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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-25
(45)【発行日】2025-04-02
(54)【発明の名称】粉末成形体取り出し装置および粉末プレスシステム
(51)【国際特許分類】
B30B 11/00 20060101AFI20250326BHJP
H01F 41/02 20060101ALI20250326BHJP
H01F 7/02 20060101ALI20250326BHJP
【ＦＩ】
B30B11/00 G
H01F41/02 G
H01F7/02 E
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021155120
(22)【出願日】2021-09-24
(65)【公開番号】P2023046501
(43)【公開日】2023-04-05
【審査請求日】2024-05-31
(73)【特許権者】
【識別番号】000005083
【氏名又は名称】株式会社プロテリアル
(74)【代理人】
【識別番号】100101683
【弁理士】
【氏名又は名称】奥田 誠司
(74)【代理人】
【識別番号】100155000
【弁理士】
【氏名又は名称】喜多 修市
(74)【代理人】
【識別番号】100180529
【弁理士】
【氏名又は名称】梶谷 美道
(72)【発明者】
【氏名】春名 達哉
(72)【発明者】
【氏名】三好 啓太
(72)【発明者】
【氏名】岩崎 忠弘
【審査官】石田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】特開２００３－２２０４９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－０６７１０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１５３３９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２７８９１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００２－３６１４９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１２／０９０８４１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００２／００２０４７０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】西独国特許出願公開第０２６２９９９０（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ３０Ｂ １１／００
Ｈ０１Ｆ ４１／０２
Ｈ０１Ｆ ７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の列に並んだ、凸面と、前記凸面の反対側に位置する平坦面とを有する複数の粉末成形体をプレス機のダイ上から取り出す、粉末成形体取り出し装置であって、複数の列のうちの１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するように配列された複数の第１吸着部を有する、第１軸方向に延びる第１平行バーと、
複数の列のうちの他の１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するように配列された複数の第２吸着部を有する、前記第１軸方向に延びる第２平行バーと、
前記第１平行バーおよび前記第２平行バーを駆動して、前記前記第１吸着部と前記第２吸着部により、複数の列のうちの２列に並んだ前記粉末成形体の凸面を吸着する動作を実行する駆動装置と、
を備え、
前記第１吸着部と前記第２吸着部とは反対側を向いており、
前記駆動装置は、吸着動作時において、前記第１平行バーと前記第２平行バーとの間に、前記複数の列のうちの少なくとも１列に並んだ前記複数の粉末成形体が位置するように前記第１平行バーおよび前記第２平行バーを配置し、前記第１吸着部で前記複数の列のうちの１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するとともに、前記第２吸着部で前記複数の列のうちの他の１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着させる、
粉末成形体取り出し装置。
【請求項2】
前記第１平行バーにおける前記複数の第１吸着部は、前記複数の列に並んだ前記複数の粉末成形体のうち、ある列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する上側吸着部と、他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する下側吸着部とを含み、前記上側吸着部と前記下側吸着部とは前記第１軸方向に沿って交互に並んでおり、前記第２平行バーにおける前記複数の第２吸着部は、前記複数の列に並んだ前記複数の粉末成形体のうち、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する上側吸着部と、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する下側吸着部とを含み、前記上側吸着部と前記下側吸着部とは前記第１軸方向に沿って交互に並んでいる、
請求項１に記載の粉末成形体取り出し装置。
【請求項3】
前記駆動装置は、前記第１平行バーの前記上側吸着部および前記下側吸着部の一方で、前記複数の列に並んだ前記複数の粉末成形体のうち、ある列に並んだ複数の粉末成形体を吸着し、前記第２平行バーの前記上側吸着部および前記下側吸着部の一方で、他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着させた後、
前記第１平行バーおよび前記第２平行バーの位置を変え、
前記第１平行バーの前記上側吸着部および前記下側吸着部の他方で、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着し、前記第２平行バーの前記上側吸着部および前記下側吸着部の他方で、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着させる動作を実行する、
請求項１または２に記載の粉末成形体取り出し装置。
【請求項4】
前記駆動装置は、前記複数の第１吸着部および前記複数の第２吸着部によって、前記複数の粉末成形体のそれぞれが有する前記凸面を吸着させ、前記複数の粉末成形体のそれぞれが有する前記平坦面が下を向くようにして前記複数の粉末成形体を載置面上に置く、
請求項１から３のいずれか１項に記載の粉末成形体取り出し装置。
【請求項5】
前記第１平行バーの前記複数の第１吸着部に対向するように前記第１軸方向に延びる第１補助部材と、前記第２平行バーの前記複数の第２吸着部に対向するように前記第１軸方向に延びる第２補助部材と、
を更に備え、
前記駆動装置は、吸着動作時において、前記第１平行バーと前記第１補助部材との間に、１列に並んだ前記複数の粉末成形体が位置するように前記第１平行バーおよび前記第１補助部材を配置し、かつ、前記第２平行バーと前記第２補助部材との間に、１列に並んだ前記複数の粉末成形体が位置するように前記第２平行バーおよび前記第２補助部材を配置し、
前記第１補助部材は、前記複数の第１吸着部が前記凸面を吸着するとき、前記複数の粉末成形体の前記平坦面の位置移動を規制し、
前記第２補助部材は、前記複数の第２吸着部が前記凸面を吸着するとき、前記複数の粉末成形体の前記平坦面の位置移動を規制する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の粉末成形体取り出し装置。
【請求項6】
前記第１吸着部を含む前記第１平行バーの厚さは、隣接する列にある前記粉末成形体の厚さ方向における間隔よりも小さく、かつ、前記第２吸着部を含む前記第２平行バーの厚さは、隣接する列にある前記粉末成形体の厚さ方向における間隔よりも小さく、前記駆動装置は、吸着動作を行う前、前記第１平行バーと前記第２平行バーとの間隔の大きさを、各粉末成形体の厚さよりも大きくする、請求項１から５のいずれか１項に記載の粉末成形体取り出し装置。
【請求項7】
凸面と、前記凸面の反対側に位置する平坦面とを有する複数の粉末成形体を作製する粉末プレスシステムであって、プレス機と、
請求項１から６のいずれか１項に記載の粉末成形体取り出し装置と、
を備え、
前記プレス機は、
前記複数の粉末成形体をそれぞれ形成するための複数のキャビティを有するダイと、
前記複数のキャビティに充填された粉末をプレスする上パンチおよび下パンチと、
を備え、
前記粉末成形体取り出し装置は、
前記複数のキャビティ内で前記上下パンチによってプレスされて形成された前記複数の粉末成形体を、前記ダイ上から載置面上に移動せる、
粉末プレスシステム。
【請求項8】
上面視において、前記複数のキャビティのそれぞれは、前記粉末成形体のそれぞれの前記凸面を規定する曲線と前記平坦面を規定する線分とを有し、
前記複数のキャビティは、互いに平行な第１の列、第２の列、第３の列、および第４の列に沿って並んだキャビティを含み、
前記第１および第２の列に沿って並ぶキャビティの前記曲線および前記線分は、それぞれ、各列の中央線に関して同じ側に位置し、
前記第３および第４の列に沿って並ぶキャビティの前記曲線および前記線分は、それぞれ、各列の中央線に関して同じ側に位置し、
前記第１および第２の列に沿って並ぶキャビティと前記第３および第４の列に沿って並ぶキャビティとの関係は対称であり、前記第２の列に並ぶキャビティの前記曲線と前記第３の列に並ぶキャビティの前記曲線とは対向し、
前記粉末成形体取り出し装置は、
前記第１平行バーの前記第１吸着部により、前記複数のキャビティにおける前記第１の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の前記凸面を吸着し、前記第２平行バーの前記第２吸着部により、前記第３の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の前記凸面を吸着し、前記第１および前記第３の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体を前記ダイ上から取り出し、
前記第１平行バーの前記第１吸着部により、前記複数のキャビティにおける前記第２の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の前記凸面を吸着し、前記第２平行バーの前記第２吸着部により、前記第４の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の前記凸面を吸着し、前記第２および前記第４の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体を前記ダイ上から取り出し、前記平坦面が前記載置面に接するように前記載置面上に置く、請求項７に記載の粉末プレスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、粉末成形体取り出し装置および粉末プレスシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石（Ｒは希土類元素であり、Ｎｄ、ＰｒおよびＣｅからなる群から選択される少なくとも１つを必ず含み、Ｔは遷移金属の少なくとも１つでありＦｅを必ず含む、Ｂはホウ素である）は、Ｒ２Ｆｅ１４Ｂ型結晶構造を有する化合物の主相と、この主相の粒界部分に位置する粒界相および微量添加元素や不純物の影響により生成する化合物相とから構成されている。Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、高い残留磁束密度Ｂｒ（以下、単に「Ｂｒ」と記載する場合がある）と、高い保磁力ＨｃＪ（以下、単に「ＨｃＪ」と記載する場合がある）を示し、永久磁石の中で最も高性能な磁石として知られている。
【0003】
このため、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、電気自動車（ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ）等の自動車分野、風力発電等の再生可能エネルギー分野、家電分野、産業分野等のさまざまなモーターに使用されている。Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、これらモーターの小型・軽量化、高効率・省エネルギー化（エネルギー効率の改善）に欠かせない材料である。また、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、モーター車用の駆動モーターに使用されており、内燃機関エンジン自動車から電気自動車へ代替されることで、二酸化炭素等の温室効モーター削減（燃料・排ガスの削減）による地球温暖化防止にも寄与している。このように、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、クリーンエネルギー社会の実現に大きく貢献している。
【0004】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、合金粉末を準備する工程、合金粉末をプレス成形して粉末成形体を作製する工程、粉末成形体を焼結する工程などの工程を経て製造される。
【0005】
Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石は、永久磁石型同期モーターに広く利用されている。このようなモーターでは、例えば、ステータのティースに巻かれた銅線（巻線）が形成する回転磁界によってトルクを発生させる。軟磁性材料から形成されたロータの鉄心（コア）には、複数のＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石が取り付けられる。永久磁石同期モーターには、表面磁石型と埋込磁石型がある。例えば、埋込磁石型のモーターでは、ロータの鉄心内部に形成した複数の開口部（孔または凹部）のそれぞれに焼結磁石が埋め込まれて使用される。ロータの鉄心内部に設けられる磁石埋込用の開口部は、一般には、「かまぼこ型」または「弓型（アーク型）」と呼ばれるような曲面を含む形状を有していることがある。これは、モーターの回転動作中にロータ内部を通る磁束の分布を精密に制御することがモーターの性能を高めるために必要であり、焼結磁石の形状および配置が重要になるからである。
【0006】
特許文献１は、このようなＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開２０２０－３９２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
プレス機によって「かまぼこ型」または「弓型（アーク型）」と呼ばれるような形状を有する粉末成形体を作製する場合、粉末成形体が曲面と平坦面を有するため、そのハンドリングが難しいという課題がある。特に、プレス機から粉末成形体を取り出す工程またはその後の工程において、粉末成形体が有する曲面の一部が破損したり変形したりすると、Ｒ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造歩留りが低下してしまう。このような問題は、必ずしもＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石の製造技術に限定されず、プレス機によって「かまぼこ型」または「弓型（アーク型）」と呼ばれるような形状を有する種々の粉末成形体を作製する場合に生じ得る。
【0009】
本開示の実施形態は、このような課題を解決することが可能な、粉末成形体取り出し装置および粉末プレスシステムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示の粉末成形体取り出し装置は、例示的な実施形態において、複数の列に並んだ、凸面と、前記凸面の反対側に位置する平坦面とを有する複数の粉末成形体をプレス機のダイ上から取り出す、取り出し装置であって、複数の列のうちの１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するように配列された複数の第１吸着部を有する、第１軸方向に延びる第１平行バーと、複数の列のうちの他の１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するように配列された複数の第２吸着部を有する、前記第１軸方向に延びる第２平行バーと、前記第１平行バーおよび前記第２平行バーを駆動して、前記第１吸着部と前記第２吸着部により、複数の列のうちの２列に並んだ前記粉末成形体の凸面を吸着する動作を実行する駆動装置と、を備える。第１吸着部と第２吸着部とは反対側を向いている。駆動装置は、吸着動作時において、第１平行バーと第２平行バーとの間に、複数の列のうちの少なくとも１列に並んだ複数の粉末成形体が位置するように第１平行バーおよび第２平行バーを配置し、第１吸着部で複数の列のうちの１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するとともに、第２吸着部で複数の列のうちの他の１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着させる。
【0011】
ある実施形態において、第１平行バーにおける複数の第１吸着部は、複数の列に並んだ複数の粉末成形体のうち、ある列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する上側吸着部と、他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する下側吸着部とを含む。上側吸着部と下側吸着部とは第１軸方向に沿って交互に並んでいる。第２平行バーにおける複数の第２吸着部は、複数の列に並んだ複数の粉末成形体のうち、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する上側吸着部と、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着する下側吸着部とを含む。上側吸着部と下側吸着部とは第１軸方向に沿って交互に並んでいる。
【0012】
ある実施形態において、前記駆動装置は、第１平行バーの上側吸着部および下側吸着部の一方で、複数の列に並んだ複数の粉末成形体のうち、ある列に並んだ複数の粉末成形体を吸着し、第２平行バーの上側吸着部および下側吸着部の一方で、他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着させた後、前記第１平行バーおよび前記第２平行バーの位置を変える。そして、第１平行バーの上側吸着部および下側吸着部の他方で、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着し、第２平行バーの上側吸着部および下側吸着部の他方で、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体を吸着させる動作を実行する。
【0013】
ある実施形態において、駆動装置は、複数の第１吸着部および複数の第２吸着部によって、複数の粉末成形体のそれぞれが有する凸面を吸着させ、複数の粉末成形体のそれぞれが有する平坦面が下を向くようにして複数の粉末成形体を載置面上に置く。
【0014】
ある実施形態において、第１平行バーの複数の第１吸着部に対向するように前記第１軸方向に延びる第１補助部材と、第２平行バーの複数の第２吸着部に対向するように前記第１軸方向に延びる第２補助部材とを更に備える。駆動装置は、吸着動作時において、第１平行バーと第１補助部材との間に、１列に並んだ複数の粉末成形体が位置するように第１平行バーおよび第１補助部材を配置し、かつ、第２平行バーと第２補助部材との間に、１列に並んだ複数の粉末成形体が位置するように第２平行バーおよび第２補助部材を配置する。第１補助部材は、複数の第１吸着部が凸面を吸着するとき、複数の粉末成形体の平坦面の位置移動を規制し、第２補助部材は、複数の第２吸着部が凸面を吸着するとき、複数の粉末成形体の平坦面の位置移動を規制する。
【0015】
ある実施形態において、前記第１吸着部を含む前記第１平行バーの厚さは、隣接する列にある前記粉末成形体の厚さ方向における間隔よりも小さく、かつ、前記第２吸着部を含む前記第２平行バーの厚さは、隣接する列にある前記粉末成形体の厚さ方向における間隔よりも小さく、前記駆動装置は、吸着動作を行う前、前記第１平行バーと前記第２平行バーとの間隔の大きさを、各粉末成形体（１）の厚さよりも大きくする。
【0016】
本開示の粉末プレスシステムは、例示的な実施形態において、凸面と、凸面の反対側に位置する平坦面とを有する複数の粉末成形体を作製する粉末プレスシステムであって、プレス機と、上記いずれかの粉末成形体取り出し装置とを備える。プレス機は、複数の粉末成形体をそれぞれ形成するための複数のキャビティを有するダイと、複数のキャビティに充填された粉末をプレスする上パンチおよび下パンチとを備える。粉末成形体取り出し装置は、複数のキャビティ内で上下パンチによってプレスされて形成された複数の粉末成形体を、ダイ上から載置面上に移動せる。
【0017】
ある実施形態では、上面視において、複数のキャビティのそれぞれは、粉末成形体のそれぞれの凸面を規定する曲線と平坦面を規定する線分とを有する。複数のキャビティは、互いに平行な第１の列、第２の列、第３の列、および第４の列に沿って並んだキャビティを含む。第１および第２の列に沿って並ぶキャビティの曲線および線分は、それぞれ、各列の中央線に関して同じ側に位置する。第３および第４の列に沿って並ぶキャビティの曲線および線分は、それぞれ、各列の中央線に関して同じ側に位置する。第１および第２の列に沿って並ぶキャビティと第３および第４の列に沿って並ぶキャビティとの関係は対称である。第２の列に並ぶキャビティの曲線と第３の列に並ぶキャビティの曲線とは対向している。粉末成形体取り出し装置は、第１平行バーの第１吸着部により、複数のキャビティにおける第１の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の凸面を吸着し、第２平行バーの第２吸着部により、第３の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の凸面を吸着し、第１および第３の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体を前記ダイ上から取り出す。第１平行バーの第１吸着部により、複数のキャビティにおける第２の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の凸面を吸着し、第２平行バーの第２吸着部により、第４の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体の凸面を吸着し、第２および第４の列に沿って並んだキャビティで形成された粉末成形体をダイ上から取り出し、平坦面が載置面に接するように載置面上に置く。
【発明の効果】
【0018】
本開示の実施形態によれば、プレス機によって「かまぼこ型」または「弓型（アーク型）」と呼ばれるような形状を有する種々の粉末成形体を作製した後、粉末成形体の曲面部分を吸着して取り出し動作を行うことにより、粉末成形体の平坦部分を下にして載置面の上に置くことが可能になる。その結果、粉末成形体の変形または損傷が生じることを抑制し、製造歩留りの向上が可能になる。
【0019】
また、本開示の実施形態によれば、プレス機のダイ上から複数の列に沿って並んだ複数の粉末成形体を効率的に取り出すが可能になるため、ダイにおけるキャビティの配列密度を高めることが可能になる。また、ダイに磁場を印加する場合、磁束の乱れを抑制し、キャビティを密に配置することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本開示による粉末成形体取り出し装置と、粉末成形体取り出し装置を備える粉末プレスシステムの実施形態を説明する。
【0022】
まず、図１を参照して、本開示の実施形態における粉末プレスシステムの構成例を説明する。図１は、本実施形態における粉末プレスシステム１００の構成例を模式的に示す図である。粉末プレスシステム１００は、粉末成形体を作製するプレス機１０と、プレス機１０で作製された粉末成形体をプレス機から取り出す粉末成形体取り出し装置２０とを備える。図には、参考のため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸が示されている。
【0023】
【0024】
図２は、プレス機１０によって作製される粉末成形体１の構成例を示す斜視図である。図２に示されるように、粉末成形体１は、凸面１ａと、凸面１ａの反対側に位置する平坦面１ｂとを有しており、「かまぼこ型」または「弓型（アーク型）」と呼ばれるような形状を有する。図２は、粉末成形体１の長さＬ、厚さＴ、幅Ｗが示されている。図１において、粉末成形体１は、その長さＬの方向がＹ軸方向に平行となるように配列されている。
【0025】
図１のプレス機１０は、複数の粉末成形体１をそれぞれ形成するための複数のキャビティを有するダイ４と、複数のキャビティに充填された粉末をプレスする上パンチ１１および下パンチ１２とを備える。上パンチ１１、下パンチ１２、およびダイ４の少なくとも２つは、それぞれ、不図示の駆動装置によって駆動されることにより、上パンチ１１、下パンチ１２、およびダイ４の間に相対的に位置関係が制御され得る。例えば、下パンチ１２が固定され、上パンチ１１およびダイ４のそれぞれが独立して上下動作を行うように構成されていてもよい。あるいは、ダイ４が固定され、上パンチ１１および下パンチ１２のそれぞれが独立して上下動作を行うように構成されていてもよい。
【0026】
図３は、ダイ４における複数のキャビティ２の配置例を模式的に示す上面図である。ダイ４は、図３に示すように、複数の粉末成形体１をそれぞれ形成するための複数のキャビティ２を有する。各キャビティ２は、Ｙ軸方向に垂直な平面（ＺＸ面に平行な平面）における断面の輪郭がＹ軸方向に沿って一様な形状を有している。ダイ４において、各キャビティ２の上下方向（Ｙ軸方向）における両端は開放されており、両端からそれぞれ上パンチ１１および下パンチ１２が挿入される。上パンチ１１および下パンチ１２は、キャビティ２の内壁に整合する側面を有しており、Ｙ軸方向に垂直な平面（ＺＸ面に平行な平面）における断面の輪郭がＹ軸方向に沿って一様な形状を有している。
【0027】
図３に示される上面視において、複数のキャビティ２のそれぞれは、粉末成形体１のそれぞれの凸面１ａ（図２参照）を規定する曲線２ａと、平坦面１ｂ（図２参照）を規定する線分２ｂとを有している。また、図３の例における複数のキャビティ２は、互いに平行な第１の列ａ、第２の列ｂ、第３の列ｃ、および第４の列ｄに沿って並んだキャビティ２を含む。図３において、各列ａ，ｂ，ｃ，ｄは、Ｚ軸に平行であり、各列に７個のキャビティ２が並んでいる。ダイ４が有するキャビティ２の列の個数、および、各列におけるキャビティ２の個数は、図３の例に限定されない。
【0028】
図３の上面視において、第１の列ａおよびの第２の列ｂに沿って並ぶキャビティ２の曲線２ａおよび線分２ｂは、それぞれ、各列の中央線（一点鎖線）に関して同じ側に位置している。より具体的には、第１の列ａおよび第２の列ｂに沿って並ぶキャビティ２では、曲線２ａが、ダイ４の中央を通る対称軸４Ｃに近い側に配置され、線分２ｂは、対称軸４Ｃから遠い側に配置されている。
【0029】
また、第３の列ｃおよび第４の列ｄに沿って並ぶキャビティ２の曲線２ａおよび線分２ｂは、それぞれ、各列の中央線（一点鎖線）に関して同じ側に位置している。より具体的には、第３の列ｃおよび第４の列ｄに沿って並ぶキャビティ２でも、曲線２ａが対称軸４Ｃに近い側に配置され、線分２ｂは、対称軸４Ｃから遠い側に配置されている。
【0030】
このように、本開示の実施形態において、第１の列ａおよび第２の列ｂに沿って並ぶキャビティ２と、第３の列ｃおよび第４の列ｄに沿って並ぶキャビティ２との関係は、ダイ４の中央を横切る対称軸４Ｃに関して対称である。なお、第２の列ｂに並ぶキャビティ２の曲線２ａと前記第３の列ｃに並ぶキャビティ２の曲線２ａとは対向している。
【0031】
図３には、一対の配向磁場印加装置１６が記載されている。ダイ４は、一対の配向磁場印加装置１６の間に配置されている。配向磁場印加装置１６は、Ｘ軸方向に沿った水平な配向磁場を形成する。配向磁場による磁束の分布は、図３における対称軸４Ｃに関して対称であり、各キャビティ２の内部に所望の磁場を適切に形成することが可能になる。
【0032】
図４から図７は、プレス工程の各状態における、上パンチ１１、ダイ４、および下パンチ１２の配置関係を模式的に示す断面図である。図４の状態において、上パンチ１１は、ダイ４から離れた位置にある。ダイ４のキャビティ２の下部は、下パンチ１２の先端部分によって塞がれている。この状態において、キャビティ２は、上部が開放された空間を形成している。この開放された上部から粉末がキャビティ２の内部に充填される。粉末は、例えば、前述したＲ－Ｔ－Ｂ系焼結磁石用の合金粉末である。
【0033】
図４の状態におけるダイ４および下パンチ１２に対して、上パンチ１１の位置を相対的に降下させ、上パンチ１１をキャビティ２の内部に上方から挿入する。こうして、各キャビティ２の内部で粉末をプレスして粉末を圧縮する。その結果、各キャビティ２の内部で粉末成形体１を作製することができる。
【0034】
図５は、各キャビティ２の内部において、上パンチ１１と下パンチ１２との間で粉末が圧縮成形されて、粉末成形体１が形成された状態を示している。
【0035】
その後、図６に示すように、上パンチ１１および下パンチ１２をダイ４に対して相対的に上昇させ、ダイ４から離れた位置に戻す。このとき、上パンチ１１および下パンチ１２を静止させたまま、ダイ４を降下させてもよい。こうして、粉末成形体１の大部分をキャビティ２から排出させ、粉末成形体１をダイ４上に配列した状態にすることができる。この後、上パンチ１１を上昇させることにより、図７に示すように、ダイ４上に複数の粉末成形体１が並んだ状態が得られる。図７の例において、下パンチ１２の上端面は、ダイ４の上面よりも低い位置にある。そのため、ダイ４の上面においてキャビティ２の位置には凹部が形成されており、各粉末成形体１の下端部は、その凹部の壁面によって保持された状態にある。但し、下パンチ１２の上端部とダイ４の上面は同じ位置でも良い。
【0036】
上述したように、本実施形態において、複数の列にそって並ぶキャビティ２は、ダイ４の中央を横切る対称軸４Ｃに関して対称である。これにより各キャビティ２の内部に所望の磁場を適切に形成することが可能になる。そして、本実施形態では、ダイ４の中央を横切る対称軸４Ｃに関して対称に配置された複数のキャビティ２内で、上下パンチ１１、１２によってプレスされて形成された複数の粉末成形体１の凸面１ａを後述する粉末成形体取り出し装置２０によってプレス機１０から取出し、粉末成形体１の平坦部分を下にして載置面の上に置く。これにより、後工程（例えば焼結工程）の移動時などに粉末成形体１どうしの接触による粉末成形体の変形または損傷を抑制することができる。さらに、本発明者らの検討によると、粉末成形体の平坦部分を下にして焼結を行うことで、得られた焼結磁石の変形（反り）を抑制できることが分かった。
【0037】
【0038】
【0039】
粉末成形体取り出し装置２０は、複数のキャビティ２内で上下パンチ１１、１２によってプレスされて形成された複数の粉末成形体１を、ダイ４の上から載置面上に移動せるように構成されている。具体的には、図８および図９に示されるように、第１軸（Ｚ軸）方向に延びる第１平行バー２１と、第２平行バー２２とを備えている。第１平行バー２１は、ダイ４上に並ぶ粉末成形体１の複数の列のうちの、１列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着するように配列された複数の第１吸着部３１を有する。また、第２平行バー２２は、ダイ４上に並ぶ粉末成形体１の複数の列のうちの、他の１列に並んだ複数の粉末成形体を吸着するように配列された複数の第２吸着部３２を有する。そして、第１吸着部３１と第２吸着部３２とは反対側を向いている。具体的には、図８の上面視において、第１吸着部３１の吸着面は、Ｘ軸の正方向を向いているのに対して、第２吸着部３２の吸着面は、Ｘ軸の負方向を向いている。
【0040】
なお、プレス機１０から取り出された粉末成形体１が置かれる載置面は、例えば、テーブル、台、搬送用のキャリヤまたはケース、ベルトコンベアなどの上面であり得る。
【0041】
粉末成形体取り出し装置２０は、第１平行バー２１および第２平行バー２２を駆動して、第１吸着部３１と第２吸着部３２により、複数の列のうちの２列に並んだ粉末成形体１の凸面１ａを吸着する動作を実行する駆動装置５１、５２を備える。駆動装置５１、５２は、吸着動作時において、第１平行バー２１と第２平行バー２２との間に、複数の列のうちの少なくとも１列に並んだ複数の粉末成形体１が位置するように第１平行バー２１および第２平行バー２２を配置する。そして、第１吸着部３１で１列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着するとともに、第２吸着部３２で他の１列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着させる。駆動装置５１、５２の動作例の詳細については、後述する。
【0042】
図９に示されるように、本実施形態では、第１平行バー２１における複数の第１吸着部３１は、複数の列に並んだ複数の粉末成形体１のうち、ある列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着する上側吸着部と、他の列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着する下側吸着部とを含む。吸着のために２系統のエア流路を第１平行バー２１内に設けるためには、上側吸着部と下側吸着部とが、第１軸（Ｚ軸）方向に沿って交互に並んでいることが好ましい。
【0043】
また、第２平行バーにおける複数の第２吸着部３２は、複数の列に並んだ複数の粉末成形体１のうち、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着する上側吸着部と、更に他の列に並んだ複数の粉末成形体１を吸着する下側吸着部とを含む。同様に、上側吸着部と下側吸着部とは第１軸（Ｚ軸）方向に沿って交互に並んでいることが好ましい。
【0044】
本実施形態における粉末成形体取り出し装置２０は、第１平行バー２１の複数の第１吸着部３１に対向するように第１軸（Ｚ軸）方向に延びる第１補助部材（４１）と、第２平行バーの複数の第２吸着部３２に対向するように第１軸（Ｚ軸）方向に延びる第２補助部材（４２）と、を更に備える。第１補助部材（４１）および第２補助部材（４２）の働きについては、後述する。
【0045】
【0046】
まず、図１０を参照する。ダイ４上には、図１０（図７参照）に示すような状態で複数の列に粉末成形体１が並んでいる。具体的には、互いに平行な第１の列ａ、第２の列ｂ、第３の列ｃ、および第４の列ｄに沿って、粉末成形体１が並んでいる。この例において、粉末成形体１の個数は７×４＝２８個であり、これらは、プレス機１０による１回のプレス工程によって作製される。
【0047】
図７の工程の段階では、粉末成形体取り出し装置２０は、例えば図１０に示されるように、ダイ４からＺ軸の負方向に離れた位置にある。その後、駆動装置５１、５２が、第１平行バー２１および第２平行バー２２をＺ軸の正方向に移動させる。これにより、図１１に示されるように、第１平行バー２１と第２平行バー２２との間に、第２の列ｂに並んだ複数の粉末成形体１が位置するように、第１平行バー２１および第２平行バー２２が配置される。より詳細には、第１平行バー２１のＺ軸方向における位置は、第１吸着部３１が第１の列ａに並んだ複数の粉末成形体１を吸着することが可能な位置に決められる。同様に、第２平行バー２２は、第２吸着部３２が第３の列ｃに並んだ複数の粉末成形体１を吸着することが可能な位置に決められる。この段階では、第１吸着部３１と粉末成形体１との間には、隙間が存在し、第２吸着部３２と粉末成形体１との間にも、隙間が存在する。
【0048】
駆動装置５１は、第１平行バー２１と第１補助部材４１との間に、第１の列ａに並んだ複数の粉末成形体１が位置するように、第１平行バー２１および第１補助部材４１を配置する。同様に、駆動装置５２は、第２平行バー２２と第２補助部材４２との間に、第３の列ｃに並んだ複数の粉末成形体１が位置するように、第２平行バー２２および第２補助部材４２を配置する。
【0049】
図１５は、この段階における、粉末成形体１と第１および第２平行バー２１、２２との配置関係を示す正面図である。ここで、「正面図」とは、例えば図１４のＺ軸の正方向の側から負方向の側に視線を向けた対象物を視たときの図であり、Ｙ軸の正方向を鉛直上方の方向に合わせている。図１６から図２２も同様である。
【0050】
図１５から明らかなように、吸着動作を実行する直前の段階において、第１平行バー２１と第２平行バー２２との間隔の大きさは、粉末成形体１の厚さよりも大きい。また、第１吸着部３１を含む第１平行バー２１の厚さ（粉末成形体１の厚さ方向に平行な方向におけるサイズ）は、隣接する列にある粉末成形体１の厚さ方向における間隔よりも小さい。同様に、第２吸着部３２を含む第２平行バー２２の厚さは、隣接する列にある粉末成形体１の厚さ方向における間隔よりも小さい。このように本実施形態では、隣接する列にある粉末成形体１の間には、２本の平行バー２１、２２がそれぞれ挿入されている。そして、第１吸着部と第２吸着部とは反対側を向いており、駆動装置は、吸着動作時において、第１平行バー２１と第２平行バー２２との間に、複数の列のうちの少なくとも１列に並んだ複数の粉末成形体１が位置するように第１平行バー２１および第２平行バー２２を配置している。すなわち、第１平行バー２１の第１吸着部により吸着される列と第２平行バー２２の第２吸着部が吸着される列との間に、隣接するその他の列が位置するように、２本の平行バー２１、２２がそれぞれ挿入されている。これにより平行バー２１と２２の間には少なくともその他の列における幅の分の隙間が生じている。これに対し、例えば、第２の列ｂに並んだ粉末成形体１の凸面１ａを第１平行バー２１によっての第１吸着部で吸着する動作と、第３の列ｃに並んだ粉末成形体１の凸面１ａを第２平行バー２２の第２吸着部によって吸着する動作とを同時に実行しようとすると、第１平行バー２１が吸着する列と第２平行バー２２が吸着する列との間には隣接するその他の列がない。このような第１平行バー２１と第２平行バー２２が隣り合う状態の場合、プレス機１０から粉末成形体１を取り出す時やその後、載置面の上に粉末成形体１を置く時に、例えば、第２平行バー２２の第２吸着部によって吸着された粉末成形体１が、第１平行バー２１に接触したり、第１平行バー２１の第１吸着部に吸着された粉末成形体１に接触したりするなどして欠け（損傷）が発生する場合がある。また、欠けの発生を抑制しようとすると、第１平行バー２１と第２平行バー２２が隣り合わないように第２の列ｂと第３の列ｃとの間隔を拡大する必要がある。このような列の間隔の拡大は、プレス機１０のダイ４の大型化を招くため好ましくない。ダイ４が大型化すると、プレス機１０も大型化するため、設備費用が大幅に増大する可能性がある。さらに、ダイ４が大型化すると、所望の磁場を適切に形成することが困難になる可能性がある。これに対し、本実施形態では、ダイ４を大型化することなく、第１平行バー２１と第２平行バー２２が隣り合わないようにすることができるため、プレス機１０から粉末成形体１を取り出す時やその後の載置面の上に粉末成形体１を置く時における欠けの発生を抑制することが可能となる。
【0051】
次に、図１６に示されるように、吸着動作を実行する。吸着動作時において、第１補助部材４１は、複数の第１吸着部３１が複数の粉末成形体１の凸面１ａを吸着するとき、各粉末成形体１の平坦面１ｂの位置移動を規制する。同様に、第２補助部材４２は、複数の第２吸着部３２が複数の粉末成形体１の凸面１ａを吸着するとき、各粉末成形体１の平坦面１ｂの位置移動を規制する。このような位置移動の規制は、駆動装置５１、５２が、第１補助部材４１および第２補助部材４２をＸ軸方向に移動させて、粉末成形体１の平坦面１ｂに接触させることにより実現し得る。
【0052】
この後、図１７に示すように、第１の列ａおよび第３の列ｃにあった粉末成形体１は、それぞれ、第１平行バー２１および第２平行バー２２に吸着された状態でＹ軸方向に上昇し、ダイ４から離れる。このとき、第１平行バー２１の第１吸着部３１および第２平行バー２２の第２吸着部３２のそれぞれが有する上側吸着部および下側吸着部の一方で、粉末成形体１が吸着されている。言い換えると、第１平行バー２１の第１吸着部３１および第２平行バー２２の第２吸着部３２のそれぞれが有する上側吸着部および下側吸着部の他方には、粉末成形体１が吸着されていない。図１２は、このような状態を示している。
【0053】
この後、図１３に示すように第１平行バー２１および第２平行バー２２の位置を変える。そして、第１平行バー２１における上側吸着部および前記下側吸着部の他方で、更に他の列（第２の列ｂ）に並んだ複数の粉末成形体１を吸着する。同様に、第２平行バー２２の上側吸着部および前記下側吸着部の他方で、更に他の列（第４の列ｄ）に並んだ複数の粉末成形体１を吸着させる動作を実行する。
【0054】
これらの一連の動作は、図１８および図１９に示される。図１４は、４つの列に並んだ粉末成形体１を第１平行バー２１および第２平行バー２２によって吸着した状態を示している。この後、駆動装置５１、５２の働きにより、第１平行バー２１および第２平行バー２２は、複数の粉末成形体１を吸着したまま、図１４の位置からＺ軸方向の負方向に移動させられる。
【0055】
次に、図２０に示すように第１平行バー２１と第２平行バー２２との間隔を拡大した後、図２１に示すように第１平行バー２１および第２平行バー２２をそれぞれ中心軸（Ｚ軸に平行な軸）の周りに回転させる。こうして、図２２に示すように、各粉末成形体１の平坦面１ｂを台７０の載置面７２に対向させ、その後、平坦面１ｂが載置面７２に接するように載置面７２上に置く。
【0056】
図２３は、載置面７２上に置かれた粉末成形体１の配置例を模式的に示す平面図である。図２３に示されるように、各粉末成形体１の凸面１ａが上方を向いた状態にある。本実施形態では、第１平行バー２１の第１吸着部３１および第２平行バー２２の第２吸着部３２の上側吸着部で粉末成形体１の中央部を吸着し、また、第１平行バー２１の第１吸着部３１および第２平行バー２２の第２吸着部３２の下側吸着部で粉末成形体１の中央部を吸着している。言い換えると、上側吸着部で粉末成形体１を吸着するときにおける２本の平行バー２１、２２の高さ（Ｙ軸方向における位置）は、下側吸着部で粉末成形体１を吸着するときにおける２本の平行バー２１、２２の高さ（Ｙ軸方向における位置）よりも低い。このため。各平行バー２１、２２に吸着された粉末成形体１の高さは、Ｚ軸方向に沿って、交互に変化する。その結果、図２１および図２２に示すように各平行バー２１、２２を回転したから、載置面７２に置かれた粉末成形体１のＸ軸方向における位置は、図２３に示されるように、Ｚ軸方向に沿って交互に変化する。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本開示粉末成形体取り出し装置および粉末プレスシステムは、電気自動車（ＥＶ、ＨＶ、ＰＨＶ）用モーター、産業機器用モーターなどの各種モーターや家電製品など多種多様な用途で使用される永久磁石の製造に利用可能である。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】