(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジングにロールチョックを介して回転自在に支持された上下の圧延用ロールと、前記ハウジングの上部に設けられて該圧延用ロールに所定圧力を作用させる圧下シリンダと、該圧下シリンダの下部に設けられたステップライナと、前記ロールチョックと前記圧下シリンダと前記ステップライナを水平面内で移動させる移動手段とを備え、前記上下の圧延用ロールを支持するロールチョックを帯板の搬送方向前後に移動させて各ロールの中心軸を互いにクロスさせるクロスロール圧延機の前記ロールチョックを移動して前記上下の圧延用ロールをクロスさせるロールクロス手段を、前記移動手段としたことを特徴とする圧延機。
【請求項２】
請求項１記載の圧延機において、前記圧延用ロールは、前記ハウジングにワークロールチョックを介して対向して回転自在に支持された上下のワークロールと、前記ハウジングにバックアップロールチョックを介して回転自在に支持されて前記上下のワークロールに対接する上下のバックアップロールとを有し、前記ロールクロス手段は、前記クロスヘッドにより前記ワークロールチョック及び前記バックアップロールチョックを移動することを特徴とする圧延機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下の圧延用ロールの間を通過する帯材や棒材などを所定厚さに圧延する圧延機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に従来の４段クロスロール圧延機の概略を示す。
【０００３】
従来の４段クロスロール圧延機において、図８に示すように、ハウジング001内には上下のワークロールチョック002，003が支持され、この上下のワークロールチョック002，003にはそれぞれ上下のワークロール004，005の軸部が回転自在に支持されており、上ワークロール004と下ワークロール005とは互いに対向して配設されいる。また、上下のワークロールチョック002，003の上方及び下方には上下のバックアップロールチョック006，007が支持され、この上下のバックアップロールチョック006，007にはそれぞれ上下のバックアップロール008，009の軸部が回転自在に支持されており、上バックアップロール008と上ワークロール004とが互いに対向し、下バックアップロール009と下ワークロール005とが互いに対向している。そして、ハウジング001の上部には上バックアップロールチョック006及び上バックアップロール008を介して上ワークロール004に対して圧延荷重を加える圧下装置010がステップライナ020を介して設けられている。
【０００４】
また、ハウジング001の上部に位置してその入側及び出側には上バックアップロールチョック006及び上ワークロールチョック002を水平支持する上クロスヘッド011，012が設けられており、各ロールクロス機構013，014により水平方向移動可能となっている。一方、ハウジング001の下部に位置してその入側及び出側には下バックアップロールチョック007及び下ワークロールチョック003を水平支持する下クロスヘッド015，016が設けられており、各ロールクロス機構017，018により水平方向移動可能となっている。
【０００５】
従って、圧延を行う場合、帯板Ｓをハウジング001の入側から送給し、圧下装置010により所定荷重を加えた上ワークロール004と下ワークロール005との間を通過させることで圧延を行い、出側から送出して次工程に供給する。
【０００６】
そして、圧延前または圧延中、各ロールクロス機構013，014，017，018を作動することで、各クロスヘッド011，012，015，016を介して上部チョック002，006と下部チョック003，007をそれぞれ異なる方向に移動し、上ワークロール004及び上バックアップロール008と下ワークロール005及び下バックアップロール009とを、ロール中央部を中心として互いに逆方向に回動して互いの回転軸線を交差させ、そのクロス角度を所定角度に設定することで板クラウンを制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般的な圧延機にて、前述したステップライナ020は、圧下装置010の応答性を向上させると共に、可動ストロークを小さくして油のバネ定数を高く設定することで製品の歩留りを向上させる目的でハウジング001と圧下装置010との間に介装されており、上バックアップロール008等の摩耗量に応じて異なる厚さのものを変更可能となっている。この場合、ステップライナ020は、圧下装置010の押圧力が上バックアップロール008に適正に伝達され、且つ、軸受等に偏った荷重が作用して耐久性が低下しないように、所定の厚さを確保することが必要である。ところが、ステップライナ020が厚くなると、ハウジング001自体の高さが高くなって剛性が低下し、圧延時にハウジング001が変形して圧延精度が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
また、この圧延機にて、一般的に、上バックアップロールチョック006の上面にライナが装着されており、このライナをステップライナと兼用させることが考えられる。ところが、上述したクロスロール圧延機では、ロールクロス機構013，014，017，018を作動し、上ワークロール004及び上バックアップロール008と下ワークロール005及び下バックアップロール009とを所定のクロス角度で交差させることで、板クラウンを制御するようにしている。そのため、クロス角度を変更すると、圧下装置010に対する上バックアップロールチョック006の位置が変わり、圧下装置010とステップライナとが位置ずれを生じて帯板Ｓの圧延精度に影響を与えてしまう。
【０００９】
そして、上バックアップロールチョック006は上バックアップロール008のロール組替時にハウジング001から取り外されるため、上バックアップロールチョック006に装着したステップライナもこのロール組替時に交換する必要があり、作業性が煩雑なものとなってしまう。
【００１０】
本発明はこのような問題を解決するものであって、ハウジングを小型化して剛性を上げることで圧延精度の向上を図った圧延機を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１の発明の圧延機は、ハウジングと、該ハウジングにロールチョックを介して回転自在に支持された上下の圧延用ロールと、前記ハウジングの上部に設けられて該圧延用ロールに所定圧力を作用させる圧下シリンダと、該圧下シリンダの下部に設けられたステップライナと、前記ロールチョックと前記圧下シリンダと前記ステップライナを水平面内で移動させる移動手段とを備え、前記上下の圧延用ロールを支持するロールチョックを帯板の搬送方向前後に移動させて各ロールの中心軸を互いにクロスさせるクロスロール圧延機の前記ロールチョックを移動して前記上下の圧延用ロールをクロスさせるロールクロス手段を、前記移動手段としたことを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明の圧延機では、前記圧延用ロールは、前記ハウジングにワークロールチョックを介して対向して回転自在に支持された上下のワークロールと、前記ハウジングにバックアップロールチョックを介して回転自在に支持されて前記上下のワークロールに対接する上下のバックアップロールとを有し、前記ロールクロス手段は、前記クロスヘッドにより前記ワークロールチョック及び前記バックアップロールチョックを移動することを特徴としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
図１に本発明の第１実施形態に係る圧延機としてのクロスロール圧延機の概略、図２に第１実施形態のクロスロール圧延機の一部切欠側面視、図３に図２のIII−III断面、図４にクロスロール圧延機の一部切欠正面視、図５にステップライナの支持構造を表すクロスロール圧延機の要部断面、図６に図５のVI−VI断面、図７に図５のVII−VII断面を示す。
【００２０】
まず、第１実施形態の圧延機としての４段クロスロール圧延機を簡単に説明する。図１に示すように、ハウジング１１には上下のワークロールチョック１２，１３が支持され、この上下のワークロールチョック１２，１３にはそれぞれ上下のワークロール１４，１５の軸部が回転自在に支持されており、上ワークロール１４と下ワークロール１５とは互いに対向している。また、上下のワークロールチョック１２，１３の上方及び下方には上下のバックアップロールチョック１６，１７が支持され、この上下のバックアップロールチョック１６，１７にはそれぞれ上下のバックアップロール１８，１９の軸部が回転自在に支持されており、上バックアップロール１８と上ワークロール１４とが互いに対向し、下バックアップロール１９と下ワークロール１５とが互いに対向している。そして、ハウジング１１の上部に上バックアップロール１８を介して上ワークロール１４に対して圧延荷重を加える圧下装置２０が設けられており、ステップライナ６１をハウジング１１と圧下装置２０の間ではなく、圧下装置２０と上バックアップロールチョック１６との間に介装している。
【００２１】
また、ハウジング１１の上部に位置してその出側の一方には圧下装置２０、上ワークロールチョック１２、上バックアップロールチョック１６を支持する上クロスヘッド２１が設けられており、上ロールクロス機構２２により水平方向移動可能となっている。また、ハウジング１１の上部に位置してその入側の一方には圧下装置２０、上ワークロールチョック１２、上バックアップロールチョック１６を押圧する油圧シリンダ機構２３，２４，２５が設けられている。一方、ハウジング１１の下部に位置してその出側の一方には下ワークロールチョック１３、下バックアップロールチョック１７を支持する下クロスヘッド２６が設けられており、下ロールクロス機構２７により水平方向移動可能となっている。また、ハウジング１１の下部に位置してその入側の一方には、下ワークロールチョック１３、下バックアップロールチョック１７を押圧する油圧シリンダ機構２８，２９が設けられている。
【００２２】
従って、ハウジング１１の入側から帯板Ｓを送給し、圧下装置２０により所定荷重を加えると、その荷重はステップライナ６１を介して上バックアップロール１８に伝達され、帯板Ｓは上ワークロール１４と下ワークロール１５との間を通過するときに圧延荷重が付与され、所定の板厚に圧延される。このとき、油圧シリンダ機構２３，２４，２５，２８，２９及び各ロールクロス機構２２，２７を作動し、各クロスヘッド２１，２６を介して上部チョック１２，１６と下部チョック１３，１７をそれぞれ異なる方向に移動することで、上ワークロール１４及び上バックアップロール１８と下ワークロール１５及び下バックアップロール１９との回転軸線を交差させ、そのクロス角度を所定角度に設定して板クラウンを制御する。
【００２３】
本実施形態では、このロールクロス機構２２，２７による上ワークロール１２及び上バックアップロール１８と、下ワークロール１３及び下バックアップロール１９とのクロス角度の設定時、各上部チョック１２，１６（上ワークロール１２及び上バックアップロール１８）と共に圧下装置２０を同方向に同期移動させることで、圧下装置２０が上バックアップロール１８の軸中心に対応する上バックアップロールチョック１６の適正位置を押圧し、常時、安定した圧延が行われるようにしている。また、このクロス角度の設定時、圧下装置２０の下部に上バックアップロールチョック１６との間に介装されたステップライナ６１も同方向に同期移動させることで、圧下装置２０による圧下力が上バックアップロール１８に適正に伝達されるようにしている。更に、圧下装置２０と上バックアップロール１８との間に必要厚さのステップライナ６１を介装することで、圧下装置２０の全長を短縮して小ストローク化している。
【００２４】
以下、上述した第１実施形態の４段クロスロール圧延機を詳細に説明する。図２乃至図４に示すように、ハウジング１１は左右一対の枠体１１ａ，１１ｂからなり、各枠体１１ａ，１１ｂの上部に左右の上ワークロールチョック１２ａ，１２ｂが支持され、下部に左右の下ワークロールチョック１３ａ，１３ｂが支持されており、上下のワークロール１４，１５の各軸部が上下の各ワークロールチョック１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂに回転自在に支持されている。
【００２５】
また、ハウジング１１の枠体１１ａ，１１ｂの上部に上ワークロールチョック１２ａ，１２ｂの上方に位置して左右の上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂが支持され、下部に下ワークロールチョック１３ａ，１３ｂの下方に位置して左右の下バックアップロールチョック１７ａ，１７ｂが支持されており、上下のバックアップロール１８，１９の各軸部が上下の各バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂに回転自在に支持されている。
【００２６】
更に、ハウジング１１の枠体１１ａ，１１ｂの上部に上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂの上方に位置して圧下装置２０を構成する左右の圧下シリンダ２０ａ，２０ｂが設けられている。この圧下シリンダ２０ａ，２０ｂにて、枠体１１ａ，１１ｂの上部にはそれぞれ取付ブラケット５１ａ，５１ｂが取付けられ、この取付ブラケット５１ａ，５１ｂには第２バランスシリンダ５２ａ，５２ｂが球面ブッシュ５３ａ，５３ｂを介して吊下げ連結されている。そして、この第２バランスシリンダ５２ａ，５２ｂの駆動ロッド５４ａ，５４ｂには球面ブッシュ５５ａ，５５ｂを介して連結ロッド５６ａ，５６ｂが連結され、この連結ロッド５６ａ，５６ｂがシリンダケース３１ａ，３１ｂに取付けられている。この第１バランスシリンダ５２ａ，５２ｂは、帯板Ｓの圧延時に、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂを引き上げることで、この圧下シリンダ２０ａ，２０ｂの重量を支持し、その重量が帯板Ｓの圧延精度に影響がでないようにキャンセルしている。
【００２７】
また、枠体１１ａ，１１ｂとシリンダケース３１ａ，３１ｂとの間にはフラット軸受３４ａ、円錐ころ軸受３４ｂが介装され、シリンダケース３１ａ，３１ｂ同志が連結ロッド３５により連結されている。そして、ピストン３３ａ，３３ｂの下面が左右の上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂの上面部に接触している。この場合、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂにおけるピストン３３ａ，３３ｂの中心が上バックアップロール１８の軸中心に対応する上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂの適正位置を押圧するように位置設定されている。
【００２８】
一方、枠体１１ａ，１１ｂの中間部には第１バランスシリンダ４３が装着され、左右の上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂを押し上げ可能となっている。この第１バランスシリンダ４３は、帯板Ｓの圧延時に、上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂを押し上げることで、この上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂ、上バックアップロール１８、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂの重量を支持し、各装置の重量が帯板Ｓの圧延精度に影響がでないようにキャンセルしている。
【００２９】
ハウジング１１の枠体１１ａの上部に位置してその出側には上クロスヘッド２１が設けられていて、その入側には油圧シリンダ機構２３，２４，２５が設けられている。この場合、駆動側のシリンダケース３１ｂ、上バックアップロールチョック１６ｂ、上ワークロールチョック１２ｂは球面軸受３６により枠体１１ｂに対して垂直軸周りに回動自在に支持され、作業側のシリンダケース３１ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａは油圧シリンダ機構２３，２４，２５により、上クロスヘッド２１に押圧されると共に、上クロスヘッド２１を介して上ロールクロス機構２２により枠体１１ａに対して一体に帯板Ｓの搬送方向に沿って移動可能に支持されている。
【００３０】
この上ロールクロス機構２２において、ハウジング１１の枠体１１ａの上部にはクロス駆動用モータ３７が取付けられ、出力軸に駆動ロッド３８が連結されている。枠体１１ａの側部には上下のウォーム減速機３９，４０が装着され、駆動ロッド３８の下端部がウォーム減速機３９，４０に駆動連結されている。そして、基端部がウォーム減速機３９，４０に駆動連結された従動ロッド４１，４２の先端部が上クロスヘッド２１に連結されている。従って、油圧シリンダ機構２３，２４，２５により、シリンダケース３１ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａを上クロスヘッド２１に押圧すると共に、クロス駆動用モータ３７の駆動により駆動ロッド３８、ウォーム減速機３９，４０、従動ロッド４１，４２を介して上クロスヘッド２１を帯板Ｓの搬送方向に沿って移動し、シリンダケース３１ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａを同期して移動することができる。
【００３１】
また、この油圧シリンダ機構２３，２４，２５は、シリンダケース３１ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａを帯板Ｓの搬送方向に沿って上クロスヘッド２１を介してハウジング１１に押圧することで、圧下荷重に対してハウジング１１は内狭まり変形量δを減少させ、水平方向動剛性が高い状態を維持して圧延時のミル振動を防止することができる。なお、各シリンダケース３１ａ，３１ｂには上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５によるクロス角度の設定時に、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂに移動量を検出する検出センサ４４ａ，４４ｂが設けられている。
【００３２】
一方、ハウジング１１の枠体１１ｂの下部に位置してその出側には下クロスヘッド２６が設けられていて、その入側に油圧シリンダ機構２８，２９が設けられている。この場合、作業側の下バックアップロールチョック１７ａ、下ワークロールチョック１３ａは球面軸受（図示略）により枠体１１ａに対して垂直軸周りに回動自在に支持され、駆動側の下バックアップロールチョック１７ｂ、下ワークロールチョック１３ｂは油圧シリンダ機構２８，２９により、下クロスヘッド２６に押圧されると共に、下クロスヘッド２６を介して下ロールクロス機構２７により枠体１１ｂに対して一体に帯板Ｓの搬送方向に沿って移動可能に支持されている。
【００３３】
なお、この下ロールクロス機構２７は、前述した上ロールクロス機構２２とほぼ同様の構成となっており、説明は省略する。従って、下ロールクロス機構２７及び油圧シリンダ機構２８，２９の作用により下クロスヘッド２６を帯板Ｓの搬送方向に沿って移動し、下バックアップロールチョック１７ｂ、下ワークロールチョック１３ｂを同期して移動することができる。また、油圧シリンダ機構２８，２９により下バックアップロールチョック１７ｂ、下ワークロールチョック１３ｂを帯板Ｓの搬送方向に沿って下クロスヘッド２６を介してハウジング１１に押圧することで、圧延時のミル振動を防止することができる。
【００３４】
また、本実施形態の４段クロスロール圧延機では、圧下装置２０の下部にステップライナ６１が装着されており、上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５の作用により上クロスヘッド２１を帯板Ｓの搬送方向に沿って移動し、シリンダケース３１ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａを同期して移動するとき、ステップライナ６１も同期して移動することができるようになっている。
【００３５】
即ち、図５乃至図７に示すように、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂにおける各ピストン３３ａ，３３ｂの下面にはそれぞれスラストブロック６２ａ，６２ｂが固定されており、このスラストブロック６２ａ，６２ｂには各ピストン３３ａ，３３ｂと同心上に押圧部６３ａ，６３ｂが固定されている。また、各スラストブロック６２ａ，６２ｂに左右一対の係止爪６４によりロール軸方向（図５にて左右方向）に長いライナケース６５が取付けられている。このライナケース６５内には圧下シリンダ２０ａ，２０ｂに対応してスライド枠体６６ａ，６６ｂが支持ローラ６７ａ，６７ｂによりロール軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、連結ロッド６８により連結されている。なお、このライナケース６５の受部と壁部にはライナ６９，７０が取付けられ、スライド枠体６６ａ，６６ｂの端部が摺動自在にであると共に、支持ローラ６７，６７ｂが転動自在となっている。そして、ライナケース６５の一側部にはスライドシリンダ７１が取付けられ、駆動ロッド７２の先端部がスライド枠体６６に連結されている。
【００３６】
また、スライド枠体６６ａ，６６ｂには圧下シリンダ２０ａ，２０ｂに対応してそれぞれ３つの開口が形成され、厚さの異なる複数のステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ（ステップライナ６１）がそれぞれロール軸方向に並んで固定されている。この場合、それぞれ対となる第１ステップライナ７３ａ，７３ｂ、第２ステップライナ７４ａ，７４ｂ、第３ステップライナ７５ａ，７５ｂが同じ厚さであり、第１ステップライナ７３ａ，７３ｂより第３ステップライナ７５ａ，７５ｂの方が厚く形成されている。
【００３７】
従って、上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５の作用により上クロスヘッド２１を帯板Ｓの搬送方向に沿って移動すると、圧下シリンダ２０ａと共にその下部にライナケース６５やスライド枠体６６ａ，６６ｂ等を介して設けられたステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを同方向に移動し、上バックアップロールチョック１６ａ及び上ワークロールチョック１２ａに同期移動することができる。
【００３８】
また、このライナケース６５内にはそれぞれ３種類の厚さの異なるステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂが設けられており、スライドシリンダ７１を伸縮駆動することでスライド枠体６６ａ，６６ｂを移動し、各圧下シリンダ２０ａ，２０ｂのピストン３３ａ，３３ｂに対応するステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを変更することができる。この場合、ステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを使用しない場合も含めて、上ワークロール１４や上バックアップロール１８等の摩耗量に応じて、４つのの使用パターンを実施することができる。
【００３９】
上述した本実施形態のクロスロール圧延機にて、クロス角度を設定する場合、上ロールクロス機構２２を作動して上クロスヘッド２１を移動し、この上クロスヘッド２１に油圧シリンダ機構２３，２４，２５により押圧されている圧下シリンダ２０ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａを移動する一方、下ロールクロス機構２７を作動して下クロスヘッド２６を移動し、この下クロスヘッド２６に油圧シリンダ機構２８，２９により押圧されている下バックアップロールチョック１７ｂ、下ワークロールチョック１３ｂを移動する。すると、上ワークロール１４及び上バックアップロール１８と下ワークロール１５及び下バックアップロール１９との回転軸線が交差し、そのクロス角度を所定角度に設定することができる。
【００４０】
このクロス角度の設定時、圧下シリンダ２０ａの移動と共に、その下部に装着されたライナケース６５内のステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂも追従して同方向に同期移動する。
【００４１】
そして、設定したクロス角度で圧延を行う場合、ハウジング１１の入側から送給されて上ワークロール１４と下ワークロール１５との間を通過する帯板Ｓに対して圧下装置２０を作動させると、圧下装置２０の押圧力が対応するステップライナ７３ａ，７３ｂを介して上バックアップロールチョック１６ａ、上バックアップロール１８に伝達され、更に、上ワークロール１４を介して帯板Ｓに所定荷重として付与され、帯板Ｓは所定の板厚に圧延される。
【００４２】
この場合、クロス角度の設定時に、上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５により上クロスヘッド２１を介して圧下シリンダ２０ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａが同期して移動するため、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂにおけるピストン３３ａ，３３ｂの中心が上バックアップロール１８（上ワークロール１４）の軸中心に対応した位置設定状態が維持されている。従って、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂは上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂの適正位置を押圧することとなり、上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂに転倒モーメントが発生するのを防止し、所定の圧延荷重が適正に帯板Ｓに付与され、安定した圧延を行うことで帯板Ｓを高精度に圧延することができる。
【００４３】
また、上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂに転倒モーメントが発生しないため、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂと上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂとの間で片当たりが生じることはなく、偏摩耗による圧下装置２０の寿命の低下を防止することができる。
【００４４】
更に、圧下シリンダ２０ａと共にステップライナ７３ａが同期移動するため、ピストン３３ａ，３３ｂとステップライナ７３ａ，７３ｂと上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂとの位置関係がずれることはなく、圧下装置２０の押圧力は上バックアップロール１８及び上ワークロール１４に適正に伝達されることとなり、帯板Ｓを高精度に圧延することができる。
【００４５】
なお、ロールクロス角度の設定時に、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂは上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂ、上ワークロールチョック１２ａ，１２ｂと移動するが、この圧下シリンダ２０ａ，２０ｂが枠体１１ａ，１１ｂに第２バランスシリンダ５２ａ，５２ｂ及び各球面ブッシュ５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂを介して吊下げ支持されているため、枠体１１ａ，１１ｂに対する圧下シリンダ２０ａ，２０ｂの水平移動量はこの球面ブッシュ５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂにより吸収されるため、ステップライナ７３ａ，７３ｂを介した上バックアップロールチョック１６ａ及び上ワークロールチョック１２ａに対する圧下シリンダ２０ａの追従性を向上できる。また、帯板Ｓの圧延時には、第２バランスシリンダ５２ａ，５２ｂが作動して圧下装置２０（圧下シリンダ２０ａ，２０ｂ）を引き上げてその重量を支持するため、圧下装置２０の重量が帯板Ｓの圧延精度に悪影響を及ぼすことがない。
【００４６】
なお、帯板Ｓの圧延中にロールクロス角度を変更する場合であっても、上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５により上クロスヘッド２１を介して圧下シリンダ２０ａ、上バックアップロールチョック１６ａ、上ワークロールチョック１２ａを同期して移動することとなり、前述と同様に、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂは上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂの適正位置を常時押圧することとなり、安定した帯板Ｓの圧延を行うことができる。
【００４７】
そして、帯板Ｓの圧延中に、上ワークロール１４や上バックアップロール１８等が摩耗して圧下シリンダ２０ａ，２０ｂが十分な圧下力を発揮できないときには、その摩耗量に応じてステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを交換する。例えば、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂのピストン３３ａ，３３ｂを上昇させた状態で、スライドシリンダ７１を伸縮駆動することでスライド枠体６６ａ，６６ｂを移動し、現在、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂのピストン３３ａ，３３ｂに対応する位置するステップライナ７３ａ，７３ｂに対して、もっと厚いステップライナ７４ａ，７４ｂをピストン３３ａ，３３ｂの下部に位置させる。
【００４８】
このように本実施形態のクロスロール圧延機では、圧下シリンダ２０ａと上バックアップロールチョック１６ａと上ワークロールチョック１２ａとを上ロールクロス機構２２の作動及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５による上クロスヘッド２１への押圧により上クロスヘッド２１を介して上チョック１２ａ，１６ａ（上ロール１２，１８）と共に圧下装置２０（圧下シリンダ２０ａ，２０ｂ）を同方向に同期移動させるようにしている。従って、圧下装置２０と上ロール１２，１８との位置関係はずれずに、圧下装置２０は上バックアップロール１８の軸中心に対応する上バックアップロールチョック１６の適正位置を押圧することとなり、常時、安定した圧延を行い、帯板Ｓの圧延精度を向上することができると共に、偏摩耗による圧下装置２０の寿命の低下を防止することができる。
【００４９】
そして、ステップライナ６１（７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ）を圧下装置２０（圧下シリンダ２０ａ，２０ｂ）と上バックアップロールチョック１６との間に介装するように、ピストン３３ａ，３３ｂの下部に装着している。従って、圧下装置２０（圧下シリンダ２０ａ，２０ｂ）におけるピストン３３ａ，３３ｂの長さを短くすることができ、ハウジング１１自体の高さが高くなることはなく、また、剛性が低下することもなく、圧延時におけるハウジング１１の変形を防止して圧延精度を向上することができる。また、ピストン３３ａ，３３ｂの可動ストロークを小さくすることで、油のバネ定数を高く設定することができ、圧延開始直後や圧延終了直後における板厚精度を確保し、製品の歩留りを向上させることができる。
【００５０】
また、ロールクロス角度の設定時、圧下シリンダ２０ａと共にステップライナ７３ａが同期移動するため、ピストン３３ａ，３３ｂとステップライナ７３ａ，７３ｂと上バックアップロールチョック１６ａ，１６ｂとの位置関係がずれることはなく、圧下装置２０の押圧力は上バックアップロール１８及び上ワークロール１４に適正に伝達されることとなり、帯板Ｓを高精度に圧延することができる。
【００５１】
更に、圧下シリンダ２０ａのピストン３３ａ，３３ｂに装着されたライナケース６５には３種類の厚さの異なるステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂが交換可能に設けられている。従って、帯板Ｓの圧延中に上ワークロール１４や上バックアップロール１８等が摩耗したときには、その摩耗量に応じてステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを交換することで、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂの圧下力が各ロール１２，１８に確実に伝達されることとなる。
【００５２】
なお、上述した実施形態では、ライナケース６５に３種類の厚さの異なるステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを交換可能に設けたが、その種類は３種類に限らず、１種類であっても４種類以上であってもよい。また、圧下シリンダ２０ａ，２０ｂにおける各ピストン３３ａ，３３ｂの下面にスラストブロック６２ａ，６２ｂを固定し、このスラストブロック６２ａ，６２ｂにライナケース６５を取付け、内部に複数のステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを有するスライド枠体６６ａ，６６ｂを移動自在に設けたが、このステップライナ７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂの支持構造はこれに限定されるものではない。
【００５３】
また、上ロールクロス機構２２をクロス駆動用モータ３７やウォーム減速機３９，４０等を用いて構成したが、この構造に限らず、クロス駆動用モータとスクリュー軸を用いたり、油圧シリンダを用いたりしてもよい。また、油圧シリンダ機構２３，２４，２５を別の機械式移動機構としてもよい。更に、本発明のロール移動手段と圧下移動手段とを上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２３，２４，２５により対応したが、ロール移動手段を上ロールクロス機構２２及び油圧シリンダ機構２４，２５とし、圧下移動手段を別の機械式移動機構や油圧式移動機構などとしてもよい。
【００５４】
更に、上述の実施形態では、本発明の圧延機を４段クロスロール圧延機とし、片クロスタイプとして説明したが、左右のロールチョックに対してクロスヘッド及びロールクロス機構がある両クロスタイプのクロスロール圧延機でもよい。また、圧延機の種類は、クロスロール圧延機に限らず、上下の圧延用ロールをロール軸方向にシフトさせるシフトロール圧延機やワークロールに対接する前記バックアップロールを帯材の搬送方向に僅かにずらしたオフセットロール圧延機に適用することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上、実施形態において詳細に説明した圧延機によれば、ハウジングにロールチョックを介して上下の圧延用ロールを回転自在に支持すると共に、ハウジングの上部に圧延用ロールに所定圧力を作用させる圧下シリンダを設け、この圧下シリンダの下部にステップライナを設けたで、圧下シリンダの長さを短くすることができ、ハウジング自体の高さが高くなって剛性が低下することもなく、圧延時におけるハウジングの変形を防止して圧延精度を向上することができ、また、圧下シリンダの可動ストロークを小さくすることで、油のバネ定数を高く設定することができ、圧延開始直後や圧延終了直後における板厚精度を確保し、製品の歩留りを向上させることができる。
【００５６】
また、圧下シリンダの下部に厚さの異なるステップライナを複数交換可能に設けたので、帯材の圧延中に圧延用ロール等が摩耗したときには、その摩耗量に応じてステップライナを交換することで、圧下シリンダの圧下力が圧延用ロールに確実に伝達されることとなり、適正な圧延を行うことができる。
【００５７】
また、圧下シリンダを、ハウジングに支持されたシリンダケースと、シリンダケースに上下移動自在に支持されたピストンとで構成し、ピストンの下部にライナケースを取付け、ライナケース内にスライド枠体を移動自在に支持し、スライド枠体に厚さの異なる複数のステップライナを並設したので、圧下シリンダの下部に複数のステップライナを容易に装着することができ、装置が大型化することなく圧延用ロール等の摩耗に対応することができる。
【００５８】
また、ロールチョックと圧下シリンダとステップライナを水平面内で移動させる移動手段を設けたので、圧延用ロールが移動しても、圧下シリンダとステップライナと圧延用ロールとの位置関係が変更されることはなく、常時圧延用ロールの所定位置に所定圧力が作用することとなり、圧下力を適正に圧延ロールに付与して安定した圧延を行うことで圧延精度を向上すると共に寿命の低下を防止することができる。
【００５９】
また、圧下シリンダをハウジングの上部から水平面内で移動自在に吊下げ支持した簡単な構造で圧下シリンダを水平面内に移動支持することができ、帯材の圧延精度の低下を防止することができる。
【００６０】
請求項１の発明の圧延機によれば、圧延機をクロスロール圧延機とし、ロールクロス手段を移動手段としたので、圧延用ロールがクロス移動しても圧下シリンダは常時圧延用ロールの軸心位置に所定圧力を作用させることができ、圧下力を適正に圧延用ロールに付与して安定した圧延を行うことができる。
【００６１】
請求項２の発明の圧延機によれば、圧延機をクロスロール圧延機とし、圧延用ロールを上下のワークロールと上下のバックアップロールとで構成し、ロールクロス手段がクロスヘッドによりワークロールチョック及びバックアップロールチョックを移動するので、ロールクロス手段によりクロスヘッドを介して圧下シリンダ、ワークロールチョック、バックアップロールチョックを移動することとなり、移動位置の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧延機としてのクロスロール圧延機の概略図である。
【図２】第１実施形態のクロスロール圧延機の一部切欠側面図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【図４】クロスロール圧延機の一部切欠正面図である。
【図５】ステップライナの支持構造を表すクロスロール圧延機の要部断面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】図５のVII−VII断面図である。
【図８】従来の４段クロスロール圧延機の概略図である。
【符号の説明】
１１，５１  ハウジング
１２，  １２ａ，１２ｂ  上ワークロールチョック
１３，１３ａ，１３ｂ  下ワークロールチョック
１４  上ワークロール（圧延用ロール）
１５  下ワークロール（圧延用ロール）
１６，１６ａ，１６ｂ  上バックアップロールチョック
１７，１７ａ，１７ｂ  下バックアップロールチョック
１８  上バックアップロール（圧延用ロール）
１９  下バックアップロール（圧延用ロール）
２０  圧下装置
２０ａ，２０ｂ  圧下シリンダ
２１  上クロスヘッド
２２  上ロールクロス機構（移動手段）
２３，２４，２５，２８，２９  油圧シリンダ機構
２６  下クロスヘッド
２７  下ロールクロス機構（移動手段）
４３  第１バランスシリンダ
５２ａ，５２ｂ  第２バランスシリンダ
５３ａ，５３ｂ，５５ａ，５５ｂ  球面ブッシュ
６１，７３ａ，７３ｂ，７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ  ステップライナ
６２ａ，６２ｂ  スラストブロック
６５  ライナケース
６６ａ，６６ｂ  スライド枠体
７１  スライドシリンダ
Ｓ  帯板
【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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【図８】
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