(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の筒状体の一端部を閉塞して底部を形成するクロージング加工が施されて高温となった前記底部を冷却するクロージング冷却装置であって、
前記筒状体の前記底部が前記筒状体の他端部である開口部に対して下側に位置するように保持する固定台と、
前記筒状体の前記底部に向けて冷却液を噴射する冷却液噴射部と、
前記底部を冷却した後の前記冷却液から前記底部で発生して剥離された付着物を回収するフィルタ部材と、を備えることを特徴とするクロージング冷却装置。
【請求項２】
前記フィルタ部材の下流側には、前記冷却液を前記冷却液噴射部側に供給するために貯える循環液槽を設けることを特徴とする請求項１に記載のクロージング冷却装置。
【請求項３】
中空の筒状体の一端部を閉塞して底部を形成するクロージング加工が施されて高温となった前記底部を冷却するクロージング冷却装置により冷却する筒状体の冷却方法であって、
前記筒状体の前記底部が前記筒状体の他端部である開口部に対して下側に位置するように保持する固定工程と、
前記筒状体の前記底部に向けて冷却液を噴射する冷却液噴射工程と、
前記冷却液噴射工程により前記底部を冷却した後の前記冷却液から前記底部で発生して剥離された付着物をフィルタ部材により回収する回収工程と、
を行うことを特徴とする筒状体の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クロージング加工によって高温になった筒状体の底部側を冷却するためのクロージング冷却装置および筒状体の冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等の車両に取付けられる緩衝器は、筒状体と、筒状体内に設けられたピストンと、ピストンに連結されて筒状体から伸長、縮小可能に突出したロッドとを含んで構成されている。ここで、筒状体は、軸方向の一端側が閉塞された有底筒体として形成されている。このような有底筒体を成形するための加工技術としては、例えば筒状体の端部を閉塞して底部を形成するクロージング加工が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このクロージング加工では、筒状体の端部を加工するときに高温まで加熱しているから、加工後には高温となった筒状体の底部側を冷却する必要がある。そこで、クロージング加工装置と一緒に、クロージング加工が施されて高温となった筒状体の底部を冷却するクロージング冷却装置が設けられている。
【０００４】
クロージング冷却装置は、冷却液を溜めた液槽を用意し、高温になった筒状体の底部側を液槽内の冷却液に浸けることにより、底部側を冷却する構成としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２８１２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、筒状体を加熱すると酸化スケールが発生するから、先行技術文献のように筒状体を液槽内に浸けると、筒状体に付着した酸化スケールの一部が剥がれ落ち、液槽内に沈殿してしまう。このために、筒状体の冷却作業後には、液槽内の清掃作業を行わなくてはならず、この清掃作業が冷却液を再使用するための障害となる可能性がある。
【０００７】
また、筒状体を液槽内に浸けただけでは、多くの酸化スケールが筒状体に付着したまま残ることが考えられる。酸化スケールが筒状体に付着したままになると、作業者は、冷却の後工程でブラシ等を用いて酸化スケールを除去しなくてはならず、作業効率の低下、設備費の上昇等を招くという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、筒状体を冷却した冷却液を再使用すると共に、筒状体の付着物を容易に除去することにより、ランニングコストの低減、作業性の向上を図ることができるようにしたクロージング冷却装置および筒状体の冷却方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるクロージング冷却装置は、中空の筒状体の一端部を閉塞して底部を形成するクロージング加工が施されて高温となった前記底部を冷却するクロージング冷却装置であって、前記筒状体の前記底部が前記筒状体の他端部である開口部に対して下側に位置するように保持する固定台と、前記筒状体の前記底部に向けて冷却液を噴射する冷却液噴射部と、前記底部を冷却した後の前記冷却液から前記底部で発生して剥離された付着物を回収するフィルタ部材と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、筒状体を冷却した冷却液を再使用でき、かつ筒状体の付着物を容易に除去できるから、ランニングコストの低減、作業性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるクロージング冷却装置を示す全体構成図である。
【図２】図１中の固定台を単体で示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態によるクロージング冷却装置を示す全体構成図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態によるクロージング冷却装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るクロージング冷却装置について、図１および図２を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１において、筒状体１は、クロージング加工装置（図示せず）によって加工されたものである。この筒状体１は、例えば油圧緩衝器の外筒（シリンダ）として用いられるものである。筒状体１は、長尺な円筒状に形成された筒部１Ａと、該筒部１Ａの長さ方向の一端部を閉塞して設けられた底部１Ｂとにより長尺な有底筒として形成されている。
【００１４】
ここで、筒状体１は、円筒状をした筒部１Ａの一端が、例えば高周波加熱コイル等の加熱装置（図示せず）により、約６００〜１０００℃を越える高温まで熱せられ、この状態でクロージング加工が施されることにより、筒部１Ａの一端には、僅かに膨出した円板状の底部１Ｂが形成される。
【００１５】
このクロージング加工時には、筒状体１の全長のうち加熱された一端側、即ち、底部１Ｂ側の表面に酸化スケール２が発生し、この酸化スケール２は、筒部１Ａの一端側から底部１Ｂの表面を覆う酸化鉄を含む金属皮膜として構成されている。これにより、酸化スケール２は、底部１Ｂ側の表面に付着した付着物を構成している。
【００１６】
筒状体１は、クロージング加工が施された後に、クロージング加工装置から移動装置、例えばロボットアーム３を用いて後述するクロージング冷却装置１１の固定台１２に移動される。
【００１７】
次に、クロージング加工時に加熱された筒状体１を冷却するためのクロージング冷却装置１１の構成について説明する。
【００１８】
クロージング冷却装置１１は、筒状体１の端部を閉塞して底部１Ｂを形成するクロージング加工が施されて高温となった前記底部１Ｂを冷却するものである。クロージング冷却装置１１は、後述の固定台１２、冷却液噴射部１３、フィルタ部材１５、循環液槽１６、冷却液ポンプ１８により構成されている。
【００１９】
固定台１２は、クロージング加工によって底部１Ｂが形成された筒状体１を固定的に支持するものである。固定台１２は、底部１Ｂが下側に位置するように筒状体１を斜め姿勢で保持する構成となっている。図２に示すように、固定台１２は、長さ方向の一側が低く他側が高くなるように傾斜して配置された傾斜板１２Ａと、該傾斜板１２Ａの長さ方向の途中に位置して、幅方向で対面するように幅方向の端縁から円弧状に立上った複数のガイド板１２Ｂと、前記傾斜板１２Ａの長さ方向の一端から屈曲して上側に延びた爪部１２Ｃとを含んで構成されている。
【００２０】
傾斜板１２Ａには、筒状体１の底部１Ｂ側となる長さ方向の一側に位置して複数本のスリット１２Ｄ（貫通孔）が設けられている。このスリット１２Ｄは、後述の冷却液噴射部１３から噴射された冷却液が、筒部１Ａの外周面に沿って径方向の反対側まで流れた後に、傾斜板１２Ａを通って垂れ落ちるようにしている。また、スリット１２Ｄは、他の冷却液噴射部から上向きに噴射された冷却液を通過させることにより、この冷却液が筒状体に当たるようにしている。なお、傾斜板１２Ａには、スリット１２Ｄに代えて円形孔等を設ける構成としてもよい。
【００２１】
一方、各ガイド板１２Ｂは、傾斜板１２Ａ上で筒状体１が径方向に移動しないように該筒状体１をガイドするものである。さらに、爪部１２Ｃは、傾斜板１２Ａ上を下側に移動しようとする底部１Ｂに当接することにより、筒状体１を軸方向に位置決めするものである。
【００２２】
冷却液噴射部１３は、固定台１２に支持された筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴射するものである。具体的には、冷却液噴射部１３は、底部１Ｂを形成するために加熱された筒部１Ａの一端側と底部１Ｂを冷却するために、筒部１Ａの一端側と底部１Ｂに向けて冷却液を噴射するものである。この場合、冷却液は、例えば水または水溶性防錆剤等を添加した水等を含んで形成されている。なお、冷却液として油を用いることもできる。
【００２３】
冷却液噴射部１３は、例えば、自在に曲げることができ、かつ曲げた状態を維持することができるフレキシブルなホースからなり、その先端部には、冷却液を噴射するための噴射ノズル１３Ａが設けられている。この噴射ノズル１３Ａは、加圧状態で供給される冷却液を、例えばシャワーのように広がりをもって噴射する。これにより、噴射ノズル１３Ａは、筒部１Ａの一端側と底部１Ｂとに亘る広範囲に冷却液を噴き付けることができる。噴射ノズル１３Ａの他端側となる上流側は、供給管路１４を介して後述する冷却液ポンプ１８の吐出側に接続されている。
【００２４】
このように構成された冷却液噴射部１３は、その噴射ノズル１３Ａから冷却液を噴射することにより、固定台１２に支持された筒状体１の底部１Ｂに冷却液を噴き付けて冷却することができる。しかも、冷却液噴射部１３は、筒状体１に対して冷却液を勢いよく噴き付けることにより、筒状体１に付着した酸化スケール２を剥がし取って除去することができる。なお、冷却液噴射部１３は、２本以上設けることもでき、冷却液を噴射するときの角度、流量、圧力等は適宜に調整できるものである。
【００２５】
フィルタ部材１５は、筒状体１の底部１Ｂを冷却した後の冷却液から底部１Ｂで発生して剥離された酸化スケール２を回収するものである。フィルタ部材１５は、筒状体１の底部１Ｂの下側に位置し、底部１Ｂを広範囲で取囲むように配設されている。フィルタ部材１５は、例えば、パンチングプレート、網、繊維等からなるフィルタ本体１５Ａと、該フィルタ本体１５Ａの周囲を取囲むように設けられた周壁部１５Ｂとにより構成されている。フィルタ部材１５は、冷却液噴射部１３から噴射された大量の冷却液を溢れさせることなく受入れることができる構造、寸法をもって形成されている。
【００２６】
フィルタ部材１５は、剥離した酸化スケール２を含む冷却液が供給されると、そのフィルタ本体１５Ａによって冷却液中の酸化スケール２を捕えて回収する。これにより、フィルタ部材１５は、フィルタ本体１５Ａを通過した酸化スケール２が含まれていない清浄な冷却液だけを後述の循環液槽１６に流下させることができる。
【００２７】
循環液槽１６は、フィルタ部材１５の下流側、即ち、フィルタ部材１５の下側に配置され、該フィルタ部材１５を通過した清浄な冷却液を貯えるものである。循環液槽１６は、例えば、四角形状の底板１６Ａと、該底板１６Ａの周縁から立上った角枠状の側面板１６Ｂとにより上側に開口した箱状体として形成されている。また、循環液槽１６には、冷却液の流出口１６Ｃが設けられ、該流出口１６Ｃには、吸込管路１７が接続されている。
【００２８】
冷却液ポンプ１８は、循環液槽１６内の冷却液を冷却液噴射部１３に向けて圧送供給するものである。冷却液ポンプ１８は、その吸込側が吸込管路１７に接続され、吐出側が供給管路１４に接続されている。これにより、冷却液ポンプ１８は、吸込管路１７を介して吸込んだ冷却液を、供給管路１４側に加圧状態で吐出することにより、冷却液を冷却液噴射部１３から勢いよく噴射させることができる。
【００２９】
本実施形態によるクロージング冷却装置１１は、上述の如き構成を有するもので、以下、このクロージング冷却装置１１を用いた筒状体１の冷却方法について説明する。
【００３０】
まず、クロージング加工によって底部１Ｂが形成された筒状体１は、クロージング加工時の熱を下げるために、ロボットアーム３によってクロージング冷却装置１１に移動される。このクロージング冷却装置１１では、筒状体１の底部１Ｂ側が冷却される。
【００３１】
即ち、クロージング冷却装置１１は、筒状体１が固定台１２に配置されると、冷却液ポンプ１８を駆動し、循環液槽１６内の冷却液を冷却液噴射部１３に向けて供給する。これにより、冷却液噴射部１３は、その噴射ノズル１３Ａから筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴射する。このときに、冷却液噴射部１３は、冷却液をシャワー状の広がりをもって噴射することにより、冷却液によって底部１Ｂおよびその周囲の熱を下げることができる。このように、筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴射する工程を冷却液噴射工程という。
【００３２】
しかも、冷却液噴射部１３は、冷却液ポンプ１８から圧送供給される冷却液を噴射することにより、冷却液を底部１Ｂおよびその周囲に勢いよく噴き付けることができる。これにより、冷却液噴射部１３は、クロージング加工時に筒状体１に付着した酸化スケール２を、冷却液によって剥がし取り、この冷却液と一緒に流して除去する。
【００３３】
次に、筒状体１の冷却に使用した冷却液を循環して再使用するために、冷却液に混入した酸化スケール２を捕らえる必要がある。この場合、冷却液噴射部１３から筒状体１に噴き付けられ、その底部１Ｂ側を冷却した後の冷却液は、筒状体１の下側に位置するフィルタ部材１５に流れ込む。フィルタ部材１５は、フィルタ本体１５Ａによって冷却液に含まれた酸化スケール２を捕らえることにより、酸化スケール２を回収して冷却液だけを通過させることができる。このように、冷却液噴射工程後、底部１Ｂを冷却した後の冷却液から底部１Ｂで発生して剥離された付着物をフィルタ部材１５により回収する工程を回収工程という。
【００３４】
フィルタ部材１５を通過した清浄な冷却液は、下側（下流側）に位置する循環液槽１６に流入して貯えられる。そして、循環液槽１６に戻された冷却液は、冷却液ポンプ１８によって冷却液噴射部１３に向け供給される。
【００３５】
かくして、本実施の形態によれば、クロージング冷却装置１１は、筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴射する冷却液噴射部１３と、前記底部１Ｂを冷却した後の前記冷却液から前記底部１Ｂで発生して剥離された酸化スケール２を回収するフィルタ部材１５とを備えている。
【００３６】
従って、クロージング加工によって高温となった筒状体１の底部１Ｂは、冷却液噴射部１３から噴射された冷却液によって冷却することができる。このときに、冷却液噴射部１３から冷却液を勢いよく噴射することにより、底部１Ｂおよびその周囲に付着した酸化スケール２を剥がして除去することができる。この上で、底部１Ｂを冷却した後の冷却液に含まれる酸化スケール２は、フィルタ部材１５によって回収することができる。
【００３７】
これにより、フィルタ部材１５によって冷却後の冷却液中の酸化スケール２を回収し、清浄な冷却液を下流側に供給できるから、酸化スケール２を除去するための清掃作業を省略することができる。この結果、冷却液を再使用することができるから、ランニングコストを低減することができる。
【００３８】
しかも、冷却液噴射部１３から冷却液を噴射することにより、この冷却液の勢いによって筒状体１に付着した酸化スケール２を剥がし取ることができる。この場合、冷却液をシャワー状に広範囲に噴射することにより、底部１Ｂおよびその周囲に付着した酸化スケール２を効率よく除去することができる。これにより、ブラシ等を用いた酸化スケール２の除去作業を省略できるから、作業効率の向上、設備費の削減等を図ることができる。
【００３９】
さらに、フィルタ部材１５の下流側となる下側には、冷却液を冷却液噴射部１３側に供給するために貯える循環液槽１６を設ける構成としている。従って、フィルタ部材１５から供給される清浄な冷却液は、循環液槽１６に貯えることができ、効率よく再使用することができる。
【００４０】
次に、図３は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、冷却液噴射部には、筒状体の底部を取囲む円筒状の噴射ノズルを設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４１】
図３において、冷却液噴射部２１は、固定台１２に支持された筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴射するものである。具体的には、冷却液噴射部２１は、フレキシブルなホース２２と、該ホース２２の先端部に設けられたノズル機構２３とにより構成されている。
【００４２】
ノズル機構２３は、外周面２３Ａと内周面２３Ｂを備えた二重円筒体として形成され、外周面２３Ａと内周面２３Ｂとの間は環状の液体通路２３Ｃとなっている。外周面２３Ａには、ホース２２の先端が接続されている。一方、内周面２３Ｂには、径方向の内向き、即ち、内周面２３Ｂの内側に挿入される筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴射するための多数個の噴射孔２３Ｄが設けられている。
【００４３】
ここで、各噴射孔２３Ｄは、例えば、筒状体１の底部１Ｂに向けて冷却液を噴き付けることができるように、筒状体１の軸方向の他側に向け傾斜して開口している。また、各噴射孔２３Ｄは、冷却液の噴射流量を抑えるような小径孔として形成されており、これにより、各噴射孔２３Ｄは、より一層高い圧力で冷却液を噴射することができる。さらに、ノズル機構２３は、図示しない往復動機構によって矢示Ａ，Ｂ方向に移動することができる。なお、各噴射孔２３Ｄは、筒状体１の軸方向の一側に向け傾斜して開口させてもよい。また、各噴射孔２３Ｄは、一側と他側を含む多方向に傾斜させる構成としてもよい。
【００４４】
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用、効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態によれば、ノズル機構２３は、筒状体１の底部１Ｂ側を取囲んだ状態で、各噴射孔２３Ｄから筒状体１に向けて冷却液を噴射することができる。また、各噴射孔２３Ｄは、筒状体１に向けてより一層高い圧力で冷却液を噴射することができる。これにより、筒状体１の底部１Ｂの冷却能力、筒状体１に付着した酸化スケール２の除去能力を向上することができる。
【００４５】
次に、図４は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、冷却液噴射部には、回転ブラシを設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４６】
図４において、回転ブラシ３１は、固定台１２に支持された筒状体１の底部１Ｂの周囲に配設されている。この回転ブラシ３１は、例えば筒状体１を径方向で挟む位置に２個設けられ、電動モータ（図示せず）等を動力源として高速回転される。これにより、各回転ブラシ３１は、冷却液噴射部１３から冷却液が噴射されたときに回転されることにより、この冷却液と一緒に酸化スケール２を効率よく剥ぎ取ることができる。なお、回転ブラシ３１は、１個、または３個以上設ける構成としてもよい。
【００４７】
かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用、効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態によれば、冷却液噴射部１３に加えて回転ブラシ３１を設けているから、冷却液を噴射しつつ、回転ブラシ３１を回転されることにより、冷却液を撹拌して冷却能力を高めることができる。また、筒状体１の底部１Ｂに付着した酸化スケール２の除去能力も向上することができる。
【００４８】
なお、各実施の形態では、クロージング加工された筒状体１を、自動車用の油圧緩衝器を構成する外筒（シリンダ）として用いる場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、筒状体１を、例えば鉄道車両、振動源となる種々の機械、建築物等に用いられる緩衝器のシリンダとして用いてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  筒状体
１Ｂ  底部
２  酸化スケール（付着物）
１１  クロージング冷却装置
１３，２１  冷却液噴射部
１５  フィルタ部材
１６  循環液槽
【図１】
0006588809.tif 000002
【図２】
0006588809.tif 000003
【図３】
0006588809.tif 000004
【図４】
0006588809.tif 000005