(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パスラインの両側に、複数のロール軸の基端部を支持する固定軸受架台と、ロール軸の先端部を着脱自在に支持する可動軸受架台が配置され、前記固定軸受架台にロール軸の配設ピッチおよび圧下位置を調整可能なロール軸位置調整装置が設けられると共に、前記可動軸受架台に、ロール軸位置調整装置に連動してチョック位置調整装置により配設ピッチおよび圧下位置を調整可能に設けられたロールチョック構造であって、
ロール軸の先端部に、円形の外周面を有するロール軸受を設け、前記チョック位置調整装置により位置調整自在な支持フレームの上部および下部の一方に、軸受に外嵌可能な円弧形断面の軸受面を有する受けブロックを所定範囲でパスライン方向に移動自在に配設し、他方に、受けブロックに接近離間移動自在に配置されたクランプブロックと、このクランプブロックを駆動して受けブロックとの間でロール軸受を挟持するロール軸ロック装置を設け、前記クランプブロックの軸受支持面を、中央に水平部が形成されたパスライン方向に長い長円弧形断面に形成したことを特徴とするロールチョック構造。
【請求項２】
支持フレームを保持する窓部の上辺および下辺の一方に、ロール軸の基準となる基準面を形成するとともに、他方に反力受け面を形成し、ロール軸のロック時に、クランプブロックに取り付けたロール軸ロック装置の出力端を前記反力受け面に当接させロール軸受および受けブロックを介して支持フレームを前記基準面に押し付け、支持フレームを基準面に合わせて位置固定するように構成したことを特徴とする請求項１記載のロールチョック構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラー圧延機およびローラ矯正機において、固定軸受架台に設けられたローラ軸の先端部を着脱自在に支持する可動軸受架台のロールチョック構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ローラ圧延機やローラ矯正機において、ロール軸を両側で支持する両持ちタイプでは、ローラの交換に多大な時間を必要とするため、近年のような多品種少量生産に適合しない。反対に、ロール軸が片方で支持される片持ちタイプでは、ローラの交換は迅速に行えるが、大きい負荷が加わるとロール軸の変形量が大きくなり、高負荷での圧延ができないという問題があった。
【０００３】
そこで本発明者等は、特開平７−３２８７２１号公報において、図９に示すように、ワークＷを通過させるパスラインの一側部に、複数のロール軸２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｊを有する固定軸受架台１を配置するとともに、他側部に前記ローラ軸２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｊの先端部をそれぞれチョック５Ａ〜５Ｄ，５Ｆ〜５Ｊを介して着脱自在に支持する可動軸受架台３を設けたローラー矯正機を提案した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この固定軸受架台１には、ワークに対応してロール軸２のピッチと圧下位置を調整するロール軸位置調整装置が設けられており、また可動軸受架台３にもチョック位置調整装置が設けられており、ロール軸位置調整装置に連動してチョック５Ａ〜５Ｄ，５Ｆ〜５Ｊを同期して位置調整するように構成されている。
【０００５】
しかし、ロール軸位置調整装置とチョック位置調整装置との間には、ねじ軸や歯車などの機械的なずれがあり、ロール軸に対してロールチョックが位置ずれし、ロール軸が適正に保持されないおそれがあるという問題があった。
【０００６】
本発明のうち請求項１記載の発明は、上記問題点を解決して、着脱自在な可動軸受架台を有するローラ矯正機などにおいて、可動軸受架台でロール軸を適正に保持できるロールチョック構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１記載の発明は、パスラインの両側に、複数のロール軸の基端部を支持する固定軸受架台と、ロール軸の先端部を着脱自在に支持する可動軸受架台が配置され、前記固定軸受架台にロール軸の配設ピッチおよび圧下位置を調整可能なロール軸位置調整装置が設けられると共に、前記可動軸受架台に、ロール軸位置調整装置に連動してチョック位置調整装置により配設ピッチおよび圧下位置を調整可能に設けられたロールチョック構造であって、ロール軸の先端部に、円形の外周面を有するロール軸受を設け、可動軸受架台に、チョック位置調整装置によりロール軸に対向して位置調整自在な支持フレームを設け、これら支持フレームの上部および下部の一方に、前記ロール軸受に外嵌可能な円弧形断面の軸受面を有する受けブロックを所定範囲でパスライン方向に移動自在に配設し、他方に、受けブロックに接近離間自在に配置されたクランプブロックと、このクランプブロックを駆動して受けブロックとの間でロール軸受を挟持するロール軸ロック装置を設け、前記クランプブロックの軸受支持面を、中央に水平部が形成されたパスライン方向に長い長円弧形断面に形成したものである。
【０００８】
上記構成によれば、ロール軸に対して可動軸受架台のチョック位置がずれていても、受けブロックの移動とクランプブロックの軸受支持面の水平部により、パスライン方向のずれを許容してクランプできるので、ロール軸先端の軸受を適正に保持することができる。
【０００９】
また請求項２の発明は、上記構成の支持フレームを保持する窓部の上辺および下辺の一方に、ロール軸の基準となる基準面を形成するとともに、他方に反力受け面を形成し、ロール軸のロック時に、クランプブロックに取り付けたロール軸ロック装置の出力端を前記反力受け面に当接させロール軸受および受けブロックを介して支持フレームを前記基準面に押し付け、支持フレームを基準面に合わせて位置固定するように構成したものである。
【００１０】
上記構成によれば、ロック用シリンダにより、ロール軸受をロックすると同時に、支持フレームを基準面に押し付けることができ、ロール軸を正確な圧下位置に高精度で固定することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るローラ矯正機のロールチョック構造の実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。なお、従来と同一部材については同一符号を付して説明は省略する。
【００１２】
図８に示すように、固定軸受架台１には、矯正ロール４を有する４本の上ロール軸２Ａ〜２Ｄと５本の下ロール軸２Ｆ〜２Ｊとがロール軸位置調整装置により位置調整自在に配設されている。すなわち上ロール軸２Ａ〜２Ｄの軸受ボックスがパスライン方向に移動自在に配置され、ねじ軸を使用した公知のピッチ調整機構によりパスライン方向に沿う配設ピッチが調整可能に構成される。また下ロール軸２Ｆ〜２Ｊの軸受ボックスが、ねじ軸を使用した公知の圧下位置調整機構によりそれぞれ上下方向に昇降自在に配置されるとともに、中央の下ロール軸２Ｈを除く前後４本が、ねじ軸を使用した公知のピッチ調整機構によりパスライン方向に沿う配設ピッチが調整可能に構成される。なお固定軸受架台３は、架台昇降装置により昇降可能に構成されている。
【００１３】
図７に示すように、固定軸受架台１上に走行車輪３ａを介して離間退避移動可能に搭載された可動軸受架台３には、図９にも示すように、前記上ロール軸２Ａ〜２Ｄおよび下ロール軸２Ｆ〜２Ｊにそれぞれ対応して、本発明に係る上ロールチョック５Ａ〜５Ｄと下ロールチョック５Ｆ〜５Ｊが配設されている。そしてこれらロールチョック５Ａ〜５Ｄ，５Ｆ〜５Ｊは、ロール軸位置調整装置に連動されるチョック位置調整装置６により、それぞれ位置調整自在に配置されている。
【００１４】
このチョック位置調整装置６は、上ロールピッチ調整部６ａと下ロールピッチ調整部６ｂと下ロール高さ調整部６ｃとで構成されている。
すなわち、上ロールピッチ調整部６ａは、可動軸受架台３に形成された上ピッチ調整窓７Ａ〜７Ｄに上ロールチョック５Ａ〜５Ｄがそれぞれパスライン方向にスライド自在に配置され、各上ロールチョック５Ａ〜５Ｄが上ピッチ調整モータ８Ａ〜７Ｄ，８Ｂ，８Ｄ，８〜７ＤＥにより回転駆動される上ピッチ調整ねじ軸９Ａ〜９Ｄにそれぞれ雌ねじ部材１０Ａ〜１０Ｄを介してスライドされピッチ調整可能に構成される。
【００１５】
各上ロールチョック５Ａ〜５Ｄの構成部は同一構造であるため、ここでは上ロールチョック５Ａのみを図１，図２を参照して説明し、他は省略する。
前記上下ロール軸２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｊの先端部には、外周面が円形に形成されたロール軸受２１がそれぞれ装着されている。前記上ピッチ調整窓７Ａには、ロール軸２Ａの挟持基準となる基準面７ａが上辺に形成されるとともに、下辺が下ロールチョック５Ａの反力受け面であるガイド面７ｂに形成されている。
【００１６】
上ロールチョック５Ａは、略矩形状の支持フレーム２２が上ピッチ調整窓７Ａの基準面７ａとガイド面７ｂの間にスライド自在に配置されており、この支持フレーム２２の中央部には軸受２１が挿脱自在な保持孔２３が形成されている。この支持フレーム２２の厚み方向中間部には、保持孔２３の上部に臨んで形成された上ブロック収容室２４と、保持孔２３の下部からガイド面７ｂにわたって形成された下ブロック収容室２５とが設けられている。そして上ブロック収容室２４に軸受２１の上面を挟持する受けブロック２６が配置され、また下ブロック収容室２５に軸受２１の下面を挟持するクランプブロック２７が配置されている。
【００１７】
前記記受けブロック２６の下面には、軸受２１に外嵌可能な円弧形断面の軸受受面２６ａが形成されている。また上ブロック収容室２４はパスライン方向の幅が受けブロック２６より少し大きく形成され、一対のガイドピン２８が突設されている。一方、受けブロック２６には水平方向に一対の長孔２６ｂが形成されて前記ガイドピン２８がスライド自在に嵌合され、受けブロック２６がパスライン方向に位置ずれ自在に保持するすることにより、軸受２１のパスライン方向のずれを許容して軸受２１をロックできるように構成される。
【００１８】
またクランプブロック２７は、下ブロック収容室２５内にピンと上下方向の長孔からなるガイド機構２９を介して昇降自在に配置され、下部の両側にロック作動装置である２個一組のロック用シリンダ３１がそれぞれ取り付けられている。このロック用シリンダ３１は、シリンダ本体３１ａがクランプブロック２７に固定され、その出力端３１ｂを支持フレーム２２から下方に突出してスライド面７ｂに当接させクランプブロック２７を押し上げ可能に構成される。またクランプブロック２７の上面には、ロール軸受２１のパスライン方向のずれを許容するために、中央の水平部３２ａと両側の円弧部３２ｂ，３２ｂからなる長円形断面の軸受支持面３２が形成されている。
【００１９】
したがって、上ロール軸５Ａのロック動作は、まず可動軸受架台３を固定軸受架台１側に接近移動させることにより、上ロール軸２Ａのロール軸受２１を支持フレーム２２の保持孔２３に嵌合させ、ついでロック用シリンダ３１を進展させることによりクランプブロック２７を上昇させてその軸受支持面３２をロール軸受２１の下部に嵌合させ、ロール軸受２１を受けブロック２６の軸受受面２６ａと間で挟持するとともに、支持フレーム２２の上辺を上ピッチ調整窓７Ａ〜７Ｄの基準面７ａに当て付けて位置決め固定する。この時のロール軸受２１のパスライン方向のずれは、受けブロック２６のスライドと、軸受支持面３２の水平部３２ａにより許容される。
【００２０】
図７に示すように、下ロールピッチ調整部６ｂは、中央の下ロールチョック５Ｈを除く下ロールチョック５Ｆ．５Ｇ，５Ｉ，５Ｊがそれぞれ同一構造に構成されている。すなわち可動軸受架台３に形成された下ピッチ調整窓７Ｆ．７Ｇに、ピッチ調整フレーム１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｊがパスライン方向にスライド自在に配置され、これらピッチ調整フレーム１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｊに下ロールチョック５Ｆ．５Ｇ，５Ｉ，５Ｊがそれぞれ昇降自在に案内されている。そして、可動軸受架台３には、下ロールピッチ調整モータ８Ｆ，８Ｇ，８Ｉ，８Ｊによりギヤボックスを介して駆動される上下一対の下ロールピッチ調整ねじ軸９Ｆ，９Ｇ，９Ｉ，９Ｊがそれぞれ配設され、これら下ロールピッチ調整ねじ軸９Ｆ，９Ｇ，９Ｉ，９Ｊにピッチ調整フレーム１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｊに設けられた雌ねじ部材１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｉ，１０Ｊが嵌合されてパスライン方向にロールピッチが調整される。
【００２１】
また下ロール高さ調整部６ｃは、各ピッチ調整フレーム１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｊに、それぞれ下ロールチョック５Ｆ．５Ｇ，５Ｉ，５Ｊが昇降自在に配置されている。そしてピッチ調整フレーム１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｊの下部に設けられた下チョック昇降装置１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｉ，１２Ｊにより下ロールチョック５Ｆ．５Ｇ，５Ｉ，５Ｊが昇降されて高さ位置が調整される。
【００２２】
なお、下ロールチョック５Ｆ．５Ｇ，５Ｉ，５Ｊはそれぞれ同一構造であるため、ここでは下ロールチョック５Ｆのみを説明する。
すなわち、図５〜図６に示すように、下ロールピッチ調整窓７Ｆは、下辺にロール軸２Ｆの基準面７ｃが形成され、また上辺にピッチ調整フレーム１１Ｆの反力受け面となるガイド面７ｄが形成されている。そして、ピッチ調整フレーム１１Ｆの上部に一対のクランプシリンダ４０が配設されており、クランプシリンダ４０を進展させてその出力端をガイド面７ｄに当接させることにより、ピッチ調整フレーム１１Ｆを基準面７ｃに当て付けた状態で所定位置に固定することができる。
【００２３】
ピッチ調整フレーム１１Ｆには、下ロールチョック５Ｆをそれぞれ昇降自在に案内する圧下位置調整窓４１が形成され、下ロールチョック５Ｆが下チョック昇降装置１２Ｆにより上下方向の圧下位置を調整可能に支持されている。この下チョック昇降装置１２Ｆは、昇降用モータ１３にギヤボックスおよびウォームギャを介して回転駆動される雌ねじ部材１４と、この雌ねじ部材１４に嵌合されて昇降自在なねじ軸１５とで構成され、ねじ軸１５の上端が下ロールチョック５Ｆに連結されている。
【００２４】
本発明に係る下ロールチョック５Ｆは、図３，図４に示すように、略矩形状の支持フレーム４２が圧下位置調整窓４１に昇降自在に配置されており、この支持フレーム４２の中央部に下ロール軸２Ｆのロール軸受２１が挿脱自在な保持孔４３が形成されている。またこの支持フレーム４２の厚み方向中間部には、保持孔４３の下部に臨んで下ブロック収容室４４が形成され、さらに保持孔４３の上部にわたる切欠き部４５が形成されている。そして下ブロック収容室４４にはロール軸受２１の下面を支持する受けブロック４６が配置され、また切欠き部４５にはロール軸受２１の上面を挟持するクランプブロック４７が配置されている。
【００２５】
前記記受けブロック４６の上面には、ロール軸受２１に外嵌可能な円弧形断面の軸受受面４６ａが形成されている。また下ブロック収容室４４はパスライン方向の幅が受けブロック４６より少し大きく形成され、その内面に一対のガイドピン４８が突設されている。一方、受けブロック４６には水平方向に形成された一対の長孔４６ｂが形成されてガイドピン４８がスライド自在に嵌合され、受けブロック４６がパスライン方向に移動自在に案内されている。したがって、ロールチョック５Ｆがパスライン方向の位置ずれしても、軸受２１のずれを許容することができる。
【００２６】
また切欠き部４５が形成された支持フレーム４２の上部にロック作動装置である一対のロック用シリンダ５１が取り付けられ、その出力端にクランプブロック４７が支持されている。また支持フレーム４２とクランプブロック４７の間には、上下方向の長孔と平行キーからなるガイド機構４９が介在されている。さらにクランプブロック４７の上面には、ロール軸受２１のパスライン方向のずれを許容するために、中央の水平部５２ａと両側の円弧部５２ｂ，５２ｂからなる長円形断面の軸受支持面５２が形成されている。
【００２７】
したがって、下ロール軸５Ｆのロック動作は、まず可動軸受架台３を固定軸受架台１側に接近移動させることにより、下ロール軸２Ｆのロール軸受２１を支持フレーム４２の保持孔４３に嵌合させ、ついでロック用シリンダ５１を進展させることによりクランプブロック４７を下降させてその軸受支持面５２をロール軸受２１の上部に嵌合させ、ロール軸受２１を受けブロック４６の軸受受面４６ａと間で挟持して固定する。この時のロール軸受２１のパスライン方向のずれは、受けブロック２６のスライドと、軸受支持面５２の水平部５２ａにより許容される。
【００２８】
なお、中央の下ロールチョック５Ｈは、図７に示すように、固定軸受架台１の中心に配置されて基準位置となるため、ピッチ調整機構を具備していない。したがって、上辺にガイド面が形成されるとともに下辺に基準面が形成された支持窓７Ｈに、下ロールチョック５Ｈを保持する昇降ガイドフレーム１１Ｆが配置され、昇降ガイドフレーム１１Ｆの上部に配設された一対のクランプシリンダにより固定される。この他の下ロール高さ調整部６ｃおよび下ロールチョック５Ｈは他の下ロールチョック５Ｆ，５Ｇ，５Ｉ，５Ｊと同様に構成される。
【００２９】
また下ロール軸２Ｆ〜２Ｊは、固定軸受架台１側でも圧下されてロックされるが、下ロール軸２Ｆ〜２Ｊのずれを吸収するため、固定軸受架台１側で固定後に可動軸受架台３側でロックされる。そしてロール軸２Ｆ〜２Ｊの解放は逆の手順となる。さらに、矯正ロール４の交換やロール軸のピッチおよび圧下位置調整に際しては、ロール軸受２１と受けブロック２６，４６およびクランプブロック２７，４７との間にそれぞれ所定量の隙間を形成して行われる。
【００３０】
上記実施の形態によれば、固定軸受架台１のロール軸位置調整装置によりピッチ調整および圧下位置調整可能に配置されたロール軸２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｇの先端部をそれぞれ軸受２１を介して支持する可動軸受架台３のロールチョック５Ａ〜５Ｄ，５Ｆ〜５Ｇにおいて、ロール軸２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｇに対して、チョック位置調整装置６により位置調整されたロールチョック５Ａ〜５Ｄ，５Ｆ〜５Ｇが位置ずれしていても、受けブロック２６，４６をパスライン方向に所定範囲で移動自在に配置するとともに、受けブロック２６，４６との間で軸受を挟持するクランプブロック２７，４７の軸受支持面３２，５２を水平部３２ａ，５２ａを有する長円弧形断面としたので、パスライン方向のずれを許容してロール軸２Ａ〜２Ｄ，２Ｆ〜２Ｇをロックすることができる。また精度を要する圧下方向のずれに対しては、上ロールチョック５Ａ〜５Ｄでは、ロック用シリンダ３１により支持フレーム２２を上ピッチ調整窓７Ａ〜７Ｄの基準面７ａに押し付けて固定し、さらに下ロール軸２Ｆ〜２Ｇでは、ピッチ調整フレーム１１Ｆ，１１Ｇ，１１Ｉ，１１Ｊおよび昇降ガイドフレーム１１Ｈをクランプシリンダ４０により下ピッチ調整窓７Ｆ，７Ｇ，７Ｉ，７Ｊの基準面７ｃに押し付けて固定するので、下ロール軸２Ｆ〜２Ｇの圧下位置を高精度で位置決め固定することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上に述べたごとくに本発明の請求項１記載の構成によれば、ロール軸に対して可動軸受架台のチョック位置がずれていても、受けブロックの移動とクランプブロックの軸受支持面の水平部により、パスライン方向のずれを許容してクランプできるので、ロール軸先端の軸受を適正に保持することができる。
【００３２】
また請求項２の構成によれば、ロック用シリンダにより、ロール軸受をロックすると同時に、支持フレームを基準面に押し付けることができ、ロール軸を正確な圧下位置に高精度で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る上ロールチョックの実施の形態を示す正面断面図である。
【図２】同上ロールチョックを示す側面断面図である。
【図３】本発明に係る下ロールチョックの実施の形態を示す正面断面図である。
【図４】同下ロールチョックを示す側面断面図である。
【図５】同下ロールチョックの支持フレームを示す正面断面図である。
【図６】同下ロールチョックの支持フレームを示す側面図である。
【図７】同ロールチョックを有する可動軸受架台の全体正面図である。
【図８】同ロール軸を有する固定軸受架台の全体正面図である。
【図９】従来のローラ矯正機の側面図である。
【符号の説明】
１    固定軸受架台
２Ａ〜２Ｄ  上ロール軸
２Ｆ〜２Ｊ  下ロール軸
３    可動軸受架台
５Ａ〜５Ｄ  上ロールチョック
５Ｆ〜５Ｊ  下ロールチョック
６    チョック位置調整装置
７Ａ〜７Ｄ  上ピッチ調整窓
７ａ，７ｃ  基準面
７ｂ，７ｄ  ガイド面
７Ｆ，７Ｇ  下ピッチ調整窓
２１    ロール軸受
２２    支持フレーム
２３    保持孔
２６    受けブロック
２６ａ  軸受受面
２７    クランプブロック
３１    ロック用シリンダ
３１ｂ  出力端
３２    軸受支持面
３２ａ  水平部
４０    クランプシリンダ
４１    圧下位置調整窓
４２    支持フレーム
４３    保持孔
４６    受けブロック
４６ａ  軸受受面
４７    クランプブロック
５１    ロック用シリンダ
５１ｂ  出力端
５２    軸受支持面
５２ａ  水平部
【図１】
0003861351.tif 000002
【図２】
0003861351.tif 000003
【図３】
0003861351.tif 000004
【図４】
0003861351.tif 000005
【図５】
0003861351.tif 000006
【図６】
0003861351.tif 000007
【図７】
0003861351.tif 000008
【図８】
0003861351.tif 000009
【図９】
0003861351.tif 000010