JPH05123740A - セラミツクス製ロール装置 - Google Patents
セラミツクス製ロール装置Info
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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
- metal shaft
- roll device
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- Ceramic Products (AREA)
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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。
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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
実施例を示す要部部分断面図。
【図２】図１におけるII−II矢視側断面図。
【図３】本発明の第２実施例の要部側断面図。
【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。
部部分断面図。
【図５】図４におけるＶ−Ｖ矢視側断面図。
【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。
部分断面図。
【図７】図６におけるVII −VII 矢視側断面図。
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
Claims (4)
- 【請求項１】 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セラミックス製
ロール装置。 - 【請求項２】 緩衝材が延性金属であることを特徴とす
る請求項１記載のセラミックス製ロール装置。 - 【請求項３】 金属軸体の回転力をセラミックス製ロー
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。 - 【請求項４】 セラミックスは、窒化けい素、酸化アル
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287949A JPH05123740A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | セラミツクス製ロール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287949A JPH05123740A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | セラミツクス製ロール装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05123740A true JPH05123740A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17723826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287949A Pending JPH05123740A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | セラミツクス製ロール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05123740A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013146788A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-08-01 | Nichias Corp | ラドル |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP3287949A patent/JPH05123740A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013146788A (ja) * | 2011-12-22 | 2013-08-01 | Nichias Corp | ラドル |
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