KR20150099788A

KR20150099788A - 허니콤 구조체의 제조 방법

Info

Publication number: KR20150099788A
Application number: KR1020157019237A
Authority: KR
Inventors: 마사시 이노우에; 다츠야 나이토; 히로유키 이카와; 데루오 고모리
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2015-09-01
Also published as: EP2939808A1; CN105073361A; MX2015008460A; JPWO2014103839A1; US20150376072A1; CN107030863A; WO2014103839A1; JP5677648B2; EP2939808A4

Abstract

주체의 단면에서 개구하여 서로 격벽으로 구획된 복수의 관통공의 일부가 봉구된 허니콤 구조체의 제조 방법으로서, 주체의 단면에 서로 격벽으로 구획된 복수의 육각형 셀이 개구하고 있는 그린 허니콤 성형체의 복수의 육각형 셀의 일부에 봉구용 지그를 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 육각형 셀을 봉구한다. 이 때문에, 허니콤 성형체의 제조에 있어서 매우 간단하게 육각형 셀의 봉구를 실시할 수 있다.

Description

허니콤 구조체의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING HONEYCOMB STRUCTURE}

본 발명의 일 실시 형태는, 그린 허니콤 성형체의 봉구용(封口用) 지그 및 허니콤 구조체의 제조 방법에 관한 것이며, 소성함으로써 허니콤 구조체가 되는 그린 허니콤 성형체의 봉구용 지그 및 허니콤 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 예를 들어, 단면 다각형의 복수의 관통공을 갖는 세라믹제의 허니콤 구조체가 알려져 있다. 이와 같은 허니콤 구조체는, 디젤 파티큘레이트 필터 (디젤 입자 필터 ： Diesel particulate filter) 등에 사용된다. 이와 같은 허니콤 구조체는, 세라믹 원료분을 압출법 등에 의해 성형하여 그린 허니콤 성형체를 제작하고, 이 그린 허니콤 성형체를 원하는 길이로 절단 후, 봉구, 소성함으로써 제조된다. 특허문헌 1 에는, 이와 같은 허니콤 필터를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 특허문헌 1 에서는, 실린더 내에 배치한 허니콤 구조체의 일단에 대해, 피스톤에 의해 봉구재를 가압함으로써, 허니콤 구조체의 관통공의 단부에 봉구재를 공급하고, 관통공을 봉구하고 있다.

일본 공고특허공보 소63－24731호

그러나, 상기 특허문헌 1 의 방법에서는, 봉구재의 주입이나 봉구 지점을 선택하기 위한 마스크의 사용, 건조 공정 후의 정밀 절단 공정이 필요하게 된다.

본 발명의 일 실시 형태는 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 공정 수를 저감하는 것이 가능한 허니콤 구조체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시 형태는, 주체(柱體)의 단면에서 개구하여 서로 격벽으로 구획된 복수의 관통공의 일부가 봉구된 허니콤 구조체의 제조 방법으로서, 주체의 단면에 서로 격벽으로 구획된 복수의 육각 형상의 관통공이 개구하고 있는 그린 허니콤 성형체의 복수의 관통공의 일부에 봉구용 지그를 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구하는 봉구 공정을 포함하는 허니콤 구조체의 제조 방법이다.

이 구성에 의하면, 허니콤 성형체의 제조에 있어서 매우 간단하게 관통공의 봉구를 실시할 수 있다. 또, 제조된 허니콤 구조체는, 디젤 입자 필터에 적용한 경우에, 가스의 유로의 입구를 종래의 봉구 방법에 의한 것보다 넓게 할 수 있기 때문에, 압력 손실을 저감시키는 것이 가능해진다. 이 때, 소성함으로써 허니콤 구조체가 되는 그린 허니콤 성형체를 원료로부터 압출 성형하고, 소정의 길이로 절단한 직후에 상기 봉구 공정에 제공할 수 있다. 또, 원료로부터 압출 성형되어, 소정의 길이로 절단된 직후의 그린 허니콤 성형체의 관통공은 육각 형상이다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 가스의 유로에 있어서, 사각형의 구멍에 비해 짧은 셀벽의 길이로 많은 구멍이 개구한 것이 되어, 디젤 입자 필터로서 보다 특성이 우수한 것으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에서는, 그린 허니콤 성형체는, 1 개의 제 1 관통공과, 1 개의 제 1 관통공의 주위에 격벽을 개재하여 인접한 제 1 관통공보다 작은 개구 면적을 갖는 6 개의 제 2 관통공을 가지며, 봉구 공정에서는, 저면이 마름모꼴이 되는 사각뿔쌍 및/또는 사각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 긴 쪽의 측변이 제 1 관통공의 격벽에 맞닿도록 하여 제 2 관통공에 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 제 1 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 그린 허니콤 성형체는, 1 개의 제 1 관통공과, 1 개의 제 1 관통공의 주위에 격벽을 개재하여 인접한 제 1 관통공보다 작은 개구 면적을 갖는 6 개의 제 2 관통공을 가지고 있다. 이 때문에, 예를 들어 허니콤 구조체를 디젤 입자 필터에 적용한 경우에, 디젤 입자 필터의 입구측에서 개구 면적이 큰 제 1 관통공을 봉구하면서 개구 면적이 작은 제 2 관통공을 개구시키고, 출구측에서 개구 면적이 작은 제 2 관통공을 봉구하면서 개구 면적이 큰 제 1 관통공을 개구시킴으로써, 동일한 개구 면적의 관통공끼리가 인접하고 있는 것보다 여과 면적을 크게 할 수 있다. 이 때문에, 디젤 입자 필터에 적용한 경우에, 그을음이 모였을 때의 압력 손실이 작고, 그을음의 포집 효율이 높은 것으로 할 수 있다. 또한, 봉구 공정에서는, 저면이 마름모꼴이 되는 사각뿔상 및/또는 사각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 긴 쪽의 측변이 제 1 관통공의 격벽에 맞닿도록 하여 제 2 관통공에 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 제 1 관통공을 봉구한다. 이로써, 제 2 관통공에 주위를 둘러싸인 제 1 관통공을 용이하게 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 입구측에 적용한 경우에 보다 특성이 우수한 것으로 할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 삼각뿔상 및/또는 삼각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 1 개의 관통공의 주위에 인접하는 6 개의 관통공마다 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 삼각뿔상 및/또는 삼각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 1 개의 관통공의 주위에 인접하는 6 개의 관통공마다 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구한다. 이 때문에, 예를 들어, 복수의 삼각뿔상의 봉구용 돌기의 측변 각각이 육각 형상의 관통공의 격벽에 맞닿도록 하여, 봉구용 돌기가 관통공에 삽입됨으로써, 용이하게 서로 인접하는 7 개의 관통공 중에서 중앙의 1 개의 관통공을 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에 입구측이 되는 측의 봉구를 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 원뿔상 및/또는 원뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 6 개의 관통공에 주위를 둘러싸인 1 개의 관통공마다 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 원뿔상 및/또는 원뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 6 개의 관통공에 주위를 둘러싸인 1 개의 관통공마다 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구한다. 이 때문에, 예를 들어, 복수의 원뿔쌍의 봉구용 돌기의 측면이 육각 형상의 관통공의 격벽에 맞닿도록 하여, 봉구용 돌기가 관통공에 삽입됨으로써, 용이하게 서로 인접하는 7 개의 관통공 중에서 주위의 6 개의 관통공을 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에 출구측이 되는 측의 봉구를 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 6 개의 관통공에 주위를 둘러싸인 1 개의 관통공마다 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 6 개의 관통공에 주위를 둘러싸인 1 개의 관통공마다 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구한다. 이 때문에, 복수의 육각뿔상의 봉구용 돌기가 동일한 육각 형상의 관통공에 삽입됨으로써, 용이하게 서로 인접하는 7 개의 관통공 중에서 주위의 6 개의 관통공을 보다 매끄럽게 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에 출구측이 되는 측의 봉구를 효율적으로 실시할 수 있다.

이 경우, 봉구 공정에서는, 봉구용 돌기 각각이 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상의 측변의 부분에서 가장 근접하고 있는 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 봉구용 돌기 각각이 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상의 측변의 부분에서 가장 근접하고 있는 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구한다. 이 때문에, 봉구용 돌기 각각은 비교적 거리를 두어 배치되게 되어, 봉구용 지그의 제조가 용이해진다. 또, 봉구 후에 허니콤 구조체의 단면에 개구한 육각 형상의 구멍끼리는 변의 부분에서는 비교적 거리를 두어 배치되게 되어, 봉구된 부분이 두꺼워지기 때문에, 보다 높은 강도를 갖는 것으로 할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 봉구용 돌기 각각이 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상의 저변의 부분을 서로 대향시키면서 서로 밀접하고 있는 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구용 돌기 각각이 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상의 저변의 부분을 서로 대향시키면서 서로 밀접하고 있는 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구한다. 그 때문에, 봉구 후에 허니콤 구조체의 단면에 개구한 육각 형상의 구멍끼리는 비교적 밀접하여 배치되게 되어, 봉구된 부분의 면적이 좁아지기 때문에, 보다 압력 손실을 저감시키는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기 각각의 골짜기에 홈을 포함하는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구함으로써, 압착된 격벽끼리가 단면으로부터 소정의 길이에 걸쳐서 서로 평행한 상태가 되도록 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기 각각의 골짜기에 홈을 포함하는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구함으로써, 압착된 격벽끼리가 단면으로부터 소정의 길이에 걸쳐서 서로 평행한 상태가 되도록 관통공을 봉구한다. 따라서, 봉구 후에 격벽끼리가 서로 평행한 상태로 압착되어 있는 길이가 소정의 길이에 걸치기 때문에, 압착의 강도가 보다 향상된 것이 된다. 또, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 격벽끼리의 압착부에 있어서의 공기 저항이 작아져, 압력 손실을 저감시키는 것이 가능해진다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기 각각의 골짜기에 둥근 모따기가 이루어져 있는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구함으로써, 압착된 격벽끼리가 단면에서 둥그스름함을 띠도록 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 복수의 봉구용 돌기를 갖는 봉구용 지그의 봉구용 돌기 각각의 골짜기에 둥근 모따기가 이루어져 있는 봉구용 지그에 의해 관통공을 봉구함으로써, 압착된 격벽끼리가 단면에서 둥그스름함을 띠도록 관통공을 봉구한다. 이 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 격벽끼리의 접합부에 있어서의 공기 저항이 작아져, 압력 손실을 저감시키는 것이 가능해진다. 또, 접합된 단부에 있어서, 결손 등을 생기기 어렵게 할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구 공정에서는, 그린 허니콤 성형체가 원료로부터 압출 성형되어, 소정의 길이로 절단된 직후에, 그린 허니콤 성형체의 양방의 단면의 관통공을 동시에 봉구하고, 그린 허니콤 성형체의 적어도 편방의 단면의 관통공은, 복수의 관통공의 일부에 봉구용 지그를 각각 삽입함으로써, 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구 공정에서는, 그린 허니콤 성형체가 원료로부터 압출 성형되어, 소정의 길이로 절단된 직후에, 그린 허니콤 성형체의 양방의 단면의 관통공을 동시에 봉구하고, 그린 허니콤 성형체의 적어도 편방의 단면의 관통공은, 복수의 관통공의 일부에 봉구용 지그를 각각 삽입함으로써, 관통공을 봉구한다. 이 때문에, 편방의 단면마다 관통공의 봉구를 실시하는 방법보다 효율적으로 관통공의 봉구를 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 원료로부터 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면을 봉구용 지그로 지지하는 지지 공정을 추가로 구비하고, 봉구 공정에서는, 지지 공정에서 지지된 후의 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면의 관통공의 일부에 봉구용 지그의 복수의 봉구용 돌기를 각각 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구할 수 있다.

그린 허니콤 성형체의 직경이 커지면, 원료로부터 수평 방향으로 그린 허니콤 성형체를 압출 성형한 경우에 중력에 의한 구부러짐이 커져, 그린 허니콤 성형체를 측면에서 지지하는 것이 어려운 경우가 있다. 그러나, 이 구성에 의하면, 지지 공정에서는, 원료로부터 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면을 봉구용 지그로 지지한다. 이로써, 대직경의 그린 허니콤 성형체여도, 구부러짐이나 관통공의 변형을 일으키지 않고 그린 허니콤 성형체를 지지할 수 있다. 또한, 그 후의 봉구 공정에서는, 지지 공정에서 지지된 후의 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면의 관통공의 일부에 봉구용 지그의 복수의 봉구용 돌기를 각각 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구한다. 이로써, 지지 공정과 봉구 공정을 연속해서 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 다른 실시 형태에서는, 봉구용 지그는, 지지면의 내측에 봉구용 돌기를 수용한 상태와, 지지면의 외측에 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태를 선택적으로 변경 가능하고, 지지 공정에서는, 지지면의 내측에 봉구용 돌기를 수용한 상태의 봉구용 지그의 지지면에 의해, 원료로부터 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면을 지지하고, 봉구 공정에서는, 지지면의 외측에 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태의 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면의 관통공의 일부에 각각 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구할 수 있다.

이 구성에 의하면, 봉구용 지그는, 지지면의 내측에 봉구용 돌기를 수용한 상태와, 지지면의 외측에 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태를 선택적으로 변경 가능하고, 지지 공정에서는, 지지면의 내측에 봉구용 돌기를 수용한 상태의 봉구용 지그의 지지면에 의해, 원료로부터 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면을 지지한다. 이 때문에, 대직경의 그린 허니콤 성형체여도, 구부러짐이나 관통공의 변형을 일으키지 않고 그린 허니콤 성형체를 보다 안정시켜 지지할 수 있다. 또, 봉구 공정에서는, 지지면의 외측에 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태의 봉구용 지그의 봉구용 돌기를 그린 허니콤 성형체의 하측의 단면의 관통공의 일부에 각각 삽입함으로써, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구한다. 이로써, 그린 허니콤 성형체를 지지하면서, 격벽끼리를 압착시켜 관통공을 봉구할 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태의 허니콤 구조체의 제조 방법에 의하면, 공정 수를 저감하는 것이 가능해진다.

도 1 의 (a) 는 봉구 전의 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 사시도이며, (b) 는 (a) 의 부분 확대도이다.
도 2 는, 제 1 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 부분 단면도이다.
도 3 은, 도 2 의 부분 A 를 확대한 사시도이다.
도 4 는, 도 2 의 부분 A 를 확대한 평면도이다.
도 5 는, 도 2 의 부분 A 를 확대한 단면도이다.
도 6 은, 제 1 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 출구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 평면도이다.
도 7 은, 제 1 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체의 절단 공정을 나타내는 측면도이다.
도 8 은, 제 1 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측의 봉구 공정의 초기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 9 는, 도 8 의 IX－IX 선을 따른 단면도이다.
도 10 은, 도 9 의 봉구 공정의 중기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 11 은, 도 10 의 XI－XI 선을 따른 단면도이다.
도 12 는, 도 9 의 봉구 공정의 종기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 13 은, 도 12 의 XIII－XIII 선을 따른 단면도이다.
도 14 는, 다른 형태의 봉구용 지그를 사용한 경우에 있어서의 도 12 의 XIII－XIII 선을 따른 단면도이다.
도 15 는, 제 1 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 출구측의 봉구 공정의 초기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 16 은 도 15 의 XV－XV 선을 따른 단면도이다.
도 17 은, 도 15 의 봉구 공정의 중기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 18 은, 도 17 의 XVII－XVII 선을 따른 단면도이다.
도 19 는, 도 15 의 봉구 공정의 종기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 20 은, 도 19 의 XIX－XIX 선을 따른 단면도이다.
도 21 의 (a) 는 종래의 봉구된 셀을 통과하는 가스의 흐름을 나타내는 도면이며, (b) 는 본 발명의 실시 형태에 관련된 봉구된 셀을 통과하는 가스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 22 는, 제 2 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체의 봉구 공정의 초기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 23 은, 도 22 의 봉구 공정의 중기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 24 는, 도 22 의 봉구 공정의 종기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 25 는, 제 3 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체의 봉구용 지그의 부분 단면도로서 봉구용 돌기를 수용한 상태를 나타내는 도면이다.
도 26 은, 제 3 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체의 봉구용 지그의 부분 단면도로서 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태를 나타내는 도면이다.
도 27 은, 제 3 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체의 절단 공정의 초기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 28 은, 도 27 의 절단 공정의 중기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 29 는, 제 3 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체의 봉구 공정의 초기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 30 은, 도 29 의 봉구 공정의 중기 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 31 은, 도 30 의 봉구 공정이 더욱 진행된 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 32 는, 제 4 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 사시도이다.
도 33 은, 제 4 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 평면도이다.
도 34 는, 제 4 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 단면도이다.
도 35 는, 제 4 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 출구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 사시도이다.
도 36 은, 제 4 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 출구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 평면도이다.
도 37 은, 제 4 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 15 의 XV－XV 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 38 은, 제 4 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 17 의 XVII－XVIII 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 39 는, 제 4 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 19 의 XIX－XIX 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 40 은, 제 5 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 출구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 사시도이다.
도 41 은, 제 5 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 출구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 평면도이다.
도 42 는, 제 5 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 15 의 XV－XV 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 43 은, 제 5 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 17 의 XVII－XVII 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 44 는, 제 5 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 19 의 XIX－XIX 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 45 의 (a) 는 봉구 전의 입구측과 출구측에서 상이한 개구 면적의 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 사시도이며, (b) 는 (a) 의 부분 확대도이다.
도 46 은, 입구측과 출구측에서 동일한 개구 면적의 육각형의 셀을 나타내는 도면이다.
도 47 은, 제 6 실시 형태에 관련된 입구측과 출구측에서 상이한 개구 면적의 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 사시도이다.
도 48 은, 제 6 실시 형태에 관련된 입구측과 출구측에서 상이한 개구 면적의 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 평면도이다.
도 49 는, 제 6 실시 형태에 관련된 입구측의 봉구 공정에 있어서의 도 8 의 IX－IX 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 50 은, 제 6 실시 형태에 관련된 입구측의 봉구 공정에 있어서의 도 10 의 XI－XI 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 51 은, 제 6 실시 형태에 관련된 입구측의 봉구 공정에 있어서의 도 12 의 XIII－XIII 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 52 는, 제 6 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 15 의 XV－XV 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 53 은, 제 6 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 17 의 XVII－XVII 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 54 는, 제 6 실시 형태에 관련된 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 19 의 XIX－XIX 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 55 는, 제 6 실시 형태에 관련된 다른 양태의 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 15 의 XV－XV 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 56 은, 제 6 실시 형태에 관련된 다른 양태의 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 17 의 XVII－XVII 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 57 은, 제 6 실시 형태에 관련된 다른 양태의 출구측의 봉구 공정에 있어서의 도 19 의 XIX－XIX 선을 따른 단면에 대응한 단면도이다.
도 58 은, 제 7 실시 형태에 관련된 봉구용 지그 및 봉구용 지그에 의해 봉구된 그린 허니콤 성형체를 나타내는 종단면도이다.
도 59 는, 제 7 실시 형태에 관련된 봉구된 그린 허니콤 성형체를 나타내는 사시도이다.
도 60 은, 제 8 실시 형태에 관련된 봉구용 지그 및 봉구용 지그에 의해 봉구된 그린 허니콤 성형체를 나타내는 종단면도이다.
도 61 은, 제 8 실시 형태에 관련된 봉구된 그린 허니콤 성형체를 나타내는 사시도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.

〔제 1 실시 형태〕

(그린 허니콤 성형체 (육각형 셀))

먼저, 본 발명의 제 1 실시 형태에 있어서 가공의 대상이 되는 그린 허니콤 성형체에 대해 설명한다. 도 1 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 예를 들어, 상면 (71a), 하면 (71b) 및 측면 (71c) 을 가지며, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에 복수의 육각 형상의 관통공인 육각형 셀 (70h) 이 대략 평행하게 배치된 원주체이다. 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 이후에 소성함으로써 다공질의 세라믹이 되는 미소성 성형체이다. 또, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 육각형 셀 (70h) 이 연장되는 방향의 길이는 한정되지 않지만, 예를 들어, 40 ∼ 400 mm 로 할 수 있다. 또, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 외경도 한정되지 않지만, 예를 들어, 10 ∼ 360 mm 로 할 수 있다.

육각형 셀 (70h) 각각은, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 중심축에 대략 평행하게 연장되는 격벽 (70W) 에 의해 이간되어 있다. 격벽 (70W) 의 두께로서는, 0.8 mm 이하 또는 0.5 mm 이하로 할 수 있고, 0.1 mm 이상으로 할 수 있다. 또한, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 외형 형상은 원주체로 한정되지 않고, 타원 기둥, 각기둥 (예를 들어 삼각 기둥, 사각 기둥, 육각 기둥, 팔각 기둥 등의 정다각 기둥이나, 정다각 기둥 이외의 삼각 기둥, 사각 기둥, 육각 기둥, 팔각 기둥 등) 등이어도 되지만, 본 실시 형태에 있어서는, 허니콤 구조체 (70) 가 원주체인 경우에 대해 설명한다. 또, 본 실시 형태에서는 예로서 정육각 형상의 관통공인 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 를 들지만, 정육각형 이외의 육각 형상이나, 상이한 크기의 육각 형상을 갖는 관통공인 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 여도 된다.

이와 같은 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 세라믹 조성물을 압출 성형기에 의해 압출 성형함으로써 제조된다. 이 경우, 세라믹 조성물을 조제하기 위해서, 세라믹 원료인 무기 화합물 원분말과, 유기 바인더와 용매와 필요에 따라 첨가되는 첨가물을 준비한다.

무기 화합물 원분말은, 알루미늄 원분말, 마그네슘 원분말, 규소 원분말 및 티타늄 원분말로 이루어지는 군에서 선택되는 2 종 이상을 포함하는 것, 또는, 탄화규소 원분말, 질화규소 원분말 및 질화알루미늄 원분말 중 어느 1 종 이상을 포함하는 것을 들 수 있다. 또, 제품의 내열성이나 기계적 강도 향상을 위해, 상기 무기 화합물 원분말에 탄소 원분말, 지르코늄 원분말, 몰리브덴 원분말 및 칼슘 원분말 중 어느 1 종 이상을 첨가해도 된다. 알루미늄 원분말, 마그네슘 원분말, 티타늄 원분말 및 규소 원분말을 포함하면 내열성을 향상시킬 수 있다. 유기 바인더로서는, 메틸셀룰로오스, 카르복실메틸셀룰로오스, 하이드록시알킬메틸셀룰로오스, 나트륨카르복실메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스류 ； 폴리비닐알코올 등의 알코올류 ； 리그닌술폰산염을 예시할 수 있다. 첨가물로서는, 예를 들어, 조공제(造孔劑), 윤활제 및 가소제, 분산제, 용매를 들 수 있다.

준비한 원료를 혼련기 등에 의해 혼합하여 원료 혼합물을 얻고, 얻어진 원료 혼합물을 격벽 (70W) 의 단면 형상에 대응하는 출구 개구를 갖는 압출 성형기로부터 압출함으로써, 본 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체가 제조된다.

(봉구용 지그)

이하, 본 실시 형태의 봉구용 지그에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 의 양 단면에서 각각 상이한 양태로 육각형 셀 (70h) 의 봉구를 실시한다. 먼저, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 공급측 (입구측) 이 되는 상면 (71a) 을 봉구하기 위한 봉구용 지그에 대해 설명한다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 봉구용 지그 (400) 는, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 봉구를 실시하기 위한 봉구면 (401a) 과, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 단부가 끼워 맞춤되는 지지 소켓부 (450) 를 가지고 있다. 봉구면 (401a) 에는, 육각형 셀 (70h) 의 일부에 대응한 위치에 배치되고, 육각형 셀 (70h) 의 일부에 각각 삽입됨으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구하기 위한 복수의 봉구용 돌기 (410a) 를 구비하고 있다. 지지 소켓부 (450) 는, 봉구하는 그린 허니콤 성형체 (70) 의 직경에 대응한 원통형의 오목부로 이루어진다. 지지 소켓 (450) 의 내주면은, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 단부를 끼워넣기 쉽도록, 봉구면 (401a) 으로부터 멀어질수록 지지 소켓부 (450) 의 내경이 확대되는 경사면 (451) 이 형성되어 있다.

도 2 의 부분 A 를 확대한 도 3 ∼ 도 5 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410a) 는, 삼각뿔상 기부 (411) 와 원뿔상 선단부 (412) 를 가지고 있다. 삼각뿔상 기부 (411) 는, 봉구용 돌기 (410a) 의 기부에 위치하고, 봉구면 (401a) 으로부터 돌출되어 있다. 삼각뿔상 기부 (411) 는, 원뿔상 선단부 (412) 보다 꼭지각이 큰 삼각뿔로부터 비슷하게 축소한 삼각뿔을 제거한 삼각뿔대상을 이룬다. 원뿔상 선단부 (412) 는, 봉구용 돌기 (410a) 의 선단부로서 삼각뿔상 기부 (411) 의 상부에 위치한다. 원뿔상 선단부 (412) 는, 삼각뿔상 기부 (411) 의 상면에 대응한 크기의 저면을 갖는 원뿔상을 이룬다. 원뿔상 선단부 (412) 의 꼭지각은, 삼각뿔상 기부 (411) 의 삼각뿔대의 측변이 이루는 꼭지각보다 작다.

삼각뿔상 기부 (411) 는, 삼각뿔대의 측면의 삼각뿔 측면부 (413) 와 삼각뿔대의 측변의 둥근 모따기 측변부 (415) 를 포함한다. 둥근 모따기 측변부 (415) 에는, 삼각뿔대의 측변 각각에 대해 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어져 있다. 또, 인접하는 봉구용 돌기 (410a) 의 삼각뿔상 기부 (411) 끼리의 골짜기에는, 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어진 오목부인 둥근 모따기 골짜기부 (414) 를 포함한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410a) 각각은, 그 원뿔상 선단부 (412) 의 정부(頂部) 각각이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 복수의 육각형 셀 (70h) 중의 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 중심으로서 그 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 대응한 위치가 되도록 배치되어 있다. 또, 봉구용 돌기 (410a) 각각은, 그 삼각뿔상 기부 (411) 의 둥근 모따기 측변부 (415) 가 격벽 (70W) 에 맞닿는 방향으로 배치되어 있다. 삼각뿔상 기부 (411) 각각의 크기는, 둥근 모따기 측변부 (415) 를 봉구면 (401a) 의 바로 위로부터 봉구면 (401a) 상에 투영한 길이가, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 인접하는 육각형 셀 (70h) 끼리의 중심간의 길이보다 짧은 길이가 되도록 되어 있다.

한편, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 을 봉구하기 위한 봉구용 지그 (400) 에 대해 설명한다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 하면 (71b) 을 봉구하기 위한 봉구면 (401b) 에는, 원뿔상의 봉구용 돌기 (410b) 를 구비하고 있다. 봉구용 돌기 (410b) 는, 원뿔 측면부 (422) 를 갖는다. 봉구면 (401a) 과 마찬가지로, 인접하는 봉구용 돌기 (410b) 끼리의 골짜기에는, 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어진 오목부인 둥근 모따기 골짜기부 (414) 를 포함한다. 또한, 원뿔상의 봉구용 돌기 (410b) 는, 선단으로부터 비슷하게 축소한 원뿔을 제거한 원뿔대상을 이루고 있어도 된다.

도 6 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410b) 각각은, 그 정부 각각이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 복수의 육각형 셀 (70h) 중에서, 그 주위를 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대응한 위치가 되도록 배치되어 있다. 이 봉구용 돌기 (410b) 가 대응한 위치에 있는 1 개의 육각형 셀 (70h) 은, 상면 (71a) 에 있어서 봉구용 돌기 (410a) 가 대응한 위치에 있는 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 이다.

따라서, 상면 (71a) 에서는, 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 중심으로서 그 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해 봉구용 돌기 (410a) 가 삽입되고, 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구용 돌기 (410a) 가 삽입된 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해 봉구용 돌기 (410b) 가 삽입된다. 봉구용 돌기 (410b) 각각의 크기는, 봉구용 돌기 (410b) 의 저면의 반경이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 육각형 셀 (70h) 의 대변간의 길이나, 그것보다 약간 짧은 길이가 되도록 되어 있다.

(절단 공정)

이하, 본 실시 형태의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 절단 공정에 대해 설명한다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 상기 서술한 바와 같이 하여 준비한 원료 혼합물을 격벽 (70W) 의 단면 형상에 대응하는 출구 개구를 갖는 압출 성형기 (100) 로부터 압출함으로써, 본 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체 (70) 가 제조된다.

압출된 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 받침대 (120) 에 의해, 소정의 길이만 큼 압출될 때마다 지지된다. 그린 허니콤 성형체 (70) 를 지지한 받침대 (120) 각각은, 롤러 컨베이어 (140) 상에서, 그린 허니콤 성형체 (70) 가 압출되는 방향으로 순차 반송된다. 반송된 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 측면 (71c) 에 수직인 상면 (71a) 및 하면 (71b) 을 이루도록, 절단날 (240) 로 소정의 길이로 절단된다. 그린 허니콤 성형체 (70) 의 절단은, 절단날 (240) 대신에 와이어로 실시되어도 된다.

(봉구 공정)

이하, 본 실시 형태의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 먼저, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 공급측 (입구측) 이 되는 상면 (71a) 의 봉구 공정에 대해 설명한다.

도 8 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 상면 (71a) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 봉구면 (401a) 의 봉구용 돌기 (410a) 의 선단이 육각형 셀 (70h) 의 일부에 삽입된다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 중심으로서 그 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해, 봉구용 돌기 (401a) 의 원뿔상 선단부 (412) 가 삽입된다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410a) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410a) 의 삼각뿔상 기부 (411) 가 육각형 셀 (70h) 에 삽입된다. 삼각뿔상 기부 (411) 의 둥근 모따기 측변부 (415) 각각은, 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 봉구용 돌기 (410a) 에 의해 격벽 (70W) 은 압력이 가해져, 각각 봉구용 돌기 (410a) 가 삽입된 6 개의 육각형 셀 (70h) 의 중심의 봉구용 돌기 (410a) 가 삽입되어 있지 않은 육각형 셀 (70h) 을 봉구하도록 가압된다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410a) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 삼각뿔상 기부 (411) 의 둥근 모따기 측변부 (415) 및 삼각뿔 측면부 (413) 에 의해 6 방향으로부터 가압된 격벽 (70W) 끼리는 일체로 압착된다. 압착된 격벽 (70W) 의 단부는, 봉구면 (401a) 의 둥근 모따기 골짜기부 (414) 에 맞닿게 되고, 둥근 모따기 골짜기부 (414) 의 형상에 대응한 둥근 모따기가 이루어진 상태에서 둥근 격벽 접합 단부 (73) 가 형성되어, 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 공급측 (입구측) 이 되는 상면 (71a) 에서는, 그 주위를 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 이 봉구된다.

또한, 봉구용 지그 (400) 의 삼각뿔상 기부 (411) 의 삼각뿔 측면부 (413) 가 둥그스름함을 띠지 않고 거의 평면 형상인 경우에는, 도 13 대신에 도 14 와 같이, 봉구부의 격벽의 두께를 거의 균일하게 할 수 있다.

다음으로, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 봉구면 (401b) 의 봉구용 돌기 (410b) 의 선단이 육각형 셀 (70h) 의 일부에 삽입된다. 도 16 에 나타내는 바와 같이, 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해, 봉구용 돌기 (410b) 가 삽입된다. 상기 서술한 바와 같이, 하면 (71b) 에 있어서 봉구용 돌기 (410b) 가 삽입되는 육각형 셀 (70h) 은, 상면 (71a) 에 있어서 봉구용 돌기 (410a) 가 삽입되지 않은 육각형 셀 (70h) 이다.

도 17 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410b) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410b) 의 원뿔 측면부 (422) 는, 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 봉구용 돌기 (410b) 에 의해 격벽 (70W) 은 압력이 가해져, 각각 봉구용 돌기 (410b) 가 삽입된 육각형 셀 (70h) 의 중간의 봉구용 돌기 (410b) 가 삽입되어 있지 않은 육각형 셀 (70h) 을 봉구하도록 가압된다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410b) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 20 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410b) 의 원뿔 측면부 (422) 에 의해 가압된 격벽 (70W) 끼리는 일체로 압착된다. 압착된 격벽 (70W) 의 단부는, 봉구면 (401b) 의 둥근 모따기 골짜기부 (414) 에 맞닿게 되고, 둥근 모따기 골짜기부 (414) 의 형상에 대응한 둥근 모따기가 이루어진 상태에서 둥근 격벽 접합 단부 (73) 가 형성되어 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구된 1 개의 육각형 셀 (70h) 의 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 이 봉구된다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에서는, 주체의 단면에 서로 격벽으로 구획된 복수의 관통공이 개구한 허니콤 구조체의 제조 방법으로서, 주체의 단면에 서로 격벽 (70W) 으로 구획된 복수의 육각형 셀 (70h) 이 개구하고 있고, 소성함으로써 허니콤 구조체가 되는 그린 허니콤 성형체 (70) 가 원료로부터 압출 성형되어, 소정의 길이로 절단된 직후에, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 복수의 육각형 셀 (70h) 의 일부에 봉구용 지그 (400) 를 삽입함으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구하는 봉구 공정을 포함한다.

이 때문에, 허니콤 성형체의 제조에 있어서 매우 간단하게 육각형 셀 (70h) 의 봉구를 실시할 수 있고, 종래에 실시되고 있던 봉구재의 주입이나 봉구 지점을 선택하기 위한 마스크의 사용, 건조 공정 후의 정밀 절단 공정이 불필요해진다. 또, 봉구재나 정밀 절단의 절단 찌꺼기 등이 불필요해지기 때문에, 재료 사용량을 저감할 수 있다.

또, 제조된 허니콤 구조체는, 디젤 입자 필터에 적용한 경우에, 가스의 유로의 입구를 종래의 봉구 방법에 의한 것보다 넓게 할 수 있기 때문에, 압력 손실을 저감시키는 것이 가능해진다. 도 21 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 종래의 봉구재 (70P) 에 의해 봉구된 육각형 셀 (70h) 에서는, 배기 가스의 공급측 (입구측) 이 되는 상면 (71a) 에 있어서 공기 저항이 큰 결점이 있다. 한편, 도 21 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 봉구된 상면 (71a) 은, 가스 유로의 입구가 크고, 봉구된 격벽 (70W) 끼리의 단부가 선단에서 가늘게 되어 있기 때문에, 공기 저항이 매우 저감되어 있는 것을 알 수 있다.

또, 원료로부터 압출 성형되어, 소정의 길이로 절단된 직후의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 육각형 셀 (70h) 은 육각 형상이다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 가스의 유로에 있어서, 사변형의 구멍에 비해 짧은 격벽 (70W) 의 길이로 많은 구멍이 개구한 것이 되어, 디젤 입자 필터로서 보다 특성이 우수한 것으로 할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 삼각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기 (401a) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 의 봉구용 돌기 (401a) 를 1 개의 육각형 셀 (70h) 의 주위에 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 마다 삽입함으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구한다. 이 때문에, 예를 들어, 복수의 삼각뿔상의 봉구용 돌기 (401a) 의 측변부 (415) 각각이 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 에 맞닿도록 하여, 봉구용 돌기 (401a) 가 육각형 셀 (70h) 에 삽입됨으로써, 용이하게 서로 인접하는 7 개의 육각형 셀 (70h) 중에서 중앙의 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에 입구측이 되는 측의 봉구를 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 원뿔상의 복수의 봉구용 돌기 (401b) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 의 봉구용 돌기 (401b) 를 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 마다 삽입함으로써, 격벽 (70h) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구한다. 이 때문에, 예를 들어, 복수의 원뿔상의 봉구용 돌기 (401b) 의 원뿔 측면부 (422) 가 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 에 맞닿도록 하여, 봉구용 돌기 (401b) 가 육각형 셀 (70h) 에 삽입됨으로써, 용이하게 서로 인접하는 7 개의 육각형 셀 (70h) 중에서 주위의 6 개의 육각형 셀 (70h) 을 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에 출구측이 되는 측의 봉구를 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 봉구용 돌기 (401a), (401b) 각각의 골짜기에 둥근 모따기 골짜기부 (414) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 에 의해 육각형 셀 (70h) 을 봉구함으로써, 압착된 격벽 (70W) 끼리가 단면에서 둥그스름함을 띤 둥근 격벽 접합 단부 (73) 가 형성되도록 육각형 셀 (70h) 을 봉구한다. 이 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 격벽 (70W) 끼리의 접합부에 있어서의 공기 저항이 작아져, 압력 손실을 저감시키는 것이 가능해진다. 또, 접합된 둥근 격벽 접합 단부 (73) 에 있어서, 결손 등을 생기기 어렵게 할 수 있다.

〔제 2 실시 형태〕

이하, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대해 설명한다. 도 22 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 의 상면 (71a) 및 하면 (71b) 의 육각형 셀 (70h) 을 동시에 봉구한다. 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로 절단 공정이 실시된 그린 허니콤 성형체 (70) 에 대해, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로, 상면 (71a) 에 봉구면 (401a) 을 갖는 봉구용 지그 (400) 를 맞닿게 하고, 하면 (71b) 에 봉구면 (401b) 을 갖는 봉구용 지그 (400) 를 맞닿게 한다. 그 후, 도 23 및 도 24 에 나타내는 바와 같이, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로 봉구 공정이 진행된다. 이로써, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 각각에 있어서, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로 봉구가 실시된다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에 의하면, 봉구 공정에서는, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 상면 (71a) 및 하면 (71b) 의 양방의 육각형 셀 (70h) 을 동시에 봉구한다. 이 때문에, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 의 편방마다 육각형 셀 (70h) 의 봉구를 실시하는 방법보다 효율적으로 육각형 셀 (70h) 의 봉구를 실시할 수 있다.

또한, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 의 양방을 본 실시 형태와 같이, 봉구용 지그 (400) 를 이용하여 봉구를 실시할 필요는 없고, 상면 (71a) 또는 하면 (71b) 의 편측에서만, 봉구용 지그 (400) 에 의해 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 의 봉구를 실시할 수 있다.

〔제 3 실시 형태〕

(봉구용 지그)

이하, 본 발명의 제 3 실시 형태에 대해 설명한다. 도 25 및 도 26 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 용의 봉구용 지그 (400') 는, 봉구면 (401b) 의 내측에 봉구용 돌기 (410b) 를 수용한 상태와, 봉구면 (401b) 의 외측에 봉구용 돌기 (410b) 를 돌출시킨 상태를 선택적으로 변경 가능하게 되어 있다. 봉구용 돌기 (410b) 는, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로 배치되어 있고, 봉구용 돌기 (410b) 의 저면과 동일한 직경의 구멍을 통하여 봉구면 (401b) 의 내측으로의 수용 및 봉구면 (401b) 의 외측으로의 돌출이 자재로 되어 있다. 봉구용 돌기 (410b) 의 수용 및 돌출은, 공기압 혹은 유압 기구에 의해 실시할 수 있다.

또한, 봉구용 돌기 (410b) 를 수용한 상태의 봉구면 (401b) 에는, 상기 제 1 실시 형태와 동일한 둥근 모따기 골짜기부 (414) 가 남고, 반드시 완전한 평면이 되지 않아도 된다. 이상의 구성은, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 상면 (71a) 용의 봉구용 지그 (400') 에 대해서도 동일하다.

(절단 공정)

이하, 본 실시 형태의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 절단 공정에 대해 설명한다. 도 27 에 나타내는 바와 같이, 원료로부터 압출 성형기 (100) 에 의해 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 을 봉구용 지그 (400') 의 봉구면 (401b) 에 의해 지지한다. 이 때, 봉구용 지그 (400') 는, 봉구면 (401b) 의 내측에 봉구용 돌기 (410b) 를 수용한 상태이다. 다음으로, 도 28 에 있는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 가 봉구용 지그 (400') 에 의해 지지된 상태에서, 절단날 (240) 에 의해, 그린 허니콤 성형체 (70) 가 절단된다. 그린 허니콤 성형체 (70) 의 절단은, 절단날 (240) 대신에 와이어로 실시되어도 된다.

(봉구 공정)

다음으로, 본 실시 형태의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 도 29 및 도 30 에 나타내는 바와 같이, 절단 공정에서 절단된 상면 (71a) 을 봉구용 지그 (400') 의 봉구면 (401a) 에 의해 지지한다. 이 때, 봉구용 지그 (400') 는, 봉구면 (401a) 의 내측에 봉구용 돌기 (410a) 를 수용한 상태이다.

다음으로, 도 31 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 지그 (400') 의 봉구면 (401a), (401b) 각각으로부터 봉구용 돌기 (410a), (410b) 가 돌출한 상태가 되고, 봉구용 돌기 (410a), (410b) 가 육각형 셀 (70h) 의 일부에 각각 삽입됨으로써, 상기 제 1 실시 형태와 마찬가지로 육각형 셀 (70h) 의 봉구가 실시된다.

또한, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 의 양방을 본 실시 형태와 같이, 봉구용 지그 (400') 를 이용하여 봉구를 실시할 필요는 없고, 상면 (71a) 또는 하면 (71b) 의 편측에서만, 봉구용 지그 (400') 에 의해 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 의 봉구를 실시하는 것으로 해도 된다. 이 경우에는, 상면 (71a) 에 있어서 봉구면 (401a) 을 갖는 봉구용 지그 (400') 로 봉구를 실시하고, 하면 (70b) 에 있어서는, 상면 (71a) 에 있어서 봉구가 실시되지 않은 육각형 셀 (70h) 에 대해 종래와 동일한 봉구재를 사용한 봉구를 실시할 수 있고, 또는, 하면 (71b) 에 있어서 봉구면 (401b) 을 갖는 봉구용 지그 (400') 로 봉구를 실시하고, 상면 (71a) 에 있어서는, 하면 (71b) 에 있어서 봉구가 실시되지 않은 정육각형 셀 (70h) 에 대해 종래와 동일한 봉구재를 사용한 봉구를 실시할 수 있다.

그린 허니콤 성형체 (70) 의 직경이 커지면, 원료로부터 수평 방향으로 그린 허니콤 성형체 (70) 를 압출 성형한 경우에 중력에 의한 구부러짐이 커져, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 측면 (71c) 에서 지지하는 것이 어려운 경우가 있다. 그러나, 본 실시 형태에 의하면, 원료로부터 압출 성형기 (100) 에 의해 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 을 봉구용 지그 (400') 로 지지한다. 이로써, 대직경의 그린 허니콤 성형체 (70) 여도, 구부러짐이나 육각형 셀 (70h) 의 변형을 일으키지 않고 그린 허니콤 성형체 (70) 를 지지할 수 있다. 또한, 그 후의 봉구 공정에서는, 지지된 후의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 육각형 셀 (70h) 의 일부에 봉구용 지그 (400') 의 복수의 봉구용 돌기 (410a), (410b) 를 각각 삽입함으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구한다. 이로써, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 지지와 봉구를 연속해서 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 의하면, 봉구용 지그 (400') 는, 봉구면 (401b) 의 내측에 봉구용 돌기 (410b) 를 수용한 상태와, 봉구면 (401b) 의 외측에 봉구용 돌기 (410b) 를 돌출시킨 상태를 선택적으로 변경 가능하고, 봉구면 (401b) 의 내측에 봉구용 돌기 (410b) 를 수용한 상태의 봉구용 지그 (400') 의 봉구면 (401b) 에 의해, 원료로부터 압출 성형기 (100) 에 의해 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (70b) 을 지지한다. 이 때문에, 대직경의 그린 허니콤 성형체 (70) 여도, 구부러짐이나 육각형 셀 (70h) 의 변형을 일으키지 않고 그린 허니콤 성형체 (70) 를 보다 안정시켜 지지할 수 있다. 또, 봉구 공정에서는, 봉구면 (401b) 의 외측에 봉구용 돌기 (410b) 를 돌출시킨 상태의 봉구용 지그 (400') 의 봉구용 돌기 (410b) 를 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 의 육각형 셀 (70h) 의 일부에 각각 삽입함으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구한다. 이로써, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 지지하면서, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구할 수 있다.

〔제 4 실시 형태〕

(봉구용 지그)

이하, 본 발명의 제 4 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 입구측용의 봉구용 지그로서 삼각뿔상의 봉구용 돌기를 사용하고, 출구측용의 봉구용 지그로서 육각뿔대상의 봉구용 돌기를 사용하는 점이 상기 제 1 실시 형태와 상이하다. 제 4 실시 형태에 관련된 육각형의 셀을 갖는 그린 허니콤 성형체의 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 도 32 ∼ 도 34 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410d) 는, 전체적으로 삼각뿔의 형상을 가지고 있다. 봉구용 돌기 (410d) 는, 삼각뿔의 측면의 삼각뿔 측면부 (413) 와 삼각뿔의 측변의 둥근 모따기 측변부 (415) 를 포함한다. 둥근 모따기 측변부 (415) 에는, 삼각뿔의 측변 각각에 대해 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어져 있다. 또, 인접하는 봉구용 돌기 (410d) 끼리의 골짜기에는, 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어진 오목부인 둥근 모따기 골짜기부 (414) 를 포함한다.

도 33 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410d) 각각은, 그 정부 각각이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 복수의 육각형 셀 (70h) 중의 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 중심으로서 그 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 대응한 위치가 되도록 배치되어 있다. 또, 봉구용 돌기 (410d) 각각은, 그 둥근 모따기 측변부 (415) 가 격벽 (70W) 에 맞닿는 방향으로 배치되어 있다.

봉구용 돌기 (410d) 각각의 크기는, 둥근 모따기 측변부 (415) 를 봉구면 (401a) 의 바로 위로부터 봉구면 (401a) 상에 투영한 길이가, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 인접하는 육각형 셀 (70h) 끼리의 중심간의 길이보다 짧은 길이가 되도록 되어 있다. 또한, 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410d) 는, 상기 서술한 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태에 있어서도 적용 가능하다.

한편, 본 실시 형태에 있어서, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 을 봉구하기 위한 봉구용 지그 (400) 에 대해 설명한다. 도 35 에 나타내는 바와 같이, 하면 (71b) 을 봉구하기 위한 봉구면 (401b) 에는, 육각뿔대상의 봉구용 돌기 (410e) 를 구비하고 있다. 봉구용 돌기 (410e) 는, 선단이 육각형의 평면을 포함하는 육각뿔대상 선단부 (432) 를 갖는다. 봉구용 돌기 (410e) 는, 6 개의 육각뿔대상 측면부 (433) 와, 육각뿔대상 측면 (433) 각각의 사이의 6 개의 육각뿔대상 측변부 (435) 를 갖는다. 또한, 육각뿔대상의 봉구용 돌기 (410e) 는, 육각뿔대상 선단부 (432) 를 가지지 않는 육각뿔상을 이루고 있어도 된다.

도 36 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 각각은, 그 정부 각각이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 복수의 육각형 셀 (70h) 중에서, 그 주위를 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대응한 위치가 되도록 배치되어 있다. 봉구용 돌기 (410e) 의 육각뿔대상 측면 (433) 각각은, 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 각각과 대향하도록 배치되어 있다. 이 봉구용 돌기 (410e) 가 대응한 위치에 있는 1 개의 육각형 셀 (70h) 은, 상면 (71a) 에 있어서 봉구용 돌기 (410d) 가 대응한 위치에 있는 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 이다.

따라서, 상기 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태와 마찬가지로, 상면 (71a) 에서는, 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 중심으로서 그 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해 봉구용 돌기 (410d) 가 삽입되고, 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구용 돌기 (410d) 가 삽입된 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입된다.

본 실시 형태에서는, 봉구용 돌기 (410e) 각각은, 그 저부에 있어서 육각뿔대상 측변부 (435) 끼리가 서로 접하도록 배치되어 있다. 따라서, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기에는, 정삼각형의 평면의 영역인 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 이 각각 형성된다. 도 35 및 도 36 에 나타내는 바와 같이, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 에는, 반구 형상의 오목부인 골짜기 오목부 (434) 가 각각 형성되어 있다.

봉구용 돌기 (410e) 각각의 크기는, 육각뿔대상 선단부 (432) 가 그린 허니콤 성형체 (70) 의 육각형 셀 (70h) 보다 작게 되어 있다. 봉구용 돌기 (410e) 각각의 저부에 있어서의 대향하는 육각뿔대상 측변부 (435) 끼리 사이의 길이가, 인접하는 2 개의 봉구용 돌기 (410e) 가 각각 삽입되는 육각형 셀 (70h) 의 중심끼리의 거리와 동일하게 되어 있다. 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410e) 각각은, 공구강 등의 금속이나 합성 수지로 형성된다. 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410e) 각각은, 봉구면 (401b) 에 있어서 간격을 두고 배치되어 있기 때문에, 와이어 컷 등으로 제조할 수 있다.

(봉구 공정)

이하, 본 실시 형태의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 공급측 (입구측) 이 되는 상면 (71a) 의 봉구 공정에 대해서는, 상기 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

이하, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 봉구면 (401b) 의 봉구용 돌기 (410e) 의 선단이 육각형 셀 (70h) 의 일부에 삽입된다. 도 37 에 나타내는 바와 같이, 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해, 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입된다. 이 때, 봉구용 돌기 (410e) 의 육각뿔대상 측면 (433) 각각은, 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 각각과 대향한다. 상기 서술한 바와 같이, 하면 (71b) 에 있어서 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입되는 육각형 셀 (70h) 은, 상면 (71a) 에 있어서 봉구용 돌기 (410d) 가 삽입되지 않은 육각형 셀 (70h) 이다.

도 17 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 38 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 의 육각뿔대상 측면 (433) 각각은, 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 봉구용 돌기 (410e) 에 의해 격벽 (70W) 은 압력이 가해져, 각각 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입된 육각형 셀 (70h) 의 중간의 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입되어 있지 않은 육각형 셀 (70h) 을 봉구하도록 가압된다. 이 때, 봉구되는 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 은, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 에 밀어넣어진다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 39 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 의 육각뿔대상 측면 (433) 에 의해 가압된 격벽 (70W) 끼리는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 에 있어서 일체로 압착되어, 삼각 기둥상으로 성형된다. 압착된 격벽 (70W) 의 단부는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 의 골짜기 오목부 (434) 에 밀어넣어지고, 골짜기 오목부 (434) 의 형상에 대응한 둥근 모따기가 이루어진 상태로 구상 격벽 접합 단부 (74) 가 형성되어, 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구된 1 개의 육각형 셀 (70h) 의 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 이 봉구된다. 또한, 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410e) 는, 상기 서술한 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태에 있어서도 동일하게 적용 가능하다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에서는, 육각뿔대상의 형상의 봉구용 돌기 (410e) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 의 봉구용 돌기를 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 마다 삽입함으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 육각형 셀 (70h) 을 봉구한다. 이 때문에, 복수의 육각뿔대상의 봉구용 돌기 (410e) 가 동일한 육각 형상의 육각형 셀 (70h) 에 삽입됨으로써, 용이하게 서로 인접하는 7 개의 육각형 셀 (70h) 중에서 주위의 6 개의 육각형 셀 (70h) 을 보다 매끄럽게 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에 출구측이 되는 측의 봉구를 효율적으로 실시할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 압착된 격벽 (70W) 의 단부는 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 에 밀어넣어져 삼각 기둥상으로 성형되기 때문에, 압착된 격벽 (70W) 의 단부의 강도를 보다 향상시킬 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 압착된 격벽 (70W) 의 단부는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 의 골짜기 오목부 (434) 에 밀어넣어지고, 구상 격벽 접합 단부 (74) 가 형성되기 때문에, 봉구를 한층 더 매끄럽게 실시할 수 있다. 또, 본 실시 형태에서는, 봉구용 돌기 (410e) 가 비교적 서로 거리를 두고 배치되어 있기 때문에, 와이어 컷 등으로 제조하는 것이 용이하다. 또, 봉구 후에 허니콤 구조체의 단면에 개구한 육각 형상의 구멍끼리는 변의 부분에서는 비교적 거리를 두고 배치되게 되어, 봉구된 부분이 두꺼워지기 때문에, 보다 높은 강도를 갖는 것으로 할 수 있다.

〔제 5 실시 형태〕

(봉구용 지그)

이하, 본 발명의 제 5 실시 형태에 대해 설명한다. 본 실시 형태에서는, 출구측용의 봉구용 지그로서 밀집하여 배치된 육각뿔대상의 봉구용 돌기를 사용하는 점이 상기 제 4 실시 형태와 상이하다. 또한, 입구측용의 봉구용 지그로서는, 상기 제 1 실시 형태나 제 4 실시 형태에서 사용된 삼각뿔상의 봉구용 돌기를 사용할 수 있기 때문에, 설명을 생략한다.

이하, 본 실시 형태에 있어서, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 을 봉구하기 위한 봉구용 지그 (400) 에 대해 설명한다. 도 40 에 나타내는 바와 같이, 하면 (71b) 을 봉구하기 위한 봉구면 (401b) 에는, 육각뿔대상의 봉구용 돌기 (410f) 를 구비하고 있다. 본 실시 형태의 개개의 봉구용 돌기 (410f) 는, 상기 제 4 실시 형태의 봉구용 돌기 (410e) 와 마찬가지로, 육각뿔대상 선단부 (432), 육각뿔대상 측면 (433) 및 육각뿔대상 측변부 (435) 를 갖는다. 또한, 육각뿔대상의 봉구용 돌기 (410e) 는, 육각뿔대상 선단부 (432) 를 가지지 않는 육각뿔상을 이루고 있어도 된다.

도 41 에 나타내는 바와 같이, 상기 제 4 실시 형태와 마찬가지로, 봉구용 돌기 (410f) 각각은, 그 정부 각각이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 복수의 육각형 셀 (70h) 중에서, 그 주위를 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대응한 위치가 되도록 배치되어 있다. 그러나, 상기 제 4 실시 형태와 달리, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 각각은, 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 각각과 대향하도록 배치되어 있다. 상기 제 4 실시 형태와 마찬가지로, 이 봉구용 돌기 (410f) 가 대응한 위치에 있는 1 개의 육각형 셀 (70h) 은, 상면 (71a) 에 있어서 봉구용 돌기 (410a), (410d) 가 대응한 위치에 있는 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 이다.

따라서, 상기 제 1 실시 형태, 제 2 실시 형태 및 제 4 실시 형태와 마찬가지로, 상면 (71a) 에서는, 1 개의 육각형 셀 (70h) 을 중심으로서 그 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해 봉구용 돌기 (410a), (410d) 가 삽입되고, 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구용 돌기 (410a), (410d) 가 삽입된 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입된다. 본 실시 형태에서는, 봉구용 돌기 (410f) 각각은, 그 저부에 있어서 육각뿔대상 측면 (433) 끼리가 서로 접하도록 배치되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는 상기 제 4 실시 형태와 달리, 봉구용 돌기 (410f) 의 골짜기에는, 평면의 영역이 형성되지 않는다.

봉구용 돌기 (410f) 각각의 크기는, 육각뿔대상 선단부 (432) 가 그린 허니콤 성형체 (70) 의 육각형 셀 (70h) 보다 작게 되어 있다. 봉구용 돌기 (410f) 각각의 저부에 있어서의 대향하는 육각뿔대상 측면 (433) 끼리 사이의 길이가, 인접하는 2 개의 봉구용 돌기 (410f) 가 각각 삽입되는 육각형 셀 (70h) 의 중심끼리의 거리와 동일하게 되어 있다. 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410f) 각각은, 공구강 등의 금속이나 합성 수지로 형성된다. 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410f) 각각은, 방전 가공 등으로 제조할 수 있다.

(봉구 공정)

이하, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 봉구면 (401b) 의 봉구용 돌기 (410f) 의 선단이 육각형 셀 (70h) 의 일부에 삽입된다. 도 42 에 나타내는 바와 같이, 인접한 6 개의 육각형 셀 (70h) 에 주위를 둘러싸인 1 개의 육각형 셀 (70h) 에 대해, 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입된다. 이 때, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 각각은, 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 각각과 대향한다. 상기 서술한 바와 같이, 하면 (71b) 에 있어서 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입되는 육각형 셀 (70h) 은, 상면 (71a) 에 있어서 봉구용 돌기 (410a), (410d) 가 삽입되지 않은 육각형 셀 (70h) 이다.

도 17 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 43 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 각각은, 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 봉구용 돌기 (410f) 에 의해 격벽 (70W) 은 압력이 가해져, 각각 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입된 육각형 셀 (70h) 의 중간의 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입되어 있지 않은 육각형 셀 (70h) 을 봉구하도록 가압된다. 이 때, 봉구되는 육각형 셀 (70h) 의 격벽 (70W) 은, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410f) 의 골짜기에 밀어넣어진다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 가 또한 육각형 셀 (70h) 에 삽입되면, 도 44 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 에 의해 가압된 격벽 (70W) 끼리는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410f) 의 골짜기에 있어서, 일체로 압착되어 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구된 1 개의 육각형 셀 (70h) 의 주위에 각각 인접하는 6 개의 육각형 셀 (70h) 이 봉구된다. 또한, 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410f) 는, 상기 서술한 제 1 실시 형태 및 제 2 실시 형태에 있어서도 동일하게 적용 가능하다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에서는, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 의 봉구에 있어서, 육각뿔대상의 봉구용 돌기 (410f) 를 이용하여 봉구가 실시된다. 그리고, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 측의 봉구가 이루어지지 않은 육각형 셀 (70h) 은, 도 44 에 나타내는 바와 같이, 봉구 공정 전과 비슷한 육각 형상으로 확대되기 때문에, 상기 제 1 실시 형태와 같이 원형상으로 확대되는 경우와 비교해서, 매끄럽게 봉구를 실시할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 봉구용 돌기 (410f) 가 서로 밀집하여 배치되어 있기 때문에, 압착된 격벽 (70W) 의 단부를 얇고 작은 것으로 할 수 있다. 그 때문에, 봉구된 부분의 면적이 좁아지기 때문에, 출구측에서의 압손을 보다 작은 것으로 할 수 있다.

〔제 6 실시 형태〕

(그린 허니콤 성형체 (입구측과 출구측에서 개구 면적이 상이한 육각형 셀))

이하, 본 발명의 제 6 실시 형태에 대해 설명한다. 먼저, 본 발명의 제 6 실시 형태에 있어서 가공의 대상이 되는 그린 허니콤 성형체에 대해 설명한다. 도 45 의 (a), (b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관련된 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 예를 들어, 상면 (71a), 하면 (71b) 및 측면 (71c) 을 가지며, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에 복수의 육각 형상의 관통공인 입구측 육각형 셀 (70Hin) 및 출구측 육각형 셀 (70Hout) 이 대략 평행하게 배치된 원주체이다. 입구측 육각형 셀 (70Hin) 및 출구측 육각형 셀 (70Hout) 은 격벽 (70W) 에 의해 이간되어 있다.

도 45 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 상면 (71a) 에 있어서, 하나의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 과, 하나의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 에 격벽 (70W) 을 개재하여 인접한 출구측 육각형 셀 (70Hout) 보다 작은 개구 면적을 갖는 여섯 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 을 포함한다. 또한, 입구측과 출구측의 배치는 반대로 되어도 된다. 도 46 에 나타내는 바와 같이, 제 1 실시 형태에서 나타낸 그린 허니콤 성형체 (70) 는, 입구측이 되는 상면 (71a) 에 있어서, 입구측에서 개구하는 하나의 입구측 육각형 셀 (70hin) 에 대해, 출구측에서 개구하는 세 개의 출구측 육각형 셀 (70hout) 이 격벽 (70W) 을 개재하여 접하고 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 하나의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 대해 2 개의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 이 격벽 (70W) 을 개재하여 접하고 있다. 입구측 육각형 셀 (70Hin) 은, 출구측 육각형 셀 (70Hout) 과 인접하는 격벽 (70W) 의 길이가, 다른 입구측 육각형 셀 (70Hin) 과 인접하는 격벽 (70W) 의 길이보다 길다. 입구측 육각형 셀 (70Hin) 은, 2 개의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 에 끼워지는 방향의 직경이, 다른 2 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 끼워지는 방향의 직경보다 짧다.

그린 허니콤 성형체 (70) 는, 이후에 소성함으로써 다공질의 세라믹이 되는 미소성 성형체이며, 입구측 육각형 셀 (70Hin) 및 출구측 육각형 셀 (70Hout) 이외의 구성이나 제조 방법은, 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일하다.

(봉구용 지그)

제 6 실시 형태에 관련된 입구측용의 봉구용 지그의 도 2 의 부분 A 에 대응하는 부위를 확대한 도 47 및 도 48 에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410i) 는, 전체적으로 사각뿔의 형상을 가지고 있다. 도 48 의 평면에서 보아 알 수 있듯이, 봉구용 돌기 (410i) 의 저면은 마름모 형상이다. 봉구용 돌기 (410i) 는, 사각뿔의 측면의 사각뿔 측면부 (417) 와 사각뿔의 측변의 둥근 모따기 측변부 (415) 를 포함한다. 봉구용 돌기 (410i) 의 저면은 마름모 형상이기 때문에, 봉구용 돌기 (410i) 는, 긴 1 쌍의 둥근 모따기 측변부 (415) 와, 보다 짧은 1 쌍의 둥근 모따기 측변부 (415) 를 포함한다. 둥근 모따기 측변부 (415) 에는, 사각뿔의 측변 각각에 대해 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어져 있다. 또, 인접하는 봉구용 돌기 (410i) 끼리의 골짜기에는, 소정의 곡률에 의한 둥근 모따기가 이루어진 오목부인 둥근 모따기 골짜기부 (414) 를 포함한다. 또한, 봉구용 돌기 (410i) 는, 정부가 잘라진 사각뿔대 형상을 가지고 있어도 된다.

도 48 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410i) 각각은, 그 정부 각각이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 대응한 위치가 되도록 배치되어 있다. 또, 봉구용 돌기 (410i) 각각은, 그 긴 쪽의 둥근 모따기 측변부 (415) 각각이 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 격벽 (70W) 에 맞닿는 방향으로 배치되어 있다. 봉구용 돌기 (410i) 각각의 크기는, 긴 쪽의 둥근 모따기 측변부 (415) 를 봉구면 (401a) 의 바로 위로부터 봉구면 (401a) 상에 투영한 길이가, 입구측 육각형 셀 (70Hin) 의 중심으로부터 당해 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 인접하는 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 중심까지의 길이보다 짧은 길이가 되도록 되어 있다.

(봉구 공정)

도 8 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 상면 (71a) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 도 49 에 나타내는 바와 같이, 봉구면 (401a) 의 봉구용 돌기 (410i) 의 선단이 입구측 육각형 셀 (70Hin) 각각에 긴 쪽의 둥근 모따기 측변부 (415) 를 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 격벽 (70W) 에 맞닿게 하면서 삽입된다.

도 10 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410i) 가 또한 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 삽입되면, 도 50 에 나타내는 바와 같이, 긴 쪽의 둥근 모따기 측변부 (415) 각각은, 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 격벽 (70W) 은, 각각 봉구용 돌기 (410i) 가 삽입된 6 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 의 중심의 봉구용 돌기 (410i) 가 삽입되어 있지 않은 출구측 육각형 셀 (70Hout) 을 봉구하도록 가압된다.

도 12 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410i) 가 또한 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 삽입되면, 도 51 에 나타내는 바와 같이, 둥근 모따기 측변부 (415) 및 사각뿔 측면부 (417) 에 의해 6 방향으로부터 가압된 격벽 (70W) 끼리는 일체로 압착된다. 압착된 격벽 (70W) 의 단부는, 봉구면 (401a) 의 둥근 모따기 골짜기부 (414) 에 맞닿게 되고, 둥근 모따기 골짜기부 (414) 의 형상에 대응한 둥근 모따기가 이루어진 상태로 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 공급측 (입구측) 이 되는 상면 (71a) 에서는, 그 주위를 각각 인접하는 6 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 둘러싸인 1 개의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 이 봉구된다.

다음으로, 그린 허니콤 성형체 (70) 를 소성 후에 디젤 입자 필터로 한 경우에, 배기 가스의 공급측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 의 봉구 공정에 대해 설명한다. 출구측의 봉구 공정에 있어서는, 상기 서술한 제 5 실시 형태에서 사용되는 봉구용 돌기 (410f) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 를 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 봉구면 (401b) 에 있어서 인접하는 봉구용 돌기 (410f) 각각의 중심간의 거리는, 인접하는 출구측 육각형 셀 (70Hout) 각각의 중심간의 거리에 대응하도록 되어 있다.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 도 52 에 나타내는 바와 같이, 봉구면 (401b) 의 봉구용 돌기 (410f) 의 선단이 출구측 육각형 셀 (70Hout) 각각에 삽입된다. 도 52 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측면부 (433) 각각은, 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 격벽 (70W) 각각과 대향하도록 삽입된다.

도 17 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 가 또한 출구측 육각형 셀 (70Hout) 에 삽입되면, 도 53 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측면부 (433) 각각은, 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 격벽 (70W) 은, 각각 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입된 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 중간의 봉구용 돌기 (410f) 가 삽입되어 있지 않은 입구측 육각형 셀 (70Hin) 을 봉구하도록 가압된다. 이 때, 봉구되는 입구측 육각형 셀 (70Hin) 의 격벽 (70W) 은, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410f) 의 골짜기에 밀어넣어진다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 가 또한 출구측 육각형 셀 (70Hout) 에 삽입되면, 도 54 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측면부 (433) 에 의해 가압된 격벽 (70W) 끼리는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410f) 의 골짜기에 있어서, 일체로 압착되어 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구된 1 개의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 주위에 각각 인접하는 6 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 이 봉구된다.

한편, 출구측의 봉구 공정에 있어서는, 상기 서술한 제 4 실시 형태에서 사용되는 봉구용 돌기 (410e) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 를 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 봉구면 (401b) 에 있어서 인접하는 봉구용 돌기 (410e) 각각의 중심간의 거리는, 인접하는 출구측 육각형 셀 (70Hout) 각각의 중심간의 거리에 대응하도록 되어 있다.

도 15 에 나타내는 바와 같이, 그린 허니콤 성형체 (70) 의 하면 (71b) 측의 단부가, 봉구용 지그 (400) 의 지지 소켓부 (450) 에 삽입된다. 도 55 에 나타내는 바와 같이, 봉구면 (401b) 의 봉구용 돌기 (410e) 의 선단이 출구측 육각형 셀 (70Hout) 각각에 삽입된다. 도 55 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410f) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 각각은, 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 격벽 (70W) 각각과 대향하도록 삽입된다.

도 17 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 가 또한 출구측 육각형 셀 (70Hout) 에 삽입되면, 도 56 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 각각은, 격벽 (70W) 에 맞닿게 된다. 격벽 (70W) 은, 각각 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입된 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 중간의 봉구용 돌기 (410e) 가 삽입되어 있지 않은 입구측 육각형 셀 (70Hin) 을 봉구하도록 가압된다. 이 때, 봉구되는 입구측 육각형 셀 (70Hin) 의 격벽 (70W) 은, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 에 밀어넣어진다.

도 19 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 가 또한 출구측 육각형 셀 (70Hout) 에 삽입되면, 도 57 에 나타내는 바와 같이, 봉구용 돌기 (410e) 의 육각뿔대상 측변부 (435) 에 의해 가압된 격벽 (70W) 끼리는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 에 있어서 일체로 압착되어, 삼각 기둥상으로 성형된다. 압착된 격벽 (70W) 의 단부는, 서로 인접하는 3 개의 봉구용 돌기 (410e) 의 골짜기의 골짜기 정삼각형 평면 영역 (437) 의 골짜기 오목부 (434) 에 밀어넣어지고, 골짜기 오목부 (434) 의 형상에 대응한 둥근 모따기가 이루어진 상태로 구상 격벽 접합 단부 (74) 가 형성되어, 봉구가 완료된다. 이로써, 배기 가스의 배기측 (출구측) 이 되는 하면 (71b) 에서는, 상면 (71a) 에서 봉구된 1 개의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 주위에 각각 인접하는 6 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 이 봉구된다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에서는, 1 개의 출구측 육각형 셀 (70Hout) 과, 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 주위에 격벽 (70W) 을 개재하여 인접한 출구측 육각형 셀 (70Hout) 보다 작은 개구 면적을 갖는 6 개의 입구측 육각형 셀 (70Hin) 로 이루어지는 군끼리가 서로 인접하고 있다. 이 때문에, 예를 들어 그린 허니콤 구조체 (70) 를 디젤 입자 필터에 적용한 경우에, 디젤 입자 필터의 입구측에서 개구 면적이 큰 출구측 육각형 셀 (70Hout) 을 봉구하면서 개구 면적이 작은 입구측 육각형 셀 (70Hin) 을 개구시키고, 출구측에서 개구 면적이 작은 입구측 육각형 셀 (70Hin) 을 봉구하면서 개구 면적이 큰 출구측 육각형 셀 (70Hout) 을 개구시킴으로써, 동일한 개구 면적의 관통공끼리가 인접하고 있는 것보다 여과 면적을 크게 할 수 있다. 이 때문에, 디젤 입자 필터에 적용한 경우에, 그을음이 모였을 때의 압력 손실이 작고, 그을음의 포집 효율이 높은 것으로 할 수 있다.

또한, 봉구 공정에서는, 저면이 마름모꼴이 되는 사각뿔상 및/또는 사각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기 (410i) 를 갖는 봉구용 지그 (400) 의 봉구용 돌기 (410i) 를 긴 쪽의 둥근 모따기 측변부 (415) 가 출구측 육각형 셀 (70Hout) 의 격벽 (70W) 에 맞닿도록 하여 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 삽입함으로써, 격벽 (70W) 끼리를 압착시켜 출구측 육각형 셀 (70Hout) 을 봉구한다. 이로써, 입구측 육각형 셀 (70Hin) 에 주위를 둘러싸인 출구측 육각형 셀 (70Hout) 을 용이하게 봉구할 수 있다. 그 때문에, 디젤 입자 필터로서 사용한 경우에, 입구측에 적용한 경우에 보다 특성이 우수한 것으로 할 수 있다.

〔제 7 실시 형태〕

이하, 본 발명의 제 7 실시 형태에 대해 설명한다. 도 58 에 나타내는 바와 같이, 격벽 (70W) 끼리의 접합부에 있어서, 격벽 (70W) 끼리가 소정의 길이에 걸쳐 서로 평행하게 접합된 격벽 연장 접합부 (75) 가 형성되어 있는 점이 상기 제 1 ∼ 제 6 실시 형태와는 상이하다. 격벽 연장 접합부 (75) 의 그린 허니콤 성형체 (70) 의 길이 방향을 따른 길이는, 적어도 격벽 (70W) 의 두께 이상으로 할 수 있고, 격벽 (70W) 의 두께의 2 배 이상의 두께로 할 수 있다. 본 실시 형태에서는, 봉구면 (401b) 에 배치된 봉구용 돌기 (410g) 끼리의 골짜기에 격벽 연장 접합부 (75) 에 대응한 연장 접합부 형성 홈 (418) 을 가지고 있다. 연장 접합부 형성 홈 (418) 은, 격벽 연장 접합부 (75) 의 길이에 대응한 깊이의 서로 평행한 벽면을 갖는다. 이와 같은 봉구용 돌기 (410g) 를 갖는 봉구용 지그에 의해 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 의 예를 들어 하면 (71b) 의 봉구를 실시한 경우, 봉구 후의 육각형 셀 (70h) 의 형상은, 도 59 에 나타내는 바와 같은 것이 된다. 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410g) 를 갖는 봉구용 지그는, 상기 제 1 ∼ 제 6 실시 형태의 입구측 및 출구측의 봉구 중 어느 것에나 적용할 수 있다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에서는, 격벽 (70W) 끼리의 접합부에 있어서, 격벽 (70W) 끼리가 소정의 길이에 걸쳐 서로 평행하게 접합된 격벽 연장 접합부 (75) 가 형성되어 있다. 이 때문에, 보다 큰 범위에 걸쳐 격벽 (70W) 끼리가 접합되게 되어, 봉구부의 강도를 증대시킬 수 있다. 또, 봉구되어 있지 않은 육각형 셀 (70) 의 단부에 있어서, 격벽 연장 접합부 (75) 가 소정의 길이에 걸쳐 뻗어 있기 때문에, 배기 가스가 공급되는 입구측 및 배기 가스가 배기되는 출구측에 있어서, 배기 가스의 흐름의 교란이 적어져, 압력 손실을 저감할 수 있다.

〔제 8 실시 형태〕

(봉구용 지그)

이하, 본 발명의 제 8 실시 형태에 대해 설명한다. 도 60 에 나타내는 바와 같이, 격벽 연장 접합부 (75) 의 단부에 있어서, 상기 제 1 실시 형태의 둥근 격벽 접합 단부 (73) 와 동일한 둥근 격벽 연장 접합 단부 (76) 가 형성되어 있는 점이 상기 제 7 실시 형태와 상이하다. 본 실시 형태에서는, 봉구면 (401b) 에 배치된 봉구용 돌기 (410h) 끼리의 골짜기에 격벽 연장 접합부 (75) 가 형성되어 있다. 격벽 연장 접합부 (75) 의 저부에는, 상기 제 1 실시 형태와 동일한 둥근 모따기 골짜기부 (414) 가 형성되어 있다. 이와 같은 봉구용 돌기 (410h) 를 갖는 봉구용 지그에 의해 육각형 셀 (70h) 을 갖는 그린 허니콤 성형체 (70) 의 예를 들어 하면 (71b) 의 봉구를 실시한 경우, 봉구 후의 육각형 셀 (70h) 의 형상은, 도 61 에 나타내는 바와 같은 것이 된다. 본 실시 형태의 봉구용 돌기 (410h) 를 갖는 봉구용 지그는, 상기 제 1 ∼ 제 6 실시 형태의 입구측 및 출구측의 봉구 중 어느 것에나 적용할 수 있다. 이와 같이 하여, 상면 (71a) 및 하면 (71b) 에서의 봉구가 종료된 후에, 건조 공정 및 소성 공정을 거쳐, 상기의 그린 허니콤 성형체 (70) 와 동일한 형상을 갖는 허니콤 구조체가 제조된다.

본 실시 형태에서는, 상기 제 7 실시 형태에 있어서의 봉구부의 강도를 증대시키는 효과에 더하여, 둥근 격벽 연장 접합 단부 (76) 가 형성되기 때문에, 격벽 (70W) 의 단부끼리를 확실하게 압착하여 봉구 누설을 방지하고, 또한 허니콤 구조체를 디젤 입자 필터에 사용한 경우에, 배기 가스를 공급하는 측 및 배기 가스를 배기하는 측의 단면에서의 배기 가스의 흐름의 교란이 적어져, 압력 손실을 저감할 수 있다.

상기 제 1 ∼ 8 실시 형태에서의 봉구 공정에 있어서, 격벽의 변형, 용착성을 높이기 위해, 필요에 따라, 추가로 1 회 또는 복수회 봉구용 지그를 소정의 개구부에 삽입해도 되고, 봉구 후의 단부를 평탄하게 누른 후, 재차 봉구용 지그를 삽입하여 봉구부의 형상을 정돈해도 된다.

또, 별도 봉구용 페이스트를 준비하여, 봉구용 지그 삽입 전의 셀에 첨가해도 되고, 그린 허니콤 성형체의 건조 후나 소성 후에 봉구 지점에 그 페이스트를 추가로 도포하고, 다시, 건조, 소성 공정을 반복해도 된다.

상기 제 1 ∼ 8 실시 형태에서 사용하는 봉구용 지그에 있어서, 그 봉구용 돌기의 일부의 형상이 다른 것을 사용해도 된다. 봉구용 돌기의 형상이 다른 것의 상이한 점에는, 돌기의 단면 형상이나 인접하는 돌기끼리로 형성하는 골짜기부로부터 돌기 선단부까지의 길이, 봉구용 돌기의 간격 등의 차이를 들 수 있고, 이들을 두 개 이상 조합하여 실시해도 된다.

형상이 다른 돌기는, 하나의 봉구용 지그 중에 있어서 분포를 가지도록 배치시켜도 되고, 특정 장소에 집중하여 배치시켜도 된다. 또, 다른 형상의 돌기로 이루어지는 복수의 봉구용 지그를 일체화시켜, 하나의 봉구용 지그로서 사용해도 된다.

봉구용 지그의 중심으로부터 다른 형상을 가지는 2 종 이상의 돌기가 동심원상으로 배치되어 있을 수 있다. 형상이 다른 돌기가 두 개의 경우에는, 봉구용 지그 중심과 그 가장 외주까지의 거리의 4 분의 1 내지 4 분의 3 을 반경으로 하여 지그 중심으로부터 그려진 원의 내외에 각각 다른 돌기가 배치되어 있을 수 있고, 3 분의 1 내지 3 분의 2 를 반경으로 하여 지그 중심으로부터 그려진 원의 내외에 각각 다른 돌기가 배치되어 있을 수 있다.

또, 각각의 돌기에 있어서, 인접하는 돌기끼리로 형성하는 골짜기부로부터 돌기 선단까지의 길이가, 중심부에 배치되는 돌기보다 외주부에 배치되는 돌기가 길 수 있다.

일반적으로 허니콤 성형체의 단면의 중심부에 배기 가스의 흐름이 집중하기 쉽고, 국소적인 그을음의 퇴적이나 그것에 따르는 압력 손실의 증가에 의해, 그을음의 포집 효율의 현저한 저하가 생기기 쉽다.

전술한 돌기의 형상과 배치를 가지는 봉구용 지그로 봉구된 허니콤 성형체는, 외주부의 개구부에 있어서 격벽이 보다 크게 변형되어, 중심부보다 외주부에 있어서 배기 가스가 통과하기 쉬워진다.

허니콤 성형체 중의 배기 가스의 흐름이 균일하게 되어, 압력 손실의 저감과 그을음의 포집 효율의 개선을 기대할 수 있음과 함께, 허니콤 재생 시의 그을음 연소와 온도 분포의 균일화에 의한 재생 효율의 개선도 기대할 수 있다.

상기 제 1 ∼ 8 실시 형태의 봉구 공정을 종료한 그린 허니콤 성형체는, 건조 공정에서 성형체 중의 수분을 제거한 후, 소성 공정을 거쳐 허니콤 성형체가 된다.

그린 허니콤 성형체의 건조에는, 열풍 건조, 마이크로파 건조, 감압 또는 진공 건조 등이 일반적으로 사용된다. 그 그린 허니콤 성형체의 건조에는, 발생한 수증기를 효율적으로 배출시킬 수 있는 감압 또는 진공 건조를 적용할 수 있다.

또, 그린 허니콤 성형체 양 단부의 개구·봉구부의 형상을 보호하는 관점에서, 성형체를 수평 배치로 건조기 내에 설치할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지 변형 양태가 가능하다.

산업상 이용가능성

70 : 그린 허니콤 성형체
71a : 상면
71b : 하면
71c : 측면
70h : 육각형 셀
70Hin : 입구측 육각형 셀
70Hout : 출구측 육각형 셀
70hin : 입구측 육각형 셀
70hout : 출구측 육각형 셀
70W : 격벽
70P : 봉구재
73 : 둥근 격벽 접합 단부
74 : 구상 격벽 접합 단부
75 : 격벽 연장 접합부
76 : 둥근 격벽 연장 접합 단부
100 : 압출 성형기
120 : 받침대
140 : 롤러 컨베이어
240 : 절단날
400 : 봉구용 지그
400' : 봉구용 지그
401a, 401b : 봉구면
410a, 410b, 410d, 410e, 410f, 410g, 410h, 410i : 봉구용 돌기
411 : 삼각뿔상 기부
412 : 원뿔상 선단부
413 : 삼각뿔 측면부
414 : 둥근 모따기 골짜기부
415 : 둥근 모따기 측변부
418 : 연장 접합부 형성 홈
422 : 원뿔 측면부
432 : 육각뿔대상 선단부
433 : 육각뿔대상 측면부
434 : 골짜기 오목부
435 : 육각뿔대상 측변부
437 : 골짜기 정삼각형 평면 영역
450 : 지지 소켓부
451 : 경사면

Claims

주체(柱體)의 단면에서 개구하여 서로 격벽으로 구획된 복수의 관통공의 일부가 봉구된 허니콤 구조체의 제조 방법으로서,
주체의 단면에 서로 격벽으로 구획된 복수의 육각 형상의 관통공이 개구하고 있는 그린 허니콤 성형체의 복수의 상기 관통공의 일부에 봉구용 지그를 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 상기 관통공을 봉구하는 봉구 공정을 포함하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 그린 허니콤 성형체는, 1 개의 제 1 상기 관통공과, 1 개의 제 1 상기 관통공의 주위에 상기 격벽을 개재하여 인접한 제 1 상기 관통공보다 작은 개구 면적을 갖는 6 개의 제 2 상기 관통공을 가지며,
상기 봉구 공정에서는, 저면이 마름모꼴이 되는 사각뿔쌍 및/또는 사각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기를 긴 쪽의 측변이 제 1 상기 관통공의 상기 격벽에 맞닿도록 하여 제 2 상기 관통공에 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 제 1 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 삼각뿔상 및/또는 삼각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기를 1 개의 상기 관통공의 주위에 인접하는 6 개의 상기 관통공마다 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 원뿔상 및/또는 원뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기를 6 개의 상기 관통공에 주위를 둘러싸인 1 개의 상기 관통공마다 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상을 포함하는 복수의 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기를 6 개의 상기 관통공에 주위를 둘러싸인 1 개의 상기 관통공마다 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 상기 봉구용 돌기 각각이 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상의 측변의 부분에서 가장 근접하고 있는 상기 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그에 의해 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 상기 봉구용 돌기 각각이 육각뿔상 및/또는 육각뿔대상의 형상의 저변의 부분을 서로 대향시키면서 서로 밀접하고 있는 상기 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그에 의해 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 복수의 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기 각각의 골짜기에 홈을 포함하는 상기 봉구용 지그에 의해 상기 관통공을 봉구함으로써, 압착된 상기 격벽끼리가 상기 단면으로부터 소정의 길이에 걸쳐서 서로 평행한 상태가 되도록 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 복수의 봉구용 돌기를 갖는 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기 각각의 골짜기에 둥근 모따기가 이루어져 있는 상기 봉구용 지그에 의해 상기 관통공을 봉구함으로써, 압착된 상기 격벽끼리가 상기 단면에서 둥그스름함을 띠도록 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 봉구 공정에서는, 상기 그린 허니콤 성형체가 원료로부터 압출 성형되어, 소정의 길이로 절단된 직후에, 상기 그린 허니콤 성형체의 양방의 상기 단면의 상기 관통공을 동시에 봉구하고,
상기 그린 허니콤 성형체의 적어도 편방의 상기 단면의 상기 관통공은, 복수의 상기 관통공의 일부에 봉구용 지그를 각각 삽입함으로써, 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 10 항에 있어서,
원료로부터 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 상기 그린 허니콤 성형체의 하측의 상기 단면을 상기 봉구용 지그로 지지하는 지지 공정을 추가로 구비하고,
상기 봉구 공정에서는, 상기 지지 공정에서 지지된 후의 상기 그린 허니콤 성형체의 하측의 상기 단면의 상기 관통공의 일부에 봉구용 지그의 복수의 봉구용 돌기를 각각 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 봉구용 지그는, 지지면의 내측에 상기 봉구용 돌기를 수용한 상태와, 상기 지지면의 외측에 상기 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태를 선택적으로 변경 가능하고,
상기 지지 공정에서는, 상기 지지면의 내측에 상기 봉구용 돌기를 수용한 상태의 상기 봉구용 지그의 상기 지지면에 의해, 원료로부터 연직 하방으로 압출 성형된 직후의 상기 그린 허니콤 성형체의 하측의 상기 단면을 지지하고,
상기 봉구 공정에서는, 상기 지지면의 외측에 상기 봉구용 돌기를 돌출시킨 상태의 상기 봉구용 지그의 상기 봉구용 돌기를 상기 그린 허니콤 성형체의 하측의 상기 단면의 상기 관통공의 일부에 각각 삽입함으로써, 상기 격벽끼리를 압착시켜 상기 관통공을 봉구하는, 허니콤 구조체의 제조 방법.