(57)【要約】      （修正有）【課題】鋼材搬送装置において、鋼材自身から発せられる衝突騒音を低減すること。【解決手段】複数の搬送ローラ１を並設した鋼材搬送装置において、鋼材２の先端と搬送ローラ１との衝突角度θが５度以下となるよう、次式（１）に基づき搬送ローラ１の直径Ｄと隣接する搬送ローラ１の間隔Ｌとが設定されている。2005187161.tif 000012【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の搬送ローラを並設した鋼材搬送装置において、
鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるよう、次式（１）に基づき搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとが設定されていることを特徴とする鋼材搬送装置。
【数１】
2005187161.tif 000010
【請求項２】
前記搬送ローラの内、少なくとも２本以上が一つの原動機により駆動されていることを特徴とする請求項１記載の鋼材搬送装置。
【請求項３】
前記一つの原動機で駆動されている相隣接する搬送ローラは、タイミングベルトにより動力伝達されていることを特徴とする請求項２記載の鋼材搬送装置。
【請求項４】
複数の搬送ローラを並設した鋼材搬送装置の搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとの設定方法において、
前記鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるよう、次式（１）に基づき搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとを設定することを特徴とする鋼材搬送装置の搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとの設定方法。
【数２】
2005187161.tif 000011
【請求項５】
複数の搬送ローラを並設した鋼材搬送装置により搬送される鋼材の搬送騒音低減方法であって、
前記鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるように、鋼材を搬送することを特徴とする鋼材の搬送騒音低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材搬送装置に関するものであり、より具体的には、鋼材の搬送騒音を低減する技術に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
条鋼用精整設備等において、長尺鋼材などの搬送作業における騒音を低減する技術として、特許文献１〜３に示すものが公知である。
これら従来の技術は、長尺鋼材などの搬送ローラに工夫を加えることにより、搬送ローラが発生する騒音を低減しようとするものであった。
【特許文献１】実開平６−６１３０３号公報
【特許文献２】特開２０００−７１００７号公報
【特許文献３】特開２０００−７１００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、搬送ローラ自体の騒音を低減しても、搬送作業の騒音を大幅に低減することができなかった。
そこで、本願発明者は、鋭意研究の結果、搬送ローラ以外に鋼材自身の発する騒音を低減することが重要であるとの見知に至った。
そこで、本発明は、鋼材自身から発せられる衝突騒音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記目的を達成するため、本発明は、次の手段を講じた。
即ち、衝突騒音を低減するための本発明の鋼材搬送装置の特徴とするところは、複数の搬送ローラを並設した鋼材搬送装置において、鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるよう、次式（１）に基づき搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとが設定されている点にある。
【０００５】
【数１】
2005187161.tif 000002
【０００６】
なお、ローラ間隔Ｌは、ローラの中心間距離をいう。
図１（ａ）に示すように、所定の間隔Ｌで配置された搬送ローラ１により長尺の鋼材２を搬送する場合、鋼材２は搬送ローラ１により間欠的に支持されるため、重力により鋼材２に撓みが発生し、特に鋼材２の先端及び後端では片持ち梁状に支持されるので、先端及び後端は大きくたわむ。その結果、鋼材２の先端は各搬送ローラ１の頂点を結んだ水平線よりも下方に垂れ下がる。
すなわち、図１（ｂ）に示すように、鋼材２の先端と搬送ローラ１とはローラ頂点ではなく、頂点よりも下方の点Ｐで接触衝突する。鋼材２は搬送ローラ１の周速Ｖｒと等しい速度で水平方向に搬送されるが、点Ｐにおけるローラ１の接線は、水平からθ回転しているため（以下、この角度θを「衝突角度」といい、衝突角度とは、「搬送ローラの中心を通る垂線と、搬送ローラ外周面の鋼材先端衝突点と搬送ローラの中心を結ぶ直線とがなす角度」と定義する。）、点Ｐにおける水平方向速度成分Ｖｘは、Ｖｘ＝Ｖｒ・ｃｏｓθとなり、その結果、鋼材先端の水平速度Ｖｒと水平方向速度成分Ｖｘとの間に、ｄＶｘ＝Ｖｒ−Ｖｘの水平方向速度差が生じ、この相対速度は鋼材先端の進行を妨げる方向で作用し、鋼材２の縦振動及び搬送ローラの横振動に変換される。
【０００７】
また、鋼材先端は垂直方向上方へ速度Ｖｙ（＝Ｖｒ・ｓｉｎθ）で跳ね上げられ、この垂直方向成分Ｖｙは、鋼材２及びローラ１の横振動に変換される。
これら各種振動により搬送ローラ１及び鋼材２は衝突騒音を発することになる。
本願発明者は、実験の結果、前記衝突角度θを５度以下にすれば、衝突騒音の低減効果が大きいことを見いだし、前記式（１）を創出した。
従って、本発明の鋼材搬送装置を用いれば、鋼材自身から発せられる騒音を低減することができる。
【０００８】
なお、式（１）の導出は次の通りである。
即ち、図２に示す座標系において、鋼材の先端の軌跡は、次式（ａ）のように現される。
【０００９】
【数２】
2005187161.tif 000003
【００１０】
ここで、鋼材先端とローラが接触する時の衝突角度をθ0とすると、接触点の座標（ｘ0，ｙ0）は、次式（ｂ）及び（ｃ）で現される。
【００１１】
【数３】
2005187161.tif 000004
【００１２】
接触点において、式（ｂ）及び（ｃ）は、式（ａ）を満足することから、式（ｂ）（ｃ）を式（ａ）に代入すると次式が得られる。
【００１３】
【数４】
2005187161.tif 000005
【００１４】
ここで、０≦θ0≦９０°の範囲においては、Ｌはθ0に比例して増加することから、衝突角度θをθ0より小さくするためには、Ｌ≦Ｌ0とすれば良いため、ローラ間隔Ｌの取り得る範囲は、前記式（１）となる。
本発明においては、前記複数の搬送ローラの内、少なくとも２本以上が一つの原動機により駆動されているのが好ましい。
このような構成とすることにより、相隣接する搬送ローラの間隔の設定値の範囲が広くなり、各種鋼材に適応させることができる。
【００１５】
前記一つの原動機で駆動されている相隣接する搬送ローラは、タイミングベルトにより動力伝達されていることが好ましい。
タイミングベルトを用いることにより、ギヤやチェーンに比べて騒音低減が大幅に図られる。
また、本発明の鋼材搬送装置の搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとの設定方法の特徴とするところは、複数の搬送ローラを並設した鋼材搬送装置の搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとの設定方法において、前記鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるよう、前記式（１）に基づき搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとを設定する点にある。
【００１６】
更に本発明の鋼材の搬送騒音低減方法の特徴とするところは、複数の搬送ローラを並設した鋼材搬送装置により搬送される鋼材の搬送騒音低減方法であって、前記鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるように、鋼材を搬送する点にある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、鋼材が発生する衝突音を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図３に示すものは、条鋼用精整設備等で使用される鋼材搬送装置である。
この鋼材搬送装置は、長尺鋼材２をその長手方向に搬送するものであり、一般にローラテーブルと呼ばれる。前記鋼材２の断面形状は、丸又は矩形形状とされているが、異形断面であっても良い。
前記ローラテーブルは搬送ローラ１を複数本有する。これら搬送ローラ１は、円筒又は円柱状を呈し、その軸心が水平で、同一平面内に互いに平行に且つ、回転自在に配置されている。一本の搬送ローラ１に対して、一台の原動機３が設けられ、各搬送ローラ１は原動機３により回転駆動されている。隣接した原動機３は電気的に同回転数となるように制御れている。
【００１９】
前記搬送ローラ１及び原動機３はテーブルフレーム４に支持されている。この一台のテーブルフレーム４に二本の搬送ローラ１が支持され、複数のテーブルフレーム４が直列状に並設されている。
尚、前記ローラテーブルにおいては、各搬送ローラ１間に、鋼材２の先端及び後端が落ち込まないよう、板形状のエプロン５が設置されている。このエプロン５の上面は、垂れ下がった鋼材２の下面と接触しないように、搬送ローラ１の頂点よりも低い位置に設定されている。
【００２０】
搬送ローラ１の直径をＤとし、隣接する搬送ローラ１の間隔をＬとしたとき、前記鋼材２の先端と搬送ローラ１との衝突角度θ（前記「図１」参照）が５度となるよう、次式（１）に基づき搬送ローラ１の直径Ｄと隣接する搬送ローラ１の間隔Ｌとを設定した。
【００２１】
【数５】
2005187161.tif 000006
【００２２】
この実施の形態では、鋼材２として厚さ１０ｍｍの平鋼を搬送する場合について前記「Ｌ」と「Ｄ」を決定した。
その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2005187161.tif 000007
【００２４】
前記表１中、「テーブル（１）」は、従来のローラテーブルであり、「テーブル（２）」が本発明の実施例である鋼材搬送装置であり、「テーブル（２’）」と「テーブル（２”）」は、比較例を示す。この表１によれば、本発明の実施例の「テーブル（２）」は、従来のローラ「テーブル（１）」に対して、鋼材２の先端と搬送ローラ１が衝突する際の騒音原因である相対速度は、水平方向で約９６％垂直方向で約８０％減少している。結果として衝突接触時の相対速度差に起因する衝突エネルギーは約９６％減少する。
即ち、ローラと鋼材が衝突する際に、鋼材に伝達される衝突エネルギーは速度差の二乗に比例すると考えられるため、図１（ｂ）において、衝突角度θが変更し、相対速度（ｄＶｘ0，ｄＶｙ0）から、（ｄＶｘ1，ｄＶｙ1）に変化したとすると、衝突時に鋼材へ伝達される衝突エネルギー量の変化率αを次式（ｄ）で定義する。このαが、前記「表１」中の「衝突エネルギーの減少率」である。
【００２５】
【数６】
2005187161.tif 000008
【００２６】
図４に示すものは、本発明の他の実施の形態であり、前記搬送ローラ１の内、少なくとも２本以上が一つの原動機３により駆動されている。具体的には、一つのテーブルフレーム４に５本の搬送ローラ１が設けられ、これら搬送ローラ１の内、中央の一本の搬送ローラ１に軸継手６を介して一台の原動機３が連結されている。
各搬送ローラ１にはプーリ７が設けられ、相隣接する搬送ローラ１のプーリ７には、タイミングベルト８が掛け渡され、各搬送ローラ１は前記原動機３により等速で駆動される。
【００２７】
このように複数の搬送ローラ１を一台の原動機３で駆動することにより、ローラ間隔Ｌをより短くに設計することができ、さらに垂れ下がりやすい材料を搬送することが可能になる。また、トルク伝達手段としてタイミングベルト８を用いることにより、ギヤーやチェーンを用いるものに比べ、騒音低減が図られる。
図４に示す鋼材搬送装置により、自重によるたわみ以外に曲がりのない厚さ３ｍｍの平鋼を搬送する場合において、衝突角度θ（前記「図１」参照）が５度となるよう、前記式（１）に基づき搬送ローラの直径Ｄと隣接する搬送ローラの間隔Ｌとを設定した。
【００２８】
その結果を次表２のテーブル（３）に示す。
【００２９】
【表２】
2005187161.tif 000009
【００３０】
前記表２中のテーブル（２）は、前記表１のテーブル（２）であり、厚さ３ｍｍ（表１では厚さ１０ｍｍ）の平鋼を搬送すると、衝突角θは１５．２°になると言うことを示している。またテーブル（３’）とテーブル（３”）は、比較例を示す。
この「表２」によれば、本発明の実施例である「テーブル（３）」は、「テーブル（２）」との比較において、鋼材先端とローラが衝突する際の騒音原因である相対速度は、水平方向で８９％垂直方向で６７％減少している。結果として衝突接触時の相対速度差に起因する衝突エネルギーは８９％減少する。
【００３１】
以上詳述の如く、鋼材の搬送騒音低減方法としては、前記鋼材の先端と搬送ローラとの衝突角度θが５度以下となるように、鋼材を搬送れば良いことが判る。
なお、本発明は、前記実施の形態に示すものに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、条鋼用精整設備における鋼材の搬送に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の説明図であり、同図（ａ）は構成の説明図で、同図（ｂ）は（ａ）における鋼材先端部の拡大図である。
【図２】図２は、式（１）の導出のための座標系を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態を示す鋼材搬送装置の説明図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ線断面図、同図（ｃ）は（ｂ）図のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図４は、本発明の他の実施の形態を示す鋼材搬送装置の説明図であり、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は（ａ）図のＡ−Ａ線断面図、同図（ｃ）は（ｂ）図のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    搬送ローラ
２    鋼材
３    原動機
【図１】
2005187161.tif 000013
【図２】
2005187161.tif 000014
【図３】
2005187161.tif 000015
【図４】
2005187161.tif 000016