手持电圆锯的改良性设计研讨

王吉喆 潘 磐 张新宇

（1.中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；2.国家级工业设计中心（中电38所），安徽 合肥230088）

手持电圆锯的改良性设计研讨

王吉喆1,2潘 磐1,2张新宇1

（1.中国电子科技集团公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；2.国家级工业设计中心（中电38所），安徽 合肥230088）

工具类的产品设计，特别是电动工具，往往设计是具有一定难度的，因为其受到很大的局限性，因此，对于工具类别的设计来说，设计师如同戴着镣铐的舞蹈家一样，要以最小的尺度演绎出最完美的精彩。本文对目前电圆锯的功能、造型、材料、色彩、人机关系、消费人群与市场等设计要素进行分析，从而得出目前市场上电圆锯设计可以进行突破和改良的要素。以如何体现产品中造型与功能交融而产生的技术美，考虑特殊使用者的人性化设计为重点，基于调研结果为基础对电圆锯进行了设想，提出新的设计概念。

电圆锯；工业设计；改良性；人性化设计

对于不同的产品类别，设计的方法不同，理念也不同，设计师需要将各种要素进行组合拼装，再加以提炼升华，最后进行修饰完善，才有了具有真正意义上的产品。

改良性产品设计是基于现有产品基础上的优化和改进设计，目的是让产品更适合于人的需求，市场的需求，环境的需求或更适应新的技术手段。由于科学和技术是在不断发展与进步的，因而从某种层面上来说产品也是可以不断被改造和优化的。

工具类的产品设计，特别是电动工具，往往设计是具有一定难度的，因为其受到很大的局限性，比如说国家标准的限定，内部零件的空间制约以及安全规定的要求。这里针对家用手持电圆锯进行改良性设计，探讨在总体造型不变的前提下，如何通过外观造型的设计，使其更加易用、安全、美观，符合人性化设计的理念，从而使其具有更高的附加价值。

1 设计概念立案阶段

电圆锯属于普通电锯的一类，常用于尺寸较大而且无法使用台锯进行切削的材料上，例如大面积的木板和粗长的木方截断、塑料、大型电缆、玻璃钢等多种材料。大多数的手持电圆锯在切身和切削角度可以进行调节。现有的电圆锯产品中主要分为专业级电圆锯和通用级电圆锯两大类，本次设计重点是通用级电圆锯的改良设计。

手持电圆锯主要用于木材、塑料等材料的锯割，电动工具生产厂家根据客户的需要，从而设计出不同类型的电圆锯，但无论是多功能电圆锯还是专业型高精度的电圆锯，统一的要求都是功率重量比大，操作舒适，造型美观，维护简易，使用寿命长，安全性能高。

近年来，市场对电圆锯的要求越来越高，同时随着技术的发展，使得电圆锯的功能也愈发丰富。因此，电圆锯未来设计发展显现出如下几个方面的特征：

1.1 环保节约型

吸尘始终是电圆锯的一个薄弱环节，而且在现有的技术基础上，想要彻底的解决电圆锯的吸尘问题几乎是不可能的，环保化的绿色设计一直是现代设计理念中为大家所倡导的，如何处理好电圆锯工作过程中不可避免的产生的大量切屑是未来电圆锯设计中的一个重大问题。同时，作为较大功率的电动类工具，电圆锯工作时消耗的一部分能量转化为热能消失，并且产生大量的噪音，这也是需要我们从节约角度所考虑的。

1.2 高新电子技术

在目前的电圆锯[1]设计中，已经有一些使用电子技术的例子，比如运用激光桥准等等，不仅提高了操作的性能，同时保证了加工质量，使用更加灵活，提升了产品附加价值，将电动工具的使用指向一个新的方向。同时在未来的电圆锯设计中，会有更多更高新的电子技术应用其中，在这里可以大胆的预测自动控速技术，激光切割技术，液冷技术都有可能会运用到电圆锯上，从而设计出高度智能化，机电一体化，高精度和高效率的电圆锯。

1.3 人性化设计

人性化设计[2,4]是一个范围很大的设计理念，在现有的电圆锯以及其他类电动工具设计中，很值得从这个角度进行思考和探索，比如说习惯左手发力的人使用这类电动工具时是否感到不方便等。能不能通过拓展功能或者结构来更好的做到为人的设计，相信可以在未来的电圆锯设计中看到。

2 手持电圆锯的意向尺度分析

设计是以人为中心而进行的，因此，从产品使用者的心理出发去探寻设计的要素是十分必要的，这既是研发产品的基础，也是进行设计的依据。在这个推理求证的过程中，意象尺度法就是一种常见有效的评价手段。

意象尺度法主要是借助实验、统计、计算等科学方法，通过对人们评价某一事物的层次心理量的测量、计算、分析，降低人们对某一事物的认知维度，并得到意象尺度图，比较其分布规律的一种方法[3]。

在对现有产品外观分析的过程中，浏览大量已经成型的设计，并相互比较，甄别出不同之处与相似之处，总结出整个产品的统一特点，从而为方案的选择和评判做出依据，这便是意象尺度法运用于设计分析的体现。在详细的比较了大部分现有电圆锯产品的外观造型后，得出最直观的的两组形容词对：精巧——厚重，柔和——冷峻。对现有产品的造型进行分析，很明显的看出柔和厚重的产品占有的比重较大，相对而言精巧的产品也受到消费者的欢迎。

3 电圆锯设计分析

3.1 功能设计分析

电圆锯的基本功能是切锯材料，分为垂直切锯和斜切锯。除此之外，还需要对其他附加功能进行考虑

3.1.1 少切屑切锯

电圆锯进行工作时切锯的速度很高，产生大量的切屑，大部分沿着锯片的切线方向随着排屑孔排出，小部分随着锯片旋转，因此，少切屑切锯和及时排屑是当前电圆锯设计中很少思考并加以解决的问题。电圆锯的吸尘能力与保护罩的外形，排屑孔的形状还有附加导气系统所决定。在对排屑孔进行调研的过程中，发现排屑孔的形状大小和位置略有区别，最显著的是在保护罩的侧面开孔和后面开孔两种方式。其实在所有的电圆锯排屑孔设计中，可以放置的位置一共有4种位置：锯缝楔之上，正面，反射面，正面。电圆锯排屑孔的形状也不尽相同，大约50%的电圆锯配有一个三角形的排屑孔，其余电圆锯的排屑孔横截面有32%为圆形，14%为锥形，还有很少的电圆锯排屑孔是椭圆形的，仅占6%。

3.1.2 激光校准功能

在电圆锯工作的过程中，往往由于机器的剧烈震动或者不可避免的因素导致切锯的走向并不是按照原定的路线行进，如果在电圆锯上保护罩的前方加载一个激光校准器，射出的光线可以指引工具推进的方向。

3.2 造型设计分析

3.2.1 上保护罩外观设计分析

在对上保护罩进行设计时，需要考虑的方面很多。第一点是整体的外观形态需要给用户直观的产品语意，即电圆锯锯片的转动方向可以通过上保护罩的轮廓曲线体现出来，同时按照规定要求，必须在上保护罩显示指向锯片的转动方向，可以直接在上保护罩的外侧的左右任一边设计出方向箭头形状用以示意。

3.2.2 手柄外观分析

手柄分为辅助手柄和开关手柄，在开关手柄上有安全锁。开关手柄内置电源线，它的造型直接影响整个产品的外观和使用者的使用方式，因此是设计中的重点，针对手柄的外观设计，应该从操作电圆锯的受力方向并与辅助手柄的造型互为呼应着手。辅助手柄造型虽然简单，但是其造型设计是能够让使用者感到操作舒适和方便的地方，辅助手柄的造型分为两大类，分别是持握式和抓握式。

3.3 “以人为本”的设计分析

对电圆锯的人机工学分析，首先应从人机交互界面开始，电圆锯与使用者之间有直接接触的部位主要有三处。第一，手柄和辅助手柄与人手掌的接触，从人机工学的角度考虑，完全贴合手心的手柄形状并不是最好的选择，因为长时间的工作后由于过于紧贴反而会增加手掌肌肉的疲劳度，因此，一个合适的手柄和辅助手柄造型是影响电圆锯人机工学的重要因素。第二，松开杆和调节旋钮的位置与形状也影响使用者的操作，松开杆的形状分为很多种，有直杆、斜杆、长园杆、卡口旋钮等，对于松开杆来说，能让使用者以最小的力度调整固定式十分重要的。第三，切深标尺的位置在现有的电圆锯设计都是放置在上保护罩的内侧，不仅仅使得使用者调整切深是查看刻度不方便而且影响了整个电圆锯的外观造型的对称美感。

除此之外，在对电圆锯进行人性化设计思考的时候，需要去考虑针对特殊使用人群所规划的设计，比如说当使用者更习惯左手持力的使用工具时，面对现有电圆锯的使用方式，必然是不习惯不方便的，如何通过结构或者造型的修改来解决此类问题，是本课题研究的一个很重要的内容。

4 设计立案阶段

在外观设计的思考过程中，首先想到的是产品形象的语意何在，当使用者第一时间看到产品时，能不能直观的表达出设计师的意念和想法，全在于产品的语意是否直观的表达出来。对上保护罩的造型设计，无疑是最佳的突破点。

在试用电圆锯加工的时，发现调节切深时总需要将头侧向一边观察刻度，不仅不易观察，而且使得脖子发酸，如果把切深标尺放在上保护罩的后方，则在调节切深时很直观的看到刻度的调整，而且让整个电圆锯的外观造型更具有一种平衡的美感。

从调研中得知一部分的使用者更习惯用左手发力，或者有时需要从左手方向上对材料进行切锯，针对人性化设计的理念，此时如果不改变原有的手柄和辅助手柄的造型而按照左右手互换的方式去进行加工的话，使用者会感到十分别扭而且无法发力。电圆锯的电机外壳长度一般都是在20厘米以上，如果可以通过分离手柄和辅助手柄结构，然后再在电机外壳上作出滑槽，使得手柄可以左右调节距离，同时对辅助手柄的设计为左右手都方便执握，这样可以让使用者无论是左手操作发力还是右手操作发力都很方便，效率。

5 总结

在我们用自己的方式感知世界的过程中，我们所追求的是一种新的生存环境和生活空间，因此也在不断的进行改造我们所处的环境，使得造物更加的“人化”，约翰·奈斯比特说过：“无论何处都需要有补偿性的高情感。我们的社会里高技术越多，我们就越希望创造高情感的环境，用技术的软件一面来平衡硬性的一面”，所以，设计师竭尽全力使产品让人感到舒适和愉悦，满足其生理需求和心理需求，这就是我们常提到的人性化设计所应提倡的。

［1］[德]U.HeiselE.Lang.吸尘-电圆锯的一个薄弱环节[J].HOB,2001（6）.27-31.

［2］陈为.人性化设计及其在产品设计中的应用[J].包装与设计,2010（1）104-106.

［3］湛磊,李兵.浅析产品设计中的技术美[J].高科技与产业化,2008（10）74-75.

［4］胡海晓.设计以人为本——论工业设计的人性化[OL].设计在线,2009.

［责任编辑：朱丽娜］

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