JP6043127B2 - 車体冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、車体を冷却する車体冷却装置に関する。

自動車等の車体には、塗料、シーリング材、アンダコートおよび熱融着型防振材等が塗布されている。これらの塗料やシーリング材を硬化させるため、塗料等が塗布された車体は焼付け炉に投入され、車体は所定の焼付け温度まで加熱される。このように加熱された車体を冷却するため、焼付け炉の後工程には車体冷却装置が設置されている(特許文献１参照)。

特開２０１１−５８０８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載される冷却装置のように、冷却装置の天井部分から下方に冷却風を吹き下ろす構造では、車体を効率良く冷却することが困難であった。すなわち、冷却風の大部分は車体のルーフパネルに吹き付けられることから、車体全体を効率良く冷却することは不可能であった。

本発明の目的は、車体を効率良く冷却することにある。

本発明の一実施の形態では、加熱炉を通過した車体を冷却する車体冷却装置であって、第１側壁とこれに対向する第２側壁とを備え、前記第１側壁と前記第２側壁との間に前記車体が配置される冷却ブースと、前記第１側壁に設けられる複数の第１送風部を備え、前記第１送風部の送風口から冷却風を送風する第１送風部群と、前記第２側壁に設けられる複数の第２送風部を備え、前記第２送風部の送風口から冷却風を送風する第２送風部群と、を有し、前記第１送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の内板に冷却風を送風する第１車内送風部であり、前記第１送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の側面外板に沿って下方に冷却風を送風する第１車外送風部であり、前記第２送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の内板に冷却風を送風する第２車内送風部であり、前記第２送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の側面外板に沿って下方に冷却風を送風する第２車外送風部である。

本発明の他の実施の形態では、前記調整機構は前記第１送風部または前記第２送風部の長さを変化させる。

本発明の他の実施の形態では、前記調整機構は蛇腹管である。

本発明の他の実施の形態では、前記第１車内送風部と前記第２車内送風部とは、互いに対向させずにずらして設置される。

本発明の他の実施の形態では、前記第１車内送風部は、前記第２車外送風部に対向して配置され、前記第２車内送風部は、前記第１車外送風部に対向して配置される。

本発明によれば、第１送風部の少なくともいずれか１つと、第２送風部の少なくともいずれか１つとに、送風方向を変化させる調整機構を設けるようにしたので、車体の内板に冷却風を送風することができ、車体を効率良く冷却することが可能となる。

車体塗装工程の一部を示す図である。 冷却工程に設けられる冷却装置の構成の一例を上方から示す図である。 (ａ)は図２のＡ−Ａ線に沿って冷却装置の構成を示す図である。(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線に沿って冷却装置の構成を示す図である。 (ａ)〜(ｃ)は蛇腹管の構成の一例を示す図である。 (ａ)は図２のＣ−Ｃ線に沿って第１送風部群の構成を示す図である。(ｂ)は図２のＤ−Ｄ線に沿って第２送風部群の構成を示す図である。 (ａ)は図２のＡ−Ａ線に沿う位置から冷却風の送風状況を示す説明図である。(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線に沿う位置から冷却風の送風状況を示す説明図である。 冷却装置の上方から冷却風の送風状況を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車体塗装工程１０の一部を示す図である。図１に示すように、車体塗装工程１０には、車体１１にシーリング材を塗布するシーリング工程１２、車体１１を加熱してシーリング材を硬化させる焼付け工程１３、加熱された車体１１を常温程度に冷却する冷却工程１４が設けられる。シーリング工程１２には、先端に塗布ガン１５を備えたロボットアーム１６が設けられている。このシーリング工程１２においては、車体１１を構成する各パネル材のヘミング部や板合せ部に沿って塗布ガン１５が移動し、各パネル材のヘミング部や板合せ部にシーリング材が塗布される。また、焼付け工程１３には、塗布されたシーリング材を硬化させるため、車体１１を所定温度に加熱する焼付け炉(加熱炉)１７が設けられている。さらに、冷却工程１４には、焼付け炉１７で加熱された車体１１を常温程度に冷却するため、車体１１に冷却風を吹き付ける冷却装置(車体冷却装置)１８が設けられている。なお、車体塗装工程１０には、車体１１を搭載する台車１９を備えたコンベア２０が設けられている。このコンベア２０を用いることにより、車体１１はシーリング工程１２、焼付け工程１３および冷却工程１４に順次搬送される。

図２は冷却工程１４に設けられる冷却装置１８の構成の一例を上方から示す図である。図３(ａ)は図２のＡ−Ａ線に沿って冷却装置１８の構成を示す図であり、図３(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線に沿って冷却装置１８の構成を示す図である。図２および図３に示すように、冷却装置１８は、冷却対象である車体１１を覆う冷却ブース２１を有している。冷却ブース２１は、第１側壁２２と、これに対向する第２側壁２３と、第１および第２側壁２２，２３の上方に設けられる天壁２４とを備えている。第１側壁２２と第２側壁２３との間にはコンベア２０が設けられており、冷却装置１８に投入された車体１１は第１側壁２２と第２側壁２３との間に配置される。

第１側壁２２には送風口３０ａを備えた第１送風管(第１送風部)３０が複数設けられており、これら複数の第１送風管３０によって第１送風部群３１が構成されている。同様に、第２側壁２３には送風口４０ａを備えた第２送風管(第２送風部)４０が複数設けられており、これら複数の第２送風管４０によって第２送風部群４１が構成されている。また、第１送風部群３１には送風機３２が接続されており、第２送風部群４１には送風機４２が接続されており、第１および第２送風部群３１，４１から冷却風を送風することが可能となる。さらに、第１および第２側壁２２，２３の下部には排気口３３，４３が形成されている。この排気口３３，４３には送風機３４，４４が接続されており、車体１１を冷却して暖められた冷却風は、第１および第２側壁２２，２３の排気口３３，４３から外部に排出される。

また、第１側壁２２の上部に設置される第１送風管３０には、蛇腹管(調整機構)５０が装着されている。同様に、第２側壁２３の上部に設置される第２送風管４０には、蛇腹管５０が装着されている。ここで、図４(ａ)〜(ｃ)は蛇腹管５０の構成の一例を示す図である。図４(ａ)に示すように、蛇腹管５０は、環状となる複数の芯材５１と、この芯材５１の外周に貼り付けられるアルミニウム等の金属箔５２とによって構成されている。図４(ｂ)に示すように、蛇腹管５０は、先端の送風口５３を様々な方向に向けること、つまり第１および第２送風管３０，４０の送風方向を変化させることが可能となる。また、図４(ｃ)に示すように、蛇腹管５０は伸縮自在となっており、蛇腹管５０を用いて第１および第２送風管３０，４０の長さを変化させることが可能となる。

図２および図３に示すように、第１送風管３０に装着される蛇腹管５０として、先端の送風口５３が斜め下方を向くように曲げられる蛇腹管５４と、先端の送風口５３がほぼ真下を向くように曲げられる蛇腹管５５とが設けられる。蛇腹管５４が装着される第１送風管３０は、車体１１の開口部６０から車室６１内に向けて冷却風を送風すること、つまり車体１１のインナパネル(内板)６２に向けて冷却風を送風することが可能となる。すなわち、蛇腹管５４を備える第１送風管３０は、第１車内送風管(第１車内送風部)３５として機能している。また、蛇腹管５５が装着される第１送風管３０は、サイドボディやサイドドア等のアウタパネル(側面外板)６３に沿って下方に冷却風を送風することが可能となる。すなわち、蛇腹管５５を備える第１送風管３０は、第１車外送風管(第１車外送風部)３６として機能している。

同様に、第２送風管４０に装着される蛇腹管５０として、先端の送風口５３が斜め下方を向くように曲げられる蛇腹管５４と、先端の送風口５３がほぼ真下を向くように曲げられる蛇腹管５５とが設けられる。蛇腹管５４が装着される第２送風管４０は、車体１１の開口部６０から車室６１内に向けて冷却風を送風すること、つまり車体１１のインナパネル６２に向けて冷却風を送風することが可能となる。すなわち、蛇腹管５４を備える第２送風管４０は、第２車内送風管(第２車内送風部)４５として機能している。また、蛇腹管５５が装着される第２送風管４０は、車体１１のアウタパネル６３に沿って下方に冷却風を送風することが可能となる。すなわち、蛇腹管５５を備える第２送風管４０は、第２車外送風管(第２車外送風部)４６として機能している。

ここで、図５(ａ)は図２のＣ−Ｃ線に沿って第１送風部群３１の構成を示す図であり、図５(ｂ)は図２のＤ−Ｄ線に沿って第２送風部群４１の構成を示す図である。図５(ａ)および(ｂ)に示すように、実線で示す範囲αには第１および第２車内送風管３５，４５が設置されており、一点鎖線で示す範囲βには第１および第２車外送風管３６，４６が設置されている。図５(ａ)および(ｂ)に示すように、第１車内送風管３５と第２車内送風管４５とは、互いに対向することなく車体１１の進行方向にずらして設置されている。また、第１車内送風管３５に対向する位置には第２車外送風管４６が設置されており、第２車内送風管４５に対向する位置には第１車外送風管３６が設置されている。なお、図５(ａ)および(ｂ)に、黒塗りで示した第１および第２送風管３０，４０は、送風口３０ａ，４０ａが閉じられた送風管３０，４０である。また、図５(ａ)および(ｂ)に示すように、破線で示す範囲γの送風管３０，４０には、図３(ａ)に示すように、第１送風管３０と第２送風管４０とを連結する連結管７０が接続されている。図３(ａ)に示すように、車体１１を跨ぐように設置される連結管７０には、車体１１のルーフパネルに向けて冷却風を送風する送風管７１が設けられている。

続いて、冷却装置１８による車体１１の冷却状況について説明する。図６(ａ)は図２のＡ−Ａ線に沿う位置から冷却風の送風状況を示す説明図であり、図６(ｂ)は図２のＢ−Ｂ線に沿う位置から冷却風の送風状況を示す説明図である。また、図７は冷却装置１８の上方から冷却風の送風状況を示す説明図である。なお、図６および図７においては、白抜きの矢印を用いて冷却風の流れを示している。

図６(ａ)に示すように、第２側壁２３の第２車内送風管４５から送風される冷却風は、フロントガラスやサイドガラスが装着される車体１１の開口部６０から車室６１内に導かれ、ドアやフロア等のインナパネル６２に対して吹き付けられる。そして、図６(ａ)に矢印αで示すように、車室６１内に吹き付けられた冷却風は、ドアのインナパネル６２に沿って上昇した後に、車体１１の開口部６０から車外に排出される。ここで、第１側壁２２の第１車外送風管３６からは、サイドボディやサイドドア等のアウタパネル６３に沿って下方に冷却風が送風されている。これにより、第２車内送風管４５から車室６１内に吹き付けられた冷却風は、図６(ａ)に矢印βで示すように、サイドボディやサイドドア等のアウタパネル６３に沿って下方の排気口３３に向けて押し流され、冷却ブース２１の外部に排出される。すなわち、第２側壁２３の第２車内送風管４５から送風され、車体１１を内側から冷却した冷却風は、冷却ブース２１内に滞ることなく、第１側壁２２の排気口３３から排出される。なお、蛇腹管５０を備えていない第１および第２送風管３０，４０からの冷却風は、サイドボディやサイドドア等のアウタパネル６３に対して吹き付けられ、車体１１を外側から冷却している。

また、図６(ｂ)に示すように、第１側壁２２の第１車内送風管３５から送風される冷却風は、フロントガラスやサイドガラスが装着される車体１１の開口部６０から車室６１内に導かれ、ドアやフロア等のインナパネル６２に対して吹き付けられる。そして、図６(ｂ)に矢印αで示すように、車室６１内に吹き付けられた冷却風は、ドアのインナパネル６２に沿って上昇した後に、車体１１の開口部６０から車外に排出される。ここで、第２側壁２３の第２車外送風管４６からは、サイドボディやサイドドア等のアウタパネル６３に沿って下方に冷却風が送風されている。これにより、第１車内送風管３５から車室６１内に吹き付けられた冷却風は、図６(ｂ)に矢印βで示すように、サイドボディやサイドドア等のアウタパネル６３に沿って下方の排気口４３に向けて押し流され、冷却ブース２１の外部に排出される。すなわち、第１側壁２２の第１車内送風管３５から送風され、車体１１を内側から冷却した冷却風は、冷却ブース２１内に滞ることなく、第２側壁２３の排気口４３から排出される。

このように、第１および第２車内送風管３５，４５を用いて車室６１内に冷却風を吹き付けるようにしたので、車体１１を外側と内側との双方から冷却することができ、車体１１を効率良く冷却することが可能となる。また、第１側壁２２側から車室６１内に冷却風を送風する第１車内送風管３５と、第２側壁２３側から車室６１内に冷却風を送風する第２車内送風管４５とをずらして配置したので、車室６１内において冷却風を効率良く流すことができ、車体１１を効率良く冷却することが可能となる。すなわち、図７に示すように、車室６１内に吹き付けられた冷却風を互いに衝突させずに流すようにしたので、冷却風を効率良く流して車体１１を効率良く冷却することが可能となる。さらに、第１および第２車内送風管３５，４５は、送風口５３が冷却ブース２１の入口側を向くように設置されている。これにより、リヤガラスが装着される車体後部の開口部６０から、暖められた冷却風を効率良く排出することが可能となる。なお、第１および第２車内送風管３５，４５の入口側への傾斜角としては、車体形状や冷却風量等に応じて適宜変更されるものであるが、車幅方向に対して１０°以上１５°以下に設定することが好ましい。

しかも、車体１１の外側と内側とに冷却風を吹き付けるようにしたので、車体１１に付着する塵や埃を効率良く除去することが可能となる。このように、冷却装置１８を通過させることにより、インナパネル６２やアウタパネル６３から塵や埃を除去することができるため、後工程での塗装品質を向上させることが可能となる。また、車体１１の進行方向にずらして配置される第１および第２車内送風管３５，４５から車室６１内に冷却風を送風したので、図７に矢印αで示すように、車室６１内で冷却風を渦巻かせることが可能となる。このように、車室６１内で冷却風を渦巻かせることにより、複雑な凹凸形状を有するインナパネル６２から塵や埃を効果的に除去することが可能となる。特に、車体１１の内側に付着する塵や埃については、作業者が容易に除去することは困難であることから、従来に比べてインナパネル６２の塗装品質を大幅に向上させることが可能となる。また、車体１１から塵や埃を除去した冷却風は、下方の排気口３３，４３に向けて流されるため、冷却ブース２１内に再び塵や埃を飛散させることがなく、車体１１に対する塵や埃の再付着を防止することが可能となる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、シーリング材を硬化させる焼付け炉１７の後に冷却装置１８を設置しているが、焼付け炉１７としては、シーリング材を硬化させる焼付け炉に限られることはない。例えば、下塗り塗料を硬化させる焼付け炉の後に冷却装置１８を設置しても良く、中塗り塗料を硬化させる焼付け炉の後に冷却装置１８を設置しても良く、上塗り塗料を硬化させる焼付け炉の後に冷却装置１８を設置しても良い。また、アンダーコートや熱融着型防振材を硬化させる焼付け炉の後に冷却装置１８を設置しても良い。

また、前述の説明では、調整機構として蛇腹管５０つまりベローズ管を採用しているが、これに限られることはなく、折り曲げ自在や伸縮自在な構造であれば如何なる構造であっても良い。例えば、ボールジョイントを介して接続される管を調整機構として採用しても良く、径寸法の異なる複数の管によって構成される多重管を調整機構として採用しても良い。ボールジョイントを介して接続される管を採用することにより、送風方向を自在に変化させることが可能となる。また、径寸法の異なる複数の管によって構成される多重管、つまり所謂テレスコープ型の多重管を採用することにより、送風管３０，４０の長さを自在に変化させることが可能となる。

なお、前述の説明では、コンベア２０によって冷却ブース２１内を移動させながら車体１１を冷却しているが、これに限られることはなく、冷却ブース２１内に車体１１を停止させた状態のもとで冷却しても良い。また、前述の説明では、第１および第２側壁２２，２３の下部に排気口３３，４３を設けているが、これに限られることはなく、第１および第２側壁２２，２３の上部に排気口３３，４３を設けても良い。この場合に、第１および第２車外送風管３６，４６は、上方に向けて冷却風を送風することが望ましい。

１１ 車体
１７ 焼付け炉(加熱炉)
１８ 冷却装置(車体冷却装置)
２１ 冷却ブース
２２ 第１側壁
２３ 第２側壁
３０ 第１送風管(第１送風部)
３０ａ 送風口
３１ 第１送風部群
３５ 第１車内送風管(第１車内送風部)
３６ 第１車外送風管(第１車外送風部)
４０ 第２送風管(第２送風部)
４０ａ 送風口
４１ 第２送風部群
４５ 第２車内送風管(第２車内送風部)
４６ 第２車外送風管(第２車外送風部)
５０ 蛇腹管(調整機構)
５４ 蛇腹管(調整機構)
５５ 蛇腹管(調整機構)
６２ インナパネル(内板)
６３ アウタパネル(側面外板)

Claims (5)

1. 加熱炉を通過した車体を冷却する車体冷却装置であって、
   第１側壁とこれに対向する第２側壁とを備え、前記第１側壁と前記第２側壁との間に前記車体が配置される冷却ブースと、
   前記第１側壁に設けられる複数の第１送風部を備え、前記第１送風部の送風口から冷却風を送風する第１送風部群と、
   前記第２側壁に設けられる複数の第２送風部を備え、前記第２送風部の送風口から冷却風を送風する第２送風部群と、
   を有し、
   前記第１送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の内板に冷却風を送風する第１車内送風部であり、
   前記第１送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の側面外板に沿って下方に冷却風を送風する第１車外送風部であり、
   前記第２送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の内板に冷却風を送風する第２車内送風部であり、
   前記第２送風部の少なくともいずれか１つは、送風方向を変化させる調整機構を備え、前記車体の側面外板に沿って下方に冷却風を送風する第２車外送風部である、
   ことを特徴とする車体冷却装置。
2. 請求項１記載の車体冷却装置において、
   前記調整機構は前記第１送風部または前記第２送風部の長さを変化させることを特徴とする車体冷却装置。
3. 請求項１または２記載の車体冷却装置において、
   前記調整機構は蛇腹管であることを特徴とする車体冷却装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車体冷却装置において、
   前記第１車内送風部と前記第２車内送風部とは、互いに対向させずにずらして設置される、ことを特徴とする車体冷却装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車体冷却装置において、
   前記第１車内送風部は、前記第２車外送風部に対向して配置され、
   前記第２車内送風部は、前記第１車外送風部に対向して配置される、ことを特徴とする車体冷却装置。

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