锁定卡盘卡爪.pdf

一种用于钻头卡盘的卡爪，该卡盘具有纵向中心轴线，该卡爪包括：卡爪主体，包括形成在卡爪主体内表面上的卡爪面和形成在卡爪主体外表面上的多个齿。卡爪面基本上平行于所述纵向中心轴线，且凸脊从卡爪面向内朝向纵向中心轴线悬垂。该凸脊包括基本平行于纵向中心轴线的工具接合表面，该工具接合表面具有0.020到0.060英寸之间的宽度。

1、  一种用于钻头卡盘的卡爪，该卡盘具有纵向中心轴线，该卡爪包括：
卡爪主体，包括形成在卡爪主体内表面上的卡爪面和形成在卡爪主体外表面上的多个齿，所述卡爪面基本上平行于所述纵向中心轴线；以及
凸脊，从卡爪面向内朝向所述纵向中心轴线悬垂，该凸脊包括基本平行于所述纵向中心轴线的工具接合表面，所述工具接合表面具有0.020到0.060英寸之间的宽度。

2、  如权利要求1所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面关于卡爪的中心对称平面对称。

3、  如权利要求2所述的卡爪，其中所述工具接合表面是平坦的并且横向于卡爪的中心对称平面。

4、  如权利要求1所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面的宽度在0.020和0.040英寸之间。

5、  如权利要求1所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面的宽度大致为0.032英寸。

6、  如权利要求1所述的卡爪，其中所述卡爪面限定了平行于卡盘的所述纵向中心轴线的凹槽，该凹槽被构造为接收包括凸脊和工具接合表面的插入件。

7、  如权利要求1所述的卡爪，其中所述卡盘被构造为接收具有最大直径为四分之一英寸的柄部的钻头。

8、  一种用于钻头卡盘的卡爪，该卡盘具有纵向中心轴线，该卡爪包括：
卡爪主体，包括形成在卡爪主体内表面上的卡爪面和形成在卡爪主体外表面上的多个齿，所述卡爪面基本上平行于所述纵向中心轴线；以及
凸脊，从卡爪面向内朝向所述纵向中心轴线悬垂，该凸脊包括平坦且平行于所述纵向中心轴线的工具接合表面。

9、  如权利要求8所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面关于卡爪的中心对称平面对称。

10、  如权利要求9所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面具有在0.020和0.060英寸之间的宽度。

11、  如权利要求8所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面的宽度在0.020和0.040英寸之间

12、  如权利要求8所述的卡爪，其中所述凸脊的工具接合表面的宽度大致为0.032英寸。

13、  如权利要求8所述的卡爪，其中所述卡爪面限定了平行于卡盘的所述纵向中心轴线的凹槽，该凹槽被构造为接收包括凸脊和工具接合表面的插入件。

14、  如权利要求8所述的卡爪，其中所述卡盘被构造为接收具有最大直径为四分之一英寸的柄部的钻头。

15、  如权利要求14所述的卡爪，其中所述钻头的柄部具有多边形截面，且所述卡盘的工具接合表面被构造为邻接所述柄部的侧壁。

锁定卡盘卡爪
背景技术
本发明一般地涉及用于钻机或用于电动或气动驱动器的卡盘。更具体地说，本发明涉及一种用于这样的卡盘的卡爪。
技术领域
手持和电力或气动工具驱动器都是已知的。尽管螺旋钻是这样的驱动器上的最常用的工具，工具还可以包括螺钉驱动器、螺母驱动器、钻孔锥、安装的研磨石以及其它切割或磨削工具。由于工具柄部可能具有各种直径或多边形截面，该设备通常配备有可在相对较大范围内调整的卡盘。该卡盘可以通过螺纹孔或锥形孔安装到驱动器。
现有技术中已经开发了各种卡盘。在倾斜爪卡盘(oblique jawed chuck)中，卡盘主体包括大致彼此分离120°设置的三个通道。这些通道被构造为使得它们的中心线在沿着卡盘轴线位于卡盘前方的一点处。这些通道约束三个卡爪，这些卡爪可以在通道中移动以夹紧大致沿着卡盘的中心轴线放置地圆柱形或多边形工具柄部。该卡盘包括绕着卡盘中心旋转并接合卡爪上的螺母，从而螺母的旋转使得卡爪沿着在通道中的两个方向之一移动。该主体被连接到驱动器的驱动轴并且被构造为主体相对于螺母沿一个方向的旋转将卡爪迫入与工具柄部的夹紧关系，而沿反方向旋转则释放该夹紧关系。如果通过手动使卡盘旋转，卡盘可以是不用钥匙的(keyless)。这样的卡盘的例子公开于美国专利5125673和5193824，两者都被转让给本受让人，并且其全部公开在此并入作为参考。无钥匙卡盘的各种构造在现有技术中是公知的并且适用于大量的应用。
如上所述，钻头通常具有柄部，其为圆柱形或多边形截面。通常，对于那些需要钻头端部具有较大直径附件的应用来说，钻头卡盘将为多边形截面以便于通过卡盘的卡爪提供对钻头的更加可靠的保持。例如，自馈送钻头和用于建立通过梁的用于管道和电子配线的导管的钻头具有多边形柄部。
在标准的四分之一英寸卡盘中用于保持这样的钻头的典型卡爪面构造在图1中示出。每一个卡爪面包括一个或多个齿，其在锐利顶点处接合多边形钻头柄部51的平坦侧壁53。在钻孔操作中，扭矩可能施加到钻头使得柄部在卡爪中渐渐前后移动，由此导致松开。在这种情况下随后的钻孔操作通常会导致卡爪的齿的尖端划开钻头柄部的材料。最终，钻头柄部被破坏并且钻头不再可用。
另一公知的卡爪面构造在图2中示出。为了防止对于钻头柄部51的损坏，每一个卡爪面在其接合相应侧壁53的宽度范围上是平坦的。如此，卡爪面不会划开柄部的材料。然而，由于每一个卡爪面的宽度大致等于相应柄部侧壁的宽度，在钻孔操作中，常常施加在钻头上的扭矩导致卡爪在他们各自的卡爪通道中旋转。这样的旋转可能会导致卡爪变得在钻头柄部51上夹得太紧以致使用者需要施加额外的力方能松开。
本发明认识到在现有技术的构造和方法中的上述需要考虑的问题以及其它问题。
发明内容
本发明的一个实施例提供了一种用于钻头卡盘的卡爪，该卡盘具有纵向中心轴线，该卡爪包括：卡爪主体，包括形成在卡爪主体内表面上的卡爪面和形成在卡爪主体外表面上的多个齿。卡爪面基本上平行于所述纵向中心轴线，且凸脊从卡爪面朝向纵向中心轴线向内悬垂。该凸脊包括基本平行于纵向中心轴线的工具接合表面，该工具接合表面具有0.020到0.060英寸之间的宽度。
本发明的一个实施例提供了一种用于钻头卡盘的卡爪，该卡盘具有纵向中心轴线，该卡爪包括：卡爪主体，包括形成在卡爪主体内表面上的卡爪面和形成在卡爪主体外表面上的多个齿。卡爪面基本上平行于所述纵向中心轴线，且凸脊从卡爪面朝向纵向中心轴线向内悬垂。该凸脊包括平坦且基本平行于纵向中心轴线的工具接合表面。
被并入并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于说明本发明的原理。
附图说明
本发明的全面且可行的公开包括其对于本领域技术人员的最佳实施方式，这已经在随后参考附图的部分说明书中更加具体地说明，其中在附图中：
图1是接合钻头柄部的一组现有技术卡爪的截面视图；
图2是接合钻头柄部的一组现有技术卡爪的截面视图；
图3是包括根据本发明实施例的多个卡爪的卡盘的部分截面纵向视图；
图4是在图3中示出的卡盘的分解视图；
图5是如图3所示的卡盘在接合钻头柄部的情形下的多个卡盘卡爪的侧视图；
图6是如图3所示的卡盘的卡盘卡爪的透视图；
图7A、7B和7C是如图3所示的卡盘的卡盘卡爪的前视图，侧视图以及沿着图7A的线7C-7C取的截面视图；
图8是如图3所示的卡盘的多个卡盘卡爪的截面视图；
图9是沿图5的线9-9取的接合了钻头柄部的多个卡盘卡爪的截面视图；
图10是如图3所述的卡盘的轴承和螺母的分解视图；
图11A是如图3所示的卡盘的套筒的部分透视图；
图11B是如图3所示的卡盘的套筒和轴承的部分透视图；
图11C是如图3所示的卡盘的套筒和轴承的部分透视图；
图12是包括根据本发明的实施例的多个卡爪的卡盘的替代实施例的分解视图；
图13是根据本发明的卡盘卡爪的替代实施例。
在本发明的说明书和附图中的参考标号的重复使用是表示本发明中相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
现在将更详细地参考本发明的优选实施例，其中一个或多个实例在附图中示出。每一个实例都被提供作为对本发明的说明，而不是对本发明的限制。实际上，对于本领域技术人员而言很显然可以在不离开本发明的范围或精神的前提下对本发明进行各种修改或改变。例如，作为一个实施例的部件描述的或示出的特征可以被用于另一个实施例以获得另外的实施例。由此，本发明应覆盖所有这些在所述权利要求或其等价物的范围内的修改或变式。
参考图3和4，卡盘10包括主体14、螺母16、前套筒18和鼻件20以及多个卡爪22。主体14通常为圆柱形且包括鼻部或前部24以及尾部或后部26。鼻部24具有横向于主体14的纵向中心轴线的前面28以及在其前端的斜面32。鼻部限定了轴向孔34，其尺寸被限定为稍大于设计为要容纳的工具的最大工具柄部。螺纹孔36形成在尾部26中并且为标准尺寸以与动力或手动驱动器(未示出)的驱动轴相配。孔34，36可以与主体14的中央区域38相通。尽管示出了螺纹孔36，这样的孔可以用标准尺寸的锥形孔替代以便与锥形的驱动轴相配。此外，主体14可以与驱动轴整体地形成。
主体14限定了三个通道40以容纳三个卡爪22。每一个卡爪从相邻的卡爪离开大约120°的弧度。通道40和卡爪22的轴相对于卡盘中心轴线30成角度以致每一个通道的轴线通过轴向孔34并与轴线30在卡盘主体前方的一公共点处相交。卡爪形成径向朝向和离开卡盘轴线移动的夹持以如图5所示夹紧工具柄部51。
从图5-8中可以很好地看出，每一个卡爪22具有基本平坦的面42，其通常平行于卡盘主体14的中心轴线30。螺纹44形成在这些卡爪的相反或外表面上，并可以以任何适合的类型和螺距来构造。凸脊45从每一个卡爪22的面42朝外悬垂并沿其延伸。在所示的优选实施例中，凸脊45相对于卡爪22的中心对称平面41对称，其中每一个卡爪22的中心对称平面沿着卡爪主体14的纵向中心轴线30相交。每一个凸脊45包括基本平坦并平行于卡盘主体14的纵向中心轴线的工具接合表面43。对于所示的优选实施例，其中多个卡爪22在用于接收四分之一英寸或更小钻头的四分之一英寸钻头卡盘中使用，每一个工具接合表面43的宽度(w)在0.020英寸到0.060英寸之间，且高度(h)在0.010到0.030英寸范围内。更优选地，当卡爪用于紧固四分之一英寸或更小的钻头的柄部51时，每一个卡爪22的工具接合表面43的宽度(w)为大约0.032英寸，而高度约为0.010英寸。如图9中清楚地看到的那样，披露的卡爪22的工具结合表面43比紧固的钻头的多边形柄部51的相应侧部53更窄。如此，工具接合表面的宽度(w)有助于防止柄部51的材料的划破，而同时还有助于降低卡爪在它们相应的通道中被反转的可能性。
如图3和4所示，主体14包括止推环46，其在优选实施例中可以集成到主体。然而，应该理解，止推环46和主体14可以是独立部件。止推环46包括多个形成到其圆周上的卡爪导轨48以允许卡爪22通过其而缩回并且还包括凸缘部分50以接收如下所述的轴承组件。凸缘部分50包括第一表面47和第二表面49。第一表面47径向地向外延伸，且垂直于卡盘主体的纵向中心轴线30。第二表面49轴向地沿着卡盘主体的纵向中心轴线30延伸并与其同心。
主体尾部26包括滚花表面54，该表面以在55处的压配合接收可选的后套筒12。后套筒12还可以在没有滚花的情况下通过压配合、使用键或通过压接、打桩、铆接、螺纹或其它任意合适的紧固机构来保持。此外，卡盘可以构造为具有单个套筒而没有后套筒。
鼻件20保持螺母16使之不能向前轴向运动。该鼻件被压配合到主体鼻部24上。然而，应该理解可以使用其它将螺母轴向地固定在主体上的方法。例如，螺母可以是两件式螺母，其保持在主体上位于主体外圆周上的圆周凹槽中。鼻件20可以涂覆有非铁金属涂层以防止生锈并增强外观。适合的涂层的例子包括锌或镍，而且应该理解任何适合的涂层都可以被使用。
前套筒18的外圆周表面可以被滚花或设置有纵向肋77或其它凸起以使操作者可以可靠地抓紧它。类似的，后套筒12(如果有的话)的圆周表面如果需要可以在79处被滚花或设肋。
前套筒18被鼻件20上的环形肩部91紧固而不能沿轴向前方移动。在鼻件后端的截头锥形部分95有利于卡爪22在卡盘中的移动。
前后套筒可以通过诸如聚碳酸酯、填充聚丙烯如玻璃填充聚丙烯这样的结构塑料或结构塑料的混合物来模制或以其它方法制造。其它复合材料，譬如石墨填充聚合物在某些情形下也可以使用。本领域技术人员应该理解制造本发明的卡盘的材料取决于卡盘的最终使用，且上述材料仅仅是为了示例性目的而提供。
螺母16具有螺纹56用于与卡爪螺纹44配合。螺母16被定位在主体周围与卡爪螺纹啮合。以使得当螺母相对于主体14旋转时，卡爪将会根据螺母的旋转方向而被伸出或缩回。
如图10所示，螺母的前轴向面包括凹部62，其接收从前套筒18的内表面延伸的相应驱动挡块64(图4)。驱动挡块的角度宽度小于凹部的角度宽度，导致在螺母和前套筒之间具有小范围的相对旋转运动，例如在6度和10度之间。
螺母16还限定了在螺母的外圆周上形成为平台68的多个凹槽。平台68接收从轴承组件74的内滚道72向前延伸的相应凸片70。凸片70和平台68的接合将内滚道旋转地固定到螺母，应该理解在这两者之间可能存在微小的旋转公差。
内滚道72接收多个轴承元件76，在本情况下为轴承滚珠76，该轴承滚珠设置在内滚道和坐落在止推环凸缘50上的外滚道78(图1)之间。外滚道78通过从外滚道78的内周81向内延伸的多个凸片80而旋转地固定到主体14。多个凸片80被接收在由止推环凸缘50的第二表面49限定的相应凹槽82中。
外滚道78还包括棘齿。在所示实施例中，棘齿由绕外滚道的内圆周表面设置的多个锯齿状齿84形成。第一棘爪86从每一个凸片70的一侧延伸并从内滚道径向地向外偏置，由此将每一个棘爪86的末端88推向外滚道棘齿。
每一个齿84都具有带接近90度斜坡的第一侧。第二侧具有较小的斜坡。棘爪86是可变形的，并且通常设置在对准第二侧的斜坡。由此，内滚道72相对于外滚道78沿方向90的旋转将棘爪末端88在齿84上重复地移动，使得当端部88落靠在每一个随后齿的第二侧上时发出咔哒声。然而，齿84和棘爪86的该构造防止内滚道沿相反方向92旋转。内滚道沿该方向的旋转力的施加将末端88迫向齿84的陡峭斜坡第一侧。由于棘爪86大致垂直于第一侧，其不能向内弯曲以允许旋转。
如下文所述，方向90对应于卡盘的闭合方向，而方向92对应于卡盘的打开方向。相应地，当棘爪86接合棘齿84时，齿允许内滚道沿卡盘的关闭方向运动，而防止其沿打开方向运动。
第二可偏转棘爪94延伸到每一个凸片70的另一侧。相似于棘爪84，每一个棘爪94径向向外地偏置。然而，与棘爪86不同的是，棘爪94并不接合外滚道棘齿。
棘爪86和94在它们的末端分别包括凸片96和98。还参考图11A，套筒18的内圆周表面限定了第一和第二凹部100和102。在卡盘操作中，每一个凸片98都被接收在这些凹部的一个中，如下具体所述，这取决于套筒相对于螺母的旋转位置。套筒还限定了第三凹部104和凸轮表面106。还取决于套筒的旋转位置，每一个凸片96被凸轮表面或凹部104接收。该套筒包括一对凹部100和102用于每一个凸片98，以及凹部104和凸轮表面106用于每一个凸片96.
图11C示出了棘爪86和94在套筒18相对于螺母16处于两个位置中的第一个时(图4)的部署，而图11B示出了在套筒相对于螺母处于第二位置时的这些部件。为了容易图示，两图都省略了螺母。然而，参考图4以及图11B中所示的套筒的第二位置，每一个驱动挡块64被布置抵靠或邻近间隙62的侧部108，其中驱动挡块被接收在该间隙中。每一个套筒的凹部102接收一个棘爪94的凸片98，并且每一个凹部104接收一个棘爪86的凸片96。因此，每一个棘爪86的末端88接合棘齿84，且内滚道72仅可以相对于外滚道78沿方向90旋转。
现在参考图11C，当内滚道72相对于外滚道沿着打开方向92移动时，每一个凸片98移动离开其凹部102并进入其凹部100，如箭头108所示。每一个凸片96离开其凹部104并骑跨到其凸轮表面106上，如箭头110所示。如箭头112所示，这径向向内推动每一个可偏转凸片86，由此末端88从棘齿84脱离。因此，内滚道可以相对于外滚道自由旋转。
如下面更详细的描述，当套筒18沿方向92旋转以致内滚道从如图11B所示的位置移动到如图11C所示的位置时，驱动挡块64在螺母16的凹槽62(图4)中移动从而每一个驱动挡块抵靠或紧邻凹槽的侧部110。
在操作中，参考图4、10、11B和11C，当卡盘在完全打开和完全闭合位置之间时，螺母凹槽62接收驱动挡块64从而驱动挡块与凹槽侧部110相邻。内滚道72被相对于外滚道78布置从而凸片96和98分别被凸轮表面106和凹部100所接收。也就是说，套筒18相对于螺母处于第一位置。在该情况下，凸片98和凹部100将内滚道旋转固定到套筒18。由于内滚道72由凸片70和平台68旋转固定到螺母16，操作者旋转套筒18将通过内滚道72旋转地驱动螺母，由此打开或关闭卡爪。当操作者沿闭合方向旋转套筒/轴承内滚道/螺母(如图10中的箭头90所示)到如图9所示卡爪的工具接合表面43紧固到工具柄部的点时，螺母被卡爪螺纹向后推动，由此推动螺母抵靠内滚道72、轴承元件76、外滚道78和止推环46。向后的力建立了在螺母和内滚道72之间的摩擦锁定，进一步旋转固定这两个部件。
螺母螺纹和卡爪螺纹之间的楔进一步阻止螺母的旋转。当操作者连续旋转套筒18且阻力克服由凸片98在凹部100中提供的保持力时，套筒18相对于螺母16和内轴承滚道72旋转。这将驱动挡块64从凹槽62的侧部110移动到侧部108并将凸片98推离凹部100进入凹部102。同时，凸轮表面106从凸片96转动离开以致凸片被释放到凹部104中，由此使得棘爪86的末端88与棘齿84接合，如图11B所示。在该点处，内滚道72以及由此螺母16被旋转锁定到外滚道78，并由此主体14，抵抗沿卡盘打开方向的旋转。也就是说，螺母沿打开方向旋转锁定到卡盘主体。由于要打开卡盘就必须使螺母相对于主体旋转，这防止在使用中意外地打开。
然而，内滚道72以及由此螺母16仍可以相对于外滚道78旋转以及由此主体14沿卡盘的关闭方向旋转。在这样的旋转中，套筒18通过抵靠凹槽侧部108的驱动挡块64以及通过内滚道72驱动螺母16。这连续地拧紧了卡盘，如上所述，产生咔哒声以提醒操作者卡盘已经处于完全紧固位置。
为了打开卡盘，操作者沿相反方向转动套筒18。套筒18在凸片96和98分别在凹部104和102中的接合处传递扭矩到内滚道72。由于棘爪86通过棘齿接合旋转固定到主体的外滚道78，内滚道不能随着套筒旋转。由此，一旦沿打开方向施加足够的扭矩，套筒18相对于内滚道和螺母移动。这将凸片96移动回到凸轮表面106上，由此将棘爪86从棘齿84松开。凸片98从凹部102移出并进入凹部100，且驱动挡块64从凹槽62的侧部108移动到侧部110。由此套筒移动到其相对于螺母的第一位置，如图11C所示，并且内滚道和螺母可以相对于外滚道和卡盘主体自由地旋转。因此，套筒18沿打开方向的进一步旋转移动卡爪22的工具接合表面43离开卡盘轴线，由此打开卡盘。
现在参考图12，卡盘10示出为具有在轴承组件74中使用的外滚道78a的替代实施例。与前面所述的实施例相反，外滚道78a并不包括多个从内圆周81向内延伸的凸片。同样，卡盘主体14的凸缘部分50的第二表面49也没有限定多个凹部。不用凸片和相应的凹部将外滚道78a旋转固定到卡盘主体14，而是使用摩擦力以在操作卡盘时将外滚道78a选择性地固定到卡盘主体14，如下所述。
在操作中，参考图10、11B、11C和12，螺母凹槽62在卡盘处于完全打开和完全闭合位置之间时接收驱动挡块64，从而驱动挡块邻近凹槽侧部110。内滚道72被相对于外滚道78a设置从而凸片96和98分别被凸轮表面106和凹部100所接收。也就是说，套筒18处于相对于螺母的第一位置。在这种情况下，凸片98和凹部100将内滚道72旋转地固定到套筒18，且外滚道78可绕主体14自由旋转。由于内滚道72被凸片70和平台68旋转地固定到螺母16，操作者旋转套筒18通过内滚道72旋转地驱动螺母，由此打开或闭合卡爪22。当操作者沿闭合方向旋转套筒/轴承内滚道/螺母(如图10中的箭头90所示)到如图9所示卡爪22的工具接合表面43紧固到工具柄部的点时，螺母被卡爪螺纹44向后推动，由此推动螺母抵靠内滚道72、轴承元件76、外滚道78a和止推环46。向后的力建立了在螺母和内滚道72之间的摩擦锁定，进一步旋转固定这两个部件。此外，向后的力增加了在外滚道78a的后表面和凸缘部分50的第一表面47之间的沿与套筒18和螺母16要被转动方向相反的方向的摩擦力。最终，摩擦力约束外滚道78a相对于主体14的旋转。然而，轴承滚珠76允许套筒18和螺母16连续地相对于主体14和外滚道78a沿闭合方向90旋转。
在螺母螺纹和卡爪螺纹44之间的楔进一步阻止螺母的旋转。当操作者连续旋转套筒18且阻力克服由凸片98在凹部100中提供的保持力时，套筒18相对于螺母16和内轴承滚道72旋转。这将驱动挡块64从凹槽62的侧部110移动到侧部108并将凸片98推离凹部100进入凹部102。同时，凸轮表面106从凸片96转动离开以致凸片被释放到凹部104中，由此使得棘爪86的末端88与棘齿84接合，如图11B所示。在该点处，内滚道72以及由此螺母16被旋转锁定到外滚道78a，并由此主体14，抵抗沿卡盘打开方向的旋转。也就是说，螺母沿打开方向旋转锁定到卡盘主体。由于要打开卡盘就必须使螺母相对于主体旋转，这防止在使用中意外地打开。
然而，内滚道72以及由此螺母16仍可以相对于外滚道78a以及由此主体14沿卡盘关闭方向旋转。在这样的旋转中，套筒18通过抵靠凹槽侧部108的驱动挡块64以及通过内滚道72驱动螺母16。这连续地拧紧了卡盘，如上所述，产生咔哒声以提醒操作者卡盘已经处于完全紧固位置。
为了打开卡盘，操作者沿相反方向转动套筒18。套筒18在凸片96和98分别在凹部104和102中的接合处传递扭矩到内滚道72。由于棘爪86通过棘齿接合外滚道78a，其通过摩擦力旋转固定到主体，内滚道不能随着套筒旋转。由此，一旦沿打开方向施加足够的扭矩，套筒18相对于内滚道和螺母移动。这将凸片96移动回到凸轮表面106上，由此将棘爪86从棘齿84松开。凸片98从凹部102移出并进入凹部100，且驱动挡块64从凹槽62的侧部108移动到侧部110。由此套筒移动到其相对于螺母的第一位置，如图11C所示，并且内滚道和螺母可以相对于外滚道78a和卡盘主体自由地旋转。因此，套筒18沿打开方向的进一步旋转移动卡爪22的工具接合表面43离开卡盘轴线，由此打开卡盘。同样，随着螺母16沿着打开方向转动，卡爪22上向后的力被降低，将外滚道78a锁定到第一表面47的摩擦力被降低到外滚道78a可以绕卡盘主体自由旋转的程度。
在卡盘的替代实施例中，外滚道78a的内圆周81和凸缘部分50的第二表面49的尺寸被设计为使得外滚道78a以绕着主体压配合的方式被接收。该实施例以类似于图4并且已经描述的方式工作。如此，其操作方式在此不再重复。
尽管在上面已经描述了本发明的一个或多个优选实施例，应该理解本发明的任一和全部等价实现方式都被包括在本发明的范围和精神中。由此，所述的实施例仅仅是作为示例而提供，而非对本发明的限定。例如，在图13中示出了本发明的一个替代实施例，其中卡爪22a包括具有工具接合表面43a的凸脊45a，其中凸脊45a被接收在形成在卡爪22a的面上的凹槽49中。凸脊45a可以通过压接、栓接、焊接等方式保持在其中。另外的替代实施例可以包括凸脊，该凸脊沿着卡爪面延伸并基本上平行于卡盘的纵向中心轴线，并且不关于卡爪的中心对称平面对称。如此，该实施例具有不对称于卡爪的中心对称平面的工具接合表面。应该理解在各实施例中的各方面可以整体地或部分的交换。由此，可以预期所有这样的实施例都被包括在本发明中并落入所述权利要求的文字或等价范围内。