(57)【要約】【課題】圧延リングと台金からなる圧延ロールにおいて、外周側に位置する圧延リングに作用する引張応力を低減させて、クラックの発生を防ぐことができる圧延ロールを提供する。【解決手段】外周面１１ａに被加工物を圧延成形するための圧延部１３が形成された超硬合金よりなる圧延リング１１と、圧延リング１１の内周に配設されるリング状の台金１２とからなる圧延ロール１０において、圧延リング１１と台金１２の互いに対向する内外周面１４を、該内外周面１４の中心軸線Ｌに対する径方向に締め代をもって圧着させるとともに、接着剤Ｍによって接着させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に被加工物を圧延成形するための圧延部が形成された超硬合金よりなる圧延リングと、
前記圧延リングの内周に配設されるリング状の台金とを備え、
前記圧延リングと前記台金の互いに対向する内外周面は、該内外周面の中心軸線に対する径方向に締め代をもって圧着されているとともに、接着剤によって接着されていることを特徴とする圧延ロール。
【請求項２】
前記内外周面は、前記中心軸線方向に傾斜するテーパ面であって、前記圧延リングに前記台金が圧入されることによって圧着されていることを特徴とする請求項１記載の圧延ロール。
【請求項３】
前記内外周面の前記中心軸線に対して傾斜するテーパ角度が、０°１０′から２°００′の範囲内であることを特徴とする請求項２記載の圧延ロール。
【請求項４】
前記接着剤がメタクリレート系樹脂であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧延ロール。
【請求項５】
軸線回りに回転されるテーパシャフトに、内周にテーパ面が設けられたテーパスリーブが取り付けられ、該テーパスリーブの外周に請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の圧延ロールが同軸に取り付けられて構成されていることを特徴とする圧延機。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線材あるいは棒材の熱間圧延に使用される圧延ロール及び該圧延ロールを備えた圧延機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に金属等の線材や棒材を連続的に生産する場合には、外周面に圧延部となる成形溝が形成された圧延ロールによって被加工物である金属素材を連続圧延加工することが広く行われている。このような圧延には、一端が電動機の出力軸に接続されたシャフトを有するいわゆる方持ち式の圧延機が使用されている。該圧延機を用いた連続圧延加工においては、製品（線材や棒材）の表面を滑らかに仕上げるために、超硬合金で構成された圧延ロールがシャフトの外周に着脱可能に組み付けられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５に、片持ち式の圧延機の一例を示す。この圧延機１は例えば鋼材によって形成され、軸線Ｌに沿って延びる概略円柱状をなすシャフト２を有し、このシャフト２の一端側（図５において左側）が出力軸（図示省略）に接続された片持ち式の圧延機１である。シャフト２の他端側（図５において右側）は、多段円柱状をなす小径部４が形成されており、該小径部４の一端側には、他端側に向かうに従って外径が小さくなるテーパシャフト３が形成されている。
【０００４】
このテーパシャフト３には、該テーパシャフト３に嵌合可能なテーパ孔６を有するテーパスリーブ５がテーパシャフト３の他端側から装着されている。このテーパスリーブ５の外周面は軸線Ｌと平行な円筒面とされており、テーパスリーブ５の肉厚は一端側に向かうにしたがい漸次薄くなるように構成されている。また、テーパスリーブ５の他端側には、テーパ孔６と同軸状に延びる挿通孔７が穿設されていて、シャフト２の小径部４が挿入されている。
【０００５】
このテーパスリーブ５の外周側には、超硬合金で一体形成された概略円環状をなす圧延ロール８が配置されている。この圧延ロール８の外周面の軸線Ｌ方向中央部には、径方向内側に向けて凹んだ断面半円状をなす圧延部９が形成されており、圧延ロール８の内周面は、軸線Ｌと平行な円筒面とされている。
【０００６】
ここで、シャフト２に装着されたテーパスリーブ５を一端側へと移動させることにより、テーパシャフト３によってテーパスリーブ５が径方向外側に向けて広がるように変形させられることになる。すると、テーパスリーブ５によって圧延ロール８の内周面が径方向外側に向けて広がるように押圧されることになり、テーパスリーブ５の外周面に圧延ロール８が固定される。ここで、テーパシャフト３とテーパスリーブ５とがテーパ嵌合によって固定されているので、シャフト２、テーパスリーブ５及び圧延ロール８が一体となって圧延機１が構成されることになる。
【０００７】
また上記のような超硬合金によって一体形成された圧延ロール８とは別に、圧延時にワークと接触する外周部のみをリング状の超硬合金として、その内周部に鋳鉄製リングを圧入し、その鋳鉄製リングの内周に円筒状の鋼材を冷やし嵌めし、その後それらに温度を加えて一体化させることによって、圧延ロール全体として高価な超硬合金の使用を抑え、製作コストを低減させた圧延ロールが知られている（例えば特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第３１１６０４０号公報
【特許文献２】特公平３−１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載の圧延ロールを用いた圧延機においては、テーパスリーブ５によって超硬合金で構成された圧延ロール８の内周面が径方向外側に向けて押し上げるように押圧して固定しているため、圧延ロール８の外周面には円周方向への引っ張り応力が作用することになる。ここで、超硬合金は、一般に引張応力に対して脆いため、圧延ロール８の外周面にクラックが発生することがあった。このクラックの発生を抑制するために、圧延ロール８の径方向の肉厚を大きくして剛性を確保しているが、この場合、圧延に使用される部分が圧延ロール８全体に対して相対的に小さくなり、必要以上に超硬合金の使用量が大きくなって圧延ロール８の製作コストが大幅に増加してしまっていた。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の圧延ロールにおいては、圧延時にワークと接触する外周部のみをリング状の超硬合金としているため製作コストを低減させることは可能であるが、リング状の超硬合金に鋳鉄製リングを圧入した後、該鋳鉄製リングの内周へ円筒状の鋼材を冷やし嵌めするため、圧入と冷やし嵌めといった二段階で締め代が設けられることになり、両リングが強固に一体化される一方で、圧延リングの内周面が受ける面圧は大きなものとなり、圧延リングの外周面には円周方向に大きな引張応力が作用してしまっていた。
【００１０】
従って、このような特許文献２に記載の圧延ロールを特許文献１に記載の片持ち式の圧延機１のシャフト２に固定した場合、圧延ロールの内周面が径方向外側に向けて広がるように押圧されるため、圧延リングが受ける引張応力はさらに大きなものとなり、クラックの発生が起こりやすくなってしまう。圧延ロールの外周面にクラックが発生した場合には、このクラック内に金属素材等が入りこんで圧延を良好に行うことができなくなるとともに、クラックが拡大して圧延ロール自体が破損してしまうおそれがある。このため、クラックが発生した場合には圧延ロールを早期に交換する必要があり、この圧延機の使用コストは却って大幅に増大するおそれがあった。
【００１１】
この発明は、このような課題に鑑みて、圧延リングと台金を一体化させてなる圧延ロールにおいて、両リングを確実に一体化させるとともに、外周側に位置する圧延リングに作用する引張応力を低減させて、固定時に圧延ロールの内周面が径方向に押圧される片持ち式の圧延機に使用してもクラックの発生を防ぐことができる圧延ロール及び圧延機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る圧延ロールは、外周面に被加工物を圧延成形するための圧延部が形成された超硬合金よりなる圧延リングと、前記圧延リングの内周に配設されるリング状の台金とを備え、前記圧延リングと前記台金の互いに対向する内外周面は、該内外周面の中心軸線に対する径方向に締め代をもって圧着されているとともに、接着剤によって接着されていることを特徴としている。
【００１３】
圧延リングの内周面と台金との外周面とが接触してなる内外周面に締め代が設けられて圧着されることによって一定の面圧が確保され、さらに該内外周面には接着剤が塗布されるため、圧延リング及び台金は面圧による圧着力と接着剤による接着力とによって強固に一体化される。また、必要以上に大きな締め代を設けなくとも接着剤の接着力でその分の圧着力をカバーし圧延リング及び台金を強固に一体化することができるため、径方向外側に向かって必要以上の押圧力が生じることはなく、外周部に設けられた圧延リングに大きな引張応力が作用することはない。
【００１４】
また、本発明に係る圧延ロールにおいては、前記内外周面は、前記中心軸線方向に傾斜するテーパ面であって、前記圧延リングに前記台金が圧入されることによって圧着されているものであってもよい。
【００１５】
圧延リングに台金を圧入しテーパ嵌合させることによって締め代を設け、それにより一定の面圧を確保することによって圧延リング及び台金を一体化することができるとともに、内外周面がテーパ状に傾斜しているため、内外周面が中心軸線に平行な場合に比べてその面積が大きくなり、接着剤を塗布することができる範囲が増加して接着力をより大きなものとすることが可能となる。さらに、テーパ状に傾斜した圧延リングの内周面に、外周面が同じく傾斜した台金を挿入することによって、内外周面における接着剤が剥がれ落ちることがなく均一に広がるため、接着剤による接着力を十分に確保することが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明に係る圧延ロールにおいては、前記内外周面の中心軸線に対して傾斜するテーパ角度が、０°１０′から２°００′の範囲内であることが好ましい。
【００１７】
テーパ角度が０°１０′以下の場合は、圧延リングに台金を圧入する際に接着層が剥がれてしまい接着剤による接着力を十分に確保することができない。一方、テーパ角度が２°より大きい場合にあっては十分な接着力が得られないことが実験による測定結果から明らかとなっている。従って、テーパ角を０°１０′から２°００′の範囲に設定することにより、接着剤による接着力を十分に生かし、圧延リングと台金を強固に一体化させることが可能となる。
【００１８】
また、本圧延ロールは前記接着剤がメタクリレート系樹脂であることが好ましい。該接着剤は、せん断強度が１９．６Ｎ／ｍｍ２以上と高い接着強度を有するとともに、空気の供給が絶たれることによって素早く硬化しこのような高い強度を発揮するため、より確実に素早く圧延リングと台金を一体化させることができる。  
【００１９】
本発明に係る圧延機は、軸線回りに回転されるテーパシャフトに、内周にテーパ面が設けられたテーパスリーブが取り付けられ、該テーパスリーブの外周に上記の圧延ロールが同軸に取り付けられて構成されていることを特徴としている。
【００２０】
この圧延機は、テーパシャフトによってテーパスリーブが径方向外側に向けて広がるように変形することによって、テーパスリーブが圧延ロールの内周面を径方向外側に向けて広げるように押圧し、テーパスリーブの外周面に圧延ロールが固定される構成となっている。本発明に係る圧延ロールは、圧延リングの内周面と台金の外周面との間に必要以上に大きな締め代を設けなくとも接着剤による接着力でその分の圧着力をカバーすることによって圧延リング及び台金を一体化することができるため、外周側に位置する圧延リングに必要以上の引張応力が作用することはない。従って、テーパシャフトによって径方向外側への押圧力が作用しても、外周側の圧延リングにクラックが生じることはない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、圧延リングと台金を一体化させてなる圧延ロールにおいて、内外周面に締め代を設けてさらに接着剤を塗布することによって圧延リング及び台金を確実に一体化させることができるとともに、外周側に位置する圧延リングに作用する引張応力を低減させることができ、特に固定時に圧延ロールの内周面が径方向に押圧される片持ち式の圧延機に使用した際であっても、クラックの発生を防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る圧延ロール及び圧延機の実施の形態について図１及び図２を用いて詳細に説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る圧延ロールを示す図、図２はこの発明の一実施形態に係る圧延機を示す図である。圧延ロール１０は、外周側に位置する圧延リング１１と、内周側に位置する台金１２との二つのリングから構成される。
【００２３】
圧延リング１１は、超硬合金により略円筒状に一体成形され、その外周面１１ａには被加工物となる金属素材を圧延加工するための溝である圧延部１３が二つ形成されている。また、圧延リング１１の内周面１１ｂは、一方の端面から他方の端面に向かって縮径するようなテーパ状に形成されており、そのテーパ角度θは中心軸線Ｌを基準として０°１０′から２°００′の範囲に設定されている。
【００２４】
また、台金１２は、例えば鋼材からなる略円筒状の形状を有し、その中心軸線Ｌ方向の長さは圧延リング１１と同一の長さとなっている。また、その外周面１２ａは一方の端面から他方の端面に向かって縮径するように、圧延リング１１と同じテーパ角度θを有するテーパ状に形成されている。さらに、台金１２の平均外径は圧延リング１１の平均内径より僅かに大きく、例えば圧延リング１１の平均内径の０．０１％〜０．１％の範囲内に設定されている。
【００２５】
このような圧延リング１１と台金１２が一体化される際には、まず圧延リング１１の内周面１１ｂと台金１２の外周面１２ａにメタクリレート系樹脂の接着剤Ｍが塗布される。このとき、接着剤Ｍは該内周面１１ｂ及び外周面１２ａに出来る限り均一に塗布されることが望ましい。また、接着剤Ｍは、せん断強度が４．９Ｎ／ｍｍ２以上のものが望ましく、好適には例えばメタクリレートエステルを主成分とするメタクリレート系樹脂の接着剤Ｍが用いられる。この状態で圧延リング１１の内径の大きい方の端面から台金１２の外径の小さい方の端面を挿入するようにして、圧延リング１１の内周に台金１２を嵌め込んでいく。
【００２６】
圧延リング１１の内周面１１ｂと台金１２の外周面１２ａが接触した後には、さらに嵌め込む方向に圧力を加え、圧延リング１１の内周に台金１２を圧入させていく。このとき、台金１２の平均外径は圧延リング１１の平均内径より僅かに大きく設定されているため、二つのリング１１、１２が接触する内外周面１４には一定の締め代が設けられる。圧入によって圧延リング１１及び台金１２の端面が一致したところで、圧延リング１１の内周面１１ｂと台金１２の外周面１２ａが締め代による面圧と接着剤Ｍによる接着力によって一体化させられ圧延ロール１０が形成される。
【００２７】
以上のような構成の圧延ロール１０は、図２に示すような片持ち式の圧延機２０に固定されて使用される。該圧延機２０は、例えば鋼材によって形成され中心軸線Ｌに沿って延びる概略円柱状をなすシャフト２１を有し、このシャフト２１の一端（図２において左側）が出力軸（図示省略）に接続されている。シャフト２の他端側（図２において右側）は、多段円柱状をなす小径部２２が形成されており、該小径部２２の一端側には、他端側に向かうに従って外径が小さくなるテーパシャフト２３が形成されている。
【００２８】
このテーパシャフト２３には、該テーパシャフト２３に嵌合可能なテーパ孔２５を有し、例えば鋼材からなるテーパスリーブ２４がテーパシャフト２３の他端側から装着されている。このテーパスリーブ２４の外周面は中心軸線Ｌと平行な円筒面とされており、テーパスリーブ２４の肉厚は一端側に向かうにしたがい漸次薄くなるように構成されている。また、テーパスリーブ２４の他端側には、テーパ孔２５と同軸状に延びる挿通孔２６が穿設されていて、シャフト２１の小径部２２が挿入されている。
【００２９】
このテーパスリーブ２４の外周側に圧延ロール１０が配置され、テーパスリーブ２４を一端側へと押し込むことにより、テーパシャフト２３によってテーパスリーブ２４が径方向外側に向けて広がるように変形させられ、テーパスリーブ２４によって圧延ロール１０の内周面が径方向外側に向けて広がるように押圧されることになり、テーパスリーブ２４の外周面に圧延ロール１０が固定される。そして、連続圧延加工をする際には、出力軸の回転によって、シャフト２１、テーパスリーブ２４及び圧延ロール１０が一体となって回転し、圧延ロール１０の圧延部１３によって被加工物である金属素材に加工が施される。
【００３０】
本実施形態における圧延ロール１０は、圧延リング１１と台金１２の二つの部材が一体化することにより構成され、圧延リング１１の内周面１１ｂと台金１２に外周面１２ａが接触してなる内外周面１４には、台金１２の平均外径が圧延リング１１の平均内径より僅かに大きく設定されていることによって締め代が設けられている。これによって台金１２の外周面１２ａから圧延リング１１の内周面１１ｂに向けて広がるように押圧されることになり、周方向に均一な面圧が加えられる。さらに、内外周面１４には接着剤Ｍが塗布されているため、両リングは面圧による圧着力に加え、接着剤Ｍによる接着力によって強固に一体化される。
【００３１】
このように、圧延ロール１０は、圧延リング１１及び台金１２の締め代のみならず接着剤Ｍも併用して一体化されているため、大きな締め代を設けなくとも接着剤Ｍによる接着力でその分の圧着力をカバーすることができる。従って、径方向外側に向かって大きな面圧を生じさせる必要がないため、外周側に設けられた圧延リングに大きな引張応力が作用することはない。
【００３２】
また、圧延リング１１と台金１２とはその内周面１１ｂと外周面１２ａからなる内周接触面１４がテーパ面となっている。即ち、圧延リング１１及び台金１２はテーパ嵌合されることによって締め代が設けられることで面圧が確保されており、これにより圧延リング１１及び台金１２を一体化させる圧着力が生じている。さらに、内外周面１４は傾斜しているため、内外周面１４が中心軸線Ｌに平行な場合に比べて面積が増加するため、接着剤Ｍを塗布することができる範囲が増加する。また、テーパ状に傾斜した圧延リング１１の内周面１１ｂに、外周面１２ｂが同じく傾斜した台金１２を嵌め込むため、ストレート嵌合する場合のように接着剤Ｍが剥がれ落とされてしまうことはない。
【００３３】
さらに、本圧延ロール１０においては、圧延リング１１の内周面１１ｂ及び台金１２の外周面１２ａが接触してなる内外周面１４の軸方向に対してのテーパ角度θが、０°１０′から２°００′の範囲内に設定されている。テーパ角度θが０°１０′以下と非常に小さい場合は、ストレート嵌合に近くなるため、圧延リング１１に台金１２を圧入する際に接着剤Ｍの接着層が剥がれてしまい接着力を十分に確保することができない。一方、テーパ角度が２°００′より大きい場合にあっては十分な接着力が得られないことが後述する実験による測定結果から明らかとなっている。従って、テーパ角θを０°１０′から２°の範囲に設定することにより、圧延リング１１と台金１２を確実に一体化させることが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態において、接着剤Ｍとしてメタクリレート系樹脂が用いられており、該メタクリレート系樹脂は、せん断強度が１９．６Ｎ／ｍｍ２以上と高い接着強度を有するとともに、空気の供給が絶たれることによって素早く硬化し高い強度を発揮するため、より確実に素早く圧延リング１１と台金１２を一体化させることが可能となる。  
【００３５】
圧延ロール１０が圧延機２０に固定される際には、テーパシャフト２３によってテーパスリーブ２４が径方向外側に向けて広がるように変形することによって、テーパスリーブ２４が圧延ロール１０の内周面を径方向外側に向けて広げるように押圧し、テーパスリーブ２４の外周面に該圧延ロール１０が固定される。一方、圧延ロール１０は、圧延リング１１の内周面１１ｂと台金１２の外周面１２ａとの間に大きな締め代を設けなくとも接着剤Ｍの接着力でその分の圧着力をカバーすることによって圧延リング１１及び台金１２が一体化されているため、外周側に位置する圧延リング１１には大きな引張応力が作用することはない。従って、テーパスリーブ２４によって径方向外側への押圧力が作用しても、外周側の圧延リング１１にクラックが生じることはない。
【００３６】
以上によって、圧延リング１１と台金１２を一体化させてなる圧延ロール１０において、内外周面１４に締め代を設けて、さらに該内外周面１４に接着剤Ｍを塗布することによって、圧延リング１１及び台金１２を強固に一体化することができるとともに、接着剤Ｍを併用したことにより締め代を必要以上に大きく設けなくとも十分な固着力を得られるため、圧延リング１１の内周面１１ｂにかかる面圧を抑えて、該圧延リング１１に作用する引張応力を低減させることができる。従って、固定時に圧延ロール１０の内周が径方向に押圧される片持ち式の圧延機２０に使用した際であっても、クラックの発生を防ぐことが可能となる。
【００３７】
また、圧延リング１１と台金とはテーパ嵌合されているため、より多くの接着剤Ｍを塗布することが可能となり接着力を大きくすることができるとともに、嵌め込む際に接着剤Ｍが剥がれ落ちることはなく均一に広がるため、接着剤Ｍによる接着力を十分に確保することができる。
【００３８】
また、テーパ嵌合のテーパ角θを０°１０′から２°００′の範囲に設定し、さらに接着剤Ｍとしてメタクリレート系の樹脂を用いることによって圧延リング１１と台金１２を確実に強固に一体化させることが可能となる。
【００３９】
さらに、圧延ロール１０は、該圧延ロール１０の内周が径方向に押圧される片持ち式の圧延機２０に使用できるため、従来のように超硬合金で一体成形された肉厚の圧延ロールを用いる必要がなく、圧延機２０の作成コストを大幅に低減させることが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態の圧延ロール１０では、重量の大きな超硬合金の圧延リング１１が外周側の必要最低限の部分にのみ使用される構成となっており、超硬合金により一体成形した圧延ロールに比べて圧延ロール１０の重量は軽減されているため、ハンドリングが容易となる。さらに、圧延ロール１０の台金１２は鋼材により構成されているため、本実施形態の圧延機２０のようにテーパスリーブ２４やテーパシャフト２３も同じ鋼製ならば、超硬合金により一体形成した圧延ロールに比べて、テーパスリーブ２４との摩擦力が向上し、テーパスリーブ２４の回転に対してのスリップを防止することができる。
【００４１】
以上、本発明である圧延ロール１０及び圧延機２０の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはない。例えば第一変形例として、図３に示すように圧延リング３１に一つの圧延部１３が設けられており、中心軸線Ｌ方向の長さが圧延リング３１よりも長く、かつ圧延リング３１を圧入した状態で該圧延リング３１の一端面３１ａに当接する当接面３２ａを有する台金３２とからなる圧延ロール３０であってもよい。この変形例では、該圧延リング３１の一端面３１ａと台金３２の当接面３２ａにも接着剤Ｍを塗布することができるため、より圧延リング３１と台金３２との接着力を高めることができる。
【００４２】
また、第二変形例として、図４に示すように、圧延リング４１の一端面４１ａが、中心軸線Ｌ方向の長さが圧延リング４１よりも長い台金４２の当接面４２ａに当接しており、さらに圧延リング４１の他端面４１ｂ側に、該他端面４１ｂに当接するとともに台金４２の小径部４２ｂに外嵌される当接リング４３を備えた圧延ロール４０であってもよい。これにより、圧延リング４１を中心軸線Ｌ方向両側からの側圧及び接着剤Ｍによる接着力によって固定することができ、より強固に一体化させることが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、圧延ロール１０の内外周面１４をテーパ面とすることによって、圧延リング１１に台金１２を圧入することで締め代をもたせて圧着させているが、内外周面１４をテーパ面とせずに中心軸線Ｌに平行な円筒面として、例えば台金１２に圧延リング１１を焼き嵌めすることによって締め代をもたせて圧着してもよいし、圧延リング１１に台金１２を冷やし嵌めすることによって締め代をもたせて圧着するものであってもよい。
【実施例１】
【００４４】
実施の形態の圧延ロール１０に関して、テーパ面への圧入による圧着力及び接着剤Ｍによる接着力と、これらを併用した場合における圧延リング１１と台金１２の固着力を調べるため、図６に示す試験装置６０を用いて試験を行った。試験装置６０は、円形の開口部を有する試験台６３上に、ＷＣ−１５ｗｔ％Ｃｏ（ＶＵ７０相当）からなる超硬合金であって、内周面６１ａが下方向に向かって縮径するテーパ面である試験用圧延リング６１が置かれ、その試験用圧延リング６１の内周に、ＳＵＳ４２０Ｊ２からなり下方向に向かって縮径するテーパ状の外周面６２ａを有する円筒形状の試験用台金６２が嵌め込まれて構成されている。また、本試験装置６０においては試験用圧延リング６１の軸線Ｌ方向の長さは６７．５ｍｍ、内径は図６の上側の上端面において８９ｍｍ、外径は１５８ｍｍに設定されている。そして、試験用台金６２の軸線Ｌ方向の長さは試験上の便宜を考慮して試験用圧延リング６１よりも長く設定され、内径は５８．５ｍｍに設定されている。なお、本実施例では、試験用圧延リング６１と試験用台金６２の内外周面６４のテーパ角度θは０°１７′に設定されている。
【００４５】
試験方法としては、試験用台金６２の上側から押圧力を加えて圧入させて試験用圧延リング６１と試験用台金６２を圧着させただけの場合、押圧力を加えずに試験用圧延リング６１と試験用台金６２との内外周面６４を接着剤で接着しただけの場合、及びこれら圧着及び接着を併用して試験用圧延リングと試験用台金を固着した場合の３つの場合において、試験用台金６２の下側から力を加えて試験用圧延リング６１から試験用台金６２を抜き取るために必要な力である抜力を測定した。なお、圧入時の圧入力は１９．６Ｎとし、それによる圧入量は中心軸線Ｌの下方に１ｍｍであり、締め代の量は０．０１ｍｍであった。また、接着剤Ｍとしては主成分がメタクリレートエステルであって、２２Ｎ／ｍｍ２のせん断強度を有する、ヘンケルジャパン社製の商品名ロックタイト（登録商標）６３８を用いた。
【００４６】
表１に上記試験の測定結果を示した。圧入のみの場合の抜力は１８．７ｋＮ、接着剤のみの場合の抜力は３４２．０ｋＮ、圧入と接着剤の併用の場合の抜力は４７３．０ｋＮとなっている。従って、圧入と接着剤を併用して試験用圧延リング６１と試験用台金６２を固着させることによって、圧入と接着剤を単独で使用した際の抜力の合計以上に大きな抜力の値を得ることができた。これによって圧入と接着剤Ｍを併用することが、圧延リング１１と台金１２を強固に固着させるのに有効であることがわかった。
【００４７】
【表１】
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【実施例２】
【００４８】
次に、実施の形態の圧延ロール１０に関して、テーパ角度θと接着力との関係について調べるため、実施例１と同様の試験装置６０を用いて、試験用圧延リング６１と試験用台金６２との内外周面６４のテーパ角度θとの関係を測定した。試験方法としては、様々な角度の内外周面に実施例１と同じ接着剤Ｍを塗布して、試験用圧延リング６１の内周に試験用台金６２を嵌め込み、上側から１９．６ｋＮの力を加えて圧入させた後に、試験用台金６２の下側から力を加えて抜力を測定した。具体的には、テーパ角度θが０°から３°までの範囲を０°１０′毎に５回の測定を行った。
【００４９】
図７に測定結果である抜力とテーパ角度θの関係のグラフを示した。横軸がテーパ角度θを、縦軸が抜力を示している。テーパ角度θが０°のときは圧入の際に接着剤Ｍが剥がれ落ちてしまったため大きな抜力を得ることができなかったが、０°１０′から２°００′の範囲内では安定して高い抜力を得ることができた。またテーパ角度θが２°００′を超えると抜力の値にばらつきが生じ、それとともに抜力の値は徐々に低下した。従って、圧延ロール１０において、テーパ角度θを０°１０′から２°００′の範囲内に設定することによって、圧延リング１１と台金１２を安定して強固に一体化できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施の形態に係る圧延ロールの側断面図である。
【図２】本実施の形態に係る圧延機の側断面図である。
【図３】本実施形態に係る圧延ロールの第一変形例である。
【図４】本字氏形態に係る圧延ロールの第二変形例である。
【図５】従来の圧延ロール及び圧延機の側断面図である。
【図６】実施例１及び実施例２における試験装置の概略構成図である。
【図７】実施例２における、テーパ角度と圧延リングから台金を抜くために要する抜力との関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５１】
１０  圧延ロール
１１  圧延リング
１２  台金
１３  圧延部
１４  内外周面
２０  圧延機
２３  テーパシャフト
２４  テーパスリーブ
Ｌ    中心軸線
Ｍ    接着剤
θ    テーパ角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2008284597.tif 000007
【図５】
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【図６】
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【図７】
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