JP2984627B2 - 圧延用ロールの軸受固定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機におけるロ
ールに、軸線の方向の負荷を受ける軸受を取り外し可能
に固定する軸受固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の装置の殆どはロール軸部
の軸受位置よりも軸端側に円周方向の溝を設け、この円
周溝に、外周に雄ねじを有する分割したリングを嵌合さ
せ、その雄ねじ部にナットを螺合させ、ナットの推力を
軸受の内輪へ直接又は円筒体を介して作用させ、内輪を
円周溝のロール軸端側の側面に押しつけて、圧延中に発
生する軸線方向荷重を受けた状態でもロール軸と軸受が
外れないように固定する構造となっている。また、前記
ナットは、圧延中の振動や遠心力を受けても緩まないよ
うに更にロックナットやボルトで固定されている。

【０００３】実際の圧延作業では同一圧延機で寸法、形
状の異なる幾種類もの製品を圧延するため、圧延製品が
変わる都度、頻繁にロール交換が行われる。ロール交換
は、ロールに組付けられたままの軸受装置及び軸受固定
装置が圧延機から一旦取り外され、圧延ライン外で分離
され、新しいロールに軸受装置及び軸受固定装置が組付
けられた上で圧延機に組み込まれる。これらの作業は、
多数の作業者によるハンドリング作業であり、多くの作
業者と時間を必要とする問題があった。

【０００４】この問題を解決するために、省力化、自動
化を目的とした各種の軸受固定装置が開発され、一部が
実用化されている。例えば、実開平７−１５２７号、特
開平６−３０７４５９号、特開平６−１８４０７７号等
がある。しかし、前記従来の軸受固定装置は、いずれも
軸線方向の隙間に対して調整機能をもっていない。従っ
て、高速回転仕様には不向きである。更に圧油を封入し
た状態で使用するので、油洩れの恐れがあり、他のロッ
ク機構を必要とするから、自動化し難い。この他にも、
特開平６−２９２９１２号、特開平７−３２３０９号等
がある。しかし、いずれも油圧を用いて軸受内輪と円周
溝の間の軸線方向隙間をなくし、円周溝に抜け止め部材
の落とし込みを行う構造である。稼働中は油圧を保持し
なければならず、油圧リークの監視及びロックのための
複雑な構造と高度な技術を必要とする。

【０００５】通常、軸受内輪とロール軸との間は、複列
円錐ころ軸受の場合は、隙間嵌めであり、この場合の軸
受内輪端面と軸受固定装置と円周溝との間に適正隙間、
すなわち軸方向の適正隙間を設けて、回転中の端面焼け
付きを防止する必要がある。従って、従来のロールと軸
受の組付け作業では、ロールの円周溝に落とし込んだ分
割リングを介してナットを一旦軸受内輪との間に隙間の
ない位置まで締め上げた後、約半回転戻し、その位置に
ナットをロックする方法で適正隙間を確保している。な
お、複列円筒ころ軸受の場合は、軸受内輪はロール軸に
焼きばめ等により一体化されていて軸と共に回転するの
で端面との接触に隙間を設ける必要はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、前記
軸方向の適正隙間を設定し、ロール交換の自動化を進め
る場合に、幾つかの問題がある。すなわち、軸方向適正
隙間の設定が必ずしも自動化に適したものがなく、油圧
駆動装置を組み込んだものでは油圧を封入した状態でな
ければ稼働させることができない問題、さらには、軸受
と軸受固定装置をロール軸に嵌め込むときに同時に嵌め
込みにくい問題等がある。本発明は、軸受内輪の端面と
ロール軸の円周溝との間に設置される軸受固定装置にお
いて、前記の問題を解決することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の軸受固定装置
は、圧延用ロールの軸を支持する軸受と、前記軸受と軸
受よりも軸端側に離れて前記軸に設けた円周溝との間に
設けられる圧延用ロールの軸受固定装置において、前記
軸に軸方向移動可能に嵌合し一端を前記軸受の内輪の軸
端側端面に対向させたリング状の内輪押さえと、前記軸
の前記内輪押さえよりも軸端側位置に軸方向移動可能に
嵌合したリング状の本体と、その本体に設けられ本体内
周面から前記円周溝内に第１のばね装置によって突出し
たストッパと、前記本体内に設けられ前記ストッパを少
なくとも本体内周面まで後退駆動する第１の流体圧駆動
手段と、前記本体に設けられ前記内輪押さえを本体側へ
押圧する第２のばね装置と、前記本体に設けられ前記内
輪押さえを第２のばね装置のばね作用に抗して内輪側へ
押圧する第２の流体圧駆動手段と、前記本体に設けられ
前記内輪押さえの本体に対する第２のばね装置による軸
線方向移動位置を内輪押さえに当接して規制する位置調
節可能な規制手段と、を具備することを特徴とする（請
求項１）。

【０００８】この軸受固定装置は、第１の流体圧駆動手
段に加圧流体を供給すると、ストッパが第１のばね装置
に抗して後退して本体内周面から突出していない状態に
なり、第２の流体圧駆動手段に加圧流体を供給していな
い状態にすると、内輪押さえが第２のばね装置により本
体側へ押圧されて内輪押さえの内輪当接側端とストッパ
の突出する位置との間隔寸法が最小の状態になる。この
状態が着脱の準備状態であり、準備状態で軸受固定装置
が、ロールの軸に対して軸受の軸端側に嵌め込まれ又は
取り外される。

【０００９】取付けのときは、前記準備状態で軸受及び
軸受固定装置をロールの軸に嵌合させて軸受の内輪をロ
ールのフィレットリング端面に当接させ、次に第１の流
体圧駆動手段の加圧流体を排出すると、ストッパが第１
ばね装置により円周溝内に突出する。この時、前記のよ
うに内輪押さえの端とストッパとの間隔が最小寸法とな
っているから、ストッパは円周溝の縁と干渉することな
く円周溝内に余裕をもって突出する。

【００１０】このストッパ突出後に、第２の流体圧駆動
装置に加圧流体を供給すると、第２のばね装置に抗して
内輪押さえが駆動されて軸受の内輪に当接すると共に、
ストッパが円周溝の軸端側の側面に当接して突っ張り状
態となる。突っ張り状態は、円周溝の軸端側の側面とロ
ールのフィレットリング端面との間に、軸受内輪、内輪
押さえ、第２の流体圧駆動手段、本体、ストッパが介在
し、内輪押さえと本体との間が第２の流体圧駆動手段の
流体圧によって押し開かれている状態である。この突っ
張り状態で内輪押さえを規制手段によりそのまま規制状
態にすると、必要な適正隙間が得られないので、規制手
段を一旦内輪押さえに当接させてから、離れる方向に微
小寸法戻した位置で規制状態とする。そして第２の流体
圧駆動手段の加圧流体を排出する。この状態が軸受固定
状態であり、軸受の内輪は、円周溝から軸方向反力を受
ける軸受固定装置により前記適正隙間を介して当接する
若しくは対向するように保持される。この軸受固定状態
において圧力流体が使用される第１、第２の流体圧駆動
手段は、圧力流体を供給されていない。

【００１１】取り外しのときは、規制手段を解除する
と、第２ばね装置の作用により、軸受固定装置の、内輪
押さえの端とストッパとの軸線方向間隔が最小寸法とな
る。次に第１の流体圧駆動手段に加圧流体を供給してス
トッパを突出状態から後退させると前記準備状態に戻
り、軸受及び軸受固定装置が取り外し可能となる。

【００１２】前記本発明の軸受固定装置において、前記
第１の流体圧駆動手段が、前記本体の半径方向に沿い且
つ周方向に等間隔で設けた複数組のシリンダ及びピスト
ンからなり、前記ストッパが、前記ピストンに対応して
複数個設けられ、前記ピストンと前記ストッパとが連結
された構成とするのがよい（請求項２）。この構成で
は、複数のストッパが本体内周面から周方向に等間隔で
突出するから、内周溝の側面に当接した突っ張り状態の
ときロール軸に対して本体が傾くような傾向を生じな
い。従って、内輪押さえも同軸的に内輪を押圧する。

【００１３】前記本発明の軸受固定装置において、前記
第２の流体圧駆動手段を、前記本体の前記内輪押さえ側
に本体と同軸的に形成された環状シリンダ部と、前記内
輪押さえの本体側に形成され前記環状シリンダ部に嵌入
する環状ピストンとにより構成するのがよい（請求項
３）。この構成では、シリンダ部の半径方向の厚さ寸法
をそれほど大きくしないでも第２の流体圧駆動手段の出
力が大きくなるから、十分な突っ張り力が得られ、軸受
固定装置の小型化に有効であると共に、十分な突っ張り
力とすることで確実な前記適正隙間の設定が可能にな
る。

【００１４】前記本発明の軸受固定装置において、前記
規制手段を、前記本体の軸線の方向に沿って本体を摺動
可能に貫通し一端が前記リング押さえに対向するように
設けたロック部材と、このロック部材の他端に対向し前
記本体に螺合して本体の軸線の方向に沿って移動可能で
ありその所望移動位置においてロックされるねじ部材と
により構成するのがよい（請求項４）。この構成では、
第２の流体圧駆動手段が圧油を供給されて動作している
期間中は、第２のばね装置の作用に打ち勝って第２の流
体圧駆動手段が押さえリングを内輪側へ押圧している状
態であり、この状態で規制手段のねじ部材を操作すれ
ば、ねじ部材に第２のばね装置による軸方向押圧力が作
用しないから、ねじ部材による位置調節が小さい回転力
で可能である。

【００１５】前記本発明の軸受固定装置において、前記
ストッパが、前記円周溝に略沿った所定長さに形成され
その中間部を前記ピストンと一体的に形成されたピスト
ンロッドに結合され、前記本体が、前記ストッパ後退時
にストッパを収容する凹所を有し、前記第１のばね装置
が、前記ストッパのピストンロッド結合部の両側とこの
両側に対向する前記凹所内部分との間に設けられた対を
なすコイルばねにより形成されている構成とするのがよ
い（請求項５）。この構成では、ストッパを夫々対をな
すコイルばねの作用で突出させその突出状態に保持す
る。ストッパの突出に必要な力は圧力流体の供給されて
いないピストンを確実に移動させる程度の力であり、こ
の力を得る場合に、圧縮反力を利用する対をなすコイル
ばねは、十分に強力にしかも設置空間を含めて小さく形
成できる。

【００１６】前記本発明の軸受固定装置において、前記
本体の外周を間隔を隔てて覆う筒状に形成され前記軸受
の軸箱に同軸的に固定したガイドカバーを設け、前記シ
リンダの内孔を前記本体外周に開口させ、前記ピストン
の前記ストッパと反対側端部に前記ストッパが後退した
状態で前記ガイドカバーの内面に当接して前記軸受固定
装置を前記軸受と同軸的に且つ軸線方向の定位置でガイ
ドカバーに支える支持部を設けた構成とするのがよい
（請求項６）。この構成では、ストッパがロール軸の円
周溝側から後退した状態にあるとき、支持部がガイドカ
バーに当接して、軸受固定装置の軸に嵌合する内面を構
成している本体及び内輪押さえを、その軸線が軸受側の
軸線と一致するように支えるから、軸受及び軸受固定装
置が軸線を一致させられ且つ相互の軸線方向位置も定位
置に規制されて一体化した同芯状態となる。この一体化
した同芯状態のものを、ロール軸との嵌合の際に、ロー
ルのフィレットリングと軸受内輪とが当接する位置まで
押し込むことができ、これによって軸受及び軸受固定装
置を同時にロール軸に嵌合させることが可能となると共
に、ロール軸の円周溝と軸受固定装置のストッパとの軸
方向位置を合致させることが可能となる。従って、次に
ストッパを突出させると、確実に円周溝に入る。

【００１７】前記本発明の軸受固定装置において、前記
支持部が、前記ガイドカバーの内面に当接して転動可能
な転動部材を設けられている構成とするのがよい（請求
項７）。この構成では、転動部材を設けたので、ガイド
カバーに対して軸受固定装置が回転可能であり、これに
より軸受装着時に本体の軸に対する回転位置を変化させ
て、例えば、ロール軸にキー溝を設け、軸受固定装置に
キーを設けてある場合に、軸のキー溝と軸受固定装置の
キーの位置を一致させることが容易となる。

【００１８】前記本発明の軸受固定装置において、前記
ストッパの前記円周溝に対する突出状態と後退状態を検
知する検知手段を、前記本体に設けた構成とするのがよ
い（請求項８）。この構成では、外部から目視できない
ストッパの状態を検知できるから、ストッパの状態を確
認した上で操作に移行できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の軸受固定装置の一実施の
形態を図１〜図５を用いて説明する。この軸受固定装置
１は、図１に示すように、圧延用ロールの軸（ロール
軸）２を支持する軸受（軸受装置）３を軸から抜けない
ように固定するものであり、基本的には従来と同様に、
軸受３と軸受よりも軸端側に離れてロール軸２に設けた
円周溝４との間に設けられる。この軸受固定装置１は、
内輪押さえ１０、本体１１、ストッパ１２、第１の流体
圧駆動手段１３、第１のばね装置１４、第２のばね装置
１５、第２の流体圧駆動手段１６、規制手段１７、ガイ
ドカバー１８、支持部１９、ストッパ位置検知手段２０
等からなる。

【００２０】軸受３は、通常の複列円錐ころ軸受であ
り、図１に示すように、ロール軸２に隙間嵌めされる内
輪５、図示していない円錐ころ、外輪６、軸箱７、前蓋
８等を有する。ロール軸２は、内輪の嵌合する部分２ａ
と、その外方に伸延したやや小径の部分２ｂとを有し、
この部分２ｂで終端している。この小径の部分２ｂの軸
端側に、円周溝４を設けてある。なお、ロール部の反対
側には同様な部分２ａ、２ｂに相当する部分から更に伸
延したロールの回転駆動に必要な被駆動軸部を有する
が、略同様な軸受固定部を適用できるので、被駆動軸部
側の図示説明は省略する。内輪５は、ロール軸２に取り
付けられた状態では部分２ａに嵌合し、ロール軸２の図
示していないロール部側に設けてあるフィレットリング
に一端が当接し、他端が軸受固定装置１の内輪押さえ１
０に当接する。

【００２１】内輪押さえ１０は、図１に示すように、ロ
ール軸２の部分２ｂに軸方向移動可能に嵌合する内孔２
１を有する円筒状に形成され、一端が前記軸受３の内輪
５の軸端側端面に対向し、他端に向かう途中から拡大し
て他端部を環状ピストン２２に形成されている。

【００２２】本体１１は、図１に示すように、ロール軸
２の部分２ｂに軸方向移動可能に嵌合する内孔２３を有
し、内輪押さえ１０よりも軸端側位置に嵌合したリング
状のものである。この本体１１に、ストッパ１２、第１
の流体圧駆動手段１３、第１のばね装置１４、第２のば
ね装置１５、第２の流体圧駆動手段１６、規制手段１
７、支持部１９、ストッパ検知手段２０等が設けられて
いる。

【００２３】ストッパ１２は、図１、図２、図３に示す
ように、本体１１の内周面の４箇所から円周溝４内に出
入りできる小ブロック状のもので、円周溝４の幅よりも
十分に狭い幅で円周溝４に沿う方向に所定の長さを有す
る。本体１１の内周面には、このストッパ１２が内周面
から突出しない状態に円周溝４から後退して収まること
ができる凹所２４を形成してあり、第１の流体圧駆動手
段１３と、第１のばね装置１４とによって進退動作する
ようになっている。４個のストッパ１２は、本体１の内
周面の周方向に等間隔で突出するように設けてある。

【００２４】第１の流体圧駆動手段１３は、図１、図
２、図３に示すように、本体１１内に設けられ前記スト
ッパ１２を少なくとも本体内周面まで後退駆動するよう
になっており、本体１１の半径方向に沿い且つストッパ
１２に対応して周方向に等間隔で設けた油圧で動作する
４組のシリンダ２５及びシリンダ２５内に収容されたピ
ストン２６からなり、ストッパ１２がピストン２６に連
続形成されたピストンロッド２７を介して連結されてい
る。図中２８はストッパ抜け止めナットである。この第
１の流体圧駆動手段１３は、図１、図３において、シリ
ンダ２５内のピストン２６の下側の部分が圧力室２９に
なっており、この圧力室２９に圧油を供給されると、図
４に示すように、ピストン２６が上昇してストッパ１２
を後退させる。圧油の供給は、図４に示すように、本体
１１内に形成した通路３０が各圧力室２９に接続してお
り、その通路３０に、図２、図５（ａ）に示すように、
本体１１の軸端側端面に設けられた一方のカプラ３１が
接続しており、このカプラ３１と対をなす他方のカプラ
３２が別に準備されていて、必要に応じて連結され、油
圧源からの圧油を給排できるようになっている。

【００２５】第１のばね装置１４は、各ストッパ１２に
対して設けてあり、その一つを図３に示すように、スト
ッパ１２の背面の両側に穿設された一方のばね支持穴３
３、３３と、これに対向するように本体１１の凹所２４
の底に穿設された他方のばね支持穴３４、３４と、この
ばね支持穴に圧縮状態で収容された対をなすコイルばね
３５、３５とで構成されている。図中、３６、３６は、
ばねを支えるねじ栓である。この第１のばね装置１４
は、常にストッパ１２を本体１１の内周面から突出させ
るように作用しているが、第１の流体圧駆動手段１３よ
りも弱く、第１の流体圧駆動手段１３が圧力室２９に圧
力流体を供給されて動作したときはストッパ１２の後退
を許容する。

【００２６】第２のばね装置１５は、図１に示すよう
に、本体１１に設けられ前記内輪押さえ１０を軸受３側
から本体側へ押圧するもので、内輪押さえ１０に設けら
れている前記環状ピストン２２の軸受３側に対向するよ
うに環状のばね受け部３７を設け、そのばね受け部３７
と環状ピストン２２との間に複数個の圧縮状態のコイル
ばね３８を介在させた構成である。コイルばね３８は、
ばね受け３７の周方向に等間隔で軸線の方向に沿って穿
設したばね受け円孔３９の各々に一方の端部を収容し、
他端を環状ピストンに当接させてある。

【００２７】第２の流体圧駆動手段１６は、前記内輪押
さえ１０の前記環状ピストン２２と、その環状ピストン
２２に対応してこれを収容する本体に形成された環状シ
リンダ４０とで構成されている。環状シリンダ４０の外
側周壁が、円筒状部材４１を本体部分に溶接して形成さ
れている。この溶接に代えて本体部分と一体に削りだし
て形成することも可能である。その円筒状部材４１の軸
受３側端に前記ばね受け部３７をねじ（図示せず）で取
り付けてある。環状ピストン２２の外周にはパッキン４
２を設け、環状シリンダ４０の内側周壁の環状ピストン
摺動面にはパッキン４３を設けて、環状圧力室４４を形
成してある。この環状圧力室４４には本体１１内に形成
した通路４５が接続しており、その通路４５に、図２、
図５（ｂ）に示すように、本体１１の軸端側端面に設け
られた一方のカプラ４６が接続しており、このカプラ４
６と対をなす他方のカプラ４７が別に準備されていて、
必要に応じて連結され、油圧源からの圧油を給排できる
ようになっている。この環状圧力室４４に圧油が供給さ
れると、前記第２ばね装置１５の作用に打ち勝って内輪
押さえ１０と本体１１とが相対的に離れる方向に移動
し、内輪押さえ１０の軸受側端と本体１１のストッパ１
２の位置との間の寸法が最大寸法になり、圧油が排出さ
れると、前記第２のばね装置１５の作用により内輪押さ
え１０と本体１１とが互いに近付く方向へ移動し、前記
寸法が最小寸法となる。この最小寸法及び最大寸法は、
ストッパ１２が出入りができるように、そして内輪押さ
え１０を内輪５に押圧できるように予め決めてある。

【００２８】規制手段１７は、本体１１に設けられ、前
記内輪押さえ１０の本体に対する第２のばね装置１４に
よる軸線方向移動位置を内輪押さえ１０に当接して規制
するものである。この規制手段１７は、図１、図２に示
すように、ロック部材４８と、雄ねじ部材４９とで構成
されている。ロック部材４８は、例えば、８本のピンか
らなり、本体１１の周方向に分散した位置を軸線の方向
に沿って本体１１を摺動可能に油密に貫通し、一端が内
輪押さえ１０の環状ピストン２２の軸端側端面に対向す
るように設けてある。雄ねじ部材４９は、環状に形成さ
れ、前記ロック部材４８の本体１１軸端側に突出してい
る他端に対向し、本体１１の軸端側に形成された雌ねじ
５０と螺合した雄ねじ５１を有し、軸端側に回転操作用
の工具又は駆動部材を係合させる係合孔５２を半径方向
に設けてある。なお、雄ねじ部材４９及び雌ねじ５０
は、これら雄雌を逆の関係で設けてもよい。例えば、螺
合位置を図示の位置よりも内側位置にして、本体１１に
雄ねじを形成し、これに螺合するように雄ねじ部材４９
を雌ねじ部材に形成してもよい。また、係合孔５２は雄
ねじ部材４９の端面に軸方向に沿って設けてもよい。

【００２９】この雄ねじ部材４９は、この係合孔５２
に、例えば回転用駆動部材を係合させて回転させると、
本体１１の軸線の方向に沿って移動可能であり、その所
望移動位置でロック部材４８の軸端側端面位置を規制
し、その所望移動位置においてロックキー５３によって
ロックされる。ロックキー５３は、雄ねじ部材４９にボ
ルト５４により固定される１個の鉤状の部材である。ロ
ックキー５３のために本体１１の後端面と外周面に跨が
ってその周方向に所定間隔で設けられた幾つかの凹所５
５を設けてある。ボルト５４を緩めた状態で内蔵ばね５
６により凹所５５との係合が外れ、雄ねじ部材４９が回
転可能となり、雄ねじ部材４９を所望移動位置として選
択された一つの凹所にロックキー５３が対向するように
雄ねじ部材４９を回転させ、ボルト５４を締めつけると
係合した状態に固定される。

【００３０】また、雄ねじ部材４９の内側位置の本体１
１の軸端側端面には、図１、図２に示すように、４個の
円弧状の端面部材５７を周方向に等間隔でボルト５８に
よって固定してあり、この端面部材５７は、本体１１と
一体に形成したものであってもよく、前記ストッパ１２
を収容する凹所２４の軸端側内面を形成している本体１
１の一部である。この端面部材５７には、前記ストッパ
１２の突出及び後退を検知する検知手段２０を設けてあ
る。検知手段２０は、検出ピン５９とコイルばね６０と
ピン収容孔６１とで構成され、前記ストッパ１２が前進
した空所に凹所２４の軸端側内面から検出ピン５９の一
端が内蔵したコイルばね６０により突出し、且つ他端が
端面部材５７の軸端側端面に達して突出していない状態
に設けてある。検出ピン５９はストッパ１２が後退する
ことにより、コイルばね６０に抗して一端を押され、他
端が端面部材５７の外側端面から突出する。従って、検
出ピン５９が外側端面に突出しているか、突出していな
いかによって、ストッパ１２の突出状態と後退状態とを
検出できる。この状態は目視により検知できる。なお、
検出ピン５９の状態の検出は、目視観察以外のスイッチ
等による検知手段によってもよい。

【００３１】ガイドカバー１８は、本体１１を小間隙を
隔てて包囲する大きさに形成された筒状のもので、軸箱
７の前蓋８に軸受３と同軸的にボルト６２によって固定
されている。前蓋８はボルト６３によって軸箱７に固定
されている。ロールの使用状態において、軸箱７は固定
され、ロール軸２は回転するものであるから、本体１１
とガイドカバー１８とは接触しないようになっている。

【００３２】支持部１９は、軸受固定装置１及び軸受３
をロール軸２から取り外した状態の時に軸受固定装置１
を軸受側と同軸的に且つ軸線方向に軸受に対して所定の
位置にある関係でガイドカバー１８に回転可能に支持す
る構成である。すなわち、ガイドカバー１８と支持部１
９とは、双方で軸受３と軸受固定装置１とを同軸的に且
つ軸方向に一定の位置関係に保持する同軸保持手段であ
る。支持部１９は、前記第１の流体圧駆動手段１３のシ
リンダ２５を形成している本体１１の内孔を本体外周面
に開口させると共に、ピストン２６の前記ピストンロッ
ド２７と反対側に突設してある。この支持部１９は、転
動部材としてのガイドローラ６４をピストンロッド２７
と同軸的に回転自在に取り付けたものであり、突出側端
面に鋼球を回転自在に保持したものである。このガイド
ローラ６４は前記ストッパ１２が後退した時、本体１１
の外周面から突出してガイドカバー１８の内周面に支持
されるようになっている。ガイドローラ６４はその突出
側端面から外周にかけて丸みを形成してあり、ガイドカ
バー１８の内周面には溝を形成してありその溝の側面を
斜めの案内面６５として、双方が接触することにより本
体１１とガイドカバー１８とが自動的に調芯されて同軸
状態となると共に、軸方向にも関係位置を決められる。
なお、前記ガイドローラ６４に代えて単なる当接部材と
しても、同軸状態の保持には支障はないが、本体１１と
ロール軸２の間に図１に示すようなキー溝６６とキー６
７が設けられる場合には軸受固定装置１がガイドカバー
１８に対して容易に回転できるガイドローラ６４の方が
キーとキー溝との位置合わせに都合がよい。図１におけ
る仮想線６６′、６７′は前記キー溝６６とキー６７の
平面形状を示す。また、６８はオイルシール、６９はシ
ール押さえ、７０は安全カバーである。

【００３３】このように構成した軸受固定装置１は次の
ようにして使用される。まず、第１の流体圧駆動手段１
３の圧力室２９に、カプラ３２、３１から、通路３０を
介して圧力室２９に圧油を供給すると、ピストン２６の
動作により、ストッパ１２が第１のばね装置１４のコイ
ルばね３５に抗して後退し、本体１１内周面から突出し
ていない状態になり、そして支持部１９のガイドローラ
６４がガイドカバー１８の案内面６５に当接するから、
軸受固定装置１の本体１１および内輪押さえ１０が軸受
３と同軸上にそして軸受３と軸線方向に一定の位置関係
で位置した状態になる。第２の流体圧駆動手段１６の環
状圧力室４４に圧油を供給していない状態にすると、内
輪押さえ１０が第２のばね装置１５のコイルばね３８に
より本体１１側へ押圧されて内輪押さえ１０の内輪当接
側端とストッパ１２の突出する位置との間隔寸法が最小
の状態になる（図４参照）。この状態が着脱の準備状態
であり、準備状態で軸受固定装置１が、ロールの軸２に
対して軸受３とともに嵌め込まれ又は取り外される。

【００３４】取付けのときは、前記準備状態で軸受３及
び軸受固定装置１をロールの軸２に嵌合させて軸受３の
内輪５をロールのフィレットリング端面に当接させると
図４の状態となる。この時の嵌合操作は、嵌合の穴を構
成している部分の各々が同軸上に位置し且つ回転可能に
支持されているから、容易に行うことができる。すなわ
ち、予め軸２のキー溝６６の位置に本体１１のキー６７
の位置が一致するように軸受固定装置１を回転操作して
おいて嵌合操作すれば、軸受３の内輪５がロールのフィ
レットリングに当接するようになる。次に第１の流体圧
駆動手段１３の圧油を排出する（タンクに戻す）と、ス
トッパ１２が第１ばね装置１４のコイルばね３５により
円周溝４内に突出する（図３参照）。この時、前記のよ
うに内輪押さえ１０の端とストッパ１２との間隔が最小
寸法となっており、またストッパ１２が突出移動するま
ではストッパ１２を有する本体１１がガイドローラ６４
と案内面６５とによって軸受３と軸線方向に一定の位置
関係に拘束されているから、ストッパ１２は円周溝４の
縁と干渉することなく円周溝４内に余裕をもって突出す
る。このストッパの突出は、ストッパ位置検知手段２０
の検出ピン５９が端面部材５７から突出することにより
確認できる。

【００３５】このストッパ１２の突出後に、第２の流体
圧駆動装置１６の環状圧力室４４に、カプラ４７、４６
から、通路４５を介して圧油を供給すると、第２のばね
装置１５のコイルばね３８に抗して内輪押さえ１０が駆
動され、軸受３の内輪５に当接すると共に、ストッパ１
２が円周溝４の軸端側の側面に当接して突っ張り状態と
なる。突っ張り状態は、ロールのフィレットリング端面
と円周溝４の軸端側の側面との間に、軸受内輪５、内輪
押さえ１０、第２の流体圧駆動手段１６の環状圧力室４
４、本体１１、ストッパ１２が介在し、内輪押さえ１０
と本体１１との間が環状圧力室４４の油圧によって押し
開かれている状態である。この突っ張り状態で内輪押さ
え１０を規制手段１７によりそのまま規制状態にする
と、必要な適正微小隙間が得られない。そこで、規制手
段１７を一旦内輪押さえ１０に当接させてから、離れる
方向に微小寸法戻した位置で規制状態とする。

【００３６】すなわち、雄ねじ部材４９回転させること
によりロック部材１８を移動させ、内輪押さえ１０の環
状ピストン２２の端面に一旦当接させ、それから例えば
約１５°戻してロックキー５３を最も近い位置にある凹
所５５と一致させ、ボルト５４を締め込んでロックキー
５３により雄ねじ部材４９が本体１１に対して回転しな
い固定状態とする。雄ねじ部材４９を約１５°戻したこ
とにより雄ねじ部材４９が軸端側（図１において右方）
へ微小寸法だけ後退する。そして第２の流体圧駆動手段
１６の油圧を排出すると、第２ばね装置１５のばね３８
の作用により、内輪押さえ１０が本体１１側へ前記微小
寸法だけ移動し、規制手段１７のロック部材４８に当接
して止まる。つまり規制される。この状態が図１に示す
軸受固定状態である。この軸受固定状態では、軸受３の
内輪５は、円周溝４の軸端側側面から、ストッパ１２、
本体１１、雄ねじ部材４９、ロック部材４８、内輪押さ
え１０を介し、そしてこの間に前記微小寸法の隙間を介
して軸方向反力を受ける状態である。すなわち、軸受３
の内輪５は、軸受固定装置１により前記適正微小隙間を
介して当接若しくは対向するように保持される。この適
正微小隙間の存在により潤滑油膜が確実に存在でき、内
輪５の端面とこれに当接若しくは対向しているしている
内輪押さえ１０の端面との焼け付きが防止される。そし
てこの軸受固定状態において、第１、第２の流体圧駆動
手段１３、１６は、圧力流体を供給されていない。従っ
て、圧延操業中に油洩れの恐れはなく、油漏れによる固
定作用の低下もない。

【００３７】取り外しのときは、前記準備状態に戻して
から取り外す。すなわち、第２の流体圧駆動手段１６の
環状圧力室４４に圧油を供給して一旦前記突っ張り状態
とし、この突っ張り状態とすることにより第２ばね装置
１５による軸方向押圧力を規制手段１７が受けていない
状態となるから、これによって規制手段１７の解除操
作、すなわ雄ねじ部材４９の回転操作が容易となる。勿
論、雄ねじ部材４９の回転操作に先立ってロックキー５
３を凹所５５から外しておく。そして規制手段１７を解
除してから、第２の流体圧駆動手段１６の環状圧力室４
４の圧油を排出する。これによって内輪押さえ１０の端
とストッパ１２との間隔が最小寸法となる。次に第１の
流体圧駆動手段１３の圧力室２９に圧油を供給してスト
ッパ１２を突出状態から後退させると前記準備状態に戻
り、軸受３及び軸受固定装置１が取り外し可能となる。
この時のストッパ１２の後退した状態は、ストッパ位置
検知手段２０の検出ピン５９が端面部材５７内に引っ込
むことにより確認できる。

【００３８】以上は軸受固定装置１の構成、作用、効果
について主に説明したが、実際の使用形態は、従来の旧
いハンドリングを主体とした取付け取り外しに使用可能
であり、また自動若しくは半自動の軸受交換装置にも使
用可能である。そして前述したことから理解されるよう
に、前者においては、軸受３及び軸受固定装置１を一体
化してあるものをロール軸２に嵌合すること、その際に
双方の内孔がガイドカバー１８と支持部１９とによって
同軸上にあることで嵌合操作が容易であること、油圧を
利用して簡単な操作で突っ張り状態としてから雄ねじ部
材４９の調整を行うこと等によって、大幅な省力化及び
ロール交換時間の時間短縮が可能となり、後者において
は、例えば、ロールを水平に固定支持し、その両側から
軸受３及び軸受固定装置１を支持して軸線の方向に直線
的に進退移動させる移動台を使用し、この移動台にカプ
ラ３２、４７、雄ねじ部材４９の回転駆動部を設ける構
成とすることができ、実施が容易である。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明は、ロールの軸に
軸受を取り付けて固定する時、及び固定を解除して取り
外す時に圧力流体が使用されるが、軸受固定状態におい
ては第１、第２の流体圧駆動手段に圧力流体が供給され
ていない状態であるから、例えば圧延操業中の圧油の漏
れ等による固定作用力の低下の恐れがなく、そして内輪
を抜けないように内周溝の軸端側の側面で支える軸方向
支持作用には、直接ばねが介在していない剛体支持であ
るから、所定の適正微小隙間を介した焼き付きのない状
態の確実な軸受固定状態が得られるという効果を奏す
る。請求項２に記載の発明は、内輪押さえが同軸的に内
輪を押圧するから、確実な適正隙間の設定が可能とな
り、圧延精度を維持できる効果を奏する。請求項３に記
載の発明は、軸受固定装置を小型化できると共に、軸受
内輪とこれを押圧する内輪押さえ側部材との間の適正隙
間を確実に設定できる効果を奏する。請求項４に記載の
発明は、内輪押さえの本体に対する軸線方向移動位置を
規制する規制手段のねじ部材による位置調節が容易とな
る効果を奏する。請求項５に記載の発明は、本発明の軸
受固定装置の小型化に有効である効果を奏する。請求項
６に記載の発明は、軸受及び軸受固定装置を軸線を一致
させ且つ所定の軸方向位置関係として一体化した状態で
軸に対する嵌合及び取り外しが可能となるから、作業能
率が向上し、特にその嵌合操作が容易となり、ストッパ
が確実に突出するから、作業性が大幅に向上する効果を
奏する。請求項７に記載の発明は、キーとキー溝の位置
をを一致させやすいから、軸に対する軸受固定装置の嵌
合操作が容易となり、より作業性が向上する効果を奏す
る。請求項８に記載の発明は、ストッパの状態を確認し
て次の操作に移行できるから、自動化の一つのステップ
を越えることができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施の形態を示し、断面位置が変則
であり、図２のＡ−Ｏ、Ｏ−Ｂ、Ｃ−Ｄ、Ｅ−Ｆ断面を
含む断面図である。

【図２】同実施の形態のロール軸端側から見た部分正面
図である。

【図３】同実施の形態のストッパの一つを示す部分破断
部分正面図である。

【図４】軸受固定装置の準備状態を示す図２のＡ−Ｏ断
面図である。

【図５】（ａ）は図２のＯ−Ｇ断面部分図、（ｂ）は図
２のＨ−Ｊ断面部分図である。

【符号の説明】

１ 軸毛固定装置 ２ 軸（ロール軸） ３ 軸受 ４ 円周溝 ５ 内輪 ６ 外輪 ７ 軸箱 １０ 内輪押さえ １１ 本体 １２ ストッパ １３ 第１の流体圧駆動手段 １４ 第１のばね装置 １５ 第２のばね装置 １６ 第２の流体圧駆動手段 １７ 規制手段 １８ ガイドカバー １９ 支持部 ２０ ストッパ位置検知手段 ２２ 環状ピストン ２４ 凹所 ２５ シリンダ ２６ ピストン ２７ ピストンロッド ２９ 圧力室 ３０ 通路 ３１ カプラ ３２ カプラ ３５ コイルばね ３７ ばね受け ３８ コイルばね ４０ 環状シリンダ ４４ 環状圧力室 ４５ 通路 ４６ カプラ ４７ カプラ ４８ ロック部材 ４９ 雄ねじ部材 ５３ ロックキー ５５ 凹所 ５９ 検出ピン ６４ ガイドローラ ６５ 案内面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−200020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−110256（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−276911（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−303477（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−292912（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−307459（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−277615（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−61379（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−24917（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−171606（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−18723（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B21B 31/07 B21B 31/10 F16C 13/04 F16C 35/06 F16C 35/063

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延用ロールの軸を支持する軸受と、前
   記軸受と軸受よりも軸端側に離れて前記軸に設けた円周
   溝との間に設けられる圧延用ロールの軸受固定装置にお
   いて、前記軸に軸方向移動可能に嵌合し一端を前記軸受
   の内輪の軸端側端面に対向させたリング状の内輪押さえ
   と、前記軸の前記内輪押さえよりも軸端側位置に軸方向
   移動可能に嵌合したリング状の本体と、その本体に設け
   られ本体内周面から前記円周溝内に第１のばね装置によ
   って突出したストッパと、前記本体内に設けられ前記ス
   トッパを少なくとも本体内周面まで後退駆動する第１の
   流体圧駆動手段と、前記本体に設けられ前記内輪押さえ
   を本体側へ押圧する第２のばね装置と、前記本体に設け
   られ前記内輪押さえを第２のばね装置のばね作用に抗し
   て内輪側へ押圧する第２の流体圧駆動手段と、前記本体
   に設けられ前記内輪押さえの本体に対する第２のばね装
   置による軸線方向移動位置を内輪押さえに当接して規制
   する位置調節可能な規制手段と、を具備することを特徴
   とする圧延用ロールの軸受固定装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の圧延用ロールの軸受固
   定装置において、前記第１の流体圧駆動手段が、前記本
   体の半径方向に沿い且つ周方向に等間隔で設けた複数組
   のシリンダ及びピストンからなり、前記ストッパが、前
   記ピストンに対応して複数個設けられ、前記ピストンと
   前記ストッパとが連結された構成であることを特徴とす
   る圧延用ロールの軸受固定装置。
3. 【請求項３】 請求項１、又は請求項２に記載の圧延用
   ロールの軸受固定装置において、前記第２の流体圧駆動
   手段が、前記本体の前記内輪押さえ側に本体と同軸的に
   形成された環状シリンダ部と、前記内輪押さえの本体側
   に形成され前記環状シリンダ部に嵌入する環状ピストン
   とにより構成されていることを特徴とする圧延用ロール
   の軸受固定装置。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２、又は請求項３に記
   載の圧延用ロールの軸受固定装置において、前記規制手
   段が、前記本体の軸線の方向に沿って本体を摺動可能に
   貫通し一端が前記リング押さえに対向するように設けた
   ロック部材と、このロック部材の他端に対向し前記本体
   に螺合して本体の軸線の方向に沿って移動可能でありそ
   の所望移動位置においてロックされるねじ部材とにより
   構成されていることを特徴とする圧延用ロールの軸受固
   定装置。
5. 【請求項５】 請求項２、請求項３、又は請求項４に記
   載の圧延用ロールの軸受固定装置において、前記ストッ
   パが、前記円周溝に略沿った所定長さに形成されその中
   間部を前記ピストンと一体的に形成されたピストンロッ
   ドに結合され、前記本体が、前記ストッパ後退時にスト
   ッパを収容する凹所を有し、前記第１のばね装置が、前
   記ストッパのピストンロッド結合部の両側とこの両側に
   対向する前記凹所内部分との間に設けられた対をなすコ
   イルばねにより形成されていることを特徴とする圧延用
   ロールの軸受固定装置。
6. 【請求項６】 請求項２、請求項３、請求項４、又は請
   求項５に記載の圧延用ロールの軸受固定装置において、
   前記本体の外周を間隔を隔てて覆う筒状に形成され前記
   軸受の軸箱に同軸的に固定したガイドカバーを設け、前
   記シリンダの内孔を前記本体外周に開口させ、前記ピス
   トンの前記ストッパと反対側端部に前記ストッパが後退
   した状態で前記ガイドカバーの内面に当接して前記軸受
   固定装置を前記軸受と同軸的に且つ軸線方向の定位置で
   ガイドカバーに支える支持部を設けたことを特徴とする
   圧延用ロールの軸受固定装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の圧延用ロールの軸受固
   定装置において、前記支持部が、前記ガイドカバーの内
   面に当接して転動可能な転動部材を設けられていること
   を特徴とする圧延用ロールの軸受固定装置。
8. 【請求項８】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
   ４、請求項５、請求項６、又は請求項７に記載の圧延用
   ロールの軸受固定装置において、前記ストッパの前記円
   周溝に対する突出状態と後退状態を検知する検知手段
   を、前記本体に設けたことを特徴とする圧延用ロールの
   軸受固定装置。