JP3244176B2 - 圧延機用ルーパー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】請求項に係る発明は、薄板
（ストリップ）を圧延する際にそのストリップの弛みを
とるべく、圧延機の間に設けられてストリップ表面にロ
ールを接触させる形式の圧延機用ルーパーに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】薄板の圧延は、並べて配置された複数ス
タンドの圧延機間に帯状の板（ストリップ）を通すこと
によって行われる。板厚が減少するごとに長さが増すの
で、ストリップは、圧延速度をそれぞれ適切に設定され
た複数の圧延機間を順次スピードを上げながら通過す
る。ただし実際には、各圧延機において圧延速度をつね
に適切に保てるわけではないので、隣接する圧延機間に
おいてストリップに弛みが発生し得ることになる。

【０００３】ストリップの弛みを放置しておくと、板が
蛇行したり、折れ曲がった状態で圧延機に入るいわゆる
三重がみが発生したりする可能性もある。そのような不
都合を防止する一手段として、一般的には図５のよう
に、隣接する圧延機１・２の間にルーパー（圧延機用ル
ーパー）１０が設けられる。ルーパー１０は回転自在な
ロール１１（または同等の物）を先端部分に備え、その
ロール１１を適宜に変位（図中の仮想線を参照）させて
ストリップｘに押し付けることにより、圧延機１・２間
においてそのストリップｘの弛みをなくし、それに適切
な張力を与える。

【０００４】圧延機用ルーパーにおいてロールを変位さ
せる手段としては、従来、電動機（モータ）を駆動源と
する機械式ジャッキ（ネジやギヤを有するジャッキ。た
とえば電動シリンダーと称されるもの）が使用され、ま
たは油圧シリンダー等の流体圧式のアクチュエータが使
用されている。いずれの手段においても、ストリップに
適切な張力を付与するには、その弛みに応じてロールの
変位等が適切にコントロールされる必要がある。後者の
手段については、関連技術が特開昭５５−６１３０５号
公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の圧
延機用ルーパーには、つぎのような点に課題がある。す
なわち、イ ) 電動機と機械式ジャッキをロールの変位手段とする
場合は、機械式ジャッキによる動作変換に摩擦等の機械
的損失が伴うことから、ロールを滑らかに高精度に変位
させることが容易でない。大型の電動機等を使用した場
合には、慣性重量が大きくなることによる動作精度の低
下も避けられない。また原理的に、電動機による比較的
低トルクの回転動作をネジやギヤによって十分な力の往
復直線動作に変換するものであって動作変換の過程で減
速が伴うため、そもそもロールを高速度で変位させるこ
とが難しい。

【０００６】ロ) ロールの変位手段として油圧シリンダ
ー等のアクチュエータを使用する場合には、電動機を用
いる場合ほどに慣性が大きくなることは稀だが、油圧シ
リンダー等のうちには摺動部分が必ず存在するので、そ
の部分の摩擦（摺動）抵抗が大きいとやはりロールを高
精度に円滑に変位させることは難しい。とくに、静止摩
擦抵抗のためにアクチュエータの始動が滑らかでなくな
ると、アクチュエータが大きな張力を突然ストリップに
及ぼす結果、ストリップがちぎれたり幅縮み等の変形を
起こしたりしかねない。そのほか、当該アクチュエータ
への作動油供給量をコントロールするサーボ弁につい
て、ロールの変位の高精度化を目的としてその容量を小
さくした場合には、そのロールを高速度で変位させるこ
とが不可能になる、という不都合もある。

【０００７】請求項の発明は、ロールを滑らかに高精度
に変位させることができ、さらには高速度の変位も可能
にして、圧延中のストリップの弛みを適切に除去し得る
圧延機用ルーパーを提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した圧延
機用ルーパーは、a)圧延機間に設けられ、ストリップ
（つまり圧延される薄板）にロール（または、ストリッ
プに接触しながらその表面に擦り傷を生じさせない同等
の物）を接触させてその弛みをとるものであるが、b)上
記のロールを流体圧式のアクチュエータ（油圧シリンダ
ーや油圧モータなど）によって変位させることとし、当
該アクチュエータのうち出力時に摺動する部分に静圧軸
受を形成し、c)上記の一の静圧軸受をなす二面のうち一
方にライナーを装着することにより、硬さの異なる二面
が当該静圧軸受において摺動し合うようにしたことを特
徴とする。なお、上記b)の静圧軸受とは、供給される流
体の力で軸等を浮かせることによってその軸等の始動時
および動作中の摩擦抵抗を小さくする滑り軸受をいう。
また上記c)について、具体的には、たとえば油圧シリン
ダーにおいて、流体を介し摺動し合って静圧軸受をなす
二面のうち、一方は、シリンダーやピストン・ピストン
ロッド等を形成する鉄鋼材料そのものによって形成し、
他方は、同様の鉄鋼材料の表面に非鉄金属製の（したが
って鉄鋼材料よりも軟質の）ライナーを装着するなどす
ればよい。

【０００９】アクチュエータのうち出力時に摺動する部
分に上記のとおり静圧軸受を配置していることから、こ
のルーパーでは、出力にともなって発生する摩擦抵抗が
少ない。そのためアクチュエータの動作が滑らかであ
り、ロールを高精度にコントロールすることができる。
たとえば従来のような、動き始め（始動）の前には静止
摩擦力に抗する高い流体圧力が必要でありながら動き始
めたのちはその高い流体圧力と低下した摩擦力との関係
で動作速度や出力・変位などが過剰になってしまう、と
いった不都合が生じない。そのため、突然に大きな張力
をストリップに及ぼすことが避けられ、ストリップに変
形が生じる等の不都合が生じ難い。

【００１０】またこのルーパーでは、流体圧力に基づい
て大きな力を出しやすい流体圧式のアクチュエータによ
りロールを変位させるため、機械式ジャッキを使用する
必要がない。機械式ジャッキを使用せずに流体圧式のア
クチュエータを用いるなら、ネジやギヤによる動作の減
速や機械的損失を伴うことなくロールを高速かつ高精度
に変位させることが容易である。

【００１１】上記c)の静圧軸受の部分では、流体の力で
軸を浮かせるために通常は摩擦抵抗が小さいが、荷重が
偏ってアクチュエータに作用した場合などには部分的に
その流体がとぎれて摩擦抵抗が大きくなることもある。
しかし、この発明のルーパーの場合、静圧軸受において
硬さの異なる二面が摺動し合うようにしたので、偏荷重
が作用したとき等にも摩擦抵抗が極端に大きくなること
はない。硬さの異なる二面なら、流体を介さず直接に接
触してもかじり合うことがなく、比較的スムーズに滑り
合って摩擦抵抗が低いからである。

【００１２】請求項２に記載の圧延機用ルーパーは、 a)圧延機間に設けられ、ストリップにロールを接触させ
てその弛みをとる圧延機用ルーパーにおいて、 b)上記のロールを流体圧式のアクチュエータによって変
位させることとし、当該アクチュエータのうち出力時に
摺動する部分に静圧軸受を形成し、 d)上記アクチュエータのための作動流体の供給系に、一
方のみを使用するかまたは他方（他方のみもしくは双方
を）を使用するかを選択できるように、第一および第二
のサーボ弁を並列に配置したことを特徴とする。

【００１３】この請求項２記載のルーパーの場合、上記
d)の二つのサーボ弁のうち一方のみを使用するか他方を
使用するかを選択可能にしたので、ロールの変位につい
て精度と高速性とを両立させることが可能である。たと
えば、ストリップの弛みについて目標状態との差が少な
いときには、定格流量の限られた一方のサーボ弁のみで
アクチュエータを高精度に動作させ、目標状態との差が
大きいときには他方のサーボ弁を使用して、多量の作動
流体によりアクチュエータを高速度で動作させ得るから
である。つまりこのルーパーでは、前記したようにアク
チュエータの摩擦抵抗が小さいために円滑かつ高精度に
ロールの変位を制御できることに加え、このようなサー
ボ弁の選択使用によって、その制御を一層高精度にし、
また高速度にすることも可能である。ロールを高精度に
も高速度にも変位させることができると、圧延中、圧延
機間のストリップの弛みを適切に除去することができ、
ストリップが蛇行したり三重がみを起こしたりする不都
合が的確に防止される。 そのほか、上記a)およびb)の構
成による作用については請求項１のルーパーについて記
述（段落番号０００９・００１０）しているとおりであ
る。

【００１４】請求項３に記載の圧延機用ルーパーはとく
に、 ・ 上記のアクチュエータとして油圧シリンダーを使用
し、 ・ 上記の静圧軸受を、シリンダーの端部部材（ロッド
カバー）におけるピストンロッド用開口（同ロッドのた
めの通し穴）の内面とピストンロッドの外面との間、お
よびピストンの外面とシリンダーの内面との間にそれぞ
れ形成し、 ・ 前者の静圧軸受に対してはシリンダーの端部部材内
を経てピストンロッド用開口の内面に通じる第一給油路
を、後者の静圧軸受に対してはピストンロッドの内部を
経てピストンの外面に通じる第二給油路を設けたことを
特徴とする。

【００１５】この請求項３記載の圧延機用ルーパーの場
合、ロールを変位させる駆動源として、構造が単純で所
要コストの少ない油圧シリンダーを使用している。油圧
シリンダーにおいて出力時に摺動する部分は、シリンダ
ーの端部部材に形成されたピストンロッド用開口の内面
とピストンロッドの外面との間、およびピストンの外面
とシリンダーの内面との間の２箇所である。この圧延機
用ルーパーでは、摺動するこれらの２箇所のそれぞれに
静圧軸受を形成しているので、出力時の摩擦抵抗が少な
く油圧シリンダーの動作が滑らかであり、そのためにロ
ールの変位等について高精度なコントロールが可能で、
ストリップの変形等が効果的に防止される。

【００１６】静圧軸受には何らかの流体を供給する必要
があるが、このルーパーの場合にはそれを簡単かつ円滑
に行うことができる。その理由は、各静圧軸受に至る上
記第一・第二の各給油路をそれぞれ適切な箇所に形成し
ているからである。すなわち、まず、前者の静圧軸受に
おけるピストンロッド用開口の内面、および後者の静圧
軸受のうちピストンの外面はいずれも、摺動し合う二面
のうち、相手方の面（前者ではピストンロッドの外面、
後者ではシリンダーの内面）よりも面積の狭い側であ
る。そのため、これらの各部に流体を供給することによ
り、それぞれ相手方の面に供給するよりも静圧軸受の構
成をずっと簡単にしながら、摺動を円滑化する意味で同
等の効果を得ることができるのである。また、たとえば
ピストンの外面へ向けての給油は、ピストンがシリンダ
ーの内部にあるために容易でないにもかかわらず、シリ
ンダー外に突出しているピストンロッドの内部に第二給
油路を設けることにより行っている点も、各静圧軸受へ
の流体供給を円滑に行えることの理由である。油圧シリ
ンダーにおいて作動油（油圧油）として使用する流体に
は適当な潤滑性があるので、同じ流体を第一・第二の給
油路から供給するとすれば好適な静圧軸受が簡単に構成
される、という点でも、このルーパーは構成上有利であ
る。

【００１７】請求項４に記載の圧延機用ルーパーは、請
求項２のルーパーにおいてさらに、第一サーボ弁の定格
流量を第二サーボ弁の定格流量よりも小さいものとし、
前者のみを使用するか後者をも同時に（つまり双方を）
使用するかを選択できるようにしたことを特徴とする。

【００１８】このようなルーパーなら、二つのサーボ弁
によって、ロールの動作についてとくに高精度な制御か
らとくに高速度の制御まで行うことができる。目標状態
との差が小さいときには、定格流量の小さい側である第
一サーボ弁のみによってアクチュエータを細やかに動作
させ、当該差が大きいときには第一・第二の双方のサー
ボ弁を同時に使用して多量の作動流体をアクチュエータ
に供給し、ロールを高速度で動作させるからである。弛
みが大きいとき双方のサーボ弁を同時に使用するので、
サーボ弁１台あたりの定格流量をさほど大きくしなくと
も多量の作動流体を供給できる、というのもこのルーパ
ーの利点である。つまり、サーボ弁として特別に大型・
高額なものを必要としないことになり、設備コストを抑
制できるのである。

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜図５に発明の実施について
の一形態を示す。図１は、図５に示す圧延機用ルーパー
１０における油圧シリンダー２０の作動油供給系３０を
示す系統図であり、図２は、その油圧シリンダー２０の
構造を示す縦断面図である。図３は、図１中のサーボ弁
３１・３２に対する制御系４０を示すブロック線図、図
４は、作動油供給系３０および制御系４０によって実現
されるサーボ弁３１・３２の流量特性等を示す線図であ
る。また図５は、圧延機用ルーパー１０等を全体的に示
す側面図である。

【００２１】圧延機用ルーパー１０は、図５のように圧
延機１・２間に設けられる。圧延機１・２は、ストリッ
プｘ（鋼板）の熱間仕上げ圧延機として６スタンドが並
べて配置されたうちの下流寄りにある２スタンドであ
る。圧延機１は、バックアップロール１ｂをそれぞれ備
える一対のワークロール１ａによってストリップｘを圧
延し、下流側の圧延機２も、同様にワークロール２ａと
バックアップロール２ｂとの作用によってストリップｘ
を圧延する。これらの圧延機１・２の付近では、ストリ
ップｘは厚さ数ｍｍ以下に延ばされており、その通板速
度は概ね１０００ｍ／ｍｉｎを超えている。ルーパー１
０は、そのように圧延機１・２間を送られるストリップ
ｘに先端のロール１１を押し付けることにより、ストリ
ップｘの弛みをなくして円滑な圧延を実現する手段であ
る。

【００２２】圧延機用ルーパー１０は、ストリップｘの
幅方向に軸心を有する回転自在なロール１１を、鉛直面
内で揺動し得るレバー１２の先端部に備え、そのレバー
１２を油圧シリンダー２０によって上下に揺動させる構
造のものである。レバー１２とシリンダー２０とのそれ
ぞれは、圧延機１のハウジングに固定したブラケット１
３および１４に対し、鉛直面内で自在に旋回するように
取り付けている。ロール１１は、上記した回転および揺
動の動きが軽やかであるよう、ストリップｘの幅よりも
短いものを使用している。そのため、ストリップｘの幅
方向には、同一構造のルーパー１０を複数台並べて配置
している。圧延機１・２間のストリップｘに弛みが生じ
たとき、それぞれのルーパー１０は、各油圧シリンダー
２０を伸ばすことによってロール１１を上方へ（たとえ
ば仮想線の位置へ）変位させ、もってストリップｘを図
のように（たとえば実線の位置に）張る作用をなす。

【００２３】各ルーパー１０については、レバー１２の
回転角度を検知する角度センサー（図示せず）をレバー
１２とブラケット１３との間に設けているほか、作動油
の圧力を検知する圧力センサー（図示せず）をシリンダ
ー２０に付属させている。レバー１２の角度を検知する
のは、ロール１１の位置、つまり基準位置（図５の実線
の位置）からの変位量を知って、圧延機１・２間のスト
リップｘの長さのゆとり（ロール１１を変位させなけれ
ば弛むはずの量）を知り、それが適切になるようにフィ
ードバック制御を行うためである。また作動油の圧力を
検知するのは、その圧力によって、ストリップｘに対す
るロール１１の接触荷重（押付け力）を知り、やはりそ
れが適切になるようにフィードバック制御を行うためで
ある。たとえば接触荷重が低いときは、ロール１１の押
し付けが不足であってストリップｘがまだ弛み気味であ
るので、シリンダー２０を伸ばしてロール１１の押付け
力を増す。なお、ストリップｘに対するロール１１の接
触荷重を知るには、上記の圧力センサーのほか、レバー
１２やブラケット１３等に荷重センサー（ロードセル
等。図示せず）を取り付けるのもよい。

【００２４】圧延機１・２等にストリップｘの先端を通
して圧延を開始した当初は、ルーパー１０は、上記した
角度センサーを利用して、ロール１１の位置（基準位置
からの変位量）が所定の値（目標値）になるように油圧
シリンダー２０をコントロールする。圧延の開始当初は
圧延機１・２等の速度が不安定であること等から、圧延
機１・２の間のストリップｘにも相当量の長さのゆとり
を持たせるのが好ましいからである。しかし、圧延機１
・２等の運転が定常状態に入ったのちは、通板速度が安
定するほか、ストリップｘの厚みなど形状的な精度を高
める必要もあることから、角度センサーではなく上記の
圧力センサーを利用して、ストリップｘに対するロール
１１の接触荷重が所定の値（目標値）になるよう油圧シ
リンダー２０をコントロールする。その接触荷重を適切
に保てば、圧延機１・２間のストリップｘの張力を適切
に保持して、好ましい圧延条件を維持し得るからであ
る。したがって、このルーパー１０においては、圧延の
開始当初はロール１１の位置について制御偏差（目標値
との差）をとり、その後は上記の接触荷重について制御
偏差をとって、当該偏差がゼロになるように油圧シリン
ダー２０を操作するわけである。

【００２５】油圧シリンダー２０によるロール１１の動
作（所定の位置への動作、または所定の荷重を発揮する
までの動作）は、速やかであるとともに正確である必要
がある。速やかでなければならないのは、前述のように
ストリップｘが高速度で送られることに基づいて、その
弛みが極めて短時間のうちに発生しまたは大きく変動す
る可能性があるからである。正確でなければならないの
は、ストリップｘに対するロール１１の押付け力がもし
不適切なら、すでにかなり薄くなっているストリップｘ
に不適当な伸びをもたらし、板幅精度を悪化させてしま
う恐れがあるからである。

【００２６】ロール１１の動作について正確さを確保
し、さらには高速性をも実現するために、各ルーパー１
０にはつぎのような手段を設けている。

【００２７】まず、第一の手段として、図１のように、
油圧シリンダー２０に対する作動油供給系３０におい
て、それぞれ電磁式の第一サーボ弁３１と第二サーボ弁
３２とを並列に配置している。供給系３０において作動
油は、ポンプ３３により加圧されて供給管３４に送られ
たうえ、配管３５または配管３６（フレキシブルホース
３５ａ・３６ａを含む）を通って、シリンダー２０のう
ちピストン２２のヘッド側またはロッド２３側の空間へ
供給される。このとき、シリンダー２０のうち作動油が
供給されない側であるロッド２３側またはピストン２２
のヘッド側の作動油は、逆に配管３６または配管３５か
ら戻り管３７を通ってタンク３８に戻される。加圧され
た作動油を供給管３４から配管３５・３６のどちらへど
れだけ供給するかは一般にサーボ弁にてコントロールさ
れるが、この供給系３０では、そのために二つのサーボ
弁３１・３２を並列に設けたのである。そして供給管３
４と戻り管３７、配管３５・３６をそれぞれ分岐させ、
それら４本の管をいずれのサーボ弁３１・３２にも接続
している。

【００２８】第一サーボ弁３１と第二サーボ弁３２との
間では定格流量（最大限度に流し得る流量。最大定格流
量）において差をつけ、前者の定格流量の数倍を後者の
定格流量とした。そして、シリンダー２０の必要動作量
が小さくて正確さが必要な場合には第一サーボ弁３１の
みを使用し、シリンダー２０の必要動作量が大きくて高
速性が必要な場合には双方のサーボ弁３１・３２を同時
に使用することとした。定格流量の小さい第一サーボ弁
３１のみを使用すれば微小範囲での精密な流量制御が行
えてシリンダー２０を正確に動作させ得る一方、定格流
量の大きい第二サーボ弁３２を含めて使用すれば、多量
の作動油（両サーボ弁３１・３２による流量の合計）を
シリンダー２０に供給して高速な動作を実現できるから
である。正確な動作が必要であるのは、前記した制御偏
差が小さい範囲でシリンダー２０の伸縮量を高精度にコ
ントロールすべきときであり、高速な動作が必要である
のは、制御偏差が大きくてシリンダー２０を速やかに伸
縮させるべきときである。

【００２９】ロール１１を正確かつ高速に動作させるた
めの第二の手段として、上記した第一および第二のサー
ボ弁３１・３２による作動油流量の制御を、図３に示す
制御系４０にしたがって行うこととしている。すなわ
ち、前述したようにロール１１の位置またはストリップ
ｘに対するロール１１の接触荷重のいずれかについて、
目標値ｖ_dを定めるとともに制御量（フィードバック信
号）ｖ_cを検出し、双方の差（ｖ_d−ｖ_c）によって制御
偏差ｖ_eをとる。ＰＩコントローラ４１によって、その
制御偏差ｖ_eを増幅して等価制御偏差ｖ_iとする一方で積
分し、両信号を加算してリミッター４２に通す。第一サ
ーボ弁３１に対しては、そのリミッター４２を介して開
度指令信号ｖ₀₁を送るので、サーボ弁３１は、定格流量
となるまで偏差ｖ_iとともに（つまり制御偏差ｖ_eに応じ
て）作動油流量を増加させる。増幅した上記の偏差ｖ_i
は、−ｘ_p≦ｖ_i≦ｘ_pの範囲に不感帯域を形成する調節
器４３に通し、さらに増幅器４４を経由させてリミッタ
ー４５に通す。そうしてリミッター４５に通した信号を
第二サーボ弁３２の開度指令信号ｖ₀₂とするので、サー
ボ弁３２は、偏差ｖ_iの小さい範囲で流量をゼロに保ち
ながら、それ以上の範囲では、定格流量となるまで偏差
ｖ_iとともに（つまり制御偏差ｖ_eに応じて）流量を増加
させることになる。

【００３０】以上のように制御される各サーボ弁３１・
３２における作動油の流量特性と、図１の供給系３０に
よって油圧シリンダー２０に供給される作動油の合計流
量の変化とは、図４のように示される。すなわち、まず
サーボ弁３１の流量Ｑ₃₁は、制御偏差ｖ_eに比例する等
価制御偏差ｖ_iの上昇とともに増加し、定格流量に達し
たとき以降は一定値になる。またサーボ弁３２の流量Ｑ
₃₂は、偏差ｖ_iが調節器４３（図３）の不感帯域の上限
値ｘ_pになるまではゼロに保たれ、偏差ｖ_iがそれを超え
た時点から、増幅器４４（図３）のゲインＫ_vに応じた
勾配で定格流量にまで増加する。流量Ｑ₃₂が増加を始め
るときの偏差ｖ_i、すなわち調節器４３の不感帯域の上
限値ｘ_pは、流量Ｑ₃₁がサーボ弁３１の定格流量に達す
る時点の値よりも小さく（約半分に）設定している。シ
リンダー２０に供給される流量Ｑ₂₀は流量Ｑ₃₁と流量Ｑ
₃₂との合計であるため、図４（の実線）のように、偏差
ｖ_iの増加に対し不連続な部分も息継ぎ部分も含むこと
なく、サーボ弁３１が定格流量に達するまでスムーズに
増加する。なお、等価制御偏差ｖ_iが負の値をとる場合
の流量Ｑ₃₁、Ｑ₃₂およびＱ₂₀についての線図は、偏差ｖ
_iが正の範囲にある図示の線図とは正負を逆にしたもの
（ｖ_i＝Ｑ＝０である原点に関して点対称）になる。

【００３１】作動油の流量Ｑ₂₀等を図４のように制御す
ると、等価制御偏差ｖ_iが小さい（つまり制御偏差ｖ_eが
小さい）ときは単位時間あたり少量の作動油を供給され
て油圧シリンダー２０は比較的低速で伸縮動作をし、偏
差ｖ_iが大きいときは、多量の作動油を供給されてシリ
ンダー２０は高速度で伸縮する。制御偏差ｖ_eが大きい
ときシリンダー２０は、２台のサーボ弁３１・３２の作
用によって十分な量の作動油の供給を受けて迅速に伸縮
する。そして偏差ｖ_iが小さくなると、定格流量の小さ
いサーボ弁３１のみによってシリンダー２０への流量が
制御される結果、シリンダー２０は高精度に制御され、
動作が正確にコントロールされる。この圧延機用ルーパ
ー１０では、前述のように、圧延の開始当初はロール１
１の位置について制御偏差をとり、その後はストリップ
ｘに対するロール１１の接触荷重について制御偏差をと
るので、ロール１１の位置および接触荷重（押付け力）
のそれぞれが、当該各時期に迅速かつ正確に制御される
ことになる。その結果ルーパー１０は、圧延の開始当初
は圧延機１・２の間のストリップｘに適当な長さのゆと
りを持たせ、定常運転状態になったのちはストリップｘ
の張力を適切に保持して、圧延機１・２等によるストリ
ップｘの圧延をつねに好ましく補助することができる。

【００３２】図５のルーパー１０においてロール１１の
動作をとくに正確に行わせるべく、第三の手段として、
油圧シリンダー２０のうち動作時に摺動し合う部分に対
し図２のとおり静圧軸受２５・２６を形成した。静圧軸
受２５は、ピストンロッド２３の外周面と、シリンダー
チューブ２１の端部にあるロッドカバー２１ｘにおける
その通し穴の内周面との間に形成し、静圧軸受２６は、
ピストン２２の外周面とシリンダーチューブ２１の内周
面との間に形成している。静圧軸受２５においては、鉄
（構造用合金鋼）製のピストンロッド２３の外周面と摺
動し合うロッドカバー２１ｘ（これも鉄製）の内周面に
黄銅製のライナー２５ａを装着し、もう一箇所の静圧軸
受２６においては、鉄（構造用合金鋼）製のシリンダー
チューブ２１の内周面と摺動し合うピストン２２（鉄
製）の外周面にやはり黄銅製のライナー２６ａを装着し
ている。静圧軸受を構成するには摺動する部材間に流体
を供給する必要があることから、各静圧軸受２５・２６
に対して第一給油路２７および第二給油路２８をそれぞ
れ接続している。第一給油路２７は、フレキシブルホー
ス２７ａと、ロッドカバー２１ｘ内に形成した穴２７ｂ
と、ライナー２５ａの内周面上の環状のポケット２７ｃ
とを含めて構成したもの。第二給油路２８は、フレキシ
ブルホース２８ａと、ピストンロッド２３の中心線に沿
って延ばしたうえ半径方向に出して外周で環状に連続さ
せた通孔２８ｂと、ピストンの内部で半径方向に延ばし
た穴２８ｃ、さらにはライナー２６ａの外周面上の環状
のポケット２８ｄとを含むものである。フレキシブルホ
ース２７ａ・２８ａを使用したのは、油圧シリンダー２
０の伸縮にともなってロッドカバー２１ｘやピストンロ
ッド２３の位置が変化するからである。これらのホース
２７ａ・２８ａは、別のパイプ等（図示せず）を介して
図１の供給管３４に（または他のポンプ等とともに用意
された作動油供給管に）接続して、図１の供給系３０で
使用するのと同じ作動油を図２の各給油路２７・２８に
高圧で供給する。なお、図２中に示す符号２１ａ・２１
ｂは、作動油の配管３５・３６（図１）にそれぞれ接続
される配管口である。また符号２２ｘは、ピストン２２
とピストンロッド２３とを連結するとともに当該ロッド
２３の端面で通孔２８ｂを塞ぐ、ネジつきのキャップで
ある。

【００３３】油圧シリンダー２０の摺動部分に対してこ
のように静圧軸受２５・２６を形成すると、シリンダー
２０は、摩擦抵抗をつねに極めて低く保って滑らかに伸
縮動作することができる。動作が滑らかであると、始動
の際の静止摩擦力の関係で動作速度や変位が過剰になっ
てしまう不都合が生じにくい。また始動時以外にも、図
５に示すロール１１のストリップｘに対する接触荷重や
位置について、きめの細かい正確な制御を行うことが可
能になる。したがって図５のルーパー１０は、ストリッ
プｘに対しつねに適切に弛みをとり的確な張力を与え
て、好ましい圧延条件を設定することができる。

【００３４】なお、図示は省略したが、図５のルーパー
１０においては、ロール１１が回転する際の摺動部分、
レバー１２が揺動する際の摺動部分、そのレバー１２と
シリンダー２０との間の摺動部分、さらにはシリンダー
２０とブラケット１４との間の摺動部分についても、そ
れぞれ適切に潤滑を施している。ロール１１の変位や回
転について、動作の円滑性を確保するためである。圧延
対象や圧延条件等によって一層の円滑さが必要である場
合には、これらの各摺動部分においても静圧軸受を構成
することとしている。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載した圧延機用ルーパーに
よれば、アクチュエータの摺動部分に静圧軸受を配置し
ているため、アクチュエータの動作が滑らかであり、ロ
ールを高精度にコントロールすることができる。したが
って、圧延されるストリップについて弛みが適切に除去
されながらその変形が防止され、形状精度のすぐれた好
適な圧延が可能になる。機械式ジャッキではなく流体圧
式のアクチュエータを用いることも、ロールの高速かつ
高精度な変位が可能である点で有利である。

【００３６】また、静圧軸受において硬さの異なる二面
が摺動し合うようにしたので、アクチュエータに偏荷重
が作用したとき等にも摩擦抵抗が極端に大きくなること
がなく、動作がつねに円滑である。

【００３７】請求項２に記載の圧延機用ルーパーなら、
アクチュエータへの作動流体の供給系に二つのサーボ弁
を並列に配置して選択使用できるようにしたので、さら
に、ロールを高速かつ高精度に変位させることが可能で
あるという効果を奏する。

【００３８】請求項３に記載の圧延機用ルーパーによれ
ば、さらに、アクチュエータとして構造が簡単で所要コ
ストの少ない油圧シリンダーを使用しながらも、上記の
ようにその動作が円滑化してロールの高精度なコントロ
ールが可能になる。給油路を好ましい箇所に形成するこ
と等に基づいて静圧軸受への流体供給を簡単かつ円滑に
行えるという利点もある。

【００３９】請求項４の圧延機用ルーパーなら、定格流
量の小さい第一サーボ弁のみの使用と第一・第二の双方
のサーボ弁の同時使用とを選択するため、ロールの動作
についてとくに高精度な制御からとくに高速度の制御ま
でを行うことが可能である。また、サーボ弁として特別
に大型・高額なものは必要としないため、設備コストを
抑制できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明の実施について一形態を示す図であって、
図５に示す圧延機用ルーパー１０における油圧シリンダ
ー２０の作動油供給系３０を示す系統図である。

【図２】図１中の油圧シリンダー２０について内部の構
造を示す縦断面図である。

【図３】図１中のサーボ弁３１・３２に対する制御系４
０を示すブロック線図である。

【図４】作動油供給系３０および制御系４０によって実
現されるサーボ弁３１・３２等の流量特性を示す線図で
ある。

【図５】圧延機用ルーパー１０等を全体的に示す側面図
である。

【符号の説明】

１・２ 圧延機 １０ 圧延機用ルーパー １１ ロール ２０ 油圧シリンダー（流体圧式のアクチュエータ） ２５・２６ 静圧軸受 ２５ａ・２６ａ ライナー ２７ 第一給油路 ２８ 第二給油路 ３０ 作動油供給系（作動流体供給系） ３１ 第一サーボ弁 ３２ 第二サーボ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 隆義 大阪府大阪市大正区船町１丁目１番66号 株式会社中山製鋼所内 (56)参考文献 特開 平７−224807（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−101611（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21B 39/08 F15B 15/14

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧延機間に設けられ、ストリップにロー
   ルを接触させてその弛みをとる圧延機用ルーパーにおい
   て、 上記のロールを流体圧式のアクチュエータによって変位
   させることとし、当該アクチュエータのうち出力時に摺
   動する部分に静圧軸受を形成し、上記の一の静圧軸受をなす二面のうち一方にライナーを
   装着することにより、硬さの異なる二面が当該静圧軸受
   において摺動し合うようにしたこと を特徴とする圧延機
   用ルーパー。
2. 【請求項２】 圧延機間に設けられ、ストリップにロー
   ルを接触させてその弛みをとる圧延機用ルーパーにおい
   て、 上記のロールを流体圧式のアクチュエータによって変位
   させることとし、当該アクチュエータのうち出力時に摺
   動する部分に静圧軸受を形成し、上記アクチュエータのための作動流体の供給系に、一方
   のみを使用するかまたは他方を使用するかを選択できる
   ように、第一および第二のサーボ弁を並列に配置したこ
   と を特徴とする圧延機用ルーパー。
3. 【請求項３】 上記のアクチュエータとして油圧シリン
   ダーを使用し、 上記静圧軸受を、シリンダーの端部部材におけるピスト
   ンロッド用開口の内面とピストンロッドの外面との間、
   およびピストンの外面とシリンダーの内面との間にそれ
   ぞれ形成し、 前者の静圧軸受に対してはシリンダーの端部部材内を経
   てピストンロッド用開口の内面に通じる第一給油路を、
   後者の静圧軸受に対してはピストンロッドの内部を経て
   ピストンの外面に通じる第二給油路を設けたことを特徴
   とする請求項１又は２に記載の圧延機用ルーパー。
4. 【請求項４】 第一サーボ弁の定格流量を第二サーボ弁
   の定格流量よりも小さいものとし、前者のみを使用する
   か後者をも同時に使用するかを選択できるようにしたこ
   とを特徴とする請求項２に記載の圧延機用ルーパー。