(57)【要約】【課題】モノリス基材における成形不良の発生を抑制できる流速制御板を提供する。【解決手段】モノリス基材の坏土流入面に重ね合わせて用いられ流速制御板１である。流速制御板１は、基板１１と複数の坏土流動穴１４と位置決め機構１９とを有する。基板１１は、坏土が供給される坏土供給面１２及び坏土が流出する坏土流出面１３を有する。坏土流動穴１４は基板１１を厚み方向に貫通する。位置決め機構１９は、流速制御板１の坏土流動穴１４の中心とモノリス成形用金型Ｄの坏土流入穴の中心とを同軸的に配置できるように構成されている。基板１１の坏土流出面１３における坏土流動穴１４は、モノリス成形用金型Ｍの坏土流入面における坏土流入穴よりも小径である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
坏土流入面（Ｄ１）に開口する複数の坏土流入穴（Ｄ３）と、上記坏土流入穴に連接すると共に押出面（Ｄ２）に開口する格子状溝部（Ｄ４）とを有するモノリス成形用金型（Ｄ）の上記坏土流入面に重ね合わせて用いられる流速制御板（１）であって、
上記坏土が供給される坏土供給面（１２）及び上記坏土が流出する坏土流出面（１３）を有する基板（１１）と、
上記基板を厚み方向に貫通する複数の坏土流動穴（１４）と、
上記流速制御板の上記坏土流動穴の中心と上記モノリス成形用金型の上記坏土流入穴の中心とを同軸的に配置させるための位置決め機構（１９）とを、備え
上記基板の上記坏土流出面における上記坏土流動穴は、上記モノリス成形用金型の上記坏土流入面における上記坏土流入穴よりも小径である、流速制御板。
【請求項２】
上記坏土流動穴は、上記坏土供給面に向けて径が大きくなる拡径部（１４１）を有する、請求項１に記載の流速制御板。
【請求項３】
上記モノリス成形用金型は、内部の坏土流速が相対的に低速な低流速領域（ＤＬ）と高速な高流速領域（ＤＨ）とを有し、上記流速制御板は、上記金型に重ね合わせたときに上記高流速領域に対応する領域に複数の上記坏土流動穴が形成された流速制御領域（Ａ１）を有し、上記低流速領域に対応する領域には上記坏土流動穴を介することなく上記金型に坏土を供給する流速非制御領域（Ａ２）を有している、請求項１又は２に記載の流速制御板。
【請求項４】
上記流速非制御領域（Ａ２）が、上記モノリス成型用金型の上記低流速領域に対応する領域に形成された上記流速制御板を貫通する大径穴によって形成された、請求項３に記載の流速制御板。
【請求項５】
上記モノリス成形用金型の上記低流速領域は、上記坏土流入穴として複数の第１流入穴（Ｄ３１）を有し、上記格子状溝部として上記第１流入穴に連接する第１格子状溝部（Ｄ４１）を有し、上記高流速領域は、上記坏土流入穴として上記第１流入穴よりも径の大きな複数の第２流入穴（Ｄ３２）を有し、上記格子状溝部として上記第１格子状溝部よりも格子間隔が大きな第２格子状溝部（Ｄ４２）を有し、上記第１格子状溝部と上記第２格子状溝部との境界には、上記押出面に開口する筒状溝部（Ｄ５）が形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の流速制御板。
【請求項６】
上記流速制御板を上記モノリス成形用金型に重ね合わせたときに、上記流速制御板における上記流速制御領域と上記流速非制御領域との上記境界（１５１）が上記モノリス成形用金型の上記坏土流入穴を分断することなく該坏土流入穴が上記流速非制御領域内に露出するように上記境界が形成されている、請求項３〜５のいずれか１項に記載の流速制御板。
【請求項７】
上記流速制御領域と上記流速非制御領域との境界（１５１）が階段状である、請求項６に記載の流速制御板。
【請求項８】
上記流速制御板を上記モノリス成形用金型に重ね合わせたときに、上記流速制御板の上記流速制御領域と上記流速非制御領域との上記境界が上記モノリス成形用金型の上記筒状溝部よりも上記低流速領域側に配置されるように上記境界が形成されている、請求項６又は７に記載の流速制御板。
【請求項９】
上記流速制御板を上記モノリス成形用金型に重ね合わせたときに、上記流速制御板の上記流速制御領域と上記流速非制御領域との上記境界が上記モノリス成形用金型の上記筒状溝部よりも上記高流速領域側に配置されるように形成されている、請求項６又は７に記載の流速制御板。
【請求項１０】
上記流速制御板を上記モノリス成形用金型に重ね合わせたときに、上記流速制御板の上記流速制御領域と上記流速非制御領域との上記境界が上記モノリス成形用金型の上記筒状溝部と重なる位置に配置されるように上記境界が形成されている、請求項６又は７に記載の流速制御板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モノリス成形用金型の坏土流入面に当接して用いられる流速制御板に関する。
【背景技術】
【０００２】
モノリス基材は、コージェライト等のセラミックスを材質とし、例えば、筒状の外皮と、外皮の内側を区画する格子状のセル壁と、セル壁に囲まれる多数のセルを有する。モノリス基材は、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄなどの貴金属触媒を担持させることにより、排ガス中のＮＯx、ＨＣ、ＣＯを酸化還元させて浄化させる機能を発揮する。モノリス基材としては、外皮の内側のセル密度が均一なものもあれば、浄化性能の向上のために、モノリス基材の軸方向と直交方向でセル密度が異なるものもある。
【０００３】
モノリス基材は、金型を用いた押出成形により製造される。金型は、坏土流入面から押出方向に伸びる多数の坏土流入穴と、各坏土流入穴に連接し、押出面に開口する格子状のスリットと有する。
【０００４】
例えば、低セル密度領域と高セル密度領域というセル密度の異なる領域を有するモノリス基材を作製する場合には、金型も高セル密度領域及び低セル密度領域に対応したスリットを有する。このような金型においては、高セル密度領域形成用のスリットと低セル密度領域形成用のスリットにおいて、坏土の流速が不均一になり易い。
【０００５】
具体的には、高セル密度形成用のスリットでは相対的に坏土の流速が遅くなり、低セル密度領域用のスリットでは相対的に坏土の流速が速くなる。その結果、金型内で坏土の流速が不均一なり、セルが潰れたり、セル壁が欠損したり、モノリス基材が曲がったりする等の成形不良を生じするおそれがある。
【０００６】
そこで、金型の坏土流入面に配設するためのバックプレートとよばれる流速制御板が用いられる（特許文献１参照）。流速制御板は、金型の坏土流入穴に対応して同軸的に設けられた多数の坏土流動穴を備える。このような流速制御板を金型の坏土流入面に配設して成形を行うことにより、金型において流速が速くなる低セル密度領域に流入する坏土の流速が抑制され、金型内の坏土流速を均一にすることが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１８８６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、流速制御板を用いても流速が不均一になることがあった。その原因について検討したところ、流速制御板の坏土流動穴と金型における坏土流入穴との干渉にあることが明かとなった。つまり、流速制御板の坏土流動穴と金型の坏土流入穴との位置ずれが起こり、穴同士が干渉し合うと、干渉が起こった部分において坏土が流れ難くなる。その結果、流速が不均一な部分が生じてしまう。
【０００９】
穴同士の干渉は、たとえ流速制御板と金型との穴の位置を一致させるための位置決め機構が存在したとしても、例えば坏土の流入によって流速制御板や金型が変形することにより起こると考えられる。また、干渉は、金型や流速制御板の穴加工精度の悪さによっても起こりうる。このような干渉は、成形の比較的初期段階でも起こりうる。干渉によって、流速が不均一になると、モノリス基材に成形不良が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、モノリス基材における成形不良の発生を抑制できる流速制御板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】
【００１１】
本発明の一態様は、坏土流入面（Ｄ１）に開口する複数の坏土流入穴（Ｄ３）と、上記坏土流入穴に連接すると共に押出面（Ｄ２）に開口する格子状溝部（Ｄ４）とを有するモノリス成形用金型（Ｄ）の上記坏土流入面に重ね合わせて用いられる流速制御板（１）であって、
上記坏土が供給される坏土供給面（１２）及び上記坏土が流出する坏土流出面（１３）を有する基板（１１）と、
上記基板を厚み方向に貫通する複数の坏土流動穴（１４）と、
上記流速制御板の上記坏土流動穴の中心と上記モノリス成形用金型の上記坏土流入穴の中心とを同軸的に配置させるための位置決め機構（１９）とを、備え
上記基板の上記坏土流出面における上記坏土流動穴は、上記モノリス成形用金型の上記坏土流入面における上記坏土流入穴よりも小径である、流速制御板にある。
【００１２】
上記流速制御板は、モノリス成形用金型の坏土流入面に重ね合わせて用いられる。以下、「流速制御板」のことを適宜「制御板」といい、「モノリス成形用金型」のことを、適宜「金型」という。制御板の坏土流出面における坏土流動穴は、金型の坏土流入面における坏土流入穴よりも小径である。
【００１３】
そのため、坏土の流入によって制御板や金型が変形し、制御板の坏土流動穴と金型の坏土流入穴との間で位置ずれが生じたとしても、穴同士が干渉し合うことを防止できる。その結果、干渉により、坏土流動穴と坏土流入穴との接続部において穴が小さくなることを防止できる。これにより、金型における坏土流速が不均一になることを防止し、モノリス基材の成形不良の発生を抑制できる。
【００１４】
また、制御板の坏土流動穴が金型の坏土流入穴よりも小径であるため、坏土流動穴の径が坏土流入穴と同じ場合や坏土流入穴より大きい場合等に比べて、坏土に同一抵抗を付与するための制御板の板厚を小さくできる。そのため、制御板が金型に追従し易くなる。その結果、制御板と金型との間に隙間が発生し、隙間から坏土が漏れ出ることを防止できる。
【００１５】
また、制御板の坏土流動穴径が金型の坏土流入穴径に比べて大きい場合には、坏土が坏土流動穴と坏土流入穴との接続部を流れる際に、坏土流入面において坏土流入穴の周囲が磨耗するおそれがある。これに対し、本態様のように、制御板の坏土流動穴が金型の坏土流入穴よりも小径であるため、接続部を流れる際の金型の磨耗を防止できる。
【００１６】
以上のごとく、上記態様によれば、モノリス基材における成形不良の発生を抑制できる流速制御板を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態１におけるモノリス基材の斜視図。
【図２】実施形態１におけるモノリス基材の要部拡大断面図。
【図３】実施形態１における金型の押出面を示す正面図。
【図４】実施形態１における金型の坏土流入面を示す背面図。
【図５】実施形態１における金型の押出面の要部拡大図。
【図６】実施形態１における金型の坏土流入面の要部拡大図。
【図７】実施形態１における流速制御板の正面図。
【図８】実施形態１における金型と流速制御板との一体品の展開図。
【図９】実施形態１における金型と流速制御板との一体品の断面図。
【図１０】実施形態１における、（ａ）穴同士の干渉がない金型と流速制御板との一体品の要部拡大断面図、（ｂ）穴同士の干渉がある金型と流速制御板との一体品の要部拡大断面図。
【図１１】実施形態１における、金型と流速制御板との一体品の坏土供給面からの透視図。
【図１２】実験例における坏土流動穴径と平均成形速度差が０となる板厚との関係を示す図。
【図１３】実験例における坏土流動穴径と面内での最大成形速度差との関係を示す図。
【図１４】実験例における（ａ）成形不良のないセル壁を示す写真代用図、（ｂ）セル壁に欠損不良を示す写真代用図、（ｃ）モノリス基材の反り欠陥を示す写真代用図、（ｄ）セルの潰れ欠陥を示す写真代用図。
【図１５】実施形態２における、流速制御板の拡径部の拡大断面図。
【図１６】実施形態３における、流速制御領域と流速非制御領域との境界を金型の筒状溝部に沿って形成した流速制御板と金型との一体品の坏土供給面からの透視図。
【図１７】実施形態３における、流速制御領域と流速非制御領域との境界を金型の筒状溝部に沿って形成した流速制御板と金型との一体品の坏土供給面からの透視図。
【図１８】実施形態３における、流速制御領域と流速非制御領域との境界を金型の筒状溝部に沿って形成した流速制御板と金型との一体品の坏土供給面からの透視図。
【図１９】実施形態４におけるモノリス基材の斜視図。
【図２０】実施形態４における金型の押出面を示す正面図。
【図２１】実施形態４における金型の坏土流入面を示す背面図。
【図２２】実施形態４における流速制御板の正面図。
【図２３】実施形態４における金型と流速制御板との一体品の展開図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施形態１）
モノリス成形用金型に当接して用いられる流速制御板に係る実施形態について、図１〜図１１を参照して説明する。本形態の制御板は、図１及び図２に例示されるように、セル密度が径方向において異なる複数のセル密度領域ＭＨ、ＭＬを備えるモノリス基材Ｍの製造に用いられる。まず、モノリス基材Ｍについて説明する。以下の説明においては、モノリス基材Ｍ内を排ガスが流れる方向、つまりセルＭ３の伸長方向が軸方向Ｘであり、軸方向Ｘと直交方向が径方向Ｙである。
【００１９】
モノリス基材Ｍは、外皮Ｍ１と、セル壁Ｍ２と、セルＭ３とを有する。外皮Ｍ１は、例えば円筒状のような筒状である。外皮Ｍ１の形状は、特に限定されるものではなく、例えば四角筒状のような角筒状であってもよい。
【００２０】
外皮Ｍ１の厚みは、適宜調整することでき、例えば０．１〜１．０ｍｍの範囲にすることができる。好ましくは、０．１５〜０．４ｍｍである。モノリス基材Ｍの強度を高めて例えばキャニング時の破損を防止するという観点から、外皮Ｍ１の厚みは、セル壁Ｍ２よりも大きいことが好ましい。具体的には、外皮Ｍ１は、各セル密度領域ＭＨ、ＭＬのいずれのセル壁Ｍ２よりも、厚みが大きいことが好ましい。
【００２１】
セル壁Ｍ２は、外皮Ｍ１の内側を区画し、格子状に設けられる。セル壁Ｍ２の格子形状は特に限定されるものではないが、図１及び図２に例示されるように径方向Ｙの断面形状が例えば四角形になるようにセル壁Ｍ２を形成することができる。また、三角形、六角形、八角形などの他の多角形にすることも可能である。
【００２２】
セルＭ３は、格子状のセル壁Ｍ２に囲まれており、軸方向Ｘに伸びる。モノリス基材Ｍは、多数のセルＭ３を有し、ハニカム形状である。
【００２３】
モノリス基材Ｍは、セル密度が異なる複数のセル密度領域ＭＨ、ＭＬを有することができる。図１及び図２には、相互にセル密度が異なる２つのセル密度領域ＭＨ、ＭＬを有するモノリス基材Ｍが例示されている。構成の図示を省略するが、３つ以上のセル密度領域ＭＨ、ＭＬを形成することも可能である。
【００２４】
セル密度は、単位面積あたりのセルＭ３の個数で表される。セル密度は、セル壁Ｍ２の形成ピッチを変えること等により、変更可能である。外皮Ｍ１や後述の境界壁Ｍ４に面するセルＭ３は、形状が他のセルＭ３とは異なり、不完全な形状になる傾向がある。これら不完全な形状のセルは、セル密度の算出に用いない。
【００２５】
図１及び図２に例示されるモノリス基材Ｍは、各セル密度領域ＭＨ、ＭＬ内のセル密度は一定であり、相対的にセル密度の高い高セル密度領域ＭＨ及び相対的にセル密の低い低セル密度領域ＭＬを有する。モノリス基材Ｍは、径方向Ｙの中心Ｏを含む領域に高セル密度領域ＭＨを有し、その径方向Ｙの外方に低セル密度領域ＭＬを有する。つまり、高セル密度領域ＭＬをモノリス基材Ｍの径方向Ｙの中心Ｏ側に配置し、低セル密度領域ＭＬをモノリス基材Ｍの径方向Ｙの外皮側に配置することができる。なお、構成の図示を省略するが、各セル密度領域ＭＨ、ＭＬ内のセル密度を変化させることもできる。この場合には、例えば径方向Ｙの中心Ｏから外皮Ｍ１に向けてセル密度を小さくすることができる。
【００２６】
高セル密度領域ＭＨと低セル密度領域ＭＬにおけるセル壁Ｍ２の厚みは、それぞれ同じであっても異なっていてもよい。好ましくは、低セル密度領域ＭＬにおけるセル壁Ｍ２の厚みを高セル密度領域ＭＨよりも厚くすることが好ましい。この場合には、モノリス基材Ｍのキャニング時等における破損を防止することができる。
【００２７】
セル壁Ｍ２の厚みは、例えば０．０５〜０．２ｍｍの範囲で調整することができる。好ましくは０．０５〜０．１２ｍｍである。
【００２８】
隣り合うセル密度領域ＭＨ、ＭＬ同士の間には、両者を隔てる境界壁Ｍ４を形成することができる。図１及び図２の例示にされるモノリス基材Ｍは、高セル密度領域ＭＨと低セル密度領域ＭＬとの間に円筒状の境界壁Ｍ４を有している。境界壁Ｍ４の形状は、四角筒、六角筒、八角筒などの角筒状であってもよい。
【００２９】
境界壁Ｍ４の厚みは、例えば０．１〜０．５ｍｍの範囲で調整することができる。好ましくは、０．１〜０．３ｍｍである。モノリス基材Ｍの強度を高めるという観点から、境界壁Ｍ４の厚みは、セル壁Ｍ２よりも大きいことが好ましい。具体的には、高セル密度領域ＭＨ及び低セル密度領域ＭＬのいずれのセル壁Ｍ２よりも、境界壁Ｍ４の厚みが大きいことが好ましい。
【００３０】
モノリス基材Ｍは、セラミックス製であり、全体が一体的に形成されている。モノリス基材Ｍは、例えば、コージェライト、ＳｉＣ、チタン酸アルミニウム、アルミナ、セリア−ジルコニア、ゼオライト、ムライト等からなる。これらの混合材料からなっていてもよい。熱膨張係数が小さく、高温環境下における耐熱性に優れるという観点からは、コージェライトが好ましい。
【００３１】
コージェライトからなるモノリス基材Ｍの製造には、一般に、コージェライト化原料を含む坏土が用いられる。このような坏土を押出成形することでハニカム構造の成形体が製造されている。欠陥を発生させずに成形体を得るためには、押出成形の際に、押出方向と直交する面内で押出流速を均一化させることが理想条件となる。しかし、例えばハニカム構造の成形体を構成するセル壁の厚みが異なる場合のように、内部のセル仕様が異なる成形体を成形する際には、流速の均一化が困難になる傾向がある。そこで、押出速度を面内で均一化させる制御板を用いることにより、流速の均一化が可能になり、成形不良を抑制できる。
【００３２】
モノリス基材Ｍは、図３〜図１０（ａ）に例示されるように、モノリス成形用金型Ｄ及び流速制御板１を用いて坏土を成形し、成形体を焼成することにより製造される。以下に金型Ｄについて説明する。
【００３３】
金型Ｄは、図３に例示される押出面Ｄ２と、図４に例示される坏土流入面Ｄ１とを有する。押出面Ｄ２は、坏土がハニカム形状に押し出される面である。坏土流入面Ｄ１は、坏土が流入する面である。坏土流入面Ｄ１と押出面Ｄ２とは、例えば板状の金型の相互に反対の面である。
【００３４】
図３、図５に例示されるように、押出面Ｄ２には、格子状溝部Ｄ４が形成されている。一方、坏土流入面Ｄ３には、図４及び図６に例示されるように、坏土が流入する坏土流入穴Ｄ３が多数形成されている。坏土流入穴Ｄ３は、例えば格子状溝部Ｄ４の交点に形成することができる。坏土流入穴Ｄ３と格子状溝部Ｄ４は、金型Ｄ内において相互に連通している。なお、金型Ｄの押出面Ｄ２を示す図５においては、格子状溝部Ｄ４に連接する坏土流入穴Ｄ３は本来図示されないが、説明の便宜のため坏土流入穴を破線にて示す。
【００３５】
格子状溝部Ｄ４は、モノリス基材Ｍの格子状のセル壁Ｍ２に対応するように形成されている。つまり、格子状溝部Ｄ４から押し出された坏土により、セル壁Ｍ２が形成される。
【００３６】
金型Ｄは、内部の坏土流速が相対的に低速な低流速領域ＤＬと高速な高流速領域ＤＨとを有する。低流速領域ＤＬには、モノリス基材Ｍにおける上述の高セル密度領域ＭＨのセル壁Ｍ２を形成するための格子状溝部Ｄ４が形成されている。低流速領域ＤＬにおける格子状溝部Ｄ４のことを第１格子状溝部Ｄ４１という。一方、高流速領域ＤＨには、モノリス基材Ｍにおける上述の低セル密度領域ＭＬのセル壁Ｍ２を形成するための格子状溝部Ｄ４が形成されている。高流速領域ＤＨにおける格子状溝部Ｄ４のことを第２格子状溝部Ｄ４２という。
【００３７】
つまり、第１格子状溝部Ｄ４１は、モノリス基材Ｍの高セル密度領域ＭＨにおけるセルピッチの狭いセル壁Ｍ２を形成するための溝部であり、第２格子状溝部Ｄ４２は、低セル密度領域ＭＬにおけるセルピッチの広いセル壁Ｍ２を形成するための溝部である。図５に例示されるように、第１格子状溝部Ｄ４１のピッチ幅ｐ１は、例えば第２格子状溝部Ｄ４２のピッチ幅ｐ２よりも小さくすることができる。ピッチ幅ｐ１、ｐ２は、格子間隔ｐ１、ｐ２ということもできる。また、第１格子状溝部Ｄ４１の溝幅ｄ１は、例えば第２格子状溝部Ｄ４２の溝幅ｄ２よりも小さくすることができる。
【００３８】
押出面Ｄ２の低流速領域ＤＬと高流速領域ＤＨとの間には、押出面Ｄ２に開口する筒状溝部Ｄ５が形成されている。筒状溝部Ｄ５は、低流速領域ＤＬと高流速領域ＤＨとを隔てる。筒状溝部Ｄ５は、図１及び図２の例示にされるモノリス基材Ｍにおける円筒状の境界壁Ｍ４を形成するための溝である。
【００３９】
図４及び図６に例示されるように、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１には、多数の坏土流入穴Ｄ３が形成されている。金型Ｄの坏土流入穴のことを以下適宜「流入穴」という。流入穴Ｄ３は、坏土流入面Ｄ１から金型Ｄの厚み方向における所定の深さまで形成されており、金型内部で格子状溝部Ｄ４に連接している。流入穴Ｄ３は、坏土流入面Ｄ１に開口している。なお、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１を示す図６においては、坏土流入穴Ｄ３に連接する格子状溝部Ｄ４、筒状溝部Ｄ５は本来図示されないが、説明の便宜のため格子状溝部Ｄ４、筒状溝部Ｄ５を破線にて示す。
【００４０】
流入穴Ｄ３の径は、適宜調整することができるが、例えば０．５〜２．０ｍｍである。なお、本明細書において、径は特に断らない限り直径である。穴は、通常円形穴であるが、多角形穴、不定形穴でもよい。多角形穴、不定形穴の径は、同面積の円の直径のことである。円形穴の縁形状は、真円だけでなく、外観上円形であれば楕円形などを含む概念である。
【００４１】
金型Ｄの低流速領域ＤＬには、第１格子状溝部Ｄ４１に連接する複数の流入穴Ｄ３が形成されている。低流速領域ＤＬにおける流入穴Ｄ３のことを第１流入穴Ｄ３１という。また、高流速領域ＤＨには、第２格子状溝部Ｄ４２に連接する複数の流入穴Ｄ３が形成されている。高流速領域ＤＨにおける流入穴Ｄ３のことを第２流入穴Ｄ３２という。
【００４２】
第１流入穴Ｄ３１と第２流入穴Ｄ３２とは、径が同じであっても異なっていてもよい。両者の径が異なる場合には、高流速領域ＤＨの第２流入穴Ｄ３２の径を低流速領域ＤＬの第１流入穴Ｄ３１の径よりも大きくすることが好ましい。この場合には、金型Ｄ内における坏土の流量のばらつきをより小さくすることができる。また、この場合には、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１に当接して用いる後述の流速制御板１の坏土流動穴１４の径が小さくなりすぎることを防止できる。後述のように制御板１の坏土流動穴１４は、例えば金型Ｄの高流速領域ＤＨにおける第２流入穴Ｄ３２よりも小径にするからである。
【００４３】
次に、流速制御板１について説明する。図７〜図１１に例示されるように、制御板１は、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１に重ね合わせて用いられる。つまり、制御板１は、金型Ｄとの当接面を有する。
【００４４】
制御板１は、基板１１と坏土流動穴１４と位置決め機構１９とを備える。基板１１は、坏土供給面１２及び坏土が流出する坏土流出面１３を有する。坏土供給面１２は、基板１１に坏土が流入する側の面であり、坏土流出面１３は、基板１１から坏土が流出する面である。坏土供給面１２と坏土流出面１３とは基板１１の相互に反対の面である。坏土流出面１３が上述の金型Ｄとの当接面である。
【００４５】
坏土流動穴１４は、基板１１を厚み方向に貫通する。坏土流動穴１４は多数形成される。制御板の坏土流動穴のことを、以下適宜「流動穴」という。流動穴１４は、金型Ｄの流入穴Ｄ３と対応する位置に形成される。つまり、制御板１と金型Ｄとを重ね合わせたときに、制御板１の流動穴１４と金型Ｄの流入穴Ｄ３とが連通するように流動穴１４を形成することできる。例えば流動穴１４の中心と流入穴Ｄ３の中心とが同軸的に配置されるように、流動穴１４を形成することができる。
【００４６】
流動穴１４は、すべての流入穴Ｄ３と連通させる必要はなく、例えば金型Ｄにおいて坏土の流速を制御したい領域と対応する領域に流動穴１４を形成することができる。図７〜図１０（ａ）、図１１に例示されるように、流動穴１４は、金型Ｄの高流速領域ＤＨにおける流入穴Ｄ３２に対応する位置に形成することができる。制御板１において、坏土の流速を制御し、複数の流動穴１４が形成された領域を流速制御領域Ａ１という。
【００４７】
具体的には、制御板１は、金型Ｄの高流速領域ＤＨに対応する領域に、多数の流動穴１４が形成された流速制御領域Ａ１を有することができる。つまり、金型Ｄと制御板１とを重ね合わせたときに、金型Ｄの高流速領域ＤＨと制御板１の流速制御領域Ａ１とが重なり合い、高流速領域ＤＨの流入穴Ｄ３２と流速制御領域Ａ１の流動穴１４とが連通するように、流速制御領域Ａ１を形成することができる。
【００４８】
これに対し、金型Ｄの低流速領域ＤＬに対応する領域には流動穴を介することなく金型Ｄに坏土を供給できる流速非制御領域Ａ２を形成することができる。流速非制御領域Ａ２は、図７〜図９、図１１に例示されるように、例えば制御板１を貫通する大径穴１５によって形成することができる。
【００４９】
図１１においては、流速制御板１における流速制御領域Ａ１をハッチングにより示し、ハッチングのない領域が流速非制御領域Ａ２である。また、金型Ｄと制御板１との一体品を坏土供給面１２から見た図１１では、坏土供給面１２からは本来見えない第２流入穴Ｄ３２、格子状溝部Ｄ４、筒状溝部Ｄ５を破線にて示してある。図１１に例示されるように、流速制御領域Ａ１は、流動穴１４とその周囲にある流動穴の非形成領域とからなる。流速制御領域Ａ１は、例えば大径穴１５からなる流速非制御領域Ａ２を除いた領域ということができる。
【００５０】
大径穴１５は、流速制御領域Ａ１に形成された流動穴１４に比べて径が十分大きい。つまり、大径穴１５は、この穴内を通過する坏土の流速にほとんど影響を与えないほど十分大きな径を有する。大径穴１５の径は、金型の低流速領域ＤＬ、筒状溝部Ｄ５などに応じて決定されるが、例えば４０〜３００ｍｍである。
【００５１】
大径穴１５は、円形穴であってもよいが、例えば後述の実施形態３に例示するように、円形でなくてもよい。大径穴１５は、例えばモノリス基材Ｍの境界壁Ｍ４を形成するための金型Ｄの筒状溝部Ｄ５に沿うように形成することができる。
【００５２】
図１１に例示されるように、例えば大径穴１５を筒状溝部Ｄ５より小さな径で形成することにより、筒状溝部Ｄ５を流速制御板１の流速制御領域Ａ１により完全に覆うことができる。また、大径穴１５を筒状溝部Ｄ５よりも大きな径で形成することにより、筒状溝部Ｄ５を流速非制御領域Ａ２内に配置させることも可能である。また、筒状溝部Ｄ５の一部が流速制御領域Ａ１で覆われるとともに、残部が流速非制御領域Ａ２内に配置されるように、大径穴１５を形成することもできる。
【００５３】
流速非制御領域Ａ２においては、制御板１の坏土供給面１２から供給された坏土が大径穴１５を通って坏土流出面１３から金型Ｄに供給される。したがって、流速非制御領域Ａ２において、坏土は、制御板１を通過する際に物理的抵抗をほとんど受けず、流速がほとんど低下することなく金型Ｄに供給される。
【００５４】
図１０（ａ）及び図１１に例示されるように、流速制御領域Ａ１に形成される流動穴１４は、坏土流出面１３において、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１における流入穴Ｄ３よりも小径である。つまり、図１０（ａ）に例示されるように、制御板１の坏土流出面１３の開口部における流動穴１４の径Φ１と、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１の開口部における流入穴Ｄ３の径Φ２とが、Φ１＜Φ２の関係を満足する。
【００５５】
そのため、坏土の流入によって制御板１や金型Ｄが変形し、制御板１の流動穴１４と金型Ｄの流入穴Ｄ３との間で位置ずれが生じたとしても、穴同士が干渉し合うことを防止できる。また、たとえ金型Ｄの穴加工精度が悪くても、穴同士が干渉し合うことを防止できる。
【００５６】
その結果、流動穴１４と流入穴Ｄ３との連通部において干渉によって穴が小さくなることを防止できる。これにより、金型Ｄにおいて坏土の流速が不均一になることを防止し、モノリス基材Ｍの成形不良の発生を抑制できる。
【００５７】
これに対し、図１０（ｂ）に例示されるように、制御板９の坏土流動穴９４と同じ場合には、穴加工精度が悪い場合や、坏土の流動抵抗によって金型Ｄや制御板９に変形が生じた場合などにより、穴同士が干渉し合うことがある。つまり、制御板９の坏土流動穴９４の中心軸と金型Ｄの流入穴Ｄ３の中心軸とがずれて、連通部において穴同士が干渉する場合がある。その結果、流速に不均一な部分が生じ、成形不良が発生するおそれがある。
【００５８】
また、図１０（ａ）に例示されるように、制御板１の流動穴１４を金型Ｄの流入穴Ｄ３よりも小径にすることにより、流動穴径が流入穴径と同じ場合や流動穴径が流入穴径に比べて大きい場合等に比べて、同一抵抗を負荷するための制御板１の板厚を小さくできる。そのため、坏土が供給されたときに制御板１が金型Ｄに追従し易くなる。その結果、制御板１と金型Ｄとの間に隙間が発生し、隙間から坏土が漏れ出ることを防止できる。
【００５９】
また、構成の図示を省略するが、制御板の流動穴が金型の流入穴の径に比べて大きい場合には、坏土が流動穴と流入穴との接続部を流れる際に、金型の坏土流入面において流入穴の周囲が磨耗するおそれがある。つまり、高価な金型が摩耗してしまう。これに対し、図１０（ａ）に例示されるように、制御板１の流動穴１４を金型Ｄの流入穴Ｄ３よりも小径にすることにより、連通部を坏土が流れる際の金型Ｄの磨耗を防止できる。
【００６０】
流動穴１４の径は、金型Ｄの流入穴Ｄ３の径、金型Ｄにおける流入穴Ｄ３の中心座標の加工精度、及び制御板１における流動穴１４自体の中心座標の加工精度、位置決め機構１９の丸穴の径や中心座標、位置決め機構に挿入するピン径精度などに応じて決定される。流動穴１４の径は例えば０．２〜１．９ｍｍの範囲にすることができる。流動穴１４の径は厚み方向に同じであっても異なっていてもよい。流動穴１４の形成しやすさの観点から、同じであることが好ましい。
【００６１】
図７〜図９に例示されるように、制御板１は、流動穴１４の中心と金型Ｄの流入穴Ｄ３の中心とを同軸的に配置することができる位置決め機構１９を備える。この位置決め機構１９としては、例えば位置決め穴１９１を用いることができる。
【００６２】
位置決め穴１９１は、制御板１と金型Ｄとを互いに組み合わせた時に、例えば金型Ｄにおける位置決め穴Ｄ９などの位置決め機構と対応するような位置に形成することができる。つまり、制御板１の位置決め穴１９１と金型Ｄの位置決め穴Ｄ９との中心軸をそろえて制御板１と金型Ｄとを重ね合わせたときに、制御板１の流動穴１４の中心と金型Ｄの流入穴Ｄ３の中心とが同軸的に配置される。図９に例示されるように、制御板１の位置決め穴１９１と金型Ｄの位置決め穴Ｄ９とを連通させた状態で、ピン、ボルトなどの位置決め手段１９２を挿入して固定することができる。
【００６３】
図１０（ｂ）に例示されるように、制御板９の坏土流動穴９４と同じ場合には、上述の位置決め機構１９を有していたとしても、穴同士の干渉が起こりうる。図１０（ａ）に例示されるように、流動穴１４の径を流入穴Ｄ３よりも小さくすることにより、上述のように穴同士の干渉を防止できる。その結果、坏土の流速が不均一になることを防止し、成形不良の発生を防止できる。
【００６４】
次に、制御板１を用いたモノリス基材Ｍの製造方法について説明する。まず、モノリス基材Ｍを構成するための坏土を準備する。坏土は、焼成後に例えばコージェライトのような所望のセラミックスを生成する原料を含む。
【００６５】
図８及び図９に例示されるように、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１に制御板１の坏土流出面１３を当接させて金型Ｄと制御板１を重ね合わせて一体品とする。この状態で、図９に例示されるように、制御板１の位置決め穴１９１と金型の位置決め穴Ｄ９にボルトなどの位置決め手段１９２を挿入して、制御板１と金型Ｄとを固定する。また、押出面Ｄ２の高流速領域ＤＨの外周には、モノリス基材Ｍの外皮Ｍ１を形成するための図示しない別冶具が設けられる。
【００６６】
押出機の先端に制御板１と金型Ｄとの一体品を配置し、坏土を押出成形する。流速制御板１の坏土供給面１２から供給される坏土は、流速制御領域Ａ１においては各流動穴１４内を通過し、流速非制御領域Ａ２においては大径穴１５内を通過する。そして、流動穴１４、大径穴１５を通過した坏土は、金型Ｄの坏土流入面Ｄ１に至る。
【００６７】
流動穴１４を通過する坏土は流動抵抗により流速が低下する。一方、大径穴１５を通過する坏土は流速がほとんど低下しない。したがって、坏土の流速が高い金型Ｄの高流速領域ＤＨには、制御板１の流動穴１４により流速が低下した坏土が供給され、坏土の流速が低い金型Ｄの低流速領域ＤＬには、流速がほとんど低下していない坏土が供給される。
【００６８】
その結果、高流速領域ＤＨと低流速領域ＤＬとで坏土の流速が均一化され、押出面Ｄ２から均一に坏土を押出すことができる。押出面Ｄ２の格子状溝部Ｄ４から押出されることにより、坏土がハニカム形状に成形される。なお、坏土を押出成形する際には、上述の別冶具により外皮も形成される。このようにしてモノリス成形体が得られる。
【００６９】
次いで、成形体をマイクロ波により乾燥させ、所望の長さに切断する。その後、成形体を所定温度で焼成する。これにより、図１及び図２に例示されるモノリス基材Ｍを得ることができる。
【００７０】
（実験例）
本例においては、流動穴１４の径が異なる複数の制御板１をそれぞれ用いて坏土を押出成形して成形体を製造し、成形不良の発生を検討する。ここで、成形不良とは「成形体の曲がり」、「部分的に発生するセルヨレ」、「部分的に発生するセル壁の欠損」のことであると定義する。流動穴径が異なれば、セル密度の異なる部分の押出流速を全体で均一にするために求められる制御板１の厚みも異なる。そのため、本実験では、セル仕様の異なる部分において面内の押出平均流速差を均一化できる板厚を選定している。この「面内の押出平均流速差」は、後述の「平均成形速度差」と同義である。なお、本実験例以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００７１】
具体的には、まず、坏土流出面１３における開口部分の流動穴１４の径が異なる複数の制御板１を準備した。これらは、流動穴１４の径と板厚を除いて互いに同様の構成である。
【００７２】
各制御板１を用いて実施形態１と同様に坏土の押出成形を行い、成形体を得た。この成形体のことを本例においては適宜「ワーク」という。このとき、金型Ｄの高流速領域ＤＨと低流速領域ＤＬから押出される坏土について、押出方向と直交方向の面内の最大速度差を測定した。この速度差のことを以下、「面内の最大成形速度差」という。セル仕様の異なる部分の平均成形速度差を一定にするための、各流動穴に対する必要板厚の算出方法及び、面内の最大成形速度差（単位：％）は、次のようにして測定した。
【００７３】
平均成形速度差や最大成形速度差を算出するための手法について説明する。成形速度差を計測するためのワークは、金型Ｄを出た直後にマイクロ波乾燥させたものを使用する。金型Ｄを出た直後のワークは、圧力負荷後６０秒間程度原料を流動させたのち、金型Ｄから出た直後に一度手でちぎった状態となっている。これは、ワイヤー切断などを行うと、速度差に起因して発生する、出始めの段差が見えなくなるためである。本ワークを使用して、画像計測によって出始めに発生している段差を計測する。
【００７４】
平均成形速度差を算出する場合は、高セル密度領域を構成している面内の平均流速と、低セル密度領域を構成している面内の平均流速とを比較して算出した。本実験では、流動穴毎にこの平均成形速度差が０になる板厚を明確にしている。また、境界壁となるつなぎ目部分、具体的にはつなぎ目の内側にセル欠損が発生した場合は、坏土流速が部分的に０になっていると判断し、最大成形速度差を１００％とした。
【００７５】
最大成形速度差を算出する場合は、面内の最大流速と最小流速とを比較して算出した。なお、いずれの場合も画像計測によって得られた段差の値を用い、流速へ換算は、ワークを採取した際に要した押出時間を用いて行った。その結果を図１２及び図１３に示す。
【００７６】
図１２において縦軸は、平均成形速度差を０にするための板厚を示し、横軸は制御板１の坏土流出面１３における流動穴１４の径を示す。図１３において縦軸は面内の成形速度差を示し、横軸は制御板１の坏土流出面１３における流動穴１４の径を示す。また、図１２及び図１３における横軸の括弧内の数字は、径比率ΦＲを表す。径比率ΦＲは、金型Ｄの流入穴の径Φ２に対する制御板１の流動穴１４の径Φ１の比率である。つまり、ΦＲ＝Φ１／Φ２である。
【００７７】
図１３より知られるように、径比率ΦＲが０．３８以上、０．８８以下の場合には、最大成形速度差が非常に小さく、坏土の流速を均一にすることができる。そのため、成形不良の発生が防止されていた。図１４（ａ）に例示されるように、坏土の流速が不均一になりやすい高セル密度領域ＭＨと、低セル密度領域ＭＬとの境界、つまり境界壁Ｍ４の周囲においても成形不良の発生を防止できる。
【００７８】
これに対し、径比率ΦＲが０．３８未満の場合には、金型Ｄへの坏土流入量が不足し、押出方向に連続的に形成されるべきセル壁Ｍ２が不連続に途切れた状態となるササクレという欠陥がおこるおそれがある。その結果、図１４（ｂ）に例示されるように、部分的にセル壁Ｍ２が欠損するという成形不良を起こすおそれがある。図１４（ｂ）においては、欠損部分を符号Ｍ２Ｌにて示す。
【００７９】
一方、径比率ΦＲが０．８８を超える場合にも、制御板１の流動穴１４と金型Ｄとの流入穴Ｄ３とが干渉し合う部分において坏土量が不足し、上述のササクレ欠陥が起こるおそれがある。また、この場合には、穴同士が干渉し合う部分と他の部分との間で、金型Ｄの押出面Ｄ２から押出される坏土に流速差が生じるおそれがある。この流速差が大きくなると、坏土が押出方向から部分的に傾斜して押出される。
【００８０】
その結果、図１４（ｃ）に例示されるように、モノリス基材Ｍの軸方向Ｘが水平方向から少なくとも部分的に傾斜し、モノリス基材Ｍに反りという成形不良が発生するおそれがある。モノリス基材の反りは、曲がりと呼ばれることもある。
【００８１】
また、径比率が０．８８を超えてさらに大きくなる場合には、上述のササクレ欠陥、反りなどの成形不良の他に、図１４（ｄ）に例示されるように、セル壁Ｍ２が変形し、セルが潰れるという成形不良が生じるおそれがある。セル壁Ｍ２の変形は、制御板１から金型Ｄへの坏土流入量が過多になり、金型Ｄにおいて流速を低く制御すべき高流速領域ＤＨの流速が低流速領域ＤＬより高くなることにより起こりうる。
【００８２】
以上のように、本例によれば、成形不良の発生をより一層防止という観点から、金型Ｄの流入穴Ｄ３と制御板１の流動穴１４との径比率ΦＲは０．３８〜０．８８であることが好ましいことがわかる。
【００８３】
（実施形態２）
本形態では、流動穴の坏土供給面側の開口部にテーパを設けた流速制御板について図１５を参照して説明する。図１５に例示されるように、流動穴１４には拡径部１４１を形成することができる。
【００８４】
拡径部１４１は、流動穴１４の径が坏土供給面１２に向けて大きくなる部分である。流動穴１４は、坏土流出面１３から坏土供給面１２に向けて所定の領域まで例えば所定の径にて形成される。坏土供給面１２付近では坏土供給面１２に向けて流動穴１４の径が拡大する傾斜によって拡径部１４１を形成することができる。その他の構成は、実施形態１と同様にすることができる。
【００８５】
坏土供給面１２側に拡径部１４１を有する場合には、制御板１の摩耗による坏土流速の変動の抑制に寄与する。つまり、拡径部１４１を有する制御板１は、より長期間にわたって金型Ｄにおける坏土流量のばらつきを緩和できる。この理由は次の通りである。
【００８６】
制御板１は、流動穴１４の入側圧損が高いため、坏土供給面１２がセラミックス原料を含む坏土によって摩耗しやすい。上記のように、坏土供給面１２に拡径部１４１を形成すると、摩耗する部分があらかじめ意図的に削り取られることとなる。これにより、摩耗による意図しない流速変動を防ぐことができる。
【００８７】
つまり、拡径部１４１により、制御板１の摩耗量が減り、長期的な摩耗による流速変動を防止できる。テーパ状の拡径部１４１は、流動穴１４の内部から坏土供給面１２に向けて径が大きくなる部分として説明できるが、坏土供給面１２から穴内部に向けて径が小さくなるという観点からは縮径部と表現することもできる。
【００８８】
制御板１の板厚方向に対する拡径部１４１の形成幅は、特に限定されるわけではないが、拡径部１４１を含む流動穴１４の全長に対して、例えば２０％以下にすることができる。制御板１が坏土に十分な抵抗を負荷できるという観点、面取り加工により拡径部１４１を形成する際に加工時間を低減できるという観点からは５％以下が好ましい。また、拡径部１４１の形成効果を十分に得るという観点から、上述の流動穴１４の全長に対する拡径部１４１の形成幅は、１％以上が好ましく、１０％以上がより好ましい。その他の構成、効果は実施形態１と同様である。
【００８９】
以上のように、制御板１の坏土供給面１２に拡径部１４１を形成することにより、制御板１の摩耗による流速変動が抑制され、より長期にわたる坏土流速の均一化が可能になる。したがって、より長期にわたって成形不良を抑制できる。
【００９０】
（実施形態３）
本形態では、金型と重ね合わせたときに、金型の流入穴を分断することなく流速非制御領域内に露出させた流速制御板について図１６〜図１８を参照して説明する。
【００９１】
図１６に例示されるように、制御板１を金型Ｄに重ね合わせた状態において、制御板１の流速制御領域Ａ１と流速非制御領域Ａ２との境界１５１が金型Ｄの流入穴Ｄ３を分断せず、流入穴Ｄ３が流速非制御領域Ａ２内に露出するように、境界１５１の形状を調整することが好ましい。例えば、大径穴１５の穴形状を調整すればよい。境界１５１が例えば金型Ｄの流入穴Ｄ３同志の中間を通るように、大径穴１５を形成することができる。
【００９２】
この場合には、境界１５１において金型Ｄの流入穴Ｄ３が流速制御板１によってふさがれることを防止できる。つまり、制御板１を金型Ｄに重ね合わせた状態において金型Ｄの流入穴Ｄ３が、完全にその穴形状を保持したまま、制御板１の例えば大径穴１５からなる流速非制御領域Ａ２内に配置される。
【００９３】
したがって、境界１５１において大径穴１５の縁が流入穴Ｄ３と重なり、流速制御領域Ａ１における流動穴１４が形成されていない領域によって流入穴Ｄ３を塞ぐことを防止できる。これにより、制御板１の流速非制御領域Ａ２と金型の流入穴Ｄ３との干渉を防止できる。その結果、これらの干渉によって起こりうる流入穴Ｄ３内への坏土流量の低下を防止し、流速が不均一になることをさらに一層防止できる。
【００９４】
上述のように金型Ｄの流入穴３の穴形状を完全に保持したまま流入穴３を流速非制御領域Ａ２内に配置させる具体的手段としては、図１６に例示されるように流速制御領域Ａ１と流速非制御領域Ａ２との境界１５１を例えば階段状にすることができる。図１６の例示においては、境界１５１は相互に直交する辺の連続構造によって形成されているが、必ずしも直交する必要はなく、階段状は、外観上階段状であればその他の類似形状を含む概念である。
【００９５】
流速制御領域Ａと流速非制御領域Ａ２との境界１５１の位置は、金型Ｄの筒状溝部Ｄ５に対して適宜変更できる。図１６の例示においては、制御板１を金型Ｄに重ね合わせたときに、境界１５１が筒状溝部Ｄ５と重なる位置に配置されるように形成されている。つまり、階段状の境界１５１が筒状溝部Ｄ５に沿って形成されている。そして、境界１５１は筒状溝部Ｍ５を分断し、筒状溝部Ｍ５の一部が流速非制御領域Ａ２内に配置され、残部が流速制御領域Ａ１内に配置される。
【００９６】
図１６の例示においては、金型Ｄと制御板１とを重ね合わせた状態において、金型Ｄの低流速領域ＤＬ内のすべての流入穴Ｄ３１は、制御板１の流速非制御領域Ａ２内に配置される。一方、高流速領域ＤＨ内のすべての流入穴Ｄ３２は、制御板１の流速制御領域Ａ内に配置される。
【００９７】
また、図１７に例示されるように、制御板１を金型Ｄに重ね合わせたときに、境界１５１が、金型Ｄの筒状溝部Ｄ５よりも高流速領域ＤＨ側に配置されるように境界１５１を形成してもよい。具体的には、金型Ｄの高流速領域ＤＨにおける多数の流入穴Ｄ３２のうち、筒状溝部Ｄ５に近接する流入穴Ｄ３２ａが制御板１の流速非制御領域Ａ２内に配置されるように境界１５１を形成することができる。境界１５１を高流速領域ＤＨ側で例えば階段状に形成すればよい。筒状溝部Ｄ５に近接する流入穴Ｄ３２ａよりも外側の流入穴Ｄ３２は流速制御領域Ａ１内に配置される。筒状溝部Ｄ５は流速非制御領域Ａ２内に配置される。
【００９８】
この場合にも、境界１５１において金型Ｄの流入穴Ｄ３が流速制御板１によってふさがれることを防止できる。これにより、制御板１の流速非制御領域Ａ２と金型の流入穴Ｄ３との干渉を防止できる。その結果、これらの干渉によって起こりうる流入穴Ｄ３内への坏土流量の低下を防止し、流速が不均一になることをさらに一層防止できる。
【００９９】
好ましくは、図１８に例示されるように、制御板１を金型Ｄに重ね合わせたときに、境界１５１が、金型Ｄの筒状溝部Ｄ５よりも低流速領域ＤＬ側に配置されるように境界１５１を形成することがよい。具体的には、金型Ｄの低流速領域ＤＬにおける多数の流入穴Ｄ３１のうち、筒状溝部Ｄ５に近接する流入穴Ｄ３１ａが制御板１の流速制御領域Ａ１内に配置されるように境界１５１を形成することができる。境界１５１を高流速領域ＤＨ側で例えば階段状に形成すればよい。筒状溝部Ｄ５は流速制御領域Ａ１内に配置される。
【０１００】
この場合にも、境界１５１において金型Ｄの流入穴Ｄ３が流速制御板１によってふさがれることを防止できる。これにより、制御板１の流速非制御領域Ａ２と金型の流入穴Ｄ３との干渉を防止できる。その結果、これらの干渉によって起こりうる流入穴Ｄ３内への坏土流量の低下を防止し、流速が不均一になることをさらに一層防止できる。
【０１０１】
また、この場合には、図１８に例示されるように、金型Ｄの低流速領域ＤＬにおいて筒状溝部Ｄ５に近接する流入穴Ｄ３１ａが制御板１の流速制御領域Ａ１内に配置される。流入穴３１ａよりも内側の流入穴Ｄ３１は、流速非制御領域Ａ２内に配置される。
【０１０２】
したがって、図１８に例示されるように、流入穴Ｄ３１ａ内への坏土の流入量が制御板１の流速制御領域Ａ１によって抑制されて流入穴Ｄ３１ａの流速が過小になるように見える。しかし、流入穴Ｄ３１ａは、筒状溝部５に近接するため、そもそも流速が大きな筒状溝部Ｄ５の影響を受けて流速がやや大きくなる傾向にある。そのため、流入穴Ｄ３１ａ内の坏土の流速は過小にならず、他の流入穴Ｄ３と同程度に均一化される。したがって、より一層流速の均一化が可能になる。
【０１０３】
以上のように、流速制御領域Ａ１と流速非制御領域Ａ２との境界１５１の形状及び位置を調整することにより、坏土の流速をより一層均一にすることができる。つまり、金型Ｄと制御板１とを重ね合わせた際に、流速制御領域Ａ１と流速非制御領域Ａ２との境界１５１が金型Ｄの流入穴Ｄ３を分断することなく、流入穴Ｄ３がその穴形状を保持できるように境界１５１を例えば階段状に形成することが好ましい。また、境界１５１が、金型Ｄの筒状溝部Ｄ５よりも低流速領域ＤＬ側に配置されるように境界１５１を形成することがより好ましい。金型Ｄの低流速領域ＤＬにおいて筒状溝部Ｄ５に近接する流入穴Ｄ３１ａが制御板１の流速制御領域Ａ１内に配置され、筒状溝部Ｄ５に近接する流入穴Ｄ３１ａよりも内側の流入穴Ｄ３１が流速非制御領域Ａ２内に配置されるように境界１５１を形成することがさらに好ましい。
【０１０４】
（実施形態４）
本形態は、外皮内のセル密度が均一なモノリス基材を製造する金型に用いる制御板について、図１９〜図２３を参照して説明する。本形態の制御板は、図１９に例示されるように、セル密度が均一なモノリス基材Ｍの製造に用いられる。モノリス基材Ｍは、境界壁がなく、セル密度が均一である点を除いて、実施形態１と同様の構成にすることができる。モノリス基材Ｍは、図２０〜図２３に例示されるように、金型Ｄ及び流速制御板１を用いて坏土を成形し、成形体を焼成することにより製造される。
【０１０５】
金型Ｄは、図２０に例示される押出面Ｄ２と、図２１に例示される坏土流入面Ｄ１とを有する。押出面Ｄ２は、所定の格子間隔をあけて形成された格子状溝部Ｄ４有し、低流速領域、高流速領域、及び筒状溝部が形成されていない点を除いては、実施形態１と同様の構成することができる。坏土流入面Ｄ１は、実施形態１と同様に、格子状溝部に連接する多数の流入穴Ｄ３を有している。その他の構成は、実施形態１と同様にすることができる。
【０１０６】
図２２及び図２３に例示されるように、制御板１は、複数の坏土流動穴１４が形成された流速制御領域Ａ１と大径穴１５からなる流速非制御領域Ａ２とを有する。大径穴１５は、実施形態１よりもさらに大きな径を有する。流速制御領域Ａ１における坏土流動穴１４は、図示しない別冶具によって形成される外皮を形成するための溝に坏土を供給するための流入穴Ｄ３に連通するように形成されている。その他の構成は実施形態１と同様にすることができる。
【０１０７】
本形態においても、実施形態１と同様に、制御板１の流出面１３における流動穴１４の径を金型Ｄの流入面Ｄ１における流入穴Ｄ３よりも小径にすることができる。これにより、流動穴１４と流入穴Ｄ３との干渉が抑制され、坏土の流速を均一にすることができる。
【０１０８】
つまり、制御板１は、実施形態１〜３のように、セル密度が異なる複数の領域を有するモノリス基材を製造するための金型だけでなく、セル密度が一定のモノリス基材を製造するための金型に対しても適用することができる。
【０１０９】
本発明は上記各実施形態、実験例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば実施形態４と実施形態２とを組み合わせたり、実施形態４と実施形態３とを組み合わせたりすることも可能である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  流速制御板
１１  基板
１２  坏土供給面
１３  坏土流出面
１４  坏土流動穴
１９  位置決め機構
【図１】
2018199226.tif 000003
【図２】
2018199226.tif 000004
【図３】
2018199226.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018199226.tif 000007
【図６】
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【図７】
2018199226.tif 000009
【図８】
2018199226.tif 000010
【図９】
2018199226.tif 000011
【図１０】
2018199226.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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