(57)【特許請求の範囲】
【請求項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て鋳物を鋳造し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、
前記鋳物を、その内周面を構成する円の半径が、狙いとする半径（Ｒｎ）よりも所定分大きくなるように鋳造し、
前記鋳物の外周面の形状を、下記で定義される曲面Ｘに機械加工し、
機械加工した前記鋳物を、その外周面が前記鋳物より熱膨張率が小さくかつ降伏強度が高い材料からなる拘束リングの内周面に接するように、嵌め込み、１００〜４００℃で加熱することによって、前記鋳物の前記内周面の半径を縮小させるとともに、その真円度特性を向上させることを特徴とするタイヤ成形用金形の製造方法。
曲面Ｘ：実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ）））と前記平均半径（Ｒａ）から前記狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒａ）−（Ｒｎ））との合計値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））を、タイヤ中心軸から、前記実測半径（Ｒｊ）をそれぞれ含む直線が２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように想定した前記タイヤ中心軸を中心とする想定回転体の曲面Ｙと交差する第２の定点までの距離（Ｄ）に加えた長さ（（Ｄ）＋ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））をそれぞれの半径として構成された曲面。
（ここで、実測半径（Ｒｊ）：前記円の中心を含む軸（タイヤ中心軸）からそれぞれ前記タイヤ中心軸に垂直で相互間で所定間隔を保持するように想定した所定数の想定平面がそれぞれ前記鋳物の内周面と交差する曲線上の所定数の第１の定点までの最短距離として測定されるそれぞれの長さ、平均半径（Ｒａ）：前記実測半径（Ｒｊ）を加算平均することによって算出される長さ）
【請求項２】
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て鋳物を鋳造し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、
前記鋳物を、その内周面を構成する円の半径が、狙いとする半径（Ｒｎ）よりも所定分大きくなるように鋳造し、
前記鋳物の前記内周面を８〜７２等分に区画した各部において、実測半径（Ｒｊ）を測定し、
前記鋳物の外周面の形状を、所望のタイヤ形状に対し２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように機械加工し、
機械加工した前記鋳物の、前記実測半径（Ｒｊ）を測定した各部に対応する前記外周面に、下記で定義される厚さＺの金属板を貼り付け、
前記金属板を貼り付けた前記鋳物を、その外周面が前記鋳物より熱膨張率が小さくかつ降伏強度が高い材料からなる拘束リングの内周面に接するように、嵌め込み、１００〜４００℃で加熱することによって、前記鋳物の前記内周面の半径を縮小させるとともに、その真円度特性を向上させることを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法。
厚さＺ：前記実測半径（Ｒｊ）から前記鋳物の前記内周面での内接円の半径（Ｒｓ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒｓ）））と前記内接円の半径（Ｒｓ）から前記狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒｓ）−（Ｒｎ））との合計値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒｓ））＋（Ｒｓ）−（Ｒｎ））に相当する厚さ。
（ここで、実測半径（Ｒｊ）：前記円の中心を含む軸（タイヤ中心軸）からそれぞれ前記タイヤ中心軸に垂直で相互間で所定間隔を保持するように想定した所定数の想定平面がそれぞれ前記鋳物の内周面と交差する曲線上の所定数の第１の定点までの最短距離として測定されるそれぞれの長さ）
【請求項３】
機械加工した前記鋳物の外周面に、前記タイヤ中心軸方向に延びる溝部を形成する請求項１又は２に記載のタイヤ成形用金形の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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、タイヤの幅方向断面形状であるクラウンＲ形状を損なうことなく、リング鋳物の半径矯正及び真円度矯正を同時に行うことが可能な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、中心軸方向に２個の部分金型に分割する方法（２Ｐモールド）、及び円周に沿って、７〜１１個の部分金型に分割する方法（セクショナルモールド）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】
例えば、石膏鋳造法を用いて２Ｐモールドのタイヤ成形用金型を製造する場合は、図２７（ａ）〜（ｈ）に示すように、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マスターモデル１０１を機械加工等によって形成し（図２７（ａ））、このマスターモデル１０１の反転形状であるゴム型１０２を形成し（図２７（ｂ））、ゴム型１０２を用いて、その反転形状である部分鋳型１０３を必要個数形成し（図２７（ｃ））、各部分鋳型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２７（ｄ））、各部分鋳型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２７（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、合金溶湯１０６を硬化させることによって（図２７（ｆ）及び（ｇ））、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２７（ｈ））。
【０００５】
また、石膏鋳造法を用いてセクショナルモールドのタイヤ成形用金型を製造する場合は、図２８（ａ）〜（ｊ）に示すように、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１１１を機械加工等によって形成し（図２８（ａ））、このマスターモデル１１１の反転形状であるゴム型１１２を形成し、ゴム型１１２を用いて、その反転形状である部分鋳型１１３を必要個数形成し（図２８（ｂ）及び（ｃ））、各部分鋳型１１３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２８（ｄ））、各部分鋳型１１３を組み立てることで１リング分の全体鋳型１１４を形成する（図２８（ｅ））。この際、反転形状の鋳物１１６に対応する各部分金型（セクター）１１８の端面（セクター端面）に加工代１１９を確保することができるように、部分鋳型１１３の両端部にも加工代をつけておき、必要に応じてダミー鋳型１１５を組み込むことで所定のリング直径に全体鋳型１１４を組み立てる。このようにして形成された全体鋳型１１４を、定盤１２０上に設置し、鋳枠１２１で囲い、全体鋳型１１４と鋳枠１２１との間隙に合金溶湯１２２を流し込み、合金溶湯１２２を硬化させる（図２８（ｆ）及び（ｇ））。このようにして得られた鋳物１１６から全体鋳型１１４を取り外し（図２８（ｈ））、各セクター１１８に分割し、底面部をフライス加工して倒れ補正を行い、端面部をフライス加工し、外周面を旋盤（ターニング）加工して（図２８（ｉ））、タイヤ成形用金型１２３を製造していた（図２８（ｊ））。
【０００６】
また、セクショナルモールドのタイヤ成形用金型を製造する方法には、図２８（ｇ）に示したような、セクター１１８端面に加工代１１９を確保した状態で鋳造する方法（端面余肉設定法）以外に次のような方法がある。まず、上述した方法によって部分鋳型１２４を形成し、部分鋳型１２４を全体鋳型１２５に組み合わせる工程において加工代１１９を確保することなく、即ち、セクター端面に余剰部分が形成されない状態で組み合わせ、このように構成された全体鋳型１２５を定盤１２６上に設置し、鋳枠１２７で囲い、全体鋳型１２５と鋳枠１２７との間隙に合金溶湯１２８を流し込み（図２９（ａ）及び（ｂ））、所望の形状の鋳物１２９を鋳造する（図２９（ｃ））。このようにして得られた鋳物１２９を型バラシし、鋳物１２９の背面の余剰部分を機械加工し（図２９（ｄ））、ワイヤ放電加工機等を用いて部分金型（セクター）１３０に分割し（図２９（ｅ）及び（ｆ））、得られた部分金型（セクター）１３０を型合わせしてタイヤ成形用金型１３１を製造する（図２９（ｇ））。
【０００７】
上述した２Ｐモールドタイプのタイヤ成形用金型は、金型分割数が少なく、型構造が簡易なため、金型コストは安価に済むという利点があるが、成形後のタイヤを金型から脱型する際に、金型内周面（意匠面）の突起形状（骨やサイプブレード）でアンダーカットを形成し易く、複雑なデザインについては脱型困難となるという不都合がある。また、セクショナルモールドタイプのタイヤ成形用金型は、この様なアンダーカットを回避しやすく寸法精度面での優位性があるという利点があるが、金型コストが高くなるという不都合がある。
【０００８】
また、一般的な鋳造製法としては、上述した石膏鋳造法の他に、セラミックモールド法やダイキャスト法等の鋳造方法があるが、用いられる鋳型が崩壊性を有し、アンダーカット形状対応の自由度が高く、鋳型での組み立て加工が簡易に行え、金型分割形状分をほぼ一体形状で鋳造でき、かつ、寸法精度が高い上、鋳型コストが低いことから、タイヤ成形用金型の製造方法においては石膏鋳造法が主に用いられている。
【０００９】
図２７（ａ）〜（ｈ）、図２８（ａ）〜（ｊ）、及び図２９（ａ）〜（ｇ）に示すようなタイヤ成形用金型の製造方法によれば、得られる鋳物がリング状態で鋳造されることから、アルミ合金溶湯の凝固・冷却収縮時に、リング状態の中心軸に対して不均一な歪みを発生させてしまうことが多く、これに起因して鋳放し鋳物（リング鋳物）の内周面（意匠面）の真円度（基準真円からの振れ値幅）特性が悪化することがある。
【００１０】
また、鋳造の際に、鋳物の収縮バラツキも発生し易く、これに起因して、リング鋳物の内径も、狙いとするものから許容公差を逸脱して外れてしまうことがある。
【００１１】
タイヤ成形用金型における各部の半径と真円度は、金型成形したタイヤの性能を決定づける重要な管理項目である。各タイヤメーカーによって様々であるが、年々、その要求精度は高くなっており、鋳造法による製作限界に近づきつつある。現状の要求精度は、通常の精度仕様の場合は、許容公差数値が、直径で±０．２ｍｍ程度、真円度で０．２５ｍｍ程度であり、高精度仕様の場合は、直径で±０．１〜０．１５ｍｍ、真円度で０．１〜０．１５ｍｍであり、殆ど機械加工スペックに近いものとなってきている。
【００１２】
図２８（ａ）〜（ｊ）に示したような、セクターブロック単位で真円の鋳物を製作することを狙い、端面余肉を付与した花びら形態のリング鋳物を製作するセクショナルモールド製法（以下、「端面余肉設定法」ということがある）は、現在行われている石膏鋳造法の中では最も効果的に、上述した要求精度を満足しうるタイヤ成形用金型を製造することができる。
【００１３】
上述した端面余肉設定法は、リング状態で鋳造した鋳物を、円周方向にセクター分割した後に、分割した鋳物を所定位置に設置することができるように調整した後、セクター上下面加工、端面加工、及び外周加工を行うことができる。
【００１４】
また、連続したリング状態（鋳放し状態）では真円度特性が悪くても、セクター分割して、再度組み立て直す工程を経ることができる、即ち、セクター分割面の両端部をゼロ位置に持ってきて、端面角度加工が可能となることから、リング状態（鋳放し状態）と比較して、真円度特性を向上させることができる。
【００１５】
具体的には、端面余肉設定法によるセクショナルモールドタイプのタイヤ成形用金型の製造方法における真円度特性を向上させる方法は、図３０（ａ）に示すように、リング鋳物の状態の内面形状２０１の半径が狙いとする内面形状２０２から外れ、真円度特性がよくない場合は、リング鋳物をピース鋳物２０４にセクター分割後、図３０（ｂ）〜（ｅ）に示すように、分割したピース鋳物２０４の円周方向Ｐｆ面両端部を正規半径２０６の位置とし、上下型間でも正規半径２０６となるよう、セクターの位置調整をして外周加工を行う。この工程を、各ピース鋳物２０４に対して同様に行う。
【００１６】
このように構成することによって、図３０（ｆ）に示すように、ピース鋳物を組み合わせた全体金型において、半径、及び真円度特性がリング状態時より向上したタイヤ成形用金型を製造することができる。図３０（ｆ）において、符号２０７は調整加工後の内面形状、符号２０８はリング状態での内面形状を示している。
【００１７】
このようなことから、寸法精度が高いタイヤ成形用金型の製造方法として、上述した端面余肉設定法が用いられることが多いが、この端面余肉設定法は、他のタイヤ成形用金型の製造方法と比較して、鋳物の外周加工工数が多いために、製造コストが高くなる不都合がある。また、ピース鋳物のセクター分割面を機械加工することから、セクター分割面（両端面）にタイヤデザインのズレ・歪みを発生させることがあるという不都合がある。
【００１８】
一方で、端面余肉設定法以外の他の製造方法、例えば、図２７（ａ）〜（ｈ）、又は図２９（ａ）〜（ｇ）に示した製造方法においては、リング鋳物の状態での半径や真円度が所定の数値に入らない場合には、リング鋳物の状態のままで半径矯正や真円度補正を行っている。
【００１９】
例えば、図３１に示すように、リング鋳物２１０の形状が、狙いの半径よりも小さく形成された場合は、カム式エキスパンダーを用い、リング鋳物２１０の内周面の半径を拡大させる。具体的には、図３２（ａ）に示すように、リング鋳物２１０の内周面の上下各々に扇形スライド駒２１１を配設し、カム式エキスパンダー２１２を用い、扇形スライド駒２１１を一定量張り出すようにして、リング鋳物２１０の半径を拡大させつつ真円度補正を行う。このように補正することによって、図３２（ｂ）に示すように、補正前のリング鋳物の内周面に比べて、その半径が拡大し、さらに真円度特性も向上する。図示中、符号２２１は補正前のセンターライン部の内周面の形状、符号２２２は補正前のショルダー部の内周面の形状、符号２２３は補正後のセンターライン部の内周面の形状、符号２２４は補正後のショルダー部の内周面の形状を示している。
【００２０】
しかしながら、図３２（ｃ）に示すように、リング鋳物２１０の内周面の上下部分近傍のみの半径が拡張されるために、内周面の中央部は、ほとんど半径が拡張されず、所謂、サバ折れ状態となっている。
【００２１】
また、図３３（ａ）に示すように、リング鋳物２１０の内周面の下側に扇形スライド駒２１１を配設し、カム式エキスパンダー２１２を用いて補正した場合、図３３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、リング鋳物２１０の内周面の下側部分の半径が拡張されると同時に、その反作用で内周面の上側の半径が若干縮小する。
【００２２】
また、図３４（ａ）に示すように、リング鋳物２１０の内周面の上側に扇形スライド駒２１１を配設し、カム式エキスパンダー２１２を用いて補正した場合、図３４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、リング鋳物２１０の内周面の上側部分の半径が拡張されると同時に、その反作用で内周面の下側の半径が若干縮小する。
【００２３】
上述したカム式エキスパンダーによりリング鋳物の内周面の半径を拡張させる方法は、内周面と真円度傾向の相関性が高い上下基準径部（鋳放し面部）を、扇形スライド駒で真円に張り出していくことから、曲率の小さい所（即ち、半径が大きくなっている所）が、リング鋳物において、より大きな矯正歪みを受けることになる。これに加え、半径張り出しによる全体的な引張り歪みを受けることで、張り出し矯正を受けた部分の近傍は、半径が拡張されると同時に、鋳放し状態より真円度特性も向上する（バウシンガー効果による真円度改善）。しかしながら、これらの方法では、クラウンＲ形状（タイヤ幅方向断面形状）にサバ折れ現象が起こりやすい。クラウンＲ形状は、近年重要視されてきているタイヤ成形用金型の管理項目であり、タイヤ性能を極限まで向上させるために必要不可欠な管理項目になりつつある。
【００２４】
また、図３５に示すように、リング鋳物２１０の形状が、狙いの半径よりも大きく形成された場合は、リング鋳物の外周面を拘束リングで覆い、熱処理することで、リング鋳物２１０の内周面の半径を縮小させる。
【００２５】
具体的には、図３６に示すように、リング鋳物２１０の外周面の形状と同じ形状（テ−パ形状）を内面に有する拘束リング２３３を設置して熱処理する方法、図３７に示すように、リング鋳物２１０の外周面の下側にのみ拘束リング２３３を設置して熱処理する方法、また、図３８に示すように、リング鋳物２１０の外周面の上側にのみ拘束リング２３３を設置して熱処理する方法等がある。
【００２６】
上述した拘束リングによるリング鋳物の内周面の半径を縮小させる方法は、精度よく半径を縮小させることができるが、リング鋳物の外周面を真円となるように機械加工した後に縮小矯正を行うことから、基本的にリング鋳物の真円度特性が向上することはない。
【００２７】
また、図３９に示すように、振り子型ハンマー２３４による打撃法を用い、リング鋳物２１０の半径を局部的に縮小させつつ真円度矯正補正する方法もある。この方法によれば、振り子型ハンマー２３４の質量と振り下ろし角度とによって打撃エネルギーを制御できるため、０．１ｍｍ単位での半径縮小矯正が可能となる。
【００２８】
この場合、図４０に示すように、リング鋳物２１０の外周面の打撃部位の半径が優先的に縮小するが、その両側に９０°ずれた部位の半径は若干拡大する。全体として、矯正前後で平均半径に殆ど差はなくなるのが一般的である。
【００２９】
また、図４１に示すように、落下衝撃法を用い、リング鋳物２１０の半径を局部的に拡大させて真円度特性を向上させる方法もある。具体的には、固定ハンマー２２５毎、リング鋳物２１０を架台２２６に落下させる。リング鋳物２１０の自重と、落下の落差で衝撃エネルギーを制御できるため、０．１ｍｍ単位での半径縮小が可能となる。
【００３０】
この場合、図４２に示すように、リング鋳物２１０の打撃部位の半径が優先的に拡大するが、その両側に９０°ずれた部位の半径は若干縮小する。全体として、矯正前後で平均半径に殆ど差はなくなるのが一般的である。
【００３１】
図３９及び図４１に示した、振り子型ハンマー２３４による打撃法及び落下衝撃法においては、打撃負荷がリング鋳物２１０のタイヤ幅方向に渡って全面に均一に作用すれば、クラウンＲ形状は殆ど変化しないといえるが、タイヤ幅方向に均一な衝撃負荷を与えることは極めて困難であり、実際には、リング鋳物２１０のクラウンＲ形状にサバ折れが生じてしまう。
【００３２】
このように、従来の技術では、クラウンＲ形状を損なうことなく、リング鋳物の半径矯正及び真円度矯正を同時に行うことができないという問題があった。
【００３３】
【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、タイヤの幅方向断面形状であるクラウンＲ形状を損なうことなく、リング鋳物の半径矯正及び真円度矯正を同時に行うことが可能な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。
【００３４】
【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。
【００３５】
［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て鋳物を鋳造し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、前記鋳物を、その内周面を構成する円の半径が、狙いとする半径（Ｒｎ）よりも所定分大きくなるように鋳造し、前記鋳物の外周面の形状を、下記で定義される曲面Ｘに機械加工し、機械加工した前記鋳物を、その外周面が前記鋳物より熱膨張率が小さくかつ降伏強度が高い材料からなる拘束リングの内周面に接するように、嵌め込み、１００〜４００℃で加熱することによって、前記鋳物の前記内周面の半径を縮小させるとともに、その真円度特性を向上させることを特徴とするタイヤ成形用金形の製造方法（以下、「第一の発明」ということがある）。
【００３６】
曲面Ｘ：実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ）））と前記平均半径（Ｒａ）から前記狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒａ）−（Ｒｎ））との合計値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））を、タイヤ中心軸から、前記実測半径（Ｒｊ）をそれぞれ含む直線が２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように想定した前記タイヤ中心軸を中心とする想定回転体の曲面Ｙと交差する第２の定点までの距離（Ｄ）に加えた長さ（（Ｄ）＋ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））をそれぞれの半径として構成された曲面（ここで、実測半径（Ｒｊ）：前記円の中心を含む軸（タイヤ中心軸）からそれぞれ前記タイヤ中心軸に垂直で相互間で所定間隔を保持するように想定した所定数の想定平面がそれぞれ前記鋳物の内周面と交差する曲線上の所定数の第１の定点までの最短距離として測定されるそれぞれの長さ、平均半径（Ｒａ）：前記実測半径（Ｒｊ）を加算平均することによって算出される長さ）。
【００３７】
［２］  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て鋳物を鋳造し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、前記鋳物を、その内周面を構成する円の半径が、狙いとする半径（Ｒｎ）よりも所定分大きくなるように鋳造し、前記鋳物の前記内周面を８〜７２等分に区画した各部において、実測半径（Ｒｊ）を測定し、前記鋳物の外周面の形状を、所望のタイヤ形状に対し２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように機械加工し、機械加工した前記鋳物の、前記実測半径（Ｒｊ）を測定した各部に対応する前記外周面に、下記で定義される厚さＺの金属板を貼り付け、前記金属板を貼り付けた前記鋳物を、その外周面が前記鋳物より熱膨張率が小さくかつ降伏強度が高い材料からなる拘束リングの内周面に接するように、嵌め込み、１００〜４００℃で加熱することによって、前記鋳物の前記内周面の半径を縮小させるとともに、その真円度特性を向上させることを特徴とするタイヤ成形用金型の製造方法（以下、「第二の発明」ということがある）。
【００３８】
厚さＺ：前記実測半径（Ｒｊ）から前記鋳物の前記内周面での内接円の半径（Ｒｓ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒｓ）））と前記内接円の半径（Ｒｓ）から前記狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒｓ）−（Ｒｎ））との合計値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒｓ））＋（Ｒｓ）−（Ｒｎ））に相当する厚さ（ここで、実測半径（Ｒｊ）：前記円の中心を含む軸（タイヤ中心軸）からそれぞれ前記タイヤ中心軸に垂直で相互間で所定間隔を保持するように想定した所定数の想定平面がそれぞれ前記鋳物の内周面と交差する曲線上の所定数の第１の定点までの最短距離として測定されるそれぞれの長さ）。
【００３９】
［３］  機械加工した前記鋳物の外周面に、前記タイヤ中心軸方向に延びる溝部を形成する前記［１］又は［２］に記載のタイヤ成形用金形の製造方法。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明（第一の発明及び第二の発明）のタイヤ成形用金型の製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００４１】
本発明（第一の発明）のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態は、まず、図１（ａ）に示すように、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１を形成し、図１（ｂ）に示すように、複数の部分鋳型１をタイヤの形状となるように組み合わせてリング状の全体鋳型２を形成し、図１（ｃ）に示すように、リング状の全体鋳型２を鋳枠３で囲い、この全体鋳型２と鋳枠３との間隙に溶湯を流し込み硬化させて、図１（ｄ）に示すような、リング鋳物４を鋳造する。この際、図２に示すように、リング鋳物４の内周面を構成する円の半径が、狙いとする半径（Ｒｎ）よりも所定分、例えば、０．０５〜０．１５％大きくなるように鋳造する。リング鋳物４を大きく鋳造する方法としては、部分鋳型１（図１（ａ）参照）を０．０５〜０．１５％大きくなるように形成し、上述した工程を経てリング鋳物４を鋳造してもよく、また、通常の大きさの部分鋳型１（図１（ａ）参照）を形成し、この部分鋳型１（図１（ａ）参照）を全体鋳型（図１（ｂ）参照）に組み立てる際に調整してもよい。
【００４２】
図１（ａ）〜（ｄ）の工程においては、リング鋳物４の内周面を構成する円の半径を大きく鋳造する以外は、従来の石膏鋳造法やセラミックモールド法と略同一の方法にて鋳造を行うことができる。また、本実施の形態に用いられる溶湯としては、アルミニウム合金や各種鋼材等を好適例としてあげることができる。
【００４３】
また、本実施の形態においては、リング鋳物４の外周面側に、２〜３０ｍｍ以上の仕上げ加工代が付与された状態となるように鋳造する。これは、鋳枠３（図１（ｃ）参照）を、従来鋳造に用いられる鋳枠３より大きいものを用いることで容易に実現することができる。
【００４４】
次に、図３に示すように、リング鋳物４の押湯部分５を、旋盤等を用いて切断、除去する。この工程では、基本的に外周面の機械加工は行わない。
【００４５】
次に、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、リング鋳物４の内周面を構成する円の半径、正確には、リング鋳物４の内周面を構成する円の中心を含む軸（タイヤ中心軸）から、それぞれタイヤ中心軸３１に垂直で相互間で所定間隔を保持するように想定した所定数の想定平面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄがそれぞれリング鋳物４の内周面と交差する曲線上の所定数の第１の定点までの最短距離として測定されるそれぞれの長さ（以下、「実測半径（Ｒｊ）」ということがある）を可能な限り多く測定する。リング鋳物４の大きさによっても、実測半径（Ｒｊ）を測定する数は異なるが、例えば、リング鋳物４の内周面を構成する一つの円に対して、実測半径（Ｒｊ）を２４〜７２０箇所測定することが好ましい。また、図４（ａ）においては図面の都合上、想定平面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのように４つの想定平面を想定しているが、想定平面はタイヤ中心軸３１に垂直な平面は可能な限り多いことが好ましく、例えば、タイヤ中心軸３１方向に垂直に１０〜５０ｍｍの間隔で想定平面を想定することが好ましい。また実測半径（Ｒｊ）は、必ずしも等しい間隔で測定する必要はなく、例えば、測定開始地点からの角度等により実測半径（Ｒｊ）を測定した位置を特定することができればよい。また、実測半径（Ｒｊ）は、レーザー測定等によって測定することができる。
【００４６】
ここで、図５（ａ）〜（ｄ）に、図４（ａ）における想定平面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの実測半径（Ｒｊ）の測定結果を元に得られたレーダーチャートを示す。図５（ａ）は想定平面Ａ、図５（ｂ）は想定平面Ｂ、図５（ｃ）は想定平面Ｃ、図５（ｄ）は想定平面Ｄを示している。また、各図における円Ｓは、各想定平面における、狙いとする半径（Ｒｎ）から構成される円を示している。
【００４７】
また、この実測半径（Ｒｊ）の測定は、図３に示した押湯部分５を切削、除去する前に行ってもよい。
【００４８】
次に、リング鋳物４（図４（ａ）参照）の外周面を、実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ）））と平均半径（Ｒａ）から狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒａ）−（Ｒｎ））との合計値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））を、タイヤ中心軸３１から、実測半径（Ｒｊ）をそれぞれ含む直線が２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように想定したタイヤ中心軸３１を中心とする想定回転体の曲面（以下「曲面Ｙ」ということがある）と交差する第２の定点までの距離（Ｄ）に加えた長さ（（Ｄ）＋ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））をそれぞれの半径として構成された曲面（以下「曲面Ｘ」ということがある）に機械加工する。ここで、平均半径（Ｒａ）とは、実測半径（Ｒｊ）を加算平均することによって算出される長さをいう。
【００４９】
具体的には、図６に示すように、例えば、想定平面Ａにおいて、１０°間隔で３６箇所の実測半径（Ｒｊ（０°），Ｒｊ（１０°），…Ｒｊ（３５０°））を測定した場合、これらの各実測半径（Ｒｊ（０°），Ｒｊ（１０°），…Ｒｊ（３５０°））から平均半径（Ｒａ）を下記式（１）に従い算出する。
【００５０】
【数１】
Ｒａ＝（（Ｒｊ（０°）＋Ｒｊ（１０°）＋…＋Ｒｊ（３５０°））／３６…（１）
【００５１】
次に、角度０°における実測半径（Ｒｊ（０°））を例として説明すると、実測半径（Ｒｊ（０°））から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ（０°））−（Ｒａ）））と平均半径（Ｒａ）から狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒａ）−（Ｒｎ））との合計値、例えば、実測半径（Ｒｊ（０°））の場合は（ｎ（（Ｒｊ（０°））−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））を算出する。これを、各実測半径（Ｒｊ（０°），Ｒｊ（１０°），…Ｒｊ（３５０°））についても合計値を同様にして算出し、さらに、全ての想定平面、例えば、想定平面Ｂ，Ｃ，Ｄ（図４参照）についても上述した合計値を算出する。
【００５２】
実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）する理由は、後の工程で、リング鋳物４（図４（ａ）参照）の外周面を機械加工し、機械加工したリング鋳物４（図４（ａ）参照）の外周面を拘束リングで拘束した状態で加熱して、リング鋳物４（図４（ａ）参照）の外周面を真円に近い状態に矯正した後に拘束リングから脱型した際に、除荷により発生するスプリングバック発生を見越して対処するためである。したがって、実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値をｎ倍する際は、一つのリング鋳物４（図４（ａ）参照）内では同一の数値であることが必要である。上述した実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値の倍率ｎは、リング鋳物４（図４（ａ）参照）が降伏強度の高い材質から形成されている場合は、比較的大きい値、例えば、ｎ＝２〜３に設定し、リング鋳物４（図４（ａ）参照）が降伏強度の低い材質から形成されている場合は、比較的小さい値、例えば、ｎ＝１〜２に設定することが好ましい。本実施の形態においては、特に限定されることはないが、ｎ＝１〜３の範囲内の数値を用いている。
【００５３】
次に、上述した曲面Ｙの形状を決定する。この曲面Ｙとは、リング鋳物４（図４（ａ）参照）のタイヤ中心軸３１（図４（ａ）参照）から、２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように想定したタイヤ中心軸３１（図４（ａ）参照）を中心とする想定回転体の曲面をいうことから、例えば、図７（ａ）〜（ｄ）に示すような形状とすることができる。図７（ａ）〜（ｄ）は、リング鋳物４のタイヤ中心軸３１を含む平面での断面図を示し、図７（ａ）は曲面Ｙが円筒、図７（ｂ）は曲面Ｙが段差を有する円筒、図７（ｃ）及び（ｄ）は曲面Ｙがテーパ状の円錐台の場合を示している。
【００５４】
上述した加工代が２ｍｍ未満であると、加工代が狭すぎて実際の機械加工において作業性が悪くなることがあり、また、加工代が３０ｍｍを超えると、材料ロスが多く、コスト高になることがある。
【００５５】
また、本実施の形態における曲面Ｙの形状は、図７（ａ）〜（ｄ）に示した形状に限定されることはないが、後述する拘束リングをリング鋳物４に嵌め込む際に、拘束リングの着脱の容易なことや、拘束リングが様々な半径のリング鋳物４に共用することができることから、図７（ｃ）に示したような、曲面Ｙがテーパ状の円錐台であることが好ましい。
【００５６】
次に、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、各実測半径（Ｒｊ（０°）〜Ｒｊ（３５０°））毎に算出した合計値、例えば、実測半径（Ｒｊ（０°））の場合は（ｎ（（Ｒｊ（０°））−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））に、タイヤ中心軸３１から、各実測半径（Ｒｊ（０°）〜Ｒｊ（３５０°））をそれぞれ含む直線が上述した曲面Ｙと交差する第２の定点までの距離（Ｄ）に加えた長さ、例えば、実測半径（Ｒｊ（０°））の場合は（（Ｄ）＋ｎ（（Ｒｊ（０°））−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））、実測半径（Ｒｊ（１０°））の場合は（（Ｄ）＋ｎ（（Ｒｊ（１０°））−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））を、それぞれの半径として構成された曲面Ｘとなるように、リング鋳物４の外周面を機械加工する。
【００５７】
上述した曲面Ｘは、図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、このように算出された各ポイントデータ２０をつなぎ合わせることによって構成されている。各ポイントデータ２０をつなぎ合わせる方法としては、図９（ａ）に示すように、各ポイントデータ２０を直線でつなぎ合わせるのではなく、図９（ｂ）に示すように、各ポイントデータ２０を２次曲線や３次曲線、又は楕円関数等のなだらかな曲線でつなぎ合わせることが好ましい。この工程は市販の製図ソフト等を用いてコンピュータにより容易に実現することができる。この際、ポイントデータ２０が多ければ曲面Ｘの精度が高くなるが、実際は、リング鋳物４の寸法精度により、適宜その数を増減することができる。例えば、曲面Ｘにおける半径の変化がなだらかな場合は、ポイントデータ２０の数を減らし、逆に、急激に変化するような場合は、可能な限りポイントデータ２０の数を増やすことが好ましい。
【００５８】
図１０（ａ）に示すように、本実施の形態におけるリング鋳物４の外周面の機械加工は、曲面Ｘのタイヤ中心軸３１方向における切断面の形状が基本的に曲線となるため、ＮＣエンドミル加工３２を行うことが好ましい。しかし、図１０（ｂ）に示すように、曲面Ｘのタイヤ中心軸３１方向における切断面の形状が、直線、又は必要とされる寸法精度特性を満たす範囲内で直線に近似できる場合は、ワイヤ放電加工３３を行ってもよい。
【００５９】
次に、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、外周面を機械加工したリング鋳物４を、その外周面がリング鋳物４より熱膨張率が小さくかつ降伏強度が高い材料からなる拘束リング２１の内周面に接するように、嵌め込む。拘束リング２１の材料としては、例えば、リング鋳物４がアルミ合金からなる場合は、鋼材等を好適に用いることができる。
【００６０】
拘束リング２１をリング鋳物４に嵌め込む際には、リング鋳物４と拘束リング２１の中心軸３４の方向が同じになるようにする。また、図１２（ａ）に示すように、定盤２２上にボルト２３より熱膨張率の大きい材質、例えば、銅合金やアルミ合金製の緩衝盤２４や緩衝材（図示せず）を配設することにより、加熱時にリング鋳物４が拘束リング２１のより深い位置、図１２（ａ）においては、より高い位置に自動的にシフトしようとするスラスト荷重が発生し、リング鋳物４により大きな半径縮小負荷が作用し、熱間矯正効果を高めることができる。また、このような緩衝盤２４を配設しなくとも、リング鋳物４の熱膨張の方が大きいため、加熱時の半径縮小負荷は発生する。
【００６１】
次に、図１２（ｂ）に示すように、リング鋳物４と拘束リング２１を、熱処理炉２５に投入し、１００〜４００℃の範囲で加熱し、一定時間保持する。加熱温度が１００℃未満であると、リング鋳物４と拘束リング２１との熱膨張量の差が小さすぎ充分な縮小矯正を行えないことがあり、加熱温度が４００℃を超えると、矯正後のリング鋳物４の強度特性が低くなったり、その顕微鏡組織が変化して、結晶構造変化による寸法変化等を引き起こすことがあり、また拘束リング２１が酸化し易くなり、その寿命が短くなることがある。
【００６２】
また、加熱温度及び加熱時間は、必要とされるリング鋳物４の半径縮小量毎によって決定されるため、条件毎に異なる。
【００６３】
加熱温度の設定方法としては、例えば、リング鋳物４と拘束リング２１の線膨張係数がそれぞれ、２４×１０-6、１１×１０-6で、リング鋳物４の外周面の代表直径がφ６２０ｍｍで、このリング鋳物４の内周面の直径を１ｍｍ縮めるとする場合、それに必要な最低加熱温度は、以下のようにして算出することができる。まず、単位温度当りのリング鋳物４と拘束リング２１との熱膨張量差を下記式（２）より算出する。
【００６４】
【数２】
（２４×１０-6−１１×１０-6）×６２０＝８．０６×１０-3…（２）
【００６５】
上記式（２）より、単位温度当りのリング鋳物４と拘束リング２１との熱膨張量差は８．０６×１０-3（ｍｍ／℃）となる。次に、得られた熱膨張量差から、理論加熱温度（必要最低加熱温度）Ｔを下記式（３）より算出する。
【００６６】
【数３】
（８．０６×１０-3）×（Ｔ−２５）＝１…（３）
【００６７】
上記式（３）より、理論加熱温度（必要最低加熱温度）Ｔは、約１４９℃となる。このことから、１４９℃まで加熱すれば、理論上はリング鋳物４の内周面を１ｍｍ縮めることができるが、実際には、リング鋳物４と拘束リング２１との間に生じる隙間等により、熱膨張量差分の全てがリング鋳物４の円周方向の圧縮塑性変形に変換されるわけではないことから、短時間で内周面を１ｍｍ縮めるためには、算出した温度（１４９℃）より高い温度、例えば、１．５〜３倍に設定することが好ましい。
【００６８】
このようにして加熱温度を設定して加熱処理を行った後、リング鋳物４の内周面の半径を実際に測定し、内周面が所望の大きさまで縮小されていない場合には、再度、上述した加熱処理の工程を繰り返す。このように、加熱処理は複数回行ってもよい。
【００６９】
リング鋳物４は拘束リング２１により外周面が覆われているために、外周面の隙間を埋めるように膨脹し、それ以上の熱膨脹はリング鋳物４の内周半径を小さくするように作用する。これにより、拘束リング２１の内周面の形状になじむようにリング鋳物４の外周面の真円度が矯正されると同時に、リング鋳物４の内周面もこれに倣って真円に近づくように矯正され、内径も狙い寸法に近づき小さくなる。
【００７０】
所望の形状に矯正されたリング鋳物４を熱処理炉２５から取り出し、空冷した後に、図１２（ｃ）に示すように、リング鋳物４から拘束リング２１を取り外す。拘束リング２１をリング鋳物４に嵌め込む際に、拘束リング２１の内面やリング鋳物４の外周面にボロンナイトライドやカーボン系の離型剤を塗布しておくと、拘束リング２１の取り外しが容易になる。
【００７１】
ここで、これまでに説明したリング鋳物４の真円度特性を向上させる過程を、図１３及び図１４を用いて具体的に説明する。図１３に示すように、リング鋳物４の直径を所定量大きくなるように形成し、このリング鋳物４の外周面を、狙いの内周面のからの歪み傾向と同じか、その歪み傾向を一定量拡大した曲面Ｘとなるように機械加工し、機械加工したリング鋳物４を、曲面Ｙと略相似形の内周面をもつ拘束リングで押え込みながら加熱することで、図１４に示すように、リング鋳物４の半径縮小矯正を行うと同時に、真円度特性も拘束リングの内周面の形状になじませ、従来法では対応困難であったクラウンＲ形状までを含めた高い寸法精度のリング鋳物４を得ることができる。図１３及び１４において、符号３５は狙いの内周面の形状、符号３６は鋳放し状態の内周面の形状、符号３７は矯正後の内周面の形状を示す。
【００７２】
このようにして得られたリング鋳物４を、バックモールドに設置してタイヤ成形用金型を製造する。
【００７３】
このように構成することによって、タイヤの幅方向断面形状であるクラウンＲ形状を損なうことなく、リング鋳物の半径矯正及び真円度矯正を同時に行うことができ、高い寸法精度のタイヤ成形用金型を製造することができる。
【００７４】
また、本実施の形態においては、図１５に示すように、機械加工したリング鋳物４の外周面に、タイヤ中心軸３１方向に延びる溝部２９を形成してもよい。
【００７５】
このように構成することによって、加熱処理時における、リング鋳物４の円周方向圧縮歪みが、溝部２９の底面部に集中して作用し、その部位での圧縮歪みが、リング鋳物４の圧縮降伏歪み限界を超えやすくなり、結果的に、半径、真円度、及びクラウンＲ形状の矯正効果を高めることができる。また、溝部２９による矯正効果をより高めるためには、溝部２９の深さが、リング鋳物４の製品部に可能な限り近い位置まで達していることが好ましい。また、溝部２９は、応力や歪みが集中し易い形状、例えば、幅が狭く、コーナー部がシャープな形状が好ましい。
【００７６】
また、溝部２９の数が多くなりすぎると、リング鋳物４に掛かる応力や歪みが分散してしまうことから、その数は２〜３６個程度であることが好ましい。また、溝部２９を形成する方法としては、ノコギリ刃、例えば、バンドソーやコンターマシン等によって加工する方法、鋳出しによる形状付けの方法、又は鋳造時に該当部分に鋼板等を鋳包ませた後リング鋳物４から抜き取ることで形成する方法等を好適に用いることができる。
【００７７】
次に、本発明（第二の発明）のタイヤ成形用金型の製造方法の一の実施の形態について説明する。本実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法は、まず、図１（ａ）〜（ｄ）に示した工程と同様にして、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１を形成し、複数の部分鋳型１をタイヤの形状となるように組み合わせて全体鋳型２を形成し、全体鋳型２を鋳枠３で囲い全体鋳型２と鋳枠３との間隙に溶湯を流し込み硬化させてリング鋳物４を鋳造する。この際、第一の発明の一の実施の形態と同様に、リング鋳物４の内周面を構成する円の半径が、狙いとする半径（Ｒｎ）よりも所定分、例えば、０．０５〜０．１５％大きくなるように鋳造する。
【００７８】
次に、図１６に示すように、得られたリング鋳物４の内周面を８〜７２等分に区画した各部において、実測半径（Ｒｊ）を測定する。具体的には、リング鋳物４の内周面を構成する円の円周方向で、２０〜３０ｍｍ間隔以上で測定することが好ましく、また、タイヤ中心軸方向の測定も、２０〜３０ｍｍ間隔以上で行うことが好ましい。また、実測半径（Ｒｊ）を測定する方法としては、上述した第一の発明の一の実施の形態と同様の方法を用いることができるが、本実施の形態における実測半径（Ｒｊ）の測定は、上述した第一の発明の一の実施の形態における実測半径（Ｒｊ）の測定のような細かい測定を行わなくてもよい。
【００７９】
次に、リング鋳物４の外周面の形状を、所望のタイヤ形状に対し２〜３０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように機械加工する。機械加工する外周面の形状としては、例えば、図１７（ａ）〜（ｄ）に示すような形状とすることができる。図１７（ａ）〜（ｄ）は、リング鋳物４のタイヤ中心軸３１を含む平面での断面図を示し、図１７（ａ）は円筒、図１７（ｂ）は段差を有する円筒、図１７（ｃ）及び（ｄ）はテーパ状の円錐台の場合を示している。また、本実施の形態においては、後述する拘束リングをリング鋳物４に嵌め込む際に、拘束リングの着脱の容易なことや、拘束リングが様々な直径のリング鋳物４に共用することができることから、図１７（ｃ）に示したような、リング鋳物４の外周面の形状がテーパ状の円錐台となるように機械加工することが好ましい。また、本実施の形態においては、機械加工する外周面の形状が比較的複雑でないことから、機械加工はＮＣ加工でなくともよく、ワイヤ放電加工等によって行うことができる。
【００８０】
次に、図１８に示すように、機械加工したリング鋳物４の、前述した実測半径（Ｒｊ）を測定した各部に対応する外周面に、実測半径（Ｒｊ）からリング鋳物４の内周面での内接円の半径（Ｒｓ）を差し引いた値をｎ倍（ｎは１以上の実数）した値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒｓ）））と内接円の半径（Ｒｓ）から狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒｓ）−（Ｒｎ））との合計値（ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒｓ））＋（Ｒｓ）−（Ｒｎ））に相当する厚さ（以下、厚さＺということがある）の金属板３０を、耐熱接着剤や抵抗溶接等により貼り付ける。金属板３０の材質は、金属であれば特に限定されることはない。これは、リング鋳物４の材質より低い降伏強度の材質の金属板３０であっても、後述する拘束リングでの締め付けで作用負荷の何％かは確実にリング鋳物４に伝わることになるからである。
【００８１】
また、金属板３０の大きさは、例えば、面積が１００〜２５００ｍｍ2の、四角形、円、楕円等の形状のものを好適に用いることができる。金属板３０の面積が２５００ｍｍ2を超えると、リング鋳物４の内周面の局部歪み矯正を充分に行うことが困難になることがあり、また、金属板３０の面積が１００ｍｍ2以下であると、矯正時に金属板３０がリング鋳物４の外周面にめり込んでしまうことがある。また、各金属板３０を貼り付ける間隔は、２０〜１００ｍｍであることが好ましい。しかしながら、この各金属板３０を貼り付ける間隔は、リング鋳物４の内周面の真円度特性に大きく依存するものであるために、リング鋳物４の内周面の形状に局部変形箇所の数が多い場合は金属板３０の貼り付け間隔を小さくし、局部変形箇所の数が少ない場合は金属板３０の貼り付け間隔を大きくするといった具合に、適宜変化させてもよい。
【００８２】
次に、図１９（ａ）〜（ｂ）に示すように、金属板３０を貼り付けたリング鋳物４を、その外周面がリング鋳物４より熱膨張率が小さくかつ降伏強度が高い材料からなる拘束リング２１の内周面に接するように、嵌め込む。拘束リング２１の材料としては、例えば、リング鋳物４がアルミ合金からなる場合は、鋼材等を好適に用いることができる。
【００８３】
拘束リング２１をリング鋳物４に嵌め込む際には、リング鋳物４と拘束リング２１の中心軸３４の方向が同じになるようにする。また、図１９（ｃ）に示すように、定盤２２上にボルト２３より熱膨張率の大きい材質、例えば、銅合金やアルミ合金製の緩衝盤２４や緩衝材（図示せず）を配設することにより、加熱時にリング鋳物４が拘束リング２１のより深い位置、図１９（ｃ）においては、より高い位置に自動的にシフトしようとするスラスト荷重が発生し、リング鋳物４により大きな半径縮小負荷が作用し、熱間矯正効果を高めることができる。また、このような緩衝盤２４を配設しなくとも、リング鋳物４の熱膨張の方が大きいため、加熱時の半径縮小負荷は発生する。
【００８４】
次に、図１９（ｄ）に示すように、リング鋳物４と拘束リング２１とを、熱処理炉２５に投入し、１００〜４００℃の範囲で加熱し、一定時間保持する。このリング鋳物４を加熱する工程は、前述した第一の発明の一の実施の形態と略同一にして行うことができる。
【００８５】
本実施の形態においては、この加熱処理を、リング鋳物４の内周面の形状が所望の大きさになるまで繰り返し、リング鋳物４の内周面の形状が所望の大きさに達した時点で、熱処理炉２５からリング鋳物４と拘束リング２１とを取り出し、空冷した後に、図２０（ａ）に示すように、拘束リング２１をリング鋳物４から外し、図２１（ａ）及び（ｂ）に示すように、リング鋳物４の外周面に貼り付けた金属板３０を除去する。これによりリング鋳物４の半径縮小矯正を行うと同時に、真円度特性も拘束リングの内周面の形状になじませ、従来の製造方法では製作困難であったクラウンＲ形状までを含めた高い寸法精度のリング鋳物４を得ることができる。
【００８６】
この後に、図示は省略するが、リング鋳物４の外周面を機械加工し、バックモールド等に設置してタイヤ成形用金型を製造する。
【００８７】
このように構成することによって、タイヤの幅方向断面形状であるクラウンＲ形状を損なうことなく、リング鋳物の半径矯正及び真円度矯正を同時に行うことができ、高い寸法精度のタイヤ成形用金型を製造することができる。また、本実施の形態においては、ＮＣエンドミル加工等のＮＣ加工を必要とせず、全ての機械加工が汎用旋盤等を用いて行うことができる。
【００８８】
また、本実施の形態においては、図１５に示すように、機械加工したリング鋳物４の外周面に、タイヤ中心軸３１方向に延びる溝部２９を形成してもよい。このように構成することによって、前述した第一の発明の一の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
【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。
【００９０】
全実施例を通じて、図２２に示すような形状の、タイヤサイズが２０５／６５Ｒ１５の２Ｐモールドタイプのタイヤ成形用金型１０を製造した。基本ピッチ種類はＳ、Ｍ、Ｌの３種類からなり、ピース数は、Ｓが１１ヶ、Ｍが１３ヶ、Ｌが１２ヶである。また、サイプブレード等の鋳包みは行わなかった。
【００９１】
また、タイヤ成形用金型の基本製法としては石膏鋳造法を用い、設定収縮率を１１／１０００〜１５／１０００とし、各部位によって多少変化させた。石膏鋳型の材料は、ＵＳＧ社製のハイドロパーム発泡石膏を、混水率を７０重量％、発泡増量を６０％で調合したものを用いた。鋳造用合金は、ＡＣ４Ｃ合金（７％Ｓｉ、１％Ｃｕ、０．５％Ｆｅ、０．４％Ｍｇ、残Ａｌ）を用い、鋳込み方法は、重力鋳造（流し込み方式）とした。
【００９２】
（実施例１）
まず、図２３（ａ）に示すような、その内周面を構成する円の直径が、０．５ｍｍ（０．７／１０００）ほど大きくなるようにリング鋳物４を製作した。このリング鋳物４の押湯５部分を切削、除去し、図２３（ｂ）に示すようなリング鋳物４の鋳放し状態での内周面の実測半径を、タイヤ幅方向で４箇所、円周方向で７２箇所、計２８８箇所について測定した。測定結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
0003667723.tif 000002
【００９４】
得られた測定結果から、実測半径（Ｒｊ）から平均半径（Ｒａ）を差し引いた値を１．５倍した値（１．５（（Ｒｊ）−（Ｒａ）））と平均半径（Ｒａ）から狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒａ）−（Ｒｎ））との合計値（１．５（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））を、タイヤ中心軸から、実測半径（Ｒｊ）をそれぞれ含む直線が、最小値で約２０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように想定したタイヤ中心軸を中心とする想定回転体の曲面と交差する第２の定点までの距離（Ｄ）に加えた長さ（（Ｄ）＋ｎ（（Ｒｊ）−（Ｒａ））＋（Ｒａ）−（Ｒｎ））をそれぞれの半径として構成された曲面となるように機械加工した。本実施例においては、各ポイントデータ間は、三点を通る二次曲線で近似した。また、機械加工は５軸加工機を用いて行った。
【００９５】
機械加工したリング鋳物４を、図２４に示すような形状の拘束リング２１（Ｓ５０Ｃ製）内に嵌め込み、図１２（ｂ）に示した方法と同様にして、２５０℃で４時間の加熱を行った後、空冷した。加熱処理後、リング鋳物４を拘束リング２１から取り外し、リング鋳物４の内周面の半径を測定した。結果を表２に示す。
【００９６】
【表２】
0003667723.tif 000003
【００９７】
表２に示すように、加熱処理後のリング鋳物４は、その半径、真円度、及びクラウンＲ形状の全てについて、鋳放し状態の形状より高い精度のものであった。
【００９８】
（実施例２）
まず、図２３に示すような、実施例１において製作したリング鋳物４と同一形状のリング鋳物４を製作した。このリング鋳物４の鋳放し状態での内周面の実測半径を、タイヤ幅方向で３箇所、円周方向で２４箇所、計７２箇所について測定した。測定結果を表３に示す。
【００９９】
【表３】
0003667723.tif 000004
【０１００】
次に、このリング鋳物４の外周面を、所望のタイヤ形状に対し最小値で約２０ｍｍの加工代を有する外周形状となるように機械加工した。
【０１０１】
次に、機械加工したリング鋳物４の、実測半径（Ｒｊ）を測定した各部に対応する外周面に、実測半径（Ｒｊ）からリング鋳物４の内周面での内接円の半径（Ｒｓ）を差し引いた値を１．５倍した値（１．５（（Ｒｊ）−（Ｒｓ）））と内接円の半径（Ｒｓ）から狙いとする半径（Ｒｎ）を引いた値（（Ｒｓ）−（Ｒｎ））との合計値（１．５（（Ｒｊ）−（Ｒｓ））＋（Ｒｓ）−（Ｒｎ））に相当する厚さで、大きさが１０×１０ｍｍのベリリウム銅薄板（ＢｅＡ２５）からなる金属板を、パーカッション溶接にて貼り付けた。
【０１０２】
このように構成されたリング鋳物４を、図２４に示すような形状の拘束リング２１（Ｓ５０Ｃ製）内に嵌め込み、図１９（ｄ）に示した方法と同様にして、２５０℃で４時間の加熱を行った後、空冷した。加熱処理後、リング鋳物４を拘束リング２１から取り外し、リング鋳物４の内周面の半径を測定した。結果を表４に示す。
【０１０３】
【表４】
0003667723.tif 000005
【０１０４】
表４に示すように、加熱処理後のリング鋳物４は、その半径、真円度、及びクラウンＲ形状の全てについて、鋳放し状態の形状より高い精度のものであった。
【０１０５】
（実施例３）
まず、図２５に示すような、その内周面を構成する円の直径が、０．５ｍｍ（０．７／１０００）ほど大きくなるようにリング鋳物４を製作した。このリング鋳物４の鋳放し状態での内周面の実測半径を、タイヤ幅方向で４箇所、円周方向で７２箇所、計２８８箇所について測定した。測定結果を表５に示す。
【０１０６】
【表５】
0003667723.tif 000006
【０１０７】
このリング鋳物４の外周面を、実施例１と同様の曲面となるように機械加工した後、このリング鋳物の外周面に、図２６に示すような幅３ｍｍの溝部２９を１６個等間隔で形成した。これ以降は、実施例１と同様に加熱処理後、リング鋳物４を拘束リング２１（図２４参照）から取り外し、リング鋳物４の内周面の半径を測定した。結果を表６に示す。
【０１０８】
【表６】
0003667723.tif 000007
【０１０９】
表６に示すように、加熱処理後のリング鋳物４は、その半径、真円度、及びクラウンＲ形状の全てについて、鋳放し状態の形状より高い精度のものであった。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって、タイヤの幅方向断面形状であるクラウンＲ形状を損なうことなく、リング鋳物の半径矯正及び真円度矯正を同時に行うことが可能な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】  図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における工程の一部を工程順に示す説明図である。
【図２】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物を模式的に示す断面図である。
【図３】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の押湯部分を切断、除去する工程を模式的に示す断面図である。
【図４】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の実測半径を測定する工程を模式的に示す説明図であり、（ａ）はタイヤ中心軸を含む平面における断面図、（ｂ）はタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図である。
【図５】  図５（ａ）〜（ｄ）は、本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物のタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図である。
【図６】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の形状を模式的に示すタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図である。
【図７】  図７（ａ）〜（ｄ）は、本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における曲面Ｙを示すリング鋳物のタイヤ中心軸を含む平面における断面図である。
【図８】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の形状を模式的に示す説明図であり、（ａ）はタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図、（ｂ）はタイヤ中心軸を含む平面における断面図である。
【図９】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるポイントデータをつなぎ合わせる工程を模式的に示す説明図であり、（ａ）はポイントデータを直線でつなぎ合わせる工程を示し、（ｂ）はなだらかな曲線でつなぎ合わせる工程を示す。
【図１０】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の外周面を機械加工する工程を示す斜視図であり、（ａ）はＮＣエンドミル加工を示し、（ｂ）はワイヤ放電加工を示している。
【図１１】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における拘束リングに嵌め込まれたリング鋳物を模式的に示す説明図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）及び（ｃ）は斜視図である。
【図１２】  図１２（ａ）〜（ｃ）は、本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の加熱処理の工程を工程順に示す断面図である。
【図１３】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における加熱処理工程前のリング鋳物を示す断面図である。
【図１４】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における加熱処理工程後のリング鋳物を示す断面図である。
【図１５】  本発明（第一の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における溝部が形成されたリング鋳物を示す斜視図である。
【図１６】  本発明（第二の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の内周面の形状を模式的に示すタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図である。
【図１７】  図１７（ａ）〜（ｄ）は、本発明（第二の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の外周面を機械加工する形状を示すリング鋳物のタイヤ中心軸を含む平面における断面図である。
【図１８】  本発明（第二の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の形状を模式的に示す説明図であり、（ａ）はタイヤ中心軸を含む平面における断面図、（ｂ）は斜視図である。
【図１９】  図１９（ａ）〜（ｄ）は、本発明（第二の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法におけるリング鋳物の加熱処理の工程を工程順に示す断面図又は斜視図である。
【図２０】  本発明（第二の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における加熱処理により得られたリング鋳物を示す断面図である。
【図２１】  本発明（第二の発明）の一の実施の形態のタイヤ成形用金型の製造方法における加熱処理により得られたリング鋳物を示す斜視図であり、（ａ）は金属板が貼り付けられたリング鋳物を示し、（ｂ）は金属板を剥がした後のリング鋳物を示す。
【図２２】  本発明の実施例において製造されたタイヤ成形用金型を模式的に断面図である。
【図２３】  本発明の実施例１に用いられるリング鋳物を模式的に示す断面図であり、（ａ）は鋳放し状態のリング鋳物、（ｂ）は押湯部分を除去したリング鋳物を示す。
【図２４】  本発明の実施例１に用いられる拘束リングを模式的に示す断面図である。
【図２５】  本発明の実施例３に用いられるリング鋳物を模式的に示す断面図である。
【図２６】  本発明の実施例３に用いられる溝部が形成されたリング鋳物を模式的に示す断面図である。
【図２７】  図２７（ａ）〜（ｈ）は、従来のタイヤ成形用金型の製造方法における工程を工程順に示す説明図である。
【図２８】  図２８（ａ）〜（ｊ）は、従来のタイヤ成形用金型の製造方法における工程を工程順に示す説明図である。
【図２９】  図２９（ａ）〜（ｇ）は、従来のタイヤ成形用金型の製造方法における工程を工程順に示す説明図である。
【図３０】  図３０（ａ）〜（ｆ）は、従来のタイヤ成形用金型の製造方法における工程を工程順に示す説明図である。
【図３１】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法に用いられるリング鋳物を示す断面図である。
【図３２】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法にカム式エキスパンダーを用いてリング鋳物の直径を拡張する工程を示す説明図であり、（ａ）はタイヤ中心軸を含む平面における断面図、（ｂ）はタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図、（ｃ）は拡張後のタイヤ中心軸を含む平面における断面図である。
【図３３】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法にカム式エキスパンダーを用いてリング鋳物の直径を拡張する工程を示す説明図であり、（ａ）はタイヤ中心軸を含む平面における断面図、（ｂ）はタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図、（ｃ）は拡張後のタイヤ中心軸を含む平面における断面図である。
【図３４】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法にカム式エキスパンダーを用いてリング鋳物の直径を拡張する工程を示す説明図であり、（ａ）はタイヤ中心軸を含む平面における断面図、（ｂ）はタイヤ中心軸に垂直な平面における断面図、（ｃ）は拡張後のタイヤ中心軸を含む平面における断面図である。
【図３５】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法に用いられるリング鋳物を示す断面図である。
【図３６】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における拘束リングを設置して熱処理する工程を模式的に示す断面図である。
【図３７】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における拘束リングを設置して熱処理する工程を模式的に示す断面図である。
【図３８】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における拘束リングを設置して熱処理する工程を模式的に示す断面図である。
【図３９】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における振り子型ハンマーによる打撃法を模式的に示す断面図である。
【図４０】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における振り子型ハンマーによる打撃法による矯正を行ったリング鋳物を模式的に示す断面図である。
【図４１】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における落下衝撃法を模式的に示す断面図である。
【図４２】  従来のタイヤ成形用金型の製造方法における落下衝撃法による矯正を行ったリング鋳物を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１…部分鋳型、２…全体鋳型、３…鋳枠、４…リング鋳物、５…押湯、１０…タイヤ成形用金型、２０…各ポイントデータ、２１…拘束リング、２２…定盤、２３…ボルト、２４…緩衝盤、２５…熱処理炉、２９…溝部、３０…金属板、３１…タイヤ中心軸、３２…ＮＣエンドミル加工、３３…ワイヤ放電加工、３４…拘束リングの中心軸、３５…狙いの内周面の形状、３６…鋳放し状態の内周面の形状、３７…矯正後の内周面の形状、１０１…マスターモデル、１０２…ゴム型、１０３…部分鋳型、１０４…全体鋳型、１０５…鋳枠、１０６…合金溶湯、１０８…定盤、１０７…タイヤ成形用金型、１１１…マスターモデル、１１２…ゴム型、１１３…部分鋳型、１１４…全体鋳型、１１５…ダミー鋳型、１１６…鋳物、１１８…部分金型（セクター）、１１９…加工代、１２０…定盤、１２１…鋳枠、１２２…合金溶湯、１２３…タイヤ成形用金型、１２４…部分鋳型、１２５…全体鋳型、１２６…定盤、１２７…鋳枠、１２８…合金溶湯、１２９…鋳物、１３０…部分金型（セクター）、１３１…タイヤ成形用金型、２０１…リング鋳物状態での内面形状、２０２…狙いとする内面形状、２０４…ピース鋳物（セクターブロック）、２０５…セクター端面加工代、２０６…正規半径、２０７…調整加工後の内面形状、２０８…リング鋳物状態での内面形状、２１０…リング鋳物、２１１…扇形スライド駒、２１２…カム式エキスパンダー、２２１…補正前のセンターライン部の内周面の形状、２２２…補正前のショルダー部の内周面の形状、２２３…補正後のセンターライン部の内周面の形状、２２４…補正後のショルダー部の内周面の形状、２２５…固定ハンマー、２２６…架台、２３３…拘束リング、２３４…振り子型ハンマー。
【図１】
0003667723.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003667723.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003667723.tif 000023
【図１７】
0003667723.tif 000024
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
0003667723.tif 000027
【図２１】
0003667723.tif 000028
【図２２】
0003667723.tif 000029
【図２３】
0003667723.tif 000030
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
0003667723.tif 000040
【図３４】
0003667723.tif 000041
【図３５】
0003667723.tif 000042
【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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