JP3667695B2 - タイヤ成形用金型の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ成形用金型の製造方法に関する。さらに詳しくは、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する方法において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）に非基本形状を加えた（基本形状の一部を非基本形状に変形した）形状をその表面形状として有するタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ成形用金型の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ成形用金型は、タイヤのデザイン（表面形状）がシャープなコーナー部やブレードと称する薄肉の突起物を数多く有する複雑な形状であることに対応して、複雑な形状の形成に適した鋳造によって製造される場合が多い。
【０００３】
このような鋳造によって製造されるタイヤ成形用金型は、通常、部分金型に分割され、タイヤ成形時にこれらの部分金型を全体的に組み合わせて全体金型として用いられている。このような金型の分割方法としては、円周に沿って、中心軸方向に切断して７〜１１個程度の部分金型に分割する方法（上下一体型）、及び中心軸に垂直な方向（タイヤの径方向）に切断して、２個の部分金型に分割する方法（上下分割型）があるが、製造条件等に応じて適宜選択することができる。
【０００４】
また、このような部分金型は、タイヤ走行時のデザインの共振等による騒音発生を防止するために、部分金型を円周方向に数十分割した大きさの基本形状（ピッチデザイン）をＳ、Ｍ、Ｌ等の複数種類の幅寸法に拡大、縮小した形状の原型（マスターモデル）を作製し、これらをランダムに組み合わせて３６０°のデザインを構成するが、製造コストを削減するために、デザインの必要最小限のみを原型（マスターモデル）として作成し、ゴム型反転を介して、必要個数の部分鋳型を作成し、これを組み立てることで１リング分の全体鋳型を形成し、これを用いて、タイヤ成形用金型を製造することがある。
【０００５】
例えば、図１６に示すように、上下分割型の方法を用いた場合、従来のタイヤ成形用金型の製造方法では、所望のタイヤ形状を円周方向に数分割した大きさの基本形状であるマスターモデル１０１を形成し（図１６（ａ））、マスターモデル１０１の反転形状であるゴム型１０２を形成し（図１６（ｂ））、ゴム型１０２を用いて、その反転形状である基本部分鋳型１０３を必要個数形成し（図１６（ｃ））、各基本部分鋳型１０３を乾燥（焼成）させ、これを組み立てることができるように端面を切断する角度加工を行い（図１６（ｄ））、各基本部分鋳型１０３を組み立てることで１リング分の全体鋳型１０４を形成する（図１６（ｅ））。このようにして形成された全体鋳型１０４を、定盤１０８上に設置し、鋳枠１０５で囲い、全体鋳型１０４と鋳枠１０５との間隙に合金溶湯１０６を流し込み（図１６（ｆ））、合金溶湯１０６を硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型１０７を製造していた（図１６（ｇ）及び（ｈ））。
【０００６】
このように構成された製造方法において、マスターモデルの大きさの決定は、基本形状（ピッチデザイン）を基準にして決定されるのが通常である。すなわち、マスターモデルの製造工程数と、部分鋳型における反転の繰り返し及び組み立てに関する工程数のバランスで最も効率のよい大きさのマスターモデルを作製することになる。例えば、Ｓ、Ｍ及びＬの三種類のピッチバリエーションで、Ｓピッチ１６個、Ｍピッチ２３個及びＬピッチ１５個の計５４ピッチからなるタイヤ金型を製造するのに必要最低限のマスターモデルは、Ｓ、Ｍ及びＬピッチ各１個分ずつであるが、これだと各マスターモデルから反転作成したゴム型から、Ｓピッチで１６個、Ｍピッチで２３個、Ｌピッチで１５個の部分鋳型を反転しなければならず、また、部分鋳型を組み立てる工程においても、合計５４個もの部分鋳型を組み立てなければならないことから、鋳型工程における効率の悪化を招来してしまうことになる。逆に、マスターモデルを５４分割された部分鋳型全てについて作製するとなると、マスターモデルの作製工程の効率の悪化を招来してしまうことになる。
【０００７】
また、タイヤのデザインには、その一部に基本形状（ピッチデザイン）とは異なった形状（非基本形状）が要請される場合があり、この非基本形状は基本形状（ピッチデザイン）とは異なったパターンで配置される。この非基本形状は、例えば、スリップサインの位置を示す目印や、スリップサインそのもの、又は溝側面や、溝底面に設置する石噛み防止用のデザイン、タイヤの外観品質を向上させるために局部的に配置されるデザイン等のようなものであり、これらの配置も合わせて考慮してマスターモデルを作製しようとすると、マスターモデルは大型化せざるを得ず、場合によっては３６０°全周分のマスターモデルを作製しなければならないこととなる。
【０００８】
このため、従来、タイヤ成形用金型の作製コストを削減するために、基本形状（ピッチデザイン）と配置パターン等の異なる非基本形状は、鋳型の段階で手加工により形成されることが多かった。しかし、近年のタイヤ意匠の複雑化に伴って、手加工で対処することが困難になっているという問題があった。
【０００９】
また、タイヤには「サイプ」と呼ばれる、０．１〜０．７ｍｍ程度の細い溝を形成することが行われている。このような細い「サイプ」の形成を鋳造法等により行うと、鋳物における「サイプ」部分の強度が不十分なものとなることから、「ブレード」と呼ばれる薄い高強度材（通常、鋼材）を鋳物に鋳包みさせることが多い。
【００１０】
図１７に示すように、従来のタイヤ成形用金型の製造方法では、モデル用ブレード２０５をマスターモデル２０１に設置し、又は貼り付け（図１７（ａ））、マスターモデル２０１を反転してゴム型２０２を形成し（図１７（ｂ））、ゴム型２０２にサイプブレード２０９を設置し（図１７（ｃ））、ゴム型２０２を部分鋳型２０３に反転するとともに、サイプブレード２０９を部分鋳型２０３に移動し（図１７（ｄ））、部分鋳型２０３から鋳造により金型２０７を形成するとともに、サイプブレード２０９を金型２０７に移動する（図１７（ｅ））ことによって金型を製造している。この場合、部分鋳型２０３を形成する鋳型材としては、石膏、セラミックス及び金属等を挙げることができる。
【００１１】
しかし、このような鋳造製法によるタイヤ成形用金型の製造方法において、部分鋳型２０３の切断、接合面部に掛かって埋設されるサイプブレード２０９が存在する場合には、部分鋳型２０３の端面を切断する前にサイプブレード２０９を部分鋳型２０３から抜き取っておき、部分鋳型２０３を切断し、組み立てが終わった後に、手作業により埋設し直すという方法が採用されている。
【００１２】
しかしながら、このサイプブレード２０９の形状が、部分鋳型２０３への植え込み部で抜け勾配が逆の、所謂、アンダーカット形状となる場合には、この対応が困難であり、サイプブレード２０９の周辺の部分鋳型２０３の表面を、予め、えぐりとってアンダーカット形状がなくなるまで彫り込み、サイプブレード２０９を抜き取り、部分鋳型２０３の端面を切断し、組み立て、サイプブレード２０９の植え込みを行った後、部分鋳型２０３のえぐりとった箇所を鋳型材で充填し直した後、手作業で表面形状を復旧しなければならず、多大な作業工数を必要とするという問題があった。
【００１３】
また、部分鋳型の端面切断の工程において、部分鋳型の切断位置に基本形状の一部として微小な突起形状等が存在する場合、部分鋳型の切断時に、これらの突起形状等が欠損することがあり、部分鋳型を組み立てた後に、手作業でその部位の復旧作業を行わなければならないという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する方法において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）に非基本形状を加えた（基本形状の一部を非基本形状に変形した）形状をその表面形状として有するタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができ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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、以下のタイヤ成形用金型を提供するものである。
【００１６】
［１］ タイヤの表面形状の一部を構成する形状をその表面形状として有する複数の部分鋳型を形成し、複数の前記部分鋳型を前記タイヤの形状となるように組み合わせて全体鋳型を形成し、前記全体鋳型を鋳枠で囲い前記全体鋳型と前記鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって前記タイヤの反転型であるタイヤ成形用金型を製造する方法であって、前記部分鋳型を組み合わせて前記全体鋳型を形成するに際し、前記タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）をその表面形状として有する複数の基本部分鋳型を形成し、複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に凹部を形成し、前記基本形状とは異なった非基本形状を反転させた表面形状を有する反転部材を、前記基本部分鋳型の前記凹部に近接させて、前記基本部分鋳型の前記凹部と、前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間に間隙を形成し、前記間隙に未硬化の鋳型材を充填して硬化させ、前記基本部分鋳型の表面形状の少なくとも一部を、前記基本形状から前記非基本形状に変形させることによって前記非基本形状をその表面形状として有する非基本部分鋳型を形成し、前記基本形状をその表面形状として有する前記基本部分鋳型と、前記非基本形状をその表面形状として有する前記非基本部分鋳型とを組み合わせて、前記基本形状に前記非基本形状を加えた形状をその表面形状として有する前記全体鋳型を形成することを含むことを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。
【００１７】
［２］ 前記基本部分鋳型を自己硬化性の鋳型材から形成する前記［１］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００１８】
［３］ 複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に形成した前記凹部の底面から、前記基本部分鋳型の背面に貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔の前記基本部分鋳型の背面側の開口部から、前記貫通孔を経由して、前記基本部分鋳型の前記凹部と前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間隙に未硬化の前記鋳型材を充填する前記［１］又は［２］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００１９】
［４］ 未硬化の前記鋳型材に、それを軟化させるための溶媒を加えるとともに、前記溶媒を浸透させない材質からなる中空円筒体を、前記貫通孔の前記基本部分鋳型の背面側の開口部から着脱自在に挿入し、前記中空円筒体を経由して、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を前記間隙に充填する前記［３］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００２０】
［５］ 前記中空円筒体を経由して前記間隙に、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を充填した後、前記中空円筒体内を前記基本部分鋳型の背面側の端部側から加圧して、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を前記間隙に隙間なく充填する前記［４］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、タイヤの表面形状の一部を構成する形状をその表面形状として有する複数の部分鋳型を形成し、複数の前記部分鋳型を前記タイヤの形状となるように組み合わせて全体鋳型を形成し、前記全体鋳型を鋳枠で囲い前記全体鋳型と前記鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって前記タイヤの反転型であるタイヤ成形用金型を製造する方法であって、前記部分鋳型を組み合わせて前記全体鋳型を形成するに際し、前記タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）をその表面形状として有する複数の基本部分鋳型を形成し、複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に凹部を形成し、前記基本形状とは異なった非基本形状を反転させた表面形状を有する反転部材を、前記基本部分鋳型の前記凹部に近接させて、前記基本部分鋳型の前記凹部と、前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間に間隙を形成し、前記間隙に未硬化の鋳型材を充填して硬化させ、前記基本部分鋳型の表面形状の少なくとも一部を、前記基本形状から前記非基本形状に変形させることによって前記非基本形状をその表面形状として有する非基本部分鋳型を形成し、前記基本形状をその表面形状として有する前記基本部分鋳型と、前記非基本形状をその表面形状として有する前記非基本部分鋳型とを組み合わせて、前記基本形状に前記非基本形状を加えた形状をその表面形状として有する前記全体鋳型を形成することを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明のタイヤ成形用金型の製造方法によれば、例えば、図１（ａ）に示すように、その表面にタイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）を有する基本部分鋳型１を必要個数形成し、図１（ｂ）に示すような基本部分鋳型１のリブ（主溝）１０における所望部分（非基本形状形成部分）２０に、基本形状とは異なった非基本形状、例えば、図１（ｃ）に示すようなグルーブフェンス（突起）２を局所的に基本形状とは異なった規則性をもってその表面形状として有する非基本部分鋳型（図示せず）を、容易に形成することができる。
【００２４】
すなわち、まず、図示はしないが、その表面に基本形状を有するマスターモデルを形成し、マスターモデルの反転型であるゴム型を形成し、そのゴム型を用いて、マスターモデルと同一形状の基本部分鋳型１（図１（ａ）参照）を形成する。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように、基本部分鋳型１（図１（ａ）参照）のリブ１０（図１（ａ）参照）の側面形状、及び付与したい非基本形状のグルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）を反転させた表面形状を有する反転部材３を形成する。この反転部材３は、付与したい非基本形状よりも一回り大きく形成することが好ましい。また、反転部材３を形成する材料としては、例えば、樹脂、金属、ゴムを挙げることができる。中でも、アンダーカット形状を有する場合にはゴムが好ましい。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、基本部分鋳型の表面に、その表面形状を非基本形状に変形させる部分（図２（ｂ）においては基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０）に対向させて反転部材３を仮置きする。
【００２７】
次に、図２（ｃ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に反転部材３（図２（ｂ）参照）を配置する位置及びグルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）を形成する位置を決定し、ケガキ線８等によって目印を付ける。
【００２８】
次に、図２（ｄ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０にグルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）が十分な強度で形成されるように、グルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）を形成する基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０の基本形状を有する表面の少なくとも一部を掘削して凹部７を形成する。
【００２９】
次に、図２（ｅ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に反転部材３を再び配設する。この場合、これ以降の工程において、反転部材３が基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０からズレないように重り等を用いて固定してもよい。
【００３０】
次に、図２（ｆ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０と反転部材３との間隙に、スラリー（未硬化の鋳型材）４を注入する。この際、気泡等を巻き込まないように、例えば、筆等で注入されたスラリー（未硬化の鋳型材）４の表面をなぞるようにして脱泡させることが好ましい。
【００３１】
次に、図２（ｇ）に示すように、スラリー（未硬化の鋳型材）４が硬化した後、反転部材３を取り除く。
【００３２】
次に、図２（ｈ）硬化したスラリー４（図２（ｇ）参照）の余剰部分９が基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０からはみ出しているようであれば、余剰部分９をスクレイパー６等で除去し、その後、必要に応じてグルーブフェンス２及び基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０の形状を整える。
【００３３】
このように構成することによって、図２（ｉ）に示すような基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に非基本形状としてのグルーブフェンス２を容易に作製することができ、非基本形状としてのグルーブフェンス２をその表面形状として有する非基本部分鋳型（図示せず）を容易に作製することができる。この後、図示はしないが、基本部分鋳型と非基本部分鋳型とを組み合わせて全体鋳型を形成し、全体鋳型を鋳枠で囲い、全体鋳型と鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型を製造することができる。
【００３４】
なお、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に形成する凹部７の形成位置は、図３（ａ）に示すように、各グルーブフェンスに対応するように形成してもよく、また、図３（ｂ）に示すように、隣接する二以上のグルーブフェンスを同時に形成することができるように大きく形成してもよい。
【００３５】
従来、基本部分鋳型の表面に非基本形状を形成する際は手作業等によって行われていたが、本発明によれば、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する工程において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、部分鋳型の、タイヤの表面形状の一部を構成する基本形状（基本デザイン）を有する表面の一部を、基本形状とは異なるに非基本形状に変形し、基本形状をその表面に有する基本部分鋳型と、非基本形状をその表面に有する非基本部分鋳型とを組み合わせることによって全体鋳型を形成し、基本形状（基本デザイン）の一部を非基本形状（所定のデザイン）に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができる。
【００３６】
また、図２に示したタイヤ成形用金型の製造方法は、基本部分鋳型１（非基本形状形成部分２０）の表面側からスラリー（未硬化の鋳型材）４を流し込むことができる場合、すなわち、反転部材３が基本部分鋳型１（非基本形状形成部分２０）の凹部７を完全には覆い隠さない場合においては、容易にスラリーを流し込むことができるため特に有効である。
【００３７】
また、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、図２に示した製造方法において、基本部分鋳型１（非基本形状形成部分２０）の表面の少なくとも一部に形成した凹部７の底面から、部分鋳型の背面に貫通する貫通孔を形成し、貫通孔の基本部分鋳型１の背面側の開口部から、貫通孔を経由して、基本部分鋳型１の凹部７と反転部材３の反転形状との間隙にスラリー４（未硬化鋳型材）を充填してもよい。
【００３８】
例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、基本部分鋳型１１の一部に、タイヤ成形用金型内に配置される部位毎に異なる位置で（円周方向に配置を変えて）、手加工では対応困難な、Ｒ形状を有するスリップサイン等の非基本形状１２を付与して非基本部分鋳型１６を形成したい場合は、次のようにして形成することができる。
【００３９】
図５は、基本部分鋳型の表面の基本形状の一部に、スリップサイン等の非基本形状を付与して非基本部分鋳型を形成する工程を示す説明図である。まず、図示はしないが、所望の表面形状を有するタイヤを少なくとも二以上の部分に分割した形状のマスターモデルを形成し、次いで、マスターモデルの反転形状であるゴム型を形成し、ゴム型を用いて、その反転形状であるマスターモデルと同一形状の基本部分鋳型を複数形成する。
【００４０】
次に、図５（ａ）に示すように、付与したい非基本形状１２（図４（ａ）参照）の反転形状を表面に有する反転部材１３を形成する。このとき、反転部材１３は、非基本形状１２（図４（ａ）参照）よりも一回り大きくなるように形成することが好ましい。また、反転部材１３を形成する材料としては、例えば、樹脂、金属、ゴムを挙げることができる。中でも、アンダーカット形状有する場合にはゴムが好ましい。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、基本部分鋳型１１に非基本形状１２（図４（ａ）参照）を形成する位置を決定し、非基本形状を付与する領域に反転部材１３を仮置きする。
【００４２】
次に、図５（ｃ）に示すように、反転部材１３が配置された位置が再びわかるように、ケガキ線１８等で目印を付ける。
【００４３】
次に、図５（ｄ）に示すように、一旦、反転部材１３を取り外し、基本部分鋳型１１の表面の所定形状１２（図４（ａ）参照）を付与する領域を掘削して凹部１７を形成する。この凹部１７は、非基本形状１２（図４（ａ）参照）より大きく、かつ反転部材１３より小さく形成することが好ましい。
【００４４】
次に、図５（ｅ）に示すように、基本部分鋳型１１の表面に形成した凹部１７の底面から、基本部分鋳型１１の背面に貫通する貫通孔１９を、ドリル１５等を用いて形成する。この貫通孔１９は、基本部分鋳型１１の凹部１７の底面より小さな直径で開口する。
【００４５】
次に、図５（ｆ）に示すように、基本部分鋳型１１に反転部材１３を再び配設する。この場合、反転部材１３によって基本部分鋳型１１の凹部１７は完全に覆い隠されることになる。
【００４６】
次に、図５（ｇ）に示すように、基本部分鋳型１１に配設した反転部材１３にズレが生じないように、着脱自在に、例えば、ゴムバンド１５’等を用いて固定する。
【００４７】
次に、図５（ｈ）に示すように、貫通孔１９の基本部分鋳型１１の背面側の開口部が上を向くように、基本部分鋳型１１及び反転部材１３の向きを変え、開口部から貫通孔１９を経由して、スラリー（未硬化の鋳型材）１４を気泡等を巻き込まないように注意しながら流し込む。
【００４８】
次に、図５（ｉ）に示すように、スラリー１４を充填した後、スラリー１４が硬化するまでその状態で基本部分鋳型１１を保持し、スラリー１４が硬化した後、基本部分鋳型１１を元の位置に戻し、反転部材１３を取り除く。
【００４９】
次に、図５（ｋ）に示すように、必要に応じて、基本部分鋳型１１の表面に形成したスリップサイン等の非基本形状１２を手作業等により仕上げを施す。このようにして、図５（ｊ）に示すように、非基本部分鋳型１６が完成する。
【００５０】
この後、図示はしないが、基本部分鋳型と非基本部分鋳型とを組み合わせて全体鋳型を形成し、全体鋳型を鋳枠で囲い、全体鋳型と鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型を製造する。
【００５１】
このように構成することによって、基本デザインの一部である基本形状を所定のデザインの非基本形状に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができる。
【００５２】
図５に示す製造方法は、基本的に基本部分鋳型１１が生状態、すなわち、初期（一時）乾燥又は初期（一時）焼成される前に行うことが好ましいが、乾燥、焼成後であってもよい。
【００５３】
また、このように構成された製造方法によれば、部分鋳型の切断、接合面に対して、サイプブレードを埋設する工程や、部分鋳型の欠損部の補修作業にも応用することができる。
【００５４】
例えば、図６に示すように、基本部分鋳型２１内部に埋設するサイプブレード２２がアンダーカット形状を有する場合や、基本部分鋳型２１の切断、接合面２６に渡って埋設するような場合には、本発明を用いることによって容易にサイプブレード２２を基本部分鋳型２１の切断、接合面２６に埋設することができ、非基本部分鋳型（図示せず）を形成することができる。
【００５５】
図７（ａ）〜（ｊ）は、部分鋳型の切断、接合面部にサイプブレードが掛かる場合に対応した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を工程順に示す説明図である。
【００５６】
まず、図７（ａ）に示すように、所望の表面形状を有するタイヤを少なくとも二以上の部分に分割した形状のマスターモデルを形成し、次いで、マスターモデルの反転形状であるゴム型を形成し、ゴム型を用いて、その反転形状であるマスターモデルと同一形状の基本部分鋳型２１を複数形成する。このとき、基本部分鋳型２１の切断、接合面２６にサイプブレード２２が存在する場合は、その領域に存在するサイプブレード２２を除いた状態で基本部分鋳型２１を形成する。
【００５７】
次に、図７（ｂ）に示すように、基本部分鋳型２１の切断、接合面２６のサイプブレード２２を埋設する領域を、サイプブレード２２の埋設深さよりも深くなるように掘削して凹部２７を形成する。
【００５８】
次に、図７（ｃ）に示すように、隣接する基本部分鋳型２１を組み立てる。この工程は、図７（ｂ）に示した基本部分鋳型２１を掘削して凹部２７を形成する工程の前に行ってもよい。
【００５９】
次に、図７（ｄ）に示すように、凹部２７の底面から、基本部分鋳型２１の背面に貫通する貫通孔２９を、ドリル２５等を用いて形成する。この貫通孔２９は、基本部分鋳型２１の凹部２７の底面より小さい直径で開口する。
【００６０】
次に、図７（ｄ）〜（ｅ）に示すように、本来、基本部分鋳型２１の凹部２７を形成した領域に形成すべき非基本形状の反転形状を表面に有する反転部材２３を形成する。この反転部材２３は、切断、接合面２６以外のサイプブレード２２が形成された領域を反転させることにより、容易に形成することができる。また、サイプブレード２２はアンダーカット形状を有するため、反転部材２３は、可撓性のゴム等から形成することが好ましい。
【００６１】
次に、図７（ｆ）に示すように、反転部材２３に形成したサイプブレードの反転形状２２’に、基本部分鋳型２１（図７（ａ）参照）に形成するサイプブレード２２を挿入する。
【００６２】
次に、図７（ｇ）に示すように、サイプブレード２２を挿入した反転部材２３を、基本部分鋳型２１の凹部２７を形成した領域を覆うように配設し、固定する。このとき、ゴムバンド（図示せず）等を用いることによって容易に固定することができる。
【００６３】
次に、図７（ｈ）に示すように、基本部分鋳型２１の背面側の貫通孔２９の開口部が上を向くように基本部分鋳型２１の位置を変え、貫通孔２９の基本部分鋳型２１の背面側の開口部から、貫通孔２９を経由して、スラリー（未硬化の鋳型材）２４を流し込む。
【００６４】
次に、図７（ｉ）に示すように、スラリー２４が硬化したした後、反転部材２３を取り外す。このとき、反転部材２３に挿入しておいたサイプブレード２２は、硬化したスラリー２４とともに基本部分鋳型２１に埋設されている。
【００６５】
次に、図７（ｊ）に示すように、必要に応じて、基本部分鋳型２１の表面を手作業等により仕上げを施す。このようにして非基本部分鋳型１６が完成する。
【００６６】
この後、図示はしないが、基本部分鋳型と非基本部分鋳型とを組み合わせて全体鋳型を形成し、全体鋳型を鋳枠で囲い、全体鋳型と鋳枠との間隙に合金溶湯を流し込み硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型を製造する。
【００６７】
このように構成することによって、部分鋳型の切断、接合面に対して、サイプブレード等を容易に埋設することができる。また、これと同様な工程を経ることによって、ゴム型から脱型する際に生じた部分鋳型の欠損や、部分鋳型の切断時に生じた基本形状の破損部分も容易に修復することができる。
【００６８】
また、前述した、図７（ｈ）に示した工程において、スラリー２４が、反転部材２３の内部に十分に行き渡らない場合は、図８（ａ）に示すように、予め反転部材２３の内部にスラリー２８（未硬化の鋳型材）を流し込み、図８（ｂ）に示すように、スラリー２８を硬化させて、この後の工程において硬化したスラリー２８が、後述する他のスラリー２４（図８（ｄ）参照）と接合し易くなるように、その表面を粗くしておく。例えば、反転部材２３の内部のスラリー２８の表面がアンダーカット形状になるようにすることが好ましい。
【００６９】
次に、図８（ｃ）〜（ｄ）に示すように、反転部材２３を基本部分鋳型２１に固定し、鋳型材２１の背面に形成された開口部から、スラリー２４を貫通孔２９に流し込む。
【００７０】
次に、図８（ｅ）に示すように、スラリー２４が硬化したした後、反転部材２３を取り外す。このとき、反転部材２３に挿入しておいたサイプブレード２２は、硬化したスラリー２４及びスラリー２８とともに基本部分鋳型２１に埋設されている。
【００７１】
このように構成することによって、単にスラリー（未硬化の鋳型材）を流し込むだけでは、十分にスラリーが行き渡らないような形状の反転部材を用いた場合であっても、容易に所望の形状の鋳型を形成することができる。
【００７２】
また、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、前述した貫通孔に、スラリー（未硬化の鋳型材）を軟化させるための溶媒を浸透させない材質からなる中空円筒体を嵌挿し、中空円筒体を経由してスラリー（未硬化の鋳型材）を充填することが好ましい。
【００７３】
このような構成のタイヤ成形用金型の製造方法は、例えば、図５（ｈ）及び（ｉ）に示した、スラリー（未硬化の鋳型材）を充填する工程を、図９（ａ）〜（ｆ）に示す工程に変更することによって実現することができる。
【００７４】
まず、図９（ａ）に示すように、基本部分鋳型１１と反転部材１３とを、貫通孔１９の基本部分鋳型１１の背面側に形成された開口部が上になるような位置に回転させる。
【００７５】
次に、図９（ｂ）に示すように、基本部分鋳型１１に形成された貫通孔１９に、スラリー１４（図５（ｈ）参照）を軟化させるための溶媒を浸透させない材質、例えば、樹脂又は金属からなる中空円筒体３５を挿入する。
【００７６】
次に、図９（ｃ）に示すように、中空円筒体３５を反転部材１３の直近部まで挿入し、中空円筒体３５を経由してスラリー１４を基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙に流し込む。この際、漏斗３７等を用いることによって、容易にスラリー１４を中空円筒体３５に流し込むことができる。
【００７７】
次に、図９（ｄ）に示すように、中空円筒体３５内にスラリー１４を充填させた後、スラリー１４が硬化を開始する直前まで中空円筒体３５を貫通孔１９に放置する。この際、中空円筒体３５に微振動を与え、スラリー１４が基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙に行き渡るようにすることが好ましい。
【００７８】
次に、図９（ｅ）〜（ｆ）に示すように、スラリー１４の硬化直前に、基本部分鋳型１１から中空円筒体３５を取り除く。この際、中空円筒体３５に微振動を与えながら、静かに抜き取り、中空円筒体３５の内にスラリー１４（未硬化鋳型材）が残らないようにすることが好ましい。これ以降の工程は、図５（ｉ）以降の工程と同様である。
【００７９】
このように構成することによって、スラリー（未硬化の鋳型材）の流動性を充填が終了するまで確保することができ、容易にスラリー（未硬化の鋳型材）を充填することができる。また、細い径の貫通孔であっても中空円筒体を経由して充填することができ、スラリー（未硬化の鋳型材）の量を削減することができる。
【００８０】
また、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法においては、スラリーを間隙に隙間なく充填するため、中空円筒体を経由して間隙にスラリー（未硬化の鋳型材）を充填した後、中空円筒体内を部分鋳型の背面側の端部側から加圧することが好ましい。
【００８１】
例えば、図１０（ａ）に示すように、基本部分鋳型１１に形成された貫通孔１９に中空円筒体３５を挿入し、中空円筒体３５を経由して基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙にスラリー（未硬化の鋳型材）１４を充填した後、図１０（ｂ）に示すように、シリンダ３６等を用いて、スラリー１４（未硬化の鋳型材）が硬化を開始する直前まで中空円筒体３５内を加圧することによって、基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙にスラリー（未硬化の鋳型材）１４を隙間なく充填することができる。この場合、加える圧力としては、基本部分鋳型１１から反転部材１３が外れることがなく、寸法公差を逸脱するような変形を反転部材１３に与えない程度であることが好ましく、具体的には、０．１ＭＰａ〜５ＭＰａ程度であることが好ましい。
【００８２】
また、図１０（ｃ）に示すように、長い中空円筒体３５を利用することによって、スラリー１４の自重によって生じる圧力（ヘッド圧）を利用してもよい。このヘッド圧は、中空円筒体３５にスラリー１４が充填されている部分の高さをＨとし、基本部分鋳型１１内に充填される部分のスラリー１４の高さをｈとした場合、Ｈ−ｈの高さに相当する分が圧力となる。
【００８３】
このように構成することによって、スラリー１４は、基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙に十分に行き渡り、さらに高い精度で反転部材１３が有する非基本形状を基本部分鋳型に形成して非基本部分鋳型とすることができる。
【００８４】
また、スラリー１４を加圧すると、中空円筒体３５と貫通孔１９との隙間からスラリー１４が漏れ出てくることがあるが、貫通孔１９の直径と、中空円筒体３５の直径とを略同一としておけば、中空円筒体３５から貫通孔１９に漏れ出た微量のスラリー１４は速やかに基本部分鋳型１１に溶媒を吸い取られ流動性が低下し、それ自体が目止め材として作用することによって、これ以上のスラリー１４の漏れ出しを防止することができる。
【００８５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【００８６】
実施例１
図１１（ａ）〜（ｂ）に示すような、表面に基本形状のみが形成されている基本部分鋳型１に、図２に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて、図１１（ｃ）〜（ｅ）に示すようなグルーブフェンスを形成した。図１１（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）はグルーブフェンスを形成した非基本部分鋳型の一部拡大図、（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｅ）は（ｃ）の平面図である。基本部分鋳型１は、高さ１４０ｍｍ、外周はＲ５１６であり、表面に、幅１２ｍｍ、深さ１５ｍｍのリブ１０（主溝）を二本有し、この基本部分鋳型１を１５個組み合わせることによりタイヤ成形用金型の反転形状である全体鋳型を形成する。本実施例においては、この全体鋳型の表面に、非基本形状であるグルーブフェンス２を基本形状とは異なる配置周期で２５箇所に配設した。基本部分鋳型１及びスラリー４（図２参照）としては、非発泡石膏（ノリタケカンパニーリミテド（株）製 商品名：Ｇ−６）を用いた。基本部分鋳型１を形成する場合の調合条件は、非発泡石膏：水＝１００：６０（重量比）とし、スラリーを形成する場合の調合条件は、非発泡石膏：水＝１００：８０（重量比）とした。また、反転部材３（図２参照）の材料としては、シリコーンゴム（東芝シリコーン（株）製 商品名：ＴＳＥ３５０）を用いた。
【００８７】
図１１（ｅ）に示すように、本実施例で形成されたグルーブフェンス２の断面形状は、上底が２ｍｍ、下底が３ｍｍの略台形であり、２個の突起形状が一対となって構成されている。一対のグルーブフェンス２の下底に相当する部分が隣接するように対向配置し、また、対向するグルーブフェンス２の上底（先端）が１ｍｍの間隔を開けるように形成した。
【００８８】
図２に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いることによって、基本部分鋳型に非基本形状（グルーブフェンス形状）を容易にかつ高精度に形成することができ、これにより、基本形状を有する基本部分鋳型と、非基本形状を有する非基本部分鋳型とを組み合わせることによって、基本形状（基本デザイン）の一部を基本形状とは異なる非基本形状（所定のデザイン）に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができた。
【００８９】
実施例２
図１２（ａ）に示すような基本部分鋳型１１に、図５に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて、図１２（ｄ）に示すような非基本形状としてのスリップマーク１２を基本部分鋳型１１に形成した。図１２（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ部の断面図、（ｃ）は表面にスリップマークが形成された非基本部分鋳型を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）のＶ−Ｖ部の断面図、（ｅ）は（ｄ）の一部拡大図、（ｆ）はスリップマークの正面図である。
【００９０】
基本部分鋳型１１は、高さ１００ｍｍ、外周がＲ３１５であり、表面にリブ（主溝）３０を二本有し、この基本部分鋳型１１を１６個組み合わせることによりタイヤ成形用金型の反転形状である全体鋳型を形成する。本実施例においては、スリップマーク１２を、この全体鋳型の表面に、基本形状とは異なる配置周期で６箇所に配設した。スリップマーク１２の断面形状は、上底２ｍｍ、下底８ｍｍ、高さ１０ｍｍの略逆台形の形状である。また、図１３に示すように、反転部材１２は、外周寸法は１６×１６×１０ｍｍとした。また、図１４に示すように、基本部分鋳型１１には、直径１０ｍｍのドリル１５を用いて貫通孔１９を開口した。
【００９１】
基本部分鋳型１１、スラリー１４（図５参照）及び反転部材１３の材料は実施例１と同様の材料を用いてそれぞれを形成した。
【００９２】
図５に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法によって、基本部分鋳型１１にスリップマーク１２を容易に形成することができ、基本形状を有する基本部分鋳型１１と、非基本形状（スリップマーク）を有する非基本部分鋳型１６（図１２（ｃ）参照）とを組み合わせることによって、基本形状（基本デザイン）の一部を非基本形状（所定のデザイン）に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができた。
【００９３】
実施例３
実施例２の製造方法における基本部分鋳型１１の貫通孔１９の直径を４．５ｍｍとなるように形成し、図９に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて、外形４ｍｍの中空円筒体３５を経由して、漏斗３７を用いてスラリー（未硬化の鋳型材）１４を充填した。本実施例においては、中空円筒体３５として樹脂製のストローを用いた。
【００９４】
このように、貫通孔１９の直径を小さくし、それと同程度の直径の中空円筒体３５を用いることによって、スラリー１４の量を削減することができた。また、貫通孔１９の直径を小さくすることによって、基本部分鋳型１１の表面に形成する凹部も小さなものとすることができるため、基本部分鋳型の表面の微小部分のみを非基本形状に変形する場合に有効である。
【００９５】
実施例４
図１５に示すような基本部分鋳型２１の断面、接合面２６に、図７（ａ）〜（ｇ）に示した工程に準じてサイプブレード２２を形成し、それ以降の工程においては、図１０（ｂ）に示したようなスラリー充填用の中空円筒体３５を経由してスラリーを充填した。基本部分鋳型２１、スラリー２４（図７参照）及び反転部材２３は実施例１と同様の材料を用いて形成し、また、基本部分鋳型２１は、高さ１０６ｍｍ、外周がＲ３２０であり、貫通孔１４の直径を１０ｍｍとし、直径９．５ｍｍの中空円筒体（ストロー）を経由してスラリー２４（図７参照）を充填した。その後、中空円筒体（ストロー）３５内を０．１２２ＭＰａの圧力の圧力エアーによって１５分間加圧した。スラリー２４（図７参照）の硬化直前、中空円筒体３５（ストロー）を抜き取り、サイプブレード２２が断面、接合面２６に埋設された非基本部分鋳型１６を形成した。
【００９６】
このような製造方法によって、基本部分鋳型２１にサイプブレード２２を容易に形成することができ、基本形状を有する基本部分鋳型２１と、非基本形状（サイプブレード）を有する非基本部分鋳型１６とを組み合わせることによって、基本形状の一部を非基本形状に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができた。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する方法において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）に非基本形状を加えた（基本形状の一部を非基本形状に変形した）形状をその表面形状として有するタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ成形用金型の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態に用いられる基本部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は表面にグルーブフェンスが形成された非基本部分鋳型の一部拡大図である。
【図２】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態を工程順に示す説明図である。
【図３】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態に用いられる基本部分鋳型の所望部分に形成する凹部の形成位置を示す斜視図であり、（ａ）は各非基本形状に対応するように形成する場合、（ｂ）は隣接する二以上の非基本形状を同時に形成する場合をそれぞれ示す。
【図４】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態に用いられる非基本形状が形成された非基本部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図である。
【図５】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態を工程順に示す説明図で、基本部分鋳型の表面の基本形状の一部に、スリップサイン等の非基本形状を付与して非基本部分鋳型を形成する工程を工程順に示す説明図である。
【図６】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態に用いられるサイプブレードを埋設した非基本部分鋳型を模式的に示す説明図である。
【図７】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態を工程順に示す説明図である。
【図８】 図７（ｅ）〜（ｉ）に示す実施の形態の変形例を示す説明図である。
【図９】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態を工程順に示す説明図である。
【図１０】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態において、中空円筒体内を加圧する方法を示す説明図で、（ａ）〜（ｂ）は、シリンダを用いる場合、（ｃ）は長い中空円筒体を用いる場合をそれぞれ示す。
【図１１】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例１に用いられる部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は表面にグルーブフェンスが形成された非基本部分鋳型の一部拡大図、（ｄ）は（ｃ）の断面図、（ｅ）は（ｃ）の平面図である。
【図１２】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例２に用いられる部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ線における断面図、（ｃ）は表面にスリップマークが形成された非基本部分鋳型を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）のＶ−Ｖ線における断面図、（ｅ）は（ｄ）の一部拡大図、（ｆ）はスリップマークの寸法を示す平面図である。
【図１３】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例２に用いられる反転部材を模式的に示す説明図である。
【図１４】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例２における、基本部分鋳型に貫通孔を形成する工程を示す斜視図である。
【図１５】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例４に用いられる非基本部分鋳型を模式的に示す説明図である。
【図１６】 従来のタイヤ成形用金型の製造方法を工程順に示す説明図である。
【図１７】 従来のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて部分鋳型にサイプブレードを埋設する工程を工程順に示す説明図である。
【符号の説明】
１…部分鋳型、２…グルーブフェンス、３…反転部材、４…スラリー（未硬化の鋳型材）、６…スクレイパー、７…凹部、８…ケガキ線、９…余剰部分、１０…リブ（主溝）、１１…基本部分鋳型、１２…非基本形状、１３…反転部材、１４…スラリー（未硬化の鋳型材）、１５…ドリル、１５’…ゴムバンド、１６…非基本部分鋳型、１７…凹部、１９…貫通孔、２０…基本部分鋳型の非基本形状形成部分、２１…基本部分鋳型、２２…サイプブレード、２２’…サイプブレードの反転形状、２３…反転型、２４…スラリー（未硬化鋳型材）、２５…ドリル、２６…接合面、２７…凹部、２８…スラリー（未硬化の鋳型材）、２９…貫通孔、３０…リブ（主溝）、３５…中空円筒体、３６…シリンダ、３７…漏斗。
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤ成形用金型の製造方法に関する。さらに詳しくは、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する方法において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）に非基本形状を加えた（基本形状の一部を非基本形状に変形した）形状をその表面形状として有するタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ成形用金型の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タイヤ成形用金型は、タイヤのデザイン（表面形状）がシャープなコーナー部やブレードと称する薄肉の突起物を数多く有する複雑な形状であることに対応して、複雑な形状の形成に適した鋳造によって製造される場合が多い。
【０００３】
このような鋳造によって製造されるタイヤ成形用金型は、通常、部分金型に分割され、タイヤ成形時にこれらの部分金型を全体的に組み合わせて全体金型として用いられている。このような金型の分割方法としては、円周に沿って、中心軸方向に切断して７〜１１個程度の部分金型に分割する方法（上下一体型）、及び中心軸に垂直な方向（タイヤの径方向）に切断して、２個の部分金型に分割する方法（上下分割型）があるが、製造条件等に応じて適宜選択することができる。
【０００４】
また、このような部分金型は、タイヤ走行時のデザインの共振等による騒音発生を防止するために、部分金型を円周方向に数十分割した大きさの基本形状（ピッチデザイン）をＳ、Ｍ、Ｌ等の複数種類の幅寸法に拡大、縮小した形状の原型（マスターモデル）を作製し、これらをランダムに組み合わせて３６０°のデザインを構成するが、製造コストを削減するために、デザインの必要最小限のみを原型（マスターモデル）として作成し、ゴム型反転を介して、必要個数の部分鋳型を作成し、これを組み立てることで１リング分の全体鋳型を形成し、これを用いて、タイヤ成形用金型を製造することがある。
【０００５】
例えば、図１６に示すように、上下分割型の方法を用いた場合、従来のタイヤ成形用金型の製造方法では、所望のタイヤ形状を円周方向に数分割した大きさの基本形状であるマスターモデル１０１を形成し（図１６（ａ））、マスターモデル１０１の反転形状であるゴム型１０２を形成し（図１６（ｂ））、ゴム型１０２を用いて、その反転形状である基本部分鋳型１０３を必要個数形成し（図１６（ｃ））、各基本部分鋳型１０３を乾燥（焼成）させ、これを組み立てることができるように端面を切断する角度加工を行い（図１６（ｄ））、各基本部分鋳型１０３を組み立てることで１リング分の全体鋳型１０４を形成する（図１６（ｅ））。このようにして形成された全体鋳型１０４を、定盤１０８上に設置し、鋳枠１０５で囲い、全体鋳型１０４と鋳枠１０５との間隙に合金溶湯１０６を流し込み（図１６（ｆ））、合金溶湯１０６を硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型１０７を製造していた（図１６（ｇ）及び（ｈ））。
【０００６】
このように構成された製造方法において、マスターモデルの大きさの決定は、基本形状（ピッチデザイン）を基準にして決定されるのが通常である。すなわち、マスターモデルの製造工程数と、部分鋳型における反転の繰り返し及び組み立てに関する工程数のバランスで最も効率のよい大きさのマスターモデルを作製することになる。例えば、Ｓ、Ｍ及びＬの三種類のピッチバリエーションで、Ｓピッチ１６個、Ｍピッチ２３個及びＬピッチ１５個の計５４ピッチからなるタイヤ金型を製造するのに必要最低限のマスターモデルは、Ｓ、Ｍ及びＬピッチ各１個分ずつであるが、これだと各マスターモデルから反転作成したゴム型から、Ｓピッチで１６個、Ｍピッチで２３個、Ｌピッチで１５個の部分鋳型を反転しなければならず、また、部分鋳型を組み立てる工程においても、合計５４個もの部分鋳型を組み立てなければならないことから、鋳型工程における効率の悪化を招来してしまうことになる。逆に、マスターモデルを５４分割された部分鋳型全てについて作製するとなると、マスターモデルの作製工程の効率の悪化を招来してしまうことになる。
【０００７】
また、タイヤのデザインには、その一部に基本形状（ピッチデザイン）とは異なった形状（非基本形状）が要請される場合があり、この非基本形状は基本形状（ピッチデザイン）とは異なったパターンで配置される。この非基本形状は、例えば、スリップサインの位置を示す目印や、スリップサインそのもの、又は溝側面や、溝底面に設置する石噛み防止用のデザイン、タイヤの外観品質を向上させるために局部的に配置されるデザイン等のようなものであり、これらの配置も合わせて考慮してマスターモデルを作製しようとすると、マスターモデルは大型化せざるを得ず、場合によっては３６０°全周分のマスターモデルを作製しなければならないこととなる。
【０００８】
このため、従来、タイヤ成形用金型の作製コストを削減するために、基本形状（ピッチデザイン）と配置パターン等の異なる非基本形状は、鋳型の段階で手加工により形成されることが多かった。しかし、近年のタイヤ意匠の複雑化に伴って、手加工で対処することが困難になっているという問題があった。
【０００９】
また、タイヤには「サイプ」と呼ばれる、０．１〜０．７ｍｍ程度の細い溝を形成することが行われている。このような細い「サイプ」の形成を鋳造法等により行うと、鋳物における「サイプ」部分の強度が不十分なものとなることから、「ブレード」と呼ばれる薄い高強度材（通常、鋼材）を鋳物に鋳包みさせることが多い。
【００１０】
図１７に示すように、従来のタイヤ成形用金型の製造方法では、モデル用ブレード２０５をマスターモデル２０１に設置し、又は貼り付け（図１７（ａ））、マスターモデル２０１を反転してゴム型２０２を形成し（図１７（ｂ））、ゴム型２０２にサイプブレード２０９を設置し（図１７（ｃ））、ゴム型２０２を部分鋳型２０３に反転するとともに、サイプブレード２０９を部分鋳型２０３に移動し（図１７（ｄ））、部分鋳型２０３から鋳造により金型２０７を形成するとともに、サイプブレード２０９を金型２０７に移動する（図１７（ｅ））ことによって金型を製造している。この場合、部分鋳型２０３を形成する鋳型材としては、石膏、セラミックス及び金属等を挙げることができる。
【００１１】
しかし、このような鋳造製法によるタイヤ成形用金型の製造方法において、部分鋳型２０３の切断、接合面部に掛かって埋設されるサイプブレード２０９が存在する場合には、部分鋳型２０３の端面を切断する前にサイプブレード２０９を部分鋳型２０３から抜き取っておき、部分鋳型２０３を切断し、組み立てが終わった後に、手作業により埋設し直すという方法が採用されている。
【００１２】
しかしながら、このサイプブレード２０９の形状が、部分鋳型２０３への植え込み部で抜け勾配が逆の、所謂、アンダーカット形状となる場合には、この対応が困難であり、サイプブレード２０９の周辺の部分鋳型２０３の表面を、予め、えぐりとってアンダーカット形状がなくなるまで彫り込み、サイプブレード２０９を抜き取り、部分鋳型２０３の端面を切断し、組み立て、サイプブレード２０９の植え込みを行った後、部分鋳型２０３のえぐりとった箇所を鋳型材で充填し直した後、手作業で表面形状を復旧しなければならず、多大な作業工数を必要とするという問題があった。
【００１３】
また、部分鋳型の端面切断の工程において、部分鋳型の切断位置に基本形状の一部として微小な突起形状等が存在する場合、部分鋳型の切断時に、これらの突起形状等が欠損することがあり、部分鋳型を組み立てた後に、手作業でその部位の復旧作業を行わなければならないという問題があった。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する方法において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）に非基本形状を加えた（基本形状の一部を非基本形状に変形した）形状をその表面形状として有するタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができ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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、以下のタイヤ成形用金型を提供するものである。
【００１６】
［１］ タイヤの表面形状の一部を構成する形状をその表面形状として有する複数の部分鋳型を形成し、複数の前記部分鋳型を前記タイヤの形状となるように組み合わせて全体鋳型を形成し、前記全体鋳型を鋳枠で囲い前記全体鋳型と前記鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって前記タイヤの反転型であるタイヤ成形用金型を製造する方法であって、前記部分鋳型を組み合わせて前記全体鋳型を形成するに際し、前記タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）をその表面形状として有する複数の基本部分鋳型を形成し、複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に凹部を形成し、前記基本形状とは異なった非基本形状を反転させた表面形状を有する反転部材を、前記基本部分鋳型の前記凹部に近接させて、前記基本部分鋳型の前記凹部と、前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間に間隙を形成し、前記間隙に未硬化の鋳型材を充填して硬化させ、前記基本部分鋳型の表面形状の少なくとも一部を、前記基本形状から前記非基本形状に変形させることによって前記非基本形状をその表面形状として有する非基本部分鋳型を形成し、前記基本形状をその表面形状として有する前記基本部分鋳型と、前記非基本形状をその表面形状として有する前記非基本部分鋳型とを組み合わせて、前記基本形状に前記非基本形状を加えた形状をその表面形状として有する前記全体鋳型を形成することを含むことを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。
【００１７】
［２］ 前記基本部分鋳型を自己硬化性の鋳型材から形成する前記［１］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００１８】
［３］ 複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に形成した前記凹部の底面から、前記基本部分鋳型の背面に貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔の前記基本部分鋳型の背面側の開口部から、前記貫通孔を経由して、前記基本部分鋳型の前記凹部と前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間隙に未硬化の前記鋳型材を充填する前記［１］又は［２］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００１９】
［４］ 未硬化の前記鋳型材に、それを軟化させるための溶媒を加えるとともに、前記溶媒を浸透させない材質からなる中空円筒体を、前記貫通孔の前記基本部分鋳型の背面側の開口部から着脱自在に挿入し、前記中空円筒体を経由して、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を前記間隙に充填する前記［３］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００２０】
［５］ 前記中空円筒体を経由して前記間隙に、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を充填した後、前記中空円筒体内を前記基本部分鋳型の背面側の端部側から加圧して、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を前記間隙に隙間なく充填する前記［４］に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２２】
本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、タイヤの表面形状の一部を構成する形状をその表面形状として有する複数の部分鋳型を形成し、複数の前記部分鋳型を前記タイヤの形状となるように組み合わせて全体鋳型を形成し、前記全体鋳型を鋳枠で囲い前記全体鋳型と前記鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって前記タイヤの反転型であるタイヤ成形用金型を製造する方法であって、前記部分鋳型を組み合わせて前記全体鋳型を形成するに際し、前記タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）をその表面形状として有する複数の基本部分鋳型を形成し、複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に凹部を形成し、前記基本形状とは異なった非基本形状を反転させた表面形状を有する反転部材を、前記基本部分鋳型の前記凹部に近接させて、前記基本部分鋳型の前記凹部と、前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間に間隙を形成し、前記間隙に未硬化の鋳型材を充填して硬化させ、前記基本部分鋳型の表面形状の少なくとも一部を、前記基本形状から前記非基本形状に変形させることによって前記非基本形状をその表面形状として有する非基本部分鋳型を形成し、前記基本形状をその表面形状として有する前記基本部分鋳型と、前記非基本形状をその表面形状として有する前記非基本部分鋳型とを組み合わせて、前記基本形状に前記非基本形状を加えた形状をその表面形状として有する前記全体鋳型を形成することを含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明のタイヤ成形用金型の製造方法によれば、例えば、図１（ａ）に示すように、その表面にタイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）を有する基本部分鋳型１を必要個数形成し、図１（ｂ）に示すような基本部分鋳型１のリブ（主溝）１０における所望部分（非基本形状形成部分）２０に、基本形状とは異なった非基本形状、例えば、図１（ｃ）に示すようなグルーブフェンス（突起）２を局所的に基本形状とは異なった規則性をもってその表面形状として有する非基本部分鋳型（図示せず）を、容易に形成することができる。
【００２４】
すなわち、まず、図示はしないが、その表面に基本形状を有するマスターモデルを形成し、マスターモデルの反転型であるゴム型を形成し、そのゴム型を用いて、マスターモデルと同一形状の基本部分鋳型１（図１（ａ）参照）を形成する。
【００２５】
次に、図２（ａ）に示すように、基本部分鋳型１（図１（ａ）参照）のリブ１０（図１（ａ）参照）の側面形状、及び付与したい非基本形状のグルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）を反転させた表面形状を有する反転部材３を形成する。この反転部材３は、付与したい非基本形状よりも一回り大きく形成することが好ましい。また、反転部材３を形成する材料としては、例えば、樹脂、金属、ゴムを挙げることができる。中でも、アンダーカット形状を有する場合にはゴムが好ましい。
【００２６】
次に、図２（ｂ）に示すように、基本部分鋳型の表面に、その表面形状を非基本形状に変形させる部分（図２（ｂ）においては基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０）に対向させて反転部材３を仮置きする。
【００２７】
次に、図２（ｃ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に反転部材３（図２（ｂ）参照）を配置する位置及びグルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）を形成する位置を決定し、ケガキ線８等によって目印を付ける。
【００２８】
次に、図２（ｄ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０にグルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）が十分な強度で形成されるように、グルーブフェンス２（図１（ｃ）参照）を形成する基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０の基本形状を有する表面の少なくとも一部を掘削して凹部７を形成する。
【００２９】
次に、図２（ｅ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に反転部材３を再び配設する。この場合、これ以降の工程において、反転部材３が基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０からズレないように重り等を用いて固定してもよい。
【００３０】
次に、図２（ｆ）に示すように、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０と反転部材３との間隙に、スラリー（未硬化の鋳型材）４を注入する。この際、気泡等を巻き込まないように、例えば、筆等で注入されたスラリー（未硬化の鋳型材）４の表面をなぞるようにして脱泡させることが好ましい。
【００３１】
次に、図２（ｇ）に示すように、スラリー（未硬化の鋳型材）４が硬化した後、反転部材３を取り除く。
【００３２】
次に、図２（ｈ）硬化したスラリー４（図２（ｇ）参照）の余剰部分９が基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０からはみ出しているようであれば、余剰部分９をスクレイパー６等で除去し、その後、必要に応じてグルーブフェンス２及び基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０の形状を整える。
【００３３】
このように構成することによって、図２（ｉ）に示すような基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に非基本形状としてのグルーブフェンス２を容易に作製することができ、非基本形状としてのグルーブフェンス２をその表面形状として有する非基本部分鋳型（図示せず）を容易に作製することができる。この後、図示はしないが、基本部分鋳型と非基本部分鋳型とを組み合わせて全体鋳型を形成し、全体鋳型を鋳枠で囲い、全体鋳型と鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型を製造することができる。
【００３４】
なお、基本部分鋳型の非基本形状形成部分２０に形成する凹部７の形成位置は、図３（ａ）に示すように、各グルーブフェンスに対応するように形成してもよく、また、図３（ｂ）に示すように、隣接する二以上のグルーブフェンスを同時に形成することができるように大きく形成してもよい。
【００３５】
従来、基本部分鋳型の表面に非基本形状を形成する際は手作業等によって行われていたが、本発明によれば、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する工程において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、部分鋳型の、タイヤの表面形状の一部を構成する基本形状（基本デザイン）を有する表面の一部を、基本形状とは異なるに非基本形状に変形し、基本形状をその表面に有する基本部分鋳型と、非基本形状をその表面に有する非基本部分鋳型とを組み合わせることによって全体鋳型を形成し、基本形状（基本デザイン）の一部を非基本形状（所定のデザイン）に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができる。
【００３６】
また、図２に示したタイヤ成形用金型の製造方法は、基本部分鋳型１（非基本形状形成部分２０）の表面側からスラリー（未硬化の鋳型材）４を流し込むことができる場合、すなわち、反転部材３が基本部分鋳型１（非基本形状形成部分２０）の凹部７を完全には覆い隠さない場合においては、容易にスラリーを流し込むことができるため特に有効である。
【００３７】
また、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、図２に示した製造方法において、基本部分鋳型１（非基本形状形成部分２０）の表面の少なくとも一部に形成した凹部７の底面から、部分鋳型の背面に貫通する貫通孔を形成し、貫通孔の基本部分鋳型１の背面側の開口部から、貫通孔を経由して、基本部分鋳型１の凹部７と反転部材３の反転形状との間隙にスラリー４（未硬化鋳型材）を充填してもよい。
【００３８】
例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、基本部分鋳型１１の一部に、タイヤ成形用金型内に配置される部位毎に異なる位置で（円周方向に配置を変えて）、手加工では対応困難な、Ｒ形状を有するスリップサイン等の非基本形状１２を付与して非基本部分鋳型１６を形成したい場合は、次のようにして形成することができる。
【００３９】
図５は、基本部分鋳型の表面の基本形状の一部に、スリップサイン等の非基本形状を付与して非基本部分鋳型を形成する工程を示す説明図である。まず、図示はしないが、所望の表面形状を有するタイヤを少なくとも二以上の部分に分割した形状のマスターモデルを形成し、次いで、マスターモデルの反転形状であるゴム型を形成し、ゴム型を用いて、その反転形状であるマスターモデルと同一形状の基本部分鋳型を複数形成する。
【００４０】
次に、図５（ａ）に示すように、付与したい非基本形状１２（図４（ａ）参照）の反転形状を表面に有する反転部材１３を形成する。このとき、反転部材１３は、非基本形状１２（図４（ａ）参照）よりも一回り大きくなるように形成することが好ましい。また、反転部材１３を形成する材料としては、例えば、樹脂、金属、ゴムを挙げることができる。中でも、アンダーカット形状有する場合にはゴムが好ましい。
【００４１】
次に、図５（ｂ）に示すように、基本部分鋳型１１に非基本形状１２（図４（ａ）参照）を形成する位置を決定し、非基本形状を付与する領域に反転部材１３を仮置きする。
【００４２】
次に、図５（ｃ）に示すように、反転部材１３が配置された位置が再びわかるように、ケガキ線１８等で目印を付ける。
【００４３】
次に、図５（ｄ）に示すように、一旦、反転部材１３を取り外し、基本部分鋳型１１の表面の所定形状１２（図４（ａ）参照）を付与する領域を掘削して凹部１７を形成する。この凹部１７は、非基本形状１２（図４（ａ）参照）より大きく、かつ反転部材１３より小さく形成することが好ましい。
【００４４】
次に、図５（ｅ）に示すように、基本部分鋳型１１の表面に形成した凹部１７の底面から、基本部分鋳型１１の背面に貫通する貫通孔１９を、ドリル１５等を用いて形成する。この貫通孔１９は、基本部分鋳型１１の凹部１７の底面より小さな直径で開口する。
【００４５】
次に、図５（ｆ）に示すように、基本部分鋳型１１に反転部材１３を再び配設する。この場合、反転部材１３によって基本部分鋳型１１の凹部１７は完全に覆い隠されることになる。
【００４６】
次に、図５（ｇ）に示すように、基本部分鋳型１１に配設した反転部材１３にズレが生じないように、着脱自在に、例えば、ゴムバンド１５’等を用いて固定する。
【００４７】
次に、図５（ｈ）に示すように、貫通孔１９の基本部分鋳型１１の背面側の開口部が上を向くように、基本部分鋳型１１及び反転部材１３の向きを変え、開口部から貫通孔１９を経由して、スラリー（未硬化の鋳型材）１４を気泡等を巻き込まないように注意しながら流し込む。
【００４８】
次に、図５（ｉ）に示すように、スラリー１４を充填した後、スラリー１４が硬化するまでその状態で基本部分鋳型１１を保持し、スラリー１４が硬化した後、基本部分鋳型１１を元の位置に戻し、反転部材１３を取り除く。
【００４９】
次に、図５（ｋ）に示すように、必要に応じて、基本部分鋳型１１の表面に形成したスリップサイン等の非基本形状１２を手作業等により仕上げを施す。このようにして、図５（ｊ）に示すように、非基本部分鋳型１６が完成する。
【００５０】
この後、図示はしないが、基本部分鋳型と非基本部分鋳型とを組み合わせて全体鋳型を形成し、全体鋳型を鋳枠で囲い、全体鋳型と鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型を製造する。
【００５１】
このように構成することによって、基本デザインの一部である基本形状を所定のデザインの非基本形状に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができる。
【００５２】
図５に示す製造方法は、基本的に基本部分鋳型１１が生状態、すなわち、初期（一時）乾燥又は初期（一時）焼成される前に行うことが好ましいが、乾燥、焼成後であってもよい。
【００５３】
また、このように構成された製造方法によれば、部分鋳型の切断、接合面に対して、サイプブレードを埋設する工程や、部分鋳型の欠損部の補修作業にも応用することができる。
【００５４】
例えば、図６に示すように、基本部分鋳型２１内部に埋設するサイプブレード２２がアンダーカット形状を有する場合や、基本部分鋳型２１の切断、接合面２６に渡って埋設するような場合には、本発明を用いることによって容易にサイプブレード２２を基本部分鋳型２１の切断、接合面２６に埋設することができ、非基本部分鋳型（図示せず）を形成することができる。
【００５５】
図７（ａ）〜（ｊ）は、部分鋳型の切断、接合面部にサイプブレードが掛かる場合に対応した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を工程順に示す説明図である。
【００５６】
まず、図７（ａ）に示すように、所望の表面形状を有するタイヤを少なくとも二以上の部分に分割した形状のマスターモデルを形成し、次いで、マスターモデルの反転形状であるゴム型を形成し、ゴム型を用いて、その反転形状であるマスターモデルと同一形状の基本部分鋳型２１を複数形成する。このとき、基本部分鋳型２１の切断、接合面２６にサイプブレード２２が存在する場合は、その領域に存在するサイプブレード２２を除いた状態で基本部分鋳型２１を形成する。
【００５７】
次に、図７（ｂ）に示すように、基本部分鋳型２１の切断、接合面２６のサイプブレード２２を埋設する領域を、サイプブレード２２の埋設深さよりも深くなるように掘削して凹部２７を形成する。
【００５８】
次に、図７（ｃ）に示すように、隣接する基本部分鋳型２１を組み立てる。この工程は、図７（ｂ）に示した基本部分鋳型２１を掘削して凹部２７を形成する工程の前に行ってもよい。
【００５９】
次に、図７（ｄ）に示すように、凹部２７の底面から、基本部分鋳型２１の背面に貫通する貫通孔２９を、ドリル２５等を用いて形成する。この貫通孔２９は、基本部分鋳型２１の凹部２７の底面より小さい直径で開口する。
【００６０】
次に、図７（ｄ）〜（ｅ）に示すように、本来、基本部分鋳型２１の凹部２７を形成した領域に形成すべき非基本形状の反転形状を表面に有する反転部材２３を形成する。この反転部材２３は、切断、接合面２６以外のサイプブレード２２が形成された領域を反転させることにより、容易に形成することができる。また、サイプブレード２２はアンダーカット形状を有するため、反転部材２３は、可撓性のゴム等から形成することが好ましい。
【００６１】
次に、図７（ｆ）に示すように、反転部材２３に形成したサイプブレードの反転形状２２’に、基本部分鋳型２１（図７（ａ）参照）に形成するサイプブレード２２を挿入する。
【００６２】
次に、図７（ｇ）に示すように、サイプブレード２２を挿入した反転部材２３を、基本部分鋳型２１の凹部２７を形成した領域を覆うように配設し、固定する。このとき、ゴムバンド（図示せず）等を用いることによって容易に固定することができる。
【００６３】
次に、図７（ｈ）に示すように、基本部分鋳型２１の背面側の貫通孔２９の開口部が上を向くように基本部分鋳型２１の位置を変え、貫通孔２９の基本部分鋳型２１の背面側の開口部から、貫通孔２９を経由して、スラリー（未硬化の鋳型材）２４を流し込む。
【００６４】
次に、図７（ｉ）に示すように、スラリー２４が硬化したした後、反転部材２３を取り外す。このとき、反転部材２３に挿入しておいたサイプブレード２２は、硬化したスラリー２４とともに基本部分鋳型２１に埋設されている。
【００６５】
次に、図７（ｊ）に示すように、必要に応じて、基本部分鋳型２１の表面を手作業等により仕上げを施す。このようにして非基本部分鋳型１６が完成する。
【００６６】
この後、図示はしないが、基本部分鋳型と非基本部分鋳型とを組み合わせて全体鋳型を形成し、全体鋳型を鋳枠で囲い、全体鋳型と鋳枠との間隙に合金溶湯を流し込み硬化させることによって、所望のタイヤ形状の反転形状を有するタイヤ成形用金型を製造する。
【００６７】
このように構成することによって、部分鋳型の切断、接合面に対して、サイプブレード等を容易に埋設することができる。また、これと同様な工程を経ることによって、ゴム型から脱型する際に生じた部分鋳型の欠損や、部分鋳型の切断時に生じた基本形状の破損部分も容易に修復することができる。
【００６８】
また、前述した、図７（ｈ）に示した工程において、スラリー２４が、反転部材２３の内部に十分に行き渡らない場合は、図８（ａ）に示すように、予め反転部材２３の内部にスラリー２８（未硬化の鋳型材）を流し込み、図８（ｂ）に示すように、スラリー２８を硬化させて、この後の工程において硬化したスラリー２８が、後述する他のスラリー２４（図８（ｄ）参照）と接合し易くなるように、その表面を粗くしておく。例えば、反転部材２３の内部のスラリー２８の表面がアンダーカット形状になるようにすることが好ましい。
【００６９】
次に、図８（ｃ）〜（ｄ）に示すように、反転部材２３を基本部分鋳型２１に固定し、鋳型材２１の背面に形成された開口部から、スラリー２４を貫通孔２９に流し込む。
【００７０】
次に、図８（ｅ）に示すように、スラリー２４が硬化したした後、反転部材２３を取り外す。このとき、反転部材２３に挿入しておいたサイプブレード２２は、硬化したスラリー２４及びスラリー２８とともに基本部分鋳型２１に埋設されている。
【００７１】
このように構成することによって、単にスラリー（未硬化の鋳型材）を流し込むだけでは、十分にスラリーが行き渡らないような形状の反転部材を用いた場合であっても、容易に所望の形状の鋳型を形成することができる。
【００７２】
また、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法は、前述した貫通孔に、スラリー（未硬化の鋳型材）を軟化させるための溶媒を浸透させない材質からなる中空円筒体を嵌挿し、中空円筒体を経由してスラリー（未硬化の鋳型材）を充填することが好ましい。
【００７３】
このような構成のタイヤ成形用金型の製造方法は、例えば、図５（ｈ）及び（ｉ）に示した、スラリー（未硬化の鋳型材）を充填する工程を、図９（ａ）〜（ｆ）に示す工程に変更することによって実現することができる。
【００７４】
まず、図９（ａ）に示すように、基本部分鋳型１１と反転部材１３とを、貫通孔１９の基本部分鋳型１１の背面側に形成された開口部が上になるような位置に回転させる。
【００７５】
次に、図９（ｂ）に示すように、基本部分鋳型１１に形成された貫通孔１９に、スラリー１４（図５（ｈ）参照）を軟化させるための溶媒を浸透させない材質、例えば、樹脂又は金属からなる中空円筒体３５を挿入する。
【００７６】
次に、図９（ｃ）に示すように、中空円筒体３５を反転部材１３の直近部まで挿入し、中空円筒体３５を経由してスラリー１４を基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙に流し込む。この際、漏斗３７等を用いることによって、容易にスラリー１４を中空円筒体３５に流し込むことができる。
【００７７】
次に、図９（ｄ）に示すように、中空円筒体３５内にスラリー１４を充填させた後、スラリー１４が硬化を開始する直前まで中空円筒体３５を貫通孔１９に放置する。この際、中空円筒体３５に微振動を与え、スラリー１４が基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙に行き渡るようにすることが好ましい。
【００７８】
次に、図９（ｅ）〜（ｆ）に示すように、スラリー１４の硬化直前に、基本部分鋳型１１から中空円筒体３５を取り除く。この際、中空円筒体３５に微振動を与えながら、静かに抜き取り、中空円筒体３５の内にスラリー１４（未硬化鋳型材）が残らないようにすることが好ましい。これ以降の工程は、図５（ｉ）以降の工程と同様である。
【００７９】
このように構成することによって、スラリー（未硬化の鋳型材）の流動性を充填が終了するまで確保することができ、容易にスラリー（未硬化の鋳型材）を充填することができる。また、細い径の貫通孔であっても中空円筒体を経由して充填することができ、スラリー（未硬化の鋳型材）の量を削減することができる。
【００８０】
また、本発明のタイヤ成形用金型の製造方法においては、スラリーを間隙に隙間なく充填するため、中空円筒体を経由して間隙にスラリー（未硬化の鋳型材）を充填した後、中空円筒体内を部分鋳型の背面側の端部側から加圧することが好ましい。
【００８１】
例えば、図１０（ａ）に示すように、基本部分鋳型１１に形成された貫通孔１９に中空円筒体３５を挿入し、中空円筒体３５を経由して基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙にスラリー（未硬化の鋳型材）１４を充填した後、図１０（ｂ）に示すように、シリンダ３６等を用いて、スラリー１４（未硬化の鋳型材）が硬化を開始する直前まで中空円筒体３５内を加圧することによって、基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙にスラリー（未硬化の鋳型材）１４を隙間なく充填することができる。この場合、加える圧力としては、基本部分鋳型１１から反転部材１３が外れることがなく、寸法公差を逸脱するような変形を反転部材１３に与えない程度であることが好ましく、具体的には、０．１ＭＰａ〜５ＭＰａ程度であることが好ましい。
【００８２】
また、図１０（ｃ）に示すように、長い中空円筒体３５を利用することによって、スラリー１４の自重によって生じる圧力（ヘッド圧）を利用してもよい。このヘッド圧は、中空円筒体３５にスラリー１４が充填されている部分の高さをＨとし、基本部分鋳型１１内に充填される部分のスラリー１４の高さをｈとした場合、Ｈ−ｈの高さに相当する分が圧力となる。
【００８３】
このように構成することによって、スラリー１４は、基本部分鋳型１１と反転部材１３との間隙に十分に行き渡り、さらに高い精度で反転部材１３が有する非基本形状を基本部分鋳型に形成して非基本部分鋳型とすることができる。
【００８４】
また、スラリー１４を加圧すると、中空円筒体３５と貫通孔１９との隙間からスラリー１４が漏れ出てくることがあるが、貫通孔１９の直径と、中空円筒体３５の直径とを略同一としておけば、中空円筒体３５から貫通孔１９に漏れ出た微量のスラリー１４は速やかに基本部分鋳型１１に溶媒を吸い取られ流動性が低下し、それ自体が目止め材として作用することによって、これ以上のスラリー１４の漏れ出しを防止することができる。
【００８５】
【実施例】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【００８６】
実施例１
図１１（ａ）〜（ｂ）に示すような、表面に基本形状のみが形成されている基本部分鋳型１に、図２に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて、図１１（ｃ）〜（ｅ）に示すようなグルーブフェンスを形成した。図１１（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）はグルーブフェンスを形成した非基本部分鋳型の一部拡大図、（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｅ）は（ｃ）の平面図である。基本部分鋳型１は、高さ１４０ｍｍ、外周はＲ５１６であり、表面に、幅１２ｍｍ、深さ１５ｍｍのリブ１０（主溝）を二本有し、この基本部分鋳型１を１５個組み合わせることによりタイヤ成形用金型の反転形状である全体鋳型を形成する。本実施例においては、この全体鋳型の表面に、非基本形状であるグルーブフェンス２を基本形状とは異なる配置周期で２５箇所に配設した。基本部分鋳型１及びスラリー４（図２参照）としては、非発泡石膏（ノリタケカンパニーリミテド（株）製 商品名：Ｇ−６）を用いた。基本部分鋳型１を形成する場合の調合条件は、非発泡石膏：水＝１００：６０（重量比）とし、スラリーを形成する場合の調合条件は、非発泡石膏：水＝１００：８０（重量比）とした。また、反転部材３（図２参照）の材料としては、シリコーンゴム（東芝シリコーン（株）製 商品名：ＴＳＥ３５０）を用いた。
【００８７】
図１１（ｅ）に示すように、本実施例で形成されたグルーブフェンス２の断面形状は、上底が２ｍｍ、下底が３ｍｍの略台形であり、２個の突起形状が一対となって構成されている。一対のグルーブフェンス２の下底に相当する部分が隣接するように対向配置し、また、対向するグルーブフェンス２の上底（先端）が１ｍｍの間隔を開けるように形成した。
【００８８】
図２に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いることによって、基本部分鋳型に非基本形状（グルーブフェンス形状）を容易にかつ高精度に形成することができ、これにより、基本形状を有する基本部分鋳型と、非基本形状を有する非基本部分鋳型とを組み合わせることによって、基本形状（基本デザイン）の一部を基本形状とは異なる非基本形状（所定のデザイン）に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができた。
【００８９】
実施例２
図１２（ａ）に示すような基本部分鋳型１１に、図５に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて、図１２（ｄ）に示すような非基本形状としてのスリップマーク１２を基本部分鋳型１１に形成した。図１２（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ部の断面図、（ｃ）は表面にスリップマークが形成された非基本部分鋳型を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）のＶ−Ｖ部の断面図、（ｅ）は（ｄ）の一部拡大図、（ｆ）はスリップマークの正面図である。
【００９０】
基本部分鋳型１１は、高さ１００ｍｍ、外周がＲ３１５であり、表面にリブ（主溝）３０を二本有し、この基本部分鋳型１１を１６個組み合わせることによりタイヤ成形用金型の反転形状である全体鋳型を形成する。本実施例においては、スリップマーク１２を、この全体鋳型の表面に、基本形状とは異なる配置周期で６箇所に配設した。スリップマーク１２の断面形状は、上底２ｍｍ、下底８ｍｍ、高さ１０ｍｍの略逆台形の形状である。また、図１３に示すように、反転部材１２は、外周寸法は１６×１６×１０ｍｍとした。また、図１４に示すように、基本部分鋳型１１には、直径１０ｍｍのドリル１５を用いて貫通孔１９を開口した。
【００９１】
基本部分鋳型１１、スラリー１４（図５参照）及び反転部材１３の材料は実施例１と同様の材料を用いてそれぞれを形成した。
【００９２】
図５に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法によって、基本部分鋳型１１にスリップマーク１２を容易に形成することができ、基本形状を有する基本部分鋳型１１と、非基本形状（スリップマーク）を有する非基本部分鋳型１６（図１２（ｃ）参照）とを組み合わせることによって、基本形状（基本デザイン）の一部を非基本形状（所定のデザイン）に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができた。
【００９３】
実施例３
実施例２の製造方法における基本部分鋳型１１の貫通孔１９の直径を４．５ｍｍとなるように形成し、図９に示した本発明のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて、外形４ｍｍの中空円筒体３５を経由して、漏斗３７を用いてスラリー（未硬化の鋳型材）１４を充填した。本実施例においては、中空円筒体３５として樹脂製のストローを用いた。
【００９４】
このように、貫通孔１９の直径を小さくし、それと同程度の直径の中空円筒体３５を用いることによって、スラリー１４の量を削減することができた。また、貫通孔１９の直径を小さくすることによって、基本部分鋳型１１の表面に形成する凹部も小さなものとすることができるため、基本部分鋳型の表面の微小部分のみを非基本形状に変形する場合に有効である。
【００９５】
実施例４
図１５に示すような基本部分鋳型２１の断面、接合面２６に、図７（ａ）〜（ｇ）に示した工程に準じてサイプブレード２２を形成し、それ以降の工程においては、図１０（ｂ）に示したようなスラリー充填用の中空円筒体３５を経由してスラリーを充填した。基本部分鋳型２１、スラリー２４（図７参照）及び反転部材２３は実施例１と同様の材料を用いて形成し、また、基本部分鋳型２１は、高さ１０６ｍｍ、外周がＲ３２０であり、貫通孔１４の直径を１０ｍｍとし、直径９．５ｍｍの中空円筒体（ストロー）を経由してスラリー２４（図７参照）を充填した。その後、中空円筒体（ストロー）３５内を０．１２２ＭＰａの圧力の圧力エアーによって１５分間加圧した。スラリー２４（図７参照）の硬化直前、中空円筒体３５（ストロー）を抜き取り、サイプブレード２２が断面、接合面２６に埋設された非基本部分鋳型１６を形成した。
【００９６】
このような製造方法によって、基本部分鋳型２１にサイプブレード２２を容易に形成することができ、基本形状を有する基本部分鋳型２１と、非基本形状（サイプブレード）を有する非基本部分鋳型１６とを組み合わせることによって、基本形状の一部を非基本形状に変形したタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができた。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、タイヤ成形用金型を精密鋳造法を用いて製造する方法において、部分鋳型を組み合わせて全体鋳型を形成するに際し、タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）に非基本形状を加えた（基本形状の一部を非基本形状に変形した）形状をその表面形状として有するタイヤを成形するための金型を、簡易かつ効率的に低コストで製造することができるタイヤ成形用金型の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態に用いられる基本部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は表面にグルーブフェンスが形成された非基本部分鋳型の一部拡大図である。
【図２】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態を工程順に示す説明図である。
【図３】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態に用いられる基本部分鋳型の所望部分に形成する凹部の形成位置を示す斜視図であり、（ａ）は各非基本形状に対応するように形成する場合、（ｂ）は隣接する二以上の非基本形状を同時に形成する場合をそれぞれ示す。
【図４】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態に用いられる非基本形状が形成された非基本部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）の一部拡大図である。
【図５】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態を工程順に示す説明図で、基本部分鋳型の表面の基本形状の一部に、スリップサイン等の非基本形状を付与して非基本部分鋳型を形成する工程を工程順に示す説明図である。
【図６】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態に用いられるサイプブレードを埋設した非基本部分鋳型を模式的に示す説明図である。
【図７】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態を工程順に示す説明図である。
【図８】 図７（ｅ）〜（ｉ）に示す実施の形態の変形例を示す説明図である。
【図９】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態を工程順に示す説明図である。
【図１０】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の他の実施の形態において、中空円筒体内を加圧する方法を示す説明図で、（ａ）〜（ｂ）は、シリンダを用いる場合、（ｃ）は長い中空円筒体を用いる場合をそれぞれ示す。
【図１１】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例１に用いられる部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は表面にグルーブフェンスが形成された非基本部分鋳型の一部拡大図、（ｄ）は（ｃ）の断面図、（ｅ）は（ｃ）の平面図である。
【図１２】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例２に用いられる部分鋳型を模式的に示す説明図で、（ａ）は基本形状のみが表面に形成された基本部分鋳型を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ線における断面図、（ｃ）は表面にスリップマークが形成された非基本部分鋳型を示す斜視図、（ｄ）は（ｃ）のＶ−Ｖ線における断面図、（ｅ）は（ｄ）の一部拡大図、（ｆ）はスリップマークの寸法を示す平面図である。
【図１３】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例２に用いられる反転部材を模式的に示す説明図である。
【図１４】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例２における、基本部分鋳型に貫通孔を形成する工程を示す斜視図である。
【図１５】 本発明のタイヤ成形用金型の製造方法の実施例４に用いられる非基本部分鋳型を模式的に示す説明図である。
【図１６】 従来のタイヤ成形用金型の製造方法を工程順に示す説明図である。
【図１７】 従来のタイヤ成形用金型の製造方法を用いて部分鋳型にサイプブレードを埋設する工程を工程順に示す説明図である。
【符号の説明】
１…部分鋳型、２…グルーブフェンス、３…反転部材、４…スラリー（未硬化の鋳型材）、６…スクレイパー、７…凹部、８…ケガキ線、９…余剰部分、１０…リブ（主溝）、１１…基本部分鋳型、１２…非基本形状、１３…反転部材、１４…スラリー（未硬化の鋳型材）、１５…ドリル、１５’…ゴムバンド、１６…非基本部分鋳型、１７…凹部、１９…貫通孔、２０…基本部分鋳型の非基本形状形成部分、２１…基本部分鋳型、２２…サイプブレード、２２’…サイプブレードの反転形状、２３…反転型、２４…スラリー（未硬化鋳型材）、２５…ドリル、２６…接合面、２７…凹部、２８…スラリー（未硬化の鋳型材）、２９…貫通孔、３０…リブ（主溝）、３５…中空円筒体、３６…シリンダ、３７…漏斗。
Claims (5)
- タイヤの表面形状の一部を構成する形状をその表面形状として有する複数の部分鋳型を形成し、複数の前記部分鋳型を前記タイヤの形状となるように組み合わせて全体鋳型を形成し、前記全体鋳型を鋳枠で囲い前記全体鋳型と前記鋳枠との間隙に溶湯を流し込み硬化させることによって前記タイヤの反転型であるタイヤ成形用金型を製造する方法であって、
前記タイヤの表面形状の一部を構成する形状（基本形状）をその表面形状として有する複数の基本部分鋳型を形成し、
複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に凹部を形成し、前記基本形状とは異なった非基本形状を反転させた表面形状を有する反転部材を、前記基本部分鋳型の前記凹部に近接させて、前記基本部分鋳型の前記凹部と、前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間に間隙を形成し、前記間隙に未硬化の鋳型材を充填して硬化させ、前記基本部分鋳型の表面形状の少なくとも一部を、前記基本形状から前記非基本形状に変形させることによって前記非基本形状をその表面形状として有する非基本部分鋳型を形成し、
前記基本形状をその表面形状として有する前記基本部分鋳型と、前記非基本形状をその表面形状として有する前記非基本部分鋳型とを組み合わせて、前記基本形状に前記非基本形状を加えた形状をその表面形状として有する前記全体鋳型を形成することを含むことを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。 - 前記基本部分鋳型を自己硬化性の鋳型材から形成する請求項１に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
- 複数の前記基本部分鋳型のうちの、一以上の前記基本部分鋳型の表面の少なくとも一部に形成した前記凹部の底面から、前記基本部分鋳型の背面に貫通する貫通孔を形成し、前記貫通孔の前記基本部分鋳型の背面側の開口部から、前記貫通孔を経由して、前記基本部分鋳型の前記凹部と前記反転部材の前記非基本形状の反転形状を有する表面との間隙に未硬化の前記鋳型材を充填する請求項１又は２に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
- 未硬化の前記鋳型材に、それを軟化させるための溶媒を加えるとともに、前記溶媒を浸透させない材質からなる中空円筒体を、前記貫通孔の前記基本部分鋳型の背面側の開口部から着脱自在に挿入し、前記中空円筒体を経由して、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を前記間隙に充填する請求項３に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
- 前記中空円筒体を経由して前記間隙に、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を充填した後、前記中空円筒体内を前記基本部分鋳型の背面側の端部側から加圧して、前記溶媒を含んだ未硬化の前記鋳型材を前記間隙に隙間なく充填する請求項４に記載のタイヤ成形用金型の製造方法。
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