JP7131371B2 - Honeycomb structure manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、ハニカム構造体の製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for manufacturing a honeycomb structure.

従来、軽量化等の目的のため、ハニカム構造体の製造方法について、各種検討が進んできたが、そのハニカム構造の形状は、完全な六角形ではなく、強度も連結接合部分のみであった。 Conventionally, various studies have been made on a method of manufacturing a honeycomb structure for the purpose of weight reduction.

特開2002-066672号公報JP-A-2002-066672 特開2012-71514号公報JP 2012-71514 A 特開2004-322369号公報JP-A-2004-322369 特許第5586708号公報Japanese Patent No. 5586708 特開2002-35874号公報JP-A-2002-35874 特許第4137658号公報Japanese Patent No. 4137658 特許第5479489号公報Japanese Patent No. 5479489

これに対して、サンドイッチ構造も考えられてきたが、軽量化を目的とする場合には、無駄な部材が生じていた。 On the other hand, a sandwich structure has also been considered, but in the case of aiming at weight reduction, useless members have been generated.

特許文献1には、シート材を折り曲げて形成されたハニカム構造体が開示されている。特許文献1では、シート材の所定位置に予め設定された寸法を有するスリットが、予め設定された間隔を持って、千鳥状に形成されており、且つ、スリットに対し略直交する方向に折り曲げ用の凹線、凸線が形成されることが開示されている。そして、スリットを基準として山折り、谷折りして折り畳むとともに、凹線、凸線を基準として折ることが開示されている。しかし、特許文献1では、折り曲げ部の破損に関しては考慮されてなく、その点についての記載はない。 Patent Literature 1 discloses a honeycomb structure formed by folding a sheet material. In Patent Document 1, slits having preset dimensions are formed at predetermined positions of a sheet material in a zigzag pattern at preset intervals, and a sheet material is folded in a direction substantially orthogonal to the slits. It is disclosed that concave lines and convex lines are formed. Then, it is disclosed that the slit is used as a reference for mountain folds and valley folds, and the concave and convex lines are used as references. However, Patent Literature 1 does not consider damage to the bent portion, and does not describe this point.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、軽量化等への欠点を低減する方法として、1枚のシートや帯状の鋼材材料からハニカム構造体を製造する際に、ハニカム部を連結させた連結部が割れないように製造する方法を提供する。 The present invention has been made in order to solve such problems. To provide a method for manufacturing a connecting part in which honeycomb parts are connected so as not to crack.

本発明の一態様に係るハニカム構造体の製造方法は、一枚の金属板にスリットを形成し、前記金属板を折り曲げ、複数の六角筒をハニカム状に有するハニカム構造体の製造方法であって、前記金属板に、前記六角筒と、前記六角筒同士を連結する連結部と、が形成されるように前記スリットを平行且つ交互に形成するとともに、前記連結部が前記六角筒の開口端の一方側及び他方側を交互に連結するように、山折り及び谷折りを繰り返し、前記連結部における曲内Rを、板厚以上にするとともに、曲成形では、負角及び座屈がない状態で曲げることを特徴とする。このような構成とすることにより、軽量で強度が大きく、低コストで高速生産が可能なハニカム構造体の製造方法を提供することができる。 A method for manufacturing a honeycomb structure according to an aspect of the present invention is a method for manufacturing a honeycomb structure having a plurality of hexagonal cylinders in a honeycomb shape by forming slits in one metal plate and bending the metal plate. The slits are formed in parallel and alternately in the metal plate so that the hexagonal cylinders and connecting portions connecting the hexagonal cylinders are formed, and the connecting portions are formed at the opening ends of the hexagonal cylinders. Mountain folds and valley folds are repeated so as to connect one side and the other side alternately, and the bending inside R at the connecting portion is made greater than the plate thickness, and in the bending forming, in a state where there is no negative angle or buckling Characterized by bending. With such a configuration, it is possible to provide a method for manufacturing a honeycomb structure that is lightweight, has high strength, is low in cost, and is capable of high-speed production.

本発明により、軽量で強度が大きく、低コストで高速生産が可能なハニカム構造体の製造方法を提供する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a honeycomb structure that is lightweight, has high strength, is low in cost, and can be produced at high speed.

実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を例示した工程斜視図である。FIG. 4 is a process perspective view illustrating a method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment; 実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を例示した工程斜視図である。FIG. 4 is a process perspective view illustrating a method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment; 実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を例示した工程斜視図である。FIG. 4 is a process perspective view illustrating a method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment; 実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を例示した工程斜視図である。FIG. 4 is a process perspective view illustrating a method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment; 実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を例示した工程斜視図である。FIG. 4 is a process perspective view illustrating a method for manufacturing a honeycomb structure according to the embodiment; (a)及び(b)は、実施形態に係るハニカム構造体の連結部を例示した断面図である。(a) and (b) are cross-sectional views illustrating connecting portions of the honeycomb structure according to the embodiment. (a)~(c)は、金属の板材を折り曲げる際に用いられる拘束の手法を例示した図である。(a) to (c) are diagrams exemplifying restraining methods used when bending a metal plate. コルゲートシートをプレス加工で圧着させて製造したハニカム構造体を例示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a honeycomb structure manufactured by crimping corrugated sheets by pressing.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. Also, for clarity of explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate.

(実施形態)
実施形態に係るハニカム構造体及びハニカム構造体の製造方法を説明する。はじめに、実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を説明する。その後、製造されたハニカム構造体を説明する。図1~図5は、実施形態に係るハニカム構造体の製造方法を例示した工程斜視図である。本実施形態のハニカム構造体の製造方法は、一枚の板材にスリットを形成し、板材を折り曲げ、複数の六角筒をハニカム状に有するハニカム構造体の製造方法である。
(embodiment)
A honeycomb structure and a method for manufacturing a honeycomb structure according to an embodiment will be described. First, a method for manufacturing a honeycomb structure according to an embodiment will be described. After that, the manufactured honeycomb structure will be described. 1 to 5 are process perspective views illustrating a method for manufacturing a honeycomb structure according to an embodiment. The method for manufacturing a honeycomb structure of the present embodiment is a method for manufacturing a honeycomb structure having a plurality of hexagonal cylinders in a honeycomb shape by forming slits in one plate material and bending the plate material.

まず、図1に示すように、一枚の板材10を準備する。板材10は、1枚のシート材でもよいし、帯状の鋼板でもよい。本実施形態のハニカム構造体は、例えば、電池ケースへの適用を主眼に置いたものであり、板材10の材料としては、亜鉛メッキの鋼板が好ましい。また、板材10の板厚は0.8[mm]が好ましい。しかしながら、本実施形態のハニカム構造体は、電池ケースへの適用に限定されない。他の用途に用いてもよい。よって、板材10の材料及び板厚は、製品仕様から選択されてもよい。例えば、板材10は、熱延鋼板、冷延鋼板等の鉄板でもよいし、アルミニウム、ステンレス、チタンを含む金属板であってもよい。また、金属、非金属を問わず、樹脂を含む板材10でもよい。一枚のシート材または帯状の材料から、強度を受け持つ骨格部材のハニカム構造を連続して形成させる。 First, as shown in FIG. 1, one plate material 10 is prepared. The plate material 10 may be a single sheet material or a strip-shaped steel plate. The honeycomb structure of the present embodiment is mainly intended to be applied to, for example, a battery case, and the material of the plate member 10 is preferably a galvanized steel plate. Further, the plate thickness of the plate member 10 is preferably 0.8 [mm]. However, the honeycomb structure of the present embodiment is not limited to application to battery cases. It may be used for other purposes. Therefore, the material and thickness of the plate material 10 may be selected from product specifications. For example, the plate material 10 may be an iron plate such as a hot-rolled steel plate or a cold-rolled steel plate, or may be a metal plate containing aluminum, stainless steel, or titanium. Also, the plate material 10 containing resin may be used regardless of whether it is metal or non-metal. A honeycomb structure of skeletal members having strength is continuously formed from a single sheet material or band-shaped material.

板材10の一方の板面を主面11とする。主面11の反対側の板面を裏面12とする。ここで、ハニカム構造体の製造方法を説明するために、XYZ直交座標軸を導入する。主面11に平行な面をXY平面とする。主面11に直交する方向をZ軸方向とする。上方を+Z軸方向、下方を-Z軸方向ともいう。また、XY平面における一方向をX軸方向とした場合に、XY平面における一方向に直交した他方向は、Y軸方向である。 One plate surface of the plate material 10 is defined as a main surface 11 . The plate surface on the opposite side of the main surface 11 is called the back surface 12 . Here, XYZ orthogonal coordinate axes are introduced in order to explain the manufacturing method of the honeycomb structure. A plane parallel to the main surface 11 is defined as an XY plane. A direction orthogonal to the main surface 11 is defined as a Z-axis direction. The upward direction is also called the +Z-axis direction, and the downward direction is also called the −Z-axis direction. Further, when one direction on the XY plane is the X-axis direction, the other direction perpendicular to the one direction on the XY plane is the Y-axis direction.

次に、図2に示すように、一枚の板材10に複数のスリット21及び22を形成する。複数のスリット21及び22は、主面11に列状に形成する。例えば、列31は、一枚の板材10の主面11において、X軸方向に延びた複数のスリット21をX軸方向に間隔を空けて並べて形成されたものである。このような列を複数形成する。例えば、列32は、列31に対してY軸方向に間隔を空けて形成されたものである。列32は、列31と同様に、複数のスリット21がX軸方向に間隔を空けて並べて形成されたものである。また、列33は、列31と列32との間に形成されたものである。列33は、X軸方向に延びた複数のスリット22をX軸方向に間隔を空けて並べて形成されたものである。列31と列33とのY軸方向の間隔は、列33と列32とのY軸方向の間隔と略等しい。 Next, as shown in FIG. 2, a plurality of slits 21 and 22 are formed in one sheet of plate material 10 . A plurality of slits 21 and 22 are formed in rows on the main surface 11 . For example, the row 31 is formed by arranging a plurality of slits 21 extending in the X-axis direction on the main surface 11 of one plate member 10 at intervals in the X-axis direction. A plurality of such columns are formed. For example, row 32 is spaced from row 31 in the Y-axis direction. Like the row 31, the row 32 is formed by arranging a plurality of slits 21 at intervals in the X-axis direction. A row 33 is formed between the rows 31 and 32 . The row 33 is formed by arranging a plurality of slits 22 extending in the X-axis direction at intervals in the X-axis direction. The distance between the rows 31 and 33 in the Y-axis direction is substantially equal to the distance between the rows 33 and 32 in the Y-axis direction.

同じ列におけるスリット21同士の間の部分を連結部41という。連結部41のX軸方向の長さは、連結部41の+X軸方向側のスリット21における-X軸方向側の端部から、連結部41の-X軸方向側のスリット21における+X軸方向側の端部までの長さである。同じ列におけるスリット22同士の間の部分を連結部42という。連結部42のX軸方向の長さは、連結部42の+X軸方向側のスリット22における-X軸方向側の端部から、連結部42の-X軸方向側のスリット22における+X軸方向側の端部までの長さである。連結部41のX軸方向の長さと、連結部42のX軸方向の長さは、略等しい。 A portion between the slits 21 in the same row is called a connecting portion 41 . The length of the connecting portion 41 in the X-axis direction is from the −X-axis direction side end of the slit 21 on the +X-axis direction side of the connecting portion 41 to the +X-axis direction of the slit 21 on the −X-axis direction side of the connecting portion 41. is the length to the end of the side. A portion between the slits 22 in the same row is called a connecting portion 42 . The length of the connecting portion 42 in the X-axis direction is from the −X-axis direction side end of the slit 22 on the +X-axis direction side of the connecting portion 42 to the +X-axis direction of the slit 22 on the −X-axis direction side of the connecting portion 42. is the length to the end of the side. The length of the connecting portion 41 in the X-axis direction and the length of the connecting portion 42 in the X-axis direction are substantially equal.

スリット21のX軸方向の長さは、スリット21の+X軸方向側の端部から、スリット21の-X軸方向側の端部までの長さである。スリット22のX軸方向の長さは、スリット22の+X軸方向側の端部から、スリット22の-X軸方向側の端部までの長さである。スリット21のX軸方向の長さと、スリット22のX軸方向の長さは、略等しい。スリット21及び22のX軸方向の長さは、連結部41及び42のX軸方向の長さの略3倍である。 The length of the slit 21 in the X-axis direction is the length from the end of the slit 21 on the +X-axis direction to the end of the slit 21 on the −X-axis direction. The length of the slit 22 in the X-axis direction is the length from the end of the slit 22 on the +X-axis direction to the end of the slit 22 on the −X-axis direction. The length of the slit 21 in the X-axis direction and the length of the slit 22 in the X-axis direction are substantially equal. The length of the slits 21 and 22 in the X-axis direction is approximately three times the length of the connecting portions 41 and 42 in the X-axis direction.

列31、列32及び列33を形成する際に、列31におけるスリット21のX軸上の位置と、列32におけるスリット21のX軸上の位置とが一致するように形成する。よって、列31における複数のスリット21と、列32における複数のスリット21とは、列33に対して線対称となる。すなわち、列31における各スリット21は、列32における各スリット21の+Y軸方向に位置している。列31における各連結部41は、列32における各連結部41の+Y軸方向に位置している。 When the rows 31, 32 and 33 are formed, the positions of the slits 21 in the row 31 on the X axis and the positions of the slits 21 in the row 32 on the X axis are formed to match. Therefore, the plurality of slits 21 in the row 31 and the plurality of slits 21 in the row 32 are line symmetrical with respect to the row 33 . That is, each slit 21 in row 31 is positioned in the +Y-axis direction of each slit 21 in row 32 . Each connecting portion 41 in the row 31 is positioned in the +Y-axis direction of each connecting portion 41 in the row 32 .

また、列31、列32及び列33を形成する際に、列31における連結部41と、列32における連結部41との間に、スリット22が配置されるようにする。さらに、列31におけるスリット21と、列32におけるスリット21との間に、連結部42が配置されるようにする。 Also, when forming the rows 31 , 32 and 33 , the slits 22 are arranged between the connecting portions 41 in the row 31 and the connecting portions 41 in the row 32 . Furthermore, the connecting portions 42 are arranged between the slits 21 in the row 31 and the slits 21 in the row 32 .

このように、各スリットをY軸方向に平行に形成するとともに、スリット21とスリット22をX軸方向に対して交互に形成する。これにより、後述するように、板材10に、六角筒と、六角筒同士を連結する連結部41及び42とが形成される。 In this manner, each slit is formed parallel to the Y-axis direction, and the slits 21 and slits 22 are alternately formed in the X-axis direction. As a result, as will be described later, a hexagonal tube and connecting portions 41 and 42 that connect the hexagonal tubes are formed in the plate member 10 .

次に、図3に示すように、山折り線51(一点鎖線で示す。)及び谷折り線52(点線で示す。)を設定する。例えば、連結部41上にX軸方向に延びた山折り線51を設定する。また、連結部42上にX軸方向に延びた谷折り線52を設定する。さらに、スリット21のX軸方向における端部を通りY軸方向に延びた谷折り線52を設定する。また、スリット22のX軸方向における端部を通りY軸方向に延びた山折り線51を設定する。なお、図面が煩雑にならないように符号を適宜省略している。以下の図面も同様である。 Next, as shown in FIG. 3, a mountain fold line 51 (indicated by a dashed line) and a valley fold line 52 (indicated by a dotted line) are set. For example, a mountain fold line 51 extending in the X-axis direction is set on the connecting portion 41 . Also, a valley fold line 52 extending in the X-axis direction is set on the connecting portion 42 . Further, a valley fold line 52 extending in the Y-axis direction through the end of the slit 21 in the X-axis direction is set. Also, a mountain fold line 51 extending in the Y-axis direction through the end of the slit 22 in the X-axis direction is set. Reference numerals are appropriately omitted so as not to complicate the drawing. The same applies to the following drawings.

次に、図4に示すように、山折り線51を山折りに折り曲げる。谷折り線52を谷折りに折り曲げる。そうすると、スリット21は、上方に開口する。スリット21とスリット21の間の連結部41は、山折りにされる。一方、スリット22は下方に開口する。スリット22とスリット22の間の連結部42は、谷折りにされる。そして、主面11のスリット22の両側の部分が六角筒の内周面になり、主面11のスリット21の両側の部分が六角筒の外周面になるように折り曲げる。連結部41及び42が六角筒の開口端の上側及び下側を交互に連結するように、山折り及び谷折りを繰り返す。よって、山折りの連結部41の隣は、谷折りの連結部42になる。谷折りの連結部42の隣は、山折りの連結部41になる。山折りと谷折りが交互に六角筒を連結する。 Next, as shown in FIG. 4, the mountain fold line 51 is folded into a mountain fold. The valley fold line 52 is folded into a valley fold. Then, the slit 21 opens upward. A connecting portion 41 between the slits 21 is mountain-folded. On the other hand, the slit 22 opens downward. A connecting portion 42 between the slits 22 is valley-folded. Then, the main surface 11 is bent so that the portions on both sides of the slit 22 become the inner peripheral surface of the hexagonal cylinder, and the portions on both sides of the slit 21 of the main surface 11 become the outer peripheral surface of the hexagonal cylinder. Mountain folds and valley folds are repeated so that the connecting portions 41 and 42 alternately connect the upper and lower sides of the open end of the hexagonal tube. Therefore, the connection portion 42 for the valley fold is adjacent to the connection portion 41 for the mountain fold. A mountain-fold connecting portion 41 is adjacent to the valley-fold connecting portion 42 . Mountain folds and valley folds alternately connect the hexagonal cylinders.

また、連結部41及び42は、六角筒の上側及び下側を交互に連結する。連結部41及び42が六角筒を連結するので、接合部及び溶接部を不要とすることができる。よって、ハニカム構造体の強度は、接合部及び溶接部に依存せず、板材10の材料強度になる。よって、ハニカム構造体の強度を向上させることができる。 Moreover, the connecting portions 41 and 42 alternately connect the upper side and the lower side of the hexagonal tube. Since the connecting portions 41 and 42 connect the hexagonal cylinders, joints and welds can be eliminated. Therefore, the strength of the honeycomb structure is the material strength of the plate member 10 without depending on the joints and welds. Therefore, the strength of the honeycomb structure can be improved.

山折り及び谷折りの曲成形では、負角及び座屈がない状態で曲げるようにする。例えば、プレス方向に対し負角が存在しない状態で成形する。また、連結部41及び42を曲成形する場合には、連結部41及び42における曲内Rは、板厚以上にする。このようにして、図5に示すように、ハニカム構造体1を製造することができる。 The mountain fold and valley fold are bent in a state where there is no negative angle or buckling. For example, molding is performed in a state where there is no negative angle with respect to the pressing direction. Further, when the connecting portions 41 and 42 are formed by bending, the bending inner radius R of the connecting portions 41 and 42 should be greater than or equal to the plate thickness. In this manner, a honeycomb structure 1 can be manufactured as shown in FIG.

本実施形態のハニカム構造体1の製造方法は、1枚のシート材または帯状の材料等の板材10から、連続したハニカム構造体1を製造する方法である。また、1枚の板材10から繋がった複数の六角筒を有する連続したハニカムを製造するため、連結部41及び42は、折り曲げ形状を有している。これらは、帯状の金属板等の板材10に、スリット21及び22を開け、複数の曲成形を繰り返しながら、ハニカム構造体1を形成する。一方向に連続した六角筒であれば、容易に形成できる。連結部41及び42を上方側と下方側とに交互に設けることで、これら六角筒を連結させることが可能である。これらの製造は、曲成形で行われ、かつ、プレス方向に対し負角が存在しない状態で成形することが可能である。よって、帯状の板材10を順送、もしくはロール成形など、生産性に優れた工法を採用しても、連続したハニカム構造体1を製造することができる。 The manufacturing method of the honeycomb structure 1 of the present embodiment is a method of manufacturing a continuous honeycomb structure 1 from a single plate material 10 such as a sheet material or a belt-like material. Moreover, in order to manufacture a continuous honeycomb having a plurality of hexagonal cylinders connected from one plate material 10, the connecting portions 41 and 42 have a bent shape. The honeycomb structure 1 is formed by forming slits 21 and 22 in a plate material 10 such as a belt-like metal plate and repeating a plurality of bending processes. A hexagonal cylinder continuous in one direction can be easily formed. By alternately providing the connecting portions 41 and 42 on the upper side and the lower side, it is possible to connect these hexagonal cylinders. They are manufactured by bending and can be formed without negative angles to the pressing direction. Therefore, the continuous honeycomb structure 1 can be manufactured even if the belt-like plate material 10 is fed progressively or a construction method with excellent productivity such as roll forming is adopted.

次に、製造されたハニカム構造体1を説明する。図5に示すように、本実施形態のハニカム構造体1は、複数の六角筒61及び六角筒62を含んでいる。各六角筒61及び62は、6つの側壁に囲まれた空洞を有している。空洞の開口部は、六角形である。六角筒61の開口部及び六角筒62の開口部は、例えば、同じ大きさの正六角形である。 Next, the manufactured honeycomb structure 1 will be described. As shown in FIG. 5 , the honeycomb structure 1 of this embodiment includes a plurality of hexagonal cylinders 61 and 62 . Each hexagonal cylinder 61 and 62 has a cavity surrounded by six side walls. The cavity opening is hexagonal. The opening of the hexagonal tube 61 and the opening of the hexagonal tube 62 are, for example, regular hexagons of the same size.

ここで、ハニカム構造体1の説明の便宜のために、XYZ直交座標軸系を導入する。空洞の開口方向をZ軸方向とする。よって、Z軸方向から見て、開口部は、六角形である。 Here, for convenience of explanation of the honeycomb structure 1, an XYZ orthogonal coordinate axis system is introduced. Let the opening direction of the cavity be the Z-axis direction. Therefore, the opening is hexagonal when viewed from the Z-axis direction.

ハニカム構造体1は、複数の六角筒61及び62が繋がった配列71~73を有している。配列71及び72は、X軸方向に複数の六角筒61が連結部41を介して繋がった配列である。配列73は、X軸方向に複数の六角筒62が連結部42を介して繋がった配列である。配列72は、配列71に対してY軸方向に間隔を空けて形成されている。配列73は、配列71と配列72との間に配置されている。 The honeycomb structure 1 has arrays 71 to 73 in which a plurality of hexagonal cylinders 61 and 62 are connected. Arrays 71 and 72 are arrays in which a plurality of hexagonal cylinders 61 are connected via connecting portions 41 in the X-axis direction. An array 73 is an array in which a plurality of hexagonal cylinders 62 are connected via connecting portions 42 in the X-axis direction. The array 72 is spaced apart from the array 71 in the Y-axis direction. Array 73 is arranged between array 71 and array 72 .

配列71における六角筒61と、配列72における六角筒61とは、Y軸方向に並んで配置されている。配列71における六角筒61の-Y軸方向側の側壁と、配列72における六角筒61の+Y軸方向側の側壁とは対向している。Y軸方向に隣り合った六角筒61の対向する側壁は、配列73における連結部42を形成している。すなわち、六角筒61のY軸方向に直交した側壁は、連結部42を形成している。一方、六角筒62のY軸方向に直交した側壁は、連結部41を形成している。六角筒61のY軸方向に直交した側壁以外の側壁は、六角筒62のY軸方向に直交した側壁以外の側壁と共有している。 The hexagonal cylinders 61 in the array 71 and the hexagonal cylinders 61 in the array 72 are arranged side by side in the Y-axis direction. The −Y-axis direction side wall of the hexagonal cylinder 61 in the array 71 faces the +Y-axis direction side wall of the hexagonal cylinder 61 in the array 72 . The opposing side walls of the hexagonal cylinders 61 that are adjacent in the Y-axis direction form the connecting portion 42 in the array 73 . That is, the side wall of the hexagonal tube 61 perpendicular to the Y-axis direction forms the connecting portion 42 . On the other hand, a side wall of the hexagonal tube 62 perpendicular to the Y-axis direction forms a connecting portion 41 . The side walls of the hexagonal cylinder 61 other than the side walls orthogonal to the Y-axis direction are shared with the side walls of the hexagonal cylinder 62 other than the side walls orthogonal to the Y-axis direction.

図6(a)及び(b)は、実施形態に係るハニカム構造体の連結部を例示した断面図である。図6(a)及び(b)に示すように、連結部41は、上部、すなわち、+Z軸方向側に曲成形された曲部41aを有している。したがって、連結部41をX軸方向に直交した面で切断すると、上下を逆にしたU字状となっている。曲部41aの内Rは、板厚以上であり、以下の(1)式を満たしている。 6(a) and 6(b) are cross-sectional views illustrating connecting portions of the honeycomb structure according to the embodiment. As shown in FIGS. 6A and 6B, the connecting portion 41 has a curved portion 41a curved toward the upper portion, that is, the +Z-axis direction side. Therefore, when the connecting portion 41 is cut along a plane orthogonal to the X-axis direction, it has an upside-down U shape. The inner radius of the curved portion 41a is greater than or equal to the plate thickness, and satisfies the following formula (1).

内R≧板厚 (1) Inner R ≧ plate thickness (1)

連結部42は、下部、すなわち、-Z軸方向側に曲成形された曲部42aを有している。したがって、連結部42をX軸方向に直交した面で切断すると、U字状となっている。曲部42aの内Rも板厚以上であり、上記の(1)式を満たしている。本実施形態では、ハニカム構造体1を製造する際に、(1)式のように、連結部41及び42における曲内Rを、板厚以上にしている。例えば、小さな内Rで曲げると割れが発生する場合がある。しかしながら、本実施形態のように、内Rを板厚以上とすることにより、割れにくい強度に向上させることができる。 The connecting portion 42 has a lower portion, that is, a curved portion 42a that is bent toward the -Z-axis direction. Therefore, when the connecting portion 42 is cut along a plane orthogonal to the X-axis direction, it has a U shape. The inner radius of the curved portion 42a is also greater than or equal to the plate thickness and satisfies the above formula (1). In the present embodiment, when the honeycomb structure 1 is manufactured, the bend radius R of the connecting portions 41 and 42 is set to be equal to or larger than the plate thickness, as shown in formula (1). For example, bending with a small radius may cause cracking. However, as in the present embodiment, by setting the inner R to be equal to or greater than the plate thickness, the strength can be improved to prevent cracking.

図7(a)~(c)は、金属の板材を折り曲げる際に用いられる拘束の手法を例示した図である。金属の板材10に曲成形を加えると、スプリングバックが発生することがある。製品の必要寸法精度が厳しい場合には、このスプリングパックが課題になる。そこで、折り曲げ部を拘束することで、これら必要寸法精度を満たすことができる。拘束の手法としては、図7(a)に示すような接着、溶接(スポット、アーム等)などの接合方法、図7(b)に示すように、例えば、幅W2及び厚さDでカシメを行う手法、図7(c)に示すように、ヘミングなどの形状で端を折り曲げて拘束する手法がある。板材10を折り曲げる際には、このような手法を用いてもよい。 FIGS. 7A to 7C are diagrams exemplifying restraining methods used when bending a metal plate. If the metal plate 10 is subjected to bending, springback may occur. If the required dimensional accuracy of the product is strict, this spring pack becomes an issue. Therefore, by constraining the bent portion, it is possible to satisfy these required dimensional accuracies. As a restraint method, a joining method such as adhesion or welding (spot, arm, etc.) as shown in FIG. 7(c), and a method of bending the ends in a shape such as hemming to constrain them. Such a technique may be used when bending the plate member 10 .

本実施形態のハニカム構造体1は、次のような特徴を有している。すなわち、一枚の板材10から複数の六角筒が連結されたハニカム構造体1を製造する。具体的には、一枚の板材10に複数のスリット21及び22を形成する。そして、連結部41及び42、並びに、各スリット21及び22の端部を通る山折り線51、谷折り線52で折り曲げることにより製造する。このように、本実施形態では、一枚の板材10からハニカム構造体1を製造するため、接合部がない構造とすることができる。よって、軽量で強度が大きく、順送やロール形成等の高速生産を可能とし、低コストで大面積のハニカム構造を製造することができる。 The honeycomb structure 1 of this embodiment has the following characteristics. That is, the honeycomb structure 1 in which a plurality of hexagonal cylinders are connected is manufactured from one plate member 10 . Specifically, a plurality of slits 21 and 22 are formed in one plate material 10 . Then, it is manufactured by folding along mountain fold lines 51 and valley fold lines 52 passing through the connecting portions 41 and 42 and the ends of the slits 21 and 22 . As described above, in the present embodiment, since the honeycomb structure 1 is manufactured from one plate member 10, a structure without joints can be obtained. Therefore, it is possible to manufacture a large-area honeycomb structure at low cost, which is lightweight and strong, enables high-speed production such as progressive feeding and roll forming, and the like.

また、六角筒同士を連結する連結部41及び42は、上下、すなわち、六角筒の開口端の一方側及び他方側を交互に連結している。よって、軽量にしつつ強度を向上させることができる。 Moreover, the connecting portions 41 and 42 that connect the hexagonal cylinders alternately connect the upper and lower sides, that is, the one side and the other side of the open ends of the hexagonal cylinders. Therefore, it is possible to improve the strength while reducing the weight.

さらに、曲成形における内Rを、板厚以上としているので、割れの発生を抑制し、軽量で強度が大きいハニカム構造体とすることができる。 Furthermore, since the inner R in bending is set to be equal to or greater than the plate thickness, the occurrence of cracks can be suppressed, and the honeycomb structure can be lightweight and high in strength.

また、山折り及び谷折り等の曲成形では、負角及び座屈がない状態で曲げる。よって、軽量で強度が大きく、順送やロール形成等の高速生産を可能とし、低コストで大面積のハニカム構造を製造することができる。 Moreover, in bending forming such as mountain folds and valley folds, bending is performed in a state where there is no negative angle and no buckling. Therefore, it is possible to manufacture a large-area honeycomb structure at low cost, which is lightweight and strong, enables high-speed production such as progressive feeding and roll forming, and the like.

これに対して、例えば、特許文献1~7には、軽量化を目的としたハニカム構造体の各種構造が開示されている。しかし、これらのハニカム構造体は、完全な六角形の形状を有しておらず、六角形の2辺は、隣り合った六角形と連結されていない。特許文献5では、図8に示すように、コルゲートシート100をプレス加工して複数の凸部101を形成し、凸部101の山同士を圧着させてハニカム構造体102を製造している。このようなハニカム構造体102は、接合部103が存在し、接合部103の接合強度が、ハニカム構造体の全体の強度を律速している。よって、接合部103の強度不足により全体の強度が低下する恐れがある。特許文献6には、化学処理を施す等により接合強度を向上させることが開示されている。しかしながら、接合部の接合強度が全体の強度を律速することに変わりはない。特許文献2及び3には、サンドイッチハニカムが開示されている。特許文献2及び3のサンドイッチハニカムは、ハニカム構造体の上下に、軽量化という観点からは不利な部材が設けられている。このように、特許文献1~7のハニカム構造体は、軽量化しつつ強度を向上させることができない。 On the other hand, for example, Patent Documents 1 to 7 disclose various structures of honeycomb structures for the purpose of weight reduction. However, these honeycomb structures do not have a perfect hexagonal shape, and two sides of a hexagon are not connected to adjacent hexagons. In Patent Document 5, as shown in FIG. 8, a corrugated sheet 100 is pressed to form a plurality of protrusions 101, and the peaks of the protrusions 101 are crimped to each other to manufacture a honeycomb structure 102. FIG. Such a honeycomb structure 102 has a joint portion 103, and the joint strength of the joint portion 103 determines the strength of the entire honeycomb structure. Therefore, the strength of the joint 103 may be insufficient and the strength of the whole may be lowered. Patent Literature 6 discloses improving the bonding strength by chemical treatment or the like. However, the joint strength of the joint still determines the overall strength. Patent Documents 2 and 3 disclose sandwich honeycombs. In the sandwich honeycombs of Patent Documents 2 and 3, members disadvantageous from the viewpoint of weight reduction are provided above and below the honeycomb structure. As described above, the honeycomb structures of Patent Documents 1 to 7 cannot improve strength while reducing weight.

一方、本実施形態では、上述したように、一枚の板材10から連結したハニカムを製造し、ハニカム同士の連結は、上方側と下方側とが交互であり、曲成形における内Rを板厚以上にし、曲成形では、負角がない状態で曲げている。よって、接合部がないので、軽量化しつつ強度を向上させることができる。また、順送やロール形成等の高速生産を可能とし、低コストで大面積のハニカム構造を製造することができる。 On the other hand, in the present embodiment, as described above, the honeycombs are manufactured from one sheet of plate 10, and the honeycombs are connected alternately on the upper side and the lower side, and the inner radius of the bending is the thickness of the plate. As described above, in bending, bending is performed in a state where there is no negative angle. Therefore, since there is no joining portion, it is possible to improve the strength while reducing the weight. Moreover, high-speed production such as progressive feeding and roll forming is enabled, and a large-area honeycomb structure can be manufactured at low cost.

以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、上記の構成に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。例えば、実施形態1及び実施形態2を組み合わせた半導体装置の製造方法も、本発明の技術的思想の範囲である。 Although the embodiment according to the present invention has been described above, it is possible to make modifications without departing from the technical idea of the present invention without being limited to the above configuration. For example, a method of manufacturing a semiconductor device that combines Embodiment 1 and Embodiment 2 is also within the scope of the technical idea of the present invention.

10 板材
11 主面
12 裏面
21、22 スリット
31、32、33 列
41、42 連結部
41a、42a 曲部
51 山折り線
52 谷折り線
61、62 六角筒
71、72、73 配列
100 コルゲートシート
101 凸部
102 ハニカム構造体
103 接合部
10 Plate material 11 Main surface 12 Back surface 21, 22 Slits 31, 32, 33 Rows 41, 42 Connecting parts 41a, 42a Curved part 51 Mountain fold line 52 Valley fold line 61, 62 Hexagonal tube 71, 72, 73 Arrangement 100 Corrugated sheet 101 Convex portion 102 Honeycomb structure 103 Joining portion

Claims (1)

一枚の金属板にスリットを形成し、前記金属板を折り曲げ、複数の六角筒をハニカム状に有するハニカム構造体の製造方法であって、
前記金属板に、前記六角筒と、前記六角筒同士を連結する連結部と、が形成されるように前記スリットを平行且つ交互に形成するとともに、
前記連結部が前記六角筒の開口端の一方側及び他方側を交互に連結するように、山折り及び谷折りを繰り返し、
U字状の前記連結部における曲内Rを、板厚以上にするとともに、曲成形では、負角及び座屈がない状態で曲げることを特徴とするハニカム構造体の製造方法。
A method for manufacturing a honeycomb structure having a plurality of hexagonal cylinders in a honeycomb shape by forming slits in a single metal plate and bending the metal plate, the method comprising:
The slits are formed in parallel and alternately in the metal plate so that the hexagonal cylinders and connecting portions that connect the hexagonal cylinders are formed,
Repeat mountain folds and valley folds so that the connecting portion alternately connects one side and the other side of the open end of the hexagonal cylinder,
A method for manufacturing a honeycomb structure, characterized in that the bending radius R of the U-shaped connecting portion is set to be equal to or larger than the thickness of the plate, and the bending is performed in a state where there is no negative angle and no buckling.
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