JPH11502158A - 成形されるジョーを有するチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用するチャックは、チャック本体に回転可能に取り付けられ、チャックのジョーのねじにはめあうナットを含んで成る。ジョー面のようなチャックのジョーの形状は、金属の選択的な再分配により操作的に形成される。この手段におけるチャックのジョーの形成は、金属における粒子の構造的な指向性に起因して先行技術における機械的技法により成形されたジョーとは区別される。チャックのジョーの形成は、好ましくは、例えば、華氏１０００度を超えない低い温度で起きる。

Description

【発明の詳細な説明】 成形されるジョーを有するチャック 発明の背景 本発明は、一般に、ドリルや他の工具の駆動装置とともに使用するためのチャ ックに関する。種々のタイプの工具の駆動装置は、よく知られており、電動式、 または、空気圧式はもちろん手動式も含んでいる。 ねじれドリルは、そのような駆動装置に利用される一般的な工具であるが、そ の工具は、また、ねじドライバ、ナットドライバ、ばり取り、砥石や他の切断も しくは研磨工具が取り付けられたものを含んでもよい。 その工具は、直径が変化するシャンクをそうするもの、あるいは、工具のシャ ンクの断面が多角形であってもよいので、装置には、通常、比較的広い範囲にわ たって調整できるチャックが備えられている。チャックは、ねじ孔またはテーパ 孔によって駆動装置の出力軸に取付られてもよい。 種々のチャックがその技術分野において開発されている。 チャックのひとつの形態においては、３つのジョーが、円周上に約１２０度間 隔で互いに離隔している。そのようなジョーは、駆動装置の出力軸に取り付けら れ本体内に角度付けられて配置された通路によって拘束されている。これらの通 路は、ジョーに係合する拘束されたナットに対する一方向の本体の回転によりジ ョーが工具の円柱状のシャンクを把持するように形成されている。その拘束され たナットに対する他の方向の回転が、ジョーの把持関係を緩める。そのようなチ ャックは、本体とナットの間の相対回転が手動により行われるならば、キーのな いものであってもよい。そのようなチャックの一つの例は、「チャック」と称さ れる米国特許第5348317 号に開示されている。この特許は、本出願人に共に譲渡 されており、全体の開示は本出願の一部を構成するものとする。 これらのチャックの各ジョーは、工具のシャンクに係合するための「かみ合い 」を形成する略傾斜面を含んでいる。過去においては、そのかみ合いはジョー の仕上がりの長さと実質的に等しい長さを有する金属の１個の「ブランク」をフ ライス削り、または、研削によって形成していた。この技法は、適したジョーを 製造するが、不利益がないことはない。例えば、そのかみ合いは、金属の除去に より形成されるのでブランクは、仕上がったジョー部材の体積よりも十分に大な る金属の体積で始まる。大量生産の状態においては、除去される金属に帰するコ ストは、かなりのものとなる。さらに、そのかみ合いを形成するために利用され るフライス削りまたは研削の操作は、ジョー部材が工具のシャンクを把持すべく 、適切に収束することを確保するために比較的高精度のものの一つでなければな らない。従って、フライス削りまたは研削が、チャックの生産において問題を持 ち込むこととなる。 発明の概要 本発明は、前述の考察および他の先行技術の構成および方法を認識し、取組ん でいる。それゆえに、改良されたチャックを提供することが本発明のひとつの目 的である。 フライス削りまたは研削によって形成されないかみ合い部を有するジョーを組 み込んだチャックを提供することがさらなる目的である。 金属の選択的な再分配により操作的に形成されるかみ合い部を有するジョーを 提供することがさらなる目的である。 そのようなチャックとともに使用するためのジョー部材を製造する方法提供す ることがさらなる目的である。 これらの目的の幾つかは、回転可能な駆動軸を有する手動式または動力式の駆 動装置とともに使用するためのチャックにより達成される。 本発明に係るチャックは、前部および後部を有する略円柱状の本体部材を有す る。その後部は、駆動装置の駆動軸にはめ合わせるべく内部に形成される軸孔を 有している。その前部は、内部に形成される軸収容孔、および、軸収容孔を通じ て角度付けられて配置形成され軸収容孔に交わる複数の通路を有している。 そのチャックは、角度付けられて配置された各通路に摺動可能に位置決められ る複数の細長いジョー部材を含んでいる。そのような各ジョーは、外面上にねじ を形成する円柱状のシャンク部を含んでいる。そのシャンク部は、ジョー面を形 成する略傾斜面を有するかみ合い部に一体に延在している。 各ジョーは、さらに、材料内部の選択的な再分配により操作的に形成される個 々の材料の一つを構成する少なくともかみ合い部における組織粒子の指向性を有 している。ナットは、回転によりジョーを動作させるようにジョー部材に形成さ れるねじに係合させるべく本体部材に対して回転可能に取り付けられる。 回転可能なナット係合要素が回転がナットを回転せしめるようにナットに連結 されてもよい。例示的な構成においては、そのような回転可能なナット係合要素 は、本体部材の前部を収容する略円柱状のスリーブ部材を含んでもよい。好まし くは、そのようなスリーブ部材は、手動式の回転を容易にするために外面上に把 持面を形成してもよい。リアスリーブ部材は、また、本体部材の後部を収容する ものであってもよい。 例示的な構成においては、チャックは、また、本体部材に位置決めされるベア リングスラストリングと、ナットとスラストリングとの間に配される少なくとも ひとつのアンチフリクションベアリングとを含んでいる。 本発明の他の目的は、前述したタイプのチャックとともに使用するためのジョ ー部材を製造する方法によって達成される。そのような方法は、選択された金属 のブランクをもたらす第１のステップを含んでいる。 そのブランクは、第１の所定の長さの円柱のように形成される。加えたステッ プに従い、ブランクが第１の所定の長さよりも大なる第２の所定の長さを有する 中間形状に材料の選択的な再分配により操作的に形成される。中間形状はテーパ 部に一体に延在する略円柱状のシャンク部を有している。テーパ部は第３の所定 の長さを有し、第１の端部の小なる直径に延在するブランクの中間位置でより大 なる直径であることがテーパ部の特徴である。それから、テーパ部が、材料の選 択的な再分配によって操作的にジョー面を形成する略傾斜面を有するかみ合い部 に形成される。かみ合い部は、実質的に第２の所定の長さを有し、テーパ部の対 応する軸方向の位置での断面積に実質的に等しい断面積を軸方向の位置で有する 。結果として、ジョー部材が所望されるように、シャンク部およびかみ合い部 を有して製造される。 本発明の例示的な方法においては、円形の面取りが金属の選択的な再分配によ る操作的によってブランクの大１の端部に中間形状が形成される前に形成される 。面取りは、所定の直径を有するブランクの第１の端面を形成する。好ましくは 、中間形状のテーパ部が、ブランクの第１の端部での所定の直径に実質的に等し い最小直径となるようにテーパに形成される。好ましくは、弾丸形状の非線形の テーパであることがそのテーパ部の特徴である。円形状の面取りは、また、第１ の端面に対向するブランクの第２の端面に形成されてもよい。さらに、角度付け られた端面がブランクの第１の端面に材料の選択的な再分配によって操作的に形 成されてもよい。加えたステップに従い、シャンク部の直径が金属の選択的な再 分配により第２の所定の直径に操作的に低減されてもよい。 好ましくは、外部の熱が成形の前にブランクの材料に加えられない、または、 材料は、操作的な形成以前に、華氏約１０００度を超える温度で加熱されない。 本発明における他の目的、特徴、および、形態は、以下により詳細に述べられ る。 図面の簡単な説明 本発明の十分なかつ実施可能な開示は、当業者に対する最良の実施形態を含み 、添付の図面への参照を含む明細書の残りの部分において、さらに詳しく述べら れる。 図１は、本発明の実施態様に従って組立られたチャックにおける縦方向の部分 断面図である。 図２は、図１に示されるチャックの分解図である。 図３は、本発明に従って作製されたジョー部材の拡大斜視図である。 図４は、図３に示されるようなジョー部材を生産するために利用される５つの ステーションを有する成形機械を図示するものである。 図５Ａは、図３に示されるようなジョー部材を生産するための初期の金属片と して利用されるブランクの斜視図である。 図５Ｂは、一巻きの金属ワイヤから切断された図５Ａにおけるブランクを図示 するものである。 図６Ａは、図４の機械における最初の段階の後の形成されたブランクを図示す るものである。 図６Ｂは、図６Ａの形状を製造するために図４の機械において利用される型を 図示するものである。 図７Ａは、図４の機械における第２の段階の後の形成されたブランクを図示す るものである。 図７Ｂは、図７Ａの形状を製造するために図４の機械において利用される型を 図示するものである。 図８Ａは、図４の機械における第３の段階の後の形成されたブランクを図示す るものである。 図８Ｂは、図８Ａの形状を製造するために図４の機械において利用される型を 図示するものである。 図９Ａは、図４の機械における第３の段階の後の形成されたブランクの他の図 である。 図９Ｂは、図４の機械における第４の段階の後の形成されたブランクを図示す るものである。 図９Ｃは、図９Ｂの形状を製造するために図４の機械において利用される型を 図示するものである。 図１０は、図４の機械における第５の段階において使用する型を図示するもの である。 図１１は、図４の機械における第３の段階の後の形成されたブランクの中間形 状の拡大正面図である。 図１１Ａは、図１１における１１Ａ−１１Ａ線に沿った断面図である。 図１２は、図４の機械における第５の段階の後の形成されたジョー部材の拡大 断面図である。 図１２Ａは、図１２における１２Ａ−１２Ａ線に沿った断面図である。 図１３および図１４は、それぞれ、本発明に従い形成されたジョーの一部分、 および、先行技術の方法に従い製造されたジョーの対応する一部分の軸方向断面 における１０倍の倍率の顕微鏡写真である。 図１５および図１６は、それぞれ、本発明に従い成形されたジョー、および、 先行技術の方法に従い製造されたジョーの横断面における５０倍の倍率の顕微鏡 写真である。 本明細書および図面において、参照符号が繰り返し使用されるのは、本発明の 同一もしくは相似の形態もしくは要素をあらわすことを意味するものである。 好ましい実施態様の詳細な説明 本発明が例示的な実施態様の説明にすぎず、また、本発明のより広い形態を制 限することを意味するものではなく、より広い形態が例示的な構成において具体 化されていることは当業者により理解されるべきである。 図１および図２は、本発明のある形態を説明のための基本として使用されるキ ーレスチャック１０を示す。この点において、チャック１０は、本発明に従い改 良されうる典型的なチャックの単なる例示である。従って、本発明は、図示され たチャックの適切な形態に制限されるものではないことを明確に理解されるべき である。むしろ、本発明の形態は、種々の適切な形態のキーチャックとキーレス チャックとに適用可能である。 チャック１０は、フロントスリーブ部材１２、別個のリアスリーブ部材１４、 本体部材１６、および、複数のジョー１８を含んでいる。示されるように、本体 部材１６は、略円筒形状であり、ノーズ部または前方部２０と、テール部または 後方部２２とを含んでいる。軸収容孔２４は、本体部材１６のノーズ部２０に形 成されている。収容孔２４は、チャック１０が収容することを意図した最も大き な工具のシャンクよりも多少大きい。ねじ孔２６は、本体部材１６のテール部２ ２内に形成されており、利用されるであろう駆動装置（図示されていない）の出 力軸を使用するために規格サイズである。孔２４および２６は、本体部材１６の 中央部位２８に連通している。ねじ孔２６が図示されているが、そのような孔 が、テーパ駆動軸にはめあわすために規格サイズのテーパ孔に置き換えられても よい。 複数の通路３０は、各ジョー１８を収容するために本体部材１６に形成されて いる。好ましくは、チャック１０は、この構成において約１２０度の円弧で互い に離隔した３つ（３）のそのような通路３０を含んでいる。通路３０およびジョ ー１８の軸線は、チャックの軸線に対して角度付けられ、本体部材１６の前方の 共通点でチャックの軸線に交差している。 各ジョー１８は、本体部材１６の軸線に対して略平行である工具係合面３２を 有している。各ジョー１８は、さらに、ねじ３４が係合面３２にほぽ対向する外 面に形成されている。当業者は、ねじ３４が本発明の範囲内であらゆる適切なタ イプおよびピッチであってもよいことは理解するであろう。 この例示の構成において、本体部材１６は、さらに、好ましくは本体部材１６ と一体とされるスラストリング部材３６を含んでいる。示されるように、スラス トリング部材３６は、セルフコンテインアンチフリクションベアリングアッセン ブリ(self-contained anti-friction bearing accembly)４０のインナーレース に係合させるための弓形の台座面を形成するスラスト面３８を含んでいる。ベア リングアッセンブリ４０は、ここでボールベアリングのように示される複数の軸 受要素４２を含んでいる。スラストリング部材３６は、それを通じて各ジョー１ ８を後退させるためにその円周の回りに間隔をもって配される複数のジョー案内 通路４４を含んでいることは理解されるであろう。 チャック１０は、さらに、ジョー１８のねじ３４に係合するナットを含んでい る。本体部材１６に対してのナットの回転が、ジョー１８を所望されるように前 進または後退させる。ナットの種々の形態が本発明の範囲内において利用されて もよいが、示される例示的なチャックは、半円部分４６および４８を有するスプ リットナットを利用している。部分４６および４８は、それぞれ、図示されるよ うに、その内周面に形成されるねじ５０および５２を有している。保持バンド５ ４は、チャック１０が組み立てられるとき、環状のナットのように部分４６およ び４８を一緒に維持するために設けられている。また、ワンピースナットまたは 他の適当な形態が、この目的のために利用されてもよい。 この例示的な構成において、フロントスリーブ部材１２は、本体部材１６のノ ーズ部２０に緩く取り付けられるように合わせられている。図示されるように、 フロントスリーブ部材１２は、部分４６および４８におけるすりわり５８に係合 するドライブリブ５６を含んでいる。その結果として、フロントスリーブ部材１ ２とナットとは、操作上連結され、例えば、フロントスリーブ部材１２が回転さ れるとき、ナットはそれとともに回転されるであろう。 図示されるように、フロントスリーブ部材１２は、本体部材１６のノーズ部２ ０の基部における突起６２に支えられ合わせられる環状の突起６０を含んでいる 。ノーズ部品６４は、フロントスリーブ部材１２を維持するために突起６０の後 に続いてノーズ部２０の所定位置に配置されている。この場合、ノーズ部品６４ は、ノーズ部２０上に圧入で維持するために所定の寸法で作られている。ノーズ 部品６４は、また、ある場合において留め金、ねじなどにより固定されてもよい 。 上述したように、チャックのジョーは、円柱状の“ブランク”をフライス削り 、または、研削することにより典型的には成形される。この技術は、そのブラン クが作られるジョーのような少なくとも長さおよび直径を有していることを要求 する。ジョーにおける係合面および他の形状を形成するにおいて除去される金属 は、大部分浪費される。 図３を参照するに、本発明に従い製造されるジョー部材６６が図示されており 、ジョー１８のようにジョーを製造すべく形成されたねじを有している。わかる ように、ジョー部材６６は噛み合い部７０に一体に延在するシャンク部６８を含 んでいる。 噛み合い部７０の略傾斜面７２は、図１および図２において符号３２で参照さ れて示されるような係合、または、「ジョー面」を形成する。示される実施態様 において、この係合面は、「Ｗ」に似るように、その軸線に対して横方向に伸び る面形状を有するように形成されている。しかしながら、「Ｖ」のような他の適 切な形状が、また、本発明に従い製造されてもよい。 円形の面取り（チャンファ）７４がシャンク部６８に隣接する部材６６の「後 端」に形成されてもよい。端面７６は、対向して部材６６の「前端」に形成され ている。端面７６は、面７２が噛み合い部７０の弓状の背７８よりもさらに軸線 方向に伸びるように水平面に対して示されるように角度付けられてもよい。この 角度付けの効果として、端面７６は、チャックの中に取り付けられるとき、チャ ック１０の縦方向の軸線に対してほぼ垂直になるだろう。 さて、述べられるように、部材６６は金属の除去なしに略円柱状のブランクか らこの段階まで形成される。すなわち、形成される傾斜面７２およびジョー面を 含む種々の示される形状は、ブランクの「操作的な形成」によって製造される。 この製法において、ブランクの金属は、これらの形状が製造されるように選択的 に再分配される。 図４を参照するに、成形機械（通常、８０で指示される）は、６６のような部 材を操作的に製造するために利用されるものが図示されている。以下にさらに十 分に説明されるように、機械８０は、部材６６の形成において種々の形態が作ら れる複数のステーションを含んでいる。本発明の好ましい実施態様において、機 械８０は、５個（５）のステーションを含んでいる。８２で示されるような５個 （５）の把持または搬送機構は、ステーションからステーションに移動するため に設けられている。 機械８０は、示されるように、互いに対向配置される平坦面を有する第１部分 ８４および第２部分８６を含んでいる。この場合、部分８６は、矢印８８で示さ れるように、部分８４に対して往復移動に適合されるものである。各成形ステー ションは、この図において、部分８４の面９２に形成される孔９０と、部分８６ の対向面から延在し結合されるパンチ９４とによって表される。部分８６は、部 分８４に向かって移動されるにしたがって、そのパンチは、そのブランクを結合 される孔に押し込む。この移動の結果として、そのブランクは、個々のステーシ ョンで部分８４の内側に設けられた型の形状に一致することとなる。 多種多様のステーションが、部材６６が多数の段階を経て形成されるために機 械８０に設けられていることは理解されよう。この一連の方法は、略円柱状のブ ランクから部材６６を一つの段階で成形することを試みることは、非常に困難な ので利用される。部材６６を別々の段階で成形することによって首尾一貫した有 効な操作的な形成が達成される。好ましくは、機械８０は、部分８４に向かって 部分８６の移動中、各ステーションでブランクを保持している。従って、生産効 率をあげるためには、成形工程においてブランクの数量がステーションの数量に 等しくされればよい。 さて、ブランクが部材６６に成形される種々の段階が述べられる。図５Ａは、 本発明に従う部材６６を製造するために利用される円柱状のブランク９６を示す 。示されるように、ブランク９６は、長さＬ１、および、部材６６の体積に実質 上等しい金属の体積となるのに十分な直径を有している。図５Ｂに示されるよう に、ブランク９６は、典型的には、適切なせん断手段を利用して１巻１００の金 属ワイヤから切断される。一般に、ブランク９６は、鋼、または、適切な合金で ある。例えば、３８〜４５炭素レンジ(carbon range)およびいくらかの鉛を有す る鋼のような中程度の炭素を含む炭素鋼がこの目的に適切であると考えられる。 しかしながら、他の適した金属または適切な材料は、また、本発明の範囲内で 利用されてもよい。 さて、図６Ａを参照するに、円形の面取り１０２は、機械８０の第１段階にお いてブランク９６の前端に形成される。面取り１０２は、直径Ｄ１を有する円形 の端面を形成している。面取り１０２は、図６Ｂに示されるように、ブランク９ ６をパンチ９４の一つによって部分８４内の補足的な型１０６に押し込むことに よって操作的に形成される。示されるように、ブランク９６は、この段階で約Ｌ １の長さを保つ。 面取り１０２が形成された後、パンチ９４は引き込まれる。それから、ブラン ク９６は、部分８４の内側にある取り外しピンを利用して型１０６から取り外さ れる。軸方向の通路１０８は、その取り外しピンがブランク９６の前端に係合し 、各孔９０を通じてそれを押し戻すことができるように部分８４に形成されてい る。ここで、明確に述べられないが、機械８０の他のステーションは、いくつか の場合のうち、最後のステーションを除いて、結合される型からブランク９６を 取り外す目的で取り外しピンをまた典型的に使用することは理解されるであろう 。 機械８０の第２段階の後、ブランク９６の形状は図７Ａに示されている。理解 されるように、ブランク９６は、この中間形状で好ましくは長さＬ１よりも大な る長さＬ２に伸ばされる。ここで、ブランク９６は、テーパ部１１２に一体に延 在する円柱状のシャンク部１１０を含んでいる。示されるように、テーパ部１１ ０の直径は、端面１０４の方向に次第に縮小され、操作的な形成におけるこの段 階の後、好ましくは、実質的にＤ１の値である。 好ましくは、テーパ部１１２はそのテーパが非線形である「弾丸形」を有して いる。以下にさらに詳しく説明されるように、テーパ部１１２の断面積は、好ま しくは、対応する軸方向の位置で所望される目的のジョー部材６６の断面積に実 質的に等しい。この形状が傾斜面７２上に形成されるジョー面に比較的複雑な細 部の形成を容易にする。ブランク９６におけるこの中間形状を形成するための適 切な型は、図７Ｂにおいて符号１１４で参照されて示されている。 図８Ａは、機械８０の第３段階の後のブランク９６の形状を示すものである。 示されるように、テーパ部１１２は、かみ合い部１１６に形成される。 噛み合い部１１６は、所望される形状のジョー面を形成する略傾斜面１１８を 含んでいる。テーパ部１１２の背は、示されるように、略半円面１２０のように 形成されている。半円面１２０は、シャンク部１１０と実質的に同様な半径を有 し、それから実質的に延在したものであってもよい。 端面１０４は、図示される外形を有する端面１２２に変形される。以下にさら に詳しく説明される理由により、もはや円形でないが、端面１２２は、それにも かかわらず、端面１０４に実質的に等しい表面積を有している。この段階におい ては、ブランク９６は、Ｌ３の長さを有している。Ｌ１よりも大なる長さＬ３は 、好ましくは、実質的に部材６６の目標の長さである。ブランク９６のイテレー ション(iteration)を形成するための適切な型は、図８Ｂにおいて符号１２４で 参照されて図示されている。 図８Ａに類似している図９Ａは、機械８０の第３段階の後のブランク９６の外 形を示している。図９Ａにおいて、しかしながら、ブランク９６の後端に作られ るようなかえり１２６は、誇張された形状で示されている。そのようなかえりは 、パンチ９４の連続した強打動作によって作られる。 図９Ｂは、機械８０の第４段階の後の形成されるようなブランク９６を示す。 理解されるように、その後端は、かえり１２６の代わりに、そのあたりに形成さ れる円形の面取り１２８を有している。加えて、端面１２２は、角度付けられた 端面１３０を製造するために図示されるように、角度付けられている。 図９Ｃは、図９Ｂにおいて示されるブランク９６のこの段階を製造するとき使 用するための適切な型１３２を示す。噛み合い部１１６が、型１３２に正確に合 わせられることを保証するために第３のステーションから第４のステーションに 移動するとき、ブランク９６はクランプ機構８２において不所望な回転は防止さ れなければならないことは理解されよう。 角度付けられた端面１３２は、ブランク９６が型１３２に挿入されるとき、好 ましくは示される位置で保持されるイジェクトピン１３３の対応する面によって 形成されてもよい。さらに、面取り１２８を作るために型１３２は、ブランク９ ６の後端の部分１３４が面９２から延在するように形成されている。パンチ９４ は、このステーションにおいては面取り１２８に対応すべく凹部１３６を形成す るために修正されている。従って、ブランク９６と凹部１３６との係合が所望さ れるような面取り１２８を製造することとなる。 機械８０の第５段階においては、ブランク９６は目標の寸法に支配される。具 体的に言うと、ブランク９６は、好ましくは、縮径部１４０を有する孔１３８を 通過される。部分１４０の内径は、好ましくは、部材６６の所望される外径に実 質的に等しい。従って、孔１３８を通過された後、ブランク９６は、図３に示さ れる部材６６の外形を得ることとなる。 さて、図１１および図１２を参照するに、本発明の重要な形態が説明される。 詳しくは、図１１は、機械８０の第３段階の後のブランク９６の中間形状を示す 。示されるように、テーパ部１１２における端面１０４からシャンク１１０に延 在する位置までの長さが長さＬ４として表される。図には、上述したように、形 成の第５段階の後の部材６６を示す。理解されるように、噛み合い部７０の長さ は、また概ね、長さＬ４を有している。 従って、テーパ部１１２内の所定の軸方向の位置は、噛み合い部７０の軸方向 の位置に対応している。 図１１Ａおよび図１２Ａにおいて示されるように、これらの各軸方向の位置で の断面は、異なる幾何学的な形状を有している。それにもかかわらず、部材６６ およびブランク９６の断面積は、対応する軸方向の位置で実質的に等しい。この 断面積は、面積Ａとして指示されている。 述べたように、面積における一致は、軸方向に対称的であるブランクから噛み 合い部７０の比較的複雑な形状を操作的に形成するにおいて役に立つことがわか る。例えば、円柱状のブランクから直接的に噛み合い部７０を製造する試みでは 、型の内部に「食いつき」を生じるであろう。本発明は、そのような「食いつき 」をなくし、そして、断面積が対応する軸方向の位置で等しいテーパ部１１２を 設けることによって有効に噛み合い部７０を製造するものである。 この形状が金属を型の内部で有効に再分配させることとなる。 本発明の重要な一面は、部材６６が形成される温度である。詳しくは、部材６ ６は、その金属の溶融温度よりも十分低い温度で形成されてもよい。 好ましくは、部材６６へのブランク９６の操作的な形成では、概ね、華氏１０ ００度を超えない温度が有効とされる。しばしば、金属の移動中の摩擦が、内部 温度の上昇原因となることは理解されるであろうが、操作的な形成を室温で達成 することが望ましい。他の場合において、形成の前にその材料にいく分かの外部 からの熱を加えることが望ましい。そのような状態において、最適な温度は、個 々の材料に依存するであろう。しかし、上述したように、概ね、華氏１０００度 以下であろう。ブランク９６の収縮は熱間鍛造のために利用されるような高い温 度で経験されるのでこれらの比較的低い温度が望ましい。 図１３および図１４は、それぞれ、本発明に従い製造されたジョーと、先行技 術の機械技法に従い製造されたものとにおける軸方向断面の一部の顕微鏡写真で ある。その個々の顕微鏡写真は、１０倍の倍率で示される。理解されるように、 機械加工で作られたジョーにおける組織の粒子の方向は、実質的に全部軸方向で ある。一方、本発明に従い製造されたジョーにおける組織粒子の方向は、実質的 に相違することが発見された。この場合、粒子は傾斜面に対して略平行に延在す る方向に向けられている。 本発明に従い製造されたジョー部材と先行技術の機械技法に従い製造されたジ ョー部材における５０倍の倍率での横断面が、それぞれ、図１５および図１６ に示される。 詳しくは、これらの顕微鏡写真は、ジョー面の「Ｗ」形状の一部を示すもので ある。先行技術によるジョーにおいては、金属の粒子が顕微鏡写真に実質的に直 交する方向に向けられているのがわかる。 すなわち、粒子の方向は、見る人の見る方向に沿って顕微鏡写真の「内部」に 広がる方向である。一方、本発明に従って製造されたジョーにおいては、組織の 粒子の方向は、ある程度外面の形状に沿っていることが理解されるだろう。 本発明の好ましい実施態様および実施の好ましい方法は、同様に説明されてい るが、変形および変化が、さらに詳しく添付された請求の範囲に述べられた本発 明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者により実施され得る。加えて 、多種の実施態様の形態は、双方、全体的もしくは部分的に交互に交換されても よいことは理解されるべきである。さらに、当業者は前述の説明は、一例にすぎ ないものであり、また、添付された請求の範囲においてさらに説明される本発明 を制限することを意図するものではないことを理解しよう。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用する チャックであって、 前部および後部を有し、該後部が前記駆動装置の前記駆動軸にはめ合わせるべ く内部に形成される軸孔を有し、該前部が内部に形成される軸収容孔、および、 該軸収容孔を通じて角度付けられて配置形成され該軸収容孔に交わる複数の通路 を有する略円柱状の本体部材と、 それぞれ、外面上にねじを形成する円柱状のシャンク部を有し、該シャンク部 がジョー面を形成する略傾斜面を有するかみ合い部に延在し、前記角度付けられ て配置された各通路に摺動可能に位置決められる複数の細長いジョー部材と、 材料内部の選択的な再分配により操作的に形成される個々の材料の一つを構成 する少なくとも前記かみ合いにおける組織粒子の指向性を有した前記各ジョー部 材と、 回転により前記ジョー部材を動作させるように該ジョー部材に形成されるねじ に係合させるべく前記本体部材に対して回転可能に取り付けられるナットと、 を具備することを特徴とするチャック。 ２．回転が前記ナットを回転せしめるように該ナットに連結される回転可能なナ ット係合要素をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の手動もしくは動力式 の駆動装置とともに使用するチャック。 ３．前記回転可能なナット係合要素は、前記本体部材の前部を収容する略円柱状 のスリーブ部材を含んでなることを特徴とする請求項２記載の手動もしくは動力 式の駆動装置とともに使用するチャック。 ４．前記スリーブ部材は、手動式の回転を容易にするために外面上に把持面を形 成していることを特徴とする請求項３記載の手動もしくは動力式の駆動装置とと もに使用するチャック。 ５．さらに、前記本体部材の前記後部を収容するリアスリーブ部材を含んでいる ことを特徴とする請求項４記載の手動もしくは動力式の駆動装置とともに使用す るチャック。 ６．前記本体部材に位置決めされるベアリングスラストリングと、前記ナットと 前記スラストリングとの間に配される少なくともひとつのアンチフリクションベ アリングとを含んでいることを特徴とする請求項３記載の手動もしくは動力式の 駆動装置とともに使用するチャック。 ７．回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに利用され るタイプのチャックに使用するジョー部材を製造する方法であって、 （ａ）選択された材料で、第１の所定の長さの円柱のように形成されるブラン クをもたらすステップと、 （ｂ）前記ブランクを前記第１の所定の長さよりも大なる第２の所定の長さを 有する中間形状に材料の選択的な再分配により操作的に形成し、該中間形状は第 ３の長さを有するテーパ部に一体に延在する略円柱状のシャンク部を有し、前記 ブランクにおける前記シャンク部に隣接する中間位置で最大径から第１の端部に 向けて直径が減少するステップと、 （ｃ）前記中間形状の前記テーパ部を、材料の選択的な再分配によって操作的 にジョー面を形成する略傾斜面を有するかみ合い部に成形するステップとによっ て、 シャンク部およびかみ合い部を有することを特徴とするジョー部材を製造する 方法。 ８．前記かみ合い部は、実質的に前記第３の所定の長さを有し、前記テーパ部の 対応する軸方向の位置での断面積に実質的に等しい断面積を軸方向の位置で有す ることを特徴とする請求項７記載のジョー部材の製造方法。 ９．弾丸形状の非線形のテーパが前記中間形状の前記テーパ部の特徴である請求 項７記載のジョー部材の製造方法。 １０．前記ステップ（ａ）とステップ（ｂ）との間に、所定の直径を有する第１ の端面を形成する円形の面取りを、金属の選択的な再分配による操作的に形成す るステップを含むことを特徴とする請求項７記載のジョー部材の製造方法。 １１．前記テーパ部が、前記ブランクの前記第１の端部での前記所定の直径に実 質的に等しい最小直径となるようにステップ（ｂ）においてテーパに形成される ことを特徴とする請求項１０記載のジョー部材の製造方法。 １２．さらに、前記シャンク部の直径を金属の選択的な再分配により第２の所定 の直径に操作的に低減するステップを含むことを特徴とする請求項７記載のジョ ー部材の製造方法。 １３．前記ブランクは、操作的な成形中、華氏約１０００度を超える温度で加熱 されないことを特徴とする請求項７記載のジョー部材の製造方法。 １４．請求項７記載の方法により製造され、回転可能な駆動軸を有する手動もし くは動力式の駆動装置とともに利用されるタイプのチャックに使用することを特 徴とするジョー部材。 １５．回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに利用さ れるタイプのチャックに使用するジョー部材であって、外面にねじを形成する円 柱状のシャンク部を有し、該シャンク部がジョー面を形成する略傾斜面を有する かみ合い部に一体に延在する個々の成形金属片と、 材料の選択的な再分配により操作的に形成される少なくとも前記かみ合い部に おいて組織粒子の指向性を有する前記ジョー部材と、 を具備することを特徴とするジョー部材。 １６．回転可能な駆動軸を有する手動もしくは動力式の駆動装置とともに利用さ れるタイプのチャックに使用するジョー部材を製造する方法であって、 （ａ）選択された材料の円柱状のブランクをもたらすステップと、 （ｂ）前記ブランクの第１の端部に円形の面取りを材料の選択的な再分配によ り操作的に成形するステップと、 （ｃ）テーパ部が前記ブランクの中間位置で最大直径、および、該ブランクの 前記第１の端部で最小直径を有し、該テーパ部に一体に延在する略円柱状のシャ ンク部を有する中間形状に、該ブランクを材料の選択的な再分配により操作的に 形成するステップと、 （ｄ）前記中間形状の前記テーパ部を、ジョー面を形成する略傾斜面を有し、 該テーパ部における対応する軸方向の位置での断面積に実質的に等しい断面積を 軸方向の位置で有するかみ合い部に材料の選択的な再分配により操作的に形成す るステップと、 （ｅ）前記ブランクの第１の端部に角度付けられた端面を材料の選択的な再分 配により操作的に形成するステップと、 を具備することを特徴とするジョー部材を製造する方法。 １７．弾丸形状の非線形のテーパが前記中間形状の前記テーパ部の特徴である請 求項１８記載のジョー部材の製造方法。 １８．前記ブランクは、操作的な形成中、華氏約１０００度を超える温度で加熱 されないことを特徴とする請求項１８記載のジョー部材の製造方法。