JP2012051366A - 切断装置、ワークの切断方法、及び、ハニカムフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 切断面を十分に平面にできる切断装置を提供すること。
【解決手段】 本発明の切断装置の一態様は、環状の帯鋸１２と、帯鋸１２が直線運動する部分であって柱状のワーク７０を切断するための部分１２ｃを形成しつつ帯鋸１２を周回運動させる帯鋸駆動部２０と、部分１２ｃにおける帯鋸１２の側面１２ｓに下ろした垂線と、ワーク７０の軸方向とが平行となるようにワーク７０を保持可能なワーク保持部５０と、部分１２ｃにおける帯鋸１２の刃１２ｂに対してワーク保持部５０を相対的に近づける切断用移動部６０と、を備える。ワーク保持部５０は、ワーク７０の外周面７０ｓを締め付けるクランプ５２を複数有し、クランプ５２は部分１２ｃにおける帯鋸１２の側面１２ｓに下ろした垂線に平行な方向に互いに離間して配置されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、柱状のワークの切断装置、柱状のワークの切断方法、及び、ハニカムフィルタの製造方法に関する。

例えば、複数の貫通孔を有するセラミクス製のハニカム構造体が知られている。このような柱状のハニカム構造体は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）等に用いられる。このようなハニカム構造体は、例えば、セラミクス原料粉を押出し法等により成形して未乾燥グリーンハニカム成形体を作製し、この未乾燥グリーンハニカム成形体を乾燥し、その後、乾燥したグリーンハニカム成形体を所望の正確な長さに切断後、封口、焼成することにより製造される。

そして、グリーンハニカム成形体の切断方法として、例えば、特許文献１に開示される方法が知られている。

特開２００１−９６５２４号公報

しかしながら、従来の切断装置では、切断面が十分平面にならない場合があった。本発明は上記課題にかんがみてなされたものであり、切断面を十分に平面にできる切断装置、切断方法、及び、ハニカムフィルタの製造方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる切断装置の一態様は、端面に刃を有する環状の帯鋸と、
前記帯鋸が直線運動する部分であって柱状のワークを切断するための部分を形成しつつ前記帯鋸を周回運動させる帯鋸駆動部と、
前記部分における前記帯鋸の側面に下ろした垂線と、前記ワークの軸方向とが平行となるように前記ワークを保持可能なワーク保持部と、
前記部分における前記帯鋸の刃に対して前記ワーク保持部を相対的に近づける切断用移動部と、を備え、
前記ワーク保持部は、前記ワークの外周面を締め付けるクランプを複数有し、前記クランプは前記垂線に平行な方向に互いに離間して配置されている。

本発明にかかるワークの切断方法の一態様は、端面に刃を有する環状の帯鋸を周回運動させると共に、前記帯鋸が直線運動する部分であって柱状のワークを切断するための部分を形成する工程と、
前記ワークを、前記部分における前記帯鋸の側面に下ろした垂線と、前記ワークの軸方向とが平行となるように配置し、前記ワークの外周面を前記垂線に平行な方向に互いに離間された複数のクランプで挟む工程と、
前記複数のクランプが固定されたワーク保持部と、前記部分における前記帯鋸の刃とを相対的に近づけることにより前記ワークを切断する工程と、を備える。

本発明によれば、柱状のワークが、当該ワークを切断するための直線運動する部分における帯鋸の側面の垂線と前記ワークの軸方向とが平行となるように配置され、前記柱状のワークの外周面が前記ワークの軸方向（前記垂線に平行な方向）に互いに離間された複数のクランプで挟まれる。これにより、各クランプにおける柱状のワークの軸方向の幅を小さくできる。したがって、ハニカム成形体のような柱状のワークを安定的に保持することができる。

ここで、前記ワーク保持部は、前記クランプを前記垂線に平行な方向に互いに離間して３つ以上有することが好ましい。

また、切断装置は、前記ワーク保持部を、前記垂線に平行な方向に、前記部分に対して相対的に移動させる位置決め用移動部をさらに備えることが好ましい。

また、前記クランプは、前記ワークに当接する当接部と、前記当接部に接続されたシリンダ型アクチュエータとを有することが好ましい。

本発明にかかるハニカムフィルタの製造方法の一態様は、上記本発明の切断方法により前記ワークとしてのグリーンハニカム成形体を切断する工程と、
切断された前記グリーンハニカム成形体を焼成する工程と、を含む。

本発明によれば、断面を十分に平面にできる切断装置、ワークの切断方法、及び、ハニカムフィルタの製造方法が提供される。

図１は、本発明の実施形態にかかる切断装置１００の概略斜視図である。 図２は、図１のワーク保持部５０の側面図である。 図３は、図１のワーク保持部５０の上面図である。 図４の（ａ）はワーク保持部５０の他の実施形態にかかる側面図、図４の（ｂ）はワーク保持部５０のさらに他の実施形態にかかる側面図である。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

（切断装置１００）
まず、本実施形態で用いる切断装置１００について説明する。本実施形態にかかる切断装置１００は、図１に示すように、主として、環状の帯鋸１２、帯鋸駆動部２０、台座３０、ワークとしてのグリーンハニカム成形体７０を保持可能なワーク保持部５０、台座３０上でワーク保持部５０をＹ方向に移動させる切断用移動部６０、及び、台座３０上でワーク保持部５０をＸ方向に移動させる位置決め用移動部６６とを備える。

環状の帯鋸１２は、バンドソーとも言われるものであり、可撓性を有する帯状の板が環状をなしており、板の端面には刃１２ｂが形成されている。帯状の板の材質は特に限定されず、例えば、ステンレス板を使用できる。刃１２ｂの構成も特に限定されず、ダイヤモンド粉等を電着したステンレス板等を使用できる。帯鋸１２の幅（Ｙ方向の幅）は特に限定されないが、例えば、１０〜３０ｍｍとすることができる。帯鋸１２の厚み（Ｘ方向の厚み）も特に限定されないが、例えば、０．３〜３ｍｍとすることができる。

帯鋸駆動部２０は、駆動ホイール２２、３つの従動ホイール２３、及び、駆動ホイールを駆動する駆動モータ２１を備えている。帯鋸１２は、駆動ホイール２２、及び、３つの従動ホイール２３により、周回運動可能に掛け渡されている。ここでは、各ホイール２２，２３は、Ｙ軸周りに回転可能とされ、帯鋸１２は、Ｙ軸周りを周回運動可能に掛け渡される。本実施形態では、２つの従動ホイール２３、２３が上下方向に離間して配置され、これにより、帯鋸１２が上下方向（Ｚ方向）に走行する部分１２ｃが形成される。帯鋸１２の周回線速は特に限定されないが、例えば、２００〜１２００ｍ／ｍｉｎとすることができる。

台座３０は、ＸＹ面を有する板である。台座３０の上面に、ワーク保持部５０が設けられている。台座３０には、帯鋸１２が上下に貫通することができる貫通孔３０ｂが形成されており、貫通孔３０ｂよりも上の部分が帯鋸１２が直線的に走行する部分１２ｃとなる。

ワーク保持部５０は、Ｘ軸に平行に配置される柱状のグリーンハニカム成形体７０を保持するものであり、ＸＺ面に平行な面５４ａを有する背板５４と、背板５４に固定された３つのクランプ５２とを備える。

背板５４は、Ｘ方向に伸び、帯鋸１２が上下方向に走行する部分１２ｃと対向している。クランプ５２は、図１及び図３に示すように、背板５４に対して、Ｘ軸方向に互いに離間するようにそれぞれ配置されている。

このクランプ５２は、下部材５１と、上部材５３とを有し、グリーンハニカム成形体７０の外周面をそれぞれ挟む。

図２に示すように、下部材５１は、板部材５１ａを有する。板部材５１ａは、背板５４の面５４ａに端面が固定されている。板部材５１ａは、その厚み方向がＸ方向、すなわち、図１における上記部分１２ｃの帯鋸１２の側面１２ｓの垂線と平行な方向となるように配置されており、上部に切欠き５１ｄを有する。切り欠き５１ｄは、柱状ワークとしての、グリーンハニカム成形体７０を少なくとも一部収容可能となっている。ここで、切欠き５１ｄ内において、背板５４から離れた先端側の部分にはＶ字型の２つの傾斜面を形成する当接部５１ｂが形成され、当接部５１ｂの２つの傾斜面上にはそれぞれ軟質板５１ｃが配置され、当接部５１ｂ上の軟質板５１ｃがグリーンハニカム成形体７０と当接可能となっている。

上部材５３は、Ｖ字型の２つの傾斜面を形成する当接部５３ｂを有しており、２つの傾斜面の表面には、それぞれ軟質板５３ｃが配置されている。この当接部５３ｂは、下部材５１の当接部５１ｂの２つの傾斜面と対向配置され、これらの間に配置されるグリーンハニカム成形体７０の外周面７０ｓを挟み込んで固定する。

軟質板５１ｃ、５３ｃの材質は、特に限定されないが、ゴムや、発泡樹脂が挙げられる。

当接部５３ｂの裏側からはロッド５３ａが伸びており、このロッド５３ａは背板５４に設けられたシリンダアクチュエータ５３ｄと接続されている。このシリンダアクチュエータ５３ｄは、シリンダ５３ｓと、シリンダ５３ｓ内の流体の圧力に応じて移動可能なピストン５３ｐとを有して、外部から供給する流体の圧力変化に応じて、当接部５３ｂを、当接部５１ｂに向かって移動させ、さらに、当接部５１ｂに向かって押し付けることができる一方、当接部５３ｂを当接部５１ｂから引き離して、当接部５１ｂとの間に十分な隙間を形成可能となっている。

図１に戻って、切断用移動部６０は、台座３０上において、ワーク保持部５０を、上記部分１２ｃの帯鋸１２の刃１２ｂに対して、Ｙ方向に前進及び後退させる。刃１２ｂに対して前進させる際の送り速度は、５０〜１５００ｍｍ／ｍｉｎとすることができる。

位置決め用移動部６６は、台座３０上において、切断用移動部６０をＸ方向に所望の距離移動可能となっている。

各移動部６０，６６の構成は特に限定されず、公知の移動手段を利用できる。例えば、各移動部６０、６６にそれぞれシリンダアクチュエータ６０ａ、６６ａを設け、これらのアクチュエータのシリンダに接続するロッド６０ｂ、６６ｂを切断用移動部６０、背板５４に接続し、シリンダアクチュエータ６０ａ，６６ａの伸縮により移動量を制御できる。

続いて、本実施形態にかかる切断装置の使用方法について説明する。まず、グリーンハニカム成形体７０を用意する。グリーンハニカム成形体７０は、図１〜図３に示すように、Ｘ軸方向に伸びる円柱体であり、図２に示すように、Ｘ軸方向に伸びる多数の貫通孔７０ａを有する。本実施形態では、貫通孔７０ａの軸に垂直な断面（ＹＺ断面）形状は、正方形である。これらの複数の貫通孔７０ａは、グリーンハニカム成形体７０において、貫通孔７０ａの軸方向（Ｘ方向）から見て、正方形配置、すなわち、貫通孔７０ａの中心軸が、正方形の頂点にそれぞれ位置するようにかつ隣接する貫通孔７０ａの辺同士が平行となるように配置されている。貫通孔７０ａの断面の正方形のサイズは、特に限定されないが、例えば、一辺０．８〜２．５ｍｍとすることができる。また、グリーンハニカム成形体７０の外径も特に限定されないが、例えば、１００〜３２０ｍｍとすることできる。貫通孔７０ａ間の間隔である隔壁の厚みは、０．０２〜０．５ｍｍとすることができる。

グリーンハニカム成形体７０の材料は特に限定されないが、通常、焼成することによりセラミクスとなるグリーン成形体（未焼成成形体）である。セラミクスとしては、例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及び／又はケイ素を含むことができる。

具体的には、グリーンハニカム成形体７０は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、及び、メチルセルロース等の有機バインダ、及び、必要に応じて添加される添加剤を含むことができる。

例えば、チタン酸アルミニウムのグリーン成形体の場合、無機化合物源粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及び、アナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含み、必要に応じて、さらに、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末及び／又は、酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末を含むことができる。

有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。有機バインダの量は、無機化合物源粉末の１００重量部に対して、２０重量部以下であることが好ましく、より好ましくは１５重量部以下、さらに好ましくは６重量部である。また、有機バインダの下限量は、０．１重量部であることが好ましく、より好ましくは３重量部である。

添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤および可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。

造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。造孔剤の添加量は、無機化合物源粉末の１００重量部に対して、０〜４０重量部であることが好ましく、より好ましくは０〜２５重量部である。

潤滑剤および可塑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸Ａｌなどのステアリン酸金属塩；ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどが挙げられる。潤滑剤及び可塑剤の添加量は、無機化合物源粉末の１００重量部に対して、０〜１０重量部であることが好ましく、より好ましくは０．１〜５重量部である。

分散剤としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸；シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸；メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類；ポリカルボン酸アンモニウムなどの界面活性剤などが挙げられる。分散剤の添加量は、無機化合物源粉末の１００重量部に対して、０〜２０重量部であることが好ましく、より好ましくは２〜８重量部である。

溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。溶媒の使用量は、無機化合物源粉末の１００重量部に対して、１０重量部〜１００重量部であることが好ましく、より好ましくは２０重量部〜８０重量部である。また、グリーンハニカム成形体全体の重量に対する溶媒の重量は特に限定されないが、１０〜３０重量％が好ましく、１５〜２０重量％がより好ましい。

このようなグリーンハニカム成形体７０は例えば以下のようにして製造することができる。まず、無機化合物源粉末と、有機バインダと、溶媒と、必要に応じて添加される添加物を用意する。そして、これらを混練機等により混合して原料混合物を得、得られた原料混合物を隔壁の形状に対応する出口開口を有する押出機から押し出せばよい。

このようなグリーンハニカム成形体は、あらかじめ、ある程度の長さに粗切断してから、十分に溶媒を乾燥しておくことが好ましい。

そして、このようにして得られたグリーンハニカム成形体７０を、ワーク保持部５０に対して、図１のようにＸ軸方向に伸びるように配置する。詳しくは、Ｘ軸方向に配置されたグリーンハニカム成形体７０の外周面７０ｓを、各クランプ５２により、ＺＹ面内において力を及ぼして締め付け、これによりグリーンハニカム成形体７０の外周面７０ｓを挟んで固定する。

続いて、駆動モータ２１を駆動して帯鋸１２を周回運動させる。そして、図３に示すように、帯鋸１２が上下方向（Ｚ方向）に走行する部分１２ｃが位置Ａに来るように、位置決め用移動部６６を駆動して、ワーク保持部５０のＸ方向の位置を調節する。ここで、位置Ａは、３つあるクランプ５２のうちの一端側のクランプ５２よりもさらに外側に設定される。

その後、切断用移動部６０を駆動して、ワーク保持部５０を−Ｙ（マイナスＹ）方向に移動し、上記部分１２ｃを走行する帯鋸１２の刃１２ｂとグリーンハニカム成形体７０とを接触させることにより、グリーンハニカム成形体７０をＹＺ平面に沿って切断する。その後、切断用移動部６０を駆動して、ワーク保持部５０を＋Ｙ（プラスＹ）方向に移動し、上記部分１２ｃを走行する帯鋸１２の刃１２ｂを、グリーンハニカム成形体７０から離間させる。

続いて、位置決め用移動部６６を駆動して、帯鋸１２が上下方向（Ｚ方向）に走行する部分１２ｃが位置Ｂに来るように、ワーク保持部５０のＸ方向の位置を調節する。ここで、位置Ｂは、３つあるクランプ５２のうちの一端側のクランプ５２と、中間のクランプ５２との間に設定される。

その後、切断用移動部６０を駆動して、ワーク保持部５０を−Ｙ（マイナスＹ）方向に移動し、上記部分１２ｃを走行する帯鋸１２の刃１２ｂとグリーンハニカム成形体７０とを接触させることにより、グリーンハニカム成形体７０をＹＺ平面に沿って切断する。これにより、位置Ａと位置Ｂとの間の距離Ｌ_１に応じた長さのグリーンハニカム成形体７０の切断物Ｐ１を得ることができる。その後、切断用移動部６０を駆動して、ワーク保持部５０を＋Ｙ（プラスＹ）方向に移動し、上記部分１２ｃを走行する帯鋸１２の刃１２ｂを、グリーンハニカム成形体７０から離間させる。

続いて、位置決め用移動部６６を駆動して、帯鋸１２が上下方向（Ｚ方向）に走行する部分１２ｃが位置Ｃに来るように、ワーク保持部５０のＸ方向の位置を調節する。ここで、位置Ｃは、３つあるクランプ５２のうちの他端側のクランプ５２よりも外側に設定される。

その後、切断用移動部６０を駆動して、ワーク保持部５０を−Ｙ（マイナスＹ）方向に移動し、上記部分１２ｃを走行する帯鋸１２の刃１２ｂとグリーンハニカム成形体７０とを接触させることにより、グリーンハニカム成形体７０をＹＺ平面に沿って切断する。これにより、位置Ｂと位置Ｃとの間の距離Ｌ_２に応じた長さのグリーンハニカム成形体７０の切断物Ｐ２を得ることができる。その後、切断用移動部６０を駆動して、ワーク保持部５０を＋Ｙ（プラスＹ）方向に移動し、上記部分１２ｃを走行する帯鋸１２の刃１２ｂを、グリーンハニカム成形体７０から離間させる。

その後、シリンダアクチュエータ５３ｄを駆動して上部材５３による押し付けをやめて、上部材５３をグリーンハニカム成形体７０から離間させ、切断物Ｐ１及びＰ２を取り出すことができる。通常、Ｌ_２＞Ｌ_１とされ、切断物Ｐ２は、焼成することによりハニカムフィルタとすることができ、切断物Ｐ１は、切断物Ｐ２を焼成する際の焼成台、いわゆる、トチ（ｓｅｔｔｅｒ）とすることができる。切断物Ｐ２の焼成は、公知の方法で行うことができる。ハニカムフィルタは、例えばセラミクス多孔体から形成される。このハニカムフィルタは、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）等として使用できる。

本実施形態によれば、ワーク保持部５０が、柱状のグリーンハニカム成形体７０をＸ方向、すなわち、上記部分１２ｃにおける帯鋸１２の側面１２ｓの垂線と平行な方向に保持し、このワーク保持部５０は、このグリーンハニカム成形体７０の外周面を挟むクランプ５２を複数有すると共に、これらのクランプ５２が、上記部分１２ｃにおける帯鋸１２の側面１２ｓの垂線と平行な方向（Ｘ方向）に互いに離間して配置されている。これにより、一つのクランプ５２によりグリーンハニカム成形体７０を挟んで固定する場合に比べて、各クランプ５２のＸ方向の幅を短くすることができ、グリーンハニカム成形体７０のような柱状のワークを安定的に保持することができる。

クランプ５２におけるグリーンハニカム成形体７０と当接する部分、すなわち、各当接部５１ｂ、５３ｂのＸ方向の幅は、切断面の平面性をより向上する観点から、好ましくは５〜５０ｍｍであり、より好ましくは５〜１０ｍｍである。

また、切断位置Ａ，Ｂ，Ｃにおけるグリーンハニカム成形体７０の切断端面と、そこから最も近いクランプ５２とのＸ方向の距離は、切断面の平面性をより向上する観点から、下限を５ｍｍとすることができ、１ｍｍとすることが好ましく、上限を５０ｍｍとすることができ、３０ｍｍとすることが好ましく、１０ｍｍとすることがより好ましい。

さらに、隣り合うクランプ５２間のＸ方向の離間距離は、切断面の平面性をより向上する観点から、１０〜６０ｍｍ程度とすることが好ましく、１０〜３０ｍｍ程度とすることがより好ましい。なお、３つあるクランプ５２のうちの一端側のクランプ５２及び中間のクランプ５２間の離間距離と、他端側のクランプ５２及び中間のクランプ５２間の離間距離とは同一でも異なっていてもよい。

特に、乾燥されたグリーンハニカム成形体は、側面７０ｓがＸ軸方向に沿って直線にならず、例えば、中央部が微小に膨らんだ樽型などのように、直径がＸ軸方向に沿ってばらつくことがあるが、このような場合でも、クランプ５２が複数あることによってグリーンハニカム成形体７０を安定的に保持できる。

これにより、本実施形態では、切断面の平面性を高くでき、長さの精度の高い切断物を得ることができる。

また、本実施形態は、クランプ５２を３つ有するため、３つの切断を行って、定められた長さ（Ｌ_１及びＬ_２）を高い精度で有する２つの切断物を得られて好ましい。

この場合、例えば、切断前のグリーンハニカム成形体７０のＸ軸方向の長さを２１０〜２７０ｍｍとし、Ｌ_１を１０〜７０ｍｍ、Ｌ_２を１４０〜２００ｍｍとすることができる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、さまざまな変形態様が可能である。例えば、上記実施形態では、帯鋸１２が直線運動する部分（柱状のワークを切断するための部分）１２ｃでは、帯鋸が上下方向に動いているが、どの方向に動いていてもかまわず、たとえば、水平方向に動いていてもよい。いずれにしろ、ワーク保持部５０が保持するグリーンハニカム成形体７０の軸方向、クランプ５２が互いに離間する方向、及び、位置決め用移動部６６の移動方向は、上述の部分１２ｃにおける帯鋸の側面１２ｓの垂線と平行な方向となり、切断用移動部６０の移動方向は部分１２ｃにおける帯鋸１２の刃１２ｂに近づく方向となる。

また、切断用移動部６０や位置決め用移動部６６の構成は特に限定されず、種々の態様をとることができる。例えば、上記実施形態では、切断用移動部６０や位置決め用移動部６６は、固定された上記部分１２ｃに対して、ワーク保持部５０を移動させているが、固定されたワーク保持部５０に対して、帯鋸駆動部２０を移動させる、すなわち、上記部分１２ｃを移動させてもよく、両方を移動させてもよい。すなわち、上記部分１２ｃとワーク保持部５０とが相対的に移動すればよい。

また、ワーク保持部５０や、クランプ５２の形態も、上記実施形態に特に限定されない。例えば、クランプ５２の下部材５１、上部材５３の先端の断面形状は、図４の（ａ）に示すように、Ｖ字状の当接部５１ｂ、５３ｂに代えて、先端の断面形状が略楕円あるいは丸みを帯びており、中央部でなく両側部が当接する当接部５１ｂ、５３ｂでもよく、図４の（ｂ）に示すように、先端の断面形状が略円弧状であり、全体が当接する当接部５１ｂ、５３ｂでもよい。

また、上記実施形態では、軟質板５１ｃ、５３ｃを有しているが、当接部５１ｂ、５３ｂ自体が、ステンレス等の剛性材料でなく、軟質材料であれば、軟質板５１ｃ、５３ｃは無くても実施可能である。

また、クランプ５２は、シリンダ型アクチュエータ５２ｄを有さなくてもよく、ワークを挟み込めればよい。

また、上記実施形態では、クランプ５２を３つ備えるが、２つでもよく、４つ以上でもよい。

また、上記実施形態では、切断装置１００は、位置決め用移動部６６を有しているが、これを有さずに、位置決めを手動で行うことも可能である。

また、グリーンハニカム成形体の貫通孔７０ａの配置も特に限定されず、正方形配置に替えて、たとえば、千鳥配置でもよい。また、貫通孔７０ａの断面形状も、正方形には限定されず、矩形、六角形、三角形等の多角形や、円形、楕円形等どのような形態でもかまわない。また、グリーンハニカム成形体７０の外形形状も、円柱体に限定されず、正方形や矩形等の角柱等でもかまわない。また、ワークが、グリーンハニカム成形体でなくても、柱状のワークであれば同様の効果を奏しうる。

（実施例１）
直径１６０ｍｍ、長さ２３０ｍｍのグリーンハニカム成形体を用意した。材質は、焼成することによりチタン酸アルミニウムとなるセラミクス原料とした。このグリーンハニカム成形体は、図２に示すように断面正方形の貫通孔を多数有する。正方形のサイズは１．４ｍｍ角、隔壁の厚みは０．３ｍｍとした。

このグリーンハニカム成形体７０を、図３のように３つのクランプ５２を用いてワーク保持部５０に保持した。クランプ５２のＸ軸方向の幅は、３０ｍｍとした。隣り合うクランプ５２間のＸ軸方向の離間距離は、いずれも５５ｍｍとした。そして、位置Ａ，Ｂ、Ｃにおいて、それぞれグリーンハニカム成形体７０を帯鋸で切断し、２つの切断物Ｐ１，Ｐ２を得た。ここでは、図３のＬ_１を４０ｍｍ、Ｌ_２を１７０ｍｍとした。このとき、切断物Ｐ１の位置Ａでの切断面と一端側のクランプ５２とのＸ軸方向の距離は約５ｍｍ、切断物Ｐ１の位置Ｂでの切断面と一端側のクランプ５２とのＸ軸方向の距離は約５ｍｍ、切断物Ｐ２の位置Ｂでの切断面と中間のクランプ５２とのＸ軸方向の距離は約５０ｍｍ、切断物Ｐ２の位置Ｃでの切断面と他端側のクランプ５２とのＸ軸方向の距離は約５ｍｍであった。

帯鋸１２の厚みは０．９ｍｍ、幅は３０ｍｍであった。帯鋸１２の周回線速は、８００ｍ／ｍｉｎ、切断用移動部６０がワークを刃１２ｂに対して押し出す速度は、８０ｍｍ／ｍｉｎとした。

切断物の切断面を触針式表面粗さ計測器により測定したところ、ＪＩＳ Ｂ ０６０１における最大高さＲｙが１２μｍ、平面度が０．１ｍｍであった。ここで、平面度は、定盤上にワークの切断面を接触させ、４方向からシムプレートと呼ばれる種々の厚みの板を挿入し、挿入できたプレート中の最大厚みにより定義した。

（比較例１）
帯鋸１２に変えて、ワイヤーソーを用いる以外は、実施例１と同様とした。ワイヤーソーの直径は０．２５ｍｍ、ワイヤーソーの周回線速は３００ｍ／ｍｉｎ、切断用移動部６０がワークをワイヤーソーに対して押し出す速度は８ｍｍ／ｍｉｎとした。

切断物の切断面を蝕針式表面粗さ計測器により測定したところ、ＪＩＳ Ｂ ０６０１における最大高さＲｙが１５μｍ、平面度が０．３ｍｍであった。

以上説明したとおり、本発明によれば、断面を十分に平面にできる切断装置、ワークの切断方法、及び、ハニカムフィルタの製造方法を提供することができる。

１２…帯鋸、１２ｂ…帯鋸の刃、１２ｃ…帯鋸が直線運動する部分、１２ｓ…帯鋸の側面、２０…帯鋸駆動部、５０…ワーク保持部、５２…クランプ、５３ｂ…当接部、５３ｄ…シリンダ型アクチュエータ、６０…切断用移動部、６６…位置決め用移動部、７０…グリーンハニカム成形体、１００…切断装置。

本発明にかかる切断装置の一態様は、端面に刃を有する環状の帯鋸と、
前記帯鋸が直線運動する部分であって柱状のワークを切断するための部分を形成しつつ前記帯鋸を周回運動させる帯鋸駆動部と、
前記部分における前記帯鋸の側面に下ろした垂線と、前記ワークの軸方向とが平行となるように前記ワークを保持可能なワーク保持部と、
前記部分における前記帯鋸の刃に対して前記ワーク保持部を相対的に近づける切断用移動部と、を備え、
前記ワーク保持部は、前記ワークの外周面を締め付けるクランプを複数有し、前記クランプは前記垂線に平行な方向に互いに離間して配置されており、
前記複数のクランプはそれぞれに、前記ワークに当接する当接部及び該当接部に接続されたシリンダ型アクチュエータを有する上部材と、該上部材の前記当接部と対向し且つ前記ワークに当接する当接部を有する下部材と、を備え、前記下部材の前記当接部は、前記上部材の前記当接部との対向方向に移動しないように固定されており、前記上部材の前記当接部は、前記シリンダ型アクチュエータが前記下部材の前記当接部に向けて伸縮することにより、前記下部材の前記当接部との対向方向に移動可能となっている。

本発明にかかるワークの切断方法の一態様は、端面に刃を有する環状の帯鋸を周回運動させると共に、前記帯鋸が直線運動する部分であって柱状のワークを切断するための部分を形成する工程と、
前記ワークを、前記部分における前記帯鋸の側面に下ろした垂線と、前記ワークの軸方向とが平行となるように配置し、前記ワークの外周面を前記垂線に平行な方向に互いに離間された複数のクランプで挟む工程と、
前記複数のクランプが固定されたワーク保持部と、前記部分における前記帯鋸の刃とを相対的に近づけることにより前記ワークを切断する工程と、を備え、
前記複数のクランプはそれぞれに、前記ワークに当接する当接部及び該当接部に接続されたシリンダ型アクチュエータを有する上部材と、該上部材の前記当接部と対向し且つ前記ワークに当接する当接部を有する下部材と、を備え、前記下部材の前記当接部は、前記上部材の前記当接部との対向方向に移動しないように固定されており、前記上部材の前記当接部は、前記シリンダ型アクチュエータが前記下部材の前記当接部に向けて伸縮することにより、前記下部材の前記当接部との対向方向に移動可能となっており、
前記ワークを前記クランプで挟む工程においては、前記上部材の前記当接部と前記下部材の前記当接部との間に前記ワークを配置し、前記上部材の前記当接部を前記下部材の前記当接部に向けて移動させることにより前記ワークを挟む。

Claims (7)

1. 端面に刃を有する環状の帯鋸と、
   前記帯鋸が直線運動する部分であって柱状のワークを切断するための部分を形成しつつ前記帯鋸を周回運動させる帯鋸駆動部と、
   前記部分における前記帯鋸の側面に下ろした垂線と、前記ワークの軸方向とが平行となるように前記ワークを保持可能なワーク保持部と、
   前記部分における前記帯鋸の刃に対して前記ワーク保持部を相対的に近づける切断用移動部と、を備え、
   前記ワーク保持部は、前記ワークの外周面を締め付けるクランプを複数有し、前記クランプは前記垂線に平行な方向に互いに離間して配置された切断装置。
2. 前記ワーク保持部は、前記クランプを前記垂線に平行な方向に互いに離間して３つ以上有する請求項１記載の切断装置。
3. 前記ワーク保持部を、前記垂線に平行な方向に、前記部分に対して相対的に移動させる位置決め用移動部をさらに備える請求項１又は２記載の切断装置。
4. 前記クランプは、前記ワークに当接する当接部と、前記当接部に接続されたシリンダ型アクチュエータとを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載の切断装置。
5. 端面に刃を有する環状の帯鋸を周回運動させると共に、前記帯鋸が直線運動する部分であって柱状のワークを切断するための部分を形成する工程と、
   前記ワークを、前記部分における前記帯鋸の側面に下ろした垂線と、前記ワークの軸方向とが平行となるように配置し、前記ワークの外周面を前記垂線に平行な方向に互いに離間された複数のクランプで挟む工程と、
   前記複数のクランプが固定されたワーク保持部と、前記部分における前記帯鋸の刃とを相対的に近づけることにより前記ワークを切断する工程と、を備えるワークの切断方法。
6. 前記ワークはグリーンハニカム成形体である、請求項５記載のワークの切断方法。
7. 請求項６記載の方法により前記グリーンハニカム成形体を切断する工程と、
   切断された前記グリーンハニカム成形体を焼成する工程と、を含むハニカムフィルタの製造方法。
   

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