DE10130092B4

DE10130092B4 - Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks

Info

Publication number: DE10130092B4
Application number: DE10130092A
Authority: DE
Inventors: Wataru Nagaokakyo Yanase; Yukio Nagaokakyo Higuchi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: CN1330991A; FR2810575A1; US20020004978A1; JP3687492B2; TW496800B; JP2002001594A; KR20020000505A; KR100397735B1; CN100453213C; FR2810575B1; DE10130092A1; US6569364B2

Abstract

Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks (1, 2, 11) unter Verwendung einer Preßformungsvorrichtung zum Preßformen des dielektrischen Blocks, wobei die Vorrichtung mit einer oberen Form (7), die einen oberen Stempel (62, 508) umfaßt, der mit einem verschiebbar beweglichen oberen Dorn (72a, 72b) versehen ist, und einer unteren Form (6) versehen ist, die eine Matrize (5), welche einen Hohlraum (51) aufweist, und einen unteren Stempel (61, 509) umfaßt, der mit einem verschiebbar beweglichen unteren Dorn (71a, 71b, 71c) versehen ist, wobei der obere Stempel (62, 508) verschiebbar in dem Hohlraum der Matrize beweglich ist und der untere Stempel in dem Hohlraum der Matrize angeordnet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Einfüllen einer vorbestimmten Menge eines pulverisierten dielektrischen Materials (4) in den Hohlraum (51), wenn der untere Dorn (71a, 71b, 71c) von dem unteren Stempel (61, 509) in den Hohlraum vorsteht;
Bewegen zumindest entweder der oberen Form (7) oder...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks.
Ein bekanntes Preßformverfahren, das in der ungeprüften japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 55-71697 offenbart ist, wird unter Bezugnahme auf 17 bis 19B beschrieben. 17 zeigt eine Matrize 507, einen oberen Stempel 508 und einen unteren Stempel 509. Der obere Stempel 508 wird in der Matrize 507 aufgenommen, während er sich nach unten bewegt (siehe 18), und der untere Stempel 509 ist in der Matrize 507 positioniert. Der obere Stempel 508 und der untere Stempel 509 sind jeweils mit einem Dorn 510 und 511 versehen, die an exzentrischen Positionen bezüglich zueinander vertikal bewegbar in den oberen Stempel 508 bzw. den unteren Stempel 509 eingefügt sind. Die Dornen 510 und 511 werden durch jeweilige Federn 512 und 513 aufeinander zugetrieben.
Die vorstehende Formungsvorrichtung dient zum Formen eines dielektrischen Blocks 520 (19A und 19B), der mit einem Loch 516 versehen ist, in dem eine Stufe 515 gebildet ist. Bei der Formungsvorrichtung wird der Dorn 511 des unteren Stempels 509 auf ein vorbestimmtes Niveau angehoben, wie in 17 gezeigt, und der obere Stempel 508 bewegt sich nach unten, wodurch eine pulverisierte dielektrische Keramik 514 komprimiert wird, während der Dorn 510 in Berührung mit dem Dorn 511 steht, wie in 18 gezeigt. Somit wird der in 19A und 19B gezeigte dielektrische Block 520 erhalten.
Um Sprünge in der Nähe der Stufe 515 zu vermeiden, muß die pulverisierte dielektrische Keramik 514 derart komprimiert werden, daß die Dichte der Keramik, die preßgeformt werden soll, in Regionen A1, A2 und A3 (18) die gleiche ist.
Bei dem bekannten Preßformverfahren wird die Position eines Kontaktteils zwischen den sich vertikal gegenüberliegenden Dornen 510 und 511 durch Steuern des Gleichgewichts von Federkräften zwischen den Federn 512 und 513 gesteuert, wodurch es schwierig wird, die Position der Grenzfläche, bei der sich die Dornen 510 und 511 während des Druckbeaufschlagungsschritts berühren, zu steuern. Somit tritt ein Problem dahingehend auf, daß sich die Dichte der Keramik in der Region A2 von der in den Regionen A1 und A3 unterscheidet, und es wahrscheinlich ist, daß in der Nähe der Stufe 515 Sprünge entstehen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks mit günstigen Eigenschaften zu schaffen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie ein Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks schafft, bei dem die Position von Kontaktteilen zwischen einem oberen und einem unteren Dorn während einer Komprimierung präzise gesteuert werden kann, wodurch es unwahrscheinlich ist, daß in der Nähe von Stufen des dielektrischen Blocks Sprünge entstehen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks gemäß Anspruch 1 gelöst.
Zu diesem Zweck verwendet ein Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Preßformungsvorrichtung, die mit einer oberen Form, die einen oberen Stempel, der mit einem verschiebbar beweglichen oberen Dorn versehen ist, und einer unteren Form versehen ist, die eine Matrize, welche einen Hohlraum aufweist, und einen unteren Stempel umfaßt, der mit einem verschiebbar beweglichen unteren Dorn versehen ist. Der obere Stempel ist in dem Hohlraum der Matrize ver schiebbar beweglich, und der untere Stempel ist in dem Hohlraum der Matrize angeordnet.
Das Verfahren weist folgende Schritte auf: Füllen einer vorbestimmten Menge eines pulverisierten dielektrischen Materials in den Hohlraum, wenn der untere Dorn von dem unteren Stempel in den Hohlraum vorsteht; Bewegen zumindest entweder der oberen Form oder der unteren Form, um sich anzunähern und in Berührung miteinander zu gelangen, wobei eine untere Fläche des oberen Dorns und eine obere Fläche des unteren Dorns einander an einer Grenzfläche zwischen denselben berühren; Zubewegen des oberen Dorns und des unteren Dorns auf den unteren Stempel, während der obere Dorn und der untere Dorn an der Grenzfläche miteinander in Berührung bleiben, und Verschieben der Grenzfläche zu einer vorbestimmten Position in dem Hohlraum, der mit dem pulverisierten dielektrischen Material befüllt ist; und Komprimieren des pulverisierten dielektrischen Materials in dem Hohlraum unter Verwendung einer relativen Bewegung zwischen dem oberen Stempel und dem unteren Stempel, während der obere Dorn und der untere Dorn an der Grenzfläche miteinander in Berührung bleiben, wodurch der dielektrische Block gebildet wird.
Bei dem Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weisen der obere und der untere Dorn eine zylindrische Gestalt auf, bezeichnet r1 den Radius des zylindrischen unteren Dorns, bezeichnet r2 den Radius des zylindrischen oberen Dorns und bezeichnet P den Versetzungsabstand zwischen der Achse des unteren Dorns und der Achse des oberen Dorns, und ist der Ausdruck 0 ≤ P ≤ r1 + r2 erfüllt.
Bei dem oben beschriebenen Verschiebungsschritt wird das pulverisierte dielektrische Material in dem Hohlraum verteilt, um keinen beträchtlichen Druck auf das pulverisierte dielektrische Material in dem Hohlraum auszuüben und um ei ne Gestalt des dielektrischen Blocks 1 zu bilden, und wird in einer Druckbeaufschlagungsrichtung ausgedehnt. Daraufhin wird die Dichte des pulverisierten dielektrischen Materials in dem Hohlraum durch Komprimieren des pulverisierten dielektrischen Materials in dem Hohlraum im wesentlichen gleichmäßig gemacht. Somit ist es unwahrscheinlich, daß in der Nähe eines Stufenteils eines Lochs, das in dem dielektrischen Block, beispielsweise einem dielektrischen Filter oder einem dielektrischen Duplexer, gebildet ist, Sprünge entstehen.
Die Position der unteren Form und die Position der oberen Form können unabhängig voneinander servogesteuert sein. Bei dieser Anordnung kann die Position des Kontaktteils zwischen dem oberen und dem unteren Dorn präzise gesteuert werden, wodurch die Dichte des pulverisierten dielektrischen Materials in dem Hohlraum auf zuverlässigere Weise gleichförmig gemacht werden kann.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Blocks, der durch ein Preßformverfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist;
2 eine Vorderansicht des in 1 gezeigten dielektrischen Blocks;
3 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die das Verfahren zum Preßformen des in 1 gezeigten dielektrischen Blocks zeigt;
4 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 3 gezeigten folgt;
5 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 4 gezeigten folgt;
6 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 5 gezeigten folgt;
7 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 6 gezeigten folgt;
8 eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Blocks, der durch ein Preßformverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist;
9 eine Vorderansicht des in 8 gezeigten dielektrischen Blocks;
10 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die das Verfahren zum Preßformen des in 8 gezeigten dielektrischen Blocks zeigt;
11 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 10 gezeigten folgt;
12 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 11 gezeigten folgt;
13 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 12 gezeigten folgt;
14 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 13 gezeigten folgt;
15 eine Vorderansicht eines dielektrischen Blocks, der durch ein Preßformverfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist;
16 eine Schnittansicht entlang einer Linie XVI-XVI des in 15 gezeigten dielektrischen Blocks;
17 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die ein bekanntes Preßformverfahren zeigt;
18 eine schematische längsgeschnittene Ansicht, die einen Schritt zeigt, der dem in 17 gezeigten folgt;
19A und 19B eine Vorderansicht bzw. eine Schnittansicht eines dielektrischen Blocks, der durch die in 17 und 18 gezeigten Schritte gebildet ist.
Ein Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks, gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, ist unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 und 2 zeigen einen dielektrischen Block 1, der für ein dielektrisches Filter verwendet wird und durch ein Preßformverfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung geformt ist. Der dielektrische Block 1 ist mit einem Paar von Koaxialresonatorlöchern 2a und 2b versehen, die zwischen gegenüberliegenden Flächen 1a und 1b des dielektrischen Blocks 1 verlaufen. Die Koaxialresonatorlöcher 2a und 2b umfassen Abschnitte 22a und 22b mit größerem Durchmesser, die jeweils einen runden Quer schnitt aufweisen, und Abschnitte 23a und 23b mit kleinerem Durchmesser, die jeweils einen runden Querschnitt aufweisen.
Die Achsen der Abschnitte 23a und 23b mit kleinerem Durchmesser sind jeweils bezüglich der Abschnitte 22a und 22b mit größerem Durchmesser exzentrisch. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfüllen die Position und die Durchmesser der diversen Abschnitte der Koaxialresonatorlöcher 2a und 2b den Ausdruck r1 – r2 ≤ P ≤ r1 + r2, wobei r1 den Radius eines jeden Abschnitts 22a oder 22b mit größerem Durchmesser bezeichnet, r2 den Radius eines jeden Abschnitts 23a oder 23b mit kleinerem Abschnitt bezeichnet und P den Versetzungsabstand zwischen der Achse eines jeden Abschnitts 22a oder 22b mit größerem Durchmesser bzw. der Achse eines jeden Abschnitts 23a oder 23b mit kleinerem Durchmesser bezeichnet (siehe 2). Die Koaxialresonatorlöcher 2a und 2b sind derart versetzt, daß ein Querschnitt eines jeden Abschnitts 23a oder 23b mit kleinerem Durchmesser teilweise außerhalb des Querschnitts eines jeden Abschnitts 22a oder 22b mit größerem Durchmesser in Querschnittsansicht angeordnet ist. Eine Stufe 24a, die an der Grenzfläche zwischen dem Abschnitt 22a mit größerem Durchmesser und dem Abschnitt 23a mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist, oder eine Stufe 24b, die an der Grenzfläche zwischen dem Abschnitt 22b mit größerem Durchmesser und dem Abschnitt 23b mit kleinerem Durchmesser angeordnet ist, ist an einem in Längsrichtung gelegenen Zwischenpunkt (L/2) eines jeden Koaxialresonatorlochs 2a oder 2b mit einer Länge L positioniert.
Der Versetzungsabstand P zwischen der Achse des Abschnitts 22a bzw. 22b mit größerem Durchmesser und der Achse des Abschnitts 23a bzw. 23b mit kleinerem Durchmesser ist vorzugsweise eingestellt, um den Ausdruck 0 ≤ P ≤ r1 + r2 zu erfüllen. Somit kann der Abstand P null betragen, d. h. die Achse des Abschnitts 22a oder 22b mit größerem Durchmesser kann mit der Achse des Abschnitts 23a oder 23b mit kleinerem Durchmesser zusammenfallen.
Unter Bezugnahme auf 3 ist die Preßformungsvorrichtung zum Bilden des vorstehenden dielektrischen Blocks 1 mit einer unteren Form 6 und einer oberen Form 7 versehen. Die untere Form 6 umfaßt eine Matrize 5 und einen unteren Stempel 61, der mit unteren Dornen 71a und 71b versehen ist, die bezüglich des unteren Stempels 61 verschiebbar beweglich sind. Die Matrize 5 ist mit einem rechtwinkligen Hohlraum 51, im Längsschnitt betrachtet, versehen. Der untere Stempel 61 ist in dem Hohlraum 51 angeordnet. Die unteren Dornen 71a und 71b sind zylindrisch und weisen jeweils Radien r1 auf. Die obere Form 7 umfaßt einen oberen Stempel 62 und obere Dornen 72a und 72b, die bezüglich des oberen Stempels 62 verschiebbar beweglich sind. Die oberen Dornen 72a und 72b sind zylindrisch und weisen jeweils Radien r2 auf.
Die Positionen der unteren Form 6 und der oberen Form 7 sind unabhängig voneinander servogesteuert. Wechselstrom-Servomotoren M1, M2, M3 und M4 treiben die unteren Dornen 71a und 71b, die Matrize 5, den oberen Stempel 62 bzw. die oberen Dornen 72a und 72b in der vertikalen Richtung nach oben und nach unten an. Die Wechselstrom-Servomotoren M1, M2, M3 und M4 werden gemäß positionsbedingten Informationen, die durch Messen der Abstände von der oberen Fläche des unteren Stempels 61 als eine Referenzebene zu der unteren Fläche des oberen Stempels 62, zu den unteren Flächen der oberen Dornen 72a und 72b, zu den oberen Flächen der unteren Dornen 71a und 71b und zu der oberen Fläche der Matrize 5 erhalten werden, numerisch gesteuert. Die Differenz zwischen „tatsächliche Position während des Betriebs" und „festgelegte Position" (Eingangssignal erwünschter Werte) ist eine Steuerungsgröße und wird gesteuert, um kompensiert zu werden.
Das Verfahren zum Preßformen des oben beschriebenen dielektrischen Blocks 1 wird unten beschrieben. Wie in 3 gezeigt werden die unteren Dornen 71a und 71b auf ein Niveau f1 angehoben, und die Preßformungsvorrichtung wird mit einer vorbestimmten Menge an pulverisiertem dielektrischem Material 4 befüllt, das eine Keramik umfaßt, wie beispielsweise eine Keramik vom Typ Barium-Titan oder eine Keramik vom Typ Barium-Titan-Neodym (ein Befüllungsschritt). Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird das pulverisierte dielektrische Material 4 im wesentlichen bis zu dem gleichen Niveau wie das Niveau f1 in den Hohlraum 51 eingefüllt.
Die obere Form 7 bewegt sich nach unten, bis die unteren Flächen des oberen Stempels 62 bzw. der oberen Dornen 72a und 72b in Berührung mit den oberen Flächen der unteren Dornen 71a und 71b gelangen, und hört auf, sich nach unten zu bewegen, wie in 4 gezeigt (ein Annäherungsschritt). Die sich berührenden Flächen der oberen Dornen 72a bzw. 72b und der unteren Dornen 71a bzw. 71b bilden die Stufen 24a bzw. 24b der Koaxialresonatorlöcher 2a bzw. 2b in den nachfolgenden Schritten.
Während die oberen und unteren Stempel stationär bleiben, schieben sich die oberen Dornen 72a und 72b und die unteren Dornen 71a und 71b nach unten auf den unteren Stempel 61 zu, wie in 5 gezeigt. Während dies stattfindet, bleiben die jeweiligen unteren Flächen und oberen Flächen der oberen Dornen 72a und 72b und der unteren Dornen 71a und 71b in Berührung miteinander, um das pulverisierte dielektrische Material 4 in dem Hohlraum 51 nicht mit Druck zu beaufschlagen. Wenn die Grenzfläche F bzw. Grenzflächen zwischen den oberen Dornen 72a und 72b und den unteren Dornen 71a und 71b eine vorbestimmte Position in dem Hohlraum 51 erreicht bzw. erreichen, beenden die oberen und unteren Dornen 72a, 72b, 71a und 71b ihre Abwärtsbewegung (ein Verschiebungsschritt).
Somit wird das pulverisierte dielektrische Material 4 in dem Hohlraum verteilt, um eine Gestalt des dielektrischen Blocks 1 zu bilden. In diesem Fall wird die Grenzfläche F zwischen den oberen Dornen 72a und 72b und den unteren Dornen 71a und 71b bei einem Abstand L1/2 von der oberen Fläche des unteren Stempels 61 positioniert, wenn der Abstand zwischen der oberen Fläche des unteren Stempels 61 und der unteren Fläche des oberen Stempels 62 auf einen Abstand L1 eingestellt ist. Der obere Stempel 62 wird in Berührung mit dem pulverisierten dielektrischen Material 4 gebracht.
Wie in 6 gezeigt ist, bewegen sich die Matrize 5, der obere Stempel 62, die unteren Dornen 71a und 71b und die oberen Dornen 72a und 72b bezüglich des unteren Stempels 61 nach unten und komprimieren das pulverisierte dielektrische Material 4, wodurch der dielektrische Block 1 gebildet wird (ein Komprimierungsschritt). Die oberen Dornen 72a und 72b und die unteren Dornen 71a und 71b bewegen sich zusammen nach unten, während die unteren Flächen und die oberen Flächen derselben jeweils in Berührung miteinander gehalten werden. Der obere Stempel 62, die unteren Dornen 71a und 71b und die oberen Dornen 72a und 72b bewegen sich nach unten, indem sie jeweils durch die Servomotoren M1, M3 und M4 angetrieben werden, so daß die Grenzfläche F zwischen den oberen Dornen 72a und 72b und den unteren Dornen 71a und 71b zu jedem Zeitpunkt während des Komprimierungsschritts an einem Zwischenpunkt zwischen der oberen Fläche des unteren Stempels 61 und der unteren Fläche des oberen Stempels 62 positioniert ist. Die Matrize 5 bewegt sich ebenfalls nach unten, indem sie durch den Servomotor M2 angetrieben wird, gemäß der Abwärtsbewegung der unteren Dornen 71a und 71b. Insbesondere besteht eine linear proportionale Beziehung zwischen der Abwärtsbewegung der Matrize 5 und der Abwärtsbewegung der unteren Dornen 71a und 71b.
Wie in 7 gezeigt bewegen sich, wenn der Komprimierungsschritt abgeschlossen ist, die Matrize 5 und die unteren Dornen 71a und 71b nach unten, der obere Stempel 62 und die oberen Dornen 72a und 72b bewegen sich nach oben, und der geformte dielektrische Block 1 wird entnommen (ein Freigabeschritt).
Bei dem Verschiebungsschritt des obigen Verfahrens wird das pulverisierte dielektrische Material 4 in dem Hohlraum 51 nicht wesentlich mit Druck beaufschlagt und wird in dem Hohlraum 51 verteilt, um durch die untere Form 6 und die obere Form 7 eine Gestalt des mit Druck beaufschlagten dielektrischen Blocks 1 zu bilden. Daraufhin wird das pulverisierte dielektrische Material 4 in dem Hohlraum 51 komprimiert, wodurch die Dichte des pulverisierten dielektrischen Materials 4 in dem Hohlraum 51 im wesentlichen gleichförmig ist. Daher schafft die Erfindung einen dielektrischen Block 1, bei dem es unwahrscheinlich ist, daß in der Nähe der Stufen 24a bzw. 24b der Koaxialresonatorlöcher 2a bzw. 2b Sprünge entstehen.
Da die Positionen der oberen Form 7 und der unteren Form 6 unabhängig voneinander servogesteuert sind, wird die Grenzfläche F zwischen den oberen Dornen 72a und 72b und den unteren Dornen 71a und 71b präzise gesteuert, um auf halber Höhe zwischen der oberen und der unteren Form gehalten zu werden, wobei der auf das dielektrische Material in dem Hohlraum ausgeübte Druck im wesentlichen gleichmäßig bleibt und die Dichte des pulverisierten dielektrischen Materials 4 in dem Hohlraum 51 im wesentlichen gleichförmig bleibt.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Blocks, der durch ein Preßformverfahren gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet ist. 9 ist eine Vorderansicht des in 8 gezeigten dielektrischen Blocks. Ein in 8 und 9 gezeigter dielektrischer Block 2 wird auf dieselbe Weise wie der dielektrische Block 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als dielektrisches Filter verwendet. Der dielektrische Block 2 ist mit zwei Koaxialresonatorlöchern 2a und 2c versehen, die zwischen gegenüberliegenden Flächen 1a und 1b des dielektrischen Blocks 2 verlaufen. Die Koaxialresonatorlöcher 2a und 2c umfassen Abschnitte 22a und 22c mit größerem Durchmesser, die jeweils einen runden Querschnitt aufweisen, und Abschnitte 23a und 23c mit kleinerem Durchmesser, die jeweils einen runden Querschnitt aufweisen. Die Achse des Abschnitts 23a mit kleinerem Durchmesser verläuft zu dem Abschnitt 22a mit größerem Durchmesser exzentrisch. Die Achse des Abschnitts 23c mit kleinerem Durchmesser fällt im wesentlichen mit der Achse des Abschnitts 22c mit größerem Durchmesser zusammen.
Eine Preßformungsvorrichtung zum Bilden des obigen dielektrischen Blocks 2 ist unten beschrieben. Die gleichen Komponenten wie diejenigen, die bei dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurden, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, für die auf eine Beschreibung verzichtet wird.
In 10 ist die Preßformungsvorrichtung mit einer unteren Form 6 und einer oberen Form 7 versehen. Die untere Form 6 umfaßt eine Matrize 5 und einen unteren Stempel 61, der mit unteren Dornen 71a und 71c versehen ist, die bezüglich zu dem unteren Stempel 61 verschiebbar beweglich sind. Der untere Dorn 71c umfaßt einen zylindrischen Abschnitt 74a mit einem Radius r1 und einen zylindrischen Abschnitt 74b, der mit dem zylindrischen Abschnitt 74a an dem oberen Ende desselben koaxial verbunden ist und einen Radius r2 aufweist, der kleiner ist als der Radius r1. Dies bedeutet, daß der untere Dorn 71c ein Teil, das den Abschnitt 22c mit größerem Durchmesser des Koaxialresonatorlochs 2c bildet, und ein anderes Teil, das den Abschnitt 23c mit kleinerem Durchmesser des Koaxialresonatorlochs 2c bildet, umfaßt, wobei die Teile des unteren Dorns 71c einstückig miteinander gebildet sind. Eine Stufe 73 zwischen den Zylindern 74a und 74b bildet die Stufe 24c des Koaxialresonatorlochs 2c. Die obere Form 7 umfaßt einen oberen Stempel 62, der mit einem oberen Dorn 72a, der bezüglich des oberen Stempels 62 verschiebbar beweglich ist, und einem Loch 62a versehen ist, in das der zylindrische Abschnitt 74b des unteren Dorns 71c einführbar ist (wobei der zylindrische Abschnitt 74b in dem Loch 62a verschiebbar beweglich ist).
Bei den Koaxialresonatorlöchern 2a und 2c gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel können die Achsen der Abschnitte 23a und 23c mit kleinerem Durchmesser jeweils exzentrisch zu den Abschnitten 22a und 22c mit größerem Durchmesser verlaufen, solange die Ausdrucke 0 ≤ P ≤ r1 + r2 und 0 ≤ P ≤ r1 – r2 erfüllt sind, wobei r1 den Radius eines jeden Abschnitts 22a oder 22c mit größerem Durchmesser, r2 den Radius eines jeden Abschnitts 23a oder 23c mit kleinerem Durchmesser und P den Versetzungsabstand zwischen der Achse eines jeden Abschnitts 22a oder 22c mit größerem Durchmesser und der Achse eines jeden Abschnitts 23a oder 23c mit kleinerem Durchmesser bezeichnet (siehe 9). Das Koaxialresonatorloch 2a weist eine Gestalt auf, bei der ein Querschnitt des Abschnitts 23a mit kleinerem Durchmesser teilweise außerhalb des Querschnitts des Abschnitts 22a mit größerem Durchmesser in Querschnittsansicht angeordnet ist. Das Koaxialresonatorloch 2c weist eine Gestalt auf, bei der ein Querschnitt des Abschnitts 23c mit kleinerem Durchmesser innerhalb des Querschnitts des Abschnitts 22c mit größerem Durchmesser in Querschnittsansicht angeordnet ist.
Die Positionen der Komponenten der unteren Form 6 und der oberen Form 7 werden unabhängig voneinander servogesteuert. Wechselstrom-Servomotoren M1, M2, M3, M4 und M5 treiben jeweils den unteren Dorn 71a, den unteren Dorn 71c, die Matrize 5, den oberen Stempel 62 bzw. den oberen Dorn 72a vertikal an. Die Wechselstrom-Servomotoren M1 bis M5 werden gemäß positionsbezogenen Informationen, die durch Messen der Abstände von der oberen Fläche des unteren Stempels 61 als eine Referenzebene zu der unteren Fläche des oberen Stempels 62, zu der unteren Fläche des oberen Dorns 72a, zu den oberen Flächen der unteren Dornen 71a und 71c und zu der oberen Fläche der Matrize 5 erhalten werden, numerisch gesteuert.
Das Verfahren zum Preßformen des oben beschriebenen dielektrischen Blocks 2 wird nun beschrieben. Wie in 10 gezeigt, werden die unteren Dornen 71a und 71c auf ein Niveau f1 angehoben, und die Preßformungsvorrichtung wird mit einer vorbestimmten Menge eines pulverisierten dielektrischen Materials 4 befüllt (ein Befüllungsschritt). Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das pulverisierte dielektrische Material 4 im wesentlichen auf das gleiche Niveau wie das Niveau f1 in den Hohlraum 51 eingefüllt.
Die obere Form 7 bewegt sich nach unten, bis die unteren Flächen des jeweiligen oberen Stempels 62 und des oberen Dorns 72a in Berührung mit der oberen Fläche des unteren Dorns 71a gelangen, wobei sie an diesem Punkt aufhört, sich nach unten zu bewegen, wie in 11 gezeigt (ein Annäherungsschritt). Die Grenzfläche, bei der die untere Fläche des oberen Dorns 72a und die obere Fläche des unteren Dorns 71a miteinander in Berührung gelangen, bildet die Stufe 24a des Koaxialresonatorlochs 2a in den nachfolgenden Schritten, auf dieselbe Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Der obere Dorn 72a und der untere Dorn 71a gleiten auf den unteren Stempel 61 zu nach unten, während ihre unteren und oberen Flächen jeweils in Berührung miteinander bleiben, wie in 12 gezeigt, um das pulverisierte dielektrische Material 4 in dem Hohlraum 51 nicht mit Druck zu beaufschlagen. Wenn die Grenzfläche F zwischen dem oberen Dorn 72a und dem unteren Dorn 71a eine vorbestimmte Position in dem Hohlraum 51 erreicht, beenden der obere und der untere Dorn 72a und 71a ihre Abwärtsbewegung (ein Verschiebungsschritt). Da die Stufe 73 des unteren Dorns 71c in der vorbestimmten Position in dem Hohlraum 51 eingestellt wurde, ist es gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht notwendig, den unteren Dorn 71c während des Verschiebungsschritts vertikal zu bewegen.
Somit wird das pulverisierte dielektrische Material 4 in dem Hohlraum 51 verteilt, um eine Gestalt des dielektrischen Blocks 2 zu bilden. In diesem Fall ist die Grenzfläche F zwischen dem oberen und dem unteren Dorn 72a und 71a und der Stufe 73 in dem unteren Dorn 71c in einem Abstand L1/2 von der oberen Fläche des unteren Stempels 61 positioniert, wenn der Abstand zwischen der oberen Fläche des unteren Stempels 61 und der unteren Fläche des oberen Stempels 62 auf einen Abstand L1 eingestellt ist.
Bei 13 bewegen sich die Matrize 5, der obere Stempel 62, die unteren Dornen 71a und 71c und der obere Dorn 72a bezüglich zu dem unteren Stempel 61 nach unten und komprimieren das pulverisierte dielektrische Material 4, wodurch der dielektrische Block 2 gebildet wird (ein Komprimierungsschritt). Der obere Dorn 72a und der untere Dorn 71a bewegen sich zusammen nach unten, so daß die untere Fläche und die obere Fläche derselben an der Grenzfläche F in Berührung miteinander bleiben. Der obere Stempel 62, die unteren Dornen 71a und 71c und der obere Dorn 72a bewegen sich nach unten, indem sie jeweils durch die Servomotoren M1, M2, M4 bzw. M5 angetrieben werden, so daß die Grenzfläche F zwischen dem oberen und dem unteren Dorn 72a und 71a und der Stufe 73 des unteren Dorns 71c während des gesamten Komprimierungsschritts an einem Zwischenpunkt (Halbweg-Punkt) zwischen der oberen Fläche des unteren Stempels 61 und der unteren Fläche des oberen Stempels 62 positioniert ist.
Wie in 14 gezeigt ist, bewegen sich die Matrize 5 und die unteren Dornen 71a und 71c, nachdem der Komprimierungsschritt abgeschlossen ist, nach unten, der obere Stempel 62 und der obere Dorn 72a bewegen sich nach oben, und der geformte dielektrische Block 2 wird entnommen (ein Freigabeschritt). Die Matrize 5 wird gemäß der Abwärtsbewegung der unteren Dornen 71a und 71c durch den Servomotor M3 nach unten angetrieben. Insbesondere existiert eine linear propor tionale Beziehung zwischen der Abwärtsbewegung der Matrize 5 und der Abwärtsbewegung der unteren Dornen 71a und 71c.
Das Preßformverfahren gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel bietet die gleichen Funktionswirkungen wie das Preßformverfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das erste und das zweite Ausführungsbeispiel beschränkt, und verschiedene Modifikationen innerhalb der Wesensart und des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung können enthalten sein. Es werden beispielhaft, und nicht zum Zwecke der Beschränkung, mehrere Modifikationen erörtert.
Obwohl die obere Form 7 gemäß dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel zwischen dem Annäherungsschritt und dem Verschiebungsschritt aufhört, sich zu bewegen, kann der Annäherungsschritt zu dem Verschiebungsschritt übergehen, ohne daß die obere Form 7 angehalten wird. Obwohl die oberen Dornen 72a und 72b und die unteren Dornen 71a und 71b zwischen dem Verschiebungsschritt und dem Komprimierungsschritt aufhören, sich nach unten zu bewegen, kann der Verschiebungsschritt ohne Anhalten zu dem Komprimierungsschritt übergehen.
Während des Annäherungsschrittes können die oberen Flächen der unteren Dornen 71a und 71b von einer oberen Oberfläche des pulverisierten dielektrischen Materials 4 vorstehen, so daß die oberen Dornen 72a und 72b in Berührung mit den unteren Dornen 71a bzw. 71b gelangen, ohne daß das pulverisierte dielektrische Material 4 zwischen denselben liegt.
Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird das pulverisierte dielektrische Material 4 durch den oberen Stempel 62 und die oberen und unteren Dornen 72a, 71a, usw. komprimiert, die sich nach unten auf den unteren Stempel 61 zubewegen, während der untere Stempel 61 stationär ist. Alternativ dazu kann das pulverisierte dielektrische Material 4 bei spielsweise durch eine Aufwärtsbewegung des unteren Stempels 61 und eine Abwärtsbewegung des oberen Stempels 62 komprimiert werden, wobei die Grenzfläche F in einer Zwischenposition zwischen dem oberen und dem unteren Stempel 62 und 61 feststeht.
In dem dielektrischen Block kann eine beliebige Anzahl der Koaxialresonatorlöcher einer beliebigen Gestalt gebildet sein. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung auch auf einen dielektrischen Block 11 angewandt werden, der in 15 und 16 gezeigt ist und als dielektrischer Duplexer verwendet wird. 15 ist eine Vorderansicht des dielektrischen Blocks 11. 16 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XVI-XVI des dielektrischen Blocks 11, der in 15 gezeigt ist. Der dielektrische Block 11 ist mit sieben Koaxialresonatorlöchern 9a bis 9g versehen.
Die Achsen eines Abschnitts mit größerem Durchmesser und eines Abschnitts mit kleinerem Durchmesser eines jeden der Koaxialresonatorlöcher 9a bis 9c, 9e und 9g sind voneinander versetzt. Ein Querschnitt des Abschnitts mit kleinerem Durchmesser ist teilweise außerhalb des Querschnitts des Abschnitts mit größerem Durchmesser eines jeden der Koaxialresonatorlöcher 9e und 9g angeordnet. Der Abschnitt mit größerem Durchmesser und der Abschnitt mit kleinerem Durchmesser eines jeden der Koaxialresonatorlöcher 9d und 9f sind koaxial angeordnet. Der Abschnitt mit größerem Durchmesser und der Abschnitt mit kleinerem Durchmesser des Koaxialresonatorlochs 9d weisen denselben Radius auf.
Die Stufen der Koaxialresonatorlöcher 9a bis 9c, die Stufen der Koaxialresonatorlöcher 9e und 9g und die Stufe des Koaxialresonatorlochs 9f sind an Positionen angeordnet, die sich voneinander in der axialen Richtung unterscheiden. In diesem Fall sind die Grenzflächen zwischen den unteren und oberen Dornen und Stufen der unteren Dornen eingestellt, um so positioniert zu sein, daß die Verhältnisse der Abstände von den jeweiligen Kontaktteilen und den Stufen zu der un teren Fläche des oberen Stempels und zu der oberen Fläche des unteren Stempels während des Komprimierungsschritts unverändert beibehalten werden.
Obwohl bei dem ersten und bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zylindrische obere und untere Dornen verwendet werden, können die Dornen auch andere Querschnitte, beispielsweise rechteckige oder elliptische Querschnitte, aufweisen. Wenn obere und untere Dornen mit rechteckigen Querschnitten verwendet werden, können Löcher mit rechteckigen Querschnitten gebildet werden. Es kann eine Kombination aus Dornen mit kreisförmigem Querschnitt und Dornen mit rechteckigem Querschnitt verwendet werden. Beispielsweise kann eine Kombination aus einem oberen Dorn mit einem kreisförmigen Querschnitt und einem unteren Dorn mit einem rechteckigen Querschnitt zum Bilden eines Koaxialresonatorlochs verwendet werden.
Die Radius-Beziehung zwischen dem Abschnitt mit größerem Durchmesser und dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser des in dem dielektrischen Block gebildeten Koaxialresonatorlochs ist nicht auf r1 > r2 beschränkt und kann r1 < r2 oder r1 = r2 lauten.
Obwohl zum vertikalen Bewegen der unteren und oberen Dornen und dergleichen vorzugsweise Wechselstrom-Servomotoren verwendet werden, kann ein beliebiger Motor, Zylinder oder dergleichen, der eine Positionierung bei einer vorbestimmten Genauigkeit steuern kann, verwendet werden.
Die Versetzungsrichtung zwischen den oberen und unteren Dornen ist nicht auf eine horizontale Richtung beschränkt, wie in 15 gezeigt, und die Versetzung kann in einer vertikalen oder schrägen Richtung verlaufen.

Claims

Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks (1, 2, 11) unter Verwendung einer Preßformungsvorrichtung zum Preßformen des dielektrischen Blocks, wobei die Vorrichtung mit einer oberen Form (7), die einen oberen Stempel (62, 508) umfaßt, der mit einem verschiebbar beweglichen oberen Dorn (72a, 72b) versehen ist, und einer unteren Form (6) versehen ist, die eine Matrize (5), welche einen Hohlraum (51) aufweist, und einen unteren Stempel (61, 509) umfaßt, der mit einem verschiebbar beweglichen unteren Dorn (71a, 71b, 71c) versehen ist, wobei der obere Stempel (62, 508) verschiebbar in dem Hohlraum der Matrize beweglich ist und der untere Stempel in dem Hohlraum der Matrize angeordnet ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Einfüllen einer vorbestimmten Menge eines pulverisierten dielektrischen Materials (4) in den Hohlraum (51), wenn der untere Dorn (71a, 71b, 71c) von dem unteren Stempel (61, 509) in den Hohlraum vorsteht; Bewegen zumindest entweder der oberen Form (7) oder der unteren Form (6), um sich anzunähern und in Berührung miteinander zu gelangen, wobei eine untere Fläche des oberen Dorns (72a, 72b) und eine obere Fläche des unteren Dorns (71a, 71b, 71c) einander an einer Grenzfläche zwischen denselben berühren; Zubewegen des oberen Dorns (72a, 72b) und des unteren Dorns (71a, 71b, 71c) auf den unteren Stempel (61, 509), während der obere Dorn und der untere Dorn an der Grenzfläche miteinander in Berührung bleiben, und Verschieben der Grenzfläche zu einer vorbestimmten Position in dem Hohlraum (51), der mit dem pulverisierten dielektrischen Material (4) befüllt ist; und Komprimieren des pulverisierten dielektrischen Materials (4) in dem Hohlraum (51) unter Verwendung einer relativen Bewegung zwischen dem oberen Stempel (62, 508) und dem unteren Stempel (61, 509), während der obere Dorn (72a, 72b) und der untere Dorn (71a, 71b, 71c) an der Grenzfläche miteinander in Berührung bleiben, wodurch der dielektrische Block (1, 2, 11) gebildet wird.
Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks (1, 2, 11) gemäß Anspruch 1, bei dem die Position von Komponenten der unteren Form (6) und die Position von Komponenten der oberen Form (7) unabhängig voneinander gesteuert werden.
Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks (1, 2, 11) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem die oberen (72a, 72b) und unteren (71a, 71b, 71c) Dornen zylindrischer Gestalt sind, r1 den Radius des zylindrischen unteren Dorns bezeichnet, r2 den Radius des zylindrischen oberen Dorns bezeichnet, P den Versetzungsabstand zwischen der Achse des unteren Dorns und der Achse des oberen Dorns bezeichnet und der Ausdruck 0 ≤ P ≤ r1 + r2 erfüllt ist.
Verfahren zum Preßformen eines dielektrischen Blocks (1, 2, 11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner ein Verwenden des dielektrischen Blocks als Teil eines dielektrischen Filters oder eines dielektrischen Duplexers umfaßt.