JP6548760B1 - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性に優れて品質が安定し、コンパクトで排気を浄化する性能に優れた排気浄化装置を提供すること。【解決手段】柱状のハニカム担体１０と、ハニカム担体１０を収納する筒状のケース２０と、ハニカム担体１０とケース２０との間においてハニカム担体１０の外周を囲むように設けられたマット３０と、を備え、ハニカム担体１０は、その中心軸に交差する断面の輪郭が直線状をなすストレート部１１１、１１２、１１３、１１４を少なくとも一箇所有すると共に他の箇所にＲ部１２１、１２２、１２３、１２４を有し、Ｒ部１２１、１２２、１２３、１２４には、外径方向に突出したバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４が形成され、ストレート部１１１、１１２、１１３、１１４は、平坦であり、マット３０は、バルジ部１３１、１３２、１３３、１３４を覆うように配されている排気浄化装置１。【選択図】図２

Description

本発明は、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、柱状のハニカム担体をケースに収容した構造を有する。ハニカム担体は、自己の外周面とケース内面との間に圧縮状態で介挿されたマットによってケース内に保持される。マットによるハニカム担体の保持を確実にするために、ハニカム担体の外周部にフランジ部を設ける技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、ハニカム担体の軸方向の両端部に鍔部を設け、金属筒であるケースにおける当該鍔部の対応部位の端部内周から張り出した爪状の押さえ部でハニカム担体を固定するようにする技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第６１７４５００号公報 実願昭６１−４８９１３号公報（実開昭６２−１６２３２９号のマイクロフィルム）

特許文献１の技術では、ハニカム担体の外周部にフランジ部が突出しているために、マットを巻き付け難く、ケースでマットを押圧するに際しての面圧管理が困難である。このため量産に適さない。また、突出したフランジ部によってコンパクト化が阻害される。更には、ケース内にマットを介してハニカム担体を圧縮固定（キャニング）する場合に品質にばらつきが生じるおそれがある。
一方、特許文献２の技術では、マットを巻き付けることを前提とした構造ではないが、仮にマットを巻き付けるとすると、端部で爪状の押さえ部で押されたマットがハニカム担体の内周側にわたって入り込んでしまい排気流が阻害され排気を浄化する性能が低下するおそれがある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、生産性に優れて品質が安定し、コンパクトで排気を浄化する性能に優れた排気浄化装置を提供することを目的とする。

（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、柱状のハニカム担体（例えば、後述するハニカム担体１０）と、前記ハニカム担体を収納する筒状のケース（例えば、後述するケース２０）と、前記ハニカム担体と前記ケースとの間において前記ハニカム担体の外周を囲むように設けられたマット（例えば、後述するマット３０）と、を備え、前記ハニカム担体は、その中心軸（例えば、後述する中心軸Ｘ）に交差する断面の輪郭が直線状をなすストレート部（例えば、後述するストレート部１１１、１１２、１１３、１１４）を少なくとも一箇所有すると共に他の箇所にＲ部（例えば、後述するＲ部１２１、１２２、１２３、１２４）を有し、前記Ｒ部には、外径方向に突出したバルジ部（例えば、後述するバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４）が形成され、前記ストレート部は、平坦であり、前記マットは、前記バルジ部を覆うように配されていることを特徴とする排気浄化装置。

上記（１）の排気浄化装置によれば、ハニカム担体のＲ部には外径方向に突出したバルジ部が形成され、ストレート部は平坦である。換言すれば、Ｒ部にバルジ部がありストレート部にはバルジ部が無いことにより、ハニカム担体の断面積を十分に確保しつつ、ハニカム担体をコンパクトにすることができる。ハニカム担体のＲ部はマットにかかる面圧が高く、ストレート部に比して面圧の管理が容易である。このため生産性に優れ量産時の品質が安定する。ところで、ストレート部にバルジ部を設けると、マットをハニカム担体に巻き付けてケースに収容する際におけるマットの位置合わせが困難になり、ひいては面圧管理が困難になる場合がある。これに対し本発明では、バルジ部をＲ部にのみ形成し、ストレート部には形成しないことにより、精度良く位置合わせできる。

（２）前記ハニカム担体は、前記Ｒ部を複数箇所有することを特徴とする（１）の排気浄化装置。

上記（２）の排気浄化装置によれば、バルジ部を有するＲ部が複数形成されているため、マットによるハニカム担体の位置保持がより確実である。

（３）前記ハニカム担体は、前記中心軸に垂直な断面視で角丸長方形状であり、前記ストレート部は、前記断面視における長手方向の両端に対応する長径部及び短手方向の両端に対応する短径部にそれぞれ形成されていることを特徴とする（１）又は（２）の排気浄化装置。

上記（３）の排気浄化装置によれば、ストレート部を複数形成することにより、ハニカム担体の断面積を大きく確保できるので、排気の圧損を低減できる。

（４）前記ハニカム担体は、複数の四角柱形状のセグメントを接合して構成され、
１つの前記Ｒ部は、１つのセグメントを切削することによって形成されていることを特徴とする（１）から（３）の何れかの排気浄化装置。

上記（４）の排気浄化装置によれば、ハニカム担体を複数の四角柱形状のセグメントを接合することによって構成し、更に１つのＲ部を１つのセグメントを切削することによって形成する。複数のセグメントを接合して構成されたハニカム担体では、特にセグメントの接合部において排気の熱による熱膨張が大きい。このため、Ｒ部を複数のセグメントに跨って形成した場合、熱膨張により、Ｒ部、ひいてはＲ部に形成されているバルジ部が割れてしまうおそれがある。これに対し本発明では、１つのＲ部を１つのセグメントに形成することにより、熱膨張によるＲ部及びバルジ部の割れを防ぐことができる。

（５）前記ハニカム担体の前記中心軸と平行な断面視において、前記バルジ部の両端面はそれぞれ前記ハニカム担体の排気の流入端面及び流出端面よりも前記中心軸に沿って中央側に形成されていることを特徴とする（１）から（４）の何れかの排気浄化装置。

上記（５）の排気浄化装置によれば、バルジ部の両端面をハニカム担体の流入端面及び流出端面よりも中心軸に沿って中央側に形成する。これにより、マットがハニカム担体の流入端面及び流出端面にかからないようにしながら、バルジ部の両端面をマットで覆うことができる。よって、ハニカム担体をケース内で効果的に保持することができる。

本発明によれば、生産性に優れて品質が安定し、コンパクトで排気を浄化する性能に優れた排気浄化装置を提供することができる。

本発明の排気浄化装置を示す分解斜視図である。 図１の排気浄化装置のハニカム担体を示す斜視図である。 図２のハニカム担体の軸に交差する方向の断面図である。 ハニカム担体の軸に沿う方向の断面模式図である。 ハニカム担体の製造方法を説明するための図である。 本発明の他の態様のハニカム担体を示す断面図である。 本発明に関連する排気浄化装置の一例におけるハニカム担体の軸に交差する方向の断面図である。 本発明に関連する排気浄化装置の他の例におけるハニカム担体の軸に交差する方向の断面図である。

（本発明の一実施形態の構成）
図１、図２及び図３は、本発明の一実施形態としての排気浄化装置１を示す図である。
図１は、排気浄化装置１の分解斜視図であり、図２は排気浄化装置１のハニカム担体１０の斜視図である。

排気浄化装置１は、図示しないディーゼル内燃機関の排気管に設けられ、排気管を流通する排気微粒子を捕集するＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）と呼称される排気浄化フィルタである。この排気浄化装置１は、柱状のハニカム担体１０と、ハニカム担体１０を収納する筒状のケース２０と、ハニカム担体１０とケース２０との間においてハニカム担体１０の外周を囲むように設けられたマット３０と、を備えている。

ハニカム担体１０は、排気微粒子捕集用のウォールスルー型であり、例えば、炭化ケイ素を材料とする。
ハニカム担体１０は、排気流れ方向に隔壁で区画された多数のセルを有し、セルの両端面は隣接するセルと交互に一方の端面及び他方の端面が封止されている。ハニカム担体１０には、柱状における排気流れ方向上流側に開口したセルから排気が流入し、隣接するセル間の隔壁を排気が通過する際に排気微粒子が捕集され、隔壁を通過し排気微粒子が除去された排気が円柱形状における排気流れ方向下流側に開口したセルから流出する。

ハニカム担体１０は、その外周面とケース２０内面との間に圧縮状態で介挿されたマット３０によってケース２０内に保持される。ケース２０は一方の半体である雌側半体２１と他方の半体である雄側半体２２とが、雌側半体２１が雄側半体２２の外側になるようにして嵌合して構成される。

柱状のハニカム担体１０は、その中心軸Ｘに交差する断面Ｓ１の輪郭Ｃ１が直線状をなすストレート部１１１、１１２、１１３、１１４を少なくとも一箇所（本例では四箇所）有すると共に他の箇所にＲ部１２１、１２２、１２３、１２４を有する。Ｒ部１２１、１２２、１２３、１２４には、外径方向に突出したバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４が形成されている。一方、ストレート部１１１、１１２、１１３、１１４は平坦である。

図３は、ハニカム担体のバルジ部を含む部位の軸に交差する方向の断面図である。図３に示されたように、ハニカム担体１０は、断面Ｓ１の輪郭Ｃ１が、角丸長方形状であり、その長手方向ＬＤの両端に対応する長径部ＬＤ１、ＬＤ２とその短手方向ＳＤの両端に対応する短径部ＳＤ１、ＳＤ２とにそれぞれストレート部１１１、１１２、１１３、１１４が形成されている。図３における下方に描かれた直交する矢線ＬＤ及びＳＤはこの角丸長方形状の長手方向及び短手方向を概念的に表したものである。上述の長径部ＬＤ１、ＬＤ２にそれぞれ対応してストレート部１１１、１１２が形成され、上述の短径部ＳＤ１、ＳＤ２にそれぞれ対応してストレート部１１３、１１４が形成されている。この結果、上述のストレート部１１１、１１２及びストレート部１１３、１１４のそれぞれの延長上にある交点を対角上で結ぶ仮想対角線を考えるとき、バルジ部１３１、１３２、１３３、１３４は、該当する仮想対角線上に対をなして位置する。このようにストレート部を複数形成することにより、ハニカム担体１０の断面積を大きく確保できるので、排気の圧損を低減できる。またバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４が上述の仮想対角線上に対をなして位置するため、Ｒ部１２１、１２２、１２３、１２４でのマット３０にかかる面圧が効果的に高まり面圧の管理が容易である。

図４は、ハニカム担体１０の中心軸Ｘに平行な断面Ｓ２の模式図である。特にこの断面Ｓ２は上述のバルジ部１３１、１３３（１３２、１３４）と中心軸Ｘとを含む部位の断面である。換言すれば断面Ｓ２は中心軸Ｘと上述した仮想対角線とを含む部位の断面である。
図４に示されるように、ハニカム担体１０の中心軸Ｘに平行な断面Ｓ２は、その輪郭Ｃ２が概略方形をなし、輪郭Ｃ２の上下の辺がハニカム担体１０の排気流入側及び排気流出側に対応している。また、輪郭Ｃ２の左右の辺が柱状であるハニカム担体１０の外周面１１に該当する部位である。この外周面１１に該当する部位にバルジ部１３１、１３３（１３２、１３４）が突出する。

図４の通り、バルジ部１３１、１３３（１３２、１３４）はハニカム担体１０の排気の流入側の端面から流出側の端面までの中間位置に形成される。換言すれば、バルジ部１３１、１３３（１３２、１３４）の両端面はそれぞれハニカム担体１０の排気の流入端面及び流出端面よりも中心軸Ｘに沿って中央側に形成されている。このため、ハニカム担体１０の外周面１１に図４では示されないマットが巻かれたときには、バルジ部１３１、１３３（１３２、１３４）はマットによってそれらの両端面を含む全面が覆われ、マットによるハニカム担体のケース内での位置保持が十全なものとなる。

次に、以上のようなハニカム担体１０の製造方法について、図５を参照しながら説明する。
図５は、ハニカム担体１０の製造方法を説明するための図である。

先ず、（ａ）に示すように、セグメント５を複数本、用意する。セグメント５は、ハニカム担体１０の一部を構成する部材であり、隔壁で区画された多数のセルを有し、セルの両端面は隣接するセルと交互に一方の端面及び他方の端面が封止されている。セグメント５は、四角柱形状であり、その軸方向に沿った長さは、ハニカム担体１０の中心軸Ｘに沿った長さと等しい。セグメント５は、ハニカム担体１０を構成可能な数だけ用意される。

次に、（ｂ）に示すようにセグメント５に接合材６を塗布する。

次に、（ｃ）に示すように接合材６を塗布したセグメントを接合し、（ｅ）に示すようにハニカム担体１０が構成可能な大きさのブロック７、すなわち接合したセグメントが形成される。上述のようにハニカム担体１０は、断面視で角丸長方形状である。そこでブロック７は、（ｅ）に示すように、縦に３つ、横に４つ、計１２個のセグメント５−１、５−２，…，５−１２を接合して構成する。

次に、（ｅ）に示すようにブロック７に対し、切削加工及び外皮塗布を行うことにより、ハニカム担体１０が完成する。

（ｅ）に示すように、切削加工はブロック７を構成する１２個のセグメント５−１，…，５−１２のうち、四隅に設けられるもの、すなわち完成品であるハニカム担体１０において４つのＲ部１２１，１２２，１２３，１２４となるセグメント５−１，５−４，５−９，５−１２に対してのみ行う。すなわち、完成品であるハニカム担体１０において４つのストレート部１１１，１１２，１１３，１１４となるセグメント５−２，５−３，５−５，５−８，５−１０，５−１１に対しては、切削加工を行わない。つまりハニカム担体１０において平坦面を有するストレート部１１１，…，１１４は、ブロック７の外壁面をそのまま用いることによって形成される。

（ｅ）に示すように、切削加工では、各セグメント５−１，５−４，５−９，５−１２のうち、ハニカム担体１０においてバルジ部１３１，１３２，１３３，１３４となる部分を残しつつ、角を丸く削り落とす。また各セグメント５−１，５−４，５−９，５−１２のうち、切削加工を行うことによってセルの内部が露出した面には、改めて外皮を塗り直すことにより、ハニカム担体１０が完成する。すなわち、ハニカム担体１０において、各Ｒ部１２１，１２２，１２３，１２４及び各バルジ部１３１，１３２，１３３，１３４となる部分は、それぞれ各セグメント５−１，５−４，５−９，５−１２を切削加工及び外皮塗布することによって形成される。

図１に戻り、マット３０は、ハニカム担体１０の外周面１１にバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４を覆うように巻かれている。即ち、マット３０は、ハニカム担体１０のストレート部１１１、１１２、１１３、１１４、及び、Ｒ部１２１、１２２、１２３、１２４を、周方向にめぐって、バルジ部１３１、１３２、１３３、１３４が形成されている部位を覆うようにハニカム担体１０の外周を囲繞している。マット３０には、耐熱、耐振性、シール機能及び振動吸収能力を有するアルミナ繊維、シリカ繊維、アルミナシリカ繊維、ガラス繊維等のセラミック繊維を用いる。

（本発明の一実施形態の作用・効果）
次に、図１乃至図４を参照して説明した本発明の一実施形態としての排気浄化装置の作用・効果について説明する。

（１）排気浄化装置１によれば、ハニカム担体１０のＲ部１２１、１２２、１２３、１２４には外径方向に突出したバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４が形成され、ストレート部１１１、１１２、１１３、１１４は平坦である。換言すれば、Ｒ部１２１、１２２、１２３、１２４にバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４がありストレート部１１１、１１２、１１３、１１４にはバルジ部が無いことにより、ハニカム担体１０の断面積を十分に確保しつつ、ハニカム担体１０をコンパクトにすることができる。ハニカム担体１０のＲ部１２１、１２２、１２３、１２４はマット３０にかかる面圧が高く、ストレート部１１１、１１２、１１３、１１４に比して面圧の管理が容易である。このため生産性に優れ量産時の品質が安定する。仮に、ストレート部１１１、１１２、１１３、１１４にバルジ部を設けると、マット３０をハニカム担体１０に巻き付けてケース２０に収容する際におけるマット３０の位置合わせが困難になり、ひいては面圧管理が困難になる場合がある。これに対し本発明では、バルジ部をＲ部１２１、１２２、１２３、１２４にのみ形成し、ストレート部１１１、１１２、１１３、１１４には形成しないことにより、精度良く位置合わせできる。

（２）排気浄化装置１によれば、バルジ部１３１、１３２、１３３、１３４を有するＲ部１２１、１２２、１２３、１２４が複数個所に形成されているためマット３０によるハニカム担体１０の保持がより確実である。またバルジ部１３１、１３２、１３３、１３４が上述のように対角線上に位置するため、ハニカム担体１０の位置、即ち、ケース２０との相対位置位相の管理が容易である。

（３）排気浄化装置１によれば、ストレート部１１１、１１２及びストレート部１１３、１１４を有するため、ハニカム担体１０の有効断面積を大きく確保して排気流の圧損を低減することができる。

（４）排気浄化装置１によれば、ハニカム担体１０を複数の四角柱形状のセグメントを接合することによって構成し、更に１つのＲ部１２１（１２２、１２３、１２４）を１つのセグメント５−１（５−４、５−１２、５−９）を切削することによって形成する。複数のセグメントを接合して構成されたハニカム担体では、特にセグメントの接合部において排気の熱による熱膨張が大きい。このため、Ｒ部を複数のセグメントに跨って形成した場合、熱膨張により、Ｒ部、ひいてはＲ部に形成されているバルジ部が割れてしまうおそれがある。これに対し本発明では、１つのＲ部１２１（１２２、１２３、１２４）を１つのセグメント５−１（５−４、５−１２、５−９）に形成することにより、熱膨張によるＲ部１２１（１２２、１２３、１２４）及びバルジ部１３１（１３２、１３３、１３４）の割れを防ぐことができる。

（５）排気浄化装置１によれば、バルジ部１３１、１３３、１３２、１３４の両端面をハニカム担体１０の流入端面及び流出端面よりも中心軸Ｘに沿って中央側に形成する。これにより、マット３０がハニカム担体１０の流入端面及び流出端面にかからないようにしながら、バルジ部１３１、１３３、１３２、１３４の両端面をマット３０で覆うことができる。よって、ハニカム担体１０をケース２０内で効果的に保持することができる。

（本発明の他の態様）
図６は、本発明の他の態様のハニカム担体を示す断面図である。
図６のハニカム担体１０ａは、柱状をなし、図１から図３の態様におけるハニカム担体１０と同様に中心軸Ｘを観念することができる。図６のハニカム担体１０ａの断面Ｓ３は中心軸Ｘに交差する方向（この場合は直交する方向）の断面であり、その輪郭Ｃ３の形状が図３のものとは異なる。図６のハニカム担体１０ａに対しても、この形状に適合する図示しないケースが設けられる。
図６のように、ハニカム担体１０ａは、断面Ｓ３の輪郭Ｃ３が直線状をなす６箇所のストレート部１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、１５１、１５２を有し、他の他所にＲ部１２１ａ、１２３ａを有する。ストレート部は相互に平行な対をなし、これらが３対ある。即ち、ストレート部１１１ａ及び１１２ａの対、ストレート部１１３ａ及び１１４ａの対、ストレート部１５１及び１５２の対である。ストレート部１１１ａとストレート部１１３ａとの間にＲ部１２１ａが形成され、ストレート部１１２ａとストレート部１１４ａとの間にＲ部１２３ａが形成されている。Ｒ部１２１ａにはバルジ部１３１ａが形成され、Ｒ部１２３ａにはバルジ部１３３ａが形成されている。また、ハニカム担体１０ａの外周面にバルジ部１３１ａ及び１３３ａの部分を全面的に覆うようにマット（図６では不図示）が設けられる。

図６の態様においても、Ｒ部１２１ａ、１２３ａにバルジ部１３１ａ、１３３ａがありストレート部１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、１５１、１５２にはバルジ部が無いことにより、ハニカム担体１０ａの断面積を十分に確保しつつ、ハニカム担体１０ａをコンパクトにすることができる。また、Ｒ部１２１ａ、１２３ａはハニカム担体１０ａに巻かれるマットの面圧が高く、ストレート部１１１ａ、１１２ａ、１１３ａ、１１４ａ、１５１、１５２に比して面圧の管理が容易である。このため生産性に優れ量産時の品質が安定する。

図６の態様においても、ハニカム担体１０ａは複数の四角柱形状のセグメント１−１ａ、…、１−２ａを接合することによって構成し、更に１つのＲ部１２１ａ（１２３ａ）を１つのセグメント１−１ａ（１−２ａ）を切削することによって形成する。即ち、Ｒ部１２１ａは一つのセグメント１−１ａに形成され、他のセグメントに跨って形成されることがない。同様にＲ部１２３ａは一つのセグメント１−２ａに形成され、他のセグメントに跨って形成されることがない。
このため、熱膨張によるＲ部１２１ａ（１２３ａ）及びバルジ部１３１ａ（１３３ａ）の割れを防ぐことができる。

尚、バルジ部１３１ａ及び１３３ａの中心軸Ｘ方向の位置は図４と同様である。これにより、マットがハニカム担体１０ａの流入端面及び流出端面にかからないようにしながら、バルジ部１３１ａ、１３３ａの両端面をマットで覆うことができる。このため、ハニカム担体１０ａをケース内で効果的に保持することができる。

尚、以上説明した排気浄化装置はバルジ部が中心軸Ｘ方向には１箇所ずつ形成されていたが、これに限られず中心軸Ｘ方向に分かれて複数形成されていてもよい。この場合も中心軸Ｘに交差する方向の断面で見た場合には、当該断面における上述した仮想対角線上の対応位置に対をなすようにバルジ部が位置していることが好ましい。

また上記実施形態では、本発明の排気浄化装置を、ディーゼル内燃機関に用いられるＤＰＦを例に説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の排気浄化装置は、ガソリン内燃機関の排気管に設けられ、排気管を流通する排気微粒子を捕集するＧＰＦ（Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）と呼称される排気浄化フィルタに適用してもよい。

（本発明に関連する排気浄化装置）
次に、本発明に関連する排気浄化装置について説明する。
図７は、本発明に関連する排気浄化装置の一例におけるハニカム担体の軸に交差する方向の断面図である。
図７に示されたハニカム担体１０ｂは、柱状をなし、図１から図３の態様におけるハニカム担体１０と同様に中心軸Ｘを観念することができる。図７のハニカム担体１０ｂの断面Ｓ４は中心軸Ｘに交差する方向（この場合は直交する方向）の断面であり、その輪郭Ｃ４が真円形状である。
図７のハニカム担体１０ｂに対しても、この形状に適合する図示しないケースが設けられる。

ハニカム担体１０ｂは、中心軸Ｘを含む芯の部分に位置する四角柱状の中心セグメント１−１ｂを含む複数の柱状のセグメントが、隣接する側面部分で接合されて構成されている。図示の例におけるハニカム担体１０ｂは、中心セグメント１−１ｂの周りに、断面Ｓ４の輪郭Ｃ４を時計回りにめぐる順に、セグメント１−２ｂ、１−３ｂ、１−４ｂ、１−５ｂ、１−６ｂ、１−７ｂ、１−８ｂ、１−９ｂが配置される。これら複数のセグメントのうち中心セグメント１−１ｂの４つの側面にそれぞれ自己の対向する側面が接する４つのセグメント１−３ｂ、１−５ｂ、１−７ｂ、１−９ｂはバルジ部を有しない。一方、上述の４つのセグメント１−３ｂ、１−５ｂ、１−７ｂ、１−９ｂ以外の４つのセグメント１−２ｂ、１−４ｂ、１−６ｂ、１−８ｂはバルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂを有する。換言すれば、セグメント１−２ｂはバルジ部１３１ｂを有し、セグメント１−４ｂはバルジ部１３２ｂを有し、セグメント１−６ｂはバルジ部１３３ｂを有し、セグメント１−８ｂはバルジ部１３４ｂを有する。即ち、バルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂは、それぞれ単一のセグメント１−２ｂ、１−４ｂ、１−６ｂ、１−８ｂに形成されており、複数のセグメントに跨って形成されてはいない。
一方、バルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂはハニカム担体１０ｂの排気の流入側の端面から流出側の端面までの中間位置に形成される。即ち、バルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂの中心軸Ｘ方向で見た両端面はそれぞれハニカム担体１０ｂの排気の流入端面及び流出端面よりも中心軸Ｘに沿って中央側に形成されている。この点は、上述した図４の場合と同様である。

図７のハニカム担体１０ｂでは、上述のようにバルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂは、それぞれ単一のセグメント１−２ｂ、１−４ｂ、１−６ｂ、１−８ｂに形成される。即ち、各バルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂは複数のセグメントに跨って形成されることがない。
このため、熱膨張によるバルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂの割れを防ぐことができる。

また、図７のハニカム担体１０ｂでは、上述のようにバルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂの中心軸Ｘ方向で見た両端面はそれぞれハニカム担体１０ｂの排気の流入端面及び流出端面よりも中心軸Ｘに沿って中央側に形成されている。
このため、ハニカム担体１０ｂの外周面にマットが巻かれたときには、バルジ部１３１ｂ、１３２ｂ、１３３ｂ、１３４ｂはマットによってそれらの両端面を含む全面が覆われ、マットによるハニカム担体１０ｂのケース内での位置保持が十全なものとなる。

図８は、本発明に関連する排気浄化装置の他の例におけるハニカム担体の軸に交差する方向の断面図である。
図８に示されたハニカム担体１０ｃは、柱状をなし、図１から図３の態様におけるハニカム担体１０と同様に中心軸Ｘを観念することができる。図８のハニカム担体１０ｃの断面Ｓ５は中心軸Ｘに交差する方向（この場合は直交する方向）の断面であり、その輪郭Ｃ５が角丸長方形状である。即ち、輪郭Ｃ５が部分的に直線状をなすストレート部１１１ｃ、１１２ｃ、１１３ｃ、１１４ｃを有すると共に他の箇所にＲ部１２１ｃ、１２２ｃ、１２３ｃ、１２４ｃを有する。図８のハニカム担体１０ｃは、一対のストレート部１１１ｃ及び１１２ｃに、それぞれ外径方向に突出したバルジ部１３１ｃ及び１３２ｃが形成されている。一方、他の一対のストレート部１１３ｃ及び１１４ｃは平坦である。

ハニカム担体１０ｃの断面Ｓ５が角丸長方形状である点に着目すると、その長手方向ＬＤの両端に対応する長径部ＬＤ１、ＬＤ２とその短手方向ＳＤの両端に対応する短径部ＳＤ１、ＳＤ２とにそれぞれストレート部１１１ｃ、１１２ｃ、１１３ｃ、１１４ｃが形成されている。図８における下方に描かれた直交する矢線ＬＤ及びＳＤはこの角丸長方形状の長手方向及び短手方向を概念的に表したものである。
図８のハニカム担体１０ｃに対しても、この形状に適合する図示しないケースが設けられる。

ハニカム担体１０ｃは、中心軸Ｘを含む芯の部分に位置する四角柱状の中心セグメント１−１ｃを含む複数の柱状のセグメントが、隣接する側面部分で接合されて構成されている。図示の例におけるハニカム担体１０ｃは、中心セグメント１−１ｃの周りに、断面Ｓ５の輪郭Ｃ５を時計回りにめぐる順に、セグメント１−２ｃ、１−３ｃ、１−４ｃ、１−５ｃ、１−６ｃ、１−７ｃ、１−８ｃ、１−９ｃが配置される。これら複数のセグメントのうち、上述の一対のストレート部１１１ｃ及び１１２ｃを有するセグメント１−９ｃ及び１−５ｃに、それぞれバルジ部１３１ｃ及び１３２ｃが形成されている。即ち、バルジ部１３１ｃ及び１３２ｃは、それぞれ単一のセグメント１−５ｃ及び１−９ｃに形成されており、複数のセグメントに跨って形成されてはいない。
一方、バルジ部１３１ｃ及び１３２ｃはハニカム担体１０ｃの排気の流入側の端面から流出側の端面までの中間位置に形成される。即ち、バルジ部１３１ｃ及び１３２ｃの中心軸Ｘ方向で見た両端面はそれぞれハニカム担体１０ｃの排気の流入端面及び流出端面よりも中心軸Ｘに沿って中央側に形成されている。この点は、上述した図４の場合と同様である。

図８のハニカム担体１０ｃでは、上述のようにバルジ部１３１ｃ及び１３２ｃは、それぞれ単一のセグメント１１−５ｃ及び１−９ｃに形成される。即ち、各バルジ部１３１ｃ及び１３２ｃは複数のセグメントに跨って形成されることがない。
このため、熱膨張によるバルジ部１３１ｃ及び１３２ｃの割れを防ぐことができる。

また、図８のハニカム担体１０ｃでは、上述のようにバルジ部１３１ｃ及び１３２ｃの中心軸Ｘ方向で見た両端面はそれぞれハニカム担体１０ｃの排気の流入端面及び流出端面よりも中心軸Ｘに沿って中央側に形成されている。
このため、ハニカム担体１０ｃの外周面にマットが巻かれたときには、バルジ部１３１ｃ及び１３２ｃはマットによってそれらの両端面を含む全面が覆われ、マットによるハニカム担体１０ｃのケース内での位置保持が十全なものとなる。
更に、上述のように、ハニカム担体１０ｃは、断面Ｓ５の輪郭Ｃ５がストレート部を複数有する形状であるため、ハニカム担体１０ｃの断面積を大きく確保できるので、排気の圧損を低減できる。

以上、図１から図８を参照して説明した排気浄化装置の技術は、次の（付記１）のように要約することができる。
（付記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、
柱状のハニカム担体と、
前記ハニカム担体を収納する筒状のケースと、
前記ハニカム担体と前記ケースとの間において前記ハニカム担体の外周を囲むように設けられたマットと、を備え、
前記ハニカム担体は、複数の柱状のセグメントを接合した集合体として構成され、且つ、その周面に外径方向に突出したバルジ部が形成され、
前記バルジ部は、前記集合体の構成要素である単一のセグメントに形成されていることを特徴とする排気浄化装置。

１…排気浄化装置
１−１、１−２、…、１−１１、１−１２…セグメント
１０…ハニカム担体
１１…外周面
２０…ケース
２１…雌側半体
２２…雄側半体
３０…マット
１１１、１１２、１１３、１１４…ストレート部
１２１、１２２、１２３、１２４…Ｒ部
１３１、１３２、１３３、１３４…バルジ部

Claims (5)

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、
   柱状のハニカム担体と、
   前記ハニカム担体を収納する筒状のケースと、
   前記ハニカム担体と前記ケースとの間において前記ハニカム担体の外周を囲むように設けられたマットと、を備え、
   前記ハニカム担体は、その中心軸に交差する断面の輪郭が直線状をなすストレート部を少なくとも一箇所有すると共に他の箇所にＲ部を有し、
   前記Ｒ部には、外径方向に突出したバルジ部が形成され、
   前記ストレート部は、平坦であり、
   前記マットは、前記バルジ部を覆うように配されていることを特徴とする排気浄化装置。
2. 前記ハニカム担体は、前記Ｒ部を複数箇所有することを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
3. 前記ハニカム担体は、前記中心軸に垂直な断面視で角丸長方形状であり、
   前記ストレート部は、前記断面視における長手方向の両端に対応する長径部及び短手方向の両端に対応する短径部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の排気浄化装置。
4. 前記ハニカム担体は、複数の四角柱形状のセグメントを接合して構成され、
   １つの前記Ｒ部は、１つのセグメントを切削することによって形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の排気浄化装置。
5. 前記ハニカム担体の前記中心軸と平行な断面視において、前記バルジ部の両端面はそれぞれ前記ハニカム担体の排気の流入端面及び流出端面よりも前記中心軸に沿って中央側に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の排気浄化装置。

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