(57)【要約】【課題】多段ロール装置で仕上げる薄板状製品の表面品質を向上させることである。【解決手段】２本のロールを上下に配したロール装置の上ロールの一端部と下ロールの他端部を、４１本のころ８を組み込んだ軸受３ａ、４ｂで支持し、上ロールの他端部と下ロールの一端部を、４２本のころ８を組み込んだ軸受３ｂ、４ａで支持するようにして、両ロールの左右同じ側の軸受間および各ロールの左右両側の軸受間でころ本数を異ならせることにより、それぞれの軸受間でころ８の通過振動が同期しないようにして、両ロールに挟圧される薄板状製品の表面品質の向上を図ったのである。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
転がり軸受に両端部を支持されたロールを多段に配し、そのうちの２本のロールの間に薄板状の製品を通して挟圧することにより、製品表面を仕上げる多段ロール装置において、前記各ロールの端部を支持する転がり軸受の転動体の個数を軸受間で異ならせたことを特徴とする多段ロール装置。
【請求項２】
前記各転がり軸受のうち、製品を挟圧する２本のロールの同じ側の端部を支持する軸受どうしで、転動体の個数を異ならせた請求項１に記載の多段ロール装置。
【請求項３】
前記各転がり軸受のうち、製品を押圧するロールの一端部を支持する軸受と他端部を支持する軸受とで、転動体の個数を異ならせた請求項１または２に記載の多段ロール装置。
【請求項４】
前記各転がり軸受がテーパころ軸受または玉軸受であり、これらの各転がり軸受のうち、テーパころまたは玉の個数を異ならせた軸受の間で、テーパころまたは玉の接触角を異ならせた請求項１乃至３のいずれかに記載の多段ロール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロールを多段に配し、そのうちの２本のロールの間に薄板状の製品を通してその表面を仕上げる多段ロール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄板状の製品の仕上工程では、ロールを多段に配し、そのうちの２本のロールの間に製品を通して挟圧することにより、製品表面を凹凸の少ない滑らかな面に仕上げる多段ロール装置がよく使用される。このような多段ロール装置の具体的な例としては、電子レンジや冷蔵庫等の家電製品に使われる薄肉鋼板を仕上げるテンションレベラや、パソコン等の情報機器のＣＲＴや液晶画面に使われるポリカーボネイト樹脂の薄板を仕上げるポリッシング装置等がある。また、印刷用の上質紙の仕上工程では、カレンダ装置として知られるロール装置が使用されている。
【０００３】
上述した多段ロール装置には、両端部を軸受で支持されたロールを垂直方向に多段に配した構造のものが多い。そのほか、ロールを水平方向に２段以上に配したものや、一対のロールから成るスタンドを製品の走行方向に沿って複数設けた構造のものもある。
【０００４】
いずれの構造のロール装置においても、各ロールを支持する軸受は、大きな荷重が負荷されるため、円筒ころやテーパころを組み込んだ転がり軸受が使用されることが多い。また、小型の装置では、玉軸受が用いられることもある。これらの軸受は、一般の機械装置と同様に荷重や回転数等の運転条件に基づいて選定されるが、通常、製品を挟圧する２本のロールについては、仕様（転動体の径や個数、転動体がテーパころや玉の場合の接触角等）が同一の軸受が使用される。
【０００５】
ところで、転がり軸受では、その構造上、ラジアル荷重の荷重方向に対する転動体の位置によって荷重分布が異なり、転動体および軌道輪の弾性変位量が違ってくるため、軸の回転に伴って転動体が公転すると、転動体の個数と公転回転数との積で決まる振動数で軸心が変位する転動体通過振動が発生する。なお、テーパころ軸受や玉軸受の場合は、テーパころや玉の接触角によって、公転回転数が変わり、転動体通過振動の振動数も変わってくる。
【０００６】
上述した転がり軸受の転動体通過振動は、一般の機械装置で問題となることは少ない。しかし、多段ロール装置では、２本のロールが所定の圧力で製品を挟圧しながら回転しているため、各ロールを支持する同一仕様の軸受が同期して振動し、両ロールの同じ側の軸受間で軸心変位の位相が逆になって製品表面の凹凸が大きくなったり、ロールの両側の軸受間で軸心変位が同位相となって製品の長手方向にうねりを生じたりして、要求される表面品質を確保できないことがある。
【０００７】
転動体通過振動を抑えるには、一般に、軸受のラジアル隙間を小さくするか、軸受に予圧を加える（例えば、非特許文献１参照。）が、その場合には、何らかの使用条件の変動によって軸受の負のすきま量が大きくなり、軸受寿命が著しく低下したり、軸受の過度の発熱によるトラブルが発生したりすることがある。
【０００８】
【非特許文献１】
綿林英一著「ＪＩＳ使い方シリーズ転がり軸受マニュアル」第１版、財団法人日本規格協会、１９９９年２月２０日、ｐ．１６６−１６７
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の課題は、多段ロール装置で仕上げる薄板状製品の表面品質を向上させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、この発明は、転がり軸受に両端部を支持されたロールを多段に配し、そのうちの２本のロールの間に薄板状の製品を通して挟圧することにより、製品表面を仕上げる多段ロール装置において、前記各ロールの端部を支持する転がり軸受の転動体の個数を軸受間で異ならせた構成を採用したのである。
【００１１】
すなわち、多段ロール装置の各ロールを支持する転がり軸受間で、転動体の個数を異ならせることにより、各軸受の転動体通過振動の振動数を異ならせ、各軸受が同期して振動しないようにして、製品表面品質の向上を図ったのである。
【００１２】
前記転動体の個数を、製品を挟圧する２本のロールの同じ側の端部を支持する軸受どうしで異ならせるか、製品を押圧するロールの一端部を支持する軸受と他端部を支持する軸受とで異ならせることにより、効果的に製品表面品質を向上させることができる。
【００１３】
また、前記各転がり軸受がテーパころ軸受または玉軸受である場合には、軸受間でテーパころまたは玉の個数を異ならせたうえ、そのテーパころまたは玉の接触角を異ならせて公転回転数を異ならせることにより、軸受間での転動体通過振動の振動数の差を微調整して軸心変位が一致する周期を長くし、製品表面品質をさらに向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図４に基づき、この発明の実施形態を説明する。このロール装置は、図１に示すように、２本のロール１、２を上下に配したもので、各ロール１、２は、それぞれ両端部を転がり軸受３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂで支持されている。そして、長尺薄板状の製品５を、両ロール１、２間に通して挟圧することにより、製品５の表面を凹凸の少ない滑らかな面に仕上げるようになっている。
【００１５】
前記各転がり軸受３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂは、図２に示すように、内輪６と外輪７との間に転動体としての円筒ころ８を４列で収容したもので、各列のころ本数は次のようになっている。すなわち、上ロール１の一端側の軸受３ａと下ロール２の他端側の軸受４ｂでは、図３（ａ）に示すように、各列に約８．８°間隔で４１本のころ８が組み込まれているのに対し、上ロール１の他端側の軸受３ｂと下ロール２の一端側の軸受４ａでは、図３（ｂ）に示すように、約８．６°間隔で４２本のころ８が組み込まれている。
【００１６】
なお、上述したころ本数は、このロール装置の回転数や荷重等の運転条件を考慮して、各転がり軸受３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂが十分なラジアル負荷特性を確保できる範囲で選定されている。
【００１７】
すなわち、このロール装置では、上下ロール１、２の一端側の軸受３ａ、４ａどうし、および他端側の軸受３ｂ、４ｂどうしでころ本数が異なると同時に、上ロール１の左右両側の軸受３ａ、３ｂ間、および下ロール２の左右両側の軸受４ａ、４ｂ間でもころ本数が異なっており、それぞれの軸受間でころ８の通過振動の振動数が異なって振動が同期しないようになっている。従って、各軸受３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂの振動が製品５の表面品質に及ぼす影響は従来よりも大幅に減少し、表面品質の優れた製品５が得られる。しかも、従来のように軸受すきまを小さくしたり、軸受に予圧を加えたりする必要がないので、軸受寿命の低下や発熱によるトラブルが発生するおそれが少ない。
【００１８】
なお、各転がり軸受の転動体個数は、必ずしもこの実施形態のような選び方をする必要はなく、製品を挟圧する２本のロールの左右同じ側の２つの軸受で異なり、各ロールの左右両側の軸受では同じとなるようにしてもよいし、これとは逆に、各ロールの左右両側で異なり、両ロールの左右同じ側では同じとなるようにしてもよい。さらに、各ロールを支持する４つの軸受すべてで異なるようにすることもできる。
【００１９】
また、転動体個数の選定にあたっては、転動体個数の異なる軸受どうしで転動体通過振動による軸心変位が一致する周期がなるべく長くなるようにするため、偶数と奇数の組合せ、同じ約数を持たない組合せ、あるいは約数を持たない数どうしの組合せのうちから選ぶことが望ましい。
【００２０】
そして、ロール端部を支持する転がり軸受がテーパころ軸受である場合には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、内輪９と外輪１０との間に組み込まれたテーパころ１１の本数が異なる軸受１２ａ、１２ｂ間で、テーパころ１１の接触角を異ならせることもできる。この例では、テーパころ１１の接触角を、一方の軸受１２ａで２０°、他方の軸受１２ｂでは２５°としている。これにより、両軸受１２ａ、１２ｂ間でテーパころ１１の公転回転数を異ならせて、テーパころ１１の通過振動の振動数の差を微調整し、軸心変位が一致する周期がより長くなるようにして、製品表面品質をさらに向上させることができる。この軸受間の振動数差の微調整は、ロール支持軸受が玉軸受の場合も同様に行うことができる。
【００２１】
なお、本発明は、上述した実施形態のような２段のロール装置に限らず、３段以上にロールを配した多段ロール装置にも、もちろん適用できる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、この発明は、多段ロール装置の各ロールを支持する転がり軸受間で、転動体の個数を異ならせることにより、各軸受の転動体通過振動の振動数を異ならせ、各軸受が同期して振動しないようにしたので、多段ロール装置で仕上げる薄板状製品の表面品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態のロール装置の正面図
【図２】図１のロール装置の転がり軸受の要部の正面断面図
【図３】ａ、ｂは、それぞれ図２の各転がり軸受のころ配列の違いを説明する要部の側面断面図
【図４】ａ、ｂは、それぞれ図１の各軸受がテーパころ軸受である場合のテーパころの接触角の違いを説明する要部の正面断面図
【符号の説明】
１、２　ロール
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ　軸受
５　製品
６　内輪
７　外輪
８　ころ
９　内輪
１０　外輪
１１　テーパころ
１２ａ、１２ｂ　軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004116697.tif 000006