(57)【要約】【課題】ハニカム構造体が保証強度を満たしているかどうかを簡易的かつ適切に検査することができるハニカム構造体の強度検査方法及び強度検査装置を提供すること。【解決手段】流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体の強度検査方法は、ハニカム構造体のスキン層の外表面に対して、加圧された流体を介して検査圧力を負荷する圧力負荷工程と、ハニカム構造体の状態を確認し、ハニカム構造体が保証圧力Ｐ０に耐え得る保証強度を満たしているか否かを判定する判定工程とを有する。圧力負荷工程では、ハニカム構造体のスキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布Ｘのピークｓが２つ以上となり、かつ、ピークｓ間の谷部ｔ２における検査圧力が保証圧力Ｐ０以上となるように、ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体の強度を検査する方法であって、
上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に対して、加圧された流体を介して検査圧力を負荷する圧力負荷工程と、
該圧力負荷工程後の上記ハニカム構造体の状態を確認し、該ハニカム構造体が保証圧力に耐え得る保証強度を満たしているか否かを判定する判定工程とを有し、
上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピークが２つ以上となり、かつ、ピーク間の谷部における検査圧力が上記保証圧力以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項２】
請求項１において、上記圧力負荷工程では、検査圧力分布のピークにおける検査圧力が上記保証圧力の１２０％以下であることを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷するための筒状の圧力負荷部材を上記ハニカム構造体の上記スキン層の外周に配置し、上記圧力負荷部材を加圧された流体を介して上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧することにより、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項４】
請求項３において、上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体の上記スキン層における軸方向の少なくとも一方の端面から内方へ２〜１０ｍｍまでの範囲には、上記圧力負荷部材を接触させず、検査圧力を負荷しないことを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項５】
請求項３又は４において、上記圧力負荷部材は、袋状の弾性体よりなり、内部に流体を導入して膨張すると共に内部から流体を排出して収縮するよう構成されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項６】
請求項５において、上記圧力負荷部材は、軸方向において分割された複数の分割圧力負荷部材により構成されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項７】
請求項５において、上記圧力負荷部材は、内部が軸方向において複数の部分に分割されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項８】
請求項５において、上記圧力負荷部材は、一般部よりも厚みが大きい圧力緩和部が軸方向において１又は複数設けられていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法。
【請求項９】
流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体の強度を検査する強度検査装置であって、
上記ハニカム構造体の上記スキン層の外周に配置され、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷するための筒状の圧力負荷部材を有しており、
上記圧力負荷部材を加圧された流体を介して上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧することにより、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピークが２つ以上となり、かつ、ピーク間の谷部における検査圧力が保証強度に応じた保証圧力以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することができるよう構成されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査装置。
【請求項１０】
請求項９において、上記圧力負荷部材は、袋状の弾性体よりなり、内部に流体を導入して膨張すると共に内部から流体を排出して収縮するよう構成されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査装置。
【請求項１１】
請求項１０において、上記圧力負荷部材は、軸方向において分割された複数の分割圧力負荷部材により構成されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査装置。
【請求項１２】
請求項１０において、上記圧力負荷部材は、内部が軸方向において複数の部分に分割されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査装置。
【請求項１３】
請求項１０において、上記圧力負荷部材は、一般部よりも厚みが大きい圧力緩和部が軸方向において１又は複数設けられていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査装置。
【請求項１４】
セラミックス原料を押出成形し、流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体を成形する成形工程と、
上記ハニカム構造体を乾燥させる乾燥工程と、
上記ハニカム構造体を焼成する焼成工程と、
上記乾燥工程及び／又は上記焼成工程の後に、請求項１〜８のいずれか１項に記載のハニカム構造体の強度検査方法を用いて、上記ハニカム構造体の強度を検査する検査工程とを有することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４において、上記検査工程の後、上記ハニカム構造体が上記検査工程を行ったものであることがわかるように、上記検査工程の直前又は直後に、上記ハニカム構造体にマーキングを行うことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の内燃機関から排出される排ガスを浄化するためのハニカム構造体の強度検査方法及び強度検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車等において、ガソリンエンジンの排ガス浄化装置における触媒担体やディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートを捕集するフィルタ等として用いられるハニカム構造体が知られている。このハニカム構造体は、流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とにより構成されたものがある。
【０００３】
上記ハニカム構造体は、金型等を用いてセラミックス等の原料粉末を含有する材料を所望の形状に押出成形し、乾燥、焼成することによって製造される。このような製造工程において、ハニカム構造体の内部には、後工程にて必要となるキャニング強度を低下させるような欠陥が発生する場合がある。そのような欠陥は、通常では端面の観察チェックにより確認することが可能であるが、近年におけるセル壁の薄肉化によって強度の余裕度が減少している。そのため、ハニカム構造体の強度低下による不具合を招かないためにも、実際に自動車等に取り付けて使用する前に、実使用上必要となる強度（保証強度）が保証されているか否かを確認する必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１では、ハニカム構造体に衝撃荷重を加え、クラックが生じた部分から落下した粉状物を検知することによってクラックを検出するハニカム構造体のクラック検出方法が開示されている。
しかしながら、このような方法では、発生したクラックを検出することはできても、保証強度を満たしているか否かを確認することはできない。
【０００５】
また、自動車技術会の規格ＪＡＳＯ  Ｍ５０５−８７によれば、ハニカム構造体に対して静水圧を加え、ハニカム構造体が破壊したときの強度を測定するアイソスタティック破壊強度試験がある。
この試験を用いれば、予め実使用上必要となるアイソスタティック強度を保証強度として設定し、その強度に応じた圧力を加えた際に破壊するか否かを確認することにより、保証強度を満たしているか否かを検査することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４５２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の試験方法は、下準備のためにハニカム構造体を厳重に梱包する必要がある。また、破壊の有無に関しても、一旦静水圧をかけた後で圧力を抜き、ハニカム構造体を密封容器から取り出し、さらに梱包を剥がして確認する必要がある。そのため、相当な手間がかかり、多数のハニカム構造体を効率良く検査することができない。また、本来は、破壊強度を調べるために用いられることから精度は高いが、ハンドリング等の要因による欠け等も起こし易い。
このようなことから、保証強度を満たしているか否かを簡易的かつ適切に検査する方法が望まれているが、未だそのような方法は見出されていない。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、保証強度を満たしているか否かを簡易的かつ適切に検査することができるハニカム構造体の強度検査方法及び強度検査装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体の強度を検査する方法であって、
上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に対して、加圧された流体を介して検査圧力を負荷する圧力負荷工程と、
該圧力負荷工程後の上記ハニカム構造体の状態を確認し、該ハニカム構造体が保証圧力に耐え得る保証強度を満たしているか否かを判定する判定工程とを有し、
上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピークが２つ以上となり、かつ、ピーク間の谷部における検査圧力が上記保証圧力以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することを特徴とするハニカム構造体の強度検査方法にある（請求項１）。
【００１０】
本発明のハニカム構造体の強度検査方法において、上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に対して、該外表面上での軸方向における検査圧力分布のピークが２つ以上となるように検査圧力を負荷する。そのため、簡易な方法で検査圧力を負荷することができると共に、検査圧力分布の曲線をなだらかにすることができる。これにより、上記ハニカム構造体に対して負荷される検査圧力のばらつきを小さくすることができる（後述する実施例１の図５参照）。また、これによって、例えば、検査圧力分布のピークが１つとなる場合のように（後述する比較例の図１３参照）、一部に偏った検査圧力が負荷され、検査圧力に大きなばらつきが生じる等の不具合も発生しない。
【００１１】
また、上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピーク間の谷部における検査圧力が上記保証圧力以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷する（後述する実施例１の図５参照）。そのため、上記ハニカム構造体の検査すべき領域に対して少なくとも上記保証圧力と同等以上の検査圧力を負荷することができる。
【００１２】
これらのことから、本発明では、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に対して、実使用上必要となる強度である上記保証強度に応じた上記保証圧力と同じ又はそれに近い検査圧力をばらつきが小さい状態で負荷することが可能となる。これにより、上記ハニカム構造体に対して、上記保証圧力に比べて過大な検査応力が負荷されないようにすることができる。
【００１３】
よって、本発明の強度検査方法に基づいて強度検査を行うことにより、ハニカム構造体が保証強度を満たしているか否かを簡易的かつ適切に検査することができる。
そして、本発明の強度検査方法における保証強度をアイソスタティック強度と関連付けて設定することにより、煩雑な作業を必要とするアイソスタティック破壊強度試験を、本発明の方法に置き換えることも可能となる。
【００１４】
第２の発明は、流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体の強度を検査する強度検査装置であって、
上記ハニカム構造体の上記スキン層の外周に配置され、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷するための筒状の圧力負荷部材を有しており、
上記圧力負荷部材を加圧された流体を介して上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧することにより、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピークが２つ以上となり、かつ、ピーク間の谷部における検査圧力が補強強度に応じた保証圧力以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することができるよう構成されていることを特徴とするハニカム構造体の強度検査装置にある（請求項９）。
【００１５】
本発明のハニカム構造体の強度検査装置は、上記圧力負荷部材を上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧することにより、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピークが２つ以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することができるよう構成されている。そのため、簡易な方法で検査圧力を負荷することができると共に、検査圧力分布の曲線をなだらかにすることができる。これにより、上記ハニカム構造体に対して負荷される検査圧力のばらつきを小さくすることができる（後述する実施例１の図５参照）。また、これによって、例えば、検査圧力分布のピークが１つとなる場合のように（後述する比較例の図１３参照）、一部に偏った検査圧力が負荷され、検査圧力に大きなばらつきが生じる等の不具合も発生しない。
【００１６】
また、上記強度検査装置は、上記圧力負荷部材を上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧することにより、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面上での軸方向における検査圧力分布のピーク間の谷部における検査圧力が上記保証圧力以上となるように、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷することができるよう構成されている（後述する実施例１の図５参照）。そのため、上記ハニカム構造体の検査すべき領域に対して少なくとも上記保証圧力と同等以上の検査圧力を負荷することができる。
【００１７】
これらのことから、本発明の強度検査装置は、上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に対して、実使用上必要となる強度である上記保証強度に応じた上記保証圧力と同じ又はそれに近い検査圧力をばらつきが小さい状態で負荷することが可能である。これにより、上記ハニカム構造体に対して、上記保証圧力に比べて過大な検査応力が負荷されないようにすることができる。
【００１８】
よって、本発明の強度検査装置を用いて強度検査を行うことにより、ハニカム構造体が保証強度を満たしているか否かを簡易的かつ適切に検査することができる。
そして、本発明における保証強度をアイソスタティック強度と関連付けて設定することにより、煩雑な作業を必要とするアイソスタティック破壊強度試験を、本発明の強度検査装置を用いた強度検査に置き換えることも可能となる。
【００１９】
第３の発明は、セラミックス原料を押出成形し、流路方向に垂直な断面が多角形のセル形状を形成するように配置された多数のセル壁に囲まれた多数のセルと、外周側面を覆う筒状のスキン層とを有するハニカム構造体を成形する成形工程と、
上記ハニカム構造体を乾燥させる乾燥工程と、
上記ハニカム構造体を焼成する焼成工程と、
上記乾燥工程及び／又は上記焼成工程の後に、上記第１の発明のハニカム構造体の強度検査方法を用いて、上記ハニカム構造体の強度を検査する検査工程とを有することを特徴とするハニカム構造体の製造方法にある（請求項１４）。
【００２０】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、上記乾燥工程及び／又は上記焼成工程の後に、上記第１の発明のハニカム構造体の強度検査方法を用いて、上記ハニカム構造体が保証強度を満たしているか否かを検査する検査工程を行う。そのため、上記検査工程を上記乾燥工程後に実施した場合には、強度が不十分なものを製造工程中において予め排除することができ、生産効率の向上を図ることができる。また、上記検査工程を上記焼成工程後に実施した場合には、製品として使用することができないものを排除することができる。
【００２１】
このように、本発明の製造方法によれば、製造工程中において、ハニカム構造体が保証強度を満たしているか否かを簡易的かつ適切に検査し、保証強度を満たしたハニカム構造体を確実に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
上記第１の発明において、検査対象となる上記ハニカム構造体は、一般的に、金型等を用いてセラミックス等の原料粉末を含有する材料を所望の形状に押出成形し、乾燥、焼成することによって製造されるが、検査を行うのは乾燥後のものでもよいし、焼成後のものでもよい。ただし、負荷する圧力はそれぞれの場合において設定する必要がある。
【００２３】
また、検査圧力分布における２つ以上のピークは、そのピークを形成する検査圧力分布の曲線が同様な形状で、そのピークにおける検査圧力が同様な値となるようにすることが好ましい。例えば、ピークを形成する検査圧力分布の曲線の形状やピークにおける検査圧力の値が大きく異なれば、上記ハニカム構造体に負荷される検査圧力に偏りが生じ、ばらつきが大きくなる。その場合には、上記ハニカム構造体が保証強度を満たしているか否かを適切に検査することができず、強度的に支障のないものまで破壊してしまうおそれがある。
【００２４】
上記圧力負荷工程では、上記保証圧力に比べて過大な検査応力が負荷されないようにすることが重要である。したがって、上記圧力負荷工程では、検査圧力分布のピークにおける検査圧力が上記保証圧力の１２０％以下であることが好ましい（請求項２）。このとき、上記ハニカム構造体の一方の端面に樹脂製の板等の当て物をし、端部方向からの力がかからないようにすることが好ましい。
この場合には、上記保証圧力に近い検査圧力を上記ハニカム構造体全体に負荷させることができる。これにより、上記ハニカム構造体の強度検査をより適切に行うことができる。
【００２５】
また、上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷するための筒状の圧力負荷部材を上記ハニカム構造体の上記スキン層の外周に配置し、上記圧力負荷部材を上記基準圧力に加圧された流体を介して上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧することにより、上記ハニカム構造体に対して検査圧力を負荷する構成とすることができる（請求項３）。
この場合には、上記圧力負荷部材を上記ハニカム構造体の上記スキン層の外表面に押圧するだけで、検査圧力を負荷することができる。そのため、上記ハニカム構造体の強度検査を簡易的に行うことができる。
【００２６】
また、上記圧力負荷工程では、上記ハニカム構造体の上記スキン層における軸方向の少なくとも一方の端面から内方へ２〜１０ｍｍまでの範囲には、上記圧力負荷部材を接触させず、検査圧力を負荷しないことが好ましい（請求項４）。
すなわち、上記ハニカム構造体の端部は、他の部分に比べて強度が低く、割れ・欠け等が生じ易い。よって、端部に検査圧力を負荷させないようにすることにより、上記ハニカム構造体の端部の割れ・欠け等を防止することができる。
また、上記ハニカム構造体の端部が上記圧力負荷部材によって覆われていると、上記ハニカム構造体と上記圧力負荷部材との間に異物等が存在し、正確な圧力がかかっていない場合に、上記ハニカム構造体を軸方向から観察してもそれが判らない場合がある。よって、端部に上記圧力負荷部材を接触させないようにすることにより、上記ハニカム構造体を軸方向から観察して、上記不具合が生じていないかどうかを判断することが容易となる。
【００２７】
上記第１及び第２の発明において、上記圧力負荷部材は、袋状の弾性体よりなり、内部に流体を導入して膨張すると共に内部から流体を排出して収縮するよう構成されていることが好ましい（請求項５、１０）。
この場合には、上記圧力負荷部材を膨張及び収縮させることにより、上記ハニカム構造体に負荷する検査圧力の調整を容易に行うことができる。また、減圧後は、検査した上記ハニカム構造体を容易に取り出し、移送することができる。そのため、上記ハニカム構造体の強度検査をより簡易に行うことができる。
【００２８】
上記圧力負荷部材は、軸方向において分割された複数の分割圧力負荷部材により構成することができる（請求項６、１１）。
この場合には、上記複数の分割圧力負荷部材が上記ハニカム構造体に対してそれぞれ検査圧力を負荷することになる。そのため、検査圧力分布のピークを２つ以上とすることが可能となる。
【００２９】
また、上記圧力負荷部材は、内部が軸方向において複数の部分に分割されている構成とすることができる（請求項７、１２）。
この場合には、上記圧力負荷部材の内部において複数に分割された部分が上記ハニカム構造体に対してそれぞれ検査圧力を負荷することになる。そのため、検査圧力分布のピークを２つ以上とすることが可能となる。
【００３０】
また、上記圧力負荷部材は、一般部よりも厚みが大きい圧力緩和部が軸方向において１又は複数設けられている構成とすることができる（請求項８、１３）。
この場合には、上記ハニカム構造体に負荷される検査圧力が上記圧力緩和部において緩和され、その両側よりも小さくなる。すなわち、上記圧力緩和部において検査圧力分布の谷部分が形成される。そのため、検査圧力分布の山部分を２つ以上として、ピークを２つ以上とすることが可能となる。
なお、上記圧力緩和部は、例えば、上記圧力負荷部材の周方向において全周に渡って設けることもできるし、部分的に設けることもできる。また、上記ハニカム構造体に接触する部分だけに設けてもよい。
【００３１】
上記第３の発明においては、上記検査工程の後、上記ハニカム構造体が上記検査工程を行ったものであることがわかるように、上記検査工程の直前又は直後に、上記ハニカム構造体にマーキングを行うことが好ましい（請求項１５）。
この場合には、上記検査工程の後、上記ハニカム構造体に対して上記検査工程を行ったことが一目見て明らかになる。つまり、上記検査工程を行った上記ハニカム構造体には、必ずマーキングがされているようにすることができる。これにより、上記ハニカム構造体の検査漏れを防止することができる。そして、例えば、上記ハニカム構造体にマーキングがされているのに検査が行われていない等の不手際を防止することができる。
【実施例】
【００３２】
（実施例）
本発明の実施例にかかるハニカム構造体の強度検査方法について説明する。
本例のハニカム構造体の強度検査方法は、図１に示すごとく、四角形格子状のセル壁１１と、セル壁１１に囲まれた多数のセル１２と、外周側面を覆う円筒状のスキン層１３とを有するハニカム構造体１が保証強度を満たしているか否かを検査する方法である。
【００３３】
強度検査方法は、図２〜図５に示すごとく、ハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１に対して、加圧した流体を介して検査圧力を負荷する圧力負荷工程と、圧力負荷工程後のハニカム構造体１の状態を確認し、ハニカム構造体１が保証圧力Ｐ０に耐え得る保証強度を満たしているか否かを判定する判定工程とを有する。
そして、圧力負荷工程では、ハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１上での軸方向における検査圧力分布Ｘのピークｓが２つ以上となり、かつ、ピークｓ間の谷部ｔ２における検査圧力が保証圧力Ｐ０以上となるように、ハニカム構造体１に対して検査圧力を負荷する。
以下、これを詳説する。
【００３４】
検査対象となるハニカム構造体１を製造するに当たっては、まず、ハニカム構造体１の原料となるセラミックス原料を準備した。セラミックス原料の原料粉末としては、カオリン、溶融シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、タルク等を含有し、化学組成が最終的にコーディエライトを主成分とする組成となるように調整したものを用いた。この原料粉末に水、バインダ等を所定量添加して混練することにより、セラミックス原料を得た。
【００３５】
次いで、セル壁の配設形状に対応するスリット溝を設けた押出成形用金型を用いて上記セラミックス原料を押出成形し、所望の長さに切断することにより、図１に示すごとく、セル壁１１とセル１２とスキン層１３とを有するハニカム構造体１を成形した。そして、成形後のハニカム構造体１を所定温度で乾燥させ、所定温度で焼成した。これにより、検査対象となるハニカム構造体１を製造した。
【００３６】
次いで、ハニカム構造体１の強度検査を行った。
本例では、図２、図３に示す強度検査装置２を用いて強度検査を行った。そして、ハニカム構造体１が実使用上必要となる保証強度を２ＭＰａに設定し、その設定した保証強度に応じた保証圧力を負荷した際に破壊するか否か（欠け、割れ、クラック等が生じるか否か）を確認することにより、保証強度を満たしているか否かを検査した。もちろん、保証強度が１ＭＰａ、０．５ＭＰａ等のように異なる場合には、それに応じた保証圧力を設定して負荷すればよい。
【００３７】
図２に示すごとく、強度検査装置２は、検査対象となるハニカム構造体１のスキン層１３の外周に配置され、ハニカム構造体１に対して検査圧力を負荷するための円筒状の圧力負荷部材３と、圧力負荷部材３の外側に設けられ、圧力負荷部材３の外側の位置を規制する円筒状の規制部材４１と、圧力負荷部材３に接続され、圧力負荷部材３の内部に流体を供給して加圧すると共に流体を吸引して減圧するための流体供給管４２と、流体供給管４２の開閉を制御するバルブ４３とを備えている。
【００３８】
また、図３に示すごとく、圧力負荷部材３は、弾性体であるウレタンゴムよりなり、流体５を供給する供給部３１が設けられた袋状に構成されている。そして、圧力負荷部材３は、供給部３１に流体５を供給することで膨張し、供給部３１から流体５を吸引することで収縮するよう構成されている。
【００３９】
また、同図に示すごとく、圧力負荷部材３には、他の部分よりも厚みが大きい圧力緩和部３２が設けられている。圧力緩和部３２は、供給部３１の内周面３１０から内方に突出して厚みを大きくしている。また、圧力緩和部３２は、供給部３１の内周面３１０の周方向において全周に渡って設けられている。
なお、図３では、圧力負荷部材９３の内部の構造がわかるように、圧力負荷部材９３を断面で示してある。
【００４０】
具体的に、強度検査装置２を用いてハニカム構造体１の強度検査を行うに当たっては、まず、強度検査装置２内に異物、汚れ等が無いか確認した。
そして、図２（ａ）に示すごとく、検査対象となるハニカム構造体１を圧力負荷部材３の内側に配置し、固定した。このとき、ハニカム構造体１のスキン層１３における軸方向の両端部から内方へ２ｍｍまでの範囲には、圧力負荷部材３を対向させないようにした。この部分には、圧力負荷部材３から直接圧力を負荷させないようにするためである。また、それ以外の検査すべき領域に対しては、圧力負荷部材３を対向させるようにした。
【００４１】
また、このとき、圧力負荷部材３の供給部３１内に油は供給されておらず、加圧されていない状態である（図４の状態ａ）。
なお、図４は、圧力負荷部材３の供給部３１の流体圧力の変化を示したものである。この圧力は、圧力負荷部材３に取り付けた圧力計４４（図２（ａ）〜（ｄ）参照）により計測した。
【００４２】
次いで、図２（ｂ）に示すごとく、流体供給管４２のバルブ４３を開状態とし、圧力負荷部材３の供給部３１内に流体（油）を供給し、加圧した。このとき、図３に示すごとく、圧力負荷部材３を供給部３１内に供給された流体（油）５で膨張させ、その供給部３１内の流体圧力（油圧）によってハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１を押圧した。これにより、ハニカム構造体１に圧力（検査圧力）を負荷した。実際には、検査圧力は、供給部３１内の流体圧力から圧力負荷部材３からの戻り圧力を差し引いた圧力である。
【００４３】
そして、本例では、供給部３１内の流体圧力が最終的に加圧する圧力の５０〜９０％となるまで加圧速度を制御しながら加圧した（図４の状態ｂ１）。
さらに、そこからは、供給部３１内の流体圧力が保証圧力Ｐ０よりも少し大きい２．３ＭＰａとなるまで圧力を制御しながら加圧し（図４の状態ｂ２）、その後一定時間保持した（図４の状態ｂ３）。
【００４４】
ここで、図５は、供給部３１内の圧力を一定時間保持している状態（図４の状態ｂ３）において、ハニカム構造体１に負荷される検査圧力を測定し、その測定した検査圧力の分布曲線を簡略化して示した検査圧力分布Ｘである。縦軸は検査圧力（ＭＰａ）、横軸は圧力負荷部材３の軸方向における測定箇所である。
本例では、圧力負荷部材３の軸方向において、１６箇所で検査圧力の測定を行った。図５には、圧力負荷部材３の両端部付近である測定箇所１、１６、及びハニカム構造体１の全長Ａが示してある。また、検査圧力の測定は、圧力センサによって測定した。
【００４５】
同図に示すごとく、この検査圧力分布Ｘには、ピークｓが２つ存在する。また、ピークｓは、検査圧力分布Ｘの山部ｔ１に存在し、山部ｔ１と山部ｔ１との間には谷部ｂが存在する。谷部ｔ２が存在する位置は、ハニカム構造体１に対して圧力負荷部材３の圧力緩和部３２周辺が接触していた位置に当たる。また、検査圧力分布Ｘのピークｓにおける検査圧力は、保証圧力Ｐ０の約１０７％である。また、谷部ｔ２における検査圧力は、保証圧力Ｐ０よりも大きい。
【００４６】
次いで、図２（ｃ）に示すごとく、バルブ４３を切り替え、圧力負荷部材３の供給部３１の油圧を開放した。そして、圧力負荷部材３を収縮させ、供給部３１内の圧力を所定速度で減圧した（図４の状態ｃ）。
次いで、図２（ｄ）に示すごとく、ハニカム構造体１を圧力負荷部材３の内側から取り出した（図４の状態ｄ）。
【００４７】
次いで、圧力を負荷した後のハニカム構造体１の状態を確認した。本例では、ハニカム構造体１の欠け、割れ、クラック等の存在を確認した。そして、破損が発生していないものは保証強度を満たしているものとし、破損が発生したものは保証強度を満たしていないものと判定した。
以上により、ハニカム構造体１の強度検査を終了した。
【００４８】
次に、本例のハニカム構造体の強度検査方法における作用効果について説明する。
本例のハニカム構造体の強度検査方法において、圧力負荷工程では、ハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１に対して、外表面１３１上での軸方向における検査圧力分布Ｘのピークｓが２つ以上となるように検査圧力を負荷する。そのため、簡易な方法で検査圧力を負荷することができると共に、検査圧力分布の曲線をなだらかにすることができる。これにより、ハニカム構造体１に対して負荷される検査圧力のばらつきを小さくすることができる（図５参照）。また、これによって、例えば、後述する比較例に示すごとく、検査圧力分布のピークが１つとなる場合のように（図１３参照）、一部に偏った検査圧力が負荷され、検査圧力に大きなばらつきが生じる等の不具合も発生しない。
【００４９】
また、圧力負荷工程では、ハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１上での軸方向における検査圧力分布Ｘのピークｓ間の谷部ｔ２における検査圧力が保証圧力Ｐ０以上となるように、ハニカム構造体１に対して検査圧力を負荷する（図５参照）。そのため、ハニカム構造体１の検査すべき領域に対して少なくとも保証圧力Ｐ０と同等以上の検査圧力を負荷することができる。
【００５０】
これらのことから、本例では、ハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１に対して、実使用上必要となる強度である保証強度に応じた保証圧力Ｐ０と同じ又はそれに近い検査圧力をばらつきが小さい状態で負荷することが可能となる。これにより、ハニカム構造体１に対して、保証圧力Ｐ０に比べて過大な検査応力が負荷されないようにすることができる。
【００５１】
また、本例において、圧力負荷工程では、図５に示すごとく、検査圧力分布Ｘのピークｓにおける検査圧力が保証圧力Ｐ０の約１０７％である。そのため、保証圧力Ｐ０に近い検査圧力をハニカム構造体１全体に負荷させることができる。これにより、ハニカム構造体１の強度検査をより適切に行うことができる。
【００５２】
また、圧力負荷工程では、図２、図３に示すごとく、ハニカム構造体１に対して検査圧力を負荷するための円筒状の圧力負荷部材３をハニカム構造体１のスキン層１３の外周に配置し、圧力負荷部材３を加圧された流体５を介してハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１に押圧することにより、ハニカム構造体１に対して検査圧力を負荷する。すなわち、圧力負荷部材３をハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１に押圧するだけで、検査圧力を負荷することができる。そのため、ハニカム構造体１の強度検査を簡易的に行うことができる。
【００５３】
また、圧力負荷工程では、図２、図３に示すごとく、ハニカム構造体１のスキン層１３における軸方向の両端面から内方へ２ｍｍまでの範囲には、圧力負荷部材３を接触させず、検査圧力を負荷しない。すなわち、ハニカム構造体１の端部は、他の部分に比べて強度が小さく、特に外周スキン１３に対して垂直に圧力が掛からない場合には、割れ・欠け等が生じ易い。よって、端部に検査圧力を負荷させないようにすることにより、ハニカム構造体１の端部の割れ・欠け等を防止することができる。また、ハニカム構造体１の端部が圧力負荷部材３によって覆われていると、ハニカム構造体１と圧力負荷部材３との間に異物等が存在し、正確な圧力がかかっていない場合に、ハニカム構造体１を軸方向から観察してもそれが判らない場合がある。よって、端部に圧力負荷部材３を接触させないようにすることにより、ハニカム構造体１を軸方向から観察して、上記不具合が生じていないかどうかを判断することが容易となる。
【００５４】
また、圧力負荷部材３は、袋状の弾性体よりなり、内部に流体５を導入して膨張すると共に内部から流体５を排出して収縮するよう構成されている。そのため、圧力負荷部材３を膨張及び収縮させることにより、ハニカム構造体１に負荷する検査圧力の調整を精度良く容易に行うことができる。これにより、ハニカム構造体１の強度検査をより簡易的かつ適切に行うことができる。
【００５５】
また、圧力負荷部材３は、一般部よりも厚みが大きい圧力緩和部３２が軸方向において１箇所設けられている。そのため、ハニカム構造体１に負荷される検査圧力が圧力緩和部３２において緩和され、その両側よりも小さくなる。すなわち、図５に示すごとく、圧力緩和部３２において検査圧力分布Ｘの谷部ｔ２が形成される。そのため、検査圧力分布Ｘの山部ｔ１を２つ以上として、ピークｓを２つ以上とすることが可能となる。
【００５６】
このように、本例の強度検査方法に基づいて強度検査を行うことにより、ハニカム構造体１が保証強度を満たしているか否かを簡易的かつ適切に検査することができる。
【００５７】
また、本例では、図２、図３に示すごとく、ハニカム構造体１のスキン層１３における軸方向の両端面から内方へ２ｍｍまでの範囲には、圧力負荷部材３を接触させず、検査圧力を負荷しないようにしたが、例えば、図６に示すごとく、ハニカム構造体１のスキン層１３における軸方向の一方の端面から内方へ２ｍｍまでの範囲には、圧力負荷部材３を接触させず、検査圧力を負荷しないようにし、他方の端面には、樹脂製の当て板４９を当てるようにし、端部方向からの力がかからないようにすることで、同様の効果が得られるようにすることもできる。
【００５８】
また、図７に示すごとく、ハニカム構造体１の軸方向全長よりも長い圧力負荷部材３を用いて検査圧力を負荷することもできる。
また、このような圧力負荷部材３を用いてハニカム構造体１に負荷される検査圧力を測定した結果を示したものが図８である。縦軸は検査圧力（ＭＰａ）、横軸は圧力負荷部材３の軸方向における測定箇所（１〜１６）である。この例では、圧力負荷部材３の軸方向において、１６箇所で検査圧力の測定を行った。また、その１６箇所それぞれにおいても、周方向の４箇所（０度、９０度、１８０度、２７０度）で検査圧力を測定した。なお、図８には、圧力負荷部材３の両端部付近である測定箇所１、１６、及びハニカム構造体１の全長Ａが示してある。
【００５９】
同図の結果から、検査圧力のピークが２つ存在し、ハニカム構造体１に対して負荷される検査圧力のばらつきが小さくなっていることがわかる。また、ピークとピークとの間の谷部における検査圧力が保証圧力Ｐ０以上となっており、ハニカム構造体１の検査すべき領域に対して少なくとも保証圧力Ｐ０と同等以上の検査圧力が負荷されていることがわかる。
【００６０】
また、本例では、圧力負荷部材３に一般部よりも厚みが大きい圧力緩和部３２を設けることによって、ハニカム構造体１の外周スキン１３の外表面１３１上での軸方向における検査圧力分布Ｘのピークｓを複数としたが、これ以外の構成によっても実現することができる。
【００６１】
例えば、図９では、圧力負荷部材３は、内部が軸方向において複数の部分に分割されている、すなわち複数の供給部３１により構成されている。この場合には、圧力負荷部材３の複数の供給部３１にそれぞれ流体５が供給され、ハニカム構造体１に対してそれぞれが検査圧力を負荷することになる。そのため、検査圧力分布Ｘのピークｓを２つ以上とすることが可能となる。
【００６２】
また、図１０では、圧力負荷部材３を軸方向において分割された複数の分割圧力負荷部材３ａ、３ｂにより構成されている。この場合には、複数の分割圧力負荷部材３ａ、３ｂにそれぞれ流体５が供給され、ハニカム構造体１に対してそれぞれが検査圧力を負荷することになる。そのため、検査圧力分布Ｘのピークｓを２つ以上とすることが可能となる。
【００６３】
（比較例）
上記実施例の効果をより明確にするために、図１１〜図１３に示すごとく、圧力緩和部３２等を設けていない単純な袋状に構成された圧力負荷部材３（図１２）を用いた強度検査を比較例として行った。
【００６４】
具体的には、図１１に示すごとく、実施例と基本的な構成が同じである強度検査装置２を用い、ハニカム構造体１をウレタンゴムからなる円筒状の圧力負荷部材３の内側に配置し、固定した。次いで、図１１、図１２に示すごとく、流体供給管４２のバルブ４３を開状態とし、圧力負荷部材３の供給部３１内に流体（油）５を供給し、圧力負荷部材３を供給部３１内に供給された流体（油）５で膨張させ、その供給部３１内の流体圧力（油圧）によってハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１を押圧した。これにより、ハニカム構造体１に圧力（検査圧力）を負荷した。なお、図１２では、圧力負荷部材３の供給部３１の構造がわかるように、圧力負荷部材３を断面で示してある。
その他、基本的な手順等は実施例と同様である。
【００６５】
その結果、ハニカム構造体１に負荷される検査圧力を測定したところ、図１３に示すごとく、圧力負荷部材３の軸方向の両端部（測定箇所１、３）に予め設定した保証強度に応じた保証圧力Ｐ０と同じ検査圧力が負荷されるようにすると、中央部（測定箇所２）には保証圧力Ｐ０よりも大きな検査圧力が掛かった。つまり、中央部に検査圧力分布Ｘのピークｓが形成され、両端部と中央部との間に大きな圧力差が生じた。そのため、上記の強度検査方法では、ハニカム構造体１が破壊したときに、それが本来必要な保証強度を満たしていないために破壊したのか、ピークにおける検査圧力が過大であるために破壊したのかが判らず、ハニカム構造体１が保証強度を満たしているか否かを適切に検査することが困難である。
【００６６】
以上の結果から、実施例のように、ハニカム構造体１のスキン層１３の外表面１３１上での軸方向における検査圧力分布Ｘのピークｓが２つ以上となるように、ハニカム構造体１に対して検査圧力を負荷することが非常に有効であることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】実施例における、ハニカム構造体を示す説明図。
【図２】実施例における、（ａ）〜（ｄ）圧力負荷工程の手順を示す説明図。
【図３】実施例における、圧力負荷部材の内部に流体が供給された状態を示す説明図。
【図４】実施例における、圧力負荷部材の内部の圧力変化を示す説明図。
【図５】実施例における、検査圧力分布を示した説明図。
【図６】実施例における、強度検査装置のその他の例を示す説明図。
【図７】実施例における、強度検査装置のその他の例を示す説明図。
【図８】実施例における、検査圧力の測定結果を示す説明図。
【図９】実施例における、圧力負荷部材のその他の例を示す説明図。
【図１０】実施例における、圧力負荷部材のその他の例を示す説明図。
【図１１】比較例における、ハニカム構造体に圧力を負荷する様子を示す説明図。
【図１２】比較例における、圧力負荷部材の内部に流体が供給された状態を示す説明図。
【図１３】比較例における、検査圧力分布を示した説明図。
【符号の説明】
【００６８】
Ｘ  検査圧力分布
Ｐ０  基準圧力
ｓ  ピーク
ｔ２  谷部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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