シール部材の製造方法
【課題】無機質繊維マットの不要部分を取り除く作業について、その作業性を改善することができる打抜板を用いたシール部材の製造方法を提供すること。
【解決手段】打抜板１１を用いて無機質繊維マット３１から打ち抜き加工により排ガス処理体用のシール部材３４を製造する。打抜板１１を用いて無機質繊維マットを打ち抜く際に、第１打抜刃１４、第３打抜刃１６により複数のシール部材を形成し、第２打抜刃１５により連結部で連続する枠状の不要部分を形成する。この打ち抜き加工された無機質繊維マットを、枠状の不要部分の内側に形成された複数のシール部材を取り囲んだ状態で搬送し、枠状の不要部分から連結部を引き裂くことにより、分割された不要部分を取り除く。
【解決手段】打抜板１１を用いて無機質繊維マット３１から打ち抜き加工により排ガス処理体用のシール部材３４を製造する。打抜板１１を用いて無機質繊維マットを打ち抜く際に、第１打抜刃１４、第３打抜刃１６により複数のシール部材を形成し、第２打抜刃１５により連結部で連続する枠状の不要部分を形成する。この打ち抜き加工された無機質繊維マットを、枠状の不要部分の内側に形成された複数のシール部材を取り囲んだ状態で搬送し、枠状の不要部分から連結部を引き裂くことにより、分割された不要部分を取り除く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理体用のシール部材を打ち抜き加工するための打抜板を用いたシール部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排ガス処理体としては、例えば排ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉するフィルタ部材と、このフィルタ部材を収容するケーシングと、フィルタ部材とケーシングとの間に介装されるシール部材とを備えている。詳述すると、シート状のシール部材は、フィルタ部材に巻き付けた後、フィルタ部材とともにケーシングに圧入されることにより、排ガス処理体に装着される。このシール部材は無機質繊維マットから形成されている。こうしたシール部材は、排ガスの温度に耐え得る耐熱性を有するとともに、フィルタ部材とケーシングとの隙間をシールするシール機能、及びフィルタ部材をケーシングに保持させる保持機能を発揮するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。このような排ガス処理体用のシール部材は、所定形状の無機繊維質シートをフィルタ部材の大きさ等に応じた形状に加工することにより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１６９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シール部材の加工としては、生産性を向上させるという観点から、所定形状の無機質繊維マットを打抜刃によって打ち抜く打ち抜き加工が好適である。すなわち、こうした打ち抜き加工によれば、所定形状の無機質繊維マットから、複数のシール部材を一度に形成することができるようになる。この打ち抜き加工に供される無機質繊維マットは、例えば長尺状の無機質繊維マットを所定の長さに切断することにより形成される。詳述すると、ロール状に巻かれた無機質繊維マットを巻き出して所定の長さに切断することにより、打ち抜き加工用の無機質繊維マットが形成される。
【０００５】
こうした無機質繊維マットを打ち抜き加工することによってシール部材を製造するに際し、シール部材は無機質繊維マットにおける周縁部分よりも内側の領域を打ち抜くことにより形成される。すなわち、無機質繊維マットの周縁部分は、長尺状の無機質繊維マットがロール状に巻かれていた際のロールの端面近傍や、長尺状の無機質繊維マットを切断した切断部近傍に該当する。こうした無機質繊維マットの周縁部分は、厚さのばらつきが生じ易いため、その周縁部分は、打ち抜き加工後に不要部分として取り除かれることになる。こうした不要部分は、連続した枠状をなして形成されるため、不要部分を取り除くに際して、不要部分がその内側に位置するシール部材に引っ掛かり易い。このため、不要部分を取り除くに際し手間がかかってしまう。そこで、シール部材を打ち抜く際に、不要部分も打ち抜くことにより不要部分を分割して形成すれば、シール部材に引っ掛かりにくくなる結果、不要部分を円滑に取り除くことができるようになる。
【０００６】
ここで、無機質繊維マットの打ち抜き加工は、切断刃が立設された打抜板が用いられる。こうした打抜板はプレス機に設置され、加工板上に載置された無機質繊維マットが打抜板によって打ち抜き加工される。こうして打ち抜き加工された無機質繊維マットは、その状態で作業台へ搬送され、シール部材が製品として回収される。この打ち抜き加工において、不要部分が部分的に切断されていたり、複数に分割されていたりすると、無機質繊維マットを作業台へ搬送する際に、不要部分やシール部材が散らばり易くなる。このため、かえって不要部分を取り除く作業の妨げとなってしまうことになる。
【０００７】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、無機質繊維マットの不要部分を取り除く作業について、その作業性を改善することができる打抜板を用いたシール部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、打抜板を用いてシート状の無機質繊維マットから打ち抜き加工により排ガス処理体用のシール部材を製造するシール部材の製造方法であって、前記打抜板は、基板に立設される板状の打抜刃として、前記無機質繊維マットの外周端よりも内側を前記シール部材の形成部分とするとともに該シール部材の形成部分の外側を枠状の不要部分として前記無機質繊維マットを打ち抜くべく、連続する環状をなして設けられる第１打抜刃と、前記枠状の不要部分を、同不要部分の枠内から枠外にわたって打ち抜くべく、前記第１打抜刃の外側の領域に設けられる第２打抜刃と、前記シール部材の形成部分から複数の前記シール部材を形成すべく、前記第１打抜刃の内側の領域に設けられる第３打抜刃とを備え、前記第２打抜刃は、四角環状をなす第１打抜刃の四隅より延設され、前記第２打抜刃には、前記不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くように刃先を不連続とする凹状部が形成されており、前記打抜板を用いて前記無機質繊維マットを打ち抜く際に、前記第１打抜刃及び第３打抜刃により複数のシール部材を形成するとともに、前記第２打抜刃により前記連結部で連続する枠状の不要部分を形成し、この打ち抜き加工された無機質繊維マットを、前記枠状の不要部分の内側に形成された複数のシール部材を取り囲んだ状態で搬送し、前記枠状の不要部分から前記連結部を引き裂くことにより、分割された不要部分を取り除くことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、第１打抜刃の外側の領域には第２打抜刃が設けられているため、第１打抜刃の打ち抜き加工によって形成される枠状の不要部分は、第２打抜刃によって打ち抜かれることになる。また、第２打抜刃には、刃先を不連続とする凹状部が形成されているため、この第２打抜刃は不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くことになる。すなわち、第２打抜刃によって打ち抜かれた不要部分は、連結部によって連結されているため、連続した枠状の形態が維持されることになる。従って、打ち抜き加工後の無機質繊維マットを搬送するに際して、その無機質繊維マットを、不要部分の内側に形成されたシール部材を取り囲んだ状態で、搬送することができるようになる。このため、不要部分やシール部材が散らばることを抑制することができるようになる。そして、所定の箇所に移動された無機質繊維マットでは、連結部を例えば手で引き裂くことにより、不要部分を円滑に取り除くことができるようになる。加えて、第１打抜刃によって形成される四角枠状の不要部分は、その四隅において分割することが容易となる。このため、分割された不要部分をシール部材の形成部分の外方に向けてスライドすることにより、不要部分を容易に取り除くことができるようになる。しかも、第３打抜刃によって一枚の無機質繊維マットから複数のシール部材を一度に形成することができるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無機質繊維マットの不要部分を取り除く作業について、その作業性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は実施形態における打抜板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の１ｂ−１ｂ端面図。
【図２】図１のＡ−Ａ端面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は無機質繊維マットを打抜板で打ち抜く状態を示す模式断面図。
【図４】打抜板で打ち抜かれた無機質繊維マットを示す平面図。
【図５】（ａ）はシール部材を示す斜視図、（ｂ）は排ガス処理体におけるシール部材の組み付け状態を示す斜視図。
【図６】排ガス処理体の使用状態を示す模式図。
【図７】打抜板の変更例を示す平面図。
【図８】打抜板で打ち抜かれた無機質繊維マットを示す平面図。
【図９】（ａ）は別の実施形態における打抜板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の９ｂ−９ｂ端面図。
【図１０】（ａ）は別の実施形態における打抜板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の１０ｂ−１０ｂ端面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように打抜板１１は、基板１２と、この基板１２に立設される板状の打抜刃１３とを備えている。この打抜板１１は、シート状の無機質繊維マットから排ガス処理体用のシール部材を打ち抜き加工するものである。本実施形態では、平面視で四角形状をなす無機質繊維マットからシール部材を打ち抜き加工する打抜板１１について説明する。
【００１３】
基板１２は平板状をなし、一方の平面を加工面１２ａとして構成されている。この加工面１２ａは、打ち抜き加工する無機質繊維マットのマット面の面積よりも面積の大きい四角形状をなしている。基板１２の材質は特に限定されないが、加工性が良好かつ所定の強度が得られ易いという観点から木材が好ましく、木材からなる合板が基板１２として好適に用いられる。
【００１４】
打抜刃１３は、連続する環状をなして設けられる第１打抜刃１４と、第１打抜刃１４の外側の領域に設けられる第２打抜刃１５と、第１打抜刃１４の内側の領域に設けられる第３打抜刃１６とを備えている。第１打抜刃１４は、図１に二点鎖線で示す無機質繊維マット３１の外周端３１ａよりも内側を打ち抜く四角環状をなして設けられている。この第１打抜刃１４は、無機質繊維マット３１の外周端３１ａよりも内側をシール部材の形成部分とするとともに、この形成部分の外側を枠状の不要部分として無機質繊維マット３１を打ち抜くべく設けられている。換言すると、第１打抜刃１４は、シール部材の形成部分と不要部分とを区画するとともに、シール部材の端面を形成する役割を果たす。
【００１５】
第２打抜刃１５は、第１打抜刃１４の外側の領域（第１打抜刃１４の枠外領域）に設けられることにより、無機質繊維マット３１の不要部分を打ち抜くように構成されている。第２打抜刃１５は、枠状をなす不要部分の枠内から枠外にわたって打ち抜くべく、第１打抜刃１４に連なって設けられている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の第２打抜刃１５は刃部１３ａの少なくとも一部には、刃先を不連続とする凹状部１５ａが形成されることで、この第２打抜刃１５は不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くように構成されている。この凹状部１５ａが形成された第２打抜刃１５は、ミシン刃と呼ばれている。詳述すると、刃部１３ａを刃先から基部１３ｂに向かって切り込むように形成され、この凹状部１５ａによって、第２打抜刃１５における刃先の一部は切り欠かれている。すなわち、この第２打抜刃１５で打ち抜かれた不要部分には、この凹状部１５ａによって連結部が残されることになる。図１（ｂ）に示す凹状部１５ａの切り欠き幅Ｗは、１ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましい。この切り欠き幅Ｗが１ｍｍより狭い場合、連結部の幅が狭くなり、連結部の強度が十分に得られないおそれがある。一方、切り欠き幅Ｗが８ｍｍを超えると、連結部の強度が高くなりすぎるおそれがある。なお、凹状部１５ａは、切り欠き幅Ｗを略一定の幅として切り欠かれている。さらに、第２打抜刃１５は、枠状の不要部分を分割すべく、離間した複数の第２打抜刃１５から構成されている。本実施形態の第２打抜刃１５は、不要部分を４分割すべく、４つの第２打抜刃１５が互いに離間して設けられている。加えて、本実施形態の第２打抜刃１５は、四角枠状の不要部分における四隅にて分割すべく、四角環状をなす第１打抜刃１４の四隅より延設されている。
【００１６】
第３打抜刃１６は、第１打抜刃１４の内側の領域（第１打抜刃１４の枠内領域）に設けられている。この第３打抜刃１６は、無機質繊維マット３１におけるシール部材の形成部分を打ち抜くことにより、この形成部分から複数のシール部材を形成する打抜刃１３である。本実施形態の第３打抜刃１６は格子状に設けられることで、一枚の無機質繊維マット３１から四角形状のシール部材が複数打ち抜かれるように構成されている。
【００１７】
こうした打抜刃１３は、図２に示すようにその刃部１３ａが加工面１２ａから突出するように基板１２に設けられている。詳述すると、この基板１２には所定形状の取付溝１２ｂが例えばレーザー加工等により形成され、この取付溝１２ｂに打抜刃１３の基部１３ｂが嵌入されることにより、基板１２に打抜刃１３が固定されている。なお、打抜刃１３は、加工面１２ａに対して直交する方向に刃先を向けて基板１２に立設されている。また、打抜刃１３は、加工面１２ａに対する高さが所定の高さになるように揃えて立設されている。
【００１８】
打抜刃１３は、帯状の打抜刃を所定の形状に屈曲させて固定したり、複数の打抜刃を連続して固定したりすることにより、所定の形状をなすように設けられている。打抜刃１３の材質は、例えば各種金属材料、セラミックス材料等が挙げられる。本実施形態では、所定の形状に屈曲する際の加工性が良好であるという観点から、炭素鋼を採用している。また、打抜刃１３の刃先の形状は、例えば両刃及び片刃が挙げられる。本実施形態では、無機質繊維マット３１を打ち抜く際の抵抗を低減するという観点から、図２に示すように刃先の形状が両刃である打抜刃１３を採用している。なお、打抜刃１３の厚さは、特に限定されないが、０．５〜１．５ｍｍ程度の範囲であり、本実施形態では厚さ１ｍｍの打抜刃１３を採用している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、加工面１２ａ上には弾性を有する発泡体１７が固定されている。詳述すると、発泡体１７は、第１打抜刃１４と第３打抜刃１６の間と、第１打抜刃１４の外側の領域に固定され、こうした発泡体１７は無機質繊維マットに対して次のように作用する。まず、図３（ａ）に示すように打抜板１１は加工面１２ａを下方に向けて図３（ａ）に二点鎖線で示すプレス機２１に装着される。この打抜板１１の下方には、加工板２２に載置された無機質繊維マット３１が配置される。プレス機２１の作動による打抜板１１の下方への移動に伴って、打抜刃１３は無機質繊維マット３１のマット面に対して直交するように無機質繊維マット３１に圧入される。なお、打抜板１１は刃先が加工板２２に接触するまで下方に移動される。このとき、発泡体１７はプレス機２１の圧力によって図３（ｂ）に示すように圧縮された状態となることで、発泡体１７は無機質繊維マット３１に対して弾性力を付与する状態となる。続いて、プレス機２１が上方に移動すると、この発泡体１７の弾性力によって無機質繊維マット３１が下方に押圧されることで、刃部１３ａから図３（ａ）に二点鎖線で示す打抜部３１ｂが脱離することになる。このように発泡体１７は、打ち抜き加工された無機質繊維マット３１を、打抜板１１から脱離させる役割を果たす。なお、こうした発泡体１７は、無機質繊維マット３１を押圧するに際し、打抜刃１３との摩擦抵抗を低減するという観点から、打抜刃１３と隙間を設けて配置されることが好ましい。このような発泡体１７と打抜刃１３との隙間は、好ましくは１０ｍｍ以下である。この隙間が１０ｍｍを超えると、その隙間に無機質繊維マット３１が食い込むことで、得られるシール部材を変形させてしまうおそれがある。
【００２０】
この発泡体１７の材質は、無機質繊維マット３１を押圧してその無機質繊維マット３１を刃部１３ａから脱離させることが可能な弾性力を有する材料を選択する。この発泡体１７としては、特に限定されないが、打抜板１１の繰り返し使用に伴う反発力の低下（発泡体１７のへたり）が低減されるという観点から、合成ゴム発泡体が好適である。また、図３（ａ）に示すように、圧縮されていない状態における発泡体１７の厚さ寸法は、加工面１２ａから突出する刃部１３ａの長さ寸法よりも大きく設定されることで、こうした発泡体１７によって無機質繊維マット３１は刃部１３ａの先端よりも下方まで押圧されるようになるため、無機質繊維マット３１が打抜板１１から一層脱離され易くなる。なお、この発泡体１７は、両面テープ、接着剤等によって加工面１２ａに固定されている。
【００２１】
無機質繊維マット３１の基材となる無機質繊維としては、例えばシリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ／アルミナ混合繊維等が挙げられる。無機質繊維マット３１は、こうした無機質繊維をシート状に形成したものであり、この無機質繊維マット３１は、例えば５〜１０ｍｍ程度の厚さを有する。こうした無機質繊維マット３１は、周知のニードルパンチ加工が施されたものが好ましい。すなわち、ニードルパンチ加工が施された無機質繊維マット３１から得られるシール部材では、厚さ方向の嵩高性が抑えられるため、シール機能が発揮され易くなる。また、無機質繊維マット３１にバインダー樹脂を含浸することにより、同じく厚さ方向の嵩高性を抑えることに加えて、無機質繊維マット３１や得られるシール部材から脱落する無機質繊維を低減することができるようになる。なお、本実施形態の無機質繊維マット３１は、ロール状に巻かれた無機質繊維マット３１の原反を巻き出して所定の長さに切断することにより形成されている。
【００２２】
こうした無機質繊維マット３１が打抜板１１によって打ち抜き加工されることになる。そして、打ち抜き加工が完了した無機質繊維マット３１は、その状態で作業台へ搬送される。図４に示すように、打ち抜き加工が行われた無機質繊維マット３１は、上述した第１打抜刃１４による打ち抜きによってシール部材の形成部分３２と不要部分３３とが形成されるとともに、第３打抜刃１６による打ち抜きによって複数のシール部材３４が形成されている。
【００２３】
このように打ち抜き加工が行われた無機質繊維マット３１において、第２打抜刃１５によって打ち抜かれた部分には、第２打抜刃１５に形成されている凹状部１５ａによって連結部が残されている。すなわち、不要部分３３は、第２打抜刃１５によって打ち抜かれた後においても、連続する枠状の形態が連結部によって維持されている。従って、打ち抜き加工後の無機質繊維マット３１を搬送するに際して、その無機質繊維マット３１を、不要部分３３の内側に形成されたシール部材３４を取り囲んだ状態で、搬送することができるようになる。そして、第１打抜刃１４によって形成された不要部分３３は、そうした第２打抜刃１５によって打ち抜かれた部分から連結部を引き裂くことにより４分割されるため、図４に矢印で示すように４つの部材に分割して取り除くことができるようになる。すなわち、不要部分３３をシール部材３４の形成部分３２の外方に向けてスライドすることにより、不要部分３３を容易に取り除くことができるようになる。取り除いた不要部分３３は、所定の置き場に集められる。
【００２４】
このようにして不要部分３３を取り除いた後には、複数のシール部材３４のみが作業台上に残ることになるため、シール部材３４を所定の箇所に速やかに集めることができるようになる。集められたシール部材３４は輸送用のケースに入れる等した後に、排ガス処理体の組立工程へ供される。なお、図５（ａ）に示すように、本実施形態のシール部材３４は、長四角形状をなし、長手方向の一端には突部３４ａが形成されるとともに、長手方向の他端には突部３４ａが嵌合する凹部３４ｂが形成されている。
【００２５】
図５（ｂ）に示すように、排ガス処理体４１を構成するシール部材３４は、フィルタ部材４２と、フィルタ部材４２を収容するケーシング４３との間に介装される。すなわち、排ガス処理体４１は、フィルタ部材４２とケーシング４３とシール部材３４とを備えて構成される。このフィルタ部材４２は円柱状をなし、多数のセルを有するハニカム構造体である。このフィルタ部材４２は、その内部を排ガスが通じる際に、例えば排ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）等をセルの内壁に捕捉する。このフィルタ部材４２は、例えば炭化ケイ素、窒化ケイ素、コージエライト、ムライト等のセラミックスから形成されている。なお、フィルタ部材４２に触媒を担持することで、フィルタ部材４２を触媒担体として構成してもよい。
【００２６】
ケーシング４３は、フィルタ部材４２の外径よりも若干大きい内径を有する円筒状に形成されている。なお、本実施形態のケーシング４３は、金属材料から形成されている。
排ガス処理体４１を組み立てるには、まずフィルタ部材４２にシール部材３４を巻き付ける。このとき、シール部材３４の凹部３４ｂに対する突部３４ａの嵌合によって、フィルタ部材４２の端部同士が重なることなく、フィルタ部材４２の外周全体にわたってシール部材３４が配置されるようになる。次に、シール部材３４が巻き付けられたフィルタ部材４２は、ケーシング４３の内側にシール部材３４の弾力性を利用して圧入される。このようにしてケーシング４３の内部に収容されたフィルタ部材４２は、シール部材３４の反発力によってケーシング４３の内部に保持される。また、こうしたフィルタ部材４２は、シール部材３４のクッション性によって外部から伝達する振動等から保護されるようになる。
【００２７】
図６に示すように、排ガス処理体４１のケーシング４３の開口部には、排気管接続部４４が例えば溶接によって接続される。そして、一方の排気管接続部４４には、車両のエンジンから通じる第１排気管４５（図６に二点鎖線で示す）に接続され、他方の排気管接続部４４にはマフラ（図示せず）へと通じる第２排気管４６（図６に二点鎖線で示す）に接続される。すなわち、エンジンから排出される排ガスは、排ガス処理体４１を通じて外部へ排出される。こうした排ガス処理体４１に装着されるシール部材３４は、フィルタ部材４２の外周面とケーシング４３の内周面との隙間をシールする機能を発揮する。すなわち、シール部材３４はフィルタ部材４２の外周面とケーシング４３の内周面との隙間を排ガスが通じることを防ぐ役割を果たす。
【００２８】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 第１打抜刃１４の外側の領域には、第２打抜刃１５が設けられているため、第１打抜刃１４の打ち抜き加工によって形成される枠状の不要部分３３は、第２打抜刃１５によって打ち抜かれることになる。また、刃先を不連続とする凹状部１５ａが形成された第２打抜刃１５（ミシン刃）は、不要部分３３の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜く。すなわち、第２打抜刃１５によって打ち抜かれた不要部分３３は、連結部によって連結されているため、連続した枠状の形態が維持されることになる。従って、打ち抜き加工後の無機質繊維マット３１を搬送するに際して、その無機質繊維マット３１を、不要部分３３の内側に形成されたシール部材３４を取り囲んだ状態で、搬送することができるようになる。
【００２９】
このため、不要部分３３やシール部材３４が散らばることを抑制することができるようになる。そして、所定の箇所に移動された無機質繊維マット３１では、連結部を例えば手で引き裂くことにより、不要部分３３を円滑に取り除くことができるようになる。このように、不要部分３３の散らばりが抑制された状態で、不要部分３３を円滑に取り除くことができる結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。
【００３０】
また、そうした第２打抜刃１５は、通常の打抜刃を取り付ける場合と同様にして、基板１２の所定の箇所に第２打抜刃１５を取り付けることができるため、打抜板１１を容易に製造することができる。
【００３１】
（２） 凹状部１５ａの切り欠き幅Ｗは、１ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましい。この構成によれば、適度な強度と、適度な引き裂き性とを兼ね備えた連結部を形成することができるようになる。すなわち、連結部の適度な強度によって不要部分３３の散らばりが好適に抑制された状態で、連結部の適度な引き裂き性によって不要部分３３を円滑に取り除くことができる。この結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を好適に改善することができる。
【００３２】
（３） 第２打抜刃１５は、枠状の不要部分３３を分割すべく、離間した複数の第２打抜刃１５から構成されているため、第２打抜刃１５で打ち抜かれた不要部分３３は複数の部材に分割されるようになる。すなわち、不要部分３３をより小さくした状態で、取り除くことができるようになる。すなわち、不要部分３３を取り除くに際し、不要部分３３が小さくなることで、不要部分３３がシール部材３４に対して更に引っ掛かりにくくなる。従って、不要部分３３を容易に取り除くことができる。
【００３３】
（４） 第１打抜刃１４は四角環状をなして設けられ、第２打抜刃１５は四角環状をなす第１打抜刃１４の四隅より延設されているため、第１打抜刃１４によって形成される四角枠状の不要部分３３は、その四隅において分割することが容易となる。このため、分割された不要部分３３を、例えばシール部材３４の形成部分３２の外方に向けてスライドすることにより、不要部分３３を容易に取り除くことができるようになる。さらに、四角枠状をなしていた不要部分３３は、直線状の部材に分割されることになるため、取り除いた複数の不要部分３３を所定の置き場に一時的に集めるに際し、それら不要部分３３の長手方向を揃えて並列させれば、そうした置き場の省スペース化にも寄与することになる。
【００３４】
（５） 打抜刃１３は、シール部材３４の形成部分３２から複数のシール部材３４を形成すべく、第１打抜刃１４の内側の領域に設けられる第３打抜刃１６を備えているため、一度の打ち抜き加工によって一枚の無機質繊維マット３１から複数のシール部材３４を形成することができるようになる。このため、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善しつつ、複数のシール部材３４を形成することができるため、こうした打抜板１１によれば、シール部材３４の生産性の向上に大きく寄与することができる。
【００３５】
（６） このような打抜板１１を用いて無機質繊維マット３１を打ち抜き加工するとともに、この打ち抜き加工により無機質繊維マット３１に形成された不要部分３３を取り除くに際して、第２打抜刃１５により打ち抜かれた部分から連結部を引き裂くことにより、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。こうしたシール部材３４の製造方法によれば、シール部材３４の生産性を向上することができるようになる。
【００３６】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・ 第２打抜刃１５に形成される凹状部１５ａの数は、特に限定されず、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【００３７】
・ 前記第２打抜刃１５は、第１打抜刃１４の四隅より延設されているが、第１打抜刃１４の四隅以外の部分から延設してもよい。例えば、図７に示すように四角環状をなす第１打抜刃１４における隅部と隅部との間より延設して、打抜板１８を構成してもよい。図８に示すように、この打抜板１８によって打ち抜き加工が行われた無機質繊維マット３１では、不要部分３３をＬ字状の部材に四分割することにより、不要部分３３を円滑に取り除くことができるようになる。
【００３８】
・ 前記第２打抜刃１５の凹状部１５ａを省略することもできる。すなわち図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、刃先が連続した第２打抜刃１５を、前記第１打抜刃１４と離間して設ける。これにより、第２打抜刃１５は不要部分３３の内縁部を連結部として残して打ち抜くことになる。このように打抜板１１を構成した場合においても、前記実施形態と同じく、不要部分３３の散らばりが抑制された状態で、不要部分３３を円滑に取り除くことができる結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。
【００３９】
また、このように構成した場合、第１打抜刃１４と第２打抜刃１５との間隔Ｌは１ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましい。第１打抜刃１４と第２打抜刃１５との間隔が１ｍｍより狭い場合、連結部の幅が狭くなり、連結部の強度が十分に得られないおそれがある。一方、この間隔が８ｍｍを超えると、連結部の強度が高くなりすぎるおそれがある。すなわち、第１打抜刃１４と第２打抜刃１５との間隔を１ｍｍ〜８ｍｍに設定することにより、連結部の適度な強度によって不要部分３３の散らばりが好適に抑制された状態で、連結部の適度な引き裂き性によって不要部分３３を円滑に取り除くことができる。この結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を好適に改善することができる。
【００４０】
・ さらに、刃先が連続した第２打抜刃１５を採用した打抜板１１として次のような態様が挙げられる。すなわち、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、刃先が連続した第２打抜刃１５を、無機質繊維マット３１の外周端よりも内側に対応する位置に設ける。これにより、第２打抜刃１５は不要部分３３の外縁部を連結部として残して打ち抜くことになる。このように打抜板１１を構成した場合においても、前記実施形態と同じく、不要部分３３の散らばりが抑制された状態で、不要部分３３を円滑に取り除くことができる結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。
【００４１】
・ 第１打抜刃１４の形状は、四角環状に限定されない。すなわち、例えば六角環状等の環状であってもよい。ただし、四角形状の無機質繊維マット３１から最大限にシール部材３４を形成するとともに、そうした無機質繊維マット３１の不要部分３３を最小限とし、歩留まりを向上させるという観点から、第１打抜刃１４の形状は四角環状であることが好ましい。
【００４２】
・ 無機質繊維マット３１の形状は、四角形状に限定されない。すなわち、例えば六角形状等の形状であってもよい。
・ 無機質繊維マット３１の形状等に応じて、基板１２の形状を変更してもよい。
【００４３】
・ 前記第３打抜刃１６の配置は特に限定されない。すなわち、シール部材３４の形状や大きさは、適用されるフィルタ部材４２の大きさや形状によって異なるため、打ち抜き加工するシール部材３４の形状や大きさに応じて、例えば第３打抜刃１６の配置を変更してもよい。また、形成するシール部材３４についても、突部３４ａや凹部３４ｂを省略して構成してもよい。
【００４４】
・ 前記発泡体１７を設けずに、打抜板１１を構成してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
Ｗ…切り欠き幅、Ｌ…間隔、１１、１８…打抜板、１２…基板、１３…打抜刃、１４…第１打抜刃、１５…第２打抜刃、１５ａ…凹状部、１６…第３打抜刃、３１…無機質繊維マット、３１ａ…外周端、３２…形成部分、３３…不要部分、３４…シール部材、４１…排ガス処理体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス処理体用のシール部材を打ち抜き加工するための打抜板を用いたシール部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排ガス処理体としては、例えば排ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉するフィルタ部材と、このフィルタ部材を収容するケーシングと、フィルタ部材とケーシングとの間に介装されるシール部材とを備えている。詳述すると、シート状のシール部材は、フィルタ部材に巻き付けた後、フィルタ部材とともにケーシングに圧入されることにより、排ガス処理体に装着される。このシール部材は無機質繊維マットから形成されている。こうしたシール部材は、排ガスの温度に耐え得る耐熱性を有するとともに、フィルタ部材とケーシングとの隙間をシールするシール機能、及びフィルタ部材をケーシングに保持させる保持機能を発揮するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。このような排ガス処理体用のシール部材は、所定形状の無機繊維質シートをフィルタ部材の大きさ等に応じた形状に加工することにより製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３１６９６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、シール部材の加工としては、生産性を向上させるという観点から、所定形状の無機質繊維マットを打抜刃によって打ち抜く打ち抜き加工が好適である。すなわち、こうした打ち抜き加工によれば、所定形状の無機質繊維マットから、複数のシール部材を一度に形成することができるようになる。この打ち抜き加工に供される無機質繊維マットは、例えば長尺状の無機質繊維マットを所定の長さに切断することにより形成される。詳述すると、ロール状に巻かれた無機質繊維マットを巻き出して所定の長さに切断することにより、打ち抜き加工用の無機質繊維マットが形成される。
【０００５】
こうした無機質繊維マットを打ち抜き加工することによってシール部材を製造するに際し、シール部材は無機質繊維マットにおける周縁部分よりも内側の領域を打ち抜くことにより形成される。すなわち、無機質繊維マットの周縁部分は、長尺状の無機質繊維マットがロール状に巻かれていた際のロールの端面近傍や、長尺状の無機質繊維マットを切断した切断部近傍に該当する。こうした無機質繊維マットの周縁部分は、厚さのばらつきが生じ易いため、その周縁部分は、打ち抜き加工後に不要部分として取り除かれることになる。こうした不要部分は、連続した枠状をなして形成されるため、不要部分を取り除くに際して、不要部分がその内側に位置するシール部材に引っ掛かり易い。このため、不要部分を取り除くに際し手間がかかってしまう。そこで、シール部材を打ち抜く際に、不要部分も打ち抜くことにより不要部分を分割して形成すれば、シール部材に引っ掛かりにくくなる結果、不要部分を円滑に取り除くことができるようになる。
【０００６】
ここで、無機質繊維マットの打ち抜き加工は、切断刃が立設された打抜板が用いられる。こうした打抜板はプレス機に設置され、加工板上に載置された無機質繊維マットが打抜板によって打ち抜き加工される。こうして打ち抜き加工された無機質繊維マットは、その状態で作業台へ搬送され、シール部材が製品として回収される。この打ち抜き加工において、不要部分が部分的に切断されていたり、複数に分割されていたりすると、無機質繊維マットを作業台へ搬送する際に、不要部分やシール部材が散らばり易くなる。このため、かえって不要部分を取り除く作業の妨げとなってしまうことになる。
【０００７】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、無機質繊維マットの不要部分を取り除く作業について、その作業性を改善することができる打抜板を用いたシール部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、打抜板を用いてシート状の無機質繊維マットから打ち抜き加工により排ガス処理体用のシール部材を製造するシール部材の製造方法であって、前記打抜板は、基板に立設される板状の打抜刃として、前記無機質繊維マットの外周端よりも内側を前記シール部材の形成部分とするとともに該シール部材の形成部分の外側を枠状の不要部分として前記無機質繊維マットを打ち抜くべく、連続する環状をなして設けられる第１打抜刃と、前記枠状の不要部分を、同不要部分の枠内から枠外にわたって打ち抜くべく、前記第１打抜刃の外側の領域に設けられる第２打抜刃と、前記シール部材の形成部分から複数の前記シール部材を形成すべく、前記第１打抜刃の内側の領域に設けられる第３打抜刃とを備え、前記第２打抜刃は、四角環状をなす第１打抜刃の四隅より延設され、前記第２打抜刃には、前記不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くように刃先を不連続とする凹状部が形成されており、前記打抜板を用いて前記無機質繊維マットを打ち抜く際に、前記第１打抜刃及び第３打抜刃により複数のシール部材を形成するとともに、前記第２打抜刃により前記連結部で連続する枠状の不要部分を形成し、この打ち抜き加工された無機質繊維マットを、前記枠状の不要部分の内側に形成された複数のシール部材を取り囲んだ状態で搬送し、前記枠状の不要部分から前記連結部を引き裂くことにより、分割された不要部分を取り除くことを要旨とする。
【０００９】
この構成によれば、第１打抜刃の外側の領域には第２打抜刃が設けられているため、第１打抜刃の打ち抜き加工によって形成される枠状の不要部分は、第２打抜刃によって打ち抜かれることになる。また、第２打抜刃には、刃先を不連続とする凹状部が形成されているため、この第２打抜刃は不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くことになる。すなわち、第２打抜刃によって打ち抜かれた不要部分は、連結部によって連結されているため、連続した枠状の形態が維持されることになる。従って、打ち抜き加工後の無機質繊維マットを搬送するに際して、その無機質繊維マットを、不要部分の内側に形成されたシール部材を取り囲んだ状態で、搬送することができるようになる。このため、不要部分やシール部材が散らばることを抑制することができるようになる。そして、所定の箇所に移動された無機質繊維マットでは、連結部を例えば手で引き裂くことにより、不要部分を円滑に取り除くことができるようになる。加えて、第１打抜刃によって形成される四角枠状の不要部分は、その四隅において分割することが容易となる。このため、分割された不要部分をシール部材の形成部分の外方に向けてスライドすることにより、不要部分を容易に取り除くことができるようになる。しかも、第３打抜刃によって一枚の無機質繊維マットから複数のシール部材を一度に形成することができるようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無機質繊維マットの不要部分を取り除く作業について、その作業性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は実施形態における打抜板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の１ｂ−１ｂ端面図。
【図２】図１のＡ−Ａ端面図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は無機質繊維マットを打抜板で打ち抜く状態を示す模式断面図。
【図４】打抜板で打ち抜かれた無機質繊維マットを示す平面図。
【図５】（ａ）はシール部材を示す斜視図、（ｂ）は排ガス処理体におけるシール部材の組み付け状態を示す斜視図。
【図６】排ガス処理体の使用状態を示す模式図。
【図７】打抜板の変更例を示す平面図。
【図８】打抜板で打ち抜かれた無機質繊維マットを示す平面図。
【図９】（ａ）は別の実施形態における打抜板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の９ｂ−９ｂ端面図。
【図１０】（ａ）は別の実施形態における打抜板を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の１０ｂ−１０ｂ端面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図６に基づいて詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように打抜板１１は、基板１２と、この基板１２に立設される板状の打抜刃１３とを備えている。この打抜板１１は、シート状の無機質繊維マットから排ガス処理体用のシール部材を打ち抜き加工するものである。本実施形態では、平面視で四角形状をなす無機質繊維マットからシール部材を打ち抜き加工する打抜板１１について説明する。
【００１３】
基板１２は平板状をなし、一方の平面を加工面１２ａとして構成されている。この加工面１２ａは、打ち抜き加工する無機質繊維マットのマット面の面積よりも面積の大きい四角形状をなしている。基板１２の材質は特に限定されないが、加工性が良好かつ所定の強度が得られ易いという観点から木材が好ましく、木材からなる合板が基板１２として好適に用いられる。
【００１４】
打抜刃１３は、連続する環状をなして設けられる第１打抜刃１４と、第１打抜刃１４の外側の領域に設けられる第２打抜刃１５と、第１打抜刃１４の内側の領域に設けられる第３打抜刃１６とを備えている。第１打抜刃１４は、図１に二点鎖線で示す無機質繊維マット３１の外周端３１ａよりも内側を打ち抜く四角環状をなして設けられている。この第１打抜刃１４は、無機質繊維マット３１の外周端３１ａよりも内側をシール部材の形成部分とするとともに、この形成部分の外側を枠状の不要部分として無機質繊維マット３１を打ち抜くべく設けられている。換言すると、第１打抜刃１４は、シール部材の形成部分と不要部分とを区画するとともに、シール部材の端面を形成する役割を果たす。
【００１５】
第２打抜刃１５は、第１打抜刃１４の外側の領域（第１打抜刃１４の枠外領域）に設けられることにより、無機質繊維マット３１の不要部分を打ち抜くように構成されている。第２打抜刃１５は、枠状をなす不要部分の枠内から枠外にわたって打ち抜くべく、第１打抜刃１４に連なって設けられている。図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態の第２打抜刃１５は刃部１３ａの少なくとも一部には、刃先を不連続とする凹状部１５ａが形成されることで、この第２打抜刃１５は不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くように構成されている。この凹状部１５ａが形成された第２打抜刃１５は、ミシン刃と呼ばれている。詳述すると、刃部１３ａを刃先から基部１３ｂに向かって切り込むように形成され、この凹状部１５ａによって、第２打抜刃１５における刃先の一部は切り欠かれている。すなわち、この第２打抜刃１５で打ち抜かれた不要部分には、この凹状部１５ａによって連結部が残されることになる。図１（ｂ）に示す凹状部１５ａの切り欠き幅Ｗは、１ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましい。この切り欠き幅Ｗが１ｍｍより狭い場合、連結部の幅が狭くなり、連結部の強度が十分に得られないおそれがある。一方、切り欠き幅Ｗが８ｍｍを超えると、連結部の強度が高くなりすぎるおそれがある。なお、凹状部１５ａは、切り欠き幅Ｗを略一定の幅として切り欠かれている。さらに、第２打抜刃１５は、枠状の不要部分を分割すべく、離間した複数の第２打抜刃１５から構成されている。本実施形態の第２打抜刃１５は、不要部分を４分割すべく、４つの第２打抜刃１５が互いに離間して設けられている。加えて、本実施形態の第２打抜刃１５は、四角枠状の不要部分における四隅にて分割すべく、四角環状をなす第１打抜刃１４の四隅より延設されている。
【００１６】
第３打抜刃１６は、第１打抜刃１４の内側の領域（第１打抜刃１４の枠内領域）に設けられている。この第３打抜刃１６は、無機質繊維マット３１におけるシール部材の形成部分を打ち抜くことにより、この形成部分から複数のシール部材を形成する打抜刃１３である。本実施形態の第３打抜刃１６は格子状に設けられることで、一枚の無機質繊維マット３１から四角形状のシール部材が複数打ち抜かれるように構成されている。
【００１７】
こうした打抜刃１３は、図２に示すようにその刃部１３ａが加工面１２ａから突出するように基板１２に設けられている。詳述すると、この基板１２には所定形状の取付溝１２ｂが例えばレーザー加工等により形成され、この取付溝１２ｂに打抜刃１３の基部１３ｂが嵌入されることにより、基板１２に打抜刃１３が固定されている。なお、打抜刃１３は、加工面１２ａに対して直交する方向に刃先を向けて基板１２に立設されている。また、打抜刃１３は、加工面１２ａに対する高さが所定の高さになるように揃えて立設されている。
【００１８】
打抜刃１３は、帯状の打抜刃を所定の形状に屈曲させて固定したり、複数の打抜刃を連続して固定したりすることにより、所定の形状をなすように設けられている。打抜刃１３の材質は、例えば各種金属材料、セラミックス材料等が挙げられる。本実施形態では、所定の形状に屈曲する際の加工性が良好であるという観点から、炭素鋼を採用している。また、打抜刃１３の刃先の形状は、例えば両刃及び片刃が挙げられる。本実施形態では、無機質繊維マット３１を打ち抜く際の抵抗を低減するという観点から、図２に示すように刃先の形状が両刃である打抜刃１３を採用している。なお、打抜刃１３の厚さは、特に限定されないが、０．５〜１．５ｍｍ程度の範囲であり、本実施形態では厚さ１ｍｍの打抜刃１３を採用している。
【００１９】
図１及び図２に示すように、加工面１２ａ上には弾性を有する発泡体１７が固定されている。詳述すると、発泡体１７は、第１打抜刃１４と第３打抜刃１６の間と、第１打抜刃１４の外側の領域に固定され、こうした発泡体１７は無機質繊維マットに対して次のように作用する。まず、図３（ａ）に示すように打抜板１１は加工面１２ａを下方に向けて図３（ａ）に二点鎖線で示すプレス機２１に装着される。この打抜板１１の下方には、加工板２２に載置された無機質繊維マット３１が配置される。プレス機２１の作動による打抜板１１の下方への移動に伴って、打抜刃１３は無機質繊維マット３１のマット面に対して直交するように無機質繊維マット３１に圧入される。なお、打抜板１１は刃先が加工板２２に接触するまで下方に移動される。このとき、発泡体１７はプレス機２１の圧力によって図３（ｂ）に示すように圧縮された状態となることで、発泡体１７は無機質繊維マット３１に対して弾性力を付与する状態となる。続いて、プレス機２１が上方に移動すると、この発泡体１７の弾性力によって無機質繊維マット３１が下方に押圧されることで、刃部１３ａから図３（ａ）に二点鎖線で示す打抜部３１ｂが脱離することになる。このように発泡体１７は、打ち抜き加工された無機質繊維マット３１を、打抜板１１から脱離させる役割を果たす。なお、こうした発泡体１７は、無機質繊維マット３１を押圧するに際し、打抜刃１３との摩擦抵抗を低減するという観点から、打抜刃１３と隙間を設けて配置されることが好ましい。このような発泡体１７と打抜刃１３との隙間は、好ましくは１０ｍｍ以下である。この隙間が１０ｍｍを超えると、その隙間に無機質繊維マット３１が食い込むことで、得られるシール部材を変形させてしまうおそれがある。
【００２０】
この発泡体１７の材質は、無機質繊維マット３１を押圧してその無機質繊維マット３１を刃部１３ａから脱離させることが可能な弾性力を有する材料を選択する。この発泡体１７としては、特に限定されないが、打抜板１１の繰り返し使用に伴う反発力の低下（発泡体１７のへたり）が低減されるという観点から、合成ゴム発泡体が好適である。また、図３（ａ）に示すように、圧縮されていない状態における発泡体１７の厚さ寸法は、加工面１２ａから突出する刃部１３ａの長さ寸法よりも大きく設定されることで、こうした発泡体１７によって無機質繊維マット３１は刃部１３ａの先端よりも下方まで押圧されるようになるため、無機質繊維マット３１が打抜板１１から一層脱離され易くなる。なお、この発泡体１７は、両面テープ、接着剤等によって加工面１２ａに固定されている。
【００２１】
無機質繊維マット３１の基材となる無機質繊維としては、例えばシリカ繊維、アルミナ繊維、シリカ／アルミナ混合繊維等が挙げられる。無機質繊維マット３１は、こうした無機質繊維をシート状に形成したものであり、この無機質繊維マット３１は、例えば５〜１０ｍｍ程度の厚さを有する。こうした無機質繊維マット３１は、周知のニードルパンチ加工が施されたものが好ましい。すなわち、ニードルパンチ加工が施された無機質繊維マット３１から得られるシール部材では、厚さ方向の嵩高性が抑えられるため、シール機能が発揮され易くなる。また、無機質繊維マット３１にバインダー樹脂を含浸することにより、同じく厚さ方向の嵩高性を抑えることに加えて、無機質繊維マット３１や得られるシール部材から脱落する無機質繊維を低減することができるようになる。なお、本実施形態の無機質繊維マット３１は、ロール状に巻かれた無機質繊維マット３１の原反を巻き出して所定の長さに切断することにより形成されている。
【００２２】
こうした無機質繊維マット３１が打抜板１１によって打ち抜き加工されることになる。そして、打ち抜き加工が完了した無機質繊維マット３１は、その状態で作業台へ搬送される。図４に示すように、打ち抜き加工が行われた無機質繊維マット３１は、上述した第１打抜刃１４による打ち抜きによってシール部材の形成部分３２と不要部分３３とが形成されるとともに、第３打抜刃１６による打ち抜きによって複数のシール部材３４が形成されている。
【００２３】
このように打ち抜き加工が行われた無機質繊維マット３１において、第２打抜刃１５によって打ち抜かれた部分には、第２打抜刃１５に形成されている凹状部１５ａによって連結部が残されている。すなわち、不要部分３３は、第２打抜刃１５によって打ち抜かれた後においても、連続する枠状の形態が連結部によって維持されている。従って、打ち抜き加工後の無機質繊維マット３１を搬送するに際して、その無機質繊維マット３１を、不要部分３３の内側に形成されたシール部材３４を取り囲んだ状態で、搬送することができるようになる。そして、第１打抜刃１４によって形成された不要部分３３は、そうした第２打抜刃１５によって打ち抜かれた部分から連結部を引き裂くことにより４分割されるため、図４に矢印で示すように４つの部材に分割して取り除くことができるようになる。すなわち、不要部分３３をシール部材３４の形成部分３２の外方に向けてスライドすることにより、不要部分３３を容易に取り除くことができるようになる。取り除いた不要部分３３は、所定の置き場に集められる。
【００２４】
このようにして不要部分３３を取り除いた後には、複数のシール部材３４のみが作業台上に残ることになるため、シール部材３４を所定の箇所に速やかに集めることができるようになる。集められたシール部材３４は輸送用のケースに入れる等した後に、排ガス処理体の組立工程へ供される。なお、図５（ａ）に示すように、本実施形態のシール部材３４は、長四角形状をなし、長手方向の一端には突部３４ａが形成されるとともに、長手方向の他端には突部３４ａが嵌合する凹部３４ｂが形成されている。
【００２５】
図５（ｂ）に示すように、排ガス処理体４１を構成するシール部材３４は、フィルタ部材４２と、フィルタ部材４２を収容するケーシング４３との間に介装される。すなわち、排ガス処理体４１は、フィルタ部材４２とケーシング４３とシール部材３４とを備えて構成される。このフィルタ部材４２は円柱状をなし、多数のセルを有するハニカム構造体である。このフィルタ部材４２は、その内部を排ガスが通じる際に、例えば排ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）等をセルの内壁に捕捉する。このフィルタ部材４２は、例えば炭化ケイ素、窒化ケイ素、コージエライト、ムライト等のセラミックスから形成されている。なお、フィルタ部材４２に触媒を担持することで、フィルタ部材４２を触媒担体として構成してもよい。
【００２６】
ケーシング４３は、フィルタ部材４２の外径よりも若干大きい内径を有する円筒状に形成されている。なお、本実施形態のケーシング４３は、金属材料から形成されている。
排ガス処理体４１を組み立てるには、まずフィルタ部材４２にシール部材３４を巻き付ける。このとき、シール部材３４の凹部３４ｂに対する突部３４ａの嵌合によって、フィルタ部材４２の端部同士が重なることなく、フィルタ部材４２の外周全体にわたってシール部材３４が配置されるようになる。次に、シール部材３４が巻き付けられたフィルタ部材４２は、ケーシング４３の内側にシール部材３４の弾力性を利用して圧入される。このようにしてケーシング４３の内部に収容されたフィルタ部材４２は、シール部材３４の反発力によってケーシング４３の内部に保持される。また、こうしたフィルタ部材４２は、シール部材３４のクッション性によって外部から伝達する振動等から保護されるようになる。
【００２７】
図６に示すように、排ガス処理体４１のケーシング４３の開口部には、排気管接続部４４が例えば溶接によって接続される。そして、一方の排気管接続部４４には、車両のエンジンから通じる第１排気管４５（図６に二点鎖線で示す）に接続され、他方の排気管接続部４４にはマフラ（図示せず）へと通じる第２排気管４６（図６に二点鎖線で示す）に接続される。すなわち、エンジンから排出される排ガスは、排ガス処理体４１を通じて外部へ排出される。こうした排ガス処理体４１に装着されるシール部材３４は、フィルタ部材４２の外周面とケーシング４３の内周面との隙間をシールする機能を発揮する。すなわち、シール部材３４はフィルタ部材４２の外周面とケーシング４３の内周面との隙間を排ガスが通じることを防ぐ役割を果たす。
【００２８】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 第１打抜刃１４の外側の領域には、第２打抜刃１５が設けられているため、第１打抜刃１４の打ち抜き加工によって形成される枠状の不要部分３３は、第２打抜刃１５によって打ち抜かれることになる。また、刃先を不連続とする凹状部１５ａが形成された第２打抜刃１５（ミシン刃）は、不要部分３３の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜く。すなわち、第２打抜刃１５によって打ち抜かれた不要部分３３は、連結部によって連結されているため、連続した枠状の形態が維持されることになる。従って、打ち抜き加工後の無機質繊維マット３１を搬送するに際して、その無機質繊維マット３１を、不要部分３３の内側に形成されたシール部材３４を取り囲んだ状態で、搬送することができるようになる。
【００２９】
このため、不要部分３３やシール部材３４が散らばることを抑制することができるようになる。そして、所定の箇所に移動された無機質繊維マット３１では、連結部を例えば手で引き裂くことにより、不要部分３３を円滑に取り除くことができるようになる。このように、不要部分３３の散らばりが抑制された状態で、不要部分３３を円滑に取り除くことができる結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。
【００３０】
また、そうした第２打抜刃１５は、通常の打抜刃を取り付ける場合と同様にして、基板１２の所定の箇所に第２打抜刃１５を取り付けることができるため、打抜板１１を容易に製造することができる。
【００３１】
（２） 凹状部１５ａの切り欠き幅Ｗは、１ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましい。この構成によれば、適度な強度と、適度な引き裂き性とを兼ね備えた連結部を形成することができるようになる。すなわち、連結部の適度な強度によって不要部分３３の散らばりが好適に抑制された状態で、連結部の適度な引き裂き性によって不要部分３３を円滑に取り除くことができる。この結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を好適に改善することができる。
【００３２】
（３） 第２打抜刃１５は、枠状の不要部分３３を分割すべく、離間した複数の第２打抜刃１５から構成されているため、第２打抜刃１５で打ち抜かれた不要部分３３は複数の部材に分割されるようになる。すなわち、不要部分３３をより小さくした状態で、取り除くことができるようになる。すなわち、不要部分３３を取り除くに際し、不要部分３３が小さくなることで、不要部分３３がシール部材３４に対して更に引っ掛かりにくくなる。従って、不要部分３３を容易に取り除くことができる。
【００３３】
（４） 第１打抜刃１４は四角環状をなして設けられ、第２打抜刃１５は四角環状をなす第１打抜刃１４の四隅より延設されているため、第１打抜刃１４によって形成される四角枠状の不要部分３３は、その四隅において分割することが容易となる。このため、分割された不要部分３３を、例えばシール部材３４の形成部分３２の外方に向けてスライドすることにより、不要部分３３を容易に取り除くことができるようになる。さらに、四角枠状をなしていた不要部分３３は、直線状の部材に分割されることになるため、取り除いた複数の不要部分３３を所定の置き場に一時的に集めるに際し、それら不要部分３３の長手方向を揃えて並列させれば、そうした置き場の省スペース化にも寄与することになる。
【００３４】
（５） 打抜刃１３は、シール部材３４の形成部分３２から複数のシール部材３４を形成すべく、第１打抜刃１４の内側の領域に設けられる第３打抜刃１６を備えているため、一度の打ち抜き加工によって一枚の無機質繊維マット３１から複数のシール部材３４を形成することができるようになる。このため、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善しつつ、複数のシール部材３４を形成することができるため、こうした打抜板１１によれば、シール部材３４の生産性の向上に大きく寄与することができる。
【００３５】
（６） このような打抜板１１を用いて無機質繊維マット３１を打ち抜き加工するとともに、この打ち抜き加工により無機質繊維マット３１に形成された不要部分３３を取り除くに際して、第２打抜刃１５により打ち抜かれた部分から連結部を引き裂くことにより、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。こうしたシール部材３４の製造方法によれば、シール部材３４の生産性を向上することができるようになる。
【００３６】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成してもよい。
・ 第２打抜刃１５に形成される凹状部１５ａの数は、特に限定されず、単数であってもよいし、複数であってもよい。
【００３７】
・ 前記第２打抜刃１５は、第１打抜刃１４の四隅より延設されているが、第１打抜刃１４の四隅以外の部分から延設してもよい。例えば、図７に示すように四角環状をなす第１打抜刃１４における隅部と隅部との間より延設して、打抜板１８を構成してもよい。図８に示すように、この打抜板１８によって打ち抜き加工が行われた無機質繊維マット３１では、不要部分３３をＬ字状の部材に四分割することにより、不要部分３３を円滑に取り除くことができるようになる。
【００３８】
・ 前記第２打抜刃１５の凹状部１５ａを省略することもできる。すなわち図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、刃先が連続した第２打抜刃１５を、前記第１打抜刃１４と離間して設ける。これにより、第２打抜刃１５は不要部分３３の内縁部を連結部として残して打ち抜くことになる。このように打抜板１１を構成した場合においても、前記実施形態と同じく、不要部分３３の散らばりが抑制された状態で、不要部分３３を円滑に取り除くことができる結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。
【００３９】
また、このように構成した場合、第１打抜刃１４と第２打抜刃１５との間隔Ｌは１ｍｍ〜８ｍｍであることが好ましい。第１打抜刃１４と第２打抜刃１５との間隔が１ｍｍより狭い場合、連結部の幅が狭くなり、連結部の強度が十分に得られないおそれがある。一方、この間隔が８ｍｍを超えると、連結部の強度が高くなりすぎるおそれがある。すなわち、第１打抜刃１４と第２打抜刃１５との間隔を１ｍｍ〜８ｍｍに設定することにより、連結部の適度な強度によって不要部分３３の散らばりが好適に抑制された状態で、連結部の適度な引き裂き性によって不要部分３３を円滑に取り除くことができる。この結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を好適に改善することができる。
【００４０】
・ さらに、刃先が連続した第２打抜刃１５を採用した打抜板１１として次のような態様が挙げられる。すなわち、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、刃先が連続した第２打抜刃１５を、無機質繊維マット３１の外周端よりも内側に対応する位置に設ける。これにより、第２打抜刃１５は不要部分３３の外縁部を連結部として残して打ち抜くことになる。このように打抜板１１を構成した場合においても、前記実施形態と同じく、不要部分３３の散らばりが抑制された状態で、不要部分３３を円滑に取り除くことができる結果、不要部分３３を取り除く作業の作業性を改善することができる。
【００４１】
・ 第１打抜刃１４の形状は、四角環状に限定されない。すなわち、例えば六角環状等の環状であってもよい。ただし、四角形状の無機質繊維マット３１から最大限にシール部材３４を形成するとともに、そうした無機質繊維マット３１の不要部分３３を最小限とし、歩留まりを向上させるという観点から、第１打抜刃１４の形状は四角環状であることが好ましい。
【００４２】
・ 無機質繊維マット３１の形状は、四角形状に限定されない。すなわち、例えば六角形状等の形状であってもよい。
・ 無機質繊維マット３１の形状等に応じて、基板１２の形状を変更してもよい。
【００４３】
・ 前記第３打抜刃１６の配置は特に限定されない。すなわち、シール部材３４の形状や大きさは、適用されるフィルタ部材４２の大きさや形状によって異なるため、打ち抜き加工するシール部材３４の形状や大きさに応じて、例えば第３打抜刃１６の配置を変更してもよい。また、形成するシール部材３４についても、突部３４ａや凹部３４ｂを省略して構成してもよい。
【００４４】
・ 前記発泡体１７を設けずに、打抜板１１を構成してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
Ｗ…切り欠き幅、Ｌ…間隔、１１、１８…打抜板、１２…基板、１３…打抜刃、１４…第１打抜刃、１５…第２打抜刃、１５ａ…凹状部、１６…第３打抜刃、３１…無機質繊維マット、３１ａ…外周端、３２…形成部分、３３…不要部分、３４…シール部材、４１…排ガス処理体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
打抜板を用いてシート状の無機質繊維マットから打ち抜き加工により排ガス処理体用のシール部材を製造するシール部材の製造方法であって、
前記打抜板は、基板に立設される板状の打抜刃として、前記無機質繊維マットの外周端よりも内側を前記シール部材の形成部分とするとともに該シール部材の形成部分の外側を枠状の不要部分として前記無機質繊維マットを打ち抜くべく、連続する環状をなして設けられる第１打抜刃と、前記枠状の不要部分を、同不要部分の枠内から枠外にわたって打ち抜くべく、前記第１打抜刃の外側の領域に設けられる第２打抜刃と、前記シール部材の形成部分から複数の前記シール部材を形成すべく、前記第１打抜刃の内側の領域に設けられる第３打抜刃とを備え、
前記第２打抜刃は、四角環状をなす第１打抜刃の四隅より延設され、前記第２打抜刃には、前記不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くように刃先を不連続とする凹状部が形成されており、
前記打抜板を用いて前記無機質繊維マットを打ち抜く際に、前記第１打抜刃及び第３打抜刃により複数のシール部材を形成するとともに、前記第２打抜刃により前記連結部で連続する枠状の不要部分を形成し、
この打ち抜き加工された無機質繊維マットを、前記枠状の不要部分の内側に形成された複数のシール部材を取り囲んだ状態で搬送し、
前記枠状の不要部分から前記連結部を引き裂くことにより、分割された不要部分を取り除くことを特徴とするシール部材の製造方法。
【請求項１】
打抜板を用いてシート状の無機質繊維マットから打ち抜き加工により排ガス処理体用のシール部材を製造するシール部材の製造方法であって、
前記打抜板は、基板に立設される板状の打抜刃として、前記無機質繊維マットの外周端よりも内側を前記シール部材の形成部分とするとともに該シール部材の形成部分の外側を枠状の不要部分として前記無機質繊維マットを打ち抜くべく、連続する環状をなして設けられる第１打抜刃と、前記枠状の不要部分を、同不要部分の枠内から枠外にわたって打ち抜くべく、前記第１打抜刃の外側の領域に設けられる第２打抜刃と、前記シール部材の形成部分から複数の前記シール部材を形成すべく、前記第１打抜刃の内側の領域に設けられる第３打抜刃とを備え、
前記第２打抜刃は、四角環状をなす第１打抜刃の四隅より延設され、前記第２打抜刃には、前記不要部分の枠内から枠外にわたる一部を連結部として残して打ち抜くように刃先を不連続とする凹状部が形成されており、
前記打抜板を用いて前記無機質繊維マットを打ち抜く際に、前記第１打抜刃及び第３打抜刃により複数のシール部材を形成するとともに、前記第２打抜刃により前記連結部で連続する枠状の不要部分を形成し、
この打ち抜き加工された無機質繊維マットを、前記枠状の不要部分の内側に形成された複数のシール部材を取り囲んだ状態で搬送し、
前記枠状の不要部分から前記連結部を引き裂くことにより、分割された不要部分を取り除くことを特徴とするシール部材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２６０７４（Ｐ２０１２−２６０７４Ａ）
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８４４０（Ｐ２０１１−１９８４４０）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【分割の表示】特願２００５−２０９１３７（Ｐ２００５−２０９１３７）の分割
【原出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月９日（２０１２．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【分割の表示】特願２００５−２０９１３７（Ｐ２００５−２０９１３７）の分割
【原出願日】平成１７年７月１９日（２００５．７．１９）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【Ｆターム（参考）】
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