JP2016138032A - Honeycomb structure and method for producing the same - Google Patents

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博規 村上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress dislocation of a holding mat wound around a honeycomb structure.SOLUTION: There is provided a honeycomb structure 10 obtained by bonding a plurality of prismatic honeycomb sintered bodies 40 in which a large number of through-holes are arranged parallel to each other in a longitudinal direction separately from a partition wall via an adhesive layer 35, wherein the honeycomb structure comprises a nearly rotationally symmetrical outer peripheral surface 11 around an axis extending in a longitudinal direction of the honeycomb structure 10 and a ring-shaped protrusion part 15 formed over the whole circumference of the outer peripheral surface 11 so as to surround the outer peripheral surface 11, the ring-shaped protrusion part 15 comprises a top part 18a having a predetermined diameter, a first tapered region 16 and a second tapered region 17 and in the first tapered region 16 and the second tapered region 17, parabolic protrusions 16a and 17a are formed respectively toward the outer peripheral surface 11 from the top part 18a and the boundary between the first tapered region 16 and the second tapered region 17.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ハニカム構造体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a honeycomb structure and a manufacturing method thereof.

バス、トラック、乗用車等の車両及び建設機械等の内燃機関から排出される排ガス中に含有されるスス等のパティキュレート（以下、ＰＭともいう）が周囲の環境及び人体に害を及ぼすことが最近問題となっている。そこで、排気ガス中のＰＭを捕集して、排気ガスを浄化するフィルタとして多孔質セラミックからなるハニカム構造体を用いたものが種々提案されている。   Recently, particulates such as soot contained in exhaust gas exhausted from internal combustion engines such as buses, trucks, passenger cars, etc. and construction machinery, etc. (hereinafter also referred to as PM) have been harmful to the surrounding environment and human body. It is a problem. Therefore, various types of filters using a honeycomb structure made of porous ceramics have been proposed as filters for collecting PM in exhaust gas and purifying the exhaust gas.

これらのハニカム構造体を構成する多孔質セラミック部材は、通常、一方向に多数の貫通孔が並設され、貫通孔同士を隔てる隔壁がフィルタとして機能するようになっている。すなわち、多孔質セラミック部材に形成された貫通孔は、排気ガスの入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填材により目封じされた封口部を形成し、一の貫通孔に流入した排気ガスは、必ず貫通孔を隔てる隔壁を通過した後、他の貫通孔から流出するようになっており、排気ガスがこの隔壁を通過する際、パティキュレートが隔壁部分で捕捉され、排気ガスが浄化される。   The porous ceramic members constituting these honeycomb structures are usually provided with a large number of through holes arranged in one direction, and partition walls separating the through holes function as a filter. That is, the through-hole formed in the porous ceramic member forms a sealing portion in which either the inlet side or the outlet side end of the exhaust gas is sealed with a filler, and the exhaust gas flowing into one through-hole The gas always passes through the partition walls separating the through holes, and then flows out from the other through holes. When exhaust gas passes through these partition walls, the particulates are captured by the partition walls and the exhaust gas is purified. Is done.

従来、このようなセラミックフィルタとして機能するハニカム構造体は、多孔質セラミック部材を接着層を介して接合して複数結束させてハニカム集合体を形成し、このハニカム集合体を所定の形状に研削してセラミックブロックとし、その外周面にシール体を設けることで作製していた。ハニカム構造体の形状としては、ケーシング内で固定するため、略円柱状のハニカム構造体の略中央部の外周を全周に亘ってリング状に取り囲み、その長手方向に両端がテーパー状となったリング状凸部を備えるものが提供されている。   Conventionally, such a honeycomb structure functioning as a ceramic filter is formed by bonding a plurality of porous ceramic members together through an adhesive layer to form a honeycomb aggregate, and grinding the honeycomb aggregate into a predetermined shape. The ceramic block is manufactured by providing a seal body on the outer peripheral surface thereof. As the shape of the honeycomb structure, in order to fix it in the casing, the outer periphery of the substantially central portion of the substantially cylindrical honeycomb structure was surrounded in a ring shape over the entire circumference, and both ends became tapered in the longitudinal direction. What is provided with a ring-shaped convex part is provided.

従来の外周シール材層の形成方法では、リング状凸部形状が規定されたゴムシートにスラリー状のコート材を供給してリング状凸部を形成するため、リング状凸部の両端のテーパー部はどの位置においても平坦になっていた（特許文献１を参照）。   In the conventional method of forming the outer peripheral sealing material layer, the slurry-like coating material is supplied to a rubber sheet having a ring-shaped convex shape to form the ring-shaped convex portion, so that tapered portions at both ends of the ring-shaped convex portion are formed. Was flat at any position (see Patent Document 1).

また、リング状凸部を備えるハニカム構造体においては、梱包容器に効率的に格納するため、リング状凸部において所定の径を有する頭頂部の一部をハニカム構造体の長手方向に平行な平面で切り欠いて形成した平面部が設けられることがあった。このようなハニカム構造体においては、リング状凸部の頭頂部と平面部は、一定の幅を有するように形成されていた（特許文献２を参照。）。   In addition, in a honeycomb structure having a ring-shaped convex portion, in order to efficiently store it in a packing container, a part of the top portion having a predetermined diameter in the ring-shaped convex portion is a plane parallel to the longitudinal direction of the honeycomb structure. In some cases, a flat portion formed by cutting out is provided. In such a honeycomb structure, the top part and the flat part of the ring-shaped convex part are formed to have a certain width (see Patent Document 2).

特開２０１４−６４９８４号公報JP 2014-64984 A 特開２０１４−６４９７８号公報JP 2014-64978 A

ハニカム構造体をケーシングに格納する際には、セラミックファイバによる保持マットにより巻回し、リング状凸部の平坦なテーパー部に保持マットの端面が当接するようにして固定していたが、十分な摩擦力が得られず保持マットがずれることがあった。   When the honeycomb structure was stored in the casing, it was wound with a ceramic fiber holding mat and fixed so that the end surface of the holding mat was in contact with the flat taper portion of the ring-shaped convex portion. In some cases, the holding mat could be displaced due to the lack of force.

また、製造過程においてリング状凸部の平面部を把持する際に、平面部の幅は頭頂部の幅と同一であり、平面部の把持が難しいということがあった。このため、ハニカム構造体を平面部で把持する際に、把持し損ねてハニカム構造体がずれたり、落下したりすることがあった。   Further, when the flat portion of the ring-shaped convex portion is gripped in the manufacturing process, the width of the flat portion is the same as the width of the top portion, and it is difficult to grip the flat portion. For this reason, when the honeycomb structure is gripped by the flat portion, the honeycomb structure may be displaced or dropped due to failure to grip.

本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、保持マットのずれを抑制するようなハニカム構造体及びこのよう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。また、平面部を設けたリング状凸部を備え、平面部の把持が確実にできるようなハニカム構造体及びこのよう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。   The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a honeycomb structure that suppresses the displacement of the holding mat and a method for manufacturing such a honeycomb structure. It is another object of the present invention to provide a honeycomb structure including a ring-shaped convex portion provided with a flat portion, and capable of reliably holding the flat portion, and a method for manufacturing such a honeycomb structure.

上述の課題を解決するために、本発明のハニカム構造体は、多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接合層を介して複数個結束されたハニカム構造体であって、前記ハニカム構造体の長手方向に延びる軸の周りに略回転対称な外周面と、前記外周面を取り囲むように、前記外周面の全周に亘って形成されたリング状凸部とを含み、前記リング状凸部は、所定の径を有する頭頂部と、前記頭頂部から前記長手方向の第１の端部側に形成された前記軸の周りに略回転対称な第１のテーパー領域と、前記頭頂部から前記長手方向の第２の端部側に形成された前記軸の周りに略回転対称な第２のテーパー領域と含み、前記第１のテーパー領域及び前記第２のテーパー領域において、前記軸について所定方向に、前記頭頂部と前記第１のテーパー領域及び前記第２のテーパー領域の境界からそれぞれ外周面に向かって放物線状の突起が形成されたものである。   In order to solve the above-described problems, the honeycomb structure of the present invention includes a plurality of prismatic porous ceramic members each having a plurality of through-holes arranged in parallel in the longitudinal direction with partition walls interposed therebetween, and is bonded through a bonding layer. A honeycomb structure having a substantially rotationally symmetric outer peripheral surface around an axis extending in a longitudinal direction of the honeycomb structure, and a ring formed over the entire periphery of the outer peripheral surface so as to surround the outer peripheral surface And the ring-shaped convex portion is substantially rotationally symmetric about the top portion having a predetermined diameter and the axis formed on the first end side in the longitudinal direction from the top portion. A first taper region, and a second taper region that is substantially rotationally symmetric about the axis formed on the second end side in the longitudinal direction from the top, and the first taper region and the In the second taper region, the predetermined direction about the axis The one in which the top portion and the first parabolic projections respectively toward the outer peripheral surface from the boundary of the tapered region and the second tapered region is formed.

本発明のハニカム構造体は、前記軸について所定方向に、前記頭頂部と前記第１のテーパー領域及び前記第２のテーパー領域の境界からそれぞれ外周面に向かって放物線状の突起が形成されている。したがって、保持マットの端面とリング状凸部が当接する際に、第１のテーパー領域及び第２のテーパー領域に形成された突起が保持マットに嵌入することにより摩擦力が向上し、ハニカム構造体に対して保持マットがずれるという問題が解消される。   In the honeycomb structure of the present invention, a parabolic protrusion is formed in a predetermined direction with respect to the axis from a boundary between the top portion, the first tapered region, and the second tapered region toward an outer peripheral surface. . Accordingly, when the end face of the holding mat and the ring-shaped convex portion come into contact with each other, the protrusions formed in the first taper region and the second taper region are fitted into the holding mat, whereby the frictional force is improved, and the honeycomb structure This eliminates the problem that the holding mat is displaced.

また、本発明のハニカム構造体は、略回転対称な外周面を有し、リング状凸部は前記外周面を取り囲むように形成されているため、フィルタとして使用する際にケーシングへの固定に適すると共に、リング状凸部でハニカム構造体を保護することができる。また、頭頂部を第１及び第２の端部側に形成された第１及び第２のテーパー領域で挟んでいるために、頭頂部の機械的な強度を確保することができる。   Further, the honeycomb structure of the present invention has a substantially rotationally symmetric outer peripheral surface, and the ring-shaped convex portion is formed so as to surround the outer peripheral surface, so that it is suitable for fixing to a casing when used as a filter. At the same time, the honeycomb structure can be protected by the ring-shaped convex portion. Further, since the top of the head is sandwiched between the first and second tapered regions formed on the first and second end sides, the mechanical strength of the top of the head can be ensured.

本発明のハニカム構造体において、前記リング状凸部は、前記軸について所定方向に、前記ハニカム構造体をその長手方向に平行な平面で切り欠いて形成した平面部を含み、前記平面部の幅は、前記頭頂部の幅より大きいことが好ましい。   In the honeycomb structure of the present invention, the ring-shaped convex portion includes a plane portion formed by cutting out the honeycomb structure in a plane parallel to the longitudinal direction in a predetermined direction with respect to the axis, and the width of the plane portion. Is preferably larger than the width of the top of the head.

本発明のハニカム構造体は、リング状凸部において頭頂部より幅の大きい平面部を有するものであり、平面部の面積を確保している。したがって、製造過程においてリング状凸部の平面部を把持する際に、ハニカム構造体をリング状凸部の平面部にて確実に把持することができ、ハニカム構造体がずれたり、落下したりすることがなくなる。   The honeycomb structure of the present invention has a flat surface portion having a larger width than the top portion of the ring-shaped convex portion, and ensures an area of the flat surface portion. Therefore, when the flat portion of the ring-shaped convex portion is gripped in the manufacturing process, the honeycomb structure can be securely gripped by the flat portion of the ring-shaped convex portion, and the honeycomb structure is displaced or dropped. Nothing will happen.

本発明のハニカム構造体において、前記平面部は、前記軸と所定距離をなす平面によって前記頭頂部を切り欠かれてなることが好ましい。本発明のハニカム構造体において、前記頭頂部及び前記平面部の幅は、前記長手方向に、前記頭頂部又は前記平面部が前記第１及び第２のテーパー領域とそれぞれ形成する境界の間隔であることが好ましい。   In the honeycomb structure of the present invention, it is preferable that the planar portion is formed by cutting out the top portion by a plane that forms a predetermined distance from the axis. In the honeycomb structure of the present invention, the width of the top part and the flat part is an interval between boundaries formed by the top part or the flat part and the first and second tapered regions in the longitudinal direction, respectively. It is preferable.

前記軸と所定距離をなす平面によって頭頂部を切り欠くことにより、リング状凸部に所定の平面部を形成することができる。また、頭頂部及び平面部の幅を第１及び第２のテーパー領域との境界の間隔として規定することにより、頭頂部及び平面部の幅の大きさを一義的に規定することができる。   By cutting out the top of the head with a plane that forms a predetermined distance from the axis, a predetermined plane portion can be formed on the ring-shaped convex portion. Moreover, the width | variety of a top part and a plane part can be uniquely prescribed | regulated by prescribing | regulating the width | variety of a top part and a plane part as a space | interval of a boundary with a 1st and 2nd taper area | region.

本発明のハニカム構造体において、前記平面部の幅は、前記頭頂部の幅の少なくとも１．２倍あることが好ましく、前記平面部の幅は、前記頭頂部の幅の少なくとも１．３倍あることがさらに好ましい。平面部の幅を頭頂部の幅より１．２倍又は１．３倍とすることにより、平面部の面積を確保し、ひいては平面部の確実な把持を可能にすることができる。   In the honeycomb structure of the present invention, the width of the flat portion is preferably at least 1.2 times the width of the top portion, and the width of the flat portion is at least 1.3 times the width of the top portion. More preferably. By setting the width of the flat portion to 1.2 times or 1.3 times the width of the top portion, the area of the flat portion can be ensured, and as a result, the flat portion can be reliably gripped.

本発明のハニカム構造体において、前記軸について所定方向とは、前記軸について０時、３時、６時及び９時の方向であることが好ましい。平面部を０時、３時、６時及び９時方向に設けることにより、梱包容器内におけるリング状凸部間の干渉を低減し、複数のハニカム構造体を効率よく格納することができる。   In the honeycomb structure of the present invention, the predetermined direction with respect to the axis is preferably a direction at 0:00, 3 o'clock, 6 o'clock, and 9 o'clock with respect to the axis. By providing the plane portion at 0 o'clock, 3 o'clock, 6 o'clock and 9 o'clock, interference between ring-shaped convex portions in the packing container can be reduced, and a plurality of honeycomb structures can be efficiently stored.

本発明のハニカム構造体の製造方法は、前記多孔質セラミック部材を複数個結束してハニカム集合体を構成する工程と、前記ハニカム集合体を研削し、前記外周面及び前記リング状凸部に対応する形状が形成されたセラミックブロックに加工する工程と、前記セラミックブロックの外周にシール材層を形成する工程とを含むものである。本発明のハニカム構造体の製造方法は、一連の工程により前記ハニカム構造体の構成を可能にするものである。   The method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention includes a step of binding a plurality of the porous ceramic members to form a honeycomb aggregate, and grinding the honeycomb aggregate to correspond to the outer peripheral surface and the ring-shaped convex portion. A step of processing into a ceramic block having a shape to be formed, and a step of forming a sealing material layer on the outer periphery of the ceramic block. The method for manufacturing a honeycomb structure of the present invention enables the configuration of the honeycomb structure through a series of steps.

本発明によると、第１のテーパー領域及び第２のテーパー領域に形成された突起が保持マットとの摩擦力を向上させることにより、ケーシング内においてハニカム構造体を巻回して固定する保持マットのずれを抑制することができる。   According to the present invention, the protrusion formed in the first taper region and the second taper region improves the frictional force with the holding mat, so that the shift of the holding mat for winding and fixing the honeycomb structure in the casing is achieved. Can be suppressed.

また、ハニカム構成体のリング状凸部における平面部の幅を頭頂部の幅より大きくすることにより、平面部の面積を確保し、ハニカム構成体を平面部にて確実に把持できるようにすることができる。   Further, by making the width of the flat surface portion of the ring-shaped convex portion of the honeycomb structure larger than the width of the top of the head, the area of the flat surface portion is ensured and the honeycomb structure can be securely gripped by the flat surface portion. Can do.

図１（ａ）は、ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の側面図である。Fig.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of a honeycomb structure, and FIG.1 (b) is a side view of Fig.1 (a). 図２（ａ）は、セラミックブロックの一例を模式的に示す斜視図であり図２（ｂ）は図２（ａ）の側面図である。FIG. 2A is a perspective view schematically showing an example of a ceramic block, and FIG. 2B is a side view of FIG. 図３は、ハニカム集合体の一例を模式的に示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of the honeycomb aggregate. 図４（ａ）は、ハニカム構造体を構成するハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。Fig. 4 (a) is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb fired body constituting the honeycomb structure, and Fig. 4 (b) is a cross-sectional view taken along the line BB. 図５（ａ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）は、ハニカム集合体を研削してセラミックブロックを形成する一連の研削工程を示す図である。FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 5C are diagrams showing a series of grinding steps for grinding a honeycomb aggregate to form a ceramic block. 図６（ａ）はハニカム構造体に保持マットを巻回し、図６（ｂ）はハニカム構造体を第１のケーシングに格納し、図６（ｃ）はハニカム構造体を第１及び第２のケーシングに格納した状態を示す斜視図である。Fig. 6 (a) shows the holding mat wound around the honeycomb structure, Fig. 6 (b) shows the honeycomb structure stored in the first casing, and Fig. 6 (c) shows the first and second honeycomb structures. It is a perspective view which shows the state stored in the casing. 図７は、ハニカム構造体に巻回する保持マットを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a holding mat wound around the honeycomb structure.

以下、本発明のハニカム構造体及びその製造方法について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。なお、以下において記載する本発明の個々の望ましい構成を２つ以上組み合わせたものもまた本発明である。   Hereinafter, the honeycomb structure of the present invention and the manufacturing method thereof will be specifically described. However, the present invention is not limited to the following configurations, and can be applied with appropriate modifications without departing from the scope of the present invention. Note that the present invention also includes a combination of two or more desirable configurations of the present invention described below.

図１（ａ）は、ハニカム構造体の一例を模式的に示す斜視図であり、図１（ｂ）はその側面図である。ハニカム構造体１０は、フィルタとして機能する単位となる多孔質セラミック部材によるハニカム焼成体４０を接着層３５にて接合し複数結束したハニカム集合体を研削してなるセラミックブロック２０を用い、その外周面に外周シール材層１２を形成して構成されている。ハニカム構造体１０では、その長手方向に延びる軸について略回転対称な形状を有するハニカム構造体１０を円柱とみなしたときの円柱の側面をハニカム構造体１０の外周面１１と定める。   Fig.1 (a) is a perspective view which shows typically an example of a honeycomb structure, and FIG.1 (b) is the side view. The honeycomb structure 10 uses a ceramic block 20 formed by grinding a honeycomb aggregate formed by bonding a plurality of honeycomb fired bodies 40 made of porous ceramic members serving as a unit that functions as a filter with an adhesive layer 35 and binding the outer peripheral surface thereof. The outer peripheral sealing material layer 12 is formed on the outer periphery. In the honeycomb structure 10, the side surface of the cylinder is defined as the outer peripheral surface 11 of the honeycomb structure 10 when the honeycomb structure 10 having a substantially rotationally symmetric shape about the axis extending in the longitudinal direction is regarded as a cylinder.

ハニカム構造体１０の長手方向（図１（ｂ）中、両矢印ａで示す方向）の中央部には、第１の研削領域１４及び第２の研削領域１９に挟まれてリング状凸部１５が設けられている。リング状凸部１５は、ハニカム構造体１０の外周面１１を取り囲むと共にハニカム構造体１０の外側に向かって鍔状に突出し、第１のテーパー領域１６、第２のテーパー領域１７及び中央研削領域１８を有する。   At the center in the longitudinal direction of the honeycomb structure 10 (the direction indicated by the double arrow a in FIG. 1B), the ring-shaped convex portion 15 is sandwiched between the first grinding region 14 and the second grinding region 19. Is provided. The ring-shaped convex portion 15 surrounds the outer peripheral surface 11 of the honeycomb structure 10 and protrudes in a bowl shape toward the outside of the honeycomb structure 10, and includes a first tapered region 16, a second tapered region 17, and a central grinding region 18. Have

中央研削領域１８は、所定の径を有する頭頂部１８ａと、前記軸について０時、３時、６時及び９時の方向に、頭頂部１８ａを前記軸から所定距離を有する長手方向に平行な平面で切り欠いて形成された平面部１８ｂとを有している。   The central grinding region 18 is parallel to the crown 18a having a predetermined diameter and the longitudinal direction having a predetermined distance from the axis in the direction of 0, 3, 6, and 9 o'clock with respect to the axis. And a plane portion 18b formed by cutting out a plane.

リング状凸部１５においては、中央研削領域１８が第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７と形成する境界の長手方向の間隔を当該位置における幅と規定する。中央研削領域１８の内、所定の径を有する頭頂部１８ａにおいては、位置に関わらず幅は一定である。平面部１８ｂにおいては、頭頂部１８ａと接する位置で頭頂部１８ａの幅となり、平面部１８ｂにおける最小の値となる。また、幅は０時、３時、６時又は９時の方向となる中央部で最大の幅となる。以下では、平面部１８ｂについては、便宜的に、この最大の幅を平面部１８ｂの幅ということにする。   In the ring-shaped convex portion 15, the interval in the longitudinal direction of the boundary formed by the central grinding region 18 with the first tapered region 16 and the second tapered region 17 is defined as the width at that position. Within the central grinding region 18, the width at the top 18a having a predetermined diameter is constant regardless of the position. In the flat part 18b, it becomes the width | variety of the top part 18a in the position which contact | connects the top part 18a, and becomes the minimum value in the flat part 18b. In addition, the width becomes the maximum width at the central portion in the direction of 0 o'clock, 3 o'clock, 6 o'clock or 9 o'clock. Hereinafter, for the plane portion 18b, the maximum width is referred to as the width of the plane portion 18b for convenience.

本実施の形態のハニカム構造体１０は、リング状凸部１５において、平面部１８ｂの幅が頭頂部１８ａの幅より実質的に大きくなっている。このため、平面部１８ｂの面積を確保することができ、ハニカム構造体１０を平面部１８ｂで確実に把持することができる。したがって、製造過程においてハニカム構造体１０を平面部１８ｂで把持する際に、ハニカム構造体１０がずれたり、落下したりすることがなくなる。   In the honeycomb structure 10 of the present embodiment, in the ring-shaped convex portion 15, the width of the flat portion 18b is substantially larger than the width of the top portion 18a. For this reason, the area of the plane part 18b can be ensured, and the honeycomb structure 10 can be reliably held by the plane part 18b. Therefore, when the honeycomb structure 10 is gripped by the flat portion 18b in the manufacturing process, the honeycomb structure 10 is not displaced or dropped.

ここで、平面部１８ｂの幅は、頭頂部１８ａの幅より実質的に大きいものであればよい。具体的には、少なくとも１．１倍あることが好ましく、１．２倍あることがより好ましく、１．３倍あることがさらに好ましく、１．４倍あることがさらにより好ましく、１．５倍あることが殊に好ましい。このように、平面部１８ｂの幅を頭頂部１８ａの幅より実質的に大きく、具体的には少なくとも１．１〜１．５倍とすることにより、平面部１８ｂの面積を確保することができ、ひいては平面部の確実な把持を可能にすることができる。   Here, the width of the flat portion 18b may be substantially larger than the width of the top portion 18a. Specifically, it is preferably at least 1.1 times, more preferably 1.2 times, even more preferably 1.3 times, even more preferably 1.4 times, and even more preferably 1.5 times. It is particularly preferred. Thus, the area of the plane part 18b can be ensured by making the width of the plane part 18b substantially larger than the width of the top part 18a, specifically at least 1.1 to 1.5 times. As a result, it is possible to reliably hold the flat portion.

第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７には、前記軸について０時、３時、６時及び９時の方向に、平面部１８ｂとの境界から外周面１１に向かって、すなわち第１の研削領域１４及び第２の研削領域１９に向かって、放物線状態の突起１６ａ、１７ａが形成されている。ここで、放物線状とは、前記軸に平行で長手方向に延びる平面によって切断した突起１６ａ、１７ａの形状が略放物線を描くものであってもよい。   The first taper region 16 and the second taper region 17 include the first taper region 16 and the second taper region 17 in the directions of 0, 3, 3, 6 and 9 o'clock from the boundary with the flat portion 18b toward the outer peripheral surface 11, that is, Parabolic projections 16 a and 17 a are formed toward the first grinding region 14 and the second grinding region 19. Here, the parabolic shape may be such that the shapes of the protrusions 16a and 17a cut by a plane parallel to the axis and extending in the longitudinal direction draw a substantially parabola.

本実施の形態のハニカム構造体１０は、リング状凸部１５にこのような放物線状の突起１６ａ、１７ａを形成したものである。したがって、このハニカム構造体１０をセラミックファイバの保持マットで巻回してケーシングに固定するとき、突起１６ａ、１７ａが当接する保持マットの端面に嵌入することにより大きな摩擦力を確保することができ、ハニカム構造体１０と保持マットのずれを低減することができる。   The honeycomb structure 10 of the present embodiment is obtained by forming such parabolic protrusions 16 a and 17 a on the ring-shaped convex portion 15. Therefore, when the honeycomb structure 10 is wound around the ceramic fiber holding mat and fixed to the casing, a large frictional force can be ensured by fitting into the end face of the holding mat with which the protrusions 16a and 17a abut. The shift between the structure 10 and the holding mat can be reduced.

本実施の形態のハニカム構造体１０において、リング状凸部１５に平面部１８ｂを設けたが、リング状凸部１５に平面部１８ｂを設けないような構成も可能である。この場合、リング状凸部１５の頭頂部１８ａが外周面１１を全周に亘って取り巻くことになる。また、突起１６ａ、１７ａは、第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７と頭頂部１８ａとの境界から外周面１１に向かって形成される。   In the honeycomb structure 10 of the present embodiment, the flat portion 18b is provided on the ring-shaped convex portion 15, but a configuration in which the flat portion 18b is not provided on the ring-shaped convex portion 15 is also possible. In this case, the top 18a of the ring-shaped convex part 15 surrounds the outer peripheral surface 11 over the entire circumference. Further, the protrusions 16 a and 17 a are formed from the boundary between the first tapered region 16 and the second tapered region 17 and the crown 18 a toward the outer peripheral surface 11.

このように、リング状凸部１５に平面部１８ｂを設けない場合においても、突起１６ａ、１７ａに由来する摩擦力によって、ハニカム構造体１０をセラミックファイバの保持マットで巻回してケーシングに固定するときに保持マットのずれを抑制することができる。   Thus, even when the flat portion 18b is not provided on the ring-shaped convex portion 15, when the honeycomb structure 10 is wound around the ceramic fiber holding mat and fixed to the casing by the frictional force derived from the protrusions 16a and 17a. Further, the displacement of the holding mat can be suppressed.

図２（ａ）は、セラミックブロックの一例を模式的に示す斜視図であり、図２（ｂ）はその側面図である。図２（ａ）に示すセラミックブロック２０では、セラミックブロック２０を円柱とみなしたときの円柱の側面をセラミックブロックの外周面２１と定める。   Fig.2 (a) is a perspective view which shows typically an example of a ceramic block, and FIG.2 (b) is the side view. In the ceramic block 20 shown to Fig.2 (a), the side surface of a cylinder when the ceramic block 20 is considered as a cylinder is defined as the outer peripheral surface 21 of a ceramic block.

セラミックブロック２０においても、ハニカム構造体１０と同様に、セラミックブロック２０の長手方向の中央部に、第１の研削領域２４及び第２の研削領域２９に挟まれたリング状凸部２５が設けられている。リング状凸部２５は、セラミックブロック２０の外周面２１を取り囲むと共にセラミックブロック２０の外側に向かって鍔状に突出し、第１のテーパー領域２６、第２のテーパー領域２７及び中央研削領域２８を有する。   Also in the ceramic block 20, similarly to the honeycomb structure 10, a ring-shaped convex portion 25 sandwiched between the first grinding region 24 and the second grinding region 29 is provided in the central portion in the longitudinal direction of the ceramic block 20. ing. The ring-shaped convex portion 25 surrounds the outer peripheral surface 21 of the ceramic block 20 and projects in a bowl shape toward the outside of the ceramic block 20, and has a first tapered region 26, a second tapered region 27, and a central grinding region 28. .

中央研削領域２８は、所定の径を有する頭頂部２８ａと、第１の軸Ｌ１について０時、３時、６時及び９時の方向に頭頂部２８ａを切り欠いて形成された平面部２８ｂとを有している。第１のテーパー領域２６及び第２のテーパー領域２７には、第１の軸Ｌ１について０時、３時、６時及び９時の方向に、平面部２８ｂとの境界から外周面２１に向かって、すなわち第１の研削領域２４及び第２の研削領域２９に向かって、放物線状の突起２６ａ、２７ａが形成されている。   The central grinding region 28 has a top portion 28a having a predetermined diameter, and a flat portion 28b formed by cutting out the top portion 28a in the direction of 0, 3, 6 and 9 o'clock with respect to the first axis L1. have. In the first taper region 26 and the second taper region 27, the direction from the boundary with the flat portion 28 b toward the outer peripheral surface 21 in the direction of 0 o'clock, 3 o'clock, 6 o'clock and 9 o'clock with respect to the first axis L1. That is, parabolic protrusions 26 a and 27 a are formed toward the first grinding region 24 and the second grinding region 29.

セラミックブロック２０は、複数のハニカム焼成体４０を接着層３５にて接合して複数結束し、四辺にスラリーを塗布して充填層を形成してなるハニカム集合体を長手方向の第１の軸Ｌ１について回転して研削加工して形成されたものであり、第１の軸Ｌ１について０時、３時、６時及び９時の方向について第１の軸Ｌ１から所定距離に平面部１８ｂが形成され、平面部２８ｂから外周面２１に向かって放物線状の突起２６ａ、２７ａが形成されている。   In the ceramic block 20, a plurality of honeycomb fired bodies 40 are joined together by an adhesive layer 35 and bundled together, and a honeycomb aggregate formed by applying a slurry to four sides to form a filling layer is formed as a first axis L1 in the longitudinal direction. The flat portion 18b is formed at a predetermined distance from the first axis L1 in the directions of 0 o'clock, 3 o'clock, 6 o'clock and 9 o'clock with respect to the first axis L1. Parabolic projections 26 a and 27 a are formed from the flat portion 28 b toward the outer peripheral surface 21.

図１（ａ）に示したハニカム構造体１０において、外周シール材層１２はセラミックブロック２０の外周面２１を覆っている。外周シール材層１２の厚さは、セラミックブロック２０の外周面２１に露出したハニカム焼成体４０の凹凸を埋めることができることが好ましい。具体的には０．０５ｍｍ以上が好ましい。   In the honeycomb structure 10 shown in FIG. 1A, the outer peripheral sealing material layer 12 covers the outer peripheral surface 21 of the ceramic block 20. The thickness of the outer peripheral sealing material layer 12 is preferably capable of filling the unevenness of the honeycomb fired body 40 exposed on the outer peripheral surface 21 of the ceramic block 20. Specifically, 0.05 mm or more is preferable.

図３は、複数のハニカム焼成体を結束したハニカム集合体の一例を模式的に示す斜視図である。図４（ａ）は、ハニカム焼成体の一例を模式的に示す斜視図であり、図４（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。   FIG. 3 is a perspective view schematically showing an example of a honeycomb aggregate obtained by binding a plurality of honeycomb fired bodies. Fig.4 (a) is a perspective view which shows typically an example of a honeycomb fired body, FIG.4 (b) is the BB sectional drawing.

図４（ａ）に示すハニカム焼成体４０は、略角柱形状を有し、多数の貫通孔４１がセル壁４３を隔てて長手方向（図４（ａ）中、ｂの方向）に並設されており、貫通孔４１のいずれかの端部が封止材４２で封止されたセルを形成する多孔質セラミック部材である。従って、一方の端面が開口したセル（貫通孔４１）に流入した排ガスＧは、必ずセル（貫通孔４１）を隔てるセル壁４３を通過した後、他方の端面が開口した他のセル（貫通孔４１）から流出するようになっている。従って、セル壁４３がＰＭ等を捕集するためのフィルタとして機能する。   A honeycomb fired body 40 shown in FIG. 4 (a) has a substantially prismatic shape, and a large number of through holes 41 are arranged in parallel in the longitudinal direction (direction b in FIG. 4 (a)) with a cell wall 43 therebetween. The porous ceramic member forms a cell in which any end portion of the through hole 41 is sealed with the sealing material 42. Therefore, the exhaust gas G that has flowed into the cell (through hole 41) having one end face opened always passes through the cell wall 43 separating the cell (through hole 41), and then another cell (through hole) having the other end face opened. 41). Therefore, the cell wall 43 functions as a filter for collecting PM and the like.

このようなハニカム焼成体４０を用い、前記長手方向について、縦方向に４列、横方向に４列、合わせて１６個のハニカム焼成体４０を接着層３５にて接合して結束し、ハニカム集合体３０を構成する。そして、ハニカム集合体３０を第１の軸Ｌ１の周りに回転させつつ研削し、図２（ａ）に示したようなセラミックブロック２０を形成する。   Using such a honeycomb fired body 40, in the longitudinal direction, four rows in the vertical direction and four rows in the horizontal direction, a total of 16 honeycomb fired bodies 40 are bonded and bonded together by the adhesive layer 35, and the honeycomb aggregate The body 30 is configured. Then, the honeycomb aggregate 30 is ground while being rotated around the first axis L1, and the ceramic block 20 as shown in FIG. 2A is formed.

次に、本実施の形態のハニカム構造体１０を製造する実施例について説明する。まず、平均粒径１０μｍのα型炭化珪素粉末７０００重量部と、平均粒径０．５μｍのα型炭化珪素粉末３０００重量部とを乾式混合し、得られた混合物１００００重量部に対して有機バインダ（メチルセルロース）５７０重量部と、水１７７０重量部とを加え、混錬して混合組成物を得た。その混合組成物に可塑剤（日本油脂社製、ユニルーブ（登録商標））３３０重量部と、潤滑剤（グリセリン）１５０重量部とを加え、更に混錬した後、押出成形し、図４（ａ）のハニカム焼成体４０と同様の形状の角柱状の生成形体を作製した。   Next, an example of manufacturing the honeycomb structure 10 of the present embodiment will be described. First, 7000 parts by weight of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 10 μm and 3000 parts by weight of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm are dry-mixed, and an organic binder is added to 10000 parts by weight of the resulting mixture. (Methylcellulose) 570 parts by weight and 1770 parts by weight of water were added and kneaded to obtain a mixed composition. To the mixed composition, 330 parts by weight of a plasticizer (manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd., Unilube (registered trademark)) and 150 parts by weight of a lubricant (glycerin) are added and further kneaded, and then extrusion-molded. ) Produced in the same shape as the honeycomb fired body 40 of FIG.

次に、マイクロ波乾燥機等を用いて、生成形体を乾燥して、セラミック乾燥体を得た。別途、平均粒径１０μｍのα型炭化珪素粉末７４００重量部と、平均粒径０．５μｍのα型炭化珪素粉末２１００重量部と、メチルセルロース１２０重量部と、エステル系有機溶媒４６０重量部と、エーテル系有機溶媒１４７０重量部と、グリコール系有機溶媒３７０重量部とを加え、混錬した混合組成物による封止材ペーストを得た。この封止材ペーストを所定のセルの開口に充填した。乾燥機で乾燥させた後、セラミック乾燥体を４００℃で脱脂し、常圧、２２００℃、アルゴン雰囲気下で、３時間焼成し、炭化珪素焼結体からなるハニカム焼成体４０（図４（ａ）を参照）を作製した。このハニカム焼成体４０の寸法は３４．３ｍｍ×３４．３ｍｍ×１２７ｍｍ（Ｈ×Ｗ×Ｌ）、気孔率は４２％、平均気孔径は１１μｍ、セル密度は２４０セル／平方インチ（ｃｐｓｉ）、セル隔壁の厚さは０．２８ｍｍである。   Next, the generated shaped body was dried using a microwave dryer or the like to obtain a ceramic dried body. Separately, 7400 parts by weight of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 10 μm, 2100 parts by weight of α-type silicon carbide powder having an average particle size of 0.5 μm, 120 parts by weight of methylcellulose, 460 parts by weight of an ester organic solvent, and ether 1470 parts by weight of the organic solvent and 370 parts by weight of the glycol-based organic solvent were added to obtain a sealing material paste of the kneaded mixed composition. This sealing material paste was filled in the opening of a predetermined cell. After drying with a dryer, the ceramic dried body was degreased at 400 ° C., fired at normal pressure, 2200 ° C., under an argon atmosphere for 3 hours, and fired in a honeycomb fired body 40 made of a silicon carbide sintered body (FIG. 4A )). The honeycomb fired body 40 has dimensions of 34.3 mm × 34.3 mm × 127 mm (H × W × L), a porosity of 42%, an average pore diameter of 11 μm, a cell density of 240 cells / square inch (cpsi), cell The partition wall thickness is 0.28 mm.

別途、耐熱性の接合材ペーストを調整した。この接合材ペーストの組成は、平均繊維長２０μｍで平均繊維径２μｍのアルミナファイバー３０重量％、平均粒径０．６μｍの炭化珪素粒子２１重量％、シリカゾル１５重量％、カルボキシメチルセルロース５．６重量％、及び水２８．４重量％である。接合材ペーストの粘度は３０Ｐａ・ｓ（室温）である。   Separately, a heat-resistant bonding material paste was prepared. The composition of this bonding material paste is 30% by weight of alumina fibers having an average fiber length of 20 μm and an average fiber diameter of 2 μm, 21% by weight of silicon carbide particles having an average particle diameter of 0.6 μm, 15% by weight of silica sol, 5.6% by weight of carboxymethyl cellulose. And 28.4% by weight of water. The viscosity of the bonding material paste is 30 Pa · s (room temperature).

別途、スペーサー（空隙保持部材）を用意した。各スペーサーは、両面に粘着材が塗布されたボール紙製で、直径５ｍｍ×厚さ１ｍｍの円盤である。   Separately, a spacer (gap holding member) was prepared. Each spacer is a disk made of cardboard coated with an adhesive material on both sides and having a diameter of 5 mm and a thickness of 1 mm.

各ハニカム焼成体４０の各側面の各隅に１つのスペーサーを取り付けた。各スペーサーは、ハニカム焼成体４０の隅を区画する２つの辺からそれぞれ６．５ｍｍだけ離れた位置に取り付けた。スペーサー付きのハニカム焼成体４０を４個×４個に結束し、ハニカム集合体（図３を参照）を組み立てた。   One spacer was attached to each corner of each side surface of each honeycomb fired body 40. Each spacer was attached at a position separated by 6.5 mm from each of the two sides defining the corner of the honeycomb fired body 40. The honeycomb fired bodies 40 with spacers were bundled into 4 × 4 pieces, and a honeycomb aggregate (see FIG. 3) was assembled.

次に、接合材ペースト供給装置に取り付けられたペースト供給室にハニカム集合体を設置した。ペースト供給室の内寸は、１４１ｍｍ×１４１ｍｍ×１２７ｍｍ（Ｈ×Ｗ×Ｌ）である。接合材ペースト供給装置は、ハニカム集合体中のハニカム焼成体４０間の空隙に対応する位置に形成された、幅５ｍｍの３つの供給溝を備える。各供給溝は、ペースト供給室の内面と接合材ペースト供給装置の内部とを連通する。ペースト供給室は、接合材ペースト供給装置に取り付けられた端部とは反対の端部に、開閉可能な底板を有する。この底板を閉じて、底板をハニカム集合体の端面に当接させることで、ハニカム焼成体４０間の空隙を封止した。   Next, the honeycomb aggregate was installed in the paste supply chamber attached to the bonding material paste supply apparatus. The internal dimensions of the paste supply chamber are 141 mm × 141 mm × 127 mm (H × W × L). The bonding material paste supply device includes three supply grooves having a width of 5 mm formed at positions corresponding to the gaps between the honeycomb fired bodies 40 in the honeycomb aggregate. Each supply groove communicates the inner surface of the paste supply chamber and the inside of the bonding material paste supply apparatus. The paste supply chamber has a bottom plate that can be opened and closed at the end opposite to the end attached to the bonding material paste supply device. The bottom plate was closed and the bottom plate was brought into contact with the end face of the honeycomb aggregate to seal the gap between the honeycomb fired bodies 40.

この状態で、接合材ペースト供給装置のペースト供給室に接合材ペーストを投入した。接合材ペーストを、ペースト供給室の内面からハニカム集合体の側面に０．２ＭＰａの圧力で注入し、底板に当接した端面とは反対側のハニカム集合体の端面に０．０５ＭＰａの圧力で注入した。これにより、ハニカム焼成体４０間の間隙に接合材ペーストを充填した。次に、ハニカム集合体を１００℃で１時間乾燥し、接合材ペーストを硬化させた。硬化後に、厚さ１ｍｍの接合剤による接着層３５で一体化されたハニカム集合体３０（図３を参照）が得られた。   In this state, the bonding material paste was put into the paste supply chamber of the bonding material paste supply device. The bonding material paste is injected from the inner surface of the paste supply chamber to the side surface of the honeycomb assembly at a pressure of 0.2 MPa, and injected to the end surface of the honeycomb assembly opposite to the end surface in contact with the bottom plate at a pressure of 0.05 MPa. did. Thereby, the bonding material paste was filled in the gaps between the honeycomb fired bodies 40. Next, the honeycomb aggregate was dried at 100 ° C. for 1 hour to cure the bonding material paste. After curing, a honeycomb aggregate 30 (see FIG. 3) integrated with an adhesive layer 35 made of a bonding agent having a thickness of 1 mm was obtained.

次に、四辺塗布したハニカム集合体３０を切削加工し、リング状凸部を除き直径１４２ｍｍの円柱状のセラミックブロック２０（図２を参照）を作製した。この研削加工は、セラミックブロック２０において、第１の研削領域２４及び第１のテーパー領域２６を形成し、続いて第２の研削領域２９及び第２のテーパー領域２７を形成し、最後に中央研削領域２８を形成する一連の研削工程により実施した。   Next, the honeycomb aggregate 30 coated with four sides was cut to produce a cylindrical ceramic block 20 (see FIG. 2) having a diameter of 142 mm excluding the ring-shaped convex portions. This grinding process forms the first grinding region 24 and the first taper region 26 in the ceramic block 20, subsequently forms the second grinding region 29 and the second taper region 27, and finally the center grinding. This was performed by a series of grinding steps for forming the region 28.

本実施例で作製するセラミックブロック２０は、リング状凸部２５を除いた部分の形状が円柱状であり、その寸法としては円柱の直径が１４０〜１５０ｍｍ程度、例えば１４３．８ｍｍであり、長手方向の長さが１００〜１７０ｍｍである。   The ceramic block 20 produced in the present embodiment has a columnar shape excluding the ring-shaped convex portion 25, and has a columnar diameter of about 140 to 150 mm, for example, 143.8 mm. The length is 100 to 170 mm.

リング状凸部２５においては、頭頂部２８ａは、１４２〜１６０ｍｍの径を有している。また。図２（ｂ）に示すように、頭頂部２８ａの幅Ｘ３が１５〜２４ｍｍ、平面部２８ｂの幅Ｘ４が２６〜３５ｍｍと、平面部２８ｂの幅が頭頂部２８ａの幅より実質的に大きくなっている。平面部２８ｂにおいて、幅方向に直交する長手方向の長さＺ２は３０〜５６ｍｍであり、高さＹ２が２〜１０ｍｍである。なお、この高さＹ２は、略円柱形上の第１の研削領域２４又は第２の研削領域２９を基準とするものとする。以下でも同様である。また、第１のテーパー領域２６が立ち上がる角度θ３、第２のテーパー領域２７が立ち上がる角度θ４は、共に２７〜４３度である。   In the ring-shaped convex part 25, the top part 28a has a diameter of 142 to 160 mm. Also. As shown in FIG. 2B, the width X3 of the top portion 28a is 15 to 24 mm, the width X4 of the plane portion 28b is 26 to 35 mm, and the width of the plane portion 28b is substantially larger than the width of the top portion 28a. ing. In the plane portion 28b, the length Z2 in the longitudinal direction orthogonal to the width direction is 30 to 56 mm, and the height Y2 is 2 to 10 mm. Note that the height Y2 is based on the first grinding region 24 or the second grinding region 29 on a substantially cylindrical shape. The same applies to the following. The angle θ3 at which the first tapered region 26 rises and the angle θ4 at which the second tapered region 27 rises are both 27 to 43 degrees.

本実施の形態では、このようなセラミックブロック２０を作成するため、ハニカム集合体３０の第１の端部３０ａ及び第２の端部３０ｂを図示しない回転装置の把持手段にて挟んで把持し、長手方向に沿った第１の軸Ｌ１の周りに所定の回転速度で回転駆動させている。また、第１の軸Ｌ１と平行であり、第１の軸Ｌ１との離間距離を制御可能な第２の軸Ｌ２に沿って回転駆動され、第２の軸Ｌ２に沿って移動する、第２の軸Ｌ２について回転対称な回転砥石１００を設けている。そして、ハニカム集合体３０を回転装置によって第１の軸Ｌ１の周りに回転させつつ、第２の軸Ｌ２の周りに回転駆動される回転砥石１００を用いて研削している。   In the present embodiment, in order to create such a ceramic block 20, the first end 30a and the second end 30b of the honeycomb aggregate 30 are sandwiched and gripped by a gripping means of a rotating device (not shown), It is driven to rotate at a predetermined rotational speed around the first axis L1 along the longitudinal direction. The second axis is parallel to the first axis L1 and is driven to rotate along the second axis L2 that can control the separation distance from the first axis L1, and moves along the second axis L2. A rotating grindstone 100 that is rotationally symmetric about the axis L2 is provided. Then, the honeycomb aggregate 30 is ground by using the rotating grindstone 100 that is rotated around the second axis L2 while being rotated around the first axis L1 by the rotating device.

この回転砥石１００は、第２の回転軸Ｌ２に沿って所定径に形成され、第２の回転軸Ｌ２の方向に所定長さを有する外周部１０１を有している。また、外周部１０１から第２の回転軸Ｌ２沿ってハニカム集合体３０の第１の端部３０ａ側に次第に径が小さくなる所定長さの第１のテーパー部１０２を有している。さらに、外周部１０１から第２の回転軸Ｌ２に沿ってハニカム集合体３０の第２の端部３０ｂ側に次第に径が小さくなる所定長さの第２のテーパー部１０３を有している。これら第１のテーパー部１０２及び第２のテーパー部１０３は、第２の軸Ｌ２と直交する一つの平面について対称になるように形成されている。   The rotary grindstone 100 has an outer peripheral portion 101 that is formed with a predetermined diameter along the second rotation axis L2 and has a predetermined length in the direction of the second rotation axis L2. Further, the first tapered portion 102 having a predetermined length gradually decreases in diameter from the outer peripheral portion 101 to the first end portion 30a side of the honeycomb aggregate 30 along the second rotation axis L2. Furthermore, it has the 2nd taper part 103 of the predetermined length in which a diameter becomes small gradually from the outer peripheral part 101 to the 2nd end part 30b side of the honeycomb aggregate 30 along the 2nd rotating shaft L2. The first tapered portion 102 and the second tapered portion 103 are formed so as to be symmetric with respect to one plane orthogonal to the second axis L2.

図５（ａ）に示す第１の研削工程では、ハニカム集合体３０の第１の端部３０ａから第２の端部３０ｂに向けて、第２の軸Ｌ２に沿って第１の距離に亘って回転砥石１００を移動し、ハニカム集合体３０の外周面３１として第１の研削領域２４及び第１のテーパー領域２６を形成した。   In the first grinding step shown in FIG. 5 (a), the first distance from the first end 30a of the honeycomb aggregate 30 toward the second end 30b is extended along the second axis L2. Then, the rotating grindstone 100 was moved to form the first grinding region 24 and the first taper region 26 as the outer peripheral surface 31 of the honeycomb aggregate 30.

図５（ｂ）に示す第２の研削工程では、ハニカム集合体３０の第２の端部３０ｂから第１の端部３０ａに向けて、第２の軸Ｌ２に沿って第２の距離に亘って回転砥石１００を移動し、第２の研削領域２９及び第２のテーパー領域２７を形成した。   In the second grinding step shown in FIG. 5 (b), the second distance from the second end portion 30b of the honeycomb aggregate 30 toward the first end portion 30a is extended along the second axis L2. The rotary grindstone 100 was moved to form the second grinding region 29 and the second taper region 27.

図５（ｃ）に示す第３の研削工程では、第２の研削工程を終えた位置から第１の端部３０ａに向けて、第２の軸Ｌ２に沿って第２の所定距離に亘って回転砥石１００を移動し、中央研削領域２８を形成した。このような第１〜第３の研削工程によって、所定形状に研削加工されたセラミックブロック２０（図２参照）が得られた。   In the third grinding step shown in FIG. 5C, the second predetermined distance is provided along the second axis L2 from the position where the second grinding step is finished toward the first end 30a. The rotating grindstone 100 was moved to form the central grinding area 28. The ceramic block 20 (see FIG. 2) ground to a predetermined shape was obtained by such first to third grinding steps.

次に、無機繊維としてアルミナシリケートからなるセラミックファイバ（ショット含有率３％、平均繊維長２０μｍ、平均繊維径６μｍ）２２．３重量％、無機粒子として平均粒径０．３μｍの炭化珪素粉末３０．２重量％、無機バインダとしてシリカゾル（ゾル中のＳｉＯ２含有率３０重量％）７重量％、有機バインダとしてカルボキシメチルセルロース０．５重量％、及び水３９重量％を混合し、混錬することにより、塗布層形成ペーストを調整した。本実施例では、塗布層形成ペーストは充填層形成ペーストと同じ組成である。   Next, ceramic fiber made of alumina silicate as inorganic fiber (shot content 3%, average fiber length 20 μm, average fiber diameter 6 μm) 22.3% by weight, silicon carbide powder 30. 2% by weight, silica sol as inorganic binder (SiO2 content 30% by weight in sol) 7% by weight, carboxymethyl cellulose 0.5% by weight as organic binder, and 39% by weight of water are mixed and kneaded. A layer forming paste was prepared. In this embodiment, the coating layer forming paste has the same composition as the filling layer forming paste.

最後に、塗布層形成ペーストをセラミックブロック２０の外側面に塗布して、１２０℃１時間乾燥して、塗布層形成ペーストを硬化させ、外周シール材層１２を形成した。外周シール材層１２の厚さは０．０５〜０．３ｍｍとした。外周シール材層１２の厚さは、リング状凸部１５における外周シール材層の厚さではなく、リング状凸部１５以外の部分における外周シール材層１２の厚さを意味する。   Finally, the coating layer forming paste was applied to the outer surface of the ceramic block 20 and dried at 120 ° C. for 1 hour to cure the coating layer forming paste and form the outer peripheral sealing material layer 12. The thickness of the outer peripheral sealing material layer 12 was 0.05 to 0.3 mm. The thickness of the outer peripheral sealing material layer 12 means not the thickness of the outer peripheral sealing material layer in the ring-shaped convex portion 15 but the thickness of the outer peripheral sealing material layer 12 in a portion other than the ring-shaped convex portion 15.

ここで、塗布剤形成ペーストの塗布方法としては、塗布層形成ペーストを塗る時に第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７に放物線状の突起１６ａ、１７ａが形成されたセラミックブロック２０のボディラインが、外周シール材層１２を形成しても浮き出るようにすることができる。このためには、スクレーパーなどを用い、セラミックブロック２０のボディラインに沿って薄く均一厚みになるよう塗布層形成ペーストを塗布してもよい。   Here, as a coating method of the coating agent forming paste, the body of the ceramic block 20 in which the parabolic protrusions 16a and 17a are formed in the first tapered region 16 and the second tapered region 17 when the coating layer forming paste is applied. Even if the outer peripheral sealing material layer 12 is formed, the line can be raised. For this purpose, a coating layer forming paste may be applied using a scraper or the like so as to have a thin and uniform thickness along the body line of the ceramic block 20.

また、塗布層形成ペーストの塗布後に塗布層形成ペーストを硬化させる段階で塗布層形成ペーストにヒケを生じさせてセラミックブロック２０のボディラインを浮き出させるような塗り方がある。それには、水分量が多めの塗布層形成ペーストを採用することで硬化させる段階で水分が多量に蒸発してペーストが引けてセラミックブロック２０のボディラインを浮き立たせることが可能になる。   In addition, there is a coating method in which sink marks are generated in the coating layer forming paste at the stage of curing the coating layer forming paste after the coating layer forming paste is applied, and the body line of the ceramic block 20 is raised. For this purpose, by adopting a coating layer forming paste with a large amount of water, a large amount of water evaporates at the stage of curing, and the paste can be drawn to lift the body line of the ceramic block 20.

なお、これらの塗布方法に限らず、セラミックブロック２０に塗布層形成ペーストを塗布した後に、セラミックブロック２０のボディラインが浮き出るようにし、第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７に放物線状の突起１６ａ、１６ｂの形状が明確に表れるようにすることができるようなものであればよい。   Note that the present invention is not limited to these coating methods, and after applying the coating layer forming paste to the ceramic block 20, the body line of the ceramic block 20 is raised, and the first tapered region 16 and the second tapered region 17 are parabolic. What is necessary is just to be able to make the shape of the protrusions 16a and 16b clearly appear.

本実施例で作製したハニカム構造体１０は、リング状凸部１５を除いた部分の形状が円柱状であり、その寸法としては円柱の直径が１４０〜１５０ｍｍ程度であり、長手方向の長さが１００〜１７０ｍｍである。   The honeycomb structure 10 manufactured in the present example has a columnar shape excluding the ring-shaped convex portion 15 and has a columnar diameter of about 140 to 150 mm and a length in the longitudinal direction. 100-170 mm.

リング状凸部１５においては、リング状凸部１５の頭頂部１８ａは、１４２〜１６０ｍｍの径を有している。また、図１（ｂ）に示すように、頭頂部１８ａの幅Ｘ１が１５〜２４ｍｍ、平面部１８ｂの幅Ｘ２が２６〜３５ｍｍと、平面部１８ｂの幅が頭頂部１８ａの幅より大きくなっている。平面部１８ｂにおいて、幅方向に直交する長手方向の長さＺ１は３０〜５６ｍｍであり、高さＹ１が２〜１０ｍｍである。第１のテーパー領域１６が立ち上がる角度θ１、第２のテーパー領域１７が立ち上がる角度θ２は、共に２７〜４３度である。   In the ring-shaped convex part 15, the top part 18a of the ring-shaped convex part 15 has a diameter of 142 to 160 mm. Further, as shown in FIG. 1B, the width X1 of the crown portion 18a is 15 to 24 mm, the width X2 of the plane portion 18b is 26 to 35 mm, and the width of the plane portion 18b is larger than the width of the crown portion 18a. Yes. In the plane part 18b, the length Z1 in the longitudinal direction orthogonal to the width direction is 30 to 56 mm, and the height Y1 is 2 to 10 mm. The angle θ1 at which the first tapered region 16 rises and the angle θ2 at which the second tapered region 17 rises are both 27 to 43 degrees.

本実施例のハニカム構造体１０は、リング状凸部１５の平面部１８ｂの幅が頭頂部１８ａの幅より実質的に大きくなっている。したがって、平面部１８ｂの面積を確保することができ、平面部１８ｂを確実に把持することができる。   In the honeycomb structure 10 of the present example, the width of the flat portion 18b of the ring-shaped convex portion 15 is substantially larger than the width of the top portion 18a. Therefore, the area of the plane part 18b can be ensured, and the plane part 18b can be securely gripped.

次に、本実施例のハニカム構造体をケーシングに格納する態様について説明する。図６は、ハニカム構造体１０をケーシングに６０に格納する態様を説明する図である。図７は、ハニカム構造体１０に巻回する保持マット５０を示す斜視図である。   Next, an aspect in which the honeycomb structure of the present embodiment is stored in the casing will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining a mode in which the honeycomb structure 10 is stored in the casing 60. FIG. 7 is a perspective view showing the holding mat 50 wound around the honeycomb structure 10.

図６（ａ）に示すように、ハニカム構造体１０の第１の研削領域１４及び第２の研削領域１９には、それぞれセラミックファイバによる第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２が巻回される。第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２は、図７に示すように、所定厚で略矩形の形状を有し、巻回したときに嵌合するように短辺の両端に対応する切欠が形成されたたセラミックファイバを使用する。   As shown in FIG. 6A, the first holding mat 51 and the second holding mat 52 made of ceramic fibers are wound around the first grinding region 14 and the second grinding region 19 of the honeycomb structure 10, respectively. Turned. As shown in FIG. 7, the first holding mat 51 and the second holding mat 52 have a substantially rectangular shape with a predetermined thickness, and correspond to both ends of the short side so as to be fitted when wound. A ceramic fiber with a notch is used.

第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２の長辺の端面は、リング状凸部１５の第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７にも巻回されて当接される。このとき、第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２の端面は、第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７に形成された放物線状の突起１６ａ、１７ａに押圧され、突起１６ａ、１７ａは第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２に嵌入する。   The long side end surfaces of the first holding mat 51 and the second holding mat 52 are also wound around and contacted with the first tapered region 16 and the second tapered region 17 of the ring-shaped convex portion 15. At this time, the end surfaces of the first holding mat 51 and the second holding mat 52 are pressed by the parabolic projections 16a and 17a formed in the first tapered region 16 and the second tapered region 17, and the projection 16a. , 17 a are fitted into the first holding mat 51 and the second holding mat 52.

図６（ｂ）に示すように、第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２が巻回されたハニカム構造体１０は、第１の保持マット５１が巻回された部分が金属製の第１のケーシング６１に格納される。第１のケーシング６１は、一軸に対して略回転対称であり、第１の開口６４と第１のフランジ６２を有している。第１のフランジ６２には、複数のネジ穴６３が形成されている。   As shown in FIG. 6 (b), the honeycomb structure 10 around which the first holding mat 51 and the second holding mat 52 are wound has a portion where the first holding mat 51 is wound made of metal. It is stored in the first casing 61. The first casing 61 is substantially rotationally symmetric with respect to one axis, and has a first opening 64 and a first flange 62. A plurality of screw holes 63 are formed in the first flange 62.

図６（ｃ）に示すように、ハニカム構造体１０を格納した第１のケーシング６１には、第１のケーシング６１と同じく金属製の第２のケーシング６５が接続される。第１のケーシング６１及び第２のケーシング６５は、組み合わされて一つのケーシング６０を構成し、全体でハニカム構造体１０を格納する。   As shown in FIG. 6C, the second casing 65 made of metal is connected to the first casing 61 in which the honeycomb structure 10 is stored in the same manner as the first casing 61. The first casing 61 and the second casing 65 are combined to form one casing 60, and the honeycomb structure 10 is stored as a whole.

第２のケーシング６５は、第１のケーシング６１と同様に一軸に対して略回転対称であり、第２のフランジ６６、第２の筒体６７及び第２の開口６８を有している。第２のケーシング６５は、第１のフランジ６２に形成されたネジ穴６３を通じて、第２のフランジ６６を第１のフランジ６２にボルト６９を用いて接続する。   Similar to the first casing 61, the second casing 65 is substantially rotationally symmetric with respect to one axis, and includes a second flange 66, a second cylinder 67, and a second opening 68. The second casing 65 connects the second flange 66 to the first flange 62 using a bolt 69 through a screw hole 63 formed in the first flange 62.

このケーシング６０は、車両の排気管中に設けられ、衝撃や振動に常にさらされる。本実施例のハニカム構造体１０は、第１のテーパー領域１６及び第２のテーパー領域１７に放物線状の突起１６ａ、１７ａが形成され、当接された第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２との間に大きな摩擦力を維持している。したがって、ハニカム構造体１０に対する第１の保持マット５１及び第２の保持マット５２のずれが抑制され、ひいてはケーシング６０に格納されたハニカム構造体１０による排ガスの浄化が確保される。   The casing 60 is provided in the exhaust pipe of the vehicle and is always exposed to shock and vibration. In the honeycomb structure 10 of the present embodiment, the first taper region 16 and the second taper region 17 are formed with parabolic protrusions 16a and 17a, and the first holding mat 51 and the second holding material are in contact with each other. A large frictional force is maintained between the mat 52 and the mat 52. Therefore, the displacement of the first holding mat 51 and the second holding mat 52 with respect to the honeycomb structure 10 is suppressed, and as a result, purification of exhaust gas by the honeycomb structure 10 stored in the casing 60 is ensured.

１０ ハニカム構造体
１１ 外周面
１２ 外周シール材層
１４ 第１の研削領域
１５ リング状凸部
１６ 第１のテーパー領域
１７ 第２のテーパー領域
１８ 中央研削領域
１８ａ 頭頂部
１８ｂ 平面部
２０ セラミックブロック
３０ ハニカム集合体
３５ 接着層
４０ ハニカム焼成体
４１ 貫通孔
４２ 封止材
４３ セル壁
５０ 保持マット
６０ ケーシング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Honeycomb structure 11 Outer peripheral surface 12 Outer peripheral sealing material layer 14 1st grinding area | region 15 Ring-shaped convex part 16 1st taper area | region 17 2nd taper area | region 18 Central grinding | polishing area 18a Head top part 18b Planar part 20 Ceramic block 30 Honeycomb Aggregate 35 Adhesive layer 40 Honeycomb fired body 41 Through hole 42 Sealing material 43 Cell wall 50 Holding mat 60 Casing

Claims (8)

多数の貫通孔が隔壁を隔てて長手方向に並設された角柱形状の多孔質セラミック部材が接合層を介して複数個結束されたハニカム構造体であって、
前記ハニカム構造体の長手方向に延びる軸の周りに略回転対称な外周面と、
前記外周面を取り囲むように、前記外周面の全周に亘って形成されたリング状凸部とを含み、
前記リング状凸部は、所定の径を有する頭頂部と、前記頭頂部から前記長手方向の第１の端部側に形成された前記軸の周りに略回転対称な第１のテーパー領域と、前記頭頂部から前記長手方向の第２の端部側に形成された前記軸の周りに略回転対称な第２のテーパー領域と含み、
前記第１のテーパー領域及び前記第２のテーパー領域において、前記軸について所定方向に、前記頭頂部と前記第１のテーパー領域及び前記第２のテーパー領域の境界からそれぞれ外周面に向かって放物線状の突起が形成されたハニカム構造体。 A honeycomb structure in which a plurality of rectangular columnar porous ceramic members in which a large number of through-holes are arranged in parallel in the longitudinal direction across a partition wall are bound through a bonding layer,
An outer peripheral surface that is substantially rotationally symmetric about an axis extending in the longitudinal direction of the honeycomb structure;
A ring-shaped convex portion formed over the entire circumference of the outer peripheral surface so as to surround the outer peripheral surface;
The ring-shaped convex portion includes a top portion having a predetermined diameter, and a first taper region that is substantially rotationally symmetric about the axis formed on the first end portion side in the longitudinal direction from the top portion, A second taper region that is substantially rotationally symmetric about the axis formed from the top to the second end side in the longitudinal direction;
In the first taper region and the second taper region, in a predetermined direction with respect to the axis, a parabolic shape from the boundary between the top and the first taper region and the second taper region toward the outer peripheral surface, respectively. Honeycomb structure in which protrusions are formed. 前記リング状凸部は、前記軸について所定方向に、前記ハニカム構造体をその長手方向に平行な平面で切り欠いて形成した平面部を含み、前記平面部の幅は、前記頭頂部の幅より大きい請求項１に記載のハニカム構造体。   The ring-shaped convex part includes a plane part formed by cutting out the honeycomb structure in a plane parallel to the longitudinal direction in a predetermined direction with respect to the axis, and the width of the plane part is larger than the width of the top of the head The honeycomb structure according to claim 1, which is large. 前記平面部は、前記軸と所定距離をなす平面によって前記頭頂部を切り欠かれてなる請求項２に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 2, wherein the top portion is cut away from the top by a plane that forms a predetermined distance from the axis. 前記頭頂部及び前記平面部の幅は、前記長手方向に、前記頭頂部又は前記平面部が前記第１及び第２のテーパー領域とそれぞれ形成する境界の間隔である請求項２又は３に記載のハニカム構造体。   The width | variety of the said top part and the said plane part is the space | interval of the boundary which the said top part or the said plane part respectively forms with the said 1st and 2nd taper area | regions in the said longitudinal direction. Honeycomb structure. 前記平面部の幅は、前記頭頂部の幅の少なくとも１．２倍ある請求項２から４のいずれかに記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 2 to 4, wherein a width of the planar portion is at least 1.2 times a width of the top portion. 前記平面部の幅は、前記頭頂部の幅の少なくとも１．３倍ある請求項５に記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to claim 5, wherein a width of the flat portion is at least 1.3 times a width of the top portion. 前記軸について所定方向とは、前記軸について０時、３時、６時及び９時の方向である請求項１から６のいずれかに記載のハニカム構造体。   The honeycomb structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the predetermined direction with respect to the axis is a direction of 0:00, 3, 6:00, and 9:00 with respect to the axis. 請求項１から７のいずれかに記載のハニカム構造体の製造方法であって、
前記多孔質セラミック部材を複数個結束してハニカム集合体を構成する工程と、
前記ハニカム集合体を研削し、前記外周面及び前記リング状凸部に対応する形状が形成されたセラミックブロックに加工する工程と、
前記セラミックブロックの外周にシール材層を形成する工程と
を含むハニカム構造体の製造方法。
A method for manufacturing a honeycomb structured body according to any one of claims 1 to 7,
Forming a honeycomb aggregate by bundling a plurality of the porous ceramic members; and
Grinding the honeycomb aggregate and processing into a ceramic block in which a shape corresponding to the outer peripheral surface and the ring-shaped convex portion is formed;
Forming a sealing material layer on the outer periphery of the ceramic block.
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