專(zhuān)利名稱(chēng)：具有前手臂支持的人體工學(xué)設(shè)計(jì)電動(dòng)手鉆的制作方法
技術(shù)范疇本發(fā)明是有關(guān)一種電動(dòng)手工具，尤其是一種依人體工學(xué)設(shè)計(jì)而具有與手部、手腕及前手臂支撐體呈縱向?qū)R的殼體的電動(dòng)手鉆及類(lèi)似工具。
背景技術(shù)：
最近的科學(xué)研究證明，許多手工具及類(lèi)似裝置本身對(duì)使用者所造成的傷害遠(yuǎn)比因意外及/或使用不當(dāng)所造成的傷害來(lái)得嚴(yán)重，這里所指的傷害并不完全是使用者的錯(cuò)，反而是工具與裝置的不當(dāng)設(shè)計(jì)導(dǎo)致累積性的外傷，如腕小管癥候群、腱鞘炎、「扳機(jī)指」、因缺血循環(huán)不良引起癥(Inschem ia)、振動(dòng)引起的白指和網(wǎng)球肘等。這些傷害通常是因工作上必需長(zhǎng)時(shí)間重覆使用未依人體工學(xué)設(shè)計(jì)的工具所造成的，只有不要常使用會(huì)造成傷害的工具，而且僅使用經(jīng)人體工學(xué)修正過(guò)并已將重覆使用的影響納入考量的工具才能減少這類(lèi)傷害的發(fā)生率，但減少使用頻率對(duì)許多依靠該工具工作的人而言并不可行，因此開(kāi)發(fā)較佳設(shè)計(jì)的手工具才是實(shí)際的解決的道。
如以上所述，累積性的外傷是工具設(shè)計(jì)不當(dāng)所造成的最重要傷害，而動(dòng)力手工具如鉆子、鋸子、砂磨機(jī)(或噴砂器)及類(lèi)似工具的設(shè)計(jì)更是不良，這些工具本身因?yàn)橥鈿?、把手?或握柄設(shè)計(jì)不平衡以致無(wú)法補(bǔ)償用戶手部、手腕或前手臂僅有的或甚至欠缺的支撐力，欠缺支撐力使得該工具無(wú)法以安全的握持方式長(zhǎng)時(shí)間使用。使用時(shí)由于工具的重量與振動(dòng)，因支撐工具重量的手腕及前手臂力量不足以致手部在手腕的位置會(huì)自然彎曲，長(zhǎng)時(shí)間使用下會(huì)引起多種潛在的工作傷害。為了這些潛在的傷害與肇因，必需對(duì)手部、手腕和前手臂結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系以及使用工具期間所施力量的情形加以說(shuō)明。
手部90、手指90A、手腕90B和前手臂90C如

圖17所示是包括骨骼90D、動(dòng)脈90E、神經(jīng)90F、韌帶90G以及腱90H等的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。手指90A是靠前手臂90C里的肌肉而彎曲，這些肌肉藉由通過(guò)手腕里一管道的腱90H而連接到手指90A，該管道一邊是由手背骨骼而另一邊由橫向腕骨韌帶90G(屈肌支持帶)所形成，生成的管道稱(chēng)為腕小管。許多解剖學(xué)上脆弱的結(jié)構(gòu)(包括橈動(dòng)脈90E與正中神經(jīng)90F)即穿過(guò)此小管。沿著橫向軟骨韌帶90G的外側(cè)是尺骨動(dòng)脈90E與尺骨神經(jīng)90F，該動(dòng)脈與神經(jīng)從手腕內(nèi)一小塊稱(chēng)為豌豆骨90D的旁邊通過(guò)。手腕的骨骼是連接至前手臂90C的兩根長(zhǎng)骨，即尺骨與橈骨。橈骨連接到手腕的「拇指邊」，而尺骨則連接到手腕的「小指邊」，手腕關(guān)節(jié)的構(gòu)造使手部能夠呈中間位置(N eutral Position)90I并僅能在兩平面內(nèi)移動(dòng)，此兩平面彼此是呈90°，如圖18所示。第一平面允許掌側(cè)彎曲90J，或呈反方向的背側(cè)彎曲90K；第二移動(dòng)平面是由手部90的尺骨側(cè)偏向90L及橈骨側(cè)偏向90M所阻成，前手臂的尺骨與橈骨連接至前手臂90C上部的肱骨，肱二頭肌則連接至橈骨。當(dāng)前手臂展開(kāi)時(shí)肱二頭肌會(huì)強(qiáng)力拉住橈骨而頂住肱骨，這個(gè)動(dòng)作會(huì)在關(guān)節(jié)內(nèi)部造成摩擦并生成熱。肱二頭肌本身是前手臂的屈肌，同時(shí)也是腕部的向外轉(zhuǎn)肌，每當(dāng)前手臂90C在肘部位置彎曲90°而手腕90B向外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，肱二頭肌就會(huì)收縮并鼓起。此一動(dòng)作使操持手工具者必需要有足夠的支撐力才能維持手工具于固定高度。此外在使用任何手工具時(shí)，常需使手部同時(shí)向內(nèi)轉(zhuǎn)以控制工具的動(dòng)作。不過(guò)想到此重覆性動(dòng)作所造成的傷害后在設(shè)計(jì)手工具時(shí)就應(yīng)該將這些影響納入考慮。
手指的屈肌腱通過(guò)手腕的腕小管，當(dāng)手腕與前手臂對(duì)齊時(shí)，傷害的機(jī)會(huì)較小，但當(dāng)手腕彎曲時(shí)，問(wèn)題就會(huì)發(fā)生，特別是在掌側(cè)彎曲90J時(shí)或尺骨側(cè)偏向90L或兩者都有的情況下尤為嚴(yán)重。連續(xù)使用腕小管中呈彎曲而隆起的腱會(huì)引起腱鞘炎，還即腱與其鞘發(fā)炎。
俗稱(chēng)的「扳機(jī)指」是另一種腱鞘炎，是在有不當(dāng)應(yīng)力施于手部90、手腕90B或前手臂90C等食指以外的部位下過(guò)度使用食指以操控扳機(jī)開(kāi)關(guān)而生成的。該通常會(huì)被導(dǎo)向食指的力道會(huì)偏向以補(bǔ)償其于其他部位的必要性?！赴鈾C(jī)指」的特征在于患者能夠?qū)⑵涫种笍澢珔s無(wú)法主動(dòng)使其展開(kāi)，該手指必需以被動(dòng)方式伸直，伸直時(shí)可聽(tīng)到卡嗒的聲音。此現(xiàn)象肇因于手指遠(yuǎn)端指骨(段)在中間指骨呈伸直狀態(tài)時(shí)必需彎曲所致，要使這種傷害降到最低的方法之一在于利用拇指或中指而非食指來(lái)操作扳機(jī)開(kāi)關(guān)(拇指是唯一一支被完全位在手掌內(nèi)部強(qiáng)而短的肌肉所彎曲、外轉(zhuǎn)并對(duì)立的手指)。這樣是避免傷害的一種好方法，但此法在許多手工具的操作上并不可行，為適當(dāng)控制某些手工具(尤其是以動(dòng)力操作者)的動(dòng)作方向，用戶必需以拇指抓住該工具并支撐其重量。
除了腱鞘炎以外，腕小管癥候群也可能發(fā)生。腕小管癥候群是一種因正中神經(jīng)90F在其通過(guò)手腕90B腕小管的部位受到傷害所致。其癥候群包括麻木、缺乏感覺(jué)與握持力、最后造成肌肉萎縮并喪失手部功能。這種病癥發(fā)生在女性的情況比男性多三至十倍，顯示男女之間在生理及解剖結(jié)構(gòu)上的差異或者表示女性所從事的工作比較需要有重復(fù)彎曲手腕的動(dòng)作。
使用手工具時(shí)通常要避免如圖18所示的尺骨側(cè)偏向90L及橈骨側(cè)偏向90M，橈骨側(cè)偏向是使用手工具時(shí)連帶產(chǎn)生的另一種會(huì)造成傷害的動(dòng)作，此動(dòng)作在合并有掌側(cè)彎曲91J及背側(cè)彎曲90K時(shí)會(huì)增加肘部橈骨頭端及肱骨小頭之間的壓力，而利用一種接有支撐體的工具使該支撐體在工具使用時(shí)作為維持手部、手腕和前手臂平直狀態(tài)的平面時(shí)，即可防止這些傷害性的動(dòng)作。除了手部、手腕和前手臂支撐體之外，應(yīng)將把手設(shè)計(jì)成符合手部自然角度傾斜的略向上前傾斜狀態(tài)而且接觸面積應(yīng)夠大，如此可把工具重量所帶來(lái)的傷害性影響分散到較大面積，并將某些應(yīng)力導(dǎo)向較不敏感的部位如拇指與食指之間的較強(qiáng)組織。
把前述可大幅降低手部、手腕及前手臂傷害性動(dòng)作的支撐體接在手工具上的原因是要設(shè)計(jì)出使用安全的工具，藉由降低對(duì)身體的需要以將支撐力重新導(dǎo)向不需要該支撐力的地方，則高應(yīng)力部位會(huì)接收此力道而以無(wú)傷害的方式動(dòng)作。手部90、手腕90B及前手臂90C則因該支撐件強(qiáng)迫維持立面抓握(Straight-plane grip)狀態(tài)也會(huì)獲取一部份強(qiáng)度。本發(fā)明的設(shè)計(jì)具有一手鉆殼體，其鉆頭的縱軸與前手臂和抓持殼體把手的拳頭所形成的縱軸是呈對(duì)齊的狀態(tài)。此縱向?qū)R的設(shè)計(jì)連同手部、手腕及前手臂支撐體可防止手部和手腕之間不正常的角向移位和旋轉(zhuǎn)移位，并有助于降低上述問(wèn)題到最低程度。如上所述，在本發(fā)明可消除因使用工具時(shí)手腕彎曲所生成的過(guò)多應(yīng)力，并在需要拉動(dòng)扳機(jī)時(shí)把必要的力道導(dǎo)向食指。
經(jīng)檢索在先技術(shù)之后并未發(fā)現(xiàn)有任何專(zhuān)利文獻(xiàn)已揭示本案申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所請(qǐng)內(nèi)容，但以下是數(shù)項(xiàng)與本發(fā)明較為相關(guān)的美國(guó)專(zhuān)利<

>Lee是新式樣第326,597號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)一種動(dòng)力螺絲鉗的設(shè)計(jì)，特征在于延伸的工作臂前端有一可作360度旋轉(zhuǎn)的握持部，其電源開(kāi)關(guān)位于把手前方，是由食指啟動(dòng)。自該把手下后方延伸有一只桿體，桿體背部設(shè)一只手臂支撐物及可調(diào)式手臂帶。
Berry等人在EP84105047.9專(zhuān)利案中提出一種用于手工具(如動(dòng)力手鉆)的球根狀手把，其具有一上部缺口使拇球能夠放在該缺口里。該手把前方還具有一上位凹槽及一下位邊，使手部三支手指能夠舒適地圍住手把。當(dāng)手把呈握持狀態(tài)時(shí)，手部所生成的壓縮力會(huì)均勻地分散到整個(gè)手掌，使手工具能夠維持在持平狀態(tài)而達(dá)到最大的杠桿效果。
Cam eron等人的第2,525,588號(hào)專(zhuān)利揭示一種攜帶式手鉆，其特征在于手鉆前方殼體里的通道內(nèi)裝設(shè)一只電燈泡，目的將光線導(dǎo)向鉆孔處及工作的地方。該燈泡尚包括一只可摘式帽體及一聚焦鏡頭。
Paul的第712,843號(hào)專(zhuān)利公開(kāi)一種氣壓式甘蔗切割機(jī)，此切割機(jī)具有一桿體，是自切割區(qū)的背部延伸出來(lái)，該桿體后端接有一只呈彎曲或凹面的盤(pán)體，用戶的前手臂即可配合該盤(pán)體或以吊帶加以固定。該盤(pán)體是樞接于該桿體上，使用戶在放開(kāi)手臂時(shí)可在不利用到手部的情況下仍能撐住工具。
簡(jiǎn)單而言，本發(fā)明與上述在先技術(shù)的差異在于殼體的基本設(shè)計(jì)是與手部、手腕及前手臂的支撐體呈縱向?qū)R的狀態(tài)。但在Lee的技術(shù)中，前手臂與把手呈明顯不對(duì)齊的狀態(tài)；Berry等人的技術(shù)中，手部生成的壓縮力均勻分散到整個(gè)手掌，但手鉆鉆頭的軸是平行于前手臂的旋轉(zhuǎn)軸，與本發(fā)明的對(duì)齊設(shè)計(jì)不同；Cam eron等人則未提出平行或?qū)R的設(shè)計(jì)；至于Paul則揭示前手臂與手臂盤(pán)體的設(shè)計(jì)，其整個(gè)殼體和盤(pán)體的設(shè)計(jì)與本發(fā)明全然不同。
以下是數(shù)項(xiàng)與本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的其它在先技術(shù)

<p>本發(fā)明依人體工學(xué)設(shè)計(jì)的電動(dòng)手鉆是以一可展開(kāi)的手部、手腕及前手臂支撐體為特征，文中對(duì)該支撐體提出三種設(shè)計(jì)。在每一種設(shè)計(jì)里，當(dāng)支撐體是呈展開(kāi)狀且該手鉆是在使用中時(shí)，手腕與前手臂則與手部的縱軸或中間軸(neutral axis)大致呈對(duì)齊狀態(tài)，而此軸又與插入手鉆夾頭的手鉆鉆頭的縱軸對(duì)齊。除了縱向?qū)R之外，適當(dāng)分散手鉆重量以使使用者在最舒適的情況下操控手鉆。此依人體工學(xué)設(shè)計(jì)的手鉆結(jié)合手部、腕部及前手臂支撐體在于減少因重覆使用所造成的傷害以及累積性的外傷，如腕小管癥候群、腱鞘炎、扳機(jī)指、及網(wǎng)球肘等。
簡(jiǎn)言之，本發(fā)明是一種電動(dòng)手鉆，但文中所揭設(shè)計(jì)還可應(yīng)用于其它種類(lèi)的動(dòng)力手工具如鋸子、磨砂機(jī)(或噴砂器)、釘書(shū)機(jī)、動(dòng)力動(dòng)輪及其類(lèi)似物等。
本發(fā)明的電動(dòng)手鉆的最基本形態(tài)具有一殼體，殼體內(nèi)裝有電動(dòng)馬達(dá)，適合由可送電動(dòng)馬達(dá)所構(gòu)成，此馬達(dá)帶動(dòng)一只由殼體正面延伸而出的手鉆夾頭。馬達(dá)的動(dòng)力來(lái)自電分配線路，是由一含有至少一只可充電電池的可拆式電池匣(battery pow er pack)提供電力。或者可在殼體的邊上設(shè)輸電插頭(pow er input plug)，此插頭避開(kāi)內(nèi)部電源并使外部電源能夠接上。該電源匣是可滑動(dòng)地裝置在一只由殼體背面向外延伸的上部把手支撐體上。自該背面向外延伸的還有一只下部把手支撐體，而在此兩個(gè)支撐體之間設(shè)一向前傾的把手。該把手具有一只大致位于中央且設(shè)有彈簧的扳機(jī)開(kāi)關(guān)，是與電路相連。在按壓扳機(jī)開(kāi)關(guān)后，電路會(huì)從電池匣將電力施于馬達(dá)而使手鉆夾頭旋轉(zhuǎn)。
如上所述，正文提出手部、手腕其前手臂支撐體的三種設(shè)計(jì)如下a)第一種設(shè)計(jì)此支撐體在不用時(shí)可縮入手鉆殼體內(nèi)；b)第二種設(shè)計(jì)支撐體在使用狀態(tài)下是插入支撐槽內(nèi)，但不用時(shí)則將的拆下后收好；c)第三種設(shè)計(jì)支撐體是呈旋接狀態(tài)使其在使用時(shí)呈展開(kāi)狀態(tài)，而不使用時(shí)則折收(nested)并鎖固在殼體底面。
除了手部、手腕及前手臂支撐體的外，手鉆殼體還可制成包括下列各項(xiàng)a)一旋轉(zhuǎn)燈具，位于殼體上前方，且可適當(dāng)定位使燈光能夠聚焦在手鉆鉆頭末端或工作區(qū)；b)一夾頭栓容置槽，位于殼體背面；c)一實(shí)用隔室，是用于收藏小型的鉆頭，而且具有一只設(shè)有彈簧的樞轉(zhuǎn)門(mén)；d)一馬達(dá)逆向開(kāi)關(guān)；及e)至少一排氣口。
本發(fā)明的主要目的在于產(chǎn)制一種依人體工學(xué)設(shè)計(jì)而具有手部、手腕及前手臂支撐體的手鉆，使該手鉆在使用狀態(tài)下，手部、手腕及前手臂是與手鉆鉆頭對(duì)齊。本發(fā)明的目的還在于提供一種具有下列特點(diǎn)的手鉆a)適當(dāng)平衡，使手部、手腕及前手臂達(dá)到最舒適的狀態(tài)；b)具有殼體把手，包括符合手指輪廓凹紋的前面部份以及彈性的后面部份，當(dāng)腕小管部位施加所需向前的壓力時(shí)，該彈性部份可減輕手鉆馬達(dá)的振動(dòng)；c)去除或降低使用手鉆時(shí)對(duì)身體的傷害；d)因依人體工學(xué)設(shè)計(jì)，操作手鉆會(huì)更精準(zhǔn)；e)可適當(dāng)設(shè)計(jì)以容納各種大小的手鉆夾頭及馬達(dá)；f)經(jīng)過(guò)美學(xué)設(shè)計(jì)；g)不須維護(hù)或所需維護(hù)程度低；h)可靠；i)以制造者及消費(fèi)者的立場(chǎng)而言均合乎成本效益。
有關(guān)本發(fā)明以上述及其它未列的目的與優(yōu)點(diǎn)可配合圖式透過(guò)以下較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明及申請(qǐng)專(zhuān)利范圍而更為清楚明了。
圖式簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1為本發(fā)明具有可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體與備用手鉆鉆頭容持器的電動(dòng)手鉆立體圖；圖2為圖1手鉆的側(cè)視圖；
圖3為圖1手鉆的后視圖；圖4為手鉆殼體內(nèi)部電路方塊圖；圖5為圖2沿線條5-5所取得第一種把手設(shè)計(jì)的截面圖；圖6為圖2沿線條6-6所取得第二種把手設(shè)計(jì)的截面圖；圖7為具有備用手鉆鉆頭容持器的可伸縮手部、手腕及前手臂支撐體的部份側(cè)視截面圖(處于收縮位置)；圖8為圖7沿線條8-8所取得手部、手腕及前手臂支撐體的截面圖；圖9為可伸縮手部、手腕及前手臂支撐體與備用手鉆鉆頭的可伸縮容持器在展開(kāi)作用位置時(shí)的部份側(cè)視截面圖；圖10為一具有適當(dāng)形狀的前手臂支撐體延伸件的立體圖，此延伸件是用于延長(zhǎng)可伸縮手部、腕部及前手臂支撐體的縱向距離而且包括一只接有VELCRO的前手臂帶；圖11為并用第二種手部、手腕及前手臂支撐體設(shè)計(jì)的手鉆鉆體的側(cè)視圖(支撐體在不同時(shí)可拆下)；圖12為圖11及圖14沿線條12-12所取得第二種及第三種手部、手腕及前手臂支撐體的截面圖；圖13所示是第二種手部、手腕及前手臂支撐體插入支撐體槽并固定時(shí)的俯視截面圖；圖14為并用第三種手部、手腕及前手臂支撐體設(shè)計(jì)的手鉆殼體的設(shè)計(jì)圖(支撐體呈展開(kāi)狀)；圖15為第三種手部、手腕及前手臂支撐體設(shè)計(jì)在收縮位置時(shí)的部份側(cè)視圖；圖16顯示第三種手部、手腕及前手臂支撐體設(shè)計(jì)具有一只旋接于向下延伸部(接在手鉆鉆體上)的分叉部的頂面圖；圖17為手部解剖平面圖，以說(shuō)明手部神經(jīng)、骨骼、動(dòng)脈與韌帶在使用手鉆時(shí)的情形；圖18在于說(shuō)明手腕關(guān)節(jié)繞兩軸移動(dòng)的情形。
實(shí)施本發(fā)明的最佳模式實(shí)施本發(fā)明的最佳模式以較佳實(shí)施例表現(xiàn)時(shí)包括手鉆及手腕與前手臂支撐體的第一種、第二種及第三種設(shè)計(jì)。圖1-16所示較佳實(shí)施例包括下列主要元件手鉆殼體12、電路14、旋轉(zhuǎn)燈具20、燈光開(kāi)關(guān)22、馬達(dá)逆向開(kāi)關(guān)28、上部把手支撐體30、下部把手支撐體32、把手34、扳機(jī)電源開(kāi)關(guān)35、電池匣38、手部、手腕及前手臂支撐體50、以及外滑抽屜56。這些元件是與電動(dòng)馬達(dá)70、手鉆夾頭72、手鉆夾頭鍵76、電池78、手鉆鉆頭80以及手部、手腕與前手臂90合并使用。
手鉆殼體宜縱向分成兩半以利制造與組裝，可用高耐沖擊性的塑膠或金屬(如鋁)制成。如圖1、2、11及14所示，手鉆殼體12包括正面12A、背面12B、頂面12C、底面12D、左側(cè)面12E及友側(cè)面12F。該殼體12內(nèi)部如圖4所示包括電路14及電動(dòng)馬達(dá)70，該電動(dòng)馬達(dá)70具有一只驅(qū)動(dòng)軸以帶動(dòng)手鉆夾頭72。此馬達(dá)宜具有由開(kāi)關(guān)35及馬達(dá)逆向開(kāi)關(guān)28所控制的可逆d-c馬達(dá)。開(kāi)關(guān)28如圖2、11及14所示是設(shè)于殼體12的背面12B，且是透過(guò)圖4方塊圖所示的電路14來(lái)操作。
殼體正面12A穿設(shè)有一手鉆夾頭孔16，手鉆夾頭72即插入該孔中并接到電動(dòng)馬達(dá)70的軸上。如圖1所示，在正面12A且位于手鉆夾頭孔16上方穿設(shè)有燈具孔18，而旋轉(zhuǎn)燈具20即插入此孔18中。旋轉(zhuǎn)燈具20包括燈20A及燈的保護(hù)罩20B。此燈具20如圖1所示是透過(guò)一只宜由旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)及螺栓的組合20C所構(gòu)成的接合件加以旋接，該旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)及螺栓的組合20C是水平插穿保護(hù)罩20B的背部。旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)及螺栓20C抓持旋轉(zhuǎn)燈具并使其能以選定的位置栓緊。供給旋轉(zhuǎn)燈具20的電力是由連接到電路14(圖4)的燈光開(kāi)關(guān)22(如圖1、2、11所示)所控制。
圖2、3所示殼體背面12B包括插座孔24、馬達(dá)逆向開(kāi)關(guān)28、上部與下部把手支撐體30、32，以及包括前面部34A的把手34。兩把手支撐體30、32以及把手的正面部宜與手鉆殼體的背面12B以一體成型制出。該殼體背面還包括一個(gè)夾具鍵容置槽60以容置手鉆夾頭栓76(見(jiàn)圖2、3)。圖2所示的插座孔24的大小是設(shè)計(jì)成能夠容納并接設(shè)一只與電路14連接的輸電插座26(圖4)，馬達(dá)逆向開(kāi)關(guān)28也同樣與電路14相連。
如圖2、3所示，上部把手支撐體30具有一位于該支撐體下方的電線通路30A，而在該支撐體30的上表面則設(shè)有電池匣軌30C。上部把手支撐體30如圖2所示是延伸出把手34的后表面以作為手部上方的穩(wěn)定及支撐表面。圖2所示把手34的角度略向前傾，當(dāng)手鉆在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能補(bǔ)償手部正常而帶有角度的移位。把手包括一只具有手指輪廓前表面34B及平坦后表面34C的前面部34A，該后表面如圖5所示在其縱向各端設(shè)有一突部34D，而在兩突部34D和后表面34C之間以粘著劑粘附一只彈性的背面部34E(如圖2、3、5)。
或者如圖6所示，把手34包括一前面部34A，此前面部34A又包括前表面34B、低側(cè)緣及平坦后表面34C。沿著前面部34A的低側(cè)緣及接近平坦后表面34C之處設(shè)有一只縱向延伸槽34G，在該彈性背面部34E朝內(nèi)的表面則以接合件接設(shè)一金屬支撐體及彈簧組合34H，其各端具有一只大小可套入延伸槽34G的翼部34I。此種把手設(shè)計(jì)使彈性背面部34E易于拆下以便在磨損時(shí)或想用堅(jiān)牢度不同的背面部份時(shí)可以更換。而不論哪一種設(shè)計(jì)，其前面部34A均穿設(shè)有一凹槽34F，以令裝填有彈簧的扳機(jī)電源開(kāi)關(guān)35插入其中。如圖2所示，該扳機(jī)開(kāi)關(guān)35是經(jīng)過(guò)加長(zhǎng)并設(shè)在把手34近中央處以便可用中指輕易按壓。開(kāi)關(guān)35透過(guò)一組沿上部把手支撐體30上方的電線通路30A延長(zhǎng)的電線(圖中未示)而連接至電路14。
電池匣外殼38如圖2所示裝有至少一個(gè)可充電電池匣78，此電池匣宜由鎳鎘電池所組成，并接在背部開(kāi)口38B及防潮蓋38C。在外殼38底部有一低通路38A，其大小適能滑入上部把手支撐體30的電池匣軌30C。電池匣78前有友一電力陽(yáng)插座(male pow er jack)39，其大小能夠套入并接到插在插座孔24里的輸電插座26，使電池匣78如圖4所示是連接到電路14。當(dāng)插有插座39時(shí)，電池匣78即定位并對(duì)電路提供電力。因此當(dāng)設(shè)有彈簧的扳機(jī)開(kāi)關(guān)被按壓，即供應(yīng)電力使電動(dòng)馬達(dá)70及手鉆夾頭72轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖中所示電池匣外殼38宜設(shè)在手鉆殼體12的頂面12C上，但該殼體還可適當(dāng)設(shè)計(jì)使電池匣外殼位在底面12D的上。殼體12的左側(cè)面12E及/或右側(cè)面12F具有至少一只排氣口40以使殼體內(nèi)所生成的熱能夠散出。此等側(cè)面還可具有一個(gè)平設(shè)的實(shí)用隔室62，此隔室62包括一設(shè)有彈簧的樞轉(zhuǎn)門(mén)62A(圖1)，以容置并保護(hù)數(shù)個(gè)小型手鉆鉆頭。
本發(fā)明手鉆的人體工學(xué)設(shè)計(jì)是似手部、手腕及前手臂支撐體50為特征，特別適用在鉆鑿垂直于手部、手腕及前手臂的材料時(shí)。第一種支撐設(shè)計(jì)可伸縮，其收縮狀態(tài)示于圖7，展開(kāi)狀態(tài)示于圖9。若呈展開(kāi)狀態(tài)，則手部、手腕與前手臂90的縱軸如圖11所示是與手部的縱軸或中間軸(ne-utralaxis)對(duì)齊，還即大致與插入手鉆夾頭72的手鉆鉆頭80對(duì)齊。此對(duì)齊狀有助于預(yù)防或至少可將背景技術(shù)部份所述病癥發(fā)生率降至最低程度。
手部、手腕及前手臂支撐體50的第一種設(shè)計(jì)如圖1、7、9所示具有上表面50A、下表面50B、前端50C及后端50D。自前端50C向上延伸設(shè)置一向上延伸的突部50E，其大小適可滑動(dòng)套入一只縱向支撐體槽44。此槽的近中間處有一支撐體阻擋部46，當(dāng)支撐體是如圖1及圖9般展開(kāi)時(shí)，用以擋住突部50E并使支撐體50留在槽44內(nèi)。當(dāng)支稱(chēng)體呈收縮狀態(tài)時(shí)后端50D則與手鉆殼體12的背面12B齊平。如圖12所示，該支撐體50具有一凹表面50G，而且在近后端50D(見(jiàn)圖7)有一橫向凹槽53可供調(diào)整式前手臂帶66(圖中未示)插入。該用于進(jìn)一步支撐前手臂的帶子可以接合件如鉤子或固定環(huán)68(如商品名VELCRO者)經(jīng)調(diào)整而套圍住前手臂。
在支撐體槽44下方以及手鉆殼體12的底面12D上方有一縱向抽屜槽54，其大小是可容置一只具有前面56A與后面56B而向外滑動(dòng)的抽屜56。若抽屜56完全插入，則其后面56B還與手鉆殼體12的背面12B齊平。該抽屜是用來(lái)或裝數(shù)個(gè)鉆頭80，如圖7、8所示。
該可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體50具有足夠的長(zhǎng)度以提供適當(dāng)?shù)闹涡Ч?。但在某些情況下可能需要將該支撐體的縱向長(zhǎng)度增長(zhǎng)以對(duì)前手臂提供更進(jìn)一步的支撐作用。為達(dá)到此目的可用圖10所示的前手臂支撐體加長(zhǎng)件64，此加長(zhǎng)件64具有一上表面，其形狀可提供符合人體工學(xué)的支撐效果，而且有一凹槽64A，大小是可容納支撐體50的后端50D。為進(jìn)一步提升加長(zhǎng)件64的實(shí)用性，則可進(jìn)一步將支撐前手臂的可調(diào)式前手臂帶66透過(guò)接合件如鉤子或固定環(huán)68(如圖10所示)裝接上去。
圖11、12、13所示手部、腕部及前手臂支撐體50的第二種設(shè)計(jì)中手鉆殼體12有一下方部份12H，此下方部份12H具有一背面12B。自背面12B向內(nèi)延伸或支撐體槽12I。
形狀是依人體工學(xué)設(shè)計(jì)的手部、手腕及前手臂支撐體50有一前面部50F，其大小是能滑動(dòng)插入該支撐槽12I者(如圖11及13)。支撐體的輪廓50G(圖11、12)使手部、手腕及前手臂90在其縱軸是大致與插入手鉆夾頭72的鉆頭80的縱軸對(duì)齊的情況下被支撐起來(lái)。
該手部、手腕及前手臂支撐體50是透過(guò)支撐件51固定在支撐體槽12I。此支撐件宜由一大致位于中心且與支撐體槽12I對(duì)齊的側(cè)邊螺栓孔51A所組成。該支撐體50還穿設(shè)有側(cè)邊螺栓孔51B，當(dāng)支撐體50完全插入支撐體槽12I時(shí)，此螺栓孔51B即與螺栓孔51A對(duì)齊。為將此二元件固定在一起，將一只具有螺紋的螺栓51C插入螺栓孔51A及51B里，并將具有翼緣的螺帽51D栓緊以把支撐體固定在手鉆殼體12上。當(dāng)支撐體插入支撐體槽12I時(shí)，手部、手腕及前手臂即以前述正常的工作狀態(tài)適當(dāng)?shù)刂沃?br> 為進(jìn)一步提高支撐體50的實(shí)用性，可用金屬來(lái)制造。此金屬在受熱時(shí)可被定形以配合各用戶手部、手腕及前手臂的形狀。
手部、手腕及前手臂支撐體50的第三種設(shè)計(jì)示于圖14、15、16。在此設(shè)計(jì)中手鉆殼體12有一下表面12K，如圖14所示。與該下表面呈一體者是一向下延伸部12L，此延伸部12L具有一后表面12M，是與手鉆殼體12的背面12B位于相同的平面上，延伸部12L的中央穿設(shè)有一只螺栓孔12N。
此一具有符合人體工學(xué)輪廓的手部、手腕及前手臂支撐體50的第三種設(shè)計(jì)包括一后端50D及一前端50C，狀如分叉部54H，且穿設(shè)有螺栓孔50I(圖16)。分叉部50H的大小是能以滑動(dòng)方式套入手鉆殼體上的向下延伸部12L者。若以此方式插入，則螺栓孔12N及50I是如圖16所示呈對(duì)齊狀態(tài)。為了將分叉部50H旋轉(zhuǎn)固定在向下延伸部12L，將一只具有螺紋的螺栓51C插入兩孔12N及50I中并用一只具有翼緣的螺帽51D栓緊以把支撐體固定在手鉆殼體12。支撐體50可置于一向外作用的位置(圖14)或繞著螺栓51C向內(nèi)旋轉(zhuǎn)并加以固定而抵住手鉆殼體12的下表面12K(如圖14的虛線所示)。為固定支撐體50，在手鉆殼體12下表面12K上接近正面12A處有一陰掣子12P，而下表面50B近后端50D處則有一只互補(bǔ)的陽(yáng)掣子50J，當(dāng)支撐體50繞著下方延伸部12M上的螺栓51C向內(nèi)樞轉(zhuǎn)時(shí)，陽(yáng)掣子50J會(huì)頂住陰掣子12P以把支撐體固定到手鉆殼體(如圖14)。若支撐體是置于延伸的作用位置時(shí)，用戶的手部、手腕及前手臂90即如前述的兩種設(shè)計(jì)的方式被支撐著。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容已配合所附圖式提出詳盡的說(shuō)明，但其僅供說(shuō)明的用而非用以限制本發(fā)明，在不脫離本發(fā)明的精神與范圍下可作多變更與修飾。例如本發(fā)明的基本設(shè)計(jì)可應(yīng)用在動(dòng)力釘書(shū)機(jī)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)器、動(dòng)力螺絲起子、動(dòng)力扳鉗、混合式鉚釘打釘工具、氣動(dòng)式槌子、氣動(dòng)鉆子、可調(diào)式離合/扭力螺絲起子及具其他類(lèi)似的電動(dòng)或氣動(dòng)手工具。因此本案可涵蓋任何可能屬于后附申請(qǐng)專(zhuān)利范圍的任意變更與修飾。
權(quán)利要求
1.一種具有前手臂支持的人體工學(xué)設(shè)計(jì)電動(dòng)手鉆，包括a)一手鉆殼體，具有一正面、一背面及一底面，殼體內(nèi)有一由內(nèi)附的電路所啟動(dòng)的電動(dòng)馬達(dá)，從該殼體底面延伸出一把手，當(dāng)用戶抓持該把手時(shí)，手部的縱軸與一只插入一手鉆夾頭的鉆頭的縱軸對(duì)齊，該夾頭是由該殼體的正面突出并由該電動(dòng)馬達(dá)所啟動(dòng)，及b)一手部、手腕及前手臂支撐體，可由該手鉆殼體的背面展開(kāi)，此支撐體若呈展開(kāi)狀，則手腕與前手臂在使用該手鉆時(shí)是與手部及手鉆鉆頭對(duì)齊。
2.如權(quán)利要求1的手鉆，其中該把手是向前傾斜并由一上部把手支撐體及一下部把手支撐體所支撐，該把手具有一前表面、一后表面及一底端。
3.如權(quán)利要求2的手鉆，其中該把手進(jìn)一步包括a)一前面部，含有一具備低側(cè)緣的前表面與一平坦的后表面，該低側(cè)緣近平坦后表面處有一只縱向延伸槽，及b)一彈性背面部，具有一朝內(nèi)的表面，在此表面則以接合件接設(shè)一金屬支撐體及彈簧組合，該金屬支撐體及彈簧組合各端具有一只大小可套入該前面部延伸槽中的翼部，以將此背面部固定于該前面部。
4.如權(quán)利要求2的手鉆，其中該把手進(jìn)一步包括a)一前面部，具有一前表面與及一平坦后表面，該后表面的縱向各端設(shè)有一突部，及b)一彈性后表面，其形狀為能夠以粘著劑接合至該把手前面部的平坦后表面。
5.如權(quán)利要求1的手鉆，其中該殼體進(jìn)一步包括a)該背面具有一插座孔，在此孔中插接有一只連接至該電路的輸電插座，及b)一電池匣，由該殼體上的上部把手支撐體所支撐，且具有一只大小可套入該輸電插座而與該輸電插座相接的電力陽(yáng)插座，當(dāng)設(shè)在把手上用以操控電路而設(shè)有彈簧的扳機(jī)開(kāi)關(guān)被按壓時(shí)，與電動(dòng)馬達(dá)相接的手鉆鉆頭就會(huì)旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求5的手鉆，其中該電池匣是由至少一個(gè)可充電電池提供電力。
7.如權(quán)利要求6的手鉆，其中該電池匣進(jìn)一步包括一只接有防潮蓋的背部開(kāi)口。
8.如權(quán)利要求8的手鉆，其中該上部把手支撐體的后端延伸出該把手的后表面以作為手部上方的穩(wěn)定平面。
9.如權(quán)利要求5的手鉆，其中該電動(dòng)馬達(dá)包括一可逆d-c馬達(dá)，是由接在殼體的馬達(dá)逆向開(kāi)關(guān)所控制，并由該電路操控。
10.如權(quán)利要求5的手鉆，其中該殼體正面進(jìn)一步具有一只燈具孔，在該孔中以接合件旋接有一旋轉(zhuǎn)燈具，是由接在該殼體的燈光開(kāi)關(guān)控制，并連接到該電路而由電路操控。
11.如權(quán)利要求10的手鉆，其中該用以旋接該旋轉(zhuǎn)燈具者包括一旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)及一螺栓的合，是插穿該燈保護(hù)罩的后面部，該銷(xiāo)及螺栓抓持該呈鉛直對(duì)齊的旋轉(zhuǎn)燈具，當(dāng)該旋轉(zhuǎn)銷(xiāo)及螺栓栓緊后該旋轉(zhuǎn)燈具即以選定的位置鎖固。
12.如權(quán)利要求2的手鉆，進(jìn)一步包括夾頭栓鍵容置槽，是位于該殼體的背面。
13.如權(quán)利要求2的手鉆，其殼體左側(cè)面或右側(cè)面進(jìn)一步包括一實(shí)用隔室，具有一設(shè)彈簧的樞轉(zhuǎn)門(mén)。
14.如權(quán)利要求1的手鉆，其中該手部、手腕及手臂支撐體包括a)該殼體具有1)一縱向支撐體槽，是自該殼體的后表面延伸，且在其近中央處有一支撐體阻擋部；2)一縱向抽屜槽，是自該殼體的后表面延伸，且位于支撐體槽下方及該殼體底面的上；b)一可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體，具有一上表面、一下表面、一前端及一后端，自前端設(shè)置一只向上延伸的突部，其大小適可滑動(dòng)套入該支撐體槽，當(dāng)該支撐體是呈展開(kāi)狀，則該突部會(huì)被支撐體擋部抵住，而把該支撐體留在支撐體槽中，當(dāng)該支撐體是縮入該支撐體槽時(shí)，支撐體的后端即與手鉆殼體的背面齊平，及c)一可向外滑的抽屜，具有一前面與一后面，其大小為可插入該縱向抽屜槽里，當(dāng)該抽屜完全插入時(shí)，其后與手鉆殼的背面齊平。
15.如權(quán)利要求14的手鉆，其中該可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體進(jìn)一步包括一只橫向凹槽，該凹槽內(nèi)可插入一只可調(diào)式前手臂帶以便在使用該手鉆時(shí)可進(jìn)一步支撐用戶的前手臂。
16.如權(quán)利要求15的手鉆，其中該可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體進(jìn)一步包括一前手臂支撐體加長(zhǎng)件，其具有一大小可容置該支撐體后端的凹槽，若呈插入狀態(tài)，即增加該支撐的縱向長(zhǎng)度并進(jìn)一步對(duì)用戶的前手臂提供符合人體工學(xué)的支撐效果。
17.如權(quán)利要求1的手鉆，其中該手部、手腕及前手臂支撐體尚包括a)該手鉆殼體具有一下方部，此下方部有一背面，而自此背面向內(nèi)延一支撐體槽，及b)一具有符合人體工學(xué)形狀的手部、手腕及前手臂支撐體，該支撐體具有一前面部，其形狀適可滑動(dòng)插入該支撐體槽并藉一支撐體固定件固定于支撐體槽，該支撐件的形狀使手腕與前手臂可以大致與手部縱軸對(duì)齊的狀態(tài)被支撐，其又與插入手鉆夾頭的鉆頭縱軸大致呈對(duì)齊狀態(tài)。
18.如權(quán)利要求17的手鉆，其中該用來(lái)將該支撐體固定于該支撐體槽者包括a)該手鉆殼體下方部穿設(shè)有一側(cè)邊螺栓孔，此孔大致位于中央且與該支撐體槽對(duì)齊，b)該支撐體設(shè)有一側(cè)邊螺栓孔，當(dāng)該支撐體完全插入該支撐體槽時(shí)，此側(cè)邊螺栓孔即與該殼體下方的側(cè)邊螺栓孔對(duì)齊，及c)一具螺紋的栓及具翼緣的螺帽，當(dāng)該螺栓插入螺栓孔并將該具翼緣的螺帽旋緊時(shí)，該支撐體即固定在該殼體。
19.如權(quán)利要求18的手鉆，其中該支撐體是由一種金屬制成，此金屬在加熱后會(huì)適當(dāng)定形而符合各使用者手部、手腕及前手臂的輪廓。
20.如權(quán)利要求18的手鉆，其中該手鉆殼體近底面處有一縱向凹槽，此凹槽含有一設(shè)有彈簧的蓋子，該凹槽的大小為可供貯放手鉆鉆頭或類(lèi)似物者。
21.如權(quán)利要求1的手鉆，其中該手腕及前手臂支撐體包括a)該手鉆殼體具有一下表面，進(jìn)一步包括一向下延伸部，此向下延伸部有一后表面，是與該殼體背面在同一表面，該延伸部穿設(shè)有一螺栓孔；b)一符合人體工學(xué)輪廓的手腕及前手臂支撐體，包括(1)一前端及一后端，后端是呈分叉部，且大小為能夠滑動(dòng)套入該殼體向下延伸部，該分叉部穿設(shè)有螺栓孔，當(dāng)該分叉部套入該向下延伸部時(shí)，分叉部的螺栓孔與向下延伸部的螺栓孔對(duì)齊；(2)一具有螺紋的螺栓及具翼緣的螺帽的組合，當(dāng)該螺栓是插穿螺栓孔且該螺帽栓緊后，支撐件可處于一向外作用的位置或繞著該螺栓向內(nèi)旋轉(zhuǎn)并固定在該手鉆殼體底面，當(dāng)支撐體固定于作用位置，手腕與前手臂是以與手部縱軸對(duì)齊的狀態(tài)被支撐著，其又與插入手鉆夾頭的鉆頭的縱軸對(duì)齊。
22.如權(quán)利要求21的手鉆，進(jìn)一步包括a)該支撐體下表面近前端處有一陽(yáng)掣子，當(dāng)該支撐體繞著下方延伸部上的栓樞轉(zhuǎn)時(shí)，陽(yáng)掣子會(huì)抵住陰掣子而將該支撐體固定于殼體。
全文摘要
一種具有手部、手腕及前手臂支撐體(50)的電動(dòng)手鉆(10)。此手鉆(10)是依人體工學(xué)設(shè)計(jì)，可降低因重覆使用造成傷害及累積性外傷的發(fā)生率，此手鉆包括一殼體(12)，殼體背面(12B)有一大致鉛直的把手(34)。此把手(34)有一扳機(jī)開(kāi)關(guān)(35)，若以中指按壓，則位于上部把手支撐體(30)上方的電池匣外殼(38)會(huì)對(duì)內(nèi)部電路(14)供應(yīng)電力，此電路會(huì)將電力分配以操作手鉆(10)。殼體下方部背面(12B)上為該手部、手腕及前手臂的支撐體(50)。
文檔編號(hào)B25F5/00GK1167454SQ95195676
公開(kāi)日1997年12月10日 申請(qǐng)日期1995年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月17日
發(fā)明者喬治·希林杰 申請(qǐng)人:喬治·希林杰