JPH11267721A

JPH11267721A - ロール構造，ロールの軸受構造、該構造を用いた圧延機及び圧延機の改造方法

Info

Publication number: JPH11267721A
Application number: JP10069781A
Authority: JP
Inventors: Kenji Horii; 健治堀井; Michimasa Takagi; 道正高木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延用ロールのネックまわりにおけるカラーを
小型化することにある。【解決手段】軸部と胴部とを備えた圧延用のロール構造
において、該軸部の胴部側に、軸受のインナーレースと
当接するための段差部を設ける。また、該軸受のインナ
ーレースと当接しないように、シール用のカラーを取り
付ける。或いは、該軸部の胴部側に段差部を設け、且つ
該段差部の端面に該軸受のインナーレースを当接し、シ
ール用のカラーを取り付ける。【効果】ロールネックまわりの構造をコンパクトにし
て、軸受位置を実質的に変えずに、ロール胴部長さを長
くすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロール構造，ロー
ルの軸受構造、該構造を用いた圧延機及び圧延機の改造
方法に関し、特に、圧延用ロールのネックまわりの構
造，ロール胴部端部と軸受との間の構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧延用ロールのネックまわりの構
造としては、ロール胴部の端部にカラーを取り付け、ロ
ール軸部に軸受を設けている。具体的には、例えば、特
開平7−148509号公報及び特開平9−174123号公報に記載
されている。

【０００３】特開平7−148509 号公報には、圧延用ロー
ルのネックまわりであるロール胴部の端部にオーバーハ
ング部を設け、そのオーバーハング部に沿ってフィレッ
トリング（カラー）を焼嵌めて、軸受位置やロール全長
の長さを実質的に変えずに、ロール胴部の軸方向長さを
極力長くすることが提案されている。そして、フィレッ
トリングは、ローラベアリングの内輪（インナーレー
ス）をロール軸方向で押さえて、その位置決めを行って
いる。

【０００４】また、特開平9−174123 号公報には、圧延
用ロールのネックまわりであるロール胴部の端部にフィ
レットリング（カラー）を設け、フィレットリングの反
胴部側端部に沿って軸受の内輪を配置した構造が記載さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平7−14850
9号公報及び特開平9−174123号公報に記載の従来技術で
は、軸受の位置決めのために、フィレットリング（カラ
ー）と軸受の内輪（インナーレース）とが当接する構造
となっている。また、軸受にはロール軸方向で胴部側に
向かってスラスト力が働く。従って、フィレットリング
（カラー）と軸受の内輪（インナーレース）とが当接し
ているため、軸受のスラスト力がフィレットリングに加
わってしまう。更に、フィレットリングと軸受内輪とが
接触する部位と、フィレットリングと胴部端面とが接触
する部位とは、ロール軸方向でほぼ一致していない。そ
のため、スラスト力はフィレットリング中で、ロール軸
方向で一致していない力として働く。

【０００６】このように、スラスト力がフィレットリン
グ（カラー）に加わるため、このスラスト力に十分耐え
得る強度を有したフィレットリングが必要であり、フィ
レットリングが大型化してしまう。そして、この大型の
フィレットリングのため、圧延用ロールのネックまわり
において、広いスペースを必要としていた。つまり、軸
受とロール胴部との間隔を長くする必要があった。な
お、実質的にロール全長（胴部軸部を含む）が制限され
ている場合（軸受位置が制限されている場合）に、圧延
用ロールのネックまわりで広いスペースを必要とするた
め、軸部長さを長くする必要があり、結果的にロール胴
部長さが短くなってしまう。

【０００７】本発明の目的は、圧延用ロールのネックま
わりにおけるカラーを小型化することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明のロール構造は、
軸部と胴部とを備えた圧延用のロール構造において、該
軸部の胴部側に、軸受のインナーレースと当接するため
の段差部を設けることを特徴とする。

【０００９】本発明のロールの軸受構造は、軸受を備え
たロールの軸受構造において、該軸受のインナーレース
と当接しないように、シール用のカラーを取り付けるこ
とを特徴とする。

【００１０】また、本発明のロールの軸受構造は、軸部
と胴部とを備えた圧延用のロールと、軸受を備えたロー
ルの軸受構造において、該軸部の胴部側に段差部を設
け、且つ該段差部の端面に該軸受のインナーレースを当
接し、シール用のカラーを取り付けることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の圧延機は、軸部と胴部とを備えた
圧延用のロールと、軸受を備えたロールの軸受構造を有
する圧延機において、該軸部の胴部側に段差部を設け、
且つ該段差部の端面に該軸受のインナーレースを当接
し、該ロールの該胴部端面及び該段差部円周面の少なく
とも一つにシール用のカラーを取り付けることを特徴と
する。

【００１２】本発明の圧延機の改造方法は、軸部と胴部
とを備えた圧延用のロールと、軸受を備えたロールの軸
受構造を有する圧延機の改造方法において、該軸部の胴
部側に段差部を設け、且つ該段差部の端面に該軸受のイ
ンナーレースを当接し、該ロールの該胴部端面及び該段
差部円周面の少なくとも一つにシール用のカラーを取り
付けたロールの軸受構造に改造することを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】ロールと直接又は間接的に当接す
る軸受のインナーレース（内輪）をロールのカラーに当
てないようにして、ロールのカラーにインナーレースに
作用するロール軸方向のスラスト力が作用しないような
構造とすることで、ロールのカラーを小型にすることが
できる。ここで、インナーレースをロールにしまり嵌め
した方式においては、インナーレースとロールとは同一
回転をする。よって、インナーレースとロール端部との
接触部で滑り現象が発生しないので、ロール端部の摩耗
の問題がない。そのため、ロール端部の硬度を上げる等
の処置を必要としないので、ロール端部にインナーレー
スを直接接触させることも容易にできる。

【００１４】そして、スラスト力を受ける部位とは別
に、カラーを設けることが可能で、シール機構とカラー
が接触する部位を別に設けることが出来、カラーを小型
化できる。

【００１５】また、ロール胴部端部で外部からの圧延用
液体等の進入を防止する部位と、軸受側から流出したベ
アリング用潤滑材の外部への流出を防止する機構等を分
離した構造とすることが出来、更なる小型化を達成でき
る。

【００１６】以上のように、ロールのカラーにロール軸
方向の力が作用しないのでロールのカラーを小型にでき
る。そして、ロール端部と軸受との距離を短くすること
ができ、ロールネックまわりの構造をコンパクトにする
ことができる。また、ロール胴部を極力長くすることが
できる。よって、ロールの軸受のロール方向の位置をほ
とんど変えることなく、ロール胴部を長くできるので容
易にロールの拡幅化が可能となる。

【００１７】（実施例１）以下、本発明を実施例に基づ
き説明する。図１は本発明の一実施例であるロールネッ
クまわりの構造拡大図、図３はロール全体構成図、図４
はで本発明の一実施例であるロールネック部のカラー構
造図を示す。

【００１８】圧延用のロール１は、図３に示すように、
主にロール胴部１ｂとロール軸部１ａとから構成され
る。そして、圧延中に回転するロール１を支持するため
に軸受箱２が両側のロール軸部１ａに設置される。本実
施例では、軸受のインナーレース３をロール軸部１ａの
円周面に取り付けている。

【００１９】次に、図３に示すロール１のロールネック
まわりのＤ部を拡大した図１に基づき、本実施例のロー
ルネックまわりの構造を説明する。

【００２０】図１に示すように、ロール１の形状は、ロ
ール軸部１ａの胴部側のＢ線上に、インナーレース３の
位置決めのための段差部が設けられた構造となってい
る。この段差部の直径は、ロール胴部１ｂの直径より小
さくロール軸部１ａよりも大きい。ここで、図１におい
て、左側を胴部側、右側を反胴部側（軸端側）と称す
る。前記段差部の段差は、インナーレース３と当接出来
うる範囲で設定することができる。従来は、ロール胴端
部に接するカラーを介してインナーレース３が配置され
ており、インナーレース３に加わるスラスト力（ロール
軸方向で胴部側に加わるスラスト力）がカラーを介して
ロール胴端部に加わっていたが、本実施例のようにロー
ル軸部１ａの段差部端面とインナーレース３を当接し
て、カラーにスラスト力が加わらない構造にすること
で、カラーを小型化することが出来る。また、本実施例
ではインナーレース３の厚さより段差を大きく設定し
た。また、本実施例では、段差部の幅Ｌ₁（図１中のロ
ール胴部端面Ａと段差部端面Ｂとの距離）は、軸受箱２
の端部Ｃとロール胴端部端面Ａとの距離Ｌ₂より短くし
ている。

【００２１】このインナーレース３の取付手段は、焼嵌
め，しまり締め，ボルト締め等の取付手段を適宜使用す
ることが出来る。このインナーレース３の取り付けがル
ーズな場合には、Ｂ線上で滑り現象が生じてしまい、ロ
ールを摩耗してしまう。そのため、焼嵌め，しまり締め
等によって確実に取り付けることが望ましい。

【００２２】また、ロール軸部１ａの段差部とインナー
レース３を直接当接せずに、間接的に当接しても良い。

【００２３】一方、軸受箱２には、ベアリングのアウタ
ーレース（外輪）４を取り付けている。そして、インナ
ーレース（内輪）３は、ロール１にしまり嵌めしてあ
る。コロ５はインナーレース（内輪）３とアウターレー
ス（外輪）４の間に介在し、軸受箱２が回転するロール
１を保持できるようにしてある。また、軸受箱２の胴部
側端部には、リテーナー１２を設けている。

【００２４】このリテーナー１２のロール内部側には、
止め具１３によりシール７を取り付けている、このシー
ル７はベアリング内からの潤滑材の流出を防止したり、
ベアリング外部からベアリング内に異物が進入しないよ
うにするために設けるものである。

【００２５】このシール７に対応してロール軸部１ａの
段差部側にカラー１０を設けている。つまり、本実施例
では、スラスト力を考慮することなく、シール７との接
触部位に必要分のカラー１０を設けることができ、カラ
ー１０の小型化が図れる。ここで、シール７は少なくと
も１つ設けることが望ましい。また、本実施例では、カ
ラー１０とシール７との接触状態を考慮して、シール７
に、ロール内側に力が加わるように弾性体であるばね７
ａを設けている。このばね７ａによってシール７の先端
部は、カラー１０に押しつけられ、潤滑材の流出及び異
物の混入防止効果を高めることが出来る。このように、
シール機構に必要な部位にカラー１０を取付け、このカ
ラー１０にインナーレース３からの力が加わらないた
め、カラー１０が小型化することが出来る。

【００２６】また、リテーナー１２のロール外部側で、
胴部側端部に、ダストシール８を設けている。このダス
トシール８もシール７と同様に、潤滑材の流出及び異物
の混入防止のために設けている。このダストシール８に
対応してロール胴部１ｂの端面部にカラー１１を設けて
いる。つまり、本実施例では、スラスト力を考慮するこ
となく、ダストシール８との接触部位に必要分のカラー
１１を設けることができ、カラー１１の小型化が図れ
る。

【００２７】以上のように、本実施例では、カラー１０
及びカラー１１のように、シール機構に必要な部位にカ
ラー１０及びカラー１１を分割して必要量設けることで
カラーの小型化が図れる。

【００２８】また、本実施例では、図４に示すようなカ
ラー１０及びカラー１１を用いた。カラー１１は、その
断面が鍵型形状としている。このような形状のために、
リテーナー１２との組合せでラビリンス９を形成するこ
とが出来る。また、カラー１０はＬ型形状としている。
このため、ロール軸部１ａの段付部に嵌め合わすことが
出来る。このカラー１０及びカラー１１の取付手段は、
焼嵌め，しまり締め，ボルト締め等の取付手段を適宜使
用することが出来る。

【００２９】以上のように、本実施例によると、ロール
軸部１ａの胴部側に、軸受のインナーレース３と当接す
るための段差部を設けることにより、インナーレース３
を前記段差部に当接することが出来、ロール軸方向のイ
ンナーレース３からロールに加わる力を前記段差部で受
けることが出来る。そのため、別途、カラー１０及びカ
ラー１１の設置が可能となる。

【００３０】つまり、軸受のインナーレース３と当接し
ないように、シール用のカラー１０及びカラー１１を取
り付けることにより、カラー１０及びカラー１１の小型
化ができる。

【００３１】そして、シールのために、ロール１のロー
ル胴部１ｂの端面にカラー１１を設け、段差部の端面
（円周面）にカラー１０を設けることにより、カラーを
分割化して、更に、カラーの小型化が可能である。カラ
ーの分割化により、摩耗状況に応じて、必要な部位につ
いてのカラーの取り替えが便宜実施でき、取り替え効率
向上が期待できる。

【００３２】また、カラーの小型化により、カラー自体
の材料を低減することが出来る。なお、従来のように、
高強度のものを必要とせず、カラー自体の材料コスト低
減効果が期待できる。

【００３３】そして、このようなカラーの小型化によ
り、ロールネックまわりの構造を小型化することが出来
るため、軸受とロール胴部端面との距離を短くすること
が出来る。そのため、ロール１の軸受位置を実質的に変
更せずに、ロール胴部１ｂの長さを長くすることが出来
る。

【００３４】（実施例２）次に、従来タイプのロールネ
ックまわり構造を、本発明のロールネック構造に改造す
る方法について説明する。図２に、従来タイプのロール
ネックまわり構造を示す。

【００３５】図２の従来技術では、ロールネック部にカ
ラー６が取り付けられている。このカラー６の反胴部側
にはインナーレース３が当接しており、カラー６の胴部
側はロール胴部端面に当接している。そのため、インナ
ーレース３に作用するロール軸方向のスラスト力（反胴
部側から胴部側に働く力）がカラー６に作用する。この
スラスト力はインナーレース３とロール胴部端面との接
触面からでロール１へと伝わる。そのため、この力に耐
えるようにカラー６は設計され、大型化している。

【００３６】このような従来構造を改造する際に、本発
明は、特に圧延機を改造せずに、交換するロール形状及
びカラー変更等によって実施でき、容易に改造すること
が出来る。

【００３７】つまり、交換するロール１のロール軸部１
ａに、インナーレース３の位置決めのための段差部を設
け、シール機構に必要な部位に図１に示すようなカラー
１０及びカラー１１を取り付ける。この際、段差部はリ
テーナー１２の大きさを考慮して出来る限り、胴部側に
設けることが望ましい。また、インナーレース３を、前
記段差部に直接又は間接的に当接するように設計し、焼
嵌め若しくはしまり締め等の取付手段で、ロール軸部１
ａに取り付ける。

【００３８】このように、ロール１，カラー１０，カラ
ー１１，インナーレース３等のロール部材を交換用ロー
ル部材として準備しておく、軸受箱２，アウターレース
４，コロ５等の軸受部材は、新規のものを準備しても良
いが、従来のものをそのまま適用することが出来るた
め、従来のものを使用することが経済的に望ましい。

【００３９】前述した交換用ロール部材を、前述した軸
受部材とともに、圧延機に組み入れることにより、容易
に且つ経済的に、改造することが出来る。

【００４０】この改造によって、改造前のカラー６とイ
ンナーレース３との接触部位Ｂと、改造前のロール胴部
端面Ａとの距離Ｌ₃を短くすることが出来る。つまり、
図２中距離Ｌ₃を図１中の距離Ｌ₁にまで短くすること
が出来る。

【００４１】また、改造前の軸受箱２の端部Ｃとロール
胴端部端面Ａとの距離Ｌ₄を短くすることが出来る。つ
まり、図２中距離Ｌ₄を図１中の距離Ｌ₂にまで短くす
ることが出来る。

【００４２】更に、改造前のカラー６と、改造後のカラ
ー１０及びカラー１１を比較すると、改造後には小型化
及び軽量化されており、且つカラー材料部材が低減して
いる。

【００４３】以上のように、本実施例では、ロールネッ
クまわりの構造をコンパクトにすることが出来る。ま
た、ロールネックまわりの構造をコンパクトにすること
により、図３に示すように、ロール胴部１ｂの軸方向長
さを長くすることが出来る。図３において、長さＬ
₆は、改造前のロール胴長を示し、長さＬ₅が改造後の
ロール胴長を示す。このように、実質的に軸受部位を変
化させず、また、ロール全長を実質的に変えずに、ロー
ルネック部のコンパクト化によって、ロール胴長を長く
することが出来る。

【００４４】（実施例３）次に、本発明の他の実施例を
示す。図５は、本発明の一実施例を示すロールネックま
わりの拡大構造図である。

【００４５】この実施例は、図１に記載の実施例におい
て、ロール１のロール胴部１ｂの端面側にオーバーハン
グ部３３を設けた。このオーバーハング部３３を設ける
ことで、更に、ロールネックまわりの構造をコンパクト
化することが出来る。

【００４６】つまり、オーバーハング部３３に、カラー
１１等を設置することで、本実施例では、図５中のロー
ル胴部端面Ａと段差部端面Ｂとの距離Ｌ₁は、図１の実
施例におけるＬ₁より更に短くなっている。また、軸受
箱２の端部Ｃとロール胴端部端面Ａとの距離Ｌ₂につい
ても、図１の実施例におけるＬ₂より更に短くなってい
る。そして、このオーバーハング部３３の分、ロール１
の胴長を長くすることが出来る。

【００４７】（実施例４）次に、本発明の他の実施例を
示す。図８は、本発明の一実施例を示すロールネックま
わりの拡大構造図である。

【００４８】この実施例は、図１に記載の実施例におい
て、軸受の内輪とロール軸部１ａの段差部端面とを間接
的に当接したものである。つまり、インナーレース２９
とロール軸部１ａの段差部との間にブロック２８を介在
させている。

【００４９】このブロック２８は、インナーレース２９
からのスラスト力をほぼ直線的にロール軸部１ａに伝達
する。そして、ブロック２８はスラスト力に耐えうる強
度は必要となるが、ほぼ直線的にスラスト力を伝達する
ために、大型化する必要はない。従来は、図２に示すよ
うに、カラー６に加わるスラスト力方向軸と、カラー６
からロール胴部１ｂの端面に加わるスラスト力方向軸と
が一致しておらず、カラー６を大型化して、耐えうる構
造としていたが、本実施例のブロック２８は、大型化す
る必要がない。

【００５０】上記のように、インナーレース２９とロー
ル軸部１ａの段差部との間にブロック２８を介在させる
ことにより、ロールの摩耗を抑制することが出来る。ま
た、インナーレース２９とロール端部との間にブロック
２８を介在しているため、カラー１０やカラー１１に、
インナーレース２９に作用するロール軸方向のスラスト
力が加わらないので、間接的当接においてもカラーの小
型化効果が得られることがわかる。

【００５１】また、スラスト力を受けるブロック２８
と、シール機構のためのカラー１０及びカラー１１とが
それぞれ分離されているので、大型のカラーを必要とし
ない。（実施例５）以下に、本発明のロールネックまわりの構
造を圧延機に適用した例を示す。

【００５２】図６は、従来のロールネックまわりの構造
を用いた圧延機を示す図であり、図７は、本発明のロー
ルネックまわり構造を用いた圧延機を示す。本発明のロ
ールネックまわりの構造は、種々の圧延用ロール（作業
ロール，中間ロール，補強ロール等）に適用でき、種々
の圧延機（２段，４段，５段，６段，多段圧延機等）に
用いることが出来る。本実施例は、このうち２段圧延機
に適用した場合について説明する。

【００５３】従来の圧延機は、図６に示すように、圧延
材３０を圧延する上ロール１４及び下ロール１５と、回
転体である上ロール１４を支持する左上軸受１６及び右
上軸受１７と、回転体である下ロール１５を支持する左
下軸受１８及び右下軸受１９とを備えている。また、左
上軸受１６及び左下軸受１８は、左ハウジング２７に設
置され、右上軸受１７及び右下軸受１９は、右ハウジン
グ２６に設置されている。なお、通常は左ハウジング２
７及び右ハウジング２６は、一体化されている。

【００５４】上述した圧延機に本発明を適用した場合、
例えば、図１，図５及び図８のロールネック構造を適用
した場合、図７に示すようになる。

【００５５】図７の圧延機の基本構造は、図６のものと
同様である。圧延材３０を圧延する上ロール２０及び下
ロール２１と、回転体である上ロール２０を支持する左
上軸受２２及び右上軸受２３と、回転体である下ロール
２１を支持する左下軸受２４及び右下軸受２５とを備え
ている。また、左上軸受２２及び左下軸受２４は、左ハ
ウジング２７に設置され、右上軸受２３及び右下軸受２
５は、右ハウジング２６に設置されている。

【００５６】図７に示すように、本実施例では、ロール
軸方向でのロールの支持位置（軸受位置）をほとんど変
えることなく、上ロール２０及び下ロール２１の胴部長
さを長くできる。つまり、右ハウジング２６や左ハウジ
ング２７の設置位置を実質的に変えなくても、上ロール
２０及び下ロール２１のロールネックまわりの構造をコ
ンパクト化して、その胴部長さを長くすることができ
る。このようなロールの拡幅化によって、広い板幅の圧
延材の圧延が可能となり、即ち、圧延できうる圧延材板
幅の許容範囲を広げることが出来る。また、ハウジング
の位置変更等の大幅な改造工事を必要とせず、容易に改
造することが出来る。

【００５７】

【発明の効果】本発明によると、圧延用ロールのネック
まわりにおけるカラーを小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるロールネックまわりの
構造拡大図。

【図２】従来のロールネックまわりの構造拡大図。

【図３】本発明の一実施例であるロール全体図。

【図４】本発明の一実施例であるロールネックまわり構
造のカラー概略図。

【図５】本発明の一実施例であるロールネックまわりの
構造拡大図。

【図６】従来のロールネックまわりの構造を用いた圧延
機を示す。

【図７】本発明の一実施例であるロールネックまわりの
構造を用いた圧延機を示す。

【図８】本発明の一実施例であるロールネックまわりの
構造拡大図。

【符号の説明】

１…ロール、２…軸受箱、３…インナーレース（内
輪）、４…アウターレース（外輪）、５…コロ、６，１
０，１１…カラー、７…シール、８…ダストシール、９
…ラビリンス、１２…リテーナー、１３…止め具、１
４，２０…上ロール、１５，２１…下ロール、１６，２
２…左上軸受、１７，２３…右上軸受、１８，２４…左
下軸受、１９，２５…右下軸受、２６…右ハウジング、
２７…左ハウジング、２８…ブロック、２９…インナー
レース、３０…圧延材、３３…オーバーハング部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸部と胴部とを備えた圧延用のロール構造
において、該軸部の胴部側に、軸受のインナーレースと
当接するための段差部を設けることを特徴とするロール
構造。
【請求項２】軸受を備えたロールの軸受構造において、
該軸受のインナーレースと当接しないように、シール用
のカラーを取り付けることを特徴とするロールの軸受構
造。
【請求項３】軸部と胴部とを備えた圧延用のロールと、
軸受を備えたロールの軸受構造において、該軸部の胴部
側に段差部を設け、且つ該段差部の端面に該軸受のイン
ナーレースを当接し、シール用のカラーを取り付けるこ
とを特徴とするロールの軸受構造。
【請求項４】請求項３のロールの軸受構造において、シ
ールのために、該ロールの該胴部端面に第一のカラーを
設け、該段差部端面に第二のカラーを設けることを特徴
とするロールの軸受構造。
【請求項５】軸部と胴部とを備えた圧延用のロールと、
軸受を備えたロールの軸受構造を有する圧延機におい
て、該軸部の胴部側に段差部を設け、且つ該段差部の端
面に該軸受のインナーレースを当接し、該ロールの該胴
部端面及び該段差部円周面の少なくとも一つにシール用
のカラーを取り付けることを特徴とする圧延機。
【請求項６】軸部と胴部とを備えた圧延用のロールと、
軸受を備えたロールの軸受構造を有する圧延機の改造方
法において、該軸部の胴部側に段差部を設け、且つ該段
差部の端面に該軸受のインナーレースを当接し、該ロー
ルの該胴部端面及び該段差部円周面の少なくとも一つに
シール用のカラーを取り付けたロールの軸受構造に改造
することを特徴とする圧延機の改造方法。