JP6852526B2 - Roll for hot metal plating - Google Patents
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Description
本発明は、金属材料に対してめっき処理を施す溶融金属めっき処理装置において、溶融金属中に設けられ、当該金属材料を通板する溶融金属めっき処理用ロールに関する。 The present invention relates to a molten metal plating processing roll provided in a molten metal and passing the metal material through the molten metal plating processing apparatus for plating a metal material.
鋼板等の金属材料に対してめっき処理を施す工程において、溶融金属めっき処理装置が用いられている。溶融金属めっき処理装置では、溶融金属（例えば溶融亜鉛等）が満たされためっき槽内に溶融金属めっき処理用ロール（以下、単にロールともいう）が設けられている。当該ロールが回転することによって、当該ロールに係回された金属材料が溶融金属中を長手方向に連続的に通板され、当該金属材料に対してめっき処理が施される。 A hot metal plating treatment apparatus is used in a process of plating a metal material such as a steel plate. In the hot-dip metal plating treatment apparatus, a roll for hot-dip metal plating (hereinafter, also simply referred to as a roll) is provided in a plating tank filled with hot-dip metal (for example, hot-dip zinc or the like). As the roll rotates, the metal material engaged in the roll is continuously passed through the molten metal in the longitudinal direction, and the metal material is plated.
上記ロール及びその軸受は、溶融金属中に浸漬されて設けられる。従って、摩耗や腐食を考慮して、軸受によって軸支される上記ロールの軸部は、ロール胴部から突出して設けられる軸部本体と、当該軸部本体に嵌合される円筒形のスリーブと、から構成されることが一般的である。軸部本体の外周面がスリーブによって覆われることにより、ロールの回転に伴う軸受との摺動による摩耗や溶融金属による腐食から、軸部本体を保護することができる。 The roll and its bearing are provided by being immersed in molten metal. Therefore, in consideration of wear and corrosion, the shaft portion of the roll that is pivotally supported by the bearing includes a shaft portion main body that is provided so as to project from the roll body portion and a cylindrical sleeve that is fitted to the shaft portion main body. , Is generally composed of. By covering the outer peripheral surface of the shaft portion main body with the sleeve, it is possible to protect the shaft portion main body from wear due to sliding with the bearing due to rotation of the roll and corrosion due to molten metal.
ここで、ロールの軸部本体とスリーブとの接合は、通常、溶接で行われる。しかしながら、ロールの使用に伴い、高温の溶融金属に晒され溶損されることにより、その溶接部ののど厚は減少していく。また、ロールの使用中には、当該ロールの回転により発生するスリーブ表面と軸受との間の摩擦力によって、当該溶接部にモーメントが負荷される。従って、何ら対策をしなければ、ロール交換の正規のタイミングが訪れる前に、当該溶接部が破断してしまう恐れがある。 Here, the joining of the shaft body of the roll and the sleeve is usually performed by welding. However, with the use of the roll, the throat thickness of the welded portion decreases due to exposure to high-temperature molten metal and melting damage. Further, during the use of the roll, a moment is applied to the welded portion by the frictional force between the sleeve surface and the bearing generated by the rotation of the roll. Therefore, if no measures are taken, the welded portion may be broken before the regular timing of roll replacement comes.
溶接部が破断してしまうと、スリーブが空回りしたり、スリーブが脱落したりしてしまい、正常な操業が困難となるため、ロールの補修や交換を行う必要が生じる。このように、ロールをより長寿命化し、保守費用を抑えるために、ロールの軸部本体とスリーブとの溶接部には、破断の発生を抑制するための技術が求められていた。 If the welded portion breaks, the sleeve will spin idle or the sleeve will fall off, making normal operation difficult, and it will be necessary to repair or replace the roll. As described above, in order to extend the life of the roll and reduce the maintenance cost, a technique for suppressing the occurrence of breakage is required for the welded portion between the shaft portion main body and the sleeve of the roll.
ここで、例えば、特許文献１には、ロールの軸部本体とスリーブとの溶接に関するものではないが、中空のロールシェル部の両端にロールシャフト部を溶接して構成されるロールにおいて、その溶接部を覆うようにカバーが設けられた構成が開示されている。当該構成によれば、カバーによって、溶接部が溶融金属に直接晒されなくなるため、当該溶接部の溶損を抑制することが可能となる。かかる技術は、ロールにおける溶接部の溶損を抑制する技術として、ロールの軸部本体とスリーブとの溶接部に対しても有効である可能性がある。
Here, for example,
しかし、上述したように、特許文献１に記載の技術は、ロールの軸部本体とスリーブとの溶接に関するものではない。従って、特許文献１に記載の技術をロールの軸部本体とスリーブとの間の溶接部に適用しようとする場合には、カバーと溶接部との適切な位置関係や、カバーの適切な大きさ等は不明であり、当該技術をそのまま適用することは困難である。更には、カバーによって溶接部を保護する構成では、当該カバーを設ける分、ロールを構成する部材、及びロールを作製するための工程が増加することとなるため、ロール作製時のコストも増加してしまう。
However, as described above, the technique described in
上記事情に鑑みれば、溶融金属めっき処理用ロールにおいては、その軸部本体とスリーブとの溶接部をより適切に保護することにより、使用寿命をより長くすることが求められていた。そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、使用寿命をより長くすることが可能な、新規かつ改良された溶融金属めっき処理用ロールを提供することにある。 In view of the above circumstances, in the molten metal plating treatment roll, it has been required to extend the service life by more appropriately protecting the welded portion between the shaft portion main body and the sleeve. Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved roll for hot metal plating treatment capable of extending the service life. To do.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、溶融金属中で金属材料を通板する溶融金属めっき処理用ロールであって、軸受によって軸支される前記溶融金属めっき処理用ロールの軸部は、ロール胴部から回転軸方向に向かって突設される軸部本体に、一方の端部にフランジを有する円筒形状のスリーブが、前記フランジが設けられる側の端部が前記軸部本体の基端側に位置するように嵌合されるとともに、前記フランジと、前記スリーブが前記軸部本体に嵌合された際に前記フランジが当接する面であるアクスルと、の当接部位の外周が溶接されることによって構成され、前記フランジの外径Ｄｆ、前記スリーブの外径Ｄｓ、及び前記アクスルの外径Ｄａが、下記数式（１０１）に示す関係を満たす、溶融金属めっき処理用ロールが提供される。 In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, it is a molten metal plating processing roll for passing a metal material through a molten metal, and the molten metal plating processing roll is pivotally supported by a bearing. The shaft portion is a shaft portion main body projecting from the roll body portion in the direction of the rotation axis, a cylindrical sleeve having a flange at one end, and the end on the side where the flange is provided is the shaft. A contact portion between the flange and the axle, which is the surface with which the flange abuts when the sleeve is fitted to the shaft portion body, while being fitted so as to be located on the base end side of the portion body. For hot metal plating, the outer diameter Df of the flange, the outer diameter Ds of the sleeve, and the outer diameter Da of the axle satisfy the relationship shown in the following formula (101). Roles are provided.
また、当該溶融金属めっき処理用ロールにおいては、前記フランジの外径Ｄｆ、及び前記アクスルの外径Ｄａが、下記数式（１０３）に示す関係を満たしてもよい。 Further, in the molten metal plating treatment roll, the outer diameter Df of the flange and the outer diameter Da of the axle may satisfy the relationship shown in the following mathematical formula (103).
また、当該溶融金属めっき処理用ロールにおいては、前記フランジの、前記アクスルと当接する側とは逆側の表面に、前記フランジを溶融金属から保護する保護膜が形成されてもよい。 Further, in the molten metal plating treatment roll, a protective film that protects the flange from the molten metal may be formed on the surface of the flange opposite to the side that comes into contact with the axle.
以上説明したように本発明によれば、溶融金属めっき処理用ロールにおいて、使用寿命をより長くすることが可能になる。 As described above, according to the present invention, it is possible to extend the service life of the molten metal plating treatment roll.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
なお、以下の説明において、単に溶接部と記載した場合には、特に断りがない限り、ロールの軸部本体とスリーブとの溶接部のことを指すこととする。 In the following description, the term "welded portion" refers to the welded portion between the main body of the roll shaft and the sleeve unless otherwise specified.
（１．本発明に想到した背景）
本発明の一実施形態に係るロールの構成について詳細に説明するに先立ち、本発明をより明確なものとするために、本発明者らが従来のロールについて検討した結果について説明する。また、併せて、本発明者らが本発明に想到した背景について説明する。
(1. Background to the invention)
Prior to explaining in detail the structure of the roll according to the embodiment of the present invention, the results of the present invention's examination of the conventional roll will be described in order to clarify the present invention. At the same time, the background of the present inventors' idea of the present invention will be described.
（１−１．従来のロールについての検討）
上述したように、溶融金属めっき処理用ロールでは、そのロールの軸部本体とスリーブとの溶接部の破断の発生を抑制するための技術が求められている。当該溶接部の破断には、（１）ロールの回転に伴い溶接部に負荷されるモーメント、及び（２）高温の溶融金属に晒されることによる溶接部の溶損の２つの因子が、大きく影響していると考えられている。以下、従来のロールの構成について説明しつつ、これら２つの因子について詳細に説明する。
(1-1. Examination of conventional rolls)
As described above, in the molten metal plating treatment roll, a technique for suppressing the occurrence of breakage of the welded portion between the shaft portion main body and the sleeve of the roll is required. Two factors, (1) the moment applied to the weld due to the rotation of the roll and (2) the melt damage of the weld due to exposure to the hot molten metal, have a great influence on the fracture of the weld. It is believed to be. Hereinafter, these two factors will be described in detail while explaining the structure of the conventional role.
図１を参照して、溶接部の破断を招く２つの因子について本発明者らが検討した結果について説明する。図１は、従来のロールの軸部近傍の断面を概略的に示す図である。図１では、従来のロールの軸部近傍の、回転軸を含む断面の様子を示している。 With reference to FIG. 1, the results of examination by the present inventors on two factors that cause fracture of the welded portion will be described. FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section in the vicinity of a shaft portion of a conventional roll. FIG. 1 shows a cross section of a conventional roll in the vicinity of a shaft portion including a rotation shaft.
図１に示すように、従来のロール５０の軸部５１０は、ロール５０の胴部から当該ロールの回転軸（図中、一点鎖線で示す）方向に突設される円柱形状の軸部本体５１１に、円筒形状のスリーブ５１２が嵌合されて構成される。スリーブ５１２は、片側が有底の円筒形状を有し、軸部本体５１１に嵌合された際に、その開口された側の端部が、ロール５０の軸部本体５１１が突設される面（以下、アクスルという）と当接するように、その形状が形成されている。換言すれば、アクスルは、スリーブ５１２が軸部本体５１１に嵌合された際に、当該スリーブ５１２の開口された側の端部が当接する面のことである。このスリーブ５１２の開口された側の端面とアクスルとの当接部位の外周が溶接されることにより、スリーブ５１２が軸部本体５１１に接合される。図１では、この溶接される部位を、溶接部５２０として、ハッチングを付して示している。
As shown in FIG. 1, the
操業中には、ロール５０は、溶融金属が満たされためっき槽内に配設される。ロール５０は、その軸部５１０が、同じくめっき槽内に配設される軸受５３０に挿入された状態で（すなわち、ロール５０が軸受け５３０に軸支された状態で）、金属材料を通板するために、溶融金属中で回転する。なお、図１では、図面が煩雑になることを避けるために、軸受５３０について図中上側の一部断面しか記載していないが、実際には、図中下側にも、スリーブ５１２の外周面と接するように軸受５３０の一部の断面が存在し得る。ロール５０及び軸受５３０は、ともに、溶融金属の中に浸漬されているため、当該溶融金属は、軸部５１０の表面（すなわち、スリーブ５１２の外周面）と軸受５３０との間の潤滑剤としても作用する。なお、スリーブ５１２の外周面には、軸受５３０との摺動に対する耐摩耗性、及び溶融金属に対する耐食性を向上させるために、被膜（図示せず）が形成され得る。
During operation, the
操業中にロール５０が回転すると、スリーブ５１２の外周面には、その円周方向に、軸受５３０との摺動に起因する摩擦力Ｆｒが負荷されることとなる。従って、ロール５０の回転軸から摩擦力Ｆｒが作用するスリーブ５１２の外周面までの距離（すなわち、スリーブ５１２の外半径）をｒ０とすると、スリーブ５１２には、操業中におけるロール５０の回転に伴い、下記数式（１）に示すモーメントＭｒが負荷されることとなる。
When the
モーメントＭｒはスリーブ５１２全体に負荷されるものであるから、ロール５０の回転中には、溶接部５２０にも当該モーメントＭｒが負荷され得る。このような、ロール５０の回転に伴い溶接部５２０に負荷されるモーメントＭｒが、溶接部５２０の破断を誘起する１つ目の因子（上記（１））である。
Since the moment Mr is applied to the
また、上述したように、操業中には、ロール５０は、溶融金属が満たされためっき槽内に配設される。従って、溶接部５２０も、高温の溶融金属に晒されている。ロール５０の回転に伴い、溶接部５２０も溶融金属中で動くこととなるから、図２に示すように、溶接部５２０は溶損し、そののど厚は徐々に減少し得る。図２は、図１に示すロール５０の溶接部５２０の拡大図であり、当該溶接部５２０ののど厚の減少について説明するための図である。図２では、図１では図示を省略していた、スリーブ５１２の外周面に形成される被膜５１３を図示している。図２に示すように、被膜５１３が形成されている部位については溶損が抑制され得るが、溶接部５２０を含む被膜５１３が形成されない部位については、ロール５０の使用に伴い、その溶損が進行し得ることとなる。このような、高温の溶融金属に晒されることによる溶接部５２０の溶損が、溶接部５２０の破断を誘起する２つ目の因子（上記（２））である。
Further, as described above, during the operation, the
（１−２．溶接部の破断を誘起する因子に対する対策）
本発明者らは、以上説明した溶接部５２０の破断を誘起する２つの因子に対する対策について検討した。これら２つの因子に対する対策が施されたロールを作製することができれば、溶接部の破断の発生がより抑制された、より長寿命なロールを実現することが可能となる。
(1-2. Countermeasures against factors that induce fracture of welds)
The present inventors have investigated measures against the two factors that induce the fracture of the welded
まず、本発明者らは、１つ目の因子（（１）ロールの回転に伴い溶接部に負荷されるモーメント）に対する対策について検討した。 First, the present inventors examined measures against the first factor ((1) the moment applied to the welded portion due to the rotation of the roll).
溶接部５２０に負荷され得る、溶接部５２０が破断しない限界の応力（すなわち、許容応力）をＦａとする。当該許容応力Ｆａが溶接部５２０に負荷されている状況を仮定すると、当該状況では、溶接部５２０には、下記数式（２）に示すモーメントＭａが負荷されていることとなる。
Fa is the limit stress (that is, allowable stress) that can be applied to the welded
ここで、ｒ１は、ロール５０の回転軸から溶接部５２０までの距離（すなわち、ロール５０の回転軸を中心とした、円環状の溶接部５２０の半径）、ｔａは溶接部５２０ののど厚、Ｌａは溶接部５２０の溶接長さである。なお、溶接長さＬａは、下記数式（３）で表される。
Here, r1 is the distance from the rotation axis of the
なお、図１に示すように、溶接部５２０は、そののど厚ｔａの分、径方向に幅を有するため、溶接部５２０の半径ｒ１を、その幅の範囲内のどこで定義するかが問題となる。本明細書では、一例として、ロール５０の回転軸から、溶接部５２０の当該回転軸に最も近い点までの径方向の距離を、溶接部５２０の半径ｒ１としている。後述する本実施形態に係るシンクロール１０の溶接部１４０についても同様である。また、図１、及び後述する図５、図６、図７においても、この考え方に倣ってｒ１を図示している。ただし、これはあくまで一例であって、溶接部５２０、１４０の半径ｒ１は、ロール５０、シンクロール１０の回転軸から、径方向における溶接部５２０、１４０のいずれかの点までの距離として適宜設定されてよい。
As shown in FIG. 1, since the welded
上述したロール５０の回転に伴い溶接部５２０に負荷されるモーメントＭｒが、この許容応力に対応するモーメントＭａよりも小さければ、モーメントＭｒが負荷されたとしても、溶接部５２０の破断は生じないこととなる。つまり、モーメントＭｒによって溶接部５２０が破断しないための条件は、下記数式（４）で表される。
If the moment Mr applied to the welded
数式（４）に上記数式（１）〜（３）を代入すると、下記数式（５）を得る。 Substituting the above mathematical formulas (1) to (3) into the mathematical formula (4) gives the following mathematical formula (5).
上記数式（５）は、スリーブ５１２の外半径ｒ０に比べて溶接部５２０の半径ｒ１を大きくするほど、モーメントＭｒが負荷された場合に、溶接部５２０は破断し難いことを意味している。つまり、本発明者らは、上記１つ目の因子（（１）ロールの回転に伴い溶接部に負荷されるモーメント）に対する対策として、スリーブ５１２の外半径ｒ０に比べて、溶接部５２０の半径ｒ１をできるだけ大きくすることが有効であるとの考えに至った。
The above mathematical formula (5) means that the larger the radius r1 of the welded
図１に示すように、ロール５０の構成では、溶接部５２０は、スリーブ５１２の径方向における外縁部に存在するため、ｒ０≒ｒ１となってしまう。従って、当該構成では、モーメントＭｒが負荷された場合に、溶接部５２０の破断を抑制することは困難であると考えられる。
As shown in FIG. 1, in the configuration of the
次に、本発明者らは、２つ目の因子（（２）高温の溶融金属に晒されることによる溶接部の溶損）に対する対策について検討した。 Next, the present inventors examined measures against the second factor ((2) melting damage of the welded portion due to exposure to high-temperature molten metal).
溶接部５２０の溶損に対しては、溶接部５２０近傍での溶融金属の流れが大きく影響していると考えられる。そこで、本発明者らは、図１に示す軸部５１０近傍の計算モデルを作成し、当該計算モデルを用いて、ロール５０が回転した際の軸部５１０近傍における溶融金属の流動について、数値解析シミュレーションを実行した。その結果、ロール５０の回転に伴い、スリーブ５１２と軸受５３０との接触面の周囲（主に図１に矢印Ｙで模擬的に示す領域）に、比較的高温の溶融金属の流れが生じることが確認できた。
It is considered that the flow of molten metal in the vicinity of the welded
この比較的高温の溶融金属の流れは、スリーブ５１２と軸受５３０との接触面から、ロール５０の回転軸方向に向かって進み得る。図１に示すように、ロール５０の構成では、溶接部５２０は、スリーブ５１２の径方向における外縁部に存在するため、この比較的高温の溶融金属の流れの向かう先に、当該溶接部５２０が存在することとなる。つまり、ロール５０の構成では、溶接部５２０は、当該比較的高温の溶融金属の流れに直接的に晒されることとなり、当該溶接部５２０の溶損が促進されてしまうと考えられる。
The flow of the relatively high temperature molten metal can proceed from the contact surface between the
以上の解析結果から、本発明者らは、上記２つ目の因子（（２）高温の溶融金属に晒されることによる溶接部の溶損）に対する対策として、スリーブ５１２と軸受５３０との接触面の周囲に生じる比較的高温の溶融金属の流れに直接的に晒されない位置に、溶接部５２０を位置させることが有効であるとの考えに至った。
Based on the above analysis results, the present inventors have taken measures against the second factor ((2) melting damage of the welded portion due to exposure to high-temperature molten metal), the contact surface between the
以上、本発明者らが検討した、溶接部５２０の破断を誘起する２つの因子に対する対策について説明した。本発明者らは、以上説明した２つの対策が施されたロールの構成について鋭意検討した結果、本発明に想到した。つまり、本発明は、以上説明した２つの対策が施されたロールに関するものであり、それ故、溶接部の破断の発生をより抑制し得る効果を奏するものである。
The countermeasures against the two factors that induce the breakage of the welded
以下、本発明の好適な一実施形態について、詳細に説明する。なお、以下では、めっき処理の対象となる金属材料が鋼板であり、めっきする溶融金属が亜鉛である場合を例に挙げて説明する。ただし、本発明はかかる例に限定されず、本発明に係る技術は、他の金属材料に対するめっき処理、及び他の金属をめっきする場合においても適用可能である。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In the following, a case where the metal material to be plated is a steel plate and the molten metal to be plated is zinc will be described as an example. However, the present invention is not limited to such an example, and the technique according to the present invention can be applied to plating treatment on other metal materials and plating of other metals.
（２．溶融金属めっき処理装置の構成）
図３は、本発明の一実施形態に係る溶融金属めっき処理装置の概略構成を示す図である。図３を参照すると、本実施形態に係る溶融金属めっき処理装置１は、めっき槽３１０内に、軸受３５０によって軸部１３０が軸支されるシンクロール１０と、軸受３６０によって軸部２３０が軸支されるサポートロール２０と、が設けられて構成される。図３は、本実施形態に係る溶融金属めっき処理装置１を、シンクロール１０及びサポートロール２０の回転軸方向から見た様子（ただし、めっき槽３１０の外壁は透過させている）を、概略的に図示している。
(2. Configuration of molten metal plating processing equipment)
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a molten metal plating processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, in the molten metal
めっき処理の対象である鋼板２は、スナウト３３０を経てめっき槽３１０内に送り入れられる。めっき槽３１０内には、溶融亜鉛３２０が満たされており、鋼板２が溶融亜鉛３２０に浸漬されることにより、鋼板２の表面にめっき処理が施される。
The
めっき層内に送り入れられた鋼板２は、溶融亜鉛３２０内に設けられたシンクロール１０のロール胴部に係回されることによってその搬送方向が変更され、サポートロール２０のロール胴部によって支持されながら、めっき槽３１０から引き上げられる。その後、ワイピングノズル３４０によって、鋼板２表面のめっきの厚みが調整される。
The
シンクロール１０の軸部１３０と軸受３５０との間、及びサポートロール２０の軸部２３０と軸受３６０との間、は、溶融亜鉛３２０によって潤滑される。そのため、軸受３５０、３６０としては、好適に滑り軸受が用いられる。
The space between the
ここで、本発明は、溶融亜鉛３２０中に設けられるロールに対して適用可能なものである。従って、図３に示す例であれば、シンクロール１０及びサポートロール２０の双方に対して、本発明が適用され得る。以下の説明では、シンクロール１０を例に挙げて、その詳細な構成について説明を行うこととする。
Here, the present invention is applicable to the roll provided in the hot-
（３．シンクロールの構成）
図４は、本実施形態に係るシンクロール１０の概略構成を示す側面図である。図４を参照すると、本実施形態に係るシンクロール１０は、ロール胴部１１０の回転軸方向の両端に、当該回転軸方向に突出するボス部１２０及び軸部１３０が設けられた構成を有する。より具体的には、ロール胴部１１０の回転軸方向の両端に、当該回転軸方向に向かってボス部１２０が突設されており、当該ボス部１２０の回転軸方向の端部に、当該回転軸方向に向かって軸部１３０が更に突設される。ロール胴部１１０は、シンクロール１０の回転に伴い鋼板２を通板する際に、鋼板２が係回される部位である。軸部１３０は、シンクロール１０の回転軸方向の両端部に設けられ、図２に示す軸受３５０によって軸支される部位である。
(3. Configuration of sink roll)
FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of the
軸部１３０は、ボス部１２０の回転軸方向の端部から当該回転軸方向に向かって突設される軸部本体１３１に、スリーブ１３２が嵌合されることによって構成される。スリーブ１３２が設けられることにより、シンクロール１０の回転に伴う軸受３５０との摺動による摩耗や溶融亜鉛３２０による腐食から、軸部本体１３１が保護され得る。なお、図４及び後述する図５〜図７では図示を省略しているが、スリーブ１３２の外周面には、軸受３５０との摺動に対する耐摩耗性、及び溶融亜鉛３２０に対する耐食性を向上させるために、被膜が形成され得る。当該被膜は、後述するフランジ１３４の保護膜と同様の材料によって形成され得る。
The
図５は、図４に示すシンクロール１０の、軸部１３０の拡大図である。図５では、説明のため、軸受３５０も併せて図示している。なお、図１と同様に、図面が煩雑になることを避けるために、軸受３５０は、図中の上方において軸部１３０と接する一部のみを模擬的に図示している。
FIG. 5 is an enlarged view of the
図５に示すように、本実施形態では、スリーブ１３２は、片側有底の円筒形状である円筒部１３３と、円筒部１３３の開口側の端部に設けられるフランジ１３４と、を有する。このように、スリーブ１３２は、フランジ付きのスリーブである。
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the
スリーブ１３２は、その円筒部１３３が軸部本体１３１に嵌合された状態で、フランジ１３４が軸部本体１３１が突設されるボス部１２０の端部の面（すなわち、アクスル）に当接するように形成されている。円筒部１３３が軸部本体１３１に嵌合された状態で、フランジ１３４とアクスルとの当接部位の外周が溶接されることにより（図中、溶接部１４０を参照）、軸部本体１３１とスリーブ１３２とが接合され、軸部１３０が形成される。
The
本実施形態では、このようにスリーブ１３２にフランジ１３４を設けるとともに、そのフランジの外径Ｄｆ（フランジ径Ｄｆ）を適切に決定することにより、上述した溶接部の破断を誘起する２つの因子に対する対策が施されたシンクロール１０を実現する。
In the present embodiment, the
具体的には、１つ目の因子（（１）ロールの回転に伴い溶接部に負荷されるモーメント）に対する対策としては、上述したように、スリーブ１３２の外半径ｒ０に比べて、溶接部１４０の半径ｒ１をできるだけ大きくすることが有効である。なお、外半径ｒ０は、軸受３５０との間で摩擦力が作用する外周面までの半径であるから、本実施形態においては、円筒部１３３の外半径ｒ０に対応する。
Specifically, as a countermeasure against the first factor ((1) the moment applied to the welded portion due to the rotation of the roll), as described above, the welded
この点について、図１に示す従来のロール５０のように、スリーブ５１２にフランジが設けられない場合には、溶接部５２０は、当該スリーブ５１２の径方向における外縁部となるため、ｒ０≒ｒ１となってしまう。これに対して、本実施形態では、図５に示すように、スリーブ１３２にフランジ１３４が設けられることにより、溶接部１４０は、当該フランジ１３４の径方向における外縁部に存在することとなるため、ｒ０＜ｒ１とすることができる。このように、１つ目の因子に対する対策は、スリーブ１３２にフランジ１３４を設けることにより実現され得る。
Regarding this point, when the
また、２つ目の因子（（２）高温の溶融金属に晒されることによる溶接部の溶損）に対する対策としては、上述したように、スリーブ１３２と軸受３５０との接触面の周囲に生じる比較的高温の溶融亜鉛の流れ（以下、単に、比較的高温の溶融亜鉛の流れともいう）に直接的に晒されない位置に、溶接部１４０を位置させることが有効である。この点について、図１に示す従来のロール５０のように、スリーブ５１２にフランジが設けられない場合には、溶接部５２０が、ロール５０の回転軸方向に進んできたこの比較的高温の溶融亜鉛の流れに直接的に晒されることとなってしまう。これに対して、本実施形態では、図５に示すように、スリーブ１３２にフランジ１３４が設けられることにより、シンクロール１０の回転軸方向に進んできた比較的高温の溶融亜鉛の流れは、フランジ１３４の円筒部１３３が設けられる側の面に衝突することとなるため、溶接部１４０が、当該比較的高温の溶融亜鉛の流れに直接的に晒されることはない。このように、２つ目の因子に対する対策も、スリーブ１３２にフランジ１３４を設けることにより実現され得る。
Further, as a countermeasure against the second factor ((2) melting damage of the welded portion due to exposure to high-temperature molten metal), as described above, a comparison occurs around the contact surface between the
なお、スリーブ１３２にフランジ１３４が設けられる場合であっても、比較的高温の溶融亜鉛の流れは、フランジ１３４に衝突した後、当該フランジ１３４の径方向に向かって進み、溶接部１４０上を流れる可能性がある。しかしながら、フランジ径Ｄｆが、スリーブの外径Ｄｓ（スリーブ径Ｄｓ）よりも所定の値以上大きければ、比較的高温の溶融亜鉛の流れが、フランジ１３４に衝突した後、溶接部１４０上を流れたとしても、その勢いは十分に弱められており、溶接部１４０の溶損は抑制され得ると考えられる。本発明者らによる検討の結果、具体的には、フランジ径Ｄｆ及びスリーブ径Ｄｓが、下記数式（６）に示す関係を満たせば、フランジ１３４に衝突後、比較的高温の溶融亜鉛の流れの勢いが十分に弱められ、溶接部１４０の溶損が好適に抑制され得ることが判明した（詳細は、後述する実施例を参照）。
Even when the
従って、本実施形態では、上記数式（６）に示す関係を満たすように、スリーブ１３２のフランジ１３４を形成する。これにより、上記２つ目の因子に対する対策が反映されたシンクロール１０を実現することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
更に、本実施形態では、フランジ１３４の円筒部１３３が設けられる側の表面に、フランジ１３４を溶融亜鉛から保護するための保護膜が形成されてもよい。フランジ１３４の当該表面には、比較的高温の溶融亜鉛の流れが衝突することとなるため、シンクロール１０の使用に伴い、当該表面の溶損が進行することが懸念される。当該表面に保護膜を設けることにより、このような比較的高温の溶融亜鉛が衝突することによるフランジ１３４の溶損を抑制することが可能となるため、更に長寿命なシンクロール１０を実現することができる。
Further, in the present embodiment, a protective film for protecting the
当該保護膜は、例えば、Ｃｏ基自溶性合金、セラミックス（ＳｉＯ２−Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３の複合材、Ａｌ２Ｏ３傾斜構造等）、サーメット（炭化物、窒化物、硼化物等のセラミックスとＣｒ、Ｎｉ、Ｃｏからなる、ＷＣ−Ｃｏ、ＷＢ−Ｃｏ、ＷＣ−Ｎｉ等）、又は耐溶融金属（Ｗ、Ｃｒ）等が、単層又は複層に積層されることによって形成される。その他、一般的にシンクロールの保護膜として用いられている材料であれば、各種の公知のものが、当該保護膜として用いられてよい。 The protective film is, for example, a Co-based self-soluble alloy, ceramics (SiO 2- Cr 2 O 3- Al 2 O 3 composite material, Al 2 O 3 inclined structure, etc.), cermet (carbide, nitride, boride, etc.). WC-Co, WB-Co, WC-Ni, etc., which is composed of the above ceramics and Cr, Ni, Co, or molten metal (W, Cr), etc., is formed by laminating in a single layer or multiple layers. To. In addition, as long as it is a material generally used as a protective film for sink rolls, various known materials may be used as the protective film.
以上、本実施形態に係るシンクロール１０の構成について説明した。以上説明したように、本実施形態では、シンクロール１０の軸部１３０を、軸部本体１３１に対してスリーブ１３２を嵌合することによって構成する。そして、当該スリーブ１３２にフランジ１３４を設けるとともに、当該フランジ１３４を、上記数式（６）に示す関係を満たすように形成する。フランジ１３４を設けることにより、スリーブ１３２の外半径ｒ０及び溶接部１４０の半径ｒ１について、ｒ０＜ｒ１とすることができ、上記１つ目の因子に対する対策が実現される。また、フランジ１３４を設けるとともに、当該フランジ１３４が上記数式（６）に示す関係を満たすことにより、溶接部１４０が、比較的高温の溶融亜鉛の流れに直接的に晒されなくなり、当該流れの影響を受け難くなるため、上記２つ目の因子に対する対策が実現される。従って、シンクロール１０によれば、溶接部１４０の破断をより効果的に抑制することができ、長寿命化を図ることが可能になる。
The configuration of the
ここで、上記１つ目の因子に対する対策及び上記２つ目の因子に対する対策について検討すると、フランジ径Ｄｆが大きいほど、その対策を講じた際の効果は大きいと考えられる。フランジ径Ｄｆが大きいほど、スリーブ１３２の外半径ｒ０に対する溶接部１４０の半径ｒ１の値は大きくなり、また、比較的高温の溶融亜鉛の流れが、フランジ１３４に衝突した後、向きを変えて溶接部１４０に向かう勢いも弱くなるからである。従って、シンクロール１０の軸部１３０の構成は、図４及び図５に示すものに限定されず、フランジ径Ｄｆがより大きい構成であってもよい。
Here, when the countermeasures for the first factor and the countermeasures for the second factor are examined, it is considered that the larger the flange diameter Df, the greater the effect when the countermeasures are taken. The larger the flange diameter Df, the larger the value of the radius r1 of the welded
図６及び図７は、このような、本実施形態に係るシンクロール１０の軸部１３０の他の構成を示す図である。図６及び図７では、いずれも、図４に示すシンクロール１０の軸部１３０に対応する部分の拡大図を示している。なお、図６及び図７においても、説明のため、軸受３５０も併せて図示している。また、図６及び図７においても、図１と同様に、図面が煩雑になることを避けるために、軸受３５０は、図中の上方において軸部１３０と接する一部のみを模擬的に図示している。
6 and 7 are diagrams showing other configurations of the
図６及び図７を参照すると、他の構成例に係る軸部１３０ａ、１３０ｂは、図５に示す軸部１３０について、そのスリーブ１３２のフランジ１３４の外径Ｄｆが大きくされたものに対応する。具体的には、図６に示す軸部１３０ａは、そのスリーブ１３２ａのフランジ１３４ａの外径Ｄｆが、アクスルの外径Ｄａ（アクスル径Ｄａ）と略等しくなるように構成されている。また、図７に示す軸部１３０ｂは、そのスリーブ１３２ｂのフランジ１３４ｂの外径Ｄｆが、アクスル径Ｄａよりも大きくなるように構成されている。
Referring to FIGS. 6 and 7, the
図６及び図７に示すスリーブ１３２ａ、１３２ｂのように、フランジ径Ｄｆがより大きい場合には、上記１つ目の因子に対する対策及び上記２つ目の因子に対する対策についての効果が、より顕著に発揮されるため、溶接部１４０の溶損をより効果的に抑制することが可能になる。
When the flange diameter Df is larger as in the
ここで、スリーブ１３２ａ、１３２ｂのように、フランジ径Ｄｆがアクスル径Ｄａ以上である場合には、溶接部１４０は、フランジ１３４ａ、１３４ｂの、円筒部１３３が設けられない側（すなわち、スリーブ１３２ａ、１３２ｂが開口している側）に位置することとなる。従って、比較的高温の溶融亜鉛の流れが、フランジ１３４ａ、１３４ｂによって遮られ、溶接部１４０まで達し難くなる効果が更に奏される。つまり、フランジ径Ｄｆをアクスル径Ｄａ以上とすることにより、上記２つ目の因子に対する対策についての効果が、更に顕著に発揮されることとなり、溶接部１４０の溶損を更に抑制することが可能になる。
Here, when the flange diameter Df is equal to or larger than the axle diameter Da as in the
なお、上記のように、フランジ径Ｄｆが大きいほど、上記１つ目の因子に対する対策を講じることによる効果及び上記２つ目の因子に対する対策を講じることによる効果は大きくなると考えられるが、様々な観点から、フランジ径Ｄｆの大きさには限界が存在し得る。例えば、フランジ径Ｄｆが大きくなるほど、シンクロール１０の製造コストは増大するし、シンクロール１０をめっき槽３１０内に設置する際の作業性も悪化する。従って、フランジ径Ｄｆの上限値は、このような製造コストや作業性等の観点から適宜決定され得る。
As described above, the larger the flange diameter Df, the greater the effect of taking measures against the first factor and the effect of taking measures against the second factor. From the viewpoint, there may be a limit to the size of the flange diameter Df. For example, as the flange diameter Df increases, the manufacturing cost of the
あるいは、フランジ径Ｄｆの上限値は、上記１つ目の因子に対する対策を講じることによる効果及び上記２つ目の因子に対する対策を講じることによる効果が飽和する値として決定されてもよい。例えば、図６及び図７に示すように、フランジ径Ｄｆがアクスル径Ｄａ以上である場合には、フランジ径Ｄｆにかかわらず、溶接部１４０はアクスルの径方向における外縁部に位置することとなる。つまり、溶接部１４０の半径ｒ１の最大値は、フランジ径Ｄｆにかかわらず、約Ｄａ／２であるから、上記１つ目の因子に対する対策を講じることによる効果は、フランジ径Ｄｆがアクスル径Ｄａ以上になると飽和することとなる。
Alternatively, the upper limit value of the flange diameter Df may be determined as a value at which the effect of taking measures against the first factor and the effect of taking measures against the second factor are saturated. For example, as shown in FIGS. 6 and 7, when the flange diameter Df is equal to or larger than the axle diameter Da, the welded
また、上記２つ目の因子に対する対策を講じることによる効果についても、フランジ径Ｄｆを大きくすることによるその効果の増大には限界があると考えられる。比較的高温の溶融亜鉛の流れが、フランジ１３４ａ、１３４ｂによってほぼ遮られ、溶接部１４０まで達しなくなれば、その効果は飽和すると考えられるからである。具体的には、本発明者らによる検討の結果、フランジ径Ｄｆがアクスル径Ｄａ＋２００ｍｍ以上になると、溶接部１４０の溶損抑制の効果は飽和することが判明した。
Further, regarding the effect of taking measures against the above second factor, it is considered that there is a limit to the increase of the effect by increasing the flange diameter Df. This is because if the flow of the molten zinc at a relatively high temperature is substantially blocked by the
以上説明したように、上記１つ目の因子に対する対策を講じることによる効果及び上記２つ目の因子に対する対策を講じることによる効果について検討すると、両方の効果がともに飽和するようなフランジ径Ｄｆの上限値は、後者の効果が飽和する値である、アクスル径Ｄａ＋２００ｍｍであると考えられる。従って、上記１つ目の因子に対する対策を講じることによる効果及び上記２つ目の因子に対する対策を講じることによる効果がともに飽和する観点からは、フランジ径Ｄｆの上限値は、アクスル径Ｄａを基準として、下記数式（７）に示すように規定されてもよい。 As explained above, when the effect of taking measures against the first factor and the effect of taking measures against the second factor are examined, the flange diameter Df is such that both effects are saturated. The upper limit value is considered to be an axle diameter Da + 200 mm, which is a value at which the latter effect is saturated. Therefore, from the viewpoint that both the effect of taking measures against the first factor and the effect of taking measures against the second factor are saturated, the upper limit of the flange diameter Df is based on the axle diameter Da. As shown in the following mathematical formula (7).
この場合、上記数式（６）、（７）をまとめると、フランジ径Ｄｆの取り得る範囲として、下記数式（８）を得ることができる。つまり、本実施形態では、フランジ付きのスリーブであって、下記数式（８）に示す関係を満たすスリーブ１３２、１３２ａ、１３２ｂによって、軸部１３０、１３０ａ、１３０ｂを構成してもよい。
In this case, by summarizing the above mathematical formulas (6) and (7), the following mathematical formula (8) can be obtained as a possible range of the flange diameter Df. That is, in the present embodiment, the
ここで、従来、シンクロールの軸部を構成するスリーブについて、フランジ付きのスリーブ自体は存在する（例えば、特開２００１−１９２７９４号公報、特表２０１２−５０１３８２号公報、及び特開２００９−５２０８８３号公報等を参照）。しかしながら、これらの文献に記載のフランジ付きのスリーブでは、そのスリーブ径、フランジ径、及びアクスル径についての詳細な規定はなく、本実施形態のような、溶接部の溶損抑制の効果が得られるとは限らない。 Here, conventionally, with respect to the sleeve constituting the shaft portion of the sink roll, the sleeve itself with a flange exists (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-192794, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-501382, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-520883. See publications, etc.). However, in the flanged sleeves described in these documents, there is no detailed regulation on the sleeve diameter, the flange diameter, and the axle diameter, and the effect of suppressing the melting damage of the welded portion can be obtained as in the present embodiment. Not necessarily.
また、これらの文献に記載のフランジ付きのスリーブの中には、スリーブを軸部本体に直接溶接しているのではなく、押さえ金等の部材を用いてスリーブを軸部本体に固定し、当該押さえ金を溶接している構成が存在する。このような構成では、溶接部の位置が本実施形態とは異なることとなるため、上述した溶接部の破断を誘起する１つ目の因子に対する対策及び２つ目の因子に対する対策をそのまま適用することはできない。つまり、本実施形態は、以上説明したシンクロール１０のように、スリーブ１３２が軸部本体１３１に直接溶接されて両者が接合されるシンクロールについて、少なくとも上記数式（６）を満たすように当該スリーブ１３２を構成することによって溶接部１４０の破断発生の抑制の効果を得るものであり、上記のような両者の接合方法が異なるシンクロールについては、本実施形態の対象とはならない。
Further, in the sleeves with flanges described in these documents, the sleeve is not directly welded to the shaft body, but the sleeve is fixed to the shaft body by using a member such as a presser foot. There is a configuration in which the presser foot is welded. In such a configuration, the position of the welded portion is different from that of the present embodiment. Therefore, the countermeasure for the first factor and the countermeasure for the second factor that induce the breakage of the welded portion described above are applied as they are. It is not possible. That is, in the present embodiment, as in the
なお、上記のように押さえ金等の部材を用いてスリーブを軸部本体に固定することによって両者を接合しているシンクロールでは、両者の間が完全には密封されないため、その間に溶融亜鉛が浸入し、軸部本体が溶損する恐れが生じ得る。これに対して、本実施形態のように、スリーブ１３２が軸部本体１３１に直接溶接されて両者が接合されるシンクロール１０では、両者の間が完全に密封されることとなるため、その間に溶融亜鉛が浸入する恐れがなく、軸部本体１３１が溶損することもない。このように、本実施形態に係るシンクロール１０の軸部１３０の構成によれば、軸部本体１３１の溶損を効果的に防止する効果も得ることができ、シンクロール１０の更なる長寿命化が実現され得る。
In the sink roll in which the sleeve is fixed to the shaft body by using a member such as a presser foot as described above, the two are not completely sealed, so that molten zinc is formed between them. There is a risk of infiltration and melting of the shaft body. On the other hand, in the
本発明に係るシンクロールを溶融金属めっき処理装置に適用した実施例について説明する。本発明による溶接部１４０の破断発生の抑制効果について確認するため、図４に示す本実施形態に係るシンクロール１０と同様の構成を有するシンクロールを、図３に示す溶融金属めっき処理装置１と同様の構成を有する溶融金属めっき処理装置に適用し、以下の条件の下でめっき処理を行った。
An example in which the sink roll according to the present invention is applied to a molten metal plating processing apparatus will be described. In order to confirm the effect of suppressing the occurrence of breakage of the welded
（条件）
通板速度（シンクロール回転速度）：５０〜１００（ｍ／ｍｉｎ）
溶融金属材料：亜鉛
溶融金属温度：４５０（℃）
(conditions)
Board passing speed (sink roll rotation speed): 50 to 100 (m / min)
Hot-dip metal material: Zinc Hot-dip metal temperature: 450 (° C)
本実施例では、スリーブ径、フランジ径及びアクスル径が互いに異なるシンクロールを多数作製し、そのそれぞれについて、７２０時間使用した後の、溶接部の溶損の度合いを比較した。結果を、下記表１に示す。なお、下記表１において、実施例１〜３８は、上記数式（８）の範囲に含まれるものを示しており、比較例１〜１０は、上記数式（８）の範囲に含まれないものを示している。また、下記表１では、溶接部の溶損の度合いについては、７２０時間使用した後の当該溶接部ののど厚の減少量を調査し、その減少量を２段階で評価した結果（「大」、「小」）を示している。ここで、溶接部の溶損が「大」とは、のど厚の減少量が２５％以上であった場合を示しており、溶接部の溶損が「小」とは、のど厚の減少量が２５％未満であった場合を示している。 In this example, a large number of sink rolls having different sleeve diameters, flange diameters and axle diameters were produced, and the degree of melting damage of the welded portion was compared for each of them after being used for 720 hours. The results are shown in Table 1 below. In Table 1 below, Examples 1 to 38 show those included in the range of the above formula (8), and Comparative Examples 1 to 10 show those not included in the range of the above formula (8). Shown. Further, in Table 1 below, regarding the degree of melting damage of the welded portion, the amount of decrease in the throat thickness of the welded portion after being used for 720 hours was investigated, and the amount of decrease was evaluated in two stages (“Large”). , "Small"). Here, "large" erosion of the welded portion means that the amount of decrease in throat thickness is 25% or more, and "small" erosion of the welded portion means that the amount of decrease in throat thickness is 25% or more. Is less than 25%.
表１を参照すると、実施例１〜３８に示されるように、フランジ径Ｄｆ及びスリーブ径Ｄｓが、Ｄｆ≧Ｄｓ＋１０ｍｍの関係を満たす場合には、溶接部の溶損を小さく抑えられることが分かった。一方、比較例１〜１０に示されるように、フランジ径Ｄｆ及びスリーブ径Ｄｓが、Ｄｆ＜Ｄｓ＋１０ｍｍの関係を満たす場合には、溶接部の溶損は大きくなってしまうことが分かった。このような結果が生じた理由は、Ｄｆ＜Ｄｓ＋１０ｍｍの場合には、比較的高温の溶融亜鉛の流れが、フランジの表面に衝突した後、進行方向を変えて溶接部上を通過する際に、その勢いが十分に弱められないのに対して、Ｄｆ≧Ｄｓ＋１０ｍｍの場合には、その勢いが十分に弱められるからであると考えられる。当該結果から、上記数式（６）に示す関係（すなわち、Ｄｆ≧Ｄｓ＋１０ｍｍ）を満たすようにフランジを形成することにより、溶接部の溶損を効果的に抑制可能であることが示された。 With reference to Table 1, as shown in Examples 1 to 38, it was found that when the flange diameter Df and the sleeve diameter Ds satisfy the relationship of Df ≧ Ds + 10 mm, the melt loss of the welded portion can be suppressed to a small value. .. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 to 10, it was found that when the flange diameter Df and the sleeve diameter Ds satisfy the relationship of Df <Ds + 10 mm, the melting loss of the welded portion becomes large. The reason for this result is that in the case of Df <Ds + 10 mm, when the relatively high temperature hot-dip galvanized flow collides with the surface of the flange and then passes over the weld in a different direction of travel. It is considered that this is because the momentum is not sufficiently weakened, whereas the momentum is sufficiently weakened when Df ≧ Ds + 10 mm. From the result, it was shown that the melting damage of the welded portion can be effectively suppressed by forming the flange so as to satisfy the relationship shown in the above formula (6) (that is, Df ≧ Ds + 10 mm).
また、本実施例では、フランジ径Ｄｆの値を、Ｄｆ≦Ｄａ＋２００ｍｍまで変化させている。実施例４、８、１２、１６、２０、２４、２８、３２、３６に示されるように、上限値であるＤｆ＝Ｄａ＋２００ｍｍの場合にも、溶接部の溶損を小さく抑えられることが確認された。つまり、本実施例の結果から、上記数式（８）に示す関係（すなわち、Ｄｓ＋１０ｍｍ≦Ｄｆ≦Ｄａ＋２００ｍｍ）を満たすようにフランジを形成することにより、本発明の効果が確かに得られ、溶接部の溶損を抑制可能であることが確認できた。 Further, in this embodiment, the value of the flange diameter Df is changed to Df ≦ Da + 200 mm. As shown in Examples 4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, and 36, it was confirmed that the melt loss of the welded portion can be suppressed to a small value even when the upper limit value is Df = Da + 200 mm. Welded. That is, from the results of this embodiment, the effect of the present invention is surely obtained by forming the flange so as to satisfy the relationship shown in the above formula (8) (that is, Ds + 10 mm ≦ Df ≦ Da + 200 mm), and the welded portion It was confirmed that the melting loss can be suppressed.
（４．補足）
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
(4. Supplement)
Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した実施形態では、ボス部１２０を有するシンクロール１０を例に挙げて軸部１３０の構成について説明したが、本発明が適用され得るロールはかかる例に限定されない。本発明が適用され得るロールは、ロールの両端部においてその回転軸方向に向かって軸部が突設される構成を有していればよく、その他の構成は任意であってよい。例えば、ボス部１２０が設けられず、ロール胴部から直接軸部が突設されるロールや、ボス部１２０に対応する構成が多段設けられたロールに対しても、本発明は好適に適用可能である。
For example, in the above-described embodiment, the configuration of the
また、例えば、上述した実施形態では、スリーブ１３２、１３２ａ、１３２ｂは、片側有底の円筒形状である円筒部１３３と、円筒部１３３の開口側の端部に設けられるフランジ１３４、１３４ａ、１３４ｂと、を有していたが、本発明はかかる例に限定されない。本発明が適用され得るスリーブは、両端が開口している円筒形状の円筒部と、当該円筒部の一方の端部に設けられるフランジと、を有してもよい。かかるスリーブが軸部本体に嵌合される場合には、フランジが設けられる側の端部が当該軸部本体の基端側（すなわち、ロール胴部側）に位置するように、当該スリーブが軸部本体に嵌合される。そして、フランジとアクスルとの当接部位の外周が溶接されるとともに、スリーブのフランジが設けられない側の端部の開口部が蓋状の部材によって塞がれる。かかる両端が開口している円筒形状を有するスリーブにおいても、そのフランジ径Ｄｆを上述した実施形態と同様に適宜設定することにより、溶接部の溶損の抑制の効果を好適に得ることができる。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
１ 溶融金属めっき処理装置
２ 鋼板
１０ シンクロール
２０ サポートロール
５０ ロール
１１０ ロール胴部
１２０ ボス部
１３０、１３０ａ、１３０ｂ、５１０ 軸部
１３１、５１１ 軸部本体
１３２、１３２ａ、１３２ｂ、５１２ スリーブ
１３３ 円筒部
１３４、１３４ａ、１３４ｂ フランジ
１４０、５２０ 溶接部
２３０ 軸部
３１０ めっき槽
３２０ 溶融亜鉛
３３０ スナウト
３４０ ワイピングノズル
３５０、３６０、５３０ 軸受
1 Hot metal
Claims (3)
軸受によって軸支される前記溶融金属めっき処理用ロールの軸部は、ロール胴部から回転軸方向に向かって突設される軸部本体に、一方の端部にフランジを有する円筒形状のスリーブが、前記フランジが設けられる側の端部が前記軸部本体の基端側に位置するように嵌合されるとともに、前記フランジと、前記スリーブが前記軸部本体に嵌合された際に前記フランジが当接する面であるアクスルと、の当接部位の外周が溶接されることによって構成され、
前記フランジの外径Ｄｆ、前記スリーブの外径Ｄｓ、及び前記アクスルの外径Ｄａが、下記数式（１０１）に示す関係を満たす、
溶融金属めっき処理用ロール。
The shaft portion of the molten metal plating treatment roll, which is pivotally supported by a bearing, has a cylindrical sleeve having a flange at one end on a shaft portion body protruding from the roll body in the direction of the rotation axis. , The end on the side where the flange is provided is fitted so as to be located on the base end side of the shaft body, and when the flange and the sleeve are fitted to the shaft body, the flange is fitted. It is composed by welding the outer circumference of the contact part with the axle, which is the surface that comes into contact with.
The outer diameter Df of the flange, the outer diameter Ds of the sleeve, and the outer diameter Da of the axle satisfy the relationship shown in the following mathematical formula (101).
Roll for hot metal plating.
請求項１に記載の溶融金属めっき処理用ロール。
The roll for hot metal plating according to claim 1.
請求項１又は２に記載の溶融金属めっき処理用ロール。
A protective film that protects the flange from molten metal is formed on the surface of the flange opposite to the side that comes into contact with the axle.
The roll for hot metal plating according to claim 1 or 2.
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