JP2016203225A - 圧延加工装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】圧延ローラを交換することなく幅の異なる板厚部を圧延可能にするとともに、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延可能にする。【解決手段】圧延加工装置１は、長尺状で金属の圧延加工材料ＷＡにおける角度の異なる複数の板厚部ｗ１，ｗ２の一方の面に圧接される一方の圧延ローラ３，１３と、板厚部ｗ１，ｗ２の他方の面に圧接される他方の圧延ローラ４，１４ａ，１４ｂと、を含む複数の圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃを備え、これらの圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂ，２Ｃの少なくとも１つは、他の圧延ローラユニットが圧延する板厚部と異なる板厚部を圧延するとともに、同じ板厚部を圧延する複数の圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂが板厚部ｗ１の長手方向に沿って設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その一方の圧延ローラ３と他方の圧延ローラ４とが、その軸方向に移動可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の圧延ローラの間に長尺状の金属材料を通して圧延する圧延加工装置に関するものである。
特許文献１等に開示されているように、長尺状の湾曲加工用材料（金属材料）に複数の圧延ローラを押し当てながら湾曲加工用材料を長手方向に送り出して湾曲させる、所謂ロール加工と呼ばれる加工を施す圧延加工装置がある。
このような圧延加工装置は、同文献の図２に示されるように、圧延加工材料（Ｈ形鋼１０等）における所定の板厚部（ウェブ１１、フランジ１２等）の一方の面に圧接される圧延ローラ２１と、他方の面に圧接される圧延ローラ２２とを備えている。これらのローラ２１，２２の間にウェブ１１、フランジ１２等の板厚部が長手方向に送られることにより、Ｈ形鋼１０等の圧延加工材料が所定の肉厚に圧延される。
特開２０１４−２０８３７０号公報
上記のような圧延加工装置において、圧延加工材料の圧延するべき板厚部の幅が変更される場合、即ち板厚部の幅が圧延ローラの幅と異なる場合には、圧延ローラを幅の異なるものに交換する必要があり、圧延ローラの交換作業に手間が掛かる。しかも、圧延ローラの交換作業中には製造ラインの停止を余儀無くされるため、圧延加工材料の生産性が低下してしまう。
また、Ｈ形鋼やチャンネル形鋼等のように、角度の異なる複数の板厚部が突き合わされた断面形状の圧延加工材料を圧延する場合には、圧延ローラを両端支持にすると、その支持部が、圧延されるべきではない板厚部に干渉してしまうため、圧延されるべき板厚部の根元部分まで圧延ローラを押し付けることができない。したがって、圧延ローラを片持ち状に支持する必要があるが、こうすると、片持ち支持された圧延ローラの先端側（非支持側）の付近に十分な圧延力を付与することができないという問題がある。
さらに、２つの板厚部の挟み角が９０度未満（鋭角）である場合には、片持ち支持状の圧延ローラをもってしても、板厚部の挟み角に近い領域を圧延することができなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧延ローラを交換することなく幅の異なる板厚部を圧延可能にするとともに、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延することができ、さらに、挟み角が鋭角な２つの板厚部における挟み角に近い領域の圧延が可能な圧延加工装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の第１態様に係る圧延加工装置は、長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、少なくとも１つの前記板厚部を圧延加工可能な圧延加工装置であって、前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも２つは、１つの前記板厚部を圧延するように、該板厚部の長手方向に沿って複数設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その前記一方の圧延ローラと前記他方の圧延ローラとが、その軸方向に移動可能であることを特徴とする。
上記構成の圧延加工装置によれば、１つの板厚部の長手方向に沿って複数設置された圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その一方と他方の圧延ローラが軸方向、即ち圧延する板厚部の短手方向に移動可能である。
このため、圧延する板厚部の幅が各圧延ローラユニットの圧延ローラ幅より大きくても、１つの圧延ローラユニットの圧延ローラを板厚部の幅方向一側に合わせ、別な圧延ローラユニットの圧延ローラを板厚部の幅方向他側に合わせてオフセットに配置することにより、板厚部の全幅を圧延することができる。
したがって、板厚部の幅を変更する場合は圧延ローラのオフセット量を変更すればよく、圧延ローラを交換することなく幅の異なる板厚部を圧延することができる。
上記構成において、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その少なくとも１つの前記圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された前記圧延ローラは、別体の押圧ローラによって前記板厚部に押し付けられる。
上記構成の圧延加工装置によれば、少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その少なくとも１つの圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された圧延ローラが別体の押圧ローラによって圧延されるべき板厚部に押し付けられる。
角度の異なる複数の板厚部が突き合わされた断面形状の圧延加工材料を圧延する場合には、片持ち支持されている圧延ローラの先端側（非支持側）を、複数の板厚部の挟み角側に向けて圧延を行う。
これにより、圧延ローラの支持部を圧延されるべきではない板厚部に干渉させることなく、圧延されるべき板厚部の挟み角に近い位置まで圧延ローラを押し当てることができる。したがって、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延することができる。
本発明の第２態様に係る圧延加工装置は、長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するとともに、同じ前記板厚部を圧延する複数の圧延ローラユニットが板厚部の長手方向に沿って設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その前記一方の圧延ローラと前記他方の圧延ローラとが、その軸方向に移動可能であることを特徴とする。
上記構成の圧延加工装置によれば、前記第１態様と同様に、１つの板厚部の長手方向に沿って複数設置された圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その一方と他方の圧延ローラが軸方向、即ち圧延する板厚部の短手方向に移動可能である。
このため、圧延する板厚部の幅が各圧延ローラユニットの圧延ローラ幅より大きくても、１つの圧延ローラユニットの圧延ローラを板厚部の幅方向一側に合わせ、別な圧延ローラユニットの圧延ローラを板厚部の幅方向他側に合わせてオフセットに配置することにより、板厚部の全幅を圧延することができる。
したがって、板厚部の幅を変更する場合は圧延ローラのオフセット量を変更すればよく、圧延ローラを交換することなく幅の異なる板厚部を圧延することができる。
また、本発明の第３態様に係る圧延加工装置は、長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するとともに、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その少なくとも１つの前記圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された前記圧延ローラは、別体の押圧ローラによって前記板厚部に押し付けられることを特徴とする。
上記構成の圧延加工装置によれば、少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その少なくとも１つの圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された圧延ローラが別体の押圧ローラによって圧延されるべき板厚部に押し付けられる。
角度の異なる複数の板厚部が突き合わされた断面形状の圧延加工材料を圧延する場合には、片持ち支持されている圧延ローラの先端側（非支持側）を、複数の板厚部の挟み角側に向けて圧延を行う。
これにより、圧延ローラの支持部を圧延されるべきではない板厚部に干渉させることなく、圧延されるべき板厚部の挟み角に近い位置まで圧延ローラを押し当てることができる。したがって、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延することができる。
また、本発明の第４態様に係る圧延加工装置は、長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するとともに、同じ前記板厚部を圧延する複数の圧延ローラユニットが板厚部の長手方向に沿って設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その前記一方の圧延ローラと前記他方の圧延ローラとが、その軸方向に移動可能であり、前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その少なくとも１つの前記圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された前記圧延ローラは、別体の押圧ローラによって前記板厚部に押し付けられることを特徴とする。
上記構成の圧延加工装置によれば、本発明の第１態様に係る圧延加工装置と同じく、板厚部の幅を変更する場合は圧延ローラのオフセット量を変更すればよく、圧延ローラを交換することなく幅の異なる板厚部を圧延することができる。
また、上記構成の圧延加工装置によれば、本発明の第２態様に係る圧延加工装置と同じく、圧延ローラの支持部を圧延されるべきではない板厚部に干渉させることなく、圧延されるべき板厚部の挟み角に近い位置まで圧延ローラを押し当てることができ、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延することができる。
前記第１、第３、または第４の態様において、前記押圧ローラは、その軸線角度が、押圧する前記圧延ローラの外周面方向に沿うように変更可能であることが好ましい。
これにより、圧延ローラとして円錐状のローラを用いた場合でも、この圧延ローラの円錐状の外周面に押圧ローラを確実に押し付けて押圧力を付与することができる。
前記第１、第３、第４のいずれかの態様において、片持ち支持されている前記圧延ローラの少なくとも１つは、１本につき、軸間距離を固定された２本の前記押圧ローラを押し当てられて前記板厚部に押し付けられるようにしてもよい。
このように、軸間距離を固定された２本の押圧ローラによって１本の圧延ローラを板厚部に押し付けるようにすれば、圧延ローラに対して押圧ローラの位置が径方向にずれることを防止し、押圧ローラによって圧延ローラを確実に押圧することができる。
前記第１から第７のいずれかの態様において、前記一方および他方の圧延ローラの少なくとも一方が円錐ローラであってもよい。
このように、圧延ローラを円錐ローラにすることにより、圧延ローラの外周面と大径端部側の端面との角度が９０度未満になるため、２つの板厚部の挟み角が鋭角（９０度未満）である場合であっても、これらの板厚部の挟み角に近い領域を圧延することができる。
以上のように、本発明に係る圧延加工装置によれば、圧延ローラを交換することなく幅の異なる板厚部を圧延可能にするとともに、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延することができ、さらに、挟み角が鋭角な２つの板厚部における挟み角に近い領域を圧延することができる。
本発明の第１実施形態を示し、（Ａ）は圧延加工装置の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿う縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＩＣ−ＩＣ線に沿う縦断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＩＤ−ＩＤ線に沿う縦断面図である。 Ｔ形断面の圧延加工材料を圧延している状態を示す縦断面図である。 図２のＩＩＩ矢視による平面図である。 図２に示す圧延加工材料よりもウェブの幅が大きい圧延加工材料を圧延している状態を示す縦断面図である。 図４のＩＶ矢視による平面図である。 Ｈ形断面の圧延加工材料を圧延している状態を示す縦断面図である。 図６のＶＩＩ矢視による平面図である。 Ｌ形断面の圧延加工材料を圧延している状態を示す縦断面図である。 図８のＩＸ矢視による平面図である。 クランク形断面の圧延加工材料を圧延している状態を示す縦断面図である。 図１０のＸＩ矢視による平面図である。 本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は圧延加工装置の平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸＩＩＢ−ＸＩＩＢ線に沿う縦断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸＩＩＣ−ＸＩＩＣ線に沿う縦断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＸＩＩＤ−ＸＩＩＤ線に沿う縦断面図である。
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る圧延加工装置を示している。この圧延加工装置１は、例えば図１〜図５に示すＴ字断面の圧延加工材料ＷＡ，ＷＢ、図６、図７に示すＨ形（Ｉ形）断面の圧延加工材料ＷＣ、図８、図９に示すＬ形断面の圧延加工材料ＷＤ、図１０、図１１に示すクランク形断面の圧延加工材料ＷＥ等のような、長尺状で、角度の異なる複数の板厚部ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４，ｗ５を有する金属の圧延加工材料において、２つ以上の板厚部ｗ１〜ｗ５を同時に圧延加工可能なものである。
図１〜図５に示すように、この圧延加工装置１は、２組の圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂと、１組の圧延ローラユニット２Ｃと、を備えている。
圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂは、例えばＴ字断面の圧延加工材料ＷＡにおけるウェブｗ１（板厚部）の長手方向に沿って順に設置され、ウェブｗ１を両面側から圧延するものである。
また、圧延ローラユニット２Ｃは、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂと圧延角度が９０度異なり、圧延加工材料ＷＡにおけるフランジｗ２（板厚部）の部分を両面側から圧延するものである。
圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂは、それぞれ、ウェブｗ１の一方の面に圧接される圧延ローラ３（一方の圧延ローラ）と、ウェブｗ１の他方の面に圧接される圧延ローラ４（他方の圧延ローラ）とを備えている。これらの圧延ローラ３，４は、その軸方向がウェブｗ１の幅方向に沿うように設置され、それぞれ支持部５，６によって片持ち支持されている。
圧延ローラユニット２Ａにおいて圧延ローラ３，４を支持する支持部５，６の位置と、圧延ローラユニット２Ｂにおいて圧延ローラ３，４を支持する支持部５，６の位置は、圧延ローラ３，４を挟んで逆になっている。つまり、圧延ローラユニット２Ａにおける支持部５，６は圧延加工材料ＷＡのウェブｗ１側にあり、圧延ローラユニット２Ｂにおける支持部５，６は反ウェブｗ１側にある。
上記のように片持ち支持された圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂの圧延ローラ３，４は、それぞれ別体の押圧ローラ７，８によってウェブｗ１に押し付けられるようになっている。これらの押圧ローラ７，８は、圧延ローラ３，４の各々１本について２本ずつ設けられており、それぞれが一対の支持部９，１０によって軸間距離を固定されながら両端支持されている。
圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂにおいては、図示しない油圧シリンダ等の押圧力が支持部９，１０を経て２本の押圧ローラ７，８に均等に付与され、押圧ローラ７，８が圧延ローラ３，４に押し当てられる。なお、圧延ローラ３，４を支持している支持部５，６からも圧延ローラ３，４に押圧力を付与するようにしてもよい。
また、圧延ローラユニット２Ａと２Ｂの少なくとも一方、例えば圧延ローラユニット２Ａの方は、その圧延ローラ３，４が、その軸方向に、即ちウェブｗ１の幅方向に移動可能である。したがって、圧延ローラユニット２Ａは、圧延ローラユニット２Ｂに対してウェブｗ１の幅方向にオフセットして配置することができる。圧延ローラユニット２Ａの圧延ローラ３，４が軸方向に移動する時には、支持部５，６と、押圧ローラ７，８と、支持部９，１０とが一体になって移動する。
一方、圧延ローラユニット２Ｃは、フランジｗ２の一方の面（例えば外面）に圧接される圧延ローラ１３（一方の圧延ローラ）と、フランジｗ２の他方の面（例えばウェブｗ１側の面）に圧接され、ウェブｗ１を挟んで一列に配置されている圧延ローラ１４ａ，１４ｂ（他方の圧延ローラ）とを備えている。圧延ローラ１３は、その軸方向がフランジｗ２の幅方向に沿うように設置され、一対の支持部１５によって両端支持されている。また、圧延ローラ１４ａ，１４ｂは、フランジｗ２を挟んで圧延ローラ１３に対向するように設置され、それぞれ支持部１６によって片持ち支持されている。
圧延ローラ１４ａ，１４ｂを支持する２つの支持部１６は、圧延ローラ１４ａ，１４ｂの両端部のうち、ウェブｗ１から遠い方の端部を支持している。これにより、片持ち支持されている圧延ローラ１４ａ，１４ｂの先端側（非支持側）が、ウェブｗ１側（ウェブｗ１とフランジｗ２との挟み角側）を向いている。
上記のように片持ち支持された圧延ローラ１４ａ，１４ｂは、それぞれ別体の押圧ローラ１７ａ，１７ｂによってフランジｗ２に押し付けられるようになっている。これらの押圧ローラ１７ａ，１７ｂは、圧延ローラ１４ａ，１４ｂの各々１本について２本ずつ設けられており、それぞれが一対の支持部１９ａ，１９ｂによって軸間距離を固定されながら両端支持されている。
圧延ローラユニット２Ｃにおいては、図示しない油圧シリンダ等の押圧力が支持部１９ａ，１９ｂを経て２本の押圧ローラ１７ａ，１７ｂに均等に付与され、押圧ローラ１７ａ，１７ｂが圧延ローラ１４ａ，１４ｂに押し当てられる。なお、圧延ローラ１４ａ，１４ｂを支持している支持部１９ａ，１９ｂからも圧延ローラ１４ａ，１４ｂに押圧力を付与するようにしてもよい。
以上のように構成された圧延加工装置１において、図１〜図３に示すようなＴ字断面の圧延加工材料ＷＡを圧延する場合には、圧延加工材料ＷＡのウェブｗ１の幅に合わせて、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂの圧延ローラ３，４をオフセットに配置する。
即ち、圧延ローラユニット２Ｂにおける圧延ローラ３，４の非支持側の端部（図に向かって左側の端部）がフランジｗ２に近接し、圧延ローラユニット２Ａにおける圧延ローラ３，４の非支持側の端部（図に向かって右側の端部）が、ウェブｗ１の反フランジｗ２側の端部よりも出っ張るように、圧延ローラユニット２Ａを軸方向に移動させて調整する。
この状態で圧延加工材料ＷＡを圧延することにより、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂによってウェブｗ１が圧延され、圧延ローラユニット２Ｃによってフランジｗ２が圧延される。本実施形態では、ウェブｗ１の幅が、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂの圧延ローラ３，４の幅よりも大きいが、上記のように、圧延ローラユニット２Ａの圧延ローラ３，４の位置を、圧延ローラユニット２Ｂの圧延ローラ３，４の位置に対してオフセットに配置することにより、ウェブｗ１を、その全幅に亘って均一に圧延することができる。
したがって、図４、図５に示すように、ウェブｗ１の幅がより広い圧延加工材料ＷＢに変更する場合であっても、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂの圧延ローラ３，４のオフセット量を変更するだけで済み、圧延ローラ３，４の交換が不要である。そして、このように圧延ローラ３，４を交換することなくウェブｗ１の幅が異なる圧延加工材料ＷＢを圧延することができるため、圧延ローラ３，４の交換作業に時間を費やされたり、製造ラインの停止を余儀無くされたりすることがなく、圧延加工材料ＷＢの生産性が低下することを防止できる。
また、この圧延加工装置１では、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂの圧延ローラ３，４と、圧延ローラユニット２Ｃの圧延ローラ１４ａ，１４ｂとが片持ち支持され、この片持ち支持された圧延ローラ３，４，１４ａ，１４ｂが押圧ローラ７，８，１７ａ，１７ｂによってウェブｗ１とフランジｗ２とに押し付けられる構成である。
角度の異なる複数の板厚部（ウェブｗ１、フランジｗ２）が突き合わされた断面形状の圧延加工材料ＷＡ，ＷＢの、例えばウェブｗ１を圧延する場合には、前述のように、圧延ローラユニット２Ｂの圧延ローラ３，４の先端側（非支持側）を、フランジｗ２側（ウェブｗ１とフランジｗ２の挟み角側）に向けて圧延を行う。
これにより、圧延ローラユニット２Ｂの圧延ローラ３，４を支持している支持部５，６を、圧延ローラユニット２Ｂ（圧延ローラ３，４）によって圧延されないフランジｗ２に干渉させることなく、ウェブｗ１のフランジｗ２近傍の位置（挟み角に近い位置）まで圧延ローラ３，４を押し当てることができる。このようにして、角度の異なる複数の板厚部（ウェブｗ１，フランジｗ２）の根元部分まで確実に圧延することができる。
圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂにおいて、片持ち支持されている圧延ローラ３，４は、それぞれ支持部９，１０によって軸間距離を固定された２本の押圧ローラ７，８によりウェブｗ１側に押し付けられる。このように、軸間距離を固定された２本の押圧ローラ７，８によって１本の圧延ローラ３または圧延ローラ４をウェブｗ１に押し付けるようにすれば、圧延ローラ３，４に対して押圧ローラ７，８の位置がずれることを防止し、押圧ローラ７，８によって圧延ローラ３，４を確実に押圧することができる。
なお、図２、図３に示す実施例、および図４、図５に示す実施例では、予め圧延加工材料ＷＡ，ＷＢのフランジｗ２の圧延加工前の厚さ寸法を圧延加工後の厚さ寸法よりも大きく設定しておき、圧延加工装置１の圧延ローラユニット２Ｃ（圧延ローラ１３，１４ａ，１４ｂ）によってフランジｗ２を圧延することにより、フランジｗ２をその長手方向に伸ばして圧延加工材料ＷＡ，ＷＢを所定の曲率で湾曲させるようになっている。この場合には、ウェブｗ１の厚さ寸法も、フランジｗ２側から反フランジｗ２側に向かって薄くなるように設定する。圧延加工が完了した時の断面形状は、図２、図４に示すように、ウェブｗ１とフランジｗ２とが均等な厚さになる。
図６、図７は、圧延加工装置１によってＨ形断面の圧延加工材料ＷＣを圧延している状態を示す縦断面図である。この圧延加工材料ＷＣは、ウェブｗ１の一側にフランジｗ２、他側にフランジｗ３が設けられている。
このようなＨ形断面の圧延加工材料ＷＣを圧延する場合は、圧延ローラユニット２Ｂにおける圧延ローラ３，４の非支持側の端部（図に向かって左側の端部）がフランジｗ２に近接し、圧延ローラユニット２Ａにおける圧延ローラ３，４の非支持側の端部（図に向かって右側の端部）がフランジｗ３に近接するように、圧延ローラ３，４の軸方向位置、つまり圧延ローラ３，４のオフセット量を調整する。
これにより、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂ（２対の圧延ローラ３，４）によってウェブｗ１がその全幅に亘り均一に圧延され、圧延ローラユニット２Ｃによってフランジｗ２が圧延される。この図６、図７に示す実施例でも、予め圧延加工材料ＷＣのフランジｗ２の厚さ寸法をフランジｗ３の厚さ寸法よりも大きく設定しておき、圧延加工装置１の圧延ローラユニット２Ｃ（圧延ローラ１３，１４ａ，１４ｂ）によってフランジｗ２を圧延し、フランジｗ３は圧延しないことにより、フランジｗ２をその長手方向に伸ばして圧延加工材料ＷＣを所定の曲率で湾曲させることができる。この場合には、ウェブｗ１の厚さ寸法も、フランジｗ２側からフランジｗ３側に向かって薄くなるように設定する。圧延加工が完了した時の断面形状は、図６に示すように、ウェブｗ１とフランジｗ２とフランジｗ３とが均等な厚さになる。
図８、図９は、圧延加工装置１によってＬ形断面の圧延加工材料ＷＤを圧延している状態を示す縦断面図である。この圧延加工材料ＷＤは、ウェブｗ１の一側にフランジｗ４が設けられ、ウェブｗ１の他側にはフランジが設けられていない。フランジｗ４は、ウェブｗ１の端面を直角に屈曲した形状である。
このようなＬ形断面の圧延加工材料ＷＤを圧延する場合は、圧延ローラユニット２Ｂにおける圧延ローラ３の非支持側の端部（図に向かって左側の端部）がフランジｗ４に近接し、圧延ローラユニット２Ａにおける圧延ローラ３，４の非支持側の端部（図に向かって右側の端部）が、ウェブｗ１の反フランジｗ４側の端部よりも出っ張るように、圧延ローラユニット２Ａの軸方向位置、つまり圧延ローラユニット２Ａと圧延ローラユニット２Ｂのオフセット量を調整する。
これにより、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂ（２対の圧延ローラ３，４）によってウェブｗ１がその全幅に亘り均一に圧延され、圧延ローラユニット２Ｃ（圧延ローラ１３，１４ａ）によってフランジｗ４が圧延される。なお、圧延ローラユニット２Ｃに含まれる圧延ローラ１４ｂは使用しないため、圧延加工材料ＷＤや他の圧延ローラに干渉しない位置に退避させておく。
この図８、図９に示す実施例においても、予めフランジｗ４の厚さ寸法を最終形状よりも大きく設定するとともに、ウェブｗ１の厚さ寸法を、フランジｗ４側から反フランジｗ４側に向かって薄くなるように設定することにより、圧延加工装置１によってウェブｗ１とフランジｗ４とを圧延すると同時に、フランジｗ４をその長手方向に伸ばして圧延加工材料ＷＤを所定の曲率で湾曲させることができる。圧延加工が完了した時の断面形状は、図８に示すように、ウェブｗ１とフランジｗ４とが均等な厚さになる。
図１０、図１１は、圧延加工装置１によってクランク形断面の圧延加工材料ＷＥを圧延している状態を示す縦断面図である。この圧延加工材料ＷＥは、ウェブｗ１の一側に図８のものと同様なフランジｗ４が設けられ、ウェブｗ１の他側にも、フランジｗ４と同じ高さのフランジｗ５が点対称に設けられている。
このようなクランク形断面の圧延加工材料ＷＥを圧延する場合は、圧延ローラユニット２Ｂにおける圧延ローラ３の非支持側の端部（図に向かって左側の端部）がフランジｗ４に近接し、圧延ローラユニット２Ａにおける圧延ローラ４の非支持側の端部（図に向かって右側の端部）がフランジｗ５に近接するように、圧延ローラユニット２Ａの軸方向位置（オフセット量）を調整する。
これにより、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｂ（２対の圧延ローラ３，４）によってウェブｗ１がその全幅に亘り均一に圧延され、圧延ローラユニット２Ｃ（圧延ローラ１３，１４ａ）によってフランジｗ４が圧延される。ここでも、圧延ローラユニット２Ｃに含まれる圧延ローラ１４ｂは使用しないため、圧延加工材料ＷＥや他の圧延ローラに干渉しない位置に退避させておく。
この図１０、図１１に示す実施例においても、予めフランジｗ４の厚さ寸法を最終形状よりも大きく設定するとともに、ウェブｗ１の厚さ寸法を、フランジｗ４側からフランジｗ５側に向かって薄くなるように設定することにより、圧延加工装置１によってウェブｗ１とフランジｗ４とを圧延すると同時に、フランジｗ４をその長手方向に伸ばして圧延加工材料ＷＥを所定の曲率で湾曲させることができる。圧延加工が完了した時の断面形状は、図１０に示すように、ウェブｗ１とフランジｗ４とフランジｗ５とが均等な厚さになる。
［第２実施形態］
図１２は、本発明の第２実施形態に係る圧延加工装置を示している。この圧延加工装置２１は、図１に示す圧延加工装置１と同じく、長尺状で、角度の異なる複数の板厚部ｗ１，ｗ６を有する金属の圧延加工材料ＷＦにおいて、２つの板厚部（ウェブｗ１，フランジｗ６）を同時に圧延加工可能なものである。ここで、ウェブｗ１とフランジｗ６の挟み角（相対角度）は、圧延加工装置２１の機能を説明する都合上、非直角となっているが、直角であってもよい。
この圧延加工装置２１は、３つの圧延ローラユニット２Ａ，２Ｄ，２Ｅを備えている。圧延ローラユニット２Ａの構造は、図１に示す第１実施形態の圧延加工装置１のものと同様であるため、各部に同符号を付して説明を省略する。この圧延ローラユニット２Ａは、ウェブｗ１の反フランジｗ６側の領域を圧延する。
圧延ローラユニット２Ｄは、ウェブｗ１のフランジｗ６側の領域を圧延するものであり、ウェブｗ１の一方の面に圧接される円錐状の圧延ローラ２３（一方の圧延ローラ）と、ウェブｗ１の他方の面に圧接される円筒状の圧延ローラ４（他方の圧延ローラ）とを備えている。この円筒状の圧延ローラ４およびこれを片持ち支持する支持部６、圧延ローラ４をウェブｗ１側に押圧する押圧ローラ８、ならびにその支持部１０は、第１実施形態の圧延加工装置１における圧延ローラユニット２Ｂのものと同様である。
圧延ローラ２３は、その外周面（円錐面）と、フランジｗ６側の端面との間の相対角度θ１が、ウェブｗ１とフランジｗ６との間の挟み角以下である。この圧延ローラ２３は、関節部を備えた支持部２４によって片持ち支持されており、その大径端部側の底面がフランジｗ６側を向き、外周面がウェブｗ１に当接するように配置されている。このように片持ち支持された圧延ローラ２３は、別体の２本の押圧ローラ２５によってウェブｗ１に押し付けられるようになっている。これらの押圧ローラ２５は、関節部を備えた一対の支持部２６によって軸間距離を固定されながら両端支持されている。
圧延ローラ２３を片持ち状に支持する支持部２４は、その関節部が回動可能なため、圧延ローラ２３の外周面（円錐面）を均等にウェブｗ１に当接させることができる。また、押圧ローラ２５を両端支持する支持部２６も、その関節部が回動可能なため、押圧ローラ２５の軸線角度を、押圧する圧延ローラ２３の外周面方向に沿うように変更することができる。
圧延ローラユニット２Ｅは、フランジｗ６を圧延するものであり、フランジｗ６の一方の面（例えば外面）に圧接される円筒状の圧延ローラ２７（一方の圧延ローラ）と、フランジｗ６の他方の面（例えばウェブｗ１側の面）に圧接され、ウェブｗ１を挟んで一列に配置されている円錐状の圧延ローラ２９（他方の圧延ローラ）および円筒状の圧延ローラ３４（他方の圧延ローラ）とを備えている。
円筒状の圧延ローラ２７は、その軸方向がフランジｗ６の幅方向に沿うように設置され、関節部を備えた一対の支持部２８によって両端支持されている。支持部２８の関節部が可動することにより、圧延ローラ２７の角度を変化させることができる。このため、フランジｗ６の傾斜角度に合わせて圧延ローラ２７の外周面をフランジｗ６に均等に当接させることができる。
一方、円錐状の圧延ローラ２９は、その外周面（円錐面）と、大径端部側の端面との間の相対角度θ２が、ウェブｗ１とフランジｗ６との間の挟み角以下である。この圧延ローラ２９は、関節部を備えた支持部３０によって片持ち支持されており、その大径端部側の端面がウェブｗ１側を向き、外周面（円錐面）がフランジｗ６の内面に当接するように配置されている。このように片持ち支持された圧延ローラ２９は、別体の２本の押圧ローラ３１によってフランジｗ６に押し付けられるようになっている。これらの押圧ローラ３１は、それぞれ関節部を備えた一対の支持部３２によって軸間距離を固定されながら両端支持されているため、その軸線角度を、押圧する圧延ローラ２９の外周面方向に沿うように変更可能である。
他方、円筒状の圧延ローラ３４は、関節部を備えた支持部３５によって片持ち支持されており、その非支持側の端面がウェブｗ１側を向き、外周面がフランジｗ６の内面に当接するように配置されている。このように片持ち支持された圧延ローラ３４は、別体の２本の押圧ローラ３６によってフランジｗ６に押し付けられるようになっている。これらの押圧ローラ３６は、関節部を備えた一対の支持部３７によって軸間距離を固定されながら両端支持されている。
以上のように構成された圧延加工装置２１において、図１２に示すようにウェブｗ１とフランジｗ６との挟み角が非直角な圧延加工材料ＷＦを圧延する場合には、圧延加工材料ＷＦのウェブｗ１の幅に合わせて、圧延ローラユニット２Ａの圧延ローラ３，４と、圧延ローラユニット２Ｄの圧延ローラ２３，４とをオフセットに配置する。
即ち、圧延ローラユニット２Ｄにおける圧延ローラ２３，４の非支持側の端部（図に向かって左側の端部）がフランジｗ６に近接し、圧延ローラユニット２Ａにおける圧延ローラ３，４の非支持側の端部（図に向かって右側の端部）が、ウェブｗ１の反フランジｗ６側の端部よりも出っ張るように、圧延ローラユニット２Ａを軸方向に移動させて調整する。
この状態で圧延加工材料ＷＦを圧延することにより、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｄによってウェブｗ１が圧延され、圧延ローラユニット２Ｅによってフランジｗ６が圧延される。本実施形態では、ウェブｗ１の幅が、圧延ローラユニット２Ａ，２Ｄの圧延ローラ３，４，２３の幅よりも大きいが、上記のように、圧延ローラユニット２Ａの圧延ローラ３，４の位置を、圧延ローラユニット２Ｄの圧延ローラ４，２３の位置に対してオフセットに配置することにより、ウェブｗ１を、その全幅に亘って均一に圧延することができる。
また、この圧延加工装置２１では、各圧延ローラ２３，２９，３４を押圧する押圧ローラ２５，３１，３６が、その軸線角度を各圧延ローラ２３，２９，３４の外周面方向に沿うように変更可能であるため、円錐状の圧延ローラ２３，２９であっても、この圧延ローラ２３，２９の円錐状の外周面に押圧ローラ２５，３１を確実に押し付けて押圧力を付与することができる。なお、円錐状でなくても、本実施形態のように円筒状の圧延ローラ３４が傾斜している場合には、その傾斜角度に合わせて押圧ローラ３６を確実に押し付けることができる。
しかも、この圧延加工装置２１では、複数の円錐状の圧延ローラ２３，２９を用いており、これらの圧延ローラ２３，２９の外周面と端面との角度が９０度未満であるため、圧延加工材料ＷＦのウェブｗ１とフランジｗ６との間の挟み角が鋭角（９０度未満）であっても、その挟み角に近い領域を有効に圧延することができる。
なお、本実施形態では圧延ローラ２３，２９が円錐ローラとされているが、例えば圧延ローラ４，３４を円錐ローラとすることにより、ウェブｗ１に対するフランジｗ６の傾斜方向が逆の場合（ウェブｗ１の下面とフランジｗ６の内面とがなす角度が鋭角の場合）であっても、その挟み角に近い領域を有効に圧延することができる。
その他の作用・効果については、第１実施形態の圧延加工装置１と同様であるため、説明を省略する。
以上説明したように、上記実施形態に係る圧延加工装置１，２１によれば、圧延ローラを交換することなく、圧延加工材料ＷＡ〜ＷＦにおける幅の異なる板厚部（ウェブ、フランジ等）を圧延可能にするとともに、角度の異なる複数の板厚部の根元部分まで確実に圧延することができ、さらに、挟み角が鋭角な２つの板厚部における挟み角に近い領域を圧延することができる。
なお、本発明は上記第１〜第３実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。
例えば、圧延加工材料ＷＡ〜ＷＦの断面形状は、上記実施形態中で述べた断面形状に限らず、他の断面形状であってもよい。また、各種の圧延ローラの種類や配置レイアウト等は、上記実施形態以外のものであってもよい。
１，２１ 圧延加工装置
２Ａ〜２Ｅ 圧延ローラユニット
３，１３，２３，２７ 圧延ローラ（一方の圧延ローラ）
４，１４ａ，１４ｂ，２９，３４ 圧延ローラ（他方の圧延ローラ）
５，６，９，１０，１５，１６，１９ａ，１９ｂ 支持部
７，８，１７ａ，１７ｂ，２５，３１，３６ 押圧ローラ
ＷＡ〜ＷＦ 圧延加工材料
ｗ１ ウェブ（板厚部）
ｗ２〜ｗ６ フランジ（板厚部）

Claims (8)

  1. 長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、少なくとも１つの前記板厚部を圧延加工可能な圧延加工装置であって、
    前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、
    前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも２つは、１つの前記板厚部を圧延するように、該板厚部の長手方向に沿って複数設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その前記一方の圧延ローラと前記他方の圧延ローラとが、その軸方向に移動可能であることを特徴とする圧延加工装置。
  2. 前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その少なくとも１つの前記圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された前記圧延ローラは、別体の押圧ローラによって前記板厚部に押し付けられることを特徴とする請求項１に記載の圧延加工装置。
  3. 長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、
    前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、
    前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するとともに、
    同じ前記板厚部を圧延する複数の圧延ローラユニットが板厚部の長手方向に沿って設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その前記一方の圧延ローラと前記他方の圧延ローラとが、その軸方向に移動可能であることを特徴とする圧延加工装置。
  4. 長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、
    前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、
    前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するとともに、
    前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その少なくとも１つの前記圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された前記圧延ローラは、別体の押圧ローラによって前記板厚部に押し付けられることを特徴とする圧延加工装置。
  5. 長尺状で、角度の異なる複数の板厚部を有する金属の圧延加工材料の、２つ以上の前記板厚部を同時に圧延加工可能な圧延加工装置であって、
    前記板厚部の一方の面に圧接される一方の圧延ローラと、前記板厚部の他方の面に圧接される他方の圧延ローラと、を含む複数の圧延ローラユニットを備え、
    前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、他の前記圧延ローラユニットが圧延する前記板厚部と異なる前記板厚部を圧延するとともに、
    同じ前記板厚部を圧延する複数の圧延ローラユニットが板厚部の長手方向に沿って設置され、そのうちの少なくとも１つの圧延ローラユニットは、その前記一方の圧延ローラと前記他方の圧延ローラとが、その軸方向に移動可能であり、
    前記複数の圧延ローラユニットの少なくとも１つは、その少なくとも１つの前記圧延ローラが片持ち支持され、この片持ち支持された前記圧延ローラは、別体の押圧ローラによって前記板厚部に押し付けられることを特徴とする圧延加工装置。
  6. 前記押圧ローラは、その軸線角度が、押圧する前記圧延ローラの外周面方向に沿うように変更可能である請求項２，４，５のいずれかに記載の圧延加工装置。
  7. 片持ち支持されている前記圧延ローラの少なくとも１つは、１本につき、軸間距離を固定された２本の前記押圧ローラを押し当てられて前記板厚部に押し付けられるようにした請求項２，４，５，６のいずれかに記載の圧延加工装置。
  8. 前記一方および他方の圧延ローラの少なくとも一方が円錐ローラである請求項１から７のいずれかに記載の圧延加工装置。
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