JP2013126745A - 封口装置及びハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封口材長さの不足が生じやすい貫通孔でも封口材を容易に充填可能な封口装置及び製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の封口装置１００は、凹部１０ｄ及び凹部１０ｄの内面に開口する連通路１０ｅを有する本体部１０と、凹部１０ｄを覆うように本体部１０に固定された弾性板２０と、を備える。凹部１０ｄの底面１０ｃは、平坦な第一部１０ｃ１と、前記第一部１０ｃ１よりも凹んだ溝（第二部）１０ｃ２とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は封口装置に関する。

従来より、ハニカムフィルタ構造体が、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構造体は、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、２には、このようなハニカムフィルタ構造体を製造する装置及び方法が開示されている。

WO2011/122635号公報 WO2011/122636号公報

本発明者らが検討したところ、ハニカム構造体の貫通孔の形状や配置等によって、封口材が充填不足となり、封口長さが不足する場所が生ずることが判明した。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、封口材長さの不足が生じやすい貫通孔でも封口材を容易に充填可能な封口装置及びハニカム構造体の製造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、凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部と、
前記凹部を覆うように前記本体部に固定された弾性板と、を備え、
前記凹部の底面は、平坦な第一部と、前記第一部よりも凹んだ第二部とを有する。

本発明によれば、次の手順によりハニカム構造体の貫通孔に封口材を供給することが出来る。まず、ポンプで本体部の凹部内の流体を排出することにより、弾性板を凹部の内面に沿うように変形させ、弾性板の凹部を形成する。弾性板の凹部は、底面の第一部に対応する平坦な部分と、底面の第二部に対応する凹んだ部分と、から形成される。次に、弾性板の凹部内に封口材を供給し、さらに凹部上にハニカム構造体を保持する。続いて、連通路から本体部の凹部内に流体を供給することにより、変形した弾性板をハニカム構造体に向かって押圧する。これにより、弾性板の凹部内の封口材がハニカム構造体の貫通孔内に供給される。

そして、本発明では、弾性板の凹んだ部分が蓄える封口材の量が、弾性板の平坦な部分が蓄える封口材の量よりも多く、凹んだ部分では、平坦な部分と比べて封口材が貫通孔へ供給されやすくなる。そして、ハニカム構造体の封口すべき貫通孔の形状、大きさ、位置、密度、あるいは、封口に用いるマスクの開口の径や配置に応じて、封口長さの不足が生じやすい貫通孔が第二部の上に位置するようにマスク及びハニカム構造体を配置することにより、当該貫通孔にも好適に封口材を供給することができる。

ここで、前記第二部は溝、すなわち、第一部の面内方向に延びる窪みであることが好ましい。この構成は、封口長さの不足が生じやすい領域が細長い場合に好適である。

ところで、ハニカム構造体の端面の環状の縁部に位置する貫通孔は、外壁の影響を受けて、開口面積が大きくばらつくことがある。そして、開口面積が小さすぎる貫通孔には封口材が入りにくく、また、開口面積が大きすぎる貫通孔でも封口材の絶対量が不足し、いずれも封口不足が生じやすい傾向がある。

そして、この場合、前記溝が前記凹部の底面に環状に形成されていることが好ましい。また、前記溝が前記凹部の底面の縁部に沿って環状に形成されていることも好ましい。
これにより、ハニカム構造体の端面の縁部に位置する貫通孔の封口長さの不足を抑制することが容易となる。

また、前記溝を複数有し、前記複数の溝は同心に配置されていることができる。

また、前記溝の、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面の形状は、下に凸の曲線または矩形であることもできる。

前記第二部の最大深さは、第一部の高さよりも０．３〜１０ｍｍ凹んでいることが好ましい。

また、弾性板は、ゴム板であることが好ましい。これにより、弾性板の変形が容易に行なえる。

また、弾性板上に配置され、複数の貫通孔を有するマスクをさらに備えることが好ましい。これにより、ハニカム構造体の所望の貫通孔群に対して封口材を供給することが容易となる。

また、弾性板上において本体部に対してハニカム構造体を固定する状態と、本体部から離れる方向にハニカム構造体を移動可能とする状態と、を切替える、保持部をさらに備えることが好ましい。

本発明にかかる端部が封口されたハニカム構造体の製造方法は、凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部と、前記凹部を覆うように前記本体部に固定された弾性板と、を備え、前記凹部の底面が、平坦な第一部と、前記第一部よりも凹んだ第二部とを有する封口装置を準備する工程と、
前記連通路を介して前記凹部内の流体を排出することにより前記弾性板の凹部を形成する工程と、
前記弾性板の凹部内に封口材を供給する工程と、
前記凹部と対向する位置に、複数の貫通孔を有するハニカム構造体の一端面を配置する工程と、
前記連通路を介して前記凹部内に流体を供給することにより、前記ハニカム構造体の一端面に向かって前記ピストン板及び前記弾性板を移動させる工程と、を備える。

ここで、前記第二部は溝であることが好ましい。また、前記凹部の前記溝を、前記弾性板が移動する工程において、前記ハニカム構造体の一端面のうち縁部と対向するように配置することが好ましい。

本発明によれば、封口長さの均一性に優れたハニカム構造体の製造方法及び封口装置が提供される。

図１は、本発明の一実施形態に係る封口装置の概略断面図である。 図２の（ａ）は図１の封口装置のＩＩ−ＩＩ矢視図、図２の（ｂ）は本体部１０の上面図である。 図３の（ａ）は、図１の封口装置で用いるハニカム構造体の斜視図、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の部分拡大図である。 図４の（ａ）は、図１のマスクの斜視図、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の部分拡大図である。 図５の（ａ）は、図１の封口装置の動作を説明する部分断面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に続く部分断面図である。 図６は、図５の（ｂ）に続く部分断面図である。 図７の（ａ）は、図６に続く部分断面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に続く部分断面図である。 図８の（ａ）は、図７の（ｂ）に続く部分断面図であり、図８の（ｂ）は、図７の（ａ）に続く部分断面図である。 図９は、本体部の他の実施形態にかかる上面図及び断面図である。 図１０は、本体部のさらに他の実施形態にかかる上面図及び断面図である。 図１１の（ａ）及び（ｂ）は、本体部の一部断面図の一例である。

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。

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。

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１０ａには、柱状の凹部１０ｄが形成されている。本実施形態では、凹部１０ｄの形状は、図１及び図２に示すように、略円柱状とされている。本実施形態では、本体部１０の上面１０ａに対して、凹部１０ｄの側面１０ｂが垂直、かつ、底面１０ｃが平行とされている。凹部１０ｄの直径は、例えば、１００〜３２０ｍｍとすることができる。

本実施形態では、凹部１０ｄの底面１０ｃは、平坦な第一部１０ｃ１と、第一部１０ｃ１よりも凹んだ溝（第二部）１０ｃ２とを有する。溝１０ｃ２は、図２の（ａ），（ｂ）に示すように、底面１０ｃの外周に沿って環状形状を有する溝を形成している。溝１０ｃ２の、溝が延びる方向に垂直な断面形状は、下方に向かって凸の曲線である。本実施形態では、円の一部、すなわち、弧となっている。

凹部１０ｄの第一部１０ｃ１の深さＤ１（図１１の（ａ）参照）は、例えば、０．２〜２０ｍｍとすることができる。溝１０ｃ２の幅Ｗや、第一部１０ｃ１に対する最大深さＤ２も特に限定されないが、例えば、幅Ｗは５〜４０ｍｍ、最大深さＤ２は０．５〜２０ｍｍとすることができる。

図１に戻って、弾性板２０は、凹部１０ｄの開口面を覆うように、本体部１０における、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。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の凹部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（凹部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が形成されており、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、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の凹部１０ｄの内径よりも大きくされていることが好ましい。

本体部１０は、さらに、凹部１０ｄの底面１０ｃに開口する連通路１０ｅを有している。

連通路１０ｅには、接続パイプ１４を介してポンプ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。

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、特に限定されないが、空気等の気体が好ましい。流体は、スピンドルオイル等の液体でもよい。そして、ピストン５３を移動させることにより、本体部１０の凹部１０ｄ内から流体ＦＬを排出することができ、また、凹部１０ｄ内に流体ＦＬを供給することが出来る。

本体部１０の上には、保持部８０が設けられている。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。

保持具８１は、ハニカム構造体７０を、図１に示すように、貫通孔７０ａの一方側の開口面が弾性板２０及び凹部１０ｄと対向するように保持する。

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、外部からの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。

本実施形態で用いる一例のハニカム構造体７０は、図３の（ａ）に示すように、円柱体であり、軸方向に延びて両端面間に渡って延在する多数の貫通孔７４ａ，７４ｂ，７８ａ，７８ｂを有している。ハニカム構造体７０は、図３の（ｂ）に示すように、略円柱状のコア部７４（図３の（ｂ）において二点鎖線の内側の部分）と、コア部７４を包囲する略円筒状のシェル部７８（図３の（ｂ）において二点鎖線の外側の部分）と、を備えている。

コア部７４は、貫通孔７４ａ、７４ｂをそれぞれ複数備える。各貫通孔７４ａ、７４ｂは、ハニカム構造体１の軸に略平行となるように延在している。コア部７４の貫通孔７４ａ、７４ｂは、コア隔壁７５により形成されている。各貫通孔７４ａ，７４ｂは、貫通孔７４ａ，７４ｂが延在する方向に垂直な断面形状が六角形状である。貫通孔７４ａ，７４ｂは、貫通孔７４ａ，７４ｂの断面における各重心が正三角形の頂点を形成するように配列されている。

ここでは、各貫通孔７４ａは正六角形状の断面形状を有する一方、貫通孔７４ａを取り囲む各貫通孔７４ｂは各内角が１２０°、かつ、３つの辺の長さが貫通孔７４ａの一辺と同じ、かつ、他の３つの辺の長さが貫通孔７４ａの一辺より短い六角形状の断面形状を有する。つまり、コア部７４の構造は、互いに異なる断面形状を有する複数種類の貫通孔７４ａ，７４ｂを含む非対称セル構造となっている。コア部７４では、１つの貫通孔７４ａに対し、その断面形状の各辺に貫通孔７４ｂの断面形状の長辺が対向するように、６つの貫通孔７４ｂが隣接している。貫通孔７４ａの断面の六角形のサイズは、例えば、一辺０．４〜２．５ｍｍとすることができ、対角線Ｌの長さは０．８〜５．０ｍｍとすることができる。

シェル部７８（図３の（ｂ）において二点鎖線の外側の部分）は、コア部７４（図３の（ｂ）において二点鎖線の内側の部分）を包囲している。シェル部７８は、側壁７６とシェル隔壁７７とを有している。側壁７６は、間隙を介してコア部７４を包囲し、円筒形状を有する。シェル隔壁７７は、コア部７４と側壁７６との空間を側壁７６の周方向に区画して、周方向に並ぶ複数の貫通孔７８ａ，７８ｂを形成している。シェル隔壁７７は、概ね半径方向に延びるように複数配置されている。

各シェル隔壁７７は、側壁７６に対向しかつ側壁７６に対して凸となるように接続された一対のコア隔壁７５，７５の角部７５ａと、側壁７６との間に、掛け渡されている。ここでは、一つの角部７５ａと側壁７６との間に、一つのシェル隔壁７７のみが掛け渡されている。そして、シェル隔壁７７は、そのシェル隔壁７７が接続された角部７５ａに集合する一対のコア隔壁７５，７５のそれぞれと鈍角の角度（９０度より大きく１８０度より小さい角度）を成している。つまり、シェル隔壁７７の中心面（厚さの中心面）は、そのシェル隔壁７７が接続された角部７５ａに集合する一対のコア隔壁７５，７５のそれぞれの中心面（厚さの中心面）と鈍角の角度を成している。また、シェル隔壁７７は、側壁７６と略９０度の角度を成すように（すなわち、側壁７６に略直交するように）、側壁７６に接続されている。つまり、シェル隔壁７７の中心面（厚さの中心面）は、そのシェル隔壁７７と側壁７６との接続箇所において側壁７６の中心面（厚さの中心面）に接する面に対して略９０度の角度を成している。

シェル部７８の貫通孔７８ａはコア部７４の貫通孔７４ａと隣接しない一方、シェル部７８の貫通孔７８ｂはコア部７４の貫通孔７４ａと隣接する。規則的な構造のコア部７４と、円筒状の側壁７６との間に挟まれているため、シェル部７８の貫通孔７８ａ，７８ｂの断面形状や大きさは、場所に応じて様々であり、五角形、七角形等の形状がある。

周方向において隣り合うセル隔壁７７，７７の半径方向の最外部同士の間隔Ｄは、貫通孔７４ａの断面形状である正六角形における最長の対角線（すなわち、正六角形の中心を通る三本の対角線）の長さＬ以下となっている。そして、コア隔壁７５、側壁７６及びシェル隔壁７７によって仕切られることでシェル部７８に形成された各貫通孔７８ａ，７８ｂの断面積は、全ての貫通孔７８ａ，７８ｂの平均断面積の４０％以上となっている。ここでは、ハニカム構造体７０の軸方向から見た場合に、一部のシェル隔壁７７（例えば、図３において破線で囲んだシェル隔壁７７）が途中で折り曲げられることで、全ての貫通孔７８ａ，７８ｂにおいて、隣り合う接続部７７，７７の半径方向の最外部同士の間隔Ｄが最長の対角線の長さＬ以下とされ、かつ各貫通孔７８ａ，７８ｂの断面積がこれら全ての貫通孔７８ａ，７８ｂの平均断面積の４０％以上とされている。

また、ハニカム構造体７０の各貫通孔が延びる方向の長さ、すなわち軸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；ステアリン酸アルミニウム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に示すマスク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１７４ｂ、１７８ｂを有する。貫通孔１７４ｂは、図４の（ｂ）に示すように、図３の（ｂ）のコア部７４の各貫通孔７４ｂに対向する部分に設けられている。各貫通孔１７４ｂの断面形状は、図４の（ｂ）に示すように、対応するハニカム構造体７０の貫通孔７４ｂ（図３の（ｂ）参照）の形状に対応する六角形である。一方、貫通孔１７８ｂは、図４の（ｂ）に示すように、図３の（ｂ）のシェル部７８の各貫通孔７８ｂに対向する部分に設けられている。各貫通孔１７８ｂ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７８ｂにそれぞれ対応する形状である。なお、マスク１７０の貫通孔１７４ｂ、１７８ｂ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の凹部１０ｄの内径よりも大きくされていることが好ましい。

なお、本体部１０には、本体部１０に超音波振動を与える機構、本体部を鉛直軸周りに回転させる機構等の、封口材１３０の液面を平坦にするレベリング機構１４０が設けられていることが好ましい。

（ハニカム構造体の製造方法）
つづいて、上述の封口装置１００を用いたハニカム構造体の製造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の凹部１０ｄから流体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が変形して凹部１０ｄの底面１０ｃ及び側面１０ｂに密着し、これによって、弾性板２０の凹部２０ｄが形成する。ここで、凹部１０ｄの底面１０ｃの溝１０ｃ２及び第一部１０ｃ１の高低差に応じて、弾性板２０の凹部２０ｄの底面は、平坦な部分２０ｄ１及び凹んだ部分２０ｄ２を有する。

続いて、図５の（ｂ）に示すように、弾性板２０の凹部２０ｄ内に封口材１３０を供給する。必要に応じて、レベリング機構を駆動することにより、封口材１３０の表面の平坦化、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、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、その原料が挙げられる。

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、３〜５０００ｍＬ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、１５〜４０重量％とすることができる。

続いて、図６に示すように、本体部１０の凹部１０ｄを覆うように弾性板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７４ｂ、７８ｂと、マスク１７０の貫通孔１７４ｂ、１７８ｂ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の下端面（一端面）がマスク１７０を介して弾性板２０の凹部２０ｄと対向するように、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、凹部１０ｄ内に流体ＦＬを供給し、これによって、弾性板２０をマスク１７０に向かって移動させ、図７の（ａ）に示すように、弾性板２０をマスク１７０に接触させ、弾性板２０の変形が解消して平面状態とする。

これにより、封口材１３０がマスク１７０の貫通孔１７４ｂ、１７８ｂ０ａを介して、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７４ｂ、７８ｂ内に供給され、封口部７０ｐｂが形成する。
そして、本実施形態では、コア部７４の貫通孔７４ｂに比べて、シェル部７８の貫通孔７８ｂは開口面積がばらついており、従来の方法ではシェル部７８の貫通孔７８ｂの封口長さの不足が生じやすい。しかしながら、予め、図６に示すように、貫通孔７８ｂの下には、弾性板２０の凹んだ部分２０ｄ２が配置され、平坦な部分２０ｄ１よりも多くの封口材が供給されうるため、シェル部７８の貫通孔７８ｂの封口長さの不足を抑制しやすい。

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をさらに上昇させる。これにより、図７の（ｂ）に示すように、弾性板２０におけるハニカム構造体の一端面と対向する部分は上方向に凸状（ドーム状）に変形する。これにより、マスク１７０の中央部に荷重が印加され、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。

続いて、ハニカム構造体７０を保持具８１から外した後、天地をひっくり返したうえで再びハニカム構造体７０を保持具８１に保持する。次いで、ハニカム構造体７０に対してマスク１７０とは貫通孔の配置が異なるマスク１７０’を用いて、同様の操作を行なう。このマスク１７０’は、コア部７４の貫通孔７４ａ及びシェル部７８の貫通孔７８ａに対向する位置にそれぞれ貫通孔１７４ａ、１７８ａが配置されている。これにより、図８の（ａ）に示すように、残りの貫通孔７４ａ，７８ａの他端側が封口材で封口され、封口部７０ｐａが形成される。続いて、上述と同様にして弾性板２０におけるハニカム構造体の一端面と対向する部分を上に凸状に変形させることにより、マスク１７０’及びハニカム構造体７０を容易に本体部１０及び弾性板２０から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、ハニカムフィルタ構造体を製造することが出来る。

本実施形態によれば、弾性板２０の凹部２０ｄの凹んだ部分２０ｄ２から供給される封口材の量が、弾性板２０の凹部２０ｄの平坦な部分２０ｄ１から供給される封口材の量よりも相対的に多く、凹んだ部分２０ｄ２では、平坦な部分２０ｄ１に比べて封口材１３０をシェル部７８の貫通孔７８ａ、７８ｂに供給しやすい。したがって、シェル部７８の貫通孔の封口長さの不足を抑制することが可能である。

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、上記実施形態では、凹部１０ｄの底面１０ｃの溝（第二部）１０ｃ２が、柱状の凹部１０ｄの周縁にそって単独で環状に形成されているが、第二部の形態はこれに限定されない。

例えば、図９及び図１０に示すように、溝１０ｃ２を、底面１０ｃの縁部に沿って同心円状に複数配置してもよい。この際、図９に示すように、溝１０ｃ２が平坦部を介さずに連続していてもよいし、図１０に示すように、溝１０ｃ２が第一部１０ｃ１を介して配置されていてもよい。溝１０ｃ２が第一部１０ｃ１を介して配置される場合の第一部の幅は、例えば、０．５〜５ｍｍとすることができる。

また、溝１０ｃ２の位置は、ハニカム構造体の封口すべき貫通孔の形状、大きさ、位置、密度、あるいは、封口に用いるマスクの開口の径や配置に応じて任意の形状及び大きさとすることができ、封口長さの不足が生じやすい貫通孔の下に溝が配置されるようにすればよい。したがって、ハニカム構造体の貫通孔の配置によっては、溝１０ｃ２を底面１０ｃの縁部以外、例えば、中心付近に配置してもよい。また、第二部として、細長い溝でなく、例えば、円形状の窪みを用いても構わない。

また、溝１０ｃ２の、溝１０ｃ２が延びる方向に対して垂直な断面の形状は、特に限定されず、二次曲線（円や楕円の弧（例えば半円など）、放物線、及び、双曲線等）等の下に凸な曲線に加えて、例えば、波形曲線、図１１の（ｂ）に示す矩形のような非曲線とすることもできる。

また、上記実施形態では、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、凹部１０ｄの上面１０ａにおける凹部１０ｄ周りの部分１０ａａに固定されていてもよい。

また、上述では、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、上記実施形態では、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、柱状の凹部１０ｄの形状は、円柱上に限られず、封口対象となるハニカム構造体７０にあわせて適宜設定できる。例えば、柱状の凹部１０ｄの断面形状は、円形以外に楕円形、矩形、正方形等とすることもできる。この場合、矩形や正方形の場合の大きさは、例えば、一辺５０〜３００ｍｍとすることができる。

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、保持部８０は必ずしも必須ではない。例えば、封口材を供給するときには錘をハニカム構造体７０の上に載せることによりハニカム構造体を本体部１０に対して固定し、ハニカム構造体７０を本体部から離れさせる際には、錘を除去してハニカム構造体を移動可能としてもよい。また、ハニカム構造体がある程度の重量を有する場合には、自重によって固定されるので特段の固定手段を有さない態様も可能である。

ハニカム構造体７０の形状や構造も上述に限定されない。例えば、ハニカム構造体７０の外形形状も円柱でなくてもよく、例えば、四角柱等の角柱でもよい。また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの断面形状は、六角形でなくてもよく、例えば、正方形、長方形、三角形、六角形以外の多角形、円形等でも構わない。もちろん、種々の形状が混在していてもよい。さらに、貫通孔７０ａの配置も、正三角形配置でなくてもよく、例えば、正方形配置、千鳥配置等でも構わない。また、この場合、マスクの貫通孔の形状や配置も、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの形状や配置に応じて適宜変更でき、貫通孔の形状と異なっていてもよい。

また、マスクの貫通孔の位置も任意の位置に設定できる。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。

なお、本実施形態では、連通路１０ｅは凹部１０ｄの底面１０ｃに開口しているが、凹部１０ｄの内面に開口していれば良く、例えば、凹部１０ｄの側面１０ｂに開口していてもよい。また、連通路１０ｅの開口の形状や数も特に限定されない。

１０…本体部、１０ｂ…凹部、１０ｃ…凹部の底面、１０ｃ１…第一部、１０ｃ２…溝（第二部）、１０ｅ…連通路、２０…弾性板、３０…凹部、５０…ポンプ、７０…ハニカム構造体、８０…保持部、１００…封口装置、１７０…マスク。

Claims (9)

1. 凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部と、
   前記凹部を覆うように前記本体部に固定された弾性板と、を備え、
   前記凹部の底面は、平坦な第一部と、前記第一部よりも凹んだ第二部とを有する封口装置。
2. 前記第二部は溝である請求項１記載の装置。
3. 前記溝は前記凹部の底面に環状に形成されている請求項２記載の装置。
4. 前記溝は前記凹部の底面の縁部に沿って環状に形成されている請求項２記載の装置。
5. 前記溝を複数有し、前記複数の溝は同心に配置されている請求項３又は４記載の装置。
6. 前記溝の、前記溝が延びる方向に対して垂直な断面の形状は、下に凸の曲線または矩形である請求項２〜５のいずれか一項記載の装置。
7. 凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部と、前記凹部を覆うように前記本体部に固定された弾性板と、を備え、前記凹部の底面が、平坦な第一部と、前記第一部よりも凹んだ第二部とを有する封口装置を準備する工程と、
   前記連通路を介して前記凹部内の流体を排出することにより前記弾性板の凹部を形成する工程と、
   前記弾性板の凹部内に封口材を供給する工程と、
   前記凹部と対向する位置に、複数の貫通孔を有するハニカム構造体の一端面を配置する工程と、
   前記連通路を介して前記凹部内に流体を供給することにより、前記ハニカム構造体の一端面に向かって前記弾性板を移動させる工程と、を備えた、端部が封口されたハニカム構造体の製造方法。
8. 前記第二部は溝である請求項７記載の方法。
9. 前記凹部の底面の前記溝を、前記弾性板が移動する工程において、前記ハニカム構造体の一端面のうちの縁部と対向するように配置する請求項８記載の方法。

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