(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置に連設し圧下及び回転を自在とした主軸に、移動中のＨ形鋼のウェブ両側部を押圧するウェブ矯正ローラ対が外装されたＨ形鋼のローラ矯正機において、
前記主軸の前記ウェブ矯正ローラ対の両外側部分にそれぞれ外装され該主軸の軸心に対して偏心可能なリング部材と、
前記各リング部材の外周面に軸受けを介して取付けられ、前記Ｈ形鋼のフランジの先端位置の変動に追従して前記リング部材を偏心させながら該フランジの先端面に当接するフランジ圧下矯正ローラと、
前記主軸に取付けられ、前記リング部材を介して前記フランジ圧下矯正ローラを前記フランジの先端面に押圧させると共に、偏心した該リング部材の軸心位置を該主軸の軸心位置に向けて復帰させる弾性部材を備えた付勢手段とを有することを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正機。
【請求項２】
請求項１記載のＨ形鋼のローラ矯正機において、前記リング部材は、中央部に傾斜内周面を備えた貫通孔が形成され、外周面が前記軸受けを介して前記フランジ圧下矯正ローラを支持して該フランジ圧下矯正ローラと共に偏心する外側リング部と、前記主軸に外装されると共に前記傾斜内周面に係合する傾斜外周面を備えて先側が前記貫通孔に嵌入し、該外側リング部の偏心に伴って嵌入量が増減する内側リング部とを有することを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正機。
【請求項３】
請求項２記載のＨ形鋼のローラ矯正機において、前記内側リング部は、前記付勢手段により基端部が押圧されて前記貫通孔内に向けて付勢されることを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＨ形鋼のローラ矯正機において、前記主軸は、前記駆動装置の回転動力部に連設する回転軸と、該回転軸に外装され前記ウェブ矯正ローラ対、前記リング部材、及び前記付勢手段が取付けられるスリーブとを有することを特徴とするＨ形鋼のローラ矯正機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ形鋼のウェブとフランジを同時に圧下するＨ形鋼のローラ矯正機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧延されたＨ形鋼の長手方向に沿った曲がりを矯正する場合、ウェブの両側部をウェブ圧下矯正ローラで圧下する方法が一般的に採用されている。しかし、この方法では、矯正に伴ってウェブの付け根部分が徐々にくびれてフランジが外側に広がり（フランジ間隔、すなわちウェブ高さが大きくなって）形状不良が生じると共に、付け根部分に変形に伴う材質変化や亀裂が発生するという問題がある。一方、両側のフランジをそれぞれフランジ圧下矯正ローラで圧下する方法では、両側のフランジでその先端部の高さ位置が異なると、ローラで圧下した際にＨ形鋼にねじれが発生したり、矯正用の圧下力でフランジの先端部がつぶれたりするという問題が生じる。そこで、ウェブとフランジを同時に圧下するローラ矯正機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特公昭５７−１１７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明では、フランジの高さ位置（フランジ先端面の高さ位置）がＨ形鋼の長手方向に変動してもフランジ圧下矯正ローラでフランジが常に圧下されるように、フランジ圧下矯正ローラの位置（軸心位置）を制御しながら圧下を行う必要がある。このため、フランジ圧下矯正ローラは、駆動機構の一例である、定圧形油圧制御装置で制御された流体圧シリンダを介してローラ矯正機の本体フレームに取付けてフランジ圧下矯正ローラの軸心位置を調整している。このため、ローラ矯正機の構造及びフランジ圧下矯正ローラの位置制御が複雑になると共に、設備コストも増大するという問題がある。また、Ｈ形鋼の形状が変わるとウェブ圧下矯正ローラ及びフランジ圧下矯正ローラをそれぞれ交換する必要があるが、フランジ圧下矯正ローラが流体圧シリンダを介してローラ矯正機の本体フレームに取付けられているため、ウェブ圧下矯正ローラ及びフランジ圧下矯正ローラの組替が煩雑になってローラ組替性が悪く、しかもローラ組替時間が長くなるという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、簡単な機構を有し、矯正中に複雑な制御が不要で、かつローラ組替性にも優れてウェブとフランジの同時圧下が可能なＨ形鋼のローラ矯正機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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るＨ形鋼のローラ矯正機は、駆動装置に連設し圧下及び回転を自在とした主軸に、移動中のＨ形鋼のウェブ両側部を押圧するウェブ矯正ローラ対が外装されたＨ形鋼のローラ矯正機において、
前記主軸の前記ウェブ矯正ローラ対の両外側部分にそれぞれ外装され該主軸の軸心に対して偏心可能なリング部材と、
前記各リング部材の外周面に軸受けを介して取付けられ、前記Ｈ形鋼のフランジ先端位置の変動に追従して前記リング部材を偏心させながら該フランジの先端面に当接するフランジ圧下矯正ローラと、
前記主軸に取付けられ、前記リング部材を介してフランジ圧下矯正ローラを前記フランジの先端面に押圧させると共に、偏心した該リング部材の軸心位置を該主軸の軸心位置に向けて復帰させる弾性部材を備えた付勢手段とを有している。
【０００７】
本発明に係るＨ形鋼のローラ矯正機において、前記リング部材は、中央部に傾斜内周面を備えた貫通孔が形成され、外周面が前記軸受けを介して前記フランジ圧下矯正ローラを支持して該フランジ圧下矯正ローラと共に偏心する外側リング部と、前記主軸に外装されると共に前記傾斜内周面に係合する傾斜外周面を備えて先側が前記貫通孔に嵌入し、該外側リング部の偏心に伴って嵌入量が増減する内側リング部とを有することが好ましい。
これによって、内側リング部の嵌入量を調整することで、外側リング部の偏心量を調整でき、外側リング部で支持されたフランジ圧下矯正ローラによるフランジの先端面に加える押圧力を調整できる。
【０００８】
本発明に係るＨ形鋼のローラ矯正機において、前記内側リング部は、前記付勢手段により基端部が押圧されて前記貫通孔内に向けて付勢されることが好ましい。
これによって、偏心した外側リング部の軸心位置を主軸の軸心位置に向けて復帰させることができる。
【０００９】
本発明に係るＨ形鋼のローラ矯正機において、前記主軸は、前記駆動装置の回転動力部に連設する回転軸と、該回転軸に外装され前記ウェブ矯正ローラ対、前記リング部材、及び前記付勢手段が取付けられるスリーブとを有することが好ましい。
これによって、回転軸からスリーブを外すだけで、ウェブ矯正ローラ対、リング部材、及び付勢手段を同時にローラ矯正機の本体側から取外すことができ、ローラ組替性を更に高めることができる。また、スリーブの寸法を調整することで、従来のローラ矯正機に対しても適用可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るＨ形鋼のローラ矯正機においては、圧下及び回転が自在な主軸にウェブ矯正ローラ対を設けると共に、主軸に主軸の軸心に対して偏心可能なリング部材を介してフランジ圧下矯正ローラを設け、更に、偏心したリング部材の軸心位置を主軸の軸心位置に向けて復帰させる付勢手段を主軸に取付けているので、Ｈ形鋼のフランジ先端位置の変動に追従してフランジ圧下矯正ローラの軸心を移動させてフランジ圧下矯正ローラをフランジ先端面に常に当接させて押圧することができ、Ｈ形鋼の形状が変動しても簡単な機構を用いて容易にウェブとフランジの同時圧下が可能になる。そして、フランジ圧下矯正ローラの軸心位置を調整する駆動機構（例えば、流体圧シリンダ）がローラ矯正機の本体フレームに取付けられていないので、Ｈ形鋼の形状が変わった際のウェブ圧下矯正ローラ及びフランジ圧下矯正ローラの交換が容易になって、ウェブ圧下矯正ローラ及びフランジ圧下矯正ローラの組替性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼のローラ矯正機の正断面図、図２は図１のＰ−Ｐ矢視断面図、図３は同Ｈ形鋼のローラ矯正機の部分断面図、図４はリング部材を偏心させてＨ形鋼のフランジ先端面にフランジ圧下矯正ローラが当接した状態を示す説明図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼のローラ矯正機１０は、図示しない駆動装置に連設し圧下及び回転を自在とした主軸１１に、移動中のＨ形鋼１２のウェブ１３の両側部をそれぞれ押圧する第１、第２のウェブ矯正ローラ１４、１５を備えたウェブ矯正ローラ対１６が外装されたもので、ウェブ矯正ローラ対１６の軸方向両外側位置で主軸１１にそれぞれ外装され主軸１１の軸心に対して偏心可能なリング部材１７と、各リング部材１７の外周面に軸受け１８（例えば、ころベアリング）を介して取付けられ、Ｈ形鋼１２のフランジ１９の先端位置の変動に追従してリング部材１７を偏心させながらフランジ１９の先端面に当接するフランジ圧下矯正ローラ２０と、主軸１１に取付けられ、リング部材１７を介してフランジ圧下矯正ローラ２０をフランジ１９の先端面に押圧させると共に、偏心したリング部材１７の軸心位置を主軸１１の軸心位置に向けて復帰させる弾性部材の一例であるバネ２１を備えた付勢手段２２とを有している。以下、詳細に説明する。
【００１３】
なお、ウェブ矯正ローラ対１６の両外側にそれぞれ設けられる、リング部材１７、フランジ圧下矯正ローラ２０、及び付勢手段２２は、左右対称の構成となっている。このため、第１のウェブ矯正ローラ１４の外側位置で主軸１１に設けられる一方側のリング部材１７、フランジ圧下矯正ローラ２０、及び付勢手段２２について詳細に説明する。
【００１４】
主軸１１は、駆動装置の回転動力部に連設する回転軸２３と、回転軸２３に外装されウェブ矯正ローラ対１６、対となるリング部材１７、及び対となる付勢手段２２が取付けられるスリーブ２４とを有している。そして、スリーブ２４は、締結手段の一例であるねじ（図示せず）を用いて回転軸２３に固定され、主軸１１の軸方向両側は、図示しない軸受けを介してローラ矯正機１０の本体フレームに取付けられた駆動装置の圧下部に接続している。なお、符号２５は廻り止め用のキーである。
【００１５】
これにより、ウェブ矯正ローラ対１６を回転させながらＨ形鋼１２のウェブ１３両側部にそれぞれ押圧させて矯正を行うことができる。また、回転軸２３からスリーブ２４を外すだけで、ウェブ矯正ローラ対１６、リング部材１７、及び付勢手段２２を同時にローラ矯正機１０の本体側から取外すことができ、ローラ組替性が向上する。
なお、符号２６は、Ｈ形鋼１２のフランジ１９間の距離に合わせて第１、第２のウェブ矯正ローラ１４、１５間の距離を調整するウェブ矯正ローラ用スペーサ、符号２７、２８はそれぞれウェブ矯正ローラ対１６のスリーブ２４軸方向における位置決めに使用する位置決め用スペーサ、固定部材（例えばナット）である。
【００１６】
図３に示すように、リング部材１７は、中央部に傾斜内周面２９を備えた貫通孔３０が形成され、外周面が軸受け１８を介してフランジ圧下矯正ローラ２０を支持してフランジ圧下矯正ローラ２０と共に偏心する外側リング部３１と、主軸１１（スリーブ２４）に外装されると共に、傾斜内周面２９に係合する傾斜外周面３２を備えて先側が貫通孔３０に嵌入し、外側リング部３１の偏心に伴って嵌入量が増減する内側リング部３３とを有している。
【００１７】
そして、内側リング部３３は、付勢手段２２により基端部が押圧されて貫通孔３０内に向けて付勢されている。ここで、内側リング部３３は図示しないキーを介してスリーブ２４に外装され、外側リング部３１はキー３４を介して内側リング部３３に外装されている。また、軸受け１８は、取付け部材３６を用いて外側リング部３１の外周面に固定されている。これによって、スリーブ２４、内側リング部３３、外側リング部３１、及び軸受け１８を回転軸２３と一体で回転させることができると共に、フランジ圧下矯正ローラ２０を外側リング部３１の外周側で回転させることができる。
【００１８】
付勢手段２２は、内側リング部３３の基端部に一端側が当接するバネ２１と、バネ２１の他端部と内側リング部３３の軸方向外側位置でスリーブ２４に取付けられた鍔部３５との間に配置されるバネ圧調整部材３７（例えば、複数枚のシム）とを有している。バネ圧調整部材３７の厚みを選定することで、外側リング部３１の貫通孔３０内に嵌入する内側リング部３３の初期嵌入量を調整できると共にバネ２１の縮み量を調整でき、外側リング部３１の貫通孔３０内に内側リング部３３を押込む際の初期付勢力Ｆ０を設定できる。
【００１９】
例えば、Ｈ形鋼１２のフランジ１９の先端位置が変動した際に、ウェブ１３とフランジ１９先端面の距離が最小値Ｈとなる場合にもフランジ圧下矯正ローラ２０がフランジ１９先端面に当接すると共に初期付勢力Ｆ０で押圧されるように、バネ圧調整部材３７の厚みを設定しておくと、フランジ圧下矯正ローラ２０によりフランジ１９の先端面を、その位置の変動に合わせて初期付勢力Ｆ０以上で押圧して、フランジ１９の矯正を行うことができる。
【００２０】
従って、ウェブ１３とフランジ１９先端面の距離が増加すると、初期付勢力Ｆ０に打ち勝ってフランジ１９はリング部材１７の外側リング部３１を偏心させながらフランジ圧下矯正ローラ２０を偏心させる。このとき、貫通孔３０内の内側リング部３３の嵌入量は減少し、嵌入量の減少分だけ付勢手段２２のバネ２１が縮む。そして、バネ２１が縮むことにより内側リング部３３を貫通孔３０内に押込む際の付勢力がＦ１だけ増加し、フランジ１９の先端面はフランジ圧下矯正ローラ２０により付勢力Ｆ０＋Ｆ１で押圧され、この付勢力Ｆ０＋Ｆ１によるフランジ１９の矯正が行われる。
【００２１】
また、内側リング部３３は貫通孔３０内に付勢力Ｆ０＋Ｆ１で付勢されているので、ウェブ１３とフランジ１９先端面の距離が減少すると、内側リング部３３を貫通孔３０内に嵌入させて外側リング部３１の軸心を主軸１１の軸心側に移動させて、偏心した外側リング部３１（リング部材１７）の軸心位置を主軸１１の軸心位置に向けて復帰させることができる。
なお、第２のウェブ矯正ローラ１５の外側に設けられる他方側の付勢手段２２においては、位置決め用スペーサ２７の厚みを選定することで、外側リング部３１の貫通孔３０内に嵌入する内側リング部３３の初期嵌入量を調整できると共にバネ２１の縮み量を調整できる。これにより、外側リング部３１の貫通孔３０内に内側リング部３３を押込む際の初期付勢力をＦ０に設定できる。
【００２２】
続いて、本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼のローラ矯正機１０の作用について説明する。
先ず、Ｈ形鋼１２のフランジ１９の先端位置が変動した際に、ウェブ１３とフランジ１９先端面の距離が最小値Ｈとなった場合において、フランジ圧下矯正ローラ２０がウェブ１３両側のフランジ１９先端面にそれぞれ当接すると共に、フランジ１９の先端部がつぶれない程度の押圧力で押圧されるように、バネ圧調整部材３７及び位置決め用スペーサ２７の厚みをそれぞれ調整して、内側リング部３３を外側リング部３１の貫通孔３０内に押込む際の初期付勢力Ｆ０を設定する。ウェブ１３両側のフランジ１９先端面に、それぞれフランジ圧下矯正ローラ２０を当接させ初期付勢力Ｆ０以上で押圧することになるので、フランジ圧下矯正ローラ２０でフランジ圧下した際に、Ｈ形鋼１２にねじれが発生するのを防止できる。
【００２３】
そして、図４に示すように、Ｈ形鋼１２のフランジ１９の先端位置が変動した場合、ウェブ１３とフランジ１９先端面の距離は最小値Ｈより増加する方向なので、フランジ圧下矯正ローラ２０は常にフランジ１９に当接してフランジ１９の先端面を押圧できる。ここで、ウェブ１３とフランジ１９先端面との距離の増加により、内側リング部３３に対して外側リング部３１を偏心させながら、外側リング部３１の外周側に設けられたフランジ圧下矯正ローラ２０の軸心位置を変化させることができるので、フランジ圧下矯正ローラ２０により過度な押圧力がフランジ１９の先端面に負荷されるのを防止できる。
【００２４】
また、付勢手段２２のバネ２１により内側リング部３３は外側リング部３１の貫通孔３０内に嵌入するように常に付勢されているので、外側リング部３１を介してフランジ圧下矯正ローラ２０は常にフランジ１９の先端面に当接すると共に、バネ２１による付勢力でフランジ１９の先端面を押圧している。そして、バネ２１による付勢力は、内側リング部３３を外側リング部３１の貫通孔３０に押込むことにより、偏心したリング部材１７の軸心位置を主軸１１の軸心位置に向けて復帰させる作用も奏するので、ウェブ１３とフランジ１９先端面との距離が減少すると、フランジ圧下矯正ローラ２０はフランジ１９先端面の移動に追従して移動しながら押圧する。
【００２５】
また、矯正するＨ形鋼１２のサイズが変更になる場合は、回転軸２３からスリーブ２４を引抜くことができる。このため、ウェブ矯正ローラ対１６、リング部材１７、及び付勢手段２２を同時にローラ矯正機１０の回転軸２３から取外すことができる。次いで、引抜いたスリーブ２４からは、固定部材２８を取外すことで、位置決め用スペーサ２７、第２のウェブ矯正ローラ１５側の図示しない付勢手段、フランジ圧下矯正ローラ２０が取付けられた第２のウェブ矯正ローラ１５側のリング部材１７、第２のウェブ矯正ローラ１５、ウェブ矯正ローラ用スペーサ２６、第１のウェブ矯正ローラ１４、フランジ圧下矯正ローラ２０が取付けられた第１のウェブ矯正ローラ１４側のリング部材１７、及び付勢手段２２を順次取外すことができる。
【００２６】
そして、サイズ変更後のＨ形鋼の矯正に使用する位置決め用スペーサ、両側の付勢手段、それぞれフランジ圧下矯正ローラが取付けられた両側のリング部材、第１、第２のウェブ矯正ローラ、及びウェブ矯正ローラ用スペーサをスリーブ２４に取付け、このスリーブ２４を回転軸２３に取付けることで、ローラ矯正機１０をサイズ変更後のＨ形鋼の矯正を行う機種に容易に組替することができる。
【００２７】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、サイズ変更後のＨ形鋼の矯正に使用するフランジ圧下矯正ローラをリング部材ごと替えるようにしたが、Ｈ形鋼の矯正に使用するフランジ圧下矯正ローラの外径のみが増加する場合は、リング部材と軸受けは替えないでフランジ圧下矯正ローラだけを交換するようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るＨ形鋼のローラ矯正機の正断面図である。
【図２】図１のＰ−Ｐ矢視断面図である。
【図３】同Ｈ形鋼のローラ矯正機の部分断面図である。
【図４】リング部材を偏心させてＨ形鋼のフランジ先端面にフランジ圧下矯正ローラが当接した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０：ローラ矯正機、１１：主軸、１２：Ｈ形鋼、１３：ウェブ、１４：第１のウェブ矯正ローラ、１５：第２のウェブ矯正ローラ、１６：ウェブ矯正ローラ対、１７：リング部材、１８：軸受け、１９：フランジ、２０：フランジ圧下矯正ローラ、２１：バネ、２２：付勢手段、２３：回転軸、２４：スリーブ、２５：キー、２６：ウェブ矯正ローラ用スペーサ、２７：位置決め用スペーサ、２８：固定部材、２９：傾斜内周面、３０：貫通孔、３１：外側リング部、３２：傾斜外周面、３３：内側リング部、３４：キー、３５：鍔部、３６：取付け部材、３７：バネ圧調整部材
【図１】
0005053899.tif 000002
【図２】
0005053899.tif 000003
【図３】
0005053899.tif 000004
【図４】
0005053899.tif 000005