(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力が伝えられるクランク軸、このクランク軸に回転可能に支持され被剪断材の通板速度に応じて通板方向に揺動するフレーム、及びこのフレームとともに揺動しつつ互いに遠近可能に設けられた上・下１対の剪断刃を備えたペンジュラム形走間剪断機に対して被剪断材を通板するペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、
該走間剪断機の前記被剪断材の入側に配置され、該被剪断材を通板する入側ローラと、
該走間剪断機の前記被剪断材の出側に固定され、該被剪断材を通板する固定式出側ローラと、
この固定式出側ローラと該走間剪断機との間に移動可能に設けられ、該被剪断材を通板する移動式出側ローラと、
前記走間剪断機のクランク軸からの駆動トルクを前記移動式出側ローラへ伝達し、前記クランク軸の回転角度に応じて該移動式出側ローラを前記被剪断材のパスラインの上下方向に移動させる出側移動手段と、
前記走間剪断機のクランク軸から前記出側移動手段を介して前記移動式出側ローラに伝達される駆動トルクを制動可能な制動手段とを有し、かつ、
この制動手段は、前記クランク軸の回転角度に応じて、相対的に大きな第１の制動力と相対的に小さな第２の制動力とを選択的に発生可能に構成されていることを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【請求項２】
請求項１記載のペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、前記制動手段は、前記駆動トルクを油圧シリンダの伸縮動作に変換する変換手段と、該油圧シリンダに作用する圧油の急激な流動を緩衝し、前記油圧シリンダの急激な伸縮動作を抑制する油圧回路装置とを備えていることを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【請求項３】
請求項１記載のペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、前記出側移動手段は、一方向クラッチを備え、前記クランク軸の回転角度が第１の範囲内にあるときには前記一方向クラッチで前記駆動トルクの伝達を遮断して前記移動式出側ローラを前記被剪断材のパスラインより上方位置で略静止させ、前記クランク軸の回転角度が前記第１の範囲を超えて該第１の範囲より大角度側の第２の範囲内になったときには前記一方向クラッチで前記駆動トルクの伝達を開始して前記移動式出側ローラを前記上方位置から下方に向かって加速起動することを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【請求項４】
請求項３記載のペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、前記制動手段は、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲にあるときには前記第１の制動力を発生させ、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲を超えて前記移動式出側ローラが前記被剪断材のパスラインに近づいたときには前記第２の制動力を発生させることを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【請求項５】
請求項４記載のペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、前記制動手段は、前記駆動トルクを油圧シリンダの伸縮動作に変換する変換手段と、該油圧シリンダに作用する圧油の急激な流動を緩衝し、前記油圧シリンダの急激な伸縮動作を抑制する油圧回路装置とを備えており、この油圧回路装置は、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲にあるときに前記油圧シリンダに作用する圧油の流動を緩衝し前記第１の制動力を発生させる第１の油圧回路と、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲を超えて前記移動式出側ローラが前記被剪断材のパスラインに近づいたときに前記油圧シリンダ内に作用する圧油の流動を緩衝し前記第２の制動力を発生させる第２の油圧回路と、前記油圧シリンダと前記第１又は第２の油圧回路との接続関係を選択的に切り換える切換手段とを備えていることを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【請求項６】
請求項５記載のペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、前記切換手段は、前記油圧シリンダ内の圧力によって切り換わる切換弁を有していることを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【請求項７】
請求項２又は５記載のペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、前記第１の油圧回路は、前記油圧シリンダのボトム側に接続可能に配置された蓄圧手段を備えており、前記第２の油圧回路は、前記油圧シリンダのボトム側に接続可能に配置されたリリーフ弁を備えていることを特徴とするペンジュラム形走間剪断機の通板装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続熱間圧延設備内の接合機前に配置されるペンジュラム形走間剪断機に係わり、特に、そのペンジュラム形走間剪断機の前後に配置されるペンジュラム形走間剪断機の通板装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱間連続圧延設備においては、仕上げミル前に配置されたバー接合機で１０００℃以上の熱間材（バー材）を一本に接合し、仕上げミル部分を連続化する。そしてこれにより、非連続圧延の場合よりも製品の品質向上・歩留まり向上・薄板化を可能としている。このとき、バー材の接合部は、後続の仕上げミルで圧延という過酷な塑性加工を受けることから強度の高い接合面を作る必要があり、そのために、バー材の先後端にあるフィッシュテール及びタングテールを接合用走間剪断機を用いて切除する。
【０００３】
この走間剪断機には、ドラム形走間剪断機、ペンジュラム形走間剪断機等がある。ペンジュラム形走間剪断機は、剪断対象であるバー材の通板速度に応じて揺動するフレームとこのフレームに設けられた上下１対の剪断刃物とを備えており、その前後には、通板ローラを備えた通板装置が設けられる。
【０００４】
このペンジュラム形走間剪断機の通板装置に関する公知技術としては、例えば、特開昭５５−９６２１６号公報及び特開昭５４−１０２８３号公報がある。
通常、ペンジュラム形走間剪断機では上下刃物の水平方向振幅が大きく、固定式の通板ローラのみではローラ間隔が大きくなり自重によるたわみや降伏曲がりが発生しやすくなる。これに対応するべく、これらの公知技術においては、ペンジュラム形走間剪断機の入側に、走間剪断機のフレームと一体に揺動する通板ローラを設けるとともに、リンク機構を介して揺動時にも通板ローラをパスライン上に維持可能として、バー材の円滑な通板を図るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
連続熱間圧延同様、非連続熱間圧延においても剪断機によるバー材のフィッシュテール及びタングテール切除が行われるが、この場合の切除部分（＝クロップ）長さは後続の仕上げ圧延に支障がない程度で足りるので、フィッシュテール及びタングテールの全部が切除されることはなくクロップ長は比較的短い。これに対し、連続熱間圧延では、バー接合機における接合有効面積を大きくするために、フィッシュテール及びタングテールの全てを剪断機で切除する必要がある。そのため、非連続熱間圧延に比べて必然的にクロップ長が長くなるので、切断直後に剪断機の下刃物台と通板ローラとの上にクロップが乗りかかり、クロップ落下が妨げられる可能性がある。
ここで、上記２つの公知技術では、出側には移動式通板ローラは設けられていないため、バー材先端部切断後におけるクロップ落下は比較的十分に確保される。しかしながら、この先端部切断時は入側の移動式通板ローラがフレームとともに出側に多少揺動するとはいえ、切断後のバー材送りが大きくなるとともにバー材先端で自重によるたわみや降伏曲がりが発生する可能性がある。その場合、剪断機で良好な接合面を形成してもバー材先端が固定式ローラやガイドに衝突してバー材先端のつぶれや曲がりが発生し、良好な接合部の形成が困難となる。
【０００６】
以上の問題を解決し、バー材先端切断時におけるクロップ落下を確保しつつ、先端切断時の自重によるたわみや降伏曲がりを防止することを目的として、本件出願人は、特願平９−３０５２９９号（出願日：平成９年１１月７日）にて、駆動源からの動力が伝えられるクランク軸、このクランク軸に回転可能に支持され被剪断材の通板速度に応じて通板方向に揺動するフレーム、及びこのフレームとともに揺動しつつ互いに遠近可能に設けられた上・下１対の剪断刃を備えたペンジュラム形走間剪断機に対して被剪断材を通板するペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、該走間剪断機の前記被剪断材の入側に配置され、該被剪断材を通板する入側ローラと、該走間剪断機の前記被剪断材の出側に固定され、該被剪断材を通板する固定式出側ローラと、この固定式出側ローラと前記走間剪断機との間に移動可能に設けられ、該被剪断材を通板する移動式出側ローラと、前記移動式出側ローラを前記被剪断材のパスラインの上下方向に移動させる出側移動手段とを設け、さらにこの出側移動手段を、前記走間剪断機のクランク軸と前記移動式出側ローラとを接続する出側リンク機構とする構成を提案した。
【０００７】
上記先願発明では、被剪断材の先端クロップ切断時において、先端部が入側ローラの片持状態となって下流側へと突出した状態で先端部の切断を行うとき、出側移動手段で、切断直後までは移動式出側ローラをパスライン方向上方へ退避させておいて大きな空間を確保することにより、被剪断材先端部切断時に先端クロップを確実に落下させることに成功した。
また、被剪断材の先端クロップ切断後に先端部が移動式入側ローラの片持突出状態となったまま下流側へと流れるとき、切断直後から、入側移動手段で移動式入側ローラをパスラインの比較的下流側の位置とすることにより、切断後に被剪断材下流側突出部分のパスライン方向長さを制限し、切断後の先端たわみや降伏曲がりを防止することにも成功した。
【０００８】
このとき、上記先願発明に提案されたペンジュラム形走間剪断機の通板装置では、走間剪断機のクランク軸からの駆動トルクを移動式出側ローラに伝達する出側リンク機構に一方向クラッチを備え、これによって移動式出側ローラの間欠運転（インデキシングドライブ）を行うようになっている。すなわち、一方向クラッチは、クランク軸からの駆動トルクを一方向クラッチに伝達するアームが正転方向に回転する所定のクランク角範囲でのみ、その駆動トルクを一方向クラッチに接続されたトルク伝達軸にさらに伝達する一方、アームが逆転方向に回転するクランク角範囲では空転してトルク伝達軸に駆動トルクを伝達しないようになっている。
【０００９】
すなわち、上記のような出側リンク機構によって、移動式出側ローラは例えば以下のように動作する。
【００１０】
被剪断材がパスライン上流から流れ、その先端位置が所定位置（例えば入側ローラを超えたとき）まで来ると、別途設けた駆動手段で走間剪断機の駆動が開始され（クランク角θ＝０°）、剪断機のクランク軸から出側リンク機構に駆動トルクが与えられる。
その後、被剪断材が下流側へと流れ、その先端位置が入側ローラに到達してさらにその先へ流れるが、一方向クラッチはθ  ０°〜８０°までは空転して駆動トルクの伝達を行わず、これによって移動式出側ローラはこの間、最も上方の停止位置で待機状態となっている。
その後、さらに被剪断材は下流側へと流れ、θ  ８０°を超えると一方向クラッチが駆動トルクの伝達を開始し、これによって移動式出側ローラは下方に向かって加速起動され下降し始める。そしてθ  １８０°になると、剪断機の上・下刃物が接触して被剪断材の先端クロップの切断を行う。このとき移動式出側ローラ位置はかなり下降してきているが、パスラインよりも依然として上方に回避した位置にあり、これによって、移動式出側ローラの位置と上・下刃物による切断位置との間に大きな空間を確保し、切断直後に先端クロップを確実に落下させるようになっている。
θ  １８０°で先端クロップの切除を行った後、被剪断材はさらに下流側に流れるが、先端位置が移動式出側ローラに至るまで切断前後を含みずっと入側ローラの片持突出状態となることから、θ  １８０近傍において移動式出側ローラが急激に下降してその位置を入側ローラに近づけ、それらの間の距離を小さくするようになっている。これにより、被剪断材突出部分のパスライン方向長さを制限し、自重による降伏やたわみが生じないようになっている。
その後、移動式出側ローラは下降を続けるが、θ＝２６０°で移動式出側ローラの上面はパスラインの上下方向位置に達したところで再び一方向クラッチは空転し駆動トルクの伝達を行わなくなり、これによって移動式出側ローラの下降はは徐々に減速・停止し、これ以降その位置で待機状態となる。被剪断材は、θ  ２９０°で先端位置が移動式出側ローラの位置に至り、その上面を通過した後、さらに下流側へ流れて固定式出側ローラの上面を通過し、接合機（図示せず）へと導かれる。
【００１１】
上記のような剪断機と同調させた移動式出側ローラの動作行程において、被剪断材の先端クロップを切断する前後（上述の例ではθ  ８０°〜２６０°）では、移動式出側ローラが下方へ移動する。ところがこのとき、ローラが下方に降りるにつれ運動エネルギーが増加し、ローラの下降速度が速くなり過ぎる可能性がある。この移動式出側ローラの速度が剪断機クランク軸の同調速度より速くなると一方向クラッチが空転してしまうため、移動式出側ローラを剪断機に同調させて下降させることが困難となって下降が早すぎるようになり、実際には被剪断材の切断中に（上記の例対応では例えばθ  ２１０°で）移動式出側ローラがパスライン位置にまで下降し、上・下刃物や被剪断材に衝撃を与え、その切断面に悪影響を与える可能性がないとは言えない。
【００１２】
これに対し、単純に何らかの制動装置を設けてこの下降時の移動式出側ローラに対し制動トルクを加え、早すぎる下降を防止することも考えられる。しかし、通常、出側リンク機構における各種トルク伝達部材の強度はローラやトルク伝達部材を加速させるのに必要なトルクに耐え得る部材にすれば足りるのに対し、制動装置を設けて移動式出側ローラに一定の制動トルクを与える場合にはトルク伝達部材の強度はさらにこの制動トルクを加えた大トルクに耐え得る大きな部材にしなければならない。そして部材の大型化は慣性トルクの増大を招き、その結果制動トルクも大きくなるためさらにトルク伝達部材が大型化するという悪循環を招く。
【００１３】
本発明の目的は、バー材先端切断時におけるクロップ落下を確保しつつ先端切断時の自重によるたわみや降伏曲がりを防止し、かつ、剪断機クランク軸から移動式出側ローラまでの各種トルク伝達部材の大型化を抑制しつつ移動式出側ローラの早すぎる下降を防止できるペンジュラム形走間剪断機の通板装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決しようとする手段】
（１）上記目的を達成するために、本発明は、駆動源からの動力が伝えられるクランク軸、このクランク軸に回転可能に支持され被剪断材の通板速度に応じて通板方向に揺動するフレーム、及びこのフレームとともに揺動しつつ互いに遠近可能に設けられた上・下１対の剪断刃を備えたペンジュラム形走間剪断機に対して被剪断材を通板するペンジュラム形走間剪断機の通板装置において、該走間剪断機の前記被剪断材の入側に配置され、該被剪断材を通板する入側ローラと、該走間剪断機の前記被剪断材の出側に固定され、該被剪断材を通板する固定式出側ローラと、この固定式出側ローラと該走間剪断機との間に移動可能に設けられ、該被剪断材を通板する移動式出側ローラと、前記走間剪断機のクランク軸からの駆動トルクを前記移動式出側ローラへ伝達し、前記クランク軸の回転角度に応じて該移動式出側ローラを前記被剪断材のパスラインの上下方向に移動させる出側移動手段と、前記走間剪断機のクランク軸から前記出側移動手段を介して前記移動式出側ローラに伝達される駆動トルクを制動可能な制動手段とを有し、かつ、この制動手段は、前記クランク軸の回転角度に応じて、相対的に大きな第１の制動力と相対的に小さな第２の制動力とを選択的に発生可能に構成されている。
【００１５】
被剪断材の先端クロップ切断時においては、パスライン上流から流れてきた被剪断材は先端がまず入側ローラに至り、さらに流れると先端部が入側ローラの片持状態となって下流側へと突出し、この状態で先端部の切断を行う。このとき、切断直後には入側ローラと出側ローラとの間の空間が大きいほど先端クロップは下方へ落下しやすい。そこで、走間剪断機のクランク軸からの駆動トルクを伝達することにより移動式出側ローラを被剪断材のパスラインの上下方向に移動させる出側移動手段を設け、これによって、例えば切断直後までの期間に相当する所定のクランク軸の回転角度範囲内において、移動式出側ローラをパスライン方向上方へ退避させておくようにすれば、大きな空間を確保でき、被剪断材先端部切断時に先端クロップを確実に落下させることができる。
そして、先端部切断を行った後は、被剪断材はさらに下流側に流れ先端が移動式出側ローラに至るが、この間、先端が入側ローラを超えてから切断され移動式出側ローラに至るまで、ずっと入側ローラの片持突出状態である。そこで、出側移動手段で、例えば切断直後に相当するクランク軸の回転角度以降、移動式出側ローラをパスライン方向下方に適宜移動させ、入側ローラから移動式出側ローラまでの距離を小さくするようにすれば、被剪断材突出部分のパスライン方向長さを制限し、自重によるたわみや降伏曲がりが生じないようにすることができる。
【００１６】
ここで、上記のようにクランク軸の回転角度に応じて移動式出側ローラの上下方向位置をパスライン上方で略静止させたり下方へ移動させたりするには、走間剪断機のクランク軸からの駆動トルクを移動式出側ローラへ伝達する出側移動手段に例えば一方向クラッチを設け、駆動トルクの伝達・遮断を切り換えるのが好適である。すなわちクランク軸の回転角度が所定値より小さい第１の範囲内では駆動トルクの伝達を遮断して移動式出側ローラをパスライン上方で略静止させ、クランク軸の回転角度が第１の範囲を超えた第２の範囲内になったときには駆動トルクの伝達を開始して移動式出側ローラを下方へ向かって加速起動すればよい。
しかしこのとき、移動式出側ローラが下方に降りるにつれローラの下降速度が速くなり過ぎる可能性があり、剪断機クランク軸の同調速度より速くなると一方向クラッチが空転してしまうため、移動式出側ローラを剪断機に同調させて下降させることが困難となって下降が早すぎ、被剪断材の切断中に移動式出側ローラがパスライン位置にまで下降し、上・下刃物や被剪断材に衝撃を与え、その切断面に悪影響を与える可能性がないとは言えない。
そこで本発明においては、走間剪断機のクランク軸から出側移動手段を介して移動式出側ローラに伝達される駆動トルクを制動可能な制動手段を設ける。これによって、移動式出側ローラを下方に下降させるための駆動トルクが伝達されるときにその駆動トルクを適宜制動することで、移動式出側ローラの早すぎる下降を防止することができる。
【００１７】
但しこのとき、制動手段があることによって出側移動手段には制動手段からの制動トルクが加わるため、クランク軸から伝達される駆動トルクと合わせて、出側移動手段にはそれら大きなトルクに耐えるだけの強度が必要となり、各種トルク伝達部材の大型化を招くことになる。特に、一方向クラッチによる駆動トルク伝達開始直後の移動式出側ローラの加速時（クランク軸角度が第１の範囲内に相当）においては、急下降を抑制するという本来の目的からは制動が不要であるにもかかわらず、移動式出側ローラがパスライン上下方向位置に近づいていき減速・停止していく移動式出側ローラの減速時よりも、著しく大きなトルクが各種トルク伝達部材に加わることになる。
そこで、本発明においては、制動手段がクランク軸の回転角度に応じ相対的に大きな第１の制動力と相対的に小さな第２の制動力とを選択的に発生可能とする。これにより、例えば、上記減速時に相当するクランク軸角度の範囲内においては大きな第２の制動力を発生させて急下降を有効に抑制する一方、上記加速時に相当するクランク軸角度の第１の範囲内においては小さな第１の制動力のみを発生させるようにして、本来の目的以外のために各種トルク伝達部材に加わる負担を極力低減し、その大型化を抑制することができる。
【００１８】
（２）上記（１）において、好ましくは、前記制動手段は、前記駆動トルクを油圧シリンダの伸縮動作に変換する変換手段と、該油圧シリンダに作用する圧油の急激な流動を緩衝し、前記油圧シリンダの急激な伸縮動作を抑制する油圧回路装置とを備えている。
【００１９】
（３）上記（１）において、また好ましくは、前記出側移動手段は、一方向クラッチを備え、前記クランク軸の回転角度が第１の範囲内にあるときには前記一方向クラッチで前記駆動トルクの伝達を遮断して前記移動式出側ローラを前記被剪断材のパスラインより上方位置で略静止させ、前記クランク軸の回転角度が前記第１の範囲を超えて該第１の範囲より大角度側の第２の範囲内になったときには前記一方向クラッチで前記駆動トルクの伝達を開始して前記移動式出側ローラを前記上方位置から下方に向かって加速起動する。
【００２０】
（４）上記（３）において、さらに好ましくは、前記制動手段は、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲にあるときには前記第１の制動力を発生させ、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲を超えて前記移動式出側ローラが前記被剪断材のパスラインに近づいたときには前記第２の制動力を発生させる。
【００２１】
（５）上記（４）において、さらに好ましくは、前記制動手段は、前記駆動トルクを油圧シリンダの伸縮動作に変換する変換手段と、該油圧シリンダに作用する圧油の急激な流動を緩衝し、前記油圧シリンダの急激な伸縮動作を抑制する油圧回路装置とを備えており、この油圧回路装置は、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲にあるときに前記油圧シリンダに作用する圧油の流動を緩衝し前記第１の制動力を発生させる第１の油圧回路と、前記クランク軸の回転角度が前記第２の範囲を超えて前記移動式出側ローラが前記被剪断材のパスラインに近づいたときに前記油圧シリンダ内に作用する圧油の流動を緩衝し前記第２の制動力を発生させる第２の油圧回路と、前記油圧シリンダと前記第１又は第２の油圧回路との接続関係を選択的に切り換える切換手段とを備えている。
【００２２】
（６）上記（５）において、さらに好ましくは、前記切換手段は、前記油圧シリンダ内の圧力によって切り換わる切換弁を有している。
【００２３】
（７）上記（２）又は（５）において、また好ましくは、前記第１の油圧回路は、前記油圧シリンダのボトム側に接続可能に配置された蓄圧手段を備えており、前記第２の油圧回路は、前記油圧シリンダのボトム側に接続可能に配置されたリリーフ弁を備えている。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の通板装置の適用対象となるペンジュラム形走間剪断機の全体構造を表す斜視図を図２に示す。
この図２において、パスライン上流側に設けられた検出手段（図示せず）で被剪断材（バー材）３９の速度が検出されており、この速度検出信号に応じ、制御手段（図示せず）によって交流モータ１０の回転数が被剪断材（バー材）３９の速度に同調するような値に制御される。そして、その交流モータ１０の回転力が減速機２０を介してペンジュラム形走間剪断機５０の主クランク軸３３に伝達される。この主クランク軸３３は２つの偏心部を備えており、一方の偏芯部には、フレーム３１，３１が回転可能に懸架支持されている。またこのとき、フレーム３１，３１間の主クランク軸３３の他方の偏芯部には、コネクティングロッド３４が回転可能に懸架支持されており、その下方には上刃物３６を備えた上刃物台３５が連結されている。また、フレーム３１の下部には下刃物３８を備えた下刃物台３７が固定されている。
一方、減速機２０の他の軸芯（図示せず）から、偏芯クランク４１に回転力が伝達されており、この回転力は、偏芯クランク４１に接続されたアーム４２、アーム４２に接続された回転アーム４３、回転アーム４３に固定され軸受台２９に支持されたトルク伝達軸４４、トルク伝達軸４４に固定された回転アーム４５、及び回転アーム４５に接続されたロッド４６を経て、フレーム３１，３１に伝達される。
【００２５】
上記構成により、フレーム３１，３１は、被剪断材（バー材）３９の通板速度に同期して、主クランク軸３３まわりに通板方向（図中矢印方向）に揺動する。このとき、コネクティングロッド３４に連結された上刃物台３５は、両端部をフレーム３１，３１にガイドされつつフレーム３１，３１内で上下動し、これによってフレーム３１，３１に固定された下刃物台３７に対し遠近可能になっている。すなわち、上・下刃物３６，３８は、フレーム３１，３１とともに揺動しつつ、互いに遠近可能となっている。
【００２６】
本実施形態の通板装置１は、上記構造のペンジュラム形走間剪断機５０の通板を行うものであり、その概略構造を表す側面図を図１に示す。図１において、通板装置１は、被剪断材３９の入側に設けられる入側通板機構１Ｌと、出側に設けられる出側通板機構１Ｒとから構成されている。
【００２７】
入側通板機構１Ｌの要部構造を表す斜視図を図３に示す。
図３及び図１において、入側通板機構１Ｌは、走間剪断機５０の入側に固定され被剪断材３９を通板する入側固定通板ローラ１１０（図１参照）と、入側固定通板ローラ１１０と走間剪断機５０との間に移動可能に設けられ、被剪断材３９を通板する入側移動通板ローラ５８とを備えている。この入側移動通板ローラ５８は、走間剪断機５０の主クランク軸３３からの駆動トルクが伝達されることによって、被剪断材３９のパスラインに沿って移動するようになっている。
【００２８】
すなわち、走間剪断機５０の主クランク軸３３からの駆動トルクは、主クランク軸３３の軸端に接続された入側通板機構１Ｌのクランク５１、クランク５１の偏芯部に接続ピン６２を介し回動可能に接続されたアーム５２を経て、アーム５２に接続ピン６３を介して回動可能に接続されたトルク伝達軸５３の入力側レバー５３Ａに伝達される。このトルク伝達軸５３は、図示しない中間部材を介し剪断機５０の設置床面に固定された架台６０に設けられた軸受７０に回動可能に支持されており、図３に示すように入力側レバー５３Ａのほかに出力側レバー５３Ｂを備えている。また架台６０には支持板６１が強固に取付けられている。トルク伝達軸５３からの駆動トルクは、出力側レバー５３Ｂに接続ピン６４を介して回動可能に接続されたアーム５４、中央部が支点ピン６６を介し支持板６１に回転可能に支持されるとともに端部がアーム５４に接続ピン６５を介し回動可能に接続されたアーム５５を経て、中央部が接続ピン６８を介してアーム５５に回動可能に接続されたフレーム５７に伝達される。このとき、支持板６１には支点ピン６７を介しアーム５６の一端が回動可能に接続されており、フレーム５７の反入側移動通板ローラ５８側の端部が、このアーム５６の他端に接続ピン６９を介して回動可能に接続されている。
以上のような入側通板機構１Ｌの構造により、フレーム５７は、支点ピン６６を中心にして図３中矢印方向に揺動し、フレーム５７の先端に回動可能に支持された入側移動通板ローラ５８を被剪断材３９のパスラインに沿って移動させる。
【００２９】
出側通板機構１Ｒの全体構造を表す斜視図を図４に示す。
図４及び図１において、出側通板機構１Ｒは、走間剪断機５０の出側に固定され被剪断材３９を通板する出側固定通板ローラ９２と、この出側固定通板ローラ９２と走間剪断機５０との間に移動可能に設けられ被剪断材３９を通板する出側移動通板ローラ９３とを備えている。この出側移動通板ローラ９３は、走間剪断機５０の主クランク軸３３からの駆動トルクが伝達されることによって、被剪断材３９のパスラインの上下方向に移動するようになっている。
【００３０】
すなわち、走間剪断機５０の主クランク軸３３からの駆動トルクは、主クランク軸３３の軸端に接続された出側通板機構１Ｒのクランク８０を経て、接続ピン９９を介しクランク８０の偏芯部に回動可能に接続されたアーム８１に伝達される。ここで、駆動トルクを伝達するトルク伝達軸８３が、図示しない中間部材を介し剪断機５０の設置床面に固定された架台９７に回動可能に取り付けられており、またこのトルク伝達軸８３には間欠運転（インデキシングドライブ）を行うための一方向クラッチ８２が装着されている。すなわちこの一方向クラッチ８２は、アーム８１が図４中左側に押し出されるクランク角θ（後述）＝０°〜８０°，２６０°〜３６０°では逆転方向となって駆動トルクを伝達せず、アーム８１が図４中右側に引っ張られるクランク角θ＝８０°〜２６０°でのみ正転方向となってアーム８１の駆動トルクをトルク伝達軸８３に伝達するようになっている。この一方向クラッチ８２のレバー８２Ａが接続ピン１００を介しアーム８１に回動可能に接続されており、これによって、前述したアーム８１の駆動トルクが一方向クラッチ８２のレバー８２Ａに与えられ、一方向クラッチ８２を介してトルク伝達軸８３にトルクが伝達される。またこのとき、トルク伝達軸８３の反クラッチ８２側の軸端には、ギヤー８５の軸端との間を接続・遮断可能なエアークラッチ８４が設けられている。このエアークラッチ８４は、トルク伝達軸８３の駆動トルクのギヤー８５への伝達・非伝達を切り換えるためのものであり、被剪断材３９の先端クロップ切断時のみ接続位置として出側移動通板ローラ９３を昇降するが、それ以外は遮断位置として出側移動通板ローラ９３上面をパスラインと同じ上下方向位置に維持するようになっている。
【００３１】
ギヤー８５に伝達された駆動トルクは、ギヤー８５に噛合するとともにギヤー軸の軸端が架台９７に支持されたアイドルギヤー８６、アイドルギヤー８６に噛合するピニオンギヤー８７、ピニオンギヤー８７が固定されるとともに軸端が架台９７に支持されたピニオンギヤー軸８８、ピニオンギヤー軸８８の一方の軸端に固定されたクランク８９、クランク８９に接続ピン１０１を介し回動可能に接続されたアーム９０を経て、一端が接続ピン１０２を介しアーム９０に回動可能に接続されたフレーム９１に伝達される。このとき、フレーム９１の他端には出側移動通板ローラ９３が回動可能に設けられるともに中央側には出側固定通板ローラ９２が回動可能に設けられているが、フレーム９１は、出側固定通板ローラ９２のローラ軸９２Ａにおいて、図示しない中間部材を介し剪断機５０の設置床面に固定された架台９８に回動可能に支持されている。これにより、クランク８９の回転力に基づきアーム９０が上下運動を行い、さらにこれに基づきフレーム９１が、出側固定通板ローラ９２のローラ軸９２Ａを中心にして揺動し、これによって、フレーム９１の先端に回動可能に支持された出側移動通板ローラ９３が被剪断材３９のパスラインの上下方向に運動するようになっている。
【００３２】
一方、架台９７に回動可能に支持されたピニオンギヤー軸８８の他方の軸端には、ピニオンギヤー８７とは異なるピニオンギヤー９４が強固に取付られており、さらにこのピニオンギヤー９４には、ピニオンギヤー９４の回転力を直線運動に変換するラック９５が噛合している。そしてこのラック９５は架台（図示しない中間部材を介し剪断機５０の設置床面に固定されている、図示せず）に強固に取付られた油圧シリンダ９６に接続されている。この油圧シリンダ９６には、制動用の油圧回路装置が接続され、前述のようにして伝達され出側移動通板ローラ９３を上下動させる駆動トルクに対し制動力を作用させる。
【００３３】
本実施形態の要部である、この油圧回路装置の全体構造を表す油圧回路図を図５に示す。この図５において、油圧回路装置１２０は、油圧シリンダ９６のボトム側９６ａに一端が接続され他端が閉止された管路１１３と、油圧シリンダ９６のロッド側９６ｂに一端が接続され他端が閉止された管路１１４と、管路１１３から分岐して設けられた管路１１５と、この管路１１５に設けられ管路１１５を連通・遮断可能な切換弁、例えばパイロット圧作動弁１１６と、管路１１５の終端に接続された蓄圧手段、例えばアキュムレータ１１７と、管路１１５から分岐して管路１１４へと接続される管路１１８に設けられたリリーフ弁１１９と、管路１１５から分岐してパイロット圧作動弁１１６のパイロット駆動部１１６ａへ接続されるパイロット管路１２１に設けられた切換用リリーフ弁１２２とを備えている。なお、リリーフ弁１１９のばね１１９ａで設定されるリリーフ圧よりも、切換用リリーフ弁１２２のばね１２２ａで設定されるリリーフ圧のほうが小さくなっている。
【００３４】
この油圧回路装置１２０は、油圧シリンダ９６が縮み方向に動作したとき、ボトム側９６ａから流出する圧油の流れを制御することにより、上記したように出側移動通板ローラ９３を上下動させる駆動トルクに対し、制動力を作用させるようになっている。そしてこのとき、その制動力は、油圧シリンダ９６内の圧力の大きさに応じて、相対的に大きな第１の制動力と、相対的に小さな第２の制動力とを切り換えて発生可能となっている。
【００３５】
すなわち、油圧シリンダ９６が伸縮動作されず静止状態にあるときには、油圧シリンダ９６のボトム側９６ａ内の圧力は非常に小さく、切換用リリーフ弁１２２の設定リリーフ圧よりも小さい。そのため、切換用リリーフ弁１２２はリリーフせず、パイロット管路１２１内にパイロット圧は導かれないため、パイロット圧作動弁１１６はばね１１６ｂの付勢力によって図５中上方位置に示す連通位置に維持される。その結果、管路１１５は連通し、管路１１３を介して油圧シリンダ９６のボトム側９６ａとアキュムレータ１１７とは接続された状態となっている。
【００３６】
この状態から、油圧シリンダ９６が縮み方向に駆動され始めると、ボトム側９６ａからの圧油は管路１１３を介し管路１１５へと導入される。このときボトム側９６ａ内の圧力は徐々に上昇するが、縮み動作を開始してしばらくの間はボトム側９６ａ内の圧力は切換用リリーフ弁１２２の設定リリーフ圧よりも依然として小さい。そのため、パイロット圧作動弁１１６は図５中上方の連通位置に維持され、油圧シリンダ９６から流出した圧油はアキュムレータ１１７に流入する。すなわち、縮み動作に伴う圧力上昇分はほとんどアキュムレータ１１７に吸収されるため、圧油がボトム側９６ａ内から抜けないことで縮み動作を妨げようとする制動力は非常に小さい。この小さい制動力が、第１の制動力に相当する。
なお、このような状態においては、上記のようにパイロット圧作動弁１１６が連通位置に維持されることによって、油圧回路装置１２０のうち図６に示すようなアキュムレータ１１７に関連する回路部分１２０Ａのみが機能していることになる。
【００３７】
さらに油圧シリンダ９６の縮み動作が進むと、ボトム側９６ａ内の圧力がさらに上昇し、切換用リリーフ弁１２２の設定リリーフ圧よりも大きくなる。すると、切換用リリーフ弁１２２からリリーフした圧油によって管路１２１内にパイロット圧が立ち、パイロット圧作動弁１１６は図５中下方の遮断位置に切り換えられる。これにより、油圧シリンダ９６から流出した圧油は管路１２１及び管路１１８へと流入することになるが、はじめのうちはその圧力はリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧よりも小さいため、この圧油はリリーフ弁１２２からリリーフしてパイロット管路１２１へ、さらにパイロット管路１２１から分岐して接続した絞り手段１２３を介して図示しないタンクへ排出される。この間、縮み動作に伴い昇圧した圧力はリリーフ弁１２２から開放されるが、その後短時間のうちにボトム側９６ａ内の圧力はリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧よりも大きくなってリリーフ弁１１９が管路１１８を連通させるため、昇圧した圧力は管路１１８を介しても開放がされるようになり、これ以降、油圧シリンダ９６のボトム側９６ａ内の圧力はこのリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧にほぼ等しく維持される。このように、前述したアキュムレータ１１７による蓄圧がパイロット圧作動弁１１６の切り換えで遮断された後、リリーフ弁１１９が連通するまでの間は、縮み動作に伴う圧力上昇分は、管路１２１を介し絞り手段１２３からしか逃がされないため、圧油がボトム側９６ａ内からなかなか抜けず、縮み動作を妨げようとする制動力が比較的大きくなる。この大きい制動力が、第２の制動力に相当する。なお、このような状態においては、上記のようにパイロット圧作動弁１１６が遮断位置に切り換えられることによって、油圧回路装置１２０のうち図７に示すようなリリーフ弁１１９に関連する回路部分１２０Ｂのみが機能していることになる。すなわち、ばね１１６ｂで設定されるパイロット圧作動弁１１６の切換圧力を境に、回路部分１２０Ａと回路部分１２０Ｂとが切り換えられるようになっている。
【００３８】
次に、上記のように構成した本実施形態による通板装置１０の被剪断材先端クロップ切断時における基本動作及び作用を、前述した図１、及び図８〜図１３により説明する。
ここで、図８は、剪断機５０の主クランク軸３３のクランク角θを横軸に、パスラインの流れ方向の位置を縦軸にとり、被剪断材３９の先端位置３９Ｆ、入側固定通板ローラ１１０、入側移動通板ローラ５８、下刃物３８、出側移動通板ローラ９３Ｆの位置を示したものである。
【００３９】
図９は、主クランク軸３３のクランク角θを横軸に、上下方向の位置を縦軸にとり、入側移動通板ローラ５８の上面位置及び下刃物３８の上面位置を示したものである。図１０は、主クランク軸３３のクランク角θを横軸に、上下方向の位置を縦軸にとり、出側移動通板ローラ９３の上面位置を示したものである。
【００４０】
図１１、図１２、及び図１３は、それぞれ主クランク軸３３のクランク角θ＝３０°，１８０°，２６０°の場合における通板装置１の状態を表す側面図である。なお、これらの図は、被剪断材３９の最小厚みが２５ｍｍ、切断される先端クロップ１１１の長さが最大１０００ｍｍの場合を例にとって図示しており、先端クロップ１１１の切断長さによっては、被剪断材３９の先端位置が上流側又は下流側に若干変化しうる。
【００４１】
最初に、被剪断材３９がパスライン上流から流れ、被剪断材３９の先端位置３９Ｆが所定位置（例えば先端が入側固定通板ローラ１１０を超えたとき）まで来ると、前述した検出手段（図示せず）で被剪断材３９の速度が検出される。そして、所定の時間遅れをもって制御手段（図示せず）に制御された交流モータ１０が駆動を開始する。このときの回転数は、前述したように被剪断材３９の速度に同調するような値に制御されている。前述した図１は、交流モータ１０が駆動が開始される直前の状態を示しており、主クランク軸３３のクランク角θ＝０°の状態である。図８及び図１に示すように、このときには被剪断材３９の先端位置３９Ｆは、入側固定通板ローラ１１０と入側移動通板ローラ５８との間（入側ローラ５８寄り）にある。またこのとき、図１０及び図１に示すように、出側移動通板ローラ９３は前述した一方向クラッチ８２の空転作用により最も上方の位置で待機状態となっており、また図９及び図１に示すように、入側移動通板ローラ５８は固定ローラ１１０と同じパスライン高さにある。
【００４２】
その後、さらに被剪断材３９は下流側へと流れ、これとともに、図８に示すように下刃物３８及び入側移動通板ローラ５８はそれぞれ上流側に移動するが、θ１０°で被剪断材３９の先端位置３９Ｆは入側移動通板ローラ５８に到達する。さらにその後、被剪断材３９は入側移動通板ローラ５８から先へ流れ、その先端部が入側移動通板ローラ５８の片持状態で下流側へと突出した状態となる。図１１は、このような片持突出状態の一例として、θ＝３０°における様子を示したものである。なお、このような片持突出状態はθ  ２９０°となるまで続く（後述）。
【００４３】
そして、さらに被剪断材３９は下流側へと流れていき、図８に示すように、θ９０°で下刃物３８は下流側へ戻るように移動し始めるが、入側移動通板ローラ５８はθ  ８０°〜１５０°ではほぼ流れ方向位置は一定の状態である。これは後述する後端クロップ切断時の自重たわみ防止等のためである。またこのとき、入側移動通板ローラ５８の上下方向位置の変化は、図９に示すように下刃物３８の先端位置の変化より少ないが、特にθ  １２０°を超えると下刃物３８の位置が上方に大きく上がり始め、比較的下方の位置となっている入側移動通板ローラ５８とθ  １４０°でほぼ並び、θがそれ以上になると入側移動通板ローラ５８より上方の位置となる。一方、出側移動通板ローラ９３は、図１０に示すように、θ  ０°〜８０°までは前述したように一方向クラッチ８２の作用による間欠運動によって最上方の停止位置にあるが、その後は一方向クラッチ８２が主クランク軸３３からの駆動トルクの伝達を開始し、これによってその駆動トルクの作用で徐々に下方へ加速され始めるようになっている。
【００４４】
その後、図１２に示すように、θ＝１８０°で上・下刃物３６，３８が接触して被剪断材３９の先端クロップの切断を行う。ここで、入側移動通板ローラ５８の動作は、図８に示すように下刃物３８の位置よりもクランク角約３０°分遅れるようになっており、この切断時にも入側移動通板ローラ５８は下刃物３８よりも上流側にある。しかもこのとき入側移動通板ローラ５８の上下方向位置は図９に示すように下刃物３８の位置よりも下方位置にある。これにより、上・下刃物３６，３８が切断を行う瞬間に入側移動通板ローラ５３が干渉するのを防止することができる。一方このとき、出側移動通板ローラ位置９３Ｆは、主クランク軸３３からの駆動トルクによる加速が進んである程度の下降速度に達し、図１２及び図８に示すようにその位置はかなり下降してきているが、パスラインよりも依然として上方に回避した位置となるように図られている。これにより、上・下刃物３６，３８が切断を行う瞬間に出側移動通板ローラ９３が干渉するのを防止するとともに、出側移動通板ローラ９３の位置９３Ｆと上・下刃物３６，３８による切断位置との間に大きな距離Ｌ0（図８参照）の空間を確保し、切断直後に例えば最大１０００ｍｍの長さの先端クロップ１１１（図１２参照）を確実に落下させることができるように図られている。
【００４５】
そして、この先端クロップ１１１の切除を行った後は、被剪断材３９はさらに下流側に流れるが、図９に示すように、切断時に上方位置に上がっていた下刃物３８は切断後に急激に降下し、これに代わって入側移動通板ローラ５８がゆるやかに上昇し、被剪断材３８の円滑な通板が図られている。ここで、被剪断材３９は、先端位置３９Ｆが入側移動通板ローラ５８を超えてから移動式出側ローラ位置９３Ｆに至るまで、切断前後を含みずっと入側移動通板ローラ５８の片持突出状態となっており、あまり突出部分が長くなると自重によるたわみ・曲がり降伏が発生する可能性がある。そこでこれに対応して、図８に示すように切断直後から入側移動通板ローラ５８をパスラインに沿って下流側に大きく移動させる。かつこのとき出側移動通板ローラ９３は、一方向クラッチ８２が主クランク軸３３からの駆動トルクの伝達を再び遮断することで下降速度を徐々に減速していくものの、図１０に示すようにその上下方向位置をさらに下降させていくように図られている。これによって、出側移動通板ローラ９３のパスライン流れ方向位置９３Ｆは、入側移動通板ローラ５８に徐々に近づき（図８参照）、それらの間の距離を小さくするようになっている。図１３はこのような状態の一例として、θ＝２６０°における様子を示したものである。出側移動通板ローラ９３は、上記一方向クラッチ８２の作用によって、このθ  ２６０°でその上面がパスラインの上下方向位置まで下降し（図１０参照）、以降θ＝３６０°までこの位置で停止するように図られている。このような動作により、被剪断材３９突出部分のパスライン方向長さＬ1を被剪断材３９の種類や態様に応じた範囲内、例えば最小厚みの時に自重によるたわみや降伏曲がりが生じない範囲（例えば１４００ｍｍ）内に制限することができる。すなわち、先端クロップ切断時の上・下刃物３６，３８と移動式入側・出側ローラ５８，９３との干渉を防止しつつ、切断後の被剪断材３９の先端たわみや降伏曲がりを防止できるので、被剪断材３９先端のつぶれや曲がりが発生するのを防止し、良好な接合部を形成することができるように図られている。
【００４６】
その後、被剪断材３９はさらに下流側へと流れるが、下刃物３８は図８に示すようにθ  ２７０°で上流側へ戻り始める。そしてθ  ２９０°で被剪断材３９の先端位置３９Ｆが出側移動通板ローラ９３の位置９３Ｆに至り、これの上面を通過した後、さらに下流側へ流れて出側固定ローラ９２の上面を通過し、接合機（図示せず）へと導かれる。
【００４７】
ここで、以上説明したような剪断機と同調させた基本動作行程において、出側移動通板ローラ９３は、被剪断材３９の先端クロップ１１１を切断する前後（θ８０°〜２６０°）では、主クランク軸３３からの駆動トルクによって下方へと移動する。ところがこのとき、出側移動通板ローラ９３が下方に降りるにつれ運動エネルギーが増加し、下降速度が速くなり過ぎる可能性がありうる。この場合、もし出側移動通板ローラ９３の速度が主クランク軸３３の同調速度より速くなると一方向クラッチ８２が空転してしまうため、出側移動通板ローラ９３が剪断機５０に同調させて下降するように図られているにも係わらず同調が困難となって下降が早すぎるようになり、実際には図１０中曲線アで示すように被剪断材３９の切断中に（例えばθ  ２１０°で）出側移動通板ローラ９３がパスライン位置にまで下降し、上・下刃物３６，３８や被剪断材３９に衝撃を与え、その切断面に悪影響を与える可能性がないとは言えない。
【００４８】
そこで、本実施形態の通板装置１では、主クランク軸３３から出側に伝達される駆動トルクに対し、前述した油圧回路装置１３で制動力（第１の制動力及び第２の制動力）を与えることにより、上記のような出側移動通板ローラ９３の早すぎる下降を防止することができる。
すなわち、既述したように、一方向クラッチ８２は、図４においてアーム８１が右側に引っ張られるクランク角θ＝８０°〜２６０°のみアーム８１の駆動トルクをトルク伝達軸８３に伝達するが、このときトルク伝達軸８３は図４に臨んで右回りに回転し、アイドルギヤー８６は左回りに回転し、ピニオンギヤー８７、ピニオンギヤー軸８８、及びピニオンギヤー９４は右回りに回転する。そのためラック９５は図４中左向きに押し出され、油圧シリンダ９６は縮み動作するように駆動されることになる。
【００４９】
これに対し、油圧回路装置１２０は、図５〜図７を用いて前述したように、油圧シリンダ９６が縮み方向に動作したときには、常時、ボトム側９６ａから流出する圧油の流れを抑制するように、第１の制動力又は第２の制動力を作用させるようになっている。これにより、主クランク軸３３から出側に伝達される駆動トルクを適宜制動できるので、これによって上記のような出側移動通板ローラ９３の早すぎる下降を防止することができる。
【００５０】
但しこのとき、主クランク軸３３からの駆動トルクを伝達するクランク８０、アーム８１、一方向クラッチ８２、トルク伝達軸８３、エアークラッチ８４、ギヤー８５、アイドルギヤー８６、ピニオンギヤー８７、ピニオンギヤー軸８８、クランク８９、アーム９０、及びフレーム９１等には、油圧回路装置１０２からの制動トルクが油圧シリンダ９６、ラック９５、及びピニオンギヤー９４を介して加わるため、主クランク軸３３から伝達される駆動トルクと合わせて、これら各種トルク伝達部材にはその大きなトルクに耐えるだけの強度が必要となり、各部材の大型化を招くことになる。特に、一方向クラッチ８２による駆動トルク伝達開始直後である出側移動通板ローラ９３の加速時（主クランク軸３３のクランク角θが例えばθ  ８０〜１７０°の範囲、図１０参照）においては、急下降を抑制するという本来の目的からは制動が不要であるにもかかわらず、出側移動通板ローラ９３がパスライン上下方向位置に近づいていき減速・停止していく出側移動通板ローラ９３の減速時（主クランク軸３３のクランク角θが例えばθ  １７００〜２６０°の範囲、図１０参照）よりも、著しく大きなトルクが各種トルク伝達部材に加わることになる。
【００５１】
そこで、本実施形態においては、油圧回路装置１２０において、主クランク軸３３のクランク角θに応じ相対的に大きな第１の制動力と相対的に小さな第２の制動力とを選択的に発生可能とし、これによって、上記減速時においては大きな第２の制動力を発生させて急下降を有効に抑制する一方、上記加速時においては小さな第１の制動力のみを発生させるようにして、本来の目的以外のために上記各種トルク伝達部材に加わる負担を極力低減し、その大型化を抑制する。この作用を、図１４〜図１８を用いて以下詳細に説明する。
【００５２】
図１４は、本実施形態における制動トルクの作用原理を説明するにあたって、まず制動対象となる駆動トルクの基本的挙動原理を表すための説明図であり、本実施形態による通板装置１の出側通板機構１Ｒにおいて油圧回路装置１２０による制動力が全くない場合に、出側移動通板ローラ９３を剪断機５０と同調させて下降させるときにトルク伝達軸８３に加わる駆動トルクを示したものである。但し、一方向クラッチ８２による間欠運転の影響については、原理の明確化のために省略している。また、縦軸には正転方向を正で逆転方向を負として表したトルク、横軸には経過時間（言い換えれば剪断機５０のメインクランク軸３３のクランク角θ）をとって示している（以下、図１８まで共通）。
【００５３】
この図１４において、トルク伝達軸８３におけるトルク（駆動トルク）は、前半の加速域の部分では、最上方位置に静止している出側移動通板ローラ９３を加速し下降させるのに必要な正のトルクとなり、後半の減速域の部分では、出側移動通板ローラ９３を減速し被剪断材３９のパスライン上で再び静止させるために必要な負のトルクとなる。
また加速域の中でも、はじめのうちは静止しているものを動かすために時間経過と共に右上がりの正トルクが加わることとなるが、ある程度動き始めてスピードにのってくると、自身の慣性力が加わるためトルクは逆に右下がりに減少する。
同様に減速域の中でも、はじめのうちは動いているものを止めるために時間経過と共に右下がりの負トルクが加わる（逆向きのトルクが大きくなる）こととなるが、ある程度減速されてスピードが落ちてくると、自身の慣性力の減少によりトルクは逆に右上がりに増加する（逆向きのトルクは小さくなる）。
【００５４】
以上のようなトルク伝達軸８３での駆動トルク挙動に対し、本実施形態ではさらに制動力を与えるわけであるが、まず、本実施形態の作用を説明するための比較例として、出側通板機構１Ｒにおいて油圧回路装置１２０として図７に示す減速時対応の油圧回路部分１２０Ｂのみを単純に設けた場合を想定する。
【００５５】
この比較例における、制動トルクの基本的挙動原理を表すための説明図を図１５に示す。この図１５は、上記比較例による構造において、クランク８９より伝達側、すなわちアーム９０、フレーム９１、及び出側移動通板ローラ９３等がないものとした場合のトルク伝達軸８３に加わるトルク（制動トルク）の挙動を示したものである。
【００５６】
この図１５において、トルク伝達軸８３には、前半の加速域の部分でリリーフ弁１１９のみによる制動力が作用することとなる。
すなわち、まず加速開始時の駆動トルクの伝達開始によって油圧シリンダ９６が縮むと、ボトム側９６ａ内の圧力が上昇し、油圧シリンダ９６から流出した圧油は管路１２１及び管路１１８へと流入することになるが、はじめのうちはその圧力はリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧よりも小さいためリリーフ弁１１９はリリーフせず、圧油が開放されないことから、ボトム側９６ａの圧油が油圧シリンダ９６の縮み動作を妨げようとして制動力を作用させる。このようにして加速域の前半では図１５に示すような右上がりの制動トルクが作用する。
加速されるに従ってボトム側９６ａ内の圧力が増大していき、あるときにリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧に達すると、リリーフ弁１１９がリリーフし圧油が開放されることから、これ以降の加速域の後半では図示のように制動トルクは一定となる。
【００５７】
一方、減速域においても油圧シリンダ９６を縮み動作させるように同様の方向に駆動トルクは伝達されていることから、加速域と同等の制動トルクが減速域にあっても作用することとなる。
すなわち、減速開始時にはボトム側９６ａ内の圧力は引き続きリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧よりも高くリリーフ弁１１９はリリーフし圧油が開放されており、減速域の前半は、加速域の後半から引き続き制動トルクは一定となる。
減速域の後半になってある程度減速されてくると、ボトム側９６ａ内の圧力が減少してリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧を下回るようになり、加速域の前半と逆に図１１に示すような右下がりの制動トルクが作用することとなる。
【００５８】
図１６は、上記比較例においてトルク伝達軸８３に最終的に加わるトルク（駆動トルク＋制動トルク）の挙動を示したものであり、図１４と図１５とを足し合わせたものに相当する。この図１６に示されるように、本来は不要である加速時の大きな制動トルクが存在する（図１５参照）ことによって、加速域においてトルク伝達軸８３に加速トルクと制動トルクとが重畳した非常に大きなトルクが同時に加わることになり、その結果最大ピーク値は、図１４の駆動トルクの最大ピーク値Ａと図１５の制動トルクの最大値Ｃとの和であるＡ＋Ｃとなる。そのため、トルク伝達軸８３やその他の各種トルク伝達部材はこの大きなトルクに耐える強度が必要となり、それらの大型化を招く。
【００５９】
これに対し、本実施形態の通板装置１における、制動トルクの基本的挙動原理を表すための説明図を図１７に示す。この図１７は、上記比較例における図１５に対応するものであり、図１５と同様、本実施形態の通板装置１において、クランク８９より伝達側、すなわちアーム９０、フレーム９１、及び出側移動通板ローラ９３等がないものとした場合のトルク伝達軸８３に加わるトルク（制動トルク）の挙動を示したものである。
【００６０】
この図１７においては、図１５の比較例と異なり、加速域ではトルク伝達軸８３には、リリーフ弁１１９でなくアキュムレータ１１７による非常に小さい制動力（第１の制動力）のみが作用することとなる。
すなわち、まず加速開始時の駆動トルクの伝達開始によって油圧シリンダ９６が縮むと、ボトム側９６ａ内の圧力が上昇し、油圧シリンダ９６から流出した圧油は管路１２１及び管路１１８へと流入することになるが、このときパイロット圧作動弁１１６が図５中上方の連通位置になっていることから、それら流入した圧油はアキュムレータ１１７にどんどん導入され蓄圧されていく。そのため、あらかじめパイロット圧作動弁１１６が切り替わる位置（図１７中点イ）が加速域と減速域のほぼ境界位置となるように、切換用リリーフ弁１２２のリリーフ設定圧（＝アキュムレータ１１７の蓄圧上限値）をあらかじめ設定しておくことで、制動トルクの値は加速域ほぼ全体にわたって図１７に示すような非常に小さい一定値Ｄとなる。
【００６１】
一方、減速域においては比較例と同様にリリーフ弁１１９による制動トルクが作用するが、上記のように加速域の制動トルクが非常に小さいことから挙動が若干異なる。
すなわち、減速開始直後には引き続きボトム側９６ａ内の圧力は比較的低いが、このときパイロット圧作動弁１１６は図５中下方の遮断位置になっていることから、圧油はリリーフ弁１２２及び絞り手段１２３を介しわずかに開放されるだけであるため徐々に昇圧し、短時間のうちにボトム側９６ａ内の圧力はリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧まで上昇し、制動トルクは図１７に示すように右上がりの特性となる。その後ボトム側９６ａ内の圧力がリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧に達すると制動トルクは図１５と同等の一定値Ｃとなる。その後は図１５の比較例と同様であり、ボトム側９６ａ内の圧力が減少してリリーフ弁１１９の設定リリーフ圧を下回るようになり、図１７に示すような右下がりの制動トルクが作用することとなる。
【００６２】
図１８は、上記比較例における図１６に対応するものであり、本実施形態においてトルク伝達軸８３に最終的に加わるトルク（駆動トルク＋制動トルク）の挙動を示したものであり、図１４と図１７とを足し合わせたものに相当する。この図１８に示されるように、本実施形態では、パイロット圧作動弁１１６で加速時には圧油をアキュムレータ１１７へ導くことで、本来は不要である加速時の制動トルクを極めて小さい値Ｄ（図１７参照）に抑制する。その結果、最大ピーク値は、図１４の駆動トルクの最大ピーク値Ａと図１７の加速域の制動トルクＤとの和であるＡ＋Ｄに抑制でき、上記比較例のＡ＋Ｃよりも低減することができる。したがって、前述した、トルク伝達軸８３やその他の各種トルク伝達部材の大型化を抑制することができる。
【００６３】
なお、以上の説明において、交流モータ１０が駆動源を構成し、主クランク軸３３が、駆動源からの動力が伝えられるクランク軸を構成し、上・下刃物３６，３８が、フレームとともに揺動しつつ互いに遠近可能に設けられた上・下１対の剪断刃を構成する。さらに、入側移動通板ローラ５８及び入側固定通板ローラ１１０が、走間剪断機の被剪断材の入側に配置され、被剪断材を通板する入側ローラを構成する。また、出側固定通板ローラ９２が、走間剪断機の被剪断材の出側に固定され、被剪断材を通板する固定式出側ローラを構成し、出側移動通板ローラ９３が、固定式出側ローラと走間剪断機との間に移動可能に設けられ、被剪断材を通板する移動式出側ローラを構成する。
【００６４】
また、クランク８０、接続ピン９９、アーム８１、接続ピン１００、一方向クラッチ８２、トルク伝達軸８３、エアークラッチ８４、ギヤー８５、アイドルギヤー８６、ピニオンギヤー８７、ピニオンギヤー軸８８、クランク８９、接続ピン１０１、アーム９０、接続ピン１０２、ローラ軸９２Ａ、及びフレーム９１が、走間剪断機のクランク軸からの駆動トルクを移動式出側ローラへ伝達し、クランク軸の回転角度に応じて移動式出側ローラを被剪断材のパスラインの上下方向に移動させる出側移動手段を構成する。
【００６５】
さらに、加速域に相当するクランク角θ＝８０°〜１７０°が、クランク軸の回転角度の第１の範囲を構成し、減速域に相当するクランク角θ＝１７０°〜２６°がクランク軸の回転角度の第２の範囲を構成する。
【００６６】
また、ピニオンギヤ９４、ラック９５、油圧シリンダ９６、及び油圧回路装置１２０が、走間剪断機のクランク軸から出側移動手段を介して移動式出側ローラに伝達される駆動トルクを制動可能な制動手段を構成し、それらのうちピニオンギヤ９４及びラック９５が駆動トルクを油圧シリンダの伸縮動作に変換する変換手段を構成する。また油圧回路装置１２０のうち回路部分１２０Ａが、クランク軸の回転角度が第２の範囲にあるときに油圧シリンダに作用する圧油の流動を緩衝し第１の制動力を発生させる第１の油圧回路を構成し、回路部分１２０Ｂが、クランク軸の回転角度が第２の範囲を超えて移動式出側ローラが被剪断材のパスラインに近づいたときに油圧シリンダ内に作用する圧油の流動を緩衝し第２の制動力を発生させる第２の油圧回路を構成する。さらにパイロット圧作動弁１１６が、油圧シリンダ内の圧力によって切り換わる切換弁を構成するとともに、油圧シリンダと第１又は第２の油圧回路との接続関係を選択的に切り換える切換手段をも構成する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態によれば、被剪断材３９の先端クロップ１１１切断時において、確実にクロップ１１１を落下させることができる。また先端クロップ１１１切除後の自重によるたわみや降伏曲がりを防止できるので、良好な接合部を形成することができる。また、油圧回路装置１２０で制動力を発生させ、出側井戸通板ローラ９３の早すぎる下降を防止できる。さらにそのとき、加速時の制動トルクを減速時の制動トルクよりも小さくすることで、剪断機５０の主クランク軸３３から出側移動通板ローラ９３までの各種トルク伝達部材の大型化を抑制することができる。
【００６８】
なお、上記実施形態は、被剪断材３９の最小板厚２５ｍｍ、先端・後端クロップ１１１，１１２の長さがそれぞれ最大１０００ｍｍ及び８５０ｍｍであったが、これに限られない。すなわち、被剪断材の板厚がもっと薄く、あるいはクロップ長さが長い場合であっても、入側通板機構１Ｌ及び出側通板機構１Ｒにおける各リンク部材の長さを調整することにより、同様の効果を得ることができる。
【００６９】
また、上記実施形態では、油圧回路装置１２０において、加速時に機能する図６に示す回路部分１２０Ａと減速時に機能する図７に示す回路部分１２０Ｂとの切換を、図５に示したパイロット圧作動弁１１６によって行ったが、これに限られない。例えば、図１９に示すように、パイロット圧作動弁１１６に代わり電磁切換弁１１６Ａを設け、管路１１５内の圧力を圧力センサ１２４で検出し、この検出圧力が所定値になったらコントローラ１２５を介して電磁切換弁１１６Ａの駆動部ソレノイド１１６Ａａに駆動信号が出力され、電磁切換弁１１６Ａａが切り換えられるようにしても良い。この場合も、同様の効果を得る。
【００７０】
さらに、上記実施形態では、油圧シリンダ９６を用いて油圧的に制動力を作用させたが、これに限られず、例えばディスクブレーキ等を用いて機械的に制動力を作用させ、その制動力を主クランク軸３３のクランク角θに応じて切り換えることも考えられる。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、バー材先端切断時におけるクロップ落下を確保しつつ先端切断時の自重によるたわみや降伏曲がりを防止し、かつ、剪断機クランク軸から移動式出側ローラまでの各種トルク伝達部材の大型化を抑制しつつ移動式出側ローラの早すぎる下降を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるペンジュラム形走間剪断機の通板装置の概略構造を表す側面図である。
【図２】図１に示した通板装置が適用されるペンジュラム形走間剪断機の全体構造を表す斜視図である。
【図３】図１に示した入側通板機構の要部構造を表す斜視図である。
【図４】図１に示した出側通板機構の全体構造を表す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態の要部である油圧回路装置の全体構造を表す油圧回路図である。
【図６】油圧回路装置のうちアキュムレータ１１７に関連する回路部分を示す図である。
【図７】図５に示した油圧回路装置のうちリリーフ弁１１９に関連する回路部分を示す図である。
【図８】被剪断材の先端位置、入側固定通板ローラ、入側移動通板ローラ、下刃物、出側移動通板ローラのパスライン流れ方向の位置を示した図である。
【図９】入側移動通板ローラ上面及び下刃物上面の上下方向位置を示した図である。
【図１０】出側移動通板ローラ上面の上下方向位置を示した図である。
【図１１】先端クロップ切断時、主クランク軸のクランク角θ＝３０°の場合における通板装置の状態を表す側面図である。
【図１２】先端クロップ切断時、主クランク軸のクランク角θ＝１８０°の場合における通板装置の状態を表す側面図である。
【図１３】先端クロップ切断時、主クランク軸のクランク角θ＝２６０°の場合における通板装置の状態を表す側面図である。
【図１４】図４の本実施形態の出側通板機構において油圧回路装置による制動力が全くない場合に、出側移動通板ローラを剪断機と同調させて下降させるときにトルク伝達軸に加わる駆動トルクを示した図である。
【図１５】比較例において、クランクより伝達側部材がないものとした場合のトルク伝達軸に加わるトルク（制動トルク）の挙動を示した図である。
【図１６】比較例においてトルク伝達軸に最終的に加わるトルク（駆動トルク＋制動トルク）の挙動を示した図である。
【図１７】図４に示した本実施形態の出側通板機構において、クランクより伝達側部材がないものとした場合のトルク伝達軸に加わるトルク（制動トルク）の挙動を示した図である。
【図１８】図４に示した本実施形態の出側通板機構においてトルク伝達軸に最終的に加わるトルク（駆動トルク＋制動トルク）の挙動を示した図である。
【図１９】パイロット圧作動弁の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１０          交流モータ（駆動源）
３１          フレーム
３３          主クランク軸（クランク軸）
３６          上刃物（上剪断刃）
３８          下刃物（下剪断刃）
３９          被剪断材
５０          ペンジュラム形走間剪断機
５８          入側移動通板ローラ（入側ローラ）
８０          クランク（出側移動手段）
８１          アーム（出側移動手段）
８２          一方向クラッチ（出側移動手段）
８３          トルク伝達軸（出側移動手段）
８４          エアークラッチ（出側移動手段）
８５          ギヤー（出側移動手段）
８６          アイドルギヤー（出側移動手段）
８７          ピニオンギヤー（出側移動手段）
８８          ピニオンギヤー軸（出側移動手段）
８９          クランク（出側移動手段）
９０          アーム（出側移動手段）
９１          フレーム（出側移動手段）
９２          出側固定通板ローラ（固定式出側ローラ）
９２Ａ        ローラ軸（出側移動手段）
９３          出側移動通板ローラ（移動式出側ローラ）
９４          ピニオンギヤ（変換手段、制動手段）
９５          ラック（変換手段、制動手段）
９６          油圧シリンダ（制動手段）
９９〜１０２  接続ピン（出側移動手段）
１１０          入側固定通板ローラ（入側ローラ）
１１１          先端クロップ
１１６          パイロット圧作動弁（切換弁、切換手段）
１１７          アキュムレータ（蓄圧手段）
１１９          リリーフ弁
１２０          油圧回路装置（制動手段）
１２０Ａ        回路部分（第１の油圧回路）
１２０Ｂ        回路部分（第２の油圧回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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