スラブ連続鋳造機用ロール装置
【課題】故障などの不具合が少なく、耐久性の高いスラブ連続鋳造機用ロール装置を提供する。
【解決手段】軸方向に３本のロール体Ｒが並べられており、これらロール体Ｒのうちの中央に配置されている中央ロール体Ｒが、その両端部において軸方向に変位可能とされて自由転がり軸受Ａにより支持されている。前記中央ロール体Ｒの端面は、凸状の球面部１１を有しており、この中央ロール体Ｒに軸方向隣り合う他のロール体Ｒの端面は、前記凸状の球面部１１と接触可能とされた凹状の球面部１２を有している。
【解決手段】軸方向に３本のロール体Ｒが並べられており、これらロール体Ｒのうちの中央に配置されている中央ロール体Ｒが、その両端部において軸方向に変位可能とされて自由転がり軸受Ａにより支持されている。前記中央ロール体Ｒの端面は、凸状の球面部１１を有しており、この中央ロール体Ｒに軸方向隣り合う他のロール体Ｒの端面は、前記凸状の球面部１１と接触可能とされた凹状の球面部１２を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラブ連続鋳造機用ロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶鋼からスラブ（鋳片）を連続的に鋳造する設備として連続鋳造機が知られている。この連続鋳造機はスラブを圧延して所定の形状とするためのロール装置を備えている。ロール装置は、通過させるスラブの両面側において多数のロールが鋳造方向（スラブ移動方向）に並べられた構成とされている。そして、鋳造方向に配置された複数本のロールで１組のセグメントが構成され、複数組のセグメントによりロール装置が構成されている。
近年スラブの連続鋳造において、スラブの内部亀裂、偏析等のスラブ品質問題の対策として、このロール装置のロールのピッチ寸法を小さくする傾向にある。つまり、ロール径を小さくすることでロールピッチを小さくしている。しかし、ロール径を小さくするとロールの強度が低下してしまう。
そこで、従来では１本のロールを両端でのみ軸受により支持していたが、図５のロール装置が有する１つのセグメントの平面図に示すように、ロールの途中部においても支持する構成が提案されている。つまり、従来では１本であったロールを軸方向に分割した複数のロール体から構成し、各ロール体の間に転がり軸受を設けている。なお、図５において、Ｒがロール体を示し、Ａ及びＢが転がり軸受を示している。
【０００３】
そして、このようなロール装置に用いられる転がり軸受として従来知られるものに、例えば、特許文献１、特許文献２に示すものがある。
特許文献１に記載されている転がり軸受は、ロール体が撓んでその端部が撓み角を有しても転がり軸受のハウジングの凹球面部を外輪が滑動変位して、ロール体の撓みを許容させる構成である。また、スラブ連続鋳造機用ロール装置は高温の環境下で使用されるため、特許文献２では、転がり軸受においてロール体の熱膨張による軸方向変位を許容させた構成とされている。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−７１４３８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８６８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示しているロール装置が有するセグメントは、軸方向に主として３分割されたロール体Ｒからなるロール体列Ｌを鋳造方向（矢印ｅ）に複数並べたものであり、各ロール体Ｒの両端部を回転可能に支持する転がり軸受は、ロール体Ｒの熱膨張による軸方向（アキシアル方向）の変位を吸収させるために、一方がロール体Ｒを軸方向に変位可能とさせた自由転がり軸受Ａとされ、他方がロール体Ｒの軸方向の変位を拘束する固定転がり軸受Ｂとされている。
固定転がり軸受Ｂは、図４（ｂ）に示すように、ロール体Ｒの端部に外嵌させた内輪３１と、内輪３１の径方向外方側の外輪３４と、内輪３１と外輪３４との間に転動自在とされた複数の円筒ころ３５と、外輪３４に外嵌しかつベース部材３６に装着された調心輪３３とを有している。そして、外輪３４と内輪３１に鍔部３２ａ，３２ｂが形成され、内輪３１を外嵌させたロール体Ｒはこの鍔部３２ａ，３２ｂにより外輪３４（調心輪３３）に対して軸方向の変位が拘束されている。
【０００６】
従来において図５に示すように、ロール体列Ｌの軸方向中央部（セグメント中央部）付近に配置されるロール体Ｒの固定転がり軸受Ｂは、その他の部分に配置される軸受よりも損傷による不具合が発生する確率が高いことが判明した。これはスラブから負荷される荷重がロール体列Ｌの軸方向中央部側において大きく、かつ、固定転がり軸受には大きなアキシアル荷重が負荷されるからである。
そして、セグメントに組み込まれている転がり軸受がたとえ１つでも破損するとスラブ品質の低下につながるため、破損が生ずると製造ラインを停止させる必要があり、スラブの減産となってしまう。また、転がり軸受の破損等の不具合が生ずると、製造ライン停止時間をできるだけ短くするために、セグメントごと交換して作業の迅速化を図っている。これにより、予備セグメントが必要であり多大な費用が発生する。
【０００７】
従って、不具合が起こりやすい中央部のロール体に対してはアキシアル荷重を受け持つ固定転がり軸受ではなく、アキシアル方向に変位可能で大きなアキシアル荷重が作用しない自由転がり軸受を用いることが考えられる。しかしこの場合、自由転がり軸受に支持されたロール体は軸方向に制限されることなく自由に移動できる。これにより、隣のロール体の端面と接触し、しかもロール体が撓んでその端部が傾き角を有するため、隣り合うロール体が相互の回転に悪影響を及ぼし、また、ロール体端面の角部が相手側に接触してロール体端部を傷つけるという問題点を有している。
そこで、この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性が高く不具合により製造ラインが停止してしまうのを防ぐことのできるスラブ連続鋳造機用ロール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するためのこの発明は、軸方向に並べられた３本以上のロール体を備え、これらロール体のうちの少なくとも軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体が、その両端部において軸方向に変位可能とされて転がり軸受により支持されているとともに、前記中央ロール体と、この中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体との対向している両端面のうち、一方の端面は凸状の球面部を有し、他方の端面は前記凸状の球面部と接触可能とされた凹状の球面部を有していることを特徴としている。
【０００９】
スラブから負荷される荷重は、軸方向に並べられた３本以上のロール体からなるロール体列の軸方向中央部が大きくなるため、その中央部寄りに配置される中央ロールの転がり軸受において不具合が生ずる確率が高くなる。しかしこの構成によれば、この中央ロールの両端部を軸方向に変位可能として転がり軸受により支持していることで、つまり、両端部をロール体の軸方向の変位を可能とさせている自由転がり軸受により支持していることで、装置の不具合を抑えることができる。つまり、ロール体を軸方向に自由に変位させていることにより、ロール体とこれを支持している転がり軸受との間に無理な軸方向の荷重を作用させないため、損傷が少ない。
そして、中央ロール体は両端が自由転がり軸受により支持されているため、全体として軸方向の移動が自在となって、その軸方向に隣りのロール体と端部（端面）同士で接触する。しかし、これらロール体の対向する両端面は凸状の球面部と凹状の球面部とされているため、両ロール体の端面が相傾いても円滑に相対滑りして無理な偏荷重等が作用しない。さらに接触面積の増加により接触面圧が低下する。よって、ロール端面の損傷を防止できる。
【００１０】
また、前記ロール体の端部に座金部材が取り付けられて、この座金部材に前記球面部が形成されているのが好ましい。この構成によれば、座金部材に形成した球面部を接触面とすることができ、これにより隣り合うロール体の球面部同士が接触し、長期にわたる使用によりその球面部が摩耗等して取替えが必要となっても、ロール体全体を取り換えるのではなく、座金部材のみを取り換えることで再生が可能となる。従ってメンテナンス費用を低減させることができる。さらに、座金部材をロール体と異なる材質とすることができ、例えば座金部材を特に耐摩耗性の優れた材質とすることができる。さらに、球面部の硬度を上げるために熱処理を施す場合、小さな座金部材に対して熱処理を行うことができ作業性に優れる。
【００１１】
また、前記座金部材は、前記球面部が形成された面に開口するネジ孔を有しているのが好ましい。これによれば、座金部材をロール体から取り外す際に、例えばアイボルトのような取手部材を座金部材のこのネジ孔に螺合させ、取手部材を引っ張ることで座金部材をロール体から容易に取り外すことができる。
さらに、このネジ孔をグリース溜りとさせることができる。つまり、このネジ孔は座金部材の球面部に開口するよう形成されているため、ネジ孔にグリースを充填させることで、接触する凸・凹状の両球面部間において長期にわたってグリースによる潤滑状態が得られ、装置の寿命を長くさせることができる。
【００１２】
また、前記凸状の球面部の曲率は、前記凹状の球面部の曲率よりも大きくされているのが好ましい。これにより、凹状の球面部に凸状の球面部を安定して接触させることができる。そして、隣り合うロール体の端面同士に偏荷重が生じず、接触面圧も低くなるため、凹状の球面部と凸状の球面部との間にかじりや焼き付きを起こすことがない。
【００１３】
また、前記中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体の端部を支持している転がり軸受のうち、軸方向に並べられたロール体からなるロール体列の軸方向中央部に配置されている転がり軸受は、ロール体を軸方向に変位可能とさせて支持している自由転がり軸受とされているのが好ましい。
この構成によれば、スラブから負荷される荷重はロール体列の軸方向中央部が大きくなるため、その中央部付近に配置される転がり軸受に不具合が生ずる確率が高くなるが、中央ロール体以外のロール体を支持する転がり軸受のうち、中央部寄りのものを自由転がり軸受とすることにより、装置の不具合を抑えることができる。
【００１４】
また、前記ロール体を支持している転がり軸受は自動調心軸受とされているのが好ましい。ロール体はスラブから荷重を受けるため撓みが生じ、転がり軸受により支持されるロール体の端部において撓み角が生ずるが、この構成によれば、ロール体の端部においてより大きい撓み角を許容できる。そして、中央ロール体の端部とこれに隣り合うロール体の端部とが相互異なる角度の撓み角を有して端面同士が接触しても、これらロール体の対向する両端面は凸状の球面部と凹状の球面部とされているため、円滑な相対滑りを許容して両ロール体が相互とも自由に回転ができる状態で、端面同士を接触させることが可能となる。さらに、接触面積が増大して、接触面圧を低下できる。これにより、ロール体端面の角部が衝突して損傷するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスラブ連続鋳造用ロール装置によれば、装置の耐久性を高めることができて長寿命化を図ることができる。装置の耐久性が高まることにより製造ラインを停止させることがなく、スラブの生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の実施の一形態に係るスラブ連続鋳造機用ロール装置の一部を示す平面図であり、このロール装置は、多数のロール体列Ｌが鋳造方向（以下、スラブ移動方向ともいう：矢印ｅ）に並べられた構成であり、複数のロール体列Ｌが１組のセグメントを構成し、複数組のセグメントによりロール装置が構成されている。
１つのロール体列Ｌは、同心状として軸方向に並べて設けられた３本以上のロール体Ｒから構成されている。図１のロール装置は、主として３本のロール体Ｒと、各ロール体Ｒの両端部を夫々支持している転がり軸受Ａ，Ｂとを備えている。
図１はこの１つのセグメントを示したものであり、ロール体Ｒの配置、転がり軸受Ａ，Ｂの配置を示している。
【００１７】
スラブの移動方向（矢印ｅ）上流側から１列目のロール体列Ｌは４本のロール体Ｒからなり、回転駆動される駆動ロールを有している。上流側から２列目以下のロール体列Ｌはロール体Ｒが３本とされており、各ロール体Ｒの端部が転がり軸受Ａ，Ｂに回転自在に支持された従動ロールとされている。なお、前記駆動ロールがなく、従動ロールのみで構成される場合もある。
さらに、上流側から２列目のロール体列Ｌ２について説明すると、ロール体列Ｌは軸方向一方側（左側）から、長さが順に長くなる短ロール体Ｒａ、中ロール体Ｒｂ、長ロール体Ｒｃと並んでいる。これにスラブ移動方向ｅに隣設されたロール体列Ｌ３においては、この短ロール体Ｒａ、中ロール体Ｒｂ、長ロール体Ｒｃの軸方向配置の順番が逆となる。つまり、３列目（Ｌ３）においては軸方向一方側（左側）から長ロール体Ｒｃ、中ロール体Ｒｂ、短ロール体Ｒａとなるよう配置されている。このように左右交互に入れ替えて配置することで、スラブを全面においてロール体Ｒと接触させることができる。そして、２列目以降全てのロール体列（従動ロール体列）Ｌにおいて、中ロール体Ｒｂが、ロール体列Ｌの軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体となる。
【００１８】
これらロール体Ｒの夫々は図１に示すように、その両端部において自由転がり軸受Ａ又は固定転がり軸受Ｂにより回転可能に支持されている。自由転がり軸受Ａは、支持するロール体Ｒを軸方向に変位可能とさせており、自由転がり軸受Ａは、図２に示すように、ロール体Ｒの端部に外嵌させた内輪１と、この内輪１の径方向外方側に設けた外輪２と、これらの間に設けられて転動自在とされた複数個の円筒ころ３とを備えており、内輪１と円筒ころ３との間において軸方向の相対滑りを許容させている。
一方、固定転がり軸受Ｂは、支持するロール体Ｒの軸方向の変位を拘束している。つまり、図４（ａ）に示すように、固定転がり軸受Ｂは、外輪３４の内周面（軌道）が球面とされ、外輪３４と内輪３１との間に樽型のころ３５が複列設けられている自動調心ころ軸受とされている。
【００１９】
さらに、図２の自由転がり軸受Ａは、外輪２の外周面が凸状の球面とされており、この凸状の球面に、環状の調心輪４の内周面に形成した凹状の球面が接触し、自動調心軸受を構成している。そして、この調心輪４がベース部材５に形成した孔部に嵌合されている。図４（ａ）の固定転がり軸受Ｂは一般的ないわゆる自動調心軸受とされている。なお、本発明において自動調心軸受は、図２の型、図４（ａ）、（ｂ）の型など、あらゆる自動調心型のものを包含する。これにより、ロール体Ｒが撓んだ際のロール体Ｒの端部の撓み角を許容している。
また、自由転がり軸受Ａと固定転がり軸受Ｂにおいて、内輪１（３１）が外嵌しているロール体Ｒの端部は、スラブが接触して通過する本体部よりも直径が小さくされている。
【００２０】
１本のロール体列Ｌにおける構成を説明すると、図１に示すように、中央ロール体とされている中ロール体Ｒｂは、その両端部が自由転がり軸受Ａにより支持されている。これにより、中ロール体Ｒｂは、軸方向両側に移動可能とされている。
短ロール体Ｒａは中ロール体Ｒｂ側が固定転がり軸受Ｂとされその反対側（軸方向外側）が自由転がり軸受Ａとされている。また、長ロール体Ｒｃは中ロール体Ｒｂ側が自由転がり軸受Ａとされその反対側（軸方向外側）が固定転がり軸受Ｂとされている。
【００２１】
さらに、図２は中ロール体Ｒｂと長ロール体Ｒｃと、これらの間における一対の自由転がり軸受Ａとを示す図であり、中ロール体Ｒｂと長ロール体Ｒｃとの間において、対向する両端面のうち一方の端面に凸状の球面部１１が形成され、他方の端面にこの凸状の球面部１１と接触可能とされた凹状の球面部１２が形成されている。図２では、中ロール体Ｒｂの端面に凸状の球面部１１が形成されており、長ロール体Ｒｃ側に凹状の球面部１２が形成されている。これと同様に、図示しないが、中ロール体Ｒｂと短ロール体Ｒａとの間において、対向する両端面のうち一方の端面に凸状の球面部１１が形成され、他方の端面にこの凸状の球面部１１と接触可能とされた凹状の球面部１２が形成されている。
【００２２】
従って、軸方向に変位する中ロール体Ｒｂは、中ロール体Ｒｂの両側において夫々凸状の球面部１１と凹状の球面部１２とを介して短ロール体Ｒａと長ロール体Ｒｃとに接触可能となり、中ロール体Ｒｂの軸方向両側への変位は、隣の短ロール体Ｒａの一端部を支持する固定転がり軸受Ｂ及び長ロール体Ｒｃの一端部を支持する固定転がり軸受Ｂにより規制される。
【００２３】
球面部１１，１２の構成について、図２と図３により説明する。これら球面部１１，１２は、隣り合うロール体Ｒの共通する共通中心線上の点を中心として（同一の点を中心として又は異なる２点を夫々中心として）夫々所定の半径で形成された球面とされている。
【００２４】
ロール体Ｒは、中心部に冷却水を通過させるための孔部９が形成されており、ロール体Ｒの孔部９にスリーブ部材６を挿入させて軸方向隣り合う孔部９，９を連続させている。なお、スリーブ部材６の外周面と孔部９の内周面との間にはシール部材が設けられており、孔部９内の冷却水の漏れを防いでいる。また、ロール体Ｒｂ，Ｒｃはスリーブ部材６に対して軸方向に拘束されていない。
従って、ロール体Ｒｂ，Ｒｃの端面は環状とされており、この環状の端面が凸状の球面、凹状の球面とされた球面部１１，１２となる。
【００２５】
図３はロール体Ｒｂ，Ｒｃの他の実施の形態であり、ロール体Ｒｂ，Ｒｃの端部には夫々座金部材７ａ，７ｂが取り付けられている。座金部材７ａ，７ｂはリング状の部材であり、ロール体Ｒｂ，Ｒｃと同軸となるよう取り付けられている。座金部材７ａ，７ｂはロール体Ｒｂ，Ｒｃの端部に形成された小径部１３ａ、１３ｂに軸方向からの圧入により外嵌されている。そして、中ロール体Ｒｂに取り付けた座金部材７ａの側面に凸状の球面部１１が形成されており、長ロール体Ｒｃに取り付けた座金部材７ｂの側面に凹状の球面部１２が形成されている。そして、座金部材７ａ，７ｂの凸・凹状の球面部１１，１２が夫々形成された側面が、ロール体Ｒｂ，Ｒｃの軸方向で最も端の面とされ、座金部材７ａの凸状の球面部１１が形成されている面と、座金部材７ｂの凹状の球面部１２が形成されている面とが、相互の当接面となる。
このように、座金部材７ａ，７ｂを介在させることにより、長期にわたる使用によりその球面部１１，１２が摩耗等して取替えが必要となっても、ロール体Ｒｂ，Ｒｃ全体を取り換えるのではなく、座金部材７ａ，７ｂのみを取り換えることで再生が可能となる。
【００２６】
さらに、座金部材７ａ，７ｂは、凸・凹状の球面部１１，１２が夫々形成された面に開口する軸方向のネジ孔８ａ，８ｂを有している。ネジ孔８ａ，８ｂは、座金部材７ａ，７ｂの曲面が形成されている側面に周方向複数箇所（例えば、９０°ピッチで４箇所）設けられている。
このネジ孔８ａ，８ｂは、座金部材７ａ，７ｂをロール体Ｒｂ，Ｒｃから取り外す際に、例えばアイボルトのような取手部材（図示せず）をこのネジ孔８ａ，８ｂに螺合させ、取手部材を引っ張ることで圧入させた座金部材７ａ，７ｂをロール体Ｒｂ，Ｒｃから容易に取り外すことができる。さらに、このネジ孔８ａ，８ｂは座金部材７ａ，７ｂの球面部１１，１２に開口するよう形成されているため、ネジ孔８ａ，８ｂにグリースを充填させることにより、接触する両凸・凹状の球面部１１，１２間において長期にわたってグリースによる潤滑状態が得られる。
また、座金部材７ａ，７ｂの外周面は転がり軸受内部への異物の侵入を防止するためのシール部材１４の摺接面とされている。ロール体Ｒｂ（Ｒｃ）が座金部材７ａ（７ｂ）と共に回転して、ベース部材５の端部に嵌合させた円板部材１５の内周面に取り付けられたシール部材１４が座金部材７ａ（７ｂ）の外周面を摺動することにより、ロール体Ｒｂ（Ｒｃ）本体の端部外周面がシール部材１４により摩耗するのを防止できる。
【００２７】
また、図２と図３において、凸状の球面部１１の曲率は、凹状の球面部１２の曲率よりも大きくされている。すなわち、凸状の球面部１１の半径ｒ１は、凹状の球面部１２の半径ｒ２よりも小さくされている（ｒ１＜ｒ２）。これら半径ｒ１，ｒ２はこの大小関係を満たして任意の値に設定することができるが、例えば、半径ｒ１，ｒ２を共に８００ｍｍ〜１２００ｍｍの範囲とし、凸状の球面部１１の半径ｒ１を、凹状の球面部１２の半径ｒ２の９８％〜９９．５％とすることができる。これにより、凹状の球面部１２に凸状の球面部１１を必ず接触させることができる。
さらに、図２と図３において、凸状の球面部１１、凹状の球面部１２が形成されている面は、焼き入れ・焼き戻し等の熱処理を施した熱処理部が形成されているのが好ましく、これにより耐摩耗性を向上させている。つまり、図３においては、座金部材７ａ，７ｂに熱処理を施している。
【００２８】
以上の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
スラブ連続鋳造用ロール装置においてスラブから負荷される荷重は、ロール体列Ｌの軸方向中央部が大きくなり、その中央部寄りに配置される中ロール体Ｒｂの転がり軸受において損傷による不具合が生ずる確率が高くなる。しかし、この中ロール体Ｒｂの両端部が自由転がり軸受Ａにより支持されているため、この自由転がり軸受Ａと中ロール体Ｒｂとの間で軸方向の無理な荷重が作用しないため、故障を低減させることができる。
さらに、凸状の球面部１１と凹状の球面部１２により、隣り合う両ロール体の端面が相傾いても円滑に相対滑りして無理な偏荷重等が作用しない。さらに接触面積の増加により接触面圧が低下する。よって、ロール端面の損傷を防止できる。すなわち、中ロール体Ｒｂが長ロール体Ｒｃ側や短ロール体Ｒａ側へ移動して、相互が端面において接触した状態となっても、相互は凸状の球面部１１と凹状の球面部１２とにより安定して接触し、他の部分では接触することがない。これにより、隣り合うロール体Ｒｂ，Ｒｃ（Ｒａ，Ｒｂ）は、凸状の球面部１１と凹状の球面部１２において滑らかに摺動して相互独立して回転することができる。
【００２９】
図１に示すように、中央ロール体である長ロール体Ｒｂに軸方向隣り合う他のロール体Ｒ、つまり、短ロール体Ｒａと長ロール体Ｒｃの端部を支持している軸受のうち、ロール体列Ｌの軸方向中央部（中央の領域Ｇ内）に配置されている軸受は、自由転がり軸受Ａとされている。つまり、長ロール体Ｒｃと中ロール体Ｒｂとの間において隣接して設けられている一対の自由転がり軸受Ａ，Ａは、全てのロール体列Ｌにおいて、ロール体列Ｌの軸方向中央部（中央の領域Ｇ内）に配置されている。従って、この中央の領域Ｇには固定転がり軸受Ｂが存在しておらず、中央の領域Ｇ以外の側方の領域において固定転がり軸受Ｂが存在している。
【００３０】
さらに中央ロール体とされている中ロール体Ｒｂの配置について説明すると、図１に示すように、中ロール体Ｒｂはロール装置中心線Ｃを跨ぐ位置に設けられており、転がり軸受（自由転がり軸受Ａ及び固定転がり軸受Ｂ）はロール装置中心線Ｃ上には配置されていない。なお、ロール装置中心線Ｃとは、スラブ移動方向に複数設けられたロール体列Ｌの夫々の軸方向中心点を結ぶ直線となる。
【００３１】
また、本発明のスラブ連続鋳造機用ロール装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、図示しないが、ロール体列Ｌが４本以上のロール体Ｒからなるよう構成してもよく、例えば４本の場合、これらロール体Ｒのうちの軸方向中央寄りの２本の中央ロール体Ｒを、その両端部において自由転がり軸受Ａにより支持させればよい。
また、例えば、５本のロール体Ｒからロール体列Ｌがなる場合、真ん中の１本のみのロール体Ｒの両端部を自由転がり軸受Ａにより支持してもよく、または、両端を除いた中央側の３本のロール体Ｒの夫々両端部を自由転がり軸受Ａにより支持してもよい。
また、中央のロール体の両端部の支持軸受と、両端に配置される他のロール体の両最外端部を除く全ての支持軸受を自由転がり軸受Ａとし、前記両最外端部の支持軸受のみ固定転がり軸受Ｂとしてもよい。これによれば、寸法制約の少ない両端の固定軸受に容量の大きなものを採用できるため、ロール装置全体の負荷容量を大きくできる。
または、ロール体列Ｌの全てのロール体Ｒの夫々両端部を自由転がり軸受Ａにより支持し、これらロール体Ｒの軸方向の移動は、ロール体列Ｌの両側に（軸受とは別部材として）設けたガイド部材により規制させてもよい。
つまり、少なくとも軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体Ｒを、その両端部において自由転がり軸受Ａにより支持させればよい。
また、自動調心軸受の型は例示したものに限らずどのような型でもよい。１つのロール装置で複数の相異なる型を、使用条件や接触条件により様々に組み合わせてもよいし、全てを同じ型としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るスラブ連続鋳造機用ロール装置の一部を示す平面図である。
【図２】スラブ連続鋳造機用ロール装置が有するロール体と転がり軸受の縦断面図である
【図３】スラブ連続鋳造機用ロール装置が有するロール体と転がり軸受の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は固定転がり軸受を説明する説明図であり、（ｂ）は他の形態の転がり軸受を説明する説明図である。
【図５】従来のスラブ連続鋳造機用ロール装置の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
７ａ 座金部材
７ｂ 座金部材
８ａ ネジ孔
８ｂ ネジ孔
１１ 凸状の球面部
１２ 凹状の球面部
Ａ 自由転がり軸受
Ｂ 固定転がり軸受
Ｌ ロール体列
Ｒ ロール体
Ｒａ 短ロール体
Ｒｂ 中ロール体
Ｒｃ 長ロール体
ｒ１ 凸状の球面部の半径
ｒ２ 凹状の球面部の半径
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スラブ連続鋳造機用ロール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶鋼からスラブ（鋳片）を連続的に鋳造する設備として連続鋳造機が知られている。この連続鋳造機はスラブを圧延して所定の形状とするためのロール装置を備えている。ロール装置は、通過させるスラブの両面側において多数のロールが鋳造方向（スラブ移動方向）に並べられた構成とされている。そして、鋳造方向に配置された複数本のロールで１組のセグメントが構成され、複数組のセグメントによりロール装置が構成されている。
近年スラブの連続鋳造において、スラブの内部亀裂、偏析等のスラブ品質問題の対策として、このロール装置のロールのピッチ寸法を小さくする傾向にある。つまり、ロール径を小さくすることでロールピッチを小さくしている。しかし、ロール径を小さくするとロールの強度が低下してしまう。
そこで、従来では１本のロールを両端でのみ軸受により支持していたが、図５のロール装置が有する１つのセグメントの平面図に示すように、ロールの途中部においても支持する構成が提案されている。つまり、従来では１本であったロールを軸方向に分割した複数のロール体から構成し、各ロール体の間に転がり軸受を設けている。なお、図５において、Ｒがロール体を示し、Ａ及びＢが転がり軸受を示している。
【０００３】
そして、このようなロール装置に用いられる転がり軸受として従来知られるものに、例えば、特許文献１、特許文献２に示すものがある。
特許文献１に記載されている転がり軸受は、ロール体が撓んでその端部が撓み角を有しても転がり軸受のハウジングの凹球面部を外輪が滑動変位して、ロール体の撓みを許容させる構成である。また、スラブ連続鋳造機用ロール装置は高温の環境下で使用されるため、特許文献２では、転がり軸受においてロール体の熱膨張による軸方向変位を許容させた構成とされている。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−７１４３８号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８６８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図５に示しているロール装置が有するセグメントは、軸方向に主として３分割されたロール体Ｒからなるロール体列Ｌを鋳造方向（矢印ｅ）に複数並べたものであり、各ロール体Ｒの両端部を回転可能に支持する転がり軸受は、ロール体Ｒの熱膨張による軸方向（アキシアル方向）の変位を吸収させるために、一方がロール体Ｒを軸方向に変位可能とさせた自由転がり軸受Ａとされ、他方がロール体Ｒの軸方向の変位を拘束する固定転がり軸受Ｂとされている。
固定転がり軸受Ｂは、図４（ｂ）に示すように、ロール体Ｒの端部に外嵌させた内輪３１と、内輪３１の径方向外方側の外輪３４と、内輪３１と外輪３４との間に転動自在とされた複数の円筒ころ３５と、外輪３４に外嵌しかつベース部材３６に装着された調心輪３３とを有している。そして、外輪３４と内輪３１に鍔部３２ａ，３２ｂが形成され、内輪３１を外嵌させたロール体Ｒはこの鍔部３２ａ，３２ｂにより外輪３４（調心輪３３）に対して軸方向の変位が拘束されている。
【０００６】
従来において図５に示すように、ロール体列Ｌの軸方向中央部（セグメント中央部）付近に配置されるロール体Ｒの固定転がり軸受Ｂは、その他の部分に配置される軸受よりも損傷による不具合が発生する確率が高いことが判明した。これはスラブから負荷される荷重がロール体列Ｌの軸方向中央部側において大きく、かつ、固定転がり軸受には大きなアキシアル荷重が負荷されるからである。
そして、セグメントに組み込まれている転がり軸受がたとえ１つでも破損するとスラブ品質の低下につながるため、破損が生ずると製造ラインを停止させる必要があり、スラブの減産となってしまう。また、転がり軸受の破損等の不具合が生ずると、製造ライン停止時間をできるだけ短くするために、セグメントごと交換して作業の迅速化を図っている。これにより、予備セグメントが必要であり多大な費用が発生する。
【０００７】
従って、不具合が起こりやすい中央部のロール体に対してはアキシアル荷重を受け持つ固定転がり軸受ではなく、アキシアル方向に変位可能で大きなアキシアル荷重が作用しない自由転がり軸受を用いることが考えられる。しかしこの場合、自由転がり軸受に支持されたロール体は軸方向に制限されることなく自由に移動できる。これにより、隣のロール体の端面と接触し、しかもロール体が撓んでその端部が傾き角を有するため、隣り合うロール体が相互の回転に悪影響を及ぼし、また、ロール体端面の角部が相手側に接触してロール体端部を傷つけるという問題点を有している。
そこで、この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、耐久性が高く不具合により製造ラインが停止してしまうのを防ぐことのできるスラブ連続鋳造機用ロール装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するためのこの発明は、軸方向に並べられた３本以上のロール体を備え、これらロール体のうちの少なくとも軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体が、その両端部において軸方向に変位可能とされて転がり軸受により支持されているとともに、前記中央ロール体と、この中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体との対向している両端面のうち、一方の端面は凸状の球面部を有し、他方の端面は前記凸状の球面部と接触可能とされた凹状の球面部を有していることを特徴としている。
【０００９】
スラブから負荷される荷重は、軸方向に並べられた３本以上のロール体からなるロール体列の軸方向中央部が大きくなるため、その中央部寄りに配置される中央ロールの転がり軸受において不具合が生ずる確率が高くなる。しかしこの構成によれば、この中央ロールの両端部を軸方向に変位可能として転がり軸受により支持していることで、つまり、両端部をロール体の軸方向の変位を可能とさせている自由転がり軸受により支持していることで、装置の不具合を抑えることができる。つまり、ロール体を軸方向に自由に変位させていることにより、ロール体とこれを支持している転がり軸受との間に無理な軸方向の荷重を作用させないため、損傷が少ない。
そして、中央ロール体は両端が自由転がり軸受により支持されているため、全体として軸方向の移動が自在となって、その軸方向に隣りのロール体と端部（端面）同士で接触する。しかし、これらロール体の対向する両端面は凸状の球面部と凹状の球面部とされているため、両ロール体の端面が相傾いても円滑に相対滑りして無理な偏荷重等が作用しない。さらに接触面積の増加により接触面圧が低下する。よって、ロール端面の損傷を防止できる。
【００１０】
また、前記ロール体の端部に座金部材が取り付けられて、この座金部材に前記球面部が形成されているのが好ましい。この構成によれば、座金部材に形成した球面部を接触面とすることができ、これにより隣り合うロール体の球面部同士が接触し、長期にわたる使用によりその球面部が摩耗等して取替えが必要となっても、ロール体全体を取り換えるのではなく、座金部材のみを取り換えることで再生が可能となる。従ってメンテナンス費用を低減させることができる。さらに、座金部材をロール体と異なる材質とすることができ、例えば座金部材を特に耐摩耗性の優れた材質とすることができる。さらに、球面部の硬度を上げるために熱処理を施す場合、小さな座金部材に対して熱処理を行うことができ作業性に優れる。
【００１１】
また、前記座金部材は、前記球面部が形成された面に開口するネジ孔を有しているのが好ましい。これによれば、座金部材をロール体から取り外す際に、例えばアイボルトのような取手部材を座金部材のこのネジ孔に螺合させ、取手部材を引っ張ることで座金部材をロール体から容易に取り外すことができる。
さらに、このネジ孔をグリース溜りとさせることができる。つまり、このネジ孔は座金部材の球面部に開口するよう形成されているため、ネジ孔にグリースを充填させることで、接触する凸・凹状の両球面部間において長期にわたってグリースによる潤滑状態が得られ、装置の寿命を長くさせることができる。
【００１２】
また、前記凸状の球面部の曲率は、前記凹状の球面部の曲率よりも大きくされているのが好ましい。これにより、凹状の球面部に凸状の球面部を安定して接触させることができる。そして、隣り合うロール体の端面同士に偏荷重が生じず、接触面圧も低くなるため、凹状の球面部と凸状の球面部との間にかじりや焼き付きを起こすことがない。
【００１３】
また、前記中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体の端部を支持している転がり軸受のうち、軸方向に並べられたロール体からなるロール体列の軸方向中央部に配置されている転がり軸受は、ロール体を軸方向に変位可能とさせて支持している自由転がり軸受とされているのが好ましい。
この構成によれば、スラブから負荷される荷重はロール体列の軸方向中央部が大きくなるため、その中央部付近に配置される転がり軸受に不具合が生ずる確率が高くなるが、中央ロール体以外のロール体を支持する転がり軸受のうち、中央部寄りのものを自由転がり軸受とすることにより、装置の不具合を抑えることができる。
【００１４】
また、前記ロール体を支持している転がり軸受は自動調心軸受とされているのが好ましい。ロール体はスラブから荷重を受けるため撓みが生じ、転がり軸受により支持されるロール体の端部において撓み角が生ずるが、この構成によれば、ロール体の端部においてより大きい撓み角を許容できる。そして、中央ロール体の端部とこれに隣り合うロール体の端部とが相互異なる角度の撓み角を有して端面同士が接触しても、これらロール体の対向する両端面は凸状の球面部と凹状の球面部とされているため、円滑な相対滑りを許容して両ロール体が相互とも自由に回転ができる状態で、端面同士を接触させることが可能となる。さらに、接触面積が増大して、接触面圧を低下できる。これにより、ロール体端面の角部が衝突して損傷するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のスラブ連続鋳造用ロール装置によれば、装置の耐久性を高めることができて長寿命化を図ることができる。装置の耐久性が高まることにより製造ラインを停止させることがなく、スラブの生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の実施の一形態に係るスラブ連続鋳造機用ロール装置の一部を示す平面図であり、このロール装置は、多数のロール体列Ｌが鋳造方向（以下、スラブ移動方向ともいう：矢印ｅ）に並べられた構成であり、複数のロール体列Ｌが１組のセグメントを構成し、複数組のセグメントによりロール装置が構成されている。
１つのロール体列Ｌは、同心状として軸方向に並べて設けられた３本以上のロール体Ｒから構成されている。図１のロール装置は、主として３本のロール体Ｒと、各ロール体Ｒの両端部を夫々支持している転がり軸受Ａ，Ｂとを備えている。
図１はこの１つのセグメントを示したものであり、ロール体Ｒの配置、転がり軸受Ａ，Ｂの配置を示している。
【００１７】
スラブの移動方向（矢印ｅ）上流側から１列目のロール体列Ｌは４本のロール体Ｒからなり、回転駆動される駆動ロールを有している。上流側から２列目以下のロール体列Ｌはロール体Ｒが３本とされており、各ロール体Ｒの端部が転がり軸受Ａ，Ｂに回転自在に支持された従動ロールとされている。なお、前記駆動ロールがなく、従動ロールのみで構成される場合もある。
さらに、上流側から２列目のロール体列Ｌ２について説明すると、ロール体列Ｌは軸方向一方側（左側）から、長さが順に長くなる短ロール体Ｒａ、中ロール体Ｒｂ、長ロール体Ｒｃと並んでいる。これにスラブ移動方向ｅに隣設されたロール体列Ｌ３においては、この短ロール体Ｒａ、中ロール体Ｒｂ、長ロール体Ｒｃの軸方向配置の順番が逆となる。つまり、３列目（Ｌ３）においては軸方向一方側（左側）から長ロール体Ｒｃ、中ロール体Ｒｂ、短ロール体Ｒａとなるよう配置されている。このように左右交互に入れ替えて配置することで、スラブを全面においてロール体Ｒと接触させることができる。そして、２列目以降全てのロール体列（従動ロール体列）Ｌにおいて、中ロール体Ｒｂが、ロール体列Ｌの軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体となる。
【００１８】
これらロール体Ｒの夫々は図１に示すように、その両端部において自由転がり軸受Ａ又は固定転がり軸受Ｂにより回転可能に支持されている。自由転がり軸受Ａは、支持するロール体Ｒを軸方向に変位可能とさせており、自由転がり軸受Ａは、図２に示すように、ロール体Ｒの端部に外嵌させた内輪１と、この内輪１の径方向外方側に設けた外輪２と、これらの間に設けられて転動自在とされた複数個の円筒ころ３とを備えており、内輪１と円筒ころ３との間において軸方向の相対滑りを許容させている。
一方、固定転がり軸受Ｂは、支持するロール体Ｒの軸方向の変位を拘束している。つまり、図４（ａ）に示すように、固定転がり軸受Ｂは、外輪３４の内周面（軌道）が球面とされ、外輪３４と内輪３１との間に樽型のころ３５が複列設けられている自動調心ころ軸受とされている。
【００１９】
さらに、図２の自由転がり軸受Ａは、外輪２の外周面が凸状の球面とされており、この凸状の球面に、環状の調心輪４の内周面に形成した凹状の球面が接触し、自動調心軸受を構成している。そして、この調心輪４がベース部材５に形成した孔部に嵌合されている。図４（ａ）の固定転がり軸受Ｂは一般的ないわゆる自動調心軸受とされている。なお、本発明において自動調心軸受は、図２の型、図４（ａ）、（ｂ）の型など、あらゆる自動調心型のものを包含する。これにより、ロール体Ｒが撓んだ際のロール体Ｒの端部の撓み角を許容している。
また、自由転がり軸受Ａと固定転がり軸受Ｂにおいて、内輪１（３１）が外嵌しているロール体Ｒの端部は、スラブが接触して通過する本体部よりも直径が小さくされている。
【００２０】
１本のロール体列Ｌにおける構成を説明すると、図１に示すように、中央ロール体とされている中ロール体Ｒｂは、その両端部が自由転がり軸受Ａにより支持されている。これにより、中ロール体Ｒｂは、軸方向両側に移動可能とされている。
短ロール体Ｒａは中ロール体Ｒｂ側が固定転がり軸受Ｂとされその反対側（軸方向外側）が自由転がり軸受Ａとされている。また、長ロール体Ｒｃは中ロール体Ｒｂ側が自由転がり軸受Ａとされその反対側（軸方向外側）が固定転がり軸受Ｂとされている。
【００２１】
さらに、図２は中ロール体Ｒｂと長ロール体Ｒｃと、これらの間における一対の自由転がり軸受Ａとを示す図であり、中ロール体Ｒｂと長ロール体Ｒｃとの間において、対向する両端面のうち一方の端面に凸状の球面部１１が形成され、他方の端面にこの凸状の球面部１１と接触可能とされた凹状の球面部１２が形成されている。図２では、中ロール体Ｒｂの端面に凸状の球面部１１が形成されており、長ロール体Ｒｃ側に凹状の球面部１２が形成されている。これと同様に、図示しないが、中ロール体Ｒｂと短ロール体Ｒａとの間において、対向する両端面のうち一方の端面に凸状の球面部１１が形成され、他方の端面にこの凸状の球面部１１と接触可能とされた凹状の球面部１２が形成されている。
【００２２】
従って、軸方向に変位する中ロール体Ｒｂは、中ロール体Ｒｂの両側において夫々凸状の球面部１１と凹状の球面部１２とを介して短ロール体Ｒａと長ロール体Ｒｃとに接触可能となり、中ロール体Ｒｂの軸方向両側への変位は、隣の短ロール体Ｒａの一端部を支持する固定転がり軸受Ｂ及び長ロール体Ｒｃの一端部を支持する固定転がり軸受Ｂにより規制される。
【００２３】
球面部１１，１２の構成について、図２と図３により説明する。これら球面部１１，１２は、隣り合うロール体Ｒの共通する共通中心線上の点を中心として（同一の点を中心として又は異なる２点を夫々中心として）夫々所定の半径で形成された球面とされている。
【００２４】
ロール体Ｒは、中心部に冷却水を通過させるための孔部９が形成されており、ロール体Ｒの孔部９にスリーブ部材６を挿入させて軸方向隣り合う孔部９，９を連続させている。なお、スリーブ部材６の外周面と孔部９の内周面との間にはシール部材が設けられており、孔部９内の冷却水の漏れを防いでいる。また、ロール体Ｒｂ，Ｒｃはスリーブ部材６に対して軸方向に拘束されていない。
従って、ロール体Ｒｂ，Ｒｃの端面は環状とされており、この環状の端面が凸状の球面、凹状の球面とされた球面部１１，１２となる。
【００２５】
図３はロール体Ｒｂ，Ｒｃの他の実施の形態であり、ロール体Ｒｂ，Ｒｃの端部には夫々座金部材７ａ，７ｂが取り付けられている。座金部材７ａ，７ｂはリング状の部材であり、ロール体Ｒｂ，Ｒｃと同軸となるよう取り付けられている。座金部材７ａ，７ｂはロール体Ｒｂ，Ｒｃの端部に形成された小径部１３ａ、１３ｂに軸方向からの圧入により外嵌されている。そして、中ロール体Ｒｂに取り付けた座金部材７ａの側面に凸状の球面部１１が形成されており、長ロール体Ｒｃに取り付けた座金部材７ｂの側面に凹状の球面部１２が形成されている。そして、座金部材７ａ，７ｂの凸・凹状の球面部１１，１２が夫々形成された側面が、ロール体Ｒｂ，Ｒｃの軸方向で最も端の面とされ、座金部材７ａの凸状の球面部１１が形成されている面と、座金部材７ｂの凹状の球面部１２が形成されている面とが、相互の当接面となる。
このように、座金部材７ａ，７ｂを介在させることにより、長期にわたる使用によりその球面部１１，１２が摩耗等して取替えが必要となっても、ロール体Ｒｂ，Ｒｃ全体を取り換えるのではなく、座金部材７ａ，７ｂのみを取り換えることで再生が可能となる。
【００２６】
さらに、座金部材７ａ，７ｂは、凸・凹状の球面部１１，１２が夫々形成された面に開口する軸方向のネジ孔８ａ，８ｂを有している。ネジ孔８ａ，８ｂは、座金部材７ａ，７ｂの曲面が形成されている側面に周方向複数箇所（例えば、９０°ピッチで４箇所）設けられている。
このネジ孔８ａ，８ｂは、座金部材７ａ，７ｂをロール体Ｒｂ，Ｒｃから取り外す際に、例えばアイボルトのような取手部材（図示せず）をこのネジ孔８ａ，８ｂに螺合させ、取手部材を引っ張ることで圧入させた座金部材７ａ，７ｂをロール体Ｒｂ，Ｒｃから容易に取り外すことができる。さらに、このネジ孔８ａ，８ｂは座金部材７ａ，７ｂの球面部１１，１２に開口するよう形成されているため、ネジ孔８ａ，８ｂにグリースを充填させることにより、接触する両凸・凹状の球面部１１，１２間において長期にわたってグリースによる潤滑状態が得られる。
また、座金部材７ａ，７ｂの外周面は転がり軸受内部への異物の侵入を防止するためのシール部材１４の摺接面とされている。ロール体Ｒｂ（Ｒｃ）が座金部材７ａ（７ｂ）と共に回転して、ベース部材５の端部に嵌合させた円板部材１５の内周面に取り付けられたシール部材１４が座金部材７ａ（７ｂ）の外周面を摺動することにより、ロール体Ｒｂ（Ｒｃ）本体の端部外周面がシール部材１４により摩耗するのを防止できる。
【００２７】
また、図２と図３において、凸状の球面部１１の曲率は、凹状の球面部１２の曲率よりも大きくされている。すなわち、凸状の球面部１１の半径ｒ１は、凹状の球面部１２の半径ｒ２よりも小さくされている（ｒ１＜ｒ２）。これら半径ｒ１，ｒ２はこの大小関係を満たして任意の値に設定することができるが、例えば、半径ｒ１，ｒ２を共に８００ｍｍ〜１２００ｍｍの範囲とし、凸状の球面部１１の半径ｒ１を、凹状の球面部１２の半径ｒ２の９８％〜９９．５％とすることができる。これにより、凹状の球面部１２に凸状の球面部１１を必ず接触させることができる。
さらに、図２と図３において、凸状の球面部１１、凹状の球面部１２が形成されている面は、焼き入れ・焼き戻し等の熱処理を施した熱処理部が形成されているのが好ましく、これにより耐摩耗性を向上させている。つまり、図３においては、座金部材７ａ，７ｂに熱処理を施している。
【００２８】
以上の実施形態によれば、次のような作用効果を奏することができる。
スラブ連続鋳造用ロール装置においてスラブから負荷される荷重は、ロール体列Ｌの軸方向中央部が大きくなり、その中央部寄りに配置される中ロール体Ｒｂの転がり軸受において損傷による不具合が生ずる確率が高くなる。しかし、この中ロール体Ｒｂの両端部が自由転がり軸受Ａにより支持されているため、この自由転がり軸受Ａと中ロール体Ｒｂとの間で軸方向の無理な荷重が作用しないため、故障を低減させることができる。
さらに、凸状の球面部１１と凹状の球面部１２により、隣り合う両ロール体の端面が相傾いても円滑に相対滑りして無理な偏荷重等が作用しない。さらに接触面積の増加により接触面圧が低下する。よって、ロール端面の損傷を防止できる。すなわち、中ロール体Ｒｂが長ロール体Ｒｃ側や短ロール体Ｒａ側へ移動して、相互が端面において接触した状態となっても、相互は凸状の球面部１１と凹状の球面部１２とにより安定して接触し、他の部分では接触することがない。これにより、隣り合うロール体Ｒｂ，Ｒｃ（Ｒａ，Ｒｂ）は、凸状の球面部１１と凹状の球面部１２において滑らかに摺動して相互独立して回転することができる。
【００２９】
図１に示すように、中央ロール体である長ロール体Ｒｂに軸方向隣り合う他のロール体Ｒ、つまり、短ロール体Ｒａと長ロール体Ｒｃの端部を支持している軸受のうち、ロール体列Ｌの軸方向中央部（中央の領域Ｇ内）に配置されている軸受は、自由転がり軸受Ａとされている。つまり、長ロール体Ｒｃと中ロール体Ｒｂとの間において隣接して設けられている一対の自由転がり軸受Ａ，Ａは、全てのロール体列Ｌにおいて、ロール体列Ｌの軸方向中央部（中央の領域Ｇ内）に配置されている。従って、この中央の領域Ｇには固定転がり軸受Ｂが存在しておらず、中央の領域Ｇ以外の側方の領域において固定転がり軸受Ｂが存在している。
【００３０】
さらに中央ロール体とされている中ロール体Ｒｂの配置について説明すると、図１に示すように、中ロール体Ｒｂはロール装置中心線Ｃを跨ぐ位置に設けられており、転がり軸受（自由転がり軸受Ａ及び固定転がり軸受Ｂ）はロール装置中心線Ｃ上には配置されていない。なお、ロール装置中心線Ｃとは、スラブ移動方向に複数設けられたロール体列Ｌの夫々の軸方向中心点を結ぶ直線となる。
【００３１】
また、本発明のスラブ連続鋳造機用ロール装置は、図示する形態に限らずこの発明の範囲内において他の形態のものであっても良く、図示しないが、ロール体列Ｌが４本以上のロール体Ｒからなるよう構成してもよく、例えば４本の場合、これらロール体Ｒのうちの軸方向中央寄りの２本の中央ロール体Ｒを、その両端部において自由転がり軸受Ａにより支持させればよい。
また、例えば、５本のロール体Ｒからロール体列Ｌがなる場合、真ん中の１本のみのロール体Ｒの両端部を自由転がり軸受Ａにより支持してもよく、または、両端を除いた中央側の３本のロール体Ｒの夫々両端部を自由転がり軸受Ａにより支持してもよい。
また、中央のロール体の両端部の支持軸受と、両端に配置される他のロール体の両最外端部を除く全ての支持軸受を自由転がり軸受Ａとし、前記両最外端部の支持軸受のみ固定転がり軸受Ｂとしてもよい。これによれば、寸法制約の少ない両端の固定軸受に容量の大きなものを採用できるため、ロール装置全体の負荷容量を大きくできる。
または、ロール体列Ｌの全てのロール体Ｒの夫々両端部を自由転がり軸受Ａにより支持し、これらロール体Ｒの軸方向の移動は、ロール体列Ｌの両側に（軸受とは別部材として）設けたガイド部材により規制させてもよい。
つまり、少なくとも軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体Ｒを、その両端部において自由転がり軸受Ａにより支持させればよい。
また、自動調心軸受の型は例示したものに限らずどのような型でもよい。１つのロール装置で複数の相異なる型を、使用条件や接触条件により様々に組み合わせてもよいし、全てを同じ型としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係るスラブ連続鋳造機用ロール装置の一部を示す平面図である。
【図２】スラブ連続鋳造機用ロール装置が有するロール体と転がり軸受の縦断面図である
【図３】スラブ連続鋳造機用ロール装置が有するロール体と転がり軸受の他の実施の形態を示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は固定転がり軸受を説明する説明図であり、（ｂ）は他の形態の転がり軸受を説明する説明図である。
【図５】従来のスラブ連続鋳造機用ロール装置の一部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
７ａ 座金部材
７ｂ 座金部材
８ａ ネジ孔
８ｂ ネジ孔
１１ 凸状の球面部
１２ 凹状の球面部
Ａ 自由転がり軸受
Ｂ 固定転がり軸受
Ｌ ロール体列
Ｒ ロール体
Ｒａ 短ロール体
Ｒｂ 中ロール体
Ｒｃ 長ロール体
ｒ１ 凸状の球面部の半径
ｒ２ 凹状の球面部の半径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に並べられた３本以上のロール体を備え、これらロール体のうちの少なくとも軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体が、その両端部において軸方向に変位可能とされて自由転がり軸受により支持されているとともに、前記中央ロール体と、この中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体との対向している両端面のうち、一方の端面は凸状の球面部を有し、他方の端面は前記凸状の球面部と接触可能とされた凹状の球面部を有していることを特徴とするスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項２】
前記ロール体の端部に座金部材が取り付けられて、この座金部材に前記球面部が形成されている請求項１に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項３】
前記座金部材は、前記球面部が形成された面に開口するネジ孔を有している請求項２に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項４】
前記凸状の球面部の曲率は、前記凹状の球面部の曲率よりも大きくされている請求項１〜３のいずれか一項に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項５】
前記中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体の端部を支持している転がり軸受のうち、軸方向に並べられたロール体からなるロール体列の軸方向中央部に配置されている転がり軸受は、ロール体を軸方向に変位可能とさせて支持している自由転がり軸受とされている請求項１〜４のいずれか一項に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項６】
前記ロール体を支持している転がり軸受は自動調心軸受とされている請求項１〜５のいずれか一項に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項１】
軸方向に並べられた３本以上のロール体を備え、これらロール体のうちの少なくとも軸方向中央寄りに配置されている中央ロール体が、その両端部において軸方向に変位可能とされて自由転がり軸受により支持されているとともに、前記中央ロール体と、この中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体との対向している両端面のうち、一方の端面は凸状の球面部を有し、他方の端面は前記凸状の球面部と接触可能とされた凹状の球面部を有していることを特徴とするスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項２】
前記ロール体の端部に座金部材が取り付けられて、この座金部材に前記球面部が形成されている請求項１に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項３】
前記座金部材は、前記球面部が形成された面に開口するネジ孔を有している請求項２に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項４】
前記凸状の球面部の曲率は、前記凹状の球面部の曲率よりも大きくされている請求項１〜３のいずれか一項に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項５】
前記中央ロール体に軸方向隣り合う他のロール体の端部を支持している転がり軸受のうち、軸方向に並べられたロール体からなるロール体列の軸方向中央部に配置されている転がり軸受は、ロール体を軸方向に変位可能とさせて支持している自由転がり軸受とされている請求項１〜４のいずれか一項に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【請求項６】
前記ロール体を支持している転がり軸受は自動調心軸受とされている請求項１〜５のいずれか一項に記載のスラブ連続鋳造機用ロール装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２３９７６７（Ｐ２００６−２３９７６７Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６２５１４（Ｐ２００５−６２５１４）
【出願日】平成１７年３月７日（２００５．３．７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月７日（２００５．３．７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]