把持夹具以及压力损失测定装置制造方法

把持夹具以及压力损失测定装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种把持夹具，把持夹具(70)具有筒状的夹具基材(50)、以及设于其筒状的夹具基材(50)的内周面侧的筒状的伸缩部件(52)。筒状的伸缩部件(52)的两端侧遍及整周固定于筒状的夹具基材(50)的两端侧。筒状的伸缩部件(52)的内周面(62)的形状比所把持的柱状体(蜂窝结构体)(2)的外形小。另一方面，筒状的夹具基材(50)的内周面(60)的形状比所把持的柱状体(蜂窝结构体)的外形大。根据这样的把持夹具(70)，即使是形状精度容易参差不齐的异形的蜂窝结构体，也能够高气密性地把持该蜂窝结构体。
【专利说明】把持夹具以及压力损失测定装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及即使柱状体是异形，且是形状精度差、脆弱性的柱状体，也能够在不使 该柱状体破损的状态下予以把持的夹具、以及测定由该夹具把持的柱状体的压力损失的装 置。

【背景技术】
[0002] 作为负载用于净化汽车废气的催化剂的载体，多用蜂窝结构体。该蜂窝结构体也 作为捕集并除去废气所包含的粒子状物质（可吸入颗粒物（PM))的微粒过滤器（PF)被广 泛使用。而且，该PF有柴油发动机用DPF和汽油发动机用GPF。
[0003] 通常蜂窝结构体是脆弱性的陶瓷制品，其外形在多数情况下呈圆柱状，在内部设 有多个孔格，以连通其圆柱体的2个端面间。该孔格由多个隔壁形成，其隔壁是具有许多细 孔的多孔质。而且，在蜂窝结构体作为PF使用的情况下，规定的孔格的（废气的）流入端 面与剩余的孔格的（废气的）流出端面就交替堵塞。若作为PF使用，则从流入端面侧流入 孔格内的废气经由作为过滤层发挥作用的隔壁，从流出端面侧流出。此时，废气中的粒子状 物质就被捕捉到多孔质的隔壁上。
[0004] 使用这样的蜂窝结构体的催化剂或者过滤器通常设置于废气的流路（例如汽车 的排气管）。因此，在废气通过蜂窝结构体时产生阻力，对发动机的性能造成影响。因此，作 为催化剂或者过滤器的规范，需要提示在规定流速下的压力损失。
[0005] 由于这样的事项，就需要测定作为催化剂的载体或者过滤器本身的蜂窝结构体的 压力损失。而且，在进行压力损失测定时，为了使测定用的废气即使在规定流速下流动也不 会在测定中变得不稳定，需要牢牢地把持固定作为测定对象的蜂窝结构体。以往，压力损失 的测定以及用于此的蜂窝结构体的把持利用例如专利文献1?3所公开的方案（现有技 术）来进行。
[0006] 然而，近年来，作为蜂窝结构体，虽然外形是柱状，但并不是圆柱状（与中心轴垂 直的剖面不是圆形）而剖面是异形并且为一体成形品的蜂窝结构体多了起来。这样的异形 的蜂窝结构体存在形状（尺寸）相对于成为基准的设计值偏差± l〇mm左右或者其以上的 情况。这是由于在制造时经过陶瓷材料的烧成过程。特别是，在剖面是椭圆形的情况下，垂 直度或者扭转（圆周偏差）所涉及的偏差容易变大。而且，因为在一体成形品的情况下，不 实施修正形状的加工，所以上述现有技术中，存在难以把持形状精度差的蜂窝结构体，并正 确地测定压力损失的情况。其理由是，在压力损失测定时，为了使测定用的废气在完全不泄 漏的情况下通过蜂窝结构体，需要以气密的状态把持蜂窝结构体，可现有技术中，无法以优 异的气密性把持形状精度参差不齐的蜂窝结构体。现有技术中，所把持的蜂窝结构体的形 状公差（可允许的尺寸的最大值与最小值的差）的限度是，在剖面是圆形的情况下是±2_ 左右，在剖面是异形的情况下则是±1_左右。
[0007] 现有技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本专利第2807370号公报
[0010] 专利文献2 :日本专利第4307974号公报
[0011] 专利文献3 :日本特开2010 - 237170号公报


【发明内容】

[0012] 本发明是鉴于这样的事项而完成的。本发明的课题在于，提供一种即使对于形状 精度容易参差不齐的异形的蜂窝结构体（当然，即使剖面是圆形的蜂窝结构体），也能够高 气密性地把持的方案，通过该方案，能够对于形状精度参差不齐的广泛的测定对象（蜂窝 结构体）实现正确的压力损失测定。反复研究的结果，发现该课题可以通过以下所示的方 案来解决，从而完成了本发明。
[0013] 即，首先，根据本发明，提供一种把持夹具，其用于把持柱状体，具有筒状的夹具基 材、以及设于其筒状的夹具基材的内周面侧的筒状的伸缩部件，筒状的伸缩部件的两端侧 遍及整周固定于筒状的夹具基材的两端侧，并且筒状的伸缩部件的内周面的形状比所把持 的柱状体的外形（外侧的形状）小，筒状的夹具基材的内周面的形状比所把持的柱状体的 外形（外侧的形状）大。
[0014] 在本发明的把持夹具中，优选上述筒状的伸缩部件的内周面的形状相对于所把持 的柱状体的外形，小3?50%。
[0015] 在本发明的把持夹具中，如前文所述，筒状的伸缩部件的内周面的形状比所把持 的柱状体的外形（外侧的形状）小。这里，将筒状伸缩部件内周面形状相对于所把持柱状 体外形小的程度称为伸缩部件形状比率。这样，将筒状伸缩部件内周面形状相对于所把持 柱状体外形小3?50%的情况表示为伸缩部件形状比率是3?50%。在筒状伸缩部件与 所把持柱状体在各自剖面形状中相似的情况下，该伸缩部件形状比率用各自剖面形状中的 从中心轴到周部的长度来规定。关于该长度，例如，如果剖面的形状为圆则是半径，如果为 椭圆则是长径和短径。筒状的伸缩部件以及柱状体的所谓剖面的形状是筒状体或者柱状体 的与轴方向垂直的剖面的形状。因为筒状的伸缩部件的内周面的形状比所把持的柱状体 的外形（外侧的形状）小，所以筒状的伸缩部件的剖面的形状的周长与所把持的柱状体的 剖面的形状的周长相比变短。而且，实际上，例如橡胶管等的伸缩部件虽然不是定形体，但 不伸缩，使面积为恒定，假定成与柱状体的剖面的形状相似的形状，来计算伸缩部件形状比 率。例如，如果柱状体是椭圆柱体，其剖面是椭圆的话，则筒状的伸缩部件的剖面也假定成 相似的椭圆，来计算伸缩部件形状比率。
[0016] 在本发明的把持夹具中，上述筒状的夹具基材的内周面的形状相对于所把持的柱 状体的外形，大出超过1mm且20mm以下的范围的差值。
[0017] 在本发明的把持夹具中，如前文所述，筒状夹具基材内周面的形状比所把持柱状 体的外形（外侧的形状）大。这里，将筒状夹具基材内周面形状相对于所把持柱状体外形 的大小的程度（差值）称为夹具基材形状差。这样，将筒状夹具基材内周面形状相对于所 把持柱状体外形大出超过1mm且20mm以下的范围的差值的情况表示为夹具基材形状差为 超过1mm且20mm以下。以筒状夹具基材与所把持柱状体在各自剖面形状中大体相似作为 前提，基于各自剖面形状中的从中心轴到周部的长度，来求出夹具基材形状差。该长度为例 如，如果剖面的形状为圆则是半径，如果为椭圆则是长径和短径。筒状夹具基材以及柱状体 的所谓剖面的形状，是筒状体或者柱状体的与轴方向垂直的剖面的形状。因为筒状夹具基 材内周面形状比所把持柱状体外形（外侧的形状）大，所以筒状夹具基材剖面形状的周长 与所把持柱状体剖面形状的周长相比变长。其中，柱状体的外形存在参差不齐，筒状夹具基 材剖面形状与所把持柱状体剖面形状无需严格相似。筒状夹具基材内周面形状只要是能够 收容柱状体，且优选夹具基材形状差为超过1mm且20mm以下那样的形状即可。
[0018] 在本发明的把持夹具中，优选具有贯通上述筒状的夹具基材的外周面和内周面的 孔、以及开关该孔的开关单元，并且真空产生单元经由开关单元与孔连接。在设有该孔以及 开关单元的情况下，进一步优选加压单元经由开关单元与孔连接。
[0019] 原始的开关单元是接头和盖，优选地作为开关单元可以采用阀或者具有开关功能 的接头（端口）。也优选连接真空产生单元和加压单元双方，在该情况下，优选开关单元是 三通阀。真空产生单元只要是能够在孔中产生真空的单元即可。作为真空产生单元，可以 设置例如真空泵、抽气器、或者其他的真空产生器，但也可以仅是用配管连接设于其它地方 的那些真空产生单元。相同地，加压单元只要是提高孔中的大气（空气）的压力的单元即 可。加压对象最终为筒状的伸缩部件。作为加压单元，也可以设置例如压缩机、或者其他的 加压器，但也可以仅是用配管连接设于其它地方的那些加压单元。
[0020] 在本发明的把持夹具中，优选在筒状夹具基材的内周面形成有遍及整周的凹部。
[0021 ] 在本发明的把持夹具中，优选在筒状夹具基材的内周面形成有遍及整周的槽。
[0022] 在本发明的把持夹具中，上述的孔以及开关单元可以是多组，但在形成有该槽的 情况下，孔以及开关单元也可以是1组。优选在该槽中设置上述的孔。
[0023] 尤其优选在筒状夹具基材的内周面形成有遍及整周的凹部与遍及整周的槽双方， 在该情况下，在形成凹部的面（其也是内周面）形成有槽。
[0024] 在本发明的把持夹具中，优选筒状的伸缩部件是橡胶管。在该情况下，优选该橡胶 管的材料是天然橡胶。
[0025] 橡胶管上也可以有连接处（接缝），但需要几乎没有阶梯差（0.5mm以下），并且其 连接处的拉伸强度以及针对拉伸的伸长量几乎与其他部分（连接处以外）相同（各自为 ± 10%以内）。
[0026] 在本发明的把持夹具中，优选上述筒状夹具基材的轴长相对于所把持柱状体的轴 长，小5mm以上且10mm以下的范围的差值。
[0027] 本发明的把持夹具适合应用于所把持柱状体是蜂窝结构体的情况。本发明的把持 夹具尤其优选应用于蜂窝结构体是陶瓷制且异形的情况。
[0028] 所谓作为本发明的把持夹具把持的对象的柱状体，是外形为柱状的物体。而且，适 合应用本发明的把持夹具的柱状体是内部结构为蜂窝状结构的柱状体（即，上述的蜂窝结 构体）。
[0029] 另外，所谓异形，一般是指不同于通常的形状，但本说明书所说的异形是指柱状体 的与中心轴垂直的剖面不是圆形的柱状体的形状。对柱状体仅称为圆形或者椭圆形时，是 指柱状体的剖面是圆形或者椭圆形，该情况下，柱状体的外形是圆柱体或者椭圆柱体。
[0030] 接下来，根据本发明，提供一种压力损失测定装置，其测定在流体通过具有流体流 入流出的流入端面以及流出端面的柱状的蜂窝结构体时产生的流体的压力损失，具备：蜂 窝结构体保持单元，其保持蜂窝结构体；流体通过单元，其驱动以使流体通过蜂窝结构体； 流速计测单元，其计测通过蜂窝结构体的流体的流速；压力损失测定单元，其测定流体以由 流速计测单元计测出的流速通过蜂窝结构体时产生的压力损失；以及流路，其连结各个单 元之间以使流体通过四个单元的相互间，作为蜂窝结构体保持单元，使用所把持的柱状体 是蜂窝结构体的情况的本发明的把持夹具。
[0031] 作为上述的压力损失测定装置，例如是专利文献1?3所公开的压力损失测定装 置，作为保持蜂窝结构体的单元，能够列举使用上述的任一个把持夹具的单元。
[0032] 发明的效果
[0033] 本发明的把持夹具是用于把持柱状体的把持夹具。具有筒状的夹具基材、以及设 于其筒状的夹具基材的内周面侧的筒状的伸缩部件，筒状的伸缩部件的两端侧遍及整周固 定于筒状的夹具基材的两端侧。这里，所谓筒状的伸缩部件以及夹具基材的两端侧是在筒 状体中开口的双方的端部的侧。设于筒状的夹具基材的内周面侧的筒状的伸缩部件的两端 侧遍及整周固定于筒状的夹具基材的两端侧，所以能够将筒状的夹具基材作为基点，伸长 筒状的伸缩部件。另外，在其筒状的伸缩部件与筒状的夹具基材之间形成有空间。
[0034] 而且，在本发明的把持夹具中，筒状的伸缩部件的内周面的形状比所把持的柱状 体的外形小，筒状的夹具基材的内周面的形状比所把持的柱状体的外形大。因此，如果伸长 筒状的伸缩部件使内周变大，则能够将柱状体向筒状的夹具基材中收容。在该状态下，如果 使伸长的伸缩部件还原，则内周面的形状小的伸缩部件与柱状体压接，由此能够通过伸缩 部件牢牢地把持柱状体。
[0035] 在这样的本发明的把持夹具中，如果使筒状的夹具基材的内周面的形状与所把持 的柱状体的外形相比要大，并且是包括可允许的柱状体的尺寸的最大值的方式，则柱状体 的剖面形状不管是圆形还是异形，并且也不被柱状体是一体成形的陶瓷制品时的形状精度 的好坏所左右，而能够实现良好的把持。而且，因为利用伸缩部件的伸缩性（伸缩率、伸缩 力）来把持，所以能够较大地设定柱状体的形状公差或者最大误差。
[0036] 进而，作为催化剂的载体或者过滤器本身的蜂窝结构体，因陶瓷制而外壁薄，且边 缘容易出缺口，但即便在该结构体是被把持的柱状体的情况下，由于本发明的把持夹具是 利用伸缩部件来把持柱状体，所以破损的可能性减少。本发明的把持夹具不是如现有的把 持夹具那样把持所把持柱状体端面附近的周面的一部分，而是使用筒状的伸缩部件的整个 内周面来把持柱状体，所以即使从该点来讲，边缘也难以出缺口，破损的可能性减少。并且， 因为能够较大地确保筒状的伸缩部件的接触面积，所以即使弱的把持力也能够牢牢地把持 柱状体。因此，难以发生由于不小心产生大的把持力而造成的压缩破损。而且，本发明的把 持夹具中，筒状的伸缩部件的把持面积宽，所以即使所把持的柱状体的周面为如波浪样的 形状的情况下，也能够良好地把持。
[0037] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，上述筒状的伸缩部件的内周面的形状相对 于所把持的柱状体的外形，小3?50%，所以仅用伸长的伸缩部件而不利用另外的加压单 元也能够把持柱状体。把持柱状体的力（把持力）能够通过伸缩部件形状比率的设定、伸 缩部件的材料的选定（例如橡胶管所涉及的橡胶的伸缩性（伸缩率、伸缩力）、橡胶的机械 强度）来调整。该把持力是对柱状体的伸缩部件的压接力（压力）。本发明的把持夹具中， 因为伸缩部件形状比率为3?50%这样宽，所以根据作为把持对象物的柱状体的强度、质 量，容易调整该伸缩部件形状比率。因此，把持柱状体所需的把持力也能够容易地调节。并 不是一定需要利用另外的加压单元来调节。另外，作为伸缩部件，可以采用在把持柱状体的 状态下也能够进一步伸长的部件。这样一来，柱状体是异形的情况下，能够通过周面的曲率 变化，避免在伸缩部件产生褶皱。褶皱的产生会成为对于把持时的柱状体产生不均匀压缩 应力的重要因素，但因为根据该优选的方式可以防止褶皱的产生，所以把持力在柱状体变 得均匀。
[0038] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，筒状的夹具基材的内周面的形状相对于所 把持的柱状体的外形，大出超过1mm且20mm以下的范围的差值，所以如果使其范围的中心 值作为形状的基准值（设计值），则即使异形的情况下，也能够大体对应于± l〇mm的形状公 差。所谓筒状的夹具基材的内周面的形状相对于所把持的柱状体的外形大，是指在筒状的 夹具基材与柱状体之间存在缝隙，由于能够将该缝隙按照如上所述的尺寸较大地设定，所 以能够容易且迅速地进行柱状体的装卸作业。
[0039] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，具有贯通筒状的夹具基材的外周面和内周 面的孔以及开关该孔的开关单元，并且真空产生单元经由开关单元与孔连接，所以在装卸 柱状体时，能够使筒状的夹具基材与筒状的伸缩部件之间的空间成为真空（成为负压），来 将筒状的伸缩部件贴附在筒状的夹具基材的表面（内周面）。这样一来，在装卸柱状体时， 能够使筒状的伸缩部件与柱状体完全不摩擦地完成把持作业。因此，不仅柱状体难以产生 破损（边缘的缺口等），而且伸缩部件也难以劣化，无需频繁更换。
[0040] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，加压单元经由开关单元与孔连接，所以在 筒状的夹具基材与筒状的伸缩部件之间的空间例如输入空气来使空间膨胀（使伸缩部件 伸长）。因此，能够通过例如空气压容易地调整柱状体的把持力。而且，与柱状体的形状无 关地能够稳定地产生均匀的把持力。如前文所述，把持力能够通过伸缩部件形状比率的设 定、伸缩部件的材料的选定来调整，但是为了产生不能由它们对应的范围的把持力，该空气 压的施加是有效的。根据空气压，能够比伸缩部件形状比率的设定、伸缩部件的材料的选定 更细微地调节把持力。另外，如果作为伸缩部件选择柔软性优异的橡胶管，通过空气压产生 把持力，则即使在所把持的柱状体的周面存在凹凸的情况下，也能够使橡胶管追随其柱状 体表面的形状，以对周面均匀的把持力来把持柱状体。
[0041] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，在筒状的夹具基材的内周面形成有遍及整 周的凹部，所以容易使筒状的伸缩部件伸缩，容易进行柱状体的把持以及释放（不把持）动 作（相应地也称为装卸）。这是因为若形成有凹部，则即使不使筒状的伸缩部件伸长，在其 筒状的伸缩部件与筒状的夹具基材之间也形成有空间，在其空间中，筒状的伸缩部件与筒 状的夹具基材并不密合。而且，因为贯通筒状的夹具基材的外周面和内周面的孔会通过该 空间，所以能够通过孔，利用上述真空产生单元来对该空间进行减压，来将伸缩部件贴附在 夹具基材的表面（有凹部的内周面）。另外，通过孔，利用上述加压单元来对该空间进行加 压，除了伸缩部件本身的压接力以外，也能够利用该加压力将伸缩部件与柱状体的周面压 接。
[0042] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，在筒状的夹具基材的内周面形成有遍及整 周的槽，所以容易使筒状的伸缩部件伸缩，容易进行柱状体的把持以及释放动作（装卸）。 这是因为在其槽中筒状的伸缩部件与筒状的夹具基材一直隔离。筒状的伸缩部件设于筒状 的夹具基材的内周面侧，所以如果没有凹部，两者相接。另外，即使有凹部，也存在使筒状的 夹具基材与筒状的伸缩部件之间的空间成为真空，来将筒状的伸缩部件贴附在筒状的夹具 基材的表面的情况。在这样的状态下，若筒状的伸缩部件有粘着性，则与筒状的夹具基材粘 着，难以使筒状的伸缩部件伸缩。然而，如果形成有槽，则因为在其槽中筒状的伸缩部件从 筒状的夹具基材分离，所以容易使筒状的伸缩部件伸缩。另外，在利用上述加压单元向空间 输入空气来加压的情况下，空气容易沿着该槽遍及整周。因此，在设有槽的情况下，孔以及 开关单元各有一个（1组）即可。
[0043] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，使用橡胶管作为筒状的伸缩部件，所以能 够廉价地制成。而且，在特别优选的方式中，作为伸缩部件的橡胶管的材料是表面粗糙的天 然橡胶，所以该伸缩部件（天然橡胶）容易密合于柱状体的周面，即使对柱状体的压接力 (压力）小,也能够良好地把持柱状体。
[0044] 本发明的把持夹具在其优选的方式中，筒状的夹具基材的轴长相对于所把持的柱 状体的轴长，大5mm以上且10mm以下的范围的差值，所以能够在保持着柱状体的一方的端 部（例如上端面附近的周面部分）的状态下，向把持夹具收容柱状体，完成把持动作。因 此，在把持时，能够避免柱状体落入筒状的夹具基材中，不会使柱状体的另一方的端部（例 如下端面部分）破损。
[0045] 本发明的压力损失测定装置使用本发明的把持夹具作为蜂窝结构体保持单元，所 以能够正确地测定作为催化剂的载体或者过滤器本身的蜂窝结构体的压力损失。这是因为 本发明的把持夹具能够不发生压力泄漏而保持蜂窝结构体。例如，如前文所述，本发明的把 持夹具中，难以在伸缩部件产生褶皱。该褶皱为压力泄漏的重要因素，但如果能够防止褶皱 的产生，气密性就能够确保，压力泄漏就难以发生。另外，按照上述，若蜂窝结构体（柱状 体）的周面成为波浪状，则容易成为压力泄漏的重要因素，但由于本发明的把持夹具中的 伸缩部件的把持面积变宽，所以即使所把持的柱状体的周面为如波浪状的形状的情况下， 也能够在不发生压力泄漏而确保气密性的条件下把持柱状体。进而，若在蜂窝结构体（柱 状体）的周面存在凹凸，则容易成为压力泄漏的重要因素，但如前文所述，在本发明的把持 夹具中，如果选择柔软性优异的橡胶管作为伸缩部件，通过空气压来产生把持力，则即使在 所把持的柱状体的周面有凹凸的情况下，也能够使橡胶管追随其柱状体的表面的形状，能 够以对周面均匀的把持力把持柱状体，所以能够在压力损失测定时保持密封性。

【专利附图】

【附图说明】
[0046] 图1是示意性地表示本发明的把持夹具的一实施方式的立体图。
[0047] 图2A是示意性地表示本发明的把持夹具的一实施方式的剖视图，是示出图1中的 虚线B的剖面，表示不使筒状的伸缩部件伸缩的自然状态的图。
[0048] 图2B是示意性地表示本发明的把持夹具的一实施方式的剖视图，是示出图1中的 虚线B的剖面，表示收容柱状体时的状态的图。
[0049] 图2C是示意性地表示本发明的把持夹具的一实施方式的剖视图，是示出图1中的 虚线B的剖面，表示把持柱状体的状态的图。
[0050] 图3A是示意性地表示本发明的把持夹具的其他实施方式的箭头剖视图，是示出 相当于图1中的箭头AA的剖面，表示收容柱状体之前的状态的图。
[0051] 图3B是示意性地表示本发明的把持夹具的其他实施方式的箭头剖视图，是示出 相当于图1中的箭头AA的剖面，表示刚收容柱状体后的状态的图。
[0052] 图3C是示意性地表示本发明的把持夹具的其他实施方式的箭头剖视图，是示出 相当于图1中的箭头AA的剖面，把持已收容的柱状体的状态的图。
[0053] 图4A是示意性地表示本发明的压力损失测定装置的一实施方式的构成图。
[0054] 图4B是示意性地表示本发明的压力损失测定装置的一实施方式的图，是放大表 示一部分的立体图。
[0055] 图5A是示意性地表示本发明的压力损失测定装置的其他实施方式的图，是放大 表不一部分的立体图。
[0056] 图5B是示意性地表示本发明的压力损失测定装置的其他实施方式的图，是放大 表不一部分的立体图。

【具体实施方式】
[0057] 以下，参考附图对本发明的实施方式适当地进行说明，但本发明并不是限定于此 来解释的，只要不脱离本发明的范围，则能够基于本领域技术人员的知识，施加各种的变 更、修正、改进。例如，附图表示优选的本发明的实施方式，但本发明不被附图所表示的方式 或者附图所示出的信息限制。在实施或者验证本发明的基础上，能够应用与本说明书中所 记述的相同的方案或者均等的方案，但优选的方案是以下所述的方案。
[0058] 首先，参照图1以及图2A?图2C，示出本发明的把持夹具的一实施方式，并对其构 成进行说明。图1以及图2A?图2C所示的把持夹具70是把持异形的蜂窝结构体（柱状 体）2的把持夹具。所把持的蜂窝结构体2是陶瓷制品，且与中心轴垂直的剖面是椭圆形的 结构体。把持夹具70具有筒状的夹具基材50、以及设于其夹具基材50的内周面60侧的筒 状的橡胶管（伸缩部件）52。把持夹具70本身不包含蜂窝结构体2。
[0059] 筒状的夹具基材50还由主基材50a以及2个副基材50b构成。橡胶管52的两端 侧（图1以及图2A?图2C中的上下的开口侧）被主基材50a和2个副基材50b夹持，由 此，橡胶管52的两端侧遍及整周都被固定于筒状的夹具基材50的两端侧。
[0060] 在把持夹具70中，橡胶管52的内周面62的形状比所把持的蜂窝结构体2的外形 小例如8%。具体而言，在把持椭圆形的蜂窝结构体2的把持夹具70中，橡胶管52的内周 面62的形状也是在不伸缩的状态下为椭圆形。而且，是内周面62的长径比蜂窝结构体2 的长径小8%，内周面62的短径比蜂窝结构体2的短径小8%这样的情况。
[0061] 另一方面，在把持夹具70中，夹具基材50的内周面60的形状比所把持的蜂窝结 构体2的外形大例如7_。具体而言，在把持椭圆形的蜂窝结构体2的把持夹具70中，夹具 基材50的内周面60的形状也为椭圆形。而且，是内周面60的长径比蜂窝结构体2的长径 大7mm，内周面60的短径比蜂窝结构体2的短径大7mm这样的情况。根据这样的把持夹具 70,作为蜂窝结构体2的形状公差，允许±3. 5mm。
[0062] 把持夹具70中，具有贯通夹具基材50的外周面61和内周面60的孔53以及能够 开关该孔53的端口 51 (开关单元）。而且，未图示的真空产生器（真空产生单元）和压缩 机（加压单元）经由端口 51与孔53连接。具体而言，虽然未图示，但在端口 51连接有配 管，在此处设有三通阀，分支的一侧与真空产生器连接，另一侧与压缩机连接。
[0063] 把持夹具70中，在夹具基材50的内周面60形成有遍及整周的凹部55。形成凹部 55的面是内周面60本身。孔53以在其凹部开口的方式设置。而且，孔53仅在1处打开， 但以与该孔53连接的方式，在夹具基材50的内周面60 (凹部）形成有遍及整周的槽54。 换言之，是在槽54中形成有孔53这样的情况。
[0064] 把持夹具70中，夹具基材50的轴长相对于蜂窝结构体2的轴长小例如8mm。因 此，大的蜂窝结构体2从夹具基材50仅稍稍突出，所以能够抓住蜂窝结构体2的上端面来 取出和放入蜂窝结构体2。
[0065] 接着，以上述的把持夹具70的情况为例来对使用本发明的把持夹具的方法进行 说明。如前文所述，把持夹具70的不伸缩的自然状态下的橡胶管52的内周面62的形状 (参照图2A)比蜂窝结构体2的外形小（参照图2A以及图2B)。因此，首先，将上述三通阀 向连接有上述真空产生器的一侧操作，使真空产生器运转，通过孔53,使夹具基材50与橡 胶管52之间的空间成为真空。这样一来，橡胶管52被吸引到外部方向，贴附在夹具基材50 的表面（形成凹部55的面），作为结果，橡胶管52的内周扩大（参照图2B)。
[0066] 另一方面，夹具基材50的内周面60的形状比蜂窝结构体2的外形大（参照图2B 以及图2C)，所以如果是橡胶管52的内周扩大的状态，则能够将蜂窝结构体2收容到夹具基 材50中。之后，停止真空产生器，一旦使孔53中的压力返回到大气压，则小的橡胶管52就 与蜂窝结构体2压接，而把持蜂窝结构体2。虽然这种状态本身也可，但如果将上述三通阀 向连接有上述压缩机的一侧操作，使压缩机运转，从孔53送入空气，则该空气沿着槽54立 刻遍及整周，在夹具基材50与橡胶管52之间的空间中压力提高。这样一来，橡胶管52朝 向蜂窝结构体2拉伸，更牢固地与蜂窝结构体2压接，蜂窝结构体2被牢牢地把持。
[0067] 接下来，参照图3A?图3C，示出本发明的把持夹具的其他的实施方式并对其构成 进行说明。图3A?图3C所示的把持夹具170与把持夹具70相同，是把持异形的蜂窝结构 体2的把持夹具。把持夹具170具备筒状的夹具基材150以及设于其夹具基材150的内周 面160侧的筒状的橡胶管152。把持夹具170本身不包含蜂窝结构体2。
[0068] 筒状的夹具基材150还由主基材150a和2个副基材150b构成。橡胶管152的两 端侧（图3A?图3C中的上下的开口侧）被主基材150a和2个副基材150b夹持，由此，橡 胶管152的两端侧遍及整周都被固定于筒状的夹具基材150的两端侧。
[0069] 在把持夹具170中，橡胶管152的内周面162的形状比所把持的蜂窝结构体2的 外形小例如12%。具体而言，在把持椭圆形的蜂窝结构体2的把持夹具170中，橡胶管152 的内周面162的形状也是在不伸缩的状态下为椭圆形。而且是内周面162的长径比蜂窝结 构体2的长径小12%，且内周面162的短径比蜂窝结构体2的短径小12%这样的情况。
[0070] 另一方面，在把持夹具170中，夹具基材150的内周面160的形状比所把持的蜂窝 结构体2的外形大例如12_。具体而言，在把持椭圆形的蜂窝结构体2的把持夹具170中， 夹具基材150的内周面160的形状也为椭圆形。而且是内周面160的长径比蜂窝结构体2 的长径大12mm，内周面160的短径比蜂窝结构体2的短径大12mm这样的情况。根据这样的 把持夹具170,作为蜂窝结构体2的形状公差，允许±6mm。
[0071] 把持夹具170中，具有贯通夹具基材150的外周面161和内周面160的孔153以 及能够开关该孔153的端口 151(开关单元）。而且，未图示的真空产生器和压缩机经由端 口 151与孔153连接。具体而言，虽然未图示，但在端口 151连接有配管，在此处设有三通 阀，分支的一侧与真空产生器连接，另一侧与压缩机连接。
[0072] 如以上所述，把持夹具170具有大体与把持夹具70相同的构造，但把持夹具170 中，在夹具基材150的内周面160并未形成有凹部，在该点上不同。只是，在以与孔153连 接的方式在夹具基材150的内周面160 (不是凹部）形成遍及整周的槽154该点上是相同 的。
[0073] 把持夹具170中，夹具基材150的轴长相对于蜂窝结构体2的轴长小例如10mm。 因此，大的蜂窝结构体2从夹具基材150仅稍稍突出，所以能够抓住蜂窝结构体2的上端面 而取出和放入蜂窝结构体2。另外，把持夹具170中，在下端配置有爪部件156。基于橡胶 管152的伸缩性的把持力一直作用于蜂窝结构体2,但是即使突然产生由于橡胶管152的劣 化等而造成的破损，丧失把持力的情况下，也能够通过爪部件156来防止蜂窝结构体2的脱 落。
[0074] 接着，以上述的把持夹具170的情况为例来对使用本发明的把持夹具的方法进行 说明。如前文所述，把持夹具170的不伸缩的自然状态下的橡胶管152的内周面162的形状 (参照图3A)比蜂窝结构体2的外形小（参照图3A以及图3B)。因此，首先，将上述三通阀 向连接有上述真空产生器的一侧操作，使真空产生器运转，通过孔153,使夹具基材150与 橡胶管152之间的空间成为真空。这样一来，橡胶管152就被吸引到外部方向，贴附在夹具 基材150的表面（没有凹部的内周面），作为结果，橡胶管152的内周扩大（参照图3A以及 图 3B)。
[0075] 另一方面，夹具基材150的内周面160的形状比蜂窝结构体2的外形大（参照图 3B以及图3C)，所以如果橡胶管152的内周是扩大的状态，则能够将蜂窝结构体2收容到夹 具基材150中。之后，停止真空产生器，一旦使孔153中的压力返回到大气压，则小的橡胶 管152就与蜂窝结构体2压接，而把持蜂窝结构体2。虽然这种状态本身也可，但如果将上 述三通阀向连接有上述压缩机的一侧操作，使压缩机运转，从孔153送入空气，该空气就沿 着槽154立刻遍及整周，在夹具基材150与橡胶管152之间的空间中压力提高。这样一来， 橡胶管152朝向蜂窝结构体2拉伸，更牢固地与蜂窝结构体2压接，蜂窝结构体2被牢牢地 把持。
[0076] 接下来，以上述的把持夹具70的情况为例对制成本发明的把持夹具的方法进行 说明。该把持夹具70使用现有已知的材料，适当地加工并组装来得到。作为橡胶管52,也 可以采用硅橡胶等，但可以特别适宜地使用例如市场上出售的米黄色的猴皮筋被切成圆片 之前的橡胶管。这通常是天然橡胶制。关于夹具基材50 (主基材50a、副基材50b)，只要是 耐久性优异且能够实现形状精度的材料，则并不特别限定材料，但优选使用铁、不锈钢、树 脂、以及轻金属（铝、镁等）中的任一种来加工得到。根据这些材料，容易操作，例如使得匹 配于应该应用的现有的压力损失测定装置，能够较高地保持夹具基材50的外形精度。
[0077] 接下来，参照图4A以及图4B，示出本发明的压力损失测定装置的一实施方式，并 对其构成进行说明。图4A以及图4B所示的压力损失测定装置1使用上述的把持夹具70 (夹 具基材50)作为蜂窝结构体保持单元。该压力损失测定装置1能够测定具备流路的蜂窝结 构体2的流入端面33a侧与流出端面33b侧之间的压力损失。
[0078] 在压力损失测定装置1设有与把持夹具70组合的主体侧把持夹具103a、103b。从 保持于把持夹具70的蜂窝结构体2来观察，在主体侧把持夹具103b侧设有具备压力计P1 的静压室11，经由此与流路6连接。另一方面，在主体侧把持夹具103a侧设有整流喷嘴10， 经由此与样品箱40连接。在该样品箱40设有能够计测当测定蜂窝结构体2的压力损失时 表示测定环境的物理量（例如，温度、大气压等）的计测单元。其一个例子是温度计T、压力 计P2。而且，具备压力计P1的静压室11与至少具备压力计P2的样品箱40构成压力损失 测定单元。
[0079] 压力损失测定装置1具备通风机4。该通风机4是驱动以使流体（空气）通过蜂 窝结构体2的流体通过单元。通风机4具有与成为测定对象的蜂窝结构体2的尺寸、压力 损失的值的大小等对应的性能（转速（速度）、排气量等）即可。作为通风机4,优选使用 能够对转速进行反相控制的装置。另外，优选的通风机4是排出压力5kPa以上的涡轮通风 机。这是因为能够抑制流通的流体（空气）的脉动的产生，能够进行正确的流速设定、以及 测定误差少的压力损失的测定。
[0080] 压力损失测定装置1具备从成为空气的引入口的样品箱40 -直连通到消声器的 流路6。通过该流路6,蜂窝结构体保持单元、流体通过单元、流速计测单元、以及压力损失 测定单元的相互间得以连结，使得空气能够通过这些单元。另外，压力损失测定装置1具备 超声波流量计5。该超声波流量计5是计测通过蜂窝结构体2的空气的流速的流速计测单 元。在超声波流量计5的上游侧配设有整流蜂窝12等的整流单元，由此，能够进行误差少的 稳定的流速的计测。在流体通过单元亦即通风机4的上游侧以及下游侧配设有消声器（吸 入消声器14、排出消声器15)，减少通风机4的噪声。而且，根据主体侧把持夹具103a、103b 以及本发明的把持夹具70,能够不堵塞端面而良好地保持蜂窝结构体2。因此，能够更正确 地测定压力损失。
[0081] 接下来，以使用上述的压力损失测定装置1来测定蜂窝结构体2的压力损失的情 况为例，对使用本发明的压力损失测定装置的方法进行说明。首先，用把持夹具70把持蜂 窝结构体2。接下来，将用把持夹具70把持的蜂窝结构体2通过主体侧把持夹具103a、103b 组装于压力损失测定装置1。即，本发明的把持夹具70在组装于压力损失测定装置1的情 况下，被置为中间夹具。接下来，使通风机4驱动，经由流路6从样品箱40吸引空气，使空 气通过蜂窝结构体2内，从排出口 13排出空气。此时，监测超声波流量计5的空气的流速 的计测值，调整通风机4的转速。然后，通过压力计P1、P2,来求出压力损失即可。
[0082] 接下来，参照图5A以及图5B，示出本发明的压力损失测定装置的其他的实施方 式，并对本发明的把持夹具和主体侧把持夹具的组合进行说明。图5A以及图5B所示的把持 夹具270、370 (夹具基材250、350)相当于前文所述的把持夹具70、170 (夹具基材50、150)。 另外，图5A以及图5B所示的主体侧把持夹具203a、203b、303a、303b相当于前文所述的主 体侧把持夹具l〇3a、103b。而且，在图5A以及图5B中被虚线所包围的部分是被密封的部 分。
[0083] 如图5A所示，主体侧把持夹具203a、203b分别具有卡盘部257,通过该卡盘部 257,把持夹具270 (夹具基材250)得以固定，在它们之间产生密封部（空间）。这样，由把 持夹具270把持的蜂窝结构体2就通过主体侧把持夹具203a、203b而组装于压力损失测定 装置。在使用该主体侧把持夹具203a、203b的情况下，密封部（空间）成为3处。
[0084] 另一方面，在图5B所示的主体侧把持夹具中，（图中上侧的）主体侧把持夹具 303b具有卡盘部357,但（图中下侧的）主体侧把持夹具303a却不具有卡盘部。代替此， 在图5B所示的（本发明的）把持夹具370侧设有凸缘358。通过将该凸缘358固定于主体 侧把持夹具303a，由把持夹具370把持的蜂窝结构体2就被组装于压力损失测定装置。此 夕卜，主体侧把持夹具303b的一方与主体侧把持夹具203a、203b相同，通过卡盘部357,把持 夹具370(夹具基材350)得以固定。若使用主体侧把持夹具303a、303b，则密封部（空间） 成为2处，比使用主体侧把持夹具203a、203b的情况减少。因此，就漏气的风险而言，也是 使用主体侧把持夹具303a、303b的情况的一方变小。
[0085] 此外，虽然省略图示，但优选在（上侧以及下侧的）双方的主体侧把持夹具中并不 设置卡盘部，而是在双方的（本发明的）把持夹具侧设置凸缘。该情况下，在任一侧中，均 是通过将凸缘固定于主体侧把持夹具，来将由把持夹具把持的蜂窝结构体组装于压力损失 测定装置。而且，密封部（空间）为1处，漏气的风险变得最小。
[0086] 工业上的可利用性
[0087] 本发明的把持夹具能够作为把持所有柱状体的单元来使用。特别是，能够适宜地 用作把持作为催化剂的载体或者过滤器本身的柱状的蜂窝结构体的单元。
[0088] 符号说明
[0089] 1 :压力损失测定装置；2 :蜂窝结构体；4 :通风机；5 :超声波流量计；6 :流路；10 : 整流喷嘴；11 :静压室；12 :整流蜂窝；13 :排出口；14 :吸入消声器；15 :排出消声器；33a : 流入端面；33b :流出端面；40 :样品箱；50、150、250、350:夹具基材；50&、150 &:主基材； 50b、150b :副基材；51、151 :端口；52、152 :橡胶管；53、153 :孔；54、154 :槽；55 :凹部；60、 160 :(夹具基材的）内周面；61、161 :(夹具基材的）外周面；62、162 :(橡胶管的）内周面； 70、170、270、370 :把持夹具；103&、10313、2033、20313、3033、30313:主体侧把持夹具；156 :爪 部件；257、357 :卡盘部；358 :凸缘；P1、P2 :压力计；T :温度计。
【权利要求】
1. 一种把持夹具，其用于把持柱状体，其特征在于， 具有筒状的夹具基材、以及设于该筒状的夹具基材的内周面侧的筒状的伸缩部件， 所述筒状的伸缩部件的两端侧遍及整周固定于所述筒状的夹具基材的两端侧，并且， 所述筒状的伸缩部件的内周面的形状比所把持的所述柱状体的外形小， 所述筒状的夹具基材的内周面的形状比所把持的所述柱状体的外形大。
2. 根据权利要求1所述的把持夹具，其特征在于， 所述筒状的伸缩部件的内周面的形状相对于所把持的所述柱状体的外形小3?50%。
3. 根据权利要求1或2所述的把持夹具，其特征在于， 所述筒状的夹具基材的内周面的形状相对于所把持的所述柱状体的外形大出超过1mm 且20mm以下的范围的差值。
4. 根据权利要求1?3的任一项所述的把持夹具，其特征在于， 具有贯通所述筒状的夹具基材的外周面和内周面的孔、以及开关该孔的开关单元，并 且真空产生单元经由所述开关单元与所述孔连接。
5. 根据权利要求4所述的把持夹具，其特征在于， 加压单元经由所述开关单元与所述孔连接。
6. 根据权利要求1?5的任一项所述的把持夹具，其特征在于， 在所述筒状的夹具基材的内周面形成有遍及整周的凹部。
7. 根据权利要求1?6的任一项所述的把持夹具，其特征在于， 在所述筒状的夹具基材的内周面形成有遍及整周的槽。
8. 根据权利要求1?7的任一项所述的把持夹具，其特征在于， 所述筒状的伸缩部件是橡胶管。
9. 根据权利要求8所述的把持夹具，其特征在于， 所述橡胶管的材料是天然橡胶。
10. 根据权利要求1?9的任一项所述的把持夹具，其特征在于， 所述筒状的夹具基材的轴长相对于所把持的所述柱状体的轴长，要小5mm以上且10mm 以下的范围的差值。
11. 根据权利要求1?10的任一项所述的把持夹具，其特征在于， 所把持的所述柱状体是蜂窝结构体。
12. 根据权利要求11所述的把持夹具，其特征在于， 所述蜂窝结构体是陶瓷制且是异形。
13. -种压力损失测定装置，测定在流体通过具有所述流体流入流出的流入端面以及 流出端面的柱状的蜂窝结构体时产生的所述流体的压力损失，其特征在于，具备： 蜂窝结构体保持单元，其保持所述蜂窝结构体； 流体通过单元，其驱动以使所述流体通过所述蜂窝结构体； 流速计测单元，其计测通过所述蜂窝结构体的所述流体的流速； 压力损失测定单元，其测定所述流体以由所述流速计测单元计测出的流速通过所述蜂 窝结构体时产生的所述压力损失；以及 流路，其连结各个单元之间，以使所述流体通过所述四个单元的相互间， 作为所述蜂窝结构体保持单元，使用权利要求11或12所述的把持夹具。
【文档编号】F01N3/28GK104114995SQ201380009240
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年2月22日 优先权日:2012年2月23日
【发明者】坂下俊, 内田雅之 申请人:日本碍子株式会社