王吉喆 潘 磐 張新宇

（1.中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；2.國家級工業(yè)設(shè)計(jì)中心（中電38所），安徽 合肥230088）

手持電圓鋸的改良性設(shè)計(jì)研討

王吉喆1,2潘 磐1,2張新宇1

（1.中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，安徽 合肥230088；2.國家級工業(yè)設(shè)計(jì)中心（中電38所），安徽 合肥230088）

工具類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，特別是電動工具，往往設(shè)計(jì)是具有一定難度的，因?yàn)槠涫艿胶艽蟮木窒扌?，因此，對于工具類別的設(shè)計(jì)來說，設(shè)計(jì)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(jī)關(guān)系、消費(fèi)人群與市場等設(shè)計(jì)要素進(jìn)行分析，從而得出目前市場上電圓鋸設(shè)計(jì)可以進(jìn)行突破和改良的要素。以如何體現(xiàn)產(chǎn)品中造型與功能交融而產(chǎn)生的技術(shù)美，考慮特殊使用者的人性化設(shè)計(jì)為重點(diǎn)，基于調(diào)研結(jié)果為基礎(chǔ)對電圓鋸進(jìn)行了設(shè)想，提出新的設(shè)計(jì)概念。

電圓鋸；工業(yè)設(shè)計(jì)；改良性；人性化設(shè)計(jì)

對于不同的產(chǎn)品類別，設(shè)計(jì)的方法不同，理念也不同，設(shè)計(jì)師需要將各種要素進(jìn)行組合拼裝，再加以提煉升華，最后進(jìn)行修飾完善，才有了具有真正意義上的產(chǎn)品。

改良性產(chǎn)品設(shè)計(jì)是基于現(xiàn)有產(chǎn)品基礎(chǔ)上的優(yōu)化和改進(jìn)設(shè)計(jì)，目的是讓產(chǎn)品更適合于人的需求，市場的需求，環(huán)境的需求或更適應(yīng)新的技術(shù)手段。由于科學(xué)和技術(shù)是在不斷發(fā)展與進(jìn)步的，因而從某種層面上來說產(chǎn)品也是可以不斷被改造和優(yōu)化的。

工具類的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，特別是電動工具，往往設(shè)計(jì)是具有一定難度的，因?yàn)槠涫艿胶艽蟮木窒扌?，比如說國家標(biāo)準(zhǔn)的限定，內(nèi)部零件的空間制約以及安全規(guī)定的要求。這里針對家用手持電圓鋸進(jìn)行改良性設(shè)計(jì)，探討在總體造型不變的前提下，如何通過外觀造型的設(shè)計(jì)，使其更加易用、安全、美觀，符合人性化設(shè)計(jì)的理念，從而使其具有更高的附加價(jià)值。

1 設(shè)計(jì)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(jìn)行切削的材料上，例如大面積的木板和粗長的木方截?cái)?、塑料、大型電纜、玻璃鋼等多種材料。大多數(shù)的手持電圓鋸在切身和切削角度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有的電圓鋸產(chǎn)品中主要分為專業(yè)級電圓鋸和通用級電圓鋸兩大類，本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)是通用級電圓鋸的改良設(shè)計(jì)。

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(chǎn)廠家根據(jù)客戶的需要，從而設(shè)計(jì)出不同類型的電圓鋸，但無論是多功能電圓鋸還是專業(yè)型高精度的電圓鋸，統(tǒng)一的要求都是功率重量比大，操作舒適，造型美觀，維護(hù)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(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展，使得電圓鋸的功能也愈發(fā)豐富。因此，電圓鋸未來設(shè)計(jì)發(fā)展顯現(xiàn)出如下幾個方面的特征：

1.1 環(huán)保節(jié)約型

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

1.2 高新電子技術(shù)

在目前的電圓鋸[1]設(shè)計(jì)中，已經(jīng)有一些使用電子技術(shù)的例子，比如運(yùn)用激光橋準(zhǔn)等等，不僅提高了操作的性能，同時(shí)保證了加工質(zhì)量，使用更加靈活，提升了產(chǎn)品附加價(jià)值，將電動工具的使用指向一個新的方向。同時(shí)在未來的電圓鋸設(shè)計(jì)中，會有更多更高新的電子技術(shù)應(yīng)用其中，在這里可以大膽的預(yù)測自動控速技術(shù)，激光切割技術(shù)，液冷技術(shù)都有可能會運(yùn)用到電圓鋸上，從而設(shè)計(jì)出高度智能化，機(jī)電一體化，高精度和高效率的電圓鋸。

1.3 人性化設(shè)計(jì)

人性化設(shè)計(jì)[2,4]是一個范圍很大的設(shè)計(jì)理念，在現(xiàn)有的電圓鋸以及其他類電動工具設(shè)計(jì)中，很值得從這個角度進(jìn)行思考和探索，比如說習(xí)慣左手發(fā)力的人使用這類電動工具時(shí)是否感到不方便等。能不能通過拓展功能或者結(jié)構(gòu)來更好的做到為人的設(shè)計(jì)，相信可以在未來的電圓鋸設(shè)計(jì)中看到。

2 手持電圓鋸的意向尺度分析

設(shè)計(jì)是以人為中心而進(jìn)行的，因此，從產(chǎn)品使用者的心理出發(fā)去探尋設(shè)計(jì)的要素是十分必要的，這既是研發(fā)產(chǎn)品的基礎(chǔ)，也是進(jìn)行設(shè)計(jì)的依據(jù)。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(jià)手段。

意象尺度法主要是借助實(shí)驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等科學(xué)方法，通過對人們評價(jià)某一事物的層次心理量的測量、計(jì)算、分析，降低人們對某一事物的認(rèn)知維度，并得到意象尺度圖，比較其分布規(guī)律的一種方法[3]。

在對現(xiàn)有產(chǎn)品外觀分析的過程中，瀏覽大量已經(jīng)成型的設(shè)計(jì)，并相互比較，甄別出不同之處與相似之處，總結(jié)出整個產(chǎn)品的統(tǒng)一特點(diǎn)，從而為方案的選擇和評判做出依據(jù)，這便是意象尺度法運(yùn)用于設(shè)計(jì)分析的體現(xiàn)。在詳細(xì)的比較了大部分現(xiàn)有電圓鋸產(chǎn)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(xiàn)有產(chǎn)品的造型進(jìn)行分析，很明顯的看出柔和厚重的產(chǎn)品占有的比重較大，相對而言精巧的產(chǎn)品也受到消費(fèi)者的歡迎。

3 電圓鋸設(shè)計(jì)分析

3.1 功能設(shè)計(jì)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(jìn)行考慮

3.1.1 少切屑切鋸

電圓鋸進(jìn)行工作時(shí)切鋸的速度很高，產(chǎn)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(zhuǎn)，因此，少切屑切鋸和及時(shí)排屑是當(dāng)前電圓鋸設(shè)計(jì)中很少思考并加以解決的問題。電圓鋸的吸塵能力與保護(hù)罩的外形，排屑孔的形狀還有附加導(dǎo)氣系統(tǒng)所決定。在對排屑孔進(jìn)行調(diào)研的過程中，發(fā)現(xiàn)排屑孔的形狀大小和位置略有區(qū)別，最顯著的是在保護(hù)罩的側(cè)面開孔和后面開孔兩種方式。其實(shí)在所有的電圓鋸排屑孔設(shè)計(jì)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(zhǔn)功能

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

3.2 造型設(shè)計(jì)分析

3.2.1 上保護(hù)罩外觀設(shè)計(jì)分析

在對上保護(hù)罩進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的方面很多。第一點(diǎn)是整體的外觀形態(tài)需要給用戶直觀的產(chǎn)品語意，即電圓鋸鋸片的轉(zhuǎn)動方向可以通過上保護(hù)罩的輪廓曲線體現(xiàn)出來，同時(shí)按照規(guī)定要求，必須在上保護(hù)罩顯示指向鋸片的轉(zhuǎn)動方向，可以直接在上保護(hù)罩的外側(cè)的左右任一邊設(shè)計(jì)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(guān)手柄，在開關(guān)手柄上有安全鎖。開關(guān)手柄內(nèi)置電源線，它的造型直接影響整個產(chǎn)品的外觀和使用者的使用方式，因此是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)，針對手柄的外觀設(shè)計(jì)，應(yīng)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(yīng)著手。輔助手柄造型雖然簡單，但是其造型設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)分析

對電圓鋸的人機(jī)工學(xué)分析，首先應(yīng)從人機(jī)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(jī)工學(xué)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?yàn)殚L時(shí)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(jī)工學(xué)的重要因素。第二，松開桿和調(diào)節(jié)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(diào)整固定式十分重要的。第三，切深標(biāo)尺的位置在現(xiàn)有的電圓鋸設(shè)計(jì)都是放置在上保護(hù)罩的內(nèi)側(cè)，不僅僅使得使用者調(diào)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(jìn)行人性化設(shè)計(jì)思考的時(shí)候，需要去考慮針對特殊使用人群所規(guī)劃的設(shè)計(jì)，比如說當(dāng)使用者更習(xí)慣左手持力的使用工具時(shí)，面對現(xiàn)有電圓鋸的使用方式，必然是不習(xí)慣不方便的，如何通過結(jié)構(gòu)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(nèi)容。

4 設(shè)計(jì)立案階段

在外觀設(shè)計(jì)的思考過程中，首先想到的是產(chǎn)品形象的語意何在，當(dāng)使用者第一時(shí)間看到產(chǎn)品時(shí)，能不能直觀的表達(dá)出設(shè)計(jì)師的意念和想法，全在于產(chǎn)品的語意是否直觀的表達(dá)出來。對上保護(hù)罩的造型設(shè)計(jì)，無疑是最佳的突破點(diǎn)。

在試用電圓鋸加工的時(shí)，發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)切深時(shí)總需要將頭側(cè)向一邊觀察刻度，不僅不易觀察，而且使得脖子發(fā)酸，如果把切深標(biāo)尺放在上保護(hù)罩的后方，則在調(diào)節(jié)切深時(shí)很直觀的看到刻度的調(diào)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(diào)研中得知一部分的使用者更習(xí)慣用左手發(fā)力，或者有時(shí)需要從左手方向上對材料進(jìn)行切鋸，針對人性化設(shè)計(jì)的理念，此時(shí)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(jìn)行加工的話，使用者會感到十分別扭而且無法發(fā)力。電圓鋸的電機(jī)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(jié)構(gòu)，然后再在電機(jī)外殼上作出滑槽，使得手柄可以左右調(diào)節(jié)距離，同時(shí)對輔助手柄的設(shè)計(jì)為左右手都方便執(zhí)握，這樣可以讓使用者無論是左手操作發(fā)力還是右手操作發(fā)力都很方便，效率。

5 總結(jié)

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(huán)境和生活空間，因此也在不斷的進(jìn)行改造我們所處的環(huán)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(bǔ)償性的高情感。我們的社會里高技術(shù)越多，我們就越希望創(chuàng)造高情感的環(huán)境，用技術(shù)的軟件一面來平衡硬性的一面”，所以，設(shè)計(jì)師竭盡全力使產(chǎn)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(shè)計(jì)所應(yīng)提倡的。

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

［2］陳為.人性化設(shè)計(jì)及其在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].包裝與設(shè)計(jì),2010（1）104-106.

［3］湛磊,李兵.淺析產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的技術(shù)美[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化,2008（10）74-75.

［4］胡海曉.設(shè)計(jì)以人為本——論工業(yè)設(shè)計(jì)的人性化[OL].設(shè)計(jì)在線,2009.

［責(zé)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