JP2010064630A - ビード線材の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ビードコードの形成作業におけるビード線材の両先端と接続具との接続の確実性を向上させるビード線材の接続構造を提供する。
【解決手段】筒体の両端開口よりビード線材の両先端を挿入し、ビード線材の両先端側の外周には凹部又は凸部又は凹凸よりなる係合部を設け、筒体には上記ビード線材方向に突出する突出部を形成し、ビード線材の係合部には、ビード線材の外周にリング状又は螺旋状の凹部又は凸部又は凹凸を形成し、筒体の突出部は、筒体中心軸方向に切り起こされる先端が筒体の長さ方向の中央側を向く切り起し爪よりなり、筒体の長さ方向の中央には、ビード線材の先端を阻止する阻止部を設ける。
【選択図】図８

Description

本発明は、ビードコードを構成するビード線材の両先端を接続具によって接続するビード線材の接続構造に関する。

従来、ホイールのリム部分と当接し密着するタイヤのビード部を補強するビードコードは、ビード部内に埋め込まれる。このビードコードは、芯材となる環状のビードコアにビード線材を螺旋状に、かつ複数層にわたり巻付けられる。そのビード線材は、各層を形成する毎にビード線材の巻付けの開始の先端（開始端）と、巻付けの終了の先端（終了端）とを接続する筒体をなす接続具に突き合わされるように貫入して接続される。

例えば、ビード線材の両先端（開始端と終了端）間を接続する接続具については、特許文献１に示すものが提案されている。
特開２００７−３９８６４号公報

しかし、特許文献１に記載のビード線材の接続方法は、単にビード線材の両先端を円筒状の接続具に圧入により差し込むだけの差込接続具であり、ビード線材の先端の外周と円筒状の接続具の内周との摩擦により接続が保持されているだけである。このため、ビードコードの形成作業において接続の確実性に問題があり、タイヤの製造工程において何らかを要因としてビード線材を接続した接続部分が接続具から抜けてしまうおそれがある。また、ビードコードが製品としてタイヤに組み込まれて使用されるときにも、ビードコードには常に繰り返し力が作用するためビード線材が接続具から抜けてしまうおそれもある。
しかし、タイヤの構成部材として形成されたビードコードや製品に組み込まれたビードコードは、ゴム部材により覆われているために、接続具からのビード線材の抜け落ちを目視や他手法によっても検査検出することができない。ビード線材の接続具からの抜け落ちは、ビードコードとしての強度を著しく低下させる問題がある。

本発明は、上記課題を解決するため、ビードコードの形成作業におけるビード線材の両先端と接続具との接続の確実性を向上させるビード線材の接続構造を提供する。

本発明の第１の形態として、両端が開口する筒体の両端開口よりビード線材の両先端を挿入し、上記ビード線材の両先端側の外周には凹部又は凸部又は凹凸よりなる係合部を設け、上記筒体には上記ビード線材方向に突出する突出部を形成する。
本発明によれば、ビード線材の両先端側の外周に凹部又は凸部又は凹凸よりなる係合部と筒体にビード線材方向に突出する突出部を形成することにより、筒体の突出部がビード線材の係合部の凹部を形成する壁部、又は凸部を形成する壁部に突出部が突き当たることで筒体に挿入されたビード線材の先端部が係止され、ビード線材が筒体から容易に抜けることを防ぐことができる。つまり、筒体に挿入された、ビード線材の先端と先端はほとんど抜けることなく挿入された状態を維持することが可能となり製品の信頼性を向上させ、ビードコードとしての強度保証を達成することができる。

本発明の他の形態として、上記筒体の突出部は、筒体中心軸方向に切り起こされて、先端が筒体中央方向を向く切り起し爪よりなる。
本発明によれば、筒体の突出部が、筒体中心軸方向に切り起こされて、先端が筒体中央方向を向く切り起し爪となることにより、先端に凹凸などが形成されたビード線材を筒体に挿入すると、先端が筒体中央方向を向く切り起し爪が、ビード線材の凹凸の凹部又は凸部を形成する壁部に引っ掛かることでビード線材の抜けを防ぐことができる。

本発明の他の形態として、上記筒体の突出部は、筒体を外方から内方に突出させたプレス突起よりなる。
本発明によれば、筒体の突出部が、筒体を外方から内方に突出させたプレス突起よりなることにより、プレス突起がネジのネジ山部分となるように、ビード線材の係合部にネジ切り加工を施すと、筒体をビード線材に対して回転させることによりビード線材の係合部と筒体のプレス突起を係合させてビード線材の両先端が筒体から抜けないように接続することができる。さらにビード線材の係合部に形成するネジの一方を順ネジ、他方を逆ネジに加工することにより筒体を一方向に回転させるだけでビード線材の両先端が筒体に係止され、ビード線材の両先端が筒体から抜けないように接続することができる。

本発明の他の形態として、上記ビード線材の係合部は、ビード線材の外周にリング状又は螺旋状に形成されてなる。
本発明によれば、ビード線材の係合部が、ビード線材の外周にリング状又は螺旋状に形成されることにより、凹部又は凸部が形成する壁部に、筒体の突出部が突き当たることにより筒体に挿入されたビード線材の抜けを防止することができる。

本発明の他の形態として、上記筒体中央には、上記ビード線材の先端を阻止する阻止部を設ける。
本発明によれば、筒体中央には、線材の先端を阻止する阻止部を設けることにより、ビード線材を筒体に挿入するときに、ビード線材の挿入のし過ぎを防ぎ、筒体に対して両開口から同じ長さのビード線材の両先端を挿入することができる。

本発明の他の形態として、上記筒体は、両端開口方向に開口部を有し、開口部の両縁にかしめ片を有する金属板を筒状に成形してなる。
本発明によれば、筒体が、両端開口方向に開口部を有し、開口部の両縁にかしめ片を有する金属板を筒状に成形してなることにより、金属板を丸めるだけで筒体を容易に成形でき、筒体の備える突出部とかしめ片により強固にビード線材の両先端を筒体により接続することができる。

本発明の他の形態として、上記筒体及びビード線材を導電材より形成し、ビード線材の電気的接続を可能とする。
本発明によれば、筒体及びビード線材を導電材より形成し、ビード線材の電気的接続を可能とすることにより、ビード線材を電気的に利用することが可能となる。ビード線材に対して磁界を与えることにより電力を得ることや、ビード線材に加わる力により微小に伸縮するビード線材の抵抗を測定することによりタイヤに加わる力を測定するなど電気的に利用できる。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴のすべてを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以下、本発明の実施形態１を説明する。
図１は、タイヤＴの断面図を示す。タイヤＴは、概略すると、ビードコード２、ビードフィラー３よりなるビード部１と、カーカス４、インナーライナー６、ベルト７などによって構成される。
インナーライナー６は、タイヤＴの内圧を保持して空気がタイヤＴ内部から漏れないようにタイヤＴの内圧を保持するためのゴム層である。
カーカス４は、プライコードと呼ばれる有機繊維コードやスチールコードを積層して形成されタイヤＴの骨格をなす。このカーカス４を構成するプライコードは、タイヤＴのビード部１において外側に折り返されビードコード２とビードフィラー３を包み込むように形成される。
ベルト７は、カーカス４の中央上部に配置され、タイヤＴの内圧や回転による変形を抑え、路面からの入力を受け止めて衝撃を緩和する役目を持つ。
ビードコード２は、スチールワイヤなどからなり、ホイールリムとの内圧を保持したり、回転するタイヤＴに作用するトルクに対して、タイヤＴとホイールリムとの間に滑りが生じないようにタイヤＴをホイールリムに固定する役割を果たす。このビードコード２の周囲には、ゴムからなるビードフィラー３が設けられる。
ビードフィラー３は、ビード部１におけるカーカス４の折り返し部分を満たし、ビード部１の補強部材としての役割を果たす。

図２は、ビードコード２の拡大断面図を示す。図３は、ビードコード２を形成するビードコア５に対するビード線材５０の巻付け工程を示す。図４は、本発明に係る筒体１０による接続構造のビード線材５０への適用図を示す。
ビード線材５０は、ビードコア５に対して螺旋状に巻付けられ、例えば図２の拡大断面図に示すようにビードコア５の外周に均一に層Ａ、Ｂ、Ｃをなすように所定回数、螺旋状の巻付け工程が繰り返されビードコード２が形成される。

図２に示すように、１層目Ａ、２層目Ｂ、３層目Ｃを形成するビード線材５０は、図３に示すようにビードコア５に螺旋状に巻付けられる。
１層目Ａをなすビード線材５０Ａは、ビードコア５の外周を覆うように８周分の巻付けが行われる。なお、１層目Ａのビード線材５０Ａは、ビードコア５に巻付けられるように予め螺旋状に癖付けされ、１層目Ａを形成するように所定の長さに切断される。
図４に示すように、ビード線材５０Ａは、筒体１０の両端開口１０ａ、１０ｂからそれぞれビード線材５０Ａの両先端５０ａ、５０ｂが突き合わされるように貫入し接続される。これによりビード線材５０の１層目の巻付けの工程が完了する。

次に２層目Ｂをなすビード線材５０Ｂは、ビード線材５０Ａの外周を覆うように８周分の巻付けが行われる。なお、２層目Ｂのビード線材５０Ｂは、ビード線材５０Ａに巻付けられるように予め螺旋状に癖付けされ、２層目Ｂを形成するように所定の長さに切断される。ビード線材５０Ｂは、筒体１０の両端開口１０ａ、１０ｂからそれぞれビード線材５０Ｂの両先端が突き合わされるように貫入し接続される。これによりビード線材５０の２層目の巻付けの工程が完了する。
次に３層目Ｃをなすビード線材５０Ｃは、ビード線材５０Ｂの外周を覆うように８周分の巻付けが行われる。なお、３層目Ｃのビード線材５０Ｃは、ビード線材５０Ｂに巻付けられるように予め螺旋状に癖付けされ、３層目Ｃを形成するように所定の長さに切断される。ビード線材５０Ｃは、筒体１０の両端開口１０ａ、１０ｂからそれぞれビード線材５０Ｃの両先端が突き合わされるように貫入し接続される。これによりビード線材５０の３層目の巻付けの工程が完了する。
なお、このビード線材５０の巻付け積層を行う工程の回数は、製造するタイヤＴの種類により異なり、上記例示した巻付けの回数や積層する回数には限らない。

図５は、本発明に係る接続具である筒体１０の拡大斜視図を示す。図６は、筒体１０の中心軸方向の断面図を示す。
図５、図６に示すように、ビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂは、両端が開口する筒体１０の両端開口１０ａ、１０ｂにそれぞれ挿入される。上記ビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂ側の外周には、凸部５３よりなる係合部５５を形成する。筒体１０にはビード線材５０方向に突出する突出部１５を形成する。ビード線材５０は、ビード線材５０の係合部５５と筒体１０の突出部１５とを係合させて、先端５０ａ、５０ｂを筒体１０に貫入することにより接続される。
なお、凸部５３の後部には、テーパー５２（凹部）を形成することで、係止力を増加するようにしている。

図６に示すように筒体１０は、胴部１１が両端開口１０ａ、１０ｂよりも拡径する。突出部１５は、筒体１０の中心軸Ｏ方向に切り起こされて、先端１６ａが筒体１０の長さ方向の中央Ｗ側を向くように切り起し爪１６が形成される。切り起し爪１６は、筒体１０の周面に複数設けられ、好ましくは、周方向に均等に配置されるように設けるのが良い。この切り起し爪１６の先端１６ａは、バネのように中心軸Ｏ方向を向いた状態を自然な状態として、バネのように胴部１１方向に動くことができる。
筒体１０の周面に複数設けられた切り起し爪１６は、ビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂに挿入方向とは逆向きに力を加えたときに、先端１６ａと凸部５３との引っ掛かりが中央Ｗを挟んでビード線材５０の先端５０ａ側と先端５０ｂ側に得られるように筒体１０の中央Ｗに対して対称となるように形成される。
なお、切り起し爪１６は、図５、図６に示す形状に限らない。胴部１１は、後述する切り起し爪１６の先端１６ａが、中心軸Ｏ方向に対して傾斜角を大きくするために拡径させているが切り起し爪１６と、ビード線材５０の係合部５５に設けられた凸部の関係によっては、胴部１１を拡径させる必要はない。

図６に示す筒体１０の切り起し爪１６は、例えば、バルジ加工などによって容易に形成することができる。
例えば、筒体１０を金属などにより作る場合において、筒体１０の胴部１１が、両端開口１０ａ、１０ｂよりも拡径しているときには、胴部１１に合う径を有する中空パイプを用意する。そして、切り起し爪１６を形成するための複数に分割可能なダイスを中空パイプの内部に挿入し、中空パイプの外側から液体などを用いて加圧して、切り起し爪１６を形成する。この後、両端開口１０ａ、１０ｂは、適用されるビード線材５０の外径に合うように縮径させて形成することができる。また、筒体１０の素材を樹脂にした場合には射出成形などにより容易に形成することができる。

図７は、ビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂに凸部５３が形成されたビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂを示す。
両先端５０ａ、５０ｂは、図６に示した筒体１０に適用される。ビード線材５０は、筒体１０の突出部１５と係止するように両先端５０ａ、５０ｂ側の外周５１に凸部５３よりなる係合部５５を備える。
例えば、係合部５５は、ビード線材５０の外周５１に形成リング状に形成された凸部５３に限定されず、螺旋状に形成しても良い。

以下両先端５０ａ、５０ｂが対称のため先端５０ａを用いて説明する。
先端５０ａは、切断面５７を有するビード線材５０の先端５０ａの外周５１に対して、傾斜面を有するビード線材５０の外周５１と先端５０ａに残されるビード線材５０の外周５１と同じ径を有する凸部５３のためのテーパー５２（凹部）を形成する。

このテーパー５２（凹部）は、簡易的な切削具を用いることによりビード線材５０の外周５１に容易に形成することができる。
例えば、ビード線材５０の切断面５７に加工具を押付け外周５１周りに切削用のバイトなど刃物が突き当たるように設定したのちに、加工具をビード線材５０の外周５１周りに回転させることにより容易に形成することができる。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図６に示した筒体１０と図７に示したビード線材５０の接続方法について示す。
図８（ａ）に示すように、筒体１０の端部開口１０ａ側に挿入されるビード線材５０の先端５０ａは、図８（ｂ）に示すように挿入の進行に伴い凸部５３によって筒体１０の備える切り起し爪１６を徐々に外側に押広げながら挿入される。
さらに挿入が進むと、切り起し爪１６の先端１６ａが、ビード線材５０のテーパー５２（凹部）まで挿入されたときに、図８（ｃ）に示すように切り起し爪１６は、もとの位置、つまり押戻される前の形状に戻り、テーパー５２（凹部）に落ち込む。
これにより、挿入方向とは逆向きにビード線材５０が引張られたときにも、切り起し爪１６の先端１６ａが、凸部５３の壁面５８に突き当たることにより、筒体１０からビード線材５０の抜けを防止する。

実施形態２
例えば、図９に示すように、他のビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂの係合部５５として、ビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂがネジ切り加工により形成されても良い。このとき筒体１０は、実施形態１と同じものを適用することができる。
例えば、筒体１０の端部開口１０ａ側からビード線材５０の先端５０ａを挿入すると、切り起し爪１６は、ビード線材５０の先端５０ａによって徐々に押戻される。切り起し爪１６の先端１６ａは、挿入したいずれかの位置において、ネジ切り加工によって形成された谷の部分つまり凹部５２Ａに落ち込む。この落ち込みによって、切り起し爪１６の先端１６ａは、ネジ切り加工によって形成されたネジ部分５９に突き当たり係止される。これにより、ビード線材５０を筒体１０から引き抜く力が加えられても容易に引き抜くことができず、実施形態１と同様に抜け防止の効果が得られる。

実施形態３
また、図１０に示すように、他のビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂの形態として、係合部５５を長く形成し、筒体１０の中央にビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂを阻止する阻止部１９を筒体１０の長さ方向の中央Ｗに設けても良い。このようにすると、阻止部１９に突き当たるまで先端５０ａ、５０ｂを挿入することにより両先端５０ａ、５０ｂを等しい長さで係止することができ、ビード線材５０の先端５０ａもしくは先端５０ｂの挿入不足が生じることがない。

実施形態４
また、図１１に示すように、他のビード線材５０の先端５０ａ、５０ｂの形態として、外周に凸部５３Ａを多段に設け、その挿入側の径を縮径させて形成しても良い。このように形成すると、筒体１０への先端５０ａ、５０ｂの挿入において、切り起し爪１６から受ける抵抗が少なく、容易に挿入することができるとともに、いずれかの凸部５３Ａに係止するので係止操作が容易となる。

実施形態５
また、図１２に示すように、他の筒体１０の形態としては、筒体１０を外方から内方に突出させたプレス突起２１によって突出部１５を形成しても良い。例えば、ビード線材５０の係合部５５にプレス突起２１がちょうどネジのピッチにはまるようなネジ切り加工を施し、ビード線材５０に対して筒体１０を回転させることによりビード線材５０と筒体１０とを係合させることができる。さらにビード線材５０の係合部５５を一方が順ネジ、他方が逆ネジとなるように加工すると筒体１０を一方向に回転させるだけでビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂが筒体１０に係止され、ビード線材５０を接続することができる。また、本形態では、ビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂは、回転させることなく、プレス突起２１に圧入するようにして係止させても良い。

実施形態６
また、図１３に示すように、他の筒体１０に突出部１５を形成しビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂを接続する形態としては、筒体が両端開口方向に開口部を有し、開口部の両縁にかしめ片を有する金属板を筒状に成形しても良い。
例えば実施形態５のような筒体１０の突出部１５と、両端開口１０ａ、１０ｂ方向に開口する開口部２２の開口する両縁２３，２３から側片２４，２４を設ける。この側片２４の一方にかしめ片２６を設けて、他方の側片２４に折曲してカシメると強固にビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂを筒体１０により接続することができる。

上記実施形態１〜６に示した、ビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂを筒体１０により接続する構造において、ビード線材５０と筒体１０の素材を導電材より形成し、ビード線材５０の電気的接続を可能としても良い。本発明では、ビード線材５０の両先端５０ａ、５０ｂと接続具である筒体１０との接続が確実となるため、ビード線材５０と筒体１０の素材を導電材より形成すると、例えば、ビード線材５０に対して磁界を与えることで電力を得ることや、ビード線材５０に加わる力により微小に伸縮するビード線材５０の抵抗を測定することによりタイヤＴに加わる力を測定することなど、ビード線材を電気的に利用することが可能となる。

なお、各実施形態では、凸部５３を形成するとして説明したが、これに代えて凹部でも又は、凸部でも凹凸部でも良い。また、これらはリング状のものに限定されず不連続に形成しても良い。

以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の実施形態に係るタイヤ構造断面図。 本発明の実施形態に係るビードコード断面図。 本発明の実施形態に係るビード線材巻付け工程概念図。 本発明の実施形態に係る筒体によるビード線材先端の結線図。 本発明の実施形態１に係る筒体斜視図。 本発明の実施形態１に係る筒体断面図。 本発明の実施形態１に係る加工されたビード線材先端図。 本発明の実施形態１に係る結線工程図。 本発明の実施形態２に係る結線断面図。 本発明の実施形態３に係る結線断面図。 本発明の実施形態４に係る結線断面図。 本発明の実施形態５に係る結線断面図。 本発明の実施形態６に係る接続具斜視図。

符号の説明

１ ビード部、２ ビードコード、５ ビードコア、１０ 筒体、１０ａ 端部開口、
１０ｂ 端部開口、１５ 突出部、１６ 切り起し爪、１６ａ 先端、
５０ ビード線材、５０ａ 先端、５０ｂ 先端、５２ 凹部、５３ 凸部、
５５ 係合部、Ｔ タイヤ。

Claims (7)

1. 筒体の両端開口よりビード線材の両先端を挿入し、
   上記ビード線材の両先端側の外周には凹部又は凸部又は凹凸よりなる係合部を設け、
   上記筒体には上記ビード線材方向に突出する突出部を形成することを特徴とするビード線材の接続構造。
2. 上記筒体の突出部は、筒体中心軸方向に切り起こされて、先端が筒体の長さ方向の中央側を向く切り起し爪よりなることを特徴とする請求項１に記載のビード線材の接続構造。
3. 上記筒体の突出部は、筒体を外方から内方に突出させたプレス突起よりなることを特徴とする請求項１に記載のビード線材の接続構造。
4. 上記ビード線材の係合部は、ビード線材の外周にリング状又は螺旋状に形成されてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビード線材の接続構造。
5. 上記筒体の長さ方向の中央には、ビード線材の先端を阻止する阻止部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のビード線材の接続構造。
6. 上記筒体は、両端開口方向に開口部を有し、開口部の両縁にかしめ片を有する金属板を筒状に成形してなる請求項１に記載のビード線材の接続構造。
7. 上記筒体及びビード線材を導電材より形成し、ビード線材の電気的接続を可能とすることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のビード線材の接続構造。

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