(57)【要約】【課題】予備圧下ロールを有する粉末圧延装置において、圧延ロール同士の間に供給される粉末材の供給量をより高精度に調節する。【解決手段】圧延ロール２によって粉末材料Ｙを基材Ｘに圧着していない状態（粉末圧延の実行前の状態）にて、圧延ロール２同士を離間する方向に付勢する付勢手段１２を備える。【選択図】図１
2012251217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の基材に対して粉末材料を圧着しつつ前記基材の圧延を行う一対の圧延ロールと、
前記圧延ロールの周面に供給された前記粉末材料が前記基材に圧着される前に、前記粉末材料を前記圧延ロールの周面に対して押し付けることで予備圧下粉末層を形成する予備圧下ロールと、
前記圧延ロールによって前記粉末材料を前記基材に圧着していない状態にて前記圧延ロール同士を互いに離間する方向に付勢する付勢手段と
を備えることを特徴とする粉末圧延装置。
【請求項２】
前記付勢手段は、
前記圧延ロールを前記圧延ロール同士が離間する方向に押圧する第１押圧手段と、
前記圧延ロールを上方に向けて押圧する第２押圧手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の粉末圧延装置。
【請求項３】
前記付勢手段は、前記圧延ロールの重量を支える圧延ロール軸箱とは別体として各前記圧延ロールに設置される補助軸箱を備え、
前記第１押圧手段及び前記第２押圧手段が前記補助軸箱を介して前記圧延ロールを押圧することを特徴とする請求項２記載の粉末圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉末圧延装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、基材の表面に対してクラッド層が付着形成されたクラッドシートを製造する過程で用いられる装置として、基材に対して粉末を圧着する粉末圧延装置が提案されている。例えば、特許文献１には、このような粉末圧延装置が開示されている。
【０００３】
より詳細に説明すると、粉末圧延装置は、対向配置される一対の圧延ロールを備えており、圧延ロール間に圧延荷重をかけることで、圧延ロール間に供給される基材の表面に対して、圧延ロールにて粉末を圧着させることによって、基材表面に粉末層を形成する。
そして、このような圧延ロールは、例えば特許文献２に示すように、軸受及び軸箱で支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１１５７６号公報
【特許文献２】特開２００９−２７０１６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、粉末圧延装置では、圧延ロール同士の間へ粉末材料を安定的に供給するために、基材に圧着される前に粉末材料を圧延ロールの周面に対して押し付ける予備圧下ロールを用いる場合がある。
圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔は、圧延ロール同士の間への粉末材料の供給量を規定する。このため、圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔は、クラッドシートの製造前に、粉末材料の供給量に応じた距離に設定される。
【０００６】
しかしながら、圧延ロールを支持する軸受や軸箱は、機械的な誤差を有していたり、稼動を可能とするための僅かな隙間を有している。このため、圧延ロール同士の間に基材や粉末材料が存在し、圧延ロール間に圧延荷重が掛けられた状態で圧延ロールが粉末材料を圧延している場合には、圧延の際の反力が圧延ロールに対して作用して、圧延ロール同士が互いに離間する方向に移動するので、圧延ロールが上記隙間を埋めることとなる。
つまり、圧延ロールの位置が圧延時と非圧延時とで僅かに異なり、この結果、圧延時と非圧延時とで圧延ロールと予備圧下ロールとの相対位置が変化する。
【０００７】
したがって、従来の粉末圧延装置では、圧延前に圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔を調節したとしても、圧延時に圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔が僅かに変化する。そして、この僅かな変化によって、圧延ロール同士の間に供給される粉末材料の供給量が、許容範囲を超えてしまうことが生じうる。
【０００８】
本発明は、予備圧下ロールを有する粉末圧延装置において、圧延ロール同士の間に供給される粉末材料の供給量をより高精度に調節することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、粉末圧延装置において、シート状の基材に対して粉末材料を圧着しつつ上記基材の圧延を行う一対の圧延ロールと、上記圧延ロールの周面に供給された上記粉末材料が上記基材に圧着される前に、上記粉末材料を上記圧延ロールの周面に対して押し付けることで予備圧下粉末層を形成する予備圧下ロールと、上記圧延ロールによって上記粉末材料を上記基材に圧着していない状態にて上記圧延ロール同士を互いに離間する方向に付勢する付勢手段とを備えるという構成を採用する。
【００１０】
本発明によれば、圧延ロールによって粉末材料を基材に圧着していない状態（粉末圧延の実行前の状態）において、付勢手段によって圧延ロール同士を互いに離間する方向に付勢している。このため、粉末圧延の実行前における圧延ロールの位置を、粉末圧延の実行中における圧延ロールの位置とほとんど同じ位置に合わせることができる。
したがって、圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔を、粉末圧延の実行前の状態における圧延ロールの位置を模擬して調節することができ、当該間隔をより正確に調節することができる。ここで、圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔に応じて粉末材料の供給量が決定されることから、圧延ロールの周面と予備圧下ロールの周面との間隔を正確に調節できる結果、圧延ロール同士の間に供給される粉末材料の供給量をより高精度に調節することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、予備圧下ロールを有する粉末圧延装置において、圧延ロール同士の間に供給される粉末材料の供給量をより高精度に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における粉末圧延装置の要部を示す概略構成図であり、（ａ）が圧延ロールの回転軸方向から見た模式図であり、（ｂ）が（ａ）のＡ−Ａ線断面を矢印方向に見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る粉末圧延装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
本実施形態の粉末圧延装置１は、金属のシート状の基材Ｘの両面対して、例えばロウ材層として機能するクラッド層が付着形成されたクラッドシートを製造する過程で用いられるものであり、基材の両面に対してクラッド層の形成材料となる粉末材料Ｙを圧着させるものである。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態の粉末圧延装置１は、圧延ロール２と、圧延ロール軸箱３と、リニアガイド４と、圧延ロール用油圧シリンダ５と、油圧装置６と、ハウジングフレーム７（支持フレーム）と、予備圧下ロール８と、予備圧下ロール軸箱９と、予備圧下ロール昇降機構１０と、回転駆動部１１と、付勢機構１２とを備えている。
なお、図１に示されていないが、本実施形態の粉末圧延装置１は、基材Ｘが巻回されたコイルを支持すると共に当該基材Ｘを送り出す送出装置、基材Ｘを搬送する搬送装置、粉末材料Ｙを圧延ロール２の周面に供給するための粉末材料供給装置、及び粉末圧延装置１の全体を制御する制御装置等を備えている。
【００１６】
圧延ロール２は、粉末材料Ｙを圧延して基材に対して圧着するものである。
本実施形態の粉末圧延装置１においては、図１に示すように、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂが一対とされており、これら２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂが周面を向かい合わせて対向配置されている。また、図１に示すように、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂは、回転軸が平行となり、かつ同じ高さとなるように配置されている。
そして、本実施形態の粉末圧延装置１においては、２本の圧延ロール２Ａ，２Ｂ間に上方から下方に向けて基材Ｘが通過され、これらの２本の圧延ロール２Ａ，２ＢのギャップＧにて粉末材料Ｙを基材Ｘの表面に圧着する。
【００１７】
圧延ロール軸箱３は、圧延ロール２の両端の軸部２ａに対して各々設けられており、軸部２ａを回転可能に支持することによって圧延ロール２を支持するためのものである。
この圧延ロール軸箱３は、軸部２ａに対して直接取り付けられる軸受を支持している。
【００１８】
リニアガイド４は、圧延ロール軸箱３を圧延ロール２Ａ，２Ｂの配列方向に移動可能に支持するものである。
具体的には、リニアガイド４は、圧延ロール軸箱３の下方に配置され、当該軸箱を圧延ロール２Ａ，２Ｂの配列方向に移動可能に支持している。
【００１９】
圧延ロール用油圧シリンダ５は、圧延ロール軸箱３を圧延ロール２Ａ，２Ｂの配列方向の外側から支えると共に、圧延ロール２Ａ，２Ｂに対して互いに近づく方向に荷重を掛けるためのものである。
【００２０】
油圧装置６は、圧延ロール２Ａ側に取り付けられた圧延ロール用油圧シリンダ５を駆動するためのものであり、圧延ロール２Ａ，２Ｂに対して掛けられる荷重を調節するものである。
【００２１】
ハウジングフレーム７は、圧延ロール２、圧延ロール軸箱３、リニアガイド４、圧延ロール用油圧シリンダ５、油圧装置６、予備圧下ロール８、予備圧下ロール軸箱９、及び予備圧下ロール昇降機構１０を支持する支持構造体である。
そして、図１に示すように、ハウジングフレーム７は、リニアガイド４を介して圧延ロール軸箱３を支持している。つまり、本実施形態においてハウジングフレーム７は、リニアガイド４を介することにより、圧延ロール軸箱３をスライド可能に支持している。
また、圧延ロール用油圧シリンダ５は、ハウジングフレーム７に設置され、当該ハウジングフレーム７と圧延ロール軸箱３との間に配置されている。
【００２２】
予備圧下ロール８は、圧延ロール２の上方に配置されており、粉末材料供給装置から供給された粉末材料Ｙを、ギャップＧに到達する前に圧延ロール２の周面に対して押し付けて予備的に圧下する。この予備圧下ロール８による粉末材料Ｙの予備的な圧下により、粉末材料Ｙが圧延ロール２の周面にて均一な厚さの粉末層となると共に、当該粉末層が圧延ロール２の周面から滑り落ちることが抑制される。
また、予備圧下ロール８は、回転数によって、ギャップＧに送り出す粉末材料Ｙの供給量を調節する。
【００２３】
予備圧下ロール軸箱９は、予備圧下ロール８の両端の軸部８ａに対して各々設けられており、軸部８ａを回転可能に支持することによって予備圧下ロール８を支持するためのものである。
この予備圧下ロール軸箱９は、軸部８ａに対して直接取り付けられる軸受を備えている。
【００２４】
予備圧下ロール昇降機構１０は、予備圧下ロール軸箱９を上方から支えると共に予備圧下ロール８の周面と圧延ロール２の周面の間隔を一定に保つものであり、ハウジングフレーム７に固定されている。
また、予備圧下ロール昇降機構１０は、粉末材料Ｙが供給されていない状態において、予備圧下ロール８の上下方向の位置を調節可能とされている。つまり、この予備圧下ロール昇降機構１０によって、圧延ロール２の周面と予備圧下ロール８の周面との間隔が調節可能とされている。
【００２５】
回転駆動部１１は、圧延ロール２及び予備圧下ロール８を回転駆動するものであり、圧延ロール２と予備圧下ロール８とに接続されている。
【００２６】
付勢機構１２は、圧延ロール２間に粉末材料が供給されていない状態にて圧延ロール２同士を離間する方向に付勢するものである。
この付勢機構１２は、補助軸箱１２ａと、離間用油圧シリンダ１２ｂ（第１押圧手段）と、上昇用油圧シリンダ１２ｃ（第２押圧手段）とを備えている。
【００２７】
補助軸箱１２ａは、圧延ロール２の重量を支える圧延ロール軸箱３とは別体で圧延ロール２の軸部２ａに設置されており、圧延ロール２の軸部２ａに直接取り付けられる軸受を備えている。
これらの補助軸箱１２ａは、図１に示すように、圧延ロール２Ａと圧延ロール２Ｂとの各々に設けられており、１つの圧延ロール２に対して２つ設けられている。
【００２８】
離間用油圧シリンダ１２ｂは、圧延ロール２を圧延ロール２同士が離間する方向に押圧するものである。
この離間用油圧シリンダ１２ｂは、一方の圧延ロール２Ａに設けられた補助軸箱１２ａと他方の圧延ロール２Ｂに設けられた補助軸箱１２ａとの間に配置されており、補助軸箱１２ａを介して圧延ロール２を押圧する。
なお、離間用油圧シリンダ１２ｂは、対向する２つの補助軸箱１２ａの一方（本実施形態においては圧延ロール２Ａに設けられた補助軸箱１２ａ）に固定され、他方の補助軸箱１２ａ（本実施形態において圧延ロール２Ｂに設けられた補助軸箱１２ａ）を押圧する。この結果、圧延ロール２Ａと圧延ロール２Ｂとは、離間用油圧シリンダ１２ｂの押圧力及びその反力によって離間する方向に付勢される。
【００２９】
上昇用油圧シリンダ１２ｃは、圧延ロール２を上方に向けて押圧するものである。
この上昇用油圧シリンダ１２ｃは、補助軸箱１２ａとハウジングフレーム７との間に配置されており、補助軸箱１２ａを介して圧延ロール２を押圧する。
なお、上昇用油圧シリンダ１２ｃは、ハウジングフレーム７に固定されて、補助軸箱１２ａを上方に押圧する。この結果、圧延ロール２は、上昇用油圧シリンダ１２ｃの押圧力によって上方に持上げられる。
【００３０】
このように構成された本実施形態の粉末圧延装置１では、まず粉末材料Ｙを圧延する前（圧延ロール２によって粉末材料Ｙを基材Ｘに圧着していない状態）で圧延ロール２の周面と予備圧下ロール８の周面との間隔を調節する。
【００３１】
具体的には、付勢機構１２にて圧延ロール２を離間する方向に付勢する。この際、付勢機構１２では、上昇用油圧シリンダ１２ｃによって圧延ロール２を持上げながら、離間用油圧シリンダ１２ｂによって圧延ロール２同士を離間する方向に押圧する。
そして、このように付勢機構１２にて圧延ロール２が付勢された状態で、予備圧下ロール昇降機構１０によって予備圧下ロール８の位置を調節して、圧延ロール２の周面と予備圧下ロール８の周面との間隔を調節する。
【００３２】
このように圧延ロール２の周面と予備圧下ロール８の周面との間隔が調節された後、圧延ロール２のギャップＧに基材Ｘが上方から供給され、圧延ロール２の周面に不図示の粉末材料供給装置から粉末材料Ｙが供給される。
そして、圧延ロール２の周面に供給された粉末材料Ｙは、予備圧下ロール８によって圧延ロール２の周面に押し付けられて圧下され、その後圧延ロール２によって基材Ｘの表面に圧着される。
【００３３】
以上のような本実施形態の粉末圧延装置１によれば、圧延ロール２によって粉末材料Ｙを基材Ｘに圧着していない状態（粉末圧延の実行前の状態）において、付勢機構１２によって、圧延ロール２同士を互いに離間する方向に付勢している。このため、粉末圧延の実行前における圧延ロール２の位置を、粉末圧延の実行中における圧延ロール２の位置とほとんど同じ位置に合わせることができる。
したがって、圧延ロール２の周面と予備圧下ロール８の周面との間隔を、粉末圧延の実行前の状態における圧延ロール２の位置を模擬して調節することができ、当該間隔をより正確に調節することができる。ここで、圧延ロール２の周面と予備圧下ロール８の周面との間隔に応じて粉末材料Ｙの供給量が決定されることから、圧延ロール２の周面と予備圧下ロー８ルの周面との間隔を正確に調節できる結果、圧延ロール２同士の間に供給される粉末材料の供給量をより高精度に調節することができる。
【００３４】
また、本実施形態の粉末圧延装置１においては、付勢機構１２が、圧延ロール２同士が互いに離間する方向に圧延ロール２を押圧する離間用油圧シリンダ１２ｂと、圧延ロール２を上方に向けて押圧する上昇用油圧シリンダ１２ｃとを備えている。
圧延ロール２が重量物であるため、離間用油圧シリンダ１２ｂのみで圧延ロール２を押圧しようとすると大きな押圧力を要することがある。これに対し、本実施形態のように上昇用油圧シリンダ１２ｃで圧延ロール２を持上げることによって、小さな押圧力で、圧延ロール２を粉末圧延の実行前の位置に移動させることができる。
【００３５】
また、本実施形態においては、補助軸箱１２ａを介して圧延ロール２を押圧する構成とした。
このような構成を採用することによって、回転体である圧延ロール２を直接押圧するよりも、安定して圧延ロール２を押圧することができる。
【００３６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３７】
例えば、上記実施形態においては、補助軸箱１２ａが軸受を有していると説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、補助軸箱１２ａとしてリング状あるいは円弧状の支持パッド等を用いることも可能である。
また、補助軸箱１２ａの設置箇所は、圧延ロール２に取り付けられる範囲で任意であり、例えば、圧延ロール用軸箱３よりも外側に設置しても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１……粉末圧延装置、２，２Ａ，２Ｂ……圧延ロール、３……圧延ロール軸箱、４……リニアガイド、７……ハウジングフレーム、８……予備圧下ロール、９……予備圧下ロール軸箱、１０……予備圧下ロール昇降機構、１２……付勢機構（付勢手段）、１２ａ……補助軸箱、１２ｂ……離間用油圧シリンダ（第１押圧手段）、１２ｃ……上昇用油圧シリンダ（第２押圧手段）、Ｇ……ギャップ、Ｘ……基材、Ｙ……粉末材料
【図１】
2012251217.tif 000003