ПРИВОДНОЙ ИНСТРУМЕНТ
DRIVEN TOOL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к ручному приводному инструменту.
Описание уровня техники
Японская нерассмотренная выложенная патентная заявка №2000-167785 раскрывает ручную отвертку. В известной отвертке корпус вмещает в себя электродвигатель и включает в себя цилиндрическую часть корпуса, которая продолжается вдоль оси вращения наконечника отвертки. Рукоятка продолжается вниз из конца цилиндрической части корпуса на стороне, противоположной наконечнику отвертки. При использовании известной отвертки пользователь удерживает отвертку, выполняя работу, по выбору, посредством удерживания рукоятки или посредством непосредственного удерживания корпуса основной части. В таких условиях требуется уменьшить усталость пользователя отвертки.
Сущность изобретения
Следовательно, целью изобретения является создание устройства для уменьшения усталости в ручном приводном инструменте.
Вышеописанная цель может быть достигнута посредством заявленного изобретения. Типичным приводным инструментом в соответствии с изобретением может быть ручной приводной инструмент, который включает в себя, по меньшей мере, корпус основной части, элемент для прикрепления инструмента, приводной механизм, рукоятку, элемент для приведения в действие, элемент для удерживания, первый круговой дуговой участок и второй круговой дуговой участок. Используемый в данном документе термин "приводной инструмент", предпочтительно, включает в себя различные виды приводных инструментов, которые используются для затягивания винтов, резки, шлифования, забивания гвоздей, клепки, сверления или других подобных работ.
Корпус основной части выполнен с возможностью размещения основных элементов, включая приводной механизм. Элемент для прикрепления инструмента выполнен в виде элемента, к которому на переднем конце корпуса основной части прикрепляется наконечник инструмента для выполнения заданной работы на изделии. Приводной механизм выполнен в виде механизма, который размещается в корпусе основной части и приводит в движение наконечник инструмента. В качестве приводного механизма, предпочтительно, может быть использован электродвигатель или механизм с пневматическим приводом. Приводной механизм приводит в движение наконечник инструмента, который выполняет заданную работу на изделии. "Наконечник инструмента", предпочтительно, может включать в себя наконечники инструментов, которые осуществляют затягивание винтов, резку, шлифование, полирование, забивание гвоздей, клепку, сверление или другие подобные работы на изделии. Кроме того, наконечником инструмента может быть элемент приводного инструмента, или это может быть обособленный от приводного инструмента элемент.
Рукоятка продолжается из корпуса основной части в направлении, пересекающимся с осевым направлением наконечника инструмента, и приспособлена для удерживания с первого по пятый пальцами пользователя. Элемент для приведения в действие (также называемый "пусковым устройством") расположен на передней части захвата рукоятки и нажимается пальцем пользователя для приведения в действие приводного механизма. Элемент для удерживания поджимается вперед по направлению к наконечнику инструмента, при удерживании первым и вторым пальцами руки пользователя на заднем конце корпуса основной части. Первый круговой дуговой участок содержит горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму, на заднем конце рукоятки. Второй круговой дуговой участок содержит горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму, на заднем конце элемента для удерживания, и круговая дуговая форма второго кругового дугового участка имеет больший радиус кривизны по сравнению с круговой дуговой формой первого кругового дугового участка. "Горизонтальное сечение", предпочтительно, характеризуется как плоскость, продолжающаяся вдоль осевого направления наконечника инструмента. Такой приводной инструмент, содержащий как рукоятку, так и элемент для удерживания, может использоваться в первой схеме удерживания, в которой рукоятка удерживается всеми пятью пальцами руки пользователя, и во второй схеме удерживания, в которой задний конец корпуса основной части поджимается вперед по направлению к наконечнику инструмента, при непосредственном удерживании преимущественно первым и вторым пальцами руки пользователя. Более конкретно, во второй схеме удерживания соединительная ткань между первым пальцем и вторым пальцем установлена на заднем конце корпуса основной части таким образом, чтобы прижиматься к нему.
Рукоятка выполнена с возможностью удерживания с первого по пятый пальцами пользователя в соответствии с первой схемой удерживания. С другой стороны, элемент для удерживания удерживается первым и вторым пальцами пользователя в соответствии со второй схемой удерживания. Поэтому первый круговой дуговой участок на заднем конце рукоятки отличается от второго кругового дугового участка на заднем конце элемента для удерживания в круговых дуговых конфигурациях, чтобы уменьшать усталость и боль пользователя. Более конкретно, во второй схеме удерживания нагрузка склонна прикладываться к соединительной ткани между первым и вторым пальцами более сосредоточенно по сравнению с первой схемой удерживания. Поэтому эффективно, чтобы радиус кривизны круговой дуговой формы второго кругового дугового участка был больше по сравнению с радиусом кривизны круговой дуговой формы первого кругового дугового участка. В соответствии с изобретением в этом отношении радиус кривизны круговой дуговой формы второго кругового дугового участка больше, чем радиус кривизны круговой дуговой формы первого кругового дугового участка.
При таком устройстве усталость и боль пользователя могут быть уменьшены как в первой, так и во второй схемах удерживания элемента для удерживания.
Предпочтительно, в качестве другого аспекта изобретения круговая дуговая форма второго кругового дугового участка может быть выполнена с такой кривизной, что круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, когда элемент для удерживания удерживается первым и вторым пальцами руки пользователя, и имеет радиус кривизны, равный 22 мм или более. К тому же, круговая дуговая форма второго кругового дугового участка может иметь плавный изгиб в пределах диапазона радиусов кривизны, в котором второй круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами руки пользователя, когда пользователь удерживает элемент для удерживания, и имеющий радиус кривизны, равный 22 мм или более.
При такой конфигурации, когда инструмент используется во второй схеме удерживания, второй круговой дуговой участок расположен почти равномерно вдоль кромки соединительной ткани между первым и вторым пальцами руки пользователя, так что нагрузка на соединительную ткань может равномерно распределяться по широкому участку соединительной ткани. Таким образом, может быть реализовано устройство, которое обеспечивает меньшую усталость и боль в соединительной ткани.
В приводном инструменте в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения, предпочтительно, круговая дуговая форма первого кругового дугового участка выполнена с такой кривизной, что данный круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, когда рукоятка удерживается с первого по пятый пальцами руки пользователя, а круговая дуговая форма второго кругового дугового участка выполнена с такой кривизной, что данный круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, когда элемент для удерживания удерживается первым и вторым пальцами руки пользователя. Кроме того, предпочтительно, отношение радиуса кривизны круговой дуговой формы второго кругового дугового участка к радиусу кривизны круговой дуговой формы первого кругового дугового участка равно 1,3 или более. При данной конфигурации круговая дуговая форма второго кругового дугового участка может содержать плавный изгиб в пределах диапазона радиусов кривизны, в котором второй круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами руки пользователя, когда пользователь удерживает элемент для удерживания, и имеющий радиус кривизны, в 1,3 или более раза больший, чем радиус кривизны круговой дуговой формы первого кругового дугового участка.
При такой конфигурации, когда инструмент используется во второй схеме удерживания, второй круговой дуговой участок расположен вдоль кромки соединительной ткани между первым и вторым пальцами руки пользователя, так что нагрузка на соединительную ткань может равномерно распределяться по широкому участку соединительной ткани. Таким образом, может быть уменьшена усталость и боль пользователя в соединительной ткани.
В соответствии с другим аспектом изобретения элемент для удерживания, предпочтительно, содержит третий круговой дуговой участок, содержащий горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму и выполненное непрерывно с вторым круговым дуговым участком на боковой поверхности инструмента, и круговая дуговая форма третьего кругового дугового участка имеет больший радиус кривизны по сравнению с радиусом кривизны круговой дуговой формы второго кругового дугового участка. Третий круговой дуговой участок может быть расположен, по меньшей мере, на одной из правой и левой боковых поверхностей инструмента, непрерывной с вторым круговым дуговым участком. Соединительная ткань между первым и вторым пальцами руки пользователя установлена на втором круговом дуговом участке таким образом, чтобы прижиматься к нему, и первый и второй пальцы пользователя установлены на третьем круговом дуговом участке. Третий круговой дуговой участок имеет круговую дуговую форму с более плавным изгибом по сравнению со вторым круговым дуговым участком, для изогнутой формы первого и второго пальцев, непрерывной с соединительной тканью руки пользователя, в обеих операциях прижатия и вытягивания инструмента во второй схеме удерживания.
В соответствии с другим аспектом изобретения элемент для удерживания, предпочтительно, может включать в себя углубленный участок, который углублен внутрь в поперечном направлении инструмента и выполнен непрерывно с третьим круговым дуговым участком на передней концевой стороне корпуса основной части перед третьим круговым дуговым участком. Углубленный участок может быть расположен, по меньшей мере, на одной из правой и левой боковых поверхностей инструмента, непрерывной с третьим круговым дуговым участком. При такой конфигурации элемент для удерживания может легко входить в контакт с участками кончиков пальцев первого и второго пальцев руки пользователя, когда инструмент используется во второй схеме удерживания.
Другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны после прочтения приведенного ниже подробного описания совместно с сопроводительными чертежами и формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает вид сбоку слева отвертки 100 в соответствии с изобретением.
Фиг.2 изображает вид сзади отвертки 100, показанного на фиг.1.
Фиг.3 изображает перспективный вид задней части отвертки 100, если смотреть под наклоном снизу.
Фиг.4 изображает перспективный вид, иллюстрирующий вторую схему удерживания, в которой задний конец основной части 101 отвертки 100 данного варианта осуществления удерживается пользователем.
Фиг.5 изображает вид с местным разрезом, выполненным вдоль линии А-А в соответствии с фиг.1, иллюстрирующий вторую схему удерживания, показанную на фиг.4, если смотреть на инструмент сверху.
Подробное описание изобретения
Каждый из дополнительных признаков и этапов способа, описанных выше и ниже, может быть использован в отдельности или в сочетании с другими признаками и этапами способа для создания и изготовления усовершенствованного приводного инструмента и способа использования такого приводного инструмента и используемых в нем устройств. Ниже будут описаны типичные примеры настоящего изобретения, в которых используется множество данных дополнительных признаков и этапов способа в сочетании, со ссылкой на чертежи. Данное подробное описание предназначено только для ознакомления специалиста в данной области техники с дополнительными деталями для практического осуществления предпочтительных аспектов настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема изобретения. Объем заявленного изобретения определяется только его формулой. Следовательно, сочетания признаков и этапов, раскрытых в приведенном ниже описании, могут быть необязательными для практического осуществления изобретения в самом широком смысле, и приведены только для подробного описания некоторых типичных примеров изобретения, каковое подробное описание будет приведено ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Ниже будет описан типичный приводной инструмент в соответствии с изобретением со ссылкой на чертежи. В качестве примера ручного приводного инструмента в соответствии с изобретением описана отвертка, работающая от аккумулятора.
Фиг.1-3 изображают внешний вид отвертки 100 данного варианта осуществления. Фиг.1 изображает вид сбоку отвертки 100, если смотреть слева, фиг.2 изображает вид сзади отвертки 100, показанной на фиг.1, и фиг.3 изображает перспективный вид задней части отвертки 100, если смотреть под наклоном снизу.
Как показано на фиг.1, типичная отвертка 100 включает в себя основную часть 101, которая образует наружную оболочку отвертки 100, приводной электродвигатель 120 для приведения в движение наконечника 110 отвертки, который выполняет операцию затягивания разного рода винтов, и рукоятку 130. Основная часть 101, приводной электродвигатель 120 и рукоятка 130 являются элементами, которые, в указанном порядке, соответствуют понятиям "корпус основной части", "приводной механизм" и "рукоятка" в соответствии с изобретением. В настоящем варианте осуществления, для удобства описания, в отвертке 100 сторона наконечника 110 отвертки считается передней стороной, а сторона рукоятки 130 - задней стороной.
Основная часть 101 включает в себя корпус 103 электродвигателя и корпус 105 зубчатой передачи. В данном изобретении основная часть 101 образует "корпус основной части". Корпус основной части отвертки 100 также упоминается как образованный основной частью 101 и рукояткой 130. Кроме того, в отвертке 100 данного варианта осуществления наконечник 110 отвертки может также упоминаться как элемент приводного инструмента.
Корпус 103 электродвигателя размещает приводной электродвигатель 120, который приводит в движение наконечник 110 отвертки, выступающий из переднего конца корпуса 105 зубчатой передачи. Приводным электродвигателем 120 является элемент, который соответствует понятию "приводной механизм" в соответствии с данным изобретением. Наконечником 110 отвертки, то есть рабочим элементом, приводимым в движение приводным электродвигателем 120, является элемент, который соответствует понятию "наконечник инструмента" в соответствии с данным изобретением.
Хотя это не показано, корпус 105 зубчатой передачи размещает в себе механизм для уменьшения скорости для надлежащего уменьшения скорости вращения выходного вала приводного электродвигателя 120, шпиндель, который вращается механизмом для уменьшения скорости, ударник, который вращается шпинделем посредством элемента передачи в виде шариков, и опорный стержень 106, который вращается ударником. Конец опорного стержня 106 выступает из конца корпуса 105 зубчатой передачи. Наконечник 110 отвертки прикрепляется с возможностью отсоединения к данному выступающему концу опорного стержня. Опорный стержень 106 образует "элемент для прикрепления инструмента" в данном изобретении.
Рукояткой 130 является захват, который удерживается с первого по пятый пальцами пользователя для выполнения работы или переноса приводного инструмента. Рукоятка 130 характеризуется как участок, на который прикладывается усилие удерживания (захвата) руки пользователя, когда пользователь удерживает приводной инструмент рукой. Рукоятка 130 данного варианта осуществления продолжается от заднего конца 101а корпуса на стороне основной части 101 (стороне корпуса 103 электродвигателя) до конца 130а захвата в направлении, пересекающем осевое направление наконечника 110 отвертки. На передней части 130b захвата (на левой стороне, если смотреть на фиг.1) рукоятки 130 расположено пусковое устройство 131 для приведения в действие выключателя электропитания (не показанного) приводного электродвигателя 120. Пусковым устройством 131 является элемент для приведения в действие, который нажимается пальцем пользователя для приведения в действие приводного электродвигателя 120, а отпускание пускового устройства останавливает приводной электродвигатель 120. Кроме того, на заднем конце захвата (на правой стороне, если смотреть на фиг.1) рукоятки 130 расположен круговой дуговой участок 130с, содержащий горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму. "Горизонтальное сечение" в данном документе характеризуется как плоскость, проходящая вдоль осевого направления наконечника 110 отвертки. Как показано на фиг.2, рукоятка 130 имеет ширину d1 захвата в поперечном направлении инструмента в круговом дуговом участке 130с и окружающем его участке. Рукоятка 130, пусковое устройство 131 и круговой дуговой участок 130с являются элементами, которые в указанном порядке соответствуют понятиям "рукоятка", "элемент для приведения в действие" и "первый круговой дуговой участок" в соответствии с данным изобретением.
Кроме того, в данном варианте осуществления основная часть 101, включающая в себя рукоятку 130, содержит оболочку, изготовленную из твердого материала (твердого синтетического полимерного материала или другого подобного материала). Кроме того, вокруг оболочки расположен амортизирующий элемент из мягкого материала (мягкого синтетического полимерного материала, резинового материала или другого подобного материала), который является более мягким по сравнению с твердым материалом. Амортизирующий элемент выполнен, например, посредством передней контактной части 132 захвата, которая показана на фиг.1. Посредством размещения амортизирующего элемента, имеющего такое устройство, отвертка может создавать ощущение мягкости захвата для пользователя, который удерживает рукоятку 130 и выполняет работу, а также может создавать впечатление новизны во внешнем виде.
Как показано на фиг.2 и 3, в правой и левой боковых поверхностях 101b корпуса основной части 101 (корпуса 103 электродвигателя 103) образованы боковые выемки 107.
Каждой из боковых выемок 107 является углубленная выемка, продолжающаяся преимущественно прямолинейно от переднего конца 107а выемки до заднего конца 107b выемки вдоль осевого направления наконечника 110 отвертки. Правая и левая боковые выемки 107 расположены на противоположных друг от друга сторонах корпуса 103 электродвигателя основной части 101. Боковые выемки 107 углублены внутрь в поперечном направлении инструмента и выполнены непрерывно с круговыми дуговыми участками 109с задней концевой выемки 109 (которая описана ниже) на стороне переднего конца основной части 101 перед круговыми дуговыми участками 109c. Боковыми выемками 107 в данном документе являются элементы, которые соответствуют понятию "углубленный участок" в соответствии с данным изобретением. Кроме того, на боковых выемках 107 образовано множество выступов 108, которые содержат выступающие элементы, продолжающиеся в направлении, пересекающемся с направлением продолжения боковых выемок 107. Выступы 108 выполняют функцию средства предотвращения скольжения при контактировании с пальцами пользователя, установленными на боковых выемках 107.
Кроме того, на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101 (корпуса 103 электродвигателя) расположена задняя концевая выемка 109, содержащая горизонтальное сечение (плоскость, продолжающуюся вдоль осевого направления наконечника 110 отвертки), имеющее круговую дуговую форму.
Как показано на фиг.2, задняя концевая выемка 109 имеет ширину d2 сечения, которая больше, чем ширина d1 захвата рукоятки 130 в поперечном направлении инструмента. Задняя концевая выемка 109 выполнена в виде преимущественно С-образной углубленной выемки, продолжающейся от одного конца 109а выемки, непрерывного с задним концом 107b одной боковой выемки 107, до другого конца 109а выемки, непрерывного с задним концом 107b другой боковой выемки 107, через средний участок 109b на стороне заднего конца 101а основной части. Таким образом, боковые выемки 107 соединяются в задних концах 107b выемок с концами 109а задней концевой выемки 109. В результате образуется одна непрерывно продолжающаяся выемка, которая продолжается в углубленном виде от переднего конца 107а одной боковой выемки 107 до переднего конца 107а другой боковой выемки 107 через заднюю концевую выемку 109.
Кроме того, задняя концевая выемка 109 содержит средний участок 109b, который содержит горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму, на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101, и радиус кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b больше, чем радиус кривизны круговой дуговой формы кругового дугового участка 130c рукоятки 130. Кроме того, на правой и левой боковых поверхностях 101b корпуса, непрерывных со средним участком 109b, расположены круговые дуговые участки 109c между средним участком 109b и концами 109а выемки. Каждый из круговых дуговых участков 109c содержит горизонтальное сечение (плоскость, продолжающуюся вдоль осевого направления наконечника 110 отвертки), имеющее круговую дуговую форму, и радиус кривизны данной круговой дуговой формы больше, чем радиус кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b. Средним участком 109b и круговыми дуговыми участками 109с являются участки, которые в указанном порядке соответствуют понятиям "второго кругового дугового участка" и "третьего кругового дугового участка" в соответствии с данным изобретением. Кроме того, на верхнем конце задней концевой выемки 109 образован фланец 111 (выступ), который выдается наподобие фланца в направлении открытия задней концевой выемки 109 (в сторону и назад от инструмента).
В отвертке 100, имеющей вышеупомянутое устройство, когда пользователь удерживает рукоятку 130 и нажимает на пусковое устройство 131 для перемещения выключателя электропитания, приводной электродвигатель 120 приводится в действие. Затем наконечник 110 отвертки вращается посредством механизма для уменьшения скорости, шпинделя, молотка и опорного стержня и выполняет операцию затягивания винтов. Сам по себе принцип работы отвертки 100 известен в технике, и поэтому его устройство и работа не будут описаны подробно.
Возможные способы работы с использованием отвертки 100 включают в себя способ выполнения работы при проталкивании вперед наконечника 110 отвертки, удерживаемого в горизонтально продолжающемся положении, способ выполнения работы при проталкивании вверх или вниз наконечника 110 отвертки, удерживаемого в вертикально продолжающемся положении, и способ выполнения работы при проталкивании вверх или вниз наконечника 110 отвертки, удерживаемого в продолжающемся под наклоном положении.
В данном варианте осуществления отвертка 100 может быть использована в первой и второй схеме удерживания в каждом из вышеописанных способов работы. Первая схема удерживания характеризуется как схема, в которой рукоятка 130 из числа элементов отвертки 100 удерживается всеми пятью пальцами руки пользователя. Вторая схема удерживания характеризуется как схема, в которой задний конец основной части 101 из числа элементов отвертки 100 поджимается вперед по направлению к наконечнику 110 отвертки, при удерживании преимущественно первым и вторым пальцами руки пользователя.
Пример второй схемы удерживания показан на фиг.4 и 5. В данном случае фиг.4 изображает перспективный вид, показывающий вторую схему удерживания, в которой задний конец основной части 101 отвертки 100 данного варианта осуществления удерживается пользователем. Фиг.5 изображает вид с местным разрезом, выполненным вдоль линии А-А в соответствии с фиг.1, показывающий вторую схему удерживания, показанную на фиг.4, если смотреть на инструмент сверху.
Как показано на фиг.4 и 5, во второй схеме удерживания первый палец (большой палец) 201 и второй палец (указательный палец) 202 руки 200 пользователя установлены на правой и левой боковых выемках 107 таким образом, чтобы удерживать их между пальцами, и соединительная ткань 203 между первым пальцем 201 и вторым пальцем 202 установлена на задней концевой выемке 109 таким образом, чтобы нажиматься к ней. Боковые выемки 107 и задняя концевая выемка 109 на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101 образуют участок, который поджимается вперед по направлению к наконечнику 110 отвертки, при удерживании первым пальцем 201 и вторым пальцем 202 руки 200 пользователя. Таким образом, боковые выемки 107 и задняя концевая выемка 109 образуют "элемент для удерживания" в данном изобретении. Кроме того, в данной второй схеме удерживания, хотя это не показано, предпочтительно, третий палец (средний палец) руки 200 пользователя установлен на боковой поверхности 101b корпуса на стороне второго пальца 202 основной части 101, а четвертый палец (безымянный палец) и пятый палец (мизинец) руки 200 пользователя установлены на пусковом устройстве 131 рукоятки 130.
Во второй схеме удерживания пальцы пользователя установлены на оси наконечника 110 отвертки и прижимаются к инструменту сзади, так что наконечник 110 отвертки может быть крепко прижат к изделию. Таким образом, вторая схема удерживания является эффективной для удобного выполнения работы на относительно твердом изделии. Кроме того, во второй схеме удерживания участки кончиков пальцев первого пальца 201 и второго пальца 202 руки 200 пользователя находятся в контакте с боковыми выемками 107 и дополнительно предохраняются от скольжения посредством выступов 108 боковых выемок 107. Таким образом, вторая схема удерживания также является эффективной для предотвращения скольжения инструмента относительно первого пальца 201 и второго пальца 202 руки 200 пользователя. Для данной цели, предпочтительно, глубина боковых выемок 107 (предпочтительно, глубина d3 выемки между верхней частью кругового дугового участка 109 с и нижней частью боковой выемки 107 на фиг.5) установлена равной 1,0 мм или более. Посредством такой установки во второй схеме удерживания можно надежно предотвратить возникновение скольжения инструмента относительно первого пальца 201 и второго пальца 202 руки 200 пользователя.
Кроме того, во второй схеме удерживания выступ 111 закрывает верхнюю часть первого пальца 201 и второго пальца 202, между которыми удерживаются правая и левая боковые выемки 107. Таким образом, выступ 111 предотвращает выход первого и второго пальцев 201, 202 из контакта вверх из боковых выемок 107. Кроме того, выступ 111 является эффективным для создания ощущения безопасности для пользователя.
В приводном инструменте, таком как отвертка 100, имеющем вышеописанное устройство, что касается конфигурации заднего конца основной части 101, который удерживается первым пальцем 201 и вторым пальцем 202 руки 200 пользователя, то желательно создать устройство для уменьшения усталости, которое способно обеспечить меньшую усталость и боль пользователя.
С этой целью рукоятка 130 выполнена с возможностью удерживания с первого по пятый пальцами пользователя, в то время как боковые выемки 107 и задняя концевая выемка 109 удерживаются первым и вторым пальцами пользователя. Таким образом, круговой дуговой участок на заднем конце рукоятки 130 (круговой дуговой участок 130 с) отличается от кругового дугового участка на заднем конце задней концевой выемки 109 (среднего участка 109b) в круговых дуговых конфигурациях, которые обеспечивают меньшую усталость и боль пользователя. Более конкретно, во второй схеме удерживания нагрузка склонна прикладываться к соединительной ткани между первым и вторым пальцами более сосредоточенно по сравнению с первой схемой удерживания. Таким образом, эффективно, если радиус кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b задней концевой выемки 109 больше, чем радиус кривизны круговой дуговой формы кругового дугового участка 130 с рукоятки 130. В данном случае круговой дуговой участок 130 с рукоятки 130 выполнен в круговой дуговой форме, имеющей такую кривизну, что данный круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, когда рукоятка 130 удерживается с первого по пятый пальцами руки пользователя. Кроме того, средний участок 109b задней концевой выемки 109 выполнен в круговой дуговой форме, имеющей такую кривизну, что средний участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, когда сторона заднего конца 101а корпуса основной части 101 удерживается первым и вторым пальцами руки пользователя.
При таком устройстве как в первой схеме удерживания рукоятки 130, так и во второй схеме удерживания боковых выемок 107 и задней концевой выемки 109, может быть реализовано устройство для удерживания, которое может обеспечить меньшую усталость и боль пользователя.
Кроме того, авторы данного изобретения впоследствии обнаружили, что если радиус кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b задней концевой выемки 109 определен более надлежащим образом в пределах диапазона радиусов кривизны, в котором средний участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, то такая конфигурация является эффективной для уменьшения усталости и боли в первом и втором пальцах, от которых страдает пользователь в результате контакта со средним участком 109b задней концевой выемки 109 во время операции поджатия инструмента. Кроме того, обнаружен также эффект, заключающийся в том, что сторона заднего конца 101а корпуса основной части 101 более удобно удерживается даже во время операции вытягивания инструмента. Более конкретно, в задней концевой выемке 109 на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101, в частности, средний участок 109b, предпочтительно, выполнен в круговой дуговой форме, имеющей радиус кривизны, равный 22 мм или более. При такой конфигурации, при использовании инструмента во второй схеме удерживания, средний участок 109b задней концевой выемки 109 расположен почти равномерно вдоль кромки соединительной ткани между первым и вторым пальцами руки пользователя, так что нагрузка на соединительную ткань может распределяться равномерно по широкому участку соединительной ткани. Кроме того, максимальный радиус кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b может быть установлен, например, в пределах от 30 до 35 мм с учетом ширины основной части 101.
Кроме того, при определении радиуса кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b, как описано выше, авторы изобретения провели количественные оценки утомляемости руки пользователя при использовании устройств для удерживания действующего образца и сравнительного образца. Измерения и оценки проводились по критерию А (коэффициенту мышечной нагрузки) и критерию В (удерживающей силе или также упоминаемому как "фактор мощности").
(Устройства для удерживания действующего образца и сравнительного образца)
В отвертке, использованной в действующем образце, средний участок 109b задней концевой выемки 109 имеет круговую дуговую форму с радиусом кривизны, равным 22 мм или более, а в отвертке, использованной в сравнительном образце, он имеет радиус кривизны, равный примерно 17 мм. Кроме того, отвертки действующего образца и сравнительного образца имеют почти одинаковые массы, обе находящиеся в пределах от 3,0 до 3,2 кг.
(Критерий А)
При измерении коэффициента мышечной нагрузки в соответствии с критерием А электроды известного поверхностного электромиографа прикрепляются к измеряемым участкам (кожной поверхности) руки пользователя. Пользователь удерживает сторону заднего конца 101а корпуса (боковые выемки 107 и заднюю концевую выемку 109) основной части 101 в течение установленного периода времени, и в данном положении измеряется напряжение мышц на кожной поверхности. В качестве измеряемых участков руки пользователя выбраны четыре мышцы руки или локтевой разгибатель запястья, локтевой сгибатель запястья, плечелучевая мышца и лучевой сгибатель запястья. Данные четыре мышцы известны как мышцы, которые оказывают воздействие особенно на захват пальцев или руки. Отношение напряжения мышц действующего образца к напряжению мышц сравнительного образца характеризуется как "коэффициент мышечной нагрузки (%)" в данном варианте осуществления.
(Критерий В)
При измерении удерживающей силы в соответствии с критерием В наконечник инструмента соединяется с устройством для измерения растягивающей нагрузки, и пользователь тянет его, удерживая сторону заднего конца 101а корпуса основной части 101 (боковые выемки 107 и заднюю концевую выемку 109), и в это время измеряется растягивающая нагрузка при помощи устройства для измерения растягивающей нагрузки. Отношение растягивающей нагрузки действующего образца к растягивающей нагрузке сравнительного образца характеризуется как "удерживающая сила (%)" в данном варианте осуществления.
Результаты вычислений коэффициента мышечной нагрузки пользователя по критерию А показывают, что напряжение мышц в действующем образце меньше, чем напряжение мышц в сравнительном образце, и подтверждено, что в действующем образце коэффициент мышечной нагрузки уменьшается до уровня, составляющего примерно от 50 до 80% коэффициента мышечной нагрузки в сравнительном образце. Известно, что степень напряжения мышц обычно связана со степенью мышечной активности, и напряжение мышц повышается посредством выполнения действия, которое требует большей мышечной силы или кинетической энергии. Поэтому для оценок рабочей нагрузки или усовершенствований в работе принято считать, что работа, которая может выполняться с меньшим напряжением мышц, может быть выполнена с меньшей рабочей нагрузкой или с более слабым захватом. Таким образом, посредством количественных оценок подтверждено, что усовершенствование в работе может быть достигнуто в такой степени, чтобы уменьшить коэффициент мышечной нагрузки примерно на 20-50%, когда в задней концевой выемке 109 на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101, в частности, средний участок 109b выполнен в круговой дуговой форме, имеющей радиус кривизны, равный 22 мм или более.
Кроме того, результаты вычислений удерживающей силы пользователя по критерию В показывают, что в действующем образце удерживающая сила примерно в 1,7-1,8 раз больше, чем в сравнительном образце. Таким образом, посредством количественных оценок подтверждено, что усовершенствование в работе может быть достигнуто таким образом, что работа может быть выполнена при меньшей удерживающей силе, когда в задней концевой выемке 109 на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101, в частности, средний участок 109b выполнен в круговой дуговой форме, имеющей радиус кривизны, равный 22 мм или более.
Посредством использования отвертки 100 в соответствии с вышеописанным вариантом осуществления, когда в задней концевой выемке 109 на стороне заднего конца 101а корпуса основной части 101, средний участок 109b выполнен в круговой дуговой форме, имеющей радиус кривизны, равный 22 мм или более, может быть реализовано устройство, которое обеспечивает меньшую усталость и боль пользователя во второй схеме удерживания, в которой пользователь удерживает сторону заднего конца корпуса основной части.
В связи с данной конфигурацией, в данном варианте осуществления, отношение радиуса кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b задней концевой выемки 109 к радиусу кривизны круговой дуговой формы кругового дугового участка 130 с рукоятки 130 может быть установлено равным 1,3 или более. При данной конфигурации круговая дуговая форма среднего участка 109b может иметь плавный изгиб в пределах диапазона радиусов кривизны, в котором средний участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами руки пользователя, когда пользователь удерживает сторону заднего конца 101а основной части 101, и имеющий радиус кривизны, в 1,3 или более раз больший, чем радиус кривизны круговой дуговой формы кругового дугового участка 130c. При такой конфигурации, когда инструмент используется во второй схеме удерживания, средний участок 109b расположен вдоль кромки соединительной ткани между первым и вторым пальцами руки пользователя, так что нагрузка на соединительную ткань может распределяться равномерно по широкому участку соединительной ткани. Таким образом, может быть реализовано устройство, которое обеспечивает меньшую усталость и боль пользователя в соединительной ткани.
Кроме того, в данном варианте осуществления отношение ширины d2 сечения кругового дугового участка 109c задней концевой выемки 109 в поперечном направлении инструмента к ширине d1 захвата кругового дугового участка 103 с рукоятки 130 в поперечном направлении инструмента может быть установлено равным 1,3 или более. При такой конфигурации также может быть реализовано устройство, которое обеспечивает меньшую усталость и боль пользователя во второй схеме удерживания, в которой пользователь удерживает сторону заднего конца 101а корпуса основной части 101.
Кроме того, в соответствии с данным вариантом осуществления соединительная ткань 203 между первым пальцем 201 и вторым пальцем 202 руки пользователя установлена на среднем участке 109b задней концевой выемки 109 таким образом, чтобы прижиматься к нему, и первый палец 201 и второй палец 202 установлены на круговых дуговых участках 109с задней концевой выемки 109. Таким образом, реализовано устройство для удерживания задней концевой выемки 109, в котором средний участок 109b задней концевой выемки 109 обеспечивает меньшую усталость и боль в соединительной ткани 203 руки пользователя и в котором круговые дуговые участки 109c задней концевой выемки 109 удобно соответствуют, при круговой дуговой форме, имеющей более плавный изгиб по сравнению со средним участком 109b, изогнутой форме первого и второго пальцев 201, 202, непрерывной с соединительной тканью 203 руки пользователя, в обеих операциях проталкивания и вытягивания инструмента во второй схеме удерживания.
Кроме того, в соответствии с данным вариантом осуществления, посредством размещения боковых выемок 107, которые углублены внутрь в поперечном направлении инструмента и выполнены непрерывно с круговыми дуговыми участками 109с задней концевой выемки 109 на передней стороне инструмента круговых дуговых выемок 109с, реализовано устройство для удерживания, которое удобно контактирует с участками кончиков пальцев первого пальца 201 и второго пальца 202 руки пользователя.
(Другой вариант осуществления)
Изобретение не ограничивается упомянутым вариантом осуществления, и может быть дополнено, изменено, заменено альтернативными вариантами или модифицировано иным способом. Например, в применении данного варианта осуществления могут быть выполнены следующие положения.
В упомянутом варианте осуществления, что касается конфигурации стороны заднего конца 101а корпуса основной части 101, круговые дуговые участки 109c описаны как имеющие круговую дуговую форму с радиусом кривизны большим, чем радиус кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b и как расположенные на передней стороне инструмента среднего участка 109b задней концевой выемки 109. Однако, в данном изобретении радиус кривизны круговой дуговой формы круговых дуговых участков 109c может выбираться надлежащим образом независимо от радиуса кривизны круговой дуговой формы среднего участка 109b. Кроме того, можно обойтись, по меньшей мере, одним из правого и левого круговых дуговых участков 109c в соответствии с необходимостью.
Кроме того, в упомянутом варианте осуществления, что касается конфигурации стороны заднего конца 101а корпуса основной части 101, боковые выемки 107 описаны как углубленные внутрь в поперечном направлении инструмента и выполненные непрерывно с круговыми дуговыми участками 109 с задней концевой выемки 109 на передней стороне инструмента круговых дуговых участков 109c. Однако, в данном изобретении можно обойтись, по меньшей мере, одной из правой и левой боковых выемок 107 в соответствии с необходимостью.
Кроме того, в упомянутом варианте осуществления отвертка 100 для использования в операции затягивания винтов описана в виде типичного варианта осуществления приводного инструмента, однако данное изобретение не ограничивается отверткой 100. Оно может быть применимо к различным другим приводным инструментам, которые используются для резки, шлифования, полирования, забивания гвоздей, клепки или сверления. При этом может быть надлежащим образом выбран способ приведения в движение наконечника инструмента, такой как способ приведения в движение наконечника инструмента посредством приводного электродвигателя, который работает от сети переменного тока или аккумулятора, и способ приведения в движение наконечника инструмента при помощи давления воздуха или газа. Короче говоря, изобретение может быть применимо к различным приводным инструментам, которые могут использоваться как в первой схеме удерживания, в которой рукоятка удерживается всеми пятью пальцами руки пользователя, так и во второй схеме удерживания, в которой задний конец корпуса основной части поджимается вперед по направлению к наконечнику инструмента, при непосредственном удерживании преимущественно первым и вторым пальцами руки пользователя.
Кроме того, с точки зрения описания упомянутого варианта осуществления и модификаций, изобретение может содержать следующие признаки.
"Ручной приводной инструмент, содержащий корпус основной части, элемент для прикрепления инструмента, к которому наконечник инструмента для выполнения заданной работы на изделии прикрепляется на переднем конце корпуса основной части, приводной механизм, который размещается в корпусе основной части и приводит в движение наконечник инструмента, рукоятку, которая продолжается из корпуса основной части в направлении, пересекающимся с осевым направлением наконечника инструмента, и выполнена с возможностью удерживания с первого по пятый пальцами пользователя, элемент приведения в действие, который расположен на передней части захвата рукоятки и нажимается пальцем пользователя для приведения в действие приводного механизма, элемент для удерживания, который поджимается вперед по направлению к наконечнику инструмента, при удерживании первым и вторым пальцами руки пользователя на заднем конце корпуса основной части, и круговой дуговой участок, содержащий горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму, на заднем конце элемента для удерживания, причем круговая дуговая форма второго кругового дугового участка выполнена с такой кривизной, что данный круговой дуговой участок удерживается в плотном контакте с соединительной тканью между первым и вторым пальцами, когда элемент для удерживания удерживается первым и вторым пальцами руки пользователя, и имеет радиус кривизны, равный 22 мм или более".
"Ручной приводной инструмент, содержащий корпус основной части, элемент для прикрепления инструмента, к которому наконечник инструмента для выполнения заданной работы на изделии прикрепляется на переднем конце корпуса основной части, приводной механизм, который размещается в корпусе основной части и приводит в движение наконечник инструмента, рукоятку, которая продолжается из корпуса основной части в направлении, пересекающимся с осевым направлением наконечника инструмента, и выполнена с возможностью удерживания с первого по пятый пальцами пользователя, элемент для приведения в действие, который расположен на передней части захвата рукоятки и нажимается пальцем пользователя для приведения в действие приводного механизма, элемент для удерживания, который поджимается вперед по направлению к наконечнику инструмента, при удерживании первым и вторым пальцами руки пользователя на заднем конце корпуса основной части, первый круговой дуговой участок, содержащий горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму, на заднем конце рукоятки, и второй круговой дуговой участок, содержащий горизонтальное сечение, имеющее круговую дуговую форму, на заднем конце элемента для удерживания, причем отношение ширины сечения круговой дуговой формы второго дугового участка в поперечном направлении инструмента к ширине сечения круговой дуговой формы первого кругового дугового участка в поперечном направлении инструмента равно 1,3 или более".
"Приводной инструмент по п.5 содержит углубленный участок, который углублен внутрь на 1,0 мм или более относительно третьего кругового дугового участка".
Перечень ссылочных позиций
100 отвертка (приводной инструмент)
101 основная часть
101а задний конец корпуса
101b боковая поверхность корпуса
103 корпус электродвигателя
105 корпус зубчатой передачи
106 опорный стержень
107 боковая выемка
107а передний конец выемки
107b задний конец выемки
108 выступ
109 задняя концевая выемка
109а конец выемки
109b средний участок
109c круговой дуговой участок
110 наконечник отвертки (наконечник инструмента)
111 фланец
120 приводной электродвигатель
130 рукоятка
130а конец захвата
130b передняя часть захвата
130с круговой дуговой участок
131 пусковое устройство
132 передний контактный участок захвата
200 рука
201 первый палец
202 второй палец
203 соединительная ткань