(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略一直線上に配置された３つまたは４つ以上の複数のロールと、
上記各ロールの軸方向の両端部の外周面上に配置されると共に、内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪とのうちの少なくとも一方に対して上記軸方向に摺動可能な転動体とを有する第１軸受と、
上記ロールのうちの上記軸方向の外端に位置する２つの端部ロールのうちの一方の端部ロールの上記軸方向の外方の上記第１軸受の軸方向の外方の端部に直接的または部材を介して間接的に接触してアキシアル荷重を受けると共に、軸方向に移動可能な第２軸受と、
上記第２軸受を上記軸方向の内側に付勢する第１付勢部材と、
上記ロールのうちの上記軸方向の外端に位置する２つの端部ロールのうちの他方の端部ロールの上記軸方向の外方の上記第１軸受の軸方向の外方の端部に直接的または部材を介して間接的に接触してアキシアル荷重を受けると共に、軸方向に移動可能な第３軸受と、
上記第３軸受を上記軸方向の内側に付勢する第２付勢部材と
を備え、
上記一方の端部ロールの内端の端部と、上記他方の端部ロールの内端の端部と、上記複数のロールのうちで上記一方の端部ロールと上記他方の端部ロールとを除くロールの両側の端部とは、軸方向に伸縮可能な自由端となっていると共に、隣接するロールの端面同士が当接していることを特徴とする連続鋳造機用従動ロール。
【請求項２】
請求項１に記載の連続鋳造機用従動ロールにおいて、
上記第１軸受は、軸箱に配置されていることを特徴とする連続鋳造機用従動ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続鋳造機においてスラブを鋳造するのに使用する連続鋳造機用従動ロールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続鋳造機用従動ロールとしては、特開平８−２３８５４９号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この連続鋳造機用従動ロールは、２つのロールを有する。上記各ロールは、軸方向の略中央に位置する大径部と、その大径部の軸方向の両側に位置する小径部とからなる。上記ロールの小径部が、スラブの移動方向に略垂直な方向に所定間隔をもって対向するように、上記２つのロールを一直線上に配置している。
【０００３】
連続鋳造機用従動ロールの軸方向外側に位置する上記各ロールの小径部は、例えば自動調心ころ軸受により、また、連続鋳造機用従動ロールの軸方向内側に位置する各ロールの小径部は、例えば円筒ころ軸受により、ロールにおけるスラブ鋳造側と反対側に位置するハウジングに対して回転自在に支持されている。上記円筒ころ軸受は、つばなし内輪と、外周面が調心された外輪と、調心座とを有しており、ころと内輪との軸方向の相対移動によって、ロールの軸方向の膨張を吸収できるようになっている。また、上記自動調心ころ軸受は、つば付内輪及び外輪並びにころを備え、ころと外輪との間で調心性を有しており、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を受けるようになっている。上記自動調心ころ軸受は、一般的にはロールの位置決めを行う固定側軸受として用いられる。
【０００４】
上記従来の連続鋳造機用従動ロールは、各ロールの軸方向内側の小径部が、軸方向に伸縮可能な自由端になるようにして、すなわち、各ロールの軸方向内側の小径部側の軸受がアキシアル荷重を受けないような構造にすることによって、大きなラジアル荷重が作用して使用条件が厳しい連続鋳造機用従動ロールの軸方向の中央付近の軸受に、上記大きなラジアル荷重に加えてアキシアル荷重が作用することを防止して、上記中央付近の軸受の損傷を抑制するようにしている。
【０００５】
しかしながら、上記従来の連続鋳造機用従動ロールでは、各ロールの軸方向外側の小径部が軸方向に移動不可能な固定端になっている、すなわち、各ロールの軸方向外側に設置された上記自動調心ころ軸受がアキシアル荷重を受けてロールの位置決めを行うようになっているので、ロールの軸方向外側の上記自動調心ころ軸受が、大きなラジアル荷重を受けた上に、更に、ロールの熱膨張に起因するアキシアル荷重及びスラブからのアキシアル荷重を受けて、頻繁に破損するという問題がある。このことから、連続鋳造機用従動ロールの寿命が短いという問題がある。
【特許文献１】特開平８−２３８５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、ロール上に配置される軸受が破損しにくくて寿命が長い連続鋳造機用従動ロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の連続鋳造機用従動ロールは、
略一直線上に配置された３つまたは４つ以上の複数のロールと、
上記各ロールの軸方向の両端部の外周面上に配置されると共に、内輪と、外輪と、上記内輪と上記外輪とのうちの少なくとも一方に対して上記軸方向に摺動可能な転動体とを有する第１軸受と、
上記ロールのうちの上記軸方向の外端に位置する２つの端部ロールのうちの一方の端部ロールの上記軸方向の外方の上記第１軸受の軸方向の外方の端部に直接的または部材を介して間接的に接触してアキシアル荷重を受けると共に、軸方向に移動可能な第２軸受と、
上記第２軸受を上記軸方向の内側に付勢する第１付勢部材と、
上記ロールのうちの上記軸方向の外端に位置する２つの端部ロールのうちの他方の端部ロールの上記軸方向の外方の上記第１軸受の軸方向の外方の端部に直接的または部材を介して間接的に接触してアキシアル荷重を受けると共に、軸方向に移動可能な第３軸受と、
上記第３軸受を上記軸方向の内側に付勢する第２付勢部材と
を備え、
上記一方の端部ロールの内端の端部と、上記他方の端部ロールの内端の端部と、上記複数のロールのうちで上記一方の端部ロールと上記他方の端部ロールとを除くロールの両側の端部とは、軸方向に伸縮可能な自由端となっていると共に、隣接するロールの端面同士が当接していることを特徴としている。
また、一実施形態では、
上記第１軸受は、軸箱に配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の連続鋳造機用従動ロールによれば、各ロールの軸方向の両端部の外周面上に配置される第１軸受は、その転動体が内輪と外輪のうちの一方に対して上記軸方向に摺動可能であるので、温度上昇に起因して上記ロールが上記軸方向に伸長しても、上記第１軸受に殆どアキシアル荷重がかかることがなくて、上記第１軸受にかかる荷重を略ラジアル荷重だけにすることができ、上記第１軸受の損傷を抑制できる。
【００１３】
また、本発明の連続鋳造機用従動ロールによれば、アキシアル荷重を受ける第２軸受および第３軸受によって、上記ロールの上記軸方向の伸長に起因するアキシアル荷重を支持することができる。また、上記付勢部材によって、上記第２軸受および第３軸受に上記軸方向に力を付与できるので、第２軸受および第３軸受に所望の性能を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１は、連続鋳造機のスラブ鋳造部分を示す拡大模式図である。
【００１６】
この連続鋳造機は、レードルおよびタレット（図示せず）と、タンディシュ１と、モールド２と、モータ等を有して自ら回動できる駆動ロール４と、自ら回動できない本発明の一実施形態の連続鋳造機用従動ロール（以下、従動ロールという）５とを有する。駆動ロール４は、所定数従動ロール５の代わりに配設される。
【００１７】
上記レードルは、タレットにより支持されるようになっている。溶鋼は、レードルからノズル８を通してタンディシュ１に注がれるようになっており、その後、モールド２において所定形状（帯状）のスラブに成形されるとともに表面を冷却されるようになっている。その後、スラブは、スラブの両側にその軸線がスラブの表面と平行となるように隔設された駆動ロール４および従動ロール５によって鋳造、案内及び搬送され、徐々に冷却されるようになっている。
【００１８】
図２は、上記従動ロール５の配置構造を示す部分平面図である。
【００１９】
図２において、上記従動ロール５は、スラブが鋳造される方向に対して７列に配置されている。上記従動ロール５は、３つのロール２１,２２,２３と、４つの第１軸箱２５,２５,２５,２５と、第２軸箱２６と、第３軸箱２７とを有する。上記３つのロール２１,２２,２３は、略一直線上に配置されている。正確には、上記３つのロール２１,２２,２３の夫々の中心軸は、略同一直線上に配置されている。上記３つのロール２１,２２,２３は、全て長さが異なっている。長さが中間のＭロール２２は、長さが最も短いＳロール２１と長さが最も長いＬロール２３との間に配置されている。上記３つのロール２１,２２,２３の夫々は、軸方向の略中央に位置する大径部と、大径部の軸方向の一方の側に位置する小径端部と、大径部の軸方向の他方の側に位置する小径端部とからなっている。
【００２０】
上記第１軸箱２５は、軸方向に隣接している２つのロール２１,２２または軸方向に隣接している２つのロール２２,２３の隣接する２つの小径端部をそれぞれ覆うように配置されている。すなわち、上記４つある第１軸箱２５の一方側の２つは、Ｓロール２１の小径端部、およびそのＳロール２１に隣接するＭロール２２の小径端部をそれぞれ覆うように配置されており、第１軸箱２５の他方側の２つは、Ｍロール２２の小径端部、およびそのＭロール２２に隣接するＬロール２３の小径端部をそれぞれ覆うように配置されている。
【００２１】
また、上記第２軸箱２６は、軸方向の外端の一方に位置するロール２１または２３の軸方向の外方の小径端部を覆うように配置されており、第３軸箱２７は、軸方向の外端の他方に位置するロール２３または２１の軸方向の外方の小径端部を覆うように配置されている。
【００２２】
図３は、Ｍロール２２の小径端部とＬロール２３の小径端部を覆っている第１軸箱２５の内部を詳細に示す図である。尚、説明しないが、Ｓロール２１の小径端部とＭロール２２の小径端部を覆っている第１軸箱２５の内部構造も図３に示す構造と同一の構造を有している。
【００２３】
図３に示すように、Ｍロール２２の小径端部３１の軸方向の端面は、Ｌロール２３の小径端部３２の軸方向の端面と当接している。Ｍロール２２の小径端部３１と第１軸箱２５との間、および、Ｌロール２３の小径端部３２と第１軸箱２５との間には、第１軸受の一例としての円筒ころ軸受３５,３５が配置されている。各円筒ころ軸受３５は、内輪４０と、外輪４２と、内輪４０と外輪４２との間に配置された円筒ころ４３と、外輪４２と第１軸箱２５の内周面との間に配置された調心座４７とを有する。
【００２４】
上記内輪４０は、小径端部３１（または小径端部３２）に嵌合固定されている。上記内輪４０の径方向外方の外面は、外径が等しい一つの円筒面で構成されており、内輪４０は鍔を有さない構造になっている。また、上記外輪４２の外周面は、調心面になっている。上記外輪４２の内周面には、外輪４２に対する円筒ころ４３の軸方向の移動を不可にする鍔が形成されている。また、上記調心座４７は、外輪４２の外周面と第１軸箱２５の内周面との間に配置されている。上記円筒ころ軸受３５は、ロール２１,２２,２３が、熱膨張して軸方向に伸長すると、円筒ころ４３が、内輪４０に対して軸方向に摺動する構造になっており、円筒ころ軸受３５に、殆どアキシアル荷重が作用しないようになっている。すなわち、上記円筒ころ軸受３５は、ロール２１,２２,２３の軸方向の伸縮を吸収できるようになっている。Ｍロール２２の軸方向の両側の小径端部３１,３１、Ｌロール２３のＭロール２２側の小径端部３２、および、Ｓロール２１のＭロール２２側の小径端部の端は、軸方向に伸縮可能な自由端となっている。また、隣接するロールのうちの一方のロールの端面を凸面にすると共に、隣接するロールのうちの他方のロールの端面を上記凸面に対応する凹面にしている。具体的には、Ｍロール２２のＬロール２３側の端面は、凸面になっており、Ｌロール２３のＭロール２２側の端面は、上記凸面に対応する形状の凹面になっている（Ｍロール２２のＬロール２３側の端面を凹面にすると共に、Ｌロール２３のＭロール２２側の端面を凸面にしても良い）。このようにすると、ロール同士の接触に起因するロールの端面の損傷を軽減することができる。
【００２５】
図４は、図２に２６で示すＬロール２３の軸方向の外方の小径端部５１を覆っている第２軸箱の内部を示す図である。
【００２６】
図４に示すように、Ｌロール２３の軸方向の外方の小径端部５１と第２軸箱２６との間には、第１軸受の一例としての円筒ころ軸受５４が配置されている。円筒ころ軸受５４は、内輪５０と、外輪５２と、内輪５０と外輪５２との間に配置された円筒ころ５３と、外輪５２と第２軸箱２６の内周面との間に配置された調心座５８とを有する。上記内輪５０の径方向外方の外面は、外径が等しい一つの円筒面で構成されており、内輪５０は鍔を有さない構造になっている。また、上記外輪５２の外周面は、調心面になっている。上記外輪５２の内周面には、外輪５２に対する円筒ころ５３の軸方向の移動を不可にする鍔が形成されている。また、上記調心座５８は、外輪５２の外周面と第２軸箱２６の内周面との間に配置されている。上記円筒ころ軸受５４は、ロール２１,２２,２３が、温度変動によって軸方向に伸縮すると、円筒ころ５３が、内輪５０に対して軸方向に摺動する構造になっており、円筒ころ軸受５４に、殆どアキシアル荷重が作用しないようになっている。すなわち、上記円筒ころ軸受５４は、ロール２１,２２,２３の軸方向の伸縮を吸収できるようになっている。軸方向の外端の２つのロール２１,２３の軸方向の外端は、軸方向に伸縮可能な自由端となっている。すなわち、Ｌロール２３の軸方向の外方の小径端部５１の端、および、Ｓロール２１の軸方向の外方の小径端部の端は、軸方向に伸縮可能な自由端となっている。
【００２７】
また、小径端部５１の径方向の外方の端面５５の軸方向の外方には、第２軸受の一例としてのスラスト自動調心ころ軸受６６が配置されている。このスラスト自動調心ころ軸受６６は、内輪６０と、外輪６１と、たる形のころ６２とを有している。このスラスト自動調心ころ軸受６６は、部材５６および部材５７を介して小径端部５１の端面５５に間接的に接触しており、アキシアル荷重を受けるようになっている。
【００２８】
また、上記外輪６１の軸方向の外方の端面よりも軸方向の外方には、付勢部材の一例としてのコイルバネ５９が配置されている。このコイルバネ５９は、スラスト自動調心ころ軸受６６よりも軸方向の外方に周方向に所定間隔で３つ配置されている。上記コイルバネ５９は、スラスト自動調心ころ軸受６６を軸方向の内側に付勢し、スラスト自動調心ころ軸受６６に予圧を付与するようになっている。このようにして、内輪６０の軌道面ところ６２との間、および、外輪６１の軌道面ところ６２との間で過度のすべりが生じて、スラスト自動調心ころ軸受６６が所定の性能を発揮できなくなること防止している。
【００２９】
詳述しないが、図２に２７で示すＳロール２１の軸方向の外方の小径端部を覆っている第３軸箱の内部構造は、第２軸箱２６の構成要素と同じ（場合によっては寸法などを変えても良いが）であるが、アキシアル荷重を支持する第３軸受の一例としてのスラスト自動調心ころ軸受が、軸方向に移動不可能になっていても良い、この場合、第３軸箱２７の内部構造は、第２軸箱２６の内部構造と異なっている。他の構造は、第２軸箱２６の構成要素と同じ（場合によっては寸法などを変えても良いが）である。具体的には、第３軸箱２７は、ロールにおけるスラブ鋳造側と反対側に位置するハウジングに対して軸方向に移動不可になっており、第３軸箱２７内に配置されている第３軸受の一例としてのスラスト自動調心ころ軸受は、第３軸箱２７に対して軸方向に移動不可になっている。第３軸箱２７の内部構造におけるスラスト自動調心ころ軸受が軸方向に移動不可能になっている構造以外の構造は、第２軸箱２６の内部構造と同一である。
【００３０】
上記実施形態の従動ロール５によれば、ロール２１,２２,２３の軸方向の端部の外周面に一つずつ配置される円筒ころ軸受３５,５４は、ころ４３,５３が内輪４０,５０に対して軸方向に摺動可能であるので、温度変動に起因してロール２１,２２,２３が軸方向に伸縮しても、ころ４３,５３が内輪４０,５０に対して軸方向に摺動して上記伸縮を吸収することができ、円筒ころ軸受３５,５４に殆どアキシアル荷重がかかることがない。したがって、円筒ころ軸受３５,５４にかかる荷重を、略ラジアル荷重のみに制限できるので、円筒ころ軸受３５,５４の損傷を抑制できる。
【００３１】
また、上記実施形態の従動ロール５によれば、アキシアル荷重を受けるスラスト自動調心ころ軸受６６および第３軸箱２７内のスラスト自動調心ころ軸受によって、ロール２１,２２,２３の軸方向の伸長に起因するアキシアル荷重を支持することができる。また、上記コイルバネ５９によって、スラスト自動調心ころ軸受６６および第３軸箱２７内のスラスト自動調心ころ軸受に軸方向に力を付与できるので、スラスト自動調心ころ軸受６６および第３軸箱２７内のスラスト自動調心ころ軸受に所望の性能を発揮させることができる。すなわち、スラスト自動調心ころ軸受６６の外輪６１および内輪６０のうちの少なくとも一方と、ころ６２との過度のすべりを防止でき、また、第３軸箱２７内のスラスト自動調心ころ軸受の外輪および内輪のうちの少なくとも一方と、ころとの過度のすべりを防止できる。
【００３２】
また、上記実施形態の従動ロール５によれば、付勢部材を、軸方向に伸縮可能な付勢部材（この実施形態ではコイルバネ５９）で構成しているので、ロール２１,２２,２３の伸長をコイルバネ５９で吸収できて、スラスト自動調心ころ軸受６６および第３軸箱２７内のスラスト自動調心ころ軸受に過度なアキシアル荷重がかかることがないことから、スラスト自動調心ころ軸受６６および第３軸箱２７内のスラスト自動調心ころ軸受の損傷を防止できる。また、上記ロール２１,２２,２３の上記伸長をコイルバネ５９で吸収できるので、軸方向に隣接する２つのロール２１と２２、または、軸方向に隣接する２つのロール２２と２３の間の負隙間（圧縮量）が過大になることがなくて、ロール２１,２２,２３の軸方向の端部の破損を防止できる。
【００３３】
尚、上記実施形態の従動ロール５では、付勢部材としてコイルバネ５９を採用したが、この発明では、板バネ等のコイルバネ５９以外の付勢部材（力を付勢する能力を有する装置）を採用しても良い。
【００３４】
また、上記実施形態の従動ロール５では、ロールの数が３つであったが、ロールの数は、４つ以上であっても良い。
【００３５】
また、上記実施形態の従動ロール５では、コイルバネ５９は、軸方向の両側の端部に３つずつ、都合、６つずつ配置されたが、付勢部材は、軸方向の片側の端部のみに配置されても良い。また、上記実施形態の従動ロール５では、コイルバネ５９を端部に３つ周方向に所定間隔に配置したが、同一のバネを周方向に一定間隔に配置することが好ましい。また、３つのコイルバネに変えて第２軸受、第３軸受に同心に一つのバネを配置しても良い。
【００３６】
また、上記実施形態の従動ロール５では、円筒ころ３５,５４が、内輪４０,５０に対して軸方向に摺動できる構造になっていたが、この発明では、ロールの端部の外周面に配置される第１軸受の転動体は、内輪および外輪のうちの少なくとも一方に対して軸方向に摺動できるようになっていれば良い。
【００３７】
また、上記実施形態の従動ロール５では、ロール２１,２２,２３の端部の外周面に配置される第１軸受が、円筒ころ軸受３５,５４であったが、この発明では、ロールの端部の外周面に配置される第１軸受は、玉軸受等、円筒ころ軸受以外のラジアル荷重を負荷できる転がり軸受でも良い。
【００３８】
また、上記実施形態の従動ロール５では、軸方向の外端に位置するロール２１,２３の軸方向の外方に配置される第２軸受が、スラスト自動調心ころ軸受６６であったが、この発明では、軸方向の外端に位置するロールの軸方向の外方に配置される第２軸受は、スラスト玉軸受等、スラスト自動調心ころ軸受以外のアキシアル荷重負荷用の転がり軸受であっても良い。
【００３９】
また、上記実施形態の従動ロール５では、第２軸受であるスラスト自動調心ころ軸受６６、および、第３軸箱２７内の第３軸受であるスラスト自動調心ころ軸受が軸方向の外端のＬロール２３（またはＳロール２１）に、部材５６および部材５７を介して間接的に接触していたが、この発明では、第２軸受および第３軸受は、軸方向の外端のロールにおける軸方向の外方の端面に直接的に接触していても良い。
【００４０】
また、上記実施形態の従動ロール５では、長さが最も長いＬロール２３の軸方向の外方に第２軸受が配置されると共に、長さが最も短いSロール２１の軸方向の外方に第３軸受が配置されたが、この発明では、軸方向の外端に位置するロールの長さは、軸方向の外端以外のロールの長さと比較してどのような長さであっても良く、第２軸受は、軸方向の一方の外端のロールの軸方向の外方に配置されれば良く、第３軸受は、軸方向の他方の外端のロールの軸方向の外方に配置されれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】連続鋳造機のスラブ鋳造部分を示す拡大模式図である。
【図２】従動ロールの配置構造を示す部分平面図である。
【図３】Ｍロールの小径端部とＬロールの小径端部を覆っている第１軸箱の内部を詳細に示す図である。
【図４】Ｌロールの軸方向の外方の小径端部を覆っている第２軸箱の内部を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
５  従動ロール
２１  Ｓロール
２２  Ｍロール
２３  Ｌロール
２５  第１軸箱
２６  第２軸箱
２７  第３軸箱
３１,３２,５１  小径端部
３５,５４  円筒ころ軸受
５９  コイルバネ
６６  スラスト自動調心ころ軸受
【図１】
0004767639.tif 000002
【図２】
0004767639.tif 000003
【図３】
0004767639.tif 000004
【図４】
0004767639.tif 000005