JP5636524B2 - グリーンハニカム成形体の封口用治具及びハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

グリーンハニカム成形体の封口用治具及びハニカム構造体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明の一実施形態は、グリーンハニカム成形体の封口用治具及びハニカム構造体の製造方法に関し、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の封口用治具及び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クス製のハニカム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（Diesel particulate filter）等に用いられる。このようなハニカム構造体は、セラミック原料粉を押出し法等により成形してグリーンハニカム成形体を作製し、このグリーンハニカム成形体を所望の長さに切断後、封口、焼成することにより製造される。このようなグリーンハニカム成形体の封口方法としては、例えば、特許文献１に記載されているように、封口用の押圧治具を利用する手法が提案されている。特許文献１の封口用の押圧治具は、ヒータ部と、ヒータ部から突出する複数の針とよりなる剣山状をなし、複数の針はヒータ部によって加熱可能となっている。また複数の針は、断面正方形のストレート部と、ストレート部の先端に形成されたピラミッド形状の先端部とから構成されている。そしてヒータ部によって複数の針を加熱した状態で、グリーンハニカム成形体の貫通孔内に複数の針を挿入することにより、貫通孔を変形させて貫通孔の封口を行う。
特開２００４−１９４９８号公報
しかしながら、上記特許文献１の方法では、グリーンハニカム成形体の貫通孔の位置が正規の位置からずれている場合には、治具の挿入が困難な場合があり、封口工程の効率が低下する場合がある。
本発明の一実施形態は上記課題に鑑みてなされたものであり、貫通孔により挿入しやすく、より効率良くグリーンハニカム成形体の封口を行うことが可能なグリーンハニカム成形体の封口用治具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。
本発明の一実施形態は、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おり、焼成することにより柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体の封口用治具であって、複数の貫通孔の一部に対応した位置に配置され、複数の貫通孔の一部にそれぞれ挿入されることにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する複数の封口用突起を備え、封口用突起は、封口用突起の先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部と、封口用突起の基部に位置し、円錐状先端部よりも頂角が大きい角錐から相似に縮小した角錐を取り除いた角錐台状をなす角錐状基部とを有するグリーンハニカム成形体の封口用治具である。
この構成によれば、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おり、焼成することにより柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体の封口用治具であって、複数の貫通孔の一部に対応した位置に配置され、複数の貫通孔の一部にそれぞれ挿入されることにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する複数の封口用突起を備える。封口用突起は、封口用突起の先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部と、封口用突起の基部に位置し、円錐状先端部よりも頂角が大きい角錐から相似に縮小した角錐を取り除いた角錐台状をなす角錐状基部とを有する。円錐状先端部は、頂角が鋭角である円錐状をなすため、グリーンハニカム成形体の貫通孔の位置が多少ずれていたとしても貫通孔により挿入しやすい。また、角錐状基部は、円錐状先端部よりも頂角が大きい角錐から相似に縮小した角錐を取り除いた角錐台状をなすため、その側面で隔壁を押し拡げて隔壁同士を溶着させることがより容易にできる。したがって、より効率良くグリーンハニカム成形体の封口を行うことが可能となる。
この場合、角錐状基部それぞれの側辺それぞれは、所定の曲率による丸み面取りがなされていることができる。
この構成によれば、角錐状基部それぞれの側辺それぞれは、所定の曲率による丸み面取りがなされている。このため、角錐状基部それぞれの側辺により、グリーンハニカム成形体の隔壁が切断されてしまうことを防止することができる。超音波により振動させられた封口用突起が貫通孔に挿入される場合は、側辺が丸み面取りされていることにより、隔壁の切断を効果的に防止することができる。
また、隣接する封口用突起の角錐状基部同士の谷間は、所定の曲率による丸み面取りがなされていることができる。
この構成によれば、隣接する封口用突起の角錐状基部同士の谷間は、所定の曲率による丸み面取りがなされている。このため、封口用突起により互いに溶着された隔壁同士の端部は丸み面取りがなされたものとなるため、隔壁の端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止し、かつハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側および／または排ガスを排気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、封口用突起は、貫通孔の一部に超音波により振動させられつつ挿入されることにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口することができる。
この構成によれば、封口用突起は、貫通孔の一部に超音波により振動させられつつ挿入されることにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する。超音波により振動させられた封口用突起が貫通孔に挿入されることにより隔壁が液状化する。このため、加工面はケバ等が生じにくく良好なものとなり、隔壁の端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止することができる。また、溶着された隔壁の端部は滑らかなものとなるため、ハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側および／または排ガスを排気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、封口用突起は、それぞれ六角形状をなす複数の貫通孔の内の１つの貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの貫通孔に対応した位置に配置されており、角錐状基部は、円錐状先端部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し、その側辺が隔壁に当接することができる。
この構成によれば、封口用突起は、それぞれ六角形状をなす複数の貫通孔の内の１つの貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの貫通孔に対応した位置に配置されており、角錐状基部は、円錐状先端部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し、その側辺が隔壁に当接する。このため、１つの貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの貫通孔に封口用突起が挿入される。また、６つの貫通孔の中心の貫通孔が、挿入された封口用突起の角錐状基部の側辺により押圧されて、隔壁同士が溶着されて封口される。これにより、例えば、ハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の封口を効率良く行うことができる。
あるいは、封口用突起は、それぞれ四角形状をなす複数の貫通孔の内の１つの貫通孔を中心としてその周囲に四角形状をなす貫通孔の各辺を区画する隔壁を挟んで隣接する４つの貫通孔に対応した位置に配置されており、角錐状基部は、円錐状先端部よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その側辺が隔壁に当接することができる。
この構成によれば、封口用突起は、それぞれ四角形状をなす複数の貫通孔の内の１つの貫通孔を中心としてその周囲に四角形状をなす貫通孔を区画する隔壁を挟んでそれぞれ隣接する４つの貫通孔に対応した位置に配置されており、角錐状基部は、円錐状先端部よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その側辺が隔壁に当接する。このため、１つの貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ四角形状をなす貫通孔の各辺を区画する隔壁を挟んで隣接する４つの貫通孔に封口用突起が挿入される。また、４つの貫通孔の中心の貫通孔が、挿入された封口用突起の角錐状基部の側辺により押圧されて、隔壁同士が溶着されて封口される。この場合、例えば、グリーンハニカム成形体の一方の端部において封口されていない貫通孔をもう一方の端部において封口することにより、例えば、ハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側及び排気する側の封口を効率良く行うことができる。
また、本発明の一実施形態は、柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体の製造方法であって、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の複数の貫通孔の一部に封口用治具の複数の封口用突起をそれぞれ挿入することにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口する封口工程を備え、封口工程では、封口用突起が、複数の貫通孔の一部に対応した位置に配置されており、且つ封口用突起が、封口用突起の先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部と、封口用突起の基部に位置し、円錐状先端部よりも頂角が大きい角錐から相似に縮小した角錐を取り除いた角錐台状をなす角錐状基部とを有する封口用治具を用いて貫通孔を封口するハニカム構造体の製造方法である。
この場合、封口工程では、角錐状基部それぞれの側辺それぞれが、所定の曲率による丸み面取りがなされている封口用治具を用いて貫通孔を封口することができる。
また、封口工程では、隣接する封口用突起の角錐状基部同士の谷間が、所定の曲率による丸み面取りがなされている封口用治具を用いて貫通孔を封口することができる。
また、封口工程では、封口用突起を超音波により振動させつつ貫通孔の一部に挿入することにより、隔壁同士を溶着させて貫通孔を封口することができる。
また、封口工程では、封口用突起が、それぞれ六角形状をなす複数の貫通孔の内の１つの貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの貫通孔に対応した位置に配置されており、角錐状基部は、円錐状先端部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し、その側辺が隔壁に当接する封口用治具を用いて貫通孔を封口することができる。
あるいは、封口工程では、封口用突起が、それぞれ四角形状をなす複数の貫通孔の内の１つの貫通孔を中心としてその周囲に四角形状をなす貫通孔の各辺を区画する隔壁を挟んで隣接する４つの貫通孔に対応した位置に配置されており、角錐状基部は、円錐状先端部よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その側辺が隔壁に当接する封口用治具を用いて貫通孔を封口することができる。
本発明の一実施形態のグリーンハニカム成形体の封口用治具及びハニカム構造体の製造方法によれば、貫通孔により挿入しやすく、より効率良くグリーンハニカム成形体の封口を行うことが可能となる。
（ａ）は封口前の正六角形のセルを有する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。 第１実施形態に係るグリーンハニカム成形体の切断装置を示す斜視図である。 第１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。 第１実施形態に係る正六角形のセルを有す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４の部分Ａを拡大した斜視図である。 図４の部分Ａを拡大した平面図である。 図４の部分Ａを拡大した断面図である。 第１実施形態に係る正六角形のセルを有す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４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。 第１実施形態に係るグリーンハニカム成形体の切断工程を示す側面図である。 第１実施形態に係る正六角形のセルを有す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１０のＸＩ-ＸＩ線による断面図である。 図１０の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線による断面図である。 図１０の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。 図１４のＸＶ−ＸＶ線による断面図である。 第１実施形態に係る正六角形のセルを有す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ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ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ＸＩＸ−ＸＩＸ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ＸＸＩ−ＸＸＩ線による断面図である。 （ａ）は封口前の正四角形のセルを有する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。 第２実施形態に係る正四角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した斜視図である。 第２実施形態に係る正四角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の封口用治具の図４の部分Ａに対応する部位を拡大した平面図である。 第２実施形態に係る正四角形のセルを有するグリーンハニカム成形体の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。 図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線による断面図である。 図２５の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。 図２７のＸＸＶＩＩＩ−ＸＸＶＩＩＩ線による断面図である。 図２５の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。 図２９のＸＸＸ−ＸＸＸ線による断面図である。 第３実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。 図３１の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。 図３１の封口工程の終期の状態を示す部分断面図である。 第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口用治具の部分断面図であって封口用突起を収容した状態を示す図である。 第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口用治具の部分断面図であって封口用突起を突出させた状態を示す図である。 第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の切断工程の初期の状態を示す部分断面図である。 図３６の切断工程の中期の状態を示す部分断面図である。 第４実施形態に係るグリーンハニカム成形体の封口工程の初期の状態を示す部分断面図である。 図３８の封口工程の中期の状態を示す部分断面図である。 図３９の封口工程がさらに進行した状態を示す部分断面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
（グリーンハニカム成形体（正六角形セル））
まず、本発明の第１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に複数の正六角形状の貫通孔である正六角形セル７０ｈが略平行に配置された円柱体である。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クス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の正六角形セル７０ｈが延びる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、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、１０〜３２０ｍｍとすることできる。
正六角形セル７０ｈ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、０．５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以上又は０．２ｍｍ以上にできる。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。また、本実施形態では例として正六角形状の貫通孔である正六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０を挙げるが、正六角形以外の六角形状や、異なる大きさの六角形状を有する貫通孔であるセルを有するグリーンハニカム成形体７０でも良い。
このようなグリーンハニカム成形体７０は、セラミックス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、セラミックス組成物を調製するために、セラミクス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、および、チタニウム源粉末を含む。無機化合物源粉末は、さらに、マグネシウム源粉末および／または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。
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。
（超音波切断機）
以下、本実施形態の超音波切断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切断機２００は、超音波信号発信器２１０、超音波振動子部２２０、ホーン部２３０、サポート板２３５及び切断刃２４０を備える。超音波信号発信器２１０は、電気的な超音波信号を発信する。超音波振動子部２２０は、超音波信号発信器２１０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２３０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。本実施形態では、超音波信号発信器２１０に接続された複数個の超音波振動子部２２０それぞれに複数個のホーン部２３０が接続されている。複数個のホーン部２３０はサポート板２３５により切断刃２４０の刃幅に沿って並列に配置されている。切断刃２４０はホーン部２３０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。
切断刃２４０がグリーンハニカム成形体７０に当接されると、グリーンハニカム成形体７０の当接部位が液状化し、正六角形セル７０ｈの変形やバリ等を生じずに少ない加工代で切断を行うことができる。なお、必要に応じて液状化したグリーンハニカム成形体７０の材料を吸引する機構が備えられていても良い。
（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３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、正六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の両端面でそれぞれ異なる態様で正六角形セル７０ｈの封口を行う。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレート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４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、正六角形セル７０ｈの一部に対応した位置に配置され、正六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入されることにより、隔壁７０ｗ同士を溶着させて正六角形セル７０ｈ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４の部分Ａを拡大した図５〜図７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６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の複数の正六角形セル７０ｈの内の１つの正六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈ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の正六角形セル７０ｈの対辺間の長さか、それよりも僅かに短い長さとなるような大きさとされている。
一方、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレート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。封口面４０１ａと同様に、隣接する封口用突起４１０ｂ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の複数の正六角形セル７０ｈの内で、その周囲をそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈに囲まれた１つの正六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。この封口用突起４１０ｂが対応した位置にある１つの正六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａが対応した位置にある隣接した６つの正六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの正六角形セル７０ｈである。
したがって、上面７１ａでは、１つの正六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ａが挿入され、下面７１ｂでは、上面７１ａで封口用突起４１０ａを挿入された隣接した６つの正六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの正六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｂが挿入される。封口用突起４１０ｂそれぞれの大きさは、封口用突起４１０ｂの底面の半径が、グリーンハニカム成形体７０の正六角形セル７０ｈの対辺間の長さか、それよりも僅かに短い長さとなるような大きさとされている。
（切断工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の切断工程について説明する。図９に示すように、上述したようにして用意し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１００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７０が製造される。
押し出されたグリーンハニカム成形体７０は、スポンジ等の柔軟性を有する受台１２０によって、所定の長さだけ押し出されるたびに支持される。グリーンハニカム成形体７０を支持した受台１２０それぞれは、ローラコンベア１４０上で、グリーンハニカム成形体７０が押し出される方向に順次搬送される。搬送されたグリーンハニカム成形体７０は、側面７１ｃに垂直な上面７１ａ及び下面７１ｂを成すように、超音波切断機２００の超音波により振動させられた切断刃２４０で所定の長さに切断される。
（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パティキュレート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。
図１０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。封口面４０１ａの封口用突起４１０ａの先端が正六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図１１に示すように、１つの正六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４０１ａの円錐状先端部４１２が挿入される。
図１２に示すように、封口用突起４１０ａがさらに正六角形セル７０ｈに挿入されると、図１３に示すように、封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１が正六角形セル７０ｈ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つの正六角形セル７０ｈの中心の封口用突起４１０ａを挿入されていない正六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。
図１４に示すように、封口用突起４１０ａがさらに正六角形セル７０ｈに挿入されると、図１５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つの正六角形セル７０ｈに囲まれた１つの正六角形セル７０ｈが封口される。
次に、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレート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。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の先端が正六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図１７に示すように、隣接した６つの正六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの正六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４１０ｂが挿入される。上述したように、下面７１ｂにおいて封口用突起４１０ｂが挿入される正六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａが挿入されなかった正六角形セル７０ｈである。
図１８に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに正六角形セル７０ｈ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を挿入された正六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｂを挿入されていない正六角形セル７０ｈ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がさらに正六角形セル７０ｈ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、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つの正六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈが封口される。
本実施形態では、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に局所的に超音波を用いることにより、グリーンハニカム成形体７０を局所的に液状化してグリーンハニカム成形体７０を加工する。このため、切断加工等における削り代が生じにくく、歩留まりを向上させることができる。また、加工面もケバ等が生じにくく、良好なものとすることができる。
また、本実施形態では、原料から押出成形された直後のグリーンハニカム成形体７０に超音波により振動させられた切断刃２４０を当接させることにより、グリーンハニカム成形体７０を端面で切断する。超音波により振動させられた切断刃２４０を当接させることにより、グリーンハニカム成形体７０が液状化されるため、切断に伴う削り代が生じにくく、歩留まりを向上させることができる。また、切断面もケバ等が生じにくく滑らかなものとでき、正六角形セル７０ｈの形状を崩すセルよれも防ぐことができる。さらに、切断工程によるグリーンハニカム成形体７０の切断面を焼成後のハニカム構造体の端面である上面７１ａ及び下面７１ｂとすることができる。この場合、従来行われていたように、原料から押出成形されたグリーンハニカム成形体７０をマイクロ波等により乾燥させた後に精密切断する工程を省略することができる。
また、本実施形態では、原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後のグリーンハニカム成形体７０の複数の正六角形セル７０ｈの一部に超音波により振動させられた封口用治具４００を挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて正六角形セル７０ｈを封口する。グリーンハニカム成形体７０への封口であるため、従来の方法のようにグリーンハニカム成形体７０を乾燥あるいは焼成させた後に封口させた場合のような乾燥あるいは焼成による収縮が生じない。そのため、セルよれを防ぐことができる。また、超音波により振動させられた封口用突起４１０ａが正六角形セル７０ｈに挿入されることにより隔壁７０Ｗが液状化する。このため、加工面はケバ等が生じにくく良好なものとなり、隔壁７０Ｗの端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止することができる。また、隔壁７０Ｗ同士を溶着させることにより正六角形セル７０ｈ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、隔壁７０Ｗ同士を溶着させることにより正六角形セル７０ｈを封口するため、ハニカム構造体をディーゼルパティキュレート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、本実施形態では、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の封口用治具４００は、複数の正六角形セル７０ｈの一部に対応した位置に配置され、複数の正六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入されることにより、隔壁７０ｗ同士を溶着させて正六角形セル７０ｈを封口する複数の封口用突起４１０ａを備える。封口用突起４１０ａは、封口用突起４１０ａの先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部４１２と、封口用突起４１０ａの基部に位置し、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三角錐状基部４１１とを有する。円錐状先端部４１２は、頂角が鋭角である円錐状をなすため、グリーンハニカム成形体７０の正六角形セル７０ｈの位置が多少ずれていたとしても正六角形セル７０ｈにより挿入しやすい。また、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ため、その三角錐側面部４１３や丸み面取り側辺部４１５で隔壁７０Ｗを押し拡げて隔壁７０Ｗ同士を溶着させることがより容易にできる。したがって、より効率良くグリーンハニカム成形体７０の封口を行うことが可能となる。
また、本実施形態では、三角錐状基部４１１それぞれの側辺それぞれは、所定の曲率による丸み面取りがなされた丸み面取り側辺部４１５である。このため、三角錐状基部４１１それぞれの側辺により、グリーンハニカム成形体の隔壁が切断されてしまうことを防止することができる。特に、本実施形態では、超音波により振動させられた封口用突起４１０ａが正六角形セル７０ｈに挿入されるため、側辺が丸み面取りされていることにより、隔壁７０Ｗの切断を効果的に防止することができる。
また、本実施形態では、隣接する封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１同士の谷間は、所定の曲率による丸み面取りがなされた丸み面取り谷間部４１４である。このため、封口用突起４１０ａにより互いに溶着された隔壁７０Ｗ同士の端部は丸み面取りがなされたものとなるため、隔壁７０Ｗの端部同士を確実に溶着して封口漏れを防止し、かつハニカム構造体をディーゼルパティキュレート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、本実施形態では、封口用突起４１０ａは、それぞれ六角形状をなす複数の正六角形セル７０ｈの内の１つの正六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈに対応した位置に配置されており、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し、その丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０Ｗに当接する。このため、１つの正六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの正六角形セル７０ｈに封口用突起４１０ａが挿入される。また、６つの正六角形セル７０ｈの中心の正六角形セル７０ｈが、挿入された封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１の丸み面取り側辺部４１５により押圧されて、隔壁７０Ｗ同士が溶着されて封口される。これにより、例えば、ハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側の封口を効率良く行うことができる。
〔第２実施形態〕
（グリーンハニカム成形体（正方形セル））
以下、本発明の第２実施形態について説明する。まず、本発明の第２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２２（ａ）（ｂ）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に複数の正方形状の貫通孔である正方形セル７０ｓが略平行に配置された円柱体である。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クスとなる未焼成成形体であり、正方形セル７０ｓ以外の構成や製造方法は、正六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０と同様である。正方形セル７０ｓは隔壁７０ｗにより隔てられている。隔壁７０ｗの厚みは、例えば、０．１５〜０．７６ｍｍとすることができる。正方形セル７０ｓの大きさは、例えば、一辺０．８〜２．５ｍｍとすることができる。
（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、正方形セル７０ｓを有するグリーンハニカム成形体７０の両端面で同様の態様で正方形セル７０ｓの封口を行う。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレート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。
上述した図４の部分Ａに相当する部位を拡大した図２３及び図２４に示すように、本実施形態の封口用治具４００は、第１実施形態と同様の封口用治具４０の封口面４０１ｃにおいて封口用突起４１０ｃを有する。封口用突起４１０ｃは、四角錐状基部４１６と円錐状先端部４１２とを有している。四角錐状基部４１６は、封口用突起４１０ｃの基部に位置し、封口面４０１ｃから突出している。四角錐状基部４１６は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなす。円錐状先端部４１２は、封口用突起４１０ｃの先端部であって四角錐状基部４１６の上部に位置する。円錐状先端部４１２は、四角錐状基部４１６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、四角錐状基部４１６の四角錐台の側辺がなす頂角よりも小さい。
四角錐状基部４１６は、四角錐台の側面の四角錐側面部４１７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、四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４１０ｃの四角錐状基部４１６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２４に示すように、封口用突起４１０ｃ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の複数の正方形セル７０ｓの内の１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んで隣接する４つの正方形セル７０ｓに対応した位置に配置されている。また、封口用突起４１０ｃそれぞれは、その四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０ｗに当接する向きに配置されている。四角錐状基部４１６それぞれの大きさは、丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ｃの直上から封口面４０１ｃ上に投影した長さが、グリーンハニカム成形体７０の正方形セル７０ｓの対辺間の長さか、それよりも僅かに短い長さとなるような大きさとされている。
なお、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレート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としては、上面７１ａで封口用突起４１０ｃが対応する正方形セル７０ｓ以外の正方形セル７０ｓに対応する位置に封口用突起４１０ｃが配置された封口面４０１ｃを有する封口用治具４００が用いられる。
（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。上記第１実施形態と同様の切断工程が行われた後に、グリーンハニカム成形体７０の封口が行われる。まず、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレート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。
図２５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。封口面４０１ｃの封口用突起４１０ｃの先端が正方形セル７０ｓの一部に挿入される。図２６に示すように、１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んで隣接する４つの正方形セル７０ｓに対して、封口用突起４０１ｃの円錐状先端部４１２が挿入される。
図２７に示すように、封口用突起４１０ｃがさらに正方形セル７０ｓに挿入されると、図２８に示すように、封口用突起４１０ｃの四角錐状基部４１６が正方形セル７０ｓに挿入される。四角錐状基部４１６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４１０ｃ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４１０ｃを挿入された４つの正方形セル７０ｓの中心の封口用突起４１０ｃを挿入されていない正方形セル７０ｓを封口するように押し付けられる。
図２９に示すように、封口用突起４１０ｃがさらに正方形セル７０ｓに挿入されると、図３０に示すように、四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５及び四角錐側面部４１７により液状化されつつ四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４０１ｃ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、その周囲を正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んでそれぞれ隣接する４つの正方形セル７０ｓに囲まれた１つの正方形セル７０ｓが封口される。
一方、グリーンハニカム成形体７０を焼成後にディーゼルパティキュレートフィルタとした場合に、排ガスの排気側（出口側）となる上面７１ｂの封口工程については、上面７１ａで封口用突起４１０ｃが対応する正方形セル７０ｓ以外の正方形セル７０ｓに対応する位置に封口用突起４１０ｃが配置された封口面４０１ｃを有する封口用治具４００を用いて上記と同様に封口を行う。これにより、上面７１ａで封口された正方形セル７０ｓ以外の正方形セル７０ｓが下面７１ｂで封口される。
本実施形態によれば、封口用突起４１０ｃは、それぞれ正方形状をなす複数の正方形セル７０ｓの内の１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んでそれぞれ隣接する４つの正方形セル７０ｓに対応した位置に配置されており、四角錐状基部４１６は、円錐状先端部４１２よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その丸み面取り側辺部４１５が隔壁７０ｗに当接する。このため、１つの正方形セル７０ｓを中心としてその周囲に正方形セル７０ｓの各辺を区画する隔壁７０ｗを挟んでそれぞれ隣接する４つの正方形セル７０ｓに封口用突起４１０ｃが挿入される。また、４つの正方形セル７０ｓの中心の正方形セル７０ｓが、挿入された封口用突起４１０ｃの四角錐状基部４１６の丸み面取り側辺部４１５により押圧されて、隔壁７０ｗ同士が溶着されて封口される。この場合、例えば、グリーンハニカム成形体７０の一方の端部において封口されていない正方形セル７０ｓをもう一方の端部において封口することにより、例えば、ハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側及び排気する側の封口を効率良く行うことができる。さらに、封口用治具４００の封口面４０１ａと封口面４０１ｂとは機械的に平行であり、上面７１ａ及び下面７１ｂの正方形セル７０ｓの正規の位置に対応して封口用治具４００の封口面４０１ａと封口面４０１ｂとはそれぞれ配置されているため、押出工程や上述の切断工程で生じた変形の矯正と封口とが同時に行われる。
〔第３実施形態〕
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図３１に示すように、本実施形態では、正六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ及び下面７１ｂの正六角形セル７０ｈを同時に封口する。上記第１実施形態と同様に切断工程が行われたグリーンハニカム成形体７０に対して、上記第１実施形態と同様に、上面７１ａに封口面４０１ａを有する封口用治具４００を当接させ、下面７１ｂに封口面４０１ｂを有する封口用治具４００を当接させる。その後、図３２及び図３３に示すように、上記第１実施形態と同様に封口工程が進行する。これにより、上面７１ａ及び下面７１ｂそれぞれにおいて、上記第１実施形態と同様に封口が行われる。
本実施形態によれば、封口工程では、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ及び下面７１ｂの両方の正六角形セル７０ｈを同時に封口する。このため、上面７１ａ及び下面７１ｂの片方ごとに正六角形セル７０ｈの封口を行う方法よりも効率良く正六角形セル７０ｈの封口を行うことができる。
なお、上面７１ａ及び下面７１ｂの両方を本実施形態のように、超音波封口機３００を用いて封口を行う必要は無く、上面７１ａまたは下面７１ｂの片側のみで、超音波封口機３００により隔壁７０Ｗ同士を溶着させて正六角形セル７０ｈの封口を行うことができる。
〔第４実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図３４及び図３５に示すように、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ用の封口用治具４００’は、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態と、封口面４０１ｂの外側に封口用突起４１０ｂを突出させた状態とを選択的に変更可能とされている。封口用突起４１０ｂは、上記第１実施形態と同様に配置されており、封口用突起４１０ｂの底面と同じ直径の孔を介して封口面４０１ｂの内側への収容及び封口面４０１ｂの外側への突出が自在となっている。封口用突起４１０ｂの収容及び突出は、空気圧あるいは油圧機構により行うことができる。
なお、封口用突起４１０ｂを収容した状態の封口面４０１ｂには、上記第１実施形態と同様の丸み面取り谷間部４１４が残こり、必ずしも完全な平面とならなくても良い。以上の構成は、グリーンハニカム成形体７０の上面７１ａ用の封口用治具４００’についても同様である。
（切断工程）
以下、本実施形態のグリーンハニカム成形体７０の切断工程について説明する。図３６に示すように、原料から押出成形機１００によって鉛直下方に押出成形された直後の正六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂを封口用治具４００’の封口面４０１ｂによって支持する。このとき、封口用治具４００’は、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態である。次に、図３７にあるように、グリーンハニカム成形体７０が封口用治具４００’により支持された状態で、超音波切断機２００の切断刃２４０により、グリーンハニカム成形体７０が切断される。
（封口工程）
次に、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。図３８及び図３９に示すように、切断工程で切断された上面７１ａを封口用治具４００’の封口面４０１ａによって支持する。このとき、封口用治具４００’は、封口面４０１ａの内側に封口用突起４１０ａを収容した状態である。
次に、図４０に示すように、封口用治具４００’の封口面４０１ａ，４０１ｂそれぞれから封口用突起４１０ａ，４１０ｂが突出した状態とされ、封口用突起４１０ａ，４１０ｂが正六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入されることにより、上記第１実施形態と同様に正六角形セル７０ｈの封口が行われる。
なお、上面７１ａ及び下面７１ｂの両方を本実施形態のように、超音波封口機３００を用いて封口を行う必要は無く、上面７１ａまたは下面７１ｂの片側のみで、超音波封口機３００により隔壁７０Ｗ同士を溶着させて正六角形セル７０ｈの封口を行うこととしても良い。この場合は、上面７１ａにおいて封口面４０１ａを有する封口用治具４００’で封口を行い、下面７１ｂにおいては、上面７１ａにおいて封口が行われなかった正六角形セル７０ｈについて従来と同様の封口材を用いた封口を行うことができるし、または、下面７１ｂにおいて封口面４０１ｂを有する封口用治具４００’で封口を行い、上面７１ａにおいては、下面７１ｂにおいて封口が行われなかった正六角形セル７０ｈについて従来と同様の封口材を用いた封口を行うことができる。
グリーンハニカム成形体７０の直径が大きくなると、原料から水平方向にグリーンハニカム成形体７０を押出成形した場合に重力による曲りが大きくなり、グリーンハニカム成形体７０を側面７１ｃで支持することが難しい場合がある。しかし、本実施形態によれば、原料から押出成形機１００により鉛直下方に押出成形された直後のグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂを封口用治具４００’で支持する。これにより、大直径のグリーンハニカム成形体７０でも、曲りや正六角形セル７０ｈの歪みを生じさせずにグリーンハニカム成形体７０を支持することができる。さらに、その後の封口工程では、支持された後のグリーンハニカム成形体７０の正六角形セル７０ｈの一部に封口用治具４００’の複数の封口用突起４１０ａ，４１０ｂをそれぞれ挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて正六角形セル７０ｈを封口する。これにより、グリーンハニカム成形体７０の支持と封口とを連続して効率良く行うことができる。
また、本実施形態によれば、封口用治具４００’は、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態と、封口面４０１ｂの外側に封口用突起４１０ｂを突出させた状態とを選択的に変更可能であり、封口面４０１ｂの内側に封口用突起４１０ｂを収容した状態の封口用治具４００’の封口面４０１ｂによって、原料から押出成形機１００により鉛直下方に押出成形された直後のグリーンハニカム成形体７０の下面７０ｂを支持する。このため、大直径のグリーンハニカム成形体７０でも、曲りや正六角形セル７０ｈの歪みを生じさせずにグリーンハニカム成形体７０をより安定させて支持することができる。また、封口工程では、封口面４０１ｂの外側に封口用突起４１０ｂを突出させた状態の封口用治具４００’の封口用突起４１０ｂをグリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂの正六角形セル７０ｈの一部にそれぞれ挿入することによって、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを封口する。これにより、グリーンハニカム成形体７０を支持しつつ、隔壁７０Ｗ同士を溶着させて六角形セル７０ｈを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。
本発明の一実施形態のグリーンハニカム成形体の封口用治具及びハニカム構造体の製造方法によれば、貫通孔により挿入しやすく、より効率良くグリーンハニカム成形体の封口を行うことが可能となる。
７０ グリーンハニカム成形体
７１ａ 上面
７１ｂ 下面
７１ｃ 側面
７０ｈ 正六角形セル
７０Ｗ 隔壁
７０ｓ 正四角形セル
７０ｗ 隔壁
１００ 押出成形機
１２０ 受台
１４０ ローラコンベア
２００ 超音波切断機
２１０ 超音波信号発信器
２２０ 超音波振動子部
２３０ ホーン部
２４０ 切断刃
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
４００’ 封口用治具
４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ 封口面
４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｃ 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
４１６ 四角錐状基部
４１７ 四角錐側面部
４２２ 円錐側面部
４５０ 支持ソケット部
４５１ 傾斜面

Claims (12)

  1. 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おり、焼成することにより柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体となるグリーンハニカム成形体の封口用治具であって、
    複数の前記貫通孔の一部に対応した位置に配置され、複数の前記貫通孔の一部にそれぞれ挿入されることにより、前記隔壁同士を溶着させて前記貫通孔を封口する複数の封口用突起を備え、
    前記封口用突起は、
    前記封口用突起の先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部と、
    前記封口用突起の基部に位置し、前記円錐状先端部よりも頂角が大きい角錐から相似に縮小した角錐を取り除いた角錐台状をなす角錐状基部と、を有するグリーンハニカム成形体の封口用治具。
  2. 前記角錐状基部それぞれの側辺それぞれは、所定の曲率による丸み面取りがなされている、請求項１に記載のグリーンハニカム成形体の封口用治具。
  3. 隣接する前記封口用突起の前記角錐状基部同士の谷間は、所定の曲率による丸み面取りがなされている、請求項１又は２に記載のグリーンハニカム成形体の封口用治具。
  4. 前記封口用突起は、前記貫通孔の一部に超音波により振動させられつつ挿入されることにより、前記隔壁同士を溶着させて前記貫通孔を封口する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のグリーンハニカム成形体の封口用治具。
  5. 前記封口用突起は、それぞれ六角形状をなす複数の前記貫通孔の内の１つの前記貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの前記貫通孔に対応した位置に配置されており、
    前記角錐状基部は、前記円錐状先端部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し、その側辺が前記隔壁に当接する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のグリーンハニカム成形体の封口用治具。
  6. 前記封口用突起は、それぞれ四角形状をなす複数の前記貫通孔の内の１つの前記貫通孔を中心としてその周囲に四角形状をなす前記貫通孔の各辺を区画する前記隔壁を挟んで隣接する４つの前記貫通孔に対応した位置に配置されており、
    前記角錐状基部は、前記円錐状先端部よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その側辺が前記隔壁に当接する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のグリーンハニカム成形体の封口用治具。
  7. 柱体の端面に複数の孔が開口したハニカム構造体の製造方法であって、
    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おり、焼成することにより前記ハニカム構造体となる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の複数の封口用突起をそれぞれ挿入することにより、前記隔壁同士を溶着させて前記貫通孔を封口する封口工程を備え、
    前記封口工程では、
    前記封口用突起が、複数の前記貫通孔の一部に対応した位置に配置されており、且つ前記封口用突起が、前記封口用突起の先端部に位置し、円錐状をなす円錐状先端部と、前記封口用突起の基部に位置し、前記円錐状先端部よりも頂角が大きい角錐から相似に縮小した角錐を取り除いた角錐台状をなす角錐状基部とを有する前記封口用治具を用いて前記貫通孔を封口する、ハニカム構造体の製造方法。
  8. 前記封口工程では、前記角錐状基部それぞれの側辺それぞれが、所定の曲率による丸み面取りがなされている前記封口用治具を用いて前記貫通孔を封口する、請求項７に記載のハニカム構造体の製造方法。
  9. 前記封口工程では、隣接する前記封口用突起の前記角錐状基部同士の谷間が、所定の曲率による丸み面取りがなされている前記封口用治具を用いて前記貫通孔を封口する、請求項７又は８に記載のハニカム構造体の製造方法。
  10. 前記封口工程では、前記封口用突起を超音波により振動させつつ前記貫通孔の一部に挿入することにより、前記隔壁同士を溶着させて前記貫通孔を封口する、請求項７〜９のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法。
  11. 前記封口工程では、前記封口用突起が、それぞれ六角形状をなす複数の前記貫通孔の内の１つの前記貫通孔を中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの前記貫通孔に対応した位置に配置されており、前記角錐状基部は、前記円錐状先端部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し、その側辺が前記隔壁に当接する前記封口用治具を用いて前記貫通孔を封口する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法。
  12. 前記封口工程では、前記封口用突起が、それぞれ四角形状をなす複数の前記貫通孔の内の１つの前記貫通孔を中心としてその周囲に四角形状をなす前記貫通孔の各辺を区画する前記隔壁を挟んで隣接する４つの前記貫通孔に対応した位置に配置されており、前記角錐状基部は、前記円錐状先端部よりも頂角が大きい四角錐から相似に縮小した四角錐を取り除いた四角錐台状をなし、その側辺が前記隔壁に当接する前記封口用治具を用いて前記貫通孔を封口する、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法。
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