特開 2024-75423 コイル搬送吊具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024075423

(43)【公開日】2024-06-03

(54)【発明の名称】コイル搬送吊具

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/24 20060101AFI20240527BHJP

【ＦＩ】

B66C1/24 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022186883

(22)【出願日】2022-11-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001553

【氏名又は名称】アセンド弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】杉本 治久

【テーマコード（参考）】

3F004

【Ｆターム（参考）】

3F004BA02

3F004BA08

3F004EA08

(57)【要約】      （修正有）

【課題】腰折れの発生を防止することのできるコイル搬送吊具を提供する。
【解決手段】コイル搬送吊具は、コイル２０の搬送に用いられる。コイル搬送吊具は、フックを備える。フックは、水平方向に延びるアーム部（１２）を含む。アーム部（１２）の上面は、アーム部（１２）の延在方向に垂直な断面視で円弧形状を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コイルの搬送に用いられるコイル搬送吊具であって、
水平方向に延びるアーム部を含むフックを備え、
前記アーム部の上面は、前記アーム部の延在方向に垂直な断面視で円弧形状を有する、コイル搬送吊具。

【請求項2】

請求項１に記載のコイル搬送吊具であって、
前記アーム部の延在方向に垂直な断面視における前記アーム部の前記上面の曲率半径Ｒは、前記コイルのヤング率がＥ、降伏点がσ_Ａ、及び板厚がｔであるとき、下記の式（１）を満たす、コイル搬送吊具。

【数1】

【請求項3】

請求項１に記載のコイル搬送吊具であって、
前記アーム部の延在方向に垂直な断面視における前記アーム部の前記上面の中心角は、１３０°以上である、コイル搬送吊具。

【請求項4】

請求項２に記載のコイル搬送吊具であって、
前記アーム部の延在方向に垂直な断面視における前記アーム部の前記上面の中心角は、１３０°以上である、コイル搬送吊具。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載のコイル搬送吊具であって、
前記アーム部は、本体部と、前記本体部に取り付けられたアタッチメントと、を含み、
前記アタッチメントは、前記アーム部の前記上面を形成する、コイル搬送吊具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、コイル搬送吊具に関する。

【背景技術】

【0002】

金属板をロール状に丸めたコイルは大きくて重い。このようなコイルを搬送するために、通常、コイル搬送吊具が用いられる。従来、コイル搬送吊具として、Ｃフックが用いられている（例えば、特許文献１）。Ｃフックは、水平方向に延びるアーム部と、アーム部の上方に位置し、アーム部と同じ方向に延びる固定部と、上下方向に延び、固定部とアーム部とを連結する連結部と、からなる。アーム部、固定部及び連結部により、Ｃ字形状が形成される。固定部は、天井クレーン等からワイヤーで吊られるフレームに固定されている。コイルの搬送には、トング型（リフター型）のフックが用いられる場合もある。

【0003】

Ｃフックを用いてコイルを搬送する際、天井クレーンによりＣフックが操作される。具体的には、Ｃフックのアーム部がコイルの中心孔に挿入される。その状態でＣフックが上昇して、コイルを吊り上げる。そして、Ｃフックが水平移動し、これにより、コイルが適切な場所に搬送される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平５－８６９７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

金属板製造過程において、コイルが変形しやすい場合がある。例えば、巻きの緩いコイルは変形しやすい。変形しやすいコイルをＣフック等のコイル搬送吊具を用いて搬送する場合、コイルは自重により楕円状に変形し、コイルの内周がＣフックのアーム部の角と接触する。すると、コイルの内周の曲率半径はアーム部の角近傍において急激に小さくなる。つまり、アーム部の角近傍において、コイルの内周が急激に曲がる。このため、コイルの内周に発生する応力が局所的に大きくなる。その結果、コイルの内周に腰折れが発生する恐れがある。

【0006】

本開示の目的は、腰折れの発生を防止することのできるコイル搬送吊具を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係るコイル搬送吊具は、コイルの搬送に用いられる。コイル搬送吊具は、フックを備える。フックは、水平方向に延びるアーム部を含む。アーム部の上面は、アーム部の延在方向に垂直な断面視で円弧形状を有する。

【発明の効果】

【0008】

本開示に係るコイル搬送吊具によれば、腰折れの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係るコイル搬送吊具の側面図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。

【図3】図３は、コイルに実施形態に係るコイル搬送吊具を挿入したときの様子を示す模式図である。

【図4】図４は、コイルの搬送時の様子を示す模式図である。

【図5】図５は、実施例の結果を示す図である。

【図6】図６は、実施例の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

コイルに腰折れが発生するのを抑制する手法として、コイルの中心孔に円筒状のスリーブを挿入することが考えられる。この場合、スリーブ内にＣフックのアーム部が挿入され、その状態でコイルが搬送される。このとき、スリーブは、例えばクレーンを用いてコイルの中心孔に挿入される。スリーブの外径は、コイルの内径と同程度の大きさにする必要がある。そのため、コイルに対してスリーブを挿脱する作業に高い精度が要求される。また、コイルに対してスリーブを挿脱する作業において、スリーブがコイルの内周と擦れることにより、コイルの一部がテレスコピック状に飛び出す恐れもある。

【0011】

そこで、本発明者は、コイルに腰折れが発生するのを抑制しつつ、容易にコイルの搬送作業を行う方法について鋭意検討した。その結果、本発明者は本開示の実施形態に係るコイル搬送吊具を完成させた。

【0012】

実施形態に係るコイル搬送吊具は、コイルの搬送に用いられる。コイル搬送吊具は、フックを備える。フックは、水平方向に延びるアーム部を含む。アーム部の上面は、アーム部の延在方向に垂直な断面視で円弧形状を有する（第１の構成）。

【0013】

第１の構成のコイル搬送吊具では、アーム部の延在方向に垂直な断面視で、アーム部の上面は円弧形状を有する。コイル搬送吊具を用いてコイルを搬送する際、アーム部がコイルの中心孔に挿入される。コイル搬送吊具がコイルを吊り上げると、コイルがアーム部の上面に沿って変形し、コイルのうちアーム部の上面と接触する部分の曲率半径が、アーム部の上面の曲率半径と同じになる。アーム部の上面は角部を有していないため、コイルの搬送時、コイルの曲率半径が局所的に小さくなることはない。したがって、第１の構成のコイル搬送吊具によれば、腰折れの発生を防止することができる。

【0014】

上記コイル搬送吊具において、好ましくは、アーム部の延在方向に垂直な断面視におけるアーム部の上面の曲率半径Ｒは、コイルのヤング率がＥ、降伏点がσ_Ａ、及び板厚がｔであるとき、下記の式（１）を満たす（第２の構成）。

【数1】

【0015】

上述した通り、コイルの搬送時、コイルのうちアーム部の上面と接触する部分の曲率半径は、アーム部の上面の曲率半径と同じになる。ここで、第２の構成のコイル搬送吊具では、アーム部の上面の曲率半径Ｒは上記の式（１）を満たす。この場合、コイルの搬送時にコイルが曲がることによって発生する応力は、コイルの降伏点以下に維持される。したがって、第２の構成に係るコイル搬送吊具によれば、腰折れの発生を確実に防止することができる。

【0016】

上記コイル搬送吊具において、好ましくは、アーム部の延在方向に垂直な断面視におけるアーム部の上面の中心角は、１３０°以上である（第３の構成）。

【0017】

第３の構成のコイル搬送吊具は、アーム部の延在方向に垂直な断面視で円弧状のアーム部の上面の中心角が１３０°以上である。この場合、腰折れの発生をより確実に防止することができる。

【0018】

上記コイル搬送吊具において、アーム部は、本体部と、本体部に取り付けられたアタッチメントと、を含んでいてもよい。この場合、アタッチメントは、アーム部の上面を形成する（第４の構成）。

【0019】

第４の構成に係るコイル搬送吊具では、アタッチメントがアーム部の上面を形成する。アタッチメントは、アーム部の延在方向に垂直な断面視で円弧形状を有しており、角部を有していない。そのため、第４の構成のコイル搬送吊具によれば、第１の構成のコイル搬送吊具と同様に、腰折れの発生を防止することができる。

【0020】

以下、本開示の実施形態に係るコイル搬送吊具について、図面を参照しながら説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

【0021】

［コイル搬送吊具］
図１は、本実施形態に係るコイル搬送吊具１０の側面図である。図１を参照して、コイル搬送吊具１０は、Ｃフック１１を備える。Ｃフック１１は、水平方向に延びるアーム部１２と、アーム部１２の上方に位置し、アーム部１２と同じ方向に延びる固定部１３と、上下方向に延び、固定部１３とアーム部１２とを連結する連結部１４と、からなる。固定部１３は、図示しない天井クレーンからワイヤーで吊られるフレームに固定されている。天井クレーンの操作により、Ｃフック１１を昇降移動及び水平移動させることができる。アーム部１２、固定部１３及び連結部１４により、Ｃ字形状が形成される。延在方向における固定部１３の一方の端は、連結部１４の上端と接続されており、延在方向におけるアーム部１２の一方の端は、連結部１４の下端と接続されている。

【0022】

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図２には、アーム部１２の延在方向に垂直な断面が示される。図１及び図２を参照して、アーム部１２の上面１２ａは、アーム部１２の延在方向に垂直な断面視で中心角θの円弧形状を有する。そのため、アーム部１２の上面１２ａは角部を有していない。本実施形態の例では、アーム部１２の延在方向に垂直な断面視において、アーム部１２の上面１２ａの曲率半径Ｒは一定である。しかしながら、アーム部１２の上面１２ａは実質的に円弧形状を有していればよい。要するに、アーム部１２の上面１２ａの曲率半径Ｒが若干変化してもよい。

【0023】

本実施形態の例では、アーム部１２は本体部１２１と、アタッチメント１２２と、を含む。アタッチメント１２２は、本体部１２１の上方に配置され、本体部１２１に取り付けられる。アタッチメント１２２は、アーム部１２の上面１２ａを形成する。要するに、アタッチメント１２２は、アーム部１２の延在方向に垂直な断面視で中心角θの円弧形状を有する。ただし、アーム部１２はアタッチメント１２２を含まなくてもよい。言い換えると、アーム部１２は単一の部材によって構成されてもよい。

【0024】

アタッチメント１２２の取付方法は特に限定されない。本実施形態の例では、アタッチメント１２２は治具１５を介して本体部１２１に取り付けられる。治具１５は、アーム部１２の延在方向に垂直な断面視でＬ字形状を有する。アタッチメント１２２及び治具１５、並びに本体部１２１及び治具１５は、それぞれボルトで固定されている。固定方法は、溶接であってもよい。

【0025】

アタッチメント１２２の製造方法は特に限定されない。例えば、鋼管を半分に切断して得られる半割り管がアタッチメント１２２として用いられてもよい。この場合、アタッチメント１２２の中心角θは１８０°である。また、アタッチメント１２２の材質も特に限定されない。アタッチメント１２２の材質は、例えば炭素鋼である。

【0026】

コイル搬送吊具１０は、コイルの搬送に用いられる。図３は、コイル２０に本実施形態に係るコイル搬送吊具１０を挿入したときの様子を示す模式図である。図４は、コイル２０の搬送時の様子を示す模式図である。ただし、図３及び図４では、コイル搬送吊具１０のうち、アーム部１２（本体部１２１及びアタッチメント１２２）及び治具１５のみが図示される。

【0027】

コイル２０は、金属板をロール状に丸めたものである。金属板は、鋼板であってもよいし、アルミ又は銅などの薄板であってもよい。コイル２０は略円筒形状であり、軸方向に沿って延びる中心孔２１を有する。金属板の板厚は、例えば０．１５～０．５０ｍｍである。コイル２０の内径、すなわち、中心孔２１の直径は例えば５０８ｍｍであり、コイル２０の外径は例えば１９００ｍｍである。

【0028】

図３を参照して、コイル搬送吊具１０を用いてコイル２０を搬送する際、天井クレーンによりＣフック１１が操作される。具体的には、Ｃフック１１のアーム部１２がコイル２０の中心孔２１に挿入される。その状態でＣフック１１が上昇して、コイル２０を吊り上げる。そして、Ｃフック１１が水平移動し、これにより、コイル２０が適切な場所に搬送される。

【0029】

コイル２０は、例えば二次再結晶焼鈍後のコイルであり、変形しやすい。図４を参照して、コイル２０が吊り上げられると、コイル２０は自重によりアーム部１２の上面１２ａ、すなわちアタッチメント１２２に沿って変形する。このとき、コイル２０のうちアタッチメント１２２と接触する部分の曲率半径が、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒと同じになる。コイル２０が曲げられたとき、コイル２０には応力が発生する。この応力がコイル２０の降伏点を超えるとコイル２０に腰折れが発生する。

【0030】

コイル２０の腰折れを防止する観点から、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒは大きい方が好ましい。本発明者は、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒの好ましい範囲について、種々の検討を行った。その結果、本発明者は、コイル２０のヤング率がＥ、降伏点がσ_Ａ、及び板厚がｔであるとき、曲率半径Ｒが上記の式（１）を満たすように設定されていれば、腰折れの発生を確実に防止することができることを見出した。ここで、上記の式（１）の右辺「（Ｅ×ｔ／σ_Ａ－ｔ）／２」は、コイル２０に発生する応力がコイル２０の降伏点σ_Ａと一致するときの曲率半径である。したがって、曲率半径Ｒが上記の式（１）を満たすように設定されていれば、コイル２０に発生する応力がコイル２０の降伏点σ_Ａ以下に維持される。

【0031】

以下、上記の式（１）の右辺「（Ｅ×ｔ／σ_Ａ－ｔ）／２」の導出方法について詳細に説明する。以下では、簡単のため、ロール状のコイルではなく、ヤング率Ｅ及び板厚ｔを有する鋼板を曲げた場合に発生する応力について考える。曲げられた鋼板の内側の面の曲率半径はＲ´であったとする。曲げの中立面での曲率半径は、（Ｒ´＋ｔ／２）である。このとき、鋼板の内側の面での中立面に沿ったひずみεは、下記の式（２）の通り表される。

【数2】

【0032】

曲げられた鋼板に発生する応力σは、フックの法則からσ＝Ｅ×εと表される。上記の式（２）で求めたひずみεをこの式に代入し、曲率半径Ｒ´について整理することにより、下記の式（３）が得られる。この式（３）から、鋼板の内側の面に発生する応力σが鋼板の降伏点σ_Ａと一致するときの曲率半径は、上記の式（１）の右辺に相当することが分かる。

【数3】

【0033】

コイル２０に対するコイル搬送吊具１０の挿脱作業の容易性の観点から、アタッチメント１２２の幅（水平方向の長さ）は小さい方が好ましい。本実施形態の例では、アタッチメント１２２の幅は、本体部１２１の幅よりも大きい。ただし、アタッチメント１２２の幅は、本体部１２１の幅と同じであってもよい。

【0034】

アタッチメント１２２の曲率半径Ｒの上限は、コイル２０に挿入可能な大きさである限り、特に限定されない。ただし、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒが大きくなると、アタッチメント１２２の幅も大きくなる。このため、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒは、上記の式（１）を満たす範囲で極力小さい方が好ましい。

【0035】

アーム部１２の延在方向に垂直な断面視におけるアタッチメント１２２の中心角θは、特に限定されない。ただし、アタッチメント１２２の中心角θが１８０°以下の場合、本体部１２１の下方にアタッチメント１２２が存在しない。そのため、コイル２０の中心孔２１にアーム部１２を挿入する際、アーム部１２とコイル２０の内周との間に余裕がある。この場合、コイル２０の中心孔２１に円筒状のスリーブを挿入する場合と比較して、容易にコイル搬送吊具１０の挿脱作業を行うことができる。したがって、コイル２０に対するコイル搬送吊具１０の挿脱作業の容易性の観点から、典型的には１８０°以下である。

【0036】

また、後述する実施例で示す通り、コイル２０の腰折れを防止するため、アタッチメント１２２の中心角θはある程度大きいことが望ましい。アタッチメント１２２の中心角θは、好ましくは、１３０°以上である。

【0037】

［効果］
本実施形態に係るコイル搬送吊具１０では、アーム部１２の本体部１２１の上方にアタッチメント１２２が取り付けられている。この場合、アタッチメント１２２が、実質的にアーム部１２の上面１２ａを形成している。アーム部１２の延在方向に垂直な断面視で、アタッチメント１２２は円弧形状を有する。つまり、アタッチメント１２２は角部を有していない。そのため、コイル２０の搬送時、コイル２０の曲率半径は、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒと同じになり、局所的に小さくなることはない。したがって、本実施形態に係るコイル搬送吊具１０によれば、腰折れの発生を防止することができる。

【0038】

以上、本開示の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本開示を実施するための例示に過ぎない。したがって、本開示は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。

【0039】

本実施形態の例では、コイル搬送吊具１０のフックは、Ｃフック１１である。この場合、Ｃフック１１のアーム部１２がコイル２０の片側にのみ挿入される。しかしながら、コイル搬送吊具１０のフックは、いわゆるトング型のフックであってもよい。トング型のフックは、２つのアーム部１２を有している。Ｃフック１１の代わりにトング型のフックを用いる場合、アーム部１２がコイル２０の両側に挿入されて、コイル２０を挟み込んで吊り上げる。

【実施例0040】

上記実施形態に係るコイル搬送吊具１０において、アーム部１２の延在方向に垂直な断面視におけるアタッチメント１２２の中心角θの好ましい範囲について調査した。本実施例では、コイル２０に発生した応力を評価した。本実施例では、曲率半径Ｒの異なる２つのアタッチメント１２２に対して解析を行った。一方のアタッチメント１２２の曲率半径Ｒは１００ｍｍであった。他方のアタッチメント１２２の曲率半径Ｒは２０３ｍｍであった。解析では、コイル２０の板厚ｔ及びアタッチメント１２２の中心角θを変化させた。

【0041】

解析の結果が表１に示される。表１では、コイル２０に発生した応力をコイル２０の降伏点σ_Ａで除した値が示される。この値が１を超えると、コイル２０に腰折れが発生する恐れがある。逆にこの値が１以下であれば、コイル２０に腰折れが発生しない安全域である。図５及び図６は、本実施例の結果を示す図である。図５には、曲率半径Ｒが１００ｍｍのアタッチメント１２２の解析結果が示される。図６には、曲率半径Ｒが２０３ｍｍのアタッチメント１２２の解析結果が示される。

【0042】

【表1】

【0043】

図５及び図６並びに表１を参照して、曲率半径Ｒの異なるいずれのアタッチメント１２２でも、中心角θが６０°及び１２０°のとき、ほとんどの場合において発生応力をコイル２０の降伏点σ_Ａで除した値は１よりも大きかった。この場合、腰折れが発生する恐れがある。一方、中心角θが１３５°及び１８０°のとき、いずれのアタッチメント１２２でも、発生応力をコイル２０の降伏点σ_Ａで除した値は１以下であり、安全域であった。この結果から、アタッチメント１２２の曲率半径Ｒに関わらず、中心角θがある程度大きければ、腰折れの発生を防止できることが分かる。図５及び図６の結果から、中心角θが１３０°以上であれば、腰折れの発生を確実に防止することができる。

【符号の説明】

【0044】

１０：コイル搬送吊具
１１：Ｃフック（フック）
１２：アーム部
１２ａ：上面
１２１：本体部
１２２：アタッチメント
２０：コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】