JP2019090081A - 高周波焼入装置の冷却ジャケット - Google Patents

Abstract

【課題】高周波焼入れされた大きさの異なるワークを良好に冷却することができる汎用性のある冷却ジャケットを提供することである。【解決手段】ワークＷ１の周囲に配置される三以上の複数の中空のブロック体１〜４を有し、各ブロック体１〜４は、内部の冷却液を噴射する噴射孔６ａが設けられた噴射部６を有し、各ブロック体１〜４の噴射部６から噴射される冷却液の噴射範囲Ａ１〜Ｄ１が、互いに重なることなくワークＷ１の外周面Ｓ１の全周囲をカバーしており、ワークＷ１の大きさに応じて、各ブロック体１〜４の噴射部６から噴射される冷却液の噴射範囲を変更することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、誘導加熱されて昇温したワークの外周面に冷却液を噴射供給する高周波焼入装置の冷却ジャケットに関するものである。

一般に、鉄鋼材料からなるワークを高周波焼入する場合、まず、ワークに近接対向した加熱コイルに高周波電力を供給してワークを焼入温度に達するまで高周波誘導加熱し、引き続き冷却ジャケットからワークに向けて冷却液を噴射供給し、ワークを急冷する。
どの様な形状のワークであってもこの手順は変わらず、高周波焼入では、誘導加熱による加熱工程の後、冷却工程が実施される。

熱処理されるワークの大きさは千差万別であり、従来、冷却ジャケットの大きさはワークの大きさに適したものが選定されていた。
例えば、円筒状のワークの外周面を高周波焼入する場合には、特許文献１に開示されているような、ワークの外周面に向けて冷却液を噴射供給することができる冷却ジャケットが選定される。すなわち、ワークの外周面よりも若干大きい内径を有する環状又は筒状の冷却ジャケットを、ワークの大きさ毎に用意していた。

具体的には、図８（ａ）に示す様な大径のワークＷ１の外周面Ｓ１を高周波焼入する場合には、ワークＷ１の外径よりも若干大きい内径を有する冷却ジャケット８０が使用される。冷却ジャケット８０は環状であって内部が中空であり、内周壁８０ａには多数の噴射孔８１が設けられている。冷却ジャケット８０には、図示しない冷却液供給源から供給管８２、８３を介して加圧された冷却液が供給される。冷却ジャケット８０内の冷却液は、噴射孔８１からワークＷ１の焼入温度まで昇温した外周面Ｓ１に向けて噴射供給される。すなわち、冷却液がワークＷ１の全周囲から供給され、外周面Ｓ１は均一に冷却される。

また、図８（ｂ）に示す様な小径のワークＷ２の外周面Ｓ２を高周波焼入する場合には、ワークＷ２の外径よりも若干大きい内径を有する冷却ジャケット９０が使用される。冷却ジャケット９０は、冷却ジャケット８０と同様に環状であって内部が中空であり、供給管９２、９３を介して図示しない冷却液供給源から加圧された冷却液が供給される。冷却ジャケット９０内に供給された冷却液は、内周壁９０ａに設けられた多数の噴射孔９１からワークＷ２の焼入温度まで昇温した外周面Ｓ２に向けて噴射供給される。

特開２０１０−０２４５１６号公報

ところで、図９に示す様に、冷却ジャケット８０の環の内部には小径のワークＷ２を配置することが可能であり、ワークＷ２の外周面Ｓ２を冷却するのに、冷却ジャケット８０を使用することも可能である。この様にすると、大径用の冷却ジャケット８０を兼用でき、敢えて小径用の冷却ジャケット９０を使用する必要はない様に思える。

ところが、実際に冷却ジャケット８０でワークＷ２を冷却してみると、ワークＷ２は良好に冷却されない。すなわち、図８（ａ）、図８（ｂ）の場合には、外周面Ｓ１、Ｓ２は良好に冷却することができたが、図９の場合には、ワークＷ２の外周面Ｓ２は良好に冷却することができない。

本発明者は、この原因を次の様に考えた。
図８（ａ）、図８（ｂ）の場合では、大径のワークＷ１の外周面Ｓ１から冷却ジャケット８０の内周壁８０ａまでの距離ｄ１と、小径のワークＷ２の外周面Ｓ２から冷却ジャケット９０の内周壁９０ａまでの距離ｄ２は同等であり、噴射された冷却液は、極めて速やかに且つ噴射速度が保たれた状態で外周面Ｓ１、Ｓ２に達する。換言すると、噴射孔８１、９１から噴射された際の速度（初速）がほとんど保たれた状態で冷却液は外周面Ｓ１、Ｓ２に到達する。

そのため、外周面Ｓ１、Ｓ２に最初に到達して昇温した冷却液の一部が外周面Ｓ１、Ｓ２に付着していても、後続の低温の冷却液は、昇温した冷却液の蒸気膜を突き抜けて外周面Ｓ１、Ｓ２に到達することができる。その結果、外周面Ｓ１、Ｓ２は良好に冷却されるのではないかと本発明者は考えた。

ところが、図９の場合には、ワークＷ２の外周面Ｓ２から冷却ジャケット８０の内周壁８０ａまでの距離ｄ３が相当に大きい。そのため、噴射孔８１から噴射された冷却液が外周面Ｓ２に達するときには減衰し速度が低下している。その結果、最初に噴射されて外周面Ｓ２に達した冷却液の一部が外周面Ｓ２に付着して昇温すると共に、外周面Ｓ２の表面に高温の冷却液の膜を形成してしまい、速度が低下した後続の低温の冷却液では高温の冷却液の蒸気膜を突き抜けて外周面Ｓ２に達することができないのではないかと本発明者は考えた。

また、冷却液槽に貯留した冷却液中にワークを浸漬させた状態で冷却ジャケットからワークに向けて冷却液を噴射供給する場合には、ワークから冷却ジャケットまでの距離が長過ぎると冷却ジャケットから噴射した冷却液はワーク表面に届きにくく、また、距離が短過ぎる（すなわち接近し過ぎる）と噴射した冷却液の逃げ場がなくなるため、冷却効果を得にくい。すなわち、ワークから冷却ジャケットまでの距離には、好ましい所定の範囲がある。本発明者は、この所定の範囲は、ワークの大きさ毎に相違すると推測している。

そこで本発明は、異なる大きさのワークを良好に冷却することができる汎用性のある冷却ジャケットを提供することを課題としている。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、誘導加熱されて昇温したワークの外周面に冷却液を噴射供給する高周波焼入装置の冷却ジャケットであって、ワークの周囲に配置される三以上の複数の中空のブロック体を有し、前記各ブロック体は、内部の冷却液を噴射する噴射孔が設けられた噴射部を有し、各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲が、互いに重なることなくワークの外周面の全周囲をカバーしており、ワークの大きさに応じて、各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲を変更できることを特徴とする高周波焼入装置の冷却ジャケットである。

請求項１に記載の発明では、ワークの周囲に配置される三以上の複数の中空のブロック体を有し、各ブロック体は、内部の冷却液を噴射する噴射孔が設けられた噴射部を有し、各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲が、互いに重なることなくワークの外周面の全周囲をカバーしている。そのため、各ブロック体から冷却液を噴射すると、噴射された冷却液はワークの全周囲に均一に届く。
また、ワークの大きさに応じて、各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲を変更できるので、異なる大きさのワークの外周面の全周囲に渡って、各ブロック体から噴射される冷却液の噴射範囲を重複することなく設定することができる。
さらに、ワークの大きさに応じて、各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲を変更できるので、ワークの外周面に合わせて各ブロック体を配置し、ワークから噴射部（噴射孔）までの距離を適切な範囲に調整することも可能である。
すなわち、冷却液がワークに達する際の冷却液の速度が保たれる様に、ワークから噴射部までの距離を任意に調整することができる。換言すると、噴射された冷却液の速度が減衰しないうちにワークの外周面に到達する様に、ワークから噴射部までの距離を任意に調整することができる。よって、噴射部から噴射された冷却液は、ワーク表面に確実に到達し、ワークは良好に冷却される。
本発明の冷却ジャケットによると、高周波誘導加熱されて昇温した異なる大きさのワークの外周面を良好に冷却することができる。

請求項２に記載の発明は、噴射部の噴射孔の一部を遮蔽する遮蔽部材を有することを特徴とする請求項１に記載の高周波焼入装置の冷却ジャケットである。

請求項２に記載の発明では、噴射部の噴射孔の一部を遮蔽する遮蔽部材を有する。遮蔽部材が噴射部の噴射孔の一部を遮蔽すると、冷却液の噴射範囲が狭まる。すなわち、冷却液の噴射範囲が限定される。そして、遮蔽部材によって遮蔽される範囲が広くなるほど冷却液の噴射範囲は狭まる。
よって、遮蔽部材による噴射孔の遮蔽範囲を調整することにより、各ブロック体の噴射部による冷却液の噴射範囲を変更することができる。
すなわち、ワークの大きさが小さい場合には、各ブロック体から噴射される冷却液の噴射範囲を狭めることにより、各ブロック体から噴射される冷却液の噴射範囲を重複させることなく各ブロック体をワークに接近させることができる。よって、各ブロック体から噴射される冷却液は、初速を保った状態でワークの外周面に達することができ、高い冷却効果を奏することができる。

請求項３に記載の発明は、前記各ブロック体の内部に仕切部材が設けられており、ブロック体の内部が、前記仕切部材によって、冷却液が供給される領域と冷却液が供給されない領域に仕切られていることを特徴とする請求項１に記載の高周波焼入装置の冷却ジャケットである。

請求項３に記載の発明では、各ブロック体の内部に仕切部材が設けられており、ブロック体の内部が、仕切部材によって、冷却液が充満する領域と冷却液が充満しない領域に仕切られている。すなわち、冷却液は仕切部材を超えることができず、冷却液が充満しない領域にある噴射孔からは冷却液が噴射されない。そのため、冷却液の噴射範囲が狭まる。換言すると、冷却液の噴射範囲が限定される。
そして、仕切部材を配置する位置によって、ブロック体内部の冷却液が充満する領域が増減する。すなわち、ブロック体内部の冷却液が充満する領域が狭まるほど、冷却液の噴射範囲が狭まる。
よって、仕切部材の位置を調整することにより、各ブロック体の噴射部による冷却液の噴射範囲を変更することができる。
すなわち、ワークの大きさが小さい場合には、各ブロック体から噴射される冷却液の噴射範囲を狭めることにより、各ブロック体から噴射される冷却液の噴射範囲を重複させることなく各ブロック体をワークに接近させることができる。よって、各ブロック体から噴射される冷却液は、初速を保った状態でワークの外周面に達することができ、高い冷却効果を奏することができる。

冷却液槽に貯留された冷却液中でワークに冷却液を噴射供給することもできる（請求項４）。

本発明の高周波焼入装置の冷却ジャケットは、ワークの大きさに合わせて冷却液の噴射範囲を設定することができ、ワークを良好に冷却することができる。

本実施形態に係る冷却ジャケットの平面図であり、（ａ）は、冷却ジャケットの断面視した各ブロック体を大径のワークの周囲に配置した状態を示し、（ｂ）は、冷却ジャケットの断面視した各ブロック体を小径のワークの周囲に配置した状態を示す。 高周波誘導加熱装置の構成を示す系統図である。 高周波焼入装置を構成する高周波誘導加熱装置の誘導加熱コイルと冷却ジャケットを大径のワークに配置した状態を示しており、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側面図である。 図１とは別の形態の冷却ジャケットの各ブロック体を断面視した平面図であり、（ａ）は各ブロック体が大径のワークの周囲に配置されている状態を示し、（ｂ）は、各ブロック体が小径のワークの周囲に配置されている状態を示す。 図１、図４とは別の形態の冷却ジャケットの各ブロック体を断面視した平面図であり、（ａ）は各ブロック体が大径のワークの周囲に配置されている状態を示し、（ｂ）は、各ブロック体が小径のワークの周囲に配置されている状態を示す。 図１、図４、図５とは別の形態の冷却ジャケットの各ブロック体を断面視した平面図であり、（ａ）は、各ブロック体が大径のワークの周囲に配置されている状態を示し、（ｂ）は、各ブロック体が小径のワークの周囲に配置されている状態を示す。 図１、図４、図５、図６とは別の形態の冷却ジャケットの各ブロック体を断面視した平面図であり、（ａ）は、各ブロック体が大径のワークの周囲に配置されている状態を示し、（ｂ）は、各ブロック体が小径のワークの周囲に配置されている状態を示す。 （ａ）は、大径のワークを冷却する従来の高周波焼入装置の冷却ジャケットの断面視した平面図であり、（ｂ）は、小径のワークを冷却する従来の高周波焼入装置の冷却ジャケットの断面視した平面図である。 図８（ａ）の大径用の冷却ジャケット内に図８（ｂ）の小径のワークを配置した状態を示す断面視した平面図である。

本実施形態に係る冷却ジャケット１０は、焼入温度まで昇温したワークに冷却液を噴射供給し、ワークを急冷する機能を有するものである。
以下、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）、図１（ｂ）に示す様に冷却ジャケット１０は、複数のブロック体（第一ブロック体１〜第四ブロック体４）を有している。冷却ジャケット１０は、ワークＷ１の周囲に複数のブロック体１〜４を配置し、ワークＷ１の外周面Ｓ１の全周囲に渡って冷却液を噴射供給することができるものである。
各ブロック体の構造は同じであるため、複数のブロック体のうちの第一ブロック体１について主に説明し、その他のブロック体の重複する説明は省略する。

図１（ａ）、図１（ｂ）に示す様に、第一ブロック体１は筐体５と遮蔽部材９を有している。

筐体５は直方体形状の外形を有し、内部には空間５ａ（内部空間）が設けられている。直方体形状の筐体５の一面には、多数の噴射孔６ａを有する噴射面６（噴射部）が設けられている。噴射孔６ａは、第一ブロック体１の内外を連通させる孔であり、内部の加圧された冷却液を外部に噴射するノズルとして機能する。

また、噴射面６とは別の一面には、図示しない冷却液供給源から冷却液を導く供給管７、８が接続されている。供給管７、８は、筐体５の内部空間５ａと連通している。また、供給管７、８には、開閉弁（図示せず）が設けられている。すなわち、開閉弁を開くと、図示しない冷却液供給源から供給管７、８を介して内部空間５ａに加圧された冷却液が供給され、冷却液が内部空間５ａに充満する。

遮蔽部材９は、筐体５の噴射面６に設けられた平板状の部材である。遮蔽部材９は、噴射面６に沿って駆動機構（図示せず）又は手動によりスライド移動が可能である。遮蔽部材９は、噴射面６に設けられた多数の噴射孔６ａの一部を閉塞することができる。図１（ａ）では、噴射面６は全開状態であり、いずれの噴射孔６ａも閉塞されていない。すなわち、全ての噴射孔６ａが筐体５の内外を連通させており、全ての噴射孔６ａから内部空間５ａ内の冷却液を噴射可能である。

一方、図１（ｂ）では、噴射面６の一部（領域Ｒ１）が遮蔽部材９で遮蔽されており、図１（ｂ）の第二ブロック体２に描写した様に、噴射面６の領域Ｒ１が遮蔽されており、領域Ｒ２のみから冷却液を噴射可能になっている。すなわち、内部空間５ａ内の冷却液を、領域Ｒ２にある噴射孔６ａから噴射可能である。

この様に構成された冷却ジャケット１０は、図２に示す高周波誘導加熱装置２１と共に高周波焼入装置２６を構成している。
図２に示す様に、高周波誘導加熱装置２１は、周知の従来の高周波誘導加熱装置と同様に、高周波発振器２３、変圧器２４、及び加熱コイル２５を有しており、交流電源２２から供給される交流電力を高周波電力に変換し、加熱コイル２５に高周波電流を供給する。加熱コイル２５は環状構造を有しており、いわゆるワンターンコイルである。

次に、高周波焼入装置２６によるワークＷ１の高周波焼入について説明する。
図３（ａ）、図３（ｂ）に示す様に、長尺状のワークＷ１が、長手方向（軸方向）が上下を向く姿勢で図示しない支持機構で支持されている。
そして、ワークＷ１の周囲に環状構造の加熱コイル２５（高周波誘導加熱装置２１）が配置されており、図３（ａ）に示す様に、ワークＷ１の略全周囲に渡って加熱コイル２５の内周面が近接対向している。

また、図３（ｂ）に示す様に、加熱コイル２５（高周波誘導加熱装置２１）の下方に冷却ジャケット１０が配置されている。
冷却ジャケット１０の第一ブロック体１〜第四ブロック体４は、ワークＷ１の周囲に９０度間隔で配置されており、各ブロック体１〜４の噴射面６が、ワークＷ１の外周面Ｓ１の領域Ａ１〜Ｄ１（図１（ａ））に各々対向する様に配置されている。図１（ａ）では、領域Ａ１〜Ｄ１の境界を破線で示している。すなわち、領域Ａ１〜Ｄ１は、ワークＷ１を四等分した領域である。

すなわち、各ブロック体１〜４の噴射面６は、それぞれワークＷ１の外周面Ｓ１の全周囲の四分の一（中心角９０度の範囲）の部位である領域Ａ１〜Ｄ１に対向している。領域Ａ１の幅（弦の長さ）は、第一ブロック体１の噴射面６における噴射孔６ａが設けられている部分の幅と略一致している。ワークＷ１の領域Ｂ１〜Ｄ１と第二ブロック体２〜第四ブロック体４の関係についても同様である。

ワークＷ１は長尺状の部材であり、加熱コイル２５及び冷却ジャケット１０は、ワークＷ１の下方から上方に相対移動する。すなわち、ワークＷ１の外周面Ｓ１には、加熱コイル２５に通電される高周波電流によって高周波の誘導電流が励起され、その結果生じたジュール熱によって焼入温度まで昇温する。そして、ワークＷ１の加熱された部位が冷却ジャケット１０に対向すると、当該部位は冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４の噴射面６（噴射孔６ａ）から噴射された冷却液によって急冷され、焼入される。ワークＷ１は、下方の部位から上方の部位まで順に焼入される。

ここで、冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４の噴射面６とワークＷ１の外周面Ｓ１の位置関係を見ると、噴射面６は平面であるが、外周面Ｓ１は曲面である。そのため、噴射面６から外周面Ｓ１までの距離は一様ではない。すなわち、外周面Ｓ１における領域Ａ１（Ｂ１〜Ｄ１も同じ）の中央部分から噴射面６までの距離が最短距離ｄ１（図１（ａ））であり、領域Ａ１の中央部分から外れるほど噴射面６までの距離が長くなっている。すなわち、領域Ａ１の端部から噴射面６までの距離が最も長い。

そこで最短距離ｄ１は、領域Ａ１の端部に噴射される冷却液の速度がほとんど減衰しない長さに設定されている。換言すると、外周面Ｓ１の領域Ａ１（第一ブロック体１の噴射範囲）に噴射される全ての冷却液は、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ１に到達する。同様に、ブロック体２〜４から領域Ｂ１〜Ｄ１（第二ブロック体２〜第四ブロック体４の噴射範囲）に噴射される全ての冷却液が、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ１に到達する。さらに、各ブロック体１〜４から噴射された冷却液同士は、外周面Ｓ１に到達する前に交錯する（重なる）ことがない。

すなわち、第一ブロック体１から噴射された冷却液は、図１（ａ）に示す様に外周面Ｓ１の領域Ａ１全体をカバーするが、領域Ａ１と隣接する領域Ｂ１及び領域Ｄ１には達しない。同様に、第二ブロック体２〜第四ブロック体４から噴射される冷却液は、それぞれ領域Ｂ１〜Ｄ１全体をカバーするが、隣接する他の領域には達しない。

そのため、各ブロック体１〜４から噴射された冷却液同士は、ワークＷ１の外周面Ｓ１に到達する前に交錯する（重なる）ことはなく、各ブロック体１〜４の噴射孔６ａから噴射された冷却液は、噴射孔６ａにおける初速をほとんど保った状態で外周面Ｓ１の全周囲に渡って到達する。

背景技術で述べた様に、本発明者は、ワークＷ１の外周面Ｓ１には一部の冷却液によって高温の蒸気膜が形成され、この高温の蒸気膜によって後続の噴射供給された低温の冷却液が外周面Ｓ１に達するのを阻害し、ワークＷ１の冷却に悪影響を及ぼしているのではないかという仮説を立てている。そして、この仮説では、高温の蒸気膜を低温の冷却液が突き抜けると、低温の冷却液が外周面Ｓ１に到達し、外周面Ｓ１を良好に冷却することができ、ワークＷ１は良好に冷却されて温度低下するものと考えられる。

本発明者による実験では、図１（ａ）に示す様に冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４を配置することにより、昇温した外周面Ｓ１が均一に温度低下することが確認できた。すなわち、各ブロック体１〜４から噴射された冷却液が、初速を保つと共に、互いに交錯しないようにすることにより外周面Ｓ１の全周囲に渡って一様に冷却液が供給され、外周面Ｓ１が一様に冷却されたものと考えられる。

また、第一ブロック体１から噴射された冷却液が外周面Ｓ１（領域Ａ１）に達するまでの軌跡と、第二ブロック体２から噴射された冷却液が外周面Ｓ１（領域Ｂ１）に達するまでの軌跡は直交しており、両者の間には空間Ｅ１が形成されている。すなわち、各ブロック体１〜４から噴射された冷却液同士の間には、空間Ｅ１〜Ｅ４が形成されている。

空間Ｅ１〜Ｅ４は、物体が何も存在しない領域である。そのため、外周面Ｓ１に達し熱交換して昇温した冷却液は、空間Ｅ１〜Ｅ４に逃げることができる。そのため、外周面Ｓ１付近の昇温した冷却液は空間Ｅ１〜Ｅ４に移動し、後続の低温の冷却液が、昇温した冷却液と入れ替わって外周面Ｓ１に到達する。その結果、低温の冷却液が連続的に外周面Ｓ１に達して外周面Ｓ１を良好に冷却することができる。

次に、小径のワークＷ２を高周波焼入する場合について説明する。
図２に示す高周波誘導加熱装置２１は、大径の加熱コイル２５だけが小径の加熱コイル２５ａ（図示せず）に取り替えられる。また、高周波焼入時には、図３（ｂ）に示す大径のワークＷ１の場合と同様に、加熱コイル２５ａが上側に配置され、加熱コイル２５ａの下方に冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４が配置される。
冷却ジャケット１０は、複数（四つ）のブロック体１〜４によって構成されており、各ブロック体１〜４は、互いに独立して任意の位置へ移動することができる。
また、ワークＷ２は、便宜上、図１（ｂ）に示す様にＡ２〜Ｄ２の四つの領域に分割されており、第一ブロック体１〜４は、それぞれ領域Ａ２〜Ｄ２に対向している。すなわち、領域Ａ２〜Ｄ２は、それぞれワークＷ２の外周面Ｓ２の全周囲の四分の一（中心角９０度の範囲）の部位である。

図１（ｂ）に示す様に、第一ブロック体１は、遮蔽部材９がスライド移動し、噴射面６の領域Ｒ１の部分が遮蔽され、領域Ｒ１内の噴射孔６ａが閉塞されている。そのため、噴射面６の残りの領域Ｒ２内の噴射孔６ａのみが筐体５の内外を連通させている。

すなわち、第一ブロック体１の領域Ｒ２は、小径のワークＷ２の外周面Ｓ２の領域Ａ２に対応しており、領域Ａ２の幅（弦の長さ）は、領域Ｒ２（第二ブロック体２に描写）の幅と略一致している。そのため、第一ブロック体１の領域Ｒ２の噴射孔６ａから冷却液が噴射されると、噴射された冷却液は領域Ａ２の全範囲に到達する。

また、ワークＷ２の外周面Ｓ２から第一ブロック体１の噴射面６までの最短距離ｄ２（領域Ａ２の中央部分から噴射面６までの距離）は、領域Ａ２の端部に噴射される冷却液の速度がほとんど減衰しない長さに設定されている。換言すると、外周面Ｓ２の領域Ａ２に噴射される全ての冷却液は、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ２に到達する。同様に、ブロック体２〜４から領域Ｂ２〜Ｄ２に噴射される全ての冷却液が、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ２に到達する。さらに、各ブロック体１〜４から噴射された冷却液同士は、外周面Ｓ２に到達する前に交錯する（重なる）ことがない。

冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４の噴射面６は、ワークＷ２の周囲に９０度間隔で配置されて、ワークＷ２の外周面Ｓ２の全周囲に渡って対向しており、ワークＷ２の外周面Ｓ２に対して一様に冷却液を噴射供給することができる。そのため、ワークＷ２の昇温した外周面Ｓ２は、偏りなく一様に冷却され、良好に高周波焼入される。

昇温したワークＷ１、Ｗ２を冷却液槽に貯留した冷却液に浸漬させ、冷却液槽の冷却液中で冷却ジャケット１０を使用する場合には、冷却ジャケット１０は特に良好に機能する。すなわち、冷却ジャケット１０では、各ブロック体の噴射面６（噴射孔６ａ）をワークＷ１、Ｗ２の外周面Ｓ１、Ｓ２に近接させることができるため、ワークＷ１、Ｗ２を良好に冷却することができる。

噴射面６における遮蔽部材９で遮蔽された領域Ｒ１にある噴射孔６ａは、冷却液が噴射できないように閉鎖されるのが好ましいが、若干の液漏れは容認できる。すなわち、遮蔽部材９によって覆われた噴射孔６ａから冷却液が漏れても差し支えない。

また、遮蔽部材９で遮蔽する領域Ｒ１の大きさ（範囲）は、ワークの大きさによって任意に設定することができる。すなわち、ワークの大きさ（直径）に応じて領域Ｒ１の大きさ（範囲）を設定することができる。

次に、別の実施形態に係る冷却ジャケット３０について説明する。
図４（ａ）、図４（ｂ）に示す冷却ジャケット３０は、六つのブロック体３１乃至３６を有している。第一ブロック体３１〜第六ブロック体３６は、同様の構造を有しており、ここでは第一ブロック体３１について説明し、他のブロック体の構造の説明は省略する。

第一ブロック体３１は、平面視すると台形状を呈する四角柱状の中空の部材である。すなわち、第一ブロック体３１は筐体３９を有し、筐体３９内には内部空間３９ａが形成されている。
筐体３９は、多数の噴射孔３７ａが設けられた噴射面３７（噴射部）と、傾斜面２９を有している。傾斜面２９は、噴射面３７と連続しており、噴射面３７に対して鋭角（６０度）を成している。
また、筐体３９には、図示しない冷却液供給源から冷却液を導く供給管２７が接続されている。

さらに筐体３９には、遮蔽部材３８が設けられている。遮蔽部材３８は板状の部材であり、噴射面３７に沿ってスライド移動することができ、噴射孔３７ａを閉塞する機能を有する。すなわち、スライド移動する位置によって、噴射面３７の遮蔽される領域の大きさが相違し、閉塞される噴射孔３７ａの数も相違する。遮蔽部材３８は、図示しない駆動機構又は手動によって噴射面３７に沿って往復移動することができる。

第二ブロック体３２〜第六ブロック体３６は、第一ブロック体３１と同様の構造を有しており、図４（ａ）に示す様に、六つのブロック体３１〜３６が、ワークＷ３の周囲に等角度間隔で配置されている。また、各ブロック体３１〜３６の噴射面３７が、ワークＷ３に対向している。すなわち各ブロック体３１〜３６の噴射面３７は、ワークＷ３の外周面Ｓ３の全周囲のうちの所定角度範囲に対向している。具体的には、六つのブロック体３１〜３６の各噴射面３７は、大径のワークＷ３の六つの領域Ｆ１〜Ｋ１に対してそれぞれ対向している。各領域Ｆ１〜Ｋ１は、それぞれワークＷ３の中心角６０度の範囲を占める領域である。

各ブロック体３１〜３６の遮蔽部材３８は、当該ブロック体の噴射面３７と平行方向を向いているが、各ブロック体３１〜３６には噴射面３７に対して６０度の角度で傾斜した傾斜面２９が設けられているため、隣接する一方のブロック体の遮蔽部材３８と他方のブロック体の筐体３９は、遮蔽部材３８がスライド移動しても衝突しない。

図４（ａ）では、例えば第一ブロック体３１の傾斜面２９と第二ブロック体３２の遮蔽部材３８が平行で、且つ、両者の間には隙間が形成されている状態が描写されている。すなわち、両者は接触も当接もしていない。

また、第一ブロック体３１から噴射された冷却液が外周面Ｓ３（領域Ｆ１）に達するまでの軌跡と、第二ブロック体３２から噴射された冷却液が外周面Ｓ３（領域Ｇ１）に達するまでの軌跡は６０度の角度で交差しており、両者の間には空間Ｌ１が形成されている。すなわち、各ブロック体３１〜３６から噴射された冷却液の軌跡同士の間には、空間Ｌ１〜Ｌ６が形成されている。
空間Ｌ１〜Ｌ６は、物体が何も存在しない領域である。そのため、外周面Ｓ３に達し熱交換して昇温した冷却液は、空間Ｌ１〜Ｌ６に逃げることができる。そのため、外周面Ｓ３付近の昇温した冷却液は空間Ｌ１〜Ｌ６に移動し、後続の低温の冷却液が、昇温した冷却液と入れ替わって外周面Ｓ３に到達する。その結果、低温の冷却液が連続的に外周面Ｓ３に達して外周面Ｓ３を良好に冷却することができる。

冷却ジャケット３０においても、大径のワークＷ３と小径のワークＷ４に対応して、各ブロック体３１〜３６を適切に配置することができる。

図４（ｂ）に示す様に、小径のワークＷ４を便宜上六つの領域Ｆ２〜Ｋ２に分割する。各領域Ｆ２〜Ｋ２は、ワークＷ４の中心角６０度の範囲を占めている。そして、ワークＷ４の外周面Ｓ４における各領域Ｆ２〜Ｋ２に対して、各ブロック体３１〜３６の噴射面３７を対向させる。

図４（ｂ）に示す様に、小径のワークＷ４を高周波焼入する場合、冷却ジャケット３０の各ブロック体３１〜３６の遮蔽部材３８を当該各ブロック体の噴射面３７に沿ってスライド移動させ、領域Ｒ３の部分を遮蔽する。そのため、噴射面３７の遮蔽されていない領域Ｒ４にある噴射孔３７ａのみからワークＷ４に向けて冷却液を噴射することができるようになる。

各ブロック体３１〜３６の噴射面３７の領域Ｒ４の幅（範囲）は、ワークＷ４の外周面Ｓ４における六つの領域Ｆ２〜Ｋ２のうちの一つの部分と一致している。すなわち、各ブロック体３１〜３６の噴射面３７の領域Ｒ４から噴射された冷却液は、それぞれ対向する領域Ｆ２〜Ｋ２の外周面Ｓ４上に到達する。

また、ワークＷ４の外周面Ｓ４から噴射面３７までの最短距離ｄ２は、領域Ｆ２の端部に噴射される冷却液の速度がほとんど減衰しない長さに設定されている。換言すると、外周面Ｓ４の領域Ｆ２に噴射される全ての冷却液は、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ４に到達する。同様に、ブロック体３２〜３６から領域Ｇ２〜Ｋ２に噴射される全ての冷却液が、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ４に到達する。さらに、各ブロック体３１〜３６から噴射された冷却液同士は、外周面Ｓ４に到達する前に交錯することがない。

すなわち、第一ブロック体３１から噴射された冷却液は、図４（ｂ）に示す様に外周面Ｓ４の領域Ｆ２全体をカバーするが、領域Ｆ２に隣接する領域Ｇ２、Ｋ２には達しない。同様に、第二ブロック体３２〜第六ブロック体３６から噴射された冷却液は、それぞれ領域Ｇ２〜Ｋ２全体をカバーするが、隣接する他の領域には達しない。

そのため、各ブロック体３１〜３６から噴射された冷却液同士は、ワークＷ４の外周面Ｓ４に到達する前に交錯することはなく、各ブロック体の噴射孔３７ａから噴射された冷却液は、噴射孔３７ａにおける初速をほとんど保った状態で外周面Ｓ４の全周囲に到達する。

次に、図５（ａ）、図５（ｂ）を参照しながら、ブロック体が三つの場合の実施形態について説明する。
図５（ａ）、図５（ｂ）に示す冷却ジャケット５０は、三つのブロック体５１〜５３を有している。第一ブロック体５１〜第三ブロック体５３は、同様の構造を有しており、ここでは第一ブロック体５１について説明し、他のブロック体の構造の説明は省略する。

第一ブロック体５１は、直方体形状の中空の部材である。すなわち、第一ブロック体５１は筐体５５を有し、筐体５５内には内部空間５５ａが形成されている。筐体５５は、多数の噴射孔５８ａが設けられた噴射面５８（噴射部）を有している。また、筐体５５には、図示しない冷却液供給源から冷却液を導く供給管５６、５７が接続されている。

さらに筐体５５は、遮蔽部材５９が設けられている。遮蔽部材５９は板状の部材であり、噴射面５８に沿ってスライド移動することができ、噴射孔５８ａを閉塞する機能を有する。すなわち、スライド移動する位置によって、噴射面５８の遮蔽される領域の大きさが相違し、閉塞される噴射孔５８ａの数も相違する。遮蔽部材５９は、図示しない駆動機構又は手動によって噴射面５８に沿って往復移動することができる。

第二ブロック体５２、第三ブロック体５３は、第一ブロック体５１と同様の構造を有しており、図５（ａ）に示す様に、三つのブロック体５１〜５３が、ワークＷ５の周囲に等角度間隔で配置されている。また、各ブロック体５１〜５３の噴射面５８が、ワークＷ５の外周面Ｓ５に対向している。すなわち各ブロック体５１〜５３の噴射面５８は、ワークＷ５の外周面Ｓ５の全周囲のうちの所定角度範囲に対向している。具体的には、三つのブロック体５１〜５３の各噴射面５８は、大径のワークＷ５の三つの領域Ｍ１〜Ｏ１に対してそれぞれ対向している。各領域Ｍ１〜Ｏ１は、それぞれワークＷ５の中心角１２０度の範囲を占める領域である。

外周面Ｓ５における領域Ｍ１（Ｎ１、Ｏ１も同じ）の中央部分から噴射面５８までの最短距離ｄ１は、領域Ｍ１の端部に噴射される冷却液の速度がほとんど減衰しない長さに設定されている。換言すると、外周面Ｓ５の領域Ｍ１に噴射される全ての冷却液は、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ５に到達する。同様に、ブロック体５２、５３から領域Ｎ１、Ｏ１に噴射される全ての冷却液が、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ５に到達する。

また、第一ブロック体５１から噴射された冷却液が外周面Ｓ５（領域Ｍ１）に達するまでの軌跡と、第二ブロック体５２から噴射された冷却液が外周面Ｓ５（領域Ｎ１）に達するまでの軌跡は１２０度の角度で交差しており、両者の間には空間Ｐ１が形成されている。同様に、第二ブロック体５２と第三ブロック体５３の間や、第三ブロック体５３と第一ブロック体５１の間にも空間Ｐ２、Ｐ３が形成されている。

空間Ｐ１〜Ｐ３は、物体が何も存在しない領域である。そのため、外周面Ｓ５に達し熱交換して昇温した冷却液は、空間Ｐ１〜Ｐ３に逃げることができる。そのため、外周面Ｓ５付近の昇温した冷却液は空間Ｐ１〜Ｐ３に移動し、後続の低温の冷却液が、昇温した冷却液と入れ替わって外周面Ｓ５に到達する。その結果、低温の冷却液が連続的に外周面Ｓ５に達して外周面Ｓ５を良好に冷却することができる。

冷却ジャケット５０においても、大径のワークＷ５と小径のワークＷ６に対応して、各ブロック体５１〜５３を適切に配置することができる。

図５（ｂ）に示す様に、小径のワークＷ６を便宜上三つの領域Ｍ２〜Ｏ２に分割する。各領域Ｍ２〜Ｏ２は、ワークＷ６の中心角１２０度の範囲を占めている。そして、ワークＷ６の外周面Ｓ６における各領域Ｍ２〜Ｏ２に対して、各ブロック体５１〜５３の噴射面５８を対向させる。

図５（ｂ）に示す様に、小径のワークＷ６を高周波焼入する場合、冷却ジャケット５０の各ブロック体５１〜５３の遮蔽部材５９を当該各ブロック体の噴射面５８に沿ってスライド移動させ、領域Ｒ５の部分を遮蔽する。そのため、噴射面５８の遮蔽されていない領域Ｒ６にある噴射孔５８ａから噴射された冷却液のみがワークＷ６に達することができるようになる。領域Ｒ６の幅（範囲）は、ワークＷ６の外周面Ｓ６における三つの領域Ｍ２〜Ｏ２のうちの一つの部分と一致している。すなわち、各ブロック体５１〜５３の噴射面５８の領域Ｒ６から噴射された冷却液は、それぞれ対向する領域Ｍ２〜Ｏ２の外周面Ｓ６上に到達する。

また、ワークＷ６の外周面Ｓ６から噴射面５８までの最短距離ｄ２は、領域Ｍ２の端部に噴射される冷却液の速度がほとんど減衰しない長さに設定されている。換言すると、外周面Ｓ６の領域Ｍ２に噴射される全ての冷却液は、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ６に到達する。同様に、ブロック体５２、５３から領域Ｎ２、Ｏ２に噴射される全ての冷却液が、ほとんど速度減衰することなく外周面Ｓ６に到達する。

各ブロック体５１〜５３から噴射された冷却液同士は、外周面Ｓ６に到達する前に交錯する（重なる）ことがない。
すなわち、第一ブロック体５１から噴射された冷却液は、図５（ｂ）に示す様に外周面Ｓ６の領域Ｍ２全体をカバーするが、領域Ｍ２に隣接する領域Ｎ２、Ｏ２には達しない。同様に、第二ブロック体５２〜第三ブロック体５３から噴射された冷却液は、それぞれ領域Ｎ２、Ｏ２全体をカバーするが、隣接する他の領域には達しない。

そのため、各ブロック体５１〜５３から噴射された冷却液同士は、ワークＷ６の外周面Ｓ６に到達する前に交錯することはなく、各ブロック体５１〜５３の噴射孔５８ａから噴射された冷却液は、噴射孔５８ａにおける初速をほとんど保った状態で外周面Ｓ６の全周囲に到達する。

本発明に係る冷却ジャケットは、ブロック体の数が偶数個であっても奇数個であってもよく、三個以上のブロック体があればよい。五個以上の場合には筐体に噴射面と連続する傾斜面を設け、使用するブロック体の数によって、噴射面と傾斜面の成す角度を選定し、当該角度とブロックの数との乗算が３６０度となるようにする。

次に、噴射面（噴射孔）を遮蔽する遮蔽部材を使用しない場合の実施形態について説明する。
図６（ａ）、図６（ｂ）に示す冷却ジャケット６０は、四つのブロック体６１〜６４を有しており、これら四つのブロック体６１〜６４が、ワークＷ１、Ｗ２（図１のワークＷ１、Ｗ２と同じワーク）の周囲に配置されている。各ブロック体６１〜６４は、同様の構造を有しており、ここではブロック体６１の構造について説明し、その他のブロック体６２〜６４の重複する説明は省略する。

ブロック体６１は、筐体６５と仕切部材６７を有している。
筐体６５は、内部に内部空間６５ａを有する中空の部材である。また、筐体６５の外形は四角柱状であり、一側面が噴射面６６を構成している。噴射面６６には、多数の噴射孔６６ａが設けられている。噴射孔６６ａはノズルとして機能する孔であり、筐体６５の内外を連通させる孔である。
また、噴射面６６とは別の一側面には、図示しない冷却液供給源から内部空間６５ａに冷却液を導く供給管６９、７０が接続されている。

さらに、筐体６５における噴射面６６と交差する一方の端面は開放されており、当該端面には壁面がなく開口部６８が設けられている。すなわち、開口部６８は、筐体６５の内外を連通させている。換言すると、四角柱状の筐体６５は五面が囲まれており、残りの一面が開放されている。

筐体６５の内部空間６５ａには、仕切部材６７が配置されている。仕切部材６７は板状の部材であり、一面に操作部６７ａを備えている。操作部６７ａは、開口部６８から筐体６５の外部に突出する部位である。この操作部６７ａを操作することにより、仕切部材６７は、内部空間６５ａ内をスライド移動することができると共に、開口部６８と交差する各側面に密着している。

すなわち、仕切部材６７の周縁部分には液密を保つことができる液密保持部材６７ｂが設けられている。液密保持部材６７ｂは弾性変形可能であり、筐体６５の内壁に密着する。その結果、内部空間６５ａ内には、仕切部材６７で閉鎖された開口部閉鎖空間７１が形成される。仕切部材６７は、開口部閉鎖空間７１内に供給された冷却液が、開口部６８から筐体６５の外部に流出するのを防止することができる。

このような構造を有するブロック体６１〜６４が、図６（ａ）に示す様に、大径のワークＷ１（図１（ａ）と同じワーク）の周囲に配置されている。すなわち、各ブロック体６１〜６４の噴射面６６がワークＷ１側に配置されており、噴射面６６がワークＷ１と対向している。図６（ａ）に示す状態では、仕切部材６７は開口部６８付近に位置しており、冷却ジャケット６０（ブロック体６１〜６４）は、噴射面６６に設けられた全ての噴射孔６６ａから冷却液を噴射可能な状態になっている。

各ブロック体６１〜６４の噴射面６６からワークＷ１の外周面Ｓ１までの最短距離は、図１（ａ）に示す最短距離ｄ１と同じに設定されている。すなわち、図６（ａ）は、図１（ａ）に示すワークＷ１の周囲に配置された冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４を、冷却ジャケット６０の各ブロック体６１〜６４に置き換えた状態を示している。

図６（ａ）に示す状態では、開口部閉鎖空間７１に供給管６９、７０から冷却液が供給され、噴射面６６に設けられた全ての噴射孔６６ａから冷却液が噴射される。そして、第一ブロック体６１から噴射された冷却液は、ワークＷ１の外周面Ｓ１における領域Ａ１の全体に達し、同様に、第二ブロック体６２〜第四ブロック体６４から噴射された冷却液は、それぞれ領域Ａ２〜Ａ４に達する。各ブロック体６１〜６４から噴射された冷却液同士は、外周面Ｓ１に達する前に交錯することはない。

すなわち、ブロック体６１から噴射された冷却液は、領域Ａ１と隣接する領域Ｂ１、Ｄ１には達しない。ブロック体６２〜６４から噴射された各冷却液も同様である。そのため、各ブロック体６１〜６４から噴射された冷却液同士が、ワークＷ１の外周面Ｓ１に達する前に交錯（重なる）ことがない。

また、噴射面６６（噴射孔６６ａ）から噴射された冷却液は、ほとんど減衰することなく外周面Ｓ１に到達し、外周面Ｓ１上の昇温した冷却液と、後続の低温の冷却液が連続的に入れ替わり、ワークＷ１は良好に冷却される。

次に、冷却ジャケット６０で小径のワークＷ２を冷却する場合について説明する。
図６（ｂ）は、図１（ｂ）に示すワークＷ２の周囲に配置された冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４を、冷却ジャケット６０の各ブロック体６１〜６４に置き換えた状態を示している。

図６（ｂ）に示す状態では、各ブロック体６１〜６４の仕切部材６７が内部空間６５ａ内に進入し、開口部閉鎖空間７１は図６（ａ）に示す状態よりも狭くなっている。すなわち、内部空間６５ａは、冷却液が供給される領域と冷却液が供給されない領域に仕切られている。換言すると、内部空間６５ａは、仕切部材６７によって、冷却液が充満する領域と冷却液が充満しない領域に仕切られている。図６（ｂ）では、仕切部材６７は供給管７０を通過した位置にあり、供給管７０からの冷却液の供給は停止され、供給管６９のみから開口部閉鎖空間７１内に冷却液が供給され、開口部閉鎖空間７１に冷却液が充満する。

そして、開口部閉鎖空間７１にある噴射孔６６ａからワークＷ２の外周面Ｓ２に向けて冷却液が噴射されている。すなわち、図６（ｂ）に示す各ブロック体６１〜６４では、図６（ａ）に示す状態から冷却液の噴射範囲が狭まる様に変更されている。

第一ブロック体６１から噴射された冷却液は、ワークＷ２の外周面Ｓ２における領域Ａ２の全体に渡って供給されており、同様に、第二ブロック体６２〜第四ブロック体６４から噴射された冷却液は、それぞれ領域Ｂ２〜Ｄ２に供給されている。

各ブロック体６１〜６４から噴射された冷却液は、外周面Ｓ２に達する前に交錯する（重なる）ことはなく、噴射孔６６ａから噴射された初速がほとんど減衰することなく外周面Ｓ２の全周囲に到達し、外周面Ｓ２の全範囲がカバーされている。そのため、ワークＷ２の冷却効果が高い。

内部空間６５ａ内における仕切部材６７の進入位置は、ワークの大きさに応じて任意に設定することができる。すなわち、内部空間６５ａにおける仕切部材６７の位置は、熱処理対象が直径の大きいワークであるほど、開口部閉鎖空間７１に連通する噴射孔６６ａが多くなる様に設定され、熱処理対象が直径の小さいワークであるほど、開口部閉鎖空間７１に連通する噴射孔６６ａが少なくなる様に設定される。
また、仕切部材６７を移動させるために駆動源を設けてもよいが、手動で移動させるようにしてもよい。

次に、噴射面（噴射孔）を遮蔽する遮蔽部材を使用しない場合における、図６とは別の実施形態について説明する。
図７（ａ）、図７（ｂ）に示す冷却ジャケット７２は、四つのブロック体７３〜７６を有しており、これら四つのブロック体７３〜７６が、ワークＷ１、Ｗ２（図１のワークＷ１、Ｗ２と同じワーク）の周囲に配置されている。各ブロック体７３〜７６は、同様の構造を有しており、ここではブロック体７３の構造について説明し、その他のブロック体７４〜７６の重複する説明は省略する。

第一ブロック体７３は、筐体７７と仕切部材７８を有している。
筐体７７は、内部に冷却液供給空間７９（内部空間）を有する中空の部材である。また、筐体７７の外形は四角柱状であり、一側面が噴射面９８を構成している。噴射面９８には、多数の噴射孔９８ａが設けられている。噴射孔９８ａはノズルとして機能する孔であり、筐体７７の内外を連通させる孔である。
また、噴射面９８とは別の一側面には、図示しない冷却液供給源から内部空間７９に冷却液を導く供給管４８、４９が接続されている。

さらに、筐体７７にはスリット７７ａと凹部７７ｂとが設けられている。スリット７７ａは、供給管４８、４９が設けられた壁面に形成されている。また、凹部７７ｂは、三つの壁面（図７（ａ）、図７（ｂ）では、そのうちの一つの壁面のみを描写）に設けられており、各壁面に設けられた凹部７７ｂは略コの字形に連続している。各壁面に設けられた凹部７７ｂとスリット７７ａは、同一面内に配置されている。

図７（ａ）に示す様に、筐体７７のスリット７７ａには、仕切部材７８が配置されている。仕切部材７８は板状の部材である。仕切部材７８は、内部空間７９内をスライド移動して前述の三つの壁面に設けられた凹部７７ｂと係合することができる。その際、仕切部材７８とスリット７７ａの間、及び仕切部材７８と各凹部７７ｂの間は液密が保たれている。
そして仕切部材７８は、図７（ｂ）に示す様に、内部空間７９を二つの領域７９ａ、７９ｂに仕切ることができる。領域７９ａは、冷却液供給空間７９ａを構成している。

このような構造を有するブロック体７３〜７６が、図７（ａ）に示す様に、大径のワークＷ１（図１（ａ）と同じワーク）の周囲に配置されている。すなわち、各ブロック体７３〜７６の噴射面９８がワークＷ１側に配置されており、噴射面９８がワークＷ１と対向している。図７（ａ）に示す状態では、冷却ジャケット７２（ブロック体７３〜７６）には、供給管４８、４９を介して冷却液が供給され、噴射面９８に設けられた全ての噴射孔９８ａから冷却液を噴射可能な状態になっている。

各ブロック体７３〜７６の噴射面９８からワークＷ１の外周面Ｓ１までの最短距離は、図１（ａ）に示す最短距離ｄ１と同じに設定されている。すなわち、図７（ａ）は、図１（ａ）に示すワークＷ１の周囲に配置された冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４を、冷却ジャケット７２の各ブロック体７３〜７６に置き換えた状態を示している。

図７（ａ）に示す状態では、内部空間７９（冷却液供給空間）に供給管４８、４９から冷却液が供給され、噴射面９８に設けられた全ての噴射孔９８ａから冷却液が噴射される。そして、第一ブロック体７３から噴射された冷却液は、ワークＷ１の外周面Ｓ１における領域Ａ１の全体に達し、同様に、第二ブロック体７４〜第四ブロック体７６から噴射された冷却液は、それぞれ領域Ａ２〜Ａ４に達する。各ブロック体７３〜７６から噴射された冷却液同士は、外周面Ｓ１に達する前に交錯することはない。

すなわち、第一ブロック体７３から噴射された冷却液は、領域Ａ１と隣接する領域Ｂ１、Ｄ１には達しない。ブロック体７４〜７６から噴射された各冷却液も同様である。そのため、各ブロック体７３〜７６から噴射された冷却液同士が、ワークＷ１の外周面Ｓ１に達する前に交錯（重なる）ことがない。

また、噴射面９８（噴射孔９８ａ）から噴射された冷却液は、ほとんど減衰することなく外周面Ｓ１に到達し、外周面Ｓ１上の昇温した冷却液と、後続の低温の冷却液が連続的に入れ替わり、ワークＷ１は良好に冷却される。

次に、冷却ジャケット７２で小径のワークＷ２を冷却する場合について説明する。
図７（ｂ）は、図１（ｂ）に示すワークＷ２の周囲に配置された冷却ジャケット１０の各ブロック体１〜４を、冷却ジャケット７２の各ブロック体７３〜７６に置き換えた状態を示している。

図７（ｂ）に示す状態では、各ブロック体７３〜７６の仕切部材７８が内部空間７９内に進入し、内部空間７９は、冷却液が供給される領域（冷却液供給空間７９ａ）と冷却液が供給されない領域７９ｂに仕切られている。換言すると、内部空間７９は、仕切部材７８によって、冷却液が充満する領域７９ａと冷却液が充満しない領域７９ｂに仕切られている。図７（ｂ）では、供給管４９からの冷却液の供給は停止され、供給管４８のみから冷却液供給空間７９ａ内に冷却液が供給され、冷却液供給空間７９ａに冷却液が充満する。すなわち、図７（ａ）に示す状態では、各ブロック体７３〜７６の内部空間７９全体が冷却液供給空間７９となり、図７（ｂ）に示す状態では、各ブロック体７３〜７６の内部空間７９のうちの、領域７９ａのみが冷却液供給空間７９ａとなる。

そして、冷却液供給空間７９ａと連通する噴射孔９８ａからワークＷ２の外周面Ｓ２に向けて冷却液が噴射されている。すなわち、図７（ｂ）に示す各ブロック体７３〜７６では、図７（ａ）に示す状態から冷却液の噴射範囲が狭まる様に変更されている。

第一ブロック体７３から噴射された冷却液は、ワークＷ２の外周面Ｓ２における領域Ａ２の全体に渡って供給されており、同様に、第二ブロック体７４〜第四ブロック体７６から噴射された冷却液は、それぞれ領域Ｂ２〜Ｄ２に供給されている。

各ブロック体７３〜７６から噴射された冷却液は、外周面Ｓ２に達する前に交錯する（重なる）ことはなく、噴射孔９８ａから噴射された初速がほとんど減衰することなく外周面Ｓ２の全周囲に到達し、外周面Ｓ２の全範囲がカバーされている。そのため、ワークＷ２の冷却効果が高い。

各ブロック体７３〜７６の筐体７７における仕切部材７８（スリット７７ａ、凹部７７ｂ）を設ける位置は任意である。すなわち、図７（ｂ）に示す冷却液供給空間７９ａが広がる様に、又は狭まる様に仕切部材７８（スリット７７ａ、凹部７７ｂ）を任意の位置に設けることができる。

すなわち、内部空間７９における仕切部材７８の設置位置は、熱処理対象が直径の大きいワークであるほど、冷却液供給空間７９ａに連通する噴射孔９８ａが多くなる様に設定され、熱処理対象が直径の小さいワークであるほど、冷却液供給空間７９ａに連通する噴射孔９８ａが少なくなる様に設定される。
また、仕切部材７８を移動させるために駆動源を設けてもよいが、手動で移動させるようにしてもよい。

以上説明した冷却ジャケット１０、３０、５０、６０、７２は、冷却液槽（図示せず）に貯留された冷却液の中でも使用することができる。すなわち、ワークＷ１〜Ｗ６が冷却液槽に貯留された冷却液中に浸漬しており、冷却ジャケット１０、３０、５０、６０、７２は、このワークに対して冷却液を噴射供給することもできる。

１〜４ 第一ブロック体〜第四ブロック体（中空のブロック体）
６、３７、５８、６６ 噴射面（噴射部）
６ａ、３７ａ、５８ａ、６６ａ、９８ａ 噴射面に設けられた噴射孔
１０、３０、５０、６０、７２ 冷却ジャケット
９、３８、５９ 遮蔽部材
２５ 加熱コイル
２６ 高周波焼入装置
３１〜３６ 第一ブロック体〜第六ブロック体
５１〜５３ 第一ブロック体〜第三ブロック体
６１〜６４ 第一ブロック体〜第四ブロック体
６７、７８ 仕切部材
Ｗ１〜Ｗ６ ワーク
Ｓ１〜Ｓ６ ワークの外周面

Claims (4)

1. 誘導加熱されて昇温したワークの外周面に冷却液を噴射供給する高周波焼入装置の冷却ジャケットであって、
   ワークの周囲に配置される三以上の複数の中空のブロック体を有し、
   前記各ブロック体は、内部の冷却液を噴射する噴射孔が設けられた噴射部を有し、
   各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲が、互いに重なることなくワークの外周面の全周囲をカバーしており、
   ワークの大きさに応じて、各ブロック体の噴射部から噴射される冷却液の噴射範囲を変更できることを特徴とする高周波焼入装置の冷却ジャケット。
2. 噴射部の噴射孔の一部を遮蔽する遮蔽部材を有することを特徴とする請求項１に記載の高周波焼入装置の冷却ジャケット。
3. 前記各ブロック体の内部に仕切部材が設けられており、
   ブロック体の内部が、前記仕切部材によって、冷却液が供給される領域と冷却液が供給されない領域に仕切られていることを特徴とする請求項１に記載の高周波焼入装置の冷却ジャケット。
4. 冷却液槽に貯留された冷却液中でワークに冷却液を噴射供給することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高周波焼入装置の冷却ジャケット。

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