JP3878821B2 - スリット型冷却ジャケット - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばボールネジ等の軸状ワークの誘導焼入に用いられるスリット型冷却ジャケットに関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、軸状ワークであるボールネジに対して誘導焼入を施す場合には、半開放鞍型の誘導加熱コイルと、この誘導加熱コイルをボールネジに沿って移動させるコイル移動機構と、ボールネジを軸心を中心として回転させるワーク回転機構と、誘導加熱コイルによって加熱された部分に冷却液を噴射する冷却ジャケットとを有する誘導焼入装置が用いられる。
【0003】
冷却ジャケットは、誘導加熱コイルの上流側に付設されており、誘導加熱コイルの移動に伴ってボールネジに沿って移動するようになっている。この冷却ジャケットは、略リング状の外壁部と、この外壁部より小径で外壁部の内側に位置する略リング状の内壁部と、両壁部を連結する一対の底部とが組み合わされたものである。また、内壁部には、冷却液を噴射するための複数の噴射孔が開設されている。この冷却ジャケットは、内壁部がボールネジに対向するように、内壁部の内側にボールネジが貫通させられている。従って、外壁部と内壁部と一対の底部とで囲まれた空間に供給された冷却液が前記噴射孔からホールネジに向かって噴射されるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の冷却ジャケットには次のような問題点がある。
ボールネジ等の軸状ワークに形成されるべき硬化層の深さや軸状ワークの寸法、形状等に応じて冷却液の噴射量を調整しなければならないが、冷却ジャケットに形成された噴射孔の大きさ、個数は変更できないので、冷却ジャケット自身を交換する必要がある。すなわち、軸状ワークの種類が変わるたびに冷却ジャケットを冷却液供給経路から取り外して交換する作業が必要になっていたのである。また、従来の冷却ジャケットでは、噴射孔から噴射される冷却液はいわばポイント的に軸状ワークに噴射されていたため、誘導焼入にムラが生じることがあった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、軸状ワークの種類が変わっても交換作業が必要なく、しかもムラのない誘導焼入を実現することができるスリット型冷却ジャケットを提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るスリット型冷却ジャケットは、中央に本体側貫通孔が開設された略リング状の本体と、前記貫通孔に対応した蓋体側貫通孔が開設された略リング状の蓋体と、中央に本体側貫通孔が開設された略リング状の中間体とを備えており、前記本体と前記蓋体とは中間体を介して連結されるスリット型冷却ジャケットであって、前記本体は、本体側貫通孔が開設された本体側底部と、この本体側底部の外周縁部から延出された本体側外壁部と、前記本体側底部の内周縁部から延出された本体側内壁部とを有しており、前記蓋体は、蓋体側貫通孔が開設された蓋体側底部と、この蓋体側底部の外周縁部から延出された蓋体側外壁部と、前記蓋体側底部の内周縁部から延出された蓋体側内壁部とを有しており、前記中間体は、中間体側貫通孔が開設された中間体側底部と、この中間体側底部の外周縁部から2方向に延出された中間体側外壁部と、前記中間体側底部の内周縁部から2方向に延出された中間体側内壁部とを有しており、本体と蓋体とを中間体を介して連結させると、本体側内壁部と中間体側内壁部との間及び蓋体側内壁部と中間体側内壁部との間にスリットが形成されるようになっている。
【0008】
さらに、その他の本発明に係るスリット型冷却ジャケットは、略リング状の本体と、この本体に連結される略リング状の蓋体とを備えており、前記本体は、略リング状の本体側外壁部と、この本体側外壁部より小径で本体側外壁部の内側に設けられた本体側内壁部と、この本体側内壁部に設けられた複数個の切込部と、前記本体側外壁部と本体側内壁部とを連結する本体側底部とを有しており、前記蓋体部は、略リング状の蓋体側外壁部と、この蓋体側外壁部より小径で蓋体側外壁部の内側に設けられた蓋体側内壁部と、前記蓋体側外壁部と蓋体側内壁部とを連結する蓋体側底部とを有しており、前記本体側外壁部の外周面と蓋体側内壁部の外周面との何れか一方には雄ネジ部が、前記本体側内壁部の内周面と蓋体側外壁部の内周面との何れか一方には前記雄ネジ部に対応した雌ネジ部がそれぞれ形成されており、本体と蓋体とを前記雄ネジ部及び雌ネジ部で締結すると、本体側内壁部と蓋体側内壁部とが重なり合うことで、前記切込部の一部が閉塞され、前記雄ネジ部及び雌ネジ部の締結の程度によって前記切込部の閉塞の程度が変化するようになっている。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の第1の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図、図2は本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図、図3は本発明の第3の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図、図4は本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的分解斜視図、図5は本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図、図6は本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図、図7は本発明の第5の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図、図8は本発明の第6の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【0010】
本発明の第1の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットAは、図1に示すように、中央に軸状ワークWが貫通する本体側貫通孔131Aが開設された略リング状の本体100Aと、前記本体側貫通孔131Aに対応し、かつ前記軸状ワークWが貫通する蓋体側貫通孔231Aが開設され、前記本体100Aに連結される略リング状の蓋体200Aとを有している。
【0011】
前記本体100Aは、軸状ワークWが貫通する本体側貫通孔131Aが開設された略リング状の本体側底部130Aと、この本体側底部130Aの外周縁部から直交方向に延出された本体側外壁部110Aと、前記本体側底部130Aの内周縁部から直交方向に延出された本体側内壁部120Aとが一体に形成されたものである。
【0012】
前記本体側底部130Aには、図外の冷却液供給経路から冷却液の供給を受けるための冷却液供給孔132Aが開設されている。
【0013】
前記本体側外壁部110Aは、外周面の先端に本体側雄ネジ111Aが形成されている。この本体側雄ネジ111Aは、後述する蓋体200Aの蓋体側雌ネジ211Aに螺合するものである。
【0014】
また、前記本体側内壁部120Aは、前記本体側外壁部110Aと平行になっている。かかる本体側内壁部120Aの高さ寸法H1Aは、前記本体側外壁部110Aの高さ寸法H2Aより小さく設定されている。また、かかる本体側内壁部120Aの縁部、すなわち先端には、外側に向かって突出する本体側突出縁部121Aが形成されている。この本体側突出縁部121Aは単に外側に突出するだけではなく、前記本体側貫通孔131A側に向かって湾曲している。
【0015】
一方、前記蓋体200Aは、蓋体側貫通孔231Aが開設された略リング状の蓋体側底部230Aと、この蓋体側底部230Aの外周縁部から直交する方向に延出された蓋体側外壁部210Aと、前記蓋体側底部230Aの内周縁部から直交する方向に延出された蓋体側内壁部220Aとが一体に形成されたものである。
【0016】
前記蓋体側底部230Aは、前記本体側底部130Aとほぼ同一形状に形成されている。この蓋体側底部230Aには、蓋体側内壁部220A及び蓋体側外壁部210Aに平行になった整流部材240Aが突設されている。この整流部材240Aは、供給された冷却液の乱流を静めるためのものであり、複数個の開口241Aが開設されている。かかる整流部材240Aの高さ寸法H3Aは、蓋体側内壁部220Aの高さ寸法H4A、蓋体側外壁部210Aの高さ寸法H5Aより大きく設定されている。
【0017】
前記蓋体側外壁部210Aは、内周面の先端に蓋体側雌ネジ211Aが形成されている。この蓋体側雌ネジ211Aは、前記本体側雄ネジ111Aと螺合するものである。すなわち本体側雄ネジ111Aと蓋体側雌ネジ211Aとが螺合することによって、本体100Aと蓋体200Aとが組み合わせられるのである。
【0018】
また、前記蓋体側内壁部220Aは、前記蓋体側外壁部210Aと平行になっている。かかる蓋体側内壁部220Aの高さ寸法H4Aは、前記蓋体側外壁部210Aの高さ寸法H5Aより大きく設定されている。かかる蓋体側内壁部220Aの縁部、すなわち先端には、外側に向かって突出する蓋体側突出縁部221Aが形成されている。この蓋体側突出縁部221Aは単に外側に突出するだけではなく、本体100Aと組合せられた状態で、前記本体側貫通孔131A側に向かって折れ曲がっている。
【0019】
前記本体100Aに蓋体200Aを組み合わせると、すなわち、本体側雄ネジ111Aに蓋体側雌ネジ211Aを螺合させると、本体100Aの本体側底部130A、本体側外壁部110A及び本体側内壁部120Aと、前記蓋体200Aの蓋体側底部230A、蓋体側外壁部210A及び蓋体側内壁部220Aとによって囲まれた空間Kが形成される。しかも、この空間Kは、前記本体側突出縁部121Aと蓋体側突出縁部221Aとによって形成されるスリット状の開孔311Aを有するノズル310Aによって外部に連通している。従って、前記空間Kに供給された冷却液は、前記ノズル310Aを介して外部に噴射されることになる。
【0020】
このノズル310Aは、本体側突出縁部121Aと蓋体側突出縁部221Aとが、本体100Aの本体側底部130A側を向いているため、誘導加熱を行う誘導加熱コイル(図示省略)が蓋体200Aの側に設けられているならば、誘導加熱コイルに向かって冷却液を噴射することがなくなるので、効率的な加熱に寄与するという効果も有している。
【0021】
本体側雄ネジ111Aと蓋体側雌ネジ211Aとの間は、外部に冷却液が漏れないようにOリング500Aが介在されている。
【0022】
前記ノズル310Aのスリット状の開孔311Aは、本体側雄ネジ111Aと蓋体側雌ネジ211Aとの螺合状態を変更することによってリニアに変化する。すなわち、このスリット型冷却ジャケットAでは、本体側雄ネジ111Aと蓋体側雌ネジ211Aとの螺合状態を変更することによって冷却液の噴射量をリニアに変更することができるのである。
【0023】
ただし、このスリット型冷却ジャケットAにおいては、整流部材240Aの高さ寸法H3Aが、蓋体側内壁部220Aの高さ寸法H4A、蓋体側外壁部210Aの高さ寸法H5Aより大きく設定されていることから、整流部材240Aが本体側底部130Aに接するまでしか、本体側雄ネジ111Aと蓋体側雌ネジ211Aの螺合を進めることはできない。従って、整流部材240Aが本体側底部130Aに接する状態で、本体側突出縁部121Aと蓋体側突出縁部221Aとが構成するノズル310Aの開孔311Aが最小になるように各部の寸法を設定しておく。
【0024】
ボールネジ等の軸状ワークWは、本体側貫通孔131Aと蓋体側貫通孔231Aとで構成される貫通孔300Aを貫通する。スリット型冷却ジャケットAより下流側に設けられた誘導加熱コイル(図示省略)によって加熱された部分は、前記貫通孔300Aを通過する際に、ノズル310Aから噴射された冷却液によって冷却されることで誘導焼入が施される。軸状ワークWに形成されるべき焼入層の焼入深さを調整する場合には、本体100Aと蓋体200Aとの螺合状態、すなわち組み合わせの状態を変化させることによって、ノズル310Aの開孔311Aの大きさを変更することで冷却液の噴射量を調整することによって行う。
【0025】
次に、図2を参照しつつ本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBについて説明する。
この第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBが上述したスリット型冷却ジャケットAと相違する点は、中間体400Bの存在である。
【0026】
本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBは、中央に本体側貫通孔131Bが開設された略リング状の本体100Bと、前記本体側貫通孔131Bに対応した蓋体側貫通孔231Bが開設された略リング状の蓋体200Bと、中央に本体側貫通孔431Bが開設された略リング状の中間体400Bとを有しており、前記本体100Bと前記蓋体200Bとは中間体400Bを介して連結されるようになっている。
【0027】
本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBに用いられる本体100Bと蓋体200Bとは、第1の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットAに用いられる本体100Aと蓋体200Aと実質的に同一であるので詳細な説明は省略する。
【0028】
本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBに特有の構成である中間体400Bは、中間体側貫通孔431Bが開設された略リング状の中間体側底部430Bと、この中間体側底部430Bの外周縁部から直交する2方向に延出された中間体側外壁部410B1、410B2と、前記中間体側底部430Bの内周縁部から直交する2方向に延出された中間体側内壁部420B1、420B2とを有している。
【0029】
前記中間体側底部430Bには、図外の冷却液供給経路から冷却液の供給を受けるための冷却液供給孔432Bが開設されている。詳しくは、この冷却液供給孔432Bは、本体100Bの冷却液供給孔132Bを介して空間K1に供給された冷却液を空間K2に導くためのものである。
【0030】
また、この中間体側底部430Bには、前記整流部材440Bが設けられている。この整流部材440Bは、本体100Bの本体側底部130B、本体側外壁部110B及び本体側内壁部120Bと、中間体400Bの中間体側底部430B、中間体側外壁部410B及び中間体側内壁部420Bとによって囲まれる空間K1に臨むものである。この整流部材440Bは、供給された冷却液の乱流を静めるためのものであり、複数個の開口441Bが開設されている。かかる整流部材440Bの高さ寸法H1Bは、一方の中間体側内壁部420B1の高さ寸法H2B、中間体側外壁部410B1の高さ寸法H3Bより大きく設定されている。
【0031】
前記中間体側外壁部410B1、410B2は、中間体側底部430Bの外周縁部から直交する2方向に延出されたものである。すなわち、一方の中間体側外壁部410B1は本体側外壁部110Bと、他方の中間体側外壁部410B2は蓋体側外壁部210Bとそれぞれ組み合わせられるものである。
【0032】
一方の中間体側外壁部410B1の先端、すなわち縁部の内周面には中間体側雌ネジ411B1が形成されている。この中間体側雌ネジ411B1は、本体側雄ネジ111Bが螺合する部分である。また、他方の中間体側外壁部410B2の先端、すなわち縁部の内周面には中間体側雄ネジ411B2が形成されている。この中間体側雄ネジ411B2は、蓋体側雌ネジ211Bが螺合する部分である。
【0033】
また、前記中間体内壁部420B1、420B2は、中間体側底部430Bの内周縁部から直交する2方向に延出されたものである。すなわち、一方の中間体側内壁部420B1は本体側内壁部120Bと、他方の中間体側内壁部420B2は蓋体側内壁部220Bとそれぞれ組み合わせられるものである。
【0034】
この2つの前記中間体側内壁部420B1、420B2は、前記中間体側外壁部410B1、410B2と平行になっている。一方の中間体側内壁部420B1の高さ寸法H2Bは、前記一方の中間体側外壁部410B1の高さ寸法H3Bより大きく、他方の中間体側内壁部420B2の高さ寸法H4Bは、前記他方の中間体側外壁部410B2の高さ寸法H5Bより大きくそれぞれ設定されている。かかる中間体側内壁部420B1、420B2の縁部、すなわち先端には、外側に向かって突出する中間体側突出縁部421B1、421B2がそれぞれ形成されている。この中間体側突出縁部421B1、421B2は単に外側に突出するだけではなく、本体100Bと組合せられた状態で、前記本体側貫通孔131B側に向かって湾曲している。
【0035】
前記本体100Bに中間体400Bを組み合わせると、すなわち、本体側雄ネジ111Bに中間体側雌ネジ411B1を螺合させると、本体100Bの本体側底部130B、本体側外壁部110B及び本体側内壁部120Bと、前記中間体400Bの中間体側底部430B、中間体側外壁部410B1及び中間体側内壁部420B1とによって囲まれた空間K1が形成される。しかも、この空間K1は、本体側突出縁部121Bと中間体側突出縁部421B1とによって形成されるスリット状の開孔311Bを有するノズル310Bによって外部に連通している。従って、前記空間K1に供給された冷却液は、前記ノズル310Bを介して外部に噴射されることになる。
【0036】
また、前記本体100Bが組み合わせられた中間体400Bに蓋体200Bを組み合わせると、すなわち、中間体側雄ネジ411B2に蓋体側雌ネジ211Bを螺合させると、中間体400Bの中間体側底部430B、中間体側外壁部410B2及び中間体側内壁部420B1と、前記蓋体200Bの蓋体側底部230B、蓋体側外壁部210B及び蓋体側内壁部220Bとによって囲まれた空間K2が形成される。しかも、この空間K2は、前記中間体側突出縁部421B2と蓋体側突出縁部221Bとによって形成されるスリット状の開孔321Bを有するノズル320Bによって外部に連通している。従って、前記空間K2に供給された冷却液(一旦、空間K1に供給された冷却液)は、前記ノズル320を介して外部に噴射されることになる。
【0037】
本体側雄ネジ111Bと中間体側雌ネジ411B1との間と、中間体側雄ネジ411B2と蓋体側雌ネジ211Bとの間との間とには、外部に冷却液が漏れないようにOリング500Bが介在されている。
【0038】
前記ノズル310B、320Bのスリット状の開孔311B、321Bは、本体側雄ネジ111Bと中間体雌ネジ411B1との螺合状態、中間体側雄ネジ411B2と蓋体雌ネジ211Bとの螺合状態を変更することによってリニアに変化する。すなわち、このスリット型冷却ジャケットBでは、本体側雄ネジ111Bと中間体側雌ネジ411B1との螺合状態を変更すること、中間体側雄ネジ411B2と蓋体側雌ネジ211Bとの螺合状態を変更することによって冷却液の噴射量をそれぞれリニアに変更することができるのである。
【0039】
ただし、このスリット型冷却ジャケットBにおいては、中間体400Bの整流部材440Bの高さ寸法H1Bが、中間体側内壁部420B1の高さ寸法H2B、中間体側外壁部410B1の高さ寸法H3Bより大きく設定されていること、および、蓋体200Bの整流部材240Bの高さ寸法H6Bが、蓋体側内壁部220Bの高さ寸法H7B、蓋体側外壁部210Bの高さ寸法H8Bより大きく設定されていることから、中間体400Bの整流部材440Bが本体側底部130Bに接するまでしか、また蓋体200Bの整流部材240Bが中間体側底部430Bに接するまでしか、本体側雄ネジ111Bと中間体側雌ネジ411B1の螺合、中間体側雄ネジ411B2と蓋体側雌ネジ211Bの螺合を進めることはできない。
【0040】
従って、中間体400Bの整流部材440Bが本体側底部130Bに接する状態で、本体側突出縁部121Bと中間体側突出縁部421B1とが構成するノズル310Bの開孔311Bが最小になるように各部の寸法を設定しておく。また、蓋体200Bの整流部材240Bが中間体側底部430Bに接する状態で、中間体側突出縁部421B2と蓋体側突出縁部221Bとが構成するノズル320Bの開孔321Bが最小になるように各部の寸法を設定しておく。
【0041】
ボールネジ等の軸状ワークWは、本体側貫通孔131Bと蓋体側貫通孔231Bと中間体側貫通孔431Bとで構成される貫通孔300Bを貫通する。スリット型冷却ジャケットBより下流側に設けられた誘導加熱コイル(図示省略)によって加熱された部分は、前記貫通孔300Bを通過する際に、2つのノズル310B、320Bから噴射された冷却液によって冷却されることで誘導焼入が施される。特に、この本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBでは、2つのノズル310B、320Bがあるので、より広範囲にわたった冷却及び噴射量の調整が可能となる。
【0042】
また、軸状ワークWに形成されるべき焼入層の焼入深さを調整する場合には、本体100Bと中間体400Bとの螺合状態、中間体400Bと蓋体200Bとの螺合状態、すなわち組み合わせの状態を変化させることによって、2つのノズル310B、320Bの開孔311B、321Bの大きさを変更することで冷却液の噴射量を調整することによって行う。この場合、本体100Bと中間体400Bとによって構成されるノズル310Bと、中間体400Bと蓋体200Bとによって構成されるノズル320Bとは別個独立に冷却液の噴射量を調整することができるという効果がある。
【0043】
次に、本発明の第3の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットCについて説明する。
この本発明の第3の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットCが、上述した第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットBと相違する点は、図3に示すように、複数個(図面では2個)の中間体400C1、400C2を有しているという点である。
【0044】
このように中間体400C1、400C2を複数個とすることによって、軸状ワークWのより広い範囲の冷却が可能になるという効果の他に、より冷却の調整の幅をより広くすることが可能となる。
【0045】
他の点、すなわち、本体100C、蓋体200C等については、スリット型冷却ジャケットA、Bと実質的に同一であるので詳細な説明を省略する。
【0046】
なお、上述した第1の実施の形態では、本体100Aに本体側雄ネジ111Aを、蓋体200Aに蓋体側雌ネジ211Aを設けるようにしたが、雄ネジと雌ネジとを逆にしてもよい。これは、第2の実施の形態や第3の実施の形態であっても同様である。
【0047】
次に、本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットDについて図4〜図5を参照しつつ説明する。
【0048】
この本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットDは、図4等に示すように、略リング状の本体100Dと、この本体100Dに連結される略リング状の蓋体200Dとを備えている。
【0049】
前記本体100は、略リング状の本体側外壁部110Dと、この本体側外壁部110Dより小径で本体側外壁部110Dの内側に設けられた本体側内壁部120Dと、この本体側内壁部120Dに設けられた複数個の切込部121Dと、前記本体側外壁部110Dと本体側内壁部120Dとを連結する本体側底部130Dとを有している。
【0050】
前記本体側外壁部110Dは、帯状の金属製板材の端部同士を連結して略リング状に形成したものであって、外周面の一端に本体側雄ネジ111Dが形成されている。また、この本体側外壁部110Dには、前記本体側雄ネジ111Dが形成されていない部分に、冷却液を供給する冷却液供給経路140Dが接続されている。
【0051】
また、前記本体側内壁部120Dは、帯状の金属製板材の端部同士を連結して略リング状に形成したものである。しかも、この本体側内壁部120は、誘導加熱が施されるべき軸状ワークWの外径より径大に、かつ前記本体側内壁部110Dより小径に形成されている。
【0052】
かかる本体側内壁部120Dには、複数個の切込部121Dが一定間隔で形成されている。この切込部121Dは、本体側内壁部120Dの一端、前記本体側外壁部110Dに連結された場合に本体側雄ネジ111Dが形成されている側と同じ側から切り込まれることによって形成されている。
【0053】
なお、本体側外壁部110Dを形成する帯状の金属板材の幅寸法と、本体側内壁部120Dを形成する帯状の金属板材の幅寸法とは、ほぼ等しく設定されている。
【0054】
また、前記本体側外壁部110Dと本体側内壁部120Dとを連結する本体側底部130Dは、略ドーナツ状の金属製板材であって、外径は本体側外壁部110Dの外径と、内径は本体側内壁部120Dの内径と等しく設定されている。
【0055】
一方、前記蓋体200Dは、略リング状の蓋体側外壁部210Dと、この蓋体側外壁部210Dより小径で蓋体側外壁部210Dの内側に設けられた蓋体側内壁部220Dと、前記蓋体側外壁部210Dと蓋体側内壁部220Dとを連結する蓋体側底部230Dとを有している。
【0056】
前記蓋体側外壁部210Dは、帯状の金属製板材の端部同士を連結して略リング状に形成したものであって、内周面の一端に蓋体側雌ネジ211が形成されている。この蓋体側雌ネジ211Dは、前記本体100の本体側雄ネジ111Dに螺合するようになっている。すなわち、蓋体側外壁部210Dは、蓋体側外壁部210Dを構成する金属製板材の厚さ寸法分だけ、本体側外壁部110Dより径大に形成されているのである。
【0057】
また、前記蓋体側内壁部220Dは、帯状の金属製板材の端部同士を連結して略リング状に形成したものである。しかも、この蓋体側内壁部220Dは、誘導加熱が施されるべき軸状ワークWの外径より径大に、かつ前記蓋体側外壁部210Dより小径に形成されている。さらに、この蓋体側内壁部220Dは、前記本体側内壁部120Dより蓋体側内壁部220Dを構成する金属製板材の厚さ寸法だけ小径に形成されている。このため、本体100Dに蓋体200Dを連結すると、蓋体側内壁部220Dは、本体側内壁部120Dの内側に入り込むことになる。
【0058】
また、前記蓋体側外壁部210Dと蓋体側内壁部220Dとを連結する蓋体側底部230Dは、略ドーナツ状の金属製板材であって、外径は蓋体側外壁部210Dの外径と、内径は蓋体側内壁部220Dの内径と等しく設定されている。
【0059】
また、本体側外壁部110Dと蓋体側外壁部210Dとの間には、両者の間を水密に連結するためのOリング(図示省略)が、本体側内壁部120Dと蓋体側内壁部220Dとの間には、両者の間を水密に連結するためのOリング(図示省略)が、それぞれ介在されている。
【0060】
前記本体100Dと蓋体200Dとを連結する、すなわち本体100Dの本体側雄ネジ111Dを蓋体200Dの蓋体側雌ネジ211Dに螺合させると、本体側外壁部110D、本体側内壁部120D、本体側底部130D、蓋体側外壁部210D、蓋体側内壁部220D及び蓋体側底部230Dで囲まれた空間K(図5及び図6参照)が形成される。前記冷却液供給経路140Dは、この空間に開口することになる。従って、冷却液は、冷却液供給経路140Dを介して前記空間Kに供給され、切込部121Dのうち、蓋体側内壁部220Dによって閉塞されていない部分から内側の軸状ワークWに向かって噴射される。
【0061】
また、前記本体側雄ネジ111Dの蓋体側雌ネジ211Dに対する螺合の具合によって、本体側内壁部120Dに形成されている切込部121Dの閉塞の程度が変化する。すなわち、図6に示すように螺合が浅ければ切込部121Dの閉塞の度合いが小さいため、切込部121Dの開口の度合いが大きくなり、図5に示すように螺合が深ければ切込部121Dの閉塞の度合いが大きいため、切込部121Dの開口の度合いが小さくなるのである。
【0062】
従って、本体100Dの本体側雄ネジ111Dの蓋体200Dの蓋体側雌ネジ211Dに対する螺合の具合によって切込部121Dによって形成されるスリットから噴射される冷却液の量を調整することができるのである。
【0063】
このため、形成すべき硬化層が浅い場合には、図6に示すように切込部121Dの開口の度合いを大きくして冷却液の噴射量を増やし、形成すべき硬化層が深い場合には、図5に示すように切込部121Dの開口の度合いを小さくして冷却液の噴射量を減らすのである。このようにすると、同じスリット型冷却ジャケットを用いても冷却液の噴射量を調整することが可能になる。
【0064】
なお、上述した第4の実施の形態では、本体100Dに本体側雄ネジ111Dを、蓋体200Dに蓋体側雌ネジ211Dをそれぞれ形成するとしたが、図7に示すように、逆に本体100Eに本体側雌ネジを、蓋体200Dに蓋体側雄ネジをそれぞれ形成し、蓋体200Eの蓋体側外壁部210Eが、本体100Dの本体側外壁部110Eの内側に入り込むようにしてもよい。
【0065】
また、上述した第4の実施の形態では、蓋体側内壁部220が、本体側内壁部120の内側に入り込むことになるとしたが、図8に示すように、逆に本体側内壁部120Fが、蓋体側内壁部220Fの内側に入り込むように構成することも可能である。
【0066】
【発明の効果】
本発明に係るスリット型冷却ジャケットは、中央に本体側貫通孔が開設された略リング状の本体と、前記本体側貫通孔に対応した蓋体側貫通孔が開設された略リング状の蓋体と、中央に本体側貫通孔が開設された略リング状の中間体とを具備しており、前記本体と前記蓋体とは中間体を介して連結されるスリット型冷却ジャケットにおいて、前記本体は、本体側貫通孔が開設された本体側底部と、この本体側底部の外周縁部から延出された本体側外壁部と、前記本体側底部の内周縁部から延出された本体側内壁部とを有しており、前記蓋体は、蓋体側貫通孔が開設された蓋体側底部と、この蓋体側底部の外周縁部から延出された蓋体側外壁部と、前記蓋体側底部の内周縁部から延出された蓋体側内壁部とを有しており、前記中間体は、中間体側貫通孔が開設された中間体側底部と、この中間体側底部の外周縁部から2方向に延出された中間体側外壁部と、前記中間体側底部の内周縁部から2方向に延出された中間体側内壁部とを有しており、本体と蓋体とを中間体を介して連結させると、本体側内壁部と中間体側内壁部との間及び蓋体側内壁部と中間体側内壁部との間にスリットが形成されるようになっている。
【0067】
従って、このスリット型冷却ジャケットであると、スリットから噴射される冷却液は軸状ワークにポイント的に噴射されるのではなく、いわばウォーターカーテンのように切れ目なく噴射されるので、ムラのない誘導焼入を実現することができる。また、2箇所から冷却液の噴射が可能になるという効果がある。更に、それぞれの冷却液の噴射量を独立して調整することが可能となる。
【0068】
また、前記本体の本体側底部、本体側外壁部及び本体側内壁部と、前記中間体の中間体側底部、蓋体側外壁部及び蓋体側内壁部とによって囲まれる空間に臨むべく、前記本体と前記中間体との少なくともいずれか一方に整流部材が、また、前記中間体の中間体側底部、中間体側外壁部及び中間体側内壁部と、前記蓋体の蓋体側底部、蓋体側外壁部及び蓋体側内壁部とによって囲まれる空間に臨むべく、前記中間体と前記蓋体との少なくともいずれか一方に整流部材が設けられているので、乱流でなく整流の状態で冷却液が噴射されるので、より均一な誘導焼入が可能となる。
【0069】
さらに、前記本体の本体側外壁部には本体側雄ネジ又は本体側雌ネジが、前記中間体の中間体側外壁部には前記本体側雄ネジ又は本体側雌ネジと螺合する中間体側雌ネジ又は蓋体側雄ネジが、前記蓋体の蓋体側外壁部には前記中間体側雌ネジ又は中間体側雄ネジと螺合する蓋体側雄ネジ又は本体側雌ネジが、それぞれ形成されているので、螺合の具合を変更することでスリット型冷却ジャケットからの冷却液の噴射量をリニアに変更することが可能となる。このため、軸状ワークが変わっても螺合の具合を調整するだけで、新たな冷却ジャケットに交換する必要がない。
【0070】
なお、前記本体の本体側内壁部の縁部には外側に向かって突出する本体側突出縁部が、前記中間体の中間体側内壁部の縁部には外側に向かって突出する中間体側突出縁部が、前記蓋体の蓋体側内壁部の縁部には外側に向かって突出する蓋体側突出縁部がそれぞれ形成されており、前記本体側突出縁部と中間体側突出縁部とによって、また前記中間体側突出縁部と蓋体側突出縁部とによってスリット状の開孔を有するノズルが形成されている。
【0071】
このため、噴射される冷却液はいわばウォーターカーテンのように切れ目なくスムーズに噴射されるので、よりムラのない誘導焼入を実現することができる。
【0074】
また、前記中間体を複数個有すると、3箇所以上の部分から冷却液の噴射が可能になるという効果がある。なお、それぞれの冷却液の噴射量を独立して調整することが可能となる点は上述したものと同様である。
【0075】
さらに、本発明に係るさらに他のスリット型冷却ジャケットは、略リング状の本体と、この本体に連結される略リング状の蓋体とを備えており、前記本体は、略リング状の本体側外壁部と、この本体側外壁部より小径で本体側外壁部の内側に設けられた本体側内壁部と、この本体側内壁部に設けられた複数個の切込部と、前記本体側外壁部と本体側内壁部とを連結する本体側底部とを有しており、前記蓋体部は、略リング状の蓋体側外壁部と、この蓋体側外壁部より小径で蓋体側外壁部の内側に設けられた蓋体側内壁部と、前記蓋体側外壁部と蓋体側内壁部とを連結する蓋体側底部とを有しており、前記本体側外壁部の外周面と蓋体側内壁部の外周面との何れか一方には雄ネジ部が、前記本体側内壁部の内周面と蓋体側外壁部の内周面との何れか一方には前記雄ネジ部に対応した雌ネジ部がそれぞれ形成されており、本体と蓋体とを前記雄ネジ部及び雌ネジ部で締結すると、本体側内壁部と蓋体側内壁部とが重なり合うことで、前記切込部の一部が閉塞され、前記雄ネジ部及び雌ネジ部の締結の程度によって前記切込部の閉塞の程度が変化するようになっている。
【0076】
従って、このスリット型冷却ジャケットであると、本体と蓋体との連結の度合い、すなわち雄ネジ部及び雌ネジ部の締結の程度によって切込部の閉塞の程度が変化するようになっているので、本体と蓋体との連結の度合いを変更することによって切込部からの冷却液の噴射量を調整することができる。このため、ボールネジ等の軸状ワークに形成されるべき硬化層の深さや軸状ワークの寸法、形状等に応じて冷却液の噴射量を調整しなければならない場合でも、冷却ジャケット自身を交換することなしに、冷却液の噴射量を最適なものに簡単に調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的分解斜視図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【図8】本発明の第6の実施の形態に係るスリット型冷却ジャケットの概略的断面図である。
【符号の説明】
100A 本体
110A 本体側外壁部
111A 本体側雄ネジ
200A 蓋体
210A 蓋体側外壁部
211A 蓋体側雌ネジ
Claims (6)
- 中央に本体側貫通孔が開設された略リング状の本体と、前記本体側貫通孔に対応した蓋体側貫通孔が開設された略リング状の蓋体と、中央に本体側貫通孔が開設された略リング状の中間体とを具備しており、前記本体と前記蓋体とは中間体を介して連結されるスリット型冷却ジャケットにおいて、前記本体は、本体側貫通孔が開設された本体側底部と、この本体側底部の外周縁部から延出された本体側外壁部と、前記本体側底部の内周縁部から延出された本体側内壁部とを有しており、前記蓋体は、蓋体側貫通孔が開設された蓋体側底部と、この蓋体側底部の外周縁部から延出された蓋体側外壁部と、前記蓋体側底部の内周縁部から延出された蓋体側内壁部とを有しており、前記中間体は、中間体側貫通孔が開設された中間体側底部と、この中間体側底部の外周縁部から2方向に延出された中間体側外壁部と、前記中間体側底部の内周縁部から2方向に延出された中間体側内壁部とを有しており、本体と蓋体とを中間体を介して連結させると、本体側内壁部と中間体側内壁部との間及び蓋体側内壁部と中間体側内壁部との間にスリットが形成されることを特徴とするスリット型冷却ジャケット。
- 前記本体の本体側底部、本体側外壁部及び本体側内壁部と、前記中間体の中間体側底部、蓋体側外壁部及び蓋体側内壁部とによって囲まれる空間に臨むべく、前記本体と前記中間体との少なくともいずれか一方に整流部材が、また、前記中間体の中間体側底部、中間体側外壁部及び中間体側内壁部と、前記蓋体の蓋体側底部、蓋体側外壁部及び蓋体側内壁部とによって囲まれる空間に臨むべく、前記中間体と前記蓋体との少なくともいずれか一方に整流部材が設けられていることを特徴とする請求項1記載のスリット型冷却ジャケット。
- 前記本体の本体側外壁部には本体側雄ネジ又は本体側雌ネジが、前記中間体の中間体側外壁部には前記本体側雄ネジ又は本体側雌ネジと螺合する中間体側雌ネジ又は蓋体側雄ネジが、前記蓋体の蓋体側外壁部には前記中間体側雌ネジ又は中間体側雄ネジと螺合する蓋体側雄ネジ又は本体側雌ネジが、それぞれ形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のスリット型冷却ジャケット。
- 前記本体の本体側内壁部の縁部には外側に向かって突出する本体側突出縁部が、前記中間体の中間体側内壁部の縁部には外側に向かって突出する中間体側突出縁部が、前記蓋体の蓋体側内壁部の縁部には外側に向かって突出する蓋体側突出縁部がそれぞれ形成されており、前記本体側突出縁部と中間体側突出縁部とによって、また前記中間体側突出縁部と蓋体側突出縁部とによってスリット状の開孔を有するノズルが形成されていることを特徴とする請求項1、2又は3記載のスリット型冷却ジャケット。
- 前記中間体を複数個有することを特徴とする請求項1、2、3又は4記載のスリット型冷却ジャケット。
- 略リング状の本体と、この本体に連結される略リング状の蓋体とを具備しており、前記本体は、略リング状の本体側外壁部と、この本体側外壁部より小径で本体側外壁部の内側に設けられた本体側内壁部と、この本体側内壁部に設けられた複数個の切込部と、前記本体側外壁部と本体側内壁部とを連結する本体側底部とを有しており、前記蓋体部は、略リング状の蓋体側外壁部と、この蓋体側外壁部より小径で蓋体側外壁部の内側に設けられた蓋体側内壁部と、前記蓋体側外壁部と蓋体側内壁部とを連結する蓋体側底部とを有しており、前記本体側外壁部の外周面と蓋体側内壁部の外周面との何れか一方には雄ネジ部が、前記本体側内壁部の内周面と蓋体側外壁部の内周面との何れか一方には前記雄ネジ部に対応した雌ネジ部がそれぞれ形成されており、本体と蓋体とを前記雄ネジ部及び雌ネジ部で締結すると、本体側内壁部と蓋体側内壁部とが重なり合うことで、前記切込部の一部が閉塞され、前記雄ネジ部及び雌ネジ部の締結の程度によって前記切込部の閉塞の程度が変化することを特徴とするスリット型冷却ジャケット。
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