(57)【要約】【課題】  接続部の中央近傍にクラックが発生することを抑制できるセラミック構造体及び触媒装置を提供する。【解決手段】  セラミック担体１４４は、交差部１４２ｃ，・・・と、接続部１４２ｅ，・・・とを備える。交差部１４２ｃ，・・・は、各セル１４５のそれぞれの角１４５ｃ，・・・を形成する。接続部１４２ｅ，・・・は、隣り合う交差部１４２ｃ，・・・を接続している。接続部１４２ｅ，・・・では、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１が交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２よりも大きい。【選択図】      図６
2006297255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各セルのそれぞれの角を形成する交差部と、
隣り合う前記交差部を接続しており、中央近傍の部分の厚さが前記交差部の近傍の部分の厚さよりも大きい接続部と、
を備えた、
セラミック構造体。
【請求項２】
前記接続部は、中央近傍の部分の厚さと前記交差部の近傍の部分の厚さとの差である差厚をＡとし、隣り合う前記交差部の間隔をＢとするとき、１０≦（２×Ｂ）／Ａ≦３０を満たす、
請求項１に記載のセラミック構造体。
【請求項３】
前記接続部は、前記セルの長手方向に垂直な断面視において前記セルの側へ略円弧状に膨出する部分を含む、
請求項１又は２に記載のセラミック構造体。
【請求項４】
前記接続部は、前記セルの長手方向に垂直な断面視において前記セルの側へ略台形状に膨出する部分を含む、
請求項１又は２に記載のセラミック構造体。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のセラミック構造体と、
前記セラミック構造体の表面に形成される触媒層と、
を備えた、
触媒装置。
【請求項６】
前記触媒層が表面に形成された前記接続部は、前記交差部から遠い部分の厚さが前記交差部に近い部分の厚さに略等しい、
請求項５に記載の触媒装置。
【請求項７】
前記接続部は、中央近傍の部分の厚さと前記交差部の近傍の部分の厚さとの差である差厚をＡとし、隣り合う前記交差部の間隔をＢとするとき、（２×Ｂ）／Ａ＝２０を満たす、
請求項６に記載の触媒装置。
【請求項８】
内燃機関の排気通路に設けられる複数の触媒装置のうち最も上流側の触媒装置である、
請求項５から７のいずれか１項に記載の触媒装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック構造体及び触媒装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気ガスを清浄化する触媒装置に用いられるセラミック構造体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２６９１３１（第１−４頁、第１−４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、セラミック構造体が、各セルのそれぞれの角を形成する交差部と、隣り合う交差部を接続する接続部とを備えている。
【０００４】
しかし、特許文献１の技術では、接続部の中央近傍にクラックが発生することがある。例えば、機関負荷の急激な変化などのために触媒装置を通過する排気ガスの温度が急激に変化した場合、接続部の中央近傍にヒートショック（熱応力）が発生する傾向がある。このため、接続部の中央近傍にクラックが発生することがある。
【０００５】
本発明の課題は、接続部の中央近傍にクラックが発生することを抑制できるセラミック構造体及び触媒装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るセラミック構造体は、交差部と、接続部とを備える。交差部は、各セルのそれぞれの角を形成する。接続部は、隣り合う交差部を接続している。接続部では、中央近傍の部分の厚さが交差部の近傍の部分の厚さよりも大きい。
【０００７】
このセラミック構造体では、接続部において、中央近傍の部分の厚さが交差部の近傍の部分の厚さよりも大きい。このため、接続部において、中央近傍の部分の強度を交差部の近傍の部分の強度よりも大きくすることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るセラミック構造体では、接続部の中央近傍の部分の強度を強化することができるので、接続部の中央近傍にクラックが発生することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
＜本発明の前提となる内燃機関の構成及び動作＞
本発明の前提となる内燃機関１の構成及び動作について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１０】
（内燃機関の概略構成）
内燃機関１は、主として、燃焼室６３、吸気通路５０、吸気バルブ２１、排気バルブ２２、排気通路９０、上流側触媒ユニット（触媒装置）４０、下流側触媒ユニット６０、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置３０を備える。
【００１１】
燃焼室６３は、シリンダヘッド２０，シリンダブロック１０およびピストン３に囲まれた室である。シリンダヘッド２０には、燃焼室６３に新気空気を供給するための吸気ポート２３と、燃焼室６３から既燃ガスを排気ガスとして排出するための排気ポート２４とが形成されている。
【００１２】
また、吸気通路５０として、吸気コレクタ５１及び吸気マニホルド５２は、吸気ポート２３の上流に位置している。吸気ポート２３の下流には吸気バルブ２１が配備されている。一方、排気通路９０として、排気マニホルド９１は、排気ポート２４の下流に位置している。排気ポート２４の上流には排気バルブ２２が配備されている。クランクシャフトの回転に連動して回転する吸気用カム軸２１ｂ／排気用カム軸２２ｂに固定された吸気用カム２１ａ／排気用カム２２ａは、吸気バルブ２１／排気バルブ２２の上方に配置されており、吸気バルブ２１／排気バルブ２２を開閉させる。
【００１３】
さらに、排気通路９０として、排気マニホルド９１の下流には、第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット４０が接続されている。そして、上流側触媒ユニット４０の下流には、第２排気管９３を介して下流側触媒ユニット６０が接続されている。下流側触媒ユニット６０の下流には、第３排気管９４，マフラー７０及び第４排気管９５が配置されている。すなわち、上流側触媒ユニット４０は、排気通路９０に設けられる複数の触媒ユニット４０，６０のうち最も上流側の触媒ユニットである。
【００１４】
ＥＧＲ装置３０は、第２排気管９３と吸気コレクタ５１との間に設けられている。ＥＧＲ装置３０は、主として、第１還流管３１，ＥＧＲ量調整バルブ３２及び第２還流管３３を備える。
【００１５】
（内燃機関の概略動作）
内燃機関１では、吸気コレクタ５１と吸気マニホルド５２とを経由して吸気ポート２３に新気空気が導入されている。また、ＥＧＲが行われる運転状態において、ＥＧＲ装置３０により還流された排気ガス（既燃ガス）が、吸気コレクタ５１と吸気マニホルド５２とを経由して吸気ポート２３にさらに導入される。
【００１６】
吸気行程において、吸気用カム２１ａにより吸気バルブ２１は開状態とされ、吸気ポート２３に導入された新気空気は、吸気ポート２３から燃焼室６３へ導入される。また、加圧された燃料が燃料噴射弁（図示せず）に供給される。燃料噴射弁は、燃焼室６３に導入された新気空気に、燃料を噴射する。これにより、燃焼室６３において新気混合気が生成される。
【００１７】
圧縮行程において、ピストン３が上昇して、燃焼室６３の新気混合気が圧縮される。そして、点火プラグ（図示せず）の先端部分により、燃焼室６３の新気混合気は所定のタイミングで点火され燃焼する。
【００１８】
膨張行程では、新気混合気が燃焼して発生した燃焼圧力によって、ピストン３が押し下げられる。
【００１９】
排気行程では、排気用カム２２ａにより排気バルブ２２が開状態とされ、燃焼室６３で燃焼された既燃ガスが、排気ガスとして排気ポート２４経由で排気マニホルド９１へ排出される。排気マニホルド９１へ排出された排気ガスは、主として、第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット４０に供給される。
【００２０】
上流側触媒ユニット４０は、三元触媒であり、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスを清浄化する。清浄化された排気ガスは、第２排気管９３を介して下流側触媒ユニット６０に供給される。下流側触媒ユニット６０も、三元触媒であり、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスをさらに清浄化する。このように清浄化された排気ガスは、第３排気管９４及びマフラー７０を介して第４排気管９５へ排出される。なお、上流側触媒ユニット４０に供給される排気ガスの温度は、下流側触媒ユニット６０に供給される排気ガスの温度よりも高い。また、上流側触媒ユニット４０は、下流側触媒ユニット６０よりも燃焼室６３の温度変化の影響を受けやすい。
【００２１】
また、ＥＧＲが行われる運転状態において、ＥＧＲ装置３０は、第２排気管９３の排気ガスの一部を、下流側触媒ユニット６０へ流さずに、第１還流管３１，ＥＧＲ量調整バルブ３２及び第２還流管３３経由で吸気コレクタ５１へ還流させる。
【００２２】
（上流側触媒ユニットの詳細構成）
上流側触媒ユニット４０は、図２に示すように、主として、セラミック担体（セラミック構造体）４４と触媒層４３とを備える。セラミック担体４４は、主として、外周壁４１と隔壁４２とを備える。セラミック担体４４の材質は、コージェライトである。触媒層４３の材質は、白金−ロジウムである。
【００２３】
セル４５，・・・の長手方向から上流側触媒ユニット４０のＡ部分を見た場合の拡大図を図３，図４に示す。図３は、隔壁４２の表面に触媒層４３が形成される前の状態を示し、図４は、隔壁４２の表面に触媒層４３が形成された後の状態を示している。
【００２４】
隔壁４２は、主として、交差部４２ｃ，・・・と接続部４２ｅ，・・・とを備える。交差部４２ｃ，４２ｄ，・・・は、各セル４５，・・・のそれぞれの角４５ｃ，４５ｄ，・・・を形成する。接続部４２ｅ，・・・は、隣り合う交差部４２ｃ，４２ｄ，・・・を接続している。そして、接続部４２ｅ，・・・では、中央近傍の部分４２ａ，・・・の厚さＬ１，・・・が、交差部４２ｃ，・・・の近傍の部分４２ｂ，・・・の厚さＬ２，・・・に略等しくなっている。なお、各セル４５，・・・は、４つの角４５ｃ，・・・を有している。
【００２５】
触媒層４３は、図４に示すように、隔壁４２の表面に形成される。このとき、接続部４２ｅ，・・・において中央近傍の部分４２ａ，・・・の厚さＬ１，・・・が交差部４２ｃ，・・・の近傍の部分４２ｂ，・・・の厚さＬ２，・・・に略等しくなっている（図３参照）ので、触媒層４３において、交差部４２ｃ，・・・から遠い部分４３ａ，・・・の厚さは、交差部４２ｃ，・・・に近い部分４３ｇ，・・・の厚さよりも小さくなる。すなわち、触媒層４３が表面に形成された接続部４２ｅ，・・・（図３参照）では、交差部４２ｃ，・・・から遠い部分４２ａ，４３ａ，・・・の厚さＬ３が、交差部４２ｃ，・・・に近い部分４２ｇ，４３ｇ，・・・の厚さＬ４よりも小さくなっている。
【００２６】
（上流側触媒ユニットの詳細動作）
第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット４０に供給された排気ガスは、セル４５を長手方向に通過する。その排気ガスは、セル４５を通過する際に、隔壁４２の表面に形成された触媒層４３に接触する。そして、触媒層４３は、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスを清浄化する。
【００２７】
このとき、排気ガスの熱が、触媒層４３を介して隔壁４２へ伝達される。ここで、特許文献１に示されるように、接続部４２ｅ，・・・において中央近傍の部分４２ａ，・・・の厚さＬ１，・・・が交差部４２ｃ，・・・の近傍の部分４２ｂ，・・・の厚さＬ２，・・・に略等しくなっている（図３参照）場合、実験室レベルでは交差部４２ｃ，・・・にクラックが発生する傾向があることが報告されている。
【００２８】
ところが、実使用レベルでは次のような傾向があることを、発明者は見いだした。すなわち、触媒層４３が表面に形成された接続部４２ｅ，・・・において、交差部４２ｃ，・・・から遠い部分４２ａ，４３ａ，・・・の厚さＬ３は、交差部４２ｃ，・・・に近い部分４２ｇ，４３ｇ，・・・の厚さＬ４よりも小さくなっている。すなわち、触媒層４３が表面に形成された接続部４２ｅ，・・・の厚さが不均等であるため、接続部４２ｅ，・・・において、排気ガスの熱が不均等に伝達されるので、接続部４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４２ａ，・・・よりも交差部４２ｃ，・・・の近傍の部分４２ｂ，・・・で温度が高くなる（又は低くなる）傾向がある。このため、接続部４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４２ａ，・・・にヒートショックが発生する傾向がある。この結果、接続部４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４２ａ，・・・にクラックが発生することがある。したがって、隔壁４２が崩れていき、上流側触媒ユニット４０の性能が劣化する。また、隔壁４２の崩れた破片は、ＥＧＲ装置３０のＥＧＲ量調整バルブ３２に詰まってＥＧＲ量調整バルブ３２のシール性を悪化させたり、隔壁４２の崩れた破片が下流側触媒ユニット６０のセルに詰まって下流側触媒ユニット６０の性能を低下させたりして、様々な悪影響を及ぼす。
【００２９】
特に、内燃機関１の運転者がアクセル（図示せず）を踏んだ状態から急に放した場合や、その運転者がアクセルを放した状態から急に踏み込んだ場合、内燃機関１の機関負荷が急激に変化する傾向がある。このように内燃機関１の機関負荷が急激に変化した場合、燃焼室６３の温度が急激に変化して、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化する。このとき、交差部４２ｃ，・・・の近傍の部分４２ｂ，・・・よりも中央近傍の部分４２ａ，・・・で温度が高くなる（又は低くなる）傾向が顕著になり、中央近傍の部分４２ａ，・・・にヒートショックが発生しやすい。このため、中央近傍の部分４２ａ，・・・にクラックが発生しやすくなっている。
【００３０】
＜本発明の第１実施形態に係る内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第１実施形態に係る内燃機関１００について、図５〜図１１を参照しながら、本発明の前提となる上記の内燃機関１と異なる点を中心に説明する。なお、本発明の前提となる内燃機関１と同様の構成要素は、同じ部材番号で示し説明を省略する。
【００３１】
（内燃機関の概略構成）
内燃機関１００は、上流側触媒ユニット４０の代わりに上流側触媒ユニット（触媒装置）１４０を備える。他の点は、本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００３２】
（内燃機関の概略動作）
本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００３３】
（上流側触媒ユニットの詳細構成）
上流側触媒ユニット１４０は、図５に示すように、主として、セラミック担体（セラミック構造体）１４４と触媒層１４３とを備える。セラミック担体１４４は、主として、外周壁４１と隔壁１４２とを備える。
【００３４】
セル１４５，・・・の長手方向から上流側触媒ユニット１４０のＢ部分を見た場合の拡大図を図６〜図８に示す。図６は、隔壁１４２の表面に触媒層１４３が形成される前の状態を示し、図７，図８は、隔壁１４２の表面に触媒層１４３が形成された後の状態を示している。
【００３５】
隔壁１４２は、主として、交差部１４２ｃ，・・・と接続部１４２ｅ，・・・とを備える。交差部１４２ｃ，１４２ｄ，・・・は、各セル１４５，・・・のそれぞれの角１４５ｃ，１４５ｄ，・・・を形成する。接続部１４２ｅ，・・・は、隣り合う交差部１４２ｃ，・・・を接続している。そして、接続部１４２ｅ，・・・では、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１，・・・が、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２，・・・よりも大きくなっている。なお、各セル１４５，・・・は、４つの角１４５ｃ，・・・を有している。
【００３６】
具体的には、接続部１４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ１０６／Ｌ１０５≦３０                                      （１）
を満たす（図８参照）。ここで、Ｌ１０６は、隣り合う交差部１４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ１０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１と交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ１０５＝Ｌ１０１−Ｌ１０２                                （２）
の関係を満たす。また、接続部１４２ｅ，・・・は、セル１４５の長手方向に垂直な断面視においてセル１４５の側へ略円弧状に膨出する部分１４２ｆを含んでいる。これにより、接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の強度は、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００３７】
触媒層１４３は、図７に示すように、隔壁１４２の表面に形成される。このとき、接続部１４２ｅ，・・・において中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１，・・・が交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２，・・・よりも大きくなっている（図６参照）ので、触媒層１４３において、交差部１４２ｃ，・・・から遠い部分１４３ａ，・・・の厚さは、交差部１４２ｃ，・・・に近い部分１４３ｇ，・・・の厚さよりも若干大きくなる。すなわち、触媒層１４３が表面に形成された接続部１４２ｅ，・・・では、交差部１４２ｃ，・・・から遠い部分１４２ａ，１４３ａ，・・・の厚さＬ１０３が、交差部１４２ｃ，・・・に近い部分１４２ｇ，１４３ｇ，・・・の厚さＬ１０４に略等しくなっている。
【００３８】
（上流側触媒ユニットの詳細動作）
第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット１４０に供給された排気ガスは、セル１４５を長手方向に通過する。その排気ガスは、セル１４５を通過する際に、隔壁１４２の表面に形成された触媒層１４３に接触する。そして、触媒層１４３は、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスを清浄化する。
【００３９】
このとき、排気ガスの熱が、触媒層１４３を介して隔壁１４２へ伝達される。ここで、触媒層１４３が表面に形成された接続部１４２ｅ，・・・において、交差部１４２ｃ，・・・から遠い部分１４２ａ，１４３ａ，・・・の厚さＬ１０３は、交差部１４２ｃ，・・・に近い部分１４２ｇ，１４３ｇ，・・・の厚さＬ１０４に略等しくなっている。すなわち、触媒層１４３が表面に形成された接続部１４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部１４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部１４２ｅ，・・・において、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・と中央近傍の部分１４２ａ，・・・との温度差が小さくなる。このため、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。また、接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の強度は、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。この結果、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生することは低減される。したがって、隔壁１４２が崩れていき、上流側触媒ユニット１４０の性能が劣化することが低減される。また、隔壁１４２の崩れた破片がＥＧＲ量調整バルブ３２や下流側触媒ユニット６０などにおいて悪影響を及ぼすことが低減される。
【００４０】
特に、内燃機関１００の機関負荷が急激に変化した場合、燃焼室６３の温度が急激に変化して、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化する。このとき、接続部１４２ｅ，・・・において、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・と中央近傍の部分１４２ａ，・・・との温度差の発生が抑えられ、中央近傍の部分１４２ａ，・・・におけるヒートショックは効果的に緩和される。このため、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生することは効果的に低減される。
【００４１】
（実験例）
交差部１４２ｃ，・・・の間隔Ｂ（＝Ｌ１０６）を差厚Ａの半分Ｌ１０５で割った値（Ｌ１０６／Ｌ１０５）を変えた場合における上流側触媒ユニット１４０の締め付け強度の実験結果を図１０に示す。ここで、締め付け強度は、上流側触媒ユニット１４０の強度を示す一般的な指標である。
【００４２】
実験では、まず、上流側触媒ユニット１４０が所定温度に加熱された後、上流側触媒ユニット１４０が外周壁４１に垂直な方向から一様に締め付けられたときにかけられる圧力（アッセンブリ状態と同様な状態でかけられる圧力）に対する強度が測定された。
【００４３】
その結果、図１０に示されるように、式（１）が満たされるときに、上流側触媒ユニット１４０の締め付け強度は、上流側触媒ユニット４０の締め付け強度Ｔ１よりも大きくなった。特に、
Ｌ１０６／Ｌ１０５＝２０                                            （３）
であるときに、上流側触媒ユニット１４０の締め付け強度は、最大値Ｔ２を示した。すなわち、図１１に示すように、本発明の第１実施形態に係る内燃機関１００における上流側触媒ユニット１４０の強度Ｔ２は、本発明の前提となる内燃機関１における上流側触媒ユニット４０の強度Ｔ１の２倍近くになった。
【００４４】
一方、
Ｌ１０６／Ｌ１０５＝Ｌ１０６ｉ／Ｌ１０５ｉ（＜１０）                （４）
とすると、上流側触媒ユニット１４０の強度Ｔｉは、上流側触媒ユニット４０の強度Ｔ１よりも小さくなった。このとき、上流側触媒ユニット１４０では、図９に示すように、交差部１４２ｃｉ，・・・から遠い部分１４２ａｉ，１４３ａｉ，・・・の厚さＬ１０３（＝Ｌ１０３ｉ）は、交差部１４２ｃｉ，・・・に近い部分１４２ｇｉ，１４３ｇｉ，・・・の厚さＬ１０４（＝Ｌ１０４ｉ）よりも大きくなっていた。すなわち、触媒層１４３ｉが表面に形成された接続部１４２ｅｉ，・・・の厚さが不均等であるため、接続部１４２ｅｉ，・・・に排気ガスの熱が不均等に伝達されたので、交差部１４２ｃｉ，・・の近傍の部分１４２ｂｉ，・・・よりも中央近傍の部分１４２ａｉ，・・・で温度が高くなった（又は低くなった）ものである。これにより、接続部１４２ｅｉ，・・・の中央近傍の部分１４２ａｉ，・・・に、ヒートショックが発生しやすくなり、クラックが発生しやすくなったのである。
【００４５】
（内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、セラミック担体１４４の接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１が交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２よりも大きい。具体的には、接続部１４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ１０６／Ｌ１０５≦３０                                      （１）
を満たす（図８参照）。ここで、Ｌ１０６は、隣り合う交差部１４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ１０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１と交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ１０５＝Ｌ１０１−Ｌ１０２                                （２）
の関係を満たす。また、接続部１４２ｅ，・・・は、セル１４５の長手方向に垂直な断面視においてセル１４５の側へ略円弧状に膨出する部分１４２ｆを含んでいる。このため、接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の強度は、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００４６】
このように、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００４７】
（２）
ここでは、上流側触媒ユニット１４０において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１が交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２よりも大きい接続部１４２ｅ，・・・の表面に、触媒層１４３が形成される。このため、触媒層１４３が表面に形成された接続部１４２ｅ，・・・において、交差部１４２ｃ，・・・から遠い部分１４２ａ，１４３ａ，・・・の厚さＬ１０３は、交差部１４２ｃ，・・・に近い部分１４２ｇ，１４３ｇ，・・・の厚さＬ１０４に略等しくなる。これにより、触媒層１４３が表面に形成された接続部１４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部１４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部１４２ｅ，・・・において、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・と中央近傍の部分１４２ａ，・・・との温度差は小さくなる。
【００４８】
このように、接続部１４２ｅ，・・・における温度分布が略均等になるので、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。このため、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００４９】
（３）
ここでは、上流側触媒ユニット１４０は、排気通路９０に設けられる複数の触媒ユニット１４０，６０のうち最も上流側の触媒ユニットである。このため、セラミック担体１４４の接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生することがある。特に、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度が急激に変化した場合に、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生しやすい。
【００５０】
この場合でも、セラミック担体１４４の接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の厚さＬ１０１が交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の厚さＬ１０２よりも大きい。このため、接続部１４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分１４２ａ，・・・の強度は、交差部１４２ｃ，・・・の近傍の部分１４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００５１】
このように、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部１４２ｅ，・・・の中央近傍の部分１４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００５２】
（第１実施形態の変形例）
接続部１４２ｅ，・・・は、
Ｌ１０６／Ｌ１０５≒２０                                            （５）
を満たすことが好ましい。なぜなら、この場合、排気ガスの熱が、触媒層１４３が表面に形成された接続部１４２ｅ，・・・に均等に伝わりやすいからである。
【００５３】
また、セラミック担体１４４の熱膨張率と触媒層１４３の熱膨張率とは、近い値であることが好ましい。セラミック担体１４４の熱伝導率と触媒層１４３の熱伝導率とは、近い値であることが好ましい。交差部１４２ｃ，・・・の間隔Ｂ（＝Ｌ１０６）は、全て等しいことが好ましい。
【００５４】
＜本発明の第２実施形態に係る内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第２実施形態に係る内燃機関２００について、図１２を参照しながら、本発明の前提となる上記の内燃機関１と異なる点を中心に説明する。なお、本発明の前提となる内燃機関１と同様の構成要素は、同じ部材番号で示し説明を省略する。
【００５５】
（内燃機関の概略構成）
内燃機関２００は、上流側触媒ユニット４０の代わりに上流側触媒ユニット（触媒装置）２４０を備える。他の点は、本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００５６】
（内燃機関の概略動作）
本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００５７】
（上流側触媒ユニットの詳細構成）
上流側触媒ユニット２４０は、図１２に示すように、主として、セラミック担体（セラミック構造体）２４４と触媒層２４３とを備える。セラミック担体２４４は、主として、外周壁４１（図５参照）と隔壁２４２とを備える。
【００５８】
隔壁２４２は、主として、交差部２４２ｃ，・・・と接続部２４２ｅ，・・・とを備える。交差部２４２ｃ，２４２ｄ，・・・は、各セル２４５，・・・のそれぞれの角２４５ｃ，２４５ｄ，・・・を形成する。接続部２４２ｅ，・・・は、隣り合う交差部２４２ｃ，・・・を接続している。そして、接続部２４２ｅ，・・・では、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１，・・・が、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２，・・・よりも大きくなっている。なお、各セル２４５，・・・は、４つの角２４５ｃ，・・・を有している。
【００５９】
具体的には、接続部２４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ２０６／Ｌ２０５≦３０                                      （６）
を満たす。ここで、Ｌ２０６は、隣り合う交差部２４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ２０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１と交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ２０５＝Ｌ２０１−Ｌ２０２                                （７）
の関係を満たす。また、接続部２４２ｅ，・・・は、セル２４５の長手方向に垂直な断面視においてセル２４５の側へ略円弧状に膨出する部分２４２ｆを含んでいる。これにより、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の強度は、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００６０】
触媒層２４３は、隔壁２４２の表面に形成される。このとき、接続部２４２ｅ，・・・において中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１，・・・が交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２，・・・よりも大きくなっているので、触媒層２４３において、交差部２４２ｃ，・・・から遠い部分２４３ａ，・・・の厚さは、交差部２４２ｃ，・・・に近い部分２４３ｇ，・・・の厚さよりも若干大きくなる。すなわち、触媒層２４３が表面に形成された接続部２４２ｅ，・・・では、交差部２４２ｃ，・・・から遠い部分２４２ａ，２４３ａ，・・・の厚さＬ２０３が、交差部２４２ｃ，・・・に近い部分２４２ｇ，２４３ｇ，・・・の厚さＬ２０４に略等しくなっている。
【００６１】
（上流側触媒ユニットの詳細動作）
第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット２４０に供給された排気ガスは、セル２４５を長手方向に通過する。その排気ガスは、セル２４５を通過する際に、隔壁２４２の表面に形成された触媒層２４３に接触する。そして、触媒層２４３は、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスを清浄化する。
【００６２】
このとき、排気ガスの熱が、触媒層２４３を介して隔壁２４２へ伝達される。ここで、触媒層２４３が表面に形成された接続部２４２ｅ，・・・において、交差部２４２ｃ，・・・から遠い部分２４２ａ，２４３ａ，・・・の厚さＬ２０３は、交差部２４２ｃ，・・・に近い部分２４２ｇ，２４３ｇ，・・・の厚さＬ２０４に略等しくなっている。すなわち、触媒層２４３が表面に形成された接続部２４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部２４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部２４２ｅ，・・・において、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・と中央近傍の部分２４２ａ，・・・との温度差が小さくなる。このため、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。また、接続部２４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の強度は、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。この結果、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生することが低減される。したがって、隔壁２４２が崩れていき、上流側触媒ユニット２４０の性能が劣化することが低減される。また、隔壁２４２の崩れた破片がＥＧＲ量調整バルブ３２や下流側触媒ユニット６０などにおいて悪影響を及ぼすことが低減される。
【００６３】
特に、内燃機関２００の機関負荷が急激に変化した場合、燃焼室６３の温度が急激に変化して、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化する。このとき、接続部２４２ｅ，・・・において、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・と中央近傍の部分２４２ａ，・・・との温度差の発生が抑えられ、中央近傍の部分２４２ａ，・・・におけるヒートショックは効果的に緩和される。このため、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生することは効果的に低減される。
【００６４】
（内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、セラミック担体２４４の接続部２４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１が交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２よりも大きい。具体的には、接続部２４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ２０６／Ｌ２０５≦３０                                      （６）
を満たす。ここで、Ｌ２０６は、隣り合う交差部２４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ２０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１と交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ２０５＝Ｌ２０１−Ｌ２０２                                （７）
の関係を満たす。また、接続部２４２ｅ，・・・は、セル２４５の長手方向に垂直な断面視においてセル２４５の側へ略台形状に膨出する部分２４２ｆを含んでいる。このため、接続部２４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の強度は、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００６５】
このように、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００６６】
（２）
ここでは、上流側触媒ユニット２４０において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１が交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２よりも大きい接続部２４２ｅ，・・・の表面に、触媒層２４３が形成される。このため、触媒層２４３が表面に形成された接続部２４２ｅ，・・・において、交差部２４２ｃ，・・・から遠い部分２４２ａ，２４３ａ，・・・の厚さＬ２０３は、交差部２４２ｃ，・・・に近い部分２４２ｇ，２４３ｇ，・・・の厚さＬ２０４に略等しくなる。これにより、触媒層２４３が表面に形成された接続部２４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部２４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部２４２ｅ，・・・において、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・と中央近傍の部分２４２ａ，・・・との温度差は小さくなる。
【００６７】
このように、接続部２４２ｅ，・・・における温度分布が略均等になるので、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。このため、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００６８】
（３）
ここでは、上流側触媒ユニット２４０は、排気通路９０に設けられる複数の触媒ユニット２４０，６０のうち最も上流側の触媒ユニットである。このため、セラミック担体２４４の接続部２４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生することがある。特に、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化した場合に、中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生しやすい。
【００６９】
この場合でも、セラミック担体２４４の接続部２４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の厚さＬ２０１が交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の厚さＬ２０２よりも大きい。このため、接続部２４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分２４２ａ，・・・の強度は、交差部２４２ｃ，・・・の近傍の部分２４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００７０】
このように、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部２４２ｅ，・・・の中央近傍の部分２４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００７１】
（第２実施形態の変形例）
接続部２４２ｅ，・・・は、
Ｌ２０６／Ｌ２０５≒２０                                            （８）
を満たすことが好ましい。なぜなら、この場合、排気ガスの熱が、触媒層２４３が表面に形成された接続部２４２ｅ，・・・に均等に伝わりやすいからである。
【００７２】
また、セラミック担体２４４の熱膨張率と触媒層２４３の熱膨張率とは、近い値であることが好ましい。セラミック担体２４４の熱伝導率と触媒層２４３の熱伝導率とは、近い値であることが好ましい。交差部２４２ｃ，・・・の間隔Ｂ（＝Ｌ２０６）は、全て等しいことが好ましい。
【００７３】
＜本発明の第３実施形態に係る内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第３実施形態に係る内燃機関３００について、図１３を参照しながら、本発明の前提となる上記の内燃機関１と異なる点を中心に説明する。なお、本発明の前提となる内燃機関１と同様の構成要素は、同じ部材番号で示し説明を省略する。
【００７４】
（内燃機関の概略構成）
内燃機関３００は、上流側触媒ユニット４０の代わりに上流側触媒ユニット（触媒装置）３４０を備える。他の点は、本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００７５】
（内燃機関の概略動作）
本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００７６】
（上流側触媒ユニットの詳細構成）
上流側触媒ユニット３４０は、図１３に示すように、主として、セラミック担体（セラミック構造体）３４４と触媒層３４３とを備える。セラミック担体３４４は、主として、外周壁４１（図５参照）と隔壁３４２とを備える。
【００７７】
隔壁３４２は、主として、交差部３４２ｃ，・・・と接続部３４２ｅ，・・・とを備える。交差部３４２ｃ，３４２ｄ，・・・は、各セル３４５，・・・のそれぞれの角３４５ｃ，３４５ｄ，・・・を形成する。接続部３４２ｅ，・・・は、隣り合う交差部３４２ｃ，・・・を接続している。そして、接続部３４２ｅ，・・・では、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１，・・・が、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２，・・・よりも大きくなっている。なお、各セル３４５，・・・は、６つの角３４５ｃ，・・・を有している。
【００７８】
具体的には、接続部３４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ３０６／Ｌ３０５≦３０                                      （９）
を満たす。ここで、Ｌ３０６は、隣り合う交差部３４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ３０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１と交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ３０５＝Ｌ３０１−Ｌ３０２                              （１０）
の関係を満たす。また、接続部３４２ｅ，・・・は、セル３４５の長手方向に垂直な断面視においてセル３４５の側へ略円弧状に膨出する部分３４２ｆを含んでいる。これにより、接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の強度は、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００７９】
触媒層３４３は、隔壁３４２の表面に形成される。このとき、接続部３４２ｅ，・・・において中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１，・・・が交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２，・・・よりも大きくなっているので、触媒層３４３において、交差部３４２ｃ，・・・から遠い部分３４３ａ，・・・の厚さは、交差部３４２ｃ，・・・に近い部分３４３ｇ，・・・の厚さよりも若干大きくなる。すなわち、触媒層３４３が表面に形成された接続部３４２ｅ，・・・では、交差部３４２ｃ，・・・から遠い部分３４２ａ，３４３ａ，・・・の厚さＬ３０３が、交差部３４２ｃ，・・・に近い部分３４２ｇ，３４３ｇ，・・・の厚さＬ３０４に略等しくなっている。
【００８０】
（上流側触媒ユニットの詳細動作）
第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット３４０に供給された排気ガスは、セル３４５を長手方向に通過する。その排気ガスは、セル３４５を通過する際に、隔壁３４２の表面に形成された触媒層３４３に接触する。そして、触媒層３４３は、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスを清浄化する。
【００８１】
このとき、排気ガスの熱が、触媒層３４３を介して隔壁３４２へ伝達される。ここで、触媒層３４３が表面に形成された接続部３４２ｅ，・・・において、交差部３４２ｃ，・・・から遠い部分３４２ａ，３４３ａ，・・・の厚さＬ３０３は、交差部３４２ｃ，・・・に近い部分３４２ｇ，３４３ｇ，・・・の厚さＬ３０４に略等しくなっている。すなわち、触媒層３４３が表面に形成された接続部３４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部３４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部３４２ｅ，・・・において、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・と中央近傍の部分３４２ａ，・・・との温度差が小さくなる。このため、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。また、接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の強度は、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。この結果、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生することが低減される。したがって、隔壁３４２が崩れていき、上流側触媒ユニット３４０の性能が劣化することが低減される。また、隔壁３４２の崩れた破片がＥＧＲ量調整バルブ３２や下流側触媒ユニット６０などにおいて悪影響を及ぼすことが低減される。
【００８２】
特に、内燃機関３００の機関負荷が急激に変化した場合、燃焼室６３の温度が急激に変化して、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化する。このとき、接続部３４２ｅ，・・・において、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・と中央近傍の部分３４２ａ，・・・との温度差の発生が抑えられ、中央近傍の部分３４２ａ，・・・におけるヒートショックは効果的に緩和される。このため、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生することは効果的に低減される。
【００８３】
（内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、セラミック担体３４４の接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１は、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２よりも大きい。具体的には、接続部３４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ３０６／Ｌ３０５≦３０                                      （９）
を満たす。ここで、Ｌ３０６は、隣り合う交差部３４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ３０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１と交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ３０５＝Ｌ３０１−Ｌ３０２                              （１０）
の関係を満たす。また、接続部３４２ｅ，・・・は、セル３４５の長手方向に垂直な断面視においてセル３４５の側へ略円弧状に膨出する部分３４２ｆを含んでいる。このため、接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の強度は、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００８４】
このように、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００８５】
（２）
ここでは、上流側触媒ユニット３４０において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１が交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２よりも大きい接続部３４２ｅ，・・・の表面に、触媒層３４３が形成される。このため、触媒層３４３が表面に形成された接続部３４２ｅ，・・・において、交差部３４２ｃ，・・・から遠い部分３４２ａ，３４３ａ，・・・の厚さＬ３０３は、交差部３４２ｃ，・・・に近い部分３４２ａ，３４３ａ，・・・の厚さＬ３０４に略等しくなる。これにより、触媒層３４３が表面に形成された接続部３４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部３４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部３４２ｅ，・・・において、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・と中央近傍の部分３４２ａ，・・・との温度差は小さくなる。
【００８６】
このように、接続部３４２ｅ，・・・における温度分布が略均等になるので、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。このため、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００８７】
（３）
ここでは、上流側触媒ユニット３４０は、排気通路９０に設けられる複数の触媒ユニット３４０，６０のうち最も上流側の触媒ユニットである。このため、セラミック担体３４４の接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生することがある。特に、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化した場合に、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生しやすい。
【００８８】
この場合でも、セラミック担体３４４の接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の厚さＬ３０１は、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の厚さＬ３０２よりも大きい。このため、接続部３４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分３４２ａ，・・・の強度は、交差部３４２ｃ，・・・の近傍の部分３４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００８９】
このように、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部３４２ｅ，・・・の中央近傍の部分３４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【００９０】
（第３実施形態の変形例）
接続部３４２ｅ，・・・は、
Ｌ３０６／Ｌ３０５≒２０                                          （１１）
を満たすことが好ましい。なぜなら、この場合、排気ガスの熱が、触媒層３４３が表面に形成された接続部３４２ｅ，・・・に均等に伝わりやすいからである。
【００９１】
また、セラミック担体３４４の熱膨張率と触媒層３４３の熱膨張率とは、近い値であることが好ましい。セラミック担体３４４の熱伝導率と触媒層３４３の熱伝導率とは、近い値であることが好ましい。交差部３４２ｃ，・・・の間隔Ｂ（＝Ｌ３０６）は、全て等しいことが好ましい。
【００９２】
＜本発明の第４実施形態に係る内燃機関の構成及び動作＞
本発明の第４実施形態に係る内燃機関４００について、図１４を参照しながら、本発明の前提となる上記の内燃機関１と異なる点を中心に説明する。なお、本発明の前提となる内燃機関１と同様の構成要素は、同じ部材番号で示し説明を省略する。
【００９３】
（内燃機関の概略構成）
内燃機関４００は、上流側触媒ユニット４０の代わりに上流側触媒ユニット（触媒装置）４４０を備える。他の点は、本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００９４】
（内燃機関の概略動作）
本発明の前提となる内燃機関１と同様である。
【００９５】
（上流側触媒ユニットの詳細構成）
上流側触媒ユニット４４０は、図１４に示すように、主として、セラミック担体（セラミック構造体）４４４と触媒層４４３とを備える。セラミック担体４４４は、主として、外周壁４１（図５参照）と隔壁４４２とを備える。
【００９６】
隔壁４４２は、主として、交差部４４２ｃ，・・・と接続部４４２ｅ，・・・とを備える。交差部４４２ｃ，４４２ｄ，・・・は、各セル４４５，・・・のそれぞれの角４４５ｃ，４４５ｄ，・・・を形成する。接続部４４２ｅ，・・・は、隣り合う交差部４４２ｃ，・・・を接続している。そして、接続部４４２ｅ，・・・では、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１，・・・が、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２，・・・よりも大きくなっている。なお、各セル４４５，・・・は、３つの角４４５ｃ，・・・を有している。
【００９７】
具体的には、接続部４４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ４０６／Ｌ４０５≦３０                                    （１２）
を満たす。ここで、Ｌ４０６は、隣り合う交差部４４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ４０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１と交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ４０５＝Ｌ４０１−Ｌ４０２                              （１３）
の関係を満たす。また、接続部４４２ｅ，・・・は、セル４４５の長手方向に垂直な断面視においてセル４４５の側へ略円弧状に膨出する部分４４２ｆを含んでいる。これにより、接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の強度は、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【００９８】
触媒層４４３は、隔壁４４２の表面に形成される。このとき、接続部４４２ｅ，・・・において中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１，・・・が交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２，・・・よりも大きくなっているので、触媒層４４３において、交差部４４２ｃ，・・・から遠い部分４４３ａ，・・・の厚さは、交差部４４２ｃ，・・・に近い部分４４３ｇ，・・・の厚さよりも若干大きくなる。すなわち、触媒層４４３が表面に形成された接続部４４２ｅ，・・・では、交差部４４２ｃ，・・・から遠い部分４４２ａ，４４３ａ，・・・の厚さＬ４０３が、交差部４４２ｃ，・・・に近い部分４４２ｇ，４４３ｇ，・・・の厚さＬ４０４に略等しくなっている。
【００９９】
（上流側触媒ユニットの詳細動作）
第１排気管９２を介して上流側触媒ユニット４４０に供給された排気ガスは、セル４４５を長手方向に通過する。その排気ガスは、セル４４５を通過する際に、隔壁４４２の表面に形成された触媒層４４３に接触する。そして、触媒層４４３は、排気ガス中のＮＯｘを還元し、排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化して、排気ガスを清浄化する。
【０１００】
このとき、排気ガスの熱が、触媒層４４３を介して隔壁４４２へ伝達される。ここで、触媒層４４３が表面に形成された接続部４４２ｅ，・・・において、交差部４４２ｃ，・・・から遠い部分４４２ａ，４４３ａ，・・・の厚さＬ４０３は、交差部４４２ｃ，・・・に近い部分４４２ｇ，４４３ｇ，・・・の厚さＬ４０４に略等しくなっている。すなわち、触媒層４４３が表面に形成された接続部４４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部４４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部４４２ｅ，・・・において、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・と中央近傍の部分４４２ａ，・・・との温度差が小さくなる。このため、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。また、接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の強度は、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。この結果、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生することが低減される。したがって、隔壁４４２が崩れていき、上流側触媒ユニット４４０の性能が劣化することが低減される。また、隔壁４４２の崩れた破片がＥＧＲ量調整バルブ３２や下流側触媒ユニット６０などにおいて悪影響を及ぼすことが低減される。
【０１０１】
特に、内燃機関４００の機関負荷が急激に変化した場合、燃焼室６３の温度が急激に変化して、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化する。このとき、接続部４４２ｅ，・・・において、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・と中央近傍の部分４４２ａ，・・・との温度差の発生が抑えられ、中央近傍の部分４４２ａ，・・・におけるヒートショックは効果的に緩和される。このため、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生することは効果的に低減される。
【０１０２】
（内燃機関に関する特徴）
（１）
ここでは、セラミック担体４４４の接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１は、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２よりも大きい。具体的には、接続部４４２ｅ，・・・は、
１０≦Ｌ４０６／Ｌ４０５≦３０                                    （１２）
を満たす。ここで、Ｌ４０６は、隣り合う交差部４４２ｃ，・・・の間隔Ｂである。Ｌ４０５は、差厚Ａの半分である。差厚Ａは、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１と交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２との差であり、
Ａ＝２×Ｌ４０５＝Ｌ４０１−Ｌ４０２                              （１３）
の関係を満たす。また、接続部４４２ｅ，・・・は、セル４４５の長手方向に垂直な断面視においてセル４４５の側へ略円弧状に膨出する部分４４２ｆを含んでいる。このため、接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の強度は、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【０１０３】
このように、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【０１０４】
（２）
ここでは、上流側触媒ユニット４４０において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１が交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２よりも大きい接続部４４２ｅ，・・・の表面に、触媒層４４３が形成される。このため、触媒層４４３が表面に形成された接続部４４２ｅ，・・・において、交差部４４２ｃ，・・・から遠い部分４４２ａ，４４３ａ，・・・の厚さＬ４０３は、交差部４４２ｃ，・・・に近い部分４４２ｇ，４４３ｇ，・・・の厚さＬ４０４に略等しくなる。これにより、触媒層４４３が表面に形成された接続部４４２ｅ，・・・の厚さが略均等であるため、接続部４４２ｅ，・・・に排気ガスの熱が略均等に伝達されるので、接続部４４２ｅ，・・・において、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・と中央近傍の部分４４２ａ，・・・との温度差は小さくなる。
【０１０５】
このように、接続部４４２ｅ，・・・における温度分布が略均等になるので、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・におけるヒートショックは緩和される。このため、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【０１０６】
（３）
ここでは、上流側触媒ユニット４４０は、排気通路９０に設けられる複数の触媒ユニット４４０，６０のうち最も上流側の触媒ユニットである。このため、セラミック担体４４４の接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生することがある。特に、燃焼室６３から排出される排気ガスの温度も急激に変化した場合に、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生しやすい。
【０１０７】
この場合でも、セラミック担体４４４の接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の厚さＬ４０１が交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の厚さＬ４０２よりも大きい。このため、接続部４４２ｅ，・・・において、中央近傍の部分４４２ａ，・・・の強度は、交差部４４２ｃ，・・・の近傍の部分４４２ｂ，・・・の強度よりも大きくなっている。
【０１０８】
このように、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・の強度が強化されているので、接続部４４２ｅ，・・・の中央近傍の部分４４２ａ，・・・にクラックが発生することは抑制される。
【０１０９】
（第４実施形態の変形例）
接続部４４２ｅ，・・・は、
Ｌ４０６／Ｌ４０５≒２０                                          （１４）
を満たすことが好ましい。なぜなら、この場合、排気ガスの熱が、触媒層４４３が表面に形成された接続部４４２ｅ，・・・に均等に伝わりやすいからである。
【０１１０】
また、セラミック担体４４４の熱膨張率と触媒層４４３の熱膨張率とは、近い値であることが好ましい。セラミック担体４４４の熱伝導率と触媒層４４３の熱伝導率とは、近い値であることが好ましい。交差部４４２ｃ，・・・の間隔Ｂ（＝Ｌ４０６）は、全て等しいことが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明に係るセラミック構造体及び触媒装置は、接続部の中央近傍にクラックが発生することを抑制できるという効果を有し、セラミック構造体及び触媒装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】前提となる内燃機関の断面図。
【図２】前提となる内燃機関における上流側触媒ユニットの斜視図。
【図３】セルの長手方向から上流側触媒ユニットのＡ部分を見た場合の拡大図。
【図４】セルの長手方向から上流側触媒ユニットのＡ部分を見た場合の拡大図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る上流側触媒ユニットの斜視図。
【図６】セルの長手方向から上流側触媒ユニットのＢ部分を見た場合の拡大図。
【図７】セルの長手方向から上流側触媒ユニットのＢ部分を見た場合の拡大図。
【図８】セルの長手方向から上流側触媒ユニットのＢ部分を見た場合の拡大図。
【図９】セルの長手方向から上流側触媒ユニットのＢ部分を見た場合の拡大図。
【図１０】交差部の間隔を差厚の半分で割った値を変えた場合における上流側触媒ユニットの締め付け強度の実験結果を示す図。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関における上流側触媒ユニットの強度を、本発明の前提となる内燃機関における上流側触媒ユニットの強度と比較した図。
【図１２】セルの長手方向から上流側触媒ユニットを見た場合の拡大図（第２実施形態）。
【図１３】セルの長手方向から上流側触媒ユニットを見た場合の拡大図（第３実施形態）。
【図１４】セルの長手方向から上流側触媒ユニットを見た場合の拡大図（第４実施形態）。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１００，２００，３００，４００  内燃機関
４０，１４０，２４０，３４０，４４０  上流側触媒ユニット（触媒装置）
４２ｃ等，１４２ｃ等，２４２ｃ等，３４２ｃ等，４４２ｃ等  交差部
４２ｅ等，１４２ｅ等，２４２ｅ等，３４２ｅ等，４４２ｅ等  接続部
４３，１４３，２４３，３４３，４４３  触媒層
４４，１４４，２４４，３４４，４４４  セラミック担体（セラミック構造体）
４５，１４５，２４５，３４５，４４５  セル
４５ｃ等，１４５ｃ等，２４５ｃ等，３４５ｃ等，４４５ｃ等  角
９０  排気通路
【図１】
2006297255.tif 000003
【図２】
2006297255.tif 000004
【図３】
2006297255.tif 000005
【図４】
2006297255.tif 000006
【図５】
2006297255.tif 000007
【図６】
2006297255.tif 000008
【図７】
2006297255.tif 000009
【図８】
2006297255.tif 000010
【図９】
2006297255.tif 000011
【図１０】
2006297255.tif 000012
【図１１】
2006297255.tif 000013
【図１２】
2006297255.tif 000014
【図１３】
2006297255.tif 000015
【図１４】
2006297255.tif 000016