WO2012102116A1 - 封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法 Download PDF

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WO2012102116A1
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recess
axis
main body
sealing device
elastic plate
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PCT/JP2012/050747
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Inventor
正春 森
エイ キョウ
Original Assignee
住友化学株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0089—Producing honeycomb structures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/003—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles the shaping of preshaped articles, e.g. by bending
    • B28B11/006—Making hollow articles or partly closed articles
    • B28B11/007—Using a mask for plugging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/02—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for attaching appendages, e.g. handles, spouts

Definitions

  • the present invention relates to a sealing device and a method for manufacturing a honeycomb structure.
  • honeycomb filter structures have been widely known for DPF (Diesel particulate filter) and the like.
  • This honeycomb filter structure has a structure in which one end side of some through holes of a honeycomb structure having a large number of through holes is sealed with a sealing material, and the other end side of the remaining through holes is sealed with a sealing material.
  • Patent Document 1 discloses a method for manufacturing such a honeycomb filter structure.
  • the sealing material is supplied to the end portion of the through hole of the honeycomb structure by pressing the sealing material with the piston 8 against one end of the honeycomb structure 1 disposed in the cylinder 7.
  • the uniformity of the sealing length of the sealing material in each through hole is not sufficient.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a sealing device and a method for manufacturing a honeycomb filter having excellent uniformity in sealing length.
  • the sealing device includes a main body having a recess and a communication passage that opens to an inner surface of the recess, an elastic plate disposed in the main body so as to cover the recess, and the main body rotates about the axis.
  • a bearing that can be supported, and a rotation drive unit that rotates the main body about an axis.
  • the sealing material can be supplied to the through holes of the honeycomb structure by the following procedure.
  • the elastic plate is deformed along the concave portion of the main body portion by discharging the fluid in the concave portion of the main body portion through the communication path, thereby forming the concave portion of the elastic plate.
  • a sealing material is supplied into the recess of the elastic body.
  • the main body is rotated around the axis by the rotation driving unit. Thereby, a sealing material can be spread in a recessed part.
  • one end face of the honeycomb structure is disposed at a position facing the recess.
  • the elastic plate is moved toward one end surface of the honeycomb structure by supplying a fluid between the main body portion and the elastic plate through the communication path.
  • the sealing material in the recessed part of an elastic board is supplied in the through-hole of a honeycomb structure.
  • the elastic plate can be deformed into a convex shape in a direction opposite to the concave portion of the main body. Thereby, the honeycomb structure can be easily separated from the main body.
  • the axis is preferably a vertical axis.
  • the sealing material when the sealing material has a low viscosity, the sealing material can be suitably spread in the recess.
  • the axis is preferably an axis inclined with respect to the vertical or a horizontal axis.
  • the effect of gravity can also be used by using an inclined axis or a horizontal axis, and the sealing material can be more suitably spread in the recess.
  • intersects the bottom face of the said recessed part, and it is more preferable that the said axis
  • the axis is preferably perpendicular to the bottom surface of the recess.
  • the apparatus further includes a pipe extending along the axis and connected to the communication path, and the bearing is a rotary joint connected to the pipe.
  • this pipe can be rotated as an axis, and further, it can be connected to the outside through this pipe and a rotary joint, it is easy to put in and out the fluid through the communication path.
  • a fluid supply / discharge portion connected to the rotary joint, supplying fluid to the recess through the communication path, and discharging fluid in the recess through the communication path is further provided. Is preferred.
  • auxiliary bearing that is fixed to the main body and supports the main body so as to be rotatable about the axis. In this case, the main body can be rotated more smoothly.
  • the elastic plate is preferably a rubber plate.
  • a method for manufacturing a honeycomb structure having a plurality of through-holes whose ends are sealed A step of preparing an elastic plate arranged so as to cover the recess with respect to the main body having a recess and a communication path that opens to the inner surface of the recess; Forming a recess in the elastic plate by discharging the fluid in the recess through the communication path; Supplying a sealing material into the recess of the elastic plate; Rotating the body part supplied with the sealing material around an axis; Disposing one end face of the honeycomb structure having a plurality of through holes at a position facing the concave portion; A step of moving the elastic plate toward one end surface of the honeycomb structure by supplying a fluid between the main body portion and the elastic plate via the communication path after the rotating step; Is provided.
  • a sealing device having excellent sealing length uniformity is provided.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a sealing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II of the sealing device of FIG. 3A is a perspective view of a honeycomb structure used in the sealing device of FIG. 1, and
  • FIG. 3B is a partially enlarged view of FIG. 4 (a) is a perspective view of the mask of FIG. 1, and
  • FIG. 4 (b) is a partially enlarged view of FIG. 4 (a).
  • 5A is a partial cross-sectional view for explaining the operation of the sealing device of FIG. 1
  • FIG. 5B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 6A is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 5B, and
  • FIG. 6B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 6A.
  • 7A is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 6B, and
  • FIG. 7B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 7A.
  • 8A is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 7B, and
  • FIG. 8B is a partial cross-sectional view subsequent to FIG. 7A.
  • FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the sealing device
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view of still another embodiment of the sealing device.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a sealing device 100 according to an example of this embodiment.
  • the sealing device 100 mainly includes a main body unit 10, an elastic plate 20, a pump (fluid supply / discharge control unit) 50, a rotary joint (bearing) 60, a cross roller bearing (auxiliary bearing) 90, a holding unit 80, And the rotation drive part 40 is provided.
  • the main body 10 is made of a rigid material.
  • the rigid material include metals such as stainless steel and polymer materials such as fiber reinforced plastic.
  • a recess 10 d is formed on the upper surface 10 a of the main body 10.
  • the shape of the recess 10d is a columnar shape as shown in FIGS.
  • the side surface 10b of the recess 10d is perpendicular to the upper surface 10a of the main body 10 and the bottom surface 10c is parallel.
  • the diameter of the recess 10d can be set to 100 to 320 mm, for example.
  • the depth of the recess 10d can be set to 0.2 to 20 mm, for example.
  • a groove 10s for hanging a belt 44 described later is formed in the circumferential direction.
  • the elastic plate 20 is disposed on the upper surface 10a of the main body 10 so as to cover the opening surface of the recess 10d.
  • the elastic plate 20 has elasticity and can be easily deformed.
  • a rubber plate is preferable.
  • the rubber include natural rubber, and synthetic rubber such as styrene butadiene rubber, butadiene rubber, butyl rubber, ethylene propylene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, fluorine rubber, silicone rubber, and urethane rubber.
  • the thickness of the elastic plate 20 is not particularly limited, but can be, for example, 0.3 to 3.0 mm.
  • the elastic plate 20 is fixed to the main body 10 by a ring member 25 and a bolt 31.
  • the ring member 25 has an opening 25a at a position corresponding to the concave portion 10d of the main body 10 and thereby has an annular shape.
  • the ring member 25 is arrange
  • Through-holes h are formed in the ring member 25 and the elastic plate 20, and screw holes j corresponding to the through-holes h are formed in the main body portion 10, and bolts 31 pass through these through-holes h.
  • the peripheral portion of the elastic plate 20 is fixed in close contact with the portion around the recess 10d on the upper surface 10a of the main body 10 by being screwed into the screw hole j and fixed.
  • the inner diameter of the opening 25 a of the ring member 25 is preferably larger than the inner diameter of the recess 10 d of the main body 10.
  • the main body 10 further has a communication passage 10e that opens to the bottom surface 10c of the recess 10d.
  • the communication path 10e opens to the bottom surface 10c of the recess 10d, but may be open to the inner surface of the recess 10d.
  • the communication path 10e may open to the side surface 10b of the recess 10d.
  • the shape and number of openings of the communication passage 10e are not particularly limited.
  • the main body 10 is provided with a connecting pipe 14 extending vertically downward.
  • the connecting pipe 14 communicates with the communication path 10e.
  • the position of the connecting pipe (tube) 14 is preferably the center of the recess 10d when viewed from above.
  • a rotary joint 60 (bearing) is provided at the lower end of the connecting pipe 14. Thereby, the main-body part 10 is supported rotatably about the axis
  • the vertical axis ax extends in the vertical direction Z.
  • the rotary joint 60 mainly includes an inner cylinder 61, an outer cylinder 62, a bearing 63, and a packing 64.
  • the vertical axis ax intersects the bottom surface 10c of the recess 10d.
  • the vertical axis ax passes through the center of the bottom surface 10c of the recess 10d.
  • the vertical axis ax is preferably orthogonal to the bottom surface 10c.
  • the inner cylinder 61 forms the lower end portion of the connection pipe 14.
  • the outer cylinder 62 is disposed so as to surround the inner cylinder 61 from the outside.
  • the bearing 63 is disposed between the inner cylinder 61 and the outer cylinder 62, and enables them to rotate relative to each other around the vertical axis.
  • the packing 64 seals between the inner cylinder 61 and the outer cylinder 63, and suppresses fluid leakage and the like.
  • a pump 50 is connected to the outer cylinder 62.
  • the pump 50 includes a cylinder 51, a piston 53 disposed in the cylinder 51, and a piston rod 54 connected to the piston 53.
  • a motor 55 that reciprocates the piston rod 54 in the axial direction is connected to the piston rod 54.
  • the piston rod 54 may be moved manually.
  • a closed space V formed by the main body 10, the connecting pipe 14, and the cylinder 51 is formed between the elastic plate 20 and the piston 53, and a fluid is contained in the closed space V.
  • FL is filled.
  • the fluid FL is not particularly limited, but a liquid is preferable, and spindle oil or the like is particularly preferable.
  • the fluid FL may be a gas such as air. Then, by moving the piston 53, the fluid FL can be discharged from the concave portion 10d of the main body portion 10, and the fluid FL can be supplied into the concave portion 10d.
  • a holding unit 80 is provided on the main body unit 10.
  • the holding unit 80 includes a holding tool 81 that holds the honeycomb structure 70 and a pneumatic cylinder 82 to which the holding tool 81 is connected.
  • the holder 81 holds the honeycomb structure 70 so that the opening surface on one side of the through hole 70a faces the elastic plate 20 and the recess 10d as shown in FIG.
  • the pneumatic cylinder 82 has a cylinder 82a extending in the vertical direction and a piston 82b provided in the cylinder 82a. By adjusting the pressure supplied from the outside, the pressure on both the upper and lower sides of the piston 82b can be adjusted. It has become. As a result, the pneumatic cylinder 82 can move the holder 81 in the direction in which the honeycomb structure 70 and the elastic plate 20 approach each other and in the direction in which they move away from each other. In addition, the pneumatic cylinder 82 allows the honeycomb structure 70 to be in close contact with the mask 170 described later by pressing the holder 81 downward with a predetermined force in accordance with the gas supply pressure before and after the piston 82b. it can.
  • the pneumatic cylinder 82 can also permit the holder 81 to move freely in the vertical direction by releasing the pressure before and after the piston. That is, the holding unit 80 can switch between a state in which the honeycomb structure 70 held by the holder 81 can freely move upward and a state in which the honeycomb structure 70 is fixed to the main body 10. .
  • the rotation drive unit 40 includes a motor 41 having a rotation shaft 42, a pulley 43 fixed to the rotation shaft 42, and a belt 44 spanned between the pulley 43 and the groove 10 s of the main body 10.
  • the rotational speed of the main body 10 is not particularly limited, but is preferably about 30 to 300 rpm.
  • the rotation time is not particularly limited, but is preferably about 3 to 20 seconds.
  • the main body unit 10 further includes a cross roller bearing 90 (bearing) to assist the main body unit 10 rotating around the vertical axis of the connecting pipe 14.
  • the cross roller bearing 90 includes an outer ring 91 fixed to a gantry or the like (not shown), an inner ring 92 fixed to the main body 10, and a plurality of cylindrical rollers 93 disposed between the outer ring 91 and the inner ring 92.
  • An example of the honeycomb structure 70 used in the present embodiment is a cylindrical body in which a large number of through holes 70a are arranged substantially in parallel as shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the through hole 70a is a square as shown in FIG.
  • the plurality of through holes 70a are arranged in a square arrangement in the honeycomb structure 70, that is, such that the central axis of the through hole 70a is located at the apex of the square, respectively.
  • the square size of the cross section of the through hole 70a can be set to, for example, 0.8 to 2.5 mm on a side.
  • the length of the honeycomb structure 70 in the direction in which the through holes 70a extend is not particularly limited, but may be 40 to 350 mm, for example.
  • the outer diameter of the honeycomb structure 70 is not particularly limited, but may be, for example, 100 to 320 mm.
  • the material of the honeycomb structure 70 is not particularly limited, but a ceramic material is preferable from the viewpoint of high temperature resistance. Examples thereof include alumina, silica, mullite, cordierite, glass, oxides such as aluminum titanate, silicon carbide, silicon nitride, and metal.
  • the aluminum titanate can further contain magnesium and / or silicon.
  • Such a honeycomb structure 70 is usually porous.
  • the honeycomb structure 70 may be a green molded body (unfired molded body) that becomes a ceramic material as described above by firing later.
  • a green molded object contains the inorganic compound source powder which is a ceramic raw material, organic binders, such as methylcellulose, and the additive added as needed.
  • the inorganic compound source powder includes an aluminum source powder such as ⁇ -alumina powder, and a titanium source powder such as anatase-type or rutile-type titania powder.
  • magnesium source powders such as magnesia powder and magnesia spinel powder and / or silicon source powders such as silicon oxide powder and glass frit can be included.
  • organic binder examples include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and lignin sulfonate.
  • additives include a pore-forming agent, a lubricant and a plasticizer, a dispersant, and a solvent.
  • pore-forming agents include carbon materials such as graphite; resins such as polyethylene, polypropylene and polymethyl methacrylate; plant materials such as starch, nut shells, walnut shells and corn; ice; and dry ice.
  • Lubricants and plasticizers include alcohols such as glycerin; higher fatty acids such as caprylic acid, lauric acid, palmitic acid, arachidic acid, oleic acid and stearic acid; and stearic acid metal salts such as Al stearate.
  • dispersant examples include inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid; organic acids such as oxalic acid, citric acid, acetic acid, malic acid and lactic acid; alcohols such as methanol, ethanol and propanol; ammonium polycarboxylate, poly Surfactants such as oxyalkylene alkyl ethers are listed.
  • solvent for example, alcohols such as methanol, ethanol, butanol and propanol; glycols such as propylene glycol, polypropylene glycol and ethylene glycol; and water can be used.
  • the mask 170 is disposed in the opening 25 a of the ring member 25 on the elastic plate 20.
  • the material of the mask 170 is not specifically limited, For example, a metal and resin are mentioned.
  • FIG. 4A shows an example of the mask 170 used in this embodiment.
  • the mask 170 is a circular plate-like member and has a large number of through-holes 170a extending in the thickness direction.
  • the cross-sectional shape of the through hole 170a is a square corresponding to the through hole 70a (see FIG. 3B) of the honeycomb structure 70, as shown in FIG. 4B.
  • the plurality of through holes 170a are arranged in a staggered manner as shown in FIG. 4B, and each through hole 170a is formed of the plurality of through holes 70a arranged in a square shape in FIG. 3B. These are disposed to face only the plurality of through holes 70ai that are not adjacent to each other in the vertical and horizontal directions.
  • the mask 170 is formed with an orientation flat 170b, and the ring member 25 may be provided with a projection 25b corresponding to the orientation flat correspondingly.
  • the outer diameter of the mask 170 is preferably larger than the inner diameter of the recess 10 d of the main body 10.
  • the main body unit 10 may be provided with a vibrator 140 such as an ultrasonic vibrator.
  • the sealing material 130 is supplied into the recess 20 d of the elastic plate 20.
  • the sealing material 130 is not particularly limited as long as it can close the end portion of the through hole 70a of the honeycomb structure 70, but is preferably liquid.
  • the sealing material may be a slurry containing a ceramic material or a ceramic raw material, a binder, preferably a lubricant, and a solvent.
  • the ceramic material include the constituent material of the above-described honeycomb structure and the raw material thereof.
  • binder examples include celluloses such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxyalkylmethylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose; alcohols such as polyvinyl alcohol; and organic binders such as lignin sulfonate.
  • the amount of the binder used can be, for example, 0.1 to 10% by mass when the sealing material is 100% by mass.
  • Lubricants include alcohols such as glycerin, caprylic acid, lauric acid, palmitic acid, higher fatty acids such as alginate, oleic acid and stearic acid, and stearic acid metal salts such as Al stearate.
  • the addition amount of the lubricant is usually 0 to 10% by mass, preferably 1 to 10% by mass, more preferably 1 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the sealing material.
  • the solvent for example, alcohols such as methanol, ethanol, butanol and propanol; glycols such as propylene glycol, polypropylene glycol and ethylene glycol; and water can be used. Of these, water is preferable, and ion-exchanged water is more preferably used from the viewpoint of few impurities.
  • the amount of the solvent used can be, for example, 15 to 40% by mass when the sealing material is 100% by mass.
  • the viscosity of the sealing material is preferably 5 to 50 Pa ⁇ s at 23 ° C. as measured by a coaxial double cylinder method using a rotational viscometer.
  • the motor 41 of the rotation driving unit 40 is driven to rotate the main body unit 10.
  • a centrifugal force is applied to the sealing material 130 in the horizontal direction, and the sealing material 130 can be spread throughout the recess 20d.
  • the flatness of the surface of the sealing material 130 is also improved.
  • a mask 170 is set on the elastic plate 20 so as to cover the concave portion 10 d of the main body 10, and then the holding tool 81 is moved downward by the pneumatic cylinder 82.
  • the honeycomb structure 70 By bringing the honeycomb structure 70 into contact with the mask 170, a part of the through holes 70 a of the honeycomb structure 70 and the through holes 170 a of the mask 170 are communicated, and further, the holding tool 81 is pressed downward by the pneumatic cylinder 82. Then, the honeycomb structure 70 is fixed to the mask 170 and the main body 10.
  • the fluid FL is supplied between the recess 10d and the elastic plate 20 via the communication path 10e, and as shown in FIG.
  • the elastic plate 20 moves toward the mask 170. This step is preferably performed until the elastic plate 20 comes into contact with the mask 170 and the deformation of the elastic plate 20 is eliminated, as shown in FIG.
  • the sealing material 130 is supplied into a part of the through holes 70a of the honeycomb structure 70 through the through holes 170a of the mask 170, and the sealing portion 70p is formed.
  • the piston 53 is further raised to move the elastic plate 20 and the main body portion 10 together. Further, fluid FL is supplied. Thereby, as shown in FIG. 7B, the elastic plate 20 is deformed in a convex shape upward, and the mask 170 and the honeycomb structure 70 move upward. At this time, since the peripheral portion of the elastic plate 20 deformed into a convex shape is separated from the mask 170, the mask 170 and the honeycomb structure 70 can be easily separated from the main body portion 10. In this case, production efficiency can be increased, and the sealed honeycomb structure can be manufactured at low cost.
  • the top and bottom are turned over, and the honeycomb structure 70 is again held by the holder 81.
  • the same operation is performed using the mask 170 ′ in which the mask 170 and the through holes 170 a are arranged in a zigzag arrangement opposite to each other.
  • the mask 170 ′ and the honeycomb structure 70 can be easily separated from the main body 10 and the elastic plate 20 by deforming the elastic plate 20 in a convex shape in the same manner as described above.
  • a honeycomb filter can be manufactured by drying, firing, etc., the honeycomb structure 70 in which both ends of the through hole 70a are sealed.
  • the main body 10 can be rotated by the rotary joint 60 and the rotary drive unit 40. Therefore, the sealing material 130 supplied into the recess 10d of the elastic plate 20 can be spread over the entire area within the recess 10d. Therefore, the uniformity of the sealing length of the sealing material 170a in each through hole 70a of the honeycomb structure 70 after sealing can be improved.
  • connection pipe 14 since the rotary joint 60 is provided in the connection pipe 14, it is not necessary to perform work such as attachment / detachment of the pipe for supplying and discharging the fluid before and after the rotation of the main body 10. Accordingly, the working time can be reduced.
  • the cross roller bearing 90 as the auxiliary bearing is provided, even when the weight of the main body 10 is large, it can be rotated stably.
  • this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation
  • the elastic plate 20 is fixed to the main body 10 by the ring member 25 and the bolt 31, but the fixing method is not particularly limited.
  • the elastic plate 20 may be fixed to the upper surface 10a of the main body 10 by an adhesive.
  • the sealing device 100 may have a structure in which the elastic plate 20 can be easily replaced.
  • the rotary joint 60 and the cross roller bearing 90 each function as a bearing that supports the main body 10 so as to be rotatable around the vertical axis.
  • the present invention is not limited to this. May be included, or only the cross roller bearing 90 may be included.
  • the communication path 10e is closed to maintain the reduced pressure, and the communication path is separated from the pump and the like. What is necessary is just to connect the communicating path 10e and a pump.
  • the structure of the rotary joint 60 and the cross roller bearing 90 is not limited to the above-described structure. It goes without saying that a bearing other than the rotary joint 60 and the cross roller bearing 90 may be used.
  • the configuration of the rotation drive unit 40 is not limited to the above-described one, and various forms are possible.
  • the piston pump provided with the cylinder 51, piston 53, and piston rod 54 is employ
  • Others may be used.
  • a valve connected to a pressure source and capable of controlling supply of fluid from the pressure source, and a valve connected to a vacuum source such as a vacuum pump and capable of controlling discharge of fluid to the vacuum source may be used.
  • the shape of the recess 10d is not particularly limited, and can be appropriately set according to the honeycomb structure 70 to be sealed.
  • the planar shape of the concave portion 10d viewed from above may be an ellipse, a rectangle, a square, or the like other than a circle.
  • the size in the case of a rectangle or square can be, for example, 50 to 300 mm on a side.
  • the side surface 10b does not need to be vertical and the bottom surface 10c is not parallel to the upper surface 10a of the main body 10, and may be, for example, an inclined surface or a curved surface.
  • the bottom face 10c is a horizontal plane, it does not need to be flat surfaces, such as an uneven surface or a surface which has a groove
  • the holding unit 80 includes the pneumatic cylinder 82, but is not limited thereto, and can be replaced by various mechanisms such as a gear mechanism.
  • the holding unit 80 is not necessarily essential.
  • the weight is placed on the honeycomb structure 70 to fix the honeycomb structure to the main body 10, and when the honeycomb structure 70 is separated from the main body, the weight is removed. Then, the honeycomb structure may be movable. Further, when the honeycomb structure has a certain amount of weight, the honeycomb structure is fixed by its own weight, so that an embodiment without special fixing means is also possible.
  • the shape and structure of the honeycomb structure 70 are not limited to the above.
  • the outer shape of the honeycomb structure 70 may not be a cylinder, and may be a prism such as a quadrangular prism.
  • the cross-sectional shape of the through hole 70a of the honeycomb structure 70 may not be a square, and may be, for example, a rectangle, a triangle, a polygon, a circle, or the like.
  • the arrangement of the through holes 70a may not be a square arrangement, for example, a triangular arrangement, a staggered arrangement, or the like.
  • the plate-like mask 170 having a large number of through-holes is adopted, but the location shielded by the mask is also arbitrary.
  • the present invention can be implemented without using such a mask 170.
  • the plug may be plugged with a material that decomposes when heated in some of the through holes 70a of the honeycomb structure 70 before the sealing process, and the plug may be pyrolyzed after the sealing.
  • the honeycomb structure 70 can be easily separated from the main body 10 and the elastic plate 20 by the elastic plate 20 that deforms into a convex shape after the sealing process. .
  • the bearing 60 supports the main body 10 so as to be rotatable about the vertical axis ax, and the rotating unit driving unit 40 rotates the main body 10 about the vertical axis ax.
  • the bearing 90 supports the main body 10 so as to be rotatable about an axis ax inclined (less than 90 °) with respect to the vertical axis Z, and the rotating unit driving unit 40 is The main body 10 may be rotated around the tilt axis ax. Further, for example, as shown in FIG.
  • the bearing 90 supports the main body 10 so as to be rotatable about the horizontal axis ax
  • the rotary unit driving unit 40 supports the main body 10 about the horizontal axis ax. It may be rotated.
  • 9 (a) and 9 (b) are formed by inclining the entire sealing device 100 (the bottom surface 10c and the top surface 10c of the recess are horizontal surfaces) of the embodiment of FIG. 1, and in FIG. 10c and the upper surface 10a are inclined surfaces, and in FIG. 9B, the bottom surface 10c and the upper surface 10a of the recesses are vertical surfaces.
  • Such a sealing device using an inclined axis or a horizontal axis is particularly suitable when a sealing material having a high viscosity, for example, about 10 to 50 Pa ⁇ s, is used.
  • the sealing material is also applied by gravity in addition to centrifugal force. The effect of spreading the paste in the recess can be given.
  • SYMBOLS 10 Main-body part, 10e ... Communication path, 14 ... Connection pipe (pipe), 20 ... Elastic plate, 30 ... Recessed part, 50 ... Pump (fluid supply / discharge control part), 60 ... Rotary joint (bearing), 70 ... Honeycomb structure Body, 80 ... holding part, 90 ... cross roller bearing (bearing), 100 ... sealing device, 170 ... mask.

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Abstract

　封口装置１００は、上方に向かって開口する凹部１０ｄ及び凹部１０ｄの内面に開口する連通路１０ｅを有する本体部１０と、凹部１０ｄを覆うように本体部１０に配置された弾性板２０と、本体部１０を軸周りに回転可能に支持する軸受６０と、本体部１０を軸周りに回転させる回転駆動部４０と、を備える。

Description

封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法
　本発明は封口装置、及び、ハニカム構造体の製造方法に関する。
　従来より、ハニカムフィルタ構造体が、DPF（Diesel particulate filter）用等として広く知られている。このハニカムフィルタ構造体は、多数の貫通孔を有するハニカム構造体の一部の貫通孔の一端側を封口材で封じると共に、残りの貫通孔の他端側を封口材で封じた構造を有する。そして、特許文献１には、このようなハニカムフィルタ構造体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７内に配置したハニカム構造体１の一端に対して、ピストン８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ている。
特公昭６３－２４７３１号公報
　しかしながら、従来の方法では、各貫通孔における封口材の封口長さの均一性が十分でなかった。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、封口長さの均一性に優れた封口装置及びハニカムフィルタの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る封口装置は、凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部と、前記凹部を覆うように前記本体部に配置された弾性板と、前記本体部を軸周りに回転可能に支持する軸受と、前記本体部を軸周りに回転させる回転駆動部と、を備える。
　本発明によれば、次の手順によりハニカム構造体の貫通孔に封口材を供給することが出来る。まず、連通路を介して本体部の凹部内の流体を排出することにより弾性板を本体部の凹部に沿うように変形させ、弾性板の凹部を形成する。次に、弾性体の凹部内に封口材を供給する。続いて、回転駆動部により、本体部を軸周りに回転させる。これにより、封口材を凹部内に広がらせることができる。続いて、凹部と対向する位置に、ハニカム構造体の一端面を配置する。続いて、連通路を介して本体部と弾性板との間に流体を供給することにより弾性板をハニカム構造体の一端面に向かって移動させる。これにより、弾性板の凹部内の封口材がハニカム構造体の貫通孔内に供給される。
　その後、連通路を介して本体部と弾性板との間にさらに流体を供給することにより、弾性板を本体部の凹部とは逆方向に凸状に変形させることもできる。これにより、本体部から容易にハニカム構造体を引き離すことが出来る。
　ここで、前記軸は鉛直軸であることが好ましい。この場合、封口材の粘度が低い場合、好適に封口材を凹部内に広がらせることができる。
　また、前記軸は鉛直に対して傾斜する軸又は水平軸であることも好ましい。封口材の粘度が高い場合、傾斜する軸又は水平軸とすることにより、重力の効果も利用することができ、より好適に封口材を凹部内に広がらせることができる。
　また、前記軸は前記凹部の底面と交差することが好ましく、前記軸は前記凹部の底面の中央部と交差することがより好ましい。
　また、前記軸は前記凹部の底面と直交していることが好ましい。
　ここで、前記軸に沿って延び、前記連通路と接続された管をさらに備え、前記軸受は、前記管に接続された回転継手であることが好ましい。
　これによれば、この管を軸として回転させることができ、さらに、この管と回転継手を介して外部と接続できるので、連通路を介した流体の出し入れが容易である。この場合、特に、前記回転継手に接続され、前記連通路を介して前記凹部に流体を供給し、かつ、前記連通路を介して前記凹部内の流体を排出する流体供給排出部をさらに備えることが好ましい。
　また、前記本体部に固定され、前記本体部を前記軸周りに回転可能に支持する補助軸受をさらに備えることが好ましい。この場合、本体部をよりスムーズに回転させることができる。
　また、前記弾性板は、ゴム板であることが好ましい。
　本発明に係る、端部が封口された複数の貫通孔を有するハニカム構造体の製造方法は、
　凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部に対して、前記凹部を覆うように配置された弾性板を準備する工程と、
　前記連通路を介して前記凹部内の流体を排出することにより前記弾性板の凹部を形成する工程と、
　前記弾性板の凹部内に封口材を供給する工程と、
　前記封口材が供給された本体部を軸周りに回転させる工程と、
　前記凹部と対向する位置に、複数の貫通孔を有するハニカム構造体の一端面を配置する工程と、
　前記回転させる工程の後に、前記連通路を介して前記本体部と前記弾性板との間に流体を供給することにより、前記ハニカム構造体の一端面に向かって前記弾性板を移動させる工程と、を備える。
　本発明によれば、封口長さの均一性に優れた封口装置等が提供される。
図１は、本発明の一実施形態に係る封口装置の概略断面図である。 図２は、図１の封口装置のＩＩ－ＩＩ矢視図である。 図３の（ａ）は、図１の封口装置で用いるハニカム構造体の斜視図、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）の部分拡大図である。 図４の（ａ）は、図１のマスクの斜視図、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の部分拡大図である。 図５の（ａ）は、図１の封口装置の動作を説明する部分断面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）に続く部分断面図である。 図６の（ａ）は、図５の（ｂ）に続く部分断面図であり、図６の（ｂ）は、図６の（ａ）に続く部分断面図である。 図７の（ａ）は、図６の（ｂ）に続く部分断面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に続く部分断面図である。 図８の（ａ）は、図７の（ｂ）に続く部分断面図であり、図８の（ｂ）は、図７の（ａ）に続く部分断面図である。 図９の（ａ）は、封口装置の他の態様の概略断面図であり、図９の（ｂ）は、封口装置のさらに他の態様の概略断面図である。
　本発明に係る封口装置の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
　図１は、本実施形態の一例に係る封口装置１００の概略断面図である。本実施形態に係る封口装置１００は、主として、本体部１０、弾性板２０、ポンプ（流体供給排出制御部）５０、回転継手（軸受）６０、クロスローラベアリング（補助軸受）９０、保持部８０、及び、回転駆動部４０を備える。
　本体部１０は、剛性材料から形成されている。剛性材料としては、ステンレス等の金属や、繊維強化プラスチック等のポリマー材料が挙げられる。本体部１０の上面１０ａには、凹部１０ｄが形成されている。本実施形態では、凹部１０ｄの形状は、図１及び図２に示すように、円柱状とされている。そして、本体部１０の上面１０ａに対して、凹部１０ｄの側面１０ｂが垂直、かつ、底面１０ｃが平行とされている。凹部１０ｄの直径は、例えば、１００～３２０ｍｍとすることができる。凹部１０ｄの深さは、例えば、０．２～２０ｍｍとすることができる。本体部の外周面には、後述するベルト４４を掛けるための溝１０ｓが周方向に形成されている。
　弾性板２０は、凹部１０ｄの開口面を覆うように、本体部１０の上面１０ａ上に、配置されている。弾性板２０は、弾性を有し、容易に変形しうる。弾性板２０としては、ゴム板が好ましい。ゴムとしては、天然ゴムや、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ふっ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の合成ゴムが挙げられる。弾性板２０の厚みは特に限定されないが、例えば、０．３～３．０ｍｍとすることができる。
　弾性板２０は、リング部材２５、及び、ボルト３１により本体部１０に固定されている。リング部材２５は、本体部１０の凹部１０ｄに対応する位置に開口２５ａを有し、これにより環状形状をなしている。そして、リング部材２５は、弾性板２０における中央部（凹部１０ｄとの対向部）が露出するように弾性板２０上に配置されている。これにより、弾性板２０の周辺部が、本体部１０とリング部材２５とにより挟まれている。リング部材２５及び弾性板２０には貫通孔ｈがそれぞれ形成され、本体部１０には、これら貫通孔ｈに対応するねじ孔ｊが形成されており、ボルト３１がこれらの貫通孔ｈを貫通して配置され、ねじ孔ｊにねじ込まれて固定されることにより、本体部１０の上面１０ａにおける凹部１０ｄのまわりの部分に、弾性板２０の周辺部が密着して固定されている。
　図１及び図２に示すように、リング部材２５の開口２５ａの内径は、本体部１０の凹部１０ｄの内径よりも大きくされていることが好ましい。
　本体部１０は、さらに、凹部１０ｄの底面１０ｃに開口する連通路１０ｅを有している。なお、本実施形態では、連通路１０ｅは凹部１０ｄの底面１０ｃに開口しているが、凹部１０ｄの内面に開口していれば良く、例えば、凹部１０ｄの側面１０ｂに開口していてもよい。また、連通路１０ｅの開口の形状や数も特に限定されない。
　本体部１０には、鉛直下方に延びる接続管１４が設けられている。接続管１４は、連通路１０ｅと連通している。接続管（管）１４の位置は、上から見て、凹部１０ｄの中央であることが好ましい。
　接続管１４の下端には、回転継手６０（軸受）が設けられている。これにより、本体部１０を、接続管１４の軸、すなわち、鉛直軸ａｘ周りに回転可能に支持される。鉛直軸ａｘは鉛直方向Ｚに延びている。回転継手６０は、内筒６１、外筒６２、ベアリング６３、及びパッキン６４を主として有する。この鉛直軸ａｘは、凹部１０ｄの底面１０ｃと交差する。好ましくは、鉛直軸ａｘは、凹部１０ｄの底面１０ｃの中央部を通る。鉛直軸ａｘは、底面１０ｃと直交することが好ましい。
　内筒６１は、接続管１４の下端部を形成する。外筒６２は、内筒６１を外から取り囲むように配置される。ベアリング６３は、内筒６１及び外筒６２の間に配置され、これらを互いに鉛直軸周りに相対的に回転可能とする。パッキン６４は、内筒６１と外筒６３との間をシールし、流体の漏れ等を抑制する。外筒６２には、ポンプ５０が接続されている。
　ポンプ５０は、シリンダ５１、シリンダ５１内に配置されたピストン５３、及び、ピストン５３に接続されたピストンロッド５４を備える。ピストンロッド５４には、ピストンロッド５４を軸方向に往復移動させるモータ５５が接続されている。なお、ピストンロッド５４を手動で動かしてもよい。
　本実施形態では、弾性板２０と、ピストン５３と、の間には、本体部１０、接続管１４、及び、シリンダ５１により形成される閉鎖空間Ｖが形成され、閉鎖空間Ｖ内には、流体ＦＬが充填されている。流体ＦＬは、特に限定されないが、液体が好ましく、特に、スピンドルオイル等が好ましい。なお、流体ＦＬは、空気等のガスでもよい。そして、ピストン５３を移動させることにより、本体部１０の凹部１０ｄ内から流体ＦＬを排出することができ、また、凹部１０ｄ内に流体ＦＬを供給することが出来る。
　本体部１０の上には、保持部８０が設けられている。保持部８０は、ハニカム構造体７０を保持する保持具８１、及び保持具８１が接続された空気圧シリンダ８２を有する。
　保持具８１は、ハニカム構造体７０を、図１に示すように、貫通孔７０ａの一方側の開口面が弾性板２０及び凹部１０ｄと対向するように保持する。
　空気圧シリンダ８２は、上下方向に延びるシリンダ８２ａと、シリンダ８２ａ内に設けられたピストン８２ｂとを有し、外部からの供給する圧力を調整することによりピストン８２ｂの上下両側での圧力を調節可能となっている。そして、これにより空気圧シリンダ８２は、保持具８１を、ハニカム構造体７０と弾性板２０とが近づく方向及びこれらが互いに離れる方向にそれぞれ移動可能である。また、空気圧シリンダ８２は、ピストン８２ｂの前後のガスの供給圧力に応じて保持具８１を下方に所定の力で押圧することにより、ハニカム構造体７０を後述するマスク１７０に対して密着させることができる。さらに、空気圧シリンダ８２は、ピストンの前後の圧力を開放することにより、保持具８１が上下方向に自由に移動することを許可することもできる。すなわち、保持部８０は、保持具８１が保持したハニカム構造体７０を上方向に自由に移動可能とする状態と、ハニカム構造体７０を本体部１０に対して固定する状態とを切替え可能である。
　回転駆動部４０は、回転軸４２を有するモータ４１、回転軸４２に固定されたプーリ４３、プーリ４３と本体部１０の溝１０ｓとの間に掛け渡されたベルト４４とを有する。モータ４１の回転により、本体部１０を、接続管１４の軸、すなわち、鉛直軸周りに回転可能である。
　本体部１０の回転速度は特に限定されないが、３０～３００ｒｐｍ程度が好ましい。回転時間も特に限定されないが、３～２０秒程度が好ましい。
　本体部１０は、さらに、本体部１０が接続管１４の鉛直軸周りに回転するのを補助すべく、クロスローラベアリング９０（軸受）を有している。クロスローラベアリング９０は、図示しない架台等に固定される外輪９１、本体部１０に固定される内輪９２、及び、外輪９１と内輪９２との間に配置される複数の円筒ローラ９３を有する。
　本実施形態で用いる一例のハニカム構造体７０は、図３の（ａ）に示すように、多数の貫通孔７０ａが略平行に配置された円柱体である。貫通孔７０ａの断面形状は、図３の（ｂ）に示すように正方形である。これらの複数の貫通孔７０ａは、ハニカム構造体７０において、端面から見て、正方形配置、すなわち、貫通孔７０ａの中心軸が、正方形の頂点にそれぞれ位置するように配置されている。貫通孔７０ａの断面の正方形のサイズは、例えば、一辺０．８～２．５ｍｍとすることができる。
　また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａが延びる方向の長さは特に限定されないが、例えば、４０～３５０ｍｍとすることができる。また、ハニカム構造体７０の外径も特に限定されないが、例えば、１００～３２０ｍｍとすることできる。
　ハニカム構造体７０の材料は特に限定されないが、高温耐性の観点から、セラミクス材料が好ましい。例えば、アルミナ、シリカ、ムライト、コーディエライト、ガラス、チタン酸アルミニウム等の酸化物、シリコンカーバイド、窒化珪素、金属等が挙げられる。なお、チタン酸アルミニウムは、さらに、マグネシウム及び／又はケイ素を含むことができる。このような、ハニカム構造体７０は通常多孔質である。
　また、ハニカム構造体７０は、後で焼成することにより上述のようなセラミック材料となるグリーン成形体（未焼成成形体）であってもよい。グリーン成形体は、セラミクス原料である無機化合物源粉末、及び、メチルセルロース等の有機バインダ、及び、必要に応じて添加される添加剤を含む。
　例えば、チタン酸アルミニウムのグリーン成形体の場合、無機化合物源粉末は、αアルミナ粉等のアルミニウム源粉末、及び、アナターゼ型やルチル型のチタニア粉末等のチタニウム源粉末を含み、必要に応じて、さらに、マグネシア粉末やマグネシアスピネル粉末等のマグネシウム源粉末及び／又は、酸化ケイ素粉末やガラスフリット等のケイ素源粉末を含むことができる。
　有機バインダとしては、メチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシアルキルメチルセルロース、ナトリウムカルボキシルメチルセルロースなどのセルロース類；ポリビニルアルコールなどのアルコール類；リグニンスルホン酸塩を例示できる。
　添加物としては、例えば、造孔剤、潤滑剤および可塑剤、分散剤、溶媒が挙げられる。
　造孔剤としては、グラファイト等の炭素材；ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル等の樹脂類；でんぷん、ナッツ殻、クルミ殻、コーンなどの植物材料；氷；およびドライアイス等などが挙げられる。
　潤滑剤および可塑剤としては、グリセリンなどのアルコール類；カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラキジン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸；ステアリン酸Ａｌなどのステアリン酸金属塩などが挙げられる。
　分散剤としては、たとえば、硝酸、塩酸、硫酸などの無機酸；シュウ酸、クエン酸、酢酸、リンゴ酸、乳酸などの有機酸；メタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール類；ポリカルボン酸アンモニウム、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルなどの界面活性剤などが挙げられる。
　溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。
　マスク１７０は、弾性板２０上におけるリング部材２５の開口２５ａ内に配置されるものである。マスク１７０の材料は特に限定されず、例えば、金属や樹脂が挙げられる。
　図４の（ａ）に、本実施形態で用いるマスク１７０の一例を示す。マスク１７０は、円形の板状部材であり、厚み方向に伸びる多数の貫通孔１７０ａを有する。貫通孔１７０ａの断面形状は、図４の（ｂ）に示すように、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａ（図３の（ｂ）参照）に対応する正方形である。これらの複数の貫通孔１７０ａは、図４の（ｂ）に示すように、千鳥配置されており、各貫通孔１７０ａは、図３の（ｂ）の正方配置された複数の貫通孔７０ａのうち、互いに上下左右に隣接しない関係にある複数の貫通孔７０ａｉのみに対向して配置される。なお、マスク１７０の貫通孔１７０ａの位置決めを容易にすべく、マスク１７０には、オリエンテーションフラット１７０ｂが形成され、これに対応してリング部材２５にもオリエンテーションフラットに対応する突起２５ｂを設けてもよい。図１に示すように、マスク１７０の外径は、本体部１０の凹部１０ｄの内径よりも大きくされていることが好ましい。
　なお、本体部１０には、超音波振動器等の加振器１４０が設けられていてもよい。
　（使用方法）
　つづいて、上述の封口装置１００の使用方法について説明する。まず、図１の状態から、予め、空気圧シリンダ８２を駆動して、ハニカム構造体７０を保持する保持具８１上方に引き上げておくと共に、マスク１７０を弾性板２０上から外し、本体部１０に対して弾性板２０が凹部１０ｄを覆うように配置された状態とする。次に、ポンプ５０のピストン５３を下方に引くことにより、本体部１０の凹部１０ｄから流体ＦＬを下方に排出させる。これにより、図５の（ａ）に示すように、弾性板２０が変形して凹部１０ｄの側面１０ｂ及び底面１０ｃに密着し、これによって、弾性板２０の凹部２０ｄが形成する。
　続いて、弾性板２０の凹部２０ｄ内に封口材１３０を供給する。
　（封口材）
　封口材１３０は、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの端部を閉鎖できるものであれば特に限定されないが、液状であることが好ましい。例えば、封口材として、セラミクス材料又はセラミクス原料と、バインダと、好ましくは潤滑剤と、溶媒とを含むスラリーが例示できる。セラミクス材料としては、上述のハニカム構造体の構成材料や、その原料が挙げられる。
　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等の有機バインダを例示できる。バインダの使用量は、封口材を１００質量％とした時、例えば、０．１～１０質量％とすることができる。
　潤滑剤としては、グリセリンなどのアルコール類、カプリル酸、ラウリン酸、パルミチン酸、アラギン酸、オレイン酸、ステアリン酸などの高級脂肪酸、ステアリン酸Ａｌ等のステアリン酸金属塩などが挙げられる。潤滑剤の添加量は、封口材の１００質量％に対して、通常、０～１０質量％であり、好ましくは１～１０質量％、より好ましくは１～５質量％である。
　溶媒としては、たとえば、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノールなどのアルコール類；プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコールなどのグリコール類；および水などを用いることができる。なかでも、水が好ましく、不純物が少ない点で、より好ましくはイオン交換水が用いられる。溶媒の使用量は、封口材を１００質量％とした時、例えば、１５～４０質量％とすることができる。
　封口材の粘度は、好ましくは、回転粘度計による共軸二重円筒法による測定において、２３℃で５～５０Ｐａ・ｓである。
　このような封口材１３０を凹部２０ｄ内に供給すると、通常、図５の（ａ）に示すように、凹部２０ｄ内において水平方向にあまり広がらず、厚みが不均一となりやすい。これは、溶媒濃度を下げ、封口材の乾燥工程を迅速に行おうとするとより一層顕在化する。このまま封口工程を行うと、封口部の長さが不均一となったり、封口不良が出やすくなったりする。
　そこで、回転駆動部４０のモータ４１を駆動し、本体部１０を回転させる。これにより、図５の（ｂ）に示すように、封口材１３０に水平方向に遠心力がかかり、封口材１３０が凹部２０ｄ内に全体に行き渡らせることができる。また、封口材１３０の表面の平坦性も高められる。
　続いて、図６の（ａ）に示すように、本体部１０の凹部１０ｄを覆うように弾性板２０上にマスク１７０をセットし、次いで、空気圧シリンダ８２により保持具８１を下方に移動させてハニカム構造体７０をマスク１７０に接触させることにより、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａと、マスク１７０の貫通孔１７０ａとを連通させ、さらに、空気圧シリンダ８２により保持具８１を下方に押圧し、ハニカム構造体７０をマスク１７０及び本体部１０に対して固定する。
　次いで、ポンプ５０のピストンを上方に移動させることにより、連通路１０ｅを介して凹部１０ｄと弾性板２０との間に流体ＦＬを供給し、これによって、図６の（ｂ）に示すように、弾性板２０がマスク１７０に向かって移動する。この工程は、図７の（ａ）に示すように、弾性板２０がマスク１７０に接触し、弾性板２０の変形が解消するまで行なうことが好ましい。
　これにより、封口材１３０がマスク１７０の貫通孔１７０ａを介して、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａ内に供給され、封口部７０ｐが形成する。
　続いて、空気圧シリンダ８２によるハニカム構造体７０の下方向への押圧を停止してハニカム構造体７０が上方に自由に移動できるようした後、ピストン５３をさらに上昇させ弾性板２０と本体部１０との間にさらに流体ＦＬを供給する。これにより、図７の（ｂ）に示すように、弾性板２０は、上方向に凸状に変形し、マスク１７０及びハニカム構造体７０が上方に移動する。このとき、凸状に変形する弾性板２０の周辺部はマスク１７０から離れるので、これにより、マスク１７０及びハニカム構造体７０を、本体部１０から容易に引き離すことが出来る。この場合、生産効率を高めることができ、封口されたハニカム構造体を低コスト化で製造することが可能となる。
　続いて、ハニカム構造体７０を保持具８１から外した後、天地をひっくり返したうえで再びハニカム構造体７０を保持具８１に保持する。次いで、マスク１７０と貫通孔１７０ａの配置が正反対の千鳥配置とされたマスク１７０’を用いて、同様の操作を行なう。これにより、図８の（ａ）に示すように、残りの貫通孔７０ａの他端側が封口材で封口され、封口部７０ｐが形成する。続いて、上述と同様にして弾性板２０を上に凸状に変形させることにより、マスク１７０’及びハニカム構造体７０を容易に本体部１０及び弾性板２０から引き離すことが出来る。
　そしてこのようにして、貫通孔７０ａの両端が封口されたハニカム構造体７０を乾燥、焼成等することにより、ハニカムフィルタを製造することが出来る。
　本発明によれば、回転継手６０及び回転駆動部４０により、本体部１０を回転させることができる。したがって、弾性板２０の凹部１０ｄ内に供給した封口材１３０を凹部１０ｄ内の全域にわたって広がらせることができる。したがって、封口後におけるハニカム構造体７０の各貫通孔７０ａにおける封口材１７０ａの封口長さの均一性を高めることができる。
　また、本実施形態では、接続管１４に回転継手６０を設けているので、本体部１０の回転の前後において、流体を供給排出する管の脱着等の作業をする必要がない。従って、作業時間を少なくできる。
　さらに、本実施形態では、補助軸受としてのクロスローラベアリング９０を有しているので、本体部１０の重量が大きい場合でも、安定して回転が可能である。
　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。
　例えば、上記実施形態では、弾性板２０が、リング部材２５、及び、ボルト３１により、本体部１０に対して固定されているが、固定方法は特に限定されない。例えば、弾性板２０が接着剤によって、本体部１０の上面１０ａに固定されていてもよい。また、封口装置１００が、弾性板２０を容易に交換可能な構造でもよい。
　また、上記実施形態では、回転継手６０及びクロスローラベアリング９０が、それぞれ、本体部１０を鉛直軸周りに回転可能に支持する軸受として機能するが、これに限定されず、例えば、回転継手６０のみを有していてもよく、クロスローラベアリング９０のみを有していてもよい。回転継手６０を有さない場合には、例えば、凹部１０ｄから流体を排出した後に、連通路１０ｅを閉鎖して減圧を維持すると共に、連通路とポンプ等とを切り離し、回転終了後に、再び、連通路１０ｅとポンプとを接続すればよい。
　また、回転継手６０やクロスローラベアリング９０の構造は上述の構造に限定されない。また、回転継手６０及びクロスローラベアリング９０以外の軸受を用いてもよいことは言うまでもない。
　また、回転駆動部４０の構成も、上述の物に限定されず、種々の形態が可能である。
　また、上記実施形態では、ポンプ５０として、シリンダ５１、ピストン５３、及び、ピストンロッド５４を備えたピストンポンプを採用しているが、凹部１０ｄ内への流体の供給及び排出を制御できるものであれば他のものでもよい。例えば、圧力源と接続され、圧力源からの流体の供給を制御可能なバルブ、及び、真空ポンプ等の真空源と接続され、真空源への流体の排出を制御可能なバルブを有するものでもよい。
　また、凹部１０ｄの形状は特に限定されず、封口対象となるハニカム構造体７０にあわせて適宜設定できる。
　例えば、凹部１０ｄを上から見た平面形状は、円形以外に楕円形、矩形、正方形等とすることもできる。この場合、矩形や正方形の場合の大きさは、例えば、一辺５０～３００ｍｍとすることができる。また、本体部１０の上面１０ａに対して、側面１０ｂが垂直、かつ、底面１０ｃが平行である必要は無く、例えば、斜面であったり曲面であってもよい。
　また、上記実施形態では、底面１０ｃが水平な平面であるが、凹凸面や溝などを有する面など平面でなくても良い。
　また、上記実施形態では、保持部８０は空気圧シリンダ８２を備えるがこれに限られず、たとえば、歯車機構等の種々の機構に代替することが出来る。
　また、保持部８０は必ずしも必須ではない。例えば、封口材を供給するときには錘をハニカム構造体７０の上に載せることによりハニカム構造体を本体部１０に対して固定し、ハニカム構造体７０を本体部から離れさせる際には、錘を除去してハニカム構造体を移動可能としてもよい。また、ハニカム構造体がある程度の重量を有する場合には、自重によって固定されるので特段の固定手段を有さない態様も可能である。
　ハニカム構造体７０の形状や構造も上述に限定されない。例えば、ハニカム構造体７０の外形形状も円柱でなくてもよく、例えば、四角柱等の角柱でもよい。また、ハニカム構造体７０の貫通孔７０ａの断面形状は、正方形でなくてもよく、例えば、長方形、三角形、多角形、円形等でも構わない。さらに、貫通孔７０ａの配置も、正方形配置でなくてもよく、例えば、３角配置、千鳥配置等でも構わない。
　また、上記実施形態では、多数の貫通孔を有する板状のマスク１７０を採用しているが、マスクにより遮蔽する場所も任意である。さらに、このようなマスク１７０を用いなくても実施可能である。例えば、封口処理の前に、ハニカム構造体７０の一部の貫通孔７０ａ内に加熱すると分解する材料により栓をしておき、封口後に栓を熱分解等すればよい。本発明では、マスクを使用しない場合であっても、封口処理後に凸状に変形する弾性板２０によって、ハニカム構造体７０を本体部１０や弾性板２０から容易に引き離すことが出来るという効果がある。
　また、上記実施形態（図１参照）では、軸受６０が本体部１０を鉛直軸ａｘ周りに回転可能に支持し、回転部駆動部４０が本体部１０を鉛直軸ａｘ周りに回転させているが、これに限られない。例えば、図９の（ａ）に示すように、軸受９０が、本体部１０を鉛直軸Ｚに対して傾斜（９０°未満）する軸ａｘ周りに回転可能に支持し、回転部駆動部４０が本体部１０をこの傾斜軸ａｘ周りに回転させてもよい。また、例えば、図９の（ｂ）に示すように、軸受９０が、本体部１０を水平軸ａｘ周りに回転可能に支持し、回転部駆動部４０が本体部１０をこの水平軸ａｘ周りに回転させてもよい。
　図９の（ａ）（ｂ）の形態は、図１の態様の封口装置１００（凹部の底面１０ｃや上面１０ｃが水平面）の全体を傾斜させており、図９の（ａ）では凹部の底面１０ｃや上面１０ａが傾斜面となり、図９の（ｂ）では凹部の底面１０ｃや上面１０ａが鉛直面となっている。
　このような傾斜軸あるいは水平軸を用いる封口装置は、特に、粘度の高い、例えば、１０～５０Ｐａ・ｓ程度の封口材を用いる場合に好適であり、遠心力に加えて、重力によっても封口材のペーストを凹部内に拡げる効果を与えることができる。
　１０…本体部、１０ｅ…連通路、１４…接続管（管）、２０…弾性板、３０…凹部、５０…ポンプ（流体供給排出制御部）、６０…回転継手（軸受）、７０…ハニカム構造体、８０…保持部、９０…クロスローラベアリング（軸受）、１００…封口装置、１７０…マスク。

Claims (16)

  1. 　凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部と、
    　前記凹部を覆うように前記本体部に配置された弾性板と、
    　前記本体部を軸周りに回転可能に支持する軸受と、
    　前記本体部を前記軸周りに回転させる回転駆動部と、を備えた封口装置。
  2. 　前記軸は鉛直軸である請求項１記載の封口装置。
  3. 　前記軸は鉛直に対して傾斜する軸又は水平軸である請求項１記載の封口装置。
  4. 　前記軸は前記凹部の底面と交差する請求項１～３のいずれか一項記載の封口装置。
  5. 　前記軸は前記凹部の底面の中央部と交差する請求項１～３のいずれか一項記載の封口装置。
  6. 　前記軸は前記凹部の底面と直交している請求項４又は５記載の封口装置。
  7. 　前記軸に沿って延び、前記連通路と接続された管をさらに備え、
    　前記軸受は、前記管に接続された回転継手である請求項１～６のいずれか一項記載の封口装置。
  8. 　前記回転継手に接続され、前記管及び連通路を介した前記凹部への流体の供給及び前記凹部からの流体の排出を制御する流体供給排出制御部をさらに備える請求項７記載の封口装置。
  9. 　前記本体部に固定され、前記本体部を前記軸周りに回転可能に支持する補助軸受をさらに備える請求項１～８のいずれか一項記載の封口装置。
  10. 　前記弾性板は、ゴム板である請求項１～９のいずれか一項記載の封口装置。
  11. 　凹部及び前記凹部の内面に開口する連通路を有する本体部に対して、前記凹部を覆うように配置された弾性板を準備する工程と、
    　前記連通路を介して前記凹部内の流体を排出することにより前記弾性板の凹部を形成する工程と、
    　前記弾性板の凹部内に封口材を供給する工程と、
    　前記封口材が供給された本体部を軸周りに回転させる工程と、
    　前記凹部と対向する位置に、複数の貫通孔を有するハニカム構造体の一端面を配置する工程と、
    　前記回転させる工程の後に、前記連通路を介して前記本体部と前記弾性板との間に流体を供給することにより、前記ハニカム構造体の一端面に向かって前記弾性板を移動させる工程と、
    　を備える、端部が封口された複数の貫通孔を有するハニカム構造体の製造方法。
  12. 　前記軸は鉛直軸である請求項１１記載の方法。
  13. 　前記軸は鉛直に対して傾斜する軸又は水平軸である請求項１１記載の方法。
  14. 　前記軸は前記凹部の底面と交差する請求項１１～１３のいずれか一項記載の方法。
  15. 　前記軸は前記凹部の底面の中央部と交差する請求項１１～１４のいずれか一項記載の方法。
  16. 　前記軸は前記凹部の底面と直交している請求項１４又は１５記載の方法。
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