JP3712109B2 - ３次元曲げ金型の製造方法、サイプブレード若しくは消失模型の製造方法及びタイヤ金型の製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排水性、グリップ力の向上効果を有する細溝（サイプ）をタイヤに形成するためにタイヤ金型に設置されるサイプブレードの製造方法に関し、詳しくは少なくとも２軸方向に曲げ形状を有する３次元形状のサイプをタイヤに形成し得るサイプブレードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば図２に示すように、タイヤ２１にはリブ、ラブ等の太溝２２，２３が形成されているが、スタッドレスタイヤ等の特殊用途のタイヤにおいてはグリップ力や排水性を向上させるために、リブ、ラブに加えて幅０．１〜３．０ｍｍ程度の細溝２４（以下、「サイプ」と記す。）を形成する場合がある。
【０００３】
サイプは、グリップ力や排水性向上の効果を得るため、タイヤの接地面（以下、「プロファイル面」と記す。）における形状を波形、或いはジグザグ状等の２次元形状とするが、近年においては、タイヤ性能の更なる向上のため、プロファイル面のみならず、タイヤの深さ方向の形状も同様の２次元形状（更には３次元形状）とすること、即ちサイプ形状の３次元化が求められている。３次元サイプ２７ｂは図３に示すようにタイヤ２６のブロック剛性を向上させるため、駆動・制動時においてもタイヤ２６の腰が砕けることがなく、従来の２次元サイプ２７ａに比して更にグリップ力を向上させることが可能となるという利点を有する。
【０００４】
ところで、サイプを有するタイヤの成形用金型はデザインが複雑であるため、機械加工ではなく、鋳造加工、特に図４に示すように、サイプブレード３１（以下、単に「ブレード」と記す。）をタイヤ金型鋳造用原型３２（以下、単に「原型」と記す。）に設置した後、最終的に、サイプと相補的な形状を有するブレード３４を金属溶湯で鋳ぐるんで、その反転型であるタイヤ金型３６と一体化する方法により作製することが一般的である。従来の２次元ブレードであれば、図５に示すようにワイヤ放電加工により形成した上下１対の曲げ金型３８，３９を用い、被加工材をプレス加工することにより得ることができた。
【０００５】
しかしながら、ワイヤ放電加工は、図示の如くワイヤ３７の１軸方向への移動によって形成し得る形状以外には対応できない。即ち、プロファイル面とタイヤの深さ方向の双方に曲げ形状を有する３次元曲げ金型を形成することは困難であり、３次元ブレードを得るための方法としては不適当であった。
従って、３次元ブレードを得るためには、ワイヤ放電加工以外の方法を検討することが必要となる。
【０００６】
３次元ブレードを得るための第１の方法としては、ボールエンドミル等を用いたＮＣ（numerical control）加工により３次元形状が形成された上下１対の３次元曲げ金型を作製し、当該曲げ金型でブレード材をプレス加工することにより３次元ブレードを得る方法が考えられる。第１の方法によれば形状精度に優れた３次元ブレードは得られるものの、ｉ）形状データの作製が困難であること、ｉｉ）型の製造に多大な時間を有すること等に起因して、生産効率が低い上に、コスト面においても問題があった。
【０００７】
第２の方法としては、鋳造加工により３次元形状が形成された上下１対の３次元曲げ金型を用意し、当該曲げ金型でブレード材をプレス加工することにより３次元ブレードを得る方法が考えられる。第２の方法は第１の方法に比して生産効率が高く、低コストでブレードを製造し得る。
【０００８】
しかしながら、そもそも第１の方法のような機械加工であると、第２の方法のような鋳造加工であるとを問わず、ブレード形状が図６に示す「いぼ形状」のような複雑な３次元形状である場合には、▲１▼ブレード材４１の展開長の予測が困難である、▲２▼ブレード４４の縁端部に３次元曲げに伴う異方性をもった伸びや突出４５（以下、「耳」と記す。）が発生する等の曲げ歪みにより、ブレード４４を原型４３に設置する際に長さが整合しなかったり、原型４３との当接面４６に空隙４７を生ずる等の問題が生ずる。
【０００９】
曲げ歪みが生じた場合であっても、原型とブレードとの間で個別に、摺り合わせにより空隙をなくしたり、或いは長さを整合させることにより問題を解決することは可能であるが、いずれも煩雑な手作業を伴うため、生産効率が著しく低下することは免れない。
【００１０】
第３の方法としては、ブレードを別途作製して鋳ぐるむのではなく、ブレード部分を鋳出しにより形成する方法が考えられる。この方法においては、ブレードと同一形状の消失模型を原型に設置し、当該消失模型を第１反転型を介して第２反転型に鋳ぐるみ、第２反転型に鋳ぐるまれた消失模型を消失させた後、金属溶湯を鋳込むことにより、サイプブレードとタイヤ金型とを一体的に鋳造する（ロストワックス法、フルモールド法など）。
【００１１】
ところが、第３の方法ではブレードと同一形状の消失模型を製造することが困難であるという問題点があった。
一般に、消失模型はワックスや樹脂を割り金型を用いた鋳込み成形や射出成形により成形する。しかしながら、サイプブレードは厚さ１ｍｍ以下という薄肉のものも存在するため、ワックスや樹脂が割り金型等に充填され難く、型形状を完全に再現することは困難であり、また、仮に成形できた場合であっても脱型時に変形し易い。即ち、ブレードと同一形状の消失模型を得る方法が存在せず、第３の方法は現実的な方法とはいえなかった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、現状では、原型との当接部分における曲げ歪みが少ない３次元ブレードを、高い生産効率で（即ち、簡便かつ低コストに）生産し得る方法は未だ見出されていない。本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、原型との当接部分における曲げ歪みが少ない３次元ブレードを、高い生産効率で生産し得る方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者は３次元ブレードの製造方法につき鋭意検討した結果、ブレード材のうち、少なくともブレードを設置すべき型との当接部分については、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、前記型との当接部分以外の部分については、２次元曲げ金型を用いて、前記２次元形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を形成する等してブレード全体を３次元曲げ形状とすることにより、原型との当接部分における曲げ歪みが少ない３次元ブレードを、高い生産効率で生産し得ることを見出して、本発明を完成するに至った。
【００１４】
即ち、本発明によれば、サイプブレードに３次元曲げ形状を付与するための３次元曲げ金型の製造方法であって、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された上下一対の２次元曲げ金型を複数作製し、その複数の２次元曲げ金型の端部同士を接合する際に、一の２次元曲げ金型とこれに隣接する２次元曲げ金型とを、それらの稜線が相互に屈曲するように接合することにより、金型を全体として３次元形状とすることを特徴とする３次元曲げ金型の製造方法が提供される（以下、「第１の発明」と記す。）。
【００１５】
また、本発明によれば、３次元曲げ形状を有するサイプブレード若しくは消失模型の製造方法であって、被加工材のうち、少なくともサイプブレード若しくは消失模型を設置すべき型との当接部分について、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、前記型との当接部分以外の部分に、２次元曲げ金型を用いて、前記２次元形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を付与するか、或いは３次元曲げ金型を用いて、３次元曲げ形状を付与することにより、サイプブレード若しくは消失模型全体を３次元形状とすることを特徴とするサイプブレード若しくは消失模型の製造方法。が提供される（以下、「第２の発明」と記す。）。
【００１６】
第２の発明においては、被加工材のうち、サイプブレード若しくは消失模型を設置すべき型との当接部分については、機械加工により直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、前記型との当接部分以外の部分については、鋳造加工により２次元形状が形成された２次元曲げ金型により２次元曲げ形状を付与するか、或いは鋳造加工により３次元形状が形成された３次元曲げ金型により３次元曲げ形状を付与することが好ましい。
【００１７】
更に、本発明によれば、上述の製造方法により消失模型を製造し、当該消失模型をタイヤ金型鋳造用原型に設置し、当該消失模型を第１反転型を介して第２反転型に鋳ぐるみ、第２反転型に鋳ぐるまれた消失模型を消失させた後、金属溶湯を鋳込むことにより、サイプブレードとタイヤ金型とを一体的に鋳造することを特徴とするタイヤ金型の製造方法が提供される（以下、「第３の発明」と記す。）。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のサイプブレードの製造方法は、ブレード材のうち、少なくともブレードを設置すべき型との当接部分については、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、前記型との当接部分以外の部分に、２次元曲げ金型を用いて、前記２次元形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を付与する等してブレード全体を３次元曲げ形状とすることを特徴とするものである。
本発明の製造方法によれば、前記型との当接部分における曲げ歪みが少ない３次元ブレードを、高い生産効率で生産することが可能となる。
以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。
【００１９】
本発明の製造方法は、上述の如く、ブレード材のうち、少なくともブレードを設置すべき型との当接部分については、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与する点に特徴がある。
【００２０】
２次元曲げ金型でプレスされたブレードは型との当接部分における曲げ歪みが少ないため、型に設置する際に長さが整合しなかったり、型との当接面に空隙を生ずる等の問題を生ずることがなく、ひいては成形品であるタイヤにバリが発生する等の事態を回避できる。また、型とブレードとの間で個別に、摺り合わせにより空隙をなくしたり、長さを整合させるというような煩雑な手作業も伴わないため、生産効率が低下することもない。
【００２１】
ここで、「ブレードを設置すべき型」とは、ブレードを最初に固定する型を意味し、原型の他、タイヤ金型に至るまでの反転型も包含される場合がある。例えば、図４においては、ブレードとして、原型用のもの３１とタイヤ金型用のもの３４の２種類を使用しているが、原型用ブレード３１については原型３２が、タイヤ金型用ブレード３４についてはゴム型３３が、「ブレードを設置すべき型」に該当する。特にタイヤ金型用ブレード３４とゴム型３３との当接面はタイヤのプロファイル面に相当するため、設計通りのサイプ特性を発揮させ、プロファイル面の美観を向上させる意味において空隙発生防止の意義は大きい。
【００２２】
但し、単に、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与するのみでは２次元ブレードしか得ることができない。
そこで、本発明者は鋭意検討し、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、かつ、ブレード全体を３次元曲げ形状とするための方法として、以下に掲げる第１から第３の発明を案出した。
【００２３】
（１）第１の発明
第１の発明は、サイプブレードに３次元曲げ形状を付与するための３次元曲げ金型の製造方法に関する。第１の発明は２次元曲げ金型を３次元形状に組み立てることにより３次元曲げ金型を得る点に特徴がある。
【００２４】
第１の発明では、まず、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された上下一対の２次元曲げ金型を複数作製する。
【００２５】
「直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状」には、直線を１軸方向に、例えば、波形、或いはジグザグ状等の軌跡で移動させることによって形成し得る形状の全てが包含される。即ち、直線の１軸方向への移動によって形成し得る形状である限りにおいて、その変曲点が屈曲していると湾曲しているとは問わない。
なお、前記変曲点は金型表面において直線状となる。本明細書においては当該直線を「稜線」と呼ぶことにする。
２次元曲げ金型の材質としては、例えばＳＫ材、ＳＣＨ材、ＳＫＤ材等の各種金属からなる、厚さ１０〜５０ｍｍ程度の型用鋼材を用いることができる。
【００２６】
「２次元曲げ金型」は、３次元形状に組み立てるために、複数、即ち、少なくとも２個が必要となる。これらの金型は別個に作製してもよいが、例えば図７〜９に示すように２次元曲げ金型５３の一部をくさび形５４に切除する方法を採れば、多数の金型５５を一時に作製することができ、好ましい。
【００２７】
次いで、上記複数の２次元曲げ金型を、図７（ｂ）に示すように、一の２次元曲げ金型（金型５５）とこれに隣接する２次元曲げ金型（金型５５）とを、それらの稜線５７が相互に屈曲するように、各金型５５の端部同士を接合することにより、金型を全体として３次元曲げ形状とする。稜線５７の屈曲部分において当初の２次元形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元形状が形成されるため、金型は全体として３次元形状となる。
【００２８】
３次元形状とした後には、金型の裏面に、例えば鉄粉を混合したエポキシ樹脂５９を裏打ちし、金型を補強することにより上下１対の３次元曲げ金型５８とする。図７（ａ）は図７（ｂ）の３次元曲げ金型５８を側面から見た図である。当該３次元曲げ金型５８でブレード材５６をプレスすることにより、ブレードを設置すべき型との当接部分における曲げ歪みが少ない３次元ブレードを得ることができる。
第１の発明は、ワイヤ放電加工等の２次元サイプと同様の金型作製法を利用することができるため、比較的簡便に３次元ブレードを得られる方法である。
【００２９】
（２）第２の発明
第２の発明は、３次元曲げ形状を有するサイプブレードの製造方法に関する。
第２の発明は、図１に示すように、ブレード材１のうち、少なくともブレードを設置すべき型との当接部分２について、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型３，４を用いて２次元曲げ形状を付与するが、他の部分については、前記２次元曲げ形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を付与するか、或いは３次元曲げ金型を用いて、３次元曲げ形状を付与する限りにおいて、その方法は限定されない点に特徴がある。
【００３０】
第２の発明では、まず、ブレード材のうち、少なくともブレードを設置すべき型との当接部分について、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与する。
【００３１】
第２の発明は、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いる点については第１の発明と同様であるが、当該２次元曲げ金型を用いて、ブレード材に２次元曲げ形状を付与してしまう点において異なる。少なくともブレードを設置すべき型との当接部分について２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与すれば、ブレードを型に設置する際の長さの不整合や型との当接面における空隙の発生を防止でき、成形品であるタイヤ（サイプ部分）の形状精度や美観が低下する事態は回避できるからである。
【００３２】
ブレード材としては、多数回のタイヤ成形に耐え得る機械的強度、耐久性を備えた金属、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２，ＳＵＳ６３１等の高強度材からなる薄板を好適に用いることができる。厚さはサイプ幅により異なるが、通常０．１〜２．０ｍｍ程度のものが用いられる。形状は特に限定されないが、略矩形状のものが用いられることが一般的であり、当該矩形のうちの一辺が型との当接部分となる。
【００３３】
ブレード全体を３次元形状とするためには、ブレードを設置すべき型との当接部分以外の部分に、２次元曲げ金型を用いて、前記型との当接部分の２次元曲げ形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を付与するか、或いは３次元曲げ金型を用いて、３次元曲げ形状を付与することが必要となる。
前記型との当接部分の２次元曲げ形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を付与する方法としては、第１の発明により得られた３次元曲げ金型を用いる方法や、或いは図１に示す如く、２軸方向の曲げ形状を個別に付与する方法等が挙げられる。
【００３４】
即ち、１体の３次元曲げ金型により一時に３次元曲げ形状を付与してブレード全体を３次元形状としても、図１に示すように、２体以上の２次元曲げ金型３，４，６，７で一時に、或いは順次、２次元曲げ形状を付与してブレード全体を３次元形状としてもよい。また、２体以上の２次元曲げ金型で順次２次元曲げ形状を付与してブレード全体を３次元形状とする場合にあっては、どの部分から２次元曲げ形状を付与していっても同様の効果を得ることができる。
【００３５】
ブレード全体を３次元形状とする方法としては、ブレードを設置すべき型との当接部分以外の部分に、３次元曲げ金型を用いて、３次元曲げ形状を付与する方法も挙げられる。３次元曲げ形状の具体例としては、一面に連続的に凹凸が形成された、いわゆる「いぼ形状」等がある。「いぼ形状」は凹凸形状が全方向に対して等方的である点において好ましい形状であるが、従来の、ブレード全体に「いぼ形状」を付与する方法では、原型との当接部分における曲げ歪みの問題があり、効率的かつ低コストで製造することは実質的に不可能であった。第２の方法によれば、「いぼ形状」等の複雑形状であっても効率的かつ低コストで製造することが可能となる。
【００３６】
第２の発明においては、曲げ形状の付与方法は特に限定されない。従って、型との当接部分、その他の部分ともいかなる方法を用いても良いが、型との当接部分については、機械加工により直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、他の部分については、鋳造加工により２次元曲げ形状が形成された２次元曲げ金型により２次元曲げ形状を付与するか、或いは鋳造加工により３次元形状が形成された３次元曲げ金型により３次元曲げ形状を付与することが好ましい。
【００３７】
機械加工により２次元形状が形成された２次元曲げ金型は、鋳造加工により２次元形状が形成された２次元曲げ金型と比較して、寸法誤差が少なく形状精度も高いため、ブレード材の展開長の予測がより一層容易になる。従って、ブレードのうち型との当接部分に当該金型により２次元曲げ形状を付与すると、当該部分の寸法精度や形状精度が高くなるとともに、ブレードの生産効率の更なる向上に資する。
【００３８】
ここで、「機械加工」とは、加工過程で収縮を伴う鋳造加工等の加工法以外の方法を意味し、従来の２次元サイプ用曲げ金型の作製で用いられてきたワイヤ放電加工、ボールエンドミル等を用いたＮＣ加工の他、超音波加工、型放電加工等、直接的に金型の形状を加工し得る種々の加工法が挙げられるが、上下１対の金型が一時に得られる点においてワイヤ放電加工であることが好ましい。他の加工法の場合には、例えば一方の型を作製した後、その反転型を作製することにより、上下１対の金型を得ることになる。
【００３９】
一方、ブレードのうち型との当接部分以外の部分については、上記のような要請はないため、前記「いぼ形状」等の複雑形状であっても比較的容易に形成することができる、鋳造加工により２次元形状ないし３次元形状が形成された曲げ金型により２次元曲げ形状或いは３次元曲げ形状を付与することが好ましい。
鋳造加工に用いる金属としては、鋳造性がよい高強度鋼材であって、かつ、鋳造時の収縮が少ないものが好適に用いられる。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挙げられる。
【００４０】
第２の発明においては、型の当接部分の２次元曲げ形状は任意に選択することができるが、他の部分の曲げ形状の周期、波長等、基本的な形状特性が近い２次元曲げ形状を選択することが好ましい。
実際にはブレード材をプレスする際に、各曲げ型とブレード材との間の摩擦抵抗に起因する「材料伸び」が生じるため、型との当接部分と他の部分で「材料伸び」の量が著しく異なるとブレードが湾曲する場合があるからである。
【００４１】
また、第２の発明によれば、ブレードの任意の部分に所望の曲げ形状を付与することができるため、ブレードのうちタイヤ金型に鋳ぐるまれる部分の曲げ形状を、金型の深さ方向に対してアンダーカットのない形状とすることも容易である。このようなブレードであれば、タイヤ金型の継続的使用により、局部的にブレードが変形し、或いは破損した場合であっても、当該ブレードのみをタイヤ金型から抜去し、新たなブレードを挿入すれば足りるため、タイヤ金型の修理が極めて容易となる利点がある。
【００４２】
ちなみに、従来の、ブレード全体に「いぼ形状」を付与する方法では、アンダーカットがなくなる部分までタイヤ金型を切削しなければ、ブレードを抜去することができず、新たなブレードを挿入した後にも、前記切削部分を溶接充填する必要があり、不利不便である。
【００４３】
以上説明した第２の発明は、ブレードのみならず、ブレードと同一形状の消失模型の製造にも利用することができる。従来の割り金型を用いた鋳込み成形や射出成形では、厚さ１ｍｍ程度以下の薄肉の消失模型の製造は困難であった。しかしながら、被加工材をブレード材ではなく、シートワックス等を消失模型材として第２の発明により３次元曲げ形状を付与すれば、極めて簡便にブレードと同一形状の消失模型を得ることができる。当該消失模型は第３の発明に好適に用いることができる。
【００４４】
（３）第３の発明
第３の発明は、消失模型を利用した鋳出し加工によりブレードとタイヤ金型とを一体的に鋳造する方法に関する。第２の発明により厚さ１ｍｍ程度以下の薄肉の消失模型が容易に製造可能となったため、従来は現実的とはいえなかった消失模型を利用した、鋳出し加工が可能となったものである。
【００４５】
第３の発明では、まず、第２の発明により消失模型を製造する。
被加工材となる消失模型材としては、ワックス、エポキシ樹脂（熱硬化タイプのもの）、低融点金属（融点が１００℃以下程度のもの）をブレードと同一厚さに圧延した薄板を好適に用いることができる。
【００４６】
第３の発明は、第２の発明により消失模型を製造することを除いては、従来公知の消失模型を利用した鋳出し加工に準じて工程を進行させればよい。即ち、前記消失模型をタイヤ金型鋳造用原型に設置し、当該消失模型を第１反転型を介して第２反転型に鋳ぐるみ、第２反転型に鋳ぐるまれた消失模型を消失させた後、金属溶湯を鋳込む。
【００４７】
タイヤ金型鋳造用原型は、石膏、樹脂などの加工容易な材質により形成された、タイヤ形状と同一形状の原型である。前記消失模型は、２次元曲げ金型で２次元曲げ形状を付与された部分が、原型に当接するように設置する。
【００４８】
消失模型を設置した後に、第１反転型材料を鋳込むことにより、消失模型が鋳ぐるまれた第１反転型を作製する。第１反転型材料としては、例えばシリコーンゴム、ポリサルファイドゴム等の弾性ゴムが用いられる。次いで、消失模型が鋳ぐるまれた第１反転型に、第２反転型材料を鋳込むことにより、消失模型が鋳ぐるまれた第２反転型を作製する。第２反転型材料としては、例えばエチルシリケートをバインダとするセラミック鋳型材等が用いられる。
【００４９】
更に、第２反転型に鋳ぐるまれた消失模型を消失させ、第２反転型にブレードと相補的な形状を有する空隙部を形成する。消失模型の消失方法としては、加熱による溶出や、燃焼等が挙げられる。既述のセラミック鋳型材を第２反転型材料として用いた場合には、鋳型の乾燥、或いは焼成時に消失模型を消失させることが可能である。
【００５０】
最後に、ブレードと相補的な形状を有する空隙部が形成された第２反転型に、タイヤ金型材料を鋳込むことにより、ブレードとタイヤ金型とを一体的に鋳造する。通常、タイヤ金型材料としてはアルミ合金が汎用されるが、ブレードを鋳出しにより形成する場合は、アルミ合金ではその強度が不十分となるおそれがある。従って、第３の発明においては、強度が担保できるＦＣＤ６００，ＳＵＳ４２０Ｊ２，Ｓ５０Ｃ，ＳＫＤ６１等の鋳鉄、鋳鋼が好適に用いられる。
【００５１】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更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。
【００５２】
（実施例１）
まず、２０ｍｍ×２０ｍｍ×高さ６０ｍｍのＳＫ４工具鋼からなるブロックを、φ０．３ｍｍのワイヤを用いてワイヤ放電加工と手仕上げにより、図１０（ａ）に示すような直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された上下一対の２次元曲げ金型６１，６２を作製した。
【００５３】
次いで、図１１（ａ）に示すように当該２次元曲げ金型６１，６２の中央部を角度２０°のくさび形６５に切除して各々の２次元曲げ金型６１，６２を２分割した。
【００５４】
図１１（ｂ）に示すように当該分割された各２個の２次元曲げ金型は前記切除部分の端部同士をＴＩＧ溶接で接合することにより３次元形状６６とし、鉄粉を混合したエポキシ樹脂６７を裏打ちして補強することにより３次元曲げ金型６８とした。
なお、２次元曲げ金型の稜線部６９については、面取りＲ付け加工を行った。
【００５５】
一方、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなる薄板をレーザカットし、φ１．０ｍｍのキリ穴を４カ所空けることにより、図１０（ｂ）に示すようなブレード材６３を作製した。当該ブレード材６３を上記３次元曲げ金型６８でプレスすることにより、３次元ブレードを得た。
【００５６】
（実施例２）
２０ｍｍ×２０ｍｍ×厚さ６０ｍｍ（金型Ａ用）、及び縦２０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚さ６０ｍｍ（金型Ｂ用）のＳＫ４工具鋼からなるブロックから、実施例１と同様の方法により、図１２（ａ），（ｂ）に示す直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を２種類各１個を作製した。
【００５７】
一方、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなる薄板をレーザカットし、φ１．０ｍｍのキリ穴を９カ所空けることにより、図１２（ｃ）に示すようなブレード材７３を作製した。当該ブレード材７３のＡ部７４を２次元曲げ金型Ａ：７１でプレスすることにより、当該ブレード材７３のＢ部７５を２次元曲げ金型Ｂ：７２でプレスすることにより、図１３に示すような３次元ブレード７６を得た。
【００５８】
（実施例３）
まず、図１４に示す４０ｍｍ×３０ｍｍ×高さ１０ｍｍのＡ５０５２アルミ合金からなる薄板８１の２７．５ｍｍ×１７ｍｍの部分８２に、φ３ｍｍの鋼球８３を０．５ｍｍ間隔で８×５個はめ込んで、いぼ形状の３次元鋳型用原型８４を作製し、次いで、当該原型８４からシリコーンゴムを素材とした第１反転型（捨て型）を作製し、更に、第１反転型から同じくシリコーンゴムを素材とした第２反転型（本型）を作製した。
【００５９】
上記第２反転型からエチルシリケートをバインダとするセラミック鋳型材を素材とした第３反転型を作製し、これを乾燥・焼成して硬化させた。
次いで、当該第３反転型にＢｅＡ２７５Ｃベリリウム銅合金の溶湯を鋳込むことにより３次元曲げ型を作製した。
【００６０】
一方、３６ｍｍ×１０ｍｍ×高さ６０ｍｍのＳＫ４工具鋼からなるブロックを、φ０．３ｍｍのワイヤを用いてワイヤ放電加工により、図１５に示すような直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された上下一対の２次元曲げ金型８７，８８を作製した。なお、当該２次元曲げ金型の端面部分はＣ３．５ｍｍの面取り８９を行った。
【００６１】
次いで、厚さ０．５ｍｍのＳＵＳ３０４ステンレス鋼からなる薄板を４０ｍｍ×１６ｍｍにレーザカットし、φ１．０ｍｍのキリ穴を２カ所、φ２．０ｍｍのキリ穴を２カ所空けることにより、図１６に示すようなタイヤ金型用ブレード材９０を作製した。
【００６２】
タイヤ金型用ブレード材９０については、図１７（ａ）に示すようにキリ穴が空いていない４０ｍｍ×９ｍｍの部分９２に、既述の３次元曲げ型により、いぼ形状を付与し、残部９１には、図１５に示した上下一対の曲げ金型８７，８８により、２次元曲げ形状を付与して、タイヤ金型用ブレード９３とした。この際、図１７（ｂ）に示すように、上記曲げ金型８７，８８の面取り部８９がいぼ形状９４側に配向するようにしてプレスを行い、図１７（ｃ）に示すような３次元形状のタイヤ金型用ブレード９３を得た。
【００６３】
（実施例４）
まず、被加工材として、パラフィンワックスを厚さ０．５ｍｍに圧延した薄板を使用し、実施例３のタイヤ金型用ブレードと同様の方法により消失模型を作製した。次いで、当該消失模型を石膏からなるタイヤ金型鋳造用原型に設置し、当該消失模型を、シリコーンゴムを素材とした第１反転型を介して、エチルシリケートをバインダとするセラミック鋳型材を素材とした第２反転型に鋳ぐるんだ。
【００６４】
更に、上記第２反転型に鋳ぐるまれた消失模型をセラミック鋳型材の乾燥・焼成時の加熱により消失させ、第２反転型にブレードと相補的な形状を有する空隙部を形成した。最後に、ブレードと相補的な形状を有する空隙部が形成された第２反転型に、ＦＣＤ６００材の溶湯を鋳込むことにより、ブレードとタイヤ金型とを一体的に鋳造した。
【００６５】
【発明の効果】
本発明のサイプブレードの製造方法は、ブレード材のうち、少なくともブレードを設置すべき型との当接部分については、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、前記型との当接部分以外の部分については、２次元曲げ金型を用いて、前記２次元曲げ形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を形成する等してブレード全体を３次元曲げ形状とすることとしたので、前記当接部分の曲げ歪みが少ない３次元ブレードを、高い生産効率で生産することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の３次元ブレードの製造方法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】 タイヤのサイプ形状による特性の相違を示す説明図である。
【図４】 サイプブレードを鋳ぐるんだタイヤ金型の製造方法を示す工程図である。
【図５】 ワイヤ放電加工の一の実施態様を示す斜視図である。
【図６】 サイプブレードの種類による原型への設置状態の相違を示す説明図である。
【図７】 （ａ）は本発明の製造方法により得られる３次元曲げ金型の側面図、（ｂ）は正面側から見た本発明の３次元曲げ金型の製造方法の一の実施態様を示す工程図である。
【図８】 （ａ）は本発明の製造方法により得られる３次元曲げ金型の側面図、（ｂ）は正面側から見た本発明の３次元曲げ金型の製造方法の別の実施態様を示す工程図である。
【図９】 （ａ）は本発明の製造方法により得られる３次元曲げ金型の側面図、（ｂ）は正面側から見た本発明の３次元曲げ金型の製造方法の更に別の実施態様を示す工程図である。
【図１０】 （ａ）は２次元曲げ金型の断面図、（ｂ）はブレード材の上面図である。
【図１１】 本発明の曲げ金型の製造方法の一の実施態様を示す工程図である。
【図１２】 （ａ），（ｂ）は２次元曲げ金型の上面図、（ｃ）はブレード材の上面図である。
【図１３】 本発明の製造方法により得られる３次元サイプブレードを示す説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図１４】 いぼ形状の３次元原型を示す説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図である。
【図１５】 本発明の曲げ金型の製造方法に使用する２次元曲げ金型の説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。
【図１６】 本発明のサイプブレードの製造方法に用いるブレード材の上面図である。
【図１７】 本発明のサイプブレードの製造方法を示す説明図であって、（ａ），（ｃ）は上面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１…ブレード材、２…原型との当接部分、３，４，６，７…２次元曲げ金型、５…ブレード、２１…タイヤ、２２，２３…太溝、２４…細溝（サイプ）、２６…タイヤ、２７…サイプ（２７ａ…２次元サイプ、２７ｂ…３次元サイプ）、３１…サイプブレード（原型用）、３２…タイヤ金型鋳造用原型、３３…ゴム型、３４…ブレード（タイヤ金型用）、３５…石膏鋳型、３６…タイヤ金型、３７…ワイヤ、３８，３９…曲げ金型、４１…ブレード材、４２…ブレード（２次元）、４３…原型、４４…ブレード（３次元）、４５…耳、４６…原型との当接面、４７…空隙、５３…２次元曲げ金型、５４…くさび形、５５…金型、５６…ブレード材、５７…稜線、５８…３次元曲げ金型、５９…エポキシ樹脂、６１，６２…２次元曲げ金型、６３…ブレード材、６５…くさび形、６６…３次元形状、６７…エポキシ樹脂、６８…３次元曲げ金型、６９…稜線部、７１，７２…２次元曲げ金型、７３…ブレード材、７４…Ａ部、７５…Ｂ部、７６…３次元ブレード、８１…薄板、８３…鋼球、８４…原型、８７，８８…曲げ金型、８９…面取り、９０…タイヤ金型用ブレード材、９１…残部、９３…タイヤ金型用ブレード、９４…いぼ形状。

Claims (4)

1. サイプブレードに３次元曲げ形状を付与するための３次元曲げ金型の製造方法であって、
   直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された上下一対の２次元曲げ金型を複数作製し、その複数の２次元曲げ金型の端部同士を接合する際に、一の２次元曲げ金型とこれに隣接する２次元曲げ金型とを、それらの稜線が相互に屈曲するように接合することにより、金型を全体として３次元形状とすることを特徴とする３次元曲げ金型の製造方法。
2. ３次元曲げ形状を有するサイプブレード若しくは消失模型の製造方法であって、
   被加工材のうち、少なくともサイプブレード若しくは消失模型を設置すべき型との当接部分について、直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、
   前記型との当接部分以外の部分に、２次元曲げ金型を用いて、前記２次元形状とは異なる軸方向への直線の移動によって形成し得る２次元曲げ形状を付与するか、或いは３次元曲げ金型を用いて、３次元曲げ形状を付与することにより、サイプブレード若しくは消失模型全体を３次元形状とすることを特徴とするサイプブレード若しくは消失模型の製造方法。
3. 被加工材のうち、サイプブレード若しくは消失模型を設置すべき型との当接部分については、機械加工により直線の１軸方向への移動によって形成し得る２次元形状が形成された２次元曲げ金型を用いて２次元曲げ形状を付与し、
   前記型との当接部分以外の部分については、鋳造加工により２次元形状が形成された２次元曲げ金型により２次元曲げ形状を付与するか、或いは鋳造加工により３次元形状が形成された３次元曲げ金型により３次元曲げ形状を付与する請求項２に記載の製造方法。
4. 請求項２又は３に記載の製造方法により消失模型を製造し、
   当該消失模型をタイヤ金型鋳造用原型に設置し、
   当該消失模型を第１反転型を介して第２反転型に鋳ぐるみ、
   第２反転型に鋳ぐるまれた消失模型を消失させた後、金属溶湯を鋳込むことにより、サイプブレードとタイヤ金型とを一体的に鋳造することを特徴とするタイヤ金型の製造方法。

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