JP2015009441A - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハニカム構造体をさらに容易に製造することが可能なハニカム構造体の製造方法を提供する。【解決手段】 上面７１ａ及び下面７１ｂに互いに隔壁７０Ｗで区画された複数の入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが開口しているグリーンハニカム成形体７０の隔壁７０Ｗ同士を上面７１ａ及び下面７１ｂで接合して入口側三角形セル７０Ｔｉｎ又は出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口する。上面７１ａ及び下面７１ｂにおいて、０?、６０?及び１２０?の方向に互いに平行な複数の隔壁７０Ｗが異なる点で交差することにより、入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが区画される。セルを区画する隔壁７０Ｗは直線で構成されるため、グリーンハニカム成形体７０を成形する際の金型をワイヤー加工等により容易に製造できる。【選択図】図１３

Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関し、特に、グリーンハニカム成形体を焼成することによりハニカム構造体となるハニカム構造体の製造方法に関する。

従来より、例えば、断面多角形の複数の貫通孔を有するセラミック製のハニカム孔構造体が知られている。このようなハニカム構造体は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ディーゼル粒子フィルタ：Diesel particulate filter）等に用いられる。このようなハニカム構造体の製造工程では、セラミック原料粉が押出成形により成形されて、グリーンハニカム成形体が製造される。このグリーンハニカム成形体の貫通孔の一部が端面で封口される。貫通孔を封口されたグリーンハニカム成形体が焼成されることにより、ハニカム構造体が製造される。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、シリンダ内に配置したハニカム構造体の一端に対して、ピストン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、貫通孔を封口している。

特公昭６３−２４７３１号公報

しかしながら、上記特許文献１の方法では、封口用ペーストのような封口材が必要となる。また、複雑な形状のグリーンハニカム成形体を押出成形により成形するための金型の製造が難しくなる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ハニカム構造体をさらに容易に製造することが可能な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。

本発明は、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の隔壁同士を端面で接合することにより貫通孔の一部を封口する封口工程を備え、封口工程で貫通孔の一部を封口されるグリーンハニカム成形体は、端面において、第１の方向に互いに平行な複数の第１の隔壁と、端面において、第２の方向に互いに平行であり、第１の隔壁と交差する複数の第２の隔壁と、端面において、第３の方向に互いに平行であり、第１の隔壁と第２の隔壁とが交差する点以外で、第１の隔壁及び第２の隔壁と交差する複数の第３の隔壁とを有し、端面において、互いに隔壁で区画された三角形状の貫通孔と六角形状の貫通孔とを有するハニカム構造体の製造方法である。

この構成によれば、ハニカム構造体の製造方法において、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体の隔壁同士を端面で接合することにより貫通孔の一部を封口する封口工程を備える。これにより、隔壁（セル壁）同士を接合させることによりセルを封口するため、従来の方法のような封口用ペーストが不要となる。さらに、セル壁同士を溶着させることによりセルを封口するため、ハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の端面での排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。また、封口工程で貫通孔の一部を封口されるグリーンハニカム成形体は、端面において、第１の方向に互いに平行な複数の第１の隔壁と、端面において、第２の方向に互いに平行であり、第１の隔壁と交差する複数の第２の隔壁と、端面において、第３の方向に互いに平行であり、第１の隔壁と第２の隔壁とが交差する点以外で、第１の隔壁及び第２の隔壁と交差する複数の第３の隔壁とを有し、端面において、互いに隔壁で区画された三角形状の貫通孔と六角形状の貫通孔とを有する。これにより、セルを区画する全ての隔壁は直線で構成されるため、押出成形により原料からグリーンハニカム成形体を製造する際に用いられる金型をワイヤー加工等により容易に製造することができる。したがって、ハニカム構造体をさらに容易に製造することができる。

この場合、封口工程では、一方の端面において、六角形状の貫通孔を封口し、他方の端面において、三角形状の貫通孔を封口することが好適である。

この構成によれば、封口工程では、一方の端面において、六角形状の貫通孔を封口し、他方の端面において、三角形状の貫通孔を封口する。端面において、三角形状の貫通孔は、六角形状の貫通孔よりも開口面積が狭い。このため、例えばハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ディーゼル粒子フィルタの入口側で開口面積の大きい六角形状の貫通孔を封口しつつ開口面積の小さい三角形状の貫通孔を開口させ、出口側で開口面積の小さい三角形状の貫通孔を封口しつつ開口面積の大きい六角形状の貫通孔を開口させることにより、等しい開口面積の貫通孔同士が隣接しているものよりも濾過面積を大きくすることができる。このため、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、煤が溜まった時の圧力損失が小さく、煤の捕集効率が高いものとできる。

また、封口工程では、グリーンハニカム成形体の複数の貫通孔の一部に封口用治具を挿入することにより、隔壁同士を端面で接合して貫通孔を封口することが好適である。

この構成によれば、封口工程では、グリーンハニカム成形体の複数の貫通孔の一部に封口用治具を挿入することにより、隔壁同士を端面で接合して貫通孔を封口する。これにより、貫通孔の封口を極めて容易に行うことができる。

この場合、封口工程では、六角形状の貫通孔の封口において、三角形状の貫通孔に三角錐及び三角錐台のいずれかの形状を含む封口用治具をその側辺が隔壁に当接するようにしつつ挿入することにより、六角形状の貫通孔を封口することが好適である。

この構成によれば、封口工程では、六角形状の貫通孔の封口において、三角形状の貫通孔に三角錐及び三角錐台のいずれかの形状を含む封口用治具をその側辺が隔壁に当接するようにしつつ挿入することにより、六角形状の貫通孔を封口する。これにより、六角形状の貫通孔を容易かつ確実に封口することができる。

また、封口工程では、三角形状の貫通孔の封口において、六角形状の貫通孔に円錐及び円錐台のいずれかの形状を含む封口用治具を挿入することにより、三角形状の貫通孔を封口することが好適である。

この構成によれば、封口工程では、三角形状の貫通孔の封口において、六角形状の貫通孔に円錐及び円錐台のいずれかの形状を含む封口用治具を挿入することにより、三角形状の貫通孔を封口する。これにより、三角形状の貫通孔を容易かつ確実に封口することができる。

本発明のハニカム構造体の製造方法によれば、ハニカム構造体をさらに容易に製造することができる。

（ａ）は封口前のグリーンハニカム成形体の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。 実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口装置を示す斜視図である。 実施形態に係るグリーンハニカム成形体の入口側用の封口用治具の部分断面図である。 図３の部分Ａを拡大した斜視図である。 図３の部分Ａを拡大した平面図である。 別態様における図３の部分Ａを拡大した斜視図である。 別態様における図３の部分Ａを拡大した平面図である。 実施形態に係るグリーンハニカム成形体の出口側用の封口用治具の図３の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。 実施形態に係るグリーンハニカム成形体の入口側の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。 図９のＸ-Ｘ線による断面図である。 図９の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線による断面図である。 図９の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線による断面図である。 別形態の封口用治具を用いた場合における図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線による断面図である。 実施形態に係るグリーンハニカム成形体の出口側の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。 図１６のＸＶＩ−ＸＶＩ線による断面図である。 図１６の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。 図１８のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線による断面図である。 図１６の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。 図２０のＸＸ−ＸＸ線による断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（グリーンハニカム成形体）
まず、本発明の実施形態において加工の対象となるグリーンハニカム成形体について説明する。図１（ａ）に示すように、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体７０は、例えば、上面７１ａ、下面７１ｂ及び側面７１ｃを有し、上面７１ａ及び下面７１ｂに複数の三角形状の貫通孔である入口側三角形セル７０Ｔｉｎと、六角形状の貫通孔である出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔとが開口している円柱体である。入口側三角形セル７０Ｔｉｎと出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔとは、側面７１ｃに沿って上面７１ａから下面７１ｂまで略平行に伸びている。グリーンハニカム成形体７０は、後で焼成することにより多孔質のセラミックとなる未焼成成形体である。また、グリーンハニカム成形体７０の入口側三角形セル７０Ｔｉｎと出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔとが延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、４０〜４００ｍｍ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、１０〜３６０ｍｍとすることできる。

入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔのそれぞれは、グリーンハニカム成形体７０の中心軸に略平行に延びる隔壁７０Ｗによって隔てられている。隔壁７０Ｗの厚さとしては、０．８ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．１ｍｍ以上が好ましい。

図１（ｂ）に示すように、上面７１ａあるいは下面７１ｂにおいて、グリーンハニカム成形体７０は、図中の上方向を０°の方向とした場合に、０°に平行に所定の等間隔を隔てて伸びる複数の隔壁７０Ｗを有する。上面７１ａあるいは下面７１ｂにおいて、グリーンハニカム成形体７０は、図中の上方向から一方の方向に略６０°回転した方向に平行に等間隔を隔てて伸びる複数の隔壁７０Ｗを有する。上面７１ａあるいは下面７１ｂにおいて、グリーンハニカム成形体７０は、図中の上方向からさらに一方の方向に略６０°回転した方向に平行に等間隔を隔てて伸びる複数の隔壁７０Ｗを有する。上面７１ａあるいは下面７１ｂにおいて、異なる方向に伸びる２つの隔壁同士は交差する。また、上面７１ａあるいは下面７１ｂにおいて、これらの２つの隔壁とは異なる方向に伸びる隔壁７０Ｗは、これらの２つの隔壁同士が交差している点以外で、これらの２つの隔壁と交差する。

このため、上面７１ａあるいは下面７１ｂにおいて、隔壁７０Ｗにより、大きな開口面積の出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔよりも小さな開口面積の入口側三角形セル７０Ｔｉｎとが区画される。１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの周囲には、隔壁７０Ｗを介して６つの入口側三角形セル７０Ｔｉｎが隣接する。１つの入口側三角形セル７０Ｔｉｎの周囲には、隔壁７０Ｗを介して３つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが隣接する。なお、ある方向に伸びる隔壁７０Ｗ同士の間隔と、異なる方向に伸びる隔壁７０Ｗ同士の間隔とは異なっていても良い。したがって、入口側三角形セル７０Ｔｉｎは正三角形状でなくても良く、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔは正六角形でなくても良い。

なお、グリーンハニカム成形体７０の外形形状は円柱体に限定されず、楕円柱、角柱（例えば三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等の正多角柱や、正多角柱以外の三角柱、四角柱、六角柱、八角柱等）等であっても良いが、本実施形態においては、ハニカム構造体７０が円柱体である場合について説明する。

このようなグリーンハニカム成形体７０は、セラミック組成物を押出成形機により押出成形することにより製造される。この場合、セラミック組成物を調製するために、セラミック原料である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。

無機化合物源粉末は、アルミニウム源粉末、マグネシウム源粉末、ケイ素源粉末およびチタニウム源粉末からなる群から選択される二種以上を含むのもの、又は、炭化ケイ素源粉末、窒化ケイ素源粉末および窒化アルミニウム源粉末のうちいずれか一種以上を含むものが挙げられる。また、製品の耐熱性や機械的強度向上のため、前記無機化合物源粉末に炭素源粉末、ジルコニウム源粉末、モリブデン源粉末およびカルシウム源粉末のうちいずれか一種以上を添加しても良い。特に、アルミニウム源粉末、マグネシウム源粉末、チタニウム源粉末及びケイ素源粉末を含むと耐熱性を向上させることができるので好ましい。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。

用意した原料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７０Ｗの断面形状に対応する出口開口を有する押出成形機から押し出すことにより、本実施形態に係るグリーンハニカム成形体が製造される。

（超音波封口機）
以下、本実施形態の超音波封口機について説明する。図２に示すように、本実施形態の超音波封口機３００は、超音波信号発信器３１０、超音波振動子部３２０、ホーン部３３０及び封口用治具４００を備える。上記の超音波切断機２００と同様に、超音波信号発信器３１０は、電気的な超音波信号を発信する。超音波振動子部３２０は、超音波信号発信器３１０から供給された電気的な超音波信号を機械的な超音波振動に変換する。ホーン部３３０は、超音波振動子部２２０から供給された超音波振動の振幅を増幅する。封口用治具４００はホーン部３３０から供給された超音波振動により、２０〜４０ｋＨｚ程度の周波数で振動させられる。

（封口用治具）
以下、本実施形態の封口用治具について説明する。本実施形態では、入口側三角形セル７０Ｔｉｎと出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔとを有するグリーンハニカム成形体７０の上面７１ａと下面７１ｂとでそれぞれ異なる態様で封口を行う。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａを封口するための封口用治具について説明する。

図３に示すように、本実施形態の封口用治具４００は、グリーンハニカム成形体７０の封口を行うための封口面４０１ａと、グリーンハニカム成形体７０の端部が嵌合される支持ソケット部４５０を有している。封口面４０１ａには、入口側三角形セル７０Ｔｉｎに対応した位置に配置され、入口側三角形セル７０Ｔｉｎにそれぞれ挿入されることにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口するための複数の封口用突起４１０ａを備えている。支持ソケット部４５０は、封口するグリーンハニカム成形体７０の直径に対応した円筒状の凹部から成る。支持ソケット４５０の内周面は、グリーンハニカム成形体７０の端部を差し込み易いように、封口面４０１ａから離れるほど支持ソケット部４５０の内径が拡がるような傾斜面４５１が設けられている。

図３の部分Ａを拡大した図４及び図５に示すように、封口用突起４１０ａは、三角錐状基部４１１と円錐状先端部４１２とを有している。三角錐状基部４１１は、封口用突起４１０ａの基部に位置し、封口面４０１ａから突出している。三角錐状基部４１１は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい三角錐から相似に縮小した三角錐を取り除いた三角錐台状をなす。円錐状先端部４１２は、封口用突起４１０ａの先端部であって三角錐状基部４１１の上部に位置する。円錐状先端部４１２は、三角錐状基部４１１の上面に対応した大きさの底面を有する円錐状をなす。円錐状先端部４１２の頂角は、三角錐状基部４１１の三角錐台の側辺がなす頂角よりも小さい。

三角錐状基部４１１は、三角錐台の側面の三角錐側面部４１３と三角錐台の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。丸み面取り側辺部４１５には、三角錐台の側辺それぞれに対して所定の曲率による丸み面取りがなされている。また、隣接する封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１同士の谷間には、所定の曲率による丸み面取りがなされた凹部である丸み面取り谷間部４１４を含む。

図５に示すように、封口用突起４１０ａそれぞれは、その円錐状先端部４１２の頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の入口側三角形セル７０Ｔｉｎに対応した位置となるように配置されている。また、封口用突起４１０ａそれぞれは、その三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５が入口側三角形セル７０Ｔｉｎの隔壁７０Ｗに当接する向きに配置されている。三角錐状基部４１１それぞれの大きさは、丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ａの直上から封口面４０１ａ上に投影した長さが、グリーンハニカム成形体７０の隣接する入口側三角形セル７０Ｔｉｎの中心と出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中心との長さに対応した長さとなるような大きさとされている。

なお、上面７１ａを封口するための封口面４０１ａには、図６及び図７に示すように、三角錐形状を有する封口用突起４１０ｄを備えていても良い。封口用突起４１０ｄの配置や大きさ等は、上述した封口用突起４１０ａと同様である。

一方、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂを封口するための封口用治具４００について説明する。図８に示すように、下面７１ｂを封口するための封口面４０１ｂには、円錐状の封口用突起４１０ｂを備えている。封口用突起４１０ｂは、円錐側面部４２２を有する。なお、円錐状の封口用突起４１０ｂは、先端から相似に縮小した円錐を取り除いた円錐台状をなしていても良い。

図８に示すように、封口用突起４１０ｂそれぞれは、その頂部それぞれが、グリーンハニカム成形体７０の出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに対応した位置となるように配置されている。封口用突起４１０ｂそれぞれの大きさは、封口用突起４１０ｂの底面の直径が、グリーンハニカム成形体７０の出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの対辺間の長さに対応した長さとなるような大きさとされている。

（封口工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の封口工程について説明する。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａの封口工程について説明する。以下の例では、封口用突起４１０ａを封口面４０１ａに備えた封口用治具４００を使用する態様について説明する。

図９に示すように、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。図１０に示すように、封口面４０１ａの封口用突起４１０ａの先端の円錐状先端部４１２が入口側三角形セル７０Ｔｉｎに挿入される。

図１１に示すように、封口用突起４１０ａがさらに入口側三角形セル７０Ｔｉｎに挿入されると、図１２に示すように、封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１が入口側三角形セル７０Ｔｉｎに挿入される。三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ａは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ａを挿入された６つの入口側三角形セル７０Ｔｉｎの中心の封口用突起４１０ａを挿入されていない出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口するように押し付けられる。

図１３に示すように、封口用突起４１０ａがさらに入口側三角形セル７０Ｔｉｎに挿入されると、図１４に示すように、三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５及び三角錐側面部４１３により液状化されつつ六方向から押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に溶着される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、封口面４０１ａの丸み面取り谷間部４１４に当接させられ、丸み面取り谷間部４１４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で丸み隔壁接合端部７３が形成され、封口が完了する。これにより、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａでは、その周囲をそれぞれ隣接する６つの入口側三角形セル７０Ｔｉｎに囲まれた１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが封口される。
なお、封口用治具４００の三角錐状基部４１１の三角錐側面部４１３が丸みを帯びずにほぼ平面形状である場合には、図１４に代えて図１５のように、封口部の隔壁の厚みをほぼ均一にすることができる。

次に、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼル粒子フィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口工程について説明する。図１６に示すように、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の端部が、超音波封口機３００の封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。図１７に示すように、封口用治具４００はホーン部３３０からの超音波振動により振動させられる。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｂの先端が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入される。

図１８に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図１９に示すように、封口用突起４１０ｂの円錐側面部４２２は、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｂは超音波振動により振動させられているため、隔壁７０Ｗは液状化し、それぞれ封口用突起４１０ｂを挿入された出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中間の封口用突起４１０ｂを挿入されていない入口側三角形セル７０Ｔｉｎを封口するように押し付けられる。

図２０に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図２１に示すように、封口用突起４１０ｂの円錐側面部４２２により液状化されつつ押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に溶着される。溶着された隔壁７０Ｗの端部は、封口面４０１ｂの丸み面取り谷間部４１４に当接させられ、封口が完了する。これにより、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂでは、上面７１ａで封口された１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの周囲にそれぞれ隣接する６つの入口側三角形セル７０Ｔｉｎが封口される。このようにして、上面７１ａ及び下面７１ｂでの封口が終了した後に、焼成工程を経て、上記のグリーンハニカム成形体７０と同様の形状を有するハニカム構造体が製造される。

なお、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口においては、封口面４０１ｂに六角錐形状及び六角錐台形状のいずれかの封口用突起を有する封口用治具４００により、入口側三角形セル７０Ｔｉｎの封口を行っても良い。この場合、六角錐形状等の封口用突起は、その側辺部が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの各辺を区画する隔壁７０に当接するような配置とされる。また、六角錐形状等の封口用突起の大きさは、その側辺部を封口面４０１ｂの直上から封口面４０１ｂ上に投影した長さが、グリーンハニカム成形体７０の隣接する入口側三角形セル７０Ｔｉｎの中心と出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中心との長さに対応した長さとなるような大きさとする。これにより、入口側三角形セル７０Ｔｉｎをより確実に隙間なく封口することが可能となる。

本実施形態では、ハニカム構造体の製造方法において、柱体の上面７１ａ及び下面７１ｂに互いに隔壁７０Ｗで区画された複数の入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが開口しており、焼成することによりハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体７０の隔壁７０Ｗ同士を上面７１ａ及び下面７１ｂで接合することにより入口側三角形セル７０Ｔｉｎ又は出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口する。これにより、隔壁（セル壁）７０Ｗ同士を接合させることによりセルを封口するため、従来の方法のような封口用ペーストが不要となる。さらに、セル壁同士を溶着させることによりセルを封口するため、ハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の端面での排ガスの流れの乱れが少なくなり、圧力損失を低減することができる。

入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口されるグリーンハニカム成形体７０は、柱体の上面７１ａ及び下面７１ｂにおいて、０°の方向に互いに平行な複数の隔壁７０Ｗと、６０°の方向に互いに平行であり、０°の方向の隔壁７０Ｗと交差する複数の隔壁７０Ｗと、１２０°の方向に互いに平行であり、０°の方向の隔壁７０Ｗと６０°の隔壁７０Ｗとが交差する点以外で、０°の方向の隔壁７０Ｗと６０°の隔壁７０Ｗと交差する複数の隔壁７０Ｗとを有し、互いに隔壁７０Ｗで区画された入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔとを有する。これにより、セルを区画する全ての隔壁７０Ｗは直線で構成されるため、押出成形により原料からグリーンハニカム成形体７０を製造する際に用いられる金型をワイヤー加工等により容易に製造することができる。したがって、ハニカム構造体をさらに容易に製造することができる。

また、上面７１ａにおいて、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口し、下面７１ｂにおいて、入口側三角形セル７０Ｔｉｎを封口する。上面７１ａ及び下面７１ｂにおいて、入口側三角形セル７０Ｔｉｎは出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔよりも開口面積が狭い。このため、例えばハニカム構造体をディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ディーゼル粒子フィルタの入口側である上面７１で開口面積の大きい出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口しつつ開口面積の小さい入口側三角形セル７０Ｔｉｎを開口させ、出口側である下面７１ｂで開口面積の小さい入口側三角形セル７０Ｔｉｎを封口しつつ開口面積の大きい出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを開口させることにより、等しい開口面積の貫通孔同士が隣接しているものよりも濾過面積を大きくすることができる。このため、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、煤が溜まった時の圧力損失が小さく、煤の捕集効率が高いものとできる。

また、グリーンハニカム成形体７０の入口側三角形セル７０Ｔｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに封口用治具４００を挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を端面で接合して入口側三角形セル７０Ｔｉｎ又は出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口する。これにより、セルの封口を極めて容易に行うことができる。

また、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの封口において、入口側三角形セル７０Ｔｉｎに三角錐及び三角錐台のいずれかの形状を含む封口用治具４００の封口用突起４１０ａ，４１０ｄをその丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０Ｗに当接するようにしつつ挿入することにより、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口する。これにより、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを容易かつ確実に封口することができる。

また、入口側三角形セル７０Ｔｉｎの封口において、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに円錐及び円錐台のいずれかの形状を含む封口用治具４００の封口用突起４１０ｂを挿入することにより、入口側三角形セル７０Ｔｉｎを封口する。これにより、入口側三角形セル７０Ｔｉｎを容易かつ確実に封口することができる。

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、封口されたグリーンハニカム成形体７０は、超音波が印加されることにより隔壁７０Ｗ同士が溶着されることにより封口されていたが、本発明の封口されたグリーンハニカム成形体７０は当該態様に限定されない。例えば、本発明の封口されたグリーンハニカム成形体７０は、超音波が印加されることがなく隔壁７０Ｗ同士が圧着されることにより封口されたものも含まれる。また、本発明の封口されたグリーンハニカム成形体７０は、超音波より低い周波数の例えば１ｋＨｚ以下の振動が印加されることにより隔壁７０Ｗ同士が圧着されることにより封口されたものも含まれる。

７０…グリーンハニカム成形体、７１ａ…上面、７１ｂ…下面、７１ｃ…側面、７０Ｔｉｎ…入口側三角形セル、７０Ｈｏｕｔ…出口側六角形セル、７０Ｗ…隔壁、７３…丸み隔壁接合端部、３００…超音波封口機、３１０…超音波信号発信器、３２０…超音波振動子部、３３０…ホーン部、４００…封口用治具、４０１ａ，４０１ｂ…封口面、４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｄ…封口用突起、４１１…三角錐状基部、４１２…円錐状先端部、４１３…三角錐側面部、４１４…丸み面取り谷間部、４１５…丸み面取り側辺部、４２２…円錐側面部、４５０…支持ソケット部、４５１…傾斜面。

Claims (5)

1. 柱体の端面で開口し互いに隔壁で区画された複数の貫通孔の一部が封口されたハニカム構造体の製造方法であって、
   グリーンハニカム成形体の前記隔壁同士を前記端面で接合することにより前記貫通孔の一部を封口する封口工程を備え、
   前記封口工程で前記貫通孔の一部を封口される前記グリーンハニカム成形体は、
   前記端面において、第１の方向に互いに平行な複数の第１の前記隔壁と、
   前記端面において、第２の方向に互いに平行であり、第１の前記隔壁と交差する複数の第２の隔壁と、
   前記端面において、第３の方向に互いに平行であり、第１の前記隔壁と第２の前記隔壁とが交差する点以外で、第１の前記隔壁及び第２の前記隔壁と交差する複数の第３の隔壁と、を有し、
   前記端面において、互いに前記隔壁で区画された三角形状の前記貫通孔と六角形状の前記貫通孔とを有する、ハニカム構造体の製造方法。
2. 前記封口工程では、一方の前記端面において、六角形状の前記貫通孔を封口し、他方の前記端面において、三角形状の前記貫通孔を封口する、請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
3. 前記封口工程では、前記グリーンハニカム成形体の複数の前記貫通孔の一部に封口用治具を挿入することにより、前記隔壁同士を前記端面で接合して前記貫通孔を封口する、請求項１又は２に記載のハニカム構造体の製造方法。
4. 前記封口工程では、六角形状の前記貫通孔の封口において、三角形状の前記貫通孔に三角錐及び三角錐台のいずれかの形状を含む前記封口用治具をその側辺が前記隔壁に当接するようにしつつ挿入することにより、六角形状の前記貫通孔を封口する、請求項３に記載のハニカム構造体の製造方法。
5. 前記封口工程では、三角形状の前記貫通孔の封口において、六角形状の前記貫通孔に円錐及び円錐台のいずれかの形状を含む前記封口用治具を挿入することにより、三角形状の前記貫通孔を封口する、請求項３又は４に記載のハニカム構造体の製造方法。

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