JP2012116198A - 封口装置及び封口方法 - Google Patents
封口装置及び封口方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012116198A JP2012116198A JP2012011112A JP2012011112A JP2012116198A JP 2012116198 A JP2012116198 A JP 2012116198A JP 2012011112 A JP2012011112 A JP 2012011112A JP 2012011112 A JP2012011112 A JP 2012011112A JP 2012116198 A JP2012116198 A JP 2012116198A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- depth
- variable
- honeycomb structure
- recess
- main body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
- B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
- B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
- B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
- B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
- B28B11/007—Using a mask for plugging
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
【課題】封口作業を簡単に行なえる封口装置及び封口方法を提供する。
【解決手段】ハニカム構造体70の複数の貫通孔70aの端部を封口材で所定の封口長さLに亘って封口する封口装置100である。この装置100は、深さ可変窪み20dを形成する窪み形成部99と、複数の貫通孔70aを有するハニカム構造体70の端面を深さ可変窪み20dの上に保持する保持部80と、深さ可変窪み20dの深さを変化させる深さ調節部50と、を備える。そして、可動窪み20dの最大深さDpが所定の封口長さLの100%以上である。
【選択図】図1
【解決手段】ハニカム構造体70の複数の貫通孔70aの端部を封口材で所定の封口長さLに亘って封口する封口装置100である。この装置100は、深さ可変窪み20dを形成する窪み形成部99と、複数の貫通孔70aを有するハニカム構造体70の端面を深さ可変窪み20dの上に保持する保持部80と、深さ可変窪み20dの深さを変化させる深さ調節部50と、を備える。そして、可動窪み20dの最大深さDpが所定の封口長さLの100%以上である。
【選択図】図1
Description
本発明は、封口装置及び封口方法に関する。
従来より、ハニカムフィルタが、DPF(Diesel particulate filter)用等として広く知られている。このハニカムフィルタは、多数の貫通孔を有するハニカム構造体の一部の貫通孔の一端側を封口材で封じると共に、残りの貫通孔の他端側を封口材で封じた構造を有する。そして、特許文献1には、このようなハニカムフィルタを製造する方法が開示されている。特許文献1では、シリンダ7内に配置したハニカム構造体1の一端に対して、ピストン8により封口材を押圧することにより、ハニカム構造体の貫通孔の端部に封口材を供給している。
しかしながら、シリンダ内に挿入したハニカム構造体に対して上面から封口材を導入する従来の方法では、封口作業が煩雑である。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、封口作業を簡単に行なえる封口装置及び封口方法を提供することを目的とする。
本発明に係る封口装置は、ハニカム構造体の複数の貫通孔の端部を封口材で所定の封口長さに亘って封口する封口装置である。そして、この封口装置は、深さ可変窪みを形成する窪み形成部と、複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に保持する保持部と、前記深さ可変窪みの深さを変化させる深さ調節部と、を備える。さらに、深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの100%以上である。
本発明によれば、深さ可変窪み内に貯留した封口材をハニカム構造体の下端面から供給することにより、容易に封口作業が行える。また、深さ可変窪みの最大深さDpが所定の封口長さLの100%以上である。したがって、一回の封口作業に必要な量の2倍以上の量の封口材を深さ可変窪みにあらかじめ供給し、封口材を一部ずつ使うように封口作業を繰り返すことが容易であり、これによって、封口材の供給回数を減らして効率よく封口が出来る。したがって、封口されたハニカム構造体を低コストで効率よく製造することが出来る。
ここで、深さ可変窪みの最大深さが所定の封口長さの300%以下であることが好ましい。あまり深さ可変窪みの深さが深いと、封口長さの均一性を保ちにくくなる場合がある。
また、深さ可変窪みの最大深さDpは、ハニカム構造体の端面の面積をA0、ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をA1、所定の封口長さをLとした時に、2(A1/A0)L≦Dpを満たすことが好ましい。
また、窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、本体部の深さ固定窪みを覆うように設けられて深さ可変窪みの内面を形成する弾性板を有し、本体部は、本体部の深さ固定窪みと弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、深さ調節部は、流体を、流路を介して本体部と弾性板との間に供給する事が好ましい。
この場合、流体は非圧縮性流体であることができる。
また、この場合、本体部の深さ固定窪みの内面は多孔質体を含み、流路は多孔質体の気孔を含むことが好ましい。
一方、窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、深さ固定窪み内に設けられて深さ可変窪みの底面を形成するピストン板を有し、深さ調節部は、ピストン板を移動させる態様も好ましい。
本発明に係るハニカム構造体の封口方法は、上述の封口装置の深さ可変窪みに封口材を貯留する工程と、深さ可変窪みの深さを減ずることにより封口材の一部をハニカム構造体の複数の貫通孔に前記所定の封口長さに亘って供給する第一供給工程と、
深さ可変窪みの深さを減ずることにより封口材の残部の少なくとも一部を前記ハニカム構造体の他端面又は他のハニカム構造体の端面の複数の貫通孔に前記所定の封口長さに亘って供給する第二供給工程と、を備える。
深さ可変窪みの深さを減ずることにより封口材の残部の少なくとも一部を前記ハニカム構造体の他端面又は他のハニカム構造体の端面の複数の貫通孔に前記所定の封口長さに亘って供給する第二供給工程と、を備える。
本発明に係る他のハニカム構造体の封口方法は、深さ可変窪みの中に封口材を貯留する工程と、
複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の一部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
前記ハニカム構造体の他端面、又は、複数の貫通孔を有する他のハニカム構造体の端面を前記封口材の残部を有する前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の残部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、を備える。
本発明によれば、貯留された封口材を一部ずつ使うように封口作業を複数回繰り返すことにより、封口材料の貯留作業の回数を減らして効率よく封口が出来る。
ここで、前記貯留する工程において前記深さ可変窪みの深さは可変範囲内の最大深さとされ、前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの100%以上であることが好ましい。
複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の一部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
前記ハニカム構造体の他端面、又は、複数の貫通孔を有する他のハニカム構造体の端面を前記封口材の残部を有する前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の残部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、を備える。
本発明によれば、貯留された封口材を一部ずつ使うように封口作業を複数回繰り返すことにより、封口材料の貯留作業の回数を減らして効率よく封口が出来る。
ここで、前記貯留する工程において前記深さ可変窪みの深さは可変範囲内の最大深さとされ、前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの100%以上であることが好ましい。
また、前記深さ可変窪みの最大深さDpは、前記ハニカム構造体の端面の面積をA0、前記ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をA1、前記所定の封口長さをLとした時に、2(A1/A0)L≦Dpを満たすことが好ましい。
また、前記深さ可変窪みは、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記本体部の前記深さ固定窪みを覆うように設けられて前記深さ可変窪みの内面を形成する弾性板により形成され、
前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給することにより前記深さ可変窪みの深さを減ずることが好ましい。
前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給することにより前記深さ可変窪みの深さを減ずることが好ましい。
本発明によれば、より容易に封口が可能な封口装置及び封口方法が提供される。
本発明に係る封口装置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。
(第一実施形態)
図1は、本実施形態の一例に係る封口装置100の概略断面図であり、図2は図1のII−II矢視図である。本実施形態に係る封口装置100は、主として、本体部10、弾性板20、ポンプ50、保持部80を備える。
図1は、本実施形態の一例に係る封口装置100の概略断面図であり、図2は図1のII−II矢視図である。本実施形態に係る封口装置100は、主として、本体部10、弾性板20、ポンプ50、保持部80を備える。
保持部80は、ハニカム構造体70を保持する保持具81、及び保持具81が接続された空気圧シリンダ82を有する。
本実施形態で用いる一例のハニカム構造体70は、図1、及び、図3の(a)に示すように、多数の貫通孔70aが略平行に配置された円柱体である。貫通孔70aの断面形状は、図3の(b)に示すように正方形である。これらの複数の貫通孔70aは、ハニカム構造体70において、端面から見て、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配置されている。貫通孔70aの断面の正方形のサイズは、例えば、一辺0.8〜2.5mmとすることができる。
また、ハニカム構造体70の貫通孔70aが延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、40〜350mmとすることができる。また、ハニカム構造体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。
ハニカム構造体70の材料は特に限定されないが、高温耐性の観点から、セラミクス材料が好ましい。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。このような、ハニカム構造体70は通常多孔質である。
また、ハニカム構造体70は、後で焼成することにより上述のようなセラミック材料となるグリーン成形体(未焼成成形体)であってもよい。グリーン成形体は、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。
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。
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。
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。
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。
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。
図1に戻って、保持具81は、ハニカム構造体70を、貫通孔70aの下端面70d、すなわち、複数の貫通孔70aの開口面が下方を向くように保持し、下端面を後述する深さ可変窪み20dの上に保持する。
空気圧シリンダ82は、上下方向に延びるシリンダ82aと、シリンダ82a内に設けられたピストン82bとを有し、外部から供給する圧力を調整することによりピストン82bの上下両側での圧力を調節可能となっている。そして、これにより空気圧シリンダ82は、保持具81を、ハニカム構造体70と後述する弾性板20とが近づく方向及びこれらが互いに離れる方向にそれぞれ移動可能である。また、空気圧シリンダ82は、ピストン82bの前後のガスの供給圧力に応じて保持具81を下方に所定の力で押圧することにより、ハニカム構造体70を後述するマスク170に対して密着させることができる。さらに、空気圧シリンダ82は、ピストンの前後の圧力を開放することにより、保持具81が上下方向に自由に移動することを許可することもできる。すなわち、保持部80は、保持具81が保持したハニカム構造体70を上方向に自由に移動可能とする状態と、ハニカム構造体70を本体部10に対して固定する状態とを切替え可能である。
保持部80の下には、本体部10が設けられている。本体部10は、剛性材料から形成されている。剛性材料としては、ステンレス等の金属や、繊維強化プラスチック等のポリマー材料が挙げられる。本体部10の上面には、側面10b及び底面10cを有する深さ固定窪み10dが形成されている。本実施形態では、深さ固定窪み10dの形状は、図1及び図2に示すように、円柱状とされている。そして、本体部10の上面10aに対して、深さ固定窪み10dの側面10bが垂直、かつ、底面10cが平行とされている。
本体部10における深さ固定窪み10dの内面は、多孔質体10pから形成されている。さらに、多孔質体10pには連通路10eが接続している。なお、本実施形態では、連通路10eは多孔質体10pの底面10cを形成する部分に接続しているが、多孔質体10pの側面10bを形成している部分に開口してもよい。多孔質体は連通気孔を有すれば特に限定されないが、例えば、金属粒焼結体等が挙げられる。
連通路10eには、接続パイプ14を介してポンプ(深さ調節部)50が接続されている。ポンプ50は、シリンダ51、シリンダ51内に配置されたピストン53、及び、ピストン53に接続されたピストンロッド54を備える。ピストンロッド54には、ピストンロッド54を軸方向に往復移動させるモータ55が接続されている。なお、ピストンロッド54を手動で動かしてもよい。
弾性板20は、深さ固定窪み10dの開口面を覆うように、本体部10の上面10a上に、配置されている。弾性板20は、弾性を有し、容易に変形しうる。図1の深さ固定窪み10dの左側に図示されているように、弾性板20が、深さ固定窪み10dの内表面に沿って配置されることにより、底面20c及び側面20bを有する深さ可変窪み20dが形成される。底面20cは、ハニカム構造体70の下端面70dと対向配置され、ハニカム構造体70の下端面70dの外形と略同じ形状をしている。本実施形態では、弾性板20及び本体部10の深さ固定窪み10dが窪み形成部99を構成する。
弾性板20としては、ゴム板が好ましい。ゴムとしては、天然ゴムや、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ふっ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが挙げられる。弾性板20の厚みは特に限定されないが、例えば、0.3〜3.0mmとすることができる。
弾性板20は、リング部材25、及び、ボルト31により本体部10に固定されている。リング部材25は、本体部10の深さ固定窪み10dに対応する位置に開口25aを有し、これにより環状形状をなしている。そして、リング部材25は、弾性板20における中央部(深さ固定窪み10dとの対向部)が露出するように弾性板20上に配置されている。これにより、弾性板20の環状の周辺部が、本体部10とリング部材25とにより挟まれている。リング部材25及び弾性板20には貫通孔hがそれぞれ形成され、本体部10には、これら貫通孔hに対応するねじ孔jが形成されている。そして、ボルト31がこれらの貫通孔hを貫通して配置され、ねじ孔jにねじ込まれて固定されることにより、本体部10の上面10aにおける深さ固定窪み10dのまわりの部分に、弾性板20の周辺部が密着して固定されている。
図1及び図2に示すように、リング部材25の開口25aの内径は、本体部10の深さ固定窪み10dの内径よりも大きくされていることが好ましい。
本実施形態では、弾性板20とピストン53との間には、本体部10、接続パイプ14、及び、シリンダ51により形成される閉鎖空間Vが形成され、閉鎖空間V内には、流体FLが充填されている。流体FLは、特に限定されない。流体FLの一つの例は、非圧縮性流体すなわち液体である。液体の例はスピンドルオイル等である。また、流体FLの他の例は、圧縮性流体すなわちガスである。ガスの例は空気、窒素である。そして、ピストン53を移動させることにより、本体部10の連通路10e及び多孔質体10pの気孔から形成される流路を介して深さ固定窪み10d内から流体FLを排出することができ、また、深さ固定窪み10d内に流体FLを供給することが出来る。これにより、深さ可動窪み20dの底面20cを深さ固定窪み10dの底面10cに接触した状態にすることができる一方、深さ可変窪み20dの底面20cを深さ固定窪み10dの底面10cから遠ざけてハニカム構造体70の下端面70dに対して近づけたりすることが出来る。
そして、深さ可変窪み20dの底面20cが深さ固定窪み10dの底面10cに接触した状態、すなわち、深さ可変窪み20dが最も深い状態における深さ可変窪み20dの深さ(以下、最大深さと呼ぶことがある)Dpは、特に限定されないが、後述する貫通孔70aの端部の封口長さLの設定値に対して、100%以上とされることが好ましく、好ましくは、300%以下とされている。ここで、封口長さLとは、図6の(b)及び図8の(a)に示すように、封口材により形成する封口部70pの貫通孔の軸方向における長さの平均値である。
図1に戻って、深さ可変窪み20dの最大深さDpは、ハニカム構造体70の下端面70dの面積をA0、ハニカム構造体70の下端面70dの封口されるべき開口面積をA1、封口長さをLとした時に、2(A1/A0)L≦Dpを満たすことが好ましい。ここで、2(A1/A0)Lは、封口されるべき開口面積A1を所定の封口長さLに亘って封口するのに必要最小限の封口材の体積V=A1Lの2倍に対応する。さらに、深さ可変窪み20dの最大深さDpは、Dp≦3.5(A1/A0)Lであることが好ましい。深さ可変窪みに20dに余剰の体積を確保する場合があるのは、封口工程の後でも、封口材の一部が装置の壁等に付着したままとなり、予め深さ可変窪み20dに仕込んだ封口材を100%利用できない場合があるからである。
具体的には、例えば、封口長さLは、0.5〜30mmであり、好ましくは、0.5〜10mmである。通常1つの端面の封口工程では、全貫通孔70aの内の概ね半分の貫通孔の開口を封口するため、封口されるべき開口面積A1は、全貫通孔70aの総開口面積A3の約半分となる場合が多い。封口されるべき面積A1と下端面70dの面積A0との関係に関しては、例えば、30〜45%程度、典型的には、35%である。
具体的には、例えば、封口長さLは、0.5〜30mmであり、好ましくは、0.5〜10mmである。通常1つの端面の封口工程では、全貫通孔70aの内の概ね半分の貫通孔の開口を封口するため、封口されるべき開口面積A1は、全貫通孔70aの総開口面積A3の約半分となる場合が多い。封口されるべき面積A1と下端面70dの面積A0との関係に関しては、例えば、30〜45%程度、典型的には、35%である。
マスク170は、弾性板20上におけるリング部材25の開口25a内に配置されるものである。マスク170の材料は特に限定されず、例えば、金属や樹脂が挙げられる。
図4の(a)に、本実施形態で用いるマスク170の一例を示す。マスク170は、円形の板状部材であり、厚み方向に伸びる多数の貫通孔170aを有する。貫通孔170aの断面形状は、図4の(b)に示すように、ハニカム構造体70の貫通孔70a(図3の(b)参照)に対応する正方形である。これらの複数の貫通孔170aは、図4の(b)に示すように、千鳥配置されており、各貫通孔170aは、図3の(b)の正方配置された複数の貫通孔70aのうち、互いに上下左右に隣接しない関係にある複数の貫通孔70aiのみに対向して配置される。なお、マスク170の貫通孔170aの位置決めを容易にすべく、マスク170には、オリエンテーションフラット170bが形成され、これに対応してリング部材25にもオリエンテーションフラットに対応する突起25bを設けてもよい。図1に示すように、マスク170の外径は、本体部10の深さ固定窪み10dの内径よりも大きくされていることが好ましい。
なお、図1に示すように、本体部10には、超音波振動器等の加振器140が設けられていることが好ましい。
(封口方法)
つづいて、上述の封口装置100を使用したハニカム構造体の封口方法について説明する。まず、図1の状態から、予め、空気圧シリンダ82を駆動して、ハニカム構造体70を保持する保持具81上方に引き上げておくと共に、マスク170を弾性板20上から外しておく。次に、ポンプ50のピストン53を下方に引くことにより、本体部10の深さ固定窪み10dから流路を介して流体FLを下方に排出させる。これにより、図5の(a)に示すように、弾性板20が変形して深さ固定窪み10dの側面10b及び底面10cに密着し、これによって、弾性板20による深さ可変窪み20dが形成する。ここで、深さ可変窪み20dの深さは可変できる範囲内における最大深さであり、この最大深さDpは、封口長さLに対して、上述の所定の値となっていることができる。
つづいて、上述の封口装置100を使用したハニカム構造体の封口方法について説明する。まず、図1の状態から、予め、空気圧シリンダ82を駆動して、ハニカム構造体70を保持する保持具81上方に引き上げておくと共に、マスク170を弾性板20上から外しておく。次に、ポンプ50のピストン53を下方に引くことにより、本体部10の深さ固定窪み10dから流路を介して流体FLを下方に排出させる。これにより、図5の(a)に示すように、弾性板20が変形して深さ固定窪み10dの側面10b及び底面10cに密着し、これによって、弾性板20による深さ可変窪み20dが形成する。ここで、深さ可変窪み20dの深さは可変できる範囲内における最大深さであり、この最大深さDpは、封口長さLに対して、上述の所定の値となっていることができる。
続いて、図5の(b)に示すように、弾性板20の深さ可変窪み20d内に封口材130を供給し、封口材を貯留させる。必要に応じて、加振器140を駆動することにより、封口材130の表面の平坦化及び脱泡を促す。
(封口材)
封口材130は、ハニカム構造体70の貫通孔70aの端部を閉鎖できるものであれば特に限定されないが、液状であることが好ましい。例えば、封口材として、セラミクス材料又はセラミクス原料と、バインダと、潤滑剤と、造孔剤と、溶媒とを含むスラリーが例示できる。
封口材130は、ハニカム構造体70の貫通孔70aの端部を閉鎖できるものであれば特に限定されないが、液状であることが好ましい。例えば、封口材として、セラミクス材料又はセラミクス原料と、バインダと、潤滑剤と、造孔剤と、溶媒とを含むスラリーが例示できる。
セラミクス材料としては、上述のハニカム構造体の構成材料や、その原料あるいはそれらの混合物が挙げられる。セラミクス材料や原料の使用量は、例えば、スラリー100重量部に対して50〜85重量部とすることができる。
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等の有機バインダを例示できる。バインダの使用量は、例えば、スラリー100重量部に対して0〜30重量部とすることができる。
潤滑剤としては、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;ステアリン酸アルミニウムなどのステアリン酸金属塩などが挙げられる。潤滑剤の使用量は、例えば、スラリー100重量部に対して0.5〜20重量部とすることができる。
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。造孔剤の使用量は、例えば、スラリー100重量部に対して0〜20重量部とすることができる。
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。なかでも、水が好ましく、不純物が少ない点で、より好ましくはイオン交換水が用いられる。溶媒の使用量は、例えば、スラリー100重量部に対して10〜40重量部とすることができる。
封口材130の量は特に限定されないが、液面が最大深さDp以下となる量であればよい。具体的には、例えば、ハニカム構造体70の一方の端面の所望の貫通孔70aの端部全てに所望の封口長さLに亘って封口材をそれぞれ充填するために必要な量Vの2倍量以上であればよく、例えば、2回封口の場合には2.0〜2.2V、3回封口の場合には3.0〜3.4Vであることが好ましい。
続いて、図6の(a)に示すように、深さ可変窪み20dと対向するように弾性板20上にマスク170をセットし、次いで、空気圧シリンダ82により保持具81を下方に移動させてハニカム構造体70の下端面70dをマスク170に接触させることにより、ハニカム構造体70の一部の貫通孔70aと、マスク170の貫通孔170aとを連通させ、さらに、空気圧シリンダ82により保持具81を下方に押圧し、ハニカム構造体70をマスク170及び本体部10に対して固定する。
次いで、ポンプ50のピストンを上方に移動させることにより、深さ固定窪み10dと弾性板20との間に流路を介して流体FLを供給し、これによって、図6の(b)に示すように、弾性板20の底面20cをマスク170に向かって移動させる、すなわち、深さ可変窪み20dの深さを減らす。これにより、Vの量の封口材130をマスク170の貫通孔170aを介して、ハニカム構造体70の一部の貫通孔70a内に封口長さLに亘って供給し、平均封口長さLの封口部70pをそれぞれ形成する(第一供給工程)。このとき、底面20cの移動距離は、所定の封口長さLの封口部70pを形成するために必要なVの量の封口材を貫通孔70aに供給するための距離にとどまり、移動後に、弾性板20の底面20cはマスク170には接触しない、すなわち、深さ可変窪み20dの深さが0とはならない。したがって、第一供給工程後には、封口材130の残部(V以上の量)が深さ可変窪み20d内に残った状態となる。
続いて、空気圧シリンダ82によりハニカム構造体70を上方に移動させた後に、ハニカム構造体70を保持具81から外し、図7の(a)に示すように、ハニカム構造体70の天地をひっくり返したうえで再びハニカム構造体70を、その他方の端面70d’が下方を向くように保持具81に保持する。次いで、マスク170と貫通孔170aの配置が正反対の千鳥配置とされたマスク170’を弾性板20上にセットし、空気圧シリンダ82により保持具81を下方に移動させてハニカム構造体70の下端面70d’をマスク170’に接触させることにより、ハニカム構造体70の残部の貫通孔70aと、マスク170’の貫通孔170aとを連通させ、さらに、空気圧シリンダ82により保持具81を下方に押圧し、ハニカム構造体70をマスク170’及び本体部10に対して固定する。
続いて、ポンプ50のピストンをさらに上方に移動させることにより、深さ固定窪み10dと弾性板20との間にさらに流体FLを供給し、これによって、図7の(b)に示すように、弾性板20の底面20cをマスク170に向かって再び移動させ、残りの貫通孔70aの他端側を封口長さLに亘ってVの量の封口材で封口し、封口部70pを形成する(第二封口工程)。この工程は、図8の(a)に示すように、弾性板20がマスク170に接触し、弾性板20の変形が解消するまで行なう。
続いて、空気圧シリンダ82によるハニカム構造体70の下方向への押圧を停止してハニカム構造体70が上方に自由に移動できるようした後、ピストン53をさらに上昇させ弾性板20と本体部10との間にさらに流体FLを供給する。これにより、図8の(b)に示すように、弾性板20は、上方向に凸状に変形し、マスク170及びハニカム構造体70が上方に移動する。このとき、凸状に変形する弾性板20の周辺部はマスク170から離れるので、これにより、マスク170及びハニカム構造体70を、本体部10から容易に引き離すことが出来る。
そしてこのようにして、貫通孔70aの両端が封口されたハニカム構造体70を乾燥、焼成等することにより、ハニカムフィルタを製造することが出来る。
本発明によれば、深さ可変窪み20d内に貯留した封口材130をハニカム構造体70の下端面70dから供給することにより、容易に封口作業が行える。また、一回の封口作業に必要な量の2倍以上の量の封口材を予め深さ可変窪みに供給し、封口材を一部ずつ使うように封口作業を繰り返すことにより、封口材料の供給回数を減らして効率よく封口が出来る。したがって、封口されたハニカム構造体を低コスト化で製造することが出来る。このような封口操作は、特に、深さ可変動窪み20dの最大深さDpが封口長さLの100%以上であり、かつ、封口材を深さ可変窪み20d内に最初に貯留する際に、深さ可変窪み20dが最大深さDpとされていると行いやすい。
(第二実施形態)
続いて、図9を参照して、本発明の第二実施形態に係る封口装置200を説明する。図9は、封口装置200の概略断面図である。本実施形態に係る封口装置200が、第一実施形態の封口装置100と異なる主な点は、弾性板20に代えて、深さ固定窪み10dの内部にピストン65が配置されている点である。ピストン65は、ピストン板63及びピストンロッド64を有している。ピストン板63は深さ固定窪み10d内に配置されており、深さ固定窪み10dの側面10bと、ピストン板63の上面63cとが、深さ可変窪み20dを形成している。深さ可変窪み20dの最大深さDpは、第一実施形態と同様である。本実施形態では、ピストン板63及び本体部10の深さ固定窪み10dが窪み形成部99を構成する。
本体部10を貫通するピストンロッド64の端部は、モータ(深さ調節部)55に接続されており、ピストン板63をハニカム構造体70の下端面70dに対して移動可能となっている。なお、流体FLを本体部10に供給する必要は無いので、多孔質体10pは必要ない。本実施形態によっても、深さ可変窪み20dによって第一実施形態と同様の作用効果を奏する。
続いて、図9を参照して、本発明の第二実施形態に係る封口装置200を説明する。図9は、封口装置200の概略断面図である。本実施形態に係る封口装置200が、第一実施形態の封口装置100と異なる主な点は、弾性板20に代えて、深さ固定窪み10dの内部にピストン65が配置されている点である。ピストン65は、ピストン板63及びピストンロッド64を有している。ピストン板63は深さ固定窪み10d内に配置されており、深さ固定窪み10dの側面10bと、ピストン板63の上面63cとが、深さ可変窪み20dを形成している。深さ可変窪み20dの最大深さDpは、第一実施形態と同様である。本実施形態では、ピストン板63及び本体部10の深さ固定窪み10dが窪み形成部99を構成する。
本体部10を貫通するピストンロッド64の端部は、モータ(深さ調節部)55に接続されており、ピストン板63をハニカム構造体70の下端面70dに対して移動可能となっている。なお、流体FLを本体部10に供給する必要は無いので、多孔質体10pは必要ない。本実施形態によっても、深さ可変窪み20dによって第一実施形態と同様の作用効果を奏する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、様々な変形態様が可能である。
例えば、上記第一実施形態では、弾性板20が、リング部材25、及び、ボルト31により、本体部10に対して固定されているが、固定方法は特に限定されない。例えば、弾性板20が接着剤によって、本体部10の上面10aに固定されていてもよい。
また、第一実施形態では、連通路10eが、本体部10及び接続パイプ14により形成されているが、接続パイプ14を有さずに本体部10に直接ポンプ50が接続されていてもよい。また、多孔質体10pを有さなくても実施は可能である。
また、第一実施形態では、ポンプ50として、シリンダ51、ピストン53、及び、ピストンロッド54を備えたピストンポンプを採用しているが、流体を供給及び排出できるものであれば特に限定されない。
また、第一実施形態及び第二実施形態において、深さ可変窪み20dの形状は特に限定されず、封口対象となるハニカム構造体70の端部の形状にあわせて適宜設定できる。例えば、ハニカム構造体70の外形形状は円柱でなくてもよく、例えば、楕円柱、矩形柱、正方形柱等でもよい。したがって、深さ可変窪み10dの形状も、これに対応する種々の柱状とすることができる。また、本体部10の上面10aに対して、側面20bが垂直、かつ、底面20cが平行である必要は無く、例えば、斜面であったり曲面であってもよい。
また、ハニカム構造体70の貫通孔70aの断面形状は、正方形でなくてもよく、例えば、長方形、三角形、多角形、円形等でも構わない。また、ハニカム構造体が互いに異なる径の貫通孔を有していたり、及び/又は、互いに異なる形状の貫通孔を有していてもよい。さらに、貫通孔70aの配置も、正方形配置でなくてもよく、例えば、3角配置、千鳥配置等でも構わない。
また、上記実施形態では、保持部80は空気圧シリンダ82を備えるがこれに限られず、たとえば、歯車機構等の種々の機構に代替することが出来る。また、移動機構を備えずに単にハニカム構造体の端面を下向きに保持できるものでも構わない。
また、上記実施形態では、多数の貫通孔を有する板状のマスク170を採用しているが、マスクにより遮蔽する場所も任意であり、貫通孔70aの形状や配置に合わせて適宜変更できる。さらに、このようなマスク170を用いなくても実施可能である。例えば、封口処理の前に、ハニカム構造体70の一部の貫通孔70a内に加熱すると分解する材料により栓をしておき、封口後に栓を熱分解等すればよい。本発明では、マスクを使用しない場合であっても、封口処理後に凸状に変形する弾性板20によって、ハニカム構造体70を本体部10や弾性板20から容易に引き離すことが出来るという効果がある。
また、上記実施形態では、深さ可変窪みに対して封口材を供給した後に、深さ可変窪みの封口材をハニカム構造体の貫通孔に対してVずつ供給する工程を2回続けて行なっているが、深さ可変窪みに供給した封口材の量に応じて、封口材をハニカム構造体にVずつ供給する工程を3回以上行なっても実施は可能である。
また、ハニカム構造体の貫通孔に対してVずつ供給する複数の工程のうちの最後の工程を終了後に、封口材が深さ可変窪み内にある程度余るようにあらかじめ可動窪みに対して、Vの合計値よりも余剰に封口材を供給しても実施は可能である。
また、上記実施形態では、第一供給工程終了後に、ハニカム構造体70の天地をひっくり返しているが、各供給工程終了後にハニカム構造体70を他のハニカム構造体と取り替えてもよいことは言うまでも無い。
また、上記実施形態では、封口材を最初に深さ可変窪み20d内に貯留する際に、最大深さDpとされた深さ可変窪み20d内に封口材を貯留しているが、橙深さDp以外の深さとされた可変窪み20d内に封口材を貯留し、その後複数回の封口を行っても実施は可能である。
10…本体部、10d…深さ固定窪み、10e…連通部、10p…多孔質体、20…弾性板、20c…底面、20d…深さ可変窪み、30…凹部、50…ポンプ(深さ調節部)、55…モータ(深さ調節部)、65…ピストン、70…ハニカム構造体、70a…貫通孔、70d…下端面、80…保持部、99…窪み形成部、100,200…封口装置、170…マスク。
Claims (11)
- ハニカム構造体の複数の貫通孔の端部を封口材で所定の封口長さに亘って封口する封口装置であって、
深さ可変窪みを形成する窪み形成部と、
複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に保持する保持部と、
前記深さ可変窪みの深さを変化させる深さ調節部と、を備え、
前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの100%以上である封口装置。 - 前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの300%以下である請求項1記載の装置。
- 前記深さ可変窪みの最大深さDpは、前記ハニカム構造体の端面の面積をA0、前記ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をA1、前記所定の封口長さをLとした時に、2(A1/A0)L≦Dpを満たす請求項1または2記載の装置。
- 前記窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記本体部の前記深さ固定窪みを覆うように設けられて前記深さ可変窪みの内面を形成する弾性板を有し、
前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
前記深さ調節部は、流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給する請求項1から3のいずれか一項記載の装置。 - 前記流体は非圧縮性流体である請求項4記載の装置。
- 前記本体部の前記深さ固定窪みの内面は多孔質体を含み、前記流路は前記多孔質体の気孔を含む請求項4又は5記載の装置。
- 前記窪み形成部は、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記深さ固定窪み内に設けられて前記深さ可変窪みの底面を形成するピストン板を有し、
前記深さ調節部は、前記ピストン板を移動させる請求項1〜3のいずれか一項記載の装置。 - 深さ可変窪みの中に封口材を貯留する工程と、
複数の貫通孔を有するハニカム構造体の端面を前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の一部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、
前記ハニカム構造体の他端面、又は、複数の貫通孔を有する他のハニカム構造体の端面を前記封口材の残部を有する前記深さ可変窪みの上に配置する工程と、
前記深さ可変窪みの深さを減ずることにより前記封口材の残部を前記ハニカム構造体の前記複数の貫通孔の端部に所定の封口長さにわたって供給する工程と、を備えるハニカム構造体の封口方法。 - 前記貯留する工程において前記深さ可変窪みの深さは可変範囲内の最大深さとされ、前記深さ可変窪みの最大深さが前記所定の封口長さの100%以上である請求項8記載の方法。
- 前記深さ可変窪みの最大深さDpは、前記ハニカム構造体の端面の面積をA0、前記ハニカム構造体の端面の封口されるべき開口面積をA1、前記所定の封口長さをLとした時に、2(A1/A0)L≦Dpを満たす請求項8又は9記載の方法。
- 前記深さ可変窪みは、深さ固定窪みを有する本体部、及び、前記本体部の前記深さ固定窪みを覆うように設けられて前記深さ可変窪みの内面を形成する弾性板により形成され、
前記本体部は、前記本体部の前記深さ固定窪みと前記弾性板との間に流体を供給可能な流路を備え、
流体を、前記流路を介して前記本体部と前記弾性板との間に供給することにより前記深さ可変窪みの深さを減ずる請求項8〜10のいずれか一項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012011112A JP4945707B1 (ja) | 2010-05-19 | 2012-01-23 | 封口装置及び封口方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010115656 | 2010-05-19 | ||
JP2010115656 | 2010-05-19 | ||
JP2012011112A JP4945707B1 (ja) | 2010-05-19 | 2012-01-23 | 封口装置及び封口方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011112471A Division JP2012000608A (ja) | 2010-05-19 | 2011-05-19 | 封口装置及び封口方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP4945707B1 JP4945707B1 (ja) | 2012-06-06 |
JP2012116198A true JP2012116198A (ja) | 2012-06-21 |
Family
ID=44991751
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011112471A Withdrawn JP2012000608A (ja) | 2010-05-19 | 2011-05-19 | 封口装置及び封口方法 |
JP2012011112A Expired - Fee Related JP4945707B1 (ja) | 2010-05-19 | 2012-01-23 | 封口装置及び封口方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011112471A Withdrawn JP2012000608A (ja) | 2010-05-19 | 2011-05-19 | 封口装置及び封口方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP2012000608A (ja) |
WO (1) | WO2011145657A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5878754B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2016-03-08 | 住友化学株式会社 | ハニカム構造体の製造装置及びハニカム構造体の製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009006628A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の目封止用マスク、目封止装置、目封止方法、及び製造方法 |
JP2009006629A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の目封止装置 |
-
2011
- 2011-05-18 WO PCT/JP2011/061447 patent/WO2011145657A1/ja active Application Filing
- 2011-05-19 JP JP2011112471A patent/JP2012000608A/ja not_active Withdrawn
-
2012
- 2012-01-23 JP JP2012011112A patent/JP4945707B1/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009006628A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の目封止用マスク、目封止装置、目封止方法、及び製造方法 |
JP2009006629A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Ngk Insulators Ltd | ハニカム構造体の目封止装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012000608A (ja) | 2012-01-05 |
WO2011145657A1 (ja) | 2011-11-24 |
JP4945707B1 (ja) | 2012-06-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4837791B2 (ja) | ハニカム構造体の製造方法 | |
JP4837792B2 (ja) | 封口装置 | |
JP4852669B2 (ja) | ハニカム構造体封口用マスク及びこれを用いたハニカム構造体の封口方法 | |
JP4945707B1 (ja) | 封口装置及び封口方法 | |
JP4852668B2 (ja) | ハニカム構造体封口用マスク及びこれを用いたハニカム構造体の封口方法 | |
JP4928640B2 (ja) | 封口装置及び封口方法 | |
JP5054844B2 (ja) | 封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法 | |
JP5065534B2 (ja) | 封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法 | |
JP2014009116A (ja) | 封口装置及び封口方法 | |
JP2014008445A (ja) | 封口用マスク、並びに、これを用いたハニカム構造体の封口方法及びハニカムフィルタの製造方法 | |
JP2013126745A (ja) | 封口装置及びハニカム構造体の製造方法 | |
JP2013126744A (ja) | 封口装置及びハニカム構造体の製造方法 | |
JP5065501B2 (ja) | 封口装置及びハニカム構造体の製造方法 | |
JP4938904B2 (ja) | ハニカム構造体の封口方法 | |
JP2014008444A (ja) | 封口用マスク、並びに、これを用いたハニカム構造体の封口方法及びハニカムフィルタの製造方法 | |
JP2012213985A (ja) | セラミクスハニカム構造体の封口用ペーストの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120305 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4945707 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |