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【発明の名称】 回転ストリングトリマ装置のねじりトリマ線条体
【発明者】 【氏名】ジョン アール フォーグル
【要約】 【課題】ストリングトリマ装置に使用するとき騒音及び／又は引きずり力（ドラッグ）を減少し、また他の特性をも改善するトリマ線条体を提供する。

【解決手段】長手方向軸線を有するフィラメント本体１２４およびこのフィラメント本体から突出する複数個のローブを備え、フィラメント本体の長さに沿って互いに離れて長手方向軸線に直交する断面部分を有するトリマ線条体において、トリマ線条体をフィラメント本体の長手方向軸線の周りに、１インチあたり約０．２５〜２．０回転するよう回転させ、ローブの回転数およびローブの数を、フィラメント本体の長さ１インチあたり０．７５〜２４個のノード１２８を形成するよう選択形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線を有するフィラメント本体（１２４〜２０２）およびこのフィラメント本体から突出する複数個のローブを備え、フィラメント本体の長さに沿って互いに離れて長手方向軸線に直交する断面部分を有するストリングトリマ装置に使用するトリマ線条体において、前記トリマ線条体をフィラメント本体の長手方向軸線の周りに、１インチあたり約０．２５〜２．０回転するよう回転させて形成したことを特徴とするストリングトリマ線条体。
【請求項２】
複数個のローブを３〜１２個の範囲の個数とした請求項１記載のストリングトリマ線条体。
【請求項３】
長手方向軸線の周りにトリマ線条体を回転させることにより、１インチあたり０．７５〜２４ノードをローブに形成する請求項１または２記載のストリングトリマ線条体。
【請求項４】
フィラメント本体の長手方向軸線の周りにローブを回転させるのは、フィラメント本体の長さにわたり均一に回転させる請求項１〜３のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項５】
フィラメント本体およびローブを、合成ポリマー材料により形成した請求項１〜４のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項６】
突出ローブを、フィラメント本体の周縁から対称的に配置した請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項７】
突出ローブの形状を対称形状にした請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項８】
突出ローブを非対称形状にした請求項１〜６のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項９】
突出ローブを、フィラメント本体の周りに非対称形状に配置した請求項１〜５のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１０】
長手方向軸線を有するフィラメント本体、このフィラメント本体から突出する複数個のローブを有するストリングトリマ線条体において、前記フィラメント本体の長さに沿って均一なスパイラル形状をローブに配置し、フィラメント本体の長手方向軸線に沿って一定量で連続的に変化する連続回転スパイラルパターンを形成し、突出ローブの回転は、フィラメント本体の１インチあたり０．２５〜２．０回転の範囲の値としたことを特徴とするストリングトリマ線条体。
【請求項１１】
突出ローブの数を３〜１２個の範囲の個数とした請求項１０記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１２】
ローブを、各断面でフィラメント本体の軸線の周りに等角度間隔はなして配置した請求項１０または１１記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１３】
複数個のローブのすべてを同一形状にした請求項１０〜１２のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１４】
突出するローブを異なる形状にした請求項１０〜１２のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１５】
トリマ線条体を、押し出し成形モノフィラメント本体により形成した請求項１０〜１４のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１６】
モノフィラメント本体を対称形状にした請求項１０〜１５のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１７】
前記フィラメント本体の断面を非対称形状にした請求項１０〜１５のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１８】
突出ローブをそれぞれ異なる寸法とした請求項１から１２のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項１９】
突出ローブをフィラメント本体の長手方向軸線の周りに対称的に配置した請求項１０〜１８のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体。
【請求項２０】
ローブの回転数およびローブの数を、フィラメント本体の長さ１インチあたり０．７５〜２４ノードを形成するよう選択した請求項１０〜１９のうちいずれか一項に記載のストリングトリマ線条体
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、雑草や灌木を切断するのに広範囲に使用されるナイロンモノフィラメントによるトリマ線条体（ライン）等を使用する回転ストリングトリマ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的には、このような装置に使用されるトリマ線条体は、押し出し成形したナイロンモノフィラメントであり、円形断面を有するのが一般的である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、円形断面を有する線条体（ライン）は、騒音が比較的大きく、またこのような線条体を使用する装置に対する引きずり力（ドラッグ）も比較的大きい。騒音および引きずり力の双方を減少するトリマ線条体を形成する試みがなされてきた。
【０００４】
騒音及び／又は引きずり力（ドラッグ）を減少する改善したトリマ線条体を提供し、このような線条体をストリングトリマ装置に使用するときの線条体の他の特性を改善するのが望ましい。
【０００５】
次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例】
【０００６】
本明細書および特許請求の範囲において用いる用語「ストリングトリマライン（string trimmer line)」とは、ストリングトリマ装置に使用するラインフィラメントを意味する。ラインフィラメントは、典型的には、ナイロンもしくは他の等価材料を押し出し成形して形成したモノフィラメントである。
【０００７】
以下に説明する図面において同一の構成部材には同一の参照を使用する。
【０００８】
図１および図２は、本発明による実施例を使用するストリングトリマ装置の一般的タイプを示す。このような装置１１０は、上側ハンドル１１４および下側モータ１１６を有する細長い管状部分１１２を設けるのが一般的である。装置１１０は動作ヘッド１１８を有し、この作動ヘッド１１８からストリングトリマのトリマ線条体１２０を１個もしくは１対にして（またはそれ以上の個数）突出させる。
【０００９】
図１に示す装置１１０は、一般的に電動ストリングトリマに使用する構成を有する。ガソリンで動作するストリングトリマ装置を使用する場合、モータは管状部分１１２の上方端部１１４に配置し、管状部分１１２内に配置した回転シャフトを介してヘッド１１８を回転する。いずれにせよ、トリマ線条体（ライン）１２０に関する限り、動作は同一である。この動作状況を図に示し、この場合、ヘッド１１８は円を描く方向（矢印により示す）に連続回転し、突出する線条体であるトリマ線条体１２０をスピンさせて、草木を刈り込む。
【００１０】
トリマ線条体１２０はプラスチックまたはナイロンを押し出し成形したモノフィラメントとである。０．０５０インチ〜０．０１５５インチ（１．２７ｍｍ〜０．３９ｍｍ）の範囲の円形断面の直径を有するのが一般的である。図１に示すタイプのトリマに使用するヘッドの回転速度は、２，０００〜２０，０００ＲＰＭである。この装置の高速動作によって、スピンする線条体自体によって発生する騒音は相当大きくなる。また、この線条体は、装置の駆動モータに対して大きな負荷（引きずり）を生ずる。
【００１１】
本発明の種々の実施例によれば、図３〜図４４に種々示した多様な断面形状を有する線条体１２０のような回転押し出し成形もしくはねじり押し出し成形による線条体は、非回転もしくは非ねじりの断面形状線条体使用した装置よりも動作特性を改善することを見いだした。図３〜図４４に示すストリングトリマ線条体のすべての形状は、線条体を形成するフィラメントの本体から突出する複数個の細長いローブ（突出部）を有し、これらローブは、フィラメント本体の長手方向軸線の周りに、フィラメント本体もしくはストリングトリマ線条体の長さの１インチ（２５．４ｍｍ）あたり０．２５回転〜２回転する回転パターンを有する。
【００１２】
異なる図面にわたり種々の断面形状を示し、これら断面形状の線条体はいずれも、１インチ（２５．４ｍｍ）あたり０．２５回転〜２回転する回転パターンとなる回転体形状もしくはスパイラル形状として構成し、線条体の本体部分の長手方向軸線に直交する平面におけるすべての断面形状も同一となるようにする。しかし、すべての断面は、他の断面に対して相対回転している。典型的には、この回転は、フィラメント本体の長手方向軸線に沿って一定の割合で連続的に変化する回転スパイラルパターンを形成する。
【００１３】
フィラメント本体を示す種々の図３〜図４４の断面によれば、これら断面の中心部分内に存在する断面部分に対する付加部分を有する。したがって、フィラメント本体は、線条体の図心に中心を有し、かつ線条体の長手方向軸線に直交する断面の外側周縁に最も近接する半径を有する円（サークル）によって画定される部分であり、断面形状の隣接する突端間に引いた直線ラインが断面形状の周縁に沿って存在するラインは含まない部分と見なすことができる。例えば、図３でみた３ローブ(TRI-LOBAL)線条体１２２の断面に関しては、フィラメント本体は、３個のローブが互いに接し合う最も内側の３個のポイントに接する円形断面部分により構成される。図３に示す線条体の３ローブを有する断面形状のフィラメント本体は、３個のローブの各々を接合する最も内側の３ポイントを結ぶ三角形フィラメント本体と見なすこともできる。図３〜図４４に示す種々の線条体のすべての断面形状において、フィラメント本体は、上述したように、トリマ線条体の長さにわたり延在する長手方向軸線を有する。
【００１４】
フィラメント本体は、対称断面形状を有するもしくは非対称断面形状を有するものとすることができる。さらに、このことは、フィラメント本体から外方に突出するローブについても言える。しかし、本発明を市販する多くの場合においては、フィラメント本体およびローブを対称的な形状にする。ただし、フィラメント本体および突出ローブのいずれか一方もしくは双方を非対称形状にすることが望ましい場合もあり得る。
【００１５】
図４および図５は、線条体のフィラメント本体の周りに等角度間隔で互いに離れる４個のローブを有する断面形状の(QUADRA-LOBAL)線条体１２４を示す。図４の実施例では、フィラメント本体の中心軸線の周りにローブを密に回転もしくはねじった形状である。この場合は、線条体の中心軸線に平行なラインに沿う単位長さあたり、多数のこぶもしくはノード（節）が突出する。図５の実施例では、同じ断面形状の線条体１２４であるが、線条体の４個のローブの回転は少ない。したがって、線条体の単位長さに沿うこぶ、ノードまたは突起１２８は、図４の線条体の同一単位長さあたりのこぶ、ノードまたは突起１２６よりも数が少ない。
上述したように、線条体の単位長さあたり線条体表面にこぶもしくはノードを生ずるようにする線条体のねじりもしくは回転の数は、１インチ（２５．４ｍｍ）あたり０．２５〜２．０の範囲内の値で、線条体にねじりもしくは回転を加えることによって生ずる。図５は、この範囲における低い値でのこのような回転によって生ずるとともに、図４は、この範囲内、もしくはパラメータセット内でより大きな回転値で生ずる。
【００１６】
図４および図５を検討することにより、線条体の単位長さあたり現出するこぶもしくはノードの数は、線条体断面における突出するローブの数は、例えば、３個ローブからより多くの最大ローブ数（代表的には１２個ローブが市販ストリングトリマで使用されるローブ数の上限である）に増えるにしたがって、増大することは容易に理解できるであろう。１２個ローブは、１インチあたり２回のねじりレベルで、１インチあたり２４個のこぶもしくはノードを生ずる。
【００１７】
種々の断面形状の線条体に関連して説明を分かり易くするため、異なる線条体のすべては、線条体１２４としての図５および図５の実施例に従うねじりもしくは回転を与えると理解されたい。実際的な１インチあたりの回転もしくはねじりの範囲は、上述したように、０．２５〜２．０の範囲にすると、いかなる断面形状の線条体も理想的な線条体特性を生ずる。いかなる断面形状であっても、線条体の騒音および引きずり力は、非ねじり線条体の方が、ねじり線条体よりも大きいことを見いだした。騒音および引きずり力の減少に加えて、（必ずしも、両者間で直接的な線形相関関係にはないが）図３〜図４４に示す突出ローブの種々の断面形状にした実施例の線条体は、いずれもより安定した切断経路を示す。すなわち、同一断面形状の非ねじり線条体を動作させるときよりも、線条体先端に生ずるばたつきが少なくなる。さらに、このようなねじり線条体は、地面、草、もしくは他の障害物に当たることにより跳ねた後に駆動シャフト軸線に直交する平面により迅速に復帰することを見いだした。このことは、花壇、ゴルフコースのトラップ等の縁取りをする場合に有利である。境界には、ゆがみのない、きれいに揃った切断ラインが得られるようになる。
【００１８】
軸線に平行に見て高い領域と低い領域との間に変化を生ずる回転もしくはねじり線条体は、より高い切断特性が得られることを発見した。このことは、線条体がまだ柔らかく硬化しない製造工程中にフィラメント本体の軸線の周りにローブを回転することにより生ずる高低または山谷形状によって鋸引き効果を発生するからと推定される。このような回転もしくはねじりは適当な方法で形成することができ、代表的には、フィラメント本体の軸線の周りに（フィラメント本体およびローブを同時に押し出す）押し出し成形体全体を回転することにより生ずる。しかし、他の方法を使用して、図４および図５に線図的に示す４ローブ線条体１２４と同様の仕上がり結果を得ることができる。図３〜図４３に示す他の断面形状にも、同一の原理を適用することができる。
【００１９】
第６図は、図４および図５に示す線条体１２４とは異なる断面形状の４ローブ線条体１３０を示す。しかし、図６の線条体は、図４および図５に示したのと同一の回転もしくはねじり特性を示す。図４および図５に関して、図面は単位長さあたりに生ずる異なるねじり量を誇張して線図的に示したものと理解されたい。こののため鋭利な端縁として見えるように描かれているが、図４および図５に示す線条体セグメントの右側端部における断面から明らかなように、端縁は丸みを帯びており、線条体の各ローブ間には窪んだ相互連結形状を有する。したがって、実際上は、４ローブ断面形状のねじり線条体には鋭利端縁はない。しかし、図面には、図４の密回転形状の山部１２６と図５の疎回転形状の山部１２８との間に、こぶもしくは山部間の間隔が異なることをはっきりと示す。
【００２０】
図７は図６と同様であるが、５個の回転対称体である５ローブ(PENTA-LOBAL）線条体（断面形状）１３２を示す。図８は図７と同様にほぼ同一の断面形状のローブを有しているが、５個ではなく６個のローブを有する(HEXA-LOBAL)断面形状１３４を示す。
【００２１】
図９および図１０は、図８に示すローブと同一角度間隔にした６ローブ断面形状１３６，１３８を示す。しかし、断面形状１３６，１３８は内側のフィラメント本体がより大きく、フィラメント本体から半径方向に突出するローブは、図８の実施例よりも少ない突出量である。本発明によるストリングトリマ装置の線条体に使用するローブ形状および個数が異なるすべての断面形状において、図８，９，１０および断面形状線条体１３４，１３６，１３８に関して示したように、フィラメント本体からのローブの半径方向突出量を変更することができる。形状の選択は、所望の切断特性に依存する（図８に示す実施例は、図１０に示す実施例よりも、より高い切断効率がよい。図９に示す断面形状は、図８の実施例および図１０の実施例との間の切断特性を示す。
【００２２】
図８，９および１０を比較検討すると、図８に示す線条体の単位長さあたりの総重量は、同一大径の図９および図１０に示す線条体よりも少なく、図１０に示す線条体の単位長さあたりの総重量は最大である。単位長さあたりの線条体重量は、切断線条体の所定の用途に対して切断パラメータをなす要因でもある。
【００２３】
図１１および図１２は、それぞれ８ローブ(OCTA-LOBAL)線条体を示し、図１１に示す線条体断面のローブは、フィラメント本体からの半径方向外方突出量の割合がより大きい。しかし、全体の大径は、セグメント１４０，１４２とも同一である。
【００２４】
図１３および図１４は、図１２に示す断面形状１４２を有する線条体を示し、ただし、図１３は非ねじりセグメント、図１４はねじりセグメントを示す。図１４は、図１２に示す断面形状の線条体に本発明を適用し、図４および図５に示す４ローブ線条体と同様に示したものである。図４および図５につき詳細に説明した同一の原理を図１２，１３および１４の線条体にも適用でき、線条体に単位あたりのねじりの回数を多くすると、加えるねじり回数が少ない場合より、単位長さあたりより多くの個数の山部またはこぶを生ずる。このことは、図面のすべての実施例の線条体形状にあてはまる。
【００２５】
図１５〜図２６には、これに限定するものではないが、４ローブ線条体に付与する種々の断面形状の実施例を示し、種々のローブの厚さに対する幅の比（アスペクト比）が異なる、ならびにこれらローブのプロポーションおよび相互連結形状が異なる実施例を示す。４ローブ線条体に関する図１５〜図２６に示す１２個の実施例の他に、他の変更例も想定できることは勿論である。このことは、図示の異なる実施例の断面形状にも言える。
【００２６】
例えば、図１５，１６および１７は、４個の異なるローブの幅を均等（すなわち同一）にし、線条体断面形状１４４，１４６，１４８のすべてに関して同一寸法の方形もしくは円形のフィラメント本体中心部分から半径方向外方にローブを突出させたものである。ライン１４４，１４６，および１４８間の違いは、各ローブの半径方向突出量である。線条体の４個のローブのすべては、基部における幅が同一であるが、ローブの長さは線条体断面１４４において最小（低アスペクト比）であり、線条体断面１４８において最大（高アスペクト比）である。所定の用途に応じてこれら線条体断面形状のうち一方もしくは他方を選択するのは、用途の性質、ストリングトリマ装置のオペレーターがどの程度の結果を望むかに依存する。図１７に示す線条体１４８は、線条体１４４とは騒音および引きずり力が異なり、所定用途に対して最適な特性は、経験的に決定する。
【００２７】
図１８，１９および２０は、図１５，１６および１７の実施例と同様の線条体断面形状１５０，１５２，および１５４を示すが、図１５，１６および１７に示すものとは、ローブの突出量が異なる。図２４，２５および２６は、図１８，１９および２０と同様であるが、突出ローブ１６２，１６４および１６６は、フィラメント本体に相互連結するローブ基部における窪み形状が異なる線条体を示す。図１５〜図２０の線条体では、異なるローブの相互接続部が鋭利な直角形状であり、その代わり、線条体断面形状１６２，１６４，１６６は滑らかな窪み形状である。
【００２８】
図２１，２２および２３は、それぞれ４ローブ線条体１５６，１５８および１６０を示すが、丸みのある端部を有してほぼ三角形のテーパ付き断面形状で外方に突出するローブを有する。これら形状は、４ローブ線条体から形成できる種々の異なる形状を例示的に示すものに過ぎないと理解されたい。（個数が異なる多重ローブ断面形状の線条体とすることができる。）
【００２９】
図２７および図２８は、それぞれ６ローブ線条体１６８，１７０を示し、等角度間隔互いに離れて半径方向に長く突出する３個のローブに、等角度間隔互いに離れて半径方向に短く突出する３個のローブを交差させている。線条体の断面形状１６８において、すべてのローブは丸みのある外端縁を有し、図２８の線条体１７０の内側ローブは、鋭利な端縁を有する。異なる長さのローブの比率変化は、用途に応じて所望の最終仕上げ特性に基づいて採用する。
【００３０】
図２９および図３０は、それぞれ４ローブ線条体１７２，１７４を示す。図２９の線条体は、フィラメント本体から互いに１８０゜離れて突出する比較的大きな丸みを有する２個のローブを有し、これら大きな丸みを有するローブに対して９０゜の角度をなして互いに１８０゜間隔を空けた２個の短い尖端付きローブを有する。図３０は、図１７，２０，２３および２６と同様の形状であるが、等角度間隔離れた４個のローブは、図１７，２０，２３および２６のローブよりもより三角形に近い形状である。
【００３１】
図３１は、８ローブ断面形状１７６を示し、このうち４ローブは比較的幅広の丸みのある断面形状であり、幅の狭い丸みのある断面形状の４個のローブ間に介在させ、ただし、すべてのローブは、同一大径円まで突出し、換言すれば、フィラメント本体からの突出量が同一である。図３２は、図３１の線条体１７６と同様の断面形状１７８を示し、ただしの実施例では、大きいローブのフィラメント本体からの半径方向外方突出量を小さいローブよりも大きくする。この点に関して、図３２の実施例は、図２７に示す６ローブの形状に類似する。
【００３２】
図３３，３４および３５は、それぞれ５ローブ、３ローブおよび４ローブの断面形状を示し、フィラメント本体から半径方向外方に突出するローブに極めて異なる形状を使用した実施例を示す。図３３においては、フィラメント本体がローブに比べて比較的大きく、ローブは、フィラメント本体の周縁の周りにほぼ三角形の形状にして結合した５ローブ断面形状１８０を示す。図３４は、ほぼ三角形の３ローブ形状であるが、僅かに凸をなす側面を有し、小さくて丸みの付いた端部に向かって先細となる断面形状１８２を形成する実施例を示す。異なるローブは、（ローブが順次結合するポイント間を結ぶ内側円もしくは三角形で形成される）下方のフィラメント本体の周縁に互いに結合する。図３５は、図３４の３ローブ断面形状１８２に類似した４ローブ断面形状１８４を示す。このことは、説明を分かり易くするために行ったものである。これは、断面形状１８２，１８４に対して示したのと同一の形状を、実用的なより多くの数のローブを有する断面形状にすることができる（ストリングトリマ線条体としては、例えば、１２個が上限である）。
【００３３】
図３６，３７および３８は、異なる実施例であり、この場合、突出するもしくは隆起するローブは、下側のフィラメント本体上では互いに接触もしくは交差しない。これら３個の図面のすべてにおいて、断面形状１８６，１８８，１９０は、内側の円形フィラメント本体で合流し、図３６，３７，３８のそれぞれにおいて、フィラメント本体の凸状円形部分が、各ローブ間に明瞭に示されている。
【００３４】
図３６の断面形状１８６は、５ローブ断面形状であり、基礎ローブが図３３のローブの断面形状から始まって、丸みのある末端に向かって突出するのではなく、５個のローブのすべてが端部に凹面状の窪みを有し、合計１０個の小さい末端を生じ、図３６に示す５ローブ断面形状１８６の周縁となる。この窪み付き端部は、所要に応じて、図３〜図４３に示す種々の形状にも適用できる。断面形状１８６における各ローブ間には、下層のフィラメント本体によって生ずる凸状相互連結部が存在する。このことは、図３７および図３８に示す断面形状１８８，１９０に対しても採用できる。
【００３５】
図３７の断面形状１８８においては、ローブは、フィラメント本体を形成する内側円に対して同心形状となるよう終端する。このことは、断面形状１９０における大きい方の６個のローブも同様とする。しかし、断面形状１９０の実施例では、これら６個の大きいローブ間に、小さいほぼ三角形形状のローブがフィラメント本体から外方に突出する。図３８の実施例の断面形状１９０の全体形状は、図３７の断面形状１８８に類似する。
【００３６】
図３９および図４０は、上述の６ローブ線条体とは異なる形状の６ローブおよび７ローブ(HEPTA-LOBAL)のトリマ線条体としての断面形状１９２，１９４をそれぞれ示す。図３９のローブは、図３６，３７および３８の断面形状１８６，１８８および１９０と同じ原理で下層のフィラメント本体の周縁の周りに等角度間隔毎に配置したものである。図４０においては、ほぼ台形状とした断面形状１９４のローブであり、やはり本発明で利用できる形状の実施例のを示す。
【００３７】
図４１は、フィラメント本体が断面全体のうち大部分の割合を占める４ローブ断面形状１９６の実施例であり、ローブは、小さい、また幾分三角形に類似した形状をしており、フィラメント本体の周縁の周りに９０゜の間隔で配置した突起である。図４２は、下層のフィラメント本体の円形周縁の周りにローブを互いに離して配置した６ローブ断面形状１９８を示す。ローブは、図４１の断面形状１９６に示した形状に類似したほぼ三角形形状の形状を有するが、図４１の断面形状１９６の実施例のローブよりも、図４２の実施例のローブは断面積は大きい。
【００３８】
図４３は、７ローブ断面形状２００を示し、ローブは、やはり下層のフィラメント本体で互いに接することなく、周方向互いに離して配置する。図４３においては、しかし、互いに隣接するローブの基部間の相互連結部は、円というよりも真っ直ぐなライン、もしくは図４および図５に示す実施例のように窪んだ形状である。
【００３９】
図４４は、非対称断面形状２０２であり、下層のフィラメント本体に対して異なる形状および寸法のローブを有する実施例を示す。この形状に対しても、多くの変更が可能である。
【００４０】
種々のローブの相互連結は、種々の異なる形状にすることができる。ローブは、基部で比較的鋭利な角度で互いに合流し、湾曲ラインの長さに沿って、しわ、もしくは直線状の形状を生ずる。代案として、ローブは、図２４，２５および２６に示すタイプの凹状の相互連結部をなして合流させることもできる。さらに、ローブは、互いに離れるローブ間を、断面形状１９２，１９６および１９８に示すタイプのように、凸状もしくは凹状の部分で相互連結することできる。さらに、用途に応じて、図４３の断面形状２００で示したように、異なるローブ間を平坦な相互連結部を使用することもできる。
【００４１】
ねじり度を変動させた種々の線条体のねじり効果を検証するため、以下の方法、機器、および手順を開発した。
・ 試験すべき種々の形状の押し出しダイスを、丸い０．０９５インチ線条体にほぼ等価の質量の線条体を生ずることができるよう製造した。
・ 形付けした線条体を押し出し、等価質量（０．０９５インチの丸い線条体に等価）を、５０フィート分計量し、５０フィートあたり約８０ｇｍとなるよう相対断面を調整することにより決定した。
・すべての形付けした線条体を、１インチ（２５．４ｍｍ）あたり、０．０回、０．５回、０．７５回、１．００回、１．５回のレベル（ＴＰＩ）でねじって硬化させた。
・次に、ねじったサンプルに対して、デザートエクストルージョン(Desert Extrusion)社によって設計および開発された試験機を使用し、１０，０００ＲＰＭにも達する正確な速度制御を行って騒音および引きずり力を試験した。この試験機は、速度制御フィードバックシステムを装備した１馬力ＡＣ／ＤＣモータによって駆動する。さらに、試験機は、取り付けたトリマヘッドおよび線条体サンプルを有するモータを制御速度で動作させるのに必要な電力（ワット数）を測定できるよう設計した。
・騒音レベルは、クエスト・テクノロジー社の型番２７００モデルであるインパルスサウンドレベル測定器を、回転する線条体サンプルの近傍に正確に配置することにより測定した。
・線条体サンプルを、モータ駆動システムに取り付けた固定ヘッドに配置した。このシステムのモータを５０００ｒｐｍ，６０００ｒｐｍ，７０００ｒｐｍ，８０００ｒｐｍおよび９０００ｒｐｍの回転数に段階的に切り替えた。２端部線条体は、ヘッドからそれぞれ５インチ（１２．７ｃｍ）突出させ、全切断経路長が１４インチ（３５．５６ｃｍ）となるようにした。（０．０９５インチ等価寸法に対して１０，０００ｒｐｍの速度を生ずる十分大きな馬力にはしない。）騒音レベルおよび必要とされる電力を各試験サンプル毎に記録した。記録データがない場合は、ラインフラッターもしくはオーバーパワーの引きずりのいずれかが原因だった。
【００４２】
グラフ１ａ、グラフ１ｂ〜グラフ５ａ、グラフ５ｂに示した以下のグラフおよび表に記録されたサンプルは、検討した上述の形状および形態に対して得られた結果を表す。騒音レベルおよび必要とされる電力の双方は、それぞれの形状をねじることにより減少した。以下に示す総括表により、選択した５個の形状を回転するに必要な電力の差に関しての考察が得られる。８０００ｒｐｍにおける１．５ＴＰＩ線条体のデータを、比較のため選択した。ローブは３個〜７個まで変化させ、ローブ高さは、図３，６，４０，４１および４２に示すように変化させる。
【００４３】


【００４４】
グラフ１ａならびにグラフ２ａ〜５ａは、ヘッドおよび線条体を回転するに必要とされる電力が、ねじり回数／インチ（ＴＰＩ）の増加にともなって、ゆるやかな下降線をたどることを示す。これに見合うことが、（典型的な市販のガソリン駆動トリマにおける）より高い速度に対して、約１．０〜１．０ＴＰＩの範囲でも生ずる。ヘッド線条体速度が８０００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍに減少するとき、下降傾斜が少なくなっていく曲線集合が観測される。
【００４５】
発生する騒音（グラフ１ｂ〜５ｂ参照）は、約０．５０ＴＰＩに達するまでのねじり回数レベルでは最も急速に減少する。幾つかの形状では、０．５０〜０．７５ＴＰＩで騒音が最小に達し、この後ＴＰＩが増加するにつれて上昇し始める傾向を有するとともに、他の形状では、１．５０ＴＰＩを経て、予測される約２．００ＴＰＩにいたるまで騒音は減少し続けるであろうことを示している。すべての被検査形状の騒音検討のために同様の曲線集合が観察された。
【００４６】


【００４７】


【００４８】


【００４９】


【００５０】


【００５１】


【００５２】


【００５３】
上述したように、フィラメント本体から突出するローブまたは突出部を有する線条体を設け、この後ねじることによりトリマ線条体に「鋸」効果をもたらす。このようにして形成した線条体は、つる、いばら、ブラックベリーの灌木等の草木を切断するのに大きな改善をもたらす。以下の表に示すように切断歯の数は、トリマ線条体におけるローブまたは突出部の数、ならびにインチあたりのねじり回数に基づく。
【００５４】
【表１】


【００５５】
収集した広範囲なデータを整理、検討、および解釈した後、１９種類の異なる線条体形状のそれぞれに対してテーブルを準備した。（適用できる）アスペクト比の値、寸法、線条体５０フィート（１５．２４ｍ）線条体等価物の寸法、ローブ、１インチあたりのねじり（ＴＰＩ）、および１インチあたりのノード数（ＮＰＩ）を、必要電力（ワット）騒音（ｄＢ）とともに、５０００ｒｐｍ，６０００ｒｐｍ，７０００ｒｐｍ，８０００ｒｐｍ，９０００ｒｐｍの各回転数で記録した。ここに使用した用語の定義または説明は以下の通りである。
【００５６】
・アスペクト比[ASPECT RATIO]‐多くの形状で、一連の楕円形状を使用して断面形状を形成した。例えば、４ローブ形状は、同一の楕円素子を２個、それぞれの中心を中心にして９０゜の角度だけずらして配列することにより得る（図６参照）。これら楕円は、幅に対する高さの比によって定義する。したがって、個別のコンポーネントのアスペクト比（高さ／幅）を使用して本体およびローブの形状を規定した。
・寸法[SIZE INCHES]‐この値は、線条体断面の実際の寸法サイズである（多くの場合、溝もしくは中空部分があったとしても）。この寸法は、線条体サンプルの各断面を３６０゜にわたりマイクロメーター内で回転させ、インチ単位で最小値および最大値の寸法を測定した。
・５０ｆｔあたりの重量（ｇｍ）[WTGm 50ft]‐線条体の部分を正確に５０フィート（１５．２４ｍ）に切断し、グラム（ｇｍ）の１／１００の範囲まで重量測定した。
・等価寸法‐線条体の特別な形状の質量を、５０フィートあたりの重量が同一となる丸い線条体の寸法に対する考慮の下に、比較して計算した線条体寸法。等価寸法は、したがって、等価単位質量の丸い線条体の直径である。
・ローブ[LOBAL]‐フィラメント本体からの突出部または突起である。
・ＴＰＩ‐１インチあたりのねじり、もしくは線条体にねじり処理を加えるときの１インチあたりの回転数。
・１インチあたりのノード数[NODES]（ＮＰＩ）‐線条体の長さに沿うこぶもしくは「歯」の数。このノード数は、１インチあたりのねじり数（ＴＰＩ）を対象とする線条体のローブ数に積算することによって決定する。
・ヘッド速度[HEAD SPEED]‐試験している線条体を保持および拘束する固定部（ヘッド）の回転割合を１分あたりの回転数（ｒｐｍ）で表した。
【００５７】
以下の表２および表３においては、すべての形状をねじったとき、発生する騒音および必要電力を、同一の線条体をねじらない形態のものと比較したときの改善[IMPROVEMENT-dB]を示す。例えば、５０００ｒｐｍ（通常最小のトリマヘッド動作速度）では、騒音レベルは１７．７ｄＢまで減少した。各ねじった線条体形状を試験した場合、５０００ｒｐｍでの騒音レベルは９４．０ｄＢ以下であり、一方非ねじり形状では、１０７．９ｄＢの高いレベルから３ローブ形状で１０３．３ｄＢの低レベルまでの範囲であった。ちなみに、丸い線条体(ROUND CONTROL) の最小値は、１０３．４ｄＢであった。
【００５８】
【表２−１】


【００５９】
【表２−２】


【００６０】
表３（以下に示す）は、種々の線条体形状を５０００ｒｐｍ〜９０００ｒｐｍにわたる範囲の速度で回転させるのに必要な電力を表記する。ねじりは、５０００ｒｐｍで星形線条体[STAR LINE (full-massed)］に関しては必要電力を３０．４％まで減少させ、８０００ｒｐｍで２ローブ[BI-LOBAL]線条体に関しては必要電力を３１．５％まで減少させた。ねじった他の形状も、異なるｒｐｍにおいて減少率が変化した。表２，３に示すように、最も効果的なねじりレベル[TWIST LEVEL］（ＴＰＩ）を各サンプルに関して選択した。各形状は、１インチあたりのねじり回数０．５０ＴＰＩ，０．７５ＴＰＩ，１．００ＴＰＩ，１．５０ＴＰＩで試験した。ＴＰＩの列を検討すると、形状に基づく最良結果を、検討した条件の下で、０．５０〜１．５０ＴＰＩの範囲でレビューすることでわかる。この結果、いかなる形状でも０．２５〜２．００の範囲でをねじることにより、騒音および電力減少の少なくとも一方ならびに切断特性も最適レベルであると結論付けることができる。表３における[RECUCTON-%]は、非ねじり形状の同一線条体と比較したときのヘッドおよび線条体を回転させるに必要な電力減少率の値を示す。
【００６１】
【表３−１】


【００６２】
【表３−２】


【００６３】
表４（以下に示す）は、６０００ｒｐｍおよび８０００ｒｐｍのそれぞれで、種々の形状における反射騒音レベルを表記する。データは８０００ｒｐｍで降順でソートした。この表によれば、、試験した形状の性能および制御サンプルをレビューすることができる。すべての形状に関して、６０００ｒｐｍおよび８０００ｒｐｍの双方で丸い制御サンプルよりも優れた性能を示した。表に示した形状に関して１００．０ｄＢ〜１１０．０ｄＢの騒音レベルが測定されたように、丸い制御体♯３[ROUND-CONTROL 3］の１１２．０ｄＢ以下の値をすべてが示した。
図番[PATENT FIG. NO.］の列中「Ｎ.Ｓ.」は図面に示していないことを意味する。
【００６４】
【表４】


【００６５】
表５（以下に示す）は、同様の状況の下で、取り付けて突出する線条体とともにトリマヘッドを回転（スピン）させるに必要な電力に関して得られた結果を示す。幾つかの検討した形状は、丸い制御体[ROUND-CONTROL］よりも優れた性能を示すとともに、ねじりを加えない同一の線条体に比較しても、回転させるに必要な電力に関してもすべての改善が見られた（上述の［表３］参照）
図番[PATENT FIG. NO.］の列中「Ｎ.Ｓ.」は図面に示していないことを意味する。
【００６６】
【表５】


【００６７】
上述のように記録された形状サンプルの広範囲な試験は、種々の形状に対するねじり効果を十分証明するものである。性能、発生騒音、特定形状に必要な電力を測定した後に、０．２５〜２．００ＴＰＩの間におけるねじりレベルを選択し、性能が改善された線条体（ライン）を得ることができる。多種の形状がすでに販売されており、特別なマーケット、製造業者、及び／又は供給元で識別できるようになっているので、０．２５〜２．００ＴＰＩの間のねじりを加え、切断性能、騒音減少、または必要電力に関して最良の性能を示す線条体を選択することにより改善することができる。さらに、最適な線条体は、所定の手法で騒音、必要電力および切断性能（１インチあたりのノード数によって決定する）を組み合わせて最適な線条体に形成することができる。上述の本発明の実施例に使用する種々の断面形状は、異なるすべての多数の形状に適用し、本発明の回転ローブもしくはねじり線条体を形成することができる。上述した本発明の実施例は単に例示に過ぎず、本発明は、これらに限定されるものではない。
【００６８】
当業者であれば、特許請求の範囲で定義した本発明の範囲から逸脱することなく、種々の他の変更および改変を加えることができることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の線条体を使用するタイプのストリングトリマ装置の斜視図である。
【図２】本発明の線条体を使用したタイプの回転ストリングトリマヘッドを上方から見た斜視図である。
【図３】本発明による実施例の線条体の断面図である。
【図４】本発明の実施例による線条体の一部の斜視図である。
【図５】図４に示す実施例の変更例による図４と同一の角度から見た線条体の斜視図である。
【図６】本発明による実施例の断面図である。
【図７】本発明による実施例の断面図である。
【図８】本発明による実施例の断面図である。
【図９】本発明による実施例の断面図である。
【図１０】本発明による実施例の断面図である。
【図１１】本発明による実施例の断面図である。
【図１２】本発明による実施例の断面図である。
【図１３】図１２に示す実施例の部分的斜視図である。
【図１４】本発明の特徴によって構成した図１２および図１３に示す実施例の斜視図である。
【図１５】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図１６】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図１７】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図１８】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図１９】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２０】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２１】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２２】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２３】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２４】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２５】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２６】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２７】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２８】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図２９】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３０】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３１】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３２】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３３】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３４】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３５】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３６】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３７】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３８】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図３９】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図４０】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図４１】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図４２】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図４３】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【図４４】本発明による実施例のストリングトリマ線条体の断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
110 ストリングトリマ装置
112 管状部分
114 上側ハンドル
116 下側モータ
118 動作ヘッド
120 トリマ線条体
122 ３ローブ(TRI-LOBAL)線条体（断面形状）
124,130 ４ローブ(QUADRA-LOBAL)線条体（断面形状）
126,128 ノードまたは突起
132 ５ローブ(PENTA-LOBAL）線条体（断面形状）
134,136,138 ６ローブ(HEXA-LOBAL)線条体（断面形状）
140,142 ８ローブ(OCTA-LOBAL)線条体（断面形状）
194 ７ローブ(HEPTA-LOBAL)線条体（断面形状）
【出願人】 【識別番号】５０６１６４４４２
【氏名又は名称】ジョン アール フォーグル
【識別番号】５０２３３７３９８
【氏名又は名称】ロバート エル フィリップス
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ Ｌ．ＰＨＩＬＬＩＰＳ
【出願日】 平成１８年５月１５日（２００６．５．１５）
【代理人】 【識別番号】１０００７２０５１
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 興作

【識別番号】１００１０７２２７
【弁理士】
【氏名又は名称】藤谷 史朗

【識別番号】１００１１４２９２
【弁理士】
【氏名又は名称】来間 清志
【公開番号】 特開２００６−３１４３１９（Ｐ２００６−３１４３１９Ａ）
【公開日】 平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願番号】 特願２００６−１３５５１３（Ｐ２００６−１３５５１３）