以下、本発明に係る圧延ロール及び圧延機� ��実施の形態について図1及び図2を用いて詳� �に説明する。図1はこの発明の一実施形態に� ��る圧延ロールを示す図、図2はこの発明の一 実施形態に係る圧延機を示す図である。圧延 ロール10は、外周側に位置する圧延リング11� �、内周側に位置する台金12との二つのリング から構成される。

 圧延リング11は、超硬合金により略円筒状� �一体成形され、その外周面11aには被加工物� �なる金属素材を圧延加工するための溝であ� �圧延部13が二つ形成されている。また、圧延 リング11の内周面11bは、一方の端面から他方� ��端面に向かって縮径するようなテーパ状に� ��成されており、そのテーパ角度θは中心軸� �Lを基準として0°10″から2°00″の範囲に設定 されている。

 また、台金12は、例えば鋼材からなる略円� �状の形状を有し、その中心軸線L方向の長さ� ��圧延リング11と同一の長さとなっている。� �た、その外周面12aは一方の端面から他方の� �面に向かって縮径するように、圧延リング11 と同じテーパ角度θを有するテーパ状に形成� ��れている。さらに、台金12の平均外径は圧� �リング11の平均内径より僅かに大きく、例え ば圧延リング11の平均内径の0.01%~0.1%の範囲内 に設定されている。

 このような圧延リング11と台金12が一体化さ れる際には、まず圧延リング11の内周面11bと� ��金12の外周面12aにメタクリレート系樹脂の� �着剤Mが塗布される。このとき、接着剤Mは該 内周面11b及び外周面12aに出来る限り均一に塗 布されることが望ましい。また、接着剤Mは� �せん断強度が4.9N/mm ² 以上のものが望ましく、好適には例えばメタ クリレートエステルを主成分とするメタクリ レート系樹脂の接着剤Mが用いられる。この� �態で圧延リング11の内径の大きい方の端面か ら台金12の外径の小さい方の端面を挿入する� ��うにして、圧延リング11の内周に台金12を嵌 め込んでいく。

 圧延リング11の内周面11bと台金12の外周面12a が接触した後には、さらに嵌め込む方向に圧 力を加え、圧延リング11の内周に台金12を圧� �させていく。このとき、台金12の平均外径は 圧延リング11の平均内径より僅かに大きく設� ��されているため、二つのリング11、12が接触 する内外周面14には一定の締め代が設けられ� ��。圧入によって圧延リング11及び台金12の端 面が一致したところで、圧延リング11の内周� ��11bと台金12の外周面12aが締め代による面圧� �接着剤Mによる接着力によって一体化させら� ��圧延ロール10が形成される。

 以上のような構成の圧延ロール10は、図2に� ��すような片持ち式の圧延機20に固定されて� �用される。該圧延機20は、例えば鋼材によっ て形成され中心軸線Lに沿って延びる概略円� �状をなすシャフト21を有し、このシャフト21� ��一端(図2において左側)が出力軸(図示省略)� �接続されている。シャフト2の他端側(図2に� �いて右側)は、多段円柱状をなす小径部22が� �成されており、該小径部22の一端側には、他 端側に向かうに従って外径が小さくなるテー パシャフト23が形成されている。

 このテーパシャフト23には、該テーパシャ� �ト23に嵌合可能なテーパ孔25を有し、例えば� ��材からなるテーパスリーブ24がテーパシャ� �ト23の他端側から装着されている。このテー パスリーブ24の外周面は中心軸線Lと平行な円 筒面とされており、テーパスリーブ24の肉厚� ��一端側に向かうにしたがい漸次薄くなるよ� ��に構成されている。また、テーパスリーブ2 4の他端側には、テーパ孔25と同軸状に延びる 挿通孔26が穿設されていて、シャフト21の小� �部22が挿入されている。

 このテーパスリーブ24の外周側に圧延ロー� �10が配置され、テーパスリーブ24を一端側へ� ��押し込むことにより、テーパシャフト23に� �ってテーパスリーブ24が径方向外側に向けて 広がるように変形させられ、テーパスリーブ 24によって圧延ロール10の内周面が径方向外� �に向けて広がるように押圧されることにな� �、テーパスリーブ24の外周面に圧延ロール10� ��固定される。そして、連続圧延加工をする� ��には、出力軸の回転によって、シャフト21� �テーパスリーブ24及び圧延ロール10が一体と� ��って回転し、圧延ロール10の圧延部13によっ て被加工物である金属素材に加工が施される 。

 本実施形態における圧延ロール10は、圧延� �ング11と台金12の二つの部材が一体化するこ� ��により構成され、圧延リング11の内周面11b� �台金12に外周面12aが接触してなる内外周面14� ��は、台金12の平均外径が圧延リング11の平均 内径より僅かに大きく設定されていることに よって締め代が設けられている。これによっ て台金12の外周面12aから圧延リング11の内周� �11bに向けて広がるように押圧されることに� �り、周方向に均一な面圧が加えられる。さ� �に、内外周面14には接着剤Mが塗布されてい� �ため、両リングは面圧による圧着力に加え� �接着剤Mによる接着力によって強固に一体化� ��れる。

 このように、圧延ロール10は、圧延リング11 及び台金12の締め代のみならず接着剤Mも併用 して一体化されているため、大きな締め代を 設けなくとも接着剤Mによる接着力でその分� �圧着力をカバーすることができる。従って� �径方向外側に向かって大きな面圧を生じさ� �る必要がないため、外周側に設けられた圧� �リングに大きな引張応力が作用することは� �い。

 また、圧延リング11と台金12とはその内周面 11bと外周面12aからなる内周接触面14がテーパ� ��となっている。即ち、圧延リング11及び台� �12はテーパ嵌合されることによって締め代が 設けられることで面圧が確保されており、こ れにより圧延リング11及び台金12を一体化さ� �る圧着力が生じている。さらに、内外周面14 は傾斜しているため、内外周面14が中心軸線L に平行な場合に比べて面積が増加するため、 接着剤Mを塗布することができる範囲が増加� �る。また、テーパ状に傾斜した圧延リング11 の内周面11bに、外周面12bが同じく傾斜した台 金12を嵌め込むため、ストレート嵌合する場� ��のように接着剤Mが剥がれ落とされてしまう ことはない。

 さらに、本圧延ロール10においては、圧延� �ング11の内周面11b及び台金12の外周面12aが接� ��してなる内外周面14の軸方向に対してのテ� �パ角度θが、0°10″から2°00″の範囲内に設� �されている。テーパ角度θが0°10″以下と非� ��に小さい場合は、ストレート嵌合に近くな� ��ため、圧延リング11に台金12を圧入する際に 接着剤Mの接着層が剥がれてしまい接着力を� �分に確保することができない。一方、テー� �角度が2°00″より大きい場合にあっては十分 な接着力が得られないことが後述する実験に よる測定結果から明らかとなっている。従っ て、テーパ角θを0°10″から2°の範囲に設定� �ることにより、圧延リング11と台金12を確実� ��一体化させることが可能となる。

 また、本実施形態において、接着剤Mとして メタクリレート系樹脂が用いられており、該 メタクリレート系樹脂は、せん断強度が19.6N/ mm ² 以上と高い接着強度を有するとともに、空気 の供給が絶たれることによって素早く硬化し 高い強度を発揮するため、より確実に素早く 圧延リング11と台金12を一体化させることが� �能となる。

 圧延ロール10が圧延機20に固定される際には 、テーパシャフト23によってテーパスリーブ2 4が径方向外側に向けて広がるように変形す� �ことによって、テーパスリーブ24が圧延ロー ル10の内周面を径方向外側に向けて広げるよ� ��に押圧し、テーパスリーブ24の外周面に該� �延ロール10が固定される。一方、圧延ロール 10は、圧延リング11の内周面11bと台金12の外周 面12aとの間に大きな締め代を設けなくとも接 着剤Mの接着力でその分の圧着力をカバーす� �ことによって圧延リング11及び台金12が一体� ��されているため、外周側に位置する圧延リ� ��グ11には大きな引張応力が作用することは� �い。従って、テーパスリーブ24によって径方 向外側への押圧力が作用しても、外周側の圧 延リング11にクラックが生じることはない。

 以上によって、圧延リング11と台金12を一体 化させてなる圧延ロール10において、内外周� ��14に締め代を設けて、さらに該内外周面14に 接着剤Mを塗布することによって、圧延リン� �11及び台金12を強固に一体化することができ� ��とともに、接着剤Mを併用したことにより締 め代を必要以上に大きく設けなくとも十分な 固着力を得られるため、圧延リング11の内周� ��11bにかかる面圧を抑えて、該圧延リング11� �作用する引張応力を低減させることができ� �。従って、固定時に圧延ロール10の内周が径 方向に押圧される片持ち式の圧延機20に使用� ��た際であっても、クラックの発生を防ぐこ� ��が可能となる。

 また、圧延リング11と台金とはテーパ嵌合� �れているため、より多くの接着剤Mを塗布す� ��ことが可能となり接着力を大きくすること� ��できるとともに、嵌め込む際に接着剤Mが剥 がれ落ちることはなく均一に広がるため、接 着剤Mによる接着力を十分に確保することが� �きる。

 また、テーパ嵌合のテーパ角θを0°10″から 2°00″の範囲に設定し、さらに接着剤Mとして メタクリレート系の樹脂を用いることによっ て圧延リング11と台金12を確実に強固に一体� �させることが可能となる。

 さらに、圧延ロール10は、該圧延ロール10の 内周が径方向に押圧される片持ち式の圧延機 20に使用できるため、従来のように超硬合金� ��一体成形された肉厚の圧延ロールを用いる� ��要がなく、圧延機20の作成コストを大幅に� �減させることが可能となる。

 また、本実施形態の圧延ロール10では、重� �の大きな超硬合金の圧延リング11が外周側の 必要最低限の部分にのみ使用される構成とな っており、超硬合金により一体成形した圧延 ロールに比べて圧延ロール10の重量は軽減さ� ��ているため、ハンドリングが容易となる。� ��らに、圧延ロール10の台金12は鋼材により構 成されているため、本実施形態の圧延機20の� ��うにテーパスリーブ24やテーパシャフト23も 同じ鋼製ならば、超硬合金により一体形成し た圧延ロールに比べて、テーパスリーブ24と� ��摩擦力が向上し、テーパスリーブ24の回転� �対してのスリップを防止することができる� �

 以上、本発明である圧延ロール10及び圧延� �20の実施形態について詳細に説明したが、本 発明の技術的思想を逸脱しない限り、これら に限定されることはない。例えば第一変形例 として、図3に示すように圧延リング31に一つ の圧延部13が設けられており、中心軸線L方向 の長さが圧延リング31よりも長く、かつ圧延� ��ング31を圧入した状態で該圧延リング31の一 端面31aに当接する当接面32aを有する台金32と� ��らなる圧延ロール30であってもよい。この� �形例では、該圧延リング31の一端面31aと台金 32の当接面32aにも接着剤Mを塗布することがで きるため、より圧延リング31と台金32との接� �力を高めることができる。

 また、第二変形例として、図4に示すように 、圧延リング41の一端面41aが、中心軸線L方向 の長さが圧延リング41よりも長い台金42の当� �面42aに当接しており、さらに圧延リング41の 他端面41b側に、該他端面41bに当接するととも に台金42の小径部42bに外嵌される当接リング4 3を備えた圧延ロール40であってもよい。これ により、圧延リング41を中心軸線L方向両側か らの側圧及び接着剤Mによる接着力によって� �定することができ、より強固に一体化させ� �ことが可能となる。

 また、本実施形態では、圧延ロール10の内� �周面14をテーパ面とすることによって、圧延 リング11に台金12を圧入することで締め代を� �たせて圧着させているが、内外周面14をテー パ面とせずに中心軸線Lに平行な円筒面とし� �、例えば台金12に圧延リング11を焼き嵌めす� ��ことによって締め代をもたせて圧着しても� ��いし、圧延リング11に台金12を冷やし嵌めす ることによって締め代をもたせて圧着するも のであってもよい。