JP2000052716A - 空気入りタイヤの設計方法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
空気入りタイヤの設計方法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体Info
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- JP2000052716A JP2000052716A JP10227957A JP22795798A JP2000052716A JP 2000052716 A JP2000052716 A JP 2000052716A JP 10227957 A JP10227957 A JP 10227957A JP 22795798 A JP22795798 A JP 22795798A JP 2000052716 A JP2000052716 A JP 2000052716A
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Landscapes
- Testing Of Balance (AREA)
- Tires In General (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Tyre Moulding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 操縦安定性能、耐偏摩耗性能を向上されるタ
イヤを提供する。 【解決手段】 タイヤ基本モデルを作成し（１００）、
入力を与える（１０２）。このときに求められる接地圧
から目的関数値を算出し（１０４）、設計変数をブロッ
クの踏面形状として、目的関数値の減少方向の変化量を
予測し、形状変更を行い、この新形状を用いたモデルに
再び入力を与え、接地圧の分布を得る（１０６、１０
８、１０２）。この作業を目的関数の最適値が与えられ
るまで繰り返す（１１０）。得られた最適な設計変数に
基づいてタイヤを設計したり、タイヤの加硫金型を設計
したり、タイヤを製造したりする（１１２、１１４）。
イヤを提供する。 【解決手段】 タイヤ基本モデルを作成し（１００）、
入力を与える（１０２）。このときに求められる接地圧
から目的関数値を算出し（１０４）、設計変数をブロッ
クの踏面形状として、目的関数値の減少方向の変化量を
予測し、形状変更を行い、この新形状を用いたモデルに
再び入力を与え、接地圧の分布を得る（１０６、１０
８、１０２）。この作業を目的関数の最適値が与えられ
るまで繰り返す（１１０）。得られた最適な設計変数に
基づいてタイヤを設計したり、タイヤの加硫金型を設計
したり、タイヤを製造したりする（１１２、１１４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気入りタイヤの
設計方法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入
りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログ
ラムを記録した記録媒体にかかり、特に、操綻安定性
能、耐偏磨耗性能を考慮した空気入りタイヤの設計方
法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入りタイ
ヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログラムを
記録した記録媒体に関する。
設計方法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入
りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログ
ラムを記録した記録媒体にかかり、特に、操綻安定性
能、耐偏磨耗性能を考慮した空気入りタイヤの設計方
法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入りタイ
ヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログラムを
記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
空気入りタイヤにおいてタイヤトレッド部の踏面Ｃまで
の高さすなわちブロック高さｈは一定であることが通常
であった（図１（Ａ）参照）。このように、ブロック高
さｈを一定に設定した場合には、図１（Ｂ）に接地圧力
分布特性Ｓ１として示したように、走行時に各ブロック
内で接地圧力の不均一が生じるため、踏面Ｃ全体によっ
て路面Ｅに制駆動力を伝えることが困難になる。また、
このような接地性のばらつきからブロックの一部が早期
に摩耗してしまう偏摩耗が起こりやすいことや、接地圧
の局所的集中に起因する剪断入力時に入力側接地端付近
Ａのみが局所的に高い圧力で接地する結果、方向Ｄで移
動する路面Ｅに対して、めくれあがる現象が操縦安定性
や磨耗に悪影響を及ぼすことがある。
空気入りタイヤにおいてタイヤトレッド部の踏面Ｃまで
の高さすなわちブロック高さｈは一定であることが通常
であった（図１（Ａ）参照）。このように、ブロック高
さｈを一定に設定した場合には、図１（Ｂ）に接地圧力
分布特性Ｓ１として示したように、走行時に各ブロック
内で接地圧力の不均一が生じるため、踏面Ｃ全体によっ
て路面Ｅに制駆動力を伝えることが困難になる。また、
このような接地性のばらつきからブロックの一部が早期
に摩耗してしまう偏摩耗が起こりやすいことや、接地圧
の局所的集中に起因する剪断入力時に入力側接地端付近
Ａのみが局所的に高い圧力で接地する結果、方向Ｄで移
動する路面Ｅに対して、めくれあがる現象が操縦安定性
や磨耗に悪影響を及ぼすことがある。
【０００３】これに対して、従来より接地特性改良のた
めにトレッドパターンの改良等も行われてきたが、排水
性やその他諸性能とのバランスから、トレッドパターン
の改良等には限界があった。また、ブロック高さをタイ
ヤ周方向または幅方向断面において凸状態になるように
タイヤを形成する技術が提案されている（特開昭６２−
２７９１０５号参照）。しかしながら、この技術のみで
は諸性能を両立させる踏面形状を得ることは困難であ
り、また、形状決定には試行錯誤を伴うので、作業が煩
雑であった。すなわち、接地圧の分布は、パターンの形
状に依存しており、入力時の変形（例えば図１（Ａ）か
ら図１（Ｂ）への変形や、図１（Ａ）から図１（Ｃ）へ
の変形）の影響を受けるため予測が難しいためである。
また、タイヤが受ける入力は様々であり、その全てを満
たす適切な改良方向を一意的に決定することは非常に困
難である。
めにトレッドパターンの改良等も行われてきたが、排水
性やその他諸性能とのバランスから、トレッドパターン
の改良等には限界があった。また、ブロック高さをタイ
ヤ周方向または幅方向断面において凸状態になるように
タイヤを形成する技術が提案されている（特開昭６２−
２７９１０５号参照）。しかしながら、この技術のみで
は諸性能を両立させる踏面形状を得ることは困難であ
り、また、形状決定には試行錯誤を伴うので、作業が煩
雑であった。すなわち、接地圧の分布は、パターンの形
状に依存しており、入力時の変形（例えば図１（Ａ）か
ら図１（Ｂ）への変形や、図１（Ａ）から図１（Ｃ）へ
の変形）の影響を受けるため予測が難しいためである。
また、タイヤが受ける入力は様々であり、その全てを満
たす適切な改良方向を一意的に決定することは非常に困
難である。
【０００４】本発明は、上記事実を考慮して、操縦安定
性能、耐偏摩耗性能を向上させるタイヤを提供すること
が可能な、空気入りタイヤの設計方法、空気入りタイヤ
の加硫金型設計方法、空気入りタイヤの製造方法、及び
空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体を
得ることが目的である。
性能、耐偏摩耗性能を向上させるタイヤを提供すること
が可能な、空気入りタイヤの設計方法、空気入りタイヤ
の加硫金型設計方法、空気入りタイヤの製造方法、及び
空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体を
得ることが目的である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、トレッドパターンに存在する各ブロッ
ク内のブロック高さを、タイヤが受ける入力に対する接
地圧に対応して一意的に適正化するタイヤを設計するこ
とやタイヤの加硫金型を設計することことによりタイヤ
パターン内またはブロック内の接地圧の不均一を解消し
ている。すなわち、図２に概念図を示すように、ブロッ
ク高さｈを一定に設定した踏面形状の場合には、接地圧
力分布特性Ｓ２は、ブロック内で不均一になる（図２
（Ａ））。本発明では、踏面形状を変更することによっ
て、ブロック内で略均一になる接地圧力分布特性Ｓ３を
得る（図２（Ｂ））。
に、本発明では、トレッドパターンに存在する各ブロッ
ク内のブロック高さを、タイヤが受ける入力に対する接
地圧に対応して一意的に適正化するタイヤを設計するこ
とやタイヤの加硫金型を設計することことによりタイヤ
パターン内またはブロック内の接地圧の不均一を解消し
ている。すなわち、図２に概念図を示すように、ブロッ
ク高さｈを一定に設定した踏面形状の場合には、接地圧
力分布特性Ｓ２は、ブロック内で不均一になる（図２
（Ａ））。本発明では、踏面形状を変更することによっ
て、ブロック内で略均一になる接地圧力分布特性Ｓ３を
得る（図２（Ｂ））。
【０００６】このため、本発明では、まず、形状基本モ
デルを作成し、これに入力条件を与える。このときに求
められる接地圧から目的関数値を算出する。そして、設
計変数をブロックの踏面形状として、形状変更を行い、
この新形状を用いたモデルに再び入力を与え、接地圧の
分布を得る。この作業を目的関数の最適値が与えられる
まで繰り返す。なお、本発明では、制約条件を有した場
合にも適用が可能であり、この場合は入力を与えた後に
目的関数値及び制約関数値を求める。この場合の設計終
了は、制約条件内で目的関数の最適値が得られた場合と
なる。この最適な設計変数に基づいてタイヤを設計した
り、タイヤの加硫金型を設計したり、タイヤを製造した
りする。
デルを作成し、これに入力条件を与える。このときに求
められる接地圧から目的関数値を算出する。そして、設
計変数をブロックの踏面形状として、形状変更を行い、
この新形状を用いたモデルに再び入力を与え、接地圧の
分布を得る。この作業を目的関数の最適値が与えられる
まで繰り返す。なお、本発明では、制約条件を有した場
合にも適用が可能であり、この場合は入力を与えた後に
目的関数値及び制約関数値を求める。この場合の設計終
了は、制約条件内で目的関数の最適値が得られた場合と
なる。この最適な設計変数に基づいてタイヤを設計した
り、タイヤの加硫金型を設計したり、タイヤを製造した
りする。
【０００７】具体的には、請求項１に記載の発明の空気
入りタイヤの設計方法は、（Ａ）内部構造を含むブロッ
クの単体の形状、内部構造を含むタイヤクラウン部のう
ち１部のパターン形状、及び内部構造を含むタイヤ周方
向に運続する陸部の形状のうち選択された１つの形状を
表す形状基本モデルを定めるステップ、（Ｂ）前記形状
基本モデルに少なくとも１つの入力条件を与えるステッ
プ、（Ｃ）前記ブロックの単体の形状またはパターン形
状もしくは陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状
を設計変数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を
演算して目的関数として定めるステップ、（Ｄ）前記目
的関数の最適値が与えられる設計変数の値を求めるステ
ップ、（Ｅ）目的関数の最適値を与える設計変数に基づ
いてタイヤを設計するステップ、を含んでいる。
入りタイヤの設計方法は、（Ａ）内部構造を含むブロッ
クの単体の形状、内部構造を含むタイヤクラウン部のう
ち１部のパターン形状、及び内部構造を含むタイヤ周方
向に運続する陸部の形状のうち選択された１つの形状を
表す形状基本モデルを定めるステップ、（Ｂ）前記形状
基本モデルに少なくとも１つの入力条件を与えるステッ
プ、（Ｃ）前記ブロックの単体の形状またはパターン形
状もしくは陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状
を設計変数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を
演算して目的関数として定めるステップ、（Ｄ）前記目
的関数の最適値が与えられる設計変数の値を求めるステ
ップ、（Ｅ）目的関数の最適値を与える設計変数に基づ
いてタイヤを設計するステップ、を含んでいる。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の空気入りタイヤの設計方法であって、前記ステップ
（Ｃ）は、タイヤ接地面積、及び設計変数の変化範囲の
少なくとも一方を制約条件として更に定め、前記ステッ
プ（Ｄ）は、前記制約条件を考慮しながら前記目的関数
の最適値が与えられるまで設計変数の値を変化させるこ
とを特徴とする。
の空気入りタイヤの設計方法であって、前記ステップ
（Ｃ）は、タイヤ接地面積、及び設計変数の変化範囲の
少なくとも一方を制約条件として更に定め、前記ステッ
プ（Ｄ）は、前記制約条件を考慮しながら前記目的関数
の最適値が与えられるまで設計変数の値を変化させるこ
とを特徴とする。
【０００９】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記ス
テップ（Ｄ）は、タイヤ平均接地圧より高い箇所及び低
い箇所の少なくとも一方の箇所の設計変数を変化させる
ことを特徴とする。
２に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記ス
テップ（Ｄ）は、タイヤ平均接地圧より高い箇所及び低
い箇所の少なくとも一方の箇所の設計変数を変化させる
ことを特徴とする。
【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タイヤ平均
接地圧より高い箇所の設計変数を変化させる場合、ブロ
ック高さを減少させるように変化させることを特徴とす
る。
の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タイヤ平均
接地圧より高い箇所の設計変数を変化させる場合、ブロ
ック高さを減少させるように変化させることを特徴とす
る。
【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項３または
４に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タ
イヤ平均接地圧より低い箇所の設計変数を変化させる場
合、ブロック高さを増加させるように変化させることを
特徴とする。
４に記載の空気入りタイヤの設計方法であって、前記タ
イヤ平均接地圧より低い箇所の設計変数を変化させる場
合、ブロック高さを増加させるように変化させることを
特徴とする。
【００１２】請求項６に記載の発明は、請求項３乃至請
求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法
であって、前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応じて
ブロック高さを変化させることにより、設計変数を変化
させることを特徴とする。
求項５の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法
であって、前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応じて
ブロック高さを変化させることにより、設計変数を変化
させることを特徴とする。
【００１３】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請
求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法
であって、前記入力条件が複数ある場合には、ブロック
高さの変化量が大きい入力条件を優先して変化させるこ
とを特徴とする。
求項６の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法
であって、前記入力条件が複数ある場合には、ブロック
高さの変化量が大きい入力条件を優先して変化させるこ
とを特徴とする。
【００１４】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請
求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法
であって、前記設計変数により表される踏面形状の少な
くとも一部を、多項式、区分多項式、スプライン関数及
び有理関数の何れかで表すことを特徴とする。
求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法
であって、前記設計変数により表される踏面形状の少な
くとも一部を、多項式、区分多項式、スプライン関数及
び有理関数の何れかで表すことを特徴とする。
【００１５】請求項９に記載の発明の空気入りタイヤの
加硫金型設計方法は、（イ）内部構造を含むブロックの
単体の形状、内部構造を含むタイヤクラウン部のうち１
部のパターン形状、及び内部構造を含むタイヤ周方向に
運続する陸部の形状のうち選択された１つの形状を表す
形状基本モデルを定めるステップ、（ロ）前記形状基本
モデルに少なくとも１つの入力条件を与えるステップ、
（ハ）前記ブロック形状単体またはパターン形状もしく
は陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設計変
数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算して
目的関数として定めるステップ、（ニ）前記目的関数の
最適値が与えられる設計変数の値をを求めるステップ、
（ホ）目的関数の最適値を与える設計変数に基づいて空
気入りタイヤの加硫金型を設計するステップ、を含んで
いる。
加硫金型設計方法は、（イ）内部構造を含むブロックの
単体の形状、内部構造を含むタイヤクラウン部のうち１
部のパターン形状、及び内部構造を含むタイヤ周方向に
運続する陸部の形状のうち選択された１つの形状を表す
形状基本モデルを定めるステップ、（ロ）前記形状基本
モデルに少なくとも１つの入力条件を与えるステップ、
（ハ）前記ブロック形状単体またはパターン形状もしく
は陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設計変
数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算して
目的関数として定めるステップ、（ニ）前記目的関数の
最適値が与えられる設計変数の値をを求めるステップ、
（ホ）目的関数の最適値を与える設計変数に基づいて空
気入りタイヤの加硫金型を設計するステップ、を含んで
いる。
【００１６】請求項１０に記載の発明は、請求項９に記
載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法であって、前記
ステップ（ハ）は、タイヤ接地面積、及び設計変数の変
化範囲の少なくとも一方を制約条件として定め、前記ス
テップ（ニ）は、前記制約条件を考慮しながら前記目的
関数の最適値が与えられるまで設計変数の値を変化させ
ることを特徴とする。
載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法であって、前記
ステップ（ハ）は、タイヤ接地面積、及び設計変数の変
化範囲の少なくとも一方を制約条件として定め、前記ス
テップ（ニ）は、前記制約条件を考慮しながら前記目的
関数の最適値が与えられるまで設計変数の値を変化させ
ることを特徴とする。
【００１７】請求項１１に記載の発明は、請求項９また
は１０に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法であ
って、前記ステップ（ニ）は、タイヤ平均接地圧より高
い箇所、及び低い箇所の少なくとも一方の箇所の設計変
数を変化させることを特徴とする。
は１０に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法であ
って、前記ステップ（ニ）は、タイヤ平均接地圧より高
い箇所、及び低い箇所の少なくとも一方の箇所の設計変
数を変化させることを特徴とする。
【００１８】請求項１２に記載の発明は、請求項１１に
記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法であって、前
記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設計変数を変化させ
る場合、ブロック高さを減少させるように変化させるこ
とを特徴とする。
記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法であって、前
記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設計変数を変化させ
る場合、ブロック高さを減少させるように変化させるこ
とを特徴とする。
【００１９】請求項１３に記載の発明は、請求項１１ま
たは１２に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法で
あって、前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の設計変数
を変化させる場合、ブロック高さを増加させるように変
化させることを特徴とする。
たは１２に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法で
あって、前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の設計変数
を変化させる場合、ブロック高さを増加させるように変
化させることを特徴とする。
【００２０】請求項１４に記載の発明は、請求項９乃至
請求項１３の何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫
金型設計方法であって、前記タイヤ平均接地圧からの各
偏差に応じてブロック高さ変化させることにより、設計
変数を変化させることを特徴とする。
請求項１３の何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫
金型設計方法であって、前記タイヤ平均接地圧からの各
偏差に応じてブロック高さ変化させることにより、設計
変数を変化させることを特徴とする。
【００２１】請求項１５に記載の発明は、請求項９乃至
請求項１４の何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫
金型設計方法であって、前記入力条件が複数ある場合に
は、ブロック高さの変化量が大きい入力条件を優先して
変化させることを特徴とする。
請求項１４の何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫
金型設計方法であって、前記入力条件が複数ある場合に
は、ブロック高さの変化量が大きい入力条件を優先して
変化させることを特徴とする。
【００２２】請求項１６に記載の発明は、請求項９乃至
請求項１５の何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫
金型設計方法であって、前記設計変数により表される踏
面形状の少なくとも一部を、多項式、区分多項式、スプ
ライン関数及び有理関数の何れかで表すことを特徴とす
る。
請求項１５の何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫
金型設計方法であって、前記設計変数により表される踏
面形状の少なくとも一部を、多項式、区分多項式、スプ
ライン関数及び有理関数の何れかで表すことを特徴とす
る。
【００２３】請求項１７に記載の発明の空気入りタイヤ
の製造方法は、請求項９乃至請求項１６の何れか１項に
記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法により設計さ
れた空気入りタイヤの加硫金型を製作し、該加硫金型を
用いて空気入りタイヤを製造する。
の製造方法は、請求項９乃至請求項１６の何れか１項に
記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法により設計さ
れた空気入りタイヤの加硫金型を製作し、該加硫金型を
用いて空気入りタイヤを製造する。
【００２４】請求項１８に記載の発明は、コンピュータ
によって空気入りタイヤを設計するための空気入りタイ
ヤの設計プログラムを記録した記録媒体であって、
（１）内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
るステップ、（２）前記形状基本モデルに少なくとも１
つの入力条件を与えるステップ、（３）前記ブロックの
単体の形状またはパターン形状もしくは陸部の形状の少
なくとも一部を表す踏面形状を設計変数とし、前記入力
条件におけるタイヤ接地圧を演算して目的関数として定
めるステップ、（４）前記目的関数の最適値が与えられ
る設計変数の値を求めるステップ、（５）目的関数の最
適値を与える設計変数に基づいてタイヤを設計するステ
ップ、を含んでいる。
によって空気入りタイヤを設計するための空気入りタイ
ヤの設計プログラムを記録した記録媒体であって、
（１）内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
るステップ、（２）前記形状基本モデルに少なくとも１
つの入力条件を与えるステップ、（３）前記ブロックの
単体の形状またはパターン形状もしくは陸部の形状の少
なくとも一部を表す踏面形状を設計変数とし、前記入力
条件におけるタイヤ接地圧を演算して目的関数として定
めるステップ、（４）前記目的関数の最適値が与えられ
る設計変数の値を求めるステップ、（５）目的関数の最
適値を与える設計変数に基づいてタイヤを設計するステ
ップ、を含んでいる。
【００２５】請求項１９に記載の発明は、請求項１８に
記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録
媒体であって、前記ステップ（３）は、タイヤ接地面
積、及び設計変数の変化範囲の少なくとも一方を制約条
件として更に定め、前記ステップ（４）は、前記制約条
件を考慮しながら前記目的関数の最適値が与えられるま
で設計変数の値を変化させることを特徴とする。
記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録
媒体であって、前記ステップ（３）は、タイヤ接地面
積、及び設計変数の変化範囲の少なくとも一方を制約条
件として更に定め、前記ステップ（４）は、前記制約条
件を考慮しながら前記目的関数の最適値が与えられるま
で設計変数の値を変化させることを特徴とする。
【００２６】請求項２０に記載の発明は、請求項１８ま
たは１９に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記
録した記録媒体であって、前記ステップ（４）は、タイ
ヤ平均接地圧より高い箇所及び低い箇所の少なくとも一
方の箇所の設計変数を変化させることを特徴とする。
たは１９に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記
録した記録媒体であって、前記ステップ（４）は、タイ
ヤ平均接地圧より高い箇所及び低い箇所の少なくとも一
方の箇所の設計変数を変化させることを特徴とする。
【００２７】請求項２１に記載の発明は、請求項２０に
記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録
媒体であって、前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設
計変数を変化させる場合、ブロック高さを減少させるよ
うに変化させることを特徴とする。
記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録
媒体であって、前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設
計変数を変化させる場合、ブロック高さを減少させるよ
うに変化させることを特徴とする。
【００２８】請求項２２に記載の発明は、請求項２０ま
たは２１に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記
録した記録媒体であって、前記タイヤ平均接地圧より低
い箇所の設計変数を変化させる場合、ブロック高さを増
加させるように変化させることを特徴とする。
たは２１に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記
録した記録媒体であって、前記タイヤ平均接地圧より低
い箇所の設計変数を変化させる場合、ブロック高さを増
加させるように変化させることを特徴とする。
【００２９】請求項２３に記載の発明は、請求項２０乃
至請求項２２の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設
計プログラムを記録した記録媒体であって、前記タイヤ
平均接地圧からの各偏差に応じてブロック高さを変化さ
せることにより、設計変数を変化させることを特徴とす
る。
至請求項２２の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設
計プログラムを記録した記録媒体であって、前記タイヤ
平均接地圧からの各偏差に応じてブロック高さを変化さ
せることにより、設計変数を変化させることを特徴とす
る。
【００３０】請求項２４に記載の発明は、請求項１８乃
至請求項２３の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設
計プログラムを記録した記録媒体であって、前記入力条
件が複数ある場合には、ブロック高さの変化量が大きい
入力条件を優先して変化させることを特徴とする。
至請求項２３の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設
計プログラムを記録した記録媒体であって、前記入力条
件が複数ある場合には、ブロック高さの変化量が大きい
入力条件を優先して変化させることを特徴とする。
【００３１】請求項２５に記載の発明は、請求項１８乃
至請求項２４の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設
計プログラムを記録した記録媒体であって、前記設計変
数により表される踏面形状の少なくとも一部を、多項
式、区分多項式、スプライン関数及び有理関数の何れか
で表すことを特徴とする。
至請求項２４の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設
計プログラムを記録した記録媒体であって、前記設計変
数により表される踏面形状の少なくとも一部を、多項
式、区分多項式、スプライン関数及び有理関数の何れか
で表すことを特徴とする。
【００３２】請求項１の発明のステップ（Ａ）では、内
部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造を含むタ
イヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及び内部構
造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状のうち選択
された１つの形状を表す形状基本モデルを定める。
部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造を含むタ
イヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及び内部構
造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状のうち選択
された１つの形状を表す形状基本モデルを定める。
【００３３】ブロック単体の形状を表す形状基本モデル
としては、ブロック単体の外面形状を特定するためのラ
インを表す関数や変曲点の座標値を表す変数から構成す
ることができる。また、内部構造を含むタイヤクラウン
部のうちの１部のパターン形状を表す形状基本モデルと
しては、タイヤクラウン部のうちの１つの陸部の路面接
地側のパターン形状を幾何学的に解析可能な関数、例え
ば長方形や菱形等の多角形を定めるための関数で構成で
きる。また、内部構造を含むタイヤ周方向に連続する陸
部の形状を表す形状基本モデルとしては、タイヤ断面形
状を表すラインを表す関数や変曲点の座標値を表す変数
から構成することができる。これら形状基本モデルは、
複数の要素に分割する有限要素法と呼ばれる手法による
モデルを用いても良く解析的手法によるモデルを用いて
も良い。
としては、ブロック単体の外面形状を特定するためのラ
インを表す関数や変曲点の座標値を表す変数から構成す
ることができる。また、内部構造を含むタイヤクラウン
部のうちの１部のパターン形状を表す形状基本モデルと
しては、タイヤクラウン部のうちの１つの陸部の路面接
地側のパターン形状を幾何学的に解析可能な関数、例え
ば長方形や菱形等の多角形を定めるための関数で構成で
きる。また、内部構造を含むタイヤ周方向に連続する陸
部の形状を表す形状基本モデルとしては、タイヤ断面形
状を表すラインを表す関数や変曲点の座標値を表す変数
から構成することができる。これら形状基本モデルは、
複数の要素に分割する有限要素法と呼ばれる手法による
モデルを用いても良く解析的手法によるモデルを用いて
も良い。
【００３４】次のステップ（Ｂ）では、前記形状基本モ
デルに少なくとも１つの入力条件を与える。入力条件に
は、付加する荷重を表す荷重条件、剪断方向を表す方向
条件がある。次のステップ（Ｃ）では、前記ブロックの
単体の形状またはパターン形状もしくは陸部の形状の少
なくとも一部を表す踏面形状を設計変数とし、入力条件
におけるタイヤ接地圧を演算して目的関数として定め
る。
デルに少なくとも１つの入力条件を与える。入力条件に
は、付加する荷重を表す荷重条件、剪断方向を表す方向
条件がある。次のステップ（Ｃ）では、前記ブロックの
単体の形状またはパターン形状もしくは陸部の形状の少
なくとも一部を表す踏面形状を設計変数とし、入力条件
におけるタイヤ接地圧を演算して目的関数として定め
る。
【００３５】次のステップ（Ｄ）では、目的関数の最適
値が与えられる設計変数の値を求める。このステップ
（Ｄ）では、目的関数の最適値が与えられるまで設計変
数の値を変化させながら演算することにより設計変数の
値を求めることができる。次のステップ（Ｅ）では、目
的関数の最適値を与える設計変数に基づいてタイヤを設
計する。
値が与えられる設計変数の値を求める。このステップ
（Ｄ）では、目的関数の最適値が与えられるまで設計変
数の値を変化させながら演算することにより設計変数の
値を求めることができる。次のステップ（Ｅ）では、目
的関数の最適値を与える設計変数に基づいてタイヤを設
計する。
【００３６】前記ステップ（Ｃ）において、前記踏面形
状を設計変数とし、入力条件におけるタイヤ接地圧を演
算して目的関数として定めるとき、計算負荷軽減等のた
めに制約条件を考慮することが好ましい。そこで、請求
項２にも記載したように、前記ステップ（Ｃ）におい
て、タイヤ接地面積、及び設計変数の変化範囲の少なく
とも一方を制約条件として更に定め、ステップ（Ｄ）で
は、制約条件を考慮しながら目的関数の最適値が与えら
れるまで設計変数の値を変化させる。この設計変数の変
化範囲は、踏面の範囲及びブロック高さの何れかで表す
ことができる。
状を設計変数とし、入力条件におけるタイヤ接地圧を演
算して目的関数として定めるとき、計算負荷軽減等のた
めに制約条件を考慮することが好ましい。そこで、請求
項２にも記載したように、前記ステップ（Ｃ）におい
て、タイヤ接地面積、及び設計変数の変化範囲の少なく
とも一方を制約条件として更に定め、ステップ（Ｄ）で
は、制約条件を考慮しながら目的関数の最適値が与えら
れるまで設計変数の値を変化させる。この設計変数の変
化範囲は、踏面の範囲及びブロック高さの何れかで表す
ことができる。
【００３７】前記ステップ（Ｄ）において、目的関数の
最適値が与えられる設計変数の値を求めるときは、請求
項３に記載したように、タイヤ平均接地圧より高い箇所
及び低い箇所の少なくとも一方の箇所の設計変数を変化
させることができる。このように、タイヤ平均接地圧よ
り高い箇所の設計変数を変化させる場合には、請求項４
に記載したように、ブロック高さを減少させるように変
化させることができる。また、タイヤ平均接地圧より低
い箇所の設計変数を変化させる場合には、請求項５に記
載したように、ブロック高さを増加させるように変化さ
せることができる。さらに、請求項６に記載したよう
に、前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応じてブロッ
ク高さを変化させることにより、設計変数を変化させる
こともできる。
最適値が与えられる設計変数の値を求めるときは、請求
項３に記載したように、タイヤ平均接地圧より高い箇所
及び低い箇所の少なくとも一方の箇所の設計変数を変化
させることができる。このように、タイヤ平均接地圧よ
り高い箇所の設計変数を変化させる場合には、請求項４
に記載したように、ブロック高さを減少させるように変
化させることができる。また、タイヤ平均接地圧より低
い箇所の設計変数を変化させる場合には、請求項５に記
載したように、ブロック高さを増加させるように変化さ
せることができる。さらに、請求項６に記載したよう
に、前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応じてブロッ
ク高さを変化させることにより、設計変数を変化させる
こともできる。
【００３８】なお、前記入力条件が複数ある場合には、
請求項７にも記載したように、ブロック高さの変化量が
大きい入力条件を優先して変化させることができる。
請求項７にも記載したように、ブロック高さの変化量が
大きい入力条件を優先して変化させることができる。
【００３９】また、前記設計変数により表される踏面形
状の少なくとも１部は、請求項８に記載したように、多
項式、区分多項式、スプライン関数及び有理関数の何れ
かの数式で表すことができる。これらの数式で表した踏
面形状の少なくとも１部を変化させる場合には、計算時
問や計算機の能力を考慮して、毎演算ごと或いは数演算
に１回でも良い。
状の少なくとも１部は、請求項８に記載したように、多
項式、区分多項式、スプライン関数及び有理関数の何れ
かの数式で表すことができる。これらの数式で表した踏
面形状の少なくとも１部を変化させる場合には、計算時
問や計算機の能力を考慮して、毎演算ごと或いは数演算
に１回でも良い。
【００４０】ところで、空気入りタイヤを製造するため
には加硫金型が用いられる。従って、トレッドパターン
に存在する各ブロック内のブロック高さを、タイヤが受
ける入力に対する接地圧に対応して一意的に適正化する
タイヤを製造できるタイヤの加硫金型を設計することこ
とによりタイヤパターン内またはブロック内の接地圧の
不均一が解消されたタイヤの製造が可能となる。
には加硫金型が用いられる。従って、トレッドパターン
に存在する各ブロック内のブロック高さを、タイヤが受
ける入力に対する接地圧に対応して一意的に適正化する
タイヤを製造できるタイヤの加硫金型を設計することこ
とによりタイヤパターン内またはブロック内の接地圧の
不均一が解消されたタイヤの製造が可能となる。
【００４１】そこで、請求項９の発明のステップ（イ）
では、内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
る。次のステップ（ロ）では、前記形状基本モデルに少
なくとも１つの入力条件を与える。次のステップ（ハ）
では、前記ブロック形状単体またはパターン形状もしく
は陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設計変
数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算して
目的関数として定める。次のステップ（ニ）では、前記
目的関数の最適値が与えられる設計変数の値をを求め
る。次のステップ（ホ）において目的関数の最適値を与
える設計変数に基づいて空気入りタイヤの加硫金型を設
計する。
では、内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
る。次のステップ（ロ）では、前記形状基本モデルに少
なくとも１つの入力条件を与える。次のステップ（ハ）
では、前記ブロック形状単体またはパターン形状もしく
は陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設計変
数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算して
目的関数として定める。次のステップ（ニ）では、前記
目的関数の最適値が与えられる設計変数の値をを求め
る。次のステップ（ホ）において目的関数の最適値を与
える設計変数に基づいて空気入りタイヤの加硫金型を設
計する。
【００４２】前記ステップ（ハ）は、請求項１０に記載
したように、タイヤ接地面積、及び踏面の範囲及びブロ
ック高さの何れかを表す設計変数の変化範囲の少なくと
も一方を制約条件として定め、前記ステップ（ニ）は、
前記制約条件を考慮しながら前記目的関数の最適値が与
えられるまで設計変数の値を変化させることができる。
したように、タイヤ接地面積、及び踏面の範囲及びブロ
ック高さの何れかを表す設計変数の変化範囲の少なくと
も一方を制約条件として定め、前記ステップ（ニ）は、
前記制約条件を考慮しながら前記目的関数の最適値が与
えられるまで設計変数の値を変化させることができる。
【００４３】前記ステップ（ニ）は、請求項１１に記載
したように、タイヤ平均接地圧より高い箇所、及び低い
箇所の何れか一方の箇所の設計変数を変化させることが
できる。タイヤ平均接地圧より高い箇所の設計変数を変
化させる場合には、請求項１２に記載したように、ブロ
ック高さを減少させるように変化させることができる。
また、タイヤ平均接地圧より低い箇所の設計変数を変化
させる場合には、請求項１３に記載したように、ブロッ
ク高さを増加させるように変化させることができる。な
お、請求項１４に記載したように、前記タイヤ平均接地
圧からの各偏差に応じてブロック高さ変化させることに
より、設計変数を変化させることもできる。
したように、タイヤ平均接地圧より高い箇所、及び低い
箇所の何れか一方の箇所の設計変数を変化させることが
できる。タイヤ平均接地圧より高い箇所の設計変数を変
化させる場合には、請求項１２に記載したように、ブロ
ック高さを減少させるように変化させることができる。
また、タイヤ平均接地圧より低い箇所の設計変数を変化
させる場合には、請求項１３に記載したように、ブロッ
ク高さを増加させるように変化させることができる。な
お、請求項１４に記載したように、前記タイヤ平均接地
圧からの各偏差に応じてブロック高さ変化させることに
より、設計変数を変化させることもできる。
【００４４】前記入力条件が複数ある場合には、請求項
１５に記載したように、ブロック高さの変化量が大きい
入力条件を優先して変化させることができる。また、設
計変数により表される踏面形状の少なくとも一部は、請
求項１６に記載したように、多項式・区分多項式・スプ
ライン関数の何れかの数式で表すことができる。これら
の数式で表した踏面形状の少なくとも１部を変化させる
場合には、計算時問や計算機の能力を考慮して、毎演算
ごと或いは数演算に１回でも良い。
１５に記載したように、ブロック高さの変化量が大きい
入力条件を優先して変化させることができる。また、設
計変数により表される踏面形状の少なくとも一部は、請
求項１６に記載したように、多項式・区分多項式・スプ
ライン関数の何れかの数式で表すことができる。これら
の数式で表した踏面形状の少なくとも１部を変化させる
場合には、計算時問や計算機の能力を考慮して、毎演算
ごと或いは数演算に１回でも良い。
【００４５】請求項１７の発明では、前記空気入りタイ
ヤの加硫金型設計方法により設計された空気入りタイヤ
の加硫金型を製作し、該加硫金型を用いて空気入りタイ
ヤを製造することができる。これによって、トレッドパ
ターンに存在する各ブロック内のブロック高さを、タイ
ヤが受ける入力に対する接地圧に対応して一意的に適正
化するタイヤを製造でき、タイヤパターン内またはブロ
ック内の接地圧の不均一が解消されたタイヤの製造が可
能となる。
ヤの加硫金型設計方法により設計された空気入りタイヤ
の加硫金型を製作し、該加硫金型を用いて空気入りタイ
ヤを製造することができる。これによって、トレッドパ
ターンに存在する各ブロック内のブロック高さを、タイ
ヤが受ける入力に対する接地圧に対応して一意的に適正
化するタイヤを製造でき、タイヤパターン内またはブロ
ック内の接地圧の不均一が解消されたタイヤの製造が可
能となる。
【００４６】前記空気入りタイヤの設計方法は、請求項
１８に記載の記録媒体に記録した空気入りタイヤの設計
プログラムの実行によって実現可能である。詳細には、
コンピュータによって空気入りタイヤを設計するための
空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体で
あって、ステップ（１）では内部構造を含むブロックの
単体の形状、内部構造を含むタイヤクラウン部のうち１
部のパターン形状、及び内部構造を含むタイヤ周方向に
運続する陸部の形状のうち選択された１つの形状を表す
形状基本モデルを定め、ステップ（２）では前記形状基
本モデルに少なくとも１つの入力条件を与え、ステップ
（３）では前記ブロックの単体の形状またはパターン形
状もしくは陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状
を設計変数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を
演算して目的関数として定め、ステップ（４）では前記
目的関数の最適値が与えられる設計変数の値を求め、ス
テップ（５）では目的関数の最適値を与える設計変数に
基づいてタイヤを設計する。
１８に記載の記録媒体に記録した空気入りタイヤの設計
プログラムの実行によって実現可能である。詳細には、
コンピュータによって空気入りタイヤを設計するための
空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体で
あって、ステップ（１）では内部構造を含むブロックの
単体の形状、内部構造を含むタイヤクラウン部のうち１
部のパターン形状、及び内部構造を含むタイヤ周方向に
運続する陸部の形状のうち選択された１つの形状を表す
形状基本モデルを定め、ステップ（２）では前記形状基
本モデルに少なくとも１つの入力条件を与え、ステップ
（３）では前記ブロックの単体の形状またはパターン形
状もしくは陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状
を設計変数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を
演算して目的関数として定め、ステップ（４）では前記
目的関数の最適値が与えられる設計変数の値を求め、ス
テップ（５）では目的関数の最適値を与える設計変数に
基づいてタイヤを設計する。
【００４７】前記ステップ（３）は、請求項１９に記載
したように、タイヤ接地面積、及び設計変数の変化範囲
の少なくとも一方を制約条件として更に定め、前記ステ
ップ（４）は、前記制約条件を考慮しながら前記目的関
数の最適値が与えられるまで設計変数の値を変化させる
ことができる。
したように、タイヤ接地面積、及び設計変数の変化範囲
の少なくとも一方を制約条件として更に定め、前記ステ
ップ（４）は、前記制約条件を考慮しながら前記目的関
数の最適値が与えられるまで設計変数の値を変化させる
ことができる。
【００４８】前記ステップ（４）は、請求項２０に記載
したように、タイヤ平均接地圧より高い箇所及び低い箇
所の少なくとも一方の箇所の設計変数を変化させること
ができる。前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設計変
数を変化させる場合には、請求項２１に記載したよう
に、ブロック高さを減少させるように変化させることが
できる。また、前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の設
計変数を変化させる場合には、請求項２２に記載したよ
うに、ブロック高さを増加させるように変化させること
ができる。なお、前記では、請求項２３に記載したよう
に、前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応じてブロッ
ク高さを変化させることにより、設計変数を変化させる
ことができる。
したように、タイヤ平均接地圧より高い箇所及び低い箇
所の少なくとも一方の箇所の設計変数を変化させること
ができる。前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設計変
数を変化させる場合には、請求項２１に記載したよう
に、ブロック高さを減少させるように変化させることが
できる。また、前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の設
計変数を変化させる場合には、請求項２２に記載したよ
うに、ブロック高さを増加させるように変化させること
ができる。なお、前記では、請求項２３に記載したよう
に、前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応じてブロッ
ク高さを変化させることにより、設計変数を変化させる
ことができる。
【００４９】前記入力条件が複数ある場合には、請求項
２４に記載したように、ブロック高さの変化量が大きい
入力条件を優先して変化させることができる。また、請
求項２５に記載したほうに、前記設計変数により表され
る踏面形状の少なくとも一部を、多項式、区分多項式、
スプライン関数及び有理関数の何れかの数式で表すこと
もできる。これらの数式で表した踏面形状の少なくとも
１部を変化させる場合には、計算時問や計算機の能力を
考慮して、毎演算ごと或いは数演算に１回でも良い。
２４に記載したように、ブロック高さの変化量が大きい
入力条件を優先して変化させることができる。また、請
求項２５に記載したほうに、前記設計変数により表され
る踏面形状の少なくとも一部を、多項式、区分多項式、
スプライン関数及び有理関数の何れかの数式で表すこと
もできる。これらの数式で表した踏面形状の少なくとも
１部を変化させる場合には、計算時問や計算機の能力を
考慮して、毎演算ごと或いは数演算に１回でも良い。
【００５０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、偏
磨耗抑制性能と操縦安定性能を向上させるために、接地
面積を減少させずに接地圧を均一にする直方体ブロック
踏面形状を設計するものである。
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、偏
磨耗抑制性能と操縦安定性能を向上させるために、接地
面積を減少させずに接地圧を均一にする直方体ブロック
踏面形状を設計するものである。
【００５１】図３には本発明の空気入りタイヤの設計方
法を実施するためのパーソナルコンピュータの概略が示
されている。このパーソナルコンピュータは、データ等
を入力するためのキーボード１０、予め記憶されたプロ
グラムに従って制約条件を考慮すると共に目的関数を最
適、例えば最大または最小にする設計変数を演算するコ
ンピュータ本体１２、及びコンピュータ本体１２の演算
結果等を表示するＣＲＴ１４から構成されている。
法を実施するためのパーソナルコンピュータの概略が示
されている。このパーソナルコンピュータは、データ等
を入力するためのキーボード１０、予め記憶されたプロ
グラムに従って制約条件を考慮すると共に目的関数を最
適、例えば最大または最小にする設計変数を演算するコ
ンピュータ本体１２、及びコンピュータ本体１２の演算
結果等を表示するＣＲＴ１４から構成されている。
【００５２】なお、コンピュータ本体１２には、記録媒
体としてのフロッピーディスク（ＦＤ）が挿抜可能なフ
ロッピーディスクユニット（ＦＤＵ）を備えている。な
お、後述する処理ルーチン等は、ＦＤＵを用いてフロッ
ピーディスクＦＤに対して読み書き可能である。従っ
て、後述する処理ルーチンは、予めＦＤに記録してお
き、ＦＤＵを介してＦＤに記録された処理プログラムを
実行してもよい。また、コンピュータ本体１２にハード
ディスク装置等の大容量記憶装置（図示省略）を接続
し、ＦＤに記録された処理プログラムを大容量記憶装置
（図示省略）へ格納（インストール）して実行するよう
にしてもよい。また、記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ
等の光ディスクや、ＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスクがあ
り、これらを用いるときには、上記ＦＤＵに代えてまた
はさらにＣＤ−ＲＯＭ装置、ＭＤ装置、ＭＯ装置等を用
いればよい。
体としてのフロッピーディスク（ＦＤ）が挿抜可能なフ
ロッピーディスクユニット（ＦＤＵ）を備えている。な
お、後述する処理ルーチン等は、ＦＤＵを用いてフロッ
ピーディスクＦＤに対して読み書き可能である。従っ
て、後述する処理ルーチンは、予めＦＤに記録してお
き、ＦＤＵを介してＦＤに記録された処理プログラムを
実行してもよい。また、コンピュータ本体１２にハード
ディスク装置等の大容量記憶装置（図示省略）を接続
し、ＦＤに記録された処理プログラムを大容量記憶装置
（図示省略）へ格納（インストール）して実行するよう
にしてもよい。また、記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ
等の光ディスクや、ＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスクがあ
り、これらを用いるときには、上記ＦＤＵに代えてまた
はさらにＣＤ−ＲＯＭ装置、ＭＤ装置、ＭＯ装置等を用
いればよい。
【００５３】図４は、本実施の形態のプログラムの処理
ルーチンを示すものである。ステップ１００では、タイ
ヤを構成する１ブロックについて踏面が平面のブロック
形状を基準形状とし、この基準形状を有限要素法等のよ
うに路面入力時の応答を数値的・解析的に求めることが
できる手法によりモデル化し、ブロック形状を表すと共
にメッシュ分割によって複数の要素に分割されたブロッ
ク基本モデルを求める。なお、基準形状は、踏面が平面
のものに限らず任意の形状で良い。ここで、モデル化と
は、パターン形状、ブロック形状、構造、材料等を数値
的・解析的手法に基づいて作成されたコンピュータプロ
グラムヘのインプットデータ形式に数値化することをい
う。
ルーチンを示すものである。ステップ１００では、タイ
ヤを構成する１ブロックについて踏面が平面のブロック
形状を基準形状とし、この基準形状を有限要素法等のよ
うに路面入力時の応答を数値的・解析的に求めることが
できる手法によりモデル化し、ブロック形状を表すと共
にメッシュ分割によって複数の要素に分割されたブロッ
ク基本モデルを求める。なお、基準形状は、踏面が平面
のものに限らず任意の形状で良い。ここで、モデル化と
は、パターン形状、ブロック形状、構造、材料等を数値
的・解析的手法に基づいて作成されたコンピュータプロ
グラムヘのインプットデータ形式に数値化することをい
う。
【００５４】図５はブロック基本モデルの一例を示すも
のである。また、このブロック基本モデルはメッシュ分
割によって複数の要素に分割、すなわち図中、複数の線
分ＰＬによって複数の要素に分割されている。なお、上
記ではブロック基本モデルを図５に示されるように複数
の要素に分割した例について示したが、この分割方法は
任意であり、目的に応じて分割幅を変化させたり、ま
た、三角形等の任意の形状に分割しても良い。本実施の
形態の場合ではブロック踏面形状を決定する節点Ｄ
i （ｉ：節点の番号、ｉ≧１）の、ブロック高さ方向
（図５の矢印ＵＰ方向）の座標を設計変数ｒi としてい
る。
のである。また、このブロック基本モデルはメッシュ分
割によって複数の要素に分割、すなわち図中、複数の線
分ＰＬによって複数の要素に分割されている。なお、上
記ではブロック基本モデルを図５に示されるように複数
の要素に分割した例について示したが、この分割方法は
任意であり、目的に応じて分割幅を変化させたり、ま
た、三角形等の任意の形状に分割しても良い。本実施の
形態の場合ではブロック踏面形状を決定する節点Ｄ
i （ｉ：節点の番号、ｉ≧１）の、ブロック高さ方向
（図５の矢印ＵＰ方向）の座標を設計変数ｒi としてい
る。
【００５５】次のステップ１０２では、上記ステップ１
００でモデル化されたブロック基本モデルに少なくとも
一つの入力Ｉj （ｊ：入力の番号、ｊ≧１）を与える。
本実施の形態では合計９個の入力Ｉj を与えている。図
６（Ａ）に示すように、ブロック基本モデルに対して略
垂直に荷重付与したときの平押し荷重（例えば、面圧４
kgf/cm2 ）を入力Ｉ1 とする。この平押し荷重下におい
て、図６（Ｂ）に示すように、ブロック基本モデルの中
心部からブロック高さ方向ＵＰと交差する方向（踏面Ｃ
に沿う方向）でかつ等角度で８方向の入力、すなわち約
４５度ピッチ（８方向）の剪断方向入力をそれぞれ１ｍ
ｍ与え、これらの入力を入力Ｉ2 〜Ｉ9としている。こ
の１ｍｍとは、基準となるブロック底面に対して路面を
１ｍｍ動かしたことに相当する。これらの入力Ｉ1 〜Ｉ
9 は、本発明の入力条件に相当する。入力条件は、与え
る入力を規定するための条件であり、入力の力（荷
重）、方向、及び複数入力の組み合わせをいうものであ
る。
００でモデル化されたブロック基本モデルに少なくとも
一つの入力Ｉj （ｊ：入力の番号、ｊ≧１）を与える。
本実施の形態では合計９個の入力Ｉj を与えている。図
６（Ａ）に示すように、ブロック基本モデルに対して略
垂直に荷重付与したときの平押し荷重（例えば、面圧４
kgf/cm2 ）を入力Ｉ1 とする。この平押し荷重下におい
て、図６（Ｂ）に示すように、ブロック基本モデルの中
心部からブロック高さ方向ＵＰと交差する方向（踏面Ｃ
に沿う方向）でかつ等角度で８方向の入力、すなわち約
４５度ピッチ（８方向）の剪断方向入力をそれぞれ１ｍ
ｍ与え、これらの入力を入力Ｉ2 〜Ｉ9としている。こ
の１ｍｍとは、基準となるブロック底面に対して路面を
１ｍｍ動かしたことに相当する。これらの入力Ｉ1 〜Ｉ
9 は、本発明の入力条件に相当する。入力条件は、与え
る入力を規定するための条件であり、入力の力（荷
重）、方向、及び複数入力の組み合わせをいうものであ
る。
【００５６】なお、本実施の形態では複数の入力Ｉ1 〜
Ｉ9 を与える場合を説明するが、上記入力数に限定され
るものではなく、目的に応じて、荷重条件を２つ以上の
複数にしてもよい。また、剪断方向入力は、５つに限定
されるものではなく、１つ以上であればよく、また、剪
断方向入力の各々を荷重設定してもよい。
Ｉ9 を与える場合を説明するが、上記入力数に限定され
るものではなく、目的に応じて、荷重条件を２つ以上の
複数にしてもよい。また、剪断方向入力は、５つに限定
されるものではなく、１つ以上であればよく、また、剪
断方向入力の各々を荷重設定してもよい。
【００５７】次のステップ１０４では、上記ステッブ１
０２で与えられた入力Ｉj に対する接地圧ｐi,j を演算
し、パターン性能評価用物理量やブロック性能評価用物
理量（以下、パターン／ブロック性能評価用物理量と記
載する）を表す目的関数ＯＢＪ、パターン／ブロック踏
面形状を制約する制約条件Ｇを決定する。本実施の形態
では、操縦安定性を向上させ同時に偏摩耗抑制の効果を
狙い、目的関数（ＯＢＪ及び制約条件（Ｇ１，Ｇ２）を
次のように定めている。
０２で与えられた入力Ｉj に対する接地圧ｐi,j を演算
し、パターン性能評価用物理量やブロック性能評価用物
理量（以下、パターン／ブロック性能評価用物理量と記
載する）を表す目的関数ＯＢＪ、パターン／ブロック踏
面形状を制約する制約条件Ｇを決定する。本実施の形態
では、操縦安定性を向上させ同時に偏摩耗抑制の効果を
狙い、目的関数（ＯＢＪ及び制約条件（Ｇ１，Ｇ２）を
次のように定めている。
【００５８】 目的関数ＯＢＪ：接触領域における接地圧分布の標準偏
差 制約条件Ｇ１：接地面積が同じ入力のブロック基本モデ
ル同等以上 制約条件Ｇ２；ブロック最大高さがブロック基本モデル
と同じであること なお、本実施の形態では接地性重視の観点から接地面積
を制約条件Ｇとして設け、さらにタイヤ半径を変えない
目的でブロック最大高さを不変としている。しかし、上
記制約条件Ｇは目的に応じて他の物理量を用いることも
可能であり、制約条件Ｇが単数または複数もしくは制約
条件Ｇを用いなくても本設計方法は成立する。
差 制約条件Ｇ１：接地面積が同じ入力のブロック基本モデ
ル同等以上 制約条件Ｇ２；ブロック最大高さがブロック基本モデル
と同じであること なお、本実施の形態では接地性重視の観点から接地面積
を制約条件Ｇとして設け、さらにタイヤ半径を変えない
目的でブロック最大高さを不変としている。しかし、上
記制約条件Ｇは目的に応じて他の物理量を用いることも
可能であり、制約条件Ｇが単数または複数もしくは制約
条件Ｇを用いなくても本設計方法は成立する。
【００５９】また、上記では、ステップ１０４において
入力に対する接地圧を求めているが、ステップ１０２で
入力が与えられた時点で接地圧分布を求めてもよい。
入力に対する接地圧を求めているが、ステップ１０２で
入力が与えられた時点で接地圧分布を求めてもよい。
【００６０】次のステップ１０６では、各節点の接地圧
偏差を感度情報として用い、設計変数ｒi の変化量を予
測する（ブロック踏面の形状の変化量を予測する）。す
なわち、各節点の接地圧から平均より高ければ（低けれ
ば）ブロック高さを減少（増加）方向に設計変数の改良
方向の変化量を予測する。本実施の形態のステップ１０
６では、次に示す（１）式に則って設計変数ｒi の変化
量を予測している。
偏差を感度情報として用い、設計変数ｒi の変化量を予
測する（ブロック踏面の形状の変化量を予測する）。す
なわち、各節点の接地圧から平均より高ければ（低けれ
ば）ブロック高さを減少（増加）方向に設計変数の改良
方向の変化量を予測する。本実施の形態のステップ１０
６では、次に示す（１）式に則って設計変数ｒi の変化
量を予測している。
【００６１】
【数１】
【００６２】上記（１）式は、「各節点は、複数の入力
条件を考えたときに、最も平均接地圧との比率が大きい
入力条件にしたがって、その比率にある比例定数αをか
けた距離だけ変化する」ということを表している。な
お、この（１）式は、接地圧均一化を想定した場合に、
接地圧が低い部分の踏面形状（ブロック高さ）を高くす
る、接地圧が高い部分の踏面形状（ブロック高さ）を低
くする、という設計変数ｒi の変更を可能にするために
用いている。
条件を考えたときに、最も平均接地圧との比率が大きい
入力条件にしたがって、その比率にある比例定数αをか
けた距離だけ変化する」ということを表している。な
お、この（１）式は、接地圧均一化を想定した場合に、
接地圧が低い部分の踏面形状（ブロック高さ）を高くす
る、接地圧が高い部分の踏面形状（ブロック高さ）を低
くする、という設計変数ｒi の変更を可能にするために
用いている。
【００６３】次のステップ１０８では、設計変数ｒi の
変化量の予測値に対応する修正モデルを作成する。次の
ステップ１１０では、上記ステップ１０４で求めた目的
関数ＯＢＪの値と、前回の繰り返し処理までに求められ
ている目的関数の値（前回の繰り返し処理におけるステ
ップ１０４で求めた目的関数の値）とを比較すること
で、目的関数の値が収束したか否かを判断する。制約条
件を満たす目的関数の収束値が得られたときは、ステッ
プ１１０で肯定され、ステップ１１２へ進む。一方、制
約条件を満たす目的関数の収束値が得られなかったとき
は、ステップ１１０で否定され、ステップ１０２へ戻
り、上記処理を繰り返し実行する。
変化量の予測値に対応する修正モデルを作成する。次の
ステップ１１０では、上記ステップ１０４で求めた目的
関数ＯＢＪの値と、前回の繰り返し処理までに求められ
ている目的関数の値（前回の繰り返し処理におけるステ
ップ１０４で求めた目的関数の値）とを比較すること
で、目的関数の値が収束したか否かを判断する。制約条
件を満たす目的関数の収束値が得られたときは、ステッ
プ１１０で肯定され、ステップ１１２へ進む。一方、制
約条件を満たす目的関数の収束値が得られなかったとき
は、ステップ１１０で否定され、ステップ１０２へ戻
り、上記処理を繰り返し実行する。
【００６４】本実施の形態では、目的関数である、接触
領域における接地圧分布の標準偏差が小さい程、偏磨耗
抑制性能と操縦安定性能とが向上することが予想される
ので、目的関数ＯＢＪの値が小さくなる方向に収束され
る。従って、本実施の形態では、目的関数ＯＢＪの最小
値が得られるまでステップ１０２からステップ１１０の
処理を繰り返し実行する。
領域における接地圧分布の標準偏差が小さい程、偏磨耗
抑制性能と操縦安定性能とが向上することが予想される
ので、目的関数ＯＢＪの値が小さくなる方向に収束され
る。従って、本実施の形態では、目的関数ＯＢＪの最小
値が得られるまでステップ１０２からステップ１１０の
処理を繰り返し実行する。
【００６５】なお、本実施の形態では制約条件Ｇがある
ため、この制約条件Ｇを満たす中で目的関数ＯＢＪの最
小値が得られたとき、繰り返し処理（ステップ１０２〜
ステップ１１０）が終了する。形状の変化を定義する数
式は、上記（１）式以外を用いてもよく、様々な方法が
可能である。例えば、複数の入力の中で特定の入力が重
視されるような重みｗを乗算して各入力からの応答を混
ぜ合わせる数式等も用いることができる。以下の（２）
式に一例を示す。
ため、この制約条件Ｇを満たす中で目的関数ＯＢＪの最
小値が得られたとき、繰り返し処理（ステップ１０２〜
ステップ１１０）が終了する。形状の変化を定義する数
式は、上記（１）式以外を用いてもよく、様々な方法が
可能である。例えば、複数の入力の中で特定の入力が重
視されるような重みｗを乗算して各入力からの応答を混
ぜ合わせる数式等も用いることができる。以下の（２）
式に一例を示す。
【００６６】
【数２】
【００６７】なお、本実施の形態の目的関数は小さい程
よいというメジャーを採用したため最小値を求めるが、
目的に応じて値が大きい程よい目的関数や、ある特定の
値を最良とする目的関数の選定も可能である。
よいというメジャーを採用したため最小値を求めるが、
目的に応じて値が大きい程よい目的関数や、ある特定の
値を最良とする目的関数の選定も可能である。
【００６８】次のステップ１１２では、ブロック踏面形
状をカーブフイット処理する。このカーブフィット処理
は、ブロックの接地縁付近の形状について予め定めた曲
率半径Ｒの形状に揃える処理である。具体的には、図７
（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、ブロックの接地縁
付近について、ブロック端から、ブロックへ垂直方向
（方向ＵＰに沿う方向及び逆方向）に予め定めた長さＨ
の位置と、ブロックへ水平方向（方向ＵＰの交差方向）
に予め定めた長さＬの位置とを結ぶ曲線を、曲率半径Ｒ
となるようにブロック形状を揃える。これは、踏面全体
が設計変数ｒi となり、上記ステップ１１０までの処理
によって、接地縁付近または踏面全体の形状は複雑にな
るので、製造上の手間やコストを考慮して、より単純な
形状にするためである。
状をカーブフイット処理する。このカーブフィット処理
は、ブロックの接地縁付近の形状について予め定めた曲
率半径Ｒの形状に揃える処理である。具体的には、図７
（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すように、ブロックの接地縁
付近について、ブロック端から、ブロックへ垂直方向
（方向ＵＰに沿う方向及び逆方向）に予め定めた長さＨ
の位置と、ブロックへ水平方向（方向ＵＰの交差方向）
に予め定めた長さＬの位置とを結ぶ曲線を、曲率半径Ｒ
となるようにブロック形状を揃える。これは、踏面全体
が設計変数ｒi となり、上記ステップ１１０までの処理
によって、接地縁付近または踏面全体の形状は複雑にな
るので、製造上の手間やコストを考慮して、より単純な
形状にするためである。
【００６９】図８に、ステップ１１０までに計算したブ
ロック形状の一例を示す。図９に、図８の矢印Ｂ方向か
ら見た斜視図を示す。ステップ１１２のカーブフィット
処理を行った結果を図１０に示した。従って、図９に示
すブロックの形状は、図１０に示すブロックの形状に置
き換えられる。この各ブロック端に配される曲率半径Ｒ
は最小二乗近似により最も最適な設計変数ｒi に近い形
状を得ることができる。この近似はブロック端断面の数
箇所で行い、他の部分はその数点の間をラグランジェ多
項式で補間して形状決定することができる。
ロック形状の一例を示す。図９に、図８の矢印Ｂ方向か
ら見た斜視図を示す。ステップ１１２のカーブフィット
処理を行った結果を図１０に示した。従って、図９に示
すブロックの形状は、図１０に示すブロックの形状に置
き換えられる。この各ブロック端に配される曲率半径Ｒ
は最小二乗近似により最も最適な設計変数ｒi に近い形
状を得ることができる。この近似はブロック端断面の数
箇所で行い、他の部分はその数点の間をラグランジェ多
項式で補間して形状決定することができる。
【００７０】なお、本実施の形態では近似に曲率半径Ｒ
を用いているが、この曲率半径Ｒは多項式、区分多項
式、スプライン、ＮＵＲＢＳ、有理関数等を用いても良
い。さらに、その指定断面の間の部分はラグランジェ多
項式で補間したが、上記曲率半径Ｒと同様に他の多項
式、区分多項式、スプライン関数、ＮＵＲＢＳ、有理関
数等を用いてもよい。また、断面を指定するのではな
く、踏面形状そのものを多項式補間曲面、区分多項式曲
面、スプライン曲面、ＮＵＲＢＳ曲面などで表現するこ
ともできる。近似においても、最小二乗近似以外の近似
方法を用いてもよい。このように、本実施の形態では最
適な目的関数値を与える設計変数が得られた後に製造を
考慮して形状の近似を行っている。
を用いているが、この曲率半径Ｒは多項式、区分多項
式、スプライン、ＮＵＲＢＳ、有理関数等を用いても良
い。さらに、その指定断面の間の部分はラグランジェ多
項式で補間したが、上記曲率半径Ｒと同様に他の多項
式、区分多項式、スプライン関数、ＮＵＲＢＳ、有理関
数等を用いてもよい。また、断面を指定するのではな
く、踏面形状そのものを多項式補間曲面、区分多項式曲
面、スプライン曲面、ＮＵＲＢＳ曲面などで表現するこ
ともできる。近似においても、最小二乗近似以外の近似
方法を用いてもよい。このように、本実施の形態では最
適な目的関数値を与える設計変数が得られた後に製造を
考慮して形状の近似を行っている。
【００７１】以上の処理が終了すると、次のステップ１
１４において踏面形状を決定する。このステップ１１４
では、上記演算から得られた最良の目的関数値を与える
設計変数に基づいてタイヤを設計、すなわち、上記決定
した踏面形状を有するブロックを配置したタイヤを設計
する。なお、このステップ１１４では、タイヤの設計に
代えてタイヤ加硫用金型の設計を行うことができる。
１４において踏面形状を決定する。このステップ１１４
では、上記演算から得られた最良の目的関数値を与える
設計変数に基づいてタイヤを設計、すなわち、上記決定
した踏面形状を有するブロックを配置したタイヤを設計
する。なお、このステップ１１４では、タイヤの設計に
代えてタイヤ加硫用金型の設計を行うことができる。
【００７２】上記では、最適な目的関数値を与える設計
変数が得られた後に製造を考慮して形状を近似した場合
を説明したが、上記関数あるいは数式に従い形状を変化
させる処理は、計算時間や計算機の能力を考慮して、毎
演算あるいは数演算に１回でも良い。毎演算ごとに形状
近似する場合の処理の流れの一例を図１１に示す。図１
１の処理は、図４のステップ１１２の処理、すなわち最
適な目的関数値を与える設計変数が得られた後に製造を
考慮して形状近似する処理を、ステップ１０８とステッ
プ１１０との間で処理させるものである。
変数が得られた後に製造を考慮して形状を近似した場合
を説明したが、上記関数あるいは数式に従い形状を変化
させる処理は、計算時間や計算機の能力を考慮して、毎
演算あるいは数演算に１回でも良い。毎演算ごとに形状
近似する場合の処理の流れの一例を図１１に示す。図１
１の処理は、図４のステップ１１２の処理、すなわち最
適な目的関数値を与える設計変数が得られた後に製造を
考慮して形状近似する処理を、ステップ１０８とステッ
プ１１０との間で処理させるものである。
【００７３】図１１の処理では、ステップ１０８におい
て、設計変数ｒi の変化量の予測値に対応する修正モデ
ルを作成し、次のステップ１１２でブロック踏面形状を
カーブフイット処理する。そして、ステップ１１０にお
いて、上記ステップ１０４で求めた目的関数ＯＢＪの値
と、前回繰り返し処理までに求められた目的関数の値と
を比較することで、制約条件を満たす目的関数の値が得
られたか、すなわち目的関数の値が収束したか否かを判
断する。
て、設計変数ｒi の変化量の予測値に対応する修正モデ
ルを作成し、次のステップ１１２でブロック踏面形状を
カーブフイット処理する。そして、ステップ１１０にお
いて、上記ステップ１０４で求めた目的関数ＯＢＪの値
と、前回繰り返し処理までに求められた目的関数の値と
を比較することで、制約条件を満たす目的関数の値が得
られたか、すなわち目的関数の値が収束したか否かを判
断する。
【００７４】従って、毎演算ごとに形状近似することに
よって、近似した形状で目的関数の収束を判断すること
ができる。なお、数演算に１回の近似を行う場合には、
図１１において、ステップ１１２の処理を数演算に１回
行うように判定条件を負荷すればよい。
よって、近似した形状で目的関数の収束を判断すること
ができる。なお、数演算に１回の近似を行う場合には、
図１１において、ステップ１１２の処理を数演算に１回
行うように判定条件を負荷すればよい。
【００７５】なお、形状の近似を毎演算ごとに行う場
合、設計変数に与える制約条件としての機能を果たすこ
とになる。
合、設計変数に与える制約条件としての機能を果たすこ
とになる。
【００７６】一方、形状近似を用いずに最適形状そのも
のをタイヤ設計に適用することも可能である。形状近似
を行わない場合のフローチャートを図１２に示す。図１
２の処理は、図４のステップ１１２の処理、すなわち最
適な目的関数値を与える設計変数が得られた後に製造を
考慮して形状近似する処理を削除したものである。
のをタイヤ設計に適用することも可能である。形状近似
を行わない場合のフローチャートを図１２に示す。図１
２の処理は、図４のステップ１１２の処理、すなわち最
適な目的関数値を与える設計変数が得られた後に製造を
考慮して形状近似する処理を削除したものである。
【００７７】以上説明したように、本実施の形態では、
パターンやブロック踏面形状を適正化するので、操縦安
定性及び耐偏摩耗性能を向上させたタイヤを提供するこ
とができる。
パターンやブロック踏面形状を適正化するので、操縦安
定性及び耐偏摩耗性能を向上させたタイヤを提供するこ
とができる。
【００７８】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。本実施例は、上記実施の形態で設計され
た踏面形状を有するブロックを配置したサイズ１９５／
５０Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを試作し、試験し
たものである。上記実施の形態で設計されたタイヤを試
作し、試験を行った結果を、以下の表１、表２、表３に
示す。
細に説明する。本実施例は、上記実施の形態で設計され
た踏面形状を有するブロックを配置したサイズ１９５／
５０Ｒ１５の乗用車用ラジアルタイヤを試作し、試験し
たものである。上記実施の形態で設計されたタイヤを試
作し、試験を行った結果を、以下の表１、表２、表３に
示す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
【表２】
【００８１】
【表３】 上記表１ではブロック踏面の接地圧均一の度合いを指数
で各入力毎に示している。この表１から、接地圧の不均
一を、上記実施の形態のメジャーで平均４５％改良して
いることが理解される。また、制約条件として設けた接
地面積を各入力ごとに示した表２は、上記改良が接地面
積を損なわずになされたことを表している。表３は実車
走行試験によるフィーリング評価の結果である。これら
の表から理解されるように、操縦安定性能が向上される
ことが理解できる。
で各入力毎に示している。この表１から、接地圧の不均
一を、上記実施の形態のメジャーで平均４５％改良して
いることが理解される。また、制約条件として設けた接
地面積を各入力ごとに示した表２は、上記改良が接地面
積を損なわずになされたことを表している。表３は実車
走行試験によるフィーリング評価の結果である。これら
の表から理解されるように、操縦安定性能が向上される
ことが理解できる。
【００８２】また、これらのタイヤについての摩耗の様
子を概念図として図１３及び図１４に示す。実線は摩耗
前、破線は摩耗後の接地端付近断面図を表す。図１３に
示すように、従来形状のタイヤでは、接地端部が局所的
に激しく摩耗する。一方、１４に示すように、本実施例
のタイヤは略均等な摩耗状態になる。これにより、適正
な踏面形状により局所的な偏摩耗が起こっていないこと
が確認された。
子を概念図として図１３及び図１４に示す。実線は摩耗
前、破線は摩耗後の接地端付近断面図を表す。図１３に
示すように、従来形状のタイヤでは、接地端部が局所的
に激しく摩耗する。一方、１４に示すように、本実施例
のタイヤは略均等な摩耗状態になる。これにより、適正
な踏面形状により局所的な偏摩耗が起こっていないこと
が確認された。
【００８３】以上のように、本発明によりパターン／ブ
ロック踏面形状を適正化することにより、操縦安定性及
び耐偏摩耗性能を向上させたタイヤを提供することがで
きる。
ロック踏面形状を適正化することにより、操縦安定性及
び耐偏摩耗性能を向上させたタイヤを提供することがで
きる。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
ロック高さを、タイヤが受ける入力条件に対応する接地
圧に対して一意的に適正化するタイヤを設計することや
タイヤの加硫金型を設計することができるので、タイヤ
パターン内またはブロック内の接地圧の不均一を解消で
きる、という効果がある。
ロック高さを、タイヤが受ける入力条件に対応する接地
圧に対して一意的に適正化するタイヤを設計することや
タイヤの加硫金型を設計することができるので、タイヤ
パターン内またはブロック内の接地圧の不均一を解消で
きる、という効果がある。
【図１】空気入りタイヤの踏面形状やブロックが変形す
ることを説明するための説明図である。
ることを説明するための説明図である。
【図２】本発明により、ブロック内で略均一な接地圧力
分布を得ることを説明するための概念図である。
分布を得ることを説明するための概念図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる、空気入りタイヤ
の設計方法を実施するためのパーソナルコンピュータの
概略図である。
の設計方法を実施するためのパーソナルコンピュータの
概略図である。
【図４】本実施の形態にかかり、空気入りタイヤの設計
プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】形状基本モデルを示す斜視図である。
【図６】形状基本モデルに与える入力を示す概念斜視図
である。
である。
【図７】カーブフイット処理を説明するためのブロック
の接地縁付近の形状について示す線図である。
の接地縁付近の形状について示す線図である。
【図８】ステップ１１０までの計算結果のブロック形状
を示す線図である。
を示す線図である。
【図９】図８の矢印Ｂ方向から見た斜視図である。
【図１０】図８のブロック形状を、カーブフィット処理
した結果のブロック形状を示す線図である。
した結果のブロック形状を示す線図である。
【図１１】毎演算ごとに形状近似する場合の処理の流れ
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図１２】形状近似を用いずに最適形状そのものをタイ
ヤ設計に適用する処理の流れを示すフローチャートであ
る。
ヤ設計に適用する処理の流れを示すフローチャートであ
る。
【図１３】従来のタイヤ形状についての摩耗の様子を説
明するための概念図である。
明するための概念図である。
【図１４】本発明によるタイヤ形状についての摩耗の様
子を説明するための概念図である。
子を説明するための概念図である。
１０ キーボード １２ コンピュータ本体 １４ ＣＲＴ ＦＤ フロッピーディスク ＦＤＵ フロッピーディスクユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｃ 11/00 Ｂ６０Ｃ 11/00 Ｆ Ｇ０１Ｍ 1/38 Ｇ０１Ｍ 1/38 17/02 17/02 Ｂ
Claims (25)
- 【請求項１】 次の各ステップを含む空気入りタイヤの
設計方法。 （Ａ）内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
るステップ。 （Ｂ）前記形状基本モデルに少なくとも１つの入力条件
を与えるステップ。 （Ｃ）前記ブロックの単体の形状またはパターン形状も
しくは陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設
計変数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算
して目的関数として定めるステップ。 （Ｄ）前記目的関数の最適値が与えられる設計変数の値
を求めるステップ。 （Ｅ）目的関数の最適値を与える設計変数に基づいてタ
イヤを設計するステップ。 - 【請求項２】 前記ステップ（Ｃ）は、タイヤ接地面
積、及び設計変数の変化範囲の少なくとも一方を制約条
件として更に定め、前記ステップ（Ｄ）は、前記制約条
件を考慮しながら前記目的関数の最適値が与えられるま
で設計変数の値を変化させることを特徴とする請求項１
に記載の空気入りタイヤの設計方法。 - 【請求項３】 前記ステップ（Ｄ）は、タイヤ平均接地
圧より高い箇所及び低い箇所の少なくとも一方の箇所の
設計変数を変化させることを特徴とする請求項１または
２に記載の空気入りタイヤの設計方法。 - 【請求項４】 前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の設
計変数を変化させる場合、ブロック高さを減少させるよ
うに変化させることを特徴とする請求項３に記載の空気
入りタイヤの設計方法。 - 【請求項５】 前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の設
計変数を変化させる場合、ブロック高さを増加させるよ
うに変化させることを特徴とする請求項３または４に記
載の空気入りタイヤの設計方法。 - 【請求項６】 前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に応
じてブロック高さを変化させることにより、設計変数を
変化させることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何
れか１項に記載の空気入りタイヤの設計方法。 - 【請求項７】 前記入力条件が複数ある場合には、ブロ
ック高さの変化量が大きい入力条件を優先して変化させ
ることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項
に記載の空気入りタイヤの設計方法。 - 【請求項８】 前記設計変数により表される踏面形状の
少なくとも一部を、多項式、区分多項式、スプライン関
数及び有理関数の何れかで表すことを特徴とする請求項
１乃至請求項７の何れか１項に記載の空気入りタイヤの
設計方法。 - 【請求項９】次の各ステップを含む空気入りタイヤの加
硫金型設計方法。 （イ）内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
るステップ。 （ロ）前記形状基本モデルに少なくとも１つの入力条件
を与えるステップ。 （ハ）前記ブロック形状単体またはパターン形状もしく
は陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設計変
数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算して
目的関数として定めるステップ。 （ニ）前記目的関数の最適値が与えられる設計変数の値
をを求めるステップ。 （ホ）目的関数の最適値を与える設計変数に基づいて空
気入りタイヤの加硫金型を設計するステップ。 - 【請求項１０】 前記ステップ（ハ）は、タイヤ接地面
積、及び設計変数の変化範囲の少なくとも一方を制約条
件として定め、前記ステップ（ニ）は、前記制約条件を
考慮しながら前記目的関数の最適値が与えられるまで設
計変数の値を変化させることを特徴とする請求項９に記
載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法。 - 【請求項１１】 前記ステップ（ニ）は、タイヤ平均接
地圧より高い箇所、及び低い箇所の少なくとも一方の箇
所の設計変数を変化させることを特徴とする請求項９ま
たは１０に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法。 - 【請求項１２】 前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の
設計変数を変化させる場合、ブロック高さを減少させる
ように変化させることを特徴とする請求項１１に記載の
空気入りタイヤの加硫金型設計方法。 - 【請求項１３】 前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の
設計変数を変化させる場合、ブロック高さを増加させる
ように変化させることを特徴とする請求項１１または１
２に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法。 - 【請求項１４】 前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に
応じてブロック高さ変化させることにより、設計変数を
変化させることを特徴とする請求項９乃至請求項１３の
何れか１項に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方
法。 - 【請求項１５】 前記入力条件が複数ある場合には、ブ
ロック高さの変化量が大きい入力条件を優先して変化さ
せることを特徴とする請求項９乃至請求項１４の何れか
１項に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法。 - 【請求項１６】 前記設計変数により表される踏面形状
の少なくとも一部を、多項式、区分多項式、スプライン
関数及び有理関数の何れかで表すことを特徴とする請求
項９乃至請求項１５の何れか１項に記載の空気入りタイ
ヤの加硫金型設計方法。 - 【請求項１７】 請求項９乃至請求項１６の何れか１項
に記載の空気入りタイヤの加硫金型設計方法により設計
された空気入りタイヤの加硫金型を製作し、該加硫金型
を用いて空気入りタイヤを製造する空気入りタイヤの製
造方法。 - 【請求項１８】 コンピュータによって空気入りタイヤ
を設計するための空気入りタイヤの設計プログラムを記
録した記録媒体であって、次の各ステップを含むことを
特徴とする空気入りタイヤの設計プログラムを記録した
記録媒体。 （１）内部構造を含むブロックの単体の形状、内部構造
を含むタイヤクラウン部のうち１部のパターン形状、及
び内部構造を含むタイヤ周方向に運続する陸部の形状の
うち選択された１つの形状を表す形状基本モデルを定め
るステップ。 （２）前記形状基本モデルに少なくとも１つの入力条件
を与えるステップ。 （３）前記ブロックの単体の形状またはパターン形状も
しくは陸部の形状の少なくとも一部を表す踏面形状を設
計変数とし、前記入力条件におけるタイヤ接地圧を演算
して目的関数として定めるステップ。 （４）前記目的関数の最適値が与えられる設計変数の値
を求めるステップ。 （５）目的関数の最適値を与える設計変数に基づいてタ
イヤを設計するステップ。 - 【請求項１９】 前記ステップ（３）は、タイヤ接地面
積、及び設計変数の変化範囲の少なくとも一方を制約条
件として更に定め、前記ステップ（４）は、前記制約条
件を考慮しながら前記目的関数の最適値が与えられるま
で設計変数の値を変化させることを特徴とする請求項１
８に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録した
記録媒体。 - 【請求項２０】 前記ステップ（４）は、タイヤ平均接
地圧より高い箇所及び低い箇所の少なくとも一方の箇所
の設計変数を変化させることを特徴とする請求項１８ま
たは１９に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記
録した記録媒体。 - 【請求項２１】 前記タイヤ平均接地圧より高い箇所の
設計変数を変化させる場合、ブロック高さを減少させる
ように変化させることを特徴とする請求項２０に記載の
空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体。 - 【請求項２２】 前記タイヤ平均接地圧より低い箇所の
設計変数を変化させる場合、ブロック高さを増加させる
ように変化させることを特徴とする請求項２０または２
１に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録した
記録媒体。 - 【請求項２３】 前記タイヤ平均接地圧からの各偏差に
応じてブロック高さを変化させることにより、設計変数
を変化させることを特徴とする請求項２０乃至請求項２
２の何れか１項に記載の空気入りタイヤの設計プログラ
ムを記録した記録媒体。 - 【請求項２４】 前記入力条件が複数ある場合には、ブ
ロック高さの変化量が大きい入力条件を優先して変化さ
せることを特徴とする請求項１８乃至請求項２３の何れ
か１項に記載の空気入りタイヤの設計プログラムを記録
した記録媒体。 - 【請求項２５】 前記設計変数により表される踏面形状
の少なくとも一部を、多項式、区分多項式、スプライン
関数及び有理関数の何れかで表すことを特徴とする請求
項１８乃至請求項２４の何れか１項に記載の空気入りタ
イヤの設計プログラムを記録した記録媒体。
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|---|---|---|---|
| JP22795798A JP4393603B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 空気入りタイヤの設計方法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体 |
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| JP22795798A JP4393603B2 (ja) | 1998-08-12 | 1998-08-12 | 空気入りタイヤの設計方法、空気入りタイヤの加硫金型設計方法、空気入りタイヤの製造方法、及び空気入りタイヤの設計プログラムを記録した記録媒体 |
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1998
- 1998-08-12 JP JP22795798A patent/JP4393603B2/ja not_active Expired - Fee Related
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