專利名稱：除草機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于將雜草或植物從土地中去除的工具。更確切的說，本實(shí)用新型涉及除草機(jī)。
背景技術(shù)：
目前已發(fā)明多種工具以替代有效但可能有毒的化學(xué)制品來去除花園和草坪中的雜草。此類工具包括除草工具、拔草器、除根器、絞草器和鋤草器。每種工具均具有不同的優(yōu)勢，且其通常根據(jù)不同的植物類型以及場地性質(zhì)，例如硬度和壓實(shí)程度，應(yīng)用于不同的除草情況。拔草器和除根器是將雜草連根拔除的除草工具。它們通常包括穿透土壤以及抓取 或去除草根的裝置。一些工具包括挖掘部分，其用于向下挖掘接近雜草其中一側(cè)的土壤；以及刀片，其用于向下深入雜草相對側(cè)的土壤以抓取草根，隨后該刀片可通過向上提起工具從土壤中拉出，雜草會夾在挖掘部分和刀片之間，就像夾在爪形器具中一樣。其他工具為螺桿拉動型，其中用于向下挖掘土壤的部分會夾住土地下的雜草，然后通過拉動工具來去除雜草。本說明書參考了多個(gè)文檔，所述多個(gè)文檔的內(nèi)容全文以引用的方式并入本文中。
實(shí)用新型內(nèi)容具體而言，本實(shí)用新型提供一種除草機(jī)，其包括手把；踏板；大體縱向組件，所述大體縱向組件在第一端連接手把，且在第二相對端連接踏板；爪頭(finger head),所述爪頭包括布置成螺旋結(jié)構(gòu)的盤繞式爪(coiled finger)，以及在螺旋結(jié)構(gòu)中移動的推頂桿；以及推頂臂，所述推頂臂相對于縱向組件平行移動，并與爪頭在推頂桿的第一端連接；其中，當(dāng)該工具以大體上垂直于盤繞式爪的活動尖端(free end tips)的方式放置在地上時(shí)，向下壓動手把或踏板中的至少一個(gè)以使盤繞式爪向下旋轉(zhuǎn)到土壤中，并在其穿透土壤時(shí)捕獲土壤下的雜草，且其中當(dāng)盤繞式爪以及陷在盤繞式爪所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)中的雜草通過向上拉動縱向組件從土壤中拉出后，向下推動推頂臂，即可通過推頂桿將捕獲并挖出雜草從螺旋結(jié)構(gòu)中推出。較佳的，所述盤繞式爪所構(gòu)成的所述螺旋結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上以旋轉(zhuǎn)方式移動，且在相反方向上移動受阻。較佳的，所述推頂桿包括位于其第二端的推頂板，所述推頂板通過向下推動所述推頂臂，朝所述盤繞式爪的活動尖端方向驅(qū)動至所述螺旋結(jié)構(gòu)的下方。較佳的，所述推頂臂是圍繞所述縱向組件滑動的套管。較佳的，所述爪頭包括棘輪組件。較佳的，所述盤繞式爪由不銹鋼、合金鋼、工程塑料、鋁和鈦中的一種制成。較佳的，所述盤繞式爪具有包括在38到58洛氏硬度C之間的硬度。[0014]較佳的,所述每個(gè)爪均具有在O. 0625英寸到3/16英寸之間的厚度。較佳的，所述每個(gè)爪均具有魚鰭狀廓線。較佳的，所述每個(gè)爪均以約150°盤繞，且盤繞長度為4英寸或之上。較佳的，所述爪頭包括三個(gè)盤繞式爪。較佳的，所述爪頭包括三個(gè)盤繞式爪，每個(gè)爪具有在約O.1英寸和約9/16英寸之間變化的截面，約3. 75英寸的長度，每英寸約42. 67度的螺距，以及約O. 12英寸的厚度，所述螺旋結(jié)構(gòu)具有約I英寸的內(nèi)徑。較佳的，所述爪頭包括三個(gè) 盤繞式爪，每個(gè)爪具有大體上的等截面，約3. 75英寸的長度，每英寸約42. 67度的螺距，約O. 12英寸的厚度，所述螺旋結(jié)構(gòu)具有約I英寸的內(nèi)徑。較佳的，所述大體上的等截面高于約O. 375英寸。較佳的，所述大體上的等截面包括在約O. 5英寸和約O. 7英寸之間。較佳的,所述每個(gè)爪均具有包括在2英寸和4. 5英寸之間的長度。較佳的，所述每個(gè)爪均具有包括在54度/英寸和38度/英寸之間的螺距。較佳的，所述至少一個(gè)爪在其所述活動尖端包括至少一條棱紋。較佳的，所述所述爪具有向外傾斜的活動尖端。較佳的，所述所述盤繞式爪所構(gòu)成的所述螺旋結(jié)構(gòu)具有約1+/-0. 25英寸的內(nèi)徑。較佳的，所述所述推頂桿具有限制在上方停止位和下方停止位之間的通道。本實(shí)用新型進(jìn)一步提供一種使用手動工具將植物從土地拔除的方法，所述工具包括大體縱向組件，其設(shè)有踏板；爪頭，所述爪頭包括布置成螺旋結(jié)構(gòu)的盤繞式爪，以及在螺旋結(jié)構(gòu)中移動的推頂桿；以及推頂臂，其相對于縱向組件和踏板.平行移動，并與爪頭在推頂桿的第一端連接，其中該方法包括使該工具大體上垂直于通常圍繞要去除的植物的爪頭放置；通過以下至少一種方式，使盤繞式爪向下旋轉(zhuǎn)到土地中i)向下壓動踏板，ii)向下壓動縱向組件以及iii)在棘輪操作中按逆時(shí)針方向和順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手把；以及拉動大體縱向組件，從而向上提起該工具并將爪從土壤中拉出；以及操縱推頂臂以松開盤繞式爪中連根挖出的植物。通過閱讀下文對本實(shí)用新型具體實(shí)施例的非限制性描述，并僅借助于實(shí)例以及相關(guān)附圖，本實(shí)用新型的其他目的、優(yōu)點(diǎn)及特征將更加清楚。

在附圖中圖1為根據(jù)本實(shí)用新型一方面的一項(xiàng)實(shí)施例的工具的透視圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一方面的一項(xiàng)實(shí)施例的工具的手把的透視圖；其中，2a為手把的主視圖；2b為手把的立體圖；圖3為圖1所示工具的分解圖；圖4為根據(jù)本實(shí)用新型一方面的一項(xiàng)實(shí)施例的工具的爪頭(fingerhead)的圖示，其中4a為爪頭的局部分解圖，4b為爪頭的透視圖；圖5為根據(jù)本實(shí)用新型一方面的一項(xiàng)實(shí)施例的工具的爪頭的透視圖；圖6為根據(jù)本實(shí)用新型一方面的一項(xiàng)實(shí)施例的工具的爪頭的爪的近視圖；具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型將通過以下非限制性實(shí)例做進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1所示，此工具通常包括手把10、主體12和爪頭(finger head) 24。例如，如圖2b所示，手把10可為大體上的T形，以便使用者較為舒適地使用工具，而不會妨礙使用者的腿或身體。例如，如圖2a所示，手把10的邊緣110和下表面112可經(jīng)設(shè)計(jì)以向使用者提供舒適抓握感。例如，在手把10的主體中可設(shè)有孔120，以供在存放時(shí)懸掛此工具。如圖3中清楚所示，主體12大體上為位于手把10和爪頭24之間的管形組件。其包括主管30、踏板22和推頂臂20。踏板22相對于主管30固定，而推頂臂20可相對于主管30和踏板22進(jìn)行移動。例如，推頂臂20在本文中描述為滑膛槍型滑動套管，位于主管30的外部，其包括·供使用者使用的柄29，以及在主管30端部且與柄29相對的位置，與爪頭24連接的舌簧(tongue) 21。預(yù)期可存在其他配置。如圖4中清楚所示，爪頭24包括推頂桿70，其可在主軸100中移動，并帶有位于其端部(例如焊接在推頂桿70的端部)的推頂器，如所示推頂板80 ；以及盤繞成螺旋結(jié)構(gòu)的爪40，其通過，例如焊接，使用軸承300固定在主軸100的端部。主軸100支撐棘輪組件，該棘輪組件包括在軸承300和通過棘輪套環(huán)90圍繞主軸100進(jìn)行固定的踏板22之間的壓縮彈簧60和壓縮環(huán)50。例如，如圖1和圖3所示，該組件安裝在外罩64后面。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，此組件可具有其他配置。爪40所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)只在一個(gè)方向上以旋轉(zhuǎn)方式圍繞推頂桿70移動其在相反方向上的旋轉(zhuǎn)受阻。該螺旋結(jié)構(gòu)在平移時(shí)相對于踏板22位置固定。推頂臂20和推頂板80相對于主管30平移。盤繞成螺旋結(jié)構(gòu)的爪40可由鋼管切割出，例如使用激光或者通過沖?；驔_床進(jìn)行切割，鋼管經(jīng)淬火和煅燒以具有所需的機(jī)械性質(zhì)?；蛘?，盤繞成螺旋結(jié)構(gòu)的爪40可從鋼板開始進(jìn)行構(gòu)建，先在鋼板中切割出每個(gè)爪的形狀，隨后將鋼板合并到管中并焊接成爪頭24的最終形狀，然后對爪進(jìn)行淬火和煅燒以使其具有所需的機(jī)械性質(zhì)。例如，初始的管或板的厚度可在O. 0625英寸和3/16英寸之間進(jìn)行選擇。例如，要使此工具在各種場地中均有效，爪40的目標(biāo)硬度可在38到58洛氏硬度C之間。爪40的數(shù)量、形狀和大小以及所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)的螺距和/或螺旋結(jié)構(gòu)的外徑和內(nèi)徑可經(jīng)調(diào)整以優(yōu)化爪頭的工作面，同時(shí)獲得適當(dāng)?shù)臋C(jī)械阻力。已發(fā)現(xiàn)的是，爪頭包括三個(gè)爪，每個(gè)爪具有在約O.1英寸到約9/16英寸之間變化的截面，每個(gè)爪具有約3. 75英寸的長度和每英寸約42. 67度的螺距，以及約O. 12英寸的厚度，并構(gòu)成具有約I英寸內(nèi)徑的螺旋結(jié)構(gòu)，這樣，爪所提供的總工作面與爪之間的間距之間會存在優(yōu)化比率，以便在場地范圍內(nèi)有效拔除地面上的雜草，并在雜草連根拔除后從爪所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)中有效推出雜草。具有高于約O. 375英寸的大體上恒定截面的爪頭，例如在O. 5英寸到O. 7英寸之間的爪頭，或具有變化的截面和長度包括在2英寸到4. 5英寸之間以及螺距在54度/英寸到38度/英寸之間的爪頭可供使用。預(yù)期可提供每個(gè)爪帶有棱紋(rib) 200的尖端，用于固定雜草(參閱圖5)，即在地下捕獲雜草和/或挖出雜草后，避免雜草無意中從爪40所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)中掉出。此外，每個(gè)爪40的尖端400可向外傾斜，即朝所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)的外部傾斜(參閱圖6)。此特征可使爪輕松穿透土壤，并且還可根據(jù)爪的靈活性在推頂過程中輕松地松開螺旋結(jié)構(gòu)中抓取的雜草。實(shí)際上，當(dāng)爪頭插入土壤中時(shí)，爪40的傾斜尖端400在土壤壓力下趨向于朝螺旋結(jié)構(gòu)的中心收緊爪。從土壤中拉出雜草時(shí)，爪40恢復(fù)至原來的位置，以松開其抓取的雜草，從而輕松地從螺旋結(jié)構(gòu)中推出雜草。根據(jù)本實(shí)用新型一方面的實(shí)施例，一種用于去除雜草的方法包括通過使用者用手持手把10，將工具固定在某一位置，從而將該工具放置成大體上垂直在要去除的雜草的上方，其中爪頭24，即爪40的尖端，大體上圍繞要去除的植物。然后，使用者用腳向下壓動踏板22，以使爪40向下旋轉(zhuǎn)至土壤中。使用者無需進(jìn)行任何扭轉(zhuǎn)動作。盤繞成螺旋結(jié)構(gòu)的爪40小于完整360度旋轉(zhuǎn)，即約150°，以向下移動，直到推頂板80達(dá)到其沖程上限，即約3至4英寸深的位置，該沖程上限具體取決于爪40的長度?；蛘撸?dāng)將該工具大體上垂直地固定于要去除的雜草上方，且爪40的尖端大體上圍繞要去除的雜草時(shí)，使用者可向下壓動手把10，并通常以在水平面上劃出半圓形的方式交替向后和向前移動，從而也可驅(qū)動爪40旋轉(zhuǎn)到土壤中。如有必要，使用者可同時(shí)推動手把10和踏板22，以便輕松地穿透土壤。在穿透土壤后，爪40捕獲土壤下深約3至4英寸處的草根。要幫助增加土壤穿透力度，使用者可通過在棘輪操作中連續(xù)順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手把10，進(jìn)一步將盤繞式爪40向下壓入土壤中。隨后，使用者以順時(shí)針稍微轉(zhuǎn)動工具(小于約90度)的方式拉動手把10以向上提起工具，從而將爪40向上拔出土壤，并從土壤中拔除雜草，所述雜草，包括根和葉，會一直陷在爪40之間。在向上拉動工具時(shí)，由于爪40向后旋轉(zhuǎn)受阻，因此其不會向后旋轉(zhuǎn)。要快速從工具中去除小塊泥土和草根，例如，使用者可在廢紙簍上方向下滑動推頂臂20，以松開盤繞式爪40中的雜草，這樣就無需進(jìn)行進(jìn)一步清理。因此就需要極少，甚至不需要再拾撿任何碎屑。通過向下推動推頂臂20，使用者驅(qū)動推頂桿70向下移動，并由此驅(qū)動其推頂板80朝爪40的活動尖端向下移動。例如，如圖4b所示，推頂板80可包括，例如從爪40所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)中向外延伸的3個(gè)旋臂，以便在此階段松開雜草以將雜草推出。根據(jù)不同場地，也可使用采用其他配置的推頂板80。例如，推頂板80可以是在爪40所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)中移動的桿或板，并可固定在推頂桿70的一端。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，推頂桿70的通道限制在上方停止位和下方停止位之間，以對推頂桿70進(jìn)行沖擊作用，并由此對推頂板80進(jìn)行沖擊作用，從而可輕松地松開雜草。實(shí)際上，該受限通道給予推頂臂用于沖擊停止位的額外動能，并向推頂板80施予額外的力。爪頭24的配置和爪40的移動有助于有效穿透土壤并降低摩擦，以及有效抓取草根和葉而不會切割草根和葉，還有助于有效捕獲根和葉。隨后，從土地上連根拔除雜草后，使用者只需致動推頂臂20，例如廢紙簍的上方致動推頂臂20，即可將雜草從該工具中去除。這樣，如上所述，就無需對拔除雜草的位置周圍的場地進(jìn)行額外清理。[0057]本實(shí)用新型的工具由此可輕松地將雜草連根拔除，并在連根拔除后將其從地面上清除。由于爪40所構(gòu)成的螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑約1+/-0. 25英寸，因此本實(shí)用新型的工具具有準(zhǔn)確度并且可以最小化土壤擾動，即，減少耕作。例如，本實(shí)用新型的工具無需彎腰或下跪就可有效、快速和輕松地穿透土壤、抓取草根并將其拔除，以允許挖掘蒲公英和雜草。其推頂器可在拔除雜草后，輕松有效地推出雜草并對其進(jìn)行處理。使用者只需進(jìn)行簡單的英寸踏下、拉起英寸動作，爪就會自動抓取長出的雜草并利索地將其從土壤中拔除。該工具具有約30英寸或以上的高度，例如手把10可約36英寸高，這樣在使用工具時(shí)，會非常符合人體工效要求，并可防止產(chǎn)生背應(yīng)力。此高度可進(jìn)一步調(diào)整，例如從約32英寸調(diào)整至約40英寸。例如，爪40可由不銹鋼、合金鋼、工程塑料、鋁和鈦中的一種制成。其可具有魚鰭狀(fin-shaped)廓線，用于提高土壤穿透程度。但由于在除根和拔除步驟中，雜草的根或葉不應(yīng)進(jìn)行切割，因此這些爪40不應(yīng)具有鋒利的刃緣。所示爪以約150°盤繞，且盤繞的延 伸長度為4英寸或以上(所述盤繞的延伸長度是指如果將盤繞的爪扳直之后的長度)，以使草和葉在其上滑動并陷在其之間，從而在場地范圍內(nèi)輕松地將草連根拔除，而不會只拔除雜草上部。此工具可達(dá)到約為3至4英寸的深度，即足夠觸及草根的深度。其易于使用，便于攜帶。該工具是真正符合人體工程學(xué)的友好工具，其重量較輕，例如通常低于30磅，且易于使用，而不會對使用者的背部和四肢造成較大壓力。該工具只需使用雙手或只使用一只手施加最小的力氣就可使用，一般使用者一天可拔除200根草，那么拔除每根草平均只需約5秒，如果按這一頻率持續(xù)使用10天，那么本實(shí)用新型的工具一年可拔除約2000根草。
盡管本實(shí)用新型借助于其中的具體實(shí)施例在上文中進(jìn)行了描述，但其可在不違背根據(jù)本實(shí)用新型的權(quán)利要求書所述的本實(shí)用新型的本質(zhì)和指導(dǎo)的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改。
權(quán)利要求1.一種除草機(jī)，所述除草機(jī)包括 手把； 踏板； 大體縱向組件，其在第一端連接所述手把，且在第二相對端連接所述踏板； 爪頭，其包括布置成螺旋結(jié)構(gòu)的盤繞式爪，以及在所述螺旋結(jié)構(gòu)中移動的推頂桿； 以及 推頂臂，其相對于所述縱向組件平行移動，并與所述爪頭在所述推頂桿的第一端連接; 其中，當(dāng)所述工具大體上垂直于所述盤繞式爪的活動尖端放置在地上時(shí)，向下壓動所述手把或所述踏板中的至少一個(gè)，以使所述盤繞式爪向下旋轉(zhuǎn)到土壤中，并在其穿透土壤時(shí)捕獲土壤下的雜草，且其中當(dāng)所述盤繞式爪以及陷在所述盤繞式爪所構(gòu)成的所述螺旋結(jié)構(gòu)中的雜草通過向上拉動所述縱向組件從土壤中拉出后，向下推動所述推頂臂，即可通過所述推頂桿將捕獲并挖出雜草從所述螺旋結(jié)構(gòu)中推出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述盤繞式爪所構(gòu)成的所述螺旋結(jié)構(gòu)在一個(gè)方向上以旋轉(zhuǎn)方式移動，且在相反方向上移動受阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述推頂桿包括位于其第二端的推頂板，所述推頂板通過向下推動所述推頂臂，朝所述盤繞式爪的活動尖端方向驅(qū)動至所述螺旋結(jié)構(gòu)的下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述推頂臂是圍繞所述縱向組件滑動的套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述爪頭包括棘輪組件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述盤繞式爪由不銹鋼、合金鋼、工程塑料、鋁和欽中的一種制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述盤繞式爪具有包括在38到58洛氏硬度C之間的硬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中每個(gè)爪均具有在0.0625英寸到3/16英寸之間的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中每個(gè)爪均具有魚鰭狀廓線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中每個(gè)爪均以約150°盤繞，且盤繞長度為4英寸或之上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述爪頭包括三個(gè)盤繞式爪。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述爪頭包括三個(gè)盤繞式爪，每個(gè)爪具有在約.0.1英寸和約9/16英寸之間變化的截面，約3. 75英寸的長度，每英寸約42. 67度的螺距，以及約0. 12英寸的厚度，所述螺旋結(jié)構(gòu)具有約I英寸的內(nèi)徑。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述爪頭包括三個(gè)盤繞式爪，每個(gè)爪具有大體上的等截面，約3. 75英寸的長度，每英寸約42. 67度的螺距，約0. 12英寸的厚度，所述螺旋結(jié)構(gòu)具有約I英寸的內(nèi)徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的除草機(jī)，其中所述大體上的等截面高于約0.375英寸。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的除草機(jī)，其中所述大體上的等截面包括在約0.5英寸和約.0.7英寸之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中每個(gè)爪均具有包括在2英寸和4.5英寸之間的長度。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中每個(gè)爪均具有包括在54度/英寸和38度/英寸之間的螺距。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中至少一個(gè)爪在其所述活動尖端包括至少一條棱紋。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述爪具有向外傾斜的活動尖端。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述盤繞式爪所構(gòu)成的所述螺旋結(jié)構(gòu)具有約1+/-0. 25英寸的內(nèi)徑。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除草機(jī)，其中所述推頂桿具有限制在上方停止位和下方停止位之間的通道。
專利摘要一種除草機(jī)，其包括大體縱向組件，所述縱向組件在其第一端連接手把，且在其第二相對端連接踏板；爪頭(finger head)，所述爪頭包括布置成螺旋結(jié)構(gòu)的盤繞式爪(coiled finger)，以及在所述螺旋結(jié)構(gòu)中移動的推頂桿；以及推頂臂，其中當(dāng)所述工具大體上垂直于所述盤繞式爪的活動尖端(free end tip)放置在地上時(shí)，向下壓動所述手把和/或所述踏板以使所述盤繞式爪向下旋轉(zhuǎn)到土壤中，并在穿透土壤時(shí)捕獲土壤下的雜草，且其中當(dāng)所述盤繞式爪以及陷在所述盤繞式爪所構(gòu)成的所述螺旋結(jié)構(gòu)中的雜草通過向上拉動所述縱向組件從土壤中拉出后，向下推動所述推頂臂，即可通過所述推頂桿將雜草從所述螺旋結(jié)構(gòu)中推出。
文檔編號A01D11/00GK202841902SQ20122004590
公開日2013年4月3日 申請日期2012年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月21日
發(fā)明者理查德·佩爾, 弗朗索瓦·高謝, 貝努瓦·歐爾班, 帕特里克·曼維爾, 亞歷克斯·雷蒙德, 帕特里克·朱利安, 戴維·博伊斯 申請人:理查德·佩爾, 弗朗索瓦·高謝, 貝努瓦·歐爾班, 帕特里克·曼維爾, 亞歷克斯·雷蒙德, 帕特里克·朱利安, 戴維·博伊斯