JPWO2016139710A1 - 草刈り用コード、草刈り用コード製造方法 - Google Patents

Abstract

草刈り用コードの製造方法に関して、樹脂の線材を押圧して、線材の少なくとも一部を軸直角方向に塑性変形させることを特徴とする。塑性変形部分の表面を加工硬化させることで、草刈り効率を飛躍的に高めることが可能になる。

Description

本発明は、コード型草刈り装置に用いられる草刈り用コード等に関する。

近年、草刈り装置における円盤等の回転部品外周に取り付けて使用するナイロンコードが知られている（例えば、特開２００７−１３５４１８号公報参照）。このナイロンコードは、回転部品の回転によって旋回して草を切り払うものであり、金属製の回転刃に代わって一般に広まりつつある。ナイロンコードは、金属製の回転刃と比較して鋭利ではなく、旋回中のナイロンコードに人体が触れた場合であっても、重傷に至る可能性は低い。また、ナイロンコードは、折損や摩耗の状況に応じて交換できると共に、その交換が容易である。

このナイロンコードでは、草の刈り取り能力を向上させるために、軸直角方向の断面（横断面）を四角又は菱形にしたり、軸方向の断面（縦断面）において長手方向の凹凸を形成したりすることが提案されている（例えば、特開２００３−２３０３１２号参照）。このようにすると、草に対してナイロンコードが食い込みやすくなり、草の切断効果が高まる。

なお、ナイロンコードは、折損して飛び散ったり、交換後不要となって廃棄されたりし、その場に残されることもある。この場合、ナイロンコードは、自然に分解されず、半永久的に放置されてしまう。そこで、環境保全の立場から、自然に分解される生分解性プラスチックからなるコードをナイロンコードの代わりに用いることが提案されている（例えば、特開２０１２−０１９１９１３号参照）。

ナイロンコードの製造は、樹脂原材料を押出成形した後に、これを延伸加工することで行われる。従って、横断面を四角又は菱形にするためには、押出成形時のダイの穴形状を四角又は菱形にすればよい。しかし、コードの長手方向に連続する凹凸は、押出成形及び延伸加工の工程では形成できないという問題があった。

従って、ナイロンコードの長手方向に凹凸を形成するには、延伸加工後のコードに対して、一部を切り欠くようにせん断加工する必要があるが、切り欠いた部分のコードの強度が弱くなり、折損しやすいという問題があった。また、草刈り中に凹凸が摩耗しやすいという問題もあった。

一方、射出成型用の金型によって、長手方向に凹凸を有する棒状部材を直接製作して、草刈り用コードとして用いようとすると、延伸加工がなされないために弾性や強度が不足し、草刈り用コードとしては使い物にならないという問題があった。

ところで、生分解性プラスチックを用いて製造したコードは、通常のナイロンコードと比較して剛性が低下しやすい（即ち柔らかい）という問題があった。草刈り用コードは、回転時に草を叩きながら切断するため、ある程度の剛性が求められることから、生分解性プラスチックを素材として用いると、草刈り効率が多少低下することが懸念される。一方、生分解性プラスチックを用いて製造したコードに、凹凸をせん断加工すると、より強度が低下しやすいという問題があった。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、草刈り効率を飛躍的に高めることが可能な草刈り用コードを提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明は、樹脂の線材を押圧して、前記線材の少なくとも一部を軸直角方向に塑性変形させることを特徴とする、草刈り用コードの製造方法である。

上記製造方法に関連して、前記塑性変形により、前記線材の断面形状を非正円形状にすることを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記線材の少なくとも一部が塑性変形した部位は、押圧前の前記線材と比較して押圧方向に肉薄となる偏平部を有することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記線材の少なくとも一部が塑性変形した部位は、押圧前の前記線材と比較して半径方向外側に拡張する延出部を有することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記偏平部または前記延出部の半径方向外側の縁は、前記線材の長手方向に延びる峰を有することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記線材の少なくとも一部が塑性変形した部位に、前記線材の長手方向に連続する複数の凹凸を形成することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記凹凸は、前記塑性変形させた部位の一部を切除加工することで形成することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、樹脂素材を延伸することで前記線材を作製することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記線材の軸直角方向の断面が、円形、楕円、方形、ひし形のいずれかであることを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、加圧用ダイによって前記線材を押圧して、前記線材の少なくとも一部を塑性変形させることを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記加圧用ダイは、前記線材を収容する溝を有し、前記溝により前記線材を保持しながら該線材を押圧することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記溝は、前記線材の幅方向内側の場所と当接することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記加圧用ダイは、前記溝の幅方向外側に連続する押圧面を有し、前記溝により前記線材を保持しながら、前記押圧面によって前記線材を押圧することを特徴とすることができる。

上記製造方法に関連して、前記加圧用ダイは、前記線材と当接するテーパ面を有することを特徴とすることができる。

上記目的を達成する本発明は、上記のいずれかの前記製造方法によって製造されたことを特徴とする草刈り用コードである。

上記目的を達成する本発明は、紐状の本体部と、前記本体部から半径方向外側に連続し、塑性変形によって該本体部よりも薄肉に成型される偏平部と、を備えることを特徴とする、草刈り用コードである。

上記草刈り用コードに関連して、前記偏平部により、前記本体部の長手方向に沿って複数の凹凸が構成されることを特徴とすることができる。

上記草刈り用コードに関連して、前記凹凸は、前記偏平部の一部を切除することで形成されることを特徴とすることができる。

上記草刈り用コードに関連して、前記偏平部の表面は、前記本体部の表面よりも硬いことを特徴とすることができる。

上記草刈り用コードに関連して、前記本体部は、樹脂素材を延伸したものであることを特徴とすることができる。

上記草刈り用コードに関連して、前記本体部は、軸直角方向の断面が、円形、楕円、方形、ひし形のいずれかであることを特徴とすることができる。

上記草刈り用コードに関連して、生分解性樹脂から構成されることを特徴とすることができる。

上記草刈り用コードに関連して、グラスウールが混入されていることを特徴とすることができる。

本発明によれば、草刈り効率を飛躍的に高めることが可能になる。

（Ａ）は本発明に係る草刈り用コードの一部を示した部分斜視図であり、（Ｂ）は同コードの部分平面図である。 同草刈り用コードの生産工程を示すフローチャートである。 同草刈り用コードの生産に用いられる金型の構成を示す平面図である。 （Ａ）は同金型の図３におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であり、（Ｂ）は同金型の図３におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 （Ａ）は同金型の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は側面断面図である。 （Ａ）は塑性加工前の同金型および同草刈り用コードの状態を示す正面断面図であり、（Ｂ）は塑性加工後の同金型および同草刈り用コードの状態を示す正面断面図であり、（Ｃ）は塑性加工工程完了後の同草刈り用コードの正面断面図である。 （Ａ）は切除加工前の同金型および同草刈り用コードの状態を示す正面断面図であり、（Ｂ）は切除加工後の同金型および同草刈り用コードの状態を示す正面断面図である。 草刈り用コードを草刈り装置に取り付けた状態を示す使用状態図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は同金型および草刈り用コードの他の例を示す正面断面図である。 （Ａ）乃至（Ｄ）は同金型および草刈り用コードの他の例を示す正面断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は同金型の他の例を示す正面断面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は同金型の他の例を示す正面断面図である。 （Ａ）は同金型の他の例を示す平面図であり、（Ｂ）は平面部分断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う正面断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う正面断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は、図１３（Ｃ）の断面において草刈り用コードを塑性変形させる態様を示す正面断面図であり、（Ｄ）乃至（Ｆ）は、図１３（Ｄ）の断面において草刈り用コードを塑性変形させる態様を示す正面断面図である。 同金型および草刈り用コードの他の例を示す平面図である。 （Ａ）および（Ｂ）は図１５のＡ−Ａ線に沿う正面断面図である。 （Ａ）乃至（Ｃ）は同草刈り用コードの他の例を示す平面図である。 同草刈り用コードの他の例を示す（Ａ）正面断面図であり、（Ｂ）平面図であり、（Ｃ）側面図である。

以下、図面を用いて、本発明に係る草刈り用コードについて詳細に説明する。

図１に示す草刈り用コード１０は、芝生、畦草、雑草等の草のみならず、笹、小枝等、種々の草木を刈る際に用いられる。草刈り用コード１０の材料は、例えば樹脂であり、代表的なものは合成樹脂のモノフィラメントとなる。

この草刈り用コード１０は、紐（コード）状の本体部１２と、塑性変形により得られる部位となり、本体部１２と比較して肉薄状態となる偏平部１４を備える。この偏平部１４は、この草刈り用コード１０を塑性変形させる前の線材Ｓ（図２参照）よりも偏平となっている。なお、この偏平部１４は、本体部１２に対して半径方向外側に突出するように拡張形成される延出部と定義することもできる。従って、草刈り用コード１０の軸直角方向の断面形状は、塑性変形によって非正円形状となる。

線材Ｓは 樹脂素材を延伸することで得られる。線材Ｓの材料は、例えば、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン６１０、ナイロン１１等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポチプロピレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニリデン等のポリハロゲン化炭化水素、ポリエーテル、およびこれらを主成分とする共重合体等を溶融紡糸し、延伸等して得られる。他にも、好ましい材料としては、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリグリコール酸、変性ポリビニルアルコール、カゼイン、変性澱粉、ＰＥＴ共重合体等の生分解性プラスチックを用いることができる。生分解プラスチックの場合、コード状に延伸加工すると弾性力が不足しやすく、草刈り効率が低下しやすいが、後述するように塑性変形により表面を加工硬化させて、凹凸を形成することで、草刈り効率を高めることで材料の欠点を補うことができる。これらの原材料にグラスウールを混入させることで、耐摩耗性等の特性を向上させることも好ましい。

本体部１２は、断面が円形または楕円形状となっており、ここでは楕円形状に近似している。この本体部１２は、断面正円の線材Ｓを加圧することで楕円形状に塑性変形させている。本体部１２の加圧方向Ｘの肉厚（高さ）Ｘ１は約３ｍｍ、加圧方向Ｘ且つ長手方向Ｚに対して直角方向（加圧直角方向Ｙ）の肉厚（幅）Ｙ１は約３ｍｍとなる。偏平部１４は、本体部１２に対して加圧直角方向Ｙに突出しており、加圧方向Ｘの肉厚（刃厚）Ｘ２は約１ｍｍ、加圧直角方向Ｙの肉厚（刃幅）Ｙ２は約１．５ｍｍとなる。従って、加圧方向Ｘの肉厚に関しては、本体部１２よりも偏平部１４の方が肉薄状態となる。また、線材Ｓに対して、偏平部１４における加圧方向Ｘの塑性変形量は、約４０％〜９５％程度の範囲が好ましく、より望ましくは４０％〜８０％とする。この程度まで十分に塑性変形させると、その後の形状が元の線材Ｓの形状に回復しにくい。

偏平部１４は、本体部１２に対して加圧直角方向Ｙの両外側に配置されるように一対形成されており、結果、草刈り用コード１０の加圧直角方向の全幅ＹＡは約５ｍｍとなる。なお、各種寸法は例示であり、用途に応じて適宜設定できる。例えば、草刈り用コード１０の加圧方向Ｘの全厚は、１．２ｍｍ以上４ｍｍ以下、好ましくは３ｍｍ以下であることが好ましい。芝生用用途では１．６ｍｍ前後のものが、農作地や道端の畦草・雑草用には２．０ｍｍ以上２．６ｍｍ以下のものが適している。畦草・雑草用としては、特に、２．４ｍｍ以上４ｍｍ以下のものが好ましく、２．４ｍｍから３ｍｍ程度がより好ましい。草刈り用コード１０の長さは、例えば２００ｍｍであり、用途に応じて設定できる。数メートルから数十メートルの草刈り用コード１０をカットしながら用いる場合もある。

詳細は後述するが、偏平部１４は、線材Ｓを大きく塑性変形させることで形成している部位となることから、例えば内部ひずみが蓄積される等により、その表面が本体部１２の表面よりも一般的に硬くなる。

偏平部１４には、本体部１２の長手方向Ｚに沿って複数の凹凸１６が形成される。この凹凸１６は、部分円弧形状に窪む切欠きとなっており、所定の凹凸ピッチＰで長手方向Ｚに連続する。凹凸１６は、偏平部１４をパンチ等によって切除（ここではせん断）加工することで形成される。

次に、草刈り用コード１０の生産工程について、図２を用いて説明する。図２は、草刈り用コード１０の製造工程を示すフローチャートである。

草刈り用コード１０の生産工程は、撹拌工程（ステップＳ１００）と、押出成形工程（ステップＳ１０１）と、冷却工程（ステップＳ１０２）と、延伸工程（ステップＳ１０３）と、熱処理工程（ステップＳ１０４）と、巻取工程（ステップＳ１０５）と、柔軟処理工程（ステップＳ１０６）と、乾燥処理工程（ステップＳ１０７）と、塑性加工工程（ステップＳ１０８）と、切除加工工程（ステップＳ１０９）と、性能検査工程（ステップＳ１１０）と、最終加工工程（ステップＳ１１１）と、を備えている。

まず、撹拌工程（ステップＳ１００）において、容器内の原料が撹拌される。撹拌された原料は、押出成形工程（ステップＳ１０１）において、ダイで押し出されて糸状に成形される。糸状に成形された対象物は、冷却工程（ステップＳ１０２）において、冷却槽で冷却される。冷却された対象物は、延伸工程（ステップＳ１０３）において、延伸される。延伸された対象物は、熱処理工程（ステップＳ１０４）において、加熱される。加熱された対象物は、巻取工程（ステップＳ１０５）において、軸芯に巻き取られる。軸芯に巻き取られた対象物は、柔軟処理工程（ステップＳ１０６）において、可塑剤に浸されて柔軟処理が施される。柔軟処理が施された対象物は、乾燥処理工程（ステップＳ１０７）において、熱せられて乾燥処理が施される。乾燥処理が施された対象物が線材Ｓとなる。次いで、塑性加工工程（ステップＳ１０８）において、加圧用ダイを用いたプレス加工によって線材Ｓを塑性変形させて、本体部１２および偏平部１４を形成し、切除加工工程（ステップＳ１０９）において、打ち抜きパンチによって偏平部１４に凹凸１６を形成する。その後、性能検査工程（ステップＳ１１０）において、強度や寸法等の性能検査が施される。性能検査が施された対象物は、最終加工工程（ステップＳ１１１）において、所望の長さに切断される等して製品である草刈り用コード１０として加工される。なお、延伸工程（ステップＳ１０３）および熱処理工程（ステップＳ１０４）は、巻取工程（ステップＳ１０５）の前に、適宜複数回繰り返して施してもよい。なお、塑性加工工程（ステップＳ１０８）の後に、急速に加熱して更に材料を硬化させることもできる。

次に、図３〜図５を参照して塑性加工工程（ステップＳ１０８）および切除加工工程（ステップＳ１０９）で用いられる加工装置２００について説明する

図３乃至図５は、加工装置２００のプレス機械にセットされる金型２１０を示す。金型２１０は、第一加圧用ダイ２２０と、第二加圧用ダイ２３０と、複数（ここでは２個）の打ち抜きパンチ２４０を有する。金型２１０は、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０で線材Ｓを挟圧することで、線材Ｓの少なくとも一部を塑性変形させて偏平部１４を形成する。また、打ち抜きパンチ２４０によって、線材Ｓの偏平部１４の一部を切除加工することで凹凸１６を形成する。図３に示すように、金型２１０では、線材Ｓの一部を塑性変形させる領域を塑性加工領域２１０Ａと定義し、打ち抜きパンチ２４０によって切除加工する領域を切除領域２１０Ｂと定義する。

図４に示すように、第一加圧用ダイ２２０は、線材Ｓの少なくとも一部を収容する溝２２２と、溝２２２の幅方向（加圧直角方向Ｙ）両外側に連続する一対の押圧面２２４と、加圧方向Ｘに沿って打ち抜きパンチ２４０が摺動する摺動孔２２８を有する。

溝２２２は、主として、線材Ｓの一部を収容することで挟圧時に線材Ｓが動かないように保持する。もちろん、溝２２２によって線材Ｓを塑性変形させることもできる。溝２２２の加圧直角方向Ｙの最大幅Ｍｗは、同方向の線材Ｓの最大幅Ｓｗ（図６参照）よりも小さく設定される。また、溝２２２が線材Ｓと接触する接点、接線または接面（本実施形態では接線２２２Ａまたは接面２２２Ｂ（図６参照））は、線材Ｓの幅方向（これを加圧直角方向Ｙと定義する）の内側に設定される。

更に第一加圧用ダイ２２０の溝２２２は、線材Ｓと当接する部分において、押圧方向Ｘに対して傾斜するテーパ面を有している。すなわち、溝２２２の接面２２２Ｂが、押圧方向Ｘに対して角度αで傾斜するテーパ面となる（図６参照）。特に本実施形態では、溝２２２は、一対の接面２２２Ｂを有しており、お互いがテーパ面となる。溝２２２はＶ字形状となる。図４（Ｂ）に示すように、この一対の接面２２２Ｂにおける加圧直角方向Ｙの間隔は、押圧方向Ｘの押圧側（例えばＭ１）が広く、押圧方向Ｘの反押圧側（例えばＭ２）が狭くなる。このように一対のテーパ面で線材Ｓを保持することで、線材Ｓの軸を長手方向Ｚにセンタリングできる。線材Ｓは、延伸工程等において必ず湾曲することから、センタリングを行いながら塑性変形させることで、加工精度を大幅に高めることができる。

溝２２２の両脇に配置される押圧面２２４は、押圧方向Ｘに対して角度βで傾斜しており（図６参照）、この角度βは溝２２２の接面２２２Ｂの角度αよりも大きくなる。ちなみに本実施形態では、角度βが９０°となっており、押圧方向Ｘに対して直角の平面となる。押圧面２２４は、素線Ｓの一部を押しつぶすようにして塑性変形させて偏平部１４を形成する。結果、偏平部１４は、押圧方向Ｘに対して直角の平板となる。

第二加圧用ダイ２３０は、線材Ｓの少なくとも一部を収容する溝２３２と、溝２３２の幅方向（加圧直角方向Ｙ）両外側に連続する一対の押圧面２３４と、加圧方向Ｘに沿って打ち抜きパンチ２４０が摺動する摺動孔２３８を有する。

溝２３２は、線材Ｓの一部を収容することで挟圧時に線材Ｓが動かないように保持するとともに、線材Ｓを塑性変形させる。溝２３２の加圧直角方向Ｙの最大幅Ｍｗは、同方向の線材Ｓの最大幅Ｓｗ（図６参照）よりも小さく設定される。また、溝２３２が線材Ｓと接触する接点、接線または接面（本実施形態では接線２３２Ａまたは接面２３２Ｂ）は、線材Ｓの幅方向（加圧直角方向Ｙ）の内側に設定される。

更に第二加圧用ダイ２３０の溝２３２は、線材Ｓと当接する部分において、押圧方向Ｘに対して傾斜するテーパ面を有している。すなわち、溝２３２の接面２３２Ｂが、押圧方向Ｘに対して角度αで傾斜するテーパ面となる（図６参照）。特に本実施形態では、溝２３２は、一対の接面２３２Ｂを有しており、お互いがテーパ面となる。溝２２２はＶ字形状となる。図４（Ｂ）に示すように、この一対の接面２３２Ｂにおける加圧直角方向Ｙの間隔は、押圧方向Ｘの押圧側（例えばＭ１）が広く、押圧方向Ｘの反押圧側（例えばＭ２）が狭くなる。このように一対のテーパ面で線材Ｓを保持することで、線材Ｓの軸を長手方向Ｚにセンタリングできる。線材Ｓは、延伸工程等において必ず湾曲することから、センタリングを行いながら塑性変形させることで、加工精度を大幅に高めることができる。

溝２３２の両脇に配置される押圧面２３４は、押圧方向Ｘに対して角度βで傾斜しており（図６参照）、この角度βは、溝２３２の接面２３２Ｂの角度αよりも大きくなる。ちなみに本実施形態では、角度βが９０°となっており、押圧方向Ｘに対して直角平面となる。押圧面２３４は、素線Ｓの一部を押しつぶすようにして塑性変形させて偏平部１４を形成する。

なお、本実施形態では、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０の溝２２２、２３２を相似形としたが、本発明はこれに限定されない。例えば一方のダイは平面であってもよい。

打ち抜きパンチ２４０は、第一加圧用ダイ２２０の摺動孔２２８内に設置され、加圧方向Ｘに往復移動自在となる。打ち抜きパンチ２４０が第二加圧用ダイ２２０側に移動すると、その先端が第二加圧用パンチ２４０の摺動孔２３８内に進入する（図７参照）。打ち抜きパンチ２４０の先端と摺動孔２３８が交差することで、素線Ｓの偏平部１４の一部がせん断される。打ち抜きパンチ２４０は円柱形状となるので、偏平部１４に形成される凹凸１６は部分円弧形状となる。また、一対の打ち抜きパンチ２４０は、溝２２２、２２３の両外側に間隔をあけて配置される。図３に示すように、一対の打ち抜きパンチ２４０の内側間隔Ｆは、溝２２２、２３２の最大幅Ｍｗと同じまたはそれ以上に設定され、線材Ｓの幅Ｓｗよりも小さく設定される。一対の打ち抜きパンチ２４０は、長手方向Ｚに半凹凸ピッチ（０．５Ｐ）だけずれている。

結果、図３に示すように、線材Ｓを凹凸ピッチＰ毎に長手方向Ｚに繰り返し移動させながら、一対の打ち抜きパンチ２４０によって、一対の延出部１２をせん断加工すると、各偏平部１４に対して、凹凸ピッチＰ毎に凹凸１６が形成される。また、一方の偏平部１４と他方の偏平部１４の凹凸１６の長手方向Ｚの位相を半凹凸ピッチ０．５Ｐずらすことができる。また、一方の偏平部１４と他方の偏平部１４の凹凸１６の長手方向Ｚの位相を半凹凸ピッチ０．５Ｐずらすことで、局所的なくびれを回避できるので、強度が高まる。なお、長手方向Ｚに複数の打ち抜きパンチ２４０を配置したり、単一の打ち抜きパンチで複数の凹凸１６を形成できるようにパンチ先端の形状を工夫したりすれば、線材Ｓの１回の送り量を大きくすることができる。

次に、加工装置２００を用いた線材Ｓの塑性加工方法および切除加工方法について説明する。

金型２１０の溝２２２、２３２の塑性加工領域２１０Ａに線材Ｓを挿入し、特に図示しないプレス機械により、金型２１０の第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０を接近させると、図６（Ａ）に示すように、溝２２２、２３２によって線材Ｓが保持される。この際、溝２２２、２３２の一対の接面２２２Ｂ、２３２Ｂが、断面Ｖ字形状に傾斜するテーパ面となっているので、線材Ｓが長手方向Ｚに沿ってセンタリングされる。溝２２２、２３２の最大幅Ｍｗは、線材Ｓの最大幅Ｓ２よりも小さいので、線材Ｓの一部は溝２２２、２３２から幅方向にはみ出た状態となる。

この状態で、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０を接近させると、図６（Ｂ）に示すように、溝２２２、２３２によって線材Ｓが圧縮されつつ、押圧面２２４、２３４によって線材Ｓの側面の一部が押しつぶされて、加圧直角方向Ｙに拡張・延伸される。図３に示すように、素線ＳをピットＰ毎に長手方向Ｚに移動させながら、この加圧を繰り返していくと、図６（Ｃ）に示すように、線材Ｓにおいて、溝２２２、２３２に保持されていた領域（塑性変形していても良い）が本体部１２となり、押圧面２２４、２３４に加圧されて塑性変形した領域が偏平部１４となる。本体部１２は正円又は楕円形状となり、偏平部１４は板状となる。

これと同時に、切除加工領域２１０Ｂでは、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０が接近した状態、即ち、素線Ｓが溝２２２、２３２によって保持かつセンタリングされた状態で、打ち抜きパンチ２４０が上下動する。結果、偏平部１４が部分円弧形状に切除されて凹凸１６が形成され、切除片１６Ａが摺動孔２３８から落下する。素線Ｓを凹凸ピッチＰずつ移動させながら、この切除加工を繰り返すことで、偏平部１４の複数の凹凸１６が形成される。

この草刈り用コード１０を取り付けた草刈り装置２０について、図８を用いて説明する。図８は、草刈り用コード１０を草刈り装置２０に取り付けた状態を示す。この草刈り装置２０は、把手部となるハンドル２１と、このハンドル２１に基端部分が取り付けられた柄２２と、この柄２２の先端部分に回転可能に取り付けられた円盤２３と、この円盤２３を回転させるモータ等の動力源（図示省略）と、等を備えている。円盤２３の外周には、１本または複数本の草刈り用コード１０が交換可能に取り付けられる。草刈り用コード１０は、円盤２３の回転によって旋回して草を切り払う。

以上の通り、本実施形態の草刈り用コード１０は、紐状の本体部１２と、本体部１２に対して半径方向外側に塑性変形によって拡張形成される偏平部１４を備える。この塑性変形により、断面形状が非正円形状となることから、草刈り用コード１０が草に食い込みやすくなる。特に偏平部１４が平坦となるので、いわゆる刃先として機能して、草に食い込みやすく、効率よく切断できる。更に偏平部１４は、冷間（常温）の塑性加工によって表面を硬くすることができる。結果、切断効率を一層高めることができ、同時に耐摩耗性が高まって、草刈り用コード１０の長寿命化を実現できる。

更に本草刈り用コード１０は、偏平部１４の一部を切除することで、長手方向Ｚに沿って複数の凹凸１６が形成される。結果、この凹凸１６が草に引っかかることで、いわゆる鋸刃のように切断することができる。特に本実施形態では、塑性変形によって表面硬化した偏平部１４を、せん断によって切除して凹凸１６を形成することから、この凹凸１６の断面も硬くなり、草に食い込みやすい。また、疑似的な鋸刃となる凹凸１６が肉薄なので、きわめて高効率の草刈りを実現できる。

一方、偏平部１４と比較して、本体部１２の塑性変形量は小さいので、本体部１２は本来の延伸された素線としての柔軟性を維持することができる。表面硬化させた偏平部１４の体積が、本体部１２の体積よりも小さいことも利点となる、結果、草刈り用コード１０の全体は、折れたり破断したりすることなく、適度なしなりを確保できるとともに、凹凸１６（刃先）を局所的に硬くできるので、長寿命化と草刈り効率の向上を両立できる。

また本実施形態の製造方法では、第一および第二加圧用ダイ２２０、２３０が、溝２２２、２３２により線材Ｓを保持しながら加圧するので、塑性変形の形状精度を高めることが可能となる。また溝２２２、２３２が線材Ｓと接触する接点、接線または接面は、線材Ｓの幅方向内側に設定されるので、線材Ｓが、これらの接点、接線または接面によって加圧されると、線材Ｓが加圧直角方向Ｙに押し広げられる。従って、線材Ｓの一部が加圧直角方向Ｙに流動して、偏平部１４側に移動することができる。

更に加圧用ダイ２２０、２３０における線材Ｓと当接する部分（すなわち溝２２２、２３２の接面２２２Ｂ、２３２Ｂ）が、押圧方向に対して傾斜するテーパ面となるので、加圧力によって線材Ｓが自動的にセンタリングされて、より一層、草刈り用コード１０の形状精度を高めることができる。また加圧用ダイ２２０、２３０は、溝２２２、２３２の幅方向外側に連続する押圧面２２４、２３４を有しているので、溝２２２、２３２により線材Ｓを保持しながら、押圧面２２４、２３４によって線材Ｓの一部を押圧できるので、溝２２２、２３２によって本体部１２を肉厚に残留させつつ、押圧面２２４、２３４によって、偏平部１４を本体部１２よりも肉薄に冷間（常温）加工できる。

また本実施形態では、線材Ｓの断面形状を正円としている。線材Ｓを製造する際に、一般的にねじれが生じる可能性があるが、正円の場合は、ねじれを戻すことなく、そのまま塑性変形させることができる。すなわち、ねじれた状態のまま、更に塑性変形させてしまうので、結果としてねじれの影響を受けないで済む。

更に本実施形態では、塑性加工工程（ステップＳ１０８）と、切除加工工程（ステップＳ１０９）の間に、巻き取り工程を入れずに、連続的に行っていることから、打ち抜きパンチ２４０によって偏平部１４に凹凸１６を形成する際の位置決めが容易化される。特に本実施形態では、第一加圧用ダイと打ち抜きパンチを一体化しているので、位置決め精度をより一層高めることが可能となっている。

なお、参考として、従来のように、押出成形固定や延伸工程において材料が流動性を有するように温度制御しつつ、その場で穴形状が菱形となるようなダイを通過させて、断面形状を菱形等に変形させる製造手法の場合、偏平部が挟圧によって常温塑性変形する訳ではないので、材料が鍛えられず強度が低下しやすいという欠点がある。また、従来手法のように、事前の別工程において偏平部を形成してしまうと、コードに捩れや湾曲が生じやすい。従って、その後の別工程において、偏平部に対して凹凸を加工する際の位置決めが困難となり、作業効率が極端に低下しやすいという欠点もある。

なお、上記実施形態では、断面が正円となる線材Ｓを用いて、草刈り用コード１０を製造する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図９（Ａ）および（Ｂ）に示すように、断面正方形または断面ひし形等の線材Ｓを用いることができる。この場合、線材Ｓの一対の対角部Ｋ１を、金型２１０の溝２２２、２３２に係合させながら加圧することで、他方の対角Ｋ２を押圧面２２４、２３４によって塑性変形させて偏平部１４を構成できる。

上記実施形態では、溝２２２、２３２が、断面Ｖ字形状となる場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図９（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、溝２２２、２３２の断面が、部分正円円弧または部分楕円円弧となるようにしてもよい。この場合は、断面正円形または断面楕円形等の線材Ｓを用いることが好ましい。線材Ｓの曲率よりも、溝２２２、２３２の曲率を小さくすると、溝２２２、２３２が線材Ｓと接触する接点、接線または接面は、線材Ｓの幅方向中央となる。線材Ｓが、これらの接点、接線または接面によって加圧されると、線材Ｓが加圧直角方向Ｙに押し広げられる。従って、線材Ｓの一部が、溝２２２、２３２よりも加圧直角方向Ｙの外側に広がって、偏平部１４を構成できる。

上記実施形態では、押圧面２２４、２３４によって、線材Ｓを塑性変形させることで、加圧直角方向Ｙに拡張する偏平部１４を構成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、断面Ｖ字形状の溝２２２、２３２のもっとも深い部分に、加圧方向Ｘに伸びるスリット２２２Ｓ、２３２Ｓを形成しておき、線材Ｓを加圧する際に、材料の一部をこのスリット２２２Ｓ、２３２Ｓ内に流入させることで、加圧方向Ｘに拡張する偏平部１５を構成できる。

上記実施形態では、溝２２２、２３２の外側に押圧面２２４、２３４を形成して、この押圧面２２４、２３４によって、線材Ｓを塑性変形させて偏平部１４を構成する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１０（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、断面Ｖ字形状の溝２２２、２３２の加圧直角方向Ｙの最大幅Ｍｗを、線材Ｓよりも大きくしておき、溝２２２、２３２自体で、線材Ｓを挟圧することで、例えば断面をひし形にすることができる。結果、挟圧前の線材Ｓと比較して、線材Ｓが加圧方向Ｘに偏平化される偏平部１５を構成できる。またこの偏平部１５は、挟圧前の線材Ｓの加圧直角方向Ｙの寸法Ｓｗに対して、加圧直角方向Ｙの外側にＭｋだけ押し広げられた延出部と定義してもよい。この偏平部１５に対して、打ち抜きパンチ２４０によって凹凸１６を形成してもよい。

上記実施形態では、金型２１０において、塑性加工領域２１０Ａと切除領域２１０Ｂが別々に設けられる場合（図３参照）を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１１（Ａ）に示すように、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０の双方に打ち抜きパンチ２４０、２４１を設置しておき、その先端面２４０Ａ、２４１Ａが、線材Ｓを塑性変形させる押圧面２２４、２３４の一部を兼ねることができる。この場合、打ち抜きパンチ２４０、２４１の先端面２４０Ａ、２４１Ａによって、線材Ｓを押しつぶすことで偏平部１４を形成し、これに連続して、図１１（Ｂ）に示すように、打ち抜きパンチ２４０、２４１を移動させることで、偏平部１４を切除して凹凸１６を形成することができる。結果、金型２１０において、塑性加工領域と切除領域が同じ場所に設けられることになる。

また例えば図１２に示すように第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０の少なくとも一方に、凹凸１６の先端形状に沿ったカッター刃２４８を形成しておき、このカッター刃２４８によって、加圧による塑性変形と同時に凹凸１６を切除加工できる。

上記実施形態では、切除加工工程（ステップＳ１０９）において、草刈り用コード１０の偏平部１４に対して凹凸１６を切除加工する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば図１３に示すように、金型２１０において、予め、草刈り用コード１０の凹凸の先端（峰）形状に沿った側壁２５０を用意しておき、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０の押圧面２２４、２３４の幅方向の縁の形状も、草刈り用コード１０の凹凸の先端（峰）形状と一致させる。この状態で、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０を側壁２５０に沿って移動させる。このようにすると、図１４（Ａ）乃至（Ｃ）、図１４（Ｄ）乃至（Ｆ）に示すように、押圧面２２４、２３４と側壁２５０によって囲まれる空間が、凹凸１６付の偏平部１４の形状となり、塑性変形によって凹凸１６も同時形成することができる。

また例えば、図１５および図１６に示す金型２１０のように、加圧直角方向Ｙの内側（すなわち線材Ｓ側）に凸となるような押圧面２２４、２３４を構成してもよい。この場合、第一加圧用ダイ２２０と第二加圧用ダイ２３０に溝２２２、２３２を形成して線材Ｓを保持しつつ、押圧面２２４、２３４のみを互いに接近させることで、線材Ｓの一部をつまむように塑性変形させる。結果、図１６に示すように、線材Ｓの一部が、加圧直角方向Ｙの外側に押し広げられることで、加圧直角方向Ｙの外側に凸となる偏平部１４が形成される。線材Ｓの長手方向に沿って、複数の偏平部１４を繰り返して形成することで、偏平部１４の形状によって、長手方向に連続する凹凸１６が同時に完成する（図５参照）。

上記実施形態では、凹凸１６の形状は、例えば図１において、内側に凸となる部分円弧形状となる場合を例示したが、凹凸１６の形状は様々に選択できる。例えば図１７（Ａ）に示すように、Ｖ字状の山または谷が連続する形状や鋸刃形状、図１７（Ｂ）に示すように、外側に凸となる部分円弧形状としてもよい。この際、図１７（Ｃ）に示すように、本体部１２にも凹凸１６の一部が含まれるように加工してもよい。

更に上記実施形態では、偏平部１４の加圧直角方向Ｙの幅が変化する方向に凹凸１６が形成される場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図１８に示すように、偏平部１４を塑性変形させることで、加圧方向Ｘに変位するように凹凸１６を形成することもできる。

なお上記実施形態では、一つの金型に塑性加工領域２１０Ａと切除領域２１０Ｂを一体的に構成する場合を例示したが、別々の機械（金型）で加工することもできる。

更に上記実施形態では、塑性加工工程の後に、切除加工工程を行う場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、素線に対して凹凸を形成するように切除加工工程を先に行い、その後、当該凹凸部分に対して塑性加工工程を施して、凹凸を直径方向に引き延ばすようにしても良い。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨および技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

Claims (23)

1. 樹脂の線材を押圧して、前記線材の少なくとも一部を軸直角方向に塑性変形させることを特徴とする、
   草刈り用コードの製造方法。
2. 前記塑性変形により、前記線材の断面形状を非正円形状にすることを特徴とする、
   請求の範囲１に記載の草刈り用コードの製造方法。
3. 前記線材の少なくとも一部が塑性変形した部位は、押圧前の前記線材と比較して押圧方向に肉薄となる偏平部を有することを特徴とする、
   請求の範囲１または２に記載の草刈り用コードの製造方法。
4. 前記線材の少なくとも一部が塑性変形した部位は、押圧前の前記線材と比較して半径方向外側に拡張する延出部を有することを特徴とする、
   請求の範囲１乃至３のいずれかに記載の草刈り用コードの製造方法。
5. 前記偏平部または前記延出部の半径方向外側の縁は、前記線材の長手方向に延びる峰を有することを特徴とする、
   請求の範囲３または４に記載の草刈り用コードの製造方法。
6. 前記線材の少なくとも一部が塑性変形した部位に、前記線材の長手方向に連続する複数の凹凸を形成することを特徴とする、
   請求の範囲１乃至５のいずれかに記載の草刈り用コードの製造方法。
7. 前記凹凸は、前記塑性変形した部位の一部を切除加工することで形成することを特徴とする、
   請求の範囲６に記載の草刈り用コードの製造方法。
8. 樹脂素材を延伸することで前記線材を作製することを特徴とする、
   請求の範囲１乃至７のいずれかに記載の草刈り用コードの製造方法。
9. 前記線材の軸直角方向の断面が、円形、楕円、方形、ひし形のいずれかであることを特徴とする、
   請求の範囲１乃至８のいずれかに記載の草刈り用コードの製造方法。
10. 加圧用ダイによって前記線材を押圧して、前記線材の少なくとも一部を塑性変形させることを特徴とする、
    請求の範囲１乃至９のいずれかに記載の草刈り用コードの製造方法。
11. 前記加圧用ダイは、前記線材を収容する溝を有し、
    前記溝により前記線材を保持しながら該線材を押圧することを特徴とする、
    請求の範囲１０に記載の草刈り用コードの製造方法。
12. 前記溝は、前記線材の幅方向内側の場所と当接することを特徴とする、
    請求の範囲１１に記載の草刈り用コードの製造方法。
13. 前記加圧用ダイは、前記溝の幅方向外側に連続する押圧面を有し、
    前記溝により前記線材を保持しながら、前記押圧面によって前記線材を押圧することを特徴とする、
    請求の範囲１１または１２に記載の草刈り用コードの製造方法。
14. 前記加圧用ダイは、前記線材と当接するテーパ面を有することを特徴とする、
    請求の範囲１０乃至１３のいずれかに記載の草刈り用コードの製造方法。
15. 請求の範囲１乃至１４のいずれかの前記製造方法によって製造されたことを特徴とする草刈り用コード。
16. 紐状の本体部と、
    前記本体部から半径方向外側に連続し、塑性変形によって該本体部よりも薄肉に成型される偏平部と、
    を備えることを特徴とする、
    草刈り用コード。
17. 前記偏平部により、前記本体部の長手方向に沿って複数の凹凸が構成されることを特徴とする、
    請求の範囲１６に記載の草刈り用コード。
18. 前記凹凸は、前記偏平部の一部を切除することで形成されることを特徴とする、
    請求の範囲１７に記載の草刈り用コード。
19. 前記偏平部の表面は、前記本体部の表面よりも硬いことを特徴とする、
    請求の範囲１６乃至１８のいずれかに記載の草刈り用コード。
20. 前記本体部は、樹脂素材を延伸したものであることを特徴とする、
    請求の範囲１６乃至１９のいずれかに記載の草刈り用コード。
21. 前記本体部は、軸直角方向の断面が、円形、楕円、方形、ひし形のいずれかであることを特徴とする、
    請求の範囲１６乃至２０のいずれかに記載の草刈り用コード。
22. 生分解性樹脂から構成されることを特徴とする、
    請求の範囲１６乃至２１のいずれかに記載の草刈り用コード。
23. グラスウールが混入されていることを特徴とする、
    請求の範囲１６乃至２２のいずれかに記載の草刈り用コード。

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