ストリングトリマー装置は、四半世紀にわたって市販されている。この間、ストリングトリマー装置の設計、特にトリマーヘッドにはたくさんのバリエーションがあった。
トリマーヘッドは、トリマー装置の駆動軸によって回転するストリングトリマー装置の一部である。トリマーヘッドは、トリマーヘッドと共に回転するトリマーラインの長さを保持している。回転するトリマーラインは、回転しながら草木と接触して切断する。
ストリングトリマー装置の構造、型及び製造者に応じて、トリマーヘッドは、作動中に時計回り又は反時計回りに回転する。トリマーヘッドは、ストリングトリマー装置に幾らかの延長部分を含むストリングトリマーの駆動軸の起点にボルト又はナットで固定される。ボルト又はナットのねじ切り方向は、トリマーヘッドが作動中にストリングトリマーから抜けないように駆動軸の回転方向によって決まる。現在の小売市場における割合は、時計回りと反時計回りのストリングトリマー装置で略平等に分かれている。
市場には様々なトリマーヘッドがある。従来のトリマーヘッドの最も一般的な型は、バンプ・フィードトリマーヘッドとオートマチック・フィードトリマーヘッドである。両タイプのトリマーヘッドは、巻かれたトリマーラインを保管しておくインターナルスプールを備えている。トリマーラインは、摩耗すると、インターナルスプールから取り替えられる。バンプ・フィードトリマーヘッドでは、短い長さのラインが、トリマーヘッドの底部が硬い面に接触したり「衝突したり」するとき、スプールから解放される。オートマチック・フィードトリマーヘッドでは、短い長さのラインは、操作者が地面にトリマーヘッドの底部を手動で打ち付けたり衝突させたりさせることなく、スプールから解放される。先行技術には、巻き付けられたトリマーラインをトリマーヘッドのインターナルスプールからリリースするのを調整する様々な機構が存在している。バンプアクティブ化型のトリマーヘッドは、コリンズの「フレキシブルライントリマー用ラインヘッド」という発明の名称で米国特許第5881464号に例示されている。オートマチック・フィードトリマーヘッドは、エバーツの「ライントリマー用オートマチックヘッド」という発明の名称で米国特許第5060384号に、エバーツの「オートマチックライントリマーヘッド」という発明の名称で米国特許第5109607号に、及びムトウの「フィラメント型刈払機」という発明の名称で米国特許第4566189号に例示されている。
従来のようなトリマーヘッドに係る一番の問題は、再取り込みの1つである。新しいトリマーラインをトリマーヘッドに補充し再取り込みするためには、一般に、トリマーヘッドは分解され、そしてインターナルスプールは取り外さなければならない。この処置は多くの住民には難しすぎて、しばしばうまく完了したり、一様に試みたりすることができない。
バンプ・フィードトリマーヘッドにしばしば起こる他の共通の問題は、スプール上でストリングがねじれる問題である。たいていのバンプ・フィードトリマーヘッドは、トリマーヘッドの両サイドから延びる2つの長さのトリマーラインを備えている。バンプ・フィードトリマーヘッドは、遠心力によってスプールからトリマーラインを引っ張っている。もしトリマーラインがもつれたり、ねじれたり、その後の巻き取りに埋もれたり、または熱で融着したりすれば、トリマーラインは適正に分配されない。更にまた、トリマーヘッドは分解されなければならず、トリマーヘッドが設定通りに再び作動するには、トリマーストリングがほどかれ再度適切に巻き付けられなければならない。また、トリマーストリング供給量が消耗されるといつも、トリマーヘッドは手作業で分解されなければならない。スプールが取り外されて、新たな供給量のトリマーラインで再び巻きつけられる。更にまた、スプールはトリマーヘッドに組み戻される。この処置は困難で、重労働で、且つ非常に作業時間を要する。
従来のオートマチック・フィードトリマーヘッドに係る他の問題は、必要なときにトリマーラインをスプールから引っ張るリリース機構の複雑さと信頼性である。多くの住民が証言するように、ストリングトリマー装置ではトリマーラインを解放する機構が最初に動かなくなる。
幾つかの先行技術トリマーヘッドのその他の不利益は、一方向にだけ回転するように設計されていることであり、即ち、トリマーヘッドは時計回りトリマー又は反時計回りトリマーに装着されるようにのみ設計されており、両方に装着されるように設計されていない。従って、時計回りトリマー用に設計されたトリマーヘッドは、反時計回りトリマー上では作動しないかもしれない。また、時計回りトリマーヘッドの幾つかのパーツは、反時計回りトリマーヘッドの幾つかのパーツと交換することはできない。これより、トリマーヘッド製造業者は、時計回りトリマーヘッド用と反時計回りヘッド用の2セットの製造ツールを作成することが要求されている。よって、トリマーヘッドの製造に係る費用はかなり増えることになる。更に、各トリマーヘッドのデザインは、時計回り回転用と反時計回り回転用の2つの異なるモデルを備えることになる。
そのため、必要とされるときにトリマーラインを供給し、費用はあまりかからないが信頼のできる機構からなるストリングトリマーの必要性がある。またトリマーラインがもつれたり、ねじれたり、結びつかないようにトリマーラインを供給するストリングトリマーの必要性がある。更に、新しいストリングを追加するのに分解しなくてもよいトリマーヘッドの必要性がある。最後に、数操作のパーツで安価に製造することができ、且つトリマー装置に双方向のトリマーヘッドの一方向としてどちらかを操作できるトリマーヘッドの必要性がある。
本発明は、ストリングライントリマー用の貫通フィードトリマーに関する。
図1〜図4はストリングトリマー装置(図示しない)と共に使用するトリマーヘッド10の第1の実施形態の断面図を示す。トリマーヘッドは、フォームや仕様書では、必要に応じてボルト、ナット又は他の締結具12によってストリングトリマー装置駆動軸アーバー(延長部を含む)(図示しない)に固定され、各アーバーに随時嵌合している。一般に、締結具のねじ切り方向は、駆動軸の正転中、締結具がアーバーから緩むより締まりやすいように選ばれている。締結具12は、トリマーヘッド10を駆動軸と一体に回転させて、トリマーヘッドから半径外向きにトリマーヘッドライン14を駆動させている。トリマーヘッドライン14は、当分野ではよく知られており、プラスチックや他の材料で作成され、高速度で回転して草、雑草、又はラインが接触するブラシを刈り、そして多くの線直径で利用できる。ジョージアリスによる2011年9月27日発行の米国特許第8,025,249号は、ストリングトリマーヘッドのこのような形状や作用の一つを示し、特許は参考により織り込まれる。
上側ハウジング21は、締結具12を受け止め(又はとして作用する)、締結具がハウジングに対して回転するのを防止する非円形の「鍵型」チャンバ23(図4)からなる。チャンバ23は、八角形のものが示されているが、その形状はハウジングをアーバーに連結するために使われる締結具に適応させて選んでもよい。締結具は、一般にはボルト又はナットであり、正逆のねじ切りである。
コア16は、トリマーヘッド10内に設けられ、トリマーラインがトリマーヘッドに巻き付けられるときトリマーラインを受け取る。コアは、ハウジングに対して選択的に回転することができる。一対のアイレット18は、外部ハウジング20に設けられ、トリマーラインをハウジングの内部に挿入させる。アイレットは、互いに180度離れているのが好ましいが、場合によっては、180度以上でも以下でもよいし、アイレットの数を増減するものであってもよい。アイレットは、アイレット内のライン14がアイレット周り又はアイレットを通って移動させられるので、すり切れに耐える金属ガード又は他のスリーブを備えていてもよい。
コアは、内壁22によって境界が定められる中央の孔又はチャンバを備えているのが好ましい。トリマーコア16は、中央を貫通する案内通路(「チャネル」)24を備えているのが好ましい。通路24は、トリマーラインを供給するためにハウジングの一対のアイレット18の1つと選択的に一列になる(或いは相対的に位置する)第1の開口部と、第1の開口部が第1のアイレットと一列になるとき第2の一対のアイレット18と一列になる第2のチャネル開口部とを備えるのが好ましい。チャネルとアイレットの配置により、トリマーラインをトリマーヘッドに供給するとき、トリマーラインは第1のアイレットから第1のチャネル開口部を通り、チャネルを通って供給され、第2の開口部と第2のアイレットを通って送り出される。コア16とハウジングが一列になってラインを受け取る準備が整ったときユーザーが気づくように、トリマーヘッドの外側から視認可能なインジケータ31(図4)を設けてもよい。好ましい実施態様では、インジケータはノブ上にあり、トリマーヘッドの下から視認可能である。
図2は、トリマーヘッドのコアの好ましい形状を示す。トリマーヘッドにトリマーラインを巻き付けたり解放したりするために、ラチェット機構とインデックス機構が設けられる。ラチェット機構は、トリマーラインを巻き取る第1の機構からなる。図面は、貫通するトリマーライン14とトリマーヘッドコア16を示す。コア16とかみ合って回転させるノブ30は、コアの下側に示される。外部ハウジング20の一部を形成する下側ハウジング32は、ノブの下側に示される。ノブ30は、コア16の嵌合レシーバー内に受け取られる多くの好ましくは非円形アーム/スプライン34を備え、必要なときにノブとコアを確実に一緒に回転させている。下側ハウジング32は、ハウジング20の上側半分と協同して下側ハウジングの開口部33を貫通するノブ30の一部で、内方のノブとコアをしっかり固定する。上側ハウジング23と下側ハウジング32は、多くの方法又は機構によって連結されてもよいが、好ましくは互いに締まり嵌めするフレキシブルアーム/フィンガ25と協同孔27のようなクイックリリースシステムによって連結される。
さらに、コアと上側及び下側ハウジングは協同して、トリマーラインを供給し放出制御するインデックス機構とラチェット機構を形成している。図1に示される位置では、アイレット18とチャネル24は一列になり、1本のトリマーライン14をコアから外部ハウジングを通って供給して反対側に取り出させる。ノブ30は回転させられ、コア16にラインを巻き取る。コアは、コアに巻き取られるトリマーライン用下側チャンバ57の上側と下側の境界を形成する上側ディスク36と下側ディスク38を備えている。上側チャンバ59は、上側ディスク36と後述するハウジングのシェルフ61によって形成される。図3に示すように、供給チャネル24の開口部40は、ラインをコアに向ける側に開口している。コアが図3において時計回りに回転するとき、ラインはハウジング20外ラインに作用する摩擦、慣性及び他の力による回転に抵抗する。コアはトリマーライン入口から離れ、そして内壁42は、コアが回転し続けると、トリマーラインを引き始める。それからラインは、コア16の内壁42を包みながら、ハウジング内に引き込まれ始める。ユーザーがノブ30でコアを回転させ続けると、下側ディスク38上の歯が回転する。多くのランプ46は、下側ハウジングに配置され、ストリングトリマー装置の正常な作動中、ハウジング内の歯の回転を妨げている。スプリング50は、コア上に設けられコアを下側へ偏らせているが、事前選択された力でコア(及び取り付けたノブ)を軸方向移動させてもよい。
上記妨げの1つの効果は、ハウジングがストリングトリマーによって回転させられるときコアが「自由回転」できないことである。コアとハウジングは、トリマーラインが恒常的な長さに維持されるように、正常な運転中に共に回転することが望まれる。もしコアが回転を許可されたならば、コアに対してハウジングが回転するときトリマーラインは意図せずに巻きついたり巻き戻ったりしてしまうだろう。
ラインをコアに巻きつけ続けるために、ユーザーはノブに、コアの歯44にランプ46を超えさせるのに十分なトルクを与える。ランプは、適切な方向(例えば、時計回り、但し、当業者であれば、1つのランプを備えるか、又は2つの対立するランプを背中合わせに備えるかによって、ランプを時計回りのみ、反時計回りのみ、又は時計回りと反時計回りの両方向に回転させるように配置させることがきると知っている)の回転が歯にランプを上って越えさせるように、方向付けられる。(一方向のランプ形状に対して)反対方向に回転するとき、歯はランプの縦壁(又は他の同様の障害物)にぶつかって、トルクはノブと歯の更なる回転を促進させない。歯がランプを上ると、コア16は圧縮スプリング50を軸方向の上方に移動させる。歯がランプを上って越えると、スプリングは歯を次のランプと軸方向に整列させた状態で、コアを軸方向の下方に押しつける。このラチェット機構は巻き取り方向を調整し、そして一定量のラインのみを解放する調整も行う。一方向のラチェットは、ラインがコアに一方向に巻き付くだけで、ラインは「誤った」方向にコアを回転させることによって「もつれ」ないことを保証するという利点がある。
巻き取り中トリマーラインは、2つのチャンバ57、59の1つに押し込まれる。通路のサイドポート開口部41は、ラインの個々の端部が下側チャンバ57又は上側チャンバ59のどちらで包まれるかを決定する。図3の正面に示されるように、前方のポート41は、上側フランジ36と下側フランジ38(図3)によって拘束される下側チャンバ59にラインを導入している。後方のポート41(図2)は上側チャンバにライン14を導入している。図2に示される本実施の形態の上側チャンバは、上側フランジ36のかたわらの下端で、且つ、ハウジング20の表面/シェルフ61のかたわらの上端で結びつけられている。シェルフ61は、スプールがハウジングに対して回転するとき、シェルフ上のトリマーラインの牽引や摩擦を削減するのに滑らかであるのが好ましい。チャンバの内壁は、好ましくは円形壁65周りを回転するフランジのコアによって設けられる。同様に、スプールの下側縁部は、スプール又はスプールとノブの両方を包囲するハウジングの下側円形壁67によって回転をサポートされながら回転してもよい(「アクティブ型機構」)。
先行技術で知られているように、ユーザーは、地面にストリングトリマーヘッドを軽くたたいて、一定量のストリングを解放する。本発明では、コア16にストリング50のバイアスに対して上方に移動させるハウジング(「軸方向上方」)にノブを押すことによって行われる。軸上の移動は、コア16の歯44をランプ46上に上げるのに十分である。これはコア16を解放して、ハウジング32に対してどちらの方向にも自由にスピンさせている。(ハウジングに関連する)スピンの方向は、トリマーヘッドの方向ではなくて、トリマーライン14に係る力やラインがコアに巻き付けられる方向によって調整される。その結果、トリマーヘッドに巻き付けられたラインの方向にかかわらず、時計回り又は反時計回りのトリマーヘッドに設けることができる双方向に操作可能なトリマーヘッドになる。トリマーヘッドが時計回り又は反時計回りのどちらにスピンしているかにかかわらず、トリマーラインにかかる力は、ラインにかかる遠心力がラインを外に向かって引っ張るときに、ラインを外に向かって引っ張るように作動する。外向きの力は、ラインを巻き戻すのに適切な方向にラインを引っ張り、そしてコアを回転させてラインを巻き戻すように作動する。歯は一時的にランプ46の軸方向の上向きなので、コアは(ハウジングに対して)どちらの方向にも自由にスピンして適切な方向に移動し、トリマーヘッドの回転方向にかかわらずラインを巻き戻す。
トリマーヘッドの他の機能は、ラインを外向きに供給するとき、フリースピン中の回転量を調整することである。草や雑草のトリミング中にすり減ったり切れたりしたラインの取り替えに、わずかな量のラインのみを取り出すことが望ましい。ラインがもっと必要であれば、ユーザーはノブを再び「バンピング」して上記工程を繰り返すことができる。図示された実施態様におけるライン調整インデックス機能は、コアの上部に設けた多くの上向き突出部52(「四角形歯」)によって行われる。1回のバンプで解放されるストリング/ライン14の量は、ハウジング20の上部21のストップバー54間の隙間によって調整される。コア16は、突出部がコアの回転を止めるストップバーの1つにぶつかるまで、せいぜいフリースピンモードで回転してもよい。ノブにかかる圧力が解除されるとすぐ、コアはスプリング50のバイアスで元の軸位置に戻り落下する。それからコアは、歯44が妨害するランプと衝突するまで回転してもよい。ラインにかかる遠心力は、歯がさらにランプを上り、トリマーラインをスプールに納めるのを防止する。反対方向に回転する歯は、ランプの縦壁に衝突し、それにより更に回転するのを止められる。このように、ノブをバンピングするとコアはハウジングに対して自由にスピンするが、(双方向の)フリースピン量は歯52とストップバーによって調整され、スプリングはコアを元の軸位置に戻している。ここは、ランプがコアにランプと歯の相互作用でランプを通り越して回転するのを防止する位置である。たとえ歯が止め具に当たらなくても、スプリングのバイアスが歯とランプを安全装置として作動する位置に戻して、意図しない量のラインが1度のバンプで解放されるのを防止する。
双方向の供給。トリマーヘッドの特徴ある構成により、ラインがトリマーヘッドに一旦巻き付くと、トリマーヘッドは、トリマーヘッドがどちら方向に回転しても、ラインを適切に供給することができる。一般に、トリマーラインは、地面にノブ/バンプがぶつかると、ハウジングに対してスプールを遅らせるようにトリマーヘッドに巻き付けられる。よってハウジングは、トリマーラインと接触するアイレットがスプールから一定長さのラインをほどくとき、スプールからラインをほどくように回転する。現行のトリマーヘッドはセパレートモードで、スプールがラインを外方へ「押す」ためにトリマーヘッドハウジングに対してスピードアップもできる。実際は、トリマーラインに張力を発生させるスプールにラインを引き寄せるのは、草、雑草、他の用具とラインとの摩擦接触と、ハウジングの外側の一定長さのラインからラインにかかる遠心力である。本発明の少なくとも1つの概念によって形成されたトリマーヘッドにより、スプールは短い間隔でハウジングに対して「自由に回転する」。この間隔で、ラインは実際に一定量のラインを解放するようにハウジングより速くスプールを引っ張ることができる。止め具の1つが不適当な量のラインを一度に解放されるのを防止するのが好ましい。スプールから外方へのラインの供給中、ハウジングに対してスピードアップ或いはハウジングに対してスローダウンさせ、スプールがトリマーヘッドの回転方向に因らずにトリマーラインを供給させることによりラインを解放する能力は、本願の課題に「双方向の供給」又は「双方向のライン供給」と定義される。双方向の供給ができるトリマーヘッドは「双方向に操作可能」である。トリマーヘッドへのラインの巻き付け方向は、スプールがトリマーハウジングに比べて遅いとき、トリマーラインを解放/供給するようにラインがスプールに対して巻き付けられる方向と定義される、即ち、トリマーラインをスプールに時計回りに巻きつけることは、ノブが地面に「バンプされ」ハウジングに対してスプールを遅らせるようにしたとき、スプールからラインを供給させることを反時計回りに回転するトリマーヘッドに許可する。バンプによりハウジングがスプールに比べてより速く反時計回りに回転するので、ハウジングがその長さのトリマーラインをほどいて、ハウジングのアイレットを通って外方へ一定長さのラインを供給することを許可するのである。
図5は、第1の実施形態の別の構成を示す。この形状において、下側ディスク38の底部のラチェットは歯又はギヤによって形成され、下側ハウジング32のランプ62は内側に移動してギヤ60の位置を調整する。当業者であれば、本発明の教示から、ラチェットの機能性部品(ストップバー、歯/ギヤ、及びランプ)が、必要に応じ、コアのどの面にも配置でき、本発明の範囲を逸脱せずに、巻き取りラチェットを提供する機能及びラインコントロール機能を行うということを認めるだろう。
図24は、さらに進んだ実施形態による本発明の別バージョンを示す。スプール2416は、スプールとノブが協同回転するように、スプライン2434及びノブ2430上で協同するスロットや溝によってノブ2430にスプライン結合される。モジュールはスプールの通路2440と一列になり、1つのフランジ通路から他のフランジの通路に至るスプールのコアの範囲内でトリマーラインのルートを提供/調整する。図26A及び図26Bは、結合されたスプール、ノブ2433、及びランプと歯の輪郭を示す。ランプ、止め具、歯はそれぞれ、スプールが特定の方向にスプールを巻き取らせるように、そして分配されるラインの量を調整可能にインデックスするように設けられる。図24において、他の実施形態の何れとも使用できる構成は、スプール2416内に装着されるモジュール2470である。モジュールは、スプールと適切に整列するキー、歯、スプライン、溝、又は他の装置を備えてもよい。モジュールは、方向、経路、又はスプールへのモジュールの配置を変更するために逆にできるし回転することもできる。モジュールは、様々な経路内にラインを送るコアによる経路を調整するように、好ましくは他のモジュールと切り替え可能である。モジュールは、曲がった経路2472(図25A及び図25B)を提供することによって、又は中心2470(図24)を貫通させるために、例えば駆動軸、ボルト又は(もしあるなら)他の同様の装置周りのルーティングのような柔軟性を提供する。フランジ(又は翼)を通る経路の形状によって、経路を追加して使用することもできる。図25Cは、対応するスプールフランジ(図示せず)を通って導入される一方だけが曲がった経路2474を示す。図25Dは、貫通する螺旋状の非放射状通路(図示しない)を備える対応スプールフランジにつながるモジュール2476の中心を通る螺旋通路を示す。図25Eは、2つのモジュールチャネルのそれぞれに対応する通路(図示しない)を備える協同フランジを通って1〜2のトリマーラインを選択的に使用する多くの通路を備えるモジュール2478を示す。図27はスプール2416内に装着されたモジュール2470を示す。
図28A及び図28Bは、図1の実施態様と同様に本発明の実施態様を示しているが、チャネル2840は上側フランジ40の代わりに下側フランジ内に設けられている。当業者であれば、ハウジング2818のアイレットは上側フランジの代わりに本実施態様における下側フランジと一列になることを認めるであろう。好ましくは歯2844もまたボトムフランジからトップフランジに置き換えられる。
図6〜図8は、ラチェット構成要素の様々な配置の例からなり、上側及び下側チャンバにトリマーラインを分ける中央フランジを備える本発明の別の実施態様を示す。図6において、トリマーヘッド110の中央コア116は、ハウジングの上部121に設けられた多くの止め具154(図7)と協同する上側ディスク138上の多くの歯152を備えている。コア116上のフォロア144と下側ハウジング132上のランプ146は協同してトリマーライン巻き取りラチェットを形成する。スプリング150は上記した適切な軸位置にコア116を偏らせる。本実施態様において、ノブ132はコア116の不可欠な部分として形成されるのが好ましい。
コア116は、2つの分けられたチャンバ内にコア116の一定量のトリマーラインを受け入れる別の構成を備えている。トリマーラインを分けることによって別々のチャンバに左右のアイレット118を通って供給されるので、ライン同士がもつれることはなく、ラインが”融合”するのを避けることができる。トリマーラインは、例えば「釣り糸」より太くて硬くできるので、ラインはトリマーヘッド内で真っ直ぐになって(非スプール)使うときにぴんと張ることができる。これらのサイクルにより、ラインは自身に巻き付いたり、摩擦熱で結合/融合したりもする。ラインを分けるとこれらの問題の発生機会を減らすことができ、作動中のラインの取り出しの容易性と信頼性を増すことができる。2つのチャンバへのラインの巻き取りを容易にするために(チャンバ上に全てのラインを送り込む代わりに)、中央フランジ137の両側の開口部140はフランジの異なる側に開口している。一方の開口部は、フランジ137上に開口する口141を備え、上側ディスク136とフランジ137との間に形成されたチャンバにラインを取り込んでいる。反対側の開口部40は、フランジ137の底部に向かって開口する口と鏡像であり、フランジ137とディスク138によって形成されるチャンバにラインを取り込んでいる。
作動において、ノブ130は回転して、フォロア144にランプ146を上って越えさせ、コア116をハウジング121、132に対応して回転させる。コアの回転により、トリマーヘッドライン供給チャネル開口部40を通りハウジングアイレット118を通って供給され反対側のアイレットに取り出されたラインは、コア116に巻き付けられる。開口部140の口の様々な配向により、ラインの別の部分はフランジ137の上下に形成された個々のチャンバに巻き込まれる。トリマーラインが送り出されてラインの活動中の刃部の長さを増やすよう要求されるときは、他の面の地面にノブを打ち付けて(「バンプ」)使用される。バンプによってフォロア144がランプ146の上に上がり、トリマーラインの遠心力によってラインがコアに拮抗して引かれて、トリマーヘッドの総体的な回転方向にかかわらずラインを外方へ供給するために必要な方向(ハウジングに対する)にコアを回転させている。ハウジングに対するコアの回転は、止め具154を打ち付ける歯152によって抑えられ、ノブ130の1回の「バンプ」の間に供給されるラインの量を調整する。
図9〜図12は、フランジのないコアを備え、かつ幾つかのラチェット構成要素をコアから分かれたノブに分配する別の実施態様を示す。図9は、トリマーヘッド210の分解図を示す。コア216は、ノブ230にノブとコアをしっかりと協同回転させる、対応スロット235に噛み合ったアーム/スプライン233によって回し連結される。ノブとコアとバイアススプリング250は、下側ハウジング232と上側ハウジング221の間に配置され偏らされる。多くの四角歯252は、上記したようなフィード調整(「インデックス」)機構を形成するために、上側ハウジング221上の対応する止め具と協同し、トリマーヘッドノブ230の「バンピング」中に取り出されるラインの量を制限する。
上側ハウジング221は、コアの外壁を受ける案内壁253(図12)を備えている。案内壁は、多くの働きをする。まず、コア216をハウジング内の中心に位置させる。ノブ230を下側ハウジング232の中心に、そしてコアを上側ハウジング221に位置させて、コアとノブは、ハウジング内で固定軸まわりに確実に回転するよう案内される。さらに、案内壁により四角歯252は、上記したようにストップバー254と一直線になる。止め具と歯は、「バンピング」中、コアの自由回転量を制限してラインの制限量をバンプ毎に分配する。上側ハウジング221の壁249は、コアが壁249の近くに回転できるようにコア内に設けられている(例えば、図1参照)。これにより、ラインは、上側ハウジング壁249周りの代わりにコアの上部周りに巻きつき、コアがハウジング221に独立して回転するときラインの摩擦を減らしている。
下側ハウジングは、ラチェット機能を提供するためにランプ246(図11)と協同する多くのフォロア244からなり、ハウジングに対するコアの意図しない回転を防止しながらコア216にトリマーラインを巻き付けている。作動において、スプリング250は、コアを下方へ偏らせる。コア216は、ノブを押さえつけ、ランプ246とフォロア244を軸配置させる。コアの回転は、ランプがフォロアと噛み合うまで、ノブを回転させる。ノブにかかるトルクが増えれば、ノブ230を手動で回すことによって、スプリング250の偏りに拮抗してランプを上らせる。十分なトルクがかかると、ランプはフォロア244を通り越し、そしてスプリングはラチェット状動作でフォロアと合致するように押し戻す。ランプにフォロアを通り越させる回転により、コアはコア周りに追加のラインを巻き付けるようにハウジングに対して回転することができる。ラチェット機構の軸間隔は、ランプがフォロアを越えるときノブが移動する高さが、四角歯252をストップバー254と係合させるのに不十分なものでもよく、そのために、止め具は、ノブが回転しているときコアへのラインの巻き付け中、コアの回転に支障をきたさなくなる。
コア216自身は、フランジレスである。コアにラインを巻きつけるために、上側若しくは下側ディスク、又は中央フランジは必要ない。コアは、トリマーライン供給チャネル224の長さを1つのアイレット218からもう一方まで延ばす多くのアームを備えている。チャネルは、反対の開口部40で終わる。チャネルの一方の開口部は、上向きに開口する口41を備え、他方の開口部は、下向きに開口する口を備えている。上向きに供給されたラインは、アーム217と上側ハウジング221によって連結されたハウジング領域に入る。案内壁253は、ラインがコアの上端で回転するコア又は四角歯252を干渉したり或いはもつれたりするのを防止する。下向きに供給されたラインは、アーム217によってそして下側ハウジング232によって結びつけられたハウジングの領域に入る。コアが再びアイレットを超えて回転するときに入る追加のラインは、ラインが既にハウジング内にあるラインの長さだけアイレットを引き上げたり引き下げたりするので、アーム217の上下の適切な領域に巻きつき続ける。チャネルの開口部の壁249がアーム上に延びる距離は、例えば、ラインをアーム上に引き上げる(必要に応じ引き下げる)方向にラインのその部分が既に偏らされているので、もっと先のラインもまたアームを超えて導入されるのを確実なものとする助けになる。このように、コアは、トリマーヘッドハウジング内でラインの順番通りの貯蔵や保持を調整するためにトップ、ボトム又は中央のフランジを必要としない。
図21は、中央フランジを備えないで、上側フランジと下側フランジを備える本発明の別の実施態様を示す。スプール2116は、上側フランジ2136と下側フランジ2138とを備えている。これは、例えば、図6のスプールの代わりに用いられる。適切な歯、ランプ及び/又は止め具は、必要に応じて、ハウジングのランプ、歯又は止め具と噛み合うように設けてもよい。バンプノブ(図示しない)は、スプールの底部で噛み合うように設けてもよいし、スプールと一体的に設けてもよい。作動において、開口部2140を通って供給されたラインは、他方側を通ってハウジングの開口部(118、図6)に供給される。
スプールが回転すると、ラインは、スポーク又は翼2117の側部開口部2141から入って、スプールの中央壁2111周りに巻き付く。チャネル開口部2141が翼2117の最上部又は最下部に開口しているかどうかに応じて、スポークがラインを最上部又は最下部の開口に分けるように作動するので、フランジは必要ない。実際に、次の回転中、トップチャンバにおけるラインは、スポーク2117の最上部2119上に誘導され空間を割り当てられる。スポークはフレアーになって(径方向に拡がって)いて、ラインが適切な方向で巻きつくのを助けている。これは、トップチャンバで巻き付くように翼上に次のライン分を引くように作動する。ボトムチャンバにおけるラインは、同様にボトムチャンバで巻き付いている。トップ及びボトムフランジは、スプールにラインを保持するように作動する。補助的なスポークや翼は、スプールのコアの近くに設けられる。これらの補助的なスポークや翼は貫通する通路を備え、追加のトリマーラインが、スプールを通る最初の通路が断線などによって塞がれた場合に、代わりの通路として使用されるか或いは使用することができる。補助的なスポークはまた、貫通する通路(図示しない)なしで設けられ、ラインがライン調整スポークとして適切なチャネルに巻きつき続けるのを助ける。スプールは、その他の点で図6のものと同様に作動する。
図13−14は、本発明のさらに別の実施態様を示す。図13は、ボトムフランジを備えていないコア316を利用するトリマーヘッド310の断面図である。図14に見られるように、コア316は、貫通ライン供給型チャネル324を具備する中央フランジ317を備えている。上側ディスク336(図14)は、上側ハウジング321に止め具354と協同する歯352を運び、トリマーライン分配調整機構を形成している。チャネル324は、一対の対向する開口部340で終わる。一方の開口部は、トリマーラインを上側ディスク336と中央フランジ317との間に形成されたチャンバに偏らせている。反対側の開口部は、トリマーラインの断片をフランジ317と下側ハウジング332の内部との間に形成されたハウジングの領域とノブ330に向けて下向きに偏らせる口を備えている。ノブは、上面(「シェルフ」)339を備えて、たまったラインが回転中に意図しない領域に拡がるのを防止し、そしてラインを受け入れる下側チャンバを明確にしている。コア316の下側筒状部374をノブに届くように設け、コアをノブに固定し、そしてトリマーヘッドの中心軸回りのコアの回転を促進させるようにしてもよい。コア316とノブはスロット370と溝372によってコア延長部374に一緒に固定されているので、ノブとコアが一緒に回転すると、ラインは上面に支えられている。トリマーラインを解放するために、ノブ上のランプ346は下側ハウジングのフォロアと協同して(図9、符号244参照)、上記したようにトリマーラインをコア316に巻き付ける。
図15は、2つ以上のトリマーヘッド供給チャネル424(「通路」)を備えるトリマーヘッドの別の実施態様を示す。コア416は、多くの供給チャネル424を提供する。チャネルは、1つのチャネル417を通って供給されるラインがコア416の第2のチャネルの外へ出るように、コア416の中央モジュール422の通路420によって対向する或いは隣接するチャネルに連結されてもよい。図参照。同時に供給できるラインの数は、外方のハウジングのアイレットの数によって1本のラインに調整され(例えば図1参照)、一般には、1本のラインだけである。しかし、1つのチャネルが断線や断片などによって塞がれる場合など様々な理由で、追加のチャネルをコア416に設けるのが望ましいかもしれない。さらに、チャネルは、異なる型/径のトリマーラインを受け入れるために、又は他の目的のために設けることができる。チャネルは、お互いに連通するように途中で交差することができ、或いは1以上のチャネルがそれぞれお互いを越えて渡るように僅かに曲がっていてもよい。コア416の要望に応じて、各チャネルの開口部は、全てのラインを1つのチャンバに入れさせるか、或いはチャネルの両側に分けさせることができる。チャネルは、必要に応じて、同じ又は別の形状に形成することができる。複数のチャネルは、中央フランジ、トップ若しくはボトムディスク又はフランジなしコアに設けることができる。図22は、中央フランジに4つのチャネル/通路2217を備える同様の4つのチャネル・スプール2216を示す。好ましくは、通路の対向端のチャネル開口部は、同じチャンバを通って2つのトリマーラインの巻き取りを分けている。
図23A及び図23Bは、トップフランジ及びボトムフランジに通路2317をそれぞれ備えているスプール2316を示す。スプールとトリマーハウジングは、同時にトップ及びボトムフランジの両方に通路を備えるように形成され、1つの通路が塞がれたときに、多数のトリマーラインの付属品用に提供したり、トリマーラインの代わりの取付場所を提供したりする。中央フランジは、トップフランジからのトリマーラインの両端部がトップチャンバに貯えられ、そしてボトムフランジのからのトリマーラインの両端部がボトムチャンバに貯えられるように設けてもよい。
図29は、スプール2916の別バージョンを示す。この実施態様では、中央フランジを貫通するパス/チャネル/通路はない。その代わり、2つのトリマーラインがスプールを通ってそれぞれお互いから90度に延ばされるように、スプールを貫通する2つの通路がある。各通路は、通路の各端部に終端開口部/孔2940を備えている。スプールのコアの開口部2940は、ラインが上側チャンバに巻き込まれるか、或いは下側チャンバに巻き込まれるかを決定する。好ましくは、通路の対向端の孔は同じチャンバに入って、2つのトリマーラインの巻き取りを分ける。この設計の障害は、ラインがアイレットを通りそしてスプールを通り抜けるために人工的な助けを必要とすることである。これは、ストローの使用若しくは他の装置を含む幾つかの方法、又はトリマーヘッドを分解することによって達成することができ、ラインを適切に通すことができる。これらの理由で、この設計は他の設計ほど好ましくないが、例えば、低価格で達成できるかもしれない。
図16〜図20は、非管状コアからなる本発明の少なくとも1つの概念による追加の実施態様を示す。図18は、トリマーヘッド510の断面図である。トリマーヘッド510は、コア516(図16)つき上側ハウジング521(図19)及び下側ハウジング532(図20)、その中のスプリング550及びノブ530(図17)からなる。
上側ハウジング521は、締結具を支えるキーチャンバを備えて、トリマーヘッド510をストリングトリマー装置のアーバーに連結する。ハウジング内部は、壁周りに多くのスペーサー519を介して作られ、コア516がハウジング内で中心軸回りに回転するようにフランジ517の外径を支えている。即ち、コアは過度なぐらつき等なしに回転できる。ハウジングは、トリマーライン514がハウジングに加えられたり取り除かれたりするとき、金属又はプラスチック製のガード又はスリーブからなる多くのアイレット518を備えて、ハウジングの消耗を防止している。上側ハウジング521は、下側ハウジングに適切に連結されている。
図20は、上側及び下側ハウジング間にクイックリリースコネクタを供給するために、上側ハウジング内の開口部527内に固定するフレキシブルコレット状フィンガ525を備える下側ハウジングを示している。フィンガ525を内側に押すと、フィンガはハウジングが上側及び下側のハウジング部分に分けられるように開口部527から外れる。同様に、ノブ530は、コアの開口部576内で協同するフィンガ76で、又は他の締結具若しくはネジでコア516に固定させてもよい。ノブのキー578の壁は、コア516の底部の開口部に適合するように作られる。開口部は、ノブがコアに対して回転しないようにノブをしっかりと支えるために、好ましくは、コアの内部壁578と同じ形状と大きさをしている。当業者であれば、本発明が、ノブのキーやコアの対応する開口部に選択された形状にかかわらず、それらがお互いに協同する限り、実行できると理解しているだろう。
コアは、トリマーライン514の入ってくる半分をディスク538とフランジ517との間に形成された下側チャンバに分ける中央フランジ517を備えている。フランジ517の上のトリマーラインは、フランジ517と上側ハウジング521との間の空間内に保持される。上記トリマーラインは、ハウジングの外側からチャネル524を経由してアイレット518から供給され、他方のアイレットから送り出される。それからラインは、ノブを回してコアに供給され、コア516を回転させてコアの周りにラインを巻き付けるのである。協同するランプ546及びフォロア544は、ハウジングに対するコアの意図しない回転を調整し、同時に十分なトルクでノブを回した好ましい回転がランプに上記好ましい移動量に応じてフォロアを移動させる。
本実施態様は、好ましくは、止め具及び歯又は四角歯を備えるインデキシング方式を含まない。止め具は、幾つかの実施態様で利用されており、ノブの「バンプ」ごとにアイレットを通って供給されるラインの量を調整している。「バンプ」中に取り出されるライン量は、ランプとフォロアのみで十分に調整できることがわかっている。ノブが地面にトリマーヘッドのクイックタップでぶつけられたり押さえつけられたりするとき、コアが実際に回り始めるまでに少し時間のずれがあるかもしれない。スプリング550の反発力が適切に特定されてランプの数と位置がトリマーヘッドに組み込まれれば、コアを元の位置に押し戻しランプをフォロア上又はフォロア間に置くのにかかる戻し時間は、ランプがフォロアに当たりハウジングに対するコアの回転を止める前にコアを少し回転させるだけで十分である。このように、ラチェット方式のランプとフォロア部分のみの使用は、トリマーラインヘッドの巻き取り及び調整の両機能を行うのに十分である。
図示及び記載された本発明の実施態様は、単に代表的なものであって、当業者がそれらの実施態様に種々のバリエーションを行えるものと解される。例えば、歯突出部、ランプ突出部及び止め具突出部の数は、これらの構成要素の数を等しくしたままで変更することができる。同様に、バンプノブの形状、ハウジングの形状及びスプールの形状は、図示されていない様々な形状に変更することができる。このような実施態様は全て、請求項によって定義されるような本発明の範囲内に含まれることを意図している。実施態様はどれも、本発明の特徴の一部又は全てを含む必要はない。
本発明は好ましい設計として記載されたが、本発明の大概の要旨を引き継ぎ、本発明が属する技術分野において公知又は慣例になり、そして前記した中心的特徴に適用され、本発明の範囲や付加請求項の限定の範囲内に入るような本明細書からの逸脱を含む本発明の変更、使用及び/又は適応は可能であると考えられる。よって、本発明は上記実施態様のみに限定されるものではなく、以下の請求の範囲内の如何なるそして全ての実施態様を包含すると考えられる。