(57)【要約】【課題】圧延リングの外周面に引張応力が作用することを防止してクラックの発生を抑制するとともに、超硬合金等の硬質材料で形成される圧延リングを小さくして使用コストを大幅に低減することができる圧延ロールを提供する。【解決手段】一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフト１２を有し、シャフト１２の他端側部分に筒状をなすスリーブ部材２０が装着され、スリーブ部材２０の外周に硬質材料で形成された圧延リング３０が固定されて構成される圧延ロール１１であって、スリーブ部材２０の外周側に内周サポート部２６が配置され、圧延リング３０は、内周サポート部２６を介してスリーブ部材２０に支持されており、圧延リング３０の他端側には押圧部材５０と押圧機構６０とが配置され、これら押圧部材５０及び押圧機構６０によって圧延リング３０を一端側に向けて押圧して固定する構成とされていることを特徴とする。【選択図】図１
2008100281.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフトを有し、該シャフトの他端側部分に筒状をなすスリーブ部材が装着され、該スリーブ部材の外周に硬質材料で形成された圧延リングが固定されて構成される圧延ロールであって、
前記スリーブ部材の外周側には、内周サポート部が配置されていて、前記圧延リングは、前記内周サポート部を介して前記スリーブ部材に支持されるとともに、
前記圧延リングの他端側には、前記圧延リングの他端側を向く側面を押圧する押圧部材と、この押圧部材を一端側に向けて付勢する押圧機構とが配置され、これら押圧部材及び押圧機構によって前記圧延リングを一端側に向けて押圧して固定する構成とされていることを特徴とする圧延ロール。
【請求項２】
前記スリーブ部材の外周側には、前記圧延リングの側面に当接される側面サポート部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の圧延ロール。
【請求項３】
前記側面サポート部が前記内周サポート部と一体に形成されるとともに、前記内周サポート部の内周側には凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の圧延ロール。
【請求項４】
前記押圧部材の他端側に油圧ナットが配置されてい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】
前記押圧部材と前記油圧ナットとの間には、弾性部材が介装されていることを特徴とする請求項４に記載の圧延ロール。
【請求項６】
前記押圧部材は前記圧延リングの他端側において前記シャフトに螺着される押圧ナットとされるとともに、前記油圧ナットは着脱可能に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の圧延ロール。
【請求項７】
前記内周サポート部は、前記スリーブ部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧延ロール。
【請求項８】
前記内周サポート部は、前記スリーブ部材の外周から径方向外側に向けて突出した突出部であることを特徴とする請求項７に記載の圧延ロール。
【請求項９】
前記内周サポート部は、前記スリーブ部材と前記圧延リングとの間に介装されるスペーサであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧延ロール。
【請求項１０】
前記内周サポート部は、前記圧延リングの内周面に圧入によって固定されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧延ロール。
【請求項１１】
前記内周サポート部は、前記圧延リングに接着されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の圧延ロール。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の圧延ロールに使用される圧延リングであって、
側面に前記押圧部材に押圧される被押圧面が形成されるとともに、内径が、前記スリーブ部材の前記内周サポート部が配置されていない部分の外径よりも大きくされていることを特徴とする圧延リング。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の圧延ロールを備え、前記押圧部材による押圧力を受ける受け面を有することを特徴とする圧延機。
【請求項１４】
前記シャフトは一端側に向けて拡径する段差部を有し、前記受け面がこの段差部に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の圧延機。
【請求項１５】
一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフトを有し、該シャフトの他端側部分に筒状をなすスリーブ部材が装着され、該スリーブ部材の外周に硬質材料で形成された圧延リングが固定されて構成される圧延ロールの組み立て方法であって、
前記スリーブ部材の外周側に内周サポート部を配置して、前記圧延リングを、前記内周サポート部を介して前記スリーブ部材に支持するとともに、
前記圧延リングの他端側に備えられた押圧部材と押圧機構とによって前記圧延リングを一端側に向けて押圧して固定することを特徴とする圧延ロールの組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一端が圧延機の出力軸に接続されたシャフトの外周に、硬質材料で構成された圧延リングを固定して構成される、いわゆる片持ち式の圧延ロール、この圧延ロールを構成する圧延リング、前記圧延ロールを備えた圧延機及び前記圧延ロールの組み立て方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、金属等の棒材や線材を連続的に生産する場合には、外周面に成形溝が形成された圧延ロールによって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、例えば特許文献１に示すように、一端が圧延機の出力軸に接続されたシャフトを有するいわゆる片持ち式の圧延ロールが使用されている。また、連続圧延加工の後段においては圧延後の製品（線材や棒材）の表面を滑らかに仕上げるために、超硬合金等の硬質材料で構成された圧延リングをシャフトの外周に着脱可能に組み付けて構成された圧延ロールが使用されている。
【０００３】
図１４に、従来の圧延ロールの一例を示す。この圧延ロール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（図１４において左側）が圧延機の出力軸（図示なし）に接続された片持ち式の圧延ロール１である。シャフト２の他端側（図１４において右側）には、他端側に向かうにしたがい漸次外径が小さくなるテーパ部３が形成され、テーパ部３のさらに他端側には、多段円柱状をなす小径部４が形成されている。
【０００４】
このシャフト２には、前記テーパ部３に嵌合可能なテーパ孔６を有するスリーブ部材５がシャフト２の他端側から装着されている。このスリーブ部材５の外周面は軸線Ｌと平行な円筒面とされており、スリーブ部材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、スリーブ部材５の他端側には、前記テーパ孔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】
このスリーブ部材５の外周側には、超硬合金等の硬質材料で形成された概略円環状をなす圧延リング８が配置されている。この圧延リング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成形溝９が形成されており、圧延リング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に装着されたスリーブ部材５を一端側へと移動させることにより、テーパ部３によってスリーブ部材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、スリーブ部材５によって圧延リング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、スリーブ部材５の外周面に圧延リング８が固定される。ここで、シャフト２とスリーブ部材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、スリーブ部材５及び圧延リング８が一体となって圧延ロール１が構成されることになる。
【特許文献１】特許第３１１６０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、このような圧延ロール１においては、超硬合金等の硬質材料で構成された圧延リング８の内周面を押し広げるように押圧して固定しているため、圧延リング８の外周面には円周方向への引張応力が作用することになる。ここで、超硬合金等の硬質材料は、一般に引張応力に対して脆いため、圧延リング８の外周面にクラックが発生することがあった。圧延リング８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リング８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リング８を早期に交換する必要があり、この圧延ロール１の使用コストが大幅に増大してしまうといった問題があった。
【０００８】
このクラックの発生を抑制するために、従来は、圧延リング８の径方向の肉厚や軸線Ｌ方向の長さ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リング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多くなって圧延リング８の生産コストが大幅に増加してしまう。
さらに、圧延後の製品（線材や棒材）の表面を滑らかに仕上げるためには、圧延リング８をできるだけ高硬度の材料で形成することが望ましいが、高硬度の材料は引張応力に対してさらに脆くなる傾向にあってクラックが発生しやすくなるため、従来は、圧延リング８を高硬度の材料で形成して製品の表面状態の向上を図ることはできなかった。
【０００９】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、圧延リングの外周面に引張応力が作用することを防止してクラックの発生を抑制するとともに、超硬合金等の硬質材料で構成される圧延リングのサイズを小さくすることで、使用コストを大幅に低減することができる圧延ロール、この圧延ロールを構成する圧延リング、前記圧延ロールを備えた圧延機及び前記圧延ロールの組み立て方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明に係る圧延ロールは、一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフトを有し、該シャフトの他端側部分に筒状をなすスリーブ部材が装着され、該スリーブ部材の外周に硬質材料で形成された圧延リングが固定されて構成される圧延ロールであって、前記スリーブ部材の外周側には、内周サポート部が配置されていて、前記圧延リングは、前記内周サポート部を介して前記スリーブ部材に支持されるとともに、前記圧延リングの他端側には、前記圧延リングの他端側を向く側面を押圧する押圧部材と、この押圧部材を一端側に向けて付勢する押圧機構とが配置され、これら押圧部材及び押圧機構によって前記圧延リングを一端側に向けて押圧して固定する構成とされていることを特徴としている。
【００１１】
また、本発明に係る圧延ロールの組み立て方法は、一端が圧延機の出力軸に接続されて軸線回りに回転されるシャフトを有し、該シャフトの他端側部分に筒状をなすスリーブ部材が装着され、該スリーブ部材の外周に硬質材料で形成された圧延リングが固定されて構成される圧延ロールの組み立て方法であって、前記スリーブ部材の外周側に内周サポート部を配置して、前記圧延リングを、前記内周サポート部を介して前記スリーブ部材に支持するとともに、前記圧延リングの他端側に備えられた押圧部材と押圧機構とによって前記圧延リングを一端側に向けて押圧して固定することを特徴としている。
【００１２】
本発明の圧延ロール及び圧延ロールの組み立て方法によれば、超硬合金等の硬質材料で構成された圧延リングを押圧部材を一端側に付勢することによって側方から押圧して固定しているので、圧延リングには軸線方向の圧縮応力が作用した状態で固定され、圧延リングを内周サポート部を介して支持する際に内周側から押圧して固定する必要がない。したがって、圧延リングの外周面に円周方向の引張応力が作用することがなく、圧延リングの外周面にクラックが発生することを抑制することができる。したがって、この圧延リングの寿命延長を図ることができ、圧延ロールの使用コストを大幅に低減することができる。
【００１３】
また、前述のように圧延リングの外周面へのクラックの発生が抑制されており、圧延リングの剛性を必要以上に確保する必要がないので、前記スリーブ部材の外周側に内周サポート部を配置することで圧延リングの肉厚を薄くすることができる。したがって、超硬合金等の硬質材料の使用量を削減して圧延リングの生産コストを大幅に低減することができる。
【００１４】
さらに、圧延リングが内周サポート部を介してスリーブ部材に支持されているので、圧延リングを、その軸線がスリーブ部材及びシャフトの軸線と一致するように配置することができ、圧延を良好に行うことができる。
また、圧延リングを軸線方向に押圧して固定しているので、軸線方向に隣接する各部材間の隙間が小さくなり、シャフトのシール性を向上させることができるとともに、シール構造を簡略化することができる。
【００１５】
ここで、前記スリーブ部材の外周側に、前記圧延リングの側面に当接される側面サポート部を配置することにより、圧延リングの軸線方向の長さを短くすることができ、超硬合金等の硬質材料の使用量をさらに削減して圧延リングの生産コストをより一層低減することができる。さらに、この側面サポート部を前記内周サポート部と一体に形成するとともに、前記内周サポート部の内周側には凹部を形成することにより、前記押圧機構によって圧延リングが押圧された際には、凹部を設けたことによって内周サポータ部ごと側面サポータ部を圧延リングの前記側面側に撓ませるようにして、前記軸線方向により大きな圧縮応力を作用させることができる。
【００１６】
また、前記押圧部材の他端側に油圧ナットを配置することにより、油圧を制御することで押圧部材の押圧力を周方向に均一に調整でき、圧延リングの着脱を容易に、かつ、確実に行うことができる。よって、圧延ロールの組み立て作業に掛かる時間と労力を大幅に低減することができる。ここで、この油圧ナットは、前記押圧機構として常にその油圧により押圧部材を介して圧延リングを付勢する構成とされていてもよいが、例えばこの押圧部材と前記油圧ナットとの間に、弾性部材を介装しておけば、この弾性部材が前記押圧機構として押圧部材を一端側に向けて付勢することにより圧延リングを押圧して固定することになるので、こうして圧延リングが固定された後は油圧ナットの油圧による押圧力を解除することができる。
【００１７】
また、例えばこの油圧ナットをシャフトの他端に螺着しておいて圧延リングを前記一端側に向けて押圧するとともに、押圧部材もこのシャフトに螺着される押圧ナットとしたり、あるいは油圧ナットと押圧部材との間にリテーナを介装したりして、この押圧状態での軸線方向の位置を押圧部材が保持するようにしておいてもよく、この場合にも、常に油圧ナットに油圧を作用させておかなくても、油圧ナットが圧延リングを押圧する際の引張応力によって伸張するように弾性変形したシャフトが、油圧ナットによる押圧力を解くとこの弾性によって軸線方向に収縮することにより、このシャフト自体が押圧部材を一端側に向けて付勢する押圧機構として機能するので、特に押圧部材を前記圧延リングの他端側においてシャフトに螺着される押圧ナットとした場合には、油圧ナットを着脱可能に配置しておいて、圧延時には取り外して使用することも可能となる。
【００１８】
さらに、前記内周サポート部を前記スリーブ部材と一体に形成することにより、圧延ロールを構成する部品数が少なくなって圧延ロールの組み立て作業を簡略化することができる。特にこの場合には、前記内周サポート部を、前記スリーブ部材の外周から径方向外側に向けて突出した突出部とすることにより、この突出部が形成された大きさ分だけ圧延リングの肉厚を小さくして超硬合金等の硬質材料の使用量を確実に低減できる。
【００１９】
一方、前記内周サポート部を、前記スリーブ部材と別体として前記圧延リングとの間に介装されるスペーサとすることにより、外径が一定とされた従来のスリーブ部材を流用して本発明の圧延ロールを構成することができる。したがって、従来の圧延機等に対して特別な改造等を行うことなく、本発明の圧延ロールを構成することができ、圧延ロールの使用コストの低減を図ることができる。
【００２０】
さらに、前記内周サポート部を前記圧延リングの内周面に圧入によって固定したり、前記圧延リングに接着固定したりすることにより、超硬合金等の硬質材料で形成された圧延リング自体を小さくしても、従来の圧延リングと同等に取り扱うことができる。また、圧延リングと前記内周サポート部とが一体に形成されているので、圧延ロールを構成する部品数が少なくなって圧延ロールの組み立て作業を簡略化することができる。
【００２１】
本発明に係る圧延リングは、前述した圧延ロールに使用される圧延リングであって、側面に前記押圧部材に押圧される被押圧面が形成されるとともに、内径が、前記スリーブ部材の前記内周サポート部が配置されていない部分の外径よりも大きくされていることを特徴としている。
この圧延リングは、従来の圧延リングよりも肉厚が薄くされているので、超硬合金等の硬質材料の使用量が少なくなり、低コストで生産することができる。
【００２２】
本発明に係る圧延機は、前述した圧延ロールを備え、前記押圧部材による押圧力を受ける受け面を有することを特徴としている。この圧延機によれば、押圧部材とこの受け面とによって圧延リングを挟持して固定することができ、圧延リングの内周面を押し広げるように押圧して固定する必要がなく、圧延リングの外周面に引張応力が作用することを確実に防止してクラックの発生を抑制できる。なお、この圧延機において、前記シャフトが一端側に向けて拡径する段差部を有している場合には、前記受け面をこの段差部に形成することにより、圧延リングをより強固に挟持して固定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、圧延リングの外周面に引張応力が作用することを防止してクラックの発生を抑制するとともに、超硬合金等の硬質材料で構成される圧延リングのサイズを小さくすることで、使用コストを大幅に低減することができる圧延ロール、この圧延ロールを構成する圧延リング、前記圧延ロールを備えた圧延機及び前記圧延ロールの組み立て方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明の実施形態である圧延ロールについて添付した図面を参照にして説明する。図１に本発明の第１の実施形態である圧延ロール１１を示す。
この圧延ロール１１は、例えば鋼材等で形成された軸線Ｌに沿って延びる概略円柱状をなすシャフト１２を有しており、シャフト１２の一端側（図１において左側）部分に大径部１３が形成され、この大径部１３の一端が圧延機の出力軸（図示なし）に接続されて軸線Ｌ回りに回転される構成とされた、いわゆる片持ち式の圧延ロール１１である。
【００２５】
大径部１３の他端側（図１において右側）には、大径部１３よりも一段小径とされた中径部１４が形成されており、この中径部１４のさらに他端側には、他端側に向かうにしたがい漸次外径が小さくなるテーパ部１５が形成されている。また、このテーパ部１５よりもさらに他端側には、テーパ部１５の他端部分よりも一段小径とされた小径部１６が形成されており、小径部１６のさらに他端側（シャフト１２の他端）には、外周面に雄ネジが形成された雄ネジ部１７が形成されている。つまり、シャフト１２は、これら大径部１３、中径部１４、テーパ部１５、小径部１６、雄ネジ部１７が同軸状に延びるように配置された多段円柱状をなしている。
【００２６】
このシャフト１２には、概略円筒状をなすスリーブ部材２０が他端側から装着されている。スリーブ部材２０には、スリーブ部材２０の一端側に向けて開口するとともに他端側に向かうにしたがい漸次内径が小さくなるようなテーパ孔２１が形成されており、このテーパ孔２１のテーパ角とシャフト１２のテーパ部１５のテーパ角とが略同一に設定されていてテーパ部１５とテーパ孔２１とが嵌合可能に構成されている。このテーパ孔２１の他端側には、テーパ孔２１の他端部分よりも一段小径とされた挿通孔２２が形成され、この挿通孔２２のさらに他端側には、前記挿通孔２２よりも大径とされた座ぐり孔２３が形成されていてスリーブ部材２０の他端面に開口されている。これら挿通孔２２及び座ぐり孔２３には、前記シャフト１２の小径部１６が挿通されている。
【００２７】
一方、スリーブ部材２０の外周面には、その他端部分に一段大径とされた鍔部２４が形成されており、この鍔部２４の一端側には外径が一定とされて外周面が軸線Ｌと平行な円筒面とされた定径部２５が形成されている。そして、定径部２５の一端側には、定径部２５の外周面から径方向外側に向けて突出した突出部２６が形成されている。この突出部２６が、後述する圧延リング３０の内周面を支持する内周サポート部とされており、突出部２６の外周面は軸線Ｌを軸心とした円筒面とされている。つまり、本実施形態においては、内周サポート部がスリーブ部材２０と一体に形成されているのである。
【００２８】
この突出部２６の外周側には、超硬合金で形成された概略円環状をなす圧延リング３０が配置されており、この圧延リング３０の他方側を向く側面は、後述する押圧部材５０によって押圧される被押圧面３１とされている。
圧延リング３０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成形溝３２が形成されている。また、圧延リング３０の内周面は、軸線Ｌを軸心とした円筒面とされ、その内径は前記スリーブ部材２０の内周サポート部（突出部２６）が形成されていない定径部２５の外径よりも大きくされるとともに、前記突出部２６部分の外径と略同一とされている。
【００２９】
詳述すると、圧延リング３０の内径は、スリーブ部材２０の内周サポート部（突出部２６）が形成された部分の外径よりも極僅かに大きくされていて、スリーブ部材２０をテーパ部１５に嵌合させた状態で圧延リング３０の内周面が突出部２６によって支持されて、該圧延リング３０の軸心がシャフト１２の軸線Ｌと一致させられ、かつ、この状態で圧延リング３０は軸線Ｌ方向に摺動可能となるように、圧延リング３０と突出部２６との間に僅かなクリアランスが形成されているのである。
【００３０】
なお、この圧延リング３０は、圧延によって摩耗した外周面を再研磨しながら使用するために外径が徐々に小さくなっていくことになる。このため、圧延リング３０には廃棄外径が設定されており、廃棄外径以下となった時点で圧延リング３０の寿命とされる。なお、図１においては、圧延リング３０の初期状態を鎖線で表示し、廃棄外径となった状態を実線で表示している。
【００３１】
また、突出部２６の外周には、圧延リング３０の一端側を向く側面に当接される側面サポート部として、例えば鋼材等で形成されたリング状のスペーサ４１が配置されている。このスペーサ４１の内径は前記圧延リング３０の内径と略同一とされていて、前記圧延リング３０と同様に軸線Ｌ方向に摺動可能とされるとともに、その外径は前記圧延リング３０の廃棄外径と略同一とされている。
また、この側面サポート部の一端側には、後述する押圧部材５０による押圧力を受ける受け面４３を備えた受け部４２が配置されており、本実施形態においては、シャフト１２の中径部１４の外周部分に嵌合するように前記受け部４２が配置されている。
【００３２】
圧延リング３０の他端側には、圧延リング３０を一端側に向けて押圧する押圧部材５０が配置されている。この押圧部材５０は、例えば鋼材等で形成され、軸線Ｌを軸心とした多段円筒状をなしており、一端側部分が、圧延リング３０の被押圧面３１に当接される押圧面５１を備えた押圧部５２とされ、他端側部分が、その外周にリング状のリテーナ５５が螺着されるリテーナ取付部５３とされている。
【００３３】
押圧部５２は、その外径が圧延リング３０の廃棄外径と略同一とされるとともに内径がスリーブ部材２０の突出部２６部分の外径よりも僅かに大きくされている。また、リテーナ取付部５３は、その外径がスリーブ部材２０の定径部２５と略同一とされるとともに内径がシャフト１２の小径部１６の外径と略同一とされていて、外周面に雄ネジが形成されている。これら押圧部５２とリテーナ取付部５３との間には、他端側に向かうにしたがい外径及び内径が漸次小さくなるように傾斜した連結部５４が形成されている。
【００３４】
また、押圧部材５０の他端側には、この押圧部材５０を一端側に向けて付勢するための押圧機構として、内周に雌ネジが形成された略円環状の油圧ナット６０が配置されている。油圧ナット６０の一端側を向く面には、一端側に向けて開口された断面コの字状をなす環状溝６１が形成されており、この環状溝６１には、押圧リング６２が軸線Ｌ方向に進退可能に、かつ、オイルシールを介して液密に収容されていて、この押圧リング６２の他端側の環状溝６１内には作動油が充密させられている。
【００３５】
また、油圧ナット６０には、前記環状溝６１の他端側の底面に連通し、前記環状溝６１内の油圧を調整する油圧調整部６３が備えられている。
このような油圧ナット６０がシャフト１２の雄ネジ部１７に螺着され、前記押圧リング６２は、押圧部材５０の他端面に当接されるとともに前記リテーナ５５とは非接触となるように配置されている。
【００３６】
次に、この圧延ロール１１の組み立て方法について説明する。前述のようにシャフト１２に対してスリーブ部材２０、圧延リング３０、押圧部材５０、油圧ナット６０等が配置された状態で、油圧ナット６０に備えられた油圧調整部６３によって環状溝６１内の油圧を上昇させる。すると、押圧リング６２が一端側に向けて移動して押圧部材５０が一端側に向けて付勢され、押圧部材５０の押圧面５１が圧延リング３０の被押圧面３１を一端側に向けて押圧する。これにより、圧延リング３０及びスペーサ４１とが、軸線Ｌ方向一端側に向けて摺動して、受け部４２の受け面４３と押圧面５１とによって挟持されて固定されることになる。この際、スリーブ部材２０は軸線Ｌ方向に向けて移動しないために、圧延リング３０には、その内周面を押し広げるような押圧力は負荷されないことになる。
【００３７】
このように油圧を上昇させた状態では、押圧部材５０が一端側に向けて移動するとともに、この押圧部材５０の外周に螺着されたリテーナ５５も一端側へと移動しており、リテーナ５５と油圧ナット６０との間に空隙が生じている。ここで、前記リテーナ５５を回動させてリテーナ５５と油圧ナット６０とを密着させた後に、油圧調整部６３による油圧の上昇を解除すると、押圧部材５０はリテーナ５５と係合されているために他端側に戻ることができず、圧延リング３０を押圧したままとなる。このようにして圧延リング３０が固定され、圧延ロール１１が構成されることになる。
【００３８】
さらに、上述のように油圧ナット６０により押圧部材５０を介して圧延リング３０及びスペーサ４１を軸線Ｌ方向一端側に向けて押圧すると、シャフト１２の特にテーパ部１５や小径部１６は軸線Ｌ方向他端側に向けて引っ張られて伸張するように極僅かながら弾性変形を生じることになる。そして、さらに上述したようにリテーナ５５を油圧ナット６０と密着させて圧延リング３０の押圧状態における押圧部材５０の位置を保持したまま、油圧ナット６０の油圧調整部６３による油圧の上昇を解除すると、シャフト１２はその弾性により元の状態に戻ろうとして前記とは逆に軸線Ｌ方向に収縮するように変形することになり、したがって押圧部材５０には油圧を作用させなくても、油圧ナット６０及びリテーナ５５を介して軸線Ｌ方向一端側に付勢された状態となる。すなわち、こうして油圧ナット６０の油圧を解いた状態では、シャフト１２自体が押圧部材５０を一端側に向けて付勢する押圧機構となり、したがって常に油圧を作用させなくても、圧延時には圧延リング３０一端側に向けて押圧して固定することができる。
【００３９】
この構成の圧延ロール１１においては、超硬合金で構成された圧延リング３０を、押圧部材５０によって一端側に向けて押圧して受け面４３と押圧面５１とで挟持して固定しており、圧延リング３０には軸線Ｌ方向において圧縮応力が作用することになる。また、圧延リング３０の内周を押し広げるような押圧力は負荷されていないので圧延リング３０の外周面に引張応力が作用しない。したがって、圧延リング３０の外周面にクラックが発生することを抑制でき、圧延リング３０の寿命延長を図って圧延ロール１１の使用コストを大幅に低減することができるとともに、この圧延ロール１１による圧延を長期間にわたって良好に行うことができる。
【００４０】
また、圧延リング３０の内周側を支持する内周サポート部としてスリーブ部材２０に突出部２６が形成されているので、圧延リング３０の内径を大きくして肉厚を薄くすることができる。また、圧延リング３０の一端側を向く側面を支持する側面サポート部としてスペーサ４１が配置されているので、圧延リング３０の軸線Ｌ方向長さを短くすることができる。このように圧延リング３０のサイズを小さくして超硬合金の使用量を削減することで、この圧延リング３０の生産コストを大幅に低減することができる。
さらに、クラックの発生が抑制されているので、超硬合金のうちでもさらなる高硬度材料を使用することが可能となり、圧延リング３０の耐摩耗性を向上させて圧延リング３０の寿命向上を図ることができるとともに、圧延された製品（線材や棒材）の表面を滑らかに仕上げることができる。
【００４１】
また、押圧部材５０を一端側に向けて付勢する押圧機構として油圧ナット６０を備えているので、一ヶ所の油圧調整部６３により油圧ナット６０の環状溝６１内の油圧を制御することで押圧部材５０による押圧力を調整して圧延リング３０の固定を行うことができる。したがって、圧延リング３０の着脱を容易に、かつ、確実に行うことができ、圧延ロール１１の組み立て作業に掛かる時間と労力を大幅に低減することができる。また、押圧部材５０と油圧ナット６０との間にはリテーナ５５が介装されていて、油圧調整部６３による押圧力を解除しても、押圧部材５０が圧延リング３０を押圧した状態での位置が維持されるとともに、シャフト１２が押圧機構としてこの押圧部材５０を付勢することになるので、例えば圧延時には油圧調整部６３の油圧を減じておくことにより、外気温の変動等によって必要以上の押圧力が圧延リング３０に作用したりするのを防ぐことができる。
【００４２】
さらに、圧延リング３０の内周面を支持する内周サポート部としてスリーブ部材２０に突出部２６が形成されているので、圧延リング３０を、その軸心がシャフト１２の軸線Ｌと一致するように配置することができ、成形溝３２に合わせた製品（線材や棒材）の圧延成形を良好に行うことができる。
また、圧延リング３０を軸線Ｌ方向一端側に押圧して固定しているので、軸線Ｌ方向に隣接して密着、当接する各部材間の隙間が小さくなり、シャフト１２のシール性を向上させたり、シール構造を簡略化しても十分なシール性を確保したりすることができる。
また、本実施形態においては、スリーブ部材２０と一体に形成された突出部２６が内周サポート部とされているので、この圧延ロール１１を構成する部品点数が少なくなって圧延ロール１１の組み立て作業をさらに簡略化することができる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態である圧延ロール１１について説明する。図２に、本発明の第２の実施形態である圧延ロール１１を示す。なお、第１の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この圧延ロール１１においては、スリーブ部材２０に突出部２６は形成されておらず、スリーブ部材２０の外周面は外径が一定とされた定径部２５とこれより大径の鍔部２４とで構成されている。スリーブ部材２０（定径部２５）の外周には、前記圧延リング３０の内周面を支持する内周サポート部及び圧延リング３０の一端側を向く側面に当接される側面サポート部として、図２に示すように、断面がＬ字状をなすＬ字型スペーサ４４がスリーブ部材２０と着脱可能に配置されている。
【００４４】
このＬ字型スペーサ４４の内径は前記スリーブ部材２０の定径部２５の外径と略同一とされ、圧延リング３０の側面が当接される部分の外径は圧延リング３０の廃棄外径と同一とされるとともに、圧延リング３０の内周面が当接される部分の外径は圧延リング３０の内径と略同一されている。詳述すると、Ｌ字型スペーサ４４のうち圧延リング３０の内周面を支持する部分の外径は、圧延リング３０の内径よりも極僅かに小さくされていてクリアランスが形成されており、圧延リング３０の軸心がシャフト１２及びスリーブ部材２０の軸線Ｌと一致させられるとともに、この圧延リング３０が軸線Ｌ方向に摺動可能とされて、その内周面を押し広げるような押圧力が負荷されずにＬ字型スペーサ４４に支持される構成とされている。
【００４５】
なお、Ｌ字型スペーサ４４の内径についても、スリーブ部材２０の定径部２５の外径と略同一とされているが、これらの間に僅かなクリアランスが形成されていてＬ字型スペーサ４４が軸線Ｌ方向に摺動可能に構成されており、圧延リング３０には、Ｌ字型スペーサ４４を介してもその内周面を押し広げるような押圧力が負荷されない構成とされている。
また、Ｌ字型スペーサ４４の一端側を向く面が前記受け面４３に当接されており、このＬ字型スペーサ４４及び圧延リング３０は、受け面４３と押圧部材５０の押圧面５１とで挟持されて固定されている。
【００４６】
本実施形態である圧延ロール１１によれば、肉厚が薄くされるとともに軸線Ｌ方向長さが短くされた圧延リング３０を、Ｌ字型スペーサ４４を使用することで鍔部２４以外の外径が一定とされた従来のスリーブ部材２０を用いて固定して圧延ロール１１を構成することができ、スリーブ部材２０を新規に製造する必要ない。また、Ｌ字型スペーサ４４に圧延リング３０を嵌め込んでいるので、圧延リング３０の着座性が向上して圧延リング３０をさらに確実に固定することができる。
【００４７】
次に、本発明の第３の実施形態である圧延ロール１１について説明する。図３に、本発明の第３の実施形態である圧延ロール１１を示す。なお、第１、第２の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この圧延ロール１１においても、第２の実施形態と同様に、スリーブ部材２０に突出部２６は形成されておらず、スリーブ部材２０の外周面は外径が一定とされた定径部２５とこれより大径の鍔部２４とで構成されている。
【００４８】
圧延リング３０の内周面は、その一端側及び他端側部分が面取り加工されていて、内周側に向かうにしたがい漸次圧延リング３０の幅方向中央に向けて後退する一対のテーパ面部３３Ａ、３３Ｂとこれら一対のテーパ面部３３Ａ、３３Ｂの間に位置して軸線Ｌと平行に配置された円筒面部３４とを備えている。圧延リング３０の内周側には、一端側のテーパ面部３３Ａと円筒面部３４とに当接されたリング状の台金３５が冷やし嵌め等の圧入によって固定されており、他端側のテーパ面部３３Ｂ及び台金３５の他端側を向く面に当接される押さえ部材３６がクランプネジ３７によって装着されている。
【００４９】
本実施形態においては、この台金３５が内周サポート部とされており、台金３５の内径はスリーブ部材２０の定径部２５の外径よりも僅かに大きくされていてクリアランスが形成されており、圧延リング３０が台金３５を介してスリーブ部材２０に支持されて、その軸心がシャフト１２及びスリーブ部材２０の軸線Ｌと一致させられるとともに、台金３５及び圧延リング３０が軸線Ｌ方向に摺動可能とされている。
【００５０】
また、圧延リング３０の一端側には、台金３５及び圧延リング３０の一端側を向く側面に当接される側面サポート部としてリング状のスペーサ４５が配置されており、このスペーサ４５の一端側を向く面が受け部４２の受け面４３に当接されている。これらスペーサ４５及び圧延リング３０が、受け面４３と押圧部材５０の押圧面５１とで挟持されて固定され、圧延ロール１１が構成される。
【００５１】
本実施形態である圧延ロール１１によれば、内周サポート部とされた台金３５が圧延リング３０の内周面に冷やし嵌め等の圧入によって固定されて一体とされているので、圧延ロール１１の組み立て作業をより簡単に行うことができる。また、本実施形態では、一対のテーパ面部３３Ａ、３３Ｂに台金３５及び押さえ部材３６が当接されているので、台金３５が圧延リング３０の内周面から外れてしまうことを防止できる。なお、内周サポート部（台金３５）を圧延リング３０の内周面に冷やし嵌め等の圧入によって固定する際に、さらに接着剤を併用して固定してもよい。
【００５２】
次に、本発明の第４の実施形態である圧延ロール１１について説明する。図４に、本発明の第４の実施形態である圧延ロール１１を示す。なお、第１、第２、第３の実施形態と同一の部材には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
この圧延ロール１１においても、第２、第３の実施形態と同様に、スリーブ部材２０に突出部２６は形成されておらず、スリーブ部材２０の外周面は外径が一定とされた定径部２５とこれより大径の鍔部２４とで構成されている。
【００５３】
スリーブ部材２０（定径部２５）の外周には、前記内周サポート部及び圧延リング３０の一端側を向く側面に当接される側面サポート部として、図４に示すように断面がＬ字状をなすスチールホルダ３８が配置されている。このスチールホルダ３８は、圧延リング３０に嵌合されて、圧延リング３０の内周面及び一端側を向く側面と接着剤３９によって接着されて固定されており、スチールホルダ３８と圧延リング３０とが一体に構成されている。
ここで、本実施形態においては、スチールホルダ３８の内径はスリーブ部材２０の定径部２５の外径よりも僅かに大きくされていてクリアランスが形成されており、圧延リング３０がスチールホルダ３８を介してスリーブ部材２０によって支持され、その軸心がシャフト１２及びスリーブ部材２０の軸線Ｌと一致させられるとともに、スチールホルダ３８及び圧延リング３０が軸線Ｌ方向に摺動可能とされている。
【００５４】
このスチールホルダ３８の軸線Ｌ方向長さは、前記圧延リング３０の軸線Ｌ方向長さよりも長くされており、スチールホルダ３８の外周側には、圧延リング３０の他端側に隣接するようにリングスペーサ４６が配置されていて、このリングスペーサ４６の他端面が押圧部材５０の押圧面５１に当接されている。つまり、本実施形態においては、押圧部材５０がリングスペーサ４６を介して圧延リング３０の被押圧面３１を押圧している。
また、スチールホルダ３８の一端側を向く面が受け部４２の受け面４３に当接されており、これらスチールホルダ３８、圧延リング３０、リングスペーサ４６が、受け部４２の受け面４３と押圧部材５０の押圧面５１とで挟持されて固定され、圧延ロール１１が構成される。
【００５５】
本実施形態である圧延ロール１１によれば、スチールホルダ３８と圧延リング３０とが接着剤３９によって接着固定されて一体化されているので、圧延ロール１１の組み立て作業をより簡単に行うことができる。また、圧延リング３０の一端側を向く側面のみでなく他端側を向く側面にもリングスペーサ４６が配置されているので、押圧部材５０の押圧部５２の軸線Ｌ方向長さを短くすることができ、押圧部５２の弾性変形を抑制して圧延リング３０を軸線Ｌに平行な方向に向けて確実に押圧することができる。
【００５６】
さらに、接着剤３９によって圧延リング３０を接着固定しているので、圧延リング３０の内周を拡げるような押圧力が負荷されることがなく、この圧延リング３０の外周面にクラックが発生することを確実に抑制することができる。
また、内周サポート部及び側面サポート部とされたスチールホルダ３８が圧延リング３０と接着固定されて一体に構成されているので、この圧延ロール１１の組み立て作業をさらに簡略化することができる。
【００５７】
次に、図５ないし図１２は本発明の第５ないし第１０の実施形態を示すものであり、図１ないし図４に示した第１ないし第４の実施形態と共通する部分には同一の符号を付して説明を簡略化する。これら第５ないし第１０の実施形態においては共通して、まず、第１の実施形態と同様に内周サポート部がスリーブ部材２０に一体に形成されており、すなわちこのスリーブ部材２０においては、シャフト１２のテーパ部１５と嵌合可能なテーパ孔２１と、圧延リング３０の内径より極僅かに小さな一定外径の定径部である内周サポート部２７とが同軸に形成されていて、スリーブ部材２０をテーパ部１５に嵌合させた状態で、圧延リング３０の内周面がこの内周サポート部２７によって支持されることにより、圧延リング３０の軸心がシャフト１２の軸線Ｌと一致させられ、かつ、この状態で圧延リング３０は軸線Ｌ方向に摺動可能となるように、圧延リング３０と内周サポート部２７との間に僅かなクリアランスが形成される。なお、このうち図１０に示す第８の実施形態では、このスリーブ部材２０内周側のテーパ孔２１部分に、その内周面に開口する断面「コ」字状の凹部２１Ａが軸線Ｌ回りに環状をなすように形成されている。
【００５８】
また、これら第５ないし第８の実施形態では共通して、前記スリーブ部材２０の外周に、圧延リング３０の他端側を向く側面である被押圧面３１または一端側を向く側面３０Ａに当接される側面サポート部２８がスリーブ部材２０と一体に形成されている。すなわち、図５ないし図７に示す第５の実施形態、図８に示す第６の実施形態、図１０ないし図１２にそれぞれ示す第８ないし第１０の実施形態では、前記内周サポート部２７の他端側に、前記被押圧面３１に当接する側面サポート部２８が断面方形の凸部として内周サポート部２７に垂直に環状に形成されており、図９に示す第７の実施形態では内周サポート部２７の一端側に、圧延リング３０の前記側面３０Ａと当接する側面サポート部２８が同様の環状凸部として形成されている。
【００５９】
なお、これら第５ないし第１０の実施形態では、スリーブ部材２０に第１の実施形態のような鍔部２４や外径が突出部（内周サポート部）より小さくなる定径部２５は設けられておらず、該スリーブ部材２０は断面Ｌ字状とされている。また、側面サポート部２８の外径は、圧延リング３０の廃棄外径と略同じか、図示のようにやや小さくされている。さらに、第５ないし第８の実施形態では、圧延リング３０に複数（２つ）の成形溝３２が軸線Ｌ方向に並んで形成されているのに対し、第９、第１０の実施形態では第１ないし第４の実施形態と同様に成形溝３２は１つである。
【００６０】
また、この側面サポート部２８がスリーブ部材２０に一体に形成されていない側には、やはり第５ないし第１０の実施形態に共通して、リング状のスペーサ４７が他の側面サポート部として配置されている。このうち、第５、第６、第８の実施形態では、圧延リング３０の軸線Ｌ方向の幅が、スリーブ部材２０の一端から前記側面サポート部２８までの内周サポート部２７の軸線Ｌ方向の幅よりも僅かに大きくされていて、圧延リング３０は前記被押圧面３１を側面サポート部２８に当接させた状態で、その一端がこのスリーブ部材２０の一端からはみ出すようにされており、前記スペーサ４７はこのはみ出した圧延リング３０の一端側を向く側面３０Ａに当接させられるように配置されている。
【００６１】
一方、第７、第９、第１０の実施形態では、圧延リング３０の軸線Ｌ方向の幅は内周サポート部２７の幅よりも小さく、スペーサ４７は、その内径が圧延リング３０の内径と等しくされていて、それぞれ圧延リング３０がスリーブ部材２０の側面サポート部２８に当接した状態で、残った内周サポート部２７に圧延リング３０と同様に軸線Ｌ方向に摺動可能に嵌合させられて該圧延リング３０に当接させられている。なお、これら第７、第９、第１０の実施形態のスペーサ４７の軸線Ｌ方向の幅は、内周サポート部２７と圧延リング３０との幅の差よりも僅かに大きく、したがってこのスペーサ４７の圧延リング３０とは反対側の端面は、スリーブ部材２０の前記側面サポート部２８が形成された側とは反対側の端面からはみ出すことになる。
【００６２】
また、これら第５ないし第１０の実施形態において、シャフト１２における大径部１３の他端側を向く端面の外周部には、断面Ｌ字状をなす環状溝１８が形成されていて、受け面４３を備えた受け部４２はこの環状溝１８内に設けられているとともに、この環状溝１８よりも内周側には、大径部１３の他端部によって一端側に向けて一段拡径する段差部１９が形成されることになり、この段差部１９の他端側を向く面は軸線Ｌに垂直な円環面とされている。そして、第５、第８、第１０の実施形態では、この段差部１９の他端側を向く面が受け部４２の前記受け面４３と面一なシャフト１２の受け面１９Ａとされており、圧延リング３０の一端側に配置された前記スペーサ４７は、これらの受け面４３，１９Ａに当接させられ、すなわちその内周側はシャフト１２に直接に当接させられて、押圧部材５０からスリーブ部材２０、圧延リング３０、及びスペーサ４７を介して伝えられた押圧力を受けるようにされている。
【００６３】
さらに、図１１に示す第９の実施形態では、受け面４３，１９Ａは前記と同様に面一とされる一方、これらの受け面４３，１９Ａとスリーブ部材２０の一端面からはみ出したスペーサ４７との間にはさらにスペーサ４８が介装されていて、このスペーサ４８が受け面４３，１９Ａに当接することにより、前記押圧力がさらにこのスペーサ４８を介して受け止められるようになされている。これらに対して、第６、第７の実施形態では、受け部４２の受け面４３がシャフト１２の段差部１９における受け面１９Ａよりも僅かに他端側に突出するようにされていて、第６の実施形態におけるスペーサ４７と第７の実施形態におけるスリーブ部材２０とのそれぞれ一端側を向く面は、この受け面４３と当接させられている。
【００６４】
なお、第５、第８、第９の実施形態では、第１ないし第４の実施形態と同様シャフト１２に、前記大径部１３から他端側に向けてこの大径部１３よりも一段小径とされた一定外径の中径部１４が形成されており、この中径部１４のさらに他端側に、他端側に向かうにしたがい漸次外径が小さくなるテーパ部１５が形成されているのに対し、第６、第７、第１０の実施形態では中径部１４が形成されずに、大径部１３の前記受け面１９Ａから直ぐにテーパ部１５が形成されている。これに合わせて、第５、第８の実施形態におけるスペーサ４７及び第９の実施形態におけるスペーサ４８は、その内径が中径部１４に嵌合可能な一定内径とされて軸線Ｌ方向に摺動可能とされる一方、第６の実施形態のスペーサ４７はその内径部が他端側に向かうにしたがい漸次内径が小さくなるテーパ孔とされ、ただし上述のように受け面４３と当接させられた状態でテーパ部１５との間に僅かなクリアランスが確保されるようになされている。
【００６５】
また、これら第５ないし第１０の実施形態においては、シャフト１２の小径部１６は第１ないし第４の実施形態よりも短くされる一方、雄ネジ部１７は逆に長くされ、この雄ネジ部１７に、押圧部材として押圧ナット７０が螺着されるとともに、油圧ナット６０はこの雄ネジ部１７に着脱可能に配置されて圧延時には取り外し可能とされている。すなわち、これら第５ないし第１０の実施形態に係わる本発明の圧延ロールの組立方法の実施形態について、第５の実施形態を用いて説明すると、まず図５に示すようにシャフト１２に他端側からスペーサ４７、圧延リング３０、及びスリーブ部材２０を挿入して、これらをそれぞれ中径部１４、内周サポート部２７、及びテーパ部１５に嵌合させる。
【００６６】
次いで、雄ネジ部１７に押圧ナット７０を螺着して、その一端面を第５、第６、第８ないし第１０の実施形態ではスリーブ部材２０に、また第７の実施形態では内周サポート部２７から他端側にはみ出たスペーサ４７に当接させるとともに、その外周に押圧リング７１を緩挿して配置し、さらに他端側から油圧ナット６０を雄ネジ部１７に螺着する。ここで、押圧ナット７１は、その外径がスリーブ部材２０の内周サポート部２７における外径よりも大きく、かつスリーブ部材２０に一体形成された前記側面サポート部２８の外径や第７の実施形態におけるスペーサ４７の外径よりは小さくされたされた断面方形のリング状をなし、内径部に雄ネジ部１７と螺合する雌ネジ部７０Ａが形成されるとともに、その外周面には、内周に向けて軸線Ｌに垂直に延びる断面円形の止まり孔状の係合孔７０Ｂが、必要に応じて１または複数形成されている。
【００６７】
また、押圧リング７１は、その内径がこの押圧ナット７０の外径よりも大きく、かつやはり前記側面サポート部２８の外径や第７の実施形態におけるスペーサ４７の外径よりは小さくされた断面方形のリング状をなしており、ただしその軸線Ｌ方向の幅は押圧ナット７０の軸線Ｌ方向の幅よりも僅かに大きくされていて、図５に示すようにこの押圧リング７１の他端側を向く端面に、油圧ナット６０の押圧リング６２が当接するようになされている。なお、これらの押圧リング６２．７０は一体に形成されていてもよい。また、押圧リング７１には、図７に示すように周方向に延びる長円状の窓部７１Ａが、この押圧リング７１を径方向に貫通するように形成されている。
【００６８】
そして、この窓部７１Ａから図５及び図７に示すように押圧ナット７０の係合孔７０Ｂが臨めるように押圧リング７１を配置して、油圧ナット６０の押圧リング６２をこの押圧リング７１に当接させた上で、この油圧ナット６０の油圧調整部６３によって押圧リング６２を一端側に向けて移動させると、この押圧リング６２に当接した押圧リング７１及び第５、第６、第８ないし第１０の実施形態におけるスリーブ部材２０の側面サポート部２８、または第７の実施形態におけるスペーサ４７を介して、圧延リング３０は一端側に向けて押圧させられる。
【００６９】
ここで、こうして油圧ナット６０によって圧延リング３０を一端側に押圧すると、押圧ナット７０と第５、第６、第８ないし第１０の実施形態におけるスリーブ部材２０との間、または第７の実施形態におけるスペーサ４７との間には隙間があくことになる一方、シャフト１２の前記大径部１３よりも他端側は、概ねこの隙間の大きさだけ油圧ナット６０によって引き延ばされて伸張するように弾性変形することになる。そこで、この状態から、前記窓部７１Ａを通して丸棒やレンチ等の作業用工具を押圧ナット７０の係合孔７０Ｂに係合させて前記隙間がなくなるようにねじ込み、再びその一端面をスリーブ部材２０やスペーサ４７に当接させてさらに押圧する。
【００７０】
なお、こうして油圧ナット６０や押圧リング７１、押圧ナット７０によってスリーブ部材２０を一端側に押圧すると、シャフト１２のテーパ部１５とテーパ孔２１が嵌合したスリーブ部材２０も外周側に拡径するように僅かに弾性変形させられることになるが、このスリーブ部材２０の前記内周サポート部２７と圧延リング３０とのクリアランスは、このような弾性変形による拡径によっても圧延リング３０に円周方向への引張応力が作用しない程度の大きさとされている。
【００７１】
このように油圧ナット６０によって圧延リング３０を一端側に押圧し、さらにスリーブ部材２０やスペーサ４７との間にあいた隙間をなくすように押圧ナット７０をねじ込んだ上で、油圧ナット６０の油圧調整部６３による押圧を解除して油圧ナット６０を雄ネジ部１７から取り外し、さらに押圧リング７１もシャフト１２から取り外すと、この油圧ナット６０の押圧力によって伸張するように弾性変形していたシャフト１２の大径部１３よりも他端側の部分は、その弾性により元の状態に戻ろうとして逆に一端側に収縮することになり、これに伴い押圧ナット７０はスリーブ部材２０の側面サポート部２８やスペーサ４７を介して圧延リング３０を一端側に付勢するように押圧して固定することになる。すなわち、これら第５ないし第１０の実施形態でも、こうして油圧ナット６０を取り外した後はシャフト１２自体が押圧機構として機能して圧延リング３０を一端側に付勢することになる。
【００７２】
したがって、このように構成された第５ないし第１０の実施形態においても、第１ないし第４の実施形態と同様に、圧延リング３０には円周方向の引張応力が作用することがなく、クラックが発生することを抑制することができるので、その肉厚を小さくしても寿命延長を図ることができてコストを大幅に低減できる一方、スリーブ部材２０の内周サポート部２７によって圧延リング３０の軸心を確実にシャフト１２の軸線Ｌと一致させることができるので、高精度の圧延を行うことが可能となる。また、シャフト１２のシール性の向上やシール構造の簡略化も同様に可能である。
【００７３】
さらに、これら第５ないし第１０の実施形態では、スリーブ部材２０に内周サポート部２７が一体に形成されている上に、側面サポート部２８も同じスリーブ部材２０に一体形成されているので、第１ないし第４の実施形態に比べてさらに部品数を削減することができて、その管理の簡略化やコストの一層の低減を図ることができる。また、これらの実施形態では油圧ナット６０をシャフト１２に着脱可能として圧延時には取り外しても、上述のようにシャフト１２自体が押圧機構として圧延リング３０を一端側に付勢することにより押圧固定した状態を維持できるので、この圧延時においてシャフト１２の他端側の質量を低減することができ、特に片持ち支持されたシャフト１２に振れが生じたりするのを防いで一層高精度の圧延を行うことが可能となる。
【００７４】
一方、このうち第５及び第８ないし第１０の実施形態では、シャフト１２の大径部１３に形成された段差部１９の受け面１９Ａにスペーサ４７、４８が直接当接して圧延リング３０を押圧する押圧力を受け止めるようにされているので、圧延リング３０の取付剛性を高めて圧延精度の一層の向上を図ることができる。また、この受け面１９Ａにスペーサ４７やスリーブ部材２０の側面サポート部２８が直接当接することのない第６、第７の実施形態でも、前記押圧力は受け部４２を介して大径部１３に形成された環状溝１８の他端側を向く壁面１８Ａにより受け止められるので、同様に圧延リング３０を高い取付剛性で固定することができる。
【００７５】
さらにまた、第８の実施形態においては、そのスリーブ部材２０内周側のテーパ孔２１に凹部２１Ａが形成されており、このような凹部２１Ａが形成されたスリーブ部材２０に一端側に向けて押圧力を付与して、その側面サポート部２８を介して圧延リング３０を一端側に押圧すると、スリーブ部材２０はこの凹部２１Ａが押し広げられて側面サポート部２８が圧延リング３０側に倒れ込むように極僅かに弾性変形し、これに伴い図１０に矢線Ｆで示すように圧延リング３０に前記押圧力に加えてより大きな圧縮応力を与えることが可能となる。したがって、このような第８の実施形態によれば、圧延リング３０にクラックが発生するのをより確実に防止することができ、これにより圧延リング３０の寿命をさらに延長することができて、一層の低コスト化を図ることが可能となる。
【００７６】
最後に、図１３は本発明の第１１の実施形態を示すものであって、この第１１の実施形態は図２に示した第２の実施形態と基本的構成を同じくし、押圧部材５０と油圧ナット６０との間に弾性部材として皿バネ６４が介装されていることを特徴としている。なお、この図１３に示す第１１の実施形態では、第１、第２の実施形態と共通する部分に同一の符号を配してあるが、この第１１の実施形態における押圧部材５０は、その他端側部分が、一端側部分がなす軸線Ｌを中心とした円筒に垂直な軸線Ｌを中心とした円環板状に形成されてシャフト１２の小径部１６に嵌挿されていて、これら第１、第２の実施形態のようなリテーナ取付部５３や他端側に向かうにしたがい外径及び内径が漸次小さくなるように傾斜した連結部５４を備えてはいない。
【００７７】
また、リテーナ５５は油圧ナット６０よりも径の大きな円筒状とされて、この油圧ナット６０の外周に螺着されており、さらにこれら油圧ナット６０及びリテーナ５５の一端側には円環板状のワッシャ６５がシャフト１２の小径部１６に嵌挿されている。なお、この第１１の実施形態では、これらリテーナ５５、ワッシャ６５、及び押圧部材５０はその外径がＬ字型スペーサ４４の外径と等しくされている。そして、上記皿バネ６４は、このワッシャ６５の一端側を向く端面と押圧部材５０の他端部側の端面とに当接させられて、リテーナ５５及びワッシャ６５を介して押圧部材５０と油圧ナット６０との間に介装されている。
【００７８】
このような第１１の実施形態の圧延ロール１１では、油圧ナット６０の油圧調整部６３により押圧リング６２を一端側に移動させると、ワッシャ６５を介して皿バネ６４が圧縮されるとともに押圧部材５０が一端側に押し付けられて圧延リング３０が押圧されるので、この状態でリテーナ５５を一端側にねじ回してワッシャ６５の他端面に当接させ、その軸線Ｌ方向の位置を固定することにより、圧延リング３０が固定される。したがって、この状態で油圧ナット６０の油圧調整部６３による圧力を解除しても、圧延リング３０を固定したまま保持することができる。
【００７９】
そして、本第１１の実施形態では、この油圧ナット６０と押圧部材５０との間に弾性部材として皿バネ６４が介装されており、上述のように圧延リング３０を固定した状態で、この皿バネ６４が押圧機構として機能して圧延リング３０を一端側に付勢することができるので、油圧ナット６０による押圧を解除しても確実かつ強固に圧延リング３０を固定して、安定した圧延加工を図ることができる。しかも、このような弾性部材としての皿バネ６４をその弾性係数の異なるものと交換したり、介装する皿バネ６４の数を変えたりすることにより、この弾性部材が圧延リング３０を付勢する力を調整することができるので、圧延加工時に圧延リング３０に作用する負荷等に応じて適正な付勢力で圧延リング３０を付勢して固定することが可能となる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、圧延リングを超硬合金で形成されたものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の硬質材料で形成されたものであってもよい。例えば、超微粒合金等の高硬度材料で形成することで、圧延リングの耐摩耗性を向上させることができるので、好ましい。
【００８１】
また、押圧部材を一端側に付勢する押圧機構として油圧ナットを備えたものとして説明したが、これに限定されることはなく、例えばナットをねじ込んで押圧するように他の押圧機構を用いても良い。ただし、本実施形態のように油圧ナットを備えることにより、押圧部材の付勢を簡単に行うことができ、圧延ロールの組み立て作業に掛かる時間と労力を大幅に低減できるので、油圧ナットを使用することが好ましい。
【００８２】
さらに、圧延リングの側面を支持する側面サポート部を配置したものとして説明したが、この側面サポート部を備えていないものであっても良い。ただし、本実施形態のように側面サポート部を配置することにより、圧延リングの軸線Ｌ方向長さを短くすることができるので好ましい。
また、圧延リングの外周面に、径方向内側に向けて凹んだ断面半円状をなす成形溝が形成されたものとして説明したが、この圧延リングの外周面の形状に限定はなく、圧延して成形する製品の形状、材質等を考慮して適宜設計することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態である圧延ロールの、油圧ナット６０及び押圧リング７１を取り付けた状態を示す側面断面図である。
【図６】本発明の第５の実施形態である圧延ロールの、油圧ナット６０及び押圧リング７１を取り外した状態を示す側面断面図である。
【図７】図５における油圧ナット６０及び雄ネジ部１７を略した圧延ロールの他端側の平面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図１２】本発明の第１０の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図１３】本発明の第１１の実施形態である圧延ロールの側面断面図である。
【図１４】従来の圧延ロールの側面断面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１１  圧延ロール
１２  シャフト
１９  段差部
１９Ａ  段差部１９の受け面
２０  スリーブ部材
２１Ａ  凹部
２６  突出部（内周サポート部）
２７  内周サポート部
２８  側面サポート部
３０  圧延リング
３５  台金（内周サポート部）
３８  スチールホルダ（内周サポート部及び側面サポート部）
４１，４５，４７，４８  スペーサ（側面サポート部）
４４  Ｌ字型スペーサ（内周サポート部及び側面サポート部）
５０  押圧部材
６０  油圧ナット（押圧機構）
７１  押圧ナット（押圧部材）
Ｌ  シャフト１２の軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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