李若愚 李世龍

摘? 要：平常使用的裁紙刀對(duì)用兒童而言存在著諸多的安全隱患，即便是專門(mén)為兒童設(shè)計(jì)生產(chǎn)的裁紙刀、剪刀等也不能做得絕對(duì)安全、且使用時(shí)也多有不便。所以我在研究了現(xiàn)有產(chǎn)品的優(yōu)缺點(diǎn)之后，設(shè)計(jì)了這款專門(mén)為兒童設(shè)計(jì)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(hào)： 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(jì)了只有在裁紙過(guò)程中會(huì)彈出，裁完后隨即自行彈回的隱藏式刀片。刀片平時(shí)是隱藏在殼體中的，只有當(dāng)裁紙時(shí)，凸觸點(diǎn)受按壓接觸到輔助直尺的吐槽時(shí)，刀片才會(huì)露出，一旦刀片離開(kāi)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(shí)外漏的刀片被置于方形殼體的中間，兒童的手無(wú)法碰觸到極小的外漏刀片，從而不會(huì)被劃傷，為兒童提供了裁紙過(guò)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(shí)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(shí)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(xiǎn)性，兒童使用時(shí)更容易發(fā)生意外。我小弟弟在家做手工時(shí)，經(jīng)常被剪刀劃傷手，這使我認(rèn)識(shí)到了現(xiàn)有裁紙刀、剪刀等工具對(duì)于兒童使用中存在的巨大危險(xiǎn)和改變這種情況的重要性。

我找到的市面上常見(jiàn)的裁紙刀和剪刀。對(duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)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(shí)刀片也是收起來(lái)的，但是使用時(shí)刀片過(guò)長(zhǎng)，對(duì)于兒童使用來(lái)說(shuō)非常不安全;（2）這些刀具由于使用時(shí)刀片過(guò)長(zhǎng)，那么手握小刀時(shí)就會(huì)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(lái)說(shuō)，單獨(dú)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(mén)為兒童設(shè)計(jì)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(diǎn)，從源頭上杜絕此類安全事故。

3 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)概念

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本款裁紙刀分為4個(gè)模組進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別為殼體、刀座組件、驅(qū)動(dòng)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(dòng)裝置模組，如圖1所示，下面我將對(duì)每個(gè)組件的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體說(shuō)明。

首先對(duì)其整體設(shè)計(jì)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(dòng)裝置;整個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)桿和突榫開(kāi)關(guān)，突榫開(kāi)關(guān)鉸接在內(nèi)腔上;整個(gè)刀座組件包括刀座和刀片，刀片裝在刀座上;驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)突榫開(kāi)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(shí)，直尺的突條向上頂起裁紙刀的驅(qū)動(dòng)桿，驅(qū)動(dòng)桿上的彈簧被壓縮，驅(qū)動(dòng)桿頂起突榫開(kāi)關(guān)的一端，通過(guò)杠桿原理的作用，突榫開(kāi)關(guān)的另一端推動(dòng)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(dòng)裁紙刀沿直尺縱軸方向運(yùn)動(dòng)，即可以切割一張至兩張紙。松開(kāi)裁紙刀后，刀刃隨即收起，不會(huì)造成誤傷的危險(xiǎn)。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(duì)于兒童而言，亦較為安全，同時(shí)，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(wú)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(jì)

4.1 殼體設(shè)計(jì)

安全型裁剪刀的核心模組驅(qū)動(dòng)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(shí)也是用戶直接接觸的部分，設(shè)計(jì)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(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，充分考慮到人體，特別是中小學(xué)生手掌尺寸來(lái)量身定做。

4.1.1 殼體的尺寸設(shè)計(jì)

（1）經(jīng)測(cè)量調(diào)查中學(xué)生的大拇指長(zhǎng)度平均在6cm左右，食指長(zhǎng)度平均值在7cm，而我們的殼體對(duì)角線d（圖2（c））長(zhǎng)度為6.5cm左右，殼體長(zhǎng)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(shí)，大拇指用到全部長(zhǎng)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(zhǎng)度和殼體長(zhǎng)度也是大致一致，所以尺寸設(shè)計(jì)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(guò)厚，那么手拿起來(lái)用的力度就會(huì)加大，而且不舒適;如果殼體的厚度小于1cm，太薄會(huì)導(dǎo)致手拿不穩(wěn)裁紙刀，用起來(lái)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(guò)0.6mm，而刀片的厚度大約在0.3mm左右，這個(gè)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(huì)導(dǎo)致刀片伸出時(shí)裁剪時(shí)不穩(wěn)，如果a的寬度剛好和刀片的厚度一致，會(huì)導(dǎo)致刀片卡在這里，伸出與縮進(jìn)會(huì)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(dòng)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(huì)導(dǎo)致裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時(shí)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(huì)導(dǎo)致裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時(shí)位置容易對(duì)不準(zhǔn)，浪費(fèi)時(shí)間，使用起來(lái)不方便。

4.1.2 殼體的外觀設(shè)計(jì)

（1）殼體的顏色采用藍(lán)白相間，簡(jiǎn)單大方，殼體正面，如圖2（a）所示的正中心設(shè)有兩個(gè)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(gè)正方體，在長(zhǎng)方體的8個(gè)角都采用了導(dǎo)圓角過(guò)渡，導(dǎo)圓的目的是使尖角變得平滑，使用的過(guò)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(dòng)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(guò)渡一樣的原理，安全同時(shí)裁紙刀主體壓緊輔助裁紙直尺時(shí)使其受力均勻。