電帶,縣,依人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的手電鉆依人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的手電鉆束葦美國(guó)喬治希林杰先生于年月申請(qǐng)中國(guó)發(fā)明專利,川年月由中華人民共和國(guó)專利局公告授權(quán)。該號(hào)發(fā)明專利,為一種具有手部、手腕和前手臂支撐體的手電鉆。其依照人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì),可降低因重復(fù)使用造成的傷害及累積性外傷的發(fā)生率。此發(fā)明的基本設(shè)計(jì)也可應(yīng)用于其他類似電動(dòng)或氣動(dòng)手工具上。,設(shè)計(jì)的人體工程學(xué)依據(jù)近期科學(xué)研究表明,許多手工具及類似裝置本身對(duì)使用者所造成的傷害遠(yuǎn)比因意外或使用不當(dāng)所造成的傷害來(lái)得嚴(yán)重。例如健鞘炎、扳機(jī)指、腕小管綜合癥,以及因血循環(huán)不良、振動(dòng)引起的白指和網(wǎng)球肘等傷害,就是因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間重復(fù)使用未依人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的工具所造成的。鉆、鋸、砂磨機(jī)等動(dòng)力手工具,如果外殼、手把或握柄設(shè)計(jì)得不平衡,將無(wú)法補(bǔ)償操作者手部、手腕和前手臂僅有的甚至欠缺的支撐力,使得該工具無(wú)法以安全握持方式長(zhǎng)時(shí)間使用。使用時(shí),由于工具的重量和振動(dòng),因支撐工具重量的手腕和前手臂力量不足,導(dǎo)致手部在手腕的位置自然彎曲,長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)引起多種潛在的工作傷害。為了分析這些潛在傷害的原因,必須了解手部、手腕和前手臂的結(jié)構(gòu)關(guān)系以及使用工具期間所施力量的情況。如圖尸沂示,手部包括骨骼、動(dòng)脈、神經(jīng)、韌帶、鍵等,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。手指是依靠前手臂里的肌肉而彎曲,這些肌肉由通過(guò)手腕里一管道的觸而連接到手指。該管道一邊由手背骨骼而另一邊由橫向腕骨韌帶屈肌支持帶所形成,生成的管道稱為腕小管。許多解剖學(xué)上脆弱的結(jié)構(gòu)如撓骨動(dòng)脈、撓骨神經(jīng)即穿過(guò)此管。沿著橫向腕骨韌帶的外側(cè)是尺骨動(dòng)脈和尺骨神經(jīng),該動(dòng)脈和神經(jīng)從手腕內(nèi)一塊稱為豌豆骨的旁邊通過(guò)。手腕的骨骼是連接到前手臂的兩根長(zhǎng)骨,即尺骨和撓骨。撓骨連接到手腕的拇指邊,尺骨則連接到小指邊。手腕關(guān)節(jié)的構(gòu)造使手部能夠呈中間位置并僅能在兩平面內(nèi)移動(dòng),兩平面彼此呈一。,如圖所示。嘩攢鄂一手指一腕骨韌帶一撓骨動(dòng)脈撓骨神經(jīng)觸一前手臂一手腕一尺骨動(dòng)脈一豌豆骨一尺骨神經(jīng)手部解剖平面圖圖手腕關(guān)節(jié)繞兩軸移動(dòng)的情形第一移動(dòng)平面允許掌側(cè)彎曲,或呈反方向的背側(cè)彎曲第二平面是由手部的尺骨側(cè)偏向和撓骨側(cè)偏向所組成。前手臂的尺骨和撓骨連接到前手臂上部的膿骨,肚二頭肌則連接到撓骨。當(dāng)前手臂展開(kāi)時(shí),膿二頭肌會(huì)強(qiáng)力拉住撓骨而頂住膿骨,這一動(dòng)作會(huì)在關(guān)節(jié)內(nèi)部造成摩擦并產(chǎn)生熱。膿二頭肌本身是前手臂的屈肌,同時(shí)也是腕部的向外轉(zhuǎn)一一依人休工程學(xué)設(shè)計(jì)的手電鉆肌每當(dāng)前手臂在肘部位置彎曲明護(hù)而手腕向外轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),膚二頭肌就會(huì)收縮并鼓起。此動(dòng)作使工具操作者必須要有足夠的支撐力,才能維持工具于固定高度。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)的動(dòng)作,以控制工具。這類重復(fù)性動(dòng)作,將對(duì)使用者造成傷害。腿鞘炎。手指的屈肌鍵通過(guò)手腕的腕小管,當(dāng)手腕與前手臂相齊時(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)彎曲或尺骨側(cè)偏向時(shí),或兩者都有的情況下尤為嚴(yán)重。長(zhǎng)期如此,會(huì)使腕小管中呈彎曲隆起的鍵發(fā)炎,即鍵鞘炎。扳機(jī)指。是另一種鍵鞘炎,特征是患者能夠?qū)⑹种笍澢珶o(wú)法主動(dòng)展開(kāi),必須以被動(dòng)方式伸直,伸直時(shí)可聽(tīng)到咔嗒之聲。這是在有不當(dāng)應(yīng)力施于手部、手腕和前手臂的情況下過(guò)度使用食指以操縱扳動(dòng)開(kāi)關(guān)而造成的。降低這種傷害的最好辦法是利用拇指或中指而非食指操作扳動(dòng)開(kāi)關(guān),但在實(shí)際中并不可行。拇指是唯一一支被完全位于手掌內(nèi)部強(qiáng)而短的肌肉所彎曲、外轉(zhuǎn)并對(duì)立的手指。為適當(dāng)控制某些手工具的動(dòng)作方向,使用者應(yīng)以拇指抓住工具并支撐其重量。腕小管綜合癥。是因正中神經(jīng)在通過(guò)手腕腕小管的部位受到傷害所致。其癥狀包括麻木缺乏感覺(jué)和握持力,最后造成肌肉萎縮并喪失手部功能。此病癥發(fā)生情況,女性比男性多一暗,顯示了男女之間生理結(jié)構(gòu)上的差異,或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),通常應(yīng)避免如圖所示的尺骨側(cè)偏向和撓骨側(cè)偏向。撓骨側(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)彎曲及背側(cè)彎曲時(shí),會(huì)增加肘部撓骨頭端及膿骨小頭之間的壓力。如果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動(dòng)作。此外,應(yīng)將手把設(shè)計(jì)成符合手部自然角度傾斜的略向上前傾斜狀態(tài)而且接觸奄考聲妾面積足夠大,這樣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。本發(fā)明手電鉆,鉆頭的縱軸與前手臂和握持殼體手把的拳頭所形成的縱軸呈對(duì)齊狀態(tài)此縱向?qū)R設(shè)計(jì)連同手部、手腕和前手臂支撐體,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。這是由于本發(fā)明可消除使用工具時(shí)手腕彎曲所生成的過(guò)多應(yīng)力,并在需要操動(dòng)扳機(jī)時(shí)把必要的力導(dǎo)向食指。手電鉆的基本結(jié)構(gòu)本發(fā)明手電鉆的基本結(jié)構(gòu)如圖所示,由殼體、電動(dòng)機(jī)、電池盒、旋轉(zhuǎn)燈、鉆頭存放器、鉆夾頭鑰匙存放槽、手把,以及手部、手腕和前手臂支撐體等組成。立體圖必、二呱曰曰曰曰曰一一乞一二二側(cè)視圖甲后視圖圖設(shè)有伸縮式支撐體及鉆頭容器的手電鉆一殼體一隔室一散熱孔一輸電插座一電池盒一電池一手把一支撐體一鉆頭存放抽展一電源開(kāi)關(guān)一反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)一鉆夾頭鑰匙放置槽一鉆夾頭一燈光開(kāi)關(guān)一旋轉(zhuǎn)燈一旋轉(zhuǎn)件殼體宜縱向分成兩半以便制造與組裝,可用耐沖擊性的塑料或金屬制成。殼體內(nèi)裝有可正反轉(zhuǎn)的一。電動(dòng)機(jī),由開(kāi)關(guān),、一控偉,。電動(dòng)一一電帶,縣。,機(jī)具有一驅(qū)動(dòng)軸,以帶動(dòng)鉆夾頭旋轉(zhuǎn)。電池盒位于殼體上方的后部裝有至少一個(gè)可充電電池,背面設(shè)有一防潮蓋。電池前端有一插柱,可插接于輸電插座上。按壓電源開(kāi)關(guān),即能向電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電能。殼體的上前方設(shè)有一旋轉(zhuǎn)燈,其旋轉(zhuǎn)由銷及螺栓組成的旋轉(zhuǎn)件所形成。旋轉(zhuǎn)件水平穿插于燈具保護(hù)罩的背部,使燈能以選定的位置栓緊,將燈光聚集在鉆頭末端或工作區(qū)。燈具的照明由燈光開(kāi)關(guān)控制。圖為本發(fā)明手電鉆的電路方塊圖。依人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的手電鉆圖手把截面圖圖手把截面圖燈燈光開(kāi)關(guān)關(guān)關(guān)電探開(kāi)關(guān)關(guān)電動(dòng)機(jī)機(jī)機(jī)電路路路路路路電池池口口口口口口口口口刀刀刀曰曰曰曰曰曰曰曰反反轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)關(guān)扣圖手電鉆的電路方塊圖殼體的底面上方有一縱向抽屜楷,可插入滑動(dòng)抽屜,用于存放備用的鉆頭或類似物件。殼體的左側(cè)面或右側(cè)面則有一實(shí)用的隔室,可用于收藏小型的鉆頭或其他備件,外設(shè)一彈簧的樞轉(zhuǎn)門。此外,在殼體的背面還設(shè)有一鉆夾頭鑰匙放置槽。這些設(shè)置為使用者提供了很多方便。手把的角度略向前傾,當(dāng)手電鉆在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能補(bǔ)償手部正常而帶有角度的移位。手把包括具有手指輪廓表面的前部和彈性的背部,有助于操作者舒適地握持。如圖所示,在手把前部的后表面,其縱向各端設(shè)有一突部,而在兩突部與后表面之間用粘著劑粘附一彈性的背部。為使彈性背部在磨損時(shí)易于更換手把也可如圖所示設(shè)計(jì),沿著前部的低側(cè)緣及接近平坦的后表面之處設(shè)一縱向延伸楷,在彈性背部朝內(nèi)的表面則以接合件接設(shè)一金屬支撐件及彈簧組合,其各端具有一大小可套入延伸槽的翼部。在手把的前部近中央處裝有電源開(kāi)關(guān),可用中指輕易地按壓。手支撐體的設(shè)計(jì)本發(fā)明手電鉆的人體工程等設(shè)計(jì),以手部、手腕和前手臂支撐體的設(shè)里為特征,使工具特別適用于鉆鑿垂直于手部、手腕和前手嘴的工件。支撐體的設(shè)計(jì),提供了伸縮式、插裝式和旋接式三種方案。,伸縮式支撐體設(shè)有伸縮式支撐體的手電鉆如圖所示。圖為這種手電鉆支撐體處于收縮位里時(shí)的部份側(cè)視截面圖。支撐體自前端向上延伸有一突部,其大小適于滑動(dòng)套入縱向支撐體格內(nèi)。此槽的中間處有一支撐體阻擋部,當(dāng)支律體展開(kāi)時(shí),用以擋住突部,并使支撐體留在梢內(nèi)。當(dāng)支撐體收縮時(shí),其后端則與殼體的背面平齊。支撐體具有一凹表面,適宜于前手臂靠置,而且在近后端有一橫向支撐凹槽,可供調(diào)整式手臂插入。圖設(shè)有伸縮式支撐體手電鉆的部份側(cè)視圖一殼體一手把一支撐體一滑動(dòng)抽屜一支撐體槽一支撐體阻檔部即一鉆頭該伸縮式支撐體具有足夠的長(zhǎng)度,以提供適當(dāng)?shù)闹涡Ч?。但在某些情況下,可能需要加長(zhǎng)支撐體的縱向長(zhǎng)度,以對(duì)前手臂提供進(jìn)一步的支撐作用。為此可用圖所示的加長(zhǎng)件。加長(zhǎng)件的上表面的形狀,可提供符合人體工程學(xué)的支撐效果。其前端有一凹楷,大小為可容納支撐體的后端。為進(jìn)一步提升加長(zhǎng)件的一一依人體工程學(xué)設(shè)計(jì)的手電鉆二二巴二二二二二二之二二二二二二實(shí)用性,可將支撐前手臂的可調(diào)式手臂帶通過(guò)鉤子或固定環(huán)接上去。電衡聲縣一二,一,口口口口口腳鷺鷺匕匕匕匕圖支撐體加長(zhǎng)件卜陰槽一手臂帶一鉤子或固定環(huán)擂裝式支撐體圖設(shè)有旋接式支撐體的手電鉆一殼體一手把一支撐體中央穿設(shè)有一螺栓孔見(jiàn)圖。尸試試目目口一一掛掛圖設(shè)有插裝式支撐體的手電鉆一殼體一支撐體滑動(dòng)抽屜一固定件插裝式支撐體在手電鉆不用時(shí)可拆下。如圖所示,在手電鉆殼體下方背部有一向內(nèi)延伸的支撐體槽,支撐體前部正好能滑動(dòng)插入,通過(guò)固定件引海支撐體固定。如圖晰示,此固定件有一大致位于中心且與支撐體楷對(duì)齊的側(cè)邊螺栓孔,支撐體也穿設(shè)有側(cè)邊螺栓孔。當(dāng)支摔體完全插入槽時(shí),螺栓孔與對(duì)齊,將螺栓插入孔內(nèi),用具有冀緣的螺帽栓緊,就能將支撐體固定在手電鉆上。圖支撐體固定件為提高支禪體的適用性,可用金屬來(lái)制造。該金屬在受熱時(shí)可被定形為適合操作者手部,手腕和前手臂的形狀。旋接式支撐體設(shè)有旋接式支撐體的手電鉆如圖所示。該手電鉆殼體下表面向上延伸部的后表面與殼體背面位于同一平面上,延伸部的圖支撐體收縮時(shí)側(cè)視圖圖支撐體分叉部頂面圖支撐體包括后端、前端及分叉部,且穿設(shè)有螺栓孔見(jiàn)圖。分叉部的大小是能以滑動(dòng)插入殼體的向上延伸部。若以此方式插入,則螺旋孔與呈對(duì)齊狀態(tài)。為了將分叉部旋轉(zhuǎn)固定在延伸部上,可將螺栓,插入和兩孔中,并用一冀緣螺帽栓緊。這樣,支撐體就固定在殼體上了。支撐體可置于向外的位置如圖,也可旋繞著螺栓向內(nèi)旋轉(zhuǎn),抵住殼體的下表面,這時(shí)為固定支撐體,在殼體下表面近前端處設(shè)一陰單子,而在支撐體下表面近后端處則設(shè)一陽(yáng)單子,當(dāng)支摔體旋繞著