(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接合層を介して複数個結束されたハニカム構造体であって、
前記ハニカム構造体の外周面を全周に亘って取り囲むリング状凸部を含み、前記リング状凸部の３０〜５０体積％が充填部材により構成され、
前記ハニカム構造体は、前記長手方向に延びる軸について、０時、３時、６時及び９時の方向において所定距離を超える部分に前記充填部材で形成された充填層を含み、
前記充填層は、前記長手方向に延びる軸について、０時、３時、６時及び９時の方向に厚さが極大となるハニカム構造体。
【請求項２】
前記リング状凸部の４０〜５０体積％が前記充填部材により構成された請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記ハニカム構造体は前記ハニカム構造体の長手方向に延びる軸の周りに略回転対称な外周面を有し、前記リング状凸部は前記外周面を取り囲むように形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】
多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接着層を介して複数個結束されたハニカム構造体について、
前記ハニカム構造体の四辺に充填部材のスラリーを塗布して充填層を形成する工程と、
前記充填層を形成したハニカム構造体を研削し、前記ハニカム構造体の外周面を全周に亘って取り囲むリング状凸部を形成する工程と
を含み、前記リング状凸部の３０〜５０体積％が充填部材により構成されたハニカム構造体の製造方法。
【請求項５】
前記リング状凸部の４０〜５０体積％が前記充填部材により構成された請求項４に記載のハニカム構造体の製造方法。
【請求項６】
前記ハニカム構造体を前記長手方向に延びる第１の軸の周りに回転駆動し、前記長手方向に沿って、前記第１の軸からの距離を制御可能な研削手段を移動させて前記ハニカム構造体を研削するものであって、
第１の端部から、第２の端部に向かう方向に第１の距離に亘り、第１の径を有する第１の研削領域を形成する第１の研削工程と、
前記第１の研削工程に続いて、前記第２の端部から、前記第１の端部に向かう方向に第２の距離に亘り、前記第１の径を有する第２の研削領域を形成する第２の研削工程と、
前記第２の研削工程に続いて、前記第１の端部に向かう方向に所定距離に亘り、前記第１の径より大きな第２の径を有する中央研削領域を形成する第３の研削工程と
を含む請求項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、ハニカム構造体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
バス、トラック、乗用車等の車両及び建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が周囲の環境及び人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。そこで、排気ガス中のＰＭを捕集して、排気ガスを浄化するフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたものが種々提案されている。
【０００３】
これらのハニカム構造体を構成する多孔質セラミック部材は、通常、一方向に多数の貫通孔が並設され、貫通孔同士を隔てる隔壁がフィルタとして機能するようになっている。すなわち、多孔質セラミック部材に形成された貫通孔は、排気ガスの入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填部材により目封じされた封口部を形成し、一の貫通孔に流入した排気ガスは、必ず貫通孔を隔てる隔壁を通過した後、他の貫通孔から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁を通過する際、パティキュレートが隔壁部分で捕捉され、排気ガスが浄化される。
【０００４】
従来、このようなセラミックフィルタとして機能するハニカム構造体は、多孔質セラミック部材を接着層を介して接合して複数結束させてハニカム集合体を形成し、このハニカム集合体を所定の形状に研削してセラミックブロックとし、その外周面にシール体を設けることで作製していた。ハニカム構造体の形状としては、ケーシング内で固定するため、略円柱状のハニカム構造体の略中央部の外周を全周に亘ってリング状に取り囲み、その長手方向に両端がテーパー状となったリング状凸部を備えるものが提供されている。
【０００５】
このような形状のハニカム構造体は、略角柱状のハニカム集合体を研削することにより、略円柱状の外周面と、この外周面の全周を取り囲むリング状凸部とを形成していた。したがって、ハニカム構造体は、リング状凸部を含む全体が多孔質セラミック部材によって構成されていた（特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−６４９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ハニカム構造体の製造方法は高度であるためにハニカム構造体の価格も高価になっていた。また、ハニカム構造体は多孔質セラミック部材をμｍオーダーの薄い隔壁として構成しているため、貫通孔である「何もない部分」が大半を占めている。よって、ハニカム構造体の強度は弱く、ハニカム構造体で構成されたリング状凸部は、製造過程や使用環境において衝撃が加わると破壊されることがあった。
【０００８】
本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、リング状凸部を備えるハニカム構造体であって、価格を低減し、リング状凸部の強度を向上させたもの、及びこのよう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】
上述の課題を解決するために、本発明のハニカム構造体は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接合層を介して複数個結束されたハニカム構造体であって、前記ハニカム構造体の外周面を全周に亘って取り囲むリング状凸部を含み、前記リング状凸部の３０〜５０体積％が充填部材により構成されたものである。前記リング状凸部の４０〜５０体積％が前記充填部材により構成されることが好ましい。
【００１０】
本発明のハニカム構造体は、フィルタ機能を要しないリング状凸部の３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％が安価な充填部材で構成されているため、ハニカム構造体の価格を低減することができる。また、リング状凸部の３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％が充填部材で構成されることにより、リング状凸部の強度が向上し、機械的に堅牢になる。したがって、製造過程や使用環境において衝撃が加わってもリング凸部の破損を防止することができる。
【００１１】
本発明のハニカム構造体は、前記ハニカム構造体の長手方向に延びる軸の周りに略回転対称な外周面を有し、前記リング状凸部は前記外周面を取り囲むように形成されていることが好ましい。このようなリング状凸部を設けることにより、ハニカム構造体をケーシング内で確実に固定することができる。
【００１２】
本発明のハニカム構造体は、前記長手方向に延びる軸について、０時、３時、６時及び９時の方向において所定距離を超える部分に前記充填部材で形成された充填層を含むことが好ましい。また、前記充填層は、前記長手方向に延びる軸について、０時、３時、６時及び９時の方向に厚さが極大となることが好ましい。
【００１３】
本発明のハニカム構造体は、０時、３時、６時及び９時の方向の所定距離に充填部材で形成された充填層を含み、充填層の厚さが０時、３時、６時及び９時の方向に厚さが極大となり、リング状凸部における３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％が充填部材により構成されるようにすることができる。
【００１４】
また、本発明のハニカム構造体の製造方法は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接着層を介して複数個結束されたハニカム構造体について、前記ハニカム構造体の四辺に充填部材のスラリーを塗布して充填層を形成する工程と、前記充填層を形成したハニカム構造体を研削し、前記ハニカム構造体の外周面を全周に亘って取り囲むリング状凸部を形成する工程とを含み、前記リング状凸部の３０〜５０体積％が充填部材により構成されたものである。前記リング状凸部の４０〜５０体積％が前記充填部材により構成されたことが好ましい。
【００１５】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、フィルタ機能を要しないリング状凸部の３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％が安価な充填部材で構成されているため、価格を低減したハニカム構造体を提供することができる。また、リング状凸部の３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％が充填部材で構成されることにより、リング状凸部の強度が向上し、機械的に堅牢なハニカム構造体を提供することができる。
【００１６】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、前記ハニカム構造体を前記長手方向に延びる第１の軸の周りに回転駆動し、前記長手方向に沿って、前記第１の軸からの距離を制御可能な研削手段を移動させて前記ハニカム構造体を研削するものであって、第１の端部から、第２の端部に向かう方向に第１の距離に亘り、第１の径を有する第１の研削領域を形成する第１の研削工程と、前記第１の研削工程に続いて、前記第２の端部から、前記第１の端部に向かう方向に第２の距離に亘り、前記第１の径を有する第２の研削領域を形成する第２の研削工程と、前記第２の研削工程に続いて、前記第１の端部に向かう方向に所定距離に亘り、前記第１の径より大きな第２の径を有する中央研削領域を形成する第３の研削工程とを含むことが好ましい。
【００１７】
本発明のハニカム構造体の製造方法は、第１から第３の研削工程により、第１から第３の研削領域を形成することにより、リング状凸部の３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％が充填部材で構成されるようにすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、ハニカム構造体に備えられるリング状凸部の３０〜５０体積％を充填部材により構成することにより、高価な多孔質セラミックの使用量を低減し、ハニカム構造体の価格を低減することができる。また、リング状凸部の３０〜５０体積％を充填部材で構成することにより、リング状凸部の強度を向上させ、機械的に堅牢にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（ａ）は、ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。
【図２】図２（ａ）は、セラミックブロックの一例を模式的に示す斜視図であり図２（ｂ）は図２（ａ）の側面図である。
【図３】図３は、四辺に充填部材のスラリーを塗布されたハニカム集合体の一例を模式的に示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、四辺に充填層が形成されたハニカム集合体を研削してセラミックブロックを形成する一連の研削工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のハニカム構造体及びその製造方法について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。
【００２１】
図１（ａ）は、ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）はその側面図である。ハニカム構造体１０は、フィルタとして機能する単位となる多孔質セラミック部材によるハニカム焼成体４０を接着層３５にて接合し複数結束したハニカム集合体を研削してなるセラミックブロック２０を用い、その外周面に外周シール材層１２を形成して構成されている。ハニカム構造体１０では、略回転対称な形状を有するハニカム構造体１０を円柱とみなしたときの円柱の側面をハニカム構造体１０の外周面１１と定める。
【００２２】
ハニカム構造体１０の長手方向（図１（ｂ）中、両矢印ａで示す方向）の中央部には、第１の研削領域１４及び第２の研削領域１９に挟まれてリング状凸部１５が設けられている。リング状凸部１５は、ハニカム構造体１０の外周面１１を取り囲むと共にハニカム構造体１０の外側に向かって鍔状に突出し、第１のテーパー領域１６、第２のテーパー領域１７及び中央研削領域１８を有する。中央研削領域１８は、所定の径を有する頭頂部１８ａと、長手方向について０時、３時、６時及び９時の方向に形成された切欠き部１８ｂとを有している。リング状凸部１５もハニカム構造体１０の外周面１１に含まれる。
【００２３】
図２（ａ）は、セラミックブロックの一例を模式的に示す斜視図であり、図２（ｂ）はその側面図である。図２（ａ）に示すセラミックブロック２０では、セラミックブロック２０を円柱とみなしたときの円柱の側面をセラミックブロックの外周面２１と定める。
【００２４】
セラミックブロック２０においても、ハニカム構造体１０と同様に、セラミックブロック２０の長手方向の中央部に、第１の研削領域２４及び第２の研削領域２９に挟まれたリング状凸部２５が設けられている。リング状凸部２５は、セラミックブロック２０の外周面２１を取り囲むと共にセラミックブロック２０の外側に向かって鍔状に突出し、第１のテーパー領域２６、第２のテーパー領域２７及び中央研削領域２８を有する。中央研削領域２８は、所定の径を有する頭頂部２８ａと、長手方向について０時、３時、６時及び９時の方向に形成された切欠き部２８ｂとを有している。
【００２５】
セラミックブロック２０は、複数のハニカム焼成体４０を接着層３５にて接合して複数結束し、四辺に充填部材のスラリーを塗布して充填層を形成してなるハニカム集合体を長手方向の第１の軸Ｌ１について回転して研削加工して形成されたものであり、第１の軸Ｌ１について０時、３時、６時及び９時の方向について第１の軸Ｌ１から所定距離を超える部分に充填部材からなる充填層２２を有している。充填部材は、少なくとも炭化珪素粒子及びシリカを含んでいる。この所定距離は、第１の研削領域２４及び第２の研削領域２９の半径に達しないものである。具体的にはこの所定距離は、第１の研削領域及び第２の研削領域２９の半径の９６％である。充填層２２の厚さは、これら０時、３時、６時及び９時の方向に極大となっている。
【００２６】
本実施の形態では、０時、３時、６時及び９時の方向であって、前記所定距離を超える部分に充填層２２を設けることにより、セラミックブロック２０のリング状凸部２５の３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％を充填部材による充填層２２で形成している。ここで、フィルタの機能を有しないリング状凸部２５は、３０〜５０体積％、好ましくは４０〜５０体積％を充填部材による充填層２２で形成してもハニカム焼成体４０のフィルタ機能に影響を及ぼすことはない。また、第１の研削領域２４及び第２の研削領域２９において充填層２２の占める割合を小さいものとすれば、ハニカム構造体１０のフィルタの機能に及ぼす影響も小さくすることができる。
【００２７】
セラミックブロック２０において、充填部材による充填層２２は、ハニカム焼成体４０又は接着層３５が存在しない部分に充填され、リング状凸部２５を含む外周面２１を形成している。本実施の形態においては、ハニカム焼成体４０、接着層３５及び充填層２２によって、所望の外周面２１の形状を形成することができる。
【００２８】
本実施の形態においては、ハニカム構造体１０において、高価なハニカム焼成体４０と比べると安価な充填部材による充填層２２を設けることにより、ハニカム構造体１０の価格を低減している。また、充填部材による充填層２２は堅牢であるので、このような充填層２２を含むリング状凸部１５も機械的に堅牢になり、破損を防止することをできる。
【００２９】
図１（ａ）に示したハニカム構造体１０において、外周シール材層１２はセラミックブロック２０の外周面２１を覆っている。外周シール材層１２の厚さは、セラミックブロック２０の外周面２１に露出したハニカム焼成体４０の凹凸を埋めることができることが好ましい。
【００３０】
図３は、複数のハニカム焼成体を結束して四辺に充填部材のスラリーを塗布して充填層を形成したハニカム集合体の一例を模式的に示す斜視図である。図４（ａ）は、ハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すハニカム焼成体４０は、略角柱形状を有し、多数の貫通孔４１がセル壁４３を隔てて長手方向（図４（ａ）中、ｂの方向）に並設されており、貫通孔４１のいずれかの端部が封止材４２で封止されたセルを形成する多孔質セラミック部材である。従って、一方の端面が開口したセル（貫通孔４１）に流入した排ガスＧは、必ずセル（貫通孔４１）を隔てるセル壁４３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル（貫通孔４１）から流出するようになっている。従って、セル壁４３がＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。
【００３２】
このようなハニカム焼成体４０を用い、前記長手方向について、縦方向に４列、横方向に４列、合わせて１６個のハニカム焼成体４０を接着層３５にて接合して結束し、ハニカム集合体３０を構成する。さらに、ハニカム集合体３０の外周面３１の四辺３２において、第１の軸Ｌ１に沿って所定幅に所定厚さで充填部材のスラリーを塗布することにより充填層３３を形成し、四辺塗布されたハニカム集合体３０とする。そして、この四辺塗布されたハニカム集合体３０を第１の軸Ｌ１の周りに回転させつつ研削し、図２（ａ）に示したようなセラミックブロック２０を形成する。セラミックブロック２０における充填層２２は、四辺塗布されたハニカム集合体３０の充填層３３を研削して形成されたものである。
【実施例】
【００３３】
次に、本実施の形態のハニカム構造体１０を製造する実施例について説明する。まず、平均粒径１０μｍのα型炭化珪素粉末７０００重量部と、平均粒径０．５μｍのα型炭化珪素粉末３０００重量部とを乾式混合し、得られた混合物１００００重量部に対して有機バインダ（メチルセルロース）５７０重量部と、水１７７０重量部とを加え、混錬して混合組成物を得た。その混合組成物に可塑剤（日本油脂社製、ユニルーブ（登録商標））３３０重量部と、潤滑剤（グリセリン）１５０重量部とを加え、更に混錬した後、押出成形し、図４（ａ）のハニカム焼成体４０と同様の形状の角柱状の生成形体を作製した。
【００３４】
次に、マイクロ波乾燥機等を用いて、生成形体を乾燥して、セラミック乾燥体を得た。別途、平均粒径１０μｍのα型炭化珪素粉末７４００重量部と、平均粒径０．５μｍのα型炭化珪素粉末２１００重量部と、メチルセルロース１２０重量部と、エステル系有機溶媒４６０重量部と、エーテル系有機溶媒１４７０重量部と、グリコール系有機溶媒３７０重量部とを加え、混錬した混合組成物による封止材ペーストを得た。この封止材ペーストを所定のセルの開口に充填した。乾燥機で乾燥させた後、セラミック乾燥体を４００℃で脱脂し、常圧、２２００℃、アルゴン雰囲気下で、３時間焼成し、炭化珪素焼結体からなるハニカム焼成体４０（図４（ａ）を参照）を作製した。このハニカム焼成体４０の寸法は３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１２７ｍｍ（Ｈ×Ｗ×Ｌ）、気孔率は４２％、平均気孔径は１１μｍ、セル密度は２４０セル／平方インチ（ｃｐｓｉ）、セル隔壁の厚さは０．２８ｍｍである。
【００３５】
別途、耐熱性の接合材ペーストを調整した。この接合材ペーストの組成は、平均繊維長２０μｍで平均繊維径２μｍのアルミナファイバー３０重量％、平均粒径０．６μｍの炭化珪素粒子２１重量％、シリカゾル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％である。接合材ペーストの粘度は３０Ｐａ・ｓ（室温）である。
【００３６】
別途、スペーサー（空隙保持部材）を用意した。各スペーサーは、両面に粘着材が塗布されたボール紙製で、直径５ｍｍ×厚さ１ｍｍの円盤である。
【００３７】
各ハニカム焼成体４０の各側面の各隅に１つのスペーサーを取り付けた。各スペーサーは、ハニカム焼成体４０の隅を区画する２つの辺からそれぞれ６．５ｍｍだけ離れた位置に取り付けた。スペーサー付きのハニカム焼成体４０を４個×４個に結束し、ハニカム集合体（図３を参照）を組み立てた。
【００３８】
次に、接合材ペースト供給装置に取り付けられたペースト供給室にハニカム集合体を設置した。ペースト供給室の内寸は、１４１ｍｍ×１４１ｍｍ×１２７ｍｍ（Ｈ×Ｗ×Ｌ）である。接合材ペースト供給装置は、ハニカム集合体中のハニカム焼成体４０間の空隙に対応する位置に形成された、幅５ｍｍの３つの供給溝を備える。各供給溝は、ペースト供給室の内面と接合材ペースト供給装置の内部とを連通する。ペースト供給室は、接合材ペースト供給装置に取り付けられた端部とは反対の端部に、開閉可能な底板を有する。この底板を閉じて、底板をハニカム集合体の端面に当接させることで、ハニカム焼成体４０間の空隙を封止した。
【００３９】
この状態で、接合材ペースト供給装置のペースト供給室に接合材ペーストを投入した。接合材ペーストを、ペースト供給室の内面からハニカム集合体の側面に０．２ＭＰａの圧力で注入し、底板に当接した端面とは反対側のハニカム集合体の端面に０．０５ＭＰａの圧力で注入した。これにより、ハニカム焼成体４０間の間隙に接合材ペーストを充填した。次に、ハニカム集合体を１００℃で１時間乾燥し、接合材ペーストを硬化させた。硬化後に、厚さ１ｍｍの接合剤による接着層３５で一体化されたハニカム集合体３０（図３を参照）が得られた。
【００４０】
次に、無機繊維としてアルミナシリケートからなるセラミックファイバ（ショット含有率３％、平均繊維長２０μｍ、平均繊維径６μｍ）２２．３重量％、無機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化珪素粉末３０．２重量％、無機バインダとしてシリカゾル（ゾル中のＳｉＯ２含有率３０重量％）７重量％、有機バインダとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％、及び水３９重量％を混合し、混錬することにより、充填部材のスラリーとなる充填層形成ペーストを調整した。
【００４１】
ハニカム集合体３０の外周面３１の四辺３２に充填部材のスラリーとして提供された充填層形成ペーストを塗布して、７００℃２時間乾燥して、充填層形成ペーストを硬化させ、充填部材による充填層３３を形成し、四辺塗布したハニカム集合体３０（図３を参照）が得られた。
【００４２】
次に、四辺塗布したハニカム集合体３０を切削加工し、リング状凸部を除き直径１４３ｍｍの円柱状のセラミックブロック２０（図２を参照）を作製した。この研削加工は、セラミックブロック２０において、第１の研削領域２４及び第１のテーパー領域２６を形成し、続いて第２の研削領域２９及び第２のテーパー領域２７を形成し、最後に中央研削領域２８を形成する一連の研削工程により実施した。
【００４３】
本実施例で作製するセラミックブロック２０は、リング状凸部２５を除いた部分の形状が円柱状であり、その寸法としては円柱の直径が１４０〜１５０ｍｍ程度であり、長手方向の長さが１００〜１７０ｍｍである。また、リング状凸部２５の形状としては、図２（ｂ）中の幅Ｘ２が１９〜２１ｍｍ、中央研削領域２８の内、頭頂部１８ａの高さＹ３が５〜６ｍｍ、切欠き部１８ｂの高さＹ４が３〜４ｍｍである。なお、これらの高さＹ３、Ｙ４は、略円柱形上の第１の研削領域２４又は第２の研削領域２９を基準とするものとする。以下でも同様である。また、第１のテーパー領域２６が立ち上がる角度θ３、第２のテーパー領域２７が立ち上がる角度θ４は、共に２７〜４３度である。
【００４４】
本実施の形態では、このようなセラミックブロック２０を作成するため、ハニカム集合体３０の第１の端部３０ａ及び第２の端部３０ｂを図示しない回転装置の把持手段にて挟んで把持し、長手方向に沿った第１の軸Ｌ１の周りに所定の回転速度で回転駆動させている。また、第１の軸Ｌ１と平行であり、第１の軸Ｌ１との離間距離を制御可能な第２の軸Ｌ２に沿って回転駆動され、第２の軸Ｌ２に沿って移動する、第２の軸Ｌ２について回転対称な回転砥石１００を設けている。そして、ハニカム集合体３０を回転装置によって第１の軸Ｌ１の周りに回転させつつ、第２の軸Ｌ２の周りに回転駆動される回転砥石１００を用いて研削している。
【００４５】
この回転砥石１００は、第２の回転軸Ｌ２に沿って所定径に形成され、第２の回転軸Ｌ２の方向に所定長さを有する外周部１０１を有している。また、外周部１０１から第２の回転軸Ｌ２沿ってハニカム集合体３０の第１の端部３０ａ側に次第に径が小さくなる所定長さの第１のテーパー部１０２を有している。さらに、外周部１０１から第２の回転軸Ｌ２に沿ってハニカム集合体３０の第２の端部３０ｂ側に次第に径が小さくなる所定長さの第２のテーパー部１０３を有している。これら第１のテーパー部１０２及び第２のテーパー部１０３は、第２の軸Ｌ２と直交する一つの平面について対称になるように形成されている。
【００４６】
図５（ａ）に示す第１の研削工程では、ハニカム集合体３０の第１の端部３０ａから第２の端部３０ｂに向けて、第２の軸Ｌ２に沿って第１の距離に亘って回転砥石１００を移動し、ハニカム集合体３０の外周面３１として第１の研削領域２４及び第１のテーパー領域２６を形成した。
【００４７】
図５（ｂ）に示す第２の研削工程では、ハニカム集合体３０の第２の端部３０ｂから第１の端部３０ａに向けて、第２の軸Ｌ２に沿って第２の距離に亘って回転砥石１００を移動し、第２の研削領域２９及び第２のテーパー領域２７を形成した。
【００４８】
図５（ｃ）に示す第３の研削工程では、第２の研削工程を終えた位置から第１の端部３０ａに向けて、第２の軸Ｌ２に沿って第２の所定距離に亘って回転砥石１００を移動し、中央研削領域２８を形成した。このような第１〜第３の研削工程によって、所定形状に研削加工されたセラミックブロック２０（図２参照）が得られた。
【００４９】
次に、アルミナバルーン２２．３重量％、無機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化珪素粉末３０．２重量％、無機バインダとしてシリカゾル（ゾル中のＳｉＯ２含有率３０重量％）７重量％、有機バインダとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％、及び水３９重量％を混合し、混錬することにより、塗布層形成ペーストを調整した。本実施例では、塗布層形成ペーストは充填層形成ペーストと同じ組成である。
【００５０】
最後に、塗布層形成ペーストをセラミックブロック２０の外側面に塗布して、１２０℃１時間乾燥して、塗布層形成ペーストを硬化させ、外周シール材層１２を形成した。外周シール材層１２の厚さは０．０５〜１．０ｍｍとした。外周シール材層１２の厚さは、リング状凸部１５における外周シール材層の厚さではなく、リング状凸部１５以外の部分における外周シール材層１２の厚さを意味する。
【００５１】
本実施例で作製したハニカム構造体１０は、リング状凸部１５を除いた部分の形状が円柱状であり、その寸法としては円柱の直径が１４０〜１５０ｍｍ程度であり、長手方向の長さが１００〜１７０ｍｍである。また、リング状凸部１５の形状としては、図１（ｂ）中の幅Ｘ１が２０〜２２ｍｍ、中央研削領域１８の内、頭頂部１８ａの高さＹ１が６〜７ｍｍ、切欠き部１８ｂの高さＹ２が４〜５ｍｍである。また、第１のテーパー領域１６が立ち上がる角度θ１、第２のテーパー領域１７が立ち上がる角度θ２は、共に２７〜４３度である。
【００５２】
本実施例のハニカム構造体１０は、リング状凸部１５の３０〜５０体積％が安価な充填部材による充填層２２によって形成されている。したがって、高価なハニカム焼成体４０によって構成する部分が低減し、ハニカム構造体１０の価格が低減されている。また、充填部材による充填層２２を含むリング状凸部１５は、強度が向上し堅牢な構造になっている。
【符号の説明】
【００５３】
１０  ハニカム構造体
１１  外周面
１２  外周シール材層
１４  第１の研削領域
１５  リング状凸部
１６  第１のテーパー領域
１７  第２のテーパー領域
１８  中央研削領域
１８ａ  頭頂部
１８ｂ  切欠き部
２０  セラミックブロック
２２  充填層
３０  ハニカム集合体
３３  充填層
３５  接着層
４０  ハニカム焼成体
４１  貫通孔
４２  封止材
４３  セル壁
【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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