JPH057939A - 冷間ロール成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ロール成形スタンドと減速機を共通のサブベ
ース上で、ユニバーサルジョイントとカウンター軸を介
して結び一括して交換可能にし、１箇所のカップリング
部で駆動機械系との断続を瞬時に行う。 【構成】 サブベース１に立設したカップリングスタン
ド１０の立面に、中心部に中間軸１２が挿通してその軸
受けを接続支持させ、周囲に複数のガイド穴１３を設け
たディスク部材１１をクロスリニアガイドを介して平面
２軸移動可能に装着したソケット型結合子と、中間軸に
外挿かつ噛合い可能な軸管部材２５を中心部に立設しそ
の周囲に複数のガイド穴に嵌入するガイドピン２６を設
けモーター軸に連結したカップリングヘッド２４が、デ
ィスク部材に対向した際に軸方向に移動可能に油圧シリ
ンダ２７を設けたモーター２１側のプラグ型結合子とで
カップリング部を形成し、さらに該スタンドと減速機関
にカップリングジョイント８を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ロール駆動軸と減速
機間にユニバーサルジョイントを介して動力を伝達する
冷間ロール成形機の改良に係り、複数のロール成形スタ
ンドと複数の減速機を共通のサブベースに載置してユニ
ット化し、シャフトで連結し１つのモーターで複数の減
速機を駆動する構成で、シャフトとモーター駆動軸との
間に自動調芯機構を有するカップリング部を設けて、サ
ブベースごとの交換に際して瞬時に駆動系の断続を可能
にした冷間ロール成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間ロール成形機は、様々な工業製品の
金属部材を種々形状に成形加工するために多用されてお
り、通常は多数のロールスタンドを設置できる成形ライ
ンの上流側に素材供給用の付帯設備、下流側には穿孔、
切断、曲げなどの次工程設備が接続されている。

【０００３】かかる１本の成形ラインで複数の異種形状
の成形を行うには、その形状に応じたロール段数並びに
専用の成形ロールに交換し、ロール軸間調整など多大の
時間と手間を要していた。そこで、サブベースに複数の
ロールスタンドを載置し、オフラインで事前に成形ロー
ル交換や調整を完了させておき、サブベースごと交換す
る、所謂カセット方式の冷間ロール成形機が提案されて
いる。

【０００４】しかし、多段のロールスタンドを比較的近
接配置するため、ロール軸駆動用動力機構あるいは動力
伝達機構は、各スタンドと同様平面上に近接配置する必
要があり、各ロールスタンドごとに接続されている動力
伝達機構をそれぞれ個別に断続させる必要があった。

【０００５】出願人は、動力伝達機構にギヤによる噛み
合わせ機構を用いた冷間ロール成形機をカセット交換方
式化するため、ユニット化したサブベースを所謂クロス
スライド交換させ、動力伝達機構をサブベース下方に昇
降可能に配置して、交換時に下降させて、交換完了後に
再度上昇させてギヤを噛合させる構成を提案した。しか
し、ギヤによる噛み合わせ機構であるため、比較的小型
向きの構成であり、ロールスタンドのロール軸高さを大
きく変更する如き用途には不適である。

【０００６】また、各減速機と各ロール軸との間にジョ
ーカップリングを配設すれば、一括して断続できるが、
軸位置を固定する必要があり、上下軸同時に断続するこ
とができず、また比較的低速回転の用途のロール成形機
にしか適用できない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】また駆動装置のカップ
リング方法に、各ロール軸と減速機側のユニバーサルジ
ョイントとの間にカップリングを設けて接続または切離
し可能にする構成が考えられる。ユニバーサルジョイン
トを設けたことにより、ロール軸高さの変更が容易で高
速回転にも耐えるが、各ロール軸とユニバーサルジョイ
ントとの間に調芯機構を必要とし、各ロール軸あるいは
ロールスタンド毎に断続する必要があり、一括して断続
できない問題がある。

【０００８】例えばパイプミルの如きユニバーサルジョ
イントを有するロールスタンドは、ロール軸の位置調整
をオフラインで行うためには、各ロール軸高さに合わせ
てユニバーサルジョイントのカップリング部の位置を予
め調整する必要があり、また多数のロール軸を同時に挿
入することは実際上かなりの困難を伴い、同時カップリ
ングを実現するには各ロール軸毎に調整可能な装置を装
着する必要がある。

【０００９】この発明は、ロール駆動軸と減速機間にユ
ニバーサルジョイントを介して動力を伝達する冷間ロー
ル成形機において、各ロール駆動軸と減速機間にカップ
リング部を設けることなくカセット交換方式を可能に
し、ユニット化したロールスタンド群の交換と駆動機械
系の断続を瞬時に完了できる構成の提供を目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、複数のロー
ル成形スタンドと各スタンドのロール駆動軸にユニバー
サルジョイントを介して動力を伝達する複数の減速機を
共通のサブベースに載置してユニット化してサブベース
ごと交換可能にし、サブベース上の複数の減速機を成形
ライン方向に１または複数のシャフトで連結して１つの
モーターで駆動する構成となし、該シャフトとモーター
駆動軸との間にカップリング部を設けて接続または切離
し可能にしたことを特徴とする冷間ロール成形機である
。

【００１１】また、この発明は、上記構成において、カ
ップリング部に自動調芯機構を設けたことを特徴とする
冷間ロール成形機である 。

【００１２】また、この発明は、上記構成において、中
心部に中間軸が挿通しその周囲に複数のガイド穴を配設
したディスク部材に中間軸の軸受を接続支持させ、該デ
ィスク部材をサブベースに固着したカップリングスタン
ドの立面にクロスリニアガイドを介して平面２軸移動可
能に装着しかつ該ディスク部材を止着するクランプ装置
が該スタンド側に装着されたサブベース側のソケット型
結合子と、中心部に中間軸に外挿かつ噛合可能な軸管を
立設しその周囲に複数のガイドピンを配設しかつ駆動用
モーター軸に連結されたカップリングヘッドが、前記デ
ィスク部材に対向された際に軸方向に移動可能にアクチ
ュエーターを設けたモータ側のプラグ型結合子とでカッ
プリング部を構成し、さらに該スタンドと減速機間にカ
ップリングジョイントを設けたことを特徴とする冷間ロ
ール成形機である 。

【００１３】

【作用】この発明は、各ロール軸と減速機側との間にユ
ニバーサルジョイントを設けた構成では、ユニバーサル
ジョイント毎にカップリング部を設ける必要があるた
め、サブベースに載置した複数のスタンドの各ロール軸
を一括して駆動系と断続させることができなかったこと
に鑑み、減速機の入力側でモーター駆動軸とカップリン
グさせる構成とすることに着目し、ロール成形機の減速
機にウォーム減速機を用い、入力軸はカウンター軸を介
して結合して１本となし、これを用いてカップリング部
を一ヵ所で行うように、複数のロール成形スタンドと減
速機を共通のサブベースに載置してユニット化した構成
を完成した。複数のロール成形スタンドと減速機を共通
のサブベースに載置するため、サブベースが大型化する
が、駆動系のカップリング箇所が一ヵ所であり、サブベ
ース交換後のカップリング時間が極めて短時間で済む利
点がある。

【００１４】この発明において、ウォーム減速機列の入
力軸とモーター駆動軸との間で、サブベースに固着した
カップリングスタンドにクロスリニアガイドを介して平
面２軸移動可能に装着されたソケット型結合子とモータ
側のプラグ型結合子とでカップリング部を構成したこと
を特徴とし、サブベース交換時にその設置位置が僅かに
ずれた場合でも、モーター駆動軸との自動調芯接続が確
実にでき、さらに前記の僅かなずれをカップリングスタ
ンドと減速機間に設けるカップリングジョイントで吸収
することができる。

【００１５】カップリングスタンドと減速機間に設ける
カップリングジョイントには、実施例に示す如きギヤカ
ップリング、ユニバーサルジョイントなど各種の構成を
適宜採用できる。

【００１６】

【実施例】この発明による冷間ロール成形機はパイプミ
ルで、図１に示すように成形ライン基台に脱着可能に載
置するサブベース１に、複数のロール成形スタンド２と
減速機３を搭載してユニット化した構成からなる。複数
のロール成形スタンド２の上下ロール軸は、それぞれユ
ニバーサルジョイント４を介して減速機３と接続されて
駆動されるが、各減速機３にはウォーム減速機を用いて
各入力軸６はカウンター軸５を介して結合して成形ライ
ン方向に１本となしてあり、上流端で動力源の電気モー
タ２１と接続される。サブベース１上で最も上流端の減
速機３の入力側は、所要長さのシャフト７をギヤカップ
リング８，８を介してカップリングスタンド１０のに軸
支された中間軸１２と連結されている。

【００１７】サブベース１に立設したカップリングスタ
ンド１０側と、成形ライン基台に固着したモータベース
２０に搭載されるモータ２１側とでカップリング部を構
成してある。カップリングスタンド１０の立面には、周
囲に複数のガイド穴１３を配設したディスク部材１１が
クロスリニアガイドを介して平面２軸移動可能に装着さ
れている。詳述すると、クロスリニアガイドは、ガイド
穴１３とは反対側のディスク部材１１面にあり溝部材１
４が配設されて、他のプレート１５に配設されたレール
１６と嵌合し、またプレート１５の裏面にはあり溝部材
１７が配設されてカップリングスタンド１０立面側のレ
ール１８と嵌合することにより構成され、ディスク部材
１１が平面２軸移動可能になっている。このディスク部
材１１にはその中心部に中間軸１２が挿通し、中間軸１
２の軸受を接続支持させてあり、中間軸１２は減速機３
の入力側に介在させたギヤカップリング８，８の許容範
囲分だけ平面２軸移動可能である。さらに、カップリン
グスタンド１０には、上記ディスク部材１１を挟持して
止着するための複数のクランプ装置１９が設けてある。

【００１８】一方、モータベース２０側にはモータ２１
の駆動軸とカップリングヘッド２４の軸受部２３とが継
手２２で連結されている。カップリングヘッド２４は、
その中央部に軸受部２３で軸支された伝達軸にスプライ
ン噛合させた軸管部材２５を配置しかつその周囲に複数
のガイドピン２６を配設してあり、該ヘッド２４は軸受
部２３に装着した油圧シリンダ２７により軸方向に移動
可能であり、軸管部材２５はディスク部材１１側の中間
軸１２に外挿かつ噛合可能で、またガイドピン２６はガ
イド穴１３に嵌入可能に構成してある。

【００１９】サブベース１側のソケット型結合子と、中
心部に中間軸１２に外挿かつ噛合可能な軸管部材２５を
立設しその周囲に複数のガイドピン２６を配設しかつ駆
動用モーター軸に連結されたカップリングヘッド２４
が、前記ディスク部材１１に対向された際に軸方向に移
動可能に油圧シリンダ２７を設けた構成からなるモータ
２１側のプラグ型結合子とでカップリング部を形成し、
さらに該スタンド１０と減速機３間にカップリングジョ
イント８を設けてある。カップリングヘッド２４は油圧
シリンダ２７が収縮作動して、モータ２１側に移動し待
機状態にある。

【００２０】上述の構成からなる冷間ロール成形機の作
動を説明すると、まず、ロール替えとロール軸高さなど
の調整を完了した所要のサブベース１を移動交換して成
形ライン基台の所定位置にクランプ装置（図示せず）で
固定することにより、サブベース１のカップリングスタ
ンド１０とカップリングヘッド２４が相対向する。次に
油圧シリンダ２７を伸長作動させてカップリングヘッド
２４を移動させると、ガイドピン２６がガイド穴１３に
嵌入し始めるとともに、クロスリニアガイドによって交
換したサブベース１の僅かな位置ずれに応じてガイド穴
１３が移動、すなわちディスク部材１１が自動調芯する
ことにより、中間軸１２に軸管２５が外挿かつ噛合して
連結される。さらに、ディスク部材１１をクランプ装置
１９にて挟持止着してカップリングが完了する。

【００２１】また、カップリングを解除するには、油圧
シリンダ２７を収縮作動させてカップリングヘッド２４
をモータ２１側に移動させることにより、中間軸１２及
びガイド穴１３より軸管２５及びガイドピン２６が離脱
して結合が解除される。

【００２２】

【発明の効果】この発明による冷間ロール成形機は、ユ
ニバーサルジョイントを介してロール駆動軸に動力を伝
達する減速機とロール成形スタンドを共通のサブベース
に載置してユニット化してサブベースごと交換可能に
し、各ウォーム減速機をカウンター軸を介して結合して
１本となし、サブベース側のカップリングスタンドと駆
動用モーター軸に連結されたカップリングヘッドとで、
１箇所のカップリング部を形成したことにより、カップ
リング時間はごく短時間、数秒で完了し、自動化が簡単
になり、自動調芯装置により連結された軸の偏心は殆ど
なく、高速、高トルクの伝達が可能となる。また、サブ
ベース上のユニバーサルジョイントとロール軸は結合さ
れたままであるから、バックラッシュの殆どない良好な
結合関係のままで使用でき、さらに振動が少なく寿命が
長くなる利点がある。さらに、ロール成形スタンドと減
速機間のユニバーサルジョイントは何らのカップリング
を設ける必要がなく、ロール軸高さの調整が自由でオフ
ラインでのプリセットが可能になり、また中間レスト装
置、位置調整装置などの付加装置が不要で、構成が簡単
でメンテナンスの頻度が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による冷間ロール成形機の構成を示す
上面説明図である。

【図２】この発明による冷間ロール成形機の構成を示す
正面説明図である。

【図３】この発明による冷間ロール成形機のカップリン
グ部の構成を示す正面説明図である。

【符号の説明】

１ サブベース ２ ロール成形スタンド ３ 減速機 ４ ユニバーサルジョイント ５ カウンター軸 ６ 入力軸 ７ シャフト ８ ギヤカップリング １０ カップリングスタンド １１ ディスク部材 １２ 中間軸 １３ ガイド穴 １４，１７ あり溝部材 １５ プレート １６，１８ レール １９ クランプ装置 ２０ モータベース ２１ モータ ２２ 継手 ２３ 軸受部 ２４ カップリングヘッド ２５ 軸管部材 ２６ ガイドピン ２７ 油圧シリンダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のロール成形スタンドと各スタンド
   のロール駆動軸にユニバーサルジョイントを介して動力
   を伝達する複数の減速機を共通のサブベースに載置して
   ユニット化してサブベースごと交換可能にし、サブベー
   ス上の複数の減速機を成形ライン方向に１または複数の
   シャフトで連結して１つのモーターで駆動する構成とな
   し、該シャフトとモーター駆動軸との間にカップリング
   部を設けて接続または切離し可能にしたことを特徴とす
   る冷間ロール成形機 。
2. 【請求項２】 カップリング部に自動調芯機構を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の冷間ロール成形機 。
3. 【請求項３】 中心部に中間軸が挿通しその周囲に複数
   のガイド穴を配設したディスク部材に中間軸の軸受を接
   続支持させ、該ディスク部材をサブベースに固着したカ
   ップリングスタンドの立面にクロスリニアガイドを介し
   て平面２軸移動可能に装着しかつ該ディスク部材を止着
   するクランプ装置が該スタンド側に装着されたサブベー
   ス側のソケット型結合子と、中心部に中間軸に外挿かつ
   噛合可能な軸管を立設しその周囲に複数のガイドピンを
   配設しかつ駆動用モーター軸に連結されたカップリング
   ヘッドが、前記ディスク部材に対向された際に軸方向に
   移動可能にアクチュエーターを設けたモータ側のプラグ
   型結合子とでカップリング部を構成し、さらに該スタン
   ドと減速機間にカップリングジョイントを設けたことを
   特徴とする請求項２記載の冷間ロール成形機 。