JPS633686Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、綿材あるいは棒材の熱間圧延に用
いられる圧延ロールの改良に関する。

一般に、この種の圧延ロールは、第１図および
第２図に示すように、超硬合金以外の材料（たと
えば鋼）からなるシヤフト１の外周に、カリバー
２ａをもつ超硬合金製リング２および超硬合金以
外の材料からなるスペーサリング３がはめ合わせ
られ、これらのリング２，３がシヤフト１の一方
側に固定されたフランジ部材４と、シヤフト１の
他方側に設けられた締付けナツト５との間に締付
け固定された構成である。ここで、超硬合金製リ
ング２が１ケの場合にはスペーサリング３（スペ
ーサリングは超硬合金製リング２の位置出しおよ
び保護のためのものである。）が省略されること
もあり（第１図）、またフランジ部材４としては、
シヤフト１と一体のもの（第１図）もあれば、シ
ヤフト１と別体のナツトで構成されたもの（第２
図）もある。

ところで、圧延作業中、上のような構成の圧延
ロールには圧延によつて多大なトルクが作用す
る。したがつて、超硬合金製リング２やスペーサ
リング３をシヤフト１に固定する際には、締付け
ナツト５をその圧延時のトルク以上の力で締付け
ることが必要である。しかもこの締付けナツト５
を締付ける場合には、締付けナツト５のネジ山部
および軸力伝達面が一度相手側に接触し固定
の状態に近づくと、それら両者面に摩擦抵抗が生
じることから、実際の組立て作業においては前記
圧延時のトルクの数倍の締付けトルクが必要であ
る。

このため従来においては、ハンマーなどを用い
て所定の締付け力を得るように努力しているが、
往往にして圧延作業中に超硬合金製リング２のス
リツプ現象などが生じ、たびたび圧延トラブルを
きたしていた。しかもまた、超硬合金と鋼などの
他の金属との熱膨張係数は約１：２の割合であ
り、圧延作業中の温度上昇によつてシヤフト１が
超硬合金製リング２よりも大きく熱膨張するこ
と、あるいは圧延荷重によつてシヤフト１がたわ
んだり伸びたりすることなどから、前記超硬合金
製リング２に対する締付け力の低下はより一層助
長されていた。

そこで、そのような場合、あるいはまた、締付
けナツト５では充分に超硬合金製リング２を締付
けることができない場合には、焼ばめにより超硬
合金製リング２の内面側から締付け力を与え、圧
延時のトルクに耐れ得るようにすることが行なわ
れている。しかしながら、この場合、超硬合金製
リング２の取り付け取り外しが面倒な上に、前述
したように、圧延作業中の温度上昇によつて、シ
ヤフト１が超硬合金製リング２よりも大きく熱膨
張するため、焼ばめ時の初期応力にこの熱応力が
加算されて過大な応力が加わることになり、しか
も超硬合金がぜい性材料であることから、たびた
び割損の要因になることがあつた。

この考案は、以上の点を考慮してなされたもの
で、超硬合金製リングに対する締付けを容易にか
つ強固に行ない、圧延作業中に生じる種々のトラ
ブルを有効に防止し得る圧延ロールを提供するこ
とを目的とする。

以下、添付の第３図および第４図を参照しなが
ら、この考案の内容について詳細に説明する。な
お、この説明中、前述した従来例と同一ないしは
同様の構成要素については、添付図面に同一符号
を付してその説明を簡略化する。

まず、この考案の特徴について述べると、その
第１の特徴は、前記フランジ部材４と締付けナツ
ト５との間のシヤフト１の外周に、シヤフト１の
軸心方向に動く可動リング６と、この可動リング
６の動きにより弾性変形する弾性部材７とを設
け、これによりシヤフト１の軸心方向つまり超硬
合金製リング２の側方からの締付け力を倍加させ
るという点にある。この場合、図に示すように、
可動リング６を矢印方向に動かした際、あるいは
動かすことによつて生じる弾性変形相当分の〓間
を締付けナツト５を締込んで埋める際、超硬合金
製リング２自体も若干移動する。そして、その移
動を滑らかにして容易に締込みができるよう、ま
た着脱が容易にできるよう超硬合金製リング２と
シヤフト１との間にはクリアランスが設けてあ
る。このクリアランスが、逆に言えば、超硬合金
製リング２の内周面とシヤフト１との密着性を弱
めることになり、この方向からの摩擦による締付
け力を低下させることになる。またさらに、この
クリアランスがあるため、芯出しが必要ともな
る。こうした点に対し、この考案では、超硬合金
製リング２とシヤフト１との間に、シヤフト１に
回り止めされた膨張リング８を介在させ、この膨
張リング８を膨張させることにより、超硬合金製
リング２を内面からも締付けることができるよう
にし、芯出しをも兼ねつつ必要に応じては強力な
締付け力を発揮できるようにしている。この後者
の点が、この考案の第２の特徴である。

そこで、以下その内容をさらに具体的に説明す
るに際し、便宜上第１の特徴点および第２の特徴
点とを別々に分けて説明する。なお、ここで２つ
の実施例のうち、第３図で示すものは超硬合金製
リング２を１つ、第４図で示すものは２つ設けた
ものである。このうち、特に第４図のものでは、
軸心方向のスペースを有効に利用するため、可動
リング６を締付けナツト５の一部に設けるように
している。

〔第１の特徴点〕 前述したように、可動リング６はシヤフト１の
外周に超硬合金製リング２やスペーサリング３と
同様にはめ合わされている。この点、第４図に示
すものは、多少変形したものであり、可動リング
６は締付けナツト５の内部にはめ合わされてい
る。そして、この可動リング６よりもフランジ部
材４寄りのシヤフト１の外周部分には、弾性部材
７がはめ合わされている。

第３図に示すものの場合、可動リング６はシヤ
フト１の外周にはまり合う小径部６ａと、シヤフ
ト１と一体に設けられた外向きフランジ９の外周
部分にはまり合う大径部６ｂとからなり、可動リ
ング６と外向きフランジ９との間に、加圧流体導
入のための第１の密封空間１０が形成されてい
る。そして、この第１の密封空間１０の密封性を
保つため、可動リング６とシヤフト１とのすり合
わせ面には、Ｏリング（図示せず）が設けられて
いる。また、この第１の密封空間１０には油圧あ
るいは空圧などの加圧流体を外部から導入する必
要上、ここでは可動リング６に加圧流体導入通路
１１が設けられている。勿論、この加圧流体導入
通路１１については、シヤフト１自体に設けるこ
ともできる。そしてこの加圧流体導入通路１１か
ら前記密封空間１０に加圧流体（たとえば圧力
400〜1200Kg／cm²の油圧）を導入することにより、
可動リング６を矢印方向に動かす。この動きによ
つて弾性部材７が弾性変形させられると、可動リ
ング６と締付けナツト５との間に〓間ができ、こ
の〓間の分だけ締付けナツト５を締込むことがで
きる。この時、超硬合金製リング２も若干移動す
るのであるが、シヤフト１との間（この場合膨張
リング８との間）にクリアランスが設けてあるた
め容易に締込みが可能となる。この後、第１の密
封空間１０に加えていた油圧を減圧すると、弾性
変形した弾性部材７が復元し、その復元力によつ
て超硬合金製リング２は側方からの力によつて強
固に固定される。

また、第４図に示すものの場合、可動リング６
は締付けナツト５の側面に設けられた環状溝の中
に摺動可能に挿入されている。そしてこの環状溝
の底部と可動リング６との間に、前記と同様第１
の密封空間１０が形成されている。この場合の第
１の密封空間１０も、前記と同様摺動部分にＯリ
ング１２が設けられて密封性が保たれている。そ
して、ここでは締付けナツト５に加圧流体導入通
路１１が設けられている。この場合、締付けナツ
ト５は前記外向きフランジ９に相当するもので、
シヤフト１と一体物として固定的に扱い、可動リ
ング６を動かした際できる〓間は、固定リング１
３をはめ込むことにより埋める。以降前記第３図
に示すものと同様に取り扱うことにより、超硬合
金製リング２を側方からの力によつて強固に固定
することができる。

なお、前記弾性部材７についてであるが、この
弾性部材７は、前記第１の密封空間１０に外部よ
り油圧などが導入され可動リング６が軸心方向に
変位したとき、その変位を吸収するものである。
弾性部材７の弾性変形の量は、可動リング６の変
位の量に相当するが、この弾性部材７に蓄えられ
る弾性エネルギーについては、前述の超硬合金製
リング２に対する所要の締付け力を得るに充分な
値に設定されるべきである。そのような意味か
ら、ここでは弾性部材７としてバネ定数の大きな
スプリング鋼製サラバネ７ａを用いている。また
このとき、可動リング６の変位量をより大きくす
るため、同一のサラバネ７ａを２個、スペーサリ
ング７ｂを挾んで対称的に配置するようにしてい
る。

〔第２の特徴点〕 前述したように、超硬合金製リング２とシヤフ
ト１との間には、膨張リング８が介在されてい
る。この膨張リング８はシヤフト１との摩擦力に
よつても多少の回り止めはなされるものの、第３
図に示すように、シヤフト１と一体に設けられた
外向きフランジ９に固定されて、シヤフト１に対
して確実に回り止めされている。この点、第４図
に示すものは、膨張リング８をスペーサリング
３′と一体的に形成して、このスペーサリング
３′部分がシヤフト１に回り止め固定されている。
この膨張リング８は、薄肉円筒状のものであり、
超硬合金製リング２との間にはクリアランスが保
たれるようになされ、超硬合金製リング２の取り
付け取り外しが容易に行なえるようになされてい
る。そして、この膨張リング８の内面側に第２の
密封空間１４が設けられている。

この第２の密封空間１４は、膨張リング８の内
周面に沿い、かつシヤフト１の軸心方向に長い空
間として形成され、しかも外側にはめ合わせる超
硬合金製リング２のちようど内側にくるようにな
されており、たとえば膨張リング８の内周面ある
いはシヤフト１の外周面、あるいはその両方の接
触面に環状に設けられた平溝によつて形成され、
その両側をＯリング１５でシールされて密封性が
保たれている。そしてこの第２の密封空間１４に
は、加圧流体を導入するための通路１６が連絡さ
れている。この通路１６はシヤフト１の内部に設
けられており、一端がシヤフト１の端面に開口す
るとともに、他端は前述の如く複数の枝管によつ
て前記第２の密封空間１４に通じている。

なお、この通路１６は、シヤフト１内に限られ
ず、たとえば第４図に示すスペーサリング３′部
分に設けることも可能である。

また、シヤフト１の端面に設けられた通路１６
の開口部１７には、第２の密封空間１４および通
路１６内に充填された流体を高圧下にて封じ込め
る封止部材１８が設けられている。この封止部材
１８は、たとえば、外部から供給された加圧流体
をそのままの状態で封じ込めることができる弁の
ようなものでもよいが、図に示すように、ネジ１
８ａとその先端に取り付けた小ピストン１８ｂを
組み合わせ、ネジ１８ａをねじ込むことにより、
通路１６および第２の密封空間１４内に封入され
た流体の圧力を高めるように構成する。こうする
ことにより、外部から加圧流体が導かずとも、自
身の内部でその機能を発揮でき、コンパクトでし
かも容易な取り扱いが可能となる。

そして、ネジ１８ａをねじ込んで、封入された
流体の圧力を高めることにより、膨張リング８を
膨張させる。膨張リング８が膨張することによ
り、膨張リング８と超硬合金製リング２との間の
クリアランス（約15〜35μ）が埋まり、超硬合金
製リング２は芯出しされつつ内面側から締付けら
れる。

このように、この考案によれば、超硬合金製リ
ング２と膨張リング８との間にクリアランスが設
けてあるので、容易に着脱ができる上、芯出しし
つつ超硬合金製リング２を側面からの強力な締付
け力に加えて内面からも締付け力を加えることが
できるので超硬合金製リング２を強固に固定する
ことができる。

また、前記の側方からの締付け力は、弾性部材
７の材質あるいは変形量などを変えることにより
任意に調節できる他、より容易に内面からの締付
け力も調節できるため、両方向からの締付け力の
割合を圧延の条件に応じて調節することもでき
る。さらに圧延作業中の温度上昇によつて生ずる
熱膨張による影響も、シヤフト１の軸心方向のそ
れは前記のように弾性部材７の変形量を変えるこ
とにより、締付け力低下を極微小内におさえるこ
とができ、また一方シヤフト１の径方向における
熱膨張による影響も、通路１６および第２の密封
空間１４からなる空間の体膨張量の方が、それら
に充填される流体の体膨張量より若干大きいた
め、使用中設定以上の内圧がかかることもなく、
超硬合金製リング２のスリツプ及び割損等のトラ
ブルが防げる。

さらに、この考案の圧延ロールの製造組立て作
業においては、締付けナツト５の締付けをハンマ
ーなどを用いずに行なうことができるので、作業
上の危険もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の圧延ロー
ル例を示す断面図、第３図および第４図はそれぞ
れこの考案の一実施例を示す断面図である。 １……シヤフト、２……超硬合金製リング、
３，３′……スペーサリング、４……フランジ部
材、５……締付けナツト、６……可動リング、７
……弾性部材、８……膨張リング、１０……第１
の密封空間、１４……第２の密封空間、１６……
通路、１７……開口部、１８……封止部材、１８
ａ……ネジ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 超硬合金以外の材料からなるシヤフト１の外
   周に、超硬合金製リング２および超硬合金以外
   の材料からなるスペーサリング３がはめ合わさ
   れ、これらのリング２，３がシヤフト１の一方
   側に固定されたフランジ部材４と、シヤフト１
   の他方側に設けられた締付けナツト５との間に
   締付け固定された圧延ロールにおいて、前記フ
   ランジ部材４と締付けナツト５との間のシヤフ
   ト１の外周に前記２つのリング２，３と同様に
   はめ合わされシヤフト１の軸心方向に動く可動
   リング６と、この可動リング６よりも前記フラ
   ンジ部材４寄りのシヤフト１の外周にはめ合わ
   された弾性部材７と、前記可動リング６と隣接
   して形成され、自身に加圧流体を導入すること
   により可動リング６を前記弾性部材７の弾性力
   に抗して動かす第１の密封空間１０とを備える
   一方、前記超硬合金製リング２とシヤフト１と
   の間にシヤフト１に回り止め固定されつつ介在
   された膨張リング８と、この膨張リング８の内
   面側に形成されたシヤフト１の軸心方向に長い
   第２の密封空間１４と、外気に面して設けられ
   た開口部１７を一端に有しかつ他端が前記第２
   の密封空間１４に連絡する通路１６と、この通
   路１６の開口部１７に設けられ通路１６および
   前記第２の密封空間１４内に充填される流体を
   高圧下にて封じ込める封止部材１８とを備えて
   いることを特徴とする圧延ロール。 (2) 前記封止部材１８はネジ１８ａおよび小ピス
   トン１８ｂからなり、ネジ１８ａをねじ込むこ
   とにより、前記通路１６および第２の密封空間
   １４内に封入された流体の圧力を高めるように
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の圧延ロール。