淺談曲線鋸形態(tài)特征及其電池包連接結(jié)構(gòu)

金軼，楊柳

（ 上海電動工具研究所（集團(tuán)）有限公司，上海 200233 ）

0 引言

電動工具作為一種勞動密集型產(chǎn)業(yè)，是我國傳統(tǒng)的外貿(mào)出口順差產(chǎn)品之一。隨著終端市場規(guī)模不斷擴大，中國已經(jīng)成為全球最大的電動工具產(chǎn)品出口國。在全球化浪潮推動下，電動工具產(chǎn)業(yè)正積極推動系列產(chǎn)品在智能化、信息化和無繩化方向的轉(zhuǎn)變。本文依據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)布的外觀專利相關(guān)信息，以往復(fù)鋸類電動工具產(chǎn)品——曲線鋸為例，研究功能設(shè)計方向的風(fēng)格及演變趨勢。

1 概述

曲線鋸廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、木模、裝潢、皮革等行業(yè)。在一般環(huán)境條件下，對木材、金屬、塑料、橡膠等板料，進(jìn)行直線或曲線鋸割。[1]

GB/T 3883.11《手持式電動工具的安全第二部分：往復(fù)鋸（曲線鋸、刀鋸）的專用要求》對往復(fù)鋸（曲線鋸、刀鋸）明確了定義。即：以一個或多個鋸片作往復(fù)運動或來回擺動來鋸割各種材料的工具。曲線鋸即為配有底板的往復(fù)鋸，底板傾斜角度允許調(diào)整[2]。

2 形態(tài)分析

作為現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品，電動工具呈現(xiàn)在終端用戶面前，同樣應(yīng)以功能、結(jié)構(gòu)、工藝、材料、人體工學(xué)、市場銷售及產(chǎn)品創(chuàng)造等因素為出發(fā)點，注重美學(xué)藝術(shù)與工藝技術(shù)相結(jié)合。

曲線鋸產(chǎn)品構(gòu)型遵循需求分解原則、結(jié)構(gòu)劃分原則、模塊化原則以及整體一致性原則。從整體外形上看，曲線鋸具備了往復(fù)鋸類工具所需的典型結(jié)構(gòu)和基本特點。

受早期設(shè)計思潮影響，電動工具形態(tài)大多保持表面平整特點，隨著技術(shù)進(jìn)步和消費者使用需求和審美需求的提升，充電式直流工具被終端用戶的接受程度越來越高。針對曲線鋸產(chǎn)品而言，工具的功能構(gòu)型在該類產(chǎn)品的總體構(gòu)型權(quán)重降低。

早期曲線鋸產(chǎn)品供電方式以交流為主，常見形態(tài)為D型，見圖1。

圖1 D型交流曲線鋸

其構(gòu)型形態(tài)包括：

1）供電系統(tǒng)形態(tài)，即電源線線耳保護(hù)器，見圖2；

2）手柄組件構(gòu)型形態(tài)，見圖3；

圖2 供電系統(tǒng)形態(tài)

圖3 手柄組件構(gòu)型形態(tài)

3）機身機殼構(gòu)型形態(tài)，見圖4；

4）集塵結(jié)構(gòu)形態(tài)，見圖5；

圖4 機身機殼構(gòu)型形態(tài)

圖5 集塵結(jié)構(gòu)形態(tài)

5）開關(guān)調(diào)速和功能構(gòu)型形態(tài)，見圖6；

圖6 開關(guān)調(diào)速和功能構(gòu)型形態(tài)

6）底座構(gòu)型形態(tài)及外置附件形態(tài)，見圖7。

圖7 底座構(gòu)型形態(tài)及外置附件形態(tài)

曲線鋸構(gòu)型種類呈現(xiàn)相應(yīng)的發(fā)展變化，也在構(gòu)型中不斷進(jìn)行調(diào)整。其中，供電系統(tǒng)改變屬于重要的功能構(gòu)型變化。

目前，主流工具制造商設(shè)計開發(fā)的曲線鋸類產(chǎn)品更趨于采用無繩化，這同樣也是終端消費者的實際需求，使得直流曲線鋸占據(jù)了較多的市場份額。

直流曲線鋸初期形態(tài)以交流曲線鋸為基礎(chǔ)，不斷進(jìn)行形態(tài)演化，近年來逐漸具備了更多的獨特性、專用性和多樣性，產(chǎn)品隨之衍生為T型構(gòu)型形態(tài)，見圖8。

圖8 T型構(gòu)型形態(tài)

從總體造型方面看，直流曲線鋸與交流曲線鋸總體形態(tài)相似，包含供電系統(tǒng)形態(tài)。其主要為電池包（以鋰電池包為主）、手柄組件構(gòu)型形態(tài)、機身機殼構(gòu)型形態(tài)、集塵結(jié)構(gòu)形態(tài)、開關(guān)調(diào)速和功能構(gòu)型形態(tài)、底座構(gòu)型形態(tài)及外置附件形態(tài)。

從上述模塊形態(tài)可見，由于供電系統(tǒng)形態(tài)發(fā)生了根本變化，其總體形態(tài)也相應(yīng)演化。同時，由于供電系統(tǒng)形態(tài)的變化引發(fā)其他形態(tài)的適應(yīng)性改變。因此，就形態(tài)而言，直流曲線鋸在形態(tài)上仍然受交流曲線鋸約束，以D型和T型為主，隨著技術(shù)、需求、審美等變化而持續(xù)演化。

3 電池包連接結(jié)構(gòu)

從目前市場投放產(chǎn)品來看，直流曲線鋸采用10.8V/12V和18V/20V電池包為主。

1）10.8V/12V直流曲線鋸

該系列產(chǎn)品用電池包接口多采用柱形和方形，見圖9和圖10。

圖9 柱形接口

圖10 方形接口

柱形電池包形態(tài)特征明顯，體積小、通用性強，但因其體積較小，電池容量較低，因此僅適用于普通性能直流曲線鋸。方形接口電池包便于設(shè)計高容量電池，常見為2Ah、4Ah和6Ah。采用方形接口電池包的直流曲線鋸總體形態(tài)組合變化較為多樣。

12V直流曲線鋸采用T型形態(tài)，對終端使用者而言操作方便，產(chǎn)品整體形態(tài)較為統(tǒng)一，見圖11。

12V直流曲線鋸采用D型形態(tài)，其外形與交流曲線鋸類似，通常在機身后部裝載供電系統(tǒng)，整體形態(tài)較易區(qū)分為供電系統(tǒng)和機身兩部分，見圖12。

10.8V/12V直流曲線鋸具備較強的體積優(yōu)勢，隨著配件技術(shù)進(jìn)步，產(chǎn)品種類或可出現(xiàn)較大幅度增加。

圖11 T型形態(tài)

圖12 D型形態(tài)

2）18V/20V直流曲線鋸

18V/20V直流曲線鋸以電池包擺放方式分為垂直式、傾斜式與橫置式。主要構(gòu)型形成方式與知識產(chǎn)權(quán)、企業(yè)產(chǎn)品基因、消費者產(chǎn)品需求和產(chǎn)品系列化等因素緊密相關(guān)。

T型電池包結(jié)構(gòu)方式以橫置式（圖13）和傾斜式（圖14）為主，特征為在機身尾部放置供電系統(tǒng)。這一形態(tài)近幾年逐漸規(guī)?；餍?。

圖13 T型形態(tài)（橫置式）

圖14 T型形態(tài)（傾斜式）

D型電池包連接結(jié)構(gòu)形態(tài)以垂直式（圖15）和傾斜式（圖16）為主，其中，傾斜式結(jié)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。在該型產(chǎn)品中，制造商通常預(yù)留模具接口，為后期選用其他品牌電池包互換提供便利。

20V直流曲線鋸D型——垂直式形態(tài)構(gòu)型受束于電池包大小、接口、整體構(gòu)型穩(wěn)定性等。其中，電池包外形尺寸的約束也是制造商采用傾斜式構(gòu)型的重要原因之一。

圖15 D型形態(tài)（垂直式）

圖16 D型形態(tài)（傾斜式）

4 結(jié)語

通過對交、直流曲線鋸產(chǎn)品的總體形態(tài)分析，提出就目前而言，直流曲線鋸總體形態(tài)與交流曲線鋸總體相似，變化不大。根據(jù)其供電系統(tǒng)的不同平臺歸納兩種形態(tài)，在此基礎(chǔ)上整理電池包結(jié)構(gòu)形態(tài)方式，為該類產(chǎn)品的特有形態(tài)演化提供了形態(tài)基礎(chǔ)。