JPH0518646B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧延用ロール、特にシヤフトおよび
該シヤフトに外嵌一体化されるスリーブとから成
る組立ロールの改善に関する。

（従来技術） 圧延用ロールとして、ロール主体であるシヤフ
ト外周面上に、圧延作業を行なうスリーブを外嵌
させる型式は例示するまでもなく周知であり、圧
延に適した材質の選択が自由であること、スリー
ブの交換が可能であることにおいて、大きな利点
を持つものである。この組立ロールには、大別し
て２つの方式がある。即ち第７図に示す焼ばめ、
あるいはこれに類する圧入とか、止り嵌め等の、
スリーブ内周面とシヤフト外周面とが接触するタ
イプと、スリーブ内周面がシヤフト外周面に接触
しないタイプとであり、第７図に示した焼ばめ方
式では、スリーブ１をシヤフト２の外周面に焼ば
めによつて外嵌固定するもので、両者１，２の接
触部において、圧延トルクの伝達とスラスト力の
保持を行なつているのであり、所定の焼ばめ代を
確保するため、スリーブ１およびシヤフト２の焼
ばめ部に高い加工精度を必要とする。

これに対しスリーブ内周面とシヤフト外周面と
が非接触のタイプとしては、例えば特開昭52−
133065号公報に開示される機械的な組立構造のも
のがある。その詳細構造は公報記載に譲るが、ス
リーブが締付リングを介してシヤフト縦軸線方向
に、押圧力により締付けられ、かつスリーブと締
付リングとの接合面をシヤフト中心に向つて、内
開きまたは外開きに傾斜したテーパ接合面とした
ものであり、スリーブ内周面とシヤフト外周面と
の間には環状間隙を存するものであり、かつスリ
ーブ素材が超硬合金とされたものである。

（発明が解決しようとする問題点） 第７図に示した焼ばめ方式の組立ロールは、圧
延荷重および圧延トルクが大きく、またスリーブ
が大きな形鋼圧延用として好適に用いられ、一般
的に多用されているのであるが、先に述べたよう
に高い加工精度が必要であるのみならず、焼ばめ
によりスリーブ内面の引張応力が発生するため、
稼動中にスリーブを割損することがある。またス
リーブ１をシヤフト２から取外す際に、溶断ある
いは切削加工を行なわなければならず、また取外
したスリーブ２の再使用は出来ない等の不利があ
る。特開昭52−133065号公報に開示された機械的
な組立固定方式のものでは、次の点において問題
点がある。即ち同号公報における添付図面第１，
２，３図に示された各実施例における（以下符合
は各図付記に従う）、スリーブ５とリング１７の
テーパ接合面が内開き型の場合、スリーブ５の外
面、内面に圧縮応力が発生するが、スリーブ５に
接触しているリング１７が押付力の反作用とし
て、外面方向に拡がることは避けられず、リング
１７の内面とシヤフト１の外面とが非接触状態に
なり、大きな圧延荷重を受ける形鋼圧延用等には
用いることが出来ず、用途が制約されるのみなら
ず、添付第４図に示されたテーパ接合面が外開き
型の場合、スリーブ５とリング１７との接触部に
おいて、圧延荷重および圧延トルクを支持する
際、リング１７側の締付力によつて焼ばめの場合
と同様、スリーブ５の内面に引張応力が発生する
ので、スリーブ割損が発生する不利がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記にような従来技術における問題
点を解消するために、かかるスリーブとシヤフト
とによる組立圧延ロールとして、スリーブ着脱を
可能とするため、機械的な組立構造を採用すると
ともに、組立による応力を生じることがないよう
にしたものであり、具体的には、シヤフトおよび
該シヤフトに外嵌されるスリーブとから成る組立
ロールであつて、前記スリーブをシヤフトに対し
ボルト並びに支持リングによつて固定するに当
り、スリーブの軸方向側面に、前記シヤフトの軸
方向中心線に対し垂直に立てた面に向つて、上下
相反する方向にそれぞれ傾斜するダブルテーパ面
を設け、該ダブルテーパ面によつて圧延応力を支
持することにあり、更には前記スリーブ支持リン
グおよびシヤフトの内外嵌合面をテーパ面とする
ことにあり、更には前記テーパ面にキーを設ける
ことにあり、更には前記シヤフトおよびスリーブ
支持リングにスリーブ取外し用雌ネジ部を設ける
ことにあり、更にはスリーブ側面にトルク伝達用
締付ボルトを設けることにある。

（作用） 本発明の技術的手段によれば、第１図に示すよ
うに、シヤフト２におけるスリーブ取付面である
外周面２ａの長手方向一端にリング状壁２ｂを突
設するとともに、長手方向他端にテーパ面４、該
テーパ面４に続く雄ネジ部９を一連に形成し、雄
ネジ部９側からスリーブ１を、テーパ面４を経て
外周面２ａ上に外嵌させ、スリーブ１の軸方向一
端を前記リング状壁２ｂに接合させるとともに、
軸方向他端には前記雄ネジ部９を経てテーパ面４
上に、該テーパ面４と適合するテーパ面３ｃを介
して外嵌した支持リング３を接合し、雄ネジ部９
に螺合させた締付ナツト８の円周方向に複数本等
配した締付ボルト５を螺じ込むことにより、支持
リング３を介しスリーブ１を軸方向に押圧緊締し
て、シヤフト２と一体化させるとともに、スリー
ブ１における軸方向両端の側面に、シヤフト２の
軸方向中心線に対し垂直に立てた面Ａに向い、上
下相反する方向にそれぞれ傾斜させたテーパ面６
ａ，６ｂによるダブルテーパ面を接合面として形
成し、この接合面と対応してシヤフト２における
リング状壁２ｂおよび支持リング３の各接合面
も、適合するテーパ面２ｃ，２ｄ、テーパ面３
ａ，３ｂとするのであり、また前記リング状壁２
ｂおよび支持リング３にはその円周方向等配状に
複数個の、スリーブ取外し用雌ネジ部７，７を穿
設するとともに、スリーブ１のリング状壁２ｂに
向うダブルテーパ面には、リング状壁２ｂの円周
方向等配状に列設した挿通孔２ｅを介し、トルク
伝達用の締付ボルト１０を締着することによつ
て、次の作用を生じるのである。即ちスリーブ１
は、第１図の組立状態から取外すに当つては、締
付ボルト５を弛めて締付ナツト８を雄ネジ部９か
ら取外し、次いで支持リング３の雌ネジ部７にボ
ルトを螺じ込んでリング３をテーパ面４、雄ネジ
部９を経て取外し、リング状壁２ｂ側から締付ボ
ルト１０を抜取り、リング状壁２ｂの雌ネジ部７
よりボルトを螺じ込んでスリーブ１を外周面２ａ
上よりテーパ面４側に押出し移動させ、シヤフト
２から引き出して、その取外しがきわめて容易に
行なえ、また組立に当つても、スリーブ１の嵌
合、支持リング３の嵌合、締付ナツト８の取付
け、締付ボルト１０のスリーブ１への締着、締付
ナツト８における締付ボルト５の螺じ込みによつ
て、同じく容易に行なえ、特にスリーブ１の取外
しに当り、スリーブ１の切断、溶断等の必要な
く、また格別の工具を用いることなく、簡単かつ
迅速に処理できる。

更に従来の焼ばめ方式や特開昭52−133065号公
報を代表とする支持リングによるスリーブ押付方
式のものでは、何れもスリーブ内面に引張応力が
発生することになるが、本発明のスリーブ１にお
いては、その軸方向両端に、シヤフト２の軸方向
中心線に対し垂直に立てた面Ａに、上下相反する
方向にそれぞれ傾斜する２つのテーパ面６ａ，６
ｂによるダブルテーパ面を形成してあるので、ス
リーブ支持リング３、締付ボルト５による押圧力
によつて、スリーブ１に発生する応力は、これら
相反するダブルテーパ面によりスリーブ１内で打
消されることになつて、スリーブ全体としては、
その組立による応力は生じないのであり、焼ばめ
方式は勿論、一方向のテーパ面のみによる支持リ
ングを用いる特開昭52−133065号公報その他によ
る締付リング方式では得られない作用を具備し、
これによつてスリーブの割損を生じないのであ
る。また締付ボルト５の反対側において締付ボル
ト１０をスリーブ１の側面に配置することによつ
て、シヤフト軸方向の締付力を補強するととも
に、スリーブ１の円周方向における回り止め作用
を強力に生じ、トルク伝達もより確実に得られる
のである。

（実施例） 本発明に係る組立ロールの各実施例を、第１図
以下について順次説示する。

第１図に示した実施例において、スリーブ１に
おける上下相反する方向に傾斜するテーパ面６
ａ，６ｂは、上位のテーパ面６ａは内開きとさ
れ、下位のテーパ面６ｂは外開きとされ、その傾
斜角度θ，θ′は任意に設定可能である。またシヤ
フト２におけるスリーブ嵌合位置における外周面
２ａと、スリーブ１の内周面１ａとの間隙の有無
は自由である。外周面２ａに続くテーパ面４の傾
斜角度γも任意に設定できるが、テーパ面４およ
びこれに続く雄ネジ部９の外径は、シヤフト２の
基準外径よりは若干大径とされて、スリーブ１の
嵌脱の便を図る。リング状壁２ｂおよび支持リン
グ３におけるスリーブ取外し用雌ネジ部７は、何
れも円周方向等配状に複数個が設けられ、締付ボ
ルト５，１０も同じく円周方向等配状に複数個が
配置される。

第２図に示した実施例は、支持リング３および
締付ボルト５によるスリーブ１の締着構造を変化
させたものであり、シヤフト２におけるスリーブ
取付外周面２ａの長手方向両側に、テーパ面４雄
ネジ部９をそれぞれ形成し、軸方向両側面にテー
パ面６ａ，６ｂによるダブルテーパ面を形成した
スリーブ１を外周面２ａ上に外嵌させ、スリーブ
１の両側から各テーパ面４，４上に、それぞれテ
ーパ面６ａ，６ｂと対応するテーパ面３ａ，３ｂ
を形成し、かつスリーブ取外し用雌ネジ部７を備
えた各支持リング３，３を嵌合させ、このさい支
持リング３におけるテーパ面４と対応するテーパ
面３ｃと、前記テーパ面４との嵌合面には、円周
方向に１箇以上のキー１１を介設し、締付ボルト
５の締着に当つては、図示のように一方の支持リ
ング３から他方の支持リング３に亘つて、スリー
ブ１を貫通して締付ボルト５を、軸心と平行状に
挿設し、ナツト１２によつて締着固定を行なわせ
る。このさい締付ボルト５は円周方向等配状に複
数本を用い、テーパ面４，４に続く各雌ネジ部
７，７に締付ナツト８，８を螺嵌したものであ
る。即ちこの型式は、第１図実施例におけるシヤ
フト２と一体のリング状壁２ｂの代りに、支持リ
ング３を用い、かつ締付ボルト５をダブルテーパ
面締付けと同時に、スリーブ１の回り止めを兼用
させたものであり、かつ第２図実施例では、ダブ
ルテーパ面における上位の内開きテーパ面６ａ
と、下位の外開きテーパ面６ｂにおけるテーパ角
度θ，θ′を変化させたものを示している。またキ
ー１１の使用はトルク伝達を補強するものであ
る。

第３図に示した実施例は、スリーブ１が薄肉の
場合でも足りる際に（テーブルローラ等）用いる
１例であつて、シヤフト２の取付用外周面２ａの
両側にテーパ面４、雌ネジ部７をそれぞれ形成
し、支持リング３，３および締付ナツト８，８を
用いることは、第２図実施例と同様であるが、各
支持リング３，３にはスリーブ１のテーパ面６
ａ，６ｂと対応するテーパ面３ａ，３ｂを形成す
るとともに、下位のテーパ面３ｂに続いてスリー
ブ１の内周面１ａの一部を支承乃至対面する段部
１３を形成し、また締付ボルト５は、一方の支持
リング３側からスリーブ１の対応するダブルテー
パ面に螺じ込んで締着を行なうようにしている。
その他第１，２図実施例と同一符合は同一部材を
示す。

第４図に示した実施例は、シヤフト２における
取付用外周面２ａの両側に、テーパ面４および雄
ネジ部９を形成し、外周面２ａ上に外嵌したスリ
ーブ１において、そのダブルテーパ面を構成する
テーパ面６ａ，６ｂにおいて、上位のテーパ面６
ａは外開きとし、下位のテーパ面６ｂは内開きと
して、第１，２，３各図におけるダブルテーパ面
とは反対にしたものであり、スリーブ取外し用雌
ネジ部７を有する各支持リング３の対応するテー
パ面３ａ，３ｂも同様に逆とし、テーパ面４、テ
ーパ面３ｃおよびキー１１によつて外嵌接合し、
雌ネジ部７，７に螺嵌した各締付ナツト８，８に
設けた締付ボルト５，５によつて締着したもので
あり、また一方の支持リング３における雌ネジ部
７にスリーブ取外し用を兼ねてトルク伝達用締付
ボルト１０を螺挿し、スリーブ１側に螺じ込んだ
ものであり、このようにスリーブ１の側面におけ
るダブルテーパ面におけるテーパ面６ａ，６ｂ
は、スリーブ１の側面外方に張り出す凸形でも、
またスリーブ１の側面内方に入り込む凹形の何れ
でもよく、従つてまた一方の側面を凸形とし、他
方の側面を凹形とすることもできる。

第５図に示した実施例は、シヤフト２における
取付用外周面２ａ上に２個のスリーブ１，１を並
設する場合の１例であつて、取付用外周面２ａの
長手方向中央位置に、支持リング３と対応するリ
ング状壁２ｂを一体に突設し、外周面２ａの両側
にはテーパ面４を省略して、雄ネジ部９，９のみ
を形成し、軸方向の両側にテーパ面６ａ，６ｂに
よるダブルテーパ面を設けた２個のスリーブ１，
１をリング状壁２ｂの両側において外周面２ａ，
２ａ上に外嵌する。このさいリング状壁２ｂの両
側面にはテーパ面６ａ，６ｂと対応するテーパ面
２ｃ，２ｄが形成されている。次いでその内面を
雄ネジ部９に螺合する雌ネジ部とし、かつテーパ
面６ａ，６ｂと対応するテーパ面３ａ，３ｂを形
成した支持リング３，３を各スリープ１，１の外
側に螺じ込んで接合させ、更に各支持リング３，
３の外側に、雄ネジ部９，９に螺合させた締付ナ
ツト８，８を螺じ込み圧着させるのであり、これ
によれば締付ボルト５，１０を省略することがで
きる。第６図に示した実施例は、同じく２個のス
リーブ１，１を用いる１例であるが、この場合は
２個のスリーブ１，１を直接接続状に組立てるも
のであつて、スリーブ１，１の各軸方向の外側面
にはテーパ面６ａ，６ｂによるダブルテーパ面形
成されるとともに、軸方向の内側面には互いに接
合するテーパ面６ｃ，６ｄによるダブルテーパ面
が形成され、このさいダブルテーパ面では、一方
が凸形、他方が凹形とされる。シヤフト２の取付
用外周面２ａの両側にはテーパ面４、雄ネジ部９
がそれぞれ形成され、外周面２ａ上に２個のスリ
ーブ１，１を接合状に外嵌して後、各テーパ面
４，４上にテーパ面３ｃを有する支持リング３，
３を嵌合して、各支持リング３，３のテーパ面３
ａ，３ｂを、それぞれのスリーブ１，１の外側面
におけるテーパ面６ａ，６ｂと接合させ、支持リ
ング３，３の外側において各雄ネジ部９，９に螺
合した締付ナツト８，８に螺挿した締付ボルト
５，５によつて支持リング３，３を締着したもの
であり、圧延加工の目的、内容によつて第５，６
図に示すような複数個のスリーブ１を用いること
ができる。

以上の各実施例において見られるように、本発
明においては、そのスリーブ１の軸方向両側面
に、それぞれ相反する方向に傾斜するテーパ面６
ａ，６ｂによるダブルテーパ面を形成し、これを
支持リング３および締付ボルト５によつて軸方向
に押圧して、シヤフト２の取付用外周面２ａ上に
着脱自在に取付一体化するのであり、各実施例に
示された取付構造は部分的あるいは全体的にこれ
を自由に組合せ、共用することを妨げない。

（発明の効果） 本発明によれば、従来の焼ばめ方式による組立
ロール、あるいは軸方向両側面にテーパ面を形成
したスリーブを支持リングを介する軸方向押圧に
よつて一体化する組立ロールに対し、組立によつ
てスリーブに発生する組立応力を低減し、スリー
ブに割損事故を生じない点において大きな効果を
持つものであり、実験の結果では、従来の焼ばめ
方式およびテーパ締付面を持つスリーブ方式のも
のでは、何れもそのスリーブ内面に約10Kg／cm²の
組立応力が生じるに対し、本発明のものではその
組立応力は０〜５Kg／cm²に止まることが確認され
たものであり、これによつてスリーブ割損事故を
有効に防止できるのである。かつ本発明によれば
着脱自在な組立方式のため、従来の焼ばめ方式の
ように、スリーブを破壊することなく取外しがで
きないため、通常スリーブとシヤフトとを一対と
して同本数保有していたものに比べ、スリーブの
取外し、組立が容易に行なえるため、シヤフト本
数を大幅に減少できる利点があり、またテーパ締
付面を持つスリーブ方式のものに対しては、圧延
荷重並びに圧延トルクが大きく、スリーブも大型
を必要とされる形鋼圧延用には使用できないよう
な制約を解消し、形鋼圧延用を始めとして広汎な
圧延加工用途に汎用できる点において優れた特徴
を持つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明組立ロールの基本的な実施例を
示す半部縦断正面図、第２図乃至第４図は何れも
変形実施例を示す半部縦断正面図、第５，６図は
何れも２スリーブ形式の実施例を示す半部縦断正
面図、第７図は焼ばめ方式による組立ロール１例
の半部縦断正面図である。 １……スリーブ、２……シヤフト、３……支持
リング、４……テーパ面、５，１０……締付ボル
ト、６ａ，６ｂ……テーパ面、７……雌ネジ部、
８……締付ナツト、９……雄ネジ部、１１……キ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤフトおよび該シヤフトに外嵌されるスリ
   ーブとから成る組立ロールであつて、前記スリー
   ブをシヤフトに対しボルト並びに支持リングによ
   つて固定するに当り、スリーブの軸方向側面に、
   前記シヤフトの軸方向中心線に対して垂直に立て
   た面に向つて、上下相反する方向にそれぞれ傾斜
   するダブルテーパ面を設け、該ダブルテーパ面に
   よつて圧延応力を支持することを特徴とする圧延
   用組立ロール。 ２ 前記スリーブ支持リングおよびシヤフトの内
   外嵌合面をテーパ面とすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の圧延用組立ロール。 ３ 前記スリーブ支持リングおよびシヤフトの内
   外嵌合面をテーパ面とするとともに該テーパ面に
   キーを設けることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の圧延用組立ロール。 ４ 前記シヤフトおよびスリーブ支持リングにス
   リーブ取外し用雌ネジ部を設けることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の圧延用組立ロー
   ル。 ５ スリーブ側面にトルク伝達用締付ボルトを設
   けることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の圧延用組立ロール。