JPH11347607A

JPH11347607A - 板材圧延機

Info

Publication number: JPH11347607A
Application number: JP10153347A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yasuda; 健一安田; Mitsuo Nihei; 充雄二瓶; Yukio Hirama; 幸夫平間; Yoshio Takakura; 芳生高倉
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 1999-12-21
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JP3283823B2; DE19924860A1; KR20000005794A; US6446477B2; DE19924860B4; US20010020380A1; US6250126B1

Abstract

(57)【要約】【課題】圧延開始前後の過渡状態においても、静圧軸受
とロールとの間の距離を常に確保して接触による損傷を
十分かつ確実に防止することにより、歩留まりの低下を
防止する。【解決手段】上・下作業ロール２，３と、作業ロール
２，３を略水平方向から支持するアイドルロール８〜１
１の胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向から支持
する静圧軸受１２〜１５とを有する板材圧延機１００に
おいて、静圧軸受１２〜１５とアイドルロール８〜１１
との間の間隙が所定値未満になるのを防止する間隙規定
ロール２３〜２６を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板材を圧延する圧
延機に係わり、特に、小径作業ロールを使用した硬質材
や極薄材の圧延に好適な板材圧延機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧延機において、作業ロ
ールの径が小さいほど圧延限界を大きくとれる（より薄
肉にできる）ことから、ステンレス鋼などの硬質材や極
薄材の圧延には、小径の作業ロールが用いられてきた。
しかしながら、作業ロール径が小さくなると作業ロール
自体のねじり強度が低下するため、圧延に必要なトルク
を作業ロールに付加できない場合がある。そこで、この
ような小径作業ロールを用いる場合には、作業ロール以
外のロール（例えば中間ロール等）を駆動ロールとする
のが一般的である。

【０００３】ここで、このような構造では、作業ロール
は、圧延中においてそれに接したロール（例えば中間ロ
ール）からの駆動接線力、及び圧延材からの前方張力・
後方張力を受けることとなる。これらはいずれも作業ロ
ールに対し水平方向に作用する力（以下、水平力とい
う）であるが、作業ロールが小径化するほどロール自体
の曲げ剛性が小さくなるため、これら水平力によって水
平面内で作業ロールのたわみが生じることとなる。この
水平たわみが発生すると、板材の形状（平坦度）の乱れ
を大きくする。また、作業ロールが上・下で逆方向（一
方が入側、他方が出側）にたわんだ場合には、上・下の
作業ロールの中央部がお互いに離反する方向の力を受け
て、この逆方向たわみを加速度的に助長させる。この場
合には、圧延荷重を過度に大きくするとロール折損を防
止するのが困難となるため、圧延荷重をあまり大きくす
ることができなかった。

【０００４】上記に対応するために、センジマーミルを
初めとするクラスタータイプの圧延機や、例えば特開昭
６０−１８２０６号に開示のような作業ロール胴部を水
平方向から支持ロールでサポートする水平たわみ防止機
構を備えた圧延機などが開発されてきた。しかしなが
ら、これらの圧延機においては、ロール胴長方向に分割
された支持ロールを用いているため、その分割された支
持ロールによるマーク転写により、材料の表面性状が悪
化するという新たな問題が生じていた。

【０００５】そこで、これを解決するために、例えば特
開平２−１４７１０８号公報に開示のように、非分割支
持ロールで水平方向から作業ロール胴部をサポートする
とともに、その支持ロールの胴部をさらに静圧軸受で支
持することにより、作業ロールのたわみを抑制する構成
が提唱されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平２−１４７１０８号公報の圧延機では、以下のよう
な別の課題が存在する。

【０００７】この種の圧延機において薄板の圧延を開始
するときの手順は、通常、作業ロールをパスラインから離した状態で圧延材を通
板（但し圧延材は停止状態）；作業ロールを締め込んで圧延材を所定荷重で圧下；圧延材に前方張力及び後方張力付与；中間ロールの回転で作業ロールを駆動して圧延開始；という順番になる。上記〜の手順で明らかなよう
に、圧延開始（手順）の直前においては駆動接線力が
まだ作用していない状態であるのに対し、圧延開始と同
時に急激に作業ロールに駆動接線力が発生する状態とな
る。圧延開始操作はこのような不連続な条件で行われる
ため、圧延開始直後には作業ロールを大きくたわませよ
うとする力が過渡的に発生し、静圧軸受に加わる水平力
が大きくなる。

【０００８】ここで、静圧軸受は、流体（例えば油）の
静圧によってロールを浮上させて非接触状態で支持する
という構造上、上記過渡的な水平力によってロール浮上
量（静圧軸受とのギャップ）が瞬間的に小さくなる。ま
た、ロールが回転し始める瞬間は張力等も不安定になり
やすい。これらのため、ロールと静圧軸受との接触によ
る損傷を防止するのが困難となる。ロールが損傷する
と、その傷は板の表面に転写されて板が不良品となるた
め、傷の付いたロール及び静圧軸受をすべて交換しなけ
ればならない。そのため、生産性の低下や歩留まりの低
下といった問題を招く可能性がある。

【０００９】なお、この問題を回避するために、初期の
締込み荷重を小さくして静圧軸受に加わる力を小さく
し、ロールが回転を始めてから所定の荷重まで締込む方
法も考えられる。しかしながら、この方法では、圧延開
始直後の板は所定の板厚となっておらず、歩留まりの低
下という問題は残存する。

【００１０】一方、例えば特開昭６１−１９３７０４号
公報に開示のように、ばね等の弾性手段を用いて静圧軸
受とロールとの距離を調整可能とする構成も考えられる
が、弾性手段では、付与する力を大きくしてゆけば変形
量も大きくできるため、ロールと静圧軸受との間の距離
を常にある程度以上確保し、接触による損傷を確実に防
止するには十分でない。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、圧延開始前後の過渡
状態においても、静圧軸受とロールとの間の距離を常に
確保して接触による損傷を十分かつ確実に防止すること
により、歩留まりの低下を防止できる板材圧延機を提供
することにある。

【００１２】

【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、上・下作業ロールと、該作業ロー
ルの胴部又は該作業ロールを略水平方向から支持する支
持ロールの胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向か
ら支持する静圧軸受とを有する板材圧延機において、前
記静圧軸受とこの静圧軸受に支持される前記作業ロール
又は前記支持ロールとの間の間隙が所定値未満になるの
を防止するストッパー手段を設ける。これにより、圧延
開始直後に作業ロールを大きくたわませようとする力が
過渡的に発生してその作業ロール（又はこれを支持する
支持ロール）を支持する静圧軸受に加わる水平力が大き
くなり、静圧軸受とロールとの間隙（ロール浮上量）が
瞬間的に小さくなろうとした場合にも、その間隙が所定
値未満になるのを防止することができる。したがって、
静圧軸受と作業ロール（又は支持ロール）との間隙を所
定値以上に常に確保して両者の接触による損傷を十分か
つ確実に防止することができ、歩留まりの低下を防止す
ることができる。

【００１３】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記ストッパー手段は、前記作業ロール又は前記支持ロ
ールに略水平方向から接するように設けられたローラー
手段である。

【００１４】（３）上記（２）において、さらに好まし
くは、前記静圧軸受は、前記支持ロールの胴部を非接触
で支持しており、前記ローラー手段は、前記作業ロール
に略水平方向から接するように設けられている。

【００１５】（４）上記（２）において、また好ましく
は、前記静圧軸受は、前記作業ロールの胴部を非接触で
支持しており、前記ローラー手段は、前記作業ロールに
略水平方向から接するように設けられている。

【００１６】（５）上記（２）において、また好ましく
は、前記静圧軸受は、前記支持ロールの胴部を非接触で
支持しており、前記ローラー手段は、前記支持ロールに
略水平方向から接するように設けられている。

【００１７】（６）上記（５）において、さらに好まし
くは、前記支持ロールのそれぞれは、対応する前記作業
ロールに直接接触して略水平方向から支持する第１支持
ロールと、この第１支持ロールに上下方向複数箇所で接
触して支持する第２支持ロールとを含み、前記静圧軸受
は、前記第２支持ロールの胴部を非接触で支持してお
り、前記ローラー手段は、前記第１支持ロールに略水平
方向から接するように設けられている。

【００１８】（７）上記（２）において、また好ましく
は、前記ローラー手段は、前記作業ロール又は前記支持
ロールに対し上下方向複数箇所で接するように設けられ
ている。

【００１９】（８）上記（２）において、また好ましく
は、前記ローラー手段は、前記静圧軸受が接続されたビ
ームに固定されている。

【００２０】（９）上記（２）において、また好ましく
は、前記ローラー手段は、該板材圧延機のハウジングに
接続されており、かつ、前記ローラー手段を前記ハウジ
ングに対し進退させるローラー進退手段をさらに設け
る。

【００２１】（１０）上記（１）において、また好まし
くは、前記ストッパー手段は、前記作業ロール又は前記
支持ロールに向かって突出するように前記静圧軸受に固
定されたブロック部材である。

【００２２】（１１）上記（２）又は（１０）におい
て、好ましくは、前記ローラー手段又はブロック部材
は、圧延材の最大板幅に対応する領域よりも軸方向外側
位置で、前記作業ロール又は前記支持ロールに接触して
いる。これにより、接触によるマーク転写に基づく板材
表面性状悪化を未然に防止できる。

【００２３】（１２）上記目的を達成するために、また
本発明は、上・下作業ロールと、該作業ロールの胴部又
は該作業ロールを略水平方向からそれぞれ支持する支持
ロールの胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向から
支持する静圧軸受とを有する板材圧延機において、前記
静圧軸受とこの静圧軸受に支持される前記作業ロール又
は前記支持ロールとの間の間隙を所定値に保持する保持
手段を設ける。保持手段で静圧軸受と作業ロール（又は
支持ロール）との間隙が所定値に保持されることによ
り、圧延開始直後に作業ロールを大きくたわませようと
する力が過渡的に発生して、その作業ロール（又はこれ
を支持する支持ロール）を支持する静圧軸受に加わる水
平力が大きくなった場合にも、これに関係なく、静圧軸
受と作業ロール（又は支持ロール）との間隙を常に確保
することができる。したがって、両者の接触による損傷
を十分かつ確実に防止することができ、歩留まりの低下
を防止することができる。

【００２４】（１３）上記（１２）において、好ましく
は、前記保持手段は、前記作業ロール又は前記支持ロー
ルを回転自在に支持するチョックを備えている。

【００２５】（１４）上記（１３）において、さらに好
ましくは、前記チョックは、前記静圧軸受が固定された
ビームに接続されている。

【００２６】（１５）上記（１３）において、また好ま
しくは、前記チョックは、該板材圧延機のハウジングに
接続されており、かつ、前記チョックを前記ハウジング
に対し進退させるチョック進退手段をさらに設ける。

【００２７】（１６）上記（１）又は（１２）におい
て、また好ましくは、前記静圧軸受の軸方向幅は、圧延
材の最大板幅以上となっている。

【００２８】（１７）上記（１）又は（１２）におい
て、また好ましくは、前記静圧軸受と前記作業ロール又
は前記支持ロールとの間の間隙を検出する検出手段と、
この検出手段による検出結果に応じて前記静圧軸受の前
記流体圧力を制御する制御手段とをさらに有する。

【００２９】（１８）上記目的を達成するために、さら
に本発明は、上・下作業ロールと、該作業ロールの胴部
又は該作業ロールを略水平方向から支持する支持ロール
の胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向から支持す
る静圧軸受とを有する板材圧延機において、前記静圧軸
受とこの静圧軸受に支持される前記作業ロール又は前記
支持ロールとの間の間隙を所定値以上に確保する手段を
設ける。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００３１】本発明の第１の実施形態を図１〜図２２に
より説明する。図１は、本実施形態による圧延機の上作
業ロール部分の水平断面図であり、図２は、図１中II−
II断面による横断面図であり、図３は図１中III−III断
面による横断面図である。

【００３２】図１〜図３において、圧延機１００は、板
材１を圧延する上・下作業ロール２，３と、これら作業
ロール２，３を垂直方向に支持する中間ロール４，５お
よび補強ロール６，７と、作業ロール２，３を水平方向
から支持するアイドルロール８，９，１０，１１と、こ
れらアイドルロール８〜１１の胴部を流体（例えば油）
圧力を介して非接触状態で（ギャップをもって）浮上さ
せて略水平方向から支持する静圧軸受１２，１３，１
４，１５と、これら静圧軸受１２〜１５がそれぞれ取り
付けられ十分な剛性を備えた支持ビーム１６，１７，１
８，１９と、作業ロール２，３の中間ロール４，５に対
する入出側方向位置を変化可能な静圧軸受移動装置２
０，２１，２２等（以下適宜、単に静圧軸受移動装置２
０，２１，２２のように称する）と、作業ロール２，３
のうち最大板幅の板材１が通過する領域よりも軸方向外
側位置で、作業ロール２，３に略水平方向から接するよ
うに（微小間隙を介して対向するか、接触してもよい）
設けられた間隙規定ロール２３，２４，２５，２６等
（同）とを有している。

【００３３】作業ロール２，３は、入側・出側両方向か
らアイドルロール８〜１１及び間隙規定ロール２３〜２
６で支持されることにより、圧延機１００の略中心に配
置されている。中間ロール４、５は図示しないモータに
接続されて駆動され、作業ロール２，３へ駆動力を伝達
するようになっている。静圧軸受１２〜１５は、その軸
方向幅が、板材１の最大板幅以上となっている。

【００３４】静圧軸受移動装置２０，２１は、ハウジン
グポスト２８，２９間に渡されたビーム３０に設けられ
ており、それぞれモータ２０ａ，２１ａとこのモータ２
０ａ，２１ａの駆動力により進退するスクリューシャフ
ト２０ｂ，２１ｂとを備えている。なお、他の静圧軸受
移動装置２２等も同様の構造である。これら静圧軸受移
動装置２０〜２２による移動機能は、この構成に限られ
ず、他の方法で実現してもよい。

【００３５】支持ビーム１８，１９は、静圧軸受移動装
置２０〜２２で入側・出側方向の位置を規定されるよう
になっており、これによって作業ロール２，３の中間ロ
ール４，５に対する入出側方向位置を変化可能となって
いる。支持ビーム１６，１７は、ハウジングポスト３
１，３２間に渡されたビーム３３等（以下適宜、単に間
隙規定ロール２３，２４，２５，２６のように称する）
に設けられた押付シリンダ３４，３５，３６等（同）に
よって、作業ロール２にある一定の力で押し付けられる
ようになっている。なお、支持ビーム１６，１８は、ロ
ール交換時の場合には、後方に退避するようになってい
る。

【００３６】間隙規定ロール２３，２４及び２５，２６
は、静圧軸受１２〜１５とアイドルロール８〜１１との
間の間隙が所定値未満になるのを防止するものであり、
支持ビーム１６及び１８にそれぞれ固定されている。こ
のときの固定方法は種々考えられるが、例えば、支持ビ
ーム１６，１８に切られたネジ孔（図示せず）に、間隙
規定ロール２３，２４及び２５，２６がそれぞれ係合さ
れたネジ３７，３８及び３９，４０が挿入螺合されてい
る。そして、これらネジ３７〜４０の繰り出し量を適宜
調節することにより、静圧軸受１２〜１５とアイドルロ
ール８〜１１との間の最小間隙を適宜設定可能になって
いる。

【００３７】なお、上記において、アイドルロール８〜
１１が、作業ロールを略水平方向から支持する支持ロー
ルを構成し、間隙規定ロール２３〜２６が、作業ロール
に略水平方向から接するように設けられたローラー手段
を構成し、かつ、静圧軸受とこの静圧軸受に支持される
支持ロールとの間の間隙が所定値未満になるのを防止す
るストッパー手段をも構成する。

【００３８】以上のように構成した本実施形態の圧延機
１００において、圧延を開始するときは、この種の圧延
機の通常の手順と同様、例えば上作業ロール２を例にと
って図４に示すように、作業ロール２，３をパスライン
から離した状態で板材１を通板（但し圧延材は停止状
態）し、作業ロール２，３を締め込んで板材１を所定荷
重Ｐで圧下する。そして、圧延材に前方張力Ｔf及び後
方張力Ｔbを付与した後、中間ロール４，５をトルクＴ
で回転させ、その駆動接線力Ｆtによって作業ロール
２，３を駆動し、圧延を開始する。これらの手順で明ら
かなように、圧延開始の直前においては駆動接線力Ｆt
がまだ作用していない状態であるのに対し、圧延開始と
同時に急激に作業ロールに駆動接線力Ｆtが発生する状
態となる。この不連続な条件のため、圧延開始直後には
作業ロール２，３を大きくたわませようとする力が過渡
的に発生し、これによってアイドルロール８〜１１を介
し静圧軸受１２〜１５に加わる水平力が大きくなる。そ
のため、静圧軸受１２〜１５とアイドルロール８〜１１
との間隙（ロール浮上量）が瞬間的に小さくなろうとす
る。しかしながら、本実施形態においては、作業ロール
２，３に略水平方向から接するように間隙規定ロール２
３〜２６が設けられていることにより、これがストッパ
ーとなって、作業ロール２，３は常に圧延機１００の略
中心に置かれ、静圧軸受１２〜１５とアイドルロール８
〜１１との間隙が、予め設定された所定値未満になるの
を防止することができる。したがって、静圧軸受１２〜
１５とアイドルロール８〜１１との間隙を所定値以上に
常に確保して両者の接触による損傷を十分かつ確実に防
止することができるので、板材１の歩留まりの低下を防
止することができる。またこのとき、間隙規定ロール２
３，２４，２５，２６は、作業ロール２，３のうち最大
板幅の板材１が通過する領域よりも軸方向外側位置で、
作業ロール２，３に略水平方向から接することにより、
接触によるマーク転写に基づく板材表面性状悪化を未然
に防止できる。

【００３９】なお、上記第１の実施形態においては、静
圧軸受１２〜１５で通常時（圧延開始直後の過渡的状態
以外を含む）に行われるアイドルロール８〜１１のロー
ル浮上量の制御について特に言及しなかったが、例えば
以下のように行ってもよい。その制御内容を静圧軸受１
２を例にとって図５〜図９により説明する。図５は、静
圧軸受１２付近の詳細構造を表す水平断面図であり、図
６は、図５中VI−VI断面による横断面図であり、図７
は、図５中VII−VII断面による横断面図である。これら
図５〜図７において、静圧軸受１２は、アイドルロール
８と接する面に、アイドルロール８を浮上させる力を発
生する油溜まりポケット４１，４２，４３，４４を備え
ている。図示しない流体源からの浮上用流体（例えば
油）は、給油コントローラ（後述）により制御される流
量制御弁によってその流量を制御された後、主給油孔４
５に導入され、さらに、主給油孔４５から枝別れする細
径の従給油孔４６，４７，４８，４９，５０，５１，５
２，５３を介してポケット４１〜４４に送られるように
なっている。このとき、アイドルロール８の浮上量は、
静圧軸受１２の中央部に埋め込まれたギャップ検出器５
４で検出されアンプ５５で増幅され、図示しない給油コ
ントローラへ出力される。このとき、浮上用流体供給圧
力ｑ＝（一定）の条件での、アイドルロール８と静圧軸
受１２の間に加わる水平押し付け力Ｓと両者間のギャッ
プ（浮上量）Ｇの関係を図８に示す。一般に、このギャ
ップＧの最適値Ｇoは、アイドルロール８の直径の約１
／１０００とされており、これに基づき、アイドルロー
ル８の半径は静圧軸受１２内面の半径よりＧoだけ小さ
くなるよう予め設計されている。例えばもし浮上量Ｇ＜
Ｇoとなると、アイドルロール８と静圧軸受１２の底部
が接触する可能性が増加することとなるため、損傷が発
生する確率も高くなる。一方、浮上量Ｇが逆に大きすぎ
ると、別の問題が発生する。すなわち、浮上量が大きい
とアイドルロール８の位置が不安定となり、図９に示す
ように上下方向にふらつくため、その際に静圧軸受１２
の肩部１２ａ，１２ｂと接触しやすくなる。これらのよ
うに、浮上量Ｇは小さくても大きすぎても傷付きの原因
となるため、図８に示すようなある許容範囲（Ｇm≦Ｇ
≦ＧM）が存在する。そこで、図８より、上記浮上量の
許容範囲に対応する適正押付力の範囲（Ｓ1≦Ｓ≦Ｓ2）
が決定される。以上のことから、給油コントローラは、
水平押付力Ｓを上記適正範囲に保つように流量制御を行
い、これによって浮上量Ｇ、すなわちアイドルロール８
と静圧軸受１２との間隙を適正値に保持する。なお上記
のギャップ検出器５４が、静圧軸受と支持ロールとの間
の間隙を検出する検出手段を構成し、給油コントローラ
が、検出手段による検出結果に応じて静圧軸受の流体圧
力を制御する制御手段を構成する。

【００４０】また、上記第１の実施形態においては、図
３に例示すように、例えば上作業ロール２に対し、入側
・出側２箇所の操作側・駆動側、合計４箇所においてそ
れぞれ１つの間隙規定ロール２５（又は２６，２７，２
８）を接するように設けたが、これに限られず、図１０
に示すように、それぞれ２つの間隙規定ロール（図１０
の例では間隙規定ロール２５Ｕ，２５Ｌ）としてもよ
い。この場合、設置のためにより大きなスペースが必要
となるが、上下方向の安定性をも考えた場合はこちらの
方がより望ましい。

【００４１】さらに、上記を応用して、図１１に例示す
るように、例えば上作業ロール２を３つのアイドルロー
ル１０ａ，１０ｂ，１０ｃで支持するようにしてもよ
い。詳細には、アイドルロール１０ａが上作業ロール２
ａに直接接触して略水平方向から支持し、このアイドル
ロール１０ａに対しアイドルロール１０ｂ，１０ｃが上
・下方向２箇所で接触して支持し、これらアイドルロー
ル１０ｂ，１０ｃの胴部を静圧軸受１８Ａで非接触支持
する。この場合、以下のような効果がある。すなわち、
一般に、静圧軸受に保持されるロールは、非接触支持の
ために径の微小な変化が浮上量の変化につながり、浮上
性能に大きな影響を与えるため、その構成材料として摩
耗の少ない比較的高硬度のものが用いられることが多
い。また、作業ロールも、圧延ロールとしての機能上、
構成材料として比較的高硬度のものが用いられることが
多い。そのため、図２に示すように静圧軸受１２〜１５
に支持されるアイドルロール８〜１２が作業ロール２，
３に直接接する構造とすると、万が一異物がその接する
ロール間に噛み込んだ場合には、両者共に高硬度である
ことから双方が損傷することとなる。これに対して、図
１１に示すように、静圧軸受１８Ａに支持されるアイド
ルロール１０ｂ，１０ｃと作業ロール２との間にアイド
ルロール１０ａが介在する構造とすれば、このアイドル
ロール１０ａを比較的低硬度の材質で構成することがで
きるので、上記のような場合には、この低強度のロール
１０ａのみが傷つくようにすることで、アイドルロール
１０ｂ，１０ｃ及び作業ロール２を無傷で残存させるこ
とができる。これらの場合も、同様の効果を得る。

【００４２】また、上記第１の実施形態では、例えば上
作業ロール２に対して間隙規定ロール２３〜２６を直接
接するように設ける一方、上作業ロール２自体は、これ
を水平方向から支持するアイドルロール８，１０を介し
て静圧軸受１２，１４で支持したが、これに限られず、
図１２に示すように、上作業ロール２自体を、静圧軸受
１４Ａ等（片側のみ図示）で非接触支持するようにして
もよい。このようなアイドルロールと作業ロールとの対
応関係（アイドルロールに対する種々の手段は作業ロー
ルに対しても応用可能であること）は、特に繰り返さな
いが、本明細書中の各構造において同様である。また逆
に、図１３に示すように、上作業ロール２を、アイドル
ロール８，１０を介して静圧軸受１２，１４で支持する
一方、間隙規定ロール２５Ａ，２６Ａ等（片側のみ図
示）もアイドルロール８，１０に接するように設けても
よい。さらにこのとき、図１４に示すように、例えば間
隙規定ロール２５Ａ等を上・下２つのロール２５Ｕ，２
５Ｌに分け、上・下２箇所でアイドルロール１０に接す
るように設けてもよい。これらの場合も、同様の効果を
得る。

【００４３】さらに、上記第１の実施形態では、ストッ
パー手段としての間隙規定ロール２３〜２６を設けるこ
とにより、静圧軸受１２〜１５とアイドルロール８〜１
１との間隙が予め設定された所定値未満になるのを防止
したが、これに限られず、静圧軸受とこの静圧軸受に支
持される支持ロールとの間の間隙を所定値に保持する保
持手段を設けてもよい。そのような変形例を図１５及び
図１６に示す。図１５は、例えば上作業ロール２の両軸
端に、作業ロール２を回転自在に支持する作業ロールチ
ョック５６，５７を設け、これらチョック５６，５７を
静圧軸受１２，１４が取り付けられた支持ビーム１６，
１８に連結したものである。なお、ロール交換時にはそ
のチョック５６，５７と支持ビーム１６，１８との連結
は開放可能に構成されている。また、図１６は、例えば
上作業ロール２を支持するアイドルロール１０等（一方
側のみ示す）の両軸端に、アイドルロール１０を回転自
在に支持するアイドルロールチョック５８，５９を設
け、これらチョック５８，５９を、固定台６０，６１を
介し、静圧軸受１４が取り付けられた支持ビーム１８に
連結したものである。これら図１５及び図１６に示す変
形例によれば、チョック５６，５７（又は５８，５９）
によって静圧軸受１４等とアイドルロール１０等との間
隙が構造的に決定される所定値に保持される。これによ
り、上記第１の実施形態で説明したように圧延開始直後
に作業ロール２等を大きくたわませようとする力が過渡
的に発生して、その作業ロール２等を支持するアイドル
ロール１０等を支持する静圧軸受１４等に加わる水平力
が大きくなった場合にも、これに関係なく、静圧軸受１
４等とアイドルロール１０等との間隙を常に確保するこ
とができる。したがって、両者の接触による損傷を十分
かつ確実に防止することができ、歩留まりの低下を防止
することができる。

【００４４】また、上記第１の実施形態では、静圧軸受
１２〜１５とアイドルロール８〜１１との間隙が予め設
定された所定値未満になるのを防止するためのストッパ
ー手段として、間隙規定ロール２３〜２６を設けたが、
これに限られず、他のストッパー手段を設けても良い。
そのような変形例を図１７及び図１８により説明する。
図１７は、この変形例の構造を表す要部水平断面図であ
り、図１８は図１７中XVIII−XVIII断面による横断面図
である。これら図１７及び図１８において、例えば上作
業ロール２に係わるサポートロール１０を非接触支持す
る静圧軸受１４の軸方向両側（板材１の最大板幅に相当
する領域の外側位置）に、ストッパー手段としての間隙
規定ブロック７７ａ，７７ｂが設けられている。これら
間隙規定ブロック７７ａ，７７ｂは、サポートロール１
０に向かって突出するように固定されており、また間隙
規定ブロック７７ａ，７７ｂと静圧軸受１４内面間の段
差は、図示するように、所定の許容最小ギャップ量Ｇmi
n（図８のＧmと同じでも良い）に設定されている。な
お、間隙規定ブロック７７ａ，７７ｂは取り外し可能な
構造となっており、摩耗や肌荒れが生じた場合には交換
することができる。また、これらブロック７７ａ，７７
ｂは瞬間的な接触を防止するのが主目的であり、常時大
きな力で摺動することはないため、その材質は特に金属
に限定されるものではなく、例えばテフロンや樹脂等に
よって構成しても良い。上記構成において、圧延開始直
後に例えば作業ロール２を大きくたわませようとする力
が過渡的に発生し、これによってサポートロール１０が
静圧軸受１４に接近すると、静圧軸受１４に接触する前
にまず両端部の間隙規定ブロック７７ａ，７７ｂに接触
する。これにより、静圧軸受１４とアイドルロール１０
との間隙が、予め設定された所定値（この場合許容最小
ギャップ量Ｇmin）未満になるのを防止することができ
る。このとき、サポートロール１０の間隙規定ブロック
７７ａ，７７ｂと接触した部分にはスリップ傷が生じる
可能性もあるが、この傷は、板材１の最大板幅に相当す
る領域の外側位置となるため、板材１への悪影響は防止
できる。したがって、第１の実施形態同様、静圧軸受１
４等とアイドルロール１０等との間隙を所定値以上に常
に確保して両者の接触による損傷を十分かつ確実に防止
し、板材１の歩留まりの低下を防止することができる。

【００４５】さらに、上記第１の実施形態においては、
圧延開始直後の過渡的な水平力発生による静圧軸受１４
等とアイドルロール１０等との接触を防止することを主
眼とし、図１及び図２において作業ロール２，３は圧延
機１００の略中心に配置されていたが、これに限られな
い。すなわち、圧延開始後の圧延中における水平力によ
る水平たわみを抑制することを目的とした公知のオフセ
ット制御を組み合わせてもよい。例えば、静圧軸受移動
装置２０，２１，２２等を用いて作業ロール２，３の中
間ロール４，５に対する入出側方向位置を変化させ、図
１９に示すように、作業ロール２，３を中間ロール４，
５に対してｙだけオフセットさせてもよい。この場合、
上記第１の実施形態と同様の効果に加え、オフセット制
御に適用した場合に固有の効果もある。その効果を以下
に説明する。すなわち、通常、オフセット制御において
は、そのオフセット量ｙを、圧延荷重、圧延トルク、前
後張力などによって定まる適当な値に設定し、これによ
って作業ロール２，３にかかる水平方向の力を抑制す
る。そのためのオフセット量ｙの算出方法を図２０によ
り説明する。図２０において、例えば上作業ロール２に
加わる水平方向の力ＳLは、図４と同様、板材１にかか
る後方（入側）張力をＴb、前方（出側）の張力をＴf、
中間ロール４のトルクＴによる駆動接線力をＦt、圧延
荷重Ｐの水平分力をＦPとして、ＳL＝Ｔf−ＦP＋（Ｔb−Ｔf）／２ …（１）となる。このとき、駆動接線力Ｆt及び荷重水平分力ＦP
は、中間ロール４の半径をＲI、作業ロール２の半径を
ＲWとして、Ｆt＝Ｔ／ＲI …（２）ＦP＝Ｐ・ｙ／（ＲI＋ＲW） …（３）となる。そして、式（１）に式（２）及び式（３）を代
入して整理すると、水平力ＳLの時のオフセット量ｙ
は、ｙ＝（Ｔ／ＲI＋（Ｔb−Ｔf）／２−ＳL）（ＲI＋ＲW）／Ｐ …（４）となる。ここで、式（４）のうち、圧延荷重Ｐ、トルク
Ｔ、張力Ｔb，Ｔfは圧延条件が定まれば計算が可能であ
り、ロール径ＲI，ＲWも予め構造的にわかっている。し
たがって、圧延開始前に式（４）でＳLを許容値以下の
ある値（一般的には０）とすることにより、過大な水平
力がかからない最適なオフセット量ｙoを予め求めるこ
とができる。したがって、作業ロール２，３の中心を補
強ロール４，５の中心に対して上記ｙoだけずらせてセ
ットした後に圧延を行えば、作業ロール２，３に過大な
水平力が発生することを防止し、作業ロール２，３の水
平たわみを防止することができる。以上が、オフセット
制御による作業ロールの水平たわみ抑制方法の概要であ
る。

【００４６】ここにおいて、その水平力ＳL＝０となる
オフセット量ｙoは、あくまで圧延中の状態である。と
ころが、実際の作業を行う際には、上記第１の実施形態
において前述したように、圧延開始の直前においては駆
動接線力Ｆtがまだ作用していない状態である。この状
態では、上記した式（１）において、トルクによる接線
力Ｔfが存在せず、荷重分力ＦPのみが存在することか
ら、この時作業ロール２に加わる水平力ＳL’は式
（１）にＴf＝０を代入して、ＳL’＝−ＦP＋（Ｔb−Ｔf）／２ …（５）となる。この状態でＳL’を０にしようとすると、後方
張力Ｔbを大きくする以外にないが、後方張力を大きく
すると圧延開始時にスリップを起し、安定した圧延がで
きなくなるため、通常、前後の張力Ｔb，Ｔfはほぼ同じ
値に設定される。これにより、圧延荷重Ｐ付加後中間ロ
ール４が回転開始するまでの間（通常、例えば数秒間）
はＳL’≒−ＦPとなり、圧延荷重が大きいとＳL’も比
較的大きな値となるため、静圧軸受１２に加わる水平力
がその間著しく大きくなる。そのため、静圧軸受１２に
対するアイドルロール８の浮上量（ギャップ）がその間
小さくなろうとする。しかしながら、本変形例では、上
記第１の実施形態で説明したように、作業ロール２，３
に略水平方向から接するように間隙規定ロール２３〜２
６が設けられていることにより、このような圧延開始時
におけるオフセット制御固有の水平力ＳL’にも対応し
てそれら間隙規定ロール２３〜２６がその数秒間ストッ
パーとして機能し、静圧軸受１２〜１５とアイドルロー
ル８〜１１との間隙が、予め設定された所定値未満にな
るのを有効に防止できる。なお、上記はオフセットした
作業ロール２，３の入側・出側の両方でアイドルロール
８〜１１を介し静圧軸受１２〜１５で支持したが、これ
に限られず、例えば、図２１に示すように、作業ロール
２，３のオフセットした側からのみアイドルロール１
０，１１を介し静圧軸受１４，１５で支持するともに、
この側からのみ間隙規定ロール（図示せず）で支持して
もよい。これにより設備費の低減が図れる。さらに、そ
のオフセットさせる方向を、図２２に示すように上下で
逆にしてもよい。

【００４７】本発明の第２の実施形態を図２３により説
明する。本実施形態は、静圧軸受をアイドルロールに押
し付ける力を調節する機能を合わせ持つ場合の実施形態
である。

【００４８】図２３は、本実施形態による圧延機２００
の上作業ロール部分の水平断面図である。図１と共通の
部分には同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形
態による圧延機２００が第１の実施形態の圧延機１００
と異なる点は、作業ロール２，３を支持するアイドルロ
ール８〜１１を非接触支持する静圧軸受１２〜１５が、
支持ビーム１６〜１９に直接固定されるのではなく、支
持ビーム１６〜１９にそれぞれ設けられた複数の油圧シ
リンダ６２，６３，６４，６５及び６６，６７，６８，
６９等（支持ビーム１６，１８に係わる構造のみ図示）
によって、所定の力で作業ロール２，３に押し付けられ
ていることである。

【００４９】なお、このときの油圧シリンダ６２〜６９
等による押付力の制御は、図５〜図９を用いて先に説明
した静圧軸受１２〜１５への給油コントローラの流量制
御と併せて、最終的に静圧軸受１２〜１５でのアイドル
ロール８〜１１の押付力Ｓが図８に示す適正押付力の範
囲（Ｓ1≦Ｓ≦Ｓ2）の範囲とすることが好ましい。

【００５０】本実施形態によっても、第１の実施形態と
同様の効果を得る。

【００５１】本発明の第３の実施形態を図２４〜図２７
により説明する。本実施形態は、間隙規定ロールをハウ
ジングポストに固定した場合の実施形態である。第１及
び第２の実施形態と共通の部分には同一の符号を付し、
説明を省略する。

【００５２】図２４は、本実施形態による圧延機３００
の上作業ロール部分の水平断面図である。本実施形態に
よる圧延機３００が第１の実施形態の圧延機１００と異
なる点は、間隙規定ロール２３〜２６等が支持ビーム１
６〜１９等に固定されるのではなく、例えば間隙規定ロ
ール２５，２６はハウジングポスト２８，２９に配置さ
れた作業ロール移動装置７０，７１によって移動可能に
設けられ、他方の間隙規定ロール２３，２４はハウジン
グポスト３１，３２に配置された油圧シリンダ７２，７
３によって所定の力で作業ロール２に押し付けられるこ
とである。

【００５３】作業ロール移動装置７０，７１側（図２４
中左側）については、まず、その作業ロール移動装置７
０，７１による作業ロール２の位置設定（例えば圧延機
３００の中央）後に、静圧軸受移動装置２０，２１の位
置設定を行い、アイドルロール１０と静圧軸受１４との
ギャップが所定の値Ｇo（例えばアイドルロール１０の
直径の１／１０００）となるように設定される。詳細に
は、例えば、静圧軸受１４の浮上用供給圧力を０として
極く弱い力で静圧軸受１４とアイドルロール１０を接触
させ、この状態をギャップＧの０点と定めた上、静圧軸
受移動装置２０，２１によって静圧軸受１４をＧoだけ
動かせばよい。

【００５４】油圧シリンダ７２，７３側（図２４中右
側）については、ハウジングポスト３１，３２に配置さ
れ間隙規定ロール２３，２４を押し付ける油圧シリンダ
７２，７３は、圧延により発生する水平力に十分対抗で
きる大きな力を加える。なお、静圧軸受１２の押付シリ
ンダ３４，３５による押付力は、上記第２の実施形態で
も前述したように、所定の適正範囲とすることが好まし
い。

【００５５】なお、上記構成において、油圧シリンダ７
２，７３及び作業ロール移動装置７０，７１が、ローラ
ー手段をハウジングに対し進退させるローラー進退手段
を構成する。

【００５６】本実施形態によっても、第１及び第２の実
施形態と同様の効果を得る。

【００５７】なお、上記第３の実施形態においては、間
隙規定ロール２３〜２６に関して図示左側に作業ロール
移動装置７０，７１を、右側に油圧シリンダ７２，７３
を設けたが、これに限られず、両者ともに作業ロール移
動装置としてもよい。また、両者ともに油圧シリンダと
しても良い。この場合、一方の油圧シリンダの油圧を調
整してアイドルロール１０の浮上量を調整してもよい。
そのような変形例を図２５により説明する。図２５に示
す圧延機３００Ａにおいて、図２４における作業ロール
移動装置７０，７１の代わりに、支持ビーム１８を押し
付ける油圧シリンダ７４，７５が設けられており、例え
ばアイドルロール１０と静圧軸受１４との間の間隙（浮
上量）Ｇが測定器７６で検出され、アンプ７８で増幅さ
れた後に、コントローラ７９に入力される。コントロー
ラ７９では、検出されたＧと図８を用いて前述した許容
下限値Ｇm及び上限値ＧMとの大小を比較する。Ｇ＜Ｇm
の場合にはコントローラ７９は、油圧源（図示せず）か
ら油圧シリンダ７４，７５への圧油圧力を調整する油圧
制御弁を備えた油圧調節装置８０に減圧信号を出力し、
圧油圧力を小さくして静圧軸受１４のアイドルロール１
０に対する押付力Ｓを小さくする。一方、Ｇ＞ＧMとな
ると、油圧調節装置８０に増圧信号を送り、圧油圧力を
大きくして静圧軸受１４のアイドルロール１０に対する
押付力Ｓを増加させる。なお、油圧シリンダ７４，７５
でなく図２４のように作業ロール移動装置７０，７１を
用い、この作業ロール移動装置７０，７１の駆動を上記
のように測定器７６で検出された間隙Ｇに応じて制御し
ても良い。本変形例によっても、上記第３の実施形態と
同様の効果を得る。

【００５８】さらに、上記図２５の変形例をさらに応用
し、上記検出された間隙Ｇを利用して水平ベンディング
制御を行っても良い。すなわち、圧延開始後の圧延作業
中においては、作業ロール２等の端部位置は間隙規定ロ
ール２３〜２６等によってほぼ固定されていることか
ら、圧延作業中に浮上量検出器７６で間隙Ｇの変化を検
出したとすれば、それは主として水平力に基づく作業ロ
ール２等のたわみによる可能性が大きい。そこで、水平
ベンディング力を付与すれば、このたわみを抑制可能と
なる。そのような変形例を図２６に示す。図２６におい
て、圧延機３００Ｂは、例えば上作業ロール２の両軸端
の間隙規定ロール２３〜２６対向部よりもさらに軸方向
外側に、作業ロール２を回転自在に支持する作業ロール
チョック８３，８４を設け、これらチョック８３，８４
に対し、ハウジングポスト２８，３１にそれぞれ配置さ
れた油圧シリンダ８５，８８及びハウジングポスト２
９，３２にそれぞれ配置された油圧シリンダ８６，８９
によって水平方向の曲げ力（ベンディング力）を付与す
るようになっている。すなわち、測定器７６で検出され
たアイドルロール１０と静圧軸受１４との間の間隙（浮
上量）Ｇは、アンプ７８で増幅後にコントローラ７９に
入力される。Ｇ＜Ｇmの場合にはコントローラ７９は、
油圧源（図示せず）から油圧シリンダ８５，８８又は油
圧シリンダ８６，８９への圧油圧力を調整する油圧制御
弁をそれぞれ備えたベンディング制御装置９０，９１に
制御信号を出力し、それらを介して油圧シリンダ８８，
８９に曲げ力を付与する信号を出力し、浮上量を大きく
する方向の水平曲げを加える。一方、Ｇ＞ＧMとなる
と、逆に、ベンディング制御装置９０，９１に制御信号
を介し油圧シリンダ８５，８６に曲げ力を付与する信号
を出力し、浮上量を小さくする方向の水平曲げを加え
る。本変形例によれば、第３の実施形態と同様の効果に
加え、圧延中の作業ロールの水平たわみをさらに抑制で
きるという効果がある。

【００５９】また、上記第３の実施形態においては、ス
トッパー手段としての間隙規定ロール２３〜２６を設け
ることにより、静圧軸受１２〜１５とアイドルロール８
〜１１との間隙が予め設定された所定値未満になるのを
防止したが、これに限られない。すなわち、第１の実施
形態の変形例として図１５及び図１６に示した構造と同
様にして、静圧軸受とこの静圧軸受に支持される支持ロ
ールとの間の間隙を所定値に保持する保持手段を設けて
もよい。そのような変形例を図２７に示す。図２４及び
図２５と共通の部分には同一の符号を付し、説明を省略
する。図２７において、圧延機３００Ｃは、例えば上作
業ロール２の両軸端に、作業ロール２を回転自在に支持
する作業ロールチョック８１，８２を設け、これらチョ
ック８１，８２の位置を、ハウジングポスト２８，２９
に配置された作業ロール移動装置７０，７１及びハウジ
ングポスト３１，３２に配置された油圧シリンダ７２，
７３によって移動可能に構成したものである。なお、こ
の場合も、静圧軸受１２，１４等とアイドルロール８，
１０等との間の間隙調整は、油圧シリンダ３４，３５，
７４，７５等によって行われる。なお、上記において、
作業ロール移動装置７０，７１及び油圧シリンダ７２，
７３が、チョックをハウジングに対し進退させるチョッ
ク進退手段を構成する。

【００６０】本変形例によっても、第３の実施形態と同
様の効果を得る。

【００６１】また、上記第３の実施形態においては、圧
延開始直後の過渡的な水平力発生による静圧軸受１４等
とアイドルロール１０等との接触を防止することを主眼
とし、作業ロール２等は圧延機の略中心に配置されてい
たが、これに限られない。すなわち、図１９を用いて前
述したように、圧延開始後の圧延中における水平力によ
る水平たわみを抑制することを目的とした公知のオフセ
ット制御を、上記第３の実施形態に組み合わせてもよ
い。そのような実施形態を以下、第４の実施形態として
説明する。

【００６２】本発明の第４の実施形態を図２８〜図３３
により説明する。図２８は、本実施形態による圧延機４
００の上作業ロール部分の水平断面図である。第３の実
施形態と共通の部分には同一の符号を付し、説明を省略
する。本実施形態による圧延機４００が第３の実施形態
の圧延機３００と異なる点は、例えば作業ロール移動装
置７０，７１によって作業ロール２を前述の図１９で例
示したような所定のオフセット位置に移動し、そのとき
作業ロール２に加わる水平力を受ける間隙規定ロール２
３〜２６の負荷を間隙規定ロール２５，２６の背後に設
けられたロードセル９２，９３で検出することである。
それぞれのロードセル９２，９３で検出された力は、コ
ントローラ９４により合計されて水平力ＳLが求めら
れ、移動装置制御装置９５にて水平力ＳLが０となるよ
う作業ロール２のオフセット位置がフィードバック制御
される。このとき同時に、静圧軸受移動装置２０，２１
も同じ量だけ動かさねばならないため、同じ信号が移動
装置それら静圧軸受移動装置２０，２１にも出力され
る。上記のフィードバック制御を行う際のオフセット量
ｙの設定位置は、予測される圧延荷重Ｐや張力Ｔf，Ｔb
などに基づき、前述した式（４）にて計算することがで
きる。本実施形態によっても、第３の実施形態と同様の
効果を得る。また、図１９を用いて前述したように、圧
延開始時におけるオフセット制御固有の水平力ＳL’に
も対応して、静圧軸受１２、１４等とアイドルロール
８，１０等との間隙が予め設定された所定値未満になる
のを有効に防止できる効果もある。

【００６３】なお、上記第４の実施形態においては、例
えば上作業ロール２のオフセット位置の制御を、ロード
セル９２，９３による検出荷重に基づいて行ったが、こ
れに限られず、他の方法でも良い。そのような変形例を
図２９に示す。図２９において、圧延機４００Ａは、例
えばアイドルロール１０の静圧軸受１４からの浮上量に
基づき上作業ロール２のオフセット位置を制御するもの
である。先に述べたように、アイドルロール１０等と静
圧軸受１４等の間隙の変化は作業ロール２等の水平たわ
みによる可能性が大きいが、その水平たわみは圧延中に
働く水平力ＳLによる。そこでオフセット調整により水
平力ＳLを制御すれば、圧延中においても間隙を一定に
確保できるはずである。この圧延機４００Ａはこのよう
な目的のものである。すなわち、図２６と同様に、測定
器７６で検出されたアイドルロール１０と静圧軸受１４
との間の間隙（浮上量）Ｇは、アンプ７８で増幅後にコ
ントローラ７９に入力される。Ｇ＜Ｇmの場合には、コ
ントローラ７９は、図２９中の左方向に働く水平力が大
きくなったと判断し、移動装置制御装置８６を介して作
業ロール移動装置７０，７１に信号を出力し、作業ロー
ル２を右側に移動させる。このとき同時に、静圧軸受移
動装置２０，２１にも同じ信号を出力する。一方、Ｇ＞
ＧMとなると、図２９中の右方向に働く水平力が大きく
なったと判断し、移動装置制御装置８６及び作業ロール
移動装置７０，７１を介し作業ロール２を左側に移動さ
せる。同時に、静圧軸受移動装置２０，２１にも同じ信
号を出力する。本変形例によっても、上記図２８の変形
例と同様の効果を得る。

【００６４】また、上記第４の実施形態において、オフ
セット量ｙは中間ロールと作業ロールの相対的な量であ
るため、作業ロール２等を移動させる代わりに、中間ロ
ールの方を逆方向に移動させても同じことになる。この
ような中間ロールを移動させた変形例を図３０及び図３
１に示す。図３０は、この変形例による圧延機４００Ｂ
の概略構造を表す正面図であり、図３１は、その作業ロ
ール部分の水平断面図である。構造が類似する図２７や
図２８と共通の部分には同一の符号を付し、適宜説明を
省略する。これら図３０及び図３１に示す圧延機４００
Ｂにおいて、中間ロール４，５をそれぞれ回転自在に支
持する中間ロールチョック９６，９７に、オフセット方
向移動装置９８，９９およびその反対側に油圧シリンダ
１０１，１０２が接続されており、例えば図２８に示し
たコントローラ９４から出力される信号によって中間ロ
ールチョック９６，９７がオフセット方向に移動するよ
うになっている。一方、例えば作業ロール２を支持する
作業ロールチョック８１，８２は、ハウジングポスト３
１，２８及び３２，２９にそれぞれ取り付けられたプロ
ジェクトブロック１０３，１０４及び１０５，１０６に
よって位置が規定されており、作業ロール２，３は常に
同じ位置（通常は圧延機の略中心）に存在するようにな
っている。なおこのとき、作業ロール２に加わる水平力
を測定するロードセル１０８，１０９は、チョック８
１，８２とプロジェクトブロック１０３，１０４及び１
０５，１０６との間に設置される。本変形例によれば、
上記図２８及び図２９の変形例と同様の効果に加え、以
下のような効果もある。すなわち、例えば単スタンドの
リバース圧延機では、板厚の大きい素材から圧延パスを
重ねて薄板まで製造しなければならない。板厚の大きい
素材を径の小さな作業ロールで圧延すると、噛み込み角
が大きくなる。板を噛み込むためには、摩擦係数が噛み
込み角度以上でなければならず、大きな圧下量を取ろう
とすると噛み込みができない場合がある。小径ロールだ
と圧下率に制限が生じ、パス回数が増加して生産性が悪
くなる。したがって、板厚が大きい時は径の大きなロー
ルが有利であるが、一方で板厚が小さくなると大径ロー
ルでは圧延荷重が大きくなり、小径ロールの方が大きな
圧下率が得られる。また、圧延可能な最小板厚も小径ロ
ールの方が小さい。このように、板厚に応じてロール径
を切り替えることは生産性の向上につながる。ここで、
本変形例においては、作業ロールチョック８１，８２の
取り付けにプロジェクトブロック１０３〜１０６を用い
ることにより、作業ロールチョック８１，８２周辺に移
動装置や押付シリンダなどの複雑な機構をなくすことが
できる。したがって、上述したように生産性向上の観点
から必要である、静圧軸受による支持を必要とする小径
作業ロールとこれを通常必要としない大径作業ロールの
切り替えを容易に行うことができる。このとき、大径、
小径両方のロールチョック寸法をある程度共通化すれ
ば、さらに切り替えは容易となり、短時間での切り替え
が可能となる。但し、中間ロールチョック９６，９７周
辺には移動装置９８，９９や油圧シリンダ１０１，１０
２等が取り付けられるが、取り付けスペースが作業ロー
ルチョック８１，８２周辺に比べて大きいため、設計上
それらの取り付けは容易であり、切り替えの妨げとなる
ものではない。

【００６５】さらに、上記第４の実施形態においては、
例えば上作業ロール２に関して両側に静圧軸受１２，１
４が設けられていたが、これに限られず、いずれか１つ
でもよい。このような静圧軸受を片側のみに設置した場
合の変形例を図３２により説明する。構造的に類似部分
がある図２７、図２８、図２５と共通の部分には同一の
符号を付し、適宜説明を省略する。図３２に示す圧延機
４００Ｃにおいては、上記したように、例えば上作業ロ
ール２は、アイドルロール１０を介し一方側の静圧軸受
１４によってのみ支持される。この場合、これまで説明
してきたような水平力ＳL＝０とするような作業ロール
オフセット位置制御を行うと、以下のような不具合を生
じる。すなわち、水平力ＳL＝０とするよう制御を行っ
て作業ロール２がたわみがほぼ０となっている状態で、
仮に外乱等により静圧軸受１４の無い側（図３２中右
側）に向かって水平力がわずかでも作用した場合、その
側には上作業ロール２を支えるものが無いため水平たわ
みが生じ、さらに油圧シリンダ７２，７３の押し付け力
Ｑがその水平力ＳLに負けると、作業ロール２が飛び出
してしまう。そこで、本変形例においては、コントロー
ラ９４は、水平力ＳLを０とするのではなく、水平力ＳL
が静圧軸受１４側に向かう方向（図３２中左方向）の所
定の値となるように、作業ロール２のオフセット位置制
御を行う。これにより、作業ロール２は常に静圧軸受１
４側に押しつけられることになるので、ロール位置が安
定する。さらにこのとき、コントローラ９４では、急激
な外乱による作業ロール２の飛び出しを防止するため、
水平力ＳL＜０となったときに、油圧制御弁を内蔵した
押し付け力調節装置１１０によって油圧シリンダ７２，
７３の圧油圧力を増加させＱを増大させる制御も併せて
行う。すなわち、このときのＱの増加量ΔＱは例えば次
式のように負の水平力の絶対値に比例した量とする。

【００６６】ΔＱ＝α｜ＳL｜ …（６）ここでαは比例定数である。

【００６７】式（６）で算出されたΔＱは押し付け力調
節装置１１０に出力され、これによって油圧源からの圧
油供給量が増大し、油圧シリンダ７２，７３の押し付け
力が大きくなる。この制御はあくまでＳLが負になった
時のみ実行される。なお、ロードセル９２，９３の測定
値ＳLoはこのＱも含んだ値であり、正確な水平力ＳLを
算出するためにはＱの値を減じる必要があるため、コン
トローラ９４は、押し付け力調節装置１１０から油圧シ
リンダ７２，７３の圧油圧力Ｑも取り込んでいる。

【００６８】本変形例によれば、例えば上作業ロール２
に関し片側の静圧軸受１４のみ設置すればよく、設備費
用の大幅な低減が図れる。また、反対側には支持装置な
どの複雑な機構がなく、冷却用のクーラントをかけるス
ペースが十分確保できるため、ロールの冷却効率が良好
となり、圧延の高速化や高圧下率化が可能となるという
効果もある。

【００６９】なお、上記第１〜第４の実施形態において
は、いずれも６段圧延機に本発明を適用した実施形態で
あったが、これに限られず、一般的な４段圧延機や、例
えば図３３に示す上下非対称な５段圧延機（但し、符号
は図２に準じて付している）にも適用でき、これらの場
合も同様の効果を得る。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、圧延開始前後の過渡状
態においても、静圧軸受とロールとの間の距離を常に確
保して接触による損傷を十分かつ確実に防止することが
できる。したがって、作業ロールの傷付きが防止でき、
製品品質の低下が無くなり、歩留まりの低下を防ぐこと
ができる。また、静圧軸受やアイドルロールの損傷を防
ぐことができるため、これらの交換のための長時間にわ
たる運転休止もせずにすみ、生産性の低下を防止するこ
とができる。さらに、小径の作業ロールも安定して使用
可能となるため、硬質かつ薄手の板材を効率的に圧延す
ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による圧延機の上作業
ロール部分の水平断面図である。

【図２】図１中II−II断面による横断面図である。

【図３】図１中III−III断面による横断面図である。

【図４】圧延開始時の手順を説明するための図である。

【図５】静圧軸受付近の詳細構造の一例を表す水平断面
図である。

【図６】図５中VI−VI断面による横断面図である。

【図７】図５中VII−VII断面による横断面図である。

【図８】浮上用流体供給圧力一定での、アイドルロール
と静圧軸受の間に加わる水平押し付け力Ｓと両者間のギ
ャップ（浮上量）Ｇの関係を示す図である。

【図９】浮上量が大きすぎる場合の不都合を説明するた
めの図である。

【図１０】間隙規定ロールを増やした変形例を示す図で
ある。

【図１１】アイドルロールを増やした変形例を示す図で
ある。

【図１２】作業ロールを静圧軸受で非接触支持する変形
例を示す図である。

【図１３】アイドルロールに接する間隙規定ロールを設
ける変形例を示す図である。

【図１４】間隙規定ロールを増やした変形例を示す図で
ある。

【図１５】静圧軸受とアイドルロールとの間の間隙を所
定値に保持する作業ロールチョックを設けた変形例を示
す図である。

【図１６】静圧軸受とアイドルロールとの間の間隙を所
定値に保持する作業ロールチョックを設けた変形例を示
す図である。

【図１７】ストッパー手段に係わる他の変形例を示す図
である。

【図１８】図１７中XVIII−XVIII断面による横断面図で
ある。

【図１９】作業ロールを中間ロールに対しオフセットさ
せた変形例を示す図である。

【図２０】オフセット量の算出方法を説明するための図
である。

【図２１】作業ロールのオフセットした側からのみアイ
ドルロールを設ける変形例を示す図である。

【図２２】オフセットさせる方向を上・下逆にした変形
例を示す図である。

【図２３】本発明の第２の実施形態による圧延機の上作
業ロール部分の水平断面図である。

【図２４】本発明の第３の実施形態による圧延機の上作
業ロール部分の水平断面図である。

【図２５】油圧シリンダの油圧を調整してアイドルロー
ルの浮上量を調整する変形例を示す図である。

【図２６】水平ベンディング力を付与して水平たわみを
抑制する変形例を示す図である。

【図２７】静圧軸受とアイドルロールとの間の間隙を所
定値に保持する作業ロールチョックを設けた変形例を示
す図である。

【図２８】本発明の第４の実施形態による圧延機の上作
業ロール部分の水平断面図である。

【図２９】アイドルロールの静圧軸受からの浮上量に基
づきオフセット位置を制御する変形例を示す図である。

【図３０】中間ロールをオフセットさせた変形例による
圧延機の概略構造を表す正面図である。

【図３１】図３０中作業ロール部分の水平断面図であ
る。

【図３２】静圧軸受を片側のみに設置した変形例を示す
図である。

【図３３】上下非対称な５段圧延機に適用した変形例を
示す図である。

【符号の説明】

２，３作業ロール８〜１１アイドルロール（支持ロール）１０ａアイドルロール（第１支持ロール）１０ｂ，ｃアイドルロール（第２支持ロール）１２〜１５静圧軸受１６〜１９支持ビーム（ビーム）２３〜２６間隙規定ロール（ローラー手段、スト
ッパー手段）２５Ａ，２６Ａ間隙規定ロール（ローラー手段、スト
ッパー手段）２８，２９ハウジングポスト（ハウジング）３１，３２ハウジングポスト（ハウジング）５４ギャップ検出器（検出手段）５６，５７作業ロールチョック（保持手段）５８，５９アイドルロールチョック（保持手段）７０，７１作業ロール移動装置（ローラー進退手
段、チョック進退手段）７２，７３油圧シリンダ（ローラー進退手段、チ
ョック進退手段）７７ａ，ｂ間隙規定ブロック（ブロック部材、ス
トッパー手段）８１，８２作業ロールチョック（保持手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高倉芳生茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上・下作業ロールと、該作業ロールの胴部
又は該作業ロールを略水平方向から支持する支持ロール
の胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向から支持す
る静圧軸受とを有する板材圧延機において、前記静圧軸受とこの静圧軸受に支持される前記作業ロー
ル又は前記支持ロールとの間の間隙が所定値未満になる
のを防止するストッパー手段を設けたことを特徴とする
板材圧延機。
【請求項２】請求項１記載の板材圧延機において、前記
ストッパー手段は、前記作業ロール又は前記支持ロール
に略水平方向から接するように設けられたローラー手段
であることを特徴とする板材圧延機。
【請求項３】請求項２記載の板材圧延機において、前記
静圧軸受は、前記支持ロールの胴部を非接触で支持して
おり、前記ローラー手段は、前記作業ロールに略水平方
向から接するように設けられていることを特徴とする板
材圧延機。
【請求項４】請求項２記載の板材圧延機において、前記
静圧軸受は、前記作業ロールの胴部を非接触で支持して
おり、前記ローラー手段は、前記作業ロールに略水平方
向から接するように設けられていることを特徴とする板
材圧延機。
【請求項５】請求項２記載の板材圧延機において、前記
静圧軸受は、前記支持ロールの胴部を非接触で支持して
おり、前記ローラー手段は、前記支持ロールに略水平方
向から接するように設けられていることを特徴とする板
材圧延機。
【請求項６】請求項５記載の板材圧延機において、前記
支持ロールのそれぞれは、対応する前記作業ロールに直
接接触して略水平方向から支持する第１支持ロールと、
この第１支持ロールに上下方向複数箇所で接触して支持
する第２支持ロールとを含み、前記静圧軸受は、前記第
２支持ロールの胴部を非接触で支持しており、前記ロー
ラー手段は、前記第１支持ロールに略水平方向から接す
るように設けられていることを特徴とする板材圧延機。
【請求項７】請求項２記載の板材圧延機において、前記
ローラー手段は、前記作業ロール又は前記支持ロールに
対し上下方向複数箇所で接するように設けられているこ
とを特徴とする板材圧延機。
【請求項８】請求項２記載の板材圧延機において、前記
ローラー手段は、前記静圧軸受が接続されたビームに固
定されていることを特徴とする板材圧延機。
【請求項９】請求項２記載の板材圧延機において、前記
ローラー手段は、該板材圧延機のハウジングに接続され
ており、かつ、前記ローラー手段を前記ハウジングに対
し進退させるローラー進退手段をさらに設けたことを特
徴とする板材圧延機。
【請求項１０】請求項１記載の板材圧延機において、前
記ストッパー手段は、前記作業ロール又は前記支持ロー
ルに向かって突出するように前記静圧軸受に固定された
ブロック部材であることを特徴とする板材圧延機。
【請求項１１】請求項２又は１０記載の板材圧延機にお
いて、前記ローラー手段又はブロック部材は、圧延材の
最大板幅に対応する領域よりも軸方向外側位置で、前記
作業ロール又は前記支持ロールに接触していることを特
徴とする板材圧延機。
【請求項１２】上・下作業ロールと、該作業ロールの胴
部又は該作業ロールを略水平方向からそれぞれ支持する
支持ロールの胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向
から支持する静圧軸受とを有する板材圧延機において、前記静圧軸受とこの静圧軸受に支持される前記作業ロー
ル又は前記支持ロールとの間の間隙を所定値に保持する
保持手段を設けたことを特徴とする板材圧延機。
【請求項１３】請求項１２記載の板材圧延機において、
前記保持手段は、前記作業ロール又は前記支持ロールを
回転自在に支持するチョックを備えていることを特徴と
する板材圧延機。
【請求項１４】請求項１３記載の板材圧延機において、
前記チョックは、前記静圧軸受が固定されたビームに接
続されていることを特徴とする板材圧延機。
【請求項１５】請求項１３記載の板材圧延機において、
前記チョックは、該板材圧延機のハウジングに接続され
ており、かつ、前記チョックを前記ハウジングに対し進
退させるチョック進退手段をさらに設けたことを特徴と
する板材圧延機。
【請求項１６】請求項１又は１２記載の板材圧延機にお
いて、前記静圧軸受の軸方向幅は、圧延材の最大板幅以
上となっていることを特徴とする板材圧延機。
【請求項１７】請求項１又は１２記載の板材圧延機にお
いて、前記静圧軸受と前記作業ロール又は前記支持ロー
ルとの間の間隙を検出する検出手段と、この検出手段に
よる検出結果に応じて前記静圧軸受の前記流体圧力を制
御する制御手段とをさらに有することを特徴とする板材
圧延機。
【請求項１８】上・下作業ロールと、該作業ロールの胴
部又は該作業ロールを略水平方向から支持する支持ロー
ルの胴部を流体圧力を介し非接触で略水平方向から支持
する静圧軸受とを有する板材圧延機において、前記静圧軸受とこの静圧軸受に支持される前記作業ロー
ル又は前記支持ロールとの間の間隙を所定値以上に確保
する手段を設けたことを特徴とする板材圧延機。