CN106660140A - 卡盘装置 - Google Patents

Abstract

本发明的技术问题是提供一种能够通过简单的结构可靠锁定的卡盘装置。本发明涉及一种卡盘装置(1)包括多个滚珠(41)；能够旋转地保持滚珠(41)的护圈(42)；弹簧环(34)，其配置成与螺母环(33)一起旋转，并且能够在旋转限制状态和限制解除之间切换，在该旋转限制状态下，护圈(42)在松开方向(L)上受到限制，在该限制解除状态下，护圈(42)在松开方向(L)上的限制被解除；以及单向弹簧(31)，其限制护圈(42)相对于卡盘体(11)的松开方向(L)，其中在螺母环(33)和卡盘体(11)之间，由多个滚珠(41)、护圈(42)和单向弹簧(31)构成在松开方向(L)上被限制的单向轴承机构(50)，并且由处于旋转限制状态下的护圈(42)构成轴承和锁定机构(30)。

Description

卡盘装置

技术领域

本发明涉及一种在如驱动器夹具的旋转夹具、钻夹具或类似物中插入例如电动工具如电动螺丝刀、振动钻或类似物的基轴，拧紧并固定的卡盘装置。

背景技术

作为设置在电动螺丝刀或类似物的前端的卡盘装置，通常提出一种具有锁定机构的卡盘装置，该卡盘装置通过棘爪(颚爪)在三个方向拧紧并固定所插入的旋转夹具的基轴，将旋转夹具锁定在拧紧状态(见专利文献1)。

卡盘装置包括在轴向方向相对于卡盘主体被限制的啮合环以及在轴向方向相对于棘轮主体可移动的保持环。然后，在啮合环和保持环的相对表面上，形成在松开方向上相互啮合的棘轮齿轮。

因此，假定在轴向方向上移动保持环，使啮合环和保持环的棘轮齿轮相互啮合，在拧紧和固定状态下，限制拧紧解除方向的旋转，从而锁定拧紧状态。

然而，当旋转夹具的基轴由颚爪从三个方向固定的拧紧状态通过锁定机构被锁定而进行旋转驱动时，通过旋转夹具进行钻孔等等时的振动产生的共振或惯性力会使旋转输入体在拧紧解除方向上旋转，以无意间解除旋转限制状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP H06-277913A

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供一种通过简单结构能够可靠锁定的卡盘装置。

解决问题的手段

本发明是一种安装至驱动装置的卡盘装置，该驱动装置具有可在轴线上旋转的驱动轴，该卡盘装置包括：大致圆柱形的卡盘主体，该卡盘主体安装在该轴线上，并且在其前端侧具有允许旋转夹具的基轴插入的轴孔；多个卡盘爪，与卡盘主体的前端侧的轴孔连通，在后端侧插入到卡盘主体一侧开口的倾斜孔中，并且其安置成相对于卡盘主体可移动；螺母环，通过与卡盘主体和卡盘爪拧紧使多个卡盘爪彼此在倾斜孔中以倾斜方向同步移动；夹在螺母环与卡盘主体之间滚动的多个滚动体；护圈，以排列配置的状态可滚动地保持多个滚动体，护圈相对于卡盘主体和螺母环可旋转；第一旋转限制体，其构造成与螺母环一起旋转，并在旋转限制状态和限制解除之间切换，在旋转限制状态下，护圈在松开方向上的旋转受到限制，在该限制解除状态下，护圈在松开方向上旋转的限制受到解除；以及第二旋转限制体，其限制护圈相对于卡盘主体的松开方向上的旋转，其中，多个滚动体、护圈、第二旋转限制体构成在螺母环与卡盘主体之间的在松开方向上的旋转被限制的轴承机构，旋转限制状态中的护圈、滚动体、以及第一旋转限制体构成通过利用夹在螺母环和卡盘主体之间的滚动体作为旋转负荷的锁定机构。

具有可转动的驱动轴的上述驱动装置可以是旋转电动工具，例如振动钻、电动螺丝刀或类似物。

上述旋转夹具可以是旋转钻夹具、附加或开槽驱动夹具、或类似物。

上述旋转夹具的基轴也被称为工具柄部，以及上述卡盘爪也被称为颚爪。

上述滚动体可以设置为例如任何圆柱形或算盘珠形滚动体、或任意的球状体，可夹在螺母环和卡盘主体之间，并且通过护圈保持滚动，同时被对准。

根据本发明，在卡盘装置中包括卡盘主体、卡盘爪、螺母环、多个滚动体、第二旋转限制体、护圈、以及配置成在旋转限制状态和限制解除之间切换的第一旋转限制体，在该旋转限制状态下，护圈在松开方向上的旋转受到限制，在该限制解除状态下，护圈在松开方向上的旋转受到解除，通过第一旋转限制体获得的旋转解除状态中的多个滚动体、第二旋转限制体和护圈构成在螺母环和卡盘主体之间运行的轴承机构，并且在通过第一旋转限制体获得的旋转限制状态中，由护圈构成将夹在螺母环和卡盘主体之间的滚动体作为旋转负荷的锁定机构，从而可靠地锁定旋转夹具基轴的保持状态，不会不经意地解除保持状态。

特别地，相对于将在使多个卡盘爪同步地在倾斜孔内在倾斜方向上移动的螺母环和卡盘体之间夹持而滚动的多个滚动体以排列配置的状态可滚动地保持的护圈，在通过能够切换松开方向的旋转的旋转限制状态和限制解除状态的第一转动限制体获得的限制解除状态下，由多个滚动体、第二旋转限制体和护圈构成在螺母环和卡盘主体之间运行的轴承机构，螺母环可以平滑地相对于卡盘主体旋转以便卡盘爪在倾斜方向上在倾斜孔中彼此同步移动。

相反地，当卡盘爪被移动并且处于旋转夹具的基轴被保持的保持状态时，第一旋转限制体切换到旋转限制状态，护圈构成利用夹在螺母环和卡盘主体之间的滚动体作为旋转负荷的轴承机构，以便上述基轴的保持状态可以被锁定。

更具体地说，如上所述，当滚动体和护圈作为轴承时，由于螺母环相对于卡盘主体旋转，多个滚动体被夹在卡盘主体和螺母环之间滚动(旋转和公转)同时在护圈中被排列。因此，螺母环可相对于卡盘主体平滑地旋转。

此时，将被夹在卡盘主体和螺母环之间滚动的多个滚动体可滚动地保持的护圈，伴随着滚动体滚动，与螺母环的旋转相比延迟地相对于卡盘主体相对旋转。也就是说，当螺母环和护圈均相对于卡盘主体在同一方向旋转时，在同一方向进行相对旋转并相对螺母环的旋转延迟的护圈相对于螺母环进行差动旋转。

然而，在旋转限制状态下，护圈和螺母环在松开方向同时转动。因此，随着螺母环相对于卡盘主体的旋转，护圈将与多个对准的滚动体一起相对旋转。然而，由于在护圈中排列配置的多个滚动体夹在卡盘主体和螺母环之间以产生两个接触部件之间的摩擦，无法通过护圈的相对旋转而滚动体进行滚动。换句话说，虽然护圈想要相对于卡盘主体旋转，使得拖动夹在螺母环和卡盘主体之间的滚动体，因滚动体的摩擦力使护圈即螺母环的相对旋转被锁定。

另外，由于第二旋转限制体在松动方向限制了护圈相对于卡盘主体的转动，结合通过护圈实现的夹在螺母环和卡盘主体之间的滚动体作为旋转负荷的锁定，可以更可靠地实现锁定状态。

因此，根据本发明的配置，根据第一旋转限制体的状态，多个滚动体和护圈均实现了设置在螺母环与卡盘主体之间的轴承机构、具有作为旋转负荷的滚动体的锁定机构。

作为本发明的模式，可以形成具有环形并且在其内圆周上设有内圆周棘轮齿轮的护圈，可以设置将第二旋转限制体旋转固定至卡盘主体的旋转固定装置，第二旋转限制体可以包括与护圈的内圆周棘轮齿轮啮合的第二啮合爪。

根据本发明，第二旋转限制体的第二啮合爪与护圈的内圆周棘轮齿轮的啮合，通过旋转固定装置和第二旋转限制机构，能够使具有棘轮齿轮的护圈在松开方向上相对于卡盘主体的旋转被限制。因此，通过简单结构，可以允许相对于卡盘主体的拧紧方向R上的旋转，并且护圈在松开方向上的旋转被限制。

此外，作为本发明的一种模式，旋转固定装置可以配置为旋转固定于卡盘主体的环形旋转固定环，并且第二旋转限制体可以形成为环形并且可旋转地安装至卡盘主体，利用拧紧于卡盘主体和卡盘爪的螺母环作为反作用力，第二旋转限制体夹在旋转固定环和卡盘主体之间，从而第二旋转限制体可被配置为旋转固定至卡盘主体。

根据本发明，在通过卡盘爪保持基轴的状态中，可通过第二旋转限制体限制护圈在松开方向上相对于卡盘主体的旋转，并且在其它状态下，护圈相对于卡盘主体可旋转。

更具体地说，由于旋转固定装置可以配置为旋转固定于卡盘主体的环形旋转固定环，并且第二旋转限制体可以形成为可旋转地安装至卡盘主体环形，由于将拧紧于卡盘主体和卡盘爪的螺母环作为反作用力，第二旋转限制体夹在旋转固定环和卡盘主体之间，第二旋转限制体可被配置为旋转固定至卡盘主体，因此在通过拧紧螺母环而卡盘爪保持基轴之前，第二旋转限制体相对于卡盘主体旋转，而不会出现将螺母环作为反作用力而第二旋转限制体夹在旋转固定环和卡盘主体之间。

因此，护圈在松开方向上相对于卡盘主体的不会再被限制。相反，当螺母环夹紧以通过卡盘爪保持具有基轴时，螺母环作为反作用力，第二旋转限制体夹在旋转固定环和卡盘主体之间，使第二旋转限制体固定在卡盘主体上。这样，通过固定在卡盘主体上的第二旋转限制体，护圈相对于卡盘主体在松开方向上具有旋转限制。

因此，由于处于卡盘爪保持和固定基轴的状态下，通过旋转固定于卡盘主体的第二旋转限制体，护圈相对于卡盘主体的旋转在松开方向上被限制，并且在卡盘爪不在保持基轴的状态下，第二旋转限制体相对于卡盘爪可旋转，护圈相对于卡盘主体可旋转。因此，通过简单结构，只有当护圈相对于卡盘主体的旋转需要被限制时旋转被限制。

作为本发明的一种模式，外圆周棘轮齿轮可以设置在环形护圈的外圆周，并且第一旋转限制体可以包括第一啮合卡爪，在旋转限制状态中，该卡爪通过外圆周棘轮啮合于护圈，并且在限制解除状态中，从外圆周棘轮齿轮分离以解除啮合。

根据本发明，可以容易地用简单结构可靠地切换旋转限制状态。

更具体地说，因为外圆周棘轮齿轮设置在环形护圈的外圆周，第一旋转限制体设置有第一啮合卡爪，相对于护圈与螺母环一起旋转的第一旋转限制体的第一啮合卡爪啮合于外圆周棘轮齿轮，从而限制在松开方向上护圈和螺母环相对旋转，并且通过解除第一啮合卡爪和外圆周棘轮齿轮的啮合，使得护圈和螺母环相对于彼此可以旋转，从而使旋转限制状态易于切换。

作为本发明的一种模式，可以设置旋转输入体，其可转动地连接到卡盘主体，通过旋转操作将旋转力施加到螺母环上，使螺母环和第一旋转限制体在预定角度的旋转方向上差异移动，其中，第一旋转限制体可通过相对于旋转输入体的差动旋转而被配置成在旋转限制状态和限制解除状态之间切换。

根据本发明，旋转限制状态和限制解除状态可以可靠地通过简单的结构被切换。

作为本发明的一种模式，每一个滚动体可以配置有滚珠，并且该滚珠、护圈和第二旋转限制体可以构成在螺母环和卡盘主体之间运行的单向滚珠轴承。

根据本发明，旋转限制状态和限制解除状态可以更可靠地通过简单的结构被切换。

本发明的有利效果

根据本发明，可以提供一种带有简单结构能够可靠锁定的卡盘装置。

附图说明

图1所示为包括卡盘装置的电动工具的前视图；

图2所示为卡盘装置的每个部件的分解视图，包括前面、背面、侧面和截面；

图3所示为从其前侧看到的卡盘装置的每个部件的分解立体图；

图4所示为从其后侧看到的卡盘装置的每个部件的分解立体图；

图5所示为从其前侧看到的轴承和锁定机构的每个部件的分解立体图；

图6所示为从其后侧看到的轴承和锁定机构的每个部件的分解立体图；

图7所示为卡盘装置的垂直剖面图；

图8所示为卡盘装置中的旋转限制切换机构的示意图；

图9所示为单向机构的后视图；

图10所示为轴承和锁定装置的示意图；

具体实施方式

本发明的一个实施例将在下面结合附图被描述。

图1所示为包括卡盘装置1的电动工具K的前视图，并且图2所示为解释卡盘装置1的每一个零部件的分解视图，包括前视，后视，侧视以及截面图。

若进行详细的描述的话，在图2中，卡盘体11、背面套筒13、轴承环32、构成滚珠轴承40的滚珠41、螺母环33、O型环套筒36、O型环37以及突鼻组件38(nose piece)以前视图和截面图显示，单向弹簧31、弹簧环34和套筒35以后视图和截面图显示，以及构成滚珠轴承40的护圈42以截面图、前视图和后视图显示。颚爪12以安排在三个方向时的侧视图显示。

图3所示为从前面看卡盘装置1的每个零部件的立体分解图，图4所示为从后面看卡盘装置1的每个零部件的立体分解图，图5所示为从前面看轴承和锁定机构30的每个零部件的立体分解图，图6所示为从后面看轴承和锁定机构30的每个零部件的立体分解图，以及图7所示为卡盘装置1的垂直剖面图。

图8所示为解释卡盘装置1中的旋转限制切换机构20，图9所示为单向轴承机构50的后视图，以及图10所示为解释轴承和锁定机构30。详细地，图8(a)所示为旋转限制切换机构20在其限制解除状态下的后视图，以及图8(b)所示为旋转限制切换机构20在其限制旋转状态下的后视图。此外，图10(a)所示为轴承和锁定机构30作为轴承机构的状态时，沿通过圆周安置的滚珠41的中心的横截面的示意图，以及图10(b)所示为轴承和锁定机构30作为锁定机构的状态时的示意图。

本发明的卡盘装置1设置在电动工具K的前端。例如，电动工具K包括具有当用户使用时被握住的手柄部分2a的外壳2、以及设置在外壳2的前侧的主轴4。

然后，卡盘装置1安装至主轴4的前端，并且卡盘装置1拧紧并固定旋转夹具5的基轴5a。主轴4被配置成由于电机M的旋转驱动力可旋转，该电机M被设置在外壳中通过设置在手柄部分2a上的扳机6的操作能够正向/反向旋转。

如图2至图4所示，上述的设置在电动工具K中的卡盘装置1，作为主要部件而装配有卡盘主体10、旋转限制切换机构20以及轴承和锁定机构30。

特别地，从后侧(在图2中的左上)至前侧(在图2中的右上)，背面套筒13、卡盘主体10、单向弹簧31、轴承环32、滚珠轴承40、螺母环33、弹簧环34、套筒35、O型环套筒36、O型环37以及突鼻组件38按这个顺序安装。

在构成卡盘装置1的各个组件中，单向弹簧31、轴承环32、滚珠轴承40、螺母环33以及弹簧环34构成轴承和锁定机构30，并且在构成轴承和锁定机构30的各个组件中，单向弹簧31、轴承环32以及滚珠轴承40构成单向轴承机构50。

卡盘主体10配置有卡盘体11和颚爪12。

卡盘体11从后侧配置有后段部分111、中段部分112以及前段部分113，并且该卡盘体形成在中心具有轴线方向X的插入孔114的大致圆柱形。

然后，在位于该卡盘体11的圆周方向上的三个位置上，颚爪安装孔115设置成在横穿过轴线方向X的方向从前段部分113通过中段部分112延伸并且从外圆周侧延伸至内圆周侧，以便与插入孔114连通。三个颚爪安装孔115形成具有横穿轴线方向X的径向内方向的延长线。

此外，在中段部分112处，适应部分116在颚爪安装孔115之间形成，该适应部分是半圆形槽，这允许了在后面被描述为轴承环32的啮合前突321的啮合。

颚爪12形成具有大致的圆柱形，其后侧的外侧表面上具有螺纹槽121，该螺纹槽121用于拧紧到在后面将被描述为螺母环33的螺纹牙333。进一步的，在颚爪12的前侧的内侧表面上，在横穿大致圆柱形的轴线方向上形成大致平行于轴线方向X的压力表面122，并且在压力表面122的宽度方向的中心上，设置有一种由硬质合金制成的薄片123。如上所述，具有这样配置的颚爪12被设置成使得在相对于轴线方向X在圆周方向上的三个方向上，压力表面122平行于轴线方向X。

将颚爪12插入卡盘体11的颚爪安装孔115，从而构成卡盘主体10。此时，颚爪12插入颚爪安装孔115以便使得螺纹槽121面对径向外侧。

背面套筒13由环形主体132、内圆柱形部分133、外圆柱部分134构成，其中环形主体132形成卡盘装置1的后部，并且具有允许插入卡盘体11的后段部分111的环形开口131，内圆柱形部分133在形成了环形开口131的环形主体132的内圆周上沿轴向方向X向前伸出，外圆柱部134在环形主体132的外圆周上沿轴线方向X向前伸出。

所述内圆柱形部分133被形成为具有允许卡盘体11的后段部分111压入的内径，以及被形成为外圆柱部分134的大约两倍高。

单向弹簧31包括盘环形环主体311和啮合爪部分313，其中盘环形环主体311与卡盘体11的中段部分112相配合，啮合爪部分313在圆周方向相等间隔的三个位置上设置从环形主体311的外圆周伸出并且在圆周方向上被悬臂式地支持的啮合臂312，并且在啮合臂312的前端与在后面被描述为球轴承40的内圆周棘轮齿轮424啮合。

轴承环32是与卡盘体11中的中段部分112相配合的盘形环体，包括设置在圆周方向等间隔的三个位置上的半圆形啮合前突321，其中啮合前突从内圆周朝向内径侧伸出并且与卡盘体11的适应部分116相啮合，从而对相对于卡盘体11的旋转进行固定。

与滚珠41一起构成在后面被描述的滚珠轴承40的护圈42，其配置有：环形护圈主体421，该主体的厚度小于滚珠41的直径；以及后管部分425，其伸出至护圈主体421的后侧。在本实施例中，护圈42由具有预定强度的树脂制成。

护圈主体421具有以预定间隔设置在圆周方向上的多个保持孔422，保持孔保持多个滚珠41中的每一个以便可以旋转，并具有形成在外周表面上的外圆周棘轮齿轮423。

保持孔422穿过护圈主体421在前面和后面方向延伸，并且保持孔422在圆周方向上以相等的间隔排列，并且在本实施例中设置有30个孔。此外，保持孔422每个被配置有按照滚珠41的直径延伸的在厚度方向的中心部分，以防止与保持孔422配合的滚珠41被拉出保持孔422。

后管部分425具有圆柱形形状，突出至护圈主体421的后侧，允许单向弹簧31和轴承环32安装在其中，并且在其内圆周表面上形成有内圆周棘轮齿轮424。

此外，在后管部分425的内圆周表面上形成的内周棘轮齿轮424配置有棘轮齿轮，用于限制护圈42和单向弹簧31在松开方向L上的相对旋转，并且外圆周棘轮齿轮423配置有棘轮齿轮，用于限制与螺母环33集成的弹簧环34和滚珠41在松开方向L上的相对旋转。

与护圈42一起构成滚珠轴承40的滚珠41是圆周布置并在护圈42的保持孔中保持的钢球，以便在本实施例中旋转，根据保持孔422的数量设置有30个滚珠。

如图2的扩展视图(a)所示，在通过配合护圈42的保持孔422的滚珠41而构成的滚珠轴承40中，滚珠41从护圈42的前面和后面伸出，并且在保持孔422中可旋转。

在本发明中，每个保持孔422中的每个滚珠41的旋转被称为“自转S”，并且将与护圈42的旋转相伴的、以护圈42的中心作为旋转中心的滚珠41的旋转被称为“公转P”。此外，在护圈42的中心的旋转中心的滚珠41的旋转S在厚度方向上旋转，其旋转中心是厚度方向上的护圈42的中心。

螺母环33配置有环形环主体332，该主体具有在截面图中截头锥形的直径向后侧减小的截头锥形开口331，而在形成截头锥形开口331的环主体332的内表面，形成适合颚爪12螺纹槽121的螺纹牙333。

弹簧环34配置有环主体341、前侧凸起342和臂部343，其中环主体341外部安装在配置成环状的螺母环33上，前侧凸起342从环主体341的前端向前伸出，臂部343从环形主体341的后端向后侧伸出并且在圆周方向延伸。

以允许相对于套筒35以预定的旋转角度差异转动的方式，插入到套筒35的自由安装凹部353中的前侧凸起342，成为根据稍后描述的套筒35的自由安装凹部353的位置，并且该前侧凸起342在圆周方向上以相等的间隔位于三个位置。

如上所述，臂部343包括差动旋转限制臂343a，差动旋转限制臂343a从环主体341的后端朝后侧伸出并且具有在松开方向延伸的倒L形，并与稍后描述的套筒35的第一啮合凹部354a、354b啮合，并且臂部343包括锁定臂343b，锁定臂343b与第二啮合凹部355啮合，并且由于差动旋转与护圈42的棘轮齿轮423的外圆周啮合，其中差动旋转限制臂343a和锁臂343b在圆周方向交替排列，从而排列了总共6个臂部343。

差动旋转限制臂343a具有曲线凸向径向外侧的第一啮合凸起部分344a，并且在其前端具有棘轮爪部分345，以便第一啮合凸起部分344a与套筒35的第一啮合凹部354a、354b啮合，以限制弹簧环34相对于套筒35的差动旋转。

锁定臂343b是与外圆周棘轮齿轮423啮合以构成棘轮机构的臂部，其中，曲线凸向径向外侧的第二啮合凸起部分344b被设置在臂部分的中间，以便与套筒35的第二啮合凹部355啮合，并且棘轮爪部分345设置在臂部的前端。

差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a具有从前视图中为半圆形凸起的形状，而锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b具有从前视图中为半椭圆形的凸起的形状。

套筒35在侧视图中一般为钟形，其后端部具有与背面套筒13的外圆周上的外圆柱部分134相同的直径，并且前端侧逐渐变窄，在套筒中，在内部设置沿轴线方向X延伸的插入空间351，以允许构成卡盘主体10的颚爪12、卡盘体11中段部分112和前段部分113的插入，在外圆周上形成允许在后面描述的套筒O形环36连接的O形环连接槽356。

在形成插入空间351的套筒35的内部，从前端侧起形成：前端开口槽352，其中将在后面描述的O形环37和突鼻组件38嵌入；自由安装凹部353，自由安装凹部353允许弹簧环34的前侧凸342自由安装；第一啮合凹部354a，354b，与差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a啮合；以及第二啮合凹部355，与锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b啮合。

自由安装凹部353在圆周方向上比前侧凸342宽，从而使前侧凸342在圆周方向上自由地贴合，并且在圆周方向上以相等的间隔排列在三个位置。

如图2的展开视图(b)中所示，第一啮合凹部354a，354b是具有半圆形截面的槽，与后视图中的差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a相对应，并且相对应于差动旋转限制臂343a安置在圆周方向上等间隔的三个位置上。

在第一啮合凹部354a，354b之间，相对应于自由安装凹部353的前侧凸342的自由安装量、即相对于套筒35的弹簧环34的差动旋转量的间隔而配置。

在图8(a)中所示的限制解除状态中，第二啮合凹部355是与锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b啮合的啮合凹部，并且其是对应锁定臂343b的在前视图中具有半椭圆弧形截面的槽，且安置在圆周方向等间隔三个位置。

套筒O形环36是由橡胶制成的，其连接至套筒35的O环连接槽356。

O形环37是其具有方形截面的环体，该方形截面嵌入到套筒35的前端开口槽352，以便插入于将在后面被描述的突鼻组件38的凸缘部分382和套筒35的前端开口槽352之间。

突鼻组件38是从前端侧插入插入空间351的管状体，并且配置有：外部安装部分381，其外部配合在卡盘体11的前段部分113的前端上；以及凸缘部分382，其延伸至外部安装部件381前端的径向外侧，并且嵌入到前端开口槽352。

在具有这样的配置元件的卡盘装置1中，通过将卡盘体11的后段部分111首先插入到圆形开口131，以将背面套筒13从轴线方向X上的后侧安装到卡盘体11上。

由于内气缸部分133具有形成与后段部分111的外圆周大致相同直径的内圆周，其被压在后段部分111中以便进行安装，背面套筒13以在轴向方向X和旋转方向的两者上固定于卡盘体11的状态而安装。

此外，从颚爪12被插入到颚爪连接孔115的卡盘体11前侧，安装单向弹簧31、轴承环32和将滚珠41嵌入到护圈42的保持孔422而构成的滚珠轴承40。

此时，单向弹簧31和轴承环32被插入到护圈42的后管部分425中，在单向弹簧31的啮合臂312中形成的啮合爪部分313与内圆周棘轮齿轮424啮合，使得在松开方向L上单向弹簧31和滚珠轴承40的相对旋转被限制，并且使得在拧紧方向R上旋转自如。

此外，当单向弹簧31可转动地连接至卡盘体11，轴承环32连接至卡盘体11以便其旋转固定，但是在轴向方向X方向上可移动，因为啮合凸起321配合卡盘体11的适应部分116。

尽管单向弹簧31、轴承环32和滚珠轴承40根据情况而构成在松开方向L上的旋转被限制的单向轴承结构50，该单向轴承结构50可以在其组装状态下相对于卡盘体11旋转。

此外，弹簧环34的环主体341被压入螺母环33使得弹簧环34从外部安装在螺母环上。因此，螺母环33和弹簧环34被组装同时固定在轴线方向X以及旋转方向上。

因此，集成的螺母环33和弹簧环34从卡盘主体10的前侧连接，并且所有颚爪12的螺纹槽121与螺母环33的螺纹牙333拧紧以便连接。此时，弹簧环34的臂部343被定位至已经连接到卡盘体11上的滚珠轴承40的外圆周棘轮齿轮423的径向外侧，即连接成使外圆周棘轮齿轮423的位置和臂部343的位置在轴线方向X方向上彼此重合。

此外，在这种卡盘装置1的组件状态下，如图10所示，滚珠轴承40设置在单向弹簧31、轴承环32和螺母环33之间，构成滚珠轴承40的滚珠41夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间。

然后，进一步将套筒35从卡盘主体10的前侧插入，使得前段部分113的前端暴露在套筒35的开口槽352的前端的前面。此时，套筒35被连接，使得已安装到卡盘主体10上的弹簧环34的前侧凸起342自由地配合套筒35的自由安装凹部部分353，并且在弹簧环34的臂部343(343a，343b)形成的啮合凸部344(344a，344b)安装于套筒35的啮合凹进部分354，355中，进一步从套筒35的前侧安装O形环37和突鼻组件38，从而完成卡盘装置1的组装。

此时，O形环37和突鼻组件38的凸缘部分382适合安装于套筒35的前端开口槽352中，并且突鼻组件38的外部安装部分381从前侧被压入至卡盘体11的前段部分113中。这使得突鼻组件38与卡盘体11组装以便在轴线方向X和旋转方向上都是固定的，并且通过与卡盘体11组装以便同时在轴线方向X和旋转方向上都是固定的突鼻组件38的凸缘部分382，使套筒35以轴线方向X固定，并且相对于卡盘体11和突鼻组件38可旋转。上述卡盘装置1的组装顺序是一个例子，但不限于此，并且组装可以按适当的顺序进行。

在这样组装的卡盘装置1中，配置有护圈42和滚珠41的滚珠轴承40夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间，从而构成轴承和锁定结构30。

此外，旋转限制切换机构20配置弹簧环34、套筒35、和形成轴承40的护圈42的外圆周棘轮齿轮423。

以上述方式组装的卡盘装置1的旋转限制切换机构20被配置为能够在图8(a)所示的限制解除状态和图8(b)所示的旋转限制状态之间切换。

具体地说，由于在图8(a)所示的限制解除状态下，差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a安装在套筒35的第一啮合凹部354a中，以及锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b安装在套筒35的第二啮合凹部355中，因锁定臂343b的推进力而棘轮爪部分345位于径向外侧，并且护圈42的外圆周棘轮齿轮423与棘轮爪部分345无法彼此啮合，因此，螺母环33和弹簧环34进入可相对于护圈42在拧紧方向R和松开方向L上旋转的限制解除状态。

由于差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a安装在第一啮合凹部354a中，以及锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b安装在第二啮合凹部355中，即由于差动旋转限制臂343a的推进力而第一啮合凸起部分344a安装在第一啮合凹部354a中，并且由于锁定臂343b的推进力而第二啮合凸起部分344b安装在第二啮合凹部355中，因此除非预定的旋转载荷作用，否则可以保持限制解除状态。

相对于这样的限制解除状态，如图8(b)所示，在旋转限制状态的旋转限制切换机构20中，锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b安装在第一啮合凹部354b中，锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b通过第二啮合凹部355的松开方向L的内表面，抵抗锁定臂343b的推进力而被推向径向内侧，以便护圈42的外圆周棘轮齿轮423与棘轮爪部分345彼此啮合。

因此，当弹簧环34相对于滚珠轴承40在拧紧方向R上可以旋转，通过外圆周棘轮齿轮423与棘轮爪部分345的啮合来限制弹簧环34相对于滚珠轴承40在松开方向L上的旋转。

随后，将详细描述包括操作旋转限制切换机构20以及轴承和锁定机构30的卡盘装置1的操作。

首先，在如图8(a)所示的旋转限制切换机构20的限制解除状态下，旋转夹具5的基轴5a从前侧插入卡盘体11的插入孔114中，并且套筒35在拧紧方向R上旋转，从而通过自由地安装在套筒35的自由安装凹部353中前侧凸起342使与弹簧环34集成一体的螺母环33在拧紧方向R上旋转，以及具有与螺母环33的螺纹牙333拧紧的螺纹槽121的三个颚爪12同步地在倾斜方向上推进颚爪连接孔115，从而从圆周方向的三个方向上保持和固定插入至插入孔114中的旋转夹具5的基轴5a。

当转动限制切换机构20处于限制解除状态时，由于弹簧环34和滚珠轴承40如上所述相对旋转自如，夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间的护圈42和滚珠41作为在轴承和锁定机构30的轴承机构。

具体地，如图10(a)所示，与弹簧环34一起旋转的螺母环33如箭头Ia所示地相对于固定在卡盘体11的轴承环32在拧紧方向R上旋转。该螺母环33相对于轴承环32在拧紧方向R上的旋转(箭头Ia)引起夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间的滚珠轴承40的滚珠41的公转(箭头Pa)同时旋转(箭头S)。

由于滚珠41的公转Pa，护圈42以轴线方向X为中心围绕轴线方向X旋转，滚珠41的公转Pa和护圈42的旋转即滚珠轴承40的旋转(箭头E)成为在相对于轴承环32的螺母环33旋转(箭头Ia)之后延迟的、在同一方向上旋转。换句话说，相对于拧紧方向R上的螺母环33的旋转，由于滚珠41的旋转S和公转Pa，护圈42在相同的方向输出1/2旋转，从而其功能在于作为类似行星齿轮的差分旋转机制。

因此，在弹簧环34在拧紧方向R上旋转以通过颚爪12保持基轴5a的保持状态下，由于将保持和固定基轴5a的颚爪12的螺纹槽121作为反作用力，螺母环33被固定，因此当套筒35进一步通过旋转力在拧紧方向R上旋转，该旋转力超过第一啮合凸起部分344a安装在第一啮合凹部354a中的差动旋转限制臂343a的推进力和第二啮合凸起部分344b安装在第二啮合凹部355中锁定臂343b的推进力，则套筒35相对于与螺母环33集成的弹簧环34在拧紧方向R上差动旋转在自由安装凹部353中安装的前侧凸342的自由安装量。

套筒35这一相对于弹簧环34在拧紧方向R上的差动旋转，引起在第一啮合凹部354a中安装的差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a，穿过第一啮合凹部354a并且将其安装在松开方向L侧的第一啮合凹部354b中。相反地，在第二啮合凹部355中安装的锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b，穿过第二啮合凹部355并通过比第二啮合凹部355更松开方向L侧的内表面被推动至径向内侧，以便棘轮爪部分345与护圈42的外圆周棘齿轮423啮合，由此成为旋转受限状态，其中螺母环33和弹簧环34，以及护圈42被允许在拧紧方向R上相对于彼此旋转，但是在松开方向L上固定旋转(见图8(b))。

此外，此时，因为将保持基轴5a的颚爪12作为反作用力，螺母环33在轴线方向X向后侧移动，通过滚珠轴承40的滚珠41将轴承环32压入轴线方向X的后侧，因此，由于将轴承环32向轴线方向X的后侧施压，单向弹簧31夹在卡盘体11和轴承环32之间，相对于卡盘体固定旋转。

在这样一个旋转限制状态，如图10(b)中的箭头Ib所示，即使螺母环33想要在松开方向L上旋转时，松开方向L上的旋转受轴承和锁紧机构30的限制以进入锁定状态。

具体地，由于在上述描述的旋转限制状态下，螺母环33和弹簧环34，以及护圈42之间在松动方向L上的相对旋转受到限制，如箭头Ib所示，即使螺母环33想要在松开方向L上旋转时，护圈42将在松开方向L上与滚珠41一起旋转(箭头Ic，箭头Pb)。

然而，尽管护圈42的旋转引起安装在保持孔422中的滚珠41在同一方向上的公转P，夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间的滚珠相对于轴承环32的前表面322旋转并且与螺母环33的后表面332a一起旋转，以便夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间的滚珠41不会被允许有旋转S，以及护圈42的旋转成为拖动不会被允许有旋转S的滚珠41的公转Pb，从而护圈42成为将不允许被旋转S滚珠41作为旋转负荷的锁定状态。

此外，在旋转限制切换机构20的旋转受限状态下，当轴承和锁定机构30进入锁定状态时，螺母环33和弹簧环34在松开方向L上的无意旋转可以被限制。

此外，由于夹在卡盘体11和轴承环32之间，相对于卡盘体11旋转固定的单向弹簧31的啮合臂312的啮合爪部分313与护圈42的内圆周棘轮爪齿轮424啮合，护圈42本身在松开方向L上通过单向弹簧31相对于卡盘体11旋转固定，使得能够实现与在通过轴承和锁定机构30获得的松开方向L上的旋转限制状态相比更加可靠的锁定状态。

由于处于旋转限制状态，在差动旋转限制臂343a的推进力被执行时差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a安装至第一啮合凹部354a，从而能够防止无意间解除有利于轴承和锁定机构30的锁定状态的旋转限制切换机构20的旋转限制状态。

此外，在上述旋转限制切换机构20的旋转限制状态下，当套筒35在相对于护圈42的旋转被允许的拧紧方向R上进一步旋转时，将保持和固定基轴5a的颚爪12的螺纹槽121作为反作用力，螺母环33被压向后侧，即螺母环33的背面332a靠近轴承环32的前表面322，以增加由轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a的滚珠41的夹持力。因此，夹在轴承环32的前表面322和螺母环33的后表面332a之间的滚珠41产生的摩擦力增加，使得上述锁定状态是坚实的锁定状态。

即使超过差动旋转限制臂343a的推进力的大旋转力无意运作，例如驱动时的震动，当该差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a从第一啮合凹部354b脱出时，被推进向径向内侧而使差动旋转限制臂343a的棘轮爪部分345与滚珠轴承40的外圆周棘轮齿轮423啮合，以便从基座端部悬挂的差动旋转限制臂343a通过啮合于外圆周棘轮齿轮423的棘轮爪部分345以及基座端部获得支撑，具有安装在第一啮合凹部354b中的第一啮合凸起部分344a的差动旋转限制臂343a在径向向外方向上的推进力增加，因此由于径向向外方向上增加的推进力，套筒35被向后推以使第一啮合凸起部分344a安装在第一啮合凹部354b中，从而可靠地保持有助于轴承和锁定机构30的锁定状态的旋转限制切换机构20的旋转限制状态。

虽然在本发明的实施例中，当无意间作用旋转力时与外圆周棘轮齿轮423啮合的差动旋转限制臂343a的棘轮爪部分345，形成具有锁定臂343b棘轮爪部分345的形状，但是当无意间作用的旋转力引起棘轮爪部分345啮合于外圆周棘轮423，使得差动旋转限制臂343a也通过基座端部支持，则棘轮爪部分345可能具有不同于锁定臂343b的棘轮爪部分345的形状。

相反地，为了通过解除旋转限制切换机构20的旋转限制状态来解除轴承和锁紧机构30的锁定状态，抵抗差动旋转限制臂343a的推进力，通过从套筒35输入允许差动旋转限制臂343a的第一啮合凸起部分344a从第一啮合凹部354b中脱出的在松开方向L上的旋转力，从而具有啮合于外圆周棘轮齿轮423的棘轮爪部分345的锁定臂343b的第二啮合凸起部分344b，由于锁定臂343b的推进力向径向外侧移动而安装于第二啮合凹部355，并且棘轮爪部分345离开外圆周棘轮齿轮423以解除上述旋转限制状态，因此，套筒35和螺母环33在松开方向L上一起旋转以解除通过轴承和锁定机构30获得的锁定状态，因此从颚爪12的保持中解除旋转夹具5的基轴5a。

如果在上述锁定状态中，由于在旋转驱动或类似的过程中的震动，通过颚爪12保持的基轴5a被拔出的情况下，保持由旋转限制切换机构20获得的旋转限制状态和由轴承和锁定机构30获得的锁定状态。

在这个状态中，当套筒35在拧紧方向R上旋转，虽然由旋转限制切换机构20获得的旋转限制状态和由轴承和锁定机构30获得的锁定状态被保持，在单向轴承机构50中，通过轴承环32和卡盘体11夹持而获得的单向弹簧31的固定旋转被解除。因此，在啮合卡爪部313仍然啮合于内圆周棘轮齿轮424的状态中，即在单向弹簧31和护圈42在松开方向L上相对于彼此的旋转仍然被限制的状态中，以及在棘轮爪部分345仍然啮合于护圈42的外圆周棘轮齿轮423的状态中，即在弹簧环34和套筒35以及护圈42在松开方向L上相对于彼此的旋转仍然被限制的状态中，在松开方向L上相对于彼此的旋转被限制的套筒35、弹簧环34、护圈42和单向弹簧31在松动方向L整体地相对于卡盘体11旋转而不会产生棘轮的声音。

因此，设置有卡盘装置1，卡盘装置1安装到具有在轴线方向X上旋转的主轴4的电机M上，该卡盘装置包括：大致圆柱形的卡盘体11，布置在轴线方向X上且在其前端侧具有允许旋转夹具5的基轴5a的插入的插入孔114；多个颚爪12，与卡盘体11的前端侧的插入孔114连通，其中，在后端侧被插入在卡盘体11侧打开的棘爪连接孔115，并且其被布置成相对于卡盘体11移动；螺母环33，通过拧紧卡盘体11和颚爪12，使多个颚爪12在倾斜方向上在颚爪连接孔115内彼此同步移动；多个滚珠41，夹在螺母环33和卡盘体11之间滚动；护圈42，保持有多个滚珠41，以便能够在排列的状态下滚动，护圈相对于卡盘体11和螺母环33可旋转；弹簧环34，配置成与螺母环33一起旋转，并且可以在旋转限制状态和限制解除状态之间切换，其中旋转限制状态中护圈42在松开方向L上的旋转被限制，限制解除状态中护圈42在松开方向L上的限制被解除；以及单向弹簧31，它限制在松开方向L上相对于卡盘体11的护圈42，其中，多个滚珠41、护圈42和单向弹簧31构成单向轴承机构50，该机构在松开方向L上被限制在螺母环33和卡盘体11之间，并且在旋转限制状态中的护圈42构成利用夹在螺母环33和卡盘体11之间的滚珠41作为旋转负荷的轴承和锁定机构30，因此该保持状态可以被可靠地锁定，而旋转夹具5的基轴5a的保持状态不会被无意解除。

特别地，相对于将在使多个颚爪12同步地在颚爪连接孔115内在倾斜方向上移动的螺母环33和卡盘体11之间夹持而滚动的多个滚珠41以排列的状态可滚动地保持的护圈42，通过能够在松开方向L上的旋转限制状态和限制解除状态之间切换的弹簧环34获得的限制解除状态中，多个滚珠41、护圈42和单向弹簧31构成作用在螺母环33和卡盘体11之间的单向轴承机构50，因此能够通过相对于卡盘体11平滑地旋转螺母环33，在倾斜方向上使颚爪12在颚爪连接孔115内彼此同步移动。

相反地，例如，在通过移动颚爪12而旋转夹具5的基轴5a被保持的保持状态中，弹簧环34切换到旋转限制状态，护圈42构成利用夹在螺母环33和卡盘体11之间的滚珠41作为旋转负荷的轴承和锁定机构30，以便如上所述的基轴5a这样的保持状态可以被锁定。

更具体地说，如上所述，在单向弹簧31、滚珠41和护圈42作为单向轴承机构50作用的情况下，通过螺母环33相对于卡盘体11的旋转，夹在卡盘体11和螺母环之间的多个滚珠41同时在护圈42中被排列。因此，螺母环33被允许相对于卡盘体11平滑地旋转。

此时，将以与卡盘体11和螺母环之间夹持的状态滚动的多个滚珠41可滚动地保持的护圈42，伴随着滚珠41的滚动而相对于卡盘体11旋转，并且延迟于螺母环33的相对旋转。也就是说，当螺母环33和护圈42二者在同一方向相对于卡盘体11旋转时，在同一方向相对旋转但延迟于螺母环33的相对旋转的护圈42，相对于螺母环33差动旋转。

然而，在通过弹簧环34得到的旋转限制状态中，护圈42和螺母环33在松开方向L上一起旋转。因此，随着螺母环33相对于卡盘体11的旋转，护圈42将与多个排列配置的滚珠41一起相对旋转。然而，由于在护圈42中排列的多个滚珠41夹在卡盘体11和螺母环33之间以在两个接触部件之间产生摩擦力，从而无法因护圈42的相对旋转而滚动。也就是说，虽然护圈42想要相对于卡盘体11旋转，以便拖动夹在螺母环33和卡盘体11之间的无法滚动的滚珠41，通过滚珠41的摩擦力能够使护圈42即螺母环33的相对旋转被锁定。

因此，根据本发明的配置，根据旋转限制切换机构20的状态，所述多个滚珠41和护圈42实现在螺母环33和卡盘体11之间的单向轴承机构50、以及具有滚珠41作为旋转负荷的轴承和锁定机构30。

此外，由于内圆周棘轮齿轮424设置在环形护圈42的内圆周上，轴承环32设置成其可以旋转固定至卡盘体11，以及单向弹簧31上设有啮合棘轮爪部分313与护圈42的内圆周棘轮齿轮424啮合，因此通过该单向弹簧31的啮合棘轮爪部分313与护圈42的内圆周棘轮齿轮424的啮合，能够通过单向弹簧31和轴承环32使具有棘轮齿轮的护圈42相对于卡盘体11在松开方向L上被限制。

此外，由于将拧紧于卡盘体11和颚爪12的螺母环33作为反作用力，通过相对于卡盘体11旋转固定的环形轴承环32和卡盘体11夹持可转动地安装在卡盘体11的环形单向弹簧31，从而单向弹簧31相对于卡盘体11旋转固定，因此在通过颚爪12保持基轴5a的状态中，通过单向弹簧31来限制护圈42相对于卡盘体11的松开方向L，在其他状态中，护圈42被允许相对于卡盘体11旋转。

更具体地说，由于将拧紧于卡盘体11和颚爪12的螺母环33作为反作用力，通过相对于卡盘体11旋转固定的环形轴承环32和卡盘体11夹持可转动地安装在卡盘体11的环形单向弹簧31，从而单向弹簧31相对于卡盘体11旋转固定，因此在通过拧紧螺母环33而颚爪12保持基轴5a之前，所以单向弹簧31变成相对于卡盘体11旋转，从而不会出现将螺母环33作为反作用力而单向弹簧31夹在轴承套圈32和卡盘体11之间的情况。

因此，护圈42相对于卡盘体11不被限制在松开方向L上。相反地，当拧紧螺母环33而通过颚爪12保持基轴5a时，螺母环33作为反作用力，轴承环32和卡盘体11夹着单向弹簧31，以便单向弹簧31固定于卡盘体11。

因此，通过旋转固定至卡盘体11的单向弹簧31，在松开方向L上限制护圈42相对于卡盘体11的旋转。因此，当通过颚爪12保持基轴5a的情况下，通过旋转固定至卡盘体11的单向弹簧31，在松开方向L上护圈42相对于卡盘体11被限制，并且在不通过颚爪12保持基轴5a的状态中，由于单向弹簧31相对于卡盘体11旋转，护圈42也被允许相对于卡盘体11旋转。

此外，由于外圆周棘轮齿轮423设置在环形护圈42的外圆周上，以及弹簧环34设置有棘轮爪部分345，棘轮爪部分345通过在旋转限制状态中的外圆周棘轮齿轮423与护圈42啮合，并且与在限制解除状态中的外圆周棘轮齿轮423分离，可以通过简单结构可靠地切换旋转限制状态。

更具体地说，由于外圆周棘轮齿轮423设置在环形护圈42的外圆周上，以及弹簧环34设置有棘轮爪部分345，棘轮爪部分345通过在旋转限制状态中的外圆周棘轮齿轮423与护圈42啮合，并且与在限制解除状态中的外圆周棘轮齿轮423分离，因此外圆周棘轮齿轮423啮合到与螺母环33一起旋转弹簧环34的棘轮爪部分345，能够使护圈42和螺母环33在松开方向L上的相对旋转被限制，棘轮爪部分345与外圆周棘轮齿轮423的啮合的解除使得护圈42和螺母环33相对旋转自如，从而使旋转限制状态可以很容易地被切换。

此外，由于套筒35被设置成可旋转地连接于卡盘体11，并且其中通过旋转操作将旋转力施加到螺母环33上，并允许螺母环33和弹簧环34在预定角度的旋转方向上差异移动，通过弹簧环34相对于套筒35的差动旋转而在旋转限制状态和限制解除状态之间切换，使旋转限制状态和限制解除状态能够可靠地用简单结构切换。

此外，由于滚珠41、护圈42和单向弹簧31构成在螺母环33和卡盘体11之间运行的单向轴承机构50，旋转限制状态和限制解除状态更能够可靠地用简单结构切换。

在本发明的相应配置和上述实施例之间对应，本发明的轴对应于轴线方向X，下同，驱动轴对应主轴4，驱动装置对应于电机M，卡盘装置对应于卡盘装置1，轴孔对应于插入孔114，卡盘主体对应卡盘体11，倾斜孔对应颚爪连接孔115，卡盘爪对应颚爪12，滚动体和滚珠对应滚珠41，松开方向L上的旋转对应松开方向L，第一旋转限制体对应弹簧环34，第二旋转限制体对应单向弹簧31，轴承机构对应单向轴承机构50，锁定机构对应轴承和锁定机构30，旋转固定装置和旋转固定环对应轴承环32，第二啮合棘轮爪对应啮合棘轮爪部分313，第一啮合棘爪对应棘轮爪部分345，并且旋转输入体对应套筒35，但本发明不限于上述实施例的配置，并且各种实施例是适用的。

例如，上述卡盘装置1不仅可以安装到具有可转动的主轴4的电动工具K上，还可安装到旋转电动工具例如振动钻、电动螺丝刀及类似物。

此外，在轴承环32的前表面322或螺母环33的后表面332a上，在对应于滚珠轴承40的滚珠41的公转P的旋转轨道的位置上，可根据滚珠41的直径形成浅圆弧槽。因此，形成滚珠41旋转轨迹上的浅圆弧槽能够使得在旋转限制状态中的滚珠41和轴承环32的前表面322或螺母环33的后表面332a之间的摩擦力增大，从而进一步可靠地获得旋转限制状态。

此外，虽然球轴承40配置有配合护圈42的保持孔422的滚珠41，只要使护圈42的厚度方向的中心为自转S的中心，并且从护圈42的前后两侧暴露，则不限定于滚珠41，例如可由辊构成。

此外，虽然在上述描述中，轴承环32在圆周方向上相等的间隔设置了三个相对于卡盘体11固定旋转的半圆啮合凸起321，并且轴承环32和卡盘体11之间夹着单向弹簧31，使得相对于卡盘体11的单向弹簧31的旋转被限制，但是多个相对于卡盘体11固定旋转的啮合突起可设置在单向弹簧环的环体的内圆周表面上，从而使单向弹簧31本身相对于卡盘体11旋转固定。在这种情况下，可以设置轴承环32，或者设置不具有啮合突起321的轴承环，或者不设置轴承环32。

此外，虽然与在后描述的滚珠41构成滚珠轴承40的护圈42配置有护圈主体421和向护圈主体421的后侧突出的后管部425，该护圈是由具有预定强度树脂制成的，但也可以是护圈主体421中的外圆周棘轮齿轮423和后管部分425能够被集成为与具有护圈主体421的保持孔422的一部分的环体分开的部件。在这种情况下，具有保持孔422的部分的环体可以由具有预定强度的树脂制成，其余部分可由金属组装而构成护圈。

标号说明

1 卡盘装置

4 主轴

5 旋转夹具

5a 基轴

11 卡盘体

12 颚爪

30 轴承和锁定机构

31 单向弹簧

32 轴承环

33 螺母环

34 弹簧环

35 套筒

41 滚珠

42 护圈

50 单向轴承机构

114 插入孔

115 颚爪连接孔

313 啮合爪部分

345 棘轮爪部分

423 外圆周棘轮齿轮

424 内圆周棘轮齿轮

L 松开方向

M 电机

X 轴线方向

Claims (6)

1.一种卡盘装置，用于安装到驱动装置，所述驱动装置具有能够在轴线上旋转的驱动轴，所述卡盘装置包括：

大致圆柱形的卡盘主体，所述卡盘主体安置在所述轴线上，并且在其前端侧具有允许旋转夹具的基轴插入的轴孔；

多个卡盘爪，与卡盘主体的前端侧的轴孔连通，在后端侧插入到卡盘主体一侧开口的倾斜孔中，并且其安置成能够相对于卡盘主体移动；

螺母环，通过拧紧卡盘主体和卡盘爪，螺母环使多个卡盘爪在倾斜孔中在倾斜方向上彼此同时移动；

夹在该螺母环与卡盘主体之间滚动的多个滚动体；

护圈，所述护圈以排列配置的状态能够滚动地保持多个滚动体，护圈相对于卡盘主体和螺母环可旋转；

第一旋转限制体，其构造成与螺母环一起旋转，并在旋转限制状态和限制解除状态之间切换，在所述旋转限制状态下，护圈在松开方向上的旋转受到限制，在所述限制解除状态下，护圈在松开方向上的旋转的限制受到解除；以及

第二旋转限制体，其限制了在松开方向上护圈相对于卡盘主体的旋转，

所述卡盘装置的特征在于，

多个滚动体、护圈、第二旋转限制体构成在螺母环与卡盘主体之间的在松开方向上的旋转被限制的轴承机构，并且

旋转限制状态中的护圈、滚动体以及第一旋转限制体构成利用夹在螺母环和卡盘主体之间的滚动体作为旋转负荷的锁定机构。

2.根据权利要求1所述的卡盘装置，其特征在于，

所述护圈形成具有环形形状，并且具有在内圆周上设置的内圆周棘轮齿轮，

所述卡盘装置进一步包括：

旋转固定部件，将第二旋转限制体旋转固定于卡盘主体，

其中第二旋转限制体包括啮合于护圈的内圆周棘轮齿轮的第二啮合爪。

3.根据权利要求2所述的卡盘装置，其特征在于，

由旋转固定于卡盘主体的环形形状的旋转固定环构成所述旋转固定装置，

第二旋转限制体形成具有环形形状并可旋转地安装于卡盘主体，以及

利用拧紧于卡盘主体和卡盘爪的螺母环作为反作用力，第二旋转限制体夹在旋转固定环与卡盘主体之间，从而第二旋转限制体旋转固定于卡盘主体。

4.根据权利要求2或3所述的卡盘装置，其特征在于，

所述外圆周棘轮齿轮设置在环形护圈的外圆周上，并且

第一旋转限制体包括第一啮合爪，在旋转限制状态中，所述第一啮合爪通过外圆周棘轮齿轮啮合于护圈，并且在限制解除状态中，从外圆周棘轮齿轮分离以解除啮合。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的卡盘装置，其特征在于，

进一步包括旋转输入体，所述旋转输入体可转动地安装到卡盘主体，通过旋转操作将旋转力施加到螺母环上，使螺母环和第一旋转限制体在预定角度的旋转方向上差异移动，

其中，第一旋转限制体能够通过相对于旋转输入体的差动旋转而被配置成在旋转限制状态和限制解除状态之间切换。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的卡盘装置，其特征在于，

所述每一个滚动体由滚珠构成，并且

所述滚珠、护圈和第二旋转限制体构成在螺母环和卡盘主体之间运行的单向滚珠轴承。