(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
つかみエッジとしての硬質金属挿入部(１１)を有する、ドリルチャック(１)等のつかみあご(５)を製造する方法にあって、
ドリルチャック(１)に配されたネジ山に噛み合うように備えられた歯列(９)が配されるあごシャフトと、工具シャフトに平行に延びるつかみ面(８)とを有する各つかみあご(５)には、つかみ面(８)に、切削加工によりチャック軸(６)に平行に延びる溝(１３)が備えられ、
溝(１３)の互いに向き合う両壁に、硬質金属挿入部(１１)の長さに対応する間隔で２つの内向き突起対(１４)が設けられ、
これら２つの内向き突起対(１４)の間に１つの硬質金属挿入部(１１)が嵌め込まれ、
硬質金属挿入部(１１)の上方で、溝(１３)中に、該硬質金属挿入部(１１)に沿って流れる結合材料(１５)が注ぎ込まれることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の製造方法において、つかみあご(５)が切削加工の前に熱処理されることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製造方法において、熱処理の後であって切削加工の前に、つかみあご(５)がこすられて、油付けされることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法において、溝(１３)を形成するための切削加工の後であって硬質金属挿入部(１１)を差し込む前に、つかみあご(５)が、かど取りされ、洗浄されることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法において、結合材料(１５)として接着剤が用いられることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法において、はんだが結合材料(１５)として用いられ、硬質金属挿入部(１１)が溝(１３)中にはんだづけされることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の製造方法において、溝の底に形成された流路くぼみ(１６)がはんだの案内のために用いられることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項８】
請求項６もしくは請求項７に記載の製造方法において、硬質金属挿入部(１１)に形成された流路くぼみ(１６)がはんだの案内のために用いられることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかに記載の製造方法において、はんだづけの後に、つかみあご(５)の表面焼き入れが行われることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれかに記載の製造方法において、つかみあご(５)がより高い強度に焼き戻しされることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の製造方法において、応力集中の除去のためにつかみあご(５)に焼きなまし処理がなされることを特徴とするつかみあごの製造方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の製造方法において、つかみあご(５)が磨かれることを特徴とするかみあごの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の製造方法において、硬質金属挿入部(１１)が二重に備えられ、これら２つの硬質金属挿入部(１１)が、互いに距離をおいて一つの溝(１３)に差し込まれることを特徴とするかみあごの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法により作り出されたつかみあごにおいて、両硬質金属挿入部(１１)の間には、溝(１３)の底に、めくら穴(１７)が形成され、このめくら穴中(１７)には、バネ(１８)の力を受けて、工具のシャフト中に形成された受入部(１９)と協同で動作するように備えられた保持部材(２１)が配されていることを特徴とするつかみあご。
【請求項１５】
請求項１４に記載のつかみあごにおいて、保持部材(２１)が、リングフランジ(２２)によりめくら穴(１７)中に保持された球(２０)から成ることを特徴とするつかみあご。
【請求項１６】
請求項１５に記載のつかみあごにおいて、保持部材(２１)は、硬質金属挿入部(１１)の縁部から保持部材(２１)を部分的に覆うように延びる突出部によってめくら穴(１７)中に固定されていることを特徴とするつかみあご。
【請求項１７】
スピンドル受入部(３)、及び、逆側の工具受入部(４)を有するチャック体(２)を備えたドリルチャックにあって、
チャック軸(６)に対して傾斜して配され全周にわたって均等に分布するようにして、チャック体(２)中に配された案内受入部(７)に、それぞれ、請求項１〜１３のいずれかにより製造されたつかみあご(５)が、
歯列(９)に噛み合わされチャック体(２)に対して回転可能である一つのネジ切りリングによって縦方向に可動に案内され、工具受入部(４)中に突き出すドリルチャックにおいて、
ピン軸状グラインダーを用いた回転研磨によって、複数のつかみあご(５)における硬質金属挿入部(１１)のつかみエッジが、精確に同心に配されたことを特徴とするドリルチャック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一つのドリルチャック等のための、つかみエッジとしての硬質金属挿入部(硬質合金からなる挿入部含む)を有する複数のつかみあごを製造する方法に関する。また、本発明は、この方法により得られるつかみあご、及び、このつかみあごを有するドリルチャックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドリルの作動をより確実にするためには、締め付けられるべき工具のシャフトが確実につかみあごによって保持されることが重要である。この確実な保持は、ドリルチャックの耐用年数の全期間にわたって保証されなければならず、この耐用年数は、つかみあごに形成されたつかみエッジが変形して充分なつかみ力を発揮することができなくなることで短縮されてはならない。つかみエッジの耐用年数を増大させ、これにより、つかみあご及びドリルチャックの耐用年数をも増大させるために、以下のように行うことが既に知られている。つかみエッジを、つかみあごに接続される挿入部、特に硬質金属挿入部のところで形成する。ここでの接続はなるべく耐久性を有するものでなければならない。接続が緩められるほどに、工具シャフトの確実な噛み合わせが損なわれるか、または完全に阻害されるからである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の根底を成す課題は、低コストでつかみあごを大量生産するにあたり、つかみあごと硬質金属挿入部との間の耐久性を有する接続を実現することができ、また、精確に硬質金属挿入部を配置することができる方法を開発することである。この課題の装置に関する部分は、このような方法により作成されるつかみあごにおいて、特にはねじ回しビットを使用するために工具を頻繁に交換する際の摩耗が減少するようにする点にある。最後に、つかみあごのところでの硬質金属挿入部の使用によって精度が損なわれていないドリルチャックを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題における方法に関する部分は、以下の方法によって解決される。
【０００５】
各つかみあごには、一つのあごシャフトが備えられ、このあごシャフトには、ドリルチャックに配されたネジ山に噛み合うように形成された一つの歯列が備えられる。また、各つかみあごには、工具シャフトに平行に延びるつかみ面が備えられ、つかみ面には、切削加工によって、チャック軸に平行に延びる溝が備えられる。この溝の対向し合う両壁に、硬質金属挿入部の長さに対応する間隔で、２つの内向き突起対が設けられ、これら内向き突起対の間に硬質金属挿入部が嵌め込まれる。内向き突起対は、図１に示すように、突き差しによる凹部を溝の両側に形成することで、つかみあごのベース材料としての金属が溝の内側へと膨出するようにして設けることができる。
【０００６】
また、硬質金属挿入部の上方では、該溝中へと、硬質金属挿入部に沿って流れる結合材料が注ぎ込まれる。
【０００７】
このような方法であると、容易に、かつ、低コストで作られる内向き突起対によって、硬質金属挿入部の精確な位置決めが行われる。ここで、硬質金属挿入部は、このような嵌め込みによって、所定の位置に既に固定されているので、これに続く、結合材料を入れ込むステップにおいて、硬質金属挿入部の移動が起こることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
好ましくは、つかみあごが切削加工の前に熱処理を施される。熱処理は、ベース材料中に存在する機械的応力を減少させるのに利用される。
【０００９】
この必要な熱処理に関連して、好ましくは、熱処理の後であって切削加工の前に、良好な品質を得る目的で、つかみあごが磨かれて油付けされる。熱処理の際に酸化が行われ、これがつかみあごの表面の作用に悪影響を及ぼすに違いないからである。
【００１０】
また、本発明の枠内において、溝を形成する切削加工の後であって硬質金属挿入部を差し込む前に、つかみあごが、角取りされて洗浄されることが想定されている。このステップは、結合材料による硬質金属挿入部とつかみあごとの接続に良い影響をもたらす。この結合材料そのものが、表面の油によって妨害されることなく、完全に表面を濡らすことができるようになる。
【００１１】
ここで、本発明の他の可能性によると、結合材料として接着剤を用いることが想定されている。
【００１２】
本発明の好ましい実施態様では、結合材料として、はんだが用いられ、硬質金属挿入部が溝中にはんだづけされることを特徴としている。はんだが好ましいのは、はんだの温度特性が他の結合材料より好ましいものであり、大きな負荷を受けるドリリングの際に激しく温度が上昇しても、硬質金属挿入部とつかみあごとの接続の耐久性を損なうことがないからである。
【００１３】
溝中にて硬化合金挿入部が浮き上がるのを回避するために、溝の底に形成された流路くぼみがはんだの案内のために用いられる。また、これに代えて、硬質金属挿入部に形成された流路くぼみをはんだの案内のために用いることができる。
【００１４】
つかみあごに用いられるベース材料が耐摩耗性のものではないので、さらなるステップにおいて、つかみあごが、より高い強度になるよう焼き入れされる。
【００１５】
また、つかみあごの応力集中を取り除くために、つかみあごに焼きなまし処理を施すことが想定されている。引き続くステップにて、つかみあごが磨かれる。すなわち、こすられて、擦過腐食に対する保護として特に表面処理が行われる。
【００１６】
本発明にしたがう他の好ましい方法は、硬質金属エッジが２つ備えられ、これらが互いに間隔をおいて溝中に差し込まれることを特徴としている。これにより得られる利点は次の通りである。つかみあごと工具シャフトの接触長が増大され、距離をおいて配された２つの硬質金属エッジの使用により、両硬質金属挿入部上方の溝中に結合材料を導入することを可能にする。したがって、この結合材料は、接触長全体にわたっての、より確実な接続を実現すべく、溝中で、長い距離を延びていかなくても良い。
【００１７】
この課題におけるつかみあごに関する部分は以下により解決される。２つの硬質金属エッジの間には、溝の底に、保持部材が配されためくら穴が設けられる。保持部材は、バネの力を受けて、工具のシャフトに設けられた受入部と協同で動作するものである。この保持部材は、つかみあごが、バッテリー駆動型の電動ねじ回しにおけるドリルチャックに用いられる場合に、特に有利である。この場合のドリルチャックには、主としてねじ回しビットが差し込まれ、たまにのみ、ドリリング作業中のつかみあごに非常に大きな負荷が生じるという場合である。ドリルチャックが主としてバッテリー駆動型の電動ねじ回しビットに組み合わせて用いられることで、ドリルチャックがほとんど振動を受けず、ドリリングダストが生じない。ドリリングダストは、ドリルチャック内部に入り込んで、摩擦により促進される摩耗を引き起こすものである。そのため、ドリルチャックの耐用年数が高められる。このようにドリルチャックの耐用年数が高められた場合、常に、ドリルの、より確実な締付が保証されていなければならない。そのため、つかみエッジの摩耗の減少のために保持部材が備えられる。この保持部材が、既にねじ回しビットを一時的に固定しており、小さな回転モーメントの伝達にはこの保持部材で十分である。保持部材を介した一時的な固定によって、ねじ回しビットのシャフトが既に、工具受入部中の正しい位置にあるので、後に続く締付の際には、硬質金属エッジが該シャフトに対して対称に配置される。該シャフトは、つかみあごから力を加えられて初めてチャック軸に共軸に配されるというのではない。
【００１８】
保持部材が、めくら穴中のリングフランジにより保持される球からなるならば合目的であると判明した。また、これに代えて、保持部材が硬質金属挿入部の縁部によってめくら穴中に固定されていても良い。この場合、わずかな製造コストを付加する。
【００１９】
前記課題におけるドリルチャックに関する部分は、次のようなドリルチャックにより解決される。前提となるドリルチャックは、一つのスピンドル受入部、及び逆側の工具受入部を有するチャック体を備え、該チャック体中にてチャック軸に対して傾斜して延び全周にわたて均等に分布するように配設された案内受入部中に、それぞれ１つのつかみあごが案内される。このつかみあごは、チャック体に対して回転可能な、歯列に噛み合うネジ切りリングにより、縦方向に移動可能であり、工具受入部中に突き出すようにして案内される。このようなドリルチャックにおいて、ピン軸状グラインダーを用いた回転研磨により、複数のつかみあごの硬質金属挿入部におけるつかみエッジが、精確に同心に配列されることによって前記課題が解決される。特に、スパナを用いずに手の力だけで締め付けることのできるドリルチャックの場合には、必要とされる精確さと、必要な締付力は、正確に規格どおりで表面が精度良く加工されたつかみあごを用いてのみ達成可能である。このようなつかみあごが、完全に組み立てられたドリルチャック中で、さらなる処理が施されることにより、上記に規定されたようなドリルチャック、すなわち、全ての硬質金属挿入部のつかみエッジが正確に一つの円周の上にあり、しかも、ドリルチャックの開口径、すなわちどれだけ開いたかに無関係であるようなドリルチャックが得られる。
【００２０】
以下において、図面に描かれた実施例を用いて本発明が詳細に説明される。
【００２１】
図８にはドリルチャック１が描かれている。ドリルチャック１にチャック体２が備えられ、このチャック体２には、ドリル装置におけるそれ自体不図示のドリルスピンドルと、ドリルチャック１とを連結するためのスピンドル受入部３が形成される。また、チャック体２における逆側の端部には、工具受入部４が形成される。工具受入部４中へとつかみあご５が突き出しており、このつかみあご５がチャック体２の案内受入部７中に案内されている。この案内受入部７は、チャック軸６に対して傾斜して延び全周にわたって均等に分布するように配設されている。このつかみあご５には、半径方向内側へと向かう側につかみ面８が形成され、これと逆の側に、ネジ切りリングの締付ネジ山に噛み合う歯列９が形成されている。このネジ切りリングが、チャック体２に、回転可能かつ軸方向移動不能に案内されている。そのため、ネジ切りリングに回転不能に連結された締付筒１０の回転により引き起こされるネジ切りリングの回転によって、つかみあご５を、これを案内し受け入れる案内受入部７中にて移動させることができる。
【００２２】
このつかみあご５には、以下に述べる方法により、つかみエッジとしての機能を果たす硬質金属挿入部１１が備えられる。
【００２３】
ベース材料中に存在する機械的応力を軽減するために、各つかみあご５に熱処理が施される。この熱処理の後、熱処理で生じる酸化の影響を除去するために、つかみあご５が磨かれる。すなわち、光沢が付くようにされ、軽く油付けされる。続いて、つかみあご５のつかみ面１２に、切削加工によって、チャック軸６に平行に延びる溝１３が備えられる。この溝１３には、該溝１３の対向し合う２つの壁に、硬質金属挿入部１１の長さに対応する間隔で２つの内向き突起対１４が設けられる。これら２つの内向き突起対１４の間には、かど取り工程、及び、油の除去のための洗浄工程の後に、１つの硬質金属挿入部１１が嵌め込まれる。硬質金属挿入部１１の上方では結合材料１５が導入される。ここで、結合材料は、図示された実施例においてははんだであり、該はんだを用いて硬質金属挿入部１１が溝１３中にはんだづけされる。液体状のはんだは、重力の作用ないしは毛細管現象の力によって、溝１３中の硬質金属挿入部１１に沿って流れる。その際、硬質金属挿入部１１が浮き上がるのを防ぐために、溝の底、及び、硬質金属挿入部１１の少なくともいずれかに設けられた流路くぼみ１６が、はんだの案内のために用いられる。
【００２４】
はんだの後に、横断面全体におけるつかみあご５の強度を高めるために、つかみあご５の表面硬化すなわち焼き入れと、焼き戻し処理とが行われる。応力集中が取り除かれるように、つかみあご５に焼き戻し処理が施される。続いて、つかみあご５が磨かれる。すなわち、こすられて、擦過腐食に対する保護として特に表面処理が行われる。
【００２５】
特に図１及び図２から明らかなように、つかみあご５毎に２つの硬質金属挿入部１１が備えられ、これら硬質金属挿入部１１が、互いに距離をおいて溝１３に差し込まれる。両硬質金属挿入部１１の間には、溝１３の底にめくら穴１７が設けられ(図８、図１０)、該めくら穴１７中には、バネ１８の力を受け、工具のシャフトに設けられた受入部１９と協同で作動するように、球２０として構成された保持部材２１が配されている。
【００２６】
図１０に描かれた実施例においては、球２０が硬質金属挿入部１１の縁部によってめくら穴１７中で固定される。一方、図８の実施態様においては、球２０の固定のために、リングフランジ２２が備えられている。
【００２７】
この球２０が、工具受入部４中のネジ回しビット２３のシャフトを保持するのに役立ち、そのために、該球２０は、シャフトにおける軸方向後方の端部に設けられた傾斜して配された面と協同で動作する。
【００２８】
ドリルチャックにおいて、ピン軸状グラインダーを用いた回転研磨を行うことにより、つかみあご５にある硬質金属挿入部１１のつかみエッジが精確に一つの円周上に配されることが保証されている。
【００２９】
【発明の効果】
つかみあごと硬質金属挿入部との間の耐久性を有する接続を実現することができ、また、精確に硬質金属挿入部を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を用いて作られたつかみあごの正面図である。
【図２】図１のつかみあごの側面図を描いた部分断面図である。
【図３】図２のIIIの個所の部分拡大図である。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図である。
【図５】図４のＶの個所の部分拡大図である。
【図６】他の実施例についての図５に対応する部分拡大図である。
【図７】さらに他の実施例についての図５に対応する部分拡大図である。
【図８】ドリルチャックの側面図を描いた部分断面図である。
【図９】図８のIX−IX断面に沿った断面図である。
【図１０】ドリルチャックの他の実施例に係る図８に対応する部分断面図である。
【図１１】図１０のXI−XIに沿った断面図である。
【符号の説明】
１  ドリルチャック
１１  つかみエッジとしての硬質金属挿入部
１２  つかみあご５のつかみ面
１３  つかみ面１２に延びる溝
１４  内向き突起対
１５  結合材料(特には、はんだ)
２  チャック体
５  つかみあご
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0004740465.tif 000010
【図１０】
0004740465.tif 000011
【図１１】
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