JP6761382B2 - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関する。更に詳しくは、複数のハニカムセグメントを組み合わせ、形状安定性を有するハニカムブロック体を形成可能なハニカム構造体の製造方法に関する。

自動車、化学、電力、鉄鋼等の種々の産業技術分野において、環境対策や特定物質の回収等のために使用される触媒装置用の触媒担体或いはフィルタとして、耐熱性や耐久性等に優れたセラミックス製のハニカム構造体が多く採用されている。特に、近年において、両端のセル開口部を交互に目封止した目封止ハニカム構造体が製造され、ディーゼル機関等から排出される微細な粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）として用いられている。高温、かつ腐蝕性ガスの雰囲気下で使用される上記ハニカム構造体の材料として、耐熱性及び化学的安定性に優れた炭化珪素（ＳｉＣ）、コージェライト、及びチタン酸アルミニウム（ＡＴ）等のセラミックス材料が好適に用いられている。

上記セラミックス材料の中で炭化珪素は、比較的熱膨張率が高いことが知られている。そのため、炭化珪素を骨材として使用した、ハニカム径の大きな大型ハニカム構造体は、使用時に加わる熱衝撃によってクラック等の欠陥が発生しやすかった。更に、ハニカム成形体から高温の焼成温度で焼成を行う焼成工程において、ハニカム成形体の成形体内部及び外周面との温度差（内外温度差）によって、隔壁の変形やクラック（焼成キレ）等の欠陥が発生する可能性が高かった。上記の不具合を解消するために、ハニカム径の小さな通常のハニカム構造体の場合よりも、脱脂工程や本焼成工程等にかける時間が長くなることがあった。これにより、ハニカム製造体の製造時間が長くなり、製造効率が低下する問題があった。

そこで、大型ハニカム構造体を製造する際には、例えば、複数の四角柱状のハニカムセグメント（ハニカム焼成体）を予め形成し、これらのハニカムセグメントを組み合わせた状態で接合材を用いて接合することで、一つの大きなハニカム接合体（ハニカムブロック体）を形成し、その後に外周を粗加工、研削することで円柱状等の所望の形状のハニカム構造体が製造されている（特許文献１参照）。なお、ハニカムセグメントは、複数の目封止部を設けた目封止ハニカムセグメントが用いられることもある。

一方、複数の四角柱状のハニカムセグメント（以下、単に「四角セグメント」と称す。）を接合する際に、形成されるハニカム接合体の中心軸（ハニカム軸）に直交する断面（以下、「接合体断面」と称す。）における「角部」に相当する部分に、三角柱状のハニカムセグメント（以下、単に「三角セグメント」と称す。）を配して製造されるハニカム構造体も提案されている（特許文献２，３参照）。

しかしながら、特許文献１に示されるハニカム構造体の場合、ハニカム接合体の外周を円形状や楕円形状等に研削加工すると、ハニカム構造体の「角部」に配置された四角セグメントのほとんどが削り取られることとなり、ハニカム構造体の全体として原料収率が低くなる問題があった。

一方、特許文献２，３に示されるハニカム構造体の場合、上記原料収率の低下は解消するものの、複数の四角セグメント及び三角セグメントを組み合わせて一つのハニカム接合体を形成する組立て作業が難しくなることがあった。すなわち、複数のセグメントを接合する際に、各セグメントの間に接合材を塗布した状態で、外周方向からハニカム断面の中心に向かって加圧した状態を、接合材が乾燥するまで保持する必要があった。

この場合、角部に配置された三角セグメントを安定した力で加圧することが難しく、各セグメント間の接合材の幅（接合層の幅）が一定とならないことがあった。これにより、ハニカム接合体の全体の形状が崩れる等の形状安定性が損なわれることがあった。

そこで、三角セグメントを角部に配したハニカム接合体を形成する場合、三角セグメントの断面形状と同一形状の筒型のアルミニウム又はアルミニウム合金製の補助部材を用意し、三角セグメント及び補助部材の斜辺同士を貼着させて、四角柱状の疑似ハニカムセグメント（疑似セグメント）を形成し、これを角部に配置してハニカム接合体を形成する方法が提案されている（特許文献４参照）。

これにより、複数のセグメントを組み合わせて一つのハニカム接合体を形成する際に、外周方向から安定した力を加えることができ、接合材の幅を一定にすることができ、上記のような形状が崩れる等の不具合を生じることを解消することができる。

その後、疑似セグメントから補助部材を除去し、得られたハニカム接合体の外周面を研削加工等することで、任意の形状のハニカム構造体を製造することができる。加えて、補助部材を貼着した状態でハニカム接合体を乾燥させ、その後に補助部材を取り外すため、各セグメント間の接合ズレの発生を抑えることができる効果を奏する。更に、アルミニウム等の金属製材料を用いることで、補助部材の熱容量を抑えることができ、熱伝導率を高くすることができる。これにより、乾燥時における昇温速度が速くなり、乾燥時間の短縮化等を行うことができる。

特開２００３−２９１０５４号公報 特開２０００−７４５５号公報 特開２００９−５０８４９号公報 特許第５０９７２３７号公報

上記の通り、特許文献４に開示された、補助部材を使用するハニカム構造体の製造方法は、研削加工によって削られる外周部分の研削量を抑えることで原料収率を向上させることができる。更に、三角セグメントを安定した力で加圧することができるため、セグメント間の接合層の幅を一定とすることができ、形状安定性に優れたハニカム接合体を形成することが可能となる等の優れた特徴を備えている。

しかしながら、「角部」に配置された三角セグメントに補助部材を貼着し、疑似セグメントを形成する工程や、接合後に疑似セグメントから補助部材のみを取り外す工程が必要となり、これらの作業に時間を要するため依然として製造効率が低下する虞があった。更に、当該作業を行うために作業者に過大な負担を強いることがあった。また、補助部材自体、或いは、三角セグメントと補助部材とを貼着するための貼着剤等の新たな材料コストが必要となり、ハニカム構造体の製造コストがアップする問題があった。

そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、補助部材等を必要とすることなく、角部に三角セグメントが配置された、形状安定性に優れるハニカム接合体を形成可能であり、製造コストが上昇する等の問題のないハニカム構造体の製造方法を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、以下のハニカム構造体の製造方法を提供する。

［１］ 成形原料を押出成形して、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、中心軸に直交する成形体断面が長方形の四角柱状のハニカム成形体を複数形成する成形体形成工程と、前記ハニカム成形体を焼成し、四角柱状の四角セグメントを複数形成する焼成工程と、形成された前記四角セグメントの一部を、中心軸に直交する四角断面における一の対角線に沿って前記中心軸に平行に切断し、第一側面、前記第一側面と直交する第二側面、及び、前記第一側面及び前記第二側面の側端同士を連結する斜側面を有し、中心軸に直交する三角断面が直角三角形の三角柱状の三角セグメントを形成する三角セグメント形成工程と、前記斜側面が最外周となるように前記三角セグメントを角部に配置するとともに、残余の前記第一側面及び前記第二側面がそれぞれ前記四角セグメントのセグメント側面と対向するように、複数の前記三角セグメント及び前記四角セグメントを組み合わせた仮組立体を構築し、前記三角セグメント及び前記四角セグメントの間及び前記四角セグメント同士の間に接合層を設け、ハニカム接合体を形成する接合体形成工程と、得られた前記ハニカム接合体を乾燥させた後、前記ハニカム接合体の外周面を研削加工し、所望形状のハニカム構造体を製造する外周研削工程とを具備し、前記接合体形成工程は、前記三角断面と相似形状の断面を備え、前記斜側面と当接可能な加圧斜側面を有する加圧体、及び、前記加圧斜側面を前記斜側面に当接させた状態で、前記第一側面または前記第二側面に直交する加圧方向に沿って前記加圧体を移動させ、加圧する加圧体駆動部を有する、加圧治具を用い、前記仮組立体の外周方向から中心方向に向かって前記三角セグメントを加圧する加圧工程を更に備え、前記加圧工程は、 一つの前記三角セグメントに対して少なくとも一対の前記加圧治具が用いられ、一方の前記加圧治具の第一加圧体によって、前記三角セグメントの前記斜側面を第一加圧方向に沿って加圧するとともに、他方の前記加圧治具の第二加圧体によって、前記第一加圧体と当接する前記三角セグメントの同一の前記斜側面を前記第一加圧方向に直交する第二加圧方向に沿って加圧するハニカム構造体の製造方法。

［２］ 前記加圧治具は、前記加圧方向に直交する方向から前記三角セグメント及び前記四角セグメントと当接し、前記三角セグメント及び前記四角セグメントが前記仮組立体の中心方向から外周方向に移動することを規制する移動規制部を更に有する前記［１］に記載のハニカム構造体の製造方法。

［３］ 前記加圧治具は、前記加圧方向に直交する方向に前記加圧体を揺動させる揺動機構部を更に備える前記［１］または［２］に記載のハニカム構造体の製造方法。

［４］ 前記加圧治具は、複数の前記加圧体駆動部を有し、前記加圧体駆動部に取り付けられた複数の前記加圧体をそれぞれ独立して駆動させる前記［１］〜［３］のいずれかに記載の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によれば、角部に三角セグメントが配置された、形状安定性に優れるハニカム接合体を形成することができ、当該ハニカム接合体から良好な形状のハニカム構造体を製造することができる。特に、補助部材等を必要とすることがないため、ハニカム構造体の製造方法が複雑にならず、作業者に過大な負担を強いることがない。更に、高い原料収率を維持し、かつ製造コストを抑えたハニカム構造体を製造することができる。

本実施形態のハニカム構造体の製造方法の接合体形成工程で形成されるハニカム接合体の一例を模式的に示す斜視図である。 押出成形された四角柱状のハニカム成形体、または、ハニカム接合体の形成に使用される四角柱状の四角セグメントの一例を模式的に示す斜視図である ハニカム接合体の形成に使用される三角柱状の三角セグメントの一例を模式的に示す斜視図である。 四角セグメント及び三角セグメントを組み合わせた仮組立体、及び、加圧治具による加圧の一例を模式的に示す説明図である。 加圧治具を用いた三角セグメントの加圧の一例を模式的に示す斜視図である。 加圧治具の加圧体の加圧方向に直交する可動方向の一例を模式的に示す斜視図である。 三つの加圧治具を用いた三角セグメントの加圧の一例を模式的に示す斜視図である。 本発明のハニカム構造体の製造方法の接合体形成工程で形成される、別例構成のハニカム接合体の一例を模式的に示す正面図である。 図８のハニカム接合体を形成するための、複数の加圧治具を用いた加圧装置の一例を模式的に示す説明図である。 ハニカム接合体を形成するための、複数の加圧治具を用いた加圧装置の別例を模式的に示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態のハニカム構造体の製造方法の実施の形態について説明する。なお、本発明のハニカム構造体の製造方法は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、種々の設計の変更、修正、及び改良等を加え得るものである。

本発明の一実施形態のハニカム構造体の製造方法は、四角柱状のハニカム成形体１０を複数形成する成形体形成工程と、ハニカム成形体１０を焼成し、四角柱状の四角セグメント２０（ハニカム焼成体）を複数形成する焼成工程と、四角セグメント２０から三角セグメント３０を形成する三角セグメント形成工程と、複数の四角セグメント２０及び三角セグメント３０を組み合わせ、ハニカム接合体４０を形成する接合体形成工程と、ハニカム接合体４０を研削加工し、ハニカム構造体を製造する外周研削工程とを主に具備して構成されている。

ここで、成形体形成工程は、成形原料（図示しない）を押出成形し、流体の流路となる一方の端面１１ａから他方の端面１１ｂまで延びる複数のセル１２を区画形成する格子状の隔壁１３を有し、中心軸ＣＡに直交する成形体断面１４が長方形の四角柱状のハニカム成形体１０（図２参照）を複数形成するためのものである。

ハニカム成形体１０におけるセル１２及び隔壁１３は、その後形成される四角セグメント２０、三角セグメント３０、及び、仮組立体４１及びハニカム接合体４０において、当該形状が保持されるものである。そこで、図示を簡略化するため、後述する四角セグメント２０、三角セグメント３０、仮組立体４１、及びハニカム接合体４０において、セル１２及び隔壁１３の構成について、それぞれ同一符号を付し、詳細な説明を省略する。また、図１〜４において、セル１２及び隔壁１３の構成を簡略化して示している。更に、図５〜７において、セル１２及び隔壁１３の図示を省略している。加えて、図２は、押出成形されたハニカム成形体１０と、後述する焼成済みの四角セグメント２０（ハニカム焼成体）とをそれぞれを示している。

ハニカム成形体１０を焼成する焼成工程は、成形体形成工程によって得られたハニカム成形体１０を、大気雰囲気下や不活性ガス雰囲気下等に調整された焼成炉の炉内空間で、高温の焼成温度で焼成処理をするものである。これにより、四角柱状の四角セグメント２０（図２参照）が複数形成される。なお、図２において、ハニカム成形体１０及び四角セグメント２０の構成を共通化して示したが、実際の焼成工程によってハニカム成形体１０に含まれる水分やバインダ等が除去されるため、ハニカム成形体１０に対して四角セグメント２０は僅かに焼成収縮する。そのため、四角セグメント２０は、焼成前のハニカム成形体１０よりも僅かに小さなサイズとなる。

三角セグメント形成工程は、焼成工程によって形成された四角セグメント２０の中から一部を抜き出し、当該四角セグメント２０の中心軸ＣＡに直交する四角断面２１（焼成体断面に相当）における一の対角線ＤＬ（図２における破線参照）に沿って、当該中心軸ＣＡに平行に切断し、三角柱状の三角セグメント３０を形成するものである。

ここで、三角柱状の三角セグメント３０は、第一側面Ｆ１、第一側面Ｆ１と直交する第二側面Ｆ２、及び、第一側面Ｆ１及び第二側面Ｆ２の側端同士を連結する斜側面Ｆ３を有し、更に、中心軸ＣＡ（図２の四角セグメント２０参照）に直交する三角断面３１（三角セグメント断面）が直角三角形のものである。ここで、三角断面３１は、第一側面Ｆ１に対応する第一辺３２ａ、第二側面Ｆ２に対応する第二辺３２ｂ、及び、斜側面Ｆ３に対応する斜辺３２ｃによって囲まれて形成されている（図３参照）。

接合体形成工程は、上記各工程によって得られた複数の四角セグメント２０及び三角セグメント３０を組み合わせ、ハニカム接合体４０（図１及び図４参照）を形成するためのものである。なお、図４では、１２個の四角セグメント２０と、４個の三角セグメント３０とを用いて仮組立体４１が組み立てられ、各セグメント２０，３０の間に充填された接合材を乾燥させ、接合層４２を形成することでハニカム接合体４０が形成される。

更に、具体的に説明すると、三角セグメント３０の第一側面Ｆ１及び第二側面Ｆ２と互いに鋭角度で交差する斜側面Ｆ３（斜辺３２ｃ）が最外周となるように、三角セグメント３０をそれぞれ仮組立体４１（またはハニカム接合体４０）の角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４（図４参照、詳細は後述する）に配置する。

次に、三角セグメント３０における残余の第一側面Ｆ１（第一辺３２ａ）及び第二側面Ｆ２（第二辺３２ｂ）が、それぞれ四角セグメント２０の長方形のセグメント側面Ｆ４と互いに相対するようにする。これにより、複数の三角セグメント３０及び四角セグメント２０を組み合わせた仮組立体４１が構築される。ここで、仮組立体４１は、各セグメント２０，３０の間に接合材が充填され、乾燥によって接合層４２が形成される。これにより、ブロック状のハニカム接合体４０が形成される。

一方、外周研削工程は、上記接合体形成工程によって得られたハニカム接合体４０を乾燥させた後、ハニカム接合体４０の外周面４５を、予め規定された研削線ＧＬ（図１における破線参照）に沿って研削加工し、例えば、略円柱状等の所望形状のハニカム構造体を製造するためのものである。なお、図１では、中心軸ＣＡに対し断面円形状の研削線ＧＬが設定され、円柱状のハニカム構造体を製造することができる。

上記接合体形成工程は、三角セグメント３０の三角断面３１と相似する三角形状の加圧断面５１を有して形成され、三角セグメント３０の斜側面Ｆ３と当接する加圧斜側面Ｐを備える三角柱状の加圧体５２と、加圧体５２の加圧斜側面Ｐを斜側面Ｆ３に当接させた状態で、第一側面Ｆ１または第二側面Ｆ２に直交する加圧方向ＰＤに向かって、加圧体５２を可動させ、三角セグメント３０を当該加圧方向ＰＤに沿って押し付ける加圧体駆動部５３を具備する、加圧治具５０が用いられる（図５等参照、詳細は後述する）。

本実施形態のハニカム構造体の製造方法において、三角セグメント３０の三角断面３１と加圧断面５１が相似形状の加圧体５２が用いられている。ここで、三角セグメント３０の三角断面３１と加圧体５２の加圧断面５１は、本実施形態のように相似形状であっても、或いは同一形状のものであっても構わない。しかしながら、三角断面３１と加圧断面５１とが全く同サイズの同一形状であった場合、加圧時に四角セグメント２０との間で干渉することがあり、加圧方向ＰＤに向かって安定した加圧ができない可能性がある。そのため、三角断面３１よりも僅かに小さなサイズで相似形状の加圧断面５１を有する加圧体５２を構築することが特に好適である。

すなわち、接合体形成工程は、当該加圧治具５０を用いて、仮組立体４１の外周方向から中心方向に向かって三角セグメント３０を加圧する加圧工程を含んでいる。なお、加圧工程において、三角セグメント３０とともに四角セグメント２０を加圧方向ＰＤに向かって押し付けてもよい。

以下、本実施形態のハニカム構造体の製造方法の詳細について更に説明する。

（１）ハニカム成形体の作製（成形体形成工程）：
始めに、セラミックス原料にバインダ、界面活性剤、造孔材、水等を添加して押出成形のための成形原料を調製する。ここで、セラミックス原料としては、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）、珪素−炭化珪素系（Ｓｉ−ＳｉＣ系）複合材料、コージェライト化原料、コージェライト（Ｃｄ）、ムライト、アルミナ、チタニア、スピネル、炭化珪素（ＳｉＣ）−コージェライト（Ｃｄ）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、鉄−クロム−アルミニウム系合金で構成される群から選択される少なくとも一種が好適に利用される。これらの中でも、特に、炭化珪素又は珪素−炭化珪素系複合材料であることが好適である。

ここで、コージェライト化原料とは、シリカ成分が４２〜５６質量％、アルミナ成分が３０〜４５質量％、マグネシア成分が１２〜１６質量％の範囲に含まれる化学組成で配合されたセラミックス原料であって、焼成後にコージェライトに変換されるものである。一方、珪素−炭化珪素系複合材料を用いる場合、炭化珪素粉末及び金属珪素粉末をそれぞれ混合したものがセラミックス原料とされる。ここで、セラミックス原料の含有量は、成形原料の全体に対して、４０〜９０質量％であることが好適である。

一方、成形原料に添加されるバインダとしては、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。これらの中でも、メチルセルロースとヒドロキシプロポキシルセルロースとを併用することが好適である。ここで、バインダの含有量は、成形原料全体に対して３〜１５質量％であることが好適である。

更に、水の含有量は、成形原料全体に対して７〜４５質量％であることが好適である。一方、界面活性剤としては、エチレングリコール、デキストリン、脂肪酸石鹸、ポリアルコール等を用いることができる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を組み合せて使用するものであってもよい。ここで、界面活性剤の含有量は、成形原料全体に対して５質量％以下であることが好適である。

造孔材としては、焼成後に気孔となるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、澱粉、発泡樹脂、吸水性樹脂、シリカゲル、炭素等を挙げることができる。造孔材の含有量は、成形原料全体に対して１５質量％以下であることが好適である。

上記の通り、調製された成形原料（図示しない）を押出成形機を用いて押出成形し、中心軸ＣＡに直交する成形体断面１４の形状が長方形（より正確には正方形）であり、四角柱状のハニカム成形体１０を複数形成する（図２参照）。ここで、ハニカム成形体１０の形成個数は特に限定されないが、作製するハニカム構造体の形状、サイズ等に応じて任意に決定することができる。

本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、四角柱状のハニカム成形体１０を１４個作製する。なお、成形原料を押出成形し、ハニカム成形体１０を形成する成形体形成工程は、周知のものであるため、ここでは詳細な説明は省略する。また、押出成形後のハニカム成形体１０を所望のハニカム長さに切断する工程等についても周知であるため、詳細な説明は省略する。

押出成形後に切断された直後のハニカム成形体１０は、成形原料に多くの水分を含んでおり、外力に対して容易に変形可能な状態である。そこで、マイクロ波加熱乾燥、電磁波加熱乾燥、或いは、熱風乾燥等の周知の加熱乾燥方式によってハニカム成形体１０を乾燥する。これにより、成形原料に含まれる水分が外部に蒸散し、ハニカム成形体１０に含まれる所定量の水分が除去される。焼成時に焼成キレ等のクラックの発生を防ぐための措置である。

得られたハニカム成形体１０に対し、一方の端面１１ａにおける所定のセル１２のセル開口部と、他方の端面１１ｂにおける残余のセル１２の開口部にそれぞれ目封止部（図示しない）を形成するものであっても構わない。目封止部を形成したハニカム成形体（図示しない）は、一方の端面１１ａ側に目封止部が形成された所定のセル１２と、他方の端面１１ｂ側に目封止部が形成された残余のセル１２とが、それぞれ交互に並び、両端面１１ａ，１１ｂに、例えば、市松模様（チェッカーボードパターン）が形成された目封止ハニカム成形体となる。係る目封止ハニカム成形体を形成した場合、本実施形態のハニカム構造体の製造方法によって得られるハニカム構造体は、目封止ハニカム構造体となる。なお、ハニカム成形体１０に対する目封止部の形成方法及び使用する目封止材等は、既に周知のものであるため、ここでは説明を省略する。

（２）四角セグメント（ハニカム焼成体）の作製（焼成工程）：
成形体形成工程によって得られたハニカム成形体１０を規定された焼成温度で焼成処理を行うことで、四角柱状の四角セグメント２０を得る。なお、焼成工程は、高温の焼成温度による焼成を行う前段階として、成形原料中に含まれるバインダ等の有機物を除去するための脱脂工程（仮焼成工程）を、本焼成工程の前に実施するものであっても構わない。

脱脂処理（仮焼成処理）は、例えば、酸素を含む大気雰囲気下で実施することができ、仮焼成時の温度や仮焼成時間等は任意に設定することができる。この仮焼成処理を実施し、有機物等のバインダが除去されたハニカム成形体１０に対して、より高い焼成温度での本焼成工程が実施される。なお、焼成条件は、成形原料の種類等によって任意に変更することができる。例えば、成形原料の主成分として、炭化珪素や珪素−炭化珪素系の複合材料を用いた場合、焼成雰囲気を窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下に設定し、１３００℃〜１５００℃の焼成温度で、１ｈｒ〜１０ｈｒ程度保持する焼成を行うことができる。

焼成工程によって形成された四角セグメント２０は、一般的に多孔質性の隔壁１３を有する。ここで、隔壁の気孔率は、３０％〜８０％程度、より好適には３５％〜６５％であることが望ましい。隔壁の気孔率を上記範囲内とすることで、製造されるハニカム構造体の強度を維持しつつ、圧力損失を抑えることができる利点を有する。一方、気孔率が３０％よりも低い場合、圧力損失が上昇する問題が発生し、気孔率が８０％を超えると、強度が低下し、かつ、熱伝導率が下がる等の影響がある。ここで、気孔率は周知のアルキメデス法等によって測定することができる。

更に、四角セグメント２０の隔壁１３の平均細孔径は、５μｍ〜５０μｍ、より好適には７μｍ〜３５μｍであることが望ましい。平均細孔径を上記範囲内とすることで、粒子状物質（ＰＭ）の捕集効率を上げることができる利点を有する。一方、平均細孔径が５μｍよりも小さい場合、粒子状物質による目詰まりが発生しやすくなり、平均細孔径が５０μｍを超えると、粒子状物質が捕集されず、ハニカム構造体を通過しやすくなる。ここで、平均細孔径は、周知の水銀ポロシメータ等によって測定することができる。

特に、四角セグメント２０を構成する隔壁１３の主成分が炭化珪素である場合、炭化珪素粒子の平均粒径が５〜１００μｍであることが好ましい。このような平均粒径とすることより、フィルタを、前述した隔壁の気孔率及び平均細孔径を制御しやすい利点がある。一方、平均粒径が５μｍより小さいと、気孔径が小さくなり過ぎ、１００μｍより大きいと気孔率が小さくなることがある。気孔径が小さ過ぎると粒子状物質（ＰＭ）により目詰まりを起こしやすく、気孔率が小さすぎると圧力損失が上昇することがある。ここで、平均粒径は、ＪＩＳ Ｒ １６２９に準拠して測定することができる。

更に、四角セグメント２０のセル１２の形状（セル形状）、換言すれば、中心軸ＣＡ（図２参照、セル１２の延びる方向に相当）に対して直交する断面（四角断面２１）のセル１２の形状は、特に限定されるものでない。例えば、三角形、四角形（特に、正方形）、六角形、及び八角形等の多角形状のものであっても、或いは円形や楕円形等の曲線を有するもの、更にはこれらを組み合わせたものであっても構わない。

なお、上記セル形状を区画形成するそれぞれの隔壁１３の厚さは、５０μｍ〜２０００μｍの範囲とすることができる。隔壁１３の厚さが５０μｍよりも薄い場合、ハニカム構造体自体の強度が低下する虞があり、一方、隔壁１３の厚さが２０００μｍより厚い場合、圧力損失が大きくなる問題がある。また、四角セグメント２０のセル密度は、特に限定されるものではないが、例えば、０．９〜３１１セル／ｃｍ^２であることが好適であり、７．８〜６２セル／ｃｍ^２であることが更に好適である。

ここで、本実施形態のハニカム構造体の製造方法において形成される四角柱状の四角セグメント２０は、例えば、縦×横×長さ（中心軸方向の長さ）が、例えば、３０ｍｍ×３０ｍｍ×８０ｍｍ〜５０ｍｍ×５０ｍｍ×４００ｍｍのサイズに設定することができる。

また、四角セグメント２０の熱膨張係数は、例えば、１×１０^−６／℃以上であることが好適であり、２×１０^−６〜７×１０^−６／℃の範囲にあるものが更に好適である。これにより、耐熱衝撃性に優れたハニカム構造体とすることができる。

（３）三角セグメントの作製（三角セグメント形成工程）：
三角セグメント形成工程は、形成された複数の四角セグメント２０の中から一部を抽出し、中心軸ＣＡに直交する四角断面２１における一の対角線ＤＬに沿って中心軸ＣＡに平行に切断し、三角柱状の三角セグメント３０を形成するものである。これにより、三つの側面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を備え、三角断面３１が直角三角形の三角セグメント３０を形成することができる。なお、一の対角線ＤＬに沿って中心軸ＣＡに平行に切断することで、一一個の四角セグメント２０から二個の同一立体形状の三角セグメント３０を得ることができる。ここで、四角セグメント２０の中心軸ＣＡに平行な切断面が三角セグメント３０における斜側面Ｆ３となる。

なお、本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、１４個形成した四角セグメント２０の中から２個の四角セグメント２０を選び、当該四角セグメント２０を切断することで合計４個の三角柱状の三角セグメント３０を得た。「四角柱状の四角セグメント２０を、中心軸ＣＡに直交する四角断面２１における一の対角線ＤＬに沿って中心軸ＣＡに平行に切断する」ため、１個の四角セグメント２０から形成される２個の三角セグメント３０は、同一の立体形状であり、中心軸ＣＡに直交する直角三角形の三角断面３１の面積、形状、及びサイズ等は同一である。

ここで、四角セグメント２０を中心軸ＣＡに沿って切断し、三角セグメント３０を形成する場合、周知のダイヤモンドカッター切断装置等を用いることができる。係るダイヤモンドカッター切断装置は、微細なダイヤモンド砥粒を付着させた円形若しくは線状のカッター刃を備えるものであり、セラミックス等の硬質素材を任意の形状に切断するために好適に使用されるものである。

（４）ハニカム接合体の形成（接合体形成工程）：
（４−１）仮組立体の構築：
次に、上記工程によって得られた１２個の四角セグメント２０及び４個の三角セグメント３０を組み合わせ、仮組立体４１を構築する。なお、それぞれの四角セグメント２０及び三角セグメント３０の数は特に限定されるものではなく任意に設定することができる（例えば、図８参照。）。更に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法では、図４に模式的に示すように、仮組立体４１の組立体底面４１ａと当接する底面部６１と、仮組立体４１の一方の組立体側面４１ｂと当接し、底面部６１に対して垂設された側面部６２を有し、ハニカム接合体４０の形成を底面及び一方の側面の二方向から支持するガイド部６０のような装置を用いてもよい。ここで、図４は、構築される仮組立体４１を組立体断面４３の方向から視た正面視図を示している。

ここで、仮組立体４１の組立体断面４３において、三角セグメント３０の互いに直交する第一側面Ｆ１を含む第一辺３２ａ及び第二側面Ｆ２を含む第二辺３２ｂと、四角セグメント２０のセグメント側面Ｆ４を含むセグメント辺２２とがそれぞれ対向し、三角セグメント３０の斜側面Ｆ３を含む斜辺３２ｃがそれぞれ最外周となるように配されている。更に、４個の三角セグメント３０は、それぞれ仮組立体４１の組立体断面４３（ハニカム接合体４０の接合体断面４４）におけるそれぞれの四つの角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に位置するように配置される。

更に、それぞれ角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に配置された一対の三角セグメント３０の間には、２個の四角セグメント２０が並設（若しくは縦設）して配置される。これにより、仮組立体４１の外周部分が４個の三角セグメント３０と、８個の四角セグメント２０とによって構成される。更に、組立体断面４３における中央部分は、４個の四角セグメント２０が縦２個及び横２個に配置される。

ここで、実際の仮組立体４１の構築は、図４における２個の三角セグメント３０及び２個の四角セグメント２０で構成される最下段の層を形成した後、更にその上段の４個の四角セグメント２０で構成される層を構築し、徐々に積層することで形成される。また、各セグメント２０，３０の間には、上側に積設する際、及び、互いに並設する際に、それぞれ接合材が予め規定された幅（厚さ）で充填される。これにより、三角セグメント３０及び四角セグメント２０、または、四角セグメント２０同士がそれぞれ接着される。しかしながら、充填直後の接合材は、未だ完全に乾燥したものではなく、外部からの応力によって容易に変形可能なものである。また、接合材の幅（厚さ）も外部からの応力によって容易に変形し、各セグメント間でバラツキが生じる可能性がある。

（４−２）ハニカム接合体の形成（加圧工程）：
次に、ガイド部６０によって組立体底面４１ａ及び一方の組立体側面４１ｂの二つの面が底面方向及び一方の側面方向（図４における紙面左方向）から支持された状態で構築された仮組立体４１に対し、残余の二つの方向（上方向、及び、他方の側面方向（一方の側面方向に相対する方向））から、仮組立体４１の最外周から内側に向かって締付けるようにして均一の力で加圧する。これにより、三角セグメント３０及び四角セグメント２０がそれぞれガイド部６０の底面部６１及び側面部６２に向かって押し付けられる。このとき、三角セグメント３０及び四角セグメント２０を均一な力で押圧することにより、各セグメント２０，３０の間の接合層４２の幅を一定にすることができる。その結果、形状安定性に優れたハニカム接合体４０を得ることができる。更に、従来のように、三角セグメントの断面形状と同一形状のアルミニウム等の補助材等が必要とならず、これらの補助材を用いた疑似ハニカムセグメントを形成する必要がない。

換言すると、「中心軸ＣＡに直交する接合体断面４４において、それぞれ角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に配された４個の三角セグメント３０の斜側面Ｆ３が最外周を構成するとともに、三角セグメント３０の第一側面Ｆ１及び第二側面Ｆ２が、四角柱状の四角セグメント２０のセグメント側面Ｆ４と対向した状態で三角セグメント３０及び四角セグメント２０が組み合わさって接合された」ハニカム接合体４０を形成することができる（図１及び図４参照）。

四角セグメント２０のセグメント側面Ｆ４、及び、三角セグメント３０のそれぞれの側面Ｆ１，Ｆ２を接合材で接合しながら組み合わせる際には、四角セグメント２０及び三角セグメント３０の端面等の接合材が付着するのが好ましくない部位に対し、例えば、マスキングテープ等を貼着し、端面等を接合材から保護することもできる。

ここで、接合体形成工程のために使用される接合材としては、例えば、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、ＳｉＣ粒子等の充填材に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤、水等を加えて混練したスラリー等を挙げることができる。この接合材を各セグメント２０，３０の側面Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４の間に充填し、乾燥させることにより、接合材が固まった接合層４２を形成することができる。

（４−３）加圧治具：
四角柱状の四角セグメント２０及び三角セグメント３０を接合しながら組み合わせ、最外周から内側に向かって締め付けるように加圧して、ハニカム接合体４０を形成する際には、図４〜図７に示すような加圧治具５０が本実施形態のハニカム構造体の製造方法に用いられる。

加圧治具５０は、三角セグメント３０の三角断面３１と相似する三角形状の加圧断面５１を有し、三角セグメント３０の斜側面Ｆ３と当接可能な加圧斜側面Ｐを有する三角柱状の加圧体５２と、加圧斜側面Ｐを斜側面Ｆ３に当接させた状態で第一側面Ｆ１または第二側面Ｆ２に直交する加圧方向ＰＤ（図４における紙面右方向から左方向）に沿って加圧体５２を移動させ、加圧する加圧体駆動部５３とを有している。

ここで、加圧体駆動部５３は、例えば、油圧、空圧又は電動シリンダにより、所定の圧力（例えば、１０ｋＰａ〜２００ｋＰａ）を各セグメント２０，３０へ伝達できるものであれば構わない。また、三角セグメント３０及び四角セグメント２０とそれぞれ当接する加圧体５２や四角セグメント加圧体５５（後述する）には、例えば、ゴム等の弾性体を用いるものであってもよい。ここで、図５及び図６は、簡略化のため、各セグメント２０，３０に現れるセルや隔壁の図示を省略している。

加圧工程は、始めに、加圧体５２の加圧斜側面Ｐを角部Ｃ１等に配置された三角セグメント３０の斜側面Ｆ３に当接させる（図５参照）。加圧治具５０は、加圧によって三角セグメント３０及び四角セグメント２０が中心方向から外周方向に向かって浮き上がるように（図５における下方から上方に向かって）移送することを規制する移動規制部５４を更に備えている。これにより、加圧方向ＰＤから加圧体５２によって三角セグメント３０が加圧されても、三角セグメント３０及び当該三角セグメント３０に隣接する四角セグメント２０は上方への移動が規制される。そのため、四角セグメント２０のセグメント側面Ｆ４及び三角セグメント３０の第一側面Ｆ１及び斜側面Ｆ３の交点の位置を揃えることができる。

更に、加圧治具５０は、加圧体５２によって三角セグメント３０を加圧方向ＰＤに押し付けるとともに、当該三角セグメント３０の下方に位置する四角セグメント２０を加圧方向ＰＤに沿って加圧する四角セグメント加圧体５５を備えている。これにより、三角セグメント３０と同時に四角セグメント２０の加圧が可能となる。また、加圧体５２及び四角セグメント加圧体５５の相対的位置関係は変化しないため、三角セグメント３０及び四角セグメント２０の加圧量（押圧量）を定量化することができる。

更に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法において使用される加圧治具５０は、図６に示すように、加圧体５２によって加圧方向ＰＤに沿って三角セグメント３０を加圧する際に、加圧体５２が加圧方向ＰＤに直交する揺動方向ＳＤ（図６参照）に沿って揺動を可能とする揺動機構部５６を備えているものであっても構わない。すなわち、図６の場合、加圧体５２は僅かに上下方向に沿って移動することができる。換言すれば、加圧方向ＰＤに直交する揺動方向ＳＤに沿ってスライドすることができる。ここで、揺動機構部５６は、加圧体駆動部５３に対し、周知のスライド機構等によって摺動する構成を採用することができる。なお、加圧体５２の揺動方向ＳＤは、上下方向に限定されるものではなく、例えば、加圧方向ＰＤが上方から下方に向かう場合、揺動方向ＳＤを左右方向等にすることができる。

各セグメント２０，３０の間に接合材を充填し、外周方向から中心方向に向かって締め付けるように加圧を行うと、接合層４２の幅が狭くなる。その結果、加圧開始時の仮組立体４１に対し、ハニカム接合体４０のサイズは小さくなる。このとき、本実施形態のハニカム構造体の製造方法における加圧治具５０の加圧体５２が上下方向（または左右方向）に揺動可能に形成されるため、上記サイズの変化に追従し、三角セグメント３０を安定して加圧方向ＰＤに加圧することができる。その結果、各セグメント２０，３０の間の接合層４２の幅が不均等になる等の不具合を避けることができる。これにより、加圧によって各接合層４２の幅を定量化した加圧条件での加圧が可能となり、形状安定性に優れたハニカム接合体４０を形成することができる。特に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法の場合、上記に示した特許文献４のように、三角セグメントの断面形状と同一形状の筒型の補助部材を用意する必要がなく、更に三角セグメントと補助部材とを組合わせた疑似セグメントを形成する作業も不要となる。そのため、補助部材等に要するコストを削減することができるとともに、製造工程の簡略化が可能となる。

本実施形態のハニカム構造体の製造方法において、上記示したように、一つの三角セグメント３０に対し、一つの加圧治具５０を用いるものに限定されるものではない。すなわち、一対の加圧治具５０、或いは、三つの加圧治具５０を用いて、一つの三角セグメント３０を同時に多方向から加圧するものであってもよい（例えば、図７参照）。なお、図７は、簡略化するため、セル及び隔壁、更には加圧体駆動部の一部構成について図示を省略している。

図７に示す三つの加圧治具５０ａ，５０ｂ，５０ｃを用いた三角セグメント３０の加圧の一例について以下に説明する。始めに、第一の加圧治具５０ａの第一加圧体５２ａ、及び、第三の加圧治具５０ｃの第三加圧体５２ｃを、それぞれ三角セグメント３０のセグメント長さ方向に沿って互いに離間して配置し、それぞれの加圧斜側面Ｐ１，Ｐ３を三角セグメント３０の斜側面Ｆ３に当接させる。これにより、第一の加圧治具５０ａ及び第三の加圧治具５０ｃによって、三角セグメント３０を第一加圧方向ＰＤ１（図７における紙面右斜め下方向から左斜め上方向）に沿って加圧することができる。

一方、第二の加圧治具５０ｂの第二加圧体５２ｂは、第一及び第三の加圧治具５０ａ，５０ｃによる第一加圧方向ＰＤ１に直交する方向（第二加圧方向ＰＤ２：図７における紙面上方向から下方向）に沿って三角セグメント３０を加圧するものであり、第一加圧体５２ａ及び第三加圧体５２ｃの間に、第二加圧体５２ｂを挿入し、加圧斜側面Ｐ２を斜側面Ｐに当接させる。

そして、第一の加圧治具５０ａ及び第三の加圧治具５０ｃによって第一加圧方向ＰＤ１から三角セグメント３０の加圧を開始すると同時に、第二の加圧治具５０ｂによって第一加圧方向ＰＤ１に直交する第二加圧方向ＰＤ２から三角セグメント３０の加圧を開始する。これにより、三角セグメント３０は二方向（第一加圧方向ＰＤ１及び第二加圧方向ＰＤ２）から同時に加圧されることになる。なお、図７において図示しないが、三角セグメント３０の加圧と同時に、当該三角セグメント３０と隣接または下方に位置する四角セグメント２０をそれぞれ加圧することにより、より安定した形状のハニカム接合体４０を形成することができる。図７において、上述した移動規制部５４の構成を備えるものであっても構わない。

以上の各工程を経て形成されたハニカム接合体４０は、所定の乾燥温度で乾燥される。これにより、接合層４２が乾燥し、各セグメント２０，３０の間の接着が強固なものとなる。その後、ハニカム接合体４０の外周面４５を、予め規定された研削線ＧＬ（図１参照）に沿って研削加工することで、所望形状（例えば、円柱状）のハニカム構造体の製造が完了する。なお、研削砥石等を用いた外周面４５を研削する外周研削工程は、周知であるためここでは詳細な説明は省略する。

本実施形態のハニカム構造体の製造方法において、例えば、図１及び図４に示すように、１２個の四角セグメント２０と４個の三角セグメント３０とを用い、４個の三角セグメント３０をそれぞれ四箇所の角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に配置した構造のハニカム接合体４０（ハニカム構造体）を形成（または製造）するものを示したが、これに限定されるものではない。

例えば、図８に示すように、２４個の四角セグメント２０と、８個の三角セグメント３０とを用い、全ての三角セグメント３０の斜側面Ｆ３が最外周となるように、それぞれの角部Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に三角セグメント３０を２個ずつ斜めに配したハニカム接合体７０を形成するものであっても構わない。更に、中心軸ＣＡに直交する接合体断面４４の縦及び横の長さが同一のものを示したが、これに限定されるものではなく、当該縦横の比率が異なる接合体断面の形状を呈するものであっても構わない。ここで、図８において、図１及び図４等と同一構成のものは同一符号を付している。

更に、本実施形態のハニカム構造体の製造方法において、図４に示すように、ガイド部６０を用い、仮組立体４１を二方向から支持した状態で加圧を行うものを示したが、これに限定されるものではない。例えば、上述した図８のハニカム接合体７０を形成する場合、仮組立体７１の外周方向から中心に向かって、仮組立体７１の外周面７２に現れる全ての四角セグメント２０及び三角セグメント３０を全方向から加圧する加圧装置８０（図９参照）を用いるものであっても構わない。この場合、最外周に配置された８個全ての三角セグメント３０に対し、少なくとも一対の加圧体８２が当接し、互いに直交する二つの加圧方向（例えば、第一加圧方向ＰＤ１及び第二加圧方向ＰＤ２）から同時に加圧するように加圧体駆動部８４による制御が行われる。更に、加圧治具８１には、最外周に配置された四角セグメント２０を加圧する四角セグメント加圧体８３を備えている。これにより、四角セグメント２０も同時に加圧される。

図９に示す加圧装置８０の場合、第一加圧方向ＰＤ１（図９における紙面右方向から紙面左方向に相当）に対向する第三加圧方向ＰＤ３（図９における紙面左方向から紙面右方向に相当）から仮組立体７１の左側面側の三角セグメント３０及び四角セグメント２０の加圧が行われる。同様に、第二加圧方向ＰＤ２（図９における紙面上方向から紙面下方向に相当）に対向する第四加圧方向ＰＤ４（図９における紙面下方向から紙面上方向に相当）から仮組立体７１の底面側の三角セグメント３０及び四角セグメント２０の加圧が行われる。このように、仮組立体７１に対して、四つの方向（第一加圧方向ＰＤ１、第二加圧方向ＰＤ２、第三加圧方向ＰＤ３、及び第四加圧方向ＰＤ４）から、仮組立体７１の中心に向かって一定の力で加圧が同時に行われるため、三角セグメント３０及び四角セグメント２０により均等に力が加わることとなり、各セグメント２０，３０の間の接合層４２の幅がより均一なものとなる。これにより、更に形状安定性に優れた図８に示すようなハニカム接合体７０を形成することができる。

更に、図１０に示すように、仮組立体７１の外周方向から中心に向かって、仮組立体７１の外周面７２に現れる全ての四角セグメント２０及び三角セグメント３０を全方向から加圧するとともに、各セグメント２０，３０を加圧するための加圧体９２及び四角セグメント加圧体９３をそれぞれ独立して駆動可能な複数の加圧体駆動部９４を有する加圧治具９１を備える加圧装置９０であっても構わない。この場合、最外周に配置された８個全ての三角セグメント３０に対し、少なくとも一対の加圧体９２が当接し、互いに直交する二つの加圧方向から同時に加圧するように、当該加圧体９２に取り付けられた加圧体駆動部９４による制御が行われる。

このとき、各加圧体駆動部９４による制御は、同一の加圧方向（例えば、第一加圧方向ＰＤ１）に加圧する加圧体９２及び四角セグメント加圧体９３がそれぞれ独立して行われる。これにより、それぞれの三角セグメント３０及び四角セグメント２０の加圧量を微細に調整した加圧が行われる。これにより、ハニカム接合体７０の寸法精度が良好なものとなる。なお、複数の加圧体駆動部９４を備える加圧治具９１は、図１０に示すように、仮組立体７１に対して全方向から加圧するものに限定されるものではなく、例えば、仮組立体７１に対して二方向にガイド部６０（図４参照）を設けたものであっても構わない。ここで、図１０において、図１、図４、及び図９等と同一構成のものは同一符号を付している。

以下、本発明のハニカム構造体の製造方法の実施例について説明するが、本発明のハニカム構造体の製造方法は、これらの実施の形態に特に限定されるものではない。

１．ハニカム成形体及び四角セグメント（ハニカム焼成体）の作製：
炭化珪素粉、金属珪素粉を８０：２０の質量割合で混合して、セラミック原料とした。そして、セラミック原料に造孔材、成形助材及び水を混練し、真空土練機により円柱状の坏土を作製した。ここで、造孔材としては、発泡樹脂を用い、成形助材としては、メチルセルロースを用いた。上記セラミック原料１００質量部に対し、それぞれ造孔材を２質量部、成形助材を５質量部、及び水を２９質量部混合した。

得られた円柱状の坏土を押出成形機を用いてハニカム形状に成形し、高周波誘電加熱乾燥をした後、熱風乾燥機を用いて１２０℃で５時間乾燥し、両端面を所定量切断して、四角柱状のハニカム成形体を得た。得られたハニカム成形体は、隔壁の厚さが３１０μｍ、セル密度が４６．５セル／ｃｍ^２（３００セル／平方インチ）、底面が３５ｍｍ×３５ｍｍの正方形で、長さが１５２ｍｍであった。ハニカム成形体は一実施例当たり１４本（個）作製した。

得られたハニカム成形体について、隣接するセルが互いに反対側の端部で封じられ、両端面が市松模様を呈するように、各セルの端部に目封止部を形成した。目封止用の充填材には、ハニカム成形体と同様の材料を用いた。目封止部の深さ（セルの延びる方向における深さ）は、６ｍｍとした。目封止後、目封止ハニカム成形体を、熱風乾燥器を用いて１２０℃で５時間乾燥した。

その後、ハニカム成形体を、大気雰囲気にて脱臭装置付き大気炉に入れて、４５０℃まで約２０時間かけて昇温し（特に、有機成分が分解する２００〜３００℃の範囲をゆっくりと昇温した）、その後４５０℃で５時間保持し、その後炉内で自然に５時間かけて１００℃まで冷却して脱脂を行った（３０時間脱脂）。その後、アルゴン不活性雰囲気にて約１４５０℃で２４時間焼成（本焼成）して（昇温１０時間、保持４時間、降温１０時間）、底面正方形の四角柱状のハニカム焼成体を得た。得られたハニカム焼成体は隔壁が多孔質であった。ハニカム焼成体の平均細孔径は１３μｍであり、気孔率は４１％であった。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値であり、気孔率は、アルキメデス法により測定した値である。

２．三角セグメントの作製（三角セグメント形成工程）：
上記によって得られた四角セグメント（ハニカム焼成体）から三角セグメントを作製する方法の詳細は、既に説明したため省略する。

３．ハニカム接合体の形成（接合体形成工程）：
上記によって得られた１２個の四角セグメント及び４個の三角セグメントを組合わせ、仮組立体を構築した後、ハニカム接合体を形成する方法の詳細は、既に説明したため省略する。なお、本実施例では、加圧体制御部によって、それぞれの三角セグメント及び四角セグメントを所定の加圧方向に向かって、２０ｋＰａ〜１００ｋＰａの力で加圧を行っている。

ここで、実施例１のハニカム接合体は、仮組立体の四箇所のコーナーに配置された三角セグメントを加圧する加圧体が揺動機構（スライド機構）を備えず、かつ同一の加圧方向（例えば、第一加圧方向ＰＤ１等）に加圧する複数の加圧体及び四角セグメント加圧体が同じ加圧体駆動部によって一体的に駆動させるものである。実施例２は、実施例１と異なり、加圧体が揺動機構を備えるものである。また、実施例３は、揺動機構を備えず、かつ、同一の加圧方向に加圧する複数の加圧体及び四角セグメント加圧体を複数の加圧駆動部によってそれぞれ独立して駆動させるものである。上記実施例１〜３の条件をまとめたものを下記表１に示す。

実施例１〜３のハニカム構造体の製造方法における評価は、それぞれの三角セグメント及び四角セグメントの間の接合層の幅が規定範囲内に入っているかに基づいて行った。

ここで、ハニカム接合体における接合層の幅が、０．５ｍｍ以上〜１．５ｍｍ未満の間にあるものを“Ａ”と評価し、“０．３ｍｍ以上〜０．５ｍｍ未満”または“１．５ｍｍ以上から２．０ｍｍ未満”の間にあるものを“Ｂ”と評価し、それ以外を“Ｃ”と評価した。接合層の幅が０．３ｍｍ未満の場合、各セグメントの緩衝効果が低くなるためであり、一方、接合層の幅が２．０ｍｍ以上の場合は、ハニカム構造体の圧力損失が大きくなるおそれがある。

４．接合層の幅の測定：
接合層の幅は下記の測定方法により行った。すなわち、画像判定システム（例えば、「Ｎｉｋｏｎ（株） ＣＮＣ画像測定システム ＮＥＸＩＶ」等）に、得られたハニカム接合体の両端面の画像を認識させ、両端面における接合層の幅（接合幅）を１２点ずつ測定し、得られた値を平均化する処理をする。なお、両端面における測定箇所は、外周部分を８点及び中心部分を４点の計１２点について行った。測定に基づいて平均化された値及び評価結果を表１に示す。

上記表１の結果から、本発明のハニカム構造体の製造方法において、断面三角形状の加圧体を用いてハニカム接合体を良好に作製できるとともに、特に加圧体を加圧方向に直交する方向に揺動（スライド）させる機構を備えることで、接合幅を更に安定させることができる。更に、複数の加圧駆動部を用い、各加圧体及び四角セグメント加圧体の加圧を独立して駆動するものであっても良好な結果を得ることが示された。

本発明のハニカム構造体の製造方法は、自動車、化学、電力、鉄鋼等の様々な分野において、環境対策や特定物資の回収等のために使用される触媒装置用の担体、又はフィルタとして好適に利用することができるハニカム構造体を、製造するために利用することができる。

１０：ハニカム成形体、１１ａ：一方の端面、１１ｂ：他方の端面、１２：セル、１３：隔壁、１４：成形体断面、２０：四角セグメント、２１：四角断面、２２：セグメント辺、３０：三角セグメント、３１：三角断面、３２ａ：第一辺、３２ｂ：第二辺、３２ｃ：斜辺、４０，７０：ハニカム接合体、４１，７１：仮組立体、４１ａ：組立体底面、４１ｂ：組立体側面、４２：接合層、４３：組立体断面、４４：接合体断面、４５，７２：外周面、５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，８１，９１：加圧治具、５１：加圧断面、５２，８２，９２：加圧体、５２ａ：第一加圧体、５２ｂ：第二加圧体、５２ｃ：第三加圧体、５３，８４，９４：加圧体駆動部、５４：移動規制部、５５，８３，９３：四角セグメント加圧体、５６：揺動機構部、６０：ガイド部、６１：底面部、６２：側面部、８０，９０：加圧装置、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４：角部、ＣＡ：中心軸、ＤＬ：対角線、Ｆ１：第一側面、Ｆ２：第二側面、Ｆ３：斜側面、Ｆ４：セグメント側面、ＧＬ：研削線、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：加圧斜側面、ＰＤ：加圧方向、ＰＤ１：第一加圧方向、ＰＤ２：第二加圧方向、ＰＤ３：第三加圧方向、ＰＤ４：第四加圧方向、ＳＤ：揺動方向。

Claims (4)

1. 成形原料を押出成形して、流体の流路となる一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する隔壁を有し、中心軸に直交する成形体断面が長方形の四角柱状のハニカム成形体を複数形成する成形体形成工程と、
   前記ハニカム成形体を焼成し、四角柱状の四角セグメントを複数形成する焼成工程と、
   形成された前記四角セグメントの一部を、中心軸に直交する四角断面における一の対角線に沿って前記中心軸に平行に切断し、第一側面、前記第一側面と直交する第二側面、及び、前記第一側面及び前記第二側面の側端同士を連結する斜側面を有し、中心軸に直交する三角断面が直角三角形の三角柱状の三角セグメントを形成する三角セグメント形成工程と、
   前記斜側面が最外周となるように前記三角セグメントを角部に配置するとともに、残余の前記第一側面及び前記第二側面がそれぞれ前記四角セグメントのセグメント側面と対向するように、複数の前記三角セグメント及び前記四角セグメントを組み合わせた仮組立体を構築し、前記三角セグメント及び前記四角セグメントの間及び前記四角セグメント同士の間に接合層を設け、ハニカム接合体を形成する接合体形成工程と、
   得られた前記ハニカム接合体を乾燥させた後、前記ハニカム接合体の外周面を研削加工し、所望形状のハニカム構造体を製造する外周研削工程と
   を具備し、
   前記接合体形成工程は、
   前記三角断面と相似形状の断面を備え、前記斜側面と当接可能な加圧斜側面を有する加圧体、及び、前記加圧斜側面を前記斜側面に当接させた状態で、前記第一側面または前記第二側面に直交する加圧方向に沿って前記加圧体を移動させ、加圧する加圧体駆動部を有する、加圧治具を用い、前記仮組立体の外周方向から中心方向に向かって前記三角セグメントを加圧する加圧工程を更に備え、
   前記加圧工程は、
   一つの前記三角セグメントに対して少なくとも一対の前記加圧治具が用いられ、一方の前記加圧治具の第一加圧体によって、前記三角セグメントの前記斜側面を第一加圧方向に沿って加圧するとともに、他方の前記加圧治具の第二加圧体によって、前記第一加圧体と当接する前記三角セグメントの同一の前記斜側面を前記第一加圧方向に直交する第二加圧方向に沿って加圧するハニカム構造体の製造方法。
2. 前記加圧治具は、
   前記加圧方向に直交する方向から前記三角セグメント及び前記四角セグメントと当接し、前記三角セグメント及び前記四角セグメントが前記仮組立体の中心方向から外周方向に移動することを規制する移動規制部を更に有する請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
3. 前記加圧治具は、
   前記加圧方向に直交する方向に前記加圧体を揺動させる揺動機構部を更に備える請求項１または２に記載のハニカム構造体の製造方法。
4. 前記加圧治具は、
   複数の前記加圧体駆動部を有し、
   前記加圧体駆動部に取り付けられた複数の前記加圧体をそれぞれ独立して駆動させる請求項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。

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