新型安全裁纸刀

李若愚 李世龙

摘  要：平常使用的裁纸刀对用儿童而言存在着诸多的安全隐患，即便是专门为儿童设计生产的裁纸刀、剪刀等也不能做得绝对安全、且使用时也多有不便。所以我在研究了现有产品的优缺点之后，设计了这款專门为儿童设计的新型安全裁纸刀，它是由裁纸刀和辅助直尺组成。

关键词：裁纸刀;安全;杠杆原理;儿童

中图分类号： TG71          文献标志码：A

裁纸刀它的创新之处首先在于利用杠杆原理设计了只有在裁纸过程中会弹出，裁完后随即自行弹回的隐藏式刀片。刀片平时是隐藏在壳体中的，只有当裁纸时，凸触点受按压接触到辅助直尺的吐槽时，刀片才会露出，一旦刀片离开纸面，刀片随即自行弹回壳体内，保证了儿童在使用前、后的安全。其次是裁纸刀特殊的正方形外壳。在裁纸时外漏的刀片被置于方形壳体的中间，儿童的手无法碰触到极小的外漏刀片，从而不会被划伤，为儿童提供了裁纸过程中的安全保障。这样正方形的外壳也非常易于低龄段儿童的“小手”掌握和使用，平时携带它上学、游戏、外出携带也很方便和安全。再就是，裁纸的时候配合辅助直尺使用，所裁纸张也非常的平直，美观。

1 研究背景

刀具是我们生活中常用的、必不可少的工具，但刀具又有一定的危险性，儿童使用时更容易发生意外。我小弟弟在家做手工时，经常被剪刀划伤手，这使我认识到了现有裁纸刀、剪刀等工具对于儿童使用中存在的巨大危险和改变这种情况的重要性。

我找到的市面上常见的裁纸刀和剪刀。对它们的优缺点进行了研究。这些刀具的共同的不足之处就是：（1）这些小型刀具虽然正常时刀片也是收起来的，但是使用时刀片过长，对于儿童使用来说非常不安全;（2）这些刀具由于使用时刀片过长，那么手握小刀时就会非常不稳，也是容易伤到手;（3）这些道具单就裁纸的功能来说，单独使用都容易出现将纸裁不整齐的现象。

2 研究目标

由此我就有了想法，思考如何改进方法。希望专门为儿童设计一款全新的安全裁纸刀，要具有安全不伤手，易于儿童掌握和使用，并且携带安全方便的特点，从源头上杜绝此类安全事故。

3 产品的设计概念

根据设计要求，本款裁纸刀分为4个模组进行设计，分别为壳体、刀座组件、驱动装置和辅助裁纸直尺，其中核心模组为刀座组件模组和驱动装置模组，如图1所示，下面我将对每个组件的设计进行具体说明。

首先对其整体设计概念进行介绍一下：该安全裁纸刀的壳体内腔包括刀座组件和驱动装置;整个驱动装置包括驱动杆和突榫开关，突榫开关铰接在内腔上;整个刀座组件包括刀座和刀片，刀片装在刀座上;驱动杆通过突榫开关与刀座组件连接。当裁纸刀主体压紧辅助裁纸直尺时，直尺的突条向上顶起裁纸刀的驱动杆，驱动杆上的弹簧被压缩，驱动杆顶起突榫开关的一端，通过杠杆原理的作用，突榫开关的另一端推动刀座组件，进而将裁纸刀的刀片向下推出，伸出距离约0.5mm，使用者推动裁纸刀沿直尺纵轴方向运动，即可以切割一张至两张纸。松开裁纸刀后，刀刃随即收起，不会造成误伤的危险。本款安全型裁纸刀的有益效果在于：不易划伤使用者手指，且对于儿童而言，亦较为安全，同时，刀刃位于腔体内部，避免了其裸露的情况，从而即便是儿童玩耍，儿童的手指亦无法接触到刀刃，从而较为安全。

4 安全型裁纸刀的具体设计

4.1 壳体设计

安全型裁剪刀的核心模组驱动装置和刀座组件是被包括在壳体的内腔中，壳体起到承载的作用，同时也是用户直接接触的部分，设计要足够人性化，本款安全型裁剪刀的壳体采用蓝白相间的颜色组合，具有简约而不简单的特点，充分考虑到人体，特别是中小学生手掌尺寸来量身定做。

4.1.1 壳体的尺寸设计

（1）经测量调查中学生的大拇指长度平均在6cm左右，食指长度平均值在7cm，而我们的壳体对角线d（图2（c））长度为6.5cm左右，壳体长度h1和h2的平均值在4.85cm，如图2所示，正确使用大拇指和食指握住裁剪刀壳体时，大拇指用到全部长度的2/3，4cm左右，拇指握住的壳体距离也在4cm左右，食指，而食指所用长度和壳体长度也是大致一致，所以尺寸设计以手拿方便，大小合适为基本原则。

（2）壳体的厚度a（图2（a）、（b））为1cm左右，如果壳体的厚度过厚，那么手拿起来用的力度就会加大，而且不舒适;如果壳体的厚度小于1cm，太薄会导致手拿不稳裁纸刀，用起来不方便，容易出现误差。

（3）如图2（b）所示刀片所在位置的a1的宽度不超过0.6mm，而刀片的厚度大约在0.3mm左右，这个宽度的设置也是要符合尺寸，如果a的宽度比刀片的厚度宽很多，那么就会导致刀片伸出时裁剪时不稳，如果a的宽度刚好和刀片的厚度一致，会导致刀片卡在这里，伸出与缩进会不流畅。

（4）如图2（b）所示裁剪辅助直尺轨道卡口的尺寸a2的宽度在6mm左右，而驱动杆伸出部分的按钮直径在3mm左右，a2尺寸如果大于按钮直径太多，会导致裁纸刀主体压紧辅助裁纸直尺时受力不均，可能导致裁纸刀的刀片向下推出受到影响，如果a2的尺寸刚好和按钮的直径一致，那么就会导致裁纸刀主体压紧辅助裁纸直尺时位置容易对不准，浪费时间，使用起来不方便。

4.1.2 壳体的外观设计

（1）壳体的颜色采用蓝白相间，简单大方，壳体正面，如图2（a）所示的正中心设有两个圆形的凹槽，凹槽的位置刚好是拇指指心所在的部位，起到防滑的作用，增大摩擦，从而可以达到更省力的效果。

（2）壳体大致上可以看作是一个正方体，在长方体的8个角都采用了导圆角过渡，导圆的目的是使尖角变得平滑，使用的过程中就是为了保护人身安全，也可以使圆角处受力均匀。

（3）驱动杆采用铜棒，伸出部分进行了圆滑处理，作用和上面壳体外观的导圆角过渡一样的原理，安全同时裁纸刀主体压紧辅助裁纸直尺时使其受力均匀。