JPH0617004B2

JPH0617004B2 - セラミックハニカム構造体の押出し成形方法及び装置

Info

Publication number: JPH0617004B2
Application number: JP62178476A
Authority: JP
Inventors: 浩一林; 千尋小林; 哲也宮崎; 広司山口
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1987-07-16
Filing date: 1987-07-16
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS6422504A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はセラミックからなる過給機用ロータ等のハニカ
ム構造体の成形方法とその装置に関する。

（従来の技術）セラミックは金属に比べ軽量で腐食しにくい特性を有し
ているため、過給機用ロータセル、排気ガス浄化用の触
媒担体、熱交換器等の複数の隔壁によって区切られたハ
ニカム構造体がセラミックにより形成されている。

斯かるセラミックハニカム構造体の製造は流動性のある
セラミックコンパウンドをスクリューにて加工混練し、
この加圧したセラミックコンパウンドを成形ヘッドの金
型から押出し、所定寸法に切断した後乾燥し、次いで焼
成するようにしている。

しかしながら押出し成形によってハニカム構造体を成形
する場合、例えば隔壁の肉厚が異なると特公昭６２−２
０８８１号等に開示されるように金型自体に工夫をこら
す必要がある。

（発明が解決しようとする問題点）従来の押出し成形法にあっては、スクリューを横置きに
セットする関係から側方に成形品を押出すようにしてい
る。このため、成形品に歪み、撓みが生じ、過給機のロ
ータの如き回転部品としては使用に耐え得るものを生産
することができない。

一方、プラスチック製品にあっては、成形ヘッドから下
方へ押出す方法があるが、この方法をセラミックハニカ
ム構造体に適用すると、押出された後のセラミックコン
パウンドが自重により伸び、厚みが薄くなるという問題
がある。

いずれの場合も所望の形状は得られない。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決すべく本発明は、セラミックコンパウ
ンドを加圧混練しつつスクリューで成形ヘッドへ送り込
み、セラミックコンパウンドの押出し方向を鉛直上向き
とし、成形ヘッドからの押出しは外側のハニカム部と、
このハニカム部内周面に接触する内側のボス部に分けて
行い、ボス部の押出し速度をハニカム部の押出し速度に
合せるようにした。

また、成形ヘッド内を、ハニカム部を成形する外側流路
と、押出しの際にハニカム部内周面に接触するボス部を
成形する内側流路とに区画した。

更に、内側流路内には芯金を立設し、この芯金にはボス
部の押出しとともに一体的に上昇するガイド部材を係合
した。

（作用）スクリューによって加圧混練されたセラミックコンパウ
ンドは成形ヘッド下方においてその流動方向が上向きに
なり、成形ヘッド上端に取付けた金型を介してハニカム
状に押出される。また、外側のハニカム部を押出すにあ
たり、その内側のボス部が圧着同調して押出される。

このボス部はガイド部材とともに上昇して押出される。

ハニカム部は上方へ押出される際に、その内周面がボス
部の外周面に圧着される。

（実施例）以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る押出し成形装置の成形ヘッド断面
図である。

成形ヘッドの下部は筒状金属ブロック１にて構成され、
この金属ブロック１の側端開口は蓋体２にて閉塞され、
また金属ブロック１内には下方から調整芯３が挿入さ
れ、この調整芯３は金属ブロック１に螺合せしめるとと
もに金属ブロック１よりも下方に突出した調整芯３下端
にハンドル４を取付け、ハンドル４を回転操作すること
で、調整芯３が上下動するようにしている。

一方、成形ヘッドの上部には外側均圧管５及び内側均圧
管６が設けられ、外側均圧管５と内側均圧管６との間を
製品となるハニカム部を成形するための外側流路Ｐ１、
内側均圧管６の内方をハニカム部内周面に接触するボス
部を成形するための内側流路Ｐ２としている。

また、外側均圧管５の上下端にはフランジが形成され、
下のフランジと金属ブロック１上面との間で多孔板７を
挟持している。多孔板７には第２図に示すようにセラミ
ックコンパウンドが通過する孔８…が複数形成されてい
る。そしてこれら孔のうち流量が多くなる部分つまりス
クリュー９に近い部分に形成した孔８ａの径は流量が少
くなる部分つまりスクリューから遠い部分に形成した孔
８ｂの径よりも小さくし、成形ヘッド上端に設けた金型
１０全面に均等な流量でセラミックコンパウンドが押出
されるようにしている。従って、セラミックコンパウン
ドの流れの方向が大きく変化しても、安定した形状の成
形品を得ることができる。

また、多孔板７の中央には筒状部１１を形成し、この筒
状部１１下方に前記調整芯３の上端を臨ませ、ハンドル
４の操作で調整芯３を上下動させることで内側流路Ｐ２
への流量を変化させる。更に筒状部１１の上半部には中
子ダイス１２を螺着し、この中子ダイス１２に前記内側
均圧管６の下端を螺着し、内側均圧管６の上端を金型１
０内周面に係着せしめている。

ここで金型１０は平面図である第３図にも示すようにハ
ニカム部を成形するための内側部１０ａと製品の外周部
を成形するための外輪１０ｂとからなり、この外輪１０
ｂは金型１０の固定金具１３に径方向に挿入した調整ボ
ルト１４の内端に当接している。而して調整ボルト１４
を締めたり或いは緩めたりすることで外輪１０ｂは径方
向にずれ、製品外周部の肉厚が調整される。

更に、前記内側均圧管６内には上方から芯金１５を挿入
している。芯金１５は大径の下芯金１５ａと小径の上芯
金１５ｂとからなり、下芯金１５ａはその下端が前記多
孔板７の中央に固着され、上芯金１５ｂは下芯金１５ａ
と連結部材１６を介して下芯金１５ａに着脱可能に連結
され、更に上芯金１５ｂにはフランジ部を有するガイド
部材１７が摺動自在に外嵌されている。

以上の如き構成からなる成形装置を用いて過給機ロータ
の如きハニカム構造体を成形する方法を以下に述べる。

セラミックコンパウンドはスクリュー９によって加圧混
練され、金属ブロック１内においてその流動方向を上方
に変化し、その一部は多孔板７の孔８を介して外側流路
Ｐ１に入り、残りは調整芯３と多孔板７の筒状部１１の
隙間を通って内側流路Ｐ２に入る。

外側流路Ｐ１に入ったセラミックコンパウンドは順次上
方へ押し上げられ、金型１０を通過することで第４図に
示すようにハニカム部Ｗ１として上方へ押出される。一
方内側流路Ｐ２に入ったセラミックコンパウンドはボス
部Ｗ２として上方へ押出される。ここでボス部Ｗ２は上
方へ押出される際にガイド部材１７とともに上昇し、こ
のガイド部材１７は上芯金１５ｂに外嵌しているため、
ボス部Ｗ２が上昇するときにボス部Ｗ２にねじれ、倒れ
等が生じることがない。そして、ハニカム部Ｗ１につい
ては、上方へ押出される際にその内周面がボス部Ｗ２外
周面に圧着し、ボス部Ｗ２によってハニカム部Ｗ１のね
じれ、倒れ等が防止できる。この圧着は、下芯金１５ａ
の径よりも外径の大きな連結部材１６を、第１図に示す
位置に設置することにより、ボス部に生じた、径方向外
向きの圧力に起因する。

尚、ハニカム部Ｗ１の変形を有効に防止するにはハニカ
ム部Ｗ１の上昇速度とボス部Ｗ２の上昇速度が略々通し
いことが要求される。この上昇速度を調整するにはハン
ドル４を操作して内側流路Ｐ２へのセラミックコンパウ
ンドの流入量をコントロールすればよい。

以上の如くしてハニカム部Ｗ１とボス部Ｗ２を所定の長
さまで押出したならば、上芯金１５ｂを引き抜きピアノ
線等によりハニカム部Ｗ１とボス部Ｗ２を径方向に切断
し、これを例えばマイクロ波により乾燥せしめる。これ
に加工を施した後、焼成し目的とする過給機用ロータ等
の製品とする。

（発明の効果）以上の発明は以下の如き効果を発揮する。

先ず、セラミックハニカム構造体を押出し成形するにあ
たり、セラミックコンパウンドを鉛直上向きに押出すよ
うにしたので、成形体の径方向の歪み、撓み、及び押出
し方向の伸びを抑制できる。また同時に自重による密度
の向上も図れる。

また、ハニカム部を押出すにあたり、その内側にボス部
を圧着同調して押出すようにしたので、単にハニカム部
を押出す場合に比べ、ハニカム部の歪み、撓み、等の変
形を有効に防止することができる。

更に、成形ヘッド内が、ハニカム部を成形する外側流路
と、押出しの際にハニカム部内周面に接触するボス部を
形成する内側流路とに区画されているので、ハニカム部
が上方へ押出される際にその内周面がボス部の外周面に
圧着し、ボス部によってハニカム部のねじれや倒れ等を
防止できる。

更にまた、内側流路内に芯金が立設され、この芯金に
は、ボス部の押出しとともに一体的に上昇するガイド部
材が係合しているので、ボス部はガイド部材とともに上
昇して押出されるため、ねじれや倒れ等を防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る押出し成形装置の成形ヘッドの断
面図、第２図は多孔板の平面図、第３図は金型の平面
図、第４図は成形過程を説明した断面図である。尚、図面中、３は調整芯、５は外側均圧管、６は内側均
圧管、７は多孔板、９はスクリュー、１０は金型、１５
は芯金、１７はガイド部材、Ｐ１は外側流路、Ｐ２は内
側流路、Ｗ１はハニカム部、Ｗ２はボス部である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮崎哲也佐賀県鹿島市大字高津原1195−１ (72)発明者山口広司佐賀県藤津郡塩田町冬野甲1088 (56)参考文献特開昭58−197008（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックコンパウンドをスクリューによ
って加圧し、この加圧されたセラミックコンパウンドを
成形ヘッドからハニカム状に押出すようにした成形方法
において、前記セラミックコンパウンドの押出し方向は
鉛直上向きとし、前記成形ヘッドからの押出しは外側の
ハニカム部と、このハニカム部内周面に接触する内側の
ボス部に分けて行い、ボス部の押出し速度をハニカム部
の押出し速度に合せるようにしたことを特徴とするセラ
ミックハニカム構造体の押出し成形方法。
【請求項２】セラミックコンパウンドを加圧混練するス
クリューと、加圧されたセラミックコンパウンドをハニ
カム状に押出す金型を取付けた成形ヘッドを備える押出
し成形装置において、前記成形ヘッド内は、ハニカム部
を成形する外側流路と、押出しの際にハニカム部内周面
に接触するボス部を形成する内側流路とに区画されてい
ること特徴とするセラミックハニカム構造体の押出し成
形装置。
【請求項３】前記内側流路内には芯金が立設され、この
芯金にはボス部の押出しとともに一体的に上昇するガイ
ド部材が係合していることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載のセラミックハニカム構造体の押出し成形装
置。