(57)【要約】      （修正有）【課題】メスカップリングの強度向上を図るとともに、スリッパーメタルとメスカップリングのトルク伝達面を最大限に確保して、面圧の増大を抑えることもできる圧延機のロール駆動用スピンドルを提供する。【解決手段】メスカップリング先端部９の凹部１３内に、スリッパーメタル４、円筒スペーサ６、スリッパーメタル３及びオスカップリング先端部１０を配置し、下側の貫通穴１５の下部に固定ピン脱落防止部材８を固定し、上側の貫通穴１４の上部から固定ピン５を挿入し、長穴２０、円筒スペーサ６及びＵ字溝１７、長穴２１を貫通させて下側の貫通穴１５に挿入し、上側の貫通穴１４の上部に固定ピン脱落防止部材７を固定してなる圧延機のロール駆動用スピンドル。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メスカップリングと係合する上下のスリッパーメタル面及びメスカップリング面の段差を無くし、前記メスカップリング、上下のスリッパーメタル及びオスカップリングの４者をピンにて係合し構成される圧延機のロール駆動用スピンドル。
【請求項２】
前記オスカップリングの先端部形状を前記ピンが貫通するＵ字溝または長穴を有する板状とし、前記上下のスリッパーメタルには前記ピンが貫通する長穴を設けた請求項１記載の圧延機のロール駆動用スピンドル。
【請求項３】
前記メスカップリングには前記ピンが貫通する長穴又は前記ピンが嵌入する溝部を設けた請求項１記載の圧延機のロール駆動用スピンドル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機のロール駆動用スピンドルに関するものであり、特に、圧延機のロールを駆動するために設置されるオスカップリング、メスカップリング及びスリッパーメタルを有するスピンドルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的なスリッパータイプのスピンドルは、例えば図８及び特許文献１（特公平２−１７７３１号公報）の従来の技術の項に記載されるように、スリッパーメタル(4)の背面に形成した突起(5)を、スピンドルのわに口部(2)（メスカップリング）のスリッパーメタル溝(3)に、間隙(s)をおいてはめ合わせ、２つのスリッパーメタル(4)の間に支持ピン(8)を差し込んで、わに口部(2)内にて保持するとともに、支持ピン(8)をまたいで２つのスリッパーメタル(4)の間に従動側のフォーク(10)（オスカップリング）を差込むことにより、スピンドルと従動軸とを連結している。
【０００３】
また、特許文献１には、図９に示すように、スピンドルのわに口部(2’)のスリッパーメタル溝(3’)の幅を、わに口部(2’)の幅端の近くまで大きく拡幅するとともに、スリッパーメタル(4’)の突起(5’)もスリッパーメタル溝(3’)の幅に合わせて大きくし、かつ、スリッパーメタル溝(3’)の溝底面とスリッパーメタル(4’)の突起(5’)の外面との間隙をなくして両者を密着させ、スリッパーメタル溝(3’)のコーナー部(3a’)の外側では、わに口部(2’)とスリッパーメタル(4’)が接触しないよう間隙(s’)が生じるようにした発明が開示されている（特に作用の項及び第３図を参照）。
【０００４】
しかし、一般的なスリッパータイプのスピンドルでは、特許文献１の従来の技術の項（特に、第２頁第３欄）に記載されるように、スリッパーメタル溝(3)のコーナー部(3a)に、応力集中をきたして、コーナー部からクラックが発生しやすいという欠点がある。
また、特許文献１に開示されている発明では、スリッパーメタル溝(3’)のコーナー部(3a’)には曲げ応力がかからずクラックが発生することはないが、荷重受け面の外側に間隙(s’)を設けるために、トルク伝達面の半径が小さくなり、スリッパーメタル(4’)の摩耗が増大するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平２−１７７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は上記の問題点を解決し、メスカップリングの強度向上を図るとともに、スリッパーメタルとメスカップリングのトルク伝達面を最大限に確保して、面圧の増大を抑えることもできる圧延機のロール駆動用スピンドルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明の圧延機のロール駆動用スピンドルは、メスカップリングと係合する上下のスリッパーメタル面及びメスカップリング面の段差を無くし、前記メスカップリング、上下のスリッパーメタル及びオスカップリングの４者をピンにて貫通し構成されることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明の圧延機のロール駆動用スピンドルは、請求項１に記載の圧延機のロール駆動用スピンドルにおいて、オスカップリング係合部の先端部形状を前記ピンが貫通するＵ字溝または長穴を有する板状とし、前記上下のスリッパーメタルには前記ピンが貫通する長穴を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明の圧延機のロール駆動用スピンドルは、請求項１に記載の圧延機のロール駆動用スピンドルにおいて、メスカップリングに前記ピンが貫通する長穴を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明の圧延機のロール駆動用スピンドルによれば、メスカップリングと係合する上下のスリッパーメタル面及びメスカップリング面の段差を無くしてあり、メスカップリングにはスリッパーメタル溝のコーナー部自体がないので、コーナー部への応力集中やコーナー部からのクラック発生が生じることがなくなる。
また、上下のスリッパーメタル面とメスカップリング面が全面で接触するので、スリッパーメタルとメスカップリングのトルク伝達面が最大限に確保され、面圧も小さくすることができる。
そのため、メスカップリング及びスリッパーメタルの寿命を延ばすことができ、保守や点検に要するコストも抑えることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の圧延機のロール駆動用スピンドルによれば、請求項１に係る発明による効果に加えて、オスカップリング係合部の先端部形状をピンが貫通するＵ字溝または長穴を有する板状とし、上下のスリッパーメタルにはピンが貫通する長穴を設けるだけの簡易な構成によって、オスカップリング及び上下のスリッパーメタルをメスカップリングに対して揺動させることができる。
また、オスカップリング係合部の先端部形状がＵ字溝を有する板状の場合、オスカップリングをメスカップリングから引き抜き、貫通しているピンを外すだけで、ロール駆動用スピンドルを分解することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明の圧延機のロール駆動用スピンドルによれば、請求項１に係る発明による効果に加えて、メスカップリングにピンが貫通する長穴を設けるだけの簡易な構成によって、オスカップリング、上下のスリッパーメタル及びピンをメスカップリングに対して揺動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１における圧延機のロール駆動用スピンドルの分解図。
【図２】実施例１における圧延機のロール駆動用スピンドルの正面側断面図。
【図３】実施例１における圧延機のロール駆動用スピンドルの側面側断面図。
【図４】実施例２における圧延機のロール駆動用スピンドルの分解図。
【図５】実施例２における圧延機のロール駆動用スピンドルの正面側断面図。
【図６】実施例２における圧延機のロール駆動用スピンドルの側面側断面図。
【図７】実施例３における圧延機のロール駆動用スピンドルの正面側断面図。
【図８】一般的なスリッパータイプのスピンドルの正面側断面図。
【図９】特許文献１に開示されている発明に係るスピンドルの正面側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。
【実施例１】
【００１５】
実施例１にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルは、図１の分解図に示すように、メスカップリング１、オスカップリング２、上下のスリッパーメタル３、４、丸棒状の固定ピン５、円筒スペーサ６及び上下の固定ピン脱落防止部材７、８からなっている。
そして、メスカップリング１は円錐台形状のメスカップリング先端部９を有し、メスカップリング先端部９の中央部には、オスカップリング先端部１０を受け入れて上下に揺動可能、かつ、上下にスリッパーメタル３、４を受け入れて前後に摺動可能に収容するための円弧溝１１、１２を有する凹部１３が設けられるとともに、円弧溝１１、１２の中心を通りメスカップリング先端部９を上下に貫く貫通穴１４、１５が設けてある。
また、オスカップリング２は、円柱体の先端側を削って平行な上下面を有する板状としたオスカップリング先端部１０と、後端部側に駆動軸を受け入れる駆動軸嵌合部１６を有しており、オスカップリング先端部１０の中央部にはＵ字溝１７が設けてある。
さらに、上下のスリッパーメタル３、４は、円弧溝１１、１２と係合した時に円弧溝１１、１２の内面と隙間ができないようにした円弧面１８、１９を有するとともに、中心を通り上下方向（厚み方向）に貫通する長穴２０、２１を有している。
【００１６】
上記のような部材を有する実施例１にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルは、以下の手順により組み立てる。
（１）下側の貫通穴１５の下部に固定ピン脱落防止部材８を固定するとともに、下側の円弧溝１２の上にスリッパーメタル４、円筒スペーサ６、スリッパーメタル３を、その順に配置する。
（２）上側の貫通穴１４の上部から固定ピン５を挿入し、長穴２０、円筒スペーサ６、長穴２１を貫通させて下側の貫通穴１５に挿入する。
（３）上側の貫通穴１４の上部に固定ピン脱落防止部材７を固定する。
（４）オスカップリング先端部１０を上下のスリッパーメタル３、４の間に挿入し、円筒スペーサ６がＵ字溝１７の中央部付近の位置に来るまで差し込む。
【００１７】
図２は、組み立て後の実施例１にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルを、固定ピン５の中心軸を通りメスカップリング１の中心軸に垂直な面で切った正面側断面図である。
この状態でオスカップリング２が駆動されて回転すると、オスカップリング先端部１０の上下面で上下のスリッパーメタル３、４が押され、さらに円弧面１８、１９（上下のスリッパーメタル面）でメスカップリング先端部９の円弧溝１１、１２（メスカップリング面）が押されることにより駆動力が伝達され、メスカップリング１が回転する。
そして、オスカップリング先端部１０の上下面と上下のスリッパーメタル３、４との間、及び円弧面１８、１９と円弧溝１１、１２との間には全く段差が無いので一部に応力が集中することがなく、また全面で駆動力を伝達できるのでスリッパーメタル３、４及びメスカップリング先端部９の円弧溝１１、１２にかかる面圧を小さくすることができる。
【００１８】
図３は、組み立て後の実施例１にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルを、固定ピン５の中心軸及びメスカップリング１の中心軸を含む平面で切った側面側断面図である。
この図から分かるように、圧延機のロールが上下に動き、メスカップリング１とオスカップリング２の上下方向における相対位置が変化しても、固定ピン５がＵ字溝１７、長穴２０、２１内で相対的に前後方向に傾動できるので、固定ピン５に負荷がかかることなくメスカップリング先端部９とオスカップリング先端部１０の接続状態を維持することができる。
なお、図３の一点鎖線はメスカップリング１がオスカップリング２より相対的に下方に位置した状態を示している。
【実施例２】
【００１９】
図４は実施例２にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルの分解図であり、図４〜６においては、実施例１と基本的に同じ部材に対して同じ番号を付してある。
実施例２にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルは、メスカップリング１、オスカップリング２、上下のスリッパーメタル３、４、丸棒状のピン２２及び脱落防止ピン２６からなっている。
そして、メスカップリング１は円錐台形状のメスカップリング先端部９を有し、メスカップリング先端部９の中央部には、オスカップリング先端部１０を受け入れて上下に揺動可能、かつ、上下にスリッパーメタル３、４を受け入れて前後に摺動可能に収容するための円弧溝１１、１２を有する凹部１３が設けられるとともに、円弧溝１１、１２の中心を通りメスカップリング先端部９を上下に貫く貫通長穴２４、２５が設けてある。
また、オスカップリング２は、円柱体の先端側を削って平行な上下面を有する板状としたオスカップリング先端部１０と、後端部側に駆動軸を受け入れる駆動軸嵌合部１６を有しており、オスカップリング先端部１０の中央にはオスカップリング先端部１０を上下に貫くピン挿入穴２７と、一側面からピン挿入穴２７に通じる脱落防止ピン挿入穴２８が設けてある。
さらに、上下のスリッパーメタル３、４は、円弧溝１１、１２と係合した時に円弧溝１１、１２の内面と隙間ができないようにした円弧面１８、１９を有するとともに、中心を通り上下方向（厚み方向）に貫通する穴２９、３０が設けてあり、ピン２２は中央の側面に脱落防止ピン２６を固定するための固定穴２３を有している。
【００２０】
上記のような部材を有する実施例２にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルは、以下の手順により組み立てる。
（１）下側の円弧溝１２の上にスリッパーメタル４、オスカップリング先端部１０、スリッパーメタル３を、その順に配置する。
（２）上側の貫通長穴２４の上部からピン２２を挿入し、穴２９、ピン挿入穴２７、穴３０を貫通させて下側の貫通長穴２５に挿入する。
（３）脱落防止ピン挿入穴２８から脱落防止ピン２６を挿入し、ピン２２に設けてある固定穴２３に脱落防止ピン２６の先端を固定する。
【００２１】
図５は、組み立て後の実施例２にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルを、ピン２２の中心軸を通りメスカップリング１の中心軸に垂直な面で切った正面側断面図である。
この状態でオスカップリング２が駆動されて回転すると、オスカップリング先端部１０の上下面で上下のスリッパーメタル３、４が押され、さらに円弧面１８、１９（上下のスリッパーメタル面）でメスカップリング先端部９の円弧溝１１、１２（メスカップリング面）が押されることにより駆動力が伝達され、メスカップリング１が回転する。
そして、実施例１にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルと同様に、オスカップリング先端部１０の上下面と上下のスリッパーメタル３、４との間、及び円弧面１８、１９と円弧溝１１、１２との間には全く段差が無いので、一部に応力が集中することがなく、また全面で駆動力を伝達できるので、スリッパーメタル３、４及びメスカップリング先端部９の円弧溝１１、１２にかかる面圧を小さくすることができる。
【００２２】
図６は、組み立て後の実施例２にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルを、ピン２２の中心軸及びメスカップリング１の中心軸を含む平面で切った側面側断面図である。
この図から分かるように、圧延機のロールが上下に動き、メスカップリング１とオスカップリング２の上下方向における相対位置が変化しても、ピン２２が貫通長穴２４、２５内で前後方向に傾動できるので、ピン２２に負荷がかかることなくメスカップリング先端部９とオスカップリング先端部１０の接続状態を維持することができる。
なお、図６の一点鎖線はメスカップリング１がオスカップリング２より相対的に下方に位置した状態を示している。
【実施例３】
【００２３】
実施例３は、実施例１の固定ピン５又は実施例２のピン２２を伸縮式ピン３１に代えるとともに、実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合においては、貫通穴１４、１５を伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を受け入れ可能な径及び深さを有する凹部３４、３５に代え、実施例２のピン２２を伸縮式ピン３１に代えた場合においては、貫通長穴２４、２５を伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を受け入れ可能な大きさ及び深さを有し、伸縮部３２、３３を受け入れた状態で伸縮式ピン３１が前後方向に傾動できる溝部（図示せず）に代えたものである。
伸縮式ピン３１は、図７に示すように円筒体の両側に伸縮部３２、３３が嵌め込まれているとともに、円筒体の内側で伸縮部３２と３３を弾性体によってつないでなっており、弾性体の中央を円筒体に固定するなどして、伸縮部３２と３３が円筒体から外れないようにしてある。
そして、実施例３では、貫通穴１４、１５又は貫通長穴２４、２５が、メスカップリング先端部９を貫通しない凹部３４、３５又は溝部となるので、メスカップリングの部材強度を向上させることができる。
なお、実施例１の固定ピン脱落防止部材７、８や実施例２の脱落防止ピン２６及び脱落防止ピン挿入穴２８は、伸縮式ピン３１が脱落しない構造であるため不要となる。
【００２４】
図７は、実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における組み立て後の実施例３にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルを、伸縮式ピン３１の中心軸を通りメスカップリング１の中心軸に垂直な面で切った正面側断面図である。
実施例２のピン２２を伸縮式ピン３１に代えた場合における正面側断面図は省略するが、図７から円筒スペーサ６を削除しオスカップリング先端部１０に置き換えたものとなる。
なお、凹部３４、３５は溝部に変わるが、正面側断面図は同様である。
【００２５】
実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルは、以下の手順により組み立てる。
（１）下側の円弧溝１２の上にスリッパーメタル４をメスカップリング先端部９の左又は右方向にずらして載置し、その上に伸縮式ピン３１を貫通した円筒スペーサ６及びスリッパーメタル３を、伸縮式ピン３１が長穴２０、２１に挿入された状態となるように配置する。
（２）伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を縮めた状態にして、スリッパーメタル３、４の長穴２０、２１が円弧溝１１、１２の中央に位置するようにスライドさせる。
（３）長穴２０、２１を円弧溝１１、１２の中央に位置させ、伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を伸びた状態として、それぞれ凹部３４、３５に嵌入させる。
（４）オスカップリング先端部１０を上下のスリッパーメタル３、４の間に挿入し、円筒スペーサ６がＵ字溝１７の中央部付近の位置に来るまで差し込む。
【００２６】
実施例２のピン２２を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３にかかる圧延機のロール駆動用スピンドルは、以下の手順により組み立てる。
（１）下側の円弧溝１２の上にスリッパーメタル４をメスカップリング先端部９の左又は右方向にずらして載置し、その上に伸縮式ピン３１を貫通したオスカップリング先端部１０及びスリッパーメタル３を、伸縮式ピン３１が穴２９、３０に挿入された状態となるように配置する。
（２）伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を縮めた状態にして、スリッパーメタル３、４の穴２９、３０が円弧溝１１、１２の中央に位置するようにスライドさせる。
（３）穴２９、３０を円弧溝１１、１２の中央に位置させ、伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を伸びた状態として、それぞれ上下の溝部に嵌入させる。
【００２７】
実施例１〜３の変形例を列記する。
（１）実施例１〜３においては、オスカップリング先端部１０の上下面は平行であるが、上下面の先端にテーパー部を設けて先細り形状としたり、上下面全体の後端側を厚く先端側を薄くしたりしても良い。
そうした場合、実施例１及び実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３においてはオスカップリング先端部１０を上下のスリッパーメタル３、４の間に挿入する際に挿入し易く、実施例２及び実施例２のピン２２を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３においては下側の円弧溝１２の上にオスカップリング先端部１０を配置する際に配置し易くなる。
（２）実施例１〜３においては、円弧溝１１、１２及び円弧面１８、１９は、いずれも一つの円筒体の外周面の一部分に合致する形状となっているが、同じ半径の球体を複数つないだ立体や同じ形状の２つの円錐台を中心軸が一致するようにつないだ立体の外周面の一部分に合致する形状としても良い。
（３）実施例１の固定ピン５、実施例２のピン２２及び脱落防止ピン２６並びに実施例３の伸縮式ピン３１は、いずれも丸棒状であったが、角棒状であっても良い。
そうした場合、固定ピン５、ピン２２及び伸縮式ピン３１が挿入される貫通穴１４、１５、円筒スペーサ６の内穴、ピン挿入穴２７、脱落防止ピン挿入穴２８、穴２９、３０、凹部３４、３５及び溝部も、それらの断面に見合った形状とする必要がある。
（４）実施例１及び実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３においては、円筒スペーサ６を用いたが、内穴に固定ピン５又は伸縮式ピン３１を挿入でき、かつ、外側面がＵ字溝１７を差し込める形状のスペーサであれば、角柱状や楕円柱状等どのような形状のものであっても良い。
（５）実施例１及び実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３においては円筒スペーサ６を用い、上記変形例（４）では円筒以外の形状のスペーサを用いたが、円筒スペーサ６及び円筒以外の形状のスペーサは、オスカップリング先端部１０を抜き差しし易くする目的で設けられているものであるところ、上側にあるスリッパーメタル３を落下しないように支持しておけば、オスカップリング先端部１０を抜き差しすることが可能であるため、円筒スペーサ６等は設けなくても良い。
（６）実施例１及び実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３のオスカップリング先端部１０の中央部にはＵ字溝１７を設けてあるが、Ｕ字溝１７に代えて固定ピン５を貫通させることが可能な固定ピン挿入穴を設けても良い。
そうした場合、組み立てに際しては、実施例１の変形例では、下側の貫通穴１５の下部に固定ピン脱落防止部材８を固定するとともに、下側の円弧溝１２の上にスリッパーメタル４、オスカップリング先端部１０、スリッパーメタル３を、その順に配置した後に、上側の貫通穴１４の上部から固定ピン５を挿入し、長穴２０、固定ピン挿入穴、長穴２１を貫通させて下側の貫通穴１５に挿入し、その後上側の貫通穴１４の上部に固定ピン脱落防止部材７を固定することとなり、また、実施例１の固定ピン５を伸縮式ピン３１に代えた場合における実施例３の変形例では、下側の円弧溝１２の上にスリッパーメタル４をメスカップリング先端部９の左又は右方向にずらして載置し、その上に伸縮式ピン３１を貫通したオスカップリング先端部１０及びスリッパーメタル３を、伸縮式ピン３１が長穴２０、２１に挿入された状態となるように配置することとなる。
したがって、円筒スペーサ６は上記変形例（５）と同様に不要である。
（７）実施例２においては、脱落防止ピン２６の先端を固定穴２３に固定することでピン２２の脱落を防止したが、別の手段によってピン２２の脱落を防止するようにしても良い。
例えば、ピン挿入穴２７の内面にネジ溝を設けるとともに、ピン２２の外面にネジ山を設けて、ピン２２をピン挿入穴２７にねじ込みながら挿入することや、上側の貫通長穴２４の上部及び下側の貫通長穴２５の下部にピン脱落防止部材を固定できるようにすることが挙げられる。
（８）実施例３の伸縮式ピン３１の伸縮部３２、３３を凹部３４、３５又は溝部から外して分解するために、メスカップリング先端部９の外側面から凹部３４、３５又は溝部に通じる小さい穴を設けたり、伸縮式ピン３１の円筒体の側面に伸縮部３２、３３を縮めた状態とするための操作桿を設けたりしても良い。
【符号の説明】
【００２８】
１  メスカップリング      ２  オスカップリング
３、４  スリッパーメタル      ５  固定ピン
６  円筒スペーサ      ７、８  固定ピン脱落防止部材
９  メスカップリング先端部      １０  オスカップリング先端部
１１、１２  円弧溝      １３  凹部      １４、１５  貫通穴
１６  駆動軸嵌合部      １７  Ｕ字溝      １８、１９  円弧面
２０、２１  長穴      ２２  ピン      ２３  固定穴
２４、２５  貫通長穴      ２６  脱落防止ピン      ２７  ピン挿入穴
２８  脱落防止ピン挿入穴      ２９、３０  穴
３１  伸縮式ピン      ３２、３３  伸縮部      ３４、３５  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2016137512.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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