JP5902077B2 - 支持装置、および、搬送装置 - Google Patents

Description

この発明は、支持装置、および、支持装置を備える搬送装置に関する。

製鉄所などおいては、高温で質量の大きな対象物を搬送する搬送台車が用いられている。このような搬送台車は、対象物の熱が車輪の軸受など走行機構に伝達されて過熱されると、走行性能に悪影響を及ぼす虞がある。そのため、対象物が載置されるコイル受面と、このコイル受面を支持する支持部との間に、十分な断熱性ならびに耐荷重性を備えたセラミックス製の断熱体のブロックを複数並べて介在させたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１１９７８４号公報

ところで、上述したセラミックスや耐火煉瓦などの焼結体からなる断熱体は、焼き固めて形成されるため、高い寸法精度を出すことが困難である。そのため、複数の断熱体を並べて質量の大きな対象物を支持する場合、他よりも支持方向の寸法が大きい断熱体が存在すると、その断熱体に荷重が集中してしまう。とりわけ、断熱体の荷重が掛かる受圧側の面の縁部には応力集中が生じ易く、亀裂が生じたり破損したりしてしまう虞がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、焼結体からなる断熱体の破損を防止することが可能な支持装置、および、搬送装置を提供する。

上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る支持装置は、高温の対象物を支持する支持装置において、前記高温の対象物が配置される配置部と、該配置部の下方に配される基部と、該基部と前記配置部との間に配される断熱体と、を備え、前記基部と前記配置部との少なくとも一方は、前記断熱体の縁部との間に空間を形成して該縁部よりも前記断熱体の中央側の範囲で断熱体に当接する当接部を有することを特徴としている。
このように構成することで、当接部によって、断熱体の荷重が掛かる面の縁部と基部または配置部との間に空間が形成されて、縁部に応力集中が生じることを防止することができる。

さらに、この発明に係る支持装置は、上記支持装置において、前記配置部と前記基部との何れか一方に撓み変形可能に支持され、前記配置部と前記基部との何れか他方との間に前記断熱体が配される支持部を備え、該支持部が、前記当接部を有するようにしてもよい。
このように構成することで、支持部が撓み変形するので、断熱体の大きさのばらつきに起因する荷重の集中を緩和することができる。その結果、より確実に断熱体の破損を防止することができる。

さらに、この発明に係る支持装置は、上記支持装置において、前記支持部が、前記断熱体を介して前記配置部と前記基部との何れか一方に撓み変形可能に支持されていてもよい。
このように構成することで、支持部を断熱体で挟み込むように配置することができるので、断熱性能の向上を図ることができる。

さらに、この発明に係る支持装置は、上記支持装置において、前記支持部を板状として、前記支持部と前記配置部との間に配置される断熱体と、前記支持部と前記基部との間に配置される断熱体とを、各断熱体の接触面積幅以上ずらして備えても良い。
このように構成することで支持部を板バネとして容易に撓み変形させることができるとともに、伝熱距離が長くなるため断熱性能を向上できる。

さらに、この発明に係る支持装置は、上記支持装置において、前記当接部は、周囲に溝を備えてもよい。
このように構成することで、溝を形成するだけで断熱体の縁部と、基部または配置部の少なくとも一方との間に空間を形成することができる。

さらに、この発明に係る搬送装置は、上記支持装置の何れか一つを備え、前記対象物を搬送することを特徴としている。
このように構成することで、対象物の熱が走行機構へ伝達されることにより生じる不具合を防止することができるとともに、搬送台車に対象物を載置する際の衝撃等により、断熱体が破損することを防止することができる。

この発明に係る支持装置および搬送装置によれば、焼結体からなる断熱体の破損を防止することができる。

この発明の実施形態における搬送台車の概略構成を示す側面図である。 図１のＡ方向から見た矢視図である。 上記搬送台車の断熱体の配列を示す図である。 上記搬送台車の断熱機構の平面図である。 上記実施形態の第一変形例における図４に相当する図である。 上記実施形態の第二変形例における図３に相当する側面図である。 上記実施形態の第三変形例における図１に相当する側面図である。

次に、この発明の実施形態における支持装置、および、支持装置を備える搬送装置について図面に基づき説明する。なお、この実施形態の搬送装置は、製鉄所で熱延された高温の鋼板コイル（以下、単に高温コイルと称する）を搬送する搬送台車であり、この搬送台車が、高温コイルを支持する支持装置を備えている。

図１、図２は、この実施形態における搬送装置の概略構成を示す図である。
図１、図２に示すように、搬送台車１は、走行用の４つの車輪２を回動可能に支持する下部フレーム３を備えている。この下部フレーム３には、車輪２を回転駆動するためのモータ等の駆動源（図示せず）が設けられており、外部からの制御指令に基づき所定の軌道上を走行可能となっている。また、下部フレーム３には、車輪２を軸支するためのラジアルベアリング等を備える軸受機構４が設けられている。なお、駆動源がモータの場合には、車載バッテリまたは、軌道に沿って敷設されるトロリー線などから電力が供給される。また、以下の説明においては、図１の紙面左右方向を走行方向と称する。

下部フレーム３には、その走行方向の両端部に、支持脚５ａ，５ｂが立設されている。これら支持脚５ａ，５ｂは、それぞれ車幅方向の両側に離間配置される一対の脚部６を有している。脚部６は、柱状に形成され、下部フレーム３の走行方向内側に向かって僅かに傾斜している。支持脚５ａには、車幅方向に離間配置された各脚部６の上側端面の間を渡るようにしてベースプレート（基部）７ａが固定されている。同様に、支持脚５ｂにも、車幅方向に離間配置された各脚部６の上側端面の間を渡るようにしてベースプレート７ｂが固定されている。これらベースプレート７ａ，７ｂは、搬送台車１の走行方向に所定距離だけ離間して配置され、高温コイル９の搬送時に撓まないように十分な剛性を有している。ここで、上述した下部フレーム３、支持脚５ａ，５ｂ、および、ベースプレート７ａ，７ｂは、鉄などの金属材料を用いて形成されている。

ベースプレート７ａの上面には、熱伝達を遮断する断熱機構８ａを介して、高温コイル９を支持するコイル受面１０ａが載置されている。同様に、ベースプレート７ｂの上面には、断熱機構８ｂを介して、高温コイル９を支持するコイル受面１０ｂが載置されている。これらコイル受面１０ａ，１０ｂは、高温コイル９が載置された際に撓まないように十分な剛性を有しており、これらコイル受面１０ａ，１０ｂの間に跨るようにして上記高温コイル９が載置されるようになっている。コイル受面１０ａ，１０ｂの走行方向の内側の角部、すなわち高温コイル９に当接する部分には、高温コイル９の損傷を防止するために外側に向かって凸となる曲面又は斜面が形成されている。

コイル受面１０ａ，１０ｂは、ベースプレート７ａ，７ｂと同様に所定距離だけ走行方向に離間して配置されている。同様に、断熱機構８ａ，８ｂも、上記所定距離だけ走行方向に離間して配置されている。このように離間配置されていることで、下部フレーム３上に上方に開放する空間部１１が形成され、搬送台車１に対して高温コイル９を載せる際や、降ろす際に、高温コイル９を下側から支持可能な図示しないリフト装置のアームを上記空間部１１に挿入して昇降させることが可能となる。

より具体的には、上記アームに高温コイル９を載せた状態で、空間部１１内をアームが下降することで、コイル受面１０ａ，１０ｂ間に跨るように高温コイル９を載置することができる。一方で、コイル受面１０ａ，１０ｂ間に跨るように高温コイル９が載置された状態で、空間部１１内をアームが上昇することで、高温コイル９を持ち上げることができる。なお、上述した上記ベースプレート７ａ、断熱機構８ａ、および、コイル受面１０ａの組立体や、ベースプレート７ｂ、断熱機構８ｂ、および、コイル受面１０ｂの組立体が、この発明の支持装置に相当する。

次に、断熱機構８ａ，８ｂについて説明する。なお、断熱機構８ａ，８ｂは、走行方向で対称な構造であるため、以下、断熱機構８ａについてのみ説明し、図３，４については断熱機構８ｂの符号だけを付してその説明は省略する。
図１〜図４に示すように、断熱機構８ａは、焼き固めて形成されるセラミックスや耐熱煉瓦などからなる複数の断熱体１２を備えている。これら断熱体１２は、上下端面がそれぞれ平行に形成されてなる一対の支持面１２ａを備え、上下方向に所定厚さを有する形状とされている。図１〜４においては、断熱体１２が立方体状に形成される一例を示しているが、この形状に限られず、例えば、円柱状や多角柱状などであっても良く、また円錐台状や多角錐状であってもよい。

さらに、断熱機構８ａは、断熱体１２を介して、コイル受面１０ａおよび、ベースプレート７ａに対して撓み変形可能に支持された略平板状の支持部１３を備えている。図３、図４に示すように、支持部１３とコイル受面１０ａとの間に配置される断熱体１２（以下、単にコイル受面側の断熱体１２と称する）は、車幅方向で隣り合う断熱体１２同士が、断熱体１２の幅寸法Ｌ１よりも十分に大きな間隔Ｌ２をあけて配列されている。同様に、支持部１３とベースプレート７ａとの間に配置される断熱体１２（以下、単にベース側の断熱体１２と称する）も、車幅方向で隣り合う断熱体１２同士が、断熱体１２の幅寸法Ｌ１よりも十分に大きな間隔Ｌ２をあけて配列されている。また、コイル受面側の断熱体１２とベース側の断熱体１２とは、走行方向に幅寸法Ｌ１と同等の間隔Ｌ３をあけて配列されるとともに、上下方向および車幅方向で重ならないように、平面視（図４参照）で千鳥状に配列されている。つまり、ベース側の断熱体１２とコイル受面側の断熱体１２とは、断熱体１２の接触面積幅以上ずらして配置されることとなり、これにより、コイル受面側の断熱体１２を介して荷重を受けた支持部１３が板ばねと同様な挙動をすることとなる。

図３に示すように、支持部１３には、断熱体１２の支持面１２ａの縁部１２ｂとの間に空間を形成して縁部１２ｂよりも断熱体１２の中央側の範囲で断熱体１２に当接する当接部１５を有している。当接部１５は、平面視で断熱体１２の支持面１２ａの外郭よりもやや内側に縁部が形成され、支持部１３の外面と略面一に形成される当接面１５ａと、その周囲に全周に亘って形成される溝１５ｂとを備えている。つまり、当接部１５は、当接面１５ａと、その周囲の溝１５ｂとによって、支持部１３と断熱体１２の縁部１２ｂとの間に空間を形成する。

さらに、上記支持面１２ａが当接するベースプレート７ａの上面、および、コイル受面１０ａの下面にも、上述した当接面１５ａ，溝１５ｂを備える当接部１５がそれぞれ形成されている。これにより、ベースプレート７ａと断熱体１２の縁部１２ｂとの間、および、コイル受面１０ａと断熱体１２の縁部１２ｂとの間にも空間が形成される。つまり、断熱体１２の支持面１２ａの全ての縁部１２ｂは、溝１５ｂ内の空間に臨むように配置される。

したがって、上述した実施形態の支持装置によれば、当接部１５によって、断熱体１２の荷重が掛かる支持面１２ａの縁部１２ｂとベースプレート７ａ，７ｂとの間、および縁部１２ｂとコイル受面１０ａ，１０ｂとの間に空間を形成することができるため、縁部１２ｂへの応力集中を防止することができる。その結果、焼結体からなる断熱体１２の破損を防止することが可能となる。

さらに、支持部１３が撓み変形可能に支持されるので、断熱体１２の大きさのばらつきに起因する特定の断熱体１２への荷重の集中を緩和することができる。その結果、より確実に断熱体１２の破損を防止することができる。とりわけ、支持部１３を撓み変形可能とした場合には、その撓みによって支持部１３に当接する断熱体１２の縁部１２ｂに応力集中が生じやすくなるが、支持部１３に当接部１５を形成することによって、応力集中を防止できる。

また、当接面１５ａの周囲に溝１５ｂを形成することで、断熱体１２の縁部１２ｂとベースプレート７ａ，７ｂとの間、断熱体１２の縁部１２ｂとコイル受面１０ａ，１０ｂとの間、および、断熱体１２の縁部１２ｂと支持部１３との間に空間を容易に形成することができる。

また、上述した実施形態の搬送台車１によれば、高温コイル９の熱が車輪２や下部フレーム３の走行機構へ伝達されて不具合が生じることを防止することができる。さらに、搬送台車１に高温コイル９を載置する際の衝撃等により、断熱体１２が破損することを防止できる。

なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、平面視で断熱体１２を千鳥状に配置する場合について説明したが、支持部１３が撓み変形可能であれば断熱体１２の配列は、千鳥状に限られるものではない。例えば、第一変形例として図５に示すように、平面視で正方配列として、コイル受面側の断熱体１２と、ベース側の断熱体１２とを、走行方向ならびに車幅方向で交互に配置するようにしてもよい。この場合も、ベース側の断熱体１２とコイル受面側の断熱体１２とが、断熱体１２の接触面積幅以上ずれて配置され、支持部１３が板ばねとして機能するため、寸法誤差等に起因する特定の断熱体１２への荷重の集中を防止することができる。

また、上述した実施形態では、当接部１５が、当接面１５ａの周囲に溝１５ｂを備える場合について説明したが、断熱体１２の縁部１２ｂに荷重の入力がなされない構成であれば、上記当接部１５の構成に限られるものではない。例えば、第二変形例として図６に示すように、当接部１１５を、支持部１３の上下面、ベースプレート７ａ，７ｂの上面、および、コイル受面１０ａ，１０ｂの下面に突設するようにしてもよい。このようにすることで、断熱体１２の荷重が掛かる支持面１２ａの縁部１２ｂとベースプレート７ａ，７ｂとの間、縁部１２ｂとコイル受面１０ａ，１０ｂとの間、および、縁部１２ｂと支持部１３との間に空間を形成することができる。

また、上述した実施形態においては、走行可能な下部フレーム３よりも上方に支持装置を設ける一例を説明したが、図７に示す第三変形例のように、下部フレーム３と走行機構Ｓが独立して設けられている場合には、下部フレーム３と走行機構Ｓとの間に上述した断熱機構８ａ，８ｂと同様な断熱機構１０８ａ,１０８ｂを設けるようにしてもよい。この場合、断熱機構８ａ，８ｂは適宜設ければよく省略してもよい。

さらに、上述した実施形態においては、支持部１３を上下に断熱体１２を配置する場合について説明したが、支持部１３の上下何れか一方のみ断熱体１２を配置し、何れか他方には、断熱体１２に代えて断熱性を有さない単なる突部を配置するようにしてもよい。これら突部は、支持部１３と一体に形成してもよいし、コイル受面１０ａ，１０ｂまたはベースプレート７ａ，７ｂと一体に形成してもよい。また、上記突起は、支持部１３、コイル受面１０ａ，１０ｂ、および、ベースプレート７ａ，７ｂとは別体で形成するようにしてもよい。この際、上記突部が形成される箇所の当接部１５は省略してもよい。このように断熱性を有さない突部を配置した場合であっても、支持部１３の上下の何れかに配置された断熱体１２によって断熱効果を得ることができる。

さらに、上述した実施形態においては、支持部１３を設ける場合について説明したが、支持部１３を省略してもよい。支持部１３を省略する場合には、コイル受面１０ａ，１０ｂとベースプレート７ａ，７ｂとの間に１段だけ断熱体１２が配列されることとなる。この場合、複数の断熱体１２の僅かな高さの違いによる荷重の集中が生じてしまう虞があるが、当接部１５によって縁部１２ｂへの応力集中を抑制できるため、縁部１２ｂの破損を防止することができる。また、当接部１５を断熱体１２と当接する箇所全てに形成する場合を一例に説明したが、特に破損が生じやすい箇所にのみ選択的に当接部１５を形成するようにしてもよい。

さらに、上述した実施形態においては、支持装置が、搬送台車１の走行方向の両端部に分割して配置される場合について説明したが、搬送台車１に一つの支持装置を設けて、この支持装置によって一つの対象物を支持するようにしてもよい。また、搬送台車１の上に３つ以上の支持装置を配置して一つの対象物を支持するようにしてもよい。

また、上述した実施形態においては、製鉄所の高温コイル９を搬送する場合を一例にして説明したが、支持する対象物は、製鉄所の高温コイル９に限られるものではない。また、搬送台車１に支持装置を設ける一例について説明したが、台車に限られず、走行しない架台などに上記支持装置を設けるようにしてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、断熱体１２として、セラミックスや耐熱煉瓦などを一例に挙げたが、これらに限られるものではない。

７ａ，７ｂ ベースプレート（基部）
９ 高温コイル（対象物）
１０ａ，１０ｂ コイル受面（配置部）
１２ 断熱体
１２ｂ 縁部
１３ 支持部
１５ 当接部
１５ｂ 溝

Claims (6)

1. 高温の対象物を支持する支持装置において、
   前記高温の対象物が配置される配置部と、
   該配置部の下方に配される基部と、
   該基部と前記配置部との間に配され、前記配置部から前記基部への熱伝達を遮断する断熱体と、を備え、
   前記基部と前記配置部との少なくとも一方は、
   前記断熱体の縁部との間に空間を形成して該縁部よりも前記断熱体の中央側の範囲で断熱体に当接する当接部を有することを特徴とする支持装置。
2. 前記配置部と前記基部との何れか一方に撓み変形可能に支持され、前記配置部と前記基部との何れか他方との間に前記断熱体が配される支持部を備え、
   該支持部は、前記当接部を有する請求項１に記載の支持装置。
3. 前記支持部は、前記断熱体を介して前記配置部と前記基部との何れか一方に撓み変形可能に支持される請求項２に記載の支持装置。
4. 前記支持部を板状として、該支持部と前記配置部との間に配置される断熱体と、前記支持部と前記基部との間に配置される断熱体とを、各断熱体の接触面積幅以上ずらして備える請求項３に記載の支持装置。
5. 前記当接部は、周囲に溝を備える請求項１から４の何れか一項に記載の支持装置。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の支持装置を備え、前記対象物を搬送することを特徴とする搬送装置。

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