手持電圓鋸的改良性設計研討

王吉喆 潘 磐 張新宇

（1.中國電子科技集團公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；2.國家級工業設計中心（中電38所），安徽 合肥230088）

手持電圓鋸的改良性設計研討

王吉喆1,2潘 磐1,2張新宇1

（1.中國電子科技集團公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；2.國家級工業設計中心（中電38所），安徽 合肥230088）

工具類的產品設計，特別是電動工具，往往設計是具有一定難度的，因為其受到很大的局限性，因此，對于工具類別的設計來說，設計師如同戴著鐐銬的舞蹈家一樣，要以最小的尺度演繹出最完美的精彩。本文對目前電圓鋸的功能、造型、材料、色彩、人機關系、消費人群與市場等設計要素進行分析，從而得出目前市場上電圓鋸設計可以進行突破和改良的要素。以如何體現產品中造型與功能交融而產生的技術美，考慮特殊使用者的人性化設計為重點，基于調研結果為基礎對電圓鋸進行了設想，提出新的設計概念。

電圓鋸；工業設計；改良性；人性化設計

對于不同的產品類別，設計的方法不同，理念也不同，設計師需要將各種要素進行組合拼裝，再加以提煉升華，最后進行修飾完善，才有了具有真正意義上的產品。

改良性產品設計是基于現有產品基礎上的優化和改進設計，目的是讓產品更適合于人的需求，市場的需求，環境的需求或更適應新的技術手段。由于科學和技術是在不斷發展與進步的，因而從某種層面上來說產品也是可以不斷被改造和優化的。

工具類的產品設計，特別是電動工具，往往設計是具有一定難度的，因為其受到很大的局限性，比如說國家標準的限定，內部零件的空間制約以及安全規定的要求。這里針對家用手持電圓鋸進行改良性設計，探討在總體造型不變的前提下，如何通過外觀造型的設計，使其更加易用、安全、美觀，符合人性化設計的理念，從而使其具有更高的附加價值。

1 設計概念立案階段

電圓鋸屬于普通電鋸的一類，常用于尺寸較大而且無法使用臺鋸進行切削的材料上，例如大面積的木板和粗長的木方截斷、塑料、大型電纜、玻璃鋼等多種材料。大多數的手持電圓鋸在切身和切削角度可以進行調節?，F有的電圓鋸產品中主要分為專業級電圓鋸和通用級電圓鋸兩大類，本次設計重點是通用級電圓鋸的改良設計。

手持電圓鋸主要用于木材、塑料等材料的鋸割，電動工具生產廠家根據客戶的需要，從而設計出不同類型的電圓鋸，但無論是多功能電圓鋸還是專業型高精度的電圓鋸，統一的要求都是功率重量比大，操作舒適，造型美觀，維護簡易，使用壽命長，安全性能高。

近年來，市場對電圓鋸的要求越來越高，同時隨著技術的發展，使得電圓鋸的功能也愈發豐富。因此，電圓鋸未來設計發展顯現出如下幾個方面的特征：

1.1 環保節約型

吸塵始終是電圓鋸的一個薄弱環節，而且在現有的技術基礎上，想要徹底的解決電圓鋸的吸塵問題幾乎是不可能的，環?；木G色設計一直是現代設計理念中為大家所倡導的，如何處理好電圓鋸工作過程中不可避免的產生的大量切屑是未來電圓鋸設計中的一個重大問題。同時，作為較大功率的電動類工具，電圓鋸工作時消耗的一部分能量轉化為熱能消失，并且產生大量的噪音，這也是需要我們從節約角度所考慮的。

1.2 高新電子技術

在目前的電圓鋸[1]設計中，已經有一些使用電子技術的例子，比如運用激光橋準等等，不僅提高了操作的性能，同時保證了加工質量，使用更加靈活，提升了產品附加價值，將電動工具的使用指向一個新的方向。同時在未來的電圓鋸設計中，會有更多更高新的電子技術應用其中，在這里可以大膽的預測自動控速技術，激光切割技術，液冷技術都有可能會運用到電圓鋸上，從而設計出高度智能化，機電一體化，高精度和高效率的電圓鋸。

1.3 人性化設計

人性化設計[2,4]是一個范圍很大的設計理念，在現有的電圓鋸以及其他類電動工具設計中，很值得從這個角度進行思考和探索，比如說習慣左手發力的人使用這類電動工具時是否感到不方便等。能不能通過拓展功能或者結構來更好的做到為人的設計，相信可以在未來的電圓鋸設計中看到。

2 手持電圓鋸的意向尺度分析

設計是以人為中心而進行的，因此，從產品使用者的心理出發去探尋設計的要素是十分必要的，這既是研發產品的基礎，也是進行設計的依據。在這個推理求證的過程中，意象尺度法就是一種常見有效的評價手段。

意象尺度法主要是借助實驗、統計、計算等科學方法，通過對人們評價某一事物的層次心理量的測量、計算、分析，降低人們對某一事物的認知維度，并得到意象尺度圖，比較其分布規律的一種方法[3]。

在對現有產品外觀分析的過程中，瀏覽大量已經成型的設計，并相互比較，甄別出不同之處與相似之處，總結出整個產品的統一特點，從而為方案的選擇和評判做出依據，這便是意象尺度法運用于設計分析的體現。在詳細的比較了大部分現有電圓鋸產品的外觀造型后，得出最直觀的的兩組形容詞對：精巧——厚重，柔和——冷峻。對現有產品的造型進行分析，很明顯的看出柔和厚重的產品占有的比重較大，相對而言精巧的產品也受到消費者的歡迎。

3 電圓鋸設計分析

3.1 功能設計分析

電圓鋸的基本功能是切鋸材料，分為垂直切鋸和斜切鋸。除此之外，還需要對其他附加功能進行考慮

3.1.1 少切屑切鋸

電圓鋸進行工作時切鋸的速度很高，產生大量的切屑，大部分沿著鋸片的切線方向隨著排屑孔排出，小部分隨著鋸片旋轉，因此，少切屑切鋸和及時排屑是當前電圓鋸設計中很少思考并加以解決的問題。電圓鋸的吸塵能力與保護罩的外形，排屑孔的形狀還有附加導氣系統所決定。在對排屑孔進行調研的過程中，發現排屑孔的形狀大小和位置略有區別，最顯著的是在保護罩的側面開孔和后面開孔兩種方式。其實在所有的電圓鋸排屑孔設計中，可以放置的位置一共有4種位置：鋸縫楔之上，正面，反射面，正面。電圓鋸排屑孔的形狀也不盡相同，大約50%的電圓鋸配有一個三角形的排屑孔，其余電圓鋸的排屑孔橫截面有32%為圓形，14%為錐形，還有很少的電圓鋸排屑孔是橢圓形的，僅占6%。

3.1.2 激光校準功能

在電圓鋸工作的過程中，往往由于機器的劇烈震動或者不可避免的因素導致切鋸的走向并不是按照原定的路線行進，如果在電圓鋸上保護罩的前方加載一個激光校準器，射出的光線可以指引工具推進的方向。

3.2 造型設計分析

3.2.1 上保護罩外觀設計分析

在對上保護罩進行設計時，需要考慮的方面很多。第一點是整體的外觀形態需要給用戶直觀的產品語意，即電圓鋸鋸片的轉動方向可以通過上保護罩的輪廓曲線體現出來，同時按照規定要求，必須在上保護罩顯示指向鋸片的轉動方向，可以直接在上保護罩的外側的左右任一邊設計出方向箭頭形狀用以示意。

3.2.2 手柄外觀分析

手柄分為輔助手柄和開關手柄，在開關手柄上有安全鎖。開關手柄內置電源線，它的造型直接影響整個產品的外觀和使用者的使用方式，因此是設計中的重點，針對手柄的外觀設計，應該從操作電圓鋸的受力方向并與輔助手柄的造型互為呼應著手。輔助手柄造型雖然簡單，但是其造型設計是能夠讓使用者感到操作舒適和方便的地方，輔助手柄的造型分為兩大類，分別是持握式和抓握式。

3.3 “以人為本”的設計分析

對電圓鋸的人機工學分析，首先應從人機交互界面開始，電圓鋸與使用者之間有直接接觸的部位主要有三處。第一，手柄和輔助手柄與人手掌的接觸，從人機工學的角度考慮，完全貼合手心的手柄形狀并不是最好的選擇，因為長時間的工作后由于過于緊貼反而會增加手掌肌肉的疲勞度，因此，一個合適的手柄和輔助手柄造型是影響電圓鋸人機工學的重要因素。第二，松開桿和調節旋鈕的位置與形狀也影響使用者的操作，松開桿的形狀分為很多種，有直桿、斜桿、長園桿、卡口旋鈕等，對于松開桿來說，能讓使用者以最小的力度調整固定式十分重要的。第三，切深標尺的位置在現有的電圓鋸設計都是放置在上保護罩的內側，不僅僅使得使用者調整切深是查看刻度不方便而且影響了整個電圓鋸的外觀造型的對稱美感。

除此之外，在對電圓鋸進行人性化設計思考的時候，需要去考慮針對特殊使用人群所規劃的設計，比如說當使用者更習慣左手持力的使用工具時，面對現有電圓鋸的使用方式，必然是不習慣不方便的，如何通過結構或者造型的修改來解決此類問題，是本課題研究的一個很重要的內容。

4 設計立案階段

在外觀設計的思考過程中，首先想到的是產品形象的語意何在，當使用者第一時間看到產品時，能不能直觀的表達出設計師的意念和想法，全在于產品的語意是否直觀的表達出來。對上保護罩的造型設計，無疑是最佳的突破點。

在試用電圓鋸加工的時，發現調節切深時總需要將頭側向一邊觀察刻度，不僅不易觀察，而且使得脖子發酸，如果把切深標尺放在上保護罩的后方，則在調節切深時很直觀的看到刻度的調整，而且讓整個電圓鋸的外觀造型更具有一種平衡的美感。

從調研中得知一部分的使用者更習慣用左手發力，或者有時需要從左手方向上對材料進行切鋸，針對人性化設計的理念，此時如果不改變原有的手柄和輔助手柄的造型而按照左右手互換的方式去進行加工的話，使用者會感到十分別扭而且無法發力。電圓鋸的電機外殼長度一般都是在20厘米以上，如果可以通過分離手柄和輔助手柄結構，然后再在電機外殼上作出滑槽，使得手柄可以左右調節距離，同時對輔助手柄的設計為左右手都方便執握，這樣可以讓使用者無論是左手操作發力還是右手操作發力都很方便，效率。

5 總結

在我們用自己的方式感知世界的過程中，我們所追求的是一種新的生存環境和生活空間，因此也在不斷的進行改造我們所處的環境，使得造物更加的“人化”，約翰·奈斯比特說過：“無論何處都需要有補償性的高情感。我們的社會里高技術越多，我們就越希望創造高情感的環境，用技術的軟件一面來平衡硬性的一面”，所以，設計師竭盡全力使產品讓人感到舒適和愉悅，滿足其生理需求和心理需求，這就是我們常提到的人性化設計所應提倡的。

［1］[德]U.HeiselE.Lang.吸塵-電圓鋸的一個薄弱環節[J].HOB,2001（6）.27-31.

［2］陳為.人性化設計及其在產品設計中的應用[J].包裝與設計,2010（1）104-106.

［3］湛磊,李兵.淺析產品設計中的技術美[J].高科技與產業化,2008（10）74-75.

［4］胡海曉.設計以人為本——論工業設計的人性化[OL].設計在線,2009.

［責任編輯：朱麗娜］

The Modified Design of Hand-held Electric Circular Saw

WANG Ji-zhe1,2PAN Pan1,2ZHANG Xin-yu1
（1.No.38 Research Institute of CETC,Hefei Anhui 230088,China; 2.National Industrial Design Center（CETC38）Hefei Anhui 230088,China）

The product design of tools,especially for electric tools,is usually difficult for designers under limited size.For the design of tools, designer is like a dancer dancing with shackles,to present the most perfect product under the smallest size.In this paper,some design elements of electric circular saw,including function,shape,material,color,man-machine relationship,consumer groups,and market,are analyzed to get the elements which can be improved for the current electric circular saw design.Blending the modeling and function to produce technical beauty, considering the humanization design for special users,new design concepts of electric circular saw are conceived based on the survey.

Electric circular saw;Industrial design;Improvement;Humanization design