JP2015039753A - 油圧チャック構造およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合強度および耐久性を向上させた油圧チャック構造を提供する。
【解決手段】外筒（１５）と、内筒（１６）と、外筒の内周面と内筒の外周面との間に形成される油圧室（２１，２２）とを備え、油圧室に作動液を供給して内筒の内周面を内径方向に縮径させて、内筒の中心孔（２９）に挿通される工具のシャンク部を把持するチャック構造において、外筒の内周面には油圧室よりも先端側および／または後端側に雌ねじ部（１９ｆ，１７ｆ）が形成され、内筒の外周面には雌ねじ部と螺合する雄ねじ部（２６ｍ，２４ｍ）が形成され、雌ねじ部および雄ねじ部はロウ材（Ｗ）で接合されることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、作動液の油圧を用いて工具のシャンク部をチャッキングする油圧構造に関する。

工作機械の主軸に装着される工具ホルダのうち、作動油の油圧を用いて、刃物等の工具のシャンク部を把持する油圧チャック構造（ハイドロチャックとも称する）は、従来、例えば、実公昭６１−９６９号公報（特許文献１）、特開平１０−２９１０６号公報（特許文献２）、実開平７−４０００７号公報（特許文献３）、および特開２０１２−７６１９９号公報（特許文献４）に記載のごときものが知られている。特許文献１の第４図および第７図には、内筒の外周面に周方向溝を設け、このような内筒を外筒に気密に嵌挿して、空腔を形成することが記載されている。特許文献２記載のハイドロリックチャック装置は、外筒になるチャック本体の中央孔をテーパ孔とし、チャック本体の後端に配設した引きねじで、内筒になるスリーブをテーパ孔の奥に引き込んで、スリーブをテーパ孔に固定するというものである。特許文献３および特許文献４は、チャック筒の内部に流体圧室を設けるというものである。

実公昭６１−９６９号公報 特開平１０−２９１０６号公報 実開平７−４０００７号公報 特開２０１２−７６１９９号公報

特許文献１には、内筒の少なくとも両端部を、外筒に気密に嵌挿固着することが記載されているが、具体的な嵌挿固着の構造については何ら記載がない。特許文献２では、ハイドロリックチャック装置が連続して高速回転する際に、引きねじが緩んでしまう虞があり、そうするとチャック本体の内周面とスリーブ外周面との間に配置された膨張室に適切な油圧を供給することができない。

特許文献３，４記載のハイドロチャックでは、一般的にチャック筒が内筒と外筒からなり、これら内筒および外筒を固定して両者間に流体圧室を設けている。かかる固定は、例えば内筒の外周面および外筒の内周面をロウ材で接合することにより行う。あるいは内筒の先端部にフランジを形成し、フランジには複数のボルト孔を設け、かかるフランジを外筒の先端面にボルトで固定する。そして内筒の外周面および外筒の内周面には、軸線方向の両端部において気密のためのシール部材が介在する。

しかしながら内周面および外周面を単にロウ材で接合する従来のロウ付けでは、ワークを加工中に軸力や周方向力がロウ材に作用するだけでなく、油圧の圧力もロウ材に作用するため、接合強度および耐久性において改善の余地がある。またボルトで固定するとともにシールで気密に封止する場合には、ボルトの緩みおよびシールの経年劣化という問題がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、接合強度および耐久性を向上させた油圧チャック構造を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による油圧チャック構造は、外筒と、内筒と、外筒の内周面と内筒の外周面との間に形成される油圧室とを備え、油圧室に作動液を供給して内筒の内周面を内径方向に縮径させて、内筒の中心孔に挿通される工具のシャンク部を把持するチャック構造において、外筒の内周面には油圧室よりも先端側および／または後端側に雌ねじ部が形成され、内筒の外周面には雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成され、雌ねじ部および雄ねじ部はロウ材で接合されることを特徴とする。

かかる本発明によれば、内筒の外周面および外筒の内周面がねじ構造によって互いに螺合することから、両者は軸線方向に移動不能に固定される。さらに雌ねじ部と雄ねじ部が互いにロウ材で接合することから、両者は周方向に移動不能に固定され、螺合が緩むことがない。したがって外筒および内筒は従来よりも強固に結合される。しかも、互いに螺合する雌ねじ部および雄ねじ部間の凹凸断面の隙間はロウ材で埋められるため、高圧にされた作動油がねじの螺合箇所から漏出することはない。ロウ材は、基本的には軸力や周方向力を負担することなく単にねじの螺合箇所の隙間を埋めるものである。したがって本発明になるロウ材で接合された接合部分は、従来の単なるロウ付けよりも耐久性に優れる。

本発明の好ましい実施形態として、雌ねじ部および雄ねじ部は、油圧室を挟んで軸線方向先端側および軸線方向後端側の双方に設けられるとよい。かかる実施形態によれば、油圧室を液密に封止することができ、油圧チャック構造の耐久性が益々向上する。他の実施形態として、油圧室よりも先端側あるいは後端側に雌ねじ部および雄ねじ部を設けることなく、従来のように内周面と外周面を単にロウ材で接合してもよい。

本発明の一実施形態として、外筒の内周面は、雌ねじ部が形成される大径の先端部、この先端部よりも後端側で油圧室と接する小径の軸線方向中間領域、およびこれら先端部と軸線方向中間領域の境界に形成されて先端側へ指向する環状面を含み、内筒は、内筒の先端部に形成されるフランジを含み、フランジの外周に雄ねじ部が形成され、フランジの後端側の端面が環状面と密着する。かかる実施形態によれば、フランジと環状面を密着させることから、油圧室から外界までの距離を長くすることができる。

雌ねじ部および雄ねじ部のねじピッチは特に限定されないが、本発明の好ましい実施形態として、雌ねじ部および雄ねじ部のねじピッチが１．０ｍｍ以下である。かかる実施形態によれば、ねじピッチを短くすることから、螺合箇所において雄ねじ部のねじ山と雌ねじ部のねじ山との噛み合い数を多くすることが可能となる。したがって先端側の螺合箇所の軸線方向長さを短くして、油圧室を内筒の中心孔の口元に近づけることができる。

本発明の好ましい実施形態として、内筒の内周面には油切り溝が設けられるとよい。かかる実施形態によれば、工具のシャンク部の外周面に付着した余分な油を、油切り溝へ逃がすことができ、油圧チャック構造が工具のシャンク部の外周面を確りとチャックすることができる。

本発明になる油圧チャック構造の製造方法は、相対的に大径の中心孔を含む筒状の先端部と、先端部から後端側へ向かって延び相対的に小径の中心孔を含む筒状の軸線方向中間領域と、軸線方向中間領域から後端側へ向かって延び中心孔の孔底を含む筒状の後端部と、先端部の内周面と軸線方向中間領域の内周面との境界に設けられて先端側へ指向する先端側環状面と、先端部の内周面に形成される先端側雌ねじ部と、後端部の内周面に形成される後端側雌ねじ部とを有する外筒を準備する。また先端側環状面の外周縁および中心孔の孔底の外周縁に沿って、線状のロウ材を設置する。また先端から後端側に向かって延びる工具保持孔と、先端部の外周面に形成されるフランジと、フランジの外周面に形成される先端側雄ねじ部と、後端部の外周面に形成される後端側雄ねじ部とを有する内筒を準備する。また外筒の中心孔に内筒を挿入し、先端側雌ねじ部に先端側雄ねじ部を螺合させるとともに後端側雌ねじ部に後端側雄ねじ部を螺合させて内筒のフランジまたは後端部を外筒の先端側環状面または中心孔の孔底に突き当て、先端側雄ねじ部および先端側雌ねじ部と後端側雄ねじ部および後端側雌ねじ部との間にあって外筒の内周面と内筒の外周面との間に油圧室を画成する。また互いに螺合した外筒および内筒をロウ付け温度以上で加熱して、先端側雄ねじ部および先端側雌ねじ部をロウ材で接合し、後端側雄ねじ部および後端側雌ねじ部をロウ材で接合する。接合後、ロウ付け温度よりも低い浸炭温度で外筒および内筒に浸炭を施す。浸炭後、外筒および内筒を浸炭温度よりも低い焼き入れ温度に加熱し、その後に急冷して、外筒および内筒に焼き入れを施す。これにより、ロウ材による雌ねじ部および雄ねじ部の接合と、外筒および内筒の浸炭焼き入れを両立させることができる。

好ましい実施形態として、上述した焼き入れ後、外筒および内筒に焼き戻しを施す。

このように本発明によれば、雌ねじ部および雄ねじ部の螺合により、内筒と外筒の固定を強固にすることができ、内筒と外筒の接合強度が従来よりも向上する。しかもロウ材によって内筒と外筒の螺合が緩むことがないばかりでなく、ロウ材の耐久性が従来よりも向上する。本発明によれば、強度および耐用年数にすぐれた油圧チャック構造を提供することができる。

本発明の一実施形態になる油圧チャック構造を具備する工具ホルダを示す縦断面図である。 同実施形態を示す横断面図である。 同実施形態を示す横断面図である。 同実施形態を示す縦断面図および側面図である。 雌ねじ部および雄ねじ部の螺合箇所を拡大して示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。

図１および図４は、本発明の一実施形態になる油圧チャック構造を具備する工具ホルダを示す説明図であり、図１は軸線および１の油路を含む平面で切断した縦断面を表し、図４の上半分は軸線および他の油路を含む平面で切断した縦断面を表す。なお図４の下半分は、側面図である。図２および図３は、同実施形態を示す横断面図であり、図２は内筒および外筒を軸線に直角な平面で切断し、図３は内筒のシリンダ室を軸線に直角な平面で切断したものである。工具ホルダ１０は、後端部に配置されたシャンク部１１と、先端部に配置された工具保持部１２と、これらの境界に形成されたフランジ１３を備える。シャンク部１１は、軸線Ｏに沿って延びる貫通孔１４を有し、図示しない工作機械の主軸に装着される。工具保持部１２は、シャンク部１１の外径よりも大きく、後端側から先端側まで一定の外径を備える。フランジ１３は、シャンク部１１および工具保持部１２よりもさらに大きな外径を有する。これらシャンク部１１、フランジ１３、および工具保持部１２は、いずれも軸線Ｏを中心として軸線方向に延びる。

工具保持部１２は、互いに移動不能に結合する外筒１５および内筒１６を含み、リーマやドリルやその他の刃物といった工具を把持する。外筒１５はシャンク部１１と一体に形成された円筒の筒体であり、外筒１５の中心孔は、先端側で開口し、後端側でシャンク部１１を貫通する貫通孔１４と接続する。内筒１６は外筒１５に包囲される。外筒１５および内筒１６は、先端部、後端部、およびこれらの間に位置する軸線方向中間領域を有する。内筒１６の中心孔は工具保持孔２９を構成する。工具保持孔２９は内筒１６の先端から後端まで内径一定で延びる貫通孔であり、後端側で貫通孔１４と接続する。工具保持孔２９には図示しない工具（刃物）のシャンク部が先端側から挿入される。工具保持孔２９の孔壁面、すなわち内筒１６の内周面、には螺旋状に延びる油切り溝３０が形成される。油切り溝３０の軸線方向位置は、内筒１６の軸線方向中間領域と一致する。内筒１６の後端部２４および先端部２６には、油切り溝が形成されない。

外筒１５の中心に設けられた中心孔は、先端側が開口し、後端側に孔底を有し、外筒１５の軸線方向中間領域１８で内径一定に延び、先端部１９の内径が、軸線方向中間領域１８の内径よりも大径にされる。また外筒１５の後端部１７の内径が、軸線方向中間領域１８の内径よりもやや小径にされる。このように先端部１９の内径が軸線方向中間領域１８の内径よりも大きいことから、外筒１５の内周面に環状の段差が形成される。具体的には、外筒１５の内周面のうち先端部１９と軸線方向中間領域１８との境界に、先端側に指向する平坦な開口側環状面２０が形成される。開口側環状面２０の外周縁は、先端部１９の内周面と接続し、当該接続箇所には環状の盗み溝２０ｇが形成される。

外筒１５の中心孔の孔底は貫通孔１４と接続するところ、後端部１７における外筒１５の中心孔の内径は、貫通孔１４の内径よりも大きい。このため外筒１５の後端部１７には先端側へ指向する平坦な孔底側環状面２８が形成される。孔底側環状面２８の外周縁は、後端部１７の内周面と接続し、当該接続箇所には環状の盗み溝２８ｇが形成される。

外筒１５の中心孔には雌ねじ部が形成される。具体的には、後端部１７の内周面および先端部１９の内周面に雌ねじ部１７ｆ，１９ｆがそれぞれ形成される。

内筒１６は円筒体であって、内筒１６の外周面が外筒１５の内周面に取付固定される。内筒１６の外周面には、互いに軸線方向に離隔して周方向に延びる円周溝２１ｇ，２２ｇと、後端側の円周溝２１ｇおよび先端側の円周溝２２ｇを連絡する軸線方向溝２３ｇが形成される。円周溝２１ｇ，２２ｇはアリ溝であり、図１および図４に示すように溝底部分の幅寸法が溝開口部分の幅寸法よりも大きい。

軸線方向溝２３ｇは周方向に間隔を空けて複数本設けられ、軸線方向に延びる。円周溝２１ｇ，２２ｇの溝底から内筒１６の内周面までの径方向肉厚は、相対的に薄肉にされる。これに対し、円周溝２１ｇ，２２ｇが設けられていない内筒１６の後端部２４、中央部２５、および先端部２６の径方向肉厚は、相対的に厚肉にされる。特に先端部２６の外周面には、外径方向に突出する環状のフランジ２７が形成される。また後端部２４の外周面およびフランジ２７の外周面には雄ねじ部２４ｍ，２６ｍがそれぞれ形成される。

内筒１６の外周面に設けられた後端側の雄ねじ部２４ｍおよび先端側の雄ねじ部２６ｍは、外筒１５の内周面に設けられた後端側の雌ねじ部１７ｆおよび先端側の雌ねじ部１９ｆと螺合する。具体的には、後端部２４の外周面に設けられた雄ねじ部２４ｍが、後端部１７の内周面に設けられた雌ねじ部１７ｆに螺合するとともに、フランジ２７の外周面に設けられた雄ねじ部２６ｍが、先端部１９の内周面に設けられた雌ねじ部１９ｆに螺合する。

本実施形態の雄ねじ部２４ｍ，２６ｍと雌ねじ部１７ｆ，１９ｆとの隙間にはロウ材が介在する。これにより内筒１６の後端部２４は、全周に亘って外筒１５の後端部１７と隙間なく接合する。また内筒１６のフランジ２７は、全周に亘って外筒１５の先端部１９と隙間なく接合する。雌ねじ部１７ｆと雄ねじ部２４ｍとの隙間はロウ材で埋められ、両者の螺合が緩むことはない。同様に雌ねじ部１９ｆと雄ねじ部２６ｍとの隙間もロウ材で埋められる。

内筒１６は、上述のように外筒１５の中心孔に挿入されて、ロウ材で外筒１５に分離不能に接合される。内筒１６の外周面に設けられた円周溝２１ｇ，２２ｇおよび軸線方向溝２３ｇは、外筒１５の内周面によって覆われることにより、油圧室２１，２２および連絡油路２３をそれぞれ画成する。後端側の油圧室２１は内筒１６の後端部２４の先端側と隣接する。先端側の油圧室２２はフランジ２７の後端面と隣接する。

雌ねじ部２４ｍ，２６ｍおよび雄ねじ部１７ｆ，１９ｆのねじ山は、１条ねじであって、１．０ｍｍのねじピッチを有する。あるいはねじピッチは１．０ｍｍ以下であってもよい。先端側にある雌ねじ部２６ｍおよび雄ねじ部１９ｆの螺合箇所を、例えば５山の噛み合いとすれば、螺合箇所の軸線方向寸法Ｌは約５ｍｍになる。したがって螺合箇所の軸線方向寸法Ｌと同じく、フランジ２７の厚みを約５ｍｍとして、先端側の油圧室２２は工具保持部１２の先端から約５ｍｍの位置に設けられる。

工具ホルダ１０に設けられた油圧チャック構造につき説明すると、外筒１５の内周面と外周面との間には、軸線Ｏと平行に延びる油路３１，３２が穿設される。油路３１の先端は油圧室２１と接続し、油路３１の後端は第１シリンダ室３３と接続する。油路３２の先端は油圧室２２と接続し、油路３２の後端は第２シリンダ室３４と接続する。

油圧チャック構造の第１シリンダ室３３および第２シリンダ室３４は、図２に示すように貫通孔１４を挟むようにして、外筒１５の後端部に配設される。第１シリンダ室３３は外筒１５の外周面から軸線直角方向に延びる有底の穴４１の奥側である。第１シリンダ室３３の開口側は円柱状のピストン部材３７によって封止される。穴４１の開口側の内周面には雌ねじ部４３が形成される。穴４１の奥側にピストン部材３７を収容した状態で、この雌ねじ部４３には、雄ねじ３５が螺合する。第２シリンダ室３４も第１シリンダ室３３と同様に構成される。このため外筒１５の後端部には、穴４２と、雌ねじ部４４と、雄ねじ３６と、ピストン部材３８がさらに設けられる。穴４１，４２は互いに平行に延びる。

第１シリンダ室３３は、油路３１と、油圧室２１と、連絡油路２３と、油圧室２２と、油路３２とを順次経由して、第２シリンダ室３４と連通する。これら第１シリンダ室３３から第２シリンダ室３４までの空間は作動油または非圧縮性の作動液で満たされる。

本実施形態の油圧チャック構造の動作につき説明する。

工具ホルダ１０の使用者が、雄ねじ３５，３６の一方を穴４１，４２にねじ込むと、雄ねじ３５，３６の一方がピストン部材３７，３８の一方を穴４１，４２の奥へ押し込み、作動油の油圧が上昇する。これにより油圧室２１，２２が同時に膨張して、内筒１６が径方向に弾性変形し、工具保持孔２９が縮径する。そうすると工具保持孔２９に差し込まれた円柱形状の工具シャンク部は、油圧室２１の軸線方向位置および油圧室２２の軸線方向位置で内筒１６により締め込まれる。かくして工具保持部１２は工具シャンク部をチャックする。

本実施形態の油圧チャック構造によれば、外筒１５の内周面であって油圧室２２よりも先端側に雌ねじ部１９ｆが形成され、内筒１６の外周面には雌ねじ部１９ｆと螺合する雄ねじ部２６ｍが形成され、雌ねじ部１９ｆおよび雄ねじ部２６ｍはロウ材で接合されることから、雌ねじ部１９ｆおよび雄ねじ部２６ｍの螺合によって外筒１５に内筒１６を固定することができる。しかも雌ねじ部１９ｆおよび雄ねじ部２６ｍ間の隙間がロウ材で埋められることから、従来のボルト止めおよび単なるロウ付けによる結合と比較して、外筒１５に内筒１６を強力に結合することができる。そして油圧室２２の作動油が雌ねじ部１９ｆおよび雄ねじ部２６ｍの螺合箇所を伝って軸線方向に漏出することがなく、耐久性に優れる。後端側の雌ねじ部１７ｆおよび雄ねじ部２４ｍも同様である。

また本実施形態の油圧チャック構造によれば、雌ねじ部１９ｆ，１７ｆ（以下において先端側雌ねじ部１９ｆ、後端側雌ねじ部１７ｆと区別する場合がある）および雄ねじ部２６ｍ，２４ｍ（以下において先端側雄ねじ部２６ｍ、後端側雄ねじ部２４ｍと区別する場合がある）が、油圧室２１，２２を挟んで軸線方向先端側および軸線方向後端側の双方に設けられる。したがって油圧室２１，２２が液密に封止される。

また本実施形態の油圧チャック構造によれば、外筒１５の先端部１９の内周面が相対的に大径にされて雌ねじ部１９ｆが形成され、先端部１９よりも後端側に位置する外筒１５の軸線方向中間領域１８が相対的に小径にされて油圧室２１，２２と接し、先端部１９の内周面は先端部１９と軸線方向中間領域１８の境界に形成されて先端側へ指向する開口側環状面２０を含む。内筒１６は、内筒の先端部２６に形成されるフランジ２７を含み、フランジ２７の外周に雄ねじ部２６ｍが形成される。フランジ２７の後端側の端面は開口側環状面２０と密着する。これにより開口側環状面２０およびフランジ２７を設けない場合と比較して、油圧室２２から外界までの距離を長くすることができる。

また本実施形態によれば、外筒１５の先端部１９の内周面にねじピッチ１．０ｍｍ以下の雌ねじ部１９ｆを設け、内筒１６の先端部２６の外周面にねじピッチ１．０ｍｍ以下の雄ねじ部２６ｍを設け、両者が互いに螺合することから、先端側の螺合箇所の軸線方向寸法を短くすることができる。そして、外筒の内周面および内筒の外周面を単にロウ材で接合する従来のロウ付けよりも、先端側の油圧室２２を外筒１５および内筒１６の先端に近づけることができる。これにより、工具保持孔２９に差し込まれる工具のシャンク部を、工具保持孔２９の口元でチャックすることができる。

また本実施形態によれば、内筒１６の内周面、すなわち工具保持孔２９、には油切り溝３０が設けられる。これにより、内筒１６の内周面や、工具保持孔２９に差し込まれる図示しない工具シャンク部の外周面に余分な油が付着している場合に、余分な油を油切り溝３０へ排出して、工具シャンク部の外周面を確りとチャックすることができる。

本実施形態の工具ホルダ１０の製造方法につき説明する。

外筒１５は、先端部１９に形成されて外筒１５の軸線に沿って延びる相対的に大径の中心孔と、軸線方向中間領域１８および後端部１７に形成されて外筒１５の軸線に沿って延びる相対的に小径の中心孔と、先端部１９の内周面と軸線方向中間領域１８の内周面との境界に設けられて先端側へ指向する平坦な開口側環状面２０と、後端部１７の内周面と接続して先端側に指向する平坦な孔底側環状面２８と、先端部１９の内周面に形成される先端側雌ねじ部１９ｆと、後端部１７の内周面に形成される後端側雌ねじ部１７ｆとを有する。

かかる外筒１５を準備し、開口側環状面２０と先端部１９の内周面が接続する環状の隅部に沿って、全周に線状のロウ材を設置する。また孔底側環状面２８と後端部１７の内周面が接続する環状の隅部に沿って、全周に線状のロウ材を設置する。線状のロウ材Ｗの断面形状および設置状態を図５に模式的に示す。図５は、雌ねじ部および雄ねじ部の螺合箇所を、軸線Ｏを含む平面で断面とし、拡大して示す概略説明図である。ロウ材Ｗはその融点が９８０〜１０２０℃の範囲に含まれる金属ロウである。本実施形態のロウ材Ｗの融点は約１０００℃である。またロウ材Ｗは例えば銀ロウである。線状のロウ材Ｗは、Ｃ字のリング状に曲げられて、外筒１５に形成された盗み溝２０ｇ，２８ｇに収容され、内筒１６によって内径方向の移動を規制される。これによりロウ材Ｗは、全周に亘り、径方向移動不能に保持される。

次に、先端から後端側へ延びる工具保持孔２９と、先端部２６の外周面に形成されるフランジ２７と、先端部２６と後端部２４との間に位置する軸線方向中間領域の外周面に形成される円周溝２１ｇ，２２ｇと、フランジ２７の外周面に形成される先端側雄ねじ部２６ｍと、後端部２４の外周面に形成される後端側雄ねじ部２４ｍとを有する内筒１６を準備する。

次に、外筒１５の中心孔に内筒１６を挿入し、先端側雌ねじ部１９ｆに先端側雄ねじ部２６ｍを螺合させるとともに後端側雌ねじ部１７ｆに後端側雄ねじ部２４ｍを螺合させて、内筒１６のフランジ２７または後端部２４を外筒１５の開口側環状面２０または孔底側環状面２８に突き当てる。このように内筒１６を外筒１５の中心孔に最後までねじ込み、雌ねじ部および雄ねじ部間に軸力を発生させると、雌ねじ部のねじ山の一方斜面と雄ねじ部のねじ山の一方斜面が当接する一方、雌ねじ部のねじ山の他方斜面と雄ねじ部のねじ山の他方斜面が離間して隙間Ｖが生じる。かかる隙間Ｖは螺旋状に連続して延び、盗み溝２０ｇ，２８ｇとそれぞれ接続する。互いに当接するねじ山は５山（５周）以上有るのが好ましい。

雌ねじ部と雄ねじ部を螺合させると、内筒１６の円周溝２１ｇ，２２ｇが外筒１５の内周面に覆われて、先端側雌ねじ部１９ｆおよび先端側雄ねじ部２６ｍと後端側雌ねじ部１７ｆおよび後端側雄ねじ部２４ｍとの間にあって外筒１５の内周面と内筒１６の外周面との間に油圧室が画成される。

次に、互いに螺合した外筒１５および内筒１６をロウ付け温度（約１０００℃）以上で加熱して、線状のロウ材Ｗを溶融させる。液状化したロウ材Ｗは、図５に矢印で示すように隙間Ｖに侵入する。このとき開口側環状面２０および孔底側環状面２８を上向きにするとよく、液状化したロウ材Ｗは毛細管現象によって、下から上に向かって雌ねじ部と雄ねじ部との螺旋状隙間に侵入する。また開口側環状面２０あるいは孔底側環状面２８が、隙間Ｕを介して内筒１６と対面する場合、液状化したロウ材Ｗは、毛細管現象によって、隙間Ｕにも侵入する。

次に外筒１５および内筒１６の温度が下降してロウ付け温度を下回ると、隙間Ｖ，Ｕに侵入したロウ材が凝固し、先端側雄ねじ部２６ｍおよび先端側雌ねじ部１９ｆがロウ材Ｗで接合され、後端側雄ねじ部２４ｍおよび後端側雌ねじ部１７ｆがロウ材Ｗで接合される。

次に炭素原子を含む雰囲気中で、外筒１５および内筒１６をロウ付け温度（約１０００℃）よりも低い浸炭温度（約９４０℃）にして、外筒１５および内筒１６に浸炭を施す、
次に、外筒１５および内筒１６を浸炭温度（約９４０℃）よりも低い焼き入れ温度（約８４０℃）から急冷し、外筒１５および内筒１６に焼き入れを施す。

必要であれば、次に、外筒１５および内筒１６を焼き戻し温度（約１８５℃）まで温度上昇させ、その後徐々に温度低下させて外筒１５および内筒１６に焼き戻しを施すとよい。

本実施形態の製造方法によれば、ロウ材Ｗによる接合の後、外筒１５および内筒１６に浸炭を施すことから、雄ねじ部および雌ねじ部が強力に接合されるのみならず、ロックウェル硬さＨｒｃ５５〜６０の工具ホルダ１０を得ることができる。なお上述した各温度の例は一例にすぎず、他の温度であってもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

この発明になる油圧チャック構造は、工作機械の分野において有利に利用される。

１０ 工具ホルダ、 １１ シャンク部、 １２ 工具保持部、
１４ 貫通孔、 １５ 外筒、 １６ 内筒、 １７ 外筒後端部、
１７ｆ 後端側雌ねじ部、 １８ 軸線方向中間領域、 １９ 外筒先端部、
１９ｆ 先端側雌ねじ部、 ２０ 開口側環状面、 ２０ｇ 盗み溝、
２１，２２ 油圧室、 ２１ｇ，２２ｇ 円周溝、 ２３ 連絡油路、
２３ｇ 軸線方向溝、 ２４ 内筒後端部、 ２４ｍ 後端側雄ねじ部、
２５ 中央部、 ２６ 内筒先端部、 ２６ｍ 先端側雄ねじ部、
２７ フランジ、 ２８ 孔底側環状面、 ２８ｇ 盗み溝、
２９ 工具保持孔、 ３０ 油切り溝、 ３１，３２ 油路、
３３ 第１シリンダ室、 ３４ 第２シリンダ室。

Claims (7)

1. 外筒と、内筒と、前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に形成される油圧室とを備え、前記油圧室に作動液を供給して内筒の内周面を内径方向に縮径させて、内筒の中心孔に挿通される工具のシャンク部を把持するチャック構造において、
   前記外筒の内周面には前記油圧室よりも先端側および／または後端側に雌ねじ部が形成され、前記内筒の外周面には前記雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成され、前記雌ねじ部および前記雄ねじ部はロウ材で接合されることを特徴とする、油圧チャック構造。
2. 前記雌ねじ部および前記雄ねじ部は、前記油圧室を挟んで軸線方向先端側および軸線方向後端側の双方に設けられる、請求項１に記載の油圧チャック構造。
3. 前記外筒の内周面は、前記雌ねじ部が形成される大径の先端部、前記先端部よりも後端側で前記油圧室と接する小径の軸線方向中間領域、およびこれら先端部と軸線方向中間領域の境界に形成されて先端側へ指向する環状面を含み、
   前記内筒は、内筒の先端部に形成されるフランジを含み、前記フランジの外周に前記雄ねじ部が形成され、
   前記フランジの後端側の端面が前記環状面と密着する、請求項１または２に記載の油圧チャック構造。
4. 前記雌ねじ部および前記雄ねじ部のねじピッチが１．０ｍｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の油圧チャック構造。
5. 前記内筒の内周面には油切り溝が設けられる、請求項１〜４のいずれかに記載の油圧チャック構造。
6. 相対的に大径の中心孔を含む筒状の先端部と、前記先端部から後端側へ向かって延び相対的に小径の中心孔を含む筒状の軸線方向中間領域と、前記軸線方向中間領域から後端側へ向かって延び中心孔の孔底を含む筒状の後端部と、前記先端部の内周面と前記軸線方向中間領域の内周面との境界に設けられて先端側へ指向する先端側環状面と、前記先端部の内周面に形成される先端側雌ねじ部と、前記後端部の内周面に形成される後端側雌ねじ部とを有する外筒を準備し、
   前記先端側環状面の外周縁および前記中心孔の孔底の外周縁に沿って、線状のロウ材を設置し、
   先端から後端側に向かって延びる工具保持孔と、先端部の外周面に形成されるフランジと、前記フランジの外周面に形成される先端側雄ねじ部と、後端部の外周面に形成される後端側雄ねじ部とを有する内筒を準備し、
   前記外筒の中心孔に前記内筒を挿入し、前記先端側雌ねじ部に前記先端側雄ねじ部を螺合させるとともに前記後端側雌ねじ部に前記後端側雄ねじ部を螺合させて前記内筒のフランジまたは後端部を前記外筒の先端側環状面または中心孔の孔底に突き当て、前記先端側雄ねじ部および前記先端側雌ねじ部と前記後端側雄ねじ部および前記後端側雌ねじ部との間にあって前記外筒の内周面と前記内筒の外周面との間に油圧室を画成し、
   互いに螺合した前記外筒および前記内筒をロウ付け温度以上で加熱して、前記先端側雄ねじ部および前記先端側雌ねじ部を前記ロウ材で接合し、前記後端側雄ねじ部および前記後端側雌ねじ部を前記ロウ材で接合し、
   前記接合後、前記ロウ付け温度よりも低い浸炭温度で前記外筒および前記内筒に浸炭を施し、
   前記浸炭後、前記浸炭温度よりも低い焼き入れ温度で加熱後に急冷して前記外筒および前記内筒に焼き入れを施す、油圧チャック構造の製造方法。
7. 前記焼き入れ後、焼き戻し温度で前記外筒および前記内筒に焼き戻しを施す、請求項６に記載の油圧チャック構造の製造方法。

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