CN105283282A - 蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具 - Google Patents

Abstract

向在柱体的上表面及下表面上开设有被隔壁区划的多个六边形小室的生蜂窝成形体的六边形小室的一部分插入一体化的封口用夹具，将隔壁彼此接合而将六边形小室封口。将一体化的封口用夹具的一部分分离，从插入了封口用夹具的六边形小室的一部分将分离后的夹具分离片拔去。

Description

蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具

技术领域

本发明的一形态涉及蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具，涉及通过将生蜂窝成形体烧成而成为蜂窝构造体的蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具。

背景技术

以往以来，例如已知有具有截面多边形的多个贯通孔的陶瓷制的蜂窝孔构造体。这样的蜂窝构造体被用在柴油机颗粒过滤器（柴油机粒子过滤器：Dieselparticulatefilter）等粒子状物质除去过滤器等中。在这样的蜂窝构造体的制造工序中，将陶瓷原料粉通过挤压成形而成形，制造生蜂窝成形体。将该生蜂窝成形体的贯通孔的一部分在端面处封口。通过烧成贯通孔被封口的生蜂窝成形体，制造出蜂窝构造体。在专利文献1中，公开了制造这样的蜂窝过滤器的方法。在专利文献1中，将具有多个四角锥状的突起的封口用夹具的突起分别向生蜂窝成形体的贯通孔的一部分插入，将区划贯通孔的隔壁的端部彼此相互聚集而将这些隔壁的端部连接，由此将贯通孔封口。

专利文献1：特表平8－508199号公报。

发明内容

但是，在上述专利文献1的方法中，如果被插入封口用夹具的贯通孔变多，则有在将贯通孔封口后难以将封口用夹具拔去的缺点。另一方面，在每次向少数的贯通孔插入封口用夹具的方法中，能够同时封口的贯通孔的数量变少，有封口的效率较低的缺点。

在本技术领域中，希望有能够效率更好且容易地进行蜂窝构造体的制造的蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具。

本发明的一形态，是一种蜂窝构造体的制造方法，是在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个孔的蜂窝构造体的制造方法，具备：封口工序，通过向在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个贯通孔的生蜂窝成形体的多个贯通孔的一部分插入封口用夹具，将隔壁彼此接合而将贯通孔封口；和拔去工序，将在封口工序中插入在贯通孔的一部分中的封口用夹具从贯通孔拔去；在封口工序中，将一体化的封口用夹具向多个贯通孔同时插入；在拔去工序中，将一体化的封口用夹具的一部分分离，从在封口工序中同时插入了封口用夹具的贯通孔的一部分中，将分离后的封口用夹具拔去。

根据该结构，是一种在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个孔的蜂窝构造体的制造方法，具备：封口工序，通过向在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个贯通孔的生蜂窝成形体的多个贯通孔的一部分插入封口用夹具，将隔壁彼此接合而将贯通孔封口；和拔去工序，将在封口工序中插入在贯通孔的一部分中的封口用夹具从贯通孔拔去。在封口工序中，由于将一体化的封口用夹具向多个贯通孔同时插入，所以能够将多个贯通孔同时效率良好地封口。另一方面，在拔去工序中，将一体化的封口用夹具的一部分分离，从在封口工序中同时插入了封口用夹具的贯通孔的一部分中，将分离后的封口用夹具拔去。由此，从贯通孔拔去封口用夹具变得容易。因此，能够效率更好且容易地进行蜂窝构造体的制造。

在此情况下，可以是，在封口工序中，通过向贯通孔的一部分插入封口用夹具而进行接合，以使从端面遍及规定的长度，隔壁彼此成为相互平行的状态。

根据该方法，在封口工序中，通过向贯通孔的一部分插入封口用夹具而进行接合，以使从端面遍及规定的长度，隔壁彼此成为相互平行的状态。因此，在作为柴油机粒子过滤器等粒子状物质除去过滤器使用的情况下，隔壁彼此的接合部处的空气阻力变小，能够减小压力损失。此外，能够使得在接合后的端部中不易产生碎片等。如果进行接合，以使从端面遍及规定的长度，隔壁彼此成为相互平行的状态，则隔壁与封口用夹具的接触面积变大，难以将封口用夹具从贯通孔拔去。但是，在该结构中，将一体化的封口用夹具的一部分分离，从在封口工序中同时插入了封口用夹具的贯通孔的一部分，将分离后的封口用夹具拔去。因此，即使隔壁与封口用夹具的接触面积变大，也能够容易地从贯通孔将封口用夹具拔去。

此外，本发明的另一形态，是一种生蜂窝成形体的封口用夹具，是在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个贯通孔的生蜂窝成形体的封口用夹具，具备基部和多个封口用突起；多个封口用突起配置在基部的与多个贯通孔的一部分对应的位置，通过向多个贯通孔的一部分分别插入，将隔壁彼此接合而将贯通孔封口；基部具有分离片，分离片配置有多个封口用突起的一部分；分离片能够与基部一体化，并且能够从基部分离。

根据本发明的一形态的蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具，能够效率更好且容易地进行蜂窝构造体的制造。

附图说明

图1（a）是封口前的生蜂窝成形体的立体图，图1（b）是图1（a）的部分放大图。

图2是表示有关实施方式的生蜂窝成形体的入口侧用的封口用夹具的立体图。

图3是将图2的部分A放大的立体图。

图4是将图2的部分A放大的俯视图。

图5是将图2的部分B放大的立体图。

图6是表示将图5的封口用夹具分解的状态的立体图。

图7是将有关实施方式的生蜂窝成形体的出口侧用的封口用夹具的与图2的部分A对应的部位放大的立体图。

图8是将有关实施方式的生蜂窝成形体的出口侧用的封口用夹具的与图2的部分A对应的部位放大的俯视图。

图9是表示有关实施方式的生蜂窝成形体的入口侧的封口工序的初期的状态的侧视图。

图10是表示图9的入口侧的封口工序的末期的状态的侧视图。

图11是在图9所示的入口侧的封口工序的初期生蜂窝成形体的上表面的剖视图。

图12是在图9～图10所示的入口侧的封口工序的中期生蜂窝成形体的上表面的剖视图。

图13是在图10所示的入口侧的封口工序的末期生蜂窝成形体的上表面的剖视图。

图14是使用另一形态的封口用夹具的情况下的、在图10所示的入口侧的封口工序的末期生蜂窝成形体的上表面的剖视图。

图15是在出口侧的封口工序的初期生蜂窝成形体的下表面的剖视图。

图16是在出口侧的封口工序的中期生蜂窝成形体的下表面的剖视图。

图17是在出口侧的封口工序的末期生蜂窝成形体的下表面的剖视图。

图18是表示在图13所示的入口侧的封口工序的末期将封口用夹具分离而拔去的状态的侧视图。

图19是表示将在图18中残留的封口用夹具拔去的状态的侧视图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的实施方式详细地说明。

（生蜂窝成形体）

首先，对在本发明的第1实施方式中作为加工的对象的生蜂窝成形体进行说明。如图1（a）所示，有关本实施方式的生蜂窝成形体70例如是具有上表面71a、下表面71b及侧面71c、在上表面71a及下表面71b上大致平行地配置有多个作为六边形状的贯通孔的六边形小室70h的圆柱体。生蜂窝成形体70是通过之后烧成而成为多孔质的陶瓷的未烧成成形体。此外，生蜂窝成形体70的六边形小室70h延伸的方向的长度没有被特别限定，例如可以设为40～400mm。此外，生蜂窝成形体70的外径也没有被特别限定，例如可以设为10～360mm。

六边形小室70h分别被与生蜂窝成形体70的中心轴大致平行延伸的隔壁70W分隔。作为隔壁70W的厚度，可以设为0.8mm以下，可以设为0.5mm以下，可以设为0.1mm以上。另外，生蜂窝成形体70的外形形状并不限定于圆柱体，也可以是椭圆柱、角柱（例如三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等正多角柱、或正多角柱以外的三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等）等，但在本实施方式中，对生蜂窝成形体70是圆柱体的情况进行说明。此外，在本实施方式中作为例子可以举出具有作为正六边形状的贯通孔的六边形小室70h的生蜂窝成形体70，但也可以是具有作为有正六边形以外的六边形状或不同大小的六边形的贯通孔的小室的生蜂窝成形体70。

这样的生蜂窝成形体70通过将陶瓷组成物用挤压成形机挤压成形来制造。在此情况下，为了调制陶瓷组成物，准备作为陶瓷原料的无机化合物源粉末、有机粘接剂、溶剂和根据需要添加的添加物。

无机化合物源粉末可以举出包含从铝源粉末、镁源粉末、硅源粉末及钛源粉末构成的组中选择的两种以上者，或包含碳化硅源粉末、氮化硅源粉末及氮化铝源粉末中的某一种以上者。此外，为了制品的耐热性及机械强度提高，也可以向上述无机化合物源粉末添加碳源粉末、锆源粉末、钼源粉末及钙源粉末中的某一种以上。如果包含铝源粉末、镁源粉末、钛源粉末及硅源粉末，则能够使耐热性提高。作为有机粘接剂，可以例示出甲基纤维素、羧甲基纤维素，羟烷基甲纤维素、羧甲基纤维素钠等纤维素类；聚乙烯醇等醇类；木质素磺酸盐。作为添加物，例如可以举出造孔剂、润滑剂及增塑剂、分散剂、溶剂。

将准备的原料通过混匀机等混合而得到原料混合物，通过将得到的原料混合物从具有与隔壁70W的截面形状对应的出口开口的挤压成形机挤压，制造有关本实施方式的生蜂窝成形体。

（封口用夹具）

以下，对本实施方式的封口用夹具进行说明。在本实施方式中，在将生蜂窝成形体70烧成后作为柴油机粒子过滤器等粒子状物质除去过滤器的情况下，使用在成为废气的供给侧（入口侧）的上表面71a和成为废气的排气侧（出口侧）的下表面71b中具有不同的封口用突起的封口用夹具，但首先从用来将成为废气的供给侧（入口侧）的上表面71a封口的封口用夹具进行说明。

如图2所示，本实施方式的封口用夹具100具备大致平板状的基部150、和在基部150的封口面101上配置有多个的用来将上表面71a封口的封口用突起110a。封口面101的大小比与封口的生蜂窝成形体70的上表面71a或下表面71b的面积对应的面积或上表面71a等的面积大。因而，通过将封口用夹具100向生蜂窝成形体70的六边形小室70h中插入一次，能够将上表面71a或下表面71b的应封口的六边形小室70h全部封口。

基部150在分离线165被分割为多个夹具分离片161。如后述那样，构成基部150的多个夹具分离片161分别在支承封口用突起110a的同时能够一体化及分离。在夹具分离片161的与封口面101相反的面上，具有作为圆柱状的金属棒的夹具分离片杆170。

如将图2的部分A放大的图3及图4所示，封口用突起110a具有三角柱状基部111和三角锥状前端部112。三角柱状基部111位于封口用突起110a的基部，从封口面101突出。关于三角柱状基部111，三角锥状前端部112是封口用突起110a的前端部，位于三角柱状基部111的上部。三角锥状前端部112呈具有与三角柱状基部111的上表面对应的大小的底面的三角锥状。

三角柱状基部111包括三角柱的侧面的三角柱侧面部113和三角柱的侧边的圆形倒角侧边部115。在圆形倒角侧边部115，对于三角柱的侧边分别进行了规定的曲率的圆形倒角。相邻的封口用突起110a的三角柱侧面部113彼此的距离至少为从封口面101到三角柱侧面部113的上端的距离以上或2倍以上。

如图4所示，封口用突起110a分别配置为，使其三角锥状前端部112的顶部分别为与以生蜂窝成形体70的多个六边形小室70h中的1个六边形小室70h为中心在其周围分别相邻的6个六边形小室70h对应的位置。此外，封口用突起110a分别以其三角柱状基部111的圆形倒角侧边部115与隔壁70W抵接的朝向配置。三角柱状基部111各自的大小为，将圆形倒角侧边部115从封口面101的正上方投影在封口面101上的长度为与生蜂窝成形体70的相邻的六边形小室70h彼此的中心间的长度对应的长度。

如将图2的部分B放大的图5所示，基部150的夹具分离片161分别在分离线165被一体化并用小螺钉166固定。如图6所示，通过将小螺钉166从小螺钉孔部167拆下，夹具分离片161分别能够相互分离。在本实施方式中，如后述那样，能够在将封口用夹具100的整体插入到生蜂窝成形体70的六边形小室70h中之后，一边将夹具分离片161每隔1个地分离一边从生蜂窝成形体70拔去。

另一方面，对于在将生蜂窝成形体70烧成后作为柴油机粒子过滤器等粒子状物质除去过滤器的情况下、为了将成为废气的排气侧（出口侧）的下表面71b封口而配置在封口面101上的封口用突起110b进行说明。如图7所示，封口用突起110b具有圆柱状基部121和圆锥状前端部122。圆柱状基部121包括圆柱的侧面的圆柱侧面部123。相邻的封口用突起110b的圆柱侧面部123彼此的距离至少为从封口面101到圆柱侧面部123的上端的距离以上或2倍以上。

如图8所示，封口用突起110b分别配置为，使其顶部分别与生蜂窝成形体70的多个六边形小室70h中被在其周围分别相邻的6个六边形小室70h包围的1个六边形小室70h对应的位置。处于该封口用突起110b对应的位置的1个六边形小室70h是被在上表面71a中处于封口用突起110a对应的位置的相邻的6个六边形小室70h将周围包围的1个六边形小室70h。

因而，在上表面71a中，对于以1个六边形小室70h为中心在其周围分别相邻的6个六边形小室70h插入封口用突起110a，在下表面71b中，对于被在上表面71a中插入了封口用突起110a的相邻的6个六边形小室70h将周围包围的1个六边形小室70h插入封口用突起110b。封口用突起110b各自的大小设为，封口用突起110b的底面的半径为与生蜂窝成形体70的六边形小室70h的对边间的长度对应的长度。

（封口工序）

以下，对本实施方式的生蜂窝成形体70的封口工序进行说明。首先，对于在将生蜂窝成形体70烧成后作为柴油机粒子过滤器等粒子状物质除去过滤器的情况下成为废气的供给侧（入口侧）的上表面71a的封口工序进行说明。

如图9所示，将夹具分离片161分别通过小螺钉166一体化为封口用夹具100。如在图中用箭头表示那样，将封口用夹具100的封口用突起110a向六边形小室70h的一部分插入。如果如图10所示将封口用突起110a完全插入到六边形小室70h中，则隔壁70W彼此被相互压接。在隔壁70W彼此的接合部，形成隔壁70W彼此遍及规定的长度相互平行地接合的隔壁延长接合部75。隔壁延长接合部75的沿着生蜂窝成形体70的长度方向的长度可以至少为隔壁70W的厚度以上，可以为隔壁70W的厚度的2倍以上的厚度。

在上表面71a的封口中，如图11所示，在图9的封口初期的状态下，对于以1个六边形小室70h为中心在其周围分别相邻的6个六边形小室70h插入封口用突起110a的三角锥状前端部112。如果将封口用突起110a进一步向六边形小室70h插入，则如图12所示，封口用突起110a的三角柱状基部111被插入到六边形小室70h中。使三角柱状基部111的圆形倒角侧边部115分别与隔壁70W抵接。封口用突起110a被推压，以将分别插入了封口用突起110a的6个六边形小室70h的中心的没有插入封口用突起110a的六边形小室70h封口。

如果如图10所示将封口用突起110a进一步向六边形小室70h插入，则如图13所示，被三角柱状基部111的圆形倒角侧边部115及三角柱侧面部113从六方向推压的隔壁70W彼此被一体地压接。在被压接的隔壁70W的端部，在三角柱状基部111的三角柱侧面部113彼此之间形成隔壁延长接合部75，封口完成。由此，在成为废气的供给侧（入口侧）的上表面71a中，被在其周围分别相邻的6个六边形小室70h包围的1个六边形小室70h被封口。

另外，在封口用夹具100的三角柱状基部111的三角柱侧面部113不带圆度而为大致平面形状的情况下，可以代替图13而如图14那样，使封口部的隔壁的厚度大致均匀。

另一方面，在将生蜂窝成形体70烧成后作为柴油机粒子过滤器等粒子状物质除去过滤器的情况下，在成为废气的供给侧（入口侧）的下表面71b的封口工序中，在如后述那样将封口用夹具100从生蜂窝成形体70拔去后，使用上述在封口面101上具备封口用突起110b的封口用夹具100与上述同样地进行封口。

在下表面71b的封口中，如图15所示，在图9的封口初期的状态下，对于被相邻的6个六边形小室70h将周围包围的1个六边形小室70h插入封口用突起110b。如上述那样，在下表面71b中被插入封口用突起110b的六边形小室70h是在上表面71a中没有被插入封口用突起110a的六边形小室70h。如果将封口用突起110b进一步向六边形小室70h插入，则如图16所示，使封口用突起110b的圆柱侧面部123与隔壁70W抵接。隔壁70W液态化，封口用突起110b被推压，以将分别插入了封口用突起410b的六边形小室70h的中间的没有插入封口用突起110b的六边形小室70h封口。

如果如图10所示将封口用突起110b进一步向六边形小室70h插入，则如图17所示，被封口用突起110b的圆柱侧面部123推压的隔壁70W彼此被一体地压接。在被压接的隔壁70W的端部，在圆柱状基部121的圆柱侧面部123彼此之间形成隔壁延长接合部75，封口完成。由此，在成为废气的排气侧（出口侧）的下表面71b中，将与在上表面71a中被封口的1个六边形小室70h的周围分别相邻的6个六边形小室70h封口。

如果这样六边形小室70h的封口完成，则如图18所示，将小螺钉166从小螺钉孔部167拆下。接着，如在图中用箭头表示那样，对夹具分离片杆170施加拉伸力，将夹具分离片161每隔1个地从上表面71a拔去。接着，如图19所示，将残留的夹具分离片161从上表面71a拔去。该情况下的拔去也可以是将夹具分离片161每隔两个以上从上表面71a拔去。夹具分离片161的拔去也可以分为3次以上进行。此外，该情况下的拔去既可以朝向上表面71a的一方向将夹具分离片161依次拔去，也可以从上表面71a的周边朝向中心将夹具分离片161依次拔去，也可以从上表面71a的中心朝向周边将夹具分离片161依次拔去。

这样，在上表面71a及下表面71b处的封口结束后，经过烧成工序，制造具有与上述封口后的生蜂窝成形体70同样的形状的蜂窝构造体。

在本实施方式中，在蜂窝构造体的制造方法中，在柱体的上表面71a及下表面71b上开设有相互用隔壁70W区划的多个六边形小室70h，向通过烧成成为蜂窝构造体的生蜂窝成形体70的多个六边形小室70h的一部分插入封口用夹具100，由此将隔壁70W彼此接合而将六边形小室70h封口，将插入在六边形小室70h的一部分中的封口用夹具从贯通孔拔去。由于将一体化的封口用夹具100向多个六边形小室70h同时插入，所以能够将多个六边形小室70h同时效率良好地封口。另一方面，将一体化的封口用夹具100的一部分分离，从同时插入了封口用夹具100的六边形小室70h的一部分将分离后的夹具分离片161拔去。由此，从六边形小室70h拔去封口用夹具100变得容易。因此，能够效率更好且容易地进行蜂窝构造体的制造。

此外，在本实施方式中，通过向六边形小室70h的一部分插入封口用夹具100，进行接合，以成为从上表面71a或下表面71b遍及规定的长度隔壁70W彼此相互平行的隔壁延长接合部75。因此，在作为柴油机粒子过滤器等粒子状物质除去过滤器使用的情况下，隔壁70W彼此的接合部处的空气阻力变小，能够减小压力损失。此外，能够使得在接合后的端部中不易产生碎片等。如果进行接合，以使从上表面71a及下表面71b遍及规定的长度，隔壁70W彼此成为相互平行的状态，则隔壁70W与封口用夹具100的接触面积变大，随之粘接力也变大，所以难以将封口用夹具100从六边形小室70h拔去。此外，因将粘接力较弱的部分先拔去，蜂窝的形状有可能变形。但是，在该结构中，将一体化的封口用夹具100的一部分分离，从同时插入了封口用夹具100的六边形小室70h的一部分将分离后的封口用夹具100拔去。因此，即使隔壁70W与封口用夹具100的接触面积变大，也能够容易地从六边形小室70h将封口用夹具100拔去。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够有各种各样的变形形态。例如，在上述实施方式中，封口的生蜂窝成形体70通过将隔壁70W彼此压接来封口，但本发明的实施方式并不限定于该形态。例如，封口的生蜂窝成形体70也包括通过由施加超声波将隔壁70W彼此熔接来封口的形态。此外，封口的生蜂窝成形体70也包括通过由施加比超声波低的频率的例如1kHz以下的振动将隔壁70W彼此压接来封口的形态。

此外，在上述实施方式中，将贯通孔以六边形状进行了记载，但贯通孔的小室形状并不限定于六边形状，也可以是其他多边形状（例如四边形或八边形等），也可以将它们组合多个。进而，关于封口夹具，也可以匹配于小室形状而是多角锥形状或多角锥台形状，在入口侧和出口侧既可以使夹具的形状不同，也可以相同。

产业上的可利用性

根据有关本发明的一形态的蜂窝构造体的制造方法及生蜂窝成形体的封口用夹具，能够效率更好且容易地进行蜂窝构造体的制造。

附图标记说明

70生蜂窝成形体；71a上表面；71b下表面；71c侧面；70h六边形小室；70W隔壁；75隔壁延长接合部；100封口用夹具；101封口面；110a、110b封口用突起；111三角柱状基部；112三角锥状前端部；113三角柱侧面部；115圆形倒角侧边部；121圆柱状基部；122圆锥状前端部；123圆柱侧面部；150基部；161夹具分离片；165分离线；166小螺钉；167小螺钉孔部；170夹具分离片杆。

Claims (3)

1.一种蜂窝构造体的制造方法，是在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个孔的蜂窝构造体的制造方法，其特征在于，

具备：

封口工序，通过向在上述柱体的上述端面上开设有相互被隔壁区划的多个贯通孔的生蜂窝成形体的多个上述贯通孔的一部分插入封口用夹具，将上述隔壁彼此接合而将上述贯通孔封口；和

拔去工序，将在上述封口工序中插入在上述贯通孔的一部分中的上述封口用夹具从上述贯通孔拔去；

在上述封口工序中，将一体化的上述封口用夹具向多个上述贯通孔同时插入；

在上述拔去工序中，将一体化的上述封口用夹具的一部分分离，从在上述封口工序中同时插入了上述封口用夹具的上述贯通孔的一部分，将分离后的上述封口用夹具拔去。

2.如权利要求1所述的蜂窝构造体的制造方法，其特征在于，

在上述封口工序中，通过向上述贯通孔的一部分插入上述封口用夹具而进行接合，以使从上述端面遍及规定的长度，上述隔壁彼此成为相互平行的状态。

3.一种生蜂窝成形体的封口用夹具，是在柱体的端面上开设有相互被隔壁区划的多个贯通孔的生蜂窝成形体的封口用夹具，其特征在于，

具备基部和多个封口用突起；

多个上述封口用突起配置在上述基部的与多个上述贯通孔的一部分对应的位置，通过向多个上述贯通孔的一部分分别插入，将上述隔壁彼此接合而将上述贯通孔封口；

上述基部具有分离片，上述分离片配置有多个上述封口用突起的一部分；

上述分离片能够与上述基部一体化，并且能够从上述基部分离。