JP2003291054A - ハニカム構造体の製造方法 - Google Patents

ハニカム構造体の製造方法

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JP2003291054A JP2002094829A JP2002094829A JP2003291054A JP 2003291054 A JP2003291054 A JP 2003291054A JP 2002094829 A JP2002094829 A JP 2002094829A JP 2002094829 A JP2002094829 A JP 2002094829A JP 2003291054 A JP2003291054 A JP 2003291054A
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彰文 西尾
Toshishige Kondo
利栄 近藤
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貴志 野呂
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関、ボイラー、化学反応機器及び燃料
電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体又は排
ガス中の微粒子捕集フィルタ等に好適に用いられるハニ
カム構造体を効率よくかつ低コストで製造することが可
能なハニカム構造体の製造方法を提供する。 【解決手段】 フィルタとして機能する多孔質の隔壁に
より仕切られた流体の流路となる複数のセルが軸方向に
並設されたハニカムセグメント１を形成し、ハニカムセ
グメント１の複数を一体化して粗形ハニカム構造体２を
形成し、粗形ハニカム構造体２の外周を、線状カッター
４を備えたビーズソー３によって加工して、所定形状の
ハニカム構造体１０を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明はハニカム構造体の
製造方法に関する。さらに詳しくは、内燃機関、ボイラ
ー、化学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を
利用する触媒用担体又は排ガス中の微粒子捕集フィルタ
等に好適に用いられるハニカム構造体を効率よくかつ低
コストで製造することが可能なハニカム構造体の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 内燃機関、ボイラー、化学反応機器及
び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体
又は排ガス中の微粒子、特に、ディーゼル微粒子の捕集
フィルタ等にハニカム構造体が用いられている。
【０００３】 このような目的で使用されるハニカム構
造体は、排気ガスの急激な温度変化や局所的な発熱によ
ってハニカム構造体内の温度分布が不均一となり、構造
体にクラックを生ずる等の問題があった。特に、ディー
ゼルエンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ
（以下、「ＤＰＦ」という）として用いられる場合に
は、溜まったカーボン微粒子を燃焼させて除去し再生す
ることが必要であり、この際に、局所的な高温化が避け
られないため、大きな熱応力によってクラックが発生し
易かった。
【０００４】 このため、ハニカム構造体を複数に分割
したセグメントを接合材により接合する方法が提案され
ている。例えば、米国特許第４３３５７８３号公報に
は、多数のハニカム体を不連続な接合材で接合するハニ
カム構造体の製造方法が開示されている。また、特公昭
６１−５１２４０号公報には、セラミック材料よりなる
ハニカム構造のマトリックスセグメントを押出し成形
し、焼成後その外周部を加工して平滑にした後、その接
合部に焼成後の鉱物組成がマトリックスセグメントと実
質的に同じで、かつ熱膨脹率の差が８００℃において
０．１％以下となるセラミック接合材を塗布し、焼成す
る耐熱衝撃性回転蓄熱式セラミック熱交換体が提案され
ている。
【０００５】 また、１９８６年のＳＡＥ論文８６００
０８には、コージェライトのハニカムセグメントを同じ
くコージェライトセメントで接合したセラミックハニカ
ム構造体が開示されている。さらに、特開平８−２８２
４６号公報には、ハニカムセラミック部材を少なくとも
三次元的に交錯する無機繊維、無機バインダー、有機バ
インダー及び無機粒子からなる弾性質シール材で接着し
たセラミックハニカム構造体が開示されている。
【０００６】 このようなハニカム構造体は、一般に、
フィルタとして機能する多孔質の隔壁により仕切られた
流体の流路となる複数のセルがその中心軸方向に並設さ
れたハニカムセグメントを形成し、このハニカムセグメ
ントの複数を一体化して粗形ハニカム構造体を形成し、
この外周を所定形状に加工することによって製造されて
いる。このようにして製造されたハニカム構造体は、金
属製の缶体等に収納して使用されるため、金属製の缶体
等の内部形状に対応した外周形状に加工する必要があ
る。すなわち、前述の粗形ハニカム構造体の外周を、収
納すべき金属製の缶体等の内部形状に対応した形状に加
工してハニカム構造体とする必要がある。
【０００７】 このような粗形ハニカム構造体の外周を
加工してハニカム構造体を製造する方法としては、研削
盤、例えば、カム研削盤、円筒研削盤等で加工する方法
が知られている。例えば、円板の円周部分に砥石が配設
された研削部材を用いて、多孔質セラミック材料を様々
なサイズ及び形状に削り取ることによりハニカム構造体
を製造する方法、及びコンピュータを用いたＮＣ（Ｎｕ
ｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御により、研削部
材の位置を多孔質セラミック材料の回転に同期させて移
動させることにより、種々の形状のハニカム構造体を製
造する方法が提案されている（特開２００１−１９１２
４０公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、上述
の方法では、図５に示すように、被研削体（被加工体）
が、複数のハニカムセグメント１０１を一体化した粗形
ハニカム構造体１０２である場合、この粗形ハニカム構
造体１０２の外周を研削盤、例えば、カム研削盤、円筒
研削盤等で加工すると、砥石１０３の回転方向が、粗形
ハニカム構造体１０２を構成するハニカムセグメント１
０１の接合面１０４で、ハニカムセグメント１０１を剥
離して粗形ハニカム構造体１０２を破損させる方向であ
ることから、加工速度が粗形ハニカム構造体１０２の破
損が生じない範囲に制約され、効率的ではないという問
題があった。
【０００９】 しかも、粗形ハニカム構造体１０２の形
状が角部を有する形状、例えば、図５に示すような直方
体の場合、砥石１０３と粗形ハニカム構造体１０２の角
部との研削時の衝撃により、粗形ハニカム構造体１０２
が破損する確率が高くなるという問題があった。また、
被研削体が多孔質セラミック材料であり、その固さによ
る加工抵抗が大きいため、砥石１０３の摩耗速度が速く
（工具としての寿命が短く）、コスト的に有利ではない
という問題があった。
【００１０】 本発明は、上述の問題に鑑みてなされた
ものであり、内燃機関、ボイラー、化学反応機器及び燃
料電池用改質器等の触媒作用を利用する触媒用担体又は
排ガス中の微粒子捕集フィルタ等に好適に用いられるハ
ニカム構造体を効率よくかつ低コストで製造することが
可能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。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 本発明者等は、上述の
目的を達成するため鋭意研究した結果、粗形ハニカム構
造体の外周の形状加工を、線状切断具を備えた切断手段
によって行うことによって、上述の目的を達成すること
を見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明によ
って、以下のハニカム構造体の製造方法が提供される。
【００１２】［１］ 粗形ハニカム構造体の外周を加工
して、所定形状のハニカム構造体を得るハニカム構造体
の製造方法であって、前記粗形ハニカム構造体の外周の
加工を、線状切断具を備えた切断手段によって行うこと
を特徴とするハニカム構造体の製造方法。
【００１３】 このように構成することによって、ハニ
カム構造体を効率よく低コストで製造することができ
る。
【００１４】［２］ 前記切断手段が、線状体にダイヤ
モンド砥粒、一般砥石又は多刃カッターが配設された、
前記線状切断具としての線状カッターを備えたビーズソ
ーである前記［１］に記載のハニカム構造体の製造方
法。
【００１５】［３］ フィルタとして機能する多孔質の
隔壁により仕切られた流体の流路となる複数のセルがそ
の中心軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成
し、前記ハニカムセグメントの複数を一体化して前記粗
形ハニカム構造体を形成し、前記粗形ハニカム構造体の
外周を前記ビーズソーによって加工して所定形状の前記
ハニカム構造体を得る前記［１］又は［２］に記載のハ
ニカム構造体の製造方法。
【００１６】［４］ フィルタとして機能する多孔質の
隔壁により仕切られた流体の流路となる複数のセルがそ
の中心軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成
し、前記ハニカムセグメントの複数を一体化して前記粗
形ハニカム構造体を形成し、前記粗形ハニカム構造体の
外周を前記ビーズソーによって粗加工して所定形状の粗
加工ハニカム構造体を形成し、前記粗加工ハニカム構造
体を仕上げ加工して所定形状の前記ハニカム構造体を得
る前記［１］又は［２］に記載のハニカム構造体の製造
方法。
【００１７】［５］ 前記粗形ハニカム構造体の外周の
加工を、前記粗形ハニカム構造体をその中心軸を中心と
して回転させ、かつ前記ビーズソーの前記線状カッター
を前記中心軸方向に走行させるとともに前記粗形ハニカ
ム構造体の側面から前記線状カッターを押し当てること
によって行う前記［２］〜［４］のいずれかに記載のハ
ニカム構造体の製造方法。
【００１８】［６］ 前記粗形ハニカム構造体の外周の
加工を、前記粗形ハニカム構造体の側面から前記線状カ
ッターを押し当てた後、連続的な一動作で行う前記
［５］に記載のハニカム構造体の製造方法。
【００１９】［７］ 前記粗形ハニカム構造体の外周
を、その中心軸に垂直な平面で切断した断面形状が、円
形、長円形、楕円形、三角形、多角形又は異形状となる
ように加工する前記［１］〜［６］のいずれかに記載の
ハニカム構造体の製造方法。
【００２０】
【発明の実施の形態】 以下、本発明のハニカム構造体
の製造方法の実施の形態を図面を参照しつつ具体的に説
明する。なお、以下において「断面」とは、特に断りの
ない限り、「ハニカム構造体又は粗形ハニカム構造体の
中心軸に対し垂直な平面で切断した場合の断面」を意味
する。
【００２１】 本発明のハニカム構造体の製造方法は、
粗形ハニカム構造体の外周を加工して、所定形状のハニ
カム構造体を得るハニカム構造体の製造方法であって、
粗形ハニカム構造体の外周の加工を、線状切断具を備え
た切断手段によって行うことを特徴とする。
【００２２】 この場合、切断手段としては、例えば、
スチールワイヤー等の線状体にダイヤモンド砥粒、一般
砥石又は多刃カッター等が配設された、線状切断具とし
ての線状カッターを備えたビーズソーを好適例として挙
げることができる。
【００２３】 具体的には、直径が８〜１０ｍｍで長さ
が６ｍｍ前後のビーズ形状のメタルボンド材にダイヤモ
ンド砥粒（＃４０〜＃２００）を埋め込んだもの、又は
同形状の一般砥石又は同形状の多刃カッターからなるも
のが、直径が４〜５ｍｍ程度のエンドレススチールワイ
ヤーに、ピッチが２５ｍｍ間隔で固定されたもの等の構
成の線状カッターを備え、線張力が２００ｋｇ程度及び
線速度が３０ｍ／ｓ程度の機能を有するものを挙げるこ
とができる。
【００２４】 図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明のハニカ
ム構造体の製造方法の一の実施の形態を模式的に示す説
明図である。
【００２５】 図１（ａ）に示すように、本実施の形態
は、フィルタとして機能する多孔質の隔壁により仕切ら
れた流体の流路となる複数のセルが軸方向に並設された
ハニカムセグメント１を形成し（形成過程は図示せ
ず）、ハニカムセグメント１の複数を一体化して粗形ハ
ニカム構造体２を形成し（形成過程は図示せず）、粗形
ハニカム構造体２の外周を、線状カッター４を備えたビ
ーズソー３によって加工して、図１（ｂ）に示す形状の
ハニカム構造体１０を得るように構成されている。ここ
で、図１（ａ）において一部拡大図として示すように、
本実施の形態における線状カッター４は、前述のエンド
レススチールワイヤー等に、前述のダイヤモンド砥粒
（図１（ｃ））、一般砥石（図１（ｄ））、多刃カッタ
ー（図１（ｅ））等が数珠繋ぎの形状で連なって構成さ
れている。
【００２６】 このように、被加工体がハニカムセグメ
ント１の複数を一体化して構成された、破損し易い構造
の粗形ハニカム構造体２（直方体形状であると特に破損
し易い）の場合、ハニカム構造体１０を効率よくかつ低
コストで製造することができる。
【００２７】 図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明のハニカ
ム構造体の製造方法の他の実施の形態を模式的に示す説
明図である。
【００２８】 図２（ａ）に示すように、本実施の形態
は、フィルタとして機能する多孔質の隔壁により仕切ら
れた流体の流路となる複数のセルが軸方向に並設された
ハニカムセグメント１を形成し（形成過程は図示せ
ず）、ハニカムセグメント１の複数を一体化して粗形ハ
ニカム構造体２を形成し（形成過程は図示せず）、粗形
ハニカム構造体２の外周を、線状カッター４を備えたビ
ーズソー３によって粗加工して、図２（ｂ）に示す形状
（最終的に得られるハニカム構造体の形状よりも一回り
大きな形状）の粗加工ハニカム構造体２’を形成し、図
２（ｃ）に示すように、粗加工ハニカム構造体２’をカ
ム研削盤５の砥石１０３によって仕上げ加工して、図２
（ｄ）に示す形状のハニカム構造体１０を得るように構
成されている。本実施の形態で用いられるビーズソー３
等は、先述の実施の形態におけるものと同様のものを用
いることができる。
【００２９】 このように、加工を二段階に分け、ま
ず、破損の生じ易い粗形ハニカム構造体の外周加工を、
破損を発生させることなく加工が可能なビーズソーを用
いて粗加工して、加工代を減少させた粗加工ハニカム構
造体２’を形成し、次いで、粗加工ハニカム構造体２’
をカム研削盤よって仕上げ加工することによって、加工
代の減少で破損の発生を未然に防止することができると
ともに、高精度の外周加工を実現することができる。
【００３０】 上述の実施の形態の場合、図１（ａ）及
び図２（ａ）に示すように、粗形ハニカム構造体２の外
周の加工を、ビーズソー３を用いて行う場合、粗形ハニ
カム構造体２を中心軸Ｐを中心として図１（ａ）及び図
２（ａ）に示すように回転させ、かつビーズソー３の線
状カッター４を、図１（ａ）及び図２（ａ）に示すよう
に中心軸方向に走行させるとともに粗形ハニカム構造体
２の側面から線状カッター４を押し当てることによって
行うことが好ましい。
【００３１】 このように構成することによって、粗形
ハニカム構造体の中心軸方向に線状カッターが走行しな
がら自転するため、カッター全周が加工に関与すること
による加工抵抗低減効果、数珠繋ぎのため加工が断続加
工になることによる加工抵抗低減効果、線状カッターで
あるため被加工体との接触が半円形状になることによる
加工抵抗減少効果と加工切り屑高排出効果、線状のため
適度に撓むことによる被加工体への余分な力を与え難い
というビーズソーの特性を生かし、ハニカム構造体をさ
らに効率よくかつ低コストで製造することができる。
【００３２】 この場合、粗形ハニカム構造体２の外周
の加工を、粗形ハニカム構造体２の側面から線状カッタ
ー４を押し当てた後、連続的な一動作で行うことが好ま
しい。
【００３３】 このように、粗形ハニカム構造体２の外
周の加工を連続的な一動作（一筆書き）で行う場合、図
３（ａ）〜（ｃ）に示すように、単純耳そぎ加工（図３
（ａ））、Ｒ耳そぎ加工（図３（ｂ））及び全周曲線加
工（図３（ｃ））のいずれを用いてもよい。なお、図３
（ａ）、（ｂ）においては、加工後に粗加工ハニカム構
造体２’を得る場合を示し、図３（ｃ）においては、加
工後にハニカム構造体１０を得る場合を示す（加工後に
粗加工ハニカム構造体２’を得る場合で用いてもよ
い）。
【００３４】 このように構成することによって、いわ
ゆる一筆書き的に一連の動作が可能なビーズソーの特性
を生かし、ハニカム構造体をさらに効率よくかつ低コス
トで製造することができる。
【００３５】 また、粗形ハニカム構造体の外周を、そ
の断面形状が収納すべき金属製の缶体等の内部形状に対
応した形状となるように、又は所定の粗加工ハニカム構
造体の形状となるように、例えば、円形、長円形、楕円
形、三角形、多角形又は異形状となるように加工するこ
とが好ましい。
【００３６】 このように構成することによって、上述
のビーズソー３の特性を十分に生かすことができる。
【００３７】 さらに、コンピュータを用いたＮＣ（Ｎ
ｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御により、線状
カッターを粗形ハニカム構造体（多孔質セラミック材
料）の回転に同期させて移動させることにより、種々の
形状のハニカム構造体を製造してもよい。
【００３８】 ハニカムセグメント１を形成する方法と
しては特に制限はなく、一般に、ハニカム構造を有する
ものを製造する方法を用いることができる。例えば、以
下の方法で製造することができる。
【００３９】 ハニカムセグメント１の原料として、強
度、耐熱性等の観点から、主成分（ここで、主成分とは
成分の８０質量％以上を占め、主結晶相となるものを意
味する）が、例えば、炭化珪素、窒化珪素、コージェラ
イト、アルミナ、ムライト、ジルコニア、燐酸ジルコニ
ウム、アルミニウムチタネート、チタニア及びこれらの
組み合わせからなる群から選ばれる少なくとも一種のセ
ラミックス、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ系金属、ニッケル系金
属、又は金属ＳｉとＳｉＣ等を用い、これにメチルセル
ロースやヒドロキシプロポキシルメチルセルロース等の
バインダー、界面活性剤及び水等を添加して、可塑性の
坏土を作製する。
【００４０】 この坏土を、例えば、押出成形し、図４
（ａ）に示すように、多孔質の隔壁１１により仕切られ
た流体の流路となる複数のセル１２が軸方向に並設され
たハニカム成形体を成形し、これを、例えば、マイクロ
波や熱風等で乾燥した後、焼成することにより、図４
（ａ）に示すようなハニカムセグメント１を製造するこ
とができる。
【００４１】 なお、ハニカムセグメント１が金属Ｓｉ
とＳｉＣとからなるものである場合、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｓ
ｉＣ）で規定されるＳｉ含有量は５〜５０質量％である
ことが好ましい。この場合、接着剤も、金属Ｓｉ及びＳ
ｉＣ、又はこれらのいずれかを含むことが好ましい。
【００４２】 ハニカムセグメント１のセル密度（単位
断面積当たりのセルの数）としては特に制限はないが、
０．９〜３１０セル／ｃｍ2（６〜２０００セル／平方
インチ）が好ましい。また、セルの断面形状（セル形
状）も特に制限はないが、三角形、四角形や六角形等の
多角形、円形、楕円形、コルゲート形等を挙げることが
できる。中でも、製作上の観点から、三角形、四角形及
び六角形が好ましい。また、隔壁の厚さも特に制限はな
いが、５０〜２０００μｍであることが好ましい。
【００４３】 また、ハニカムセグメント１の形状とし
ては特に制限はないが、例えば、図４（ａ）に示すよう
な四角形の断面形状を有する柱状体（四角柱）を挙げる
ことができる。また、図４（ｂ）に示すような扇形の断
面形状を有する柱状体としてもよい。
【００４４】 本実施の形態においては、ハニカムセグ
メント１を製造した後、これらのハニカムセグメント１
を、例えば、接着剤によって接合し一体化して粗形ハニ
カム構造体２を形成する。
【００４５】 なお、ハニカムセグメント１を一体化し
た粗形ハニカム構造体２の形状としては特に制限はない
が、例えば、図１（ａ）に示すような、断面形状が四角
形の柱状体（直方体）を挙げることができる。その他
に、断面形状が円形、長円形、楕円形、多角形、三角形
等の柱状体であってもよい。
【００４６】 粗形ハニカム構造体を形成する具体的な
方法としては、例えば、一体化すべき二つのハニカムセ
グメントの対向する接着面の少なくとも一方に接着剤を
施与し、接着面を接着させることを挙げることができ
る。この際、接着するハニカムセグメントを押圧して接
着することが、簡便でかつ良好な接着力を得ることがで
きるため好ましい。この場合、ハニカムセグメント間の
接着層の厚さを均一の厚さとし、寸法精度の不良が少な
いハニカム構造体を得るために、例えば、無機物又は有
機物からなるスペーサを介在させてもよい。
【００４７】 本実施の形態で用いられる接着剤の種類
としては特に制限はなく、ハニカムセグメントの材質に
適合した公知の接着剤を用いることができる。例えば、
セラミックファイバー等の無機繊維、セラミック粉等の
無機粉体、及び有機、無機のバインダー等を混合したも
の等が好ましい。さらに、Ｓｉゾル等のゾル状物質を含
んだものであってもよい。また、複数の種類の接着剤を
用いてもよく、接着層を複数の層としてもよい。このよ
うに接着層を複数の層とする場合には、例えば、ハニカ
ムセグメントと接する接着層の組成をハニカムセグメン
トの組成に近いものとし、傾斜的に接着層の組成を変化
させてもよい。また、二以上の異なる組成の接着剤を二
度以上に分けて施与して、接着層を複数の層としてもよ
い。このように接着層を複数の層とする場合には、例え
ば、ハニカムセグメントと接する接着層の組成をハニカ
ムセグメントの組成に近いものとし、傾斜的に接着層の
組成を変化させてもよい。また、接着剤の種類によって
は、さらに乾燥及び／又は焼成することにより、より強
固な接着力を得ることができる。接着層の厚さについて
は特に制限はないが、０．１〜３．０ｍｍが好ましい。
【００４８】 また、上述の実施の形態で最終的に得ら
れるハニカム構造体をフィルタ、特に、ＤＰＦ等に用い
る場合には、セルの開口部の端面を封止材により交互に
市松模様状となるように目封止することが好ましい。封
止材による目封止は、目封止をしないセルをマスキング
し、原料をスラリー状として、ハニカムセグメントの開
口端面に施与し、乾燥後焼成することにより行うことが
できる。この場合は、上述のハニカムセグメントの製造
工程の間、すなわち、ハニカムセグメントの成形後、焼
成前に目封止すると焼成工程が一回で済むため好ましい
が、焼成後に目封止してもよく、成形後であればどの時
点で行ってもよい。また、粗形ハニカム構造体、粗加工
ハニカム構造体又はハニカム構造体の形成後に目封止し
てもよい。
【００４９】 目封止材の材料は、前述のハニカムセグ
メントの好ましい原料として挙げた群の中から好適に選
ぶことができるが、ハニカムセグメントに用いる原料と
同じ原料を用いることが好ましい。
【００５０】 また、粗形ハニカム構造体又はハニカム
構造体に触媒を担持させてもよい。この方法としては特
に制限はないが、例えば、触媒スラリーをウォッシュコ
ートして乾燥、焼成することにより触媒を担持させる方
法を挙げることができる。この工程もハニカムセグメン
トの成形後であればどの時点で行ってもよい。
【００５１】 前述のように、本実施の形態で得られる
ハニカム構造体を触媒担体として、内燃機関、ボイラ
ー、化学反応機器、燃料電池用改質器等に用いる場合、
ハニカム構造体が触媒能を有する金属を担持しているこ
とが好ましい。触媒能を有する代表的なものとしてはＰ
ｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等を挙げることができる。これらのうち
の少なくとも一種をハニカム構造体に担持させることが
好ましい。
【００５２】 本実施の形態で得られたハニカム構造体
は、寸法精度として、±０．１ｍｍ程度に収めることが
可能で、次工程で外周コートを施す場合等に十分に対応
することができる。また、外観品質としても、欠け、割
れ、接合面の剥離、破損等の欠陥がなく、優れた品質の
構造体を得ることができる。さらに、線状カッターの寿
命が長く、偏摩耗を生じることもなく経済的である。
【００５３】
【実施例】 以下、本発明のハニカム構造体の製造方法
を実施例によってさらに具体的に説明する。
【００５４】 実施例１〜５ （ハニカムセグメントの製造）原料として、炭化珪素粉
末及び珪素粉末を使用し、これにメチルセルロース及び
ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース、界面活性剤
並びに水を添加して、可塑性の坏土を作製した。この坏
土を押出成形し、マイクロ波及び熱風で乾燥した。次
に、これを大気雰囲気中で加熱脱脂し焼成して、寸法が
５８ｍｍ×５８ｍｍ×１５０ｍｍ（高さ）の図４（ａ）
に示すような四角柱状ハニカムセグメントを得た。
【００５５】 上記製造過程で得られた二つのハニカム
セグメント、スペーサとして寸法が５０ｍｍ×１０ｍｍ
×０．８ｍｍ（厚さ）の二枚のボール紙、並びにＳｉＣ
４０質量％、シリカゾル２０質量％、無機助剤１質量
％、セラミックファイバー３０質量％及び水９質量％で
構成されるセラミックス製接着剤をそれぞれ用意し、ハ
ニカムセグメントの側面、すなわち、接着面にセラミッ
ク製接着剤を施与し、ボール紙をこの面の上下二箇所に
配置し、押圧接着させて乾燥させることにより、二つの
ハニカムセグメントが一体化された粗形ハニカム構造体
を得た。
【００５６】（粗形ハニカム構造体の外周加工）粗形ハ
ニカム構造体として、２３０×１１７×３００ｍｍ（高
さ）を用い、ビーズソーとして大仲精機（株）、商品
名：ビーズワン（ダイヤモンドワイヤー：直径が８ｍｍ
で長さが４．６ｍ、線速度が３０ｍ／ｓ、線張力が２０
０ｋｇ、テーブル回転数が３０〜１５０秒／回、単純耳
そぎ加工、Ｒ耳そぎ加工、一筆書き加工可能）を用い、
長径が１８５ｍｍで短径が９０ｍｍの寸法の断面形状が
楕円形のハニカム構造体を形成し、得られたハニカム構
造体の中心軸方向での両端と中間における直径の差（円
筒度）を測定した結果を表１に示す。なお、同じ寸法の
粗形ハニカム構造体を用いて同様な作業を５回行い、そ
の結果を実施例１〜５とした。
【００５７】 比較例１〜５ 実施例１〜５と同様に、粗形ハニカム構造体として、２
３０×１１７×３００ｍｍ（高さ）を用い、同期型円筒
研削盤として豊田工機（株）製、商品名：カム研削盤
（ダイヤモンド砥石：直径が３５０ｍｍで厚さが３０ｍ
ｍ、砥石周速度が８０ｍ／ｓ、ワーク（被加工体）の回
転数が１０〜３０ｒｐｍ、外周加工可能）を単独で用
い、長径が１８５ｍｍで径が９０ｍｍの寸法の断面形状
が楕円形のハニカム構造体を形成し、得られたハニカム
構造体の中心軸方向での両端と中間における直径の差
（円筒度）を測定した結果を表１に示す。なお、同じ寸
法の粗形ハニカム構造体を用いて同様な作業を５回行
い、その結果を比較例１〜５とした。表１における加工
結果円筒度の欄における「×」は、測定不能であったこ
とを示す。
【００５８】 実施例６〜１０ 粗加工としてビーズソーによってＲ耳そぎ加工したもの
をカム研削盤にて仕上加工したこと以外は実施例１〜５
と同様にして、楕円形のハニカム構造体を形成し、得ら
れたハニカム構造体の中心軸方向での両端、中間におけ
る直径の差（円筒度）を測定した結果を表１に示す。な
お、加工時間の内訳は半々（１分×２）であり、同じ寸
法の粗形ハニカム構造体を用いて同様な作業を同様に５
回行い、その結果を実施例６〜１０とした。
【００５９】
【表１】
【００６０】 表１から、比較例１〜５におけるよう
に、カム研削盤単独で加工作業をした場合は、破損が発
生することがあるが、実施例１〜５におけるように、ビ
ーズソーで加工作業をした場合は、破損なく加工できる
ことがわかる。また、実施例５〜１０におけるように、
粗加工としてビーズソーによってＲ耳そぎ加工したもの
をカム研削盤にて仕上加工することにより、破損なく加
工できるとともに高精度で加工できることがわかる。な
お、カム研削盤を単独で用いた比較例の場合、比較例１
及び比較例５のように、被加工体が破損しないこともあ
るが、比較例２〜比較例４におけるように、被研削体が
破損する確率が高いとともに、「加工結果円筒度」が
０．０８ｍｍと必要以上に高精度であり、その「加工時
間」が３分２０秒と長く必要となることと相俟って、効
率面に満足できるものではない。
【００６１】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明のハニカ
ム構造体の製造方法によって、内燃機関、ボイラー、化
学反応機器及び燃料電池用改質器等の触媒作用を利用す
る触媒用担体又は排ガス中の微粒子捕集フィルタ等に好
適に用いられるハニカム構造体を効率よくかつ低コスト
で製造することが可能なハニカム構造体の製造方法が提
供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実
施の形態を模式的に示す説明図及び一部拡大図であり、
（ａ）は粗形ハニカム構造体の加工状態、（ｂ）はハニ
カム構造体の形状、（ｃ）は線状カッターを構成するダ
イヤモンド砥粒、（ｄ）は線状カッターを構成する一般
砥石、（ｅ）は線状カッターを構成する多刃カッターを
それぞれ示す。
【図２】 本発明のハニカム構造体の製造方法の他の実
施の形態を模式的に示す説明図であり、（ａ）は粗形ハ
ニカム構造体の粗加工の状態、（ｂ）は粗加工ハニカム
構造体の形状、（ｃ）は粗加工ハニカム構造体の仕上げ
加工の状態、（ｄ）はハニカム構造体の形状をそれぞれ
示す。
【図３】 本発明のハニカム構造体の製造方法の一の実
施の形態における、粗形ハニカム構造体の外周加工を、
連続的な一動作で行う方法を模式的に示す説明図で、
（ａ）は単純耳そぎ加工、（ｂ）はＲ耳そぎ加工、
（ｃ）は全周曲線加工をそれぞれ示す。
【図４】 本発明のハニカム構造体の製造方法の実施の
形態における、ハニカムセグメントの形状を模式的に示
す説明図及び一部拡大図であり、（ａ）は断面形状が四
角形の柱状体、（ｂ）は断面形状が扇形状の柱状体をそ
れぞれ示す。
【図５】 従来のハニカム構造体の製造方法の一例を模
式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１…ハニカムセグメント、２…粗形ハニカム構造体、
２’…粗加工ハニカム構造体、３…ビーズソー、４…線
状カッター、５…カム研削盤、１０…ハニカム構造体、
１１…隔壁、１２…セル、１０１…ハニカムセグメン
ト、１０２…粗形ハニカム構造体、１０３…砥石、１０
４…接合面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野呂 貴志 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 Ｆターム(参考） 3C058 AA05 AA09 AB03 CA05 CB02 CB03 CB05 DA03 4G069 AA01 AA08 BB15B BD05B DA06 EA19 EE07 FB66

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粗形ハニカム構造体の外周を加工して、
    所定形状のハニカム構造体を得るハニカム構造体の製造
    方法であって、 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工を、線状切断具を
    備えた切断手段によって行うことを特徴とするハニカム
    構造体の製造方法。
  2. 【請求項２】 前記切断手段が、線状体にダイヤモンド
    砥粒、一般砥石又は多刃カッターが配設された、前記線
    状切断具としての線状カッターを備えたビーズソーであ
    る請求項１に記載のハニカム構造体の製造方法。
  3. 【請求項３】 フィルタとして機能する多孔質の隔壁に
    より仕切られた流体の流路となる複数のセルがその中心
    軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成し、前記
    ハニカムセグメントの複数を一体化して前記粗形ハニカ
    ム構造体を形成し、前記粗形ハニカム構造体の外周を前
    記ビーズソーによって加工して所定形状の前記ハニカム
    構造体を得る請求項１又は２に記載のハニカム構造体の
    製造方法。
  4. 【請求項４】 フィルタとして機能する多孔質の隔壁に
    より仕切られた流体の流路となる複数のセルがその中心
    軸方向に並設されたハニカムセグメントを形成し、前記
    ハニカムセグメントの複数を一体化して前記粗形ハニカ
    ム構造体を形成し、前記粗形ハニカム構造体の外周を前
    記ビーズソーによって粗加工して所定形状の粗加工ハニ
    カム構造体を形成し、前記粗加工ハニカム構造体を仕上
    げ加工して所定形状の前記ハニカム構造体を得る請求項
    １又は２に記載のハニカム構造体の製造方法。
  5. 【請求項５】 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工
    を、前記粗形ハニカム構造体をその中心軸を中心として
    回転させ、かつ前記ビーズソーの前記線状カッターを前
    記中心軸方向に走行させるとともに前記粗形ハニカム構
    造体の側面から前記線状カッターを押し当てることによ
    って行う請求項２〜４のいずれかに記載のハニカム構造
    体の製造方法。
  6. 【請求項６】 前記粗形ハニカム構造体の外周の加工
    を、前記粗形ハニカム構造体の側面から前記線状カッタ
    ーを押し当てた後、連続的な一動作で行う請求項５に記
    載のハニカム構造体の製造方法。
  7. 【請求項７】 前記粗形ハニカム構造体の外周を、その
    中心軸に垂直な平面で切断した断面形状が、円形、長円
    形、楕円形、三角形、多角形又は異形状となるように加
    工する請求項１〜６のいずれかに記載のハニカム構造体
    の製造方法。
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