(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトと、このシャフトに同心状で且つ回転可能に支持されたバックアップロールと、前記シャフトを支持するサドルと、このサドルに対して前記シャフトを複数の回転位置で回り止めする回り止め手段と、を備えており、
前記サドルが、外側リングと、この外側リングの内周側に相対回転可能に連結され、前記シャフトの外周面に回り止めされた状態で嵌合される内側リングとを有しており、
前記回り止め手段は、前記シャフトの外周面に内周面が嵌合されるとともに、前記外側リングに連結されることによって回り止めされるストッパリングと、前記シャフトの外周面に形成されたキー溝と、前記ストッパリングの内周面に形成されたキー溝と、前記シャフトのキー溝と前記ストッパリングのキー溝とに嵌合されるキーと、を備え、
前記シャフトのキー溝及び前記ストッパリングのキー溝の少なくとも一方が、周方向複数箇所に形成されていることを特徴とする多段圧延機のバックアップロール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼンジミアミル等の多段圧延機に用いられるバックアップロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１記載には、ゼンヂミアミルが開示されている。このゼンジミアミルは、例えば図１に示すように、上下一対の圧延ロールと、この圧延ロールを支持する４本の第１中間ロールと、この第１中間ロールを支持する６本の第２中間ロールと、この第２中間ロールを支持する８本のバックアップロールとを備えている。バックアップロールは、その中心部を挿通するシャフトによって回転可能に支持され、このシャフトはサドルに回り止めされた状態で支持されている。サドルは圧延機のハウジングに支持されている。
【特許文献１】特開２００１−２５９７２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１に示すように、バックアップロールには、圧延ロール、第１，第２中間ロールから矢印で示す圧延荷重が作用する。各バックアップロールのシャフトは、回り止めされた状態でサドルに支持されているため、各シャフトは、バックアップロールを介して周方向の一部分で前記圧延荷重を受ける。
一方、バックアップロールは、通常、すきま嵌めによってシャフトに嵌合されているため、シャフトとバックアップロールとの間の潤滑が不十分であると、圧延荷重を受けるシャフトの周方向の一部分に、局所的にフレッティング摩耗が生じやすくなる。
フレッティング摩耗による摩耗粉がシャフトに固着した場合、これをメンテナンス時に磨き落とす必要があるが、シャフトの周方向の一部分のみを繰り返し磨くことによって、当該一部分においてバックアップロールとのすきまが大きくなり、よりフレッティング摩耗が生じやすくなるという問題がある。
【０００４】
本発明は、以上のような実情に鑑みてなされたものであり、バックアップロールのシャフトに局所的なフレッティング摩耗が生じるのを抑制することができる多段圧延機のバックアップロール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の多段圧延機のバックアップロール装置は、シャフトと、このシャフトに同心状で且つ回転可能に支持されたバックアップロールと、前記シャフトを支持するサドルと、このサドルに対して前記シャフトを複数の回転位置で回り止めする回り止め手段と、を備えており、前記サドルが、外側リングと、この外側リングの内周側に相対回転可能に連結され、前記シャフトの外周面に回り止めされた状態で嵌合される内側リングとを有しており、前記回り止め手段は、前記シャフトの外周面に内周面が嵌合されるとともに、前記外側リングに連結されることによって回り止めされるストッパリングと、前記シャフトの外周面に形成されたキー溝と、前記ストッパリングの内周面に形成されたキー溝と、前記シャフトのキー溝と前記ストッパリングのキー溝とに嵌合されるキーと、を備え、前記シャフトのキー溝及び前記ストッパリングのキー溝の少なくとも一方が、周方向複数箇所に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、例えばメンテナンスのためにサドルからシャフトを取り外し、再度シャフトを取り付けるときなどに、シャフトの回転位置（周方向の位置（角度））を変えた状態で回り止めすることができ、これによって、圧延荷重を受けることが可能なシャフトの周方向の範囲を実質的に拡大することができる。故に、シャフトに局所的なフレッティング摩耗が生じるのを抑制することが可能となる。
また、シャフトのキー溝と、ストッパリングのキー溝とにキーを嵌合することによって、ストッパリングによりサドルに対してシャフトを回り止めすることができる。そして、シャフト又はストッパリングの周方向複数箇所のキー溝のなかで、使用するキー溝を変えることによって、シャフトを異なる回転位置で回り止めすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、圧延荷重を受けることが可能なシャフトの周方向の範囲を拡大することができ、局所的なフレッティング摩耗の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る多段圧延機の概略側面図である。この圧延機１０は、１−２−３−４ロール配列を有する２０段クラスタ圧延機とされている。薄板材などの被圧延材Ｗは、上下一対の圧延ロール１１の間を図１の左右方向に通され、圧延される。上下一対の圧延ロール１１は、４本（上下各２本）の第１中間ロール１２によって支持され、４本の第１中間ロール１２は、６本（上下各３本）の第２中間ロール１３によって支持されている。そして、第２中間ロール１３は、８本（上下各４本）のバックアップロール１４（１４Ａ〜１４Ｈ）によって支持されている。
【００１３】
図２は、被圧延材Ｗよりも上側に配置されたバックアップロール１４（１４Ａ〜１４Ｄ）を示す概略正面図である。バックアップロール１４は、軸方向に複数の分割ロール１５から構成され、各分割ロール１５は、シャフト１６に同心状で且つ回転可能に取り付けられている。シャフト１６は、図１に示すように、圧延機１０のハウジング１７に支持されたサドル１８によって支持されている。本実施の形態では、６個の分割ロール１５が軸方向に所定の間隔をあけて配置され、６個の分割ロール１５の各間及び軸方向両端の分割ロール１５の軸方向外側にサドル１８が配置されている。
【００１４】
図３は、図２のＡ部詳細断面図、図４は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。各分割ロール１５は、シャフト１６の外周面に嵌合された内輪２０と、内輪２０の径方向外側に配置された外輪２１と、内輪２０及び外輪２１の間に配置された複数の円筒ころ２２と、複数の円筒ころ２２を保持する保持器２３とを備えている。内輪２０は、シャフト１６の外周面にすきま嵌め（ルーズフィット）により嵌合されている。
【００１５】
サドル１８は、シュー部材２５と、外側リング（サドルリング）２６と、中間リング（偏心リング）２７と、内側リング２８とを備えている。シュー部材２５は、断面円弧状の板材からなり、ハウジング１７によって支持されている。外側リング２６はシュー部材２５に固定されている。外側リング２６の内周には複数のニードルころ３０（図３参照）を介して中間リング２７が回転可能に嵌合されている。さらに中間リング２７の内周にはニードルころ３１（図３参照）を介して内側リング２８が回転可能に嵌合されている。
【００１６】
内側リング２８の内周面にはシャフト１６が嵌合されている。シャフト１６の外周面にはキー溝３２が形成され、内側リング２８にはキー溝３３が形成されている。そして、両キー溝３２，３３に嵌合されたキー３４によって、内側リング２８とシャフト１６との相対回転が阻止されている。シャフト１６のキー溝３２は、軸方向に複数のサドル１８に対応するように、軸方向複数箇所に形成されている。
【００１７】
図３及び図４に示すように、シャフト１６の軸方向一端部（右端部）の外周面には、サドル１８の外側リング２６に対してシャフト１６を回り止めするためのストッパリング３６が嵌合されている。ストッパリング３６の内周面にはキー溝３７が形成され、シャフト１６の軸方向一端部の外周面にはキー溝３８が形成され、両キー溝３７，３８にはキー３９が嵌合されている。このキー３９によって、ストッパリング３６とシャフト１６との相対回転が阻止されている。なお、キー溝３８は、軸方向端部のキー溝３２と連なっており、これらキー溝３２，３８には、キー３４とキー３９とを兼ねた、軸方向に長いキーが嵌合されている。
【００１８】
図５（ａ）はストッパリング３６の正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。ストッパリング３６は、周方向の一部が径方向に膨出しており、その膨出した部分には側方に突出するピン４１が設けられている。このピン４１は、図３に示すように、軸方向端部（右端部）のサドル１８の外側リング２６に形成された凹部４２に差し込まれ、これによって、シャフト１６の軸心回りのストッパリング３６の回転が阻止されている。以上の構造によって、シャフト１６はストッパリング３６を介してサドル１８の外側リング２６に対して回り止めされている。
【００１９】
サドル１８には、被圧延材の板形状を制御するためのクラウン制御機構が備わっている。具体的には、図４に示すように、内側リング２８は、内周と外周とが同心状に形成されているが、中間リング２７は、内周と外周とが互いに偏心するように形成されている。そのため、外側リング２６内で中間リング２７のみを回転させると、内側リング２８及びシャフト１６の軸心が移動し、これに伴って分割ロール１５も移動する。また、図３に示すように、各サドル１８の中間リング２７の両側面には調整歯車４３が固定されており、この調整歯車４３を図示しないラックを用いて回転させることによって、各中間リング２７を個別に回転させ、各分割ロール１５を個別に移動させることができる。そして、この分割ロール１５の移動によって被圧延材のクラウン制御が可能となっている。
【００２０】
図４に示すように、シャフト１６のキー溝３２，３８は、周方向４箇所に間隔（９０°間隔）をあけて形成されている。また、ストッパリング３６のキー溝３７（図５参照）も周方向４箇所に間隔（９０°間隔）をあけて形成されている。そして、メンテナンスの際等に、周方向に複数のキー溝３２，３８，３７のなかで、使用するキー溝を変更することによって、シャフト１６を異なる回転位置（周方向の位置（角度））で回り止めすることができる。
【００２１】
図６は、被圧延材よりも下側に配置されたバックアップロール１４（１４Ｅ〜１４Ｈ）を示す概略正面図、図７は、図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。バックアップロール１４は、軸方向に複数の分割ロール１５から構成され、各分割ロール１５は、シャフト４５に回転可能に取り付けられている。このシャフト４５は、ハウジング１７（図１参照）に支持されたサドル４７によって支持されている。本実施の形態では、６個の分割ロール１５が軸心方向に所定間隔で配置され、６個の分割ロール１５の各間及び軸方向両端の分割ロール１５の軸方向外側にサドル４７が配置されている。以上の構成は、上側のバックアップロール１４と同様である。
【００２２】
ただし、下側のバックアップロール１４のサドル４７は、上側のバックアップロール１４のサドル１８のような中間リング２７や内側リング２８を備えておらず、シュー部材４６に固定されたサドルリング４８の内周面に直接シャフト４５が嵌合されている。シャフト４５の軸方向一端部（右端部）にはキー溝４９が形成され、同軸方向一端側（右端側）のサドルリング４８の内周面には、キー溝５０が形成され、両キー溝に４９，５０にキー５１が嵌合されている。これにより、サドル４７に対してシャフト４５が回り止めされている。
【００２３】
シャフト４５のキー溝４９は、周方向４箇所に間隔（９０°間隔）をあけて形成されている。したがって、メンテナンスの際等に、周方向に複数のキー溝４９のなかで、使用するキー溝４９を変更することによって、シャフト４５を異なる回転位置（周方向の位置（角度））で回り止めすることができる。
【００２４】
図１に示すように、バックアップロール（分割ロール）には、圧延ロール１１、第１，第２中間ロール１２，１３から矢印で示す圧延荷重が作用し、シャフト１６，４５は、周方向の一部分でその圧延荷重を受ける。しかしながら、本実施の形態では、上述のようにシャフト１６，４５の周方向の位置を変更することができるので、圧延荷重を受けることができる範囲を実質的に拡大することが可能となる。したがって、シャフト１６，４５の周方向の一部分で局所的にフレッティング摩耗が生じるのを抑制することができる。
【００２５】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、適宜設計変更可能である。例えば、上記実施の形態では、シャフト１６，４５のキー溝３２，３８，４９や、ストッパリング３６のキー溝３７を周方向４箇所に形成しているが、周方向に２，３箇所又は５箇所以上形成することも可能である。また、それらの間隔（周方向ピッチ）は必ずしも等間隔でなくてもよい。
【００２６】
上側のバックアップロール１４において、ストッパリング３６に周方向複数箇所のキー溝３７を形成し、シャフト１６には周方向１箇所のキー溝３２，３８を形成することもできる。シャフト１６は、ストッパリング３６によって回り止めされていない状態では、内側リング２８とともに中間リング２７内を回転可能であるため、シャフト１６を回転することによって、キー溝３８をストッパリング３６のいずれかのキー溝３７に対応させ、キー３９を嵌合させることができるからである。逆に、ストッパリング３６のキー溝３７を周方向１箇所とし、シャフト１６のキー溝３２，３８を周方向複数箇所に形成してもよい。
【００２７】
また、サドル１８，４７の内周面（内側リング２８の内周面、サドルリング４８の内周面）に、周方向複数箇所のキー溝３３，５０を形成することも可能である。
上記実施の形態では、２０段の多段圧延機１０を例示したが、これに限定されるものではなく、６段、１２段等の多段圧延機１０に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る多段圧延機の概略側面図である。
【図２】図１の多段圧延機における、被圧延材よりも上側に配置されたバックアップロールを示す概略正面図である。
【図３】図２のＡ部詳細断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図５】（ａ）はストッパリングの正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図６】図１の多段圧延機における、被圧延材よりも下側に配置されたバックアップロールを示す概略正面図である。
【図７】図６のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０  圧延機
１４  バックアップロール
１６  シャフト
１８  サドル
２６  外側リング
２８  内側リング
３２  キー溝
３３  キー溝
３４  キー
３６  ストッパリング
３７  キー溝
３８  キー溝
３９  キー
４５  シャフト
４６  ハウジング
４７  サドル
４９  キー溝
５０  キー溝
５１  キー
【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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