專利名稱：鎖定卡盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種用于鉆頭或用于電動(dòng)或氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的卡盤
(chuck )。更具體地，本發(fā)明涉及一種無鑰匙型的卡盤，其可通過手或驅(qū)動(dòng)
電機(jī)的致動(dòng)而被緊固或松開。
背景技術(shù)：
手和電或氣動(dòng)工具驅(qū)動(dòng)器是已知的。盡管螺旋鉆是這些驅(qū)動(dòng)器上最普通 的工具，這些工具也可包括螺絲刀、扳手、套環(huán)，安裝的磨石，以及其它切 割或磨削工具。由于工具柄可具有各種直徑或具有多邊形橫截面，這些裝置 通常設(shè)置有在相對(duì)寬范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)的卡盤。該卡盤可通過螺紋或錐孔連接到 驅(qū)動(dòng)器上。
現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)開發(fā)了各種卡盤。傾斜爪式卡盤中，卡盤主體包括三個(gè)彼
此大約隔開120。設(shè)置的通道。這些通道被設(shè)置以使得它們的中心線沿卡盤 軸線在卡盤前交于一點(diǎn)。這些通道約束三個(gè)爪，該爪可沿這些通道移動(dòng)，以 夾緊沿卡盤軸線設(shè)置的圓柱形或多邊形工具柄。該卡盤包括螺母，其繞卡盤 中心旋轉(zhuǎn)且嚙合爪上的螺紋，以使得螺母的旋轉(zhuǎn)使爪沿通道內(nèi)的任一方向移 動(dòng)。該主體連接到驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸上且被:沒置為使得該主體相對(duì)于螺母沿一 個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)推動(dòng)爪夾緊工具柄，同時(shí)沿相反方向的旋轉(zhuǎn)松開該夾緊關(guān)系。 該卡盤可以是無鑰匙的，如果其用手旋轉(zhuǎn)。這樣的卡盤的例子公開于美國專 利5125673和5193824,其轉(zhuǎn)讓給本受讓人，且其全部?jī)?nèi)容合并與此以作參 考。無鑰匙卡盤的各種結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有技術(shù)已知的且適用于各種應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明承認(rèn)和涉及前述考慮，以及現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)和方法的其它考慮。
動(dòng)器的卡盤實(shí)現(xiàn)的。該卡盤包括由鋁構(gòu)造的且具有鼻部和尾部的大致圓柱形 主體。尾部^皮設(shè)置以與驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)，且鼻部具有形成在其中的軸向孔。
多個(gè)爪相對(duì)于主體可移動(dòng)地設(shè)置，并與軸向孔相關(guān)聯(lián)。大致圓柱形套筒可旋 轉(zhuǎn)地安裝在主體周圍，與爪操作地關(guān)聯(lián)，以使得套筒沿關(guān)閉方向的旋轉(zhuǎn)使得 爪朝向軸向孔移動(dòng)，且套筒沿打開方向的旋轉(zhuǎn)使得爪移動(dòng)離開該軸線。軸承 具有靠近主體的第一滾道、靠近套筒的第二滾道和設(shè)置在第一滾道和第二滾 道之間的至少一個(gè)軸承元件，第一滾道和第二滾道中的一個(gè)限定棘齒。第一 滾道和第二滾道中的另一個(gè)限定朝向棘齒偏置的棘爪。棘齒和棘爪被構(gòu)造， 以使得當(dāng)棘爪接合棘齒時(shí)，棘齒和棘爪防止第二滾道相對(duì)于第 一滾道沿打開 方向4t轉(zhuǎn)。
構(gòu)成該說明書的一部分且合并在該說明書中的附圖示出了本發(fā)明的一 個(gè)實(shí)施例，且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。


本發(fā)明的全部可授權(quán)的公開內(nèi)容，包括對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的最佳方
式，在說明書其余部分更具體地闡述，其參考附圖，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的卡盤的部分截面的縱向視圖； 圖2是如圖1所示的卡盤的分解視圖； 圖3是圖1所示的卡盤的螺母和軸承的分解視圖； 圖4A是如圖1所示的套筒的部分透視圖； 圖4B是如圖1所示的卡盤的套筒和軸承的部分透視圖； 圖4C是如圖1所述的卡盤的套筒和軸^^的部分透^L圖； 圖5是如圖1所示的卡盤的卡爪的透^L圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明的替換實(shí)施例的卡盤的分解視圖。 在本說明書和附圖中重復(fù)使用的參考標(biāo)號(hào)表示本發(fā)明的相同或相似的
特4正或元件。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其一個(gè)或多個(gè)例子在附圖中示 出。提供的每個(gè)例子是用于解釋本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明。實(shí)際上，對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，可在本發(fā)明內(nèi)作修改和變化，而不離開本發(fā) 明的精神或范圍。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的部分的所示或所述的特征可用在 另一實(shí)施例上，以產(chǎn)生又一實(shí)施例。因此，打算的是，本發(fā)明覆蓋權(quán)利要求及其等效物范圍內(nèi)的修改和變化。
參考圖1和2,卡盤10包括主體14、螺母16、前套筒18、鼻件20和 多個(gè)爪22。主體14是大致圓柱形且包括鼻部或前部24和尾部或后部26。 鼻部24具有橫穿主體14的縱向中心軸線30的前面28和位于其前端的錐形 表面32。鼻部限定軸向孔34,其尺寸稍大于計(jì)劃容納的工具的最大工具柄。
的驅(qū)動(dòng)軸配合。孔34、 36在主體14的中心區(qū)域38連通。盡管螺紋孔36被 示出，該孔可用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的錐形孔代替，以與錐形驅(qū)動(dòng)軸配合。而且，主體 14可與驅(qū)動(dòng)軸整體形成。
主體14限定三個(gè)通道40,以容納三個(gè)爪22。每個(gè)爪與相鄰的爪隔開約 120°的弧度。爪22和通道40的軸線相對(duì)于卡盤中心軸線30成一角度，以
點(diǎn)。爪形成夾具，其徑向地移動(dòng)朝向或離開卡盤軸線，以夾緊工具，且每個(gè) 爪22具有與卡盤主體14的軸線大致平行的工具接合面42。形成在爪的相對(duì) 或外表面上的螺紋44可被以任意合適的類型或螺距構(gòu)造。如圖5所示，每 個(gè)爪22可形成有壓入其工具配合表面的硬質(zhì)合金鑲齒112。
如圖1和2所示，主體14包括止推環(huán)46，在優(yōu)選實(shí)施例中其可與主體 是整體的。然而應(yīng)理解，該止推環(huán)46和主體14可以是分開的部件。止推環(huán) 46包括繞其圓周形成的多個(gè)爪導(dǎo)軌48，以允許爪22穿過其縮回，且還包括 突出部分(ledge portion) 50,以接收如下所述的軸承組件。突出部分50包 括第一表面47和第二表面49。第一表面47徑向地向外延伸，且垂直于卡盤 主體的縱向中心軸線30。第二表面49軸向地沿卡盤主體的縱向中心軸線30 且與該縱向中心軸線同心地延伸。
主體尾部26包括滾花表面54，其在55處以壓配合接收可選的后套筒 12。后套筒12也可通過無滾花壓配合保持，通過使用鍵或通過巻邊、刮軟、 鉚接、螺紋或其它合適的固定機(jī)構(gòu)保持。而且，卡盤可構(gòu)造有單個(gè)套筒，而 沒有后套筒。
鼻件20抵抗向前的軸向運(yùn)動(dòng)而保持螺母16。鼻件壓配合到主體鼻部24。 然而應(yīng)理解，可使用其它把螺母軸向固定在主體上的方法。例如，螺母可以 是保持在主體上位于主體的外周上的圓周凹槽內(nèi)的兩件式螺母。鼻件20可 涂有非鐵的金屬涂層，以防止生銹和使其外形美觀。合適的涂層的例子包括
鋅或鎳，盡管可使用其它任何合適的涂層。
前套筒18的外圓周表面可被滾花或可設(shè)置有縱向肋77或其它突起，以 使得操作者能牢固地抓緊其。同樣，如果使用后套筒12的話，如果需要， 如在79處可對(duì)后套筒的圓周表面滾花或加肋。
前套筒18通過鼻件20上的環(huán)形肩部91來保護(hù)其不沿軸線方向向前運(yùn) 動(dòng)。鼻件的后端的截圓錐部95便于爪22在卡盤內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。
前套筒和后套筒可用結(jié)構(gòu)塑料模制或其它方式制造，例如聚碳酸酯、填 充聚丙烯例如玻璃填充聚丙烯、或結(jié)構(gòu)性塑料材料的混合物。其它復(fù)合材料， 例如石墨填充聚合物，在特定環(huán)境中也可以是合適的。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可 認(rèn)識(shí)到的，用于制造本發(fā)明的卡盤的材料依賴于卡盤的最終使用，且上述材 料僅是示例性的。
螺母16具有螺紋56，以與爪螺紋44嚙合。螺母16定位為在主體周圍 與爪螺紋嚙合，以使得當(dāng)螺母相對(duì)于主體14旋轉(zhuǎn)時(shí)，這些爪可依賴于螺母 的旋轉(zhuǎn)方向前進(jìn)或縮回。
如圖3所示，螺母的前軸向面包括凹部62，該凹部接收從前套筒18的 內(nèi)表面延伸的各個(gè)驅(qū)動(dòng)軋頭(drive dog) 64 (圖2 )。驅(qū)動(dòng)軋頭的角寬度小于 凹部的角寬度，導(dǎo)致螺母和前套筒之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的較小范圍，例如6 °至10° 。
螺母16還限定了形成為繞螺母的外圓周的平坦部68的多個(gè)槽。平坦部 68接收從軸承組件74的內(nèi)滾道72向前延伸的各個(gè)突出物70。突出物70和 平坦部68的接合把內(nèi)滾道旋轉(zhuǎn)地固定到螺母，盡管應(yīng)理解，這兩者之間可 具有小的旋轉(zhuǎn)容許量。
內(nèi)滾道72接收多個(gè)軸承元件76,這里為軸承滾珠，它們?cè)O(shè)置在內(nèi)滾道 72和位于止推環(huán)突出部分50上的外滾道78之間(圖1)。外滾道78通過多 個(gè)從外滾道78的內(nèi)圓周81向內(nèi)延伸的多個(gè)突出物80而被旋轉(zhuǎn)地固定到主 體14。多個(gè)突出物80接收在由止推環(huán)突出部分50的第二表面49限定的相 應(yīng)槽82內(nèi)。
外滾道78還包括棘齒(ratchet)。在圖示的實(shí)施例中，該棘齒是由多個(gè) 銳齒形齒84形成，這些齒84繞外滾道的內(nèi)圓周表面設(shè)置。第一棘爪86從 每個(gè)突出物70的一側(cè)延伸，且從內(nèi)滾道徑向地向外偏置，由此朝向外滾道 棘齒推動(dòng)每個(gè)棘爪86的末端88。 每個(gè)齒84具有傾斜度接近90°的第一側(cè)面。第二側(cè)面具有較小的傾斜 度。棘爪86可偏轉(zhuǎn)且通常設(shè)置得與第二側(cè)面的斜坡對(duì)齊，因此，內(nèi)滾道72 沿相對(duì)于外滾道78的方向90的旋轉(zhuǎn)重復(fù)地在齒84上移動(dòng)棘爪末端88，導(dǎo) 致由于末端88落在每個(gè)后齒的第二側(cè)面上而發(fā)出的卡塔聲。然而，齒84和 棘爪86的這種配置防止內(nèi)滾道沿相反方向92的旋轉(zhuǎn)。沿該方向作用到內(nèi)滾 道的旋轉(zhuǎn)力推動(dòng)末端88進(jìn)入齒84的陡峭傾殺牛的第一側(cè)面。由于棘爪86大 致垂直于第一側(cè)面，其不能向內(nèi)偏轉(zhuǎn)以允許:旋轉(zhuǎn)。
如下文所述，方向90對(duì)應(yīng)于卡盤的閉合方向，而方向92對(duì)應(yīng)于卡盤的 張開方向。因此，當(dāng)棘爪86接合棘齒84時(shí)，該齒允許內(nèi)滾道沿閉合方向運(yùn) 動(dòng)，但是防止其沿張開方向運(yùn)動(dòng)。
第二偏轉(zhuǎn)棘爪94延伸到每個(gè)突出物70的另一側(cè)面。如同棘爪86,每個(gè) 棘爪94徑向地向外偏置。但是與棘爪86不同，棘爪94不接合外滾道棘齒。
棘爪86和94在它們的末端包括突出物96和98。還參考圖4A,套筒 18的內(nèi)圓周表面限定第一和第二凹部100和102。在卡盤的操作期間，每個(gè) 突出物98被接收在這些凹部中的一個(gè)中，這依賴于套筒相對(duì)于螺母的旋轉(zhuǎn) 位置，如下文詳述。套筒還限定第三凹部104和凸輪表面106。同樣依賴于 套筒的旋轉(zhuǎn)位置，每個(gè)突出物96被凸輪表面106或者凹部104接收。套筒 包括用于每個(gè)突出物98的一對(duì)凹部100、 102和用于每個(gè)突出物96的凸輪 表面106和凹部104。
圖4C示出了當(dāng)套筒18處于相對(duì)于螺母16(圖2)的兩個(gè)位置中的第一 位置時(shí)棘爪86和94的設(shè)置，而圖4B示出了當(dāng)套筒處于相對(duì)于螺母的第二 位置時(shí)的這些元件。為了容易示出，兩個(gè)圖都省略了螺母。但是，參考圖2 和如圖4B所示的套筒的第二位置，每個(gè)驅(qū)動(dòng)軋頭64被設(shè)置抵靠或靠近間隙 62的側(cè)面108,該驅(qū)動(dòng)軋頭接收在該間隙62中，套筒的凹部102中的每個(gè) 都接收一個(gè)棘爪94的突出物98,且每個(gè)凹部104接受棘爪86的突出物96。 因此，每個(gè)棘爪86的末端88接合棘齒84，且內(nèi)滾道72可僅沿相對(duì)于外滾 道78的方向90旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖4C,當(dāng)內(nèi)滾道72沿張開方向92相對(duì)于外滾道移動(dòng)時(shí)，每 個(gè)突出物98移出其凹部102且進(jìn)入其凹部100，如箭頭108所示。每個(gè)突出 物96騎上并離開其凹部104到其凸^^表面106上，如箭頭110所示。如箭 頭112所指，這徑向向內(nèi)推動(dòng)每個(gè)可偏轉(zhuǎn)突出物86，由此棘齒84脫開末端
88。因此，內(nèi)滾道相對(duì)于外滾道自由旋轉(zhuǎn)。
如下文詳述，當(dāng)套筒18沿方向92旋轉(zhuǎn)以^f吏得內(nèi)滾道從圖4B所示的位 置移動(dòng)到圖4C所示的位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)軋頭64在螺母16 (圖2)的槽62內(nèi)移 動(dòng)以使得每個(gè)驅(qū)動(dòng)軋頭抵靠或緊鄰槽的側(cè)面110。
在操作中，參考圖2、 3、 4B和4C,當(dāng)卡盤在完全張開和完全閉合位置 之間時(shí)，螺母槽62接收驅(qū)動(dòng)軋頭，以使得驅(qū)動(dòng)軋頭靠近槽側(cè)面110。內(nèi)滾道 72相對(duì)于外滾道78被設(shè)置，以使得突出物96和98分別被凸輪表面106和 凹部100接收。即，套筒18相對(duì)于螺母處于第一位置。在這種狀況下，突 出物98和凹部100把內(nèi)滾道72旋轉(zhuǎn)地固定到套筒18。由于內(nèi)滾道72通過 突出物70和平坦部68而被旋轉(zhuǎn)地固定到螺母，旋轉(zhuǎn)套筒18的操作者通過 內(nèi)滾道72旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)螺母，由此張開或閉合爪。當(dāng)操作者沿閉合方向(圖3 中的箭頭90所指)旋轉(zhuǎn)套筒/軸承內(nèi)滾道/螺母到爪緊固到工具柄的點(diǎn)時(shí)，促 使螺母在后部擰入爪螺紋(rearward up the jaw threads )，由此推動(dòng)螺母抵靠 內(nèi)滾道72、軸承元件76、外滾道78和止推環(huán)46。向后的力在螺母和內(nèi)滾道 72之間建立摩擦鎖定，其進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)地固定這兩個(gè)部件。
螺母螺紋和爪螺紋之間的楔形部分(wedge)對(duì)螺母的旋轉(zhuǎn)的阻力越來 越大。當(dāng)操作者連續(xù)地旋轉(zhuǎn)套筒18，且阻力克服凹部100內(nèi)突出物98提供 的保持力時(shí)，套筒18相對(duì)于螺母16和內(nèi)軸承滾道72旋轉(zhuǎn)。這把驅(qū)動(dòng)軋頭 64從槽62的側(cè)面IIO移動(dòng)到側(cè)面108且把突出物98推出凹部IOO進(jìn)入凹部 102。同時(shí)，凸輪表面106旋轉(zhuǎn)離開突出物96，以使得這些突出物被松開進(jìn) 入凹部104，由此使棘爪86的末端88與棘齒84接合，如圖4B所示。就此 而論，內(nèi)滾道72,以及由此螺母16旋轉(zhuǎn)地鎖定到外滾道78,由此鎖定到主 體14，抵抗沿卡盤的張開方向的旋轉(zhuǎn)。即，螺母沿張開方向旋轉(zhuǎn)地鎖定到卡 盤主體。由于螺母相對(duì)于主體的旋轉(zhuǎn)對(duì)于張開卡盤是必須的，這防止了在使 用過程中意外地張開。
但是，內(nèi)滾道72和由此螺母16仍可以相對(duì)于外滾道78和由此主體14 沿卡盤的閉合方向旋轉(zhuǎn)。這樣的旋轉(zhuǎn)期間，套筒18通過抵靠槽側(cè)面108的 驅(qū)動(dòng)軋頭64以及通過內(nèi)滾道72驅(qū)動(dòng)螺母16。這連續(xù)緊固卡盤，且如上所述 產(chǎn)生卡塔聲以提醒操作者卡盤已處于完全緊固位置。
為了張開卡盤，操作者沿相反方向旋轉(zhuǎn)套筒18。套筒18分別傳遞該扭 矩到內(nèi)滾道72的凹部104和102中的突出物96和98的接合處。由于棘爪
86接合外滾道78，該外滾道78旋轉(zhuǎn)固定到主體，通過棘齒，內(nèi)滾道不能隨 套筒旋轉(zhuǎn)。因此， 一旦沿張開方向施加足夠的扭矩，套筒18相對(duì)于內(nèi)滾道 和螺母移動(dòng)。這把突出物96向上移回到凸輪表面106，由此使棘爪86與棘 齒84松開，突出物98從凹部102移動(dòng)到凹部100內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)軋頭64從槽 62的側(cè)面108移動(dòng)到側(cè)面110。因此，套筒移動(dòng)到其相對(duì)于螺母的第一位置， 如圖4C所示，且內(nèi)滾道和螺母相對(duì)于外滾道和卡盤主體自由旋轉(zhuǎn)。因此， 套筒18沿張開方向的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，使得爪22移動(dòng)離開卡盤軸線，由此張開 卡盤。
現(xiàn)在參考圖6，卡盤10和用在軸承組件74中的外滾道78a的替換實(shí)施 例一起示出。與前面描述的實(shí)施例相反，外滾道78a不包括從內(nèi)圓周81向 內(nèi)延伸的多個(gè)突出物。同時(shí)，卡盤主體14的突出部分50的第二表面49不 限定多個(gè)凹部。不是利用突出物和相應(yīng)的凹部將外滾道78a旋轉(zhuǎn)地固定到卡 盤主體14,而是在操作卡盤時(shí)使用摩擦力來選#^生地固定外滾道78a到卡盤 主體14,如下所述。
在操作中，參考圖3、 4B、 4C和6，當(dāng)卡盤處于完全張開和完全閉合位 置之間時(shí)，螺母槽62接收驅(qū)動(dòng)軋頭64,以^使得驅(qū)動(dòng)軋頭靠近槽側(cè)面110。 內(nèi)滾道72被相對(duì)于外滾道78a設(shè)置，以使得突出物96和98分別被凸輪表 面106和凹部IOO接收。即，套筒18處于相對(duì)于螺母的第一位置。在這種 狀況下，突出物98和凹部100旋轉(zhuǎn)地固定內(nèi)滾道72到套筒18且外滾道78 繞主體14自由旋轉(zhuǎn)。由于內(nèi)滾道72被突出物70和平坦部68旋轉(zhuǎn)地固定到 螺母16,操作者旋轉(zhuǎn)套筒18以旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)螺母穿過內(nèi)滾道72,由此張開或 閉合爪。當(dāng)操作者沿閉合方向(圖3中箭頭90所指)旋轉(zhuǎn)套筒/軸承內(nèi)滾道/ 螺母到一點(diǎn)時(shí)，在該點(diǎn)爪緊固到工具柄上，促使螺母在后部擰入爪螺紋，由 此推動(dòng)螺母抵靠?jī)?nèi)滾道72、軸承元件76、外滾道78a和止推環(huán)46。向后的 力建立螺母和內(nèi)滾道72之間的摩擦鎖定，該力進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)地固定兩個(gè)部件。 另外，向后的力增加外滾道78a的后表面和突出部分50的第一表面47之間 的摩擦力，該力沿與套筒18和螺母旋轉(zhuǎn)相反的方向。最后，摩擦力約束外 滾道78a相對(duì)于主體14的旋轉(zhuǎn)。但是，軸承滾珠76允許套筒18和螺母16 連續(xù)地相對(duì)于主體14和外滾道78a沿閉合方向90旋轉(zhuǎn)。
螺母螺紋和爪螺紋之間的楔形部分對(duì)螺母的旋轉(zhuǎn)的阻力越來越大。當(dāng)操 作者連續(xù)地旋轉(zhuǎn)套筒18,且該阻力克服凹部100內(nèi)突出物98提供的保持力200810210966.2
說明書第8/9頁
時(shí)，套筒18相對(duì)于螺母16和內(nèi)軸承滾道72旋轉(zhuǎn)。這把驅(qū)動(dòng)軋頭64從槽62 的側(cè)面110移動(dòng)到側(cè)面108且把突出物98推出凹部IOO進(jìn)入凹部102。同時(shí)， 凸輪表面106旋轉(zhuǎn)離開突出物96,以使得這些突出物凈皮^Hf進(jìn)入凹部104， 由此使棘爪的末端88與棘齒84接合，如圖4B所示。就此而論，內(nèi)滾道72 以及由此螺母16旋轉(zhuǎn)地鎖定到外滾道78,由此鎖定到主體14，抵抗沿卡盤 的張開方向的旋轉(zhuǎn)。即，螺母沿張開方向旋轉(zhuǎn)地鎖定到卡盤主體。由于螺母 相對(duì)于主體的旋轉(zhuǎn)對(duì)于張開卡盤是必須的，這防止了在使用過程中意外地張 開。
但是，內(nèi)滾道72和由此螺母16仍可以相對(duì)于外滾道78和由此主體14 沿卡盤的閉合方向旋轉(zhuǎn)。在這樣的旋轉(zhuǎn)期間，套筒18通過抵靠槽側(cè)面108 的驅(qū)動(dòng)軋頭64,以及通過內(nèi)滾道72驅(qū)動(dòng)螺母16。這連續(xù)緊固卡盤，且如上 所述產(chǎn)生卡塔聲以提醒操作者卡盤已處于完全緊固位置。
為了張開卡盤，操作者沿相反方向旋轉(zhuǎn)套筒18。套筒18分別傳遞該扭 矩到內(nèi)滾道72的凹部104和102中的突出物96和98的接合處。由于棘爪 86接合外滾道78a,其通過摩擦力旋轉(zhuǎn)固定到主體，通過棘齒，內(nèi)滾道不能 隨套筒旋轉(zhuǎn)。因此， 一旦沿張開方向施加足夠的扭矩，套筒18相對(duì)于內(nèi)滾 道和螺母移動(dòng)。這把突出物％向上移回到凸輪表面106，由此使棘爪86與 棘齒84松開，突出物98從凹部102移動(dòng)到凹部100內(nèi)，且驅(qū)動(dòng)軋頭64從 槽62的側(cè)面108移動(dòng)到側(cè)面110。因此，套筒移動(dòng)到其相對(duì)于螺母的第一位 置，如圖4C所示，且內(nèi)滾道和螺母相對(duì)于外滾道78a和卡盤主體自由旋轉(zhuǎn)。 因此，套筒18沿張開方向的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，使得爪22移動(dòng)離開卡盤軸線，由 此張開卡盤。同樣，由于螺母16沿張開方向旋轉(zhuǎn)且爪22上向后的力被釋放， 把外滾道78a鎖定到第一表面47的摩擦力被減少到使得外滾道78a可繞卡 盤主體自由旋轉(zhuǎn)的點(diǎn)處。
在卡盤的替換實(shí)施例中，外滾道78a的內(nèi)圓周81和突出部分50的第二 表面被確定尺寸，以使得外滾道78a壓配合地接收在主體周圍。該實(shí)施例的 運(yùn)行方式類似于圖2所示的方式，且在前面已經(jīng)描述。同樣，操作的描述在 此不再重復(fù)。
雖然本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例已在上文中描述，但是應(yīng)理解，本 發(fā)明的任意和所有等效實(shí)施都包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。因此，所述的 實(shí)施例僅是示例性的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。應(yīng)理解，各種一個(gè)或多個(gè)實(shí)
施例的方面可整體或部分交換。因此，預(yù)期的是，任一和所有實(shí)施例包括在 本發(fā)明之內(nèi)，同樣落入權(quán)利要求書的文字描述的或等效的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于具有可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的卡盤，所述卡盤包括由鋁制造的大致圓柱形主體，所述主體具有鼻部和尾部，所述尾部被構(gòu)造成與所述驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)且所述鼻部具有形成在其中的軸向孔；多個(gè)爪，其相對(duì)于所述主體可移動(dòng)地設(shè)置，并與所述軸向孔相關(guān)聯(lián)；套筒，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍，與所述爪操作地關(guān)聯(lián)，以使得所述套筒沿閉合方向的旋轉(zhuǎn)使得所述爪朝向所述軸向孔的軸線移動(dòng)，且所述套筒沿張開方向的移動(dòng)使得所述爪移動(dòng)離開所述軸線，和軸承，其具有靠近所述主體的第一滾道、靠近所述套筒的第二滾道和設(shè)置在所述第一滾道和所述第二滾道之間的至少一個(gè)軸承元件，其中所述第一滾道和所述第二滾道中的一個(gè)限定棘齒，其中所述第一滾道和所述第二滾道中的另一個(gè)限定朝向所述棘齒偏置的棘爪，且其中所述棘齒和棘爪被構(gòu)造為使得當(dāng)所述棘爪接合所述棘齒時(shí)，所述棘齒和棘爪防止所述第二滾道相對(duì)于所述第一滾道沿張開方向旋轉(zhuǎn)。
2. 如權(quán)利要求l所述的卡盤，其中所述套筒包括第一套筒和第二套筒， 且其中所述第一套筒旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述第二套筒而且可相對(duì)于所述第二套筒在第一位置和第二位置之間移動(dòng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的卡盤，其中所述第一套筒限定相對(duì)于所述棘爪設(shè) 置的凸輪表面，以使得當(dāng)所述第一套筒相對(duì)于所述第二套筒處于所述第一位 置時(shí)所述凸輪表面使得所述棘爪與所述棘齒脫離，且當(dāng)所述第一套筒相對(duì)于 所述第二套筒處于所述第二位置時(shí)釋放所述棘爪以接合所述棘齒。
4. 如權(quán)利要求1所述的卡盤，其中所述套筒是其上形成有螺紋的環(huán)形螺 母，該螺紋與所述爪上的螺紋嚙合，以使得所述螺母繞所述主體的旋轉(zhuǎn)將所 述爪朝向或遠(yuǎn)離所述軸線移動(dòng)。
5. 如權(quán)利要求4所述的卡盤，其中所述棘爪是可偏轉(zhuǎn)的，且其中所述棘 爪和所述棘齒被構(gòu)造成使得當(dāng)所述棘爪接合所述棘齒時(shí)，所述棘爪和所述棘 齒允許所述第二滾道相對(duì)于所述第一滾道沿所述閉合方向旋轉(zhuǎn)，但是防止所 述第二滾道相對(duì)于所述第一滾道沿所述張開方向旋轉(zhuǎn)。
6. 如權(quán)利要求4所述的卡盤，包括與所述螺母操作關(guān)聯(lián)的外套筒，以使 得所述外套筒旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述螺母，但是可相對(duì)于所述螺母在第一旋轉(zhuǎn)位置 和第二旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，其中所述外套筒限定相對(duì)于所述棘爪設(shè)置的凸輪表面，以使得當(dāng)所述外套筒相對(duì)于所述螺母處于所述第一位置時(shí)所述凸輪表 面使得所述棘爪與所述棘齒脫離，且當(dāng)所述外套筒相對(duì)于所述螺母處于所述 第二位置時(shí)將所述棘爪釋放以接合所述棘齒。
7. —種用于具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的卡盤，所述卡 盤包括由鋁制造的大致圓柱形主體，所述主體具有鼻部和尾部，所述尾部被構(gòu) 造成與所述驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)，且所述鼻部具有形成在其中的軸向孔和穿過其 形成的且與所述軸向孔相交的多個(gè)通道；多個(gè)爪，其可移動(dòng)地設(shè)置在所述通道內(nèi)；可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍的大致圓柱形的套筒；螺母，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍且與所述爪操作地關(guān)聯(lián)，以使得螺母沿張開方向的旋轉(zhuǎn)使得所述爪移動(dòng)離開所述軸線；和軸承，其具有靠近所述主體的第一滾道、靠近所述螺母的第二滾道和設(shè)置在所述第一滾道和所述第二滾道之間的多個(gè)軸承元件，其中所述第一滾道 限定棘齒，其中所述第二滾道限定朝向所述棘齒偏置的可偏轉(zhuǎn)第一棘爪，且 其中所述棘齒和所述第 一棘爪被構(gòu)造成使得當(dāng)所述第 一棘爪接合所述棘齒 時(shí)，所述棘齒和第一棘爪允許所述第二滾道相對(duì)于所述第一滾道沿所述閉合 方向旋轉(zhuǎn)，但是防止所述第二滾道相對(duì)于所述第一滾道沿所述張開方向旋 轉(zhuǎn)，其中所述套筒與所述螺母操作地關(guān)聯(lián)，以使得所述套筒旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述 螺母但是可相對(duì)于所述螺母在第一旋轉(zhuǎn)位置和第二旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，以及其中所述套筒限定相對(duì)于所述第 一棘爪設(shè)置的凸輪表面，以使得當(dāng)所述 套筒相對(duì)于所述螺母處于所述第一位置時(shí)所述凸輪表面使得所述第一棘爪 與所述棘齒脫離，且當(dāng)所述套筒相對(duì)于所述螺母處于所述第二位置時(shí)將所述 第一棘爪釋放以接合所述棘齒。
8. 如權(quán)利要求7所述的卡盤，其中所述第二滾道相對(duì)于所述主體旋轉(zhuǎn)地 固定。
9. 如權(quán)利要求8所述的卡盤，其中所述第二滾道包括從其延伸的且被所 述主體內(nèi)的相應(yīng)槽接收的多個(gè)突出物。
10. 如權(quán)利要求7所述的卡盤，其中所述第一滾道旋轉(zhuǎn)地固定到所述螺母。
11. 如權(quán)利要求IO所述的卡盤，其中所述第一滾道包括從其延伸到所述 螺母內(nèi)的相應(yīng)槽內(nèi)的軋頭。
12. 如權(quán)利要求10所述的卡盤，其中所述套筒通過所述第一滾道旋轉(zhuǎn)地 驅(qū)動(dòng)所述螺母。
13. 如權(quán)利要求12所述的卡盤，其中所述第一滾道包括第二可偏轉(zhuǎn)棘 爪，其中所述第二棘爪朝向所述套筒的內(nèi)圓周表面偏置，且其中所述內(nèi)圓周 表面限定相對(duì)于所述第一滾道設(shè)置的兩個(gè)凹部，以使得當(dāng)所述套筒處于所述 第一位置時(shí)所述第二棘爪被第一所述凹部接收，和當(dāng)所述套筒處于所述第二 位置時(shí)所述第二棘爪被第二所述凹部接收。
14. 如權(quán)利要求13所述的卡盤，其中所述內(nèi)圓周表面限定所述凸輪表 面，并限定了靠近所述凸輪表面且相對(duì)于所述第一棘爪設(shè)置的第三凹部，以 使得當(dāng)所述套筒處于所述第一位置時(shí)所述第一棘爪接合所述凸輪表面，和當(dāng) 所述套筒處于所述第二位置時(shí)所述第一棘爪被所述第三凹部接收。
15. 如權(quán)利要求7所述的卡盤，其中所述套筒的內(nèi)圓周表面限定所述凸 輪表面，并限定了靠近所述凸輪表面且相對(duì)于所述第一棘爪設(shè)置的凹部，以 使得當(dāng)所述套筒處于所述第一位置時(shí)所述第一棘爪接合所述凸輪表面，和當(dāng) 所述套筒處于所述第二位置時(shí)所述第一棘爪被所述凹部接收。
16. 如權(quán)利要求7所述的卡盤，包括多個(gè)所述第一棘爪和相應(yīng)的多個(gè)所 述凸輪表面。
17.-種用于具有可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的卡盤，所述卡盤包括由鋁制造的大致圓柱形主體，所述主體具有鼻部和尾部，所述尾部被構(gòu) 造成與所述驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)，且所述鼻部具有形成在其中的軸向孔和穿過其 形成的且與所述軸向孔相交的多個(gè)通道；多個(gè)爪，其可移動(dòng)地設(shè)置在所述通道內(nèi)；可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍的大致圓柱形的套筒；螺母，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍且與所述爪操:作地關(guān)聯(lián)，以使得螺母沿張開方向的旋轉(zhuǎn)使得所述爪移動(dòng)離開所述軸線；和軸承，其具有旋轉(zhuǎn)地固定到所述主體的第一滾道、旋轉(zhuǎn)地固定到所述螺 母的第二滾道和設(shè)置在所述第一滾道和所述第二滾道之間的多個(gè)軸承元件， 其中所述第一滾道限定棘齒，其中所述第二滾道限定朝向所述棘齒偏置的可 偏轉(zhuǎn)第一棘爪，且其中所述棘齒和所述第一棘爪被構(gòu)造為使得當(dāng)所述第一棘 爪接合所述棘齒時(shí)，所述棘齒和第一棘爪允許所述第二滾道相對(duì)于所述第一 滾道沿所述閉合方向旋轉(zhuǎn)，但是防止所述第二滾道相對(duì)于所述第一滾道沿所 述張開方向旋轉(zhuǎn)，其中所述套筒與所述螺母操作地關(guān)聯(lián)，以使得所述套筒旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)所述 螺母而且可相對(duì)于所述螺母在第一旋轉(zhuǎn)位置和第二旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)，其中所述套筒限定相對(duì)于所述第一棘爪設(shè)置的凸輪表面，以使得當(dāng)所述 套筒相對(duì)于所述螺母處于所述第一位置時(shí)所述凸輪表面使得所述棘爪與所 述棘齒脫離，且當(dāng)所述套筒相對(duì)于所述螺母處于所述第二位置時(shí)將所述棘爪 釋放以接合所述棘齒。
18. 如權(quán)利要求17所述的卡盤，其中所述第一滾道包括第二可偏轉(zhuǎn)棘 爪，其中所述第二棘爪朝向所述套筒的內(nèi)圓周表面偏置，且其中所述內(nèi)圓周 表面限定相對(duì)于所述第一滾道設(shè)置的兩個(gè)凹部，以使得當(dāng)所述套筒處于所述 第一位置時(shí)所述第二棘爪被第一所述凹部接收，和當(dāng)所述套筒處于所述第二 位置時(shí)所述第二棘爪被第二所述凹部接收。
19. 如權(quán)利要求18所述的卡盤，包括多個(gè)所述第一棘爪、所述第二棘爪、 所述凸輪表面和所述凹部。
20. —種用于緊固帶柄工具到具有驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的 卡盤，所述卡盤包括由鋁制造的大致圓柱形主體，所述主體具有鼻部和尾部，所述尾部被構(gòu) 造成與所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸一起旋轉(zhuǎn)且所述鼻部具有形成在其中的軸向孔；多個(gè)爪，其相對(duì)于所述主體可移動(dòng)地設(shè)置，并與所述軸向孔相關(guān)聯(lián)，所 述爪在其一個(gè)側(cè)面上限定工具配合表面，并在相對(duì)側(cè)面上限定第一多個(gè)螺紋；螺母，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍，且在其內(nèi)圓周表面上限定多個(gè) 螺紋，所述螺母與所述爪螺紋嚙合，以使得所述螺母的旋轉(zhuǎn)使得所述爪相對(duì)于所述主體移動(dòng)；大致圓柱形的套筒，其可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述主體周圍且與所述螺母驅(qū)動(dòng) 配合，以使得所述套筒沿閉合方向的旋轉(zhuǎn)使得所述爪朝向所述軸向孔移動(dòng)，且所述套筒沿張開方向的旋轉(zhuǎn)使得所述爪移動(dòng)離開所述軸向孔； 第一環(huán)，其限定形成在其上的多個(gè)齒；和第二環(huán)，其可相對(duì)于所述螺母在限定的弧度范圍旋轉(zhuǎn)，且在其上限定至 少一個(gè)棘爪，所述至少一個(gè)棘爪朝向齒的所述第一環(huán)偏置，以使得當(dāng)所述卡 盤處于第一狀態(tài)時(shí)，所述第一環(huán)和所述第二環(huán)可繞所述主體沿所述張開方向 或閉合方向兩者旋轉(zhuǎn)；和當(dāng)所述卡盤處于第二狀態(tài)時(shí)，所述爪夾緊在工具的柄上，所述第二環(huán)可 相對(duì)于所述第一環(huán)沿所述閉合方向旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致聽得到的卡塔聲，但是不能相 對(duì)于所述第 一環(huán)沿所述張開方向旋轉(zhuǎn)。
21. 如權(quán)利要求20所述的卡盤，其中所述主體進(jìn)一步包括止推環(huán)，且所 述第 一環(huán)設(shè)置在所述螺母和所述止推環(huán)之間。
22. 如權(quán)利要求21所述的卡盤，還包括設(shè)置在所述螺母和所述第一環(huán)之 間的軸承組件。
全文摘要
一種用于具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器或手動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的卡盤，所述卡盤包括鋁構(gòu)造的大致圓柱形主體和相對(duì)于主體可移動(dòng)地設(shè)置并與主體的軸向孔相關(guān)聯(lián)的爪。大致圓柱形套筒旋轉(zhuǎn)地安裝在主體周圍并與該爪操作地關(guān)聯(lián)，以使得所述套筒沿閉合方向的旋轉(zhuǎn)使得爪朝向軸向孔移動(dòng)，且套筒沿張開方向的旋轉(zhuǎn)使得爪移動(dòng)離開所述軸線。軸承具有靠近主體的第一滾道、靠近套筒的第二滾道和設(shè)置在第一滾道和第二滾道之間的至少一個(gè)軸承元件。第一滾道和第二滾道中的一個(gè)限定棘齒。第一滾道和第二滾道中的另一個(gè)限定朝向棘齒偏置的棘爪。棘齒和棘爪被構(gòu)造為使得當(dāng)棘爪接合棘齒時(shí)，棘齒和棘爪防止第二滾道相對(duì)于第一滾道沿張開方向旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B23B31/12GK101367133SQ20081021096
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者西奧多·G·亞克西科 申請(qǐng)人:雅各布卡盤制造公司