JPS621807B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ハニカム体を押出成形する際に用い
る押出成形用ダイスに関するものである。

自動車用排気ガス浄化装置における触媒担体等
に用いられるハニカム体の製造は一般に、セラミ
ツク粉末を混和剤と共に混練し坏土として調整す
る等により準備された成形材料を型枠中に装入
し、これに型枠の一方の側から押圧力を加え、型
枠の他端に設置した成形用ダイスの成形溝の隙間
から展出せしめることにより実施されている。

この押出成形法では、成形材料の粘度、密度、
粒度、その他の性状が成形性に影響を与え、更に
成形材料に加わる押圧力の不均一により均一な機
械的強度の成形品を得ることが容易でない。

押出成形された後のハニカム体は、次に高温雰
囲気で焼成する等の熱処理がなされるが、ハニカ
ム体の各部分の密度が一様でないなどによる機械
的強度の不均一があると、熱処理工程において強
度の弱い個所にひび割れが生じるので、押出成形
工程においてハニカム体各部分の機械的強度を均
一にする必要がある。

上述した問題に対処するには、成形材料の混練
方法、硬さ等を変える改善や、押圧の力および速
度を変える改善がなされているが、それだけで充
分な成果を得ることはできず、併せてダイスの構
造を改良する必要がある。

従来周知の成形用ダイスは、ハニカム体に対応
する断面形状を有して互に交叉する成形溝をダイ
スの成形材料出口面側からこれに対向する成形材
料入口面側へ向つて設け、一方、入口面側から出
口面側に向つて成形溝の幅よりも径の大きい成形
材料送給孔を設け、これ等の内端をダイス内にお
いて連通せしめる、構造のものであつた。この構
造の成形用ダイスでは、成形材料が送給孔から成
形溝へ押し込まれるときに押圧力が均一に作用せ
ず成形溝への流動が不均一となる。そこで、送給
孔の内端と成形溝の内端との間に、成形溝よりも
幅の広い貫通溝を設けて送給孔と成形溝とを該貫
通溝を介して連通せしめる構造としたダイスが提
案されている。このダイスは、送給孔から押圧供
給される成形材料を一旦貫通溝に溜めて圧力分布
を均一となし、その後に成形材料を成形溝に押圧
供給することにより成形溝を通過する成形材料を
一様な密度で連続的に展出させる効果を得んとす
るものである。

しかしながら、上述のダイスは成形材料に加わ
る圧力分布を均一にする効果は得られるが、貫通
溝の断面形状が長方形や円など何れも幾何学的に
簡易な形状としてあるため、送給孔、貫通溝、成
形溝から成る成形材料通路の各段階の断面積変化
が急激であるため、成形材料の流れ度合が一様で
なくなる。例えば貫通溝の断面が長方形の場合は
長方形の角部に成形材料が流動しない部分が生じ
る。断面が円形の場合は、その径を小さくすると
送給孔との接続部が急激に絞られて成形材料が流
動しない部分が生じ、径を大きくすると相隣れる
貫通溝間の間隔が狭くなつてダイスの強度が低下
する。このように上記の改良ダイスは成形材料の
流れ度合が一様でないことより成形材料の密度が
不均一となり、強度も不均一となる。この強度の
不均一は特にハニカムのセルが細かくなるに従
い、重大な製品欠陥となる。

そこで本発明は、成形溝へ押し込まれる成形材
料に均一に押圧力が作用し、かつダイス中の成形
材料通路において成形材料の一部が停滞すること
なく流動して一様な密度分布となり、もつて均一
な強度のハニカム体が得られる成形用ダイスを提
供することを目的とするものである。

しかして本発明は、上記材料送給孔の内端をテ
ーパ状となしてこのテーパ部を貫通溝と連通せし
め、かつ貫通溝と成形溝との境界壁面がなだらか
な連続面をなすように両者を連通せしめることに
より上記目的を達成するものである。

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は本発明のダイスにより成形されるハニ
カム体を示すものでハニカム体１は薄いコア２が
互に交叉して格子状に配列した断面形状を有し、
コア間に断面正方形の通孔３が軸方向に貫通して
いる。なお、本発明のダイスは断面正方形の通孔
に限らず長方形、菱形など各種断面形状の通孔を
有するハニカム体の製造にも適用し得る。

第２図および第３図は本発明による成形ダイス
の第１の実施例を示すもので、ハニカム成形用ダ
イス（以下、単にダイスという）４はシリンダの
先端に取付けられ、該シリンダ内に装入した成形
材料をスクリユー等の押圧手段によりダイス方向
へ押し込んでこれより展出せしめ（いずれも図示
略）、第１図に示す如きハニカム体１を得る。

ダイス４における成形材料出口面５側から入口
面６側に向つて、ハニカム体のコア２に対応する
格子状の断面形状を有する成形溝７が設けてあ
る。一方、上記入口面６側からは、押し込まれた
成形材料を成形溝７へ送給するための複数の成形
材料送給孔８が出口面５側に向つて互に独立に設
けてある。送給孔８は成形溝５の幅よりも径の大
きな円孔で、格子状をなす成形溝５の交叉部の１
つおきに対応する位置にあり、その内端には先細
りのテーパ部９が形成され、該各テーパ部９の先
端は成形溝７の交叉部と合致して連通している。

上記成形溝５と送給孔８のテーパ部９との対向
部を結ぶ線、即ち成形溝７の内端に沿う位置に
は、互に直交する貫通溝１０が設けてある。該貫
通溝１０は送給孔８の各テーパ部９を含む内端部
に開口しており、断面はほぼ三角形状で、断面が
狭小となる成形溝７側の端縁が成形溝７の内端と
合致して連通している。貫通溝１０はその高さが
上記テーパ部９よりもやや高く、その頂面の幅は
送給孔８の径よりも小さくしてあり、また頂面両
側の隅部は円弧状に形成してある。これによりテ
ーパ部９を含む送給孔８の内端部と貫通溝１０の
開口、および貫通溝１０の端縁とこれに対向する
成形溝７の内端とはそれぞれ鈍角をなす連続壁面
１１ａ，１１ｂにより接続されている。

上記実施例のダイスをシリンダの先端に装備し
た押出成形機において、シリンダ内を押圧手段に
より送給孔８に押圧供給された成形材料は、先端
にテーパ部９を形成した送給孔８の内端部に押し
込まれ、成形材料は貫通溝１０に入り横方向に流
れて該溝１０内に充填される。更に押圧力が加わ
ると成形材料は成形溝７の方向へ押圧されて該溝
７に押し込まれて展出し、所望のハニカム体を得
ることができる。

上記の過程において、送給孔８の内端はテーパ
部９により絞られ、またこのテーパ部９には貫通
溝１０が開口するとともにこれ等の境界壁面１１
ａは鈍角のなだらかな連続面により形成されてい
ることより、成形材料は徐々に絞られつつ無理な
く貫通溝１０に充填され、圧力損失は従来のダイ
スに比して極端に小さくなる。またた直角状など
の隅部が存在しないので成形材料の一部が停滞す
ることもない。更に、貫通溝１０は傾斜面により
成形溝７の方向へ絞られており、かつ両溝１０，
７はなだらかな連続壁面をなしているので、圧力
損失も少なく、成形材料の停滞もない。しかして
成形材料の圧力均一効果は従来のダイスよりも著
しく良好に発揮され、均一な圧力分布を保持して
成形溝７に流入し成形されることにより、密度な
らびに機械的強度が各部均一な良質のハニカム体
を得ることができる。

第４図および第５図は本発明によるダイスの第
２の実施例を示すもので、貫通溝１００を矩形の
角部を円弧状とした形状に構成した点において上
記実施例とは異る。

本実施例の場合も、送給孔８の内端はテーパ部
９により絞られ、該テーパ部９とこれに開口する
貫通溝１００とはテーパ部９の曲面および鈍角を
なす境界壁面１１ｃにより絞られ、また貫通溝１
００と成形溝７とは貫通溝１００の円弧状傾斜面
および鈍角をなす境界壁面１１ｄにより絞られて
おり、成形材料は円滑に流動して上記実施例と同
様の作用効果を奏する。

第６図は本発明によるダイスの第３の実施例を
示すもので、送給孔８のテーパ部９と成形溝７と
を直接に連通せしめずに貫通溝１００を介在せし
め、テーパ部９を貫通溝１００のみに接続せしめ
た点において上記第２の実施例と異り、他は実質
的に同一の構造である。

第７図は本発明によるダイスの第４の実施例を
示すもので、貫通溝１０の高さを低くして送給孔
８のテーパ部９の高さとを合致せしめ、貫通溝１
０をテーパ部９のみに開口せしめた点において上
記第１の実施例とは異り、他の実質的に同一構造
である。

これ等両実施例においても、上記第１、第２の
実施例と同様に成形材料は円滑に流れ、均質のハ
ニカム体を得ることができる。

なお、上記第１および第４の実施例では貫通溝
１０を隅角部が円弧状の断面ほぼ三角形状とした
が、その直線部をなだらかな曲線状とした形状に
構成してもよい。また第２および第３の実施例で
は貫通溝１００を隅角部が円弧状の断面ほぼ矩形
状としたが、長円形の貫通溝に形成してもよい。

上記の如く本発明のハニカム成形用ダイスは、
成形材料送給孔の内端にテーパ部を設けて成形溝
の内端と対向せしめ、かつこの対向部を連通せし
める貫通溝を設けるとともに、テーパ部から貫通
溝へ、更に貫通溝から成形溝へとなだらかな連続
壁面により連結せしめる構造としたもので、成形
材料は送給孔から貫通溝へ円滑に流入充填し、更
に成形溝へ無理なく圧入されることにより圧力分
布の均一化が著しく良好となつて各部均質な機械
的強度を有するハニカム体を得ることができ、ま
た成形材料へ作用せしめる押圧力の圧力損失を可
及的に少くすることができる。しかして本発明の
ハニカム成形用ダイスは、コアが細く多数の通孔
を有するハニカム体の製造に適用して特に顕著な
効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はハニカム体の斜視図、第２図および第
３図は第１の実施例の要部断面を示す図、第４図
および第５図は第２の実施例の要部断面を示す
図、第６図および第７図はそれぞれ第３および第
４の実施例の要部断面を示す図である。 １……ハニカム体、２……コア、４……成形用
ダイス、５……出口面、６……入口面、７……成
形溝、８……送給孔、９……テーパ部、１０，１
００……貫通溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハニカム体を押出成形するダイスであつて、
   成形材料の出口面側から入口面側へダイス内に延
   在しハニカム体のコア部断面形状に対応する断面
   形状を有する成形溝と、上記入口面側から出口面
   側へ互に独立にダイス内に延在してその内端にテ
   ーパ部を形成するとともに該内端が成形溝と対向
   して位置する複数の成形材料送給孔と、成形溝の
   内端と成形材料送給孔の内端の対向部に貫通する
   とともに互に交叉する複数の貫通溝を具備し、貫
   通溝が成形材料送給孔の上記テーパ部に開口し、
   かつ貫通溝が成形溝となだらかな連続壁面により
   接続していることを特徴とするハニカム成形用ダ
   イス。