CN1676255A - 人体工程学斜切锯把手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人体工程学的斜切锯，它具有底座和锯臂组件，锯臂组件在其固定端铰接地装在底座上，并且臂组件具有远端，在远端上形成向外伸出的把手。臂组件的中央区域具有支撑切割盘的旋转轴。优选地，把手具有尺寸适合操作者手指的细长抓持部分，以及掌垫部分，掌垫部分从抓持部分向外延伸到操作者手的根部下侧，当臂降下时将作用于操作者手腕上的弯曲扭矩减小到最低程度。理想上，把手的转动方向与切割盘的倾转方向相反。优选地，把手在与锯片倾转的相反方向上绕臂轴线的取向可以调节，从而当斜切锯在倾转切割盘模式下应用时，可以将把手与水平面的偏差减小到最低程度。

Description

人体工程学斜切锯把手

相关申请的交叉引用

本申请是2001年1月21日提交的美国专利申请09/771775的部分继续申请，上述申请于2003年12月9日授权为美国专利6658976。

技术领域

本发明涉及斜切锯，特别是为其设计的人体工程学把手。

背景技术

具有圆锯片的电动斜切锯一般地包括三种基本设计。一种设计是简单的切断锯，其锯片装在铰接的可插入工件中的臂上。在第二种设计中可以发现，臂的取向可以相对于锯的挡板倾斜，在一个切割角度范围内提供简单的斜切锯。斜切锯另外具有组合斜切锯设计，其中插入工件和从工件中拉出的臂绕着基本垂直的斜切轴以及水平斜面或倾转轴可以调节，使操作者切割组合斜接。第三种通用型斜切锯是与组合斜切锯类似的滑动组合斜切锯，但是臂组件能沿滑动面水平运动，与传统斜切锯相比，在给定的锯片直径下可以切割更宽的板材。

所有斜切锯通常在臂的远端具有把手，当锯片插入工件时为操作者提供抓持。对于滑动组合斜切锯，把手还可以使操作者相对于工件水平地平移锯片。把手已经被制成多种不同的形状。三种常见的把手是垂直取向的手枪握把式把手，水平D形把手，或者简单细长的直线或略微向外弯曲延伸的把手，它有时被称为“香蕉”把手。“香蕉”把手通常应用在简单的斜切锯中，而垂直或水平设计的手枪握把或D形把手常常应用在组合斜切锯和滑动组合斜切锯中。

由于滑动组合斜切锯的高度可调节性，因此与高度的把手运动相关，把手常常在插入切割运动的所有过程或部分过程中难以抓持或不便抓持，特别是在极限倾转角度上。另外，特别是在大建设项目中重复地插入切割时，操作者的手腕疲劳。本发明的目的是提供一种斜切锯，它具有人体工程学设计的把手，通过把手相对于操作者的舒适取向，以及通过将对操作者手腕的扭矩减小到最低程度，甚至在极端倾斜的切割过程中，对操作者的疲劳减小到最低程度。

发明内容

因此，本发明的斜切锯具有底座和臂组件，臂组件具有固定端并铰接地装在底座上，其自由远端形成间隔向外的把手，可以被操作者抓持，其中央区域具有支撑切割盘的旋转轴。在优选的实施例中，把手具有横向细长的抓持部分，其大小可以被操作者的手指包绕而被抓持，把手还具有掌垫部分，从抓持部分向外朝操作者延伸足够的距离到达操作者手掌的根部下侧。当操作者抓持把手并将切割盘下降到工件中时，掌垫部分将向下的作用力从操作者的手传递到把手上，从而将作用在操作者手腕上的扭矩减小到最低程度。

一个优选的把手设计具有相对于臂轴线取向的把手，从而当从靠下的位置观看臂时把手基本是水平的。优选地，臂还包括可转动接头，使把手的取向绕臂轴线改变并固定在操作者选择的舒适位置，进行特殊的组合切割。更优选地，本发明的斜切锯将同时包括掌垫和可转动接头的特征，但是，本发明的斜切锯可以仅仅使用掌垫或可转动接头中的一个特征进行制造。

附图说明

图1是本发明斜切锯的透视图；

图2是表示操作者的手相对于图1中斜切锯把手的方向的部分顶视图；

图3是沿图2中线3-3截取的、表示操作者手的方向的侧面正视图；

图4是表示插入切割过程中操作者手和臂相对于斜切锯的方向的右侧正视图；

图5是另一个斜切锯实施例的透视图；

图6是图5的斜切锯的前侧正视图；

图7是另一个可调节把手实施例的分解透视图；

图8是另一个锁栓设计的剖视图；

图9是第二备选的可调节把手实施例的透视图；

图10是图9的第二备选的可调节把手实施例的下部透视图；以及

图11是图9的第二备选的可调节把手实施例的下侧视图。

具体实施方式

图1所示的斜切锯10是本发明的一个优选实施例。斜切锯10具有底座12，旋转台14装在底座12上，并且围绕基本垂直的Z轴15转动。臂组件16具有固定端18，固定端18铰接地装在底座12的旋转台14上。臂组件16还具有形成在臂组件16上与固定端18相反的自由远端的把手20。臂组件16沿臂轴线22延伸，并具有位于固定端18与把手20之间的臂中央区24。臂中央区24具有旋转轴26，旋转轴26装有旋转切割盘28。旋转切割盘通常是圆锯片或者也可以是磨轮。旋转轴26通过传统的齿轮减速机构(未图示)由电机30驱动运转。

在图1中表示的臂组件16处于靠下的位置。臂组件16通常由弹簧偏压到升高的上部位置，从而旋转切割盘28间隔地位于旋转台14的上表面。当需要进行切割时，操作者抓住把手20，并通过分别用手指以及大拇指同时按下开关32和联锁34将锯打开，使电机驱动切割盘28旋转。当切割盘28全速旋转时，操作者将臂16向靠下的位置转动。当臂的固定端18绕臂的铰接轴36转动时，切割盘28切割工件，其中臂的铰接轴36平行于旋转轴26的轴线。底座12还装有挡板38，挡板38与底座12的上表面和旋转台14相接，底座12在切割操作过程中支撑木板或类似的材料。在图1中，旋转台14的取向使锯片28的平面垂直于挡板38，用于90°切割。当需要进行传统的斜切割时，通过松开台锁40转动旋转台14并重新锁住台锁40，使切割盘28的平面相对于挡板38倾斜。类似的倾转锁机构使操作者改变倾转角度，进行斜面切割或组合切割。

图2以放大的平面图表示把手20，其中操作者抓持把手的右手用双点划线表示。开关32和联锁34相对于把手20的方向是靠近操作者的食指和拇指。从图2以及图3的侧剖视图可以看出，把手20由细长的抓持部分42和掌垫部分44组成。细长的抓持部分42的尺寸可以使操作者的手指包裹着它。掌垫部分44朝向操作者向外延伸足够的距离到达操作者手掌的掌根部分下侧，如图3所示。这种设计在操作者将把手20向下推动以下降臂组件16时，将对操作者手腕的扭矩减小到最低程度。

优选地，掌垫部分44具有支撑在结构掌垫部分48上的软的掌垫部分46，便于在长时间使用过程中使操作者进一步感到舒适。理想上，细长的抓持部分42具有最大垂直厚度T，如图3所示，T在1.5”到2.5”之间。并且，沿臂轴线测量的把手长度L在3”到4.5”之间。这个长度在切割运动过程中足以支撑操作者手掌的掌根，从而将作用在操作者手腕上的扭矩减小到最低程度。

图4表示操作者手掌相对于斜切锯10的把手20和臂组件16的取向。把手20的截面形状基本是椭圆形的或卵圆形的，如图3所示。当切割盘28垂直台14时，把手在X轴上测量的横向长度足够宽，能容纳操作者的手。在图示的实施例中，把手20在平面图中基本是U形的，但是仅支撑在细长抓持部分42一侧的手枪握把设计也可以起到这种功能。优选地，掌垫部分44不比操作者的手宽。理想上，掌垫部分不能向左朝联锁34延伸到操作者手掌以外，以便操作者拇指按压联锁和开关按键时不干扰操作者拇指的运动。

在斜切锯10的实施例中，细长抓持部分42基本平行于轴26。以这种方式，当切割盘28的方向垂直于台14时，细长抓持部分42是水平的。另外，当从把手一端沿臂轴线22看把手时，细长抓持部分可以稍微地顺时针转动。当切割盘28垂直于台14时，顺时针转动细长抓持部分20°到30°不会负面影响性能，并且对于组合斜切锯来说，当切割盘28的平面绕Y轴50逆时针倾转时，能明显改善操作者的舒适度。应该注意到当臂组件16和切割盘28绕Y轴50倾斜时，臂铰接轴36同样旋转，由水平变为倾斜。由于从前侧看，组合斜切锯通常能绕Z轴向左(即，逆时针)运动45°，转动把手20°到30°对于固定的把手位置是一个很好的折衷，这在带运动的整个运动范围内，典型地是逆时针转45°，当进行直角切割以及斜面切割时使操作者感到舒适。

本发明的另一个实施例表示在图5中的斜切锯60。斜切锯60与斜切锯10的不同仅仅在于臂组件62的结构。臂组件62由固定端64、臂组件62相反一端的把手66以及沿臂轴线70在二者之间延伸的中央部分68构成。臂组件62包括可转动的接头72，使把手66基本绕把手轴线70转动，从而把手的取向可以相对于切割盘(锯片或磨轮)74改变。优选地，把手66能在可转动接头处自由转动，转动的范围与切割盘相对于底座的倾斜范围匹配。对于能向左逆时针倾转的斜切锯，把手66能顺时针转动，从而将把手与水平面之间的偏差减小到最低程度。把手运动与锯片倾转范围的一一对应是方便的，但不是必需的。在极限锯片倾转角度下把手轻微偏离水平面是可以接受的。理想上，如果斜切锯逆时针倾转45°，则把手能在0°到30°之间运顺时针动。更优选地，当斜切锯既能顺时针又能逆时针倾转时，斜切锯把手66能在锯片倾转的相反方向转动最高达到40°。

为了便于把手66转动，提供了一个制动按钮76，当操作者按下时能使把手转动。当释放制动按钮76时，传统的弹簧偏压机构将把手锁在其位置上。在可转动接头72上装有标尺78或指针，为把手绕轴70的转动量提供可视的指示。

需要注意的是，在斜切锯60中所示的可转动把手的特征，可以与参考斜切锯10在先前描述的掌垫一起使用，或者应用于没有掌垫的传统手枪握把或D形把手形斜切锯的把手。如图5所示，其中未使用掌垫，而在把手66的外表面上装有联锁80，开关82装在向内的表面上。另外，可以安装掌垫84，如图5中的双点划线所示，在这种情况下联锁86装在把手66的左侧，以便于操作者的右手拇指按压。

另一个可转动的把手组件90表示在图7中。把手组件90可以相对于臂组件94绕轴92在有限的转动范围内转动。把手组件90的取向可以由操作者设置在所需位置进行特殊切割，并且利用轴向对齐的锁销96和旋钮把手98将其可释放地锁定在其位置上，而不是使用图5实施例中的弹簧偏压的制动器。

为了用最小的轴向夹持力将把手组件90锁定在其位置上，优选地，在把手组件90和臂组件94的配合表面上提供配合的径向槽或棘轮齿100，如图所示。

图7所示的旋钮把手98位于臂组件94的后面，但是，它也可以位于把手90的前面。图中所示的旋钮把手98是一个简单的单件设计，但是也可以使用凸轮锁或快速释放型旋钮机构，如美国专利6241322(Phillips)和3807761(Brilando)中披露的，这些专利在此引用作为参考文献。

为了在把手组件90与臂组件94之间保持最小的夹持力，锁销96’设计成插入螺旋弹簧102和卡环104。螺旋弹簧轴向压迫并紧靠一部分臂组件94，卡环104连接到锁销96’上，对臂组件94和把手组件90施加轴向夹持力。当操作者松开旋钮把手98时，棘轮齿100作为制动器将把手保持在其位置上，直到操作者克服螺旋弹簧102的轴向偏压力将把手组件90转动到所需位置上。一旦把手到达所需位置，操作者就拧紧旋钮把手98，在拧紧过程中把手组件不移动或者不会对不齐。

第二备选实施例的可转动把手组件110表示在图9中。这个可转动把手组件110非常类似于图7所示的可转动把手组件90。改进之处在于把手112的几何形状以及把手组件114和臂组件116之间的配合棘轮齿的结构。图9中不能看到的棘轮齿形成在把手组件114的轮毂118和臂组件116的轮毂120上。

把手112的纵向长度足以使操作者的手以手枪握把的方式抓持。把手112装有放大的掌垫部分122，如图9所示，掌垫部分122向外延伸到操作者手掌的下侧。把手112还装有下支座124，下支座124垂直地从把手向外延伸，当操作者右手抓持把手时，下支座124紧靠在操作者小指下方的操作者手的肉质边缘部分，如图9所示。开关126装在把手112的相反内侧部分上，可以被操作者的食指或食指和相邻的手指按压。掌垫部分122的上表面装有橡胶盖128，从而提供像柔软橡胶一样的抓持表面。

在图10中，图示的可转动把手组件110已经卸下了把手组件114和臂组件116的上部。配合的棘轮齿130位于把手组件的轮毂118和壁组件的轮毂120上。如图所示，穿过臂组件的轮毂120具有弧形槽132。连接开关126和锯的电机的电线穿过此弧形槽132。为了防止电线被夹住，安装了管状套管134，当把手绕棘轮齿130转动时，作为把手组件114相对于臂组件116转动的限位。当然，也可以安装参考图7和8在上面描述的锁销和锁定把手。

为了进一步向操作者提供舒适和控制，当操作者的手抓持把手112时，把手112的下侧装有拇指支撑136(如图11所示)。拇指支撑136基本沿螺旋状围绕把手112延伸，当操作者抓持把手112时符合操作者拇指的自然曲线。

虽然图示和描述了本发明的实施例，但并不是说这些实施例图示和描述了本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性的，而不是限制性的，并且可以理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以做出不同的变化。

Claims (20)

1.一种斜切锯，包括：

底座；

臂组件，臂组件具有固定端、自由远端和中央区域，固定端铰接地装在底座上，自由远端形成与其间隔向外的把手，中央区域处于固定端与自由远端之间并具有支撑切割盘的旋转轴；

其中把手具有横向取向的细长抓持部分，其大小可以被操作者的手指包绕，把手还具有掌垫部分，掌垫部分从抓持部分向外延伸一段距离，足以到达操作者手掌的根部下侧，从而当操作者朝底座下降把手使切割盘加工工件时，掌垫部分将向下的作用力从操作者的手传递到把手上，从而将作用在操作者手腕上的扭矩减小到最低程度。

2.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于细长抓持部分还包括锁件和开关，锁件横向延伸到抓持部分左侧靠近操作者拇指，开关装在抓持部分上并从抓持部分上向内伸出，靠近操作者的食指。

3.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于掌垫部分还包括覆盖在较硬的结构垫件上的软弹性垫。

4.如权利要求1所述的斜切锯，其特征在于当在降下位置的平面图中观看臂时，臂沿基本垂直旋转轴的臂轴线延伸。

5.如权利要求4所述的斜切锯，其特征在于臂包括可转动接头，使把手的取向可以绕臂轴线改变并固定在操作者选择的位置上。

6.如权利要求5所述的斜切锯，其特征在于可转动接头具有足够的行程，使细长抓持部分在水平位置与另一个位置之间运动，所述另一个位置是绕臂轴线从水平位置逆时针转动至少30°的位置，这个角度是当臂下降并且旋转轴基本水平时测量的。

7.如权利要求4所述的斜切锯，其特征在于沿臂轴线测量，把手从头到尾的长度在3”到4.5”之间。

8.如权利要求7所述的斜切锯，其特征在于当把手处于降下的水平取向时，把手的最大垂直厚度在1.5”到2.5”之间。

9.如权利要求8所述的斜切锯，其特征在于细长抓持部分还包括锁件和开关，锁件横向延伸到抓持部分左侧靠近操作者拇指，开关装在抓持部分上并从抓持部分上向内伸出，靠近操作者的食指。

10.一种斜切锯，包括：

底座；以及

臂组件，臂组件具有固定端、自由远端和中央区域，固定端铰接地装在底座上，自由远端形成与其间隔向外的把手，中央区域处于固定端与自由远端之间并具有支撑切割盘的旋转轴；所述把手包括抓持部分，抓持部分通过可转动接头连接到所述臂的中央区域，从而使所述把手绕公共铰接轴转动；所述可转动接头具有锁机构，锁机构与臂中央区域配合，用于使把手绕所述铰接轴选择性转动，并用于在斜切锯的切割过程中保持所述把手相对于所述中央区域的选择取向。

11.如权利要求10所述的斜切锯，其特征在于当臂降下并且旋转轴处于水平时测量，把手离开水平面的转动在至少0°到30°之间是可调节的。

12.如权利要求10所述的斜切锯，其特征在于锁机构包括穿过把手与臂之间的可转动接头的长螺栓，以及与螺栓配合的操作者可拧动的锁定把手，从而将把手和臂轴向夹持在操作者选择的取向上。

13.一种斜切锯，包括：

底座；以及

臂组件，臂组件具有固定端、自由远端和中央区域，固定端铰接地装在底座上，自由远端形成与其间隔向外的把手，中央区域处于固定端与自由远端之间并具有支撑切割盘的旋转轴；所述把手通过可转动接头连接到所述中央区域，从而允许所述把手绕穿过其的纵向轴线转动；

其中锁机构包括穿过把手与臂之间的可转动接头的长螺栓，以及与螺栓配合的操作者可拧动的锁定把手，从而将把手和臂轴向夹持在操作者选择的取向上。

14.如权利要求13所述的斜切锯，其特征在于所述可转动接头包括标记和相应的对齐结构，从而为所述第二把手部分绕所述中央纵向轴线的把手转动量提供可视的指示。

15.如权利要求13所述的斜切锯，其特征在于把手具有掌垫部分，掌垫部分包括覆盖在较硬结构件上的软弹性垫。

16.如权利要求13所述的斜切锯，其特征在于当把手处于降下的水平方向时，把手的最大垂直厚度在1.5”到2.5”之间。

17.如权利要求13所述的斜切锯，其特征在于沿臂轴线测量，把手从头到尾的长度在3”到4.5”之间。

18.如权利要求17所述的斜切锯，其特征在于当把手处于降下的水平取向时，把手的最大垂直厚度在1.5”到2.5”之间。

19.如权利要求10所述的斜切锯，其特征在于为了使操作者进行组合斜切割，臂在底座上的铰接安装绕垂直和水平轴线可以调节。

20.如权利要求19所述的斜切锯，其特征在于把手的转动程度与臂绕水平轴线的调节程度相同，从而使把手在组合斜切割过程中保持在水平方向。

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