CN110505943B - 压缩空气驱动式凿 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够实现针支架的小径化的压缩空气驱动式凿。在以能够沿轴线方向移动的方式设置于缸体内的针支架(22)的外周面设置有后退驱动用环状凹部(22a)，在针支架(22)前进了时，经由该后退驱动用环状凹部(22a)向后退驱动室(26)供给压缩空气。

Description

压缩空气驱动式凿
技术领域
本发明涉及由压缩空气驱动的压缩空气驱动式凿。
背景技术
压缩空气驱动式凿在筒状构件内具有在该筒状构件的轴线方向上从后方朝向前方依次安装且分别能够相对于该筒状构件滑动的活塞、砧座、以及针支架，在该针支架保持有向前方延伸的针(针凿)。在将压缩空气向形成在活塞后部的前进驱动室供给时，活塞被向前方驱动而打击砧座的后部，砧座被向前方驱动，从而被该砧座按压而针支架被向前方驱动。另外，在将该针支架向前方驱动后的时间点，前进驱动室的压缩空气向外部排出，并且向形成在针支架的前端侧的后退驱动室供给压缩空气，从而使该针支架、砧座以及活塞向后方返回。通过向前方驱动针支架，从而进行该针的前端打击并切削(錾凿)被作业部位等所需的作业。
这样的压缩空气式凿的针支架具有：大径的支架主体，其与筒状构件的内周面密封贴合，且能够在该轴线方向上滑动；以及小径的筒状延长部，其从该支架主体同轴地向前方延伸，与筒状构件的前端开口的内周面密封贴合，且能够在该轴线方向上滑动。该支架主体在其前端具有绕该筒状延长部的后端形成的环状前端面，上述后退驱动室由收纳针支架的筒状构件的内周面、前端开口的后侧面、筒状延长部的外周面、以及支架主体的环状前端面划定。
在以往的上述那样的压缩空气驱动式凿中，在支架主体上以绕着该支架主体的半径方向的中心的方式设置有多个针保持孔，该多个针保持孔供多个针分别在前后方向上通过，并且在该支架主体的外周面附近设置有多个与针保持孔平行地延伸且在支架主体的环状前端面开口以用于向后退驱动室供给压缩空气的轴线方向通路。(参照专利文献1以及2)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-289607号
专利文献2：日本实公昭62-16295号
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献所公开的压缩空气驱动式凿中，用于向后退驱动室供给压缩空气的轴线方向孔以在上述那样的支架主体的环状前端面开口的方式设置于支架主体的外周面附近。针支架由于上述那样的活塞的打击而激烈地反复进行往复运动，因此，从上述轴线方向孔到该支架主体外周面的壁厚必须成为能够承受这样激烈的往复运动的厚度，这成为了在为了将压缩空气驱动式凿小型化而缩小该针支架的外径尺寸时的限制要素。
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供能够使针支架的外径尺寸比以往小的压缩空气驱动式凿。
用于解决课题的方案
本发明的压缩空气驱动式凿具有：
缸体，其具有设置于后端的后端闭合构件、以及设置于前端且划定前端开口的前端筒状构件；
可动部件，其能够在所述缸体内沿所述缸体的轴线方向滑动，并包括将多个针保持为从所述前端开口朝向前方延伸的针支架、以及配置于所述针支架的后方位置的活塞，通过向在所述缸体内形成于所述活塞的后部的前进驱动室导入压缩空气而将所述活塞向前方驱动，从而对所述针支架施加从所述针支架的后方朝向前方的打击力，所述针支架具有与所述缸体的内周面密封贴合且能够在所述轴线方向上滑动的大径的支架主体、以及从所述支架主体朝向前方延伸的小径的筒状部，该筒状部与所述前端筒状构件的内周面密封贴合且能够在所述轴线方向上滑动，所述支架主体具有在所述支架主体的前端绕着所述筒状部的后端形成的环状的前端面、以及将所述针以在所述筒状部的内侧沿前后方向延伸的方式进行收纳的在所述轴线方向上贯穿的针保持孔，所述针支架能够利用所述活塞的打击力向前方驱动而位移至所述环状前端面与所述前端筒状构件的后端部抵接的前端位置，所述缸体的内周面具有从所述前端筒状构件的后端的位置向所述轴线方向的后方延伸且比所述支架主体的外周面大径的室划定凹部，在该室划定凹部与所述针支架的外周面之间划定后退驱动室；以及
压缩空气供给通路，其具有向所述前进驱动室供给压缩空气的前进驱动用通路以及向所述后退驱动室供给压缩空气的后退驱动用通路，用于经由所述前进驱动用通路以及所述后退驱动用通路交替地向所述前进驱动室以及所述后退驱动室供给所述压缩空气，所述后退驱动用通路具有后退驱动用缸体通路以及后退驱动用连通凹部，所述后退驱动用缸体通路通过所述缸体，并在与所述支架主体的外周面滑动贴合的所述缸体的内周面开口，所述后退驱动用连通凹部以沿所述轴线方向延伸的方式设置于所述支架主体的外周面以及与该支架主体的外周面滑动贴合的所述缸体的内周面中的至少一方，并与所述后退驱动用缸体通路连通，在所述针支架位于所述前端位置时，所述后退驱动用连通凹部与所述后退驱动室连通以向所述后退驱动室供给压缩空气。
在本发明的该压缩空气驱动式凿中，用于在该针支架位于该前端位置时将后退驱动用缸体通路的所述开口与所述后退驱动室连通的通路，是沿轴线方向延伸的方式设置于支架主体的外周面以及与该外周面滑动贴合的该缸体的内周面中的至少一方的凹部(后退驱动用连通凹部)，而非前述的如以往那样的设置为在针支架的外周面附近的轴线方向孔。因此，无需在设置了上述轴线方向孔的情况下为了保证该针支架的强度而增大从该轴线方向孔到支架主体的外表面的壁厚，另外，与将压缩空气供给所需的流路剖面设置为通过针支架内的轴线方向孔时的轴线方向孔的直径尺寸相比，能够以极小的深度尺寸的凹部来得到相同的流路剖面。因此，在本发明的该压缩空气驱动式凿中，针支架的直径与以往相比能够大幅度地缩小。
作为该后退驱动用连通凹部的具体的例子，也可以是，所述后退驱动用连通凹部形成于所述支架主体的所述外周面，在所述支架主体的所述外周面的前端与所述后退驱动用连通凹部的轴线方向前端之间的部分密封贴合于所述缸体的所述内周面的状态下，所述后退驱动用连通凹部与所述后退驱动室的连通被阻断。
更具体而言，也可以是，所述后退驱动用连通凹部为在所述支架主体的所述外周面的周向上延伸的环状凹部。
作为所述后退驱动用连通凹部，也可以是，取代设置于上述的支架主体的外周面的凹部或除此以外，所述后退驱动用连通凹部形成于所述缸体的所述内周面，且在所述后退驱动用缸体通路的所述开口与所述室划定凹部之间延伸，所述支架主体的所述外周面具有与所述后退驱动用连通凹部密封贴合、且在比所述后退驱动用缸体通路的所述开口靠前方的位置处能够在所述后退驱动用连通凹部上滑动的密封凸部，在所述针支架位于所述前端位置时，所述密封凸部从所述后退驱动用连通凹部向前方分离，从而经由所述后退驱动用连通凹部将所述后退驱动用缸体通路与所述室划定凹部连通。
也可以是，所述针保持孔分别具有从所述针保持孔的后端附近朝向所述支架主体的后端面逐渐扩径的针头部承接部，该针头部承接部对插通保持于所述针保持孔的针的后端部处设置的头部以该头部的后端从所述针头部承接部向后方突出的方式承接，在所述针支架的后端面沿着该后端面的周缘设置有环状突起部，该环状突起部比所述突出的针的头部更向后方突出。容易缩窄针之间的间隔。
该情况下的所述针的头部可以具有与所述针头部承接部对应地朝向后方逐渐扩展的侧面。
具体而言，也可以是，
所述压缩空气驱动式凿具有同轴地收纳所述缸体的筒状的壳体，
所述压缩空气驱动式凿具有压缩空气供给通路，该压缩空气供给通路在所述缸体的外周面与所述壳体的内周面之间以沿着所述轴线方向延伸的方式形成，供导入至所述壳体内的压缩空气沿着所述缸体的外周面通过，所述后退驱动用缸体通路在半径方向上贯穿所述缸体且与所述压缩空气供给通路连通。
也可以是，所述压缩空气供给通路为在所述缸体与所述壳体之间形成的筒状的通路。
也可以是，所述可动部件具有以能够沿所述轴线方向位移的方式设置于所述活塞与所述针支架之间的砧座，该砧座从后方被向前方驱动了的活塞打击而向前方驱动，从而将来自所述活塞的打击力传递至所述针支架，
所述针支架具有沿轴线方向贯穿所述针支架的直径方向中心的排气通路，在所述针支架位于所述前端位置时，所述排气通路与所述前进驱动室连通，从而将所述前进驱动室内的压缩空气向所述针支架的前方外部排出。
也可以是，所述压缩空气驱动式凿还具有以能够在所述轴线方向上位移的方式保持于各所述针保持孔、且以从所述针支架朝向轴线方向前方延伸的方式从所述缸体的所述前端开口向前方伸出的所述针，所述头部具有从自所述针头部承接部向后方突出的所述后端朝向前方逐渐缩径的侧面，所述侧面与所述针头部承接部的面抵接。
以下，根据附图对本发明的压缩空气驱动式凿的实施方式进行说明。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的压缩空气驱动式凿的立体图。
图2是图1的压缩空气驱动式凿未被驱动的状态的纵剖视图。
图3是将图2的纵剖视图中的一部分放大示出的图。
图4是与图2同样的图，但其示出向前进驱动室导入压缩空气以使活塞前进而打击砧座的状态。
图5是将图4的纵剖视图中的一部分放大示出的图。
图6是与图2同样的图，但其示出针支架到达前端位置时的状态。
图7是将图6的纵剖视图中的一部分放大示出的图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的压缩空气驱动式凿10具备多根(在图中为6根)针(针凿)12，通过与该压缩空气驱动式凿10的后端的空气导入孔11(图2)连接的未图示的压缩空气供给管而被导入的压缩空气，前后驱动针12整体，从而进行利用针12的前端打击并切削(錾凿)被作业部位等的作业。
如图2所示，压缩空气驱动式凿10具有筒状的壳体14、以及呈同轴状地安装在该壳体14内的缸体16。该压缩空气驱动式凿10在该缸体16内还具有在轴线方向上从后方向前方依次安装的活塞18、砧座20、以及针支架22。针支架22将各针12保持为从该针支架22的前端开口17向前方延伸。在图示的例子中，壳体14包括壳体后部14a以及与该壳体后部14a结合的壳体前部14b。缸体16包括：筒状的缸体主体16a；后端闭合构件16b，其安装在该缸体主体16a的后端且关闭该后端；以及前端筒状构件16c，其安装在缸体主体16a的前端并向前方延伸，且划定前端开口17。
在缸体16内，在活塞18与后端闭合构件16b之间形成有前进驱动室24(图2、图4、图6)，在针支架22与前端筒状构件16c之间形成有后退驱动室26，将压缩空气通过筒状的压缩空气供给通路30而交替地向前进驱动室24和后退驱动室26供给，该压缩空气供给通路30经由设置于壳体后部14a的阀28而与上述的空气导入孔11连通，并在壳体14的内周面与缸体16的外周面之间延伸。
具体而言，压缩空气供给通路30具有：后方通路部30a，其与以在半径方向上贯穿缸体16的靠后方的部分的方式设置的前进驱动用缸体通路16d连通；以及前方通路部30b，其从该后方通路部30a向前方延伸，并与以在半径方向上贯穿缸体16的靠前方的部分的方式设置的后退驱动用缸体通路16e连通。活塞18在其外周面具有以从靠后方的位置延伸至前端的方式设置的小径部18a、以及小径部18a的后侧的大径部18b，小径部18a以及大径部18b与缸体16的内周面分别对应的直径部分密封贴合且能够滑动。在小径部18a设置有在直径方向上贯穿该小径部18a的前进驱动用直径方向通路18d，从前进驱动用直径方向通路18d设置有延伸至活塞18的后端面且与前进驱动室24连通的前进驱动用轴向通路18c。在缸体16位于图2所示的后端位置时，将通过了前进驱动用缸体通路16d的压缩空气通过形成于缸体16的内周面与小径部18a之间的空间32、前进驱动用直径方向通路18d、前进驱动用轴向通路18c而向前进驱动室24供给。在向前方驱动了针支架22时，后退驱动用缸体通路16e能够经由设置于针支架22的外周面的后退驱动用环状凹部22a(图7)而向后退驱动室26供给压缩空气。具体而言，针支架22具有：大径的支架主体22b，其与缸体16的内周面密封贴合且能够滑动；以及小径的筒状部22c，其从支架主体22b向前方延伸，与前端筒状构件16c的内周面密封贴合且能够滑动。支架主体22在其前端具有绕筒状部22c的后端形成的环状前端面22d，针支架22在被砧座20向前方驱动了时，能够位移至环状前端面22d与前端筒状构件16c的后端部抵接的前端位置。上述的后退驱动用环状凹部22a在支架主体22b的外周面上设置于与该外周面的前端及后端分开的中间位置。缸体16的内周面具有从前端筒状构件16c的后端位置向轴线方向后方延伸且比支架主体22b的外周面大径的室划定凹部16f，在该室划定凹部16f与针支架22的外周面之间划定后退驱动室26。在向前方驱动了针支架22时(图6、图7)，成为后退驱动用环状凹部22a与后退驱动室26连通的状态，从而向该后退驱动室26供给压缩空气。
针支架22具有：针保持孔22e，其在前后方向上贯穿支架主体22b并保持各针12；以及排气通路22f，其在前后方向上贯穿支架主体22b的横剖面中心。针保持孔22e具有针头部承接部22g，该针头部承接部22g具有从针保持孔22e的后端附近朝向支架主体22b的后端面而逐渐扩径的倾斜面22h，针12具备针头部12b，该针头部12b具有与针头部承接部22g的倾斜面22h对应的侧面12a。在针头部12b被针头部承接部22g承接的状态下，针头部12b的侧面12a与针头部承接部22g的倾斜面22h抵接，针头部12b的后端从针头部承接部22g向后方突出。在针支架22的后端面，沿着其周缘具有环状突起部22j，该环状突起部22j比从针头部承接部22g向后方突出的针头部12b更向后方突出，砧座20经由该环状突起部22j传递朝向针支架22的前方驱动力。针12通过将针头部12b如上述那样承接于针头部承接部22g来进行与针保持孔22e的整合，从而使针12不易颤动。
当在压缩空气驱动式凿10处于图2所示的未导入压缩空气的不工作的状态下，使枢接在壳体后部14a的杆34下降从而打开阀28时，压缩空气如上述那样经由压缩空气供给通路30的后方通路部30a、前进驱动用缸体通路16d、前进驱动用直径方向通路18d、前进驱动用轴向通路18c而向前进驱动室24供给。由此，活塞18向前方被驱动，通过设置于其前端的打击突起18e从后方打击砧座20(图4、图5)。在该状态下，成为从前进驱动室24延伸的前进驱动用直径方向通路18d与形成在砧座20的后侧的空间35连通的状态，将活塞18向前方驱动了的前进驱动室24内的压缩空气通过设置于砧座20的轴向孔20a并经由与空间36连通的针支架22的排气通路22f而被排放至外部，该空间36位于砧座20的前端面与针支架22的后端面之间。此时，支架主体22b的外周面的后退驱动用环状凹部22a还未与后退驱动室26连通，不会将压缩空气供给至后退驱动室26。在针支架22被前进驱动时，后退驱动室26的容积缩小，但该后退驱动室26内的空气通过设置于针支架22的筒状部22c的半径方向排气孔22i而被排放至外部，从而针支架22能够以实际上不受到后退驱动室26内的空气压带来的阻力的方式前进。
从后方被活塞18打击了的砧座20被向前驱动，从而将针支架22向前方驱动，该针支架22位于与前端筒状构件16c发生碰撞的前端位置(图6、图7)。在该状态下，后退驱动用环状凹部22a与后退驱动室26连通，压缩空气被供给至后退驱动室26，从而开始针支架22向后方的驱动。在通过针支架22而使砧座20以及活塞18回到图2所示的状态时，再次通过压缩空气向前方驱动活塞18。这样一来，反复进行针支架22的往复运动，从而进行针12打击被作业部位的打击作业。
以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，在上述的实施方式中，在向前方驱动了针支架22时，通过设置于支架主体22b的外周面的后退驱动用环状凹部22a来将后退驱动用缸体通路16e与后退驱动室26连通，但也可以将该后退驱动用环状凹部以在后退驱动用缸体通路16e与室划定凹部16f之间延伸的方式设置于缸体16的内周面。在该情况下，可以在支架主体22b的外周面设置密封凸部，该密封凸部与该后退驱动用连通凹部密封贴合，且能够在比后退驱动用缸体通路16e更靠前方的位置与后退驱动用连通凹部滑动，在将针支架22朝向前方位置驱动了时，该密封凸部从后退驱动用连通凹部向前方分离，由此将后退驱动用缸体通路16e与室划定凹部16f连通。另外，将缸体主体、后端闭合构件、前端筒状构件以独立的构件示出，但它们也可以成形为一体。
附图标记说明
10：压缩空气驱动式凿；
11：空气导入口；
12：针(针凿)；
12a：侧面；
12b：头部；
14：壳体；
14a：壳体后部；
14b：壳体前部；
16：缸体；
16a：缸体主体；
16b：后端闭合构件；
16c：前端筒状构件；
16d：前进驱动用缸体通路；
16e：后退驱动用缸体通路；
16f：室划定凹部；
18：活塞；
18a：小径部；
18b：大径部；
18c：前进驱动用轴向通路；
18d：前进驱动用直径方向通路；
18e：打击突起；
20：砧座；
20a：轴向孔；
22：针支架；
22a：后退驱动用环状凹部；
22b：支架主体；
22c：筒状部；
22d：环状前端面；
22e：针保持孔；
22f：排气通路；
22g：针头部承接部；
22h：倾斜面；
22i：半径方向排气孔；
22j：环状突起部；
24：前进驱动室；
26：后退驱动室；
28：阀；
30：压缩空气供给通路；
30a：后方通路部；
30b：前方通路部；
32：空间；
34：杆；
35、36：空间。

Claims (9)

1.一种压缩空气驱动式凿，其中，
所述压缩空气驱动式凿具有：
缸体，其具有设置于后端的后端闭合构件、以及设置于前端且划定前端开口的前端筒状构件；
可动部件，其能够在所述缸体内沿所述缸体的轴线方向滑动，并包括将多个针保持为从所述前端开口朝向前方延伸的针支架、以及配置于所述针支架的后方位置的活塞，通过向在所述缸体内形成于所述活塞的后部的前进驱动室导入压缩空气而将所述活塞向前方驱动，从而对所述针支架施加从所述针支架的后方朝向前方的打击力，所述针支架具有与所述缸体的内周面密封贴合且能够在所述轴线方向上滑动的大径的支架主体、以及从所述支架主体朝向前方延伸的小径的筒状部，该筒状部与所述前端筒状构件的内周面密封贴合且能够在所述轴线方向上滑动，所述支架主体具有在所述支架主体的前端绕着所述筒状部的后端形成的环状的前端面、以及将所述针以在所述筒状部的内侧沿前后方向延伸的方式进行收纳的在所述轴线方向上贯穿的针保持孔，所述针支架能够利用所述活塞的打击力向前方驱动而位移至所述环状前端面与所述前端筒状构件的后端部抵接的前端位置，所述缸体的内周面具有从所述前端筒状构件的后端的位置向所述轴线方向的后方延伸且比所述支架主体的外周面大径的室划定凹部，在该室划定凹部与所述针支架的外周面之间划定后退驱动室；以及
压缩空气供给通路，其具有向所述前进驱动室供给压缩空气的前进驱动用通路以及向所述后退驱动室供给压缩空气的后退驱动用通路，用于经由所述前进驱动用通路以及所述后退驱动用通路交替地向所述前进驱动室以及所述后退驱动室供给所述压缩空气，所述后退驱动用通路具有后退驱动用缸体通路以及后退驱动用连通凹部，所述后退驱动用缸体通路通过所述缸体，并在与所述支架主体的外周面滑动贴合的所述缸体的内周面开口，所述后退驱动用连通凹部以沿所述轴线方向延伸的方式设置于所述支架主体的外周面以及与该支架主体的外周面滑动贴合的所述缸体的内周面中的至少一方，并与所述后退驱动用缸体通路连通，在所述针支架位于所述前端位置时，所述后退驱动用连通凹部与所述后退驱动室连通以向所述后退驱动室供给压缩空气。
2.根据权利要求1所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述后退驱动用连通凹部形成于所述支架主体的所述外周面，在所述支架主体的所述外周面的前端与所述后退驱动用连通凹部的轴线方向前端之间的部分密封贴合于所述缸体的所述内周面的状态下，所述后退驱动用连通凹部与所述后退驱动室的连通被阻断。
3.根据权利要求2所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述后退驱动用连通凹部为在所述支架主体的所述外周面的周向上延伸的环状凹部。
4.根据权利要求1所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述后退驱动用连通凹部形成于所述缸体的所述内周面，且在所述后退驱动用缸体通路与所述室划定凹部之间延伸，所述支架主体的所述外周面具有与所述后退驱动用连通凹部密封贴合、且在比所述后退驱动用缸体通路靠前方的位置处能够在所述后退驱动用连通凹部上滑动的密封凸部，在所述针支架位于所述前端位置时，所述密封凸部从所述后退驱动用连通凹部向前方分离，从而经由所述后退驱动用连通凹部将所述后退驱动用缸体通路与所述室划定凹部连通。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述针保持孔分别具有从所述针保持孔的后端朝向所述支架主体的后端面逐渐扩径的针头部承接部，该针头部承接部对插通保持于所述针保持孔的针的后端部处设置的头部以该头部的后端从所述针头部承接部向后方突出的方式承接，在所述针支架的后端面沿着该后端面的周缘设置有环状突起部，该环状突起部比所述针的所述头部更向后方突出。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述压缩空气驱动式凿具有同轴地收纳所述缸体的筒状的壳体，
所述压缩空气驱动式凿具有通路部，该通路部在所述缸体的外周面与所述壳体的内周面之间以沿着所述轴线方向延伸的方式形成，供导入至所述壳体内的压缩空气沿着所述缸体的外周面通过，所述通路部构成所述压缩空气供给通路的一部分，所述后退驱动用缸体通路在半径方向上贯穿所述缸体且与所述通路部连通。
7.根据权利要求6所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述压缩空气供给通路为在所述缸体与所述壳体之间形成的筒状的通路。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述可动部件具有以能够沿所述轴线方向位移的方式设置于所述活塞与所述针支架之间的砧座，该砧座从后方被向前方驱动了的活塞打击而向前方驱动，从而将来自所述活塞的打击力传递至所述针支架，
所述针支架具有沿轴线方向贯穿所述针支架的直径方向中心的排气通路，在所述针支架位于所述前端位置时，所述排气通路与所述前进驱动室连通，从而将所述前进驱动室内的压缩空气向所述针支架的前方外部排出。
9.根据权利要求5所述的压缩空气驱动式凿，其中，
所述压缩空气驱动式凿还具有以能够在所述轴线方向上位移的方式保持于各所述针保持孔、且以从所述针支架朝向轴线方向前方延伸的方式从所述缸体的所述前端开口向前方伸出的所述针，所述针的所述头部具有从自所述针头部承接部向后方突出的所述后端朝向前方逐渐缩径的侧面，所述侧面与所述针头部承接部的面抵接。
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