JP5677648B2 - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents
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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ック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（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。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。
しかしながら、上記特許文献１の方法では、封口材の注入や封口箇所を選択するためのマスクの使用、乾燥工程後の精密切断工程が必要となる。
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、工程数を低減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。
本発明の一実施形態は、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、柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口してい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を挿入することにより、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口する封口工程を含むハニカム構造体の製造方法である。
この構成によれば、ハニカム成形体の製造において極めて簡単に貫通孔の封口を行うことができる。また、製造されたハニカム構造体は、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ガスの流路の入口を従来の封口方法による物より広くできるため、圧力損失を低減させることが可能となる。このとき、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を原料から押出成形し、所定の長さに切断した直後に前記封口工程に供することができる。また、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の貫通孔は六角形状である。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、ガスの流路において、四角形の孔に比べて短いセル壁の長さで多くの孔が開口したものとなり、ディーゼル粒子フィルタとしてより特性に優れたものとできる。
本発明の他の実施形態では、グリーンハニカム成形体は、１つの第１の貫通孔と、１つの第１の貫通孔の周囲に隔壁を介して隣接した第１の貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の貫通孔とを有し、封口工程では、底面が菱形となる四角錐状及び／又は四角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を長い方の側辺が第１の貫通孔の隔壁に当接するようにして第２の貫通孔に挿入することにより、隔壁同士を圧着させて第１の貫通孔を封口することができる。
この構成によれば、グリーンハニカム成形体は、１つの第１の貫通孔と、１つの第１の貫通孔の周囲に隔壁を介して隣接した第１の貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の貫通孔とを有している。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第１の貫通孔を封口しつつ開口面積の小さい第２の貫通孔を開口させ、出口側で開口面積の小さい第２の貫通孔を封口しつつ開口面積の大きい第１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。さらに、封口工程では、底面が菱形となる四角錐状及び／又は四角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を長い方の側辺が第１の貫通孔の隔壁に当接するようにして第２の貫通孔に挿入することにより、隔壁同士を圧着させて第１の貫通孔を封口する。これにより、第２の貫通孔に周囲を囲まれた第１の貫通孔を容易に封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、入口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、三角錐状及び／又は三角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を１個の貫通孔の周囲に隣接する６個の貫通孔ごとに挿入することにより、隔壁同士を圧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、封口工程では、三角錐状及び／又は三角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を１個の貫通孔の周囲に隣接する６個の貫通孔ごとに挿入することにより、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口する。このため、例えば、複数の三角錐状の封口用突起の側辺それぞれが六角形状の貫通孔の隔壁に当接するようにして、封口用突起が貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で中央の１個の貫通孔を封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に入口側となる側の封口を効率良く行うことができる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、円錐状及び／又は円錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を６個の貫通孔に周囲を囲まれた１個の貫通孔ごとに挿入することにより、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口することができる。
この構成よれば、封口工程では、円錐状及び／又は円錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を６個の貫通孔に周囲を囲まれた１個の貫通孔ごとに挿入することにより、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口する。このため、例えば、複数の円錐状の封口用突起の側面が六角形状の貫通孔の隔壁に当接するようにして、封口用突起が貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で周囲の６個の貫通孔を封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に出口側となる側の封口を効率良く行うことができる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、六角錐状及び／又は六角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を６個の貫通孔に周囲を囲まれた１個の貫通孔ごとに挿入することにより、隔壁同士を圧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、封口工程では、六角錐状及び／又は六角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起を６個の貫通孔に周囲を囲まれた１個の貫通孔ごとに挿入することにより、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口する。このため、複数の六角錐状の封口用突起が同じ六角形状の貫通孔に挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の貫通孔の内で周囲の６個の貫通孔をより滑らかに封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に出口側となる側の封口を効率良く行うことができる。
この場合、封口工程では、封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の側辺の部分で最も近接している封口用突起を有する封口用治具により貫通孔を封口することができる。
この構成によれば、封口工程では、封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の側辺の部分で最も近接している封口用突起を有する封口用治具により貫通孔を封口する。このため、封口用突起それぞれは比較的に距離を置いて配置されることになり、封口用治具の製造が容易となる。また、封口後にハニカム構造体の端面に開口した六角形状の孔同士は辺の部分では比較的に距離を置いて配置されることになり、封口された部分が厚くなるため、より高い強度を有するものとできる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の底辺の部分を互いに対向させつつ互いに密接している封口用突起を有する封口用治具により貫通孔を封口することができる。
この構成によれば、封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の底辺の部分を互いに対向させつつ互いに密接している封口用突起を有する封口用治具により貫通孔を封口する。そのため、封口後にハニカム構造体の端面に開口した六角形状の孔同士は比較的に密接して配置されることになり、封口された部分の面積が狭くなるため、より圧力損失を低減させることが可能となる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起それぞれの谷間に溝を含む封口用治具により貫通孔を封口することにより、圧着された隔壁同士が端面から所定の長さにわたって互いに平行な状態となるように貫通孔を封口することができる。
この構成によれば、封口工程では、複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起それぞれの谷間に溝を含む封口用治具により貫通孔を封口することにより、圧着された隔壁同士が端面から所定の長さにわたって互いに平行な状態となるように貫通孔を封口する。従って、封口後に隔壁同士が互いに平行な状態で圧着されている長さが所定の長さにわたるため、圧着の強度がより向上したものとなる。また、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、隔壁同士の圧着部における空気抵抗が小さくなり、圧力損失を低減させることが可能となる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起それぞれの谷間に丸み面取りがなされている封口用治具により貫通孔を封口することにより、圧着された隔壁同士が端面で丸みを帯びるように貫通孔を封口することができる。
この構成によれば、封口工程では、複数の封口用突起を有する封口用治具の封口用突起それぞれの谷間に丸み面取りがなされている封口用治具により貫通孔を封口することにより、圧着された隔壁同士が端面で丸みを帯びるように貫通孔を封口する。このため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、隔壁同士の接合部における空気抵抗が小さくなり、圧力損失を低減させることが可能となる。また、接合された端部において、欠け等を生じにくくすることができる。
また、本発明の他の実施形態では、封口工程では、グリーンハニカム成形体が原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後に、グリーンハニカム成形体の両方の端面の貫通孔を同時に封口し、グリーンハニカム成形体の少なくとも片方の端面の貫通孔は、複数の貫通孔の一部に封口用治具をそれぞれ挿入することにより、貫通孔を封口することができる。
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が原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後に、グリーンハニカム成形体の両方の端面の貫通孔を同時に封口し、グリーンハニカム成形体の少なくとも片方の端面の貫通孔は、複数の貫通孔の一部に封口用治具をそれぞれ挿入することにより、貫通孔を封口する。このため、片方の端面ごとに貫通孔の封口を行う方法よりも効率良く貫通孔の封口を行うことができる。
また、本発明の他の実施形態では、原料から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の下側の端面を封口用治具で支持する支持工程をさらに備え、封口工程では、支持工程で支持された後のグリーンハニカム成形体の下側の端面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、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口することができる。
グリーンハニカム成形体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を側面で支持することが難しい場合がある。しかし、この構成によれば、支持工程では、原料から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の下側の端面を封口用治具で支持する。これにより、大直径のグリーンハニカム成形体でも、曲りや貫通孔の歪みを生じさせずにグリーンハニカム成形体を支持することができる。さらに、その後の封口工程では、支持工程で支持された後のグリーンハニカム成形体の下側の端面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、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口する。これにより、支持工程と封口工程とを連続して効率良く行うことができる。
また、本発明の他の実施形態では、封口用治具は、支持面の内側に封口用突起を収容した状態と、支持面の外側に封口用突起を突出させた状態とを選択的に変更可能であり、支持工程では、支持面の内側に封口用突起を収容した状態の封口用治具の支持面によって、原料から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の下側の端面を支持し、封口工程では、支持面の外側に封口用突起を突出させた状態の封口用治具の封口用突起をグリーンハニカム成形体の下側の端面の貫通孔の一部にそれぞれ挿入することによって、隔壁同士を圧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、封口用治具は、支持面の内側に封口用突起を収容した状態と、支持面の外側に封口用突起を突出させた状態とを選択的に変更可能であり、支持工程では、支持面の内側に封口用突起を収容した状態の封口用治具の支持面によって、原料から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の下側の端面を支持する。このため、大直径のグリーンハニカム成形体でも、曲りや貫通孔の歪みを生じさせずにグリーンハニカム成形体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、支持面の外側に封口用突起を突出させた状態の封口用治具の封口用突起をグリーンハニカム成形体の下側の端面の貫通孔の一部にそれぞれ挿入することによって、隔壁同士を圧着させて貫通孔を封口する。これにより、グリーンハニカム成形体を支持しつつ、隔壁同士を圧着させ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ハニカム構造体の製造方法によれば、工程数を低減することが可能となる。
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（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に複数の六角形状の貫通孔である六角形セル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の六角形セル７０ｈが延びる方向の長さは限定されないが、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の外径も限定されないが、例えば、１０〜３６０ｍｍとすることできる。
（グリーンハニカム成形体（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に複数の六角形状の貫通孔である六角形セル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の六角形セル７０ｈが延びる方向の長さは限定されないが、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の外径も限定されないが、例えば、１０〜３６０ｍｍとすることできる。
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以下又は０．５ｍｍ以下にでき、０．１ｍｍ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。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。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。
（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、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。
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、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２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、六角形セル７０ｈの一部に対応した位置に配置され、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同士を圧着させて六角形セル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２の部分Ａを拡大した図３〜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４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の複数の六角形セル７０ｈの内の１つの六角形セル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の隣接する六角形セル７０ｈ同士の中心間の長さよりも短い長さとなるようにしている。
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６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。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６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つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル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つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈである。
したがって、上面７１ａでは、１つの六角形セル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つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル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にしている。
（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７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。
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７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、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、切断刃２４０で所定の長さに切断される。グリーンハニカム成形体７０の切断は、切断刃２４０の替りにワイヤーで行われても良い。
（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、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。
図８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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口面４０１ａの封口用突起４１０ａの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図９に示すように、１つの六角形セル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１０に示すように、封口用突起４１０ａがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図１１に示すように、封口用突起４１０ａの三角錐状基部４１１が六角形セル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により隔壁７０Ｗは圧力を加えられ、それぞれ封口用突起４１０ａを挿入された６つの六角形セル７０ｈの中心の封口用突起４１０ａを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。
図１２に示すように、封口用突起４１０ａがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図１３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により六方向から押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に圧着される。圧着された隔壁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つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈ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１３に代えて図１４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１５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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｂの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図１６に示すように、隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル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六角形セル７０ｈである。
図１７に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図１８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により隔壁７０Ｗは圧力を加えられ、それぞれ封口用突起４１０ｂを挿入された六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｂを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。
図１９に示すように、封口用突起４１０ｂがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図２０に示すように、封口用突起４１０ｂの円錐側面部４２２により押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に圧着される。圧着された隔壁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つの六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈ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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
本実施形態では、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７０Ｗで区画された複数の六角形セル７０ｈ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が原料から押出成形され、所定の長さに切断された直後に、グリーンハニカム成形体７０の複数の六角形セル７０ｈの一部に封口用治具４００を挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を圧着させて六角形セル７０ｈを封口する封口工程を含む。
このため、ハニカム成形体の製造において極めて簡単に六角形セル７０ｈの封口を行うことができ、従来に行われていた封口材の注入や封口箇所を選択するためのマスクの使用、乾燥工程後の精密切断工程が不要となる。また、封口材や精密切断の切断くず等が不要となるため、材料使用量を低減することができる。
また、製造されたハニカム構造体は、ディーゼル粒子フィルタに適用した場合に、ガスの流路の入口を従来の封口方法による物より広くできるため、圧力損失を低減させることが可能となる。図２１（ａ）に示すように、従来の封口材７０Ｐにより封口された六角形セル７０ｈでは、排ガスの供給側（入口側）となる上面７１ａにおいて空気抵抗が大きい欠点がある。一方、図２１（ｂ）に示すように、本実施形態の製造方法により封口された上面７１ａは、ガスの流路の入口が大きく、封口された隔壁７０Ｗ同士の端部が先端で細くされているため、空気抵抗が極めて低減されていることが判る。
また、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の六角形セル７０ｈは六角形状である。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、ガスの流路において、四辺形の孔に比べて短い隔壁７０Ｗの長さで多くの孔が開口したものとなり、ディーゼル粒子フィルタとしてより特性に優れたものとできる。
また、本実施形態では、三角錐台状の形状を含む複数の封口用突起４０１ａを有する封口用治具４００の封口用突起４０１ａを１個の六角形セル７０ｈの周囲に隣接する６個の六角形セル７０ｈごとに挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を圧着させて六角形セル７０ｈを封口する。このため、例えば、複数の三角錐状の封口用突起４０１ａの側辺部４１５それぞれが六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗに当接するようにして、封口用突起４０１ａが六角形セル７０ｈに挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の六角形セル７０ｈの内で中央の１個の六角形セル７０ｈを封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に入口側となる側の封口を効率良く行うことができる。
また、本実施形態では、円錐状の複数の封口用突起４０１ｂを有する封口用治具４００の封口用突起４０１ｂを６個の六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１個の六角形セル７０ｈごとに挿入することにより、隔壁７０ｈ同士を圧着させて六角形セル７０ｈを封口する。このため、例えば、複数の円錐状の封口用突起４０１ｂの円錐側面部４２２が六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗに当接するようにして、封口用突起４０１ｂが六角形セル７０ｈに挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の六角形セル７０ｈの内で周囲の６個の六角形セル７０ｈを封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に出口側となる側の封口を効率良く行うことができる。
また、本実施形態では、封口用突起４０１ａ，４０１ｂそれぞれの谷間に丸み面取り谷間部４１４を有する封口用治具４００により六角形セル７０ｈを封口することにより、圧着された隔壁７０Ｗ同士が端面で丸みを帯びた丸み隔壁接合端部７３が形成されるように六角形セル７０ｈを封口する。このため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、隔壁７０Ｗ同士の接合部における空気抵抗が小さくなり、圧力損失を低減させることが可能となる。また、接合された丸み隔壁接合端部７３において、欠け等を生じにくくすることができる。
〔第２実施形態〕
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図２２に示すように、本実施形態では、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２３及び図２４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。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図２２に示すように、本実施形態では、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２３及び図２４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。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
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の片方ごとに六角形セル７０ｈの封口を行う方法よりも効率良く六角形セル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、封口用治具４００を用いて封口を行う必要は無く、上面７１ａ又は下面７１ｂの片側のみで、封口用治具４００により隔壁７０Ｗ同士を圧着させて六角形セル７０ｈの封口を行うことができる。
〔第３実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図２５及び図２６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。
（封口用治具）
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図２５及び図２６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２７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２８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、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。グリーンハニカム成形体７０の切断は、切断刃２４０の替りにワイヤーで行われても良い。
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２７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２８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、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。グリーンハニカム成形体７０の切断は、切断刃２４０の替りにワイヤーで行われても良い。
（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２９及び図３０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、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２９及び図３０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３１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、封口用治具４００’を用いて封口を行う必要は無く、上面７１ａ又は下面７１ｂの片側のみで、封口用治具４００’により隔壁７０Ｗ同士を圧着させて六角形セル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７０ｂにおいては、上面７１ａにおいて封口が行われなかった六角形セル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同士を圧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同士を圧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同士を圧着させて六角形セル７０ｈを封口することができる。
〔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。本実施形態では、入口側用の封口用治具として三角錐状の封口用突起を用い、出口側用の封口用治具として六角錐台状の封口用突起を用いる点が上記第１実施形態と異なっている。第４実施形態に係る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図２の部分Ａに対応する部位を拡大した図３２〜図３４に示すように、本実施形態の封口用突起４１０ｄは、全体として三角錐の形状を有している。封口用突起４１０ｄは、三角錐の側面の三角錐側面部４１３と三角錐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４１０ｄ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。
（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。本実施形態では、入口側用の封口用治具として三角錐状の封口用突起を用い、出口側用の封口用治具として六角錐台状の封口用突起を用いる点が上記第１実施形態と異なっている。第４実施形態に係る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図２の部分Ａに対応する部位を拡大した図３２〜図３４に示すように、本実施形態の封口用突起４１０ｄは、全体として三角錐の形状を有している。封口用突起４１０ｄは、三角錐の側面の三角錐側面部４１３と三角錐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４１０ｄ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３３に示すように、封口用突起４１０ｄ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の複数の六角形セル７０ｈの内の１つの六角形セル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４１０ｄそれぞれは、そ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。
封口用突起４１０ｄ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の隣接する六角形セル７０ｈ同士の中心間の長さよりも短い長さとなるようにしている。なお、本実施形態の封口用突起４１０ｄは、上述した第１実施形態及び第２実施形態においても適用可能である。
一方、本実施形態において、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３５に示すように、下面７１ｂを封口するための封口面４０１ｂには、六角錐台状の封口用突起４１０ｅを備えている。封口用突起４１０ｅは、先端が六角形の平面を含む六角錐台状先端部４３２を有する。封口用突起４１０ｅは、６つの六角錐台状側面部４３３と、六角錐台状側面４３３それぞれの間の６つの六角錐台状側辺部４３５を有する。なお、六角錐台状の封口用突起４１０ｅは、六角錐台状先端部４３２を有なさない六角錐状をなしていても良い。
図３６に示すように、封口用突起４１０ｅ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つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように配置されている。この封口用突起４１０ｅが対応した位置にある１つの六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ｄが対応した位置にある隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈである。
したがって、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様に、上面７１ａでは、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｄが挿入され、下面７１ｂでは、上面７１ａで封口用突起４１０ｄを挿入された隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｅが挿入される。
本実施形態では、封口用突起４１０ｅそれぞれは、その底部において六角錐台状側辺部４３５同士が互いに接するように配置されている。したがって、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間には、正三角形の平面の領域である谷間正三角形平面領域４３７がそれぞれ形成される。図３５及び図３６に示すように、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７には、半球形状の凹部である谷間凹部４３４がそれぞれ形成されている。
封口用突起４１０ｅそれぞれの大きさは、六角錐台状先端部４３２がグリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈよりも小さくされている。封口用突起４１０ｅそれぞれの底部における対向する六角錐台状側辺部４３５同士の間の長さが、隣接する２つの封口用突起４１０ｅがそれぞれ挿入される六角形セル７０ｈの中心同士の距離と同じくされている。本実施形態の封口用突起４１０ｅそれぞれは、工具鋼等の金属や合成樹脂から形成される。本実施形態の封口用突起４１０ｅそれぞれは、封口面４０１ｂにおいて間隔を空けて配置されているため、ワイヤーカット等で製造することができる。
（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。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は、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
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。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は、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
以下、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１５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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｅの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図３７に示すように、隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４１０ｅが挿入される。このとき、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向する。上述したように、下面７１ｂにおいて封口用突起４１０ｅが挿入される六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ｄが挿入されなかった六角形セル７０ｈである。
図１７に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図３８に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｅにより隔壁７０Ｗは圧力を加えられ、それぞれ封口用突起４１０ｅを挿入された六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｅを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。このとき、封口される六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７に押し込まれる。
図１９に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図３９に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側面４３３により押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７において一体に圧着され、三角柱状に成型される。圧着された隔壁７０Ｗの端部は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７の谷間凹部４３４に押し込まれ、谷間凹部４３４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で球状隔壁接合端部７４が形成され、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つの六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈが封口される。なお、本実施形態の封口用突起４１０ｅは、上述した第１実施形態及び第２実施形態においても同様に適用可能である。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
本実施形態では、六角錐台状の形状の封口用突起４１０ｅを有する封口用治具４００の封口用突起を６個の六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１個の六角形セル７０ｈごとに挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を圧着させて六角形セル７０ｈを封口する。このため、複数の六角錐台状の封口用突起４１０ｅが同じ六角形状の六角形セル７０ｈに挿入されることにより、容易に互いに隣接する７個の六角形セル７０ｈの内で周囲の６個の六角形セル７０ｈをより滑らかに封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に出口側となる側の封口を効率良く行うことができる。
また、本実施形態では、圧着された隔壁７０Ｗの端部は互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７に押し込まれて三角柱状に成型されるため、圧着された隔壁７０Ｗの端部の強度をより向上させることができる。また、本実施形態では、圧着された隔壁７０Ｗの端部は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７の谷間凹部４３４に押し込まれて、球状隔壁接合端部７４が形成されるため、封口をさらに滑らかに行うことができる。また、本実施形態では、封口用突起４１０ｅが比較的に互いに距離を置いて配置されているため、ワイヤーカット等で製造することが容易である。また、封口後にハニカム構造体の端面に開口した六角形状の孔同士は辺の部分では比較的に距離を置いて配置されることになり、封口された部分が厚くなるため、より高い強度を有するものとできる。
〔第５実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、出口側用の封口用治具として密集して配置された六角錐台状の封口用突起を用いる点が上記第４実施形態と異なっている。なお、入口側用の封口用治具としては、上記第１実施形態や第４実施形態で用いられた三角錐状の封口用突起を用いることができるため、説明を省略する。
（封口用治具）
以下、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、出口側用の封口用治具として密集して配置された六角錐台状の封口用突起を用いる点が上記第４実施形態と異なっている。なお、入口側用の封口用治具としては、上記第１実施形態や第４実施形態で用いられた三角錐状の封口用突起を用いることができるため、説明を省略する。
以下、本実施形態において、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４０に示すように、下面７１ｂを封口するための封口面４０１ｂには、六角錐台状の封口用突起４１０ｆを備えている。本実施形態の個々の封口用突起４１０ｆは、上記第４実施形態の封口用突起４１０ｅと同様に、六角錐台状先端部４３２、六角錐台状側面４３３及び六角錐台状側辺部４３５を有する。なお、六角錐台状の封口用突起４１０ｅは、六角錐台状先端部４３２を有なさない六角錐状をなしていても良い。
図４１に示すように、上記第４実施形態と同様に、封口用突起４１０ｆ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つの六角形セル７０ｈに囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対応した位置となるように配置されている。しかしながら、上記第４実施形態と異なり、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように配置されている。上記第４実施形態と同様に、この封口用突起４１０ｆが対応した位置にある１つの六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａ，４１０ｄが対応した位置にある隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈである。
したがって、上記第１実施形態、第２実施形態及び第４実施形態と同様に、上面７１ａでは、１つの六角形セル７０ｈを中心としてその周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ａ，４１０ｄが挿入され、下面７１ｂでは、上面７１ａで封口用突起４１０ａ，４１０ｄを挿入された隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して封口用突起４１０ｆが挿入される。本実施形態では、封口用突起４１０ｆそれぞれは、その底部において六角錐台状側面４３３同士が互いに接するように配置されている。したがって、本実施形態では上記第４実施形態と異なり、封口用突起４１０ｆの谷間には、平面の領域が形成されない。
封口用突起４１０ｆそれぞれの大きさは、六角錐台状先端部４３２がグリーンハニカム成形体７０の六角形セル７０ｈよりも小さくされている。封口用突起４１０ｆそれぞれの底部における対向する六角錐台状側面４３３同士の間の長さが、隣接する２つの封口用突起４１０ｆがそれぞれ挿入される六角形セル７０ｈの中心同士の距離と同じくされている。本実施形態の封口用突起４１０ｆそれぞれは、工具鋼等の金属や合成樹脂から形成される。本実施形態の封口用突起４１０ｆそれぞれは、放電加工等で製造することができる。
（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。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は、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
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。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は、上記第１実施形態及び第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
以下、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１５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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｆの先端が六角形セル７０ｈの一部に挿入される。図４２に示すように、隣接した６つの六角形セル７０ｈに周囲を囲まれた１つの六角形セル７０ｈに対して、封口用突起４１０ｆが挿入される。このとき、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗそれぞれと対向する。上述したように、下面７１ｂにおいて封口用突起４１０ｆが挿入される六角形セル７０ｈは、上面７１ａにおいて封口用突起４１０ａ，４１０ｄが挿入されなかった六角形セル７０ｈである。
図１７に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図４３に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。封口用突起４１０ｆにより隔壁７０Ｗは圧力を加えられ、それぞれ封口用突起４１０ｆを挿入された六角形セル７０ｈの中間の封口用突起４１０ｆを挿入されていない六角形セル７０ｈを封口するように押し付けられる。このとき、封口される六角形セル７０ｈの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間に押し込まれる。
図１９に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに六角形セル７０ｈに挿入されると、図４４に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５により押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間において、一体に圧着され、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つの六角形セル７０ｈの周囲にそれぞれ隣接する６つの六角形セル７０ｈが封口される。なお、本実施形態の封口用突起４１０ｆは、上述した第１実施形態及び第２実施形態においても同様に適用可能である。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
本実施形態では、排ガスの排気側（出口側）となる下面７１ｂの封口において、六角錐台状の封口用突起４１０ｆを用いて封口が行われる。そして、グリーンハニカム成形体７０の下面７１ｂ側の封口がなされていない六角形セル７０ｈは、図４４に示すように、封口工程前と相似の六角形状に拡大されるため、上記第１実施形態のように円形状に拡大される場合と比べて、滑らかに封口を行うことができる。
また、本実施形態では、封口用突起４１０ｆが互いに密集して配置されているため、圧着された隔壁７０Ｗの端部を薄く小さなものとできる。そのため、封口された部分の面積が狭くなるため、出口側での圧損をより小さなものとできる。
〔第６実施形態〕
（グリーンハニカム成形体（入口側と出口側とで開口面積が異なる六角形セル））
以下、本発明の第６実施形態について説明する。まず、本発明の第６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４５（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に複数の六角形状の貫通孔である入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが略平行に配置された円柱体である。入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔは隔壁７０ｗにより隔てられている。
（グリーンハニカム成形体（入口側と出口側とで開口面積が異なる六角形セル））
以下、本発明の第６実施形態について説明する。まず、本発明の第６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４５（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に複数の六角形状の貫通孔である入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが略平行に配置された円柱体である。入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔは隔壁７０ｗにより隔てられている。
図４５（ｂ）に示すように、上面７１ａにおいて、一つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと、一つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに隔壁７０Ｗを介して隣接した出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔよりも小さい開口面積を有する六つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎとを含む。なお、入口側と出口側の配置は逆になってもよい。図４６に示すように、第１実施形態で示したグリーンハニカム成形体７０は、入口側となる上面７１ａにおいて、入口側で開口する一つの入口側六角形セル７０ｈｉｎに対して、出口側で開口する三つの出口側六角形セル７０ｈｏｕｔが隔壁７０Ｗを介して接している。一方、本実施形態では、一つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎに対して２つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔが隔壁７０Ｗを介して接している。入口側六角形セル７０Ｈｉｎは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと隣接する隔壁７０Ｗの長さの方が、他の入口側六角形セル７０Ｈｉｎと隣接する隔壁７０Ｗの長さよりも長い。入口側六角形セル７０Ｈｉｎは、２つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挟まれる方向の径が、他の２つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挟まれる方向の径よりも短い。
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り、入口側六角形セル７０Ｈｉｎ及び出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔ以外の構成や製造方法は、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。
（封口用治具）
第６実施形態に係る入口側用の封口用治具の図２の部分Ａに対応する部位を拡大した図４７及び図４８に示すように、本実施形態の封口用突起４１０ｉは、全体として四角錐の形状を有している。図４８の平面視から判るように、封口用突起４１０ｉの底面は菱形状である。封口用突起４１０ｉは、四角錐の側面の四角錐側面部４１７と四角錐の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。封口用突起４１０ｉの底面は菱形状であるため、封口用突起４１０ｉは、長い一対の丸み面取り側辺部４１５と、より短い一対の丸み面取り側辺部４１５とを含む。丸み面取り側辺部４１５には、四角錐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４１０ｉ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。なお、封口用突起４１０ｉは、頂部が切り落とされた四角錐台形状を有していても良い。
第６実施形態に係る入口側用の封口用治具の図２の部分Ａに対応する部位を拡大した図４７及び図４８に示すように、本実施形態の封口用突起４１０ｉは、全体として四角錐の形状を有している。図４８の平面視から判るように、封口用突起４１０ｉの底面は菱形状である。封口用突起４１０ｉは、四角錐の側面の四角錐側面部４１７と四角錐の側辺の丸み面取り側辺部４１５を含む。封口用突起４１０ｉの底面は菱形状であるため、封口用突起４１０ｉは、長い一対の丸み面取り側辺部４１５と、より短い一対の丸み面取り側辺部４１５とを含む。丸み面取り側辺部４１５には、四角錐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４１０ｉ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。なお、封口用突起４１０ｉは、頂部が切り落とされた四角錐台形状を有していても良い。
図４８に示すように、封口用突起４１０ｉ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の入口側六角形セル７０Ｈｉｎ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４１０ｉそれぞれは、その長い方の丸み面取り側辺部４１５それぞれが出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接する向きに配置されている。封口用突起４１０ｉそれぞれの大きさは、長い方の丸み面取り側辺部４１５を封口面４０１ａの直上から封口面４０１ａ上に投影した長さが、入口側六角形セル７０Ｈｉｎの中心から当該入口側六角形セル７０Ｈｉｎに隣接する出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中心までの長さよりも短い長さとなるようにしている。
（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、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。
図８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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。図４９に示すように、封口面４０１ａの封口用突起４１０ｉの先端が入口側六角形セル７０Ｈｉｎそれぞれに長い方の丸み面取り側辺部４１５を出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接させつつ挿入される。
図１０に示すように、封口用突起４１０ｉがさらに入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挿入されると、図５０に示すように、長い方の丸み面取り側辺部４１５それぞれは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接させられる。隔壁７０Ｗは、それぞれ封口用突起４１０ｉを挿入された６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎの中心の封口用突起４１０ｉ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１２に示すように、封口用突起４１０ｉがさらに入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挿入されると、図５１に示すように、丸み面取り側辺部４１５及び四角錐側面部４１７により六方向から押圧された隔壁７０Ｗ同士は一体に圧着される。圧着された隔壁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つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎに囲まれた１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔ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粒子フィルタとした場合に、排ガスの供給側（出口側）となる下面７１ｂの封口工程について説明する。出口側の封口工程においては、上述した第５実施形態で用いられる封口用突起４１０ｆを有する封口用治具４００を用いることができる。なお、本実施形態では、封口面４０１ｂにおいて隣接する封口用突起４１０ｆそれぞれの中心の間の距離は、隣接する出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれの中心の間の距離に対応するようになっている。
図１５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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。図５２に示すように、封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｆの先端が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれに挿入される。図５２に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側面部４３３それぞれは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように挿入される。
図１７に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図５３に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側面部４３３それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。隔壁７０Ｗは、それぞれ封口用突起４１０ｆを挿入された出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中間の封口用突起４１０ｆを挿入されていない入口側六角形セル７０Ｈｉｎを封口するように押し付けられる。このとき、封口される入口側六角形セル７０Ｈｉｎの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間に押し込まれる。
図１９に示すように、封口用突起４１０ｆがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図５４に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側面部４３３により押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｆの谷間において、一体に圧着され、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つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎが封口される。
一方、出口側の封口工程においては、上述した第４実施形態で用いられる封口用突起４１０ｅを有する封口用治具４００を用いることができる。なお、本実施形態では、封口面４０１ｂにおいて隣接する封口用突起４１０ｅそれぞれの中心の間の距離は、隣接する出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれの中心の間の距離に対応するようになっている。
図１５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、封口用治具４００の支持ソケット部４５０に挿入される。図５５に示すように、封口面４０１ｂの封口用突起４１０ｅの先端が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔそれぞれに挿入される。図５５に示すように、封口用突起４１０ｆの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗそれぞれと対向するように挿入される。
図１７に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図５６に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側辺部４３５それぞれは、隔壁７０Ｗに当接させられる。隔壁７０Ｗは、それぞれ封口用突起４１０ｅを挿入された出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの中間の封口用突起４１０ｅを挿入されていない入口側六角形セル７０Ｈｉｎを封口するように押し付けられる。このとき、封口される入口側六角形セル７０Ｈｉｎの隔壁７０Ｗは、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７に押し込まれる。
図１９に示すように、封口用突起４１０ｅがさらに出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔに挿入されると、図５７に示すように、封口用突起４１０ｅの六角錐台状側辺部４３５により押圧された隔壁７０Ｗ同士は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７において一体に圧着され、三角柱状に成型される。圧着された隔壁７０Ｗの端部は、互いに隣接する３つの封口用突起４１０ｅの谷間の谷間正三角形平面領域４３７の谷間凹部４３４に押し込まれ、谷間凹部４３４の形状に対応した丸み面取りがなされた状態で球状隔壁接合端部７４が形成され、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つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎ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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
本実施形態では、１つの出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔと、出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの周囲に隔壁７０Ｗを介して隣接した出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔよりも小さい開口面積を有する６つの入口側六角形セル７０Ｈｉｎとからなる群同士が互いに隣接している。このため、例えばグリーンハニカム構造体７０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六角形セル７０Ｈｉｎを開口させ、出口側で開口面積の小さい入口側六角形セル７０Ｈｉｎ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。
さらに、封口工程では、底面が菱形となる四角錐状及び／又は四角錐台状の形状を含む複数の封口用突起４１０ｉを有する封口用治具４００の封口用突起４１０ｉを長い方の丸み面取り側辺部４１５が出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔの隔壁７０Ｗに当接するようにして入口側六角形セル７０Ｈｉｎに挿入することにより、隔壁７０Ｗ同士を圧着させて出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを封口する。これにより、入口側六角形セル７０Ｈｉｎに周囲を囲まれた出口側六角形セル７０Ｈｏｕｔを容易に封口することができる。そのため、ディーゼル粒子フィルタとして用いた場合に、入口側に適用した場合により特性の優れたものとできる。
〔第７実施形態〕
以下、本発明の第７実施形態について説明する。図５８に示すように、隔壁７０Ｗ同士の接合部において、隔壁７０Ｗ同士が所定の長さに亘って互いに平行に接合された隔壁延長接合部７５が形成されている点が上記第１〜第６実施形態とは異なっている。隔壁延長接合部７５のグリーンハニカム成形体７０の長手方向に沿った長さは、少なくとも隔壁７０Ｗの厚さ以上にでき、隔壁７０Ｗの厚さの２倍以上の厚さにできる。本実施形態では、封口面４０１ｂに配置された封口用突起４１０ｇ同士の谷間に隔壁延長接合部７５に対応した延長接合部形成溝４１８を有している。延長接合部形成溝４１８は、隔壁延長接合部７５の長さに対応した深さの互いに平行な壁面を有する。このような封口用突起４１０ｇを有する封口用治具により六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の例えば下面７１ｂの封口を行った場合、封口後の六角形セル７０ｈの形状は、図５９に示すようなものとなる。本実施形態の封口用突起４１０ｇを有する封口用治具は、上記第１〜第６実施形態の入口側及び出口側の封口のいずれにも適用することができる。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
以下、本発明の第７実施形態について説明する。図５８に示すように、隔壁７０Ｗ同士の接合部において、隔壁７０Ｗ同士が所定の長さに亘って互いに平行に接合された隔壁延長接合部７５が形成されている点が上記第１〜第６実施形態とは異なっている。隔壁延長接合部７５のグリーンハニカム成形体７０の長手方向に沿った長さは、少なくとも隔壁７０Ｗの厚さ以上にでき、隔壁７０Ｗの厚さの２倍以上の厚さにできる。本実施形態では、封口面４０１ｂに配置された封口用突起４１０ｇ同士の谷間に隔壁延長接合部７５に対応した延長接合部形成溝４１８を有している。延長接合部形成溝４１８は、隔壁延長接合部７５の長さに対応した深さの互いに平行な壁面を有する。このような封口用突起４１０ｇを有する封口用治具により六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の例えば下面７１ｂの封口を行った場合、封口後の六角形セル７０ｈの形状は、図５９に示すようなものとなる。本実施形態の封口用突起４１０ｇを有する封口用治具は、上記第１〜第６実施形態の入口側及び出口側の封口のいずれにも適用することができる。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
本実施形態では、隔壁７０Ｗ同士の接合部において、隔壁７０Ｗ同士が所定の長さに亘って互いに平行に接合された隔壁延長接合部７５が形成されている。このため、より大きな範囲に亘って隔壁７０Ｗ同士が接合されることになり、封口部の強度を増大させることができる。また、封口されていない六角形セル７０の端部において、隔壁延長接合部７５が所定の長さに亘って伸びているため、排ガスが供給される入口側及び排ガスが排気される出口側において、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。
〔第８実施形態〕
（封口用治具）
以下、本発明の第８実施形態について説明する。図６０に示すように、隔壁延長接合部７５の端部において、上記第１実施形態の丸み隔壁接合端部７３と同様の丸み隔壁延長接合端部７６が形成されている点が上記第７実施形態と異なっている。本実施形態では、封口面４０１ｂに配置された封口用突起４１０ｈ同士の谷間に隔壁延長接合部７５が形成されている。隔壁延長接合部７５の底部には、上記第１実施形態と同様の丸み面取り谷間部４１４が形成されている。このような封口用突起４１０ｈを有する封口用治具により六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の例えば下面７１ｂの封口を行った場合、封口後の六角形セル７０ｈの形状は、図６１に示すようなものとなる。本実施形態の封口用突起４１０ｈを有する封口用治具は、上記第１〜第６実施形態の入口側及び出口側の封口のいずれにも適用することができる。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
（封口用治具）
以下、本発明の第８実施形態について説明する。図６０に示すように、隔壁延長接合部７５の端部において、上記第１実施形態の丸み隔壁接合端部７３と同様の丸み隔壁延長接合端部７６が形成されている点が上記第７実施形態と異なっている。本実施形態では、封口面４０１ｂに配置された封口用突起４１０ｈ同士の谷間に隔壁延長接合部７５が形成されている。隔壁延長接合部７５の底部には、上記第１実施形態と同様の丸み面取り谷間部４１４が形成されている。このような封口用突起４１０ｈを有する封口用治具により六角形セル７０ｈを有するグリーンハニカム成形体７０の例えば下面７１ｂの封口を行った場合、封口後の六角形セル７０ｈの形状は、図６１に示すようなものとなる。本実施形態の封口用突起４１０ｈを有する封口用治具は、上記第１〜第６実施形態の入口側及び出口側の封口のいずれにも適用することができる。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、乾燥工程及び焼成工程を経て、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。
本実施形態では、上記第７実施形態における封口部の強度を増大させる効果に加えて、丸み隔壁延長接合端部７６が形成されるため、隔壁７０Ｗの端部同士を確実に圧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粒子フィルタに用いた場合に、排ガスを供給する側及び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。
上記第１〜８の実施形態での封口工程において、隔壁の変形、溶着性を高めるため、必用に応じて、追加で１回又は複数回封口用治具を所定の開口部へ挿入しても良いし、封口後の端部を平坦に押しつぶした後、再度封口用治具を挿入して封口部の形状を整えても良い。
また、別途封口用ペーストを準備し、封口用治具挿入前のセルへ添加しても良いし、グリーンハニカム成形体の乾燥後や焼成後に封口箇所に該ペーストを追加で塗布し、再び、乾燥、焼成工程を繰り返しても良い。
上記第１〜８の実施形態で用いる封口用治具において、その封口用突起の一部の形状が異なるものを用いても良い。封口用突起の形状の異なるものの異なる点には、突起の断面形状や隣接する突起同士で形成する谷間部から突起先端部までの長さ、封口用突起の間隔等の違いが挙げられ、これらを二つ以上組合せて実施しても良い。
形状の異なる突起は、一つの封口用治具中において分布を持つように配置させても良いし、特定の場所に集中して配置させても良い。また、異なる形状の突起からなる複数の封口用治具を一体化させて、一つの封口用治具として使用しても良い。
封口用治具の中心から異なる形状を持つ二種以上の突起が同心円状に配置されていることができる。形状の異なる突起が二つの場合は、封口用治具中心とその最外周までの距離の４分の１から４分の３を半径として治具中心から描かれた円の内外にそれぞれ異なる突起が配置されていることができ、３分の１から３分の２を半径として治具中心から描かれた円の内外にそれぞれ異なる突起が配置されていることができる。
また、それぞれの突起において、隣接する突起同士で形成する谷間部から突起先端までの長さが、中心部に配置される突起よりも外周部に配置される突起の方が長いことができる。
一般的にハニカム成形体の端面の中心部に排気ガスの流れが集中し易く、局所的な煤の堆積やそれに伴う圧力損失の増加により、煤の捕集効率の著しい低下が生じやすい。
前述の突起の形状と配置とを持つ封口用治具で封口されたハニカム成形体は、外周部の開口部において隔壁がより大きく変形され、中心部よりも外周部において排気ガスが通過し易くなる。
ハニカム成形体中の排気ガスの流れが一様となり、圧力損失の低減と煤の捕集効率の改善が期待できるとともに、ハニカム再生時の煤燃焼と温度分布との均一化による再生効率の改善も期待できる。
上記第１〜８の実施形態の封口工程を終えたグリーンハニカム成形体は、乾燥工程にて成形体中の水分を除去した後、焼成工程を経てハニカム成形体となる。
グリーンハニカム成形体の乾燥には、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、減圧又は真空乾燥等が一般的に用いられる。該グリーンハニカム成形体の乾燥には、発生した水蒸気を効率よく排出させることが出来る減圧又は真空乾燥が適用できる。
また、グリーンハニカム成形体両端部の開口・封口部の形状を保護する観点から、成形体を横置きで乾燥機内に設置することができる。
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ハニカム構造体の製造方法によれば、工程数を低減することが可能となる。
７０ グリーンハニカム成形体
７１ａ 上面
７１ｂ 下面
７１ｃ 側面
７０ｈ 六角形セル
７０Ｈｉｎ 入口側六角形セル
７０Ｈｏｕｔ 出口側六角形セル
７０ｈｉｎ 入口側六角形セル
７０ｈｏｕｔ 出口側六角形セル
７０Ｗ 隔壁
７０Ｐ 封口材
７３ 丸み隔壁接合端部
７４ 球状隔壁接合端部
７５ 隔壁延長接合部
７６ 丸み隔壁延長接合端部
１００ 押出成形機
１２０ 受台
１４０ ローラコンベア
２４０ 切断刃
４００ 封口用治具
４００’ 封口用治具
４０１ａ，４０１ｂ 封口面
４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｄ，４１０ｅ，４１０ｆ，４１０ｇ，４１０ｈ、４１０ｉ 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
４１８ 延長接合部形成溝
４２２ 円錐側面部
４３２ 六角錐台状先端部
４３３ 六角錐台状側面部
４３４ 谷間凹部
４３５ 六角錐台状側辺部
４３７ 谷間正三角形平面領域
４５０ 支持ソケット部
４５１ 傾斜面
７１ａ 上面
７１ｂ 下面
７１ｃ 側面
７０ｈ 六角形セル
７０Ｈｉｎ 入口側六角形セル
７０Ｈｏｕｔ 出口側六角形セル
７０ｈｉｎ 入口側六角形セル
７０ｈｏｕｔ 出口側六角形セル
７０Ｗ 隔壁
７０Ｐ 封口材
７３ 丸み隔壁接合端部
７４ 球状隔壁接合端部
７５ 隔壁延長接合部
７６ 丸み隔壁延長接合端部
１００ 押出成形機
１２０ 受台
１４０ ローラコンベア
２４０ 切断刃
４００ 封口用治具
４００’ 封口用治具
４０１ａ，４０１ｂ 封口面
４１０ａ，４１０ｂ，４１０ｄ，４１０ｅ，４１０ｆ，４１０ｇ，４１０ｈ、４１０ｉ 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
４１８ 延長接合部形成溝
４２２ 円錐側面部
４３２ 六角錐台状先端部
４３３ 六角錐台状側面部
４３４ 谷間凹部
４３５ 六角錐台状側辺部
４３７ 谷間正三角形平面領域
４５０ 支持ソケット部
４５１ 傾斜面
Claims (12)
- 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、
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口してい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を挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて前記貫通孔を封口する封口工程を含み、
前記グリーンハニカム成形体は、１つの第１の前記貫通孔と、１つの第１の前記貫通孔の周囲に前記隔壁を介して隣接した第１の前記貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の前記貫通孔とを有し、
前記封口工程では、底面が菱形となる四角錐状及び／又は四角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起を長い方の側辺が第１の前記貫通孔の前記隔壁に当接するようにして第２の前記貫通孔に挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて第１の前記貫通孔を封口する、ハニカム構造体の製造方法。 - 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、
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口してい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を挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて前記貫通孔を封口する封口工程を含み、
前記封口工程では、六角錐状及び／又は六角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起を６個の前記貫通孔に周囲を囲まれた１個の前記貫通孔ごとに挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて前記貫通孔を封口し、前記封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の側辺の部分で最も近接している前記封口用突起を有する前記封口用治具により前記貫通孔を封口する、ハニカム構造体の製造方法。 - 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、
柱体の端面に互いに隔壁で区画された複数の六角形状の貫通孔が開口しているグリーンハニカム成形体であり、原料から鉛直下方に押出成形された直後の前記グリーンハニカム成形体の下側の前記端面を封口用治具で支持する支持工程と、
前記支持工程で支持された後の前記グリーンハニカム成形体の下側の前記端面の前記貫通孔の一部に前記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、前記隔壁同士を圧着させて前記貫通孔を封口する封口工程と、を含むハニカム構造体の製造方法。 - 前記封口用治具は、支持面の内側に前記封口用突起を収容した状態と、前記支持面の外側に前記封口用突起を突出させた状態とを選択的に変更可能であり、
前記支持工程では、前記支持面の内側に前記封口用突起を収容した状態の前記封口用治具の前記支持面によって、原料から鉛直下方に押出成形された直後の前記グリーンハニカム成形体の下側の前記端面を支持し、
前記封口工程では、前記支持面の外側に前記封口用突起を突出させた状態の前記封口用治具の前記封口用突起を前記グリーンハニカム成形体の下側の前記端面の前記貫通孔の一部にそれぞれ挿入することによって、前記隔壁同士を圧着させて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。 - 前記グリーンハニカム成形体は、１つの第１の前記貫通孔と、１つの第１の前記貫通孔の周囲に前記隔壁を介して隣接した第１の前記貫通孔よりも小さい開口面積を有する６つの第２の前記貫通孔とを有し、
前記封口工程では、底面が菱形となる四角錐状及び／又は四角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起を長い方の側辺が第１の前記貫通孔の前記隔壁に当接するようにして第２の前記貫通孔に挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて第１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。 - 前記封口工程では、三角錐状及び／又は三角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起を１個の前記貫通孔の周囲に隣接する６個の前記貫通孔ごとに挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて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。
- 前記封口工程では、円錐状及び／又は円錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起を６個の前記貫通孔に周囲を囲まれた１個の前記貫通孔ごとに挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて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。
- 前記封口工程では、六角錐状及び／又は六角錐台状の形状を含む複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起を６個の前記貫通孔に周囲を囲まれた１個の前記貫通孔ごとに挿入することにより、前記隔壁同士を圧着させて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。
- 前記封口工程では、前記封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の側辺の部分で最も近接している前記封口用突起を有する前記封口用治具により前記貫通孔を封口する、請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記封口工程では、前記封口用突起それぞれが六角錐状及び／又は六角錐台状の形状の底辺の部分を互いに対向させつつ互いに密接している前記封口用突起を有する前記封口用治具により前記貫通孔を封口する、請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記封口工程では、複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起それぞれの谷間に溝を含む前記封口用治具により前記貫通孔を封口することにより、圧着された前記隔壁同士が前記端面から所定の長さにわたって互いに平行な状態となるように前記貫通孔を封口する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のハニカム構造体の製造方法。
- 前記封口工程では、複数の封口用突起を有する前記封口用治具の前記封口用突起それぞれの谷間に丸み面取りがなされている前記封口用治具により前記貫通孔を封口することにより、圧着された前記隔壁同士が前記端面で丸みを帯びるように前記貫通孔を封口する、請求項１〜１１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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