JP2000079407A - 圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄くかつ厚さが段差状に変化する被圧延材も
円滑かつ高速度でプレス圧延することができるような圧
延機を提供する。 【解決手段】 このプレス圧延機１０は、ロールスタン
ド１２と、主軸受１５，１６を有するチョック２０，２
１と、主軸受１５，１６によって回転自在に支持された
上ロール１３および下ロール１４と、上チョック２０を
加圧する圧下用油圧シリンダ３０と、上チョック２０の
主軸受１５と独立して上ロール１３の端部に設けた上ロ
ール用補助軸受４０と、下チョック２１の主軸受１６と
独立して下ロール１４の端部に設けた下ロール用補助軸
受５０と、上ロール用補助軸受４０を上昇させることに
より上ロール１３を上方に付勢するリフトアップ手段と
しての吊上げ機構４５および油圧シリンダ６０を具備し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電池用電
極板等の比較的薄い帯状の被圧延材をプレス圧延する用
途に適した圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】被圧延材の一例としての図６に示す電池
用電極板１は、アルミニウムあるいは銅などの金属薄板
からなる厚さ１０〜２０μｍのベースメタル２の表裏両
面に、コーティング層３をベースメタル２の長手方向に
所定ピッチで設けている。このコーティング層３は、金
属粉末をベースメタル２の表裏両面に例えば１００μｍ
〜４００μｍ程度の厚さに塗工したものであり、プレス
圧延により、ベースメタル２を圧延することなくコーテ
ィング層３のみを圧縮して密度を高めることが要求され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記電極板１のように
コーティング層３のみを圧縮するために使用するプレス
圧延機は、通常の圧延（塑性加工）のみを目的とする従
来の圧延機とは要求される機能が異なっている。例えば
一般的な圧延機において、ロールが円滑に回転するに
は、チョックの軸受とロールネックとの間に少なくとも
数十μｍの隙間（遊び）が必要である。しかしながら前
述の電極板１のように薄い被圧延材の場合には、チョッ
クの軸受に数十μｍないし数百μｍの遊びがあると、コ
ーティング層３のみを圧縮することがほとんど不可能に
なる。

【０００４】また、前記電極板１のように、長手方向に
厚みが段差状に変化する被圧延材をプレス圧延する場合
には、ロール間の負荷が激しく変動するため、被圧延材
がロール間を滑らかに通過（通板）することができず、
プレス圧延中に振動や騒音が発生したり、はなはだしい
場合は被圧延材が切断することもある。こうした問題
は、ミルスタンドの弾性変形（ミル剛性）やチョック構
成要素の弾性変形等に起因するミルスプリングにも影響
される。

【０００５】従って本発明の目的は、電池用電極板のよ
うに薄くかつ厚みが段差状に変化する被圧延材も高速度
で円滑にプレス圧延を行なうことが可能な圧延機を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を果たすための
本発明の圧延機は請求項１に記載したように構成され
る。本発明の圧延機においては、油圧シリンダ等を駆動
源とする圧下手段によって上チョックが下チョックに向
って常時加圧されるとともに、ロールギャップ規制手段
によって上チョックと下チョックとの間の距離が規制さ
れることにより、ミルスプリングが吸収される。また、
リフトアップ手段が上ロール用補助軸受を上昇させて上
ロールが上方に付勢されることにより、上チョック内部
の主軸受と上ロールのロールネックとの間の上下方向の
遊びがなくなる。このため、前記電極板のように薄くか
つ厚みが段差状に変化する被圧延材のコーティング層な
どを圧縮するプレス圧延が可能となり、振動や騒音の発
生も抑制される。

【０００７】前記ロールギャップ規制手段として、ロー
ルの左右の上チョックと下チョックとの間にそれぞれテ
ーパ部材を介在させたギャップ制御機構を採用し、左右
のギャップ制御機構をモータ等によって互いに独立して
駆動するように構成してもよい。こうすれば、圧延中に
左右の上チョックと下チョックとの間の距離を速やかに
かつリアルタイムで連続的に変化させることができるた
め、ロールギャップを容易にかつ速やかに変化させるこ
とが可能になるとともに、上ロールと下ロールとの平行
度を微調整でき、さらに高精度なロールギャップ調整が
可能となる。

【０００８】この発明において、さらに好ましくは、被
圧延材の供給側（ロール入口側）に被圧延材に張力を与
えるためのブライドルローラなどからなるバックテンシ
ョン機構を設けるとともに、被圧延材の巻取り側（ロー
ル出口側）にもブライドルローラ等の張力付与機構を設
け、被圧延材のたるみをとるようにすれば、電池用電極
板のように薄くかつ厚みが段差状に変化する被圧延材で
も、ロール間の通板がさらに滑らかになり、圧延速度を
さらに高めることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１および図２に示す第１の実施
形態のプレス圧延機１０は、圧延機本体としてのロール
スタンド１２と、ロールスタンド１２に設けた上ロール
１３および下ロール１４を備えている。各ロール１３，
１４は、主軸受１５，１６を内蔵した軸受箱としての上
チョック２０と下チョック２１によって回転自在に支持
されている。

【００１０】上ロール１３は、被圧延材（例えば前記電
極板１のコーティング層３）に接する胴部１３ａと、上
チョック２０の主軸受１５によって支持されるロールネ
ック１３ｂと、図示しないカップリングに接続される継
手部１３ｃを有している。下ロール１４も、被圧延材に
接する胴部１４ａと、下チョック２１の主軸受１６によ
って支持されるロールネック１４ｂと、図示しないカッ
プリングに接続される継手部１４ｃを有している。各ロ
ール１３，１４は、図示しない動力伝達機構を介してミ
ルモータによって回転駆動されるようになっている。

【００１１】上チョック２０と下チョック２１はそれぞ
れロールスタンド１２の上下方向に沿う窓部２５に組込
まれ、上下方向に移動できるようになっている。上チョ
ック２０は、油圧シリンダ３０および圧下臼３１などを
備えた圧下手段としての圧下機構３２によって下チョッ
ク２１に向って加圧され、上ロール１３に所望の圧下荷
重を与えることができるようにしている。上チョック２
０と下チョック２１との間に、チョック２０，２１間の
距離を規制するためのロールギャップ規制手段として機
能するチョック間スペーサ３５が設けられている。

【００１２】上ロール１３の両端部にそれぞれ上ロール
用補助軸受４０が設けられている。この補助軸受４０の
一例は、軸受ケース４１の内部に鋼球等を収容したころ
がり軸受である。軸受ケース４１にロッド状の支持部材
４２が連結されている。この支持部材４２は上方に延
び、ロールスタンド１２の上部に設けたブラケット４３
に圧縮ばね４４の弾力によって吊上げた状態で支持され
ている。支持部材４２とばね４４などからなる吊上げ機
構４５は、軸受ケース４１の回り止めをなすとともに、
補助軸受４０を引上げるためのリフトアップ手段として
の機能も兼ねている。

【００１３】下ロール１４の両端部にそれぞれ下ロール
用補助軸受５０が設けられている。この補助軸受５０の
一例は、軸受ケース５１の内部に鋼球等を収容したころ
がり軸受である。軸受ケース５１にロッド状の支持部材
５２が連結されている。この支持部材５２は下方に延
び、ロールスタンド１２の下部に設けたブラケット５３
に圧縮ばね５４の弾力によって引きおろす状態で支持さ
れている。この支持部材５２によって軸受ケース５１の
回り止めがなされている。

【００１４】上ロール用補助軸受４０と下ロール用補助
軸受５０との間に、上ロール用補助軸受４０を押上げる
ためのリフトアップ手段として機能する油圧シリンダ６
０が設けられている。この油圧シリンダ６０は、図示し
ない油圧源から供給される圧力油によって伸び側に作動
したときに上ロール用補助軸受４０を上昇させることに
より、上ロール１３を上方に付勢するようになってい
る。

【００１５】次に、上記構成のプレス圧延機１０の作用
について説明する。図示しないミルモータによってロー
ル１３，１４を回転させ、ロール１３，１４間に被圧延
材（例えば前記電極板１）を送り込む。チョック２０，
２１間の距離はチョック間スペーサ３５によって所定値
に保たれるから、油圧シリンダ３０によって上チョック
２０が常時加圧されることにより、ミルスプリングが吸
収される。

【００１６】また、リフトアップ用の油圧シリンダ６０
が伸び側に作動し、上ロール用補助軸受４０が上昇する
ことによって上ロール１３のロールネック１３ｂが上方
に付勢される。このため、上チョック２０内部の主軸受
１５に対するロールネック１３ｂの上方への遊びがなく
なる。なお、圧縮ばね４４に反発荷重の十分大きいもの
を採用し、圧縮ばね４４の反発荷重のみによって上ロー
ル１３をもち上げるように構成することにより、油圧シ
リンダ６０を省略してもよい。

【００１７】上記のように主軸受１５とロールネック１
３ｂとの間の遊びをなくした状態で被圧延材をロール１
３，１４間に通すため、前述の電極板１のように薄くか
つ長手方向に厚みが段差状に変化する被圧延材であって
も、コーティング層３のみをロール１３，１４によって
所定厚さに圧縮してその密度を高めることができる。な
お、コーティング層３を圧縮する際にロール１３，１４
が受ける反力は主軸受１５，１６によって支持される。

【００１８】この第１の実施形態は、図５に示すような
被圧延材Ｗの供給装置７０と巻取り装置７１を備えてい
るとよい。供給装置７０は、被圧延材Ｗ（例えば前記電
極板１）を繰出すための供給リール７２と、被圧延材Ｗ
にバックテンションを与えるための入口側ブライドルロ
ーラ７３および押えローラ７４を有するバックテンショ
ン機構７５を備えている。押えローラ７４は、テンショ
ン調整機能を有するばね７６によって被圧延材Ｗを押圧
している。

【００１９】巻取り装置７１は、プレス圧延後の被圧延
材Ｗを巻取るリール８０と、巻取り側ブライドルローラ
８１および押えロール８２を有するテンション機構８３
などを備えて構成され、ロール１３，１４から出てくる
被圧延材Ｗに適度な張力を与えることができるようにな
っている。押えロール８２は、テンション調整機能を有
するばね８４によって被圧延材Ｗに押圧されている。

【００２０】このようなバックテンション機構７５とテ
ンション機構８３を装備したことにより、電池用電極板
１のように薄くかつ厚みが段差状に変化する被圧延材Ｗ
をプレス圧延する場合においても、被圧延部材Ｗをきわ
めて滑らかに通板させることができるようになり、振動
と騒音の発生が抑制される。そして被圧延材が切れるな
どの不具合も確実に防止でき、４０ｍ／分以上の速度で
円滑にプレス圧延を行なうことができた。

【００２１】図３と図４に示す第２実施形態のプレス圧
延機１０は、チョック２０，２１間の間隔をコントロー
ルするためのロールギャップ規制手段として、ロール１
３，１４の両端部にそれぞれギャップ制御機構９０を備
えている。これらのギャップ制御機構９０は、下チョッ
ク２１の上面に接するベース９１と、ベース９１の上に
設けられかつ水平方向に移動自在な下テーパ部材９２
と、上チョック２０の下面のゴイシ９３に接する上テー
パ部材９４と、この上テーパ部材９４に対して下テーパ
部材９２を水平方向に相対移動させるための駆動機構９
５などを備えている。

【００２２】駆動機構９５の一例は、ボールねじ９６
と、このボールねじ９６を回転駆動するためのサーボモ
ータ９７およびウオームギヤ９８等の動力伝達機構等を
備えており、ボールねじ９６の回転方向と回転量に応じ
て下テーパ部材９２を水平方向に相対移動させることに
より、チョック２０，２１間の距離すなわちロールギャ
ップを可変設定できるようにしている。なお、下テーパ
部材９２の移動を円滑なものにするために、下テーパ部
材９２とベース９１との間、および下テーパ部材９２と
上テーパ部材９４との間に、ころ９９が設けられてい
る。

【００２３】この実施形態の場合は、図示しないセンサ
によってロール１３，１４間の隙間（ロールギャップ）
を常時検出し、検出されたギャップ信号をサーボモータ
９７にフィードバックすることにより、所望のロールギ
ャップとなるようにサーボモータ９７を作動させるとよ
い。

【００２４】このようなギャップ制御機構９０を有する
圧延機１０であれば、圧延中に上ロール１３と下ロール
１４との間のロールギャップを速やかにかつリアルタイ
ムで連続的に変化させることができるとともに、左右の
ギャップ制御機構９０を互いに独立して作動させること
により、上ロール１３と下ロール１４との平行度を微調
整でき、さらに高精度なプレス圧延制御が可能となる。

【００２５】なお、ギャップ制御機構９０を用いる代り
に平板状のライナをチョック２０，２１間に設けるよう
にしてもよく、その場合には、ライナの積層枚数を変え
るとか、厚さの異なるライナに交換することにより、ロ
ールギャップを調整することができる。

【００２６】この第２実施形態（図３，図４）において
も、第１実施形態（図１，図２）と同様の上ロール用補
助軸受４０および下ロール用補助軸受５０と、リフトア
ップ手段（吊り上げ機構４５や、必要に応じて油圧シリ
ンダ６０など）を設けるとともに、図５に示したバック
テンション機構７５とテンション機構８３を設けること
によって被圧延材のたるみを制御すれば、ロール１３，
１４間における被圧延材の通板をきわめて円滑なものに
することができ、４０ｍ／分以上の高速プレス圧延が可
能となる。

【００２７】なお、この第２実施形態において前述の第
１実施形態と共通する箇所については、第１実施形態と
共通の符号を付して説明は省略する。また本発明は、前
記各実施形態のような二段式圧延機に限ることはなく、
例えば４段等の多段圧延機にも適用できることは言うま
でもない。また、リフトアップ手段としては、前記実施
形態で述べた吊上げ機構４５や油圧シリンダ６０のよう
なばねあるいは油圧によるもの以外に、例えば空気圧な
どの流体圧あるいはゴムなどの弾性部材を用いたもので
あってもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、電池用電極板のように
薄くかつ厚みが段差状に変化する被圧延材をプレス圧延
する場合でも、振動や騒音が発生することを抑制するこ
とができ、ロールギャップを正確に制御しつつ高速度で
円滑にコーティング層などのプレス圧延を行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態を示す圧延機の正面
図。

【図２】 図１中のII−II線に沿う縦断面図。

【図３】 本発明の第２の実施形態を示す圧延機の正面
図。

【図４】 図２に示された圧延機の一部の縦断面図。

【図５】 テンション機構を備えた圧延機の一部の正面
図。

【図６】 被圧延材の一例としての電池用電極板の斜視
図。

【符号の説明】

１０…圧延機 １２…ロールスタンド（圧延機本体） １３…上ロール １４…下ロール １５，１６…主軸受 ２０…上チョック ２１…下チョック ３２…圧下機構（圧下手段） ３５…チョック間スペーサ（ロールギャップ規制手段） ４０…上ロール用補助軸受 ４５…吊上げ機構（リフトアップ手段） ５０…下ロール用補助軸受 ６０…油圧シリンダ（リフトアップ手段） ７５…バックテンション機構 ８３…テンション機構 ９０…ギャップ制御機構（ロールギャップ規制手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧延機本体と、 前記圧延機本体に設けられかつ上ロールを回転自在に支
   持する主軸受を有する上チョックと、 前記圧延機本体に設けられかつ下ロールを回転自在に支
   持する主軸受を有する下チョックと、 前記上チョックを前記下チョックに向って加圧する圧下
   手段と、 前記上チョックと下チョックとの間の距離を規制するロ
   ールギャップ規制手段と、 前記上チョックの主軸受と独立して上ロールに装備され
   た上ロール用補助軸受と、 前記下チョックの主軸受と独立して下ロールに装備され
   た下ロール用補助軸受と、 前記上ロール用補助軸受を上昇させることにより前記上
   ロールを上方に付勢するリフトアップ手段と、 を具備したことを特徴とする圧延機。