(57)【要約】【課題】成形乾燥体を一定サイズに切断するに際し、成形乾燥体の切断による割れや欠けを防止する。【解決手段】チャッキング冶具１０でワーク２０を保持するに際し、チャッキング冶具１０でワーク２０を狭持し（図３（ａ））、その後、チャッキング冶具１０をワーク２０から離す（図３（ｂ））。そして、再びチャッキング冶具１０でワーク２０を狭持する（図３（ｃ））。これにより、チャッキング冶具１０の凹部１４とワーク２０の側壁との間に隙間が生じることなくワーク２０を安定して掴むことができる。その状態で切断することで、ワークの割れ欠けの発生を抑止することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱形状であって、当該柱形状の軸方向に前記柱形状の両端面（２、３）を貫通する複数の孔（４）を有して構成される多孔構造体の製造方法であって、
前記複数の孔（４）が設けられた柱形状の成形体（２０）を成形する成形工程と、
前記成形体（２０）を乾燥させる乾燥工程と、
前記乾燥工程で乾燥させた成形乾燥体（２０）を一定のサイズに切断する切断工程と、を含んでおり、
前記成形乾燥体（２０）をワーク（２０）としたとき、
前記切断工程は、
前記ワーク（２０）に対向する面が凹んでいると共に、前記ワーク（２０）の軸方向に沿って設けられた凹部（１４）を有するチャッキング冶具（１０）を用意し、前記チャッキング冶具（１０）の凹部（１４）が前記ワーク（２０）に対向するように少なくとも一対の前記チャッキング冶具（１０）を配置させ、前記各チャッキング冶具（１０）を互いに近づけて前記ワーク（２０）を狭持する第１の狭持工程と、
前記第１の狭持工程の後、前記ワーク（２０）から前記各チャッキング冶具（１０）を離す非接触工程と、
前記非接触工程の後、再び、前記一対のチャッキング冶具（１０）を互いに近づけて前記ワーク（２０）を狭持する第２の狭持工程と、
前記各チャッキング冶具（１０）で前記ワーク（２０）を保持しつつ、前記ワーク（２０）を一定のサイズに切断する工程とを含んでいることを特徴とする多孔構造体の製造方法。
【請求項２】
前記ワーク（２０）を一定のサイズに切断する工程では、回転する回転刃（４０）に前記一対のチャッキング冶具（１０）で保持した前記ワーク（２０）を近づけていくことで、前記ワーク（２０）を切断することを特徴とする請求項１に記載の多孔構造体の製造方法。
【請求項３】
前記ワーク（２０）を一定のサイズに切断する工程では、前記回転刃（４０）のうち前記ワーク（２０）が当接する直前の位置で前記回転刃（４０）が回る接線方向とは逆の向きから風（５０）を当てながら前記ワーク（２０）を切断することを特徴とする請求項２に記載の多孔構造体の製造方法。
【請求項４】
前記ワーク（２０）を一定のサイズに切断する工程では、前記ワーク（２０）の切断終了間際のワーク送り速度を、切断し始めから切断後半にかけての送り速度よりも遅くして、前記ワーク（２０）を切断することを特徴とする請求項２または３に記載の多孔構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔構造体の製造方法に関し、特に、多孔構造体をかたどった成形乾燥体（以下、ワークという）の切断工程に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、長尺ワークから単位ハニカム体を複数個取りする長尺ワークの切断方法が、例えば特許文献１で提案されている。具体的に特許文献１では、長尺ワークを挟持する切断部チャックと、上記切断部チャックの挟持面と水平な面内を進退する切断刃とを含む切断装置を用いた切断方法が提案されている。
【０００３】
切断部チャックは、対向する一対のものが用いられる。この切断部チャックには、長尺ワークと対向する面に、長尺ワークの長軸方向が谷となるように凹んだ凹部がそれぞれ設けられている。これにより、一対の切断部チャックの各凹部にて長尺ワークを収納して挟み込むことができるようになっている。
【０００４】
そして、上記切断部チャックにて長尺ワークを狭持しつつ、切断刃と長尺ワークの外周面とが直角に近づくように調整する直角度調整をその都度行った後、上記切断刃によって長尺ワークを一定のサイズに切断する。
【特許文献１】特開２００３−２２０６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術では、切断部チャックにてワークを狭持するに際し、ワークの位置とチャッキング冶具のずれ、あるいはワークに凹みや形状のムラがあると、切断部チャックとワークとの間に隙間が生じる場合がある。これにより、切断刃にてワークを切断する際に、ワークにがたつきが生じ、ワークが切断刃にて切断されつつ切断部チャックの凹部側に押されることで、ワークが切断部チャックに当たり、あるいは回転刃の側面に不規則な接触が生じてワークに割れや欠けが生じてしまうことがある。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、ワークを一定サイズに切断する際に、ワークの割れや欠けを防止することができる多孔構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、ワーク（２０）を切断するに際し、ワーク（２０）に対向する面が凹んでいると共に、ワーク（２０）の軸方向に沿って設けられた凹部（１４）を有するチャッキング冶具（１０）を用意し、チャッキング冶具（１０）の凹部（１４）がワーク（２０）に対向するように少なくとも一対のチャッキング冶具（１０）を配置させ、各チャッキング冶具（１０）を互いに近づけてワーク（２０）を狭持する第１の狭持工程と、第１の狭持工程の後、ワーク（２０）から各チャッキング冶具（１０）を離す非接触工程と、非接触工程の後、再び、一対のチャッキング冶具（１０）を互いに近づけてワーク（２０）を狭持する第２の狭持工程と、各チャッキング冶具（１０）でワーク（２０）を保持しつつ、ワーク（２０）を一定のサイズに切断する工程とを含んでいることを特徴とする。
【０００８】
これにより、第１の狭持工程によって、チャッキング冶具（１０）の凹部（１４）にならってワーク（２０）の向きを修正することができる。そして、一度、ワーク（２０）から各チャッキング冶具（１０）を離し、再びチャッキング冶具（１０）でワーク（２０）を狭持することによって、ワーク（２０）とチャッキング冶具（１０）の凹部（１４）との間に隙間を生じさせることなくワーク（２０）を掴むことができる。これにより、ワーク（２０）を切断する際、ワーク（２０）にがたつきが生じないため、ワーク（２０）に割れや欠けを生じさせることなくワーク（２０）を切断することができる。
【０００９】
また、ワーク（２０）を一定のサイズに切断する工程では、回転する回転刃（４０）に一対のチャッキング冶具（１０）で保持したワーク（２０）を近づけていくことで、ワーク（２０）を切断することができる。
【００１０】
この場合、回転刃（４０）のうちワーク（２０）が当接する場所に風（５０）を当てながらワーク（２０）を切断することができる。これにより、切断粉を除去しつつワーク（２０）を切断することができ、ひいては回転刃（４０）の寿命を向上させることができる。
【００１１】
さらに、ワーク（２０）の切断終了間際のワーク送り速度を、切断し始めから切断後半にかけての送り速度よりも遅くして、ワーク（２０）を切断する。これにより、回転刃（４０）の力によってワーク（２０）の切り残し代に掛かる切断抵抗を小さくすることができ縁欠けを抑制することができる。
【００１２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態では、多孔構造体として排ガス浄化ハニカム構造体について説明する。この排ガス浄化ハニカム構造体は、本品に触媒をコートすることで車両のエンジンから排出される排気ガスに含まれる汚染物質を浄化して大気に排出させるものとして用いられる。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る多孔構造体の外観斜視図である。この図に示されるように、排ガス浄化ハニカム構造体１は、外観が楕円柱をなしており、例えばセラミックスの焼結品をなしている。すなわち、排ガス浄化ハニカム構造体１の両端面２、３は、楕円になっている。
【００１５】
このような排ガス浄化ハニカム構造体１の内部には、楕円柱の軸方向に両端面２、３を貫通する多数の貫通孔、すなわち多数のセル４が設けられている。セル４は、当該各セル４をそれぞれ分離する隔壁５を介してそれぞれが隣接しており、各セル４が楕円柱の軸に垂直な方向に配列されることでそれぞれが独立した通路をなしている。言い換えると、隔壁５が格子状をなすことで、多数のセル４が構成される。上記隔壁５には図示しない気孔が多数設けられている。なお、セル４は、本発明の孔に相当する。
【００１６】
また、排ガス浄化ハニカム構造体１の表面には、排ガスを浄化するための図示しない触媒コーティング層が塗布されている。これにより、排ガス浄化ハニカム構造体１に排ガスが入ってくると触媒コーティング層によって排ガスが浄化されてハニカム構造体から排出されるようになっている。以上が、本実施形態に係る排ガス浄化ハニカム構造体１の構成である。
【００１７】
上記構成を有する排ガス浄化ハニカム構造体１においてエンジンから排出される排気ガスに含まれる汚染物質は以下のようにして取り除かれる。すなわち、エンジンから排出された排ガスは、まず、排ガス浄化ハニカム構造体１の一方の端面２から開口した各セル４内に導かれる。続いて、排ガスは、セル４内の通路を端面３側に進むと共に、各隔壁５にコーティングされた触媒に触れることで排気ガスに含まれる汚染物質が除去される。こうして排ガスが浄化される。
【００１８】
次に、上記排ガス浄化ハニカム構造体１の製造方法について説明する。まず、排ガス浄化ハニカム構造体１をかたどったワークを成形するための原料粉末を用意する混合工程を行う。本実施形態では、シリカ、タルク、アルミナの各粉末材料、また必要に応じて造孔材および有機バインダを規定量ずつ混ぜ合わせてコージェライト化材料を用意する。
【００１９】
なお、造孔材は、排ガス浄化ハニカム構造体１の内部に気孔を増加させるためのものであり、例えばカーボンや樹脂等が採用される。このような造孔材および有機バインダはこの後の焼成工程によって焼き飛ばされるため、排ガス浄化ハニカム構造体１内には残らないようになっている。また、有機バインダは化学結合により原料粒子同士を強固に結びつけるものであり、例えばメチルセルロース等が採用される。
【００２０】
この後、上記混合工程にて用意した原料粉末を水と混練することで原料粉末を粘土化する混練工程を行い、混練工程で得られた粘土を成形型から押し出すことで排ガス浄化ハニカム構造体１の成形体を成形する押出工程を行う。
【００２１】
この押出工程では、一定の長さの成形体を形成する。すなわち、１つの成形体から1ないし複数の排ガス浄化ハニカム構造体１が得られるようにする。そして、一定の長さの成形体を乾燥させる乾燥工程を行う。以下では、一定の長さの成形乾燥体をワークという。
【００２２】
続いて、ワークを一定の長さに切断する切断工程を行う。当該切断工程を行うため、チャッキング冶具で成形体を狭持する。図２は、一対のチャッキング冶具のうち一方の概略図である。この図に示されるように、チャッキング冶具１０は、支持ブロック１１と、弾性部材１２と、シート部材１３とを備えて構成されている。
【００２３】
支持ブロック１１は、弾性部材１２を保持するものである。このような支持ブロック１１として、チャッキング圧を確実に伝える剛性の高いものが望ましく、例えば金属板が採用される。
【００２４】
弾性部材１２は、チャッキング圧力でワークを狭持する際に弾性変形することでワークを保持するものである。このような弾性部材１２として、例えばゴムが採用され、支持ブロック１１に対して接着剤やネジ止め等により固定されている。
【００２５】
また、弾性部材１２は、ワークと対向する面が凹んだ凹部１４を有している。この凹部１４は、ワークの軸方向に沿って設けられている。これにより、一対のチャッキング冶具１０でワークが挟まれると、ワークが各チャッキング冶具１０の各凹部１４に収納されて保持されるようになっている。
【００２６】
上記凹部１４の底の角度は、保持するワークの断面形状によって異なる。より具体的には、チャッキングによってワークが当たる点に接触する角度になっていることが好ましい。本実施形態では、断面が楕円のものを狭持するため、凹部１４の底は例えば１２０°に開口している。
【００２７】
なお、チャッキング冶具１０によってワークを狭持する場所は何カ所であっても構わない。この場合、ワークを掴む場所の数に応じて対のチャッキング冶具１０を用意すれば良い。
【００２８】
シート部材１３は接触先端に掴みそこねを防ぎ、滑りによって表面の引掛りなくワークを掴むためのものであり、弾性部材１２の凹部１４に張り付けられている。このようなシート部材１３として、摩擦係数が小さいフッ素樹脂シートが採用される。
【００２９】
このような構成を有する一対のチャッキング冶具１０でワークを挟んで保持することとなる。ワークを狭持する際には、図示しない装置によって各チャッキング冶具１０が駆動され、位置やチャッキング圧が調整される。
【００３０】
具体的には、図３に示されるように、一対の向かい合うチャッキング冶具１０によってワークが狭持される。図３および図４は、ワークの切断工程を示した図である。乾燥工程を終えたワーク２０は図３に示されるように移送台３０に載せられた状態になっている。この図では端面が横向きであるが、端面を上下方向として移送台に載せていても同様である。
【００３１】
まず、図３（ａ）に示す工程では、チャッキング冶具１０の凹部１４がワーク２０に対向するように少なくとも一対のチャッキング冶具１０を配置させ、各チャッキング冶具１０を互いに近づけてワーク２０を狭持する第１の狭持工程を行う。
【００３２】
ワーク２０に凹みや形状のムラがあると、この第１の狭持工程の段階では、各チャッキング冶具１０で隙間無くワーク２０を保持することはできないが、チャッキング冶具１０の凹部１４に合わせてワーク２０の向きを修正する。これにより、ワーク２０の軸方向のずれ、すなわちチャッキング冶具１０に対するワーク２０の直角度のずれを修正することができる。
【００３３】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、第１の狭持工程にて一対のチャッキング冶具１０によってワーク２０を狭持した状態からチャッキング冶具１０をワーク２０から離す非接触工程を行う。
【００３４】
続いて、図３（ｃ）に示す工程では、再び一対のチャッキング冶具１０によってワーク２０を挟む第２の狭持工程を行う。第１の狭持工程によって、ワーク２０の向き、位置が修正されるため、第２の狭持工程にて各チャッキング冶具１０によってワーク２０を挟むことにより、各チャッキング冶具１０のシート部材１３とワーク２０の外壁との間に隙間を生じることなくワーク２０を確実に固定することができる。このように、シート部材１３とワーク２０との間に隙間が生じないことから、各チャッキング冶具１０で狭持されたワーク２０にがたつきは起こらない。
【００３５】
この後、図４に示す工程では、ワーク２０をチャッキング冶具１０で狭持した状態で移送台３０からワーク２０を回転する回転刃４０までワーク２０を移動させる。そして、回転する回転刃４０側にワーク２０を移動させてワーク２０を切断していく。このとき、第２の狭持工程によってワーク２０が確実に固定されていることから、ワーク２０のがたつきによるワーク２０の割れや欠けを防止することができる。
【００３６】
この場合、図４に示されるように、回転刃４０にワーク２０が当接する直前の位置で回転刃４０が回る接線方向とは逆の向きから風５０を吹きつけながらワーク２０を切断する。これにより、回転刃に付着している切断粉を除去しながらワーク２０を切断することができ、回転刃４０の切れ味を維持して寿命を向上させることができる。
【００３７】
そして、ワーク２０の切断終了間際のワーク送り速度を、切断し始めから切断後半にかけての送り速度よりも遅くして、ワーク２０をゆっくり切断する。これにより、切断間近のワーク２０の外縁部にワーク２０の縁欠けを起こす力を大幅に減少させるようにすることができ、ワーク２０の縁欠けの発生を抑えることができる。
【００３８】
以上のようにして、排ガス浄化ハニカム構造体１をかたどった成形乾燥体を得る。そして、上記のようにして得られたワークの粉を払い、ワークを焼成台車に載せ、それを焼成炉に搬入し、ワークを焼成する焼成工程を行う。具体的には、上記ワークが搭載された台車を焼成炉内に搬入し、焼成炉内で各ワークを例えば１４００℃で加熱する。この後、焼成炉内から台車を搬出する。これにより、図１に示される排ガス浄化ハニカム構造体１が完成する。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態では、チャッキング冶具１０でワーク２０を保持するに際し、チャッキング冶具１０でワーク２０を狭持してチャッキング冶具１０をワーク２０から離し、再びチャッキング冶具１０でワーク２０を狭持することが特徴となっている。
【００４０】
これにより、一度目のチャッキング冶具１０によるワーク２０の狭持によって、移送台３０上のワーク２０の向きを修正することができる。すなわち、チャッキング冶具１０に対するワーク２０の直角度を修正することができる。そして、二度目のチャッキング冶具１０でワーク２０を狭持することによって、向きが修正されたワーク２０を掴んだ状態が安定するため、ワーク２０を隙間無く掴むことができる。これにより、回転刃４０にてワーク２０を切断する際、ワーク２０にがたつきが生じないため、ワーク２０の側壁に割れや欠けが生じることなくワーク２０を切断することができる。
【００４１】
（他の実施形態）
上記実施形態では、排ガス浄化ハニカム構造体１が楕円柱のものについて説明したが、円柱や三角柱など、他の柱形状のものであっても構わない。
【００４２】
上記実施形態では、チャッキング冶具１０の弾性部材１２の凹部１４に滑りやすいシート部材１３が張り付けられているが、弾性部材１２の凹部１４の表面に対する加熱処理や表面を炭化させて皮膜を形成する、あるいは滑りを改善できる塗装などの表面処理を行うことで滑りやすい面を設けることもできる。
【００４３】
上記実施形態では、回転刃４０を用いてワーク２０を切断しているが、他の方法によってワーク２０を切断しても構わない。例えば、送りワイヤによってワーク２０を切断することもできる。
【００４４】
上記実施形態では、ワークと対向する面が凹んだ凹部１４を有するチャッキング冶具１０を用いていたが、凹部１４の形状は図２や図３に示されるものに限らず、他の形状になっていても構わない。具体的に、図５に他のチャッキング冶具１０の例を示す。
【００４５】
図５（ａ）に示されるように、ワーク２０が円柱形状になっている場合、チャッキング冶具１０の凹部１４のうちワーク２０の側壁と対向する部分は、ワーク２０の側壁に倣った窪みをなしている。この場合、凹部１４の形状に合わせてシート部材１３を凹部１４に張り付ければ良い。このように、チャッキング冶具１０の凹部１４の形状をワーク２０の外形を承継した形状とすることで、ワーク２０をより掴みやすくすることができる。
【００４６】
また、図５（ｂ）に示されるように、チャッキング冶具１０の凹部１４の中央、すなわち凹部１４の底部に切り欠き部１２ａを設けることもできる。このように凹部１４に切り欠き部１２ａを設けたものでワーク２０を狭持した場合、切り欠き部１２ａによる弾性部材１２の動きの自由度が増え、弾性部材１２が弾性変形しやすくなるため、ワーク２０をより柔軟にチャッキングすることができる。すなわち、ワーク２０の押さえが効くようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態に係る多孔構造体の外観斜視図である。
【図２】一対のチャッキング冶具のうち一方の概略図である。
【図３】ワークの切断工程を示した図である。
【図４】図３に続くワークの切断工程を示した図である。
【図５】他の実施形態におけるチャッキング冶具の概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…排ガス浄化ハニカム構造体、２、３…端面、４…セル、１０…チャッキング冶具、１４…凹部、２０…ワーク、４０…回転刃、５０…風。
【図１】
2008272945.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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