(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のハニカムセグメントと、接合部とを備え、
前記複数のハニカムセグメントは、流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁ならびに外周壁を有し、且つ、前記接合部を介して互いの接合面で一体的に接合され、
前記ハニカムセグメントの流入端面において、前記ハニカムセグメントの少なくとも一つの外側面に流入端面凸部が形成され、
前記ハニカムセグメントの流出端面において、前記ハニカムセグメントの少なくとも一つの外側面であって、前記流入端面において前記流入端面凸部が存在していないハニカムセグメントの外側面に流出端面凸部が形成され、
前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部の前記外側面からの高さが、夫々０．５ｍｍ以上であり、
前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部の前記セルの流路方向の長さが、夫々前記ハニカムセグメントの長さの１／６以上、５／６以下であり、
前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部から前記外側面へ移行する部分に少なくとも一つのテーパ部を有し、前記テーパ部のテーパ角度が５°以上であり、及び、
隣り合うハニカムセグメントの対向する前記流入端面凸部と前記流出端面凸部とが、互いに相補的に配置されている箇所が少なくとも一箇所存在する、ハニカム構造体。
【請求項２】
前記ハニカムセグメントの材料が、炭化珪素、窒化珪素、ムライト、炭化珪素−炭化珪素系複合材料、炭化珪素−コージェライト系複合材料、又はコージェライトである、請求項１に記載のハニカム構造体。
【請求項３】
前記流入端面凸部と前記流出端面凸部が、前記ハニカムセグメントの一部である、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項４】
前記流入端面凸部と前記流出端面側凸部が、前記ハニカムセグメントに接合された凸部材で形成される、請求項１又は２に記載のハニカム構造体。
【請求項５】
前記凸部材のヤング率が、ハニカムセグメントのヤング率の９０％以下であり、及び、接合材のヤング率の１１０％以上である、請求項４に記載のハニカム構造体。
【請求項６】
前記テーパ部のテーパ角度が５°以上、９０°以下である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項７】
前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部の前記外側面からの高さが、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載のハニカム構造体。
【請求項８】
複数のハニカムセグメント前駆体を用意する工程と、
前記ハニカムセグメント前駆体のそれぞれに凸部を形成して、複数のハニカムセグメントを得る工程と、
隣り合う前記ハニカムセグメント同士を相補的な位置に配置する工程と、を含み、
前記ハニカムセグメント前駆体を用意する工程では、成形原料を成形して、第一端面から第二端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁ならびに外周壁を有する柱状のハニカムセグメント前駆体を形成し、
前記複数のハニカムセグメントを得る工程では、前記ハニカムセグメント前駆体の前記第一端面において、前記ハニカムセグメント前駆体の少なくとも一つの外側面に、第一の凸部を形成し、且つ、前記ハニカムセグメント前駆体の第二端面において、前記ハニカムセグメント前駆体の少なくとも一つの外側面であって、前記第一端面において前記第一の凸部が存在していない前記ハニカムセグメント前駆体の外側面に第二の凸部を形成してハニカムセグメントを得、
前記隣り合う前記ハニカムセグメント同士を相補的な位置に配置する工程では、隣り合う前記ハニカムセグメント同士が相補的な関係となるように配置され、
前記ハニカムセグメントは、前記第一の凸部、及び前記第二の凸部の前記セルの流路方向の長さが、夫々前記ハニカムセグメントの長さの１／６以上、５／６以下であり、且つ、前記第一の凸部、及び前記第二の凸部から前記外側面へ移行する部分に少なくとも一つのテーパ部を有し、前記テーパ部のテーパ角度が５°以上である、ハニカム構造体の製造方法。
【請求項９】
前記ハニカムセグメント前駆体に凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程が、前記ハニカムセグメント前駆体の一部を研削加工することによって凸部を形成する工程を更に含む、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記ハニカムセグメント前駆体に凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程が、前記ハニカムセグメント前駆体の一部を研削加工した後、露出したセルをセラミック材料で埋めることによって凸部を形成する工程を更に含む、請求項８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記ハニカムセグメント前駆体に凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程が、前記ハニカムセグメント前駆体の外側面に、緩衝材を用いて凸部を形成する工程を更に含む、請求項８に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記ハニカムセグメント前駆体を用意する工程において、成形原料を押し出し成形することにより、前記ハニカムセグメント前駆体を形成する、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体に関する。更に詳しくは、複数のハニカムセグメントが接合材によって接合された、セグメントタイプのハニカム構造体において、熱応力によって接合部にクラックが発生したとしてもハニカムセグメントの脱落を有効に防止することができる、ハニカム構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の内燃機関、特にディーゼルエンジンから排出される、排ガス中には一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、ならびに窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有毒ガスと共に、有害な粒子状物質（「パティキュレートマター」又は「ＰＭ」とも呼ばれる）が含まれており、大気中に放出されると環境汚染を引き起こすことが知られている。したがって、自動車製造企業では、年々強化される排ガス規制に伴い、上記有害物質の浄化やＰＭの捕集などを行うために、セラミック製のハニカム構造体を、エンジン下流側の配管内に設置している。
【０００３】
上記配管内に設置されたセラミック製のハニカム構造体には、エンジン条件により、高い排ガス温度に晒される場合や、温度の上昇や下降が頻繁に生じる場合が発生することになる。したがって、これらの熱による応力によってハニカム構造体が破損しないように、各自動車製造企業では、エンジン条件をもとに配管内への適切なキャニング（収納）条件を設定している。
【０００４】
一方で、発生する熱応力によってハニカム構造体を破損しにくくするために、ハニカム構造体を、ハニカムセグメントおよびそのハニカムセグメント間に接合材を配置し、熱応力を緩和する構造（以下、「従来のハニカム構造」という）が一般的に知られている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−０４６４１７号公報
【特許文献２】特開２００４−２６２６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、従来のセグメントタイプのハニカム構造体５００では、熱応力発生時に接合部の接合材内で応力を緩和できず、接合部１０３にクラックＣが発生し、図４Ｂの矢印で示すようにハニカムセグメント１０５が脱落するという問題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来のハニカム構造体の問題点を解消するべく成されたものである。その課題とするところは、セグメントタイプのハニカム構造体において、熱応力発生時に接合部にクラックが発生した場合であっても、ハニカムセグメントの脱落を防止できる、ハニカム構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、以下に示すハニカム構造体が提供される。
【０００９】
［１］  複数のハニカムセグメントと、接合部とを備え、前記複数のハニカムセグメントは、流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁ならびに外周壁を有し、且つ、前記接合部を介して互いの接合面で一体的に接合され、前記ハニカムセグメントの流入端面において、前記ハニカムセグメントの少なくとも一つの外側面に流入端面凸部が形成され、前記ハニカムセグメントの流出端面において、前記ハニカムセグメントの少なくとも一つの外側面であって、前記流入端面において前記流入端面凸部が存在していないハニカムセグメントの外側面に流出端面凸部が形成され、前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部の前記外側面からの高さが、夫々０．５ｍｍ以上であり、前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部の前記セルの流路方向の長さが、夫々前記ハニカムセグメントの長さの１／６以上、５／６以下であり、前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部から前記外側面へ移行する部分に少なくとも一つのテーパ部を有し、前記テーパ部のテーパ角度が５°以上であり、及び、隣り合うハニカムセグメントの対向する前記流入端面凸部と前記流出端面凸部とが、互いに相補的に配置されている箇所が少なくとも一箇所存在する、ハニカム構造体。
【００１０】
［２］  前記ハニカムセグメントの材料が、炭化珪素、窒化珪素、ムライト、炭化珪素−炭化珪素系複合材料、炭化珪素−コージェライト系複合材料、又はコージェライトである、［１］に記載のハニカム構造体。
【００１１】
［３］  前記流入端面凸部と前記流出端面凸部が、前記ハニカムセグメントの一部である、［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
【００１２】
［４］  前記流入端面凸部と前記流出端面側凸部が、前記ハニカムセグメントに接合された凸部材で形成される、［１］又は［２］に記載のハニカム構造体。
【００１３】
［５］  前記凸部材のヤング率が、ハニカムセグメントのヤング率の９０％以下であり、及び、接合材のヤング率の１１０％以上である、［４］に記載のハニカム構造体。
【００１４】
［６］  前記テーパ部のテーパ角度が５°以上、９０°以下である、［１］〜［５］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００１５】
［７］  前記流入端面凸部、及び前記流出端面凸部の前記外側面からの高さが、０．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下である、［１］〜［６］のいずれかに記載のハニカム構造体。
【００１６】
［８］  複数のハニカムセグメント前駆体を用意する工程と、前記ハニカムセグメント前駆体のそれぞれに凸部を形成して、複数のハニカムセグメントを得る工程と、隣り合う前記ハニカムセグメント同士を相補的な位置に配置する工程と、を含み、前記ハニカムセグメント前駆体を用意する工程では、成形原料を成形して、第一端面から第二端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁ならびに外周壁を有する柱状のハニカムセグメント前駆体を形成し、前記複数のハニカムセグメントを得る工程では、前記ハニカムセグメント前駆体の前記第一端面において、前記ハニカムセグメント前駆体の少なくとも一つの外側面に、第一の凸部を形成し、且つ、前記ハニカムセグメント前駆体の第二端面において、前記ハニカムセグメント前駆体の少なくとも一つの外側面であって、前記第一端面において前記第一の凸部が存在していない前記ハニカムセグメント前駆体の外側面に第二の凸部を形成してハニカムセグメントを得、前記隣り合う前記ハニカムセグメント同士を相補的な位置に配置する工程では、隣り合う前記ハニカムセグメント同士が相補的な関係となるように配置され、前記ハニカムセグメントは、前記第一の凸部、及び前記第二の凸部の前記セルの流路方向の長さが、夫々前記ハニカムセグメントの長さの１／６以上、５／６以下であり、且つ、前記第一の凸部、及び前記第二の凸部から前記外側面へ移行する部分に少なくとも一つのテーパ部を有し、前記テーパ部のテーパ角度が５°以上である、ハニカム構造体の製造方法。
【００１７】
［９］  前記ハニカムセグメント前駆体に凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程が、前記ハニカムセグメント前駆体の一部を研削加工することによって凸部を形成する工程を更に含む、［８］に記載の製造方法。
【００１８】
［１０］  前記ハニカムセグメント前駆体に凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程が、前記ハニカムセグメント前駆体の一部を研削加工した後、露出したセルをセラミック材料で埋めることによって凸部を形成する工程を更に含む、［８］又は［９］に記載の製造方法。
【００１９】
［１１］  前記ハニカムセグメント前駆体に凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程が、前記ハニカムセグメント前駆体の外側面に、緩衝材を用いて凸部を形成する工程を更に含む、［８］に記載の製造方法。
【００２０】
［１２］  前記ハニカムセグメント前駆体を用意する工程において、成形原料を押し出し成形することにより、前記ハニカムセグメント前駆体を形成する、［８］〜［１１］のいずれかに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のハニカム構造体によれば、ハニカムセグメントの流入端面において、ハニカムセグメントの少なくとも一つの外側面に流入端面凸部を有し、前記ハニカムセグメントの流出端面において、ハニカムセグメントの少なくとも一つの外側面であって、前記流入端面１１において前記流入端面凸部が存在していないハニカムセグメントの外側面に流出端面凸部を有し、且つ隣り合うハニカムセグメントの上記流入端面凸部と上記流出端面凸部同士が相補的に配置されている。このような構造ならびに配置により、熱応力発生時に接合部の接合材内で、万が一クラックが発生した場合であっても、相補的に配置された隣り合うハニカムセグメントの上記流入端面凸部と上記流出端面凸部同士が互いにストッパーとして機能することができる。このストッパー機能により、ハニカム構造体からのハニカムセグメントの脱落が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ】本発明の第一実施形態に係るハニカム構造体の排ガス流入端面を模式的に表した平面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。
【図１Ｃ】本発明の第一実施形態のハニカム構造体における、隣り合うハニカムセグメント同士の相補的配置を模式的に表した斜視図である。
【図１Ｄ】図１ＡのＸ２−Ｘ２線に沿った断面図であって、接合部の接合材内にクラックが発生した状態を示す。
【図２Ａ】本発明の第二実施形態のハニカム構造体に係るハニカムセグメントの排ガス流入端面を模式的に表した平面図である。
【図２Ｂ】図２Ａのハニカムセグメントを外側面方向Ａから見た斜視図である。
【図２Ｃ】図２Ａのハニカムセグメントを外側面方向Ｂから見た斜視図である。
【図２Ｄ】本発明の第二実施形態に係るハニカム構造体の排ガス流入端面を模式的に表した平面図である。
【図２Ｅ】本発明の第二実施形態のハニカム構造体における、隣り合うハニカムセグメント同士の相補的配置を模式的に表した斜視図である。
【図３】本発明のハニカム構造体の製造方法の工程Ｂの一の実施形態を模式的に示した説明図である。
【図４Ａ】従来のハニカム構造を有する、セグメントタイプのハニカム構造体の端面を模式的に表した平面図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＸ１−Ｘ１線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について説明する。しかし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。
【００２４】
（１）ハニカム構造体：
図１Ａ〜図１Ｃに本発明のハニカム構造体の第一実施形態を示す。本実施形態のハニカム構造体１００は、複数のハニカムセグメント５と、接合部３とを備える。複数のハニカムセグメント５は、流体（例えば、排ガスＧ）の流路となる排ガス流入端面１１から排ガス流出端面１２まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁１ならびに外周壁（図示せず）を有し、且つ、接合部３を介して互いの接合面で一体的に接合されている。ハニカムセグメント５の排ガス流入端面１１において、ハニカムセグメント５の少なくとも一つの外側面６に流入端面凸部４ａが形成されている。ハニカムセグメント５の排ガス流出端面１２において、ハニカムセグメント５の少なくとも一つの外側面６であって、排ガス流入端面１１において流入端面凸部４ａが存在していないハニカムセグメント５の外側面６に流出端面凸部４ｂが形成されている。流入端面凸部４ａ、及び流出端面凸部４ｂの外側面６からの高さは、夫々０．５ｍｍ以上である。流入端面凸部４ａ、及び流出端面凸部４ｂのセル２の流路方向の長さ（Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）は、夫々ハニカムセグメント５の流路方向の長さＬ１の１／６以上、５／６以下である。流入端面凸部４ａ、及び流出端面凸部４ｂから外側面６へ移行する部分に少なくとも一つのテーパ部７を有し、このテーパ部７のテーパ角度７’は５°以上である。また、隣り合うハニカムセグメント５、５’の対向する流入端面凸部４ａと流出端面凸部４ｂとが、互いに相補的に配置されている箇所が少なくとも一箇所存在する。ただし、本発明を理解し易くするために、全ての図面において上記ハニカム構造体１００の外周壁の記載は省略されている。
【００２５】
本実施形態のハニカム構造体１００によれば、図１Ｄに示すように、熱応力発生時に接合部３の接合材内で、万が一クラックＣが発生した場合であっても、ハニカム構造体１００からのハニカムセグメント５、５’の脱落が防止される。すなわち、相補的に配置された隣り合うハニカムセグメント５、５’の上記流入端面凸部４ａ、４ａ’と上記流出端面凸部４ｂ、４ｂ’同士が互いにストッパーとして機能することができる。このストッパー機能により、ハニカム構造体１００からのハニカムセグメント５、５’の脱落が防止される。
【００２６】
以下、「排ガス流入端面１１」を単に「流入端面１１」ということがある。また、以下、「排ガス流出端面１２」を単に「流出端面１２」ということがある。
【００２７】
図１Ａは、本実施形態に係るハニカム構造体１００の排ガス流入端面を模式的に表した平面図であり、複数のハニカムセグメント５が接合部３の接合材を介して互いの接合面で一体的に接合されている。図１Ｂは、図１ＡのＸ２−Ｘ２線に沿った断面図である。図１Ｄは、図１ＡのＸ２−Ｘ２線に沿った断面図であって、接合部の接合材内にクラックが発生した状態を示す。図１Ａに示すように本実施形態では、凸部４がハニカムセグメント５の一部である。例えば、上記ハニカムセグメント５の形状を変更し、各ハニカムセグメント５のセル２の一部を埋めると共に当該ハニカムセグメント５の外周壁を研削することにより、凸部４が形成されてもよい。したがって、この凸部４にはセル２は形成されていない。この凸部４を図１Ｂに示されたハニカム構造体１００の断面で見ると、当該ハニカム構造体１００の流入端面１１に存在する流入端面凸部４ａと、流出端面１２に存在する流出端面凸部４ｂとが存在していることが理解される。
【００２８】
流入端面凸部４ａと流出端面凸部４ｂは、各ハニカムセグメント５に対し、夫々少なくとも一つ形成されている。流入端面凸部４ａと流出端面凸部４ｂの数については特に制限はなく、図１Ｃに示すように、隣接するハニカムセグメント５同士が相補的配置をとることができる数であればよい。また、各ハニカムセグメント５の同一外側面に流入端面凸部４ａと流出端面凸部４ｂが形成されると、図１Ｃに示すような当該凸部同士によるストッパー機能が得られなくなるため好ましくない。また、図１Ｃは隣接するハニカムセグメント５同士の相補的配置の一例を示したに過ぎず、隣接するハニカムセグメント５の凸部４同士が相補的関係となるあらゆる配置が本実施形態に含まれることが理解されるべきである。
【００２９】
また、図１Ｂに示すように、凸部（流入端面凸部４ａ、流出端面凸部４ｂ）がハニカムセグメント５の外側面６へ移行する部分に、少なくとも一つのテーパ部７を有している。そして、上記テーパ部７のテーパ角度７’は５°以上であり、好ましくは５°〜９０°であり、更に好ましくは１５°〜９０°である。上記テーパ角度が５°以下の場合には、ハニカム構造体１００の接合部３にクラックＣが発生した場合に、ハニカムセグメント５の脱落が発生する場合がある。また、テーパ角度７’が９０°よりも大きい場合には、ハニカム構造体１００の接合部３にクラックが発生してハニカムセグメント５の流入端面凸部４ａと流出端面凸部４ｂとが衝突する際に、当該衝突する流入端面凸部４ａと流出端面凸部４ｂの衝突面が鋭角になっていることから流入端面凸部４ａならびに流出端面凸部４ｂの破損が懸念される。したがって、テーパ角度７’の上限値は９０°であることが好ましい。
【００３０】
また、各ハニカムセグメント５の外側面６からの凸部４（流入端面凸部４ａ、流出端面凸部４ｂ）の高さは、０．５ｍｍ以上であり、好ましくは０．５ｍｍ以上、２ｍｍ以下である。凸部４の高さが０．５ｍｍよりも低い場合には、ハニカム構造体１００の接合部３にクラックＣが発生した場合に、ハニカムセグメント５の脱落が発生する場合がある。また、凸部４の高さが２ｍｍを超える場合には、接合部５の厚みよりも大きくなってしまう場合がある。
【００３１】
また、凸部４（流入端面凸部４ａ、流出端面凸部４ｂ）の流路方向の長さＬ２（流入端面凸部の長さＬ２ａ、流出端面凸部の長さＬ２ｂ）は、夫々ハニカムセグメント５の流路方向の長さＬ１の１／６以上、５／６以下である。ただし、複数のハニカムセグメント５同士が隣り合って配置される際には、凸部４同士が相補的に配置されるため、この凸部４の長さＬ２についても相補的な関係を有することになる。この凸部４の長さＬ２に係る相補的な関係について、図１Ｃに示す、一のハニカムセグメント５と他のハニカムセグメント５’を隣り合って配置する場合を例にとって以下に説明する。
【００３２】
図１Ｃでは、一のハニカムセグメント５の流出端面凸部４ｂと他のハニカムセグメント５’の流入端面凸部４ａ’とが、相補的な関係となるように配置されている。したがって、このように配置されたハニカムセグメント５の流出端面凸部４ｂの流路方向の長さＬ２ｂが、セル２の長さの１／６であった場合、流出端面凸部４ｂと相補的な関係にあるハニカムセグメント５’の流入端面凸部４ａ’の長さＬ２ａは、ハニカムセグメント５’の流路方向の長さＬ１の５／６以下である必要がある。つまり、隣り合ったハニカムセグメント５、５’において、流出端面凸部４ｂと流入端面凸部４ａ’が相補的な関係を有するためには、これらの長さを足し合わせた場合に１以下となる必要がある。
【００３３】
また、凸部４（流入端面凸部４ａ、流出端面凸部４ｂ）の流路方向の長さＬ２（流入端面凸部の長さＬ２ａ、流出端面凸部の長さＬ２ｂ）が、ハニカムセグメント５の流路方向の長さの１／６以下である場合には、ハニカム構造体１００の接合部３にクラックが発生した場合に、ハニカムセグメント５が脱落する場合がある。また、凸部４（流入端面凸部４ａ、流出端面凸部４ｂ）のハニカムセグメント５の流路方向の長さＬ２（流入端面凸部の長さＬ２ａ、流出端面凸部の長さＬ２ｂ）が、ハニカムセグメント５の流路方向の長さＬ１の５／６よりも長い場合を、図１Ｃを用いて検討する。図１Ｃは、本実施形態のハニカム構造体１００における、隣り合うハニカムセグメント５、５’同士の相補的配置を模式的に表した斜視図であり、当該相補的配置を理解しやすくするために、接合部３の記載については省略されている。
【００３４】
例えば、図１Ｃのハニカムセグメント５の流出端面凸部４ｂの長さＬ２ｂが、上記ハニカムセグメント５の流路方向の長さＬ１の５／６よりも長い場合には、ハニカムセグメント５と相補的な関係にあるハニカムセグメント５’の流入端面凸部４ａ’の長さＬ２ａは、当該ハニカムセグメント５’の流路方向の長さＬ１の１／６よりも短くなる。なお、ハニカムセグメント５、５’の流路方向の長さＬ１は実質的に同一である。しかし、ハニカムセグメント５’の流入端面凸部４ａ’の長さＬ２ａがハニカムセグメント５の流路方向の長さＬ１の１／６よりも短くなると、ハニカム構造体１００の接合部３にクラックＣが発生した場合に、ハニカムセグメント５が脱落する場合がある。
【００３５】
ここで、凸部４（流入端面凸部４ａ、流出端面凸部４ｂ）の長さとは、流路方向、つまりセル２が延びる方向においてテーパ部７を除いた部分の長さを意味する。したがって、例えば図１Ｂ〜図１Ｄでは、Ｌ２（Ｌ２ａ、Ｌ２ｂ）が当該長さに相当する。
【００３６】
また、本実施形態のハニカム構造体１００では、図１Ｃに示すように、隣り合うハニカムセグメント５、５’同士において、隣り合うハニカムセグメント一のハニカムセグメント５の流出端面凸部４ｂと、これに対向する他のハニカムセグメント５’の流入端面凸部４ａ’とが、互いに相補的な関係となる配置箇所が設けられている。このような配置が上記ハニカム構造体１００内に少なくとも一箇所設けられることにより、図１Ｂに示されるように、ハニカム構造体１００の接合部３にクラックＣが発生した場合であっても、相補的なハニカムセグメント５、５’の配置により、ハニカムセグメント５’の脱落が防止できる。
【００３７】
ここで、本発明のハニカム構造体の第二実施形態を、図２Ａ〜図２Ｅに基づいて以下に記載する。図２Ａは、本発明の第二実施形態のハニカム構造体３００に係るハニカムセグメント３５の流入端面１１を模式的に表した平面図である。また、図２Ｂは、図２Ａのハニカムセグメント３５を外側面方向Ａから見た斜視図であり、図２Ｃは、図２Ａのハニカムセグメント３５を外側面方向Ｂから見た斜視図である。なお、第一実施形態と同様の本実施形態の構成については同一の図面符号を用いており、説明を省略する。
【００３８】
図２Ａ〜図２Ｅに示されるように、第二実施形態では、第一実施形態のように各ハニカムセグメント３５の形状を変更するのではなく、当該ハニカムセグメント３５の外側面３６に、凸部材を用いて凸部３４（流入端面凸部３４ａ、流出端面凸部３４ｂ）を形成する点が相違すること以外は、第一実施形態のハニカム構造体と同様に構成されている。ここで、凸部材は、セラミック製の緩衝材で形成されてもよい。前記緩衝材は、接合部と同一材料であっても異なる材料であっても良い。また、図２Ａ〜図２Ｅでは、凸部３４（流入端面凸部３４ａ、流出端面凸部３４ｂ）ならびに当該凸部３４の相補的配置を理解しやすくするために、接合部ならびに外周壁の記載は省略されているが、実際のハニカム構造体３００には接合部ならびに外周壁が存在していることを理解されたい。
【００３９】
本実施形態では、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、流入端面凸部３４ａ及び流出端面凸部３４ｂが、一つのハニカムセグメント３５の異なる二つの外側面に夫々形成されているが、これらの形成個数に制限はなく、隣接するハニカムセグメント３５の凸部３４同士が互いに相補的関係となる配置箇所が少なくとも一つあればよい。さらに、図２Ｄ、図２Ｅは、ハニカムセグメント３５同士の相補的配置の一例を示しているが、隣接するハニカムセグメント３５の凸部３４同士が相補的となるあらゆる配置が本実施形態に含まれることが理解されるべきである。
【００４０】
本実施形態においても、第一実施形態と同様にテーパ部３７が存在し、そのテーパ角度３７’の範囲についても第一実施形態と同様である。また、上記凸部３４（流入端面凸部３４ａ、流出端面凸部３４ｂ）の高さ、及び、長さの規定についても第一実施形態と同様である。
【００４１】
また、本実施形態における隣り合うハニカムセグメント３５、３５’の相補的な関係についての概念も第一実施形態と同様である。ただし、本実施形態では、凸部３４がハニカムセグメント３５の外側面３６に凸部材を取り付けることによって形成されている点で第一実施形態とは異なっている。したがって、第一実施形態のようにハニカムセグメント５の形状を変更するのではなく、例えば緩衝材を含む、ハニカムセグメント３５の接合部等を変形することにより、凸部３４を形成する。
【００４２】
ここで、本実施形態の凸部３４を構成する凸部材の材料は、接合材と同一であっても異なっていても良いが、セラミック材料が好ましい。当該凸部材のヤング率は、ハニカムセグメント３５のヤング率の９０％以下であり、及び、接合材のヤング率の１１０％以上であることが好ましい。上記凸部３４を構成する凸部材のヤング率の範囲が上記範囲内にあることにより、ハニカムセグメント３５を接合する接合材に万が一クラックが発生した場合でも、上記凸部３４がストッパーとして機能するので、当該ハニカムセグメント３５の脱落を防止することが可能となる。
【００４３】
セラミック材料としては、例えばハニカムセグメントの同様の炭化珪素、窒化珪素、ムライトの他、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料等から、所望のヤング率が得られるように適宜選択することができる。
【００４４】
ここで、第一実施形態ならびに第二実施形態のハニカム構造体１００、３００のハニカムセグメント５，５’，３５，３５’の隔壁１ならびに外周壁を形成する材料としては特に制限はない。しかし、例えば強度、耐熱性の観点から、炭化珪素、窒化珪素、ムライトが好ましい。
【００４５】
また、本実施形態のハニカム構造体１００の接合材は、公知のセラミック材料から適宜選択することができる。上記セラミック材料としては、例えばコージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料等が挙げられる。
【００４６】
なお、各実施形態における排ガス流入方向というのは、本発明を理解しやすくするために便宜上規定しているに過ぎない。そのため、図のハニカム構造体に対して排ガス流入方向が逆であっても良い。これは、図１Ａ、図２Ｄのいずれも排ガス流入端面を示しているが、これが排ガス流出端面となっても良いことを意味する。
【００４７】
また、本発明を理解しやすくするために、上記第一実施形態ならびに第二実施形態のいずれも、セルが延びる方向に垂直な断面が四角形のハニカムセグメントを用いているが、当該断面が、五角形、六角形等の多角形であっても良い。また、各ハニカムセグメントのセルの断面形状についても特に制限はない。したがって、ハニカムセグメントならびにセルの形状は用途に応じて適宜選択可能であることが理解できる。
【００４８】
上記第一実施形態ならびに第二実施形態のいずれのハニカム構造体１００、３００においても目封止部が記載されていないが、少なくとも一つの端面に目封止が形成されていても良いし、形成されていなくても良い。目封止は、公知の方法にしたがい形成することができる。
【００４９】
また、第一実施形態ならびに第二実施形態のいずれのハニカム構造体１００、３００は、各ハニカムセグメント５，５’，３５，３５’の隔壁１の少なくとも一部に酸化触媒が担持されたものであってもよい。ハニカム構造体の単位体積あたりの触媒担持量は、０．１〜１５０ｇ／リットルであることが好ましく、１０〜８０ｇ／リットルであることが更に好ましい。「ｇ／リットル」は、ハニカム構造体１リットルあたりの触媒のグラム数（ｇ）を表す。０．１ｇ／リットルより少ないと、触媒効果が発揮され難くなることがある。１５０ｇ／リットルより多いと、隔壁の細孔が閉塞して圧力損失が大きくなることがある。また、ウォッシュコート層を形成する酸化触媒が用いられる場合には、単位体積あたりの触媒担持量は、１０〜１５０ｇ／リットルであることが好ましい。触媒担持量が１０ｇ／リットルより少ないと、ウォッシュコート層を形成することが困難となる。
【００５０】
酸化触媒としては、貴金属を含むものが挙げられる。具体的には、Ｐｔ、Ｒｈ及びＰｄからなる群より選択される少なくとも一種を含有するものが好ましい。貴金属の合計量は、ハニカム構造体の単位体積あたり０．１〜５ｇ／リットルであることが好ましい。
【００５１】
隔壁１の平均細孔径は、８０μｍ以下であることが好ましく、０．１〜８０μｍであることが更に好ましく、１〜８０μｍであることがより更に好ましく、５〜２５μｍであることが特に好ましい。８０μｍより大きいと、ハニカムセグメントが脆くなり欠落しやすくなり、また、隔壁内に粒子状物質が入り込み、深層ろ過となることがある。そして、このように隔壁の平均細孔径が大きい場合には、粒子状物質捕集に伴って粒子状物質捕集性能が低下しやすいため好ましくない。また、隔壁１の平均細孔径が０．１μｍより小さいと、粒子状物質の堆積が少ない場合でも、圧力損失が増大するため好ましくない。更に、平均細孔径が５μｍよりも小さいと、酸化触媒を担持した場合の壁透過抵抗（排ガスが隔壁を透過する際の抵抗）が大きくなることがある。また、隔壁の平均細孔径が２５μｍよりも大きいと、隔壁内部に灰分が堆積し、長期間の使用の後、捕集性能が悪化する可能性が高くなることがある。隔壁の平均細孔径は水銀ポロシメータで測定した値である。
【００５２】
隔壁１の気孔率は、３０〜８０％であることが好ましく、４０〜６７％であることが更に好ましい。３０％より小さいと、捕集性能が著しく低下することがあり、８０％より大きいと、ハニカムセグメントの強度が低くなる。更に、気孔率が４０〜６７％であると、ハニカム構造体の捕集効率（１００×［捕集した粒子状物質の質量］／［流入した粒子状物質の質量］）を、フィルタとして良好な値とすることができる。また、気孔率が４０〜６７％であると、ハニカム構造体の強度が向上し、キャニングがし易くなる。隔壁１の気孔率は、水銀ポロシメータにより測定した値である。
【００５３】
隔壁１の厚さは、１５０〜４１０μｍであることが好ましく、２００〜３６０μｍであることが更に好ましい。１５０μｍより薄いと、ハニカムセグメントの強度が低下することがある。４１０μｍより厚いと捕集性能が低下し、圧力損失が増大することがある。ディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、排ガス中の粒子状物質の量が多いため、通常セル数を少なくする（セル密度を小さくする）傾向がある。そのため、隔壁１の厚さを２００〜３６０μｍとすることにより、強度と捕集性能のバランスが最適化されるため好ましい。ガソリンエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、粒子状物質の量が比較的少ないため、通常セル数を多くする（セル密度を大きくする）傾向がある。そのため、隔壁の厚さを１５０〜３１０μｍとすることが、強度と捕集性能のバランスが最適化されるため好ましい。隔壁の厚さは、ハニカムセグメントの流路方向（軸方向）の断面を顕微鏡観察することによって測定した値である。
【００５４】
ハニカムセグメントのセル密度（ハニカムセグメントの流路方向に直交する断面における、単位面積あたりのセルの個数）は、１５〜６２セル／ｃｍ２であることが好ましい。１５セル／ｃｍ２より小さいと、捕集性能が低下することがある。６２セル／ｃｍ２より大きいと、ハニカムセグメントの流入端面付近に粒子状物質が堆積し、セルが閉塞していくために圧力損失が増大することがある。また、ディーゼルエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、１５〜４７セル／ｃｍ２が好ましい。１５セル／ｃｍ２より小さいと、捕集性能が低下することがある。４７セル／ｃｍ２より大きいと、圧力損失が大きくなることがある。また、ガソリンエンジンから排出される排ガスを処理する場合には、３１〜６２セル／ｃｍ２であることが更に好ましい。ガソリンエンジンから排出される排ガスが含有する粒子状物質の量は、ディーゼルエンジンと比較して少ないため、セルが閉塞するリスクが少ない。したがって、連続運転が可能であると共に、セル密度を高くすることが可能である。セル密度を高くすることにより、捕集性能を高くすることができる。ただし、３１セル／ｃｍ２より小さいと、捕集性能が低くなる場合があり、６２セル／ｃｍ２より大きいと粒子状物質捕集時の圧力損失が大きくなることがある。
【００５５】
（２）ハニカム構造体の製造方法：
本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実施形態について説明する。本実施形態のハニカム構造体の製造方法は、複数のハニカムセグメント前駆体を用意する工程（工程Ａ）と、当該ハニカムセグメント前駆体のそれぞれに凸部を形成してハニカムセグメントを得る工程（工程Ｂ）と、隣り合うハニカムセグメント同士を相補的な位置に配置する工程（工程Ｃ）と、を含む。工程Ａは、成形原料を成形して、第一端面から第二端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有する柱状のハニカムセグメント前駆体８（図３参照）を形成する工程である。工程Ｂは、得られたハニカムセグメント前駆体８において、ハニカムセグメント前駆体８の少なくとも一つの外側面６に、第一の凸部４ａを形成し、且つ、第二端面において、ハニカムセグメント前駆体８の少なくとも一つの外側面６であって、上記第一端面において凸部４ａが存在していない外側面６に、第二の凸部４ｂを形成してハニカムセグメント５を得る工程である。工程Ｃは、図示は省略するが、隣り合うハニカムセグメント５（図３参照）同士を相補的な関係となるように配置する工程である。図３は、本発明のハニカム構造体の製造方法の工程Ｂの一の実施形態を模式的に示した説明図である。
【００５６】
本実施形態のハニカム構造体の製造方法によれば、図１Ａ〜図２Ｅに示すようなハニカム構造体１００、３００を簡便に製造することができる。以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法について、工程ごとに更に詳細に説明する。
【００５７】
（工程Ａ）
工程Ａは、成形原料を成形して、図３に示すように、流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁１ならびに外周壁を有するハニカムセグメント前駆体８を形成する工程である。なお、上記流入端面又は流出端面のうち一つを第一端面とした場合には、他の端面が第二端面ということになる。ハニカムセグメント前駆体８を作製する方法については特に制限はなく、従来公知の方法を用いることができる。成形原料は、セラミック原料に分散媒及び添加剤を加えたものであることが好ましい。また、上記成形原料を混練することにより、坏土とすることが好ましい。
【００５８】
ハニカム構造体の説明において既に述べたように、セラミック原料としては特に制限はなく、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、コージェライト化原料、ムライト、アルミナ、スピネル、炭化珪素−コージェライト系複合材料、リチウムアルミニウムシリケート、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系金属からなる群から適宜選択可能である。これらの中でも、強度、耐熱性の観点から、炭化珪素、窒化珪素、ムライトが特に好ましい。添加剤としては、有機バインダ、造孔材、界面活性剤等を挙げることができる。有機バインダとしては、メチルセルロース、ヒドロキシプロポキシルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール等を挙げることができる。分散媒としては、水等を挙げることができる。
【００５９】
また、上記成形原料を混練することにより、坏土とすることが好ましい。成形原料を混練して坏土を得る方法としては特に制限は無く、例えば、ニーダー、真空土練機等を用いる方法を挙げることができる。
【００６０】
このような成形原料からなる坏土を押出成形して、流体の流路となる流入端面から流出端面まで延びる複数のセル２を区画形成する隔壁１を有するハニカムセグメント前駆体８の成形体を形成することが好ましい。押出成形は、所望のハニカムセグメント形状、セル形状、隔壁厚さ、セル密度を有する口金を用いる従来公知の方法を用いて行うことができる。口金の材質としては、摩耗し難い超硬合金が好ましい。
【００６１】
次いで、マイクロ波、熱風等によって乾燥した後、焼成することによりハニカムセグメント前駆体８を得ることができる。なお、ハニカムセグメント前駆体８は、上記坏土を押出成形した後に乾燥ならびに焼成した焼成体であってもよいし、焼成前の乾燥体、又は、乾燥前の成形体であってもよい。
【００６２】
（工程Ｂ）
工程Ｂは、得られたハニカムセグメント前駆体８に、図１Ｂ及び図２Ｂに示すような、凸部４、３４を形成する工程である。この凸部４、３４を形成する方法については、特に制限はないが、例として以下に二つの実施形態を説明する。
【００６３】
工程Ｂの一の実施形態として、図３に示すように、ハニカムセグメント前駆体８の形状を変更するものがある。ハニカムセグメント前駆体８の形状を変更する方法は、ハニカムセグメント前駆体８の一部を研削加工する工程と、研削面に露出したセル２’を埋める工程とを含む。ハニカムセグメント前駆体８の一部を研削加工する工程とは、従来公知の研削加工用工具Ｔを用いてハニカムセグメント前駆体８の一部を研削加工して、所望の長さ、所望の高さ、及び所望のテーパ角度を有する凸部前駆体９を外側面６に形成する工程である。このようにハニカムセグメント前駆体８を研削加工して凸部前駆体９を形成した場合、研削面にセル２’が一部露出することがある。このような場合には、セラミック材料に水等の溶媒を混ぜてペースト状にしたものを用いて上記露出したセル２の少なくとも一部を埋めることが好ましい。なお、セル２’を埋めるために用いられるセラミック材料は、ハニカムセグメント前駆体８を形成する際に用いられたセラミック原料と同一であっても異なっていてもよい。このようにしてハニカムセグメント５が得られる。
【００６４】
なお、上記露出したセル２’を埋める代わりに、予めハニカムセグメント前駆体８の外壁を厚くすることにより、研削加工によってセル２’が露出しないようにすることも可能である。
【００６５】
工程Ｂの別の実施形態として、図示は省略するが、ハニカムセグメント前駆体８（図３参照）の外側面３６（図２Ｂ参照）に、緩衝材を用いて、所望の長さ、所望の高さ、及び所望のテーパ角度を有する凸部３４（図２Ｂ参照）を形成するものがある。緩衝材は、ハニカムセグメントの同様の炭化珪素、窒化珪素、ムライトの他、コージェライト、珪素−炭化珪素系複合材料、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料等のセラミック材料から、所望のヤング率が得られるものを適宜選択する。そして、上記セラミック材料に、水等の溶媒を混練してペースト状にしたものを緩衝材として用いることができる。このようにして、ハニカムセグメント３５（図２Ｂ参照）が得られる。
【００６６】
（工程Ｃ）
工程Ｃは、隣り合うハニカムセグメント５、３５同士を相補的な関係となるように配置する工程である。この具体的な相補的配置については、図１Ｃ、及び図２Ｅに示されている。例えば、図１Ｃに示すように、隣り合うハニカムセグメント５、５’同士において、隣り合うハニカムセグメント一のハニカムセグメント５の流出端面凸部４ｂと、これに対向する他のセグメント５’の流入端面凸部４ａ’とが、互いに相補的な関係となるように配置される。ハニカムセグメントが配置される際、このような相補的配置箇所が少なくとも一箇所設けられていることが好ましい。
【００６７】
このように、ハニカムセグメント５、３５を相補的に配置する際に、その接合面に接合材を塗布することにより、ハニカムセグメント５、３５同士を接合してハニカム連結体を作製する。次に、ハニカムセグメント５、３５の材質に応じた温度ならびに焼成時間焼成することが好ましい。ここで、接合材としては、セラミック材料に水等の溶媒を混練してペースト状にしたものを用いることができる。上記セラミック材料としては、例えば、コージェライト、炭化珪素、珪素−炭化珪素系複合材料、ムライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、窒化珪素、及び炭化珪素−コージェライト系複合材料等が挙げられる。また、前記接合材の塗布方法については特に限定されず、刷毛塗等の公知の方法を用いることができる。上記ハニカム連結体の外周を更に所望の形状に加工することにより、ハニカム構造体が得られる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６９】
（実施例１〜１１）
まず、セラミック原料としてＳｉＣ粉末８０％及び金属Ｓｉ粉末２０％の混合粉末、造孔材として平均粒子径１０μｍのでんぷんとアクリル酸系高分子樹脂の混合物を１３質量部、分散媒として水を３５質量部、有機バインダとしてヒドロキシプロピルメチルセルロース６質量部を添加して成形原料を作製した。得られた成形原料を、ニーダーを用いて混練して、坏土を得た。
【００７０】
次に、得られた坏土を、真空押出成形機を用いて成形し、隔壁によって複数のセルが区画されたハニカムセグメント前駆体の成形体を複数個作成した。なお、セル形状ならびに外周形状が四角形のハニカムセグメント前駆体の成形体を得た。
【００７１】
次に、ハニカムセグメント前駆体の成形体の端面のセル開口部に、市松模様状（千鳥模様状）に交互にマスクを施した。マスクを施した側の端部を、前述のハニカムセグメント前駆体の成形体と同一の原料を含有する目封止スラリーに浸漬し、市松模様状に交互に配列された目封止部を形成した。
【００７２】
次に、得られた目封止ハニカムセグメント前駆体の成形体を高周波誘電加熱乾燥した後、熱風乾燥機を用いて完全に乾燥させた。次に、酸化雰囲気下で、５５０℃、３時間の仮焼を行った後、更にＡｒ不活性雰囲気下で、１４５０℃、２時間焼成した。ハニカムセグメント前駆体の四角形の外周のうち、一の面と当該一の面に対向する面を研削加工した後、無機粒子としてＳｉＣ粉末、酸化物繊維としてアルミノシリケート質繊維、コロイド状酸化物としてシリカゾル水溶液、及び粘土を混練して作成したペースト状のセラミック材料を用いて隣り合うハニカムセグメントの凸部同士が相補的な関係となるように配置させ、ハニカムセグメント連結体を作製した。外周を加工し、直径１４４ｍｍ×長さ１５２ｍｍ、隔壁厚み０．３０５ｍｍ、セル密度４６．５セル／ｃｍ２のハニカム構造体を得た。実施例１〜１１の凸部のテーパ角度（°）、凸部の高さ（ｍｍ）、及び凸部のハニカムセグメント（ハニカム構造体）の流路方向の全長に対する長さの比を表１に示す。なお、表１において、凸部がハニカムセグメントの研削加工によって得られたことを明確にするために、凸部の有無と共に、形成手法として「研削加工」と記載した。また、表１において、凸部のハニカムセグメント（ハニカム構造体）の流路方向の全長に対する長さの比を、「凸部の長さのハニカムセグメント長さに対する割合」と記す。
【表１】
0006404161.tif 000002
【００７３】
（実施例１２〜２５）
ハニカムセグメント前駆体の外側面を研削加工する代わりに、緩衝材を取り付けることによって凸部を形成したことを除き、実施例１〜１１と同様の方法でハニカム構造体を作製した。緩衝材は、ハニカムセグメント前駆体と同一のセラミック材料粉末に水を混練して作成したペースト状の材料を用いた。このようにして、直径１４４ｍｍ×長さ１５２ｍｍ、隔壁厚み０．３０５ｍｍ、セル密度４６．５セル／ｃｍ２のハニカム構造体を得た。実施例１２〜２５の凸部のテーパ角度（°）、凸部の高さ（ｍｍ）、及び凸部のハニカムセグメント（ハニカム構造体）の流路方向の全長に対する長さの比を表１に示す。なお、表１において、凸部がハニカムセグメントに緩衝材を取り付けたことを明確にするために、形成手法として「緩衝材取付」と記載した。
【００７４】
（比較例１）
凸部を形成しなかったことを除き、実施例１と同様にハニカム構造体を作製した。このようにして、直径１４４ｍｍ×長さ１５２ｍｍ、隔壁厚み０．３０５ｍｍ、セル密度４６．５セル／ｃｍ２のハニカム構造体を得た。
【００７５】
（比較例２〜４）
テーパ角が５°未満（２°）、又は凸部高さが０．５ｍｍ未満（０．４ｍｍ）、又は凸部長さのハニカムセグメント長さに対する割合が１／６未満（１／８）であることを除き、実施例１と同様にハニカム構造体を作製した。比較例２〜４の凸部のテーパ角度（°）、凸部の高さ（ｍｍ）、及び凸部のハニカムセグメント（ハニカム構造体）の流路方向の全長に対する長さの比を表１に示す。
【００７６】
（比較例５〜７）
テーパ角が５°未満（２°）、又は凸部高さが０．５ｍｍ未満（０．４ｍｍ）、又は凸部長さのハニカムセグメント長さに対する割合が１／６未満（１／８）であることを除き、実施例１２と同様にハニカム構造体を作製した。比較例５〜７の凸部のテーパ角度（°）、凸部の高さ（ｍｍ）、及び凸部のハニカムセグメント（ハニカム構造体）の流路方向の全長に対する長さの比を表１に示す。
【００７７】
このようにして作製したハニカム構造体を三菱樹脂株式会社製の非熱膨張性セラミックマットを介して缶体にキャニングしたものを以下の評価試験に供した。
【００７８】
（評価試験）
（ハニカムセグメントの脱落評価）
ＥＵＲＯ４仕様の２．０Ｌディーゼルエンジンを用いて、ハニカム構造体の隔壁に、上記ディーゼルエンジンから排出された煤を、７.０〜１０．０ｇ／Ｌまで捕集した後、そのハニカム構造体をエンジンの後段の排ガス処理システムの配管内に搭載した。その後、エンジン回転数を２０００ｒｐｍ、エンジントルクを６０Ｎｍとし、ハニカム構造体の流入端面側から２０ｍｍ手前で、燃料噴射後９０秒後に排気ガス温度が６２０℃±１０℃になるよう燃料噴射した。６２０℃±１０℃に到達した時点でアイドリング状態へ制御し、ハニカム構造体内に捕集した煤を燃焼し、ハニカム構造体の再生を行った。ハニカム構造体再生時の最高温度が、夫々９５０℃、１０００℃、１１００℃、１２００℃、１３００℃まで上昇するように、煤の捕集量を変化させた。
【００７９】
次に、上記各最高温度まで上昇させたハニカム構造体に対し、三菱樹脂株式会社製のマットを介して缶体にキャニングした状態で、インストロン製万能試験機を用い、室温及び、１ｍｍ／ｍｉｎの条件において、荷重（ｋＰａ）を負荷した際のハニカムセグメントの脱落の有無を調べることにより、ハニカムセグメントの脱落評価を行った。この時の荷重を押し抜き強度（ｋＰａ）とした。ここで、従来の凸部を有しないハニカムセグメントで構成され、再生時に最高温度１２００℃まで上昇させた比較例１のハニカム構造体については、５０ｋＰａにおいてハニカムセグメントの脱落が確認された。したがって、この比較例１のハニカム構造体を基準とし、再生時に最高温度１２００℃まで上昇させたハニカム構造体について、５０ｋＰａの荷重でハニカムセグメントの脱落が確認されたものを、「不可」とし、１００ｋＰａの荷重でハニカムセグメントが脱落したものを「可」とした。１００ｋＰａ以上の荷重を加えてもハニカムセグメントが脱落しなかったものを「良」とした。結果を表１に示す。
【００８０】
（ヤング率測定）
先ず、日本工業規格ＪＩＳ  Ｒ１６０１に示される４点曲げ強度試験法に準拠することにより各実施例ならびに各比較例のハニカムセグメント及び凸部の「曲げ強度」を測定する。次に、この測定結果から「応力−歪曲線」を作成する。このようにして得られた「応力−歪曲線」の傾きを算出し、この「応力−歪曲線」の傾きをヤング率とする。このようにして得られた各実施例ならびに各比較例のハニカムセグメント及び凸部のヤング率の測定結果の比（ハニカムセグメントのヤング率：凸部のヤング率）を、表１に示す。
【００８１】
（結果）
表１に示すように、実施例１〜２５のハニカム構造体は、再生時の最高温度が１２００℃までは、ハニカムセグメントの脱落評価において良好な結果を得ることができた。比較例２〜７のハニカム構造体は、ハニカムセグメントの脱落が確認されたため、不可という評価であった。すなわち、凸部を有するハニカムセグメントであっても、当該凸部のテーパ角度が５°未満、凸部高さが０．５ｍｍ未満、及び凸部長さのハニカムセグメント長さに対する割合が１／６未満のいずれかの条件を満たさないものについては、ハニカムセグメントの脱落が確認された。したがって、上記条件を満たさない凸部を有するハニカムセグメントについては、従来の凸部を有さないハニカムセグメント（比較例１）と同様に、熱応力発生時に接合部にクラックが発生した場合にはハニカムセグメントの脱落を防止できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明のハニカム構造体は、排ガスの浄化用フィルタとして利用することができる。また、本発明のハニカム構造体の隔壁に触媒を担持させた、触媒担体としても利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１：隔壁、２，２’：セル、３，１０３：接合部（接合材）、４，３４：凸部、４ａ，４ａ’，３４ａ，３４ａ’：流入端面凸部、４ｂ，４ｂ’，３４ｂ：流出端面凸部、５，５’，３５，３５’，１０５：ハニカムセグメント、６，３６：外側面、７，３７：テーパ部、７’，３７’：テーパ角度、８：ハニカムセグメント前駆体、９：凸部前駆体、１１：排ガス流入端面、１２：排ガス流出端面、１００，３００，５００：ハニカム構造体、Ｃ：クラック、Ｇ：排ガス、Ｌ１，Ｌ３：ハニカムセグメントの流路方向の長さ、Ｌ２：凸部の長さ、Ｌ２ａ：流入端面凸部の長さ、Ｌ２ｂ：流出端面凸部の長さ、Ｔ：研削加工用工具。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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