JP3098985B2 - 回転式粉末圧縮成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉末を圧縮して錠
剤等を成形するための回転式粉末圧縮成形機に関し、特
に下杵の取り付け、取り替えを容易にした回転式粉末圧
縮成形機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の回転式粉末圧縮成形機は、フレ
ーム内に回転盤を立シャフトを介して回転可能に配設
し、その回転盤に臼を設けるとともに、臼の上下に上杵
及び下杵を上下摺動可能に保持させておき、杵先を臼内
に挿入した上杵及び下杵を上ロールと下ロールの間を通
過させることによって、臼内に充填した粉末を圧縮成形
するように構成されている。

【０００３】ところで、前記上ロール及び下ロールは上
杵および下杵の回転円に対して接線方向に回転可能に配
設され、その配設位置を通過する際に上杵及び下杵が上
ロール及び下ロールの接圧力によって臼内の粉末を圧縮
する方向に移動する。しかして、臼が成形品の形状に対
応する平面視円形状の臼孔を有し、上杵及び下杵も前記
臼孔に摺動可能に挿入される円柱状をなしている場合に
は、両杵が何らかの原因により臼孔内で回転しても特に
杵に支障が生じるようなことはない。ところが、臼孔が
成形品の形状に対応して例えば平断面矩形状をなし、上
杵及び下杵もこれに対応する矩形状をなしている場合等
には、杵が何らかの原因により臼内で回転力を持った場
合に、杵に曲げ応力が働き、破損等を招く恐れがある。

【０００４】そこで、従来、上杵全体を回転盤との間で
キー及びキー溝を介して上下動可能かつ回転不能に取り
付けるとともに、下杵は上端部を下端部に対して相対回
転可能な構造のものにして、たとえ下杵の下端部に回転
力が生じてもこれを上端部に伝達しないようにしたもの
が考えられている。ここで、下杵を上杵のようにキー及
びキー溝を介して回転盤に取り付けない理由を説明す
る。この種の成形機は、先ず上杵を回転盤に固定し、次
にこの上杵に臼を仮挿通し、この状態で上杵の上端部を
叩いて臼を回転盤に設けた孔に打設し、最後に臼に下杵
を挿入する。このように上杵と臼の位置関係が先に定ま
り、後で下杵と臼の位置関係が定まるため、下杵を先に
回転盤に対して位置決めすることは意味をなさないから
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に上端部を下端部に対して相対回転可能とすると、例え
ば卵状の成形品を成形する際に上端部に椀状の凹部を有
しその周縁のエッジの立った異形杵を用いた場合に、杵
が臼に対してどのような回転位相にあるか分からないた
め、挿入時に異形杵のエッジが欠ける不都合が生じ易
い。杵先が小さく見えにくい場合は特に顕著である。ま
た、粉末を扱うこの種の機械では、比較的頻繁に杵や臼
を取り外して清掃する必要がある上に、別異の成形品を
成形する際にも杵や臼を取り替える必要があるため、上
記の不都合が生ずる機会は多い。

【０００６】一方、挿入後も、下杵が臼の中で回転力を
もち、下杵や成形品に悪影響が及ぶ場合がある。すなわ
ち、使用時に上方から回転盤を見た場合、圧縮ローラの
転動方向に対して、下杵は回転位置に応じて圧縮ローラ
に対する添接位置が変化し、圧縮ローラから受ける接圧
力の方向が変化するため、これにより杵自体に回転盤の
回転方向とは逆方向の回転力が生じる。そして、下杵の
下端部と上端部とが相対回転可能であると言っても、互
いに解離しない範囲でその間には摺動摩擦があり、その
摩擦によって上端部に回転力が及ぶことが避け難い。

【０００７】このため、電子部品のような極小の物品を
成形する際に用いられる１〜０．５ｍｍ平方の極細な異
形杵等では、そのような比較的小さい回転力によっても
簡単に杵がねじれ、折れてしまうことがある。このよう
な不都合は臼孔内への粉末の充填量にも起因するところ
がある。充填量が多く、下杵のストロークしたがって杵
先の寸法が長寸になるほど、杵は脆弱となるからであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、本発明は、下杵の杵先を先に臼に対し位置決め
した後に臼孔に挿入できるようにし、かつその挿入位置
で杵先が臼孔内で回転力を持つことを有効に抑止し得る
構成を採用することとしている。

【０００９】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明の回転式粉末圧
縮成形機は、フレーム内に回転盤を立シャフトを介して
回転可能に配設し、その回転盤に臼孔を有する臼を設け
るとともに、臼の上下に上杵及び下杵を上下摺動可能に
保持させておき、杵先を臼孔内に挿入した状態で上杵及
び下杵を上ロール及び下ロールの間を通過させることに
よって、臼孔内に充填した粉末を圧縮成形するようにし
たものにおいて、前記臼の一部若しくは臼の下部に一体
的に、下杵の杵先よりも下方部位を上下動可能かつ回転
不能にガイドするガイド孔を設け、下杵の杵先を臼孔に
挿入する際、その挿入に先立って下杵の下方部位がガイ
ド孔に挿入されるように設定してなることを特徴とす
る。

【００１０】このように構成すれば、下杵の杵先を臼孔
に挿入する際に、杵先よりも下方部分が先に臼側に設け
たガイド孔に挿入されてガイドされるので、杵先は臼孔
内に確実に挿入され、その杵先が開口部周縁に衝突する
ようなことがない。このため、杵先の破損等を有効に防
止することができる。特に、本発明は、下杵自体と臼と
の間に位置決め機能を持たせているため、上杵と臼の位
置関係を決めれば、臼に対して下杵を容易に位置決めす
ることができ、杵先が小さい場合にも簡単に取付けが可
能となる。しかも、挿入後に下杵の下方部位とガイド孔
との軸方向への相対摺動を許容し、相対回転を禁止する
ため、下ロールの接圧力による回転力を前記下杵の下方
部位とガイド孔との間で支持し、杵先に伝えないように
することができる。

【００１１】製作の便を向上させるためには、臼が、臼
孔に連続する位置に部分円筒面を設けてなる臼本体と、
内側に当接面を有する別体の当て板とを具備し、この当
て板を前記臼本体に取着した位置で、部分円筒面と当接
面との間にガイド孔を形成するようにしていることが望
ましい。このようにすれば、臼孔に対しては簡単な孔開
加工のみを行い、当て板に対しては当接面の位置及び臼
への取付精度さえ出せばよいので、たとえ真円でないガ
イド孔を形成する場合にも加工を格段に簡略に行うこと
ができる。

【００１２】より好ましい態様としては、臼本体が直交
２面を有し、当て板が前記直交２面に同時に当接する直
交２面を有しているものが挙げられる。下杵の杵先の保
護の実効を高めるためには、下杵の杵先をその下方部位
に対して相対回転自在としていることが有効となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。この回転式粉末圧縮成形機は、図１〜図４に
示すように、フレーム１内に回転盤３を立シャフト２を
介して回転可能に配設し、その回転盤３に複数の臼４を
所定のピッチで設けるとともに、各臼４の上下に上杵５
及び下杵６を上下摺動可能に保持させてある。これらの
上杵５及び下杵６は、臼４に設けた臼孔４ａに軸心を一
致させて配設され、これら上杵５及び下杵６の各杵先５
１ａ、６１ａを臼孔４ａに挿入した状態で予圧上ロール
８１、予圧下ロール８２間および本圧上ロール８３、本
圧下ロール８４間を通過させることにより、臼４内に充
填した粉末を圧縮成形するようにしている。そして、図
２に示すように、臼４内に粉末を充填するための粉末充
填機構９及び粉末を擦り切るための摺切部１０を回転盤
３の上方から回転盤３に向けて取り付けている。

【００１４】詳述すると、フレーム１の略中央部には軸
受２１により軸支された立シャフト２が配設されるとと
もに、この立シャフト２の下端近傍にウォームホィール
２２が固定してあり、このウォームホィール２２にウォ
ーム２３及びベルト２４を介してモータ２５の回転駆動
力を伝達するようにしている。そして、この立シャフト
２の上端近傍に、３つの機能部分に分けられる回転盤３
が固定してある。回転盤３は、図４に詳細に示すよう
に、上側部分に設けられて上杵５を上下摺動可能に保持
する上杵保持部３１と、下側部分に設けられて下杵６を
上下摺動可能に保持する下杵保持部３２と、これら上杵
保持部３１と下杵保持部３２の間に設けられて、臼４を
着脱可能に嵌装するための臼取付孔３３ａを同一円周上
に複数個設けてなる臼部３３とを具備してなる。

【００１５】上杵５は、図４及び図５に示すように、下
端を横断面矩形状の杵先５１ａとなし、この杵先５１ａ
の上端に軸部５１ｂを有し、更にこの軸部５１ｂの上端
に平面視長円形状の回り止め部５１ｃを形成してなる上
杵本体５１と、この上杵本体５１の軸部５１ｂを嵌装す
る軸孔５２ａ及び前記回り止め部５１ｃを装入する回り
止め孔５２ｂを有しかつ上端における軸心を挟んだ対向
位置に部分円弧状の突起部５２ｃを形成してなるコマ５
２と、このコマ５２の両突起５２ｃ間に形成される凹陥
部５２ｄに装入可能な凸部５３ａをその下端に形成して
なるホルダ５３と、内周に前記コマ５２を上杵本体５１
と共に装入しその上端側の内周に設けた雌ねじ部５４ａ
を前記ホルダ５３の下端近傍の外周に設けた雄ねじ部５
３ｂに螺着することにより上杵本体５１をホルダ５３に
相対回転不能に取り付けるホルダキャップ５４とから構
成される。また、前記ホルダ５３の周壁には、軸方向に
延びる長孔５３ｃが形成してあり、この長孔５３ｃに、
図４及び図７に示すキー５４を部分的に嵌装して止着す
るとともに、該キー５４の外面に突設した軸５４ａに座
金５６及びストップリング５７を用いてキーロール５５
を軸着している。そして、上杵保持部３１に前記ホルダ
５の外径に対応する内径の保持孔３１ａを設け、この保
持孔３１ａにホルダ５３を上下摺動可能に嵌装してい
る。なお、嵌装位置において、前記キーロール５５はフ
レーム１側に固設したガイド面１１に転動可能に添接さ
れる。

【００１６】一方、下杵６は、図４及び図６に示すよう
に、上端を前記上杵本体５１と同様の矩形状杵先６１ａ
となし、この杵先６１ａの下端側に円柱の等角三箇所を
軸方向に切除して平坦面６ｚとした横断面異形状の軸部
６１ｂを有し、更にこの軸部６１ｂの下端に円周部ｃを
介して頭部６１ｄを形成してなる下杵本体６１と、この
下杵本体６１をその上端に載置するホルダ６２と、前記
下杵本体６１の円周部６１ｃを嵌装する孔６３ａ及び頭
部６１ｄを収容する内空部６３ｂを有しその内空部６３
ｂの下端側に形成した雌ねじ６３ｃを前記ホルダ６２の
上端近傍部の外周に設けた雄ねじ６２ａに螺着すること
により下杵本体６１をホルダ６２に止着するホルダキャ
ップ６３とから構成される。なお、この下杵６の下端に
は拡径した係合部６２ｂが形成してある。

【００１７】これに対して、臼４は、図４、図６、図８
及び図９に示すように、臼本体４１と、当て板４２とか
ら構成される。臼本体４１は、図８及び図９に示すよう
に、下面の一部に一定の高低幅で２７０°の領域に亘っ
て肉抜きによる凹所４１ａを設け、この凹所４１ａの隣
接位置に２つの互いに直交する２面４１ｂ、４１ｂが形
成され、これらの直交２面４１ｂ、４１ｂの交叉部に下
杵６の異形軸部６１ｂの外周を包絡する円６ｘの直径に
対応する内径を有する部分円筒面４１ｃが形成されてい
る。この部分円筒面４１ｃの中心は粉末が充填される臼
孔４ａの中心に合致している。一方、当て板４２は、前
記凹所４１ａに収まる大きさの平面視概略コ字形をなす
もので、その入り隅部４２ａの両側に前記臼本体４１の
直交２面４１ｂ、４１ｂに同時に当接する直交２面４２
ｂ、４２ｂが形成されている。これらの直交２面４２
ｂ、４２ｂは、前記包絡円６ｘよりも内側に配設される
下杵６の平坦面６ｚに２方向から当接する合わせ面とし
ての役割をも担っている。そして、この当て板４２に上
下方向に貫通して設けたねじ挿通孔４２ｃにねじ４３を
挿通し、その貫通端を臼本体４１の対応箇所に設けたね
じ孔４１ｄに螺着することにより、当て板４２を臼本体
４１に取り付けている。

【００１８】しかして、先ず上杵５を図１０に示すよう
に上杵保持部３１の保持孔３１ａ孔に挿入し、次にこの
上杵５の杵先５１ａに臼４を仮挿通し、その状態で上杵
５の上端部をハンマー等で叩くことにより臼４を臼部３
３に設けた臼取付孔３３ａに打設する。その際、臼孔４
ａの長辺が図２に示す製品取出位置Ｍで必ずガイド面ｍ
に平行になるように設定しておく。そして、その状態
で、臼部３３の周壁に開口する図示しない横孔より臼押
工棒を挿入して、締付ハンドル等により締め付け、臼４
を臼部３３の臼取付孔３３ａに固定するとともに、図８
に示す下杵６の杵先６１ａを臼孔４ａに下方から挿入す
る。その際、本実施例では、下杵６の杵先６１ａが臼孔
４ａに挿入されるに先立って下杵６の下方部位である軸
部６１ｂが臼本体４１の部分円筒面４１ｃと当て板４２
の当接面４２ｂとの間に形成されるガイド孔ｇに挿入さ
れるように設定している。また、図３に示すように、上
杵５は取付位置でキーロール５５がフレーム１に形成し
た転動面１１に転接し、下杵６は取付位置で下端に設け
た係合部６２ｂがフレーム１の一部に設けた下ガイドレ
ール１００に摺動可能に係合するように構成してある。

【００１９】以上のようにして組み付けられる本実施例
の回転式粉末圧縮成形機は、図２及び図３に示すよう
に、回転盤３に保持された上杵５が立シャフト２の上端
近傍に取り付けられた転動面１１により粉末充填機構９
の近傍で最も高い位置まで案内され、このとき杵先５１
ａが臼孔４ａから抜出するとともに、下杵６がその杵先
６１ａを臼孔４ａ内に挿入した状態を維持して、臼孔４
ａ内に粉末が充填されるとともに、予圧上ロール８１や
本圧上ロール８３に達する位置でそれら予圧上ロール８
１及び本圧上ロール８３の下に入り込む低い位置にまで
案内され、このとき下杵６は予圧下ロール８２及び本圧
下ロール８４により上方に向け圧接されて前記上杵５と
の間で粉末を圧縮し、その後、上杵５が臼孔４ａから再
び抜出する位置にまで上昇しかつ下杵６が臼孔４ａの上
端開口部付近にまで上昇した製品取出位置Ｍで、圧縮に
より成形された成形物Ｘが臼４から取り出される。以上
のような工程が各対をなす臼４、上杵５及び下杵６の間
で連続的に営まれることになり、成形品Ｘは次々と製品
取出部Ｍから送り出されることとなる。

【００２０】以上説明したように、本実施例は、臼４の
下部に一体的に、下杵６の杵先６ａよりも下方部位であ
る軸部６１ｂを上下動可能かつ回転不能にガイドするガ
イド孔ｇを設け、下杵６の杵先６ａを臼孔４ａに挿入す
る際、その挿入に先立って下杵６の軸部６１ｂがガイド
孔ｇに挿入されるようにしている。このため、杵先６ａ
が臼孔４ａの開口部周縁に衝突することを有効に回避し
て、杵先６ａの破損等を確実に防止することができる。
特に、本実施例は、下杵６自体と臼４との間に位置決め
機能を持たせているため、上杵６と臼４との位置関係を
決めて臼４を臼取付孔３３ａに打設すれば、臼４に対し
て下杵６を容易かつ確実に位置決めすることができ、杵
先６１ａが小さい場合にも簡単に取付けが可能となる。
しかも、挿入後に下杵６の軸部６１ｂとガイド孔ｇとの
軸方向への相対摺動を許容し、相対回転を禁止するた
め、下ロール８２、８４の接圧力により下杵６に生じる
回転力を該下杵６の軸部６１ｂとガイド孔ｇとの間で有
効に支持し、その回転力を杵先６ａに伝えないようにし
て破損防止の実効を高めることができる。なお、上記の
構成において軸部６１ｂの平坦面６１ｚとガイド孔ｇと
の間にはクリアランスが存在するため、臼孔４ａ内から
不可避的に落下する粉末をこのクリアランスを介して臼
孔４ａ外に有効に除去することができる。

【００２１】また、臼４を、臼孔４ａの下方隣接位置に
部分円筒面４１ｃを有する臼本体４１と、内側に当接面
４２ｂを有する別体の当て板４２とから構成しているた
め、臼４に対しては簡単な孔開加工のみを行い、当て板
４２に対しては当接面４２ｂをその位置及び臼４への取
付精度さえ出して形成すれば、ガイド孔ｇを極めて簡略
な加工で構成することができる。

【００２２】特に、臼本体４１に対する当て板４２の取
付を、前者に設けた直交２面４１ｂ、４１ｂに後者に設
けた直交２面４２ｂ、４２ｂを当接することによって行
うようにしているので、簡単な加工で適正な取付状態を
得ることができる。なお、各部の具体的な構成は、図示
実施例のものに限定されるものではなく、本発明の趣旨
を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。例えば、上
記実施例において、例えば杵先が設けられた下杵本体を
それよりも下方部位に対して回転自在となるように構成
すれば、この下杵本体における回転力の発生自体を防止
することができる。また、上記実施例では臼本体に別体
の当て板を取り付けることによってガイド孔を形成した
が、別体の部材を用いることなく、臼本体自体にガイド
孔を作り込むことを妨げるものではない。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。すなわ
ち、本発明の回転式粉末圧縮成形機は、臼の一部若しく
は臼の下部に一体的に、下杵の杵先よりも下方部位を上
下動可能かつ回転不能にガイドするガイド孔を設け、下
杵の杵先を臼孔に挿入する際、その挿入に先立って下杵
の下方部位がガイド孔に挿入されるように設定したもの
である。このため、杵先が開口部周縁に衝突することを
回避して杵先の破損等を有効に防止することができ、ま
た下杵自体と臼との間に位置決め機能を持たせているた
め杵先が小さい場合等にも臼に対する下杵の取付けを容
易にすることができる。しかも、挿入後に下杵の下方部
位とガイド孔との軸方向への相対摺動を許容し相対回転
を禁止するため、下ロールの接圧力による回転力を前記
下杵の下方部位とガイド孔との間で有効に支持し、細径
な杵先や異形な杵先であっても破損を効果的に防止する
ことが可能となる。

【００２４】また、臼を、臼孔に連続する位置に部分円
筒面を設けてなる臼本体と、内側に当接面を有する別体
の当て板とから構成し、これら部分円筒面と当接面との
間にガイド孔を形成するようにすれば、臼孔に対する簡
単な孔開加工と、当て板に対する簡単な当接面の加工を
通じて、異形なガイド孔なども有効に形成することがで
きる。

【００２５】さらに、臼本体に直交２面を形成し、当て
板に前記直交２面に同時に当接する直交２面を形成して
おけば、臼本体に対する当て板の取付けを簡略に行うこ
とが可能となる。さらにまた、下杵の杵先をその下方部
位に対して相対回転自在とした場合には、杵先の保護の
実効を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体縦断面図。

【図２】同要部拡大平面図。

【図３】同実施例の作用を回転方向に展開して示す図。

【図４】図１の要部拡大図。

【図５】同実施例の上杵を示す分解斜視図。

【図６】同実施例の下杵を示す分解斜視図。

【図７】同実施例の上杵に付帯するキーロール部分を示
す分解斜視図。

【図８】同実施例の臼を上下反転して示す分解斜視図。

【図９】図４におけるＩＸ−ＩＸ線拡大断面図。

【図１０】同実施例の取付手順を示す図。

【符号の説明】

１…フレーム ２…立シャフト ３…回転盤 ４…臼 ４ａ…臼孔 ５…上杵 ６…下杵 ４１…臼本体 ４１ｂ…直交２面 ４１ｃ…部分円筒面 ４２…当て板 ４２ｂ…当接面（直交２面） ５１ａ…杵先 ６１ａ…杵先 ６１ｂ…下方部位（軸部） ８１…予圧上ロール ８２…予圧下ロール ８３…本圧上ロール ８４…本圧下ロール ｇ…ガイド孔

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレーム内に回転盤を立シャフトを介して
   回転可能に配設し、その回転盤に臼孔を有する臼を設け
   るとともに、臼の上下に上杵及び下杵を上下摺動可能に
   保持させておき、杵先を臼孔内に挿入した状態で上杵及
   び下杵を上ロール及び下ロールの間を通過させることに
   よって、臼孔内に充填した粉末を圧縮成形するようにし
   たものにおいて、 前記臼の一部若しくは臼の下部に一体的に、下杵の杵先
   よりも下方部位を上下動可能かつ回転不能にガイドする
   ガイド孔を設け、下杵の杵先を臼孔に挿入する際、その
   挿入に先立って下杵の下方部位がガイド孔に挿入される
   ように設定してなることを特徴とする回転式粉末圧縮成
   形機。
2. 【請求項２】臼が、臼孔に連続する位置に部分円筒面を
   設けてなる臼本体と、内側に当接面を有する別体の当て
   板とを具備してなり、この当て板を前記臼本体に取着し
   た位置で、部分円筒面と当接面との間にガイド孔を形成
   するようにしていることを特徴とする請求項１記載の回
   転式粉末圧縮成形機。
3. 【請求項３】臼本体が直交２面を有し、当て板が前記直
   交２面に同時に当接する直交２面を有していることを特
   徴とする請求項２記載の回転式粉末圧縮成形機。
4. 【請求項４】下杵の杵先をその下方部位に対して相対回
   転自在としていることを特徴とする請求項１、２又は３
   記載の回転式粉末圧縮成形機。