JP6848544B2 - 粉末充填装置、焼結磁石製造装置及び焼結磁石製造方法 - Google Patents
粉末充填装置、焼結磁石製造装置及び焼結磁石製造方法 Download PDFInfo
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Description
a) 下端に、グリッド部材が備えられた開口と、該開口において充填対象容器と気密に接続するための接続部を有する粉末収容室と、
b) 前記粉末収容室の上部に接続された複数の気体供給管と、
c) 前記複数の気体供給管にそれぞれ接続される複数の本体内気体流路が互いに独立に内部を貫くように設けられた弁本体と
d) 前記弁本体の内部を、前記複数の本体内気体流路の全てに交差するように設けられた円筒状のシャフト嵌入孔及び該シャフト嵌入孔に回転可能に嵌入された円柱状のシャフトと、
e) 前記シャフトに、前記複数の本体内気体流路にそれぞれ対応して設けられたシャフト内気体流路と、
f) 前記複数の本体内気体流路をそれぞれ気体供給源に接続する複数の供給源側気体供給管と
を備えることを特徴とする。
本発明に係る粉末充填装置と、
前記粉末充填装置により前記充填対象容器に充填された焼結磁石の原料となる粉末が、該充填対象容器に充填されたままの状態で、機械的圧力を印加することなく該粉末に磁界を印加させることにより該粉末を配向させる配向部と、
前記粉末が前記充填対象容器に充填されたままの状態で、機械的圧力を印加することなく該粉末を加熱することにより焼結させる焼結部と、
を備える。
本発明に係る粉末充填装置を用いて焼結磁石の原料となる粉末を充填対象容器に充填する粉末充填工程と、
前記粉末が前記充填対象容器に充填されたままの状態で機械的圧力を印加することなく、該粉末に磁界を印加させることにより、該粉末を配向させる配向工程と、
前記粉末が前記充填対象容器に充填されたままの状態で機械的圧力を印加することなく、該粉末を加熱することにより焼結させる焼結工程と
を行うことを特徴とする。
図1(a)は、本実施形態の粉末充填装置1の全体の構成を示す概略図である。粉末充填装置1は、粉末収容室10を有し、粉末収容室10は本体11及び蓋12を有する。
充填対象容器20は、長方形の平板状の本体21の上面側に、粉末充填装置1の本体11の開口111と同じ平面形状を有する平板状のキャビティ22が、開口111と同じ間隔で長辺方向に6個、短辺方向に3個、合計18個設けられたものである(図1(a)及び図4)。粉末充填装置1により粉末を充填対象容器20に充填する際には、下から順に充填対象容器20と本体11を、キャビティ22と開口111の位置を合わせて重ねた状態で使用する。
図5〜図7を用いて、本実施形態の粉末充填装置1の動作を説明する。まず、本体11と蓋12が分離されている状態で、粉末Pを本体11内に供給する(図5(a))。このとき粉末Pは、開口111に設けられたグリッド部材15の上に載るが、前述の理由により、グリッド部材15のワイヤの間を通過して落下することはない。
図8に、本実施形態の粉末充填装置の変形例を示す。この変形例の粉末充填装置1Aは、粉末収容室10Aの蓋12Aの内部に、横方向に張設されたシリコーンゴム製の膜126と、膜126の直下に設けられた金属製の網から成る膜抑制部材127が設けられている。それ以外の構成は、上述の粉末充填装置1と同じである。
まず、変形例の粉末充填装置1Aにおいて、各気体供給管123に1個ずつ流量計を設け、粉末充填装置1Aの動作中に各気体供給管123を流れる圧縮気体の流量の時間変化を測定する実験を行った。なお、この実験では、圧縮気体には圧力0.4MPaの窒素を用いた。圧縮気体の供給の周期は80msecとした。併せて、比較例として、本実施形態の粉末充填装置1Aにおける弁装置13の代わりに、各気体供給管123に対して1個ずつ電磁弁を設け、電磁弁よりも粉末収容室10A側の気体供給管123に流量計を設けた装置につき、圧力0.4MPaの窒素を用いて50msecの周期で電磁弁を開閉(開状態は20sec、閉状態は30msec)し、各気体供給管123を流れる圧縮気体の流量の時間変化を測定する実験を行った。なお、本実施形態では弁装置13が全開状態のときに1本の気体供給管123を通過する圧縮気体の単位時間当たりの流量が約80L/分であるのに対して、比較例の電磁弁は圧縮気体が通過する際に抵抗となることから全開状態のときに1本の気体供給管123を通過する圧縮気体の単位時間当たりの流量が約50L/分と、本実施形態よりも少なくなる。そのため、比較例では、単位時間当たりの流量が少なくなる分を補うために、圧縮気体の供給の周期を上記のように本実施形態よりも短い50msecとした。
次に、図17を用いて、本発明に係る焼結磁石製造装置及び焼結磁石製造方法の一実施形態を説明する。本実施形態の焼結磁石製造装置40は、粉末充填装置1(又は1A。以下、符号は「1」のみを示す。)と、粉末高密度化装置42と、蓋取付部43と、配向装置(配向部)44と、焼結炉(焼結部)45を有する。また、焼結磁石製造装置40は、粉末充填装置1、スクレーパ36、蓋取付部43、配向装置44、焼結炉45の順に充填対象容器20を搬送する搬送装置(ベルトコンベア)46を有する。これらの各装置のうち焼結炉45以外の各装置は、内部が不活性ガス雰囲気である共通の外容器47に収容されており、焼結炉45内も別途不活性ガスが供給されることで不活性ガス雰囲気となっている。これら外容器47及び焼結炉45の内部を不活性ガス雰囲気にする構成要素により、粉末充填装置1から焼結炉45に至る全体を無酸素雰囲気にすることができる。なお、粉末充填装置1のうち、供給源側気体供給管14の一部、及び気体供給源(図示せず)は、外容器47の外に配置されている。弁装置13が外容器47の中に配置されているため、弁装置13と給気口121の距離を短くすることができ、粉末収容室10の圧力の印加及び開放のめりはりが良くなる。
10、10A…粉末収容室
11…粉末収容室の本体
111…開口
112…下部シール材(接続部)
113…上部シール材
114…シール用気体供給経路
12、12A…粉末収容室の蓋
121…給気口
122…排気口
123…気体供給管
124…シリンダ
126…膜
127…膜抑制部材
13…弁装置
131…弁本体
1311…本体内気体流路
1312…シャフト嵌入孔
132…シャフト
1321…シャフト内気体流路
14…供給源側気体供給管
15…グリッド部材
20…充填対象容器
21…充填対象容器の本体
22…キャビティ
30…スペーサ
31…スペーサの貫通孔
32…シール材
35…パンチ
36…スクレーパ
361、362、363…掻き取り部
40…焼結磁石製造装置
43…蓋取付部
44…配向装置
441…コイル
442…容器昇降装置
45…焼結炉
451…焼結室
452…搬入口
453…焼結室の扉
46…容器搬送装置
47…外容器
Claims (5)
- a) 下端に、グリッド部材が備えられた開口と、該開口において充填対象容器と気密に接続するための接続部を有する粉末収容室本体と、
b) 前記粉末収容室本体の天井部に取り付けられる蓋と、
c) 前記蓋に接続された複数の気体供給管と、
d) 前記複数の気体供給管にそれぞれ接続される複数の本体内気体流路が互いに独立に内部を貫くように設けられた弁本体と、
e) 前記弁本体の内部に、前記複数の本体内気体流路の全てに交差するように設けられた円筒状のシャフト嵌入孔と、
f) 前記シャフト嵌入孔に回転可能に嵌入された円柱状のシャフトと、
g) 前記シャフトに、前記複数の本体内気体流路にそれぞれ対応して設けられたシャフト内気体流路と、
h) 前記複数の本体内気体流路をそれぞれ気体供給源に接続する複数の供給源側気体供給管と
を備え、
前記本体内気体流路及び前記シャフト内気体流路の断面の形状が、前記シャフトの軸に平行な2辺を有する長方形である
ことを特徴とする粉末充填装置。 - 前記2辺が前記長方形の長辺であることを特徴とする請求項1に記載の粉末充填装置。
- 前記蓋と前記粉末収容室本体の境界に設けられた、シール用気体が供給されることにより膨張するシール材と、
前記シール材にシール用気体を供給するシール用気体供給経路と、
前記蓋と前記粉末収容室本体を互いに押さえつける押圧機構と
をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の粉末充填装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の粉末充填装置と、
前記粉末充填装置により前記充填対象容器に充填された、焼結磁石の原料となる粉末が、該充填対象容器に充填されたままの状態で、機械的圧力を印加することなく該粉末に磁界を印加させることにより該粉末を配向させる配向部と、
前記粉末が前記充填対象容器に充填されたままの状態で、機械的圧力を印加することなく該粉末を加熱することにより焼結させる焼結部と、
を備えることを特徴とする焼結磁石製造装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の粉末充填装置を用いて焼結磁石の原料となる粉末を充填対象容器に充填する粉末充填工程と、
前記粉末が前記充填対象容器に充填されたままの状態で機械的圧力を印加することなく、該粉末に磁界を印加させることにより、該粉末を配向させる配向工程と、
前記粉末が前記充填対象容器に充填されたままの状態で機械的圧力を印加することなく、該粉末を加熱することにより焼結させる焼結工程と
を行うことを特徴とする焼結磁石製造方法。
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