JP3220971B2 - ハニカム構造体押出装置 - Google Patents

ハニカム構造体押出装置

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JP3220971B2
JP3220971B2 JP24012295A JP24012295A JP3220971B2 JP 3220971 B2 JP3220971 B2 JP 3220971B2 JP 24012295 A JP24012295 A JP 24012295A JP 24012295 A JP24012295 A JP 24012295A JP 3220971 B2 JP3220971 B2 JP 3220971B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハニカム構造体押
出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ハニカム構造体は、例えば自動車の排気
ガス浄化用装置等に利用されており、特にセラミックか
らなるものは各種の触媒用担体として使用されている。
そして、このセラミックからなるハニカム構造体は機械
的強度が低いことから、ハニカム構造体の外被を各セル
を構成するセル壁より厚肉にして外被とセル壁とを一体
構造で形成することにより、機械的強度を高める構造が
採られている。
【０００３】このようなハニカム構造体を押出成形法に
より成形する押出ダイスとして、例えば特公昭５４−２
８８５０号公報に開示される「ハニカム構造体押出装
置」、特公平３−１７６４４号公報に開示される「ハネ
ーカム構造押出装置」、特開平７−５２１２９号公報に
開示される「ハニカム構造体押出装置およびそれを使用
したハニカム構造体の製造方法」、特開平７−６０８８
０号公報に開示される「ハニカム構造体押出装置および
それを使用したハニカム構造体の製造方法」等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特公昭５４−２８８５
０号公報に開示される「ハニカム構造体押出装置」で
は、ハニカム構造体を押し出す排出通路を有する排出部
の周縁部が外周方向に所定角で傾斜した傾斜面に形成さ
れる押出ダイスと、この傾斜面に対向し所定角の傾斜面
に形成される押え枠とからハニカム構造体押出ダイスを
構成している。これにより、セル壁の４倍以上の肉厚の
外周壁を有する一体構成のハニカム構造体の成形を可能
にしている。しかしながら、この「ハニカム構造体押出
装置」によると、押出成形されたハニカム構造体（以
下、「成形品」という。）を焼成するときに生ずる収縮
の変動に対応して成形品の外径を変更しようとすると、
押出ダイスの供給通路上流側に材料供給量を制御可能な
プレートを配設し、このプレートの形状を変えることに
より成形品の外径を変更するか、あるいは押出ダイスの
形状を変えることにより成形品の外径を変更する必要が
ある。そして、このプレートを取替える場合、押出ダイ
スよりも材料上流側にこのプレートは位置するため、押
出ダイスを一旦取外した後、このプレートを変更する必
要がある。そのため、成形品の外径変更時において段取
替えが困難になるという問題を生ずる。
【０００５】特公平３−１７６４４号公報に開示される
「ハネーカム構造押出装置」では、押出ダイスの周縁部
が外周方向に傾斜したテーパ状の副面を有するととも
に、この副面と同じテーパ角からなるテーパ状の出口面
を有する押出マスクを有する構成により、成形品の外周
部のセル壁のつぶれを防止している。成形品の焼成収縮
の変動に対応するため成形品の外径変更を押出マスクを
用いて行った場合、押出ダイスの副面と押出マスクの入
口面との間に形成される隙間に流入する材料の流量調整
を押出マスクの入口面に当接する環状のバックプレート
の中央開口の大きさを変えることにより、材料が流入す
る押出材料供給孔の数を増減させることにより行ってい
る。しかしながら、この「ハネーカム構造押出装置」に
よると、成形品の外径を変更するごとに押出マスクおよ
びバックプレートを取替えなければならず、バックプレ
ートが押出ダイスより材料上流側に位置するため、押出
ダイスをも一旦取り外さなければバックプレートを交換
することができない。そのため、成形品の外径変更に伴
う段取替えが困難になるという問題が生ずる。
【０００６】特開平７−５２１２９号公報に開示される
「ハニカム構造体押出装置およびそれを使用したハニカ
ム構造体の製造方法」では、ハニカム構造体の押し壁を
排出する排出通路の周縁部が外周方向に形成した押出ダ
イスと、この押出ダイスの傾斜面に対向する押え枠とを
有する構成において、傾斜面と押え枠との間に形成され
る空間のうち、最内周方向の空間がそれ以外の空間より
も少なくなるように設定されている。これにより、外周
壁の肉厚がセル壁の肉厚の５倍以内程度においても均一
な膜厚の外周壁を有する成形品を押出成形可能にしてい
る。しかしながら、この「ハニカム構造体押出装置およ
びそれを使用したハニカム構造体の製造方法」による
と、前述同様、成形品の外径を変更するために行う材料
の流量調整を押出ダイスの上流側に位置するバックプレ
ートあるいはマスキングプレートにより行っているた
め、成形品の外径変更時に伴う段取替えが困難になると
いう問題を生ずる。
【０００７】特開平７−６０８８０号公報に開示される
「ハニカム構造体押出装置およびそれを使用したハニカ
ム構造体の製造方法」では、ハニカム構造体のセル壁を
排出する排出通路の周縁部が外周方向に形成した押出ダ
イスと、この押出ダイスの傾斜面に対向する押え枠とを
有する構成において、排出通路の成形材料入口面が外周
方向に傾斜することにより、成形品の外周部にセル壁の
変形がなく、均一な膜厚の外周壁を有する成形品を押出
成形可能にしている。しかしながら、この「ハニカム構
造体押出装置およびそれを使用したハニカム構造体の製
造方法」によると、押出ダイスに形成される排出通路の
加工が困難なうえ、前述同様、材料の流量調整を行うバ
ックプレート等を押出ダイスの材料上流側に設けている
ため、成形品の外径変更時に伴う段取替えが困難になる
という問題を生ずる。
【０００８】本発明の目的は、成形品の形状変更に伴う
段取替えを容易にするハニカム構造体押出装置を提供す
ることである。また、本発明の別の目的は、セル壁より
壁厚が厚い外被を均一速度で押出し可能なハニカム構造
体押出装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明による請求項１記載の手段を採用することが
できる。この手段によると、押出マスクの流量制御面に
よって第２の材料供給孔の押出側開口の一部または全部
を閉塞可能であることから、例えば流量制御面の形状が
異なった押出マスクを複数用意してこの第２の材料供給
孔の押出側開口の開口面積を制御することにより、外被
形成路に流入するハニカム構造体の外被の材料量を調節
することができる。これにより、ハニカム構造体のセル
壁を成形溝から押し出す押出速度と外被を外被形成路か
ら押し出す押出速度とが等しくなるように外被形成路に
流入する外被の材料量を調節することで、外被およびセ
ル壁に歪みや欠損等がないハニカム構造体を成形するこ
とができる。しかも、押出成形されたハニカム構造体を
焼成するときに生ずる収縮の変動に対応して成形品の外
径を変更する場合、押出ダイスの押出側に位置する押出
マスクを取替えることにより容易に段取替えをできる効
果がある。
【００１０】なお、請求項２記載の手段を採用すること
により、第１の材料供給孔および第２の材料供給孔のす
べてにハニカム構造体を形成する材料が供給されること
から、押出ダイスの供給側に設けられたバックプレート
等によって、成形されるハニカム構造体の直径等に応じ
て第１の材料供給孔または第２の材料供給孔に供給され
る材料を遮断したり流通させたり制御する必要がない。
したがって、成形品の形状変更に伴う段取替えを容易に
する効果がある。
【００１１】また、請求項３記載の手段を採用すること
により、ダイス側テーパ面とマスク側テーパ面とは、互
いに平行または材料押出方向に向かうに従い互いに近づ
くことから、材料押出側に向かって互いに遠ざかるよう
に設定されている場合と較べ、外被を形成する材料の流
れを安定させることができる。したがって、外被の壁厚
を一定に保つ効果がある。
【００１２】さらに、請求項４記載の手段を採用するこ
とにより、ダイス側テーパ面に開口する成形溝と連通す
る第１の材料供給孔の一部は、第１の材料供給孔の残部
の内径より小径に形成されることから、第１の材料供給
孔の一部の材料押出抵抗が増加し、ダイス側テーパ面に
開口することにより第１の材料供給孔の残部より浅くな
った第１の材料供給孔の一部の材料押出抵抗の減少分を
補填することができる。したがって、第１の材料供給孔
の一部から押出成形されるセル壁と第１の材料供給孔の
残部から押出成形されるセル壁とを互いに等しい速度で
押し出すことができ、セル壁および外被に歪みや欠損等
が生じないハニカム構造体の成形を可能にする効果があ
る。
【００１３】さらにまた、請求項５記載の手段を採用す
ることにより、ダイス側テーパ面は、押出ダイスの押出
側端面に対して所定角αで傾斜することから、この所定
角αより大きく設定したことにより生ずるダイスの加工
上の問題や強度上の問題、および所定角αより小さく設
定したことにより生ずる外被に近接するセル壁が変形す
る問題を回避することができる。
【００１４】また、請求項６記載の手段を採用すること
により、流量制御面により前記第２の材料供給孔の押出
側開口の開口面積が制御されるとき、押出マスクの内周
壁面における内径は拡径または縮径し、ダイス側テーパ
面とマスク側テーパ面との最短離隔距離は所定距離に保
持されることから、外被の壁厚を所定厚さに維持したま
ま、ハニカム構造体の外径を変更することができる。し
たがって、押出成形されたハニカム構造体を焼成すると
きに生ずる収縮の変動に対応して成形品の外径を前述し
た段取替えにより容易に変更できる効果がある。
【００１５】さらに、請求項７記載の手段を採用するこ
とにより、流量制御面により第２の材料供給孔の押出側
開口の開口面積が制御されるとき、ダイス側テーパ面と
マスク側テーパ面との最短離隔距離は拡大または縮小す
るように変更され、押出マスクの内周壁面は所定位置に
位置することから、ハニカム構造体の外径を所定の直径
に維持したまま、外被の壁厚を変更することができる。
したがって、ハニカム構造体に所望の機械的強度を付与
するために外被の壁厚を前述した段取り替えにより容易
に変更できる効果がある。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）本発明の第１実施例によるハニカム構造
体押出装置を図１および図３に示し、このハニカム構造
体押出装置によって押出成形されたハニカム構造体を図
２に示す。
【００１７】図２に示すように、ハニカム構造体１は、
断面矩形状のセルを複数個形成するために格子状に配置
される複数のセル壁１ａと、このセル壁１ａの径方向両
端部を支持するとともに外力からセル壁１ａを保護する
ための筒形状の外被１ｂとから構成されている。セル壁
１ａは、後述するダイス１０のセル壁成形溝１７により
押出成形され、その厚さは２００μｍ以下に設定されて
いる。
【００１８】外被１ｂは、ダイス１０の外被形成路２９
により前記セル壁１ａと同時にかつ一体に押出成形さ
れ、セル壁１ａの壁厚の２倍以上の厚さに設定されてい
る。このように、セル壁１ａの周囲を覆う外被１ｂの壁
厚をセル壁１ａの壁厚の２倍以上に設定することで、ハ
ニカム構造体１の機械的強度を高めている。図１に示す
ように、前述したハニカム構造体１を押出成形するハニ
カム構造体押出装置は、その主要部をダイス１０と押出
マスク２０とから構成しており、ダイス１０の図１で上
方から材料が供給され下方に押し出されることによりハ
ニカム構造体１を成形する。
【００１９】板形状を有するダイス１０は、ハニカム構
造体１のセル壁１ａを押し出すため断面格子状に互いに
連通したセル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１７
と、このセル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１７に
それぞれ連通し材料供給側に向かって延びて開口する材
料供給孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３と、この材料供
給孔１２ａより径方向外側に位置しセル壁成形溝１７と
連通することなく貫通する材料供給孔１１ａ、１１ｂ、
１１ｃとがそれぞれ形成されている。また、ダイス１０
の材料供給側には材料供給側端面１６が形成されてお
り、材料押出側には成形品押出側端面１８ａ、テーパ面
１９および外被材出口側端面１８ｂがそれぞれ形成され
ている。
【００２０】材料供給側のほぼ中央に位置する成形品押
出側端面１８ａは円形状を有し、前述した複数のセル壁
成形溝１７が開口している。この成形品押出側端面１８
ａに開口する複数のセル壁成形溝１７から押し出される
セル壁１ａがハニカム構造体１の中心軸付近を構成す
る。この成形品押出側端面１８ａの周囲には、成形品押
出側端面１８ａに対して角度αで材料供給側に傾くテー
パ面１９が環状に形成されている。このテーパ面１９に
は、セル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃがそれぞれ開
口している。そして、テーパ面１９の外側には、テーパ
面１９を囲むように外被材出口側端面１８ｂが形成され
ており、外被材出口側端面１８ｂが開口している。成形
品押出側端面１８ａとテーパ面１９とを材料押出側端面
とする柱形状からなるダイス１０の一部が特許請求の範
囲に記載される「内側部」に相当し、外被材出口側端面
１８ｂを材料押出側端面とする筒形状からなるダイス１
０の一部が特許請求の範囲に記載される「外側部」に相
当する。
【００２１】ここで、テーパ面１９のテーパ角αは、３
０〜６０°の範囲で設定されている。テーパ角αを６０
°より大きく設定すると、テーパ面１９の径方向長さが
大きくなり、材料供給側端面１６と成形品押出側端面１
８ａとの間隔、すなわちダイス１０の軸方向長さが大き
くなる。すると、セル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５
ｃ、１７の長さも長くなることからダイス１０の加工が
困難になるとともに、材料をセル壁成形溝１５ａ、１５
ｂ、１５ｃ、１７より押し出すときに生ずる反押出方向
に作用する力（以下、「材料押出抵抗」という。）の増
大によりダイス１０に加わる力が増加しダイスの強度を
高める必要が生ずる。これにより、ダイス１０の製造コ
ストおよび設備コストの増大を招く。一方、テーパ角α
を３０°より小さく設定すると、後述する外被形成路２
９から押し出された外被１ｂが径方向内側に向かって押
し出されるため、外周部に位置するセル壁１ａに対して
過剰な力が加わり、外被１ｂに近接するセル壁１ａの変
形を招く。したがって、このテーパ角αは前述した３０
〜６０°の範囲に設定されることが望ましい。
【００２２】また、セル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５
ｃにそれぞれ連通する材料供給孔１２ａ、１２ｂ、１２
ｃは、その内径がセル壁成形溝１７に連通する材料供給
孔１３の内径より小径に形成されている。これは、材料
供給孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃにそれぞれ連通するセル
壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃがダイス１０に形成さ
れるテーパ面１９にそれぞれ開口していることから、材
料供給孔１３に連通するセル壁成形溝１７よりもセル壁
成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃの方が溝長さが短くなる
ことにより生ずる材料押出抵抗の減少を補うためであ
る。したがって、セル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃ
が短縮されたことによる材料押出抵抗の減少分を補填で
きるように材料供給孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃの内径を
小さく設定し材料押出抵抗を増大させている。これによ
り、セル壁成形溝１７から押出成形されるセル壁１ａと
セル壁成形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃからそれぞれ押出
成形されるセル壁１ａとを互いに等しい速度で押し出す
ことができ、セル壁１ａおよび外被１ｂに歪みや欠損等
が生じないハニカム構造体１を成形することができる。
【００２３】さらに、材料供給孔１２ａ、１２ｂ、１２
ｃより径方向外側に位置する材料供給孔１１ａ、１１
ｂ、１１ｃの内径は、材料供給孔１２ａ、１２ｂ、１２
ｃより小径に形成されている。これは、材料供給孔１１
ａ、１１ｂ、１１ｃがセル壁成形溝を介することなく外
被材出口側端面１８ｂに開口しているため、前述した材
料供給孔１２ａ、１２ｂ、１２ｃと同様、材料供給孔１
１ａ、１１ｂ、１１ｃの内径を小径化することによって
セル壁成形溝１７により生ずる材料押出抵抗と同等の材
料押出抵抗を生じさせるためである。これにより、外被
形成路２９を介して押し出される外被１ｂは、セル壁成
形溝１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１７により押し出される
セル壁１ａと等しい速度で押し出される。したがって、
外被１ｂおよびセル壁１ａに歪みや欠損等のないハニカ
ム構造体１を成形することができる。
【００２４】押出マスク２０は内径Ｄ1 を有する環状に
形成されており、前述したダイス１０のテーパ面１９と
外被材出口側端面１８ｂとにより形成されるダイス１０
の環状の切欠き内に位置している。そして、この押出マ
スク２０の図１で上方に位置する上端面２１は、ダイス
１０の外被材出口側端面１８ｂに当接可能に形成されて
おり、この上端面２１の形状によって前述した材料供給
孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃの開口面積が制御される。つ
まり、後述するように、押出マスク２０を図１に二点鎖
線で表される押出マスク３０に取替えることにより、上
端面２１から形状の異なる上端面３１に変更されるた
め、材料供給孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃの開口面積を任
意の制御することができる。
【００２５】ここで、押出マスク２０と押出マスク３０
との相違を説明する。押出マスク２０と押出マスク３０
との相違点は、それぞれの内径が異なる点と、テーパ面
のテーパ角が異なる点である。押出マスク３０は押出マ
スク２０より内径を拡大するように形成されているた
め、その内周壁面３５は押出マスク２０の内周壁面２５
より径方向外側に位置している。これにより、ハニカム
構造体１の外被１ｂの形成位置が径方向外側に移動する
ことになる。また図１に示す点線Ａと平行に位置する点
線Ｂ上にテーパ面３３と内周壁面３５との接続点が位置
するように、押出マスク３０のテーパ面３３は押出マス
ク２０のテーパ面２３よりテーパ角度が小さく設定され
ている。なお、図１に示す点線Ａは、ダイス１０のテー
パ面１９の輪郭の延長線である。このようにテーパ面３
３と内周壁面３５との接続点を点線Ｂ上に位置させるこ
とで、この点線Ｂ上に位置する押出マスク２０のテーパ
面２３と内周壁面２５との接続点とダイス１０のテーパ
面１９との最短距離ｗ1 を確保することができる。そし
て、この距離ｗ1 によって押出マスク２０により形成さ
れる外被１ｂの壁厚が決まるため、ハニカム構造体１の
外被１ｂの壁厚を同じに設定しながら外径を変える場合
においては、この距離ｗ1 を確保する必要がある。した
がって、押出マスク３０のテーパ面３３と内周壁面３５
との接続点を点線Ｂ上に位置させることにより距離ｗ1
を確保している。
【００２６】押出マスク２０のテーパ面２３の所定角
は、ダイス１０のテーパ面１９とこのテーパ面２３との
間に形成される外被形成路２９の幅が材料押出側に向か
って徐々に狭くなるように設定されている。これによ
り、材料押出側に向かって徐々に広くなるように設定さ
れている場合と較べ、外被１ｂを形成する材料の流れを
安定させることができ、外被１ｂの壁厚を一定に保つこ
とができる。なお、テーパ面１９とテーパ面３３との間
に形成される外被形成路２９は、材料押出側に向かって
幅が広がらなければ材料を安定して押し出すことができ
るため、テーパ面１９とテーパ面２３とが互いに平行に
なるようにそれぞれを位置させても良い。
【００２７】ここで、押出マスクの位置と材料供給孔１
１ａ、１１ｂ、１１ｃから押し出される材料量との関係
を図１に基づいて説明する。押出マスク２０の上端面２
１とテーパ面２３との接続点が図１でＰ1 に位置するこ
とによって、材料供給孔１１ａの材料出口側開口部が閉
塞され、また材料供給孔１１ｂの材料出口側開口部のほ
ぼ半分が塞がれている。これに対し、押出マスク３０の
上端面３１とテーパ面３３との接続点が図１でＰ2 に位
置することによって、材料供給孔１１ａの材料出口側開
口部のほぼ半分が塞がり、材料供給孔１１ｂの材料出口
側開口部は開放されている。
【００２８】このように、押出マスク２０と押出マスク
３０とにより材料供給孔１１ａ、１１ｂの材料出口側開
口部の開口面積は制御することによって、押出マスク３
０の内径が押出マスク２０の内径より拡大されたことに
より径方向外側に移動する外被１ｂを形成する材料量が
外被１ｂの形成時に係わらず一定となるように制御して
いる。つまり、押出マスク２０により外被１ｂを形成
するとき、セル壁成形溝１５ａ、１５ｂから押し出され
る材料は材料供給孔１１ｂ、１１ｃにより押し出される
材料とともに外被形成路２９内を流れながら押出マスク
２０の内周壁面２５に沿って押し出され外被１ｂを形成
する。これに対し押出マスク２０より内径が大きく設
定されている押出マスク３０によりハニカム構造体１を
形成すると、外被１ｂを形成するための材料はセル壁成
形溝１５ａから押し出される材料と材料供給孔１１ａ、
１１ｂ、１１ｃから押し出される材料とからなり、これ
らの材料が外被形成路３９内を流れ押出マスク３０の内
周壁面３５に沿って押し出されることにより外被１ｂを
形成する。
【００２９】このとき、押出マスク２０により形成され
る外被１ｂの材料を押し出していたセル壁成形溝１５ｂ
からは、外被１ｂではなくセル壁１ａを形成するための
材料が押し出されている。したがって、押出マスク２０
から押出マスク３０に取替えることによってセル壁形成
溝１５ｂから押し出されるセル壁１ａが１枚増えるた
め、この１枚分のセル壁に相当する材料が外被１ｂを形
成する材料から不足することになる。ところが、押出マ
スク３０の上端面３１により制御される材料供給孔１１
ａ、１１ｂについて着目すると、押出マスク２０の上端
面により材料供給孔１１ａの開口部は全面が塞がり、材
料供給孔１１ｂの開口部は開口面積のほぼ半分が塞がれ
ているのに対し、押出マスク３０の上端面３１によって
塞がれているのは材料供給孔１１ａの開口面積に対する
ほぼ半分だけである。これにより、外被１ｂを形成する
材料量がセル壁１枚分減ったとしても、材料供給孔１１
ａ、１１ｂより供給される材料量がセル壁１枚分の材料
を補充しているため、外被１ｂの材料量は不足すること
はない。したがって、押出マスク２０から押出マスク３
０の変更によりハニカム構造体１の外径が拡大されたと
しても外被１ｂの壁厚を変えることなく外被１ｂに歪み
や欠損等のないハニカム構造体１を成形することができ
る。
【００３０】次に、ハニカム構造体１が押出成形される
様子を図３に基づいて説明する。まず、図３(a) に示す
ように、ダイス１０に押出マスク２０を取付けた状態に
ついて説明する。ハニカム構造体１のセル壁１ａおよび
外被１ｂを構成する材料がダイス１０の材料供給側端面
１６に開口する材料供給孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３にそれぞれ供給される。こ
のとき、押出マスク２０はその上端面２１とテーパ面２
３との接続点が図３(a) に示すＰ1 に位置するように設
定されていることから、材料供給孔１１ａに供給される
材料は上端面２１によりその押出を阻止され、材料供給
孔１１ｂに供給される材料は材料出口側の開口面積の内
ほぼ半分が上端面２１により閉じられているため全開時
の押出量のほぼ半分が押し出されることなる。そして、
材料供給孔１３、１２ｃに供給される材料がセル壁成形
溝１７、１５ｃから徐々に押し出されセル壁１ａを形成
する。このとき、セル壁成形溝１５ｃの溝長さがセル壁
形成溝１７より短くダイス１０に形成されていても、セ
ル壁成形溝１５ｃに連通する材料供給孔１２ｃの内径が
セル壁成形溝１７に連通する材料供給孔１３の内径より
も小さく設定さているため、材料をそれぞれのセル壁成
形溝から押し出すときに生じる材料押出抵抗がほぼ等し
くなる。これにより、セル壁成形溝１７から押し出され
るセル壁１ａとセル壁成形溝１５ｃから押し出されるセ
ル壁１ａとがそれぞれ等速に押し出される。またセル壁
１ａが押し出されると同時に材料供給孔１１ｂ、１１
ｃ、１２ａにそれぞれ供給された材料も材料出口側開
口、セル壁形成溝１５ｃを介して外被形成路２９に流入
する。この外被形成路２９に流入し充満した材料は押出
マスク２０の内周壁面２５に沿って押し出されるため、
図３(a) に示す距離ｗ1 の壁厚を有する外被１ｂが前述
したセル壁１ａとともに一体形成される。これにより、
外径Ｄ1、壁厚ｗ1 の外被１ｂを有するハニカム構造体
１を押出形成することがきる。
【００３１】次にダイス１０に押出マスク３０を取付け
た状態を図３(b) に基づいて説明する。押出マスク２０
を押出マスク３０に取替えると、押出マスクの内径がＤ
1 より大きく設定されているＤ2 に変更される。また図
３(b) に示すＰ2 に示す位置に押出マスク３０の上端面
３１とテーパ面３３との接続点が位置することから、押
出マスク２０のときには全閉されていた材料供給孔１１
ａがほぼ半分程度開口し、上端面２１によりほぼ半分の
開口に制御されていた材料供給孔１１ｂが全開してい
る。これにより、ダイス１０の材料供給側端面１６から
材料供給孔１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、
１２ｃ、１３に供給される材料がセル壁成形溝１５ａ、
１５ｂ、１５ｃ、１７および材料供給孔１１ａ、１１
ｂ、１１ｃから押し出され、セル壁形成溝１７、１５
ｂ、１５ｃから押し出される材料によってセル壁１ａが
形成される。そして、材料供給孔１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、セル壁形成溝１５ａから外被形成路３９内に押し出
される材料は、外被形成路３９内に充満した後、押出マ
スク３０の内周壁面３５に沿って幅ｗ1 の外被１ｂを形
成しながら押し出される。このとき、前述したように押
出マスク２０により外被１ｂを形成していたときには形
成されなかったセル壁形成溝１５ｃからセル壁１ａが形
成されるが、このセル壁１枚が増えたことによる材料は
押出マスク３０の上端面３１により制御される材料供給
孔１１ａ、１１ｂの材料がセル壁１枚分に相当する分増
えたことにより外被１ｂの壁厚ｗ1 を変えることなくし
て外径Ｄ2 、壁厚ｗ1 からなる外被１ｂとセル壁１ａを
有するハニカム構造体１を押出成形することができる。
【００３２】なお、図３(b) に示す押出マスク３０から
図３(a) に示す押出マスク２０に変更したときは、外被
１ｂを形成する材料がセル壁１枚分増えることからこの
過剰となった材料量を増やすため押出マスク２０の上端
面２１により材料供給孔１１ａ、１１ｂの開口面積を制
御することでセル壁１枚分の材料量を削減している。こ
れにより、外径の異なったハニカム構造体を形成して
も、外被１ｂの壁厚ｗ1を一定にしながら外径変更する
ことができる。
【００３３】さらに、材料供給側端面１６側においてダ
イス１０に供給される材料量を制御するバックプレート
あるいはマスキングプレート等を設け、これらによって
材料量を制御するものではなく、すべての材料供給孔１
１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３
に材料を供給している。そのため、ハニカム構造体１の
外径に変更があった場合においても、ダイス１０の材料
押出側に位置する押出マスクを取替えるだけで外被１ｂ
の壁厚を一定にしたままハニカム構造体の外径を変える
ことができる。したがって、成形品の外径変更時に伴う
段取替えを容易にする効果がある。
【００３４】また、材料供給孔１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１３のそれぞれの内径は
連通するセル壁成形溝の溝長さまたはセル壁成形溝が連
通しない等の諸条件により材料押出抵抗が所定の値とな
るように内径が設定されていることから、それぞれのセ
ル壁成形溝および外被形成路から押し出される押出速度
を等しくすることができる。これにより、各セル壁１ａ
と外被１ｂとをそれぞれ等速で押し出すことができるた
め、外被１ｂおよび外周側に位置するセル壁１ａに歪み
や欠損等が生じることのないハニカム構造体１を成形す
ることができる。
【００３５】（第２実施例）本発明の第２実施例による
ハニカム構造体押出装置を図４および図５に示す。第１
実施例と実質的に同一の構成部分には同一符号を付す。
図４および図５に示す第２実施例は、ハニカム構造体１
の外径を変えることなく外被１ｂの壁厚を変えるために
用いられるハニカム構造体押出装置であり、押出マスク
の形状が第１実施例と異なる。
【００３６】図４および図５に示すように、押出マスク
４０と押出マスク５０とは、同一の所定の内径を有する
環状にそれぞれ形成されている。そして、押出マスク４
０、５０のそれぞれの上端面４１、５１は、ダイス１０
の外被材出口側端面１８ｂに当接可能に形成されてい
る。この上端面４１、５１の形状によって材料供給孔１
１ａ、１１ｂ、１１ｃの開口面積が制御される。つま
り、上端面４１によって、材料供給孔１１ａ、１１ｂの
材料出口側開口の全面を閉塞している。また上端面５１
によって、材料供給孔１１ａの材料出口側開口の開口面
積のほぼ半分を閉塞し、材料供給孔１１ｂの材料出口側
開口の全開にしている。したがって、材料供給孔１１
ａ、１１ｂに供給される材料は上端面４１によってはそ
の押出を阻止されるが、上端面５１によっては全開して
いる材料供給孔１１ａと半開している材料供給孔１１ｂ
とからは押し出される。これにより、外被形成路５９に
供給される材料量が増加し、この材料の増加分は外被１
ｂの壁厚の増加に充てられる。
【００３７】また、図４および図５に示すように、押出
マスク５０により形成される外被１ｂの壁厚になるｗ3
が押出マスク４０により形成される外被１ｂの壁厚にな
るｗ2 より大きくなるように押出マスク５０のテーパ面
５３が決定されている。これにより、押出マスク５０に
より形成される外被１ｂの壁厚は、押出マスク４０によ
り形成される外被１ｂの壁厚より厚く成形される。この
壁厚が増加したことによる材料の不足分は、前述した上
端面４１、５１の形状によって制御される材料供給孔１
１ａ、１１ｂから材料の増加分により補填される。
【００３８】これにより、押出マスク４０を押出マスク
５０に取替えることにより、同一外径で外被１ｂの壁厚
だけを厚くしたハニカム構造体１を押出成形することが
できる。このため、従来のようにダイス１０に供給され
る材料量を制御するバックプレートあるいはマスキング
プレート等を材料供給側端面１６側に設けることなくし
て、ダイス１０の材料押出側に位置する押出マスクを取
替えるだけでハニカム構造体１の外被１ｂの壁厚を変え
ることができる。したがって、成形品の外被壁厚変更時
に伴う段取替えを容易にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例によるハニカム構造体押出
装置の主要部を示す説明図である。
【図２】第１実施例のハニカム構造体押出装置により押
出形成されるハニカム構造体の斜視図である。
【図３】第１実施例のハニカム構造体押出装置の各使用
状態を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施例によるハニカム構造体押出
装置の主要部を示す説明図である。
【図５】第２実施例のハニカム構造体押出装置の各使用
状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ハニカム構造体 １ａ セル壁 １ｂ 外被 １０ ダイス （押出ダイス） １１ａ、ｂ、ｃ 材料供給孔 （第２の材料供給
孔） １２ａ、ｂ、ｃ 材料供給孔 （第１の材料供給
孔の一部） １３ 材料供給孔 （第１の材料供給
孔の残部） １５ａ、ｂ、ｃ セル壁成形溝 （成形溝） １６ 材料供給側端面 １７ セル壁成形溝 （成形溝） １８ａ 成形品押出側端面 １８ｂ 外被材出口側端面 １９ テーパ面 （ダイス側テーパ
面） ２０、３０、４０、５０ 押出マスク ２１、３１、４１、５１ 上端面 （流量制御面） ２３、３３、４３、５３ テーパ面（マスク側テーパ
面） ２５、３５、４５、５５ 内周壁面 ２９、３９、４９、５９ 外被形成路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 雅一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−24817（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−157706（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−101809（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60880（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−52129（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131427（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−1908（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−17644（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭54−28850（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B28B 3/00 - 5/12

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 互いに連結したセル壁と、内部にこのセ
    ル壁を収容しこのセル壁の周囲に連結する筒状の外被と
    からなるハニカム構造体を押出成形可能なハニカム構造
    体押出装置であって、 前記ハニカム構造体が押し出される押出側に開口し前記
    セル壁を成形可能な成形溝、この成形溝に連通し材料が
    供給される供給側に開口する第１の材料供給孔および前
    記押出側周縁に外周方向に肉厚が薄くなるように傾斜す
    るダイス側テーパ面が形成される内側部と、この内側部
    の周囲に位置し供給側から押出側に貫通する第２の材料
    供給孔が形成される外側部とを有する押出ダイスと、 前記ダイス側テーパ面に対向して位置し前記外被を成形
    可能な外被形成路を形成するマスク側テーパ面、このマ
    スク側テーパ面より外周方向に位置し前記第２の材料供
    給孔の押出側開口の一部または全部を閉塞可能な流量制
    御面および前記マスク側テーパ面より内周方向に位置す
    る内周壁面を有する押出マスクと、 を備えることを特徴とするハニカム構造体押出装置。
  2. 【請求項２】 前記第１の材料供給孔および前記第２の
    材料供給孔のすべてに前記ハニカム構造体を形成する材
    料が供給されることを特徴とする請求項１記載のハニカ
    ム構造体押出装置。
  3. 【請求項３】 前記ダイス側テーパ面と前記マスク側テ
    ーパ面とは、互いに平行または材料押出方向に向かうに
    従い互いに近づくことを特徴とする請求項１または２記
    載のハニカム構造体押出装置。
  4. 【請求項４】 前記ダイス側テーパ面に開口する前記成
    形溝と連通する前記第１の材料供給孔の一部は、前記第
    １の材料供給孔の残部の内径より小径に形成されること
    を特徴とする請求項１、２または３記載のハニカム構造
    体押出装置。
  5. 【請求項５】 前記ダイス側テーパ面は、前記押出ダイ
    スの押出側端面に対して所定角αで傾斜することを特徴
    とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のハニカム構
    造体押出装置。
  6. 【請求項６】 前記流量制御面により前記第２の材料供
    給孔の押出側開口の開口面積が制御されるとき、 前記押出マスクの内周壁面における内径は、拡径または
    縮径し、 前記ダイス側テーパ面と前記マスク側テーパ面との最短
    離隔距離は、所定距離に保持されることを特徴とする請
    求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム構造体押出
    装置。
  7. 【請求項７】 前記流量制御面により前記第２の材料供
    給孔の押出側開口の開口面積が制御されるとき、 前記ダイス側テーパ面と前記マスク側テーパ面との最短
    離隔距離は、拡大または縮小するように変更され、 前記押出マスクの内周壁面は、所定位置に位置すること
    を特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニ
    カム構造体押出装置。
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