JP5361483B2 - タイヤ成型用金型の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ成型用金型の製造方法（以下、単に「製造方法」とも称する）に関し、詳しくは、鋳造製法にて円周方向に分割されたタイヤ成型用金型を製作する際において、１組分を１リング又は複数リングに分けて鋳造し、１リング内に意図的にダミー部を配設して、このダミー部を用いてリング鋳物の鋳造収縮調整、凝固形態抑制、直径矯正をおこなえるタイヤ成型用金型の製造方法に関する。

タイヤ成型用金型は、デザインの複雑さや、異種金属材料からなるサイプ、ブレード等の薄板を鋳包む特性を持つことから、鋳造製法で製作されるのが一般的であり、タイヤ成型用金型の鋳造製法として石膏鋳造法が広く採用されている。石膏鋳造法を採用するその他の理由としては、（１）アルミ合金程度までの融点を持つ鋳物を寸法精度高く製作できること、（２）石膏鋳型の段階での切断加工・組立てが容易に行えること、（３）サイプやブレードの鋳包みにも自由度高く対応できること、（４）ゴム型からの注型反転製作で、複雑なデザイン形状を精密に転写することができること、等が挙げられる。

タイヤ成型用金型の金型分割構造には、タイヤ幅方向に２分割する２ピースモールドと、タイヤ円周方向に７〜１３分割するセクショナルモールドの２種類が存在する。しかしながら、これら鋳造製法によるタイヤ成型用金型の製作には寸法精度に問題がある。すなわち、鋳造の際の鋳物収縮挙動のバラツキにより、直径、真円度特性を所定の公差内に納めることが非常に困難である。この問題点を解決するために、これまで様々な考案がなされている。

例えば、特許文献１および２には、タイヤ金型用リング鋳物の外周から（熱膨脹率差を利用した）外力を印加することで、鋳物の直径、真円度を矯正する技術が開示されている。特許文献１記載の手法は、鋳物外周部に内面真円度凹凸分に対応する厚みの当て金を随所に設置して、内径、真円度を同時矯正するものである。これにより、リング鋳物の高さ方向およびタイヤの幅方向の曲率形状であるクラウンＲ形状のサバ折変形を極小化することができる。特許文献２記載の手法は、同熱間矯正時に、鋳物内面側上下端部の鋳出し基準径部に、ほぼ真円の拘束リングを設置し、内径、真円度を同時矯正するものである。これにより、リング鋳物の高さ方向およびタイヤの幅方向の曲率形状であるクラウンＲ形状のサバ折変形を極小化することができる。

また、特許文献３には、タイヤ金型用リング鋳物の内面上下端部の鋳出し基準径部に、外力を印加して直径拡張矯正する際の、外力制御方法に関する技術が開示されている。これによれば、リング鋳物の高さ方向およびタイヤの幅方向の曲率形状であるクラウンＲ形状のサバ折変形を極小化することができる。特許文献４には、タイヤ金型用リング鋳物の内面上下端部の鋳出し基準径部に、外力を印加して真円度矯正する際の、外力制御方法に関する技術が開示されている。これによれば、リング鋳物の高さ方向およびタイヤの幅方向の曲率形状であるクラウンＲ形状のサバ折変形を極小化することができる。

上記特許文献１〜４に開示されている技術は、いずれも１リングの鋳造でタイヤ成型用金型３６０°分を同時鋳造した上で、リング鋳物状態で内面または外周面に外力を印加して、直径、真円度矯正を行う技術である。これら技術は、直径、真円度矯正時に、タイヤの幅方向の丸さ形状であるクラウンＲ形状の変形を極小化させることに主眼を置いたものである。

特許第３６６７７２３号 特開２００５−１６１５６５号公報 特開２００６−２２４４８０号公報 特開２００８−０８０５１２号公報

しかしながら、特許文献１〜４の技術には、鋳放し状態（矯正前状態）でのリング鋳物の真円度向上能力の改善が望まれている。また、直径・真円度矯正作業の難度が高いという問題も有している。さらに、角度端面を曲率形状にワイヤ放電分割すると、タイヤ成型用金型の使用時にセグメント間で隙間が発生する部位が生じる。そのため、直径・真円度矯正したリング鋳物を外周旋盤加工した後、ワイヤ放電加工で各セグメントに分割するのが一般的である。すなわち、直径・真円度矯正後のリング鋳物の外周加工工程での自由度が低いといえる。

そこで、本発明の目的は、鋳放し状態でのタイヤ成型用金型のリング鋳物の直径、真円度精度を向上することができる技術を提供することにある。本発明の他の目的は、同リング鋳物を簡易に直径・真円度矯正することのできる技術を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、鋳物の外周加工の自由度を高めることのできる技術を提供することにある。

本発明者は、上記課題を解消するために鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解消することができることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明のタイヤ成型用金型の製造方法は、円周方向に複数に分割された構造を有するタイヤ成型用金型の製造方法において、
前記タイヤ成型用金型鋳造用のリング鋳型の一部として、前記タイヤ成型用金型の分割数以下で、複数の前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型を略等間隔で配設し、かつ、略等間隔で配設された前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型の間に、前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型より高強度な材質を用いたダミー鋳型を嵌め込み、１リングまたは複数リングでタイヤ成型用金型１組分を鋳造するためのリング鋳型を組み立てる鋳型組立工程（ａ）と、
組み立てられた鋳型を用いて鋳造する鋳造工程（ｂ）と、
得られたリング鋳物の押し湯を切断する切断工程（ｃ）と、
押し湯切断後のリング鋳物を各セクターに分割する分割工程（ｄ）と
得られた製品セグメントの外周を加工する加工工程（ｅ）と、
加工された製品セグメントを組み立ててタイヤ成型用金型を形成するタイヤ成型用金型組立工程（ｆ）と、を有することを特徴とするものである。上記構成とすることにより、鋳放し状態でのタイヤ成型用金型のリング鋳物の直径、真円度精度を向上させることができ、また、同リング鋳物を簡易に直径・真円度矯正が可能となり、さらに、鋳物の外周加工の自由度を高めることが可能となる。

本発明においては、前記鋳造工程（ｂ）において、前記ダミー鋳型部分の鋳物を、前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型部分の鋳物よりも早く凝固させることが好ましい。これにより、本発明の効果を良好に得ることができる。また、前記切断工程工程（ｃ）の後に、鋳造したリング鋳物の前記ダミー鋳型内側に外力を印加して、直径拡張矯正を行った後、製品セグメントの外周加工を行うことが好ましい。これにより、クラウンＲ形状のサバ折変形を効果的に回避することが可能となる。さらに、前記鋳型組立工程（ａ）において、前記ダミー部に出湯口および鋳込み口を優先的に配置することが好ましい。これにより、より品質の高い鋳物を鋳造製作することが可能となる。

本発明によれば、鋳放し状態でのタイヤ成型用金型のリング鋳物の直径、真円度精度を向上させることができる。また、同リング鋳物を簡易に直径・真円度矯正できる。さらには、鋳物の外周加工の自由度を高めることもできる。

本発明の複数リングによるタイヤ成型用金型の製造方法の各工程における製品用鋳型、ダミー鋳型および製品セグメントの配置図である。 ダミー鋳型の外周面が平面な場合の鋳型組立工程（ａ）における製品用鋳型およびダミー鋳型の配置図である。 本発明の複数リングによるタイヤ成型用金型の製造方法において、鋳造収縮拘束機を配置した場合の配置図である。 本発明の１リングによるタイヤ成型用金型の製造方法の鋳型組立工程（ａ）における製品用鋳型およびダミー鋳型の配置図である。 従来の製造方法におけるリング鋳物の等凝固時間曲面を表した説明図である。 本発明の製造方法におけるリング鋳物の等凝固時間曲面を表した説明図である。 直径拡張矯正として、エキスパンダーを配置した場合の配置図である。 本発明に用いることができるエキスパンダーの一例を示す斜視図である。 実施例における鋳造方法の概略図である。 弦寸法測定の説明図である。 ネジレ測定の説明図である。 円周方向反りの説明図である。 幅方向反りの説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
本発明のタイヤ成型用金型の製造は、
１リングの鋳物内に前記タイヤ成型用金型の分割数以下で複数の製品用鋳型を略等間隔で配設し、かつ、前記製品用鋳型の間に前記製品用鋳型より高強度な材質を用いたダミー鋳型を嵌め込み、１リングまたは複数リングでタイヤ成型用金型１組分を組み立てる鋳型組立工程（ａ）と、
組み立てられた鋳型を用いて鋳造する鋳造工程（ｂ）と、
得られたリング鋳物の押し湯を切断する切断工程（ｃ）と、
押し湯切断後のリング鋳物を各セクターに分割する分割工程（ｄ）と
得られた製品セグメントの外周を加工する加工工程（ｅ）と、
加工された製品セグメントを組み立ててタイヤ成型用金型を形成するタイヤ成型用金型組立工程（ｆ）と、を有する。

図１は、本発明の一好適実施形態の各工程における製品用鋳型、ダミー鋳型および製品セグメントの配置図の一例である。工程（ａ）〜工程（ｆ）はそれぞれ、鋳型組立工程（ａ）、鋳造工程（ｂ）、切断工程（ｃ）、分割工程（ｄ）、加工工程（ｅ）、およびタイヤ成型用金型の組立工程（ｆ）における製品用鋳型、ダミー鋳型および製品セグメントの配置を表している。図示例では、２リングによるタイヤ成型金型の鋳造方法の配置図を示しているが、本発明は、２リングによる鋳造に限られず、それ以上のリングを用いてタイヤ成型用金型を成型してもよい。好適には、本発明の所望の効果と製造上の便宜とから、２〜３リングである。以下、図１に基づき、２リングでのタイヤ成型用金型の製造方法について説明する。

鋳型組立工程（ａ）では、製品用鋳型１を４個等配し、製品用鋳型１の間に製品用鋳型１より高強度な材質を用いたダミー鋳型２を嵌め込んでいる。製品用鋳型材は、従来同様の比較的低密度な崩壊性鋳型材を用い、１リング内にほぼ等間隔に配設し、製品用鋳型１同士の隙間に製品用鋳型１より高密度なダミー鋳型２を嵌め込む。これにより、ダミー鋳型２部分の強度特性を高め、ダミー鋳型２部でリング鋳物４の鋳造収縮に対する抗力を発現させている。これにより、鋳造後のリング鋳物４の上下間直径差を極小化することができ、さらに、鋳放し状態での真円度特性も向上させることができる。

ダミー鋳型２には、精密な注型転写性や通気性は基本的には必要無く（鋳造欠陥が発生してもよいため）、また、鋳造後の型バラシ時に脱型さえできれば、崩壊性材質である必要もないため、高密度な耐火材（各種セラミック材料や耐火煉瓦等）を用いることができる。なお、ダミー鋳型２は、図１（ａ）に示すように、外周面がタイヤ成型用鋳型１とほぼ同じ曲率を持った曲面形状を有していてもよく、あるいは図２に示すように、ダミー鋳型２の外周面が平面であってもよい。

また、タイヤ成型用リング鋳物を鋳造製作する際、製品用鋳型１の材質としては、精密な注型転写精度と、適度な通気性および強度特性、耐熱性、鋳造後の崩壊特性を有する必要がある。この制約から、乾燥後の密度で、０．６〜２．０ｇ／ｃｍ^３程度の石膏鋳型材や、エチルシリケート系の粘結材に各種耐火材を混練したセラミック鋳型材を用いることが多い。このため、鋳型の圧縮強度特性はリング鋳物の鋳造収縮に対して充分な抗力を発現させることができず、凝固が遅くなる側（押し湯側）で、各部寸法収縮が、より多く発生する傾向を示す。

従来は、リング鋳型全体が、ほぼ同じ（比較的低い）密度特性を持った鋳型材で形成されているため、押し湯側の直径が小さくなることに直結しやすく、従来のような直径矯正を施さずにタイヤ成型用金型として加工、完成金型にしてしまうと、押し湯側の直径寸法が小さい（押し湯側のみ内径側に倒れた形の）タイヤ成型用金型となってしまいやすい。これは、上下型半径差特性の悪化に直結し、タイヤ性能を悪くする原因となる。真円度特性についても同様で、従来は、鋳放し状態でリング鋳物としての真円度特性も悪化しやすく、加工前に直径矯正を施すことが前提となる場合が多かった。そこで、本発明においては、上記手法を用いることにより、鋳造後のリング鋳物の上下間直径差を極小化し、さらには鋳放し状態での真円度特性も向上させている。

なお、図１に示す鋳型組立工程（ａ）の配置図においては、タイヤ成型用鋳型１より強度の高いダミー鋳型２を裏打ち材３（水ガラス硬化珪砂等の崩壊性材料）でバックアップし、リング鋳物の鋳造収縮により発生する圧縮負荷を、ここで均一に受けさせる構造となっているが、これ以外にも、図３のような金属材料からなる鋳造収縮拘束具７を配置し、リング鋳物の鋳造収縮により発生する圧縮負荷を鋳造収縮拘束具７で受けてもよい。

鋳造工程（ｂ）は、得られたリング鋳型内で４個の製品セグメントを鋳造する工程である。鋳造工程（ｂ）は既知の方法に従い適宜行うことができる。例えば、重力鋳造を利用して、溶湯を注湯することができ、また、製品セグメント用の合金として、ＡＣ４Ｃ（アルミ合金）を用いることができる。

切断工程（ｃ）は、鋳造により形成された、リング鋳物の不要な押し湯を切断する工程である。押し湯の切断方法についても、特に制限はなく、既知の方法に従い適宜行うことができる。

分割工程（ｄ）は、押し湯切断後のリング鋳物をセクターごとに分割する工程である。セクター分割に用いる手法はついても特に制限はなく、既知の手法を用いることができる。例えば、ワイヤ放電加工機を用いてセクター分割することができる。

加工工程（ｅ）は、分割工程（ｄ）で分割した製品セグメント６の外周を加工する工程である。外周面加工についても、特に制限はなく、既知の手法を適宜用いて行うことができる。なお、本発明においては、分割工程（ｄ）の後に加工工程（ｅ）を行うだけではなく、従来の加工代を設けない鋳造方法と同様に、直径矯正後、円筒面を旋盤加工した後、セグメントに分割する方法、すなわち、加工工程（ｅ）の後に、分割工程（ｄ）を行ってもよい。

続いて、組立工程（ｆ）について説明する。
上記の鋳造工程（ｂ）、切断工程（ｃ）、分割工程（ｄ）、加工工程（ｅ）を経て、４個の製品セグメント６を鋳造する。さらに同様な工程を経て、別途４個の製品セグメント６を鋳造し、合計８個の製品セグメントを得る。組立工程（ｆ）は、これら８個の製品セグメント６を組み立てて、一組のタイヤ成型用金型とする工程である。

図示例では、鋳型組立工程（ａ）において、製品用鋳型を４個等配しているが、これに限られるものではなく、例えば、合計９個の製品セグメントからなるタイヤ成型用金型の場合は、５個の製品セグメントを上記手法に従い鋳造し、その後、４個の製品セグメントを鋳造することも可能である。なお、複数リングでタイヤ成型用金型１組分の製品セグメントを製造する場合は、タイヤ成型用金型の分割数は、好適には、本発明の所望の効果と製造上の便宜とから、７〜１３が好ましく、また、１リングで鋳造する製品セグメント６は、同様の理由から、一組分の略半分以下であることが好ましい。

本発明の他の実施の形態としては、１リングで一組分の製品セグメントを製造する方法がある。図４は、１リングで一組分の製品セグメントを製造する場合の鋳型組立工程（ａ）における製品用鋳型１およびダミー鋳型２の配置を表している。この場合は、製品用鋳型１の端面に加工代を設け、一回り大きなリング鋳枠を用いてタイヤ成型用鋳型１組分を略等間隔に配置し、製品用鋳型１間にダミー鋳型２を配置して、一度にタイヤ成型用金型を製造する。１リングで一組分の製品セグメントを製造する場合であっても、鋳型組立工程以外の工程は、複数リングでタイヤ成型用金型１組分の製品セグメント６を製造する場合と同様の工程を経てタイヤ成型用金型を製造することができる。

本発明の製造方法においては、鋳造工程（ｂ）において、ダミー鋳型部分の鋳物を、製品用鋳型部分の鋳物よりも早く凝固させることが好ましい。図５（ａ）、（ｂ）は、従来のタイヤ成型用金型の製造方法におけるリング鋳物の等凝固時間曲面８（同じ時間で凝固が完了する面）を、リング鋳物の平面図およびそのＸ−Ｘ線断面図に模式的に表したものである。従来は、リング鋳物の等凝固時間曲面８が、鋳型分断されることなく一つのリング形状となる場合が多い。この場合、リング状に一気に凝固完了した部位は、大きな直径収縮（リング収縮）を生じやすい。凝固初期のリング収縮が鋳型に作用すると、鋳型の直径も小さくなり、その分だけ凝固が遅れる部位のリング鋳物直径が小さくなりやすい。これが、リング鋳物で押し湯５側の直径が小さくなりやすい原因の一つである。

そこで、ダミー鋳型２の熱伝導率をタイヤ成型用鋳型１に比べて高く設定したり、ダミー鋳型２の鋳物肉厚を薄くしたり、また、ダミー鋳型２端面に冷し金を配置することで、ダミー鋳型部の溶湯凝固を製品用鋳型部より早め、等凝固時間曲面８を１つのリング形状とすることを抑制し、凝固初期の溶湯に、大きなリング収縮が発生することを抑制している。図６（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、本発明の製造方法におけるリング鋳物の等凝固時間曲面８（同じ時間で凝固が完了する面）を、リング鋳物の平面図およびそのＸ−Ｘ線断面図、Ｙ−Ｙ線断面図を用いて模式的に表したものである。図示例では、ダミー鋳型２に金属材料からなる冷し金９を埋設し、かつ、同部位の鋳物肉厚を製品鋳型１部より薄くしている。このような構造とすることにより、ダミー鋳型２部分の鋳物が製品用鋳型１部の鋳物よりも早く凝固し、上下型間の鋳物収縮差を小さくすることが可能となる。

また、本発明の製造方法においては、鋳型組立工程（ａ）、鋳造工程（ｂ）を経た後、直径矯正工程として、切断工程工程（ｃ）の後に、鋳造したリング鋳物のダミー鋳型内側に外力を印加して、直径拡張矯正を行った後、製品セグメント６の外周加工を行うことが好ましい。リング鋳物内に形成されたダミー鋳型部を活用して、リング鋳物内面のタイヤ幅方向ほぼ全域に外力を印加して直径拡張矯正を行うことで、リング鋳物の寸法精度を向上させることが可能となる。

直径拡張矯正は、例えば、図７に示すように、リング鋳物のダミー鋳型内側にエキスパンダー１０を配置することにより行うことができる。なお、ダミー鋳型部分のリング鋳物内面形状に曲面（Ｒ形状面）を付与した場合や、ダミー部分のリング鋳物内面形状に平面を付与した場合にも適用することができる。上記手法を用いて、リング鋳物内面に等配されたダミー部に外力を印加することで、従来では回避困難であった、クラウンＲ形状のサバ折変形を効果的に回避することが可能となる。

本発明では、タイヤ成型用鋳型両側に隣接するダミー鋳型が、（１）リング鋳造収縮の抑制、（２）直径矯正時の製品セグメント全域に渡る外力印加のための足場、として機能する他、（３）各セグメントの角度端面加工時の仕上げ加工代付与にも役立つ。これにより、加工代を設けない鋳造方法でのセグメント角度端面の曲面加工時の隙間問題も回避することができるのである。

従来は、１組分のタイヤ成型用金型を製作するために必要なリング鋳物は基本的に１リングであるのに対して、本発明においては２以上のリングが必要となる。しかしながら、高い寸法精度を要求される物件や、セグメント角度端面に複雑な曲面形状を要求される物件には、本発明のタイヤ成型用金型の製造方法は大きな意義を有する。

また、ダミー鋳型部の鋳物は、返り材として再活用できるため、コスト面でのデメリットは少ない。ダミー鋳型分だけ鋳型材の使用量は増えるが、ダミー鋳型は基本的に、精密な形状転写を必要としないため、より安価な鋳型材を使用することが可能である。また、ダミー部には鋳造欠陥が存在しても問題が無いため、ここに鋳造欠陥を意図的に集中させ、製品部の品質をより健全にすることができるという波及効果も期待できる。したがって、鋳物組立工程（ａ）において、ダミー鋳型部に出湯口、鋳込み口を優先的に割り付ける等の対応を採ることで、より品質の高い鋳物を鋳造製作することも可能となる。

直径拡張矯正に用いるエキスパンダー１０の構造の一例を図８に示す。図示例では、センター部の多角形錐のシャフト１１を下側に引き込むことで、シャフト１１上に配設されたカム爪１２が、半径方向にスライドすることで、リング鋳物の直径を大きくする。この手法は通常室温でおこなわれることが多く、冷間サイジングとも呼ばれるものである。また、リング鋳物を加熱して熱膨脹させた後に、カム爪１２を嵌め込み、リング鋳物を徐々に冷却していくことで直径拡張矯正する熱間サイジング法も存在する。

なお、本発明のタイヤ成型用金型の製造方法は、１リングの鋳物内にタイヤ成型用金型の分割数以下で複数の製品用鋳型を略等間隔で配設し、かつ、製品用鋳型の間に製品用鋳型より高強度な材質を用いたダミー鋳型を嵌め込み、１リングまたは複数リングでタイヤ成型用金型１組分を組み立てる鋳型組立工程と、組み立てられた鋳型を用いて鋳造する鋳造工程と、得られたリング鋳物の押し湯を切断する切断工程と、押し湯切断後のリング鋳物を各セクターに分割するセクター分割工程と、得られた製品セグメントの外周を加工する加工工程と、加工された製品セグメントを組み立ててタイヤ成型用金型を形成する組み立て工程と、を有することに特徴があり、その他の工程は既知の方法に従い適宜行うことができる。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
（実施例１）
鋳型組立工程（ａ）において、１リングの鋳物内に、下記の製品用鋳型の製造例に従い作製した４個の製品用鋳型を略等間隔で配設し、そのタイヤ成型用鋳型の隙間にタイヤ成型用鋳型よりも高強度な材質からなるダミー鋳型を嵌め込んだ。その後、下記に示す鋳造例に従う鋳造工程（ｂ）、切断工程（ｃ）、分割工程（ｄ）、加工工程（ｅ）を経て、４個の製品セグメントを鋳造した。その後、同様の工程を経て、さらに４個の製品セグメントを鋳造し、合計８個で一組のタイヤ成型用金型を作製した（ｆ）。タイヤ成型用金型作製にあたっての各条件は下記の表１に示すとおりである。なお、製品セグメントの製造に際して、直径拡張矯正はおこなっていない。

（実施例２）
ダミー鋳型両端部に冷し金を埋設し、かつ、ダミー鋳型部の鋳物肉厚を製品用鋳型部より３０ｍｍ薄く設定した以外は実施例１と同様にしてタイヤ成型用金型を作製した。

（実施例３）
実施例１と同様に、鋳型組立工程（ａ）において、１リングの鋳物内に４個の製品用鋳型を略等間隔で配設し、タイヤ成型用鋳型の隙間にタイヤ成型用鋳型よりも高強度な材質からなるダミー鋳型を嵌め込んだ。その後、下記に示す鋳造例に従う鋳造工程（ｂ）、切断工程（ｃ）を経たのちに、鋳造したリング鋳物のダミー鋳型内側にエキスパンダーを配置し、ダミー部に外力を印加して、直径拡張矯正をおこなった。その後、分割工程（ｄ）、加工工程（ｅ）を経て、４個の製品セグメントを鋳造した。その後、同様の工程を経て、さらに４個の製品セグメントを鋳造し、合計８個で一組のタイヤ成型用金型を作製した（ｆ）。

（比較例）
鋳型組立工程において、タイヤ成型用鋳型同士の間にダミー鋳型を配置することなく、セクショナルモールド鋳造法にてタイヤ成型用金型１組を１リングで鋳造した。鋳造したリング鋳物の内側にエキスパンダーを配置し、直径拡張矯正をおこなった。その後、リング鋳物を８等分にセクター分割をおこない、タイヤ成型用金型を作製した。なお、タイヤ成型用金型の端面には加工代は設けなかった。

（製品用鋳型の製造例）
トレッドパターンが形成された木型をコアフレーム内に配置し、コアフレーム内にチオコールを流し込むことにより、ゴム型の製造を行った。木型の材質は合成木材（基本収縮率設定：１１．５／１０００）、ゴム型は石膏裏打ち付きシリコーンゴム型（ゴム層肉厚１５ｍｍ）とした。

上記ゴム型内に石膏（ノリタケジプサム製Ｇ−１発泡石膏：混水率７０％、発泡増量５０％）を流し込むことにより、意匠面φ６００±２０ｍｍ、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８個／１リングの鋳型と接触する意匠面部を製造した。タイヤ成型用金型の基本寸法を下記の表１にまとめて示す。

（鋳造例）
図９に示すように、リング鋳物下側にリング状ランナー１３、その上に８等配した出湯口１４を設置した。リング鋳物への冷やし金は、外周円筒面全面（面積率１００％）に配置し、下側平面にはドーナツ状内側面積率４０％程度、上側平面には面積率１０％とした。鋳造時の鋳型、冷やし金温度は２００℃とし、鋳込み開始温度を６８０℃とした。押し湯はφ１００で高さ２００ｍｍのものを８本等間隔となるように配置した。使用した製品用鋳型、ダミー鋳型、使用合金、鋳造方法および製品用鋳型の製造に使用したモデル材質、ゴム型を表２にまとめる。

実施例１〜３、および比較例を通して製作した製品セグメントの鋳放し寸法精度について、弦寸法、ネジレ、円周方向反りおよび幅方向反りの４項目を下記の評価方法に従い評価した。

＜弦寸法＞
図１０は、弦寸法測定の説明図である。得られたそれぞれの製品セグメントの上弦寸法、中央弦寸法、下弦寸法を測定し、それぞれの図面寸法からの差の平均を算出した。併せて上弦寸法と下弦寸法の差を算出した。なお、弦寸法の図面値からの差は、
弦寸法差 ＝ 鋳物実測寸法 − 図面寸法
で算出した。プラス数値の時、鋳物弦寸法は図面値より大きいことを意味する。また、上下間の差は、
上下間差 ＝ 下弦寸法 − 上弦寸法
で算出した。プラス数値の時、上型の弦寸法の方が小さいことを意味する。

＜ネジレ＞
図１１は、ネジレ測定の説明図である。鋳放し鋳物の真円度測定により、製品セグメントの上下両端部近傍４点（Ａ〜Ｄ）における、理論寸法からの差分値を算出した。得られた差分値の絶対値の合計（｜＋Ａ｜＋｜−Ｂ｜＋｜−Ｃ｜＋｜＋Ｄ｜）をネジレ量として、ネジレの大小につき評価した。

＜円周方向反り＞
図１２は、円周方向反り測定の説明図である。真円度測定により、製品セグメントの円周方向での理論寸法からの凹凸量（Ｘ、Ｙ）を算出し、円周方向反り量＝−Ｘまたは＋Ｙを評価した。

＜幅方向反り＞
図１３は、幅方向反り測定の説明図である。幅方向Ｒ形状測定により、製品セグメントの幅方向での理論寸法からの凹凸量（Ｘ、Ｙ）を算出し、円周方向反り量＝−Ｘまたは＋Ｙを評価した。得られた結果を表３にまとめて示す。尚、表中弦寸法の図面値からの差は、製品セグメント実測寸法マイナス図面寸法で算出した。プラス数値のとき、鋳物弦寸法は図面値より大きいことを意味する。上下間の差は、下弦寸法マイナス上弦寸法で算出した。プラス値のとき、上型の弦寸法の方が小さいことを意味する。

上記の結果から、本発明によれば、上下型間の弦寸法差、ネジレ、幅方向反りにおいて従来製法より優れたタイヤ成型用金型を製作することができることがわかる。

１ 製品用鋳型
２ ダミー鋳型
３ 裏打ち材
４ リング鋳物
５ 押し湯
６ 製品セグメント
７ 鋳造収縮拘束具
８ 等凝固時間曲線
９ 冷やし金
１０ エキスパンダー
１１ シャフト
１２ カム爪
１３ ランナー
１４ 出湯口
１５ 注湯口

Claims (4)

1. 円周方向に複数に分割された構造を有するタイヤ成型用金型の製造方法において、
   前記タイヤ成型用金型鋳造用のリング鋳型の一部として、前記タイヤ成型用金型の分割数以下で、複数の前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型を略等間隔で配設し、かつ、略等間隔で配設された前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型の間に、前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型より高強度な材質を用いたダミー鋳型を嵌め込み、１リングまたは複数リングでタイヤ成型用金型１組分を鋳造するためのリング鋳型を組み立てる鋳型組立工程（ａ）と、
   組み立てられた鋳型を用いて鋳造する鋳造工程（ｂ）と、
   得られたリング鋳物の押し湯を切断する切断工程（ｃ）と、
   押し湯切断後のリング鋳物を各セクターに分割する分割工程（ｄ）と
   得られた製品セグメントの外周を加工する加工工程（ｅ）と、
   加工された製品セグメントを組み立ててタイヤ成型用金型を形成するタイヤ成型用金型組立工程（ｆ）と、を有することを特徴とするタイヤ成型用金型の製造方法。
2. 前記鋳造工程（ｂ）において、前記ダミー鋳型部分の鋳物を、前記タイヤ成型用金型鋳造用の鋳型部分の鋳物よりも早く凝固させる請求項１記載のタイヤ成型用金型の製造方法。
3. 前記切断工程工程（ｃ）の後に、鋳造したリング鋳物の前記ダミー鋳型内側に外力を印加して、直径拡張矯正を行った後、製品セグメントの外周加工を行う請求項１または２記載のタイヤ成型用金型の製造方法。
4. 前記鋳型組立工程（ａ）において、前記ダミー部に出湯口および鋳込み口を優先的に配置した請求項１〜３のうちいずれか一項記載のタイヤ成型用金型の製造方法。
   

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