專利名稱：作業(yè)工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及作業(yè)工具的組建技術。
背景技術：
以往，比如在下述專利文獻1中，公開了一種構成為由電機來驅動前端工具的電動工具。該電動工具的構成具有本體部；前端工具，其安裝于該本體部的前端側；電機，其存放于本體部內，且驅動前端工具；手柄(手提部)，其從本體部側的把手基端朝向把手前端，并在與前端工具的軸向交叉的方向上長條狀地延伸。
專利文獻1JP特開2002-254341號公報盡管在前述專利文獻1中，提示了通過斟酌電動工具的各部位中本體部的截面形狀，來消除抓持手柄的作業(yè)者的手指負擔的可能性，但對包括這種電動工具在內的、作業(yè)者抓持手柄來進行作業(yè)的各種作業(yè)工具而言，為降低作業(yè)者的手指負擔，需要進一步的技術探索。為此，本發(fā)明人對在采用這種作業(yè)工具進行作業(yè)時，抓持著手柄的作業(yè)者的手指及手掌的形狀、該手指及手掌對手柄施加的應力、抓持著手柄的作業(yè)者所感覺到的抓持感(適合感、舒適感等)等、有關作業(yè)者手指的負擔的各種事項，進行了深入研究。該探索的結果，本發(fā)明人成功地研究出了一種通過探求最佳手柄形狀，可以降低作業(yè)者的手指負擔，且即使長時間地作業(yè)，作業(yè)者的手既不會感到疲勞也不會疼痛的手柄結構。

發(fā)明內容
本發(fā)明的課題在于，提供一種在構成為作業(yè)者抓持手柄來進行作業(yè)的作業(yè)工具中，有效降低作業(yè)者手指的負擔的技術。
為解決前述課題，構成了各項所述的發(fā)明。本發(fā)明可適用于螺釘緊固作業(yè)、切割作業(yè)、切削作業(yè)、磨削·研磨作業(yè)、打釘作業(yè)、鉚接作業(yè)、打孔作業(yè)等作業(yè)所用的各種作業(yè)工具。
(本發(fā)明的第一發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明第一發(fā)明，是技術方案1所述的作業(yè)工具。
本發(fā)明的該作業(yè)工具至少具有本體部、前端工具、驅動單元、手柄。本發(fā)明的前端工具，作為安裝于本體部的前端側的工具來構成，用于各種螺釘?shù)穆葆斁o固作業(yè)、切割作業(yè)、切削作業(yè)、磨削·研磨作業(yè)、打釘作業(yè)、鉚接作業(yè)、打孔作業(yè)等。本發(fā)明的驅動單元，作為存放于本體部內且驅動前端工具的單元來構成。作為本發(fā)明的驅動單元，可采用利用從搭載于工具本體的電池提供的電流、或用電源線從電源提供的電流來工作的電機、以及利用空氣及燃燒氣體的壓力來工作的驅動機構。因此，在本發(fā)明的“作業(yè)工具”中，廣泛包括電動式作業(yè)工具、以及空氣驅動式和氣體驅動式作業(yè)工具。此外，作為采用了本發(fā)明的作業(yè)工具的作業(yè)形式有邊向前方按壓沿水平方向延伸的前端工具邊進行作業(yè)的形式、邊向上方或向下方按壓沿垂直方向延伸的前端工具邊進行作業(yè)的形式、邊向上方或向下方按壓沿斜方向延伸的前端工具邊進行作業(yè)的形式等。
本發(fā)明的手柄構成為從本體部側的把手基端朝向把手前端在與前端工具的軸向交叉的方向上長條狀地延伸，且作業(yè)者(工具使用者)用手來抓持的抓持部。因此，本發(fā)明中的所謂“手柄”，相當于當作業(yè)者用手來抓持作業(yè)工具時，其手的抓持力(握力)所涉及到的部分(區(qū)域)。
尤其本發(fā)明的手柄構成為該手柄的各部位中把手前端側區(qū)域后端面上的法線，在把手前方與前端工具的軸線相交叉。該法線從手柄朝向前端工具的前方大致傾斜地向上方延伸。該法線只要在把手前端側區(qū)域中的至少一部分中形成即可，比如，可以只在把手前端形成，或者也可以在從把手前端朝向把手基端的規(guī)定區(qū)域內形成多個。當處于把手抓持狀態(tài)下的手邊向工具前方移動邊進行作業(yè)時，從手掌向手柄的后端面施加按壓力。為此，在本發(fā)明中，將手柄形狀規(guī)定成著眼于手柄的各部位中把手前端側區(qū)域的后端面，使該后端面上的法線在把手前方與前端工具的軸線相交叉。
根據(jù)這種構成，當處于把手抓持狀態(tài)下的手邊向工具前方移動邊進行作業(yè)時，作用于手柄的后端面的按壓力，便自然地在手柄整體上均勻地作用。因此，可實現(xiàn)下述手柄結構即，作業(yè)者可以在向工具前端側均勻地按壓抓持狀態(tài)的手柄的狀態(tài)下進行作業(yè)，而且在作業(yè)時，作業(yè)者的手既不會感到疲勞也不會疼痛。
(本發(fā)明的第二發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第二發(fā)明，是技術方案2所述的作業(yè)工具。
在本發(fā)明的該作業(yè)工具中，技術方案1所述的手柄構成為把手前端側區(qū)域的后端面上的法線，沿著當處于把手抓持狀態(tài)下的食指伸開時、該食指所延伸的方向來形成。通過設置這種由法線來規(guī)定的后端面，作用于手柄后端面上的按壓力便可以有效地傳遞到前端工具的軸心。
根據(jù)這種構成，可以實現(xiàn)下述手柄結構即，作業(yè)者可以向工具前端一側均勻地按壓抓持狀態(tài)下的手柄，此外還易于向前端工具的軸心傳遞該按壓力。
(本發(fā)明的第三發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第三發(fā)明，是技術方案3所述的作業(yè)工具。
本發(fā)明的該作業(yè)工具，至少具有與技術方案1所述的構成要素同樣的本體部、前端工具、驅動單元、把手，此外還具有觸發(fā)器。
本發(fā)明的觸發(fā)器，是設置于手柄前部，且由作業(yè)者來任意操作驅動單元的驅動及停止的構成要素。本發(fā)明中，尤其該觸發(fā)器構成為觸發(fā)器前面上的法線，在把手前方與前端工具的軸線相交叉。觸發(fā)器前面在典型情況下，成為當驅動單元驅動時，由作業(yè)者扳動操作的食指的相接觸區(qū)域。該觸發(fā)器前面上的法線，從該觸發(fā)器前面朝向前端工具的前方大致傾斜地向上方延伸。該法線可以形成在觸發(fā)器前面的部分區(qū)域，或者也可以形成在多個部分中。
如此構成的觸發(fā)器，在作業(yè)者易于施加觸發(fā)器扳動力的方向上，具備觸發(fā)器前面。尤其是，觸發(fā)器前面上的法線構成為當伸開把手抓持狀態(tài)下的食指時，沿著該食指延伸方向來形成，因而可實現(xiàn)作業(yè)者易于用食指來施加觸發(fā)器扳動力的合理結構。
(本發(fā)明的第四發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第四發(fā)明，是技術方案4所述的作業(yè)工具。
本發(fā)明的該作業(yè)工具，至少具有與技術方案1所述的構成要素同樣的本體部、前端工具、驅動單元、手柄。
尤其，本發(fā)明的手柄構成為與前端工具的軸向相關的截面形成為橢圓狀，且至少具有最大直徑部及最小直徑部。最大直徑部，在把手基端與把手前端之間的區(qū)域中，作為截面上的長徑及短徑均成為最大的部位來構成。最小直徑部，在與最大直徑部相比靠把手前端側上，作為與前端工具的軸向相關截面上的長徑及短徑均成為最小的部位來構成。由此，隨著從把手基端與把手前端之間的區(qū)域朝向把手前端側，長徑及短徑相對縮小。一般而言，當抓持手柄時，如果可以將把手前端側的手指握牢(握緊)，則可有效地使用基于手掌整體的抓持力(握力)。因此，本發(fā)明中構成為在把手基端與把手前端之間的區(qū)域設置最大直徑部，而與最大直徑部相比，在把手前端側設置最小直徑部。
另外，該最大直徑部及最小直徑部，可以是在規(guī)定的位置上形成的部位，也可以是在上下方向具有某種程度的寬度來形成的區(qū)域?？紤]截面位置及朝向、誤差及公差等，來適宜設定最大直徑部及最小直徑部中的長徑及短徑。還有，可以根據(jù)基于人種、性別及年齡等的手指及手掌的大小差異等，將最大直徑部及最小直徑部中的長徑及短徑適宜地設定為最佳值。作為一例，在考慮到歐美人的手指及手掌的大小一般大于東方人這一事實的場合下，在面向歐美人的設計中，可以在保持把手基本性能的同時，使最大直徑部及最小直徑部中的長徑及短徑，增大到面向東方人的把手大小的106～110％左右，最好設定為108％左右。
根據(jù)該構成，通過使把手截面的長徑及短徑朝向把手前端側而減小，可以實現(xiàn)可有效使用基于手掌整體的抓持力(握力)，且易于握持而不會感到疲勞的手柄結構。
(本發(fā)明的第五發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第五發(fā)明，是技術方案5所述的作業(yè)工具。
本發(fā)明的該作業(yè)工具中，技術方案4所述的手柄構成為最大直徑部，形成在把手抓持狀態(tài)下的中指至無名指所對應的區(qū)域，最小直徑部，形成在把手抓持狀態(tài)下的小指所對應的區(qū)域。一般而言，當抓持手柄時，尤其如果小指能握牢(握緊)，便可有效地使用基于手掌整體的握持力(握力)。因此，在本發(fā)明中，將中指至無名指所卷繞的區(qū)域設為最大直徑部，而將小指所卷繞的區(qū)域設為最小直徑部。
根據(jù)前述構成，使把手截面的長徑及短徑從中指至無名指所對應的區(qū)域朝向把手前端側來減小，而且在小指所對應的區(qū)域中，使把手截面的長徑及短徑成為最小，由此可以實現(xiàn)可有效使用基于手掌整體的抓持力(握力)，且易于抓持而不會感到疲勞的手柄結構。
(本發(fā)明的第六發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第六發(fā)明，是技術方案6所述的作業(yè)工具。
本發(fā)明的該作業(yè)工具，至少具有與技術方案1所述的構成要素同樣的本體部、前端工具、驅動單元、手柄。
尤其是，本發(fā)明的手柄是S字狀地延伸的結構，即，在上下方向連續(xù)連接把手側面上的頂部的連線的線上端，朝向前述把手基端的后端側，而線下端則朝向前述把手前端的前端側。在該場合下，在一個把手側面的頂部上的連線以S字狀地延伸的情況下，另一個把手側面的頂部連線，便成為前述連線(S字狀)的鏡像。
根據(jù)前述構成，可實現(xiàn)下述適合感較高的手柄結構即，手柄側面的頂部即凸出部分，嵌入到把手抓持狀態(tài)下作業(yè)者的手掌中所形成的凹部(凹陷部分)。
(本發(fā)明的第七發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第七發(fā)明，是技術方案7所述的作業(yè)工具。
在本發(fā)明的該作業(yè)工具中，技術方案6所述的手柄構成為在上下方向連續(xù)連接把手側面的頂部的連線，大致沿著把手抓持狀態(tài)下手掌的大致感情線及智慧線(也稱頭腦線)來延伸。即，鑒于在把手抓持狀態(tài)下的手掌上，尤其沿著感情線及智能線來形成凹部(凹陷部分)這一事實，而使本發(fā)明的構成為把手側面上的頂部(凸出部分)沿著該凹部來延伸。
根據(jù)該構成，可實現(xiàn)考慮到了作業(yè)者的手掌形狀，且適合感更高的手柄結構。
(本發(fā)明的第八發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第八發(fā)明，是技術方案8所述的作業(yè)工具。
在本發(fā)明的該作業(yè)工具中，技術方案3～技術方案7任意一項所述的手柄構成為該手柄的各部位中把手前端側區(qū)域后端面上的法線，在把手前方與前述前端工具的軸線相交叉。即，本發(fā)明的手柄構成為除了技術方案3～技術方案7任意一項所述的構成要素之外，還具有技術方案1所述的構成要素。
根據(jù)該構成，可實現(xiàn)下述手柄結構即，作業(yè)者可以用整個手掌來均勻地抓持手柄，同時可在向工具前端側均勻地按壓抓持狀態(tài)的手柄的狀態(tài)下進行作業(yè)，且易于抓持不易疲勞，即使在作業(yè)時手也不會疼痛。
(本發(fā)明的第九發(fā)明)旨在解決前述課題的本發(fā)明的第九發(fā)明，是技術方案9所述的作業(yè)工具。
本發(fā)明的該作業(yè)工具，在技術方案1～技術方案8任意一項所述的構成中，具有作為驅動單元的電機；電池，其向該電機提供電流，且自由裝卸地安裝于手柄的把手前端部。
尤其，本發(fā)明的電池構成為具有存放有一個或多個圓筒形電池單元的軀干部分，在電池安裝狀態(tài)下，該軀干部分被配置到比把手前端部更處于下方的把手外區(qū)域。作為該圓筒形電池單元，可采用具有干電池形狀的鎳氫電池。以往，在采用由規(guī)定規(guī)格的圓筒形電池單元構成的電池的場合下，一般將圓筒形電池單元軀干部分的一部或全部，存放到手柄內的存放空間，但此時，軀干部分的大小會成為自由設計手柄形狀時的障礙原因。因此，在目前為止的手柄中，其形狀的自由設計或大幅變更便受到限制。為此，本發(fā)明采用下述構成，即通過構成為將圓筒形電池單元的軀干部分配置到把手外區(qū)域，即使在采用基于規(guī)定規(guī)格的圓筒形電池單元的電池的場合下，手柄形狀也完全不受圓筒形電池單元軀干部分形狀的影響。
根據(jù)該構成，可有效地實現(xiàn)下述手柄結構，即手柄的形狀不受圓筒形電池單元軀干部分的限制，可提高與手柄形狀有關的設計自由度，且有效地降低施加于作業(yè)者手指的負擔。這種結構可有效地作為所謂滑動式電池的結構，在該結構中，尤其使安裝于把手前端部的電池在與手柄的延伸方向交叉的方向上滑動，并進行裝卸操作。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在構成為作業(yè)者抓持手柄來進行作業(yè)的作業(yè)工具中，可通過著重斟酌手柄的形狀，來降低施加于作業(yè)者手指上的負擔。


圖1是本發(fā)明一種實施方式的沖擊式傳動器(impact driver)100的側視圖。
圖2是從圖中右側觀看圖1中的沖擊式傳動器100的后視圖。
圖3是表示在圖1的沖擊式傳動器100中，電池140的安裝狀態(tài)及卸下狀態(tài)的圖。
圖4是本實施方式的手柄130的側視圖。
圖5是表示圖4中手柄130的A-A線剖面結構的圖。
圖6是表示圖4中手柄130的B-B線剖面結構的圖。
圖7是表示圖4中手柄130的C-C線剖面結構的圖。
圖8是表示圖4中手柄130的D-D線剖面結構的圖。
圖9是表示圖4中手柄130的E-E線剖面結構的圖。
圖10是典型地表示本實施方式的手柄130的表面形狀的圖。
圖11是表示設想了把手抓持狀態(tài)的場合下手指及手掌的形狀的圖。
圖12是表示有關本實施方式的手柄130及比較例的力學模擬解析結果的圖，表示虎口部的皮膚剪切應力的分布。
符號說明如下100沖擊式傳動器(作業(yè)工具) 101本體部103電機殼體 105齒輪箱107側面部109后端部110驅動鉆頭(前端工具)120驅動電機 130手柄 130a把手基端130b把手前端 131觸發(fā)器132把手前部133把手后部 134連接部135第一把手區(qū)136第二把手區(qū)137第三把手區(qū)138第四把手區(qū)139第五把手區(qū)140電池具體實施方式
以下基于附圖，來說明本發(fā)明的“作業(yè)工具”的一種實施方式。在本實施方式中，作為作業(yè)工具一例，利用電動式(充電式)沖擊式傳動器來進行說明。該沖擊式傳動器稱為“作業(yè)工具”或“電動工具”。
本發(fā)明的一種實施方式的沖擊式傳動器100的外觀如圖1及圖2所示。圖1表示本發(fā)明一種實施方式的沖擊式傳動器100的側視圖，圖2表示從圖中右側來觀看圖1中的沖擊式傳動器100的后視圖。
如圖1及圖2所示，本實施方式的沖擊式傳動器100，在主體上大致包括下述部分而構成，這些部分為形成沖擊式傳動器100的外輪廓的本體部101；自由裝卸地安裝于該本體部101的前端區(qū)并進行各種螺釘?shù)穆葆斁o固作業(yè)的驅動鉆頭110；存放于該本體部101內的驅動電機120；手柄130；電池140。
本體部101具有電機殼體103及齒輪箱105。該本體部101構成本發(fā)明中的“本體部”。也可以將該本體部101與手柄130統(tǒng)稱為“本體部”。
在電機殼體103內存放有電動式驅動電機120，由該驅動電機120來驅動在齒輪箱105的前端一側突出的(安裝的)驅動鉆頭110。該驅動電機120與本發(fā)明中的“電機”相對應，作為被該驅動電機120驅動的從動體的驅動鉆頭110，相當于本發(fā)明中的“安裝于本體部的前端側的前端工具”。
在齒輪箱105內，配置有未特別圖示的使驅動電機120的輸出軸的旋轉適宜減速的減速機構；被該減速機構旋轉驅動的心軸；將球體作為傳遞部件由該心軸來旋轉驅動的錘體；由錘體來旋轉驅動的錘砧等。錘砧的前端，從齒輪箱105的前端突出，驅動鉆頭110自由裝卸地安裝于該突出的前端部上。
手柄130，是在作業(yè)時或攜帶時等由作業(yè)者抓持的把手，它對應于當作業(yè)者用手來抓持作業(yè)工具時，該手的抓持力(握力)所涉及的部分(區(qū)域)。該手柄130對應于本發(fā)明中的“手柄”。本實施方式的手柄130構成為從本體部101下方(本體部側)的把手基端130a朝向把手前端130b，在與驅動鉆頭110的軸向交叉的方向上長條狀地延伸。在該手柄130的把手前部，設有對驅動電機120的電源開關(省略圖示)進行接通操作的觸發(fā)器131。即，該觸發(fā)器131是由作業(yè)者來進行驅動電機120的驅動或停止操作的部件，且相當于本發(fā)明中的“觸發(fā)器”。
還有，在本實施方式中，包括手柄130的本體部101，具有由硬質材料(硬質合成樹脂材料等)形成的外殼部分(殼體部分)，但在該外殼部分的外周上，還設有由比硬質材料軟的軟質材料(軟質合成樹脂材料及橡膠材料等)形成的緩沖部。該緩沖部例如是圖1中的斜線所示的部件，至少由側面部107、后端部109、把手前部132、把手后部133及連接部134來構成。側面部107是形成于本體部101的兩側面的部位，后端部109是形成于本體部101的后端面的部位。把手前部132是形成于手柄130的前面及側面的部位，把手后部133是形成于手柄130的后面的部位。此外，連接部134是將側面部107、把手前部132及把手后部133連接狀地延伸的部位。通過設置如此構成的緩沖部，可以對抓持手柄130來進行作業(yè)的作業(yè)者提供柔軟的抓持感，而且在外觀上可對作業(yè)者提供嶄新的印象。
電池140，自由裝卸地安裝于手柄130的把手前端部(下端部)。該電池140，具有未特別圖示的作為向驅動電機120提供電流的電源的多個圓筒形電池單元(蓄電池)，將該多個圓筒形電池單元以橫臥狀配置狀態(tài)存放到軀干部分中。此外，除了本構成之外，還可以采用以下構成將一個或多個圓筒形電池單元以倒立狀配置狀態(tài)存放到軀干部分中。此外，在手柄130內的存放空間中，存放有連接驅動電機120與電池140的各種基板類及配線類。
在此，圖3表示在圖1的沖擊式傳動器100中，電池140的安裝狀態(tài)及卸下狀態(tài)。如圖3所示，本實施方式的電池140構成為存放有圓筒形電池單元的軀干部分的一部分或全部不從電池上面朝向上方突出，而是在電池安裝狀態(tài)下，在把手前端130b(把手前端部)下方的把手外區(qū)域上，配置圓筒形電池單元的軀干部分，即構成為圓筒形電池單元的軀干部分，未存放于手柄130內的存放空間內。該電池140，相當于本發(fā)明中的“電池”。本構成與下述構成相異即，圓筒形電池單元的軀干部分從電池上面朝向上方突出，且在安裝狀態(tài)下，將圓筒形電池單元軀干部分的一部分或全部存放于手柄內的存放空間，所謂插入式類型的電池構成。即，本實施方式的電池140構成為在把手外區(qū)域配置有圓筒形電池單元的軀干部分，且以滑動方式來進行電池安裝操作(安裝)及電池卸下操作(拆卸)，即被稱為所謂滑動式的類型。因此，可從安裝狀態(tài)，沿著滑動方向(與驅動鉆頭110的軸向交叉的方向)，按原樣來滑行移動該電池140，由此來進行卸下操作。
另外，從手柄130側卸下(拆卸)的電池140，可通過安裝在專用充電器上(省略圖示)來充電。
在如前述構成的沖擊式傳動器100中，當作業(yè)者抓持手柄130來扳動觸發(fā)器131，而接通電源開關時，驅動電機120便通電驅動，并經由減速機構、心軸、錘體及錘砧，而使驅動鉆頭110旋轉驅動，進行螺釘緊固作業(yè)。此外，由于沖擊式傳動器100的工作原理本身屬于周知的技術，因而為方便起見省略其詳細構成及作用說明。
作為采用了本實施方式的沖擊式傳動器100的作業(yè)方式，可設想以下方式在向前方按壓沿水平方向延伸的驅動鉆頭110的同時進行作業(yè)的方式；在向上方或下方按壓沿垂直方向延伸的驅動鉆頭110的同時進行作業(yè)的方式；在向上方或下方按壓沿斜方向延伸的驅動鉆頭110的同時進行作業(yè)的方式等。
接下來，參照圖4～圖12，來詳細說明本實施方式的手柄130的具體構成及作用。
另外，在采用如前述的滑動式電池140的本實施方式中，手柄130內的存放空間大小不受圓筒形電池單元的軀干部分的限制，因此本構成可作為對手柄130的形狀提高設計自由度有效的結構。即，在裝有插入式電池的作業(yè)工具中，手柄的形狀會受到存放于該手柄內的存放空間的圓筒形電池單元的軀干部分形狀的限制，而根據(jù)如本實施方式的滑動式電池安裝的構成，手柄的形狀不會受到圓筒形電池單元的軀干部分形狀的影響，對該手柄的形狀提高設計自由度。因此，本發(fā)明人利用本構成的特征，對于可降低作業(yè)者的手指負擔，而且即使在長時間的作業(yè)中，作業(yè)者的手既不會疲勞也不會疼痛的手柄形狀，進行了深入研究，其結果是，想到了以下所示的有效的手柄結構。
圖4表示本實施方式的手柄130的側視圖。
在圖4所示的手柄130中，第一把手區(qū)135，成為把手抓持狀態(tài)下拇指與食指之間的虎口部所在的區(qū)域。第二把手區(qū)136，成為把手抓持狀態(tài)下中指所在的區(qū)域。第三把手區(qū)137，成為把手抓持狀態(tài)下中指至無名指所在的中間區(qū)域。第四把手區(qū)138，成為把手抓持狀態(tài)下無名指所在的區(qū)域。第五把手區(qū)139，成為把手抓持狀態(tài)下小指所在的區(qū)域。作為一例，尤其將從第二把手區(qū)136至第五把手區(qū)139為止的區(qū)域，設定在從把手前端130b朝向把手基端130a在47.0mm±2％的范圍內。
此外，關于圖4中的手柄130的剖面結構，圖5中表示圖4中A-A線的剖面結構，圖6中表示圖4中B-B線的剖面結構，圖7中表示圖4中C-C線的剖面結構，圖8中表示圖4中D-D線的剖面結構，圖9中表示圖4中E-E線的剖面結構。在本實施方式中，這些各截面，成為沿著電池140長條狀延伸方向的面。
如圖5所示，手柄130的第一把手區(qū)135中的剖面結構構成為橢圓狀，作為一例，該截面中的把手前后方向的長徑a1，被設定為53.6mm±2％的范圍，把手左右方向的短徑b1，被設定為31.2mm±2％的范圍。
如圖6所示，手柄130的第二把手區(qū)136的剖面結構構成為橢圓狀，作為一例，該截面中的把手前后方向的長徑a2，被設定為46.0mm±2％的范圍，把手左右方向的短徑b2，被設定為34.5mm±2％的范圍。
如圖7所示，手柄130的第三把手區(qū)137中的剖面結構構成為橢圓狀，作為一例，該截面中的把手前后方向的長徑a3，被設定為45.4mm±2％的范圍，把手左右方向的短徑b3，被設定為33.7mm±2％的范圍。
如圖8所示，手柄130的第四把手區(qū)138中的剖面結構構成為橢圓狀，作為一例，該截面中的把手前后方向的長徑a4，被設定為43.3mm±2％的范圍，把手左右方向的短徑b4，被設定為32.0mm±2％的范圍。
如圖9所示，手柄130的第五把手區(qū)139中的剖面結構構成為橢圓狀，作為一例，該截面中的把手前后方向的長徑a5，被設定為38.7mm±2％的范圍，把手左右方向的短徑b5，被設定為29.4mm±2％的范圍。
如圖6～圖9所示，本實施方式的手柄130中的把手直徑(長徑及短徑)，在從第二把手區(qū)136開始到把手前端一側的范圍內，第二把手區(qū)136及第三把手區(qū)137中成為最大。因此構成為把手直徑(長徑及短徑)，隨著從最大直徑部朝向把手前端130b側而縮小，在第五把手區(qū)139中成為最小。此外，未特別圖示的各截面中的截面積及把手外周直徑也與把手直徑大致同樣，構成為在第二把手區(qū)136及第三把手區(qū)137中成為最大，而且隨著朝向把手前端130b側而縮小，在第五把手區(qū)域139中成為最小。
另外，在本實施方式中，作為一例，記載了沿著電池140的長條狀延伸方向的截面所涉及的把手直徑(長徑及短徑)值，但對于把手各部位中的把手直徑(長徑及短徑)值，可以考慮截面的位置和朝向、誤差和公差等來適宜設定。
一般而言，當抓持手柄時，如果小指能握牢(握緊)，便可有效地使用基于手掌整體的抓持力(握力)。有鑒于此，本實施方式中構成為把手的大小(至少把手直徑)在中指至無名指所纏繞的區(qū)域內達到最大，而在小指所纏繞的區(qū)域內達到最小。此時的第二把手區(qū)136及第三把手區(qū)137，對應于本發(fā)明中的“最大直徑部”，而第五把手區(qū)域139，則對應于本發(fā)明中的“最小直徑部”。此外，在本發(fā)明中，如本實施方式的最大直徑部(把手直徑成為最大的區(qū)域)的位置，與最大截面積部(截面積成為最大的區(qū)域)及最大外周長部(把手外周長成為最大的區(qū)域)的位置可以大體一致，也可以不一致。同樣，最小直徑部(把手直徑成為最小的區(qū)域)的位置，與最小截面積部(截面積成為最小的區(qū)域)及最小外周長部(手柄外周長成為最小的區(qū)域)的位置可以大體一致，也可以不一致。
此外，在圖4所示的X區(qū)域，即與第二把手區(qū)136相比更靠近把手基端130a中，構成為未特別圖示其截面形狀、且手柄直徑、把手外周長及把手截面積，相對小于第二把手區(qū)136。即，當作業(yè)者用手來抓持作業(yè)工具時，其手的抓持力實質上涉及的部分，隨著從把手基端130a側朝向把手前端130b側，形成為細→粗→細。
此外，圖10中典型地表示本實施方式的手柄130的表面形狀。
圖10所示的手柄130構成為把手前端130b側的后端面上的法線L1(與后端面上的連線L2正交的線)，在把手前方與驅動鉆頭110的軸線相交叉。即，在圖10中向左斜上方直線狀地延伸的法線L1，與幾乎沿水平方向延伸的驅動鉆頭110的軸線(省略圖示)在把手前方相交叉。如同法線L1那樣在把手前方與驅動鉆頭110的軸線相交叉的法線，只要是在把手前端側區(qū)域中的至少一部分中形成的構成即可，比如可以只在把手前端130b形成，或者也可以在從把手前端130b朝向把手基端130a的規(guī)定區(qū)域內形成多個。在本實施方式中，該法線L1基于后述的“人體數(shù)據(jù)分析”來設定。
此外，在圖10所示的手柄130中，沿上下方向對把手側面上的頂部連續(xù)連接的連線，比如對第二把手區(qū)136中的頂部P(B)、第三把手區(qū)137中的頂部P(C)、第四把手區(qū)138中的頂部P(D)、第五把手區(qū)139中的頂部P(E)連續(xù)連接的連線，形成曲線L3。在觀察圖10所示的把手側面的場合下，曲線L3構成為線上端朝向把手基端130a的后端側，且線下端朝向把手前端130b的前端側，從而以S字狀來延伸。在該場合下，在一個把手側面頂部中的連線按S字狀來延伸的情況下，另一個把手側面頂部中的連線便成為前述連線(S字狀)的鏡像。該曲線L3相當于本發(fā)明中的“連線”。本實施方式中，該曲線L3或沿著該曲線L3來延伸的延伸線L4，基于后述的“人體數(shù)據(jù)分析”來設定。
此外，圖10所示的手柄130中，構成為觸發(fā)器131的觸發(fā)器前面上的法線L7(與觸發(fā)器前面上的連線L8正交的線)，在把手前方與驅動鉆頭110的軸線相交叉。即，在圖10中向左斜上方直線狀延伸的法線L7，與幾乎沿水平方向延伸的驅動鉆頭110的軸線(省略圖示)在把手前方相交叉。觸發(fā)器131的觸發(fā)器前面，成為作業(yè)者進行扳動操作的食指接觸區(qū)。如同法線L7那樣，在把手前方與驅動鉆頭110的軸線相交叉的法線，可以在觸發(fā)器前面的一部分上形成，或者也可以在多個部分上形成。在本實施方式中，該法線L7基于后述的“人體數(shù)據(jù)分析”來設定。
另外，前述手柄130的手柄結構，取決于下述的人體數(shù)據(jù)分析、官能評價解析、力學模擬解析等。對本實施方式的手柄130而言，專門進行了基于采用了力學模擬解析及官能評價解析的評價的驗證，其結果是，確認出可以降低作業(yè)者的手指負擔，即使在長時間的作業(yè)中，作業(yè)者的手也不會感到疲勞及疼痛。
(人體數(shù)據(jù)分析)本發(fā)明人為了把握抓持手柄的作業(yè)者的手指及手掌形狀，而實施了手指及手掌的形狀取樣。取樣對象為20～40歲的日本成年男子30人。圖11表示設想了把手抓持狀態(tài)場合下的手指及手掌形狀。
該取樣結果，如圖11所示，從手的下面至虎口部為止的垂直距離d1平均為82mm，從手的根部至食指為止的水平距離d2平均為181mm。此外，沿著伸長狀態(tài)下的食指來延伸的延伸線L5相對水平線的延伸角度θ1平均為10°，手掌的凹部(凹陷部分)沿上下方向延伸的延伸線L6相對垂直線的延伸角度θ2平均為15°。此外，有關手掌的延伸線L6，可作為大致沿著感情線至智能線(也稱頭腦線)來延伸的線來規(guī)定。
在本實施方式中，根據(jù)該取樣結果，成為有關把手形狀的前述把手后端面上的法線L1，沿著有關手掌的延伸線L5來形成的手柄結構。由此，作用于手柄130的后端面的按壓力，便自然地在手柄130整體上均勻地作用。
此外，在本實施方式中，根據(jù)前述取樣結果，成為有關把手形狀的前述把手側面上的延伸線L4(曲線L3)，沿著有關手掌的延伸線L6來形成的手柄結構。即，鑒于在把手抓持狀態(tài)下的手掌上，尤其沿著感情線及智能線來形成凹部(凹陷部分)這一事實，本實施方式中構成為把手側面上的頂部(凸出部分)沿著該凹部來延伸，且該頂部(凸出部分)嵌入到凹部(凹陷部分)內。根據(jù)該構成，作業(yè)者可用整個手掌來均勻地抓持手柄130。
此外，在本實施方式中，根據(jù)前述取樣結果，有關把手形狀的前述觸發(fā)器前面上的法線L7，形成沿著關于手掌的延伸線L5來形成的手柄結構。即采用以下結構基于圖11中的延伸角度θ1，來設定觸發(fā)器131的位置及朝向，而使作業(yè)者易于用食指來施加觸發(fā)器131的扳動力。
(官能評價解析)本發(fā)明人從本實施方式的手柄130開始，實施了有關現(xiàn)有的各種手柄的官能評價解析。取樣對象者與前述人體數(shù)據(jù)分析的場合相同，并匯集了實際抓持了各手柄時的抓持感(適合感、適應感等)。
該匯集結果表明把手直徑大致整體上較細的形狀、把手直徑隨著中指→無名指→小指來變細的形狀、以及手掌整體與手柄表面均勻接觸的形狀，對于取樣對象者而言是適合的。前述手柄130的手柄結構，是滿足適合于取樣對象者的前述各形狀，即使在取樣對象者實際抓持手柄時的官能評價中，也得到了有關抓持感的較高評價。
(力學模擬解析)本發(fā)明者，作為本實施方式的手柄130及比較例所涉及的力學模擬解析，來求出各手柄中手柄表面的握力分布，并基于該握力分布來算出了手指及手掌各部位(虎口部、從食指至小指為止的部位及手掌部)中的壓力及皮膚剪切應力。其結果是，通過采用本實施方式的手柄130，可獲得手指及手掌各部位中的壓力及皮膚剪切應力的良好的值。
比如，在圖12中，作為有關本實施方式的手柄130(實施例)及比較例的力學模擬解析結果，表示了虎口部中的皮膚剪切應力分布。此外，作為比較例，采用了圖12中雙點劃線所示形狀的手柄。如圖12所示，尤其對手指及手掌施加到手柄的皮膚剪切應力而言，與比較例相比，實施例中的皮膚剪切應力得到大幅降低，確認出是一種難以引起虎口部疼痛的形狀。
如上所述，采用本實施方式的手柄130，可以實現(xiàn)下述手柄結構即，可降低作業(yè)者的手指負擔，并易于抓持且不易感到疲勞，即使在作業(yè)中，手(尤其是虎口部)也難以疼痛。
具體而言，本實施方式中構成為根據(jù)作業(yè)者的手掌形狀，把手前端130b側區(qū)域后端面上的法線L1，在把手前方與驅動鉆頭110的軸線相交叉，由此，當使把手抓持狀態(tài)下的手一邊向工具前方移動一邊進行作業(yè)時，作用于手柄130后端面的按壓力，便自然地在手柄130整體上均勻地作用。因此，可實現(xiàn)下述手柄結構即，作業(yè)者可以在向工具前端側均勻地按壓了抓持狀態(tài)下的手柄130的狀態(tài)下進行作業(yè)，即使在作業(yè)時，手也不會感到疲勞及疼痛。尤其是，法線L1沿著有關手掌的延伸線L5來形成，通過該構成，可以實現(xiàn)一種作業(yè)者易于將按壓抓持狀態(tài)下的手柄130時的按壓力傳遞給驅動鉆頭110的軸心的手柄結構。本實施方式的手柄130這種把手結構，對于可以將以本實施方式的沖擊式傳動器100為代表的前端工具一邊向各方向按壓一邊進行長時間作業(yè)的作業(yè)工具而言，是特別有效的。
此外，在本實施方式中，鑒于當抓持把手時，如果尤其是小指能握牢(握緊)，便可有效地使用基于手掌整體的抓持力(握力)這一事實，使把手的大小(把手直徑、把手截面積、把手外周長)，從中指至無名指所卷繞的區(qū)域朝向把手前端側而變小，尤其在小指所卷繞的區(qū)域內，把手的大小(把手直徑、把手截面積、把手外周長)達到最小。由此，可實現(xiàn)可有效地使用基于手掌整體的抓持力(握力)，且不易產生抓持疲勞的手柄結構。此外，對把手的大小(把手直徑、把手截面積、把手外周長)而言，可根據(jù)基于人種、性別及年齡等的手指及手掌大小的不同等，來適宜地設定最佳值。作為一例，在考慮到歐美人的手指及手掌大小一般大于東方人這一事實的場合下，在面向歐美人的設計中，可以在保持把手基本性能的同時，使把手的大小(把手直徑、把手截面積、把手外周長)增大到面向東方人的把手大小的106～110％左右，最好設定為108％左右。
此外，在本實施方式中構成為在上下方向連續(xù)連接把手側面上的頂部的連線，形成沿著把手抓持狀態(tài)下的手掌的大致感情線至智能線延伸成S字狀的曲線L3，由此，可實現(xiàn)把手側面的頂部(凸出部分)嵌入到手掌的凹部(凹陷部分)的適應感高的手柄結構。
本實施方式中構成為根據(jù)作業(yè)者的食指方向，觸發(fā)器131的觸發(fā)器前面上的法線L7，在伸開把手抓持狀態(tài)下的食指時，沿著該食指的延伸方向來形成，由此可實現(xiàn)作業(yè)者易于對觸發(fā)器131施加食指扳動力的合理結構。
在本實施方式中，通過采用在把手外區(qū)域配置圓筒狀電池單元的軀干部分的電池140，可以提高有關手柄形狀的設計自由度，從而可以良好地實現(xiàn)對于降低施加于作業(yè)者手指的負擔有效的手柄結構。
其它實施方式另外，本發(fā)明不只限于前述實施方式，可以設想基于本實施方式的各種應用例及變更例。比如，也可以實施采用了本實施方式的下述方式。
在前述本實施方式中，所述的是有關把手的大小(把手直徑、把手截面積、把手外周長)的手柄結構、有關把手前端130b側的后端面上的形狀(法線L1)的手柄結構、有關把手側面上的頂部形狀(曲線L3)的手柄結構，但在本發(fā)明中，只滿足這些手柄結構中的至少一個即可。
此外，在前述的本實施方式中，所述的是在手柄130的把手外區(qū)域，配置電池140的圓筒狀電池單元的軀干部分的場合，但本發(fā)明中，如果可在不影響所希望的手柄形狀的范圍內，實現(xiàn)圓筒狀電池單元的小型化等，則也可以構成為將該圓筒狀電池單元的軀干部分存放到手柄內的存放空間內。
在前述的本實施方式中，作為作業(yè)工具一例，以用于螺釘緊固作業(yè)的沖擊式傳動器100為例進行了說明，但本發(fā)明不限于沖擊式傳動器100，也可適用于在切割作業(yè)、切削作業(yè)、磨削·研磨作業(yè)、打釘作業(yè)、鉚接作業(yè)、或者打孔作業(yè)中所用的各種作業(yè)工具。此時，對前端工具的驅動方式而言，可適當采用利用由充電式或交流電源來驅動的驅動電機來驅動前端工具的構成、以及利用空氣或氣體壓力來驅動前端工具的構成等。總之，對于具備作業(yè)時作業(yè)者抓持的手柄的各種作業(yè)工具，均可適用本發(fā)明。
權利要求
1.一種作業(yè)工具，具有本體部；前端工具，其安裝于前述本體部的前端側；驅動單元，其存放于前述本體部內，且驅動前述前端工具；手柄，其從前述本體部側的把手基端朝向把手前端，在與前述前端工具的軸向交叉的方向上長條狀地延伸，該作業(yè)工具的特征在于前述手柄構成為該手柄的各部位中，在把手前端側區(qū)域后端面上的法線，在把手前方與前述前端工具的軸線相交叉。
2.根據(jù)權利要求1所述的作業(yè)工具，其特征在于前述手柄構成為沿著當把手抓持狀態(tài)下的食指伸開時、該食指所延伸的方向來形成前述法線。
3.一種作業(yè)工具，具有本體部；前端工具，其安裝于前述本體部的前端側；驅動單元，其存放于前述本體部內，且驅動前述前端工具；手柄，其從前述本體部側的把手基端朝向把手前端，在與前述前端工具的軸向交叉的方向上長條狀地延伸；觸發(fā)器，其設于把手前部，且由作業(yè)者來進行前述驅動單元的驅動及停止操作的任意一種，該作業(yè)工具的特征在于其構成為觸發(fā)器前面上的法線在把手前方與前述前端工具的軸線相交叉。
4.一種作業(yè)工具，具有本體部；前端工具，其安裝于前述本體部的前端側；驅動單元，其存放于前述本體部內，且驅動前述前端工具；手柄，其從前述本體部側的把手基端朝向把手前端，在與前述前端工具的軸向交叉的方向上長條狀地延伸，該作業(yè)工具的特征在于前述手柄構成為與前述前端工具的軸向相關的截面形成為橢圓狀，在該手柄的各部位中，在前述把手基端與前述把手前端之間的區(qū)域中，具有前述截面上的長徑及短徑均成為最大的最大直徑部，且在比該最大直徑部更靠把手前端側，具有前述截面上的長徑及短徑均成為最小的最小直徑部。
5.根據(jù)權利要求4所述的作業(yè)工具，其特征在于前述手柄構成為前述最大直徑部，形成在把手抓持狀態(tài)的中指至無名指所對應的區(qū)域，前述最小直徑部，形成在把手抓持狀態(tài)的小指所對應的區(qū)域。
6.一種作業(yè)工具，具有本體部；前端工具，其安裝于前述本體部的前端側；驅動單元，其存放于前述本體部內，且驅動前述前端工具；手柄，其從前述本體部側的把手基端朝向把手前端，在與前述前端工具的軸向交叉的方向上長條狀地延伸，該作業(yè)工具的特征在于前述手柄是S字狀地延伸的構成，即在上下方向連續(xù)連接把手側面上的頂部的連線的線上端，朝向前述把手基端的后端側，而線下端則朝向前述把手前端的前端側。
7.根據(jù)權利要求6所述的作業(yè)工具，其特征在于前述手柄構成為前述連線大致沿著把手抓持狀態(tài)下的手掌的感情線至智能線延伸。
8.根據(jù)權利要求3～7任意一項所述的作業(yè)工具，其特征在于前述手柄構成為該手柄的各部位中把手前端側區(qū)域后端面上的法線，在把手前方與前述前端工具的軸線相交叉。
9.根據(jù)權利要求1～8任意一項所述的作業(yè)工具，其特征在于具有作為前述驅動單元的電機；電池，其向該電機提供電流，且自由裝卸地安裝于前述手柄的把手前端部，前述電池構成為具有存放一個或多個圓筒形電池單元的軀干部分，在電池安裝狀態(tài)下，該軀干部分被配置到比前述把手前端部更靠下方的把手外區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在構成為作業(yè)者抓持手柄來進行作業(yè)的作業(yè)工具中，對于降低施加于作業(yè)者的手指負擔有效的技術。作為本發(fā)明的作業(yè)工具的沖擊式傳動器(100)構成為手柄(130)各部位中把手前端(130b)側區(qū)域后端面上的法線，在把手前方與驅動鉆頭(110)的軸線相交叉。
文檔編號B25B21/00GK1817572SQ20061000129
公開日2006年8月16日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權日2005年2月10日
發(fā)明者榊原和征, 古河清澄 申請人:株式會社牧田