JP2013056452A - ビードコアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業能率を向上させるとともに、成型したビード素材の意図しない形崩れのおそれを十分に取り除くことができるビードコアの製造方法を提供する。
【解決手段】複数本のビード素線２を相互に平行に整列させた姿勢で、複数個のセグメント１ａからなって半径方向に拡縮径変形されるセグメントドラム１の周りに、所要の段数にわたって円環状に巻取ってビード素材３とする方法であって、セグメントドラム１を構成するセグメント１ａの間で、セグメントドラム１上のビード素材３の周方向の複数個所に、ビード素線束３ａを取り囲んで留め金具５を装着するとともに、各個の留め金具５の、半径方向の内外に相互に重なり合うオーバラップ舌片を、ビード素材３の半径方向外側から溶接接合する。
【選択図】図１

Description

この発明は、ビードコアの製造方法に関するものであり、複数本のビード素線、多くはゴム被覆等を施してなるビード素線を相互に平行に整列させた姿勢で、複数個のセグメントからなって半径方向に拡縮径変形されるセグメントドラムの周りに、所要の段数にわたって円環状に巻取って、たとえばストランドタイプのビード素材とする場合に、作業能率を高めるとともに、ビード素材の形崩れのおそれを有効に取り除くことができる技術を提案するものである。

たとえば、複数のリールから繰出された複数本のビード素線を相互に平行に整列させた状態で、各個が半径方向に変位可能なセグメントの複数個にて構成されて拡縮径変形可能なセグメントドラムの周りに所要の段数にわたって円環状に捲き取って、ストランドタイプ等のビード素材を成型する、この種のビードコアの製造方法では、図１０に例示するように、各個のリールａ１，ａ２，ａ３・・・から繰出されて、相互に平行に整列された複数本のビード素線ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・のそれぞれを、複数のセグメントＳ１〜Ｓｎからなる、拡縮径変形が可能なセグメントドラムＳＤの周りに、各個のビード素線ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・の繰出し始端部の、セグメントドラムＳＤへの連結下で、所要に応じて巻取ってビード素材Ｂを構成するに当り、成型されたビード素材Ｂの円環形状、横断面形状等の形崩れを防止するべく、セグメントドラムＳＤのそれぞれのセグメントＳ１〜Ｓｎ間で、樹脂製の結束バンドＳＢによってビード素線束を囲繞して仮止めした後、それぞれのビード素線ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・を巻取り終端で切断するとともに、ビード素線のその巻取り終端部をもまた、セグメント間で樹脂製結束バンドＳＢにて仮止め固定し、次いで、ビード素線ｂ１，ｂ２，ｂ３・・・の繰出し始端部をセグメントドラムＳＤから解除するとともに、そのセグメントドラムＳＤを縮径変形させてセグメントドラムＳＤ上からビード素材Ｂを取り外した状態で、ビード素線束の周りに、たとえば、円周方向の１２個所にともに等しい角度間隔で、留め金具を、専用の固定治具を用いた塑性変形下で括りつけて装着し、続いて、該留め金具の、オーバラップ開口部舌片を相互に溶接接合することとしている。

しかるに、従来のこの製造方法では、留め金具の溶接接合に際しては、全てのセグメントＳ１〜Ｓｎ間に結束バンドＳＢが取り付けられるが故に、ビード素材Ｂを、縮径変形させたセグメントドラムＳＤ上から取り外すことが不可避になるという、作業能率上および、ビード素材Ｂの形崩れに対する不都合があり、この一方で、ビード素材Ｂの上記の取り外しのためには、ビード素材Ｂの形崩れ防止のために、周方向の複数個所での、樹脂製結束バンドＳＢによる仮止めの固定が余儀なくされて、結束バンドコストおよび作業工数が嵩むという問題があり、しかも、結束力の小さい、樹脂製結束バンドの仮止め固定では、ビード素材Ｂの巻き崩れのおそれを十分には払拭することができないという問題もあった。

この発明は従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、セグメントドラム上で成型されて円環状をなすセグメント素材を、そのセグメントドラム上から取り外すことなしに、周方向の複数個所、たとえば、セグメントドラムを構成する複数個のセグメントのそれぞれの間で、ビード素線束の周りへのそれぞれの留め金具の装着および、各留め金具のオーバラップ舌片の溶接接合を行うことで、ビード素材をセグメントドラムから取り外すに当っての形崩れのおそれを取り除いて、樹脂製結束バンドの使用を全く不要にし、これにより、作業能率を向上させるとともに、成型したビード素材の意図しない形崩れのおそれを十分に取り除くことができるビードコアの製造方法を提供するにある。

この発明のビードコアの製造方法は、複数本のビード素線を相互に平行に整列させた姿勢で、各個が半径方向の内外に変位可能な複数個のセグメントからなって半径方向に拡縮径変形されるセグメントドラムの周りに、所要の段数にわたって円環状に巻取ってビード素材とするものであって、セグメントドラムを構成するセグメントの間、たとえば、隣接させて配設される各個のセグメントの間で、セグメントドラム上で成型されたビード素材の周方向の複数個所で、ビード素線束を取り囲んで、留め金具を、それの塑性変形下で括りつけて装着するとともに、各個の留め金具の、半径方向の内外に相互に重なり合うオーバラップ開口部舌片を、ビード素材の半径方向外側から、スポット溶接等によって溶接接合するにある。

この場合、留め金具のオーバラップ舌片の、たとえば金属製のビード素線への溶着は、ビード素材の周りに、たとえば、ゴム被覆層からなる絶縁層を設けることで防止することができる。

ここで好ましくは、周方向に隣接させて配設される各個のセグメントの間で、成型されたストランドタイプのビード素材のビード素線束の周りに留め金具を装着するとともに、各留め金具のオーバラップ舌片を溶接接合する。

また好ましくは、たとえば、ストランドタイプのビード素材の成型のため、複数本のビード素線の各横断面形状を方形とする。

以上のような製造方法における、留め金具の溶接接合は、底壁に対して一対の側壁をヒンジ連結してなり、各側壁に連続する、側壁固定の頂壁部分を有する、全体として四面体形状になる固定金型内に、四面体形状に塑性変形させてなる前記留め金具を、好ましくは電磁石によって磁気吸着させて収納し、次いで、固定金具の一対の側壁を、モータ等の作動によって直接的に、または、歯車機構等を介して間接的に開放し、これに伴って、固定金具の内側に磁気吸着させた留め金具を、永久変形下で同様にして開放させ、そして、該留め金具の内側へビード素材のビード素線束を入れ込み、次いで、固定金型の一対の側壁を、前記モータ等の所定の作動制御に基いて、留め金具とともに所定の順序で閉止させることで、留め金具を、それの永久変形下でビード素線束に括りつけて装着するとともに、留め金具の頂壁部分を所定の順序で半径方向の内外側にオーバラップさせ、しかる後、固定金型の外側に、該固定金型の底壁および一対の側壁を拘束する押さえカバーを嵌合装着して、固定金型の閉止姿勢、ひいては、留め金具の前記装着姿勢を維持しつつ、留め金具の、半径方向の内外側に重なり合うオーバラップ開口部舌片、すなわち、頂壁部分の相互を、ビード素材の半径方向外側から溶接接合して、押えカバーおよび固定金型のそれぞれを取り外すことによって行うことが好ましい。

なおここで、留め金具の初期成形形状を、固定金型の一対の側壁の開放に伴って生じる、留め金具の開放形状と対応するものとしたときは、留め金具の内側へビード素材のビード素線束を入れ込み配置するまでは、該留め金具の外側への固定金型の適用が不要になる利点がある。
なおこの場合にあっては、留め金具の外側への押えカバーの直接的な嵌合装置によって、留め金具の頂壁部分の、所要に応じたオーバラップが常に確実に実現できるときは、固定金型の適用を省くことも可能である。

ここで、留め金具のオーバラップ舌片の溶接接合は、オーバラップ舌片の電気抵抗に基くスポット溶接によって行うことが、溶接棒等の溶接資材を不要にできる利点がある。
この場合、留め金具舌片のこのような溶接接合に際し、金属製コードをビード素線とすることができるビード素材への、該舌片の溶着を防止するためには、少なくとも、留め金具との接触域およびその近傍で、ビード素材を、先にも述べたように、ゴム被覆層その他の絶縁部材で被覆することができる。

以上に述べたいずれかの方法において、セグメントドラム上からビード素材を取り外すに当っては、セグメントドラム上で成型されたビード素材の周方向の複数個所で、ビード素線束の周りに留め金具を括りつけ装着して各ビード素線を切断した後、該留め金具を溶接接合し、次いで、各ビード素材の、セグメントドラムへの連結を解除するとともに、該セグメントドラムを縮径変形させて、セグメントドラム上からビード素材を取り外すことが好ましい。

この発明のビードコアの製造方法では、とくに、セグメントドラムを構成するセグメントの間、たとえば、周方向に相互に隣接させて配設される各個のセグメントの間で、セグメントドラム上で成型されたビード素材の周方向の複数個所で、ビード素線束を取り囲んで、留め金具を、それの塑性変形下で括りつけて装着するとともに、各個の留め金具の、半径方向の内外に相互に重なり合うオーバラップ舌片を、ビード素材の半径方向外側から溶接接合することで、成型されたビード素材を、セグメントドラム上から取り外すに当っての、ビード素材の形崩れのおそれを十分に取り除くことができるので、形崩れ防止のための、樹脂製結束バンドによる、ビード素材に対する所要の作業の能率を大きく高めることができるとともに、仮止め結束バンドの事後的な切断除去作業を全く不要のものとすることができる。

なおここで、周方向に隣接させて配設される各個のセグメントの間で、ビード素線束の周りに留め金具を装着するとともに、留め金具のオーバラップ舌片の相互を溶接接合するときは、ビード素材の形態を十分強固に保持して、ビード素材の意図しない形崩れをより有効に防止することができる。
そしてこのことによれば、通常は、ビード素材をセグメントドラムから取り外す際に、型崩れと共にビード素材内径も多少縮小することになるが、この取り外しに先だって、留め金具を溶接することで、型崩れ、径変化をより効果的に抑止することが出来る。

そしてまた、複数本のビード素線の各横断面形状を方形としたときは、セグメントドラム上でのストランドビード素材の成型を極めて簡易なものとすることができる。

ところで、底壁に対して一対の側壁をヒンジ連結するとともに、各側壁に連続する頂壁部分を有する、全体として四面体形状になる固定金型の内側に、四面体形状に塑性変形させてなる留め金具を磁気吸着させて収納し、固定金型の一対の側壁を、モータ、シリンダ等の駆動手段の作動に基いて、直接的に、または歯車機構等を介して間接的に開放し、これに伴って、固定金型に磁気吸着させた留め金具をもまた、永久変形下にて同様に開放させ、そして、該留め金具の内側へビード素材のビード素線束を入れ込んだ後、固定金型の一対の側壁を、前記駆動手段の作動制御により、留め金具の永久変形を併って所定の順序で閉止させて、留め金具をビード素線束に括りつけて装着するとともに、留め金具の頂壁部分を所定の順序で半径方向の内外側にオーバラップさせ、しかる後、固定金型の外側に、該固定金型の底壁および一対の側壁を拘束する押えカバーを嵌合装着して、固定金型の閉止姿勢、および、留め金具の前記装着姿勢を維持しつつ、留め金具の半径方向の内外側に重なり合うオーバラップ頂壁部分の相互を、ビード素材の半径方向の外側から溶接接合する場合は、留め金具のビード素材への括りつけ装着および、留め金具のオーバラップ頂壁部分の溶接接合を、所期した通りに正確に、かつ簡易・迅速に行うことができる。
また、通常ならば、ビード素材をセグメントから取り外す際に、ビード素材の型崩れと共にビード内径も多少縮小することになるが、この取り外しに先だって、留め金具を溶接することで、型崩れ、径変化をより効果的に抑止することが出来る。
併せてここでは、治工具を使用せずに、機械的に溶接を行うことで、常に一定の場所を高精度に溶接することができる。

そして、留め金具のオーバラップ舌片、すなわち、オーバラップ頂壁部分の溶接接合を、そのオーバラップ舌片の電気抵抗に基くスポット溶接によって行うときは、所要の溶接強度を十分に確保できることはもちろん、溶接棒、溶接ワイヤ等の消耗溶接資料の使用を省くことができる。

ところでこの場合は、留め金具と、該留め金具によって囲繞される、ビード素材のビード素線束との接触域およびその近傍部分との間に絶縁部材を配設することで、留め金具の舌片をスポット溶接するに際し、オーバラップ舌片を電極で挟み込むことなしに、半径方向の外側に位置することになる舌片を経て、半径方向内側の舌片に電流を流し、そして、内側の舌片から外側の舌片に電流を通すことで、オーバラップ舌片の相互を所期した通りにスポット溶接することができ、留め金具の内側の、ビード素材への溶着を十分に防止して、ビード素材の断面欠損等のおそれを十分に取り除くことができる。

なお、セグメントドラム上で成型された円環状のビード素材を、そのセグメントドラムから取り外すに当って、ビード素材の周方向の複数個所で、ビード素線束の周りに留め金具を括りつけ装着して、各ビード素線を巻取り終端部で切断した後、留め金具を溶接接合し、次いで、各ビード素線の、セグメントドラムへの連結を解決するとともに、該セグメントドラムを縮径変形させて、セグメントドラム上からビード素材を取り外す場合は、先にも述べたように、留め金のオーバラップ舌片の予めの溶接接合に基き、ビード素材の取り外しに際する型崩れ、径変化を一層効果的に抑止することが出来る。

この発明の実施の形態を示す略線工程図である。 図１に示すところに従って成型されて留め金具を取り付けられた円環状のビード素材を、セグメントドラムから取り外した状態で示す側面図である。 セグメントドラム上に巻取り成型してなる円環状のビード素材の一部を取り出して示す横断面斜視図である。 塑性加工してなる製品留め金具を示す斜視図である。 固定金型を示す斜視図である。 固定金型の作用を、留め金具の変形態様とともに示す斜視図である。 押えカバーの嵌合装着工程を例示する斜視図である。 留め金具のオーバラップ舌片である、オーバラップ頂壁部分へのスポット溶接工程を例示する斜視図である。 留め金具のオーバラップ舌片を溶接接合した状態を示す斜視図である。 従来技術を示す略線側面図である。

以下にこの発明の実施形態を図面に示すところに基いて説明する。
図１（ａ）中、１は、所要に応じて半径方向に拡縮径変形される、従来技術で述べたと同様のセグメントドラムを示し、このセグメントドラム１は、半径方向に変位可能なセグメント１ａの所要の複数個を円周方向に配設して構成してなる。
ここで、各個のセグメント１ａはその外周に、円周方向に連続して延びる、所要の横断面輪郭形状の、図示しない溝部を有するものとすることで、セグメントドラム１上で成型された円環状のビード素材の意図しない形崩れを防ぐ上で好ましい。

そして、セグメントドラム１上に所要のビード素材を円環状に成型するに当っては、はじめに、従来技術で述べたように、図示しないそれぞれのリールから繰出された、所要本数の複数本のビード素線２を相互に平行に整列させた状態で、図１（ａ）に示すように、セグメントドラム１の周りに、所要の段数にわたって巻取って、たとえばストランドタイプのビード素材３とする。

ビード素線２をセグメントドラム１によって所要に応じて巻取って所期した通りのビード素材３を円環状に成型した後は、各セグメント１ａの間で、ビード素材３のビード素線束の周りに、図１（ａ）に仮想線で示すように、後術するような留め金具を内側に収納した固定金型４をセットするとともに、該固定金型４の型閉めによって金型４内に収納した留め金具の、ビード素線束の周りへの括りつけ装着を行う。
なお、図１（ａ）では、単一の固定金型４だけを示しているが、固定金型４による、留め金具の括りつけ装着は、図１（ｂ）に示すところから明らかなように、全てのセグメント１ａ間にて行うことが好ましい。

ところで、このような留め金具の装着は、図３に横断面斜視図で示すようなビード素材３のビード素線束３ａの周りに、該素線束３ａの緊縛下でそれに外接し得る内法寸法を有する、薄肉金属板製の、図４に示すような、全体として四面体形状の塑性加工品からなって、底壁５ａ、一対の対向側壁５ｂおよび、各側壁５ｂに連続して相互に重なり合う、オーバラップ舌片としてのそれぞれの頂壁部分５Ｃを有する留め金具５を、円周方向の所定位置で、ビード素線束３ａの周りに括りつけることによって行うことができる。

これがためここでは、留め金具５に丁度外接し得る内法寸法を有し、全体として四面体形状になる、図５（ａ）に示すような固定金型４を準備する。この固定金型４は、底壁４ａに対して一対の対向側壁４ｂをヒンジ連結して、それぞれの側壁４ｂをモータ、シリンダ等の駆動手段によって直接的に、または、歯車機構等を介して間接的に、底壁４ａに対して開閉可能とするとともに、各個の側壁４ｂに、それに連続する頂壁部分４ｃを一体的に形成してなり、それぞれの壁部には、図示しない一以上の電磁石を配設してなる。

このような固定金型４は、その内側に、電磁石の作用下で、図４に示すような留め金具５を、図５（ｂ）に示すように、磁気吸着させて収納保持することができ、また、ビード素材３のビード素線束３ａへの図１（ａ）に示すようなセットに当っては、金型４の各側壁４ｂをヒンジ位置の周りに開放作動させることで、金型４に磁気吸着させた留め金具５を、図６（ａ）に示すように、頂壁部分５ｃが相互に開口する形態に永久変形させ、その頂壁部分５ｃの開口を介して、ビード素材３のビード素線束３ａの、留め金具５の内側への相対的な入れ込みを可能とする。

固定金型４、ひいては、留め金具５を、ビード素線束３ａにこのようにしてセットした後は、固定金型４のそれぞれの側壁４ｂを、駆動手段をもって、所定の制御に従って閉作動させることで、図６（ｂ）に示すところでは、はじめに右側の側壁４ｂを、その後は左側の側壁４ｂを閉止させ、これらのことにより、留め金具５のそれぞれの頂壁部分５ｃを、該留め金具５の永久変形下で、予め定めた順序でオーバラップさせ、これにより、留め金具５を、それの緊縛変形に基いて、ビード素材３に括りつけて装着する。
図１（ｂ）は、各個のセグメント間で、この括りつけ装着を行った状態を示す。

固定金型４のそれぞれの側壁４ｂを、このようにして図５（ｂ）に示すような当初の閉止姿勢とした後は、図１に示すビード素線２を巻取り終端位置でカットし、そして、図７に示すように、仮想線で示す固定金型４に、それの底壁４ａ側から、ほぼチャンネル形状をなす押えカバー７を嵌合装着して、金型４の底壁４ａと、それぞれの側壁４ｂとの相対位置を、押えカバー７で、図８に示すように拘束し、そこで、留め金具５のそれぞれの頂壁部分５ｃの直接的な重なり域に、たとえばスポット溶接機８の溶接ガン８ａにより、オーバラップ舌片としての、それぞれのオーバラップ頂壁部分５ｃに、それら相互のスポット溶接を施す。
図１（ｃ）および図９は、このようなスポット溶接の後、留め金具５から、押えカバー７および固定金具４のそれぞれを取り外した状態を示し、この状態の下では、留め金具５が、成型された円環状ビード素材３の周方向の複数個所に、緊縛下で十分強固に括りつけ装着され、そして、留め金具５のオーバラップ舌片５ｃ,５ｃの相互が、これも十分強固に溶接接合されることになるので、成型されたビード素材３の意図しない形崩れのおそれは効果的に除去されることになる。

従ってその後は、セグメントドラム１を、図１（ｃ）に示すところから縮径変形させて、成型されたビード素材３と、各個のセグメント１ａの周方向条溝との掛合を十分に解除することで、ビード素材３を、それの形崩れのうれいなしにセグメントドラム１上から、所定の形状を維持したまま常に確実に取り外すことができる。
図２では、このようにしてセグメントドラム１上から取り外したビード素材を示す側面図である。

以上、留め金具５を、図４に示すような場合について説明したが、その留め金具５の初期形状を、図６（ａ）に示すような、固定金型４の開放時の留め金具５の形状と対応するものとしたとき、すなわち、ビード素材３のビード素線束３ａの相対的な入れ込みを許容できる形状としたときは、留め金具５の一対の側壁５ｂを、所要の順序で所要量閉作動させ得る適宜の手段を用いることで、固定金型６の適用を省くことも可能である。

なおこの場合にあっても、留め金具５の、所要の締め込み状態を維持しつつ、留め金具５のオーバラップ舌片５ｃ，５ｃの相互を溶接接合するためには、その留め金具５に、押えカバーを嵌合装着することが好ましい。

１ セグメントドラム
１ａ セグメント
２ ビード素線
３ ビード素材
３ａ ビード素線束
４ 固定金型
４ａ 底壁
４ｂ 側壁
４ｃ 頂壁部分
５ 留め金具
５ａ 底壁
５ｂ 側壁
５ｃ 頂壁部分
７ 押えカバー
８ スポット溶接機
８ａ 溶接ガン

Claims (6)

1. 複数本のビード素線を相互に平行に整列させた姿勢で、複数個のセグメントからなって半径方向に拡縮径変形されるセグメントドラムの周りに、所要の段数にわたって円環状に巻取ってビード素材とするビードコアの製造方法であって、
   セグメントドラムを構成するセグメントの間で、セグメントドラム上のビード素材の周方向の複数個所に、ビード素線束を取り囲んで留め金具を装着するとともに、各個の留め金具の、半径方向の内外に相互に重なり合うオーバラップ舌片を、ビード素材の半径方向外側から溶接接合するビードコアの製造方法。
2. 周方向に隣接させて配設される各個のセグメントの間で、ストランドビード素材のビード素線束の周りに留め金具を装着するとともに、各留め金具のオーバラップ舌片を、溶接接合する請求項１に記載のビードコアの製造方法。
3. 複数本のビード素線の各横断面形状を方形とする請求項１もしくは２に記載のビードコアの製造方法。
4. 底壁に対して一対の側壁をヒンジ連結してなり、各側壁に連続する頂壁部分を有する、全体として四面体形状になる固定金型内に、四面体形状に塑性変形させてなる前記留め金具を磁気吸着させて収納し、固定金型の一対の側壁を開放して留め金具を同様に開放させ、該留め金具の内側へ、ビード素材のビード素線束を入れ込んだ後、固定金型の一対の側壁を留め金具とともに閉止させ、続いて、固定金型の外側に、該固定金型の底壁および一対の側壁を拘束する押えカバーを装着し、しかる後、留め金具の、半径方向の内外に重なり合うオーバラップ舌片を、ビード素材の半径方向外側から溶接接合して、押えカバーおよ固定金具のそれぞれを取り外す請求項１〜３のいずれかに記載のビードコアの製造方法。
5. 留め金具のオーバラップ舌片の溶接接合を、オーバラップ舌片の電気抵抗に基くスポット溶接により行う請求項１〜４のいずれかに記載のビードコアの製造方法。
6. 前記留め金具と、該留め金具によって囲繞される、ビード素材のビード素線束との間に絶縁部材を配設してなる請求項５に記載のビードコアの製造方法。

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