JPH05123740A - Ceramics roll device - Google Patents
Ceramics roll deviceInfo
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- JPH05123740A JPH05123740A JP3287949A JP28794991A JPH05123740A JP H05123740 A JPH05123740 A JP H05123740A JP 3287949 A JP3287949 A JP 3287949A JP 28794991 A JP28794991 A JP 28794991A JP H05123740 A JPH05123740 A JP H05123740A
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- roll
- ceramic
- ceramic roll
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、ロール本体に作用する衝撃力
によってロール本体が破損することを効果的に防止し、
装置の耐久性を増大化させるとともに、保守管理を容易
にすることが可能なセラミックス製ロール装置を提供す
ることにある。
【構成】本発明に係るセラミックス製ロール装置は、金
属軸体1aに形成した凸状係合部2aとセラミックス製
ロール3aに形成した凹状係合部4aとを嵌合せしめ、
セラミックス製ロール3aを金属軸体1aと一体的に回
転するように構成したセラミックス製ロール装置におい
て、上記凸状係合部2aと凹状係合部4aとの接触面S
の少くとも応力集中部に緩衝材7aを介装して構成され
る。
(57) [Abstract] [Purpose] The object of the present invention is to effectively prevent the roll body from being damaged by an impact force acting on the roll body,
An object of the present invention is to provide a ceramic roll device capable of increasing the durability of the device and facilitating maintenance management. In the ceramic roll device according to the present invention, a convex engagement portion 2a formed on a metal shaft 1a and a concave engagement portion 4a formed on a ceramic roll 3a are fitted together.
In a ceramic roll device configured to rotate a ceramic roll 3a integrally with a metal shaft 1a, a contact surface S between the convex engagement portion 2a and the concave engagement portion 4a.
The buffer material 7a is interposed at least in the stress concentration portion.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はセラミックス製ロール装
置に係り、特にロール本体に作用する衝撃力によってロ
ール本体が破損することを効果的に防止し、装置の耐久
性を増大化させるとともに保守管理を容易にすることを
が可能なセラミックス製ロール装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roll device made of ceramics, and more particularly, to effectively prevent the roll body from being damaged by an impact force acting on the roll body, thereby increasing the durability of the device and maintaining and managing it. The present invention relates to a ceramic roll device capable of facilitating the operation.
【0002】[0002]
【従来の技術】継目無鋼管製造プロセスや溶接管製造プ
ロセスにおける圧延成形工程、絞り工程、サイジング矯
正工程等では、材料の加工目的に応じて多種類のロール
装置が配備されている。例えば高周波溶接管製造プロセ
スにおいては、超硬合金製の複数の成形用ロールを多段
に配設したロール装置と、ロール成形された円筒状オー
プンパイプの継目を溶接する高周波溶接器とが配設さ
れ、原材料として投入された帯板は、複数のロール装置
に順次挿通されることにより、加圧されて徐々に円筒状
のオープンパイプに成形され、さらに高周波溶接器の溶
接電流により発生するジュール熱によって突き合せ部が
一体に接合されて溶接管となる。2. Description of the Related Art In a roll forming process, a drawing process, a sizing straightening process and the like in a seamless steel pipe manufacturing process and a welded pipe manufacturing process, various types of roll devices are provided according to the purpose of processing the material. For example, in the high-frequency welded pipe manufacturing process, a roll device in which a plurality of forming rolls made of cemented carbide is arranged in multiple stages and a high-frequency welder for welding the seam of the roll-formed cylindrical open pipe are arranged. , The strips that have been put in as raw materials are sequentially inserted into a plurality of roll devices to be pressurized and gradually formed into a cylindrical open pipe, and further, due to the Joule heat generated by the welding current of the high frequency welder. The butt portions are integrally joined to form a welded pipe.
【0003】しかしながら従来のロール装置において
は、導電性を有する超硬合金製の成形用ロールを経由し
て、高周波溶接器からの漏洩電流が軸受を経て外部に漏
洩するため、運転時の消費電流が高くなるとともに軸受
が電食作用を受けて損傷し易い問題点があった。However, in the conventional roll device, the leakage current from the high-frequency welder leaks to the outside through the bearing through the conductive cemented carbide forming roll, so that the current consumption during operation is reduced. However, there is a problem that the bearing is apt to be damaged due to the electrolytic corrosion action as the height becomes higher.
【0004】さらに成形用ロールには大きな衝撃力が作
用するため、割れや変形が生じ易く、またロール表面に
傷がつき易くなり、ロール成形した製品の表面性状を悪
化させる大きな原因となっていた。Furthermore, since a large impact force acts on the forming roll, cracking and deformation are likely to occur, and the roll surface is easily scratched, which is a major cause of deteriorating the surface properties of the roll-formed product. ..
【0005】一方成形用ロールの温度上昇を防止するた
めに常に冷却水を散布していたため、成形用ロールに作
用する熱衝撃が大きくなり、成形用ロールが早期に破損
してしまう欠点があった。On the other hand, since cooling water is constantly sprayed to prevent the temperature rise of the forming roll, there is a drawback that the thermal shock acting on the forming roll becomes large and the forming roll is damaged early. ..
【0006】上記問題点を解決する対策として、例えば
本願出願人に係る特願平2−180470号明細書に開
示されているように、成形用ロール自体をセラミックス
材料で構成したセラミックス製ロール装置も提案されて
いる。このセラミックス製ロール装置は、図6および図
7に示すように金属軸体(回転軸)1に一体に形成した
凸状係合部2と、例えば窒化けい素から成るセラミック
ス製ロール3に形成した凹状係合部4とを嵌合せしめ、
セラミックス製ロール3を金属軸体1と一体的に回転す
るように構成したものである。As a measure for solving the above-mentioned problems, for example, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2-180470 filed by the applicant of the present application, a ceramic roll device in which the molding roll itself is made of a ceramic material is also used. Proposed. As shown in FIGS. 6 and 7, this ceramic roll device is formed by a convex engaging portion 2 formed integrally with a metal shaft (rotary shaft) 1 and a ceramic roll 3 made of, for example, silicon nitride. Fit the concave engagement part 4,
The ceramic roll 3 is configured to rotate integrally with the metal shaft 1.
【0007】上記セラミックス製ロール装置によれば、
電気絶縁性、熱衝撃特性に優れたセラミックス材で成形
用ロールを形成しているため、被加工材であるオープン
パイプ5と金属軸体1とが電気的に絶縁され、漏洩電流
による軸受の電食が解消するとともに冷却水による急冷
に起因する割れ損傷を効果的に防止することが可能とな
った。According to the above-mentioned ceramic roll device,
Since the forming roll is made of a ceramic material having excellent electric insulation and thermal shock characteristics, the open pipe 5 as the material to be processed and the metal shaft body 1 are electrically insulated from each other, and the electric power of the bearing due to the leakage current is reduced. It has become possible to eliminate corrosion and effectively prevent crack damage due to quenching by cooling water.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のセラミックス製ロール装置においては、セラミックス
製ロール3本体に形成した凹状係合部4と、金属軸体1
に一体に形成した凸状係合部2との間に微小なクリアラ
ンスdが形成される。このクリアランスdは、凹凸係合
部4,2との嵌め合い公差やセラミックス製ロールの加
工精度によって必然的に形成されるものである。However, in the above-mentioned conventional ceramics roll device, the concave engagement portion 4 formed in the main body of the ceramics roll 3 and the metal shaft 1 are provided.
A minute clearance d is formed between the convex engagement portion 2 and the convex engagement portion 2 which are integrally formed with each other. The clearance d is inevitably formed due to the fitting tolerance with the concave and convex engaging portions 4 and 2 and the processing accuracy of the ceramic roll.
【0009】このクリアランスdが存在するために、例
えば金属軸体1を起動回転させる場合やロールに負荷さ
れる荷重が急激に変化する場合等において、凹状係合部
4と凸状係合部2とが面接触状態でなく、線接触または
点接触状態となり、構造力学的な応力集中以外に、その
接触部に応力が集中する。図7に示す例では凹状係合部
4の4つの角部に応力集中が起こり易く、この角部を起
点として亀裂6が発生し、セラミックス製ロール3が短
期間の運転で破損してしまう問題点があった。そしてセ
ラミックス製ロール3の交換等の保守管理作業に多大な
労力と時間とが要求されるとともに、製造機の頻繁な停
止に伴って溶接管等の製品の製造効率が大幅に低下して
しまう問題点があった。Due to the presence of the clearance d, the concave engaging portion 4 and the convex engaging portion 2 are used, for example, when the metal shaft 1 is rotated for start-up or when the load applied to the roll changes abruptly. Since and are not in surface contact but in line contact or point contact, stress concentrates on the contact part in addition to stress concentration in structural mechanics. In the example shown in FIG. 7, stress concentration is likely to occur at the four corners of the concave engagement portion 4, cracks 6 occur from these corners, and the ceramic roll 3 is damaged in a short-term operation. There was a point. A large amount of labor and time are required for maintenance and management work such as replacement of the ceramic roll 3, and the production efficiency of products such as welded pipes is significantly reduced due to frequent stoppage of the production machine. There was a point.
【0010】上記対策として金属軸体外表面の軸方向に
多数の係合溝を設け、スプラインシャフト状に軸体を形
成する一方、セラミックス製ロールに上記係合溝と嵌合
する凹状係合部を形成することにより、上記係合溝と凹
状係合部との接触面積を増大せしめ、応力集中を防止す
る構造も考えられた。しかしながら凹状係合部の形状が
複雑であり、高硬度のセラミックス製ロールを高精度に
加工することは極めて困難であり、実質的に実用化は困
難であった。As a countermeasure for the above, a large number of engaging grooves are provided in the axial direction on the outer surface of the metal shaft to form the shaft body in the shape of a spline shaft, while a ceramic-made roll is provided with a concave engaging portion that fits into the engaging groove. By forming it, a structure in which the contact area between the engaging groove and the concave engaging portion is increased and stress concentration is prevented has been considered. However, the shape of the concave engaging portion is complicated, and it is extremely difficult to process a high hardness ceramic roll with high precision, and practical application is difficult.
【0011】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであり、ロール本体に作用する衝撃力によって
ロール本体が破損することを効果的に防止し、装置の耐
久性を増大させるとともに、保守管理を容易にすること
が可能なセラミックス製ロール装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and effectively prevents the roll body from being damaged by the impact force acting on the roll body, thereby increasing the durability of the apparatus. It is an object of the present invention to provide a ceramic roll device that can facilitate maintenance management.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は金属軸体に形成した凸状係合部とセラミッ
クス製ロールに形成した凹状係合部とを嵌合せしめ、セ
ラミックス製ロールを金属軸体と一体的に回転するよう
に構成したセラミックス製ロール装置において、上記凸
状係合部と凹状係合部との接触面の少くとも応力集中部
に緩衝材を介装したことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a ceramic roll by fitting a convex engagement portion formed on a metal shaft and a concave engagement portion formed on a ceramic roll. In a ceramics roll device configured to rotate integrally with the metal shaft, a cushioning material may be provided at least in the stress concentration portion of the contact surface between the convex engagement portion and the concave engagement portion. Characterize.
【0013】上記ロール装置用のロールを構成するセラ
ミックス材料としては、強度特性および価格等の観点か
ら窒化けい素(Si3 N4 )、酸化アルミニウム(Al
2 O3 )、酸化ジルコニウム(ZrO2 )、炭化けい素
(SiC)等が好適である。From the viewpoints of strength characteristics and price, silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum oxide (Al
2 O 3 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), silicon carbide (SiC) and the like are preferable.
【0014】特に窒化けい素(Si3 N4 )および酸化
ジルコニウム(ジルコニア: ZrO2 )製の焼結体の曲げ
強度は、それぞれ約70,125kg/cm2 と非常に大き
く、また破壊靭性値も7〜9MPa・m-3/2と高いた
め、特に肉厚が大きい溶接管を製造するための成形用ロ
ール材として好適である。In particular, the bending strengths of sintered bodies made of silicon nitride (Si 3 N 4 ) and zirconium oxide (zirconia: ZrO 2 ) are very large at about 70 and 125 kg / cm 2 , respectively, and also have fracture toughness values. since high as 7~9MPa · m -3/2, is particularly suitable as a molding roll material for manufacturing the wall thickness is large welded tubes.
【0015】一方、アルミナ(Al2 O3 )は曲げ強度
が20〜27kg/cm2 程度であるが、肉厚が1〜3mm程
度の薄い溶接管を製造する成形用ロールの強度特性とし
て充分である。また熱衝撃抵抗の観点からは、窒化けい
素および炭化珪素が好ましい。 また緩衝材としては、
金属軸体よりも硬度が低く、弾性限度を超えた衝撃力が
作用した場合においても破壊されることなく、引き延ば
され、塑性的に変形して、上記衝撃力を吸収するよう
な、延性金属を使用するとよい。延性金属の具体例とし
ては、銅、アルミニウム、銀などが採用され、金属片状
または金属箔状の状態で凹凸係合部の接触面に介装され
る。これら緩衝材はロール本体に形成した凹状係合部に
予め一体に固着される。On the other hand, alumina (Al 2 O 3 ) has a bending strength of about 20 to 27 kg / cm 2 , but it is not sufficient as a strength characteristic of a forming roll for producing a thin welded pipe having a wall thickness of about 1 to 3 mm. is there. From the viewpoint of thermal shock resistance, silicon nitride and silicon carbide are preferable. Also, as the cushioning material,
The hardness is lower than that of a metal shaft, and even if an impact force exceeding the elastic limit is applied, it is stretched without being broken, and is plastically deformed to absorb the impact force. It is recommended to use metal. As a specific example of the ductile metal, copper, aluminum, silver, or the like is adopted, and the ductile metal is provided on the contact surface of the concave-convex engaging portion in the state of a metal piece or a metal foil. These cushioning materials are integrally fixed in advance to a concave engaging portion formed on the roll body.
【0016】また上記接触面と金属軸体とが成す傾斜角
が0〜10度となるように接触面を傾斜させて形成する
ことにより、凹凸係合部における接触形態が面接触にな
る割合が高まるため、従来の点接触ないし線接触になる
構造と比較して集中応力を分散させることが可能にな
り、ロールの耐衝撃性を大幅に向上させることができ
る。 上記傾斜角が10度を越えると、本来回転軸の周
方向に伝達されるべき回転力に対する軸方向の分力が大
きくなり、回転力の伝達効率が低下してしまう。そのた
め上記傾斜角は10度以下に設定するとよく、また好ま
しくは2〜8度程度に設定するとよい。Further, by forming the contact surface by inclining it so that the inclination angle formed by the contact surface and the metal shaft is 0 to 10 degrees, the contact form in the concave-convex engaging portion becomes a surface contact ratio. Since it is increased, it is possible to disperse the concentrated stress as compared with the conventional structure in which point contact or line contact is made, and it is possible to significantly improve the impact resistance of the roll. When the inclination angle exceeds 10 degrees, the component of force in the axial direction with respect to the rotational force to be originally transmitted in the circumferential direction of the rotating shaft becomes large, so that the transmission efficiency of the rotational force decreases. Therefore, the inclination angle is preferably set to 10 degrees or less, and more preferably set to 2 to 8 degrees.
【0017】ここで上記セラミックス製ロールは、下記
のような一般的なセラミックス焼結体の製法に準拠して
製造される。Here, the ceramic roll is manufactured in accordance with the following general ceramic sintered body manufacturing method.
【0018】すなわち、平均粒径1〜70μmのSi3
N4 、ZrO2 、Al2 O3 、SiC等のセラミックス
粉末に対してY2 O3 等の焼結助剤を2〜6wt%添加
してボールミルで均一に混合し、得られた混合体を成形
型内に充填し、プレス成形してロール成形体を調製す
る。次にこのロール成形体の中心部に金属軸体挿通用の
透孔および緩衝材を挿通するための溝を穿設した後に、
ロール成形体を焼成炉に装入し、温度1600〜185
0℃で焼結し、そして冷却後の焼結体に機械研削加工お
よび研摩加工を施して所定の表面粗さおよび寸法を有す
るセラミックス製ロールが調製される。That is, Si 3 having an average particle size of 1 to 70 μm
2 to 6 wt% of a sintering aid such as Y 2 O 3 is added to a ceramic powder such as N 4 , ZrO 2 , Al 2 O 3 and SiC, and the mixture is uniformly mixed in a ball mill. It is filled in a mold and press-molded to prepare a roll-molded body. Next, after forming a through hole for inserting a metal shaft body and a groove for inserting a cushioning material in the center of the roll molded body,
Insert the roll compact into a firing furnace and set the temperature to 1600-185.
A ceramic roll having a predetermined surface roughness and dimensions is prepared by sintering at 0 ° C. and subjecting the sintered body after cooling to mechanical grinding and polishing.
【0019】[0019]
【作用】上記構成に係るセラミックス製ロール装置によ
れば、凸状係合部と凹状係合部との接触面に緩衝材が介
装されてクリアランスがほとんど形成されない。また金
属軸体とセラミックス製ロールとの相互間に作用する衝
撃力が緩衝材によって吸収されるため、セラミックス製
ロールの破損が効果的に防止され、ロール装置の耐久性
が大幅に向上し、保守管理も極めて容易になる。According to the ceramic roll device having the above structure, the cushioning material is provided on the contact surface between the convex engaging portion and the concave engaging portion, so that the clearance is hardly formed. In addition, the impact force that acts between the metal shaft and the ceramic roll is absorbed by the cushioning material, effectively preventing the ceramic roll from being damaged, greatly improving the durability of the roll device, and maintaining it. Management is also extremely easy.
【0020】また上記接触面と金属軸体の軸線とが成す
傾斜角を0〜10度程度に設定し、接触面を傾斜させる
ことにより、凹凸係合部が面接触によって接触する構造
となるため、集中応力を分散させることが可能になり、
ロールの耐衝撃性を大幅に向上させることができる。Further, since the inclination angle formed by the contact surface and the axis of the metal shaft is set to about 0 to 10 degrees and the contact surface is inclined, the concave-convex engaging portion comes into contact with each other by surface contact. , It becomes possible to disperse concentrated stress,
The impact resistance of the roll can be greatly improved.
【0021】[0021]
【実施例】次に本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。図1は本発明の第1実施例を示す要部
部分断面図であり、図2は図1におけるII−II矢視側断
面図である。なお、図6〜7に示す従来例と同一要素に
は同一符号を付して重複する説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is a partial cross-sectional view of a main part showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. In addition, the same elements as those of the conventional example shown in FIGS.
【0022】すなわち本実施例に係るセラミックス製ロ
ール装置は、金属軸体1aに形成した凸状係合部2aと
Si3 N4 製ロール3aに形成した凹状係合部4aとを
嵌合せしめ、Si3 N4 製ロール3aを金属軸体1aと
一体的に回転するように構成したセラミックス製ロール
装置において、上記凸状係合部2aと凹状係合部4aと
の各接触面の角部P1 〜P4 に銅製緩衝材7aを介装し
て構成される。That is, in the ceramic roll device according to this embodiment, the convex engagement portion 2a formed on the metal shaft 1a and the concave engagement portion 4a formed on the Si 3 N 4 roll 3a are fitted to each other, In a ceramic roll device configured to rotate a Si 3 N 4 roll 3a integrally with a metal shaft 1a, a corner portion P of each contact surface between the convex engagement portion 2a and the concave engagement portion 4a. 1 to P 4 is provided with a copper cushioning material 7a interposed.
【0023】本実施例装置では、図2に示すように金属
軸体1aが右回りにのみ起動回転する装置の構成例を示
している。この場合、断面正方形状に形成された凹凸状
係合部4a,2aの接触部のうち各角部P1 〜P4 に応
力集中が起こり易い。そのため、予めSi3 N4 製ロー
ル3aの凹状係合部4aの対応位置に断面半月状の溝を
形成し、その溝に嵌合する銅製の緩衝材7aを埋め込ん
でおく。In the apparatus of this embodiment, as shown in FIG. 2, an example of the configuration of an apparatus in which the metal shaft 1a is activated and rotated only clockwise is shown. In this case, stress concentration is likely to occur at the corners P 1 to P 4 of the contact portions of the concave and convex engaging portions 4 a and 2 a formed in a square cross section. Therefore, a groove having a half-moon shape in cross section is formed in advance at a position corresponding to the concave engaging portion 4a of the Si 3 N 4 roll 3a, and a copper cushioning material 7a fitted into the groove is embedded.
【0024】上記実施例によれば凹凸状係合部との接触
面のうち特に応力集中が発生し易い角部P1 〜P4 に、
延性金属である銅によって形成した緩衝材7aを介装し
ているため、金属軸体1aとSi3 N4 製ロール3aと
の相互間に作用する衝撃力が緩衝材7aの延性によって
吸収される。従ってSi3 N4 製ロール3aの破損が効
果的に防止され、ロール装置の耐久性および保守管理が
大幅に改善できた。ちなみに図6〜図7に示す従来構造
のロール装置と比較して、連続使用可能時間は平均して
6.7倍となった。According to the above-mentioned embodiment, the corner portions P 1 to P 4 where stress concentration is particularly likely to occur in the contact surface with the concave-convex engaging portion,
Since the cushioning material 7a made of ductile metal is interposed, the impact force acting between the metal shaft body 1a and the Si 3 N 4 roll 3a is absorbed by the ductility of the cushioning material 7a. .. Therefore, breakage of the Si 3 N 4 roll 3a was effectively prevented, and the durability and maintenance of the roll device could be greatly improved. By the way, as compared with the roll device of the conventional structure shown in FIGS. 6 to 7, the continuous usable time was 6.7 times as long as an average.
【0025】次に本発明の第2実施例について、図3を
参照して説明する。図3に示すセラミックス製ロール装
置は、第1実施例に示す凹凸状係合部の断面形状を長円
形に設定して凹凸状係合部4b,2bを形成し、凹状係
合部4bの対向する1対の接触面の各両端部に、断面半
月状の銅製緩衝材7bをそれぞれ介装した他は、第1実
施例と同様な条件で製造したものである。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the ceramic roll device shown in FIG. 3, the concave-convex engaging portions 4b and 2b are formed by setting the sectional shape of the concave-convex engaging portions shown in the first embodiment to an oval shape, and the concave-convex engaging portions 4b face each other. It is manufactured under the same conditions as in the first embodiment except that copper cushioning material 7b having a half-moon shaped cross section is provided at each end of each pair of contact surfaces.
【0026】上記第2実施例に係るロール装置によれ
ば、金属軸体1bが図において左右どちら側に回転した
場合でも、凸状係合部4bの角部は緩衝材7bを介して
凹状係合部2bに当接する構造を有する。そのため、回
転方向に関係なく、緩衝材7bによる衝撃吸収作用が発
揮されるため、Si3 N4 ロール3bの耐久性をより高
めることができる。According to the roll device of the second embodiment described above, even if the metal shaft 1b is rotated to the left or right in the drawing, the corners of the convex engaging portion 4b are concavely engaged via the cushioning material 7b. It has a structure that abuts on the joint portion 2b. Therefore, the shock absorbing action of the cushioning material 7b is exerted regardless of the rotation direction, so that the durability of the Si 3 N 4 roll 3b can be further enhanced.
【0027】次に本発明の第3実施例について図4およ
び図5を参照して説明する。図4に示すセラミックス製
ロール装置は、金属軸体1cの回転力をセラミックス製
ロール3cに伝達する接触面Sと、金属軸体1cの軸線
Cとが成す傾斜角θを6度に設定する一方、上記接触面
Sに厚さ0.5mmの銅箔製緩衝材7cを介装して構成し
ている。またセラミックス製ロール3cの接触面Sと反
対側の端面には、セラミックス製ロール3cの軸方向へ
の移動を拘束する固定金具8が装着される。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The ceramic roll device shown in FIG. 4 sets the inclination angle θ between the contact surface S for transmitting the rotational force of the metal shaft 1c to the ceramic roll 3c and the axis C of the metal shaft 1c to 6 degrees. The contact surface S is provided with a copper foil cushioning material 7c having a thickness of 0.5 mm. On the end surface of the ceramic roll 3c opposite to the contact surface S, a fixing metal fitting 8 for restraining the axial movement of the ceramic roll 3c is attached.
【0028】そして金属軸体1cの回転力は、緩衝材7
cを介して凸状係合部2cからセラミックス製ロール3
cの凹状係合部4cに伝達される。このとき、凹凸状係
合部4c,2cの接触面Sは、傾斜して形成されている
ため、凹凸状係合部4c,2cが互いに面接触で接触す
る割合が大きくなり、従来装置のように点接触や線接触
による応力集中を招くことが少なく、セラミックス製ロ
ール3cの破損をより効果的に防止することができる。The rotating force of the metal shaft 1c is
From the convex engaging portion 2c through the ceramic roll 3c
It is transmitted to the concave engaging portion 4c of c. At this time, since the contact surfaces S of the concave-convex engaging portions 4c and 2c are formed to be inclined, the ratio of the concave-convex engaging portions 4c and 2c that are in surface contact with each other is large. Since stress concentration due to point contact or line contact is less likely to occur, damage to the ceramic roll 3c can be more effectively prevented.
【0029】また本実施例では接触面Sを傾斜させて形
成しているため、凹凸状係合部4c,2cが相互に嵌合
して回転力を伝達しようとすると、セラミックス製ロー
ル3cを軸方向に押圧する分力を生じる。しかしこの分
力によるセラミックス製ロール3cの移動は固定金具8
で防止される。Further, in this embodiment, since the contact surface S is formed to be inclined, when the concave and convex engaging portions 4c and 2c are fitted to each other to transmit the rotational force, the ceramic roll 3c is rotated. A component force that pushes in the direction is generated. However, the movement of the ceramic roll 3c due to this component force causes the fixing metal fitting 8 to move.
Is prevented by.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明の通り本発明に係るセラミック
ス製ロール装置によれば、凸状係合部と凹状係合部との
接触面に緩衝材が介装されてクリアランスが形成されな
い。また金属軸体とセラミックス製ロールとの相互間に
作用する衝撃力が緩衝材によって吸収されるため、セラ
ミックス製ロールの破損が効果的に防止され、ロール装
置の耐久性が大幅に向上し、保守管理も極めて容易にな
る。As described above, according to the ceramics roll device of the present invention, the cushioning material is provided on the contact surface between the convex engaging portion and the concave engaging portion so that no clearance is formed. In addition, the impact force that acts between the metal shaft and the ceramic roll is absorbed by the cushioning material, effectively preventing the ceramic roll from being damaged, greatly improving the durability of the roll device, and maintaining it. Management is also extremely easy.
【0031】また上記接触面と金属軸体の軸線とが成す
傾斜角を0〜10度程度に設定し、接触面を傾斜させる
ことにより、凹凸係合部が面接触によって接触する構造
となるため、集中応力を分散させることが可能になり、
ロールの耐衝撃性を大幅に向上させることができる。Further, by setting the inclination angle formed by the contact surface and the axis of the metal shaft body to about 0 to 10 degrees and inclining the contact surface, the concave-convex engaging portion comes into contact with each other by surface contact. , It becomes possible to disperse concentrated stress,
The impact resistance of the roll can be greatly improved.
【図1】本発明に係るセラミックス製ロール装置の第1
実施例を示す要部部分断面図。FIG. 1 is a first ceramic roll device according to the present invention.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of a main part showing an embodiment.
【図2】図1におけるII−II矢視側断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
【図3】本発明の第2実施例の要部側断面図。FIG. 3 is a side sectional view of an essential part of a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明に係るロール装置の第3実施例を示す要
部部分断面図。FIG. 4 is a partial sectional view of an essential part showing a third embodiment of the roll device according to the present invention.
【図5】図4におけるV−V矢視側断面図。5 is a sectional view taken along the line VV in FIG.
【図6】従来のセラミックス製ロール装置の要部を示す
部分断面図。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing a main part of a conventional ceramics roll device.
【図7】図6におけるVII −VII 矢視側断面図。7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
1,1a,1b,1c 金属軸体 2,2a,2b,2c 凸状係合部 3,3a,3b,3c セラミックス製ロール 4,4a,4b,4c 凹状係合部 5 オープンパイプ(被加工材) 6 亀裂 7a,7b,7c 緩衝材 8 固定金具 d クリアランス P1 〜P4 角部 S 接触面 C 軸線 θ 傾斜角1,1a, 1b, 1c Metal shaft 2,2a, 2b, 2c Convex engagement part 3,3a, 3b, 3c Ceramic roll 4,4a, 4b, 4c Recessed engagement part 5 Open pipe (workpiece ) 6 cracks 7a, 7b, 7c cushioning material 8 fixing brackets d clearance P 1 to P 4 corners S contact surface C axis θ angle of inclination
Claims (4)
ックス製ロールに形成した凹状係合部とを嵌合せしめ、
セラミックス製ロールを金属軸体と一体的に回転するよ
うに構成したセラミックス製ロール装置において、上記
凸状係合部と凹状係合部との接触面の少くとも応力集中
部に緩衝材を介装したことを特徴とするセラミックス製
ロール装置。1. A convex engaging portion formed on a metal shaft and a concave engaging portion formed on a ceramic roll are fitted together,
In a ceramic roll device configured to rotate a ceramic roll integrally with a metal shaft body, a cushioning material is interposed in at least a stress concentration portion of a contact surface between the convex engagement portion and the concave engagement portion. A ceramic roll device characterized by the above.
る請求項1記載のセラミックス製ロール装置。2. The ceramic roll device according to claim 1, wherein the cushioning material is a ductile metal.
ルに伝達する上記接触面と、金属軸体の軸線とが成す傾
斜角を0〜10度に設定したことを特徴とする請求項1
記載のセラミックス製ロール装置。3. The tilt angle formed by the contact surface for transmitting the rotational force of the metal shaft to the ceramic roll and the axis of the metal shaft is set to 0 to 10 degrees.
The ceramic roll device described.
ミニウム、酸化ジルコニウムおよび炭化けい素の少くと
も1種から成ることを特徴とする請求項1記載のセラミ
ックス製ロール装置。4. The ceramic roll device according to claim 1, wherein the ceramic is made of at least one of silicon nitride, aluminum oxide, zirconium oxide, and silicon carbide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287949A JPH05123740A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Ceramics roll device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287949A JPH05123740A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Ceramics roll device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123740A true JPH05123740A (en) | 1993-05-21 |
Family
ID=17723826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287949A Pending JPH05123740A (en) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | Ceramics roll device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05123740A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013146788A (en) * | 2011-12-22 | 2013-08-01 | Nichias Corp | Ladle |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3287949A patent/JPH05123740A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013146788A (en) * | 2011-12-22 | 2013-08-01 | Nichias Corp | Ladle |
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