(57)【要約】【課題】ハニカム構造体のセルを有効に活用する。【解決手段】セル１３として、軸方向の一方の端部に封口部１４を有する第１セル１５と、当該第１セル１５に隣接して設けられ、軸方向の他方の端部に封口部１４を有する第２セル１６を有し、封口部１４は、端部側に向かって互いに接近して接続された状態で形成された、セル１３の周囲の区画壁１２により構成され、区画壁１２は、軸方向から見て周壁１１に対して４５°の角度で形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形筒状の周壁と、前記周壁の内部を前記周壁の軸方向に延びる複数のセルに区画する断面格子状の区画壁と、前記セルの端部を封口する封口部とを備えるハニカム構造体であって、
前記セルとして、前記軸方向の一方の端部に前記封口部を有する第１セルと、当該第１セルに隣接して設けられ、前記軸方向の他方の端部に前記封口部を有する第２セルとを有し、
前記封口部は、端部側に向かって互いに接近させて接続した状態で形成された、前記セルの周囲の前記区画壁により構成され、
前記区画壁は、前記軸方向から見て前記周壁に対して４５°の角度で形成されていることを特徴とするハニカム構造体。
【請求項２】
前記周壁の角部は、前記区画壁に接続されている請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記封口部において、前記区画壁同士が接続した箇所の厚さは、前記区画壁の壁厚よりも厚く構成されている請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のハニカム構造体の製造方法であって、
セラミック粒子を含む混合物を用いて矩形筒状の周壁と、軸方向から見て前記周壁に対して４５°の角度で形成されている区画壁とを有するハニカム成形体を成形する成形工程と、
前記ハニカム成形体が有する前記セルの前記軸方向のいずれか一方の端部において前記セルの周囲の区画壁同士を接近させて接続することにより、前記セルを封口する封口工程と、
前記封口工程を経たハニカム成形体を焼成する焼成工程とを含むことを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記成形工程と前記封口工程との間に、前記ハニカム成形体の水分率が５％〜２５％になるように前記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程を有する請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
前記封口工程は、前記ハニカム成形体の端部に封口治具を押し付けることにより、前記区画壁を変形させる工程であり、
前記封口治具は、板状の基部と、前記基部に設けられ、封口される前記セルを囲む前記区画壁に沿って配置された四角錐形状の４つの凸部を有する挿入部とを備える請求項４又は５に記載の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、封口部を有するハニカム構造体及び封口部を有するハニカム構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、周壁と周壁の内部を周壁の軸方向に延びる複数のセルに区画する区画壁と、セルの端部を封口する封口部とを有するハニカム構造体が知られている。
例えば、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、特許文献１には、周壁及び区画壁を有するハニカム成形体６０の端面中央部の複数のセルに中央部封口用治具６１を挿入し、区画壁を変形させることにより区画壁同士を接合して端面中央部のセルを封口することが開示されている。また、ハニカム成形体６０の端面外周部を外周部封口用治具６２で押圧し、外周部のセルを押しつぶすことにより、外周部のセルを封口することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３６１９９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、区画壁同士を接合して封口部を形成する方法の場合には、外周部のセルを確実には封口できないという問題がある。そのため、特許文献１に記載された発明では、外周部のセルを押しつぶすことにより外周部のセルを封口している。しかしながら、セルを押しつぶすことにより封口部が形成された外周部のセルは、その両端部に封口部が形成されることから、気体を流入又は排出させる等の所定の機能を十分に発揮することができなくなる。本発明は、こうした事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、外周部のセルを有効に活用することができるハニカム構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するための本発明のハニカム構造体は、矩形筒状の周壁と、上記周壁の内部を上記周壁の軸方向に延びる複数のセルに区画する断面格子状の区画壁と、上記セルの端部を封口する封口部とを備えるハニカム構造体であって、上記セルとして、上記軸方向の一方の端部に上記封口部を有する第１セルと、当該第１セルに隣接して設けられ、上記軸方向の他方の端部に上記封口部を有する第２セルとを有し、上記封口部は、端部側に向かって互いに接近させて接続した状態で形成された、上記セルの周囲の上記区画壁により構成され、上記区画壁は、上記軸方向から見て上記周壁に対して４５°の角度で形成されていることを要旨とする。
【０００６】
この構成によれば、封口部は、端部側に向かって互いに接近させて接続した状態で形成された、セルの周囲の区画壁により構成される。また、区画壁は、軸方向から見て周壁に対して４５°の角度で形成されている。これにより、外周部のセルの両端部を押しつぶして封口部を形成することなく、外周部のセルが封口されたハニカム構造体を得ることができる。したがって、外周部のセルを有効に活用することができる。また、封口部が上記形状を有していることにより、セルに封口材を充填することによって封口部が形成された態様と比べて、ハニカム構造体の圧力損失を低減することができる。
【０００７】
本発明のハニカム構造体について、上記周壁の角部は、上記区画壁に接続されていることが好ましい。この構成によれば、ハニカム構造体の外周部に位置するセルの大きさを、その他のセルの大きさの約半分の大きさとすることができる。これにより、ハニカム構造体の外周部に位置するセルの大きさが相対的に小さくなって、気体が流入しにくくなることを抑制することができる。また、周壁の角部に区画壁が接続されていない構成と比べて、周壁の角部の強度を向上させることができる。
【０００８】
本発明のハニカム構造体について、上記封口部において、上記区画壁同士が接続した箇所の厚さは、上記区画壁の壁厚よりも厚く構成されていることが好ましい。この構成によれば、区画壁同士が接続した箇所の厚さが区画壁の壁厚に比べて厚くなるため、封口部の強度を向上させることができる。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のハニカム構造体の製造方法は、セラミック粒子を含む混合物を用いて矩形筒状の周壁と、軸方向から見て前記周壁に対して４５°の角度で形成されている区画壁とを有するハニカム成形体を成形する成形工程と、上記ハニカム成形体が有する上記セルの上記軸方向のいずれか一方の端部において上記セルの周囲の区画壁同士を接近させて接続することにより、上記セルを封口する封口工程と、上記封口工程を経たハニカム成形体を焼成する焼成工程とを含むことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、セルを有効に活用することができるハニカム構造体を製造することができる。
本発明のハニカム構造体の製造方法について、上記成形工程と上記封口工程との間に、上記ハニカム成形体の水分率が５％〜２５％になるように上記ハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程を有することが好ましい。この構成によれば、ハニカム成形体の水分率が、区画壁が適度の柔軟性を有するのに好適なものとなる。これにより、封口工程においてセルの周囲の区画壁同士を接続させる際に、区画壁に亀裂が生じることを抑制することができる。
【００１１】
本発明のハニカム構造体の製造方法について、上記封口工程は、上記ハニカム成形体の端部に封口治具を押し付けることにより、上記区画壁を変形させる工程であり、上記封口治具は、板状の基部と、上記基部に設けられ、封口される上記セルを囲む上記区画壁に沿って配置された四角錐状の４つの凸部を有する挿入部とを備えることが好ましい。この構成によれば、板状の基部に４つの凸部が設けられていることにより、凸部の位置決めが容易になる。また、区画壁を凸部の形状に合わせて変形させることができる。これにより、封口部を効率よく形成することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ハニカム構造体のセルを有効に活用することができ、圧力損失を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ハニカム構造体の斜視図。
【図２】図１の２−２線断面図。
【図３】ハニカム構造体の正面図。
【図４】図３の４−４線断面図。
【図５】ハニカム成形体の斜視図。
【図６】（ａ）は封口治具の斜視図、（ｂ）は封口治具の対角線方向の断面図。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、中央部の四角セルに封口治具を挿入する前の側面図と正面図、（ｃ）、（ｄ）は封口治具を途中まで挿入した段階の側面図と正面図、（ｅ）、（ｆ）は封口治具を最後まで挿入した段階の側面図と正面図。
【図８】三角セルを封口する際の封口治具とハニカム構造体の正面図。
【図９】（ａ）は封口治具の斜視図、（ｂ）は封口治具の側面図、（ｃ）、（ｄ）は、外周部の四角セルに封口治具を挿入する前の側面図と正面図、（ｅ）、（ｆ）は封口治具を最後まで挿入した段階の側面図と正面図。
【図１０】（ａ）は、区画壁が周壁に対して９０°の角度で形成されたハニカム構造体の正面図、（ｂ）は、（ａ）のハニカム構造体を封口した後の正面図。
【図１１】変更例のハニカム成形体の正面図。
【図１２】変更例の封口治具の側面図。
【図１３】（ａ）は従来技術のハニカム構造体の封口方法を示す模式図、（ｂ）は従来技術の封口方法によって作成されたハニカム構造体の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、ハニカム構造体の一実施形態を説明する。
ハニカム構造体は、セラミック製の材料からなり、例えば、内燃機関の排ガスに含まれる粒子状物質等を捕集するためのフィルターであるＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）等に用いられる。
【００１５】
図１、２に示すように、本実施形態のハニカム構造体１０は、筒状の周壁１１と、周壁１１の内部を周壁１１の軸方向に延びる複数のセル１３に区画する断面格子状の区画壁１２とを備えている。周壁１１は、周壁１１の軸方向に直交する断面形状が正方形をなす矩形筒状に形成されている。周壁１１は、平面視長方形状をなす４つの平らな壁の組み合わせで構成されており、軸方向における端部と中央部とで同一の外形を有している。
【００１６】
図２に示すように、断面格子状の区画壁１２は、周壁１１の軸方向から見て第１方向に延びる第１区画壁１２ａと第２方向に延びる第２区画壁１２ｂとを有し、これらの区画壁同士が９０°で交差している。また、断面格子状の区画壁１２は、周壁１１の軸方向から見て周壁１１に対して４５°の角度で形成されている。これにより、周壁１１の軸方向から見たハニカム構造体１０の中央部には、周壁１１に対して４５°傾斜した正方形のセル１３ａ（以下、四角セル１３ａともいう。）が複数設けられている。複数の四角セル１３ａは、周壁１１の軸方向から見て同じ大きさで構成されている。
【００１７】
また、断面格子状の区画壁１２は、周壁１１の４つの角部１１ａにそれぞれ接続されている。これにより、ハニカム構造体１０の外周部には、四角セル１３ａの約半分の大きさを有して、周壁１１に接した三角形のセル１３ｂ（以下、三角セル１３ｂともいう。）が複数設けられている。ここで、上記「９０°」及び「４５°」には、設計、製造誤差として±５°が含まれるものとする。
【００１８】
ハニカム構造体１０の区画壁１２の気孔率は、４０〜７０体積％であることが好ましい。区画壁１２の気孔率が４０〜７０体積％であることにより、ハニカム構造体１０を排ガス中の微粒子を捕集するフィルターとして用いた際に、区画壁１２の内部に気体を流通させやすくなる。ハニカム構造体１０が構成するセル構造は特に限定されるものではないが、たとえば、区画壁１２の壁厚が０．１〜０．４ｍｍであり、セル密度が１ｃｍ２あたり３１〜９３セルであるセル構造とすることができる。
【００１９】
図３、４に示すように、ハニカム構造体１０は、軸方向の端部においてセル１３を封口する封口部１４を有している。そして、セル１３は、一方の端部が封口されて、他方の端部が開口した第１セル１５と、第１セル１５に隣接して設けられ、軸方向の他方の端部が封口されて、一方の端部が開口した第２セル１６とを有している。第１セル１５及び第２セル１６を有することにより、例えば、第２セル１６の開口部に流入した気体を、第１セル１５と第２セル１６の間の区画壁１２を通過させ、第１セル１５の開口部から流出させることができ、その際に区画壁１２によって粒子状物質等が捕集される。
【００２０】
図３、４示すように、封口部１４は、封口するセル１３の周囲の区画壁１２がセル１３を覆うように端部側に向かうにつれて傾斜した状態で互いに接近する傾斜部１４ａと、区画壁１２同士が接続される接続部１４ｂとを有している。接続部１４ｂは、図３に示すように、周壁１１に沿って十字状に形成され、複数の十字状部分が繋がってハニカム構造体１０の端面に格子状に形成される。
【００２１】
図３、４に示すように、周壁１１の軸方向から見て周壁１１に対して４５°の方向における接続部１４ｂの厚さＴは、区画壁１２の厚さよりも厚く構成されている。また、対向する傾斜部１４ａ同士がなす角度αは、１０°〜４０°となるように構成されている。
【００２２】
次に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について説明する。
ハニカム構造体は、以下に記載する成形工程、乾燥工程、封口工程、焼成工程を順に経ることにより製造される。
【００２３】
（成形工程）
成形工程は、セラミック粒子を含む混合物を用いてハニカム成形体を作製する工程である。セラミック粒子としては、公知のハニカム構造体の製造に用いられるセラミック材料を用いることができ、例えば、酸化物セラミック、窒化物セラミック、炭化物セラミックが挙げられる。酸化物セラミックとしては、例えば、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が挙げられる。窒化物セラミックとしては、例えば、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化チタン等が挙げられる。炭化物セラミックとしては、例えば、炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタン、炭化タンタル、炭化タングステンが挙げられる。また、ハニカム成形体を構成するセラミック材料には、バインダー等のその他成分が含まれていてもよい。
【００２４】
図５に示すように、ハニカム成形体４０は、筒状の周壁１１と、周壁１１の内部を周壁１１の軸方向に延びる複数のセル１３に区画する断面格子状の区画壁１２とを備えている。区画壁１２同士の交差角度は９０°であり、周壁１１と区画壁１２との交差角度は４５°である。したがって、ハニカム成形体４０は、四角セル１３ａと、外周部に位置する三角セル１３ｂとを有している。また、ハニカム成形体４０における軸方向に交差する断面形状は、一方の端部から他方の端部まですべて同一形状である。ハニカム成形体４０は、例えば、混合物を押出金型を用いて押出成形し、所定の長さに切断することにより作製することができる。
【００２５】
（乾燥工程）
乾燥工程は、成形工程により得られたハニカム成形体を乾燥させる工程である。ハニカム成形体の乾燥は、公知の乾燥機を用いることによって行うことができ、マイクロ波乾燥や熱風乾燥を適宜採用することができる。乾燥温度は特に限定されないが、熱風乾燥を行う場合、９０〜１２０℃の範囲であることが好ましい。乾燥工程を行った後のハニカム成形体の水分率は特に限定されないが、５〜２５％であることが好ましい。ハニカム成形体の水分率が５〜２５％であることにより、区画壁が適度の柔軟性を有するものとなる。なお、成形工程において、後の封口工程を行うのに適した水分率を有するハニカム成形体が成形される場合は、乾燥工程を省略することができる。
【００２６】
（封口工程）
封口工程は、ハニカム成形体における第１セルに対応するセルの軸方向一方の端部、及び第２セルに対応するセルの軸方向他方の端部に対して、当該セルの周囲の区画壁同士を接続させて封口部を形成する工程である。
【００２７】
封口工程の手順について、具体的に説明する。
まず、ハニカム成形体の中央部に位置する四角セルを封口する第１封口工程について説明する。第１封口工程は、封口治具をハニカム成形体の端面に押し付けることによって行う。
【００２８】
図６（ａ）に示すように、封口治具２０は、矩形板状の基部２１と、基部２１に設けられた４個の正四角錐状の凸部２２を有する挿入部２３とを備える。挿入部２３において、４個の凸部２２は、所定の間隔をおいて縦２×横２の位置関係となるように配置されている。また、４個の凸部２２は、縦又は横に隣接する凸部２２の斜面２２ａ同士が対向するように配置されている。各凸部２２は、その底面が、四角セル１３ａの軸方向に直交する断面形状よりも大きく形成されている。
【００２９】
図６（ｂ）に示すように、基部２１の対角線方向における断面図において、対角線方向に隣り合う凸部２２の向かい合う斜辺２２ｂ同士がなす角度βは、１０°〜４０°であることが好ましい。
【００３０】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、挿入部２３の４個の凸部２２の頂点２２ｃは、１つのセルＣ１（四角セル１３ａ）を取り囲む縦横４個のセルＣ２のそれぞれの中心に位置するように構成されている。
【００３１】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、封口治具２０を、ハニカム成形体４０の周壁１１に対して、挿入部２３の凸部２２の底辺２２ｄが平行になる状態として、挿入部２３の凸部２２と、封口すべきセルＣ１を取り囲む縦横４個のセルＣ２とが軸方向に重なる位置に配置する。すなわち、挿入部２３が挿入されるセルＣ２の区画壁１２に対して、凸部２２の底辺２２ｄが４５°傾斜する位置となるように封口治具２０を配置する。
【００３２】
図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、封口するセルＣ１を取り囲む縦横４個のセルＣ２に四角錐の頂点が挿入されるようにして封口治具２０をハニカム成形体４０の端面４０ａに押し付ける。これにより、凸部２２の斜面２２ａがセルＣ２を囲む区画壁１２に当接して、区画壁１２が矢印方向に押し広げられる。これに伴い、封口するセルＣ１では、周囲の区画壁１２が内側へと移動して、セルＣ１の開口面積が減少した状態となる。
【００３３】
図７（ｅ）、（ｆ）に示すように、さらに、封口治具２０をハニカム成形体４０の端面４０ａに押し付けると、凸部２２の斜面がセルＣ２を囲む区画壁１２をさらにセルＣ１側に押し広げる。そして、封口するセルＣ１では、周囲の区画壁１２同士が接続される。その結果、セルＣ１の端部には、周壁１１の軸方向から見て、区画壁１２に対して４５°傾いた十字状の接続部１４ｂと、接続部１４ｂからセルＣ２側に向かって傾斜する傾斜部１４ａとを有する封口部１４が形成される。
【００３４】
ハニカム成形体４０の中央部に位置する四角セル１３ａのうちの全ての封口するセルＣ１に対して、上記の操作を繰り返し行う。なお、複数の挿入部２３が並設された封口治具２０を用いて、複数のセルＣ１に対して同時に封口部１４を形成してもよい。
【００３５】
次に、ハニカム成形体４０の三角セル１３ｂを封口する第２封口工程について説明する。第２封口工程は、図６に示す封口治具２０をハニカム成形体４０の端面４０ａに押し付けることによって行う。
【００３６】
図８に示すように、ハニカム成形体４０の周壁１１に対して、挿入部２３の凸部２２の底辺２２ｄが平行になる状態として、挿入部２３の凸部２２と、封口すべきセルＣ１（三角セル１３ｂ）を取り囲む２個のセルＣ２とが軸方向に重なる位置に封口治具２０を配置する。このとき、必要に応じて、封口すべきセルＣ１に接する周壁１１の外側に、外側から周壁１１を押圧する板状の治具２４を配置する。治具２４による押圧力は、周壁１１を変形させない範囲に設定される。そして、封口治具２０をハニカム成形体４０の端面４０ａに押し付けることにより、封口するセルＣ１では、周囲の区画壁１２がセルＣ１側に押し広げられて、区画壁１２同士が接続されるとともに区画壁１２と周壁１１とが接続されて封口部１４が形成される。
【００３７】
ハニカム成形体４０の三角セル１３ｂのうちの全ての封口するセルＣ１に対して、上記の操作を繰り返し行う。なお、複数の挿入部２３が並設された封口治具２０を用いて、複数のセルＣ１に対して同時に封口部１４を形成してもよい。
【００３８】
次に、ハニカム成形体４０の外周部に位置する四角セル１３ｃを封口する第３封口工程について説明する。ここで、ハニカム成形体４０の外周部に位置する四角セル１３ｃとは、セル１３のうち、最も外周側に位置して、三角セル１３ｂに隣接する四角セル１３ｃを意味するものとする。外周部に位置する四角セル１３ｃを、図６に示した封口治具２０で封口しようとすると、その四角セル１３ｃに隣接する三角セル１３ｂに対して封口治具２０の凸部２２が挿入される。これにより、三角セル１３ｂに接する周壁１１が外側に押し広げられて、ハニカム成形体４０の周壁１１に凸部が形成されてしまう。この凸部は、ハニカム構造体１０の強度低下の原因となる虞がある。そこで、ハニカム成形体４０の外周部に位置する四角セル１３ｃを封口する第３封口工程には、以下に示す封口治具３０を用いる。
【００３９】
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、封口治具３０は、板状の基部３１と、基部３１に設けられた４個の四角錐状の凸部３２を有する挿入部３３とを備える。凸部３２は正四角錐で構成された第１凸部３２ａと、第１凸部３２ａを突出方向に半分に切断した形状を有する第２凸部３２ｂとを有する。具体的には、第１凸部３２ａは、底面が正方形状であり、突出方向に対して傾斜する４つの傾斜面３２ｃを有する四角錐である。第２凸部３２ｂは、底面が第１凸部３２ａの半分の長方形状であり、突出方向に対して傾斜する３つの傾斜面３２ｃと、基部３１から垂直に突出する垂直面３２ｄとを有する四角錐である。第１凸部３２ａと第２凸部３２ｂは２個ずつが互いに対向した状態で、所定の間隔をおいて縦２×横２の位置関係となるように配置されている。また、各凸部３２は、縦又は横に隣接する凸部３２の傾斜面３２ｃ同士が対向するとともに、第２凸部３２ｂにおける第１凸部３２ａに対向する面とは反対側の面が垂直面３２ｄとなるように配置されている。
【００４０】
図９（ｃ）、（ｄ）に示すように、ハニカム成形体４０の周壁１１に対して、挿入部３３の凸部３２の底辺が平行になる状態とする。軸方向において、挿入部３３の第１凸部３２ａが封口すべきセルＣ１（外周部に位置する四角セル）を取り囲む２個の四角セルＣ２ａに重なるとともに、挿入部３３の第２凸部３２ｂが封口すべきセルＣ１を取り囲む２個の三角セルＣ２ｂに重なる位置に封口治具３０を配置する。そして、封口するセルＣ１を取り囲む縦横４個のセルＣ２ａ及びセルＣ２ｂに第１凸部３２ａと第２凸部３２ｂの頂点３２ｅが挿入されるようにして封口治具３０をハニカム成形体４０の端面４０ａに押し付ける。この際、第２凸部３２ｂは、垂直面３２ｄが三角セル１３ｂにおける周壁１１に接する。
【００４１】
図９（ｅ）、（ｆ）に示すように、封口治具３０をハニカム成形体４０の端面４０ａに押し付ける。これにより、第１凸部３２ａと第２凸部３２ｂの傾斜面３２ｃがセルＣ１を囲む区画壁１２に当接して、区画壁１２がセルＣ１側に押し広げられる。これに伴い、封口するセルＣ１では、周囲の区画壁１２が内側へと移動するとともに区画壁１２同士が接続され、封口部１４が形成される。この際、第２凸部３２ｂが、第１凸部３２ａの半分の大きさの底面と垂直面３２ｄとを有する四角錐状であることによって、三角セル１３ｂに接する周壁１１が外側に押し広げられることが抑制される。
【００４２】
ハニカム成形体４０の外周部に位置する四角セル１３ａのうちの全ての封口するセルＣ１に対して、上記の操作を繰り返し行う。なお、複数の挿入部２３、３３が並設された封口治具２０を用いて、複数のセルＣ１に対して同時に封口部１４を形成してもよい。
【００４３】
上記の各封口工程は、ハニカム成形体４０の反対側の端面４０ａに対しても同様に行われる。
（焼成工程）
焼成工程は、封口工程を経たハニカム成形体を焼成する工程である。焼成工程は、公知の単独炉、いわゆるバッチ炉や、連続炉を用いて行うことができる。焼成温度は、セラミック材料を焼成するのに適した温度を適宜採用することができる。セラミック材料として炭化ケイ素粒子を用いた場合の焼成条件としては、例えば、アルゴン雰囲気下１８００〜２２５０℃の焼成温度で、１〜１０時間保持することが好ましい。焼成工程の前には、適宜、脱脂工程を行ってもよい。
【００４４】
本実施形態の作用を説明する。
本実施形態のハニカム構造体は、矩形筒状の周壁と、周壁の内部を周壁の軸方向に延びる断面格子状の区画壁とを備えている。そして、区画壁により区画される第１セルの一方の端部及び第２セルの他方の端部に対して、当該セルの周囲の区画壁を端部側に向かって互いに接近するように形成するとともに、その先端部分を接続してなる封口部を設けている。
【００４５】
ここで、図１０（ａ）に示すように、矩形筒状の周壁４１に対して区画壁４２が９０°の角度で形成されているとする。この場合に、外周部に位置するセル４３に対して、当該セル４３の周囲の区画壁４２を端部側に向かって互いに接近するように形成するとともに、その先端部分を接続してなる封口部４４を設ける。すると、図１０（ｂ）に示すように、その封口部４４に１／２サイズの三角開口部４４ａ又は１／４サイズの三角開口部４４ｂが残り、セル４３を完全に封口することができない。そのため、外周部に位置するセル４３は、両端部に開口を有するセル４３となってしまい、第１セル及び第２セルとして十分に機能させることができない。
【００４６】
なお、これらの三角開口部４４ａ、４４ｂを封口する方法として、周壁４１を内側に変形させる方法が考えられるが、この場合、周壁４１の変形にともなって、周壁４１の強度が低下しやすくなる。特に、１／２サイズの三角開口部４４ａを封口するためには、１／２サイズの三角開口部４４ａを全て内側に変形させる必要があり、周壁４１の角部の変形量が大きくなることから、周壁４１の強度の低下はより顕著になる。
【００４７】
これに対し、本実施形態のハニカム構造体１０は、図３に示すように、外周部に位置するセル１３ｂ（三角セル）についても、当該セルの周囲の区画壁を端部側に向かって互いに接近するように形成するとともに、その先端部分を接続してなる封口部によって完全に封口することができる。そのため、外周部に位置するセル１３ｂ（三角セル）についても、第１セル１５又は第２セル１６として有効に活用することができる。
【００４８】
また、本実施形態のハニカム構造体１０は、図４に示すように、開口端に向かってセル１３の周囲の区画壁１２が押し広げられた傾斜部１４ａを有しているため、ハニカム構造体１０の端面における空気抵抗が小さくなる。セルに封口材を充填することによって封口部が形成されたハニカム構造体と比べて、シミュレーションでは、約２０％圧力損失が低減する。
【００４９】
本実施形態の効果を説明する。
（１）封口部は、端部側に向かって互いに接近させて接続した状態で形成された、セルの周囲の区画壁により構成され、区画壁は、軸方向から見て周壁に対して４５°の角度で形成されている。これにより、外周部のセルの両端部を押しつぶして封口部を形成することなく、外周部のセルが封口されたハニカム構造体を得ることができる。したがって、外周部のセルを有効に活用することができる。また、封口部が上記形状を有していることにより、セルに封口材を充填することによって封口部が形成された態様と比べて、ハニカム構造体の圧力損失を低減することができる。
【００５０】
（２）周壁の角部は、区画壁に接続されている。これにより、ハニカム構造体の外周部に位置するセルの大きさを、その他のセルの大きさの約半分の大きさとすることができる。したがって、ハニカム構造体の外周部に位置するセルの大きさが相対的に小さくなって、気体が流入しにくくなることを抑制することができる。また、周壁の角部に区画壁が接続されていない構成と比べて、周壁の角部の強度を向上させることができる。
【００５１】
（３）封口部において、区画壁同士が接続した箇所の厚さは、区画壁の壁厚よりも厚く構成されている。したがって、区画壁同士が接続した箇所の厚さが区画壁の壁厚に比べて厚くなるため、封口部の強度を向上させることができる。
【００５２】
（４）セラミック粒子を含む混合物を用いて矩形筒状の周壁と、軸方向から見て周壁に対して４５°の角度で接続されている区画壁とを有するハニカム成形体を成形する成形工程を含む。また、ハニカム成形体が有するセルの軸方向のいずれか一方の端部においてセルの周囲の区画壁同士を接近させて接続することにより、セルを封口する封口工程と、封口工程を経たハニカム成形体を焼成する焼成工程とを含む。したがって、セルを有効に活用することができるハニカム構造体を製造することができる。
【００５３】
（５）成形工程と封口工程との間に、ハニカム成形体の水分率が５％〜２５％になるようにハニカム成形体を乾燥させる乾燥工程を有する。これにより、ハニカム成形体の水分率が、区画壁が適度の柔軟性を有するのに好適なものとなる。したがって、封口工程においてセルの周囲の区画壁同士を接続させる際に、区画壁に亀裂が生じることを抑制することができる。
【００５４】
（６）封口工程は、ハニカム成形体の端部に封口治具を押し付けることにより、区画壁を変形させる工程であり、封口治具は、板状の基部と、基部に設けられ、封口されるセルを囲む区画壁に沿って配置された四角錐状の４つの凸部を有する挿入部とを備える。これにより、板状の基部に４つの凸部が設けられていることにより、凸部の位置決めが容易になる。また、区画壁を凸部の形状に合わせて変形させることができる。したがって、封口部を効率よく形成することができる。
【００５５】
本実施形態は、次のように変更して実施することも可能である。また、上記実施形態の構成や以下の変更例に示す構成を適宜組み合わせて実施することも可能である。
・矩形筒状の周壁は、周壁の軸方向から見て四隅が略直角に形成されていれば、正方形に限定されず、長方形で構成されていてもよい。
【００５６】
・周壁の角部に区画壁が接続されていなくてもよい。例えば、図１１に示すように、周壁１１の軸方向から見て周壁１１の角部１１ａに、正四角形のセル１３の１／４の大きさを有する三角形のセル１３ｄが１個設けられた構成であってもよい。
【００５７】
・凸部の形状は四角錐に限定されない。四角錐における先端が面取りされた形状であってもよい。すなわち、凸部の縦断面が台形状で構成されていてもよい。また、四角錐の隣り合う斜面が斜辺を介して接続された構成に代えて、隣り合う斜面が曲面で接続された構成であってもよい。すなわち、凸部の横断面が面取りされた四角形状で構成されているもよい。また、図１２に示すように、四角錐の底辺側部分２２ｅが角柱状に構成されていてもよい。
【００５８】
・第１、第２セル以外に、両端部が開口された第３セルを有していてもよい。例えば、三角セルの両端に封口部を形成しないことにより、三角セルを第３セルとしてもよい。
・周壁の軸方向から見て周壁に対して４５°の方向における接続部の厚さは、区画壁の壁厚よりも厚く構成された態様に限定されない。区画壁と同じ厚さでもよいし、区画壁よりも薄く構成されていてもよい。
【００５９】
・外周部に位置する三角セルの封口部は、三角セルが接する周壁を内側に変形させて形成したものであってもよい。
・封口部は、区画壁同士を接近させるとともに、区画壁同士の端部に封口材が充填されて形成されたものであってもよい。すなわち、封口部の傾斜部は互いに接続しておらず、封口材が充填された状態で傾斜部が接続されていてもよい。
【００６０】
・本実施形態では、ハニカム成形体の端部に封口治具を押し付けることによって区画壁を変形させていたが、この態様に限定されない。例えば、封口するセルＣ１を取り囲む縦横４個のセルＣ２のそれぞれに棒状の治具を挿入して、棒状の治具でＣ１の周囲の区画壁を摘むようにして挟み込むことによって、区画壁を変形させてもよい。
【００６１】
・各２セルは、周壁の軸方向から見て同じ大きさで構成された態様に限定されない。例えば、第１セルと第２セルのどちらか一方が他方よりも大きく構成されていてもよい。この場合、封口治具の挿入部における凸部の大きさを、第１セルと第２セルの大きさに合わせた大きさにする。
【符号の説明】
【００６２】
１０…ハニカム構造体、１１…周壁、１２…区画壁、１３…セル、１４…封口部、１５…第１セル、１６…第２セル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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