JP3701802B2 - ハニカム製造用口金 - Google Patents

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    • B28B3/00Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハニカム構造体を押し出し成形により成形するのに使用されるハニカム製造用口金に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、口金の裏面に開口する坏土供給孔と、この坏土供給孔に連通し口金の表面に開口するスリット溝とから構成され、口金表面の口金外縁部をテーパ状に加工したテーパ加工部を有する、ハニカム構造体を押し出すだめの口金本体と、そのテーパ加工部の面に対向する位置に設けた押え板とから構成されるハニカム製造用口金は種々の構成のものが知られている。
【0003】
図3は上述した従来のハニカム製造用口金の一例の構成を示す図である。図3に示す例において、ハニカム製造用口金51は、口金本体52と押え板53とから構成されている。口金本体52は円板形状を有し、その裏面(図3では下側の面(図示せず))に開口する坏土供給孔61と、その表面(図3では上型の面)に開口するスリット溝62とを備えている。スリット溝62は口金本体52の表面において十文字状に形成されており、十文字状のスリット溝62の交点一つおきに、坏土供給孔61が連通している。口金本体52の口金外縁部はテーパ形状の加工され、テーパ加工部63を形成している。押え板53は、その一面53aがテーパ加工部63に対向する(図3では平行)位置となるように、スペーサ64を介して口金本体52に接続している。
【0004】
図3に示す構造のハニカム製造用口金51では、例えばセラミック坏土を口金51の裏面に開口する坏土供給孔61から供給し、セラミック坏土を押し出すことで、口金51の表面に開口するスリット溝62からハニカム構造体を得ることができる。そして、口金本体52の口金外縁部にテーパ加工部63を設けること、および、テーパ加工部63に対向して押え板53を設けることで、外壁形成時の内側方向への坏土の力を緩和し、外周セルのつぶれすなわちメジワの発生を防止していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年要望の高い薄壁すなわちリブ厚の薄いハニカム構造体を製造しようとすると、リブ厚が薄くなってハニカム構造体が耐え得るアイソスタティック強度がそれだけ小さくなり、その結果、ハニカム構造体の取り扱いに注意が必要となる問題があった。この問題を解消するために、図3に示す構造のハニカム製造用口金51において、スペーサ64の厚さを厚くして、テーパ加工部63と押え板53との間隔を拡げ、成形後のハニカム構造体における外壁の厚みを厚くすることが考えられる。しかしながら、このようにして外壁を厚くしようとすると、外壁を厚くする分だけこの部分に坏土の供給量が多くなり、外壁成形時に、テーパ加工部63と押え板53との間を移動する坏土の圧力が大きくなるとともにハニカム構造体の内側へ向くため、外周部のリブが変形して外周セルのつぶれすなわちメジワが発生する問題があった。
【0006】
本発明の目的は上述した課題を解消して、成形後のハニカム構造体においてメジワの発生無く外壁を厚くすることができるハニカム製造用口金を提供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のハニカム製造用口金は、口金の裏面に開口する坏土供給孔、および、この坏土供給孔に連通し口金の表面に開口するスリット溝から構成され、口金表面の口金外縁部をテーパ状に加工したテーパ加工部を有する、ハニカム構造体を押し出すための口金本体と、そのテーパ加工部の面に対向する位置に設けた押え板とから構成されるハニカム製造用口金において、前記テーパ加工部と押え板とが平行に対向するよう構成するとともに、平行に対向したテーパ加工部と押え板とから形成される空間の出口側近傍において、前記口金外縁部のテーパ加工部のうちスリット溝以外の部分に切欠部を設け、さらに、前記口金外縁部のテーパ加工部に設けた切欠部が、その縦断面において、口金の径方向の水平面と軸方向の垂直面とから構成されるとともに、前記テーパ加工部が口金の径方向の面に対して45度の角度を有し、前記切欠部を構成する水平面と垂直面がその縦断面において0.2〜1.0mmであることを特徴とするものである。
【0008】
本発明では、口金外縁部のテーパ加工部に切欠部を設けることで、テーパ加工部と押え板との間を移動する坏土の圧力をこの切欠部で緩和することができる。その結果、外壁を厚く設計してもリブに及ぶ力を小さくでき、メジワの発生無く外壁を厚くしたセラミックハニカム構造体を得ることができる。なお、口金外縁部のテーパ加工部に設けた切欠部を、その縦断面において、口金の径方向の水平面と軸方向の垂直面とから構成すると、さらには、テーパ加工部が口金の径方向の面に対して45度の角度を有し、切欠部を構成する水平面と垂直面が0.2〜1.0mmであると、切欠部の作用をより効果的に発揮することができるため好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明のハニカム製造用口金の一例の構成を示す図である。図1に示す例において、ハニカム製造用口金1は、口金本体2と押え板3とから構成されている。口金本体2は円板形状を有し、その裏面(図1では下側の面(図示せず))に開口する坏土供給孔11と、その表面(図1では上側の面)に開口するスリット溝12とを備えている。スリット溝12は口金本体2の表面において十文字状に形成されており、十文字状のスリット溝12の交点一つおきに、坏土供給孔11が連通している。口金本体2の口金外縁部はテーパ形状に加工され、テーパ加工部13を形成している。押え板3は、その一面3aがテーパ加工部13に対向する(図1では平行)位置となるように、スペーサ14を介して口金本体2に接続している。
【0010】
上述した本発明のハニカム製造用口金1の構成は、従来のハニカム製造用口金の構成と同じである。本発明のハニカム製造用口金1が従来のハニカム製造用口金と異なる点は、口金本体2の口金外縁部のテーパ加工部13のうちスリット溝12以外の部分に切欠部21を設けた点である。この切欠部21は、図1に示すような縦断面において、口金1の径方向の水平面22と軸方向の垂直面23とから構成されている。この切欠部21は、テーパ加工部13の全周にわたって設けることもできるし、必要に応じてテーパ加工部13の一部のみに設けることもできる。また、上述した例では、切欠部21の断面形状は水平面22と垂直面23とからなる矩形であり、本数は1本であるが、必要に応じて断面形状や本数を上述した例と異なる設定とすることができることはいうまでもない。
【0011】
上述した本発明のハニカム製造用口金1では、所定の位置に切欠部21を設けることで、テーパ加工部13と押え板3との間を移動する坏土の圧力を、この切欠部21で坏土が拡がることで緩和することができる。そのため、外壁の厚みを規定する坏土の量は一定のまま坏土の圧力のみこの切欠部21を通過することで緩和できるため、本発明のハニカム製造用口金1を利用して成形したハニカム構造体では、外周付近のメジワの発生を無くした状態を厚くすることができる。
【0012】
【実施例】
以下、実際の例について説明する。
実際に、直径103mm、長さ100mm、壁厚3mil、セル数400cpsiの形状で、コージェライトを主成分とし、外壁の厚い厚さ0.4mmのセラミックハニカム構造体を、比較例と実施例1〜5の口金を使用して押し出し成形し、それぞれのセラミックハニカム構造体に対し径方向のISO強度を測定して比較した。ここで、比較例としては、図1に示す構成の口金において、図2(a)に示すように切欠部を設けなかったものを使用した。実施例1〜5としては、図1に示す口金において、テーパ加工部に断面が水平面と垂直面とからなる矩形の切欠部を設けたものを使用した。実施例1〜5の互いの相違点は、図2(b)に示す例において、水平面および垂直面の長さをそれぞれ0.1mm、0.2mm、0.5mm、1.0mm、1.5mmとした点である。結果を以下の表1に示す。
【0013】
【表1】
Figure 0003701802
【0014】
表1の結果から、まず、テーパ加工部に切欠部を設けた実施例1〜5とテーパ加工部に切欠部を設けた比較例とを比較すると、実施例1〜5が比較例に比べて外周部のメジワ発生が少ないことがわかる。また、実施例1〜5を比較すると、切欠部の長さを0.1mmとした実施例1では外周部の一部にメジワ発生が認められるとともにISO強度が比較例と同様に低く、また、実施例5では外周部のメジワ発生は無いものの外壁とセルとの密着性が低い場合があるとともにISO強度が比較例と同様に低いことがわかる。これに対し、実施例2〜4は、メジワ発生もなくISO強度も高いため、切欠部の水平面および垂直面の長さを0.2〜1.0mmとすると好ましいことがわかる。
【0015】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、口金外縁部のテーパ加工部に切欠部を設けているため、テーパ加工部と押え板との間を移動する坏土の圧力をこの切欠部で緩和することができる。その結果、外壁を厚く設計してもリブに及ぶ力を小さくでき、メジワの発生無く外壁を厚くしたセラミックハニカム構造体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のハニカム製造用口金の一例の構成を示す図である。
【図2】実施例で使用する比較例および本発明例の口金の構成を説明するための図である。
【図3】従来のハニカム製造用口金の一例の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
1 ハニカム製造用口金、2 口金本体、3 押え板、3a 一面、11 坏土供給孔、12 スリット溝、13 テーパ加工部、21 切欠部、22 水平面、23 垂直面

Claims (1)

  1. 口金の裏面に開口する坏土供給孔、および、この坏土供給孔に連通し口金の表面に開口するスリット溝から構成され、口金表面の口金外縁部をテーパ状に加工したテーパ加工部を有する、ハニカム構造体を押し出すための口金本体と、そのテーパ加工部の面に対向する位置に設けた押え板とから構成されるハニカム製造用口金において、前記テーパ加工部と押え板とが平行に対向するよう構成するとともに、平行に対向したテーパ加工部と押え板とから形成される空間の出口側近傍において、前記口金外縁部のテーパ加工部のうちスリット溝以外の部分に切欠部を設け、さらに、前記口金外縁部のテーパ加工部に設けた切欠部が、その縦断面において、口金の径方向の水平面と軸方向の垂直面とから構成されるとともに、前記テーパ加工部が口金の径方向の面に対して45度の角度を有し、前記切欠部を構成する水平面と垂直面がその縦断面において0.2〜1.0mmであることを特徴とするハニカム製造用口金。
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