(57)【要約】【課題】機械的衝撃および熱的衝撃に対する耐衝撃性を維持し、セル壁により形成される窪み部へのセル充填材の充満性を十分なものにしながら、ハニカムフィルター外周形状の寸法精度を簡易に良好にすることができ、かつハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできるハニカムフィルターを提供する。【解決手段】本発明のハニカムフィルター５０は、延伸方向に直交する断面において、ハニカム焼結体の外周部に、セル壁２によって形成された凹部および／または段部が備えられており、充填材硬化部１９がセル壁２の上記凹部１２ｖおよび／または段部１２ｗにより形成される窪み部１２ｂに充填されており、上記窪み部１２ｂ以外を構成する上記ハニカム焼結体のセル壁の一部外周部１２ａと、充填材硬化部の外周部１９ａとが面一に連続して、上記外周部に曲面外周部１６が形成されている。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に延伸した複数のセルがセル壁によって区画されているセラミックス製のハニカム焼結体を備えたハニカムフィルターであって、
上記ハニカム焼結体は、その外周部にセル壁によって形成された凹部および／または段部により形成される窪み部を備え、
セル充填材が上記窪み部に充填されてなる充填材硬化部を備え、
上記窪み部以外を構成する上記ハニカム焼結体のセル壁の一部外周部と上記充填材硬化部の外周部とが面一に連続して形成される曲面外周部を備えることを特徴とするハニカムフィルター。
【請求項２】
上記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部とは、前記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部にまたがる機械加工により、面一に連続して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のハニカムフィルター。
【請求項３】
上記ハニカム焼結体は、上記セル壁が単体として形成されている単体型であることを特徴とする請求項１または２に記載のハニカムフィルター。
【請求項４】
上記ハニカム焼結体は、セル壁が形成された複数のハニカムセグメント焼結体が結合材を介して結合された結合型であることを特徴とする請求項１または２に記載のハニカムフィルター。
【請求項５】
上記セル壁の一部外周部と、前記充填材硬化部の外周部と、前記結合材の外周端面部とが面一に連続して形成された曲面外周部を備えていることを特徴とする請求項４に記載のハニカムフィルター。
【請求項６】
上記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部と前記結合材の外周端面部とは、上記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部と前記結合材の外周端面部とにまたがる機械加工により、面一に連続して形成されていることを特徴とする請求項５に記載のハニカムフィルター。
【請求項７】
上記面一に連続する曲面外周部は、ハニカムフィルターの全周またはほぼ全周にわたって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のハニカムフィルター。
【請求項８】
上記曲面外周部は円周面をなしており、その円周面の真円度が１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３に記載のハニカムフィルター。
【請求項９】
上記曲面外周部は円周面をなしており、その円周面の真円度が０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項３項に記載のハニカムフィルター。
【請求項１０】
上記ハニカム焼結体のセル壁と、充填材硬化部とが互いに異なる組成であることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のハニカムフィルター。
【請求項１１】
上記複数のセルにおいて互いに隣接するセルは、延伸方向の両端側のうち異なる端側の開孔が封止されていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のハニカムフィルター。
【請求項１２】
上記充填材硬化部は、セル延伸方向に上記ハニカム焼結体の全長またはほぼ全長に亘って、上記窪み部に充填されていることを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のハニカムフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃エンジン、特に、ディーゼルエンジンの排気ガスに含有される微粒子を除去する多孔質のセラミック製ハニカムフィルターに関する。詳細には、耐衝撃性を維持しながら、ハニカムフィルターの曲面外周部の寸法精度を簡易に良好に形成することができ、ハニカムフィルターの横断面寸法を比較的小さくできるハニカムフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気通路に備えられ、排ガス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ（Particulate Matter）、以下、本明細書においてＰＭと称することがある。）を捕集するための排ガス浄化フィルターとして、多孔性のセラミック材料を用いた排ガス浄化フィルターが広く用いられている。
【０００３】
特に、ディーゼル車両の排ガス中に含まれる粒子状物質については、窒素酸化物（ＮＯｘ）とともに、その排出規制が日米欧において段階的に強化されている。かかる規制に適合させるため、粒子状物質を捕集するためのディーゼルパーティキュレートフィルター（ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter））の開発が盛んに進められてきている。現在、Ｄ
ＰＦとしては、主に、ハニカム構造を有するウォールフロータイプのものが用いられている。
【０００４】
従来技術として、例えば、ハニカム構造体の外周部方向に突出した状態で存在する壁部を外周壁が包み込み、かつ、外周壁は、ハニカム構造体のセル体の内で最外部に位置するセル体の外周部側の隔壁と密接して設けられたハニカム構造体が開示されている（特許文献１）。特許文献１では、ハニカム骨格体の外周壁の厚さが２．０ｍｍ以下となるように、外周壁を研削加工により除去することにより、外周壁外径寸法の真円度をよくし、もってキャニング時における面圧分布のばらつきを小さくし、キャニング時の破損が防止できると共に、耐衝撃性にも優れるハニカム構造体が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００４／０７８６７４号パンフレット（２００４年９月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のハニカム構造体は以下の問題点を有している。
【０００７】
図１０に特許文献１に係るハニカム構造体を示す。図１０は、特許文献１に係るハニカム構造体１５１を示す平面図である。同図に示すように、ハニカム構造体１５１では、セル壁１０２によりセル１０３が区画されており、セル壁１０２の外周部には、突出するセル壁で囲まれる窪み部にコート材１１５が満たされて埋設部が形成されると共に、この埋設部および突出するセル壁を覆う状態で所定厚さ（図１０のＴ）の外周壁がコート材１１５によって形成されている。ここで、特許文献１の［実施例１］に記載されているように、外周部に突出するセル壁は、ハニカム構造体の外周部に位置し四周が壁で囲まれた約２セル分が機械加工により除去されて形成される。そして、露出したセル壁１０２にコート材を塗布して新たに２．５ｍｍの外周壁を設け、この外周壁をさらに１.５ｍｍ分研削に
より加工除去して１ｍｍ厚さに機械加工して外周壁が形成されている。つまり、上記ハニ
カム構造体１５１では、外周壁の寸法精度を良くし真円度を出すために、コート材で埋設部を形成した上にコート材を厚めに塗布して外周壁を形成した後、さらに外周壁の外周面を加工除去している。
【０００８】
上記特許文献１では以下の問題点があった。
【０００９】
（ａ）前記埋設部と前記外周壁を同じセル充填材で構成しているため、埋設部を埋めるためのコート材の充満性を満たす粘度と外周壁を形成するためのコート材の保形性を満たす粘度の両方を備える充填材が必要とされるにもかかわらず同じコート材を用いているので、埋設部の充満性に適した粘度を主体に充填材を選ぶと外周壁成形時の保形性に難度が生じ、逆に保形性に適した粘度を主体にコート材を選ぶと埋設部の充満性に難度が生じる問題がある。ハニカムフィルターの外周形状の寸法精度を良くするために、コート材として保形性に適した粘度を主体にコート材を選択した場合、ハニカムフィルターの外形形状の寸法精度は良くすることができる反面、埋設部の充満性に問題が生じ、埋設部を構成するセル壁と硬化したコート材の間に隙間を生じるかまたは埋設部内部に小さな空孔を生じてしまうおそれを有するものであった。
【００１０】
（ｂ）埋設部および突出するセル壁を覆う状態の所定厚さをもつ外周壁を塗布して外周壁を形成するので、ハニカムフィルターの外径寸法がその分大きくなるものであった。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、機械的衝撃および熱的衝撃に対する耐衝撃性を維持し、セル壁により形成される窪み部への充填材の充満性を十分なものにしながら、ハニカムフィルター外周形状の寸法精度を簡易に良好にすることができ、かつハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできるハニカムフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のハニカムフィルターは、上記課題を解決するために、一方向に延伸した複数のセルがセル壁によって区画されているセラミックス製のハニカム焼結体を備えたハニカムフィルターであって、上記ハニカム焼結体は、その外周部にセル壁によって形成された凹部および／または段部により形成される窪み部を備え、セル充填材が上記窪み部に充填されてなる充填材硬化部を備え、上記窪み部以外を構成する上記ハニカム焼結体のセル壁の一部外周部と上記充填材硬化部の外周部とが面一に連続して形成される曲面外周部を備えることを特徴としている。そして、以下の効果を有する。
【００１３】
（Ａ）上記セル壁の一部外周部と前記充填硬化部の外周部とが面一に連続して形成される曲面外周部を備えているので、曲面外周部を形成する充填材硬化部としては上記窪み部の隅々まで充填材が行き渡る充満性を持つ粘度特性を主体的な機能として選択できる。このため、曲面外周部の一部を構成する充填材硬化部を形成するのに、従来のように保形性を主に考慮しなくてよいので窪み部に充填する充填材として充満性を主体に選択することより窪み部を構成するセル壁と充填材硬化部の間に隙間が生じるかまたは充填材硬化部の内部に小さな空孔が生じるのを抑制しながら、ハニカムフィルターの外径形状の寸法精度を簡易に良好に形成することができる。
【００１４】
（Ｂ）上記セル壁の一部外周部と前記充填硬化部の外周部とが面一に連続して曲面外周部が形成されるので、従来のように埋設部および突出するセル壁を覆う状態の所定厚さをもつ外周壁を塗布して外周壁を形成するものに対してハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできるか、もしくは外径寸法を維持して流体ろ過機能を有するセル領域を大きくとることができる。
【００１５】
（Ｃ）さらに、上記曲面外周部のセル壁は、充填材硬化部によって補強されているため、機械的衝撃や熱衝撃は充填硬化部で緩和されフィルターの骨格であるセル壁に直接的な衝撃がかかりにくくなるため、耐衝撃性に優れるハニカムフィルターとなる。
【００１６】
また、本発明のハニカムフィルターでは、上記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部とは、これら両者にまたがる機械加工により面一に連続して形成されることが好ましい。
【００１７】
両者にまたがる機械加工により、曲面外周部が滑らかに面一に連続して形成されるので、曲面外周部の外径精度を簡易に良好に形成することができる。
【００１８】
また、本発明のハニカムフィルターでは、上記ハニカム焼結体は、上記セル壁が単体として形成されている単体型であることが好ましい。
【００１９】
単体型のハニカム焼結体はセル壁が単体として形成されており、ハニカム焼結体の量産効率に優れるものである。
【００２０】
また、本発明のハニカムフィルターでは、上記ハニカム焼結体は、セル壁が形成された複数のハニカムセグメント焼結体が結合材を介して結合された結合型であることが好ましい。
【００２１】
結合型のハニカム焼結体は、セル壁が形成された複数のハニカムセグメント焼結体が結合材を介して結合されているため、ハニカムセグメントの使用数を変更することにより、サイズの異なるハニカム焼結体が得られ、多様な需要に対応可能である。
【００２２】
また、結合型のハニカム焼結体を用いる場合において、上記セル壁の一部外周部と、前記充填材硬化部の外周部と、前記結合材の外周端面部とが面一に連続して、上記外周面に連続する曲面外周部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
これにより、耐衝撃性を維持し充満性を良好にしながら、フィルター外周形状の寸法精度を簡易に良好にすることができ、かつハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできる効果を結合型ハニカムフィルターにおいても適切に得ることができる。
【００２４】
また、結合型のハニカム焼結体を用いる場合において、上記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部と前記結合材の外周端面部とは、上記セル壁の一部外周部と前記充填材硬化部の外周部と前記結合材の外周端面部とにまたがる機械加工により、面一に連続して形成されていることが好ましい。
【００２５】
これにより、曲面外周部が滑らかに面一に連続して形成されるので、曲面外周部の外径精度を簡易に良好に形成することができる効果を結合型ハニカムフィルターにおいても適切に得ることができる。
【００２６】
また、上記面一に連続する曲面外周部は、ハニカムフィルターの全周またはほぼ全周にわたって形成されていることが好ましい。
【００２７】
これにより、耐衝撃性を維持し充満性を良好にしながら、フィルター外周形状の寸法精度を簡易に良好にすることができ、かつハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできる効果により優れるハニカムフィルターを得ることができる。
【００２８】
また、本発明のハニカムフィルターでは、曲面外周部が円周面をなしており、その真円
度が１．０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
当該ハニカムフィルターは、真円度が上記値であることにより、断面方向において歪みが小さいものである。
【００３０】
また、本発明のハニカムフィルターでは、曲面外周部が円周面をなしており、その真円度が０．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
当該ハニカムフィルターは、真円度が上記値であることにより、断面方向においてさらに歪みが小さいものである。
【００３２】
また、本発明のハニカムフィルターでは、上記セル壁と、充填材硬化部とが互いに異なる組成であることが好ましい。
【００３３】
これにより、ハニカム焼結体（すなわち、セル壁）と固化した充填材硬化部とが異なる組成を有することとなる。これにより、ハニカムフィルターにおいて、充填材硬化部にクラックが入った場合であっても、充填材硬化部とセル壁との界面において衝撃が緩和され易く、衝撃に起因するクラックが生じ難い。
【００３４】
また、本発明のハニカムフィルターでは、上記複数のセルにおいて互いに隣接するセルは、延伸方向の両端側のうち異なる端側の開孔が封止されていることが好ましい。
【００３５】
当該ハニカムフィルターは、ＰＭを含む排気ガス等がハニカムフィルター導入された場合、排気ガス等は、セルに沿って直進し難く、セル壁の細孔を通過して、隣接するセルへ容易に移動する。このセル壁の細孔を通過する過程で、排気ガス等に含まれるＰＭをセル壁で効率良く捕集できる。
【００３６】
また、本発明のハニカムフィルターでは、上記充填材硬化部は、セル延伸方向にハニカム焼結体の全長またはほぼ全長に亘って、上記窪み部に充填されていることが好ましい。
【００３７】
これにより、広範囲に充填材硬化部が形成されるため、より寸法精度が良いと共に、補強されたハニカムフィルターを提供することができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明のハニカムフィルターは、以上のように、一方向に延伸した複数のセルがセル壁によって区画されているセラミックス製のハニカム焼結体を備えたハニカムフィルターであって、上記ハニカム焼結体は、その外周部にセル壁によって形成された凹部および／または段部が備えられており、上記凹部および／または段部により形成される窪み部を備え、セル充填材が上記窪み部に充填されてなる充填材硬化部を備え、上記窪み部以外を構成する上記ハニカム焼結体のセル壁の一部外周部と上記充填材硬化部の外周部とが面一に連続して形成される曲面外周部を備えているものである。
【００３９】
そして、本発明のハニカムフィルターは、以下の効果を有する。
【００４０】
（Ａ）セル充填材が上記窪み部に充填されてなる充填材硬化部を備え、上記セル壁の一部外周部を備え、セル壁の一部外周部と前記充填硬化部の外周部とが面一に連続して形成される曲面外周部を備えているので、曲面外周部を形成する充填材硬化部としては上記窪み部の隅々までセル充填材が行き渡る充満性を持つ粘度特性を主体的な機能として選択できる。このため、曲面外周部の一部を構成する充填材硬化部を形成するのに、従来のように保形性を主に考慮しなくてよいので窪み部に充填するセル充填材として充満性を主体に
選択することより窪み部を構成するセル壁と充填材硬化部の間に隙間が生じるかまたは充填材硬化部の内部に小さな空孔が生じるのを抑制しながら、ハニカムフィルターの外径形状の寸法精度を簡易に良好に形成することができる。
【００４１】
（Ｂ）上記セル壁の一部外周部と前記充填硬化部の外周部とが面一に連続して曲面外周部が形成されるので、従来のように埋設部および突出するセル壁を覆う状態の所定厚さをもつ外周壁を塗布して外周壁を形成するものに対してハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできるか、もしくは外径寸法を維持して流体ろ過機能を有するセル領域を大きくとることができる。
【００４２】
（Ｃ）さらに、上記曲面外周部のセル壁は、充填材硬化部によって補強されているため、機械的衝撃や熱衝撃は充填硬化部で緩和されフィルターの骨格であるセル壁に直接的な衝撃がかかりにくくなるため、耐衝撃性に優れるハニカムフィルターとなる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るハニカム焼結体を示す斜視図である。
【図２】図１のハニカム焼結体のＢ−Ｂ’面における断面を示す矢視断面図である。
【図３】本発明に係るハニカムセグメント骨格体を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るハニカムセグメント骨格体の結合過程を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る結合型のハニカム焼結体を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る結合型のハニカム焼結体の断面を示す断面図である。
【図７】本発明に係るハニカムフィルターを示す斜視図である。
【図８】図７のハニカムフィルターの軸Ａに平行な軸に沿って切った面における断面を示す縦断面図である。
【図９】本発明に係るハニカムフィルターを示す平面図である。
【図１０】従来技術に係る外周壁を形成したハニカムフィルターを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明の一実施形態について図１〜図９に基づいて説明すれば、以下の通りであるが、本発明は、当該実施の形態に限定されるものではない。本発明は、ハニカムフィルターに係るものであるが、説明の都合上、図１〜図９のハニカムフィルターの製造工程に従ってこれを説明する。
【００４５】
図１は、セラミックス製のハニカム焼結体１を示す斜視図である。ハニカム焼結体１は、ハニカムフィルターにおいて、ＰＭを捕集するフィルターの役割を果たすと共に、ハニカムフィルターを支える骨格となるものである。ハニカム焼結体１は、セル壁２によって複数のセル３が区画された構造となっている。
【００４６】
ハニカム焼結体１では、一方向である方向Ａに延伸した複数のセル３がセル壁２によって区画されている。方向Ａに沿ったセル壁２の長さは、ハニカムフィルターの設置場所、処理するＰＭ濃度などに応じて適宜変更すればよい。また、セル壁２は、延伸方向である方向Ａに対して直交する断面が格子状となっているが複数のセル３が方向Ａに沿って形成されていればよく、当該断面形状に限定されるものではない。セル壁２によって区画されたセル３は、処理対象となる排ガスの流路となる。
【００４７】
また、ハニカム焼結体１では、方向Ａに対して直交する断面に沿って略正方形であり、大きさが同じである複数のセル３がセル壁２によって区画形成されているが、方向Ａに対するセル３の断面形状は当該形状に限定されない。例えば、セル３の断面形状は、例えば、円、楕円、三角形、正方形、長方形、六角形などであってもよい。セル壁２厚さは特に
限定されるものではないが、例えば、０．２ｍｍ以上、０．４ｍｍ以下である。単位面積中のセル３の数は、特に限定されるものではないが、例えば、２００ｃｐｓｉ以上、３００ｃｐｓｉ以下である。
【００４８】
ハニカム焼結体１には略四角柱状の空間である複数のセル３が形成されている。Ｂ−Ｂ’断面におけるハニカム焼結体１の矢視断面を図２に示す。同図は、四角柱状のセル３が形成されたハニカム焼結体１を側面から示している。ここで、ハニカム焼結体１における方向Ａの両端とは、ハニカム焼結体１の方向Ａに沿ったハニカム焼結体１の両端を示し、ハニカム焼結体１の一端は、端面４に沿って形成されており、ハニカム焼結体１の他端は、端面５に沿って形成されている。また、端面４および端面５は方向Ａに対して垂直である。なお、ハニカム焼結体１の両端は、端面４および端面５からずれて形成されていてもよい。
【００４９】
図２に示すように、複数のセル３は、方向Ａの両端が開孔している。複数のセル３は方向Ａに沿って延伸しているため、ＰＭを含むガスがセル３に侵入可能となっている。
【００５０】
以下、ハニカムフィルターの製造方法の各製造工程に従って、本発明に係るハニカムフィルターついて説明する。ハニカムフィルターの製造工程には、１．ハニカム焼結体形成工程（単体型形成工程、結合型形成工程）、２．封孔工程、３．充填工程、４．熱処理工程、５．加工工程、および、６．外周被覆層形成工程が含まれる。以下、各工程について説明する。
【００５１】
（１．ハニカム焼結体形成工程）
ハニカム焼結体形成工程は、ハニカム骨格体の材料となるセラミック坏土を押出し成形して、焼結する工程であるが、単体型のハニカム骨格体または結合型のハニカム骨格体を得る場合によって、工程の内容が異なる。まず、単体型のハニカム骨格体を得る単体型形成工程について説明する。
【００５２】
（１−１．単体型形成工程）
単体型形成工程は、１つのハニカムフィルターを構成する１つのハニカム骨格体を押出し成形した後、上記ハニカム骨格体を焼成して単体型のハニカム焼結体を得る工程である。本工程では、単体型のハニカム骨格体を押出し成形するため、得られる単体型のハニカム焼結体はセル壁が１つのハニカムフィルター全体について一体として形成されており、簡便にハニカム焼結体が得られる。本工程は、ハニカム焼結体を量産する場合に好適である。
【００５３】
単体型形成工程では、まず、セラミック坏土（セラミック組成物）を押出し装置によって押出し、ハニカム骨格体を所望の形状にて成形する。押出し装置としては、公知のものを用いればよい。ハニカム骨格体の材料であるセラミック坏土としては、特に限定されるものではなく、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、コーディライト、ムライトなどを使用できる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。また、セラミック坏土の濃度を調整するために、水などの希釈剤が使用される。
【００５４】
セラミック坏土を押出す形状は特に限定されないが、円柱状；楕円柱状；直方体状、六角柱状などの多角柱状などが例示される。図１のハニカム焼結体１のように、セラミック坏土は軸方向（方向Ａまたは押出し方向）に直交する横断面においてセル壁がなす形状が格子状である柱状に押出される。その後、押出したセラミック坏土を長手方向または軸方向に沿った所定寸法で切断して、柱状のハニカム骨格体を成形する。
【００５５】
次に、乾燥機等を用いてハニカム骨格体を乾燥および脱脂することで、ハニカム骨格体
の水分量および樹脂成分を減少させる。その後、ハニカム骨格体を焼成炉で焼成し、ハニカム焼結体が得られる。焼成の温度および温度は、セラミック坏土の種類およびハニカム骨格体の大きさに応じて適宜変更すればよい。
【００５６】
（１−２．結合型形成工程）
結合型形成工程は、ハニカム骨格体の構成部材である複数のハニカムセグメント骨格体を押出し成形した後、上記ハニカムセグメント骨格体を焼成して複数のハニカムセグメント焼結体を形成し、結合材を介して隣接する複数のハニカムセグメント焼結体を結合して、結合型のハニカム焼結体を得る工程である。結合型のハニカム焼結体は、セル壁が形成された複数のハニカムセグメント焼結体が結合材を介して結合されているため、例えば、サイズの大きなハニカム焼結体が要求される場合、単体型のように一個の大きなハニカム骨格体を成形する必要がない。また、ハニカムセグメントの使用数を変更することにより、サイズの異なるハニカム焼結体が得られ、多様な需要に対応可能である。
【００５７】
図３は、ハニカムセグメント骨格体６を示す斜視図である。ハニカムセグメント骨格体６は、ハニカム骨格体の構成単位となるものであり、１．方向Ａに延伸し、かつ、当該延伸方向である方向Ａに対して直交する横断面においてセル壁がなす形状が格子状であるセル壁２が形成されており、２．セル壁２によって、方向Ａの両端のうち少なくとも一端側が開孔した複数のセル３が区画されている点においてハニカム骨格体と共通する。
【００５８】
ハニカムセグメント骨格体６は、焼成後、複数が結合して結合型のハニカム焼結体を形成するため、結合がし易いように結合面が平らとなるように、ハニカムセグメント骨格体６は方向Ａに延伸した角柱状（直方体状）となっている。
【００５９】
結合型形成工程では、まず、セラミック坏土（セラミック組成物）を押出し装置によって押出し、ハニカムセグメント骨格体を所望の形状にて成形する。押出し装置としては、公知のものを用いればよい。ハニカムセグメント骨格体６の材料であるセラミック坏土としては、特に限定されるものではなく、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、コーディライト、ムライトなどを使用できる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。セル充填材の濃度を調整するために、水などの希釈剤が使用される。
【００６０】
セラミック坏土を押出す形状は、ハニカムセグメント骨格体同士の結合を考慮して角柱状となっており、排気ガスを処理するためにセルが長く延伸していることが好ましいため、直方体状であることがより好ましい。図３に示すように、セラミック坏土は断面が格子状である柱状に押出される。ハニカムセグメント骨格体６の側面に該当する位置に側壁としてセラミック坏土が押出し成形されていてもよい。これにより、以後の工程でハニカムセグメント焼結体の側壁に結合材を付着でき、結合材を介してハニカムセグメント焼結体同士を配置することが容易となる。この押出したセラミック坏土を長手方向または軸方向に沿った所定寸法で切断して、柱状のハニカムセグメント骨格体を成形する。
【００６１】
次に、乾燥機等を用いてハニカムセグメント骨格体を乾燥および脱脂することで、ハニカムセグメント骨格体の水分量および樹脂成分を減少させる。その後、ハニカムセグメント骨格体を焼成炉で焼成し、ハニカムセグメント焼結体が得られる。焼成の温度および時間はセラミック坏土の種類およびセラミックセグメント骨格体の大きさに応じて適宜変更すればよい。
【００６２】
さらに、複数のハニカムセグメント焼結体を結合材で結合する。結合材は、ハニカムセグメント焼結体同士の間に配置され、加熱されることにより、ハニカムセグメント焼結体同士を結合させる。結合材としては、例えば、無機系バインダー、有機系バインダーなど
を挙げることができる。結合材としてはセラミック系接着材が好ましく、主としてセラミック粒子と無機バインダーからなり、必要に応じて、これらにセラミック繊維、有機バインダーなどが加えられる。結合材が粘着性を有する場合、加熱前にハニカムセグメント焼結体同士を隣接した状態で固定できるため好ましい。また、使用の簡便さから粘着性を有するシール状結合材を用いることもできる。
【００６３】
図４は、ハニカムセグメント焼結体７の結合過程を示す斜視図である。図４に示すように、複数のハニカムセグメント焼結体７の側壁に結合材８を塗布し、ハニカムセグメント焼結体７同士を結合する。
【００６４】
図４では、複数のハニカムセグメント焼結体７の一端は、端面４に沿って配置されているが、本発明では複数のハニカムセグメント焼結体７は同じ長さである必要はなく、一部のハニカムセグメント焼結体７は、他のハニカムセグメント焼結体７よりも長くてもかまわない。例えば、隣接して配置された複数のハニカムセグメント焼結体７のうち、一部のハニカムセグメント焼結体７の長さが他のものよりも６ｍｍ以上長く、端面４および端面５から３ｍｍ以上突出するように一部のハニカムセグメント焼結体７を配置してもよい。
【００６５】
加熱する準備が整った後、結合材を介して隣接する複数のハニカムセグメント焼結体７を加熱することによって結合材８が硬化し、結合型のハニカム焼結体が得られる。なお、加熱の温度および時間は、結合材８の種類および厚さなどに応じて適宜変更すればよい。
【００６６】
（２．封孔工程）
封孔工程は、好ましい形態としてハニカムフィルターの製造方法に含まれる工程であり、必ずしも行う必要はない。当該封孔工程は、複数のセルにおける延伸方向の両端のうち一端側を封孔材料で封孔する工程であって、互いに隣接するセルに対して、異なる端側を封孔する工程である。封孔工程を行う段階は特に限定されず、充填工程の前（単体型形成工程または結合型形成工程の後、充填工程の前）に行ってもよいし、充填工程の後、熱処理工程の前、熱処理工程の後、加工工程の前、または、加工工程の後に行ってもよい。前記結合型の場合は、セグメント骨格体同士を接着後に行ってもよい。
【００６７】
封孔工程では、端面において封孔箇所が交互となるよう、複数のセルの開孔の一方を封孔するので、開孔箇所および封孔箇所により市松模様（チェッカーフラグ模様）が形成されることとなる。
【００６８】
図８を用いて後述するが、市松模様となるように開孔箇所および封孔箇所が形成されていることにより、最終的に製造するハニカムフィルターは、ＰＭをセル壁２で好適に捕集することができる。したがって、封入工程において、封孔箇所が交互となるよう形成することは好ましい形態である。封孔箇所をどのように決定するかは適宜変更可能であるが、市松模様となるように形成することが好ましい。
【００６９】
図５は、結合型のハニカム焼結体９を示す斜視図であり、図５中には加工想定曲面１０が表されている。加工想定曲面１０は、ハニカム焼結体９に曲面外周部を形成するための加工面であり、方向Ａに沿って、加工想定曲面１０よりも外側のセル壁２を以降の加工工程にて除去することにより、ハニカム焼結体９に曲面外周部が形成される。したがって、ハニカム焼結体９のうち、少なくとも加工想定曲面１０内に位置するセル３に対して封孔を行えばよい。なお、単体型のハニカム焼結体に曲面外周部を形成する場合も、結合型のハニカム焼結体９の場合と同様に、加工想定曲面１０よりも外側のセル壁２を加工工程にて除去する。
【００７０】
封孔工程を行う方法の一例を以下に示す。まず、端面４および端面５と、加工想定曲面
１０とが交差する加工想定曲線で囲まれた領域におけるセル３の画像を撮像素子などによって撮像する。撮像後、端面４と加工想定曲面１０とが交差する加工想定曲線で囲まれた領域を覆うようにマスク（図示しない）を配置する。マスクは孔を開けることができ、封孔材料を上記孔から注入するに際し、破断が生じないものであればよい。
【００７１】
また、封孔材料としては、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、コーディライト、ムライトなどのセラミック坏土；またはセメント材料を使用することができる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。また、封孔材料の濃度を調整するために、水などの希釈剤が使用される。
【００７２】
次に、撮像データは、撮像素子から穿孔装置に送信され、撮像された画像データに基づき、マスクに孔を開ける穿孔装置によって、マスクにセル３と同一またはそれ以下の大きさの孔を開ける。穿孔装置は、撮像された画像データに基づきマスクに孔を開けるものである。
【００７３】
マスクに開けられた孔への封孔材料の注入は、注入装置によって行う。注入装置は、封孔材料をセル３へ注入する注入管を複数備えていることが好ましい。または、封孔材料にマスクを押し当てるディップ法により行ってもよい。セル３への封孔材料の注入は、端面４に対する方向、すなわち、方向Ａの反対方向に向かって行う。封孔材料の注入量は、封孔材料が硬化した際にセル３が封孔される量であればよく、特に限定されるものではない。
【００７４】
セル３の端面４側に封孔処理を施した後、セル３の端面５側に封孔処理を施す。封孔工程では、互いに隣接するセル３に対して、異なる端側の開孔を封孔するため、封孔対象となるセル３のうち、端面４側が封孔されていないセル３に対して封孔処理を施す。端面５側のセル３の撮像はすでになされているため、端面４側の封孔処理と同様に、端面５側のセル３に対してもマスクの配置、マスクの穿孔、孔への封孔材料の注入を行い、端面５側のセル３を封孔する。
【００７５】
封孔材料の注入が終了した後、封孔材料によってセル３が封孔された状態が保持されれば、ハニカム焼結体９を加熱する必要はない。一方、ハニカム焼結体９を乾燥しない場合に注入した封孔材料が変形するなど不具合が生じるのであれば、適宜、ハニカム焼結体９を乾燥する。
【００７６】
（３．充填工程）
充填工程は、方向Ａに直交する断面において、上記ハニカム焼結体に曲面外周部を形成するための加工想定曲面と交差するセルへセル充填材を充填する工程である。図６は、結合型のハニカム焼結体９の方向Ａに直交する断面を示す断面図である。説明の便宜のため、ハニカム焼結体９の方向Ａに対する断面のうち、左上部に該当する１／４のみを示している。
【００７７】
図６の加工想定曲線１１は、図５の加工想定曲面１０と端面４とが交差する位置である。セル３は方向Ａに沿って延伸しているため、加工想定曲面１０と交差する充填用セル（セル）１３へセル充填材を注入するためには、加工想定曲線１１と交差する充填用セル１３へセル充填材を充填すればよい。充填用セル１３には、延伸方向に亘ってセル充填材が満たされることが好ましく、充填用セル１３の全長またはほぼ全長にセル充填材が隙間なく満たされることがさらに好ましい。上記「ハニカム焼結体の全長またはほぼ全長に亘って、上記窪み部に充填されている」とは、「ハニカム焼結体の大部分に亘って、上記窪み部に充填されている」ことを意味し、具体的に表現すれば、「ハニカム焼結体の全長の９０％以上、１００％以下に亘って、上記窪み部に充填されている」ということができる。
【００７８】
充填工程を行う方法の一例を以下に示す。本例では、加工想定曲線１１は円であるが、円である必要はなく、楕円であってもよい。
【００７９】
セル充填材としては、チタン酸アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、アルミナ、コーディライト、ムライトなどのセラミック坏土；またはセメント材料を使用することができる。これらは単独で使用してもよいし、複数種類を併用してもよい。また、充填をより容易とするため、セル充填材は泥状であることが好ましく、セル充填材の濃度を調整するために、水などの希釈剤が使用して泥状のセル充填材を調製すればよい。本発明のセル充填材は、外周壁形成については考慮する必要はないので、充填用セル１３への充満性を満足する粘度性能をセル充填材選択の主体要素とし、その他の特性（硬化性能、強度、価格など）をサブ選択要素として材料を選択することができる。
【００８０】
充填工程では、ハニカム焼結体の材料（セラミック坏土）と異なる種類のセル充填材を使用することができる。「異なる種類のセル充填材を使用する」とは、例えば、ハニカム焼結体の材料が窒化珪素である場合、セル充填材として炭化珪素を使用すること、またはハニカム焼結体が窒化珪素である場合、セル充填材として窒化珪素粉末と無機バインダーおよび/または有機バインダーと界面活性剤と水と必要によってはセラミック繊維の混合
物を使用することを意味する。
【００８１】
また、充填工程では、ハニカム焼結体の材料と異なる配合割合のセル充填材を使用することができる。この場合、ハニカム焼結体の材料およびセル充填材の材料は、同じ配合の材料を含んでいる混合材料であり、ハニカム焼結体の材料とセル充填材とにおける複数の材料の配合割合が互いに異なっている。
【００８２】
上記のような種類または配合割合が異なるセル充填材を使用した場合、硬化したセル充填材は、ハニカム焼結体、すなわち、セル壁と異なる組成を有することとなる。これにより、最終的に製造されたハニカムフィルターにおいて、充填材硬化部からセル壁へ伝播する衝撃は異なる組成を伝播することとなり、充填材硬化部とセル壁との境界部（境界部は界面ということもできる）において衝撃が緩和され易く、衝撃に起因するクラックが生じ難い。
【００８３】
なお、ハニカム焼結体９には、２．封孔工程にてセル３の封孔がなされており、セル３の一端は封孔材料１４で塞がれている。
【００８４】
（４．熱処理工程）
熱処理工程は、充填したセル充填材を加熱処理により硬化させる工程であり、充填したセル充填材を熱処理してセル充填材を焼成または硬化させ硬質セル充填材に変化させる工程である（セル充填材が熱処理により硬化したものを「硬質セル充填材」と称する。）。セル充填材を熱処理するためには、充填用セルがセル充填材によって充填されたハニカム焼結体を、例えば、電気炉やマイクロ波炉により２００℃で４時間以上加熱すればよい。前記の他、加熱温度および硬化時間は、セル充填材の種類および量を考慮して適宜変更すればよい。この熱処理工程を経て、充填用セル１３に硬質セル充填材が充填硬化されたハニカム焼結体が得られる。
【００８５】
（５．加工工程）
加工工程は、加工想定曲面１０に沿って機械加工を施し、ハニカム焼結体の外周余肉部を除去する工程であり、本発明に係るハニカムフィルターの形状が現れる工程である。ハニカム焼結体の外周余肉部とは、ハニカム焼結体において、加工想定曲面よりも外側に位置する部分を指す。図６では、加工想定曲面１０よりも外側に位置する外周部セル壁（セ
ル壁）１２および硬質セル充填材１５が、ハニカム焼結体の外周余肉部に該当する。ハニカム焼結体の外周余肉部の除去は、例えば、ダイヤモンドを備えた研削具や切断カッターなどによる切断加工および／または研削加工が可能な除去装置によって機械加工を行えばよく、特に限定されるものではない。
【００８６】
本加工工程の前の充填工程にて加工想定曲面１０と交差する充填用セル１３にセル充填材を充填している。したがって、加工想定曲面１０（または加工想定曲線１１）の位置にある外周部セル壁１２により区画された充填用セル１３は硬質セル充填材１５によって塞がれており、本加工工程によりハニカム焼結体の外周部セル壁１２の加工想定曲面１０より外側にあるセル壁の一部は、硬質セル充填材１５の加工想定曲面１０より外側にある硬質セル充填材の一部と共に除去され、曲面外周部を備えるハニカムフィルターが形成される。なお、「加工工程後の硬質セル充填材」を「充填材硬化部」と称する。
【００８７】
このハニカムフィルターは、曲面加工されたハニカム焼結体と曲面加工された充填材硬化部を含み、曲面加工されたハニカム焼結体は、セル壁によって形成された凹部および／または段部と、この凹部および／または段部により形成される窪み部と、前記窪み部以外のセル壁部を構成し外周面が曲面加工されたセル壁の曲面外周部とを備える。さらに、結合型ハニカムフィルターでは、ハニカム焼結体は結合材を備える。「凹部および／または段部」は、「凹部および段部のうち少なくとも一方」と換言できる。
【００８８】
なお、ハニカム焼結体は、成形された単体型ハニカム骨格体が焼結されて形成された格子状の多孔質セラミック製セル壁を主体とする単体型ハニカム焼結体であって封孔部を任意で含み充填材硬化部を含まない概念、または、成形されたハニカムセグメント骨格体が焼結されて形成された格子状の多孔質セラミック製セル壁を主体とする複数個のハニカムセグメント焼結体を結合材を介して結合された結合型ハニカム焼結体であって封孔部を任意で含み充填材硬化部を含まない概念として、説明するものである。
【００８９】
ここで、前充填工程においてセル３に硬質セル充填材１５が充填されていない場合、セル壁２の一部を除去しようとするとセル壁２の不要な箇所にクラックが生じ易く、セル壁２を所望の形状に加工することが困難であることが想定される。
【００９０】
一方、本製造例によれば、充填用セル１３に硬質セル充填材１５を充填し熱処理硬化するため、外周部セル壁１２が硬質セル充填材１５により補強される。このため、加工想定曲面１０より外側の外周部セル壁１２を除去する際、除去装置による加工応力、加工負荷または加工衝撃は、外周部セル壁１２および硬質セル充填材に伝播し分散され、外周部セル壁１２のみに伝わらない。したがって、外周部セル壁１２に所望しないクラックが生じ難く、加工想定曲面１０に沿って、高い加工精度にてハニカム焼結体９の外周部を除去できる。このため、前記充填工程、熱処理工程、加工工程を経る本製造方法例により歪みが小さく、耐衝撃性に優れるハニカムフィルターが得られる。
【００９１】
また、充填工程ではセル充填材について熱処理による硬化性とセルの孔内部の隅々までセル充填材が行き渡るための充満性を備えた粘度調整を行えばよいので、特許文献１のように、充填性と保形性の両方を兼ね備えるような異なる粘度のセル充填材料を調製する必要はない。
【００９２】
このように本製造方法例では、加工前に、加工想定曲面１０の位置にある充填用セル１３にセル充填材が充填され、加工工程に至るときにはセル充填材は熱処理により硬化しており、加工工程により加工想定曲面１０に倣って曲面外周部１６を加工形成するので、加工が終了し曲面外周部１６が形成された時点で、既に曲面外周部１６は加工想定曲面１０と同一またはこれに相似な所定加工形状をなす曲面形状をなし、曲面形状が円形状であれ
ば所定の真円度をもった円形状をなしている。
【００９３】
つまり、加工工程後、外周部セル壁１２の加工想定曲面１０より外側にある一部は除去されて、曲面外周部１６の一部をなす、凹部および／または段部により形成される窪み部以外を構成するセル壁の一部外周部が曲面をなして露出状態で形成される。なお、「セル壁の一部外周部」とは、「セル壁の外周部のうち、窪み部以外を構成する部分」と換言できる。そして、硬質セル充填材１５の加工想定曲面１０より外側にある一部は除去されて、前記窪み部に充填された形で、曲面外周部１６の一部をなす充填材硬化部がその外周面が曲面をなして露出状態で形成される。なお、加工工程後、凹部および／または段部をなすセル壁は、充填材硬化部により補強された状態である。
【００９４】
そして、加工想定曲面１０が円周面である場合、曲面外周部１６が形成されたハニカムフィルターの円周面をなす曲面外周部１６の真円度は好ましくは１．０ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下であり、小さいほど好ましい。真円度が上記値であることにより、断面方向において歪みの小さなハニカムフィルターを得ることができる。真円度は小さいほど好ましく、０ｍｍであることが理想である（真円度の下限は０ｍｍ以上）。なお、真円度は、方向Ａに直交するハニカムフィルターの断面において、最長の直径と最短の直径の差で表される。
【００９５】
また、曲面外周部１６は、円周面以外の円滑に連続する曲面であってもよく、例えば、楕円柱の側面などであってもよい。
【００９６】
図７乃至図９に、加工工程により得られた、本発明に係るハニカムフィルター５０を示している。
【００９７】
図７は、得られたハニカムフィルター５０を示す斜視図である。図７のハニカムフィルター５０は、結合型のハニカム焼結体から得られた例を示すものである。ハニカムフィルター５０には、加工想定曲面１０の外側のハニカム焼結体の外周余肉部を除去することによって、曲面外周部１６が形成されている。
【００９８】
ハニカムフィルター５０は、図５に示す結合型のハニカム焼結体９を材料としており、封孔処理が施されている。このため、ハニカムフィルター５０は、１．方向Ａに延伸し、かつ、当該方向Ａに対して直交する断面が格子状であるセル壁２が形成されており、２．好ましい形態として、セル壁２によって、方向Ａの両端側である端面４側および端面５側のうち少なくとも一端側が開孔した複数のセル３が区画されているセラミック製のハニカム焼結体を備えており、方向Ａの両端のうち異なる端側の開孔が封止されている。なお、セル３は、方向Ａの両端のうち少なくとも一端側が開孔していればよく、ＰＭの捕集効果は低下するが、両端側が開孔していてもよい。当然ながら、単体型のハニカム焼結体を材料としてハニカムフィルターを作製してもよい。
【００９９】
図８は、図７のハニカムフィルター５０の軸Ａに平行な軸に沿って切った断面を示す縦断面である。図８は、ＰＭを含んだ排気ガスＧがハニカムフィルター５０内でどのように移動するかを示している。同図に示すように、まず、端面４側のセル３から排気ガスＧが導入される。排気ガスＧが導入されたセル３の端面５側は封孔されているため、排気ガスＧは直進し難く、セル壁２の細孔を通過して、隣接するセル３へ移動する。このセル壁２の細孔を通過する過程で、排気ガスＧに含まれるＰＭをセル壁２で効率良く捕集できる。
【０１００】
図９は、ハニカムフィルター５０の端面４に向かって示したハニカムフィルター５０を示す平面図である。図９に示すように、ハニカムフィルター５０においては、加工前の角柱状のハニカム焼結体が加工工程で加工想定曲面１０より外側にある外周余肉部が除去さ
れているので、加工後の曲面外周をなす柱状のハニカム焼結体（１または９）の外周部には、セル壁により形成された凹部１２ｖおよび／または段部１２ｗが形成され、凹部１２ｖと段部１２ｗによりそれぞれ方向Ａに延伸する窪み部１２ｂが形成されている。そして、ハニカム焼結体（１または９）の外周部におけるこの窪み部１２ｂ以外を構成するセル壁の一部外周部１２ａは、加工想定曲面１０と同じまたはこれに相似な曲面をなして露出状態で形成され、一部外周部１２ａはハニカムフィルター５０の曲面外周部１６の一部をなしている。
【０１０１】
さらに、凹部１２ｖと段部１２ｗにより形成され方向Ａに延伸する窪み部１２ｂには、前記充填工程で充填されたセル充填材が前記熱処理工程で硬化された硬質セル充填材が、その後、前記加工工程で加工想定曲面１０より外側にある硬質セル充填材の一部が除去されて、残った部分により、前記窪み部１２ｂに充填された充填材硬化部１９が形成される。ここで、充填材硬化部の外周部１９ａは加工想定曲面１０と同じまたはこれに相似な曲面をなし、ハニカムフィルター５０の曲面外周部１６の一部をなしている。
【０１０２】
なお、凹部１２ｖと段部１２ｗの例について補足すると、図９において断面視で、３辺または４辺である外周部セル壁により囲まれて構成され方向Ａに延伸する凹部１２ｖの例を示し、断面視で２辺である外周部セル壁により構成され方向Ａに延伸する段部１２ｗの例を示している。
【０１０３】
次に、ハニカムフィルター５０が単体型または結合型である場合の曲面外周部１６について説明する。
【０１０４】
（１）前記加工工程において、ハニカム焼結体の加工想定曲面１０に沿って機械加工され、加工想定曲面１０よりも外側に位置する外周部セル壁（セル壁）１２および硬質セル充填材１５、つまり外周余肉部が、除去されてハニカムフィルター５０の外周部が形成されるのであるから、その加工の結果として、ハニカムフィルター５０の外周部が、加工想定曲面１０に倣う形状をなし、つまり要求される所定曲面形状をなし面一に連続する曲面で構成される曲面外周部１６に形成される。
【０１０５】
（２）ハニカムフィルターの外周部が加工想定曲面１０に倣い、ハニカムフィルター５０の全周、ほほ全周または一部周にわたり、面一に連続する曲面外周部１６に形成され、その結果、図９に示すように、セル壁により形成される凹部１２ｖと段部１２ｗにより形成される窪み部１２ｂ以外を構成するセル壁の一部外周部１２ａはハニカムフィルター５０の曲面外周部１６の一部を構成し、そして、充填材硬化部の外周部１９ａはハニカムフィルター５０の曲面外周部１６の他の一部を構成することになり、前記セル壁の一部外周部１２ａと充填硬化部の外周部１９ａとが、面一に連続することになる。
【０１０６】
（３）ハニカム焼結体の加工想定曲面１０に沿って機械加工が行われることは、前記セル壁の曲面外周部１６と充填硬化部の外周部１５ａにまたがる機械加工が行われることを意味する。
【０１０７】
このようなハニカムフィルター５０では、以下の作用効果がある。
【０１０８】
（Ａ）上記窪み部に充填された充填材硬化部１９を備え、上記セル壁の一部外周部１２ａと前記充填硬化部１９の外周部１９ａとが面一に連続してハニカムフィルター５０の外周部に面一に連続する曲面外周部１６が形成されているので、曲面外周部１６を形成する充填材硬化部１９としては上記窪み部１２ａの隅々までセル充填材が行き渡る充満性を持つ粘度特性を主体的な機能として選択できる。このため、曲面外周部の一部を構成する充填材硬化部を形成するのに、従来のように保形性を主に考慮しなくてよいので窪み部に充
填するセル充填材として充満性を主体に選択することより窪み部を構成するセル壁と充填材硬化部の間に隙間が生じるかまたは充填材硬化部内部に小さな空孔が生じるのを抑制しながら、ハニカムフィルターの外径形状の寸法精度を簡易に良好に形成することができる。
【０１０９】
（Ｂ）上記セル壁の一部外周部１２ａと充填材硬化部１９の外周部１５ａとが面一に連続して、面一に連続する曲面外周部１６が形成されているので、従来のように埋設部および突出するセル壁を覆う状態の所定厚さをもつ外周壁を塗布して外周壁を形成すものに比してハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできるか、もしくは外径寸法を維持して流体ろ過機能を有するセル領域を大きくとることができる。
【０１１０】
（Ｃ）ハニカムフィルター５０外周部に位置するセル壁は、充填材硬化部１９によって補強されるため、機械的衝撃や高温加熱などによる熱衝撃は、充填材硬化部１９で緩和され、セル壁に直接的にかかりにくくなるため、耐衝撃性に優れるハニカムフィルターとなる。
【０１１１】
次に、ハニカムフィルター５０が結合型である場合に、特有な構成と作用効果について説明する。ハニカムフィルター５０が結合型である場合、つまり、ハニカムセグメント焼結体７が結合材８で結合されている場合に特有の曲面外周部１６については、以下のとおりとなる。
【０１１２】
（４）ハニカムフィルター５０の外周部がハニカムフィルター５０の全周、ほぼ全周または部分周にわたり、面一に連続する曲面外周部１６に形成され、その結果、図９に示すように、セル壁により形成される凹部１２ｖと段部１２ｗにより形成された窪み部１２ａ以外を構成するセル壁の一部外周部１２ａは曲面をなしハニカムフィルター５０の曲面外周部１６の一部を構成し、充填硬化部１９の外周部１９ａは曲面をなしてハニカムフィルター５０の曲面外周部１６の他の一部を構成し、そして結合材８の周側端部外周部８ａは曲面をなしてハニカムフィルター５０の曲面外周部１６のさらに他の一部を構成することになる。つまり、セル壁の一部外周部１２ａと、充填硬化部１９の外周部１９ａと、結合材８の周側端部外周部８ａとが、面一に連続して曲面外周部１６が形成されている。
【０１１３】
（５）ハニカム焼結体の加工想定曲面１０に沿って機械加工が行われることは、セル壁の一部外周部１２ａと充填硬化部の外周部１５ａと結合材８の周側端部外周部８ａとにまたがる機械加工が行われることを意味する。
【０１１４】
そして、結合型の場合に特有の作用効果は以下のとおりとなる。
【０１１５】
（Ｄ）セル壁の一部外周部１２ａと、充填材硬化部１９の外周部１５ａと、結合材８の周側端部外周部８ａとが面一に連続して、面一に連続する曲面外周部１６が形成されているので、曲面外周部１６を形成する充填材硬化部１９としては上記窪み部の隅々までセル充填材が行き渡る充満性を持つ粘度特性を主体的な機能として選択できる。このため、曲面外周部の一部を構成する充填材硬化部を形成するのに、従来のように保形性を主に考慮しなくてよいので窪み部に充填するセル充填材として充満性を主体に選択することより窪み部を構成するセル壁と充填材硬化部の間に隙間が生じるかまたは充填材硬化部内部に小さな空孔が生じるのを抑制しながら、結合型ハニカムフィルターの外径形状の寸法精度を簡易に良好に形成することができる。
【０１１６】
（Ｅ）セル壁の一部外周部１２ａと、充填硬化部１９の外周部１９ａと、結合材８の周側端部外周部８ａとが面一に連続して、面一に連続する曲面外周部１６が形成されているので、従来のように埋設部および突出するセル壁を覆う状態の所定厚さをもつ外周壁を塗
布して外周壁を形成すものに比して結合型ハニカムフィルターの外径寸法を比較的小さくできるか、もしくは外径寸法を維持して流体ろ過機能を有するセル領域を大きくとることができる。
【０１１７】
（Ｆ）結合型ハニカムフィルター外周部に位置するセル壁は、充填材硬化部１９によって補強されるため、機械的衝撃や高温加熱などによる熱衝撃は、充填材硬化部１９で緩和され、セル壁に直接的にかかりにくくなるため、耐衝撃性に優れる結合型ハニカムフィルターとなる。
【０１１８】
（６．外周被覆層形成工程）
外周被覆層形成工程は、本発明に係るハニカムフィルターに外周被覆層を追加形成する工程であり、必要に応じて任意に本発明に係るハニカムフィルターに形成することができる。この工程は、曲面外周部に、合成樹脂層またはセラミック層の外周被覆層を形成する工程である。曲面外周部に、合成樹脂層またはセラミック層の外周被覆層を形成することにより、外部からの耐衝撃性が高いハニカムフィルターを製造することができる。
【０１１９】
合成樹脂層またはセラミック層を形成する手法としては特に限定されず、合成樹脂層またはセラミック材料を曲面外周に塗布し、ブレードにより成形する方法を挙げることができる。
【０１２０】
合成樹脂層またはセラミック層の厚さは、特に限定されないが、概して０．３ｍｍ以上、１．０ｍｍである。また、上記合成樹脂層には塗装も含まれる。塗装は、顔料および樹脂を含んだ塗料により形成された層である。
【０１２１】
外周被覆層形成工程では、上記ハニカム焼結体の材料およびセル充填材の材料と異なる種類のセラミック材料を使用して上記曲面外周部に外周被覆層を形成することが好ましい。「異なる種類のセル充填材を使用する」とは、例えば、ハニカム焼結体の材料が窒化珪素であり、セル充填材が炭化珪素である場合、外周被覆層（セラミック層）の材料として、アルミナを使用することを意味する。
【０１２２】
また、充填工程では、セル充填材、ハニカム焼結体の材料およびセラミック材料が同種の複数の材料を含んでおり、上記セル充填材の材料およびハニカム焼結体の材料と異なる濃度のセラミック材料を使用して上記曲面外周にセラミック層を形成することができる。この場合、ハニカム焼結体の材料、セル充填材の材料およびセラミック材料における複数の材料の配合割合が互いに異なっている。
【０１２３】
上記のような種類または配合割合が異なるセラミック材料を使用した場合、形成したセラミック層は、ハニカム焼結体（すなわち、焼結したハニカム骨格体、またはセル壁）および硬化した硬質セル充填材と異なる組成を有することとなる。これにより、最終的に製造するハニカムフィルターにおいて、外周被覆層から充填材硬化部、さらに充填材硬化部からセル壁へ伝播する衝撃または外周被覆層に発生したクラックは異なる組成を伝播することとなる。当該ハニカムフィルターでは、外周被覆層と充填材硬化部との境界部、および、充填材硬化部とセル壁との境界部において衝撃またはクラックの伝播が緩和され易く、衝撃に起因するクラックが生じ難い。
【０１２４】
なお、上記曲面外周に合成樹脂層を形成する場合、合成樹脂層の材料は、ハニカム焼結体の材料およびセル充填材の材料と異なる種類である。よって、ハニカム焼結体の材料およびセル充填材の材料が異なる種類であるか、異なる配合であれば、衝撃に起因するクラックが生じ難いハニカムフィルターが得られる。
【０１２５】
次に、上述のハニカムフィルターの製造工程（以下、製造方法１という）によらずに別の製造工程によって製造する本発明に係るハニカムフィルターの例を説明する。この例も単体型および結合型の両方のハニカムフィルターに適用できる。
【０１２６】
（１）製造方法１の５．加工工程を３．充填工程の前に入れる製造方法であり、製造方法１の１．ハニカム焼結体形成工程により製造したハニカム焼結体（１または９）について、セルへセル充填材を充填する工程の前に、ハニカム焼結体の余肉部（ここでは、加工想定曲面１０よりも外側に位置する外周部セル壁１２の余肉部）を除去する。
【０１２７】
（２）余肉部除去により、曲面加工されたハニカム焼結体の外周部にセル壁によって形成された凹部および／または段部が形成される。そして、この凹部および／または段部により形成される窪み部に、窪み部深さと同程度または少し盛り上げた状態で、セル充填材を充填する。
【０１２８】
（３）充填したセル充填材部分を熱処理工程により加熱処理して硬質セル充填材とする。
【０１２９】
（４）前記窪み部に硬質セル充填材が充填されたハニカム焼結体の外周部を研磨または研削処理により所定の曲面（例えば円周面、楕円面）に形成する。
【０１３０】
（５）上記（１）〜（４）の製造工程を経ることにより、製造方法１で製造された本発明に係るハニカムフィルターと同様に、本発明に係るハニカムフィルターを得ることができる。
【０１３１】
さらに、別の例として、単体型ハニカムでは、外周部にセル壁によって形成された凹部および／または段部を備えるハニカム焼結体を、その形状を備えるようにハニカム骨格体を押出し形成し焼成して得るようにしてもよい。結合型ハニカムでは、ハニカムフィルター外周部に配置されるハニカムセグメント焼結体を、外周部にセル壁によって形成された凹部および／または段部を備えるハニカムセグメント骨格体を押出し形成して焼成して得るようにしてもよい。
【０１３２】
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、排ガス浄化フィルターおよび排ガス浄化装置を製造する産業分野のみならず、乗用車、バス、トラック等の車両や、建設機械等の産業機械においても、利用することができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１      ハニカム焼結体（単体型のハニカム焼結体）
２      セル壁
３      セル
４      端面
５      端面
６      ハニカムセグメント骨格体
７      ハニカムセグメント焼結体
８      結合材
８ａ    結合材の周側端部外周部
９      ハニカム焼結体（結合型のハニカム焼結体）
１０    加工想定曲面
１１    加工想定曲線
１２    外周部セル壁（セル壁）
１２ａ  一部外周部（ハニカム焼結体の曲面外周部）
１２ｂ  窪み部
１２ｖ  セル壁により形成される凹部
１２ｗ  セル壁により形成される段部
１３    充填用セル（セル）
１４    封孔材料
１５    硬質セル充填材
１５ａ  硬質セル充填材の外周部
１６    曲面外周部
１７    外周被覆層（合成樹脂層、セラミック層）
１８    クラック
１９    充填材硬化部
１９ａ  充填材硬化部の外周部
５０    ハニカムフィルター
Ａ      方向
Ｇ      排気ガス
【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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