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発明の名称 粉体充填装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−263892
公開日 平成10年(1998)10月6日
出願番号 特願平9−70174
出願日 平成9年(1997)3月24日
代理人
発明者 大澤 利邦 / 中田 猪助 / 水野 亨 / 進藤 修
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】粉体を切り出し供給するための切り出しホッパと、当該切り出しホッパから供給された粉体を秤量するためのロードセルを備えた受け皿と、成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴へ粉体を充填するための充填ホッパと、前記受け皿より秤量した粉体を前記充填ホッパへ導入する投入シュートとを有する粉体充填装置において、少なくとも粉体と直接接触する部分の材質をアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金としたことを特徴とする粉体充填装置。
【請求項2】粉体を切り出し供給するための切り出しホッパと、当該切り出しホッパから供給された粉体を秤量するためのロードセルを備えた受け皿と、成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴へ粉体を充填するための充填ホッパと、前記受け皿より秤量した粉体を前記充填ホッパへ導入する投入シュートとを有する粉体充填装置において、切り出しホッパ、投入シュート、受け皿及び充填ホッパの材質をアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金としたことを特徴とする粉体充填装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフェライト粉末等の粉体を成形する際に、成形金型キャビティ内へ前記粉体を充填することを目的とする充填装置、詳しくは充填量のばらつきが少なく同一品質のマグネット、コア等の成型品(以下、「成型品」とする)を生産することができる充填装置に関する。
【0002】
【従来の技術】前記粉末を成形金型に充填し、成型を行い、各種形状の成型品を得る。かかる成形する際に粉体を成形金型内に充填する方法としては重力を利用した自然落下によって行われることが多い。例えば、実開平6−39406号公報には、粉体を成形金型の粉体充填穴に供給するために、粉体が投入されるホッパを成形金型面上で水平方向で前後左右に直線的に摺り切り移動することにより、粉体をホッパ下部口から成形金型の粉体充填穴に自由落下させるようにしている。しかし、前記充填方法はホッパが直線的に摺り切り移動するために、粉体の充填密度のバラツキが生じこれを焼成した場合に寸法精度等に問題を生ずることになる。
【0003】このような問題に鑑みて、我々は特開平8−299779号公報に、成形金型の粉体充填穴に均一にばらつくことなく粉体の充填することができる粉体充填方法及び装置について開示した。即ち、かかる粉体充填方法は成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴へ粉体を充填するため、粉体を方向性なく粉体充填穴の穴回りより穴内に充填でき、粉体を成形金型の粉体充填穴に万遍なく均一な充填密度で落とし込み供給することができるものである。
【0004】ところで、前記ホッパを自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴に充填する方法を用いた装置において、当該ホッパへの粉体の供給は、粉体を切り出しホッパによりロードセル上の受け皿に切り出しながら設定重量に秤量し、投入シュートを介して充填ホッパ(前記、単に「ホッパ」と記載してあるものはすべて「充填ホッパ」である)に投入供給している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記受け皿で秤量された粉体を投入シュートを介して充填ホッパに投入する際に、受け皿、投入シュート及び充填ホッパへの粉体の付着が発生する。これより、秤量した全ての粉体が成形金型の粉体充填穴に充填されず、また、連続して供給を繰り返した場合は付着した粉体が脱落して、秤量した粉体に脱落した粉体を足した状態で充填することなり、均一密度にはなるものの成形ショット間で充填量のバラツキが生じ、焼成した場合にその歩留まり、品質等が問題となる。
【0006】そこで、本発明は成形ショット間での粉体の充填量のバラツキをなくし、製品の特性、寸法等のバラツキをなくすような粉体充填装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記問題に鑑みて粉体が接触する受け皿、投入シュート及びホッパ等の表面状態、材質等について鋭意研究を重ねた結果、材質をある種のものにすることにより粉体の付着を著しく減少させることを見いだし、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0008】このような目的は下記(1)又は(2)の構成により達成できる。
【0009】(1)粉体を切り出し供給するための切り出しホッパと、当該切り出しホッパから供給された粉体を秤量するためのロードセルを備えた受け皿と、成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴へ粉体を充填するための充填ホッパと、前記受け皿より秤量した粉体を前記充填ホッパへ導入する投入シュートとを有する粉体充填装置において、少なくとも粉体と直接接触する部分の材質をアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金としたことを特徴とする粉体充填装置。
【0010】(2)粉体を切り出し供給するための切り出しホッパと、当該切り出しホッパから供給された粉体を秤量するためのロードセルを備えた受け皿と、成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴へ粉体を充填するための充填ホッパと、前記受け皿より秤量した粉体を前記充填ホッパへ導入する投入シュートとを有する粉体充填装置において、切り出しホッパ、投入シュート、受け皿及び充填ホッパの材質をアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金としたことを特徴とする粉体充填装置。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明に係る粉体充填装置を図1を参照しながら説明する。
【0012】図1に本発明に係る粉体充填装置及び成形金型の側面概略図を示し、粉体が成形金型の粉体充填穴へ充填されるまでの過程を説明する。
【0013】即ち、本発明に係る粉体充填装置は切り出しホッパ1、ロードセル21に設けた受け皿2、投入シュート3、充填ホッパ4を有している。
【0014】切り出しホッパ1より切り出された粉体は受け皿2に落下しロードセル21により所定量に秤量される。ここで、ロードセル21と切り出しホッパ1とはフィードバック制御され、受け皿2に粉体が所定量となったときに切り出しホッパ1より粉体の切り出し量を制御するものである。所定量に秤量された試料は投入シュート3を介して充填ホッパ4に投入される。投入シュート3は秤量した粉体を増減なく充填ホッパ4に投入するために設けられたガイドである。充填ホッパ4は無底円筒状の胴部を備え投入シュート3から投入される粉体を受けやすいように上部口はラッパ状に開口している。また、下部口には、円形の外枠と放射状の内桟とでなるスクレーパーが備えられる。そして、特開平8−299779号公報に示すように、粉体が投入された充填ホッパ4はホッパ転動機構6により成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより、粉体が成形金型の粉体充填穴へ均一密度に充填される。
【0015】本発明に係る粉体充填装置は、切り出しホッパ1から充填ホッパ4までの間で少なくとも粉体が直接接触する部分をアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金とすることが特徴である。具体的には少なくとも切り出しホッパ1、受け皿2の粉体受け部内面22、投入シュート3の円筒部内面31、充填ホッパ4の胴部内面41及びスクレーパーをアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金とする。当該部分がアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金であればよく、従来の材料からなる前記構成部品のうち少なくとも粉体が接触する部分をアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金によりコーティングしてもよいし、前記構成部品全てをアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金により作製してもよい。
【0016】ここで、アルミニウムを主成分とする合金としては特に限定されないが、その副成分としては例えば、Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Zr、Ti等を含むものであり、更に具体的にはJIS規格によるところの1070、1050、1100、1200、2011、2014、2017、2117、2024、3003、5052、5N02、5056、5083、6061、6063、7003、7N01、7075、1080、1N00、3203、3004、3005、3105、5005、5652、5154、5254、5454、5082、5182、5086、5N01、5053等を好ましく用いることができる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示す。
【0018】フェライト粉末を切り出しホッパによりロードセル上の受け皿に切り出しながら設定重量に秤量し、投入シュートを介して充填ホッパに投入供給して、当該充填ホッパを自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴に充填する方法を用いた装置により、リング状の成形体を作成し、大気中、1230℃、1時間で焼成してフェライト磁石を作成した。なお、このリング状フェライト磁石の形状は外径22mm×内径15mm×高さ19.8mmである。
【0019】ここで、粉体が直接接触する切り出しホッパ、受け皿、投入シュート及び充填ホッパの材質をA5053、A5056(共にJIS規格)とした。また、比較例として、従来使用している材質であるSUS304(JIS規格)を用いたものについても検討した。
【0020】評価はそれぞれの材質について連続して成形を1000ショットを行い、各ショットの成形体の重量及び1000ショット後の切り出しホッパ、受け皿、投入シュート及び充填ホッパへのフェライト粉末の付着量を測定した。
【0021】また、前記リング状フェライト磁石の歩留まりについて調べた。ここで、歩留まりは当該リング状フェライト磁石寸法で特に高さ寸法の公差を±0.3mmに規定して調べた。
【0022】表1に評価結果を示す。ここで、平均重量、最大値、最小値、R値、標準偏差は1000ショット中の各ショットの成形体の重量から求めた。
【0023】
【表1】

【0024】これより、本発明の効果は明らかである。
【0025】即ち、フェライト粉末と直接接触する部分である切り出しホッパ、受け皿、投入シュート及び充填ホッパの材質をアルミニウムを主成分とする合金(A5053、A5056)とすることで、従来材質であるSUS340に比べて、標準偏差、R値、1000ショット後付着量から成形体のショット間の重量バラツキが少なくなっている。また、焼成後の歩留まりも向上しており、寸法精度が高いことから狭公差の製品も安定してして供給することが可能となる。
【0026】
【発明の効果】本発明に係る粉体充填装置は、粉体充填装置の構成部分のうち切り出しホッパから充填ホッパまでの粉体が直接接触する部分の材質を粉体が付着し難いアルミニウム又はアルミニウムを主成分とする合金とすることで、成形ショット間での粉体の充填量のバラツキをなくし、製品の特性、寸法等のバラツキをなくすことが可能となる。
【0027】また、本発明に係る粉体充填装置は、さらに充填ホッパを成形金型の上面に沿って水平であって粉体充填穴回りで自転、公転動することにより成形金型の粉体充填穴に充填する方法を用いた装置であるため均一密度の成形体を得ることができる。




 

 


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