ハニカム構造体の製造方法
【課題】排気ガス浄化装置に設置した場合にも、ハニカム構造体がズレることを防止することができるハニカム構造体を、容易にかつ効率良く製造することが可能な製造方法の提供。
【解決手段】場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体５０１を準備する工程と、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された１つのハニカム焼成体１００、縦横に並列されてなるハニカム並列体１８０、又は、接着剤層２１１を介して接合されたセラミックブロック２００を準備する工程と、前記１つのハニカム焼成体１００、並列体１８０又はセラミックブロック２００を、前記筒状体内５０１に、前記１つのハニカム焼成体１００、並列体１８０又はセラミックブロック２００の外周面と前記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、前記空隙にシール材ペースト５２２を供給する工程とを含む、ハニカム構造体の製造方法。
【解決手段】場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体５０１を準備する工程と、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された１つのハニカム焼成体１００、縦横に並列されてなるハニカム並列体１８０、又は、接着剤層２１１を介して接合されたセラミックブロック２００を準備する工程と、前記１つのハニカム焼成体１００、並列体１８０又はセラミックブロック２００を、前記筒状体内５０１に、前記１つのハニカム焼成体１００、並列体１８０又はセラミックブロック２００の外周面と前記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、前記空隙にシール材ペースト５２２を供給する工程とを含む、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、ハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両又は建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中のスス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が、環境及び人体に害を及ぼすことが近年問題となっている。そこで、多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いることにより、排ガス中のパティキュレートを捕集し、排ガスを浄化するフィルタが種々提案されている。
【０００３】
このようなハニカム構造体としては、コージェライト等からなる柱形状のハニカム焼成体からなるもの、又は、炭化珪素等からなる柱形状のハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されたものが知られている。
【０００４】
ハニカム構造体を用いた排ガス浄化装置として、ハニカム構造体と、ハニカム構造体を収容するケーシング（金属容器）と、ハニカム構造体とケーシングとの間に配設される無機繊維からなる保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が知られている。
保持シール材は弾性を有しており、ハニカム構造体は保持シール材の弾性によってケーシング内に保持される。
【０００５】
このような構成の排ガス浄化装置においては、使用時に加わる振動等によってハニカム構造体が動くことを防止することが求められる。
特許文献１には、使用時にハニカム構造体がズレることを防止するために、ハニカム構造体の外表面の一部に突出部を設け、さらに突出部の少なくとも１カ所に切り欠き部を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５８１７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された従来のハニカム構造体は、突出部を設けるために特殊な形状の成形型を用いて作製される。また、切り欠き部を設けるために切削刃物等による切り欠き加工等の工程が必要となる。
【０００８】
しかし、切り欠き加工やその他の加工手段を用いた場合、ハニカム構造体に凸部や凹部を形成するには手間がかかり、生産効率に劣ることとなるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、外周部分に場所によりその厚さが異なるコート層を備え、排気ガス浄化装置に設置した場合にも、ハニカム構造体がズレることを防止することができるハニカム構造体を、容易にかつ効率良く製造することが可能なハニカム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法は、
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された１つのハニカム焼成体、複数の上記ハニカム焼成体が縦横に並列されてなる円柱状のハニカム並列体、又は、複数個の上記ハニカム焼成体が接着剤層を介して接合されたセラミックブロックを準備する工程と、
上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体又は上記セラミックブロックを、上記筒状体内に、上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体又は上記セラミックブロックの外周面と上記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
上記１つのハニカム焼成体と筒状体との空隙、上記ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙及びハニカム並列体と筒状体との空隙、又は、上記セラミックブロックと筒状体内との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含む、
上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体、又は、上記セラミックブロックの、その長手方向に垂直な断面の形状がその両端に位置する第１の端面から第２の端面までが同一の形状及び大きさであり、上記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、その両端に位置する第１の端面から第２の端面までに異なる形状又は大きさの断面形状を有するハニカム構造体を製造することを特徴とする。
【００１０】
上記ハニカム構造体の製造方法によれば、場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を用い、上記筒状体の内部にハニカム並列体又は上記セラミックブロックを配置した後、筒状体の内部にシール材ペーストを供給する方法をとる。このため、場所によりその厚さが異なる凹凸部を含むコート層を有するハニカム構造体を、切削工具等を用いることなく、容易にかつ効率良く製造することができる。
【００１１】
また、このようにして製造されたハニカム構造体のコート層は、場所によりその厚さが異なる凹凸部を有するので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置に設置した際、場所により保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなる部分が存在し、その部分では、摩擦が大きくなるので、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを防止することができる。
【００１２】
上記筒状体が、場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有するとは、上記筒状体を使用してコート層を形成した際、コート層の全体が一定の厚さを有するのではなく、場所によってその厚さが異なるように凹凸形状が形成されていることを言う。凹凸とは、コート層に部分的に凹凸が存在するのみでなく、筒状体の長手方向に連続的に、次第にその厚さが増加していったり、次第にその長さが減少していくように構成されているものも含めるものとする。
【００１３】
請求項２に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記筒状体は、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、上記第１の端面と上記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、上記筒状体の内径は、上記第１の端面を含む第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、上記中央部で最も小さくなるように、上記第１の端面部から上記第２の端面部まで連続的に変化している。
【００１４】
上記した形状を有する請求項２に記載の筒状体は、第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなっているので、上記筒状体にシール材ペーストを供給することにより得られるハニカム構造体も、両端面部の直径が最も大きくなり、中央部の直径が最も小さくなっている。
ハニカム構造体の両端面部の直径とは、ハニカム構造体の端面近傍の側面の直径のことをいい、コート層の厚さを含むこととする。中央部の直径とは、コート層の厚さを含む、ハニカム構造体の中央部の直径のことをいう。
【００１５】
請求項２に係るハニカム構造体の製造方法では、上記ハニカム並列体等を内部に配置した上記筒状体にシール材ペーストを供給することによりハニカム構造体を製造するので、上記した形状のハニカム構造体を容易にかつ効率良く製造することができる。
【００１６】
また、このような製造方法により得られたハニカム構造体は、コート層で形成された凹みがハニカム構造体に設けられているので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置に設置した際に、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなり、ハニカム構造体と保持シール材との摩擦が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記貫通孔の一方の端部が目封じされている。
これにより上記製造方法により得られた上記ハニカム構造体は、フィルタとして機能するので、排ガスに含まれるＰＭを浄化するためのフィルタとして好適に使用される。
【００１８】
請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記シール材ペーストは、無機粒子と無機バインダとを含む。
【００１９】
請求項５に記載のハニカム構造体の製造方法では、炭化珪素、又は、珪素含有炭化珪素からなる。
【００２０】
請求項６に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記コート層の最も厚い部分の厚さは、１〜２０ｍｍとなるようなその長手方向に垂直な方向に連続して形成された凹凸部を有する筒状体を用いる。
【００２１】
上記筒状体を用いて製造されたハニカム構造体では、このように、コート層で形成されたコート層の最も厚い部分の厚さは、１〜２０ｍｍとなるので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置に設置した際に、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなり、ハニカム構造体と保持シール材との摩擦が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを確実に防止することができる。
コート層の最も厚い部分の厚さが１ｍｍ未満であると、コート層の薄い部分は、さらに、厚みが薄くなってしまい、ハニカム構造体の凹凸が小さくなり、保持シール材がハニカム構造体の凹部に引っ掛かるという効果が得られにくくなる。また、コート層の最も厚い部分の厚さが２０ｍｍを超えると、コート層の乾燥処理が部分的に不充分となり、コート層が剥がれやすくなる。
【００２２】
請求項７に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体、又は、上記セラミックブロックの形状は、四角柱の形状である。
請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面の形状が円であり、上記中央部での長手方向に垂直な断面の形状が円である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により作製されたハニカム焼成体を模式的に示した斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により作製された別のハニカム焼成体を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図３（ｂ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図）である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図４（ｂ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図４（ａ）のＤ−Ｄ線断面図）である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図）である。
【図６】図６は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。
【図７】図７は、図６に示すハニカム構造体のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図８は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置を模式的に示す断面図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図１０（ｂ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図１０（ａ）のＦ−Ｆ線断面図）である。
【図１１】図１１は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法は、
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体が縦横に並列されてなる円柱状のハニカム並列体を準備する工程と、
上記筒状体内に、上記ハニカム並列体の外周面と上記筒状体の内周面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
上記ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙及びハニカム並列体と筒状体との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法に用いる筒状体は、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、上記第１の端面と上記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、上記筒状体の内径は、上記第１の端面を含む第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、上記中央部で最も小さくなるように、上記第１の端面部から上記第２の端面部まで連続的に変化している。
【００２７】
まず、本発明の第一の実施形態に係るハニカム構造体を構成するハニカム焼成体であって、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたものを製造する方法について説明する。
【００２８】
（１−１）まず、セラミック粉末とバインダとを含む湿潤混合物を押出成形することによってハニカム成形体を作製する成形工程を行う。
具体的には、まず、セラミック粉末として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と、有機バインダとを混合して混合粉末を調製し、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合し、ハニカム成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入し、押出成形することにより所定の形状のハニカム成形体を作製する。
【００２９】
本発明の第一実施形態では、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム成形体、及び、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状のハニカム成形体を作製する。それぞれの形状に応じた押出成形用金型を使用することで、上記２種類のハニカム構造体を作成することができる。
【００３０】
（１−２）次に、ハニカム成形体を所定の長さに切断し、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させた後、所定のセルに封止材となる封止材ペーストを充填して上記セルを目封じする封止工程を行う。封止材ペーストとしては、上記の湿潤混合物を用いることができる。
なお、切断工程、乾燥工程、封止工程の条件は、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
【００３１】
（１−３）次に、ハニカム成形体中の有機物を脱脂炉中で加熱する脱脂工程を行い、焼成炉に搬送し、焼成工程を行ってハニカム焼成体を作製する。
なお、脱脂工程及び焼成工程の条件としては、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
以上の工程によって、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体、及び、図２に示す長手方向に垂直な断面の形状が、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体を作製することができる。
【００３２】
図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により作製された長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体を模式的に示した斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
また、図２は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造された長手方向に垂直な断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体を模式的に示す斜視図である。
【００３３】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すハニカム焼成体１１０には、多数のセル１１１がセル壁１１３を隔てて長手方向（図１（ａ）中、矢印ａの方向）に並設されており、セル１１１のいずれかの端部が封止材１１２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１１１に流入した排ガスＧ（図１（ｂ）中、矢印参照）は、必ずセル１１１を隔てるセル壁１１３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１１１から流出するようになっている。
ハニカム焼成体１１０の長手方向に垂直な断面の形状は正方形である。
【００３４】
図２に示すハニカム焼成体１２０もまた、ハニカム焼成体１１０と同様、多数のセル１２１がセル壁１２３を隔てて長手方向に並設されており、セル１２１のいずれかの端部が封止材１２２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１２１に流入した排ガスは、必ずセル１２１を隔てるセル壁１２３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１２１から流出するようになっている。
【００３５】
即ち、ハニカム焼成体１２０は、外観形状がハニカム焼成体１１０と異なるものの、その機能はハニカム焼成体１１０と同一である。
ハニカム焼成体１２０の断面の形状は、３つの線分１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと１つの円弧１２０ｄとで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角（線分１２０ｂと線分１２０ｃとが成す角、及び、線分１２０ａと線分１２０ｂとが成す角）がそれぞれ９０°と１３５°である形状である。
【００３６】
上述した、フィルタとして用いられるハニカム焼成体は、貫通孔の一方の端部が目封じされたセルを有しており、貫通孔を隔てる隔壁であるセル壁がフィルタとして機能するようになっている。
このような図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すハニカム焼成体１１０と図２に示すハニカム焼成体１２０とを接着材層を介して組み合わせ、円柱形状の集合体とすることによりハニカム構造体を製造することができる。
【００３７】
（１−４）本工程では、上記したように、ハニカム焼成体１１０、１２０に接着材層及びコート層を形成し、結束させることにより、ハニカム構造体を製造する。
図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図３（ｂ）、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図である。
図３（ｂ）、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線断面図である。
【００３８】
まず、ハニカム焼成体同士の間に形成する接着材層の厚さと同等の幅の空隙（例えば、０．５〜２．７ｍｍ）が生じるように、ハニカム焼成体を縦横に複数個並列し、円柱形状とする。
ハニカム焼成体を並列する際には、上記空隙と同等の厚さのスペーサを介してハニカム焼成体を積み上げても良いし、ハニカム焼成体の側面を側面保持部材で挟むようにしてもよい。ハニカム焼成体を縦横に並列したものを、以下、ハニカム並列体（ハニカム焼成体の並列体）とも呼ぶ。そして、充填装置内にハニカム並列体を配置する。
スペーサの材質としては、特に限定されるものではないが、無機粒子、無機バインダ、有機バインダ、並びに、無機繊維、ウイスカ及び鱗片状又は層状の無機材料のうちの少なくとも一つを含んでいることが好ましい。また、紙、樹脂等の有機材料からなるものであってもよい。
また、スペーサの大きさは、ハニカム焼成体の側面より小さいものであれば特に限定されないが、ハニカム焼成体の側面の面積の１／４以下の大きさであることが望ましい。
また、スペーサの位置は、特に限定されるものではないが、端面の近傍に配置されていることが望ましく、両端面に少なくとも１つづつ配置されていることが望ましい。
【００３９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）には、充填装置５００を構成する筒状体下部５０１ａにハニカム並列体１８０を配置し、筒状体上部５０１ｂを被せる様子を示している。なお、図３（ａ）には、側面保持部材を省略した側面図を模式的に示している。
ハニカム並列体１８０を構成するハニカム焼成体１１０及びハニカム焼成体１２０は、シール材ペーストの充填装置５００を構成する筒状体５０１の側面保持部材５０１ｃ及び５０１ｄ（図３（ｂ）参照）によりその側面を保持されることによってそれぞれの位置を固定されている。
そして、ハニカム焼成体１１０及び／又はハニカム焼成体１２０の間には接着材層が形成される幅の空隙５０４ａが設けられている。また、ハニカム焼成体１２０の外周面と筒状体５０１の内壁面との間にはコート層が形成される幅の空隙５０４ｂが設けられている。
特に、筒状体５０１の内壁面は、その断面図において、その中央が突出しており、両端が凹んだ形状となっており、空隙５０４ｂの幅が、中央で小さく、両端で大きくなるように設計されている。なお、ハニカム構造体の両端面の形状が円であり、中央のその長手方向に垂直な断面の形状が円とすることができる筒状体を用いる。
【００４０】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、接着材層及びコート層となるシール材ペーストを筒状体内に供給する様子を示している。
なお、図４（ａ）には、側面保持部材（スペーサ）及びシール材ペースト供給器を省略した側面図を模式的に示している。
まず、筒状体下部５０１ａと筒状体上部５０１ｂをネジ止め等の手段により固定し、密閉空間となる筒状体５０１とする。
次に、シール材ペースト供給器５０３を筒状体５０１の端面に取り付ける。
そして、押出機構５２５を用いてシール材ペースト供給器５０３のシール材ペースト室５２０内からシール材ペースト５２２を押し出して、シール材ペースト５２２をハニカム焼成体間の空隙５０４ａ及びハニカム焼成体１２０の外周面と筒状体５０１の内壁面の間の空隙５０４ｂに充填する。
シール材ペーストは、無機バインダ、無機繊維及び無機粒子を主成分として含むことが望ましい。これら無機バインダ、無機繊維及び無機粒子については後述する。
【００４１】
続いて、シール材ペースト供給器５０３を取り外した筒状体５０１を乾燥機等を用いて加熱して、シール材ペーストを乾燥して、固化することによって、シール材層（接着材層１０１及びコート層１０２）を形成する。
その後、筒状体下部５０１ａと筒状体上部５０１ｂの固定を解除すると、ハニカム構造体１００を取り出すことができる（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。
以上の工程によって、両端面の形状が円であり、中央のその長手方向に垂直な断面の形状も円であり、第１の端面部及び第２の端面部で最も大きくなり、中央部で最も小さくなるように、第１の端面部から第２の端面部まで連続的に変化しているハニカム構造体（図６参照）を製造することができる。
【００４２】
次に、上記本発明の第一の実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により得られたハニカム構造体について説明する。
図６は、本発明の第一の実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により得られたハニカム構造を模式的に示す斜視図であり、図７は、図６に示すハニカム構造体のＡ−Ａ線断面図である。
【００４３】
図６に示すハニカム構造体１００では、多孔質炭化ケイ素からなる長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０、及び、長手方向に垂直な断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体１２０が接着材層１０１を介して複数個結束されてセラミックブロック１０３を構成し、さらに、このセラミックブロック１０３の外周にコート層１０２が形成されている。
【００４４】
これらのハニカム焼成体１１０、１２０は、上述のようにフィルタとして機能するので、これらのハニカム焼成体１１０、１２０が接着材１０１を介して結束されたハニカム構造体１００も、フィルタとして機能する。
【００４５】
本実施形態のハニカム構造体１００は、その両端に位置する第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂ、並びに、第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂの中間面１０７を有している。そして、コート層１０２の厚さが、第１の端面１０４ａを含む第１の端面部及び第２の端面を含む第２の端面部で最も厚くなっており、中間面１０７を含む中央部で最も薄くなっている。ハニカム構造体の両端部の形状は円である。
以下、第１の端面部、第２の端面部及び中央部のコート層の厚さについて説明する。
【００４６】
図７は、図６に示すハニカム構造体のＡ−Ａ線断面図である。
図７には、中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂの位置を模式的に示している。
中央部１０６は、第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂの中間である中間面１０７を含み、断面図において所定の幅を有する領域である。
また、中央部１０６は、コート層１０２の厚さが最も薄い部分を含む。
【００４７】
第１の端面部１０５ａは、第１の端面１０４ａを含み、断面図において所定の幅を有する領域である。第１の端面部１０５ａは、第１の端面１０４ａと中間面１０７の間で、コート層１０２の厚さが最も厚い部分を含む。
また、第２の端面部１０５ｂは、第２の端面１０４ｂを含み、断面図において所定の幅を有する領域である。第２の端面部１０５ｂは、第２の端面１０４ｂと中間面１０７の間で、コート層１０２の厚さが最も厚い部分を含む。
【００４８】
図７には、中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂが断面図において所定の幅を有することを模式的に示すために、所定の幅を両矢印で示している。
所定の幅は、特に限定されるものでなく、コート層の厚さの変化の態様に応じて定めればよいが、特に基準がない場合には、中央部の幅として中間面を中心とするハニカム構造体の長手方向に平行な長さ（ハニカム構造体の全長）の１０％の幅、第１の端面部及び第２の端面部の幅として第１の端面又は第２の端面から中間面に向かってハニカム構造体の全長の１０％の幅をそれぞれ定めればよい。
【００４９】
図７に示すハニカム構造体１００では、コート層１０２の厚さが最も薄い部分が中間面１０７と一致している。また、コート層１０２の厚さが最も厚い部分が第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂと一致している。
そのため、中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂの幅は実質的にゼロであってもよく、中間面１０７、第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂをそれぞれ中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂと同視してもよい。
【００５０】
コート層１０２の厚さは、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂから中央部１０６に向かって連続的に変化しており、断面図において中央部１０６に凹みがある形状となっている。なお、本発明の第一実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面における中央部に凹みがある形状の部分の形状は円である。
コート層１０２の厚さは特に限定されるものではないが、最も厚い部分の厚さが、１〜２０ｍｍとなっていることが望ましい。
コート層の最も厚い部分の厚さが１ｍｍ未満であると、コート層の薄い部分は、さらに、厚みが薄くなってしまい、ハニカム構造体の凹凸が小さくなり、保持シール材がハニカム構造体の凹部に引っ掛かるという効果が得られにくくなる。また、コート層の最も厚い部分の厚さが２０ｍｍを超えると、コート層の乾燥処理が部分的に不充分となり、コート層が剥がれやすくなる。
【００５１】
次に、本発明の実施形態のハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置について説明する。
図８は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置を模式的に示す断面図である。
図８に示す排ガス浄化装置１０は、ガス入口側１４とガス出口側１５を備えた金属容器１１と、金属容器１１内に収容されたハニカム構造体１００とを備えている。ハニカム構造体１００と金属容器１１の間には保持シール材１２が配設されており、保持シール材１２でハニカム構造体１００が保持されている。
金属容器１１のガス入口側１４には、内燃機関から排出された排ガスを排ガス浄化装置１０内に導入するための導入管が接続される。一方、金属容器１１のガス出口側１５には、排ガス浄化装置１０内を通過した排ガスを外部に排出する排出管が接続される。
【００５２】
保持シール材１２は、排ガス浄化装置においてハニカム構造体を保持するために通常使用される、主に無機繊維からなる平面視略矩形状のマット（３〜１３ｍｍ）である。
保持シール材１２の初期厚さは略均一である。
上述したように、ハニカム構造体１００においては、コート層１０２の厚さは、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂから中央部１０６に向かって連続的に変化しており、中央部１０６に凹みがある形状となっているので、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材１２が圧縮させられて、保持シール材１２がハニカム構造体１００を保持する面圧が大きくなる。そのため、ハニカム構造体１００は保持シール材１２により強固に保持され、排ガス浄化装置の金属容器内の所定位置からハニカム構造体１００が動くことを防止することができる。
【００５３】
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、上記筒状体として、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、上記第１の端面と上記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、その内径は、上記第１の端面を含む第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、上記中央部で最も小さくなるように、上記第１の端面部から上記第２の端面部まで連続的に変化している筒状体を用い、上記ハニカム並列体を内部に配置した筒状体の内部にシール材ペーストを供給する。これにより、ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙にシール材ペーストを供給し、接着材層を形成することができるとともに、ハニカム並列体と筒状体との空隙にシール材ペーストを供給することによりコート層を形成することができ、しかも容易かつ効率的に接着材層及びコート層を形成することができる。
【００５４】
（２）上記ハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体は、コート層の厚さを両端面部から中央部に向かって連続的に変化させることによって、ハニカム構造体の外周面に連続的に変化した凹みを設けている。この場合、ハニカム構造体の両端面部の直径が、ハニカム構造体の中央部の直径よりも大きくなっている。
このようなコート層で形成された凹みがハニカム構造体に設けられているので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置内に設置した際に、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを確実に防止することができる。
【００５５】
（実施例）
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％の混合物に対して、アクリル樹脂２．１重量％、有機バインダー（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日油社製 ユニルーブ）２．８重量％、グリセリン１．３重量％、及び、水１３．８重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た。
得られた湿潤混合物を押出成形して、図１（ａ）又は図２に示した形状と同様の形状（ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム成形体、及び、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状のハニカム成形体）であってセルの封止がされていない生のハニカム成形体を作製した。
【００５６】
次に、得られた生のハニカム成形体を乾燥させ、乾燥後のハニカム成形体の所定のセルに封止材ペーストとして原料ペーストを充填してセルの封止を行い、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
【００５７】
乾燥したハニカム成形体を４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成を行うことにより、炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を作製した。ハニカム焼成体は、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、長さ１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が４６．５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）であった。
【００５８】
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル（固形分３０重量％）１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含むシール材ペーストを用い、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法において説明した方法を用いて、接着材層及びコート層を形成して、ハニカム構造体を作製した。
【００５９】
具体的には、最初に、２種類のハニカム焼成体の側面を側面保持部材（スペーサ）で隙間が１ｍｍとなるように挟むようにして縦横に配置してハニカム並列体とし、充填装置内に配置した。
そして、ハニカム焼成体の間の空隙及びハニカム焼成体と充填装置の間の空隙にシール材ペーストを充填した。
スペーサとしては、ガラス繊維を主成分とし、水中にガラス繊維、木材パルプ、長石、水酸化アルミニウムを入れ、攪拌を行ったスラリーを抄造し、脱水してシート化した、縦３０ｍｍ、横８ｍｍ、厚さ１ｍｍのシート状のものを使用した。そして、両面にシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体の側面に貼り付け、このスペーサを介してハニカム焼成体同士を貼り合わせた。
さらに、充填装置を乾燥機内、炉内温度１２０℃で３０分でシール材ペーストを加熱処理することにより接着材層及びコート層を形成してハニカム構造体を作製した。
充填装置として、その内壁面の形状が図３（ｂ）に示したような、その中央が突出しており、両端が凹んだ形状となっているものを用いた。
【００６０】
実施例１のハニカム構造体は、コート層の厚さが端面部で厚く、中央部で薄くなっている。
コート層の厚さが最も厚い箇所は、第１の端面及び第２の端面であり、その厚さが３ｍｍとなっていた。
コート層の厚さが最も薄い箇所は、中間面であり、その厚さが１ｍｍとなっていた。
そして、第１の端面及び第２の端面において測定したハニカム構造体の直径は１４９．８ｍｍであった。
【００６１】
（比較例１）
充填装置の内壁面の形状を中央部と両端部で凹凸のない形状、具体的には、充填装置の内壁面の両端部の直径と中央部の直径が同一の形状で同一の大きさに変更した他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。
比較例１のハニカム構造体のコート層の厚さは、ハニカム構造体の外周部から中央部に渡って一定の厚さ、１ｍｍであった。
【００６２】
（排ガス浄化装置の作製）
実施例１及び比較例１で作製したハニカム構造体の外周に、主にアルミナを７０重量％含むアルミナ−シリカ繊維からなり、初期厚さが８ｍｍである保持シール材を巻き付け、内径が１５２ｍｍである円筒形状の金属（ＳＵＳ製）容器内に圧入することによって排ガス浄化装置を作製した。
【００６３】
実施例１のハニカム構造体を用いた排ガス浄化装置では、比較例１のハニカム構造体を用いた排ガス浄化装置と比べて保持シール材によるハニカム構造体の保持力が高く、排ガス浄化装置の金属容器内でのハニカム構造体のズレが生じにくかった。
【００６４】
（第二実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法の一実施形態である第二実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６５】
第二実施形態に係るハニカム構造体の製造方法は、
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された複数個のハニカム焼成体が接着剤層を介して接合されたセラミックブロックを準備する工程と、
上記セラミックブロックを上記筒状体内に、上記セラミックブロックの外周面と上記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
上記セラミックブロックと筒状体内との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含み、
上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体、又は、上記セラミックブロックの、その長手方向に垂直な断面の形状がその両端に位置する第１の端面から第２の端面までが同一の形状及び大きさであり、上記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、その両端に位置する第１の端面から第２の端面までに異なる形状又は大きさの断面形状を有することを特徴とする。
【００６６】
（２−１）本実施形態に係るハニカム構造体の製造方法では、本発明の第一実施形態と同様に、ハニカム構造体を構成する多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体を作製する。
【００６７】
本発明の第一実施形態では、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）、及び、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の形状が、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体（図２参照）を作製したが、本発明の第二実施形態では、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）のみを作製する。作製方法は、第一実施形態の（１−１）〜（１−３）に記載した方法と同様である。
【００６８】
（２−２）次に、作製された断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０の側面に接着材層となるシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体１１０の側面に所定の厚さのシール材ペースト層を形成する。
【００６９】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図である。図９（ａ）は、（２−３）の工程により得られたセラミック積層体２００ａを示し、図９（ｂ）は、（２−４）の工程により得られたセラミックブロック２００を示している。
（２−３）（２−２）の工程によりシール材ペースト層が形成されたハニカム焼成体を、該シール材ペースト層を介して他のハニカム焼成体と接着する工程を繰り返して行い、その後、乾燥固化を行うことにより、図９（ａ）に示したハニカム焼成体１１０が複数個、接着材層２１１を介して接着された角柱形状のセラミック積層体２００ａを作製する。
【００７０】
（２−４）次に、ダイヤモンドカッター等の切削工具を用いて、その外周部を円柱形状に切削することで、図９（ｂ）に示した円柱形状のセラミックブロック２００を作製する。なお、ハニカム焼成体１１０ａ、１１０ｂは、断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０が切削されて形成されたものである。
【００７１】
（２−５）次に、セラミックブロック２００の外周部分にコート層を形成する。この際、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法で用いたシール材ペーストの充填装置５００と同じ充填装置を用いることができる。
図１０は、シール材ペーストの充填装置５００の筒状体下部５０１ｆにセラミックブロック２００を配置し、筒状体上部５０１ｅを被せる様子を示している。
【００７２】
セラミックブロック２００は、シール材ペーストの充填装置５００を構成する筒状体５０１の側面保持部材５０１ｃ、５０１ｄにより、その側面を保持され、位置が固定されている。
そして、セラミックブロック２００と筒状体５０１の内壁面との間には、コート層が形成される幅の空隙５０４ａが設けられている。
セラミックブロック２００は、予めハニカム焼成体１１０間に接着材層２１１が形成されているので、ハニカム焼成体１１０の間にシール材ペーストを充填する必要はない。
筒状体５０１（筒状体上部５０１ｅ及び筒状体下部５０１ｆ）の内壁面は、その断面図において、２つの窪み部分５０１０ａ、５０１０ｂを有する形状となっている。
【００７３】
（２−６）この後、本発明の第一の実施形態と同様に、シール材ペーストを、充填装置を構成する筒状体５０１の内部に供給し、セラミックブロック２００と筒状体５０１の内壁面との間にシール材ペーストを充填し、乾燥固化を行い、コート層３０２を形成する。
上記工程により、円柱形状のセラミックブロック２００の外周部分に２つの凸部３０２ａ、３０２ｂを有するコート層３０２が形成されたハニカム構造体３００（図１１参照）を製造することができる。
【００７４】
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、上記筒状体として、場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体（２つの凹部を有する筒状体）を用い、上記セラミックブロックを内部に配置した筒状体の内部にシール材ペーストを供給する。これにより、セラミックブロックと筒状体との空隙にシール材ペーストを供給することによりコート層を形成することができ、しかも容易かつ効率的に接着材層及びコート層を形成することができる。
【００７５】
（２）上記ハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体は、場所によりコート層の厚さが異なり、特に本実施形態に係るハニカム構造体では、セラミックブロックの外周に２つの凸部を有するコート層が形成されているので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置内に設置した際に、ハニカム構造体の凸部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを確実に防止することができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
【００７７】
本発明の第一及び第二の実施形態では、複数のハニカム焼成体からなるハニカム構造体について説明したが、本発明は、１つのハニカム焼成体からなるものであってもよい。すなわち、１つのハニカム焼成体を前述のシール材ペーストの充填装置５００を用いて、コート層を形成して場所によりその厚さが異なるコート層を形成することができる。なお、この場合、ハニカム焼成体の形状は、円柱形状が望ましい。また、ハニカム焼成体１６の材質としては、コージェライ又はチタン酸アルミニウムが望ましい。
【００７８】
本発明の第一の実施形態では、コート層の厚さを両端面部を最も厚く設定するとともに、コート層の厚さを両端面部から中央部に向かって連続的に減少させ、ハニカム構造体の長手方向に対する中央部の長手方向に垂直な断面の直径を最も小さくしたハニカム構造体を製造している。
また、本発明の第二の実施形態では、セラミックブロック２００の外周部分に２つの凸部３０２ａ、３０２ｂを有するコート層３０２が形成されたハニカム構造体３００を製造しているが、本発明のハニカム構造体の形状は、第一の実施形態や第二の実施形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明のハニカム構造体は、１つのハニカム焼成体、ハニカム並列体、又は、セラミックブロックの長手方向の断面の形状及び大きさが同一であり、その端面を含む外周部分にコート層が形成されており、外周部分に場所によりその厚さが異なるコート層が形成されていればよい。コート層の形状は、場所により凸形状であっても、凹形状であってもよく、連続的に厚さが減少していってもよく、連続的に厚さが増加していってもよく、連続的な厚さの減少と連続的な厚さの増加とを組み合わせたものであってもよい。
【００７９】
ハニカム焼成体の気孔率は特に限定されないが、３５〜６０％であることが望ましい。
ハニカム焼成体で構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した場合、ハニカム焼成体の気孔率が３５％未満であると、ハニカム焼成体が、排ガスに含まれるパティキュレートによってすぐに目詰まりを起こしやすくなり、一方、ハニカム焼成体の気孔率が６０％を超えると、ハニカム焼成体の強度が低下して容易に破壊されやすくなる。
【００８０】
ハニカム焼成体の平均気孔径は５〜３０μｍであることが望ましい。
ハニカム焼成体で構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した場合、ハニカム焼成体の平均気孔径が５μｍ未満であると、ハニカム焼成体が排ガスに含まれるパティキュレートによって容易に目詰まりを起こしやすくなり、一方、ハニカム焼成体の平均気孔径が３０μｍを超えると、パティキュレートが気孔を通り抜けてしまい、フィルタとしての機能が不充分となる。
【００８１】
なお、上記気孔率及び気孔径は、水銀圧入法による従来公知の方法により測定することができる。
【００８２】
ハニカム焼成体のセル壁の厚さは、特に限定されないが、０．２〜０．４ｍｍが望ましい。
ハニカム焼成体のセル壁の厚さが０．２ｍｍ未満であると、ハニカム構造を支持するセル壁の厚さが薄くなり、ハニカム焼成体の強度を保つことができなくなる一方、ハニカム焼成体のセル壁の厚さが０．４ｍｍを超えると、ハニカム構造体の圧力損失の上昇を引き起こしやすくなる。
【００８３】
また、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は特に限定されないが、望ましい下限は、３１個／ｃｍ２（２００個／ｉｎ２）、望ましい上限は、９３個／ｃｍ２（６００個／ｉｎ２）、より望ましい下限は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎ２）である。
【００８４】
ハニカム焼成体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。また、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたケイ素含有炭化ケイ素も同様の理由で好適に使用できる。
【００８５】
セルを封止する封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て作製される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、湿潤混合物と同様のものを用いることができる。
【００８６】
シール材ペーストにおける無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【００８７】
シール材ペーストにおける無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【００８８】
シール材ペーストにおける無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【００８９】
また、本発明のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体には、触媒が担持されていてもよい。
ハニカム構造体にＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化することが可能となる触媒を担持させることにより、触媒反応により排ガス中の有害なガス成分を充分に浄化することが可能となる。また、ＰＭの燃焼を助ける触媒を担持させることにより、ＰＭをより容易に燃焼除去することが可能となる。
【００９０】
これまで、本発明のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体としては、貫通孔のいずれか一方の端部が封止されているハニカム構造体（ハニカムフィルタ）について説明を行ったが、上記ハニカム構造体は、貫通孔の端部が封止されていなくてもよい。このようなハニカム構造体は、触媒担体として好適に使用することが可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１００、３００ ハニカム構造体
１０１ 接着材層
１０２、３０２ コート層
１０３ セラミックブロック
１０４ａ 第１の端面
１０４ｂ 第２の端面
１０５ａ 第１の端面部
１０５ｂ 第２の端面部
１０６ 中央部
１０７ 中間面
１１０、１２０ ハニカム焼成体
１１１、１２１ セル
１１２、１２２ 封止材
１１３、１２３ セル壁
１８０ ハニカム並列体
２００ セラミックブロック
２１１ 接着材層
３０２ａ、３０２ｂ 凸部
５００ 充填装置
５０１ 筒状体
５０１ａ、５０１ｆ 筒状体下部
５０１ｂ、５０１ｅ 筒状体上部
５０１ｃ、５０１ｄ 側面保持部材
５０３ シール材ペースト供給器
５０４ａ、５０４ｂ 空隙
５２０ シール材ペースト室
５２２ シール材ペースト
５２５ 押出機構
５０１０ａ、５０１０ｂ 窪み部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック等の車両又は建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中のスス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が、環境及び人体に害を及ぼすことが近年問題となっている。そこで、多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いることにより、排ガス中のパティキュレートを捕集し、排ガスを浄化するフィルタが種々提案されている。
【０００３】
このようなハニカム構造体としては、コージェライト等からなる柱形状のハニカム焼成体からなるもの、又は、炭化珪素等からなる柱形状のハニカム焼成体が接着材層を介して複数個結束されたものが知られている。
【０００４】
ハニカム構造体を用いた排ガス浄化装置として、ハニカム構造体と、ハニカム構造体を収容するケーシング（金属容器）と、ハニカム構造体とケーシングとの間に配設される無機繊維からなる保持シール材とから構成される排ガス浄化装置が知られている。
保持シール材は弾性を有しており、ハニカム構造体は保持シール材の弾性によってケーシング内に保持される。
【０００５】
このような構成の排ガス浄化装置においては、使用時に加わる振動等によってハニカム構造体が動くことを防止することが求められる。
特許文献１には、使用時にハニカム構造体がズレることを防止するために、ハニカム構造体の外表面の一部に突出部を設け、さらに突出部の少なくとも１カ所に切り欠き部を設けた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２５８１７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された従来のハニカム構造体は、突出部を設けるために特殊な形状の成形型を用いて作製される。また、切り欠き部を設けるために切削刃物等による切り欠き加工等の工程が必要となる。
【０００８】
しかし、切り欠き加工やその他の加工手段を用いた場合、ハニカム構造体に凸部や凹部を形成するには手間がかかり、生産効率に劣ることとなるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、外周部分に場所によりその厚さが異なるコート層を備え、排気ガス浄化装置に設置した場合にも、ハニカム構造体がズレることを防止することができるハニカム構造体を、容易にかつ効率良く製造することが可能なハニカム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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法は、
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された１つのハニカム焼成体、複数の上記ハニカム焼成体が縦横に並列されてなる円柱状のハニカム並列体、又は、複数個の上記ハニカム焼成体が接着剤層を介して接合されたセラミックブロックを準備する工程と、
上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体又は上記セラミックブロックを、上記筒状体内に、上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体又は上記セラミックブロックの外周面と上記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
上記１つのハニカム焼成体と筒状体との空隙、上記ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙及びハニカム並列体と筒状体との空隙、又は、上記セラミックブロックと筒状体内との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含む、
上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体、又は、上記セラミックブロックの、その長手方向に垂直な断面の形状がその両端に位置する第１の端面から第２の端面までが同一の形状及び大きさであり、上記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、その両端に位置する第１の端面から第２の端面までに異なる形状又は大きさの断面形状を有するハニカム構造体を製造することを特徴とする。
【００１０】
上記ハニカム構造体の製造方法によれば、場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を用い、上記筒状体の内部にハニカム並列体又は上記セラミックブロックを配置した後、筒状体の内部にシール材ペーストを供給する方法をとる。このため、場所によりその厚さが異なる凹凸部を含むコート層を有するハニカム構造体を、切削工具等を用いることなく、容易にかつ効率良く製造することができる。
【００１１】
また、このようにして製造されたハニカム構造体のコート層は、場所によりその厚さが異なる凹凸部を有するので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置に設置した際、場所により保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなる部分が存在し、その部分では、摩擦が大きくなるので、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを防止することができる。
【００１２】
上記筒状体が、場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有するとは、上記筒状体を使用してコート層を形成した際、コート層の全体が一定の厚さを有するのではなく、場所によってその厚さが異なるように凹凸形状が形成されていることを言う。凹凸とは、コート層に部分的に凹凸が存在するのみでなく、筒状体の長手方向に連続的に、次第にその厚さが増加していったり、次第にその長さが減少していくように構成されているものも含めるものとする。
【００１３】
請求項２に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記筒状体は、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、上記第１の端面と上記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、上記筒状体の内径は、上記第１の端面を含む第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、上記中央部で最も小さくなるように、上記第１の端面部から上記第２の端面部まで連続的に変化している。
【００１４】
上記した形状を有する請求項２に記載の筒状体は、第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなっているので、上記筒状体にシール材ペーストを供給することにより得られるハニカム構造体も、両端面部の直径が最も大きくなり、中央部の直径が最も小さくなっている。
ハニカム構造体の両端面部の直径とは、ハニカム構造体の端面近傍の側面の直径のことをいい、コート層の厚さを含むこととする。中央部の直径とは、コート層の厚さを含む、ハニカム構造体の中央部の直径のことをいう。
【００１５】
請求項２に係るハニカム構造体の製造方法では、上記ハニカム並列体等を内部に配置した上記筒状体にシール材ペーストを供給することによりハニカム構造体を製造するので、上記した形状のハニカム構造体を容易にかつ効率良く製造することができる。
【００１６】
また、このような製造方法により得られたハニカム構造体は、コート層で形成された凹みがハニカム構造体に設けられているので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置に設置した際に、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなり、ハニカム構造体と保持シール材との摩擦が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを防止することができる。
【００１７】
請求項３に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記貫通孔の一方の端部が目封じされている。
これにより上記製造方法により得られた上記ハニカム構造体は、フィルタとして機能するので、排ガスに含まれるＰＭを浄化するためのフィルタとして好適に使用される。
【００１８】
請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記シール材ペーストは、無機粒子と無機バインダとを含む。
【００１９】
請求項５に記載のハニカム構造体の製造方法では、炭化珪素、又は、珪素含有炭化珪素からなる。
【００２０】
請求項６に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記コート層の最も厚い部分の厚さは、１〜２０ｍｍとなるようなその長手方向に垂直な方向に連続して形成された凹凸部を有する筒状体を用いる。
【００２１】
上記筒状体を用いて製造されたハニカム構造体では、このように、コート層で形成されたコート層の最も厚い部分の厚さは、１〜２０ｍｍとなるので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置に設置した際に、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなり、ハニカム構造体と保持シール材との摩擦が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを確実に防止することができる。
コート層の最も厚い部分の厚さが１ｍｍ未満であると、コート層の薄い部分は、さらに、厚みが薄くなってしまい、ハニカム構造体の凹凸が小さくなり、保持シール材がハニカム構造体の凹部に引っ掛かるという効果が得られにくくなる。また、コート層の最も厚い部分の厚さが２０ｍｍを超えると、コート層の乾燥処理が部分的に不充分となり、コート層が剥がれやすくなる。
【００２２】
請求項７に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体、又は、上記セラミックブロックの形状は、四角柱の形状である。
請求項８に記載のハニカム構造体の製造方法では、上記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面の形状が円であり、上記中央部での長手方向に垂直な断面の形状が円である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により作製されたハニカム焼成体を模式的に示した斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により作製された別のハニカム焼成体を模式的に示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図３（ｂ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図３（ａ）のＣ−Ｃ線断面図）である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図４（ｂ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図４（ａ）のＤ−Ｄ線断面図）である。
【図５】図５（ａ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図）である。
【図６】図６は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。
【図７】図７は、図６に示すハニカム構造体のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】図８は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置を模式的に示す断面図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図１０（ｂ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図（図１０（ａ）のＦ−Ｆ線断面図）である。
【図１１】図１１は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第一実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法の一実施形態である第一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法は、
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体が縦横に並列されてなる円柱状のハニカム並列体を準備する工程と、
上記筒状体内に、上記ハニカム並列体の外周面と上記筒状体の内周面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
上記ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙及びハニカム並列体と筒状体との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法に用いる筒状体は、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、上記第１の端面と上記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、上記筒状体の内径は、上記第１の端面を含む第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、上記中央部で最も小さくなるように、上記第１の端面部から上記第２の端面部まで連続的に変化している。
【００２７】
まず、本発明の第一の実施形態に係るハニカム構造体を構成するハニカム焼成体であって、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたものを製造する方法について説明する。
【００２８】
（１−１）まず、セラミック粉末とバインダとを含む湿潤混合物を押出成形することによってハニカム成形体を作製する成形工程を行う。
具体的には、まず、セラミック粉末として平均粒子径の異なる炭化ケイ素粉末と、有機バインダとを混合して混合粉末を調製し、液状の可塑剤と潤滑剤と水とを混合し、ハニカム成形体製造用の湿潤混合物を調製する。
続いて、上記湿潤混合物を押出成形機に投入し、押出成形することにより所定の形状のハニカム成形体を作製する。
【００２９】
本発明の第一実施形態では、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム成形体、及び、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状のハニカム成形体を作製する。それぞれの形状に応じた押出成形用金型を使用することで、上記２種類のハニカム構造体を作成することができる。
【００３０】
（１−２）次に、ハニカム成形体を所定の長さに切断し、マイクロ波乾燥機、熱風乾燥機、誘電乾燥機、減圧乾燥機、真空乾燥機、凍結乾燥機等を用いて乾燥させた後、所定のセルに封止材となる封止材ペーストを充填して上記セルを目封じする封止工程を行う。封止材ペーストとしては、上記の湿潤混合物を用いることができる。
なお、切断工程、乾燥工程、封止工程の条件は、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
【００３１】
（１−３）次に、ハニカム成形体中の有機物を脱脂炉中で加熱する脱脂工程を行い、焼成炉に搬送し、焼成工程を行ってハニカム焼成体を作製する。
なお、脱脂工程及び焼成工程の条件としては、従来からハニカム焼成体を作製する際に用いられている条件を適用することができる。
以上の工程によって、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示す長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体、及び、図２に示す長手方向に垂直な断面の形状が、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体を作製することができる。
【００３２】
図１（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により作製された長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体を模式的に示した斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
また、図２は、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法により製造された長手方向に垂直な断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体を模式的に示す斜視図である。
【００３３】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すハニカム焼成体１１０には、多数のセル１１１がセル壁１１３を隔てて長手方向（図１（ａ）中、矢印ａの方向）に並設されており、セル１１１のいずれかの端部が封止材１１２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１１１に流入した排ガスＧ（図１（ｂ）中、矢印参照）は、必ずセル１１１を隔てるセル壁１１３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１１１から流出するようになっている。
ハニカム焼成体１１０の長手方向に垂直な断面の形状は正方形である。
【００３４】
図２に示すハニカム焼成体１２０もまた、ハニカム焼成体１１０と同様、多数のセル１２１がセル壁１２３を隔てて長手方向に並設されており、セル１２１のいずれかの端部が封止材１２２で封止されている。従って、一方の端面が開口したセル１２１に流入した排ガスは、必ずセル１２１を隔てるセル壁１２３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル１２１から流出するようになっている。
【００３５】
即ち、ハニカム焼成体１２０は、外観形状がハニカム焼成体１１０と異なるものの、その機能はハニカム焼成体１１０と同一である。
ハニカム焼成体１２０の断面の形状は、３つの線分１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと１つの円弧１２０ｄとで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角（線分１２０ｂと線分１２０ｃとが成す角、及び、線分１２０ａと線分１２０ｂとが成す角）がそれぞれ９０°と１３５°である形状である。
【００３６】
上述した、フィルタとして用いられるハニカム焼成体は、貫通孔の一方の端部が目封じされたセルを有しており、貫通孔を隔てる隔壁であるセル壁がフィルタとして機能するようになっている。
このような図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すハニカム焼成体１１０と図２に示すハニカム焼成体１２０とを接着材層を介して組み合わせ、円柱形状の集合体とすることによりハニカム構造体を製造することができる。
【００３７】
（１−４）本工程では、上記したように、ハニカム焼成体１１０、１２０に接着材層及びコート層を形成し、結束させることにより、ハニカム構造体を製造する。
図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図であり、図３（ｂ）、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す断面図である。
図３（ｂ）、図４（ｂ）及び図５（ｂ）は、それぞれ、図３（ａ）、図４（ａ）及び図５（ａ）のＣ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線断面図である。
【００３８】
まず、ハニカム焼成体同士の間に形成する接着材層の厚さと同等の幅の空隙（例えば、０．５〜２．７ｍｍ）が生じるように、ハニカム焼成体を縦横に複数個並列し、円柱形状とする。
ハニカム焼成体を並列する際には、上記空隙と同等の厚さのスペーサを介してハニカム焼成体を積み上げても良いし、ハニカム焼成体の側面を側面保持部材で挟むようにしてもよい。ハニカム焼成体を縦横に並列したものを、以下、ハニカム並列体（ハニカム焼成体の並列体）とも呼ぶ。そして、充填装置内にハニカム並列体を配置する。
スペーサの材質としては、特に限定されるものではないが、無機粒子、無機バインダ、有機バインダ、並びに、無機繊維、ウイスカ及び鱗片状又は層状の無機材料のうちの少なくとも一つを含んでいることが好ましい。また、紙、樹脂等の有機材料からなるものであってもよい。
また、スペーサの大きさは、ハニカム焼成体の側面より小さいものであれば特に限定されないが、ハニカム焼成体の側面の面積の１／４以下の大きさであることが望ましい。
また、スペーサの位置は、特に限定されるものではないが、端面の近傍に配置されていることが望ましく、両端面に少なくとも１つづつ配置されていることが望ましい。
【００３９】
図３（ａ）及び図３（ｂ）には、充填装置５００を構成する筒状体下部５０１ａにハニカム並列体１８０を配置し、筒状体上部５０１ｂを被せる様子を示している。なお、図３（ａ）には、側面保持部材を省略した側面図を模式的に示している。
ハニカム並列体１８０を構成するハニカム焼成体１１０及びハニカム焼成体１２０は、シール材ペーストの充填装置５００を構成する筒状体５０１の側面保持部材５０１ｃ及び５０１ｄ（図３（ｂ）参照）によりその側面を保持されることによってそれぞれの位置を固定されている。
そして、ハニカム焼成体１１０及び／又はハニカム焼成体１２０の間には接着材層が形成される幅の空隙５０４ａが設けられている。また、ハニカム焼成体１２０の外周面と筒状体５０１の内壁面との間にはコート層が形成される幅の空隙５０４ｂが設けられている。
特に、筒状体５０１の内壁面は、その断面図において、その中央が突出しており、両端が凹んだ形状となっており、空隙５０４ｂの幅が、中央で小さく、両端で大きくなるように設計されている。なお、ハニカム構造体の両端面の形状が円であり、中央のその長手方向に垂直な断面の形状が円とすることができる筒状体を用いる。
【００４０】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、接着材層及びコート層となるシール材ペーストを筒状体内に供給する様子を示している。
なお、図４（ａ）には、側面保持部材（スペーサ）及びシール材ペースト供給器を省略した側面図を模式的に示している。
まず、筒状体下部５０１ａと筒状体上部５０１ｂをネジ止め等の手段により固定し、密閉空間となる筒状体５０１とする。
次に、シール材ペースト供給器５０３を筒状体５０１の端面に取り付ける。
そして、押出機構５２５を用いてシール材ペースト供給器５０３のシール材ペースト室５２０内からシール材ペースト５２２を押し出して、シール材ペースト５２２をハニカム焼成体間の空隙５０４ａ及びハニカム焼成体１２０の外周面と筒状体５０１の内壁面の間の空隙５０４ｂに充填する。
シール材ペーストは、無機バインダ、無機繊維及び無機粒子を主成分として含むことが望ましい。これら無機バインダ、無機繊維及び無機粒子については後述する。
【００４１】
続いて、シール材ペースト供給器５０３を取り外した筒状体５０１を乾燥機等を用いて加熱して、シール材ペーストを乾燥して、固化することによって、シール材層（接着材層１０１及びコート層１０２）を形成する。
その後、筒状体下部５０１ａと筒状体上部５０１ｂの固定を解除すると、ハニカム構造体１００を取り出すことができる（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）。
以上の工程によって、両端面の形状が円であり、中央のその長手方向に垂直な断面の形状も円であり、第１の端面部及び第２の端面部で最も大きくなり、中央部で最も小さくなるように、第１の端面部から第２の端面部まで連続的に変化しているハニカム構造体（図６参照）を製造することができる。
【００４２】
次に、上記本発明の第一の実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により得られたハニカム構造体について説明する。
図６は、本発明の第一の実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により得られたハニカム構造を模式的に示す斜視図であり、図７は、図６に示すハニカム構造体のＡ−Ａ線断面図である。
【００４３】
図６に示すハニカム構造体１００では、多孔質炭化ケイ素からなる長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０、及び、長手方向に垂直な断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体１２０が接着材層１０１を介して複数個結束されてセラミックブロック１０３を構成し、さらに、このセラミックブロック１０３の外周にコート層１０２が形成されている。
【００４４】
これらのハニカム焼成体１１０、１２０は、上述のようにフィルタとして機能するので、これらのハニカム焼成体１１０、１２０が接着材１０１を介して結束されたハニカム構造体１００も、フィルタとして機能する。
【００４５】
本実施形態のハニカム構造体１００は、その両端に位置する第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂ、並びに、第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂの中間面１０７を有している。そして、コート層１０２の厚さが、第１の端面１０４ａを含む第１の端面部及び第２の端面を含む第２の端面部で最も厚くなっており、中間面１０７を含む中央部で最も薄くなっている。ハニカム構造体の両端部の形状は円である。
以下、第１の端面部、第２の端面部及び中央部のコート層の厚さについて説明する。
【００４６】
図７は、図６に示すハニカム構造体のＡ−Ａ線断面図である。
図７には、中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂの位置を模式的に示している。
中央部１０６は、第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂの中間である中間面１０７を含み、断面図において所定の幅を有する領域である。
また、中央部１０６は、コート層１０２の厚さが最も薄い部分を含む。
【００４７】
第１の端面部１０５ａは、第１の端面１０４ａを含み、断面図において所定の幅を有する領域である。第１の端面部１０５ａは、第１の端面１０４ａと中間面１０７の間で、コート層１０２の厚さが最も厚い部分を含む。
また、第２の端面部１０５ｂは、第２の端面１０４ｂを含み、断面図において所定の幅を有する領域である。第２の端面部１０５ｂは、第２の端面１０４ｂと中間面１０７の間で、コート層１０２の厚さが最も厚い部分を含む。
【００４８】
図７には、中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂが断面図において所定の幅を有することを模式的に示すために、所定の幅を両矢印で示している。
所定の幅は、特に限定されるものでなく、コート層の厚さの変化の態様に応じて定めればよいが、特に基準がない場合には、中央部の幅として中間面を中心とするハニカム構造体の長手方向に平行な長さ（ハニカム構造体の全長）の１０％の幅、第１の端面部及び第２の端面部の幅として第１の端面又は第２の端面から中間面に向かってハニカム構造体の全長の１０％の幅をそれぞれ定めればよい。
【００４９】
図７に示すハニカム構造体１００では、コート層１０２の厚さが最も薄い部分が中間面１０７と一致している。また、コート層１０２の厚さが最も厚い部分が第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂと一致している。
そのため、中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂの幅は実質的にゼロであってもよく、中間面１０７、第１の端面１０４ａ及び第２の端面１０４ｂをそれぞれ中央部１０６、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂと同視してもよい。
【００５０】
コート層１０２の厚さは、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂから中央部１０６に向かって連続的に変化しており、断面図において中央部１０６に凹みがある形状となっている。なお、本発明の第一実施形態のハニカム構造体においては、ハニカム構造体の長手方向に垂直な断面における中央部に凹みがある形状の部分の形状は円である。
コート層１０２の厚さは特に限定されるものではないが、最も厚い部分の厚さが、１〜２０ｍｍとなっていることが望ましい。
コート層の最も厚い部分の厚さが１ｍｍ未満であると、コート層の薄い部分は、さらに、厚みが薄くなってしまい、ハニカム構造体の凹凸が小さくなり、保持シール材がハニカム構造体の凹部に引っ掛かるという効果が得られにくくなる。また、コート層の最も厚い部分の厚さが２０ｍｍを超えると、コート層の乾燥処理が部分的に不充分となり、コート層が剥がれやすくなる。
【００５１】
次に、本発明の実施形態のハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置について説明する。
図８は、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体を備えた排ガス浄化装置を模式的に示す断面図である。
図８に示す排ガス浄化装置１０は、ガス入口側１４とガス出口側１５を備えた金属容器１１と、金属容器１１内に収容されたハニカム構造体１００とを備えている。ハニカム構造体１００と金属容器１１の間には保持シール材１２が配設されており、保持シール材１２でハニカム構造体１００が保持されている。
金属容器１１のガス入口側１４には、内燃機関から排出された排ガスを排ガス浄化装置１０内に導入するための導入管が接続される。一方、金属容器１１のガス出口側１５には、排ガス浄化装置１０内を通過した排ガスを外部に排出する排出管が接続される。
【００５２】
保持シール材１２は、排ガス浄化装置においてハニカム構造体を保持するために通常使用される、主に無機繊維からなる平面視略矩形状のマット（３〜１３ｍｍ）である。
保持シール材１２の初期厚さは略均一である。
上述したように、ハニカム構造体１００においては、コート層１０２の厚さは、第１の端面部１０５ａ及び第２の端面部１０５ｂから中央部１０６に向かって連続的に変化しており、中央部１０６に凹みがある形状となっているので、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材１２が圧縮させられて、保持シール材１２がハニカム構造体１００を保持する面圧が大きくなる。そのため、ハニカム構造体１００は保持シール材１２により強固に保持され、排ガス浄化装置の金属容器内の所定位置からハニカム構造体１００が動くことを防止することができる。
【００５３】
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、上記筒状体として、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、上記第１の端面と上記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、その内径は、上記第１の端面を含む第１の端面部及び上記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、上記中央部で最も小さくなるように、上記第１の端面部から上記第２の端面部まで連続的に変化している筒状体を用い、上記ハニカム並列体を内部に配置した筒状体の内部にシール材ペーストを供給する。これにより、ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙にシール材ペーストを供給し、接着材層を形成することができるとともに、ハニカム並列体と筒状体との空隙にシール材ペーストを供給することによりコート層を形成することができ、しかも容易かつ効率的に接着材層及びコート層を形成することができる。
【００５４】
（２）上記ハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体は、コート層の厚さを両端面部から中央部に向かって連続的に変化させることによって、ハニカム構造体の外周面に連続的に変化した凹みを設けている。この場合、ハニカム構造体の両端面部の直径が、ハニカム構造体の中央部の直径よりも大きくなっている。
このようなコート層で形成された凹みがハニカム構造体に設けられているので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置内に設置した際に、ハニカム構造体の両端面部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを確実に防止することができる。
【００５５】
（実施例）
以下、本発明の第一実施形態をより具体的に開示した実施例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実施例１）
平均粒子径２２μｍを有する炭化ケイ素の粗粉末５２．８重量％と平均粒子径０．５μｍの炭化ケイ素の微粉末２２．６重量％の混合物に対して、アクリル樹脂２．１重量％、有機バインダー（メチルセルロース）４．６重量％、潤滑剤（日油社製 ユニルーブ）２．８重量％、グリセリン１．３重量％、及び、水１３．８重量％を加えて混練して湿潤混合物を得た。
得られた湿潤混合物を押出成形して、図１（ａ）又は図２に示した形状と同様の形状（ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム成形体、及び、ハニカム成形体の長手方向に垂直な断面の形状が３つの線分と１つの円弧とで囲まれ、この３つの線分のうちの２つの線分よりなる２つの角がそれぞれ９０°と１３５°である形状のハニカム成形体）であってセルの封止がされていない生のハニカム成形体を作製した。
【００５６】
次に、得られた生のハニカム成形体を乾燥させ、乾燥後のハニカム成形体の所定のセルに封止材ペーストとして原料ペーストを充填してセルの封止を行い、再び乾燥機を用いて乾燥させた。
【００５７】
乾燥したハニカム成形体を４００℃で脱脂し、常圧のアルゴン雰囲気下２２００℃、３時間の条件で焼成を行うことにより、炭化ケイ素焼結体からなるハニカム焼成体を作製した。ハニカム焼成体は、気孔率が４５％、平均気孔径が１５μｍ、長さ１５０ｍｍ、セルの数（セル密度）が４６．５個／ｃｍ２、セル壁の厚さが０．２５ｍｍ（１０ｍｉｌ）であった。
【００５８】
平均繊維長２０μｍのアルミナファイバ３０重量％、平均粒子径０．６μｍの炭化ケイ素粒子２１重量％、シリカゾル（固形分３０重量％）１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び、水２８．４重量％を含むシール材ペーストを用い、本発明の第一実施形態のハニカム構造体の製造方法において説明した方法を用いて、接着材層及びコート層を形成して、ハニカム構造体を作製した。
【００５９】
具体的には、最初に、２種類のハニカム焼成体の側面を側面保持部材（スペーサ）で隙間が１ｍｍとなるように挟むようにして縦横に配置してハニカム並列体とし、充填装置内に配置した。
そして、ハニカム焼成体の間の空隙及びハニカム焼成体と充填装置の間の空隙にシール材ペーストを充填した。
スペーサとしては、ガラス繊維を主成分とし、水中にガラス繊維、木材パルプ、長石、水酸化アルミニウムを入れ、攪拌を行ったスラリーを抄造し、脱水してシート化した、縦３０ｍｍ、横８ｍｍ、厚さ１ｍｍのシート状のものを使用した。そして、両面にシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体の側面に貼り付け、このスペーサを介してハニカム焼成体同士を貼り合わせた。
さらに、充填装置を乾燥機内、炉内温度１２０℃で３０分でシール材ペーストを加熱処理することにより接着材層及びコート層を形成してハニカム構造体を作製した。
充填装置として、その内壁面の形状が図３（ｂ）に示したような、その中央が突出しており、両端が凹んだ形状となっているものを用いた。
【００６０】
実施例１のハニカム構造体は、コート層の厚さが端面部で厚く、中央部で薄くなっている。
コート層の厚さが最も厚い箇所は、第１の端面及び第２の端面であり、その厚さが３ｍｍとなっていた。
コート層の厚さが最も薄い箇所は、中間面であり、その厚さが１ｍｍとなっていた。
そして、第１の端面及び第２の端面において測定したハニカム構造体の直径は１４９．８ｍｍであった。
【００６１】
（比較例１）
充填装置の内壁面の形状を中央部と両端部で凹凸のない形状、具体的には、充填装置の内壁面の両端部の直径と中央部の直径が同一の形状で同一の大きさに変更した他は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。
比較例１のハニカム構造体のコート層の厚さは、ハニカム構造体の外周部から中央部に渡って一定の厚さ、１ｍｍであった。
【００６２】
（排ガス浄化装置の作製）
実施例１及び比較例１で作製したハニカム構造体の外周に、主にアルミナを７０重量％含むアルミナ−シリカ繊維からなり、初期厚さが８ｍｍである保持シール材を巻き付け、内径が１５２ｍｍである円筒形状の金属（ＳＵＳ製）容器内に圧入することによって排ガス浄化装置を作製した。
【００６３】
実施例１のハニカム構造体を用いた排ガス浄化装置では、比較例１のハニカム構造体を用いた排ガス浄化装置と比べて保持シール材によるハニカム構造体の保持力が高く、排ガス浄化装置の金属容器内でのハニカム構造体のズレが生じにくかった。
【００６４】
（第二実施形態）
以下、本発明のハニカム構造体の製造方法の一実施形態である第二実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６５】
第二実施形態に係るハニカム構造体の製造方法は、
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された複数個のハニカム焼成体が接着剤層を介して接合されたセラミックブロックを準備する工程と、
上記セラミックブロックを上記筒状体内に、上記セラミックブロックの外周面と上記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
上記セラミックブロックと筒状体内との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含み、
上記１つのハニカム焼成体、上記ハニカム並列体、又は、上記セラミックブロックの、その長手方向に垂直な断面の形状がその両端に位置する第１の端面から第２の端面までが同一の形状及び大きさであり、上記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、その両端に位置する第１の端面から第２の端面までに異なる形状又は大きさの断面形状を有することを特徴とする。
【００６６】
（２−１）本実施形態に係るハニカム構造体の製造方法では、本発明の第一実施形態と同様に、ハニカム構造体を構成する多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設されたハニカム焼成体を作製する。
【００６７】
本発明の第一実施形態では、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）、及び、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の形状が、断面が３つの線分と１つの円弧とで囲まれた形状のハニカム焼成体（図２参照）を作製したが、本発明の第二実施形態では、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０（図１（ａ）及び図１（ｂ）参照）のみを作製する。作製方法は、第一実施形態の（１−１）〜（１−３）に記載した方法と同様である。
【００６８】
（２−２）次に、作製された断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０の側面に接着材層となるシール材ペーストを塗布し、ハニカム焼成体１１０の側面に所定の厚さのシール材ペースト層を形成する。
【００６９】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本発明の第二実施形態のハニカム構造体を製造する製造工程を模式的に示す側面図である。図９（ａ）は、（２−３）の工程により得られたセラミック積層体２００ａを示し、図９（ｂ）は、（２−４）の工程により得られたセラミックブロック２００を示している。
（２−３）（２−２）の工程によりシール材ペースト層が形成されたハニカム焼成体を、該シール材ペースト層を介して他のハニカム焼成体と接着する工程を繰り返して行い、その後、乾燥固化を行うことにより、図９（ａ）に示したハニカム焼成体１１０が複数個、接着材層２１１を介して接着された角柱形状のセラミック積層体２００ａを作製する。
【００７０】
（２−４）次に、ダイヤモンドカッター等の切削工具を用いて、その外周部を円柱形状に切削することで、図９（ｂ）に示した円柱形状のセラミックブロック２００を作製する。なお、ハニカム焼成体１１０ａ、１１０ｂは、断面の形状が正方形のハニカム焼成体１１０が切削されて形成されたものである。
【００７１】
（２−５）次に、セラミックブロック２００の外周部分にコート層を形成する。この際、本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の製造方法で用いたシール材ペーストの充填装置５００と同じ充填装置を用いることができる。
図１０は、シール材ペーストの充填装置５００の筒状体下部５０１ｆにセラミックブロック２００を配置し、筒状体上部５０１ｅを被せる様子を示している。
【００７２】
セラミックブロック２００は、シール材ペーストの充填装置５００を構成する筒状体５０１の側面保持部材５０１ｃ、５０１ｄにより、その側面を保持され、位置が固定されている。
そして、セラミックブロック２００と筒状体５０１の内壁面との間には、コート層が形成される幅の空隙５０４ａが設けられている。
セラミックブロック２００は、予めハニカム焼成体１１０間に接着材層２１１が形成されているので、ハニカム焼成体１１０の間にシール材ペーストを充填する必要はない。
筒状体５０１（筒状体上部５０１ｅ及び筒状体下部５０１ｆ）の内壁面は、その断面図において、２つの窪み部分５０１０ａ、５０１０ｂを有する形状となっている。
【００７３】
（２−６）この後、本発明の第一の実施形態と同様に、シール材ペーストを、充填装置を構成する筒状体５０１の内部に供給し、セラミックブロック２００と筒状体５０１の内壁面との間にシール材ペーストを充填し、乾燥固化を行い、コート層３０２を形成する。
上記工程により、円柱形状のセラミックブロック２００の外周部分に２つの凸部３０２ａ、３０２ｂを有するコート層３０２が形成されたハニカム構造体３００（図１１参照）を製造することができる。
【００７４】
以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法の作用効果について列挙する。
（１）本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、上記筒状体として、場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体（２つの凹部を有する筒状体）を用い、上記セラミックブロックを内部に配置した筒状体の内部にシール材ペーストを供給する。これにより、セラミックブロックと筒状体との空隙にシール材ペーストを供給することによりコート層を形成することができ、しかも容易かつ効率的に接着材層及びコート層を形成することができる。
【００７５】
（２）上記ハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体は、場所によりコート層の厚さが異なり、特に本実施形態に係るハニカム構造体では、セラミックブロックの外周に２つの凸部を有するコート層が形成されているので、ハニカム構造体の周囲に保持シール材を巻き付け、排ガス浄化装置内に設置した際に、ハニカム構造体の凸部では、保持シール材が圧縮させられて面圧が大きくなる。そのため、排ガス浄化装置の使用時にハニカム構造体がズレることを確実に防止することができる。
【００７６】
（その他の実施形態）
【００７７】
本発明の第一及び第二の実施形態では、複数のハニカム焼成体からなるハニカム構造体について説明したが、本発明は、１つのハニカム焼成体からなるものであってもよい。すなわち、１つのハニカム焼成体を前述のシール材ペーストの充填装置５００を用いて、コート層を形成して場所によりその厚さが異なるコート層を形成することができる。なお、この場合、ハニカム焼成体の形状は、円柱形状が望ましい。また、ハニカム焼成体１６の材質としては、コージェライ又はチタン酸アルミニウムが望ましい。
【００７８】
本発明の第一の実施形態では、コート層の厚さを両端面部を最も厚く設定するとともに、コート層の厚さを両端面部から中央部に向かって連続的に減少させ、ハニカム構造体の長手方向に対する中央部の長手方向に垂直な断面の直径を最も小さくしたハニカム構造体を製造している。
また、本発明の第二の実施形態では、セラミックブロック２００の外周部分に２つの凸部３０２ａ、３０２ｂを有するコート層３０２が形成されたハニカム構造体３００を製造しているが、本発明のハニカム構造体の形状は、第一の実施形態や第二の実施形態に限定されるものではない。
すなわち、本発明のハニカム構造体は、１つのハニカム焼成体、ハニカム並列体、又は、セラミックブロックの長手方向の断面の形状及び大きさが同一であり、その端面を含む外周部分にコート層が形成されており、外周部分に場所によりその厚さが異なるコート層が形成されていればよい。コート層の形状は、場所により凸形状であっても、凹形状であってもよく、連続的に厚さが減少していってもよく、連続的に厚さが増加していってもよく、連続的な厚さの減少と連続的な厚さの増加とを組み合わせたものであってもよい。
【００７９】
ハニカム焼成体の気孔率は特に限定されないが、３５〜６０％であることが望ましい。
ハニカム焼成体で構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した場合、ハニカム焼成体の気孔率が３５％未満であると、ハニカム焼成体が、排ガスに含まれるパティキュレートによってすぐに目詰まりを起こしやすくなり、一方、ハニカム焼成体の気孔率が６０％を超えると、ハニカム焼成体の強度が低下して容易に破壊されやすくなる。
【００８０】
ハニカム焼成体の平均気孔径は５〜３０μｍであることが望ましい。
ハニカム焼成体で構成されるハニカム構造体をフィルタとして使用した場合、ハニカム焼成体の平均気孔径が５μｍ未満であると、ハニカム焼成体が排ガスに含まれるパティキュレートによって容易に目詰まりを起こしやすくなり、一方、ハニカム焼成体の平均気孔径が３０μｍを超えると、パティキュレートが気孔を通り抜けてしまい、フィルタとしての機能が不充分となる。
【００８１】
なお、上記気孔率及び気孔径は、水銀圧入法による従来公知の方法により測定することができる。
【００８２】
ハニカム焼成体のセル壁の厚さは、特に限定されないが、０．２〜０．４ｍｍが望ましい。
ハニカム焼成体のセル壁の厚さが０．２ｍｍ未満であると、ハニカム構造を支持するセル壁の厚さが薄くなり、ハニカム焼成体の強度を保つことができなくなる一方、ハニカム焼成体のセル壁の厚さが０．４ｍｍを超えると、ハニカム構造体の圧力損失の上昇を引き起こしやすくなる。
【００８３】
また、ハニカム焼成体の長手方向に垂直な断面におけるセル密度は特に限定されないが、望ましい下限は、３１個／ｃｍ２（２００個／ｉｎ２）、望ましい上限は、９３個／ｃｍ２（６００個／ｉｎ２）、より望ましい下限は、３８．８個／ｃｍ２（２５０個／ｉｎ２）、より望ましい上限は、７７．５個／ｃｍ２（５００個／ｉｎ２）である。
【００８４】
ハニカム焼成体の構成材料の主成分は、炭化ケイ素に限定されるわけではなく、他のセラミック原料として、例えば、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物セラミック、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステン等の炭化物セラミック、アルミナ、ジルコニア、コージェライト、ムライト、チタン酸アルミニウム等の酸化物セラミック等が挙げられる。
これらのなかでは、非酸化物セラミックが好ましく、炭化ケイ素が特に好ましい。耐熱性、機械強度、熱伝導率等に優れるからである。また、炭化ケイ素に金属ケイ素が配合されたケイ素含有炭化ケイ素も同様の理由で好適に使用できる。
【００８５】
セルを封止する封止材ペーストとしては特に限定されないが、後工程を経て作製される封止材の気孔率が３０〜７５％となるものが望ましく、例えば、湿潤混合物と同様のものを用いることができる。
【００８６】
シール材ペーストにおける無機バインダとしては、例えば、シリカゾル、アルミナゾル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機バインダのなかでは、シリカゾルが望ましい。
【００８７】
シール材ペーストにおける無機繊維としては、例えば、シリカ−アルミナ、ムライト、アルミナ、シリカ等のセラミックファイバー等を挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機繊維のなかでは、アルミナファイバが望ましい。
【００８８】
シール材ペーストにおける無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物等を挙げることができ、具体的には、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素からなる無機粉末等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。無機粒子のなかでは、熱伝導性に優れる炭化ケイ素が望ましい。
【００８９】
また、本発明のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体には、触媒が担持されていてもよい。
ハニカム構造体にＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘ等の排ガス中の有害なガス成分を浄化することが可能となる触媒を担持させることにより、触媒反応により排ガス中の有害なガス成分を充分に浄化することが可能となる。また、ＰＭの燃焼を助ける触媒を担持させることにより、ＰＭをより容易に燃焼除去することが可能となる。
【００９０】
これまで、本発明のハニカム構造体の製造方法により製造されたハニカム構造体としては、貫通孔のいずれか一方の端部が封止されているハニカム構造体（ハニカムフィルタ）について説明を行ったが、上記ハニカム構造体は、貫通孔の端部が封止されていなくてもよい。このようなハニカム構造体は、触媒担体として好適に使用することが可能となる。
【符号の説明】
【００９１】
１００、３００ ハニカム構造体
１０１ 接着材層
１０２、３０２ コート層
１０３ セラミックブロック
１０４ａ 第１の端面
１０４ｂ 第２の端面
１０５ａ 第１の端面部
１０５ｂ 第２の端面部
１０６ 中央部
１０７ 中間面
１１０、１２０ ハニカム焼成体
１１１、１２１ セル
１１２、１２２ 封止材
１１３、１２３ セル壁
１８０ ハニカム並列体
２００ セラミックブロック
２１１ 接着材層
３０２ａ、３０２ｂ 凸部
５００ 充填装置
５０１ 筒状体
５０１ａ、５０１ｆ 筒状体下部
５０１ｂ、５０１ｅ 筒状体上部
５０１ｃ、５０１ｄ 側面保持部材
５０３ シール材ペースト供給器
５０４ａ、５０４ｂ 空隙
５２０ シール材ペースト室
５２２ シール材ペースト
５２５ 押出機構
５０１０ａ、５０１０ｂ 窪み部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された１つのハニカム焼成体、複数の前記ハニカム焼成体が縦横に並列されてなるハニカム並列体、又は、複数個の前記ハニカム焼成体が接着剤層を介して接合されたセラミックブロックを準備する工程と、
前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体又は前記セラミックブロックを、前記筒状体内に、前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体又は前記セラミックブロックの外周面と前記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
前記１つのハニカム焼成体と筒状体との空隙、前記ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙及びハニカム並列体と筒状体との空隙、又は、前記セラミックブロックと筒状体内との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含む、
前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体、又は、前記セラミックブロックの、その長手方向に垂直な断面の形状がその両端に位置する第１の端面から第２の端面までが同一の形状及び大きさであり、前記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、その両端に位置する第１の端面から第２の端面までに異なる形状又は大きさの断面形状を有するハニカム構造体を製造することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記筒状体は、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、前記第１の端面と前記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、
前記筒状体の内径は、前記第１の端面を含む第１の端面部及び前記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、前記中央部で最も小さくなるように、前記第１の端面部から前記第２の端面部まで連続的に変化している請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
前記ハニカム焼成体は、前記貫通孔の一方の端部が目封じされている請求項１又は２のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
前記シール材ペーストは、無機粒子と無機バインダとを含む請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記ハニカム焼成体は、炭化珪素、又は、珪素含有炭化珪素からなる請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
前記コート層の最も厚い部分の厚さが、１〜２０ｍｍとなるようなその長手方向に垂直な方向に連続して形成された凹凸部を有する筒状体を用いる請求項１〜５のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項７】
前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体、又は、前記セラミックブロックの形状は、四角柱の形状である請求項１〜６のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項８】
前記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面の形状が円であり、前記中央部での長手方向に垂直な断面の形状が円である請求項２〜７のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項１】
場所によりその厚さが異なるコート層を形成可能な凹凸部を有する筒状体を準備する工程と、
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された１つのハニカム焼成体、複数の前記ハニカム焼成体が縦横に並列されてなるハニカム並列体、又は、複数個の前記ハニカム焼成体が接着剤層を介して接合されたセラミックブロックを準備する工程と、
前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体又は前記セラミックブロックを、前記筒状体内に、前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体又は前記セラミックブロックの外周面と前記筒状体の内壁面とが所定間隔の空隙を有するように配置する工程と、
前記１つのハニカム焼成体と筒状体との空隙、前記ハニカム並列体を構成するハニカム焼成体同士の空隙及びハニカム並列体と筒状体との空隙、又は、前記セラミックブロックと筒状体内との空隙にシール材ペーストを供給する工程とを含む、
前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体、又は、前記セラミックブロックの、その長手方向に垂直な断面の形状がその両端に位置する第１の端面から第２の端面までが同一の形状及び大きさであり、前記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の長手方向に垂直な断面において、その両端に位置する第１の端面から第２の端面までに異なる形状又は大きさの断面形状を有するハニカム構造体を製造することを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項２】
前記筒状体は、その長手方向に沿って、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面と、前記第１の端面と前記第２の端面の中間である中間面を含むとともに、その長手方向に垂直方向に連続して形成された凹凸部とを有し、かつ、
前記筒状体の内径は、前記第１の端面を含む第１の端面部及び前記第２の端面を含む第２の端面部で最も大きくなり、前記中央部で最も小さくなるように、前記第１の端面部から前記第２の端面部まで連続的に変化している請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項３】
前記ハニカム焼成体は、前記貫通孔の一方の端部が目封じされている請求項１又は２のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項４】
前記シール材ペーストは、無機粒子と無機バインダとを含む請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記ハニカム焼成体は、炭化珪素、又は、珪素含有炭化珪素からなる請求項１〜４のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
前記コート層の最も厚い部分の厚さが、１〜２０ｍｍとなるようなその長手方向に垂直な方向に連続して形成された凹凸部を有する筒状体を用いる請求項１〜５のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項７】
前記１つのハニカム焼成体、前記ハニカム並列体、又は、前記セラミックブロックの形状は、四角柱の形状である請求項１〜６のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項８】
前記外周部分にコート層を備えたハニカム構造体の、その両端に位置する第１の端面及び第２の端面の形状が円であり、前記中央部での長手方向に垂直な断面の形状が円である請求項２〜７のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１５３５３８（Ｐ２０１２−１５３５３８Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１０６４（Ｐ２０１１−１１０６４）
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２１日（２０１１．１．２１）
【出願人】（００００００１５８）イビデン株式会社 (856)
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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