CN107002527B - 内燃机的废气净化装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供内燃机的废气净化装置及其制造方法，能够以低成本且简单的构造可靠地将蜂窝载体保持在壳体部件内。具有：圆柱状的蜂窝载体(11)，通过多孔性的分隔壁划分形成有从废气流入侧延伸至流出侧的作为废气流路的多个单元格；三元催化剂，其被担载在蜂窝载体(11)上；以及圆筒状的壳体部件(12)，其隔着保持部件(13)收纳蜂窝载体(11)，蜂窝载体(11)具有：通过以规定深度封堵中心轴X方向的两端面中的至少一个端面的外周部(P)中的单元格的开口部(Ca、Cb)而形成的外周封堵部(111a、111b)；以及在外周封堵部(111a、111b)中在越靠其外周缘侧则中心轴X方向的长度越小的方向上形成的倾斜部(112a、112b)，并且，倾斜部(112a、112b)隔着保持部件(13)而被卡在壳体部件(12)的内壁上，从而将蜂窝载体(11)保持在壳体部件(12)内。

Description

内燃机的废气净化装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及内燃机的废气净化装置及其制造方法。
背景技术
以往，在内燃机的排气通路设置的废气净化装置构成为包含：担载了废气净化催化剂的蜂窝载体；以及收纳该蜂窝载体的筒状的壳体部件。在将蜂窝载体收纳在壳体部件内时，在壳体部件内可靠地保持蜂窝载体是重要的。
作为在壳体部件内保持蜂窝载体的技术，使用啮合件(meshing)等的技术是一般的。此外，公知有在蜂窝载体的外周侧面的至少一部分设置向径向外侧突出的凸部的技术(例如，参照专利文献1～3)。根据该技术，凸部作为卡定部发挥功能，能够不使用啮合件等零件地在壳体部件内可靠地保持蜂窝载体。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利第5053224号公报
【专利文献2】日本特开2013-144954号公报
【专利文献3】日本特开2014-64978号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，专利文献1～3的蜂窝载体具有由碳化硅(以下称作“SiC”。)构成的段(segment)构造，如下那样进行制造。首先，组合由SiC构成的多个四棱柱状段而进行装配。接着，通过对其外周侧面进行磨削，形成在外周侧面具有凸部的圆柱状。然后，为了防止在催化剂担载工序中从外周侧面泄漏催化剂或在使用时从外周侧面泄漏废气，在其外周侧面涂布涂层剂，从而形成外皮。由此，得到专利文献1～3的蜂窝载体。
然而专利文献1～3的蜂窝载体具有在其外周侧面具有凸部的比较复杂的构造，因此，其磨削工序中的磨削作业变得复杂，存在制造成本提高的课题。
此外，在通过挤出成型而一体成型后，通过进行烧结而得到由经常与SiC一起使用的堇青石(以下称作“Cd”。)构成的蜂窝载体。在烧结时，还同时形成外皮。因此，当将专利文献1的技术应用于这个由Cd构成的蜂窝载体时，会对已经形成了外皮的外周侧面进行磨削，因此需要在磨削后重新形成外皮，制造成本提高。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供内燃机的废气净化装置及其制造方法，能够以低成本且简单的构造在壳体部件内可靠地保持蜂窝载体。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的，本发明提供内燃机的废气净化装置(例如，后述的废气净化装置1)，该内燃机的废气净化装置设置在内燃机(例如，后述的汽油发动机)的排气通路(例如，后述的排气管)中，对所述内燃机的废气进行净化，该内燃机的废气净化装置具有：柱状的蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体11)，通过多孔性的分隔壁划分形成有从废气流入侧的端面(例如，后述的中心轴X方向的端面110a)延伸至流出侧的端面(例如，后述的中心轴X方向的端面110b)的作为废气流路的多个单元格；废气净化催化剂(例如，后述的三元催化剂)，其被担载在所述蜂窝载体上；以及筒状的壳体部件(例如，后述的壳体部件12)，其隔着保持部件(例如，后述的保持部件13)收纳所述蜂窝载体，所述蜂窝载体具有：通过以规定深度(例如，后述的规定深度D1)封堵所述蜂窝载体的中心轴(例如，后述的中心轴X)方向的两端面中的至少一个端面的外周部(例如，后述的径向外周部P)中的单元格的开口部(例如，后述的开口部Ca、Cb)而形成的外周封堵部(例如，后述的外周封堵部111a、111b)；以及在该外周封堵部中在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成的倾斜部(例如，后述的倾斜部112a、112b)或阶差部，并且，至少一个端面中的所述倾斜部或阶差部隔着所述保持部件而被卡在所述壳体部件的内壁上，由此将所述蜂窝载体保持在所述壳体部件内。
在本发明中，通过以规定深度封堵蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的至少一个端面的外周部中的单元格的开口部，从而形成外周封堵部。此外，在该外周封堵部中，在越靠其外周缘侧则中心轴方向的长度越小的方向上形成倾斜部或阶差部。并且，至少一个端面中的该倾斜部或阶差部隔着保持部件而被卡在壳体部件的内壁上，将蜂窝载体保持在壳体部件内。
由此，通过在蜂窝载体的外周封堵部设置倾斜部或阶差部并将该倾斜部或阶差部卡在壳体部件的内壁上这样简单的构造，能够不使用啮合件等零件就可靠地将蜂窝载体保持在壳体部件内。即，不需要如以往那样对外周侧面进行磨削而形成凸部，因此制造工序简单，能够削减制造成本。
特别地，在使用由堇青石构成的蜂窝载体的情况下，不需要再次形成外皮，因此制造工序更加简单，能够进一步削减制造成本。并且在该情况下，由于在被封堵的外周封堵部内形成倾斜部或阶差部，因此能够可靠地防止在催化剂担载工序中从外周侧面泄漏催化剂和在使用时从外周侧面泄漏废气。
优选的是，所述蜂窝载体是具有壁流部(例如，后述的壁流部W)的过滤器(例如，后述的GPF)，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的中央部(例如，后述的径向中央部C)中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，所述外周封堵部的封堵深度比所述中央部的封堵深度深。
在该发明中，作为蜂窝载体，使用在与所述蜂窝载体的中心轴方向垂直的径向的中央部具有壁流部的过滤器。此外，使外周封堵部的封堵深度比中央部(即，壁流部)的封堵深度深。
由此，即使是由于封堵而使压损变大、且在壳体部件内的保持变得困难的过滤器，也能够在具有足够的封堵深度的外周封堵部内形成倾斜部或阶差部，因此，能够在不追加多余的零件和复杂的加工的情况下可靠地将过滤器保持在壳体部件内。
优选的是，所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体51)是具有壁流部(例如，后述的壁流部W)的过滤器，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的中央部(例如，后述的径向中央部C)中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，所述外周封堵部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面(例如，后述的端面513a)和所述一个端面(例如，后述的一个端面510a)的中央部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面(例如，后述的端面514a)在所述中心轴方向上的位置大致相同，所述中心轴方向的另一个端面(例如，后述的另一个端面510b)的中央部中的封堵深度比所述一个端面的中央部中的封堵深度短。
在该发明中，作为蜂窝载体，使用在与所述蜂窝载体的中心轴方向垂直的径向的中央部具有壁流部的过滤器。此外，将外周封堵部中的封堵的中心轴方向内侧的端面和一个端面的中央部中的封堵的中心轴方向内侧的端面形成为：中心轴方向的位置大致相同。并且，使中心轴方向的另一个端面的中央部中的封堵深度比一个端面的中央部的封堵深度短。
这里，在通过对外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成倾斜部的情况下，需要将外周封堵部的封堵深度确保为某种程度的大小，因此为了仅使外周封堵部的封堵深度变长，需要复杂的工序。而另一方面，如果进行简化封堵工序，仅通过1次封堵对应于外周封堵的封堵深度来增大径向中央部的封堵深度，则无法确保所需要的过滤器容量，导致压损。
与此相对，根据本发明，即使在通过1次封堵同时对外周封堵部和径向中央部进行封堵，从而使两部分的中心轴方向内侧的各端面的位置大致相同的情况下(即，两部的封堵深度相同的情况下)，在封堵深度较长的一个端面中，也能够通过在径向外周部形成倾斜部或阶差部来维持封堵，能够形成外周封堵部。因此，能够削减封堵工序的工时，能够降低制造成本。
此外，通过缩短另一个端面的封堵深度，能够确保过滤器容量，能够避免压损的恶化。
优选的是，所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体41)是如下过滤器：所述外周封堵部中的单元格的开口面积形成为小于所述一个端面的中央部中的单元格的开口面积，并且具有壁流部(例如，后述的壁流部W)，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的中央部(例如，后述的径向中央部C)中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，所述外周封堵部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面(例如，后述的端面413a)相比于所述一个端面的中央部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面(例如，后述的端面414a)，所述中心轴方向的位置被配置为更靠所述中心轴方向内侧。
在该发明中，作为蜂窝载体，使用在与其中心轴方向垂直的径向的中央部具有壁流部的过滤器，并且，将外周封堵部中的单元格的开口面积形成为小于中央部中的单元格的开口面积。此外，将外周封堵部中的封堵的中心轴方向内侧的端面配置成，与该中央部的封堵的中心轴方向内侧的端面相比，中心轴方向的位置位于更靠中心轴方向内侧的位置。即，使外周封堵部的封堵深度比中央部的封堵深度深。
根据本发明，由于外周封堵部中的单元格的开口面积小于中央部中的单元格的开口面积，因此，通过在封堵工序中使封堵剂流入单元格内时的毛细现象，能够在1次封堵工序中制造出外周封堵部的封堵深度比中央部的封堵深度深的蜂窝载体。即，不需要复杂的工序，能够充分确保通过磨削或切削而形成倾斜部或阶差部的外周封堵部的封堵深度，能够削减制造成本。
此外，由于外周封堵部的单元格的开口面积较小，因此，能够增大相邻的单元格间的分隔壁的厚度，因此，能够提高外周部的机械强度，能够抑制蜂窝载体的外缘部等的破损。
优选的是，所述废气净化催化剂仅被担载在所述壁流部上。
在本发明中，仅在壁流部上担载废气净化催化剂。即，在外周封堵部上不担载废气净化催化剂。
由此，通过不在废气难以流通的径向外周部担载废气净化催化剂，能够避免无用的废气净化催化剂的担载，能够进一步削减制造成本。
所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体61)是具有壁流部(例如，后述的壁流部W1、W2)的过滤器，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，并且，所述蜂窝载体具有：通过以规定深度交替地封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的外周部中的单元格的开口部而形成的外周封堵部；以及在该外周封堵部中在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成的倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部612a、612b)，废气流出侧的端面中的所述倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部612b)隔着所述保持部件(例如，后述的保持部件13)而被卡在所述壳体部件(例如，后述的壳体部件12)的内壁上，由此将所述蜂窝载体保持在所述壳体部件内，在废气流入侧的端面中，在所述壳体部件与所述倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部612a)之间未安装所述保持部件。
在该发明中，作为蜂窝载体，使用在与所述蜂窝载体的中心轴方向垂直的径向的中央部和外周部具有壁流部的过滤器，并且，未在壳体部件与蜂窝载体的废气流入侧的端面中的倾斜部之间安装保持部件，而在壳体部件与蜂窝载体的废气流出侧的端面中的倾斜部之间安装保持部件，从而形成废气净化装置。此外，通过利用保持部件安装的废气流出侧的倾斜部，隔着保护部件而卡在壳体部件的壳体倾斜部的内壁上，将蜂窝载体保持在壳体部件内。
由此，由于在废气流入侧(上游侧)端面中的倾斜部与壳体部件之间未安装保持部件，因此，废气容易流入径向外周部中的壁流部，优选捕集粒子状物质(PM)和灰分(ASH)。
这里，当粒子状物质(PM)和灰分(ASH)堆积在蜂窝载体内时，导致由压损的上升或废气净化催化剂的阻塞而引起的废气净化功能的降低，使废气净化装置的寿命降低。特别地，由于灰分(ASH)不燃烧而持续堆积，成为问题。
与此相对，根据本发明，能够将径向外周部中的壁流部作为具有优选捕集粒子状物质(PM)和灰分(ASH)的功能的捕集部而有效利用。此外，在径向外周部中的壁流部堆积粒子状物质(PM)和灰分(ASH)而使压损上升后，废气流入径向中央部中的壁流部，粒子状物质(PM)和灰分(ASH)被捕集，并且，被三元净化催化剂进行废气净化，因此得到长寿命的废气净化装置。
优选的是，相比于所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体61)的中心轴方向的外周部中的壁流部(例如，后述的壁流部W2)，在所述蜂窝载体的中心轴方向的中央部中的壁流部(例如，后述的壁流部W1)担载更多的所述废气净化催化剂。
在本发明中，相比于蜂窝载体的中心轴方向的外周部中的壁流部，在中心轴方向的内周部中的壁流部担载更多的废气净化催化剂。
根据本发明，通过降低在径向外周部中的壁流部担载的三元催化剂量，压损降低，因此，粒子状物质(PM)和灰分(ASH)更优先被径向外周部中的壁流部捕集。因此，更可靠地发挥径向外周部中的壁流部的作为捕集部的功能。此外，如前所述，径向外周部中的壁流部主要具有作为捕集部的功能，因此，即使设定较少的三元催化剂的担载量，废气净化装置整体的废气净化功能也基本不会变化。因此，通过减少径向外周部中的壁流部担载的三元催化剂量，能够避免无用的废气净化催化剂的担载，能够抑制制造成本。
优选的是，所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体71)是具有壁流部(例如，后述的壁流部W1、W2)的过滤器，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的单元格的开口部交替地被封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，并且，所述蜂窝载体具有：通过以规定深度交替地封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的外周部中的单元格的开口部而形成的外周封堵部；以及在该外周封堵部中在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成的倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部712a、712b)，废气流入侧的端面中的所述倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部712a)隔着所述保持部件而被卡在所述壳体部件的内壁上，由此将所述蜂窝载体保持在所述壳体部件内，在废气流出侧的端面中，在所述壳体部件与所述倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部712b)之间未安装所述保持部件。
在本发明中，作为蜂窝载体，使用在与所述蜂窝载体的中心轴方向垂直的径向的中央部和外周部具有壁流部的过滤器，并且，在壳体部件与蜂窝载体的废气流入侧的端面中的倾斜部之间安装保持部件，而未在壳体部件与蜂窝载体的废气流出侧的端面中的倾斜部之间安装保持部件，从而形成废气净化装置。此外，通过利用保持部件安装的废气流入侧的倾斜部，隔着保护部件而卡在壳体部件的壳体倾斜部的内壁上，将蜂窝载体保持在壳体部件内。
由此，由于在废气流入侧(上游侧)端面中的倾斜部与壳体部件之间安装有保持部件，因此，粒子状物质(PM)和灰分(ASH)不会流入径向外周部中的壁流部。此外，由于在下游侧的倾斜部与壳体部件之间未安装保持部件，因此，废气容易从径向外周部中的壁流部流出到下游侧。
这里，当粒子状物质(PM)和灰分(ASH)堆积在蜂窝载体内时，导致由压损的上升和三元催化剂的阻塞而引起的废气净化功能的降低，使废气净化装置的寿命降低。特别地，由于灰分(ASH)不燃烧而持续堆积，成为问题。
与此相对，根据本发明，在径向外周部中的壁流部上担载与径向中央部中的壁流部同等的量的三元催化剂，并且，粒子状物质(PM)和灰分(ASH)不会流入径向外周部中的壁流部。因此，在径向中央部中的壁流部堆积粒子状物质(PM)和灰分(ASH)而使压损上升后，废气流入径向外周部中的壁流部，容易被所担载的三元催化剂进行废气净化而流出到下游侧。因此，能够抑制废气净化装置整体的压损上升和三元催化剂的阻塞引起的废气净化功能的降低，能够得到长寿命的废气净化装置。
优选的是，所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体81)具有垂直部(例如后述的垂直部813a、813b)，该垂直部连接所述倾斜部或阶差部(例如，后述的倾斜部812a、812b)与所述中心轴方向的两端面(例如，后述的端面810a、810b)的外周缘，并且与两端面垂直。
在本发明中，蜂窝载体形成为设置有垂直部，该垂直部连接倾斜部或阶差部和中心轴方向的两端面的外周缘，并且与两端面垂直。
根据本发明，容易进行保持部件的定位。即，能够可靠地防止保持部件向径向中央部露出，并可靠地防止径向外周部的保持部件的安装不充分。因此，得到更可靠的废气净化功能。
优选的是，所述倾斜部或阶差部是通过对所述外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成的。
在本发明中，通过对外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成倾斜部或阶差部。由此，能够在外周封堵部内可靠地形成倾斜部或阶差部，因此，能够可靠地防止在催化剂担载工序中从外周侧面泄漏催化剂和在使用时从外周侧面泄漏废气。
优选的是，所述壳体部件具有：沿着所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部而形成的壳体倾斜部(例如，后述的壳体倾斜部92a、92b，102a、102b)或壳体阶差部；以及凸部(例如，后述的凸部92c，92c)，其形成在所述壳体倾斜部或壳体阶差部附近，其内表面朝向外侧凸出。
此外，例如如下那样制造具有壳体倾斜部或壳体阶差部(以下，简称为壳体倾斜部。)的壳体部件。
首先，在形成壳体倾斜部之前的圆筒状的壳体部件内插入蜂窝载体，该蜂窝载体在其外周侧面整体的整周范围内卷绕有保持部件。接着，通过冲压成型对壳体部件的中心轴方向的两端从其外周侧面侧进行按压而使其缩径，从而形成壳体倾斜部。由此，制造出具有壳体倾斜部的壳体部件。
这里，在形成壳体倾斜部时进行的冲压成型中，由于壳体部件是圆筒状，因此，针对壳体部件仅能够从外表面侧、即能够从单侧按压冲压模具。因此，以往，壳体部件无法充分追随冲压模具的模具面，特别地，R部等的成型困难，无法得到壳体倾斜部的较高的成型精度。
此外，由于壳体倾斜部无法成为充分沿着蜂窝载体的倾斜部的形状的形状，因此，蜂窝载体的保持可能不充分。此外，在壳体倾斜部的周边，材料的流动不平衡(壁聚集)，因此，壳体倾斜部可能产生褶皱。并且，这些倾斜部周边的保持部件也产生褶皱，保持部件对蜂窝载体的面压过大，其结果为，蜂窝载体可能会破损。
因此，在本发明中，通过在壳体倾斜部的附近形成其内表面向外侧凸出的凸部，有意地将冲压成型时流动的材料引导到凸部。由此，通过在不对蜂窝载体的保持功能产生影响的壳体倾斜部附近有意地形成凸部，能够避免在壳体倾斜部产生褶皱等，能够得到壳体倾斜部的较高的成型(尺寸)精度，其结果为，能够消除上述不良情况。
并且，在本发明中提供内燃机的废气净化装置的制造方法，该制造方法具有：封堵工序(例如，后述的封堵工序)，针对柱状的蜂窝载体，以规定深度封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的至少一个端面的外周部中的单元格的开口部，从而形成外周封堵部，其中，在所述蜂窝载体中，通过多孔性的分隔壁划分形成从废气流入侧的端面延伸至流出侧的端面的作为废气的流路的多个单元格；加工工序(例如，后述的加工工序)，通过对所述外周封堵部的一部分进行磨削或切削，从而在所述外周封堵部中，在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成倾斜部或阶差部；催化剂担载工序(例如，后述的催化剂担载工序)，在形成有所述倾斜部或阶差部的蜂窝载体上担载废气净化催化剂；收纳工序(例如，后述的收纳工序)，以隔着保持部件将所述倾斜部或阶差部卡着地保持在筒状的壳体部件的内壁上的方式，将担载了所述废气净化催化剂的蜂窝载体收纳到所述壳体部件内。
优选的是，在所述封堵工序中，还以比所述外周封堵部浅的深度交替地封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的中央部中的单元格的开口部，由此，使所述蜂窝载体成为具有壁流部的过滤器，在该壁流部中，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格相邻。
优选的是，在所述催化剂担载工序中，在将所述一个端面的外周部密封的状态下将所述蜂窝载体的所述一个端面侧浸渍到含有所述废气净化催化剂的料浆中之后，从另一个端面的中央部进行抽吸，从而仅使所述壁流部担载所述废气净化催化剂。
优选的是，在所述封堵工序中，使所述蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体51)的所述一个端面(例如，后述的一个端面510a)的中央部的封堵深度与所述外周封堵部(例如，后述的外周封堵部511a)的封堵深度大致相同，并且，使另一个端面(例如，后述的另一个端面510b)的中央部的封堵深度比所述一个端面的中央部的封堵深度短。
优选的是，在所述封堵工序中，作为所述蜂窝载体，使用所述中心轴方向的两端面的外周部中的单元格的开口面积小于其中央部中的单元格的开口面积的蜂窝载体(例如，后述的蜂窝载体41)，并且，进行封堵，使得所述外周封堵部(例如，后述的外周封堵部411a、411b)中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面(端面413a、413b)配置为比所述一个端面的中央部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面(例如，后述的端面414a、414b)更靠所述中心轴方向内侧。
优选的是，所述收纳工序中，以隔着保持部件将所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部卡着地保持在壳体部件的壳体倾斜部或壳体阶差部的内壁上的方式，将担载了所述废气净化催化剂的蜂窝载体收纳到壳体部件(例如，后述的壳体部件92)内，其中，该壳体部件具有：沿着所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部的所述壳体倾斜部(例如，后述的壳体倾斜部92a、92b)或壳体阶差部；以及凸部(例如，后述的凸部92c)，其被形成在这些壳体倾斜部或壳体阶差部附近且其内表面向外侧凸出。
根据这些制造方法的发明，得到与分别对应的上述的废气净化装置同样的效果。
发明的效果
根据本发明，能够提供内燃机的废气净化装置及其制造方法，能够以低成本且简单的构造将蜂窝载体可靠地保持在壳体部件内。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的内燃机的废气净化装置的立体图。
图2是本发明的第1实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图3是本发明的第1实施方式的废气净化装置的蜂窝载体的轴向剖视图。
图4是示出本发明的第1实施方式的废气净化装置的制造方法的图。
图5是本发明的第2实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图6是本发明的第3实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图7是本发明的第4实施方式的内燃机的废气净化装置的立体图。
图8是本发明的第5实施方式的废气净化装置的蜂窝载体的轴向剖视图。
图9是示出本发明的第5实施方式的废气净化装置的制造方法的图。
图10是本发明的第6实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图11是本发明的第7实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图12是本发明的第8实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图13是本发明的第9实施方式的内燃机的废气净化装置的立体图。
图14是本发明的第9实施方式的废气净化装置的轴向剖视图。
图15是示出通过冲压成型来形成本发明的第9实施方式的废气净化装置的壳体倾斜部的情况的剖视图。
图16是示出通过旋压成型来形成本发明的第9实施方式的废气净化装置的壳体倾斜部和凸部的情况的剖视图。
图17是本发明的第10实施方式的内燃机的废气净化装置的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的第1实施方式。另外，在第2实施方式以后的说明中，对与第1实施方式共同的结构标注相同的标号，并且以相同的规则对对应的结构标注标号，省略该结构和效果的说明。
[第1实施方式]
图1是本发明的第1实施方式的内燃机的废气净化装置的立体图。本实施方式的内燃机的废气净化装置1设置在未图示的内燃机(以下称作“发动机”。)的排气管中，是对在该排气管中流通的废气中的粒子状物质(以下称作“PM”。)进行捕集的汽油微粒过滤器(以下称作“GPF”。)。
废气净化装置1在未图示的汽油发动机正下方，设置在沿着该汽油发动机的车辆前方侧的侧面向下方延伸的排气管中。即，废气净化装置1在使废气的流动方向朝向下方的状态下设于排气管中。
如图1所示，废气净化装置1具有蜂窝载体11、壳体部件12。
蜂窝载体11具有：从废气流入侧的端面贯通延伸至流出侧的端面的作为废气流路的多个单元格；以及进行划分而形成这些单元格的多孔性的分隔壁。
蜂窝载体11是截面为圆形的圆柱状。但是，蜂窝载体也可以是柱状，例如径向截面也可以是椭圆或具有多个圆弧的形状。
各单元格的形状是截面为正方形的四棱柱状，但是例如也可以是多边形状。
蜂窝载体11是采用由堇青石构成的多孔性的耐火陶瓷来形成的。如后所述，在通过挤出成型而一体成型后，通过进行烧结而得到由堇青石构成的蜂窝载体11。在烧结时，同时形成外皮。因此，本实施方式的蜂窝载体11由于其外周侧面被外皮覆盖，因此不会在催化剂担载工序中使催化剂从外周侧面漏出，也不会在使用时使废气从外周侧面漏出。
关于蜂窝载体11的气孔(细孔)径和气孔(细孔)率，在其分隔壁作为对废气中的PM进行过滤的过滤材料而发挥功能的范围内，进行适当设定。
在蜂窝载体11中担载有用于对废气进行净化的废气净化催化剂。具体而言，在本实施方式的蜂窝载体11中担载有用于对废气中的HC、CO、NOx进行净化的三元催化剂。优先使用包含Pt、Pd和Rh中的至少1种贵金属的三元催化剂。
另外，后面详细叙述蜂窝载体11的更详细的构造。
壳体部件12是截面为圆环状的圆筒状，在内部收纳上述的蜂窝载体11。但是，壳体部件12根据蜂窝载体11的形状也可以是筒状，例如径向截面也可以是椭圆环或具有多个圆弧环的形状。
该壳体部件12例如由SUS等金属构成。
壳体部件12是由壳体半体121、122构成的蛤壳方式的壳体部件，该壳体半体121、122是沿着壳体部件12的中心轴X方向(图1的上下方向)在周向上将壳体部件12均分为2部分而得到的。如图1所示，壳体部件12是按照延出部120、120对均分为2部分而得到的壳体半体121、122进行对焊而一体化形成的。
另外，将使各壳体半体的周向的端缘向外方弯曲而得到的凸缘状的部分彼此对焊，从而形成延出部120、120。
这里，图2是本实施方式的废气净化装置1的轴向剖视图(沿着中心轴X方向的剖视图。以下相同。)。
如图2所示，蜂窝载体11隔着保持部件13而收纳在壳体部件12内。更详细地讲，在包含后述的倾斜部112a、112b在内的外周侧面整体的整周范围内卷绕垫状的保持部件13的状态下，将蜂窝载体11收纳在壳体部件12内。
此外，壳体部件12具有沿着蜂窝载体11的外形的形状，中心轴方向的两端部、即废气流入侧端部和流出侧端部分别成为随着接近端部而逐渐缩径的壳体倾斜部121a、121b。因此，被收纳的蜂窝载体11的倾斜部112a、112b隔着保持部件13而被卡在壳体部件12的壳体倾斜部121a、121b的内壁上，由此，在壳体部件12内保持蜂窝载体11。
保持部件13介于蜂窝载体11的外周侧面与壳体部件12的内壁之间，将蜂窝载体11保持在壳体部件12内。使用具有耐热性、耐振性和密封性的材质作为保持部件13。具体而言，除了氧化铝纤维、二氧化硅纤维、氧化铝二氧化硅纤维、陶瓷玻璃纤维等的陶瓷纤维以外，使用金属网等。
接着，参照图3对蜂窝载体11的更详细的构造进行说明。图3是本实施方式的废气净化装置1的蜂窝载体11的轴向剖视图。在图3中，黑色的部分表示被封堵剂封堵的部分。
如图3所示，蜂窝载体11具有其径向(是与中心轴X方向垂直的方向，图1的左右方向)的外周部与中央部的构造不同的特征。
具体而言，蜂窝载体11具有外周封堵部111a、111b，该外周封堵部111a、111b是通过将蜂窝载体11的中心轴X方向的两端面110a、110b的外周部(径向外周部P)中的多个单元格的开口部Ca、Cb在中心轴X方向以规定深度D1进行封堵而形成的。该外周封堵部111a、111b形成在整周范围内。
该外周封堵部111a、111b的径向的宽度(径向外周部P的径向长度)优选为10mm以下。如果外周封堵部111a、111b的径向的宽度为10mm以下，则不会损害蜂窝载体11的作为过滤器的功能。
在外周封堵部111a、111b中，相邻的多个单元格的开口部Ca、Cb交替地被封堵。即，外周封堵部111a、111b成为封堵了废气流入侧的开口部Ca的单元格和封堵了流出侧的开口部Cb的单元格交替地呈棋盘状相邻的壁流构造。
另外，在外周封堵部111a、111b中，通过与后述的径向中央部C的壁流部W的封堵剂同样的封堵剂进行封堵。作为封堵剂，例如使用将堇青石粉末和粘接剂等混合而成的以往公知的封堵剂。
此外，蜂窝载体11在外周封堵部111a、111b中具有形成有倾斜平面的倾斜部112a、112b，该倾斜平面沿着越靠蜂窝载体11的外周缘侧则中心轴X方向的长度越小的方向倾斜。通过后述的制造方法，对外周封堵部111a、111b的一部分进行磨削，从而形成这些倾斜部112a、112b。
倾斜部112a、112b的中心轴X方向的长度优选为10mm以下。此外，倾斜部112a、112b的径向的宽度优选为蜂窝载体11的直径的30％以下。此外，倾斜部112a、112b的倾斜角度优选为15°～80°。通过满足这些要件，倾斜部112a、112b能够隔着保持部件13可靠地卡在壳体部件12的壳体倾斜部121a、121b的内壁，其结果为，蜂窝载体11被可靠地保持在壳体部件12内。
这里，外周封堵部111a、111b的封堵的深度D1被设定为比后述的径向中央部C的封堵的深度D2深。具体而言，外周封堵部111a、111b的封堵的深度D1被设定为比倾斜部112a、112b(倾斜平面)的中心轴X方向的距离大。由此，在外周封堵部111a、111b内，容易形成倾斜部112a、112b。
此外，蜂窝载体11交替地封堵中心轴X方向的两端面110a、110b的中央部(径向中央部C)的单元格的开口部。即，蜂窝载体11是具有壁流部W的过滤器，在该壁流部W中，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地呈棋盘状相邻。
另外，如上所述，外周封堵部111a、111b的封堵的深度D1被设定为比径向中央部C的封堵的深度D2深。
此外，蜂窝载体11仅在径向中央部C担载上述的三元催化剂，在径向外周部P不担载三元催化剂。即，通过在废气难以流通的径向外周部P不担载三元催化剂，而主要仅在废气流通的径向中央部C担载三元催化剂，从而避免无效的催化剂的使用。
接着，参照图4对本实施方式的废气净化装置1的制造方法进行说明。图4是示出本实施方式的废气净化装置1的制造方法的图。如图4所示，本实施方式的废气净化装置1的制造方法具有(a)成型工序、(b)封堵工序、(c)加工工序、(d)催化剂担载工序和未图示的收纳工序。
首先，在图4的(a)所示的成型工序中，通过挤出成型而将由堇青石构成的圆柱状的蜂窝载体一体成型。由此得到蜂窝载体11，该蜂窝载体11具有：从废气流入侧的端面贯通延伸至流出侧的端面的作为废气流路的多个单元格；以及进行划分而形成这些单元格的多孔性的分隔壁。
接着，在图4的(b)所示的封堵工序中，对在成型工序中成型出的蜂窝载体11，以规定深度D1封堵所述蜂窝载体的中心轴X方向的两端面的外周部(径向外周部P)的单元格的开口部Ca、Cb，从而形成外周封堵部111a、111b。此时，通过交替地封堵单元格的开口部Ca、Cb，在径向外周部P形成被封堵了废气流入侧的开口部Ca的单元格和被封堵了流出侧的开口部Cb的单元格交替地呈棋盘状相邻的壁流构造。
同时，在该封堵工序中，以比外周封堵部111a、111b短的深度交替封堵蜂窝载体11的中心轴X方向的两端面的中央部(径向中央部C)的单元格的开口部。由此，形成封堵深度比外周封堵部111a、111b短、且被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格相邻的壁流部W。即，蜂窝载体11被设置成过滤器。
另外，在该封堵工序中，使用上述的以往公知的封堵剂。作为封堵的具体步骤，首先，在蜂窝载体11的端面上配置掩罩(masking)，该掩罩与蜂窝载体11的各单元格的开口位置对应地交替地呈棋盘状设置有开口。接着，从其上方流入封堵剂，交替地呈棋盘状在单元格的开口部内填充封堵剂而进行封堵。此时，通过调整封堵剂的量和封堵时间等来调整封堵深度。
接着，在图4的(c)所示的加工工序中，对封堵工序中封堵的蜂窝载体11的外周封堵部111a、111b的一部分进行磨削或切削，由此，在外周封堵部111a、111b中，在越靠其外周缘侧则中心轴X方向的长度越小的方向上形成倾斜部112a、112b。作为加工方法，根据能够进行更高精度的加工的观点，优选采用磨削。
接着，在图4的(d)所示的催化剂担载工序中，在形成了倾斜部112a、112b的蜂窝载体11中担载三元催化剂。更详细地讲，仅在径向中央部C的壁流部W担载三元催化剂。
作为具体的步骤，首先，在通过夹紧密封部件50、50对蜂窝载体11的中心轴X方向的一个端面的外周部(径向外周部P)进行密封的状态下，浸渍到含有三元催化剂的料浆60中。接着，从另一个端面的径向中央部C进行抽吸。由此，仅壁流部W担载三元催化剂。
接着，在未图示的收纳工序中，隔着保持部件13将倾斜部112a、112b卡着地保持在壳体部件12的内壁上，从而将在催化剂担载工序中担载了三元催化剂的蜂窝载体11收纳在壳体部件12内。
通过以上工序制造出废气净化装置1。
根据本实施方式得到以下的效果。
在本实施方式中，通过以规定深度D1封堵蜂窝载体11的中心轴X方向的两端面110a、110b的径向外周部P的单元格的开口部Ca、Cb，从而形成了外周封堵部111a、111b。此外，在该外周封堵部111a、111b中，在越靠其外周缘侧则中心轴X方向的长度越小的方向上形成了倾斜部112a、112b。进而，该倾斜部112a、112b隔着保持部件13卡在壳体部件12的内壁上，在壳体部件12内保持了蜂窝载体11。
由此，通过在蜂窝载体11的外周封堵部111a、111b设置倾斜部112a、112b，并将该倾斜部112a、112b卡在壳体部件12的内壁上这样的简单构造，能够以不使用啮合件等零件的方式将蜂窝载体11可靠地保持在壳体部件12内。即，不需要如以往那样对外周侧面进行磨削而形成凸部，因此制造工序简单，能够削减制造成本。
特别地，在使用了由堇青石构成的蜂窝载体11的情况下，不需要再次形成外皮，因此，使制造工序更加简单，能够进一步削减制造成本。并且，在该情况下，由于在被封堵的外周封堵部111a、111b内形成倾斜部112a、112b，因此，能够可靠地防止在催化剂担载工序中从外周侧面泄漏催化剂或在使用时从外周侧面泄漏废气。
此外，在本实施方式中，作为蜂窝载体11，使用了在与所述蜂窝载体的中心轴X方向垂直的径向中央部C具有壁流部W的GPF。此外，使外周封堵部111a、111b的封堵的深度D1比径向中央部C(即，壁流部W)的封堵的深度D2深。
由此，即使是由于封堵而使压损变大、壳体部件12内的保持变得困难的GPF，由于能够在具有足够的封堵深度D1的外周封堵部111a、111b内形成倾斜部112、112b，因此，能够在不追加多余的零件且不需要复杂的加工的情况下可靠地将GPF保持在壳体部件12内。
此外，在本实施方式中，仅在壁流部W担载三元催化剂。即，避免了在外周封堵部111a、111b担载三元催化剂。
由此，通过不在废气难以流通的径向外周部P担载三元催化剂，能够避免无用的三元催化剂的担载，能够进一步削减制造成本。
此外，在本实施方式中，通过对外周封堵部111a、111b的一部分进行磨削而形成了倾斜部112a、112b。由此，能够在外周封堵部111a、111b内可靠地形成倾斜部112a、112b，因此，能够可靠地防止在催化剂担载工序中从外周侧面泄漏催化剂或在使用时从外周侧面泄漏废气。
此外，在本实施方式中，如上所述，按照具有成型工序、封堵工序、加工工序、催化剂担载工序、收纳工序的制造方法而制造出了废气净化装置1。由此，得到与上述的各效果同样的效果。
[第2实施方式]
图5是本发明的第2实施方式的废气净化装置2的轴向剖视图。
如图5所示，本实施方式的废气净化装置2与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了外周封堵部211a、211b的结构不同以外，其余是相同的结构。
具体而言，本实施方式的外周封堵部211a、211b与第1实施方式的不同之处在于，将多个单元格的开口部Ca、Cb全部封堵。即，本实施方式的径向外周部P不是壁流构造。
根据本实施方式，得到与第1实施方式的效果同样的效果。
[第3实施方式]
图6是本发明的第3实施方式的废气净化装置3的轴向剖视图。
如图6所示，本实施方式的废气净化装置3与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了蜂窝载体31的径向中央部C未被封堵这一点不同以外，其余是相同的结构。即，本实施方式的蜂窝载体31不是过滤器，而是流过(flow through)式的催化剂转换器。
根据本实施方式，得到与第1实施方式的效果同样的效果。
另外，在本实施方式中，所担载的废气净化催化剂不限于三元催化剂，能够使用氧化催化剂、NOx催化剂等各种废气净化催化剂。
[第4实施方式]
本发明的第4实施方式的废气净化装置与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了蜂窝载体41的结构不同以外，其余是相同的结构。以下，参照图7对蜂窝载体41的结构进行说明。这里，图7是示出本实施方式的废气净化装置的制造方法的图。
如图7所示，本实施方式的废气净化装置的制造方法具有(a)成型工序、(b)封堵工序、(c)加工工序、(d)催化剂担载工序、未图示的收纳工序。本实施方式的废气净化装置的制造方法与第1实施方式相比，(a)成型工序和(b)封堵工序不同。
在本实施方式的(a)成型工序中，与单元格的开口面积均等的第1实施方式的蜂窝载体11不同，成型出外周部的单元格的开口面积小于中央部的单元格的开口面积的蜂窝载体41。具体而言，将本成型工序中使用的未图示的蜂窝载体成型用接头的成型面侧的狭缝宽度调整为，与中央部相比外周部的狭缝宽度较大，从而得到本实施方式的蜂窝载体41。
这样，本实施方式的蜂窝载体41与第1实施方式的蜂窝载体11的不同之处在于，构成径向外周部P的单元格的开口面积小于构成径向中央部C的单元格的开口面积。由此，通过在后述的(b)封堵工序中使封堵剂流入单元格内时产生的毛细现象，径向外周部P的封堵剂以比径向中央部C更强的力被吸入。其结果为，能够通过1次封堵工序使径向外周部P的封堵深度比径向中央部C深，外周封堵部411a、411b的封堵的中心轴X方向内侧的端面413a、413b与径向中央部C的封堵的中心轴X方向内侧的端面414a、414b相比，中心轴X方向的位置被配置在更靠中心轴X方向内侧。
在本实施方式的(b)封堵工序中，封堵所使用的掩罩的结构与第1实施方式不同。具体而言，本实施方式中使用的掩罩40在以下方面不同：具有与蜂窝载体41的单元格的大小对应的多个开口，外周部40P的开口面积被设定为小于中央部40C的开口面积。由此，能够实现蜂窝载体41的封堵。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果以外，还得到以下的效果。
即在本实施方式中，作为蜂窝载体41，使用在与所述蜂窝载体的中心轴X方向垂直的径向中央部C具有壁流部W的GPF，并且形成为使得外周封堵部411a、411b中的单元格的开口面积小于径向中央部C中的单元格的开口面积。此外，由此，配置成使得外周封堵部411a、411b的封堵的中心轴X方向内侧的端面413a、413b相比于径向中央部C的封堵的中心轴X方向内侧的端面414a、414b，中心轴X方向的位置位于更靠中心轴X方向内侧的位置。即，使外周封堵部411a、411b的封堵深度比径向中央部C的封堵深度深。
根据本实施方式，由于外周封堵部411a、411b中的单元格的开口面积小于径向中央部C中的单元格的开口面积，因此，通过在封堵工序中使封堵剂流入单元格内时的毛细现象，能够在1次封堵工序中制造出外周封堵部411a、411b的封堵深度比径向中央部C深的蜂窝载体。即，不需要复杂的工序，能够充分确保通过磨削或切削而形成倾斜部412a、412b的外周封堵部411a、411b的封堵深度，能够削减制造成本。
此外，由于外周封堵部411a、411b的单元格的开口面积较小，因此，能够增大相邻的单元格之间的分隔壁的厚度，因此，能够提高径向外周部P的机械强度，能够抑制蜂窝载体41的外缘部等的破损。
此外，在本实施方式中，在废气净化装置的制造方法中的(b)封堵工序中，使用中心轴X方向的两端面的径向外周部P中的单元格的开口面积小于其径向中央部C中的单元格的开口面积的蜂窝载体41，并且，进行了封堵，以使得外周封堵部411a、411b的封堵的中心轴X方向内侧的端面413a、413b被配置成比径向中央部C的封堵的中心轴X方向内侧的端面414a、414b更靠中心轴方向内侧。由此，得到与上述的效果同样的效果。
[第5实施方式]
本发明的第5实施方式的废气净化装置与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了与蜂窝载体51的结构不同以外，其余是相同的结构。以下，参照图8对蜂窝载体51的结构进行说明。这里，图8是本实施方式的蜂窝载体51的轴向剖视图。
如图8所示，本实施方式的蜂窝载体51与第1实施方式的蜂窝载体11的不同之处在于：在一个端面510a中，外周封堵部511a的封堵的中心轴X方向内侧的端面513a的中心轴X方向的位置与径向中央部C的封堵的中心轴X方向内侧的端面514a的中心轴X方向的位置大致相同。
此外，外周封堵部511a与第1实施方式的蜂窝载体11的外周封堵部111a不同，全部单元格的开口被封堵。
同样，本实施方式的蜂窝载体51与第1实施方式的蜂窝载体11的不同之处在于：在中心轴X方向的另一个端面510b中，外周封堵部511b的封堵的中心轴X方向内侧的端面513b的中心轴X方向的位置与径向中央部C的封堵的中心轴X方向内侧的端面514b的中心轴X方向的位置大致相同。
进而，本实施方式的蜂窝载体51与第1实施方式的蜂窝载体11的不同之处在于：另一个端面510b的径向中央部C的封堵的深度比一个端面510a的径向中央部C的封堵的深度短。
另外，在本实施方式的蜂窝载体51中，与第1实施方式的蜂窝载体11不同，另一个端面510b的倾斜部512b的径向外侧未被封堵。即，外周封堵部511b仅设置在倾斜部512b的径向内侧的一部分上。
参照图9进一步详细说明蜂窝载体51的结构。
这里，图9是示出本实施方式的废气净化装置的制造方法的图。如图9所示，本实施方式的废气净化装置的制造方法与第1实施方式同样具有(a)成型工序、(b)封堵工序、(c)加工工序、(d)催化剂担载工序、未图示的收纳工序。本实施方式的废气净化装置的制造方法与第1实施方式相比，(b)封堵工序、(c)加工工序和(d)催化剂担载工序不同。
在本实施方式的(b)封堵工序中，与第1实施方式不同，在一个端面510a和另一个端面510b中的任一端面中，其径向中央部C的封堵深度和径向外周部P(外周封堵部511a)的封堵深度均大致相同。并且，此时，调整流入单元格的封堵剂的量，使得另一方的端面510b的封堵深度比一方的端面510a的封堵深度短。
并且，在本实施方式的(b)封堵工序中，与第1实施方式不同，在掩盖(masking)一个端面510a时，使用径向外周部与蜂窝载体51的单元格对应而全部开口的未图示的掩罩。由此，将一个端面510a的外周封堵部511a全部封堵。
在本实施方式的(c)加工工序中，与第1实施方式同样，通过对两端面的径向外周部P进行磨削/切削来形成倾斜部512a、512b。但是，此时，在本实施方式中，由于另一个端面510b的封堵深度较短，因此，中心轴X方向的磨削/切削长度比另一个端面510b的封堵深度长。因此在本实施方式中，得到如下的蜂窝载体51：在另一个端面510b的倾斜部512b的径向外侧的一部分处，单元格未被封堵而开口。
在本实施方式的(d)催化剂担载工序中，将封堵深度比另一个端面510b长的一个端面510a侧浸渍到料浆60中，从另一个端面510b的径向中央部C执行抽吸。此时，由于一个端面510a的外周封堵部511a被全部封堵，因此，能够更可靠地避免三元催化剂侵入径向外周部P，三元催化剂仅担载在壁流部W上。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果以外，还得到以下的效果。
在本实施方式中，作为蜂窝载体51，使用在与所述蜂窝载体的中心轴X方向垂直的径向中央部C具有壁流部W的GPF，将外周封堵部511a的封堵的中心轴X方向内侧的端面513a和一个端面510a的径向中央部C的封堵的中心轴X方向内侧的端面514a形成为，使得中心轴X方向的位置大致相同。并且，使中心轴X方向上的另一个端面510b的径向中央部C的封堵的深度比一个端面510a的径向中央部C的封堵的深度短。
这里，在通过对外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成倾斜部的情况下，需要将外周封堵部的封堵深度确保为某种程度的大小，因此为了仅使外周封堵部的封堵深度变长，需要复杂的工序。而另一方面，如果进行简化封堵工序，仅通过1次封堵对应于外周封堵的封堵深度来增大径向中央部的封堵深度，则无法确保所需要的过滤器容量，导致压损。
与此相对，根据本实施方式，即使在通过1次封堵同时对外周封堵部511a和径向中央部C进行封堵，从而使两部分的中心轴方向内侧的各端面513a、514a的位置大致相同的情况下(即，两部分的封堵深度相同的情况下)，在封堵深度较长的一个端面510a中，也能够通过在径向外周部P形成倾斜部512a来维持封堵，能够形成外周封堵部511a。因此，能够削减封堵工序的工时，能够抑制制造成本。
此外，通过缩短另一个端面510b的封堵深度，能够确保过滤器容量，能够避免压损的恶化。
并且，将本实施方式的蜂窝载体51的一个端面510a侧配置在废气流出侧(下游侧)，将另一个端面510b侧配置在废气流入侧(上游侧)，由此，被全部封堵的一个端面510a的外周封堵部511a被配置在下游侧，因此，能够更可靠地避免粒子状物质(PM)和灰分(ASH)向下游侧流出。
并且，根据本实施方式，在废气净化装置的制造方法中的封堵工序中，使蜂窝载体51的一个端面510a的径向中央部C的封堵深度与外周封堵部511a的封堵深度大致相同，并且，使另一个端面510b的径向中央部C的封堵深度比一个端面510a的径向中央部C的封堵深度短。由此，得到与上述的效果同样的效果。
[第6实施方式]
图10是本发明的第6实施方式的废气净化装置6的轴向剖视图。
如图10所示，本实施方式的废气净化装置6与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了保持部件13和壁流部W1、W2的结构不同以外，其余是相同的结构。
具体而言，如图10所示，本实施方式的废气净化装置与第1实施方式的废气净化装置的不同之处在于：未在壳体部件12与蜂窝载体61的一个端面610a的倾斜部612a之间安装保持部件13。即，本实施方式的废气净化装置6通过将蜂窝载体61的一个端面610a配置在废气流入侧(上游侧)，从而成为容易向未安装保持部件13的径向外周部P流入废气的结构。
此外，本实施方式的蜂窝载体61与第1实施方式的蜂窝载体11同样，不仅具有径向中央部C中的壁流部W1，还在径向外周部P具有壁流部W2，但是，不同之处在于，在壁流部W1、W2均担载三元催化剂。但是，在壁流部W2担载的三元催化剂的量少于在壁流部W1担载的三元催化剂。
本实施方式的废气净化装置6的制造方法与第1实施方式的废气净化装置1的制造方法相比，仅(d)催化剂担载工序不同。
在本实施方式的(d)催化剂担载工序中，以使得径向外周部P中的壁流部W2担载的三元催化剂量少于径向中央部C中的壁流部W1的方式担载三元催化剂。
作为具体的步骤，首先，在通过夹紧密封部件对蜂窝载体61的中心轴X方向的一个端面的外周部(径向外周部P)进行密封的状态下，浸渍到含有三元催化剂的料浆中。接着，从任意一个端面的径向中央部C进行抽吸。进而，取下夹紧密封部件，再次同样地进行抽吸。
或者，将径向外周部P的抽吸力设定得比径向中央部C低来执行抽吸。
由此，得到径向外周部P担载的三元催化剂量少于径向中央部C担载的三元催化剂量的蜂窝载体61。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果以外，还得到以下的效果。
即在本实施方式的废气净化装置6中，未在壳体部件12与蜂窝载体61的一个端面610a的倾斜部612a之间安装保持部件13，而在壳体部件12与另一个端面610b的倾斜部612b之间安装保持部件13。此外，下游侧的倾斜部612b通过保持部件13而进行安装，因此，隔着保护部件13而卡在壳体部件12的壳体倾斜部121b的内壁上，由此将蜂窝载体61保持在壳体部件12内。通过将该蜂窝载体61的一个端面610a配置在废气流入侧(上游侧)，能够使废气容易从未安装保持部件13的倾斜部612a流入到径向外周部P的壁流部W2。
这里，当粒子状物质(PM)或灰分(ASH)堆积在蜂窝载体内时，导致由压损的上升或三元催化剂的阻塞而引起的废气净化功能的降低，使废气净化装置的寿命降低。特别地，由于灰分(ASH)不燃烧而持续堆积，成为问题。
与此相对，根据本实施方式，在废气容易流入的径向外周部P的壁流部W2处优先捕集粒子状物质(PM)和灰分(ASH)。即，能够将壁流部W2作为具有粒子状物质(PM)和灰分(ASH)捕集功能的捕集部而有效利用。在壁流部W2堆积粒子状物质(PM)和灰分(ASH)而使压损上升后，废气流入壁流部W1，通过壁流部W1捕集粒子状物质(PM)和灰分(ASH)，并且，由于通过三元净化催化剂进行废气净化，因此，得到长寿命的废气净化装置。
进而，在本实施方式的蜂窝载体61中，壁流部W2担载的三元催化剂量少于壁流部W1担载的三元催化剂量。通过降低壁流部W2担载的三元催化剂量，壁流部W2的压损降低，因此粒子状物质(PM)和灰分(ASH)优先被壁流部W2捕集。因此，更可靠地发挥壁流部W2的作为捕集部的功能。此外，如前所述，壁流部W2主要具有作为捕集部的功能，因此，即使较少地设定三元催化剂的担载量，废气净化装置整体的废气净化功能也基本不会变化。因此，通过将壁流部W2担载的三元催化剂量设定得较少，能够避免无用的废气净化催化剂的担载，能够抑制制造成本。
[第7实施方式]
图11是本发明的第7实施方式的废气净化装置7的轴向剖视图。
如图11所示，本实施方式的废气净化装置7与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了保持部件13和壁流部W1、W2的结构不同以外，其余是相同的结构。
具体而言，如图11所示，本实施方式的废气净化装置与第1实施方式的废气净化装置的不同之处在于：未在壳体部件12与蜂窝载体71的另一个端面710b的倾斜部712b之间安装保持部件13。即，本实施方式的废气净化装置7通过将蜂窝载体71的另一个端面710b配置在废气流出侧，从而成为废气容易从未安装保持部件13的径向外周部P流出的结构。
此外，本实施方式的蜂窝载体71与第1实施方式的蜂窝载体11同样，不仅具有径向中央部C的壁流部W1，还在径向外周部P具有壁流部W2，但是，不同之处在于，在壁流部W1、W2均担载三元催化剂。
另外，与第6实施方式的蜂窝载体61不同，壁流部W1担载的三元催化剂与壁流部W2担载的三元催化剂的量是同等的。
本实施方式的废气净化装置7的制造方法与第1实施方式的废气净化装置1的制造方法相比，仅(d)催化剂担载工序不同。
具体而言，在本实施方式的(d)催化剂担载工序中，以使得径向中央部C的壁流部W1和径向外周部P的壁流部W2担载的三元催化剂量同等的方式担载三元催化剂。
根据本实施方式，除了第1实施方式的效果以外，还得到以下的效果。
即本实施方式的废气净化装置7中，在壳体部件12与蜂窝载体71的一个端面710a的倾斜部712a之间安装保持部件13，而未在壳体部件12与另一个端面710b的倾斜部712b之间安装保持部件13。进而，通过将蜂窝载体71的一个端面710a配置在废气流入侧(上游侧)，粒子状物质(PM)和灰分(ASH)不会从安装了保持部件13的倾斜部712a向径向外周部P的壁流部W2流入。此外，下游侧的倾斜部712b由于未安装保持部件13，因此，废气容易从壁流部W2向下游侧流出。
这里，当粒子状物质(PM)或灰分(ASH)堆积在蜂窝载体内时，导致由压损的上升或三元催化剂的阻塞而引起的废气净化功能的降低，使废气净化装置的寿命降低。特别地，由于灰分(ASH)不燃烧而持续堆积，成为问题。
与此相对，根据本实施方式，在壁流部W2担载与壁流部W1同等的量的三元催化剂，并且粒子状物质(PM)和灰分(ASH)不会流入壁流部W2。因此，在壁流部W1堆积粒子状物质(PM)和灰分(ASH)而使压损上升后，废气流入壁流部W2，通过壁流部W2担载的三元催化剂进行废气净化，容易流出到下游侧。因此，能够抑制废气净化装置整体的压损的上升和三元催化剂的阻塞引起的废气净化功能的降低，得到长寿命的废气净化装置。
[第8实施方式]
图12是本实施方式的废气净化装置8的轴向剖视图。
本发明的第8实施方式的废气净化装置8与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了蜂窝载体81的结构不同以外，其余是相同的结构。
如图12所示，本实施方式的蜂窝载体81具有垂直部813a、813b，该垂直部813a、813b连结倾斜部812a、812b和中心轴X方向的端面810a、810b的外周缘，并且与两端面垂直。
根据本实施方式，得到与第1实施方式的效果同样的效果。此外，由于蜂窝载体81具有垂直部813a、813b，因此容易进行保持部件13的定位。特别地，能够可靠地防止将蜂窝载体81收纳到壳体部件12时保持部件13向径向中央部C露出，并可靠地防止径向外周部P的保持部件13的安装不充分。因此，得到更可靠的废气净化功能。
[第9实施方式]
本发明的第9实施方式的废气净化装置9与第1实施方式的废气净化装置1相比，除了壳体部件92的结构不同以外，其余是与第1实施方式相同的结构。以下，参照图13和图14来说明壳体部件92的结构。这里，图13是本发明的第9实施方式的内燃机的废气净化装置9的立体图。图14是本发明的第9实施方式的废气净化装置9的轴向剖视图。
如图13和图14所示，本实施方式的壳体部件92与蛤壳方式的第1实施方式的壳体部件12不同，是通过使圆筒状的壳体部件的中心轴X方向的两端(废气流入侧端部和流出侧端部)缩径而形成的所谓收缩(shrink)方式的壳体部件。
该壳体部件92与第1实施方式的壳体部件12同样，具有沿着蜂窝载体11的倾斜部112a、112b而形成的壳体倾斜部92a、92b。即，在壳体部件92的中心轴X方向的两端设有壳体倾斜部92a、92b，该壳体倾斜部92a、92b形成在伴随朝向壳体部件92的开口侧(废气流入侧或流出侧)而逐渐缩径的方向上倾斜的倾斜平面。
此外，如图13和图14所示，壳体部件92具有凸部92c、92c，该凸部92c、92c形成于壳体倾斜部92a、92b附近，其内表面向外侧凸出。
这些凸部92c、92c分别在从壳体倾斜部92a、92b到壳体部件92的开口侧的相反侧(即蜂窝载体11的中心轴X方向内侧)附近，沿着周向在整周范围内形成。此外，这些凸部92c、92c以其内表面向外侧凸出的方式，从壳体部件92的外表面向外侧突出而形成。
凸部92c、92c的粗度优选为3mm以上。如果凸部92c、92c的粗度在该范围内，则如后所述，能够使在成型壳体倾斜部92a、92b时流动的材料逃离到凸部92c、92c。
此外，凸部92c、92c的高度优选为3mm以上20mm以下。如果92c、92c的高度在该范围内，则如后所述，能够使在成型壳体倾斜部92a、92b时流动的材料逃离到凸部92c、92c。
例如如下制造具有壳体倾斜部92a、92b的壳体部件92。
首先，在形成壳体倾斜部92a、92b之前的圆筒状的壳体部件内插入蜂窝载体11，其中，该蜂窝载体11在其外周侧面整体范围内整周卷绕有保持部件13。接着，通过冲压成型从其外表面侧对壳体部件92的中心轴X方向的两端进行按压而使其缩径，由此形成壳体倾斜部92a、92b。由此，制造出具有壳体倾斜部92a、92b的壳体部件92。
这里，在形成壳体倾斜部时进行的冲压成型中，由于壳体部件是圆筒状的，因此，针对壳体部件仅能够从外表面侧、即仅能够从单侧按压冲压模具。因此，以往，壳体部件无法充分追随冲压模具的模具面，特别地，R部等的成型困难，无法得到壳体倾斜部的较高的成型精度。
此外，由于壳体倾斜部无法成为充分沿着蜂窝载体的倾斜部的形状的形状，因此，蜂窝载体的保持可能不充分。此外，在壳体倾斜部的周边，材料的流动不平衡(壁聚集)，因此，壳体倾斜部可能产生褶皱。并且，这些倾斜部周边的保持部件也产生褶皱，保持部件对蜂窝载体的面压过大，其结果为，蜂窝载体可能会破损。例如在所谓2BED类型的壳体部件中，在上游侧的废气净化装置(1BED)和下游侧的废气净化装置(2BED)之间的中间部分处显著产生这些褶皱。
另一方面，在第1实施方式的那样的蛤壳方式的壳体部件12的情况下，在对均分为两部分而得到的壳体半体121、122进行对焊而一体化之前，能够进行冲压成型。因此，能够从壳体部件12的外表面侧和内表面侧的两面侧对冲压模具进行按压来进行冲压成型，因此，容易得到壳体倾斜部121a、121b的较高的成型(尺寸)精度。
然而，该情况下，蜂窝载体11和保持部件13的位置调整是困难的。此外，在对壳体半体121、122进行对焊时，容易夹入保持部件13，由于保持部件13的夹入，对蜂窝载体11的面压过大，蜂窝载体11容易破损。
与此相对，在本实施方式中，通过在壳体倾斜部92a、92b附近形成凸部92c、92c，有意地将冲压成型时流动的材料引导到凸部中。由此，在不对蜂窝载体11的保持功能产生影响的壳体倾斜部92a、92b的附近形成凸部92c、92c，从而能够避免在壳体倾斜部92a、92b处收纳褶皱等，能够得到壳体倾斜部92a、92b的较高的成型(尺寸)精度，其结果为，能够消除上述不良情况。
接着，对本实施方式的废气净化装置9的第1制造方法进行说明。
本实施方式的废气净化装置9的第1制造方法与第1实施方式的制造方法相比，除了收纳工序不同以外，其余是相同的。
在本实施方式的收纳工序中，首先，在形成壳体倾斜部92a、92b之前的圆筒状的壳体部件内插入蜂窝载体11，该蜂窝载体11在其外周侧面整体范围内整周卷绕有保持部件13。接着，通过冲压成型对壳体部件92的中心轴X方向的两端从其外表面侧进行按压而使其缩径，由此形成壳体倾斜部92a、92b。由此，制造出具有壳体倾斜部92a、92b的壳体部件92。
参照图15详细说明第1制造方法中的收纳工序。这里，图15是示出通过冲压成型来形成本实施方式的废气净化装置9的壳体倾斜部92a、92b的情况的剖视图。在图15中仅示出壳体倾斜部92a，但是，壳体倾斜部92b也是同样的。
如图15所示，在第1制造方法中，在壳体部件92的冲压成型中使用模具93，该模具93在蜂窝载体11的中心轴X方向的两端的模具面93a侧形成有：沿着蜂窝载体11的倾斜部112a的形状的模具倾斜部931、以及在周向上延伸的凹部932。
具体而言，首先，以围绕圆筒状的壳体部件的方式将多个上述模具93配置成环状。即，模具93是在周向上被分割的分割式。接着，使这多个模具93朝向蜂窝载体11的径向内侧同时移动，由此，从外表面侧按压壳体部件。于是，在形成壳体倾斜部92a的同时，形成凸部92c。此时，在成型壳体倾斜部92a时流动的材料流入凸部92c内。这样，通过在壳体倾斜部92a附近形成凸部92c，有意地将冲压成型时流动的材料引导到凸部，由此能够避免在壳体倾斜部92a、92b产生褶皱等，能够得到壳体倾斜部92a、92b的较高的成型(尺寸)精度。
接着，对本实施方式的废气净化装置9的第2制造方法进行说明。
本实施方式的废气净化装置9的第2制造方法与第1制造方法同样，仅收纳工序与第1实施方式不同。
在本实施方式的收纳工序中，首先，与第1制造方法同样，在形成壳体倾斜部92a、92b之前的圆筒状的壳体部件内插入蜂窝载体11，该蜂窝载体11在其外周侧面整体范围内整周卷绕有保持部件13。接着，不通过冲压成型而是通过旋压成型，对壳体部件92的中心轴X方向的两端从其外表面侧进行按压而使其缩径，由此形成壳体倾斜部92a、92b和凸部92c、92c。由此，制造出具有壳体倾斜部92a、92b和凸部92c、92c的壳体部件92。
参照图16详细说明第2制造方法的收纳工序。这里，图16是示出通过旋压成型来形成本发明的第9实施方式的废气净化装置9的壳体倾斜部92a、92b和凸部92c、92c的情况的剖视图。
如图16所示，在第2制造方法中，在壳体部件92的旋压成型中使用如下的旋压成型装置，该旋压成型装置具有：未图示的旋转机构，其使在内部收纳了蜂窝载体11的圆筒状的壳体部件以所述蜂窝载体的中心轴X为旋转轴而进行旋转；多个辊94，它们用于在壳体部件的外表面按压而使其塑性变形。另外，在本实施方式中使用的旋压成型装置中使用了辊94，但是，也可以代替辊94而使用平铲等。
具体而言，首先，通过未图示的旋转机构使在内部收纳了蜂窝载体11的圆筒状的壳体部件以所述蜂窝载体的中心轴X为旋转轴而进行旋转。此时，如果预先使壳体部件的开口端部920在某种程度上缩径，则容易成型，因此是优选的。
接着，在使上述壳体部件旋转的状态下，朝向径向内侧将以围绕该开口端部920的方式配置的多个(例如3个)辊94按压到壳体部件的开口端部920周围的外表面。
接着，在以一定的按压力按压辊94的状态下，使多个辊94朝向中心轴X方向内侧(开口端部920的相反侧)同时移动。即，使辊94从缩径的开口端部920朝向直径更大的壳体部件的外周侧面移动(参照图16的箭头)。于是，被辊94按压的壳体部件沿着蜂窝载体11的倾斜部112a塑性变形，其结果为，形成壳体倾斜部92a。同时，在形成壳体倾斜部92a时，由于构成壳体部件的材料被缩颈成型所产生的余壁而形成较大的褶皱，最终通过该褶皱而形成凸部92c。
如以上那样，通过在不对蜂窝载体11的保持功能产生影响的壳体倾斜部92a、92b的附近有意地形成凸部92c、92c，能够避免壳体倾斜部92a、92b产生褶皱等，能够得到壳体倾斜部92a、92b的较高的成型(尺寸)精度。
[第10实施方式]
本发明的第10实施方式的废气净化装置10与第9实施方式的废气净化装置9相比，除了壳体部件102的凸部102c的结构不同以外，其余是与第9实施方式相同的结构。以下，参照图17对壳体部件102的凸部102c的结构进行说明。这里，图17是本实施方式的内燃机的废气净化装置10的立体图。
如图17所示，本实施方式的壳体部件102的凸部102c与第9实施方式的不同之处在于，与在周向上延伸的第9实施方式的凸部92c不同，该凸部102c在中心轴X方向上延伸而形成。
另外，在本实施方式中，只形成1个凸部102c，但是，也可以在周向上相互隔开距离地形成多个凸部102c。
如图17所示，凸部102c从一个壳体倾斜部102a延伸至另一个壳体倾斜部102b，形成至壳体部件102的壳体倾斜部92a、92b附近。此外，凸部102c与第9实施方式的凸部92c同样，以其内表面向外侧凸出的方式，从壳体部件102的外表面向外侧突出而形成。
接着，对本实施方式的废气净化装置10的第1制造方法进行说明。
本实施方式的废气净化装置10的第1制造方法与第9实施方式的第1制造方法相比，除了收纳工序中使用的模具的结构不同以外，其其余是相同的。
具体而言，本实施方式的第1制造方法的收纳工序中使用的模具具有形成在中心轴X方向的两端的模具面侧且沿着蜂窝载体11的倾斜部112a的形状的模具倾斜部、以及跨越两端的模具倾斜部之间而形成在模具面侧且在中心轴X方向上延伸的凹部，使用在周向上分割为多个的分割式的模具。由此，能够形成在中心轴X方向上延伸的凸部102c，得到与第9实施方式同样的效果。
接着，对本实施方式的废气净化装置10的第2制造方法进行说明。
本实施方式的废气净化装置10的第2制造方法与上述的本实施方式的第1制造方法相比，除了收纳工序中使用的模具的结构不同以外，其余是相同的。
具体而言，本实施方式的第2制造方法的收纳工序中使用的模具是未在模具面形成凹部的分割式的模具，在将多个该模具在周向上排列配置成环状时，以在周向的一部分形成稍大的间隙的方式进行配置。由此，向该间隙流入冲压成型时流动的材料，其结果为，能够形成凸部102c。
因此，根据本实施方式，与第9实施方式同样，通过在壳体倾斜部102a、102b附近形成凸部102c，能够有意地将冲压成型时流动的材料引导到凸部102c。由此，通过在不对蜂窝载体11的保持功能产生影响的壳体倾斜部102a、102b附近形成凸部102c，能够避免在壳体倾斜部102a、102b产生褶皱等，能够得到壳体倾斜部102a、102b的较高的成型(尺寸)精度。
另外，本发明不限于上述实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良包含于本发明。
在上述所有实施方式中，在配置于汽油发动机的排气管而对废气中的PM进行捕集的过滤器(GPF)应用了本发明，但不限于此。例如，也可以在配置于柴油发动机的排气管而对废气中的PM进行捕集过滤器(DPF)应用本发明。该情况下，与汽油发动机相比，柴油发动机的废气温度较低，因此，可以代替三元催化剂而使DPF担载促进PM的燃烧去除的PM燃烧催化剂。作为PM燃烧催化剂，根据能够以最低温度对PM进行燃烧去除的观点，优选使用包含Ag的Ag系的PM燃烧催化剂。
此外，在上述所有实施方式中，在由Cd构成的蜂窝载体中应用了本发明，但不限于此。例如，也可以在由SiC、二氧化硅、钛酸铝等构成的蜂窝载体中应用本发明。
此外，在上述所有实施方式中，在外周封堵部中设有具有倾斜平面的倾斜部，但不限于此，其中，该倾斜平面在越靠其外周缘侧则中心轴方向的长度越小的方向上倾斜。例如，也可以采用具有倾斜曲面的倾斜部，该倾斜曲面在越靠其外周缘侧则中心轴方向的长度越小的方向上倾斜，此外，也可以采用越靠其外周缘侧则中心轴方向的长度越小的方向的阶差部。
此外，在上述所有实施方式中，将外周封堵部的封堵深度全部设定为规定的深度，但不限于此。例如，在外周封堵部内中，也可以呈环状设置从废气流入侧到流出侧利用封堵剂进行了阻塞的单元格。由此，在催化剂担载工序中，容易仅在径向中央部担载废气净化催化剂，能够更可靠地防止从外周侧面泄漏催化剂和在使用时从外周侧面泄漏废气。
此外，如上述第8实施方式那样，也可以是，在第1～第7的所有实施方式中，蜂窝载体形成为具有垂直部。
此外，上述第9实施方式和第10实施方式中的壳体部件的凸部也可以应用于任意的实施方式。在上述第9实施方式中，在壳体倾斜部的附近，在整周范围内形成了1个凸部，但不限于此。例如也可以在壳体倾斜部的附近在周向上形成多个凸部。
同样，在第10实施方式中，以在中心轴方向上延伸的方式形成了1个凸部，但不限于此。例如也可以在周向上相互隔开距离地形成多个在中心轴方向上延伸的凸部。
此外，也可以形成在周向上延伸的凸部和在中心轴方向上延伸的凸部两方。
此外，在上述所有实施方式中，应用了收纳1个蜂窝载体的所谓1BED类型的废气净化装置，但不限于此。例如，也可以应用收纳在废气的流动方向上并列配置2个蜂窝载体的所谓2BED类型的废气净化装置。特别地，以往容易在第1BED和第2BED之间的中间部分等产生褶皱，但是根据上述第9实施方式和第10实施方式，能够避免该情况。
标号说明
1、2、3、6、7、8、9、10…废气净化装置
11、21、31、41、51、61、71、81…蜂窝载体
12、92、102…壳体部件
13…保持部件
92a、92b、102a、102b…壳体倾斜部
92c、102c…凸部
110a、210a、310a、510a、610a、710a、810a…中心轴X方向的端面(废气流入侧的端面)
110b、210b、310b、510b、610b、710b、810b…中心轴X方向的端面(废气流出侧的端面)
111a、111b、211a、211b、311a、311b、411a、411b、511a、511b、611a、611b、711a、711b、811a、811b…外周封堵部
112a、112b、212a、212b、312a、312b、412a、412b、512a、512b、612a、612b、712a、712b、812a、812b…倾斜部
813a、813b…垂直部
C…径向中央部(中央部)
Ca、Cb…开口部
D1…规定深度
P…径向外周部(外周部)
W、W1、W2…壁流部
X…中心轴

Claims (18)

1.一种内燃机的废气净化装置，其被设置在内燃机的排气通路中，对所述内燃机的废气进行净化，该废气净化装置具有：
柱状的蜂窝载体，通过多孔性的分隔壁划分形成有从废气流入侧的端面延伸至流出侧的端面的作为废气流路的多个单元格；
废气净化催化剂，其被担载在所述蜂窝载体上；以及
筒状的壳体部件，其隔着保持部件收纳所述蜂窝载体，
所述蜂窝载体具有：通过以规定深度封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的至少一个端面的外周部中的单元格的开口部而形成的外周封堵部；以及在该外周封堵部中在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成的倾斜部或阶差部，
所述蜂窝载体是如下过滤器：所述外周封堵部中的单元格的开口面积被形成为小于所述一个端面的中央部中的单元格的开口面积，并且，具有壁流部，在该壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的中央部中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，
所述外周封堵部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面相比于所述一个端面的中央部中的封堵的所述中心轴方向内侧的端面，所述中心轴方向的位置被配置为更靠所述中心轴方向内侧，并且，
至少一个端面中的所述倾斜部或阶差部隔着所述保持部件而被卡在所述壳体部件的内壁上，由此将所述蜂窝载体保持在所述壳体部件内。
2.根据权利要求1所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述废气净化催化剂仅被担载在所述壁流部上。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述蜂窝载体具有垂直部，该垂直部连接所述倾斜部或阶差部与所述中心轴方向的两端面的外周缘，且与两端面垂直。
4.根据权利要求1或2所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述倾斜部或阶差部是通过对所述外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成的。
5.根据权利要求1或2所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述壳体部件具有：
沿着所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部而形成的壳体倾斜部或壳体阶差部；以及
凸部，其被形成在所述壳体倾斜部或壳体阶差部的附近，其内表面朝向外侧凸出。
6.一种内燃机的废气净化装置，其被设置在内燃机的排气通路中，对所述内燃机的废气进行净化，该废气净化装置具有：
柱状的蜂窝载体，通过多孔性的分隔壁划分形成有从废气流入侧的端面延伸至流出侧的端面的作为废气流路的多个单元格；
废气净化催化剂，其被担载在所述蜂窝载体上；以及
筒状的壳体部件，其隔着保持部件收纳所述蜂窝载体，
所述蜂窝载体是具有壁流部的过滤器，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，并且，
所述蜂窝载体具有：通过以规定深度交替地封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的外周部中的单元格的开口部而形成的外周封堵部；以及在该外周封堵部中在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成的倾斜部或阶差部，
废气流出侧的端面中的所述倾斜部或阶差部隔着所述保持部件而被卡在所述壳体部件的内壁上，由此将所述蜂窝载体保持在所述壳体部件内，
在废气流入侧的端面中，在所述壳体部件与所述倾斜部或阶差部之间未安装所述保持部件。
7.根据权利要求6所述的内燃机的废气净化装置，其中，
相比于所述蜂窝载体的中心轴方向的外周部中的壁流部，在所述蜂窝载体的中心轴方向的中央部中的壁流部担载更多的所述废气净化催化剂。
8.根据权利要求6或7所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述蜂窝载体具有垂直部，该垂直部连接所述倾斜部或阶差部与所述中心轴方向的两端面的外周缘，且与两端面垂直。
9.根据权利要求6或7所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述倾斜部或阶差部是通过对所述外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成的。
10.根据权利要求6或7所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述壳体部件具有：
沿着所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部而形成的壳体倾斜部或壳体阶差部；以及
凸部，其被形成在所述壳体倾斜部或壳体阶差部的附近，其内表面朝向外侧凸出。
11.一种内燃机的废气净化装置，其被设置在内燃机的排气通路中，对所述内燃机的废气进行净化，该废气净化装置具有：
柱状的蜂窝载体，通过多孔性的分隔壁划分形成有从废气流入侧的端面延伸至流出侧的端面的作为废气流路的多个单元格；
废气净化催化剂，其被担载在所述蜂窝载体上；以及
筒状的壳体部件，其隔着保持部件收纳所述蜂窝载体，
所述蜂窝载体是具有壁流部的过滤器，在所述壁流部中，所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的单元格的开口部被交替地封堵，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格交替地相邻，并且，
所述蜂窝载体具有：通过以规定深度交替地封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的外周部中的单元格的开口部而形成的外周封堵部；以及在该外周封堵部中在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成的倾斜部或阶差部，
废气流入侧的端面中的所述倾斜部或阶差部隔着所述保持部件而被卡在所述壳体部件的内壁上，由此将所述蜂窝载体保持在所述壳体部件内，
在废气流出侧的端面中，在所述壳体部件与所述倾斜部或阶差部之间未安装所述保持部件。
12.根据权利要求11所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述蜂窝载体具有垂直部，该垂直部连接所述倾斜部或阶差部与所述中心轴方向的两端面的外周缘，且与两端面垂直。
13.根据权利要求11或12所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述倾斜部或阶差部是通过对所述外周封堵部的一部分进行磨削或切削而形成的。
14.根据权利要求11或12所述的内燃机的废气净化装置，其中，
所述壳体部件具有：
沿着所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部而形成的壳体倾斜部或壳体阶差部；以及
凸部，其被形成在所述壳体倾斜部或壳体阶差部的附近，其内表面朝向外侧凸出。
15.一种内燃机的废气净化装置的制造方法，该制造方法具有：
封堵工序，针对柱状的蜂窝载体，以规定深度封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面中的至少一个端面的外周部中的单元格的开口部，从而形成外周封堵部，其中，在所述蜂窝载体中，通过多孔性的分隔壁划分形成从废气流入侧的端面延伸至流出侧的端面的作为废气流路的多个单元格；
加工工序，通过对所述外周封堵部的一部分进行磨削或切削，从而在所述外周封堵部中，在越靠其外周缘侧则所述中心轴方向的长度越小的方向上形成倾斜部或阶差部；
催化剂担载工序，在形成有所述倾斜部或阶差部的蜂窝载体上担载废气净化催化剂；以及
收纳工序，以隔着保持部件将所述倾斜部或阶差部卡着地保持在筒状的壳体部件的内壁上的方式，将担载了所述废气净化催化剂的蜂窝载体收纳到所述壳体部件内，
在所述封堵工序中，还以比所述外周封堵部浅的深度交替地封堵所述蜂窝载体的中心轴方向的两端面的中央部中的单元格的开口部，由此，使所述蜂窝载体成为具有壁流部的过滤器，其中在该壁流部中，被封堵了废气流入侧的开口部的单元格和被封堵了流出侧的开口部的单元格相邻，
在所述封堵工序中，作为所述蜂窝载体，使用所述中心轴方向的两端面的外周部中的单元格的开口面积小于其中央部的单元格的开口面积的蜂窝载体，并且，进行封堵，使得所述外周封堵部的封堵的所述中心轴方向内侧的端面被配置为比所述一个端面的中央部的封堵的所述中心轴方向内侧的端面更靠所述中心轴方向内侧。
16.根据权利要求15所述的内燃机的废气净化装置的制造方法，其中，
在所述催化剂担载工序中，在将所述一个端面的外周部密封的状态下将所述蜂窝载体的所述一个端面侧浸渍到含有所述废气净化催化剂的料浆中之后，从另一个端面的中央部进行抽吸，从而仅使所述壁流部担载所述废气净化催化剂。
17.根据权利要求16所述的内燃机的废气净化装置的制造方法，其中，
在所述封堵工序中，使所述蜂窝载体的所述一个端面的中央部的封堵深度与所述外周封堵部的封堵深度大致相同，并且，使另一个端面的中央部的封堵深度比所述一个端面的中央部的封堵深度短。
18.根据权利要求15至17中的任意一项所述的内燃机的废气净化装置的制造方法，其中，
在所述收纳工序中，以隔着保持部件将所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部卡着地保持在壳体部件的壳体倾斜部或壳体阶差部的内壁上的方式，将担载了所述废气净化催化剂的蜂窝载体收纳到壳体部件内，其中，该壳体部件具有：沿着所述蜂窝载体的倾斜部或阶差部的所述壳体倾斜部或壳体阶差部；以及凸部，其被形成在这些壳体倾斜部或壳体阶差部的附近且其内表面向外侧凸出。
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