JPH0554536U - 高周波焼入用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却効率を上げることにより焼入液の噴出量
を減らし、ポンプを小型化できる。ノズル孔の数を減ら
し、ジャケットの製作を容易にする。 【構成】 円柱状ワークＷに両側からジャケット１０を
対向させる。ジャケット１０のワーク対向面１２の中央
線上にノズル孔１２ａを設ける。中央線を挟んだ対称位
置にノズル孔１２ｂを設ける。ノズル孔１２ｂの中心を
中央線の側に傾斜させる。ノズル孔１２ａ，１２ｂから
円柱状ワークＷに噴射される焼入液が円柱状ワークＷを
越えない。焼入液の相互干渉による無効液の発生が抑え
られ、冷却効率が上がる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ドライブシャフト等の円柱状ワークの高周波焼入に使用されて、円 柱状ワークの加熱された表面に焼入液を吹き付ける高周波焼入用冷却装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

ドライブシャフト等の円柱状ワークの高周波焼入では、円柱状ワークが水平に 支持され、その表層部が全長、全周にわたって誘導加熱される。円柱状ワークの 表層部が所定の焼入温度に達すると、図５に示すように、円柱状ワークＷの表面 を急冷するべく、左右一対のジャケット３０に焼入液が導入される。ジャケット ３０は、角筒状で、その一側面が円柱状ワークＷに側方から全長にわたって対向 している。ジャケット３０の対向面には、図６に示すように、多数のノズル孔３ １が全面にわたって均一な密度で千鳥状に開設されている。そして、各ノズル孔 ３１の中心は、ジャケット３０のワーク対向面に直交している。

【０００３】 このようなジャケット３０を使用した冷却では、多数のノズル孔３１から焼入 液が、円柱状ワークＷに向けて平行流の状態で噴出されて、ワーク周面の上部か ら下部までの広い範囲を冷却し、液が飛び交い、あたかも冷却効率が良いように 思われる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、円柱状ワークＷの上部および下部に衝突する焼入液は、ワーク 周面に対する衝突角が小さいために、衝突後に円柱状ワークＷを越える。更に、 円柱状ワークＷに衝突しないで円柱状ワークＷを越える焼入液も生じる。そのた め、円柱状ワークＷの両側から噴出される焼入液が、円柱状ワークＷの周囲で互 いに干渉し合い、冷却に寄与しない所謂無効液が多量に発生し、更に有効液の邪 魔をし、冷却効率を低下させる。従って、必要以上に焼入液が必要になり、ポン プ容量の増加を招く。また、冷却効率の低さを補うためにノズル孔が多くなり、 ジャケットの製作コスト増加を招く。

【０００５】 本考案はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、冷却効率の高い高周波焼 入用冷却装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかる高周波焼入用冷却装置は、高周波焼入すべき円柱状ワーク周面 の周方向一部に、円柱状ワークのほぼ全長にわたって対向され、内部に焼入液が 導入されるジャケットと、該ジャケットのワーク対向面に開設され、前記円柱状 ワークの中心軸に平行なワーク対向面上の中央線を挟んでそれぞれが内側へ傾斜 した多数のノズル孔とを具備することを特徴としている。

【０００７】

【実施例】

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。図１は本考案の一実施例を示 す高周波焼入用冷却装置の縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視図、図３は図２ のＢ−Ｂ線矢視図である。

【０００８】 高周波焼入用冷却装置は、円柱状ワークＷの焼入に使用される。円柱状ワーク Ｗは、例えばドライブシャフトで、軸方向に直角な段差部ｗを中間部に有し、図 示されない支持機構により水平に支持されて周方向に回転される。

【０００９】 冷却装置は、円柱状ワークＷに側方から全長にわたって対向される角筒状のジ ャケット１０を具備している。ジャケット１０は、ワーク側と反ワーク側とに二 分された２ピース構造とされ、上下面に取り付けた所謂パチン錠１１，１１によ り両ピースが結合されている。

【００１０】 ジャケット１０のワーク対向面１２には、多数のノズル孔１２ａ，１２ｂ，１ ２ｃが開設されている。ノズル孔１２ａは、円柱状ワークＷの中心軸に平行なワ ーク対向面上の中央線Ｌ−Ｌ上に等間隔で配列されている。ノズル孔１２ａの中 心は、ワーク対向面１２に直交している。ノズル孔１２ｂは、中央線Ｌ−Ｌを挟 んで対称な両縁部に等間隔で配列されている。上段のノズル孔１２ｂの中心は、 円柱状ワークＷの中心軸を向くように、中央線Ｌ−Ｌに直角な面内で下方に傾斜 している。同様に、下段のノズル孔１２ｂの中心は、円柱状ワークＷの中心軸を 向くように、中央線Ｌ−Ｌに直角な面内で上方に傾斜している。ノズル孔１２ｃ は、中央線Ｌ−Ｌの方向の一部分に中央線Ｌ−Ｌを挟んで２列に設けられている 。ノズル孔１２ｃの中心は、円柱状ワークＷの段差部ｗと交差するように、中央 線Ｌ−Ｌに直角な面に対して傾斜している。

【００１１】 ジャケット１０の内部には、均圧板２０が設けられている。均圧板２０は、ワ ーク対向面１２に平行な姿勢で、反ワーク側のピースに取り付けられている。均 圧板２０には、多数の丸孔２１が全面にわたって均一な密度で千鳥状に開設され ている。均圧板２０の後方には、ジャケット１０内に焼入液を導入する導入孔１ ３が開設されている。

【００１２】 円柱状ワークＷの冷却は、所定の間隔をあけて配設された一対のジャケット１ ０，１０の間で行われる。円柱状ワークＷの表層部が、全周全長にわたって焼入 温度に加熱されると、円柱状ワークＷを周方向に回転させた状態で、ジャケット １０の内部に導入孔１３から焼入液が導入される。ジャケット１０内に導入され た焼入液は、均圧板２０を通過してノズル孔１２ａ，１２ｂ，１２ｃから一斉に 噴出される。

【００１３】 ノズル孔１２ａから噴出された焼入液は、円柱状ワークＷの真横に衝突するの で、衝突後の焼入液が円柱状ワークＷを越えることはない。ノズル孔１２ｂから 噴出された焼入液は、ノズル孔１２ｂの中心が円柱状ワークＷの中心軸を向いて いるので、円柱状ワークＷの周面のやや上部および下部に衝突し、しかも、その 周面の接線に対して直角に当たる。従って、ノズル孔１２ｂから噴出される焼入 液も、円柱状ワークＷを越えない。そのため、両側の冷却ジャケットから噴出さ れる焼入液が相互に干渉せず、無効液の発生が抑えられる。その結果、冷却効率 が上がり、焼入液の噴射量を少なくでき、ノズル孔の数も少なくできる。

【００１４】 また、ノズル孔１２ｃは、その中心がワーク対向面１２上の中央線Ｌ−Ｌに直 角な面に対して傾斜して、円柱状ワークＷの段差部ｗに向いている。そのため、 段差部ｗが円柱状ワークＷの中心軸に直角であるにもかかわらず、十分な量の焼 入液が衝突し、他の部分と同様に焼入される。

【００１５】 図４は他のワーク対向面を示す。ワーク対向面１２上の中央線Ｌ−Ｌを挟んで ノズル孔１２ａが２列に設けられており、その各外側にノズル孔１２ｃが設けら れている。そして、中央線Ｌ−Ｌから離れた位置にノズル孔１２ｂが設けられて いる。中央線Ｌ−Ｌの方向の液量均一化を図るためと、ノズル孔の加工を容易に するために、ノズル孔１２ａ，１２ａおよびノズル孔１２ｂ，１２ｂは千鳥状に 配列され、ノズル孔１２ｃ，１２ｃも中央線Ｌ−Ｌの方向に若干偏位して設けら れている。

【００１６】

【考案の効果】

以上に説明したように、本考案にかかる高周波焼入用冷却装置は、ジャケット のワーク対向面に開設される多数のノズル孔を、円柱状ワークの中心軸に平行な ワーク対向面上の中央線を挟んでそれぞれが内側へ傾斜した構成としたので、ノ ズル孔から噴出される焼入液が円柱状ワークを越えるのを防ぎ、焼入液の相互干 渉による無効液の発生を抑える。そのため、冷却効率が上がり、焼入液を少なく できることから、ポンプの小型化等が可能になる。また、ノズル孔を少なくでき ることから、加工コストの節減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す高周波焼入用冷却装置
の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ線矢視図である。

【図４】他のワーク対向面を示す立面図である。

【図５】従来のジャケットによる冷却を示す模式図であ
る。

【図６】従来のジャケットのワーク対向面を示す立面図
である。

【符号の説明】

１０ ジャケット １２ ワーク対向面 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ ノズル孔 １３ 導入孔 ２０ 均圧板 Ｗ 円柱状ワーク

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波焼入すべき円柱状ワーク周面の周
   方向一部に、円柱状ワークのほぼ全長にわたって対向さ
   れ、内部に焼入液が導入されるジャケットと、該ジャケ
   ットのワーク対向面に開設され、前記円柱状ワークの中
   心軸に平行なワーク対向面上の中央線を挟んでそれぞれ
   が内側へ傾斜した多数のノズル孔とを具備することを特
   徴とする高周波焼入用ジャケット。
2. 【請求項２】 前記ワーク対向面に、その面上の中央線
   に直交する面に対して傾斜したノズル孔を開設したこと
   を特徴とする請求項１に記載の高周波焼入用冷却装置。