JP2016172212A - ハニカム構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で、使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動が効果的に抑制できるセグメント構造のハニカム構造体を提供する。
【解決手段】入口端面と出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６である第一ハニカムセグメント２ａと、入口端面と出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７である第二ハニカムセグメント２ｂとを、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な少なくとも１つの方向において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように、交互に配置する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタや触媒を担持して排ガスを浄化するための触媒担体等に使用されるハニカム構造体に関する。

ディーゼルエンジンやＧＤＩ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）エンジン等のガソリンエンジンの排ガス中には、粒子状物質（パティキュレートマター（ＰＭ））が含まれている。このＰＭは、主にスート（煤）等のカーボン微粒子からなるもので、発がん性が認められていることから、大気中に放出されるのを防止する必要があり、厳しい排出規制が課せられている。

このような厳しい排出規制に対応すべく、ＰＭ排出量を低減するための多くの研究が行われているが、ＰＭ排出量を燃焼技術の改善によって低減するには限界があり、排気系にフィルタを設置することが、現在、唯一の有効なＰＭ排出量の低減手段となっている。

ＰＭを捕集するためのフィルタとしては、圧力損失を許容範囲に抑えつつ、高いＰＭ捕集効率を得られることから、ハニカム構造体を用いたウォールフロー型のものが、広く使用されている。ウォールフロー型フィルタに使用されるハニカム構造体は、排ガスの入口側となる入口端面から排ガスの出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有している。このハニカム構造体に、所定のセルの出口端面側の開口端部及び残余のセルの入口端面側の開口端部を目封止する目封止部を設けることにより、高いＰＭ捕集効率を持ったフィルタが得られる。

即ち、こうして目封止部を設けたハニカム構造体は、入口端面からセル内に流入した排ガスが、隔壁を透過した後、出口端面からセル外に流出する構造となり、排ガスが隔壁を透過する際に、隔壁が濾過層として機能し、排ガス中に含まれるＰＭが捕集される。

ところで、このようなフィルタを長期間継続して使用するためには、定期的にフィルタに再生処理を施す必要がある。即ち、フィルタ内部に経時的に堆積したＰＭにより増大した圧力損失を低減させてフィルタ性能を初期状態に戻すため、フィルタ内部に堆積したＰＭを高温のガスで燃焼させて除去する必要がある。そして、この再生時には、ＰＭの燃焼熱によってフィルタに高い熱応力が発生するため、フィルタが破損することがある。

また、ハニカム構造体は、触媒を担持して排ガスを浄化するための触媒担体にも広く使用されている。この場合においては、高温の排ガスによる熱衝撃によって高い熱応力が発生するため、触媒担体が破損することがある。

従来、こうしたフィルタや触媒担体の破損を防止するための対策として、フィルタや触媒担体全体を１つのハニカム構造体として製造するのではなく、複数個のハニカム形状のセグメント（ハニカムセグメント）を接合してフィルタや触媒担体用のハニカム構造体とすることが提案されている。具体的には、複数個のハニカムセグメント間を、弾性率が低く変形し易い接合材で接合一体化したセグメント構造とすることで、再生時にハニカム構造体に作用する熱応力を分散、緩和して、耐熱衝撃性の向上を図っている。

このようなセグメント構造のハニカム構造体を用いれば、高い耐熱衝撃性を有するフィルタや触媒担体が得られるが、その一方で、セグメント構造のハニカム構造体に特有の新たな問題が生じる。即ち、セグメント構造のハニカム構造体を用いたフィルタや触媒担体には、その使用時における振動や排ガスの圧力（排圧）によって、ハニカム構造体を構成しているハニカムセグメントに、移動（ずれ）が生じ易いという問題がある。この問題は、ハニカムセグメントやハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が大きくなればなるほど顕著となる。

この問題を解消するための手段として、特許文献１では、長さ方向に対してほぼ垂直な方向に反っているハニカムセグメントを使用することで、排圧に対する抗カを高めることが提案されている。また、特許文献２では、ハニカムセグメントの中心軸方向の両端部に位置する箇所における接合材の平均厚さよりも、前記両端部から所定距離だけ離れた地点における接合材の最大厚さを厚くすることが提案されている。この特許文献２に記載された手段は、前記問題の解消を目的とするものではないが、接合材の厚さを変化させるためにハニカムセグメントの側面に窪みが形成されており、その結果として、ハニカムセグメントの移動（ずれ）が、ある程度抑制されると考えられる。更に、特許文献３では、入口端面の面積が出口端面の面積より小さいハニカムセグメントを使用し、入口端面における接合材の接合幅が、出口端面における接合材の接合幅よりも大きくなるようにすることで、構造強度を高めることが提案されている。

国際公開第２００５／０４７２１０号 国際公開第２００６／１２６５０７号 国際公開第２００８／０９６５０２号

しかし、特許文献１〜３で提案された手段によるハニカムセグメント間の接合力の向上には限界があり、厳しい使用条件下で振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）を十分に抑制できる程の強固な構造を持ったハニカム構造体を得るのは困難であった。また、特許文献１〜３で提案された手段は、ハニカム構造体の長さ方向において接合材の厚さ（接合幅）を変化させる必要があるため、組み立てが難しいという問題があった。即ち、ハニカムセグメントの接合工程において、接合材の厚さを均一とするのに比べ、接合材の厚さを部位によって変化するように制御するのは困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、組み立て（製造）が容易で、使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）を効果的に抑制することが可能なセグメント構造のハニカム構造体を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、以下のハニカム構造体が提供される。

［１］ 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する複数個のハニカムセグメントが、接合材を介して一体的に接合されてなり、前記複数個のハニカムセグメントは、複数個の第一ハニカムセグメントと複数個の第二ハニカムセグメントとを含み、前記第一ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面であり、前記第二ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面であり、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な少なくとも１つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されており、前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。

［２］ 前記第一ハニカムセグメントの二組の側面が何れも凹状に湾曲した凹状側面であり、前記第二ハニカムセグメントの二組の側面が何れも凸状に湾曲した凸状側面であり、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されている［１］に記載のハニカム構造体。

［３］ 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する複数個のハニカムセグメントが、接合材を介して一体的に接合されてなり、前記複数個のハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、その長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面で、他の一組の側面が、その長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面である複数個の複合湾曲ハニカムセグメントを含み、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記複数個の複合湾曲ハニカムセグメントが配置されており、前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。

［４］ 前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量が、０．２〜３．５ｍｍである［１］〜［３］の何れかに記載のハニカム構造体。

［５］ 前記ハニカムセグメントが、所定のセルの前記入口端面側の開口端部及び残余のセルの前記出口端面側の開口端部を目封止する目封止部を有する［１］〜［４］の何れかに記載のハニカム構造体。

［６］ 前記隔壁に、触媒成分が担持された［１］〜［５］の何れかに記載のハニカム構造体。

［７］ 前記複数個のハニカムセグメントが前記接合材を介して一体的に接合された後、外周研削加工が施され、その加工面に外周コート層が形成されている［１］〜［６］の何れかに記載のハニカム構造体。

［８］ 前記第一ハニカムセグメントの隣り合う２つの凹状側面が交わる角部、及び、前記第二ハニカムセグメントの隣り合う２つの凸状側面が交わる角部の少なくとも一部が面取りされている［２］に記載のハニカム構造体。

［９］ 隣接するハニカムセグメントの側面間における接合材の厚さが均一である［１］〜［８］の何れかに記載のハニカム構造体。

［１０］ 前記接合材の厚さが、前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量の２倍以上である［１］〜［９］の何れかに記載のハニカム構造体。

［１１］ 前記ハニカムセグメントのセルが延びる方向に垂直な断面が、直径３０ｍｍの円を包含するような大きさを有する［１］〜［１０］の何れかに記載のハニカム構造体。

［１２］ 前記ハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が、直径２００ｍｍの円を包含するような大きさを有する［１］〜［１１］の何れかに記載のハニカム構造体。

本発明のハニカム構造体は、ハニカムセグメントの形状や配置が特定の条件を満たすように構成されていることにより、強固な構造を有する。このため、このハニカム構造体を、排気系に設置されるフィルタや触媒担体に用いても、フィルタや触媒担体使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）が生じ難い。この効果は、特にハニカムセグメントやハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が大きなものであるときに顕著である。また、少なくとも一部のセルのハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していることにより、セル内を通過する流体が、当該セルを区画形成する多孔質の隔壁と接触し易い。このため、本発明のハニカム構造体をＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合、排ガス中のＰＭが濾過層である隔壁に捕捉され易くなり、ＰＭの捕集効率が向上する。更に、隔壁に触媒成分が担持されている場合には、排ガスが触媒成分と接触し易くなり、排ガスの浄化性能が向上する。また、本発明のハニカム構造体は、その製造に際し、ハニカム構造体の長さ方向において接合材の厚さを変化させるような、組み立てを困難にする工程を要しないため、比較的簡単に製造することができる。

本発明に係るハニカム構造体の基本構造の一例を示す概略斜視図である。 本発明に係るハニカム構造体の実施形態の一例において使用されている第一ハニカムセグメントの概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。 本発明に係るハニカム構造体の実施形態の一例において使用されている第二ハニカムセグメントの概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。 本発明に係るハニカム構造体の実施形態の他の一例において使用されている第一ハニカムセグメントの概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。 本発明に係るハニカム構造体の実施形態の他の一例において使用されている第二ハニカムセグメントの概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。 本発明に係るハニカム構造体の実施形態の更に他の一例において使用されている複合湾曲ハニカムセグメントの概略図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。 第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとの配置状態を示す概略断面図である。 複合湾曲ハニカムセグメントの配置状態を示す概略断面図である。 凹状側面の湾曲量の測定方法を示す概略説明図である。 凸状側面の湾曲量の測定方法を示す概説明略図である。 凹状側面を有するハニカムセグメントの概略断面図である。 凸状側面を有するハニカムセグメントの概略断面図である。 凹状側面を有するハニカムセグメントに目封止部を形成した状態を示す概略断面図である。 凸状側面を有するハニカムセグメントに目封止部を形成した状態を示す概略断面図である。 凹状側面を形成する方法を示す概略説明図である。 凹状側面を形成する他の方法を示す概略説明図である。 実施例１〜９におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。 実施例１０及び１１におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。 実施例１２及び１３におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。 実施例１４〜２７におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。 実施例２８〜３６におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。

以下、本発明を具体的な実施形態に基づき説明するが、本発明は、それらの実施形態に限定されて解釈されるものではなく、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、適宜設計の変更、改良等を加え得るものである。

（１）ハニカム構造体：
図１に示すように、本発明に係るハニカム構造体１は、複数個のハニカムセグメント２が、接合材１２を介して一体的に接合されたものである。各ハニカムセグメント２は、流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセル１０を区画形成する多孔質の隔壁１１と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する。尚、図１において、ハニカムセグメントの隔壁部分の描画は、一部のハニカムセグメントを除いて省略してある。

本発明に係るハニカム構造体の実施形態の一例（以下、「第一の実施形態」という。）においては、ハニカム構造体１を構成する複数個のハニカムセグメント２が、複数個の第一ハニカムセグメント２ａと複数個の第二ハニカムセグメント２ｂとを含む。図２及び図３は、それぞれ、第一の実施形態において使用される第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの概略図である。これら図２及び図３において、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。図２に示すように、第一ハニカムセグメント２ａは、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、この第一ハニカムセグメント２ａでは、これら二組の側面の内の一組の側面５ａ，５ｂが、第一ハニカムセグメント２ａの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６となっている。また、図３に示すように、第二ハニカムセグメント２ｂも、第一ハニカムセグメント２ａと同様に、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、第二ハニカムセグメント２ｂでは、前記二組の側面の内の一組の側面５ａ，５ｂが、前記第二ハニカムセグメント２ｂの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７となっている。尚、本発明において、「凹状」とは、ハニカムセグメントの内方に窪んだ状態であり、「凸状」とは、ハニカムセグメントの外方に突出した状態である。凹状側面及び凸状側面の具体的な湾曲形状としては、特に制限はないが、円弧状、楕円弧状、放物線状等が好ましく、製作が容易であることから円弧状が特に好ましい。また、ハニカムセグメントの長さ方向は、ハニカムセグメントの両端面を結ぶ方向である。また、凹状側面の曲率と凸状側面の曲率は、同一であることが好ましい。また、側面が「長さ方向において凹状に湾曲する」というときは、側面を、「長さ方向に平行な直線で、側面が湾曲していないと仮定したときの仮の側面に直交するように」切断したときの切断部分の形状が、凹状に湾曲した形状になっていることを意味する。また、側面が「長さ方向において凸状に湾曲する」というときも、同様である。

図７に示すように、第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとは、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な１つの方向（図１のＸ方向又はＹ方向）において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように、交互に配置されている。このように、第一ハニカムセグメント２ａの凹状側面６と第二ハニカムセグメント２ｂの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されることにより、両側面が嵌合した状態となる。また、ハニカムセグメント同士の接合面となる側面が湾曲していることにより、側面が平面である場合に比べて接合面積が大きくなる。その結果、隣接する第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの固定力が高まり、強固な構造を有するハニカム構造体が形成される。このため、本発明のハニカム構造体は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の排気系に設置されるフィルタや触媒担体に用いても、フィルタや触媒担体使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）が生じ難い。

また、第一ハニカムセグメント２ａの凹状側面６と第二ハニカムセグメント２ｂの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されることにより、接合材１２の厚さを均一にすることができる。即ち、特許文献１〜３に記載されたハニカム構造体のように、製造に際し、ハニカム構造体の長さ方向において接合材の厚さを変化させるような、組み立てを困難にする工程を要しないため、比較的簡単に製造することができる。

次に、本発明に係るハニカム構造体の実施形態の他の一例（以下、「第二の実施形態」という。）について説明する。図４及び図５は、それぞれ、第二の実施形態本発明において使用される第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの概略図である。これら図４及び図５において、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。図４に示すように、第一ハニカムセグメント２ａは、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、第一ハニカムセグメント２ａでは、これら二組の側面５ａ，５ｂと５ｃ，５ｄとが何れも第一ハニカムセグメント２ａの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６となっている。また、図５に示すように、第二ハニカムセグメント２ｂも、第一ハニカムセグメント２ａと同様に、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、第二ハニカムセグメント２ｂでは、前記二組の側面５ａ，５ｂと５ｃ，５ｄとが何れも第二ハニカムセグメント２ｂの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７となっている。

図７に示すように、第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとは、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向（図１のＸ方向及びＹ方向）において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように、交互に配置されている。このように、第一ハニカムセグメント２ａの凹状側面６と第二ハニカムセグメント２ｂの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されることにより、両側面が嵌合した状態となる。この第二の実施形態でも、第一の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。但し、この第二の実施形態では、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面６と凸状側面７とが嵌合した状態となるため、第一の実施形態に比べ、更に強固な構造を有するハニカム構造体が形成される。

尚、第一ハニカムセグメント２ａと第二ハニカムセグメント２ｂとの配置間隔を近づけすぎると、それらハニカムセグメントの端面の対角線方向において隣接する第一ハニカムセグメント２ａ同士及び第二ハニカムセグメント２ｂ同士が角部で干渉する場合がある。ここで言う「角部」とは、第一ハニカムセグメント２ａの場合は、隣り合う（対向していない）２つの凹状側面６が交わる（接する）部位であり、第二ハニカムセグメント２ｂの場合は、隣り合う（対向していない）２つの凸状側面７が交わる（接する）部位である。このような干渉を防止するため、第二の実施形態においては、第一ハニカムセグメント２ａの隣り合う２つの凹状側面６が交わる角部、及び、第二ハニカムセグメント２ｂの隣り合う２つの凸状側面７が交わる角部の少なくとも一部が面取りされていることが好ましい。角部の面取りは、Ｒ面取りでもよいし、Ｃ面取りでもよい。

次いで、本発明に係るハニカム構造体の実施形態の更に他の一例（以下、「第三の実施形態」という。）について説明する。第三の実施形態においては、ハニカム構造体を構成する複数個のハニカムセグメント２が、複数個の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃを含む。図６は、第三の実施形態において使用される複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの概略図である。この図６において、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図（上面図）、（ｃ）は側面図、（ｄ）は下面図である。図６に示すように、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃは、入口端面３と出口端面４とが四角形であり、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面（合計４つの側面５ａ〜５ｄ）によって外周面が形成されている。そして、この複合湾曲ハニカムセグメント２ｃでは、これら二組の側面の内の一組の側面５ａ，５ｂが、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面６となっている。また、この複合湾曲ハニカムセグメント２ｃでは、他の一組の側面５ｃ，５ｄが、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面７となっている。即ち、この実施形態で使用される複合湾曲ハニカムセグメント２ｃは、凹状側面６と凸状側面７との両方を有している。

図８に示すように、複数の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃは、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向（図１のＸ方向及びＹ方向）において、凹状側面６と凸状側面７とが対向するように配置されている。即ち、隣接する複合湾曲ハニカムセグメント同士の関係において、一方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凹状側面６と他方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凸状側面７という相補的な形状を有する側面同士が対向するように配置されている。このように配置されることにより、一方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凹状側面６と他方の複合湾曲ハニカムセグメント２ｃの凸状側面７とが嵌合した状態となる。この第三の実施形態でも、第一の実施形態と基本的に同様の効果が得られる。但し、この第三の実施形態では、第二の実施形態と同様に、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面６と凸状側面７とが嵌合した状態となるため、第一の実施形態に比べ、更に強固な構造を有するハニカム構造体が形成される。また、第三の実施形態では、第一及び第二の実施形態のように、形状の異なるハニカムセグメント（第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメント）の組み合わせではなく、同一形状のハニカムセグメント（複合湾曲ハニカムセグメント）のみで、同様の効果が得られる。

尚、第一及び第二の実施形態において、ハニカム構造体１を構成する複数個のハニカムセグメント２には、第一ハニカムセグメント２ａ及び第二ハニカムセグメント２ｂ以外のハニカムセグメントが含まれていてもよい。同様に、第三の実施形態において、ハニカム構造体１を構成する複数個のハニカムセグメント２には、複合湾曲ハニカムセグメント２ｃ以外のハニカムセグメントが含まれていてもよい。例えば、後述するハニカム構造体の外周研削加工により、加工後のハニカム構造体の最外周に位置するハニカムセグメントは、それ以外のハニカムセグメントとは異なる形状を呈するようになる場合がある。このような場合、最外周に位置するハニカムセグメントは、第一ハニカムセグメント、第二ハニカムセグメント及び複合湾曲ハニカムセグメントの何れとも異なるものとなるが、そのようなハニカムセグメントを含むハニカム構造体も本発明に含まれる。また、ハニカム構造体１を構成するハニカムセグメント２の一部は、側面が湾曲していない、通常の角柱状のハニカムセグメントであってもよい。

本発明のハニカム構造体を排気系に設置されるフィルタや触媒担体に用いた場合において、その使用時の振動や排圧によるハニカムセグメントの移動（ずれ）を抑制する効果は、特にハニカムセグメントやハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が大きなものであるときに顕著である。このため、何れの実施形態においても、ハニカムセグメント２のセル１０が延びる方向に垂直な断面が、直径３０ｍｍの円を包含するような大きさを有することが好ましい。また、ハニカム構造体１のセル１０が延びる方向に垂直な断面が、直径２００ｍｍの円を包含するような大きさを有することが好ましい。

また、何れの実施形態においても、隔壁によって区画形成された複数のセルの内の少なくとも一部のセルのハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状（以下、「セル形状」という。）は、ハニカムセグメントの長さ方向において変化している。即ち、図１１のような凹状側面６を有するハニカムセグメント２においても、図１２のような凸状側面７を有するハニカムセグメント２においても、少なくとも一部の隔壁１１は湾曲した状態となっている。このため、少なくとも一部のセル１０は、セル形状がハニカムセグメント２の長さ方向において一定ではなく、変化している。このように、少なくとも一部のセル１０のセル形状が、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していることにより、セル１０内を通過する流体が、セル１０を区画形成する多孔質の隔壁１１と接触し易くなる。このため、本発明のハニカム構造体をＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合、排ガス中のＰＭが濾過層である隔壁に捕捉され易くなり、ＰＭの捕集効率が向上する。また、後述するように、隔壁１１に触媒成分が担持されている場合には、排ガスが触媒成分と接触し易くなり、排ガスの浄化性能が向上する。

更に、何れの実施形態においても、凹状側面６及び凸状側面７の湾曲量は、０．２〜３．５ｍｍであることが好ましく、０．３〜３ｍｍであることがより好ましく、０．５〜２ｍｍであることが特に好ましい。ここで、「湾曲量」とは、凹状側面及び／又は凸状側面を有するハニカムセグメントを、以下のように平板上に載置して測定される値である。凹状側面の湾曲量については、図９のように、ハニカムセグメント２の凹状側面６が平板１５の表面と対向するように、ハニカムセグメント２を平板１５上に載置して、平板１５と凹状側面６との最大距離Ｄを測定し、それを凹状側面６の湾曲量とする。また、凸状側面の湾曲量については、図１０のように、ハニカムセグメント２の凸状側面７が平板１５の表面と対向するように、ハニカムセグメント２を平板１５上に載置して、平板１５と凸状側面７との最大距離Ｄを測定し、それを凸状側面７の湾曲量とする。図９及び図１０のようにハニカムセグメント２を平板１５上に載置する時には、ハニカムセグメント２のセルが延びる方向と平板１５の表面とが平行になるようにすることが必要である。尚、隣り合う２つの凸状側面が交わる角部がＲ面取り又はＣ面取りされている場合は、凸状側面とＲ面取り部分又はＣ面取り部分との境界となる部分で測定する。凹状側面６及び凸状側面７の湾曲量が、０．２ｍｍ未満では、振動や排圧によるハニカムセグメントの移動を十分に抑制することができないことがある。また、凹状側面６及び凸状側面７の湾曲量が、３．５ｍｍを超えると、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。

本発明のハニカム構造体１を構成するハニカムセグメント２の材質は、コージェライト、炭化珪素、ムライト、アルミニウムチタネート、ゼオライト、バナジウム及びアルミナからなる群より選択される少なくとも一種を主成分とするものであることが好ましい。ここで、「主成分」とは、全体の中の５０質量％を超える成分を意味する。

ハニカムセグメント２の隔壁１１の平均細孔径は、５〜１００μｍであることが好ましく、８〜５０μｍであることが特に好ましい。隔壁１１の平均細孔径が５μｍ未満では、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。また、隔壁１１の平均細孔径が１００μｍを超えると、十分な強度が得られないことがある。尚、ここで言う「平均細孔径」は、水銀ポロシメータによって測定された値である。

ハニカムセグメント２の隔壁１１の気孔率は、３０〜８０％であることが好ましく、３５〜７５％であることが特に好ましい。隔壁１１の気孔率が３０％未満では、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。また、隔壁１１の気孔率が８０％を超えると、十分な強度が得られないことがある。尚、ここで言う「気孔率」は、水銀ポロシメータによって測定された値である。

ハニカムセグメント２の隔壁１１の厚さは、４０〜６００μｍであることが好ましく、１００〜４００μｍであることが特に好ましい。隔壁１１の厚さが４０μｍ未満であると、十分な強度が得られないことがある。また、隔壁１１の厚さが６００μｍを超えると、ハニカム構造体１の圧力損失が増大し、エンジンの排気系に設置されるＰＭ捕集用フィルタとして用いた場合に、エンジンの出力低下を招くことがある。

本発明において、複数個のハニカムセグメント２を一体的に接合している接合材１２の厚さは、０．０５〜８．０ｍｍであることが好ましい。また、隣接するハニカムセグメントの側面間における接合材１２の厚さは、均一であることが好ましい。更に、接合材１２の厚さは、凹状側面及び凸状側面の湾曲量の２倍以上であることが好ましい。このように接合材１２の厚さを、ある程度厚くすることで、前記のような、ハニカムセグメント同士の角部の干渉を生じ難くすることができる。接合材１２の材質は、特に制限されないが、例えば、炭化珪素、アルミナ、窒化珪素等のセラミック粒子や無機繊維が、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナにより結合されたものを好適例として挙げることができる。このような材質の接合材は、ハニカム構造体に熱応力が生じた際に、その熱応力を効果的に緩和することができる。

本発明のハニカム構造体１の形状（外形）は、特に限定されず、例えば、円柱状、楕円柱状、多角柱状等の形状とすることができる。尚、本発明のハニカム構造体においては、所望の形状を得るために、複数個のハニカムセグメントを接合材で接合した後、外周研削加工を施すことが好ましい。この外周研削加工により、加工後のハニカム構造体の最外周に位置するハニカムセグメントは、それ以外のハニカムセグメント（以下、「完全セグメント」という。）とは異なる形状を呈するようになる。即ち、ハニカム構造体の最外周に位置するハニカムセグメントは、外周研削加工により、その一部が除去されるため、完全ハニカムセグメントから、その除去された部分を欠いた形状となる。外周研削加工後の加工面（ハニカム構造体の外周面）は、セルが露出した状態になっているので、図１に示すように、その加工面に外周コート層１３を形成することが好ましい。外周コート層１３の形成材料には、接合材の形成材料と同じ材料を用いることが好ましい。

本発明においては、ハニカムセグメントのセル形状も特に限定されないが、四角形、六角形、八角形等の多角形あるいはそれらを組み合わせたもの、例えば四角形と八角形を組み合わせたもの等が好ましい。

本発明のハニカム構造体をＰＭ捕集用フィルタに用いる場合には、図１３及び図１４に示すように、所定のセル１０ａの入口端面３側の開口端部及び残余のセル１０ｂの出口端面４側の開口端部を目封止する目封止部１４を形成することが好ましい。このように、ハニカムセグメント２の各セル１０の一方の開口端部を目封止部１４にて目封止することにより、ハニカム構造体は、高いＰＭ捕集効率を持ったウォールフロー型フィルタとなる。このウォールフロー型フィルタにおいては、入口端面３からセル１０（１０ｂ）内に流入した排ガスが、隔壁１１を透過した後、出口端面４からセル１０（１０ａ）外に流出する。そして、排ガスが隔壁１１を透過する際に、隔壁１１が濾過層として機能し、排ガス中に含まれるＰＭが捕集される。尚、目封止部１４は、入口端面３と出口端面４とが、それぞれ、目封止部１４によって開口端部が目封止されたセル１０と、目封止部１４によって開口端部が目封止されていないセル１０とにより、市松模様を呈するような配置となるように形成されることが好ましい。

目封止部１４の材質は、ハニカムセグメント２の材質として好ましいとされた材質であることが好ましい。目封止部１４の材質とハニカムセグメント２の材質とは、同じ材質であってもよいし、異なる材質であってもよい。

本発明のハニカム構造体１を構成するハニカムセグメント２は、隔壁１１に、触媒成分が担持されたものであってもよい。触媒成分の種類は特に限定されないが、例えば、自動車排ガス浄化用途に用いる場合、貴金属を用いることが好ましい。貴金属としては、白金、ロジウム若しくはパラジウム、又はこれらを組み合わせたものが好ましい。

貴金属等の触媒成分は、隔壁１１に高分散状態で担持させるため、予めアルミナのような比表面積の大きな耐熱性無機酸化物に一旦担持させた後、ハニカム構造体１の隔壁１１に担持させることが好ましい。尚、触媒成分を担持させる耐熱性無機酸化物としては、アルミナ以外に、用途によってはゼオライト等を用いることもできる。また、貴金属等の触媒成分は、セリア、ジルコニア、あるいはこれらの複合酸化物等からなる助触媒に固定化した上で、ハニカム構造体１の隔壁１１に担持させてもよい。

（２）ハニカム構造体の製造方法：
本発明に係るハニカム構造体の製造方法の一例について説明する。まず、ハニカムセグメントを作製するために、セラミック原料を含有する成形原料を作製する。成形原料に含有されるセラミック原料としては、コージェライト化原料、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、チタン酸アルミニウム、ゼオライト、バナジウムからなる群から選択される少なくとも１種が好ましい。尚、コージェライト化原料とは、シリカが４２〜５６質量％、アルミナが３０〜４５質量％、マグネシアが１２〜１６質量％の範囲に入る化学組成となるように配合されたセラミック原料である。コージェライト化原料は、焼成されることにより、コージェライトとなる。

成形原料は、前記のようなセラミック原料に、分散媒、有機バインダ、無機バインダ、造孔材、界面活性剤等を混合して調製することが好ましい。各原料の組成比は、特に限定されず、作製しようとするハニカム構造体の構造、材質等に合わせた組成比とすることが好ましい。

次に、成形原料を混練して坏土を形成する。成形原料を混練して坏土を形成する方法には、特に制限はない。好適な方法としては、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。

次いで、坏土を押出成形してハニカム成形体を作製する。ここで、押出成形するハニカム成形体は、両端面が合同な四角形である四角柱状の外形を有するものである。続いて、このハニカム成形体の所定の側面を湾曲させる。例えば、前記第一の実施形態における第一ハニカムセグメントを作製する場合には、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、凹状に湾曲させる。前記第一の実施形態における第二ハニカムセグメントを作製する場合には、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、凸状に湾曲させる。前記第二の実施形態における第一ハニカムセグメントを作製する場合には、４つの側面すべてを凹状に湾曲させる。前記第二の実施形態における第二ハニカムセグメントを作製する場合には、４つの側面すべてを凸状に湾曲させる。前記第三の実施形態における複合湾曲ハニカムセグメントを作製する場合には、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、凹状に湾曲させ、他の一組の側面を、凸状に湾曲させる。

ハニカム成形体の所定の側面を湾曲させる方法は特に限定はされない。但し、本発明においては、前記のとおり、隔壁によって区画形成された複数のセルの内の少なくとも一部のセルのセル形状が、ハニカムセグメントの長さ方向において変化する必要がある。このため、側面を湾曲させる際に、少なくとも一部の隔壁も湾曲し、その結果、少なくとも一部のセルのセル形状がハニカムセグメントの長さ方向において変化するような方法を用いる必要がある。

ハニカム成形体の所定の側面を凹状に湾曲させる好適な方法としては、図１５に示すように、ハニカム成形体１６の所定の側面１７に、凸状の面１９を有する板１８を押し当てて、側面１７を凹状に変形させる方法が挙げられる。尚、凸状の面を有する板を２枚用意し、その２枚の板を、ハニカム成形体の対向する２つの側面に同時に押し当てることにより、それら２つの側面を同時に凹状に変形させてもよい。また、図１６に示すように、ハニカム成形体１６の所定の側面１７に、ローラー２０を押し当てながら移動させることにより、側面１７を凹状に変形させてもよい。ハニカム成形体の所定の側面を凸状に湾曲させる好適な方法、及びハニカム成形体の所定の側面を凹状に湾曲させる他の好適な方法としては、ハニカム成形体の所定の側面を吸引する方法が挙げられる。具体的には、ハニカム成形体の所定の側面に、上面が凸状又は凹状の蓋状の箱を被せ、その箱の中の空気（ハニカム成形体の所定の側面と蓋状の箱の凸状又は凹状の上面との間に形成される空間内の空気）を真空ポンプ等で吸引することにより、その側面を凸状又は凹状に変形させることが好ましい。また、ハニカム成形体の所定の側面に、樹脂板を密着させ、その樹脂板を、ハニカム成形体の長さ方向における中央部分又は両端部がハニカム成形体と反対の方向に盛り上がるように真空ポンプ等で吸引することによって、その側面を凸状又は凹状に変形させてもよい。尚、これらのような、ハニカム成形体の所定の側面を吸引する方法を用いる場合においては、吸引と同時に、ハニカム成形体のセル内に、コンプレッサー等からの空気を吹き込むようにしてもよい。そのようにすることで、ハニカム成形体が変形しやすくなる。また、前記のような箱又は樹脂板を２つ用意し、ハニカム成形体の対向する２つの側面を同時に吸引することにより、それら２つの側面を同時に凸状又は凹状に変形させてもよい。

こうして所定の側面を凹状又は凸状に湾曲させた後、ハニカム成形体を乾燥する。乾燥方法は、特に限定されるものではない。好適な乾燥方法としては、例えば、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等を挙げることができる。これらの内でも、誘電乾燥、マイクロ波乾燥、熱風乾燥を単独で又は組合せて行うことが好ましい。

次に、乾燥後のハニカム成形体（ハニカム乾燥体）を焼成して、ハニカムセグメントを作製する。尚、この焼成（本焼成）の前に、ハニカム成形体中に含まれているバインダ等を除去するため、仮焼（脱脂）を行うことが好ましい。仮焼の条件は、特に限定されるものではなく、ハニカム成形体中に含まれている有機物（有機バインダ、界面活性剤、造孔材等）を除去することができるような条件あればよい。一般に、有機バインダの燃焼温度は１００〜３００℃程度、造孔材の燃焼温度は２００〜８００℃程度である。そのため、仮焼の条件としては、酸化雰囲気において、２００〜１０００℃程度で、３〜１００時間程度加熱することが好ましい。ハニカム成形体を焼成（本焼成）する条件（温度、時間、雰囲気等）は、成形原料の種類により異なるため、その種類に応じて適当な条件を選択すればよい。例えば、コージェライト化原料を使用している場合には、焼成温度は、１４１０〜１４４０℃が好ましい。また、焼成時間は、最高温度でのキープ時間として、４〜８時間が好ましい。仮焼、本焼成を行う装置は、特に限定されない。好適な装置としては、例えば、電気炉、ガス炉等を挙げることができる。

目封止部を備えるハニカム構造体を作製する場合には、ハニカムセグメントに目封止部を形成する。目封止部は、所定のセルの一方の端面（入口端面）側の開口端部及び残余のセルの他方の端面（出口端面）側の開口端部を目封止するように形成する。この目封止部の形成には、従来公知の方法を用いることができる。具体的な方法の一例としては、まず、前記のような方法で作製したハニカムセグメントの端面にシートを貼り付ける。次いで、このシートの、目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開ける。次に、このシートを貼り付けたままの状態で、目封止部の形成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、ハニカムセグメントの端面を浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填する。こうして充填した目封止用スラリーを乾燥した後、焼成して硬化させることにより、目封止部が形成される。目封止部の形成材料には、ハニカムセグメントの形成材料と同じ材料を用いることが好ましい。尚、目封止部の形成は、ハニカム成形体の乾燥後、仮焼後あるいは焼成（本焼成）後の何れの段階で行ってもよい。

このようにして、凹状側面を有する第一ハニカムセグメント、凸状側面を有する第二ハニカムセグメント、凹状側面と凸状側面とを有する複合湾曲ハニカムセグメントを、それぞれ作製する。

次に、得られた各ハニカムセグメントの側面に、スラリー状の接合材を塗布し、その接合材により、ハニカムセグメントの側面同士が接合されるように、複数個のハニカムセグメントを組み合わせる。ここで、前記第一の実施形態のハニカム構造体を作製する場合においては、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な１つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせる。また、前記第二の実施形態のハニカム構造体を作製する場合においては、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせる。また、前記第三の実施形態のハニカム構造体を作製する場合においては、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、複合湾曲ハニカムセグメント同士を組み合わせる。複数個のハニカムセグメントをこのように組み合わせ、接合材を加熱乾燥させることにより、複数個のハニカムセグメントが接合材を介して接合一体化されたハニカム構造体が得られる。

接合材としては、例えば、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、セラミック粒子等の無機原料に、有機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材と水とを加えて混練し、スラリー状としたものが、好適に使用できる。接合材をハニカムセグメントの側面に塗布する方法は、特に限定されず、刷毛塗り等の方法を用いることができる。

複数個のハニカムセグメントを接合材によって接合した後、必要に応じて、得られたハニカム構造体の外周部分に研削加工を施し、円柱状等の所望の形状とする。この場合、研削加工後の外周部分（加工面）に、外周コート層を形成することが好ましい。

外周コート層は、研削加工後のハニカム構造体の加工面に、外周コート材を塗布することにより形成される。外周コート材としては、無機繊維、コロイダルシリカ、粘土、セラミック粒子等の無機原料機バインダ、発泡樹脂、分散剤等の添加材と水とを加えて混練し、スラリー状としたものが好適に使用できる。外周コート材をハニカム構造体の加工面に塗布する方法は、特に限定されない。好適な方法としては、例えば、研削加工後のハニカム構造体をろくろ上で回転させながら、その加工面に、外周コート材をゴムヘラなどでコーティングする方法を挙げることができる。

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。

（実施例１）
ＳｉＣ粉末８０質量部と、金属Ｓｉ粉末２０質量部とを混合してセラミック原料を得た。得られたセラミック原料に、造孔材、バインダ、界面活性剤、及び水を加えて、成形原料を作製し、それを混練して坏土を得た。造孔材としては澱粉を用いた。また、バインダとしては、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を用いた。界面活性剤としては、ラウリン酸ナトリウムを用いた。各原料の添加量は、セラミック原料１００質量部に対して、造孔材５質量部、メチルセルロース３質量部、ヒドロキシプロポキシルメチルセルロース３質量部、界面活性剤１質量部、水３２質量部とした。

得られた坏土を、ハニカム成形体成形用口金を用いて押出成形し、両端面が合同な四角形である四角柱状の外形を有するハニカム成形体を得た。こうして得られたハニカム成形体の、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凹状に変形させ、これを第一ハニカムセグメント用成形体とした。また、同様にして得られたハニカム成形体の、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凸状に変形させ、これを第二ハニカムセグメント用成形体とした。その後、これらの成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥することにより、第一ハニカムセグメント用成形体からは第一ハニカムセグメント用乾燥体を得、第二ハニカムセグメント用成形体からは第二ハニカムセグメント用乾燥体を得た。

次いで、これら乾燥体の各セルの一方の開口端部に、目封止部を形成した。目封止部の形成は、開口端部に目封止部が形成されたセルと、開口端部に目封止部が形成されていないセルとによって、乾燥体の各端面が、市松模様を呈するように行った。目封止部の形成方法としては、まず、乾燥体の端面にシートを貼り付け、このシートの、目封止部を形成しようとするセルに対応した位置に穴を開けた。続いて、このシートを貼り付けたままの状態で、目封止部の形成材料をスラリー化した目封止用スラリーに、乾燥体の端面を浸漬し、シートに開けた孔を通じて、目封止しようとするセルの開口端部内に目封止用スラリーを充填した。尚、目封止部の形成材料には、前記成形原料と同じものを用いた。

こうして、セルの開口端部内に充填した目封止用スラリーを乾燥した後、これらの乾燥体を、大気雰囲気にて約４００℃で仮焼（脱脂）した。その後、Ａｒ不活性雰囲気にて約１４５０℃で焼成することにより、第一ハニカムセグメント用乾燥体からは第一ハニカムセグメントを得、第二ハニカムセグメント用乾燥体からは第二ハニカムセグメントを得た。こうして得られた第一ハニカムセグメントは、図２に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面となっており、他の一組の側面は平面となっている。また、第二ハニカムセグメントは、図３に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面となっており、他の一組の側面は平面となっている。第一ハニカムセグメントは、その長さ方向の中央部において、長さ方向に垂直な断面が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ^２であった。第二ハニカムセグメントは、両端面（入口端面及び出口端面）が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ^２であった。第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲形状と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲形状は、互いに相補的な円弧状であり、それらの側面の曲率は、ほぼ同一であった。これら円弧状の凹状側面及び凸状側面の円弧の中心は、ハニカムセグメントの長さ方向の中心の位置において、ハニカムセグメントの長さ方向に垂直な面にあった。また、第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量は、何れも１ｍｍであった。更に、これらのハニカムセグメントの一部の隔壁は、ハニカムセグメントの長さ方向において湾曲しており、一部のセルのセル形状は、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していた。第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの長さは２１５ｍｍで、隔壁の気孔率は５０％であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは、４つの側面共０．５ｍｍであった。

続いて、アルミナ粉に、シリカファイバー、有機バインダ及び水を添加してスラリー状の接合材を得た。この接合材を、第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの側面に厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。次いで、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な１つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。図１７は、このハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図１７に示すように、図２に示す形状の第一ハニカムセグメントと、図３に示す形状の第二ハニカムセグメントとがＸ方向において、交互に配置されている。また、Ｙ方向において隣接するハニカムセグメントの位置は、Ｘ方向において一致している。尚、この図１７に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、実施例１のハニカム構造体を得た。

（実施例２〜９）
第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さとを、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜９のハニカム構造体を得た。

（実施例１０〜１３）
第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さと、ハニカムセグメントの配置とを、表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例１０〜１３のハニカム構造体を得た。但し、実施例１０及び１１においては、Ｘ方向におけるハニカムセグメントの数を６個に増やしている。図１８は、実施例１０及び１１のハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図１８に示すハニカムセグメントの配置は、図１７に示すハニカムセグメントの配置に対し、Ｙ方向において隣接するハニカムセグメントの位置を、Ｘ方向において、ハニカムセグメントの幅の１／２だけずらしたものとなっている。図１９は、実施例１２及び１３のハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図１９に示すハニカムセグメントの配置は、図１７に示すハニカムセグメントの配置に対し、Ｙ方向において隣接するハニカムセグメントの位置を、Ｘ方向において、ハニカムセグメントの１個分の幅だけずらしたものとなっている。尚、図１８及び図１９に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。

（実施例１４）
実施例１と同様にして得られたハニカム成形体の４つの側面すべてを、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凹状に変形させ、これを第一ハニカムセグメント用成形体とした。また、同様にして得られたハニカム成形体の４つの側面すべてを、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凸状に変形させ、これを第二ハニカムセグメント用成形体とした。その後、これらの成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥することにより、第一ハニカムセグメント用成形体からは第一ハニカムセグメント用乾燥体を得、第二ハニカムセグメント用成形体からは第二ハニカムセグメント用乾燥体を得た。

次いで、これら乾燥体に対し、実施例１と同様にして、目封止部の形成、仮焼（脱脂）、焼成を順次行うことにより、第一ハニカムセグメント用乾燥体からは第一ハニカムセグメントを得、第二ハニカムセグメント用乾燥体からは第二ハニカムセグメントを得た。こうして得られた第一ハニカムセグメントは、図４に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面が、何れも第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面となっている。また、第二ハニカムセグメントは、図５に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面が、何れも第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面となっている。第一ハニカムセグメントは、その長さ方向の中央部において、長さ方向に垂直な断面が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ^２であった。第二ハニカムセグメントは、両端面（入口端面及び出口端面）が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、隔壁の厚さは２００μｍ、セル形状は正方形、セル密度は４７個／ｃｍ^２であった。第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲形状と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲形状は、互いに相補的な円弧状であり、それらの側面の曲率は、ほぼ同一であった。これら円弧状の凹状側面及び凸状側面の円弧の中心は、ハニカムセグメントの長さ方向の中心の位置において、ハニカムセグメントの長さ方向に垂直な面にあった。また、第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量は、何れも１ｍｍであった。更に、これらのハニカムセグメントの隔壁は、ハニカムセグメントの長さ方向において湾曲しており、セル形状は、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していた。第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの長さは２１５ｍｍで、隔壁の気孔率は５０％であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは、４つの側面共０．５ｍｍであった。

続いて、実施例１と同様にして得られた接合材を、第一ハニカムセグメント及び第二ハニカムセグメントの側面に厚さ約２ｍｍとなるように塗布した。次いで、ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを交互に組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。図２０は、このハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図２０に示すように、図４に示す形状の第一ハニカムセグメントと、図５に示す形状の第二ハニカムセグメントとがＸ方向及びＹ方向において、交互に配置されている。尚、この図２０に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、実施例１４のハニカム構造体を得た。尚、この実施例１４では、隣接するハニカムセグメントの側面同士が干渉しないように、接合材の厚さを、凹状側面及び凸状側面の湾曲量の２倍としている。

（実施例１５〜２２）
第一ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、第二ハニカムセグメントの凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さとを、表１に示すように変更した以外は、実施例１４と同様にして、実施例１５〜２２のハニカム構造体を得た。尚、これら実施例１５〜２２では、ハニカムセグメントの側面同士が干渉しないように、接合材の厚さを、凹状側面及び凸状側面の湾曲量の２倍より厚くしている。

（実施例２３〜２７）
実施例１８〜２２で用いた第一ハニカムセグメントの隣り合う２つの凹状側面が交わる角部、及び、実施例１８〜２２で用いた第二ハニカムセグメントの隣り合う２つの凸状側面が交わる角部に、面取りを施した。具体的には、図２０に示すハニカムセグメントの配置で、接合材の厚さを１ｍｍにしても、ハニカムセグメントの端面の対角線方向において隣接する第一ハニカムセグメント同士及び第二ハニカムセグメント同士が干渉しないように、前記角部にＣ面取りを施した。Ｃ面取りは、ハニカムセグメントの前記角部を砥石で研削することにより施した。このように面取りを施した第一ハニカムセグメントと第二ハニカムセグメントとを用い、接合材の厚さを１ｍｍとした以外は、実施例１８〜２２と同様にして、実施例２３〜２７のハニカム構造体を得た。尚、前記面取りにより、ハニカムセグメントの側面及びセルの一部が削り取られるが、接合材が塗布されるのでガス漏れ等の不具合は生じなかった。

（実施例２８）
実施例１と同様にして得られたハニカム成形体の、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面を、前述の蓋状の箱を用いた方法で吸引することにより、凹状に変形させた。また、同一のハニカム成形体の残りの一組の側面を、前述の箱を用いた方法で吸引することにより、凸状に変形させた。こうして、側面を変形させたハニカム成形体を、複合湾曲ハニカムセグメント用成形体とした。その後、この成形体をマイクロ波及び熱風で乾燥することにより、複合湾曲ハニカムセグメント用乾燥体を得た。

次いで、この乾燥体に対し、実施例１と同様にして、目封止部の形成、仮焼（脱脂）、焼成を順次行うことにより、複合湾曲ハニカムセグメントを得た。こうして得られた複合湾曲ハニカムセグメントは、図６に示す形状、即ち、対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面となっている。また、他の一組の側面は、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面となっている。対向する凹状側面の間隔は、最も狭い箇所、即ち、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向の中央部において４５ｍｍであった。対向する凸状側面の間隔は、最も狭い箇所、即ち、複合湾曲ハニカムセグメントの両端面（入口端面及び出口端面）において４５ｍｍであった。また、複合湾曲ハニカムセグメントの長さは２１５ｍｍであった。この複合湾曲ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲形状と、凸状側面の湾曲形状は、互いに相補的な円弧状であり、それらの側面の曲率は、ほぼ同一であった。これら円弧状の凹状側面及び凸状側面の円弧の中心は、ハニカムセグメントの長さ方向の中心の位置において、ハニカムセグメントの長さ方向に垂直な面にあった。また、この複合湾曲ハニカムセグメントの凹状側面の湾曲量と、凸状側面の湾曲量は、何れも１ｍｍであった。更に、この複合湾曲ハニカムセグメントの隔壁は、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向において湾曲しており、セル形状は、ハニカムセグメントの長さ方向において変化していた。複合湾曲ハニカムセグメントの隔壁の気孔率は５０％、隔壁の厚さは２００μｍで、両端面（入口端面及び出口端面）及びセグメントの長さ方向の中央におけるセル密度は４５個／ｃｍ^２であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは、４つの側面共０．５ｍｍであった。

続いて、実施例１と同様にして得られた接合材を、複合湾曲ハニカムセグメントの側面に厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。次いで、複合湾曲ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、凹状側面と凸状側面とが対向するように、複合湾曲ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の複合湾曲ハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成する複合湾曲ハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。図２１は、このハニカムセグメント接合体におけるハニカムセグメントの配置を示す概略平面図である。この図２１に示すように、図６に示す形状の複合湾曲ハニカムセグメントが、Ｘ方向及びＹ方向において、交互に向きを９０゜変えて配置されている。尚、この図１９に示されるハニカムセグメントは、ハニカムセグメント接合体を構成するハニカムセグメントの内の一部であるが、図示されていない残りのハニカムセグメントも、同様のパターンで配置されている。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、実施例２８のハニカム構造体を得た。

（実施例２９〜３６）
複合湾曲ハニカムセグメントの凹状側面及び凸状側面の湾曲量と、接合材の厚さと、セル密度とを、表２に示すように変更した以外は、実施例２８と同様にして、実施例２９〜３６のハニカム構造体を得た。

（比較例１）
実施例１と同様にして得られたハニカム成形体を、マイクロ波及び熱風で乾燥することにより、ハニカムセグメント用乾燥体を得た。次いで、この乾燥体に対し、実施例１と同様にして、目封止部の形成、仮焼（脱脂）、焼成を順次行うことにより、４つの側面の全てが平面状であるハニカムセグメントを得た。このハニカムセグメントは、両端面（入口端面及び出口端面）が４５ｍｍ×４５ｍｍの四角形で、長さが２１５ｍｍであった。また、このハニカムセグメントの隔壁は、ハニカムセグメントの長さ方向と平行に延びており、セル形状は、正方形で、ハニカムセグメントの長さ方向において一定であった。ハニカムセグメントの隔壁の気孔率は５０％、隔壁の厚さは２００μｍで、セル密度は４７個／ｃｍ^２であった。また、これらのハニカムセグメントの側面の厚さは４つの側面共、０．５ｍｍであった。

続いて、実施例１と同様にして得られた接合材を、ハニカムセグメントの側面に厚さ約１ｍｍとなるように塗布した。次いで、互いの側面が対向するように、ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個のハニカムセグメントからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例１のハニカム構造体を得た。

（比較例２）
実施例１と同様にして得られた接合材を、実施例１１で用いた第一ハニカムセグメントの側面に塗布した。次いで、互いの凹状側面が対向するように、第一ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第一ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例２のハニカム構造体を得た。

（比較例３）
実施例１と同様にして得られた接合材を、実施例１１で用いた第二ハニカムセグメントの側面に塗布した。次いで、互いの凸状側面が対向するように、第二ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第二ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例３のハニカム構造体を得た。

（比較例４）
実施例１と同様にして得られた接合材を、実施例１７で用いた第一ハニカムセグメントの凹状側面に塗布した。次いで、互いの凹状側面が対向するように、第一ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第一ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例４のハニカム構造体を得た。

（比較例５）
実施例１と同様にして得られた接合材を、実施例１９で用いた第一ハニカムセグメントの凹状側面に塗布した。次いで、互いの凹状側面が対向するように、第一ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第一ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例５のハニカム構造体を得た。

（比較例６）
実施例１と同様にして得られた接合材を、実施例１４で用いた第二ハニカムセグメントの凸状側面に塗布した。次いで、互いの凸状側面が対向するように、第二ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第二ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例６のハニカム構造体を得た。

（比較例７）
実施例１と同様にして得られた接合材を、実施例１９で用いた第二ハニカムセグメントの凸状側面に塗布した。次いで、互いの凸状側面が対向するように、第二ハニカムセグメント同士を組み合わせた。こうして、５個×５個に組み付けられた合計２５個の第二ハニカムセグメントのみからなるハニカムセグメント積層体を作製した。そして、適宜、外部より圧力を加えるなどしてハニカムセグメント積層体を構成するハニカムセグメント同士を圧着させながら、１２０℃で２時間乾燥させてハニカムセグメント接合体を得た。尚、接合材の厚さは、最も薄い部分で１ｍｍとなるようにした。

次に、このハニカムセグメント接合体の外形が、直径２２０ｍｍの円柱状になるように、その外周を研削加工した。研削加工後、その加工面に接合材と同じ組成の外周コート材を１ｍｍの厚さで塗布し、７００℃で２時間乾燥硬化させて外周コート層を形成し、比較例７のハニカム構造体を得た。

（評価）
実施例１〜３６及び比較例１〜７のハニカム構造体について、下記の方法で、耐振動性を評価するための加熱振動試験を行った。更に、実施例１〜３６及び比較例１のハニカム構造体については、下記の方法で、耐熱衝撃性を評価するための電気炉スポーリング試験、ＰＭ捕集性能の評価、及びエンジン出力等への影響を評価するための圧力損失の測定を行った。

［加熱振動試験］
ハニカム構造体の外周に、非熱膨張性セラミックマットを巻き、ステンレス（ＳＵＳ４３０）製のキャニング用缶体に押し込んで、この缶体内に収納（キャニング）した。こうして缶体内に収納されたハニカム構造体を、その長さ方向が上下方向となるように加熱振動装置にセットし、加熱振動試験を行った。試験条件は、ハニカム構造体の上流側端面におけるガス温度を９５０℃、振動方向を上下方向、振動加速度を４０Ｇ、振動周波数を２００Ｈｚとし、２００時間連続して、ハニカム構造体にプロパン燃焼ガスを１２Ｎｍ^３／分の流量で流入させながら振動を与えた。この試験の評価基準は、以下のとおりである。
Ａ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、何れのハニカムセグメントにも０．１ｍｍ以上の移動（ずれ）が認められず、各ハニカムセグメントをハニカム構造体の長さ方向に５ｋｇの力で押しても、動くハニカムセグメントが無い。
Ｂ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、何れのハニカムセグメントにも０．１ｍｍ以上の移動（ずれ）が認められないが、各ハニカムセグメントをハニカム構造体の長さ方向に５ｋｇの力で押すと、動くハニカムセグメントが有る。
Ｃ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、少なくとも１つのハニカムセグメントに０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満の移動（ずれ）が認められる。
Ｄ：加熱振動試験後、ハニカム構造体が缶体内に収納された状態で、少なくとも１つのハニカムセグメントに０．５ｍｍ以上の移動（ずれ）が認められる。

尚、この加熱振動試験の評価において、評価が「Ａ」であるものは、振動や排圧によるハニカムセグメントの移動を極めて効果的に抑制でき、フィルタとしての通常の使用において全く問題が無い。評価が「Ｂ」であるものは、評価が「Ａ」であるものには若干劣るが、フィルタとしての通常の使用においては問題が無い。評価が「Ｃ」であるものは、限定された条件ではフィルタとして使用可能である。一方、評価が「Ｄ」であるものは、振動や排圧によるハニカムセグメントの移動を十分に抑制することができず、フィルタとしての通常の使用において問題が生じる可能性が高い。

この加熱振動試験の結果は表４に示すとおりであった。即ち、実施例１〜３６のハニカム構造体は、評価が「Ａ」〜「Ｃ」であったのに対し、比較例１〜７のハニカム構造体は、何れも評価が「Ｄ」であった。

［電気炉スポーリング試験］
社団法人自動車技術会発行の自動車規格であるＪＡＳＯ規格Ｍ５０５−８７に規定されている方法に基づいて、電気炉スポーリング試験による耐熱衝撃性の評価を行った。具体的には、室温より所定温度高い温度に保った電気炉に室温のハニカム構造体を入れて２０分間保持後、耐火レンガ上へハニカム構造体を取り出し１５分間以上自然放置した後、室温になるまで冷却してから、クラック等の破壊が生じているかを調べた。この操作を、ハニカム構造体にクラック等の破壊が生じるまで繰り返した。尚、電気炉内温度は、前記操作を繰り返す度に２５℃ずつ上昇させていった。ハニカム構造体にクラック等の破壊が生じていることが確認された操作の１回前の操作における電気炉内温度を、ハニカム構造体の安全温度とした。この安全温度が、従来の一般的なＰＭ捕集用フィルタに用いられているハニカム構造体と同等の構造を有する比較例１のハニカム構造体に比べて、明らかに高い場合は、エンジンの排気系に設置した際に、耐熱衝撃性の不足による破壊が生じる可能性が有る。試験は、比較例１及び実施例１〜３６のそれぞれにおいて、各３個の試料について行った。

この電気炉スポーリング試験の結果は、表４に示すとおりであった。即ち、比較例１のハニカム構造体の安全温度と、実施例１〜３６のハニカム構造体の安全温度との間に、有意な差は認められなかった。

［ＰＭ捕集性能］
ハニカム構造体を、排気量２Ｌの４気筒のディーゼルエンジンが搭載された乗用車の排気系に取り付けた。そして、この乗用車をＮＥＤＣ（Ｎｅｗ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｃｙｃｌｅ）モードで走行させた際のハニカム構造体の出口側におけるＰＭ排出個数（個／ｋｍ）を測定した。このＰＭ排出個数が、従来の一般的なＰＭ捕集用フィルタに用いられているハニカム構造体と同等の構造を有する比較例１のハニカム構造体に比べて、明らかに多い場合は、ＰＭ捕集用フィルタとしての使用に問題が生じる可能性が有る。評価は、比較例１及び実施例１〜３６のそれぞれにおいて、各３個の試料について行った。

このＰＭ捕集性能の評価結果は、表４に示すとおりであった。即ち、比較例１のハニカム構造体のＰＭ排出個数と、実施例１〜３６のハニカム構造体のＰＭ排出個数との間に、有意な差は認められなかった。

［圧力損失］
ハニカム構造体に、室温（２５℃）の空気を１２ｍ^３／分の流量で流した際のハニカム構造体の入口側（上流側）と出口側（下流側）との圧力を測定し、その圧力差を算出することにより、圧力損失を求めた。この圧力損失が、従来の一般的なＰＭ捕集用フィルタに用いられているハニカム構造体と同等の構造を有する比較例１のハニカム構造体に比べて、明らかに高い場合は、エンジンの排気系に設置した際に、エンジンの出力低下等の問題が生じる可能性が有る。この試験の評価基準は、以下のとおりである。
Ａ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１０２％以下である。
Ｂ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１０２％を超え、１０５％以下である。
Ｃ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１０５％を超え、１１０％以下である。
Ｄ：基準となる比較例１のハニカム構造体の圧力損失を１００％とした場合に、評価対象のハニカム構造体の圧力損失が、１１０％を超える。

尚、この圧力損失の評価において、評価が「Ａ」の場合は、エンジン性能への影響は無視でき、特に良好であるといえる。評価が「Ｂ」の場合は、エンジン性能への影響は、実用上問題ないレベルであり、良好であるといえる。評価が「Ｃ」の場合は、エンジン性能への影響は、実用上大きな問題とならないレベルであり、良好であるといえる。評価が「Ｄ」の場合は、エンジン性能への影響があり、不良であるといえる。

圧力損失の評価結果は、表４に示すとおりであった。即ち、実施例１〜３６のハニカム構造体は、評価が「Ａ」〜「Ｃ」であり、評価が「Ｄ」のものは無かった。

［総合評価］
以上の結果から、実施例１〜３６及び比較例１〜７のハニカム構造体について、総合評価を行った。総合評価の基準は、以下のとおりである。
Ａ：過酷な使用条件であっても性能上の問題は無く、非常に良好である。
Ｂ：実用上問題は無く、良好な性能を有する。
Ｃ：実用上大きな問題は無く、通常の使用においては問題は無い。
Ｄ：性能上問題がある。

総合評価の結果は、表４に示すとおりであった。即ち、実施例１〜３６のハニカム構造体は、評価が「Ａ」〜「Ｃ」であり、全て実用上問題の無い性能を示した。尚、実施例１８及び１９のハニカム構造体は、ハニカムセグメントの角部が干渉しないように接合材の厚さを厚くしたため、ハニカムセグメントの角部をＣ面取りすることで、ハニカムセグメントの角部の干渉を無くし、接合部厚さを１ｍｍにした実施例２３及び２４のハニカム構造体に比べ、圧力損失が高めとなったが、実用上問題とならないレベルであった。４つの側面の全てが平面状であるハニカムセグメントを配置した比較例１、及び、凹状側面同士又は凸状側面同士が対向するようにハニカムセグメントを配置した比較例２〜７のハニカム構造体は、加熱振動試験において良い結果を得られなかったため、使用困難と判断し、総合評価を「Ｄ」とした。

本発明は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンの排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのフィルタや触媒を担持して排ガスを浄化するための触媒担体等に好適に使用することができる。

１：ハニカム構造体、２：ハニカムセグメント、２ａ：第一ハニカムセグメント、２ｂ：第二ハニカムセグメント、２ｃ：複合湾曲ハニカムセグメント、３：入口端面、４：出口端面、５ａ〜５ｄ：側面、６：凹状側面、７：凸状側面、１０：セル、１０ａ：所定のセル、１０ｂ：残余のセル、１１：隔壁、１２：接合材、１３：外周コート層、１４：目封止部、１５：平板、１６：ハニカム成形体、１７：側面、１８：板、１９：凸状の面、２０：ローラー。

Claims (12)

1. 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する複数個のハニカムセグメントが、接合材を介して一体的に接合されてなり、
   前記複数個のハニカムセグメントは、複数個の第一ハニカムセグメントと複数個の第二ハニカムセグメントとを含み、
   前記第一ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第一ハニカムセグメントの長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面であり、
   前記第二ハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の少なくとも一組の側面が、前記第二ハニカムセグメントの長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面であり、
   前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な少なくとも１つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されており、
   前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。
2. 前記第一ハニカムセグメントの二組の側面が何れも凹状に湾曲した凹状側面であり、前記第二ハニカムセグメントの二組の側面が何れも凸状に湾曲した凸状側面であり、前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記第一ハニカムセグメントと前記第二ハニカムセグメントとが交互に配置されている請求項１に記載のハニカム構造体。
3. 流体の入口側となる入口端面から流体の出口側となる出口端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁と、前記入口端面と前記出口端面とを繋ぐ外周面とを有する複数個のハニカムセグメントが、接合材を介して一体的に接合されてなり、
   前記複数個のハニカムセグメントは、前記入口端面と前記出口端面とが四角形であるとともに、それぞれ対向する２つの側面を一組とする二組の側面の内の一組の側面が、その長さ方向において凹状に湾曲した凹状側面で、他の一組の側面が、その長さ方向において凸状に湾曲した凸状側面である複数個の複合湾曲ハニカムセグメントを含み、
   前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な２つの方向において、前記凹状側面と前記凸状側面とが対向するように、前記複数個の複合湾曲ハニカムセグメントが配置されており、
   前記複数のセルの内の少なくとも一部のセルの前記ハニカムセグメントの長さ方向に対して垂直な断面における形状が、前記ハニカムセグメントの長さ方向において変化するハニカム構造体。
4. 前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量が、０．２〜３．５ｍｍである請求項１〜３の何れか一項に記載のハニカム構造体。
5. 前記ハニカムセグメントが、所定のセルの前記入口端面側の開口端部及び残余のセルの前記出口端面側の開口端部を目封止する目封止部を有する請求項１〜４の何れか一項に記載のハニカム構造体。
6. 前記隔壁に、触媒成分が担持された請求項１〜５の何れか一項に記載のハニカム構造体。
7. 前記複数個のハニカムセグメントが前記接合材を介して一体的に接合された後、外周研削加工が施され、その加工面に外周コート層が形成されている請求項１〜６の何れか一項に記載のハニカム構造体。
8. 前記第一ハニカムセグメントの隣り合う２つの凹状側面が交わる角部、及び、前記第二ハニカムセグメントの隣り合う２つの凸状側面が交わる角部の少なくとも一部が面取りされている請求項２に記載のハニカム構造体。
9. 隣接するハニカムセグメントの側面間における接合材の厚さが均一である請求項１〜８の何れか一項に記載のハニカム構造体。
10. 前記接合材の厚さが、前記凹状側面及び前記凸状側面の湾曲量の２倍以上である請求項１〜９の何れか一項に記載のハニカム構造体。
11. 前記ハニカムセグメントのセルが延びる方向に垂直な断面が、直径３０ｍｍの円を包含するような大きさを有する請求項１〜１０の何れか一項に記載のハニカム構造体。
12. 前記ハニカム構造体のセルが延びる方向に垂直な断面が、直径２００ｍｍの円を包含するような大きさを有する請求項１〜１１の何れか一項に記載のハニカム構造体。

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