JP5545749B2 - タイヤ成形用金型の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ成形用金型の製造方法に関するものである。詳しくは、タイヤのサイプ用のブレードを部分的に鋳包んだタイヤ成形用金型を鋳造製法により製造する方法に関する。

タイヤ成形用金型は、その金型内に未加硫ゴムを収納し加硫成形して空気入りタイヤを製造する際に用いられる金型である。このタイヤ成形用金型は一般に、複数個に分割された金型部品の組み立て構造になり、その金型分割構造には、タイヤのトレッド部を幅方向中央で２分割した２ピースモールドと、タイヤの円周方向に７〜１３分割したセクショナルモールドとの２種類が存在する。これら２ピースモールド及びセクショナルモールドのいずれにおいても、タイヤ成形用金型は、成形するタイヤのトレッド部に対応する面（意匠面）の形状が複雑であり、また、成形するタイヤがサイプと呼ばれる細溝をトレッド部に具備する場合には、そのサイプを形成するためにブレードと呼ばれる高強度薄肉部材を金型の意匠面に嵌め込んで突設した形状になるから、機械加工による製作ではなく、転写法を用いた鋳造製法で製作されることが多い。

この転写法を用いた鋳造製法では、タイヤ成形用金型で成形するタイヤの原型を作製し、この原型のトレッド部をゴム型に転写し、このゴム型に転写された意匠面をタイヤ成形用金型用の鋳型に転写し、この鋳型に金属溶湯を注入して凝固させ、鋳物としてのタイヤ成形用金型を鋳造により製造する。この鋳造製法によれば、タイヤ形状の原型を機械加工により製作し、また、ゴム型から鋳型を経て鋳物を鋳造するまでの工程にわたって注型転写製法を採用することから、タイヤ成形用金型を機械加工するのでは製作が難しい、意匠面のピン角コーナー部や、突起形状部のＲ形状を形成することができ、また、ブレードについても鋳造時にタイヤ成形用金型に鋳包むことにより、当該金型の意匠面に容易に形成させることができる。

ブレードは、タイヤ成形用金型の意匠面に、所定の位置に所定の突出高さで形成させる必要がある。そのため、上述した転写法を用いた一般的な鋳造製法では、以下の工程を行う。タイヤ成形用金型により製造されるタイヤの踏面形状を有する原型を用意する（原型作成工程）。原型におけるサイプが形成される位置に、サイプに対応するスリットを形成するか又は形成することなしに原型用ブレードを取り付け固定する（原型用ブレード設置工程）。次いでこの原型用ブレードが取り付けられた原型からゴム型に転写成形を行う（ゴム型転写工程）。このゴム型転写工程により、ゴム型の型面には原型用ブレードによって形成されたスリットが形成される。次いでゴム型のスリットに金型用ブレードを取り付ける（金型用ブレード設置工程）。この金型用ブレードは、後工程で製造されるタイヤ成形用金型に所定深さで部分的に鋳包まれ、当該金型の意匠面からタイヤのサイプ深さとほぼ同じ高さで突出するような形状を有している。この金型用ブレードの上記鋳包まれる部分（鋳包み部）を上記ゴム型のスリットに嵌め込むようにする。次に、このゴム型を用いてタイヤ成形用金型用の鋳型を、鋳造法により作製する（鋳型転写工程）。この鋳型は、例えば石膏等から構成される崩壊性鋳型よりなり、鋳造の際は、石膏を含む鋳型材のスラリーをゴム型に注入して当該鋳型を硬化する。硬化後は鋳型をゴム型から脱型する（鋳型脱型工程）。これにより、金型用ブレードは、ゴム型から離れ、鋳型の型面表面でタイヤのサイプとほぼ同じ深さで埋設され、所定高さで突出するように付着形成される。鋳型に形成された金型用ブレードの周囲で生じる鋳バリを除去する等を行って（鋳型仕上げ工程）から、当該鋳型を乾燥、焼成して（鋳型乾燥・焼成工程）、タイヤ成形用金型用の鋳型を完成させる。完成した鋳型を用いてタイヤ成形用金型の鋳造を行い（鋳造工程）、鋳造後に鋳型を崩壊させる（型バラシ工程）と、タイヤ成形用金型の鋳造物が得られる。鋳型の表面に付着形成していた金型用ブレードは、鋳造されたタイヤ成形用金型の意匠面に所定の位置に、タイヤのサイプ深さとほぼ同じ高さで突出している。得られたタイヤ成形用金型の鋳造物の外周部を加工して、タイヤ成形用金型を完成させる。

このような転写法を用いた鋳造製法により、ブレードを有するタイヤ成形用金型を製造する際には、次の（１）、（２）の問題を生じることがあった。

（１）ゴム型転写工程で原型上にゴム材を流し込み、硬化させると、ゴム材は、この硬化に伴い収縮し、また、硬化後も経時的に収縮する。したがって、金型用ブレードをゴム型のスリットに取り付ける際は、金型用ブレードに干渉が生じやすく、金型用ブレードは、スリットに十分な深さで取り付けられずに、ゴム型上で浮き上がる現象が生じ易かった。ゴム型上で浮き上がった金型用ブレードは、このゴム型からの転写で成形された鋳型においては、鋳型内で予め定められた深さよりも深く潜り込んだ状態になり易かった。鋳型における金型用ブレードが、このような状態になった場合、この鋳型を用いて鋳造したタイヤ成形用金型は、金型用ブレードが意匠面から本来意図していた高さよりも高く突出するという不都合を招く。したがって、この不都合が生じないように、乾燥・焼成前の鋳型において、鋳型内に深く潜り込んだ金型用ブレードを引き上げる作業で修正する必要があった。しかしながら、このような修正作業は、手間がかかるうえに技量を要する。しかも金型用ブレードを鋳型に対して再固定するために、金型用ブレードと鋳型との隙間を鋳型材スラリーで充填し直す作業を要していた。

（２）鋳型乾燥・焼成工程や、その後の鋳造工程において、鋳型に部分的に埋設された金型用ブレードの熱膨張により、鋳型の破損を生じ易く、この破損により、鋳型陥没欠陥を発生し易かった。また、この鋳型を用いて鋳造された鋳物には、金型用ブレード周辺に段差、陥没欠陥を発生し易かった。

上記（１）の問題に対して、特許文献１では、原型用ブレードの大きさを、金型用ブレードの鋳包み部寸法に対して、ゴム型反転時のゴム材の収縮率分だけ比例拡大して製作しておくことが記載されている。
上記（２）の問題に対して、特許文献２では、金型に鋳包まれる金型用ブレードの面積比率が金型用ブレード全体の１０〜４０％となるように植え込むことが記載されている。

特開２００６−１０３０７９号公報 特開２００４−１７３４６号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、金型用ブレードとは寸法を異ならせた原型用ブレードを、ゴムの収縮率に応じて多数個を用意する必要があった。また、特許文献２の技術は、面積比率を適合させるために、鋳包まれるブレードの形状の一部を切除する加工を要し、またこのブレード形状では、鋳包まれる部分の面積が小さくなっているため、ブレードの金型本体への鋳ぐるみ固定力が低下していた。

本発明は、上記の問題を有利に解決するものであり、タイヤ成形用金型の転写法を用いた鋳造製法において、鋳型転写工程後に行う鋳型表面からの金型用ブレードの突出高さの修正を容易にして作業の手間を少なくし、併せて金型用ブレードの熱膨張による鋳型の破損を抑制し得るタイヤ成形用金型の製造方法を提供することを目的とする。

本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、タイヤ成形用金型により製造されるタイヤの踏面形状を有する原型を用意し、この原型の踏面部の表面に、タイヤのサイプを形成するための原型用ブレードを、後工程でタイヤ成形用金型に部分的に鋳包まれる金型用ブレードの鋳包み部の高さよりも２〜２０％高く突出させて取り付け、この原型から転写してゴム型を成形し、このゴム型に形成された、前記原型用ブレードによるスリットに、前記金型用ブレードの鋳包み部を嵌め込み、次いで当該ゴム型から転写して崩壊性鋳型を成形し、この崩壊性鋳型の踏面部の表面から突出している前記金型用ブレードを、その突出高さが鋳包み部の高さと同じになるように崩壊性鋳型に押し込んで高さ調整する際に、金型用ブレードの鋳包み部が有すべき所定高さと同じ高さを有する基準具を当該金型用ブレードに近接して配設し、この基準具の高さよりも突出している部分を無くすように金型用ブレードを押し込んだ後、焼成された崩壊性鋳型を用いてタイヤ成形用金型を鋳造することを特徴とする。

本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、上記基準具に、三辺が異なる寸法の直方体であるものを用いることが好ましい。

本発明のタイヤ成形用金型の製造方法によれば、原型用ブレードを、金型用ブレードの鋳包み部の高さよりも２〜２０％高く突出させて原型に取り付けることにより、金型用ブレードがゴム型上で浮き上がる現象を防止でき、よって鋳型における金型用ブレードが突出している高さの修正は、当該金型用ブレードを鋳型に押し込む簡便な作業によって実施できる。また、この金型用ブレードを鋳型に押し込む作業により、金型用ブレードと鋳型との間に微小な隙間が形成され、よって金型用ブレードの熱膨張による鋳型の破損を抑制することができる。

本発明の製造方法を適用したタイヤ成形用金型の製造工程の模式的な説明図である。 原型及び原型用ブレードの例を示す模式的な説明図である。 本発明の製造方法における金型用ブレードの取り付け及び修正を説明する模式的な説明図である。 本発明の製造方法における金型用ブレードの修正の一例の模式的な説明図である。 基準具の一例の斜視図である。 基準具を用いない場合の金型用ブレードの修正方法の一例の模式的な説明図である。 従来の製造方法における金型用ブレードの取り付け及び修正方法を説明する模式的な説明図である。

以下、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施形態を、図面を用いつつ具体的に説明する。
図１に、本実施形態の製造方法を適用するタイヤ成形用金型の製造工程の概略を、工程順に模式的な断面図で図１（ａ）〜（ｋ）に示す。なお、図１に示した例は、製造されるタイヤ成形用金型がセクショナルモールドタイプの金型の例であるが、本発明の製造方法は、図１に示した金型の例に限定されず、他の例では２ピースモールドタイプの金型であってもよい。

図１に示す製造方法は、転写法を用いた鋳造製法によりタイヤ成形用金型を製造する方法である。
（原型作成工程）
まず、原型１１を用意する（図１（ａ））。原型１１は、通常用いられる方法により、タイヤ成形用金型に転写させる踏面形状が表面に加工形成される。
（原型用ブレード設置工程）
この原型１１の表面における、タイヤのサイプが形成される位置に、このサイプに対応する原型用ブレード１２を取り付け固定する（図１（ａ））。原型１１の形状と原型用ブレード１２の寸法との関係については、図２（ａ）〜（ｃ）に示す原型及び原型用ブレードの例があり、本発明の製造方法は、いずれの例にも適用できる。
図２（ａ）に示す例は、原型１１Ａがタイヤのサイプと同じ深さのブレード用溝１１Ａｓを有し、原型用ブレード１２Ａが、原型１１Ａのブレード用溝１１Ａｓに埋設される部分と、原型１１Ａの表面から突出する部分とを合計した高さを有している例である。
図２（ｂ）に示す例は、図２（ａ）に示した例と同様に原型１１Ｂがタイヤのサイプに対応するブレード用溝１１Ｂｓを有しているが、このブレード用溝１１Ｂｓの深さが、図２（ａ）に示した溝１１Ａｓよりも浅い例である。原型用ブレード１２Ｂは、原型１１Ｂのブレード用溝１１Ｂｓに埋設される部分と、原型１１Ｂの表面から突出する部分とを合計した高さを有している。
図２（ｃ）に示す例は、原型１１Ｃが図２（ａ）や図２（ｂ）に示した例とは異なり、タイヤのサイプに対応するブレード用溝を有していない例である。原型用ブレード１２Ｃは、原型１１Ｃの表面から突出する部分の高さを有している。

（ゴム型転写工程）
原型用ブレード設置工程の次に、作製された原型１１を、ゴム型形成用の型枠ｃ１内で踏面形状が加工形成された表面を上側にして載置し、この原型１１に向けてゴム型の原料を供給し硬化させてゴム部１３ａ及び基部１３ｂとからなるゴム型１３を製造する（図１（ｃ））。ゴム型１３の原料、製造条件は、公知のゴム型と同様とすることができる。例えば、ゴム部１３ａはシリコーンゴム、基部１３ｂは石膏からなる構成とすることができる。

（金型用ブレード設置工程）
ゴム型１３の硬化後、ゴム型形成用の型枠ｃ１から原型１１を取り外すと、ゴム型１３の第１のゴム部１３ａの表面には、原型１１の表面形状が転写され、また、原型用ブレードにより、スリット１３ｓが形成されている。このスリット１３ｓに、金型用ブレード１４を取り付ける（図１（ｄ））。この金型用ブレード１４は、後工程で製造されるタイヤ成形用金型に所定深さで鋳包まれる部分（鋳包み部）と、当該金型の意匠面からタイヤのサイプ深さとほぼ同じ高さで突出する部分（意匠面部）とを有する形状になる。この金型用ブレード１４の取り付けの際は、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａを上記ゴム型のスリット１３ｓに嵌め込むようにする。

（鋳型転写工程）
ゴム型１３の上下の向きをその製造時から反転させ、ゴム型１３のゴム部１３ａの表面が基部１３ｂよりも上側になるようにした当該ゴム型１３に向けて、型枠ｃ２内にスラリー状の崩壊性鋳型材を注入して崩壊性鋳型１５を成形する（図１（ｅ））。崩壊性鋳型材は石膏、その他のタイヤ成形用金型を鋳造するために用いられる崩壊性鋳型材を用いることができる。
（鋳型脱型工程）

崩壊性鋳型材の硬化により得られた崩壊性鋳型１５をゴム型１３から脱型する（図１（ｆ））。これにより、崩壊性鋳型１５の表面には、ゴム型１３から転写された踏面形状が形成されている。金型用ブレード１４は、ゴム型１３から離れ、意匠面部が崩壊性鋳型１５内に埋設され、鋳包み部１４ａが崩壊性鋳型１５の表面から所定高さで突出するように崩壊性鋳型１５に付着する。

（鋳型仕上げ工程）
崩壊性鋳型１５に付着形成された金型用ブレード１４の周囲で生じている鋳バリｂを工具Ｔで除去する等の鋳型仕上げを行う（図１（ｇ））。
（鋳型乾燥・焼成工程）
仕上げられた崩壊性鋳型１５は、加熱装置Ｈで加熱しつつファンＦで大気を循環させながら乾燥、焼成を行うことで完成させる（図１（ｈ））。

（鋳造工程）
完成した崩壊性鋳型１５と、鋳枠ｃ３とにより形成された鋳造空間に金型用の金属溶湯を注入してタイヤ成形用金型鋳物１６を鋳造する（図１（ｉ））。鋳枠ｃ３は、タイヤ成形用金型に通常用いられる材料であれば、崩壊性材料で製作してもよいし、非崩壊性材料で製作してもよい。タイヤ成形用金型鋳物１６に用いられる金属には、例えばアルミニウム合金等があり、本実施形態ではタイヤ成形用金型に適合する金属材料であれば、特に限定されない。

（型バラシ工程）
鋳造後、崩壊性鋳型１５及び鋳枠ｃ３をタイヤ成形用金型鋳物１６から除去する（図１（ｊ））。崩壊性鋳型１５は崩壊性であるため、容易に型バラシをすることができる。型バラシによりタイヤ成形用金型鋳物１６から崩壊性鋳型１５を除去すると、崩壊性鋳型１５の表面に設置されていた金型用ブレード１４は、その鋳包み部１４ａが所定高さでタイヤ成形用金型鋳物１６内に鋳包まれるとともに、意匠面部が所定高さでタイヤ成形用金型鋳物１６の意匠面から突出する。
（最終加工工程）
その後、タイヤ成形用金型鋳物１６を所定のサイズに加工してタイヤ成形用金型１７を完成させる（図１（ｋ））。

本実施形態のタイヤ成形用金型の製造方法は、原型用ブレード設置工程において、原型用ブレード１２を、後工程でタイヤ成形用金型１７に部分的に鋳包まれる金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さよりも２〜２０％程度高い高さで、原型１１の踏面部の表面から突出させて取り付ける。また、鋳型仕上げ工程において、崩壊性鋳型の表面から突出している金型用ブレード１４の突出高さがその鋳包み部１４ａの高さと同じになるように、崩壊性鋳型に押し込んで高さ調整をする。これらの工程について、図３を用いてより具体的に説明する。

図３の金型用ブレード１４の取り付け及び修正の方法を時系列順に示す模式的な説明図において、まず、原型用ブレード１２及び金型用ブレード１４を用意する（図３（ａ））。金型用ブレード１４は、従来の製造方法に用いられていた金型用ブレードと同じ形状、寸法を有している。具体的には、金型用ブレード１４は、鋳包み部１４ａの高さがｈ_０であり、意匠面部１４ｂの高さがＨ_０であり、長さがＬ_０である寸法を有している。

原型用ブレード１２は、従来の製造方法に用いられていた原型用ブレードとは異なる寸法を有している。具体的には、原型用ブレード１２は鋳包み部１２ａの高さｈ_１が、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも２〜２０％高い高さ、すなわちｈ_１＝ｈ_０×（１．０２〜１．２０）である。なお、原型用ブレード１２の長さＬ_１は、図示した例では金型用ブレード１４の長さＬ_０と同じとしている（Ｌ_１＝Ｌ_０）。このような寸法形状の原型用ブレード１２の作製方法は、特に限定されず、公知の方法を用いて、金型用ブレード１４の寸法を基準にして作製することができる。

原型用ブレード設置工程において、上記した寸法形状の原型用ブレード１２を原型１１に取り付ける（図３（ｂ））。原型用ブレード１２が原型１１から突出する高さは、ｈ_１である。

ゴム型転写工程では原型用ブレード１２によりゴム型１３にスリット１３ｓが形成され（図３（ｃ））、金型用ブレード設置工程では、このスリット１３ｓに金型用ブレード１４が取り付けられる（図３（ｄ））。このとき、ゴム型１３はゴムの硬化に伴い収縮していることから、スリット１３ｓの寸法が、原型用ブレード１２の寸法と異なっている。ゴム型１３のスリット１３ｓの深さｈ_２は、ゴムの収縮率をαとすると、ｈ_２＝ｈ_１×（１−α／１００）であり、長さＬ_２は、Ｌ_２＝Ｌ_１×（１−α／１００）である。ゴムの収縮率αは、０．２％〜２％程度である。ゴム型１３のスリット１３ｓの長さＬ_２が、金型用ブレード１４の長さＬ_０よりも小さいため、金型用ブレード１４がスリット１３ｓと干渉してスリット１３ｓ内へ完全な深さで取り付けられない現象（金型用ブレード１４の浮き上がり）が生じることがある。

しかし、本実施形態では、スリット１３ｓの形成に用いられる原型用ブレード１２の鋳包み部１２ａの高さｈ_１が、ゴムの収縮率α（０．２〜２％）よりも大きな割合（２〜２０％）で金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも高くなっている。したがって、収縮後のスリット１３ｓの深さは、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも深い。よって金型用ブレード１４がスリット１３ｓと干渉して金型用ブレード１４の浮き上がりが生じた場合であっても、その浮き上がり量は、スリット１３ｓの深さによって相殺されるか、むしろ、金型用ブレード１４はスリット１３ｓ内に鋳包み部１４ａのみならず意匠面部１４ｂの一部まで沈み込む場合がある。すなわち、ゴム型１３の表面から突出している部分の金型用ブレード１４の高さＨ_３が、その意匠面部１４ｂの高さＨ_０以下になっている。

金型用ブレード１４がゴム型１３のスリット１３ｓ内で浮き上がりが相殺され、又は沈み込んだ状態を維持して鋳型転写工程及び鋳型脱型工程を行うと、脱型後の崩壊性鋳型１５に付着している金型用ブレード１４は、崩壊性鋳型１５の表面から突出している部分の高さｈ_３が、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０と同じか、それより高くなっている（図３（ｅ））。

そこで、鋳型仕上げ工程では、崩壊性鋳型１５の表面から突出している金型用ブレード１４の突出高さが、鋳包み部１４ａの高さｈ_０と同じになるように、崩壊性鋳型に押し込んで高さ調整をする（図３（ｆ））。この高さ調整は、例えばハンマーＴ１を用いて金型用ブレード１４を崩壊性鋳型１５に向けて叩き込むことによって行うことができる。この高さ調整を行った後は、金型用ブレード１４の周辺部の鋳型形状を、補修具Ｔ２を用いて修正することができる。

本実施形態の製造方法の効果を明らかにするため、図３と対比させた従来の金型用ブレードの取り付け及び修正の方法を、模式的な説明図で時系列順に図７に示す。図７において、原型用ブレード１１２及び金型用ブレード１４を用意する（図７（ａ））。金型用ブレード１４は、図３に示した本実施形態の製造方法に用いる金型用ブレード１４と同じものである。原型用ブレード１１２は、その鋳包み部１１２ａの高さｈ_１０１が、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０と同じ高さ、すなわちｈ_１０１＝ｈ_０である。原型用ブレード１１２の長Ｌ_１０１は、図示した例では金型用ブレード１４の長さＬ_０と同じとしている（Ｌ_１０１＝Ｌ_０）

このような原型用ブレード１１２を用いて原型用ブレード設置工程（図７（ｂ））及びゴム型転写工程（図７（ｃ））を経て金型用ブレード設置工程を行う。この金型用ブレード設置工程では、ゴム型１１３がゴムの硬化に伴い収縮していることから、スリット１１３ｓの深さｈ_１０２は、ゴムの収縮率をαとすると、ｈ_１０２＝ｈ_１０１×（１−α／１００）であり、長さＬ_１０２は、Ｌ_１０２＝Ｌ_１０１×（１−α／１００）である。ゴム型１１３のスリット１１３ｓの長さＬ_１０２が、金型用ブレード１４の長さＬ_０よりも小さいため、金型用ブレード１４がスリット１１３ｓと干渉してスリット１１３内へ完全な深さで取り付けられない現象（金型用ブレード１の浮き上がり）が生じることがある。
このとき、スリット１１３ｓの深さは、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０より浅いから、ゴム型１１３の表面から突出している部分の金型用ブレード１４の高さＨ_１０３が、その意匠面部１４ｂの高さＨ_０よりも高くなっている。

金型用ブレード１４の浮き上がりが生じている状態のままで鋳型転写工程及び鋳型脱型工程を行うと、脱型後の崩壊性鋳型１１５に付着している金型用ブレード１４は、崩壊性鋳型１１５の表面から突出している部分の高さｈ_１０３が、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも低くなっている。（図７（ｅ））。つまり、崩壊性鋳型１１５内に、金型用ブレード１４の意匠面部１４ｂのみならず、鋳包み部１４ａの一部まで崩壊性鋳型１１５に埋没している。

そこで、鋳型仕上げ工程では、基準値よりも余計に埋没している金型用ブレード１４を工具Ｔ３と係合させて、崩壊性鋳型１１５から引き上げて高さ調整をする（図７（ｆ））。この金型用ブレード１４の引き上げ作業は、図３に示した本実施形態における高さ調整である、金型用ブレード１４の叩き込み作業と比べて、労力と手間がかかり、かつ、作業の際に崩壊性鋳型１１５を壊さないようにする技量も必要とする。また、このような高さ調整後は、金型用ブレード１４の先端部とスリット１１３ｓの底部との隙間を、鋳型材スラリーで再充填する必要がある。

図３に示した本実施形態の製造方法と、図７に示した従来の製造方法との対比から理解されるように、本実施形態の製造方法は、原型１１に取り付けた原型用ブレード１２の鋳包み部１２ａの高さｈ_１を、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも２〜２０％の範囲で高くすることにより、ゴム型転写工程時のゴムの収縮に起因して生じる金型用ブレード１４の浮き上がりを、相殺し又は沈み込ませている。また、鋳型仕上げ工程では基準値よりも余計に高くなっている金型用ブレード１４を崩壊性鋳型１５に叩き込んで高さ調整を行うことにより、従来の製造方法のように手間や労力を必要とせず、簡便な作業によって容易に高さ調整をすることができる。

本実施形態において、原型１１に取り付けた原型用ブレード１２の鋳包み部１２ａの高さｈ１は、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも２〜２０％高いものとする。一般的なゴム材の収縮率αの上限値は２％であるので、上記数値範囲の下限値を下回ると、金型用ブレード１４の叩き込みによる高さ調整の実現が難しくなる。上記数値範囲の上限値を上回ると、叩き込みによる金型用ブレード１４の押し込み量が大き過ぎて崩壊性鋳型１５が破損するおそれが高まる。したがって、上記数値範囲は、ゴム材の収縮特性、ゴム型１３からの金型用ブレード１４の浮き上がり量、崩壊性鋳型１５の破壊特性を考慮して決定される。

また、本実施形態の製造方法は、鋳型仕上げ工程において金型用ブレード１４を崩壊性鋳型１５に叩き込んで高さ調整することから、このときに崩壊性鋳型１５と金型用ブレード１４との密着性が低下し、崩壊性鋳型１５とこれに埋設された金型用ブレード１４の両面との間には、微小な隙間が生じ易い。この微小な隙間は、金型用ブレード１４の熱膨張時に生じる破壊応力を緩和するので、崩壊性鋳型１５の破損を抑制することができる。

更に、金型用ブレード１４を崩壊性鋳型１５に叩き込んで高さ調整すると、金型用ブレード１４は崩壊性鋳型１５から抵抗力を受ける。この抵抗力を金型用ブレード１４の位置決めに利用することができる。したがって、本実施形態の製造方法は、従来の製造方法のように金型用ブレード１４の高さ調整後に鋳型材スラリーを充填する等の二次作業が不要で、単に金型用ブレード１４を叩き込むことによって、自動的に強固な位置決めを得ることができる。

次に、本発明の別の実施形態について図４を用いて説明する。本実施形態は、崩壊性鋳型上の金型用ブレードの高さ修正に関するものであり、それ以外は上述した実施形態の構成を含む。

鋳型仕上げ工程において、金型用ブレード１４が、その鋳包み部１４ａの高さｈ_０より余計に突出している状態（図４（ａ））から高さ調整をする場合、金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０と同じ高さを有する基準具Ｍを当該金型用ブレード１４の両側面に近接して配設する（図４（ｂ））。この基準具Ｍは、例えば鉄製の直方体のブロックである。この基準具Ｍを金型用ブレード１４の少なくとも一方の側面、好ましくは両側面に近接して配設することにより、目視観測又は触診等により、金型用ブレード１４が基準具Ｍよりも突出しているか否かを確認することができる。

金型用ブレード１４が基準具Ｍよりも突出している場合には、基準具Ｍを配設した状態でハンマーＴ１により金型用ブレード１４を基準具Ｍと共に叩く。すると、金型用ブレード１４が基準具Ｍの高さよりも突出している場合にその突出分が叩き込まれ、その結果、金型用ブレード１４の高さが基準具Ｍの高さと同じ高さ、すなわち金型用ブレード１４の鋳包み部１４ａの高さｈ_０と同じ高さになる。同じ高さになった場合は、それ以上は基準具Ｍが妨げとなって金型用ブレード１４は叩き込まれない。このような、基準具Ｍの高さよりも突出している部分を無くすように金型用ブレード１４を叩き込む簡便な作業を行うことで高さ調整は完了する（図４（ｃ））。

基準具Ｍの材質は特に限定されないが、ハンマーＴ１の叩き込みにより変形や破壊がされない強靭性を有している材料を用いることが好ましい。また、基準具Ｍとして、崩壊性鋳型１５上での金型用ブレード１４の高さ寸法の上限値及び下限値を有する複数の基準具Ｍを用意しておくことは、過剰なブレード高さ調整作業を回避できるので好ましい。更に、基準具Ｍは、図５に示すように三辺が異なる寸法の直方体であることが、一つの基準具Ｍで三種類の高さ寸法に対応できるので好ましい。

本実施形態によれば、先に説明した実施形態の効果を具備したうえで、基準具Ｍを金型用ブレード１４に近接して配設することにより、金型用ブレード１４の突出高さが鋳包み部１４ａの高さｈ_０と同じであるか否かを容易に確認することができる。また、鋳包み部１４ａの高さｈ_０よりも高い場合には、引き続いて基準具Ｍの高さよりも突出している部分を無くすように基準具Ｍと共に金型用ブレード１４を叩き込むことにより、簡便かつ容易に高さ調整をすることができる。

基準具を用いない場合の崩壊性鋳型上の金型用ブレードの高さ修正方法を、図６を用いて説明する。
鋳型仕上げ工程において、金型用ブレード１４が、その鋳包み部１４ａの高さｈ_０より余計に突出している状態（図６（ａ））から高さ調整をする場合、高さ調整の量を知るために金型用ブレード１４の崩壊性鋳型１５の基準面からの高さを、測定器Ｇを用いて実測する（図６（ｂ））。測定したブレード高さに基づいて、金型用ブレード１４を叩き込む（図６（ｃ））。金型用ブレード１４の高さが、鋳包み部１４ａの高さｈ_０を下回る程に過剰な調整量で叩き込むと、金型用ブレード１４の引き上げという労力のかかる作業を要するので、避けなければならない。このため、測定器Ｇを用いた金型用ブレード１４の高さ実測と、ハンマーＴ１に加える外力を加減しながらの金型用ブレード１４の叩き込みとを複数回行う（図６（ｄ））。崩壊性鋳型１５の基準面からの高さが、測定器Ｇによる実測値で鋳包み部の高さ１４ａと同じになったら、高さ調整は完了する（図６（ｅ））。

図４に示した本実施形態の製造方法は、図６に示した製造方法と比べて作業中に測定器を用いた金型用ブレード１４の高さの計測が基本的に不要となる点で優れている。もっとも、測定器を用いて金型用ブレード１４の高さを計測することを排除するものではなく、必要に応じて計測することができる。

以下に述べる各実施例及び比較例のタイヤ成形用金型の製造条件は次のとおりとした。
原型材質：合成木材（基本収縮率設定：１１．５／１０００）、
ゴム型：石膏裏打ち付きシリコーンゴム形（ゴム層肉厚：１５ｍｍ）、
石膏鋳型：ノリタケジプサム製Ｇ−１発泡石膏及びＧ−６非発泡石膏
鋳物使用合金：ＡＣ４Ｃアルミ合金（Ｓｉ：７質量％、Ｍｇ：０．４質量％、Ｆｅ：０．３質量％、残余：Ａｌ）、
鋳造方式：ブロック鋳造方式、
鋳込み温度：７００℃、

鋳造されるタイヤ成形用金型鋳物の基本寸法は、次のとおりであった。
意匠面部直径：φ６００±２０ｍｍ程度、
タイヤ幅寸法：１９５±３０ｍｍ、
鋳物肉厚：７０〜１００ｍｍ、
鋳物全高：３００±３０ｍｍ、
セクター分割数：９個／１リング（凡そ４０ｄｅｇ）、
金型用ブレード：約１２００枚／リングを用い、各ブレードは長さが１０〜４０ｍｍ、意匠面部高さが６〜１０ｍｍ、鋳包み部の高さが５ｍｍ、板厚が０．４〜０．６ｍｍ（波曲げ形状有り）、材質がＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）、製法はプレス曲げ成形。

（参考例１）
図１に示した工程に従い、原型−ゴム型−鋳型−鋳物への転写・反転によりタイヤ成形用金型を製造した。この製造時の鋳型仕上げ工程において、金型用ブレードの高さ修正は、図６に示した工程に従って行った。

（実施例１）
図１に示した工程に従い、原型−ゴム型−鋳型−鋳物への転写・反転によりタイヤ成形用金型を製造した。この製造時の鋳型仕上げ工程において、金型用ブレードの高さ修正は、図４に示した工程に従って行った。

（比較例）
図７に示した工程に従い、原型−ゴム型−鋳型−鋳物への転写・反転によりタイヤ成形用金型を製造した。
これらの参考例１、実施例１及び比較例についての製造結果について表１に示す。

表１から、本発明に従う実施例１及び実施例２は、従来法に従う比較例よりも、製作工数、鋳型陥没欠陥発生の有無（鋳型品質）の面で優れていることが分かる。

以上、本発明のタイヤ成形用鋳型の製造方法を、各実施形態及び各実施例並びに図面を用いて説明したが、本発明はこれらの実施形態、実施例又は図面の記載に限定されることなく、明細書及び図面に記載された範囲内で、幾多の変形が可能である。

１１ 原型
１２ 原型用ブレード
１３ ゴム型
１４ 金型用ブレード
１５ 崩壊性鋳型
１６ タイヤ成形用金型鋳物
１７ タイヤ成形用金型

Claims (2)

1. タイヤ成形用金型により製造されるタイヤの踏面形状を有する原型を用意し、
   この原型の踏面部の表面に、タイヤのサイプを形成するための原型用ブレードを、後工程でタイヤ成形用金型に部分的に鋳包まれる金型用ブレードの鋳包み部の高さよりも２〜２０％高く突出させて取り付け、
   この原型から転写してゴム型を成形し、
   このゴム型に形成された、前記原型用ブレードによるスリットに、前記金型用ブレードの鋳包み部を嵌め込み、
   次いで当該ゴム型から転写して崩壊性鋳型を成形し、
   この崩壊性鋳型の踏面部の表面から突出している前記金型用ブレードを、その突出高さが鋳包み部の高さと同じになるように崩壊性鋳型に押し込んで高さ調整をする際に、金型用ブレードの鋳包み部が有すべき所定高さと同じ高さを有する基準具を当該金型用ブレードに近接して配設し、この基準具の高さよりも突出している部分を無くすように金型用ブレードを押し込んだ後、
   焼成された崩壊性鋳型を用いてタイヤ成形用金型を鋳造する
   ことを特徴とするタイヤ形成用金型の製造方法。
2. 前記基準具に、三辺が異なる寸法の直方体であるものを用いる請求項１に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。