CN111655984A - 蜂窝构造体以及模具 - Google Patents

Abstract

本发明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)。与假想平行线(L1)平行的两条边的单元格壁(3)的壁厚不同的基准边界单元格(21)为，薄壁(3a)厚t1＜厚壁(3c)厚t3、中壁(3b)厚t2＜外壁(3d)厚t4、t1与t2相等、t3与t4相等。蜂窝构造体(1)具有由薄壁(3a)、中壁(3b)、单元格壁(3e)、单元格壁(3f)形成的基准十字单元(31)、以及由厚壁(3c)、外壁(3d)、单元格壁(3c)、单元格壁(3g)形成的基准十字单元(32)，具有多个从以基准单元格顶点(311)为出发点而每次跳过一个地配置的单元格顶点(330)朝四方延伸的十字单元(33)。在中心区域(11)以及外周强化区域(12)的全部中，针对每个十字单元(33)将单元格壁(3)的壁厚设为相等。

Description

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2018-13779号，将其记载内容援用于此。

技术领域

本发明涉及蜂窝构造体以及模具，更详细来说，涉及具有截面四边形状的单元格的蜂窝构造体以及模具。

背景技术

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、以及用于从陶土供给孔导入陶土并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

发明内容

近年来，由于排气限制、燃料消耗率限制的严格化，废气净化装置被要求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。

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。

本发明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。

本发明的一个方式为一种蜂窝构造体，具有：相互邻接的截面四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，具有与包围上述蜂窝中心轴的4个围绕单元格的上述单元格壁、或者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围绕单元格的上述单元格壁或者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：在着眼于基准边界单元格时，该基准边界单元格是与通过上述蜂窝中心轴且与上述单元格壁平行的假想平行线相接的多个上述单元格中、或者沿着通过上述蜂窝中心轴且通过上述单元格壁的中点而与上述单元格壁正交的假想正交线排列的多个上述单元格中，与上述假想平行线或者上述假想正交线平行的两条边的上述单元格壁的壁厚为不同厚度的单元格，

当将上述基准边界单元格中的与上述假想平行线或者上述假想正交线平行的一方较薄的上述单元格壁即薄壁的壁厚设为t1、与上述假想平行线或者上述假想正交线平行的另一方较厚的上述单元格壁即厚壁的壁厚设为t3、与上述假想平行线或者上述假想正交线正交的蜂窝中心侧的上述单元格壁即中壁的壁厚设为t2、与上述假想平行线或者上述假想正交线正交的蜂窝外周侧的上述单元格壁即外壁的壁厚设为t4时，

t1＜t3、t2＜t4、t1与t2相等、t3与t4相等。

要件3：上述蜂窝构造体具有：

第1基准十字单元，通过上述薄壁、上述中壁、从由上述薄壁与上述中壁的连接部形成的第1基准单元格顶点朝与上述薄壁相反侧延伸的上述单元格壁、以及从上述第1基准单元格顶点朝与上述中壁相反侧延伸的上述单元格壁这4个上述单元格壁构成；以及

第2基准十字单元，通过上述厚壁、上述外壁、从由上述厚壁与上述外壁的连接部形成的第2基准单元格顶点朝与上述厚壁相反侧延伸的上述单元格壁、以及从上述第2基准单元格顶点朝与上述外壁相反侧延伸的上述单元格壁这4个上述单元格壁构成。

要件4：上述蜂窝构造体具有多个十字单元，该十字单元由以上述第1基准单元格顶点或者上述第2基准单元格顶点为出发点，从沿着上述单元格壁每次跳过一个地配置的单元格顶点朝四方延伸，且在该单元格顶点相互连接的4个上述单元格壁构成。

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十字单元中，针对每个该十字单元将上述单元格壁的壁厚设为相等。

本发明的另一个方式为一种模具，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四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包围上述蜂窝中心轴的4个围绕单元格的上述单元格壁、或者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未配置在由4个上述狭缝的狭缝连接部形成的狭缝顶点的全部，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4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十字单元中，针对每个该十字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，不是对于由4个狭缝的狭缝连接部形成的狭缝顶点的全部，而是对于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，并使陶土从狭缝顶点向成为相同宽度的4个狭缝内均匀地扩展，由此能够形成十字单元。即，上述蜂窝构造体为，针对每个十字单元将单元格壁的壁厚设为相等，因此在形成各十字单元时，在从狭缝顶点延伸的4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，不是对于由4个狭缝的狭缝连接部形成的狭缝顶点的全部，而是对于沿着狭缝处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点分别从1个陶土供给孔导入陶土，能够使陶土从狭缝顶点向成为相同宽度的4个狭缝内均匀地扩展。即，在上述模具中，从配置有陶土供给孔的狭缝顶点呈放射状延伸的4个狭缝的宽度针对每个陶土供给孔设为相等，因此能够减小在4个狭缝之间产生的陶土流动的阻力差。因此，根据上述模具，在蜂窝构造体的外周强化区域的挤压成型时难以产生局部的成型缺损。因此，上述模具能够成型能够抑制由于成型缺陷而引起的构造体强度的降低的上述蜂窝构造体。

另外，权利要求书中记载的括号内的符号表示与后述的实施方式中记载的具体机构的对应关系，并不限定本发明的技术范围。

附图说明

通过参照附图进行的下述的详细描述，本发明的上述目的以及其他的目的、特征、优点将变得更加明确。这些附图如下。

图1是示意性地表示实施方式1的蜂窝构造体的单元格壁构造的说明图。

图2是用于说明蜂窝构造体具有包围蜂窝中心轴的4个围绕单元格的情况下的基准边界单元格、基准十字单元以及十字单元的概念的说明图。

图3是用于说明外周强化区域中的强化单元格数的计数方法的说明图。

图4是示意性地表示实施方式2的蜂窝构造体的单元格壁构造的说明图。

图5是用于说明蜂窝构造体具有蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格的情况下的基准边界单元格、基准十字单元以及十字单元的概念的说明图。

图6是示意性地表示实施方式3的蜂窝构造体的单元格壁构造的说明图。

图7是示意性地表示实施方式4的蜂窝构造体的单元格壁构造的说明图。

图8是示意性地表示实施方式5的蜂窝构造体的单元格壁构造的说明图。

图9是示意性地表示实施方式6的模具的一部分的说明图。

图10是用于说明实施方式6的模具中的陶土供给孔与狭缝顶点之间的配置关系的说明图。

图11是示意性地表示在实施方式6的模具中从陶土供给孔向狭缝顶点导入的陶土的流动方式的说明图。

图12是用于说明实施方式6的模具中的供给率比的说明图。

图13是用于说明实验例3中的压力损失的评价方法的说明图。

图14是表示实验例3中的外周强化区域的强化单元格数与等静压强度之间的关系的曲线图。

图15是表示实验例3中的外周强化区域的强化单元格数与压力损失之间的关系的曲线图。

图16是表示实验例3中的基于CAE分析的蜂窝构造体的从外周壁起的单元格数与应力比之间的关系的曲线图。

图17是表示实验例5中的外周强化区域中的第1个单元格的单元格壁的壁厚与等静压强度之间的关系的曲线图。

图18是示意性地表示实验例1中的试验体1的以往的蜂窝构造体的单元格壁构造的说明图。

具体实施方式

(实施方式1)

使用图1至图3对实施方式1的蜂窝构造体进行说明。如图1所示，本实施方式的蜂窝构造体1为陶瓷制(例如堇青石等)，具有相互邻接的截面四边形状的多个单元格2、形成多个单元格2的多个单元格壁3、以及设置于多个单元格壁3的外周而保持单元格壁3的外周壁4。另外，在各图中，为了方便，单元格壁3的厚度通过线的粗细来表示。

在本实施方式中，单元格2由沿着蜂窝中心轴10延伸的贯通孔构成，该蜂窝中心轴10是通过蜂窝构造体1的中心的轴。单元格2是作为供应当净化的废气流动的流路的部位。另外，上述截面四边形状中的截面是指与蜂窝中心轴10垂直的截面。另外，上述截面四边形状中的四边形状的含义为，不一定限定于正四边形，除了正四边形以外，还包括角部带有圆角的四边形、由于制造原因而非意图地变形了的四边形等。多个单元格壁3与相互邻接的单元格壁3连接而一体化。在蜂窝构造体1的使用时，在单元格壁3的单元格2侧的壁面上担载有催化剂成分。在与蜂窝中心轴10垂直的截面中观察，外周壁4呈圆形状的形状。在外周壁4的内侧面上连接有靠外周壁4的内侧面配置的多个单元格壁3。由此，多个单元格壁3由外周壁4保持为一体。

此处，在与蜂窝中心轴10垂直的截面中观察，蜂窝构造体1满足以下的要件1～要件5。以下，对各要件进行说明。

-要件1-

蜂窝构造体具有：中心区域，具有与包围蜂窝中心轴的4个围绕单元格的单元格壁为相等壁厚的单元格壁；以及外周强化区域，在中心区域的外周具有壁厚比围绕单元格的单元格壁的壁厚厚的单元格壁。以下，对要件1进行说明。

如图1所例示，蜂窝构造体1具有中心区域11以及外周强化区域12。在将包围蜂窝中心轴10的4个单元格2设为围绕单元格200时，中心区域11具有与围绕单元格200的单元格壁3为相等壁厚的单元格壁3。各围绕单元格200分别通过4个单元格壁3而与周围的单元格2进行区分。另外，在4个围绕单元格200中，从蜂窝中心轴10朝四方延伸的各单元格壁3由相互邻接的围绕单元格200彼此共有。关于围绕单元格200的单元格壁3的壁厚，具体而言，使用构成4个围绕单元格200的各单元格壁3的壁厚的平均值。中心区域11基本上构成为，包括多个与外周强化区域12相比壁厚未增厚的单元格壁3。但是，在中心区域11中，在计算配置在中心单元格201周围的单元格壁3的壁厚时，由于与后述的要件5之间的关系，除去一部分从外周强化区域12进入到中心区域11的被增厚的单元格壁3的壁厚。

外周强化区域12在中心区域11的外周具有壁厚比围绕单元格200的单元格壁3的壁厚更厚的单元格壁3。即，外周强化区域12构成为，包括多个与中心区域11相比壁厚被增厚的单元格壁3。在本实施方式中，如图1所例示，外周强化区域12中的多个单元格壁3的壁厚均相等。另外，虽然在其他实施方式中后述，但外周强化区域12只要满足后述的要件5，则也能够包括壁厚不同的被增厚的单元格壁3。

-要件2-

在着眼于基准边界单元格时，该基准边界单元格是与通过蜂窝中心轴且与单元格壁平行的假想平行线相接的多个单元格中、与假想平行线平行的两条边的单元格壁的壁厚成为不同厚度的单元格，

当将基准边界单元格中的、与假想平行线平行的一方的较薄的单元格壁即薄壁的壁厚设为t1、与假想平行线平行的另一方的较厚的单元格壁即厚壁的壁厚设为t3、与假想平行线正交的蜂窝中心侧的单元格壁即中壁的壁厚设为t2、与假想平行线正交的蜂窝外周侧的单元格壁即外壁的壁厚为t4时，

t1＜t3、t2＜t4、t1与t2相等、t3与t4相等。以下，对要件2进行说明。

图1表示通过蜂窝中心轴10且与单元格壁3平行的虚线L1₀、L1₉₀、L1₁₈₀和L1₂₇₀。在图1中，当将通过蜂窝中心轴10且与单元格壁3平行的某一条虚线(在图1中，处于12点位置的虚线L1₀)的方向设为0度方向时，从此起按照顺时针方向处于90度、180度、270度的位置的各虚线L1₀、L1₉₀、L1₁₈₀、L1₂₇₀的方向分别为90度方向、180度方向、270度方向。图2是放大表示图1中的配置在L1₀、L1₉₀、L1₁₈₀、L1₂₇₀的位置周边的单元格2以及单元格壁3的图。

如图1所例示，处于90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的4个方向的各虚线L1₀、L1₉₀、L1₁₈₀、L1₂₇₀通过蜂窝中心轴10且与单元格壁3平行，因此成为要件2中的假想平行线L1。该假想平行线L1是通过蜂窝中心轴10的蜂窝径向的直线。在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的各方向上，当从外周壁4侧朝向蜂窝中心轴10方向依次观察与假想平行线L1相接地排列的多个单元格2时，如图2所例示，在某个部位，在邻接的单元格2之间出现单元格壁3的厚度不同的单元格2。在该单元格2中，与假想平行线L1平行的两条边的单元格壁3成为不同厚度。将该单元格2设为基准边界单元格21。

着眼于该基准边界单元格21，将基准边界单元格21中的、与假想平行线L1平行的一方的较薄的单元格壁3即薄壁3a的壁厚设为t1。另外，将与假想平行线L1平行的另一方的较厚的单元格壁3即厚壁3c的壁厚设为t3。此外，将与假想平行线L1正交的蜂窝中心侧的单元格壁3即中壁3b的壁厚设为t2。另外，将与假想平行线L1正交的蜂窝外周侧的单元格壁3即外壁3d的壁厚设为t4。于是，基准边界单元格21为，t1＜t3、t2＜t4、t1与t2相等、t3与t4相等。

另外，在上述中，基准边界单元格21中的薄壁3a的壁厚、厚壁3c的壁厚、中壁3b的壁厚、外壁3d的壁厚，分别使用在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的方向上同样出现的各基准边界单元格21中的各薄壁3a的壁厚测定值的平均值、各厚壁3c的壁厚测定值的平均值、各中壁3b的壁厚测定值的平均值、各外壁3d的壁厚测定值的平均值。

-要件3-

蜂窝构造体具有：

第1基准十字单元，通过薄壁、中壁、从由薄壁与中壁的连接部形成的第1基准单元格顶点朝与薄壁相反侧延伸的单元格壁、以及从第1基准单元格顶点朝与中壁相反侧延伸的单元格壁这4个单元格壁构成；以及

第2基准十字单元，通过薄壁、中壁、从由薄壁与中壁的连接部形成的第2基准单元格顶点朝与厚壁相反侧延伸的单元格壁、以及从第2基准单元格顶点朝与外壁相反侧延伸的单元格壁这4个单元格壁构成。以下，对要件3进行说明。

如图2所示，通过薄壁3a、中壁3b、从由薄壁3a与中壁3b的连接部形成的第1基准单元格顶点311朝与薄壁3a相反侧延伸的单元格壁3e、以及从第1基准单元格顶点311朝与中壁3b相反侧延伸的单元格壁3f这4个单元格壁3，来定义第1基准十字单元31。此外，通过厚壁3c、外壁3d、从由厚壁3c与外壁3d的连接部形成的第2基准单元格顶点322朝与厚壁3c相反侧延伸的单元格壁3g、以及从第2基准单元格顶点322朝与外壁3d相反侧延伸的单元格壁3h这4个单元格壁3，来定义第2基准十字单元32。

另外，单元格壁3e的壁厚、单元格壁3f的壁厚、单元格壁3g的壁厚、单元格壁3h的壁厚，分别使用在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的方向上同样出现的各基准边界单元格21中的各单元格壁3e的壁厚测定值的平均值、各单元格壁3f的壁厚测定值的平均值、各单元格壁3g的壁厚测定值的平均值、各单元格壁3h的壁厚测定值的平均值。

-要件4-

蜂窝构造体具有多个十字单元，该十字单元由以第1基准单元格顶点或第2基准单元格顶点为出发点，从沿着单元格壁每次跳过一个地配置的单元格顶点朝四方延伸，且在该单元格顶点处相互连接的4个单元格壁构成。以下，对要件4进行说明。

蜂窝构造体1具有由从多个单元格2的各单元格顶点330呈放射状延伸的4个单元格壁3构成的单元格壁组。此处，如图1所示，无论在中心区域11、外周强化区域12的哪一个区域中，单元格壁组的选择方法都能够考虑到两种。即，一种为，蜂窝构造体1具有多个单元格壁组12，该单元格壁组12由从图1所示的带有圆形标记的各单元格顶点330分别呈放射状延伸的4个单元格壁构成。另一种为，蜂窝构造体1具有多个单元格壁组，该单元格壁组由从图1所示的没有圆形标记的各单元格顶点330分别呈放射状延伸的4个单元格壁3构成。

要件4是用于将上述两种单元格壁组的选择方法限定为一种的要件。具体而言，将以由要件3定义的第1基准单元格顶点311或第2基准单元格顶点322为出发点，从沿着单元格壁3每次跳过一个地配置的单元格顶点330朝四方延伸，且在该单元格顶点330处相互连接的4个单元格壁3构成的单元格壁组，设为十字单元33。因此，在本实施方式中，由从图1所示的带有圆形标记的单元格顶点330分别呈放射状延伸的4个单元格壁3构成的单元格壁组，成为十字单元33。因此，由从图1所示的没有圆形标记的单元格顶点330分别呈放射状延伸的4个单元格壁3构成的单元格壁组，不成为十字单元33。

蜂窝构造体1具有多个十字单元33。具体而言，蜂窝构造体1通过将邻接的十字单元33彼此相连而形成单元格构造。

-要件5-

在中心区域以及外周强化区域的全部的十字单元中，按照该十字单元的每个将单元格壁的壁厚设为相等。以下，对要件5进行说明。

由上述要件5决定的十字单元33成为用于构成截面四边形状的单元格2的最小单位。在本实施方式中，具体而言，如图1所例示，单元格顶点330处于中心区域11内的各十字单元33为，针对各十字单元33的每个将单元格壁3的壁厚设为相等，并且将各十字单元33彼此的单元格壁3的厚度也设为相等。另一方面，单元格顶点330处于外周强化区域12内的各十字单元33为，针对各十字单元33的每个将单元格壁3的壁厚相同，并且使各十字单元33的单元格壁3的壁厚均比单元格顶点330处于中心区域11内的各十字单元33的单元格壁3的壁厚增厚。

蜂窝构造体1具有上述构成，在中心区域11以及外周强化区域12的全部的十字单元33中，针对该十字单元33的每个将单元格壁3的壁厚设为相等。因此，例如，在使用了在实施方式6中后述的具有多个陶土供给孔510以及多个狭缝520的模具5的蜂窝构造体1的挤压成型时，不是对于由4个狭缝520的狭缝连接部形成的狭缝顶点521的全部，而是对于沿着狭缝520处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点521分别从一个陶土供给孔510导入陶土，使陶土从狭缝顶点521向成为相同宽度的4个狭缝520内均匀地扩展，由此能够形成十字单元33。即，在蜂窝构造体1中，针对每个十字单元33将单元格壁3的壁厚设为相等，因此，在各十字单元33的形成时，在从狭缝顶点521延伸的4个狭缝520之间产生的陶土流动的阻力差变小。因此，蜂窝构造体1即使具有外周强化区域12，在挤压成型时也难以产生局部的成型缺损。因此，蜂窝构造体1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。

此处，在蜂窝构造体1中，在将构成十字单元33的4个单元格壁3的壁厚的最大值设为tmax、最小值设为tmin时，能够将通过100×(tmax-tmin)/tmax的公式计算出的壁厚差比例设为10％以下。

根据该构成，在蜂窝构造体1的各十字单元33的形成时，容易减小在从狭缝顶点521延伸的4个狭缝520之间产生的陶土流动的阻力差，在邻接的十字单元33之间难以产生单元格壁3不相连的状态等成型缺损。因此，根据该构成，即使在考虑到材料偏差的情况下，也能够得到能够充分确保平均等静压强度和最小等静压强度的双方的蜂窝构造体1。另外，根据该构成，能够得到还有利于降低由于成型缺陷而引起的不良率的蜂窝构造体1。

从能够可靠地确保蜂窝构造体1的构造体强度等观点出发，壁厚差比例优选小于10％，更优选为9％以下，进一步优选为8％以下，更进一步优选为7％以下，再进一步优选为6％以下。从即使存在壁厚差、也难以形成包括使蜂窝构造体1的构造体强度降低那样的成型缺陷的十字单元33等观点出发，能够将壁厚差比例再进一步优选设为5％以下。

在蜂窝构造体1中，外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第几个单元格的单元格为止的区域构成，如以下那样进行判断。

在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的方向上，将与假想平行线L1相接且与外周壁4相接的单元格2设为第1个单元格的单元格。另外，与外周壁4相接的单元格2通常不会成为截面四边形状，但这样的不完整的单元格也作为单元格2来计数。在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的各方向上，从第1个单元格起朝向蜂窝中心轴10方向依次对与假想平行线L1相接地排列的多个单元格2进行计数。于是，如图3所例示，在从与外周壁4相接的单元格2起的第(m+1)个单元格，出现包括由与围绕单元格200的单元格壁3的壁厚为相等壁厚的单元格壁3构成的十字单元33的单元格2。另外，m是自然数。将成为该第(m+1)个单元格的单元格2与前一个的第m个单元格的单元格2之间的边界的单元格壁3作为外内边界壁30，并描绘与将该外内边界壁30在壁厚方向上进行平分的平分线T相切的假想圆C。假想圆C是中心与蜂窝中心轴10一致的同心圆。在单元格顶点330处于比该假想圆C靠外侧的各十字单元33的单元格壁3的壁厚、比围绕单元格200的单元格壁3的壁厚被更厚地强化时，外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第m个单元格的单元格2为止的区域构成。即，外周强化区域12的强化单元格数为m个单元格。另外，假想圆C成为中心区域11与外周强化区域12的边界圆。但是，由于与上述要件5之间的关系，中心区域11能够在其外周缘包括一部分壁厚比围绕单元格200的单元格壁3的壁厚更厚的单元格壁3。例如，由于与上述要件5之间的关系，单元格顶点330处于外周强化区域12内的十字单元33的单元格壁3的一部分也可以进入中心区域11的外周缘。

当针对图1的蜂窝构造体1来观察该情况时，本实施方式是外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第4个单元格的单元格2为止的区域构成的例子，可以理解外周强化区域12的强化单元格数为4个单元格。此外，在本实施方式中，示出了如下例子：构成处于外周强化区域12的单元格2的单元格壁3的壁厚，从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第1个单元格的单元格2至第4个单元格的单元格2为止均相等。

在蜂窝构造体1中，外周强化区域12优选由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上至少处于第4个单元格以上的任意一个单元格2为止的区域构成。其原因在于，与具有强化单元格数少于4个单元格的外周强化区域12的蜂窝构造体1相比，具有强化单元格数为4个单元格以上的外周强化区域12的蜂窝构造体1，具有容易提高等静压强度的优点。此外，在具有截面四边形状的单元格2的蜂窝构造体1中，通过CAE分析可知，越靠外周部则产生越高的应力。特别是，从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第4个单元格的单元格2为止的区域，封装时的应力集中较大。因此，通过成为上述构成，能够有效地抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏，有利于提高蜂窝构造体1的构造体强度。

从可靠地确保上述效果等观点出发，外周强化区域12更优选能够由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上至少处于第5个单元格以上的任意一个单元格2为止的区域构成。

另一方面，在蜂窝构造体1中，外周强化区域12优选由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上至多处于第20个单元格以内的任意一个单元格2为止的区域构成。即使外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上处于超过第20个单元格的位置的单元格2为止的区域构成，也无法期望蜂窝构造体1的较大的强度提高。另外，越靠外周部，则蜂窝构造体1的单元格数变得越多。因此，当外周部的单元格壁3被增厚时，蜂窝构造体1的压力损失增加。特别是，当外周强化区域12的强化单元格数超过20个单元格时，蜂窝构造体1的压力损失容易急剧变大。因此，通过成为上述构成，能够抑制压力损失的增加，并且抑制由于成型缺陷而引起的构造体强度的降低，抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏。

从可靠地确保上述效果等观点出发，外周强化区域12更优选能够由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上至多处于第18个单元格以内的任意一个单元格2为止的区域构成。另外，例如，能够将蜂窝构造体1中的单元格密度设为46.5单元格/cm²～155单元格/cm²(300cpsi～1000cpsi)等。

(实施方式2)

使用图4、图5对实施方式2的蜂窝构造体1进行说明。另外，在实施方式2以后使用的符号中、与在已经出现的实施方式中使用过的符号相同的符号，只要没有特别表示，则表示与已经出现的实施方式中的构成要素相同的构成要素等。

在与蜂窝中心轴10垂直的截面中观察，蜂窝构造体1满足以下的要件1～要件5。以下，对各要件进行说明。

-要件1-

蜂窝构造体具有：中心区域，具有与蜂窝中心轴通过单元格中心的单元格壁为相等壁厚的单元格壁；以及外周强化区域，在中心区域的外周具有壁厚比中心单元格的单元格壁的壁厚更厚的单元格壁。以下，对要件1进行说明。

如图1所例示，蜂窝构造体1具有中心区域11以及外周强化区域12。在将蜂窝中心轴10通过单元格中心的单元格2作为中心单元格201时，中心区域11具有与中心单元格201的单元格壁3为相等壁厚的单元格壁3。中心单元格201通过4个单元格壁3而与周围的单元格2进行区分。对于中心单元格201的单元格壁3的壁厚，具体而言，使用包围中心单元格201的4个单元格壁3的各壁厚的平均值。中心区域11基本上构成为，包括多个与外周强化区域12相比壁厚未被增厚的单元格壁3。但是，在中心区域11中，在计算配置在中心单元格201周围的单元格壁3的壁厚时，由于与后述的要件5之间的关系，而除去一部分从外周强化区域12进入到中心区域11的被增厚的单元格壁3的壁厚。

外周强化区域12在中心区域11的外周具有壁厚比中心单元格201的单元格壁3的壁厚更厚的单元格壁3。即，外周强化区域12构成为，包括多个与中心区域11相比壁厚被增厚的单元格壁3。在本实施方式中，如图4所例示，外周强化区域12中的多个单元格壁3的壁厚均相等。另外，虽然在其他实施方式中后述，但外周强化区域12只要满足后述的要件5，则能够包括壁厚不同的被增厚的单元格壁3。

-要件2-

在着眼于基准边界单元格时，该基准边界单元格是沿着通过蜂窝中心轴且通过单元格壁的中点而与单元格壁正交的假想正交线排列的多个单元格中、与假想正交线平行的两条边的单元格壁的壁厚成为不同厚度的单元格，

在将基准边界单元格中的、与假想正交线平行的一方的较薄的单元格壁即薄壁的壁厚设为t1、与假想正交线平行的另一方的较厚的单元格壁即厚壁的壁厚设为t3、与假想正交线正交的蜂窝中心侧的单元格壁即中壁的壁厚设为t2、与假想正交线正交的蜂窝外周侧的单元格壁即外壁的壁厚为t4时，

t1＜t3、t2＜t4、t1与t2相等、t3与t4相等。

图4示出通过蜂窝中心轴10且通过单元格壁3的中点而与单元格壁3正交的虚线L2₀、L2₉₀、L2₁₈₀和L2₂₇₀。在图4中，当将通过蜂窝中心轴10且与单元格壁3正交的某一条虚线(在图4中，处于12点位置的虚线L2₀)的方向设为0度方向时，从此起按照顺时针方向处于90度、180度、270度的位置的各虚线L2₀、L2₉₀、L2₁₈₀和L2₂₇₀的方向分别为90度方向、180度方向、270度方向。图5是放大表示图4中的配置在L2₀、L2₉₀、L2₁₈₀和L2₂₇₀的位置周边的单元格2以及单元格壁3的图。

如图4所例示，处于90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的4个方向上的各虚线L2₀、L2₉₀、L2₁₈₀和L2₂₇₀，通过蜂窝中心轴10且通过单元格壁3的中点而与单元格壁3正交，因此成为要件1中的假想正交线L2。该假想正交线L2是通过蜂窝中心轴10的蜂窝径向的直线。在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的各方向上，当从外周壁4侧朝向蜂窝中心轴10方向依次观察沿着假想正交线L2排列的多个单元格2时，如图5所例示，在某个部位，在邻接的单元格2之间出现单元格壁3的厚度不同的单元格2。在该单元格2中，与假想正交线L2平行的两条边的单元格壁3为不同厚度。将该单元格2设为基准边界单元格21。以下，由于与在实施方式1中说明了的要件2相同，所以省略说明。另外，关于要件3～要件5，基本上也与实施方式1相同，因此省略说明。

上述实施方式1的蜂窝构造体1具有蜂窝中心轴10被4个围绕单元格200包围的单元格构造。与此相对，本实施方式的蜂窝构造体1具有的单元格构造为，具备蜂窝中心轴10通过单元格中心的中心单元格201。本实施方式的蜂窝构造体1也与实施方式1的蜂窝构造体1同样地，即使具有外周强化区域12，在挤压成型时也难以产生局部的成型缺损。因此，本实施方式的蜂窝构造体1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。其他构成以及作用效果与实施方式1相同。

另外，本实施方式的蜂窝构造体1的外周强化区域12中的强化单元格数的计数方法，能够通过将在实施方式1中说明了的强化单元格数的计数方法中的“与假想平行线L1相接地排列的多个单元格2”与本实施方式相匹配而适当地替换为“沿着假想正交线L2排列的多个单元格2”等来理解。

(实施方式3)

使用图6对实施方式3的蜂窝构造体进行说明。

如图6所例示，本实施方式的蜂窝构造体1是外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第4个单元格的单元格2为止的区域构成的例子，外周强化区域12的强化单元格数为4个单元格，这一点与实施方式1的蜂窝构造体1相同。

但是，在本实施方式中，构成处于外周强化区域12的单元格2的单元格壁3的壁厚从外周壁4朝向蜂窝中心轴10方向变小，这一点与实施方式1的蜂窝构造体1不同。

即，在本实施方式中，构成处于外周强化区域12的单元格2的单元格壁3的壁厚，在从外周壁4起蜂窝中心轴10方向上第1个单元格的单元格2中成为最大，且从外周壁4朝向蜂窝中心轴10方向逐渐变小。

根据该构成，与使外周强化区域12内的单元格2的单元格壁3的壁厚同样地变厚的蜂窝构造体1相比，能够抑制压力损失的增加，并且能够确保蜂窝构造体1的构造体强度。其原因在于，与使外周强化区域12内的单元格2的单元格壁3的壁厚同样地变厚的情况相比，能够朝向蜂窝中心部而逐渐降低应力，且能够使对压力损失的影响成为最小限度。

另外，在外周强化区域12中，对于构成从外周壁4起蜂窝中心轴10方向上第X个单元格(其中，X为2以上、外周强化区域的强化单元格数以下的自然数)的单元格2的单元格壁3的壁厚，使用构成90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的各方向上的第X个单元格的单元格2的各单元格壁3的壁厚测定值的平均值。

在本实施方式中，具体而言，在外周强化区域12内，按照以中心单元格20的单元格中心为中心的同心圆状，存在多个单元格壁3的壁厚不同的区域。以下，以如下情况为例进行说明，即：在外周强化区域12内，在包括从外周壁4起的第X个单元格的单元格2的区域与包括前一个的第(X-1)个单元格的单元格2的区域之间，使单元格壁3的壁厚不同。

基本上，在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的各方向上与假想平行线L1相接地排列的多个单元格2的部分观察，只要与在实施方式1中所述的外周强化区域12中的强化单元格数的考虑方法同样地考虑即可。即，在上述例子中，将成为第X个单元格的单元格2与第(X-1)个单元格的单元格2之间的边界的单元格壁3设为内部边界壁300，并描绘与将该内部边界壁300在壁厚方向上进行平分的平分线(未图示)相切的假想圆Ci。假想圆Ci是中心与蜂窝中心轴10一致的同心圆。使单元格顶点330处于该假想圆Ci上以及比假想圆Ci靠外侧的各十字单元33的单元格壁3的壁厚，厚于单元格顶点330处于比假想圆Ci靠内侧的各十字单元33的单元格壁3的壁厚。由此，在外周强化区域12内，能够使包括从外周壁4起第(X-1)个单元格的单元格的区域的单元格壁3的壁厚厚于包括从外周壁4起第X个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚。

图6所例示的蜂窝构造体1为如下的例子：在外周强化区域12中，包括从外周壁4起第4个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第3个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第2个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第1个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚。

另外，在图6所例示的蜂窝构造体1中，在外周强化区域12内描绘的假想圆Ci₁，是成为第1个单元格的区域与第2个单元格的区域之间的边界的边界圆。同样，在外周强化区域12内描绘的假想圆Ci₂，是成为第2个单元格的区域与第3个单元格的区域之间的边界的边界圆。在外周强化区域12内描绘的假想圆Ci₃，是成为第3个单元格的区域与第4个单元格的区域之间的边界的边界圆。此外，在单元格顶点330处于外周壁4与假想圆Ci₁之间的各十字单元33中，单元格壁3的壁厚均相同。同样，在单元格顶点330处于假想圆Ci₁与假想圆Ci₂之间的各十字单元33中，单元格壁3的壁厚均相同。在单元格顶点330处于假想圆Ci₂与假想圆Ci₃之间的各十字单元33中，单元格壁3的壁厚均相同。在单元格顶点处于假想圆Ci₃和假想圆C之间的各十字单元33中，单元格壁3的壁厚均相同。

在本实施方式中，构成处于外周强化区域12、从外周壁4起蜂窝中心轴10方向上第1个单元格的单元格2的单元格壁3的壁厚，能够成为构成处于中心区域11的围绕单元格200的单元格壁3的壁厚的1.4倍以上，优选为1.5倍以上。

根据该构成，容易降低在封装时发生最多应力集中的第1个单元格的区域中产生的应力。因此，根据该构成，有利于提高蜂窝构造体1的构造体强度。

另外，构成处于中心区域11的围绕单元格200的单元格壁3的壁厚，使用构成围绕单元格200的各单元格壁3的壁厚测定值的平均值。其他构成以及作用效果与实施方式1相同。

(实施方式4)

使用图7对实施方式4的蜂窝构造体进行说明。

如图7所例示，本实施方式的蜂窝构造体1是具有蜂窝中心轴10通过单元格中心的中心单元格20的例子。另外，本实施方式中的外周强化区域12中的强化单元格数的考虑方法，基本上也能够仿照实施方式3，在90度×n(其中，n＝0、1、2、3)的各方向上沿着假想正交线L2排列的多个单元格2的部分观察，同样地考虑。

本实施方式的蜂窝构造体1是外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第4个单元格的单元格2为止的区域构成的例子，外周强化区域12的强化单元格数为4个单元格。此外，蜂窝构造体1为，在外周强化区域12中，包括从外周壁4起第4个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第3个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第2个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第1个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚。

在本实施方式中，构成处于外周强化区域12、从外周壁4起蜂窝中心轴10方向上第1个单元格的单元格2的单元格壁3的壁厚，能够成为构成处于中心区域11的中心单元格201的单元格壁3的壁厚的1.4倍以上，优选为1.5倍以上。

根据该构成，容易降低在封装时发生最多应力集中的第1个单元格的区域产生的应力。因此，根据该构成，有利于提高蜂窝构造体1的构造体强度。

另外，构成处于中心区域11的中心单元格201的单元格壁3的壁厚，使用构成中心单元格201的各单元格壁3的壁厚测定值的平均值。其他构成以及作用效果与实施方式3相同。

(实施方式5)

使用图8对实施方式5的蜂窝构造体进行说明。

如图8所例示，本实施方式的蜂窝构造体1是外周强化区域12由从外周壁4到蜂窝中心轴10方向上第3个单元格的单元格2为止的区域构成的例子，外周强化区域12的强化单元格数为3个单元格。此外，蜂窝构造体1为，在外周强化区域12中，包括从外周壁4起第3个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第2个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚＜包括从外周壁4起第1个单元格的单元格2的区域的单元格壁3的壁厚。其他构成以及作用效果与实施方式3相同。

(实施方式6)

使用图9至图11对实施方式6的模具5进行说明。本实施方式的模具5是为了对蜂窝构造体1进行挤压成型而使用的模具，该蜂窝构造体1具有相互邻接的截面四边形状的多个单元格2、形成多个单元格2的多个单元格壁3、以及设置于多个单元格壁3外周而保持单元格壁3的外周壁4。另外，关于蜂窝构造体1的各构成，能够适当参照上述实施方式1～5的记载。

如图9～图11所例示，本实施方式的模具5具有第1模具部51以及第2模具部52。第1模具部51具有被供给作为蜂窝构造体1的原料的陶土的多个陶土供给孔510。在本实施方式中，陶土供给孔510由具有圆柱形状的贯通孔构成。另外，作为陶土，通常使用将蜂窝构造体1的单元格壁3的原料调制成粘土状而成的陶土。

第2模具部52具有多个狭缝520，该狭缝520被从陶土供给孔510导入陶土、用于形成蜂窝构造体1中的成为多个单元格壁3的部分。此外，第2模具部52具有中心狭缝部(未图示)以及外周狭缝部(未图示)。中心狭缝部是用于形成成为与包围蜂窝中心轴10的4个围绕单元格200的单元格壁3、或者蜂窝中心轴10通过单元格中心的中心单元格20的单元格壁3为相等壁厚的单元格壁3的部分的部位。即，中心狭缝部是用于形成蜂窝构造体1的中心区域11的部位。另一方面，外周狭缝部是在中心狭缝部的外周具有宽度比中心狭缝部的狭缝520大的狭缝520的部位。即，外周狭缝部是用于形成蜂窝构造体1的外周强化区域12的部位。

图10表示陶土供给孔510以及狭缝顶点521的配置关系。另外，图10是对具有包围蜂窝中心轴10的4个围绕单元格200的蜂窝构造体1进行成型的模具5的一例。另外，在图10中，为了方便，用线表示各狭缝520。此外，在图10中，省略了各狭缝520的宽度的大小关系、中心狭缝部以及外周狭缝部。如图10所例示，在模具5中，第1模具部51所具有的多个陶土供给孔510，没有配置在第2模具部52所具有的由4个狭缝520的狭缝连接部形成的狭缝顶点521的全部。第1模具部51的陶土供给孔510与沿着第2模具部52的狭缝520处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点521相匹配地配置。

模具5具有上述构成。因此，在使用了模具5的蜂窝构造体1的挤压成型时，不是对于由4个狭缝520的狭缝连接部形成的狭缝顶点521的全部，而是如图10所示，对于沿着狭缝520处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点521分别从一个陶土供给孔510导入陶土，如图11所示，能够使陶土从狭缝顶点521向成为相等宽度的4个狭缝520内均匀地扩展。即，模具5为，从配置有陶土供给孔510的狭缝顶点521呈放射状延伸的4个狭缝520的宽度针对每个陶土供给孔510设为相等，因此能够减小在4个狭缝520之间产生的陶土流动的阻力差。因此，根据模具5，在蜂窝构造体1的外周强化区域12的挤压成型时难以产生局部的成型缺损。

因此，模具5能够对能够抑制由于成型缺陷而引起的构造体强度的降低的蜂窝构造体1进行成型。具体而言，实施方式1～5所例示的蜂窝构造体1例如能够如以下那样进行成型。

准备具有第2模具部52和第1模具部51的模具5，该第2模具部52具有与各蜂窝构造体1中的多个单元格壁3的壁厚以及单元格壁配置对应的狭缝宽度以及狭缝配置，该第1模具部51将陶土供给孔510配置为使孔中心与第2模具部52中的处于每次跳过一个的位置的狭缝顶点521一致。此时，模具5中的第1模具部51的陶土供给孔510的配置，与应成型的蜂窝构造体1的各十字单元33的单元格顶点320(图1、图4、图6至图8所示的各圆形标记的部分)的配置一致。接着，在挤压工序中，向陶土供给孔510供给陶土，并且向狭缝顶点521导入陶土。由此，导入到狭缝顶点521的陶土被向从狭缝顶点521呈放射状延伸的4个狭缝520内挤压扩展。此外，在狭缝520内被按压扩展的陶土与同样地从邻接的陶土供给孔510导入到狭缝顶点521而在狭缝520内被挤压扩展的陶土一体化，并从模具5挤压出成型体。以后，能够应用公知的工序。通过以上，能够制造出实施方式1～5所例示的蜂窝构造体1。

此处，在模具5中，当将从配置有陶土供给孔510的狭缝顶点521呈放射状延伸的4个狭缝520的宽度的最大值设为wmax、最小值设为wmin时，能够将通过100×(wmax-wmin)/wmax的公式计算出的宽度差比例设为10％以下。

根据该构成，在蜂窝构造体1的各十字单元33的形成时，容易减小在从狭缝顶点521延伸的4个狭缝520之间产生的陶土流动的阻力差，在邻接的十字单元33之间难以产生单元格壁3不相连等成型缺损。因此，根据该构成，即使在考虑了材料偏差的情况下，也能够得到能够充分确保平均等静压强度和最小等静压强度的双方的蜂窝构造体1。此外，根据该构成，能够得到还有利于降低由于成型缺陷而引起的不良率的蜂窝构造体1。

从可靠地确保基于挤压成型的蜂窝构造体1的构造体强度等观点出发，宽度差比例优选为小于10％，更优选为9％以下，进一步优选为8％以下，更进一步优选为7％以下，再进一步优选为6％以下。从容易使上述蜂窝构造体1的壁厚差比例成为5％以下等观点出发，能够将宽度差比例更进一步优选设为5％以下。

此外，在模具5中，陶土供给孔510的孔径可以构成为，使供给率比固定。根据该构成，容易使从各陶土供给孔510向各狭缝520供给的陶土量均匀。因此，根据该构成，能够得到容易得到针对每个十字单元33使单元格壁3的壁厚相等的蜂窝构造体1的模具5。另外，如图12所示，通过从狭缝顶点521呈放射状延伸的4个狭缝520的截面积/陶土供给孔510的截面积，来计算上述供给率比。上述截面是与陶土供给孔510的孔轴垂直的截面。

此外，模具5优选满足与中心狭缝部相连的陶土供给孔510的孔径＜与外周狭缝部相连的陶土供给孔510的孔径的关系。根据该构成，与增厚了的狭缝520的宽度相对应而应当供给的陶土量增加，因此通过与此相应地增大进行供给的孔径，能够有效地得到具有与狭缝宽度差对应的单元格壁厚度差的成型体。

<实验例1>

如表1所示，制作由外周强化区域中的强化单元格数和单元格壁的壁厚构成不同的蜂窝构造体构成的各试验体，并测定了等静压强度(n＝20的平均值，以下省略)。另外，在本实验例中，制作了具有包围蜂窝中心轴的4个围绕单元格的蜂窝构造体。

具体而言，如图6所例示，试验体3为，在中心区域以及外周强化区域的全部十字单元中，针对每个该十字单元将单元格壁的壁厚设为相等，满足要件5。此外，试验体4为，强化单元格数与试验体3不同，但基本上与试验体3相同。与此相对，试验体1、2不满足上述要件5。具体而言，试验体1是现有的蜂窝构造体，如图18所示，包括从各单元格顶点呈放射状延伸的4个单元格壁中的至少1个单元格壁的壁厚与剩余的单元格壁的壁厚不同的部位。虽然未图示，但试验体2也与试验体1相同。

作为代表，使用试验体1和试验体3对其详细情况进行说明。在本实验例中，试验体的蜂窝构造体的外周壁的厚度为0.35mm，外形为直径117mm×高度100mm。模具的狭缝如下所述。

·中心狭缝部的狭缝宽度：70μm、狭缝间距：1.19mm、狭缝顶点的R尺寸：0.1mm

·外周狭缝部的第1单元格的狭缝宽度：117μm、狭缝间距：1.19mm、狭缝顶点的R尺寸：0.1mm

·外周狭缝部的第2单元格的狭缝宽度：103μm、狭缝间距：1.19mm、狭缝顶点的R尺寸：0.1mm

·外周狭缝部的第3单元格的狭缝宽度：90μm、狭缝间距：1.19mm、狭缝顶点的R尺寸：0.1mm

·外周狭缝部的第4个单元格的狭缝宽度：77μm、狭缝间距：1.19mm、狭缝顶点的R尺寸：0.1mm

在使用了上述模具的情况下，挤压成型的蜂窝构造体的单元格壁如下所述。

·中心区域的单元格壁的壁厚：65μm、单元格壁间距：1.1mm、单元格顶点的R尺寸：0.15mm

·外周强化区域的第1单元格的单元格壁的壁厚：112μm、单元格壁间距：1.1mm、单元格顶点的R尺寸：0.15mm

·外周强化区域的第2单元格的单元格壁的壁厚：98μm、单元格壁间距：1.1mm、单元格顶点的R尺寸：0.15mm

·外周强化区域的第3单元格的单元格壁的壁厚：85μm、单元格壁间距：1.1mm、单元格顶点的R尺寸：0.15mm

·外周强化区域的第4单元格的单元格壁的壁厚：72μm、单元格壁间距：1.1mm、单元格顶点的R尺寸：0.15mm

[表1]

根据表1可知以下情况。试验体1、2的等静压强度较低。在对其原因进行调查时，在试验体1、2中，在外周部发现了单元格壁的壁厚较薄的部位、陶土不足等成型缺陷。并且，确认到该成型缺陷的部分处的单元格壁的裂纹。其原因在于，在试验体1、2中，由于其单元格壁构造，产生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的部位，其结果，陶土难以均匀地流向宽度较窄、陶土的流动阻力较高的狭缝。

与此相对，与试验体1、2相比较，试验体3、4示出较高的等静压强度。其原因在于，在试验体3、4中，针对每个十字单元将单元格壁的壁厚设为相等，因此在各十字单元的形成时，在从狭缝顶点延伸的4个狭缝之间产生的陶土流动的阻力差变小，难以产生局部的成型缺损。

<实验例2>

如表2所示，与实验例1的试验体3同样地制作十字单元中的壁厚差比例不同的各试验体，并测定了等静压强度。

另外，通过使用Mitutoyo公司制的CNC图像处理装置“QV-H4A”，利用摄像机来观察使光透射了的试验体，对单元格壁的壁厚全部进行自动测量，由此进行壁厚差的测量。根据上述装置，能够进行由于成型缺陷而引起的异常的测量值的确认、成型缺陷的图像中的确认。此外，根据上述装置，在成型缺陷的部分中，作为测定错误，而将单元格壁的壁厚设为0。

[表2]

根据表2可知以下情况。根据试验体5、6可知，等静压强度(平均值)未降低，最大等静压强度和最小等静压强度均为相同水平。根据该结果可知，如果壁厚差比例为5％以下，则即使存在壁厚差，也难以形成包括使蜂窝构造体的构造体强度降低那样的成型缺陷的十字单元。

此外，根据试验体7、8发现，虽然最大等静压强度几乎没有变化，但最小等静压强度降低。当观察试验体8的破坏前图像时，在壁厚差比例为10％的一部分的十字单元中，确认到单元格壁的缺失。根据该结果可以认为，壁厚差比例越接近10％，则单元格壁产生缺失的概率越增加。此外，可以说，壁厚差比例越小，则越容易确保等静压强度。其原因在于，由于成型缺陷减少，而示出低等静压强度的情况变少。

与此相对，当如试验体9那样、壁厚差比例超过10％时，在n＝20的全部工件中确认到成型缺陷，且仅示出较低的等静压强度。

<实验例3>

如表3所示，与实施例1的试验体3同样地制作外周强化区域中的强化单元格数不同的各试验体，并测定了等静压强度以及压力损失。

另外，压力损失的测定如以下那样实施。如在图13中示意性地表示的那样，准备了具有配管部91、在内部收纳有蜂窝构造体1的收纳部92、以及将配管部91与收纳部92之间相连的扩径部93的评价转换器9。配管部91的直径

为50.5mm。收纳部92的直径

为123mm。扩径部93的长度l1为55mm。蜂窝构造体1的一端面与该一端面侧的扩径部93之间的距离l2为5mm。蜂窝构造体1的另一端面与该另一端面侧的扩径部93之间的距离l3为10mm。流向蜂窝构造体1的废气的气体流量为7m³/分钟，气体温度为600度。产生废气的发动机使用了4.6L、V8发动机。

[表3]

根据表3、图14～图16可知以下情况。根据表3、图14和图15可知，通过使外周强化区域由从外周壁到蜂窝中心轴方向上至少处于第4个单元格以上的任意单元格为止的区域构成、即将外周强化区域的强化单元格数设为至少4个单元格以上，由此与外周强化区域的强化单元格数少于4个单元的情况相比，容易提高等静压强度。此处，图16表示基于CAE分析的从蜂窝构造体的外周壁起的单元格数与应力比之间的关系。根据图16可知，在具有截面四边形状的单元格的蜂窝构造体中，越靠外周部则产生越高的应力。特别是，可知，在从外周壁到蜂窝中心轴方向上第4个单元格的单元格为止的区域中，所产生的应力急剧地变高。根据该结果也能够得知，通过将外周强化区域的强化单元格数设为至少4个单元格以上，由此能够有效地抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏，有利于提高蜂窝构造体的构造体强度。

另一方面，根据表3和图15能够发现，当外周强化区域的强化单元格数超过20个单元格时，蜂窝构造体的压力损失存在急剧变大的趋势。可以考虑其原因在于，到废气容易集中的蜂窝中心部附近为止开始使单元格壁增厚，因此其影响较大地呈现等。根据该结果可知，从抑制压力损失增加、抑制由于成型缺陷而引起的构造体强度降低、抑制由于封装时的应力集中而引起的破坏等观点出发，优选将外周强化区域的强化单元格数设为20个单元格以内。

<实施例4>

如表4所示，与实验例1的试验体3同样地制作外周强化区域中的强化单元格数以及单元格壁的壁厚构成不同的各试验体，并测定了等静压强度以及在实验例3中说明了的压力损失。在本实验例中，具体而言，制作了如下的试验体：构成处于外周强化区域的单元格的单元格壁的壁厚，在从外周壁起的蜂窝中心轴方向上的第1个单元格的单元格到外周强化区域的最后单元格为止均成为相等的试验体；以及具有构成处于外周强化区域的单元格的单元格壁的壁厚，在从外周壁起的蜂窝中心轴方向上的第1个单元格的单元格中成为最大，且从外周壁朝向蜂窝中心轴方向逐渐变小的构成的试验体。

[表4]

根据表4可知如下情况。当将表4的试验体21和22、试验体23和24、试验体25和26分别进行比较时可知，在具有构成处于外周强化区域的单元格的单元格壁的壁厚在从外周壁起的蜂窝中心轴方向上的第1个单元格的单元格中成为最大、且从外周壁朝向蜂窝中心轴方向逐渐变小的构成的情况下，能够抑制压力损失增加，并且能够确保蜂窝构造体的强度。其原因在于，与使外周强化区域内的单元格的单元格壁的壁厚同样厚的情况相比，能够使应力朝向蜂窝中心部逐渐降低，且能够使对压力损失的影响成为最小限度。

<实施例5>

如表5所示，与实验例1的试验体3同样地制作外周强化区域中的单元格壁的壁厚构成不同的各试验体，并测定了等静压强度。在本实验例中，具体而言，构成处于中心区域的中心单元格的单元格壁的壁厚(平均值)被设为65μm。此外，外周强化区域内的单元格的单元格壁的壁厚同样地形成得较厚。而且，构成处于外周强化区域、且从外周壁起的蜂窝中心轴方向上的第1个单元格的单元格的单元格壁的壁厚(平均值)如表5所示。

[表5]

根据表5、图17可知如下情况。根据表5、图17可知，通过将第1个单元格的单元格壁的壁厚设为中心单元格的单元格壁的壁厚的1.4倍以上，容易提高蜂窝构造体的等静压强度。根据该结果可知，通过采用上述构成，容易降低在封装时发生最多应力集中的第1个单元格的区域产生的应力，有利于提高蜂窝构造体的构造体强度。

本发明并不限定于上述各实施方式、各实验例，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。此外，各实施方式、各实验例所示的各构成能够分别任意地组合。即，尽管已经根据实施方式记述了本发明，但是应当理解，本发明并不限定于该实施方式、构造等。本发明也包括各种变形例、均等范围内的变形。并且，各种组合、方式、以及在它们中仅包括一个要素、在此以上或在此以下的其他组合、方式也落入本发明的范畴、思想范围内。

Claims (11)

1.一种蜂窝构造体(1)，具有：相互邻接的截面四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)，具有与包围上述蜂窝中心轴的4个围绕单元格(200)的上述单元格壁、或者上述蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格(201)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围绕单元格的上述单元格壁或者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：在着眼于基准边界单元格(21)时，该基准边界单元格(21)是与通过上述蜂窝中心轴且与上述单元格壁平行的假想平行线(L1)相接的多个上述单元格中、或者沿着通过上述蜂窝中心轴且通过上述单元格壁的中点而与上述单元格壁正交的假想正交线(L2)排列的多个上述单元格中，与上述假想平行线或者上述假想正交线平行的两条边的上述单元格壁的壁厚为不同厚度的单元格，

当将上述基准边界单元格中的与上述假想平行线或者上述假想正交线平行的一方的薄的上述单元格壁即薄壁(3a)的壁厚设为t1、与上述假想平行线或者上述假想正交线平行的另一方的厚的上述单元格壁即厚壁(3c)的壁厚设为t3、与上述假想平行线或者上述假想正交线正交的蜂窝中心侧的上述单元格壁即中壁(3b)的壁厚设为t2、与上述假想平行线或者上述假想正交线正交的蜂窝外周侧的上述单元格壁即外壁(3d)的壁厚设为t4时，

t1＜t3、t2＜t4、t1与t2相等、t3与t4相等；

要件3：上述蜂窝构造体具有：

第1基准十字单元(31)，通过上述薄壁、上述中壁、从由上述薄壁与上述中壁的连接部形成的第1基准单元格顶点(311)朝与上述薄壁相反侧延伸的上述单元格壁、以及从上述第1基准单元格顶点朝与上述中壁相反侧延伸的上述单元格壁这4个上述单元格壁构成；以及

第2基准十字单元(32)，通过上述厚壁、上述外壁、从由上述厚壁与上述外壁的连接部形成的第2基准单元格顶点(322)朝与上述厚壁相反侧延伸的上述单元格壁、以及从上述第2基准单元格顶点朝与上述外壁相反侧延伸的上述单元格壁这4个上述单元格壁构成；

要件4：上述蜂窝构造体具有多个十字单元(33)，该十字单元由以上述第1基准单元格顶点或者上述第2基准单元格顶点为出发点，从沿着上述单元格壁每次跳过一个地配置的单元格顶点(330)朝四方延伸，且在该单元格顶点相互连接的4个上述单元格壁构成；

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十字单元中，针对每个该十字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，

在将构成上述十字单元的4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。

3.如权利要求2所述的蜂窝构造体，其中，

上述壁厚差比例为5％以下。

4.如权利要求1至3中任一项所述的蜂窝构造体，其中，

上述外周强化区域由从上述外周壁到上述蜂窝中心轴方向上至少处于第4个单元格以上的任一个上述单元格为止的区域构成。

5.如权利要求1至4中任一项所述的蜂窝构造体，其中，

上述外周强化区域由从上述外周壁到上述蜂窝中心轴方向上至多处于第20个单元格以内的任一个上述单元格为止的区域构成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的蜂窝构造体，其中，

构成处于上述外周强化区域的上述单元格的上述单元格壁的壁厚，在从上述外周壁起的上述蜂窝中心轴方向上的第1个单元格的上述单元格中成为最大，且从上述外周壁朝向上述蜂窝中心轴方向逐渐变小。

7.如权利要求1至6中任一项所述的蜂窝构造体，其中，

构成处于上述外周强化区域的、从上述外周壁起的上述蜂窝中心轴方向上的第1个单元格的上述单元格的上述单元格壁的壁厚，为构成处于上述中心区域的上述围绕单元格或者上述中心单元格的上述单元格壁的壁厚的1.4倍以上。

8.一种模具(5)，用于对蜂窝构造体(1)进行挤压成型，该蜂窝构造体(1)具有相互邻接的截面四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)，上述模具(5)具有：

第1模具部(51)，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(510)；以及

第2模具部(52)，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(520)，

上述第2模具部具有：

中心狭缝部，具有用于形成成为与包围上述蜂窝中心轴的4个围绕单元格(200)的上述单元格壁或者上述蜂窝中心轴通过单元格中心的中心单元格(201)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，未配置在由4个上述狭缝的狭缝连接部形成的狭缝顶点(521)的全部，而是与沿着上述狭缝每次跳过一个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4个上述狭缝的宽度，针对每个上述陶土供给孔设为相同。

9.如权利要求8所述的模具，其中，

当将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4个上述狭缝的宽度的最大值设为wmax、最小值设为wmin时，

通过100×(wmax-wmin)/wmax的公式计算出的宽度差比例为10％以下。

10.如权利要求9所述的模具，其中，

上述宽度差比例为5％以下。

11.如权利要求8至10中任一项所述的模具，其中，

上述陶土供给孔的孔径构成为，供给率比固定。

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