JP2016217305A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】担体の有効容積の損失を極小化しつつ保持部材による担体の保持を確実なものとすることができる内燃機関の排気浄化装置を提供すること。
【解決手段】排気の流入側端面から流出側端面まで延びて排気の流路となるハニカム担体１１と、保持部材１３を介してハニカム担体１１を格納する筒状のケース部材１２と、を備え、ハニカム担体１１は、その中心軸Ｘ方向の両端面１１０ａ，１１０ｂの外周部においてその外周縁の中心軸Ｘ方向の長さが小さくなる方向に形成された傾斜部１２１ａを備え、且つ、傾斜部１２１ａが保持部材１３を介してケース部材１２の内壁に引っ掛かることでケース部材１２内に保持され、ケース部材１２は、その流入側末端部１２３ｕの内径ｄ４２がハニカム担体１１の少なくとも流入側末端部１２３ｕの外径ｄ４１よりも小さい縮径部１２４が少なくとも一部分に設けられている内燃機関の排気浄化装置１。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。

従来、内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化装置は、排気浄化触媒が担持された担体（ハニカム担体）と、該担体を格納する筒状のケース部材と、を含んで構成される。担体をケース部材内に格納する際には、ケース部材内で担体を確実に保持することが重要である。

ケース部材内で担体を確実に保持するために、ケース部材内周面と担体外周面との間にマットと通称される保持部材を介在させる構成を採ることが知られている。この構成を採る場合、保持部材が排気流に晒されて風蝕を生じるおそれがあり、このような風蝕を抑制するための技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１所載の技術では、触媒を担持する担体の外周の網目を目詰まり材によって目詰まりさせ、これにより担体よりも径方向外側に設けた保持部材に排気流が当たることを回避して、風蝕の発生を抑制することができるとされている。

特開２０１５−５４３０５号公報

一般的には、保持部材は、概ね、担体に関する排気流の流入側端面の位置から流出側端面の位置に亘って配置されるものであるが、この保持部材の端部を上記流入側端面及び流出側端面の各位置から十分に後退させた配置を採れば、風蝕は当然に抑制される。
しかしながら、保持部材による担体の保持を確実なものとするためには、保持部材の端部を上記流入側端面及び流出側端面の各位置から余り後退させることはできず、寧ろ、多少はみ出すことが許容される程度であることを要する。
特許文献１の技術では、保持部材に係る風蝕の発生を十分抑制するためには担体の多くの部分に目詰まりを設ける必要がある。しかしながら、担体における目詰まり部分の比率が高まると、風蝕の抑制効果は高まるものの、担体の有効容積の損失が増大してしまうという課題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、担体の有効容積の損失を極小化しつつ保持部材による担体の保持を確実なものとすることができる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、ここに次のような技術を提案する。

（１）内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置（例えば、後述する排気浄化装置１）であって、排気の流入側端面から流出側端面まで延びて排気の流路となる複数のセルが多孔質の隔壁により区画形成された柱状のハニカム担体（例えば、後述するハニカム担体１１）と、保持部材（例えば、後述する保持部材１３）を介して前記ハニカム担体を格納する筒状のケース部材（例えば、後述するケース部材１２）と、を備え、前記ハニカム担体は、その中心軸方向の両端面（例えば、後述する中心軸Ｘ方向の両端面１１０ａ，１１０ｂ）の外周部において前記ハニカム担体の前記中心軸方向の長さが小さくなる方向に形成された傾斜部（例えば、後述する傾斜部１２１ａ）又は段差部を備え、且つ、前記傾斜部又は段差部が前記保持部材を介して前記ケース部材の内壁に引っ掛かることで前記ケース部材内に保持され、前記ケース部材は、その排気流入側の端部の少なくとも一部に設けられ前記ハニカム担体の前記流入側端面のうち前記傾斜部又は段差部を除く中央部の外径（例えば、後述する外径ｄ４１）よりも小さい内径(例えば、後述する内径ｄ４２)の縮径部（例えば、後述する縮径部１２４）を有する内燃機関の排気浄化装置。

上記（１）の内燃機関の排気浄化装置では、この内燃機関の排気の流入側端面から流出側端面まで延びて排気の流路となる複数のセルが多孔質の隔壁により区画形成された柱状のハニカム担体と、保持部材を介してこのハニカム担体を格納する筒状のケース部材とが、この内燃機関の排気通路に設けられる。ここで、ハニカム担体は、その中心軸方向の両端面の外周部においてその外周縁の中心軸方向の長さが小さくなる方向に形成された傾斜部又は段差部を備え、この傾斜部又は段差部が保持部材を介してケース部材の内壁に引っ掛かるようにしてケース部材内に保持される。また、ケース部材は、その排気流入側の端部の少なくとも一部に設けられハニカム担体の前記流入側端面のうち前記傾斜部又は段差部を除く中央部の外径よりも小さい内径の縮径部を有する。
この縮径部によって排気流が絞られるため、保持部材の風蝕が抑制される。また、ケース部材内でのハニカム担体の保持が確実に行われる。

（２）前記縮径部は、前記ハニカム担体の前記中央部における端面（例えば、後述する流入側端面１１０ａ）と略平行に設けられた平坦部（例えば、後述する平坦部１２７ａ）を有する上記（１）の内燃機関の排気浄化装置。

上記（２）の内燃機関の排気浄化装置では、上記（１）の内燃機関の排気浄化装置において特に、ケース部材の縮径部は、ハニカム担体の端面と略平行な平坦部を有する。このため、排気流が一層確実に絞られ、保持部材の風蝕が効果的に抑制される。また、ケース部材内でのハニカム担体の保持が一層確実に行われる。

（３）前記ハニカム担体に担持された排気浄化触媒をさらに備え、前記ケース部材の、排気流入側の端部のうち前記縮径部以外の部位の内径は、前記ハニカム担体の前記中央部の外径以上の大きさである、上記（１）又は（２）の内燃機関の排気浄化装置。

上記（３）の内燃機関の排気浄化装置では、上記（１）又は（２）の内燃機関の排気浄化装置において特に、前記ハニカム担体に担持された排気浄化触媒をさらに備え、前記ケース部材の、排気流入側の端部のうち前記縮径部以外の部位の内径はハニカム担体の前記中央部の外径以上の大きさであるため、ハニカム担体の有効容積、即ち、担持される触媒の有効部分が大きく確保され、排気浄化の性能が向上する。

（４）前記ケース部材の、前記縮径部と前記ハニカム担体との間には前記保持部材が配置され、前記ケース部材の前記縮径部以外の部位と前記ハニカム担体との間には前記保持部材が部分的に（例えば、後述するように、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから後退した後退部１３ｇ１をなすように）設けられている、上記（１）から（３）のいずれかの内燃機関の排気浄化装置。

上記（４）の内燃機関の排気浄化装置では、上記（１）から（３）のいずれかの内燃機関の排気浄化装置において特に、ケース部材の縮径部とハニカム担体との間には保持部材が設けられ、ケース部材の縮径部以外の部位とハニカム担体との間には保持部材が、その端部が後退させられる等して、部分的に配置されている。このため、ケース部材の縮径部に対応する部位で保持部材がハニカム担体を強固に保持する一方、ケース部材の縮径部以外に対応する部位では、保持部材を、その端部を後退させる等の形態で、部分的に設けるようにして、排気流による保持部材の風蝕を効果的に回避することができる。

（５）前記排気通路は前記ケース部材の上流側に接続される湾曲した湾曲部（例えば、後述する湾曲部５１）を有し、前記湾曲部における管路に沿う方向の長さが最長となる最長外周部（例えば、後述する最長外周部５１ａ）と前記ケース部材との接続位置に対応する部位には前記保持部材が設けられていない上記（１）から（４）のいずれかの内燃機関の排気浄化装置。

上記（５）の内燃機関の排気浄化装置では、上記（１）から（４）のいずれかの内燃機関の排気浄化装置において特に、排気通路はケース部材の上流側に接続される湾曲した湾曲部を有し、この湾曲部における管路に沿う方向の長さが最長となる最長外周部とケース部材との接続位置に対応する部位には保持部材が設けられない。このため、排気流の流速が相対的に速い場所で保持部材が排気流に晒されることが回避され、この保持部材における風蝕の発生が抑制される。

（６）前記ケース部材は、前記ハニカム担体の傾斜部又は段差部に沿って形成されたケース傾斜部（例えば、後述するケース傾斜部６２ａ，６２ｂ）又はケース段差部と、前記ケース傾斜部又はケース段差部の近傍に形成され、その内面が外側に向かって凸の凸部（例えば、後述する凸部６２ｃ）と、を備える上記（１）から（５）のいずれかの内燃機関の排気浄化装置。

上記（６）の内燃機関の排気浄化装置では、（１）から（５）のいずれかの内燃機関の排気浄化装置において特に、前記ケースに傾斜部又はケース段差部が形成されるに際して、材料の流動を前記凸部によって吸収し、この凸部以外の部位にしわなどが発生することを回避することができる。

本発明によれば、担体の有効容積の損失を極小化しつつ保持部材による担体の保持を確実なものとすることができる内燃機関の排気浄化装置を具現することができる。

本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図である。 図１の排気浄化装置の排気の流入方向から見た平面図である。 図２の排気浄化装置のＡ‐Ａ線で切った場合の軸方向断面図である。 図２の排気浄化装置のＢ‐Ｂ線で切った場合の軸方向断面図である。 本発明の第２実施形態に係る排気浄化装置の軸方向部分断面図である。 本発明の第３実施形態に係る排気浄化装置の軸方向部分断面図である。 本発明の第４実施形態に係る排気浄化装置の軸方向部分断面図である。 本発明の第５実施形態に係る排気浄化装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ‐Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ‐Ｄ線断面図である。 本発明の第６実施形態に係る排気浄化装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ‐Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ‐Ｄ線断面図である。 本発明の第７実施形態に係る排気浄化装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ‐Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ‐Ｄ線断面図である。 本発明の第５乃至第７実施形態の排気浄化装置の製造方法を示す図である。 本発明の第８実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図である。 本発明の第８実施形態に係る排気浄化装置の軸方向断面図である。 本発明の第８実施形態に係る排気浄化装置のケース傾斜部をプレス成形により形成する様子を示す断面図である。 本発明の第８実施形態に係る排気浄化装置のケース傾斜部をスピニング成形により形成する様子を示す断面図である。 本発明の第９実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳述することにより本発明を明らかにする。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置の斜視図である。本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置１は、図示しない内燃機関（以下、「エンジン」という。）の排気管に設けられ、該排気管を流通する排気中の粒子状物質（以下、「ＰＭ」という。）を捕集するガソリンパティキュレートフィルタ（以下、「ＧＰＦ」という。）である。

排気浄化装置１は、その一つの態様においては、図示しないガソリンエンジンの直下で、該ガソリンエンジンの車両前方側の側面に沿って下方に延びる排気管に設けられる。即ち、排気浄化装置１は、排気の流れ方向を下方に向けた状態で、排気管に設けられる。
図１に示すように、排気浄化装置１は、ハニカム担体１１と、ケース部材１２と、を備える。

ハニカム担体１１は、中心軸Ｘ方向の一方及び他方の各端面（図３参照）である排気の流入側端面１１０ａから流出側端面１１０ｂまで貫通して延びて排気の流路となる複数のセルと、これらセルを区画形成する多孔質の隔壁と、を有する。
ハニカム担体１１は、断面が円形の円柱状である。ただし、ハニカム担体は柱状であればよく、例えば径方向断面が、楕円や複数の円弧を有する形状であってもよい。
各セルの形状は、断面が正方形の四角柱状であるが、例えば多角形状であってもよい。

ハニカム担体１１は、コーディエライトからなる多孔質の耐火性セラミックスで形成される。コーディエライトからなるハニカム担体１１は、押出し成形により一体成形された後、焼成することで得られる。焼成時には、外皮が同時に形成される。従って、本実施形態のハニカム担体１１は、その外周側面が外皮で覆われているため、触媒担持工程で触媒が外周側面から漏れ出したり、使用時に排気が外周側面から漏れ出すことがない。
ハニカム担体１１の気孔（細孔）径や気孔（細孔）率については、その隔壁が排気中のＰＭを濾過する濾過材として機能する範囲内で、適宜設定される。

ハニカム担体１１には、排気を浄化するための排気浄化触媒が担持されている。具体的には、本実施形態のハニカム担体１１には、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化する三元触媒が担持されている。三元触媒としては、Ｐｔ、Ｐｄ及びＲｈのうち少なくとも一つの貴金属を含むものが好ましく用いられる。

ケース部材１２は、断面が円環状の円筒状であり、上述のハニカム担体１１を内部に格納する。ただし、ケース部材１２は、ハニカム担体１１の形状に応じて筒状であればよく、例えば径方向断面が、楕円環や複数の円弧環を有する形状であってもよい。
このケース部材１２は、例えばＳＵＳ等の金属から構成される。

ケース部材１２は、その中心軸Ｘ方向（図１の上下方向）に沿って周方向に２分割されたケース半体１２ｈ１，１２ｈ２から構成されるクラムシェル方式のケース部材である。図１に示すように、ケース部材１２は、２分割されたケース半体１２ｈ１，１２ｈ２を、延出部１２０，１２０にて突き合わせ溶接することで、一体化形成される。
なお、延出部１２０，１２０は、各ケース半体の周方向の端縁を外方に屈曲させてフランジ状としたもの同士を突き合わせ溶接することにより形成される。

次に、図１に、図２乃至図４を併せ参照して、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置ついてさらに詳述する。
図２は、図１の排気浄化装置の排気の流入方向から見た平面図である。
また、図３は、図２の排気浄化装置のＡ‐Ａ線で切った場合の軸方向断面図である。
さらに、図４は、図２の排気浄化装置のＢ‐Ｂ線で切った場合の軸方向断面図である。
図１から図４の各図において、対応部には同一の符号を附してある。

図示のように、外形が概略円柱状のハニカム担体１１は、保持部材１３を介してケース部材１２内に格納されている。より詳しくは、ハニカム担体１１は、その傾斜部１１２ａ，１１２ｂを含めた外周側面全体の略全周に亘って、マット状の保持部材１３が巻回された状態で、ケース部材１２内に格納される。

また、ケース部材１２は、ハニカム担体１１の外形に沿った形状を有し、中心軸Ｘ方向の両端部側、即ち排気の流れに係る流入端側と流出端側がそれぞれ、当該端部に向かうに従い徐々に縮径するように断面視で傾斜をなす傾斜部１２１ａ，１２１ｂとなっている。
本発明の各実施形態では、傾斜部１２１ａは種々の態様を採り、その各態様毎に特徴を有するが、これについては後述する。
上述のようなケース部材１２に格納されたハニカム担体１１は、その傾斜部１１２ａ，１１２ｂが保持部材１３を介してケース部材１２の傾斜部１２１ａ，１２１ｂの内壁に引っ掛かることで、ケース部材１２内に保持されている。

保持部材１３は、ハニカム担体１１の外周側面とケース部材１２の内壁との間に介装され、ハニカム担体１１をケース部材１２内に保持する。保持部材１３としては、耐熱性、耐振性及びシール性を有する材質が用いられる。具体的には、アルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナシリカ繊維、セラミックガラス繊維等のセラミック繊維の他、金属メッシュ等が用いられる。

本実施形態では特に、図２及び図４を参照して容易に理解される通り、ケース部材１２は、そのケース末端部、即ち、この場合は、排気の流入側の末端部１２３ｕ（以下、適宜、流入側末端部１２３ｕと称する）の内径ｄ４２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ４１よりも小さい縮径部１２４が少なくとも一部分に設けられている。
この場合、図２を参照して容易に理解される通り、ケース部材１２の各半体１２ｈ１及び１２ｈ２の末端部１２３ｕの軸Ｘの周りの略１８０度に亘る周縁のうちの中央の６０度程の弧状の領域に亘って縮径部１２４が設けられている。

また、この実施形態では、図２及び図３を参照して容易に理解される通り、各半体１２ｈ１及び１２ｈ２の末端部１２３ｕの縮径部１２４が設けられた領域を除く部分では、ケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径ｄ３２が、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ３１以上の大きさである。尚、図３の例では、上記内径ｄ３２は上記外径ｄ３１より僅かに大きい程度である。

次に、ケース部材１２の傾斜部１２１ａについてさらに詳述する。
この傾斜部１２１ａは、既述の図３の部分に係る傾斜部１２１ａと、図４の部分に係る傾斜部１２１ａとでは形状を異にしている。
図３における傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かって中心軸Ｘ方向に傾斜して形成された傾斜面部１２５ａと、傾斜面部１２５ａに連接し、屈曲して中心軸Ｘに平行に延びた平行面部１２６ａとを含んで形成される。この平行面部１２６ａの内径ｄ３２が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径ｄ３２であり、これの大きさは、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ３１より僅かに大きい。

一方、図４における傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かって中心軸Ｘ方向に傾斜して形成された傾斜面部１２５ｂと、傾斜面部１２５ｂに連接し中心軸Ｘに直交する方向に屈曲した平坦部１２７ａと、平坦部１２７ａに連接し屈曲して中心軸Ｘに平行に延びた平行面部１２６ｂとを含んで形成される。この平行面部１２６が既述のように円弧状に各６０度の部分的広がりをなす縮径部１２４をなしている。平坦部１２７ａは、上述のように形成されるものであるため、結果的に、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａと略平行である。また、平行面部１２６ｂの内径ｄ４２が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径ｄ４２であり、本実施形態では、この内径ｄ４２の大きさが、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ４１（本例ではｄ４１＝ｄ３１）より小さい。

次に、図３及び図４を参照してハニカム担体１１の構造についてより詳細に説明する。
図３及び図４おいて、黒い部分は目封じ剤により目封じされた部分を示している。
図３及び図４に示すように、ハニカム担体１１は、その径方向（中心軸Ｘ方向に直交する方向で図１の左右方向）の外周部と中央部の構造が相違する特徴を有している。

具体的には、ハニカム担体１１は、その中心軸Ｘ方向の両端面１１０ａ，１１０ｂの外周部（径方向外周部Ｐ）における複数のセルの開口部が、中心軸Ｘ方向に所定の深さまで目封じされて形成された外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂを有する。この外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂは、全周に亘って形成されている。

この外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂの径方向の幅（径方向外周部Ｐの径方向長さ）は、１０ｍｍ以下であることが好ましい。外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂの径方向の幅が１０ｍｍ以下であれば、ハニカム担体１１のフィルタとしての機能が損なわれることがない。

外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂは、隣接する複数のセルの開口部が交互に目封じされている。即ち、外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂは、排気の流入側の開口部が目封じされたセルと、流出側の開口部が目封じされたセルと、が交互に市松状に隣接するウォールフロー構造となっている。
なお、外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂでは、目封じ剤として、例えばコーディエライト粉末と接着剤等とを混合してなる従来公知の目封じ剤が用いられる。

既述の傾斜部１１２ａ，１１２ｂの中心軸Ｘ方向の長さは、１０ｍｍ以下であることが好ましい。また、傾斜部１１２ａ，１１２ｂの径方向の幅は、ハニカム担体１１の直径の３０％以下であることが好ましい。また、傾斜部１１２ａ，１１２ｂの傾斜角度は、１５〜８０°であることが好ましい。これらの要件を満たすことにより、傾斜部１１２ａ，１１２ｂが保持部材１３を介してケース部材１２の傾斜部１２１ａ，１２１ｂの内壁に確実に引っ掛かるようになる結果、ハニカム担体１１がケース部材１２内に確実に保持される。

ここで、外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂの目封じの深さは、径方向中央部Ｃの目封じの深さ２よりも深く設定されている。これにより、外周目封じ部１１１ａ，１１１ｂ内において、傾斜部１１２ａ，１１２ｂを形成することが容易となっている。

また、ハニカム担体１１は、中心軸Ｘ方向の両端面１１０ａ，１１０ｂの中央部（径方向中央部Ｃ）におけるセルの開口部が交互に目封じされている。即ち、ハニカム担体１１は、排気の流入側の開口部が目封じされたセルと、流出側の開口部が目封じされたセルと、が交互に市松状に隣接するウォールフロー部を有するフィルタである。

また、ハニカム担体１１は、径方向中央部Ｃにのみ上述の三元触媒が担持されており、径方向外周部Ｐには三元触媒は担持されていない。即ち、排気が流通し難い径方向外周部Ｐには三元触媒を担持せず、主として排気が流通する径方向中央部Ｃにのみ三元触媒を担持することで、無駄な触媒の使用が回避されている。

上述のような構成の本発明の第１実施形態の排気浄化装置では、縮径部１２４によって排気流が絞られ、保持部材１３に当たり難くなるため、排気流による保持部材１３の風蝕が抑制される。また、ケース部材１２内でのハニカム担体１１の保持が確実に行われる。

また、ケース部材１２の縮径部１４１は、傾斜部１１２ａにハニカム担体１１の流入側端面１１０ａと略平行な平坦部１２７ａが設けられている。このため、排気流が一層確実に絞られ、排気流による保持部材１３の風蝕が効果的に抑制される。また、ケース部材１２内でのハニカム担体１１の保持が一層確実に行われる。

さらにまた、上述のように円弧状に各６０度の部分的広がりをなす縮径部１２４を除く部分（図３）は、当該ケース末端部の内径ｄ３２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ３１以上の大きさであるため、ハニカム担体１１の有効容積、即ち、担持される触媒の有効部分が大きく確保され、排気浄化の性能が向上する。

［第２実施形態］
図５は、本発明の第２実施形態に係る排気浄化装置の軸方向部分断面図である。
図５において、既述の図１から図４の各図との対応部には同一の符号が附してある。
図５の第２実施形態では、ケース部材１２の傾斜部１２１ａが次のように構成される。
即ち、傾斜周面部１２５ｃとこれに連接している筒状部１２６ｃとを含んでなるケース部材１２の傾斜部１２１ａが、流入側末端部１２３ｕの全周に亘って形成される。

より詳細には、ケース部材１２の傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かって中心軸Ｘ方向に傾斜して形成されたコーン状の周面である傾斜周面部１２５ｃと、傾斜周面部１２５ｃに連接し、屈曲して中心軸Ｘに平行に延びた筒状部１２６ｃとを含んで構成される。
筒状部１２６ｃの内径ｄ５２が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径である。内径ｄ５２の大きさは、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ５１より狭められて縮径している。
図５の第２実施形態は、その他の点において、図１から図４を参照して既述の第１実施形態と同様である。

上述のような構成の本発明の第２実施形態の排気浄化装置では、傾斜周面部１２５ｃとこれに連接している筒状部１２６ｃとを含んでなるケース部材１２の傾斜部１２１ａが、流入側末端部１２３ｕの全周に亘って形成され、且つ、筒状部１２６ｃの内径ｄ５２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ５１より狭められている。
このため、排気流が絞られ、保持部材１３の風蝕が抑制される。

［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る排気浄化装置の軸方向部分断面図である。
図６において、既述の図１から図４の各図との対応部には同一の符号が附してある。
図６の第３実施形態では、そのケース部材１２が次のように構成される。即ち、ケース部材１２の傾斜周面部１２５ｄと、この傾斜周面部１２５ｄに連接している平坦部１２７ｄと、この平坦部１２７ｄに連接している筒状部１２６ｄとを含んでなるケース部材１２の傾斜部１２１ａが、流入側末端部１２３ｕの全周に亘って形成される。

より詳細には、ケース部材１２の傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かって中心軸Ｘ方向に傾斜して形成された傾斜周面部１２５ｄと、傾斜周面部１２５ｄに連接し中心軸Ｘに直交する方向に屈曲した平坦部１２７ｄと、平坦部１２７ｄに連接し屈曲して中心軸Ｘに平行に延びた筒状部１２６ｄとを含んで形成される。平坦部１２７ｄは、上述のように形成されるものであるため、結果的に、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａ端面と略平行である。
筒状部１２６ｄの内径ｄ６２が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径である。内径ｄ６２の大きさは、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ６１より狭められている。
図６の第３実施形態は、その他の点において、図１から図４を参照して既述の第１実施形態と同様である。

上述のような構成の本発明の第３実施形態の排気浄化装置では、特に平坦部１２７ｄの作用により、ハニカム担体１１の流入排気及び流出排気の流れが効果的絞られて保持部材１３に当たることが回避されるため、排気流が保持部材１３を風蝕することが極めて有効に抑止される。

［第４実施形態］
図７は、本発明の第４実施形態に係る排気浄化装置の軸方向部分断面図である。
図７において、既述の図１から図４の各図との対応部には同一の符号が附してある。
図７の第４実施形態では、ケース部材１２の傾斜部１２１ａが次のように構成される。
即ち、ケース部材１２の傾斜周面部１２５ｅと、この傾斜周面部１２５ｅに連接している絞り部１２８と、この絞り部１２８に連接している筒状部１２６ｅとを含んでケース部材１２の傾斜部１２１ａが構成され、このような態様の傾斜部１２１ａが流入側末端部１２３ｕの全周に亘って形成される。
より詳細には、ケース部材１２の傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かって中心軸Ｘ方向に傾斜して形成された傾斜周面部１２５ｅと、傾斜周面部１２５ｅの延長上でハニカム担体１１の流入側端面１１０ａに向かう向き（即ち、戻る向き）に鋭角的に屈曲した絞り部１２８と、絞り部１２８に連接し流入側端面１１０ａから離隔する向きに鋭角的に屈曲して中心軸Ｘに平行に延びた筒状部１２６ｅとを含んで形成される。
筒状部１２６ｅの内径ｄ７２が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径である。この内径ｄ７２の大きさは、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ７１より狭められている。
図６の第４実施形態は、その他の点において、図１から図４を参照して既述の第１実施形態と同様である。

上述のような構成の本発明の第４実施形態の排気浄化装置では、傾斜周面部１２５ｅと、これに連接している絞り部１２８と、上述の筒状部１２６ｅとを含んでなるケース部材１２の傾斜部１２１ａが、流入側末端部１２３ｕの全周に亘って形成され、且つ、筒状部１２６ｅの内径ｄ７２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ７１より狭められている。
このため、排気流が絞られ、保持部材１３の風蝕が抑制される。
さらに、絞り部１２８によって、一層効果的に、排気流による保持部材１３の風蝕が抑止される。

［第５実施形態］
図８は、本発明の第５実施形態に係る排気浄化装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ‐Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ‐Ｄ線断面図である。
図８において、既述の図１から図４の各図との対応部には同一の符号が附してある。
図８の、第５実施形態に係る排気浄化装置５では、ケース部材１２ａは、既述の第１実施形態におけるような２つの半体として分割して形成されたクラムシェル型のものではなく、絞り加工によってハニカム担体１１を収容したまま端部をシュリンク成形してキャニングしたものである。このため、図１及び図２におけるような両半体を接合するための延出部がない。

図８を参照して容易に理解されるように、流入側末端部１２３ｕの内径ｄ８２２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１よりも小さい縮径部１２４ｆ２が少なくとも一部分に設けられている。本例では、既述の図１及び図２におけるように、円柱状のハニカム担体１１の中心軸の周りの、Ｄ‐Ｄ線を中央に含む各６０度程の開き角度の弧状の領域に亘って縮径部１２４ｆ２が設けられている。

一方、流入側末端部１２３ｕの、上述の縮径部１２４ｆ２が設けられた領域（上述のＤ‐Ｄ線断面を含む部分）を除く部分（上述のＣ‐Ｃ線断面を含む部分）では、ケース部材１２ａの流入側末端部１２３ｕの内径ｄ８１１が、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１以上の大きさである。尚、図８の例では、上記内径ｄ８１１は上記外径ｄ８２１より僅かに大きい程度である。

図８の、第５実施形態においても、ケース部材１２ａは、ハニカム担体１１の外形に沿った形状を有し、円柱状のハニカム担体１１の中心軸方向の両端部、即ち排気の流れに係る流入側端部と流出側端部がそれぞれ、端部に向かうに従い徐々に縮径する傾斜部１２１ａ，１２１ｂとなっている。

図８（ｂ）の、Ｃ‐Ｃ線断面に係る傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かってハニカム担体１１の中心軸方向に傾斜して形成された傾斜面部１２５ｆ１と、傾斜面部１２５ｆ１に連接し、屈曲して上記中心軸に平行に延びた平行面部１２６ｆ１とを含んで形成される。この平行面部１２６ｆ１の内径ｄ８１１が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径であり、これの大きさは、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１より僅かに大きい。

一方、図８（ｃ）の、Ｄ‐Ｄ線断面に係る傾斜部１２１ａは、保持部材１３を介してハニカム担体１１の傾斜部１１２ａの外周面に沿うようにして先端に向かってハニカム担体１１の中心軸方向に傾斜して形成された傾斜面部１２５ｆ２と、傾斜面部１２５ｆ２に連接し上記中心軸に直交する方向に屈曲した平坦部１２７ｆと、平坦部１２７ｆに連接し屈曲して上記中心軸に平行に延びた平行面部１２６ｂとを含んで形成される。平坦部１２７ａは、上述のように形成されるものであるため、結果的に、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａと略平行である。また、平行面部１２６ｆ２の内径ｄ８２２が、既述のケース部材１２の流入側末端部１２３ｕの内径であり、本実施形態では、この内径ｄ８２２の大きさが、ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１より小さい。

図８の通り、この第５実施形態においては、ハニカム担体１１とケース部材１２との間に介挿された保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから突出も後退もせず、略ハニカム担体１１の流入側端面１１０ａと揃うような態様で配されている。

上述のような構成の本発明の第５実施形態の排気浄化装置では、図８（ａ）、（ｃ）の縮径部１２４ｆ２をなす傾斜面部１２５ｆ２によって排気流が絞られ、保持部材１３に当たり難くなるため、保持部材１３の風蝕が抑制される。また、ケース部材１２内でのハニカム担体１１の保持が確実に行われる。

また、傾斜面部１２５ｆ２にハニカム担体１１の流入側端面１１０ａと略平行な平坦部１２７ｆが設けられている。このため、排気流が一層確実に絞られ、保持部材１３の風蝕が効果的に抑制される。また、ケース部材１２内でのハニカム担体１１の保持が一層確実に行われる。

さらにまた、図８（ａ）における上述のように円弧状に各６０度の部分的広がりをなす縮径部１２４を除く部分は、当該ケース末端部の内径たる平行面部１２６ｆ１の内径ｄ８１１がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１より僅かに大きい。このため、ハニカム担体１１の有効容積、即ち、担持される触媒の有効部分が大きく確保され、排気浄化の性能が向上する。

［第６実施形態］
図９は、本発明の第６実施形態に係る排気浄化装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ‐Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ‐Ｄ線断面図である。
図９において、既述の図８との対応部には同一の符号が附してある。
図９の、第６実施形態に係る排気浄化装置６おいても、ケース部材１２ａは、絞り加工によってハニカム担体１１を収めたまま端部をシュリンク成形してキャニングしたものである。
図９の第６実施形態について、図８と符号を対照して容易に理解される通り、第６実施形態は、既述の第５実施形態と大略において共通の構成を有するが、ハニカム担体１１とケース部材１２ａとの間に介挿された保持部材１３の配設態様を異にしている。

即ち、図９の第６実施形態では、ケース部材１２ａの流入側末端部１２３ｕの内径ｄ８１１がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１より大きい、図９（ｂ）のＣ‐Ｃ線断面を含む部分については、保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから後退した後退部１３ｇ１をなしている。
一方、ケース部材１２ａの流入側末端部１２３ｕの内径ｄ８２２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ８２１より小さい図９（ｃ）のＤ‐Ｄ線断面を含む部分については、保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから突出した突出部１３ｇ２をなしている。

上述のような構成の本発明の第６実施形態の排気浄化装置では、既述の第５実施形態の排気浄化装置における作用・効果に加えて、図９（ｂ）の保持部材１３のＣ‐Ｃ線断面に係る部分については、上述のような後退部１３ｇ１が形成されているために、この部分で、排気流による保持部材１３の風蝕が一層効果的に抑制される。
さらにまた、図９（ｃ）の保持部材１３のＤ‐Ｄ線断面係る部分については、上述のような突出部１３ｇ２が形成されているために、この部分で特に顕著に、保持部材１３によるハニカム担体１１の保持が強固に行われる。従って、部分的に後退部１３ｇ１が形成されていても、全体として保持部材１３によるハニカム担体１１の保持は十全に行われる。

［第７実施形態］
図１０は、本発明の第７実施形態に係る排気浄化装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＣ‐Ｃ線断面図、（ｃ）はＤ‐Ｄ線断面図である。
図１０において、既述の図９との対応部には同一の符号が附してある。
図１０の第７実施形態に係る排気浄化装置７では、ケース部材１２ａの流入側末端部１２３ｕに排気管５０が接続され、この排気管５０は、特に、ケース部材１２ａのＣ‐Ｃ線断面の一方側（図示の例では左側）寄りに膨出した部分が形成された湾曲部５１を有している。排気管５０の湾曲部５１の外周側は、管路に沿う方向の長さが最長となる最長外周部５１ａをなしている。

排気管５０は、このような湾曲部５１を有しているため、ケース部材１２ａの流入側末端部１２３ｕに向かう内部の排気流は、上述の最長外周部５１ａに沿う部分で相対的に流速が速い矢線図示の急流ＳＳが生じる。

図１０と図９との符号を対照して容易に理解される通り、第７実施形態は、既述の第６実施形態と大略において共通の構成を有するが、ハニカム担体１１とケース部材１２ａとの間に介挿された保持部材１３の配設の態様を異にしている。
また、ケース部材１２ａは、図１０の（ｂ）と（ｃ）とを対比しても明らかなように、その流入側末端部１２３ｕ側の傾斜部１２１ａの形状が、全周に亘って一様である。

即ち、図１０の第７実施形態では、流入側末端部１２３ｕの全周に亘って、ケース部材１２ａの流入側末端部１２３ｕの内径ｄ０２がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａの外径ｄ０１より小さい。
一方、図１０（ｂ）のＣ‐Ｃ線断面を含む傾斜部１２１ａの部分のうち、上述のように、排気管５０の湾曲部５１の近傍部位が接続されて、排気流の矢線図示の急流ＳＳが流れ込む領域では、この領域近傍の保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから後退した後退部１３ｇ３をなしている。
他方、図１０（ｃ）のＤ‐Ｄ線断面を含む傾斜部１２１ａの部分及び図１０（ｂ）のＣ‐Ｃ線断面を含む傾斜部１２１ａの部分のうち排気流の矢線図示の急流ＳＳが流れ込まない領域では、この領域近傍の保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから突出した突出部１３ｇ４をなしている。

上述のような構成の本発明の第７実施形態の排気浄化装置では、湾曲部５１の外周側であって管路に沿う方向の長さが最長となる最長外周部５１ａからの延長部が接続されるケース部材１２ａの対応部位では、保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから後退した後退部１３ｇ３をなしているため、この後退による空間には保持部材１３が設けられない。
このため、排気流の流速が相対的に速い場所、即ち、矢線図示の急流ＳＳが流れ込む領域で保持部材１３が排気流に晒されることが回避され、この保持部材における風蝕の発生が一層効果的に抑制される。

さらにまた、図１０（ｃ）のＤ‐Ｄ線断面を含む傾斜部１２１ａの部分及び図１０（ｂ）のＣ‐Ｃ線断面を含む傾斜部１２１ａの部分のうち排気流の急流ＳＳが流れ込まない領域では、この領域近傍の保持部材１３は、その排気流入側の端面がハニカム担体１１の流入側端面１１０ａから突出した突出部１３ｇ４をなしているために、この部分で特に顕著に、保持部材１３によるハニカム担体１１の保持が強固に行われる。従って、部分的に後退部１３ｇ３が形成されていても、全体として保持部材１３によるハニカム担体１１の保持は十全に行われる。

以上、本発明の第１実施形態から第７実施形態の排気浄化装置について詳述したが、これら各実施形態においては、ハニカム担体１１として、外周部分が目封じ剤により目封じされたものを適用した。しかしながら、本発明に適用されるハニカム担体１１はこのように目封じされた部分を有する形態のものに限定されない。即ち、上述のような目封じされた部分を含まないハニカム担体を適用してもよい。

図１１は、本発明の第５乃至第７実施形態の排気浄化装置の製造方法を示す図である。
図１１の（ａ）部に示すように、ハニカム担体１１に対し、その外周の全周に亘って保持部材１３を巻き、次いで、図１１の（ｂ）部に示すように、保持部材１３を巻いたハニカム担体１１をケース部材１２ａの元となる金属（例えば、ＳＵＳ等）の管状体１２Ｐの軸方向の中間部に配置する。

図１１の（ｂ）部の状態において、管状体１２Ｐのハニカム担体１１の流入側端面１１０ａ及び流出側端面１１０ｂに臨む部位に対して絞り加工を施してキャニングを行う。
この結果、管状体１２Ｐは既述のようなケース部材１２ａに成形される。このように成形されたケース部材１２ａにおける傾斜部１２１ａ、１２１ｂの内面とハニカム担体１１の傾斜部１１２ａ、１１２ｂとの間に保持部材１３が介在してハニカム担体１１を安定的に確実に保持することができる。

［第８実施形態］
図１２は、本発明の第８実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置８の斜視図である。図１３は、本発明の第第８実施形態に係る排気浄化装置８の軸方向断面図である。
これら図１２及び図１３に示すように、本実施形態に係る排気浄化装置８は、第１実施形態に係る排気浄化装置１と比べて、ケース部材８２の構成が相違する以外は、第１実施形態と同一の構成である。

本実施形態のケース部材８２は、クラムシェル方式の第１実施形態のケース部材１２とは異なり、円筒状のケース部材の中心軸Ｘ方向の両端（排気の流入側端部及び流出側端部）を縮径することにより形成される所謂シュリンク方式のケース部材である。
このケース部材８２は、第１実施形態のケース部材１２と同様に、ハニカム担体１１の傾斜部１１２ａ，１１２ｂに沿って形成されたケース傾斜部８２ａ，８２ｂを備える。即ち、ケース部材８２の中心軸Ｘ方向の両端には、ケース部材８２の開口側（排気の流入側又は流出側）に向かうに従い徐々に縮径する方向に傾斜する傾斜平面が形成されたケース傾斜部８２ａ，８２ｂが設けられている。

また図１２及び図１３に示すように、ケース部材８２は、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂの近傍に形成されその内面が外側に凸の凸部８２ｃ，８２ｃを備える。
これら凸部８２ｃ，８２ｃは、それぞれ、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂからケース部材８２の開口側とは反対側（即ちハニカム担体１１の中心軸Ｘ方向内側）の近傍において、周方向に延びて全周に亘って形成されている。また、これら凸部８２ｃ，８２ｃは、その内面が外側に凸となるように、ケース部材８２の外面から外側に突出して形成されている。

凸部８２ｃ，８２ｃの太さは、３ｍｍ以上であることが好ましい。凸部８２ｃ，８２ｃの太さがこの範囲内であれば、後述するようにケース傾斜部８２ａ，８２ｂを成形する際に流動する材料を凸部８２ｃ，８２ｃに逃すことができる。
また、凸部８２ｃ，８２ｃの高さは、３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましい。８２ｃ，８２ｃの高さがこの範囲内であれば、後述するようにケース傾斜部８２ａ，８２ｂを成形する際に流動する材料を凸部８２ｃ，８２ｃに逃すことができる。

ここで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを有するケース部材８２は、例えば次のようにして製造される。
先ず、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを形成する前の円筒状のケース部材内に、その外周側面全体の全周に亘って保持部材１３が全周巻回されたハニカム担体１１を挿入する。次いで、ケース部材８２の中心軸Ｘ方向の両端を、その外面側からプレス成形により押圧して縮径することで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを形成する。これにより、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを有するケース部材８２が製造される。

ここで、ケース傾斜部を形成する際に行われるプレス成形では、ケース部材が円筒状であるため、ケース部材に対して外面側からのみ、即ち片側からしかプレス金型を押し当てることができない。そのため従来では、ケース部材がプレス金型の金型面に十分追従することができず、特にＲ部等の成形が困難であり、ケース傾斜部の高い成形精度が得られない。
また、ケース傾斜部がハニカム担体の傾斜部の形状に十分に沿った形状とならないため、ハニカム担体の保持が不十分となるおそれがある。また、ケース傾斜部の周辺において材料の流動が偏る（肉が集まる）ことで、ケース傾斜部にシワが発生するおそれがある。さらには、これら傾斜部周辺における保持部材にもシワが発生し、保持部材のハニカム担体に対する面圧が過大となる結果、ハニカム担体が破損するおそれがある。これらのシワは、例えば所謂２ＢＥＤタイプのケース部材において、上流側の排気浄化装置（１ＢＥＤ）と下流側の排気浄化装置（２ＢＥＤ）との間の中間部分にも顕著に発生する。

一方、第１実施形態のようなクラムシェル方式のケース部材１２の場合には、２分割されたケース半体１２ｈ１，１２ｈ２を突き合わせ溶接して一体化する前に、プレス成形が可能である。そのため、ケース部材１２の外面側及び内面側の両面側からプレス金型を押し当ててプレス成形できるため、ケース傾斜部１２１ａ，１２１ｂの高い成形（寸法）精度が得られ易い。
しかしながらこの場合には、ハニカム担体１１や保持部材１３の位置調整が困難である。また、ケース半体１２ｈ１，１２ｈ２を突き合わせ溶接する際に保持部材１３の噛み込みが生じ易く、保持部材１３の噛み込みによりハニカム担体１１に対する面圧が過大となってハニカム担体１１が破損するおそれがある。

これに対して本実施形態では、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂの近傍に凸部８２ｃ，８２ｃを形成することにより、プレス成形時に流動する材料を意図的に凸部に誘導する。これにより、ハニカム担体１１の保持機能に影響を及ぼさないケース傾斜部８２ａ，８２ｂの近傍に凸部８２ｃ，８２ｃを形成させることで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂにシワ等が発生するのを回避できケース傾斜部８２ａ，８２ｂの高い成形（寸法）精度が得られる結果、上記不具合を解消できるようになっている。

次に、本実施形態に係る排気浄化装置８の第１の製造方法について説明する。
本実施形態の格納工程では、先ず、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを形成する前の円筒状のケース部材内に、その外周側面全体に亘って保持部材１３が全周巻回されたハニカム担体１１を挿入する。次いで、ケース部材８２の中心軸Ｘ方向の両端を、その外面側からプレス成形により押圧して縮径することで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを形成する。これにより、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを有するケース部材８２が製造される。

第１の製造方法における格納工程について、図１４を参照してさらに詳しく説明する。ここで、図１４は、本実施形態に係る排気浄化装置８のケース傾斜部８２ａ，８２ｂをプレス成形により形成する様子を示す断面図である。図１４ではケース傾斜部８２ａのみを示しているが、ケース傾斜部８２ｂについても同様である。
図１４に示すように第１の製造方法では、ケース部材８２のプレス成形において、ハニカム担体１１の傾斜部１１２ａに沿った形状の金型傾斜部７１０と、周方向に延びる凹部７２０と、がハニカム担体１１の中心軸Ｘ方向の両端の金型面７０ａ側に形成された金型７０を用いる。

具体的には、先ず、円筒状のケース部材を囲繞するように複数の上記金型７０を環状に配置する。即ち、金型７０は、周方向に分割された割型である。次いで、これら複数の金型７０を、ハニカム担体１１の径方向内側に向かって同時に移動させることで、ケース部材を外面側から押圧する。すると、ケース傾斜部８２ａが形成されるのと同時に、凸部８２ｃが形成される。このとき、ケース傾斜部８２ａを成形する際に流動する材料は、凸部８２ｃ内に流れ込む。このように、ケース傾斜部８２ａの近傍に凸部８２ｃを形成することにより、プレス成形時に流動する材料を意図的に凸部に誘導することで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂにシワ等が発生するのを回避でき、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂの高い成形（寸法）精度が得られるようになっている。

次に、本実施形態に係る排気浄化装置８の第２の製造方法について説明する。
本実施形態に係る排気浄化装置８の第２の製造方法は、スピニング成形を適用する点が第１の製造方法と相違する。
第２の製造方法では、先ず第１の製造方法と同様に、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂを形成する前の円筒状のケース部材内に、その外周側面全体に亘って保持部材１３が全周巻回されたハニカム担体１１を挿入する。次いで、ケース部材８２の中心軸Ｘ方向の両端を、プレス成形ではなくスピニング成形により、その外面側から押圧して縮径することで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂ及び凸部８２ｃ，８２ｃを形成する。これにより、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂ及び凸部８２ｃ，８２ｃを有するケース部材８２が製造される。

第２の製造方法における格納工程について、図１５を参照してさらに詳しく説明する。ここで、図１５は、本発明の第８実施形態に係る排気浄化装置８のケース傾斜部８２ａ，８２ｂ及び凸部８２ｃ，８２ｃをスピニング成形により形成する様子を示す断面図である。
図１５に示すように第２の製造方法では、ケース部材８２のスピニング成形において、ハニカム担体１１を内部に収容した円筒状のケース部材をその中心軸Ｘを回転軸として回転させる図示しない回転機構と、ケース部材の外面に押し付けて塑性変形させるための複数のローラ７５と、を備えるスピニング成形装置を用いる。なお、本実施形態のスピニング成形装置ではローラ７５を用いたが、ローラ７５の代わりにへら等を用いてもよい。

具体的には、先ず、図示しない回転機構により、ハニカム担体１１を内部に収容した円筒状のケース部材をその中心軸Ｘを回転軸として回転させる。このとき、ケース部材の開口端部８２０を予めある程度縮径させておくと、成形が容易となるため好ましい。
次いで、上記ケース部材を回転させた状態で、ケース部材の開口端部８２０周りの外面に対して、該開口端部８２０を囲繞するように配置した複数（例えば３つ）のローラ７５を径方向内側に向かって押し付ける。

次いで、ローラ７５を一定の押圧力で押し付けた状態で、中心軸Ｘ方向内側（開口端部８２０の反対側）に向かって複数のローラ７５を同時に移動させる。即ち、縮径された開口端部８２０から、より径の大きいケース部材の外周側面に向かってローラ７５を移動させる（図１５の矢印参照）。すると、ローラ７５で押し付けられたケース部材が、ハニカム担体１１の傾斜部１１２ａに沿って塑性変形する結果、ケース傾斜部８２ａが形成される。同時に、ケース傾斜部８２ａを形成する際にケース部材を構成する材料が絞り成形されることで生じる余肉により大きなシワが発生し、最終的にはかかるシワによって凸部８２ｃが形成される。

以上のようにして、ハニカム担体１１の保持機能に影響を及ぼさないケース傾斜部８２ａ，８２ｂの近傍に凸部８２ｃ，８２ｃを意図的に形成させることで、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂにシワ等が発生するのを回避でき、ケース傾斜部８２ａ，８２ｂの高い成形（寸法）精度が得られるようになっている。

［第９実施形態］
本発明の第９実施形態に係る排気浄化装置９は、第８実施形態に係る排気浄化装置８と比べて、ケース部材９２の凸部９２ｃの構成が相違する以外は、第８実施形態と同一の構成である。以下、ケース部材９２の凸部９２ｃの構成について、図１６を参照して説明する。ここで、図１６は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置９の斜視図である。

図１６に示すように、本実施形態に係るケース部材９２の凸部９２ｃは、周方向に延びる第８実施形態の凸部８２ｃとは異なり、中心軸Ｘ方向に延びて形成されている点が第８実施形態と相違する。
なお、本実施形態では凸部９２ｃは１つしか形成されていないが、周方向に互いに離間して複数形成されていてもよい。

図１６に示すように、凸部９２ｃは、一方のケース傾斜部９２ａから他方のケース傾斜部９２ｂまで延び、ケース部材９２のケース傾斜部９２ａ，９２ｂの近傍まで形成されている。また、凸部９２ｃは、第８実施形態の凸部８２ｃと同様に、その内面が外側に凸となるように、ケース部材９２の外面から外側に突出して形成されている。

次に、本実施形態に係る排気浄化装置９の第１の製造方法について説明する。
本実施形態に係る排気浄化装置９の第１の製造方法は、第８実施形態の第１の製造方法と比べて、適用する金型の構成が相違する以外は同一である。
具体的には、本実施形態に係る第１の製造方法の格納工程で用いる金型は、中心軸Ｘ方向の両端の金型面側に形成され且つハニカム担体１１の傾斜部１１２ａに沿った形状の金型傾斜部と、両端の金型傾斜部間に跨って金型面側に形成され且つ中心軸Ｘ方向に延びる凹部と、を有し、周方向に複数分割された割型の金型を用いる。これにより、中心軸Ｘ方向に延びる凸部９２ｃを形成することができ、第８実施形態と同様の効果が奏される。

次に、本実施形態に係る排気浄化装置９の第２の製造方法について説明する。
本実施形態に係る排気浄化装置９の第２の製造方法は、上述した本実施形態に係る第１の製造方法と比べて、適用する金型の構成が相違する点以外は同一である。
具体的には、本実施形態に係る第２の製造方法の格納工程で用いる金型は、金型面に凹部が形成されていない割型の金型であり、この金型を複数、周方向に並べて環状に配置する際に、周方向の一部にやや大きな隙間が形成されるようにして配置する。これにより、かかる隙間に、プレス成形時に流動する材料が流れ込む結果、凸部９２ｃを形成することができる。

従って本実施形態によれば、第８実施形態と同様に、ケース傾斜部９２ａ，９２ｂの近傍に凸部９２ｃを形成することにより、プレス成形時に流動する材料を意図的に凸部９２ｃに誘導することができる。これにより、ハニカム担体１１の保持機能に影響を及ぼさないケース傾斜部９２ａ，９２ｂの近傍に凸部９２ｃを形成させることで、ケース傾斜部９２ａ，９２ｂにシワ等が発生するのを回避でき、ケース傾斜部９２ａ，９２ｂの高い成形（寸法）精度が得られる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は本発明に含まれる。

上記いずれの実施形態においても、ガソリンエンジンの排気管に配置されて排気中のＰＭを捕集するフィルタ（ＧＰＦ）に本発明を適用したが、これに限定されない。例えば、ディーゼルエンジンの排気管に配置されて排気中のＰＭを捕集するフィルタ（ＤＰＦ）に本発明を適用してもよい。この場合には、ガソリンエンジンと比べてディーゼルエンジンの排気温度は低いため、三元触媒の代わりにＰＭの燃焼除去を促進するＰＭ燃焼触媒をＤＰＦに担持させるとよい。ＰＭ燃焼触媒としては、最も低温でＰＭを燃焼除去できる観点から、Ａｇを含むＡｇ系のＰＭ燃焼触媒が好ましく用いられる。

また上記いずれの実施形態においても、ハニカム担体として、コーディエライト（Ｃｄ）からなるものの他、例えば、ＳｉＣ、シリカ、アルミナチタネート等からなるハニカム担体を適用してもよい。

また上記いずれの実施形態においても、外周目封じ部において、その外周縁の中心軸方向の長さが小さくなる方向に傾斜する傾斜平面を有する傾斜部を設けたが、これに限定されない。例えば、その外周縁の中心軸方向の長さが小さくなる方向に傾斜する傾斜曲面を有する傾斜部としてもよく、また、その外周縁の中心軸方向の長さが小さくなる方向の段差部としてもよい。

また上記いずれの実施形態においても、外周目封じ部の目封じ深さを全て所定の深さに設定したが、これに限定されない。例えば、外周目封じ部内において、排気の流入側から流出側まで目封じ剤で閉塞されたセルを環状に設けてもよい。これにより、触媒担持工程において径方向中央部にのみ排気浄化触媒を担持することが容易となるうえ、外周側面からの触媒漏れや使用時における外周側面からの排気漏れがより確実に防止される。

また上記第８実施形態及び第９実施形態におけるケース部材の凸部は、いずれの実施形態に適用してもよい。上記第８実施形態では凸部をケース傾斜部の近傍に全周に亘って１つ形成したが、これに限定されない。例えばケース傾斜部の近傍に周方向に複数形成してもよい。
同様に、第９実施形態では凸部を中心軸方向に延びるように１つ形成したが、これに限定されない。例えば中心軸方向に延びる凸部を周方向に互いに離間して複数形成してもよい。
また、周方向に延びる凸部と中心軸方向に延びる凸部の両方を形成してもよい。

また上記いずれの実施形態においても、ハニカム担体を１つ格納する所謂１ＢＥＤタイプの排気浄化装置を適用したが、これに限定されない。例えば、排気の流れ方向に２つ並んで配置されたハニカム担体を格納する所謂２ＢＥＤタイプの排気浄化装置を適用してもよい。特に、１ＢＥＤ目と２ＢＥＤ目の間の中間部分等には従来シワが発生し易かったところ、上記第８実施形態及び第９実施形態によれば、これを回避できる。

１、５、６、７、８、９…排気浄化装置
１１…ハニカム担体
１２…ケース部材
１３…保持部材
１１０ａ…流入側端面
１１０ｂ…流出側端面
１２１ａ…傾斜部
１２３ｕ…流入側末端部
１２４…縮径部
１２７ａ…平坦部

Claims (6)

1. 内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置であって、
   排気の流入側端面から流出側端面まで延びて排気の流路となる複数のセルが多孔質の隔壁により区画形成された柱状のハニカム担体と、
   保持部材を介して前記ハニカム担体を格納する筒状のケース部材と、を備え、
   前記ハニカム担体は、その中心軸方向の両端面の外周部において前記ハニカム担体の前記中心軸方向の長さが小さくなる方向に形成された傾斜部又は段差部を備え、且つ、前記傾斜部又は段差部が前記保持部材を介して前記ケース部材の内壁に引っ掛かることで前記ケース部材内に保持され、
   前記ケース部材は、その排気流入側の端部の少なくとも一部に設けられ前記ハニカム担体の前記流入側端面のうち前記傾斜部又は段差部を除く中央部の外径よりも小さい内径の縮径部を有する内燃機関の排気浄化装置。
2. 前記縮径部は、前記ハニカム担体の前記中央部における端面と略平行に設けられた平坦部を有する請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
3. 前記ハニカム担体に担持された排気浄化触媒をさらに備え、
   前記ケース部材の排気流入側の端部のうち前記縮径部以外の部位の内径は、前記ハニカム担体の前記中央部の外径以上の大きさである請求項１又は２に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. 前記ケース部材の前記縮径部と前記ハニカム担体との間には前記保持部材が配置され、
   前記ケース部材の前記縮径部以外の部位と前記ハニカム担体との間には前記保持部材が部分的に配置されている請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. 前記排気通路は前記ケース部材の上流側に接続される湾曲した湾曲部を有し、前記湾曲部における管路に沿う方向の長さが最長となる最長外周部と前記ケース部材との接続位置に対応する部位には前記保持部材が設けられていない請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
6. 前記ケース部材は、
   前記ハニカム担体の傾斜部又は段差部に沿って形成されたケース傾斜部又はケース段差部と、
   前記ケース傾斜部又はケース段差部の近傍に形成され、その内面が外側に向かって凸の凸部と、を備える請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
   

Images