JP4397706B2 - タイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材、タイヤ用ケーブルビード及び結合方法 - Google Patents

Description

この発明は、各種車両のタイヤに用いられるタイヤ用ケーブルビードにおいて、環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線の始端部と終端部とを結合固定するための巻線の結合部材、タイヤ用ケーブルビード及び結合方法に関するものである。

一般に、この種のタイヤ用ケーブルビードを製造する場合には、ケーブルビード１本分に相当する長さの巻線を巻線ボビンに巻装して、その巻線ボビンから繰り出した巻線の始端部を環状芯材の周面の所定部分にテープ等で止着する。この状態で、環状芯材をその軸線を中心に回転させるとともに、巻線ボビンを巻線の繰出し方向に自転させながら、環状芯材の周りで公転させることにより、芯材の周面に巻線を螺旋状に巻回する。このように、芯材がその軸線を中心に１回転したとき、巻線の所定螺旋ピッチによる１周目の巻回動作が終了する。

この場合、巻線の巻回部分がその始端部に対して直径に相当する分だけ先行した位置で始端部の外周面に接触し、この状態で芯材の回転に伴って、巻線の２周目以降の巻回動作が前周の巻線に沿って順次行われる。そして、芯材の周面に対する巻線の所定周回分の巻回が終了した後、巻線の終端部を始端部と対向配置し、その両端部間を後述の結合部材により結合固定して、巻線の巻き戻りを防止している。

この種のケーブルビードの製造に際して、巻線の始端部と終端部とを結合固定する場合には、前記結合部材として真鍮等の金属材料よりなるシームレスパイプを使用していた。すなわち、巻線の始端部をパイプの一端側に嵌挿した状態で、環状芯材の周面にテープ等で止着し、芯材に対して巻線を螺旋状に所定周回分だけ巻回した後、巻線の終端部をパイプの他端側に嵌挿して始端部と結合固定していた。しかしながら、結合部材が細径のパイプから構成されているため、このパイプを取り扱いながらその両端に細い巻線の両端部を嵌挿するのに手間がかかって、作業性が悪いとともに、パイプ自体にも高い寸法精度が要求されて、パイプが細径で小さなものであっても、トータルコストがアップしてしまうという問題があった。

このような問題点に対処するため、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるような巻線の結合方法も従来から提案されている。すなわち、特許文献１に記載の方法では、環状芯材に対する巻線の巻回終了後に、巻線の始端部及び終端部に跨がって平板状の結合部材を添わせ、その結合部材を巻線の外周面に密着するように筒状に折り曲げるとともに、結合部材の中央部を狭窄させている。

また、特許文献２に記載の方法では、環状芯材に対する巻線の巻回終了後に、巻線の始端部及び終端部を含むケーブルビードの外周に、弾力性を有する半円筒状の結合部材を嵌着し、その結合部材の内面中央部に形成された突起を巻線の両端部間に挿入配置させている。
特開昭５１−１１９７７５号公報 特開昭５４−４６２７９号公報

ところが、これらの従来の巻線の結合方法においては、次のような問題があった。
すなわち、特許文献１の方法では、平板状の結合部材を巻線の両端部に跨がって添わせる作業、結合部材を筒状に折り曲げる作業、結合部材の中央部を狭窄させる作業のいずれにおいても、非常に細かい作業を要するため、作業が困難で時間がかかるという問題があった。

また、特許文献２の方法では、半円筒状の結合部材をケーブルビードの外周全体に嵌着しているため、結合部材が大型になるとともに、その結合部材にタイヤ成形時のゴムとの接着を可能にするための処理を施す必要があって、結合部材が高価になるという問題があった。さらに、結合部材の嵌着時に、内面中央部の突起を巻線の両端部間に挿入する必要があるため、作業が面倒で熟練を要するという問題もあった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、環状芯材の周面に巻回される巻線の始端部及び終端部を、簡単な作業で容易かつ確実に結合固定することができるタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材及び結合方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、タイヤ用ケーブルビードの環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線の始端部と終端部とを結合固定する結合部材であって、前記環状芯材の外周に周回させるための芯材周回部と、巻線の始端部及び終端部を保持するための巻線保持部とを設け、前記芯材周回部及び前記巻線保持部は、開放状態から閉じた状態に変形させることにより、前記環状芯材及び巻線を把持できるように構成したことを特徴とするものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記巻線保持部が巻線の螺旋巻回角度とほぼ同一角度となるように傾斜していることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記巻線保持部が芯材周回部の両側縁に芯材周回部と同じ向きで湾曲するように形成された一対のほぼ半円筒状の保持片からなり、それらの保持片が巻線の始端部及び終端部の外周に両側外方から接合するようにしたことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記巻線保持部が芯材周回部の両側縁に芯材周回部と反対方向へ向かって湾曲するように形成される保持片からなり、それらの保持片が芯材と巻線との間を通って、巻線の始端部及び終端部の外周に接合することを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記保持片は、互いに噛合されることを特徴としたものである。
請求項６に記載のタイヤ用ケーブルビードに係る発明は、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の結合部材を用いたことを特徴とするものである。

請求項７に記載のタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合方法に係る発明は、請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の結合部材を用いて、タイヤ用ケーブルビードの環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線の始端部と終端部とを結合固定する結合方法において、前記環状芯材の周面に巻線の始端部を沿わせた状態で、芯材の外周に結合部材の芯材周回部を周回させるとともに、巻線の始端部を結合部材の巻線保持部の一端側に保持し、この状態で芯材の周面に巻線を螺旋状に巻回した後、その巻線の終端部を結合部材の巻線保持部の他端側に保持することを特徴とするものである。

（作用）
請求項１，請求項６及び請求項７に記載の発明においては、環状芯材に対して巻線を巻回し始める際に、芯材の外周に結合部材の芯材周回部を開放状態から閉じた状態に変形させることにより周回させて、その結合部材の巻線保持部を同様に開放状態から閉じた状態に変形させることによりその一端側に巻線の始端部を保持すれば、巻線の始端部を芯材上の所定位置に容易かつ確実に保持固定することができる。そして、この状態で芯材に巻線を螺旋状に巻回した後、巻線の終端部を結合部材の巻線保持部の他端側に保持すれば、始端部と結合することができる。よって、巻線の両端部が浮き上がったり、移動したりすることなく簡単な作業で容易かつ確実に結合固定することができ、環状芯材に対する巻線の巻回を確実に実行できる。

請求項２に記載の発明においては、巻線保持部が芯材の円周方向に対して、巻線の螺旋巻回角度とほぼ同一角度で傾斜するように形成されているため、この巻線保持部の両端に巻線の始端部及び終端部を保持した状態で、その巻線の両端部が浮き上がるおそれをいっそう確実に防止することができる。よって、形状及び性能の良好なケーブルビードを得ることができる。

請求項３に記載の発明においては、巻線の始端部を巻線保持部の端部から容易に保持させることができる。
請求項４及び請求項６に記載の発明においては、巻線保持部の保持片間で巻線の始端部及び終端部を把持して確実に保持することができる。

以上のように、この発明によれば、環状芯材の周面に巻回される巻線の始端部及び終端部を、簡単かつ確実に結合固定することができ、巻線の巻回作業を能率的に実行できる。

（第１実施形態）
以下に、この発明の第１実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。
図１，図２及び図３に示すように、この実施形態のタイヤ用ケーブルビード１１においては、環状芯材１２の周面に１本の巻線１３が所定周回分だけ螺旋状に巻回されている。芯材１２の外周の１箇所には結合部材１４が取り付けられ、この結合部材１４に巻線１３の始端部１３ａが挟入状態で保持されている。この結合部材１４は、環状芯材１２に対する巻線１３の巻回開始に際して取り付けられる。また、巻線１３の終端部１３ｂが結合部材１４に対して始端部１３ａと反対側から挿入されて保持されている。

そこで、以下に結合部材１４の詳細について述べる。図２〜図５に示すように、前記結合部材１４は、真鍮板またはバネ鋼材に銅系のメッキを施した金属板により全体としてほぼ円筒状をなすように形成され、その外周面には軸線方向に延びる開閉可能なスリット１５が形成されている。結合部材１４には、芯材１２の外周に周回状態で取り付けるための大径の芯材周回部１６が湾曲形成されるとともに、巻線１３の始端部１３ａ及び終端部１３ｂを挟入保持するための小径の巻線保持部１７が湾曲形成されている。前記スリット１５は、前記巻線保持部１７の中心を通る径方向線上において芯材周回部１６及び巻線保持部１７の周壁に形成されている。従って、芯材周回部１６及び巻線保持部１７は、スリット１５によって断面ほぼ半円状をなすように分割形成されている。

このため、前記結合部材１４の巻線保持部１７は、芯材周回部１６の外側においてスリット１５の両側縁にその芯材周回部１６と同じ向きで湾曲するように形成された小径の一対のほぼ半円筒状の保持片１７ａからなっている。この巻線保持部１７の両保持片１７ａ及び前記スリット１５は芯材１２の円周方向に対して、巻線１３の螺旋巻回角度と同一角度をもって傾斜するように形成されている。すなわち、図４に示すように、結合部材１４を展開した状態で、結合部材１４全体が対向する２辺を傾斜させた平行四辺形をなすように形成されている。そして、図２及び図３に示すように、巻線保持部１７の両保持片１７ａが巻線１３の始端部１３ａ及び終端部１３ｂの外周に両側外方から接合するようになっている。

ちなみに、この実施形態では、３．０ｍｍφの芯材１２に１．８ｍｍφの巻線１３を巻回する場合の結合部材１４として、図４及び図５に示すように、幅Ｗが２０ｍｍ、展開状態における長さＬが１５．１ｍｍ、厚みＴが０．３ｍｍ、平行四辺形の鋭角側の内角度がほぼ８０度の真鍮板を使用している。この場合、前記幅Ｗは１０〜４０ｍｍ、好ましくは１５〜３０ｍｍの範囲内で、厚さＬは０．３〜０．５ｍｍの範囲内で任意に変更設定することができる。また、長さＬは芯材１２及び巻線１３の外径の変化に応じて設定され、平行四辺形の鋭角側の内角度は、芯材１２及び巻線１３の外径や巻線１３の螺旋巻数の変化に応じて設定される。すなわち、巻線１３の外径が太くて、螺旋巻数が少ないほど前記鋭角側の内角度が直角に近くなる。

次に、ケーブルビード１１の製造方法、特に前記のように構成された結合部材１４を用いて、巻線１３の両端部を結合する結合方法について説明する。
さて、ケーブルビード１１を製造する場合には、図５（ａ）に示すように、環状芯材１２の周面に図示しない巻線ボビンから繰り出した巻線１３の始端部１３ａを沿わせる。この状態で、結合部材１４をその弾性力に抗してスリット１５の部分にて開放させて、環状芯材１２及び巻線１３の芯材周回部１６及び巻線保持部１７内に位置させる。そして、芯材周回部１６及び巻線保持部１７を閉じるように変形させることにより、その結合部材１４の芯材周回部１６を芯材１２の外周に周回させるように嵌着するとともに、巻線１３の始端部１３ａを結合部材１４の巻線保持部１７の一端側に挟み込んで保持する。

その後、図５（ｂ）に示すように、環状芯材１２をその軸線を中心に回転させるとともに、巻線ボビンを巻線１３の繰出し方向に自転させながら、芯材１２の周りで公転させることにより、芯材１２の周面に巻線１３を順次螺旋状に巻回する。そして、芯材１２に対する巻線１３の所定周回分の巻回動作が終了した後、その巻線保持部１７の他端側に巻線１３の終端部１３ｂを始端部１３ａと反対側から挿入して保持する。これにより、図２に示すように、巻線１３の両端部１３ａ，１３ｂが結合部材１４を介して強固に結合固定される。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） 環状芯材１２に対して巻線１３を巻回し始める際に、芯材１２の外周に結合部材１４の芯材周回部１６を周回させて、その結合部材１４の巻線保持部１７の一端側に巻線１３の始端部１３ａを保持すれば、巻線１３の始端部１３ａを芯材１２上の所定位置に容易かつ確実に保持固定することができる。従って、この状態で芯材１２の外周に巻線１３をその始端部１３ａが浮き上がったり、ずれたりすることなく正確に螺旋状に巻回することができる。そして、螺旋状に巻回した後、巻線１３の終端部１３ｂを結合部材１４の巻線保持部１７の他端側に挿入して保持すれば、その終端部１３ｂを始端部１３ａと結合することができる。以上のように、巻線１３の両端部１３ａ，１３ｂを簡単な作業で容易かつ確実に結合固定することができる。

（２） 巻線保持部１７が芯材１２の円周方向に対して、巻線１３の螺旋巻回角度とほぼ同一角度で傾斜するように形成されている。このため、巻線保持部１７の両端に巻線１３の始端部１３ａ及び終端部１３ｂを挟入保持した状態で、その巻線１３の両端部１３ａ，１３ｂが浮き上がるおそれを防止することができて、形状及び性能の良好なケーブルビード１１を得ることができる。

（３） 巻線保持部１７が一対のほぼ半円筒状の保持片１７ａからなり、それらの保持片１７ａが巻線１３の始端部１３ａ及び終端部１３ｂの外周に両側外方から接合するように構成されている。このため、結合部材１４を１枚の板材から製造でき、その製造は簡単である。

（第２実施形態）
次に、この発明の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心にして説明する。

さて、この第２実施形態においては、図６〜図８に示すように、結合部材１４の巻線保持部１７が芯材周回部１６の両側縁に、その芯材周回部１６と反対方向へ向かって湾曲するように形成された互いに噛合可能な複数の噛合保持片１７ｂからなっている。そして、これらの噛合保持片１７ｂが芯材１２と巻線１３との間を通って先端部間において互いに噛合して、巻線１３の始端部１３ａ及び終端部１３ｂの外周に接合するようになっている。

従って、この第２実施形態においては、平板状をなす結合部材１４をその芯材周回部１６において芯材１２の外周に巻回した後、巻線１３の始端部１３ａを芯材周回部１６の外周面に沿わせ、同始端部１３ａと対応する部分の噛合保持片１７ｂを互いに噛合させて、噛合部分にその始端部１３ａを内包する。そして、巻線１３の巻回終了にともない、巻線１３の終端部１３ｂを始端部１３ａに対向させて噛合保持片１７ｂの残り部分に対応させ、その残りの噛合保持片１７ｂを互いに噛合させて、終端部１３ｂを内包する。このようにすることにより、巻線１３の両端部１３ａ，１３ｂが巻線保持部１７に保持されて、結合部材１４を介して強固に結合固定される。なお、芯材１２に対して巻線１３を巻回する際に、前述した残りの噛合保持片１７ｂが芯材１２と巻線１３との間に挟まれないように、この残りの噛合保持片１７ｂを起立させて、芯材１２の径方向外方を向くように退避させておく必要がある。さらに、前記始端部１３ａを内包する場合に、すべての噛合保持片１７ｂを互いに噛合させて、終端部１３ｂを噛合された巻線保持部１７内に挿入するようにしてもよい。

従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１），（２）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（４） この実施形態においては、巻線保持部１７の複数の噛合保持片１７ｂ間で巻線１３の両端部１３ａ，１３ｂを堅固に保持することができるとともに、図６〜図８から明らかなように、結合部材１４として単なる平板状のものを使用でき、材料コストを低減できる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図９に示すように、結合部材１４全体をほぼ長方形状に形成して、結合部材１４の巻線保持部１７を芯材１２の円周方向に対して傾斜状態で形成することなく、芯材１２の円周方向と直交する方向へ延びるように形成すること。

・ 図１０（ａ）（ｂ）に示すように、前記第２実施形態において、噛合保持片１７ｂを芯材周回部１６の両端にそれぞれ１片ずつ形成すること。
・ 前記第２実施形態においては、巻線保持部１７の複数の噛合保持片１７ｂを互いに噛合させたが、図１１に示すように、噛合保持片１７ｂの代わりに、それより短い保持片１７ｂとして、それらの保持片１７ｂが噛合されることなく、保持片１７ｂを巻線１３の両端部１３ａ，１３ｂに巻き付くように湾曲させるのみとすること。巻線１３の結合方法は前記第２実施形態と同様である。

ケーブルビードを示す一部破断正面図。 第１実施形態の結合部材により巻線の端部を結合した状態を示すタイヤ用ケーブルビードの要部斜視図。 図２のタイヤ用ケーブルビードの断面図。 図２の結合部材を示す展開図。 （ａ）は、結合部材により巻線の始端部を結合する方法を示す断面図、（ｂ）は、巻線の巻回過程を示す断面図。 第２実施形態の結合部材を示す断面図。 図６の結合部材の使用状態の側面図。 同結合部材を示す展開図。 第１の変形例を示す展開図。 （ａ）は、第２の変形例を示す展開図、（ｂ）は、使用状態の同じく側面図。 変形例を示す断面図である。

符号の説明

１１…ケーブルビード、１２…環状芯材、１３…巻線、１３ａ…始端部、１３ｂ…終端部、１４…結合部材、１５…スリット、１６…芯材周回部、１７…巻線保持部、１７ａ…保持片、１７ｂ…噛合保持片。

Claims (7)

1. タイヤ用ケーブルビードの環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線の始端部と終端部とを結合固定する結合部材であって、前記環状芯材の外周に周回させるための芯材周回部と、巻線の始端部及び終端部を保持するための巻線保持部とを設け、前記芯材周回部及び前記巻線保持部は、開放状態から閉じた状態に変形させることにより、前記環状芯材及び巻線を把持できるように構成したことを特徴とするタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材。
2. 前記巻線保持部が巻線の螺旋巻回角度とほぼ同一角度となるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材。
3. 前記巻線保持部が芯材周回部の両側縁に芯材周回部と同じ向きで湾曲するように形成された一対のほぼ半円筒状の保持片からなり、それらの保持片が巻線の始端部及び終端部の外周に両側外方から接合するようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材。
4. 前記巻線保持部が芯材周回部の両側縁に芯材周回部と反対方向へ向かって湾曲するように形成される保持片からなり、それらの保持片が芯材と巻線との間を通って、巻線の始端部及び終端部の外周に接合することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材。
5. 前記保持片は、互いに噛合されることを特徴とした請求項４に記載のタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合部材。
6. 請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の結合部材を用いたことを特徴とするタイヤ用ケーブルビード。
7. 請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の結合部材を用いて、タイヤ用ケーブルビードの環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線の始端部と終端部とを結合固定する結合方法において、
   前記環状芯材の周面に巻線の始端部を沿わせた状態で、芯材の外周に結合部材の芯材周回部を周回させるとともに、巻線の始端部を結合部材の巻線保持部の一端側に保持し、この状態で芯材の周面に巻線を螺旋状に巻回した後、その巻線の終端部を結合部材の巻線保持部の他端側に保持することを特徴とするタイヤ用ケーブルビードにおける巻線の結合方法。

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