JPH04305077A - セル状基材上に均一な外皮を形成するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押出しの際は流動する
、または可塑的に変形することができ、押し出しの直後
に十分に堅くなり、その構造上の一体性を維持できる特
性を有する、個々の粒子からなるセラミックおよび／ま
たは金属材料、等の押出し可能な材料から薄壁ハニカム
構造を製造する技術に関する。より詳しくは、本発明は
、押し出されたハニカム構造周辺部のセルに通常見られ
るゆがみを事実上無くして、平滑な、またはある形状を
有する一体化した外周壁を備えたハニカム構造を形成す
るための改良された押出しダイスおよびマスク機構に関
する。

【０００２】

【従来の技術】先行技術の押出しダイスおよびマスク機
構の多くは、外皮を備えた多孔構造を与えるための異な
った構造を有しているが、事実上、その様な機構はすべ
て押し出したハニカム構造の外周部のセルにある程度の
ゆがみを生じ、本発明の押出しダイス装置の独特な重要
性を意図してはいない。

【０００３】米国特許第３，７９０，６５４　号は、一
体化したケーシングを備えたハニカム構造を形成するた
めの方法および装置に関する。先細りになった表面を有
する調節可能な挿入物により、ハニカム構造の回りに一
体化したケーシングを形成するための輪状オリフィスに
供給される材料の流れに対する抵抗を変化させている。

【０００４】米国特許第４，１６８，９４４　号は、ハ
ニカム構造の周壁上に一体化して形成された断熱層を備
えた管状ハニカム構造を製造するための複雑な装置を開
示している。上記の’６５４号特許と同様に、’９４４
号特許のケーシングまたはパイプは輪状オリフィスから
押し出される。

【０００５】米国特許第４，２９８，３２８　号は、押
し出されたハニカム構造における周辺セルのゆがみを防
ぐための押出し装置を開示している。ダイス本体および
マスクは、押出し方向で収束してその間に周辺隙間を形
成する平行な壁を備え、異なった皮厚を備えたハニカム
構造を製造するためにその隙間を変えることができる。

【０００６】米国特許第４，３６８，０２５　号は、ハ
ニカム構造製造用の押出し装置を記載しているが、そこ
では、上にあるダイスマスク内に形成された溝により、
またはピン自体の中に形成された環により、マスク面内
に形成された開口部を備えた皮がダイスのピン面の外側
に形成される。

【０００７】米国特許第４，３８１，９１２　号は、ハ
ニカム構造を形成するための押出しダイスを開示してい
るが、そこでは、皮材料が周辺の細長い放出隙間だけを
通って、あるいはその様な細長い隙間と切れ目を通って
流れ、中央ウェブと接合し、その上に周皮を形成する。

【０００８】米国特許第４，３４９，３２９　号は、ハ
ニカム構造製造用の押出し装置を記載しているが、そこ
ではたまり区域が材料を供給し、外周セル間に外壁およ
び厚くなったウェブ部を形成する。

【０００９】米国特許第４，６６８，１７６　号は、ハ
ニカム構造製造用の押出し装置を記載しているが、そこ
ではスプリング素子が皮材料を流す通路の幅を制御し、
それによって形成される皮の厚さを調整し、旋回する板
がその様な皮材料のその様な通路への流れを調整する。

【００１０】米国特許第４，７１０，１２３　号は、ハ
ニカム構造製造用の押出し装置を記載しているが、そこ
では皮材料の流量がリングの空気圧運動により調節され
、皮の厚さがボルトで調整するスリーブ部材により決定
される。

【００１１】米国特許第４，８１４，１８７　号は、ハ
ニカム構造を形成するための押出しダイス装置を記載し
ているが、そこではダイス面を横切って均一な流れを与
えるために、押出し材料の流量を流れ抵抗板により調整
している。

【００１２】日本国特許出願第６１−５９１５　号は、
ハニカム形状材料を形成するための押出しダイスを開示
しているが、そこでは、皮に隣接する材料の押出し速度
を、より短い速度調整ピンを使用して制御し、ダイスの
中央における押出し速度を合わせている。

【００１３】

【発明の目的】上記の先行技術によるダイス機構の問題
点および複雑さを解決するために、本発明の目的は、皮
形成の際に基材の外周セルのウェブが、過去には一般的
であった有害な変形やゆがみを生じることなく、平滑な
、または均一な輪郭を持った皮を有する薄壁多孔基材を
形成するための押出しダイス機構を提供することである
。

【００１４】実施上、ゆがみを引き起こす皮形成材料の
有害な横方向の、または横断する流れを事実上無くして
あるために、基材周辺部のセルを形成するウェブに事実
上ゆがみが生じないので、皮で覆った、押出し成形した
多孔基材の乾燥圧縮強度が改善される。

【００１５】

【発明の構成】その最も簡単な形態で、本発明は、ハニ
カム構造の周辺セルを形成するウェブの有害なゆがみを
無くし、それによって構造の圧縮および粉砕強度を改良
した、皮を一体形成したハニカム構造を形成するための
、押出しダイスおよびマスク機構における新しい概念を
開示する。

【００１６】多孔基材形成材料の縦方向流れに入り込む
、皮形成材料の横方向流れはすべて多孔基材の周辺セル
を粉砕する傾向があるので、本発明では横方向流れ中の
皮形成材料を集め、その様な流れを基材材料の流れ方向
と平行になる様に変え、流れ方向の主成分が縦方向にな
る様に合わせ、その様な流れの僅かな横方向成分だけを
多孔基材に接触させ、基材と皮との間の接合を改良する
。

【００１７】最初に、皮形成マスクとダイスの出口面の
切り取った周辺部との間に形成した、予め大きさを決定
した集積通路内に皮形成材料を集める。環の形の断面を
有することができる集積通路は、滑らかに湾曲した半径
、アークまたは傾斜した、ある角度の表面部分の形の移
行区域により、傾斜した皮形成通路内に連絡するが、こ
の皮形成通路は好ましくはダイスの出口面に向かって収
束する円錐台の形である。集積通路を形成する、皮形成
マスクおよび外側ダイス表面の周辺部の対向する表面、
移行区域、および傾斜した皮形成通路は、その間に通路
が存在しない場合は、互いに適合し、集積通路の厚さの
変化と傾斜した皮形成通路の厚さとの間には一定の相関
関係がある。さらに、皮形成マスクおよびダイスの対向
する表面により、集積区域からダイス機構出口までの皮
形成材料の流れを制限するための、平行な板状表面が得
られる。

【００１８】皮形成に使用される分を含む押出し材料は
、予め決めた圧力下で、後方に開いた複数の供給孔、つ
まりダイスの入り口面に供給される。押出し材料の中央
部分は、ダイスの縦軸と平行な供給孔により、複数の連
絡した放出スロットに供給され、ハニカム構造のウェブ
を形成する。その様な押出し材料の調整された流れが、
集積通路と連絡した周辺供給孔を通して押し出される。 集積通路は、ダイスの縦軸を含み、その中の流れの方向
に対して直角な方向にある平面で見て、マスクとダイス
との間の流れ隙間または深さが、やはりダイスの縦軸を
含み、その中の流れの方向に対して直角な方向にある平
面で見て、マスクとダイスとの間の傾斜した皮形成通路
の流れ隙間または深さよりも大きいので、流路の第一の
、または主要な減少が起こる。第二の、または二次的な
減少は皮形成通路内で起こる。すなわち、円錐台形の流
路はダイスの出口面に向かって直径が減少するので、流
路が出口面に近付くにつれて、縦軸に対して直角な平面
内で見た円錐台形の通路の断面積が、減少し、２つの板
状表面の間で皮形成材料が圧力下に置かれ、ダイス内部
で皮と周辺ウェブが一つに接合される。

【００１９】本発明の方法およびダイスは、様々な寸法
のハニカムまたは多孔構造を製造するのに使用できるが
、ウェブ厚さが約６ミル（０．１５　ｍｍ）　未満で横
断開放前面区域が７５％　を越える様な製品を製造する
のに特に有用である。

【００２０】

【実施例】本発明を、図面を参照しながら以下の実施例
に基づいてさらに詳細に説明する。

【００２１】米国特許第４，３８６，０２５　および４
，３８１，９１２号に示されている様に、多孔基材上に
皮を形成する先行技術の方法では、皮を形成する材料の
流れが大きな横方向成分を含み、これが多孔基材を形成
する材料の縦方向の流れに衝突する。したがって、皮を
形成する材料流の半径方向で内側への運動量、つまり横
方向の成分には、新しく形成された、湿った多孔基材が
抵抗しなければならない。しかし、その様な横方向の運
動量に対する抵抗は、セルのウェブが皮に当たる区域で
しか得られない。 そのために、周辺セルを形成するウェブが、皮形成材料
のその様な横方向の流れ成分により破壊され、変形し、
ゆがんだ、または壊れた周辺セルが形成される。

【００２２】図１に示す様に、ウェブ１４により形成さ
れた複数のセル１２を有する多孔基材１０は、皮１６を
備えている。しかし、皮１６を形成する材料流の横方向
成分のために、基材の周辺部に近いウェブ部分１４ａが
僅かにつぶれる、または変形し、周辺セル１２ａが壊れ
る。その様にゆがみが存在する所では、ウェブはその多
角柱強度の一体性および圧縮強度を失い、したがって基
材は平衡試験中、または皮に圧縮負荷をかける際に壊れ
ることがある。

【００２３】本発明では、皮形成材料の有害な横方向流
を事実上無くしてあるので、その様な皮形成流の主成分
は縦方向であり、ウェブ形成材料の縦方向流を補足して
いる。

【００２４】皮形成工程の際に基材にある角度で接触す
る流れとして僅かな横方向成分だけが存在する様に、皮
形成材料の流れを制御し、皮と多孔基材のウェブとの接
合は、ウェブ形成材料と共に縦方向である流れの主成分
により達成される。この様にして、図２に示す様に、ウ
ェブ１４により形成されたセル１２を有し、一体化され
た皮１６を備えた本発明の多孔基材は、皮形成材料によ
り変形させられていない、均一で真っ直ぐな周辺ウェブ
部分１４ｂを有する。この様に、周辺ウェブ１４ｂによ
り支えられていない所では、皮が僅かなうねりを示すこ
とがあるが、周辺セル１２ｂは基材上の皮１４形成によ
り壊されることはない。したがって、本発明の基材は、
先行技術の基材と比較して、圧縮強度および粉砕強度が
改良されている。

【００２５】次に図３および４に関して、本発明の押出
しダイス機構の好ましい実施形態を２０示すが、これは
ダイス本体２２、皮形成マスク２４、マスク２４をダイ
ス本体２２から望ましい間隔に位置させるための詰め物
２５、流れ制御板２６および流れ制御板をダイス本体２
２の入り口端３０から離して位置させるためのスペーサ
ー２８を含む。ダイス本体２２は、一端でダイス本体の
入り口端３０と連絡し、反対側の端で複数の連絡した放
出スロット３４、３５と連絡する複数の個別供給孔３２
を有する。放出スロット３４はダイス本体の中央出口面
３６と連絡し、多孔基材１０中のセル１２を形成する複
数のピン３８を取り囲む。このダイスから押し出される
多孔ハニカム構造のウェブつまり壁の厚さは、一般に放
出スロットの幅に等しい。

【００２６】出口面３６の周辺部は、中央出口面３６と
平行で、そこから段をつけた出口面４２を有する複数の
周辺部分ピン４０を形成する様に取り除いてある。出口
面４２に隣接して滑らかな半径４６を備えている、傾斜
した、つまり円錐台形の表面４４が、段をつけた出口面
４２を中央出口面３６に接続している。

【００２７】皮形成マスク２４は出口面３６の周辺の取
り除いた部分を占めているが、詰め物２５の望ましい厚
さにより、ある間隔を置いて配置されている。図に示す
様に、マスク２４は、段をつけた出口面４２と適合する
内側面４８、丸くなった部分４６と適合する滑らかな丸
い部分５０、傾斜面４４と適合する傾斜した、つまり円
錐台形の表面５２、および出口面３６の平面に対して直
角な、真っ直ぐな円筒状表面５４を有する。

【００２８】詰め物２５は、マスク２４の内側表面４８
を、段をつけた面４２からある間隔を置いて配置し、輪
の形の、縦軸に対して直角な平面内にある断面を有する
集積通路５６を形成する。マスクの傾斜表面５２および
ダイス本体の傾斜表面４４は、ダイス本体２２の出口面
３６に向かって収束する円錐台形状の、傾斜した皮形成
通路５８を形成する。通路５６および通路５８は、それ
ぞれ対向する平行な表面４２、４８および４４、５２に
より限定されており、その様な通路は、滑らかな半径４
６、５０間に形成された、丸みをつけた隙間６０の様な
移行区域により互いに接続されている。詰め物２５の目
的は隙間調整として機能し、皮形成通路５８の表面４４
と５２との間の皮隙間Ｇを調節することにより皮の厚さ
を調整することにあるが、詰め物の厚さを変えることに
より、流れ抵抗が僅かな影響を受ける。しかし、皮材料
の流れを制御する主装置は、以下に説明する様に、ダイ
ス本体の入り口端３０に隣接して配置した流れ制御板２
６およびスペーサー２８の組合わせである。傾斜表面４
４とダイス２２の縦軸Ｘ（これは材料流の軸でもある）
との間の角度ａは、傾斜表面５２がその様な縦軸と形成
する角度と同じであり、したがって、その様な表面は互
いに平行である。皮形成通路５８の傾斜角度を表す角度
ａは、ピン強度、皮隙間寸法の調節性、および皮がダイ
スを離れる角度を決定する窮極の要素である。０．０５
３”スロット中央および０．１０５”深さスロットの４
００　セルダイスに対する好ましい角度ａは縦軸から１
８°であるが、好ましい角度の±１５°以内でも容認で
きる結果が得られる。 約１８°の角度を使用することにより、通路５８を形成
するピンの傾斜側壁が、それぞれ崩れ難いピラミッド状
の基礎部に達し、ダイス面で単に裂片として現れる周辺
部のピンに対しても、本質的な基礎支持を与える。さら
に、１８°傾斜角度は皮形成材料をほとんどウェブ形成
材料の押出しの縦軸に対して平行な方向に合わせるので
、皮形成材料の流れの主成分が縦方向のウェブ押出し流
と平行になる。

【００２９】皮形成材料のその様な流れにより、皮のマ
スク充填が改善されるだけではなく、周辺セルを形成す
るウェブの有害なゆがみも事実上無くなる。また、皮形
成通路における傾斜側壁を使用することにより、詰め物
の厚さを変えることによってその様な通路における皮形
成隙間を調整することができるが、これは出口面に直角
な、真っ直ぐなピン壁により限定される通路を使用した
のでは不可能である。詰め物厚さと皮形成隙間寸法との
間には約３：１の比があるので、詰め物厚さに０．００
３”（０．０７６　ｍｍ）を加える毎に、皮形成隙間が
約０．００１”（０．０２５　ｍｍ）増加する。

【００３０】各種のダイス形状に対する好ましい角度を
決定するのに、下記の

【００３１】

【数１】

【００３２】が便利であるが、ここでピン幅とはピン３
８の幅であり、スロット深さとはスロット３４の縦方向
の長さであり、重なりとはスロット３４が縦の流れ方向
でその交差する点で供給孔３２の中に伸びる距離である
。

【００３３】詰め物２５の寸法と通路５８の皮形成隙間
Ｇとの関係を良く理解するために、１８°傾斜を使用す
る場合の、詰め物２５の寸法と、マスク２４および取り
除いたダイス本体２２の輪郭により形成される傾斜した
皮形成通路５８との間の相関関係を示す図８−１０を参
照する。まず図８に関して、皮形成マスク２４とダイス
本体２２との間に詰め物が配置されていない場合、両者
の輪郭は水平表面４２、４８、滑らかな丸くなった部分
４６、５０、および傾斜表面４４、５２に沿って一致し
ている。したがって、皮形成マスク２４およびダイス２
２の取り除いた部分は互いにぴったりと適合する。傾斜
壁４４、５２間の関係を示すために、傾斜壁５２と真っ
直ぐな円筒状表面５４とが交差する部分を点Ｅで表し、
マスクとダイスが互いにぴったりと適合している場合は
、マスク上の点Ｅは傾斜表面４４上の点Ｅ１と接触して
いる。

【００３４】次に図９に関して、詰め物２５が皮形成マ
スク２４とダイス２２との間に配置されている場合、マ
スクは詰め物の厚さと等しい距離だけ持ち上げられる。 同様に、点Ｅは点Ｅ１から同じ距離だけ、常に矢印Ａで
示す方向に移動する。しかし、傾斜表面４４、５２間の
皮形成隙間Ｇは詰め物厚さの一部しか開かない。隙間Ｇ
の実際の開きは、１８°のタンジェントに詰め物厚さを
乗じた値に等しい。したがって、０．０１０”（０．２
５　ｍｍ）　の詰め物は皮形成隙間Ｇを０．３２４９２
ｘ０．０１０（０．０８３　ｍｍ）、すなわち詰め物厚
さの約１／３　開くことになる。したがって、集積通路
５６の深さ、つまり隙間Ｄが詰め物２５によりある距離
だけ開くと、傾斜した皮形成通路５８の皮隙間Ｇは詰め
物厚さの約１／３　だけ開く。

【００３５】次に図１０に関して、詰め物２５の厚さが
さらに増加すると、点Ｅと点Ｅ１との間の距離が常に詰
め物厚さに等しくなる様に、矢印Ａに沿った垂直距離で
点Ｅが点Ｅ１からさらに離れる。この理由は、点Ｅは常
に点Ｅ１から矢印Ａの方向に離れるためである。傾斜し
た皮形成通路５８の皮隙間Ｇも増加し続けるが、常に１
８°のタンジェントｘ詰め物厚さの関係においてである
。 詰め物２５が皮形成隙間の調整としての機能を果たし得
る条件は、１８°傾斜した皮形成隙間５８の表面４４、
５２が、集積通路５６の表面４２、４８がそうである様
には、互いに直角に移動せず、詰め物の厚さに対して約
１：３の関係で離れることである。反対に、米国特許第
４，３８１，９１２　号の図９に示される様に、皮形成
隙間の側壁が垂直、つまり押出し流と平行である場合、
皮形成隙間の寸法は装置の寸法により永久的に固定され
、詰め物厚さの変化により皮形成隙間は全く変化しない
。

【００３６】再度図３に関して、点Ｅは、表面５２およ
び５４が交差する点で比較的角度がついている様に示さ
れているが、実際には、この点は約０．０１”（０．２
５　ｍｍ）〜０．０２５”（０．６４　ｍｍ）　のオー
ダーの小さな半径を有する。さらに、図３には、点Ｅが
ダイス本体２２の出口面３６を越えて外側に位置してい
る様に示してあるが、この点は出口面の高さにあっても
よい。以前には、基材の周辺区域におけるセルの崩壊を
確実に防ぐために、点Ｅは放出面の内側になければなら
ないと考えられていた。しかし、点Ｅをダイスの出口面
を僅かに越えた所に配置することによって改良された利
点が得られる。すなわち、基材は湿った状態では僅かな
復元力および弾性を有するので、永久変形が起こる前は
、外力は回復が起こり得る力よりも大きくなければなら
ない。したがって、点Ｅは皮の厚さの２倍出口面を越え
て位置しても周辺部の永久変形は起こらない。また、点
Ｅを出口面３６に、またはそれを越えて伸ばすことによ
り、皮形成通路５８の長さが増加し、それによって皮形
成およびその皮とウェブとの間で接合が起こるための滞
留時間がより長くなり、したがってダイスの成形表面か
ら基材が実際に出る前にウェブと皮をより安定化させる
ことができる。

【００３７】流れ隙間、輪状集積通路５６の深さまたは
厚さＤを決定する詰め物２５の厚さと、皮形成隙間、皮
形成通路５８の深さまたは厚さＧとの間の関係に関する
上記の考察から、皮形成材料の流れが集積通路５６内で
半径方向内側に移動し、移行区域または隙間６０を通っ
て皮形成通路５８の中に入る時に、ダイスの縦軸を含む
面内で、流れの方向に対して直角の方向で、材料の流れ
深さの第一の、または主要な減少が起こる。すなわち、
皮形成通路は集積通路の流れ隙間の約１／３　の流れ隙
間を有するので、材料流の深さは通路５８の中に流れ込
む時に減少する。流れに対して直角に見た流れ深さの低
下の形を採る、皮形成材料の流路の第一の、または主要
な減少は、皮形成材料の流れが移行区域で半径方向内側
への流れからほとんど縦方向の流れに変わる時に起こり
、そこでその様な皮形成材料と基材の周辺ウェブ部分と
の接合が開始される。この流れ隙間の著しい減少により
、流れに対する抵抗が増加し、材料が圧力下でせん断さ
れ、これによって、以下に説明する理由により皮と周辺
ウェブとの接合が改良されると考えられる。さらに、皮
形成通路５８は円錐台形であり、ダイス２２の出口面３
６に向かって収束するので、ダイスの縦軸に対して直角
に見た環の断面は、丸くなった隙間６０から出口面３６
に向かって流れが進むにつれて減少する。したがって、
丸くなった隙間６０と出口面３６との間の通路の輪状直
径が減少するために、皮形成通路５８を通る材料流内で
断面積の低下の形で、第二の減少が起こる。

【００３８】皮形成材料と周辺ウェブとの接合改善に関
する我々の理論を図１１で説明する。左から右へ収束す
る流れを、初期の流れ深さＤ１　から深さＤ２　に減少
する流れを示す矢印ＹおよびＺで表す。定常流では、材
料がほとんど圧縮されず、密度が一定なので、質量流量
ｍ（ｇ／　秒）は矢印ＹおよびＺの両方で一定であり、
容積流量ｖ（ｃｃ／秒）は一定である。しかし、平均線
速度は、流れに対して直角に見た深さが低下すると共に
増加する。材料の前線はＦ１　で示される前線からＦ２
で示されるより好ましいプロファイルに進行し、材料の
せん断増加により接合が促進される。流れの深さが減少
するにつれて、流れの方向で圧力は減少するが、流れに
対する抵抗が増加するので、Ｄ１　から進行する一定の
、または発散する流れによるよりは、大きな圧力が維持
される。一定の断面または流れ隙間は、通常材料が壁で
のみせん断されるプラグ流をもたらすが、本発明の収束
する流れは特に流れの前線Ｆ２　で示される流路を横切
る材料のせん断を促進し、これが材料の接合を促進する
傾向がある。すなわち、新たにせん断された材料が皮／
ウェブキャビティ内に送られ、材料粒子がせん断効果に
よりなお比較的動的である場合、粒子マトリックスは構
造中に均一に広がり、接合線を横切る傾向があり、事実
上、接続される皮およびウェブと同じくらい十分に強力
な接続部が得られると考えられる。

【００３９】皮形成材料の流れ体積の調整、つまり計量
は、ダイス本体２２の入り口端３０に隣接して取り付け
た、供給孔を閉じる、または開放することによりダイス
への材料流を調整する、流れ調整板２６およびスペーサ
ー２８により達成される。流れ調整板は流れに大きな影
響を及ぼし、スペーサーは流れの微調整を行なう。スペ
ーサー２８の厚さは実際に部分ピン４０を取り囲むスロ
ット３５に材料を供給する周辺供給通路３２内への流れ
を微調整する。スペーサーの内径は、通路の外になり、
望ましい供給孔への押出し材料の流れを妨害しない様に
選択する。

【００４０】標準流れ板は、皮形成マスクの形状および
寸法に近くするが、内径を等しくする必要はない。内径
の小さな流れ調整板は部分ピンへの流量を減少させ、内
径の大きな流れ調整板は部分ピンへのその様な流量を増
加させる。スペーサー２８の厚さは、流れ調整板２６の
下を移動し、ダイス２２の周辺供給孔３２および部分ピ
ン４０の回りのスロット３５に供給できる材料の量を決
定する。詰め物２５およびスペーサー２８を同じ直径お
よび同じ厚さに製作するのが有利であるが、そうする必
要はまったく無く、望ましい結果に合わせてそれぞれ変
えることができる。

【００４１】図３および４に示す好ましい実施形態の運
転では、ダイス本体２２の入り口端３０に材料を供給す
る。その様な材料流の中央部は中央供給孔３２を通って
縦方向に流れ、連絡した放出スロット３４の中に流れ込
む。スロット内の抵抗により、流れは縦方向並びに横方
向になり、ダイス本体のピン構造を取り囲むスロット内
で一様な格子状材料を形成し、出口面３６から放出され
る。同時に、材料は、スペーサー２８により流れ調整板
２６とダイス本体の入り口面３０との間に形成された計
量通路６２内を横方向に流れ、部分ピン４０を取り囲む
スロット３５に皮形成材料を供給する周辺供給孔３２に
、皮形成材料の流れを計量して送り込む。ダイス上に残
る部分ピンは、中央の全長ピン３８の本来の抵抗の予め
決めたある部分を保持する。この部分抵抗が皮材料の流
れを助長し、また、集積通路５６内への材料流全体をあ
る程度制御する。

【００４２】集積通路５６は部分ピン４０に隣接するス
ロット３５を通って流れる材料を受け取り、その様な流
れをまずダイスの中心に向けて半径方向内側に移動させ
る。皮形成マスク２４とダイス本体２２との間の、丸く
なった隙間６０の形を採ることができる移行区域が集積
通路５６内の材料流を受取り、それを横方向の、半径方
向内側への流れからより縦方向への流れにゆるやかに転
換する。皮形成工程は、実際に、この丸くなった隙間６
０で開始される。また、集積通路５６は、縦軸Ｘを含み
、流れ方向と直角な平面で見た流れの深さにおいて、傾
斜した皮形成通路５８よりも大きいので、流れが通路５
８に入る時に、移行区域、つまり減少隙間６０において
流れ深さが減少する形の第一の、または主要な流路減少
が起こる。次に重要な第二の減少が、傾斜した皮形成通
路５８で起こり、皮と周辺ウェブとを接合する。皮形成
材料が傾斜した皮形成通路５８を通って流れる時、その
流れは、ダイス２２内のスロット３４から横方向に流れ
る別の材料と出会い、移行隙間６０と通路５８の接続部
で始まる接合工程がこの点で開始される。

【００４３】１８°の傾斜がついた通路５８は平行な壁
４４、５２を有し、通路５８の環の直径が移行区域、つ
まり隙間６０から出口面３６に向かって減少するために
、第二の流路減少が起こり、縦軸Ｘと直角の環の断面積
が減少する。傾斜通路中で得られる、圧力下に置かれる
流れは、ウェブと皮を強制的に接合してからダイスから
外に出る。すなわち、ウェブは、ダイスの内側で皮と十
分に接合される。

【００４４】さらに、皮形成通路５８内の材料流の主成
分は、中央ピン３８を取り囲むスロット３４を通るウェ
ブ形成材料の縦軸方向の流れと縦方向で平行なので、そ
の結果得られる、一体化された皮を有する多孔基材は事
実上ゆがみが無い。すなわち、傾斜した皮形成通路５８
を通る材料流の小さな横方向成分は、皮と周辺ウェブ部
分との優れた接合を形成するには十分だが、周辺セルを
形成するウェブの有害なゆがみを生じるには不十分だと
いうことである。皮の厚さを調整する詰め物２５、およ
び流れを調整する流れ調整板２６は、これら２つの、皮
形成作業の非常に重要な面のそれぞれを確立し、制御す
るための個別の独立した手段を提供する様に設計されて
いる。

【００４５】次に、図５に関して、本発明の別の実施形
態を開示するが、これは、図３および４の好ましい実施
形態に類似しているが、図３の実施形態の真っ直ぐな円
筒状の表面５４を切り取り、出口面３６から外側に向か
って先細りになる、円錐台形の表面６４を形成している
点が異なっている。従来は、点Ｅを越えたマスクの真っ
直ぐな部分は、通常、押出し方向と平行に、したがって
ダイス面と直角に伸びている。そのため、その様な先行
技術の押出しの際は、基材の中央部がダイスから外に出
ると、ただちにダイスのどの部分ともまったく接触しな
くなる。しかし、皮表面がダイスから外に出る時は、そ
の表面はマスクのその様な真っ直ぐな内側輪郭と接触し
続けるので、皮が摩擦により引き摺られ、自由に移動す
る内側部分と反作用する。この摩擦により周辺セル部に
せん断状態が生じるので、基材の構造的な一体性により
これを克服しなければならない。その上、皮表面がこす
られるので、良好な皮が形成されず、面倒なことになる
ことがある。

【００４６】図を分かり易くするために、点Ｅより上の
、材料流の縦軸Ｘに対する切り取り角度ｂは誇張して示
してある。実際には、皮からマスクを引き離すには、あ
まり切り取る必要はないので、この角度は非常に小さく
てよい。それに、マスクが皮から離れたら、この角度は
最早押出し作業に何の影響も及ぼさないので、９０°ま
でのどの様な角度でもよい。しかし、角度ｂの好ましい
範囲は約５°までである。点Ｅより上のマスク２４の先
細り表面６４は切り取り角度ｂを有するので、マスクは
、点Ｅがダイス本体２２の出口面３６の位置に、あるい
はそれより上または下になる様にダイス２２の上に配置
することができる。運転の際は、図５に示す実施形態は
、皮形成通路５８に沿って流れる皮材料が点Ｅに到達す
ると、切り取り角度ｂがマスクを皮との接触から引き離
す様に作用し、それによってマスクと皮の摩擦により引
き起こされるせん断状態が除去される以外は、図３に示
す実施形態と同じ機能を果たす。

【００４７】次に図６に関して、本発明の別の実施形態
を示すが、これも、出口面３６の周辺部が大きく切り取
られているので、周辺部の部分ピンが無く、集積通路５
６が周辺供給孔３２と直接連絡している以外は、図３の
好ましい実施形態と類似している。点Ｅより上のマスク
２４の周表面７４は、図３の表面５４の様に真っ直ぐな
円筒状表面でも、図５の表面６４の様な先細りの円錐台
表面でもよい。その上、点Ｅは、中央出口面３６の位置
に、あるいはその上または下にあってもよい。

【００４８】図６に示す実施形態の運転は、多くの点で
図３に示す実施形態と類似しているが、異なっている点
が幾つかある。材料は入り口端３０でダイス２２に入り
、供給孔３２を通って流れる。材料の中央部分は供給孔
３２を通って縦方向に流れ、連絡したスロット３４内に
入るが、材料の周辺部分は流れ調整板２６およびスペー
サー２８により形成された計量通路６２内を横方向に流
れ、次いで周辺供給孔３２を通って縦方向に流れ、集積
通路５６に直接入る。ピン３８より下のダイス２２の周
辺部を切り取ったことにより、周辺供給孔が明らかに短
くなり、総抵抗が、スロット３４に供給する中央供給孔
３２内の抵抗よりも小さくなっている。これによって潜
在的な流量が改善され、流れ調整装置２６、２８の、周
辺区域への材料を精確に計量する能力が高くなる。

【００４９】周辺供給孔３２から、皮形成材料は集積通
路５６内に直接入り、次いで半径方向内側に進み、丸く
なった隙間６０として示す、滑らかな丸いアーク形移行
区域を通り、傾斜した皮形成通路５８へ移行する。通路
５８内の流れの主成分は、縦の押出し方向にあり、皮形
成材料の速度は、ピン３８間のスロット３４内で多孔基
材のウェブを形成する材料の速度に近くなる。丸くなっ
た隙間６０および傾斜した皮形成通路５８と交差する供
給孔３３を通る流れは、その様な区域における皮材料の
滑らかな流れを妨害しない様に、閉鎖または大きく低減
されている。図には示していないが、供給孔３３内への
流れは、幾つかの公知の方法、例えば従来の支持板、必
要に応じて穴を開けた流量調節板、または調節可能な供
給孔直径により調整することができる。

【００５０】皮形成材料が丸くなった隙間６０に入り、
傾斜した皮形成通路５８内に移動すると、皮形成通路５
８の流れ隙間が集積通路５６の隙間よりも小さくなるの
で、流れ方向と直角の方向で見た流れ深さまたは隙間が
減少する形で、第一の流路減少が起こる。こうして、材
料が丸くなった隙間６０からピン３８の基部にある点Ｆ
に移動するとき、皮はほとんど材料のシートとして、ス
ロット３４により形成されているウェブと完全に独立し
て移動する。しかし、皮材料が点Ｆに到達すると、スロ
ット３４を通して押し出される材料に出会う。ダイス中
のこの深さで、ウェブと皮が互いに出会う所で接合する
のに十分な、かなりの量の内部圧力がある。皮およびウ
ェブの両方ともまだ、マスク２４およびダイス２２の平
行な、通路５８を形成する板状壁の間にあるので、完全
に収容された環境で、ゆがみもウェブの膨脹も無しに、
接合が起こる。

【００５１】形成されたばかりの皮とウェブとの接合は
、皮形成通路５８に沿った点Ｆと点Ｅとの間で起こる。 皮厚隙間Ｇは、図３に関して説明した様にして、詰め物
２５の厚さにより決定される。また、皮は円錐台形の皮
形成通路５８に沿って半径方向内側に向かって流れるの
で、円錐台形通路の環の直径が減少するために、縦軸に
対して直角な輪状断面で皮形成通路が次第に小さくなり
、断面流区域が減少する形で第二の流路減少が起こる。 しかし、通路５８に沿った流れの主成分はダイスを通る
押出し流と平行なので、周辺セルの有害なゆがみ無しに
周辺ウェブと皮材料が接合する。

【００５２】点Ｅで、皮形成リング２４の輪郭はダイス
の輪郭から離れ、急に押出し方向と平行になる。ダイス
中になお存在する圧力がウェブを横方向に押し出し続け
、皮を皮形成リングの真っ直ぐな側部に対して押し付け
る。したがって、皮材料が半径方向内側に向かって移動
し、押し出されたばかりの基材に衝突し、周辺ウェブお
よびセルを壊す、または変形させる代りに、本実施形態
では、周辺ウェブが外側に移動し、皮を皮形成リング２
４の固い金属製の、内側周表面７４に押し付ける。しか
し、必要であれば、マスク２４の内側周表面７４を、図
５に示す実施形態の表面６４の様に切り取ることもでき
る。

【００５３】次に図７に関して、多くの点で図６に示す
実施形態に類似しているが、集積通路５６が周辺供給孔
３２と直接連絡している、別の実施形態を示す。しかし
、集積通路５６と皮形成通路５８との間に断面が拡張し
た溜め部分６６が形成されている。この供給溜め部分は
、図に示す様に、マスク２４の内側傾斜表面部分５２を
切り取るか、あるいはダイス２２の傾斜表面４４を切り
取ることにより形成することができる。皮形成材料が集
積通路５６から半径方向内側に向かって流れる時、丸く
なった隙間区域６０により、非常に大きな断面を有する
供給溜め部分６６に滑らかに移行する。実際には、溜め
部分６６は、同じ傾斜角度で示されているので、通路５
８の内側延長部である。しかし、点Ｆで、溜め部分６６
は滑らかなアークになって終了しているが、そのアーク
は、材料流の方向に対して直角に見て流れ深さまたは隙
間が小さくなった皮形成通路５８に接続している。その
様な移行方法により、その様な流れがスロット３４から
のウェブ材料と出会う直前に流れ隙間が減少する。その
様な収縮様式により、交差するウェブの圧力と反対の圧
力を与え、それと協力する様に作用し、ダイスのすべて
の点で良好な接合および均質なスロット充填が確保され
る。

【００５４】円錐台形の皮形成通路５８の直径が減少す
ることにより、点Ｆと点Ｅとの間の区域の断面積が減少
するために、皮形成材料の流路がさらに減少する。それ
によってダイス内、および点ＦとＥの間で、基材の皮と
ウェブが接合し易くなる。接合区域を形成する対向側面
は互いに平行でも、ある角度を有していてもよい。平行
な設計では、溜め部分と接合区域との間で流れ隙間また
は深さが減少するために、および輪状隙間がダイスの出
口面に近付くにつれてその周囲長が減少するために、流
路が二重に減少する。収束する先細りの区域では、流れ
隙間がさらに減少し続ける。点Ｅで、押し出された多孔
基材は、図６の実施形態に関して説明した様に、その方
向に従う。

【００５５】次に図１２に関して、移行区域６０の別の
実施形態を示すが、そこでは一対の平行な、段のついた
、または傾斜した、ある角度を有する表面６８、７０が
、集積通路５６から傾斜した皮形成通路５８へ流路を移
行させる。一対のその様な平行な傾斜した表面を示して
いるが、必要であれば、角度を順次増加させた、複数の
その様な表面を使用して流れをより円滑に移行させるこ
ともできる。

【００５６】次に図１３に関して、移行区域６０が単に
、集積通路５６と傾斜した皮形成通路５８との間の一対
の交差する角部７８、８０として示されている。角部７
８、８０は、その製造時に、あるいは流動する材料の摩
擦により、わずかな半径を持たせることもできる。

【００５７】次に図１４〜１６に関して、本発明の多孔
基材に当てはまる、均一な輪郭を有する周辺皮の各種の
形態を示す。本発明を平滑な、または輪郭を有する一体
化した外周辺皮に関して説明してきたが、縦の押出しと
平行な方向で皮表面にリブや他の補強構造を形成するの
は当然のことである。図１４に示す様に、皮に複数の均
一な間隔を置いた、台形状の断面を有するリブを備える
ことができ、図１５では、リブが多かれ少なかれウェブ
断面の延長であり、図１６では、皮がその周囲に滑らか
に湾曲したうねりを備えている。外皮の突起またはリブ
は、必要に応じてウェブの位置に合わせるか、またはそ
の中心に合わせることができる。その様な設計は、皮形
成マスク２４の中に機械加工して望ましい効果を発揮さ
せることができる。押出しの際に、皮区域における材料
流を、正常な皮および追加した突起の両方に必要な組み
合わせ体積を含む様に調整する。

【００５８】本発明の方法およびダイスは、約６ミル（
０．１５　ｍｍ）　未満の非常に薄いウェブを備えたモ
ノリスハニカムまたは多孔基材または構造、特に横断面
開放前面区域（すなわち横断面開放セル区域の合計）が
７５％　を越える様な横断面セル密度を備えた構造を押
し出すのに特に有利である。しかし、本発明は、より一
般的なウェブ厚さおよび開放前面区域を有する基材また
は構造にも効果的に使用できる。正方形断面形状のセル
を備えたハニカムまたは多孔構造の例は（記号の定義は
下記参照）、ＯＦＡ　　ＣＤ−ｅ　　ＣＤ−ｍ　　ＷＣ
−ｅ　　ＷＣ−ｍ　　ＷＴ−ｅ　　ＷＴ−ｍ　　８０　
　　　　　　　３５０　　　　　　５４．３　　　　０
．０５３５　　　　　１．３６　　　　　０．００５７
　　　　　０．１４５　　　８０　　　　　　　　４４
０　　　　　　６８．２　　　　０．０４７７　　　　
　１．２１　　　　　０．００５０　　　　　０．１２
７　　　８０　　　　　　　　４７０　　　　　　７２
．９　　　　０．０４６１　　　　　１．１７　　　　
　０．００４８　　　　　０．１２２　　　７０　　　
　　　　　　１６　　　　　　　２．５　　　　０．２
５００　　　　　６．３５　　　　　０．０４０８　　
　　　１．０３６　　　７０　　　　　　　　　２５　
　　　　　　３．９　　　　０．２０００　　　　　５
．０８　　　　　０．０３２７　　　　　０．８３１　
　　７０　　　　　　　　１００　　　　　　１５．５
　　　　０．１０００　　　　　２．５４　　　　　０
．０１６３　　　　　０．４１４　　　７０　　　　　
　　　２００　　　　　　３１．０　　　　０．０７０
７　　　　　１．８０　　　　　０．０１１５　　　　
　０．２９２　　　７０　　　　　　　　３００　　　
　　　４６．５　　　　０．０５７７　　　　　１．４
７　　　　　０．００９４　　　　　０．２３９　　　
７０　　　　　　　　４００　　　　　　６２．０　　
　　０．０５００　　　　　１．２７　　　　　０．０
０８２　　　　　０．２０８　　　６０　　　　　　　
　１５０　　　　　　２３．３　　　　０．０８１６　
　　　　２．０７　　　　　０．０１８４　　　　　０
．４６７　　　６０　　　　　　　　２００　　　　　
　３１．０　　　　０．０７０７　　　　　１．８０　
　　　　０．０１５９　　　　　０．４０４　 ＯＦＡ：横断開放全面区域−％ ＣＤ−ｅ：横断セル密度−セル／インチ２　ＣＤ−ｍ：
横断セル密度−セル／ｃｍ２　ＷＣ−ｅ：隣接壁中央線
間の横断距離−インチＷＣ−ｍ：隣接壁中央線間の横断
距離−ｍｍＷＴ−ｅ：壁厚−インチ ＷＴ−ｍ：壁厚−ｍｍ 本発明の好ましい実施形態を説明したが、当業者には、
請求項に記載する本発明の精神および範囲から逸脱する
ことなく、各種の変形および修正が可能であることは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】先行技術の方法および装置により製作したハニ
カム構造およびその上に形成された皮の、外周セルに隣
接するウェブのゆがみを示す、部分図

【図２】本発明により製作した多孔基材およびその上に
形成された皮の部分図

【図３】本発明の好ましい押出しダイス機構の立面にお
ける部分断面図

【図４】図３の前部断面および後部断面を示す部分平面
図

【図５】本発明の押出しダイス機構の別の実施形態の立
面における部分断面図

【図６】本発明の押出しダイス機構のさらに別の実施形
態の立面における部分断面図

【図７】本発明の押出しダイス機構の他の実施形態の立
面における部分断面図

【図８−１０】皮形成マスクとダイスの出口面との間の
関係を示す、立面における部分断面図

【図８】皮形成マスクとダイス本体が適合しており、そ
の間に詰め物を配置していない状態

【図９】皮形成マスクとダイス本体との間に詰め物を配
置した状態

【図１０】皮形成マスクとダイス本体との間により大き
な詰め物を配置した状態

【図１１】本発明で説明する様に、流れの深さを減少さ
せることにより材料流中に生じるせん断効果を示す図

【
図１２】本発明の一部を形成する移行区域の別の実施形
態を示す部分図

【図１３】移行区域のさらに別の実施形態を示す部分図

【図１４、１５および１６】ハニカム構造と一体形成さ
れる均一な輪郭を有する、または滑らかな外周皮の各種
の形態を示す断面図

【符号の説明】

１０　　　　多孔基材 １２　　　　セル １４　　　　ウェブ １６　　　　皮 ２０　　　　押出しダイス ２２　　　　ダイス本体 ２４　　　　マスク ２５　　　　詰め物 ２６　　　　流れ制御板 ２８　　　　スペーサー ３０　　　　入り口端 ３２　　　　供給孔 ３４、３５　　　　放出スロット ３６、４２　　　　出口面 ３８　　　　ピン ４０　　　　部分ピン ４４　　　　円錐台表面 ５４　　　　円筒状表面 ５６　　　　集積通路 ５８　　　　皮形成通路 ６０　　　　丸くなった隙間 ６２　　　　計量通路

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バッチ材料から、一体化した外皮を有
   する事実上ゆがみの無い多孔構造を形成する方法であっ
   て、ダイス機構を通し、縦軸に沿って、バッチ材料から
   中央の多孔構造を押し出すこと、前記バッチ材料の一部
   をダイス機構内で前記中央多孔構造の周辺に集積するこ
   と、前記周辺バッチ材料の集積した部分を、前記縦軸を
   含み、流れ方向に対して直角な平面で見て、ある流れ深
   さを有する通路から、より小さな流れ深さを有する小通
   路内へ流すこと、その様な集積したバッチ材料を前記小
   通路を通して流し、前記材料がその小通路を通って流れ
   る時に、前記縦軸に対して直角に見て、前記小通路の断
   面積を減少させること、前記小通路の流れと同時に、且
   つ、まだ前記ダイス機構内にある間に、前記集積したバ
   ッチ材料の流れを前記中央多孔構造の周辺ウェブ部分と
   接合し、その上にバッチ材料の一体化した皮を形成する
   こと、および同時に前記中央多孔構造および前記皮を前
   記ダイス機構から単一の構造として放出することを特徴
   とする方法。
2. 【請求項２】　　前記小通路内を通るバッチ材料の主成
   分が前記縦軸と平行になり、それによって前記周辺ウェ
   ブ部分にかかる横方向の力が最小に抑えられる様に、前
   記小通路の方向を定めることを特徴とする請求項１記載
   の事実上ゆがみの無い多孔構造を形成する方法。
3. 【請求項３】　　前記集積したバッチ材料を前記通路か
   ら、滑らかに湾曲した、丸くなったアーク移行区域を通
   して、前記小通路内へ流すこと、および前記材料流を主
   として横方向の流れから、前記縦軸に対して平行な主と
   して縦方向の流れに移行させることを特徴とする請求項
   １記載の事実上ゆがみの無い多孔構造の製造方法。
4. 【請求項４】　　前記中央多孔構造の周辺に集積された
   、ダイス機構内のバッチ材料の流れを計量することを特
   徴とする請求項１記載の事実上ゆがみの無い多孔構造を
   形成する方法。
5. 【請求項５】　　前記集積したバッチ材料を、平行な板
   状表面を通して流してから、前記材料をダイス機構から
   放出することを特徴とする請求項１記載の事実上ゆがみ
   の無い多孔構造を形成する方法。
6. 【請求項６】　　前記バッチ材料の一部を前記ダイス機
   構内の周辺供給孔を通して縦方向に流すこと、およびそ
   の様なバッチ材料を、前記周辺供給孔に対して横方向に
   伸びる集積通路内に集積することを特徴とする請求項１
   記載の事実上ゆがみの無い多孔構造を形成する方法。
7. 【請求項７】　　前記バッチ材料の一部を、前記周辺供
   給孔から直接前記集積通路内へ流すことを特徴とする請
   求項６記載の事実上ゆがみの無い多孔構造を形成する方
   法。
8. 【請求項８】　　前記バッチ材料の一部を、前記周辺供
   給孔から、複数の周辺部分ピンを取り囲む複数の連絡し
   た放出スロットを通して流すこと、およびその様な流れ
   を前記スロットから前記集積通路内へ集積することを特
   徴とする請求項６記載の事実上ゆがみの無い多孔構造を
   形成する方法。
9. 【請求項９】　　前記集積したバッチ材料を、前記ダイ
   ス機構の出口面に向かって収束する円錐台形の小通路を
   通して流すことを特徴とする請求項１記載の事実上ゆが
   みの無い多孔構造を形成する方法。
10. 【請求項１０】　　前記集積したバッチ材料が、前記小
    通路を通って、前記小通路が前記ウェブを形成する複数
    の互いに接続した放出スロットと最初に交差する点から
    、前記小通路の平行な板状側壁が分かれる点へ流れる時
    に、前記集積したバッチ材料を前記中央多孔構造の周辺
    ウェブ部分と接合することを特徴とする請求項１記載の
    事実上ゆがみの無い多孔構造を形成する方法。
11. 【請求項１１】　　前記周辺バッチ材料の集積した部分
    を拡張した供給溜め部内に流し込んでから、その様なバ
    ッチ材料の流れの流れ深さを減少させることを特徴とす
    る請求項１記載の事実上ゆがみの無い多孔構造を形成す
    る方法。
12. 【請求項１２】　　集積したバッチ材料を前記小通路を
    通して、前記縦軸から１８°±１５°の角度で流すこと
    を特徴とする請求項１記載の事実上ゆがみの無い多孔構
    造を形成する方法。
13. 【請求項１３】　　前記小通路の流れの深さを、集積通
    路の深さを調整することにより、公式化した相関関係で
    調整することを特徴とする請求項１記載の事実上ゆがみ
    の無い多孔構造を形成する方法。
14. 【請求項１４】　　前記集積したバッチ材料を、圧力下
    で、対向する平行な板状表面を備えた前記小通路を通し
    て流すこと、および前記平行表面が無くなる点で、前記
    単一の構造を前記ダイス機構から放出することを特徴と
    する請求項１記載の事実上ゆがみの無い多孔構造を形成
    する方法。
15. 【請求項１５】　　皮表面が摩擦により引き摺られるの
    を防ぐために、前記ダイス機構から放出された直後に前
    記皮を解放することを特徴とする請求項１記載の事実上
    ゆがみの無い多孔構造を形成する方法。
16. 【請求項１６】　　複数の互いに接続したウェブにより
    形成された複数の縦方向に伸びるセルを有する、外皮を
    備えたハニカム構造をバッチ材料から押出し、ハニカム
    構造の押出しと同時に、ハニカム構造の周辺セルの有害
    なゆがみを生じること無く、前記バッチ材料から前記皮
    を前記ハニカム構造上に形成する、ハニカム構造の押出
    し方法であって、中央ハニカム構造を押し出すために、
    押出しダイス機構を通してバッチ材料を縦方向に流すこ
    と、前記ハニカム構造の周囲に皮を形成するために、前
    記バッチ材料の一部を計量すること、前記押出しダイス
    機構内に形成されたある流れ深さを有する流路内に、前
    記皮形成バッチ材料を最初に集積すること、最初に集積
    された皮形成バッチ材料のその様な流れを、押し出し中
    央ハニカム構造の周辺に向け、その様な流れの主成分が
    中央ハニカム構造を形成するためのバッチ材料の縦方向
    の流れと平行になる様に、移行区域を通して流れ深さを
    減少させた流路内に向けること、前記の（流れ深さを減
    少させた流路内に）向けられた流れに沿った、前記皮形
    成バッチ材料の流路をさらに減少させ、前記押出しダイ
    ス機構内で、その様な流れを、前記押出し中央ハニカム
    構造の周辺ウェブ部分に、その様なウェブ部分に有害な
    ゆがみを与えずに接合すること、および前記外皮を備え
    た前記ハニカム構造を前記押出しダイス機構から事実上
    ゆがみの無い単一構造として放出することを特徴とする
    方法。
17. 【請求項１７】　　前記バッチ材料の一部を、前記押出
    しダイス機構の入り口面に隣接する計量流路を通して流
    すこと、および前記計量流路の深さを調整して皮形成バ
    ッチ材料の望ましい流れを与えることを特徴とする請求
    項１６記載のハニカム構造の押出し方法。
18. 【請求項１８】　　前記皮形成バッチ材料を、前記ダイ
    ス機構の縦軸を含み、材料の流れ方向に対して直角な平
    面で見て、ある流れ深さを有する通路から、前記同じ平
    面で見てより小さな流れ深さを有する小通路内へ流すこ
    とを特徴とする請求項１６記載のハニカム構造の押出し
    方法。
19. 【請求項１９】　　前記皮形成バッチ材料の流れを、滑
    らかに湾曲した、丸くなったアーク移行区域を通し、そ
    の様な流れを、主として横方向の流れから、中央ハニカ
    ム構造を形成するバッチ材料の前記縦方向の流れに対し
    て平行な主として縦方向の流れに滑らかに移行させてか
    ら、前記ウェブ部分と接合することを特徴とする請求項
    １６記載のハニカム構造の押出し方法。
20. 【請求項２０】　　皮形成バッチ材料の流れの横方向成
    分の衝撃が、接合の際に前記周辺ウェブ部分のゆがみを
    回避できる位に小さくなる様に、皮形成バッチ材料の流
    れ方向を決めることを特徴とする請求項１６記載のハニ
    カム構造の押出し方法。
21. 【請求項２１】　　周辺ウェブ部分により皮形成材料に
    かけられる横方向の力が反作用する力と出会い、皮形成
    バッチ材料と周辺ウェブ部分との接合を強め、強度が改
    良された単一の構造を形成する様に、前記皮形成バッチ
    材料に十分な圧力をかけることを特徴とする請求項１６
    記載のハニカム構造の押出し方法。
22. 【請求項２２】　　前記ハニカム構造を押出しダイス機
    構の出口面から放出すること、および形成されたばかり
    の皮の外側部分と、隣接する前記押出しダイス機構の壁
    部分との間を解放し、それによってその様な壁部分を通
    過する皮が本質的に摩擦無しに移動できる様にすること
    を特徴とする請求項１６記載のハニカム構造の押出し方
    法。
23. 【請求項２３】　　最初に集積した皮形成バッチ材料の
    流れ方向を、中央ハニカム構造を形成するバッチ材料の
    縦方向の流れに対して１８°±１５°の角度に調整する
    ことを特徴とする請求項１６記載のハニカム構造の押出
    し方法。
24. 【請求項２４】　　望ましい皮を備えた多孔基材を形成
    するための装置であって、入り口面および中央出口面を
    有するダイス本体、バッチ材料を前記ダイス本体中央を
    通して縦軸に対して本質的に平行に流し、前記ダイス本
    体の中央の前記出口面から多孔構造を押し出すための手
    段、中央多孔構造上に皮を形成するために、前記バッチ
    材料の一部を前記ダイス本体の周辺部を通して流すため
    の手段、その様な皮形成バッチ材料を前記中央多孔構造
    の周辺に集積するための手段、その様な集積した皮形成
    バッチ材料を、任意の流れ深さを有する第一の流路から
    、より小さな流れ深さを有する第二の流路内へ流すため
    の手段、前記中央多孔構造の周辺ウェブ部分のゆがみを
    最小に抑えるために、前記集積したバッチ材料を前記縦
    軸に対して鋭い角度で流すための手段、前記集積した皮
    形成バッチ材料を鋭い角度で流すための手段により与え
    られる、前記ウェブ部分が前記出口面の内側にある間に
    、その様な集積した皮形成バッチ材料を前記中央多孔構
    造の周辺ウェブ部分と接合するための手段、および望ま
    しい外皮を備えた前記多孔構造を前記ダイス本体の出口
    面から放出するための手段からなることを特徴とする装
    置。
25. 【請求項２５】　　バッチ材料を前記ダイス本体中央を
    通して流すための手段が、一方の端で前記入り口面と連
    絡し、他方の端で多孔構造のウェブ部分を形成するため
    の複数の互いに接続した中央放出スロットと連絡してい
    る複数の中央供給孔を含むことを特徴とする請求項２４
    記載の多孔基材を形成するための装置。
26. 【請求項２６】　　前記バッチ材料の一部を前記ダイス
    本体の周辺部を通して流すための手段が、前記ダイス本
    体の周辺部に形成された、一方の端で前記入り口面と直
    接連絡し、他方の端で前記集積手段と連絡している複数
    の供給孔を含むことを特徴とする請求項２４記載の多孔
    基材を形成するための装置。
27. 【請求項２７】　　前記周辺供給孔の他方の端が前記集
    積手段と直接連絡していることを特徴とする請求項２６
    記載の多孔基材を形成するための装置。
28. 【請求項２８】　　前記周辺供給孔の他方の端が、複数
    の部分ピンの周囲の複数の短くなった、互いに接続した
    スロットと連絡し、前記スロットが前記集積手段と直接
    連絡していることを特徴とする請求項２６記載の多孔基
    材を形成するための装置。
29. 【請求項２９】　　前記集積手段が、前記中央出口面の
    周辺で内側に向かって配置された環の形の、横方向に伸
    びる通路であることを特徴とする請求項２４記載の多孔
    基材を形成するための装置。
30. 【請求項３０】　　前記ダイス本体が前記中央出口面の
    回りで周状に切り取られ、切り取られた表面を形成し、
    皮形成マスクが、前記ダイス本体のその切り取られた部
    分内に、その切り取られた表面と間隔を置いて取り付け
    てあり、前記集積手段が、前記マスクおよび前記ダイス
    本体の前記切り取られた表面の、対向する平行な板状表
    面間に形成されていることを特徴とする請求項２４記載
    の多孔基材を形成するための装置。
31. 【請求項３１】　　前記中央出口面および前記ダイス本
    体の前記切り取られた表面が傾斜した表面により一つに
    接続され、前記マスクが、ダイスの傾斜表面に対して予
    め決めた間隔を置いて配置された対向する平行な傾斜表
    面を備え、前記集積皮形成バッチ材料を鋭い角度で流す
    ための前記手段が、前記２つの表面間に伸びる円錐台形
    の小通路であることを特徴とする請求項３０記載の多孔
    基材を形成するための装置。
32. 【請求項３２】　　集積した皮形成バッチ材料を流すた
    めの前記手段が、予め決めた流れ深さを有する前記集積
    通路を含み、前記円錐台形の小通路が集積通路の流れ深
    さよりも小さな流れ深さを有し、バッチ材料が大きな流
    れ深さから小さな流れ深さに流れる時にバッチ材料をせ
    ん断することを特徴とする請求項３１記載の多孔基材を
    形成するための装置。
33. 【請求項３３】　　前記円錐台形の小通路が前記中央出
    口面に向かって収束し、そのために環の断面が絶えず減
    少していくことを特徴とする請求項３１記載の多孔基材
    を形成するための装置。
34. 【請求項３４】　　前記中央多孔構造の周辺ウェブ部分
    を形成する互いに接続された放出スロットが前記ダイス
    本体の前記傾斜した表面と交差し、前記円錐台形の小通
    路と連絡し、皮形成バッチ材料およびウェブ形成材料の
    流れが前記小通路に沿って互いに接する時に、ダイス本
    体内でそれらの材料が一つに接合されることを特徴とす
    る請求項３１記載の多孔基材を形成するための装置。
35. 【請求項３５】　　多孔基材上に形成される皮の厚さを
    調整するために、前記円錐台形の小通路内に予め決めた
    皮形成隙間を与えるための手段を含み、前記隙間形成手
    段が、前記集積通路の流れ深さを予め決めるための、前
    記切り取られた表面と前記皮形成マスクとの間に配置す
    る様々な高さの詰め物手段を含み、前記円錐台形の小通
    路が前記縦軸に対して予め決めた角度にあるので、詰め
    物の厚さと隙間の厚さとの間には公知の数学的関係が存
    在し、それによってその様な隙間厚さを必要に応じて調
    節できることを特徴とする請求項３１記載の多孔基材を
    形成するための装置。
36. 【請求項３６】　　前記皮形成マスクが切り取られた表
    面を備え、その切り取られた表面が前記マスクの前記対
    向する平行な表面と交差し、前記切り取られた表面が前
    記縦軸と５°までの角度を形成することを特徴とする請
    求項３１記載の多孔基材を形成するための装置。
37. 【請求項３７】　　前記多孔構造を放出するための前記
    手段が、前記ダイス本体に対して予め決めた間隔を置い
    て配置された皮形成マスクを含み、前記マスクが前記の
    鋭い角度と等しい角度で傾斜した表面および前記縦軸か
    ら離れる様に傾斜した、切り取られた表面を有し、前記
    切り取られた表面が前記傾斜した表面と交差することを
    特徴とする請求項２４記載の多孔基材を形成するための
    装置。
38. 【請求項３８】　　前記切り取られた表面が前記縦軸と
    ５°までの角度を形成することを特徴とする請求項３７
    記載の多孔基材を形成するための装置。
39. 【請求項３９】　　前記の鋭い角度が、前記縦軸に対し
    て１８°±１５°の角度であることを特徴とする請求項
    ２４記載の多孔基材を形成するための装置。
40. 【請求項４０】　　バッチ材料の、前記ダイス本体の周
    辺部を通って流れる部分を計量するための手段を含むこ
    とを特徴とする請求項２４記載の多孔基材を形成するた
    めの装置。
41. 【請求項４１】　　前記計量手段が、スペーサー部材に
    より前記入り口面から予め決めた間隔を置いて配置した
    流れ調整板を含み、前記板と前記入り口面との間に計量
    通路を形成することを特徴とする請求項４０記載の多孔
    基材を形成するための装置。