本發(fā)明涉及一種在如驅(qū)動器夾具的旋轉(zhuǎn)夾具、鉆夾具或類似物中插入例如電動工具如電動螺絲刀、振動鉆或類似物的基軸，擰緊并固定的卡盤裝置。

背景技術：

作為設置在電動螺絲刀或類似物的前端的卡盤裝置，通常提出一種具有鎖定機構(gòu)的卡盤裝置，該卡盤裝置通過棘爪(顎爪)在三個方向擰緊并固定所插入的旋轉(zhuǎn)夾具的基軸，將旋轉(zhuǎn)夾具鎖定在擰緊狀態(tài)(見專利文獻1)。

卡盤裝置包括在軸向方向相對于卡盤主體被限制的嚙合環(huán)以及在軸向方向相對于棘輪主體可移動的保持環(huán)。然后，在嚙合環(huán)和保持環(huán)的相對表面上，形成在松開方向上相互嚙合的棘輪齒輪。

因此，假定在軸向方向上移動保持環(huán)，使嚙合環(huán)和保持環(huán)的棘輪齒輪相互嚙合，在擰緊和固定狀態(tài)下，限制擰緊解除方向的旋轉(zhuǎn)，從而鎖定擰緊狀態(tài)。

然而，當旋轉(zhuǎn)夾具的基軸由顎爪從三個方向固定的擰緊狀態(tài)通過鎖定機構(gòu)被鎖定而進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動時，通過旋轉(zhuǎn)夾具進行鉆孔等等時的振動產(chǎn)生的共振或慣性力會使旋轉(zhuǎn)輸入體在擰緊解除方向上旋轉(zhuǎn)，以無意間解除旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：JP H06-277913A

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種通過簡單結(jié)構(gòu)能夠可靠鎖定的卡盤裝置。

解決問題的手段

本發(fā)明是一種安裝至驅(qū)動裝置的卡盤裝置，該驅(qū)動裝置具有可在軸線上旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸，該卡盤裝置包括：大致圓柱形的卡盤主體，該卡盤主體安裝在該軸線上，并且在其前端側(cè)具有允許旋轉(zhuǎn)夾具的基軸插入的軸孔；多個卡盤爪，與卡盤主體的前端側(cè)的軸孔連通，在后端側(cè)插入到卡盤主體一側(cè)開口的傾斜孔中，并且其安置成相對于卡盤主體可移動；螺母環(huán)，通過與卡盤主體和卡盤爪擰緊使多個卡盤爪彼此在傾斜孔中以傾斜方向同步移動；夾在螺母環(huán)與卡盤主體之間滾動的多個滾動體；護圈，以排列配置的狀態(tài)可滾動地保持多個滾動體，護圈相對于卡盤主體和螺母環(huán)可旋轉(zhuǎn)；第一旋轉(zhuǎn)限制體，其構(gòu)造成與螺母環(huán)一起旋轉(zhuǎn)，并在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除之間切換，在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)下，護圈在松開方向上的旋轉(zhuǎn)受到限制，在該限制解除狀態(tài)下，護圈在松開方向上旋轉(zhuǎn)的限制受到解除；以及第二旋轉(zhuǎn)限制體，其限制護圈相對于卡盤主體的松開方向上的旋轉(zhuǎn)，其中，多個滾動體、護圈、第二旋轉(zhuǎn)限制體構(gòu)成在螺母環(huán)與卡盤主體之間的在松開方向上的旋轉(zhuǎn)被限制的軸承機構(gòu)，旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中的護圈、滾動體、以及第一旋轉(zhuǎn)限制體構(gòu)成通過利用夾在螺母環(huán)和卡盤主體之間的滾動體作為旋轉(zhuǎn)負荷的鎖定機構(gòu)。

具有可轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸的上述驅(qū)動裝置可以是旋轉(zhuǎn)電動工具，例如振動鉆、電動螺絲刀或類似物。

上述旋轉(zhuǎn)夾具可以是旋轉(zhuǎn)鉆夾具、附加或開槽驅(qū)動夾具、或類似物。

上述旋轉(zhuǎn)夾具的基軸也被稱為工具柄部，以及上述卡盤爪也被稱為顎爪。

上述滾動體可以設置為例如任何圓柱形或算盤珠形滾動體、或任意的球狀體，可夾在螺母環(huán)和卡盤主體之間，并且通過護圈保持滾動，同時被對準。

根據(jù)本發(fā)明，在卡盤裝置中包括卡盤主體、卡盤爪、螺母環(huán)、多個滾動體、第二旋轉(zhuǎn)限制體、護圈、以及配置成在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除之間切換的第一旋轉(zhuǎn)限制體，在該旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)下，護圈在松開方向上的旋轉(zhuǎn)受到限制，在該限制解除狀態(tài)下，護圈在松開方向上的旋轉(zhuǎn)受到解除，通過第一旋轉(zhuǎn)限制體獲得的旋轉(zhuǎn)解除狀態(tài)中的多個滾動體、第二旋轉(zhuǎn)限制體和護圈構(gòu)成在螺母環(huán)和卡盤主體之間運行的軸承機構(gòu)，并且在通過第一旋轉(zhuǎn)限制體獲得的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中，由護圈構(gòu)成將夾在螺母環(huán)和卡盤主體之間的滾動體作為旋轉(zhuǎn)負荷的鎖定機構(gòu)，從而可靠地鎖定旋轉(zhuǎn)夾具基軸的保持狀態(tài)，不會不經(jīng)意地解除保持狀態(tài)。

特別地，相對于將在使多個卡盤爪同步地在傾斜孔內(nèi)在傾斜方向上移動的螺母環(huán)和卡盤體之間夾持而滾動的多個滾動體以排列配置的狀態(tài)可滾動地保持的護圈，在通過能夠切換松開方向的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)的第一轉(zhuǎn)動限制體獲得的限制解除狀態(tài)下，由多個滾動體、第二旋轉(zhuǎn)限制體和護圈構(gòu)成在螺母環(huán)和卡盤主體之間運行的軸承機構(gòu)，螺母環(huán)可以平滑地相對于卡盤主體旋轉(zhuǎn)以便卡盤爪在傾斜方向上在傾斜孔中彼此同步移動。

相反地，當卡盤爪被移動并且處于旋轉(zhuǎn)夾具的基軸被保持的保持狀態(tài)時，第一旋轉(zhuǎn)限制體切換到旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)，護圈構(gòu)成利用夾在螺母環(huán)和卡盤主體之間的滾動體作為旋轉(zhuǎn)負荷的軸承機構(gòu)，以便上述基軸的保持狀態(tài)可以被鎖定。

更具體地說，如上所述，當滾動體和護圈作為軸承時，由于螺母環(huán)相對于卡盤主體旋轉(zhuǎn)，多個滾動體被夾在卡盤主體和螺母環(huán)之間滾動(旋轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn))同時在護圈中被排列。因此，螺母環(huán)可相對于卡盤主體平滑地旋轉(zhuǎn)。

此時，將被夾在卡盤主體和螺母環(huán)之間滾動的多個滾動體可滾動地保持的護圈，伴隨著滾動體滾動，與螺母環(huán)的旋轉(zhuǎn)相比延遲地相對于卡盤主體相對旋轉(zhuǎn)。也就是說，當螺母環(huán)和護圈均相對于卡盤主體在同一方向旋轉(zhuǎn)時，在同一方向進行相對旋轉(zhuǎn)并相對螺母環(huán)的旋轉(zhuǎn)延遲的護圈相對于螺母環(huán)進行差動旋轉(zhuǎn)。

然而，在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)下，護圈和螺母環(huán)在松開方向同時轉(zhuǎn)動。因此，隨著螺母環(huán)相對于卡盤主體的旋轉(zhuǎn)，護圈將與多個對準的滾動體一起相對旋轉(zhuǎn)。然而，由于在護圈中排列配置的多個滾動體夾在卡盤主體和螺母環(huán)之間以產(chǎn)生兩個接觸部件之間的摩擦，無法通過護圈的相對旋轉(zhuǎn)而滾動體進行滾動。換句話說，雖然護圈想要相對于卡盤主體旋轉(zhuǎn)，使得拖動夾在螺母環(huán)和卡盤主體之間的滾動體，因滾動體的摩擦力使護圈即螺母環(huán)的相對旋轉(zhuǎn)被鎖定。

另外，由于第二旋轉(zhuǎn)限制體在松動方向限制了護圈相對于卡盤主體的轉(zhuǎn)動，結(jié)合通過護圈實現(xiàn)的夾在螺母環(huán)和卡盤主體之間的滾動體作為旋轉(zhuǎn)負荷的鎖定，可以更可靠地實現(xiàn)鎖定狀態(tài)。

因此，根據(jù)本發(fā)明的配置，根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)限制體的狀態(tài)，多個滾動體和護圈均實現(xiàn)了設置在螺母環(huán)與卡盤主體之間的軸承機構(gòu)、具有作為旋轉(zhuǎn)負荷的滾動體的鎖定機構(gòu)。

作為本發(fā)明的模式，可以形成具有環(huán)形并且在其內(nèi)圓周上設有內(nèi)圓周棘輪齒輪的護圈，可以設置將第二旋轉(zhuǎn)限制體旋轉(zhuǎn)固定至卡盤主體的旋轉(zhuǎn)固定裝置，第二旋轉(zhuǎn)限制體可以包括與護圈的內(nèi)圓周棘輪齒輪嚙合的第二嚙合爪。

根據(jù)本發(fā)明，第二旋轉(zhuǎn)限制體的第二嚙合爪與護圈的內(nèi)圓周棘輪齒輪的嚙合，通過旋轉(zhuǎn)固定裝置和第二旋轉(zhuǎn)限制機構(gòu)，能夠使具有棘輪齒輪的護圈在松開方向上相對于卡盤主體的旋轉(zhuǎn)被限制。因此，通過簡單結(jié)構(gòu)，可以允許相對于卡盤主體的擰緊方向R上的旋轉(zhuǎn)，并且護圈在松開方向上的旋轉(zhuǎn)被限制。

此外，作為本發(fā)明的一種模式，旋轉(zhuǎn)固定裝置可以配置為旋轉(zhuǎn)固定于卡盤主體的環(huán)形旋轉(zhuǎn)固定環(huán)，并且第二旋轉(zhuǎn)限制體可以形成為環(huán)形并且可旋轉(zhuǎn)地安裝至卡盤主體，利用擰緊于卡盤主體和卡盤爪的螺母環(huán)作為反作用力，第二旋轉(zhuǎn)限制體夾在旋轉(zhuǎn)固定環(huán)和卡盤主體之間，從而第二旋轉(zhuǎn)限制體可被配置為旋轉(zhuǎn)固定至卡盤主體。

根據(jù)本發(fā)明，在通過卡盤爪保持基軸的狀態(tài)中，可通過第二旋轉(zhuǎn)限制體限制護圈在松開方向上相對于卡盤主體的旋轉(zhuǎn)，并且在其它狀態(tài)下，護圈相對于卡盤主體可旋轉(zhuǎn)。

更具體地說，由于旋轉(zhuǎn)固定裝置可以配置為旋轉(zhuǎn)固定于卡盤主體的環(huán)形旋轉(zhuǎn)固定環(huán)，并且第二旋轉(zhuǎn)限制體可以形成為可旋轉(zhuǎn)地安裝至卡盤主體環(huán)形，由于將擰緊于卡盤主體和卡盤爪的螺母環(huán)作為反作用力，第二旋轉(zhuǎn)限制體夾在旋轉(zhuǎn)固定環(huán)和卡盤主體之間，第二旋轉(zhuǎn)限制體可被配置為旋轉(zhuǎn)固定至卡盤主體，因此在通過擰緊螺母環(huán)而卡盤爪保持基軸之前，第二旋轉(zhuǎn)限制體相對于卡盤主體旋轉(zhuǎn)，而不會出現(xiàn)將螺母環(huán)作為反作用力而第二旋轉(zhuǎn)限制體夾在旋轉(zhuǎn)固定環(huán)和卡盤主體之間。

因此，護圈在松開方向上相對于卡盤主體的不會再被限制。相反，當螺母環(huán)夾緊以通過卡盤爪保持具有基軸時，螺母環(huán)作為反作用力，第二旋轉(zhuǎn)限制體夾在旋轉(zhuǎn)固定環(huán)和卡盤主體之間，使第二旋轉(zhuǎn)限制體固定在卡盤主體上。這樣，通過固定在卡盤主體上的第二旋轉(zhuǎn)限制體，護圈相對于卡盤主體在松開方向上具有旋轉(zhuǎn)限制。

因此，由于處于卡盤爪保持和固定基軸的狀態(tài)下，通過旋轉(zhuǎn)固定于卡盤主體的第二旋轉(zhuǎn)限制體，護圈相對于卡盤主體的旋轉(zhuǎn)在松開方向上被限制，并且在卡盤爪不在保持基軸的狀態(tài)下，第二旋轉(zhuǎn)限制體相對于卡盤爪可旋轉(zhuǎn)，護圈相對于卡盤主體可旋轉(zhuǎn)。因此，通過簡單結(jié)構(gòu)，只有當護圈相對于卡盤主體的旋轉(zhuǎn)需要被限制時旋轉(zhuǎn)被限制。

作為本發(fā)明的一種模式，外圓周棘輪齒輪可以設置在環(huán)形護圈的外圓周，并且第一旋轉(zhuǎn)限制體可以包括第一嚙合卡爪，在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中，該卡爪通過外圓周棘輪嚙合于護圈，并且在限制解除狀態(tài)中，從外圓周棘輪齒輪分離以解除嚙合。

根據(jù)本發(fā)明，可以容易地用簡單結(jié)構(gòu)可靠地切換旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)。

更具體地說，因為外圓周棘輪齒輪設置在環(huán)形護圈的外圓周，第一旋轉(zhuǎn)限制體設置有第一嚙合卡爪，相對于護圈與螺母環(huán)一起旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)限制體的第一嚙合卡爪嚙合于外圓周棘輪齒輪，從而限制在松開方向上護圈和螺母環(huán)相對旋轉(zhuǎn)，并且通過解除第一嚙合卡爪和外圓周棘輪齒輪的嚙合，使得護圈和螺母環(huán)相對于彼此可以旋轉(zhuǎn)，從而使旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)易于切換。

作為本發(fā)明的一種模式，可以設置旋轉(zhuǎn)輸入體，其可轉(zhuǎn)動地連接到卡盤主體，通過旋轉(zhuǎn)操作將旋轉(zhuǎn)力施加到螺母環(huán)上，使螺母環(huán)和第一旋轉(zhuǎn)限制體在預定角度的旋轉(zhuǎn)方向上差異移動，其中，第一旋轉(zhuǎn)限制體可通過相對于旋轉(zhuǎn)輸入體的差動旋轉(zhuǎn)而被配置成在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)之間切換。

根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)可以可靠地通過簡單的結(jié)構(gòu)被切換。

作為本發(fā)明的一種模式，每一個滾動體可以配置有滾珠，并且該滾珠、護圈和第二旋轉(zhuǎn)限制體可以構(gòu)成在螺母環(huán)和卡盤主體之間運行的單向滾珠軸承。

根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)可以更可靠地通過簡單的結(jié)構(gòu)被切換。

本發(fā)明的有利效果

根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種帶有簡單結(jié)構(gòu)能夠可靠鎖定的卡盤裝置。

附圖說明

圖1所示為包括卡盤裝置的電動工具的前視圖；

圖2所示為卡盤裝置的每個部件的分解視圖，包括前面、背面、側(cè)面和截面；

圖3所示為從其前側(cè)看到的卡盤裝置的每個部件的分解立體圖；

圖4所示為從其后側(cè)看到的卡盤裝置的每個部件的分解立體圖；

圖5所示為從其前側(cè)看到的軸承和鎖定機構(gòu)的每個部件的分解立體圖；

圖6所示為從其后側(cè)看到的軸承和鎖定機構(gòu)的每個部件的分解立體圖；

圖7所示為卡盤裝置的垂直剖面圖；

圖8所示為卡盤裝置中的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)的示意圖；

圖9所示為單向機構(gòu)的后視圖；

圖10所示為軸承和鎖定裝置的示意圖；

具體實施方式

本發(fā)明的一個實施例將在下面結(jié)合附圖被描述。

圖1所示為包括卡盤裝置1的電動工具K的前視圖，并且圖2所示為解釋卡盤裝置1的每一個零部件的分解視圖，包括前視，后視，側(cè)視以及截面圖。

若進行詳細的描述的話，在圖2中，卡盤體11、背面套筒13、軸承環(huán)32、構(gòu)成滾珠軸承40的滾珠41、螺母環(huán)33、O型環(huán)套筒36、O型環(huán)37以及突鼻組件38(nose piece)以前視圖和截面圖顯示，單向彈簧31、彈簧環(huán)34和套筒35以后視圖和截面圖顯示，以及構(gòu)成滾珠軸承40的護圈42以截面圖、前視圖和后視圖顯示。顎爪12以安排在三個方向時的側(cè)視圖顯示。

圖3所示為從前面看卡盤裝置1的每個零部件的立體分解圖，圖4所示為從后面看卡盤裝置1的每個零部件的立體分解圖，圖5所示為從前面看軸承和鎖定機構(gòu)30的每個零部件的立體分解圖，圖6所示為從后面看軸承和鎖定機構(gòu)30的每個零部件的立體分解圖，以及圖7所示為卡盤裝置1的垂直剖面圖。

圖8所示為解釋卡盤裝置1中的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20，圖9所示為單向軸承機構(gòu)50的后視圖，以及圖10所示為解釋軸承和鎖定機構(gòu)30。詳細地，圖8(a)所示為旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20在其限制解除狀態(tài)下的后視圖，以及圖8(b)所示為旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20在其限制旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的后視圖。此外，圖10(a)所示為軸承和鎖定機構(gòu)30作為軸承機構(gòu)的狀態(tài)時，沿通過圓周安置的滾珠41的中心的橫截面的示意圖，以及圖10(b)所示為軸承和鎖定機構(gòu)30作為鎖定機構(gòu)的狀態(tài)時的示意圖。

本發(fā)明的卡盤裝置1設置在電動工具K的前端。例如，電動工具K包括具有當用戶使用時被握住的手柄部分2a的外殼2、以及設置在外殼2的前側(cè)的主軸4。

然后，卡盤裝置1安裝至主軸4的前端，并且卡盤裝置1擰緊并固定旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a。主軸4被配置成由于電機M的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力可旋轉(zhuǎn)，該電機M被設置在外殼中通過設置在手柄部分2a上的扳機6的操作能夠正向/反向旋轉(zhuǎn)。

如圖2至圖4所示，上述的設置在電動工具K中的卡盤裝置1，作為主要部件而裝配有卡盤主體10、旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20以及軸承和鎖定機構(gòu)30。

特別地，從后側(cè)(在圖2中的左上)至前側(cè)(在圖2中的右上)，背面套筒13、卡盤主體10、單向彈簧31、軸承環(huán)32、滾珠軸承40、螺母環(huán)33、彈簧環(huán)34、套筒35、O型環(huán)套筒36、O型環(huán)37以及突鼻組件38按這個順序安裝。

在構(gòu)成卡盤裝置1的各個組件中，單向彈簧31、軸承環(huán)32、滾珠軸承40、螺母環(huán)33以及彈簧環(huán)34構(gòu)成軸承和鎖定機構(gòu)30，并且在構(gòu)成軸承和鎖定機構(gòu)30的各個組件中，單向彈簧31、軸承環(huán)32以及滾珠軸承40構(gòu)成單向軸承機構(gòu)50。

卡盤主體10配置有卡盤體11和顎爪12。

卡盤體11從后側(cè)配置有后段部分111、中段部分112以及前段部分113，并且該卡盤體形成在中心具有軸線方向X的插入孔114的大致圓柱形。

然后，在位于該卡盤體11的圓周方向上的三個位置上，顎爪安裝孔115設置成在橫穿過軸線方向X的方向從前段部分113通過中段部分112延伸并且從外圓周側(cè)延伸至內(nèi)圓周側(cè)，以便與插入孔114連通。三個顎爪安裝孔115形成具有橫穿軸線方向X的徑向內(nèi)方向的延長線。

此外，在中段部分112處，適應部分116在顎爪安裝孔115之間形成，該適應部分是半圓形槽，這允許了在后面被描述為軸承環(huán)32的嚙合前突321的嚙合。

顎爪12形成具有大致的圓柱形，其后側(cè)的外側(cè)表面上具有螺紋槽121，該螺紋槽121用于擰緊到在后面將被描述為螺母環(huán)33的螺紋牙333。進一步的，在顎爪12的前側(cè)的內(nèi)側(cè)表面上，在橫穿大致圓柱形的軸線方向上形成大致平行于軸線方向X的壓力表面122，并且在壓力表面122的寬度方向的中心上，設置有一種由硬質(zhì)合金制成的薄片123。如上所述，具有這樣配置的顎爪12被設置成使得在相對于軸線方向X在圓周方向上的三個方向上，壓力表面122平行于軸線方向X。

將顎爪12插入卡盤體11的顎爪安裝孔115，從而構(gòu)成卡盤主體10。此時，顎爪12插入顎爪安裝孔115以便使得螺紋槽121面對徑向外側(cè)。

背面套筒13由環(huán)形主體132、內(nèi)圓柱形部分133、外圓柱部分134構(gòu)成，其中環(huán)形主體132形成卡盤裝置1的后部，并且具有允許插入卡盤體11的后段部分111的環(huán)形開口131，內(nèi)圓柱形部分133在形成了環(huán)形開口131的環(huán)形主體132的內(nèi)圓周上沿軸向方向X向前伸出，外圓柱部134在環(huán)形主體132的外圓周上沿軸線方向X向前伸出。

所述內(nèi)圓柱形部分133被形成為具有允許卡盤體11的后段部分111壓入的內(nèi)徑，以及被形成為外圓柱部分134的大約兩倍高。

單向彈簧31包括盤環(huán)形環(huán)主體311和嚙合爪部分313，其中盤環(huán)形環(huán)主體311與卡盤體11的中段部分112相配合，嚙合爪部分313在圓周方向相等間隔的三個位置上設置從環(huán)形主體311的外圓周伸出并且在圓周方向上被懸臂式地支持的嚙合臂312，并且在嚙合臂312的前端與在后面被描述為球軸承40的內(nèi)圓周棘輪齒輪424嚙合。

軸承環(huán)32是與卡盤體11中的中段部分112相配合的盤形環(huán)體，包括設置在圓周方向等間隔的三個位置上的半圓形嚙合前突321，其中嚙合前突從內(nèi)圓周朝向內(nèi)徑側(cè)伸出并且與卡盤體11的適應部分116相嚙合，從而對相對于卡盤體11的旋轉(zhuǎn)進行固定。

與滾珠41一起構(gòu)成在后面被描述的滾珠軸承40的護圈42，其配置有：環(huán)形護圈主體421，該主體的厚度小于滾珠41的直徑；以及后管部分425，其伸出至護圈主體421的后側(cè)。在本實施例中，護圈42由具有預定強度的樹脂制成。

護圈主體421具有以預定間隔設置在圓周方向上的多個保持孔422，保持孔保持多個滾珠41中的每一個以便可以旋轉(zhuǎn)，并具有形成在外周表面上的外圓周棘輪齒輪423。

保持孔422穿過護圈主體421在前面和后面方向延伸，并且保持孔422在圓周方向上以相等的間隔排列，并且在本實施例中設置有30個孔。此外，保持孔422每個被配置有按照滾珠41的直徑延伸的在厚度方向的中心部分，以防止與保持孔422配合的滾珠41被拉出保持孔422。

后管部分425具有圓柱形形狀，突出至護圈主體421的后側(cè)，允許單向彈簧31和軸承環(huán)32安裝在其中，并且在其內(nèi)圓周表面上形成有內(nèi)圓周棘輪齒輪424。

此外，在后管部分425的內(nèi)圓周表面上形成的內(nèi)周棘輪齒輪424配置有棘輪齒輪，用于限制護圈42和單向彈簧31在松開方向L上的相對旋轉(zhuǎn)，并且外圓周棘輪齒輪423配置有棘輪齒輪，用于限制與螺母環(huán)33集成的彈簧環(huán)34和滾珠41在松開方向L上的相對旋轉(zhuǎn)。

與護圈42一起構(gòu)成滾珠軸承40的滾珠41是圓周布置并在護圈42的保持孔中保持的鋼球，以便在本實施例中旋轉(zhuǎn)，根據(jù)保持孔422的數(shù)量設置有30個滾珠。

如圖2的擴展視圖(a)所示，在通過配合護圈42的保持孔422的滾珠41而構(gòu)成的滾珠軸承40中，滾珠41從護圈42的前面和后面伸出，并且在保持孔422中可旋轉(zhuǎn)。

在本發(fā)明中，每個保持孔422中的每個滾珠41的旋轉(zhuǎn)被稱為“自轉(zhuǎn)S”，并且將與護圈42的旋轉(zhuǎn)相伴的、以護圈42的中心作為旋轉(zhuǎn)中心的滾珠41的旋轉(zhuǎn)被稱為“公轉(zhuǎn)P”。此外，在護圈42的中心的旋轉(zhuǎn)中心的滾珠41的旋轉(zhuǎn)S在厚度方向上旋轉(zhuǎn)，其旋轉(zhuǎn)中心是厚度方向上的護圈42的中心。

螺母環(huán)33配置有環(huán)形環(huán)主體332，該主體具有在截面圖中截頭錐形的直徑向后側(cè)減小的截頭錐形開口331，而在形成截頭錐形開口331的環(huán)主體332的內(nèi)表面，形成適合顎爪12螺紋槽121的螺紋牙333。

彈簧環(huán)34配置有環(huán)主體341、前側(cè)凸起342和臂部343，其中環(huán)主體341外部安裝在配置成環(huán)狀的螺母環(huán)33上，前側(cè)凸起342從環(huán)主體341的前端向前伸出，臂部343從環(huán)形主體341的后端向后側(cè)伸出并且在圓周方向延伸。

以允許相對于套筒35以預定的旋轉(zhuǎn)角度差異轉(zhuǎn)動的方式，插入到套筒35的自由安裝凹部353中的前側(cè)凸起342，成為根據(jù)稍后描述的套筒35的自由安裝凹部353的位置，并且該前側(cè)凸起342在圓周方向上以相等的間隔位于三個位置。

如上所述，臂部343包括差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a，差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a從環(huán)主體341的后端朝后側(cè)伸出并且具有在松開方向延伸的倒L形，并與稍后描述的套筒35的第一嚙合凹部354a、354b嚙合，并且臂部343包括鎖定臂343b，鎖定臂343b與第二嚙合凹部355嚙合，并且由于差動旋轉(zhuǎn)與護圈42的棘輪齒輪423的外圓周嚙合，其中差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a和鎖臂343b在圓周方向交替排列，從而排列了總共6個臂部343。

差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a具有曲線凸向徑向外側(cè)的第一嚙合凸起部分344a，并且在其前端具有棘輪爪部分345，以便第一嚙合凸起部分344a與套筒35的第一嚙合凹部354a、354b嚙合，以限制彈簧環(huán)34相對于套筒35的差動旋轉(zhuǎn)。

鎖定臂343b是與外圓周棘輪齒輪423嚙合以構(gòu)成棘輪機構(gòu)的臂部，其中，曲線凸向徑向外側(cè)的第二嚙合凸起部分344b被設置在臂部分的中間，以便與套筒35的第二嚙合凹部355嚙合，并且棘輪爪部分345設置在臂部的前端。

差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a具有從前視圖中為半圓形凸起的形狀，而鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b具有從前視圖中為半橢圓形的凸起的形狀。

套筒35在側(cè)視圖中一般為鐘形，其后端部具有與背面套筒13的外圓周上的外圓柱部分134相同的直徑，并且前端側(cè)逐漸變窄，在套筒中，在內(nèi)部設置沿軸線方向X延伸的插入空間351，以允許構(gòu)成卡盤主體10的顎爪12、卡盤體11中段部分112和前段部分113的插入，在外圓周上形成允許在后面描述的套筒O形環(huán)36連接的O形環(huán)連接槽356。

在形成插入空間351的套筒35的內(nèi)部，從前端側(cè)起形成：前端開口槽352，其中將在后面描述的O形環(huán)37和突鼻組件38嵌入；自由安裝凹部353，自由安裝凹部353允許彈簧環(huán)34的前側(cè)凸342自由安裝；第一嚙合凹部354a，354b，與差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a嚙合；以及第二嚙合凹部355，與鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b嚙合。

自由安裝凹部353在圓周方向上比前側(cè)凸342寬，從而使前側(cè)凸342在圓周方向上自由地貼合，并且在圓周方向上以相等的間隔排列在三個位置。

如圖2的展開視圖(b)中所示，第一嚙合凹部354a，354b是具有半圓形截面的槽，與后視圖中的差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a相對應，并且相對應于差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a安置在圓周方向上等間隔的三個位置上。

在第一嚙合凹部354a，354b之間，相對應于自由安裝凹部353的前側(cè)凸342的自由安裝量、即相對于套筒35的彈簧環(huán)34的差動旋轉(zhuǎn)量的間隔而配置。

在圖8(a)中所示的限制解除狀態(tài)中，第二嚙合凹部355是與鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b嚙合的嚙合凹部，并且其是對應鎖定臂343b的在前視圖中具有半橢圓弧形截面的槽，且安置在圓周方向等間隔三個位置。

套筒O形環(huán)36是由橡膠制成的，其連接至套筒35的O環(huán)連接槽356。

O形環(huán)37是其具有方形截面的環(huán)體，該方形截面嵌入到套筒35的前端開口槽352，以便插入于將在后面被描述的突鼻組件38的凸緣部分382和套筒35的前端開口槽352之間。

突鼻組件38是從前端側(cè)插入插入空間351的管狀體，并且配置有：外部安裝部分381，其外部配合在卡盤體11的前段部分113的前端上；以及凸緣部分382，其延伸至外部安裝部件381前端的徑向外側(cè)，并且嵌入到前端開口槽352。

在具有這樣的配置元件的卡盤裝置1中，通過將卡盤體11的后段部分111首先插入到圓形開口131，以將背面套筒13從軸線方向X上的后側(cè)安裝到卡盤體11上。

由于內(nèi)氣缸部分133具有形成與后段部分111的外圓周大致相同直徑的內(nèi)圓周，其被壓在后段部分111中以便進行安裝，背面套筒13以在軸向方向X和旋轉(zhuǎn)方向的兩者上固定于卡盤體11的狀態(tài)而安裝。

此外，從顎爪12被插入到顎爪連接孔115的卡盤體11前側(cè)，安裝單向彈簧31、軸承環(huán)32和將滾珠41嵌入到護圈42的保持孔422而構(gòu)成的滾珠軸承40。

此時，單向彈簧31和軸承環(huán)32被插入到護圈42的后管部分425中，在單向彈簧31的嚙合臂312中形成的嚙合爪部分313與內(nèi)圓周棘輪齒輪424嚙合，使得在松開方向L上單向彈簧31和滾珠軸承40的相對旋轉(zhuǎn)被限制，并且使得在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)自如。

此外，當單向彈簧31可轉(zhuǎn)動地連接至卡盤體11，軸承環(huán)32連接至卡盤體11以便其旋轉(zhuǎn)固定，但是在軸向方向X方向上可移動，因為嚙合凸起321配合卡盤體11的適應部分116。

盡管單向彈簧31、軸承環(huán)32和滾珠軸承40根據(jù)情況而構(gòu)成在松開方向L上的旋轉(zhuǎn)被限制的單向軸承結(jié)構(gòu)50，該單向軸承結(jié)構(gòu)50可以在其組裝狀態(tài)下相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)。

此外，彈簧環(huán)34的環(huán)主體341被壓入螺母環(huán)33使得彈簧環(huán)34從外部安裝在螺母環(huán)上。因此，螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34被組裝同時固定在軸線方向X以及旋轉(zhuǎn)方向上。

因此，集成的螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34從卡盤主體10的前側(cè)連接，并且所有顎爪12的螺紋槽121與螺母環(huán)33的螺紋牙333擰緊以便連接。此時，彈簧環(huán)34的臂部343被定位至已經(jīng)連接到卡盤體11上的滾珠軸承40的外圓周棘輪齒輪423的徑向外側(cè)，即連接成使外圓周棘輪齒輪423的位置和臂部343的位置在軸線方向X方向上彼此重合。

此外，在這種卡盤裝置1的組件狀態(tài)下，如圖10所示，滾珠軸承40設置在單向彈簧31、軸承環(huán)32和螺母環(huán)33之間，構(gòu)成滾珠軸承40的滾珠41夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間。

然后，進一步將套筒35從卡盤主體10的前側(cè)插入，使得前段部分113的前端暴露在套筒35的開口槽352的前端的前面。此時，套筒35被連接，使得已安裝到卡盤主體10上的彈簧環(huán)34的前側(cè)凸起342自由地配合套筒35的自由安裝凹部部分353，并且在彈簧環(huán)34的臂部343(343a，343b)形成的嚙合凸部344(344a，344b)安裝于套筒35的嚙合凹進部分354，355中，進一步從套筒35的前側(cè)安裝O形環(huán)37和突鼻組件38，從而完成卡盤裝置1的組裝。

此時，O形環(huán)37和突鼻組件38的凸緣部分382適合安裝于套筒35的前端開口槽352中，并且突鼻組件38的外部安裝部分381從前側(cè)被壓入至卡盤體11的前段部分113中。這使得突鼻組件38與卡盤體11組裝以便在軸線方向X和旋轉(zhuǎn)方向上都是固定的，并且通過與卡盤體11組裝以便同時在軸線方向X和旋轉(zhuǎn)方向上都是固定的突鼻組件38的凸緣部分382，使套筒35以軸線方向X固定，并且相對于卡盤體11和突鼻組件38可旋轉(zhuǎn)。上述卡盤裝置1的組裝順序是一個例子，但不限于此，并且組裝可以按適當?shù)捻樞蜻M行。

在這樣組裝的卡盤裝置1中，配置有護圈42和滾珠41的滾珠軸承40夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間，從而構(gòu)成軸承和鎖定結(jié)構(gòu)30。

此外，旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20配置彈簧環(huán)34、套筒35、和形成軸承40的護圈42的外圓周棘輪齒輪423。

以上述方式組裝的卡盤裝置1的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20被配置為能夠在圖8(a)所示的限制解除狀態(tài)和圖8(b)所示的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)之間切換。

具體地說，由于在圖8(a)所示的限制解除狀態(tài)下，差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a安裝在套筒35的第一嚙合凹部354a中，以及鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b安裝在套筒35的第二嚙合凹部355中，因鎖定臂343b的推進力而棘輪爪部分345位于徑向外側(cè)，并且護圈42的外圓周棘輪齒輪423與棘輪爪部分345無法彼此嚙合，因此，螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34進入可相對于護圈42在擰緊方向R和松開方向L上旋轉(zhuǎn)的限制解除狀態(tài)。

由于差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a安裝在第一嚙合凹部354a中，以及鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b安裝在第二嚙合凹部355中，即由于差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的推進力而第一嚙合凸起部分344a安裝在第一嚙合凹部354a中，并且由于鎖定臂343b的推進力而第二嚙合凸起部分344b安裝在第二嚙合凹部355中，因此除非預定的旋轉(zhuǎn)載荷作用，否則可以保持限制解除狀態(tài)。

相對于這樣的限制解除狀態(tài)，如圖8(b)所示，在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20中，鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b安裝在第一嚙合凹部354b中，鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b通過第二嚙合凹部355的松開方向L的內(nèi)表面，抵抗鎖定臂343b的推進力而被推向徑向內(nèi)側(cè)，以便護圈42的外圓周棘輪齒輪423與棘輪爪部分345彼此嚙合。

因此，當彈簧環(huán)34相對于滾珠軸承40在擰緊方向R上可以旋轉(zhuǎn)，通過外圓周棘輪齒輪423與棘輪爪部分345的嚙合來限制彈簧環(huán)34相對于滾珠軸承40在松開方向L上的旋轉(zhuǎn)。

隨后，將詳細描述包括操作旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20以及軸承和鎖定機構(gòu)30的卡盤裝置1的操作。

首先，在如圖8(a)所示的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的限制解除狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a從前側(cè)插入卡盤體11的插入孔114中，并且套筒35在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)，從而通過自由地安裝在套筒35的自由安裝凹部353中前側(cè)凸起342使與彈簧環(huán)34集成一體的螺母環(huán)33在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)，以及具有與螺母環(huán)33的螺紋牙333擰緊的螺紋槽121的三個顎爪12同步地在傾斜方向上推進顎爪連接孔115，從而從圓周方向的三個方向上保持和固定插入至插入孔114中的旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a。

當轉(zhuǎn)動限制切換機構(gòu)20處于限制解除狀態(tài)時，由于彈簧環(huán)34和滾珠軸承40如上所述相對旋轉(zhuǎn)自如，夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間的護圈42和滾珠41作為在軸承和鎖定機構(gòu)30的軸承機構(gòu)。

具體地，如圖10(a)所示，與彈簧環(huán)34一起旋轉(zhuǎn)的螺母環(huán)33如箭頭Ia所示地相對于固定在卡盤體11的軸承環(huán)32在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)。該螺母環(huán)33相對于軸承環(huán)32在擰緊方向R上的旋轉(zhuǎn)(箭頭Ia)引起夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間的滾珠軸承40的滾珠41的公轉(zhuǎn)(箭頭Pa)同時旋轉(zhuǎn)(箭頭S)。

由于滾珠41的公轉(zhuǎn)Pa，護圈42以軸線方向X為中心圍繞軸線方向X旋轉(zhuǎn)，滾珠41的公轉(zhuǎn)Pa和護圈42的旋轉(zhuǎn)即滾珠軸承40的旋轉(zhuǎn)(箭頭E)成為在相對于軸承環(huán)32的螺母環(huán)33旋轉(zhuǎn)(箭頭Ia)之后延遲的、在同一方向上旋轉(zhuǎn)。換句話說，相對于擰緊方向R上的螺母環(huán)33的旋轉(zhuǎn)，由于滾珠41的旋轉(zhuǎn)S和公轉(zhuǎn)Pa，護圈42在相同的方向輸出1/2旋轉(zhuǎn)，從而其功能在于作為類似行星齒輪的差分旋轉(zhuǎn)機制。

因此，在彈簧環(huán)34在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)以通過顎爪12保持基軸5a的保持狀態(tài)下，由于將保持和固定基軸5a的顎爪12的螺紋槽121作為反作用力，螺母環(huán)33被固定，因此當套筒35進一步通過旋轉(zhuǎn)力在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)，該旋轉(zhuǎn)力超過第一嚙合凸起部分344a安裝在第一嚙合凹部354a中的差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的推進力和第二嚙合凸起部分344b安裝在第二嚙合凹部355中鎖定臂343b的推進力，則套筒35相對于與螺母環(huán)33集成的彈簧環(huán)34在擰緊方向R上差動旋轉(zhuǎn)在自由安裝凹部353中安裝的前側(cè)凸342的自由安裝量。

套筒35這一相對于彈簧環(huán)34在擰緊方向R上的差動旋轉(zhuǎn)，引起在第一嚙合凹部354a中安裝的差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a，穿過第一嚙合凹部354a并且將其安裝在松開方向L側(cè)的第一嚙合凹部354b中。相反地，在第二嚙合凹部355中安裝的鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b，穿過第二嚙合凹部355并通過比第二嚙合凹部355更松開方向L側(cè)的內(nèi)表面被推動至徑向內(nèi)側(cè)，以便棘輪爪部分345與護圈42的外圓周棘齒輪423嚙合，由此成為旋轉(zhuǎn)受限狀態(tài)，其中螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34，以及護圈42被允許在擰緊方向R上相對于彼此旋轉(zhuǎn)，但是在松開方向L上固定旋轉(zhuǎn)(見圖8(b))。

此外，此時，因為將保持基軸5a的顎爪12作為反作用力，螺母環(huán)33在軸線方向X向后側(cè)移動，通過滾珠軸承40的滾珠41將軸承環(huán)32壓入軸線方向X的后側(cè)，因此，由于將軸承環(huán)32向軸線方向X的后側(cè)施壓，單向彈簧31夾在卡盤體11和軸承環(huán)32之間，相對于卡盤體固定旋轉(zhuǎn)。

在這樣一個旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)，如圖10(b)中的箭頭Ib所示，即使螺母環(huán)33想要在松開方向L上旋轉(zhuǎn)時，松開方向L上的旋轉(zhuǎn)受軸承和鎖緊機構(gòu)30的限制以進入鎖定狀態(tài)。

具體地，由于在上述描述的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)下，螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34，以及護圈42之間在松動方向L上的相對旋轉(zhuǎn)受到限制，如箭頭Ib所示，即使螺母環(huán)33想要在松開方向L上旋轉(zhuǎn)時，護圈42將在松開方向L上與滾珠41一起旋轉(zhuǎn)(箭頭Ic，箭頭Pb)。

然而，盡管護圈42的旋轉(zhuǎn)引起安裝在保持孔422中的滾珠41在同一方向上的公轉(zhuǎn)P，夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間的滾珠相對于軸承環(huán)32的前表面322旋轉(zhuǎn)并且與螺母環(huán)33的后表面332a一起旋轉(zhuǎn)，以便夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間的滾珠41不會被允許有旋轉(zhuǎn)S，以及護圈42的旋轉(zhuǎn)成為拖動不會被允許有旋轉(zhuǎn)S的滾珠41的公轉(zhuǎn)Pb，從而護圈42成為將不允許被旋轉(zhuǎn)S滾珠41作為旋轉(zhuǎn)負荷的鎖定狀態(tài)。

此外，在旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)受限狀態(tài)下，當軸承和鎖定機構(gòu)30進入鎖定狀態(tài)時，螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34在松開方向L上的無意旋轉(zhuǎn)可以被限制。

此外，由于夾在卡盤體11和軸承環(huán)32之間，相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定的單向彈簧31的嚙合臂312的嚙合爪部分313與護圈42的內(nèi)圓周棘輪爪齒輪424嚙合，護圈42本身在松開方向L上通過單向彈簧31相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定，使得能夠?qū)崿F(xiàn)與在通過軸承和鎖定機構(gòu)30獲得的松開方向L上的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)相比更加可靠的鎖定狀態(tài)。

由于處于旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)，在差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的推進力被執(zhí)行時差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a安裝至第一嚙合凹部354a，從而能夠防止無意間解除有利于軸承和鎖定機構(gòu)30的鎖定狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)。

此外，在上述旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)下，當套筒35在相對于護圈42的旋轉(zhuǎn)被允許的擰緊方向R上進一步旋轉(zhuǎn)時，將保持和固定基軸5a的顎爪12的螺紋槽121作為反作用力，螺母環(huán)33被壓向后側(cè)，即螺母環(huán)33的背面332a靠近軸承環(huán)32的前表面322，以增加由軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a的滾珠41的夾持力。因此，夾在軸承環(huán)32的前表面322和螺母環(huán)33的后表面332a之間的滾珠41產(chǎn)生的摩擦力增加，使得上述鎖定狀態(tài)是堅實的鎖定狀態(tài)。

即使超過差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的推進力的大旋轉(zhuǎn)力無意運作，例如驅(qū)動時的震動，當該差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a從第一嚙合凹部354b脫出時，被推進向徑向內(nèi)側(cè)而使差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的棘輪爪部分345與滾珠軸承40的外圓周棘輪齒輪423嚙合，以便從基座端部懸掛的差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a通過嚙合于外圓周棘輪齒輪423的棘輪爪部分345以及基座端部獲得支撐，具有安裝在第一嚙合凹部354b中的第一嚙合凸起部分344a的差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a在徑向向外方向上的推進力增加，因此由于徑向向外方向上增加的推進力，套筒35被向后推以使第一嚙合凸起部分344a安裝在第一嚙合凹部354b中，從而可靠地保持有助于軸承和鎖定機構(gòu)30的鎖定狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)。

雖然在本發(fā)明的實施例中，當無意間作用旋轉(zhuǎn)力時與外圓周棘輪齒輪423嚙合的差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的棘輪爪部分345，形成具有鎖定臂343b棘輪爪部分345的形狀，但是當無意間作用的旋轉(zhuǎn)力引起棘輪爪部分345嚙合于外圓周棘輪423，使得差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a也通過基座端部支持，則棘輪爪部分345可能具有不同于鎖定臂343b的棘輪爪部分345的形狀。

相反地，為了通過解除旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)來解除軸承和鎖緊機構(gòu)30的鎖定狀態(tài)，抵抗差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的推進力，通過從套筒35輸入允許差動旋轉(zhuǎn)限制臂343a的第一嚙合凸起部分344a從第一嚙合凹部354b中脫出的在松開方向L上的旋轉(zhuǎn)力，從而具有嚙合于外圓周棘輪齒輪423的棘輪爪部分345的鎖定臂343b的第二嚙合凸起部分344b，由于鎖定臂343b的推進力向徑向外側(cè)移動而安裝于第二嚙合凹部355，并且棘輪爪部分345離開外圓周棘輪齒輪423以解除上述旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)，因此，套筒35和螺母環(huán)33在松開方向L上一起旋轉(zhuǎn)以解除通過軸承和鎖定機構(gòu)30獲得的鎖定狀態(tài)，因此從顎爪12的保持中解除旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a。

如果在上述鎖定狀態(tài)中，由于在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動或類似的過程中的震動，通過顎爪12保持的基軸5a被拔出的情況下，保持由旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20獲得的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和由軸承和鎖定機構(gòu)30獲得的鎖定狀態(tài)。

在這個狀態(tài)中，當套筒35在擰緊方向R上旋轉(zhuǎn)，雖然由旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20獲得的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和由軸承和鎖定機構(gòu)30獲得的鎖定狀態(tài)被保持，在單向軸承機構(gòu)50中，通過軸承環(huán)32和卡盤體11夾持而獲得的單向彈簧31的固定旋轉(zhuǎn)被解除。因此，在嚙合卡爪部313仍然嚙合于內(nèi)圓周棘輪齒輪424的狀態(tài)中，即在單向彈簧31和護圈42在松開方向L上相對于彼此的旋轉(zhuǎn)仍然被限制的狀態(tài)中，以及在棘輪爪部分345仍然嚙合于護圈42的外圓周棘輪齒輪423的狀態(tài)中，即在彈簧環(huán)34和套筒35以及護圈42在松開方向L上相對于彼此的旋轉(zhuǎn)仍然被限制的狀態(tài)中，在松開方向L上相對于彼此的旋轉(zhuǎn)被限制的套筒35、彈簧環(huán)34、護圈42和單向彈簧31在松動方向L整體地相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)而不會產(chǎn)生棘輪的聲音。

因此，設置有卡盤裝置1，卡盤裝置1安裝到具有在軸線方向X上旋轉(zhuǎn)的主軸4的電機M上，該卡盤裝置包括：大致圓柱形的卡盤體11，布置在軸線方向X上且在其前端側(cè)具有允許旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a的插入的插入孔114；多個顎爪12，與卡盤體11的前端側(cè)的插入孔114連通，其中，在后端側(cè)被插入在卡盤體11側(cè)打開的棘爪連接孔115，并且其被布置成相對于卡盤體11移動；螺母環(huán)33，通過擰緊卡盤體11和顎爪12，使多個顎爪12在傾斜方向上在顎爪連接孔115內(nèi)彼此同步移動；多個滾珠41，夾在螺母環(huán)33和卡盤體11之間滾動；護圈42，保持有多個滾珠41，以便能夠在排列的狀態(tài)下滾動，護圈相對于卡盤體11和螺母環(huán)33可旋轉(zhuǎn)；彈簧環(huán)34，配置成與螺母環(huán)33一起旋轉(zhuǎn)，并且可以在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)之間切換，其中旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中護圈42在松開方向L上的旋轉(zhuǎn)被限制，限制解除狀態(tài)中護圈42在松開方向L上的限制被解除；以及單向彈簧31，它限制在松開方向L上相對于卡盤體11的護圈42，其中，多個滾珠41、護圈42和單向彈簧31構(gòu)成單向軸承機構(gòu)50，該機構(gòu)在松開方向L上被限制在螺母環(huán)33和卡盤體11之間，并且在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中的護圈42構(gòu)成利用夾在螺母環(huán)33和卡盤體11之間的滾珠41作為旋轉(zhuǎn)負荷的軸承和鎖定機構(gòu)30，因此該保持狀態(tài)可以被可靠地鎖定，而旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a的保持狀態(tài)不會被無意解除。

特別地，相對于將在使多個顎爪12同步地在顎爪連接孔115內(nèi)在傾斜方向上移動的螺母環(huán)33和卡盤體11之間夾持而滾動的多個滾珠41以排列的狀態(tài)可滾動地保持的護圈42，通過能夠在松開方向L上的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)之間切換的彈簧環(huán)34獲得的限制解除狀態(tài)中，多個滾珠41、護圈42和單向彈簧31構(gòu)成作用在螺母環(huán)33和卡盤體11之間的單向軸承機構(gòu)50，因此能夠通過相對于卡盤體11平滑地旋轉(zhuǎn)螺母環(huán)33，在傾斜方向上使顎爪12在顎爪連接孔115內(nèi)彼此同步移動。

相反地，例如，在通過移動顎爪12而旋轉(zhuǎn)夾具5的基軸5a被保持的保持狀態(tài)中，彈簧環(huán)34切換到旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)，護圈42構(gòu)成利用夾在螺母環(huán)33和卡盤體11之間的滾珠41作為旋轉(zhuǎn)負荷的軸承和鎖定機構(gòu)30，以便如上所述的基軸5a這樣的保持狀態(tài)可以被鎖定。

更具體地說，如上所述，在單向彈簧31、滾珠41和護圈42作為單向軸承機構(gòu)50作用的情況下，通過螺母環(huán)33相對于卡盤體11的旋轉(zhuǎn)，夾在卡盤體11和螺母環(huán)之間的多個滾珠41同時在護圈42中被排列。因此，螺母環(huán)33被允許相對于卡盤體11平滑地旋轉(zhuǎn)。

此時，將以與卡盤體11和螺母環(huán)之間夾持的狀態(tài)滾動的多個滾珠41可滾動地保持的護圈42，伴隨著滾珠41的滾動而相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)，并且延遲于螺母環(huán)33的相對旋轉(zhuǎn)。也就是說，當螺母環(huán)33和護圈42二者在同一方向相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)時，在同一方向相對旋轉(zhuǎn)但延遲于螺母環(huán)33的相對旋轉(zhuǎn)的護圈42，相對于螺母環(huán)33差動旋轉(zhuǎn)。

然而，在通過彈簧環(huán)34得到的旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中，護圈42和螺母環(huán)33在松開方向L上一起旋轉(zhuǎn)。因此，隨著螺母環(huán)33相對于卡盤體11的旋轉(zhuǎn)，護圈42將與多個排列配置的滾珠41一起相對旋轉(zhuǎn)。然而，由于在護圈42中排列的多個滾珠41夾在卡盤體11和螺母環(huán)33之間以在兩個接觸部件之間產(chǎn)生摩擦力，從而無法因護圈42的相對旋轉(zhuǎn)而滾動。也就是說，雖然護圈42想要相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)，以便拖動夾在螺母環(huán)33和卡盤體11之間的無法滾動的滾珠41，通過滾珠41的摩擦力能夠使護圈42即螺母環(huán)33的相對旋轉(zhuǎn)被鎖定。

因此，根據(jù)本發(fā)明的配置，根據(jù)旋轉(zhuǎn)限制切換機構(gòu)20的狀態(tài)，所述多個滾珠41和護圈42實現(xiàn)在螺母環(huán)33和卡盤體11之間的單向軸承機構(gòu)50、以及具有滾珠41作為旋轉(zhuǎn)負荷的軸承和鎖定機構(gòu)30。

此外，由于內(nèi)圓周棘輪齒輪424設置在環(huán)形護圈42的內(nèi)圓周上，軸承環(huán)32設置成其可以旋轉(zhuǎn)固定至卡盤體11，以及單向彈簧31上設有嚙合棘輪爪部分313與護圈42的內(nèi)圓周棘輪齒輪424嚙合，因此通過該單向彈簧31的嚙合棘輪爪部分313與護圈42的內(nèi)圓周棘輪齒輪424的嚙合，能夠通過單向彈簧31和軸承環(huán)32使具有棘輪齒輪的護圈42相對于卡盤體11在松開方向L上被限制。

此外，由于將擰緊于卡盤體11和顎爪12的螺母環(huán)33作為反作用力，通過相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定的環(huán)形軸承環(huán)32和卡盤體11夾持可轉(zhuǎn)動地安裝在卡盤體11的環(huán)形單向彈簧31，從而單向彈簧31相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定，因此在通過顎爪12保持基軸5a的狀態(tài)中，通過單向彈簧31來限制護圈42相對于卡盤體11的松開方向L，在其他狀態(tài)中，護圈42被允許相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)。

更具體地說，由于將擰緊于卡盤體11和顎爪12的螺母環(huán)33作為反作用力，通過相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定的環(huán)形軸承環(huán)32和卡盤體11夾持可轉(zhuǎn)動地安裝在卡盤體11的環(huán)形單向彈簧31，從而單向彈簧31相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定，因此在通過擰緊螺母環(huán)33而顎爪12保持基軸5a之前，所以單向彈簧31變成相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)，從而不會出現(xiàn)將螺母環(huán)33作為反作用力而單向彈簧31夾在軸承套圈32和卡盤體11之間的情況。

因此，護圈42相對于卡盤體11不被限制在松開方向L上。相反地，當擰緊螺母環(huán)33而通過顎爪12保持基軸5a時，螺母環(huán)33作為反作用力，軸承環(huán)32和卡盤體11夾著單向彈簧31，以便單向彈簧31固定于卡盤體11。

因此，通過旋轉(zhuǎn)固定至卡盤體11的單向彈簧31，在松開方向L上限制護圈42相對于卡盤體11的旋轉(zhuǎn)。因此，當通過顎爪12保持基軸5a的情況下，通過旋轉(zhuǎn)固定至卡盤體11的單向彈簧31，在松開方向L上護圈42相對于卡盤體11被限制，并且在不通過顎爪12保持基軸5a的狀態(tài)中，由于單向彈簧31相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)，護圈42也被允許相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)。

此外，由于外圓周棘輪齒輪423設置在環(huán)形護圈42的外圓周上，以及彈簧環(huán)34設置有棘輪爪部分345，棘輪爪部分345通過在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中的外圓周棘輪齒輪423與護圈42嚙合，并且與在限制解除狀態(tài)中的外圓周棘輪齒輪423分離，可以通過簡單結(jié)構(gòu)可靠地切換旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)。

更具體地說，由于外圓周棘輪齒輪423設置在環(huán)形護圈42的外圓周上，以及彈簧環(huán)34設置有棘輪爪部分345，棘輪爪部分345通過在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中的外圓周棘輪齒輪423與護圈42嚙合，并且與在限制解除狀態(tài)中的外圓周棘輪齒輪423分離，因此外圓周棘輪齒輪423嚙合到與螺母環(huán)33一起旋轉(zhuǎn)彈簧環(huán)34的棘輪爪部分345，能夠使護圈42和螺母環(huán)33在松開方向L上的相對旋轉(zhuǎn)被限制，棘輪爪部分345與外圓周棘輪齒輪423的嚙合的解除使得護圈42和螺母環(huán)33相對旋轉(zhuǎn)自如，從而使旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)可以很容易地被切換。

此外，由于套筒35被設置成可旋轉(zhuǎn)地連接于卡盤體11，并且其中通過旋轉(zhuǎn)操作將旋轉(zhuǎn)力施加到螺母環(huán)33上，并允許螺母環(huán)33和彈簧環(huán)34在預定角度的旋轉(zhuǎn)方向上差異移動，通過彈簧環(huán)34相對于套筒35的差動旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)之間切換，使旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)能夠可靠地用簡單結(jié)構(gòu)切換。

此外，由于滾珠41、護圈42和單向彈簧31構(gòu)成在螺母環(huán)33和卡盤體11之間運行的單向軸承機構(gòu)50，旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)和限制解除狀態(tài)更能夠可靠地用簡單結(jié)構(gòu)切換。

在本發(fā)明的相應配置和上述實施例之間對應，本發(fā)明的軸對應于軸線方向X，下同，驅(qū)動軸對應主軸4，驅(qū)動裝置對應于電機M，卡盤裝置對應于卡盤裝置1，軸孔對應于插入孔114，卡盤主體對應卡盤體11，傾斜孔對應顎爪連接孔115，卡盤爪對應顎爪12，滾動體和滾珠對應滾珠41，松開方向L上的旋轉(zhuǎn)對應松開方向L，第一旋轉(zhuǎn)限制體對應彈簧環(huán)34，第二旋轉(zhuǎn)限制體對應單向彈簧31，軸承機構(gòu)對應單向軸承機構(gòu)50，鎖定機構(gòu)對應軸承和鎖定機構(gòu)30，旋轉(zhuǎn)固定裝置和旋轉(zhuǎn)固定環(huán)對應軸承環(huán)32，第二嚙合棘輪爪對應嚙合棘輪爪部分313，第一嚙合棘爪對應棘輪爪部分345，并且旋轉(zhuǎn)輸入體對應套筒35，但本發(fā)明不限于上述實施例的配置，并且各種實施例是適用的。

例如，上述卡盤裝置1不僅可以安裝到具有可轉(zhuǎn)動的主軸4的電動工具K上，還可安裝到旋轉(zhuǎn)電動工具例如振動鉆、電動螺絲刀及類似物。

此外，在軸承環(huán)32的前表面322或螺母環(huán)33的后表面332a上，在對應于滾珠軸承40的滾珠41的公轉(zhuǎn)P的旋轉(zhuǎn)軌道的位置上，可根據(jù)滾珠41的直徑形成淺圓弧槽。因此，形成滾珠41旋轉(zhuǎn)軌跡上的淺圓弧槽能夠使得在旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)中的滾珠41和軸承環(huán)32的前表面322或螺母環(huán)33的后表面332a之間的摩擦力增大，從而進一步可靠地獲得旋轉(zhuǎn)限制狀態(tài)。

此外，雖然球軸承40配置有配合護圈42的保持孔422的滾珠41，只要使護圈42的厚度方向的中心為自轉(zhuǎn)S的中心，并且從護圈42的前后兩側(cè)暴露，則不限定于滾珠41，例如可由輥構(gòu)成。

此外，雖然在上述描述中，軸承環(huán)32在圓周方向上相等的間隔設置了三個相對于卡盤體11固定旋轉(zhuǎn)的半圓嚙合凸起321，并且軸承環(huán)32和卡盤體11之間夾著單向彈簧31，使得相對于卡盤體11的單向彈簧31的旋轉(zhuǎn)被限制，但是多個相對于卡盤體11固定旋轉(zhuǎn)的嚙合突起可設置在單向彈簧環(huán)的環(huán)體的內(nèi)圓周表面上，從而使單向彈簧31本身相對于卡盤體11旋轉(zhuǎn)固定。在這種情況下，可以設置軸承環(huán)32，或者設置不具有嚙合突起321的軸承環(huán)，或者不設置軸承環(huán)32。

此外，雖然與在后描述的滾珠41構(gòu)成滾珠軸承40的護圈42配置有護圈主體421和向護圈主體421的后側(cè)突出的后管部425，該護圈是由具有預定強度樹脂制成的，但也可以是護圈主體421中的外圓周棘輪齒輪423和后管部分425能夠被集成為與具有護圈主體421的保持孔422的一部分的環(huán)體分開的部件。在這種情況下，具有保持孔422的部分的環(huán)體可以由具有預定強度的樹脂制成，其余部分可由金屬組裝而構(gòu)成護圈。

標號說明

1 卡盤裝置

4 主軸

5 旋轉(zhuǎn)夾具

5a 基軸

11 卡盤體

12 顎爪

30 軸承和鎖定機構(gòu)

31 單向彈簧

32 軸承環(huán)

33 螺母環(huán)

34 彈簧環(huán)

35 套筒

41 滾珠

42 護圈

50 單向軸承機構(gòu)

114 插入孔

115 顎爪連接孔

313 嚙合爪部分

345 棘輪爪部分

423 外圓周棘輪齒輪

424 內(nèi)圓周棘輪齒輪

L 松開方向

M 電機

X 軸線方向