李若愚 李世龍

摘? 要：平常使用的裁紙刀對用兒童而言存在著諸多的安全隱患，即便是專門為兒童設(shè)計生產(chǎn)的裁紙刀、剪刀等也不能做得絕對安全、且使用時也多有不便。所以我在研究了現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點之后，設(shè)計了這款專門為兒童設(shè)計的新型安全裁紙刀，它是由裁紙刀和輔助直尺組成。

關(guān)鍵詞：裁紙刀;安全;杠桿原理;兒童

中圖分類號： TG71? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

裁紙刀它的創(chuàng)新之處首先在于利用杠桿原理設(shè)計了只有在裁紙過程中會彈出，裁完后隨即自行彈回的隱藏式刀片。刀片平時是隱藏在殼體中的，只有當(dāng)裁紙時，凸觸點受按壓接觸到輔助直尺的吐槽時，刀片才會露出，一旦刀片離開紙面，刀片隨即自行彈回殼體內(nèi)，保證了兒童在使用前、后的安全。其次是裁紙刀特殊的正方形外殼。在裁紙時外漏的刀片被置于方形殼體的中間，兒童的手無法碰觸到極小的外漏刀片，從而不會被劃傷，為兒童提供了裁紙過程中的安全保障。這樣正方形的外殼也非常易于低齡段兒童的“小手”掌握和使用，平時攜帶它上學(xué)、游戲、外出攜帶也很方便和安全。再就是，裁紙的時候配合輔助直尺使用，所裁紙張也非常的平直，美觀。

1 研究背景

刀具是我們生活中常用的、必不可少的工具，但刀具又有一定的危險性，兒童使用時更容易發(fā)生意外。我小弟弟在家做手工時，經(jīng)常被剪刀劃傷手，這使我認(rèn)識到了現(xiàn)有裁紙刀、剪刀等工具對于兒童使用中存在的巨大危險和改變這種情況的重要性。

我找到的市面上常見的裁紙刀和剪刀。對它們的優(yōu)缺點進(jìn)行了研究。這些刀具的共同的不足之處就是：（1）這些小型刀具雖然正常時刀片也是收起來的，但是使用時刀片過長，對于兒童使用來說非常不安全;（2）這些刀具由于使用時刀片過長，那么手握小刀時就會非常不穩(wěn)，也是容易傷到手;（3）這些道具單就裁紙的功能來說，單獨使用都容易出現(xiàn)將紙裁不整齊的現(xiàn)象。

2 研究目標(biāo)

由此我就有了想法，思考如何改進(jìn)方法。希望專門為兒童設(shè)計一款全新的安全裁紙刀，要具有安全不傷手，易于兒童掌握和使用，并且攜帶安全方便的特點，從源頭上杜絕此類安全事故。

3 產(chǎn)品的設(shè)計概念

根據(jù)設(shè)計要求，本款裁紙刀分為4個模組進(jìn)行設(shè)計，分別為殼體、刀座組件、驅(qū)動裝置和輔助裁紙直尺，其中核心模組為刀座組件模組和驅(qū)動裝置模組，如圖1所示，下面我將對每個組件的設(shè)計進(jìn)行具體說明。

首先對其整體設(shè)計概念進(jìn)行介紹一下：該安全裁紙刀的殼體內(nèi)腔包括刀座組件和驅(qū)動裝置;整個驅(qū)動裝置包括驅(qū)動桿和突榫開關(guān)，突榫開關(guān)鉸接在內(nèi)腔上;整個刀座組件包括刀座和刀片，刀片裝在刀座上;驅(qū)動桿通過突榫開關(guān)與刀座組件連接。當(dāng)裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時，直尺的突條向上頂起裁紙刀的驅(qū)動桿，驅(qū)動桿上的彈簧被壓縮，驅(qū)動桿頂起突榫開關(guān)的一端，通過杠桿原理的作用，突榫開關(guān)的另一端推動刀座組件，進(jìn)而將裁紙刀的刀片向下推出，伸出距離約0.5mm，使用者推動裁紙刀沿直尺縱軸方向運動，即可以切割一張至兩張紙。松開裁紙刀后，刀刃隨即收起，不會造成誤傷的危險。本款安全型裁紙刀的有益效果在于：不易劃傷使用者手指，且對于兒童而言，亦較為安全，同時，刀刃位于腔體內(nèi)部，避免了其裸露的情況，從而即便是兒童玩耍，兒童的手指亦無法接觸到刀刃，從而較為安全。

4 安全型裁紙刀的具體設(shè)計

4.1 殼體設(shè)計

安全型裁剪刀的核心模組驅(qū)動裝置和刀座組件是被包括在殼體的內(nèi)腔中，殼體起到承載的作用，同時也是用戶直接接觸的部分，設(shè)計要足夠人性化，本款安全型裁剪刀的殼體采用藍(lán)白相間的顏色組合，具有簡約而不簡單的特點，充分考慮到人體，特別是中小學(xué)生手掌尺寸來量身定做。

4.1.1 殼體的尺寸設(shè)計

（1）經(jīng)測量調(diào)查中學(xué)生的大拇指長度平均在6cm左右，食指長度平均值在7cm，而我們的殼體對角線d（圖2（c））長度為6.5cm左右，殼體長度h1和h2的平均值在4.85cm，如圖2所示，正確使用大拇指和食指握住裁剪刀殼體時，大拇指用到全部長度的2/3，4cm左右，拇指握住的殼體距離也在4cm左右，食指，而食指所用長度和殼體長度也是大致一致，所以尺寸設(shè)計以手拿方便，大小合適為基本原則。

（2）殼體的厚度a（圖2（a）、（b））為1cm左右，如果殼體的厚度過厚，那么手拿起來用的力度就會加大，而且不舒適;如果殼體的厚度小于1cm，太薄會導(dǎo)致手拿不穩(wěn)裁紙刀，用起來不方便，容易出現(xiàn)誤差。

（3）如圖2（b）所示刀片所在位置的a1的寬度不超過0.6mm，而刀片的厚度大約在0.3mm左右，這個寬度的設(shè)置也是要符合尺寸，如果a的寬度比刀片的厚度寬很多，那么就會導(dǎo)致刀片伸出時裁剪時不穩(wěn)，如果a的寬度剛好和刀片的厚度一致，會導(dǎo)致刀片卡在這里，伸出與縮進(jìn)會不流暢。

（4）如圖2（b）所示裁剪輔助直尺軌道卡口的尺寸a2的寬度在6mm左右，而驅(qū)動桿伸出部分的按鈕直徑在3mm左右，a2尺寸如果大于按鈕直徑太多，會導(dǎo)致裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時受力不均，可能導(dǎo)致裁紙刀的刀片向下推出受到影響，如果a2的尺寸剛好和按鈕的直徑一致，那么就會導(dǎo)致裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時位置容易對不準(zhǔn)，浪費時間，使用起來不方便。

4.1.2 殼體的外觀設(shè)計

（1）殼體的顏色采用藍(lán)白相間，簡單大方，殼體正面，如圖2（a）所示的正中心設(shè)有兩個圓形的凹槽，凹槽的位置剛好是拇指指心所在的部位，起到防滑的作用，增大摩擦，從而可以達(dá)到更省力的效果。

（2）殼體大致上可以看作是一個正方體，在長方體的8個角都采用了導(dǎo)圓角過渡，導(dǎo)圓的目的是使尖角變得平滑，使用的過程中就是為了保護(hù)人身安全，也可以使圓角處受力均勻。

（3）驅(qū)動桿采用銅棒，伸出部分進(jìn)行了圓滑處理，作用和上面殼體外觀的導(dǎo)圓角過渡一樣的原理，安全同時裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時使其受力均勻。