JP2003237724A - コイル梱包用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚みが薄いにも関らず高い強度を有し、材料
コストを低減することができるコイル梱包用治具を提供
する。 【解決手段】 鋼帯コイル製品１７の内周隅部１８に装
着して用いられる金属製のコイル梱包用治具である内径
リング１１は、大略的に輪状の形状を有し、軸線１２方
向に延びる内周部１３と半径方向外方に延びるフランジ
部１４とが屈曲部１５を介してＬ字状に連なり、フラン
ジ部１４には、突出部１６が、軸線１２方向において内
周部１３が延びる方向とは逆の方向に突出するように、
かつフランジ部１４の周方向に連続して形成される。こ
のような内径リング１１は、突出部１６の形成されるこ
とによってフランジ部１４の強度が向上するので、素材
厚みを薄くして材料コストを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺帯状体のコイ
ルを梱包する際、コイルの内周隅部に設けられるコイル
梱包用治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】長尺帯状体のコイル製品、たとえば鋼帯
コイル製品は、製品を完全な状態で需要家に届けるため
に梱包を行って出荷される。梱包は需要家との話合いに
よって、その最終仕様が決定され、厳密には、千差万別
の様式で行われているけれども、大略的には一般的な梱
包に用いられる標準梱包と、主として輸出用梱包に用い
られる重梱包とに区別される。

【０００３】図１０は、鋼帯コイル製品１の標準梱包後
の荷姿を示す斜視図である。標準梱包は、大略的に次の
ようにして行われる。

【０００４】（１）鋼帯コイル製品１を包装紙２で紙梱
包する。 （２）鋼帯コイル製品１の外周隅部に外周リング４と呼
ばれる梱包治具を包装紙２の上に装着する。 （３）鋼帯コイル製品１の内周隅部に内径リング５と呼
ばれる梱包治具を包装紙２の上に装着する。 （４）鋼帯コイル製品１の外周面に結束フープ３を巻掛
けて包装紙２および外周リング４の上から締付け、周方
向に結束する。 （５）鋼帯コイル製品１の外周面とその中心孔とに結束
フープ３を巻掛けて、包装紙２、外周リング４および内
径リング５の上から締付け、鋼帯コイル製品１を軸線方
向に結束する。

【０００５】図１１は従来から用いられている内径リン
グ５の簡略化された構成を示す斜視図であり、図１２は
図１１の切断面線ＸＩＩ−ＸＩＩから見た断面図であ
る。内径リング５は、周方向に延びて大略的に輪状に形
成され、内径リング５の軸線を含む平面内での断面形状
は、大略的にＬ字状である。このため内径リング５は、
鋼帯コイル製品１の内周隅部に容易に装着することがで
き、かつ内周隅部を保護することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように鋼帯コ
イル製品１は、梱包によって保護されており、最も荷傷
みの生じ易い内外周隅部が、外周リング４および内径リ
ング５によって保護されている。しかしながら、従来か
ら用いられている内径リング５には、梱包に関して以下
のような問題がある。前述のように内径リング５は、大
略的に輪状の形状を有し、軸線方向に延びる内周部６と
半径方向外方に延びるフランジ部７とが屈曲部８を介し
てＬ字状に連なって形成される。

【０００７】内径リング５は、前述のように鋼帯コイル
製品１の内周隅部を保護するとともに、内径リング５の
軸線に直交する方向から加えられる力、たとえば鋼帯コ
イル製品１同志が段重ねに積み上げられるような場合に
おける上積み鋼帯コイル製品１の荷重によって、下段に
位置する鋼帯コイル製品１が圧縮損壊しないように、支
持部材としての役割を果たさなければならない。したが
って、内径リング５には相応の強度が必要とされる。

【０００８】内径リング５の装着された鋼帯コイル製品
１に前記軸線に直交する方向の力が負荷されるとき、ま
ずフランジ部７が初めに損壊し、そのことによって内周
部６が損壊することが知られている。このことから、内
径リング５の素材は、想定される負荷に対してフランジ
部７が損壊しないような厚みが選択されている。フラン
ジ部７と内周部６とは屈曲部８を介して一体に形成され
るので、支持部材として必要な強度を付与するべくフラ
ンジ部７の素材厚みを選定するとき、必然的に内周部６
の素材厚みも同一の厚みに選定される。したがって、フ
ランジ部７に必要とされる素材厚みに合わせて内径リン
グ５の素材厚みが選定されるので、少なくとも内周部６
の素材厚みは過剰な厚みに選定されている。換言すれ
ば、フランジ部７を薄肉高強度化することができれば、
内径リング５の素材厚みを薄くすることが可能になる。

【０００９】このように、コイル梱包用治具の１つであ
る内径リング５は、その素材厚みを大きくすることによ
って支持部材としての強度を持たせているので、材料コ
ストを高くする要因となっている。

【００１０】本発明の目的は、厚みが薄いにも関らず高
い強度を有し、材料コストを低減することができるコイ
ル梱包用治具を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、長尺帯状体コ
イルの内周隅部に装着して用いられ、大略的に輪状の形
状を有し、軸線方向に延びる外周部と半径方向外方に延
びるフランジ部とが屈曲部を介してＬ字状に連なる金属
製のコイル梱包用治具において、前記フランジ部には、
前記軸線方向に突出する突出部が形成されることを特徴
とするコイル梱包用治具である。

【００１２】本発明に従えば、コイル梱包用治具のフラ
ンジ部には、前記軸線方向に突出する突出部が形成さ
れ、この突出部は、骨部材であるリブとしての機能を有
しフランジ部を補強する。このことによって、コイル梱
包用治具の素材の肉厚を薄くしても高い強度を得ること
が可能になるので、材料コストの低減を実現できる。

【００１３】また本発明は、前記突出部は、前記軸線方
向において前記内周部が延びる方向とは逆の方向に突出
するように形成されることを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、前記突出部は、前記軸線
方向において前記内周部が延びる方向とは逆の方向に突
出するように、すなわちコイル梱包用治具をコイルに装
着するとき、前記突出部は、フランジ部に関してコイル
端面の位置する側とは反対の側に位置するので、コイル
端面を損傷することがない。

【００１５】また本発明は、前記突出部は、前記フラン
ジ部の周方向に連続して形成されることを特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、前記突出部は、前記フラ
ンジ部の周方向に連続して形成される。したがって、フ
ランジ部に形成される突出部には断続個所がなく、フラ
ンジ部の強度向上が周方向に均一に達成されるので、コ
イル梱包用治具の一層の強度向上を実現することができ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
るコイル梱包用治具１１の簡略化された構成を示す斜視
図であり、図２は図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断
面図である。コイル梱包用治具１１は、長尺帯状体コイ
ルたとえば鋼帯コイル製品１７の内周隅部１８に装着し
て用いられるので、以後内径リング１１と呼ぶことにす
る。

【００１８】内径リング１１は、たとえば日本工業規格
（ＪＩＳ）Ｇ３１３１に規定されるＳＰＨＣなどからな
る金属製であり、大略的に輪状の形状を有し、軸線１２
方向に延びる内周部１３と半径方向外方に延びるフラン
ジ部１４とが屈曲部１５を介してＬ字状に連なって形成
される。内径リング１１において注目すべきは、フラン
ジ部１４には、軸線１２方向にフランジ部１４の表面か
ら突出する突出部１６が、形成されることである。本実
施の形態では、突出部１６は、その断面形状が大略的に
半円形に形成される。

【００１９】このように形成される突出部１６は、塑性
加工を受けて加工硬化することによる強度上昇と、フラ
ンジ部１４の断面係数の増加とに基づいてフランジ部１
４を補強する。このとき突出部１６は、骨部材（リブ）
としての機能を発現してフランジ部１４を補強するの
で、以後、この突出部１６を便宜上リブと呼ぶことがあ
る。

【００２０】前述のように突出部１６は、フランジ部１
４を補強するので、フランジ部１４に突出部１６の形成
された内径リング１１は、同一の素材厚みのとき、フラ
ンジ部に突出部の形成されない内径リングに比べて大き
な力の負荷に耐えることができる。換言すれば、同一の
負荷に対して、フランジ部１４に突出部１６の形成され
た内径リング１１は、フランジ部に突出部の形成されな
い内径リングに比べて、薄い素材厚みで耐えることがで
きる。このように、フランジ部１４に突出部１６の形成
された内径リング１１は、その素材の厚みを薄くしても
高い強度を得ることが可能になるので、材料コストの低
減を実現できる。

【００２１】また突出部１６は、軸線１２方向において
内周部１３が延びる方向とは逆の方向に突出するように
形成される。このことによって、内径リング１１を鋼帯
コイル製品１７の内周隅部１８に装着するとき、突出部
１６は、フランジ部１４に関して鋼帯コイル製品１７の
コイル端面１９の位置する側とは反対の側に位置するの
で、鋼帯コイル製品１７のコイル端面１９を損傷するこ
とがない。また突出部１６はフランジ部１４の周方向に
連続して形成されるので、フランジ部１４の強度向上が
周方向に均一に達成され、内径リング１１の一層の強度
向上を実現することができる。

【００２２】前述のような内径リング１１の成形方法に
ついて、以下に説明する。まず内径リング１１の素材と
して、所定の寸法に裁断済みのたとえばＪＩＳ Ｇ３１
３１に規定されるＳＰＨＣ製板材２０を準備する。第１
のステップでは、一般的に広く用いられている多段式ロ
ール成形機によって、ＳＰＨＣ製板材２０を長手方向に
断面Ｌ字状に曲げ成形加工する。この第１ステップにお
いて、ＳＰＨＣ製板材２０は、内周部１３とフランジ部
１４とが屈曲部１５を介してＬ字状に連なった形状に成
形される。

【００２３】第２のステップでは、フランジ部１４に突
出部１６が成形加工される。図３は、フランジ部１４に
突出部１６を成形加工する概要を示す図である。フラン
ジ部１４に突出部１６を成形加工するリブ成形機２１
は、リブ成形ロール２２と支持ロール２３とを備える。
リブ成形ロール２２と支持ロール２３とは、それぞれの
軸線が同一平面内において平行になるように配置され
る。

【００２４】リブ成形ロール２２は、金属製であり、そ
の表面には断面が大略半円形状に突起し周方向に延びる
リブ形成突起２４が全周にわたって形成されている。ま
た支持ロール２３は、金属製であり、その表面には前記
リブ形成突起２４に臨む位置に、断面が大略半円形状に
くぼみ周方向に延びるリブ形成凹所２５が全周にわたっ
て形成されている。

【００２５】リブ成形ロール２２および支持ロール２３
は、それぞれロール軸２６，２７を備え、ロール軸２
６，２７は、図示しない軸受によってチョックに回転自
在に支持される。なおリブ成形機２１は、リブ成形部に
特徴を有するけれども、リブ成形部以外の各部について
は一般的なロール成形機の成形ロールスタンドと同一で
あるので、詳細な図を省略する。

【００２６】支持ロール２３を支持するチョックには、
油圧シリンダが設けられ、油圧シリンダによって支持ロ
ール２３がリブ成形ロール２２に対して近接離反するよ
うに移動可能に構成されるので、リブ成形ロール２２と
支持ロール２３とによって形成される間隙Ｇ１の大きさ
を調整することができる。リブ成形ロール２２のロール
軸２６は、歯車等を介して駆動源である電動機に接続さ
れ、所望の回転速度で回転することができる。なお、支
持ロール２３は、前記間隙Ｇ１にＳＰＨＣ製板材２０が
通板することによって従動回転するように構成されても
良く、また支持ロール２３のロール軸２７が歯車等を介
して電動機に接続されて、能動回転するように構成され
ても良い。

【００２７】前記間隙Ｇ１を、ＳＰＨＣ製板材２０の厚
みとほぼ同一になるように調整し、ＳＰＨＣ製板材２０
を通板することによって、リブ成形ロール２２と支持ロ
ール２３とは、断面Ｌ字状に加工されたＳＰＨＣ製板材
２０のフランジ部１４に突出部１６を長手方向に形成す
ることができる。なおこのフランジ部１４に突出部１６
を形成する第２のステップが終えられた段階では、ＳＰ
ＨＣ製板材２０は、未だ直状である。

【００２８】第３のステップでは、ＳＰＨＣ製板材２０
はリブ成形機２１によって輪状に形成される。第３のス
テップでは、リブ成形ロール２２と支持ロール２３とに
よって形成される間隙Ｇ１の大きさを、ＳＰＨＣ製板材
２０のフランジ部１４の素材厚みよりも小さくして、す
なわちリブ成形ロール２２と支持ロール２３とによって
フランジ部１４が圧延されるようにロール間を通板す
る。

【００２９】このことによって、フランジ部１４では圧
延による伸びが生じる。一方内周部１３は圧延加工を受
けないので、伸びが生じない。したがって、伸びが生じ
るフランジ部１４と、伸びが生じない内周部１３との変
形量の差異に基づいて、ＳＰＨＣ製板材２０に曲率を与
え、輪状の内径リング１１になるように成形加工するこ
とができる。リブ成形機２１による圧延率と曲率との関
係を、各種の素材および寸法に対応して予め求めておく
ことによって、所望の寸法の内径リング１１を形成する
ことができる。

【００３０】リブ成形機２１によって輪状に成形された
内径リング１１は、ＳＰＨＣ製板材２０のときの両端面
を残すので分断されている状態にある。この分断個所
は、たとえばＴＩＧ（タングステンイナートガスアー
ク）溶接などによって接続されてコイル梱包用治具とし
て使用されても良く、また溶接することなく分断された
ままコイル梱包用治具として使用されても良い。内径リ
ング１１が分断個所を有するとき、突出部１６も分断個
所を有するけれども、突出部１６の突出形状が断続され
てはいないので、内径リング１１が分断個所を有する場
合であっても、突出部１６は、フランジ部１４の周方向
に連続的に形成されているものとして扱うことができ
る。

【００３１】（実施例）以下に本発明の実施例を説明す
る。

【００３２】内径リング素材には、実施例１としてＳＰ
ＨＣ製板材および実施例２としてＪＩＳ Ｇ３３０２に
規定されるＳＧＨＣ製板材を準備した。図４は、供試板
材３０の外観を示す斜視図である。図４を参照して供試
板材３０の寸法表記について説明する。供試板材３０
は、長方形の薄板であり、厚み：ｔ、長手方向の長さ：
Ｌ、屈曲部に当るＬ字状曲げ加工線３１を境界にして、
内径リングに成形後は、フランジ部となる部位３２の短
手方向の長さ：Ｆ１、内周部となる部位３３の短手方向
の長さ：Ｓ１の各寸法を有する。

【００３３】供試板材３０の寸法は、「ｔ×Ｆ１×Ｓ１
×Ｌ」の順に表記し、その単位はｍｍである。実施例１
であるＳＰＨＣ製板材の寸法が、２．３０×４０×６０
×１７００であり、実施例２であるＳＧＨＣ製板材の寸
法が、２．３０×４０×１１０×１７００であった。

【００３４】実施例と強度を比較する目的で、突出部の
形成されない内径リングを成形するべく比較例１および
比較例２の供試板材を準備した。比較例１には、寸法が
３．２０×４０×６０×１７００であるＳＰＨＣ製板材
を準備し、比較例２には、寸法が２．３０×４０×１１
０×１７００であるＳＧＨＣ製板材を準備した。

【００３５】実施例１および実施例２の供試板材３０
は、前述した多段式ロール成形機およびリブ成形機２１
とによって、フランジ部に突出部が連続的に形成されて
いる内径リングに成形した。実施例１および実施例２と
もに、形成された突出部の形状は、その断面が半円形で
あり、寸法は、Ｒ：２５ｍｍ、深さ：２ｍｍであった。

【００３６】比較例１および比較例２の供試板材は、多
段式ロール成形機によって、Ｌ字状に曲げ加工成形した
後、リブ成形機２１のリブ成形ロール２２と支持ロール
２３とを、リブ形成突起２４およびリブ形成凹所２５を
有していない平面ロールにそれぞれ交換した状態でフラ
ンジ部を圧延加工し、フランジ部に突出部が形成されて
いない内径リングに成形した。

【００３７】実施例１および比較例１については、内径
リングに成形後、分断個所をＴＩＧ溶接によって接続し
て試験に供した。実施例２および比較例２については、
分断個所を有するまま試験に供した。実施例および比較
例の供試材をまとめて表１に示す。なお各内径リングと
も、曲率付与時にフランジ部が圧延加工を受けているの
で、フランジ部の厚みは、供試板材３０のときの前記厚
みに比べて若干減少している。

【００３８】

【表１】

【００３９】次に内径リングの強度試験方法について説
明する。図５は、内径リングの強度試験方法の概要を示
す図である。内径リング３４の強度試験用の供試コイル
３５として、寸法が厚み：０．５０ｍｍ、幅：１６０．
０ｍｍおよび重量が１１３ｋｇｆの鋼帯をコイル状に巻
き回した裸コイル（０．５０^t×１６０．０^w×Ｃ；Ｃは
コイルの意）を準備した。供試コイル３５の内周隅部に
前述した実施例および比較例の内径リング３４をそれぞ
れ装着し、厚み：０．６ｍｍ、幅：１９ｍｍの結束バン
ドによって、ほぼ等しい間隔をあけて４個所で軸線方向
に結束した。

【００４０】内径リング３４が装着された供試コイル３
５を、万能試験機の台盤３６上に載置し、万能試験機に
よって供試コイル３５に対して、矢符３７に示す供試コ
イル３５の軸線に直交する方向に荷重（力）を負荷しな
がら８０ｍｍの変位を与えた。この万能試験機によって
供試コイル３５に変位を与えているときの力−変位曲線
を採取し、力−変位曲線から最大負荷荷重を求めて、内
径リングの強度評価指標とした。最大負荷荷重の大きい
方が、強度に優れると評価した。実施例１および２と、
比較例１および２とについて求めた力−変位曲線を図６
〜図９にそれぞれ示す。

【００４１】図６は、実施例１の力−変位曲線を示す図
である。図６中のライン３８が、実施例１の内径リング
を内周隅部に装着した供試コイルについて求めた力−変
位曲線である。ライン３８の示すピークポイントの縦軸
読取値が、最大負荷荷重である。

【００４２】図７に示す実施例２の力−変位曲線３９、
図８に示す比較例１の力−変位曲線４０および図９に示
す比較例２の力−変位曲線４１についても、実施例１と
同様にして最大負荷荷重を求めた。結果を表２に示す。

【００４３】素材の種類および寸法が全く同一で、フラ
ンジ部に突出部が形成されているか否かのみが異なる実
施例２と比較例２とを比べると、フランジ部に突出部が
形成されている実施例２の方が、フランジ部に突出部が
形成されていない比較例２よりも、最大負荷荷重が大き
く、突出部形成に基づく強度向上が実現された。

【００４４】また厚みが２．３０ｍｍと薄くフランジ部
に突出部の形成されている実施例１と、厚みが３．２０
ｍｍと厚くフランジ部に突出部の形成されていない比較
例１とを比べると、実施例１および比較例１の最大負荷
荷重は両者で同等であった。すなわち、内径リングのフ
ランジ部に突出部を形成することによって、厚みが２．
３０ｍｍであっても、厚みが３．２０ｍｍの場合と同等
の強度を得ることが可能であった。すなわち、フランジ
部に突出部が形成されていなければ、３．２０ｍｍの素
材厚みが必要とされる梱包仕様の場合においても、フラ
ンジ部に突出部を形成することによって、２．３０ｍｍ
の素材厚みで対応することが可能であり、約２８％もの
素材板厚の削減が実現された。

【００４５】

【表２】

【００４６】以上に述べたように、本実施の形態では、
突出部１６の断面形状は大略的に半円形であるけれど
も、これに限定されることなく、その断面形状が多角形
もしくは半楕円形などその他の形状であっても良い。ま
た突出部１６の断面形状ばかりでなく、突出部１６の寸
法および突出部１６の形成される内径リング１１の寸法
も、本実施の形態に限定されるものではなく、梱包対象
である鋼帯コイル製品１７の鋼種、寸法および重量に対
応して所望の値に選択することができる。

【００４７】また突出部１６は、フランジ部１４の周方
向に連続的に形成されるけれども、これに限定されるこ
となく、断続的に形成されても良い。フランジ部１４の
周方向に断続的に突出部１６が形成される場合において
も、突出部の形成されない場合に比べてフランジ部１４
の強度向上は実現される。ただし、突出部１６の形成さ
れない断続個所の強度水準が低いままになるので、突出
部１６は連続的に形成される方がより好ましい。また内
径リング１１の素材には、ＳＰＨＣおよびＳＧＨＣが用
いられるけれども、これらに限定されることなく、その
他の鋼板が用いられても良い。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、コイル梱包用治具のフ
ランジ部には、前記軸線方向に突出する突出部が形成さ
れ、この突出部は、骨部材であるリブとしての機能を有
しフランジ部を補強する。このことによって、コイル梱
包用治具の素材の肉厚を薄くしても高い強度を得ること
が可能になるので、材料コストの低減を実現できる。

【００４９】また本発明によれば、前記突出部は、前記
軸線方向において前記内周部が延びる方向とは逆の方向
に突出するように、すなわちコイル梱包用治具をコイル
に装着するとき、前記突出部は、フランジ部に関してコ
イル端面の位置する側とは反対の側に位置するので、コ
イル端面を損傷することがない。

【００５０】また本発明によれば、前記突出部は、前記
フランジ部の周方向に連続して形成される。したがっ
て、フランジ部に形成される突出部には断続個所がな
く、フランジ部の強度向上が周方向に均一に達成される
ので、コイル梱包用治具の一層の強度向上を実現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態であるコイル梱包用治具
１１の簡略化された構成を示す斜視図である。

【図２】図１の切断面線ＩＩ−ＩＩから見た断面図であ
る。

【図３】フランジ部１４に突出部１６を成形加工する概
要を示す図である。

【図４】供試板材３０の外観を示す斜視図である。

【図５】内径リングの強度試験方法の概要を示す図であ
る。

【図６】実施例１の力−変位曲線を示す図である。

【図７】実施例２の力−変位曲線を示す図である。

【図８】比較例１の力−変位曲線を示す図である。

【図９】比較例２の力−変位曲線を示す図である。

【図１０】鋼帯コイル製品１の標準梱包後の荷姿を示す
斜視図である。

【図１１】従来から用いられている内径リング５の簡略
化された構成を示す斜視図である。

【図１２】図１１の切断面線ＸＩＩ−ＸＩＩから見た断
面図である。

【符号の説明】

１１ 内径リング １２ 軸線 １３ 内周部 １４ フランジ部 １５ 屈曲部 １６ 突出部 １７ 鋼帯コイル製品 １８ 内周隅部 １９ コイル端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E037 AA02 BA10 CA05 3E052 AA14 BA01 BA20 JA17 KA20 LA06 LA20 3E066 AA17 BA01 CA11 DB01 GA05 HA01 KA05 MA07 MA09 NA35

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺帯状体コイルの内周隅部に装着して
   用いられ、大略的に輪状の形状を有し、軸線方向に延び
   る内周部と半径方向外方に延びるフランジ部とが屈曲部
   を介してＬ字状に連なる金属製のコイル梱包用治具にお
   いて、 前記フランジ部には、前記軸線方向に突出する突出部が
   形成されることを特徴とするコイル梱包用治具。
2. 【請求項２】 前記突出部は、 前記軸線方向において前記内周部が延びる方向とは逆の
   方向に突出するように形成されることを特徴とする請求
   項１記載のコイル梱包用治具。
3. 【請求項３】 前記突出部は、 前記フランジ部の周方向に連続して形成されることを特
   徴とする請求項１または２記載のコイル梱包用治具。