特許 5684208 ハニカム構造体の研削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5684208

(24)【登録日】2015年1月23日

(45)【発行日】2015年3月11日

(54)【発明の名称】ハニカム構造体の研削方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 5/14 20060101AFI20150219BHJP

【ＦＩ】

   B24B5/14

【請求項の数】4

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2012-211514(P2012-211514)

(22)【出願日】2012年9月25日

(65)【公開番号】特開2014-65104(P2014-65104A)

(43)【公開日】2014年4月17日

【審査請求日】2014年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088616

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邉 一平

(74)【代理人】

【識別番号】100089347

【弁理士】

【氏名又は名称】木川 幸治

(74)【代理人】

【識別番号】100154379

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 博幸

(74)【代理人】

【識別番号】100154829

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 成

(72)【発明者】

【氏名】藤岡 靖昌

(72)【発明者】

【氏名】岩出 将成

(72)【発明者】

【氏名】西尾 彰文

(72)【発明者】

【氏名】道脇 大志

【審査官】 石田 智樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−１２５１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１５６６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０１１８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３７１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／０４９２７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−０４０２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ５／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円板状の研削加工部材を用いてハニカムセグメント接合体の外周部を研削加工するハニカム構造体の研削方法であって、
前記研削加工部材は、円板状の円板部と前記円板部の外周に配設されたリング状の砥石部とを備えるものであり、
前記研削加工部材の中心軸と前記ハニカムセグメント接合体の中心軸とを平行にした状態で、前記ハニカムセグメント接合体を、中心軸を中心にして回転させるとともに、前記研削加工部材を中心軸を中心にして回転させながら、前記ハニカムセグメント接合体の前記外周部分を、前記研削加工部材の前記砥石部で研削して、柱状のハニカム基材とリング状凸部とを備えたハニカム構造体を作製し、
前記研削加工部材の前記砥石部は、中心軸に平行に形成された外周面、中心軸方向における一方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された第１の砥石テーパー面、及び中心軸方向における他方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された第２の砥石テーパー面を有し、
前記ハニカムセグメント接合体は、複数のセラミックハニカムセグメントの側面同士が接合されて形成された被研削体であり、
前記研削加工部材の前記砥石部で、一方の端部である第１端部と他方の端部である第２端部とを有するハニカムセグメント接合体の、外周部分の前記第１端部側の一部を研削して、ハニカム基材の第１研削領域及びリング状凸部の第１テーパー部を形成する第１研削領域形成工程と、
前記研削加工部材の前記砥石部で、前記ハニカムセグメント接合体の前記外周部分の研削されていない領域である未研削領域の、前記第２端部側の一部を研削して、ハニカム基材の第２研削領域及びリング状凸部の第２テーパー部を形成する第２研削領域形成工程と、
前記研削加工部材の前記砥石部で、前記ハニカムセグメント接合体の前記外周部分の研削されずに残っている領域である残存未研削領域を研削してリング状凸部の中央研削面を形成する中央研削面形成工程とを有し、
前記第１研削領域形成工程において、前記砥石部の前記外周面によって前記第１研削領域を形成するとともに、前記砥石部の前記第１の砥石テーパー面によって、第２端部側の研削されていない領域である前記未研削領域と前記第１研削領域との間に、前記第１端部に向かって細くなる前記第１テーパー部を形成し、
前記第２研削領域形成工程において、前記砥石部の前記外周面によって前記第２研削領域を形成するとともに、前記砥石部の前記第２の砥石テーパー面によって、研削されずに残る前記残存未研削領域と前記第２研削領域との間に、前記第２端部に向かって細くなる前記第２テーパー部を形成し、
前記中央研削面形成工程において形成される前記中央研削面は、前記第１テーパー部のテーパー面である第１テーパー面及び前記第２テーパー部のテーパー面である第２テーパー面に接する面であり、
前記ハニカム構造体の前記ハニカム基材は、複数のセラミックハニカムセグメントの側面同士が接合されて形成されたものであり、
前記ハニカム構造体の前記リング状凸部は、前記ハニカム基材の外周を取り囲むとともに前記ハニカム基材の外周から外側に向かって鍔状に突出し、前記第１テーパー面、前記第２テーパー面及び前記中央研削面を有するものであり、
前記第１研削領域形成工程、前記第２研削領域形成工程及び前記中央研削面形成工程における研削の際、前記研削加工部材を、前記ハニカムセグメント接合体の中心軸に平行に移動させる、ハニカム構造体の研削方法。

【請求項2】

前記砥石部の中心軸方向における長さである砥石幅が、２５〜３５ｍｍである請求項１に記載のハニカム構造体の研削方法。

【請求項3】

前記砥石部の前記外周面の中心軸方向における長さである外周幅が、９〜１５ｍｍである請求項１又は２に記載のハニカム構造体の研削方法。

【請求項4】

前記砥石部の中心軸方向における一方の端面及び他方の端面のそれぞれの、中心軸から外側に向かう方向である径方向における長さが、３〜７ｍｍである請求項１〜３のいずれかに記載のハニカム構造体の研削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハニカム構造体の研削方法に関する。更に詳しくは、加工面の輪郭度を良くし、短時間で「外周にリング状の凸部を有し、当該凸部がテーパー状に形成されているハニカム構造体」を形成することが可能なハニカム構造体の研削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、排出ガスの排気系に用いられるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）や触媒担体として、セラミック製のハニカム構造体が用いられている。このようなセラミック製のハニカム構造体は、例えば、ハニカムセグメント接合体の外周を研削して柱状に形成することにより、作製されている（例えば、特許文献１を参照）。ここで、本明細書において、「ハニカムセグメント接合体」は、複数の「セラミック製のハニカムセグメント（セラミックハニカムセグメント）」が接合されて形成されたものであり、外周が研削される前の、最終形状になっていない状態のものである。また、「ハニカム構造体」は、ハニカムセグメント接合体の外周を研削して最終形状になったものである。

【0003】

特許文献１に記載の研削方法は、例えばセラミック製のワーク（例えば、ハニカムセグメント接合体）を回転させながら、砥石により外周を所定形状に研削する方法である。更に具体的には、特許文献１に記載の研削方法は、まず、ワークの回転軸と交差する方向に砥石を切り込んで研削するプランジ研削を、ワークの長さ方向における所定の箇所に行う。そして、その後、ワークの回転軸と平行な方向に沿って砥石を相対的に走行させて研削するトラバース研削を、プランジ研削部位に向かって行う方法である。特許文献１に記載の研削方法は、このような構成により、加工時間を短くし、チッピングを防止することが可能である。

【0004】

また、ワーク（例えば、工作物等）を回転させながら、砥石を用いてワークの外周を加工する方法が開示されている（例えば、特許文献２，３を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２００５／４９２７０号

【特許文献2】特開昭６０−２３２８５７号公報

【特許文献3】特開平８−９９２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載の研削方法は、柱状のハニカム構造体を作製する方法として優れた方法である。しかし、当該研削方法は、「外周にリング状の凸部を有し、当該凸部がテーパー状に形成されているハニカム構造体」を作製する際には、凸部の形成に時間がかかり、製造時間が長くなるという問題があった。具体的には、特許文献１に記載の研削方法は、テーパー状の凸部を形成する際に、砥石を、低速度で、ハニカム構造体の中心軸方向（回転軸方向）以外の方向にも移動させる必要があるため、研削加工に長時間を要するものであった。前記構造を有するＤＰＦは、リング状凸部を備えることにより、クッション材を介してＤＰＦを金属容器内に把持した際に、ＤＰＦが金属容器内で径方向／長さ方向に移動することを効果的に規制することができる。これは、ＤＰＦが重いときに特に有効である。また、リング状凸部の要求特性としては、ＤＰＦを固定するので、リング状凸部が十分な強度を有することが好ましい。また、リング状凸部がＤＰＦと一体であることが好ましい。リング状凸部は、強度が低かったり、クラックが入っていると、ＤＰＦが振動で離脱し、把持できなくなる。リング状凸部に局所的に過荷重がかからないようにするため、寸法精度も重要である。

【0007】

また、特許文献２に記載の研削方法は、回転する工作物の外周を砥石で研削する際に、工作物と砥石とが、点だけで接触するため、この方法でセラミック製のハニカム構造体を加工すると、加工面（研削面）の輪郭度が悪くなるという問題があった。また、当該研削方法では、「外周にリング状の凸部を有し、当該凸部がテーパー状に形成されているハニカム構造体」を作製する際には、凸部の形成に時間がかかり、製造時間が長くなるという問題があった。

【0008】

また、特許文献３に記載の研削方法においては、砥石の進行方向側に荒研削用のテーパー部を有するとともにワークの回転軸と平行な仕上げ研削用のストレート部を有する砥石が用いられている。そして、ワークの外周を砥石で研削する際には、まず砥石のテーパー部で荒研削を行い、続くストレート部で仕上げ研削を行うようになっている。従って、砥石にテーパー部が形成されているが、これによって加工後のワークにテーパー部が形成されるわけではない。逆に、この方法では、仕上げ研削用のストレート部が、ワークの回転軸に平行であるため、テーパー状に形成されたリング状凸部を有するハニカム構造体の形成は、困難になる。これは、リング状凸部のテーパー部分は、ハニカム構造体の中心軸（回転軸）とは平行ではないため、上記ストレート部をそのまま使用してテーパー部を形成することができないからである。

【0009】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものである。本発明は、加工面の輪郭度を良好にし、短時間で「外周にリング状の凸部を有し、当該凸部がテーパー状に形成されているハニカム構造体」を形成することが可能なハニカム構造体の研削方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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

【0011】

［１］ 円板状の研削加工部材を用いてハニカムセグメント接合体の外周部を研削加工するハニカム構造体の研削方法である。前記研削加工部材は、円板状の円板部と前記円板部の外周に配設されたリング状の砥石部とを備えるものである。前記研削加工部材の中心軸と前記ハニカムセグメント接合体の中心軸とを平行にした状態で、前記ハニカムセグメント接合体を、中心軸を中心にして回転させるとともに、前記研削加工部材を中心軸を中心にして回転させながら、前記ハニカムセグメント接合体の前記外周部分を、前記研削加工部材の前記砥石部で研削して、柱状のハニカム基材とリング状凸部とを備えたハニカム構造体を作製する。前記研削加工部材の前記砥石部は、中心軸に平行に形成された外周面、中心軸方向における一方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された第１の砥石テーパー面、及び中心軸方向における他方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された第２の砥石テーパー面を有する。前記ハニカムセグメント接合体は、複数のセラミックハニカムセグメントの側面同士が接合されて形成された被研削体である。前記研削加工部材の前記砥石部で、一方の端部である第１端部と他方の端部である第２端部とを有するハニカムセグメント接合体の、外周部分の前記第１端部側の一部を研削して、ハニカム基材の第１研削領域及びリング状凸部の第１テーパー部を形成する第１研削領域形成工程を有する。更に、前記研削加工部材の前記砥石部で、前記ハニカムセグメント接合体の前記外周部分の研削されていない領域である未研削領域の、前記第２端部側の一部を研削して、ハニカム基材の第２研削領域及びリング状凸部の第２テーパー部を形成する第２研削領域形成工程を有する。更に、前記研削加工部材の前記砥石部で、前記ハニカムセグメント接合体の前記外周部分の研削されずに残っている領域である残存未研削領域を研削してリング状凸部の中央研削面を形成する中央研削面形成工程を有する。前記第１研削領域形成工程において、前記砥石部の前記外周面によって前記第１研削領域を形成するとともに、前記砥石部の前記第１の砥石テーパー面によって、第２端部側の研削されていない領域である前記未研削領域と前記第１研削領域との間に、前記第１端部に向かって細くなる前記第１テーパー部を形成する。前記第２研削領域形成工程において、前記砥石部の前記外周面によって前記第２研削領域を形成するとともに、前記砥石部の前記第２の砥石テーパー面によって、研削されずに残る前記残存未研削領域と前記第２研削領域との間に、前記第２端部に向かって細くなる前記第２テーパー部を形成する。前記中央研削面形成工程において形成される前記中央研削面は、前記第１テーパー部のテーパー面である第１テーパー面及び前記第２テーパー部のテーパー面である第２テーパー面に接する面である。前記ハニカム構造体の前記ハニカム基材は、複数のセラミックハニカムセグメントの側面同士が接合されて形成されたものである。前記ハニカム構造体の前記リング状凸部は、前記ハニカム基材の外周を取り囲むとともに前記ハニカム基材の外周から外側に向かって鍔状に突出し、前記第１テーパー面、前記第２テーパー面及び前記中央研削面を有するものである。前記第１研削領域形成工程、前記第２研削領域形成工程及び前記中央研削面形成工程における研削の際には、前記研削加工部材を、前記ハニカムセグメント接合体の中心軸に平行に移動させる。

【0012】

［２］ 前記砥石部の中心軸方向における長さである砥石幅が、２５〜３５ｍｍである［１］に記載のハニカム構造体の研削方法。

【0013】

［３］ 前記砥石部の前記外周面の中心軸方向における長さである外周幅が、９〜１５ｍｍである［１］又は［２］に記載のハニカム構造体の研削方法。

【0014】

［４］ 前記砥石部の中心軸方向における一方の端面及び他方の端面のそれぞれの、「中心軸から外側に向かう方向である径方向」における長さが、３〜７ｍｍである［１］〜［３］のいずれかに記載のハニカム構造体の研削方法。

【発明の効果】

【0015】

本発明のハニカム構造体の研削方法は、「外周面、第１の砥石テーパー面及び第２の砥石テーパー面を有する」研削加工部材の中心軸と、ハニカムセグメント接合体の中心軸とを平行にした状態で、研削加工部材でハニカムセグメント接合体の外周を研削する方法である。本発明のハニカム構造体の研削方法は、研削加工の工程として、第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程を有する。そして、第１研削領域形成工程は、研削加工部材の外周面及び第１の砥石テーパー面によって、第１研削領域及び第１テーパー部を形成する工程である。また、第２研削領域形成工程は、研削加工部材の外周面及び第２の砥石テーパー面によって、第２研削領域及び第２テーパー部を形成する工程である。また、中央研削面形成工程は、研削加工部材の外周面によって中央研削面を形成する工程である。

【0016】

このように、本発明のハニカム構造体の研削方法は、研削加工部材の第１の砥石テーパー面によって、「第１の砥石テーパー面に対して相補的な形状」の第１テーパー部を形成する。つまり、第１テーパー部の形状が、「第１の砥石テーパー面の形状が転写された形状」になる。そのため、第１テーパー部の面の輪郭度（加工面の輪郭度）を向上させることができる。更に、研削加工部材による研削の際、研削加工部材の中心軸とハニカムセグメント接合体の中心軸とを平行にした状態で、ハニカムセグメント接合体の中心軸に平行に、研削加工部材を移動させることが好ましい。これにより、より短時間で第１テーパー部を形成することができる。また、第２テーパー部についても、第２の砥石テーパー面によって、同様にして形成されるため、加工面の輪郭度を良くすることができるとともに、短時間で加工を行うことができる。更に、第１研削領域、第２研削領域及び中央研削面は、研削加工部材の外周面によって形成されるため、加工面の輪郭度を向上させることができるとともに短時間で研削加工を行うことができる。

【0017】

また、本発明のハニカム構造体の研削方法は、研削加工部材の第１の砥石テーパー面によって第１テーパー部を形成し、第２の砥石テーパー面によって第２テーパー部を形成し、外周面によって第１研削領域、第２研削領域及び中央研削面を形成する。このように、本発明のハニカム構造体の研削方法は、１つの研削加工部材の各「面」によって、得られるハニカム構造体の各面が形成される。そのため、本発明のハニカム構造体の研削方法は、１つの研削加工部材のみを用いてハニカムセグメント接合体を研削して、所望のハニカム構造体を得ることができる。そして、研削加工部材の各「面」によって、ハニカムセグメント接合体を研削するため、研削されて形成されたハニカムセグメント接合体（ハニカム構造体）の「面」（第１テーパー面等）は、輪郭度の良い「面」となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において用いられる研削加工部材を模式的に示す正面図である。

【図2】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において用いられる研削加工部材を模式的に示す側面図である。

【図3】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において用いられる研削加工部材を構成する砥石部の断面を示す模式図である。

【図4】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において、研削加工されるハニカムセグメント接合体を模式的に示す斜視図である。

【図5】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態における第１研削領域形成工程を示す模式図である。

【図6】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態における第２研削領域形成工程を示す模式図である。

【図7】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態における中央研削面形成工程を示す模式図である。

【図8】本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において作製されるハニカム構造体を模式的に示す斜視図である。

【図9】実施例６において作製されたハニカム構造体を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明の実施の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

【0020】

本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、図１〜図８に示されるように、以下の通りである。つまり、本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、円板状の研削加工部材１を用いてハニカムセグメント接合体１１の外周部を研削加工するハニカム構造体の研削方法である。

【0021】

更に具体的には、本実施形態のハニカム構造体の研削方法において、研削加工部材１は、円板状の円板部２と円板部２の外周に配設されたリング状の砥石部３とを備えるものである。研削加工部材１の中心軸とハニカムセグメント接合体１１の中心軸とを平行にした状態で、ハニカムセグメント接合体１１を、中心軸を中心にして回転させるとともに、研削加工部材１を中心軸を中心にして回転させる。そして、上記回転をさせながら、ハニカムセグメント接合体１１の外周部分を、研削加工部材１の砥石部３で研削して、柱状のハニカム基材４２とリング状凸部４３とを備えたハニカム構造体４１を作製する。研削加工部材１の砥石部３は、外周面４、第１の砥石テーパー面５及び第２の砥石テーパー面６を有する。外周面４は、中心軸に平行に形成された面である。第１の砥石テーパー面５は、中心軸方向における一方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された面である。そして、第２の砥石テーパー面６は、中心軸方向における他方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された面である。ハニカムセグメント接合体１１は、複数のセラミックハニカムセグメント１２の側面１３同士が接合されて形成された被研削体である。

【0022】

本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程を有するものである。尚、「研削途中のハニカムセグメント接合体」も、「ハニカムセグメント接合体」と称する。そして、全ての研削工程（第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程）が終了した後に得られたものを、「ハニカム構造体」と称する。

【0023】

第１研削領域形成工程は、研削加工部材１の砥石部３で、一方の端部である第１端部１４と他方の端部である第２端部１５とを有するハニカムセグメント接合体１１の、外周部分の第１端部１４側の一部を研削する工程である。そして、第１研削領域形成工程は、上記研削により、ハニカム基材４２の第１研削領域２１及びリング状凸部４３の第１テーパー部２２を形成する工程である。第２研削領域形成工程は、研削加工部材１の砥石部３で、ハニカムセグメント接合体１１の外周部分の研削されていない領域である未研削領域２５の、第２端部１５側の一部を研削する工程である。そして、上記研削により、ハニカム基材４２の第２研削領域２３及びリング状凸部４３の第２テーパー部２４を形成する工程である。中央研削面形成工程は、研削加工部材１の砥石部３で、ハニカムセグメント接合体１１の「外周部分の研削されずに残っている領域」である残存未研削領域２６を研削して、リング状凸部４３の中央研削面３３を形成する工程である。

【0024】

そして、上記第１研削領域形成工程においては、砥石部３の外周面４によって第１研削領域２１を形成する。更に、砥石部３の第１の砥石テーパー面５によって、「第２端部１５側の「研削されていない領域」である未研削領域２５」と「第１研削領域２１」との間に、第１端部１４に向かって細くなる第１テーパー部２２を形成する。そして、上記第２研削領域形成工程においては、砥石部３の外周面４によって第２研削領域２３を形成する。更に、砥石部３の第２の砥石テーパー面６によって、「研削されずに残る「残存未研削領域２６」」と「第２研削領域２３」との間に、第２端部１５に向かって細くなる第２テーパー部２４を形成する。そして、上記中央研削面形成工程において形成される中央研削面３３は、第１テーパー部２２のテーパー面である第１テーパー面３１及び第２テーパー部２４のテーパー面である第２テーパー面３２に接する面である。尚、第１の砥石テーパー面５は、砥石部３における、「中心軸方向ａにおける一方の端部に、先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された面」である。また、第２の砥石テーパー面６は、砥石部３における、「中心軸方向ａにおける他方の端部に、先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された面」である。ここで、本実施形態のハニカム構造体の研削方法においては、「研削加工部材１の中心軸」、「円板部２の中心軸」及び「砥石部の中心軸」は、共通であり、いずれも「中心軸方向ａ」に延びる軸であることが好ましい。

【0025】

上記のように、ハニカムセグメント接合体１１に、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２を形成したところで、第１研削領域形成工程が終了する。そして、ハニカムセグメント接合体１１に、第２研削領域２３及び第２テーパー部２４を形成したところで、第２研削領域形成工程が終了する。そして、ハニカムセグメント接合体１１に、中央研削面３３を形成してハニカム構造体４１を得たところで、中央研削面形成工程が終了する。

【0026】

ハニカム構造体４１のハニカム基材４２は、複数のセラミックハニカムセグメント１２の側面１３同士が接合されて形成されたものである。ハニカム構造体４１のリング状凸部４３は、ハニカム基材４２の外周を取り囲むとともにハニカム基材４２の外周から外側に向かって鍔状に突出し、第１テーパー面３１、第２テーパー面３２及び中央研削面３３を有するものである。

【0027】

ここで、図１は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において用いられる研削加工部材１を模式的に示す正面図である。図２は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において用いられる研削加工部材１を模式的に示す側面図である。図３は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において用いられる研削加工部材を構成する砥石部の断面を示す模式図である。図３は、研削加工部材の砥石部を、中心軸を含む平面で切断して得られる２つの断面のうちの一方である。図４は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において、研削加工されるハニカムセグメント接合体１１を模式的に示す斜視図である。図５は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態における第１研削領域形成工程を示す模式図である。図６は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態における第２研削領域形成工程を示す模式図である。図７は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態における中央研削面形成工程を示す模式図である。図８は、本発明のハニカム構造体の研削方法の一実施形態において作製されるハニカム構造体４１を模式的に示す斜視図である。

【0028】

本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、上記のように、「研削加工部材１」（図１〜図３参照）を用いて、ハニカムセグメント接合体１１（図４参照）の外周部分を研削して、リング状凸部４３（図８参照）を有するハニカム構造体４１を作製する方法である。

【0029】

このように、本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、研削加工部材１の第１の砥石テーパー面５によって、「第１の砥石テーパー面５に対して相補的な形状」の第１テーパー部２２を形成する。これにより、第１テーパー部２２の形状が、「第１の砥石テーパー面５の形状が転写された形状」になる。そのため、第１テーパー部２２の面の輪郭度を向上させることができる。更に、研削加工部材１による研削の際、研削加工部材１の中心軸とハニカムセグメント接合体１１の中心軸とを平行にした状態で、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に、研削加工部材１を移動させることが好ましい。これにより、より短時間で第１テーパー部２２を形成することができる。また、第２テーパー部２４についても、第２の砥石テーパー面６によって、同様にして形成されるため、加工面の輪郭度を良くすることができるとともに、短時間で加工を行うことができる。更に、第１研削領域２１、第２研削領域２３及び中央研削面３３は、研削加工部材１の外周面４によって形成されるため、輪郭度を向上させることができるとともに、短時間で研削加工を行うことができる。ここで、本明細書において、「加工面」とは、研削加工部材によって研削されて形成された面（研削面）のことを意味する。また、面の「輪郭度」とは、当該「面」の形状に関しての、設計値からのずれ量の、最大値と最小値との差のことである。そして、面の「輪郭度」は、ダイヤルメーター、３次元測定機、２次元レーザー測長機等を用いて、ハニカム構造体（ハニカムセグメント接合体）の断面の輪郭を測定し、設計値と測定値とのずれ量を算出し、得られたずれ量から計算した値である。「輪郭度」は、０．２ｍｍ未満の場合、良好である（良い）ということができる。また、「輪郭度」は、０．２ｍｍ以上の場合、不良である（悪い）ということができる。尚、「輪郭度」のことを、「面の輪郭度」と称することがある。

【0030】

また、本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、研削加工部材１の第１の砥石テーパー面５によって第１テーパー部２２を形成する。そして、第２の砥石テーパー面６によって第２テーパー部２４を形成し、外周面４によって第１研削領域２１、第２研削領域２３及び中央研削面３３を形成する。このように、本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、１つの研削加工部材１の各面（第１の砥石テーパー面５、第２の砥石テーパー面６及び外周面４）によって、得られるハニカム構造体の各面が形成される。そのため、本発明のハニカム構造体の研削方法は、１つの研削加工部材１のみを用いてハニカムセグメント接合体１１を研削して、所望のハニカム構造体４１を得ることができる。

【0031】

（１）研削加工部材：
本実施形態のハニカム構造体の研削方法において用いられる研削加工部材１は、図１〜図３に示されるように、円板状の円板部２と、円板部２の外周に配設されたリング状の砥石部３とを備えるものである。

【0032】

砥石部３は、「外周面４、第１の砥石テーパー面５及び第２の砥石テーパー面６」を有するものである。外周面４は、中心軸に平行に形成された、外周部分に形成された面である。外周面４の形状は、円筒形の外周面の形状と同じ形状である。「外周面４が、中心軸（研削加工部材の中心軸）に平行に形成されている」とは、研削加工部材の「中心軸を含む断面」において、中心軸と外周面４とが平行であることを意味する。このように、「外周面４と中心軸とが平行」であると、研削加工部材１の中心軸とハニカムセグメント接合体１１の中心軸とを平行にして、ハニカムセグメント接合体を研削することにより、「面の輪郭度」を向上することができる。更に、研削加工部材１をハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させると、より、研削加工時間を短くできる。更に具体的には、研削加工部材１でハニカムセグメント接合体１１を研削する際に、研削加工部材１及びハニカムセグメント接合体１１の両方の中心軸を通る断面において、研削加工部材１の外周面４の全体がハニカムセグメント接合体１１に接触した状態となる。そして、研削加工部材１の外周面４と、ハニカムセグメント接合体１１における研削された面とは、平行になる。そのため、研削加工部材１の外周面４とハニカムセグメント接合体１１との接触幅が、外周面４の幅である「外周幅Ｗｃ」となる。このように、研削加工部材１の幅広の外周面４の全体がハニカムセグメント接合体１１に接触した状態となるため、研削加工部材１の移動速度を速くしても、ハニカムセグメント接合体１１における研削された面は、輪郭度が良くなる。そのため、本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、研削加工時間を短くできるとともに、得られたハニカム構造体の「研削によって形成された面（加工面）」の輪郭度を向上することができる。

【0033】

砥石部３の外周面４の、中心軸方向ａにおける長さ（砥石部３の外周面４の幅）である「外周幅Ｗｃ」は、９〜１５ｍｍが好ましく、１０〜１４ｍｍが更に好ましく、１１〜１３ｍｍが特に好ましい。９ｍｍより短いと、第１研削領域２１等の「面の輪郭度」を良くするために、研削加工部材１の移動速度を遅くする必要が生じることがある。また、研削加工部材１の移動速度を遅くしない場合には、らせん状の削り残しが発生することがある。１５ｍｍより長いと、研削加工部材１の質量が大きくなり、回転時に振動（回転中心（中心軸）の「ぶれ」）が生じることがある。

【0034】

砥石部３は、テーパー幅Ｗｂが８〜１０ｍｍであることが好ましく、８．４〜９．６ｍｍであることが更に好ましく、８．８〜９．２ｍｍであることが特に好ましい。８ｍｍより短いと、第１の砥石テーパー面等が小さくなり、所望の第１テーパー面等を形成しにくくなることがある。１０ｍｍより長いと、外周幅Ｗｃが短くなり、研削加工時間が長くなるとともに、得られたハニカム構造体の「研削によって形成された面」の輪郭度が悪化することがある。テーパー幅Ｗｂは、第１の砥石テーパー面及び第２の砥石テーパー面の、中心軸方向ａにおける長さである。第１の砥石テーパー面５のテーパー幅Ｗｂと、第２の砥石テーパー面６のテーパー幅Ｗｂとは、異なる大きさであってもよいが、同じ大きさであることが好ましい。

【0035】

砥石部３の中心軸方向ａにおける長さである砥石幅Ｗａは、２５〜３５ｍｍであることが好ましく、２８〜３２ｍｍであることが更に好ましく、２９〜３１ｍｍであることが特に好ましい。砥石幅Ｗａが２５ｍｍより短いと、テーパー幅Ｗｂや外周幅Ｗｃを短くする必要が生じることがある。砥石幅Ｗａが３５ｍｍより長いと、研削加工部材１の質量が大きくなり、回転時に振動（回転中心（中心軸）の「ぶれ」）が生じることがある。

【0036】

砥石部３の中心軸方向における一方の端面（砥石部の一方の端面７）及び他方の端面（砥石部の他方の端面８）のそれぞれの、「中心軸から外側に向かう方向である径方向」における長さ（砥石端面径方向長さｄ）が、３〜７ｍｍであることが好ましい。更に、砥石端面径方向長さｄは、４〜６ｍｍであることが更に好ましく、４．５〜５．５ｍｍであることが特に好ましい。３ｍｍより短いと、研削加工部材の寿命が短くなることがある。７ｍｍより長いと、研削加工部材（砥石部）の剛性が低下し、所望の形状のハニカム構造体を形成し難くなることがある。砥石部の一方の端面７の砥石端面径方向長さｄと、砥石部の他方の端面８の砥石端面径方向長さｄとは、異なる長さであってもよいが、同じ長さであることが好ましい。

【0037】

砥石部３の材質は、ハニカムセグメント接合体１１を構成するセラミックハニカムセグメント１２及びセラミックハニカムセグメント１２同士を接合する接合部１６を研削できるものであれば特に限定されない。砥石部３の材質としては、具体的には、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドにて固定した（固めた）もの等を挙げることができる。

【0038】

研削加工部材１の中心軸に直交する断面における、直径は、３００〜４００ｍｍが好ましく、３２０〜３８０ｍｍが更に好ましく、３４０〜３６０ｍｍが特に好ましい。３００ｍｍより小さいと、砥石部３のテーパー幅Ｗｂ及び砥石端面径方向長さｄを、所望の長さにすることが困難になることがあり、また加工速度を確保するため砥石回転速度を高速化する必要があり、装置の大型化につながることがある。４００ｍｍより大きいと、研削加工部材１を回転、移動させる装置を大型化させる必要が生じることがある。

【0039】

研削加工部材１を装着して（取り付けて）使用する装置としては、特に限定されず、研削加工部材１を「中心軸を中心にして」回転させるとともに、研削加工部材１を移動させることが可能な装置であればよい。研削加工部材１を、中心軸方向に移動できる装置であれば、更に好ましい。

【0040】

研削加工部材１を構成する円板部２は、円板状の部材である。円板部２の形状には、円板形状において中央部が凹んだ形状、円板形状において所定の位置に孔が形成された形状等も含まれる。また、「外周に位置するリムと中央に位置するハブとが、スポークで繋がれた構造の、ホイール」のような形状等も含まれる。研削加工部材１は、円板部２の外周に砥石部３が配設されている。円板部２の厚さは、砥石部３の砥石幅Ｗａと同じであることが好ましい。円板部２の材質は、特に限定されないが、炭素鋼等が好ましい。研削加工部材１は、円板部２の中心軸部分を、研削加工部材１を装着す装置の回転軸に取り付けて使用することが好ましい。

【0041】

（２）ハニカムセグメント接合体：
本実施形態のハニカム構造体の研削方法における被研削体であるハニカムセグメント接合体１１は、複数のセラミックハニカムセグメント１２の側面１３同士が接合されて形成されたものである。セラミックハニカムセグメント１２同士は、接合部１６によって接合されている。

【0042】

セラミックハニカムセグメント１２は、一方の端面から他方の端面まで延びる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有するものである。そして、セラミックハニカムセグメント１２は、一方の端面の所定のセルの開口部と他方の端面の残余のセルの開口部とに、目封止部が形成されている。また、上記所定のセルと残余のセルとは交互に配置されており、セラミックハニカムセグメント１２の両端面に市松模様が形成されている。尚、セラミックハニカムセグメントは、目封止部を有さないものであってもよい。

【0043】

セラミックハニカムセグメント１２を構成する材料は、珪素−炭化珪素複合材料、炭化珪素、珪素が好ましい。ここで、珪素−炭化珪素複合材料は、「炭化珪素粒子が、金属珪素によって、炭化珪素粒子間に気孔が形成された状態で結合された」構造を有する材料である。

【0044】

セラミックハニカムセグメント１２の気孔率（％）は、特に限定されないが、３０〜８０％であることが好ましく、４０〜６５％であることが更に好ましい。気孔率をこのような範囲とすることにより、強度を維持しながら圧力損失を小さくすることができる。気孔率が３０％未満であると、圧力損失が上昇することがある。気孔率が８０％を超えると、強度が低下することがある。気孔率は、アルキメデス法により測定した値である。

【0045】

セラミックハニカムセグメント１２の平均細孔径（μｍ）は、５〜５０μｍであることが好ましく、７〜３５μｍであることが更に好ましい。平均細孔径をこのような範囲とすることにより、粒子状物質（パティキュレートマター：ＰＭ）を効果的に捕集することができる。平均細孔径が５μｍ未満であると、粒子状物質により目詰まりを起こしやすくなることがある。平均細孔径が５０μｍを超えると、作製されるハニカム構造体をディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）として使用した場合、粒子状物質がハニカム構造体に捕集されずに通過することがある。平均細孔径は、水銀ポロシメータにより測定した値である。

【0046】

セラミックハニカムセグメント１２を構成する材料が珪素−炭化珪素複合材料である場合、炭化珪素粒子の平均粒子径は、５〜１００μｍであることが好ましい。このような平均粒径とすることにより、セラミックハニカムセグメント１２の気孔率及び平均細孔径を、上記のような範囲に制御しやすくなる。平均粒子径が５μｍより小さいと、平均細孔径が小さくなり過ぎることがある。平均粒子径が１００μｍより大きいと、気孔率が小さくなり過ぎることがある。炭化珪素の平均粒径は、ＪＩＳ Ｒ １６２９に準拠して測定した値である。

【0047】

セラミックハニカムセグメント１２の隔壁の厚さは、特に限定されないが、５０〜２０００μｍであることが好ましい。隔壁の厚さが５０μｍより薄いと、作製されるハニカム構造体の強度が低下することがある。隔壁の厚さが２０００μｍより厚いと、作製されるハニカム構造体の圧力損失が大きくなることがある。

【0048】

セラミックハニカムセグメント１２のセル密度（セル／ｃｍ^２）は、特に限定されないが、０．９〜３１１セル／ｃｍ^２であることが好ましく、７．８〜６２セル／ｃｍ^２であることが更に好ましい。セル密度が０．９セル／ｃｍ^２より小さいと、作製されるハニカム構造体をＤＰＦとして使用した場合、フィルタとしての有効面積が小さくなることがある。セル密度が３１１セル／ｃｍ^２より大きいと、作製されるハニカム構造体をＤＰＦとして使用した場合、圧力損失が大きくなることがある。

【0049】

セラミックハニカムセグメント１２のセル形状としては、特に制限はなく、例えば、三角形、四角形、六角形、八角形、円形、又はこれらの組合せを挙げることができる。尚、セラミックハニカムセグメント１２のセル形状は、セラミックハニカムセグメント１２の中心軸方向（セルが延びる方向）に対して垂直な断面におけるセル形状である。

【0050】

セラミックハニカムセグメント１２同士を接合させる接合部１６の材質としては、セラミックス粉にセラミックスファイバー等の無機繊維、有機及び／又は無機のバインダ、並びに水等の分散媒を添加したもの等を挙げることができる。セラミックス粉としては、シリカ、アルミナ、ムライト、コージェライト等の粉を挙げることができる。

【0051】

本実施形態のハニカム構造体の研削方法においては、図４に示されるように、ハニカムセグメント接合体１１の形状は、中心軸方向に直交する断面の形状が八角形の筒状（柱状）である。本実施形態のハニカム構造体の研削方法においては、ハニカムセグメント接合体１１の形状は、中心軸方向に直交する断面の形状が八角形の筒状（柱状）であることが好ましいが、これに限定されるものではない。例えば、ハニカムセグメント接合体１１は、「中心軸方向に直交する断面の形状が、円形又は多角形である」筒状（柱状）であることが好ましい。ハニカムセグメント接合体１１の中心軸方向に直交する断面の形状としては、四角形、六角形又は八角形が更に好ましい。本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、このような、中心軸方向に直交する断面の形状が多角形のハニカムセグメント接合体１１であっても、１つの研削加工部材を用いて研削加工を行い、ハニカム構造体を得ることができる。

【0052】

（３）ハニカム構造体の研削方法：
以下、本実施形態のハニカム構造体の研削方法について、工程毎に更に詳細に説明する。

【0053】

（３−１）第１研削領域形成工程；
第１研削領域形成工程においては、図５に示されるように、研削加工部材１を、「ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４から第２端部１５に向けて（移動方向）」、移動させる。本実施形態のハニカム構造体の研削方法においては、「中心軸に直交する断面」の形状が円形のハニカム構造体を作製するため、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させている。図５の紙面左側の研削状態Ａは、研削加工部材１によって、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４を、研削し始めた状態を示している。図５の紙面右側の研削状態Ｂは、研削加工部材１によって、ハニカムセグメント接合体１１に、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２を形成した状態を示している。図５において、ハニカムセグメント接合体１１は、回転装置の回転部材５１によって両端面から挟まれている。このとき、回転部材５１の回転軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とが同一の軸となるようする。そして、ハニカムセグメント接合体１１は、回転部材５１の回転駆動によって、中心軸を中心にして回転する。図５において、研削加工部材の横に描かれている「白抜きの矢印」は、研削加工部材が移動する方向を示している。また、他の図面においても、同様に、研削加工部材の横に描かれている「白抜きの矢印」は、研削加工部材が移動する方向を示している。

【0054】

研削加工部材１の移動速度は、２００〜４００ｍｍ／分が好ましく、２４０〜３６０ｍｍ／分が更に好ましく、２８０〜３２０ｍｍ／分が特に好ましい。４００ｍｍ／分より速いと、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２の面の輪郭度が悪化することがある。２００ｍｍ／分より遅いと、研削時間が長くなりすぎることがある。尚、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程における研削加工部材１の移動速度も、上記範囲が好ましい。

【0055】

研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４から第２端部１５に向けて移動させる際には、ハニカムセグメント接合体を、中心軸を中心にして回転させるとともに、研削加工部材を中心軸を中心にして回転させながら移動させる。ハニカムセグメント接合体１１を、中心軸を中心にして回転させる際の回転速度は、特に限定されないが、１００〜２００ｒｐｍが好ましく、１２０〜１８０ｒｐｍが更に好ましく、１４０〜１６０ｒｐｍが特に好ましい。回転速度が１００ｒｐｍより遅いと、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２の面の輪郭度が悪化することがある。回転速度が２００ｒｐｍより速いと、回転させる装置の負荷が大きくなり、大掛かりな装置を必要とすることがある。また、研削加工部材を中心軸を中心にして回転させる際の回転速度は、特に限定されないが、２０００〜６０００ｒｐｍが好ましく、３０００〜５０００ｒｐｍが更に好ましく、３５００〜４５００ｒｐｍが特に好ましい。回転速度が２０００ｒｐｍより遅いと、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２の面の輪郭度が悪化することがある。回転速度が６０００ｒｐｍより速いと、回転させる装置の負荷が大きくなり、大掛かりな装置を必要とすることがある。尚、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程における、ハニカムセグメント接合体１１の回転速度も、上記範囲が好ましい。更に、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程における、研削加工部材１の回転速度も、上記範囲が好ましい。

【0056】

そして、研削加工部材１の砥石部３で、ハニカムセグメント接合体１１の外周部分の第１端部１４側の一部を研削する際に、砥石部３の外周面４によって第１研削領域２１を形成する。そして、それととともに砥石部３の第１の砥石テーパー面５によって第１テーパー部２２を形成する。このように、研削加工部材１の砥石部３の面（外周面４及び第１の砥石テーパー面５）によって、ハニカムセグメント接合体１１を研削するため、研削された部分の「面の輪郭度」を良くすることが可能となる。研削加工部材１の砥石部３の第１の砥石テーパー面５のテーパーの角度は、ハニカムセグメント接合体１１（ハニカム構造体４１）の第１テーパー部２２のテーパーの角度と同じになる。

【0057】

第１研削領域形成工程は、上記のように、ハニカムセグメント接合体１１に、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２を形成する工程である。

【0058】

ハニカムセグメント接合体１１に、第１研削領域２１及び第１テーパー部２２を形成した後に、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１から離して、ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５まで移動させることが好ましい。そして、その後に、第２研削領域形成工程を行うことが好ましい。

【0059】

本実施形態のハニカム構造体の研削方法は、研削加工部材１の第１の砥石テーパー面５で第１テーパー部２２を形成し、研削加工部材１の第２の砥石テーパー面６で第２テーパー部２４を形成する。そのため、第１研削領域形成工程から第２研削領域形成工程に移行する際に、研削加工部材の向き（第１の砥石テーパー面５及び第２の砥石テーパー面６が向く方向）を変える必要がない。

【0060】

（３−２）第２研削領域形成工程；
第２研削領域形成工程においては、図６に示されるように、研削加工部材１を、「ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５から第１端部１４に向けて」移動させる。本実施形態のハニカム構造体の研削方法においては、「中心軸に直交する断面」の形状が円形のハニカム構造体を作製するため、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させている。図６の紙面左側の研削状態Ｃは、研削加工部材１によって、ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５を、研削し始めた状態を示している。図６の紙面右側の研削状態Ｄは、研削加工部材１によって、ハニカムセグメント接合体１１に、第２研削領域２３及び第２テーパー部２４を形成した状態を示している。図６において、ハニカムセグメント接合体１１は、回転装置の回転部材５１によって両端面から挟まれている。このとき、回転部材５１の回転軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とが同一の軸となるようする。そして、ハニカムセグメント接合体１１は、回転部材５１の回転駆動によって、中心軸を中心にして回転する。

【0061】

第２研削領域形成工程においては、図６に示されるように、研削加工部材１の砥石部３で、「ハニカムセグメント接合体１１の未研削領域２５の、第２端部１５側の一部」を研削する。これにより、砥石部３の外周面４によって第２研削領域２３を形成するとともに、砥石部３の第２の砥石テーパー面６によって、「研削されずに残る残存未研削領域２６と第２研削領域２３との間」に第２端部１５に向かって細くなる第２テーパー部２４を形成する。このように、研削加工部材１の砥石部３の面（外周面４及び第２の砥石テーパー面６）によって、ハニカムセグメント接合体１１を研削するため、研削された部分の「面の輪郭度」を良くすることが可能となる。研削加工部材１の砥石部３の第２の砥石テーパー面６のテーパーの角度は、ハニカムセグメント接合体１１（ハニカム構造体４１）の第２テーパー部２４のテーパーの角度と同じになる。

【0062】

第２研削領域形成工程は、上記のように、ハニカムセグメント接合体１１に、第２研削領域２３及び第２テーパー部２４を形成する工程である。

【0063】

ハニカムセグメント接合体１１に、第２研削領域２３及び第２テーパー部２４を形成した後に、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１から離して、ハニカムセグメント接合体１１の残存未研削領域２６の一方の端部まで移動させることが好ましい。ハニカムセグメント接合体１１の残存未研削領域２６の一方の端部は、セルの延びる方向における端部である。そして、その後に、中央研削面形成工程を行うことが好ましい。

【0064】

（３−３）中央研削面形成工程；
中央研削面形成工程においては、図７に示されるように、研削加工部材１を移動させて、研削加工部材１の砥石部３で、「ハニカムセグメント接合体１１の外周部分の残存未研削領域２６」を研削する。本実施形態のハニカム構造体の研削方法においては、「中心軸に直交する断面」の形状が円形のハニカム構造体を作製するため、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させている。図７の紙面左側の研削状態Ｅは、研削加工部材１によって、ハニカムセグメント接合体１１の残存未研削領域２６を、研削し始めた状態を示している。図７の紙面右側の研削状態Ｆは、研削加工部材１によって、ハニカムセグメント接合体１１に、中央研削面３３を形成した状態を示している。図７において、ハニカムセグメント接合体１１は、回転装置の回転部材５１によって両端面から挟まれている。このとき、回転部材５１の回転軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とが同一の軸となるようする。そして、ハニカムセグメント接合体１１は、回転部材５１の回転駆動によって、中心軸を中心にして回転する。

【0065】

中央研削面形成工程においては、研削加工部材１の砥石部３の外周面４によって、ハニカムセグメント接合体１１の中央研削面３３が形成される。このように、研削加工部材１の面（外周面４）によって、中央研削面３３が形成されるため、中央研削面３３の輪郭度を良くすることができる。

【0066】

中央研削面形成工程は、上記のように、ハニカムセグメント接合体１１に、中央研削面３３を形成する工程である。

【0067】

ハニカムセグメント接合体１１に、中央研削面３３を形成することにより、円柱状のハニカム基材４２とリング状凸部４３とを備えたハニカム構造体４１を得ることができる。

【0068】

（４）ハニカム構造体：
本実施形態のハニカム構造体の研削方法によって得られたハニカム構造体は、図８に示されるように、円柱状のハニカム基材４２とリング状凸部４３とを備えるものである。図８に示されるハニカム構造体４１においては、セラミックハニカムセグメント１２のセル及び隔壁は省略されている。尚、本発明のハニカム構造体の研削方法は、「中心軸に直交する断面の形状が楕円形」のハニカム構造体を、作製する方法であってもよい。この場合、リング状凸部の「中心軸に直交する」断面の形状も、楕円形であることが好ましい。また、上記のように、ハニカム基材及びリング状凸部の「中心軸に直交する」断面の形状が楕円形のハニカム構造体を作製する場合には、以下のように、研削加工部材とハニカムセグメント接合体を操作することが好ましい。すなわち、ハニカムセグメント接合体を回転させながら、その回転の位相（半周が一周期）に応じて研削加工部材を押し付ける距離（ハニカムセグメント接合体の中心軸と研削加工部材との距離）を変化させることで楕円形状を得ることができる。このとき、研削加工部材は、ハニカムセグメント接合体の中心軸との距離を周期的に変化させることになる。ハニカム基材及びリング状凸部の「中心軸に直交する」断面の形状が楕円形のハニカム構造体を作製する場合には、第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程のそれぞれにおいて、上記操作を行うことが好ましい。すなわち、第１研削領域形成工程においては、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４から第２端部１５に向けて移動させながら、ハニカムセグメント接合体の中心軸と研削加工部材との距離を変化させることが好ましい。また、第２研削領域形成工程においては、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５から第１端部１４に向けて移動させながら、ハニカムセグメント接合体の中心軸と研削加工部材との距離を変化させることが好ましい。また、中央研削面形成工程においては、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させながら、ハニカムセグメント接合体の中心軸と研削加工部材との距離を変化させることが好ましい。

【0069】

ハニカム基材４２は、複数のセラミックハニカムセグメント１２の側面同士が接合されて形成されたものである。セラミックハニカムセグメント１２同士は、接合部１６によって接合されている。リング状凸部４３は、ハニカム基材４２の外周を取り囲むとともにハニカム基材４２の外周から外側に向かって鍔状に突出した部分である。そして、リング状凸部４３は、「第１テーパー面３１、第２テーパー面３２及び中央研削面３３」によって、囲まれた部分である。

【実施例】

【0070】

以下、本発明を実施例に基づいてさら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。

【0071】

（実施例１）
まず、ハニカムセグメント接合体を作製した。具体的には、まず、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とした。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、可塑性の坏土を作製した。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。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、ハニカム構造体成形用口金を用いて押出成形し、マイクロ波及び熱風で乾燥してハニカム乾燥体を得た。

【0072】

次に、得られたハニカム乾燥体について、大気雰囲気にて約４００℃で脱脂した。その後、脱脂したハニカム乾燥体を、アルゴン不活性雰囲気にて約１４５０℃で焼成して、ＳｉＣ結晶粒子をＳｉで結合させて、セラミックハニカムセグメントを得た。

【0073】

得られたセラミックハニカムセグメントは、セルの延びる方向に直交する断面が一辺３０ｍｍの正四角形であり、セルの延びる方向における長さが１５０ｍｍであった。また、セラミックハニカムセグメントは、セル密度が３００セル／ｃｍ^２であり、隔壁厚さが３００μｍであった。

【0074】

上記方法で、セラミックハニカムセグメントを１２個作製した。そして、そのなかの４個のセラミックハニカムセグメントのそれぞれについて、セルの延びる方向に直交する断面が二等辺三角形のセラミックハニカムセグメントが２つ得られるように、二等分した。

【0075】

得られた１６個のセラミックハニカムセグメントについて、それぞれの側面同士を接合材で接合し、乾燥させて、図４に示されるような、中心軸に直交する断面の形状が八角形の、ハニカムセグメント接合体１１を得た。接合材としては、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たものを用いた。

【0076】

次に、ハニカムセグメント接合体を、研削加工部材を用いて研削してハニカム構造体を得た。具体的には、以下のとおりである。

【0077】

まず、第１研削領域形成工程を行った（図５を参照）。具体的には、研削加工部材１の中心軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とを平行にした状態で、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４から第２端部１５に向けて、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させた。

【0078】

研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４から第２端部１５に向けて移動させる際には、ハニカムセグメント接合体を、中心軸を中心にして回転させるとともに、研削加工部材を中心軸を中心にして回転させながら移動させた。尚、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４は、ハニカムセグメント接合体１１の一方の端部であり、ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５は、ハニカムセグメント接合体１１の他方の端部である。そして、上記のように、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第１端部１４から第２端部１５に向けて移動させて、研削加工部材１の砥石部３で、ハニカムセグメント接合体１１の外周部分の第１端部１４側の一部を研削した。そして、研削加工部材１の砥石部３で、ハニカムセグメント接合体１１の外周部分の第１端部１４側の一部を研削する際に、砥石部３の外周面４によって第１研削領域２１を形成した。そして、それとともに砥石部３の第１の砥石テーパー面５によって第１テーパー部２２を形成した。

【0079】

次に、第２研削領域形成工程を行った（図６を参照）。研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５から第１端部１４に向けてハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させた。これにより、研削加工部材１の砥石部３で、「ハニカムセグメント接合体１１の未研削領域２５の、第２端部１５側の一部」を研削した。これにより、砥石部３の外周面４によって第２研削領域２３を形成するとともに、砥石部３の第２の砥石テーパー面６によって、「研削されずに残る残存未研削領域２６と第２研削領域２３との間」に第２端部１５に向かって細くなる第２テーパー部２４を形成した。研削加工部材１の砥石部３で、「ハニカムセグメント接合体１１の未研削領域２５の、第２端部１５側の一部」を研削する際には、研削加工部材１の中心軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とを平行にした状態とした。更に、研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の第２端部１５から第１端部１４に向けて移動させる際には、ハニカムセグメント接合体を、中心軸を中心にして回転させた。そして、それとともに、研削加工部材を、中心軸を中心にして回転させながら移動させた。このとき、研削加工部材１の中心軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とが、平行な状態となるようにした。

【0080】

次に、中央研削面形成工程を行った。研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させて、「研削加工部材１の砥石部３で、ハニカムセグメント接合体１１の外周部分の残存未研削領域２６を研削した。研削加工部材１を、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸に平行に移動させる際には、ハニカムセグメント接合体１１を、中心軸を中心にして回転させるとともに、研削加工部材１を中心軸を中心にして回転させながら移動させた。このとき、研削加工部材１の中心軸と、ハニカムセグメント接合体１１の中心軸とが、平行な状態となるようにした。これにより、「第１テーパー部２２のテーパー面である第１テーパー面３１、及び第２テーパー部２４のテーパー面である第２テーパー面３２」に直接接する中央研削面３３を形成した。そして、これにより、図８に示されるような、円柱状のハニカム基材４２とリング状凸部４３とを備えたハニカム構造体４１を作製した。

【0081】

研削加工部材１は、図１〜３に示されるように、円板状の円板部２と円板部２の外周に配設されたリング状の砥石部３とを備えるものとした。更に、研削加工部材１は、砥石部３が、「外周面４、第１の砥石テーパー面５及び第２の砥石テーパー面６」を有するものとした。外周面４は、中心軸（研削加工部材１の中心軸）に平行に形成された、外周部分に形成された面であった。また、第１の砥石テーパー面５は、砥石部３における、「中心軸方向ａにおける一方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された面」であった。また、第２の砥石テーパー面６は、砥石部３における、「中心軸方向ａにおける他方の端部に先端の外径が小さくなるようにテーパー状に形成された面」であった。

【0082】

第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程において、研削加工部材の回転数は６６００ｒｐｍであった。また、ハニカムセグメント接合体の回転数は２００ｒｐｍであった。また、ハニカムセグメント接合体を研削する際の、研削加工部材の移動速度（送り速度（平坦部））は、２５０ｍｍ／分とした。尚、表１において、「送り速度（平坦部）」は、第１研削領域、第２研削領域及び中央研削面（ハニカムセグメント接合体の中心軸に平行な面）を形成する際の、研削加工部材の移動速度を意味する。また、第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程の「合計時間」は、４５秒であった。また、研削加工部材の、砥石幅Ｗａは３０ｍｍであり、テーパー幅Ｗｂは１０ｍｍであり、外周幅Ｗｃは１０ｍｍであった。また、研削加工部材の、砥石端面径方向長さ（砥石径方向長さ）ｄは、３ｍｍであった。

【0083】

得られたハニカム構造体４１は、複数のセラミックハニカムセグメント１２の側面同士が、接合部１６によって接合された構造である。リング状凸部４３は、ハニカム基材４２の外周を取り囲むとともにハニカム基材４２の外周から外側に向かって鍔状に突出し、「第１テーパー面３１、第２テーパー面３２及び中央研削面３３」を有するものである。ハニカム基材４２の「中心軸に直交する断面」の形状は、円形であった。また、リング状凸部４３の「中心軸に直交する断面」における中央研削面３３の形状は、円形であった。

【0084】

また、得られたハニカム構造体は、セルの延びる方向（中心軸方向）における長さが１５０ｍｍであり、両端面の直径が１２０ｍｍであった。また、ハニカム構造体の、「セルの延びる方向に直交するとともに、リング状凸部の中央研削面を切断する」断面の直径が、１３０ｍｍであった。また、リング状凸部の中央研削面の、「セルの延びる方向」における長さが３０ｍｍであった。また、リング状凸部は、ハニカム基材の「セルの延びる方向における中央部」に形成した。また、リング状凸部の厚さ（径方向における長さ）は５ｍｍであった。

【0085】

得られたハニカム構造体について、以下に示す方法で研削面（研削によって形成された面であって、ハニカム基材の側面（リング状凸部を除く部分））の「輪郭度」の評価を行った。結果を表１に示す。また、以下に示す方法で「砥石寿命試験」を行った。

【0086】

（面の輪郭度）
ダイヤルゲージ（ミツトヨ社製、商品名：２０４６Ｓ）を用いて測定した。具体的には、ハニカム構造体の片方の端部からリング状凸部の付け根部分まで、ダイヤルゲージのプローブを、中心軸方向に平行にハニカム基材の側面に沿って走査させた。リング状凸部の付け根部分は、リング状凸部とハニカム基材の側面との境界部分のことである。ハニカム構造体の端部での測定値を基準値として当該「端部」においての読取り値を０に設定し、測定後に測定値の最大値から最小値を差し引く事で輪郭度（ｍｍ）を求めた。

【0087】

（砥石寿命試験）
同一の研削加工部材を用いて、「ハニカムセグメント接合体を研削してハニカム構造体を作製する操作」を１０００回繰り返して、１０００個のハニカム構造体を作製する。１０００個のハニカム構造体を作製した後の研削加工部材の状態を観察する。砥石端面径方向長さｄが１ｍｍ以上確保できていれば「長寿命」であるとする。砥石端面径方向長さｄが１ｍｍ未満であれば「短寿命」とする。磨耗により砥石端面径方向長さｄが０ｍｍとなった場合は、砥石端面径方向長さｄが１ｍｍ未満に含まれる。

【0088】

【表1】

【0089】

（実施例２〜９）
研削加工部材でハニカムセグメント接合体を研削する際の条件を、表１に示されるように変化させた以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。得られたハニカム構造体について、上記方法で「面の輪郭度」の評価を行った。結果を表１に示す。

【0090】

（比較例１）
研削加工部材を、テーパーが形成されていないものに変更し、ハニカム構造体（ハニカムセグメント接合体）の第１テーパー面及び第２テーパー面を、研削加工部材を斜めに移動させながら形成した以外は実施例１と同様にしてハニカム構造体を作製した。ここで、「研削加工部材を斜めに移動させる」とは、研削加工部材を、ハニカムセグメント接合体の中心軸に対して平行ではない方向に、移動させることを意味する。つまり、「研削加工部材を斜めに移動させる」とは、「研削加工部材の移動方向が、ハニカムセグメント接合体の中心軸方向に対して、斜め方向（作製するテーパー形状に沿った方向）になる」ように研削加工部材を移動させることを意味する。研削加工部材としては、砥石幅Ｗａ（外周幅Ｗｃ）が２０ｍｍ、砥石端面径方向長さｄが５ｍｍの円柱状の砥石を用いた。また、第１テーパー面及び第２テーパー面を形成する際には、研削加工部材を、「ハニカムセグメント接合体の中心軸」の延びる方向とは異なる方向に移動させ（斜めに移動させ）、研削加工部材の角部で第１テーパー面及び第２テーパー面を形成した。

【0091】

研削加工部材を斜めに移動させて第１テーパー面及び第２テーパー面を形成する際の、研削加工部材の移動速度（送り速度（テーパー部））は、２０ｍｍ／分とした。尚、研削加工部材を斜めに移動させる際の「送り速度（テーパー部）」は、研削加工部材の移動方向（送り方向）における速度である。また、第１研削領域形成工程、第２研削領域形成工程及び中央研削面形成工程の「合計時間」は、９５秒であった。

【0092】

得られたハニカム構造体について、上記方法で「面の輪郭度」の評価を行った。結果を表１に示す。

【0093】

表１より、実施例１〜４においては、得られたハニカム構造体の「面の輪郭度」が良好であり、良好な研削結果が得られた。また、実施例１においては、「砥石寿命試験」においても、「長寿命」という結果が得られた。

【0094】

また、表１より、実施例５においては、砥石幅Ｗａが短いため、得られたハニカム構造体の「面の輪郭度」が若干低下し、研削面に「らせん状」の削り残しが若干発生した。実施例６においては、テーパー幅Ｗｂが小さいため、第１の砥石テーパー面及び第２の砥石テーパー面が、若干小さくなった。それにより、図９に示されるように、得られたハニカム構造体４５のテーパー面を形成すべきであった箇所の一部に、小さな段状の削り残し４４が形成された。段状の削り残し４４は、テーパー状ではなく、ハニカム構造体４５の端面に平行な面を有する形状であった。また、ハニカム構造体の研削面の「輪郭度」も若干低下した。ここで、図９は、実施例６において作製されたハニカム構造体４５を模式的に示す側面図である。

【0095】

また、表１より、実施例７においては、テーパー幅Ｗｂが大きく、外周幅Ｗｃが小さいため、得られたハニカム構造体の「面の輪郭度」が若干低下し、研削面に「らせん状」の削り残しが若干発生した。実施例８においては、砥石端面径方向長さｄが若干長いため、研削加工部材の剛性が若干低下し、安定した研削をし難くなり、得られたハニカム構造体の「面の輪郭度」が若干低下した。実施例９においては、砥石幅Ｗａが若干大きいため、研削加工部材の質量が若干大きくなり、研削加工部材の回転中の振動が若干増大し、得られたハニカム構造体の「面の輪郭度」が若干低下した。

【0096】

また、表１より、比較例１においては、研削加工部材を斜めに移動させながら第１テーパー面及び第２テーパー面を形成したため、研削加工部材の移動速度が遅くなり、「合計時間」が長くなった。また、得られたハニカム構造体の第１テーパー面及び第２テーパー面の「面の輪郭度」も悪くなった。

【産業上の利用可能性】

【0097】

本発明のハニカム構造体の研削方法は、セラミック製のハニカム構造体の製造に利用することができる。

【符号の説明】

【0098】

１：研削加工部材、２：円板部、３：砥石部、４：外周面、５：第１の砥石テーパー面、６：第２の砥石テーパー面、７：砥石部の一方の端面、８：砥石部の他方の端面、１１：ハニカムセグメント接合体、１２：セラミックハニカムセグメント、１３：側面、１４：第１端部、１５：第２端部、１６：接合部、２１：第１研削領域、２２：第１テーパー部、２３：第２研削領域、２４：第２テーパー部、２５：未研削領域、２６：残存未研削領域、３１：第１テーパー面、３２：第２テーパー面、３３：中央研削面、４１，４５：ハニカム構造体、４２：ハニカム基材、４３：リング状凸部、４４：段状の削り残し、５１：回転部材、Ｗａ：砥石幅、Ｗｂ：テーパー幅、Ｗｃ：外周幅、ｄ：砥石端面径方向長さ、ａ：中心軸方向、ｂ：中心軸方向、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ：研削状態。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】