KR100397735B1 - 유전체 블럭의 프레스 성형 방법 - Google Patents

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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

상부 맨드릴과 하부 맨드릴 사이의 계면 F가, 상부 맨드릴과 하부 맨드릴이 서로 접촉을 유지하는 동한 상부 맨드릴과 하부 맨드릴이 하부 펀치 방향으로 슬라이딩 구동하며, 구멍속의 소정의 위치로 이동하여, 이와 같은 방법으로 구멍속에 배치된 유전체 분말에 압력이 인가되지 않는다. 구멍속의 유전체 분말이, 상부 맨드릴과 하부 맨드릴이 서로 접촉을 유지하는 동안 상부 펀치와 하부펀치에 의해 압력을 받고, 이에 의해 유전체 블럭을 형성한다.

Description

유전체 블럭의 프레스 성형 방법{Method for press-molding dielectric block}
본 발명은 유전체 블럭의 프레스 성형 방법에 관한 것이다.
공지된 프레스 성형 방법은, 일본 무심사 실용 출원 공보 제 55-71697호에 나타난 바와 같이, 도 17-19B 를 참고로 기술될 것이다. 도 17은, 다이(die:507), 상부 펀치(508), 하부 펀치(509)를 도시한다. 상부 펀치(508)는 하강할 때 다이(507) 내부로 들어가고(도 18 참조), 하부 펀치(509)는 다이(507)에 위치된다. 상부 펀치(508)와 하부 펀치(509)에는 맨드릴(mandrel:510,511)이 각각 제공되고, 이 맨드릴은 서로에 대하여 편심된 위치에서, 각각, 수직으로 상부 펀치(508)와 하부 펀치(509)에 이동 가능하게 삽입된다. 맨드릴(510,511)은 각각의 스프링(512,513)에 의해 서로를 향하여 밀려난다.
상기 성형 장치는 스텝(step:515)이 형성된 구멍(516)을 가지는 유전체 블럭(520)의 성형을 제공한다.(도 19a, 19b 참조) 성형 장치에서 하부 펀치(509)의 맨드릴(511)은, 도 17에 나타난 것처럼, 소정의 높이까지 상승하고, 상부 펀치(508)는 하강하여, 이에 의하여, 도 18 에 도시된 것처럼, 맨드릴(510)이 다른 맨드릴(511)과 접촉하면서, 유전체 세라믹 분말(514)을 압축한다. 그리하여 도 19A 와 19B 에 도시된 유전체 블럭(520)이 얻어진다.
스텝(515) 부근에서의 균열을 피하기 위하여, 유전체 세라믹 분말(514)은 A1, A2, A3의 지역에서 프레스 성형된 세라믹의 밀도가 같도록 압축되어야 한다.(도 18 참조)
그러나, 공지된 프레스 성형 방법에서, 스프링(512,513) 사이의 탄성력의 균형의 제어에 의해 제어되는 수직으로 마주하는 맨드릴(510,511) 사이의 접촉부의 위치는, 압축 공정동안 맨드릴(510,511)이 서로 접촉하는 계면 위치의 정밀한 제어를 어렵게 한다. 그러므로, A2 지역의 세라믹의 밀도가 A1 지역과 A3 지역의 밀도와 다르다는 문제가 발생하고, 스텝(515)의 근처에서 균열이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 압축공정시에 상부 맨드릴과 하부 맨드릴 사이의 접촉부의 위치를 정확하게 조절하여, 유전체 블럭의 스텝 근처에서 균열이 발생하지 않는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법을 제공하는 것이다.
도 1 은 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 프레스 성형 방법에 의해 형성된 유전체 블럭의 사시도이다.
도 2 는 도 1 에 보인 유전체 블럭의 정면도이다.
도 3 은 도 1 의 유전체 블럭의 프레스 성형을 도시하는 개략적인 세로 단면도이다.
도 4 는 도 3 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 5 는 도 4 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 6 은 도 5 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 7 은 도 6 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 8 은 본 발명의 두번째 실시예에 따른 프레스 성형 방법에 의해 형성된 유전체 블럭의 사시도이다.
도 9 는 도 8 에 나타난 유전체 블럭의 정면도이다.
도 10 은 도 8 의 단면도이다.
도 11 은 도 10 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 12 는 도 11 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 13 은 도 12 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 14 는 도 13 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 15 는 도 14 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 16 은 도 15 에 나타난 유전체 블럭의 XVI-XVI를 따른 단면도이다.
도 17 은 공지된 프레스 성형 방법을 보인 세로 단면도이다.
도 18 은 도 17 에 나타난 다음 공정을 보인 세로 단면도이다.
도 19a 및 도 19b 는 도 17 과 도 18 에 나타난 공정에 따라 형성된 유전체 블럭의 정면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
1:유전체 블럭 2a:동축 공진기 구멍
2b:동축 공진기 구멍 4:유전체 분말
5:다이 6:하부 몰드
7:상부 몰드 9a-9g:동축 공진기 구멍
11:유전체 블럭 22a:대직경부
22b:대직경부 22c:대직경부
23a:소직경부 23b:소직경부
23c:소직경부 24a:스텝
24b:스텝 24c:스텝
51:구멍 61:하부 펀치
62:상부 펀치 71a:하부 맨드릴
71b:하부 맨드릴 71c:하부 맨드릴
72a:상부 맨드릴 72b:상부 맨드릴
73:스텝 507:다이
508:상부 펀치 509:하부 펀치
510:맨드릴 511:맨드릴
512:스프링 513:스프링
514:유전체 세라믹 분말 515:스텝
516:구멍 520:유전체 블럭
이를 위해, 본 발명의 한 특징에 따르면, 유전체 블럭의 프레스 성형 방법은, 미끄러지게 이동가능한 상부 맨드릴이 형성된 상부 펀치를 포함하는 상부 몰드와, 미끄러지게 이동가능한 하부 맨드릴이 형성된 하부 펀치와 캐비티를 가지는 다이를 포함하는 하부 몰드가 형성된 프레스 성형 장치를 사용한다. 이 성형 장치에서, 상부 펀치는 다이의 구멍으로 슬라이딩 구동하고, 하부 펀치는 다이의 구멍에서 결합된다.
유전체 블럭의 프레스 성형 방법은, 하부 맨드릴이 하부 펀치로부터 구멍으로 튀어나올 때 가루상태의 유전체 물질의 소정의 양을 충전하는 단계; 적어도 하나의 상부 몰드와 하부 몰드가 접근하고, 상부 맨드릴의 하면과 하부 맨드릴의 상면이 서로 계면에서 접촉하도록 이동하는 단계; 상부와 하부 맨드릴들이 서로 계면에서 접촉해 있는 동안 상부 맨드릴과 하부 맨드릴이 하부 펀치로 이동하는 단계와 계면이 가루상태의 유전체 물질로 충전된 구멍에 소정의 위치로 전송되는 단계; 상부 맨드릴과 하부 맨드릴이 계면에서 서로의 접촉을 유지하는 동안 상부 펀치와 하부 펀치 사이의 관련 움직임을 사용하여 구멍에서 가루상태의 유전체 물질을 압축하는 단계를 포함하고, 이에 의해 유전체 블럭이 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체 블럭의 압축 성형 방법에서, 상부와 하부 맨드릴은 실린더형이고, r1은 실린더형 하부 맨드릴의 반경을 지시하고, r2는 실린더형 상부 맨드릴의 반경을 지시하고, P는 하부 맨드릴의 축과 상부 맨드릴의 축 사이의 편차 거리를 지시하고, 수학식 0≤P≤r1+r2 이 만족된다.
상기 이송 단계에서, 가루상태의 유전체 물질은, 구멍에서 가루 상태의 유전체 물질에 압력을 인가하는 의미로써가 아니라, 유전체 블럭(1)의 형태를 형성하기위하여 그리고 압력 방향으로 확장하도록 구멍에 분배된다. 그리하여, 구멍에서의 가루상태의 유전체 물질의 밀도는 구멍에서의 가루상태의 유전체 물질에 압력을 가하는 것에 의해 충분히 균일하게 만들어진다. 그러므로, 유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서와 같은 유전체 블럭에서 형성된 구멍의 스텝부분의 근처에서 균열이 발생하지 않는다.
하부 몰드의 위치와 상부 몰드의 위치는 독립하여 서보제어(servo-control) 될 수도 있다. 이 구성에서, 상부와 하부 맨드릴 사이의 접촉부의 위치는 정확하게 제어될 수 있고, 이에 의해 구멍속의 가루상태의 유전체 물질의 밀도는 더 신뢰할 수 있게 균일하게 만들어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예와 이점은 후술되는 관련 도면이 첨부된 발명의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유전체 블럭의 프레스 성형 방법은, 첨부된 도면을 참조로 후술된다.
(제 1 실시예 : 도 1~도 7)
도 1 과 도 2 는 유전체 필터에 사용되고, 본 발명의 첫번째 실시예에 따른 프레스 성형 방법에 의해 형성된 유전체 블럭(1)을 나타낸다. 유전체 블럭(1)은 유전체 블럭(1)의 마주보는 면(1a,1b) 사이를 통과하는 한쌍의 동축 공진기 구멍(2a,2b)으로 구성된다. 동축 공진기 구멍(2a,2b)은 각각 단면이 원형인 대직경부(larger diameter portion:22a,22b)와 각각 단면이 원형인 소직경부(smaller diameter portion:23a,23b)를 포함한다.
소직경부(23a,23b)의 축은 각각 대직경부(22a,22b)에 대해 편심되어 있다. 바람직한 실시예에서, 동축 공진기 구멍(2a,2b)의 다양한 부분의 위치와 직경은 다음 수학식 r1-r2 ≤P ≤r1+r2 을 만족하고, 여기서 r1은 각각의 대직경부(22a,22b)의 반경을 나타내고, r2는 각각의 소직경부(23a,23b)의 반경을 나타내고, P는 각각의 대직경부(22a,22b)와 각각의 소직경부(23a,23b) 사이의 편차 거리를 지시한다.(도 2 참조) 동축 공진기 구멍(2a,2b)은, 각 소직경부(23a 또는 23b)가 각 대직경부(22a 또는 22b)의 단면으로 보았을 때, 단면의 외부 일부에 형성되도록 하는 방법으로 편심된다. 대직경부(22a)와 소직경부(23a) 사이의 계면에 형성된 스텝(24a) 또는 대직경부(22b)와 소직경부(23b) 사이에 계면에 형성된 스텝(24b)은, 길이 L 을 가지는 각 동축 공진기 구멍(2a 또는 2b) 각각의 세로로 중앙인 지점(L/2)에 위치된다.
각각의, 대직경부(22a 또는 22b)의 축과 소직경부(23a 또는 23b)의 축 사이의 편차거리 P는 다음의 수학식 0 ≤P ≤r1+r2 을 만족하도록 설정되는 것이 바람직하다. 그리하여, 거리 P 는 0 이 될 수도 있는데, 즉, 대직경부(22a 또는 22b)의 축이 소직경부(23a 또는 23b)의 축과 일치할 수도 있다.
도 3 을 참조하면, 상기 유전체 블럭(1)을 형성시키는 프레스 성형 장치는 하부 몰드(6)와 상부 몰드(7)로 구성된다. 하부 몰드(6)는 다이(5)과, 하부 펀치(61)에 대해서 미끄러지게 이동가능한 하부 맨드릴(71a,71b)로 구성되는 하부 펀치(61)로 구성된다. 다이(5)은 세로 단면에서 보여지는 것처럼 사각형 캐버티(cavity:51)이 형성된다. 하부 펀치(61)는 캐버티(51)에 위치된다. 하부 맨드릴(71a,71b)은 원통형이고, 각각 반경 r1을 가진다. 상부 몰드(7)는 상부 펀치(62)와, 상부 펀치(62)에 대해서 미끄러지게 이동가능한 상부 맨드릴(72a,72b)로 구성된다. 상부 맨드릴(72a,72b)은 원통형이고, 각각 반경 r2를 가진다.
하부 몰드(6)와 상부 몰드(7)의 위치는 독립적으로 서보-제어(servo-control)된다. 교류 서보 모터(M1,M2,M3,M4)는 하부 맨드릴(71a,71b), 다이(5), 상부 펀치(62), 상부맨드릴 (72a,72b)을 각각 수직방향으로 상하로 구동한다. 교류 서보모터(M1,M2,M3,M4)는, 기본면으로써의 상부 맨드릴(72a,72b)의 하면까지의 거리, 하부 펀치(61)의 상부면으로부터 하부 맨드릴(71a,71b)의 상면까지의 거리, 하부 펀치(61)의 상부면으로부터 다이(5)의 상면까지의 거리를 측정함으로써 얻는 위치정보에 따라 수치 제어된다. "작동동안의 실질위치"와 "설계 위치"(설계값의 입력신호)사이의 차이는, 조정되어 차이가 보상된다.
상술한 유전체 블럭(1)의 프레스 성형 방법을 후술한다. 도 3 에 나타난 것처럼, 하부 맨드릴(71a,71b)은 높이 f1까지 상승하고, 프레스 성형 장치는 바륨-티타늄형 세라믹 또는 바륨-티타늄-네오디뮴형 세라믹(충전 단계)과 같은 세라믹을 포함하는 유전체 분말(4)의 소정량으로 충전된다. 첫번째 실시예에 따르면, 유전체 분말(4)은 높이 f1과 같은 높이까지 캐버티(51)에 충전된다.
도 4 에 도시된 것처럼, 상부 몰드(7)는 각각의 상부 펀치(62)의 하면과 상부 맨드릴(72a,72b)의 하면이 하부 맨드릴(71a,71b)의 상면과 접촉할 때까지 하강한 후, 하강을 멈춘다.(접근 단계) 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b)의 접촉면은, 각각, 다음 단계에서, 동축 공진기 구멍(2a,2b)의 스텝(24a,24b)을형성한다.
상부 펀치와 하부 펀치가 정지 상태를 유지하는 동안, 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b)은, 도 5 에 나타난 것처럼, 하부 펀치(71)를 향하여 아래로 미끄러진다. 이동안, 각각의 상부 맨드릴(72a,72b)의 하면과 하부 맨드릴(71a,71b)의 상면은 서로 접촉을 유지하여 캐비티(51)에 유전체 분말(4)을 압축하기 위해서가 아니게 접촉을 유지한다. 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b) 사이의 면 F가 캐버티(51)에 소정의 위치로 도달할 때, 상부와 하부 맨드릴(72a,72b,71a,71b)은 하부로의 움직임을 멈춘다.(이송 단계)
그리하여, 유전체 분말(4)은 캐버티(51)으로 유전체 블럭(1)의 형태를 형성하기 위하여 분배된다. 이 경우, 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b) 사이의 계면 F는, 하부펀치(61)의 상면과 상부 펀치(62)의 하면 사이의 간격이 L1의 거리로 설정될 때, 하부 펀치(61)의 상면으로부터 L1/2의 거리에 위치한다. 상부 펀치(62)는 유전체 분말(4)과 접촉하게 된다.
도 6 에 나타난 것처럼, 다이(5), 상부 펀치(62), 하부 맨드릴(71a,71b), 상부 맨드릴(72a,72b)은 하부 펀치(61)를 향하여 하강하고, 유전체 분말(4)을 압축하고, 이에 의해 유전체 블럭(1)이 형성된다.(압축 단계) 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b)은 상부 맨드릴의 하면과 하부 맨드릴의 상면이 각각 서로 접촉을 유지하는 동안 함께 하부로 이동한다. 상부 펀치(62), 하부 맨드릴(71a,71b), 상부 맨드릴(72a,72b)은 각각 서보모터(M1, M3, M4)에 의한 구동으로 하강하고, 그리하여 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b) 사이의 계면 F는, 압축 단계동안 계속 하부 펀치(61)의 상면과 상부 펀치(62)의 하면의 중간점에 위치된다. 다이(5) 또한 하부 맨드릴(71a,71b)의 하강 동작에 따라 서보 모터(M2)에 의한 구동으로 하강한다. 특히, 다이(5)의 하강 동작과 하부 맨드릴(71a,71b)의 하강 동작 사이에는 선형 비례 관계가 존재한다.
도 7 에 도시된 것처럼, 압축 단계가 완료될 때, 다이(5)과 하부 맨드릴(71a, 71b)은 하강하고, 상부 펀치(62)와 상부 맨드릴(72a,72b)은 상승하고, 성형된 유전 블럭(1)은 해제된다.(해제 단계)
상기한 방법의 이송 단계에서, 캐버티(51) 속의 유전체 분말(4)은 충분히 압축되지 않고, 하부 몰드(6)와 상부 몰드(7)에 의해 압축된 유전체 블럭(1)의 형상을 형성하기 위하여 캐버티(51)에서 분배된다. 그런 후에, 캐버티(51) 속의 유전체 분말(4)은 압축되고, 이에 의해 캐버티(51) 속의 유전체 분말(4)의 밀도는 실질적으로 균일해진다. 그러므로, 본 발명은 유전체 블럭(1)을 각각의 동축 공진기 구멍(2a,2b)의 스텝(24a,24b) 주위에 균열이 발생하지 않도록 제조한다.
상부 몰드(7)와 하부 몰드(6)의 위치가 독립적으로 서보 제어되기 때문에, 상부 맨드릴(72a,72b)와 하부 맨드릴(71a,71b) 사이의 계면 f는 상부 몰드와 하부 몰드의 사이의 중간을 유지하도록 정확하게 제어되고, 구멍내의 유전체 물질에 인가된 압력은 실질적으로 균일하게 유지되고, 캐버티(51)내의 유전체 분말(4)의 밀도는 실질적으로 균일을 유지한다.
(제 2 실시예 : 도 8 ~ 도 14)
도 8 은 본 발명의 두번째 실시예에 따른 프레스 성형 방법에 의해 형성된유전체 블럭의 사시도이다. 도 9 는 도 8 에 도시된 유전체 블럭의 정면도이다. 도 8 과 도 9 에 도시된 유전체 블럭(2)은 첫번째 실시예에 따른 유전체 블럭(1)과 동일한 방법으로 유전체 필터로써 사용된다. 유전체 블럭(2)은 유전체 블럭(2)의 마주보는 면(1a,1b)의 사이를 통과하는 두개의 동축 공진기 구멍(2a,2c)으로 구성된다. 동축 공진기 구멍(2a,2b)은 각각 단면이 원형인 대직경부(22a,22c)와 단면이 원형인 소직경부(23a,23c)를 포함한다. 소직경부(23a)의 축은 대직경부(22a)로부터 편심되어 있다. 소직경부(23c)의 축은 대직경부(22c)의 축과 거의 일치한다.
상기한 유전체 블럭(2)의 형성을 위한 프레스 성형 장치는 후술된다. 첫번째 실시예에 사용된 것과 같은 구성 요소에는 같은 참조번호를 부여하고, 이들의 상세한 설명은 생략한다.
도 10 에서, 프레스 성형 장치는 하부 몰드(6)와 상부 몰드(7)로 구성된다. 하부 몰드(6)는 다이(5)과, 하부 펀치(61)로 미끄러지게 이동가능한 하부 맨드릴(71a,71c)로 구성되는 하부 펀치(61)로 구성된다. 하부 맨드릴(71c)은 반경 r1을 가지는 실린더부(74b)와 반경 r1보다 작은 반경 r2를 가지고 상단에서 실린더부(74a)와 동축으로 연결되는 실린더부(74b)를 포함한다. 즉, 하부 맨드릴(71c)은 동축 공진기 구멍(2c)의 대직경부(22c)를 형성하는 부분과, 동축 공진기 구멍(2c)의 소직경부(23c)를 형성하는 다른 부분을 포함하고, 하부 맨드릴(71c)의 부분들은 서로 일체로 형성된다. 실린더(74a,74b) 사이의 스텝(73)은 동축 공진기 구멍(2c)의 스텝(24c)을 형성한다. 상부 몰드(7)는 상부 펀치(62)로 미끄러지게 이동가능한 상부 맨드릴(72a)로 구성되는 상부 펀치(62)와, 하부 맨드릴(71c)의 실린더부(74b)가 삽입되는 구멍(62a)를 포함한다.(실린더부 74b는 구멍(62a)으로 슬라이딩 구동한다.)
두번째 실시예에 따른 동축 공진기 구멍(2a,2c)에서, 소직경부(23a,23c)의 축은 수학식 0 ≤P ≤r1+r2 와 0 ≤P ≤r1-r2 를 각각 만족하는데, 각각의 대직경부(22a,22c)에 대해서 편심될 수 있으며, 여기서 r1은 각각의 대직경부(22a 또는 22c)의 반경을 지시하고, r2는 각각의 소직경부(23a 또는 23c)의 반경을 지시하고, P는 각 대직경부(22a 또는 22c)의 축과 각 소직경부(23a 또는 23c)의 축 사이의 편차 거리를 각각 지시한다.(도 9 참조) 동축 공진기 구멍(2a)은 소직경부(23a)의 단면이 대직경부(22a)의 단면에 부분적으로 외부로 배치되는 형태를 가진다. 동축 공진기 구멍(2c)은 소직경부(23c)의 단면이 대직경부(22c)의 단면에 배치되는 형태를 가진다.
하부 몰드(6)와 상부 몰드(7)의 구성요소의 위치는 독립적으로 서보 제어된다. 교류 서보 모터(M1,M2,M3,M4,M5)는 각각, 하부 맨드릴(71a), 하부 맨드릴(71c), 다이(5), 상부 펀치(62), 상부 맨드릴(72a)을 구동한다. 교류 서보 모터(M1~M5)는 기준면으로서의 하부 펀치(61)의 상면으로부터 상부 펀치(62)의 하면까지의 거리, 상부 맨드릴(72a)의 하면까지, 하부 맨드릴(71a,71c)의 상면까지, 다이(5)의 상면까지의 거리를 측정함으로써 얻은 위치 정보에 따라 수치 제어 된다.
상술한 유전체 블럭(2)의 프레스 성형 방법을 후술한다. 도 10 에 나타난 것처럼, 하부 맨드릴(71a,71c)은 f1의 높이까지 상승하고, 프레스 성형 장치는 소정량의 유전체 분말(4)로 충전된다.(충전 단계) 두번째 실시예에 따르면, 유전체 분말(4)은 높이 f1과 같은 높이까지 캐버티(51)에 충전된다.
도 11 에 나타난 것처럼, 상부 몰드(7)는 상부 펀치(62)의 하면과 상부 맨드릴(72a)의 하면이 하부 맨드릴(71a)의 상면과 접촉할 때까지 하강하고, 그 지점에서 하강을 정지한다.(접근 단계) 서로 접촉된 상부 맨드릴(72a)의 하면과 하부 맨드릴(71a)의 상면의 계면은 첫번째 실시예와 같은 방법으로 다음 단계에서 동축 공진기 구멍(2a)의 스텝을 형성한다.
도 12에 나타난 것처럼, 상부 맨드릴(72a)과 하부 맨드릴(71a)은 하부 펀치(61)를 향하여 슬라이딩 하강하고, 상부 맨드릴의 하면과 하부 맨드릴의 상면이 서로 접촉을 유지하여, 캐버티(51)내의 유전체 분말(4)을 가압하지 않는다. 상부 맨드릴(72a)과 하부 맨드릴(71a) 사이의 계면 F가 캐버티(51)속의 소정의 위치에 도달할 때, 상부 맨드릴과 하부 맨드릴(72a,71a)은 하강을 멈춘다.(이송 단계) 두번째 실시예에 따르면, 캐버티(51)속의 소정의 위치에 하부 맨드릴(71c)의 스텝(73)이 위치되기 때문에, 이송 단계 동안 하부 맨드릴(71c)이 수직으로 이동할 필요가 없다.
그리하여, 유전체 분말(4)은 캐버티(51)속에 유전 블럭(2)의 형상을 형성하기 위하여 분배된다. 이 경우, 상부 맨드릴과 하부 맨드릴(72a,71a)과 하부 맨드릴(71c)의 스텝(73) 사이의 계면 F는, 하부 펀치(61)의 상면과 상부 펀치(62)의 하면 사이의 거리가 L1으로 설정될 때, 하부 펀치(61)의 상면으로부터 L1/2에 위치한다.
도 13 에서, 다이(5), 상부 펀치(62), 하부 맨드릴(71a,71c), 상부 맨드릴(72a)은 하부 펀치(61) 쪽으로 아래로 이동하고, 유전체 분말(4)을 압축하고, 이에 의해 유전체 블럭(2)을 형성한다.(압축 단계) 상부 맨드릴(72a)과 하부 맨드릴(71a)은 함께 아래로 이동하여, 상부 맨드릴(72a)의 하면과 하부 맨드릴(71a)의 상면은 계면 F에서 서로 접촉을 유지한다. 상부 펀치(62), 하부 맨드릴(71a,71c), 상부 맨드릴(72a)은 각각, 서보 모터(M1,M2,M4,M5)에 의한 구동에 의해 하강하고, 그리하여 상부 맨드릴과 하부 맨드릴(72a)과 하부 맨드릴(71c)의 스텝(73) 사이의 계면 F는, 압축 단계 동안, 하부 펀치(61)의 상면과 상부 펀치(62)의 하면 사이의 중간 지점(중간점)에 위치된다.
도 14 에 나타난 것처럼, 압축 단계가 완료된 후에, 다이(5)과 하부 맨드릴(71a,71c)은 아래로 움직이고, 상부 펀치(62)와 상부 맨드릴(72a)는 위로 움직이고, 성형된 유전체 블럭(2)은 해제 된다.(해제 단계) 다이(5)은 하부 맨드릴(71a,71c)의 아래로의 움직임에 따라 서보모터(M3)에 의해 아래로 구동된다. 특히, 다이(5)의 아래로의 움직임과 하부 맨드릴(71a,71c)의 아래로의 움직임 사이에는 선형적인 비례 관계가 있다.
두번째 실시예에 따른 프레스 성형 방법은 첫번째 실시예에 따른 프레스 성형 방법과 동일한 조작 효과를 제공한다.
(또 다른 실시예 : 도 15 및 도 16)
본 발명은 첫번째 실시예와 두번째 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범위내에서 다양한 변경이 포함될 수 있다. 예시에 의해 한정되지 않고, 여러개의 변형이 논의될 것이다.
첫번째와 두번째 실시예에 따르면, 상부 몰드(7)는 접근 단계와 이송 단계 사이에서 이동을 멈추지만, 접근 단계는 상부 몰드(7)의 멈춤없이 이송 단계로 진행될 수 있다. 상부 맨드릴(72a,72b)과 하부 맨드릴(71a,71b)이 이송 단계와 압축 단계 사이에서 하강을 멈추더라도, 이송 단계는 멈춤없이 압축 단계로 진행될 수 있다.
접근 단계 동안, 하부 맨드릴(71a,71b)의 상면은 유전체 분말(4)의 상면으로부터 튀어나와서, 상부 맨드릴(72a,72b)은 하부 맨드릴(71a,71b)과 사이에 유전체 분말(4)을 두지 않고도 접촉한다.
첫번째 실시예에 따르면, 하부 펀치(61)를 고정시키면서 상부 펀치(62)와 상부 맨드릴과 하부 맨드릴(72a,71a) 등을 하부 펀치(61)쪽으로 하강시킴으로써 유전체 분말(4)을 압축한다. 또 다른 방법으로, 유전체 분말(4)은 예를 들면, 상부 펀치(62)와 하부 펀치(61) 사이의 중간에 계면 F로 고정시키면서 하부 펀치(61)의 위로의 움직임과 상부 펀치(62)의 아래로의 움직임에 의해 압축될 수도 있다.
소정 형상의 동축 공진기 구멍을 유전체 블럭에 소정의 개수를 형성할 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 도 15 와 도 16 에 나타난 것처럼, 유전 듀플렉서로써 사용되는 유전체 블럭(11)에 적용될 수도 있다. 도 15 는 유전체 블럭(11)의 정면도이다. 도 16 은 도 15 에 나타난 유전체 블럭(11)의 XVI-XVI의 선을 따른 단면도이다. 유전체 블럭(11)은 7개의 동축 공진기 구멍(9a-9g)로 구성된다.
각각의 동축 공진기 구멍(9a-9c,9e,9g)의 대직경부와 소직경부의 축은 서로로부터 편심되어 있다. 소직경부의 단면은 각각의 동축 공진기 구멍(9e,9g)의 대직경부의 단면에 부분적으로 외부에 위치된다. 동축 공진기 구멍(9d,9f)의 각각의 대직경부와 소직경부는 동축으로 형성된다. 동축 공진기 구멍(9d)의 대직경부와 소직경부는 서로 같은 반경을 가진다.
동축 공진기 구멍(9a-9c)의 스텝, 동축 공진기 구멍(9e,9g)의 스텝, 동축 공진기 구멍(9f)의 스텝은 축 방향에서 서로로부터 다른 위치에 배치된다. 이 경우, 하부 맨드릴과 상부 맨드릴과 하부 맨드릴의 스텝 사이의 계면은, 각각의 접촉부와 스텝으로부터 상부 펀치의 하면과 하부 펀치의 상면까지의 거리의 비율이 압축 단계 동안 변하지 않고 유지되는 위치되게 설정된다.
첫번째와 두번째 실시예는 실린더형 상부 맨드릴과 하부 맨드릴이 사용되었지만, 맨드릴은 사각형이나 타원형 등의 다른 단면을 가질 수도 있다. 사각 단면의 상부와 하부 맨드릴을 사용할 때, 사각형 단면을 가진 구멍이 형성될 수 있다. 원형 단면 맨드릴과 사각단면 맨드릴을 조합해서 사용할 수도 있다. 예를 들면, 원형 단면의 상부 맨드릴과 사각 단면의 하부 맨드릴이 동축 공진기 구멍을 형성하도록 조합하여 사용될 수도 있다.
유전체 블럭에 형성되는 동축 공진기 구멍의 대직경부와 소직경부의 반경의 관계는 r1>r2 에 한정되지 않고, 이는 r1<r2 또는 r1=r2 가 될 수도 있다.
교류 서보 모터가 하부 맨드릴, 상부 맨드릴 등을 수직 이동하는데 사용되는 것이 바람직하지만, 소정의 정확성으로 위치 결정을 제어할 수 있는 모터와 실린더 등을 사용할 수 있다.
상부 맨드릴과 하부 맨드릴 사이의 편차의 방향은 도 15 에 나타난 것처럼 수평 방향에 한정되지 않고, 편차는 수직 또는 사선 방향이 될 수도 있다.
비록 본 발명이 본 발명의 부분적인 실시예에 관계하여 서술되었지만, 많은 다른 변화와 변형과 다른 이용은 본 사상의 기술에 의해 명백해질 것이다. 그러므로, 바람직하게, 본 발명은 상세한 설명에 한정되지 않고, 단지 첨가한 청구항에 의해서만 한정된다.
따라서, 본 발명에 의하면, 압축공정시에 정확하게 상부 맨드릴과 하부 맨드릴 사이의 접촉부의 위치를 조절하여, 유전체 블럭의 스텝 근처에서 균열이 발생하지 않는다.

Claims (8)

  1. 미끄러지게 이동가능한 상부 맨드릴(mandrel)이 형성된 상부 펀치(punch)를 포함하는 상부 몰드(mold)와, 미끄러지게 이동가능한 하부 맨드릴이 형성된 하부 펀치와 캐버티(cavity)를 가진 다이(die)를 포함하는 하부 몰드를 포함하며, 상기 상부 펀치는 다이의 캐버티로 미끄러지게 이동가능하고 하부 펀치는 다이의 구멍에서 결합되는, 프레스 성형 장치를 사용한 유전체 블럭의 프레스 성형 방법은,
    하부 맨드릴이 캐버티 내에서 하부 펀치로부터 돌출할 때, 소정량의 유전체 분말로 상기 캐버티를 충전하는 단계;
    상부 몰드와 하부 몰드의 적어도 하나를, 상부 맨드릴의 하면과 하부 맨드릴의 상면이 그들 사이 계면에서 서로 접촉하면서, 상부 맨드릴의 하면과 하부 맨드릴의 상면을 서로 접근시켜 접촉시키도록, 이동하는 단계;
    상부 맨드릴과 하부 맨드릴을 상기 계면에서 서로 접촉을 유지시키면서, 유전체 분말로 충전된 캐버티 내의 소정의 위치로 상기 계면을 이송하는 단계; 및
    상부 맨드릴과 하부 맨드릴을 서로 상기 계면에서 접촉을 유지시키면서, 상부 펀치와 하부 펀치 사이의 상대적인 이동을 사용하여 캐버티의 유전체 분말을 압축하고, 이에 의해 유전체 블럭을 형성하는 단계를 포함하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  2. 청구항 1 에 있어서,
    하부 몰드의 구성요소의 위치와 상부 몰드의 구성요소의 위치는 독립적으로 서보 제어되는(servo-controlled) 것을 특징으로 하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  3. 청구항 1 에 있어서,
    상부 맨드릴과 하부 맨드릴은 실린더 형상이고, 수학식 0 ≤P ≤r1+r2 을 만족하며, 여기에서, r1은 실린더형 하부 맨드릴의 반경을 나타내고, r2는 실린더형 상부 맨드릴의 반경을 나타내고, P는 하부 맨드릴의 축과 상부 맨드릴의 축 사이의 편차 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  4. 청구항 2 에 있어서,
    상부 맨드릴과 하부 맨드릴은 실린더 형상이고, 수학식 0 ≤P ≤r1+r2 를 만족하며, 여기에서, r1은 실린더형 하부 맨드릴의 반경을 나타내고, r2는 실린더형 상부 맨드릴의 반경을 나타내고, P는 하부 맨드릴의 축과 상부 맨드릴의 축 사이의 편차 거리를 나타내는 것을 특징으로 하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  5. 청구항 4 에 있어서,
    유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서의 부분으로써 유전체 블럭을 사용하는 것을 추가로 포함하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  6. 청구항 1 에 있어서,
    유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서의 부분으로 유전체 블럭을 사용하는 것을 추가로 포함하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  7. 청구항 2 에 있어서,
    유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서의 부분으로 유전체 블럭을 사용하는 것을 추가로 포함하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
  8. 청구항 3 에 있어서,
    유전체 필터 또는 유전체 듀플렉서의 부분으로 유전체 블럭을 사용하는 것을 추가로 포함하는 유전체 블럭의 프레스 성형 방법.
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