JP6151936B2

JP6151936B2 - ロールスタンド

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Publication number: JP6151936B2
Application number: JP2013050752A
Authority: JP
Inventors: 貴志万殿
Original assignee: 株式会社英田エンジニアリング
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2017-06-21
Anticipated expiration: 2033-03-13
Also published as: CN104043694A; CN104043694B; JP2014176855A

Description

本発明は、ローラを用いて長尺な被成形材料をロール成形するためのロールスタンドに関する。

一般に、搬送される長尺な被成形材料を所定の曲率にコイリング（カーリング）加工等のロール成形をするためのロールスタンドが知られている。この種のロールスタンドでは、被成形材料をローラで挟んで曲げ加工を行っており（例えば、特許文献１参照）、ロールスタンドで加工された被成形材料はその後所望の長さに切断される。

コイリング加工は、特にＬ字形のアングル形状等に成形された被成形材料をコイル形状に加工する際に、Ｌ字形を形成する面にしわが発生し易い。このため、しわの発生を防止すべく、被成形材料のＬ字形を形成する面をローラで挟んで圧延しながらコイル形状に加工していた。また、ロールスタンドは、被成形材料を挟む一対のローラの間隔を調整することにより圧延力調整を行っていた。

特許第４０５９７３７号

しかしながら、上記従来の構成では、圧延力調整をすべく一対のローラの間隔を調整するために、ローラが取り付けられたロールシャフトとローラとの間にシムを挟むことにより、ロール軸及び本体とローラとの位置関係を調整していた。ローラの間隔を調整するにはシムを別のサイズのシムと交換する必要があり、シムを交換するためにはシムの周辺の多数の部品を取り外す必要があった。このため、圧延力調整作業はシムの交換作業が煩雑であり、多くの時間を費やされていた。また、上述したコイリング加工のような一対のローラの間隔の調整に限らず、例えば各種製品のロール成形におけるローラ兼用技術等の観点でローラの位置調整を効率良く行える位置調整構造が業界では強く望まれていた。

本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、ローラの軸方向の位置を容易に調整可能なロールスタンドを提供することにある。

本発明は、搬送される被成形材料を加工するためのロールスタンドにおいて、第１のローラが取り付けられた第１の軸と、前記第１のローラとの間に前記被成形材料を挟み、搬送される前記被成形材料を前記第１のローラとともに曲げるための第２のローラが取り付けられた第２の軸と、前記第１の軸の軸方向に移動自在に前記第１の軸を支持するとともに、前記軸方向に支持部側ねじが形成された支持部と、前記支持部の前記支持部側ねじにねじ込まれるための調整部側ねじが形成され、前記支持部側ねじにねじ込まれた量により前記第１の軸の前記軸方向の位置を調整する調整部とを備えたことを特徴とする。

この場合において、前記第１の軸は、前記調整部に対して回転自在であってもよい。前記第１の軸と前記第２の軸とは、動力伝達機構を介して接続されていてもよい。前記動力伝達機構は、前記第１の軸に取り付けられた前記第１の歯車と前記第２の軸に取り付けられた前記第２の歯車とを備え、前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、前記第１の軸の前記軸方向の位置を調整可能な範囲内を前記調整部が移動しても常に互いにかみ合う歯幅に形成されていてもよい。前記第２の軸は、外部から駆動力が伝達されるための連結部を備えていてもよい。前記支持部は、ニードル軸受を介して前記第１の軸を支持してもよい。前記調整部側ねじ部は雄ねじであり、前記支持部側ねじ部は雌ねじであってもよい。前記調整部側ねじ部または前記支持部側ねじ部のいずれかに前記調整部の前記軸方向への移動を規制するためのロックナットが取り付けられていてもよい。前記第１の軸または前記第２の軸は、外周に前記第１のローラまたは前記第２のローラが取り付けられた後に膨張して、前記第１のローラまたは前記第２のローラが固定されていてもよい。前記第１の軸または前記第２の軸は、内部に液圧配管が形成されており、前記液圧配管に液圧が加えられることにより膨張してもよい。前記第１のローラは、昇降自在に設けられていてもよい。前記第２の軸は、前記第２の軸の軸方向に移動自在に設けられていてもよい。前記第１のローラまたは前記第２のローラは、電動機の駆動力によって移動してもよい。前記被成形材料の形状の計測値に対応する計測データに基づいて、前記第１のローラまたは第２のローラの位置を移動させてもよい。

また、この場合において、第３のローラが取り付けられ、前記第１の軸と略同軸で設けられた第３の軸と、前記第３のローラとの間に前記被成形材料を挟み、搬送される前記被成形材料を前記第３のローラとともに曲げるための第４のローラが取り付けられ、前記第２の軸と略同軸で設けられた第４の軸とを備え、前記第２の軸及び前記第４の軸のいずれか一方の軸は、他方の軸内に挿入されてもよい。前記一方の軸は、前記第１のローラ及び前記第３のローラとの間に前記被成形材料を挟む第５のローラが取り付けられていてもよい。前記第５のローラは、前記第２のローラと前記第４のローラとの間が略均一の外径で形成されていてもよい。

本発明では、ローラの位置を容易に調整可能にすることができる。

本実施形態に係るロールスタンドの要部を示す正面図である。ローラの位置を移動させた状態を示す正面図である。第２実施形態に係るロールスタンドを示す正面図である。第３実施形態に係るロールスタンドを示す正面図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係るロールスタンド１００の要部を示す正面図であり、図２は、ローラの位置を移動させた状態を示す正面図である。

ロールスタンド１００は、図１に示すように、搬送される長尺な高張力鋼等の被成形材料１をロール成形により所定の曲率に曲げてコイル形状にコイリング加工するための加工装置である。このロールスタンド１００は、長尺な被成形材料１が略水平方向に搬送されるようになっている。このロールスタンド１００は、支持部１０と、第１の軸２０と、第２の軸３０と、調整部４０とを備えている。

支持部１０は、第１の軸２０及び第２の軸３０を支持するための一対の支持柱１１、１２を備えている。支持柱１１は、上側軸受ケーシング１３と下側軸受ケーシング１４とを備えており、支持柱１２は、上側軸受ケーシング１５と下側軸受ケーシング１６とを備えている。上側軸受ケーシング１３，１５は、その高さ位置が移動自在に支持柱１１，１２に取り付けられている。一方、下側軸受ケーシング１４，１６は、その高さ位置が固定されて支持柱１１，１２に取り付けられている。支持柱１２の上側軸受ケーシング１５の内側には、第１の軸２０の軸方向に雌ねじ（支持部側ねじ）１７が形成されている。なお、コイリング加工を行う際には、支持柱１２の上側軸受ケーシング１５は、支持柱１１の上側軸受ケーシング１３よりも若干高い位置に移動され、第１の軸２０を少し傾けるようになっている。

第１の軸２０は、支持柱１１，１２の上側軸受ケーシング１３，１５に支持されている。第１の軸２０は、ニードル軸受２２，２３を介してそれぞれ上側軸受ケーシング１３，１５に取り付けられている。これにより、第１の軸２０は、上側軸受ケーシング１３，１５に対して第１の軸２０の軸方向に移動自在になっている。第１の軸２０は、支持柱１１側の端部に第１のローラ２１が取り付けられており、第１のローラ２１は、第１の軸２０と一体で回転するようになっている。また、第１の軸２０は、第１のローラ２１が取り付けられた端部の反対側の端部には、第１の軸２０と一体で回転する第１の歯車２４が取り付けられている。

第２の軸３０は、支持柱１１，１２の下側軸受ケーシング１４，１６に支持されている。第２の軸３０は、ニードル軸受３２を介して支持柱１１側の下側軸受ケーシング１４に取り付けられている。一方、第２の軸３０は、テーパころ軸受３３を介して支持軸１２側の下側軸受ケーシング１６に取り付けられている。これにより、第２の軸３０は、回転することはできても、下側軸受ケーシング１６に対して第２の軸３０の軸方向に移動できないようになっている。第２の軸３０は、支持柱１１側の端部に第２のローラ３１が取り付けられており、第２のローラ３１は、第２の軸３０と一体で回転するようになっている。また、第２の軸３０は、第２のローラ３１が取り付けられた端部の反対側の端部に、第２の軸３０と一体で回転するとともに、第１の歯車２４とかみ合う第２の歯車３４が取り付けられている。第１の歯車２４と第２の歯車３４とは動力伝達機構として機能し、第１の軸２０と第２の軸３０との間で互いに駆動力を伝達する。第２の軸３０は、第２の歯車３４が取り付けられた端部から突出した連結部３５が設けられている。第１の軸２０及び第２の軸３０は、この連結部３５を介して外部の駆動装置に連結されて駆動力が伝達され、第１のローラ２１と第２のローラ３１との間の被成形材料を搬送するようになっている。

第１の軸２０及び第２の軸３０は、第１のローラ２１と第２のローラ３１との間に被成形材料を挟んで搬送し、搬送される被成形材料を曲げるようになっている。

調整部４０は、第１の軸２０の支持柱１２側で第１の軸２０に取り付けられている。調整部４０は、略円筒形に形成された本体４１と、この本体４１の端部を閉じる蓋部４２とを備えている。第１の軸２０の周りにはカラー２５が組み付けられており、蓋部４２は、カラー２５の周りに組み付けられるリング形状のシール４３を介して第１の軸２０に組み付けられている。本体４１と蓋部４２とを組み合わせて軸受ケースを形成しており、軸受ケース内には複式スラスト玉軸受４４が組み込まれている。この複式スラスト玉軸受４４は、軸側段部４４ａと、調整部側段部４４ｂ，４４ｃと、玉４４ｄ，４４ｅと、ロックナット４７とを備えている。

軸側段部４４ａは、リング形状に形成されており、その内周が第１の軸２０に取り付けられている。この軸側段部４４ａは、カラー２５により第１の軸２０の軸方向への移動が規制されており、第１の軸２０と一体で軸方向に移動するようになっている。

調整部側段部４４ｂ，４４ｃは、リング形状に形成されており、その外周が本体４１側に取り付けられている。これら調整部側段部４４ｂ，４４ｃは、本体４１と一体で第１の軸２０の軸方向に移動するようになっている。

軸側段部４４ａと調整部側段部４４ｂ，４４ｃとの間には、それぞれ玉４４ｄ，４４ｅが挟まっている。これら玉４４ｄ，４４ｅは、それぞれ第１の軸２０の周りに複数配置されている。軸側段部４４ａは、調整部側段部４４ｂ，４４ｃに対して第１の軸２０の軸を中心に回転自在になっている。これにより、第１の軸２０は、調整部４０に対して軸方向に移動しないが軸を中心に回転自在になっている。

本体４１の外周には、第１の軸２０の軸方向に雄ねじ（調整部側ねじ）４５が形成されている。この雄ねじ４５は、支持柱１２の上側軸受ケーシング１５に形成された雌ねじ１７にねじ込めるように形成されている。また、本体４１及び蓋部４２の外周には、専用フックスパナを引っ掛けるための溝４６が形成されている。本体４１は、作業者が専用フックスパナを用いて調整部４０を第１の軸２０の軸を中心に回転させることにより、本体４１の雄ねじ４５が上側軸受ケーシング１５の雌ねじ１７にねじ込まれる。調整部４０は、上側軸受ケーシング１５の雌ねじ１７にねじ込まれた量により、調整部４０と上側軸受ケーシング１５との間隔を狭めたり広げたりすることが可能である。これにより、調整部４０は、第１の軸２０の軸方向に移動して第１の軸２０の位置を調整可能になっている。なお、本実施形態では、作業者が専用フックスパナを用いて調整部４０を移動させているが、サーボモータ（電動機）を用いて調節部４０を移動させてもよい。

第１の軸２０の第１の歯車２４と第２の軸３０の第２の歯車３４とは、調整部４０が第１の軸２０の軸方向の位置を調整可能な範囲内を移動しても、図２に示すように、常に互いにかみ合った状態を維持するのに十分な歯幅に形成されている。ここで、調整可能な範囲とは、第１の軸２０に駆動力をかけてロールスタンド１００をコイリング加工に使用できる範囲を言い、調整部４０を上側軸受ケーシング１５に取り付ける際に通過するに過ぎない範囲は含まないものとする。

調整部４０は、図１に示すように、複式スラスト玉軸受４４を介して第１の軸２０に取り付けられているため、調整部４０を回転させるときのトルクは第１の軸２０にほとんど伝わらないようになっている。一方、第１の軸２０は、第１の歯車２４で第２の軸３０の第２の歯車３４とかみ合っており、また、第２の軸３０は連結部３５で外部の装置に連結されているため、これらによる回転抵抗により回り難くなっている。これにより、調整部４０を回転させても、第１の軸２０はほとんど回転せず、第１の軸２０は第１の歯車２４とともに第１の軸２０の軸方向に移動するだけである。

ロックナット４７は、本体４１の雄ねじ部４５に取り付けられている。ロックナット４７は、支持柱１２の上側軸受ケーシング１５に当たるようにねじ込まれることにより、調整部４０の上側軸受ケーシング１５に対する回転を防止し、調整部４０の軸方向への移動を規制する。すなわち、ロックナット４７を上述の専用フックスパナで緩めて上側軸受ケーシング１５から離すと、調整部４０は回転可能な状態になる。作業者は、調整部４０を回転させて第１の軸２０の軸方向の位置を決めると、ロックナット４７を上側軸受ケーシング１５側に締め付け、第１の軸２０の軸方向の位置が固定される。

本実施形態では、ロールスタンド１００は、第１のローラ２１が取り付けられた第１の軸２０と、第１のローラ２１との間に被成形材料１を挟み、搬送される被成形材料１を第１のローラ２１とともに曲げる第２のローラ３１が取り付けられた第２の軸３０と、第１の軸２０の軸方向に移動自在に第１の軸２０を支持するとともに、軸方向に雌ねじ１７が形成された支持部１０と、支持部１０の雌ねじ１７にねじ込まれるための雄ねじ４５が形成され、雌ねじ１７にねじ込まれた量により第１の軸２０の軸方向の位置を調整する調整部４０とを備えている。これにより、ロックナット４７を緩め、専用フックスパナを用いて調整部４０を回すだけで第１の軸２０は軸方向に移動する。このため、作業者は、第１の軸２０及びローラ２１の軸方向の位置を容易に調整することができる。

また、本実施形態では、第１の軸２０は、複式スラスト玉軸受４４を介して調整部４０に取り付けられ、調整部４０に対して回転自在になっている。これにより、ロールスタンド１００は、調整部４０により第１の軸２０の軸方向の位置を調整可能な構成を備えていても、第１の軸２０を回転させて第１のローラ２１に駆動力を伝達させることができる。

さらに、本実施形態では、第１の軸２０と第２の軸３０とは第１の歯車２４と第２の歯車３４とを介して接続されており、第１の歯車２４及び第２の歯車３４は、調整部４０が第１の軸２０の軸方向の位置を調整可能な範囲内を移動しても常に互いにかみ合う歯幅に形成されている。これにより、ロールスタンド１００は、第１の軸２０の軸方向の位置を調整可能であるとともに、第２の軸３０に伝達された駆動力を第１の軸２０に伝達することができる。

［２］第２実施形態
図３は、第２実施形態に係るロールスタンドを示す正面図である。なお、第２実施形態に係るロールスタンド２００は、第１実施形態の支持部の支持柱が一本になったロールスタンドがもう一組向かい合わせに配置された構成を備えている。なお、図３において、第１実施形態と略同様の構成は、符号に１００を追加した符号を付して重複する説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

本実施形態に係るロールスタンド２００は、Ｃ型鋼のような左右対称の被成形材料１０１をロール成形するためものであり、図３に示すように、図中左側に支持部１１０ａと、第３のローラ１２１ａが取り付けられた第３の軸１２０ａと、第４のローラ１３１ａが取り付けられた第４の軸１３０ａと、調整部１４０ａとを備えている。支持部１１０ａは、上側軸受ケーシング１１５ａと、下側軸受ケーシング１１６ａとを備えている。

一方、ロールスタンド２００は、図中右側に支持部１１０ｂと、第１の軸１２０ｂと、第２の軸１３０ｂと、調整部１４０ｂとを備えている。支持部１１０ｂは、上側軸受ケーシング１１５ｂと、下側軸受ケーシング１１６ｂとを備えている。

支持部１１０ａは、カセットベース５０上に配置され、サーボモータ（電動機）５１の駆動力によってレール５２上をスライド移動可能なスライド台座５３上に配置されており、支持部１１０ｂは、カセットベース５０上に固定された固定台座５４上に配置されている。これにより、支持部１１０ａは、スライド台座５３とともにスライド移動することにより支持部１１０ｂとの間隔を変えることができるようになっている。これにより、１種類のローラを兼用して、リップ溝形鋼や軽溝形鋼等の種類及びサイズの異なる製品を製造できるようになっている。

左側の第３の軸１２０ａは円筒形状を有しており、右側の第１の軸１２０ｂに向かって延びている。右側の第１の軸１２０ｂは、左側の第３の軸１２０ａの端部近傍から径が細くなっており、左側の第３の軸１２０ａの軸内に挿入されて略同軸で貫通するようになっている。これにより、左側の支持部１１０ａと右側の支持部１１０ｂとの距離が離れても、左側の第３の軸１２０ａと右側の第１の軸１２０ｂとは接続された状態が維持されるようになっている。なお、左側の第３の軸１２０ａは、右側の第１の軸１２０ｂにおける左側の第３の軸１２０ａ内に挿入された部分に形成された溝に引っかかっており、左側の第３の軸１２０ａと右側の第１の軸１２０ｂとは、左側の支持部１１０ａと右側の支持部１１０ｂとの距離に係らず常に一体で回転するようになっている。第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａは、ニードル軸受１３２を介してそれぞれ上側軸受ケーシング１１５ａ，１１５ｂに取り付けられている。

左側の第４の軸１３０ａは円筒形状を有しており、右側の第２の軸１３０ｂに向かって延びている。右側の第２の軸１３０ｂは、左側の第４の軸１３０ａの端部近傍から径が細くなっており、左側の第４の軸１３０ａの軸内に挿入されて略同軸で貫通するようになっている。これにより、左側の支持部１１０ａと右側の支持部１１０ｂとの距離が離れても、左側の第４の軸１３０ａと右側の第２の軸１３０ｂとは接続された状態が維持されるようになっている。なお、左側の第４の軸１３０ａは、右側の第２の軸１３０ｂにおける左側の第４の軸１３０ａ内に挿入された部分に形成された溝に引っかかっており、左側の第４の軸１３０ａと右側の第２の軸１３０ｂとは、左側の支持部１１０ａと右側の支持部１１０ｂとの距離に係らず常に一体で回転するようになっている。第２の軸受１３０ｂ及び第４の軸１３０ａは、テーパころ軸受１３３を介してそれぞれ下側軸受ケーシング１１６ａ，１１６ｂに取り付けられている。

また、右側の第２の軸１３０ｂは、連結部１３５を介して駆動装置であるレジューサ７０に連結されている。これにより、レジューサ７０から連結部１３５を介して伝達された駆動力は、第４の軸１３０ａ及び第２の軸１３０ｂに伝達されるとともに、第１の歯車１２４及び第２の歯車１３４を介して第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａに伝達される。

上側軸受ケーシング１１５ａ，１１５ｂは、支持部１１０ａ，１１０ｂの上部に設けられた昇降機構１１８ａ，１１８ｂによりその高さ位置が移動自在に支持柱１１２ａ，１１２ｂに取り付けられている。これにより、被成形材料１０１の板厚に応じて第１のローラ１２１ｂと第２のローラ１３１ｂとの間隔、及び、第３のローラ１２１ａと第４のローラ１３１ａとの間隔を調整することができるようになっている。昇降機構１１８ａ，１１８ｂは、シャフト６０で互いに接続されており、昇降機構１１８ａに取り付けられた昇降ハンドル６１を作業者が回すと昇降機構１１８ａ，１１８ｂは連動して上側軸受ケーシング１１５ａ，１１５ｂを昇降させるようになっている。すなわち、上側軸受ケーシング１１５ａと上側軸受ケーシング１１５ｂとは、昇降しても常に同じ高さになっている。なお、本実施形態では、昇降ハンドル６１を用いて上側軸受ケーシング１１５ａ，１１５ｂを昇降させているが、サーボモータ（電動機）を用いて上側軸受ケーシング１１５ａ，１１５ｂを昇降させてもよい。

調整部１４０ａ，１４０ｂは、第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａと略平行に配置された図示せぬ板厚調整機構で接続されており、左側の調整部１４０ａ側に取り付けられた板厚調整ハンドル４９を作業者が回すと、左側の調整部１４０ａと右側の調整部１４０ｂとは第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａの軸方向にそれぞれ逆向きに移動する。すなわち、板厚調整ハンドル４９を作業者が一方の方向に回すと左側の調整部１４０ａと右側の調整部１４０ｂとの間隔が大きくなり、他方の方向に回すと左側の調整部１４０ａと右側の調整部１４０ｂとの間隔が小さくなる。これにより、被成形材料１０１の板厚に応じて第１のローラ１２１ｂと第３のローラ１２１ａとの間隔を調整することができるようになっている。このような構成にすべく、調整部１４０ａ、１４０ｂは、例えば、右ねじと左ねじとでそれぞれ上側軸受ケーシング１１５ａ，１１５ｂに取り付けられていてもよいし、両方とも右ねじまたは左ねじで取り付け、一方の調整部１４０ａ、１４０ｂに伝わる駆動力の回転方向を歯車等で逆向きにしてもよい。なお、本実施形態では、調整部１４０ａ、１４０ｂにロックナットを用いておらず、板厚調整機構の回転抵抗により調整部１４０ａ、１４０ｂの回転を防止している。また、板厚調整ハンドル４９を用いて左側の調整部１４０ａと右側の調整部１４０ｂとの間隔を調節しているが、サーボモータ（電動機）を用いて左側の調整部１４０ａと右側の調整部１４０ｂとの間隔を調節してもよい。

本実施形態では、ロールスタンド２００は、第１のローラ１２１ｂ及び第３のローラ１２１ａが取り付けられた第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａと、第１のローラ１２１ｂ及び第３のローラ１２１ａとの間に被成形材料１０１を挟み、搬送される被成形材料１０１を第１のローラ１２１ｂ及び第３のローラ１２１ａとともに曲げる第２のローラ１３１ｂ及び第４のローラ１３１ａが取り付けられた第２の軸１３０ｂ及び第４の軸１３０ａと、第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａの軸方向に移動自在に第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａを支持するとともに、軸方向に雌ねじが形成された支持部１１０ａ，１１０ｂと、支持部１１０ａ，１１０ｂの雌ねじにねじ込まれるための雄ねじが形成され、雌ねじにねじ込まれた量により第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａの軸方向の位置を調整する調整部１４０ａ，１４０ｂとを備えている。これにより、調整部１４０ａ，１４０ｂを回すだけで第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａは軸方向に移動する。このため、作業者は、第１の軸１２０ｂ及び第３の軸１２０ａとローラ１２１ｂ，１２１ａとの軸方向の位置を容易に調整することができる。

［３］第３実施形態
図４は、第３実施形態に係るロールスタンドを示す正面図である。なお、第３実施形態に係るロールスタンド３００は、主に、ローラの形状と、第５のローラを備えた構成とが第２実施形態に係るロールスタンド２００と異なっている。なお、図４及び５において、第２実施形態と略同様の構成は、符号に１００を追加した符号を付して重複する説明を省略し、異なる部分を詳細に説明する。

本実施形態に係るロールスタンド３００は、第２の軸２３０ｂが内部を貫通する円筒形状の第５のローラ２３６を備えている。この第５のローラ２３６は、２つの異なる外径の円筒形状が軸方向に組み合わされて形成されており、支持柱２１２ａ側にあるスリーブ部２３６ａと、支持柱２１２ｂ側にあるローラ部２３６ｂとを有している。第５のローラ２３６は、支持柱２１２ａ及び第４のローラ２３１ａに対しては第２の軸２３０ｂの軸方向に移動できるが、第２の軸２３０ｂに対しては第２の軸２３０ｂの軸方向に移動できないように第２の軸２３０ｂに取り付けられている。第４のローラ２３１ａは、内周に沿って溝が形成されており、この溝にはＯ（オー）リング２３７が組み込まれている。これにより、第４のローラ２３１ａと第５のローラ２３６との間は密封されて異物の侵入を防止することができる。

第５のローラ２３６のスリーブ部２３６ａは、第２の軸２３０ｂとともに第４の軸２３０ａ内に挿入されて第４の軸２３０ａと第２の軸２３０ｂとの間に介在し、第２の軸２３０ｂを軸心と直交する方向に移動しないように支持している。

一方、第５のローラ２３６のローラ部２３６ｂは、第２のローラ２３１ｂと第４のローラ２３１ａとの間で、第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａと対向するように位置している。この第５のローラ２３６のローラ部２３６ｂは、第２のローラ２３１ｂと第４のローラ２３１ａとの間が段差のない略均一の外径で円筒形状に形成されているため、で形成されている。第５のローラ２３６のローラ部２３６ｂは、第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａとの間に被成形材料２０１を挟み、搬送される被成形材料２０１を加工するようになっている。これにより、ロールスタンド３００は、第１のローラ２２１ｂと第３のローラ２２１ａとの間隔、及び、第２のローラ２３１ｂと第４のローラ２３１ａとの間隔が変わっても、第５のローラ２３６のローラ部２３６ｂは、段差のない略均一の外径で形成された部分が被成形材料２０１の底面に常に当たるようになっている。

第２のローラ２３１ｂ及び第４のローラ２３１ａは、図４に示すように、第５のローラ２３６の表面に対して約４５度の角度で広がる断面を全周に亘って有するように円錐形状に形成されている。これにより、第５のローラ２３６と第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａとの間に挟まった被成形材料２０１は、第２のローラ２３１ｂ及び第４のローラ２３１ａに押し付けられ、第５のローラ２３６と第２のローラ２３１ｂ及び第４のローラ２３１ａとの境目で折り曲げられるようになっている。

第１の軸２２０ｂ、第２の軸２３０ｂ、第３の軸２２０ａ、及び第４の軸２２０ａは、内部に液圧配管が形成されており、この液圧配管に液圧が加えられることにより膨張するようになっている。これにより、軸２２０ｂ，２３０ｂ，２２０ａ，２２０ｂは、外周にローラ２２１ｂ，２３１ｂ，２２１ａ、２３１ａが取り付けられた後に液圧が加えられて膨張し、軸２２０ｂ，２３０ｂ，２２０ａ，２２０ｂの外周面がローラ２２１ｂ，２３１ｂ，２２１ａ、２３１ａの内周面に押し付けられることにより、ローラ２２１ｂ，２３１ｂ，２２１ａ、２３１ａを固定するようになっている。

第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａが取り付けられた上側軸受ケーシング２１５ａ，２１５ｂは、支持部２１０ａ，２１０ｂの上部に設けられた昇降機構２１８ａ，２１８ｂによりその高さ位置が移動自在に支持柱２１２ａ，２１２ｂに取り付けられている。これにより、被成形材料２０１の板厚に応じて第１のローラ２２１ｂと第２のローラ２３１ｂとの間隔、及び、第３のローラ２２１ａと第４のローラ２３１ａとの間隔を調整することができるようになっている。昇降機構２１８ａ，２１８ｂは、ウォームギア（不図示）が取り付けられたサーボモータ（電動機）２６２ａ，２６２ｂが設けられており、制御装置（不図示）の制御によりこれらサーボモータ２６２ａ，２６２ｂが駆動すると昇降機構２１８ａ，２１８ｂは連動して上側軸受ケーシング２１５ａ，２１５ｂを昇降させるようになっている。なお、支持部２１０ａ，２１０ｂは、制御装置の制御により駆動するサーボモータ（不図示）の駆動力を用いてレール１５２上を移動自在に設けられたスライド台座１５０上に設けられており、互いに対して近づいたり離れたりできるようになっている。すなわち、第２の軸２３０ｂ及び第４の軸２２０ａは、スライド台座１５０がレール１５２上を動くことにより、第２の軸２３０ｂ及び第４の軸２２０ａの軸方向に移動自在に設けられている。

また、調整部２４０ａ，２４０ｂは、第１の軸２２０ｂ及び第３の軸２２０ａと略平行に配置された板厚調整機構用シャフト２６４で接続されており、制御装置の制御により左側の調整部２４０ａ側に設けられた板厚調整用のサーボモータ（電動機）２６３が駆動すると、左側の調整部２４０ａと右側の調整部２４０ｂとは第１の軸２２０ｂ及び第３の軸２２０ａの軸方向にそれぞれ逆向きに移動する。すなわち、サーボモータ２６３が一方の方向に回ると左側の調整部２４０ａと右側の調整部２４０ｂとの間隔が大きくなり、他方の方向に回ると左側の調整部２４０ａと右側の調整部２４０ｂとの間隔が小さくなる。これにより、被成形材料２０１の板厚に応じて第１のローラ２２１ｂと第３のローラ２２１ａとの間隔を調整することができるようになっている。このような構成にすべく、調整部２４０ａ、２４０ｂは、例えば、右ねじと左ねじとでそれぞれ上側軸受ケーシング２１５ａ，２１５ｂに取り付けられていてもよいし、両方とも右ねじまたは左ねじで取り付け、一方の調整部２４０ａ、２４０ｂに伝わる駆動力の回転方向を歯車等で逆向きにしてもよい。なお、本実施形態では、調整部２４０ａ、２４０ｂにロックナットを用いておらず、板厚調整機構の回転抵抗により調整部２４０ａ、２４０ｂの回転を防止している。本実施形態では、左側の調整部２４０ａのみにサーボモータ２６３を設けているが、左右の調整部２４０ａ，２４０ｂを板厚調整機構用シャフト２６４で接続せずに、右側の調整部２４０ｂにもサーボモータ（電動機）を設けてもよい。これにより、左右の調整部２４０ａ，２４０ｂでそれぞれ個別に第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａを移動させることができる。

制御装置は、上側軸受ケーシング２１５ａ，２１５ｂを昇降させるためのサーボモータ２６２ａ，２６２ｂ、板厚調整用のサーボモータ２６３、及びスライド台座１５０を移動させるためのサーボモータを駆動させることにより、第１のローラ２２１ｂ、第２のローラ２３１ｂ、第３のローラ２２１ａ、及び第４のローラ２３１ａを移動させることができる。すなわち、制御装置は、計測装置（不図示）により計測した被成形材料２０１の形状の計測値に対応する計測データに基づき、各サーボモータを駆動させて第１のローラ２２１ｂ、第２のローラ２３１ｂ、第３のローラ２２１ａ、及び第４のローラ２３１ａを所望の位置に自動的に移動させることができる。なお、制御装置及び計測装置は、ロールスタンド３００に搭載されていてもよいし、外部機器として設けられていてもよい。

本実施形態に係るロールスタンド３００は、第２のローラ２３１ｂと第４のローラ２３１ａとの間が段差のない略均一の外径で形成された第５のローラ２３６を備えている。これにより、第１のローラ２２１ｂと第３のローラ２２１ａとの間隔、及び、第２のローラ２３１ｂと第４のローラ２３１ａとの間隔が変わっても、被成形材料２０１の底面は第５のローラ２３６に当たる。このため、被成形材料２０１の底面に段差等が形成されてしまうことを防止することができる。

また、第１の軸２２０ｂ、第２の軸２３０ｂ、第３の軸２２０ａ、及び第４の軸２２０ａは、内部に液圧配管が形成されている。これにより、この液圧配管に液圧が加えられることにより膨張するため、液圧を加えるだけで容易にローラ２２１ｂ，２３１ｂ，２２１ａ、２３１ａを固定することができる。

さらに、ロールスタンド３００は、サーボモータ２６２ａ，２６２ｂによって第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａが取り付けられた上側軸受ケーシング２１５ａ，２１５ｂを昇降可能に設けられている。これにより、第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａの位置を容易に変えられることができる。このため、製品の板厚に応じて第１のローラ２２１ｂ及び第３のローラ２２１ａと第２のローラ２３１ｂ及び第４のローラ２３１ａとの間隔を容易に変更することができる。また、一種類のローラを兼用して、リップ溝形鋼や軽溝形鋼等の種類及びサイズの異なる製品を製造することが容易である。

さらにまた、ロールスタンド３００は、上側軸受ケーシング２１５ａ，２１５ｂを昇降させるためのサーボモータ２６２ａ，２６２ｂ、板厚調整用のサーボモータ２６３、及びスライド台座１５０を移動させるためのサーボモータを備えている。これにより、被成形材料２０１の計測データに基づいてローラ２２１ｂ，２３１ｂ，２２１ａ、２３１ａの位置を自動で移動させ、被成形材料２０１の形状や反り、曲がり、及びねじれ等の補正を自動的に行うことができる。このため、被成形材料２０１毎の計測データに基づいてローラ２２１ｂ，２３１ｂ，２２１ａ、２３１ａの位置を調整し、不良製品を出さず、人力による調整が不要で、生産効率の高い生産ラインにすることができる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではい。上記実施形態では、第１の軸２０と第２の軸３０とを接続する動力伝達機構として第１の歯車２４及び第２の歯車３４を用いているが、これに限定されず、例えば、タイミングベルト等、歯車以外の機構を用いてもよい。

また、上記実施形態では、上側軸受ケーシング１５に雌ねじ１７が形成されており、調整部４０に雄ねじ４５が形成されているが、これに限定されず、例えば、上側軸受ケーシングに雄ねじが形成され、調整部に雌ねじが形成されていてもよい。

さらに、上記実施形態では、連結部３５から第２の軸３０に伝達された駆動力を第１の歯車２４及び第２の歯車３４を介して第１の軸２０に伝達させているが、これに限定されず、例えば、連結部を第１の軸に設け、第１の軸に伝達された駆動力を第２の軸に伝達させてもよい。

さらにまた、上記実施形態では、第１のローラ２２１ｂ、第２のローラ２３１ｂ、第３のローラ２２１ａ、及び第４のローラ２３１ａを移動させるのにサーボモータを用いているが、これに限定されず、ＮＣ（数値制御）により各ローラを所望の位置に移動させることができる電動機であれば、例えば、ギヤードモータ及びエンコーダの組み合わせやステッピングモータ等を用いてもよい。

１被成形材料
１０支持部
１１支持柱
１２支持柱
１３上側軸受ケーシング
１４下側軸受ケーシング
１５上側軸受ケーシング
１６下側軸受ケーシング
１７雌ねじ（支持部側ねじ）
２０第１の軸
２１第１のローラ
２２ニードル軸受
２３ニードル軸受
２４第１の歯車
２５カラー
３０第２の軸
３１第２のローラ
３２ニードル軸受
３３テーパころ軸受
３４第２の歯車
３５連結部
４０調整部
４１本体
４２蓋部
４３シール
４４複式スラスト玉軸受
４４ａ軸側段部
４４ｂ調整部側段部
４４ｃ調整部側段部
４４ｄ玉
４４ｅ玉
４５雄ねじ（調整部側ねじ）
４６溝
４７ロックナット
４９板厚調整ハンドル
５０カセットベース
５１サーボモータ（電動機）
５２レール
５３スライド台座
５４固定台座
６０シャフト
６１昇降ハンドル
７０レジューサ
１００ロールスタンド
１１０ａ支持部
１１０ｂ支持部
１１５ａ上側軸受ケーシング
１１５ｂ上側軸受ケーシング
１１６ａ下側軸受ケーシング
１１６ｂ下側軸受ケーシング
１１８ａ昇降機構
１１８ｂ昇降機構
１２０ａ第２の軸
１２０ｂ第１の軸
１２１ａ第３のローラ
１２１ｂ第１のローラ
１２４第１の歯車
１３１ａ第４のローラ
１３１ｂ第２のローラ
１３４第２の歯車
１３０ａ第４の軸
１３０ｂ第２の軸
１３５連結部
１４０ａ調整部
１４０ｂ調整部
２００ロールスタンド
２２１ａ第３のローラ
２２１ｂ第１のローラ
２３０ａ第４の軸
２３０ｂ第２の軸
２３１ａ第４のローラ
２３１ｂ第２のローラ
２３６第５のローラ
２３６ａスリーブ部
２３６ｂローラ部
２３７Ｏリング
２６２ａサーボモータ（電動機）
２６２ｂサーボモータ（電動機）
２６３サーボモータ（電動機）
２６４板厚調整機構用シャフト
３００ロールスタンド

Claims

搬送される被成形材料を加工するためのロールスタンドにおいて、
第１のローラが取り付けられた第１の軸と、
前記第１のローラとの間を搬送される前記被成形材料を前記第１のローラとともに曲げるための第２のローラが取り付けられた第２の軸と、
前記第１の軸の軸方向に移動自在に前記第１の軸を支持するとともに、前記軸方向に支持部側ねじが形成された支持部と、
前記支持部の前記支持部側ねじにねじ込まれるための調整部側ねじが形成され、前記支持部側ねじにねじ込まれた量により前記第１の軸の前記軸方向の位置を調整する調整部と、
第３のローラが取り付けられ、前記第１の軸と略同軸で設けられた第３の軸と、
前記第３のローラとの間を搬送される前記被成形材料を前記第３のローラとともに曲げるための第４のローラが取り付けられ、前記第２の軸と略同軸で設けられた第４の軸と、
前記第１のローラ及び前記第３のローラとの間に前記被成形材料を挟む第５のローラとを備え、
前記第２の軸及び前記第４の軸のいずれか一方の軸は、他方の軸内に挿入されるように設けられ、
前記第５のローラは前記一方の軸に取り付けられており、前記第５のローラの幅は前記一方の軸が前記他方の軸に出し入れされることにより変更可能であり、
前記第１のローラ及び前記第３のローラは、前記第５のローラの前記幅の範囲内で移動自在であることを特徴とするロールスタンド。
請求項１に記載のロールスタンドにおいて、
前記第１の軸は、前記調整部に対して回転自在であることを特徴とするロールスタンド。
請求項１または２に記載のロールスタンドにおいて、
前記第１の軸と前記第２の軸とは、動力伝達機構を介して接続されたことを特徴とするロールスタンド。
請求項３に記載のロールスタンドにおいて、
前記動力伝達機構は、前記第１の軸に取り付けられた前記第１の歯車と前記第２の軸に取り付けられた前記第２の歯車とを備え、前記第１の歯車及び前記第２の歯車は、前記第１の軸の前記軸方向の位置を調整可能な範囲内を前記調整部が移動しても常に互いにかみ合う歯幅に形成されたことを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至４のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記第２の軸は、外部から駆動力が伝達されるための連結部を備えたことを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記支持部は、ニードル軸受を介して前記第１の軸を支持することを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記調整部側ねじ部は雄ねじであり、前記支持部側ねじ部は雌ねじであることを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至７のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記調整部側ねじ部または前記支持部側ねじ部のいずれかに前記調整部の前記軸方向への移動を規制するためのロックナットが取り付けられたことを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至８のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記第１の軸または前記第２の軸は、外周に前記第１のローラまたは前記第２のローラが取り付けられた後に膨張して、前記第１のローラまたは前記第２のローラが固定されることを特徴とするロールスタンド。
請求項９に記載のロールスタンドにおいて、
前記第１の軸または前記第２の軸は、内部に液圧配管が形成されており、前記液圧配管に液圧が加えられることにより膨張することを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記第１のローラは、昇降自在に設けられたことを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記第２の軸は、前記第２の軸の軸方向に移動自在に設けられたことを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記第１のローラまたは前記第２のローラは、電動機の駆動力によって移動することを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記被成形材料の形状の計測値に対応する計測データに基づいて、前記第１のローラまたは第２のローラの位置を移動させることを特徴とするロールスタンド。
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のロールスタンドにおいて、
前記第５のローラは、前記第２のローラと前記第４のローラとの間が略均一の外径で形成されたことを特徴とするロールスタンド。