(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波加熱される筒状ワークの内側に挿入されて、筒状ワークの内周面に向けて冷却液を噴射する筒状ワーク用冷却ジャケットにおいて、前記筒状ワークの内側に挿入可能であり且つ複数個の噴射孔が周面に設けられた筒状体であってその底面の中央に供給管が設けられた本体と、この本体の内側の中心線上に所定間隔毎に配置される複数の整流部材とを具備しており、前記整流部材は、供給管を通じて本体内に供給された冷却液の流れを当該本体の周面へと変えるために冷却液の上流側から下流側にかけて拡径した部材であって、前記本体の頂面から垂下された支持部材に取付位置が変更可能に取り付けられていることを特徴とする筒状ワーク用内側冷却ジャケット。
【請求項２】
高周波加熱される筒状ワークの内側に挿入されて、筒状ワークの内周面に向けて冷却液を噴射する筒状ワーク用冷却ジャケットにおいて、前記筒状ワークの内側に挿入可能であり且つ複数個の噴射孔が周面に設けられた筒状体であってその底面の中央に供給管が設けられた本体と、この本体の内側の中心線上に所定間隔毎に配置される複数の整流部材とを具備しており、前記整流部材は、供給管を通じて本体内に供給された冷却液の流れを当該本体の周面へと変えるために冷却液の上流側から下流側にかけて拡径した部材であって、前記本体の頂面から垂下された支持部材に取り付けられており、前記支持部材は、前記頂面への取付位置の変更を可能としていることを特徴とする筒状ワーク用内側冷却ジャケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波加熱される筒状ワークの内側に挿入されて、筒状ワークの内側から冷却液を噴射する筒状ワーク用内側冷却ジャケットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
筒状ワークＷの周面Ｗ１に高周波焼入を施す高周波焼入装置には、図３に示すように、周面Ｗ１を内面から加熱する高周波加熱コイル（図示省略）と、周面Ｗ１を外側から冷却する外側冷却ジャケット（図示省略）と、周面Ｗ１を内側から冷却する内側冷却ジャケット５００とが必要となる。
【０００３】
高周波加熱コイルは、ラインコイルタイプが用いられる。また、前記外側冷却ジャケットは、二重筒状に形成されており、内側に筒状ワークＷと前記高周波加熱コイルとが収まるようになっている。この外側冷却ジャケットの内側面には、冷却液Ｌを噴射する複数個の噴射孔が開設されている。そして、この外側冷却ジャケットは、高周波加熱コイルによる高周波加熱がスタートした時点から焼入終了まで、周面Ｗ１に外側から冷却液Ｌを噴射するようになっている。この外側冷却ジャケットには、下側から冷却液Ｌが供給されるようになっている。
【０００４】
一方、前記内側冷却ジャケット５００は、筒状ワークＷの内側に挿入可能なように、筒状ワークＷの内径より小さな外径を有する筒状の本体５１０を有している。この内側冷却ジャケット５００の本体５１０の周面５１１にも冷却液Ｌを噴射する複数個の噴射孔５１２が開設されている。そして、この内側冷却ジャケット５００は、高周波加熱コイルによる高周波加熱が終了した時点で、周面Ｗ１に内側から冷却液Ｌを噴射するようになっている。この内側冷却ジャケット５００には、下側から冷却液Ｌが供給されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した内側冷却ジャケット５００には、以下のような問題点がある。
すなわち、内側冷却ジャケット５００の噴射孔５１２のうち、上側の噴射孔５１２からの冷却液Ｌの噴射が多く、下側の噴射孔５１２からの冷却液Ｌの噴射が少ないのである。これは、下側から供給された冷却液Ｌが内側冷却ジャケット５００の頂面５１３に当たった後に各噴射孔５１２から噴射されるためで、どうしても下側から供給される新たな冷却液Ｌによって下側の噴射孔５１２からの噴射されるべき冷却液Ｌが邪魔されるためであると考えられる。
【０００６】
このような冷却液Ｌの噴射のむらは、筒状ワークＷの冷却のむらになり、周面Ｗ１における均一な焼入層の達成の阻害要因となる。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、冷却液の噴射にむらがなく、均一な焼入層を形成することができる筒状ワーク用内側冷却ジャケットを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケットは、高周波加熱される筒状ワークの内側に挿入されて、筒状ワークの内周面に向けて冷却液を噴射する筒状ワーク用冷却ジャケットにおいて、前記筒状ワークの内側に挿入可能であり且つ複数個の噴射孔が周面に設けられた筒状体であってその底面の中央に供給管が設けられた本体と、この本体の内側の中心線上に所定間隔毎に配置される複数の整流部材とを具備しており、前記整流部材は、供給管を通じて本体内に供給された冷却液の流れを当該本体の周面へと変えるために冷却液の上流側から下流側にかけて拡径した部材であって、前記本体の頂面から垂下された支持部材に取り付けられている。前記整流部材は前記支持部材に取付位置を変更可能に取り付けられている。或いは前記支持部材が前記本体の頂面に対して取付位置が変更可能となっている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケットの概略的断面図、図２は本発明の実施の形態に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケットに用いられる整流部材の概略的斜視図である。
【００１０】
本発明に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケット１００は、高周波加熱される筒状ワークＷの内側に挿入されて、筒状ワークの内側から冷却液Ｌを噴射する筒状ワーク用冷却ジャケットであって、複数個の噴射孔１１２が周面１１１に開設されており、前記筒状ワークＷの内側に挿入可能な本体１１０と、この本体１１０の内側に設けられる整流部材１２０とを備えており、前記整流部材１２０は、冷却液Ｌの上流側から下流側にかけて拡径している。
【００１１】
前記本体１１０は、上下両面が閉塞された円筒形状に形成されており、周面１１１には複数個の噴射孔１１２が開設されている。上側を塞いでいる頂面１１３の中央には、後述する棒状の支持部材１３０が貫通する貫通孔１１３Ａが開設されている。そして、この貫通孔１１３Ａには、前記支持部材１３０を固定するための雌ねじ部（図示省略）が形成されている。
【００１２】
一方、本体１１０の下側を塞いでいる底面１１４の中央には、冷却液Ｌを供給する供給手段と接続された供給管１４０が開口している。この供給管１４０から本体１１０の内側に冷却液Ｌが供給されるのである。なお、前記供給手段としては、ポンプや水頭差を利用したシステム等がある。
【００１３】
前記整流部材１２０は、図２（Ａ）に示すように、大径側が本体１１０の内径より小さく設定された円錐台状に形成されている。この整流部材１２０の中心部には、棒状の支持部材１３０が螺合する雌ねじ部１２２が形成されている。この整流部材１２０の傾斜面１２１は、後述するように、冷却液Ｌの流れを変えるのに最も大きな役割を果たす部分である。
【００１４】
この整流部材１２０が取り付けられる支持部材１３０は、上述のように棒状に形成されており、全体に雄ねじ部（図示省略）が形成されている。前記整流部材１２０は、小径側を下向きにしてこの支持部材１３０に取り付けられる。すなわち、この整流部材１２０は、冷却液Ｌの供給方向（本体１１０の底面１１４側）である上流側から下流側（本体１１０の頂面１１３側）にかけて拡径するようになっているのである。
【００１５】
支持部材１３０への整流部材１２０の取り付けは、支持部材１３０の雄ねじ部と整流部材１２０の雌ねじ部１２２との螺合によって行われるため、整流部材１２０の支持部材１３０への取付位置は変更可能となっている。
【００１６】
次に、上述したように構成された筒状ワーク用内側冷却ジャケット１００の作用について説明する。
なお、筒状ワークＷの内側には、ラインコイルタイプの高周波加熱コイル（図示省略）と、外側冷却ジャケット（図示省略）とが設けられている。
【００１７】
高周波加熱コイルに図外の電源から高周波電流を供給し、筒状ワークＷの周面Ｗ１を加熱する。所定の加熱が完了すると、高周波電流の供給を停止するとともに、外側冷却ジャケットと筒状ワーク用内側冷却ジャケット１００とに冷却液Ｌを供給する。筒状ワーク用内側冷却ジャケット１００に供給された冷却液Ｌは、内部の整流部材１２０に当たることによって外側へと流れを変える。特に、整流部材１２０の傾斜面１２１に当たることによって冷却液Ｌの流れは外側へと変化する。
【００１８】
外側へと向かった冷却液Ｌは、噴射孔１１２から噴射される。具体的に説明すると、最も下側の整流部材１２０によって外側へと流れる方向を変えた冷却液Ｌのうちの一部が下側に位置する噴射孔１１２から噴射され、噴射されなかった冷却液Ｌの一部が次の整流部材１２０によって外側へと方向を変えられる。このようにして、冷却液Ｌの流れが順次変えられることによって冷却液Ｌの均一な噴射が実現されるのである。
【００１９】
ここで、各噴射孔１１２からの冷却液Ｌの噴射が均一化の要因としては、筒状ワーク用内側冷却ジャケット１００への冷却液Ｌの流入量、本体１１０の容積、噴射孔１１２の個数の他に、整流部材１２０の個数及び位置も要因となる。従って、整流部材１２０は支持部材１３０への取付位置を変更可能としているため、個数及び位置を適宜変更することで、各噴射孔１１２からの冷却液Ｌの噴射を均一化することができる。
【００２０】
また、支持部材１３０も同様に、前記頂面１１３への取付位置の変更を可能としている。すなわち、支持部材１３０の雄ねじ部と、頂面１１３に設けられた貫通孔１１３Ａの雌ねじ部との螺合具合を変更することで、支持部材１３０の頂面１１３への取付位置を変更するのである。
【００２１】
この整流部材１２０の支持部材１３０に対する取付位置の適宜な変更と、支持部材１３０の頂面１１３、すなわち本体１１０に対する取付位置の適宜な変更とを行うことによって、より高精度に各噴射孔１１２からの冷却液Ｌの噴射を均一化することができる。
【００２２】
なお、上述した実施の形態における整流部材１２０は、円錐台状であると説明したが、図２（Ｂ）に示すように、小径部が支持部材１３０と同径になった下向きの傘状であってもよい。また、すべての整流部材１２０は同じサイズであるとして説明したが、冷却液Ｌの均一化のために必要であるならば、異なるサイズとしてもよいことは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケットは、高周波加熱される筒状ワークの内側に挿入されて、筒状ワークの内周面に向けて冷却液を噴射する筒状ワーク用冷却ジャケットにおいて、前記筒状ワークの内側に挿入可能であり且つ複数個の噴射孔が周面に設けられた筒状体であってその底面の中央に供給管が設けられた本体と、この本体の内側の中心線上に所定間隔毎に配置される複数の整流部材とを具備しており、前記整流部材は、供給管を通じて本体内に供給された冷却液の流れを当該本体の周面へと変えるために冷却液の上流側から下流側にかけて拡径した部材であって、前記本体の頂面から垂下された支持部材に取り付けられている。前記整流部材は前記支持部材に取付位置を変更可能に取り付けられている。或いは前記支持部材が前記本体の頂面に対して取付位置が変更可能となっている。
【００２４】
この筒状ワーク用内側冷却ジャケットによると、各噴射孔から噴射される冷却液を均一化することができるので、筒状ワークに均一な焼入層を形成することができる。
【００２５】
また、前記整流部材は、本体の頂面から垂下された支持部材に取り付けられているので、本体の内部において浮いた状態になるため、冷却液の流れを噴射の均一化以外に乱すことがない。また、従来のこの種の筒状ワーク用内側冷却ジャケットからの改造も簡単である。
【００２６】
さらに、前記整流部材は、前記支持部材への取付位置の変更を可能としているので、冷却液の噴射の均一化のための調整が可能である。
【００２７】
また、前記支持部材は、前記頂面への取付位置の変更を可能としているので、同様に冷却液の噴射の均一化のための調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る筒状ワーク用内側冷却ジャケットに用いられる整流部材の概略的斜視図である。
【図３】従来のこの種の筒状ワーク用内側冷却ジャケットの概略的断面図である。
【符号の説明】
１００    筒状ワーク用内側冷却ジャケット
１１０    本体
１２０    整流部材
１３０    支持部材
Ｗ        筒状ワーク
【図１】
0003794223.tif 000002
【図２】
0003794223.tif 000003
【図３】
0003794223.tif 000004