(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロール機の動力伝達機構であって、
冷却ユニットから圧延ロールに冷却媒体を通す配管と、
前記配管の回転軸と動力ユニットの回転軸とのズレを吸収し、前記動力ユニットから前記配管に動力を伝達する、弾性部材からなる伝達部材と、を備え、
前記配管と前記動力ユニットとの間には、前記配管の回転軸と前記動力ユニットの回転軸とのズレを吸収してもなお、前記動力ユニットと前記配管とが非接触状態に維持されるクリアランスが形成されている動力伝達機構。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達機構を備える圧延ロール機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達機構及び圧延ロール機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延ロール機は、圧延ロールの相互間に被圧延部材を通すことで、被圧延部材を圧延する構成である。このような圧延ロール機において、被圧延部材の厚さを制御することは重要なことであるが、被圧延部材を圧延する際に、圧延ロールが熱を持ち、圧延ロールの外径が変化して被圧延部材の厚さを精度良く制御できない可能性がある。
【０００３】
そこで、特許文献１には、圧延ロールの表面近傍に冷却液通路を形成し、当該冷却液通路に冷却液を循環させることで、圧延ロールの表面を冷却する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２６３５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、冷却ユニットと圧延ロールとをロータリージョイントを用いて連結し、圧延ロールの回転を許容する構成とされる。このとき、圧延ロールの回転軸とロータリージョイントの回転軸とは略等しく配置される。しかし、圧延ロール及びロータリージョイントの回転軸と、圧延ロールに動力を伝達する動力ユニットの回転軸と、はズレが生じる可能性があるが、特許文献１の技術は当該ズレを吸収できる構成でない。
つまり、被圧延部材を精度良く圧延することができる圧延ロール機は実現されていない。
【０００６】
本発明の目的は、このような問題を解決するためになされたものであり、被圧延部材を精度良く圧延することができる、動力伝達機構及び圧延ロール機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係る動力伝達機構は、圧延ロール機の動力伝達機構であって、冷却ユニットから圧延ロールに冷却媒体を通す配管と、前記配管の回転軸と動力ユニットの回転軸とのズレを吸収し、前記動力ユニットから前記配管に動力を伝達する伝達部材と、を備え、前記配管と前記動力ユニットとの間には、前記配管の回転軸と前記動力ユニットの回転軸とのズレを吸収するクリアランスが形成されている。
【０００８】
上記動力伝達機構において、前記伝達部材は弾性部材を備え、前記弾性部材と前記配管とが接触すること、が好ましい。
【０００９】
本発明の一形態に係る圧延ロール機は、上記の動力伝達機構を備える。
【発明の効果】
【００１０】
以上、説明したように、本発明によると、被圧延部材を精度良く圧延することができる、動力伝達機構及び圧延ロール機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧延ロール機を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る圧延ロール機の断面図である。
【図３】図２のＡ部分の拡大図である。
【図４】図３のＢ部分の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１３】
先ず、本実施の形態の圧延ロール機の構成を説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態の圧延ロール機１は、上下の圧延ロール５との間に被圧延部材を通して圧延する構成とされており、冷却ユニット９から冷却媒体を圧延ロール５に通す配管８の回転軸と、動力ユニット６の回転軸と、のズレを伝達部材７及び配管８と動力ユニット６との間に形成したクリアランスＴ（図４）によって吸収する構成とされている。
【００１４】
詳細には、圧延ロール機１は、基部２、上側の圧延ロールユニット３、下側の圧延ロールユニット４を備えている。基部２は、上側の圧延ロールユニット３、下側の圧延ロールユニット４を支持している。
【００１５】
基部２は、図１に示すように、左右に間隔を開けて第１の支持部２ａ、第２の支持部２ｂを備えている。第１の支持部２ａと第２の支持部２ｂとの間には、図２に示すように、上側の圧延ロールユニット３の圧延ロール５、及び下側の圧延ロールユニット４の圧延ロール５が配置されている。第１の支持部２ａの下部と第２の支持部２ｂの下部とは、連結部２ｃで連結されている。
【００１６】
上側の圧延ロールユニット３は、圧延ロール５、動力ユニット６、伝達部材７、配管８、冷却ユニット９を備えている。圧延ロール５は、基部２に回転可能に支持されている。つまり、圧延ロール５は、図２及び図３に示すように、本体部５ａ、軸部５ｂを備えている。
【００１７】
本体部５ａは、円柱部材であって、被圧延部材を圧延する。本体部５ａは、基部２の第１の支持部２ａと第２の支持部２ｂとの間に配置されている。軸部５ｂは、本体部５ａの左右の側面からそれぞれ突出している。各々の軸部５ｂは、第１の支持部２ａ又は第２の支持部２ｂに軸受１０を介して回転可能に支持されている。
【００１８】
このような圧延ロール５には、冷却媒体の流路５ｃが形成されている。本実施の形態の流路５ｃは、図３に示すように、冷却媒体が右側の軸部５ｂから本体部５ａを介して左側の軸部５ｂに流れ込み、今度は左側の軸部５ｂから本体部５ａを介して右側の軸部５ｂに流れ込むように形成されている。
【００１９】
ちなみに、流路５ｃは、圧延ロール５が熱を持ちやすい箇所において冷却媒体との接触面積を稼ぐことができるように密に形成されていることが好ましい。例えば、本実施の形態の流路５ｃは、図２に示すように、第１の支持部２ａ又は第２の支持部２ｂと軸受１０を介して接触する軸部５ｂの部分においてスパイラル状に形成されている。
【００２０】
動力ユニット６は、動力を圧延ロール５に伝達する。本実施の形態の動力ユニット６は、図１及び図２に示すように、動力装置１１、減速機１２、シュパンリング１３、スレーブ１４を備えている。動力装置１１は、動力源であり、例えば電動モータを備えている。動力装置１１の出力軸は減速機１２の入力軸に連結されている。
【００２１】
減速機１２は、具体的な図示を省略したが、動力装置１１から伝達される動力を増幅して出力軸１２ａから出力する。本実施の形態における減速機１２は、図３に示すように、出力軸１２ａに中空部１２ｂが形成されている。この中空部１２ｂには、シュパンリング１３、スレーブ１４、伝達部材７、配管８が収容されている。ちなみに、当該中空部１２ｂは、後述するように、伝達部材７が変形した際に当該伝達部材７が接触しないように形成されている。
【００２２】
中空部１２ｂの内周面には、シュパンリング１３の外周面が接触している。これにより、減速機１２の出力軸１２ａからシュパンリング１３に動力が伝達される。
【００２３】
シュパンリング１３は、断面が円形の筒状部材である。シュパンリング１３の外周面は、上述のように減速機１２における出力軸１２ａの中空部１２ｂの内周面に接触している。シュパンリング１３の内周面は、スレーブ１４の外周面に接触している。これにより、シュパンリング１３からスレーブ１４に動力が伝達される。
【００２４】
スレーブ１４も、断面が円形の筒状部材である。スレーブ１４の外周面は、上述のようにシュパンリング１３の内周面に接触している。スレーブ１４の内周面は、図４に示すように、配管８の外周面とクリアランスＴを開けて配置されている。
【００２５】
ここで、クリアランスＴは、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と配管８の回転軸とのズレを吸収することができるように設定される。つまり、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と配管８の回転軸とのズレを当該クリアランスＴで吸収してもなお、スレーブ１４と配管８とは非接触状態に維持される。
【００２６】
このスレーブ１４における圧延ロール５側の端部は、図３及び図４に示すように、伝達部材７の嵌合部７ａに嵌め込まれている。これにより、スレーブ１４から伝達部材７に動力が伝達される。
【００２７】
伝達部材７は、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と配管８の回転軸とのズレを吸収しつつ、スレーブ１４から伝達される動力を配管８に伝達する。伝達部材７は、柔部材から成り、例えばゴム等の弾性部材で構成されていることが好ましく、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と配管８の回転軸とのズレを吸収するために、図３の矢印に変形可能な構成とされている。そのため、伝達部材７には、例えば周方向に溝部７ｂが形成されている。
【００２８】
伝達部材７には貫通孔７ｃが形成されており、当該貫通孔７ｃの内周面におけるスレーブ１４側の部分に嵌合部７ａが形成されている。この嵌合部７ａには、上述するように、スレーブ１４が嵌め込まれており、当該スレーブ１４によって伝達部材７が支持されている。このとき、伝達部材７の外周部は、減速機１２の中空部１２ｂと非接触とされる。
【００２９】
一方、貫通孔７ｃの内周面における圧延ロール５側の部分は配管８の外周面に接触している。これにより、伝達部材７から配管８に動力が伝達される。
【００３０】
配管８は、冷却ユニット９から冷却媒体を圧延ロール５に送り出し、冷却ユニット９に引き込む。つまり、配管８は、断面外形が円形状に形成された剛部材であり、内部に冷却ユニット９から冷却媒体を圧延ロール５に送り出す側（即ち、往路側）の流路８ａ、圧延ロール５から冷却媒体を冷却ユニット９に引き込む側（即ち、復路側）の流路８ｂを備えている。
【００３１】
配管８の左側の端部には、フランジ８ｃが形成されており、当該フランジ８ｃが圧延ロール５の右側の軸部５ｂに連結されている。このとき、配管８の回転軸と圧延ロール５の回転軸とは略等しく配置される。そして、配管８の流路８ａ及び８ｂは、圧延ロール５の流路５ｃと連続するように配置される。一方、配管８の右側の端部には、フランジ８ｄが形成されており、当該フランジ８ｄが冷却ユニット９に連結されている。
【００３２】
冷却ユニット９は、図示を省略した循環装置、ロータリージョイント１５を備えている。循環装置は、ロータリージョイント１５に冷却媒体を送り出し、ロータリージョイント１５から冷却媒体を引き込む。ちなみに、冷却媒体としては、液体、気体のいずれでも良い。
【００３３】
ロータリージョイント１５は、配管８の回転を許容しつつ、循環装置から冷却媒体を配管８に送り出し、配管８から冷却媒体を循環装置に引き込む。ロータリージョイント１５としては、一般的なロータリージョイントを用いることができる。
【００３４】
このロータリージョイント１５は、基部２に冶具１６を介して固定されている。そして、ロータリージョイント１５の軸部１５ａはフランジ１５ｂを備えており、当該フランジ１５ｂが配管８のフランジ８ｄに連結されている。このとき、ロータリージョイント１５の回転軸と配管８の回転軸とは略等しく配置される。その結果、ロータリージョイント１５の回転軸と、配管８の回転軸と、圧延ロール５の回転軸と、は略等しく配置される。
【００３５】
下側の圧延ロールユニット４は、上側の圧延ロールユニット３と同様の構成とされているので説明を省略するが、圧延ロール５が上側の圧延ロールユニット３の圧延ロール５と所定のクリアランスを開けて配置されている。ちなみに、下側の圧延ロールユニット４は、上側の圧延ロールユニット３と等しい構成要素で構成されているため、各構成要素に等しい符号を付している。
【００３６】
このような構成の圧延ロール機１は、動力装置１１からの動力を、動力装置１１→減速機１２→シュパンリング１３→スレーブ１４→伝達部材７→配管８→圧延ロール５へと伝達する。これにより、第１の支持部２ａと第２の支持部２ｂとの間において、上側の圧延ロールユニット３の圧延ロール５と下側の圧延ロールユニット４の圧延ロール５との間に通された被圧延部材は、例えば前方から後方に送られて所定の厚さに圧延される。
【００３７】
このとき、循環装置からの冷却媒体は、循環装置→ロータリージョイント１５→配管８→圧延ロール５→配管８→ロータリージョイント１５→循環装置の経路で循環し、圧延ロール５を冷却する。その結果、圧延ロール５の熱膨張が抑制され、被圧延部材を精度良く圧延することができる。
【００３８】
ここで、動力装置１１と、減速機１２と、シュパンリング１３と、スレーブ１４と、伝達部材７と、配管８と、圧延ロール５と、で柔駆動ユニットが実現される。一方、循環装置と、ロータリージョイント１５と、配管８と、圧延ロール５と、で剛冷却ユニットが実現される。このような構成において、ロータリージョイント１５、配管８及び圧延ロール５の回転軸と、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と、のズレは、伝達部材７が変形して吸収しつつ、クリアランスＴが配管８とスレーブ１４との非接触状態を維持するように吸収する。これにより、ロータリージョイント１５、配管８及び圧延ロール５の回転軸と、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と、のズレが被圧延部材の圧延精度に影響を及ぼすことがなく、被圧延部材を精度良く圧延することができる。
【００３９】
しかも、伝達部材７の外周部が拘束された状態で配管８に動力伝達する構成であると、伝達部材７の貫通孔７ｃは配管８に局部的に押し込まれて伝達部材７が疲労破壊を生じる可能性が高いが、本実施の形態の伝達部材７の外周部は非拘束状態であり、伝達部材７が捻じれて当該伝達部材７全体として、ロータリージョイント１５、配管８及び圧延ロール５の回転軸と、減速機１２における出力軸１２ａの回転軸と、のズレを吸収するので、伝達部材７の疲労破壊を抑制することができる。
【００４０】
以上、本発明に係る圧延ロール機及び動力伝達機構の実施の形態を説明したが、上記に限らず、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  圧延ロール機
２  基部、２ａ  第１の支持部、２ｂ  第２の支持部、２ｃ  連結部
３  上側の圧延ロールユニット
４  下側の圧延ロールユニット
５  圧延ロール、５ａ  本体部、５ｂ  軸部、５ｃ  流路
６  動力ユニット
７  伝達部材、７ａ  嵌合部、７ｂ  溝部、７ｃ  貫通孔
８  配管
８ａ、８ｂ  流路
８ｃ、８ｄ  フランジ
９  冷却ユニット
１０  軸受
１１  動力装置
１２  減速機、１２ａ  出力軸、１２ｂ  中空部
１３  シュパンリング
１４  スレーブ
１５  ロータリージョイント、１５ａ  軸部、１５ｂ  フランジ
１６  冶具
Ｔ  クリアランス
【図１】
0005712958.tif 000002
【図２】
0005712958.tif 000003
【図３】
0005712958.tif 000004
【図４】
0005712958.tif 000005