(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セル壁（Ｈ１、Ｈ２）により区画形成されたセルを備え、セル密度の異なる複数のセル密度領域（Ｈ１１、Ｈ２１）と、該複数のセル密度領域を隔てる環状の境界壁（Ｈ３）とを有するセラミックス製のハニカム構造体（Ｈ）を、押出成形により製造するために用いられる金型（１）の製造方法であって、
上記金型は、単一の金型本体（１１）と、該金型本体の原料供給面（１２）から原料押出方向（Ｘ）に延びる複数の原料供給穴（２）と、該複数の原料供給穴と上記金型本体内において連通すると共に、上記原料供給面と反対側の押出面（１３）に開口するハニカム状のスリット部（３）とを有し、
該スリット部は、上記複数のセル密度領域に対応する上記セル壁をそれぞれ形成する複数のセルスリット（３１、３２）と、上記境界壁を形成する環状の境界スリット（３３）とを有しており、
上記セルスリットは、上記境界スリットに隣接する一部である隣接セルスリット（３１ｃ、３２ｃ）を有し、かつ、
上記押出面において、上記隣接セルスリットと上記境界スリットとで囲まれて形成されるセル形状が、上記隣接セルスリットを含む上記セルスリットが形成する単位セル形状（３１ａ、３２ａ）よりも開口面積が小さい不完全セル形状（３１ｂ、３２ｂ）を含み、該不完全セル形状を含む全てのセル形状について、上記境界スリットに隣接する全てのコーナー部（Ｃ）がＲ形状を有しており、
上記金型本体の上記スリット部を、複数の放電電極（４、５、７）を用いて放電加工すると共に、上記コーナー部にＲ形状を付与し、
上記複数の放電電極は、一部の加工領域が重なる２つの放電電極（４、５）を有して、それぞれの加工領域を組み合わせることにより、上記境界スリット及び上記隣接セルスリットの全領域を加工する、ハニカム構造体製造用の金型の製造方法。
【請求項２】
上記スリット部は、上記境界スリット及び上記隣接セルスリットのうちの少なくとも一部が、上記隣接セルスリットを除く上記複数のセルスリットの全てよりも、スリット幅が広い、請求項１に記載のハニカム構造体製造用の金型の製造方法。
【請求項３】
上記ハニカム構造体は、上記セル密度が３００ｃｐｓｉ〜９００ｃｐｓｉであり、
上記複数の放電電極は、それぞれ上記境界スリットを加工する境界電極部（４３、５３）及び上記隣接セルスリットを加工する隣接電極部（４１ａ、４２ａ、５１ａ、５２ａ）を含み、
上記２つの放電電極は、上記一部の加工領域内において、上記境界スリット及び上記隣接セルスリットのうちの一部を加工しない非加工部分（４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂ）をそれぞれ有すると共に、それぞれの上記非加工部分は互いに異なっている、請求項１又は２に記載のハニカム構造体製造用の金型の製造方法。
【請求項４】
セル壁（Ｈ１、Ｈ２）により区画形成されたセルを備え、セル密度の異なる複数のセル密度領域（Ｈ１１、Ｈ２１）と、該複数のセル密度領域を隔てる環状の境界壁（Ｈ３）とを有するセラミックス製のハニカム構造体（Ｈ）を、押出成形により製造するために用いられ、
単一の金型本体（１１）と、該金型本体の原料供給面（１２）から原料押出方向（Ｘ）に延びる複数の原料供給穴（２）と、該複数の原料供給穴と上記金型本体内において連通すると共に、上記原料供給面と反対側の押出面（１３）に開口するハニカム状のスリット部（３）とを有し、
該スリット部は、上記複数のセル密度領域に対応する上記セル壁をそれぞれ形成する複数のセルスリット（３１、３２）と、上記境界壁を形成する環状の境界スリット（３３）とを有しており、
上記セルスリットは、上記境界スリットに隣接する一部である隣接セルスリット（３１ｃ、３２ｃ）を有し、該隣接セルスリットと上記境界スリットとが形成する全てのコーナー部（Ｃ）がＲ形状を有している、ハニカム構造体製造用の金型（１）の製造装置（６）であって、
上記金型本体を支持する支持台（６１）と、上記金型本体の上記スリット部を放電加工するための複数の放電電極（４、５、７）と、該複数の放電電極の１つを上記金型本体の対向位置に保持する保持部（６２）と、上記放電電極による上記金型本体の放電加工を制御する制御部（６３）とを備え、
上記複数の放電電極は、それぞれ上記境界スリットを加工する境界電極部（４３、５３）及び上記隣接セルスリットを加工する隣接電極部（４１ａ、４２ａ、５１ａ、５２ａ）を含み、一部の加工領域が重なる２つの放電電極（４、５）を有し、
当該２つの放電電極は、上記一部の加工領域内において、上記境界スリット及び上記隣接セルスリットのうちの一部を加工しない非加工部分（４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂ）をそれぞれ有すると共に、それぞれの上記非加工部分は互いに異なっており、かつ、それぞれの加工領域を組み合わせることにより、上記非加工部分に対応する部分を含む上記境界スリット及び上記隣接セルスリットの全領域を加工する、金型の製造装置。
【請求項５】
上記２つの放電電極は、上記境界電極部及び上記隣接電極部の電極幅が、上記隣接電極部を除く上記複数のセルスリットを加工する電極部（４１、４２、５１、５２）の電極幅の全てよりも広い、請求項４に記載の金型の製造装置。
【請求項６】
上記スリット部は、回転対称形状であり、上記複数の放電電極のうちの少なくとも１つが、加工対象とする上記スリット部に対して回転方向に分割された形状を有する、請求項４又は５に記載の金型の製造装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の上記金型の製造装置によって製造された上記金型を用い、上記金型本体の上記原料供給面側にセラミックス原料を供給して、上記原料供給穴及び上記スリット部を通過させることにより、上記押出面側に上記ハニカム構造体を押出成形する、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、複数のセル密度領域を有するハニカム構造体の製造に適した金型と、放電加工を用いた金型の製造装置、さらに金型を用いたハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の排ガス浄化触媒等に用いられるハニカム構造体は、一般に、筒状外皮の内側をセル壁で区画して構成され、軸方向に延びる平行な多数のセルを有する。セル壁は、例えば、矩形のセル形状に対応させた格子状であり、ハニカム構造体が所望のセル密度となるように、格子の大きさが設定される。ハニカム構造体は、例えば、格子状のスリット部を設けた金型を用いて、セラミックス原料を押出成形することにより製造される。金型のスリット部は、格子状の放電電極を用いた放電加工によって形成することができる。
【０００３】
また、複数のセル密度領域を形成した、複合型のハニカム構造体が知られている。この場合、例えば、筒状外皮の内側に環状の境界壁を配置し、その両側のセル形状やセル断面積を変えて、異なる複数のセル密度領域とする。このような複合型のハニカム構造体は、境界壁に隣接するセルが、各セル密度領域の単位セルよりも小さい不完全形状となることから、セル形状の設計や金型の加工が容易でない。特に、セル密度が高い領域では、境界壁に隣接するセルが微小となり、任意のスリット形状に対応する放電電極を加工することは難しい。
【０００４】
このため、複合型のハニカム構造体用の金型を、複数のセル密度領域のそれぞれに対応する複数の金型の組み合わせとすることが提案されている。例えば、特許文献１には、押出方向の下流側に凸部を有する第１金型と、この凸部と嵌合する貫通孔を有する第２金型を設け、境界壁を形成するための隙間を有して凹凸嵌合させることで一体化した金型を用いるハニカム構造体の製造方法が開示されている。第１の金型と第２の金型とは、位置決め穴にボルトを挿通して固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−９６３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のように、２つの金型を組み合わせて一体化した構成では、金型の部品点数が増える上に、高い組付け精度が要求される。また、押出成形時に、組み合わせ部位に高い応力が発生し、成形圧力による金型の歪みや成形体の変形を回避するために、成形速度を低く抑える必要があった。
【０００７】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、組み付けが不要で、成形時の応力が特定部位に集中することを抑制し、成形速度を高めて、任意のセル形状の複合型のハニカム構造体を寸法精度よく成形し、生産性を向上可能な金型と、金型の製造装置、及び金型を用いたハニカム構造体の製造方法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】
【０００８】
本発明の一態様は、セル壁（Ｈ１、Ｈ２）により区画形成されたセルを備え、セル密度の異なる複数のセル密度領域（Ｈ１１、Ｈ２１）と、該複数のセル密度領域を隔てる環状の境界壁（Ｈ３）とを有するセラミックス製のハニカム構造体（Ｈ）を、押出成形により製造するために用いられる金型（１）の製造方法であって、
上記金型は、単一の金型本体（１１）と、該金型本体の原料供給面（１２）から原料押出方向（Ｘ）に延びる複数の原料供給穴（２）と、該複数の原料供給穴と上記金型本体内において連通すると共に、上記原料供給面と反対側の押出面（１３）に開口するハニカム状のスリット部（３）とを有し、
該スリット部は、上記複数のセル密度領域に対応する上記セル壁をそれぞれ形成する複数のセルスリット（３１、３２）と、上記境界壁を形成する環状の境界スリット（３３）とを有しており、
上記セルスリットは、上記境界スリットに隣接する一部である隣接セルスリット（３１ｃ、３２ｃ）を有し、かつ、
上記押出面において、上記隣接セルスリットと上記境界スリットとで囲まれて形成されるセル形状が、上記隣接セルスリットを含む上記セルスリットが形成する単位セル形状（３１ａ、３２ａ）よりも開口面積が小さい不完全セル形状（３１ｂ、３２ｂ）を含み、該不完全セル形状を含む全てのセル形状について、上記境界スリットに隣接する全てのコーナー部（Ｃ）がＲ形状を有しており、
上記金型本体の上記スリット部を、複数の放電電極（４、５、７）を用いて放電加工すると共に、上記コーナー部にＲ形状を付与し、
上記複数の放電電極は、一部の加工領域が重なる２つの放電電極（４、５）を有して、それぞれの加工領域を組み合わせることにより、上記境界スリット及び上記隣接セルスリットの全領域を加工する、ハニカム構造体製造用の金型の製造方法にある。
【０００９】
本発明の他の態様は、
セル壁（Ｈ１、Ｈ２）により区画形成されたセルを備え、セル密度の異なる複数のセル密度領域（Ｈ１１、Ｈ２１）と、該複数のセル密度領域を隔てる環状の境界壁（Ｈ３）とを有するセラミックス製のハニカム構造体（Ｈ）を、押出成形により製造するために用いられ、
単一の金型本体（１１）と、該金型本体の原料供給面（１２）から原料押出方向（Ｘ）に延びる複数の原料供給穴（２）と、該複数の原料供給穴と上記金型本体内において連通すると共に、上記原料供給面と反対側の押出面（１３）に開口するハニカム状のスリット部（３）とを有し、
該スリット部は、上記複数のセル密度領域に対応する上記セル壁をそれぞれ形成する複数のセルスリット（３１、３２）と、上記境界壁を形成する環状の境界スリット（３３）とを有しており、
上記セルスリットは、上記境界スリットに隣接する一部である隣接セルスリット（３１ｃ、３２ｃ）を有し、該隣接セルスリットと上記境界スリットとが形成する全てのコーナー部（Ｃ）がＲ形状を有している、ハニカム構造体製造用の金型（１）の製造装置（６）であって、
上記金型本体を支持する支持台（６１）と、上記金型本体の上記スリット部を放電加工するための複数の放電電極（４、５、７）と、該複数の放電電極の１つを上記金型本体の対向位置に保持する保持部（６２）と、上記放電電極による上記金型本体の放電加工を制御する制御部（６３）とを備え、
上記複数の放電電極は、それぞれ上記境界スリットを加工する境界電極部（４３、５３）及び上記隣接セルスリットを加工する隣接電極部（４１ａ、４２ａ、５１ａ、５２ａ）を含み、一部の加工領域が重なる２つの放電電極（４、５）を有し、
当該２つの放電電極は、上記一部の加工領域内において、上記境界スリット及び上記隣接セルスリットのうちの一部を加工しない非加工部分（４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂ）をそれぞれ有すると共に、それぞれの上記非加工部分は互いに異なっており、かつ、それぞれの加工領域を組み合わせることにより、上記非加工部分に対応する部分を含む上記境界スリット及び上記隣接セルスリットの全領域を加工する、金型の製造装置にある。
【００１０】
本発明のさらに他の態様は、上記金型の製造装置によって製造された上記金型を用い、上記金型本体の上記原料供給面側にセラミックス原料を供給して、上記原料供給穴及び上記スリット部を通過させることにより、上記押出面側に上記ハニカム構造体を押出成形する、ハニカム構造体の製造方法にある。
なお、括弧内の符号は、参考のために付したものであり、本発明はこれら符号により限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様の上記金型は、複数のセル密度領域と境界壁に対応する、複数のセルスリットと境界スリットを有する複合セル構造が、単一の金型本体に設けられるので、組み付けが不要で組付精度が要求されない。また、成形時の応力が特定部位、例えば境界スリットに集中することを抑制し、金型の歪みや成形体の変形が抑制される。しかも、スリット部は、境界スリットに隣接して形成される全てのコーナー部がＲ形状となっているので、セラミックス原料が境界スリットを通過する際の引掛かり等を防止して、成形時の成形速度差を小さく抑える。また、金型の摩耗が進行しにくくなり、ハニカム構造体の製造を連続して行っても、成形体の変形量が大きくなることを防止できる。
【００１２】
したがって、微小セルを含む任意のセル形状を寸法精度よく成形可能であり、成形時の圧力に対する十分な型強度を確保して、成形速度を向上させることができ、安定した品質のハニカム構造体を生産性よく製造できる。
【００１３】
このような金型は、他の態様の上記金型の製造装置によって、複数の放電電極を用いることで製造することができる。複数の放電電極は、一部の加工領域が重なり、かつ互いに異なる非加工部分を有するので、加工部分を組み合わせて境界スリット及び隣接セルスリットを加工できる。したがって、放電電極の境界電極部及び隣接電極部の形状の自由度が高く、複数の放電電極による放電加工を順に行って、微小セルを含む任意のセル形状に対応するスリット部を、金型本体に加工することができる。
【００１４】
そして、さらに他の態様のハニカム構造体の製造方法において、上記のようにして製造された金型を用いて、任意のセル形状のハニカム構造体を押出成形することができる。この際、金型本体の原料供給面側から供給されたセラミックス原料は、スリット部を通過して押出面側へ押し出される。上述したように、金型は、スリット部が一体構造であり、境界壁のコーナー部がＲ形状となっているので、成形速度を高めることができ、寸法精度が高い成形体を連続製造することができるので、高い生産性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１における、ハニカム構造体製造用の金型の概略構造を示す平面図及び断面図。
【図２】実施形態１における、金型の境界スリットと隣接スリットの構成例を示す図で、図１のＢ部拡大図。
【図３】実施形態１における、金型の製造方法を説明するための工程図で、第１、第２工程に用いられる放電電極と第１、第２工程後の金型形状を模式的に示す図。
【図４】実施形態１における、第１工程に用いられる放電電極の概略構造を示す斜視図。
【図５】実施形態１における、第１工程に用いられる放電電極の構成例を示す要部拡大図。
【図６】実施形態１における、第２工程に用いられる放電電極の概略構造を示す斜視図。
【図７】実施形態１における、第２工程に用いられる放電電極の構成例を示す要部拡大図。
【図８】実施形態１における、金型の製造に用いられる放電電極のワイヤ放電加工方法を説明するための放電電極の端面の拡大斜視図。
【図９】実施形態１における、放電電極のワイヤ放電加工方法を説明するための工程図。
【図１０】実施形態１における、放電電極を用いた金型の放電加工方法を説明するための工程図。
【図１１】実施形態１における、放電電極を用いた金型の放電装置の概略構造を示す斜視図。
【図１２】実施形態２における、金型の境界スリットと隣接スリットの構成例を示す要部拡大図。
【図１３】実施形態２における、金型を製造するための第１、第２工程に用いられる放電電極の加工領域と、これら加工領域を組み合わせた領域を示す要部拡大図。
【図１４】実施形態１、２における、金型を用いて製造されたハニカム構造体の光学顕微鏡画像を示す図面代用写真。
【図１５】従来例における、金型を製造するための放電電極の製造方法を説明するための工程図。
【図１６】実施形態３における、金型を製造するための工程図で、第１、第２工程に用いられる放電電極と第１、第２工程後の金型形状を模式的に示す図。
【図１７】実施形態４における、金型を製造するための工程図で、第１、第２工程に用いられる放電電極と第１、第２工程後の金型形状を模式的に示す図。
【図１８】実施形態５における、金型の製造に用いられる放電電極の構成例を説明するための平面図。
【図１９】実施形態６における、金型を製造するための工程図で、第１、第２工程に用いられる放電電極と第１、第２工程後の金型形状を模式的に示す図。
【図２０】実施形態６における、金型を製造するための第１工程に用いられる放電電極の構成例を示す要部拡大図。
【図２１】実施形態６における、金型を製造するための第２工程に用いられる放電電極の構成例を示す要部拡大図。
【図２２】実施形態７における、金型を製造するための第１、第２工程に用いられる放電電極の構成例とそれらの加工領域を組み合わせた領域を示す要部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施形態１）
次に、ハニカム構造体製造用の金型とその製造装置、及び金型を用いたハニカム構造体の製造方法の実施形態について説明する。
図１〜図３において、本形態の金型１は、自動車用の排ガス浄化触媒等に使用されるセラミックス製のハニカム構造体を、押出成形により製造するために用いられる。ハニカム構造体は、例えば、円筒外皮内をハニカム状のセル壁にて多数のセルに区画して構成されており、セル密度の異なる複数のセル密度領域を有している。複数のセル密度領域の間には、それらを隔てる円環状の境界壁が配置される。セル壁と境界壁とは、一体的に押出成形されてハニカム構造体の隔壁を構成する。本形態では、一例として、円筒外皮内の中心側と外周側の２つのセル密度領域を有する場合について、以下に説明する。
【００１７】
図１に示すように、金型１は、単一のブロック状の金型本体１１と、その原料供給面１２に開口する複数の原料供給穴２と、原料供給面１２と反対側の押出面１３に開口するハニカム状のスリット部３とを有する。原料供給面１２から金型１に供給される原料は、スリット部３を経て押出面１３から押し出され、ハニカム状の押出成形体を構成する。複数の原料供給穴２は原料供給面１２側から、スリット部３は押出面１３側から、それぞれ金型本体１１の内部へ向けて原料押出方向Ｘに延びており、複数の原料供給穴２とスリット部３は、金型本体１１内において互いに連通している。
【００１８】
押出面１３において、スリット部３は、全体が円形の外形を有し、ハニカム構造体の複数のセル密度領域にそれぞれ対応する複数のハニカム状のセルスリット３１、３２と、それらを隔てる円環状の境界スリット３３とを有している。セルスリット３１、３２は、対応するセル密度領域を区画するハニカム状のセル壁を形成し、境界スリット３３は、複数のセル密度領域を隔てる境界壁を形成する。本形態において、ハニカム構造体は、径方向の中心側の領域が外周側の領域よりセル密度が高くなるように構成されており、スリット部３は、境界スリット３３の内側に、中心側の高セル密度領域に対応するセルスリット３１を、境界スリット３３の外側に、外周側の低セル密度領域に対応するセルスリット３２を配置している。スリット部３は、原料押出方向Ｘにおいて、押出面１３における開口形状と同一の断面形状を有し、セルスリット３１、３２と境界スリット３３は互いに連通している。
【００１９】
境界スリット３３は、スリット部３の外形と同心の円環状であり、２つのセルスリット３１、３２は、いずれも四角格子状で、四角格子の大きさが異なる。すなわち、押出面１３において、中心側のセルスリット３１の四角格子の１つに囲まれる単位セル形状３１ａは、外周側のセルスリット３２の四角格子の１つに囲まれる単位セル形状３２ａよりも面積が小さい。また、外周側のセルスリット３２は、中心側のセルスリット３１に対して、四角格子の各辺の方向を４５度ずらして配置される。このとき、境界スリット３３の内側及び外側に隣接する隣接領域Ａにおいて、セルスリット３１、３２の四角格子の一部が不完全な形状となる。これにより、隣接領域Ａには、セルスリット３１、３２が境界スリット３３に接続して形成され、単位セル形状３１ａ、３２ａの一部が欠けた不完全セル形状３１ｂ、３２ｂとなる部分が含まれる。
【００２０】
図２に示すように、隣接領域Ａは、境界スリット３３と、これに隣接する２つのセルスリット３１、３２の一部である隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃとによって形成される。具体的には、境界スリット３３の内側に隣接するセルスリット３１の外端縁部が、隣接セルスリット３１ｃとなり、境界スリット３３の外側に隣接するセルスリット３２の内端縁部が、隣接セルスリット３２ｃとなる。そして、境界スリット３３の内側及び外側に隣接して形成され、隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃと境界スリット３３とで囲まれるセル形状の一部は、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂとなる。図示される領域では、不完全セル形状３１ｂは、例えば、四角形の単位セル形状３１ａが境界スリット３３により分断された擬三角セル形状を有し、境界スリット３３に沿って配置される。また、不完全セル形状３２ｂは、例えば、四角形の単位セル形状３２ａの境界スリット３３に沿う一辺がわずかに欠けた四角セル形状を有する。
【００２１】
このとき、隣接領域Ａにおいて、隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃと境界スリット３３との接続部に形成される、全てのコーナー部Ｃは、Ｒ形状となっている。すなわち、図２中に矢印で示すように、境界スリット３３に隣接する単位セル形状３１ａ及び不完全セル形状３１ｂ、不完全セル形状３２ｂは、境界スリット３３に接するコーナー部Ｃが、全て角が丸められたＲ形状となっている。ここでは図示されないが、境界スリット３３に隣接する単位セル形状３２ａがある場合も、同様であり、境界スリット３３に接して形成されるコーナー部Ｃは、全て角が丸められたＲ形状となっている。また、境界スリット３３に接する側と反対側についても、単位セル形状３１ａ、３２ａ又は不完全セル形状３１ｂ、３２ｂが形成するコーナー部Ｃは、全てＲ形状となっている。
【００２２】
コーナー部ＣのＲ形状は、後述する金型１の加工方法、加工条件によって適宜設定することができる。金型１の材質は、例えば、ステンレス鋼であり、スリット部３の外形は、製造するハニカム構造体の外径（例えば、９０〜１５０ｍｍ程度）よりやや大きい。スリット部３を、放電電極を用いて放電加工する場合には、放電電極のコーナー部を所定のＲ形状に加工しておくことで、その形状を転写することができる。放電電極は、例えば、ワイヤ放電加工により形成され、ワイヤ線径に応じたＲ形状（例えば、ワイヤ線径０．２ｍｍ程度のとき、半径Ｒ＝０．１ｍｍ程度）を有する。また、所望のＲ形状に沿ってワイヤを走査することで、ワイヤ線径に関わらずＲ形状を形成することもできる。このような放電電極を用いて金型１を放電加工することにより、コーナー部ＣにＲ形状を付与することができる。この場合、コーナー部ＣのＲ形状は、放電電極のコーナー部よりもやや大きくなるので（例えば、半径Ｒは０．１０ｍｍ〜０．１５ｍｍ程度）、所望のＲ形状となるように、放電電極のＲ形状を設定するとよい。
【００２３】
好適には、隣接領域Ａを含む全ての領域において、境界スリット３３と２つのセルスリット３１、３２にて形成される、単位セル形状３１ａ、３２ａ及び不完全セル形状３１ｂ、３２ｂは、全てのコーナー部Ｃが、Ｒ形状となるように構成される。このように、金型本体１１のスリット部３に形成される全てのコーナー部Ｃが、Ｒ形状となっていることにより、セラミックス原料の流動性が良好となり、金型本体１１の摩耗が抑制される。特に、２つのセル密度領域が隣接し、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含む隣接領域Ａにおいて、境界スリット３３近傍の全てのコーナー部ＣがＲ形状となるので、成形体の剛性が向上し、成形体の変形量を小さくし寸法精度に優れた成形体を得ることができる。
【００２４】
ここで、隣接領域Ａにおいて、境界スリット３３の内側に形成される不完全セル形状３１ｂは、単位セル形状３１ａの一部を欠いた形状で、押出面１３における面積がより小さい多角形状等であり、三角セル形状に限らない。同様に、境界スリット３３の外側に形成される不完全セル形状３２ｂは、単位セル形状３２ａの一部を欠いた形状で、押出面１３における面積がより小さい多角形状等であり、四角セル形状に限らない。不完全セル形状３１ｂ、３２ｂは、単位セル形状３１ａ、３２ａの形状や境界スリット３３の配置との関係によって、形状や大きさが任意に変化する。
【００２５】
なお、ハニカム構造体の複数のセル密度領域を構成する単位セルは、四角セルに限らず、六角形等の多角形セル形状又は円形セル形状であってもよい。いずれの場合も、隣接領域Ａにおいて、同様に、境界スリット３３と隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃにて不完全セル形状３１ｂ、３２ｂが形成されるので、その全てのコーナー部Ｃが、Ｒ形状となるように構成されるのがよい。
【００２６】
コーナー部ＣがＲ形状となる上記構成の金型１は、放電加工により製造することができる。また、図３に示すように、複数の放電電極４、５を用いて、複数の工程で加工を行い、単位セル形状３１ａ、３２ａよりも小さい不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを、段階的に加工する。すなわち、複数の放電電極４、５の加工領域を組み合わせることで、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含む隣接領域Ａを、段階的に加工して、所望のスリット形状とすることができる。以下に、金型１を製造するための方法と装置の構成について説明する。
【００２７】
図３において、第１工程Ｓ１に用いる放電電極４は、スリット部３のうち、中心側のセルスリット３１と境界スリット３３、及び外側の隣接セルスリット３２ｃを放電加工するためのものである。同様に、第２工程Ｓ２に用いる放電電極５は、外周側のセルスリット３２と境界スリット３３、及び内側の隣接セルスリット３１ｃを放電加工するためのものである。放電電極４、５は、製造しようとするハニカム構造体の一部と概略同一形状であり、２つのセル密度領域と同等のセル形状を有する内側電極部４１又は外側電極部５１と、円環状の境界壁と同等形状の境界電極部４３、５３を有する。放電電極４、５の境界電極部４３、５３を挟んで、内側電極部４１又は外側電極部５１と反対側には、外側隣接電極部４２ａ又は内側隣接電極部５１ａが設けられる。
【００２８】
これにより、放電電極４、５は、境界スリット３３を挟んだ隣接領域Ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを２工程で加工するように構成されている。ここで、図４〜図７に構成例を示すように、放電電極４、５は、それぞれスリット部３の対象部位の１／４形状に対応する扇形の外形を有する。スリット部３は、回転方向に１／４対称な形状となっており、回転方向に４分割した形状の放電電極４、５を用いて放電加工する。すなわち、放電電極４は、ハニカム構造体の境界壁を含む中心部の１／４形状、放電電極５は、ハニカム構造体の境界壁を含む外周部の１／４形状である。第１工程Ｓ１、第２工程Ｓ２では、それぞれ放電電極４、５を回転させながら４回ずつ加工する。これにより、ハニカム構造体の全周に対応するスリット部３の全体を加工することができ、放電電極４、５が小型になり、電極材料コストが低減するのみならず、電極の加工時間が短縮されて生産性が向上する。
【００２９】
具体的には、図４、図５において、放電電極４は、境界スリット３３の１／４形状に相当する１／４円弧状の境界電極部４３の内側に、セルスリット３１の１／４形状に相当する四角格子状の内側電極部４１を有する。内側電極部４１は、境界電極部４３に沿う部分を、隣接領域Ａの隣接セルスリット３１ｃに対応する内側隣接電極部４１ａとしている。境界電極部４３の外側には、隣接セルスリット３２ｃの１／４形状に相当する外側隣接電極部４２ａが設けられる。
【００３０】
内側隣接電極部４１ａは、不完全セル形状３１ｂに対応する部分を、隣接する単位セル形状３１ａ又は不完全セル形状３１ｂの少なくとも１つと一体とし、不完全セル形状３１ｂの三角セル形状より開口面積の大きい変形セル形状とする。つまり、不完全セル形状３１ｂの一辺が欠け、これに隣接する単位セル形状３１ａ又は不完全セル形状３１ｂと一体化された電極形状となる。ここでは、例えば、不完全セル形状３１ｂを構成する隣接セルスリット３１ｃの一辺に対応する部分（すなわち、図５中に示す横点線部分）が欠けており、この部分を第１工程Ｓ１で加工されない非加工部分４１ｂとしている。このように、不完全セル形状３１ｂと隣接する単位セル形状３１ａとを組み合わせることで、単位セル形状３１ａより開口面積の大きい台形の変形セル形状となり、第１工程Ｓ１では、その台形の縦長輪郭形状のみを加工することになる。
【００３１】
また、図６、図７に構成例を示すように、放電電極５は、境界スリット３３の１／４形状に相当する１／４円弧状の境界電極部５３の外側に、セルスリット３２の１／４形状に相当する四角格子状の外側電極部５２を有している。境界電極部４３の内側には、隣接領域Ａの隣接セルスリット３１ｃの１／４形状に相当する内側隣接電極部５１ａが設けられる。ここで、図５の外側隣接電極部４２ａ、図７の外側電極部５２は、隣接セルスリット３２ｃの不完全セル形状３２ｂに対応する部分を含むが、図示される領域において、不完全セル形状３２ｂは、単位セル形状３２ａと概略同等の四角セル形状であり、内側の単位セル形状３１ａに比べて十分大きい。このような場合は、不完全セル形状３２ｂは、隣接するセルと一体とした変形セル形状とする必要はなく、外側隣接電極部４２ａには非加工部分を設けていない。
【００３２】
内側隣接電極部５１ａは、不完全セル形状３１ｂに対応する部分を、境界電極部５３を挟んで隣接する、セルスリット３２の単位セル形状３２ａ又は不完全セル形状３２ｂの少なくとも１つと一体とし、不完全セル形状３１ｂの三角セル形状より断面積の大きい変形セル形状とする。ここでは、例えば、不完全セル形状３１ｂを構成する隣接セルスリット３１ｃの他の一辺に対応する部分（すなわち、図７中に示す縦点線部分）が欠けた形状とし、この部分を、第２工程Ｓ２で加工されない非加工部分５１ｂとしている。これにより、第２工程Ｓ２では、不完全セル形状３１ｂと隣接する単位セル形状３１ａとを組み合わせた、単位セル形状３１ａより断面積の大きい台形の変形セル形状として、その台形の横長輪郭形状のみを加工することになる。
【００３３】
図３の第１工程Ｓ１においては、まず、放電電極４を、金型本体１１の被加工面となる押出面１３と対向配置させ、押出面１３の１／４面１３ａを放電加工する。次に、放電電極４を９０度回転させて、押出面１３の１／４面１３ｂを放電加工する。これを繰り返して、残る１／４面１３ｃ、１３ｄを順に放電加工する。この４回の加工により放電電極４を一回転させて、非加工部分４１ａに対応する不完全セル形状３１ｂの一部を除く、内側のセルスリット３１と、境界スリット３３と、外側の隣接セルスリット３２ｃが加工される。
【００３４】
次いで、図３の第２工程Ｓ２において、放電電極５を用いて、金型本体１１の押出面１３を放電加工する。放電電極５は、放電電極４による加工部位と一部が重なるように位置決めされる。同様に、押出面１３の１／４面１３ａ〜１３ｄを、放電電極５を９０度回転させながら、４回の放電加工を繰り返す。これにより、非加工部分５１ａに対応する不完全セル形状３１ｂの一部を除く、内側の隣接セルスリット３１ｃと、境界スリット３３と、外側のセルスリット３２が加工される。
【００３５】
そして、第１工程Ｓ１と第２工程Ｓ２の加工領域の組み合わせにより、第１工程Ｓ１の非加工部分４１ａを、第２工程Ｓ２で加工し、第２工程Ｓ２の非加工部分５１ａを、第１工程Ｓ２で加工することができる。このように、第１工程Ｓ１と第２工程Ｓ２の放電電極４、５の形状を、隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃの不完全セル形状３１ｂ、３２ｂ形状に対応させて、適宜設定することで、隣接領域Ａの不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含むセルスリット３１、３２を所望の形状に加工することができる。
【００３６】
図８に示すように、放電電極４、５の電極形状は、放電ワイヤＷ1を用いた公知のワイヤ放電加工機によって形成することができる。図９に示すように、放電電極４、５となる電極材Ｗには、予めセル形状に応じた所定位置に、例えばドリル加工が施され、複数のワイヤ導入穴Ｗ2が貫通形成される。この電極材Ｗをテーブルに載置し、ワイヤ導入穴Ｗ2内に、放電ワイヤＷ1を挿入して加工を行う。放電ワイヤＷ1の保持部及び電極材Ｗが載置されるテーブルは、図示しない駆動装置とＮＣ制御装置に接続されて、任意の方向に相対変位可能であり、加工形状を任意に制御することができる。
【００３７】
このとき、放電ワイヤＷ1を挿入するには、ワイヤ導入穴Ｗ2の直径が、例えば、φ０．６ｍｍ以上である必要がある。隣接領域Ａでは、単位セル形状３１ａ、３２ａよりも小さい不完全セル形状３１ｂ、３２ｂが形成されるために、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂが微小形状になると、ワイヤ導入穴Ｗ2を形成することができない部位が生じる。そのため、従来は、ワイヤ放電加工により、微小な不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含むスリット部３形状の放電電極が加工できず、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂが埋まったハニカム構造体となっていた。
【００３８】
一方、本形態では、２つの放電電極４、５を用い、各放電電極４、５に非加工部分４１ａ、５１ａを形成することで、高セル密度の内側のセルスリット３１において、単位セル形状３１ａよりも小さい不完全セル形状３１ｂに対応する部位を、隣接する部位と共に形成できる。すなわち、ワイヤ導入穴Ｗ2をすべての部位に形成できるので、隣接領域Ａの不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含む所望の電極形状とすることができる。また、ワイヤ放電加工のＮＣ制御により高い加工精度が得られ、これら放電電極４、５を用いて、所望形状の金型１を、精度よく製造することができる。
【００３９】
この際、図８に示すように、ワイヤ導入穴Ｗ2は四角セルに対応する四角穴に加工され、四角穴のコーナー部は、放電ワイヤＷ1の線径に応じたＲ形状となる。これにより、放電電極４、５（例えば、図５、７参照）の各電極部４１、４２ａ、４３、５１ａ、５２、５３において、単位セル形状３１ａ、３２ａ、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する各コーナー部がＲ形状となる。この放電電極４、５を用いて放電加工された金型１も、全てのコーナー部ＣがＲ形状となる。図１０に示すように、金型１を製造する場合には、まず、金型本体１１の原料供給面１２側に、例えばドリル加工を施して、複数の原料供給穴２を形成する。原料供給穴２は、原料供給面１２から押出面１３側へ押出方向Ｘに延び、この時点では止まり穴となっている。次いで、放電電極４、５を用いて、押出面１３側から、原料供給穴２に連通するスリット部３を放電加工する。
【００４０】
図１１に示すように、金型１の製造装置となる放電加工装置６は、加工液槽６４内に収容した支持台６１と、その上方に対向配置される保持部６２を備え、支持台６１に載置した金型本体１１を正極側とし、保持部６２の下端に取り付けられる放電電極４、５を負極側として、両極間に高電圧を印加可能に構成される。保持部６２は、支持台６１に対して垂直な保持軸６２ａと駆動部６２ｂを備え、水平方向および垂直方向（すなわち、図中に矢印で示すＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向）に相対変位可能であると共に、保持軸６２ａの回転軸（すなわち、Ｒ軸）周りに回転可能に設けられる。
【００４１】
放電加工装置６は、保持部６２に接続される制御部６３によって、駆動部６２の作動と正負極間への高電圧の印加を制御可能としている。そして、まず、保持部６２に放電電極４を取り付け、制御部６３によって駆動部６２を作動させて、放電電極４を押出面１３の所定位置に対向させ、所定の高電圧を印加する。上記図３に示した第１工程Ｓ１に基づいて、押出面１３の１／４面１３ａ〜１３ｄを順次、放電加工したら、次に、保持部６２に放電電極５を取り付け、同様にして、第２工程Ｓ２に基づいて、押出面１３の１／４面１３ａ〜１３ｄを順次、放電加工する。
【００４２】
放電加工装置６は、放電電極４、５による放電加工をＮＣ制御することで、高い加工精度（例えば、０．００１ｍｍレベル）が得られる。したがって、高い精度でワイヤ放電加工された放電電極４、５を用いて、所望形状のスリット部３を有する金型１を精度よく製造することができる。また、放電加工により、隣接領域Ａを含むスリット部３の全てのコーナー部ＣがＲ形状となる。なお、従来の組み合わせ金型では、複数の金型が境界壁を挟んで組み付けられる構造であり、得られる位置精度は、例えば０．１ｍｍレベルである。
【００４３】
（実施形態２）
上記図２に示した金型１の形状は、隣接領域Ａの一部であり、上述したように、他の部位では、隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃの不完全セル形状３１ｂ、３２ｂの形状や大きさが変化する。図１２に示すように、金型１の他の部位では、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂの形状がより多様化し、それに応じて、図１３に示すように、放電電極４、５の非加工部分４１ａ、５１ａの配置や、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含む変形セル形状も変化する。そのような隣接領域Ａの他の部位に対応する放電電極４、５の構成例を、次に説明する。放電電極４、５の基本構造、放電電極４、５を用いた金型１の製造方法や製造される金型１の構造は、実施形態１と同様であり、説明を省略する。
【００４４】
図１２において、隣接領域Ａは、境界スリット３３と、２つのセルスリット３１、３２の端縁部である隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃとによって形成される。具体的には、境界スリット３３の内側には、隣接セルスリット３１ｃと境界スリット３３とで囲まれる不完全セル形状３１ｂが複数形成される。境界スリット３３の外側には、隣接セルスリット３２ｃと境界スリット３３とで囲まれる不完全セル形状３２ｂが複数形成される。不完全セル形状３１ｂ、３２ｂは、例えば、四角セル形状の単位セル形状３１ａ、３２ａを境界スリット３３が横切って形成される、三角セル、四角セル又は台形セル形状を有する。
【００４５】
このような形状の隣接領域Ａは、図１３の上段、中段にそれぞれ示される形状の放電電極４、５を用い、上記図３に示した方法で、段階的に放電加工することによって形成される。放電電極４は、境界電極部４３に接する内側電極部４１及び外側隣接電極部４２ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する一部（すなわち、図１２中に点線で示す）を、第１工程Ｓ１で加工されない非加工部分４１ｂ、４２ｂとしている。また、放電電極５は、内側隣接電極部５１ａ及び外側電極部５２において、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する部分について、放電電極４の非加工部分４１ｂ、４２ｂと異なる一部（すなわち、図１２中に点線で示す）を、第２工程Ｓ２で加工されない非加工部分５１ａ、５２ｂとしている。
【００４６】
ここで放電電極４は、例えば、境界電極部４３の内側の不完全セル形状３１ｂを、その内側の単位セル形状３１ａと一体として、その共通の一辺に対応する部分を非加工部分４１ｂとしている。境界電極部４３の外側の不完全セル形状３２ｂについても、同様に、外側の不完全セル形状３２ｂを、その単位セル形状３２ａとの共通の一辺に対応する部分を、非加工部分４２ｂとしている。また、放電電極５は、例えば、境界電極部５３の内側の複数の不完全セル形状３１ｂ（例えば、図示する４つ）を一体として、その輪郭線の内側の辺に対応する部分を非加工部分５１ｂとしている。外側の不完全セル形状３２ｂは、その外側の単位セル形状３２ａ及び沈設する不完全セル形状３１ｂ、３２ｂと一体として、その輪郭線の内側の部分を非加工部分５１ｂ、５２ｂとしている。
【００４７】
このように、内側隣接電極部５１ａ及び外側隣接電極部５２ａにおいて、２つ又は３つ以上の不完全セル形状３１ｂ、３２ｂ、単位セル形状３１ａ、３２ａを任意に組み合わせた変形セル形状とすることができる。３つ以上を一体とする場合は、非加工部分４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂにより内側隣接電極部５１ａ又は外側隣接電極部５２ａの強度が低下しないように、形成される変形セル形状を適宜設定することが望ましい。
【００４８】
これにより、第１工程Ｓ１では、放電電極４により、非加工部分４１ａを挟んで隣接する不完全セル形状３１ｂ、３２ｂと単位セル形状３１ａ、３２ａとが組み合わされた変形セルの輪郭線が一体に加工される。次いで、第２工程Ｓ２では、放電電極５により、非加工部分５１ａを挟んで隣接する複数の不完全セル形状３１ｂ、３２ｂ、又は不完全セル形状３１ｂ、３２ｂと単位セル形状３１ａ、３２ａとが組み合わされた変形セルの輪郭線が一体に加工される。そして図１３の下段に示されるように、これら放電電極４、５の加工領域が組み合わせられて、全ての不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを取り囲む輪郭線が形成される。
【００４９】
図１２に示されるように、これら放電電極４、５を用いて２工程で放電加工された金型１は、隣接領域Ａの隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃと境界スリット３３との接続部に形成される、全てのコーナー部Ｃが、Ｒ形状となる。すなわち、境界スリット３３に隣接する単位セル形状３１ａ、３２ａ及び不完全セル形状３１ｂ、３２ｂは、コーナー部Ｃが全てＲ形状である。さらには、隣接領域Ａの内側のセルスリット３１又は外側のセルスリット３２にて囲まれる、単位セル形状３１ａ、３２ａについても、全てのコーナー部ＣがＲ形状となっている。
【００５０】
このような構成の金型１を用いてハニカム構造体を製造することにより、隣接領域Ａの不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを埋めることなく、成形することができる。また、一体構造で型強度が高いので、成形速度を向上させることができ、Ｒ形状により材料の流動性が良好となり、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含む隣接領域Ａを通過する際の成形速度差を小さく抑制できる。また、型の摩耗が抑制されるので、寸法精度が高い成形体を連続製造することができ、生産性が向上する。
【００５１】
以下、上記実施形態１、２の構成の金型１を用いてハニカム構造体５を製造する方法について、具体的に説明する。まず、ハニカム構造体を構成するための粘土状の原料を準備する。この原料としては、例えば焼成後にコージェライト、ＳｉＣ等を生成するセラミックス原料を採用することができる。そして、上記図１に示す金型１の原料供給面１２側に、粘土状のセラミックス原料（図略）を供給し、原料供給穴２内の押出方向Ｘに位置するスリット部３を通過させて、押出面１３から押し出す。次に、押し出されたハニカム成形体を乾燥させた後、原料に応じた最適な温度でハニカム成形体を加熱することにより焼成する。
【００５２】
図１４に示すように、このようにして得られたハニカム構造体Ｈのセル構造を、光学顕微鏡により観察したところ、境界壁Ｈ３を挟んでその両側にセル壁Ｈ１、Ｈ２が一体的に成形され、複数のセル密度領域Ｈ１１、Ｈ２１を有する形状が確認された。境界壁Ｈ３は、金型１の境界スリット３３に対応し、複数のセル密度領域Ｈ１１、Ｈ２１は、境界スリット３３の内側のセルスリット３１に対応する高セル密度領域Ｈ１１と、外側のセルスリット３２に対応する低セル密度領域Ｈ２１からなる。図に明らかなように、境界壁Ｈ３に隣接する領域には、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂが埋まることなく形成され、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂ、単位セル形状３１ａ、３２ａを含む全てのセルは、コーナー部Ｃが、角の丸いＲ形状となっている。
【００５３】
ハニカム構造体Ｈは、例えば、外径が９０〜１５０ｍｍであり、セル密度が３００〜９００ｃｐｓｉ（cells per square inch）であり、セル壁厚が５０〜２００μｍであり、境界壁Ｈ３の壁厚が５０〜５００μｍである。このように、複数のセル密度領域Ｈ１１、Ｈ２１が境界壁Ｈ３で隔てられたハニカム構造体Ｈは、例えば、内側に高セル密度領域Ｈ１１を配置し、外側に低セル密度領域Ｈ２１を配置した構成とすることで、排ガスの流速分布を均一化し、排ガス浄化性能を確保するという効果を発揮する。
【００５４】
ここで、比較のため、図１５により、従来の放電電極８を用いて金型１を製造し、ハニカム構造体Ｈを製造した場合について説明する。図１５の上段に示すように、単一の放電電極８を、ワイヤ放電加工によって製造する場合には、加工しようとするセル形状のそれぞれに対して、ワイヤ導入穴Ｗ2を形成する必要がある。このとき、境界電極８３で隔てられた電極部８１、８２のうち単位セル形状８１ａ、８２ａ又は比較的断面積の大きい不完全セル形状８１ｂ、８２ｂには、図中に示すようにワイヤ導入穴Ｗ2を形成可能である。ところが、開口面積の小さい不完全セル形状８１ｂ、８２ｂには、ワイヤ導入穴Ｗ2を形成することが難しい。そのため、開口面積の小さい不完全セル形状８１ｂ、８２ｂ部分が残った放電電極８を用いて、金型１を放電加工することになり、不完全セル形状８１ｂ、８２ｂの部分もスリットとして加工されてしまう。
【００５５】
図１５の下段に示すように、このような形状の金型１を用いて、上記実施形態１、２について示した方法で成形を行うと、不完全セル形状８１ｂ、８２ｂ形状のスリット部分に、セラミックス原料が供給されてしまう。そのため、セル壁Ｈ１、Ｈ２の間の境界壁Ｈ３の近傍において、不完全セル形状８１ｂ、８２ｂに対応する部分Ｈ４が埋まり、所望のセル形状に成形することができないばかりか、セラミックス原料の流速が過大となり、成形形状が崩れるおそれがある。
【００５６】
なお、金型１のスリット部３を、レーザ加工により形成することで組み付けが不要な金型を製作することも可能であるが、加工端がＶ字形になり加工深さにばらつきが生じやすいことから、スリット部３を精度よく加工することは難しい。また、スリットの最深部がＶ字の鋭角形状となるため、成形時の圧力が一部に集中するおそれがある。
【００５７】
（実施形態３）
上記実施形態１、２では、金型１を製造するための放電電極４、５の形状を、加工対象部位の１／４形状としたが、必ずしも１／４形状に限らず、任意の分割形状又は分割しない形状とすることができる。製造される金型１の構造は、上記実施形態と同様であり、説明を省略する。
図１６に示すように、本形態では、放電電極４、５を分割しない形状とし、金型１の加工対象部位に相当する円形の外形としている。すなわち、放電電極４は、境界スリット３３形状に相当する円弧状の境界電極部４３の内側に、セルスリット３１に相当する四角格子状の内側電極部４１を有し、外側には、隣接領域Ａの隣接セルスリット３２ｃ形状に相当する外側隣接電極部４２ａが設けられる。同様に、放電電極５は、境界スリット３３形状に相当する円弧状の境界電極部５３の外側に、セルスリット３２形状に相当する四角格子状の外側電極部５２を有し、内側には、隣接セルスリット３１ｃ形状に相当する内側隣接電極部５１ａが設けられる。
【００５８】
本形態においても、放電電極４、５が、内側隣接電極部４１ａ、５１ａ又は外側隣接電極部４２ａ、５２ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する、非加工部分４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂを有する形状は、上記実施形態１、２と同様である。このとき、金型１を製造する第１工程Ｓ１においては、放電電極４を用いて放電加工を行い、次いで、第２工程Ｓ２において、放電電極５を用いて放電加工を行う。
【００５９】
このように、同心円形状の２つの放電電極４、５を用いて、各工程で１回ずつ放電加工を行うことで、同様に、金型１の型全面にスリット部３を製造し、金型１の製造に要する時間を短縮できる。さらに、放電電極４、５のつなぎ目が少ないため、２度加工となるスリット部３が最も少なく、この金型１を用いてハニカム構造体を製造することで、変形の少ない成形体を得ることができる。
【００６０】
（実施形態４）
上記実施形態１〜３では、金型１を製造するために２つの放電電極４、５を用いたが、放電電極４、５をさらに分割した形状とすることもできる。あるいは、３つ以上の放電電極を用いることもできる。製造される金型１の構造は、上記実施形態と同様であり、説明を省略する。
図１７に示すように、本形態では、金型１のスリット部３を加工する他の放電電極７を設け、放電電極４、５をそれぞれ２分割している。すなわち、放電電極７は、金型本体１１の中央部に形成されるセルスリット３１の一部に相当し、正方形の外形を有する。放電電極４は、放電電極７の外側を加工対象部位とする２つの電極部４Ａ、４Ｂにて構成される。２つの電極部４Ａ、４Ｂは、線対称形状の扇形で、２つの扇形を組み合わせた加工領域が、金型１の加工対象部位の１／４形状に相当する。同様に、放電電極５は、２つの電極部５Ａ、５Ｂにて構成される。２つの電極部５Ａ、５Ｂは、線対称形状の扇形で、２つの扇形を組み合わせた加工領域が、金型１の加工対象部位の１／４形状に相当する。
【００６１】
本形態においても、放電電極４、５を構成する電極部４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂが、内側隣接電極部４１ａ、５１ａ又は外側隣接電極部４２ａ、５２ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する、非加工部分４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂを有する形状は、上記実施形態１〜３と同様である。なお、放電電極７は、境界電極部４３を有さず、セルスリット３１に対応する四角格子状となる。
【００６２】
本形態の放電電極４、５、７を用いて金型１を製造する場合には、第１工程Ｓ１に先立つ工程Ｓにおいて、予め、放電電極７により１回放電加工を行い、金型本体１１の押出面１３の中央部に、スリット部３のセルスリット３１の一部を形成する。次いで、第１工程Ｓ１において、放電電極４の電極部４Ａ、４Ｂを同時に用い、回転させながら４回の放電加工を行う。さらに、第２工程Ｓ２において、放電電極５の電極部５Ａ、５Ｂを同時に用い、回転させながら４回の放電加工を行って、スリット部３の全体を加工することができる。
【００６３】
このように、３つ以上の放電電極４、５、７を用い、さらに１／４形状の放電電極４、５をそれぞれ２分割して構成することで、電極の加工を並行して行うことができ、加工時間がさらに短縮される。また、１つの電極のサイズが小さくなることで、電極の変形が抑制されるので、スリット部３の加工精度が向上する。さらに、金型１を加工する各工程を、異なる金型本体１１に対して並行して実施することができるので、金型１の製造に要する時間を短縮することができる。
【００６４】
（実施形態５）
上記実施形態４の構成において、放電電極７を用いない構成とすることもできる。図１８に示すように、この場合は、金型１を製造するための２つの放電電極４、５を、それぞれ２つの電極部４Ａ、４Ｂと２つの電極部５Ａ、５Ｂとで構成する。放電電極４、５の基本構造は、上記実施形態４と同様であり、図示を省略する。放電電極４の２つの電極部４Ａ、４Ｂは、セルスリット３１の中央部を含む扇形形状であり、２つの扇形を組み合わせた加工領域が、金型１の加工対象部位の１／４形状に相当する。２つの電極部５Ａ、５Ｂは、上記実施形態４と同じ形状である。
【００６５】
本形態においても、放電電極４、５を構成する電極部４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂが、内側隣接電極部４１ａ、５１ａ又は外側隣接電極部４２ａ、５２ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する、非加工部分４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂを有する形状は、上記実施形態と同様である。放電電極４、５を用いた金型１の製造方法は、上記実施形態１〜３と同様であり、第１、第２工程Ｓ１、Ｓ２により、精度よく金型を加工することができる。
【００６６】
（実施形態６）
上記実施形態１〜５においては、放電電極４、５のセルスリット３１、３２の四角格子形状を４５度ずらした位置関係としたが、必ずしもこれに限らず、任意に変更することができる。
本形態では、図１９に示すように、上記実施形態２に示した放電電極４、５の構成において、金型１のスリット部３を、内側のセルスリット３１と外側のセルスリット３２の位置関係を０度とし、四角格子の各辺の方向が平行となるようにしている。放電電極４、５及び金型１の基本構造は、上記実施形態２と同様とすることができる
【００６７】
図２０、図２１に示すように、スリット部３を形成する放電電極４、５も、内側電極部４１、５１と外側電極部４２、５２は、四角格子の各辺の方向が平行となっている。この場合も、放電電極４、５の内側隣接電極部４１ａ、５１ａ又は外側隣接電極部４２ａ、５２ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する、非加工部分４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂ（すなわち、図中に点線で示す）を有する形状は、上記実施形態１、２と同様である。
【００６８】
そして、第１工程Ｓ１において、放電電極４を用いて放電加工を行い、次いで、第２工程Ｓ２において、放電電極５を用いて放電加工を行うことで、放電電極４、５の加工領域を組み合わせて、金型１の全てのスリット部３を精度よく加工することができる。なお、本形態の放電電極４、５を、円形の外形とする必要はなく、上記実施形態３〜５と同様の分割形状とすることももちろんできる。
【００６９】
（実施形態７）
上記実施形態１〜６の構成において、金型１のスリット部３の溝幅は一定である必要はなく、例えば、境界スリット３３とその近傍のセルスリット３１、３２において、溝幅が厚くなっていてもよい。その場合、金型１を製造するための放電電極４、５は、対応する部分の電極幅を厚くして、溝幅が厚くなるように加工することができる。
本形態では、図２２の上段及び中段に示すように、上記実施形態２に示した放電電極４、５において、境界電極４１、５１と、これらに隣接する隣接電極部４１ａ、４２ａ、５１ａ、５２ａの電極幅を厚くする。
【００７０】
本形態においても、放電電極４、５を構成する内側隣接電極部４１ａ、５１ａ又は外側隣接電極部４２ａ、５２ａにおいて、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂに対応する、非加工部分４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、５２ｂを有する形状は、上記実施形態と同様である。放電電極４、５を用いた金型１の製造方法は、上記実施形態１〜６と同様であり、第１、第２工程Ｓ１、Ｓ２の加工領域の組み合わせにより、図２２の下段に示すように、スリット部３の全体を加工することができる。
【００７１】
そして、第１工程Ｓ１において、放電電極４を用いて放電加工を行い、次いで、第２工程Ｓ２において、放電電極５を用いて放電加工を行うことで、放電電極４、５の加工領域を組み合わせて、金型１の全てのスリット部３を精度よく加工することができる。このように、境界スリット３３とその近傍を加工する電極幅を広くすることで、電極の変形を抑制でき、スリット幅の加工精度が向上する。その結果、ハニカム構造体の変形を抑制することができると共に、ハニカム構造体の強度が向上する。
【００７２】
このとき、好適には、境界スリット３３に隣接するセルから数えて、境界スリット３３から離れる方向に２セル以上の電極幅を広くすることが好ましい。また、境界電極４３、５３の電極幅ＷＡと、内側電極部４１、５１又は外側電極部４２、５２のうち電極幅を広くする幅広領域における電極幅ＷＢと、内側電極部４１、５１又は外側電極部４２、５２のうち通常の電極幅の領域における電極幅ＷＣの間には、ＷＡ≧ＷＢ＞ＷＣの関係が成立することが好ましい。この場合には、電極幅を広くすることによる上記作用効果がより高くなる。さらに、電極幅を広くする幅広領域については、境界電極４３、５３に近くなるほど電極幅が厚くなるように、段階的に厚さを変化させるとより好ましい。この場合には、上記作用効果についてより高くなる。
【００７３】
上記実施形態では、２つの複数のセル密度領域Ｈ１１、Ｈ２１を有するハニカム構造体Ｈと、その製造用の金型１の構成例について説明したが、３つ以上のセル密度領域を有する構成のハニカム構造体Ｈとしてもよい。この場合も、金型１を、複数の境界スリット３３をそれぞれ挟んで、その両側の隣接セルスリット３１ｃ、３２ｃが、不完全セル形状３１ｂ、３２ｂを含み、全てのコーナー部ＣがＲ形状となるスリット部３形状となることで、同様の効果が得られる。また、金型１を用いて製造されるハニカム構造体Ｈは、例えば、内側から外側に向けてセル密度が段階的に低くなる構成であり、この場合には、排ガスの流速分布をより均一化して排ガス浄化性能をより向上させることができる。
【００７４】
また、ハニカム構造体Ｈのセル形状は、四角セルに限らず、例えば、六角形等の多角形セルとすることができる。ハニカム構造体Ｈの外形と、セル密度領域を隔てる境界壁となる境界壁Ｈ３の形状は、円環状に限らず、例えば、楕円形、レーストラック形状等とすることができる。また、ハニカム構造体Ｈの外形と環状の境界壁Ｈ３とは、必ずしも同心円状又は同軸円状になっていなくてもよい。
【００７５】
上記のようにして本発明の金型１を用いて製造されたハニカム構造体Ｈは、例えば、自動車用の排ガス浄化触媒等において、触媒を担持させる担体として用いることができる。また、金型１とその製造装置６、金型１を用いたハニカム構造体Ｈの製造方法は、上記実施形態、実施例により限定されるものではなく、本発明の趣旨を超えない限り、任意に変更可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  金型
１１  金型本体
１２  原料供給面
１３  押出面
２  原料供給穴
３  スリット部
３１、３２  セルスリット
３１ｃ、３２ｃ  隣接セルスリット
３３  境界スリット
Ｃ  コーナー部
【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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【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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