JP2001191117A - ロール矯正機のロールクランプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 設備を簡略化でき、作業性を改善してロール
の組替え時間を短縮することができるロール矯正機のロ
ールクランプ装置を提供する。 【解決手段】 主軸１３の先端の円周方向に複数形成さ
れた切欠き溝２４と、主軸１３の先端部に設けられた筒
状部材保持軸１４と、筒状部材保持軸１４の外側でスリ
ーブ１２の内側に嵌入可能で、外周面に外フランジ２１
を備え、筒状部材保持軸１４との間の軸方向先側及び基
側に形成された２つの液圧室１７、１８にそれぞれ供給
される作動流体の液圧によって軸方向に進退可能な筒状
部材１５と、筒状部材保持軸１４の基側の周方向に複数
設けられ、半径方向外側に突出可能な突起部３７、及び
主軸１３の軸芯の基側に向かって傾斜し、筒状部材１５
の基端部と軸方向に摺動する傾斜面３４をそれぞれ備
え、外フランジ２１に押圧されてスリーブ１２を掛止す
るクランプ部材１６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロール矯正機のロ
ール、又はロール付きスリーブを主軸に固定するクラン
プ装置に係り、詳しくは、人手による締結手段を省略し
て作業を省力化できるロール矯正機のロールクランプ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スリーブを軸に組込む構造の装置
においては、ナットを使用するのが最も簡便であり、使
用されることが多かった。ロール矯正機においても、ナ
ットが使用されることが多かったが、製品の大型化に伴
う軸の大径化のため、取外したナットを搬送するための
クレーン等のアクチュエータを必要とし、さらに多軸の
ためにナット交換時間がロール組替え時間に占める割合
が多くなり、組替え時間が大幅にアップしていた。ま
た、クレーン作業を伴うことによる安全性の面でも問題
があった。この問題を解決すべく、ナットを主軸から取
外すことなくロール組替えを行う装置が、実開昭５８−
１８６１５号公報に開示されている。

【０００３】図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、実開昭
５８−１８６１５号公報に記載されているスリーブ締結
装置７０は、スリーブ７１を主軸７２に嵌めて固定する
ための装置である。スリーブ締結装置７０は、主軸７２
の先端に形成した同芯の穴７４に同芯のねじ軸８１を設
け、主軸７２の先端の円周方向に穴７４に連通する切欠
き溝８４を複数設け、ねじ軸８１に４つの締付け部材７
３の基部を止め輪７６と保護板７９を介して配置し、さ
らにねじ軸８１の先側に軸方向に移動可能な締結ナット
７５を設けている。締付け部材７３は、ねじ軸８１に外
嵌した止め輪７６にそれぞれの基部を掛止し、基部の半
径方向外側にキャップ８０を介して設けられたばね７８
によって、その先部が主軸７２の軸線に近接する方向に
付勢されている。また、締付け部材７３の先部の半径方
向内側には、締結ナット７５と摺動する傾斜面８２がそ
れぞれ形成されている。さらに、締付け部材７３の先部
の半径方向外側部分は、主軸７２に形成された切欠き溝
８４の側面に案内される。

【０００４】ねじ軸８１に螺合する締結ナット７５は、
その基端部に形成した環状の突起部を締付け部材７３の
傾斜面８２に当接させており、締結ナット７５を締結す
ることによって、締付け部材７３の先部を半径方向外側
に突出させることができる。スリーブ７１を取付けると
きには、図５（Ａ）に示すように、締結ナット７５を緩
めた状態でスリーブ７１を主軸７２に嵌める。そして、
図５（Ｂ）に示すように締結ナット７５を締結する方向
に回転させることによって、締付け部材７３の先部を半
径方向外側に突出させ、さらに締結ナット７５の押圧部
８３によって締付け部材７３の先部を介してスリーブ７
１の先側端部を押圧固定することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のスリーブ締結装置７０は、主軸７２とスリーブ７１
が、ガタを無くし精度良い製品を得るためにテーパ加工
されている場合には、スリーブ７１の搬送用のアクチュ
エータとは別にスリーブ７１を軸方向に引き抜くための
アクチュエータを用意する必要があり、設備の簡略化及
び時間の短縮ができなかった。また、締結ナット７５を
締結、又は緩める作業を手作業で行う必要があったた
め、作業性が悪く、相当の時間がかかっていた。本発明
はかかる事情に鑑みてなされたもので、設備を簡略化で
き、作業性を改善してロールの組替え時間を短縮するこ
とができるロール矯正機のロールクランプ装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う第１の発
明に係るロール矯正機のロールクランプ装置は、ロール
が取付けられたスリーブを主軸に装着し、固定する装置
において、前記主軸の先端の円周方向に複数形成された
切欠き溝と、前記主軸の先端部に軸芯を合わせて設けら
れた筒状部材保持軸と、該筒状部材保持軸の外側にあっ
て前記スリーブの内側に嵌入可能で、外周面に外フラン
ジを備え、前記筒状部材保持軸との間の軸方向先側及び
基側に形成された２つの液圧室にそれぞれ供給される作
動流体の液圧によって軸方向に進退可能な筒状部材と、
前記筒状部材保持軸の基側の周方向に複数設けられ、前
記切欠き溝の側面に案内されて半径方向外側に突出可能
な突起部、及び該突起部の半径方向内側にあって、前記
主軸の軸芯の基側に向かって傾斜し、前記筒状部材の基
端部と軸方向に摺動する傾斜面をそれぞれ備え、前記外
フランジに押圧されて前記スリーブを掛止するクランプ
部材とを有する。筒状部材を液圧によって軸方向に進退
させ、スリーブを掛止するので、手作業によるナットの
締結を省略し、スリーブの交換時間を短縮することがで
きる。ここで、前記スリーブの先部に内フランジを設
け、前記筒状部材の外フランジで前記スリーブの内フラ
ンジを先側に押圧し、前記スリーブを前記主軸から取外
すことも可能である。例えば、固定用テーパ面で接続さ
れているスリーブと主軸の結合を解除するためには、ス
リーブを軸方向に押圧、又は引張するアクチュエータが
必要となるが、本発明ではスリーブに設けられた内フラ
ンジを、スリーブの内側に設けられ液圧で作動する筒状
部材の外フランジで先側に押圧するので、外部にスリー
ブの面合解除用の別のアクチュエータを用意しなくて
も、スリーブを取外すことができる。前記目的に沿う第
２の発明に係るロール矯正機のロールクランプ装置は、
ロールを主軸に装着し、固定する装置において、前記ロ
ールの先側に該ロールと一体的に設けられ、その先部に
内フランジを備えた外筒部と、前記主軸の先端の円周方
向に複数形成された切欠き溝と、前記主軸の先端部に軸
芯を合わせて設けられた筒状部材保持軸と、該筒状部材
保持軸の外側にあって前記外筒部の内側に嵌入可能で、
外周面に外フランジを備え、前記筒状部材保持軸との間
の軸方向先側及び基側に形成された２つの液圧室にそれ
ぞれ供給される作動流体の液圧によって軸方向に進退可
能な筒状部材と、前記筒状部材保持軸の基側の周方向に
複数設けられ、前記切欠き溝の側面に案内されて半径方
向外側に突出可能な突起部、及び該突起部の半径方向内
側にあって、前記主軸の軸芯の基側に向かって傾斜し、
前記筒状部材の基端部と軸方向に摺動する傾斜面をそれ
ぞれ備え、前記外フランジに押圧されて前記外筒部を掛
止するクランプ部材とを有する。ロールの先側に内フラ
ンジを備えた外筒部を設けたので、スリーブを省略して
構成部材を減らすことができる。また、筒状部材を液圧
によって軸方向に進退させ、ロールを掛止するので、手
作業によるナットの締結を省略し、ロールの交換時間を
短縮することができる。ここで、前記筒状部材の外フラ
ンジで前記外筒部の内フランジを先側に押圧し、前記ロ
ールを前記主軸から取外すことも可能である。外筒部に
設けられた内フランジを、ロールの内側に設けられ液圧
で作動する筒状部材の外フランジで先側に押圧するの
で、外部にロールの面合解除用の別のアクチュエータを
用意しなくても、ロールを取外すことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。図１〜図３に示すように、本発明
の第１の実施の形態に係るロール矯正機（ローラ矯正機
ともいう。）のロールクランプ装置１０は、ロール１１
が取付けられたスリーブ１２を主軸１３に装着し、固定
する装置である。以下、詳しく説明する。主軸１３の先
端には、主軸１３に軸芯を合わせて形成された取付け穴
２３が形成されている。ロールクランプ装置１０は、主
軸１３の先端の円周方向の、例えば４箇所に均等に形成
され、取付け穴２３に連通した切欠き溝２４と、主軸１
３の取付け穴２３の底部に主軸１３と軸芯を合わせて設
けられた筒状部材保持軸１４と、筒状部材保持軸１４の
基側の周囲の周方向、例えば４箇所に均等配置されたク
ランプ部材１６と、筒状部材保持軸１４の外周に嵌めら
れスリーブ１２の内側に嵌入可能な筒状部材１５とを有
している。

【０００８】筒状部材保持軸１４は、主軸１３の径より
小さく形成され、その中央には拡径シール部１９が設け
られている。一方、筒状部材１５は、その内周部に形成
した断面矩形の環状溝部２０の溝底部を筒状部材保持軸
１４の拡径シール部１９の外周に軸方向に摺動可能に当
接させて筒状部材保持軸１４の外側に嵌められている。
そして、拡径シール部１９で分離された環状溝部２０内
の軸方向先側及び基側にそれぞれ液圧室の一例である油
室１７、１８を形成している。筒状部材保持軸１４の内
部には、油室１７、１８に連通する複数の配管２５、２
６が設けられており、筒状部材保持軸１４の先端から作
動油（作動流体）を供給、回収することができる。

【０００９】筒状部材１５の内周の先側、基側、及び筒
状部材保持軸１４の拡径シール部１９には、図示しない
シールリングが設けられ、油室１７、１８からの作動油
の漏れを防止している。このように構成することによっ
て、筒状部材１５は、配管２５、２６を介して油室１
７、１８にそれぞれ供給される作動油の油圧（液圧）に
よって軸方向に進退可能となっている。筒状部材１５の
外周面の中央には、主軸１３の先端より外径が少し小さ
い外フランジ２１が設けられており、筒状部材１５は、
スリーブ１２の内側に嵌入可能となっている。また、筒
状部材１５の外フランジ２１より基側は、軸芯方向基側
に向けて徐々に縮径する円錐台形状となり、そのテーパ
面中央付近（すなわち、筒状部材１５の基端部）には、
後述するクランプ部材１６の傾斜面３４に当接し、摺動
抵抗を減少させるリング状突起部２２が形成されてい
る。

【００１０】各クランプ部材１６は、その先側の半径方
向外側に切欠き溝２４の側面に案内されて半径方向外側
に突出可能な突起部３７をそれぞれ有している。また、
突起部３７の半径方向内側には、主軸１３の軸芯の基側
に向かって傾斜し、筒状部材１５の基端部に形成された
リング状突起部２２と軸方向に摺動する傾斜面３４がそ
れぞれ設けられている。各クランプ部材１６の基部は、
取付け穴２３に嵌入し、その半径方向内側部分は筒状部
材保持軸１４の基側にリング状の保護板２７及び止め輪
２８を介して抜け落ちないように取付けられ、クランプ
部材１６を、その基部を中心に回動させて突起部３７を
半径方向外側に突出可能としている。また、各クランプ
部材１６の基部の半径方向外側には、主軸１３をキャッ
プ２９を介して押圧する圧縮コイルばね３０が設けられ
ている。このように構成することによって、筒状部材１
５が図１に示すように先側に位置しているときには、ク
ランプ部材１６の先部は主軸１３の軸線側に付勢され、
その傾斜面３４は筒状部材１５のリング状突起部２２に
当接している。

【００１１】また、筒状部材１５が図２に示すように基
側に移動すると、クランプ部材１６の傾斜面３４が筒状
部材１５のリング状突起部２２によって基側に押圧さ
れ、クランプ部材１６の突起部３７が半径方向外側に突
出する。そして、筒状部材１５をさらに移動させると、
突起部３７は、外フランジ２１と接触し、傾斜面３４と
リング状突起部２２との接触がなくなる。そして、突起
部３７は、外フランジ２１によってさらに基側に押圧さ
れてスリーブ１２を掛止する。スリーブ１２の掛止を解
除するときには、筒状部材１５を先側に移動すると、ク
ランプ部材１６が圧縮コイルばね３０に付勢されて半径
方向内側に移動する。このようにして、スリーブ１２の
掛止及び掛止解除を行うことができる。次に、主軸１３
とスリーブ１２の面合の解除について説明する。主軸１
３の外周と、その外側に嵌められたスリーブ１２の内周
には、互いに面合する固定用テーパ面３５、３６がそれ
ぞれ設けられているので、クランプ部材１６によるスリ
ーブ１２の掛止状態を解除した後に、さらにスリーブ１
２を軸方向先側に押圧して面合を解除する必要がある。
スリーブ１２の先端には、筒状部材１５の外フランジ２
１と軸方向に重合する内フランジ３１が設けられてい
る。また、スリーブ１２の内周の内フランジ３１より少
し基側位置には、各クランプ部材１６の先部が嵌入して
掛止可能な掛合溝部３２が、各クランプ部材１６の突出
位置に合わせて形成されている。このように構成するこ
とによって、筒状部材１５の外フランジ２１で主軸１３
に取付けられたスリーブ１２の内フランジ３１を先側に
押圧し、主軸１３に固定用テーパ面３５、３６を介して
強固に面合しているスリーブ１２を主軸１３から簡単に
取外すことができる。

【００１２】次に、図１、図２を参照して、スリーブ１
２の交換作業手順について説明する。ロール１１を固定
したスリーブ１２は、図２に示すように基側に位置する
筒状部材１５及び半径方向外側に突出したクランプ部材
１６によって、基側に押圧固定されている。まず、配管
２５を介して油室１７に作動油を送り、図１に示すよう
に筒状部材１５の外フランジ２１がスリーブ１２の内フ
ランジ部３１に当接するまで筒状部材１５を先側に移動
させる。筒状部材１５の移動に伴って、クランプ部材１
６の先部は主軸１３の軸芯側に移動して、スリーブ１２
の掛合溝部３２から外れる。このときの筒状部材１５の
ストロークは、例えば３０〜５０ｍｍに設定している。
続いて油室１７にさらに作動油を送り、筒状部材１５の
外フランジ２１でスリーブ１２の内フランジ３１を先側
に押圧し、スリーブ１２の固定用テーパ面３６を主軸１
３の固定用テーパ面３５から離反させ、先側に移動させ
る。このときの筒状部材１５のストロークは、例えば１
０〜２０ｍｍに設定している。そして、スリーブ１２を
図示しないクレーン等の搬送手段で搬出する。

【００１３】次に、新設するスリーブ３３をクレーン等
で移動させ、スリーブ３３内に主軸１３を挿入して仮載
置する。このときの筒状部材１５の位置は、スリーブ１
２を取外したときと同じ位置にしている。次いで、配管
２６を介して油室１８に作動油を送り、筒状部材１５を
基側に移動させる。筒状部材１５の移動に伴って、クラ
ンプ部材１６の傾斜面３４がリング状突起部２２に押さ
れ、クランプ部材１６の先部が半径方向外側に突出し、
その先部がスリーブ３３の掛合溝部３２に当接する。続
いて、油室１８にさらに作動油を送り、筒状部材１５を
基側に移動させ、クランプ部材１６の先部を筒状部材１
５の外フランジ２１で基側に押圧してスリーブ３３の掛
合溝部３２に確実に掛止させる。このようにして、スリ
ーブの交換を迅速に行うことができる。次に、図４を参
照して、本発明の第２の実施の形態に係るロールクラン
プ装置３８について説明する。ロールクランプ装置３８
は、第１の実施の形態に係るロールクランプ装置１０の
ロール１１とスリーブ１２を一体的に形成したものであ
り、その他の部分の構成は、同じにしているので、同一
部材には、同一番号を付し、説明は省略する。ロール３
９は、主軸１３に外嵌する本体部４０を備え、先側には
外筒部４１が一体的に設けられている。本体部４０の内
側には、固定用テーパ面４２が形成され、外筒部４１の
先端には、内フランジ４３が設けられている。また、外
筒部４１の中央付近の内周には、掛合溝部４４が形成さ
れている。クランプ部材１６を掛合溝部４４に掛止させ
てロール３９の固定を行うことができ、また、筒状部材
１５の外フランジ２１で内フランジ４３を先側に押圧し
て、ロール３９を主軸１３から取外すことができる。こ
のように構成することによって、部材を少なくして、取
付け時の隙間を小さくすることができる。

【００１４】以上、本発明に係る実施の形態について説
明してきたが、本発明は、前記実施の形態に限定される
ものではなく、例えば、主軸及びスリーブに形成した固
定用テーパ面を省略して、ストレートに形成することも
可能である。このように構成することによって、スリー
ブの取外しに必要なストロークを小さくすることもでき
る。また、配管２５、２６を、主軸１３の基側から導く
形態にしても、本発明と本質は同じである。さらに、前
記実施の形態においては、液圧として油圧を使用した
が、水圧を用いることも可能である。

【００１５】

【発明の効果】請求項１及び２記載のロール矯正機のロ
ールクランプ装置においては、筒状部材を作動流体の液
圧によって軸方向に進退させ、スリーブを掛止するの
で、手作業によるナットの締結を省略し、スリーブの組
込み、脱着の作業性を大幅に向上させることができる。
また、組替え時間を短縮し、組替え要員を削減すること
ができる。特に請求項２記載のロール矯正機のロールク
ランプ装置においては、スリーブの内フランジを筒状部
材の外フランジで先側に押圧するので、別のアクチュエ
ータを使用しないで、スリーブを取外すことができ、作
業性をよくすることができる。請求項３及び４記載のロ
ール矯正機のロールクランプ装置においては、ロールの
先側に内フランジを備えた外筒部を設けたので、スリー
ブを省略して構成部材を減らすことができ、取付け精度
を向上させることができる。そして、請求項４記載のロ
ール矯正機のロールクランプ装置においては、ロールの
外筒部に設けられた内フランジを、筒状部材の外フラン
ジで先側に押圧するので、外部に別のアクチュエータを
用意しなくても、ロールを取外すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るロール矯正機
のロールクランプ装置の側断面図である。

【図２】同ロール矯正機のロールクランプ装置の側断面
図である。

【図３】同ロール矯正機のロールクランプ装置の正断面
図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るロール矯正機
のロールクランプ装置の側断面図である。

【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、従来例に係るロール矯正機
のロールクランプ装置の側断面図である。

【符号の説明】

１０：ロールクランプ装置、１１：ロール、１２：スリ
ーブ、１３：主軸、１４：筒状部材保持軸、１５：筒状
部材、１６：クランプ部材、１７、１８：油室（液圧
室）、１９：拡径シール部、２０：環状溝部、２１：外
フランジ、２２：リング状突起部、２３：取付け穴、２
４：切欠き溝、２５、２６：配管、２７：保護板、２
８：止め輪、２９：キャップ、３０：圧縮コイルばね、
３１：内フランジ、３２：掛合溝部、３３：スリーブ、
３４：傾斜面、３５、３６：固定用テーパ面、３７：突
起部、３８：ロールクランプ装置、３９：ロール、４
０：本体部、４１：外筒部、４２：固定用テーパ面、４
３：内フランジ、４４：掛合溝部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロールが取付けられたスリーブを主軸に
   装着し、固定する装置において、前記主軸の先端の円周
   方向に複数形成された切欠き溝と、前記主軸の先端部に
   軸芯を合わせて設けられた筒状部材保持軸と、該筒状部
   材保持軸の外側にあって前記スリーブの内側に嵌入可能
   で、外周面に外フランジを備え、前記筒状部材保持軸と
   の間の軸方向先側及び基側に形成された２つの液圧室に
   それぞれ供給される作動流体の液圧によって軸方向に進
   退可能な筒状部材と、前記筒状部材保持軸の基側の周方
   向に複数設けられ、前記切欠き溝の側面に案内されて半
   径方向外側に突出可能な突起部、及び該突起部の半径方
   向内側にあって、前記主軸の軸芯の基側に向かって傾斜
   し、前記筒状部材の基端部と軸方向に摺動する傾斜面を
   それぞれ備え、前記外フランジに押圧されて前記スリー
   ブを掛止するクランプ部材とを有することを特徴とする
   ロール矯正機のロールクランプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のロール矯正機のロールク
   ランプ装置において、前記スリーブの先部には内フラン
   ジが設けられ、前記筒状部材の外フランジで前記スリー
   ブの内フランジを先側に押圧し、前記スリーブを前記主
   軸から取外すことを特徴とするロール矯正機のロールク
   ランプ装置。
3. 【請求項３】 ロールを主軸に装着し、固定する装置に
   おいて、前記ロールの先側に該ロールと一体的に設けら
   れ、その先部に内フランジを備えた外筒部と、前記主軸
   の先端の円周方向に複数形成された切欠き溝と、前記主
   軸の先端部に軸芯を合わせて設けられた筒状部材保持軸
   と、該筒状部材保持軸の外側にあって前記外筒部の内側
   に嵌入可能で、外周面に外フランジを備え、前記筒状部
   材保持軸との間の軸方向先側及び基側に形成された２つ
   の液圧室にそれぞれ供給される作動流体の液圧によって
   軸方向に進退可能な筒状部材と、前記筒状部材保持軸の
   基側の周方向に複数設けられ、前記切欠き溝の側面に案
   内されて半径方向外側に突出可能な突起部、及び該突起
   部の半径方向内側にあって、前記主軸の軸芯の基側に向
   かって傾斜し、前記筒状部材の基端部と軸方向に摺動す
   る傾斜面をそれぞれ備え、前記外フランジに押圧されて
   前記外筒部を掛止するクランプ部材とを有することを特
   徴とするロール矯正機のロールクランプ装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載のロール矯正機のロールク
   ランプ装置において、前記筒状部材の外フランジで前記
   外筒部の内フランジを先側に押圧し、前記ロールを前記
   主軸から取外すことを特徴とするロール矯正機のロール
   クランプ装置。