JP2552096Y2 - 板矯正機のバックアップロール - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は板矯正機のバックアップ
ロールに関する。テンションレベラーに代表される板矯
正機は圧延ラインへの直結が可能であると共に、高強度
材料や厚板への適用性等の市場要求に対応する高速大容
量レベラーの出現が期待されている。本考案はかかる高
速大容量に適したバックアップロールに関する。

【０００２】

【従来の技術】図５〜６に基づき従来の板矯正機を説明
する。図５はテンションレベラーの一例を示しており、
１はワークロール、２は中間ロール、３はバックアップ
ロールであり、これらのロール群はそれぞれの軸受部を
介して支持体４に取付けられており、さらに上フレーム
５および上下方向に移動可能な下フレーム６に支持され
ている。なお、目的に応じてロールの組合せが異なり、
中間ロール２を省いた組合せもあるが、いずれにしても
ワークロール１にかかる力は最終的にはバックアップロ
ール３で支持されるようになっている。前記バックアッ
プロール３は、ロール長を長くすると曲げモーメントが
大きくなって、その剛性を維持することができないた
め、図６に示すように、板幅方向に複数に分割したタイ
プが一般的であり、個々のロール３を個別に軸受支持体
４で支持するようにしている。

【０００３】上記のテンションレベラーでは上下のワー
クロール１の列を回転駆動することにより、それらの間
に厚板などを通し、厚板に上下から連続的に矯正力を加
えると共に、その反力を前述のように中間ロール２やバ
ックアップロール３で支持する。そしてバックアップロ
ール３はワークロール１や中間ロール２との当接力に基
づく摩擦力により追従回転する。このようなバックアッ
プロール３が１本物である場合は一体となって回転する
ので問題はないが、図６のような分割式のバックアップ
ロールの場合は、全体としての同調回転は保証されない
ことがある。

【０００４】例えば、全てのロール３が、ワークロール
１や中間ロール２と均等に当接していると全体として回
転追従するが、一部のロールの外径のでき上がり寸法が
不足すれば、ワークロール１などに当接しないか、ある
いはより小さい当接圧で接触する。そのため一部のロー
ルが追従回転せず、場合により不規則に回転したり、ス
リップしてワークロール１などを傷つけることがある。
このような寸法精度の不良に基づくバックアップロール
３の非追従回転を防止するため、従来はたとえばバック
アップロールの個々のロールの外径寸法の精度を厳密に
保ち、さらに同一の仕上り寸法のロールを選んで同一列
に配置し、ワークロール１などとの均等な当接を確保す
るなど、専ら製造する時点での工夫が行なわれていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところが、前記製造時
点で寸法精度を高める方法は、部品の製造コストが高
く、組み立て時の芯合わせ調整の工数が多いという問題
がある。しかも使用と共にロール外周の摩擦により、ロ
ール外径が不均等になってくると、もはや追従回転をあ
きらめざるをえない。

【０００６】本考案は、部品の加工精度をそれほど高く
しなくても、分割式のバックアップロールの非追従を確
実に、しかも長期にわたって防止しうる新たな機構を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の板矯正機におけ
るバックアップロールは、両端に軸部を有するロールを
軸方向に沿って複数個並べて１本のロール列とし、各ロ
ールの軸部を軸受を介してフレームに設置した軸受支持
体に支承させた分割式バックアップロールであって、た
がいに隣接するロールの軸部同士をトルクリミッタを介
して連結し、該トルクリミッタの設定トルクを、バック
アップされるべきロールとの摺動摩擦に基づくトルクよ
り低く設定したことを特徴としている。

【０００８】このようなバックアップロールにおいて
は、前記トルクリミッタを隣接するロールのうち、一方
のロールの軸部の端面に形成したロールと同心状の円柱
状の凹部と、該凹部内に回転自在に収納される継手体と
から構成し、該継手体に常時半径方向外側に弾力的に付
勢されて前記円柱状凹部の内周面と当接する摺動体を設
けると共に、継手体の自由端に他方の小ロールとトルク
伝達可能に噛み合う凹凸部を形成するのが好ましい。

【０００９】

【作用】本考案の分割式のバックアップロールは、多数
の短いロールをトルクリミッタで連絡して１本のバック
アップロールとしての機能を果たすようにしている。す
なわち、寸法精度不良や摩擦などにより小径となって、
ワークロールなどと当接する圧力および摩擦力が足らな
いロールについては、そのロールに隣接するロールから
トルクリミッタを介して回転力を受け、それにより全ロ
ールを一体に回転させ、スリップを生じないようにして
いる。

【００１０】また、隣接する２個のロールの径がわずか
に異なっているにもかかわらず、それぞれワークロール
等と充分に当接して追従回転しているときは、それらの
２個のロール間に回転数の差が生ずる。それため両方の
ロールをユニバーサルジョイント等で無理に確動的に連
結しようとすると、かえってワークロール等との間にス
リップを生ずるのであるが、本考案のバックアップロー
ルでは、両ロール間にトルクリミッタを介在させると共
に、トルクリミッタの設定トルクをワークロール等との
摺動摩擦に基づくトルクより低く設定しているので、ワ
ークロールとの間でスリップを生ずる前にトルクリミッ
タでスベリが生ずる。そのため個々のロールの回転数を
自然と調和し、すべてのロールを回転させることができ
る。

【００１１】

【実施例】つぎに本考案の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本考案の一実施例に係わるバックアップロー
ルの要部断面正面図、図２は図１の要部断面拡大図、図
３および図４はそれぞれ図２のIII −III 線断面図およ
びIV−IV線断面図である。

【００１２】図１において、３は分割式バックアップロ
ールを構成する個々のロールである。各ロール３は径が
大きい円筒状のロール部3Aと、その両端から突出する小
径の軸部3Bとを分離することなく一体に形成した一体型
ロールとしている。図１ではロール３は２個しか示して
いないが、実際には図６のように板矯正機の仕様に合わ
せた本数（通常５〜10本程度）を軸方向に並べて１本の
バックアップロールを構成している。

【００１３】各ロール３の軸部3Bはいずれもラジアル軸
受の一種である内輪回転タイプの円筒コロ軸受10を介し
て軸受支持体４、4Aに支承している。なお、ロール列の
中間では２個の軸受10を支持するため幅の広い軸受支持
体４が用いられ、ロール列の両端部では１個の軸受10を
支持する幅の狭い軸受支持体4Aが用いられている。

【００１４】図２に基づき、ロール列中間部の支持連結
構造を詳述する。図２の右側のロール３の軸部3Bの端面
にはロールとほぼ同心の円筒状の凹部14が形成されてお
り、その凹部14の中に図３に示すような略円柱状の継手
体15が回転自在に嵌合されている。そして継手体15の外
端面には、図４に示すような直径方向に延びる断面矩形
状の突部16が形成されている。

【００１５】他方、左側のロール３の軸部3B端面には断
面矩形状の凹溝24が同じく直径方向に延びるように形成
されている。そして前記突部16と凹溝24とは、図２およ
び図４に示すように、互いに軸方向および半径方向の遊
びをもって嵌合している。なお、この遊びはロールの軸
方向の伸縮やロール同士の芯ずれを吸収するうえで有効
である。

【００１６】前記継手体15の表面には、図３に示すよう
に、対向する２個所に凹所17が形成されており、それら
の凹所17同士は直径方向に貫通する孔18により連通して
いる。そして、各凹所17内には、上面が湾曲面となった
板材であるカマボコ状の摺動体19が半径方向に出入り自
在に、かつ円周方向には係止されて埋設されている。さ
らに、前記孔18内には、２個の摺動体19をそれぞれ半径
方向外向きに弾力的に付勢するためのバネ20が介装され
ている。それにより摺動体19は、軸部3Bに形成した凹部
14の内周面に押圧されつつ摺動することができる。

【００１７】上記のごとく隣接する２個のロール３，３
を継手体15により連結することにより、左側のロール３
のトルクは、凹溝24と突部16の嵌合により継手体15に伝
達される。すなわち凹溝24と突部16はいわば単なる軸継
手であり、そのトルクは凹所17に嵌合している摺動体19
に伝えられ、さらにその外周面と凹部14の内周面との摩
擦により、右側のロール３に伝達されることになる。な
お、逆向きにトルクが伝わる場合は前記と逆順に伝達さ
れる。

【００１８】そして、この場合の摩擦力は、バネ20によ
る摺動体19の付勢力および摩擦係数によって定まる。し
たがって前記凹部14、継手体15、摺動体19およびバネ20
は、その摩擦力（静止摩擦による摩擦力）に基づくトル
クを設定トルクとするトルクリミッタを構成する。な
お、その設定トルクはバネ20の強さなどを変更すること
により調節しうる。本考案の場合、前記設定トルクは、
各ロールとバックアップすべきワークロールなどとの摺
動摩擦に基づくトルクよりも小さくしておく。

【００１９】つぎに以上のごとく構成されるバックアッ
プロールの作用を説明する。 すべてのロール３の外径が同じで、同芯性も確保さ
れ、それによりワークロール１などに対して略均等な当
接力で接している場合は、各ロール３が同じ回転数、同
じ周速度で追従回転する。この場合は軸継手やトルクリ
ミッタが作用するまでもない。 いずれかのロール３の外径の仕上がり寸法が小さ
く、あるいは摩擦により減少しているため、ワークロー
ルなどから回転力を受けなくなる場合は、その外径が減
少したロールは隣接するロールから、軸継手およびトル
クリミッタを介してトルクを受け、隣接するロールと同
じ回転数で回転する。そのためそのロール３の周速度は
ほぼワークロールの周速度と一致し、仮にワークロール
などと軽く接触しても相対速度が小さいので損傷を与え
ない。 いずれかのロール３の外径の仕上がり寸法が小さ
く、あるいは摩擦により減少している場合において、そ
れにも拘らわず、そのロールがワークロールなどから回
転力を受けている場合は、トルクリミッタの設定トルク
値がワークロールとの摩擦によるトルクより小さいため
トルクリミッタが解除され、摺動体19と凹部14の内周面
との間ですべりを生ずる。それにより各ロールは同一の
周速度を維持するべく、それぞれの外径に応じた異なる
回転数で回転する。それにより各ロールの表面とワーク
ロールなどの表面との間にスリップを生じない。

【００２０】以上のように本実施例では、いずれの状況
においてもバックアップロールとワークロールとの間に
はスリップが生じないので、ワークロール表面が保護さ
れ、矯正作用に影響が生じない。

【００２１】つぎに、本考案の他の実施例を説明する。
前記実施例では、凹溝24と突条16とからなる軸継手を採
用しているが、他の構成、例えば、オルダム継手または
自在継手などの軸継手であってもよい。さらに場合によ
り、軸継手を省略し、継手体15を図２の左側のロール３
の軸部3Bと一体に構成してもよい。その場合はたとえば
継手体15や摺動体19の表面と凹部14の円周面との間に軸
方向のすべりを許す構造とするのが好ましい。また前記
実施例では、摺動体19を用いたトルクリミッタを採用し
ているが、たとえばボールやローラなどの転動体および
その転動体と浅く噛み合う軸心と平行の溝によって構成
したトルクリミッタなど、他の種類のトルクリミッタを
採用することもできる。

【００２２】

【考案の効果】本考案のバックアップロールは、仕上が
り寸法の精度が低くても、あるいは摩擦により外径寸法
にバラツキが生じた場合でも、ワークロールなどに追従
回転するか、あるいは隣接ロールから回転力を受けて、
常時回転が行なわれている。そのためワークロールなど
とのスリップが防止され、ワークロールなどを保護しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例にかかわるバックアップロー
ルの要部断面図である。

【図２】図１の要部断面拡大図である。

【図３】図２のIII-III 線断面図である。

【図４】図２のIV-IV 線断面図である。

【図５】板矯正機のロール群の説明図である。

【図６】バックアップロールの全体を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ ワークロール 15 継手体 ３ ロール（バックアップロール） 16 突部 3B 軸部 19 摺動体 10 軸受 20 バネ 14 凹部 24 凹溝

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】両端に軸部を有するロールを軸方向に沿っ
   て複数個並べて１本のロール列とし、各ロールの軸部を
   軸受を介してフレームに設置した軸受支持体に支承させ
   た分割式バックアップロールであって、 互いに隣接するロールの軸部同士をトルクリミッタを介
   して連結し、該トルクリミッタの設定トルクを、バック
   アップされるべきロールとの摺動摩擦に基づくトルクよ
   り低く設定したことを特徴とする板矯正機のバックアッ
   プロール。
2. 【請求項２】前記トルクリミッタを、隣接するロールの
   うち、一方のロールの軸部の端面に形成された該ロール
   と同心状の円柱状の凹部と、該凹部内に回転自在に収納
   される継手体とから構成し、該継手体に常時半径方向外
   側に弾力的に付勢されて前記円柱状凹部の内周面と当接
   する摺動体を設けると共に、継手体の自由端に他方のロ
   ールとトルク伝達可能に噛み合う凹凸部を形成したこと
   を特徴とする請求項１記載のバックアップロール。