具有前手臂支持的人體工學設計電動手鑽的製作方法

2023-05-18 11:05:41 1

專利名稱：具有前手臂支持的人體工學設計電動手鑽的製作方法
技術範疇本發明是有關一種電動手工具，尤其是一種依人體工學設計而具有與手部、手腕及前手臂支撐體呈縱向對齊的殼體的電動手鑽及類似工具。
背景技術：
最近的科學研究證明，許多手工具及類似裝置本身對使用者所造成的傷害遠比因意外及/或使用不當所造成的傷害來得嚴重，這裡所指的傷害並不完全是使用者的錯，反而是工具與裝置的不當設計導致累積性的外傷，如腕小管症候群、腱鞘炎、「扳機指」、因缺血循環不良引起症(Inschem ia)、振動引起的白指和網球肘等。這些傷害通常是因工作上必需長時間重覆使用未依人體工學設計的工具所造成的，只有不要常使用會造成傷害的工具，而且僅使用經人體工學修正過並已將重覆使用的影響納入考量的工具才能減少這類傷害的發生率，但減少使用頻率對許多依靠該工具工作的人而言並不可行，因此開發較佳設計的手工具才是實際的解決的道。
如以上所述，累積性的外傷是工具設計不當所造成的最重要傷害，而動力手工具如鑽子、鋸子、砂磨機(或噴砂器)及類似工具的設計更是不良，這些工具本身因為外殼、把手及/或握柄設計不平衡以致無法補償用戶手部、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法以安全的握持方式長時間使用。使用時由於工具的重量與振動，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自然彎曲，長時間使用下會引起多種潛在的工作傷害。為了這些潛在的傷害與肇因，必需對手部、手腕和前手臂結構之間的關係以及使用工具期間所施力量的情形加以說明。
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、動脈90E、神經90F、韌帶90G以及腱90H等的複雜結構。手指90A是靠前手臂90C裡的肌肉而彎曲，這些肌肉藉由通過手腕裡一管道的腱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，生成的管道稱為腕小管。許多解剖學上脆弱的結構(包括橈動脈90E與正中神經90F)即穿過此小管。沿著橫向軟骨韌帶90G的外側是尺骨動脈90E與尺骨神經90F，該動脈與神經從手腕內一小塊稱為豌豆骨90D的旁邊通過。手腕的骨骼是連接至前手臂90C的兩根長骨，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」，手腕關節的構造使手部能夠呈中間位置(N eutral Position)90I並僅能在兩平面內移動，此兩平面彼此是呈90°，如圖18所示。第一平面允許掌側彎曲90J，或呈反方向的背側彎曲90K；第二移動平面是由手部90的尺骨側偏向90L及橈骨側偏向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。當前手臂展開時肱二頭肌會強力拉住橈骨而頂住肱骨，這個動作會在關節內部造成摩擦並生成熱。肱二頭肌本身是前手臂的屈肌，同時也是腕部的向外轉肌，每當前手臂90C在肘部位置彎曲90°而手腕90B向外轉動時，肱二頭肌就會收縮並鼓起。此一動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於固定高度。此外在使用任何手工具時，常需使手部同時向內轉以控制工具的動作。不過想到此重覆性動作所造成的傷害後在設計手工具時就應該將這些影響納入考慮。
手指的屈肌腱通過手腕的腕小管，當手腕與前手臂對齊時，傷害的機會較小，但當手腕彎曲時，問題就會發生，特別是在掌側彎曲90J時或尺骨側偏向90L或兩者都有的情況下尤為嚴重。連續使用腕小管中呈彎曲而隆起的腱會引起腱鞘炎，還即腱與其鞘發炎。
俗稱的「扳機指」是另一種腱鞘炎，是在有不當應力施於手部90、手腕90B或前手臂90C等食指以外的部位下過度使用食指以操控扳機開關而生成的。該通常會被導向食指的力道會偏向以補償其於其他部位的必要性。「扳機指」的特徵在於患者能夠將其手指彎曲但卻無法主動使其展開，該手指必需以被動方式伸直，伸直時可聽到卡嗒的聲音。此現象肇因於手指遠端指骨(段)在中間指骨呈伸直狀態時必需彎曲所致，要使這種傷害降到最低的方法之一在於利用拇指或中指而非食指來操作扳機開關(拇指是唯一一支被完全位在手掌內部強而短的肌肉所彎曲、外轉並對立的手指)。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並不可行，為適當控制某些手工具(尤其是以動力操作者)的動作方向，用戶必需以拇指抓住該工具並支撐其重量。
除了腱鞘炎以外，腕小管症候群也可能發生。腕小管症候群是一種因正中神經90F在其通過手腕90B腕小管的部位受到傷害所致。其症候群包括麻木、缺乏感覺與握持力、最後造成肌肉萎縮並喪失手部功能。這種病症發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構上的差異或者表示女性所從事的工作比較需要有重複彎曲手腕的動作。
使用手工具時通常要避免如圖18所示的尺骨側偏向90L及橈骨側偏向90M，橈骨側偏向是使用手工具時連帶產生的另一種會造成傷害的動作，此動作在合併有掌側彎曲91J及背側彎曲90K時會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作為維持手部、手腕和前手臂平直狀態的平面時，即可防止這些傷害性的動作。除了手部、手腕和前手臂支撐體之外，應將把手設計成符合手部自然角度傾斜的略向上前傾斜狀態而且接觸面積應夠大，如此可把工具重量所帶來的傷害性影響分散到較大面積，並將某些應力導向較不敏感的部位如拇指與食指之間的較強組織。
把前述可大幅降低手部、手腕及前手臂傷害性動作的支撐體接在手工具上的原因是要設計出使用安全的工具，藉由降低對身體的需要以將支撐力重新導向不需要該支撐力的地方，則高應力部位會接收此力道而以無傷害的方式動作。手部90、手腕90B及前手臂90C則因該支撐件強迫維持立面抓握(Straight-plane grip)狀態也會獲取一部份強度。本發明的設計具有一手鑽殼體，其鑽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齊的狀態。此縱向對齊的設計連同手部、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移位，並有助於降低上述問題到最低程度。如上所述，在本發明可消除因使用工具時手腕彎曲所生成的過多應力，並在需要拉動扳機時把必要的力道導向食指。
經檢索在先技術之後並未發現有任何專利文獻已揭示本案申請專利範圍所請內容，但以下是數項與本發明較為相關的美國專利<

>Lee是新式樣第326,597號專利公開一種動力螺絲鉗的設計，特徵在於延伸的工作臂前端有一可作360度旋轉的握持部，其電源開關位於把手前方，是由食指啟動。自該把手下後方延伸有一隻杆體，杆體背部設一隻手臂支撐物及可調式手臂帶。
Berry等人在EP84105047.9專利案中提出一種用於手工具(如動力手鑽)的球根狀手把，其具有一上部缺口使拇球能夠放在該缺口裡。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。當手把呈握持狀態時，手部所生成的壓縮力會均勻地分散到整個手掌，使手工具能夠維持在持平狀態而達到最大的槓桿效果。
Cam eron等人的第2,525,588號專利揭示一種攜帶式手鑽，其特徵在於手鑽前方殼體裡的通道內裝設一隻電燈泡，目的將光線導向鑽孔處及工作的地方。該燈泡尚包括一隻可摘式帽體及一聚焦鏡頭。
Paul的第712,843號專利公開一種氣壓式甘蔗切割機，此切割機具有一桿體，是自切割區的背部延伸出來，該杆體後端接有一隻呈彎曲或凹面的盤體，用戶的前手臂即可配合該盤體或以吊帶加以固定。該盤體是樞接於該杆體上，使用戶在放開手臂時可在不利用到手部的情況下仍能撐住工具。
簡單而言，本發明與上述在先技術的差異在於殼體的基本設計是與手部、手腕及前手臂的支撐體呈縱向對齊的狀態。但在Lee的技術中，前手臂與把手呈明顯不對齊的狀態；Berry等人的技術中，手部生成的壓縮力均勻分散到整個手掌，但手鑽鑽頭的軸是平行於前手臂的旋轉軸，與本發明的對齊設計不同；Cam eron等人則未提出平行或對齊的設計；至於Paul則揭示前手臂與手臂盤體的設計，其整個殼體和盤體的設計與本發明全然不同。
以下是數項與本發明技術領域相關的其它在先技術

本發明依人體工學設計的電動手鑽是以一可展開的手部、手腕及前手臂支撐體為特徵，文中對該支撐體提出三種設計。在每一種設計裡，當支撐體是呈展開狀且該手鑽是在使用中時，手腕與前手臂則與手部的縱軸或中間軸(neutral axis)大致呈對齊狀態，而此軸又與插入手鑽夾頭的手鑽鑽頭的縱軸對齊。除了縱向對齊之外，適當分散手鑽重量以使使用者在最舒適的情況下操控手鑽。此依人體工學設計的手鑽結合手部、腕部及前手臂支撐體在於減少因重覆使用所造成的傷害以及累積性的外傷，如腕小管症候群、腱鞘炎、扳機指、及網球肘等。
簡言之，本發明是一種電動手鑽，但文中所揭設計還可應用於其它種類的動力手工具如鋸子、磨砂機(或噴砂器)、釘書機、動力動輪及其類似物等。
本發明的電動手鑽的最基本形態具有一殼體，殼體內裝有電動馬達，適合由可送電動馬達所構成，此馬達帶動一隻由殼體正面延伸而出的手鑽夾頭。馬達的動力來自電分配線路，是由一含有至少一隻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輸電插頭(pow er input plug)，此插頭避開內部電源並使外部電源能夠接上。該電源匣是可滑動地裝置在一隻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隻下部把手支撐體，而在此兩個支撐體之間設一向前傾的把手。該把手具有一隻大致位於中央且設有彈簧的扳機開關，是與電路相連。在按壓扳機開關後，電路會從電池匣將電力施於馬達而使手鑽夾頭旋轉。
如上所述，正文提出手部、手腕其前手臂支撐體的三種設計如下a)第一種設計此支撐體在不用時可縮入手鑽殼體內；b)第二種設計支撐體在使用狀態下是插入支撐槽內，但不用時則將的拆下後收好；c)第三種設計支撐體是呈旋接狀態使其在使用時呈展開狀態，而不使用時則折收(nested)並鎖固在殼體底面。
除了手部、手腕及前手臂支撐體的外，手鑽殼體還可製成包括下列各項a)一旋轉燈具，位於殼體上前方，且可適當定位使燈光能夠聚焦在手鑽鑽頭末端或工作區；b)一夾頭栓容置槽，位於殼體背面；c)一實用隔室，是用於收藏小型的鑽頭，而且具有一隻設有彈簧的樞轉門；d)一馬達逆向開關；及e)至少一排氣口。
本發明的主要目的在於產制一種依人體工學設計而具有手部、手腕及前手臂支撐體的手鑽，使該手鑽在使用狀態下，手部、手腕及前手臂是與手鑽鑽頭對齊。本發明的目的還在於提供一種具有下列特點的手鑽a)適當平衡，使手部、手腕及前手臂達到最舒適的狀態；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後面部份，當腕小管部位施加所需向前的壓力時，該彈性部份可減輕手鑽馬達的振動；c)去除或降低使用手鑽時對身體的傷害；d)因依人體工學設計，操作手鑽會更精準；e)可適當設計以容納各種大小的手鑽夾頭及馬達；f)經過美學設計；g)不須維護或所需維護程度低；h)可靠；i)以製造者及消費者的立場而言均合乎成本效益。
有關本發明以上述及其它未列的目的與優點可配合圖式透過以下較佳實施例的詳細說明及申請專利範圍而更為清楚明了。
圖式簡單說明圖1為本發明具有可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體與備用手鑽鑽頭容持器的電動手鑽立體圖；圖2為圖1手鑽的側視圖；
圖3為圖1手鑽的後視圖；圖4為手鑽殼體內部電路方塊圖；圖5為圖2沿線條5-5所取得第一種把手設計的截面圖；圖6為圖2沿線條6-6所取得第二種把手設計的截面圖；圖7為具有備用手鑽鑽頭容持器的可伸縮手部、手腕及前手臂支撐體的部份側視截面圖(處於收縮位置)；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鑽鑽頭的可伸縮容持器在展開作用位置時的部份側視截面圖；圖10為一具有適當形狀的前手臂支撐體延伸件的立體圖，此延伸件是用於延長可伸縮手部、腕部及前手臂支撐體的縱向距離而且包括一隻接有VELCRO的前手臂帶；圖11為並用第二種手部、手腕及前手臂支撐體設計的手鑽鑽體的側視圖(支撐體在不同時可拆下)；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並固定時的俯視截面圖；圖14為並用第三種手部、手腕及前手臂支撐體設計的手鑽殼體的設計圖(支撐體呈展開狀)；圖15為第三種手部、手腕及前手臂支撐體設計在收縮位置時的部份側視圖；圖16顯示第三種手部、手腕及前手臂支撐體設計具有一隻旋接於向下延伸部(接在手鑽鑽體上)的分叉部的頂面圖；圖17為手部解剖平面圖，以說明手部神經、骨骼、動脈與韌帶在使用手鑽時的情形；圖18在於說明手腕關節繞兩軸移動的情形。
實施本發明的最佳模式實施本發明的最佳模式以較佳實施例表現時包括手鑽及手腕與前手臂支撐體的第一種、第二種及第三種設計。圖1-16所示較佳實施例包括下列主要元件手鑽殼體12、電路14、旋轉燈具20、燈光開關22、馬達逆向開關28、上部把手支撐體30、下部把手支撐體32、把手34、扳機電源開關35、電池匣38、手部、手腕及前手臂支撐體50、以及外滑抽屜56。這些元件是與電動馬達70、手鑽夾頭72、手鑽夾頭鍵76、電池78、手鑽鑽頭80以及手部、手腕與前手臂90合併使用。
手鑽殼體宜縱向分成兩半以利製造與組裝，可用高耐衝擊性的塑膠或金屬(如鋁)製成。如圖1、2、11及14所示，手鑽殼體12包括正面12A、背面12B、頂面12C、底面12D、左側面12E及友側面12F。該殼體12內部如圖4所示包括電路14及電動馬達70，該電動馬達70具有一隻驅動軸以帶動手鑽夾頭72。此馬達宜具有由開關35及馬達逆向開關28所控制的可逆d-c馬達。開關28如圖2、11及14所示是設於殼體12的背面12B，且是透過圖4方塊圖所示的電路14來操作。
殼體正面12A穿設有一手鑽夾頭孔16，手鑽夾頭72即插入該孔中並接到電動馬達70的軸上。如圖1所示，在正面12A且位於手鑽夾頭孔16上方穿設有燈具孔18，而旋轉燈具20即插入此孔18中。旋轉燈具20包括燈20A及燈的保護罩20B。此燈具20如圖1所示是透過一隻宜由旋轉銷及螺栓的組合20C所構成的接合件加以旋接，該旋轉銷及螺栓的組合20C是水平插穿保護罩20B的背部。旋轉銷及螺栓20C抓持旋轉燈具並使其能以選定的位置栓緊。供給旋轉燈具20的電力是由連接到電路14(圖4)的燈光開關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、馬達逆向開關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鑽殼體的背面12B以一體成型制出。該殼體背面還包括一個夾具鍵容置槽60以容置手鑽夾頭栓76(見圖2、3)。圖2所示的插座孔24的大小是設計成能夠容納並接設一隻與電路14連接的輸電插座26(圖4)，馬達逆向開關28也同樣與電路14相連。
如圖2、3所示，上部把手支撐體30具有一位於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的後表面以作為手部上方的穩定及支撐表面。圖2所示把手34的角度略向前傾，當手鑽在運轉時能補償手部正常而帶有角度的移位。把手包括一隻具有手指輪廓前表面34B及平坦後表面34C的前面部34A，該後表面如圖5所示在其縱向各端設有一突部34D，而在兩突部34D和後表面34C之間以粘著劑粘附一隻彈性的背面部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、低側緣及平坦後表面34C。沿著前面部34A的低側緣及接近平坦後表面34C之處設有一隻縱向延伸槽34G，在該彈性背面部34E朝內的表面則以接合件接設一金屬支撐體及彈簧組合34H，其各端具有一隻大小可套入延伸槽34G的翼部34I。此種把手設計使彈性背面部34E易於拆下以便在磨損時或想用堅牢度不同的背面部份時可以更換。而不論哪一種設計，其前面部34A均穿設有一凹槽34F，以令裝填有彈簧的扳機電源開關35插入其中。如圖2所示，該扳機開關35是經過加長並設在把手34近中央處以便可用中指輕易按壓。開關35透過一組沿上部把手支撐體30上方的電線通路30A延長的電線(圖中未示)而連接至電路14。
電池匣外殼38如圖2所示裝有至少一個可充電電池匣78，此電池匣宜由鎳鎘電池所組成，並接在背部開口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前有友一電力陽插座(male pow er jack)39，其大小能夠套入並接到插在插座孔24裡的輸電插座26，使電池匣78如圖4所示是連接到電路14。當插有插座39時，電池匣78即定位並對電路提供電力。因此當設有彈簧的扳機開關被按壓，即供應電力使電動馬達70及手鑽夾頭72轉動。
圖中所示電池匣外殼38宜設在手鑽殼體12的頂面12C上，但該殼體還可適當設計使電池匣外殼位在底面12D的上。殼體12的左側面12E及/或右側面12F具有至少一隻排氣口40以使殼體內所生成的熱能夠散出。此等側面還可具有一個平設的實用隔室62，此隔室62包括一設有彈簧的樞轉門62A(圖1)，以容置並保護數個小型手鑽鑽頭。
本發明手鑽的人體工學設計是似手部、手腕及前手臂支撐體50為特徵，特別適用在鑽鑿垂直於手部、手腕及前手臂的材料時。第一種支撐設計可伸縮，其收縮狀態示於圖7，展開狀態示於圖9。若呈展開狀態，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)對齊，還即大致與插入手鑽夾頭72的手鑽鑽頭80對齊。此對齊狀有助於預防或至少可將背景技術部份所述病症發生率降至最低程度。
手部、手腕及前手臂支撐體50的第一種設計如圖1、7、9所示具有上表面50A、下表面50B、前端50C及後端50D。自前端50C向上延伸設置一向上延伸的突部50E，其大小適可滑動套入一隻縱向支撐體槽44。此槽的近中間處有一支撐體阻擋部46，當支撐體是如圖1及圖9般展開時，用以擋住突部50E並使支撐體50留在槽44內。當支稱體呈收縮狀態時後端50D則與手鑽殼體12的背面12B齊平。如圖12所示，該支撐體50具有一凹表面50G，而且在近後端50D(見圖7)有一橫向凹槽53可供調整式前手臂帶66(圖中未示)插入。該用於進一步支撐前手臂的帶子可以接合件如鉤子或固定環68(如商品名VELCRO者)經調整而套圍住前手臂。
在支撐體槽44下方以及手鑽殼體12的底面12D上方有一縱向抽屜槽54，其大小是可容置一隻具有前面56A與後面56B而向外滑動的抽屜56。若抽屜56完全插入，則其後面56B還與手鑽殼體12的背面12B齊平。該抽屜是用來或裝數個鑽頭80，如圖7、8所示。
該可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體50具有足夠的長度以提供適當的支撐效果。但在某些情況下可能需要將該支撐體的縱向長度增長以對前手臂提供更進一步的支撐作用。為達到此目的可用圖10所示的前手臂支撐體加長件64，此加長件64具有一上表面，其形狀可提供符合人體工學的支撐效果，而且有一凹槽64A，大小是可容納支撐體50的後端50D。為進一步提升加長件64的實用性，則可進一步將支撐前手臂的可調式前手臂帶66透過接合件如鉤子或固定環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的第二種設計中手鑽殼體12有一下方部份12H，此下方部份12H具有一背面12B。自背面12B向內延伸或支撐體槽12I。
形狀是依人體工學設計的手部、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鑽夾頭72的鑽頭80的縱軸對齊的情況下被支撐起來。
該手部、手腕及前手臂支撐體50是透過支撐件51固定在支撐體槽12I。此支撐件宜由一大致位於中心且與支撐體槽12I對齊的側邊螺栓孔51A所組成。該支撐體50還穿設有側邊螺栓孔51B，當支撐體50完全插入支撐體槽12I時，此螺栓孔51B即與螺栓孔51A對齊。為將此二元件固定在一起，將一隻具有螺紋的螺栓51C插入螺栓孔51A及51B裡，並將具有翼緣的螺帽51D栓緊以把支撐體固定在手鑽殼體12上。當支撐體插入支撐體槽12I時，手部、手腕及前手臂即以前述正常的工作狀態適當地支撐著。
為進一步提高支撐體50的實用性，可用金屬來製造。此金屬在受熱時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的第三種設計示於圖14、15、16。在此設計中手鑽殼體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具有一後表面12M，是與手鑽殼體12的背面12B位於相同的平面上，延伸部12L的中央穿設有一隻螺栓孔12N。
此一具有符合人體工學輪廓的手部、手腕及前手臂支撐體50的第三種設計包括一後端50D及一前端50C，狀如分叉部54H，且穿設有螺栓孔50I(圖16)。分叉部50H的大小是能以滑動方式套入手鑽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所示呈對齊狀態。為了將分叉部50H旋轉固定在向下延伸部12L，將一隻具有螺紋的螺栓51C插入兩孔12N及50I中並用一隻具有翼緣的螺帽51D栓緊以把支撐體固定在手鑽殼體12。支撐體50可置於一向外作用的位置(圖14)或繞著螺栓51C向內旋轉並加以固定而抵住手鑽殼體12的下表面12K(如圖14的虛線所示)。為固定支撐體50，在手鑽殼體12下表面12K上接近正面12A處有一陰掣子12P，而下表面50B近後端50D處則有一隻互補的陽掣子50J，當支撐體50繞著下方延伸部12M上的螺栓51C向內樞轉時，陽掣子50J會頂住陰掣子12P以把支撐體固定到手鑽殼體(如圖14)。若支撐體是置於延伸的作用位置時，用戶的手部、手腕及前手臂90即如前述的兩種設計的方式被支撐著。
本發明的技術內容已配合所附圖式提出詳盡的說明，但其僅供說明的用而非用以限制本發明，在不脫離本發明的精神與範圍下可作多變更與修飾。例如本發明的基本設計可應用在動力釘書機、動力驅動器、動力螺絲起子、動力扳鉗、混合式鉚釘打釘工具、氣動式槌子、氣動鑽子、可調式離合/扭力螺絲起子及具其他類似的電動或氣動手工具。因此本案可涵蓋任何可能屬於後附申請專利範圍的任意變更與修飾。
權利要求
1.一種具有前手臂支持的人體工學設計電動手鑽，包括a)一手鑽殼體，具有一正面、一背面及一底面，殼體內有一由內附的電路所啟動的電動馬達，從該殼體底面延伸出一把手，當用戶抓持該把手時，手部的縱軸與一隻插入一手鑽夾頭的鑽頭的縱軸對齊，該夾頭是由該殼體的正面突出並由該電動馬達所啟動，及b)一手部、手腕及前手臂支撐體，可由該手鑽殼體的背面展開，此支撐體若呈展開狀，則手腕與前手臂在使用該手鑽時是與手部及手鑽鑽頭對齊。
2.如權利要求1的手鑽，其中該把手是向前傾斜並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、一後表面及一底端。
3.如權利要求2的手鑽，其中該把手進一步包括a)一前面部，含有一具備低側緣的前表面與一平坦的後表面，該低側緣近平坦後表面處有一隻縱向延伸槽，及b)一彈性背面部，具有一朝內的表面，在此表面則以接合件接設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隻大小可套入該前面部延伸槽中的翼部，以將此背面部固定於該前面部。
4.如權利要求2的手鑽，其中該把手進一步包括a)一前面部，具有一前表面與及一平坦後表面，該後表面的縱向各端設有一突部，及b)一彈性後表面，其形狀為能夠以粘著劑接合至該把手前面部的平坦後表面。
5.如權利要求1的手鑽，其中該殼體進一步包括a)該背面具有一插座孔，在此孔中插接有一隻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，且具有一隻大小可套入該輸電插座而與該輸電插座相接的電力陽插座，當設在把手上用以操控電路而設有彈簧的扳機開關被按壓時，與電動馬達相接的手鑽鑽頭就會旋轉。
6.如權利要求5的手鑽，其中該電池匣是由至少一個可充電電池提供電力。
7.如權利要求6的手鑽，其中該電池匣進一步包括一隻接有防潮蓋的背部開口。
8.如權利要求8的手鑽，其中該上部把手支撐體的後端延伸出該把手的後表面以作為手部上方的穩定平面。
9.如權利要求5的手鑽，其中該電動馬達包括一可逆d-c馬達，是由接在殼體的馬達逆向開關所控制，並由該電路操控。
10.如權利要求5的手鑽，其中該殼體正面進一步具有一隻燈具孔，在該孔中以接合件旋接有一旋轉燈具，是由接在該殼體的燈光開關控制，並連接到該電路而由電路操控。
11.如權利要求10的手鑽，其中該用以旋接該旋轉燈具者包括一旋轉銷及一螺栓的合，是插穿該燈保護罩的後面部，該銷及螺栓抓持該呈鉛直對齊的旋轉燈具，當該旋轉銷及螺栓栓緊後該旋轉燈具即以選定的位置鎖固。
12.如權利要求2的手鑽，進一步包括夾頭栓鍵容置槽，是位於該殼體的背面。
13.如權利要求2的手鑽，其殼體左側面或右側面進一步包括一實用隔室，具有一設彈簧的樞轉門。
14.如權利要求1的手鑽，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，是自該殼體的後表面延伸，且在其近中央處有一支撐體阻擋部；2)一縱向抽屜槽，是自該殼體的後表面延伸，且位於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、一前端及一後端，自前端設置一隻向上延伸的突部，其大小適可滑動套入該支撐體槽，當該支撐體是呈展開狀，則該突部會被支撐體擋部抵住，而把該支撐體留在支撐體槽中，當該支撐體是縮入該支撐體槽時，支撐體的後端即與手鑽殼體的背面齊平，及c)一可向外滑的抽屜，具有一前面與一後面，其大小為可插入該縱向抽屜槽裡，當該抽屜完全插入時，其後與手鑽殼的背面齊平。
15.如權利要求14的手鑽，其中該可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體進一步包括一隻橫向凹槽，該凹槽內可插入一隻可調式前手臂帶以便在使用該手鑽時可進一步支撐用戶的前手臂。
16.如權利要求15的手鑽，其中該可伸縮的手部、手腕及前手臂支撐體進一步包括一前手臂支撐體加長件，其具有一大小可容置該支撐體後端的凹槽，若呈插入狀態，即增加該支撐的縱向長度並進一步對用戶的前手臂提供符合人體工學的支撐效果。
17.如權利要求1的手鑽，其中該手部、手腕及前手臂支撐體尚包括a)該手鑽殼體具有一下方部，此下方部有一背面，而自此背面向內延一支撐體槽，及b)一具有符合人體工學形狀的手部、手腕及前手臂支撐體，該支撐體具有一前面部，其形狀適可滑動插入該支撐體槽並藉一支撐體固定件固定於支撐體槽，該支撐件的形狀使手腕與前手臂可以大致與手部縱軸對齊的狀態被支撐，其又與插入手鑽夾頭的鑽頭縱軸大致呈對齊狀態。
18.如權利要求17的手鑽，其中該用來將該支撐體固定於該支撐體槽者包括a)該手鑽殼體下方部穿設有一側邊螺栓孔，此孔大致位於中央且與該支撐體槽對齊，b)該支撐體設有一側邊螺栓孔，當該支撐體完全插入該支撐體槽時，此側邊螺栓孔即與該殼體下方的側邊螺栓孔對齊，及c)一具螺紋的栓及具翼緣的螺帽，當該螺栓插入螺栓孔並將該具翼緣的螺帽旋緊時，該支撐體即固定在該殼體。
19.如權利要求18的手鑽，其中該支撐體是由一種金屬製成，此金屬在加熱後會適當定形而符合各使用者手部、手腕及前手臂的輪廓。
20.如權利要求18的手鑽，其中該手鑽殼體近底面處有一縱向凹槽，此凹槽含有一設有彈簧的蓋子，該凹槽的大小為可供貯放手鑽鑽頭或類似物者。
21.如權利要求1的手鑽，其中該手腕及前手臂支撐體包括a)該手鑽殼體具有一下表面，進一步包括一向下延伸部，此向下延伸部有一後表面，是與該殼體背面在同一表面，該延伸部穿設有一螺栓孔；b)一符合人體工學輪廓的手腕及前手臂支撐體，包括(1)一前端及一後端，後端是呈分叉部，且大小為能夠滑動套入該殼體向下延伸部，該分叉部穿設有螺栓孔，當該分叉部套入該向下延伸部時，分叉部的螺栓孔與向下延伸部的螺栓孔對齊；(2)一具有螺紋的螺栓及具翼緣的螺帽的組合，當該螺栓是插穿螺栓孔且該螺帽栓緊後，支撐件可處於一向外作用的位置或繞著該螺栓向內旋轉並固定在該手鑽殼體底面，當支撐體固定於作用位置，手腕與前手臂是以與手部縱軸對齊的狀態被支撐著，其又與插入手鑽夾頭的鑽頭的縱軸對齊。
22.如權利要求21的手鑽，進一步包括a)該支撐體下表面近前端處有一陽掣子，當該支撐體繞著下方延伸部上的栓樞轉時，陽掣子會抵住陰掣子而將該支撐體固定於殼體。
全文摘要
一種具有手部、手腕及前手臂支撐體(50)的電動手鑽(10)。此手鑽(10)是依人體工學設計，可降低因重覆使用造成傷害及累積性外傷的發生率，此手鑽包括一殼體(12)，殼體背面(12B)有一大致鉛直的把手(34)。此把手(34)有一扳機開關(35)，若以中指按壓，則位於上部把手支撐體(30)上方的電池匣外殼(38)會對內部電路(14)供應電力，此電路會將電力分配以操作手鑽(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B25F5/00GK1167454SQ95195676
公開日1997年12月10日 申請日期1995年5月31日 優先權日1994年8月17日
發明者喬治·希林傑 申請人:喬治·希林傑