圧延装置
【課題】圧延装置に備わるローラの数を少なくしつつ、圧延時にバンドを支持するローラ（バックアップローラ）の剛性を高め、バンドの加圧時にバックアップローラが撓むことを抑制することが可能な圧延装置を提供する。
【解決手段】圧延装置１においては、バックアップローラ１３は、互いに平行に配置される第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を有し、第一バックアップローラ２１は、第一バックアップローラ２１の最大径部として形成される第一フランジ２３を有し、第二バックアップローラ２２は、第二バックアップローラ２２の最大径部として形成される第二フランジ２４を有し、第一フランジ２３及び第二フランジ２４は、軸方向の位置が異なるように配置され、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、第一フランジ２３の外周と第二フランジ２４の外周とが重なる部分を有するように配置される。
【解決手段】圧延装置１においては、バックアップローラ１３は、互いに平行に配置される第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を有し、第一バックアップローラ２１は、第一バックアップローラ２１の最大径部として形成される第一フランジ２３を有し、第二バックアップローラ２２は、第二バックアップローラ２２の最大径部として形成される第二フランジ２４を有し、第一フランジ２３及び第二フランジ２４は、軸方向の位置が異なるように配置され、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、第一フランジ２３の外周と第二フランジ２４の外周とが重なる部分を有するように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製無端バンドを圧延する圧延装置は公知であり、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の圧延装置は、圧延対象である金属製無端バンド（以下、バンドと記載する）が掛け渡される第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラと、第二ベアリングローラを間に挟んで対向配置される圧延ローラ及びバックアップローラと、を備える。
上記圧延装置は、バンドが第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラに掛け渡された状態で、前記バックアップローラで前記第二ベアリングローラを前記圧延ローラに向けて押して、第二ベアリングローラと圧延ローラとでバンドを挟んで加圧することによって、バンドを圧延する。このバンドの加圧時には、バックアップローラが第二ベアリングローラを支持する。
【０００４】
上記バックアップローラは、押圧手段に接続される第一バックアップローラ（特許文献１における圧力ローラ１３に相当）と、第一バックアップローラと第二ベアリングローラとの間に配置される第二・第三バックアップローラ（特許文献１における支持ローラ１２・１２に相当）と、を有する。第二・第三バックアップローラは、互いに若干の隙間を有した状態で、第二ベアリングローラの周方向に並設されている。
【０００５】
上述の圧延装置は、３つのバックアップローラを有しているが、ローラの数が多くなれば、各ローラの位置関係の調整等、圧延装置の調整に要する工数が増加する点で不利である。さらに、装置の製造コストがかかる点で不利である。
従って、ローラの数は少ない方が好ましい。
【０００６】
そこで、上記圧延装置のバックアップローラについて、第一バックアップローラを用いずに、第二・第三バックアップローラのみを用いて、ローラの数を減少させることが考えられる。
このように構成すると、バンドの加圧時に第二・第三バックアップローラのみで第二ベアリングローラを支持することになるので、第二・第三バックアップローラの径を大きくして、第二・第三バックアップローラの剛性を高める必要がある。
【０００７】
図７（ａ）に示すように、バンドの加圧時、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０で第二ベアリングローラ１３０を押す際、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０は、反力「Ｆ」を受ける。このとき、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の径が小さければ、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０は、反力「Ｆ」を受けることによって撓んでしまうことがある。
そして、バンドの加圧時に、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０が撓んでしまうと、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の姿勢が崩れて、これにより圧延作業を精確に行えなくなる問題が生じる。
【０００８】
これに対し、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の径が大きければ、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の剛性が高まり、これによりバンドの加圧時における第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の撓みの発生を抑制できる。
【０００９】
ここで、第二ベアリングローラ１３０と第二バックアップローラ１１０との各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｘと、第二ベアリングローラ１３０と第三バックアップローラ１２０との各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｙと、のなす角をローラ角「２θ」とする。
バンドの加圧時、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０は反力「Ｆ」を受けるが、詳細には、第二バックアップローラ１１０は、反力「Ｆ」を軸心連結線Ｘ方向と軸心連結線Ｙ方向とに分解した分力のうちで、軸心連結線Ｘ方向に分解した方の分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」を受ける。これに対し、第三バックアップローラ１２０は、反力「Ｆ」を軸心連結線Ｙ方向に分解した方の分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」を受ける。
【００１０】
上記したように第二・第三バックアップローラの径を大きくすると、例えば図７（ｂ）に示すような大径の第二・第三バックアップローラ１４０・１５０を用いると、第二・第三バックアップローラ１４０・１５０の剛性を高くすることができる。
この背反として、第二・第三バックアップローラ１４０・１５０が大型化するので、この大型化に応じて第二・第三バックアップローラ１４０・１５０の軸心間の距離「Ｌ」が大きくなり、ローラ角「２θ」が大きくなる。これにより、各分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」が増加する。
従って、大きな径の第二・第三バックアップローラ１４０・１５０を用いて、第二・第三バックアップローラ１４０・１５０の剛性を高めても、これに伴って各分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」が増加するので、この増加した各分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」によって、バンドの加圧時に第二・第三バックアップローラ１４０・１５０が撓んでしまう問題が生じうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００６−５０７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、圧延装置に備わるローラの数を少なくしつつ、圧延時にバンドを支持するローラ（バックアップローラ）の剛性を高め、バンドの加圧時にバックアップローラが撓むことを抑制することが可能な圧延装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の圧延装置は、金属製無端バンドが掛け渡される第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラと、前記金属製無端バンドを圧延する圧延ローラと、前記圧延ローラに対して前記第二ベアリングローラを間に挟んだ対向位置に配置されるバックアップローラと、を備え、前記バックアップローラによって前記第二ベアリングローラを前記圧延ローラに向けて押して、前記第二ベアリングローラと前記圧延ローラとで前記金属製無端バンドを挟んで加圧することによって、前記金属製無端バンドを圧延する圧延装置であって、前記バックアップローラは、互いに平行に配置される第一バックアップローラ及び第二バックアップローラを有し、前記第一バックアップローラは、前記第一バックアップローラの最大径部として形成される第一フランジを有し、前記第二バックアップローラは、前記第二バックアップローラの最大径部として形成される第二フランジを有し、前記第一フランジ及び第二フランジは、軸方向の位置が異なるように配置され、前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラは、前記第一フランジの外周と第二フランジの外周とが重なる部分を有するように配置される。
【００１４】
請求項２に記載の圧延装置においては、前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、前記複数の第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラの軸方向中央部を中心として、対称となる位置に配置される。
【００１５】
請求項３に記載の圧延装置においては、前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、前記第一バックアップローラにおける、軸方向中央側に配置される一対の前記第一フランジの間の部位、及び第二バックアップローラにおける、軸方向中央側に配置される一対の前記第二フランジの間の部位は、前記第一バックアップローラにおける、前記一対の第一フランジよりも軸方向外側に位置する部位、及び前記第二バックアップローラにおける、前記一対の第二フランジよりも軸方向外側に位置する部位、よりも大径に形成される、太径部として構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、圧延装置に備わるローラの数を少なくしつつ、圧延時にバンドを支持するローラ（バックアップローラ）の剛性を高め、バンドの加圧時にバックアップローラが撓むことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】圧延装置の概略構成図である。
【図２】第一バックアップローラ及び第二バックアップローラの斜視図である。
【図３】図１を矢印Ｃ方向から見た図であり、（ａ）はバンド、第一バックアップローラ、及び第二ベアリングローラを示し、（ｂ）はバンド、第二バックアップローラ、及び第二ベアリングローラを示す。
【図４】第一バックアップローラ、第二バックアップローラ、及び第二ベアリングローラの拡大図である。
【図５】圧延装置を用いてバンドを圧延するときの手順を示す図である。
【図６】バックアップローラの数を一つとした場合の圧延装置を示す図である。
【図７】従来の圧延装置のバックアップローラの数を二つに減らした場合を示す図であり、（ａ）は第二・第三バックアップローラ及び第二ベアリングローラを示し、（ｂ）は図６（ａ）のものよりも径の大きい第二・第三バックアップローラを用いた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る圧延装置の実施の一形態である圧延装置１について、図面を参照して説明する。
【００１９】
圧延装置１は、リング形状の金属製無端バンド（以下、「バンド」）２を圧延することにより、バンド２の周長及び厚みを所望のサイズに形成する装置である。
例えば、圧延装置１でバンド２（マルエージング鋼等の特殊鋼からなる無端バンド）が圧延されることによって、無段変速機用ベルト（ＣＶＴベルト）の部品が製造される。
【００２０】
図１に示すように、圧延装置１は、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２と、バックアップローラ１３と、圧延ローラ１４と、の合計四種のローラを備える。
圧延装置１は、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２にバンド２が掛け渡された状態で、バックアップローラ１３によって、第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けて押して、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とでバンド２を挟んで加圧することによって、バンド２を圧延する。
【００２１】
圧延装置１においては、第二ベアリングローラ１２の径が圧延ローラ１４の径よりも小さく設定されている。バンド２は、このような所定の大きさの径を有する第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とに挟まれて加圧されることによって、圧延される。
また、上記したように第二ベアリングローラ１２の径が小さく設定されているので、第二ベアリングローラ１２の剛性が低くなって、荷重を受ける能力が低くなる。そこで、バンド２の加圧時に、第二ベアリングローラ１２の加重を受ける能力を高めるべく、第二ベアリングローラ１２をバックアップローラ１３で支持するように構成している。
【００２２】
第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２は、それぞれ略円柱形状に形成されており、かつ、軸回りに回転可能に支持されている。
第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２は、所定間隔を開けて配置されており、かつ、バンド２が掛け渡される。
【００２３】
第二ベアリングローラ１２は、第二ベアリングローラ１２に対して圧延ローラ１４から離間する方向に圧力を付与するアクチュエータ（エアシリンダ）１５に接続されている。
【００２４】
第一ベアリングローラ１１は、第二ベアリングローラ１２に対して接近／離間する方向（以下、「Ａ方向」）に移動可能に支持されている。
これに対し、第二ベアリングローラ１２は、Ａ方向に移動不可能に支持されている。
【００２５】
第一ベアリングローラ１１は、第一ベアリングローラ１１をＡ方向に移動する移動装置１６に接続されている。
移動装置１６で第一ベアリングローラ１１が適宜Ａ方向に移動されることによって、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２に掛け渡されるバンド２のテンションが所望の大きさに保たれる。つまり、圧延によるバンド２の周長の変化に応じて、移動装置１６を作動させることによって、バンド２のテンションを一定に保っている。
【００２６】
移動装置１６は、アクチュエータ（モータ）１７と、モータ１７及び第一ベアリングローラ１１に接続され、モータ１７の駆動力で回転駆動されることにより第一ベアリングローラ１１をＡ方向に移動させる送り手段（ボールねじ）１８と、第一ベアリングローラ１１に接続され、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２に掛け渡されるバンド２の張力を検出する張力検出手段（ロードセル）１９と、第一ベアリングローラ１１に接続され、第一ベアリングローラ１１の位置を検出する位置検出手段（リニアゲージ）２０と、を有する。
そして、ロードセル１９の検出値及びリニアゲージ２０の検出値に基づいて、モータ１７の回転するタイミング、回転速度等が調整され、第一ベアリングローラ１１の位置が制御される。
【００２７】
バックアップローラ１３及び圧延ローラ１４は、それぞれ第二ベアリングローラ１２を間に挟んで対向位置に配置される。
圧延ローラ１４は略円柱形状に形成されており、軸回りに回転可能に支持されている。また、圧延ローラ１４は、モータ（不図示）に接続されており、当該モータの回転駆動力で軸回りに回転する。
一方、バックアップローラ１３は、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２の合計二つのローラにより構成される。
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、略円柱形状に形成されており、軸回りに回転可能に支持されている。
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、それぞれの回転軸心と第二ベアリングローラ１２の回転軸心との距離が同一となるように、第二ベアリングローラ１２の周方向に並んで配置されている。また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、それぞれモータ（不図示）に接続されており、当該モータの回転駆動力でそれぞれ軸回りに回転する。
【００２８】
また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、圧延ローラ１４に向かう方向（以下、「Ｂ方向」）に移動可能に支持されている。
さらに、バックアップローラ１３（第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２）と圧延ローラ１４との間に配置される第二ベアリングローラ１２は、Ｂ方向に移動可能に支持されている。
これに対し、圧延ローラ１４は、Ｂ方向に移動不可能に支持されている。
なお、Ｂ方向とＡ方向とは、直交している。
【００２９】
また、図２及び図３に示すように、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、材料特性から軸方向の中央部分が撓みやすいので、それを考慮して中央部分の径を両端部分の径よりも大きく設定し、太径部２１ａ・２２ａとして形成している。
また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２には、両端部分に回転支持用のベアリング（不図示）がそれぞれ取り付けられるので、第一バックアップローラ２１と第二バックアップローラ２２との間に距離を設けて当該ベアリングの配置スペースを確保する必要がある。このため、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２では、両端部分の径が太径部２１ａ・２２ａの径よりも小さく設定されている。
【００３０】
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、互いの軸が平行となるように配置されている。
第一バックアップローラ２１は、外周面に、第一フランジ２３・２３・２３・２３を有する。各第一フランジ２３は、円盤形状に形成されており、その径が第一バックアップローラ２１の太径部２１ａの径よりも大きく設定され、第一バックアップローラ２１の最大径部として形成されている。また、各第一フランジ２３は、第一バックアップローラ２１と同心となる位置に配置されている。各第一フランジ２３は、第一バックアップローラ２１の軸方向に所定間隔を開けて配置されており、第一バックアップローラ２１の太径部２１ａを中心に対称に配置されている。つまり、軸方向中央側（軸方向中央に最も近い位置）に配置される一対の第一フランジ２３と第一フランジ２３との間には太径部２１ａが形成されている（図２及び図３参照）。
第二バックアップローラ２２は、外周面に、第二フランジ２４・２４を有する。各第二フランジ２４は、円盤形状に形成されており、その径が第二バックアップローラ２２の太径部２２ａの径よりも大きく設定され、第二バックアップローラ２２の最大径部として形成されている。また、各第二フランジ２４は、第二バックアップローラ２２と同心となる位置に配置されている。各第二フランジ２４は、第二バックアップローラ２２の軸方向に所定間隔を開けて配置されており、第二バックアップローラ２２の太径部２２ａを中心に対称に配置されている。つまり、第一バックアップローラ２１の場合と同様に、軸方向中央側（軸方向中央に最も近い位置）に配置される一対の第二フランジ２４と第二フランジ２４との間には太径部２２ａが形成されている。
【００３１】
第一・第二バックアップローラ２１・２２を作動させて第二ベアリングローラ１２を押す際には、各第一・第二フランジ２３・２４が第二ベアリングローラ１２に接触することによって、第二ベアリングローラ１２が押される。このとき、第一・第二バックアップローラ２１・２２の太径部２１ａ・２２ａと第二ベアリングローラ１２との間に所定間隔の隙間が形成されており、バンド２は、第二ベアリングローラ１２において当該隙間を通る位置に掛け渡される（図３参照）。
これにより、バンド２が、第一・第二バックアップローラ２１・２２と第二ベアリングローラ１２とに挟まれて加圧されることが回避されて、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とにのみ挟まれて加圧される。
また、上記したように各第一・第二フランジ２３・２４は、それぞれ第一・第二バックアップローラ２１・２２の太径部２１ａ・２２ａを中心にして対称に配置されているので、第二ベアリングローラ１２をバランスよく支持することができ、安定的に支持できる。
【００３２】
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は略同形状および略同径に形成されており、さらに各第一フランジ２３及び各第二フランジ２４は同形状および略同径に形成されている。また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、第二ベアリングローラ１２の軸心と圧延ローラ１４の軸心とを結ぶ軸心連結線Ｗを中心にして線対称に配置されている。
これにより、第一・第二バックアップローラ２１・２２で第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けて押す際に、バランスよく押す（バランスよく支持する）ことができる。
【００３３】
各第一フランジ２３及び各第二フランジ２４は、軸方向（第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２の軸方向）の位置が異なるように配置される。
このように、第一フランジ２３及び第二フランジ２３とが軸方向にずれた位置に配置されていることによって、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を、各第一フランジ２３の外周と各第二フランジ２４の外周とが重なる部分を有する位置に配置することができる。
【００３４】
つまり、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を軸方向から見たとき、各第一フランジ２３の外周の一部分と各第二フランジ２４の外周の一部分とが重なって（オーバーラップして）見えるように（二つの第一フランジ２３・２３と、それらの間に位置する第二フランジ２４とが噛み合いつつ重なるように）配置することができる（図１及び図２参照）。
これにより、第一バックアップローラ２１と第二バックアップローラ２２とを出来る限り近接した状態に配置できる。
【００３５】
このように、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２が、各第一フランジ２３の外周と各第二フランジ２４の外周とが重なる部分を有する位置に配置されることによって、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２（太径部２１ａ・２２ａ）の軸径を太くしつつ、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２の軸心間の距離「Ｌ」を小さくすることができる（図４参照）。
距離「Ｌ」が小さくなると、第二ベアリングローラ１２・第一バックアップローラ２１の各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｘと、第二ベアリングローラ１２・第二バックアップローラ２２の各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｙと、のなす角であるローラ角「２θ」が小さくなる。
【００３６】
図４に示すように、バンド２の加圧時には、第一・第二バックアップローラ２１・２２は反力「Ｆ」を受ける、詳細には第一・第二バックアップローラ２１・２２はそれぞれ反力「Ｆ」の分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」を受けるが、第一・第二バックアップローラ２１・２２（太径部２１ａ・２２ａ）の径を大きくして、第一・第二バックアップローラ２１・２２の剛性を高めたとしても、上記のように各第一フランジ２３及び各第二フランジ２４の一部分が重なるように第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を配置することで、距離「Ｌ」の増加を抑制できるので、ローラ角「２θ」の増加を抑制できる。これにより、分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」の増加を抑制できる。
従って、バンド２の加圧時に第一・第二バックアップローラ２１・２２が撓むことを抑制することが可能である。
【００３７】
図１に示すように、バックアップローラ１３（２１・２２）は、押圧手段２５に接続されている。
押圧手段２５は、バックアップローラ１３（２１・２２）を一体的に押すものであり、押圧手段２５がバックアップローラ１３（２１・２２）をＢ方向に押すことによって、バックアップローラ１３（２１・２２）が第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けて押す（Ｂ方向に押す）。
押圧手段２５は、アクチュエータ（モータ）２６と、モータ２６及びバックアップローラ１３（２１・２２）に接続され、モータ２６の駆動力で回転駆動されることによりバックアップローラ１３（２１・２２）をＡ方向に移動させる送り手段（ボールねじ）２７と、バックアップローラ１３（２１・２２）に接続され、バックアップローラ１３（２１・２２）にかかる荷重を検出する荷重検出手段（ロードセル）２８と、を有する。
そして、ロードセル２８の検出値に基づいて、モータ２６の回転するタイミング、回転速度等が調整される。
【００３８】
また、押圧手段２５は、弾性部材２９を介してバックアップローラ１３（２１・２２）に接続されている。
【００３９】
また、バックアップローラ１３（２１・２２）には、過負荷検出手段（リミットスイッチ）３０が接続されている。リミットスイッチ３０は、押圧手段２５とバックアップローラ１３（２１・２２）との距離が過度に近接していないか否かを検出する。
リミットスイッチ３０の検出値に基づいて、モータ２６の回転するタイミング、回転速度等が調整され、これにより押圧手段２５がバックアップローラ１３（２１・２２）を過度に押すことが抑制される。
【００４０】
また、所定位置に配置される温度センサ（熱電対）３１の検出値に基づいて、モータ１７・２６の回転速度の調整等が行われ、つまりバンド２の温度に応じて圧延条件が適宜変更される。
【００４１】
次に、圧延装置１を用いてバンド２を圧延するときの手順について説明する。各手順は、以下に示す（１）〜（９）の順に行われる。
【００４２】
（１）図５（ａ）に示すように、バックアップローラ１３（２１・２２）及び圧延ローラ１４が、第二ベアリングローラ１２を間に挟むとともに、第二ベアリングローラ１２から所定距離だけ離間して対向配置された状態で、図５（ｂ）に示すように、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２にバンド２が掛け渡される。
【００４３】
（２）第一ベアリングローラ１１が、移動装置１６によってＡ方向に適宜移動されて、バンド２が狙ったテンション「Ｆｍ」で掛け渡された状態になる。
【００４４】
（３）バックアップローラ１３（２１・２２）及び圧延ローラ１４が、接続されているモータによって回転される。
【００４５】
（４）第二ベアリングローラ１２が、エアシリンダ１５（図１参照）によって大きさ「Ｆｐ」の力で支えられる。
【００４６】
（５）図５（ｃ）に示すように、バックアップローラ１３（２１・２２）が、押圧手段２５（図１参照）によってＢ方向に押される。
【００４７】
（６）バックアップローラ１３（２１・２２）は、回転した状態で、押圧手段２５によってＢ方向に押されて移動され、そして第一・第二バックアップローラ２１・２２の各第一・第二フランジ２３・２４が第二ベアリングローラ１２に接触する。これにより、第一・第二バックアップローラ２１・２２に接続されているモータの回転駆動力が第二ベアリングローラ１２に伝達されて、第二ベアリングローラ１２が回転する。そして、第二ベアリングローラ１２の回転に伴って、第二ベアリングローラ１２に掛けられたバンド２が回転して、さらに第一ベアリングローラ１１も回転する。
【００４８】
（７）図５（ｄ）に示すように、押圧手段２５が、バックアップローラ１３（２１・２２）を「Ｆｐ」よりも大きな力「Ｆｕ１」でＢ方向に押して移動する。これにより、バックアップローラ１３（２１・２２）及び第二ベアリングローラ１２が一体的にＢ方向に移動されて、そして第二ベアリングローラ１２に掛けられたバンド２が圧延ローラ１４に接触する。
【００４９】
（８）図５（ｅ）に示すように、バンド２が圧延ローラ１４に接触したことがロードセル２８（図１参照）の検出値に基づいて検知されたら（ロードセル２８で「Ｆｐ」が検出されたら）、押圧手段２５の押圧力を「Ｆｕ１」よりも大きな「Ｆｕ２」に増加させる。これにより、バンド２が「Ｆｕ２−Ｆｐ」の力で、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とに挟まれて加圧される。
このとき、バンド２、第二ベアリングローラ１２、及び圧延ローラ１４が回転しており、バンド２が回転しながら第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とに挟まれて加圧されている。これにより、バンド２の各部位が均等に加圧され、バンド２の厚み寸法にムラが生じることが抑制されつつ圧延されて、バンド２の周長が長くなる。
なお、バンド２の周長の変化に応じて、第一ベアリングローラ１１が移動装置１６によってＡ方向に適宜移動されて、これによりバンド２のテンションが一定の値「Ｆｍ」に保たれる。
【００５０】
（９）バンド２の周長が所望の長さに到達したことが、リニアゲージ２０の検出値に基づいて検知されると、バックアップローラ１３（２１・２２）及び圧延ローラ１４の回転等が停止されて、バンド２の圧延が終了される。
【００５１】
なお、図６に示すように、バックアップローラ１３を、一つのバックアップローラ３２だけで構成することも可能であるが、このように構成した場合、第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けてバランスよく押すためには、バックアップローラ３２を、その軸心が軸心連結線Ｗ上にくる位置に配置することが必要となる。
このとき、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とでバンド２を挟んで加圧する際に、第二ベアリングローラ１２自身が、Ａ方向（軸心連結線Ｗと直交する方向）に作用するバンド２のテンションを受けることとなる。
このように、さらにバックアップローラ１３の数を減らすことも可能であるが、本実施形態のようにバックアップローラ１３を二つのローラ２１・２２で構成した場合と比較して、配置制約が大きくなると共に、バンド２から受けるテンションによる位置ずれ等の可能性も考慮する必要が出てくる。
これに対して、バックアップローラ１３を、第二ベアリングローラ１２を挟むように配置される二つのバックアップローラ２１・２２にて構成すれば（図１及び図３参照）、よりバランスよく第二ベアリングローラ１２を押すことができると共に、バンド２からのテンションを第一バックアップローラ２１（第一ベアリングローラ１１側に配置されるバックアップローラ）でも受けることができるため、第二ベアリングローラ１２をより確実に支持できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 圧延装置
２ 金属製無端バンド
１１ 第一ベアリングローラ
１２ 第二ベアリングローラ
１３ バックアップローラ
１４ 圧延ローラ
２１ 第一バックアップローラ
２２ 第二バックアップローラ
２３ 第一フランジ
２４ 第二フランジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属製無端バンドを圧延する圧延装置は公知であり、例えば特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載の圧延装置は、圧延対象である金属製無端バンド（以下、バンドと記載する）が掛け渡される第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラと、第二ベアリングローラを間に挟んで対向配置される圧延ローラ及びバックアップローラと、を備える。
上記圧延装置は、バンドが第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラに掛け渡された状態で、前記バックアップローラで前記第二ベアリングローラを前記圧延ローラに向けて押して、第二ベアリングローラと圧延ローラとでバンドを挟んで加圧することによって、バンドを圧延する。このバンドの加圧時には、バックアップローラが第二ベアリングローラを支持する。
【０００４】
上記バックアップローラは、押圧手段に接続される第一バックアップローラ（特許文献１における圧力ローラ１３に相当）と、第一バックアップローラと第二ベアリングローラとの間に配置される第二・第三バックアップローラ（特許文献１における支持ローラ１２・１２に相当）と、を有する。第二・第三バックアップローラは、互いに若干の隙間を有した状態で、第二ベアリングローラの周方向に並設されている。
【０００５】
上述の圧延装置は、３つのバックアップローラを有しているが、ローラの数が多くなれば、各ローラの位置関係の調整等、圧延装置の調整に要する工数が増加する点で不利である。さらに、装置の製造コストがかかる点で不利である。
従って、ローラの数は少ない方が好ましい。
【０００６】
そこで、上記圧延装置のバックアップローラについて、第一バックアップローラを用いずに、第二・第三バックアップローラのみを用いて、ローラの数を減少させることが考えられる。
このように構成すると、バンドの加圧時に第二・第三バックアップローラのみで第二ベアリングローラを支持することになるので、第二・第三バックアップローラの径を大きくして、第二・第三バックアップローラの剛性を高める必要がある。
【０００７】
図７（ａ）に示すように、バンドの加圧時、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０で第二ベアリングローラ１３０を押す際、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０は、反力「Ｆ」を受ける。このとき、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の径が小さければ、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０は、反力「Ｆ」を受けることによって撓んでしまうことがある。
そして、バンドの加圧時に、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０が撓んでしまうと、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の姿勢が崩れて、これにより圧延作業を精確に行えなくなる問題が生じる。
【０００８】
これに対し、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の径が大きければ、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の剛性が高まり、これによりバンドの加圧時における第二・第三バックアップローラ１１０・１２０の撓みの発生を抑制できる。
【０００９】
ここで、第二ベアリングローラ１３０と第二バックアップローラ１１０との各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｘと、第二ベアリングローラ１３０と第三バックアップローラ１２０との各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｙと、のなす角をローラ角「２θ」とする。
バンドの加圧時、第二・第三バックアップローラ１１０・１２０は反力「Ｆ」を受けるが、詳細には、第二バックアップローラ１１０は、反力「Ｆ」を軸心連結線Ｘ方向と軸心連結線Ｙ方向とに分解した分力のうちで、軸心連結線Ｘ方向に分解した方の分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」を受ける。これに対し、第三バックアップローラ１２０は、反力「Ｆ」を軸心連結線Ｙ方向に分解した方の分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」を受ける。
【００１０】
上記したように第二・第三バックアップローラの径を大きくすると、例えば図７（ｂ）に示すような大径の第二・第三バックアップローラ１４０・１５０を用いると、第二・第三バックアップローラ１４０・１５０の剛性を高くすることができる。
この背反として、第二・第三バックアップローラ１４０・１５０が大型化するので、この大型化に応じて第二・第三バックアップローラ１４０・１５０の軸心間の距離「Ｌ」が大きくなり、ローラ角「２θ」が大きくなる。これにより、各分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」が増加する。
従って、大きな径の第二・第三バックアップローラ１４０・１５０を用いて、第二・第三バックアップローラ１４０・１５０の剛性を高めても、これに伴って各分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」が増加するので、この増加した各分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」によって、バンドの加圧時に第二・第三バックアップローラ１４０・１５０が撓んでしまう問題が生じうる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特表２００６−５０７９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、圧延装置に備わるローラの数を少なくしつつ、圧延時にバンドを支持するローラ（バックアップローラ）の剛性を高め、バンドの加圧時にバックアップローラが撓むことを抑制することが可能な圧延装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の圧延装置は、金属製無端バンドが掛け渡される第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラと、前記金属製無端バンドを圧延する圧延ローラと、前記圧延ローラに対して前記第二ベアリングローラを間に挟んだ対向位置に配置されるバックアップローラと、を備え、前記バックアップローラによって前記第二ベアリングローラを前記圧延ローラに向けて押して、前記第二ベアリングローラと前記圧延ローラとで前記金属製無端バンドを挟んで加圧することによって、前記金属製無端バンドを圧延する圧延装置であって、前記バックアップローラは、互いに平行に配置される第一バックアップローラ及び第二バックアップローラを有し、前記第一バックアップローラは、前記第一バックアップローラの最大径部として形成される第一フランジを有し、前記第二バックアップローラは、前記第二バックアップローラの最大径部として形成される第二フランジを有し、前記第一フランジ及び第二フランジは、軸方向の位置が異なるように配置され、前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラは、前記第一フランジの外周と第二フランジの外周とが重なる部分を有するように配置される。
【００１４】
請求項２に記載の圧延装置においては、前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、前記複数の第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラの軸方向中央部を中心として、対称となる位置に配置される。
【００１５】
請求項３に記載の圧延装置においては、前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、前記第一バックアップローラにおける、軸方向中央側に配置される一対の前記第一フランジの間の部位、及び第二バックアップローラにおける、軸方向中央側に配置される一対の前記第二フランジの間の部位は、前記第一バックアップローラにおける、前記一対の第一フランジよりも軸方向外側に位置する部位、及び前記第二バックアップローラにおける、前記一対の第二フランジよりも軸方向外側に位置する部位、よりも大径に形成される、太径部として構成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、圧延装置に備わるローラの数を少なくしつつ、圧延時にバンドを支持するローラ（バックアップローラ）の剛性を高め、バンドの加圧時にバックアップローラが撓むことを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】圧延装置の概略構成図である。
【図２】第一バックアップローラ及び第二バックアップローラの斜視図である。
【図３】図１を矢印Ｃ方向から見た図であり、（ａ）はバンド、第一バックアップローラ、及び第二ベアリングローラを示し、（ｂ）はバンド、第二バックアップローラ、及び第二ベアリングローラを示す。
【図４】第一バックアップローラ、第二バックアップローラ、及び第二ベアリングローラの拡大図である。
【図５】圧延装置を用いてバンドを圧延するときの手順を示す図である。
【図６】バックアップローラの数を一つとした場合の圧延装置を示す図である。
【図７】従来の圧延装置のバックアップローラの数を二つに減らした場合を示す図であり、（ａ）は第二・第三バックアップローラ及び第二ベアリングローラを示し、（ｂ）は図６（ａ）のものよりも径の大きい第二・第三バックアップローラを用いた状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る圧延装置の実施の一形態である圧延装置１について、図面を参照して説明する。
【００１９】
圧延装置１は、リング形状の金属製無端バンド（以下、「バンド」）２を圧延することにより、バンド２の周長及び厚みを所望のサイズに形成する装置である。
例えば、圧延装置１でバンド２（マルエージング鋼等の特殊鋼からなる無端バンド）が圧延されることによって、無段変速機用ベルト（ＣＶＴベルト）の部品が製造される。
【００２０】
図１に示すように、圧延装置１は、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２と、バックアップローラ１３と、圧延ローラ１４と、の合計四種のローラを備える。
圧延装置１は、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２にバンド２が掛け渡された状態で、バックアップローラ１３によって、第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けて押して、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とでバンド２を挟んで加圧することによって、バンド２を圧延する。
【００２１】
圧延装置１においては、第二ベアリングローラ１２の径が圧延ローラ１４の径よりも小さく設定されている。バンド２は、このような所定の大きさの径を有する第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とに挟まれて加圧されることによって、圧延される。
また、上記したように第二ベアリングローラ１２の径が小さく設定されているので、第二ベアリングローラ１２の剛性が低くなって、荷重を受ける能力が低くなる。そこで、バンド２の加圧時に、第二ベアリングローラ１２の加重を受ける能力を高めるべく、第二ベアリングローラ１２をバックアップローラ１３で支持するように構成している。
【００２２】
第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２は、それぞれ略円柱形状に形成されており、かつ、軸回りに回転可能に支持されている。
第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２は、所定間隔を開けて配置されており、かつ、バンド２が掛け渡される。
【００２３】
第二ベアリングローラ１２は、第二ベアリングローラ１２に対して圧延ローラ１４から離間する方向に圧力を付与するアクチュエータ（エアシリンダ）１５に接続されている。
【００２４】
第一ベアリングローラ１１は、第二ベアリングローラ１２に対して接近／離間する方向（以下、「Ａ方向」）に移動可能に支持されている。
これに対し、第二ベアリングローラ１２は、Ａ方向に移動不可能に支持されている。
【００２５】
第一ベアリングローラ１１は、第一ベアリングローラ１１をＡ方向に移動する移動装置１６に接続されている。
移動装置１６で第一ベアリングローラ１１が適宜Ａ方向に移動されることによって、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２に掛け渡されるバンド２のテンションが所望の大きさに保たれる。つまり、圧延によるバンド２の周長の変化に応じて、移動装置１６を作動させることによって、バンド２のテンションを一定に保っている。
【００２６】
移動装置１６は、アクチュエータ（モータ）１７と、モータ１７及び第一ベアリングローラ１１に接続され、モータ１７の駆動力で回転駆動されることにより第一ベアリングローラ１１をＡ方向に移動させる送り手段（ボールねじ）１８と、第一ベアリングローラ１１に接続され、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２に掛け渡されるバンド２の張力を検出する張力検出手段（ロードセル）１９と、第一ベアリングローラ１１に接続され、第一ベアリングローラ１１の位置を検出する位置検出手段（リニアゲージ）２０と、を有する。
そして、ロードセル１９の検出値及びリニアゲージ２０の検出値に基づいて、モータ１７の回転するタイミング、回転速度等が調整され、第一ベアリングローラ１１の位置が制御される。
【００２７】
バックアップローラ１３及び圧延ローラ１４は、それぞれ第二ベアリングローラ１２を間に挟んで対向位置に配置される。
圧延ローラ１４は略円柱形状に形成されており、軸回りに回転可能に支持されている。また、圧延ローラ１４は、モータ（不図示）に接続されており、当該モータの回転駆動力で軸回りに回転する。
一方、バックアップローラ１３は、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２の合計二つのローラにより構成される。
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、略円柱形状に形成されており、軸回りに回転可能に支持されている。
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、それぞれの回転軸心と第二ベアリングローラ１２の回転軸心との距離が同一となるように、第二ベアリングローラ１２の周方向に並んで配置されている。また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、それぞれモータ（不図示）に接続されており、当該モータの回転駆動力でそれぞれ軸回りに回転する。
【００２８】
また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、圧延ローラ１４に向かう方向（以下、「Ｂ方向」）に移動可能に支持されている。
さらに、バックアップローラ１３（第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２）と圧延ローラ１４との間に配置される第二ベアリングローラ１２は、Ｂ方向に移動可能に支持されている。
これに対し、圧延ローラ１４は、Ｂ方向に移動不可能に支持されている。
なお、Ｂ方向とＡ方向とは、直交している。
【００２９】
また、図２及び図３に示すように、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、材料特性から軸方向の中央部分が撓みやすいので、それを考慮して中央部分の径を両端部分の径よりも大きく設定し、太径部２１ａ・２２ａとして形成している。
また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２には、両端部分に回転支持用のベアリング（不図示）がそれぞれ取り付けられるので、第一バックアップローラ２１と第二バックアップローラ２２との間に距離を設けて当該ベアリングの配置スペースを確保する必要がある。このため、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２では、両端部分の径が太径部２１ａ・２２ａの径よりも小さく設定されている。
【００３０】
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、互いの軸が平行となるように配置されている。
第一バックアップローラ２１は、外周面に、第一フランジ２３・２３・２３・２３を有する。各第一フランジ２３は、円盤形状に形成されており、その径が第一バックアップローラ２１の太径部２１ａの径よりも大きく設定され、第一バックアップローラ２１の最大径部として形成されている。また、各第一フランジ２３は、第一バックアップローラ２１と同心となる位置に配置されている。各第一フランジ２３は、第一バックアップローラ２１の軸方向に所定間隔を開けて配置されており、第一バックアップローラ２１の太径部２１ａを中心に対称に配置されている。つまり、軸方向中央側（軸方向中央に最も近い位置）に配置される一対の第一フランジ２３と第一フランジ２３との間には太径部２１ａが形成されている（図２及び図３参照）。
第二バックアップローラ２２は、外周面に、第二フランジ２４・２４を有する。各第二フランジ２４は、円盤形状に形成されており、その径が第二バックアップローラ２２の太径部２２ａの径よりも大きく設定され、第二バックアップローラ２２の最大径部として形成されている。また、各第二フランジ２４は、第二バックアップローラ２２と同心となる位置に配置されている。各第二フランジ２４は、第二バックアップローラ２２の軸方向に所定間隔を開けて配置されており、第二バックアップローラ２２の太径部２２ａを中心に対称に配置されている。つまり、第一バックアップローラ２１の場合と同様に、軸方向中央側（軸方向中央に最も近い位置）に配置される一対の第二フランジ２４と第二フランジ２４との間には太径部２２ａが形成されている。
【００３１】
第一・第二バックアップローラ２１・２２を作動させて第二ベアリングローラ１２を押す際には、各第一・第二フランジ２３・２４が第二ベアリングローラ１２に接触することによって、第二ベアリングローラ１２が押される。このとき、第一・第二バックアップローラ２１・２２の太径部２１ａ・２２ａと第二ベアリングローラ１２との間に所定間隔の隙間が形成されており、バンド２は、第二ベアリングローラ１２において当該隙間を通る位置に掛け渡される（図３参照）。
これにより、バンド２が、第一・第二バックアップローラ２１・２２と第二ベアリングローラ１２とに挟まれて加圧されることが回避されて、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とにのみ挟まれて加圧される。
また、上記したように各第一・第二フランジ２３・２４は、それぞれ第一・第二バックアップローラ２１・２２の太径部２１ａ・２２ａを中心にして対称に配置されているので、第二ベアリングローラ１２をバランスよく支持することができ、安定的に支持できる。
【００３２】
第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は略同形状および略同径に形成されており、さらに各第一フランジ２３及び各第二フランジ２４は同形状および略同径に形成されている。また、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２は、第二ベアリングローラ１２の軸心と圧延ローラ１４の軸心とを結ぶ軸心連結線Ｗを中心にして線対称に配置されている。
これにより、第一・第二バックアップローラ２１・２２で第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けて押す際に、バランスよく押す（バランスよく支持する）ことができる。
【００３３】
各第一フランジ２３及び各第二フランジ２４は、軸方向（第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２の軸方向）の位置が異なるように配置される。
このように、第一フランジ２３及び第二フランジ２３とが軸方向にずれた位置に配置されていることによって、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を、各第一フランジ２３の外周と各第二フランジ２４の外周とが重なる部分を有する位置に配置することができる。
【００３４】
つまり、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を軸方向から見たとき、各第一フランジ２３の外周の一部分と各第二フランジ２４の外周の一部分とが重なって（オーバーラップして）見えるように（二つの第一フランジ２３・２３と、それらの間に位置する第二フランジ２４とが噛み合いつつ重なるように）配置することができる（図１及び図２参照）。
これにより、第一バックアップローラ２１と第二バックアップローラ２２とを出来る限り近接した状態に配置できる。
【００３５】
このように、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２が、各第一フランジ２３の外周と各第二フランジ２４の外周とが重なる部分を有する位置に配置されることによって、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２（太径部２１ａ・２２ａ）の軸径を太くしつつ、第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２の軸心間の距離「Ｌ」を小さくすることができる（図４参照）。
距離「Ｌ」が小さくなると、第二ベアリングローラ１２・第一バックアップローラ２１の各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｘと、第二ベアリングローラ１２・第二バックアップローラ２２の各軸心を互いに結ぶ軸心連結線Ｙと、のなす角であるローラ角「２θ」が小さくなる。
【００３６】
図４に示すように、バンド２の加圧時には、第一・第二バックアップローラ２１・２２は反力「Ｆ」を受ける、詳細には第一・第二バックアップローラ２１・２２はそれぞれ反力「Ｆ」の分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」を受けるが、第一・第二バックアップローラ２１・２２（太径部２１ａ・２２ａ）の径を大きくして、第一・第二バックアップローラ２１・２２の剛性を高めたとしても、上記のように各第一フランジ２３及び各第二フランジ２４の一部分が重なるように第一バックアップローラ２１及び第二バックアップローラ２２を配置することで、距離「Ｌ」の増加を抑制できるので、ローラ角「２θ」の増加を抑制できる。これにより、分力「Ｆ／（２ｃｏｓθ）」の増加を抑制できる。
従って、バンド２の加圧時に第一・第二バックアップローラ２１・２２が撓むことを抑制することが可能である。
【００３７】
図１に示すように、バックアップローラ１３（２１・２２）は、押圧手段２５に接続されている。
押圧手段２５は、バックアップローラ１３（２１・２２）を一体的に押すものであり、押圧手段２５がバックアップローラ１３（２１・２２）をＢ方向に押すことによって、バックアップローラ１３（２１・２２）が第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けて押す（Ｂ方向に押す）。
押圧手段２５は、アクチュエータ（モータ）２６と、モータ２６及びバックアップローラ１３（２１・２２）に接続され、モータ２６の駆動力で回転駆動されることによりバックアップローラ１３（２１・２２）をＡ方向に移動させる送り手段（ボールねじ）２７と、バックアップローラ１３（２１・２２）に接続され、バックアップローラ１３（２１・２２）にかかる荷重を検出する荷重検出手段（ロードセル）２８と、を有する。
そして、ロードセル２８の検出値に基づいて、モータ２６の回転するタイミング、回転速度等が調整される。
【００３８】
また、押圧手段２５は、弾性部材２９を介してバックアップローラ１３（２１・２２）に接続されている。
【００３９】
また、バックアップローラ１３（２１・２２）には、過負荷検出手段（リミットスイッチ）３０が接続されている。リミットスイッチ３０は、押圧手段２５とバックアップローラ１３（２１・２２）との距離が過度に近接していないか否かを検出する。
リミットスイッチ３０の検出値に基づいて、モータ２６の回転するタイミング、回転速度等が調整され、これにより押圧手段２５がバックアップローラ１３（２１・２２）を過度に押すことが抑制される。
【００４０】
また、所定位置に配置される温度センサ（熱電対）３１の検出値に基づいて、モータ１７・２６の回転速度の調整等が行われ、つまりバンド２の温度に応じて圧延条件が適宜変更される。
【００４１】
次に、圧延装置１を用いてバンド２を圧延するときの手順について説明する。各手順は、以下に示す（１）〜（９）の順に行われる。
【００４２】
（１）図５（ａ）に示すように、バックアップローラ１３（２１・２２）及び圧延ローラ１４が、第二ベアリングローラ１２を間に挟むとともに、第二ベアリングローラ１２から所定距離だけ離間して対向配置された状態で、図５（ｂ）に示すように、第一ベアリングローラ１１及び第二ベアリングローラ１２にバンド２が掛け渡される。
【００４３】
（２）第一ベアリングローラ１１が、移動装置１６によってＡ方向に適宜移動されて、バンド２が狙ったテンション「Ｆｍ」で掛け渡された状態になる。
【００４４】
（３）バックアップローラ１３（２１・２２）及び圧延ローラ１４が、接続されているモータによって回転される。
【００４５】
（４）第二ベアリングローラ１２が、エアシリンダ１５（図１参照）によって大きさ「Ｆｐ」の力で支えられる。
【００４６】
（５）図５（ｃ）に示すように、バックアップローラ１３（２１・２２）が、押圧手段２５（図１参照）によってＢ方向に押される。
【００４７】
（６）バックアップローラ１３（２１・２２）は、回転した状態で、押圧手段２５によってＢ方向に押されて移動され、そして第一・第二バックアップローラ２１・２２の各第一・第二フランジ２３・２４が第二ベアリングローラ１２に接触する。これにより、第一・第二バックアップローラ２１・２２に接続されているモータの回転駆動力が第二ベアリングローラ１２に伝達されて、第二ベアリングローラ１２が回転する。そして、第二ベアリングローラ１２の回転に伴って、第二ベアリングローラ１２に掛けられたバンド２が回転して、さらに第一ベアリングローラ１１も回転する。
【００４８】
（７）図５（ｄ）に示すように、押圧手段２５が、バックアップローラ１３（２１・２２）を「Ｆｐ」よりも大きな力「Ｆｕ１」でＢ方向に押して移動する。これにより、バックアップローラ１３（２１・２２）及び第二ベアリングローラ１２が一体的にＢ方向に移動されて、そして第二ベアリングローラ１２に掛けられたバンド２が圧延ローラ１４に接触する。
【００４９】
（８）図５（ｅ）に示すように、バンド２が圧延ローラ１４に接触したことがロードセル２８（図１参照）の検出値に基づいて検知されたら（ロードセル２８で「Ｆｐ」が検出されたら）、押圧手段２５の押圧力を「Ｆｕ１」よりも大きな「Ｆｕ２」に増加させる。これにより、バンド２が「Ｆｕ２−Ｆｐ」の力で、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とに挟まれて加圧される。
このとき、バンド２、第二ベアリングローラ１２、及び圧延ローラ１４が回転しており、バンド２が回転しながら第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とに挟まれて加圧されている。これにより、バンド２の各部位が均等に加圧され、バンド２の厚み寸法にムラが生じることが抑制されつつ圧延されて、バンド２の周長が長くなる。
なお、バンド２の周長の変化に応じて、第一ベアリングローラ１１が移動装置１６によってＡ方向に適宜移動されて、これによりバンド２のテンションが一定の値「Ｆｍ」に保たれる。
【００５０】
（９）バンド２の周長が所望の長さに到達したことが、リニアゲージ２０の検出値に基づいて検知されると、バックアップローラ１３（２１・２２）及び圧延ローラ１４の回転等が停止されて、バンド２の圧延が終了される。
【００５１】
なお、図６に示すように、バックアップローラ１３を、一つのバックアップローラ３２だけで構成することも可能であるが、このように構成した場合、第二ベアリングローラ１２を圧延ローラ１４に向けてバランスよく押すためには、バックアップローラ３２を、その軸心が軸心連結線Ｗ上にくる位置に配置することが必要となる。
このとき、第二ベアリングローラ１２と圧延ローラ１４とでバンド２を挟んで加圧する際に、第二ベアリングローラ１２自身が、Ａ方向（軸心連結線Ｗと直交する方向）に作用するバンド２のテンションを受けることとなる。
このように、さらにバックアップローラ１３の数を減らすことも可能であるが、本実施形態のようにバックアップローラ１３を二つのローラ２１・２２で構成した場合と比較して、配置制約が大きくなると共に、バンド２から受けるテンションによる位置ずれ等の可能性も考慮する必要が出てくる。
これに対して、バックアップローラ１３を、第二ベアリングローラ１２を挟むように配置される二つのバックアップローラ２１・２２にて構成すれば（図１及び図３参照）、よりバランスよく第二ベアリングローラ１２を押すことができると共に、バンド２からのテンションを第一バックアップローラ２１（第一ベアリングローラ１１側に配置されるバックアップローラ）でも受けることができるため、第二ベアリングローラ１２をより確実に支持できる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 圧延装置
２ 金属製無端バンド
１１ 第一ベアリングローラ
１２ 第二ベアリングローラ
１３ バックアップローラ
１４ 圧延ローラ
２１ 第一バックアップローラ
２２ 第二バックアップローラ
２３ 第一フランジ
２４ 第二フランジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製無端バンドが掛け渡される第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラと、前記金属製無端バンドを圧延する圧延ローラと、前記圧延ローラに対して前記第二ベアリングローラを間に挟んだ対向位置に配置されるバックアップローラと、を備え、
前記バックアップローラによって前記第二ベアリングローラを前記圧延ローラに向けて押して、前記第二ベアリングローラと前記圧延ローラとで前記金属製無端バンドを挟んで加圧することによって、前記金属製無端バンドを圧延する圧延装置であって、
前記バックアップローラは、互いに平行に配置される第一バックアップローラ及び第二バックアップローラを有し、
前記第一バックアップローラは、前記第一バックアップローラの最大径部として形成される第一フランジを有し、
前記第二バックアップローラは、前記第二バックアップローラの最大径部として形成される第二フランジを有し、
前記第一フランジ及び第二フランジは、軸方向の位置が異なるように配置され、
前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラは、前記第一フランジの外周と第二フランジの外周とが重なる部分を有するように配置される、
圧延装置。
【請求項２】
前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、
前記複数の第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラの軸方向中央部を中心として、対称となる位置に配置される、
請求項１に記載の圧延装置。
【請求項３】
前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、
前記第一バックアップローラにおける、軸方向中央側に配置される一対の前記第一フランジの間の部位、及び第二バックアップローラ２２における、軸方向中央側に配置される一対の前記第二フランジの間の部位は、
前記第一バックアップローラにおける、前記一対の第一フランジよりも軸方向外側に位置する部位、及び前記第二バックアップローラ２２における、前記一対の第二フランジよりも軸方向外側に位置する部位、よりも大径に形成される、太径部として構成される、
請求項１又は請求項２に記載の圧延装置。
【請求項１】
金属製無端バンドが掛け渡される第一ベアリングローラ及び第二ベアリングローラと、前記金属製無端バンドを圧延する圧延ローラと、前記圧延ローラに対して前記第二ベアリングローラを間に挟んだ対向位置に配置されるバックアップローラと、を備え、
前記バックアップローラによって前記第二ベアリングローラを前記圧延ローラに向けて押して、前記第二ベアリングローラと前記圧延ローラとで前記金属製無端バンドを挟んで加圧することによって、前記金属製無端バンドを圧延する圧延装置であって、
前記バックアップローラは、互いに平行に配置される第一バックアップローラ及び第二バックアップローラを有し、
前記第一バックアップローラは、前記第一バックアップローラの最大径部として形成される第一フランジを有し、
前記第二バックアップローラは、前記第二バックアップローラの最大径部として形成される第二フランジを有し、
前記第一フランジ及び第二フランジは、軸方向の位置が異なるように配置され、
前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラは、前記第一フランジの外周と第二フランジの外周とが重なる部分を有するように配置される、
圧延装置。
【請求項２】
前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、
前記複数の第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ前記第一バックアップローラ及び第二バックアップローラの軸方向中央部を中心として、対称となる位置に配置される、
請求項１に記載の圧延装置。
【請求項３】
前記第一フランジ及び第二フランジは、それぞれ複数設けられ、
前記第一バックアップローラにおける、軸方向中央側に配置される一対の前記第一フランジの間の部位、及び第二バックアップローラ２２における、軸方向中央側に配置される一対の前記第二フランジの間の部位は、
前記第一バックアップローラにおける、前記一対の第一フランジよりも軸方向外側に位置する部位、及び前記第二バックアップローラ２２における、前記一対の第二フランジよりも軸方向外側に位置する部位、よりも大径に形成される、太径部として構成される、
請求項１又は請求項２に記載の圧延装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−７９０３０（Ｐ２０１１−７９０３０Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３４４８９（Ｐ２００９−２３４４８９）
【出願日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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