JP3425095B2 - 圧延機の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置 - Google Patents
圧延機の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧延機の駆動トル
ク伝達装置及び圧延機の駆動装置に係り、特に、ローラ
同士を互いに押しつけて駆動トルクを伝達する圧延機の
駆動トルク伝達装置及びこの駆動トルク伝達装置を用い
た圧延機の駆動装置に関する。
ク伝達装置及び圧延機の駆動装置に係り、特に、ローラ
同士を互いに押しつけて駆動トルクを伝達する圧延機の
駆動トルク伝達装置及びこの駆動トルク伝達装置を用い
た圧延機の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の圧延機の駆動装置においては、加
減速過時，板切れ時，その他諸因子に起因する過負荷に
よる駆動系破損を防止する手段として、スピンドルカッ
プリング等に、シャーボルトを用いたものが知られてい
る。しかしながら、シャーボルトを用いた方式では、駆
動系の強度上の限界トルクと破断設定トルクを、必要以
上に広げる必要があり、これは、逆に駆動系の強度を主
にして考慮すると、より低い破断設定トルク値で使用す
ることになり、圧延での常用伝達トルクに、破断設定ト
ルク値が接近するために、シャーボルトネック部のせん
断疲労限での強度上の制約が大きくなる。
減速過時，板切れ時，その他諸因子に起因する過負荷に
よる駆動系破損を防止する手段として、スピンドルカッ
プリング等に、シャーボルトを用いたものが知られてい
る。しかしながら、シャーボルトを用いた方式では、駆
動系の強度上の限界トルクと破断設定トルクを、必要以
上に広げる必要があり、これは、逆に駆動系の強度を主
にして考慮すると、より低い破断設定トルク値で使用す
ることになり、圧延での常用伝達トルクに、破断設定ト
ルク値が接近するために、シャーボルトネック部のせん
断疲労限での強度上の制約が大きくなる。
【０００３】そこで、本出願人は、先に、特開平１０−
７１４０９号公報に記載されているように、過負荷によ
る駆動系破損を防止する手段として、スピンドルを駆動
するピニオンスタンド若しくはピニオンスタンド減速機
に関して、ギアによる動力伝達を改め、ローラ同士を互
いに押しつける手段を設けて、ローラ間に接線荷重を付
与し、接線荷重に基づく摩擦力によって主動ローラから
従動ローラへトルクを伝達する装置を有していて、過剰
負荷発生時、若しくは任意状況において、該押し付け力
を制御することにより、瞬時に伝達トルクを解放する方
法を提案している。
７１４０９号公報に記載されているように、過負荷によ
る駆動系破損を防止する手段として、スピンドルを駆動
するピニオンスタンド若しくはピニオンスタンド減速機
に関して、ギアによる動力伝達を改め、ローラ同士を互
いに押しつける手段を設けて、ローラ間に接線荷重を付
与し、接線荷重に基づく摩擦力によって主動ローラから
従動ローラへトルクを伝達する装置を有していて、過剰
負荷発生時、若しくは任意状況において、該押し付け力
を制御することにより、瞬時に伝達トルクを解放する方
法を提案している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローラ
同士を互いに押しつける方式では、遮断設定トルクは、
ローラ表面の摩擦係数の影響を受け、摩擦係数によって
遮断トルクが変化するという問題があることが判明し
た。
同士を互いに押しつける方式では、遮断設定トルクは、
ローラ表面の摩擦係数の影響を受け、摩擦係数によって
遮断トルクが変化するという問題があることが判明し
た。
【０００５】本発明の目的は、過負荷トルクに対して、
任意の設定トルク値で、トルク伝達を解除できる圧延機
の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置を提供する
ことにある。
任意の設定トルク値で、トルク伝達を解除できる圧延機
の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置を提供する
ことにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、入力ローラと出力ローラを互いに
押しつけて、ローラ間に接線荷重を付与し、この接線荷
重に基づく摩擦力によって入力ローラから出力ローラへ
トルクを伝達する圧延機の駆動トルク伝達装置におい
て、上記入力ローラ若しくは出力ローラは、接線力方向
に対して自由度を有しており、かつ、ローラの伝達トル
クにより生じる接線力に対して各ローラを接線力の方向
に保持する保持手段を備え、上記保持手段により発生す
る保持力を上記接線力に釣り合うようにし、上記保持手
段が発生する保持力の最大値を、上記接線力が越えるこ
とにより、上記入力ローラ若しくは出力ローラは、自由
度を有する接線方向に移動してトルク伝達を遮断するよ
うにしたものである。かかる構成により、過負荷トルク
に対して、任意の設定トルク値で、トルク伝達を解除で
きるものとなる。
るために、本発明は、入力ローラと出力ローラを互いに
押しつけて、ローラ間に接線荷重を付与し、この接線荷
重に基づく摩擦力によって入力ローラから出力ローラへ
トルクを伝達する圧延機の駆動トルク伝達装置におい
て、上記入力ローラ若しくは出力ローラは、接線力方向
に対して自由度を有しており、かつ、ローラの伝達トル
クにより生じる接線力に対して各ローラを接線力の方向
に保持する保持手段を備え、上記保持手段により発生す
る保持力を上記接線力に釣り合うようにし、上記保持手
段が発生する保持力の最大値を、上記接線力が越えるこ
とにより、上記入力ローラ若しくは出力ローラは、自由
度を有する接線方向に移動してトルク伝達を遮断するよ
うにしたものである。かかる構成により、過負荷トルク
に対して、任意の設定トルク値で、トルク伝達を解除で
きるものとなる。
【０００７】
【０００８】（３）上記目的を達成するために、本発明
は、動力源と、この動力源から発生するトルクを２軸に
分配するトルク分配器と、このトルク分配器によって分
配されたトルクをそれぞれ伝達するスピンドルとを有
し、これらのスピンドルによってワークロールを駆動す
る圧延機の駆動装置において、上記トルク分配器は、入
力ローラと、この入力ローラに押しつけられてトルクが
伝達する第１の出力ローラとカウンタローラと、このカ
ウンタローラに押しつけられてトルクが伝達される第２
の出力ローラとから構成され、上記入力ローラ若しくは
出力ローラは、接線力方向に対して自由度を有してお
り、かつ、ローラの伝達トルクにより生じる接線力に対
して各ローラを接線力の方向に保持する保持手段を備
え、上記保持手段により発生する保持力を上記接線力に
釣り合うようにし、上記保持手段が発生する保持力の最
大値を、上記接線力が越えることにより、上記入力ロー
ラ若しくは出力ローラは、自由度を有する接線方向に移
動してトルク伝達を遮断するようにしたものである。か
かる構成により、過負荷トルクに対して、任意の設定ト
ルク値で、トルク伝達を解除できるものとなる。
は、動力源と、この動力源から発生するトルクを２軸に
分配するトルク分配器と、このトルク分配器によって分
配されたトルクをそれぞれ伝達するスピンドルとを有
し、これらのスピンドルによってワークロールを駆動す
る圧延機の駆動装置において、上記トルク分配器は、入
力ローラと、この入力ローラに押しつけられてトルクが
伝達する第１の出力ローラとカウンタローラと、このカ
ウンタローラに押しつけられてトルクが伝達される第２
の出力ローラとから構成され、上記入力ローラ若しくは
出力ローラは、接線力方向に対して自由度を有してお
り、かつ、ローラの伝達トルクにより生じる接線力に対
して各ローラを接線力の方向に保持する保持手段を備
え、上記保持手段により発生する保持力を上記接線力に
釣り合うようにし、上記保持手段が発生する保持力の最
大値を、上記接線力が越えることにより、上記入力ロー
ラ若しくは出力ローラは、自由度を有する接線方向に移
動してトルク伝達を遮断するようにしたものである。か
かる構成により、過負荷トルクに対して、任意の設定ト
ルク値で、トルク伝達を解除できるものとなる。
【０００９】
【００１０】（３）上記（２）において、好ましくは、
上記トルク分配器から上記ワークロールに伝達される伝
達トルクを検出するトルク検出手段と、このトルク検出
手段によって検出されたトルクが所定値よりも大きくな
ると、上記保持手段が発生する保持力を解放する制御手
段とを備えるようにしたものである。
上記トルク分配器から上記ワークロールに伝達される伝
達トルクを検出するトルク検出手段と、このトルク検出
手段によって検出されたトルクが所定値よりも大きくな
ると、上記保持手段が発生する保持力を解放する制御手
段とを備えるようにしたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を用いて、本
発明の一実施形態による駆動トルク伝達装置の原理構成
について説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態
による駆動トルク伝達装置を２本ローラに適用した構成
について説明する。図１は、本発明の一実施形態による
駆動トルク伝達装置を２本ローラに適用した構成を示す
原理構成図である。
発明の一実施形態による駆動トルク伝達装置の原理構成
について説明する。最初に、図１を用いて、本実施形態
による駆動トルク伝達装置を２本ローラに適用した構成
について説明する。図１は、本発明の一実施形態による
駆動トルク伝達装置を２本ローラに適用した構成を示す
原理構成図である。
【００１２】本実施形態においては、入力，若しくは出
力側ローラは、接線力方向に対して自由度を有してお
り、かつ、ローラの伝達トルクにより生じる接線力を、
入力若しくは出力側ローラに作用する接線力に対して、
各ローラを接線力の方向に保持する装置を有しており、
この接線力を保持する装置により発生する力を接線力に
釣り合う様に保持する構造を有するようにしているもの
である。
力側ローラは、接線力方向に対して自由度を有してお
り、かつ、ローラの伝達トルクにより生じる接線力を、
入力若しくは出力側ローラに作用する接線力に対して、
各ローラを接線力の方向に保持する装置を有しており、
この接線力を保持する装置により発生する力を接線力に
釣り合う様に保持する構造を有するようにしているもの
である。
【００１３】入力軸ローラ１０Ａの入力軸１１Ａは、軸
受１２Ａにて支持されている。一方、出力軸ローラ１０
Ｂの出力軸１１Ｂは、軸受１２Ｂに支持された支持アー
ム１３Ａにて支持されているが、支持アームの軸方向に
対しては、自由度を有している。
受１２Ａにて支持されている。一方、出力軸ローラ１０
Ｂの出力軸１１Ｂは、軸受１２Ｂに支持された支持アー
ム１３Ａにて支持されているが、支持アームの軸方向に
対しては、自由度を有している。
【００１４】入力トルクＴinが入力軸ローラに作用する
とき、両ロール１０Ａ，１０Ｂ間には、押し付け力 Ｆp
1，Ｆp2が作用するので、両ローラ接触部には摩擦力が
作用すし、出力軸ローラ１０Ｂに出力トルクＴoutとし
て伝達される。この時、両ローラ１０Ａ，１０Ｂ間に
は、トルク伝達による反作用力として、接触部の接線方
向に、接線力Ｆtが作用される。そこで、出力軸ローラ
１０Ｂに作用する接線力Ｆtに対して、接線力Ｆtと反対
方向に、この接線力Ｆtと釣り合う力（保持力）Ｆhを作
用させることにより、出力軸ローラ１０Ｂは、接線力方
向に移動することなく、その場に保持されることが可能
となる。この保持力を、支持アーム保持力Ｆhとする。
そして、支持アーム保持力Ｆhを任意に設定させること
により、許容伝達トルクを自在に制御が可能となる。
とき、両ロール１０Ａ，１０Ｂ間には、押し付け力 Ｆp
1，Ｆp2が作用するので、両ローラ接触部には摩擦力が
作用すし、出力軸ローラ１０Ｂに出力トルクＴoutとし
て伝達される。この時、両ローラ１０Ａ，１０Ｂ間に
は、トルク伝達による反作用力として、接触部の接線方
向に、接線力Ｆtが作用される。そこで、出力軸ローラ
１０Ｂに作用する接線力Ｆtに対して、接線力Ｆtと反対
方向に、この接線力Ｆtと釣り合う力（保持力）Ｆhを作
用させることにより、出力軸ローラ１０Ｂは、接線力方
向に移動することなく、その場に保持されることが可能
となる。この保持力を、支持アーム保持力Ｆhとする。
そして、支持アーム保持力Ｆhを任意に設定させること
により、許容伝達トルクを自在に制御が可能となる。
【００１５】即ち、例えば、支持アーム保持力Ｆhの最
大値を所定の値に設定することにより、出力軸ローラ１
０Ｂに作用する接線力Ｆtが、設定された支持アーム保
持力Ｆhの最大値を超過した瞬間に、支持アーム１３Ａ
は、接線力方向に回転することにより、トルク伝達が開
放される。よって、支持アーム保持力Ｆhの設定力によ
り、過負荷に対する伝達遮断トルクの任意設定が可能と
なり、駆動伝達装置においては、過負荷に対する駆動系
保護装置となりえる。
大値を所定の値に設定することにより、出力軸ローラ１
０Ｂに作用する接線力Ｆtが、設定された支持アーム保
持力Ｆhの最大値を超過した瞬間に、支持アーム１３Ａ
は、接線力方向に回転することにより、トルク伝達が開
放される。よって、支持アーム保持力Ｆhの設定力によ
り、過負荷に対する伝達遮断トルクの任意設定が可能と
なり、駆動伝達装置においては、過負荷に対する駆動系
保護装置となりえる。
【００１６】なお、以上の説明では、出力軸１０Ｂの支
持アーム１３Ｂが接線力方向に自由度を有するものとし
て説明したが、入力軸１０Ａに支持アームを設け、この
支持アームを接線力方向に自由度を有するものとしても
よいものである。
持アーム１３Ｂが接線力方向に自由度を有するものとし
て説明したが、入力軸１０Ａに支持アームを設け、この
支持アームを接線力方向に自由度を有するものとしても
よいものである。
【００１７】次に、図２を用いて、本実施形態による駆
動トルク伝達装置を４本ローラに適用した構成について
説明する。図２は、本発明の一実施形態による駆動トル
ク伝達装置を４本ローラに適用した構成を示す原理構成
図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示して
いる。
動トルク伝達装置を４本ローラに適用した構成について
説明する。図２は、本発明の一実施形態による駆動トル
ク伝達装置を４本ローラに適用した構成を示す原理構成
図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示して
いる。
【００１８】本実施形態においては、入力ローラ１０Ａ
と、下出力軸ローラ１０Ｂと、カウンタローラ１０Ｃ
と、上出力軸ローラ１０Ｄとから構成されている。入力
ローラ１０Ａの入力軸１１Ａは、完全に拘束された入力
ローラ軸受１２Ａにて支持されている。下出力軸ローラ
１０Ｂの下出力軸１１Ｂは、下支持アーム１３Ａにて支
持されている。下支持アーム１３Ｂは、下支持アーム支
持軸１２Ｂの方向に自由度を有する構造である。また、
カウンタローラ１０Ｃのカウンタ軸１１Ｃは、ローラ間
押付け力方向に対して自由度を有するカウンタローラ軸
受１２Ｃにて支持されている。上出力軸ローラ１０Ｄの
上出力軸１１Ｄは、上支持アーム１３Ｂにて支持されて
いる。上支持アーム１３Ｄは、上支持アーム支持軸１２
Ｄの方向に自由度を有する構造である。
と、下出力軸ローラ１０Ｂと、カウンタローラ１０Ｃ
と、上出力軸ローラ１０Ｄとから構成されている。入力
ローラ１０Ａの入力軸１１Ａは、完全に拘束された入力
ローラ軸受１２Ａにて支持されている。下出力軸ローラ
１０Ｂの下出力軸１１Ｂは、下支持アーム１３Ａにて支
持されている。下支持アーム１３Ｂは、下支持アーム支
持軸１２Ｂの方向に自由度を有する構造である。また、
カウンタローラ１０Ｃのカウンタ軸１１Ｃは、ローラ間
押付け力方向に対して自由度を有するカウンタローラ軸
受１２Ｃにて支持されている。上出力軸ローラ１０Ｄの
上出力軸１１Ｄは、上支持アーム１３Ｂにて支持されて
いる。上支持アーム１３Ｄは、上支持アーム支持軸１２
Ｄの方向に自由度を有する構造である。
【００１９】上出力軸ローラ１０Ｄ，下出力軸ローラ１
０Ｂは、それぞれ、上ローラ押付け力Ｆp4，下ローラ押
付け力Ｆp2により、それぞれ、カウンターローラ軸１０
Ｃ、入力ローラ軸１０Ａに押し付けられており、図１に
示した実施形態と同様に、ローラ表面に発生する摩擦力
により、トルクを伝達することを可能にしている。
０Ｂは、それぞれ、上ローラ押付け力Ｆp4，下ローラ押
付け力Ｆp2により、それぞれ、カウンターローラ軸１０
Ｃ、入力ローラ軸１０Ａに押し付けられており、図１に
示した実施形態と同様に、ローラ表面に発生する摩擦力
により、トルクを伝達することを可能にしている。
【００２０】入力ローラ軸１０Ａに作用した入力トルク
Ｔin1は、入力ローラ押付け力Ｆp11と下ローラ押付け力
Ｆp12により、各ローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの接触
表面には摩擦力が発生する。これにより、カウンターロ
ーラトルクＴin2と下出力トルクＴoutに分配伝達され
る。更に、カウンタローラ押付け力Ｆp31により、カウ
ンターローラトルクＴin2は、上出力トルクＴout2へ伝
達される。即ち、入力トルクＴin1は、上出力トルクＴo
ut2と下出力トルクＴoutとに、トルク分配伝達されるこ
とになる。
Ｔin1は、入力ローラ押付け力Ｆp11と下ローラ押付け力
Ｆp12により、各ローラ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの接触
表面には摩擦力が発生する。これにより、カウンターロ
ーラトルクＴin2と下出力トルクＴoutに分配伝達され
る。更に、カウンタローラ押付け力Ｆp31により、カウ
ンターローラトルクＴin2は、上出力トルクＴout2へ伝
達される。即ち、入力トルクＴin1は、上出力トルクＴo
ut2と下出力トルクＴoutとに、トルク分配伝達されるこ
とになる。
【００２１】なお、本方式では、入力軸ローラ１０Ａ及
びカウンター軸ローラ１０Ｃに対して、上出力軸ローラ
１０Ｄ及び下出力軸ローラ１０Ｂのローラ径に径差を設
けることにより、速比を有するピニオンスタンド減速機
となっている。
びカウンター軸ローラ１０Ｃに対して、上出力軸ローラ
１０Ｄ及び下出力軸ローラ１０Ｂのローラ径に径差を設
けることにより、速比を有するピニオンスタンド減速機
となっている。
【００２２】入力トルクＴin1より分配された上出力ト
ルクＴout2と、下出力トルクＴoutとにより、各ローラ
１０Ｂ，１０Ｄには、上ローラ接線力Ｆt2、下ローラ接
線力Ｆt1が、それぞれのローラ１０Ｂ，１０Ｄの接線方
向に作用する。この接線力Ｆt1，Ｆt2に釣り合う上ロー
ラ支持アーム保持力Ｆh2、及び下ローラ支持アーム保持
力Ｆh1が、それぞれの支持アーム１３Ｂ，１３Ｄを介し
て、各ローラ１０Ｂ，１０Ｄに作用することにより、上
下出力軸ローラ１０Ｂ，１０Ｄは接線方向に回転移動さ
れることなく、定位置に保持されて、円滑にトルクを伝
達する。従って、上ローラ支持アーム保持力Ｆh2及び下
ローラ支持アーム保持力Ｆh1の最大値を所定の値に設定
することで、その最大設定値を、ローラ接線力Ｆt1，Ｆ
t2が超過した場合、アーム保持力Ｆh1，Ｆh1と、ローラ
接線力Ｆt1，Ｆt2のバランスがくずれて、上下出力軸ロ
ーラ１０Ｂ，１０Ｄが、接線力方向へ回転することによ
り、トルク伝達が遮断させ、駆動系の過負荷に対する保
護を可能とする。また、本実施形態においては、下ロー
ラ支持アーム１３Ｂには、支持アーム回転検出機１４Ｂ
が設けられ、上ローラ支持アーム１３Ｄには、支持アー
ム回転検出機１４Ｄが設けられている。支持アーム回転
検出機１４Ｂ，１４Ｄは、上下支持アーム１３Ｂ，１３
Ｄの回転量を検出する。支持アーム１３Ｂ，１３Ｄの回
転検出値により、上下ローラ支持アーム１３Ｂ，１３Ｄ
の回転量が零となるように、上ローラ保持力Ｆh2，下ロ
ーラ保持力Ｆh1を制御することにより、上下ローラ保持
力Ｆh1，Ｆh2を、上下ローラ接線力Ｆt1，Ｆt2に釣り合
わせて、上下出力軸ローラ１０Ｂ，１０Ｄを定位置制御
することができる。
ルクＴout2と、下出力トルクＴoutとにより、各ローラ
１０Ｂ，１０Ｄには、上ローラ接線力Ｆt2、下ローラ接
線力Ｆt1が、それぞれのローラ１０Ｂ，１０Ｄの接線方
向に作用する。この接線力Ｆt1，Ｆt2に釣り合う上ロー
ラ支持アーム保持力Ｆh2、及び下ローラ支持アーム保持
力Ｆh1が、それぞれの支持アーム１３Ｂ，１３Ｄを介し
て、各ローラ１０Ｂ，１０Ｄに作用することにより、上
下出力軸ローラ１０Ｂ，１０Ｄは接線方向に回転移動さ
れることなく、定位置に保持されて、円滑にトルクを伝
達する。従って、上ローラ支持アーム保持力Ｆh2及び下
ローラ支持アーム保持力Ｆh1の最大値を所定の値に設定
することで、その最大設定値を、ローラ接線力Ｆt1，Ｆ
t2が超過した場合、アーム保持力Ｆh1，Ｆh1と、ローラ
接線力Ｆt1，Ｆt2のバランスがくずれて、上下出力軸ロ
ーラ１０Ｂ，１０Ｄが、接線力方向へ回転することによ
り、トルク伝達が遮断させ、駆動系の過負荷に対する保
護を可能とする。また、本実施形態においては、下ロー
ラ支持アーム１３Ｂには、支持アーム回転検出機１４Ｂ
が設けられ、上ローラ支持アーム１３Ｄには、支持アー
ム回転検出機１４Ｄが設けられている。支持アーム回転
検出機１４Ｂ，１４Ｄは、上下支持アーム１３Ｂ，１３
Ｄの回転量を検出する。支持アーム１３Ｂ，１３Ｄの回
転検出値により、上下ローラ支持アーム１３Ｂ，１３Ｄ
の回転量が零となるように、上ローラ保持力Ｆh2，下ロ
ーラ保持力Ｆh1を制御することにより、上下ローラ保持
力Ｆh1，Ｆh2を、上下ローラ接線力Ｆt1，Ｆt2に釣り合
わせて、上下出力軸ローラ１０Ｂ，１０Ｄを定位置制御
することができる。
【００２３】また、過負荷により駆動トルク伝達を遮断
した後に復帰する際には、支持アーム回転検出機１４
Ｂ，１４Ｄによって検出された上下支持アーム１３Ｂ，
１３Ｄの回転量に基づいて、上下ローラ保持力Ｆh1，Ｆ
h2を制御することにより、上下出力軸ローラ１０Ｂ，１
０Ｄを定位置に制御することができるので、定位置復帰
を容易に行うことができる。
した後に復帰する際には、支持アーム回転検出機１４
Ｂ，１４Ｄによって検出された上下支持アーム１３Ｂ，
１３Ｄの回転量に基づいて、上下ローラ保持力Ｆh1，Ｆ
h2を制御することにより、上下出力軸ローラ１０Ｂ，１
０Ｄを定位置に制御することができるので、定位置復帰
を容易に行うことができる。
【００２４】以上のように、本実施形態においては、ロ
ーラ表面の摩擦係数の変化がトルクの伝達遮断値に直接
影響を与えないものである。即ち、従来のローラ式駆動
機では、ローラ押付け力により生じる摩擦接線力を過負
荷による接線力が超過した場合に滑ることにより過負荷
を遮断する構造であるため、ローラ摩擦係数の変化が、
トルクの伝達遮断値に直接影響を与えることになる。し
かしながら、本実施形態の方式では、摩擦係数の変化に
より滑らない十分な押付け力を付与しておき、過負荷へ
の遮断装置は伝達トルクの接線力であるので、この接線
力は、ローラ表面の摩擦係数に一切の影響を付与しない
ものである。従って、ローラ表面の摩擦係数変化に関わ
らず、安定した過負荷に対するトルク遮断による駆動系
保護を可能とする。
ーラ表面の摩擦係数の変化がトルクの伝達遮断値に直接
影響を与えないものである。即ち、従来のローラ式駆動
機では、ローラ押付け力により生じる摩擦接線力を過負
荷による接線力が超過した場合に滑ることにより過負荷
を遮断する構造であるため、ローラ摩擦係数の変化が、
トルクの伝達遮断値に直接影響を与えることになる。し
かしながら、本実施形態の方式では、摩擦係数の変化に
より滑らない十分な押付け力を付与しておき、過負荷へ
の遮断装置は伝達トルクの接線力であるので、この接線
力は、ローラ表面の摩擦係数に一切の影響を付与しない
ものである。従って、ローラ表面の摩擦係数変化に関わ
らず、安定した過負荷に対するトルク遮断による駆動系
保護を可能とする。
【００２５】また、従来のローラ式駆動機で伝達トルク
の検出手段を設けて、この伝達トルクが設定値を上回っ
たら、伝達遮断するべくローラ押付け力を除荷する方式
の場合、過負荷の検出精度や、検出システムの安定性
や、更に、過負荷検出してから、ローラ押付け力が除荷
されて、トルクの伝達遮断されるまでの過渡応答性とし
て応答遅れの問題が生じる恐れがある。即ち、検出精度
が悪い、若しくは、検出システムの安定性が低いと、所
望のトルク遮断設定値に対する誤差要因となり、また、
過負荷を検出してからローラ押し付け力を除荷するまで
の過渡応答特性を考えたときに、応答遅れが大きいと、
完全にローラ間押し付け力が除荷されるまでは、過負荷
が駆動系に作用されるので、これも駆動系の過負荷防止
の観点からは好ましくないものである。これら問題に関
しても、本実施形態によれば、過負荷の高精度の検出は
不要であり、過負荷により接線力が、設定保持力を超過
されれば、自動的に、接線力の力でトルク伝達遮断が行
われるので、システムの安定性の向上が図れる。
の検出手段を設けて、この伝達トルクが設定値を上回っ
たら、伝達遮断するべくローラ押付け力を除荷する方式
の場合、過負荷の検出精度や、検出システムの安定性
や、更に、過負荷検出してから、ローラ押付け力が除荷
されて、トルクの伝達遮断されるまでの過渡応答性とし
て応答遅れの問題が生じる恐れがある。即ち、検出精度
が悪い、若しくは、検出システムの安定性が低いと、所
望のトルク遮断設定値に対する誤差要因となり、また、
過負荷を検出してからローラ押し付け力を除荷するまで
の過渡応答特性を考えたときに、応答遅れが大きいと、
完全にローラ間押し付け力が除荷されるまでは、過負荷
が駆動系に作用されるので、これも駆動系の過負荷防止
の観点からは好ましくないものである。これら問題に関
しても、本実施形態によれば、過負荷の高精度の検出は
不要であり、過負荷により接線力が、設定保持力を超過
されれば、自動的に、接線力の力でトルク伝達遮断が行
われるので、システムの安定性の向上が図れる。
【００２６】次に、図３及び図４を用いて、本発明の一
実施形態による駆動トルク伝達装置である４本ロール式
トルク分配器の構成について説明する。図３は、本発明
の一実施形態による駆動トルク伝達装置である４本ロー
ル式トルク分配器の構成を示す側面図であり、図４は、
図３の側面図である。なお、図２と同一符号は、同一部
分を示している。
実施形態による駆動トルク伝達装置である４本ロール式
トルク分配器の構成について説明する。図３は、本発明
の一実施形態による駆動トルク伝達装置である４本ロー
ル式トルク分配器の構成を示す側面図であり、図４は、
図３の側面図である。なお、図２と同一符号は、同一部
分を示している。
【００２７】図３及び図４に示すように、入力ローラ１
０Ａと、下出力軸ローラ１０Ｂと、カウンタローラ１０
Ｃと、上出力軸ローラ１０Ｄとは、２つのケーシング２
０Ａ，２０Ｂにより、両端軸受け部にて支持されてい
る。
０Ａと、下出力軸ローラ１０Ｂと、カウンタローラ１０
Ｃと、上出力軸ローラ１０Ｄとは、２つのケーシング２
０Ａ，２０Ｂにより、両端軸受け部にて支持されてい
る。
【００２８】入力軸ローラ１０Ａの入力軸１１Ａは、入
力軸受箱１５Ａの軸受１２Ａにより支持されている。入
力軸受箱１５Ａは、ケーシング２０Ａ，２０Ｂ内にて、
上下に自由度を有しており、入力ローラ軸保持用ジャッ
キ２１Ａにて定位置にセットされる。従って、入力軸ロ
ーラ１０Ａは、入力ローラ軸保持用ジャッキ２１Ａにて
ローラ高さを決定することができる。
力軸受箱１５Ａの軸受１２Ａにより支持されている。入
力軸受箱１５Ａは、ケーシング２０Ａ，２０Ｂ内にて、
上下に自由度を有しており、入力ローラ軸保持用ジャッ
キ２１Ａにて定位置にセットされる。従って、入力軸ロ
ーラ１０Ａは、入力ローラ軸保持用ジャッキ２１Ａにて
ローラ高さを決定することができる。
【００２９】カウンタ軸ローラ１０Ｃのカウンタ軸１１
Ｃは、カウンタ軸受箱１５Ｃの軸受１２Ｃにより支持さ
れている。カウンタ軸受箱１５Ｃは、ケーシング２０
Ａ，２０Ｂ内にて、上下に自由度を有しており、カウン
タローラ軸押付けシリンダー２１Ｃにて押しつけられ
る。従って、カウンタ軸ローラ１０Ｃは、カウンタロー
ラ軸保持用ジャッキ２１Ｃにて入力軸ローラ１０Ａへ押
し付けられる。これにより、ローラ接触表面での摩擦力
によりトルク伝達が可能になる。
Ｃは、カウンタ軸受箱１５Ｃの軸受１２Ｃにより支持さ
れている。カウンタ軸受箱１５Ｃは、ケーシング２０
Ａ，２０Ｂ内にて、上下に自由度を有しており、カウン
タローラ軸押付けシリンダー２１Ｃにて押しつけられ
る。従って、カウンタ軸ローラ１０Ｃは、カウンタロー
ラ軸保持用ジャッキ２１Ｃにて入力軸ローラ１０Ａへ押
し付けられる。これにより、ローラ接触表面での摩擦力
によりトルク伝達が可能になる。
【００３０】下出力軸ローラ１０Ｂの出力軸１１Ｂは、
出力ローラ軸受箱１５Ｂの軸受１２Ｂにより両端を支持
されている。出力ローラ軸受箱１５Ｂは、ケーシング２
０Ａ，２０Ｂにて回転支持された下支持アーム１３Ｂ内
で、摺動可能な構造となっている。また、上出力軸ロー
ラ１０Ｄの出力軸１１Ｄは、出力ローラ軸受箱１５Ｄの
軸受１２Ｄにより両端を支持されている。出力ローラ軸
受箱１５Ｄは、ケーシング２０Ａ，２０Ｂにて回転支持
された上支持アーム１３Ｄ内で、摺動可能な構造となっ
ている。上下出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂは、それぞ
れ、支持アーム２０Ａ，２０Ｂ内に配置された上下出力
ローラ押付けシリンダー２１Ｂ，２１Ｄにて、カウンタ
ローラ軸１０Ｃ，入力ローラ軸１０Ａに押し付けられる
ので、摩擦力でトルクを分配伝達する。上下支持アーム
１３Ｂ，１３Ｄは、それぞれ、上下支持アーム用シリン
ダー２２Ｂ，２２Ｄで、任意設定力で保持されており、
この設定値により過負荷時のトルク伝達遮断値を決定で
きる。
出力ローラ軸受箱１５Ｂの軸受１２Ｂにより両端を支持
されている。出力ローラ軸受箱１５Ｂは、ケーシング２
０Ａ，２０Ｂにて回転支持された下支持アーム１３Ｂ内
で、摺動可能な構造となっている。また、上出力軸ロー
ラ１０Ｄの出力軸１１Ｄは、出力ローラ軸受箱１５Ｄの
軸受１２Ｄにより両端を支持されている。出力ローラ軸
受箱１５Ｄは、ケーシング２０Ａ，２０Ｂにて回転支持
された上支持アーム１３Ｄ内で、摺動可能な構造となっ
ている。上下出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂは、それぞ
れ、支持アーム２０Ａ，２０Ｂ内に配置された上下出力
ローラ押付けシリンダー２１Ｂ，２１Ｄにて、カウンタ
ローラ軸１０Ｃ，入力ローラ軸１０Ａに押し付けられる
ので、摩擦力でトルクを分配伝達する。上下支持アーム
１３Ｂ，１３Ｄは、それぞれ、上下支持アーム用シリン
ダー２２Ｂ，２２Ｄで、任意設定力で保持されており、
この設定値により過負荷時のトルク伝達遮断値を決定で
きる。
【００３１】また、下支持アーム１３Ｂには、支持アー
ム回転検出機１４Ｂが設けられ、上ローラ支持アーム１
３Ｄには、支持アーム回転検出機１４Ｄが設けられてい
る。支持アーム回転検出機１４Ｂによって検出された下
支持アーム１３Ｂの回転量は、制御手段３０Ｂに入力す
る。制御手段３０Ｂは、支持アーム１３Ｂの回転検出値
により、下ローラ支持アーム１３Ｂの回転量が零となる
ように、下出力ローラ押付けシリンダー２１Ｂを制御し
て、下出力軸ローラ１０Ｂを定位置制御することができ
る。また、支持アーム回転検出機１４Ｄによって検出さ
れた上支持アーム１３Ｄの回転量も、同様に、制御手段
に取り込まれ、上ローラ支持アーム１３Ｄの回転量が零
となるように、上出力ローラ押付けシリンダー２１Ｄを
制御して、上出力軸ローラ１０Ｄを定位置制御する。
ム回転検出機１４Ｂが設けられ、上ローラ支持アーム１
３Ｄには、支持アーム回転検出機１４Ｄが設けられてい
る。支持アーム回転検出機１４Ｂによって検出された下
支持アーム１３Ｂの回転量は、制御手段３０Ｂに入力す
る。制御手段３０Ｂは、支持アーム１３Ｂの回転検出値
により、下ローラ支持アーム１３Ｂの回転量が零となる
ように、下出力ローラ押付けシリンダー２１Ｂを制御し
て、下出力軸ローラ１０Ｂを定位置制御することができ
る。また、支持アーム回転検出機１４Ｄによって検出さ
れた上支持アーム１３Ｄの回転量も、同様に、制御手段
に取り込まれ、上ローラ支持アーム１３Ｄの回転量が零
となるように、上出力ローラ押付けシリンダー２１Ｄを
制御して、上出力軸ローラ１０Ｄを定位置制御する。
【００３２】次に、図５を用いて、本発明の一実施形態
による駆動トルク伝達装置である４本ロール式トルク分
配器を用いた圧延機の駆動装置の構成について説明す
る。図５は、本発明の一実施形態による駆動トルク伝達
装置である４本ロール式トルク分配器を用いた圧延機の
駆動装置の構成を示す側面図である。
による駆動トルク伝達装置である４本ロール式トルク分
配器を用いた圧延機の駆動装置の構成について説明す
る。図５は、本発明の一実施形態による駆動トルク伝達
装置である４本ロール式トルク分配器を用いた圧延機の
駆動装置の構成を示す側面図である。
【００３３】トルク分配器５０Ａは、図３及び図４に示
した構成を有している。図３に示した入力軸ローラ１０
Ａは、ギヤカップリング５２Ａによって、ミル駆動用モ
ータ５３Ａに連結されている。また、図３に示した上下
出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂは、上下スピンドル５１
Ａ，５１Ｂを介して、上下ワークロール５４Ａ，５４Ｂ
に連結されている。上下ワークロール５４Ａ，５４Ｂ
は、圧延材５５Ａを圧延しており、例えば、板切れ，上
下ワークロール内での動力循環等により、ミルロール５
４Ａ，５４Ｂより、トルク分配器５０Ａ側に過負荷が伝
達されたときには、トルク分配器５０Ａの出力軸ローラ
に作用する接線力Ｆtが、設定された支持アーム保持力
Ｆhの最大値を超過した瞬間に、出力軸ローラの支持ア
ームが接線力方向に回転することにより、トルク伝達が
開放されて、上下出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂの伝達遮
断により、過負荷から駆動系を保護することができる。
した構成を有している。図３に示した入力軸ローラ１０
Ａは、ギヤカップリング５２Ａによって、ミル駆動用モ
ータ５３Ａに連結されている。また、図３に示した上下
出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂは、上下スピンドル５１
Ａ，５１Ｂを介して、上下ワークロール５４Ａ，５４Ｂ
に連結されている。上下ワークロール５４Ａ，５４Ｂ
は、圧延材５５Ａを圧延しており、例えば、板切れ，上
下ワークロール内での動力循環等により、ミルロール５
４Ａ，５４Ｂより、トルク分配器５０Ａ側に過負荷が伝
達されたときには、トルク分配器５０Ａの出力軸ローラ
に作用する接線力Ｆtが、設定された支持アーム保持力
Ｆhの最大値を超過した瞬間に、出力軸ローラの支持ア
ームが接線力方向に回転することにより、トルク伝達が
開放されて、上下出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂの伝達遮
断により、過負荷から駆動系を保護することができる。
【００３４】なお、以上の説明では、出力軸ローラに作
用する接線力Ｆtが、設定された支持アーム保持力Ｆhの
最大値を超過した瞬間に、トルク伝達を開放するものと
したが、例えば、上スピンドル５１Ａに、トルクを検出
する伝達トルク検出器６１を備え、制御手段６０は、伝
達トルク検出器６１によって検出されたトルクが所定の
値を越えたとき、図３に示した上下支持アーム用シリン
ダー２２Ｂ，２２Ｄが発生する支持アーム保持力Ｆhを
零になるように制御することにより、出力軸ローラの支
持アームが接線力方向に回転して、トルク伝達が開放さ
れて、上下出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂの伝達遮断によ
り、過負荷から駆動系を保護することもできる。
用する接線力Ｆtが、設定された支持アーム保持力Ｆhの
最大値を超過した瞬間に、トルク伝達を開放するものと
したが、例えば、上スピンドル５１Ａに、トルクを検出
する伝達トルク検出器６１を備え、制御手段６０は、伝
達トルク検出器６１によって検出されたトルクが所定の
値を越えたとき、図３に示した上下支持アーム用シリン
ダー２２Ｂ，２２Ｄが発生する支持アーム保持力Ｆhを
零になるように制御することにより、出力軸ローラの支
持アームが接線力方向に回転して、トルク伝達が開放さ
れて、上下出力軸ローラ１０Ｄ，１０Ｂの伝達遮断によ
り、過負荷から駆動系を保護することもできる。
【００３５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、過負荷時には、安定，高精度なトルク遮断が可能に
なるので、駆動系の強度安全率を最小限にとどめること
が可能となり、従って、スピンドルのスイング径の最小
化、ひいてはミルロールの小径化が可能となる。その結
果、駆動系の強度を最小にできることにより、小径圧延
ロールの直接駆動が可能となる。また、製造原価低減を
も図ることが可能となる。さらに、伝達遮断後の復旧も
簡易に行えるので、圧延ラインを止める必要が無く、圧
延設備での生産効率も向上を図れる。
ば、過負荷時には、安定，高精度なトルク遮断が可能に
なるので、駆動系の強度安全率を最小限にとどめること
が可能となり、従って、スピンドルのスイング径の最小
化、ひいてはミルロールの小径化が可能となる。その結
果、駆動系の強度を最小にできることにより、小径圧延
ロールの直接駆動が可能となる。また、製造原価低減を
も図ることが可能となる。さらに、伝達遮断後の復旧も
簡易に行えるので、圧延ラインを止める必要が無く、圧
延設備での生産効率も向上を図れる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、過負荷トルクに対し
て、任意の設定トルク値で、トルク伝達を解除すること
ができる。
て、任意の設定トルク値で、トルク伝達を解除すること
ができる。
【図１】本発明の一実施形態による駆動トルク伝達装置
を２本ローラに適用した構成を示す原理構成図である。
を２本ローラに適用した構成を示す原理構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による駆動トルク伝達装置
を４本ローラに適用した構成を示す原理構成図である。
を４本ローラに適用した構成を示す原理構成図である。
【図３】本発明の一実施形態による駆動トルク伝達装置
である４本ロール式トルク分配器の構成を示す側面図で
ある。
である４本ロール式トルク分配器の構成を示す側面図で
ある。
【図４】図３の側面図である。
【図５】本発明の一実施形態による駆動トルク伝達装置
である４本ロール式トルク分配器を用いた圧延機の駆動
装置の構成を示す側面図である。
である４本ロール式トルク分配器を用いた圧延機の駆動
装置の構成を示す側面図である。
１０Ａ…入力軸ローラ
１０Ｂ，１０Ｄ…出力軸ローラ
１０Ｃ…カウンタ軸ローラ
１１Ａ…入力軸
１１Ｂ，１１Ｄ…出力軸
１１Ｃ…カウンタ軸
１２Ａ…入力ローラ軸受
１２Ｂ，１２Ｄ…支持アーム軸受
１２Ｃ…カウンターローラ軸受
１３Ａ，１３Ｂ…支持アーム
１４Ｄ，１４Ｄ…支持アーム回転検出機
１５Ａ…入力ローラ軸受箱
１５Ｂ，１５Ｄ…支持アーム軸受箱
１５Ｃ…カウンターローラ軸受箱
２０Ａ，２０Ｂ…ケーシング
２１Ａ…入力ローラ保持用ジャッキ
２１Ｂ，２１Ｄ…アーム支持用シリンダー
２１Ｃ…カウンターローラ押付け用シリンダー
２２Ｂ，２２Ｄ…ローラ押付けシリンダー
３０Ｂ，６０…制御手段
５０Ａ…トルク分配器
５１Ａ…上スピンドル
５１Ｂ…下スピンドル
５２Ａ…ギヤカップリング
５３Ａ…ミル駆動モータ
５４Ａ…上作業ローラ
５４Ｂ…下作業ローラ
５５Ａ…圧延材
６１…伝達トルク検出器
Ｆh…支持アーム保持力
Ｆt…出力軸ローラに作用する接線力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−71409（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−174905（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−182655（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−13206（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B21B 35/10
B21B 35/00
Claims (3)
- 【請求項１】入力ローラと出力ローラを互いに押しつけ
て、ローラ間に接線荷重を付与し、この接線荷重に基づ
く摩擦力によって入力ローラから出力ローラへトルクを
伝達する圧延機の駆動トルク伝達装置において、 上記入力ローラ若しくは出力ローラは、接線力方向に対
して自由度を有しており、かつ、ローラの伝達トルクに
より生じる接線力に対して各ローラを接線力の方向に保
持する保持手段を備え、 上記保持手段により発生する保持力を上記接線力に釣り
合うようにし、 上記保持手段が発生する保持力の最大値を、上記接線力
が越えることにより、上記入力ローラ若しくは出力ロー
ラは、自由度を有する接線方向に移動してトルク伝達を
遮断する ことを特徴とする圧延機の駆動トルク伝達装
置。 - 【請求項２】動力源と、この動力源から発生するトルク
を２軸に分配するトルク分配器と、このトルク分配器に
よって分配されたトルクをそれぞれ伝達するスピンドル
とを有し、これらのスピンドルによってワークロールを
駆動する圧延機の駆動装置において、 上記トルク分配器は、 入力ローラと、この入力ローラに押しつけられてトルク
が伝達する第１の出力ローラとカウンタローラと、この
カウンタローラに押しつけられてトルクが伝達される第
２の出力ローラとから構成され、 上記入力ローラ若しくは出力ローラは、接線力方向に対
して自由度を有しており、かつ、ローラの伝達トルクに
より生じる接線力に対して各ローラを接線力の方向に保
持する保持手段を備え、 上記保持手段により発生する保持力を上記接線力に釣り
合うようにし、 上記保持手段が発生する保持力の最大値を、上記接線力
が越えることにより、上記入力ローラ若しくは出力ロー
ラは、自由度を有する接線方向に移動してトルク伝達を
遮断する ことを特徴とする圧延機の駆動装置。 - 【請求項３】請求項２記載の圧延機の駆動装置におい
て、 上記トルク分配器から上記ワークロールに伝達される伝
達トルクを検出するトルク検出手段と、 このトルク検出手段によって検出されたトルクが所定値
よりも大きくなると、上記保持手段が発生する保持力を
解放する制御手段とを備えたことを特徴とする圧延機の
駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35785998A JP3425095B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 圧延機の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35785998A JP3425095B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 圧延機の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176519A JP2000176519A (ja) | 2000-06-27 |
| JP3425095B2 true JP3425095B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=18456304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35785998A Expired - Fee Related JP3425095B2 (ja) | 1998-12-16 | 1998-12-16 | 圧延機の駆動トルク伝達装置及び圧延機の駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3425095B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581022A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-18 | 深圳市浩能科技有限公司 | 一种电池极片碾压机动力传动系统 |
-
1998
- 1998-12-16 JP JP35785998A patent/JP3425095B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102581022A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-18 | 深圳市浩能科技有限公司 | 一种电池极片碾压机动力传动系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000176519A (ja) | 2000-06-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |