JPH01317635A - ハニカム構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、セル壁により形成された所定形状の中空柱状
のセルの平面的集合体よりなるハニカム構造体に関する
。

さらに詳しくは、セル壁を構成する各基材におけるそれ
ぞれの接合部が、かしめ構造により接合されているハニ
カム構造体に関する。

「従来の技術」 ハニカム構造体は、一般に、所定枚数の平板状の基材を
、それぞれ所定の位置関係、すなわち、隣接する基材が
、交互に半ピツチずつずれた位置関係において接合され
るべく重着した後、これを展張することによって成形す
る。いわゆる、展張成形手段によるか、または、予め所
定形状の凹凸部が交互に連続して形成された所定枚数の
波形状の基材を、それぞれ所定の位置関係、すなわち、
隣接する基材の凹部と凸部とがそれぞれ対応当接する位
置関係に、順次配列し、対応当接する基材の凹部と凸部
、すなわち、隣接する基材の各接合部をそれぞれ接合す
ることによって成形する。いわゆる、コルゲート成形手
段により成形されている。

そして、従来のハニカム構造体は、何れの成形手段によ
り成形されたものであっても、基材間の接合は、すべて
、接着剤、ろう材等の接合材を介してなされていた。

「発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、このような従来のハニカム構造体にあっては
、次の同順が指摘されていた。

第１に、接着剤、ろう材等の接合材を介して接合するた
め、成形工程が複雑で、ハニカム構造体が高価となると
いう問題が指摘されていた。

すなわち、例えば、ろう材を用いて接合された金属製ハ
ニカム構造体の場合、脱脂、洗浄、エツチング等の前処
理作業が必要なため、接合工程が極めて複雑となり、多
くの工数を要するためにコスト高となるという雑煮があ
った。

第２に、設備費用が嵩むという問題が指摘されていた。

すなわち、展張成形手段、コルゲート成形手段とも接着
剤、ろう材等の接合材を介して接合することが必須的と
なっているが、係る接合を高精度に行うためには特殊な
設備を要し、その設備のコスト負担が大きいという問題
があった。

第３に、容易、かつ安価に、耐熱性に優れた特性を有す
るハニカム構造体を成形することができないという問題
が指摘されていた。

すなわち、従来の高温下で用いることを目的としたハニ
カム構造体は、一般に、耐熱性に優れた特性を有する金
属材を基材とし、これを銀ろう、ニッケルろう等のろう
材により接合することによって成形されていた。しかる
に、係るハニカム構造体に用いられていたろう材は、結
晶質のため、ろう付は時の加熱により温度が上昇するに
従い、低融点相と高融点相とに分離して除徐に溶融し、
もって、組成の偏析が発生し、いわゆる、溶は分かれ現
象も生ずるために接合部の機械的強度や科学的性質に悪
影響を及し、品質が安定せず接合力が弱いので、係るろ
う材を用いて成形されたハニカム構造体は強度面に不安
がある等の同順が指摘されていた。

それ故、銀ろう、ニッケルろう材等の結晶質のろう材を
用いることに起因する欠点を解消すべく、一部には、例
えば、非結晶質のアモルファスろう材を用い、真空炉中
において加圧、加熱し、各基材を接合することにより成
形されたハニカム構造体が提供されている。係るハニカ
ム構造体は、品質が安定し、高い接合強度を有するとい
う特性を有するものの、アモルファスろう材が一般の銀
ろう等に比し高価であると共に、特に、成形するハニカ
ム梢３ｉａ体のサイズが大きなものの場合には、大型真
空炉等が必要である等、ハニカム構造体を容易、かつ安
価に成形することができないという問題があった。

第４にハニカム構造体は、多数の中空柱状、すなわち、
直管状のセルの平面的集合体よりなっているので、流体
を通過させた際、セル中を通過した流体を整流するとい
う機能を有するものの、各セル中の大部分の領域におい
て、流体の流れがボアズユ流れとなり、流速分布がセル
壁に接する部分で最も低く、中央部で高くなり一様にな
らないという性質をも有している。

したがって、整流装置用にはそのままの状態で適するが
、ハニカム構造体の開口率が大きく、かつ、セル壁の表
面積が大であるという特徴は活用し、反面、乱流効果を
高めてボアズユ流れの減少を図り、流速分布を一様にし
て通過流体を積極的にセル壁に近づけるようすることに
よって、初めてその目的を十分に達成することが可能な
、例えば、浄化装置に用いられるハニカム構造体等にあ
っては、そのままの状態では用いることができず、乱流
効果を高めるためにセル壁面所定位置に、例えば、孔を
穿設する等、多数の凹凸部を形成するための加工を施す
必要があった。

従来のハニカム構造体ではこうような点が指摘されてい
た。

本発明は、上述の事情に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、接着剤、ろう材等の接合材を用いるこ
となく、各基材のそれぞれの接合部をかしめ構造により
接合することによって、成形工程が簡単で、コスト面に
優れ、かつ、設備費用の軽減を図ることが可能で、しか
も、容易、かつ、安価に耐熱性に優れたものが得られ、
なおかつ、何ら特別な加工を施すことなく乱流効果を高
める機能をも有するハニカム構造体を提案することにあ
る。

「課題を解決するための手段」 本発明は、上記目的を達成すべくなされたもので、その
技術的解決手段は、次のとおりである。

このハニカム構造体は、セル壁により形成された所定形
状を有する中空柱状のセルの平面的集合体よりなるハニ
カム構造体において、前記各セル壁を構成するための各
基材における隣接して位置する基材の互いに当接する各
接合部が、それぞれかしめ構造により接合されている。

そして、請求項２においては、前記隣接して位置する基
材の互いに当接する各接合部が、それぞれ共に折曲げら
れた接合部の一部の基材によりかしめられ、接合されて
いる。

また、請求項３においては、前記隣接して位置する基材
の互いに当接する各接合部が、それぞれステープル等の
止め金によりかしめられ、接合されている。

また、請求項４においては、前記隣接して位置する基材
の互いに当接する各接合部が、それぞれリベット等の鋲
によりかしめられ、接合されている。

「作用」 本発明に係るハニカム構造体は、上記手段よりなるので
、以下の如く作用する。すなわち、ハニカム構造体のセ
ル壁を構成するための各基材における隣接して位置する
基材の互いに当接する各接合部が、かしめ構造により接
合、すなわち、共に折曲げられた接合部の一部の基材ま
たはステーブル等の止め金若しくはリベット等の鋲によ
りかしめられ、接合されているので、第１に、成形工程
の著しい簡素化を図ることができる。第２に、成形に際
し、特殊な設備が不要で、簡単な設備により成形するこ
とができる。第３に、容易に耐熱性に優れたハニカム構
造体が得られる。第４に、基材の接合部におけるかしめ
構造部に凹凸が生ずるため、何ら特別な加工を施すこと
なく乱流効果を高めることができる。

「実施例」 以下本発明を、図面に示すその実施例に基づいて説明す
る。

第１図は、本発明に係るハニカム構造体の実施例を示す
、要部の斜視図、第２図は、第１図の要部の平面図、第
３図は、第２図の１１線に沿う矢視断面図である。

図において、１は金属製のハニカム構造体であり、この
ハニカム構造体１は、セル壁２により形成された略正六
角柱状のセル３の平面的集合体よりなっている。

そして、セル３を形成するセル壁２は、以下の如くなっ
ている。すなわち、各セル壁２は、それを構成するため
の金属製の各基材４における隣接して位置する基材４の
互いに対応当接する各接合部５が、それぞれ図示例では
、基材４の幅方向に適宜間隔を置いた位置毎（図示例で
は四箇所）に、基材４の長手方向に沿い、側基材４に亘
って所定距離を置いて形成された対称的なコ字形状の一
対の切削部６を、ともに同一方向く図示例では下方向）
、かつ、それらの先端が互いに向合う方向に折曲げ、こ
の折曲げられた一部の基材４ａにより接合部５の切割部
６間の側基材４をかしめることにより、接合されている
。

また、互いに対応当接する側基材４の接合部５を、接合
部５の一部の側基材４を折曲げ、これより側基材４をか
しめ、接合する構成は、第４図及び第５図に示す如く、
互いの接合部５の適宜部位に側基材４に亘って等間隔、
かつ放射状に同一長さに切裂かれた複数の切割部６を形
成し、これらの切削部６が形成された部位の基材４を、
共に同一方向（図示例においては下方向）に折曲げ、こ
れらの折曲げられた基材４ａにより側基材４の接合部５
を環状にかしめ、接合する等の構成であってもよい。

したがって、上述の例においては、接合された接合部５
のセル壁２面には、切削部６が存在してい部位に透孔、
すなわち、凹部が形成されていると共に、折曲げられた
一部の基材１台より凸部が形成されている。

第６図及び第７図は、それぞれステープルにより両基材
の互いの接合部をかしめ、接合した例を示し、第６図は
、その要部の平面図、第７図は、第６図の■−■線に沿
う矢視断面図である。

この例においては、ステープル７の本体部７ａの両端に
対峙して設けられた針部７ｂを、両基材４の互いの接合
部５における適宜部位に刺通すと共に、折り曲げられた
針部７ｂの先端部と本体部７ａにより両基材４の接合部
５はかしめられ、接合されている。

この例にあっては、接合部５のかしめ、接合にステープ
ル７が用いられているが、このステープル７に代え、他
の止め金によりかしめ、接合してもよい。

第８図及び第９図は、それぞれリベットにより両基材の
互いの接合部をかしめ、接合した例を示し、第８図は、
その要部の平面図、第９図は、第８図のｔｘ　−ｒＸ線
に沿う矢視断面図である。

この例においては、両基材４の互いの接合部５における
適宜部位に穿設されな下孔９に挿通されたリベット８の
リベット本体８ａの突出先端部を圧潰することによって
、この圧潰されたリベット本体８ａの突出先端と頭部８
ｂとにより両基材４の接合部５はかしめられ、接合され
ている。

この例にあっては、接合部５のかしめ、接合にリベット
８が用いられているが、このリベット８に代え、他の鋲
によりかしめ、接合する構成であってもよい。

なお、上述の各側において、両基材４の互い当接する接
合部５を、接合部５の折曲げられた一部の基材４ａまた
はステープル７等の止め金若しくはリベット８等の鋲に
よりかしめ、接合するにあたって、接合部５におけるか
しめ、接合する部位及びその数等については、接合部５
の幅、長さ、すなわち、ハニカム構造体１の厚さ等によ
って異なるが、所望の接合強度、乱流効果等が得られる
よう設定すればよい。

また、接合部５をかしめ、接合するにあたっては、必ず
しも、各接合部５をそれぞれ同一かしめ構造によってか
しめ、接合する必要はなく、例えば、折曲げられた一部
の基材４ａによるかしめ構造とステープル７等の止め金
を用いてかしめるかしめ構造とを併用す等、用いる基材
４の、例えば、板厚、種類等により適宜選択するか、ま
た、ハニカム構造体１の使用目的等に適したかしめ構造
によりかしめ、接合するようすればよい。

以上、金属製のハニカム構造体１について説明したが、
ハニカム構造体は金属製に限定されるものではなく、上
述のステープル７等の止め金、リベット８等の鋲を用い
てかしめ、接合するかしめ構造によれば、基材の材質が
例えばプラスチック材等の非金属材よりなる非金属製の
ハニカム構造体であってもよい。

ハニカム構造体は以上の如くなっている。

次に、その成形方法について、金属製のハニカム構造体
１の場合を例として説明する。

ハニカム構造体１を成形する際には、コルゲート成形手
段による場合にあっては、所定形状の凹部、凸部が交互
に連続して形成された波形状の基材４を、−枚ずつ所定
の位置関係に配列する毎に、隣接する基材４との互いに
対応当接する接合部５をかしめることにより接合しつつ
、順次、組立てることによって成形することができる。

また、展張成形手段による場合にあっては、重層された
平板状の基材４が、それぞれ隣接する基材４と、交互に
半ピツチずつずれた位置関係で接合されるべく設定され
た隣接する基材４との互いの接合部５を、平板状の基材
４の重層時、基材４を一枚ずつ重ねる毎に、隣接する基
材４との互いに対応する接合部５をかしめることにより
接合しつつ、順次重層し、重層後、重層方向に展張する
ことによって成形することができる６ 本発明に係るハニカム構造体１は、基材４の接合部５が
、それぞれかしめ構造により接合、すなわち、共に折曲
げられた接合部５の一部の基材４、またはステープル７
若しくはリベット８等によりかしめられ、接合されてい
るので、第１に、金属製のハニカム構造体１の場合であ
っても、前処理等が不要のため、成形工程の著しい簡素
化を図ることができる。第２に、成形に際し、特殊な設
備が不要で、簡単な設備によりハニカム構造体１を成形
よることができる。第３に、耐熱性に澤れたハニカム構
造体１が容易に得られる。第４に、基材４の接合部５に
おけるかしめ楕遣部に凹凸が生ずるため、何ら特別な加
工を施すことなく乱流効果を高める機能を有するハニカ
ム構造体１を得ることができる。

「発明の効果Ｊ 以上詳述した如く、本発明に係るハニカム構造体によれ
ば、基材の各接合部がかしめ構造により接合されている
ので、成形に際し、成形工程が著しく簡素化されるため
、コスト面に優れ、かつ、成形にあたって、特殊な設備
が不要のため、設備費用の軽減を図ることができ、しか
も、容易、かつ安価に耐熱性に優れたハニカム構造体が
得られ、なおかつ、何ら特別な加工を施すことなく、乱
流効果を高める機能を有するハニカム構造体を成形する
ことが可能となり、従来、この種ハニカム構造体が、有
していた問題点が一掃される等、本発明に係るハニカム
構造体が発揮する効果は、顕著にして大なるものがある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るハニカム構造体の実施例を示す、
要部の斜視図、第２図は第１図の要部の平面図、第３図
は第２図の■−■線に沿う矢視断面図である。 第４図及び第５図は、それぞれ折曲げられた一部の基材
によるかしめ構造の池の例を示すもので、第４図はその
要部の平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線に沿う矢視断
面図である。 第６図及び第７図は、それぞれステープルにより両基材
の互いの接合部をかしめ、接合した例を示し、第６図は
その要部の平面図、第７図は第６図の■−■線に沿う矢
視断面図である。 第８図及び第９図は、それぞれリベットにより両基材の
互いの接合部をかしめ、接合した例を示し７、第８図は
その要部の平面図、第９図は第８図のＩＸ　−ＩＸ線に
沿う矢視断面図である。 １・・・ハニカム構造体、２・・・セル壁、３・・・セ
ル、４・・・基材、４ａ・・・折曲げられた基材、５・
・・接合部、６・・・切割部、７・・・ステープル、８
・・・リベット特許出願人　　　　昭和飛行機工業株式
会社代理人　　　　　　鴨　下　正　己 第２図 ６　　　　　４ａ ７ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）セル壁により形成された所定形状を有する中空柱
   状のセルの平面的集合体よりなるハニカム構造体におい
   て、前記各セル壁を構成するための各基材における隣接
   して位置する基材の互いに当接する各接合部が、それぞ
   れかしめ構造により接合されていることを特徴とするハ
   ニカム構造体。
2. （２）前記隣接して位置する基材の互いに当接する各接
   合部が、それぞれ共に折曲げられた接合部の一部の基材
   によりかしめられ、接合されていることを特徴とする請
   求項１記載のハニカム構造体。
3. （３）前記隣接して位置する基材の互いに当接する各接
   合部が、それぞれステープル等の止め金によりかしめら
   れ、接合されていることを特徴とする請求項１記載のハ
   ニカム構造体。
4. （４）前記隣接して位置する基材の互いに当接する各接
   合部が、それぞれリベット等の鋲によりかしめられ、接
   合されていることを特徴とする請求項１記載のハニカム
   構造体。