JP3574007B2 - 曲げ金型の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ成形用金型に用いるサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型の製造方法及び曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤには、図２に示すように、リブ、ラブ等の太溝９、１１の他にサイプ１０と呼ばれる幅が０．１ｍｍから２．０ｍｍ程度の細溝が存在するが、サイプ１０は、一般に、図３に示すように、サイプ形成用ブレード６を鋳ぐるんだタイヤ成形用金型７を用いてタイヤの成形を行うことにより形成される。サイプ形成用ブレード６を用いるのは、通常、アルミニウムで鋳造されるタイヤ成形用金型において、サイプ形成のための突起を鋳出しにより設けたのでは、強度が不充分となるからである。
【０００３】
サイプ１０は、タイヤのエッジ効果を高める観点より、図２に示すように、タイヤの接地部分における形状が波形等となるように形成されることが多い。従って、サイプ形成用ブレードには、目的とするサイプの形状に対応して波形等の形状が付与されるが、このようなサイプ形成用ブレードは、図４に示すように、ＳＫ材、ＳＫＤ材等の高強度鋼材から成る曲げ金型１の上型２と下型３の間に、鋼材等から成る加工用平板４を挟み、押圧することにより製造される。曲げ金型１の材質に高強度鋼材を用いるのは、鋼材等から成る加工用平板４に１ｍｍ程度のピッチの波形等を形成するには、冷間加工等の強加工を行うことが必要になるため、曲げ金型１には加工用平板４に勝る強度特性が要求されることによる。
【０００４】
このような高強度鋼材からサイプ形成用ブレードの製造に用いる曲げ金型を製造する方法としては、従来、ワイヤ放電加工法及びボールエンドミルによる電極加工と型放電加工を組み合わせた加工法（以下、ボールエンドミル加工法と記載する。）が用いられていた。
【０００５】
ワイヤ放電加工法とは、図５に示すように、直線状に張ったワイヤカット用電極線５１（以下、ワイヤと記載する。）に電流を流した状態で、ワイヤ５１を移動させて高強度鋼材５２を切断する方法であり、ワイヤの軌跡に応じた曲面の形成が可能であるとともに、曲げ金型の上型と下型を同時に製造することができるという利点を有する。
【０００６】
又、ボールエンドミル加工法とは、図６に示すように、導電性を有し、かつ加工が容易な銅合金、グラファイト等の材料から、ボールエンドミル５３を用いて、上型及び下型に相当する面形状を有する電極材５４をそれぞれ作製し（図６（ａ））、この電極材５４を電極として型放電加工を行うことにより、高強度鋼材５２に所望の面形状を形成する（図６（ｂ））方法である。尚、型放電加工とは、白灯油等の絶縁性の液体の中に電極材と被加工材を浸した上で、両者の間にアークを発生させ、その熱により被加工材を溶かすことにより加工する方法である。アークの到達する距離は限られているため、被加工材には、電極材の面形状に対応した加工がなされることになる。尚、高強度鋼材に直接ボールエンドミル加工を行わないのは、サイプの形状に対応する細かいデザインを形成するには、直径が１ｍｍ程度の小さなエンドミルを使わなければならないが、このようなエンドミルは、高強度鋼材に使用するのに充分な耐久性を備えていないことによる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイヤの接地部分におけるサイプの形状を波形等とするのに加え、近年、タイヤの水はけ量及びブロック剛性をより大きくするために、図７に示すように、タイヤ８を輪切りにした場合におけるサイプ１０の断面形状を波形にしたサイプが使用されており、このような特殊な形状を有するサイプ１０を形成するためのブレードを製造するための曲げ金型を従来の方法で製造した場合、下記のような問題があった。
【０００８】
上記のような形状を有するサイプを形成するためには、図８（ａ）に示すように、Ｘ軸方向における断面形状とＹ軸方向における断面形状が共に波形であるサイプ形成用ブレード１５を用いる必要があり、このようなブレード１５を製造するためには、図８（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型１６が必要になる。
【０００９】
しかし、ワイヤ放電加工法では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれか一方における断面形状を波形とすることしかできないため、上記の曲げ金型を製造することは理論的に不可能である。
【００１０】
尚、ワイヤをＸ軸方向に移動させて、Ｘ軸方向における断面形状が波形の輪郭を有する曲げ金型を作製した後、さらにワイヤをＹ軸方向に移動させて、Ｙ軸方向における断面形状にも波形の輪郭を付与することも可能であるが、この場合は、図９に示すように、成形面において、Ｘ軸方向の波形の凸部とＹ軸方向の波形の凸部とが重なる部分に生じる凸部分１７の頂点１８から４方向に、角を持った尾根状部分１９が生じ、加工用平板を押圧する際に、加工用平板に切れが発生するという問題があった。
【００１１】
一方、ボールエンドミル加工法で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型を製造しようとすると、製造効率が悪い上に、多大なコストがかかるという問題があった。即ち、ボールエンドミル加工法では、上型と下型を別個に製造する必要があり、形状データの作製も困難だからである。さらに、電極材の加工には多大な時間を要し、加工後の電極材に生じたカッタマークを除去する作業も必要となる。さらに、同一形状を有するブレードを大量に生産したい場合において、生産効率を上げるためには、複数の曲げ金型を用いる必要があるが、ボールエンドミル加工法では、各曲げ金型を製造する度に同じ工程を繰り返さなければならないため、曲げ金型製造に要する手間とコストが莫大なものになるという問題もあった。
【００１２】
又、近年においては、図１０に示すように、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部２０を備えたサイプ形成用ブレード２１も用いられており、かかるブレード２１を製造するための曲げ金型を従来の方法で製造しようとする場合にも、上記のような問題が生じていた。
【００１３】
尚、ブレードの製造法には、曲げ金型を用いる方法以外に、ロストワックス法等の鋳造による方法、焼結法があるが、これらの方法では、厚さが１ｍｍ以下のブレードを製造するのは困難であるという問題があった。又、ロストワックス法では消失模型を作製するための型、焼結法では、焼結前に素材に形状を付与するための型の製造が必要であるが、これらの型の製造においては、曲げ金型の製造の場合と同様の問題が存在していた。
【００１４】
本発明はかかる事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する等特殊な形状を有し、かつ加工時において加工用平板に切れが生じることのないブレード製造用曲げ金型を、従来よりも簡易かつ低コストで製造する方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明によれば、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、Ｘ軸方向波形形状を有する第１原型より、弾性素材を用いて反転型を作製し、上記反転型はＸ軸方向波形形状を有し、Ｙ軸方向波形形状を有する第２原型の成形面に、上記反転型を、上記反転型の成形面の裏側に設けた平面を該第２原型の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させることにより上記原型を製造する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００１６】
又、本発明によれば、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、上記原型の製造工程が、Ｘ軸方向波形形状を有する上型用第１原型及び下型用第１原型よりそれぞれ上型用捨型及び下型用捨型を作製する工程、上型用捨型及び下型用捨型よりそれぞれ、弾性素材を用いて、Ｘ軸方向波形形状を有する上型用反転型及び下型用反転型を作製する工程、Ｙ軸方向波形形状を有する上型用第２原型及び下型用第２原型の成形面に、それぞれ上記上型用反転型及び下型用反転型を、上記反転型の成形面の裏側に設けた平面を上記第２原型の成形面の起伏に沿って張り付けることにより密着させる工程を有し、上記上型用第１原型及び下型用第１原型は加工用平板の厚みに相当するクリアランスを有し、上記上型用第２原型及び下型用第２原型は上記クリアランスを有さず、上型用原型及び下型用原型よりそれぞれ上型用第二捨型及び下型用第二捨型を作製し、上記上型用第二捨型及び下型用第二捨型よりそれぞれ上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型を作製し、上記上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型よりそれぞれ上型用鋳型及び下型用鋳型を作製する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００１７】
又、本発明によれば、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法であって、Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型を用いて、加工用平板を、Ｘ軸方向における断面形状が波形であり、かつＹ軸方向における断面形状が直線状となるように加工して予備加工済み板を得、さらに、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する上記曲げ金型を用いて、上記予備加工済み板に、Ｙ軸方向における断面形状が波形になるように加工を施すサイプ形成用ブレードの製造方法が提供される。
【００１８】
又、本発明によれば、サイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、上記サイプ形成用ブレードの一方の面に相当する成形面を備えた母原型の上記成形面に、弾性体シートを、上記成形面の起伏に沿って張り付けることにより上記原型を製造する曲げ金型の製造方法が提供される。上記の曲げ金型の製造方法において、上記サイプ形成用ブレードは一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部を備えたものであってもよい。
【００１９】
又、本発明によれば、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部を備えたサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、外周部を固定した弾性体シートを、その一面側又は両面側より突出部形成用部材にて押しつけたまま固定することにより、上記弾性体シートに突出部を形成し、次いで、上記弾性体シートの両側に弾性素材を導入して固化させ、次いで上記弾性体シートを除去することにより上記原型を製造する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００２０】
さらに、本発明によれば、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、上記原型の製造工程が、上記サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状に相当する波形の成形線を有する掻き型を、上記サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状に相当する波形の成形線を有し、かつ平行に配置された２本のガイドレール上でスライドさせることにより、上記２本のガイドレールの間に配置した上記原型用原料に、上記サイプ形成用ブレードの面形状に相当する面形状を付与する工程を有する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００２１】
上記の製造方法において、加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用掻き型と下型用掻き型、及び加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用ガイドレール及び下型用ガイドレールを用い、上記上型用掻き型の成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状の一方の面側の波形の輪郭に一致し、上記上型用ガイドレールの成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状の上記一方の面側の波形の輪郭に一致し、上記下型用掻き型の成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状の他方の面側の波形の輪郭に一致し、上記下型用ガイドレールの成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状の該他方の面側の波形の輪郭に一致し、上記上型用掻き型を上記上型用ガイドレール上でスライドさせ、かつ上記下型用掻き型を上記下型用ガイドレール上でスライドさせて、上型用反転形原型用原料及び下型用反転形原型用原料に、それぞれサイプ形成用ブレードの上記一方の面及び上記他方の面の面形状に相当する面形状を付与することにより上型用反転形原型及び下型用反転形原型を製造してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明においては、Ｘ軸方向における断面形状とＹ軸方向における断面形状が共に波形（以下、２軸方向波形形状と記載する。）であるサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型（以下、２軸方向波形曲げ金型と記載する。）を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造するが、原型は以下のように製造される。
【００２３】
まず、Ｘ軸方向における断面形状が成形部分において波形の輪郭を有し、かつＹ軸方向における断面形状が成形部分において直線の輪郭を有する（以下、Ｘ軸方向波形形状と記載する。）第１原型（図１（ａ））２２より、弾性素材を用いて反転型２３を作製する。上記反転型２３はＸ軸方向波形形状を有する（図１（ｂ））。次ぎに、Ｘ軸方向における断面形状が成形部分において直線の輪郭を有し、かつＹ軸方向における断面形状が成形部分において波形の輪郭を有する（以下、Ｙ軸方向波形形状と記載する。）第２原型２４の成形面に、上記反転型２３を、上記反転型２３の成形面２５の裏側に設けた平面２６を上記第２原型２４の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させる（図１（ｃ））。
【００２４】
ここで、「波形」とは、凸部と凹部とが交互に現れる形状をいい、凸部及び凹部の形状に特に制限はなく、凸部及び凹部は曲線から構成されていても、直線から構成されて角を有していてもよい。又、第１原型及び第２原型は、例えば石膏、アルミニウム合金等の加工しやすい材料にて、手加工、ワイヤ放電加工等にて製造することができる。又、反転型を作製するための弾性素材には、例えば、ゴム、ワックス、ウレタン等が好適に用いられる。反転型の第２原型への張り付けには、例えば瞬間接着剤、真空吸着等が好適に用いられる。反転型の厚みは、最も薄い部分が０．１〜５ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍ未満の場合は、後述の歪みを緩和する効果が不充分となることがあり、５ｍｍを超える場合は、反転型の第２原型への追従性が悪くなり、原型のデザイン精度が損なわれることがある。
【００２５】
第１原型２２のＹ方向長さが、第２原型２４のＹ方向長さよりも長い場合は、反転型２３を第２原型２４へ張り付けた際に、図１１に示すように、反転型２３が第２原型２４からはみ出すことになるが、そのような場合は、はみ出し部分２６を切除してもよく（図１１（ａ））、又ははみ出し部分２６に第２原型を継ぎ足してもよい（図１１（ｂ））。尚、反転型２３の第２原型２４への張り付けにおいては、第１原型２２を押さえつけ型として用いれば、精度よく行うことができる。
【００２６】
この方法で製造した原型は、ワイヤ放電加工法の場合とは異なり、角を持った尾根状部分を有さないため、この原型に基づいて製造した曲げ金型を用いてブレードを製造しても切れを発生することがない。又、２軸方向波形曲げ金型を用いて加工用平板を加工する場合には、平板に局所的に歪みが作用し、切れ、くびれが発生することが多いのであるが、本発明では、弾性素材から成る反転型を第２原型の成形面の起伏に沿って張り付ける際に、上記の歪みが作用する部位において、反転型が自発的に歪みを緩和するように変形するため、切れ、くびれの発生をより少なくすることができる。尚、従来のワイヤ放電加工法やボールエンドミル加工法では、予め歪みを緩和するような変形を考慮した加工用データを作製することは非常に困難である。
【００２７】
又、本発明の曲げ金型製造方法では、上型及び下型のいずれか一方のみに対する原型を製造すれば、この原型に基づいて鋳型、曲げ金型を作製する過程で反転型を作製することにより、上型及び下型の双方を製造することができる。又、一旦、原型を製造してしまえば、その原型に基づいて鋳型の作製及び鋳造を繰り返すことにより複数の曲げ金型を簡単に製造でき、同一形状のブレードを大量に製造するような場合にも、容易にかつ低コストで対応できる。さらに、ボールエンドミル加工法のように複雑な形状データを作製したり、電極材に生じたカッタマークを除去する等の作業も不要であり、曲げ金型を効率的かつ低コストで製造することができる。
【００２８】
曲げ金型は、上記のように製造された原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造されるが、鋳造法としては、ロストワックス法、ショウプロセス法が好適に用いられる。ショウプロセス法の場合、鋳型の作製及び鋳造は、例えば次のように行われる。
まず、原型２７よりゴム型２８を反転し（図１２（ａ））、さらにそのゴム型２８よりゴム型２９を反転する（図１２（ｂ））ことにより、上型及び下型用のゴム型２８、２９を作製する。次ぎに上型及び下型用のゴム型２８、２９のそれぞれから上型及び下型用のセラミック製鋳型１２を作製し（図１２（ｃ））、その鋳型に金属溶湯を流し込んで上型及び下型用の曲げ金型を鋳造する。
【００２９】
一方、ロストワックス法を採用する場合は、上記のゴム型に代えて、原型より上型及び下型用の消失模型を作製することになる。消失模型の材料には、ワックス、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等が好適に用いられる。
【００３０】
鋳造に用いる金属には、鋳造性によい高強度鋼材で、鋳造時の収縮が少ないものが好適に用いられる。鋳造時の収縮が少ないものを用いるのは、上型と下型に不整合が生じるのを防ぐためである。具体的には、ＳＫ１〜ＳＫ５材、ＳＫＤ６１材等の工具鋼材、ＢｅＡ２５、ＢｅＡ２７５Ｃ等のベリリウム銅材等が好適に用いられる。
【００３１】
鋳造時の変形等により、上型と下型に不整合が生じた場合には、例えば、上型と下型を対にして型放電加工を行うことにより、不整合を修正することができる。又、ベリリウム銅材を用いて鋳造を行った場合の不整合の修正には、溶体化熱処理を実施した後、上型と下型の型合わせを行い、次いで加圧状態で時効硬化熱処理を行う方法が好適に用いられる。この方法は、ベリリウム銅材の時効誘起変形特性を利用しており、切削除去を行うことなく不整合の修正ができるという利点がある。
【００３２】
２軸方向波形曲げ金型の上型と下型の間に加工用平板を挟んで押圧することによりサイプ形成用ブレードを成形する場合、製造するブレードの形状によっては、ブレードの波形の斜面部分が薄く延ばされて破れたり、成形品の存在により上型と下型の密着が不充分となり、ブレードの端部に反りが生じる場合がある。これは、上型３１と下型３２の成形面の形状がぴったりと合わさるようにすると、図１３に示すように、曲げ金型１の成形面の起伏により、曲げ加工時における上型２と下型３の間の距離が部位によって不均一となることによる。従って、上記の不都合を防止するためには、曲げ加工時における上型と下型の間の距離をできるだけ均一にするように、上型及び下型の面形状に修正を加えること、即ち上型と下型に加工用平板の板厚に相当するクリアランスを設けることが必要となる。
【００３３】
このようなクリアランスを設けた曲げ金型は、以下の方法にて製造することができる。
まず、加工用平板の厚みに相当するクリアランス３２を備えた上型用第１原型３０と下型用第１原型３１を用意する（図１４（ａ））。これは、例えば第１原型材料を、加工用平板の厚みと等しい直径を有するワイヤを用いて放電加工することにより製造できる。上記第１原型３０、３１は、Ｘ軸方向波形形状を有する。
【００３４】
次ぎに、上型用第１原型３０及び下型用第１原型３１よりそれぞれ上型用捨型３３及び下型用捨型３４を作製する（図１４（ｂ））。尚、図中、点線部分は、クリアランスに相当する部分である。捨型は、例えば石膏、エポキシ樹脂等の材料にて作製する。
【００３５】
次ぎに、上型用捨型３３及び下型用捨型３４よりそれぞれ、ゴム等の弾性素材を用いて、上型用反転型３５及び下型用反転型３６を作製する（図１４（ｃ））。反転型３５、３６はＸ軸方向波形形状を有する。この反転型３５、３６には、加工用平板の厚みに相当するクリアランスが設定されていることになる。
【００３６】
次ぎに、クリアランスを有さない上型用第２原型３７及び下型用第２原型３８の成形面に、それぞれ上記上型用反転型３５及び下型用反転型３６を、上記反転型３５、３６の成形面の裏側に設けた平面を上型用第２原型３７下型用第２原型３８の成形面の起伏に沿って張り付けることにより密着させ、クリアランスを備えた上型用原型３９及び下型用原型４０とする（図１４（ｄ））。第２原型はＹ軸方向波形形状を有する。
【００３７】
次ぎに、上型用原型３９及び下型用原型４０よりそれぞれ上型用第二捨型及び下型用第二捨型を、石膏、エポキシ樹脂等の材料にて作製し、この上型用第二捨型及び下型用第二捨型よりそれぞれ上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型を、ゴム等により作製し、さらに上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型よりそれぞれ上型用鋳型及び下型用鋳型を作製すれば、クリアランスを備えた曲げ金型を製造することができる。鋳造法としては、ショウプロセス法又はロストワックス法が好適に用いられる。
【００３８】
尚、曲げ金型にクリアランスを設ける方法としては、他に、クリアランスを設けずに製造した曲げ金型の上型と下型を対にして型放電加工を行い、放電ギャップを利用して上型及び下型の面形状に修正を加える方法、上型と下型を腐蝕液に適宜な時間浸して成形面を腐蝕除去するケミカルエッチング法等がある。
【００３９】
又、本発明では、以下に示す方法により原型を製造することによっても、２軸方向波形曲げ金型を製造することができる。
即ち、原型用原料にサイプ形成用ブレードの面形状に相当する面形状を付与するにあたり、図１５に示すように、２本のガイドレール４１の間に原型用原料（図示せず。）を配置した上で、サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状に相当する成形線４２を有する掻き型４３を、サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状に相当する成形線４４を有し、かつ平行に配置された２本のガイドレール４１上でスライドさせるのである。尚、原型用原料には、例えば、石膏、ワックス等を用いることができる。掻き型４３は例えば、ゲージ鋼板、ステンレス鋼等の材料を用いて作製することができ、掻き型４３の厚さは０．２〜２ｍｍであることが好ましい。０．２ｍｍ未満の場合は強度が不充分となり、２ｍｍを超える場合は、掻き型４３をガイドレール４１の成形線４４に沿って正確にスライドさせることが困難になるからである。原型に基づいて鋳型を作製し曲げ金型を鋳造する工程については、Ｘ軸方向波形形状を有する一次原型とＹ軸方向波形形状を有する二次原型を用いる前述の方法と同様である。
【００４０】
この方法には、一次原型と二次原型を用いる前述の方法と同様の利点に加え、加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用掻き型と下型用掻き型、及び加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用ガイドレール及び下型用ガイドレールを用いて、上型用反転形原型と下型用反転形原型を別個に製造することにより、曲げ金型に容易にクリアランスを設けることができるという利点がある。
【００４１】
即ち、図１６に示すように、上型用掻き型４３ａの成形線４２ａを、サイプ形成用ブレード１５のＸ軸方向における断面形状の一方の面側の輪郭４５ａと一致させ、下型用掻き型４３ｂの成形線４２ｂを、サイプ形成用ブレード１５のＸ軸方向における断面形状の他方の面側の輪郭４５ｂに一致させ、上型用ガイドレール４１ａの成形線４４ａを、サイプ形成用ブレード１５のＹ軸方向における断面形状の上記一方の面側の輪郭４６ｂと一致させ、下型用ガイドレール４１ｂの成形線４４ｂを、サイプ形成用ブレード１５のＹ軸方向における断面形状の他方の面側の輪郭４６ａに一致させた上で、上型用掻き型４３ａを上型用ガイドレール４１ｂ上でスライドさせ、かつ下型用掻き型４３ｂを下型用ガイドレール４１ａ上でスライドさせるのである。このような方法により、上型用反転形原型用原料及び下型用反転形原型用原料に、それぞれサイプ形成用ブレード１５の上記一方の面及び上記他方の面の面形状に相当する面形状を付与すれば、反転形原型よりゴム型、鋳型等を経て製造した曲げ金型に加工用平板の板厚に相当するクリアランスを設定することができる。
【００４２】
この方法においては、上型及び下型双方の反転形原型を製造するため、曲げ金型の鋳造は、反転形原型のそれぞれより目的の曲げ金型と同形状を有するゴム型又は消失模型を作製し、このゴム型又は消失模型から鋳型を作製することにより行われる。鋳造法には、ショウプロセス法又はロストワックス法を好適に用いることができる。
【００４３】
２軸方向波形形状を有するブレードを製造する場合、ブレードの形状によっては、加工用平板に最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行うと、ブレードに切れやしわが発生したり、あるいはブレードの辺縁部が突出して「耳」を形成する場合がある。
【００４４】
このような不都合は、図１７に示すように、まず、Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型４７を用いて、加工用平板を、Ｘ軸方向における断面形状が波形であり、かつＹ軸方向における断面形状が直線状となるように加工して予備加工済み板４８を得、その後に、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する２軸方向波形曲げ金型１６を用いて、上記予備加工済み板４８に、Ｙ軸方向における断面形状が波形になるように加工を施すこと、即ち、２段階に加工を行うことにより防止することができる。尚、上記の予備曲げ金型４７は、２軸方向波形曲げ金型を製造する過程で、第１原型又は反転型から製造することが可能である。
【００４５】
以上、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型について説明したが、前述の方法は、ブレードのＸ軸方向断面形状及びＹ軸方向断面形状が、それぞれ切断線の位置にかかわらず同一である場合にのみ適用できるのであり、切断線の位置により断面形状が変わるようなブレード、例えば、図１０に示すように、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部２０を備えたブレード２１を製造するための曲げ金型は、上述の方法によっては製造することが困難である。
【００４６】
このようなブレードは、以下に示す方法により製造することができる。
まず、サイプ形成用ブレードの一方の面に相当する成形面を備えた母原型６０（図１８（ａ））を製造し、その成形面の起伏に沿って弾性体シート６１を張り付ける（図１８（ｂ）及び（ｃ））ことにより原型６２を製造する。この原型に基づいて鋳型を作製し、その鋳型から曲げ金型を鋳造する工程は前述の方法と同様である。
【００４７】
上記の方法を用いることにより、従来のボールエンドミル加工法を用いる場合に比べ、簡易かつ低コストで曲げ金型を製造することができる。同様の形状の曲げ金型をボールエンドミル加工法で製造するためには、困難なデータ作製等を行わなければならないからである。又、同様の形状の曲げ金型をボールエンドミル加工法で製造した場合には、曲げ金型を用いて加工用平板を加工する際に、平板に歪みが作用し、切れ、くびれが発生することが多いのであるが、上記の方法では、弾性体シートを母原型の成形面の起伏に沿って張り付ける際に、上記の歪みが作用する部位において、弾性体シートが自発的に歪みを緩和するように変形するため、切れ、くびれの発生をより少なくすることができる。従来のボールエンドミル加工法では、予め歪みを緩和するような変形を考慮した加工を行うことは非常に困難である。
【００４８】
上記の方法において、弾性体シートの材料には、例えば、ゴム、ワックス、ウレタン等が好適に用いられる。又、弾性体シートの厚さは０．５〜５ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍ未満の場合は、歪みの緩和が充分に行われない場合があり、５ｍｍを超える場合は、成形面のデザイン精度が損なわれるからである。母原型は、例えば石膏、アルミニウム合金等、加工の容易な材料を用いて、手加工、機械加工等で作製することができる。
【００４９】
さらに、図１０に示すように、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部２０を備えたブレード２１を製造するための曲げ金型に限定すれば、例えば、以下の方法によっても製造することができる。
【００５０】
まず、外周部を固定した弾性体シート６１を、その一面側又は両面側より突出部形成用部材６３にて押しつけたまま固定することにより、上記弾性体シート６１に突出部６４を形成する（図１９（ａ））。次いで、上記弾性体シート６１の両側に弾性素材６５を導入して固化させる（図１９（ｂ））。次いで弾性体シート６１を除去することにより原型６２を得る（図１９（ｃ））。この原型に基づいて鋳型を作製し、その鋳型から曲げ金型を鋳造する工程については、前述の方法と同様である。
【００５１】
この方法は、母原型に弾性体シートを張り付ける図１８に示す方法と同様の利点を有する他、原型の製造時にクリアランスの設定ができるという利点をも有する。従って、弾性体シートの厚さは、加工用平板の厚さを考慮して決定することが好ましい。又、弾性体シートの材料には、例えば、例えば、ゴム、ワックス、ウレタン等が好適に用いられる。原型を構成する弾性素材には、例えばシリコーンゴム等を用いることができる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
（実施例１、２） ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための２軸方向波形曲げ金型を、Ｘ軸方向波形形状を有する第１原型及びＹ軸方向波形形状を有する第２原型を用いて製造した。
【００５４】
第１原型及び第２原型の材質はアルミニウム合金５０５０（ＳｉＯ、３重量％、Ｆｅ、０．４重量％、Ｃｕ、０．１重量％、Ｍｎ、０．１重量％、Ｍｇ、５．０重量％、Ａｌ、残量）とし、又、第１原型及び第２原型の寸法は、それぞれ図２０及び図２１に示す通りとした。第１原型及び第２原型は、アルミニウム合金５０５０から成るブロックをワイヤ放電加工法にて切断することにより製造した。
【００５５】
まず、第１原型２２よりシリコーンゴム（東芝シリコーンＴＳＥ３５０）を用いてＸ軸方向波形形状を有する反転型２３を作製した（図１（ａ））。反転型２６の成形面２５の裏側は平面２６とし、反転型２３の最小肉厚部分の厚さは１．０ｍｍとした。
【００５６】
次ぎに、第２原型２４の成形面に、上記反転型２３を、反転型２３の成形面２５の裏側に設けた平面２６を上記第２原型２３の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させることにより、原型２７を得た（図１（ｃ））。接着には、シアノアクリレート系の接着剤を用いた。
【００５７】
原型２７よりゴム型２８を反転し（図１２（ａ））、さらにそのゴム型２８よりゴム型２９を反転する（図１２（ｂ））ことにより、上型及び下型用のゴム型２８、２９を作製した。ゴム型の材料には、シリコーンゴム（東芝シリコーンＴＳＥ３５０）を用いた。
【００５８】
次ぎに上型及び下型用のゴム型２８、２９のそれぞれから、エチルシリケート系バインダー硬化により上型及び下型用のセラミック製鋳型１２を作製した（図１２（ｃ））。
【００５９】
上記の鋳型より、ベリリウム銅合金ＢｅＡ２７５Ｃ（Ｂｅ、２．５重量％、Ｃｕ、０．８重量％、Ｓｉ、０．１重量％、Ｃｕ、残量）を用いて鋳造を行った。この鋳物に外周加工及び熱処理を施して曲げ金型とした。
熱処理は、溶体化処理を８００℃で３時間保持することにより行い、その後、水冷した。又、時効処理を３６０℃で３時間保持することにより行い、その後、空冷した。曲げ金型の熱処理後の硬度はＨＲＣ４３であった。
【００６０】
上記の金型を用いて２００枚の加工用平板に曲げ加工を施し、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造した。加工用平板には厚さ０．３ｔのＳＵＳ３０４製平板を用いた。２００枚の加工用平板のうち、１００枚については最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行った（実施例１）。残りの１００枚については、まず、Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型を用いて加工した後に２軸方向波形曲げ金型を用いて加工をする２段階加工を行った（実施例２）。尚、予備曲げ金型は、第１原型より別途製造したものを用いた。
【００６１】
得られたサイプ形成用ブレードについて、しわ、切れ及び耳の発生を目視にて調べた。結果を表１に示す。
【００６２】
（比較例１） ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための２軸方向波形曲げ金型を、ワイヤ放電加工にて製造した。製造する曲げ金型の寸法は、実施例１と同様とした。
ワイヤは黄銅製で直径０．２５ｍｍのものを用いた。まず、ワイヤをＸ軸方向に移動させて、ベリリウム銅合金ＢｅＡ２７５Ｃのブロックより、Ｘ軸方向波形形状を形成した。次ぎに、ワイヤをＹ軸方向に移動させて、２軸方向波形形状を形成した。得られた曲げ金型には、図９に示すように、成形面に生じる凸部分１７の頂点１８から４方向に、角を持った尾根状部分１９が形成された。
【００６３】
上記の金型を用いて１００枚の加工用平板に曲げ加工を施し、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造した。加工用平板には厚さ０．３ｔのＳＵＳ３０４製平板を用いた。加工用平板には、最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行った。得られたサイプ形成用ブレードについて、しわ、切れ及び耳の発生を目視にて調べた。結果を表１に示す。
【００６４】
（比較例２） ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための２軸方向波形曲げ金型を、ボールエンドミル加工にて製造した。製造する曲げ金型の材質及び寸法は、実施例１と同様とした。得られた曲げ金型を用いて１００枚の加工用平板に曲げ加工を施し、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造した。加工用平板には厚さ０．３ｔのＳＵＳ３０４製平板を用いた。加工用平板には、最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行った。得られたサイプ形成用ブレードについて、しわ、切れ及び耳の発生を目視にて調べた。結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
【００６６】
実施例１で製造した曲げ金型を用い、２段階加工にて製造したサイプ形成用ブレードには、しわ、切れ及び耳の発生は観察されなかった。又、実施例１で製造した曲げ金型を用いて、最初から２軸方向波形形状に加工したサイプ形成用ブレードには、しわ、切れの発生は観察されなかったものの、若干数のブレードに耳の発生が観察された。
【００６７】
一方、比較例１及び比較例２で製造した曲げ金型を用いて製造したサイプ形成用ブレードには、しわ、切れ及び耳の発生が頻発した。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の曲げ金型の製造方法を用いることにより、２軸方向波形形状等の特殊な形状を有するサイプ形成ブレードを、従来の方法よりも簡易かつ低コストで製造することができる。又、本発明の方法で曲げ金型を製造することにより、加工時において加工用平板に切れやくびれが発生するのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）本発明の曲げ金型の製造方法の一例における原型の製造工程を示す工程図である。
【図２】タイヤに設けられる溝の種類を示す模式図である。
【図３】タイヤ成形用金型の一例を示す斜視図である。
【図４】曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法を示す模式図である。
【図５】ワイヤ放電加工法の一例を示す斜視図である。
【図６】（ａ）ボールエンドミル加工法及び（ｂ）型放電加工法を示す斜視図である。
【図７】２軸方向に波形形状を有するサイプの一例を示す模式図である。
【図８】（ａ）２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードの一例及び（ｂ）２軸方向波形曲げ金型の一例を示す斜視図である。
【図９】曲げ金型の成形面に生じる、角を持った尾根状部分の一例を示す斜視図である。
【図１０】一方の面から他方の面に突出する凸部を備えたサイプ形成用ブレードの一例を示す斜視図である。
【図１１】反転型の第２原型への張り付けの態様の（ａ）一例及び（ｂ）他の例を示す模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）本発明の曲げ金型の製造方法の一例における鋳型作製工程を示す工程図である。
【図１３】曲げ加工時における、曲げ金型の上型と下型の成形面の距離を示す模式図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）本発明の曲げ金型の製造方法の他の例における原型の製造工程を示す工程図である。
【図１５】本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す斜視図である。
【図１６】本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す説明図である。
【図１７】本発明のサイプ形成用ブレードの一例を示す斜視図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す工程図及び（ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す工程図である。
【図２０】第１原型の一例を示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。
【図２１】第２原型の一例を示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
１…曲げ金型、２…上型、３…下型、４…加工用平板、５…、６…サイプ形成用ブレード、７…タイヤ成形用金型、８…、９…太溝、１０…サイプ、１１…太溝、１２…セラミック製鋳型、１５…２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレード、１６…２軸方向波形曲げ金型、１７…凸部分、１８…頂点、１９…尾根状部分、２０…凸部、２１…一方の面から他方の面に突出する凸部を備えたサイプ形成用ブレード、２２…第１原型、２３…反転型、２４…第２原型、２５…成形面、２６…平面、２７…原型、２８、２９…ゴム型、３０…上型用第１原型、３１…下型用第１原型、３２…クリアランス、３３…上型用捨型、３４…下型用捨型、３５…上型用反転型、３６…下型用反転型、３７…上型用第２原型、３８…下型用第２原型、３９…上型用原型、４０…下型用原型、４１…ガイドレール、４２…成形線、４３…掻き型、４４…成形線、４５、４６…ブレードの輪郭、４７…予備曲げ金型、４８…予備加工済み板、５１…ワイヤカット用電極線（ワイヤ）、５２…高強度鋼材、５３…ボールエンドミル、５４…電極材、６０…母原型、６１…弾性体シート、６２…原型、６３…突出部形成用部材、６４…突出部、６５…弾性素材、６６…固定部材、６７…枠。
【発明の属する技術分野】
本発明はタイヤ成形用金型に用いるサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型の製造方法及び曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤには、図２に示すように、リブ、ラブ等の太溝９、１１の他にサイプ１０と呼ばれる幅が０．１ｍｍから２．０ｍｍ程度の細溝が存在するが、サイプ１０は、一般に、図３に示すように、サイプ形成用ブレード６を鋳ぐるんだタイヤ成形用金型７を用いてタイヤの成形を行うことにより形成される。サイプ形成用ブレード６を用いるのは、通常、アルミニウムで鋳造されるタイヤ成形用金型において、サイプ形成のための突起を鋳出しにより設けたのでは、強度が不充分となるからである。
【０００３】
サイプ１０は、タイヤのエッジ効果を高める観点より、図２に示すように、タイヤの接地部分における形状が波形等となるように形成されることが多い。従って、サイプ形成用ブレードには、目的とするサイプの形状に対応して波形等の形状が付与されるが、このようなサイプ形成用ブレードは、図４に示すように、ＳＫ材、ＳＫＤ材等の高強度鋼材から成る曲げ金型１の上型２と下型３の間に、鋼材等から成る加工用平板４を挟み、押圧することにより製造される。曲げ金型１の材質に高強度鋼材を用いるのは、鋼材等から成る加工用平板４に１ｍｍ程度のピッチの波形等を形成するには、冷間加工等の強加工を行うことが必要になるため、曲げ金型１には加工用平板４に勝る強度特性が要求されることによる。
【０００４】
このような高強度鋼材からサイプ形成用ブレードの製造に用いる曲げ金型を製造する方法としては、従来、ワイヤ放電加工法及びボールエンドミルによる電極加工と型放電加工を組み合わせた加工法（以下、ボールエンドミル加工法と記載する。）が用いられていた。
【０００５】
ワイヤ放電加工法とは、図５に示すように、直線状に張ったワイヤカット用電極線５１（以下、ワイヤと記載する。）に電流を流した状態で、ワイヤ５１を移動させて高強度鋼材５２を切断する方法であり、ワイヤの軌跡に応じた曲面の形成が可能であるとともに、曲げ金型の上型と下型を同時に製造することができるという利点を有する。
【０００６】
又、ボールエンドミル加工法とは、図６に示すように、導電性を有し、かつ加工が容易な銅合金、グラファイト等の材料から、ボールエンドミル５３を用いて、上型及び下型に相当する面形状を有する電極材５４をそれぞれ作製し（図６（ａ））、この電極材５４を電極として型放電加工を行うことにより、高強度鋼材５２に所望の面形状を形成する（図６（ｂ））方法である。尚、型放電加工とは、白灯油等の絶縁性の液体の中に電極材と被加工材を浸した上で、両者の間にアークを発生させ、その熱により被加工材を溶かすことにより加工する方法である。アークの到達する距離は限られているため、被加工材には、電極材の面形状に対応した加工がなされることになる。尚、高強度鋼材に直接ボールエンドミル加工を行わないのは、サイプの形状に対応する細かいデザインを形成するには、直径が１ｍｍ程度の小さなエンドミルを使わなければならないが、このようなエンドミルは、高強度鋼材に使用するのに充分な耐久性を備えていないことによる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、タイヤの接地部分におけるサイプの形状を波形等とするのに加え、近年、タイヤの水はけ量及びブロック剛性をより大きくするために、図７に示すように、タイヤ８を輪切りにした場合におけるサイプ１０の断面形状を波形にしたサイプが使用されており、このような特殊な形状を有するサイプ１０を形成するためのブレードを製造するための曲げ金型を従来の方法で製造した場合、下記のような問題があった。
【０００８】
上記のような形状を有するサイプを形成するためには、図８（ａ）に示すように、Ｘ軸方向における断面形状とＹ軸方向における断面形状が共に波形であるサイプ形成用ブレード１５を用いる必要があり、このようなブレード１５を製造するためには、図８（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型１６が必要になる。
【０００９】
しかし、ワイヤ放電加工法では、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のいずれか一方における断面形状を波形とすることしかできないため、上記の曲げ金型を製造することは理論的に不可能である。
【００１０】
尚、ワイヤをＸ軸方向に移動させて、Ｘ軸方向における断面形状が波形の輪郭を有する曲げ金型を作製した後、さらにワイヤをＹ軸方向に移動させて、Ｙ軸方向における断面形状にも波形の輪郭を付与することも可能であるが、この場合は、図９に示すように、成形面において、Ｘ軸方向の波形の凸部とＹ軸方向の波形の凸部とが重なる部分に生じる凸部分１７の頂点１８から４方向に、角を持った尾根状部分１９が生じ、加工用平板を押圧する際に、加工用平板に切れが発生するという問題があった。
【００１１】
一方、ボールエンドミル加工法で、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型を製造しようとすると、製造効率が悪い上に、多大なコストがかかるという問題があった。即ち、ボールエンドミル加工法では、上型と下型を別個に製造する必要があり、形状データの作製も困難だからである。さらに、電極材の加工には多大な時間を要し、加工後の電極材に生じたカッタマークを除去する作業も必要となる。さらに、同一形状を有するブレードを大量に生産したい場合において、生産効率を上げるためには、複数の曲げ金型を用いる必要があるが、ボールエンドミル加工法では、各曲げ金型を製造する度に同じ工程を繰り返さなければならないため、曲げ金型製造に要する手間とコストが莫大なものになるという問題もあった。
【００１２】
又、近年においては、図１０に示すように、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部２０を備えたサイプ形成用ブレード２１も用いられており、かかるブレード２１を製造するための曲げ金型を従来の方法で製造しようとする場合にも、上記のような問題が生じていた。
【００１３】
尚、ブレードの製造法には、曲げ金型を用いる方法以外に、ロストワックス法等の鋳造による方法、焼結法があるが、これらの方法では、厚さが１ｍｍ以下のブレードを製造するのは困難であるという問題があった。又、ロストワックス法では消失模型を作製するための型、焼結法では、焼結前に素材に形状を付与するための型の製造が必要であるが、これらの型の製造においては、曲げ金型の製造の場合と同様の問題が存在していた。
【００１４】
本発明はかかる事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する等特殊な形状を有し、かつ加工時において加工用平板に切れが生じることのないブレード製造用曲げ金型を、従来よりも簡易かつ低コストで製造する方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明によれば、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、Ｘ軸方向波形形状を有する第１原型より、弾性素材を用いて反転型を作製し、上記反転型はＸ軸方向波形形状を有し、Ｙ軸方向波形形状を有する第２原型の成形面に、上記反転型を、上記反転型の成形面の裏側に設けた平面を該第２原型の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させることにより上記原型を製造する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００１６】
又、本発明によれば、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、上記原型の製造工程が、Ｘ軸方向波形形状を有する上型用第１原型及び下型用第１原型よりそれぞれ上型用捨型及び下型用捨型を作製する工程、上型用捨型及び下型用捨型よりそれぞれ、弾性素材を用いて、Ｘ軸方向波形形状を有する上型用反転型及び下型用反転型を作製する工程、Ｙ軸方向波形形状を有する上型用第２原型及び下型用第２原型の成形面に、それぞれ上記上型用反転型及び下型用反転型を、上記反転型の成形面の裏側に設けた平面を上記第２原型の成形面の起伏に沿って張り付けることにより密着させる工程を有し、上記上型用第１原型及び下型用第１原型は加工用平板の厚みに相当するクリアランスを有し、上記上型用第２原型及び下型用第２原型は上記クリアランスを有さず、上型用原型及び下型用原型よりそれぞれ上型用第二捨型及び下型用第二捨型を作製し、上記上型用第二捨型及び下型用第二捨型よりそれぞれ上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型を作製し、上記上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型よりそれぞれ上型用鋳型及び下型用鋳型を作製する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００１７】
又、本発明によれば、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法であって、Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型を用いて、加工用平板を、Ｘ軸方向における断面形状が波形であり、かつＹ軸方向における断面形状が直線状となるように加工して予備加工済み板を得、さらに、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する上記曲げ金型を用いて、上記予備加工済み板に、Ｙ軸方向における断面形状が波形になるように加工を施すサイプ形成用ブレードの製造方法が提供される。
【００１８】
又、本発明によれば、サイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、上記サイプ形成用ブレードの一方の面に相当する成形面を備えた母原型の上記成形面に、弾性体シートを、上記成形面の起伏に沿って張り付けることにより上記原型を製造する曲げ金型の製造方法が提供される。上記の曲げ金型の製造方法において、上記サイプ形成用ブレードは一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部を備えたものであってもよい。
【００１９】
又、本発明によれば、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部を備えたサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、外周部を固定した弾性体シートを、その一面側又は両面側より突出部形成用部材にて押しつけたまま固定することにより、上記弾性体シートに突出部を形成し、次いで、上記弾性体シートの両側に弾性素材を導入して固化させ、次いで上記弾性体シートを除去することにより上記原型を製造する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００２０】
さらに、本発明によれば、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、上記原型の製造工程が、上記サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状に相当する波形の成形線を有する掻き型を、上記サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状に相当する波形の成形線を有し、かつ平行に配置された２本のガイドレール上でスライドさせることにより、上記２本のガイドレールの間に配置した上記原型用原料に、上記サイプ形成用ブレードの面形状に相当する面形状を付与する工程を有する曲げ金型の製造方法が提供される。
【００２１】
上記の製造方法において、加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用掻き型と下型用掻き型、及び加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用ガイドレール及び下型用ガイドレールを用い、上記上型用掻き型の成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状の一方の面側の波形の輪郭に一致し、上記上型用ガイドレールの成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状の上記一方の面側の波形の輪郭に一致し、上記下型用掻き型の成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状の他方の面側の波形の輪郭に一致し、上記下型用ガイドレールの成形線は、上記サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状の該他方の面側の波形の輪郭に一致し、上記上型用掻き型を上記上型用ガイドレール上でスライドさせ、かつ上記下型用掻き型を上記下型用ガイドレール上でスライドさせて、上型用反転形原型用原料及び下型用反転形原型用原料に、それぞれサイプ形成用ブレードの上記一方の面及び上記他方の面の面形状に相当する面形状を付与することにより上型用反転形原型及び下型用反転形原型を製造してもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明においては、Ｘ軸方向における断面形状とＹ軸方向における断面形状が共に波形（以下、２軸方向波形形状と記載する。）であるサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型（以下、２軸方向波形曲げ金型と記載する。）を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造するが、原型は以下のように製造される。
【００２３】
まず、Ｘ軸方向における断面形状が成形部分において波形の輪郭を有し、かつＹ軸方向における断面形状が成形部分において直線の輪郭を有する（以下、Ｘ軸方向波形形状と記載する。）第１原型（図１（ａ））２２より、弾性素材を用いて反転型２３を作製する。上記反転型２３はＸ軸方向波形形状を有する（図１（ｂ））。次ぎに、Ｘ軸方向における断面形状が成形部分において直線の輪郭を有し、かつＹ軸方向における断面形状が成形部分において波形の輪郭を有する（以下、Ｙ軸方向波形形状と記載する。）第２原型２４の成形面に、上記反転型２３を、上記反転型２３の成形面２５の裏側に設けた平面２６を上記第２原型２４の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させる（図１（ｃ））。
【００２４】
ここで、「波形」とは、凸部と凹部とが交互に現れる形状をいい、凸部及び凹部の形状に特に制限はなく、凸部及び凹部は曲線から構成されていても、直線から構成されて角を有していてもよい。又、第１原型及び第２原型は、例えば石膏、アルミニウム合金等の加工しやすい材料にて、手加工、ワイヤ放電加工等にて製造することができる。又、反転型を作製するための弾性素材には、例えば、ゴム、ワックス、ウレタン等が好適に用いられる。反転型の第２原型への張り付けには、例えば瞬間接着剤、真空吸着等が好適に用いられる。反転型の厚みは、最も薄い部分が０．１〜５ｍｍであることが好ましい。０．１ｍｍ未満の場合は、後述の歪みを緩和する効果が不充分となることがあり、５ｍｍを超える場合は、反転型の第２原型への追従性が悪くなり、原型のデザイン精度が損なわれることがある。
【００２５】
第１原型２２のＹ方向長さが、第２原型２４のＹ方向長さよりも長い場合は、反転型２３を第２原型２４へ張り付けた際に、図１１に示すように、反転型２３が第２原型２４からはみ出すことになるが、そのような場合は、はみ出し部分２６を切除してもよく（図１１（ａ））、又ははみ出し部分２６に第２原型を継ぎ足してもよい（図１１（ｂ））。尚、反転型２３の第２原型２４への張り付けにおいては、第１原型２２を押さえつけ型として用いれば、精度よく行うことができる。
【００２６】
この方法で製造した原型は、ワイヤ放電加工法の場合とは異なり、角を持った尾根状部分を有さないため、この原型に基づいて製造した曲げ金型を用いてブレードを製造しても切れを発生することがない。又、２軸方向波形曲げ金型を用いて加工用平板を加工する場合には、平板に局所的に歪みが作用し、切れ、くびれが発生することが多いのであるが、本発明では、弾性素材から成る反転型を第２原型の成形面の起伏に沿って張り付ける際に、上記の歪みが作用する部位において、反転型が自発的に歪みを緩和するように変形するため、切れ、くびれの発生をより少なくすることができる。尚、従来のワイヤ放電加工法やボールエンドミル加工法では、予め歪みを緩和するような変形を考慮した加工用データを作製することは非常に困難である。
【００２７】
又、本発明の曲げ金型製造方法では、上型及び下型のいずれか一方のみに対する原型を製造すれば、この原型に基づいて鋳型、曲げ金型を作製する過程で反転型を作製することにより、上型及び下型の双方を製造することができる。又、一旦、原型を製造してしまえば、その原型に基づいて鋳型の作製及び鋳造を繰り返すことにより複数の曲げ金型を簡単に製造でき、同一形状のブレードを大量に製造するような場合にも、容易にかつ低コストで対応できる。さらに、ボールエンドミル加工法のように複雑な形状データを作製したり、電極材に生じたカッタマークを除去する等の作業も不要であり、曲げ金型を効率的かつ低コストで製造することができる。
【００２８】
曲げ金型は、上記のように製造された原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造されるが、鋳造法としては、ロストワックス法、ショウプロセス法が好適に用いられる。ショウプロセス法の場合、鋳型の作製及び鋳造は、例えば次のように行われる。
まず、原型２７よりゴム型２８を反転し（図１２（ａ））、さらにそのゴム型２８よりゴム型２９を反転する（図１２（ｂ））ことにより、上型及び下型用のゴム型２８、２９を作製する。次ぎに上型及び下型用のゴム型２８、２９のそれぞれから上型及び下型用のセラミック製鋳型１２を作製し（図１２（ｃ））、その鋳型に金属溶湯を流し込んで上型及び下型用の曲げ金型を鋳造する。
【００２９】
一方、ロストワックス法を採用する場合は、上記のゴム型に代えて、原型より上型及び下型用の消失模型を作製することになる。消失模型の材料には、ワックス、エポキシ樹脂、ユリア樹脂等が好適に用いられる。
【００３０】
鋳造に用いる金属には、鋳造性によい高強度鋼材で、鋳造時の収縮が少ないものが好適に用いられる。鋳造時の収縮が少ないものを用いるのは、上型と下型に不整合が生じるのを防ぐためである。具体的には、ＳＫ１〜ＳＫ５材、ＳＫＤ６１材等の工具鋼材、ＢｅＡ２５、ＢｅＡ２７５Ｃ等のベリリウム銅材等が好適に用いられる。
【００３１】
鋳造時の変形等により、上型と下型に不整合が生じた場合には、例えば、上型と下型を対にして型放電加工を行うことにより、不整合を修正することができる。又、ベリリウム銅材を用いて鋳造を行った場合の不整合の修正には、溶体化熱処理を実施した後、上型と下型の型合わせを行い、次いで加圧状態で時効硬化熱処理を行う方法が好適に用いられる。この方法は、ベリリウム銅材の時効誘起変形特性を利用しており、切削除去を行うことなく不整合の修正ができるという利点がある。
【００３２】
２軸方向波形曲げ金型の上型と下型の間に加工用平板を挟んで押圧することによりサイプ形成用ブレードを成形する場合、製造するブレードの形状によっては、ブレードの波形の斜面部分が薄く延ばされて破れたり、成形品の存在により上型と下型の密着が不充分となり、ブレードの端部に反りが生じる場合がある。これは、上型３１と下型３２の成形面の形状がぴったりと合わさるようにすると、図１３に示すように、曲げ金型１の成形面の起伏により、曲げ加工時における上型２と下型３の間の距離が部位によって不均一となることによる。従って、上記の不都合を防止するためには、曲げ加工時における上型と下型の間の距離をできるだけ均一にするように、上型及び下型の面形状に修正を加えること、即ち上型と下型に加工用平板の板厚に相当するクリアランスを設けることが必要となる。
【００３３】
このようなクリアランスを設けた曲げ金型は、以下の方法にて製造することができる。
まず、加工用平板の厚みに相当するクリアランス３２を備えた上型用第１原型３０と下型用第１原型３１を用意する（図１４（ａ））。これは、例えば第１原型材料を、加工用平板の厚みと等しい直径を有するワイヤを用いて放電加工することにより製造できる。上記第１原型３０、３１は、Ｘ軸方向波形形状を有する。
【００３４】
次ぎに、上型用第１原型３０及び下型用第１原型３１よりそれぞれ上型用捨型３３及び下型用捨型３４を作製する（図１４（ｂ））。尚、図中、点線部分は、クリアランスに相当する部分である。捨型は、例えば石膏、エポキシ樹脂等の材料にて作製する。
【００３５】
次ぎに、上型用捨型３３及び下型用捨型３４よりそれぞれ、ゴム等の弾性素材を用いて、上型用反転型３５及び下型用反転型３６を作製する（図１４（ｃ））。反転型３５、３６はＸ軸方向波形形状を有する。この反転型３５、３６には、加工用平板の厚みに相当するクリアランスが設定されていることになる。
【００３６】
次ぎに、クリアランスを有さない上型用第２原型３７及び下型用第２原型３８の成形面に、それぞれ上記上型用反転型３５及び下型用反転型３６を、上記反転型３５、３６の成形面の裏側に設けた平面を上型用第２原型３７下型用第２原型３８の成形面の起伏に沿って張り付けることにより密着させ、クリアランスを備えた上型用原型３９及び下型用原型４０とする（図１４（ｄ））。第２原型はＹ軸方向波形形状を有する。
【００３７】
次ぎに、上型用原型３９及び下型用原型４０よりそれぞれ上型用第二捨型及び下型用第二捨型を、石膏、エポキシ樹脂等の材料にて作製し、この上型用第二捨型及び下型用第二捨型よりそれぞれ上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型を、ゴム等により作製し、さらに上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型よりそれぞれ上型用鋳型及び下型用鋳型を作製すれば、クリアランスを備えた曲げ金型を製造することができる。鋳造法としては、ショウプロセス法又はロストワックス法が好適に用いられる。
【００３８】
尚、曲げ金型にクリアランスを設ける方法としては、他に、クリアランスを設けずに製造した曲げ金型の上型と下型を対にして型放電加工を行い、放電ギャップを利用して上型及び下型の面形状に修正を加える方法、上型と下型を腐蝕液に適宜な時間浸して成形面を腐蝕除去するケミカルエッチング法等がある。
【００３９】
又、本発明では、以下に示す方法により原型を製造することによっても、２軸方向波形曲げ金型を製造することができる。
即ち、原型用原料にサイプ形成用ブレードの面形状に相当する面形状を付与するにあたり、図１５に示すように、２本のガイドレール４１の間に原型用原料（図示せず。）を配置した上で、サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状に相当する成形線４２を有する掻き型４３を、サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状に相当する成形線４４を有し、かつ平行に配置された２本のガイドレール４１上でスライドさせるのである。尚、原型用原料には、例えば、石膏、ワックス等を用いることができる。掻き型４３は例えば、ゲージ鋼板、ステンレス鋼等の材料を用いて作製することができ、掻き型４３の厚さは０．２〜２ｍｍであることが好ましい。０．２ｍｍ未満の場合は強度が不充分となり、２ｍｍを超える場合は、掻き型４３をガイドレール４１の成形線４４に沿って正確にスライドさせることが困難になるからである。原型に基づいて鋳型を作製し曲げ金型を鋳造する工程については、Ｘ軸方向波形形状を有する一次原型とＹ軸方向波形形状を有する二次原型を用いる前述の方法と同様である。
【００４０】
この方法には、一次原型と二次原型を用いる前述の方法と同様の利点に加え、加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用掻き型と下型用掻き型、及び加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用ガイドレール及び下型用ガイドレールを用いて、上型用反転形原型と下型用反転形原型を別個に製造することにより、曲げ金型に容易にクリアランスを設けることができるという利点がある。
【００４１】
即ち、図１６に示すように、上型用掻き型４３ａの成形線４２ａを、サイプ形成用ブレード１５のＸ軸方向における断面形状の一方の面側の輪郭４５ａと一致させ、下型用掻き型４３ｂの成形線４２ｂを、サイプ形成用ブレード１５のＸ軸方向における断面形状の他方の面側の輪郭４５ｂに一致させ、上型用ガイドレール４１ａの成形線４４ａを、サイプ形成用ブレード１５のＹ軸方向における断面形状の上記一方の面側の輪郭４６ｂと一致させ、下型用ガイドレール４１ｂの成形線４４ｂを、サイプ形成用ブレード１５のＹ軸方向における断面形状の他方の面側の輪郭４６ａに一致させた上で、上型用掻き型４３ａを上型用ガイドレール４１ｂ上でスライドさせ、かつ下型用掻き型４３ｂを下型用ガイドレール４１ａ上でスライドさせるのである。このような方法により、上型用反転形原型用原料及び下型用反転形原型用原料に、それぞれサイプ形成用ブレード１５の上記一方の面及び上記他方の面の面形状に相当する面形状を付与すれば、反転形原型よりゴム型、鋳型等を経て製造した曲げ金型に加工用平板の板厚に相当するクリアランスを設定することができる。
【００４２】
この方法においては、上型及び下型双方の反転形原型を製造するため、曲げ金型の鋳造は、反転形原型のそれぞれより目的の曲げ金型と同形状を有するゴム型又は消失模型を作製し、このゴム型又は消失模型から鋳型を作製することにより行われる。鋳造法には、ショウプロセス法又はロストワックス法を好適に用いることができる。
【００４３】
２軸方向波形形状を有するブレードを製造する場合、ブレードの形状によっては、加工用平板に最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行うと、ブレードに切れやしわが発生したり、あるいはブレードの辺縁部が突出して「耳」を形成する場合がある。
【００４４】
このような不都合は、図１７に示すように、まず、Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型４７を用いて、加工用平板を、Ｘ軸方向における断面形状が波形であり、かつＹ軸方向における断面形状が直線状となるように加工して予備加工済み板４８を得、その後に、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する２軸方向波形曲げ金型１６を用いて、上記予備加工済み板４８に、Ｙ軸方向における断面形状が波形になるように加工を施すこと、即ち、２段階に加工を行うことにより防止することができる。尚、上記の予備曲げ金型４７は、２軸方向波形曲げ金型を製造する過程で、第１原型又は反転型から製造することが可能である。
【００４５】
以上、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型について説明したが、前述の方法は、ブレードのＸ軸方向断面形状及びＹ軸方向断面形状が、それぞれ切断線の位置にかかわらず同一である場合にのみ適用できるのであり、切断線の位置により断面形状が変わるようなブレード、例えば、図１０に示すように、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部２０を備えたブレード２１を製造するための曲げ金型は、上述の方法によっては製造することが困難である。
【００４６】
このようなブレードは、以下に示す方法により製造することができる。
まず、サイプ形成用ブレードの一方の面に相当する成形面を備えた母原型６０（図１８（ａ））を製造し、その成形面の起伏に沿って弾性体シート６１を張り付ける（図１８（ｂ）及び（ｃ））ことにより原型６２を製造する。この原型に基づいて鋳型を作製し、その鋳型から曲げ金型を鋳造する工程は前述の方法と同様である。
【００４７】
上記の方法を用いることにより、従来のボールエンドミル加工法を用いる場合に比べ、簡易かつ低コストで曲げ金型を製造することができる。同様の形状の曲げ金型をボールエンドミル加工法で製造するためには、困難なデータ作製等を行わなければならないからである。又、同様の形状の曲げ金型をボールエンドミル加工法で製造した場合には、曲げ金型を用いて加工用平板を加工する際に、平板に歪みが作用し、切れ、くびれが発生することが多いのであるが、上記の方法では、弾性体シートを母原型の成形面の起伏に沿って張り付ける際に、上記の歪みが作用する部位において、弾性体シートが自発的に歪みを緩和するように変形するため、切れ、くびれの発生をより少なくすることができる。従来のボールエンドミル加工法では、予め歪みを緩和するような変形を考慮した加工を行うことは非常に困難である。
【００４８】
上記の方法において、弾性体シートの材料には、例えば、ゴム、ワックス、ウレタン等が好適に用いられる。又、弾性体シートの厚さは０．５〜５ｍｍであることが好ましい。０．５ｍｍ未満の場合は、歪みの緩和が充分に行われない場合があり、５ｍｍを超える場合は、成形面のデザイン精度が損なわれるからである。母原型は、例えば石膏、アルミニウム合金等、加工の容易な材料を用いて、手加工、機械加工等で作製することができる。
【００４９】
さらに、図１０に示すように、一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部２０を備えたブレード２１を製造するための曲げ金型に限定すれば、例えば、以下の方法によっても製造することができる。
【００５０】
まず、外周部を固定した弾性体シート６１を、その一面側又は両面側より突出部形成用部材６３にて押しつけたまま固定することにより、上記弾性体シート６１に突出部６４を形成する（図１９（ａ））。次いで、上記弾性体シート６１の両側に弾性素材６５を導入して固化させる（図１９（ｂ））。次いで弾性体シート６１を除去することにより原型６２を得る（図１９（ｃ））。この原型に基づいて鋳型を作製し、その鋳型から曲げ金型を鋳造する工程については、前述の方法と同様である。
【００５１】
この方法は、母原型に弾性体シートを張り付ける図１８に示す方法と同様の利点を有する他、原型の製造時にクリアランスの設定ができるという利点をも有する。従って、弾性体シートの厚さは、加工用平板の厚さを考慮して決定することが好ましい。又、弾性体シートの材料には、例えば、例えば、ゴム、ワックス、ウレタン等が好適に用いられる。原型を構成する弾性素材には、例えばシリコーンゴム等を用いることができる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５３】
（実施例１、２） ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための２軸方向波形曲げ金型を、Ｘ軸方向波形形状を有する第１原型及びＹ軸方向波形形状を有する第２原型を用いて製造した。
【００５４】
第１原型及び第２原型の材質はアルミニウム合金５０５０（ＳｉＯ、３重量％、Ｆｅ、０．４重量％、Ｃｕ、０．１重量％、Ｍｎ、０．１重量％、Ｍｇ、５．０重量％、Ａｌ、残量）とし、又、第１原型及び第２原型の寸法は、それぞれ図２０及び図２１に示す通りとした。第１原型及び第２原型は、アルミニウム合金５０５０から成るブロックをワイヤ放電加工法にて切断することにより製造した。
【００５５】
まず、第１原型２２よりシリコーンゴム（東芝シリコーンＴＳＥ３５０）を用いてＸ軸方向波形形状を有する反転型２３を作製した（図１（ａ））。反転型２６の成形面２５の裏側は平面２６とし、反転型２３の最小肉厚部分の厚さは１．０ｍｍとした。
【００５６】
次ぎに、第２原型２４の成形面に、上記反転型２３を、反転型２３の成形面２５の裏側に設けた平面２６を上記第２原型２３の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させることにより、原型２７を得た（図１（ｃ））。接着には、シアノアクリレート系の接着剤を用いた。
【００５７】
原型２７よりゴム型２８を反転し（図１２（ａ））、さらにそのゴム型２８よりゴム型２９を反転する（図１２（ｂ））ことにより、上型及び下型用のゴム型２８、２９を作製した。ゴム型の材料には、シリコーンゴム（東芝シリコーンＴＳＥ３５０）を用いた。
【００５８】
次ぎに上型及び下型用のゴム型２８、２９のそれぞれから、エチルシリケート系バインダー硬化により上型及び下型用のセラミック製鋳型１２を作製した（図１２（ｃ））。
【００５９】
上記の鋳型より、ベリリウム銅合金ＢｅＡ２７５Ｃ（Ｂｅ、２．５重量％、Ｃｕ、０．８重量％、Ｓｉ、０．１重量％、Ｃｕ、残量）を用いて鋳造を行った。この鋳物に外周加工及び熱処理を施して曲げ金型とした。
熱処理は、溶体化処理を８００℃で３時間保持することにより行い、その後、水冷した。又、時効処理を３６０℃で３時間保持することにより行い、その後、空冷した。曲げ金型の熱処理後の硬度はＨＲＣ４３であった。
【００６０】
上記の金型を用いて２００枚の加工用平板に曲げ加工を施し、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造した。加工用平板には厚さ０．３ｔのＳＵＳ３０４製平板を用いた。２００枚の加工用平板のうち、１００枚については最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行った（実施例１）。残りの１００枚については、まず、Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型を用いて加工した後に２軸方向波形曲げ金型を用いて加工をする２段階加工を行った（実施例２）。尚、予備曲げ金型は、第１原型より別途製造したものを用いた。
【００６１】
得られたサイプ形成用ブレードについて、しわ、切れ及び耳の発生を目視にて調べた。結果を表１に示す。
【００６２】
（比較例１） ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための２軸方向波形曲げ金型を、ワイヤ放電加工にて製造した。製造する曲げ金型の寸法は、実施例１と同様とした。
ワイヤは黄銅製で直径０．２５ｍｍのものを用いた。まず、ワイヤをＸ軸方向に移動させて、ベリリウム銅合金ＢｅＡ２７５Ｃのブロックより、Ｘ軸方向波形形状を形成した。次ぎに、ワイヤをＹ軸方向に移動させて、２軸方向波形形状を形成した。得られた曲げ金型には、図９に示すように、成形面に生じる凸部分１７の頂点１８から４方向に、角を持った尾根状部分１９が形成された。
【００６３】
上記の金型を用いて１００枚の加工用平板に曲げ加工を施し、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造した。加工用平板には厚さ０．３ｔのＳＵＳ３０４製平板を用いた。加工用平板には、最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行った。得られたサイプ形成用ブレードについて、しわ、切れ及び耳の発生を目視にて調べた。結果を表１に示す。
【００６４】
（比較例２） ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための２軸方向波形曲げ金型を、ボールエンドミル加工にて製造した。製造する曲げ金型の材質及び寸法は、実施例１と同様とした。得られた曲げ金型を用いて１００枚の加工用平板に曲げ加工を施し、２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造した。加工用平板には厚さ０．３ｔのＳＵＳ３０４製平板を用いた。加工用平板には、最初から２軸方向波形曲げ金型を用いて加工を行った。得られたサイプ形成用ブレードについて、しわ、切れ及び耳の発生を目視にて調べた。結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
実施例１で製造した曲げ金型を用い、２段階加工にて製造したサイプ形成用ブレードには、しわ、切れ及び耳の発生は観察されなかった。又、実施例１で製造した曲げ金型を用いて、最初から２軸方向波形形状に加工したサイプ形成用ブレードには、しわ、切れの発生は観察されなかったものの、若干数のブレードに耳の発生が観察された。
【００６７】
一方、比較例１及び比較例２で製造した曲げ金型を用いて製造したサイプ形成用ブレードには、しわ、切れ及び耳の発生が頻発した。
【００６８】
【発明の効果】
本発明の曲げ金型の製造方法を用いることにより、２軸方向波形形状等の特殊な形状を有するサイプ形成ブレードを、従来の方法よりも簡易かつ低コストで製造することができる。又、本発明の方法で曲げ金型を製造することにより、加工時において加工用平板に切れやくびれが発生するのを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｃ）本発明の曲げ金型の製造方法の一例における原型の製造工程を示す工程図である。
【図２】タイヤに設けられる溝の種類を示す模式図である。
【図３】タイヤ成形用金型の一例を示す斜視図である。
【図４】曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法を示す模式図である。
【図５】ワイヤ放電加工法の一例を示す斜視図である。
【図６】（ａ）ボールエンドミル加工法及び（ｂ）型放電加工法を示す斜視図である。
【図７】２軸方向に波形形状を有するサイプの一例を示す模式図である。
【図８】（ａ）２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードの一例及び（ｂ）２軸方向波形曲げ金型の一例を示す斜視図である。
【図９】曲げ金型の成形面に生じる、角を持った尾根状部分の一例を示す斜視図である。
【図１０】一方の面から他方の面に突出する凸部を備えたサイプ形成用ブレードの一例を示す斜視図である。
【図１１】反転型の第２原型への張り付けの態様の（ａ）一例及び（ｂ）他の例を示す模式図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）本発明の曲げ金型の製造方法の一例における鋳型作製工程を示す工程図である。
【図１３】曲げ加工時における、曲げ金型の上型と下型の成形面の距離を示す模式図である。
【図１４】（ａ）〜（ｄ）本発明の曲げ金型の製造方法の他の例における原型の製造工程を示す工程図である。
【図１５】本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す斜視図である。
【図１６】本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す説明図である。
【図１７】本発明のサイプ形成用ブレードの一例を示す斜視図である。
【図１８】（ａ）、（ｂ）本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す工程図及び（ｃ）（ｂ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【図１９】（ａ）〜（ｃ）本発明の曲げ金型の製造方法のさらに他の例における原型の製造方法を示す工程図である。
【図２０】第１原型の一例を示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。
【図２１】第２原型の一例を示す（ａ）平面図及び（ｂ）側面図である。
【符号の説明】
１…曲げ金型、２…上型、３…下型、４…加工用平板、５…、６…サイプ形成用ブレード、７…タイヤ成形用金型、８…、９…太溝、１０…サイプ、１１…太溝、１２…セラミック製鋳型、１５…２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレード、１６…２軸方向波形曲げ金型、１７…凸部分、１８…頂点、１９…尾根状部分、２０…凸部、２１…一方の面から他方の面に突出する凸部を備えたサイプ形成用ブレード、２２…第１原型、２３…反転型、２４…第２原型、２５…成形面、２６…平面、２７…原型、２８、２９…ゴム型、３０…上型用第１原型、３１…下型用第１原型、３２…クリアランス、３３…上型用捨型、３４…下型用捨型、３５…上型用反転型、３６…下型用反転型、３７…上型用第２原型、３８…下型用第２原型、３９…上型用原型、４０…下型用原型、４１…ガイドレール、４２…成形線、４３…掻き型、４４…成形線、４５、４６…ブレードの輪郭、４７…予備曲げ金型、４８…予備加工済み板、５１…ワイヤカット用電極線（ワイヤ）、５２…高強度鋼材、５３…ボールエンドミル、５４…電極材、６０…母原型、６１…弾性体シート、６２…原型、６３…突出部形成用部材、６４…突出部、６５…弾性素材、６６…固定部材、６７…枠。
Claims (8)
- ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、
Ｘ軸方向波形形状を有する第１原型より、弾性素材を用いて反転型を作製し、
該反転型はＸ軸方向波形形状を有し、
Ｙ軸方向波形形状を有する第２原型の成形面に、該反転型を、該反転型の成形面の裏側に設けた平面を該第２原型の成形面の起伏に沿って張り付け、密着させることにより該原型を製造することを特徴とする曲げ金型の製造方法。 - ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、
Ｘ軸方向波形形状を有する上型用第１原型及び下型用第１原型よりそれぞれ上型用捨型及び下型用捨型を作製する工程、
該上型用捨型及び下型用捨型よりそれぞれ、弾性素材を用いて、Ｘ軸方向波形形状を有する上型用反転型及び下型用反転型を作製する工程、
Ｙ軸方向波形形状を有する上型用第２原型及び下型用第２原型の成形面に、それぞれ該上型用反転型及び下型用反転型を、該反転型の成形面の裏側に設けた平面を該第２原型の成形面の起伏に沿って張り付けることにより密着させる工程により該原型を製造し、
該上型用第１原型及び下型用第１原型は加工用平板の厚みに相当するクリアランスを有し、該上型用第２原型及び下型用第２原型は該クリアランスを有さず、
上型用原型及び下型用原型よりそれぞれ上型用第二捨型及び下型用第二捨型を作製し、該上型用第二捨型及び下型用第二捨型よりそれぞれ上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型を作製し、該上型用鋳型成形型及び下型用鋳型成形型よりそれぞれ上型用鋳型及び下型用鋳型を作製することを特徴とする曲げ金型の製造方法。 - Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する曲げ金型を用いたサイプ形成用ブレードの製造方法であって、
Ｘ軸方向波形形状を有する予備曲げ金型を用いて、加工用平板を、Ｘ軸方向における断面形状が波形であり、かつＹ軸方向における断面形状が直線状となるように加工して予備加工済み板を得、
さらに、Ｘ軸方向における断面形状及びＹ軸方向における断面形状が共に成形部分において波形の輪郭を有する該曲げ金型を用いて、該予備加工済み板に、Ｙ軸方向における断面形状が波形になるように加工を施すことを特徴とするサイプ形成用ブレードの製造方法。 - サイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、
該サイプ形成用ブレードの一方の面に相当する成形面を備えた母原型の該成形面に、弾性体シートを、該成形面の起伏に沿って張り付けることにより該原型を製造することを特徴とする曲げ金型の製造方法。 - 該サイプ形成用ブレードが一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部を備えた請求項４に記載の曲げ金型の製造方法。
- 一方の面から他方の面に突出する１又は２以上の凸部を備えたサイプ形成用ブレードを製造するための曲げ金型を、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、
外周部を固定した弾性体シートを、その一面側又は両面側より突出部形成用部材にて押しつけたまま固定することにより、該弾性体シートに突出部を形成し、
次いで、該弾性体シートの両側に弾性素材を導入して固化させ、
次いで該弾性体シートを除去することにより該原型を製造することを特徴とする曲げ金型の製造方法。 - ２軸方向波形形状を有するサイプ形成用ブレードを、原型に基づいて作製した鋳型から鋳造することにより製造する方法であって、
該原型の製造工程が、
該サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状に相当する波形の成形線を有する掻き型を、該サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状に相当する波形の成形線を有し、かつ平行に配置された２本のガイドレール上でスライドさせることにより、該２本のガイドレールの間に配置した該原型用原料に、該サイプ形成用ブレードの面形状に相当する面形状を付与する工程を有することを特徴とする曲げ金型の製造方法。 - 加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用掻き型と下型用掻き型、
及び加工用平板の厚みに相当するクリアランスを備えた上型用ガイドレール及び下型用ガイドレールを用い、
該上型用掻き型の成形線は、該サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状の一方の面側の波形の輪郭に一致し、
該上型用ガイドレールの成形線は、該サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状の該一方の面側の波形の輪郭に一致し、
該下型用掻き型の成形線は、該サイプ形成用ブレードのＸ軸方向における断面形状の他方の面側の波形の輪郭に一致し、
該下型用ガイドレールの成形線は、該サイプ形成用ブレードのＹ軸方向における断面形状の該他方の面側の波形の輪郭に一致し、
該上型用掻き型を該上型用ガイドレール上でスライドさせ、かつ該下型用掻き型を該下型用ガイドレール上でスライドさせて、上型用反転形原型用原料及び下型用反転形原型用原料に、それぞれ該サイプ形成用ブレードの該一方の面及び該他方の面の面形状に相当する面形状を付与することにより上型用反転形原型及び下型用反転形原型を製造する請求項７に記載の曲げ金型の製造方法。
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