JP4962049B2

JP4962049B2 - 圧延機

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Publication number: JP4962049B2
Application number: JP2007053575A
Authority: JP
Inventors: 匡平石田; 和久壁矢; 省三荻本
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-03-05
Also published as: JP2008212974A

Description

本発明は、圧延機の振動を防止するための技術に関するものである。

鋼板などの圧延において、圧延機の異常振動であるチャタリングが発生すると被圧延材の板厚変動を生じる。このため、従来から圧延機の振動を防止するための数多くの提案がなされている。例えば、特許文献１〜３は、チャタリングの発生原因となる圧延バイト部の潤滑条件を適正に保つための技術である。
一方、チャタリングの発生原因に対する対策ではなく、チャタリングを成長させないための圧延機の構造に関する検討もなされている。チャタリングは圧延機の固有振動であり、複数あるいは無数にある固有振動モードのなかで、ワークロールの上下逆位相の振動モードであるという考え方である。例えば、特許文献４では、圧延機ハウジングの固有振動数に一致させた周波数にバネ定数を設定した動吸振器をハウジング上に設置することで、ワークロールの上下振動を防止しようとしている。また、特許文献５では、圧延機の上下ワークロール間にダンパーを取り付けることで、上下振動を防止しようとしている。

ところで、ワークロールの上下逆位相振動モードは垂直方向の振動現象であるが、実際のチャタリング現象発生時には、垂直だけでなく水平方向の振動も連成して生じている。一般に３次元構造物の振動は、構造物全体で連成して振動モードを形成している。着目している部位の振動を抑制することが機構上難しい場合、連成している別の部位の任意方向振動を制振することで、その振動モードの固有振動数や減衰比を変化させ、結果として、着目している部位の振動を抑制することができる。圧延機のチャタリングについても同様の考え方が適用できる。上記特許文献４はこのような考え方に基づくものであり、また、例えば、特許文献６では、垂直方向振動であるチャタリングの抑制のためにロールチョックの水平方向の振動を低減する考え方を開示している。この特許文献６の考え方によると、チャタリング抑制装置を考案する場合の設置範囲を広げて考えることができ、装置開発の自由度が増す。

一方、ロールチョックの押し付け装置として、ロールチョッククランプ装置が知られている。圧延機のロール交換作業は、ロールユニット（ワークロールまたはバックアップロール、ベアリングおよびロールチョック（軸受箱）からなるユニット）を圧延機ハウジングから取り出して新品と交換する作業であるが、作業を簡便にするためにロールユニットとハウジング間（両者の摺動面）には隙間（遊び）を設けてある。圧延時にはロールユニットがこの隙間の間で動いてしまうため、一般にはくさび状のライナーを装入したり、隙間を埋めるような直動シリンダを装備するといった、ロールチョッククランプ装置を適用する。例えば、特許文献７〜１０には、そのようなロールチョッククランプ装置が示されている。

特開昭５２−８１０５４号公報特開昭５７−１５６８０７号公報特開昭６０−１８２１９号公報特開平５−１０４１１７号公報特開平９−１７４１２２号公報特開２００１−１３７９１５号公報特開昭６１−１２９２０８号公報特開平８−１７４００９号公報実開昭６３−８０００６号公報特開２００１−３４０９０７号公報

特許文献１〜３に示されるような潤滑条件を適正に保つ技術は、圧下荷重、被圧延材の変形抵抗、ロールの変形や摩擦、圧延油の濃度、動粘度、温度など、複雑な要因が関係するため、これらが日々刻々変化する操業において常に適正な状態を保つことは極めて困難である。
特許文献４に示されるような圧延機に動吸振器を取り付ける技術や、特許文献５に示されるような上下ワークロール間をダンパーで接続する技術は、ワークロールの上下振動を直接減衰させることを狙ったものであるが、装置が複雑で大掛かりであるため、実操業で頻繁に起こるロール交換作業を阻害するので現実的ではない。

一方、特許文献７〜１０に示されるようなロールチョッククランプ装置は、ロールチョックをハウジングに対して水平方向に固定するのでチャタリング防止効果が期待される。ロールチョッククランプ装置の機能は、ロールチョックとハウジングの間に強いバネ剛性を与えることであり、このバネ剛性は圧延精度の向上のためにはロールがハウジングに対して動かない状態を実現させるために必要である。しかしながら、バネ剛性を強化することは圧延機の固有振動数を多少変化させるだけであり、チャタリングを制御する効果は期待できない。実際、本発明者らが実機を対象として調査、検討したところによれば、ロールチョッククランプ装置を装備する圧延機と装備しない圧延機とでチャタリングの発生確率に有意差は見られなかった。
また、特許文献６に示される技術も、後述するように、本発明者らによる検討の結果、チャタリング抑制機能を十分に果たさないことが判った。
したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、チャタリングの発生を効果的に抑制できる圧延機を提供することにある。

特許文献６には、制振手段として、水平方向でロールチョックとハウジング間にダンパー装置または剛体の押し付け装置を設置することが示されているが、本発明者らによる検討の結果では、このような制振手段では、適切なチャタリング抑制機能を果せないことが判った。その理由は、特許文献６の制振手段（例えば、ダンパー装置）では、ダンパーは振動の第一ピークに対しては有効に働くが、ダンパーが押しのけられた後はロールチョックとダンパーとの間に遊びが生じてしまい、ダンパー機能を発揮できなくなるからである。言うまでもないが、例えば、特許文献６の図９に示されるような油圧シリンダ（ダンパー）にチョック押し付け方向の圧力を発生させた場合、作動油が封入されていることと同じであるから、ダンパーとしては機能しない。つまり、この特許文献６の機構では、ダンパー機能または押し付け機能のいずれか一方の機能しか果たせない。

そこで、このような従来技術の課題を解決すべく検討を重ねた結果、ロールチョックとハウジング間に、ロールチョックとハウジング間でバネ剛性要素として機能するバネ剛性手段と、同じく振動減衰要素として機能する制振手段とを並列に備えるロールチョッククランプ装置を設けることにより、非常に優れたチャタリング抑制効果が得られることが判った。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。

［1］ロールチョックとハウジング間にロールチョッククランプ装置（Ａ）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ）により、ロールチョックを水平方向でハウジングに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ）は、その基体部（ａ）がロールチョックとハウジングのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられ、
前記クランプ体（１）が基体部（ａ）に対して進退可能なクランプピストン（１ａ）からなり、前記バネ剛性手段（２）が流体圧、磁力、弾性体による弾性力のうちの少なくとも１つの付勢作用で前記クランプピストン（１ａ）を付勢する付勢機構（２ａ）からなり、前記制振手段（３）が前記基体部（ａ）とクランプピストン（１ａ）間を連結するダンパー（３ａ）からなり、
該ダンパー（３ａ）は、前記クランプピストン（１ａ）内に形成されたシリンダ室（４）と、該シリンダ室（４）内に進退可能に配置されるピストン（５）と、前記シリンダ室（４）からクランプピストン（１ａ）の後端に貫通する挿通孔を通じて前記ピストン（５）を基体部（ａ）に連結するピストンロッド（６）を備えることを特徴とする圧延機。
［2］上記［1］の圧延機において、ロールチョッククランプ装置（Ａ）は、ワークロールチョックおよび／またはバックアップロールチョックの片側または両側とハウジング間に介在することを特徴とする圧延機。

［3］バックアップロールチョックが１対のアーム部を有し、該１対のアーム部間にワークロールチョックが配置され、該ワークロールチョックと前記バックアップロールチョックのアーム部間にロールチョッククランプ装置（Ａ_１）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）により、ワークロールチョックを水平方向でバックアップロールチョックに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）は、その基体部（ａ）がワークロールチョックとバックアップロールチョックのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられることを特徴とする圧延機。

［4］上記［3］の圧延機において、ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）は、ワークロールチョックの片側または両側とバックアップロールチョックのアーム部間に介在することを特徴とする圧延機。
［5］上記［3］または［4］の圧延機において、さらに、バックアップロールチョックとハウジング間にロールチョッククランプ装置（Ａ_２）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）により、バックアップロールチョックを水平方向でハウジングに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）がバックアップロールチョックとハウジングのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられることを特徴とする圧延機。

［6］バックアップロールチョックが１対のアーム部を有し、該１対のアーム部間にワークロールチョックが配置され、バックアップロールチョックとハウジング間にロールチョッククランプ装置（Ａ_２）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）により、バックアップロールチョックを水平方向でハウジングに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）がバックアップロールチョックとハウジングのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられることを特徴とする圧延機。

［7］上記［5］または［6］の圧延機において、ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、バックアップロールチョックの片側または両側とハウジング間に介在することを特徴とする圧延機。
［8］上記［3］〜［7］のいずれかの圧延機において、制振手段（３）がダンパー（３ａ）からなることを特徴とする圧延機。
［9］上記［8］の圧延機において、クランプ体（１）が基体部（ａ）に対して進退可能なクランプピストン（１ａ）からなり、バネ剛性手段（２）が流体圧、磁力、弾性体による弾性力のうちの少なくとも１つの付勢作用で前記クランプピストン（１ａ）を付勢する付勢機構（２ａ）からなり、制振手段（３）が前記基体部（ａ）とクランプピストン（１ａ）間を連結するダンパー（３ａ）からなることを特徴とする圧延機。
［10］上記［9］の圧延機において、ダンパー（３ａ）は、クランプピストン（１ａ）内に形成されたシリンダ室（４）と、該シリンダ室（４）内に進退可能に配置されるピストン（５）と、前記シリンダ室（４）からクランプピストン（１ａ）の後端に貫通する挿通孔を通じて前記ピストン（５）を基体部（ａ）に連結するピストンロッド（６）を備えることを特徴とする圧延機。

本発明の圧延機は、ロールチョッククランプ装置（Ａ），（Ａ_１），（Ａ_２）を構成するクランプ体（１）が、バネ剛性手段（２）の付勢作用により、水平方向で振動するロールチョックまたはハウジングの変位に追随してロールチョックに常に押し当てられ、制振手段（３）は、このようなクランプ体（１）を介してロールチョックの振動を減衰するので、その振動減衰機能を常に有効に発揮することができる。このためロールの水平方向振動が効果的に抑制され、水平垂直振動が連成しているチャタリングを効果的に抑制することができる。この結果、チャタリングを抑制するためのバイト部潤滑条件を考慮することなく圧延操業を行うことが可能となり、例えば、圧延速度の制限を解除することができ、圧延機モーターの能力限界で圧延・通板が可能となり、生産性を飛躍的に向上させることができる。

図１は、本発明の圧延機の一実施形態を示す概念図である。図において、７はハウジング、８ｘ，８ｙは上下ワークロール、１０ｘ，１０ｙはそれらのロールチョック（ワークロールチョック）、９ｘ，９ｙは上下バックアップロール、１１ｘ，１１ｙはそれらのロールチョック（バックアップロールチョック）、Ａはロールチョッククランプ装置である。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、上下ワークロール８ｘ，８ｙを「ワークロール８」と、ロールチョック１０ｘ，１０ｙを「ロールチョック１０」と、上下バックアップロール９ｘ，９ｙを「バックアップロール９」と、ロールチョック１１ｘ，１１ｙを「ロールチョック１１」と、それぞれ言う場合がある。
この実施形態では、上下ワークロール８ｘ，８ｙの各両端を支持するロールチョック１０ｘ，１０ｙとハウジング７間に各々ロールチョッククランプ装置Ａを介在させ、このロールチョッククランプ装置Ａにより、ロールチョック１０ｘ，１０ｙを水平方向でハウジング７に対して拘束するようにしている。

前記各ロールチョッククランプ装置Ａは、その基体部ａ（装置本体）に対して進退可能なクランプ体１を有するともに、このクランプ体１をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段２と、クランプ体１の振動を減衰する制振手段３（振動減衰手段）を有している。これらバネ剛性手段２と制振手段３は、並列した関係で上記のような機能を果たすべくクランプ体１と各々連係している。すなわち、基体部ａとクランプ体１との間にあって、バネ剛性手段２はクランプ体１を付勢してロールチョック１０ｘ，１０ｙに押し付け、制振手段３はロールチョック１０ｘ，１０ｙに追随して振動（変位）するクランプ体１を制振する。
各ロールチョッククランプ装置Ａは、その基体部ａがハウジング７に固定されるとともに、ロールチョック１０ｘ，１０ｙに対して、クランプ体１がバネ剛性手段２のバネ剛性で押し付けられている。

前記バネ剛性手段２は、そのバネ剛性でクランプ体１を付勢し、ロールチョック１０ｘ，１０ｙに押し付けることが可能な手段であれば如何なるものでもよいが、通常は、油圧や気体圧（空気圧など）などの流体圧、磁石による磁力、コイルスプリングや皿バネなどの弾性体による弾性力のうちの少なくとも１つの付勢作用でクランプ体１を付勢する付勢機構が用いられる。上記流体圧による付勢機構は、実質的に油圧シリンダ機構、空圧シリンダ機構などからなるものである。また、付勢機構としては、例えば、ボールネジ式の電導シリンダ機構などを用いてもよい。
前記制振手段３は、バネ剛性手段２によりクランプ体１が押し付けられるロールチョック１０ｘ，１０ｙの振動を、クランプ体１を介して減衰するものであり、このような機能を発揮できる手段であれば如何なるものでもよいが、通常はダンパー（例えば、油圧ダンパー、摩擦ダンパー、ＭＲダンパー（磁気粘性流体ダンパー）、ＥＲダンパー（電気粘性流体ダンパー）、鉛ダンパーなど）が用いられる。

本発明の圧延機では、ロールチョッククランプ装置Ａは、ワークロール８のロールチョック１０とハウジング７間、バックアップロール９のロールチョック１１とハウジング７間のいずれか一方に設けてもよいし、両方に設けてもよい。また、その場合に、ロールチョッククランプ装置Ａは、図１の実施形態のようにロールチョックの両側とハウジング７間に設けてもよいし、ロールチョックの片側とハウジング７間に設けてもよい。
図２は、本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図であり、ロールチョッククランプ装置Ａを、ワークロール８ｘ，８ｙのロールチョック１０ｘ，１０ｙとハウジング７間だけでなく、バックアップロール９ｘ，９ｙのロールチョック１１ｘ，１１ｙとハウジング７間にも設けたものである。
なお、各ロールチョッククランプ装置Ａの構成は、図１の実施形態と同じであるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図３は本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図であり、各ロールチョック１０ｘ，１０ｙ，１１ｘ，１１ｙの片側とハウジング７間にのみロールチョッククランプ装置Ａを設けたものである。この場合、各ロールチョック１０ｘ，１０ｙ，１１ｘ，１１ｙの他側の側面は、ロールチョッククランプ装置Ａのバネ剛性手段２により、ハウジング７の本体またはこれと一体の部材に押し当てられた状態になる。本実施形態では、各ロールチョック１０ｘ，１０ｙ，１１ｘ，１１ｙの他側の側面は、ハウジング７の本体に固定されたシリンダブロック７０（ロール持ち上げ用などのシリンダ装置を内蔵したブロック）に押し当てられている。
なお、各ロールチョッククランプ装置Ａの構成は、図１の実施形態と同じであるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本発明の圧延機では、ロールチョッククランプ装置Ａは、その基体部ａがロールチョックに固定されるとともに、ハウジング７に対して、クランプ体１がバネ剛性手段２のバネ剛性で押し付けられるようにしてもよい。図４は、そのような圧延機の実施形態を示す概念図であり、ロールチョッククランプ装置Ａの基体部ａがロールチョック１０ｘ，１０ｙに固定されるとともに、ハウジング７に対して、クランプ体１がバネ剛性手段２のバネ剛性で押し付けられている。同様の構成は、ロールチョック１１ｘ，１１ｙとハウジング７間に設けるロールチョッククランプ装置Ａに適用してもよい。
なお、各ロールチョッククランプ装置Ａの他の構成は、図１の実施形態と同じであるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

また、ロールチョッククランプ装置Ａの基体部ａは、ロールチョックまたはハウジング７の本体に直接固定されるようにしてもよいし、ロールチョックやハウジング７の本体に設けられるライナーやブロックを介して固定されるようにしてもよい。図５は、ロールチョッククランプ装置Ａの基体部ａをライナーやブロックを介してハウジング７に固定する場合の実施形態を示す概念図であり、ロールチョック１０ｘ，１０ｙの片側とハウジング７間に設けられるロールチョッククランプ装置Ａでは、その基体部ａはライナー１２を介してハウジング７に固定され、一方、ロールチョック１０ｘ，１０ｙの他側とハウジング７間に設けられるロールチョッククランプ装置Ａでは、その基体部ａはブロック１３を介してハウジング７に固定されている。同様の構成は、ロールチョック１１ｘ，１１ｙとハウジング７間に設けるロールチョッククランプ装置Ａに適用してもよい。
なお、ロールチョッククランプ装置Ａの他の構成は、図１の実施形態と同じであるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

以上述べた各実施形態のロールチョッククランプ装置Ａでは、バネ剛性手段２と制振手段３が並列した関係でクランプ体１と連係し、クランプ体１を介してロールチョック１０または１１（以下、「ロールチョック１０」を例に説明する）の振動を適切に減衰させる。すなわち、クランプ体１は、バネ剛性手段２の付勢作用により、水平方向で振動するロールチョック１０の変位に追随して、その先端がロールチョック１０またはハウジング７に常に押し当てられる。制振手段３は、このようにロールチョック１０に追随するクランプ体１を介してロールチョック１０の振動を減衰するので、常に振動減衰機能を発揮することができ、このためロールの水平方向振動が効果的に抑制され、水平垂直振動が連成しているチャタリングも効果的に抑制される。

次に、本発明の圧延機が備えるロールチョッククランプ装置Ａのより具体的な実施形態について説明する。
図６および図７は、ロールチョッククランプ装置Ａの一実施形態を示すもので、図６はロールチョッククランプ装置Ａの縦断面図、図７はダンパーを部分的に示す縦断面図である。
この実施形態のロールチョッククランプ装置Ａは、さきに概念図（図１〜図５）で示したクランプ体１が、基体部ａに対して進退可能なクランプピストン１ａで構成され、同じくバネ剛性手段２が、油圧の付勢作用で前記クランプピストン１ａを付勢する付勢機構２ａで構成され、同じく制振手段３が、前記基体部ａとクランプピストン１ａ間を連結するダンパー３ａで構成されている。

前記ロールチョッククランプ装置Ａの基体部ａは、先端が開放したシリンダ１４を備え、この基体部ａのシリンダ１４に前記クランプピストン１ａが進退可能に保持されている。このクランプピストン１ａは、後半部分がシリンダ１４内にスライド可能に嵌挿されている。なお、クランプピストン１ａは、その内部にダンパー３ａを収める構造とするなどのために、本体１００とその後部側に連結される部材１０１，１０２などで構成されている。
前記付勢機構２ａは、前記クランプピストン１ａの後端が面するシリンダ内部空間であるシリンダ室１４０と、このシリンダ室１４０に作動油を供給する油液通路１５などから構成され、この油液通路１５は図示しない油圧源に通じている。このような付勢機構２ａは、油圧によりクランプピストン１ａを付勢する。

前記ダンパー３ａは油圧ダンパーで構成されており、図７に示すように前記クランプピストン１ａ内に形成されたシリンダ室４と、このシリンダ室４内に進退可能に配置されるピストン５と、このピストン５を基体部ａ（シリンダ１４）に連結するピストンロッド６とを備えている。前記シリンダ室４からクランプピストン１ａの後端に挿通孔１６が貫通しており、一端側がピストン５に固定された前記ピストンロッド６は、この挿通孔１６に嵌挿され、その他端側がシリンダ１４の内底部に固定されることで、ピストン５を基体部ａに対して連結している。

ピストン５とシリンダ室４の内周面との間には適当な間隙が設けられ、これがピストン５の移動に伴って作動油を移動させるための通路１７を構成している。シリンダ室４内には作動油が充填・封入されるが、シリンダ室４内のピストン５の両側（移動方向の前後）は、それぞれ油液室４０ａ，４０ｂを構成し、これら油液室４０ａ，４０ｂは前記通路１７を介して連通している。
このようなダンパー３ａによれば、ロールチョック１０または１１の振動がクランプピストン１ａに伝わり、例えば、クランプピストン１ａが図中矢印ｋ方向に変位（移動）すると、油液室４０ａ内が高圧になるので、油液室４０ａ内の作動油が通路１７を通って油液室４０ｂ内に流入する。このようにして作動油が通路１７を通過する際に油圧抵抗力が生じ、この油圧抵抗力によって、クランプピストン１ａの変位（移動）に伴うシリンダ室４内でのピストン５の相対変位が緩衝される。

以上のようなロールチョッククランプ装置Ａは、クランプピストン１ａがロールチョック方向に対して水平に進退できるよう、基体部ａ（シリンダ１４など）がハウジング７に固定される。付勢機構２ａは、一定の油圧がかけられることでクランプピストン１ａを付勢し、このように付勢されたクランプピストン１ａは、その先端側部分がハウジング内側面から突出し、その先端面がロールチョック１０または１１（以下、「ロールチョック１０」を例に説明する）の側面に押し付けられている。
その他図面において、１８，１９はシール部材、２０はハウジング７の内側面に取り付けてロールチョッククランプ装置Ａを固定する固定部材である。

このようなロールチョッククランプ装置Ａによれば、バネ剛性手段である付勢機構２ａと制振手段であるダンパー３ａが、並列した関係でクランプピストン１ａと連係し、クランプピストン１ａを介してロールチョック１０の振動を適切に減衰させる。すなわち、クランプピストン１ａは、付勢機構２ａの付勢作用により、水平方向で振動するロールチョック１０の変位に追随して、その先端がロールチョック１０に常に押し当てられる。ダンパー３ａは、このようにロールチョック１０に追随するクランプピストン１ａを介してロールチョック１０の振動を減衰するので、常に振動減衰機能を発揮することができ、このためロールの水平方向振動が効果的に抑制され、水平垂直振動が連成しているチャタリングも効果的に抑制される。

図６に示すようなクランプピストン１ａを有するロールチョッククランプ装置Ａにおいて、付勢手段２ａとしては、上記実施形態のような油圧方式をはじめとして種々の形式のものを用いることができ、例えば、流体圧（例えば、油圧、気体圧など）、磁石による磁力、弾性体（例えば、コイルスプリング、皿バネなど）による弾性力のうちの少なくとも１つの付勢作用でクランプピストン１ａを付勢するものを用いることができる。
図８は、ロールチョッククランプ装置Ａの他の実施形態を示す縦断面図であり、空気圧の付勢作用でクランプピストン１ａを付勢する付勢機構２ａを備えたものである。この付勢機構２ａは、クランプピストン１ａの後端が面するシリンダ内部空間であるシリンダ室１４０と、このシリンダ室１４０に作動空気を供給する気体通路２１などから構成され、この気体通路２１は図示しない空気圧源に通じている。このような付勢機構２ａは、一定の空気圧がかけられることでクランプピストン１ａを付勢する。
なお、その他の構成は図６の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図９は、ロールチョッククランプ装置Ａの他の実施形態を示す縦断面図であり、磁石の磁力の付勢作用でクランプピストン１ａを付勢する付勢機構２ａを備えたものである。この付勢機構２ａは、クランプピストン１ａの後端に固定された磁石２２と、シリンダ１４の内底部に前記磁石２２と対向するように配置・固定された磁石２３とから構成される。前記磁石２２と磁石２３は、対向する面が同じ極性（例えば、Ｎ極どうし）を有しており、これら両磁石２２，２３の磁力の反発による付勢作用によって、クランプピストン１ａが付勢される。なお、通常、磁石２２は永久磁石で、磁石２３は電磁石でそれぞれ構成されるが、磁石２２，２３ともに永久磁石または電磁石としてもよい。
なお、その他の構成は図６の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１０は、ロールチョッククランプ装置Ａの他の実施形態を示す縦断面図であり、弾性体の弾性力の付勢作用でクランプピストン１ａを付勢する付勢機構２ａを備えたものである。この付勢機構２ａは、シリンダ１４の内底部に配置された単層状または多層状の皿バネ２４で構成され、この皿バネ２４の弾性力による付勢作用によって、クランプピストン１ａが付勢される。ピストンロッド６は、皿バネ２４を貫通してシリンダ１４に固定されている。なお、弾性体としては、コイルスプリングや板バネなどを用いてもよい。
なお、その他の構成は図６の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
また、付勢機構２ａとしては、例えば、ボールネジ式の電導シリンダ機構などを用いてもよい。この場合、剛体である電導シリンダもある程度伸縮できるバネ剛性を有しており、このバネ剛性によりクランプピストン１ａの変位（振動）に十分追従した付勢を行うことができる。
なお、図６〜図１０では、ロールチョッククランプ装置Ａの基体部ａをハウジング７に固定した例を示したが、図４に示すように基体部ａはロールチョック側に固定してもよく、この場合には、基体部ａを構成するシリンダ１４や付勢機構２ａはロールチョック内に設けられる。

また、図６に示すようなクランプピストン１ａを有するロールチョッククランプ装置Ａにおいて、ダンパー３ａとしても、種々の形式のものを用いることができる。
図１１は、ダンパー３ａとして他の形式の油圧ダンパーを用いた場合の一実施形態を示す縦断面図である。このダンパー３ａは、ピストン５に、これを軸方向で貫通するオリフィス２５が設けられ、このオリフィス２５を介して油液室４０ａ，４０ｂが連通し、ピストン５の移動に伴ってオリフィス２５を通じて作動油を移動させるようにしている。したがって、この作動油がオリフィス２５を通過する際の油圧抵抗力によって、クランプピストン１ａの変位（移動）に伴うシリンダ室４内でのピストン５の相対変位が緩衝される。
なお、その他の構成は図７の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

なお、油圧ダンパーとしては、例えば、シリンダ室４の外側に設けられる配管で油液室４０ａ，４０ｂを連通させる構造など、適宜な構造のものを用いることができる。
図１２は、ダンパー３ａとして摩擦ダンパーを用いた場合の一実施形態を示す縦断面図である。このダンパー３ａでは、ピストン５がシリンダ室４の内壁を軸方向で摩擦摺動し、この際に生じる摩擦力によって、クランプピストン１ａの変位（移動）に伴うシリンダ室４内でのピストン５の相対変位が緩衝される。
なお、その他の構成は図７の実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
ダンパー３ａとしては、上述した油圧ダンパー、摩擦ダンパー以外にも、例えば、ＭＲダンパー（磁気粘性流体ダンパー）、ＥＲダンパー（電気粘性流体ダンパー）、鉛ダンパーなど適宜な形式のものを適用することができる。

圧延機のロールチョックの形態としては、ワークロールのロールチョックがバックアップロールのロールチョックに拘束されるような構造のものが知られており、本発明はこのような構造の圧延機に適用してもよい。この場合、ロールチョッククランプ装置Ａは、ワークロールのロールチョックとバックアップロールのロールチョック間に設けてもよいし、バックアップロールのロールチョックとハウジング間に設けてもよいし、或いはそれらの両方に設けてもよい。
図１３はそのような圧延機の一実施形態を示す概念図である。
上バックアップロール９ｘのロールチョック１１ｘは、垂下した１対のアーム部１１０を有し、この１対のアーム部１１０間に上ワークロール８ｘのロールチョック１０ｘが配置され、このロールチョック１０ｘと前記ロールチョック１１ｘのアーム部１１０間にロールチョッククランプ装置Ａ_１を介在させ、このロールチョッククランプ装置Ａ_１により、ロールチョック１０ｘを水平方向でロールチョック１１ｘ（１対のアーム部１１０）に対して拘束するようにしている。

図１〜図５に示すロールチョッククランプ装置Ａと同様、前記ロールチョッククランプ装置Ａ_１は、その基体部ａ（装置本体）に対して進退可能なクランプ体１を有するとともに、このクランプ体１をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段２と、クランプ体１の振動を減衰する制振手段３（振動減衰手段）を有している。これらバネ剛性手段２と制振手段３は、並列した関係で上記のような機能を果たすべくクランプ体１と各々連係している。すなわち、基体部ａとクランプ体１との間にあって、バネ剛性手段２はクランプ体１を付勢してロールチョック１０ｘに押し付け、制振手段３はロールチョック１０ｘに追随して振動（変位）するクランプ体１を制振する。
各ロールチョッククランプ装置Ａ_１は、その基体部ａが上バックアップロール９ｘの前記アーム部１１０に固定されるとともに、上ワークロール８ｘのロールチョック１０ｘに対して、クランプ体１がバネ剛性手段２のバネ剛性で押し付けられている。

さらに、本実施形態では、上バックアップロール９ｘのロールチョック１１ｘとハウジング７間にロールチョッククランプ装置Ａ_２を介在させ、このロールチョッククランプ装置Ａ_２により、前記ロールチョック１１ｘを水平方向でハウジング７に対して拘束するようにしている。
前記各ロールチョッククランプ装置Ａ_２も、その基体部ａ（装置本体）に対して進退可能なクランプ体１を有するとともに、このクランプ体１をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段２と、クランプ体１の振動を減衰する制振手段３（振動減衰手段）を有している。これらバネ剛性手段２と制振手段３は、並列した関係で上記のような機能を果たすべくクランプ体１と各々連係している。すなわち、基体部ａとクランプ体１との間にあって、バネ剛性手段２はクランプ体１を付勢してロールチョック１１ｘに押し付け、制振手段３はロールチョック１１ｘに追随して振動（変位）するクランプ体１を制振する。
各ロールチョッククランプ装置Ａ_２は、その基体部ａがハウジング７に固定されるとともに、上バックアップロール９ｘのロールチョック１１ｘ（アーム部１１０）に対して、クランプ体１がバネ剛性手段２のバネ剛性で押し付けられている。

ロールチョッククランプ装置Ａ_１，Ａ_２の機能およびより具体的な実施形態は、さきに述べた実施形態のロールチョッククランプ装置Ａと同様である。例えば、図６〜図１０の構造をロールチョッククランプ装置Ａ_１に適用する場合、その基体部ａはロールチョック１１ｘのアーム部１１０またはこれと対向するロールチョック１０ｘに固定される。また、図６〜図１０の構造をロールチョッククランプ装置Ａ_２に適用する場合、その基体部ａはハウジング７またはこれと対向するロールチョック１１ｘに固定される。
また、以上の構成は、下ワークロール８ｙのロールチョック１０ｙと、下バックアップロール９ｙのロールチョック１１ｙに適用してもよく、この場合には、ロールチョック１１ｙに上方に延びる１対のアーム部を設け、この１対のアーム部間にロールチョック１０ｙを配置することになる。
また、バックアップロール９のロールチョック１１とワークロール８のロールチョック１０間のロールチョッククランプ装置Ａ_１と、ハウジング７とバックアップロール９のロールチョック１１間のロールチョッククランプ装置Ａ_２は、いずれか一方のみを設けてもよい。
また、ロールチョッククランプ装置Ａ_１とロールチョッククランプ装置Ａ_２は、それぞれ図１３の実施形態のようにロールチョックの両側に設けてもよいし、図３と同様にロールチョックの片側に設けてもよい。

本発明の圧延機の一実施形態を示す概念図本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図本発明の圧延機が有するロールチョッククランプ装置Ａの一実施形態を示す縦断面図図６のロールチョッククランプ装置Ａのダンパーを部分的に示す縦断面図本発明の圧延機が有するロールチョッククランプ装置Ａの他の実施形態を示す縦断面図本発明の圧延機が有するロールチョッククランプ装置Ａの他の実施形態を示す縦断面図本発明の圧延機が有するロールチョッククランプ装置Ａの他の実施形態を示す縦断面図ロールチョッククランプ装置Ａが有するダンパーの他の実施形態を部分的に示す縦断面図ロールチョッククランプ装置Ａが有するダンパーの他の実施形態を部分的に示す縦断面図本発明の圧延機の他の実施形態を示す概念図

符号の説明

１クランプ体
１ａクランプピストン
２バネ剛性手段
２ａ付勢機構
３制振手段
３ａダンパー
４シリンダ室
５ピストン
６ピストンロッド
７ハウジング
８ｘ上ワークロール
８ｙ下ワークロール
９ｘ上バックアップロール
９ｙ下バックアップロール
１０ｘ，１０ｙ，１１ｘ，１１ｙロールチョック
１２ライナー
１３ブロック
１４シリンダ
１５油液通路
１６挿通孔
１７通路
１８，１９シール材
２０固定部材
２１気体通路
２２，２３磁石
２４皿バネ
２５オリフィス
４０ａ，４０ｂ油液室
７０シリンダブロック
１００本体
１０１，１０２部材
１１０アーム部
１４０シリンダ室
Ａ，Ａ_１，Ａ_２ロールチョッククランプ装置
ａ基体部

Claims

ロールチョックとハウジング間にロールチョッククランプ装置（Ａ）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ）により、ロールチョックを水平方向でハウジングに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ）は、その基体部（ａ）がロールチョックとハウジングのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられ、
前記クランプ体（１）が基体部（ａ）に対して進退可能なクランプピストン（１ａ）からなり、前記バネ剛性手段（２）が流体圧、磁力、弾性体による弾性力のうちの少なくとも１つの付勢作用で前記クランプピストン（１ａ）を付勢する付勢機構（２ａ）からなり、前記制振手段（３）が前記基体部（ａ）とクランプピストン（１ａ）間を連結するダンパー（３ａ）からなり、
該ダンパー（３ａ）は、前記クランプピストン（１ａ）内に形成されたシリンダ室（４）と、該シリンダ室（４）内に進退可能に配置されるピストン（５）と、前記シリンダ室（４）からクランプピストン（１ａ）の後端に貫通する挿通孔を通じて前記ピストン（５）を基体部（ａ）に連結するピストンロッド（６）を備えることを特徴とする圧延機。
ロールチョッククランプ装置（Ａ）は、ワークロールチョックおよび／またはバックアップロールチョックの片側または両側とハウジング間に介在することを特徴とする請求項１に記載の圧延機。
バックアップロールチョックが１対のアーム部を有し、該１対のアーム部間にワークロールチョックが配置され、該ワークロールチョックと前記バックアップロールチョックのアーム部間にロールチョッククランプ装置（Ａ_１）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）により、ワークロールチョックを水平方向でバックアップロールチョックに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）は、その基体部（ａ）がワークロールチョックとバックアップロールチョックのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられることを特徴とする圧延機。
ロールチョッククランプ装置（Ａ_１）は、ワークロールチョックの片側または両側とバックアップロールチョックのアーム部間に介在することを特徴とする請求項３に記載の圧延機。
さらに、バックアップロールチョックとハウジング間にロールチョッククランプ装置（Ａ_２）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）により、バックアップロールチョックを水平方向でハウジングに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）がバックアップロールチョックとハウジングのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられることを特徴とする請求項３または４に記載の圧延機。
バックアップロールチョックが１対のアーム部を有し、該１対のアーム部間にワークロールチョックが配置され、バックアップロールチョックとハウジング間にロールチョッククランプ装置（Ａ_２）を介在させ、該ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）により、バックアップロールチョックを水平方向でハウジングに対して拘束するようにした圧延機であって、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）に対して進退可能なクランプ体（１）と、該クランプ体（１）をバネ剛性で付勢するバネ剛性手段（２）と、前記クランプ体（１）の振動を減衰する制振手段（３）とを備えるとともに、前記バネ剛性手段（２）と制振手段（３）は並列した関係で、前記クランプ体（１）と各々連係し、
前記ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、その基体部（ａ）がバックアップロールチョックとハウジングのうちのいずれか一方の部材に固定されるとともに、他方の部材に対して、前記クランプ体（１）がバネ剛性手段（２）のバネ剛性で押し付けられることを特徴とする圧延機。
ロールチョッククランプ装置（Ａ_２）は、バックアップロールチョックの片側または両側とハウジング間に介在することを特徴とする請求項５または６に記載の圧延機。
制振手段（３）がダンパー（３ａ）からなることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載の圧延機。
クランプ体（１）が基体部（ａ）に対して進退可能なクランプピストン（１ａ）からなり、バネ剛性手段（２）が流体圧、磁力、弾性体による弾性力のうちの少なくとも１つの付勢作用で前記クランプピストン（１ａ）を付勢する付勢機構（２ａ）からなり、制振手段（３）が前記基体部（ａ）とクランプピストン（１ａ）間を連結するダンパー（３ａ）からなることを特徴とする請求項８に記載の圧延機。
ダンパー（３ａ）は、クランプピストン（１ａ）内に形成されたシリンダ室（４）と、該シリンダ室（４）内に進退可能に配置されるピストン（５）と、前記シリンダ室（４）からクランプピストン（１ａ）の後端に貫通する挿通孔を通じて前記ピストン（５）を基体部（ａ）に連結するピストンロッド（６）を備えることを特徴とする請求項９に記載の圧延機。