JP4186530B2 - 排ガス浄化フィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は，内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタがある。該排ガス浄化フィルタは，例えば図１９，図２０に示すごとく，ハニカム構造体９０のセル９２の一端に栓材９４を配設してなる。
【０００３】
上記排ガス浄化フィルタ９を用いて，排ガス４を浄化する際には，図２０に示すごとく，上記排ガス浄化フィルタ９の一方の端面９９１におけるセル９２の開口部９３から排ガス４を導入する。上記セル９２に導入された排ガス４は，上記隔壁９１を通過して，隣のセル９２へ移る。このとき，上記排ガス４中のパティキュレートが上記隔壁９１に捕集され，上記排ガス４が浄化される。また，例えば，上記隔壁９１に触媒を担持させておくことにより，捕集したパティキュレートを触媒反応により分解除去することができる。
【０００４】
そして，浄化された排ガス４は，上記排ガス浄化フィルタ９の他方の端面９９２における上記セル９２の開口部９３から排出される。
このようにして，上記排ガス浄化フィルタ９によって，排ガス４の浄化を行うことができる。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の排ガス浄化フィルタ９には以下の問題がある。
即ち，上記セル９２の一方の開口部９３には上記栓材９４が配設されている。そして，該栓材９４は，通常パティキュレートの捕集機能を有していない。それ故，上記栓材９４の部分，即ち上記セル９２の一端をフィルタとして有効に使用することができず，排ガス４の浄化効率が不充分となる場合がある。
また，パティキュレートが，上記排ガス浄化フィルタ９の両端面９９１，９９２付近に集中して堆積して，セル９２の開口部９３を閉塞するおそれがあるという問題もある。
【０００６】
上記の問題に対して，図２１に示すごとく，隔壁８１を変形させてセル８２の一端を塞いだフィルタ８が開示されている（特表平８−５０８１９９号公報）。
該フィルタ８は，パティキュレートの捕集機能を有する上記隔壁８１によってセル８２の一端を塞いでいる。このセル８２の一端においても排ガス４が上記隔壁８１を通過することによって，排ガス４を浄化することができる。そのため，排ガス４の浄化効率を向上させることができる。
【０００７】
しかし，上記隔壁８１の変形は，押出し成形し，乾燥したハニカム成形体に対して行なうため，上記隔壁８１の端部には，大きな押圧力を加える必要がある。それ故，上記隔壁８１を，円滑に所望の形状に変形させることが困難である。
また，上記隔壁８１の端部を，ソーキング液体によってソーキングして，変形しやすい状態とした後，上記隔壁８１を押圧して変形させる方法が開示されている。しかし，この場合には，ソーキング工程が新たに必要となり，また，上記ソーキングには時間を要するため，生産効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる，製造容易な排ガス浄化フィルタ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題の解決手段】
第１の発明は、内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタを製造する方法において、
有機バインダを含有したセラミック材料を押出し成形し、乾燥し、所定長さに切断して、ハニカム状に設けられた隔壁と該隔壁により仕切られていると共に、両端面に貫通してなる複数のセルとを有するハニカム成形体を作製し、
次いで，テーパ状の先端部を有する加熱したテーパ治具を、上記ハニカム成形体のセルの開口部に差し込み、上記隔壁に接触させることにより、上記隔壁を加熱して軟化させ、
上記テーパ治具の押圧力によって、上記隔壁を変形させ、上記セルの開口部を拡げて大開口部を設けると共に、その隣のセルの開口部を絞り、
その後、上記ハニカム成形体を焼成することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法にある（請求項１）。
【００１０】
上記隔壁を構成するセラミック材料は，有機バインダを含有している。そのため，上記隔壁は，加熱することにより軟化させることができる。そして，上記隔壁を加熱して軟化させた状態で，隔壁に押圧力を加えることにより，隔壁を容易に変形させることができる。
【００１１】
ここで，上記押圧力は，上記ハニカム成形体のセルの開口部に差し込んだテーパ治具により付与する。そして，その押圧力により上記隔壁を変形させる。そのため，上記テーパ治具を差し込んだセルの周囲に位置する隔壁は，上記テーパ治具の先端部のテーパ形状に沿って外方に大きく広がる。それ故，上記テーパ治具を差し込んだセルの開口部は，上記のごとく大開口部となり，一方，その隣のセルの開口部は，必然的に隔壁が内方に変形して，開口部が絞られる。
【００１２】
このように，上記製造方法により得られる排ガス浄化フィルタには，セルの一端に大開口部が設けられることとなる。そのため，排ガス浄化フィルタの端面にパティキュレートが堆積しても，セルの開口面積を充分に確保することができ，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができる。
【００１３】
また，上記製造方法により得られる排ガス浄化フィルタは，セルの一端が絞られた形状となる。それ故，上記大開口部から上記セルに導入された排ガスは，他端の開口部からの流出を制限され，上記隔壁を通過して隣のセルへ移る。これにより，上記排ガス中のパティキュレートが上記隔壁に捕集されため，排ガスの浄化効率を向上させることができる。
【００１４】
以上のごとく，第１の発明によれば，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる，製造容易な排ガス浄化フィルタの製造方法を提供することができる。
【００１６】
上記排ガス浄化フィルタは，上記セルの一端に小開口部を有する。それ故，上記セルに導入された排ガスは，上記小開口部からの流出を制限され，上記隔壁を通過して隣のセルへ移る。これにより，上記排ガス中のパティキュレートが上記隔壁に捕集される。
【００１７】
また，上記小開口部は，パティキュレートの捕集機能を有する隔壁を変形させることにより形成されている。そのため，上記セルの端部，即ち上記小開口部の周囲においても，排ガスが上記隔壁を通過することによって，充分に排ガスの浄化が行われる。それ故，排ガスの浄化効率を向上させることができる。
【００１８】
また，上記排ガス浄化フィルタは，上記セルの一端に大開口部を設けてなる。そのため，排ガス浄化フィルタの端面にパティキュレートが堆積しても，セルの開口面積を充分に確保することができ，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができる。
【００１９】
特に，上記大開口部の面積Ａと，上記小開口部の面積Ｂとの関係が，
０＜Ｂ／Ａ≦０．２５
であるため，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができるとともに，排ガスの浄化効率を高くすることができる。
【００２０】
以上のごとく，第２の発明によれば，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる排ガス浄化フィルタを提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，上記有機バインダとしては，例えば，メチルセルロース，ヒドロキシメチルセルロース等を用いることができる。
また，上記内燃機関としては，例えば，ディーゼルエンジン等がある。
【００２２】
また，上記隔壁を変形させる際に上記セルの開口部を絞ることにより，小開口部を上記大開口部の隣に設けることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記セルに導入された排ガスは，上記小開口部からの流出を制限され，上記隔壁を通過して隣のセルへ移る。これにより，上記排ガス中のパティキュレートが上記隔壁に捕集される。
【００２３】
また，上記小開口部は，パティキュレートの捕集機能を有する隔壁を変形させることにより形成されている。そのため，上記セルの端部，即ち上記小開口部の周囲においても，排ガスが上記隔壁を通過することによって，充分に排ガスの浄化が行われる。それ故，排ガスの浄化効率を向上させることができる。
【００２４】
また，上記テーパ治具による上記隔壁の変形直後における，上記大開口部の面積Ａと，上記小開口部の面積Ｂとの関係は，
０＜Ｂ／Ａ≦０．２５
であることが好ましい（請求項３）。
この場合には，得られる排ガス浄化フィルタにおいては，セルの大開口部が小開口部に対して充分に大きくなる。そのため，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができるとともに，排ガスの浄化効率を高くすることができる。
Ｂ／Ａ＞０．２５の場合には，上記小開口部からの排ガスの漏れが多くなり，充分な浄化効率を得ることが困難となるおそれがある。また，上記大開口部にパティキュレートが堆積して，排ガスの導入・排出が円滑に行なわれなくなるおそれがある。
【００２５】
また，上記ハニカム成形体の上記小開口部には，該小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し，その後上記焼成を行なうことが好ましい（請求項５）。この場合には，上記小開口部からの排ガスの漏れを一層抑制し，排ガスの浄化効率を一層向上させることができる。
【００２６】
また，上記ペーストの塗布は，上記隔壁を変形した後に行うことができる（請求項６）。
この場合には，確実に上記小開口部を閉塞又は縮小することができる。
【００２７】
また，上記隔壁を変形させた後，上記ハニカム成形体の一方の端面に，上記ハニカム成形体の小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し，上記端面にエアーを吹き付けることにより，上記端面の大開口部に塗布されたペーストを，上記セル内を他の端面における小開口部に至るまで移動させて，該小開口部を栓詰めした後，焼成し，更に，反対側の端面における小開口部も，同様の方法で上記ペーストによる栓詰めを行い，その後，焼成を行うことができる（請求項７）。
【００２８】
この場合にも，上記小開口部からの排ガスの漏れを一層抑制し，排ガスの浄化効率を一層向上させることができる。
また，上記小開口部の閉塞又は縮小をより確実に行うことができる。
【００２９】
また，上記ペーストを塗布する前にも，上記ハニカム成形体を焼成することができる（請求項８）。
この場合には，焼成時に発生する不良率を低減することができる。
【００３０】
また，上記ハニカム成形体の上記開口部には，上記隔壁を変形させる前に，上記小開口部とすべき開口部に，上記小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し，その後，上記変形，焼成を行うこともできる（請求項９）。
この場合には，上記小開口部の閉塞又は縮小が容易となる。
【００３１】
また，上記セラミック材料は，熱可塑性樹脂を含有していることが好ましい（請求項１０）。この場合には，上記隔壁は一層軟化させ易く，隔壁を一層容易に変形させることができる。
上記熱可塑性樹脂としては，例えば，アクリル系樹脂，ステアリン酸メチル，塩化ビニール系樹脂等を用いることができる。
【００３２】
また，上記隔壁の加熱は，加熱した上記テーパ治具を上記隔壁に接触させることにより行なう。これにより，上記セルの開口部における隔壁を，確実に軟化させることができる。それ故，容易かつ確実に上記隔壁を所望の形状に変形させることができる。
【００３３】
また，上記テーパ治具の先端部は，略円錐形状又は略四角錐形状であることが好ましい（請求項１１）。この場合には，上記テーパ治具を円滑に上記セルの開口部に差し込むことができると共に，上記隔壁を円滑に変形させることができる。
【００３７】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる排ガス浄化フィルタ及びその製造方法につき，図１〜図７を用いて説明する。
本例の排ガス浄化フィルタの製造方法は，図７に示すごとく，ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス４中のパティキュレートを捕集して排ガス４の浄化を行なう排ガス浄化フィルタ１を製造する方法である。
【００３８】
即ち，まず，有機バインダ及び熱可塑性樹脂を含有したセラミック材料を押出し成形し，乾燥し，所定長さに切断して，図２に示すハニカム成形体１００を作製する。該ハニカム成形体１００は，図２，図３（Ａ），図４に示すごとく，ハニカム状に設けられた隔壁１１と該隔壁１１により仕切られていると共に両端面１９１，１９２に貫通してなる複数のセル１２とを有する。
【００３９】
次いで，図１の矢印Ｆに示すごとく，テーパ状の先端部３１を有するテーパ治具３を，上記ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３に差し込むと共に，上記隔壁１１を加熱して軟化させる。そして，上記テーパ治具３の押圧力によって上記隔壁１１を変形させる（図１の矢印Ｇ）。これにより，図３（Ｂ），図５に示すごとく，上記セル１２の開口部１３を拡げて大開口部１３１を設けると共に，その隣のセル１２の開口部１３を絞って小開口部１３２を設ける。
【００４０】
上記隔壁１１の加熱は，加熱した上記テーパ治具３を上記隔壁１１に接触させることにより行なう。また，図１に示すごとく，上記テーパ治具３の先端部３１は，略円錐形状である。
また，図３（Ｃ），図６に示すごとく，上記ハニカム成形体１００の上記小開口部１３２には，該小開口部１３２を閉塞するための栓材１４となるペースト１４０を塗布する。
その後，上記ハニカム成形体１００を焼成する。これにより，上記排ガス浄化フィルタ１を製造する（図７）。
【００４１】
上記焼成前における，上記大開口部１３１の面積Ａと，上記小開口部１３２の面積Ｂとの関係は，０＜Ｂ／Ａ≦０．２５である。
上記熱可塑性樹脂としては，例えば，アクリル系樹脂，ステアリン酸メチル，塩化ビニール系樹脂等を用いることができる。
また，上記有機バインダとしては，例えば，メチルセルロース，ヒドロキシメチルセルロース等を用いることができる。
【００４２】
上記製造方法により得られる排ガス浄化フィルタ１は，図６，図７に示すごとく，ハニカム状に設けられた隔壁１１と該隔壁１１により仕切られていると共に両端面１９１，１９２に貫通してなる複数のセル１２を有するハニカム構造体１０を有している。
なお，図６は，焼成直前のハニカム成形体１００の説明図であり，かつ，排ガス浄化フィルタ１（ハニカム構造体１０）の説明図でもある。
【００４３】
上記セル１２の各々は，一方の開口部１３を拡げて設けた大開口部１３１と，他方の開口部１３を絞って設けた小開口部１３２とを有してなる。
上記ハニカム構造体１０の両端面１９１，１９２には，それぞれ上記大開口部１３１及び上記小開口部１３２が互いに隣合うようにして混在している。
【００４４】
また，上記大開口部１３１の面積Ａと，上記小開口部１３２の面積Ｂとの関係は，０＜Ｂ／Ａ≦０．２５である。即ち，ハニカム成形体１００を焼成して上記排ガス浄化フィルタ１（ハニカム構造体１０）とした後においても０＜Ｂ／Ａ≦０．２５の関係を保っている。
【００４５】
また，図６，図７に示すごとく，上記小開口部１３２は，栓材１４により閉塞されている
また，上記隔壁１１には，該隔壁１１に捕集されたパティキュレートを分解除去するための触媒が担持されている（図示略）。
【００４６】
上記排ガス浄化フィルタ１は，図７に示すごとく，ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス４を，一方の端面１９１における上記大開口部１３１から，セル１２内に導入する。該セル１２は，他方の端面１９２における小開口部１３２を閉塞されている。そして，上記隔壁１１は，多数の細孔を有する多孔体である。
【００４７】
そのため，図７に示すごとく，上記セル１２に導入された排ガス４は，上記隔壁１１を通過する。このとき，排ガス４中のカーボン粒子等のパティキュレートが，上記隔壁１１に捕集され，排ガス４が浄化される。上記隔壁１１に捕集されたパティキュレートは，上記隔壁１１に担持された触媒の作用によって，分解除去される。
【００４８】
上記排ガス浄化フィルタ１の製造方法の一例につき，以下に，より具体的に説明する。
まず，タルク，シリカ，カオリン，アルミナ，水酸化アルミニウム等のセラミック材料と，カーボン，樹脂等の造孔材とを所定量用意し，コージェライト組成となるように配合する。そこへ，メチルセルロース等の有機バインダ及び水を加え，混合・混練し，粘土化する。
この粘土を真空押出し成形機により，ハニカム状に押出し成形し，乾燥し，所定長さに切断する。
【００４９】
これにより得られたハニカム成形体１００（図２，図３（Ａ），図４）の両端面１９１，１９２に，上記のごとく，テーパ治具３を用いて，上記セル１２の開口部１３における隔壁１１を変形させる（図１）。このとき，上記隔壁１１を１００〜５００℃に加熱して，軟化させた状態で変形させる。
【００５０】
これにより，上記セル１２の開口部１３を，大開口部１３１と小開口部１３２として形成する（図３（Ｂ），図５）。上記大開口部１３１と小開口部１３２とは，図５に示すごとく，上記ハニカム成形体１００における端面１９１，１９２に，いわゆる市松模様状に配置する。
【００５１】
次いで，上記ハニカム成形体１００の両端面１９１，１９２を，コージェライト，アルミナ等からなるペーストにディッピングすることにより，該ペーストを上記端面１９１，１９２に塗布する。このとき，上記小開口部１３２は開口面積が小さいため，上記端面１９１，１９２に塗布された上記ペースト１４０は，その表面張力により上記小開口部１３２を閉塞する。一方，大開口部１３１は開口面積が大きいため，上記ペースト１４０が上記大開口部１３１を閉塞することはない。このように，上記ペースト１４０は，主に上記小開口部１３２に集中して塗布され，該小開口部１３２を閉塞する（図３（Ｃ），図６）。
【００５２】
次いで，ペースト１４０を塗布した上記ハニカム成形体１００を焼成して，ハニカム構造体１０を得る。
次いで，該ハニカム構造体１０の隔壁１１に，白金等の触媒を担持させて，排ガス浄化フィルタ１を得る（図７）。
【００５３】
得られた排ガス浄化フィルタ１は，コージェライトセラミックからなる。また，その形状は，例えば，円筒型，楕円筒型等であり，直径が５０〜３００ｍｍ，上記両端面１９１，１９２間の長さが５０〜２５０ｍｍである。
また，例えば，上記大開口部１３１の面積Ａは２〜３ｍｍ2，上記小開口部１３２の面積Ｂは０．２５ｍｍ2以下である。そして，上記小開口部１３２に配設されている栓材１４は，１〜４ｍｍの厚みを有する。
【００５４】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記排ガス浄化フィルタ１を製造するに当っては，上述のごとく，上記ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３における隔壁１１を変形させる。該隔壁１１を構成するセラミック材料は，有機バインダを含有している。そのため，上記隔壁１１は，加熱することにより軟化させることができる。そして，上記隔壁１１を加熱して軟化させた状態で，隔壁１１に押圧力を加えることにより，隔壁１１を容易に変形させることができる。
また，上記セラミック材料は，熱可塑性樹脂をも含んでいる。そのため，一層容易に上記隔壁１１を変形させることができる。
【００５５】
ここで，図１に示すごとく，上記押圧力は，上記ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３に差し込んだテーパ治具３により付与する。そして，その押圧力により上記隔壁１１を変形させる。そのため，上記テーパ治具３を差し込んだセル１２の周囲に位置する隔壁１１は，上記テーパ治具３の先端部３１のテーパ形状に沿って外方に大きく広がる（矢印Ｇ）。それ故，上記テーパ治具３を差し込んだセル１２の開口部１３は，上記のごとく大開口部１３１となり，一方，その隣のセル１２の開口部１３は，必然的に隔壁１１が内方に変形して，開口部１３が絞られた小開口部１３２となる（図３（Ｂ），図５）。
【００５６】
また，上記製造方法により得られる上記排ガス浄化フィルタ１は，上記セル１２の一端に小開口部１３２を有する（図６，図７）。それ故，図７に示すごとく，上記セル１２に導入された排ガス４は，上記小開口部１３２からの流出を制限され，上記隔壁１１を通過して隣のセル１２へ移る。これにより，上記排ガス４中のパティキュレートが上記隔壁１１に捕集される。
【００５７】
また，上記小開口部１３２は，パティキュレートの捕集機能を有する隔壁１１を変形させることにより形成されている。そのため，上記セル１２の端部，即ち上記小開口部１３２の周囲においても，排ガス４が上記隔壁１１を通過することによって，充分に排ガス４の浄化が行われる。それ故，排ガス４の浄化効率を向上させることができる。
【００５８】
また，上記排ガス浄化フィルタ１は，上記セル１２の一端に大開口部１３１を設けてなる（図６，図７）。そのため，排ガス浄化フィルタ１の端面１９１，１９２にパティキュレートが堆積しても，開口面積を充分に確保することができ，排ガス４の導入・排出を円滑に行うことができる。
特に，上記大開口部１３１の面積Ａと，上記小開口部１３２の面積Ｂとの関係が，０＜Ｂ／Ａ≦０．２５であるため，排ガス４の導入・排出を円滑に行うことができるとともに，排ガス４の浄化効率を高くすることができる。
【００５９】
また，上記隔壁１１の加熱は，加熱した上記テーパ治具３を上記隔壁１１に接触させることにより行なうため，上記セル１２の開口部１３における隔壁１１を，確実に軟化させることができる。それ故，容易かつ確実に上記隔壁１１を所望の形状に変形させることができる。
【００６０】
また，図１に示すごとく，上記テーパ治具３の先端部３１は，略円錐形状であるため，上記テーパ治具３を円滑に上記セル１２の開口部１３に差し込むことができると共に，上記隔壁１１を円滑に変形させることができる。
【００６１】
また，上記ハニカム成形体１００の上記小開口部１３２には，上記ペースト１４０を塗布し，その後上記焼成を行なう。これにより，上記排ガス浄化フィルタ１におけるセル１２の小開口部１３２は，栓材１４により閉塞される。そのため，上記小開口部１３２からの排ガス４の漏れを一層抑制し，排ガス４の浄化効率を一層向上させることができる。
【００６２】
以上のごとく，本例によれば，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる，製造容易な排ガス浄化フィルタ及びその製造方法を提供することができる。
【００６３】
（実施例２）
本例は，図８，図９に示すごとく，隔壁１１を変形させるために用いるテーパ治具３の先端部３１を，略四角錐形状とした例である。
この場合，図８に示すごとく，上記テーパ治具３の先端部３１を，ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３に差し込むに当っては，上記先端部３１におけるコーナー部３２を，上記開口部１３の各辺の略中央に当接させる。
これにより得られる排ガス浄化フィルタ１は，図９に示すごとく，大開口部１３１が略四角形状に形成されている。
その他は，実施例１と同様である。
本例の場合にも，実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
（実施例３）
本例は，ペースト１４０を塗布する前にもハニカム成形体１００を焼成する例である。
即ち，ハニカム成形体１００のセル１２の隔壁１１を変形した後，ハニカム成形体１００を焼成し，その後ペースト１４０を塗布し，再びハニカム成形体１００を焼成する。
その他は，実施例１と同様である。
この場合には，焼成時に発生する不良率を低減することができる。
その他，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６５】
（実施例４）
本例は，ハニカム成形体１００のセル１２の隔壁１１を変形させる前に（図３（Ａ）の状態で），小開口部１３２とすべき開口部１３にペースト１４０を塗布する例である。
即ち，上記ペースト１４０を塗布した後，上記隔壁１１を変形し，次いでハニカム成形体１００の焼成を行う。
その他は，実施例１と同様である。
この場合には，上記小開口部の閉塞又は縮小が容易となる。
その他，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６６】
（参考例）
本例は，図１０に示すごとく，セル１２の隔壁１１が互いに略平行となるよう上記セル１２の開口部を絞ることにより小開口部１３２を形成してなる排ガス浄化フィルタ１の例である。
上記小開口部１３２は，セル１２の隔壁１１が，１〜５ｍｍの長さにわたって略平行な状態で絞られることにより形成されている。
また，本例の排ガス浄化フィルタ１には，栓材が配設されていない。
その他は，実施例１と同様である。
【００６７】
この場合には，上記小開口部１３２に栓材を配設しなくても，排ガス４の流出の抑制を効果的に行なうことができる。
また，上記小開口部１３２に栓材を配設することもできる。この場合には，より一層排ガス４の流出を抑制することができる。
それ故，容易に，排ガス４の浄化効率を一層向上させることができる。
その他は，実施例１と同様である。
【００６８】
（実施例５）
本例は，図１１〜図１８に示すごとく，ハニカム成形体１００の小開口部１３２に栓材１４を形成するに当り，エアー５を用いて上記小開口部１３２にペースト１４０を配置する，排ガス浄化フィルタの製造方法の例である。
【００６９】
即ち，まず，図１１に示すごとく，隔壁１１を変形させたハニカム成形体１００（図３（Ｂ），図５参照）の一方の端面１９１に，上記ハニカム成形体１００の小開口部１３２を閉塞するための栓材１４となるペースト１４０を塗布する。
次いで，図１２に示すごとく，上記端面１９１にエアー５を吹き付ける。これにより，上記端面１９１の大開口部１３１に塗布されたペースト１４０を，図１３に示すごとく，上記セル１２内を他の端面１９２における小開口部１３２に至るまで移動させる。このようにして，該小開口部１３２を栓詰めした後，焼成する。
更に，図１４〜図１６に示すごとく，反対側の端面１９１における小開口部１３２も，同様の方法で上記ペースト１４０による栓詰めを行い，その後，焼成を行う。
【００７０】
更に詳細に説明すると，上記ペースト１４０の塗布は，実施例１におけるものと同様のペースト１４０に，ハニカム成形体１００の一方の端面１９１をディッピングすることにより行う。これにより，図１１に示すごとく，上記端面１９１の全面にペースト１４０が塗布される。
【００７１】
次いで，図１２に示すごとく，エアーガン５１等を用いて，エアー５を上記端面１９１に吹き付ける。すると，該端面１９１における大開口部１３１に塗布されていた上記ペースト１４０は，セル1２内を反対側の端面１９２における小開口部１３２に向って移動する。このとき，上記大開口部１３１に付着していた比較的多くのペースト１４０が，小開口部１３２に集まるため，該ペースト１４０の多くは小開口部１３２から抜け出すことなく，図１８に示すごとく，該小開口部１３２に留まる。
【００７２】
また，上記ハニカム成形体１００の隔壁１１は多孔質であるため，図１７に示すごとく，エアー５は隔壁１１を通過する。
また，上記ディッピングによって一方の端面１９１における小開口部１３２に塗布された比較的少量のペースト１４０は，図１７の矢印Ｈに示すごとく，エアー５によって上記小開口部１３２から外れ，他方の端面１９２における大開口部１３１から排出される。
その後，上記端面１９２における小開口部１３２に留まったペースト１４０を焼成して栓材１４とする。
【００７３】
更に，反対側の端面１９１における小開口部１３２に栓材１４を形成するに当っては，図１４に示すごとく，他の端面１９２をペースト１４０にディッピングして該ペースト１４０を塗布する。次いで，図１５に示すごとく，エアー５を端面１９２に吹き付ける。これにより，図１６に示すごとく，ペースト１４０を他の端面１９１に向かって移動させ，端面１９１における小開口部１３２に充填する。このメカニズムについては，上述した一方の端面１９２における小開口部１３２に栓材１４を形成する場合（図１１〜図１３）と同様である。
【００７４】
また，このとき，上記端面１９２における小開口部１３２に配された栓材１４は，既に焼成されて固定されているため，エアー５によって小開口部１３２から外れることはない。
その後，上記端面１９１における小開口部１３２に充填されたペースト１４０を焼成して栓材１４とする。
【００７５】
以上により，上記ハニカム成形体１００の両端面１９１，１９２における小開口部１３２に，栓材１４を形成することができる。
その他は，実施例１と同様である。
【００７６】
この場合にも，上記小開口部１３２からの排ガスの漏れを一層抑制し，排ガスの浄化効率を一層向上させる排ガス浄化フィルタを得ることができる。
また，上記小開口部の閉塞又は縮小をより確実に行うことができる。
その他は，実施例１と同様である。
【００７７】
なお，上記実施例１〜４，及び実施例５においては，上記小開口部１３２を，上記栓材１４によって閉塞した例を示したが，上記栓材１４を部分栓として，上記小開口部１３２を完全に閉塞しないものとすることもできる。
また，上記実施例１〜５の排ガス浄化フィルタ１は，ハニカム構造体１０に触媒を担持させたものとして示したが，触媒を担持していない排ガス浄化フィルタ１とすることもできる。
また，上記実施例１〜５においては，セル１２の断面形状が四角形のハニカム構造体について説明したが，セルの断面形状が三角形等，他の形状である場合にも，本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１における，排ガス浄化フィルタの製造方法の説明図。
【図２】 実施例１における，ハニカム成形体の斜視図。
【図３】 実施例１における，（Ａ）ハニカム成形体の断面説明図，（Ｂ）隔壁を変形させた後のハニカム成形体の断面説明図，（Ｃ）小開口部に栓材用のペーストを配設したハニカム成形体の断面説明図。
【図４】 図３（Ａ）のＣ視図。
【図５】 図３（Ｂ）のＤ視図。
【図６】 図３（Ｃ）のＥ視図。
【図７】 実施例１における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【図８】 実施例２における，排ガス浄化フィルタの製造方法の説明図。
【図９】 実施例２における，端面から見た排ガス浄化フィルタの説明図。
【図１０】 参考例における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【図１１】 実施例５における，端面にペーストを塗布した状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１２】 実施例５における，ハニカム成形体の端面にエアーを吹き付けることによりペーストを移動させる方法の説明図。
【図１３】 実施例５における，一方の端面の小開口部を栓詰めした状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１４】 実施例５における，端面にペーストを塗布した状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１５】 実施例５における，ハニカム成形体の端面にエアーを吹き付けることによりペーストを移動させる方法の説明図。
【図１６】 実施例５における，両端面の小開口部の栓詰めを完了した状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１７】 実施例５における，ペースト及びエアーの移動を説明する断面説明図。
【図１８】 実施例５における，栓詰めされた小開口部の断面拡大図。
【図１９】 従来例における，排ガス浄化フィルタの斜視図。
【図２０】 従来例における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【図２１】 他の従来例における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【符号の説明】
１．．．排ガス浄化フィルタ，
１０．．．ハニカム構造体，
１００．．．ハニカム成形体，
１１．．．隔壁，
１２．．．セル，
１３．．．開口部，
１３１．．．大開口部，
１３２．．．小開口部，
１４．．．栓材，
３．．．テーパ治具，
３１．．．先端部，
４．．．排ガス，
【技術分野】
本発明は，内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より，ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタがある。該排ガス浄化フィルタは，例えば図１９，図２０に示すごとく，ハニカム構造体９０のセル９２の一端に栓材９４を配設してなる。
【０００３】
上記排ガス浄化フィルタ９を用いて，排ガス４を浄化する際には，図２０に示すごとく，上記排ガス浄化フィルタ９の一方の端面９９１におけるセル９２の開口部９３から排ガス４を導入する。上記セル９２に導入された排ガス４は，上記隔壁９１を通過して，隣のセル９２へ移る。このとき，上記排ガス４中のパティキュレートが上記隔壁９１に捕集され，上記排ガス４が浄化される。また，例えば，上記隔壁９１に触媒を担持させておくことにより，捕集したパティキュレートを触媒反応により分解除去することができる。
【０００４】
そして，浄化された排ガス４は，上記排ガス浄化フィルタ９の他方の端面９９２における上記セル９２の開口部９３から排出される。
このようにして，上記排ガス浄化フィルタ９によって，排ガス４の浄化を行うことができる。
【０００５】
【解決しようとする課題】
しかしながら，上記従来の排ガス浄化フィルタ９には以下の問題がある。
即ち，上記セル９２の一方の開口部９３には上記栓材９４が配設されている。そして，該栓材９４は，通常パティキュレートの捕集機能を有していない。それ故，上記栓材９４の部分，即ち上記セル９２の一端をフィルタとして有効に使用することができず，排ガス４の浄化効率が不充分となる場合がある。
また，パティキュレートが，上記排ガス浄化フィルタ９の両端面９９１，９９２付近に集中して堆積して，セル９２の開口部９３を閉塞するおそれがあるという問題もある。
【０００６】
上記の問題に対して，図２１に示すごとく，隔壁８１を変形させてセル８２の一端を塞いだフィルタ８が開示されている（特表平８−５０８１９９号公報）。
該フィルタ８は，パティキュレートの捕集機能を有する上記隔壁８１によってセル８２の一端を塞いでいる。このセル８２の一端においても排ガス４が上記隔壁８１を通過することによって，排ガス４を浄化することができる。そのため，排ガス４の浄化効率を向上させることができる。
【０００７】
しかし，上記隔壁８１の変形は，押出し成形し，乾燥したハニカム成形体に対して行なうため，上記隔壁８１の端部には，大きな押圧力を加える必要がある。それ故，上記隔壁８１を，円滑に所望の形状に変形させることが困難である。
また，上記隔壁８１の端部を，ソーキング液体によってソーキングして，変形しやすい状態とした後，上記隔壁８１を押圧して変形させる方法が開示されている。しかし，この場合には，ソーキング工程が新たに必要となり，また，上記ソーキングには時間を要するため，生産効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる，製造容易な排ガス浄化フィルタ及びその製造方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題の解決手段】
第１の発明は、内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタを製造する方法において、
有機バインダを含有したセラミック材料を押出し成形し、乾燥し、所定長さに切断して、ハニカム状に設けられた隔壁と該隔壁により仕切られていると共に、両端面に貫通してなる複数のセルとを有するハニカム成形体を作製し、
次いで，テーパ状の先端部を有する加熱したテーパ治具を、上記ハニカム成形体のセルの開口部に差し込み、上記隔壁に接触させることにより、上記隔壁を加熱して軟化させ、
上記テーパ治具の押圧力によって、上記隔壁を変形させ、上記セルの開口部を拡げて大開口部を設けると共に、その隣のセルの開口部を絞り、
その後、上記ハニカム成形体を焼成することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法にある（請求項１）。
【００１０】
上記隔壁を構成するセラミック材料は，有機バインダを含有している。そのため，上記隔壁は，加熱することにより軟化させることができる。そして，上記隔壁を加熱して軟化させた状態で，隔壁に押圧力を加えることにより，隔壁を容易に変形させることができる。
【００１１】
ここで，上記押圧力は，上記ハニカム成形体のセルの開口部に差し込んだテーパ治具により付与する。そして，その押圧力により上記隔壁を変形させる。そのため，上記テーパ治具を差し込んだセルの周囲に位置する隔壁は，上記テーパ治具の先端部のテーパ形状に沿って外方に大きく広がる。それ故，上記テーパ治具を差し込んだセルの開口部は，上記のごとく大開口部となり，一方，その隣のセルの開口部は，必然的に隔壁が内方に変形して，開口部が絞られる。
【００１２】
このように，上記製造方法により得られる排ガス浄化フィルタには，セルの一端に大開口部が設けられることとなる。そのため，排ガス浄化フィルタの端面にパティキュレートが堆積しても，セルの開口面積を充分に確保することができ，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができる。
【００１３】
また，上記製造方法により得られる排ガス浄化フィルタは，セルの一端が絞られた形状となる。それ故，上記大開口部から上記セルに導入された排ガスは，他端の開口部からの流出を制限され，上記隔壁を通過して隣のセルへ移る。これにより，上記排ガス中のパティキュレートが上記隔壁に捕集されため，排ガスの浄化効率を向上させることができる。
【００１４】
以上のごとく，第１の発明によれば，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる，製造容易な排ガス浄化フィルタの製造方法を提供することができる。
【００１６】
上記排ガス浄化フィルタは，上記セルの一端に小開口部を有する。それ故，上記セルに導入された排ガスは，上記小開口部からの流出を制限され，上記隔壁を通過して隣のセルへ移る。これにより，上記排ガス中のパティキュレートが上記隔壁に捕集される。
【００１７】
また，上記小開口部は，パティキュレートの捕集機能を有する隔壁を変形させることにより形成されている。そのため，上記セルの端部，即ち上記小開口部の周囲においても，排ガスが上記隔壁を通過することによって，充分に排ガスの浄化が行われる。それ故，排ガスの浄化効率を向上させることができる。
【００１８】
また，上記排ガス浄化フィルタは，上記セルの一端に大開口部を設けてなる。そのため，排ガス浄化フィルタの端面にパティキュレートが堆積しても，セルの開口面積を充分に確保することができ，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができる。
【００１９】
特に，上記大開口部の面積Ａと，上記小開口部の面積Ｂとの関係が，
０＜Ｂ／Ａ≦０．２５
であるため，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができるとともに，排ガスの浄化効率を高くすることができる。
【００２０】
以上のごとく，第２の発明によれば，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる排ガス浄化フィルタを提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
上記第１の発明（請求項１）において，上記有機バインダとしては，例えば，メチルセルロース，ヒドロキシメチルセルロース等を用いることができる。
また，上記内燃機関としては，例えば，ディーゼルエンジン等がある。
【００２２】
また，上記隔壁を変形させる際に上記セルの開口部を絞ることにより，小開口部を上記大開口部の隣に設けることが好ましい（請求項２）。
この場合には，上記セルに導入された排ガスは，上記小開口部からの流出を制限され，上記隔壁を通過して隣のセルへ移る。これにより，上記排ガス中のパティキュレートが上記隔壁に捕集される。
【００２３】
また，上記小開口部は，パティキュレートの捕集機能を有する隔壁を変形させることにより形成されている。そのため，上記セルの端部，即ち上記小開口部の周囲においても，排ガスが上記隔壁を通過することによって，充分に排ガスの浄化が行われる。それ故，排ガスの浄化効率を向上させることができる。
【００２４】
また，上記テーパ治具による上記隔壁の変形直後における，上記大開口部の面積Ａと，上記小開口部の面積Ｂとの関係は，
０＜Ｂ／Ａ≦０．２５
であることが好ましい（請求項３）。
この場合には，得られる排ガス浄化フィルタにおいては，セルの大開口部が小開口部に対して充分に大きくなる。そのため，排ガスの導入・排出を円滑に行うことができるとともに，排ガスの浄化効率を高くすることができる。
Ｂ／Ａ＞０．２５の場合には，上記小開口部からの排ガスの漏れが多くなり，充分な浄化効率を得ることが困難となるおそれがある。また，上記大開口部にパティキュレートが堆積して，排ガスの導入・排出が円滑に行なわれなくなるおそれがある。
【００２５】
また，上記ハニカム成形体の上記小開口部には，該小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し，その後上記焼成を行なうことが好ましい（請求項５）。この場合には，上記小開口部からの排ガスの漏れを一層抑制し，排ガスの浄化効率を一層向上させることができる。
【００２６】
また，上記ペーストの塗布は，上記隔壁を変形した後に行うことができる（請求項６）。
この場合には，確実に上記小開口部を閉塞又は縮小することができる。
【００２７】
また，上記隔壁を変形させた後，上記ハニカム成形体の一方の端面に，上記ハニカム成形体の小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し，上記端面にエアーを吹き付けることにより，上記端面の大開口部に塗布されたペーストを，上記セル内を他の端面における小開口部に至るまで移動させて，該小開口部を栓詰めした後，焼成し，更に，反対側の端面における小開口部も，同様の方法で上記ペーストによる栓詰めを行い，その後，焼成を行うことができる（請求項７）。
【００２８】
この場合にも，上記小開口部からの排ガスの漏れを一層抑制し，排ガスの浄化効率を一層向上させることができる。
また，上記小開口部の閉塞又は縮小をより確実に行うことができる。
【００２９】
また，上記ペーストを塗布する前にも，上記ハニカム成形体を焼成することができる（請求項８）。
この場合には，焼成時に発生する不良率を低減することができる。
【００３０】
また，上記ハニカム成形体の上記開口部には，上記隔壁を変形させる前に，上記小開口部とすべき開口部に，上記小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し，その後，上記変形，焼成を行うこともできる（請求項９）。
この場合には，上記小開口部の閉塞又は縮小が容易となる。
【００３１】
また，上記セラミック材料は，熱可塑性樹脂を含有していることが好ましい（請求項１０）。この場合には，上記隔壁は一層軟化させ易く，隔壁を一層容易に変形させることができる。
上記熱可塑性樹脂としては，例えば，アクリル系樹脂，ステアリン酸メチル，塩化ビニール系樹脂等を用いることができる。
【００３２】
また，上記隔壁の加熱は，加熱した上記テーパ治具を上記隔壁に接触させることにより行なう。これにより，上記セルの開口部における隔壁を，確実に軟化させることができる。それ故，容易かつ確実に上記隔壁を所望の形状に変形させることができる。
【００３３】
また，上記テーパ治具の先端部は，略円錐形状又は略四角錐形状であることが好ましい（請求項１１）。この場合には，上記テーパ治具を円滑に上記セルの開口部に差し込むことができると共に，上記隔壁を円滑に変形させることができる。
【００３７】
【実施例】
（実施例１）
本発明の実施例にかかる排ガス浄化フィルタ及びその製造方法につき，図１〜図７を用いて説明する。
本例の排ガス浄化フィルタの製造方法は，図７に示すごとく，ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス４中のパティキュレートを捕集して排ガス４の浄化を行なう排ガス浄化フィルタ１を製造する方法である。
【００３８】
即ち，まず，有機バインダ及び熱可塑性樹脂を含有したセラミック材料を押出し成形し，乾燥し，所定長さに切断して，図２に示すハニカム成形体１００を作製する。該ハニカム成形体１００は，図２，図３（Ａ），図４に示すごとく，ハニカム状に設けられた隔壁１１と該隔壁１１により仕切られていると共に両端面１９１，１９２に貫通してなる複数のセル１２とを有する。
【００３９】
次いで，図１の矢印Ｆに示すごとく，テーパ状の先端部３１を有するテーパ治具３を，上記ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３に差し込むと共に，上記隔壁１１を加熱して軟化させる。そして，上記テーパ治具３の押圧力によって上記隔壁１１を変形させる（図１の矢印Ｇ）。これにより，図３（Ｂ），図５に示すごとく，上記セル１２の開口部１３を拡げて大開口部１３１を設けると共に，その隣のセル１２の開口部１３を絞って小開口部１３２を設ける。
【００４０】
上記隔壁１１の加熱は，加熱した上記テーパ治具３を上記隔壁１１に接触させることにより行なう。また，図１に示すごとく，上記テーパ治具３の先端部３１は，略円錐形状である。
また，図３（Ｃ），図６に示すごとく，上記ハニカム成形体１００の上記小開口部１３２には，該小開口部１３２を閉塞するための栓材１４となるペースト１４０を塗布する。
その後，上記ハニカム成形体１００を焼成する。これにより，上記排ガス浄化フィルタ１を製造する（図７）。
【００４１】
上記焼成前における，上記大開口部１３１の面積Ａと，上記小開口部１３２の面積Ｂとの関係は，０＜Ｂ／Ａ≦０．２５である。
上記熱可塑性樹脂としては，例えば，アクリル系樹脂，ステアリン酸メチル，塩化ビニール系樹脂等を用いることができる。
また，上記有機バインダとしては，例えば，メチルセルロース，ヒドロキシメチルセルロース等を用いることができる。
【００４２】
上記製造方法により得られる排ガス浄化フィルタ１は，図６，図７に示すごとく，ハニカム状に設けられた隔壁１１と該隔壁１１により仕切られていると共に両端面１９１，１９２に貫通してなる複数のセル１２を有するハニカム構造体１０を有している。
なお，図６は，焼成直前のハニカム成形体１００の説明図であり，かつ，排ガス浄化フィルタ１（ハニカム構造体１０）の説明図でもある。
【００４３】
上記セル１２の各々は，一方の開口部１３を拡げて設けた大開口部１３１と，他方の開口部１３を絞って設けた小開口部１３２とを有してなる。
上記ハニカム構造体１０の両端面１９１，１９２には，それぞれ上記大開口部１３１及び上記小開口部１３２が互いに隣合うようにして混在している。
【００４４】
また，上記大開口部１３１の面積Ａと，上記小開口部１３２の面積Ｂとの関係は，０＜Ｂ／Ａ≦０．２５である。即ち，ハニカム成形体１００を焼成して上記排ガス浄化フィルタ１（ハニカム構造体１０）とした後においても０＜Ｂ／Ａ≦０．２５の関係を保っている。
【００４５】
また，図６，図７に示すごとく，上記小開口部１３２は，栓材１４により閉塞されている
また，上記隔壁１１には，該隔壁１１に捕集されたパティキュレートを分解除去するための触媒が担持されている（図示略）。
【００４６】
上記排ガス浄化フィルタ１は，図７に示すごとく，ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排ガス４を，一方の端面１９１における上記大開口部１３１から，セル１２内に導入する。該セル１２は，他方の端面１９２における小開口部１３２を閉塞されている。そして，上記隔壁１１は，多数の細孔を有する多孔体である。
【００４７】
そのため，図７に示すごとく，上記セル１２に導入された排ガス４は，上記隔壁１１を通過する。このとき，排ガス４中のカーボン粒子等のパティキュレートが，上記隔壁１１に捕集され，排ガス４が浄化される。上記隔壁１１に捕集されたパティキュレートは，上記隔壁１１に担持された触媒の作用によって，分解除去される。
【００４８】
上記排ガス浄化フィルタ１の製造方法の一例につき，以下に，より具体的に説明する。
まず，タルク，シリカ，カオリン，アルミナ，水酸化アルミニウム等のセラミック材料と，カーボン，樹脂等の造孔材とを所定量用意し，コージェライト組成となるように配合する。そこへ，メチルセルロース等の有機バインダ及び水を加え，混合・混練し，粘土化する。
この粘土を真空押出し成形機により，ハニカム状に押出し成形し，乾燥し，所定長さに切断する。
【００４９】
これにより得られたハニカム成形体１００（図２，図３（Ａ），図４）の両端面１９１，１９２に，上記のごとく，テーパ治具３を用いて，上記セル１２の開口部１３における隔壁１１を変形させる（図１）。このとき，上記隔壁１１を１００〜５００℃に加熱して，軟化させた状態で変形させる。
【００５０】
これにより，上記セル１２の開口部１３を，大開口部１３１と小開口部１３２として形成する（図３（Ｂ），図５）。上記大開口部１３１と小開口部１３２とは，図５に示すごとく，上記ハニカム成形体１００における端面１９１，１９２に，いわゆる市松模様状に配置する。
【００５１】
次いで，上記ハニカム成形体１００の両端面１９１，１９２を，コージェライト，アルミナ等からなるペーストにディッピングすることにより，該ペーストを上記端面１９１，１９２に塗布する。このとき，上記小開口部１３２は開口面積が小さいため，上記端面１９１，１９２に塗布された上記ペースト１４０は，その表面張力により上記小開口部１３２を閉塞する。一方，大開口部１３１は開口面積が大きいため，上記ペースト１４０が上記大開口部１３１を閉塞することはない。このように，上記ペースト１４０は，主に上記小開口部１３２に集中して塗布され，該小開口部１３２を閉塞する（図３（Ｃ），図６）。
【００５２】
次いで，ペースト１４０を塗布した上記ハニカム成形体１００を焼成して，ハニカム構造体１０を得る。
次いで，該ハニカム構造体１０の隔壁１１に，白金等の触媒を担持させて，排ガス浄化フィルタ１を得る（図７）。
【００５３】
得られた排ガス浄化フィルタ１は，コージェライトセラミックからなる。また，その形状は，例えば，円筒型，楕円筒型等であり，直径が５０〜３００ｍｍ，上記両端面１９１，１９２間の長さが５０〜２５０ｍｍである。
また，例えば，上記大開口部１３１の面積Ａは２〜３ｍｍ2，上記小開口部１３２の面積Ｂは０．２５ｍｍ2以下である。そして，上記小開口部１３２に配設されている栓材１４は，１〜４ｍｍの厚みを有する。
【００５４】
次に，本例の作用効果につき説明する。
上記排ガス浄化フィルタ１を製造するに当っては，上述のごとく，上記ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３における隔壁１１を変形させる。該隔壁１１を構成するセラミック材料は，有機バインダを含有している。そのため，上記隔壁１１は，加熱することにより軟化させることができる。そして，上記隔壁１１を加熱して軟化させた状態で，隔壁１１に押圧力を加えることにより，隔壁１１を容易に変形させることができる。
また，上記セラミック材料は，熱可塑性樹脂をも含んでいる。そのため，一層容易に上記隔壁１１を変形させることができる。
【００５５】
ここで，図１に示すごとく，上記押圧力は，上記ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３に差し込んだテーパ治具３により付与する。そして，その押圧力により上記隔壁１１を変形させる。そのため，上記テーパ治具３を差し込んだセル１２の周囲に位置する隔壁１１は，上記テーパ治具３の先端部３１のテーパ形状に沿って外方に大きく広がる（矢印Ｇ）。それ故，上記テーパ治具３を差し込んだセル１２の開口部１３は，上記のごとく大開口部１３１となり，一方，その隣のセル１２の開口部１３は，必然的に隔壁１１が内方に変形して，開口部１３が絞られた小開口部１３２となる（図３（Ｂ），図５）。
【００５６】
また，上記製造方法により得られる上記排ガス浄化フィルタ１は，上記セル１２の一端に小開口部１３２を有する（図６，図７）。それ故，図７に示すごとく，上記セル１２に導入された排ガス４は，上記小開口部１３２からの流出を制限され，上記隔壁１１を通過して隣のセル１２へ移る。これにより，上記排ガス４中のパティキュレートが上記隔壁１１に捕集される。
【００５７】
また，上記小開口部１３２は，パティキュレートの捕集機能を有する隔壁１１を変形させることにより形成されている。そのため，上記セル１２の端部，即ち上記小開口部１３２の周囲においても，排ガス４が上記隔壁１１を通過することによって，充分に排ガス４の浄化が行われる。それ故，排ガス４の浄化効率を向上させることができる。
【００５８】
また，上記排ガス浄化フィルタ１は，上記セル１２の一端に大開口部１３１を設けてなる（図６，図７）。そのため，排ガス浄化フィルタ１の端面１９１，１９２にパティキュレートが堆積しても，開口面積を充分に確保することができ，排ガス４の導入・排出を円滑に行うことができる。
特に，上記大開口部１３１の面積Ａと，上記小開口部１３２の面積Ｂとの関係が，０＜Ｂ／Ａ≦０．２５であるため，排ガス４の導入・排出を円滑に行うことができるとともに，排ガス４の浄化効率を高くすることができる。
【００５９】
また，上記隔壁１１の加熱は，加熱した上記テーパ治具３を上記隔壁１１に接触させることにより行なうため，上記セル１２の開口部１３における隔壁１１を，確実に軟化させることができる。それ故，容易かつ確実に上記隔壁１１を所望の形状に変形させることができる。
【００６０】
また，図１に示すごとく，上記テーパ治具３の先端部３１は，略円錐形状であるため，上記テーパ治具３を円滑に上記セル１２の開口部１３に差し込むことができると共に，上記隔壁１１を円滑に変形させることができる。
【００６１】
また，上記ハニカム成形体１００の上記小開口部１３２には，上記ペースト１４０を塗布し，その後上記焼成を行なう。これにより，上記排ガス浄化フィルタ１におけるセル１２の小開口部１３２は，栓材１４により閉塞される。そのため，上記小開口部１３２からの排ガス４の漏れを一層抑制し，排ガス４の浄化効率を一層向上させることができる。
【００６２】
以上のごとく，本例によれば，浄化効率に優れ，排ガスの導入・排出を円滑に行なうことができる，製造容易な排ガス浄化フィルタ及びその製造方法を提供することができる。
【００６３】
（実施例２）
本例は，図８，図９に示すごとく，隔壁１１を変形させるために用いるテーパ治具３の先端部３１を，略四角錐形状とした例である。
この場合，図８に示すごとく，上記テーパ治具３の先端部３１を，ハニカム成形体１００のセル１２の開口部１３に差し込むに当っては，上記先端部３１におけるコーナー部３２を，上記開口部１３の各辺の略中央に当接させる。
これにより得られる排ガス浄化フィルタ１は，図９に示すごとく，大開口部１３１が略四角形状に形成されている。
その他は，実施例１と同様である。
本例の場合にも，実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
（実施例３）
本例は，ペースト１４０を塗布する前にもハニカム成形体１００を焼成する例である。
即ち，ハニカム成形体１００のセル１２の隔壁１１を変形した後，ハニカム成形体１００を焼成し，その後ペースト１４０を塗布し，再びハニカム成形体１００を焼成する。
その他は，実施例１と同様である。
この場合には，焼成時に発生する不良率を低減することができる。
その他，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６５】
（実施例４）
本例は，ハニカム成形体１００のセル１２の隔壁１１を変形させる前に（図３（Ａ）の状態で），小開口部１３２とすべき開口部１３にペースト１４０を塗布する例である。
即ち，上記ペースト１４０を塗布した後，上記隔壁１１を変形し，次いでハニカム成形体１００の焼成を行う。
その他は，実施例１と同様である。
この場合には，上記小開口部の閉塞又は縮小が容易となる。
その他，実施例１と同様の作用効果を有する。
【００６６】
（参考例）
本例は，図１０に示すごとく，セル１２の隔壁１１が互いに略平行となるよう上記セル１２の開口部を絞ることにより小開口部１３２を形成してなる排ガス浄化フィルタ１の例である。
上記小開口部１３２は，セル１２の隔壁１１が，１〜５ｍｍの長さにわたって略平行な状態で絞られることにより形成されている。
また，本例の排ガス浄化フィルタ１には，栓材が配設されていない。
その他は，実施例１と同様である。
【００６７】
この場合には，上記小開口部１３２に栓材を配設しなくても，排ガス４の流出の抑制を効果的に行なうことができる。
また，上記小開口部１３２に栓材を配設することもできる。この場合には，より一層排ガス４の流出を抑制することができる。
それ故，容易に，排ガス４の浄化効率を一層向上させることができる。
その他は，実施例１と同様である。
【００６８】
（実施例５）
本例は，図１１〜図１８に示すごとく，ハニカム成形体１００の小開口部１３２に栓材１４を形成するに当り，エアー５を用いて上記小開口部１３２にペースト１４０を配置する，排ガス浄化フィルタの製造方法の例である。
【００６９】
即ち，まず，図１１に示すごとく，隔壁１１を変形させたハニカム成形体１００（図３（Ｂ），図５参照）の一方の端面１９１に，上記ハニカム成形体１００の小開口部１３２を閉塞するための栓材１４となるペースト１４０を塗布する。
次いで，図１２に示すごとく，上記端面１９１にエアー５を吹き付ける。これにより，上記端面１９１の大開口部１３１に塗布されたペースト１４０を，図１３に示すごとく，上記セル１２内を他の端面１９２における小開口部１３２に至るまで移動させる。このようにして，該小開口部１３２を栓詰めした後，焼成する。
更に，図１４〜図１６に示すごとく，反対側の端面１９１における小開口部１３２も，同様の方法で上記ペースト１４０による栓詰めを行い，その後，焼成を行う。
【００７０】
更に詳細に説明すると，上記ペースト１４０の塗布は，実施例１におけるものと同様のペースト１４０に，ハニカム成形体１００の一方の端面１９１をディッピングすることにより行う。これにより，図１１に示すごとく，上記端面１９１の全面にペースト１４０が塗布される。
【００７１】
次いで，図１２に示すごとく，エアーガン５１等を用いて，エアー５を上記端面１９１に吹き付ける。すると，該端面１９１における大開口部１３１に塗布されていた上記ペースト１４０は，セル1２内を反対側の端面１９２における小開口部１３２に向って移動する。このとき，上記大開口部１３１に付着していた比較的多くのペースト１４０が，小開口部１３２に集まるため，該ペースト１４０の多くは小開口部１３２から抜け出すことなく，図１８に示すごとく，該小開口部１３２に留まる。
【００７２】
また，上記ハニカム成形体１００の隔壁１１は多孔質であるため，図１７に示すごとく，エアー５は隔壁１１を通過する。
また，上記ディッピングによって一方の端面１９１における小開口部１３２に塗布された比較的少量のペースト１４０は，図１７の矢印Ｈに示すごとく，エアー５によって上記小開口部１３２から外れ，他方の端面１９２における大開口部１３１から排出される。
その後，上記端面１９２における小開口部１３２に留まったペースト１４０を焼成して栓材１４とする。
【００７３】
更に，反対側の端面１９１における小開口部１３２に栓材１４を形成するに当っては，図１４に示すごとく，他の端面１９２をペースト１４０にディッピングして該ペースト１４０を塗布する。次いで，図１５に示すごとく，エアー５を端面１９２に吹き付ける。これにより，図１６に示すごとく，ペースト１４０を他の端面１９１に向かって移動させ，端面１９１における小開口部１３２に充填する。このメカニズムについては，上述した一方の端面１９２における小開口部１３２に栓材１４を形成する場合（図１１〜図１３）と同様である。
【００７４】
また，このとき，上記端面１９２における小開口部１３２に配された栓材１４は，既に焼成されて固定されているため，エアー５によって小開口部１３２から外れることはない。
その後，上記端面１９１における小開口部１３２に充填されたペースト１４０を焼成して栓材１４とする。
【００７５】
以上により，上記ハニカム成形体１００の両端面１９１，１９２における小開口部１３２に，栓材１４を形成することができる。
その他は，実施例１と同様である。
【００７６】
この場合にも，上記小開口部１３２からの排ガスの漏れを一層抑制し，排ガスの浄化効率を一層向上させる排ガス浄化フィルタを得ることができる。
また，上記小開口部の閉塞又は縮小をより確実に行うことができる。
その他は，実施例１と同様である。
【００７７】
なお，上記実施例１〜４，及び実施例５においては，上記小開口部１３２を，上記栓材１４によって閉塞した例を示したが，上記栓材１４を部分栓として，上記小開口部１３２を完全に閉塞しないものとすることもできる。
また，上記実施例１〜５の排ガス浄化フィルタ１は，ハニカム構造体１０に触媒を担持させたものとして示したが，触媒を担持していない排ガス浄化フィルタ１とすることもできる。
また，上記実施例１〜５においては，セル１２の断面形状が四角形のハニカム構造体について説明したが，セルの断面形状が三角形等，他の形状である場合にも，本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１における，排ガス浄化フィルタの製造方法の説明図。
【図２】 実施例１における，ハニカム成形体の斜視図。
【図３】 実施例１における，（Ａ）ハニカム成形体の断面説明図，（Ｂ）隔壁を変形させた後のハニカム成形体の断面説明図，（Ｃ）小開口部に栓材用のペーストを配設したハニカム成形体の断面説明図。
【図４】 図３（Ａ）のＣ視図。
【図５】 図３（Ｂ）のＤ視図。
【図６】 図３（Ｃ）のＥ視図。
【図７】 実施例１における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【図８】 実施例２における，排ガス浄化フィルタの製造方法の説明図。
【図９】 実施例２における，端面から見た排ガス浄化フィルタの説明図。
【図１０】 参考例における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【図１１】 実施例５における，端面にペーストを塗布した状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１２】 実施例５における，ハニカム成形体の端面にエアーを吹き付けることによりペーストを移動させる方法の説明図。
【図１３】 実施例５における，一方の端面の小開口部を栓詰めした状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１４】 実施例５における，端面にペーストを塗布した状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１５】 実施例５における，ハニカム成形体の端面にエアーを吹き付けることによりペーストを移動させる方法の説明図。
【図１６】 実施例５における，両端面の小開口部の栓詰めを完了した状態のハニカム成形体の断面説明図。
【図１７】 実施例５における，ペースト及びエアーの移動を説明する断面説明図。
【図１８】 実施例５における，栓詰めされた小開口部の断面拡大図。
【図１９】 従来例における，排ガス浄化フィルタの斜視図。
【図２０】 従来例における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【図２１】 他の従来例における，排ガス浄化フィルタの断面説明図。
【符号の説明】
１．．．排ガス浄化フィルタ，
１０．．．ハニカム構造体，
１００．．．ハニカム成形体，
１１．．．隔壁，
１２．．．セル，
１３．．．開口部，
１３１．．．大開口部，
１３２．．．小開口部，
１４．．．栓材，
３．．．テーパ治具，
３１．．．先端部，
４．．．排ガス，
Claims (11)
- 内燃機関から排出される排ガス中のパティキュレートを捕集して排ガスの浄化を行なう排ガス浄化フィルタを製造する方法において、
有機バインダを含有したセラミック材料を押出し成形し、乾燥し、所定長さに切断して、ハニカム状に設けられた隔壁と該隔壁により仕切られていると共に、両端面に貫通してなる複数のセルとを有するハニカム成形体を作製し、
次いで，テーパ状の先端部を有する加熱したテーパ治具を、上記ハニカム成形体のセルの開口部に差し込み、上記隔壁に接触させることにより、上記隔壁を加熱して軟化させ、
上記テーパ治具の押圧力によって、上記隔壁を変形させ、上記セルの開口部を拡げて大開口部を設けると共に、その隣のセルの開口部を絞り、
その後、上記ハニカム成形体を焼成することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。 - 請求項１において、上記隔壁を変形させる際に上記セルの開口部を絞ることにより、小開口部を上記大開口部の隣に設けることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項２において、上記テーパ治具による上記隔壁の変形直後における，上記大開口部の面積Ａと、上記小開口部の面積Ｂとの関係は、０＜Ｂ／Ａ≦０．２５であることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項２又は３において、上記小開口部は、上記セルの隔壁が互いに略平行となるよう上記セルの開口部を絞ることにより形成することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項２〜４のいずれか一項において、上記ハニカム成形体の上記小開口部には，該小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し、その後上記焼成を行なうことを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項５において、上記ペーストの塗布は、上記隔壁を変形した後に行うことを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項２〜４のいずれか一項において、上記隔壁を変形させた後、上記ハニカム成形体の一方の端面に、上記ハニカム成形体の小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し、上記端面にエアーを吹き付けることにより、上記端面の大開口部に塗布されたペーストを、上記セル内を他の端面における小開口部に至るまで移動させて、該小開口部を栓詰めした後、焼成し、更に、反対側の端面における小開口部も、同様の方法で上記ペーストによる栓詰めを行い、その後，焼成を行なうことを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項５〜７のいずれか一項において、上記ペーストを塗布する前にも、上記ハニカム成形体を焼成することを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項２〜４のいずれか一項において、上記ハニカム成形体の上記開口部には、上記隔壁を変形させる前に、上記小開口部とすべき開口部に、上記小開口部を閉塞又は縮小するための栓材となるペーストを塗布し、その後、上記変形、焼成を行うことを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項１〜９のいずれか一項において、上記セラミック材料は、熱可塑性樹脂を含有していることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
- 請求項１〜１０のいずれか一項において、上記テーパ治具の先端部は、略円錐形状又は略四角錐形状であることを特徴とする排ガス浄化フィルタの製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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