TWI664039B - 加壓空氣驅動式鑿子 - Google Patents

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Fumio INAGAKI
稲垣史雄
Keisuke Shimada
嶋田啓輔
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Nitto Kohki Co., Ltd.
日商日東工器股份有限公司
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Abstract

本發明的課題為提供一種可以使夾針器小徑化的加壓空氣驅動式鑿子。 　　其解決手段是在汽缸內於軸線方向可動地設置的夾針器(22)的外圍面設置後退驅動用環狀凹部(22a)，在夾針器(22)前進時透過該後退驅動用環狀凹部(22a)朝後退驅動室(26)供應加壓空氣。

Description

加壓空氣驅動式鑿子
本發明是關於藉加壓空氣驅動的加壓空氣驅動式鑿子。
加壓空氣驅動式鑿子是在筒狀構件內具有在該筒狀構件的軸線方向從後方朝前方依序安裝可相對於該筒狀構件分別滑動的活塞、砧座及夾針器，在該夾針器保持有向前方延伸的針(針鑿)。將加壓供氣供應至形成在活塞後部的前進驅動室時，活塞被向前方驅動打擊砧座的後部，使砧座向前方驅動，推壓該砧座而使得夾針器向前方驅動。又，該夾針器在被向前方驅動的時間點，將前進驅動室的加壓空氣排出外部的同時，朝形成在夾針器的前端側的後退驅動室供應加壓空氣，使該夾針器、砧座及活塞回到後方。將夾針器朝前方驅動，藉此進行該針的前端打擊並鏨鑿被作業部位等所需的作業。
如以上的加壓空氣式鑿子的夾針器，具有：密封卡合筒狀構件的內周圍面並可在該軸線方向滑動的大徑的夾具主體，及從該夾具主體成同軸狀向前方延伸且密封卡合筒狀構件的前端開口的內周圍面並可在該軸線方向滑動的小徑的筒狀延長部。該夾具主體在其前端具有形成於該筒狀延長部的後端周圍的環狀前端面，上述後退驅動室是由收納夾針器的筒狀構件的內周圍面、前端開口的後側面、筒狀延長部的外圍面及夾具主體的環狀前端面所區劃。
以往如上述的加壓空氣驅動式鑿子是在夾具主體將前後方向分別連通複數針的針保持孔多數設置在該夾具主體的半徑方向中心的周圍，並在該夾具主體的外圍面附近設有與保持孔平行延伸地開設於夾具主體的環狀前端面並朝後退驅動室供應加壓空氣用的複數的軸線方向通路(參閱專利文獻1及2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2006-289607號 　　[專利文獻2] 日本實公昭62-16295號
[發明所欲解決之課題]
如上述專利文獻所揭示的加壓空氣驅動式鑿子是如上述，將朝後退驅動室之加壓空氣用的軸線方向孔開設於夾具主體的環狀前端面地設置在夾具主體的外圍面附近。夾針器是如上述藉活塞的打擊而劇烈地重覆往返動作，因此從上述軸線方向孔到該夾具主體外圍面為止的壁厚必須可充分耐此劇烈往返動作的厚度，這是成為使加壓空氣驅動式鑿子小型化而必須縮小該夾針器的外徑尺寸時的限制要素。
本發明是鑒於如以上的點，提供一種可以使夾針器的外徑尺寸比習知的小的加壓空氣驅動式鑿子為目的。 [用於解決課題的手段]
本發明相關的加壓空氣驅動式鑿子，具有： 　　汽缸，具有：設置在後端的後端封閉構件，及設置在前端區劃前端開口的前端筒狀構件； 　　活動元件，包括在該汽缸內可於該汽缸的軸線方向滑動，保持使複數針從該前端開口向前方延伸出的夾針器及配置在該夾針器的後方位置的活塞的活動元件，該活塞是將加壓空氣在該活塞內導入形成於該活塞的後部的前進驅動室藉此向前方驅動而對該夾針器施加從其後方朝前方的打擊力，該夾針器具有：密封卡合於該汽缸的內周圍面並可在該軸線方向滑動的大徑的夾具主體，及從該夾具主體向前方延伸並密封卡合於該前端筒狀構件的內周圍面可在該軸線方向滑動的小徑的筒狀部，該夾具主體具有：在其前端形成於該筒狀部的後端周圍的環狀前端面，及在使該筒狀部的內側於前後方向延伸地收納該針的貫穿該軸線方向的針保持孔，該夾針器是藉著該活塞的打擊力向前方驅動，可位移至該環狀前端面抵接在該前端筒狀構件之後端部的前端位置為止，該汽缸的內周圍面是以從該前端筒狀構件的後端的位置朝著該軸線方向後方延伸比該夾具主體的外圍面大徑在與該夾針器的外圍面之間形成具有區劃後退驅動室的室區劃凹部；及 　　加壓空氣供應通路，具有將加壓空氣供應至上述前進驅動室的前進驅動用通路及供應至該後退驅動室的後退驅動用通路，透過該前進驅動用通路及後退驅動用通路將該加壓空氣輪流地供應至該前進驅動室及該後退驅動室用的加壓空氣供應通路，該後退驅動用通路具有：通過該汽缸，在與該夾具主體的外圍面滑動卡合的該汽缸的內周圍面開口的後退驅動用汽缸通路，及在該夾具主體的外圍面及與該外圍面滑動卡合的該汽缸的內周圍面的至少一方在該軸線方向延伸地設置並與該後退驅動用汽缸通路連通的後退驅動用連通凹部，在該夾針器位於該前端位置時使得該後退驅動用連通凹部與該後退驅動室連通將加壓空氣供應至該後退驅動室所構成。
本發明相關的該加壓空氣驅動式鑿子，並非如習知在夾針器位於該前端位置時將後退驅動用汽缸通路的該開口與該後退驅動室連通用的通路設置在夾針器的外圍面附近作為軸線方向孔，而是在夾具主體的外圍面及與該外圍面滑動卡合的該汽缸的內周圍面的至少一方在上述軸線方向延伸設置的凹部(後退驅動用連通凹部)。因此在設置上述軸線方向孔的場合無需為維持該夾針器的強度而增大從該軸線方向孔到夾具主體的外表面之壁厚的必要，並且，為供應加壓空氣所需的流路剖面與作為通過夾針器內的軸線方向孔而設置時的軸線方向孔的直徑尺寸比較可以極小深度尺寸的凹部獲得同流路剖面。因此本發明的此加壓空氣驅動式鑿子與習知的比較可大幅縮小夾針器的直徑。
該後退驅動用連通凹部的具體例是形成於該夾具主體的該外圍面，在該夾具主體的該外圍面的前端與該後退驅動用連通凹部的軸線方向前端之間的部份與該汽缸的該內周圍面密封卡合的狀態下阻止與該後退驅動用連通凹部的該後退驅動室的連通。
更具體而言，該後退驅動用連通凹部可形成為在該夾具主體的該外圍面的周圍方向延伸的環狀凹部。
作為該後退驅動用凹部可取代設置在上述夾具主體的外圍面或除此之外，具有形成在該汽缸的該內周圍面，延伸於該後退驅動用汽缸通路的該開口與該室區劃凹部之間地設置，將該夾具主體的該外圍面密封卡合於該後退驅動用連通凹部並可在該後退驅動用汽缸通路的該開口更前方於該後退驅動用連通凹部滑動的密封凸部，該密封凸部在該夾針器位於該前端位置時從該後退驅動用連通凹部朝前方分離，可透過該後退驅動用連通凹部將該後退驅動用汽缸通路連通於該室區劃凹部。
該針保持孔具有分別從該針保持孔的後端附近朝著該夾具主體的後端面依序擴徑的針頭部承接部，該針頭部承接部是承接從該針頭部承接部向後方突出地設置在插穿於該針保持孔並保持的針的後端部的頭部，在該夾針器的後端面可具有沿著其周緣較該突出的針的頭部更向後方突出的環狀突起部。使針間的間隔容易變窄。 　　此時的該針的頭部可具有對應該針頭部承接部朝後方依序變寬的側面。
具體而言， 　　具有將該汽缸成同軸狀收納的筒狀的殼體， 　　並具有在該汽缸的外圍面與該殼體的內周圍面之間形成在該軸線方向延伸，將導入該殼體內的加壓空氣沿著該汽缸的外圍面通過的加壓空氣供應通路，該後退驅動用汽缸通路可以在半徑方向貫穿該汽缸並與該加壓空氣供應通路連通。
該加壓空氣供應通路可以是形成在該汽缸與該殼體之間的筒狀的通路。
該活動元件具有於該活塞與該夾針器之間設置可在該軸線方向位移的砧座，該砧座藉著朝前方驅動的活塞從後方打擊而向前方驅動將來自該活塞的打擊力傳遞至該夾針器， 　　該夾針器具有在軸線方向貫穿其直徑方向中心的排氣通路，該排氣通路在該夾針器成為該前端位置時與該前進驅動室連通將該前進驅動室內的加壓空氣排出至該夾針器的前方外部。
進一步具有該針，在該針保持孔分別保持可於該軸線方向位移並從該夾針器朝軸線方向前方延伸而從該汽缸的該前端開口向前方延伸出，該頭部具有從自該針頭部承接部向後方突出的該後端朝前方依序縮徑的側面，使該側面可抵接於該針頭部承接部的面。
以下，根據添附圖示說明本發明相關的加壓空氣驅動式鑿子。
如第1圖表示，本發明相關的加壓空氣驅動式鑿子10具備複數(圖中為6支)的針(針鑿)12，藉通過與該加壓空氣驅動式鑿子10後端的空氣導入孔11(第2圖)連接的未圖示的加壓空氣供應管導入的加壓空氣使針12整體前後地驅動，以其前端打擊被作業部位進行鑿鏨等的作業。
如第2圖表示，加壓空氣驅動式鑿子10具有：筒狀的殼體14，及同軸狀安裝於該殼體14內的汽缸16。該加壓空氣驅動式鑿子10進一步具有：於該汽缸16內在軸線方向從後方向前方依序安裝的活塞18、砧座20及夾針器22。夾針器22是保持使各針12從該夾針器22的前端開口17向前方延伸出。圖示的例中，殼體14是由殼體後部14a及連結該殼體後部14a的殼體前部14b所構成。汽缸16是由：筒狀的汽缸主體16a；安裝於該汽缸主體16a的後端並封閉該後端的後端封閉構件16b；及安裝於汽缸主體16a的前端向前方延伸，並區劃前端開口17的前端筒狀構件16c所構成。
於汽缸16內在活塞18與後端封閉構件16b之間形成有前進驅動室24(第2圖、第4圖、第6圖)，在夾針器22與前端筒狀構件16c之間形成有後退驅動室26，透過設置在殼體後部14a的閥28與上述空氣導入孔11連通並通過朝殼體14的內周圍面與汽缸16的外圍面之間延伸的筒狀的加壓空氣供應通路30將加壓空氣輪流供應至前進驅動室24與後退驅動室26。
具體而言，加壓空氣供應通路30具有：與在汽缸16的後方附近貫穿半徑方向所設置的前進驅動用汽缸通路16d連通的後方通路部30a，及從該後方通路部30a朝前方延伸在汽缸16的前方附近貫穿半徑方向所設置的後退驅動用汽缸通路16e連通的前方通路部30b。活塞18在其外圍面，具有從後方附近的位置延伸至前端位置所設置的小徑部18a，及小徑部18a的後側的大徑部18b。小徑部18a及大徑部18b是與汽缸16的內周圍面分別對應的直徑的部份密封卡合並成為可滑動。在小徑部18a設有貫穿直徑方向的前進驅動用直徑方向通路18d，從前進驅動用直徑方向通路18d是延伸至活塞18的後端面為止設有與前進驅動室24連通的前進驅動用軸向通路18c。通過前進驅動用汽缸通路16d的加壓空氣是在汽缸16位於第2圖表示的後端位置時，通過形成在汽缸16的內周圍面與小徑部18a之間的空間32、前進驅動用直徑方向通路18d、前進驅動用軸向通路18c供應至前進驅動室24。後退驅動用汽缸通路16e是在夾針器22被朝著前方驅動時，可透過設置在夾針器22的外圍面的後退驅動用環狀凹部22a(第7圖)，將加壓空氣供應至後退驅動室26。夾針器22具體而言，具有：密封卡合於汽缸16的內周圍面可滑動的大徑的夾具主體22b，及從夾具主體22b向前方延伸並密封卡合於前端筒狀構件16c的內周圍面而可滑動的小徑的筒狀部22c。夾具主體22b具有在其前端形成於筒狀部22c的後端周圍的環狀前端面22d，夾針器22在藉砧座20被朝著前方驅動時，可位移至環狀前端面22d抵接於前端筒狀構件16c之後端部的前端位置為止。上述後退驅動用環狀凹部22a是於夾具主體22b的外圍面設置在從其前端及後端分離的中間位置。汽缸16的內周圍面是以從前端筒狀構件16c的後端的位置朝著該軸線方向後方延伸比夾具主體22b的外圍面大徑在與夾針器22的外圍面之間形成具有區劃後退驅動室26的室區劃凹部16f。夾針器22被朝著前方驅動時(第6圖、第7圖)成為使後退驅動用環狀凹部22a與後退驅動室26連通的狀態，將加壓空氣供應至該後退驅動室26。
夾針器22具有：在前後方向貫穿夾具主體22b分別保持針12的針保持孔22e，及前後方向貫穿夾具主體22b的橫剖面中心的排氣通路22f。針保持孔22e具備有從其後端附近朝夾具主體22b的後端面依序擴徑的傾斜面22h的針頭部承接部22g，針12具備有對應針頭部承接部22g的傾斜面22h之側面12a的針頭部12b。在針頭部12b被承接於針頭部承接部22g的狀態，針頭部12b得側面12a抵接於針頭部承接部22g的傾斜面22h，使得針頭部12b的後端從針頭部承接部22g向後方突出。在夾針器22的後端面沿著其周緣，具有比從針頭部承接部22g朝後方突出的針頭部12b更向後方突出的環狀突起部22j，砧座20是透過此環狀突起部22j朝夾針器22傳遞前方驅動力。針12是如上述將針頭部12b承接於針頭部承接部22g藉此進行與針保持孔22e的整合，使得針12不易顫動。
加壓空氣驅動式鑿子10是在未導入第2圖表示的加壓空氣的不動作的狀態下，使軸支於殼體後部14a的操作桿34下降而開放閥28時，使得加壓空氣如上述透過加壓空氣供應通路30的後方通路部30a、前進驅動用汽缸通路16d、前進驅動用直徑方向通路18d、前進驅動用軸向通路18c供應至前進驅動室24。藉以使活塞18朝向前方驅動，藉設置在其前端的打擊突起18e從後方打擊砧座20(第4圖、第5圖)。在此狀態下從前進驅動室24延伸的前進驅動用直徑方向通路18d成為與形成在砧座20的後側的空間35連通的狀態，將活塞18朝前方驅動的前進驅動室24內的加壓空氣通過設置在砧座20的軸向孔20a而連通於位在砧座20的前端面與夾針器22的後端面之間的空間36，透過夾針器22的排氣通路22f排氣至外部。此時，夾具主體22b的外圍面的後退驅動用環狀凹部22a尚未與後退驅動室26連通，對後退驅動室26不供應加壓空氣。一旦前進驅動夾針器22時，雖使得後退驅動室26的容積縮小，但是該後退驅動室26內的空氣通過設置在夾針器22的筒狀部22c的半徑方向排氣孔22i被排出至外部，夾針器22實質上不受到後退驅動室26內的空氣壓的阻力而可前進。
藉活塞18從後方打擊的砧座20朝前方的驅動而使夾針器22向前方驅動，使得該夾針器22成為與前端筒狀構件16c衝突的前端位置(第6圖、第7圖)。在此狀態下後退驅動用環狀凹部22a與後退驅動室26連通，將加壓空氣供應至後退驅動室26，開始夾針器22朝後方的驅動。藉夾針器22使砧座20及活塞18回到第2圖表示的狀態時，再度藉加壓空氣將活塞18朝著前方驅動。如此一來，重複夾針器22的往返移動，藉著針12進行朝被作業部位的打擊作業。
以上，雖以說明本發明的一實施形態，但本 發明不限於此。例如上述的實施形態中，夾針器22被向前方驅動時為了使後退驅動用汽缸通路16e與後退驅動室26連通雖是藉設置在夾具主體22b的外圍面的後退驅動用環狀凹部22a進行，但也可將此後退驅動用環狀凹部延伸於後退驅動用汽缸通路16e及室區劃凹部16f之間地設置在汽缸16的內周圍面。此時，在夾具主體22b的外圍面設有卡合密封此後退驅動用連通凹部並於後退驅動用汽缸通路16e更前方可在後退驅動用連通凹部滑動的密封凸部，夾針器22朝著前端位置被驅動時此密封凸部從後退驅動用連通凹部向前方分離，可藉此連通後退驅動用汽缸通路16e與室區劃凹部16f。並且，汽缸主體、後端封閉構件及前端筒狀構件雖以另體表示，但也可將該等一體成形。
10‧‧‧加壓空氣驅動式鑿子
11‧‧‧空氣導入孔
12‧‧‧針(針鑿)
12a‧‧‧側面
12b‧‧‧針頭部
14‧‧‧殼體
14a‧‧‧殼體後部
14b‧‧‧殼體前部
16‧‧‧汽缸
16a‧‧‧汽缸主體
16b‧‧‧後端封閉構件
16c‧‧‧前端筒狀構件
16d‧‧‧前進驅動用汽缸通路
16e‧‧‧後退驅動用汽缸通路
16f‧‧‧室區劃凹部
18‧‧‧活塞
18a‧‧‧小徑部
18b‧‧‧大徑部
18c‧‧‧前進驅動用軸向通路
18d‧‧‧前進驅動用直徑方向通路
18e‧‧‧打擊突起
20‧‧‧砧座
20a‧‧‧軸向孔
22‧‧‧夾針器
22a‧‧‧後退驅動用環狀凹部
22b‧‧‧夾具主體
22c‧‧‧筒狀部
22d‧‧‧環狀前端面
22e‧‧‧針保持孔
22f‧‧‧排氣通路
22g‧‧‧針頭部承接部
22h‧‧‧傾斜面
22i‧‧‧半徑方向排氣孔
22j‧‧‧環狀突起部
24‧‧‧前進驅動室
26‧‧‧後退驅動室
28‧‧‧閥
30‧‧‧加壓空氣供應通路
30a‧‧‧後方通路部
30b‧‧‧前方通路部
32‧‧‧空間
34‧‧‧操作桿
35、36‧‧‧空間
第1圖為本發明之一實施形態相關的加壓空氣驅動式鑿子的透視圖。 　　第2圖是未驅動第1圖的加壓空氣驅動式鑿子的狀態的縱剖視圖。 　　第3圖是將第2圖的縱剖視圖的一部份放大表示的圖。 　　第4圖雖是與第2圖相同的圖，但表示將加壓空氣導入前進驅動室使活塞前進打擊砧座的狀態。 　　第5圖是將第4圖的縱剖視圖的一部份放大表示的圖。 　　第6圖雖是與第2圖相同的圖，但表示夾針器來到前端位置時的狀態。 　　第7圖是將第6圖的縱剖視圖的一部份放大表示的圖。

Claims (9)

  1. 一種加壓空氣驅動式鑿子，具有：汽缸，具有：設置在後端的後端封閉構件，及設置在前端區劃前端開口的前端筒狀構件；活動元件，包括在該汽缸內可於該汽缸的軸線方向滑動，保持使複數針從該前端開口向前方延伸出的夾針器及配置在該夾針器的後方位置的活塞，該活塞是將加壓空氣在該汽缸內導入形成於該活塞的後部的前進驅動室藉此向前方驅動而對該夾針器施加從其後方朝前方的打擊力，該夾針器，具有：密封卡合於該汽缸的內周圍面並可在該軸線方向滑動的大徑的夾具主體，及從該夾具主體向前方延伸並密封卡合於該前端筒狀構件的內周圍面可在該軸線方向滑動的小徑的筒狀部，該夾具主體，具有：在其前端形成於該筒狀部的後端周圍的環狀前端面，及在使該筒狀部的內側於前後方向延伸地收納該針的貫穿該軸線方向的針保持孔，該夾針器是藉著該活塞的打擊力向前方驅動，可位移至該環狀前端面抵接在該前端筒狀構件之後端部的前端位置為止，該汽缸的內周圍面是以從該前端筒狀構件的後端的位置朝著該軸線方向後方延伸比該夾具主體的外圍面大徑在與該夾針器的外圍面之間形成具有區劃後退驅動室的室區劃凹部；及加壓空氣供應通路，具有將加壓空氣供應至上述前進驅動室的前進驅動用通路及供應至該後退驅動室的後退驅動用通路，透過該前進驅動用通路及後退驅動用通路將該加壓空氣輪流地供應至該前進驅動室及該後退驅動室用的加壓空氣供應通路，該後退驅動用通路，具有：通過該汽缸，在與該夾具主體的外圍面滑動卡合的該汽缸的內周圍面開口的後退驅動用汽缸通路，及在該夾具主體的外圍面及與該外圍面滑動卡合的該汽缸的內周圍面的至少一方在該軸線方向延伸地設置並與該後退驅動用汽缸通路連通的後退驅動用連通凹部，在該夾針器位於該前端位置時使得該後退驅動用連通凹部與該後退驅動室連通將加壓空氣供應至該後退驅動室所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，該後退驅動用連通凹部是形成於該夾具主體的該外圍面，在該夾具主體的該外圍面的前端與該後退驅動用連通凹部的軸線方向前端之間的部份與該汽缸的該內周圍面密封卡合的狀態下阻止與該後退驅動用連通凹部的該後退驅動室的連通。
  3. 如申請專利範圍第2項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，該後退驅動用連通凹部形成為在該夾具主體的該外圍面的周圍方向延伸的環狀凹部。
  4. 如申請專利範圍第1項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，具有將該後退驅動用連通凹部形成在該汽缸的該內周圍面，延伸於該後退驅動用汽缸通路的該開口與該室區劃凹部之間，將該夾具主體的該外圍面密封卡合於該後退驅動用連通凹部並可在該後退驅動用汽缸通路的該開口更前方於該後退驅動用連通凹部滑動的密封凸部，該密封凸部在該夾針器位於該前端位置時從該後退驅動用連通凹部朝前方分離，可透過該後退驅動用連通凹部將該後退驅動用汽缸通路連通於該室區劃凹部。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，該針保持孔具有分別從該針保持孔的後端附近朝著該夾具主體的後端面依序擴徑的針頭部承接部，該針頭部承接部是承接該頭部的後端從該針頭部承接部向後方突出地設置在插穿於該針保持孔並保持的針的後端部的頭部，在該夾針器的後端面具有沿著其周緣較該突出的針的頭部更向後方突出的環狀突起部。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，具有將該汽缸成同軸狀收納的筒狀的殼體，並具有在該汽缸的外圍面與該殼體的內周圍面之間形成在該軸線方向延伸，將導入該殼體內的加壓空氣沿著該汽缸的外圍面通過的加壓空氣供應通路，該後退驅動用汽缸通路是在半徑方向貫穿該汽缸並與該加壓空氣供應通路連通。
  7. 如申請專利範圍第6項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，該加壓空氣供應通路是形成在該汽缸與該殼體之間的筒狀的通路。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，該活動元件具有設置於該活塞與該夾針器之間且可在該軸線方向位移的砧座，該砧座藉著朝前方驅動的活塞從後方打擊而向前方驅動將來自該活塞的打擊力傳遞至該夾針器，該夾針器具有在軸線方向貫穿其直徑方向中心的排氣通路，該排氣通路在該夾針器成為該前端位置時與該前進驅動室連通將該前進驅動室內的加壓空氣排出至該夾針器的前方外部。
  9. 如申請專利範圍第5項記載的加壓空氣驅動式鑿子，其中，進一步具有該針，在該針保持孔分別保持可於該軸線方向位移並從該夾針器朝軸線方向前方延伸而從該汽缸的該前端開口向前方延伸出，該頭部具有從自該針頭部承接部向後方突出的該後端朝前方依序縮徑的側面，使該側面抵接於該針頭部承接部的面。
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