(57)【要約】【課題】  環状芯材を軽い材料にて連結形成することができて、ビード全体の軽量化を図ることができるタイヤ用ケーブルビードを提供する。【解決手段】  環状芯材２２の周面に巻線を螺旋状に巻回してタイヤ用ケーブルビード２１を形成する。環状芯材２２としてパイプ材２４を用いる。パイプ材２４の両端には小径状の連結部２４ａ，２４ｂを突出形成する。各連結部２４ａ，２４ｂの外周には、凹部２６及び凸部２７をそれぞれ形成する。その凹部２６及び凸部２７に係合可能な凸部２８ａ及び凹部２８ｂを有するニップル２８を介して、パイプ材２４の両端の連結部２４ａ，２４ｂを相互に連結する。ニップル２８は、その外周面が環状芯材２２の外周面とほぼ同一の面となるように形成する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状芯材と、その環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線とよりなるタイヤ用ケーブルビードにおいて、
前記環状芯材としてパイプ材を用い、その両端を凹凸の関係による連結手段を介して相互に連結したタイヤ用ケーブルビード。
【請求項２】
前記連結手段は、環状芯材の両端に形成された凹部または凸部と、その凹部または凸部間を凹凸の係合関係で連結するニップルとよりなる請求項１に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項３】
前記ニップルは、その外周面が環状芯材の外周面とほぼ同一の面を形成する請求項２に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項４】
前記連結手段は、環状芯材の両端に形成され、互いに係合する凹凸部である請求項１に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項５】
前記連結手段は、環状芯材の両端を係合方向に案内する案内手段を有する請求項４に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項６】
前記連結手段は、環状芯材の両端に形成されたネジ部と、それらのネジ部間に螺合介在されるネジ部材により形成されたジョイントとからなる請求項１に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項７】
前記環状芯材の両端のネジ部は逆ネジであって、ジョイントの螺合により環状芯材の両端間の間隔が狭まる請求項６に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項８】
前記ジョイントは、その外周面が環状芯材の外周面とほぼ同一の面を形成する請求項６または請求項７に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項９】
前記環状芯材はスチールよりなる請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【請求項１０】
前記環状芯材はチタン、アルミニウム、マグネシウム等の軽金属、あるいはそれらを用いた軽合金よりなる請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載のタイヤ用ケーブルビード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のタイヤ用ケーブルビードにおいては、充実状の硬鋼線を円環状に湾曲させて、その両端を溶接することにより環状芯材を形成し、その環状芯材の周面に巻線を螺旋状に巻回することにより製作されていた。
【０００３】
ところで、近年、車両用のタイヤでは、車両の高性能化に対応するとともに、燃費改善を図るために、軽量化が強く要求されてきている。このような状況の下で、タイヤ用ケーブルビードにも、軽量化が求められるようになってきている。
【０００４】
このような要望に対処するために、例えば特許文献１に開示されるような構成が従来から提案されている。この従来構成においては、環状芯材の材質として、従来の硬鋼線に代えて高弾性芳香族ポリアミド繊維コード等の合成樹脂コードを使用することにより、ケーブルビード全体の軽量化を図っている。
【０００５】
また、通常のビードワイヤとしては、例えば特許文献２に開示されるような構成も従来から提案されている。この従来構成においては、中空線を巻回することによりチューブコア部を形成して、ビードワイヤ全体の軽量化を図っている。
【特許文献１】特開平１１−３２１２４７号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、これらの従来構成においては、次のような問題があった。
すなわち、特許文献１の構成では、環状芯材が合成樹脂コードから形成されているため、環状芯材に圧縮力が作用したとき、脆性破壊を生じるおそれがあった。すなわち、例えば、ケーブルビードの外周側の巻線が延ばされると、環状芯材に対して周囲の巻線から圧縮力が加わり、この状態で長い年月使用されると、環状芯材が少しずつ破壊されるおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献２の構成は、中空線を使用しているものの、ケーブルビードではないため、中空線の端末を相互に溶接接続する必要はない。言い換えれば、ケーブルビードの環状芯材において、中空線を使用した場合に、その両端を溶接する必要があるが、中空線の端末を溶接接続するのはきわめて困難であるばかりでなく、溶接の熱により特性が変化して、意図しない現象を呈するおそれがあった。
【０００８】
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、環状芯材を軽い材料にて連結形成することができて、ビード全体の軽量化を図ることができるタイヤ用ケーブルビードを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、環状芯材と、その環状芯材の周面に螺旋状に巻回される巻線とよりなるタイヤ用ケーブルビードにおいて、前記環状芯材としてパイプ材を用い、その両端を凹凸の関係による連結手段を介して相互に連結したことを特徴とするものである。
【００１０】
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、前記連結手段は、環状芯材の両端に形成された凹部または凸部と、その凹部または凸部間を凹凸の係合関係で連結するニップルとよりなることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記ニップルは、その外周面が環状芯材の外周面とほぼ同一の面を形成する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に記載の発明において、前記連結手段は、環状芯材の両端に形成され、互いに係合する凹凸部であることを特徴とするものである。
【００１２】
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、前記連結手段は、環状芯材の両端を係合方向に案内する案内手段を有することを特徴としたものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記連結手段は、環状芯材の両端に形成されたネジ部と、それらのネジ部間に螺合介在されるネジ部材により形成されたジョイントとからなることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記環状芯材の両端のネジ部は逆ネジであって、ジョイントの螺合により環状芯材の両端間の間隔が狭まることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の発明において、前記ジョイントは、その外周面が環状芯材の外周面とほぼ同一の面を形成することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記環状芯材はスチールよりなることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜請求項８のうちのいずれか一項に記載の発明において、前記環状芯材はチタン、アルミニウム、マグネシウム等の軽金属、あるいはそれらを用いた軽合金よりなることを特徴とするものである。
【００１６】
（作用）
請求項１に記載の発明においては、環状芯材としてパイプ材を用いているため、充実状の硬鋼線を用いた従来構成に比較して、ケーブルビード全体の軽量化を図ることができる。また、環状芯材の両端を凹凸の関係による連結構成を介して相互に連結しているため、パイプ材からなる環状芯材の両端を溶接によることなく容易に連結することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明においては、環状芯材の両端をニップルを含む簡単な連結構成によって、容易かつ確実に連結することができる。
請求項３に記載の発明においては、ニップルの外周面が環状芯材の外周面よりも外側に突出して、巻線の巻回に支障を来したりするおそれを防止することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明においては、環状芯材の両端を連結するために別部材を設ける必要がなくて、連結構成が至極簡単であるとともに、環状芯材の両端を容易かつ確実に連結することができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明においては、環状芯材の両端の連結時に、その両端が互いに係合する方向に案内されるため、その連結作業をいっそう容易に行うことができる。
請求項６及び請求項７に記載の発明においては、環状芯材の両端をジョイントを含む簡単な連結構成によって、容易かつ確実に連結することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明においては、ジョイントの外周面が環状芯材の外周面よりも外側に突出して、巻線の巻回に支障を来したりするおそれを防止することができる。
請求項９に記載の発明においては、環状芯材の強度を確保することができて、その環状芯材が圧縮荷重を受けて脆性破壊するおそれを防止することができる。
【００２１】
請求項１０に記載の発明においては、環状芯材をより軽い材料で形成することができて、ケーブルビード全体のいっそうの軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、この発明によれば、環状芯材を軽い材料にて連結形成することができて、ケーブルビード全体の軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（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及び図２に示すように、この実施形態のタイヤ用ケーブルビード２１は、環状芯材２２と、その環状芯材２２の周面に所定周回分だけ連続的に螺旋状に巻回された１本の断面円形状の巻線２３とから構成されている。環状芯材２２は、パイプ材２４を円環状に湾曲させるとともに、その両端を連結手段としての連結構成２５を介して、凹凸部の凹凸の関係により相互に連結することにより形成されている。
【００２４】
前記環状芯材２２のパイプ材２４としては、スチール製パイプ材や、チタン、アルミニウム、マグネシウム等の軽金属製パイプ材や、それらの軽金属材を含む軽合金製パイプ材を使用することができる。
【００２５】
次に、前記パイプ材２４の両端の連結構成２５について詳細に説明する。
図３〜図５に示すように、環状芯材２２を構成するパイプ材２４の両端には、連結部２４ａ，２４ｂがそれぞれ形成されている。各連結部２４ａ，２４ｂには、環状の凹部２６とフランジ状の凸部２７が隣接して形成されている。前記凸部２７は、環状芯材２２の端部以外の部分より小径であり、凹部２６は、凸部２７よりさらに小径である。
【００２６】
パイプ材２４の両端を連結するニップル２８は金属材料により形成され、その内面には連結部２４ａ，２４ｂ上の凹部２６に係合可能な一対の凸部２８ａ、及び凸部２７に係合可能な１つの凹部２８ｂが形成されている。
【００２７】
そして、環状芯材２２の製造時には、図４及び図５に示すように、パイプ材２４の両端の連結部２４ａ，２４ｂを互いに接合させた状態で、それらの連結部２４ａ，２４ｂの外周に帯状をなす展開状態のニップル２８を湾曲させながら巻き付ける。すると、ニップル２８の両凸部２８ａが連結部２４ａ，２４ｂ上の凹部２６に係合されるとともに、ニップル２８の凹部２８ｂが連結部２４ａ，２４ｂ上の両凸部２７に係合される。これにより、パイプ材２４の両端の連結部２４ａ，２４ｂがニップル２８を介して連結されて、環状芯材２２が形成される。この場合、図３に示すように、ニップル２８の外周面が環状芯材２２の外周面とほぼ同一の面を形成する。
【００２８】
その後、環状芯材２２の外周面に対して１本の巻線２３が螺旋状に連続的に巻回され、その両端が図示しないジョイントに相互に連結される。
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。
【００２９】
（１）  このタイヤ用ケーブルビード２１においては、環状芯材２２としてパイプ材２４が用いられているため、充実状の硬鋼線を用いた従来構成に比較して、ケーブルビード２１全体の軽量化を図ることができる。また、環状芯材２２の両端が凹凸の関係による連結構成２５を介して相互に連結されているため、パイプ材２４からなる環状芯材２２の両端を、加工が困難な溶接によることなく容易に連結することができる。しかも、溶接を用いないため、熱による変質のおそれもない。
【００３０】
（２）  このタイヤ用ケーブルビード２１においては、前記連結構成２５が、パイプ材２４よりなる環状芯材２２の両端に形成された凹部２６及び凸部２７と、その凹部２６及び凸部２７に係合可能な凸部２８ａ及び凹部２８ｂを有するニップル２８とから構成されている。このため、連結構成２５が簡単であるとともに、ニップル２８をかしめるようにして変形させるのみで、環状芯材２２の両端をニップル２８を介して容易かつ確実に連結することができる。
【００３１】
（３）  このタイヤ用ケーブルビード２１においては、環状芯材２２の両端の連結状態で、ニップル２８の外周面が環状芯材２２の外周面とほぼ同一の面を形成するようになっている。このため、ニップル２８の外周面が環状芯材２２の外周面よりも外側に突出して、巻線２３の巻回がしにくくなったりするおそれを回避することができる。
【００３２】
（４）  このタイヤ用ケーブルビード２１においては、前記環状芯材２２のパイプ材２４として、スチール製パイプ材、チタン、アルミニウム、マグネシウム等の軽金属製パイプ材、あるいは、それらの軽金属材料を含む軽合金製パイプ材が用いられている。スチール製パイプ材を用いた場合には、特に、高張力鋼を用いた場合には、環状芯材２２に所定の強度を容易に確保することができて、その環状芯材２２として、軽い上に充実体のもの同様な機能を得ることができる。また、軽金属製パイプ材や軽合金製パイプ材を用いた場合には、環状芯材２２の重量をより軽減することができて、ケーブルビード２１全体のいっそうの軽量化を図ることができる。
【００３３】
（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。
【００３４】
さて、この第２実施形態では、図６に示すように、ニップル２８の両端に互いに係合可能な係合爪３１が形成されている。また、各係合爪３１の先端には、傾斜状の係合案内面３１ａが形成されている。そして、図６（ａ）に示すように、ニップル２８を湾曲させて、その両端を互いに接近する方向へ移動させたとき、すなわち、ニップル２８を環状にして、さらにその径が小さくなるように変形させたとき、両係合爪３１の係合案内面３１ａが互いに係合して、両係合爪３１が外側に弾性変形された後、図６（ｂ）に示すように、両係合爪３１が互いに係合される。これにより、ニップル２８の両端が互いに結合した状態に保持されて、ニップル２８の拡径が防止されるようになっている。
【００３５】
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）〜（４）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。
（５）  この実施形態においては、ニップル２８が拡径するおそれがないため、環状芯材２２の両端を連結状態にいっそう堅固に保持することができる。
【００３６】
（第３実施形態）
次に、この発明の第３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。
【００３７】
さて、この第３実施形態においては、図７及び図８に示すように、環状芯材２２の両端の連結構成２５として、パイプ材２４の一端のみが前記第１実施形態と同様にフランジ状の凸部２７等を有する連結部２４ａの構成を備えている。そして、この連結部２４ａがパイプ材２４の他端内部に嵌合可能に構成されている。すなわち、連結部２４ａの外周には環状の凹部３２が形成されるとともに、パイプ材２４の他端内周には凹部３２と係合可能な環状の凸部３３が形成されている。凸部３３の外端面には、案内手段としてのテーパ状の係合案内面３３ａが形成されている。また、パイプ材２４の凸部３３側の端部には複数のスリット３４が形成され、このスリット３４により凸部３３の拡径方向への弾性変形が許容されるようになっている。
【００３８】
そして、図８に示すように、パイプ材２４よりなる環状芯材２２の両端を互いに対向させた状態で互いに押圧移動させると、パイプ材２４の一端の連結部２４ａがパイプ材２４の他端内部に嵌入する。このとき、連結部２４ａの端縁が係合案内面３３ａに係合して、凸部３３が拡径方向に弾性変形される。その後、図７に示すように、凸部３３が凹部３２に係合されて、パイプ材２４の両端が相互に連結される。
【００３９】
従って、この第３実施形態によれば、前記第１実施形態における（１），（４）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。
（６）  この実施形態においては、前記連結構成２５が、パイプ材２４よりなる環状芯材２２の両端に形成された互いに係合可能な凹部３２と凸部３３とから構成されている。このため、連結構成２５として別部材を設ける必要がなく、その構造が至極簡単であるとともに、環状芯材２２の両端を容易かつ確実に連結することができる。
【００４０】
（第４実施形態）
次に、この発明の第４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。
【００４１】
さて、この第４実施形態においては、図９及び図１０に示すように、パイプ材２４よりなる環状芯材２２の両端の連結構成２５が、環状芯材２２の両端内面に形成された雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂと、それらの雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂに螺合可能に両端部に形成された雄ネジ部３６ａ，３６ｂと、その両雄ネジ部３６ａ，３６ｂ間に位置するつまみ部３９とを有するネジ部材としてのジョイント３６とから構成されている。また、環状芯材２２の両端の雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂが逆ネジからなるとともに、ジョイント３６の両端の雄ネジ部３６ａ，３６ｂも同様に逆ネジからなっている。
【００４２】
そして、図１０に示すように、環状芯材２２の両端の雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂに、ジョイント３６の雄ネジ部３６ａ，３６ｂを螺入させた状態で、つまみ部３９によりジョイント３６を回転させることにより、両雄ネジ部３６ａ，３６ｂが雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂに螺合される。これにより、図９に示すように、環状芯材２２の両端が間隔を狭める方向に移動されて、互いに連結されるようになっている。この場合、ジョイント３６の外周面が環状芯材２２の外周面とほぼ同一の面を形成するようになっている。
【００４３】
従って、この第４実施形態によれば、前記第１実施形態における（１），（４）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。
（７）  この実施形態においては、前記連結構成２５が、環状芯材２２の両端の雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂと、雄ネジ部３６ａ，３６ｂを有するジョイント３６とを備えている。そして、雌ネジ部３５Ａ，３５Ｂが逆ネジからなるとともに、雄ネジ部３６ａ，３６ｂも逆ネジからなっている。このため、環状芯材２２の両端を雄ネジ部３６ａ，３６ｂに当てて、ジョイント３６を一方向へ回すのみでよい。従って、連結構成２５が簡単であるとともに、環状芯材２２の両端をジョイント３６を介して容易かつ確実に連結することができる。特に、この実施形態では、環状芯材２２の両端がネジを介在させて連結固定されるものであるため、その連結が堅固である。
【００４４】
（第５実施形態）
次に、この発明の第５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。
【００４５】
さて、この第５実施形態においては、図１１に示すように、前記連結構成２５が、環状芯材２２の両端に突出形成された小径状の雄ネジ部３７Ａ，３７Ｂと、それらの雄ネジ部３７Ａ，３７Ｂに螺合可能な雌ネジ部３８ａ，３８ｂを両端部に有する筒状のネジ部材としてのジョイント３８とから構成されている。そして、環状芯材２２の両端の雄ネジ部３７Ａ，３７Ｂが逆ネジからなるとともに、ジョイント３８の両端内面の雌ネジ部３８ａ，３８ｂも逆ネジからなっている。
【００４６】
従って、この第５実施形態においても、ジョイント３８の両端に雄ネジ部３７Ａ，３７Ｂを当てて、ジョイント３８を回せば、環状芯材２２の両端をネジを介して連結固定できる。従って、この第５実施形態では、前記第４実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（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。
・  前記各実施形態において、図１２に示すように、巻線２３として断面矩形状のものを使用すること。
【００４８】
・  前記第１及び第２実施形態において、連結構成２５のニップル２８を一部が開口した円環状に形成し、つまり、はじめから図５に示すような形状に構成し、このニップル２８を弾性に抗して拡径させながら、環状芯材２２の両端外周に嵌着するように構成すること。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】第１実施形態のタイヤ用ケーブルビードを示す一部破断正面図。
【図２】図１の２−２線における拡大断面図。
【図３】環状芯材の両端の連結構成を拡大して示す部分断面図。
【図４】図３の連結構成の連結過程を示す部分断面図。
【図５】図３の連結構成に使用するニップルを示す正面図。
【図６】（ａ）（ｂ）は、環状芯材の両端の連結構成の第２実施形態を示すニップルの側面図。
【図７】環状芯材の両端の連結構成の第３実施形態を示す部分断面図。
【図８】図７の連結構成の連結過程を示す部分断面図。
【図９】環状芯材の両端の連結構成の第４実施形態を示す部分断面図。
【図１０】図９の連結構成の連結過程を示す部分断面図。
【図１１】環状芯材の両端の連結構成の第５実施形態を示す部分断面図。
【図１２】タイヤ用ケーブルビードの変更例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５０】
２１…タイヤ用ケーブルビード、２２…環状芯材、２３…巻線、２４…パイプ材、２４ａ，２４ｂ…連結部、２５…連結手段としての連結構成、２６…凹部、２７…凸部、２８…ニップル、２８ａ…凸部、２８ｂ…凹部、３２…凹部、３３…凸部、３３ａ…案内手段を構成する係合案内面、３５Ａ，３５Ｂ…雌ネジ部、３６…ジョイント、３６ａ，３６ｂ…雄ネジ部、３７Ａ，３７Ｂ…雄ネジ部、３８…ジョイント、３８ａ，３８ｂ…雌ネジ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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