JP4477645B2 - コイル搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は，鋼板を巻取ったコイルを搬送するコイル搬送装置に関する。

近年では，例えば鋼板の熱間圧延ライン等で熱延等の処理がされたコイルを次の処理設備に搬送する際に，コイルの穴が横向きに（即ち，水平方向に平行に）なるようにしてコイルを搬送台車に積載し，軌条走行させる方法がよく用いられている。コイルの穴を横向きにしてコイルを搬送することで，コイルの穴を縦向きにしてコイルを搬送する場合に生じるコイル端部の疵及び変形が防止される。

コイルを搬送台車で搬送する際の１つの問題点は，搬送するコイルの重量が最大４５ton程度と大きいので，例えば１台の搬送台車が１つのコイルを積載して走行する際の走行速度が１００〜２００ｍｐｍ程度と非常に遅くなってしまうことである。また，もう１つの問題点は，熱間圧延ラインでコイル製造を行う場合には，１コイル当たり分単位のピッチで生産されるので１コイル毎の搬出を分単位で続けて行わなければならないことである。このため，搬送経路を複数の走行区間に分割し，各搬送台車が別個の走行区間を走行するようにして，コイルをバケツリレー式に搬送するコイル搬送技術がよく用いられる。これにより，１台の搬送台車が走行する距離を短くでき，搬送サイクルが短縮され，分単位で生産されるコイルを次々に搬送することができる。ただし，この方法では，搬送路が長くなった場合に搬送距離に比例して必要な搬送台車の台数が増加し，設備費が高くなるという課題がある。

また，特許文献１に記載のコイル搬送装置では，搬送効率を向上させるように，１台の親台車に複数台の子台車が搭載された構成を有する親子台車が，搬送台車として用いられている。これら複数台の子台車の各々が，穴部分を横向きの状態にした１つのコイルを積載することができる。即ち，特許文献１に記載のコイル装置は，１台の親子台車を用いた１回の搬送で複数のコイルを搬送可能であり，前述の複数の搬送台車を設置してコイルをバケツリレー式に搬送する場合と比較して，コイル装置を安価に実現する手段として有効である。

特許文献２及び特許文献３には，複数の車両を連結する連結装置が開示されている。かような連結装置を用いることにより，例えば特許文献４に記載のコイルを１ずつ搬送する搬送台車同士を互いに連結し，連結された複数の搬送台車で複数のコイルを搬送し，搬送効率を向上させることができる。上記特許文献２の連結装置では，隣接する車両間に設けられる連結装置の占有空間を小さくすることができる利点を有している。また，上記特許文献３の連結装置では，コイル搬送台車の走行方向（即ち，連結方向）に伸縮自在であり，コイル搬送台車を無端ループ状に連結した際にも連結装置に生じた熱膨張や熱収縮を吸収することが可能である。

特開平５−８４５１６号公報 特開２００２−３１６６４３号公報 特開平６−２６３２１７号公報 特開平５−３３８５３７号公報

ところで，上述した種々のコイル搬送技術は，勾配区間や曲線区間を有する搬送経路に適用するのが非常に困難である。例えば，前述のバケツリレー方式を適用すると，約２０ｍのピッチの中継スキッドの配置が勾配区間や曲線区間に入らざるを得なくなる場合に，以下の課題が生じる。即ち，勾配区間で搬送台車を停止状態から加速させると，走行モータは加速に加えて登板トルクを発生させる必要があり，走行モータの能力を過大に設計することとなるばかりか，車輪スリップの可能性があり，結果として勾配設計規制などの大きい課題を抱える。また，同様に曲線区間に中継スキッドがある場合には，加速中の内輪外輪走行距離差吸収のための制御が非常に複雑となるため，例えば外輪を非駆動として対応する場合，前述の勾配部と同様に走行モータ能力の過大設計やスリップの問題が生じる。

また，上記特許文献１に記載のコイル搬送装置では，搭載される子台車の数に比例して，親子台車（親台車）の搬送方向の長さが長くなってしまう。このため，内輪差及び外輪差が大きくなるので，上記特許文献１の親子台車は，曲率半径の大きい曲線状の搬送路しか走行できない。また，上記特許文献１の親子台車は車体の傾斜角度を上下に急激に変化させることもできないので，勾配が急な搬送路を走行することも難しい。即ち，上記特許文献１に記載のコイル搬送装置は，直線状の搬送路に適用して搬送効率を向上させることは可能であるが，曲線区間や勾配区間を有する搬送路に適用することは困難である。

また，上記特許文献２及び上記特許文献３に記載の連結装置を用いてコイルを搬送する搬送台車を複数連結させた場合には，互いに連結した複数の搬送台車が曲線区間や勾配区間を走行する際に各搬送台車間に速度差が生じてしまうため，搬送台車の駆動制御が非常に難しい。これは，特に，走行区間の変化点を走行する場合，例えば，直線区間から曲線区間に走行する際，曲線区間から直線区間に走行する際，水平区間から勾配区間に走行する際，勾配区間から水平区間に走行する際等において大きな問題になる。

さらに，走行中には，互いに連結された複数の搬送台車間だけでなく，各搬送台車が各々備える車輪間においても速度差が生じてしまう。例えば上記特許文献４に記載されているように，走行方向の前側と後側に左右１対の車輪を有する搬送台車が曲線形状の走行区間を走行する際には，幅方向において曲線形状の凹側（即ち，内側）の車輪の走行距離が凸側（即ち，外側）の車輪の走行距離よりも短くなり，凹側の車輪と凸側の車輪の間に速度差が生じることになる。このため，互いに連結された複数の搬送台車が曲線区間や勾配区間を有する搬送路としての軌道上を走行する場合には，複数の搬送台車の各車輪間に生じる速度差を考慮する必要があり，適切な駆動制御が非常に複雑化してしまう。

また，上記特許文献２及び上記特許文献３の連結装置の構成では，連結した搬送台車同士が曲線区間や勾配区間を有する搬送路を走行する際に衝突してしまう恐れがあるうえに，曲率半径の小さい曲線区間を走行することができない。さらに，連結部が連結方向に伸縮可能であるため，搬送台車間で速度差がつきやすいという問題もある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり，曲線区間や勾配区間を有する搬送路としての軌道上を走行可能な搬送台車で構成され，搬送効率の向上されたコイル搬送装置を提供することをその目的とする。

上記課題を解決するために，本発明によれば，軌道上を走行し，鋼板を巻取ったコイルを搬送するコイル搬送装置であって，コイルが１つずつ載置される独立四輪駆動式の搬送台車を複数備え，それら複数の搬送台車は，隣接する搬送台車間に各々設けられた連結部により互いに相対変位可能に直列に連結されており，且つ各搬送台車の各車輪を個別に駆動制御可能な制御装置を有し，前記制御装置は，前記複数の搬送台車に連結された制御台車に設けられていることを特徴とする，コイル搬送装が提供される。

また，上記コイル搬送装置において，前記軌道が幅方向の一方側にだけ凸の曲線形状を有し，前記連結部は，幅方向において前記曲線形状の凹側に設けられていてもよい。

また，上記コイル搬送装置において，前記制御装置は，各搬送台車の各車輪の駆動をドループ制御してもよい。

また，上記コイル搬送装置において，前記制御装置は，各搬送台車が前記軌道の曲線形状の区間を走行する際に，幅方向において前記曲線形状の凹側の車輪だけを駆動させるように制御してもよい。

また，上記コイル搬送装置において，前記連結部による隣接する搬送台車間の相対変位を規制可能な規制装置を有していてもよい。

本発明によれば，直列に接続された複数の搬送台車同士を互いに相対変位可能に構成し，各搬送台車の各車輪を個別に駆動制御するようにしたことにより，曲線区間や勾配区間を有する搬送路としての軌道上を走行する際に各搬送台車の各車輪の駆動制御が非常に容易化されるうえに，複数の搬送台車同士の速度差をなくすことができる。また，従来よりも曲率半径の小さい曲線区間や，従来よりも勾配の急な勾配区間を有する軌道上を走行することが可能になり，極めて複雑なコイル搬送ルートに対応しつつ，例えば分単位で生産される例えば最大重量４５ton程度のコイルを同時に複数個搬送できるという利点を有する。さらに，搬送台車が曲線形状の区間を走行する際に，幅方向において前記曲線形状の凹側の車輪だけを駆動させるように制御を行うことによって，曲率半径の小さい曲線区間を適切に走行可能になる。また，軌道が幅方向の一方側にだけ凸の曲線形状を有する場合には，前記連結部を幅方向において前記曲線形状の凹側（即ち，内側）に設けることによって，曲率半径の極めて小さい曲線区間を走行することができる。また，特にコイルを搬送する距離が長い場合には，搬送台車の走行区間を分割する従来のバケツリレー方式の搬送装置よりも搬送路の設計容易化と台車の必要台数・駆動装置仕様レベルの低減により，設備費用が軽減され，安定した操業が可能になる。このコイル搬送装置は，コイル搬送路が既設のコイル置き場によって規定される場合の，即ちコイル穴横搬送化改造の場合に特に有効に機能発揮するものである。

以下，図面を参照しながら，本発明の好適な実施形態について説明をする。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は，本発明の実施の形態に係るコイル搬送装置１を説明する図である。図１に示すように，コイル搬送装置１は，第１のスキッド群２から第２のスキッド群３まで配設された軌道としてのレール４と，このレール４上を走行してコイル５を搬送する搬送台車群６とで構成される。本実施の形態では，レール４の長さは，第１のスキッド群２から第２のスキッド群３までの長さが約２００ｍである。なお，レール４は，２００ｍ以上の任意の長さであってよい。

本実施の形態では，図１に示すように，第１のスキッド群２から第２のスキッド群３まで配設されたレール４は，曲率半径Ｒの略曲線状に延在する曲線区間ＡＢを有する。曲率半径Ｒの値は，例えば約８ｍ程度と極めて小さい値であってよい。さらに，レール４の曲線区間ＡＢに続いてＢＣ区間は，勾配を有する区間である。勾配は，例えば４０／１０００程度と急勾配であってよい。図２は，本実施の形態に係るレール４の区間ＡＣの鉛直方向における高さの変化を示した図である。図２に示すように，レール４の曲線区間ＡＢは，略水平区間であり，続いてＢＣ区間において勾配を有する形状となっている。

本実施の形態では，搬送台車群６が搬送するコイル５は，例えば幅が約６００〜２２００ｍｍ，外径が約９００〜２０００ｍｍ，内径が約７５０ｍｍ程度の大きさであり，質量が約９〜４５tonである。第１のスキッド群２は，コイル５を載置可能な複数のスキッド７で構成される。第２のスキッド群３は，コイル５を載置可能な複数のスキッド８で構成される。本実施の形態では，熱延されたコイル５は次に酸洗処理されるので，第２のスキッド群３が酸洗設備前面冷却場９に近接して配設されている。第１のスキッド群２は，図１に示すように，複数のスキッド７がレール４に沿って所定間隔で配置された構成を有する。同様に，第２のスキッド群３は，図１に示すように，複数のスキッド８がレール４に沿って所定間隔で配置された構成を有する。本実施の形態では，第１のスキッド群２及び第２のスキッド群３は，各々，５台のスキッド７及び８で構成される。

図３は，本発明の実施の形態に係るスキッド７，８の斜視図である。なお，スキッド７とスキッド８は，同一に構成され，同一に機能するので，以下では，スキッド７について説明する。スキッド７は，厚みのある平板形状の基部２０と，この基部２０上に設けられた１対のコイル支持体２１ａ，２１ｂとで構成される。

コイル支持体２１ａ，２１ｂは，図３に示すように，長方形と直角三角形を，直角三角形の頂角と長方形の頂角が１８０度の角を形成するように結合させた形状の底面を有する柱体形状をしている。コイル支持体２１ａ及び２１ｂは，同一形状をしており，各々の傾斜面２２ａ及び２２ｂが互いに対向するように，基部２０上に配置される。これにより，コイル支持体２１ａ及び２１ｂは，互いに協働して，図３に示すように，傾斜面２２ａ，２２ｂの間に穴部分を横向きの状態にしたコイル５を支持することができる。

基部２０は，図３に示すように，レール４側に若干突出した平板形状のレール用基部２３と，このレール用基部２３の上に配設された子台車用レール２４とを，コイル支持体２１ａ及び２１ｂの間に備えている。これにより，搬送台車群６を構成する後述の親子台車３０の子台車４０が子台車用レール２４上を走行して，スキッド７のコイル支持体２１ａ及び２１ｂの間に進入し，コイル支持体２１ａ及び２１ｂ上にコイル５を載置することが可能になる。同様に，子台車４０が，コイル支持体２１ａ及び２１ｂ上に載置されたコイル５を回収することも可能になる。

図４は，搬送台車群６の側面図である。図４に示すように，搬送台車群６は，コイル５を搬送可能な搬送台車としての複数の親子台車３０が連結部３１によって互いに相対変位可能に直列に連結された構成を有する。この構成により，複数の親子台車３０が搬送台車群６として一緒に走行することが可能になる。直列に連結された複数の親子台車３０は，第１のスキッド群２又は第２のスキッド群３に隣接して停車する際に，親子台車３０の各々が各スキッド７又は８に１対１に対応する構成にされている。

さらに，曲線部の台車走行駆動において駆動制御実施上の問題があった。即ち，図示しない制御装置（走行モータ駆動制御装置と走行制御装置）の配置において，制御装置を地上に設置し，台車との通信手段として通常の無線通信を採用した場合には確実性の懸念があった。そのため，遠隔通信で最も信頼性の高い光通信を台車との通信手段として選定すると，特に曲線部分では，上記光通信が途絶えてしまうために，台車の走行を制御する走行制御装置と台車の走行モータを駆動制御する走行モータ駆動制御装置（例えばインバータ等）とを搬送台車上に搭載する必要が生じる。この配置を前提にして，各親子台車３０の各々に走行制御装置および走行モータ駆動制御装置を個別に配置した場合，各親子台車３０の長さが少し長くなり，スキッド７，８全体の長さが長くなるという問題が生じる。この問題は，図４に示すように，走行モータ駆動制御装置５１ａと走行制御装置５１ｂと（まとめて制御装置５１とする）を複数親子台車分をまとめて搭載した制御台車５０を前後に連結することにより解決される。本実施の形態では親子台車３０を駆動させる無駆動の制御台車５０を親子台車３０の前後に配置している。図４の例では，５台の親子台車３０のうちの先頭の親子台車３０に連結された制御台車５０に，前側３台の親子台車３０の制御装置５１（走行モータ駆動制御装置５１ａ及び走行制御装置５１ｂ）を搭載し，最後尾の親子台車３０に連結された制御台車５０に，後側２台の親子台車３０の制御装置５１（走行モータ駆動制御装置５１ａ及び走行制御装置５１ｂ）を搭載している。スキッド全体の長さが少々長く取れる場合には各親子台車３０に制御装置５１（走行モータ駆動制御装置５１ａ及び走行制御装置５１ｂ）を搭載してもよい。これらの重量は搭載するコイルに比較して小さいので，構造的または経済的に問題にならない。

図５は，本発明の実施の形態に係る親子台車３０の斜視図である。図５に示すように，親子台車３０は，コイル５を支持して走行可能な子台車４０と，この子台車４０を搭載してレール４上を走行可能な親台車３２とで構成される。

親子台車３０の親台車３２は，図５に示すように，厚みのある平板形状の下部支持体３３に，１対のコイル支持体３４ａ，３４ｂが設けられた構成を有する。下部支持体３３は，親台車３２の走行方向の前側及び後側の側面に他の親子台車３２と連結する連結部３１を備えている。この連結部３１は，親台車３２同士を互いに屈折自在に且つ台車間隔を変えずに連結することができる。下部支持体３３には，複数の車輪３６が設けられている。駆動装置（図示せず）によって複数の車輪３６を駆動させることで，親台車３２はレール４上を走行可能である。本実施の形態では，下部支持体３３には左右で対をなす車輪３６が走行方向の前側と後側に合計４つ設けられており，親子台車３０は，４つの車輪３６の各々に設けられた駆動装置としてのモータ（図示せず）が制御装置５１によって別個独立に駆動制御可能な独立四輪駆動式になっている。また，４つの車輪３６は，いずれも回転水平軸を鉛直軸線回りに旋回して向きを変更できるように構成されている。

本実施の形態では，図１に示すように，軌道としてのレール４が有する曲線区間はＡＢだけであり，この曲線区間ＡＢは，幅方向の一方側だけに凸の曲線形状になっている。親子台車３０が曲線区間ＡＢを走行する際には，幅方向において曲線形状の凹側（即ち，内側）の車輪の走行距離が凸側（即ち，外側）の車輪の走行距離よりも短くなる。このため，４つの車輪３６のうち，幅方向において曲線区間ＡＢの曲線形状の凹側（即ち，内側）の２つの車輪３６は，下部支持体３３に対して固定されているのに対し，曲線区間ＡＢの曲線形状の凸側（即ち，外側）の２つの車輪３６は，下部支持体３３に対して少なくとも幅方向に可動できるように構成されている。この可動部分の機構としては，例えば特開２００４−２１０５４６号公報に開示されている二重旋回ベアリングの構成が用いられている。

下部支持体３３は，平板形状のレール用基部３７と，このレール用基部３７の上に配設された子台車用レール３８とを，コイル支持体３４ａ及び３４ｂの間に備えている。なお，親台車３２のレール用基部３７は，親台車３２がスキッド７，８に隣接して停車した際に，親台車３２の子台車用レール３８がスキッド７，８の子台車用レール２４と接続されて，子台車４０が親台車３２とスキッド７，８との間を移動できるように，スキッド７，８側に若干突出した形状をしている。

親台車３２のコイル支持体３４ａ，３４ｂは，スキッド７，８のコイル支持体２１ａ，２１ｂと同様に，図５に示すように，長方形及び直角三角形を，直角三角形の頂角と長方形の頂角が１８０度の角を形成するように結合させた形状の底面を有する柱体形状をしている。コイル支持体３４ａ及び３４ｂは，同一形状をしており，各々の傾斜面３５ａ及び３５ｂが互いに対向するように，下部支持体３３上に配置される。これにより，コイル支持体３４ａ及び３４ｂは，互いに協働して，図５に示すように，傾斜面３５ａ，３５ｂの間に穴部分を横向きの状態にしたコイル５を支持することができる。

親子台車３０の子台車４０は，図５に示すように，複数の車輪４１を備えた下部支持体４２に，昇降機構４３が設けられた構成を有する。駆動装置（図示せず）によって複数の車輪４１を駆動させることで，子台車４０は子台車用レール３８及び２４上を走行可能である。昇降機構４３は，下部支持体４２上に設けられた支持体４４と，この支持体４４によって支持され昇降可能なプランジャ４５と，プランジャ４５の上部にコイル５を支持可能に設けられたコイル支持板４６とで構成されている。コイル支持板４６の上面は，子台車４０の走行方向に平行な中心線部分が最低位置になり，その両側の縁辺部分が最高位置になるように，鉛直方向断面がＶ字状の傾斜面が形成されている。これにより，コイル支持板４６上に載置されたコイル５が安定して保持することができる。

図１に示す酸洗入側冷却場９は，熱延されたコイル５を土間置き空冷するための区域であり，コイル５は空冷後に酸洗処理してから冷間圧延される。本実施の形態では，第２のスキッド群３のスキッド８上に載置されたコイル５が，クレーン（図示せず）等によって冷却場９内に搬入されるように構成されている。

次に，上述したように親台車３２同士（即ち，親子台車３０同士）を互いに屈折自在に連結する連結部３１の構成の一例について説明する。図６は，連結部３１の構成の一例を示す平面図である。図６に示す例では，隣接する親子台車３０を連結するように各親台車３２の連結方向端部に各々設けられた連結部３１は，幅方向の一端に配置されている。連結部３１は，隣接する親子台車３０を相対変位可能にして連結する連結機構５２と，連結機構５２によって連結される親子台車３０の相対変位を規制する変位規制装置５３とを有している。また，各親台車３２の幅方向の他端には，隣接する親台車３２同士の衝突を防止するように当接部材６７が設けられている。なお，連結方向とは，隣接する親子台車３０を連結する方向であり，親子台車３０の幅方向と直交する方向を意味している。

本実施の形態では，図１に示すように,レール４が有する曲線区間ＡＢは幅方向の一方側にだけ凸の曲線形状になっているため，連結部３１は，図６に示すように，幅方向において曲線区間ＡＢの曲線形状の凹側（即ち，内側）の端部に設けられている。

図７は，図６に示す連結部３１を拡大して示した平面図である。また，図８は，図７に示す連結部３１の支持部材５９付近を拡大して示した平面図である。図６〜図８に示す連結部３１の例では，後述するように，親子台車３０同士の間隔を一定に保持する状態と，親子台車３０同士の間隔の変化を（所定の範囲内で）許容する状態との２つの状態を任意に切替可能な構成になっている。以下，図６〜図８を用いて連結部３１の構成について説明する。

連結機構５２は，隣接する親台車３２の各下部支持体３３にそれぞれ設けられた連結用基部５６同士を連結部材５７で接続する構成になっている。図６に示すように，連結用基部５６は，各親子台車３０（即ち，下部支持体３３）の連結方向端部において，幅方向における一端に設けられており，各下部支持体３３から連結方向に突出した形状になっている。一方，各親子台車３０の連結方向端部において幅方向における他端には，当接部材用基部７６が設けられている。各当接部材用基部７６には，当接部材６７が各々設けられており，走行中に万一隣接する親子台車３０同士が，曲線区間ＡＢの曲線形状の凹側に揺動した場合にも親子台車３０同士が直接衝突しないようになっている。

図７及び図８に示すように，対向する連結用基部５６のうちの一方の連結用基部５６ａには，一対のストッパー５８（即ち，５８ａ，５８ｂ）が親子台車３０の連結方向に離間して設けられている。これら一対のストッパー５８間には，略水平面内を一軸回りに揺動することにより親子台車３０の連結方向に変位することが可能な支持部材５９が設けられている。

連結部材５７は，一方の連結用基部５６ａに対して，支持部材５９を介して接続されている。このため，支持部材５９の変位が許容された状態では，隣接する親子台車３０の相対変位が許容されることになり，支持部材５９の変位を規制された状態では，隣接する親子台車３０の相対変位が規制されることになる。

変位規制装置５３は，支持部材５９を一対のストッパー５８のうちのいずれか一方に選択的に押付けて固定する押圧機構６１を有している。本実施形態では，押圧機構６１は，一方の下部支持体３３の側面に設けられた油圧シリンダが用いられている。油圧シリンダ６１は，シリンダ６１ａ内から延在するプランジャ６１ｂが進退することにより伸縮できるように構成されている。油圧シリンダ６１の一端では，シリンダ６１ａがピン結合により下部支持体３３に接続されており，他端では，プランジャ６１ｂが後述するピン５９ｂを介して支持部材５９に接続されている。これにより，押圧機構としての油圧シリンダ６１は，シリンダ６１ａと下部支持体３３の接続部を支点として略水平面内で揺動できるようになっている。

支持部材５９は，一方の連結用基部５６ａに対して親子台車３０の連結方向に平行な面（即ち，水平面）上で，一軸回りに揺動可能にして設けられている。本実施形態では，支持部材５９は，平面視略長方形をなす板形状をしている。支持部材５９は，ストッパー５８間を横断するように配置された状態で，長手方向における一端Ｍを一方の連結用基部５６ａに対してピン５９ａを介して接続されている。これにより，支持部材５９は，ピン５９ａを揺動中心として一方のストッパー５８ａから他方のストッパー５８ｂまでの範囲内で略水平面上を揺動することができるようになっている。

支持部材５９の長手方向における他端Ｎには，支持部材５９の長手方向に略直交する長穴５９ｃが形成されている。この長穴５９ｃは，ピン５９ａを中心とする円弧状に形成されている。プランジャ６１ｂを支持部材５９に接続するピン５９ｂは，長穴５９ｃに対して，長穴５９ｃに沿って移動可能に係合されている。このため，支持部材５９とプランジャ６１ｂとの間には，長穴５９ｃの円弧の長さ分の遊びが確保されている。

連結部材５７は，略棒状の部材であって，その一端５７ａは，ピン７０ａを介して支持部材５９に接続されている。図７に示すように，連結部材５７の一端５７ａは，支持部材５９の長穴５９ｃとピン５９ａとの間の中間位置に接続されている。本実施の形態では，ピン７０ａの先端は，球状に形成されており，連結部材５７の一端５７ａに設けられた球ブッシュ（玉軸受）に回動可能に接続されている。これにより，連結部材５７は，一方の連結用基部５６ａ側において，ピン７０ａを回動中心として，支持部材５９に対して略水平面内の二次元的な回動に加えて鉛直方向の回動を行うことができるようになっている。即ち，連結部材５７は，一方の連結用基部５６ａに対して三次元的に回動可能になっている。

また，連結部材５７の他端５７ｂは，他方の連結用基部５６ｂに対してピン７０ｂを介して接続されている。ピン７０ｂの先端についてもピン７０ａと同様に球状に形成されており，連結部材５７の他端５７ｂに設けられた球ブッシュ（玉軸受）に回動可能に接続されている。これにより，連結部材５７は，他方の連結用基部５６ｂに対してもピン７０ｂを回動中心として，三次元的に回動することが可能になっている。

上述したように，連結部材５７の両端５７ａ，５７ｂが両側の親子台車３０に三次元的に回動可能に接続されているため，連結された親子台車３０が略水平な走行区間を走行する場合には，連結部材５７は，一端５７ａがピン７０ａを揺動中心として，連結用基部５６ａ（支持部材５９）に対して略水平面上で相対的に揺動し，他端５７ｂがピン７０ｂを揺動中心として，連結用基部５６ｂに対して略水平面上で相対的に揺動することが可能である。そして，連結された親子台車３０が傾斜した走行区間を走行する場合には，連結部材５７は連結用基部５６ａ，５６ｂに対して前述した略水平面上の揺動に加えて，鉛直方向にも揺動することが可能である。

押圧機構としての油圧シリンダ６１は，支持部材５９のうち，支持部材５９の揺動中心であるピン５９ａの位置に対して，連結部材５７との接続位置（即ち，ピン７０ａの位置）よりも遠くに離間した位置（即ち，支持部材５９の他端Ｎ近傍）を押圧するように構成されている。これにより，押圧機構６１が支持部材５９を固定するのに要する力が小さくて済み，押圧機構６１の小型化，低コスト化を図ることができる。本実施形態では，押圧機構６１を構成する油圧シリンダのプランジャ６１ｂは，その先端がピン５９ｂを介して支持部材５９の他端Ｎに接続されている。これにより，プランジャ６１ｂをシリンダ６１ａ内から退出する方向に伸張させることによって，図８の一点鎖線で示すように，支持部材５９をストッパー５８ｂに押付けて固定することができる。また，プランジャ６１ｂをシリンダ６１ａ内に進入させる方向に伸縮させることによって，図８の二点鎖線で示すように，支持部材５９をストッパー５８ａに押付けて固定することができる。

図７に示すように，連結部材５７は，一方の連結用基部５６ａに接続される側を構成する第１連結部材６２と，他方の連結用基部５６ｂに接続される第２連結部材６３とを有している。第１連結部材６２は，他方の連結用基部５６ａ側の端部が中空円筒形状をなしており，この端部内に第２連結部材６３の一方の連結用基部５６ａ側の端部が挿入されるようになっている。第１連結部材６２の他方の連結用基部５６ｂ側の端部には，この端部より離間した位置に外フランジ６２ａが設けられている。第２連結部材６３の一方の基部５６ａ側の端部には，この端部より離間した位置に外フランジ６３ａが設けられている。

これら外フランジ６２ａ，６３ａの間には，連結部材５７と略同軸にして圧縮コイルばね６４が設けられている。また，これら外フランジ６２ａ，６３ａは，連結部材５７と略平行にして，かつ外フランジ６２ａ，６３ａに対して摺動可能にして，ガイドロット６５に挿通されている。ガイドロット５５の両端には外フランジ６２ａ，６３ａを受ける抜け止め６５ａが設けられている。即ち，第１連結部材６２と第２連結部材６３とは，ガイドロット６５の長さの範囲内でガイドロット６５に沿って（連結部材５７の長手方向に沿って）相対変位可能とされている。

このように構成される連結部材５７に対して，長手方向に沿った向きに衝撃が加わると，第１連結部材６２と第２連結部材６３とが近接する。すると，第１連結部材６２の外フランジ６２ａと第２連結部材６３の外フランジ６３ａとの間に配置される圧縮コイルばね６４が圧縮されて，圧縮コイルばね６４によってこの衝撃のエネルギーが吸収される。即ち，第１連結部材６２，第２連結部材６３，及び圧縮コイルばね６４は，連結機構５２に加わる衝撃を緩衝する衝撃緩衝装置６６を構成している。これにより，親子台車３０が急停車した場合等，親子台車３０間に強い力が加わっても，親子台車３０や連結機構５２に損傷が生じにくい。

以上のように構成された搬送台車群６を用いたコイル５の搬送について説明する。熱間圧延ラインで熱延されたコイル５が，例えばクレーン（図示せず）等によって第１のスキッド群２を構成する５台のスキッド７の全てに穴部分を横向きの状態にして載置される。

コイル５を保持しない搬送台車群６がレール４上を走行し，第１のスキッド群２に隣接して停車する。この際に，搬送装置６を構成する５台の親子台車３０の各々が，第１のスキッド群２の５台のスキッド７に１対１に対応するように停車する。これにより，第１のスキッド群２の各スキッド７の子台車用レール２４と，各親子台車３０の親台車３２に設けられた子台車用レール３８とが近接し，接続される。なお，搬送台車群６を停車させる際には，変位規制装置５３による規制を解除し，各親子台車３０の相対変位が許容された状態で位置合わせを行う。コイル５を保持しない子台車４０が，子台車用レール２４，３８を走行し，各親台車３２から各スキッド７に進入する。

スキッド７に進入した子台車４０は，コイル支持体２１ａ及び２１ｂの間に停車し，コイル５の下に位置する。子台車４０の昇降機構４３が作動し，低位置に停止していたコイル支持板４６が，プランジャ４５と共に上昇する。この上昇に伴い，コイル支持体２１ａ及び２１ｂ上に支持されていたコイル５が，コイル支持板４６上に移載される。コイル支持板４６は，そのまま高位置で停止する。子台車４０は，コイル支持板４６でコイル５を支持した状態で子台車用レール２４，３８を走行し，スキッド７から親台車３２に進入する。

親台車３２に進入した子台車４０は，コイル支持体３４ａ及び３４ｂの間に停車する。子台車４０の昇降機構４３が作動し，高位置で停止していたコイル支持板４６が，コイル５を支持した状態でプランジャ４５と共に下降する。この下降に伴い，コイル支持板４６上に支持されていたコイル５が，コイル支持体３４ａ及び３４ｂ上に移載される。このようにして，搬送装置６を構成する５台の親子台車３０は，各々，５台のスキッド７からコイル５を回収する。

コイル５を受け取った搬送台車群６は，レール４上を走行し，曲線区間ＡＢおよび傾斜した勾配区間ＢＣを経由し走行する。なお，搬送台車群６を走行させる前に，変位規制装置５３による規制を設定し，各親子台車３０の相対変位を規制した状態で走行を開始させる。これにより，各親子台車３０の速度差が生じてしまう事態を防止できる。

曲線区間走行の場合には，内周・外周の曲率半径差により内輪・外輪の速度差が大きく発生する。かつ正確な速度指令は走行車輪とレールの位置関係により微妙に変動するために設定が困難であり，このために，例えば外輪をフリーランとする制御を行う。即ち，曲線区間ＡＢの曲線形状の凹側（即ち，内側）の車輪だけを駆動させる。さらに水平部分と勾配部分の乗り移りや直線部分と曲線部分の乗り継ぎ部分では隣接する親子台車３０の間や，各親子台車３０の前後車輪の間で微妙な速度差が生じるために，設定速度に対して実績速度差を許容する速度制御，いわゆるドループ制御を実施する。これら制御の必要から，本実施の形態では，複数の親子台車３０の各駆動装置に，独立四輪駆動方式を採用する。当該方式を採用することにより，各個別車輪の摩耗量が異なった場合にも，４車輪に均一な走行トルクを分配することが可能になり，安定走行を実現できる。

ドループ制御について説明する。搬送台車群６がレール４上を走行する際には，互いに直列に連結した各親子台車３０は，レール４上での各位置が異なっており走行条件が必ずしも同一でない。例えば搬送台車群６の先頭の親子台車３０が図１に示す勾配区間ＢＣに進入した時点では，後続の親子台車３０はまだ水平な曲線区間ＡＢを走行している。このように，各親子台車３０の車輪３６に加わる負荷は各親子台車３０毎に異なっている。さらに，親子台車３０が曲線区間ＡＢを走行する場合には，曲線形状の凸側を走行する車輪３６の方が凹側を走行する車輪３６よりも走行距離が長くなる等，同一の親子台車３０が有する４つの車輪３６の間でも，車輪に加わる負荷は相違している。本実施の形態では，制御装置５１によって各親子台車３０の各車輪３６の駆動をドループ制御し，例えば各車輪３６に加わる負荷が大きい場合には回転数を小さくし，負荷が小さい場合には回転数を大きくする等，各々の負荷の値に応じて各車輪３６の回転数を個別に変化させることで，各車輪３６の回転駆動を協働させることが可能になる。これにより，各親子台車３０間の速度差を低減又は解消することができる。

このように搬送台車群６は，曲線区間ＡＢ及び勾配区間ＢＣを経由して，第２のスキッド群３に隣接して停車する。搬送台車群６は湾曲した曲線区間ＡＢを走行する際に，連結部３１の連結部材５７の両端５７ａ，５７ｂを各々回動軸にして各親子台車３０の向きを適切に変化させることで，レール４の形状に沿って適応し走行する。また，搬送台車群６が略水平な曲線区間ＡＢから傾斜した勾配区間ＢＣに進入する際や，傾斜した勾配区間ＢＣから退出する際に，隣接する親子台車３０の間の連結部材５７の両端５７ａ，５７ｂが各々鉛直方向に回動し，各親子台車３０の傾斜角度に差が生じても問題なく走行させることができる。さらに，勾配区間ＢＣの傾斜角度が一定でない場合にも連結部材５７の両端５７ａ，５７ｂが回動することによって，各親子台車３０の傾斜角度の差に対応可能である。

また，搬送台車群６が第２のスキッド群３に隣接して停車する際には，搬送台車群６を構成する５台の親子台車３０の各々が，第２のスキッド群３の５台のスキッド８に１対１に対応するように停車する。これにより，第２のスキッド群３の各スキッド８の子台車用レール２４と，各親子台車３０の親台車３２に設けられた子台車用レール３８とが近接し，接続される。なお，搬送台車群６を停車させる際には，変位規制装置５３による規制を解除し，各親子台車３０の相対変位が許容された状態で位置合わせを行う。

親台車３０からスキッド８へコイルを移載する際には次の手順の作業が行われる。子台車４０の昇降機構４３が作動し，低位置に停止していたコイル支持板４６が，プランジャ４５と共に上昇する。この上昇に伴い，コイル支持体３４ａ及び３４ｂ上に支持されていたコイル５が，コイル支持板４６上に移載される。コイル支持板４６は，そのまま高位置で停止する。子台車４０が，コイル支持板４６でコイル５を支持した状態で子台車用レール２４，３８を走行し，親台車３２からスキッド８に進入する。

スキッド８に進入した子台車４０は，コイル支持体２１ａ及び２１ｂの間に停車する。子台車４０の昇降機構４３が作動し，高位置に停止していたコイル支持板４６が，プランジャ４５と共に下降する。この下降に伴い，コイル支持板４６上に支持されていたコイル５が，コイル支持体２１ａ及び２１ｂ上に移載される。コイル支持板４６は，そのまま低位置で停止する。子台車４０は，コイル５を保持しない状態で子台車用レール２４，３８を走行し，スキッド８から親台車３２に進入する。このようにして，搬送装置６を構成する５台の親子台車３０は，各々，５台のスキッド８にコイル５を載置する。

第２のスキッド群３のスキッド８上に載置されたコイル５は，クレーン（図示せず）によって冷却場９に搬入される。冷却場９に搬入されたコイル５は，例えば酸洗処理され，その後，冷延処理される。

一方，コイル５を載置した搬送装置６は，レール４上を走行し，再び，第１のスキッド群２に向かう。そして，上述したコイル５の回収と載置を周期的に繰返す。

以上の実施の形態によれば，搬送台車群６の複数の親子台車３０を互いに相対変位可能に直列に連結された構成にすると共に，各親子台車３０の各車輪３６を制御装置５１によって個別に駆動制御されるようにしたので，曲線区間ＡＢや勾配区間ＢＣを有する搬送路としてのレール４上を走行する際に駆動制御が非常に容易化される。例えば，制御装置５１によって各車輪３６の駆動を個別にドループ制御することによって，車輪３６の位置や他の車輪の駆動速度とを意識せずに制御することが可能になり，従来公知のコイル搬送技術の場合のように，複数の親子台車３０の各親子台車３０のレール４上の位置に基づいて駆動速度を算出し，各親子台車３０を制御するという非常に複雑な制御が不要になる。さらに，このように個別に駆動制御した場合には，複数の親子台車３０同士の速度差を従来よりも軽減又は解消することができる。搬送台車群６は，曲率半径Ｒが例えば８ｍ程度に小さい曲線区間ＡＢを有するレール４上を走行し，複数のコイル５を１度に搬送することができる。同様に，搬送台車群６は，例えば４０／１０００程度の勾配のある勾配区間ＢＣを有するレール４上を走行し，複数のコイル５を１度に搬送することができる。

特に，搬送台車群６の複数の親子台車３０が曲線形状である曲線区間ＡＢを走行する際に，曲線区間ＡＢを走行する親子台車３０の４つの車輪３６のうち，幅方向において曲線形状の凹側（即ち，内側）の２つの車輪３６だけを駆動させ，曲線形状の凸側（即ち，外側）の２つの車輪３６を駆動せずにフリーランとすることによって，曲線区間ＡＢを適切に走行可能になる。さらに，曲線形状の凹側の車輪３６と凸側の車輪３６との間の速度差を軽減又は解消することができる。また，本実施の形態のようにレール４の有する曲線区間ＡＢが幅方向の一方側にだけ凸の曲線形状になっている場合には，親子台車３０同士を連結する連結部３１を幅方向においてこの曲線形状の凹側（即ち，内側）に設けることによって，親子台車３０同士の距離を最小化し，従来よりも曲率半径の極めて小さい曲線区間を走行することが可能になる。

さらに，従来のバケツリレー方式の搬送方法等のように，複数の親子台車３０の走行区間を別個に設ける必要がないので，勾配区間や曲線部分途中に中継スキッドを設置することなく，即ち，複数の親子台車３０の必要台数が軽減されるのみならず，搬送路設計の容易化と台車走行装置仕様レベルの低減が図られる。結果として大幅な設備費用の削減が可能である。例えば搬送路長２００ｍの場合には，本発明の搬送台車群６は親子台車５台と制御台車２台で対応可能であるが，バケツリレー方式を採用すると，親子台車３０が１０台程度必要なうえに台車走行駆動装置の仕様レベルが高くなってしまう。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上述した実施形態においては，搬送台車群６が５台の親子台車３０で構成される場合について説明したが，搬送台車群６は，２以上の任意の台数の親子台車３０で構成されてもよい。

また，上述した実施形態においては，レール４が有する勾配区間と曲線区間とが同一の区間ＡＢＣである場合について説明したが，レール４が有する勾配区間と曲線区間は離れた位置に設定されてもよい。また，レール４は，勾配区間又は曲線区間の両方を有していてもよいし，いずれか一方のみを有していてもよい。さらに，レール４が有する勾配区間又は曲線区間は，１つだけでもよいし，複数でもよい。

また，上述した実施形態においては，熱延されたコイル５を酸洗入側冷却場９に搬送する場合について説明したが，熱延されたコイル５の搬送先は，例えば熱延精整設備等のその他の設備であってよい。

また，上述した実施形態においては，連結部材５７の両端５７ａ，５７ｂが親子台車３０に各々三次元的に回動可能に接続されている場合について説明したが，例えば，搬送台車群６が略水平な走行経路だけを走行する場合には，連結部材５７の両端５７ａ，５７ｂが親子台車３０に二次元的に回動可能に（即ち，水平面内でだけ揺動可能に）接続された構成にする等，連結部材５７による隣接する親子台車３０の接続構成を任意の構成にしてもよい。

また，上述した実施形態においては，連結部３１の連結用基部５６が各親子台車３０（即ち，下部支持体３３）の連結方向端部において幅方向の一端に設けられている場合について説明したが，例えば，搬送台車群６の走行経路が幅方向において一方側にだけ凸ではない曲線形状になっている軌道を描いている場合には，連結用基部５６は，各親子台車３０の連結方向端部において幅方向における中央部に設けられていてもよい。

また，上述した実施形態においては，連結部３１が変位規制装置５３を備えた図６に示す構成である場合について説明したが，連結部３１は，変位規制装置５３を備えていない構成であってもよいし，その他任意の構成であってよい。

本発明は，例えば，鋼板の熱間圧延ライン等で処理されたコイルを次の搬送先に搬送するコイル搬送装置として有用である。

本発明の実施の形態に係るコイル搬送装置を説明する図である。 本発明の実施の形態の実施に用いられるレールを説明する図である。 本発明の実施の形態の実施に用いられるスキッドの斜視図である。 本発明の実施の形態の実施に用いられる搬送台車群の側面図である。 本発明の実施の形態の実施に用いられる親子台車の斜視図である。 本発明の実施の形態の実施に用いられる連結部３１の構成の一例を示す平面図である。 図６に示す連結部３１を拡大して示した平面図である。 図７に示す支持部材５９付近を拡大して示した平面図である。

符号の説明

１ コイル搬送装置
２，３ スキッド群
４ レール
５ コイル
６ 搬送台車群
７，８ スキッド
９ 酸洗入側冷却場
Ａ，Ｂ，Ｃ レール内の地点
Ｒ 曲率半径
２０ スキッド基部
２１ａ，２１ｂ （スキッドの）コイル支持体
２２ａ，２２ｂ （スキッドの）コイル支持体傾斜面
２３ （スキッドの）レール用基部
２４ （スキッドの）子台車用レール
３０ 親子台車
３１ 連結部
３２ 親台車
３３ 下部支持体
３４ａ，３４ｂ （親子台車の）コイル支持体
３５ａ，３５ｂ （親子台車の）コイル支持体傾斜面
３６ 親台車車輪
３７ （親子台車の）レール用基部
３８ （親子台車の）子台車用レール
４０ 子台車
４１ 子台車車輪
４２ 下部支持体
４３ 昇降機構
４４ 昇降装置支持体
４５ プランジャ
４６ コイル支持板
５０ 制御台車
５１ 制御装置
５１ａ 走行モータ駆動制御装置
５１ｂ 走行制御装置
５２ 連結機構
５３ 変位規制装置
５６，５６ａ，５６ｂ 連結用基部
５７ 連結部材
５７ａ，５７ｂ 連結部材の端部
５８，５８ａ，５８ｂ ストッパー
５９ 支持部材
５９ａ，５９ｂ ピン
５９ｃ 長穴
６１ 押圧機構（油圧シリンダ）
６１ａ シリンダ
６１ｂ プランジャ
６２ 第１連結部材
６２ａ，６３ａ 外フランジ
６３ 第２連結部材
６４ 圧縮コイルばね
６５ ガイドロット
６５ａ 抜け止め
６７ 当接部材
７０ａ，７０ｂ ピン
７６，７６ａ，７６ｂ 当接部材用基部
Ｍ，Ｎ 支持部材５９の長手方向の端部

Claims (5)

1. 軌道上を走行し，鋼板を巻取ったコイルを搬送するコイル搬送装置であって，コイルが１つずつ載置される独立四輪駆動式の搬送台車を複数備え，それら複数の搬送台車は，隣接する搬送台車間に各々設けられた連結部により互いに相対変位可能に直列に連結されており，且つ各搬送台車の各車輪を個別に駆動制御可能な制御装置を有し，前記制御装置は，前記複数の搬送台車に連結された制御台車に設けられていることを特徴とする，コイル搬送装置。
2. 前記軌道が幅方向の一方側にだけ凸の曲線形状を有し，前記連結部は，幅方向において前記曲線形状の凹側に設けられていることを特徴とする，請求項１に記載のコイル搬送装置。
3. 前記制御装置は，各搬送台車の各車輪の駆動をドループ制御することを特徴とする，請求項１又は２に記載のコイル搬送装置。
4. 前記制御装置は，各搬送台車が前記軌道の曲線形状の区間を走行する際に，幅方向において前記曲線形状の凹側の車輪だけを駆動させるように制御することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載のコイル搬送装置。
5. 前記連結部による隣接する搬送台車間の相対変位を規制可能な規制装置を有することを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載のコイル搬送装置。

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