蜂窝构造体以及模具制造技术

本发明专利技术提供蜂窝构造体以及模具。蜂窝构造体(1)具有中心区域(11)以及外周强化区域(12)。与假想直线(L)正交的蜂窝中心侧的中壁(3a)的壁厚小于蜂窝外周侧的外壁(3d)的壁厚的基准边界单元格(21)，具有除了中壁(3a)以及外壁(3d)以外的剩余4个单元格壁(3)中、壁厚与其他3个不同的基准壁(3c)。蜂窝构造体(1)具有由基准壁(3c)、外壁(3d)以及单元格壁(3g)形成的基准三叉单元(31)。蜂窝构造体(1)具有多个朝向与基准三叉单元(31)相同方向的三叉单元(310)。蜂窝构造体(1)在中心区域(11)以及外周强化区域(12)的全部的三叉单元(310)中，针对每个三叉单元(310)将单元格壁(3)的壁厚设为相等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝构造体以及模具关联申请的相互参照：本申请基于2018年1月30日提交的日本专利申请第2018-13778号，并将其记载内容援用于此。
本专利技术涉及蜂窝构造体以及模具，更详细来说，涉及具有截面六边形状的单元格的蜂窝构造体以及模具。
技术介绍
以往，在汽车等车辆领域中，为了净化从内燃机排出的废气，而使用废气净化装置。废气净化装置具有收纳于排气管的陶瓷制的蜂窝构造体以及保持于蜂窝构造体的催化剂成分。蜂窝构造体通常具有相互邻接的多个单元格、形成多个单元格的多个单元格壁、以及设置于多个单元格壁的外周而保持单元格壁的外周壁。催化剂成分保持于单元格壁表面。一般情况下，将成为蜂窝构造体的原料的陶土供给到模具中，并通过挤压成型来形成陶瓷制的蜂窝构造体。另外，模具具有被供给陶土的多个陶土供给孔、以及被从陶土供给孔导入陶土并用于形成成为单元格壁的部分的多个狭缝。在现有专利文献1中公开了一种蜂窝构造体，具有截面四边形状的多个单元格，将最外周单元格作为起点单元格，从该起点单元格到第5～20个单元格的范围内的任一个的终点单元格为止的单元格隔壁厚度，被形成得厚于基本单元格隔壁厚度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4473505号公报
技术实现思路
近年来，由于排气限制、燃料消耗率限制的严格化，排气净化装置被要求具有提前预热以及低压力损失。与此相伴，在蜂窝构造体中，单元格壁的壁厚逐年变薄。但是，壁厚的薄壁化使蜂窝构造体的构造体强度降低。因此，在将保持有催化剂成分的蜂窝构造体收纳于排气管的封装工序中，由于从径向施加的压缩应力而蜂窝构造体容易破坏。特别是，与具有截面四边形状的单元格的蜂窝构造体相比，废气的净化性能较高、压力损失低的具有截面六边形状的单元格的蜂窝构造体，由于构造体强度较低，因此容易由于封装时的应力集中而破坏。作为抑制封装时的破坏的方法，如上所述，存在如下方法：遍及从蜂窝构造体的外周部到蜂窝中心轴方向上第数个单元格为止的区域，使单元格壁的壁厚增厚，使构造体强度提高。但是，当随意地使单元格壁的壁厚增厚时，在蜂窝构造体的挤压成型工序中，在成型体的外周部局部地产生壁厚较薄的部位、陶土不足等成型缺损。产生这样的成型缺陷的原因在于，由于单元格壁构造而不得不从模具的一个陶土供给孔向宽度不同的多个狭缝导入陶土。即，在从模具的一个陶土供给孔向宽度不同的多个狭缝导入陶土的情况下，陶土无法均匀地流动到宽度较窄而陶土的流动阻力较高的狭缝中，其结果，容易产生上述那样的成型缺陷。如此，在外周部被强化的以往的蜂窝构造体中，存在如下那样的课题：由于其单元格壁构造，在挤压成型时局部地产生的成型缺陷成为破坏起点，而使构造体强度降低，难以抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏。本专利技术的目的在于提供一种蜂窝构造体、以及能够对该蜂窝构造体进行成型的模具，即使在外周部的单元格壁的壁厚被增厚的情况下，也能够抑制由于成型缺陷而引起的构造体强度的降低，能够抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏。本专利技术的一个方式为一种蜂窝构造体，具有：相互邻接的截面六边形状的多个单元格；形成多个上述单元格的多个单元格壁；以及设置于多个上述单元格壁的外周而保持上述单元格壁的外周壁，在与蜂窝中心轴垂直的截面中观察，满足以下的要件1～要件5，要件1：上述蜂窝构造体具有：中心区域，具有与上述蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格的上述单元格壁为相等壁厚的上述单元格壁；以及外周强化区域，在上述中心区域的外周具有壁厚比上述中心单元格的上述单元格壁的壁厚厚的上述单元格壁；要件2：当着眼于基准边界单元格时，该基准边界单元格是沿着通过上述蜂窝中心轴且与上述单元格壁正交的假想直线排列的多个上述单元格中，与上述假想直线正交的蜂窝中心侧的中壁的壁厚比与上述假想直线正交的蜂窝外周侧的外壁的壁厚小的单元格，上述基准边界单元格具有基准壁，该基准壁是除了上述中壁和上述外壁以外的剩余4个上述单元格壁中、壁厚与其他3个上述单元格壁不同的单元格壁；要件3：上述蜂窝构造体具有基准三叉单元，该基准三叉单元由上述基准壁、与上述基准壁连接的上述外壁或上述中壁、以及从由上述基准壁与上述外壁或上述中壁的连接部形成的基准单元格顶点延伸的其他上述单元格壁这3个上述单元格壁构成；要件4：上述蜂窝构造体具有多个由3个上述单元格壁构成的三叉单元，这3个上述单元格壁是在由从多个上述单元格的各单元格顶点呈放射状延伸的3个上述单元格壁构成的单元格壁组中、以朝向与上述基准三叉单元中的从上述基准单元格顶点呈放射状延伸的3个上述单元格壁的放射方向相同的方向的方式选择出的；要件5：在上述中心区域以及上述外周强化区域的全部的上述三叉单元中，针对每个该三叉单元将上述单元格壁的壁厚设为相等。本专利技术的另一方式为一种模具，用于对蜂窝构造体进行挤压成型，该蜂窝构造体具有相互邻接的截面六边形状的多个单元格、形成多个上述单元格的多个单元格壁、以及设置于多个上述单元格壁的外周而保持上述单元格壁的外周壁，上述模具具有：第1模具部，具有被供给作为上述蜂窝构造体的原料的陶土的多个陶土供给孔；以及第2模具部，具有被从上述陶土供给孔导入上述陶土，用于形成成为上述蜂窝构造体中的多个上述单元格壁的部分的多个狭缝，上述第2模具部具有：中心狭缝部，具有用于形成成为与上述蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格的上述单元格壁为相等壁厚的上述单元格壁的部分的上述狭缝；以及外周狭缝部，在上述中心狭缝部的外周具有宽度比上述中心狭缝部的上述狭缝大的上述狭缝，多个上述陶土供给孔不是针对由3个上述狭缝的狭缝连接部形成的狭缝顶点的全部配置，而是与沿着上述狭缝处于每次跳过一个的位置的上述狭缝顶点相匹配地配置，从配置有上述陶土供给孔的上述狭缝顶点呈放射状延伸的3个上述狭缝的宽度，针对每个上述陶土供给孔设为相同。上述蜂窝构造体具有上述构成，在中心区域以及外周强化区域的全部的三叉单元中，针对每个该三叉单元将单元格壁的壁厚设为相等。因此，在使用了具有多个陶土供给孔以及多个狭缝的模具的上述蜂窝构造体的挤压成型时，不是针对由3个狭缝的狭缝连接部形成的狭缝顶点的全部，而是针对沿着狭缝处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点分别从一个陶土供给孔导入陶土，使陶土从狭缝顶点向成为相同宽度的3个狭缝内均匀地扩展，由此能够形成三叉单元。即，上述蜂窝构造体针对每个三叉单元将单元格壁的壁厚设为相等，因此在形成各三叉单元时，在从狭缝顶点延伸的3个狭缝之间产生的陶土流动的阻力差变小。因此，上述蜂窝构造体即使具有外周强化区域，在挤压成型时也难以产生局部的成型缺损。因此，上述蜂窝构造体能够抑制由于成型缺陷而引起的构造体强度的降低，能够抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏。上述模具具有上述构成。因此，在使用了上述模具的蜂窝构造体的挤压成型时，不是针对由3个狭缝的狭缝连接部形成的全部的狭缝顶点，而是针对沿着狭缝处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点分别从一个陶土供给孔导入陶土，能够使陶土从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蜂窝构造体(1)，具有：相互邻接的截面六边形状的多个单元格(2)；形成多个上述单元格的多个单元格壁(3)；以及设置于多个上述单元格壁的外周而保持上述单元格壁的外周壁(4)，在与蜂窝中心轴(10)垂直的截面中观察，满足以下的要件1～要件5，/n要件1：上述蜂窝构造体具有：中心区域(11)，具有与上述蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格(20)的上述单元格壁为相等壁厚的上述单元格壁；以及外周强化区域(12)，在上述中心区域的外周具有壁厚比上述中心单元格的上述单元格壁的壁厚厚的上述单元格壁；/n要件2：当着眼于基准边界单元格(21)时，该基准边界单元格(21)是沿着通过上述蜂窝中心轴且与上述单元格壁正交的假想直线(L)排列的多个上述单元格中、与上述假想直线正交的蜂窝中心侧的中壁(3a)的壁厚比与上述假想直线正交的蜂窝外周侧的外壁(3d)的壁厚小的单元格，/n上述基准边界单元格具有基准壁，该基准壁是除了上述中壁和上述外壁以外的剩余4个上述单元格壁中、壁厚与其他3个上述单元格壁不同的单元格壁；/n要件3：上述蜂窝构造体具有基准三叉单元(31)，该基准三叉单元(31)由上述基准壁、与上述基准壁连接的上述外壁或上述中壁、以及从由上述基准壁与上述外壁或上述中壁的连接部形成的基准单元格顶点(32)延伸的其他上述单元格壁这3个上述单元格壁构成；/n要件4：上述蜂窝构造体具有多个由3个上述单元格壁构成的三叉单元(310)，这3个上述单元格壁是在由从多个上述单元格的各单元格顶点(320)呈放射状延伸的3个上述单元格壁构成的单元格壁组中、以朝向与上述基准三叉单元中的从上述基准单元格顶点呈放射状延伸的3个上述单元格壁的放射方向相同的方向的方式选择出的；/n要件5：在上述中心区域以及上述外周强化区域的全部的上述三叉单元中，针对每个该三叉单元将上述单元格壁的壁厚设为相等。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180130 JP 2018-0137781.一种蜂窝构造体(1)，具有：相互邻接的截面六边形状的多个单元格(2)；形成多个上述单元格的多个单元格壁(3)；以及设置于多个上述单元格壁的外周而保持上述单元格壁的外周壁(4)，在与蜂窝中心轴(10)垂直的截面中观察，满足以下的要件1～要件5，
要件1：上述蜂窝构造体具有：中心区域(11)，具有与上述蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格(20)的上述单元格壁为相等壁厚的上述单元格壁；以及外周强化区域(12)，在上述中心区域的外周具有壁厚比上述中心单元格的上述单元格壁的壁厚厚的上述单元格壁；
要件2：当着眼于基准边界单元格(21)时，该基准边界单元格(21)是沿着通过上述蜂窝中心轴且与上述单元格壁正交的假想直线(L)排列的多个上述单元格中、与上述假想直线正交的蜂窝中心侧的中壁(3a)的壁厚比与上述假想直线正交的蜂窝外周侧的外壁(3d)的壁厚小的单元格，
上述基准边界单元格具有基准壁，该基准壁是除了上述中壁和上述外壁以外的剩余4个上述单元格壁中、壁厚与其他3个上述单元格壁不同的单元格壁；
要件3：上述蜂窝构造体具有基准三叉单元(31)，该基准三叉单元(31)由上述基准壁、与上述基准壁连接的上述外壁或上述中壁、以及从由上述基准壁与上述外壁或上述中壁的连接部形成的基准单元格顶点(32)延伸的其他上述单元格壁这3个上述单元格壁构成；
要件4：上述蜂窝构造体具有多个由3个上述单元格壁构成的三叉单元(310)，这3个上述单元格壁是在由从多个上述单元格的各单元格顶点(320)呈放射状延伸的3个上述单元格壁构成的单元格壁组中、以朝向与上述基准三叉单元中的从上述基准单元格顶点呈放射状延伸的3个上述单元格壁的放射方向相同的方向的方式选择出的；
要件5：在上述中心区域以及上述外周强化区域的全部的上述三叉单元中，针对每个该三叉单元将上述单元格壁的壁厚设为相等。


2.如权利要求1所述的蜂窝构造体，其中，
上述外周强化区域中的上述单元格壁的壁厚的分布，绕上述蜂窝中心轴呈120°旋转对称。


3.如权利要求1或2所述的蜂窝构造体，其中，
上述外周强化区域中的上述单元格壁的壁厚的分布，相对于通过在上述中心单元格中隔着上述单元格中心对置的3对上述单元格顶点中的1对上述单元格顶点以及上述单元格中心的直线呈线对称，
上述外周强化区域中的上述单元格壁的壁厚的分布，相对于与上述对称轴正交且通过上述单元格中心的直线呈非线对称。


4.如权利要求1至3中任一项所述的蜂窝构造体，其中，
在将构成上述三叉单元的3个上述单元格壁的壁厚的最大值设为tmax、最小值设为tmin时，
通过100×(tmax-tmin)/tmax的公式计算出的壁厚差比例为10％以下。


5.如权利要求4所述的蜂窝构...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤健一，林真大，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP