JP2003094415A - ハニカム押出成形用口金及びその製造方法 - Google Patents
ハニカム押出成形用口金及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 セルを形成する隔壁が薄壁であり、セル密度
が部位によって異なり且つ小さいハニカム構造体におい
ても、より高い寸法精度と強度を付与することができる
ハニカム押出成形用口金及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 成形原料を導入する裏孔１６と、成形原
料を押し出すスリット１２，１４とを備えてなり、ハニ
カム構造体を押出成形する口金２０である。口金２０
は、内側部２２、外周部２４及び最外周部２６とからな
り、外周部２４に配設されたスリット１４の幅が、内側
部２２に配設されたスリット１２の幅よりも大きく、且
つ外周部及び内側部のスリット１２，１４の表面粗さ
（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又は外周部及び内側部のス
リット１２，１４の表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍを超
過した場合、内側部２２のスリットの表面粗さａと外周
部２４のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．１＜ａ
／ｂ＜１０であるものである。
が部位によって異なり且つ小さいハニカム構造体におい
ても、より高い寸法精度と強度を付与することができる
ハニカム押出成形用口金及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 成形原料を導入する裏孔１６と、成形原
料を押し出すスリット１２，１４とを備えてなり、ハニ
カム構造体を押出成形する口金２０である。口金２０
は、内側部２２、外周部２４及び最外周部２６とからな
り、外周部２４に配設されたスリット１４の幅が、内側
部２２に配設されたスリット１２の幅よりも大きく、且
つ外周部及び内側部のスリット１２，１４の表面粗さ
（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又は外周部及び内側部のス
リット１２，１４の表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍを超
過した場合、内側部２２のスリットの表面粗さａと外周
部２４のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．１＜ａ
／ｂ＜１０であるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、ハニカム押出成
形用口金及びその製造方法に関する。
形用口金及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、自動車排気ガス浄化用触媒は、
セラミック製のハニカム担体（ハニカム構造体）の各セ
ル表面に触媒成分が担持されていわゆるハニカム触媒を
形成するが、その軸方向強度が断面（径）方向のそれよ
りも高いことから、ハニカム担体の軸方向で把持する構
造が採用されていた。この場合、その軸方向に把持する
際に外周部付近で破損することを防ぐため、外周部のセ
ル隔壁（リブ）を内部よりも厚くして、ハニカム担体の
軸方向の耐圧強度を高めていた。
セラミック製のハニカム担体（ハニカム構造体）の各セ
ル表面に触媒成分が担持されていわゆるハニカム触媒を
形成するが、その軸方向強度が断面（径）方向のそれよ
りも高いことから、ハニカム担体の軸方向で把持する構
造が採用されていた。この場合、その軸方向に把持する
際に外周部付近で破損することを防ぐため、外周部のセ
ル隔壁（リブ）を内部よりも厚くして、ハニカム担体の
軸方向の耐圧強度を高めていた。
【０００３】 しかしながら、最近、エンジンの高出力
化指向に伴うハニカム触媒での圧力損失の低減要求や、
排ガス規制強化に伴う触媒担体全体の有効利用の要請に
より、ハニカム触媒担体を軸方向把持するのではなく、
ハニカム触媒担体の外周面で主に把持する構造が採用さ
れ始めた。これは、排ガス規制強化により触媒容積が増
加して触媒質量が増加するため、エンジン振動に対して
軸方向把持では把持面積が少なくて十分に把持できなく
なったことも一因であった。
化指向に伴うハニカム触媒での圧力損失の低減要求や、
排ガス規制強化に伴う触媒担体全体の有効利用の要請に
より、ハニカム触媒担体を軸方向把持するのではなく、
ハニカム触媒担体の外周面で主に把持する構造が採用さ
れ始めた。これは、排ガス規制強化により触媒容積が増
加して触媒質量が増加するため、エンジン振動に対して
軸方向把持では把持面積が少なくて十分に把持できなく
なったことも一因であった。
【０００４】 また、一方では触媒の浄化性能を向上さ
せるために、ハニカム担体のセル隔壁厚さを薄くしてハ
ニカム担体を軽量化することにより、触媒の熱容量を低
減して浄化性能の暖機特性を向上させる動きが始まって
いる。
せるために、ハニカム担体のセル隔壁厚さを薄くしてハ
ニカム担体を軽量化することにより、触媒の熱容量を低
減して浄化性能の暖機特性を向上させる動きが始まって
いる。
【０００５】 このため、セル隔壁の薄壁化でハニカム
担体の外周面からの外圧による破壊強度は一層低下する
傾向となっている。さらに、最近の排ガス規制の更なる
強化のため、エンジン燃焼条件の改善、触媒浄化性能の
向上を狙いとして、排気ガス温度が年々上昇してきてお
り、ハニカム担体に要求される耐熱衝撃性も厳しくなっ
てきている。このように、セル隔壁の薄壁化、ハニカム
担体の外周面把持採用、及び排ガス温度の上昇等によ
り、セル隔壁やハニカム外壁の厚さ設定及びハニカム構
造体のアイソスタティック強度向上並びに外形形状及び
隔壁形状の高精度化が大きな課題となってきている。
担体の外周面からの外圧による破壊強度は一層低下する
傾向となっている。さらに、最近の排ガス規制の更なる
強化のため、エンジン燃焼条件の改善、触媒浄化性能の
向上を狙いとして、排気ガス温度が年々上昇してきてお
り、ハニカム担体に要求される耐熱衝撃性も厳しくなっ
てきている。このように、セル隔壁の薄壁化、ハニカム
担体の外周面把持採用、及び排ガス温度の上昇等によ
り、セル隔壁やハニカム外壁の厚さ設定及びハニカム構
造体のアイソスタティック強度向上並びに外形形状及び
隔壁形状の高精度化が大きな課題となってきている。
【０００６】 以上の点を鑑み、特願２０００−２３６
１２２においては、図９〜１０に示すセラミック製ハニ
カム構造体１が提案されている。上記セラミック製ハニ
カム構造体は、図９に示すように、複数のそれぞれ隣接
したセルの複合体を形成するセル隔壁（リブ）２と、こ
のセル複合体の最外周に位置する最外周セルを囲繞して
保持する外壁４とから構成されており、セル隔壁２によ
り仕切られた複数の貫通孔（セル）３の複合体からなっ
ている。また、上記セラミック製ハニカム構造体は、図
１０に示すように、外壁４に最も近接して最外周セル８
があり、最外周セル８から内方に２番目のセル９が連続
している。なお、セル隔壁２は、隔壁厚の厚い外周セル
隔壁２ａと、隔壁厚の薄い基本セル隔壁２ｂとに大別さ
れる。これにより、上記セラミック製ハニカム構造体
は、従来のセラミック製ハニカム構造体と比較して、圧
力損失の増大及び耐熱衝撃性の低下によるマイナス面と
アイソスタティック強度の向上並びに隔壁形状及びハニ
カム構造体形状の高精度化によるプラス面との調和をバ
ランスよく実現することができるため、自動車排気ガス
浄化触媒用担体等として期待されている。
１２２においては、図９〜１０に示すセラミック製ハニ
カム構造体１が提案されている。上記セラミック製ハニ
カム構造体は、図９に示すように、複数のそれぞれ隣接
したセルの複合体を形成するセル隔壁（リブ）２と、こ
のセル複合体の最外周に位置する最外周セルを囲繞して
保持する外壁４とから構成されており、セル隔壁２によ
り仕切られた複数の貫通孔（セル）３の複合体からなっ
ている。また、上記セラミック製ハニカム構造体は、図
１０に示すように、外壁４に最も近接して最外周セル８
があり、最外周セル８から内方に２番目のセル９が連続
している。なお、セル隔壁２は、隔壁厚の厚い外周セル
隔壁２ａと、隔壁厚の薄い基本セル隔壁２ｂとに大別さ
れる。これにより、上記セラミック製ハニカム構造体
は、従来のセラミック製ハニカム構造体と比較して、圧
力損失の増大及び耐熱衝撃性の低下によるマイナス面と
アイソスタティック強度の向上並びに隔壁形状及びハニ
カム構造体形状の高精度化によるプラス面との調和をバ
ランスよく実現することができるため、自動車排気ガス
浄化触媒用担体等として期待されている。
【０００７】 ここで、上記ハニカム構造体を押出成形
する時に用いる口金は、例えば、図１に示すようなもの
であり、通常、内側部２２のスリット幅狭部（例えば、
２ｍｉｌ［約０．０５ｍｍ］）が研削又はワイヤ放電等
で加工され、外周部２４のスリット幅広部（例えば、３
ｍｉｌ［約０．０７５ｍｍ］）がカーボン電極による放
電で加工されている。
する時に用いる口金は、例えば、図１に示すようなもの
であり、通常、内側部２２のスリット幅狭部（例えば、
２ｍｉｌ［約０．０５ｍｍ］）が研削又はワイヤ放電等
で加工され、外周部２４のスリット幅広部（例えば、３
ｍｉｌ［約０．０７５ｍｍ］）がカーボン電極による放
電で加工されている。
【０００８】 しかしながら、上記口金１０は、内側部
２２のスリット幅と、外周部２４のスリット幅が異なる
ため、円板状砥石による研削加工のみで行うと、内側部
２２と外周部２４との境界部付近で、例えば、図５
（ｂ）に示すような砥石切込み深さと接触弧による軌跡
（図５（ｂ）の斜線部）を描き、Ｘ方向の幅広部のスリ
ット深さＬ1とＹ方向の幅広部のスリット深さＬ2との間
に差が生じてしまう。このため、上記口金で押出し成形
されたセラミック製ハニカム構造体は、図６〜７に示す
ように、外周セル隔壁２ａと基本セル隔壁２ｂとの境界
部に線状サクラ（セル変形欠陥）３０が発生してしまう
という問題点があった。
２２のスリット幅と、外周部２４のスリット幅が異なる
ため、円板状砥石による研削加工のみで行うと、内側部
２２と外周部２４との境界部付近で、例えば、図５
（ｂ）に示すような砥石切込み深さと接触弧による軌跡
（図５（ｂ）の斜線部）を描き、Ｘ方向の幅広部のスリ
ット深さＬ1とＹ方向の幅広部のスリット深さＬ2との間
に差が生じてしまう。このため、上記口金で押出し成形
されたセラミック製ハニカム構造体は、図６〜７に示す
ように、外周セル隔壁２ａと基本セル隔壁２ｂとの境界
部に線状サクラ（セル変形欠陥）３０が発生してしまう
という問題点があった。
【０００９】 また、外周部２４のスリット幅広部は、
カーボン電極による放電加工が行われているが、特に、
２〜３ｍｉｌ（約０．０５〜０．０７５ｍｍ）以下の口
金を作製する場合、スリット幅の加工精度（±２〜３μ
ｍ）が十分でなく、また、研削加工と放電加工との間に
おける加工面の表面粗さに差があり、外周部２４と内側
部２２との表面粗さの比が１０以上と大きくなってしま
うため、口金の押出しパターンが悪いという問題点があ
った。
カーボン電極による放電加工が行われているが、特に、
２〜３ｍｉｌ（約０．０５〜０．０７５ｍｍ）以下の口
金を作製する場合、スリット幅の加工精度（±２〜３μ
ｍ）が十分でなく、また、研削加工と放電加工との間に
おける加工面の表面粗さに差があり、外周部２４と内側
部２２との表面粗さの比が１０以上と大きくなってしま
うため、口金の押出しパターンが悪いという問題点があ
った。
【００１０】 更に、上記口金１０は、内側部２２と外
周部２４とのスリット幅が異なるため、成形原料の流動
性にもよるが、そのまま押出成形すると、外周部２４の
成形速度が内側部２２の成形速度よりも早くなってしま
うため、図８に示すように、パターンが巻き込まれ、ハ
ニカム構造体５０の不良が発生し易いという問題点があ
った。
周部２４とのスリット幅が異なるため、成形原料の流動
性にもよるが、そのまま押出成形すると、外周部２４の
成形速度が内側部２２の成形速度よりも早くなってしま
うため、図８に示すように、パターンが巻き込まれ、ハ
ニカム構造体５０の不良が発生し易いという問題点があ
った。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】 本発明は、このよう
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、線状サクラ等のセル変形不良
及び巻込みパターン不良等の外壁形成不良を防止するこ
とにより、セルを形成する隔壁が薄壁であり、セル密度
が部位によって異なり且つ小さいハニカム構造体におい
ても、より高い寸法精度と強度を付与することができる
ハニカム押出成形用口金及びその製造方法を提供するこ
とにある。
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、線状サクラ等のセル変形不良
及び巻込みパターン不良等の外壁形成不良を防止するこ
とにより、セルを形成する隔壁が薄壁であり、セル密度
が部位によって異なり且つ小さいハニカム構造体におい
ても、より高い寸法精度と強度を付与することができる
ハニカム押出成形用口金及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、成形原料を導入する裏孔と、該成形原料を押し出
すスリットとを備えてなり、ハニカム構造体を押出成形
する口金であって、内側部、外周部及び最外周部とから
なり、該外周部に配設されたスリット幅が、該内側部に
配設されたスリット幅よりも大きく、且つ外周部及び内
側部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、
又は外周部及び内側部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が
０．１μｍを超過した場合、内側部のスリットの表面粗
さａと外周部のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．
１＜ａ／ｂ＜１０であることを特徴とするハニカム押出
成形用口金が提供される。このとき、内側部は、外周部
よりも凹状に配設されていることが好ましく、外周部と
内側部とのスリット幅の差は、５〜５０μｍであること
が好ましい。
れば、成形原料を導入する裏孔と、該成形原料を押し出
すスリットとを備えてなり、ハニカム構造体を押出成形
する口金であって、内側部、外周部及び最外周部とから
なり、該外周部に配設されたスリット幅が、該内側部に
配設されたスリット幅よりも大きく、且つ外周部及び内
側部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、
又は外周部及び内側部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が
０．１μｍを超過した場合、内側部のスリットの表面粗
さａと外周部のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．
１＜ａ／ｂ＜１０であることを特徴とするハニカム押出
成形用口金が提供される。このとき、内側部は、外周部
よりも凹状に配設されていることが好ましく、外周部と
内側部とのスリット幅の差は、５〜５０μｍであること
が好ましい。
【００１３】 本発明では、外周部のスリット数が、１
〜２０であることが好ましく、最外周部に配設されたス
リット幅が、内側部に配設されたスリット幅よりも大き
いことが好ましい。
〜２０であることが好ましく、最外周部に配設されたス
リット幅が、内側部に配設されたスリット幅よりも大き
いことが好ましい。
【００１４】 また、本発明では、スリットの全てが、
格子状に溝切り加工して得られたものであり、各交点に
おける幅広部のスリット深さの比が１０：７〜１０：１
０であるか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差が
０．２ｍｍ未満であることが好ましく、スリットの全て
が、砥石による研削加工で形成されていることが好まし
い。
格子状に溝切り加工して得られたものであり、各交点に
おける幅広部のスリット深さの比が１０：７〜１０：１
０であるか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差が
０．２ｍｍ未満であることが好ましく、スリットの全て
が、砥石による研削加工で形成されていることが好まし
い。
【００１５】 更に、本発明では、スリットの全てが、
それぞれ所定のスリット寸法に仕上がるように、１〜１
５０μｍの膜厚で硬質コーティングされていることが好
ましく、硬質コーティングが、無電解メッキ又はＣＶＤ
であることが好ましい。
それぞれ所定のスリット寸法に仕上がるように、１〜１
５０μｍの膜厚で硬質コーティングされていることが好
ましく、硬質コーティングが、無電解メッキ又はＣＶＤ
であることが好ましい。
【００１６】 また、本発明によれば、成形原料を導入
する裏孔と、該成形原料を押し出すスリットとを備え、
該スリットが、内側部、外周部及び最外周部とからな
り、それぞれのスリット幅が異なるハニカム構造体を押
出成形する口金の製造方法であって、該スリットの全て
が、砥石による研削加工で形成されていることを特徴と
するハニカム押出成形用口金の製造方法が提供される。
する裏孔と、該成形原料を押し出すスリットとを備え、
該スリットが、内側部、外周部及び最外周部とからな
り、それぞれのスリット幅が異なるハニカム構造体を押
出成形する口金の製造方法であって、該スリットの全て
が、砥石による研削加工で形成されていることを特徴と
するハニカム押出成形用口金の製造方法が提供される。
【００１７】 本発明では、スリットの全てが、格子状
に溝切り加工して得られたものであり、各交点における
幅広部のスリット深さの比が１０：７〜１０：１０であ
るか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差が０．２ｍ
ｍ未満であることが好ましい。
に溝切り加工して得られたものであり、各交点における
幅広部のスリット深さの比が１０：７〜１０：１０であ
るか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差が０．２ｍ
ｍ未満であることが好ましい。
【００１８】 また、本発明では、スリットの全てを、
それぞれ所定のスリット寸法に仕上がるように、１〜１
５０μｍの膜厚で硬質コーティングすることが好まし
く、硬質コーティングが、無電解メッキ又はＣＶＤであ
ることが好ましい。
それぞれ所定のスリット寸法に仕上がるように、１〜１
５０μｍの膜厚で硬質コーティングすることが好まし
く、硬質コーティングが、無電解メッキ又はＣＶＤであ
ることが好ましい。
【００１９】 更に、本発明では、砥石による研削時
に、スリット交点におけるスリット深さが最適化される
ように、砥石の切り込み深さを適宜調整しながら加工す
ることが好ましい。
に、スリット交点におけるスリット深さが最適化される
ように、砥石の切り込み深さを適宜調整しながら加工す
ることが好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、ハニカム押出成
形用口金の一例を示すものであり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ部の部分拡大図である。本発明の口
金は、図１に示すように、成形原料を導入する裏孔１６
と、成形原料を押し出すスリット１２，１４とを備えて
なり、ハニカム構造体を押出成形する口金２０である。
上記口金２０は、内側部２２、外周部２４及び最外周部
２６とからなり、外周部２４に配設されたスリット１４
の幅が、内側部２２に配設されたスリット１２の幅より
も大きく、且つ外周部及び内側部のスリット１２，１４
の表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又は外周部及び
内側部のスリット１２，１４の表面粗さ（Ｒａ）が０．
１μｍを超過した場合、内側部のスリットの表面粗さａ
と外周部のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．１＜
ａ／ｂ＜１０であるものである。このとき、図２（ａ）
に示すように、外周部２４のスリット数αは、１〜２０
であることが好ましい。
面に基づいて詳細に説明する。図１は、ハニカム押出成
形用口金の一例を示すものであり、（ａ）は正面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ部の部分拡大図である。本発明の口
金は、図１に示すように、成形原料を導入する裏孔１６
と、成形原料を押し出すスリット１２，１４とを備えて
なり、ハニカム構造体を押出成形する口金２０である。
上記口金２０は、内側部２２、外周部２４及び最外周部
２６とからなり、外周部２４に配設されたスリット１４
の幅が、内側部２２に配設されたスリット１２の幅より
も大きく、且つ外周部及び内側部のスリット１２，１４
の表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又は外周部及び
内側部のスリット１２，１４の表面粗さ（Ｒａ）が０．
１μｍを超過した場合、内側部のスリットの表面粗さａ
と外周部のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．１＜
ａ／ｂ＜１０であるものである。このとき、図２（ａ）
に示すように、外周部２４のスリット数αは、１〜２０
であることが好ましい。
【００２１】 尚、本発明では、最外周部に配設された
スリット１５の幅が、内側部に配設されたスリット１４
の幅よりも大きいことが、ハニカム構造体の押出し成形
時における成形性を良好にできるため好ましい。
スリット１５の幅が、内側部に配設されたスリット１４
の幅よりも大きいことが、ハニカム構造体の押出し成形
時における成形性を良好にできるため好ましい。
【００２２】 ここで、本発明の口金は、図２（ｂ）に
示すように、スリット１２，１４の全てが、格子状に溝
切り加工して得られたものであり、各交点における幅広
部のスリット深さ（Ｌ1，Ｌ2）の比が１０：７〜１０：
１０であるか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差
（│Ｌ1−Ｌ2│）が０．２ｍｍ未満であることが好まし
い。また、本発明の口金２０は、スリット１２，１４の
全てが、砥石による研削加工で形成されていることが好
ましい。
示すように、スリット１２，１４の全てが、格子状に溝
切り加工して得られたものであり、各交点における幅広
部のスリット深さ（Ｌ1，Ｌ2）の比が１０：７〜１０：
１０であるか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差
（│Ｌ1−Ｌ2│）が０．２ｍｍ未満であることが好まし
い。また、本発明の口金２０は、スリット１２，１４の
全てが、砥石による研削加工で形成されていることが好
ましい。
【００２３】 尚、本発明の口金は、スリット１２，１
４の全てが、それぞれ所定のスリット寸法に仕上がるよ
うに、１〜１５０μｍの膜厚で硬質コーティングされて
いることが好ましい。尚、上記硬質コーティングは、特
に限定されないが、無電解メッキ又はＣＶＤであること
が好ましい。
４の全てが、それぞれ所定のスリット寸法に仕上がるよ
うに、１〜１５０μｍの膜厚で硬質コーティングされて
いることが好ましい。尚、上記硬質コーティングは、特
に限定されないが、無電解メッキ又はＣＶＤであること
が好ましい。
【００２４】 また、本発明の口金は、図３に示すよう
に、内側部２２が、外周部２４よりも凹状になるように
段差部１８が配設されていることが好ましい。これは、
押出成形時における内側部２２のスリット１２と外周部
２４のスリット１４との成形原料の押出抵抗が同じにな
るように、内側部２２のスリット高さを外周部２４のス
リット高さよりも低くすることにより、成形パターンを
平坦にすることができるため、ハニカム構造体の巻込み
パターン不良（図８参照）を防止するとともに、成形パ
ターンの調整も容易であるため、ハニカム構造体の生産
効率を上げることができるからである。このとき、本発
明の口金は、外周部２４と内側部２２とのスリット幅の
差が５〜５０μｍ（図３のＴ1参照）であることが好ま
しい。
に、内側部２２が、外周部２４よりも凹状になるように
段差部１８が配設されていることが好ましい。これは、
押出成形時における内側部２２のスリット１２と外周部
２４のスリット１４との成形原料の押出抵抗が同じにな
るように、内側部２２のスリット高さを外周部２４のス
リット高さよりも低くすることにより、成形パターンを
平坦にすることができるため、ハニカム構造体の巻込み
パターン不良（図８参照）を防止するとともに、成形パ
ターンの調整も容易であるため、ハニカム構造体の生産
効率を上げることができるからである。このとき、本発
明の口金は、外周部２４と内側部２２とのスリット幅の
差が５〜５０μｍ（図３のＴ1参照）であることが好ま
しい。
【００２５】 尚、本発明の口金は、図４に示すよう
に、外周部２４のスリット１４の上流側に裏押さえ板４
０を配設することが好ましい。これにより、押出成形時
におけるスリット１４の成形原料の押出速度を調節する
ことができるので、図３の口金と同じ効果を得ることが
できる。
に、外周部２４のスリット１４の上流側に裏押さえ板４
０を配設することが好ましい。これにより、押出成形時
におけるスリット１４の成形原料の押出速度を調節する
ことができるので、図３の口金と同じ効果を得ることが
できる。
【００２６】 次に、本発明の口金の製造方法について
説明する。本発明の口金の製造方法の主な特徴は、スリ
ットの全てを砥石による研削加工で形成したことにあ
る。これにより、２〜３ｍｉｌ（約０．０５〜０．０７
５ｍｍ）以下の口金を作製する場合であっても、スリッ
ト幅の加工精度（±２〜３μｍ）を十分確保することが
できるため、口金の押出しパターンを良好にすることが
できる。
説明する。本発明の口金の製造方法の主な特徴は、スリ
ットの全てを砥石による研削加工で形成したことにあ
る。これにより、２〜３ｍｉｌ（約０．０５〜０．０７
５ｍｍ）以下の口金を作製する場合であっても、スリッ
ト幅の加工精度（±２〜３μｍ）を十分確保することが
できるため、口金の押出しパターンを良好にすることが
できる。
【００２７】 このとき、本発明の研削方法は、図２
（ｂ）に示すように、スリット１２，１４の全てを格子
状に溝切り加工する。このとき、各交点における幅広部
のスリット深さＬ1、Ｌ2の比が１０：７〜１０：１０で
あるか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差(│Ｌ1−
Ｌ2│)が０．２ｍｍ未満になるように、砥石の切り込み
深さを適宜調整しながら加工することが好ましい。
（ｂ）に示すように、スリット１２，１４の全てを格子
状に溝切り加工する。このとき、各交点における幅広部
のスリット深さＬ1、Ｌ2の比が１０：７〜１０：１０で
あるか、又は幅広部のスリット深さの絶対値差(│Ｌ1−
Ｌ2│)が０．２ｍｍ未満になるように、砥石の切り込み
深さを適宜調整しながら加工することが好ましい。
【００２８】 以上のことから、本発明の口金は、線状
サクラ等のセル変形不良及び巻込みパターン不良等の外
壁形成不良を防止することができる。これにより、セル
を形成する隔壁が薄壁であり、セル密度が部位によって
異なり且つ小さいハニカム構造体においても、より高い
寸法精度と強度を付与することができるとともに、歩留
まり良くハニカム構造体を製造することが可能となるた
め、ハニカム構造体の製造コストを更に低減することが
できる。
サクラ等のセル変形不良及び巻込みパターン不良等の外
壁形成不良を防止することができる。これにより、セル
を形成する隔壁が薄壁であり、セル密度が部位によって
異なり且つ小さいハニカム構造体においても、より高い
寸法精度と強度を付与することができるとともに、歩留
まり良くハニカム構造体を製造することが可能となるた
め、ハニカム構造体の製造コストを更に低減することが
できる。
【００２９】
【実施例】 ９００ｃｐｓｉ（セル／ｉｎｃｈ2）、製
品外径φ１００用の口金（図１参照）は、図２（ｂ）に
示すように、スリット１２，１４の全てが、砥石により
格子状に溝切り加工され、各交点のＸ，Ｙ方向における
幅広部のスリット深さの絶対値差(│Ｌ1−Ｌ2│)が０．
０５ｍｍ未満になるように、Ｚ方向の切り込み深さを適
宜調整しながら研削加工された。このとき、外周部及び
内側部のスリット１２，１４の表面粗さ（Ｒａ）が、表
１に示すような口金をそれぞれ用意した（実施例１〜
２、比較例１〜２）。
品外径φ１００用の口金（図１参照）は、図２（ｂ）に
示すように、スリット１２，１４の全てが、砥石により
格子状に溝切り加工され、各交点のＸ，Ｙ方向における
幅広部のスリット深さの絶対値差(│Ｌ1−Ｌ2│)が０．
０５ｍｍ未満になるように、Ｚ方向の切り込み深さを適
宜調整しながら研削加工された。このとき、外周部及び
内側部のスリット１２，１４の表面粗さ（Ｒａ）が、表
１に示すような口金をそれぞれ用意した（実施例１〜
２、比較例１〜２）。
【００３０】 次に、上記口金は、図１（ｂ）に示す所
定のスリット幅（スリット１２の幅：５０μｍ、スリッ
ト１４の幅：８０μｍ［内側部２２から約１０セル
分］）になるように、Ｎｉめっきでコーティングされた
後、図３に示すように、内側部２２が外周部２４よりも
凹状になるように、内側部２２のスリット出口面を０．
３ｍｍ削り込んだ。
定のスリット幅（スリット１２の幅：５０μｍ、スリッ
ト１４の幅：８０μｍ［内側部２２から約１０セル
分］）になるように、Ｎｉめっきでコーティングされた
後、図３に示すように、内側部２２が外周部２４よりも
凹状になるように、内側部２２のスリット出口面を０．
３ｍｍ削り込んだ。
【００３１】 上記口金を用いて、タルク、カオリン、
アルミナ、水、バインダーの混練原料を押出成形した
後、焼成することにより、９００ｃｐｓｉ（セル／ｉｎ
ｃｈ2）のコージェライト質ハニカム構造体（図９〜１
０参照）をそれぞれ作製した。その結果を表１に示す。
アルミナ、水、バインダーの混練原料を押出成形した
後、焼成することにより、９００ｃｐｓｉ（セル／ｉｎ
ｃｈ2）のコージェライト質ハニカム構造体（図９〜１
０参照）をそれぞれ作製した。その結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】（考察）実施例１〜２は、外周部及び内側
部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又
は外周部及び内側部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が
０．１μｍを超過した場合、内側部のスリットの表面粗
さａと外周部のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．
１＜ａ／ｂ＜１０の条件を満たしているため、基本セル
隔壁２ａの変形（例えば、線状サクラ）や最外周セル８
の変形がなく、成形パターンが良好であるため、ＩＳＯ
強度１０ｋｇ／ｃｍ2以上のハニカム構造体を得ること
ができた。一方、比較例１〜２は、基本セル隔壁２ａの
変形（例えば、線状サクラ）や最外周セル８の変形が発
生していた。
部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又
は外周部及び内側部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が
０．１μｍを超過した場合、内側部のスリットの表面粗
さａと外周部のスリットの表面粗さｂとの関係が、０．
１＜ａ／ｂ＜１０の条件を満たしているため、基本セル
隔壁２ａの変形（例えば、線状サクラ）や最外周セル８
の変形がなく、成形パターンが良好であるため、ＩＳＯ
強度１０ｋｇ／ｃｍ2以上のハニカム構造体を得ること
ができた。一方、比較例１〜２は、基本セル隔壁２ａの
変形（例えば、線状サクラ）や最外周セル８の変形が発
生していた。
【００３４】 また、実施例１〜２は、スリット出口面
を凹状にすることにより、成形パターンを平坦にするこ
とができるため、ハニカム構造体の巻込みパターン不良
（図８参照）を防止するとともに、成形パターンの調整
も容易であるため、ハニカム構造体の生産効率を上げる
ことができた。
を凹状にすることにより、成形パターンを平坦にするこ
とができるため、ハニカム構造体の巻込みパターン不良
（図８参照）を防止するとともに、成形パターンの調整
も容易であるため、ハニカム構造体の生産効率を上げる
ことができた。
【００３５】
【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、
線状サクラ等のセル変形不良及び巻込みパターン不良等
の外壁形成不良を防止することにより、セルを形成する
隔壁が薄壁であり、セル密度が部位によって異なり且つ
小さいハニカム構造体においても、より高い寸法精度と
強度を付与することができるハニカム押出成形用口金を
提供することができる。
線状サクラ等のセル変形不良及び巻込みパターン不良等
の外壁形成不良を防止することにより、セルを形成する
隔壁が薄壁であり、セル密度が部位によって異なり且つ
小さいハニカム構造体においても、より高い寸法精度と
強度を付与することができるハニカム押出成形用口金を
提供することができる。
【図１】 ハニカム押出成形用口金の一例を示すもので
あり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部の
部分拡大図である。
あり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部の
部分拡大図である。
【図２】 本発明のハニカム押出成形用口金の研削加工
方法を説明するものであり、（ａ）は模式図、（ｂ）は
（ａ）の要部拡大図である。
方法を説明するものであり、（ａ）は模式図、（ｂ）は
（ａ）の要部拡大図である。
【図３】 本発明のハニカム押出成形用口金の一例を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
【図４】 本発明のハニカム押出成形用口金の他の例を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図５】 従来のハニカム押出成形用口金の研削加工方
法を説明するものであり、（ａ）は模式図、（ｂ）は
（ａ）の要部拡大図である。
法を説明するものであり、（ａ）は模式図、（ｂ）は
（ａ）の要部拡大図である。
【図６】 ハニカム構造体のセル変形発生状況を示す模
式図である。
式図である。
【図７】 図６の要部拡大図である。
【図８】 ハニカム構造体の巻込みパターン不良の一例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図９】 セラミック製ハニカム構造体の一例を模式的
に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図をそ
れぞれ示す。
に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図をそ
れぞれ示す。
【図１０】 図９（ｂ）のＡ部の部分拡大図である。
１…セラミック製ハニカム構造体、２…セル隔壁、２ａ
…外周セル隔壁、２ｂ…基本セル隔壁、３…セル、４…
外壁、６…外周部、７…内側部、８…最外周セル、９…
最外周から２番目のセル、１０…口金（従来）、１２…
スリット（内側部）、１４…スリット（外周部）、１５
…スリット（最外周部）、１６…裏孔、１８…段差部、
１９…押さえ板、２０，２１…口金（本発明）、２２…
内側部、２４…外周部、２６…最外周部、３０…線状サ
クラ（セル変形欠陥）、４０…裏押さえ板、５０…ハニ
カム構造体。
…外周セル隔壁、２ｂ…基本セル隔壁、３…セル、４…
外壁、６…外周部、７…内側部、８…最外周セル、９…
最外周から２番目のセル、１０…口金（従来）、１２…
スリット（内側部）、１４…スリット（外周部）、１５
…スリット（最外周部）、１６…裏孔、１８…段差部、
１９…押さえ板、２０，２１…口金（本発明）、２２…
内側部、２４…外周部、２６…最外周部、３０…線状サ
クラ（セル変形欠陥）、４０…裏押さえ板、５０…ハニ
カム構造体。
Claims (14)
- 【請求項１】 成形原料を導入する裏孔と、該成形原料
を押し出すスリットとを備えてなり、ハニカム構造体を
押出成形する口金であって、 内側部、外周部及び最外周部とからなり、該外周部に配
設されたスリット幅が、該内側部に配設されたスリット
幅よりも大きく、且つ外周部及び内側部のスリットの表
面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍ以下、又は外周部及び内側
部のスリットの表面粗さ（Ｒａ）が０．１μｍを超過し
た場合、内側部のスリットの表面粗さａと外周部のスリ
ットの表面粗さｂとの関係が、０．１＜ａ／ｂ＜１０で
あることを特徴とするハニカム押出成形用口金。 - 【請求項２】 該内側部が、該外周部よりも凹状に配設
されている請求項１に記載のハニカム押出成形用口金。 - 【請求項３】 該外周部と該内側部とのスリット幅の差
が、５〜５０μｍである請求項２に記載のハニカム押出
成形用口金。 - 【請求項４】 該外周部のスリット数が、１〜２０であ
る請求項１〜３のいずれか１項に記載のハニカム押出成
形用口金。 - 【請求項５】 該最外周部に配設されたスリット幅が、
該内側部に配設されたスリット幅よりも大きい請求項１
〜４のいずれか１項に記載のハニカム押出成形用口金。 - 【請求項６】 該スリットの全てが、格子状に溝切り加
工して得られたものであり、各交点における幅広部のス
リット深さの比が１０：７〜１０：１０であるか、又は
幅広部のスリット深さの絶対値差が０．２ｍｍ未満であ
る請求項１〜５のいずれか１項に記載のハニカム押出成
形用口金。 - 【請求項７】 該スリットの全てが、砥石による研削加
工で形成されてなる請求項１〜６のいずれか１項に記載
のハニカム押出成形用口金。 - 【請求項８】 該スリットの全てが、それぞれ所定のス
リット寸法に仕上がるように、１〜１５０μｍの膜厚で
硬質コーティングされてなる請求項１〜７のいずれか１
項に記載のハニカム押出成形用口金。 - 【請求項９】 硬質コーティングが、無電解メッキ又は
ＣＶＤである請求項１〜８のいずれか１項に記載のハニ
カム押出成形用口金。 - 【請求項１０】 成形原料を導入する裏孔と、該成形原
料を押し出すスリットとを備え、該スリットが、内側
部、外周部及び最外周部とからなり、それぞれのスリッ
ト幅が異なるハニカム構造体を押出成形する口金の製造
方法であって、該スリットの全てが、砥石による研削加
工で形成されていることを特徴とするハニカム押出成形
用口金の製造方法。 - 【請求項１１】 該スリットの全てが、格子状に溝切り
加工して得られたものであり、各交点における幅広部の
スリット深さの比が１０：７〜１０：１０であるか、又
は幅広部のスリット深さの絶対値差が０．２ｍｍ未満で
ある請求項１０に記載のハニカム押出成形用口金の製造
方法。 - 【請求項１２】 該スリットの全てを、それぞれ所定の
スリット寸法に仕上がるように、１〜１５０μｍの膜厚
で硬質コーティングする請求項１０又は１１に記載のハ
ニカム押出成形用口金の製造方法。 - 【請求項１３】 硬質コーティングが、無電解メッキ又
はＣＶＤである請求項１０〜１２のいずれか１項に記載
のハニカム押出成形用口金の製造方法。 - 【請求項１４】 砥石による研削時に、スリット交点に
おけるスリット深さが最適化されるように、砥石の切り
込み深さを適宜調整しながら加工する請求項１０〜１３
のいずれか１項に記載のハニカム押出成形用口金の製造
方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001285669A JP4210446B2 (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | ハニカム押出成形用口金及びその製造方法 |
| US10/229,019 US7163389B2 (en) | 2001-09-19 | 2002-08-28 | Extrusion die for honeycomb extrusion molding and manufacturing method therefor |
| DE10243359.3A DE10243359B4 (de) | 2001-09-19 | 2002-09-18 | Strangpressform zum Wabenstrangpressen und Herstellungsverfahren dafür |
| BE2002/0545A BE1015114A3 (fr) | 2001-09-19 | 2002-09-18 | Filiere d'extrusion pour moulage par extrusion en nids d'abeilles et son procede de fabrication. |
| CNB021428514A CN100436106C (zh) | 2001-09-19 | 2002-09-19 | 蜂窝状挤压成形用口承及其制造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001285669A JP4210446B2 (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | ハニカム押出成形用口金及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003094415A true JP2003094415A (ja) | 2003-04-03 |
| JP4210446B2 JP4210446B2 (ja) | 2009-01-21 |
Family
ID=19108785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001285669A Expired - Lifetime JP4210446B2 (ja) | 2001-09-19 | 2001-09-19 | ハニカム押出成形用口金及びその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7163389B2 (ja) |
| JP (1) | JP4210446B2 (ja) |
| CN (1) | CN100436106C (ja) |
| BE (1) | BE1015114A3 (ja) |
| DE (1) | DE10243359B4 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5034492B2 (ja) * | 2006-12-27 | 2012-09-26 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体成形用金型の製造方法 |
| JP4337882B2 (ja) * | 2007-01-16 | 2009-09-30 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体成形用金型の製造方法 |
| JP2008194938A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-08-28 | Denso Corp | 多孔構造体成形用金型の再生方法 |
| DE102007027668A1 (de) * | 2007-06-15 | 2008-12-18 | Robert Bosch Gmbh | Extrusionsmundstück zur Herstellung keramischer Wabenkörper |
| JP4394714B2 (ja) * | 2007-09-20 | 2010-01-06 | 日本碍子株式会社 | 成形型加工電極、成形型の製造方法及び成形型 |
| JP5128968B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2013-01-23 | 日本碍子株式会社 | セラミックス押出成形用金型 |
| JP5379460B2 (ja) * | 2008-12-05 | 2013-12-25 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体成形用口金及びハニカム構造体成形用口金の製造方法 |
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| JP2012125883A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体成形口金用電極の製造方法 |
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| JP5904193B2 (ja) * | 2013-11-15 | 2016-04-13 | 株式会社デンソー | ハニカム構造体の製造方法 |
| WO2019125830A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-27 | Corning Incorporated | Extrusion dies |
| CN110696152B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-03-09 | 江西博鑫精陶环保科技有限公司 | 一种外壁超厚的蜂窝陶瓷蓄热体的制备方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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