には前記ローラ部材を回転接触させる案内面が形成されてもよい。
【００１５】
本発明に係るペレット製造装置では、両端部が支持されたワイヤを横振れさせることなく切断することができるので、ペレット状加圧成形体とワイヤとの間に隙間を生じさせることがなく、漏れ電流特性等が良好なキャパシタの元となるペレット状加圧成形体を製造することができる。
【００１６】
本発明の好ましいペレット製造装置では、前記２枚の円板状部材が各先端部に夫々支持され、且つ各先端部が前記円板状部材の回動軸で回動自在に支持された第１及び第２アームと、該第１及び第２アームに対して前進する際に該第１及び第２アームを押し広げて相互に回動させるローラ部材とを更に備え、前記第１及び第２アームの各後端部には前記ローラ部材を回転接触させる案内面が形成されている。これにより、２枚の円板状部材が円滑に回動動作できる構成を容易に実現することができる。
【００１７】
また、本発明の切断方法は、相互に回動自在に重ね合わされた２枚の円板状部材に備えたＵ字状スリット直線部のエッジによって、双方のＵ字状スリット部を一致させた空間内の中央部分で両端部が支持されたワイヤを切断することを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る切断方法では、両端部が支持されたワイヤを切断する際に横振れさせることがないので、例えばペレット状加圧成形体と一体的に成形されたワイヤを切断する際に、ペレット状加圧成形体との間に隙間を生じさせることなくワイヤを切断することができる。これにより、漏れ電流特性等が良好なキャパシタの元となるペレット状加圧成形体を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明に係る実施形態例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明に係る一実施形態例の切断装置を備えたペレット製造装置の構成を模式的に示す側面図である。
【００２０】
図１に示すように、ペレット製造装置１０は装置本体１１を有しており、この装置本体１１には、ダイ１２と、ダイ１２に対して夫々接近又は離間する上パンチ１３及び下パンチ１５と、ダイ１２にワイヤＷを供給するワイヤスプール１６と、ワイヤスプール１６から送り出されるワイヤＷを矢印Ｂで示す方向に前進又は後退させるワイヤ進退機構１７とが設けられている。
【００２１】
装置本体１１の略中央部には、矢印Ａで示す方向に前進又は後退し、ダイ１２の上方位置に移動した状態でワイヤＷを切断する切断装置１９が設けられている。ワイヤＷは、後端部が上パンチ１３に支持され、先端部が型穴１２ａ内で加圧成形されたペレット状加圧成形体に挿入されて支持される。
【００２２】
ダイ１２は、表裏を貫通し、上パンチ１３及び下パンチ１５の各軸心に一致する直方体状の型穴１２ａを有している。この型穴１２ａに充填されたＴａ等の金属微粉末にワイヤＷの先端部を挿入した状態で金属微粉末を加圧することによって、キャパシタの陽極素子部となるペレット状加圧成形体が成形される。
【００２３】
上パンチ１３及び下パンチ１５は、型穴１２ａと同じ断面形状を有している。上パンチ１３は、矢印Ｂで示す方向に長い形状を有し、軸方向に貫通するワイヤ挿通孔を有する。このワイヤ挿通孔には、型穴１２ａに供給されるワイヤＷが挿通される。下パンチ１５は、型穴１２ａに下部から若干嵌入して型穴１２ａの底面を形成している。
【００２４】
ワイヤ進退機構１７は、例えば２組のローラ対１８を内部に備えており、ワイヤＷを挟持した状態でローラ対１８が回転することによって、ワイヤスプール１６から供給されるワイヤＷが、矢印Ｂで示す方向に下降又は上昇する。
【００２５】
次に、切断装置１９について詳細に説明する。図２は切断装置１９を図１の上方から見た状態で示す平面図である。切断装置１９は、図２の矢印Ａで示す方向に延在する固定支持部材２０と、この固定支持部材２０に対して矢印Ａで示す方向に前進又は後退自在に支持された移動部材２１と、固定支持部材２０に支持された切断部１８とを有している。
【００２６】
固定支持部材２０は、先端部に、切断部１８を支持する鉤状の支持部２０aと、移動部材２１の後退位置を規制するストッパ２２とを有している。
【００２７】
移動部材２１は、切断部１８に対して接近又は離間する開閉ローラ２５を支持する支持部２１ａと、最大後退位置でストッパ２２に係合する係合鉤部２１ｂとを有している。開閉ローラ２５は、支持ボルト２６によって支持部２１ａの略中央位置に支持される。
【００２８】
切断部１８は、相互に回動自在に支持された２つのアーム２３、２４と、２枚の円板状部材２８、２９とを有している。アーム２３、２４は夫々、固定支持部材２０の延在方向に長い形状を有し、一端部が回動軸２７によって回動自在に支持される。アーム２３及び２４の他端部には、相互に接した状態で開閉ローラ２５の接線方向を向くように傾斜する案内面３０及び３１が夫々形成されている。
【００２９】
図３は、図２のIII-III線で示す方向に見た状態で示す側面図である。開閉ローラ２５は、相互に外径及びサイズが同じで、支持ボルト２６を中心として夫々に回転する上下２段の第１及び第２ローラ２５ａ、２５ｂを備える。アーム２４の案内面３１は、第１ローラ２５ａにのみ転接するように第１ローラ２５ａ側に突出しており、アーム２４には、この案内面３１に連続してアーム２３側に突出する段差案内面２４ａが形成されている。また、アーム２３の案内面３０は、図２及び図３に示すように、第２ローラ２５ｂにのみ転接するように第２ローラ２５ｂ側に突出しており、アーム２３には、この案内面３０に連続してアーム２４側に突出する段差案内面２３ａが形成されている。
【００３０】
アーム２３及び２４の各中央部分には夫々、ボルト３２及び３３が起立状態で固定されている。ボルト３２と３３との間には引張りばね３５が張設されて、アーム２３と２４とが接近する方向に付勢されている。アーム２３及び２４の回動軸２７近傍には夫々、固定突起３６及び３７が固定されている。固定突起３６及び３７には夫々、円板状部材２８及び２９における各一箇所のＵ字状スリット部３４が係合し、これにより、円板状部材２８及び２９のアーム２３及び２４に対する各相対位置が定められている。
【００３１】
図４は円板状部材２８（又は２９）を拡大して示す平面図である。円板状部材２８及び２９は相互に同じ形状を有するので、ここでは円板状部材２８に関する構成を中心に説明する。円板状部材２８は、中心に回転支持孔３９を有し、周縁部に、回転支持孔３９を中心として等角度（θ）間隔でＵ字状に切り欠かれた８個のＵ字状スリット部３４を有する。各Ｕ字状スリット部３４の対向するエッジ３５は、円板状部材２８の半径方向に沿って夫々形成されている。
【００３２】
図５は一対の円板状部材２８及び２９を相互にやや回動させた状態で示す平面図である。各Ｕ字状スリット部３４の対向するエッジ３５は何れも半径方向ｃに沿って形成されるので、重ね合わされた円板状部材２８及び２９が相互に逆方向に回転する際に、対向するエッジ３５が徐々に平行な状態になりながら接近する。
【００３３】
本実施形態例のペレット製造装置１０の作動を、図１〜図５及び図６を参照して説明する。図６は切断装置１９によるワイヤ切断時の状態を示す平面図である。まず、図１に示す状態で、ダイ１２の型穴１２ａ内に、バインダと調合した金属微粉末を充填して、ダイ１２の上面に沿ってすり切った状態にする。
【００３４】
次いで、進退機構１７の作動によってワイヤスプール１６からワイヤＷを送りつつ、上パンチ１３を下降させて型穴１２ａの上面近傍に位置させる。これにより、下パンチ１５で底部開口が閉塞された型穴１２ａ内の金属微粉末に、上パンチ１３から突出するワイヤＷの先端部を挿入する。この状態で、上パンチ１３を型穴１２ａ内に徐々に嵌入させ、下パンチ１５との間で型穴１２ａ内の金属微粉末を加圧する。これにより、上パンチ１３及び下パンチ１５で挟まれた型穴１２ａ内に、ペレット状の陽極素子部材４０（図３）が形成される。
【００３５】
続いて、後端部が上パンチ１３に支持され、且つ先端部が型穴１２ａ内の陽極素子部材４０に支持されたワイヤＷの切断処理を開始する。まず、後退していた切断装置１９をダイ１２の型穴１２ａの上方位置に前進させる（図３）。この際に、切断部１８の円板状部材２８及び２９は、図２に示すように各エッジ３５を一致させて、Ｕ字状スリット部３４が最も開放した状態になっている。この状態の切断部１８がワイヤＷに接近し、先端のＵ字状スリット部３４の対向するエッジ３５をワイヤＷの両側に位置させる。
【００３６】
上記の状態で、図２に示す移動部材２１を前進させ、開閉ローラ２５を切断部１８に向けて移動させる。これにより、第１及び第２ローラ２５ａ、２５ｂが夫々、アーム２３、２４の各案内面３０、３１から段差案内面２３ａ、２４ａに沿って回転接触する。このため、図６に示すように、アーム２３と２４とが引張りばね３５に抗して押し広げられ、円板状部材２８が同図の反時計方向に、円板状部材２９が時計方向に夫々回転する。
【００３７】
この際に、隣接する２つのエッジ３５は夫々半径方向に沿って形成されているので、図５に示すように、平行な状態で接近して一直線上に位置し、その瞬間にワイヤＷを切断する。このため、ワイヤＷは、横方向から均等な負荷を与えられ、横振れを生じることなく均等に切断される。
【００３８】
引き続き、上パンチ１３を上昇させて、図１に示す初期位置に戻すと共に、下パンチ１５を型穴１２ａ内に更に嵌入させ、ワイヤＷが切断された陽極素子部材４０（図３）を型穴１２ａ内から露出させる。続いて、陽極素子部材４０を焼結工程に送り、１３００℃程度の高温及び高真空の雰囲気下で、バインダを除去し、且つ焼結作用でペレット強度を高める。
【００３９】
本実施形態例では、円板状部材２８、２９の各エッジ３５が夫々半径方向に沿って形成されるので、２つのエッジ３５が対向する空間内のどの位置でもワイヤＷを同じように良好に切断できる。このため、切断する刃内での位置が常に一点に集中することにより、刃の摩耗が早く切断寿命が短くなる等の問題を解消することができる。また、円板状部材２８及び２９が夫々、等角度間隔で形成された複数のＵ字状スリット部３４を有するので、Ｕ字状スリット部３４を所定回数使用する都度に他のＵ字状スリット部３４に位置換えすることで、エッジ３５の切断寿命を延ばすことができる。
【００４０】
なお、本実施形態例のペレット製造装置１０では、エッジ３５で切断するワイヤＷを１本として述べたが、これに限らず、複数本のワイヤＷをまとめて切断することも可能である。つまり、等価直列抵抗（ＥＳＲ）を稼ぐために複数のワイヤを埋設して作製されたキャパシタが存在するが、このようなキャパシタのワイヤを切断する際にも、本ペレット製造装置１０を好適に使用することができる。
【００４１】
また、本実施形態例では、円板状部材２８及び２９の双方が相互に逆方向に回動するとして説明したが、これに限らず、円板状部材２８及び２９の一方を固定し、他方を一方に対して回動させるように構成することができる。この場合、固定された一方のエッジ３５に予めワイヤＷを接触させた状態で他方を回動させることにより、相互に回動させる際と同様の切断を行うことができる。
【００４２】
以上、本発明をその好適な実施形態例に基づいて説明したが、本発明に係る切断装置、切断方法及びペレット製造装置は、上記実施形態例の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態例の構成から種々の修正及び変更を施した切断装置、切断方法及びペレット製造装置も、本発明の範囲に含まれる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、横振れを生じさせることなくワイヤを切断し、ペレット状加圧成形体とワイヤとの間に隙間を発生させるような不具合が回避できると共に、切断する刃内での位置が一点に集中することがなく切断寿命を延ばすことができる切断装置、切断方法及びペレット製造装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態例の切断装置を備えたペレット製造装置の構成を模式的に示す側面図である。
【図２】切断装置を図１の上方から見た状態で示す平面図である。
【図３】図２のIII-III線で示す方向に見た状態で示す側面図である。
【図４】円板状部材を拡大して示す平面図である。
【図５】一対の円板状部材を相互にやや回動させた状態で示す平面図である。
【図６】切断装置による切断時の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１０：ペレット製造装置
１１：装置本体
１２：ダイ
１２ａ：型穴
１３：上パンチ
１５：下パンチ
１６：ワイヤスプール
１７：ワイヤ進退機構
１８：切断部
１９：切断装置
２０：固定支持部材
２０a：支持部
２１：移動部材
２１ａ：支持部
２１ｂ：係合鉤部
２２：ストッパ
２３、２４：アーム
２３ａ、２４ａ：段差案内面
２５：開閉ローラ
２５ａ：第１ローラ
２５ｂ：第２ローラ
２６：支持ボルト
２７：回動軸
２８、２９：円板状部材
３０、３１：案内面
３２、３３：ボルト
３４：Ｕ字状スリット部
３５：引張りばね
３６、３７：固定突起
ｃ：半径方向
Ｗ：ワイヤ
【図１】
0003939152.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003939152.tif 000004
【図４】
0003939152.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003939152.tif 000007