JP2004017903A

JP2004017903A - タイヤの性能予測方法及びタイヤの設計方法

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Publication number: JP2004017903A
Application number: JP2002178941A
Authority: JP
Inventors: Eimei Yoshikawa; 吉川　栄明; Satoshi Tsuda; 津田　訓
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4156870B2

Abstract

【課題】精度良くタイヤの性能を予測する。
【解決手段】タイヤの性能をコンピュータを用いて予測するタイヤの性能予測方法であって、前記タイヤを数値解析法により取り扱い可能な要素でモデル化した第１のタイヤモデルを設定するステップＳ１、予め定めた境界条件に基づいて前記第１のタイヤモデルの変形計算を行うステップＳ２、前記第１のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第１の情報を取得するステップＳ３、前記第１のタイヤモデルの少なくとも一部を利用してこの第１のタイヤモデルよりも要素数が多い第２のタイヤモデルを設定するステップＳ５、予め定めた境界条件に基づいて前記第２のタイヤモデルの変形計算を行うステップＳ６、及び前記第２のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第２の情報を取得するステップＳ７を含むことを特徴とするタイヤの性能予測方法である。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤの性能予測方法及びタイヤの設計方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
近年、コンピュータを用いた数値解析法などによりタイヤ性能を予測することが行われている。この方法では、タイヤを数値解析が可能な有限個の要素で分割することによりモデル化し、該モデルに所定の境界条件を与えて変形計算、即ちシミュレーションが行われる。そして、その結果から、例えば接地面形状、接地圧、コーナリングフォース、摩耗エネルギーといった種々の情報を取得することにより、タイヤを実際に試作しなくとも大凡の性能を調べることができる。また従来のシミュレーションでは、例えば単一のタイヤモデルを設定し、このモデルから上記複数の情報を取得するのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、タイヤの接地面形状は、トレッド面の曲率半径やカーカスの断面形状であるプロファイルなどに大きく影響される一方、例えばトレッド面に設けられた横溝については殆ど影響を受けない。このような横溝は、トレッドの接地端部を周方向で途切れさせてしまい、接地面形状確認の妨げになるなどむしろ好ましくない。他方、トレッド面の偏摩耗を防止するためには、適正な接地面形状を得た上でトレッド各部における摩耗エネルギーを均一化する必要がある。正確な摩耗エネルギーを計算するためには、より正確な接地面形状、すなわち縦溝、横溝などを反映させたトレッドパターンが必要となる。
【０００４】
このように、優れた摩耗性能を予測する場合には、タイヤのプロファイルなどを適正化し良好な接地面形状を得、しかる後に縦溝、横溝を含めたトレッドパターンを用いた具体的な摩耗エネルギーを評価することが重要になる。そのためには、各々の評価に適切なタイヤモデルを個別に与える必要がある。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、第１のタイヤモデルと、この第１のタイヤモデルを利用しつつこれよりも要素数が多い第２のタイヤモデルとを用いて変形計算、情報の取得をそれぞれ別個に行うことにより、精度良くタイヤの性能とりわけ耐摩耗性能を予測してタイヤの設計に役立ちうるタイヤの性能予測方法を提供することを目的としている。
【０００６】
また請求項４記載の発明では、第１のタイヤモデルから接地面形状を得るとともに、第２のタイヤモデルから摩耗エネルギーを取得することを基本として、摩耗性能に優れたタイヤを設計するのに役立つタイヤの設計方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項１記載の発明は、タイヤの性能をコンピュータを用いて予測するタイヤの性能予測方法であって、前記タイヤを数値解析法により取り扱い可能な要素でモデル化した第１のタイヤモデルを設定するステップ、予め定めた境界条件に基づいて前記第１のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、前記第１のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第１の情報を取得するステップ、前記第１のタイヤモデルの少なくとも一部を利用してこの第１のタイヤモデルよりも要素数が多い第２のタイヤモデルを設定するステップ、予め定めた境界条件に基づいて前記第２のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、及び前記第２のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第２の情報を取得するステップを含むことを特徴としている。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記第１のタイヤモデルは、横溝のない簡易トレッドモデル部を含むとともに、前記第２のタイヤモデルは、前記簡易トレッドモデル部を、横溝を有しかつ前記簡易トレッドモデル部よりも要素数が多い詳細トレッドモデル部に取り替えることにより設定されることを特徴とする請求項１記載のタイヤの性能予測方法である。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記第１の情報は、接地面形状を含み、かつ前記第２の情報は摩耗エネルギーを含むことを特徴とする請求項１又は記載のタイヤの性能予測方法である。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、タイヤを数値解析法により取り扱い可能な要素でモデル化した第１のタイヤモデルを設定するステップ、予め定めた境界条件に基づいて前記第１のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、前記第１のタイヤモデルの変形計算から接地面形状を含む情報を取得するステップ、前記接地面形状が許容範囲となるまで前記第１のタイヤモデルを変更し前記変形計算を繰り返すステップ、前記第１のタイヤモデルの少なくとも一部を利用しかつトレッドゴムをモデル化したトレッドモデル部の要素数が前記第１のタイヤモデルよりも大である第２のタイヤモデルを設定するステップ、予め定めた境界条件に基づいて前記第２のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、前記第２のタイヤモデルの変形計算から摩耗エネルギーを含む情報を取得するステップ、前記摩耗エネルギーが許容範囲となるまで前記第２のタイヤモデルを変更し前記変形計算を繰り返すステップ、及び前記摩耗エネルギーが許容範囲となった第２のタイヤモデルに基づいてタイヤを設計するステップを含むことを特徴とするタイヤの設計方法である。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記第１のタイヤモデルは、横溝のない簡易トレッドモデル部を含むとともに、前記第２のタイヤモデルは、前記簡易トレッドモデル部を、横溝を有しかつ前記簡易トレッドモデル部よりも要素数が多い詳細トレッドモデル部に置き換えることにより設定されることを特徴とする請求項４記載のタイヤの設計方法である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図１には、本発明の性能予測方法ないし設計方法を実施するためのコンピュータ装置１の一例が示されている。この装置１は、本体１ａと、入力手段としてのキーボード１ｂ、マウス１ｃと、出力手段としてのディスプレイ装置１ｄとから構成されている。コンピュータ装置１ａには、図示していないが、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、作業用メモリー、磁気ディスクなどの大容量記憶装置、ＣＤ−ＲＯＭやフレキシブルディスクのドライブ１ａ１、１ａ２などの記憶装置を適宜具えている。
【００１３】
図２には、本発明の性能予測方法を利用してタイヤを設計する手順の一例を示し、本実施形態では前記性能が耐摩耗性能である場合を示す。先ず本実施形態では、タイヤを数値解析法により取り扱い可能な要素でモデル化した第１のタイヤモデルを設定する（ステップＳ１）。図３には、第１のタイヤモデル２の一例を視覚化して示す。
【００１４】
本実施形態の第１のタイヤモデル２は、図３（Ｂ）に分解して示すように、ボディモデル部２Ａと簡易トレッドモデル部２Ｂとで構成されたものを示し、トラック、バスなどに使用される重荷重用タイヤをモデル化したものを示す。前記ボディモデル部２Ａは、本例ではタイヤの骨格をなすカーカスをモデル化したカーカスモデル部２Ａ１と、ベルト層をモデル化したベルトモデル部２Ａ２と、ビードコアをモデル化したビードコアモデル部２Ａ３と、サイドウォールゴム、ビードゴムなどをモデル化したゴムモデル部２Ａ４とを含む。
【００１５】
前記カーカスモデル部２Ａ１やベルトモデル部２Ａ２は、例えばコードの方向に異方性を定義したシェル要素などを用いてモデル化される。またビードコアモデル部２Ａ３やゴムモデル部２Ａ４などについては、例えば３次元ソリッド要素などを用いてモデル化することができる。各要素には、要素番号、節点番号、要素形状、材料特性などがそれぞれ定義され、前記コンピュータ装置１に記憶される数値データを構成する。
【００１６】
前記簡易トレッドモデル部２Ｂは、本実施形態では、タイヤのベルト層よりもタイヤ半径方向外側の部分をなすトレッドゴムをモデル化したものを示す。該簡易トレッドモデル部２Ｂは、３次元ソリッド要素などを用いて形成される。また本例の簡易トレッドモデル部２Ｂは、そのタイヤ子午線断面形状がタイヤ周方向に同一形状でタイヤ１周に亘り連続する。具体的には、トレッド面に全く溝のないプレーントレッド、或いはタイヤ周方向にストレートで連続した縦溝だけがモデル化され、横溝はモデル化されていないトレッド（本例ではこの形態が示される）とすることができる。
【００１７】
前記ボディモデル部２Ａ、簡易トレッドモデル部２Ｂは、いずれもタイヤ周方向に同一断面形状が連続する。従って、例えば各々は、タイヤの子午線断面形状を節点を用いて２次元の領域に分割し、該節点をタイヤの回転軸の周りに所定の角度ピッチで展開（複写）しタイヤ周方向に隣り合う各節点同士を関連づけて平面乃至立体的に要素化することにより、比較的容易に構成することができる。また、各ボディモデル部２Ａ、簡易トレッドモデル２Ｂにおける前記角度ピッチは、特に限定はされないが、大きすぎると後述する変形計算を行う際に計算精度が低下し、逆に小さすぎても変形計算に多くの時間を要するため実用的ではない。特に路面と接地する部分となる簡易トレッドモデル部２Ｂについては、前記角度ピッチは例えば０．３〜１．５゜程度、より好ましくは０．７〜１．２゜に設定するのが望ましい。またボディモデル部２Ａについては、例えば０．３〜１０゜程度、より好ましくは３〜６゜に設定するのが望ましい。なおボディモデル部２Ａの前記角度ピッチを簡易トレッドモデル部２Ｂと同じとしても良い。
【００１８】
次に、予め定めた境界条件に基づいて前記第１のタイヤモデル２の変形計算を行う（ステップＳ２）。本実施形態では、第１のタイヤモデル２を路面モデルに静的に接地させてその接地面形状を求める（接地形状シミュレーション）。設定される境界条件としては、例えば第１のタイヤモデル２を装着するリム、充填する内圧、付加する縦荷重、路面との摩擦係数などが挙げられる。路面モデルは本例では剛平面要素を用い平坦路面としてモデル化される。第１のタイヤモデル２と境界条件とが設定されると、これらのデータを用いて汎用の有限要素解析アプリケーションソフトウエア（例えば米国リバモア・ソフトウエア・テクノロジー（ＬＳＴＣ）社製のアプリケーションソフト「ＬＳ−ＤＹＮＡ」など）を用いて前記変形計算を実行することができる。
【００１９】
次に前記第１のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第１の情報を取得する（ステップＳ３）。前記第１の情報として、本実施形態では接地面形状と各部の接地圧を取得する。図４（Ａ）には第１のタイヤモデル２の接地面形状（接地面輪郭形状）ＣＦの一例を示し、（Ｂ）にはその接地圧分布を示している。接地圧の分布は、彩度で示される接地圧分布が年輪状に滑らかに変化するものが好ましい。また接地面形状ＣＦとしては、タイヤサイズ、偏平率、重視する性能（例えば操縦安定性、乗り心地、耐摩耗性など）により異なるが、本例のように重荷重用タイヤにおいては、図９（Ａ）に示すように、タイヤ周方向の前後の輪郭Ｌ１、Ｌ２が、タイヤ赤道Ｃから接地端部Ｅ、Ｅに向かって滑らかに湾曲した円弧状をなし、これにより、タイヤ周方向の接地長Ｓがタイヤ赤道Ｃから接地端Ｅに向けて徐々に小となるものや、図９（Ｂ）に示すように接地端部Ｅ付近で接地長Ｓの変化が小さいもの等が耐摩耗性能などにおいて好ましいものとなる。
【００２０】
図４（Ａ）の接地面形状を観察すると、接地端Ｅで周方向の接地長さが局部的に大きくなっていることが分かる。このような接地面形状から、第１のタイヤモデル２の構造では、接地端部だけが早期に摩耗するエッジ摩耗が生じ易いことがわかる。また接地圧分布を見ても、中央２列のセンターリブｘｂ、ｘｂの接地圧に対して、両外側のショルダーリブｘａ、ｘａの接地圧が低いものとなっている。
【００２１】
本実施形態では、このようなタイヤ性能を評価しうる情報、即ち接地面形状や接地圧分布に基づき、当該性能が許容範囲にあるか否かを判断する（ステップＳ４）。上記のシミュレーションの結果では、許容範囲にあるとは言えない（ステップＳ４でＮ）。この場合には、再度ステップＳ１ないしＳ３を繰り返す。即ち、第１のタイヤモデル２を再設定して変形計算を行い第１の情報として、接地面形状、接地圧分布を取得する。第１のタイヤモデル２を再設定する場合には、例えばカーカスモデルのプロファイル形状、ベルトモデルの巾ないし剛性、トレッド面の曲率半径、又は接地端のプロファイル形状などの１以上を改良することが望ましい。
【００２２】
図５ないし図８にはこのような処理を繰り返して得た接地面形状ＣＦと接地圧分布とを例示している。
【００２３】
図５の接地面形状を得た第１のタイヤモデル２は、図４の接地面形状をなす第１のタイヤモデル２の接地端部付近のプロファイルに変更を加えたものである。図５（Ａ）の接地面形状は、センターリブｘｂの接地長がショルダーリブｘａの接地長に対して長すぎることから、いわゆるセンター摩耗が懸念される。またショルダーリブｘａのタイヤ赤道側の接地長が接地端での接地長に比べて短い。このような接地面形状では、ショルダーリブｘａの内側部分に偏摩耗が生じ易いことが予測される。
【００２４】
図６の接地面形状を得た第１のタイヤモデル２は、図５の接地面形状をなす第１のタイヤモデル２のトレッド面の曲率半径を大きくする改良を加えたものである。図６（Ａ）の接地面形状は、図５のものに比べると、センターリブｘｂとショルダーリブｘａとの接地長の差が小さく若干の改善が見られた。しかしショルダーリブｘａでは、依然としてタイヤ赤道側と接地端側とで接地長の差が大きくなっている。
【００２５】
図７の接地面形状を得た第１のタイヤモデル２は、図６の接地面形状をなす第１のタイヤモデル２に、接地端付近のプロファイルの変更、トレッド面の曲率半径の変更（図５のものより大かつ図６のものより小）、及びカーカスプロファイルを変更してトレッドゴム厚さ分布の改良を加えたものである。しかしながら、図７の接地面形状においても図６と同様の問題が残る。
【００２６】
さらに図８の接地面形状を得た第１のタイヤモデル２は、図７の接地面形状をなす第１のタイヤモデル２に、接地端付近のプロファイル変更を施したものである。具体的には、図７と図４との中間的な値に設定した。これにより、ほぼ理想的な接地面形状ＣＦと接地圧分布を得ることができた。
【００２７】
このように本実施形態では、前記接地面形状と接地圧分布とがともに許容範囲となるまで前記第１のタイヤモデル２の構造を変更しかつ変形計算を繰り返すステップを行うことにより、良好な接地面形状、接地圧分布を予測でき、かつかかる性能を発揮しうるタイヤ形状を第１のタイヤモデル２から得ることができる。
【００２８】
次に本実施形態では、図１０に示すように、第２のタイヤモデル３を設定する（Ｓ５）。該第２のタイヤモデル３は、第１のタイヤモデル２の一部を利用して設定される。本例では第１のタイヤモデル２のタイヤボディ部２Ａをそのまま利用するとともに、その外側に、縦溝と横溝とを有しかつ簡易トレッドモデル部２Ｂよりも要素数が多い詳細トレッドモデル部２Ｃを配することにより、該第２のトレッドモデル３を設定する。
【００２９】
例えば、第１のタイヤモデル２を設定する際に、各要素がボディモデル部２Ａ又は簡易トレッドモデル２Ｂのいずれかに属することを示す符号などを予め付しておくことにより、第１のタイヤモデル２から簡易トレッドモデル部２Ｂだけを容易に特定し、かつ取り除くことができる。そして、第１のタイヤモデル２で使用されていたボディモデル部２Ａを利用しかつその外側に前記詳細トレッドモデル部２Ｃを結合することによって、第２のタイヤモデル３が設定できる。なおボディモデル部２Ａと詳細のトレッドモデル部２Ｃとは、相互作用を表現しうるように、結合される面又は節点間の相対距離が常に一定となるように固着される。
【００３０】
図１１には、詳細トレッドモデル２Ｃの一部を平面に展開して示している。なお図１１では、縦溝、横溝の溝底部分については、理解し易いように要素を省略して記載している。前記詳細トレッドモデル２Ｃは、図１１に示すように、タイヤ周方向にジグザグ状にのびる巾の広い縦主溝４と、この縦主溝４、４間をタイヤ周方向にのびる巾の狭い縦細溝６と、これら縦主溝４、縦細溝６と交わる向きにのびる横溝５とがモデル化されている。前記縦主溝４は、例えば簡易トレッドモデル２Ｂにモデル化されていた縦溝の位置をジグザグの中心としてモデル化することができる。
【００３１】
図４と図１１とを比較すると明らかなように、詳細トレッドモデル２Ｃは、簡易トレッドゴムモデル２Ｂに比べると、要素数が多く、例えば簡易トレッドゴムモデル２Ｂの１．２〜５倍程度で、より好ましくは１．５〜３倍程度構成されたものを示す。このような複雑なトレッドパターンをモデル化するには、本例のように四面体要素を用いるのが好適である。また第１のタイヤモデル２は、前述の変形計算によって、既に接地面形状、接地圧分布が最適化された構造を持っている。従って、第２のタイヤモデル３は、このような第１のタイヤモデル２で設定された種々の情報を有効に利用できる。例えば、カーカスのプロファイル、ベルト層の構成、ビード部、サイドウォール部の輪郭形状などは、第１のタイヤモデル２のボディモデル部２Ａを第２のタイヤモデル３にそのまま用いることによって該第２のタイヤモデル３にも利用することができる。
【００３２】
また、第２のタイヤモデル３では、第１のタイヤモデル２の簡易トレッドモデル２Ｂで得られたトレッド面の曲率半径や接地端部のプロファイルが採用される。そして、このトレッド曲率半径を基本として、溝形状の変更又は新たな設定などによってトレッド部分をさらに詳細化する。これにより第２のタイヤモデル３は、第１のタイヤモデル２よりもさらに実際の製品形状に近づく。
【００３３】
次に本実施形態では、予め定めた境界条件に基づいて前記第２のタイヤモデルを用いて変形計算を行う（ステップＳ６）。本実施形態では、前回と同様、第２のタイヤモデル２を路面モデルに接地させるとともに所定の速度で回転させることにより動的な転動シミュレーションを行うものを例示している。このシミュレーションでは、前記境界条件の他、転動速度、スリップ角などが与えられる。路面モデル（図示省略）は、前回同様剛平面要素を用いて平坦路面をモデル化する。
【００３４】
次に本実施形態では、第２のタイヤモデル３の変形計算からタイヤ性能を評価しうる第２の情報を取得する（ステップＳ７）。本例ではこの第２の情報として、摩耗エネルギーｅを取得する。摩耗エネルギーは、転動しているトレッド面の接地部分において、作用する力と路面とのすべり量を、その接地部分が路面に接地してから離れるまでの時間で測定し、それらを掛け合わせた値の総和である。この摩耗エネルギーは、トレッドゴムの摩耗速度と相関があり、該摩耗エネルギーが多い箇所ほど早期に摩耗しやすい。本実施形態では、第２のタイヤモデルの詳細トレッドモデル部２Ｃの各要素が、接地中において受けるＸ、Ｙ方向のせん断力、および各せん断力が作用する方向へのすべり量を取り出し、これらの値から摩耗エネルギーを計算する。なお図１２には、このような摩耗エネルギーを彩度情報に変換して視覚化したものを示す。
【００３５】
次に本実施形態では、第２の情報である摩耗エネルギーに基づくタイヤ性能が許容範囲か否かを判断する（ステップＳ８）。偏摩耗を防止するためには、トレッドパターン部において摩耗エネルギーを均一化することが必要である。本実施形態では、第２のタイヤモデルの性能が許容範囲にあるか否かを判断する基準として、摩耗エネルギーの最大値ｅｍａｘ　と最小値ｅｍｉｎ　との差（ｅｍａｘ　−ｅｍｉｎ　）を計算し、この差に基づいて判断している。そして、前記差が予め設定されたしきい値を超えている場合（ステップＳ８でＮ）、ステップＳ５へと戻り第２のタイヤモデル３を再設定する。具体的には、詳細トレッドパターン部２Ｃの縦主溝や横溝などの巾、配設位置又は溝深さの少なくとも一つを再設定する。他方、前記摩耗エネルギーの差が予め設定されたしきい値以下の場合（ステップＳ８でＹ）、この第２のタイヤモデル３に基づいてトレッドパターンなどが設計される。即ち、第２のタイヤモデルに設定された各種の寸法、材料特性、トレッドパターンなどを用いて製品タイヤの設計を行うことができる。
【００３６】
なお、接地面形状、接地圧分布がともに許容範囲となった第１のタイヤモデル２に基づいて、先にタイヤのプロファイル、カーカスのプロファイル、ベルトの構造などを定めておき、詳細なトレッドパターンだけをこの第２のタイヤモデルから定めることもできる。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態のタイヤの性能予測方法では、接地面形状や接地圧分布などトレッドパターンにはあまり左右されない基本的な性能については簡易なモデルである第１のタイヤモデルを用いて比較的短時間で評価、予測を行うことが可能であるとともに、摩耗エネルギーといったトレッドパターンに左右されやすい具体的な性能については、前記第１のタイヤモデルの形状を利用しつつそのトレッドパターン部をより詳細にモデル化した第２のタイヤモデル３を用いて評価、予測が行われる。従って、効率良く性能評価を行うことができる。またこれらの評価によって良好な結果が得られたモデルに基づいてタイヤを設計することにより、摩耗性能に優れたタイヤを提供するのに役立つ。
【００３８】
【発明の効果】
上述したように、本発明では、第１のタイヤモデルで変形計算を行い第１の情報を取得するとともに、第１のタイヤモデルを利用しつつ該第１のタイヤモデルよりも要素数が多い第２のタイヤモデルで変形計算を行い第２の情報を取得するため、それぞれのモデルの特性に応じた性能評価が行える。つまり、比較的精度が要求されない第１の情報は第１のタイヤモデルから、また精度が要求される第２の情報は、第２のタイヤモデルからそれぞれ取得できる。
【００３９】
また請求項４記載の発明のように、接地面形状といったトレッドパターンにはあまり左右されない基本的な性能については簡易なモデルである第１のタイヤモデルを用いて評価を行うとともに、摩耗エネルギーといったトレッドパターンに左右されやすい具体的な性能については、接地面形状が最適化された第１のタイヤモデルの形状を利用しつつそのトレッドパターン部をより詳細にモデル化した第２のタイヤモデルを用いて評価を行うことができる。従って、効率良く性能を評価できかつこの評価によって良好な結果が得られたモデルに基づいてタイヤを設計することができる。従って、タイヤの開発期間ないし開発コストの短縮化に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシミュレーション方法を実施するためのコンピュータ装置の構成図である。
【図２】本発明の方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３】（Ａ）は第１のタイヤモデルを視覚化して示す断面図、（Ｂ）はその分解図である。
【図４】（Ａ）は第１のタイヤモデルの接地面形状を示す線図、（Ｂ）はその接地圧の分布を表す線図である。
【図５】（Ａ）は第１のタイヤモデルの接地面形状を示す線図、（Ｂ）はその接地圧の分布を表す線図である。
【図６】（Ａ）は第１のタイヤモデルの接地面形状を示す線図、（Ｂ）はその接地圧の分布を表す線図である。
【図７】（Ａ）は第１のタイヤモデルの接地面形状を示す線図、（Ｂ）はその接地圧の分布を表す線図である。
【図８】（Ａ）は第１のタイヤモデルの接地面形状を示す線図、（Ｂ）はその接地圧の分布を表す線図である。
【図９】（Ａ）、（Ｂ）は好ましい接地面形状の一例を示す線図である。
【図１０】第２のタイヤモデルを略示する断面図である。
【図１１】第２のモデルの詳細トレッドパターン部を略示する平面図である。
【図１２】その摩耗エネルギーの分布を示す図である。
【符号の説明】
２　第１のタイヤモデル
２Ａ　タイヤボディ部
２Ｂ　簡易トレッドパターン部
２Ｃ　詳細トレッドパターン部
３　第２のタイヤモデル

Claims

タイヤの性能をコンピュータを用いて予測するタイヤの性能予測方法であって、
前記タイヤを数値解析法により取り扱い可能な要素でモデル化した第１のタイヤモデルを設定するステップ、
予め定めた境界条件に基づいて前記第１のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、
前記第１のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第１の情報を取得するステップ、
前記第１のタイヤモデルの少なくとも一部を利用してこの第１のタイヤモデルよりも要素数が多い第２のタイヤモデルを設定するステップ、
予め定めた境界条件に基づいて前記第２のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、及び
前記第２のタイヤモデルの変形計算からタイヤ性能を評価しうる第２の情報を取得するステップを含むことを特徴とするタイヤの性能予測方法。
前記第１のタイヤモデルは、横溝のない簡易トレッドモデル部を含むとともに、
前記第２のタイヤモデルは、前記簡易トレッドモデル部を、横溝を有しかつ前記簡易トレッドモデル部よりも要素数が多い詳細トレッドモデル部に取り替えることにより設定されることを特徴とする請求項１記載のタイヤの性能予測方法。
前記第１の情報は、接地面形状を含み、かつ前記第２の情報は摩耗エネルギーを含むことを特徴とする請求項２記載のタイヤの性能予測方法。
タイヤを数値解析法により取り扱い可能な要素でモデル化した第１のタイヤモデルを設定するステップ、
予め定めた境界条件に基づいて前記第１のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、
前記第１のタイヤモデルの変形計算から接地面形状を含む情報を取得するステップ、
前記接地面形状が許容範囲となるまで前記第１のタイヤモデルを変更し前記変形計算を繰り返すステップ、
前記第１のタイヤモデルの少なくとも一部を利用しかつトレッドゴムをモデル化したトレッドモデル部の要素数が前記第１のタイヤモデルよりも大である第２のタイヤモデルを設定するステップ、
予め定めた境界条件に基づいて前記第２のタイヤモデルの変形計算を行うステップ、
前記第２のタイヤモデルの変形計算から摩耗エネルギーを含む情報を取得するステップ、
前記摩耗エネルギーが許容範囲となるまで前記第２のタイヤモデルを変更し前記変形計算を繰り返すステップ、及び
前記摩耗エネルギーが許容範囲となった第２のタイヤモデルに基づいてタイヤを設計するステップを含むことを特徴とするタイヤの設計方法。
前記第１のタイヤモデルは、横溝のない簡易トレッドモデル部を含むとともに、
前記第２のタイヤモデルは、前記簡易トレッドモデル部を、横溝を有しかつ前記簡易トレッドモデル部よりも要素数が多い詳細トレッドモデル部に置き換えることにより設定されることを特徴とする請求項４記載のタイヤの設計方法。