特表2020-532674(P2020-532674A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特表2020-532674移行構造要素を有する半径方向のハニカム構造体を備えたハニカム体および該ハニカム体用の押出ダイ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】特表2020-532674(P2020-532674A)
(43)【公表日】2020年11月12日
(54)【発明の名称】移行構造要素を有する半径方向のハニカム構造体を備えたハニカム体および該ハニカム体用の押出ダイ
(51)【国際特許分類】
   F01N 3/28 20060101AFI20201016BHJP
   F01N 3/022 20060101ALI20201016BHJP
【FI】
   F01N3/28 301Z
   F01N3/022 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】21
(21)【出願番号】特願2020-511980(P2020-511980)
(86)(22)【出願日】2018年8月28日
(85)【翻訳文提出日】2020年4月23日
(86)【国際出願番号】US2018048229
(87)【国際公開番号】WO2019046229
(87)【国際公開日】20190307
(31)【優先権主張番号】62/550,866
(32)【優先日】2017年8月28日
(33)【優先権主張国】US
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】397068274
【氏名又は名称】コーニング インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100073184
【弁理士】
【氏名又は名称】柳田 征史
(74)【代理人】
【識別番号】100123652
【弁理士】
【氏名又は名称】坂野 博行
(74)【代理人】
【識別番号】100175042
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 秀明
(72)【発明者】
【氏名】ハルダー,アミット
【テーマコード(参考)】
3G091
3G190
【Fターム(参考)】
3G091AB13
3G091BA07
3G091GA06
3G091GB17X
3G091GB17Y
3G190BA22
3G190CA03
3G190CA06
3G190CA13
(57)【要約】
移行構造要素を含むハニカム体、ハニカム構造体および押出ダイ。ハニカム構造体(100)は、その横断面に直交する中心軸線(110)を有するハニカム母材(109)内に複数のセルチャネル(108)を画定する複数の相互接続ウェブ(106)を含んでいる。半径方向ウェブ(116)は、中心軸線(110)から外方に拡がっている。半径方向ウェブ(116)は、第1の半径方向ウェブ(150)と、第2の半径方向ウェブ(152)とを有している。接線方向ウェブ(120)は、中心軸線(110)に関して同心円状に配置されていて、接線方向ウェブ(120)のうちの少なくとも1つの接線方向ウェブは、接線方向の移行ウェブ(142)である。少なくとも1つの移行構造要素(140)が、接線方向の移行ウェブ(142)から半径方向内方に配置されていて、第1の半径方向ウェブ(150)に連結された第1の端部(144A)を有する第1の傾斜ウェブ(144)と、第2の半径方向ウェブ(152)に連結された第1の端部(146A)を有する第2の傾斜ウェブ(146)とを含む。ハニカム構造体を形成するために構成された押出ダイは、別の態様として提供されている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハニカム構造体を有するハニカム体であって、前記ハニカム構造体が、
その横断面に対して直交する中心軸線を有するハニカム母材内に複数のセルチャネルを画定する複数の相互接続ウェブから成っていて、該複数の相互接続ウェブが、
前記ハニカム構造体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、中心軸線に関して互いに拡がるように配置された半径方向ウェブであって、第1の半径方向ウェブおよび第2の半径方向ウェブを有している、半径方向ウェブと、
前記中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向ウェブであって、該接線方向ウェブのうちの少なくとも1つの接線方向ウェブが、接線方向の移行ウェブであり、隣り合う2つの半径方向ウェブの間に配置されている、接線方向ウェブと、
前記接線方向の移行ウェブから半径方向内方に配置された少なくとも1つの移行構造要素であって、前記第1の半径方向ウェブに連結された第1の端部を有する第1の傾斜ウェブと、前記第2の半径方向ウェブに連結された第1の端部を有する第2の傾斜ウェブとを有する、移行構造要素と
を有している、ハニカム体。
【請求項2】
前記少なくとも1つの移行構造要素が、第1の端部および第2の端部を有する半径方向に延びるウェブを有していて、前記第1の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されていて、前記第2の端部が、前記第1の傾斜ウェブの第2の端部と、前記第2の傾斜ウェブの第2の端部とに連結されている、請求項1記載のハニカム体。
【請求項3】
前記少なくとも1つの移行構造要素が、前記第1の傾斜ウェブの前記第1の端部および前記第1の半径方向ウェブと、前記第2の傾斜ウェブの前記第1の端部および前記第2の半径方向ウェブとの間に延びる接線方向ウェブを有していない、請求項2記載のハニカム体。
【請求項4】
前記第1の傾斜ウェブの前記第1の端部と、前記第2の傾斜ウェブの前記第1の端部との間に延びる内側の接線方向ウェブをさらに有している、請求項1記載のハニカム体。
【請求項5】
前記第1の傾斜ウェブが、第2の端部を有していて、前記第2の傾斜ウェブが、第2の端部を有していて、前記第1の傾斜ウェブの前記第2の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されていて、前記第2の傾斜ウェブの前記第2の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されている、請求項4記載のハニカム体。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【0001】
本願は、米国特許法第119条の規定のもとに2017年8月28日に出願された米国仮出願第62/550,866号に基づく優先権の利益を主張し、その内容に依拠し、その内容全体を参照することにより本明細書に援用する。
【技術分野】
【0002】
本開示の実施形態は、ハニカム構造体を有するハニカム体、より詳細には、パティキュレートフィルタおよび触媒コンバータのようなエンジン排気システムにおいて使用するための半径方向のハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【0003】
ハニカム体は、エンジンの排気後処理のために触媒コンバータおよびパティキュレートフィルタにおいて使用されてきた。ハニカム体は、無機材料および有機材料ならびに水のような液状ビヒクルの混合物を押出機の押出ダイを通して押し出すことよって製造することができる。
【0004】
ハニカム体のハニカム構造体は、極めて薄い複数の相互接続ウェブを有している。押し出されたハニカム構造体の焼成前の製造プロセスおよび取扱いにおいて、キャニング中に、かつ使用時に、これらの相互接続ウェブは応力を受ける。
【発明の概要】
【0005】
1つの態様では、ハニカム構造体を有するハニカム体であって、ハニカム構造体が、その横断面に対して直交する中心軸線を有するハニカム母材内に複数のセルチャネルを画定する複数の相互接続ウェブから成っていて、該複数の相互接続ウェブが、ハニカム構造体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて中心軸線に関して互いに拡がるように配置された(つまり、半径方向ウェブが中心軸線から外方に向かって拡がる)半径方向ウェブであって、第1の半径方向ウェブおよび第2の半径方向ウェブを有している、半径方向ウェブと、中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向ウェブであって、接線方向ウェブのうちの少なくとも1つの接線方向ウェブが、接線方向の移行ウェブであり、隣り合う2つの半径方向ウェブの間に配置されている、接線方向ウェブと、接線方向の移行ウェブから半径方向内方に配置された少なくとも1つの移行構造要素であって、第1の半径方向ウェブに連結された第1の端部を有する第1の傾斜ウェブと、第2の半径方向ウェブに連結された第1の端部を有する第2の傾斜ウェブとを有する移行構造要素とを有している、ハニカム構造体を有するハニカム体が本明細書において開示されている。
【0006】
別の態様では、ハニカム構造体を有するハニカム体であって、ハニカム構造体が、その横断面に対して直交する中心軸線を有するハニカム母材内に複数のセルチャネルを画定する複数の相互接続ウェブから成っていて、該複数の相互接続ウェブが、ハニカム構造体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、中心軸線に関して互いに拡がるように配置された半径方向ウェブであって、第1の半径方向ウェブおよび第2の半径方向ウェブを有している、半径方向ウェブと、中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向ウェブであって、接線方向ウェブのうちの少なくとも1つの接線方向ウェブが、接線方向の移行ウェブであり、隣り合う2つの半径方向ウェブの間に配置されている、接線方向ウェブと、接線方向の移行ウェブと、第1の半径方向ウェブと、第2の半径方向ウェブとにより結合された少なくとも1つの移行構造要素とを有していて、少なくとも1つの移行構造要素が、第1の端部および第2の端部を有する第1の傾斜ウェブであって、第1の端部が第1の半径方向ウェブに連結されている、第1の傾斜ウェブと、第1の端部および第2の端部を有する第2の傾斜ウェブであって、第1の端部が第2の半径方向ウェブに連結されている、第2の傾斜ウェブと、第1の端部および第2の端部を有する半径方向に延びるウェブであって、第1の端部が、接線方向の移行ウェブに連結されていて、第2の端部が、第1の傾斜ウェブの第2の端部と、第2の傾斜ウェブの第2の端部とに連結されている、半径方向に延びるウェブとを有している、ハニカム構造体を有するハニカム体が本明細書において開示されている。
【0007】
さらに別の態様では、押出ダイであって、ダイ本体の流出面であって、該流出面に対して直交する中心軸線を有し、交差スロットの行列を有するダイ本体の流出面を有していて、交差スロットが、ダイ本体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、中心軸線に関して互いに拡がるように配置された半径方向スロットであって、第1の半径方向スロットおよび第2の半径方向スロットを有している、半径方向スロットと、中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向スロットであって、接線方向スロットのうちの少なくとも1つの接線方向スロットが、接線方向の移行スロットであって、隣り合う2つの半径方向スロットの間に配置されている、接線方向スロットと、接線方向の移行スロットから半径方向内方に配置された少なくとも1つの移行構造要素であって、第1の半径方向スロットに連結された第1の端部を有する第1の傾斜スロットと、第2の半径方向スロットに連結された第1の端部を有する第2の傾斜スロットとを有している、移行構造要素とを有している、押出ダイが本明細書において開示されている。
【0008】
上述の態様および本開示の別の実施形態に関連して多数の別の態様が提供される。本開示の実施形態の別の特徴および態様は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲および添付の図面からより完全に明らかになるだろう。
【図面の簡単な説明】
【0009】
以下で説明する図面は、例示を目的とするものであり、必ずしも一定の比率の縮尺で描かれてはいない。図面は、決して本開示の範囲を制限することを意図しているわけではない。
図1A】本明細書に開示する実施形態によるハニカム構造体を有するハニカム体の流入側の概略的な端面図である。
図1B】本明細書に開示する実施形態による、図1Aに示したハニカム構造体を有するハニカム体の移行構造要素の詳細を示す概略的な拡大部分図である。
図1C】本明細書に開示する実施形態による、図1Aおよび図1Bに示したハニカム構造体を有するハニカム体の移行構造要素を示す概略的な拡大部分図である。
図1D】本明細書に開示する実施形態による湾曲された斜面を有する代替的な移行構造要素を示す概略的な拡大部分図である。
図2A】本明細書に開示する実施形態によるハニカム構造体を有するハニカム体の概略的な部分正面図である。
図2B】本明細書に開示する実施形態による、図2Aに示したハニカム構造体を有するハニカム体の移行構造要素の概略的な拡大図である。
図3】本明細書に開示する実施形態による、図1Aに示したハニカム構造体を有する触媒コンバータ基材の概略的な部分破断図である。
図4】本明細書に開示する実施形態による、エンジンに連結された図1Aに示したハニカム構造体を有する触媒コンバータ基材を有する排気システムの概略図である。
図5A】本明細書に開示する実施形態による、図1A図2Bに示したハニカム構造体を押出成形するための押出ダイの正面の概略図である。
図5B】本明細書に開示する実施形態による、図5Aに示した5B−5B線に沿った、図5Aに示した押出ダイの概略的な部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
添付の図面に示された、本開示の例示的な実施形態が詳細に参照される。可能である場合には、複数の視点にわたって同一または類似の部材を参照するために、複数の図面にわたって同一の参照符号を使用する。本明細書に説明された種々異なる実施形態の特徴は、特に言及されない限り、互いに組み合わせることができる。
【0011】
ハニカム体の、本明細書において使用される「ハニカム構造体」は、交差する壁またはウェブのハニカム母材を有していて、これによりハニカム体を、缶またはケーシング内に収容されて使用されるように構成することができる。ハニカム構造体のウェブは、多孔質セラミック材料のような、開いた連続気孔を有する多孔質材料から成っていてよい。ハニカム母材は、複数のセルチャネルを有していて、幾つかの実施形態では、交差する壁またはウェブにより形成された、好適には互いに平行な複数のセルチャネルを有している。ハニカム体は、たとえばチャネルが閉塞されていないフロースルー型の触媒担体として、またはハニカム体が幾つかのチャネルまたは全てのチャネル内に閉塞体をさらに有している(たとえば、流入セルチャネルが、ハニカム体の流入端部から離間した、(流出端部にまたは流出端部の近傍に配置された閉塞体のような)閉塞体を有している、かつ/または流出セルチャネルが、ハニカム体の流出端部から離間した、(流入端部にまたは流入端部の近傍に配置された閉塞体のような)閉塞体を有している)パティキュレートフィルタとして実現することができる。
【0012】
高いアイソスタティック強度は、多孔質セラミックハニカム構造体を含む、このようなハニカム体およびハニカム構造体にとって有利である。比較的高いアイソスタティック強度を有するハニカム構造体は、たとえばキャニング圧のような、ハニカム体に加えられる圧力に、より良好に耐えることができる。薄いウェブは、たしかにハニカム構造体を備えた触媒コンバータおよび排気フィルタのようなデバイスの性能を向上させるが、ウェブが薄くなるにつれて、結果として生じるハニカム構造体の強度(たとえば、アイソスタティック強度)が減じられてしまい、比較的薄いウェブは、キャニング工程中などにハニカム体に加えられる半径方向力および別の圧縮力などのような、種々異なる方向で加えられる高い力に耐えるためのハニカム構造体の能力を減じてしまう。
【0013】
半径方向に向けられたセルチャネル幾何学形状を備えた、半径方向のハニカム構造体を備えた本明細書に開示するハニカム体は、従来の四角形のセルチャネルハニカム母材を超える強度の利点を提供することができる。本明細書に開示する半径方向のハニカム母材および構造体は、半径方向に向けられたセルチャネル幾何学形状を備えた従来の半径方向ハニカム構造体に対する強度の改善をさらに提供する。
【0014】
本開示の1つ以上の実施形態によれば、ハニカム体は、高められた強度(たとえば、アイソスタティック強度)を提供するハニカム構造体を有している。幾つかの実施形態では、ハニカム構造体は、薄いウェブおよび極薄のウェブにより高められた強度を提供し、これにより、キャニング中および別の製造工程中にハニカム体に加えられる高い力(たとえば半径方向の圧縮力または別の力)に、より良好に耐えることができる。たとえば、1つ以上の実施形態は、未焼成の状態でも、焼成された状態でも、ハニカム構造体の改善された構造剛性から利益を得ることができる。
【0015】
幾つかの実施形態では、ハニカム体は、母材内に構成された複数の交差するウェブを有するハニカム構造体を有している。幾つかのウェブは、ハニカム構造体の横断面に対して直交して延びる中心軸線に関して半径方向に配置されている半径方向ウェブである。母材の別のウェブは、中心軸線に関して同心的に配置されていてよい接線方向ウェブである。交差するウェブは、複数のセルチャネルを形成し、これらのセルチャネルは、ハニカム構造体の流入面と流出面との間で軸線方向に互いに平行に延びている。ハニカム構造体は、傾斜ウェブのような移行構造要素をさらに有していてよい。上述の1つ以上の性能の利益を提供するハニカム構造体ウェブ配置構造の実施形態の別の構造的かつマイクロ構造的な特徴を本明細書において完全に説明する。
【0016】
本開示の別の実施形態は、本明細書に開示するハニカム構造体を有するハニカム体を有するパティキュレートフィルタおよび触媒コンバータと、このようなパティキュレートフィルタおよび/または触媒コンバータを有する排気システムと、ハニカム構造体を製造するための押出ダイと、ハニカム体およびハニカム構造体を製造するための方法とを含み、そのままで別の態様および特徴である。
【0017】
ハニカム体、ハニカム構造体、パティキュレートフィルタ、このようなパティキュレートフィルタおよび触媒コンバータを有する排気システム、ハニカム構造体を製造するための押出ダイ、パティキュレートを濾過する方法およびハニカム構造体を製造する方法の例のさらなる詳細を、本明細書において、図1A図5Bを参照して説明する。
【0018】
図1Aは、ハニカム構造体100を有するハニカム体10の端面図を示していて、たとえば図1Aは、本明細書に開示する実施形態によるハニカム体10のハニカム構造体100の流入側を概略的に示していてよい。図1Bは、図1Aに示したハニカム構造体100の部分図を示している。幾つかの実施形態では、ハニカム構造体100は、触媒コンバータ内での触媒の担持などのための基材担体であり、これにより、内燃機関の排気流内において排気流から望ましくないエミッションを取り除くために触媒コンバータを使用することができる。幾つかの実施形態では、ハニカム構造体100は、肉薄の半径方向ハニカム構造体である。幾つかの実施形態では、ハニカム構造体100を有するハニカム体は、パティキュレートフィルタであり、パティキュレートフィルタは、内燃機関(たとえばガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン)のエンジン排気流などのような流れからパティキュレート(たとえば煤および/または無機物)を濾過するために使用されている。
【0019】
ハニカム構造体100を有するハニカム体10は、ハニカム母材109内に配置された複数のセルチャネル108(幾つかに符号を付した)を画定する複数の相互接続ウェブ106(幾つかに符号を付した)を有している。幾つかの実施形態では、ウェブ106は、連続気孔を有しているように、多孔質材料で構成されている。連続気孔は、第1の面と第2の面との間に延びる開いた孔を備えた内部気孔を提供する。幾つかの実施形態では、ハニカム体は、触媒材料をさらに有している。この触媒材料は、少なくとも一部の内部気孔内に存在している、かつ/または好適にはそれ自体気孔を有するコーティングおよび/またはウォッシュコートとして存在している。多孔質ウェブは、ウォッシュコートのための定着部を提供する。フィルタの実施形態では、ハニカム体の気孔は、排気ガスがウェブ106を通過することを可能にする。ウェブ106は、好適には多孔質セラミックから構成されているか、または使用時の高温に耐えることができる別の適切な多孔質材料から構成されている。たとえば、ウェブ106は、コージライト、シリコンカーバイド(SiC)、チタン酸アルミニウム、ムライト、アルミナ(Al)、酸窒化ケイ素アルミニウム(AlSi)、ゼオライト、上述の物質の組み合わせ等のようなセラミック材料から成っていてよい。溶融シリカ、多孔質金属またはこれらの組み合わせのような別の適切な多孔質材料を使用することができる。
【0020】
幾つかの実施形態では、ウェブ106を有するハニカム構造体100を、押出プロセス中に成形することができる。無機成分、有機成分および液状ビヒクル(たとえば、水)の混合物は、ハニカム押出ダイを通って押し出され、次いで乾燥させられる。次いでハニカム構造体100は、所望のセラミックまたはガラスセラミック構造体を形成するために、焼結または固相反応焼結などにより焼成することができる。ハニカム構造体を製造する別の公知の方法を使用することもできる。幾つかの実施形態では、次いで、ハニカム構造体100の選択された種々のチャネル108を、定義された閉塞パターンで閉塞することができる。閉塞は、Allen等の米国特許第6,673,300号明細書に記載されたように実施することができる。別の実施形態では、乾燥させられた未焼成のハニカム構造体を、閉塞し、次いで焼成するか、または部分的に焼成し、閉塞し、次いで再び焼成することができる。幾つかの実施形態では、ハニカム構造体100を有するハニカム体10は、触媒担体であり、触媒コンバータ内で使用するために1つ以上の触媒コーティングでコーティングすることができる。
【0021】
ハニカム構造体100は、その横断面に直交し、横断面の幾何学的な中心を通るように延びる中心軸線110を有していてよい。図1Aおよび図1Bで見ると、中心軸線110は、図面に対して直交して延びている。セルチャネル108は、軸方向で中心軸線110に対して平行に延びている。ハニカム構造体100の横断面の最も外側の横断面輪郭線は、円形、長円形、楕円形、レーストラック形、三葉形または矩形であってよいが、ハニカム構造体100は、これらの断面形状に限定されていない。本明細書に記載されているように、幾つかのウェブ106は、中心軸線110に関して互いに拡がるように配置されている(たとえば、半径方向ウェブ)。さらに、幾つかのウェブ106は、中心軸線110に関して同心円状に配置されている(たとえば、接線方向ウェブ)。
【0022】
ハニカム構造体100は、好ましくは、ハニカム構造体100の外周面100Sを提供する最も外側の周縁部118上に最も外側の周壁またはスキン112を有している。幾つかの実施形態では、スキン112は、ハニカム構造体100の押出中にウェブ106と一緒に押し出される。別の実施形態では、スキン112は、その押出後のある時点でハニカム構造体100に被着され(後付けスキン)、たとえば、セラミックベースのスキンセメントとして、焼成されたセラミックハニカム構造体または未焼成のハニカム構造体の外面(たとえば、機械加工された周縁部)に被着される。幾つかの実施形態では、スキン112は、ハニカム構造体100の半径方向の周縁部について本明細書で説明されるように、極めて僅かである最小スキン厚さTsを有している。幾つかの実施形態では、たとえば、スキン厚さTsは、約0.1mm〜100mmの間、またはそれどころか1mm〜10mmの間である。別のスキン厚さTsを使用することができる。ハニカム構造体のような物品をスキンニングするための装置および方法は、たとえば、米国特許第9,132,578号明細書に記載されている。別の適切なスキンニング方法を使用することができる。
【0023】
ハニカム構造体100を有するハニカム体10は、中心軸線110からハニカム構造体100の最も外側の周縁部118に向かう方向で互いに拡がる半径方向ウェブ116の配列で複数の半径方向ウェブ116(幾つかに符号を付した)を有している。ハニカム構造体100を有するハニカム体10は、中心軸線110に関して同心円状に配置された接線方向ウェブの配列で複数の接線方向ウェブ120(幾つかに符号を付した)をさらに有している。接線方向ウェブ120は、半径方向ウェブ116の間に延びていてよく、幾つかの実施形態では、中心軸線110に関する同心リング124を形成する。幾つかの実施形態では、半径方向ウェブ116の厚さは、1つ以上の接線方向ウェブ120と同一である。幾つかの実施形態では、半径方向ウェブ116および接線方向ウェブ120は、0.015インチ(0.381mm)以下、0.010インチ(0.254mm)以下、0.005インチ(0.127mm)以下またはそれ以下の厚さを有している。幾つかの実施形態では、半径方向ウェブ116および接線方向ウェブ120は、0.001インチ(0.025mm)以上の厚さを有している。別の実施形態では、半径方向ウェブ116および接線方向ウェブ120は、0.001インチ(0.025mm)〜0.002インチ(0.051mm)の間の厚さを有している。半径方向ウェブ116および接線方向ウェブ120は、別の厚さを有してもよく、互いに異なる厚さを有してもよい。
【0024】
幾つかの実施形態では、1つ以上の接線方向ウェブ120は直線状であり、このことは、1つ以上の接線方向ウェブ120が隣り合う2つの半径方向ウェブ116の間で直線状に延びていることを意味している。幾つかの実施形態では、全ての接線方向ウェブ120が直線状である。
【0025】
直線状の接線方向ウェブ120は、ハニカム構造体100の、圧縮荷重および応力を処理する能力を改善することができる。これに対して、湾曲した接線方向ウェブを備えたハニカム構造体は、大きな曲率をもって中心に配置されたセルチャネルを有してしまう。この曲率は、ウェブを弱化させてしまい、したがって、圧縮荷重に耐える能力を減じてしまう。たとえば、アイソスタティック圧縮圧力下では、半径方向ウェブが、ハニカム構造体の中心に向かって長さに関して圧縮され、半径方向ウェブに沿って湾曲した接線方向ウェブを引っ張ってしまう。つまり、アイソスタティック圧縮圧力は、湾曲した接線方向ウェブにも圧縮応力を与える。湾曲した接線方向ウェブは、圧縮応力を伝達することができず、接線方向ウェブは、曲がり、圧壊し、かつ/または破砕してしまう。一方で、本開示のハニカム構造体100を有するハニカム体は、ウェブ106、特に接線方向ウェブ120が圧壊する前に、より高い力に耐えることができる。直線状である接線方向ウェブ120も、接線方向および半径方向の両方で、ハニカム構造体100を有するハニカム体10を補強することができ、接線方向ウェブ120は、未焼成の状態および焼成された状態の両方で、ハニカム体10のハニカム構造体100全体をさらに強化することができる。さらに、直線状の接線方向ウェブ120は、湾曲した接線方向ウェブを備えたハニカム構造体に対して、ダイ製造および押出プロセスを簡略化するために役立つことができる。
【0026】
ハニカム構造体100は、好適には1つ以上の移行構造要素126を有している。移行構造要素126は、移行構造要素126に隣接するセルチャネル108の同心リング124、124’間でセルチャネル108の個数を変化させることを助ける。移行構造要素126がないと、恐らく、外側のリング124’におけるセルチャネル108の断面積が極めて大きくなり、内側のリング124におけるセルチャネル108の断面積が極めて小さくなってしまう。
【0027】
図1Aおよび図1Bに示されるハニカム構造体100を有するハニカム体10は、第1の移行リング130Aおよび第2の移行リング130Bを有している。第1の移行リング130Aは、第1の移行リング130Aの第1のリング132Aと第2のリング132Bとの間でのセルチャネル108の個数の増加(たとえば、2倍にすること)を可能にする。第2の移行リング130Bは、セルチャネル108の第3のリング132Cと第4のリング132Dとの間でのセルチャネル108の個数の増加(たとえば、2倍にすること)を可能にする。ハニカム構造体内の移行リングの個数は、ハニカム構造体100の面の様々な設計上の特徴とサイズとに応じて変化させることができる。
【0028】
第1の移行リング130Aおよび第2の移行リング130Bは、複数の移行構造要素126を有していてよい。図1Bおよび図1Cならびに第2の移行リング130Bにおける移行構造要素126に構造が類似している移行構造要素140を有する第1の移行リング130Aが参照される。図1Cは、移行構造要素140の拡大図を示している。移行構造要素140は、第1のウェブセグメント142Aおよび第2のウェブセグメント142Bを有していてよい接線方向の移行ウェブ142から半径方向内方に配置されていてよい。第1のウェブセグメント142Aおよび第2のウェブセグメント142Bは両方とも直線状のウェブであってよい。移行構造要素140は、第1の端部144Aおよび第2の端部144Bを有する第1の傾斜ウェブ144を有していてよい。移行構造要素140は、第1の端部146Aおよび第2の端部146Bを有する第2の傾斜ウェブ146も有していてよい。
【0029】
移行構造要素140は、第1のウェブセグメント150Aおよび第2のウェブセグメント150Bを有していてよい第1の半径方向ウェブ150に隣接していてよい。移行構造要素140は、第1のウェブセグメント152Aおよび第2のウェブセグメント152Bを有する第2の半径方向ウェブ152にも隣接していてよい。第1の傾斜ウェブ144の第1の端部144Aは、所定の傾斜角で第1の半径方向ウェブ150に連結されていてよい。傾斜角は、移行リングの外側の接線方向ウェブ120が半径方向ウェブ116に連結する角度とは別の角度である。傾斜角は、第1の傾斜ウェブ144と、第1の半径方向ウェブ150の第1のウェブセグメント150Aとの間で90度未満である。第1の傾斜ウェブ144の第1の端部144Aは、第1のウェブセグメント150Aおよび第2のウェブセグメント150Bとの交点において第1の半径方向ウェブ150に連結されていてよい。第2の傾斜ウェブ146の第1の端部146Aは、第1のウェブセグメント152Aおよび第2のウェブセグメント152Bの交点などにおいて第2の半径方向ウェブ152に連結されていてよい。同様に、第2の傾斜ウェブ146と、第2の半径方向ウェブ152の第1のウェブセグメント152Aとの間の傾斜角も90度未満である。第1の傾斜ウェブ144および/または第2の傾斜ウェブ146は、第1の半径方向ウェブ150および/または接線方向の移行ウェブ142の厚さに等しい厚さを有していてよい。第1の傾斜ウェブ144および第2の傾斜ウェブ146は、同一の厚さを有していてよい。
【0030】
図1A図1Cに示した移行構造要素140は、第1の端部156Aおよび第2の端部156Bを有する半径方向に延びるウェブ156を有していてよい。第1の端部156Aは、第1のウェブセグメント142Aと第2のウェブセグメント142Bとの間など、接線方向の移行ウェブ142に連結されていてよい。半径方向に延びるウェブ156の第2の端部156Bは、第1の傾斜ウェブ144の第2の端部144Bに連結され、かつ第2の傾斜ウェブ146の第2の端部146Bにも連結されてよい。第1の傾斜ウェブ144と第2の傾斜ウェブ146とは、角度θを形成するために交差してよい。この角度θは、180度未満であってよい。幾つかの実施形態では、角度θは、120度〜160度の間であってよい。
【0031】
ハニカム構造体100を有するハニカム体10は、従来のハニカム構造体に対して、強度において多くの改善を提供することができる。たとえば、幾つかの実施形態では、第1の傾斜ウェブ144および第2の傾斜ウェブ146の半径方向内方または外方に直接配置された接線方向ウェブ120がなくてもよい。したがって、移行構造要素140は、第1の半径方向ウェブ150と、第2の半径方向ウェブ152との間に延びる接線方向ウェブ120、第1の半径方向ウェブ150と、第2の端部144B,146Bの交点との間に延びる接線方向ウェブ120および第2の半径方向ウェブ152と、第2の端部144B,146Bの交点との間に延びる接線方向ウェブ120を有していなくてよい。傾斜ウェブのこの構成は、半径方向ウェブから隣接するウェブへと荷重を伝達しかつ分散する。荷重の伝達および分散は、ハニカム構造体100の半径方向の剛性を高め、ハニカム構造体100においてウェブ106をより薄くすることを可能にする。
【0032】
幾つかの態様では、1つ以上の半径方向ウェブは、中心軸線110からハニカム構造体100の最も外側の周縁部118にまで延びていてよい。たとえば、図1Aおよび図1Bに示した実施形態は、中心軸線110と最も外側の周縁部118との間に延びる1つ以上の長い半径方向ウェブ164を有している。長い半径方向ウェブ164は、ハニカム構造体100のための付加的な強度を提供してよい。
【0033】
ハニカム構造体100の最も外側の周縁部118の接線方向ウェブ120の最も外側のリングは、中心軸線110に面した、凹状である内面170を有していてよい。内面170は、ハニカム構造体100の強度を高めることができる。
【0034】
図1Dは、湾曲した接線方向ウェブ180を有する代替的な移行構造要素140Cの実施形態を示している。第1の傾斜ウェブ144Cと第2の傾斜ウェブ146Cとは、湾曲した接線方向ウェブ180を形成するために湾曲されていてよい。湾曲した接線方向ウェブ180は、ハニカム構造体100Cの改善された強度を提供してよい。幾つかの実施形態では、湾曲した接線方向ウェブ180は、2つ以上のウェブセグメントを有していてよく、連続的な曲線を形成してよい。湾曲した接線方向ウェブ180は、幾つかの実施形態では、複合半径(compound radius)であってよい半径Rを有していてよい。代替的には、第1の傾斜ウェブ144Cおよび第2の傾斜ウェブ146Cのそれぞれは、図示された共通の中心Rcとは異なる、異なる半径中心を有していてよい。たとえば、1.0mm〜2.7mmなど、半径Rにとって適切な寸法を使用することができる。幾つかの実施形態では、最小半径Rは、隣り合う半径方向ウェブ150と152との間の距離の長さの半分以上であってよい。たとえば、最小半径Rは、第1のウェブセグメント150Aから最も離れて配置された第2のウェブセグメント150B上の点と、第1のウェブセグメント152Aから最も離れて配置された第2のウェブセグメント152B上の点との間の距離の半分以上であってよい。
【0035】
図2Aは、図1A図1Cに示した移行構造要素140とは異なる移行構造要素を有するハニカム構造体200を有するハニカム体20の別の実施形態の部分正面図を示している。図2Bは、(ドットとして示された)ハニカム構造体200において使用される移行構造要素240の拡大図を示している。ハニカム構造体200を有するハニカム体20は中心軸線210を有しており、中心軸線210に関して、ハニカム構造体200の最も外側の周縁部218に向かって延びるにつれて互いに拡がるように、半径方向ウェブ216(幾つかに符号を付した)が配置されている。ハニカム構造体200は、中心軸線210に関して同心円状に配置された接線方向ウェブ220(幾つかに符号を付した)をさらに有している。1つ以上の接線方向ウェブ220は、隣り合う半径方向ウェブ216の間で直線に延びるなど、直線状であってよい。幾つかの実施形態では、1つ以上の同心リングにおける全ての接線方向ウェブ220は直線状である。幾つかの実施形態では、全ての接線方向ウェブ220は直線状である。
【0036】
ハニカム構造体200を含むハニカム体20は、1つ以上の移行リングを有していてよい。セルチャネル208の第1のリング230と第2のリング232との間でセルチャネル208の個数を増加させる(たとえば2倍にする)移行リング226を参照する。移行リング226は、移行構造要素240のような、1つ以上の移行構造要素を有していてよい。図2Bを参照すると、移行構造要素240は、第1のウェブセグメント242Aおよび第2のウェブセグメント242Bを有していてよい接線方向の移行ウェブ242から半径方向内方に配置されていてよい。第1のウェブセグメント242Aおよび第2のウェブセグメント242Bは、個別の接線方向ウェブであってよく、これらの接線方向ウェブは両方とも直線状であってよい。移行構造要素240は、第1の端部244Aおよび第2の端部244Bを有する第1の傾斜ウェブ244を有していてよい。移行構造要素240は、第1の端部246Aおよび第2の端部246Bを有する第2の傾斜ウェブ246も有していてよい。
【0037】
移行構造要素240は、第1のウェブセグメント250Aおよび第2のウェブセグメント250Bを有していてよい第1の半径方向ウェブ250にも隣接してよい。移行構造要素240は、第1のウェブセグメント252Aおよび第2のウェブセグメント252Bを有していてよい第2の半径方向ウェブ252に隣接してよい。第1の傾斜ウェブ244の第1の端部244Aは、所定の傾斜角で第1の半径方向ウェブ250に連結されていてよい。第1の傾斜ウェブ244の第1の端部244Aは、第1のウェブセグメント250Aと第2のウェブセグメント250Bとの交点に近位の第1の半径方向ウェブ250上の箇所に連結されていてよい。第2の傾斜ウェブ246の第1の端部246Aは、第1のウェブセグメント252Aと第2のウェブセグメント252Bとの交点に近位の箇所などで、第2の半径方向ウェブ252に所定の傾斜角で連結されてよい。
【0038】
第1の傾斜ウェブ244の第2の端部244Bと、第2の傾斜ウェブ246の第2の端部246Bとは、接線方向の移行ウェブ242に連結されてよい。幾つかの実施形態では、第2の端部244Bおよび第2の端部246Bは、接線方向の移行ウェブ242の第1のウェブセグメント242Aと第2のウェブセグメント242Bとの交点に連結されてよい。第1の傾斜ウェブ244と第2の傾斜ウェブ246との交点は角度αを形成し、この角度αは、約120度であってよい。幾つかの実施形態では、角度αは、90度〜150度の間であってよい。別の角度も可能である。
【0039】
幾つかの実施形態では、移行構造要素240は、内側の接線方向ウェブ260によって画定されるか、または内側の接線方向ウェブ260を有していてよい。内側の接線方向ウェブ260は、第1の端部260Aおよび第2の端部260Bを有している。内側の接線方向ウェブ260の第1の端部260Aは、第1の傾斜ウェブ244の第1の端部244Aの近位などで、第1の半径方向ウェブ250に連結されていてよい。内側の接線方向ウェブ260の第2の端部260Bは、第2の傾斜ウェブ246の第1の端部246Aの近位などで、第2の半径方向ウェブ252に連結されていてよい。
【0040】
幾つかの態様では、図2Aに示されるように、1つ以上の半径方向ウェブが、ハニカム構造体200の強度を改善するために、中心軸線210からハニカム構造体200の最も外側の周縁部218にまで延びている。たとえば、半径方向ウェブ264が、中心軸線210と最も外側の周縁部218との間に延びていてよく、ハニカム構造体200に付加的な強度を提供することができる。
【0041】
強度のさらなる向上は、移行構造要素140,240におけるウェブなどにおいて、幾つかまたは全てのウェブの交点に、隅肉または面取りを設けることによって達成することができる。図2Bに示すように、ハニカム構造体200の強度を高めるために隅肉280が含まれる。隅肉は、図示のように、ハニカム構造体100,200内の移行構造要素140,240の全ての交点を含む別の交点に加えることができる。
【0042】
上述のハニカム構造体100,200は、従来の半径方向ハニカム構造体に比べて、ハニカム体のために高められた強度を提供する。半径方向ウェブの配置構成は、ハニカム構造体100,200の最も外側の周縁部118,218の近傍に完全なセルチャネルを有していて、この完全なセルチャネルは、たとえば、アイソメトリック強度を高め、たとえば熱衝撃に耐えるためのハニカム構造体100,200の能力を高めることができる。直線状の接線方向ウェブ120,220は、ハニカム構造体100,200の剛性およびアイソメトリック強度を高める。傾斜ウェブ144,146,244,246は、アイソメトリック強度をさらに高めることができる。前述の利点は、ハニカム構造体100,200を有するハニカム体が、均一なウェブ厚さまたは実質的に均一なウェブ厚さを有することを可能にする。実質的に均一なウェブ厚さは、ハニカム構造体100,200を押し出すための押出ダイを製造する時間とコストとを削減することができる。
【0043】
図3は、ハニカム構造体100を有するハニカム体10またはハニカム構造体200を有するハニカム体20を有する触媒コンバータ300を示している。ハニカム構造体を有するハニカム体は、金属ケーシングまたは別の閉鎖構造体のような缶305の内部に配置されている。缶305は、排気エミッション(たとえば、SOxおよびNOx)を含むエンジン排気311を受け入れるように構成された流入部307を含む第1のエンドキャップと、エンジン排気311中の標的となる排気エミッション(たとえば、SOxおよびNOx)の大部分が除去されているように処理された排気流を排出するように構成された流出部309を有する第2のエンドキャップとを有していてよい。スキン(たとえば、ハニカム構造体100のスキン112)は、ハニカム体への衝撃および応力を緩衝するために、高断熱材料などの、スキンに接触するクッション部材315を有していてよい。クッション部材315の任意の適切な構造、たとえば一体型の構造、または2つ以上の層の構造を使用することができる。ハニカム構造体100およびクッション部材315は、中央本体に通すなどの任意の適切な手段によって缶305内に収容されてよく、次いで、流入部307および流出部309を形成するために、中央本体に第1および第2のエンドキャップの1つ以上が固定(たとえば、溶接)されてよい。別の、缶305の2部分から成る構造またはクラムシェル構造を任意に使用することができる。
【0044】
図4は、エンジン417(たとえば、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン)に連結された排気システム400を示している。排気システム400は、エンジン417の排気ポートに連結するためのマニホールド419と、本明細書に開示されるハニカム構造体を有するハニカム体を内部に含む触媒コンバータ300とマニホールド419との間を連結するために構成された第1の収集管421とを有していてよい。連結は、任意の適切なクランプブラケットまたは別の取付け機構によるものであってよい。幾つかの実施形態では、第1の収集管421は、マニホールド419と一体型であってよい。幾つかの実施形態では、触媒コンバータ300は、介在する部材なしにマニホールドに直接連結することができる。排気システム400は、触媒コンバータ300および第2の排気構成要素427に連結された第2の収集管423をさらに有していてよい。第2の排気構成要素427は、たとえばマフラー、共振器、第2の触媒コンバータ、またはそれどころかパティキュレートフィルタであってよい。テールパイプ429(省略して示されている)または別の導管もしくは構成要素が、第2の排気構成要素427に連結されていてよい。酸素センサ、尿素噴射用のポートなどの別の排気システム構成要素が含まれていてよい(図示せず)。エンジン417は、エンジン417の各バンク(シリンダのサイドセット)に対して1つの触媒コンバータ300を含んでいてよく、または任意で、第1の収集管421が、各バンクから排気を収集して排気を触媒コンバータ300に導くY字形管であってよい。
【0045】
ここで図5Aおよび図5Bを参照すると、本開示の実施形態による、ハニカム構造体100を備えたハニカム体10を製造するために構成されたハニカム押出ダイ500が提供されている。ハニカム押出ダイ500は、ハニカム構造体200を製造するために変更することができる。ハニカム構造体100,200は、たとえば、米国特許第3,885,977号明細書、米国特許第5,332,703号明細書、米国特許第6,391,813号明細書、米国特許第7,017,278号明細書、米国特許第8,974,724号明細書、国際公開第2014/046912号、および国際公開第2008/066765号に記載されている可塑化バッチを、未焼成のハニカム構造体(図示せず)を製造するために、ハニカム押出ダイ500を通じて押し出すことによって形成することができる。次いで、たとえば、米国特許第9,038,284号明細書、米国特許第9,335,093号明細書、米国特許第7,596,885号明細書、および米国特許第6,259,078号明細書に記載されているように、未焼成のハニカム構造体を乾燥させることができる。次いで、米国特許第9,452,578号明細書、米国特許第9,446,560号明細書、米国特許第9,005,517号明細書、米国特許第8,974,724号明細書,米国特許第6,541,407号明細書、および米国特許第6,221,308号明細書に記載されているように、未焼成のハニカム構造体を焼成することができ、本明細書に記載の幾何学形状およびマイクロ構造を含むハニカム構造体100,200の1つを形成することができる。
【0046】
ハニカム押出ダイ500は、ダイ本体539と、セラミック混合物またはセラミック形成混合物を受け入れるために構成されたダイ流入面542と、混合物を自立式の未焼成のハニカムの形で押し出すために構成された、ダイ流入面542とは反対側のダイ流出面547とを有している。ハニカム押出ダイ500は、二軸押出成形機などの、混合物を受け入れる押出機(図示せず)に連結することができ、押出機は、圧力を加えながら混合物をハニカム押出ダイ500を通じて押し出す。
【0047】
ハニカム押出ダイ500は、複数の送り孔545(幾つかに符号を付した)を有している。複数の送り孔545は、ダイ流入面542からダイ本体539内へと延びていて、スロット548(幾つかに符号を付した)のアレイと交差する。スロット548は、ダイ流出面547からダイ本体539内へと延びていて、複数の送り孔545に接続している。送り孔545は、形成混合物をスロット548のアレイに供給する。スロット548の交差するアレイは、半径方向スロット550および接線方向スロット552を有している。半径方向スロット550(図5Aにおいて、幾つかに符号を付した)は、ハニカム押出ダイ500の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、中心軸線551に関して互いに拡がるように配置されている。接線方向スロット552(幾つかに符号を付した)は、幾つかの実施形態では、ほぼ直線状であってよい。接線方向スロット552は、中心軸線551に関して同心円状に配置されていてよい。
【0048】
ハニカム押出ダイ500内で、接線方向スロット552のうちの少なくとも1つの接線方向スロットは、接線方向の移行スロット543であり、隣り合う2つの半径方向スロット558,560の間に配置されている。さらに、押出ダイは、接線方向の移行スロット543から半径方向内方に配置された少なくとも1つの移行構造要素540を有している。少なくとも1つの移行構造要素540は、第1の半径方向スロット558に連結された第1の端部を有する第1の傾斜スロット544と、第2の半径方向スロット560に連結された第1の端部を有する第2の傾斜スロット546とを有している。第1の傾斜スロット544の第2の端部と、第2の傾斜スロット546の第2の端部とは、半径方向に延びるウェブ556に接続されていてよく、この半径方向に延びるウェブ556自体は、移行スロット543に接続されていてよい。
【0049】
ハニカム押出ダイ500は、スキン形成構成要素またはマスク549(たとえば、リング形状の物品)によって形成されるスキン形成部分500Sを任意で有していてよい。このスキン形成部分500Sは、ダイ本体539に連結されていて、押出法の間に形成される押し出された未焼成のハニカム構造体上にスキン112(図1)を含むように、スキン形成送り孔545Sに接続する。同様の押出ダイ設定は、図2A図2Bを参照して図示し説明したハニカム構造体200の構造に対応するようにダイスロット配置構造を変更することによって、ハニカム構造体200を有するハニカム体20のための押出ダイを形成するために使用することができる。
【0050】
前述の説明は、本開示の例示的な実施形態を開示している。上記で開示した装置、システム、および方法の、本開示の範囲内での変更は、当業者には容易に明らかであろう。したがって、本開示は例示的な実施形態に関連して開示されているが、別の実施形態も、特許請求の範囲によって定義されるように、本開示の範囲内にあり得ることを理解されたい。
【0051】
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
【0052】
実施形態1
ハニカム構造体を有するハニカム体であって、前記ハニカム構造体が、
その横断面に対して直交する中心軸線を有するハニカム母材内に複数のセルチャネルを画定する複数の相互接続ウェブから成っていて、該複数の相互接続ウェブが、
前記ハニカム構造体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、前記中心軸線に関して互いに拡がるように配置された半径方向ウェブであって、第1の半径方向ウェブおよび第2の半径方向ウェブを有している、半径方向ウェブと、
前記中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向ウェブであって、該接線方向ウェブのうちの少なくとも1つの接線方向ウェブが、接線方向の移行ウェブであり、隣り合う2つの半径方向ウェブの間に配置されている、接線方向ウェブと、
前記接線方向の移行ウェブから半径方向内方に配置された少なくとも1つの移行構造要素であって、前記第1の半径方向ウェブに連結された第1の端部を有する第1の傾斜ウェブと、前記第2の半径方向ウェブに連結された第1の端部を有する第2の傾斜ウェブとを有する移行構造要素と
を有している、ハニカム体。
【0053】
実施形態2
前記少なくとも1つの移行構造要素が、第1の端部および第2の端部を有する半径方向に延びるウェブを有していて、前記第1の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されていて、前記第2の端部が、前記第1の傾斜ウェブの第2の端部と、前記第2の傾斜ウェブの第2の端部とに連結されている、実施形態1記載のハニカム体。
【0054】
実施形態3
前記少なくとも1つの移行構造要素が、前記第1の傾斜ウェブの前記第1の端部および前記第1の半径方向ウェブと、前記第2の傾斜ウェブの前記第1の端部および前記第2の半径方向ウェブとの間に延びる接線方向ウェブを有していない、実施形態2記載のハニカム体。
【0055】
実施形態4
前記第1の傾斜ウェブの前記第1の端部と、前記第2の傾斜ウェブの前記第1の端部との間に延びる内側の接線方向ウェブをさらに有している、実施形態1記載のハニカム体。
【0056】
実施形態5
前記第1の傾斜ウェブが、第2の端部を有していて、前記第2の傾斜ウェブが、第2の端部を有していて、前記第1の傾斜ウェブの前記第2の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されていて、前記第2の傾斜ウェブの前記第2の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されている、実施形態4記載のハニカム体。
【0057】
実施形態6
前記第1の傾斜ウェブの前記第2の端部と、前記第2の傾斜ウェブの前記第2の端部とが、前記接線方向の移行ウェブの同一の箇所に連結されている、実施形態5記載のハニカム体。
【0058】
実施形態7
前記第1の傾斜ウェブが、少なくとも1つの接線方向ウェブの厚さとほぼ同一の厚さを有している、実施形態1記載のハニカム体。
【0059】
実施形態8
第1の個数のセルチャネルが、前記中心軸線を中心としてセンタリングされたセルチャネルの第1のリング内において、前記少なくとも1つの移行構造要素の第1の側にあり、第2の個数のセルチャネルが、前記中心軸線を中心としてセンタリングされたセルチャネルの第2のリング内において、前記少なくとも1つの移行構造要素の第2の側にある、実施形態1記載のハニカム体。
【0060】
実施形態9
前記接線方向ウェブのうちの少なくとも1つの接線方向ウェブが、隣り合う2つの半径方向ウェブの間で直線状に延びている、実施形態1記載のハニカム体。
【0061】
実施形態10
少なくとも1つの複数の接線方向ウェブが、前記中心軸線に関して同心円状に配置されていて、少なくとも1つの複数の接線方向ウェブの全ての接線方向ウェブが、直線状に延びている、実施形態1記載のハニカム体。
【0062】
実施形態11
前記中心軸線に面した内面を有する接線方向ウェブの最も外側のリングを有していて、接線方向ウェブの前記最も外側のリングの少なくとも1つの内面が凹状である、実施形態1記載のハニカム体。
【0063】
実施形態12
前記半径方向ウェブのうちの少なくとも1つの半径方向ウェブが、前記中心軸線から前記ハニカム母材の最も外側の周縁部へと延びている、実施形態1記載のハニカム体。
【0064】
実施形態13
前記第1の傾斜ウェブおよび前記第2の傾斜ウェブが、連続的に湾曲されたウェブである、実施形態1記載のハニカム体。
【0065】
実施形態14
少なくとも1つの半径方向ウェブおよび少なくとも1つの接線方向ウェブが、0.38mm未満の厚さを有している、実施形態1記載のハニカム体。
【0066】
実施形態15
少なくとも1つの半径方向ウェブおよび少なくとも1つの接線方向ウェブが、0.025mm以上の厚さを有している、実施形態1記載のハニカム体。
【0067】
実施形態16
前記第1の傾斜ウェブが、前記第1の半径方向ウェブと所定の角度で交差し、該角度は、前記第2の傾斜ウェブが前記第2の半径方向ウェブと交差する角度と同一である、実施形態1記載のハニカム体。
【0068】
実施形態17
ハニカム構造体を有するハニカム体であって、前記ハニカム構造体が、
その横断面に対して直交する中心軸線を有するハニカム母材内に複数のセルチャネルを画定する複数の相互接続ウェブから成っていて、該複数の相互接続ウェブは、
前記ハニカム構造体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、前記中心軸線に関して互いに拡がるように配置された半径方向ウェブであって、第1の半径方向ウェブおよび第2の半径方向ウェブを有している、半径方向ウェブと、
前記中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向ウェブであって、該接線方向ウェブのうちの少なくとも1つの接線方向ウェブが、接線方向の移行ウェブであり、隣り合う2つの半径方向ウェブの間に配置されている、接線方向ウェブと、
前記接線方向の移行ウェブと、第1の半径方向ウェブと、第2の半径方向ウェブとにより結合された少なくとも1つの移行構造要素と
を有していて、
前記少なくとも1つの移行構造要素が、
第1の端部および第2の端部を有する第1の傾斜ウェブであって、前記第1の端部が前記第1の半径方向ウェブに連結されている、第1の傾斜ウェブと、
第1の端部および第2の端部を有する第2の傾斜ウェブであって、前記第1の端部が前記第2の半径方向ウェブに連結されている、第2の傾斜ウェブと、
第1の端部および第2の端部を有する半径方向に延びるウェブであって、前記第1の端部が、前記接線方向の移行ウェブに連結されていて、前記第2の端部が、前記第1の傾斜ウェブの前記第2の端部と、前記第2の傾斜ウェブの前記第2の端部とに連結されている、半径方向に延びるウェブと
を有している、ハニカム体。
【0069】
実施形態18
前記少なくとも1つの移行構造要素が、前記第1の傾斜ウェブの前記第1の端部および前記第1の半径方向ウェブと、前記第2の傾斜ウェブの前記第1の端部および前記第2の半径方向ウェブとの間に延びる接線方向ウェブを有していない、実施形態17記載のハニカム体。
【0070】
実施形態19
前記第1の傾斜ウェブが、少なくとも1つの接線方向ウェブの厚さとほぼ等しい厚さを有している、実施形態17記載のハニカム体。
【0071】
実施形態20
押出ダイであって、
ダイ本体の流出面であって、該流出面に対して直交する中心軸線を有し、交差スロットの行列を有する、ダイ本体の流出面を有していて、前記交差スロットが、
前記ダイ本体の最も外側の周縁部に向かって延びるにつれて、前記中心軸線に関して互いに拡がるように配置された半径方向スロットであって、第1の半径方向スロットおよび第2の半径方向スロットを有している、半径方向スロットと、
前記中心軸線に関して同心円状に配置された接線方向スロットであって、前記接線方向スロットのうちの少なくとも1つの接線方向スロットが、接線方向の移行スロットであって、隣り合う2つの半径方向スロットの間に配置されている、接線方向スロットと、
前記接線方向の移行スロットから半径方向内方に配置された少なくとも1つの移行構造要素であって、前記第1の半径方向スロットに連結された第1の端部を有する第1の傾斜スロットと、前記第2の半径方向スロットに連結された第1の端部を有する第2の傾斜スロットとを有している、移行構造要素と
を有している、押出ダイ。
図1A
図1B
図1C
図1D
図2A
図2B
図3
図4
図5A
図5B
【国際調査報告】