(57)【要約】【課題】クロス圧延機における被圧延材のねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができる圧延機を提供する。【解決手段】被圧延材Ｓを介して上ワークロール２と下ワークロール３とを交差させると共に、圧延荷重を加えて前記被圧延材Ｓを圧延する圧延機において、前記上ワークロール２と下ワークロール３とはロール径がロール軸方向の両端で異なり、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるにした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を介して上ワークロールと下ワークロールとを交差させると共に、圧延荷重を加えて前記被圧延材を圧延する圧延機において、
前記上ワークロールと下ワークロールとはロール径がロール軸方向の両端で異なり、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるにしたことを特徴とする圧延機。
【請求項２】
前記圧延荷重が上ワークロールと下ワークロールとに対し、上バックアップロールと下バックアップロールとを介して加えられるペアクロス圧延機であって、前記上バックアップロールと下バックアップロールのロール径は上ワークロールと下ワークロールとにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割されていることを特徴とする請求項１記載の圧延機。
【請求項３】
前記上ワークロールと下ワークロールとのクロス角θをθ＝１．５°〜２０°と大きくしたことを特徴とする請求項１又は２記載の圧延機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延機に係り、一層詳細には圧延機のロール形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、帯鋼板等の被圧延材を圧延する圧延機として、図５に示すような圧延機が知られている。同図に示す圧延機は、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とを有する。上ワークロール１００の上方には、上バックアップロール１０２が配置されており、下ワークロール１０１の下方には、下バックアップロール１０３が配置されている。
【０００３】
圧延機によって被圧延材Ｓを圧延するに際しては、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とを、それぞれの中心軸を略水平に保った状態で微小角度だけ交差させる。そして、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とに対し、上バックアップロール１０２と下バックアップロール１０３とを介して圧延荷重を加えることにより、被圧延材Ｓを圧延する。
【０００４】
このように、上ワークロール１００と下ワークロール１０１とを僅かに交差させることにより、上下ワークロールや上下バックアップロールの撓みを打ち消して、上ワークロール１００と下ワークロール１０１との間のギャップを被圧延材Ｓの幅方向に略一定にすることができる。
【０００５】
そして現在では、図４の（ａ）に示すように、上ワークロール５と下ワークロール６の交差角２θ（クロス角θ）を大きく（例えば、θ＝１〜１．５°→θ＝１０°〜２０°）した大クロス圧延機も考案されている。
【０００６】
この大クロス圧延は、通常のクロス圧延に比べてロールクロス角を大きくし、被圧延材に対して大きなせん断ひずみを付与し、圧延直後の再結晶過程における結晶粒の微細化、または、変態時における結晶粒の微細化を実現して、ランクフォード値（ｒ値）によってあらわされる深絞り性の性質向上等を狙ったものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような大クロス圧延機を用いたクロス圧延においては、クロス角θを大きくすると、図４の（ｂ）に示すように、上ワークロール５が圧延方向入側、下ワークロール６が圧延方向出側に位置するようにロールが交差されている状態では、上ロール５において被圧延材Ｓが上ロール５と離れる位置においても、下ロール６により被圧延材は圧下されており、したがって、被圧延材Ｓは上方に反る傾向にあり（図４の（ｂ）の状態参照）、一方、その被圧延材Ｓの板幅方向の反対側では、下方に反る傾向にあり（図４の（ｃ）の状態参照）、被圧延材Ｓのねじれが懸念されるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、クロス圧延機における被圧延材のねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができる圧延機を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明に係る圧延機は、被圧延材を介して上ワークロールと下ワークロールとを交差させると共に、圧延荷重を加えて前記被圧延材を圧延する圧延機において、前記上ワークロールと下ワークロールとはロール径がロール軸方向の両端で異なり、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、前記圧延荷重が上ワークロールと下ワークロールとに対し、上バックアップロールと下バックアップロールとを介して加えられるペアクロス圧延機であって、前記上バックアップロールと下バックアップロールのロール径は上ワークロールと下ワークロールとにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記上ワークロールと下ワークロールとのクロス角θをθ＝１．５°〜２０°と大きくしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る圧延機を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
［第１実施例］
図１は本発明の第１実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロールの模式図、図２は作用説明図である。
【００１４】
図１に示すように、２段圧延機１は、上ワークロール２と、下ワークロール３とを有する。上ワークロール２及び下ワークロール３の両端部は、それぞれ図示しないワークロール軸受箱（チョック）によって支持されている。これらのロールは、ハウジング４内に収容されており、上下ワークロール２，３には、そのロールネック部２ａ，３ａに圧延荷重が加えられる。
【００１５】
そして、この２段圧延機１は、図２の（ａ）に示すように、被圧延材Ｓを介して上ワークロール２と下ワークロール３とを交差角２θ（例えばクロス角θ＝１．５°〜２０°）で交差させた状態で被圧延材Ｓを圧延する、いわゆる大クロス圧延機として構成されている。上下ワークロール２，３は、ロール径がロール軸方向の両端で異なり（図１（ｂ）参照）、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるように形成されている。
【００１６】
このように構成されるため、この２段圧延機１は、図２の（ｂ）及び図２の（ｃ）に示すように、被圧延材Ｓを介して上下方向に上下ワークロールの小径側，大径側が位置しており、ワークロールの大径側が高速となる異径異周速圧延になる。
【００１７】
異径圧延においては、圧下力は上下ロールで同じであり、ロールと被圧延材Ｓの接触長さはほぼ同じであるが、小径側ロールの方が被圧延材Ｓは圧下されやすい。その結果、被圧延材Ｓは小径側ロールの方が圧延長さは大きくなる。被圧延材Ｓは、厚さ方向の圧縮に応じて圧延方向に伸びるが、圧延後の長さは、圧延前のほぼｈ０　／ｈ１　（ｈ０　：圧延前の板厚，ｈ１　：圧延後の板厚）倍と考えて良い。これは、圧延においては、厚さ方向の圧縮によって生じる伸びが圧延方向だけに起こる、即ち、平面ひずみ変形の仮定がほぼ成立するからである。
【００１８】
従って、図２の（ａ）に示すように、上下ワークロールを２θで交差させ、圧延方向入側に上ワークロール２が、圧延方向出側に下ワークロール３が移動している状態（図２の（ｂ）の状態）では、上方向に被圧延材Ｓが反る傾向にあるが、反っている内（上）側が圧下されやすく伸びやすい状態をつくるために、被圧延材Ｓを介して、上側に小径側のロールを下側に大径側のロールを配することによって、被圧延材Ｓの板形状が修正される。
【００１９】
一方、圧延方向入側に下ワークロール３が、圧延方向出側に上ワークロール２が移動している状態（図２の（ｃ）の状態）では、下方向に被圧延材Ｓが反る傾向にあるが、反っている内（下）側がより圧下され伸びやすい状態になるように、被圧延材Ｓを介して、下側に小径側のロールを上側に大径側のロールを配することによって、被圧延材Ｓの板形状が修正される。
【００２０】
また、本実施例では、上ワークロール２と下ワークロール３とを交差角２θで交差させた状態で被圧延材Ｓを圧延する、いわゆる大クロス圧延機であるため、前述したように、被圧延材Ｓに対して大きなせん断ひずみを付与し、圧延直後の再結晶過程における結晶粒の微細化、または、変態時における結晶粒の微細化を実現して、ランクフォード値（ｒ値）によってあらわされる深絞り性の性質向上が図れる。
【００２１】
これらの結果、クロス圧延機における被圧延材Ｓのねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができると共に、製品の材質改善や性能向上が図れる。
【００２２】
［第２実施例］
図３は本発明の第２実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロール及びバックアップロールの模式図である。
【００２３】
これは、第１実施例における上ワークロール２と下ワークロール３とに対し、圧延荷重が上バックアップロール１０と下バックアップロール１１とを介して加えられるペアクロス圧延機に本発明を適用した例である。
【００２４】
この場合、前記上バックアップロール１０と下バックアップロール１１のロール径は上ワークロール２と下ワークロール３とにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割される。
【００２５】
これによれば、上下ワークロール２，３の周速度と上下バックアップロール１０，１１の周速度との差であるすべり速度を分散し低減することができ、上下ワークロール２，３と上下バックアップロール１０，１１との間ですべりによって焼きつき等が生じるのを防ぎつつ、第１実施例と同様の作用・効果が得られる。
【００２６】
尚、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。例えば、本発明は大クロス圧延機に限らず、通常のクロス圧延機に適用しても有効である。また、２段及び４段に限らず、６段圧延機にも本発明は適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上、実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明の請求項１に係る発明は、被圧延材を介して上ワークロールと下ワークロールとを交差させると共に、圧延荷重を加えて前記被圧延材を圧延する圧延機において、前記上ワークロールと下ワークロールとはロール径がロール軸方向の両端で異なり、上下ワークロール間で創成される間隙を、ロール径がロール軸方向の両端で同じ場合に２次曲線で創成される間隙分布と同じになるにしたので、クロス圧延機における被圧延材のねじれを効果的に修正して形状の良好な製品を得ることができる。
【００２８】
本発明の請求項２に係る発明は、前記圧延荷重が上ワークロールと下ワークロールとに対し、上バックアップロールと下バックアップロールとを介して加えられるペアクロス圧延機であって、前記上バックアップロールと下バックアップロールのロール径は上ワークロールと下ワークロールとにそれぞれ対称に形成されると共に、ロール胴がロール軸方向に複数に分割されているので、上下ワークロールと上下バックアップロールとの間ですべりによって焼きつき等が生じるのを防ぎつつ、請求項１に係る発明と同様の作用・効果が得られる。
【００２９】
本発明の請求項３に係る発明は、前記上ワークロールと下ワークロールとのクロス角θをθ＝１．５°〜２０°と大きくしたので、請求項１に係る発明と同様の作用・効果に加えて、被圧延材に対して大きなせん断ひずみを付与し、圧延直後の再結晶過程における結晶粒の微細化、または、変態時における結晶粒の微細化を実現して、ランクフォード値（ｒ値）によってあらわされる深絞り性の性質向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロールの模式図である。
【図２】同じく作用説明図である。
【図３】本発明の第２実施例を示すもので、同図（ａ）は圧延機の要部構成図、同図（ｂ）はワールロール及びバックアップロールの模式図である。
【図４】大クロス圧延機における圧延状態を示す模式図である。
【図５】従来の圧延機を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
１　圧延機
２　上ワークロール
２ａ　ロールネック部
３　下ワークロール
３ａ　ロールネック部
４　ハウジング
１０　上バックアップロール
１１　下バックアップロール
Ｓ　被圧延材
θ　クロス角
【図１】
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【図２】
2004074260.tif 000004
【図３】
2004074260.tif 000005
【図４】
2004074260.tif 000006
【図５】
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