[發明專利]一種仿生園藝剪刀

有效

• 申請號: 201811283117.X
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109302905B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發明（設計）人: 王虎彪;馬云海;趙宏偉;齊紅巖;王慧鑫;禹江濤;芭芭拉·布尚;莊健;佟金
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: A01G3/02
• 分類號: A01G3/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

一種仿生園藝剪刀屬園藝工具技術領域，本發明中半刀Ⅰ和半刀Ⅱ的上部內側為刃部，且其刀刃具有仿生曲線結構，半刀Ⅰ和半刀Ⅱ的上部外側為具有仿生曲線的刀背，半刀Ⅰ的下部為刀柄及扭簧安裝通孔并安裝扭簧，刀背與下部刀柄由圓弧平滑連接；本發明將竹鼠門齒的仿生曲線應用于園藝剪刀刀片結構，設計出一種仿生園藝剪刀，相比市面現有的園藝剪刀，在剪切作業過程中其切割阻力較低，切割效率更高，鋒利性更好，可一次剪斷韌性植物，耐磨性好，使用壽命更長久。

技術領域

本發明屬園藝工具技術領域，具體涉及一種仿生園藝剪刀。

背景技術

園藝剪刀操作簡單、攜帶方便，是園林工作者進行園藝作業時必備的工具之一。

市面上現有園藝剪刀存在如下問題：同一園藝剪刀對不同類型植物進行修剪時，刃口易受到損傷，耐磨性差，使用壽命短；修剪韌性植物時效率低下，鋒利性不夠，往往需要兩次以上剪切才能將植物剪斷。因此，耐磨性強、鋒利性好、切割效率高及使用壽命長是未來園藝剪刀的發展方向。

過去的研究多從園藝剪刀的力臂、材料和整體結構入手來提高園藝剪刀耐磨性和鋒利性，進而提高工作效率，增加使用壽命。很少有園藝剪刀刀片結構設計的研究，特別是將仿生原理應用于園藝剪刀刀片結構設計的研究更是寥寥無幾。現有園藝剪刀設計制造有待提高和完善，亟需探索新的園藝剪刀設計制造方法和理論。在現有園藝剪刀設計制造方法基礎上，運用仿生原理，設計新型耐磨鋒利仿生園藝剪刀，提高其作業效率和使用壽命，對園藝剪刀技術和園林綠化行業的發展都具有十分重要的理論意義和現實意義。

竹鼠因吃竹子而得名，其門齒粗大，具有優化的幾何結構和優良的力學性能，在進食過程中，門齒切割效率高，所受到的切割阻力低，因此將竹鼠門齒的仿生曲線應用于園藝剪刀刀片結構設計，對園藝剪刀的幾何結構和力學性能進行優化，設計一種仿生新型園藝剪刀。

發明內容

本發明的目的在于解決市面上現有園藝剪刀的不足之處，提供一種耐磨性強、鋒利性好、作業效率高及使用壽命久的仿生園藝剪刀。

本發明由半刀ⅠA、半刀ⅡB、銷軸1和扭簧2組成，其中半刀ⅠA由刀頭Ⅰ7和刀柄Ⅰ4組成，刀頭Ⅰ7和刀柄Ⅰ4連接處設有中孔Ⅰ6，刀柄Ⅰ4近下端設有掛孔5；刀頭Ⅰ7和刀柄Ⅰ4連接處圓滑過渡。

半刀ⅡB由刀頭Ⅱ11和刀柄Ⅱ9組成，刀頭Ⅱ11和刀柄Ⅱ9連接處設有中孔Ⅱ10；刀頭Ⅱ11和刀柄Ⅱ9連接處圓滑過渡。

刀頭Ⅰ7和刀頭Ⅱ11的結構相同，方向相反；刀頭Ⅰ7和刀頭Ⅱ11的內面為刀刃3，刀頭Ⅰ7和刀頭Ⅱ11的外面為刀背8；刀刃3的輪廓線為cd段的仿生曲線C，刀背8的輪廓線為ef段的曲線D；仿生曲線C與曲線D上端的連線為cf段直線E,直線E的長度為0.6-1.8mm。

半刀ⅠA和半刀ⅡB中部經銷軸1活動連接。

扭簧2的左端固接于半刀ⅠA中刀柄Ⅰ4的掛孔5，扭簧2的右端與半刀ⅡB中刀柄Ⅱ9的內面滑動連接。

半刀ⅠA的長度H1為160-200mm，半刀ⅡB的長度H2為135-175mm，銷軸1軸心到半刀ⅠA中刀柄Ⅰ4下端的長度S1為95-125mm，半刀ⅡB中刀柄Ⅱ9上部的厚度d1為0.8-2mm，半刀ⅡB中刀柄Ⅱ9下部的寬度S2為7-12mm，厚度d2為1.5-4mm。

所述仿生曲線C的數學表達式為：

y＝0.0011x⁴-0.0336x³+0.3754x²+2.5962x-3.9563

其中：1≤x≤20。

所述曲線D的數學表達式為：

y＝0.0186x³-0.2908x²-9.619x+12.369