JP2016045047A - ゴム材料の摩耗性能の評価方法及びタイヤの摩耗性能評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ内腔の温度の計算精度を維持しつつ、タイヤモデルの作成時間を短縮しうる。【解決手段】ゴム材料２及びタイヤ２６の摩耗性能を、コンピュータ１を用いて評価するための方法である。この方法では、回転する砥石盤４の上に、ゴム材料２を少なくとも２つの異なる試験条件で押し付けて、ゴム材料２の摩耗量を測定する工程Ｓ１、コンピュータ１に、ゴム材料２をモデル化したゴム材料モデル１６を設定する工程Ｓ２、砥石盤４をモデル化した砥石盤モデル１８を設定する工程Ｓ３、コンピュータ１が、各試験条件において、砥石盤モデル１８の上にゴム材料モデル１６を接触させ、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーを計算する工程Ｓ４、及び、ゴム材料２の摩耗量とゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーとを、同一の前記試験条件で対応させて、ゴム材料２の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を求める工程Ｓ５を含む。【選択図】図５

Description

本発明は、ゴム材料の摩耗性能を正確に評価することができる方法及びタイヤの摩耗性能評価方法に関する。

従来、ゴム材料の摩耗性能を評価する摩耗試験を行うための摩耗試験機が知られている。この種の摩耗試験機は、例えば、回転する砥石盤を具えている。この砥石盤上には、例えば、ゴム材料が押し付けられ、その摩耗量から、ゴム材料の摩耗性能が評価される。

特開２０１３−３６９００号公報

ゴム材料の摩耗性能は、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係に基づいて評価されるのが有効である。しかしながら、上記の摩耗試験機を用いた評価方法は、ゴム材料の摩耗量しか求めることができなかったため、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を求めることができないという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を求めて、ゴム材料の摩耗性能を正確に評価しうる方法及びタイヤの摩耗性能評価方法を提供することを主たる目的としている。

本発明は、ゴム材料の摩耗性能を、コンピュータを用いて評価するための方法であって、回転する砥石盤の上に、前記ゴム材料を少なくとも２つの異なる試験条件で押し付けて、前記ゴム材料の摩耗量を測定する工程、コンピュータに、前記ゴム材料を、有限個の要素でモデル化したゴム材料モデルを設定する工程、前記コンピュータに、前記砥石盤を、有限個の要素でモデル化した砥石盤モデルを設定する工程、前記コンピュータが、前記各試験条件において、前記砥石盤モデルの上に前記ゴム材料モデルを接触させ、前記ゴム材料モデルの摩耗エネルギーを計算する工程、及び、前記コンピュータが、前記ゴム材料の摩耗量と前記ゴム材料モデルの摩耗エネルギーとを、同一の前記試験条件で対応させて、前記ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を求める工程を含むことを特徴とする。

本発明に係る前記ゴム材料の摩耗性能の評価方法において、前記関係は、前記摩耗量がゼロのときの前記摩耗エネルギーの切片を有するのが望ましい。

本発明に係る前記ゴム材料の摩耗性能の評価方法において、前記試験条件は、前記ゴム材料の前記砥石盤に対するスリップ角、又は、前記ゴム材料の前記砥石盤への荷重であるのが望ましい。

本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム材料の摩耗性能の評価方法で特定された関係に基づいて、タイヤの摩耗性能を、コンピュータを用いて評価するための方法であって、前記コンピュータに、前記タイヤを、有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを設定する工程、前記コンピュータに、路面を、有限個の要素でモデル化した路面モデルを設定する工程、前記コンピュータが、前記路面モデルの上で前記タイヤモデルを転動させ、前記タイヤモデルのトレッド部の少なくとも一部において摩耗エネルギーを計算する工程、及び前記コンピュータが、前記タイヤモデルの摩耗エネルギーと、前記関係とに基づいて、前記タイヤモデルの摩耗量を計算する工程とを含むことを特徴とする。

請求項１記載の発明では、ゴム材料を用いた摩耗試験と、ゴム材料モデルを用いたシミュレーションとを互いに関連付けることにより、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を容易に求めることができる。このような関係を用いることにより、ゴム材料の摩耗性能を正確に評価することができる。

しかも、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係により、摩耗エネルギーに対する摩耗量を容易に求めることができるため、ゴム材料の評価に必要な試験条件毎に、ゴム材料を用いた摩耗試験、及び、ゴム材料モデルを用いたシミュレーションを実施する必要がない。従って、ゴム材料の摩耗性能の評価を効率よく行うことができる。

請求項４記載の発明では、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係に基づいて、タイヤモデルの摩耗エネルギーからタイヤモデルの摩耗量を容易に求めることができる。従って、タイヤの摩耗性能を容易に評価することができる。

本実施形態のゴム材料評価方法を実行するためのコンピュータの斜視図である。 ゴム材料の斜視図である。 摩耗試験機の斜視図である。 試験片及び砥石盤の平面図である。 本実施形態のゴム材料評価方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本実施形態の摩耗量測定工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 ゴム材料モデルの斜視図である。 ゴム材料モデル及び砥石盤モデルの斜視図である。 ゴム材料シミュレーション工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 図８の平面図である。 （ａ）は、砥石盤モデルを転動する試験片モデルの側面図、（ｂ）は、図１１（ａ）の平面図である。 ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。 摩耗性能が評価されるタイヤの断面図である。 本実施形態のタイヤ評価方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 タイヤモデルの断面図である。 タイヤモデル及び路面モデルの斜視図である。 本実施形態のタイヤシミュレーション工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。 タイヤモデルのトレッド部の部分拡大図である。 タイヤモデルの摩耗量のコンター図である。 （ａ）は、実施例１のゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフ、（ｂ）は、実施例２のゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態のゴム材料の摩耗性能の評価方法（以下、単に「ゴム材料評価方法」ということがある）は、ゴム材料の摩耗性能を、コンピュータを用いて評価するためのものである。このゴム材料評価方法では、摩耗試験機によって求められたゴム材料の摩耗量と、コンピュータを用いて求められたゴム材料モデルの摩耗エネルギーとに基づいて、ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係が求められる。

図１は、本実施形態のゴム材料評価方法を実行するためのコンピュータの斜視図である。コンピュータ１は、本体１ａ、キーボード１ｂ、マウス１ｃ及びディスプレイ装置１ｄを含んでいる。この本体１ａには、例えば、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭ、作業用メモリ、磁気ディスクなどの記憶装置、及び、ディスクドライブ装置１ａ１、１ａ２が設けられている。また、記憶装置には、本実施形態のゴム材料評価方法を実行するためのソフトウェア等が予め記憶されている。従って、コンピュータ１は、ゴム材料の摩耗性能の評価するシミュレーション装置として構成される。

図２は、ゴム材料の斜視図である。本実施形態のゴム材料２は、例えば、円筒状に形成されている。また、ゴム材料２の中央には、厚さ方向に貫通する孔部２ｏが設けられている。ゴム材料２は、例えば、その外径Ｄ１ａが５０〜１００mm程度、内径Ｄ１ｂが１０〜４０mm程度、幅Ｗ１が１５〜３０mm程度に設定されている。

図３は、摩耗試験機の斜視図である。図４は、試験片及び砥石盤の平面図である。摩耗試験機３は、例えば、ゴム材料２の摩耗状況から、ゴム材料の耐摩耗性を評価する室内摩耗試験機として構成されている。本実施形態の摩耗試験機３は、回転する砥石盤４、ゴム材料２を支持するゴム材料支持部５、並びに砥石盤４及びゴム材料支持部５を支持するベース６を含んでいる。これらの砥石盤４、ゴム材料支持部５及びベース６は、例えば、摩耗試験機３の運転及び停止させるスイッチ等が設けられる筐体（図示省略）に収納されている。

砥石盤４は、円盤状の回転テーブル４ａと、該回転テーブル４ａに固着される砥石面４ｂとを含んでいる。回転テーブル４ａは、ベース６から上方へ突出する垂直軸７に固着されている。また、垂直軸７には、ベース６に内蔵される電動機（図示省略）等に固着されている。このような砥石盤４は、電動機等の駆動によって、垂直軸周りに回転することができる。また、砥石盤４は、砥石面４ｂでの回転平均速度が、例えば、１５km／ｈ〜２５km／ｈ程度に設定されている。

砥石面４ｂには、複数の砥粒（図示省略）が形成されている。砥石面４ｂの粒度としては、例えば、アスファルト路面に近似させるために、例えば４０メッシュ〜８０メッシュ程度が望ましい。

ゴム材料支持部５は、ゴム材料２を水平軸周りに回転可能に支持する支持部９と、ゴム材料２を移動させるシリンダ機構１０とを含んでいる。

支持部９は、一端側がゴム材料２の孔部２ｏ（図２に示す）に挿入される水平軸９ａと、水平軸９ａの他端側を水平軸周りに回転自在に枢支する水平軸固定部９ｂとを含んで構成されている。水平軸９ａは、例えば、ベアリング等の軸受部１３を介して、水平軸固定部９ｂに支持されるのが望ましい。

シリンダ機構１０は、長手方向に伸縮するロッド１０ａと、該ロッド１０ａを出し入れ可能に支持するシリンダ１０ｂと、ロッド１０ａを伸縮させる電動機（図示省略）とを含んでいる。ロッド１０ａの先端には、板状の連結部材１１の一端側が固着されている、この連結部材１１の他端側には、水平軸固定部９ｂが固着されている。これにより、シリンダ機構１０は、ロッド１０ａの上下方法の伸縮により、ゴム材料２を、砥石面４ｂに対し垂直移動させることができる。また、本実施形態のシリンダ１０ｂは、ベース６の上に、垂直軸回りに回転可能に支持されている。これにより、ゴム材料支持部５は、ゴム材料２に、砥石面４ｂに対するスリップ角等を設定することができる。

図５は、本実施形態のゴム材料評価方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態のゴム材料評価方法では、先ず、図３に示した摩耗試験機３を用いて、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定される（摩耗量測定工程Ｓ１）。この摩耗量測定工程Ｓ１では、回転する砥石盤４の上に、ゴム材料２を少なくとも２つの異なる試験条件で押し付けて、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定される。

試験条件としては、例えば、図４に示されるように、ゴム材料２の砥石面４ｂ対するスリップ角θ１、又は、ゴム材料２の砥石面４ｂへの荷重が含まれる。スリップ角θ１は、ゴム材料２の進行方向Ａ１と、ゴム材料２の回転方向（即ち、ゴム材料２の赤道面２ｃの方向）とのずれ角である。ゴム材料２の進行方向Ａ１は、砥石盤４の中心４ｃとゴム材料２の接地中心２ｓとを結ぶ直線２０に対して直交する方向（即ち、円盤状の砥石盤４の接線方向）である。

スリップ角θ１は、例えば、０度〜１５度から選択される。また、荷重は、例えば、３０Ｎ〜１２０Ｎから選択される。本実施形態では、４つの異なるスリップ角θ１が選択され、該スリップ角θ１において、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定される。なお、スリップ角θ１が大きくなるほど、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが大きくなる。図６は、本実施形態の摩耗量測定工程Ｓ１の処理手順の一例を示すフローチャートである。

摩耗量測定工程Ｓ１では、先ず、予め定められた試験条件に基づいて、ゴム材料２が支持部９に固定される（工程Ｓ１１）。次に、シリンダ機構１０のロッド１０ａが下方に収縮されて、ゴム材料２が砥石面４ｂに押し付けられる（工程Ｓ１２）。

次に、摩耗量測定工程Ｓ１では、ゴム材料２を自由転動させて、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定される（工程Ｓ１３）。工程Ｓ１３では、砥石面４ｂを回転させて、ゴム材料２を自由転動させている。これにより、ゴム材料２は、砥石面４ｂとの摩擦によって摩耗する。そして、摩耗試験では、予め定められた距離に達するまで、ゴム材料２を転動させた後に、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定される。なお、ゴム材料２の転動距離は、例えば、１km〜１０kmである。また、摩耗量Ｌｗは、ゴム材料２の質量の減少分を測定し、この減少分に、ゴム材料２の密度を除することによって求めることができる。

次に、摩耗量測定工程Ｓ１では、予め定められた全ての試験条件において、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定されたか否かが判断される（工程Ｓ１４）。工程Ｓ１４では、全ての試験条件において、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定されたと判断された場合、次の工程Ｓ２が実施される。一方、全ての試験条件において、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定されていないと判断された場合は、新たな試験条件に基づいて、ゴム材料２が支持部９（図３に示す）に固定され（工程Ｓ１５）、工程Ｓ１２〜工程Ｓ１４が再度実施される。これにより、摩耗量測定工程Ｓ１では、予め定められた全ての試験条件において、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗが測定される。

次に、本実施形態のゴム材料評価方法では、コンピュータに、ゴム材料２をモデル化したゴム材料モデル１６が設定される（工程Ｓ２）。図７は、ゴム材料モデル１６の斜視図である。ゴム材料モデル１６は、ゴム材料２（図２に示す）を数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｆ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）でモデル化（離散化）することによって設定される。この数値解析法としては、例えば有限要素法、有限体積法、差分法又は境界要素法が適宜採用できる。本実施形態では、有限要素法が採用される。

ゴム材料モデル１６の要素Ｆ（ｉ）としては、例えば、４面体ソリッド要素、５面体ソリッド要素、又は６面体ソリッド要素などが用いられるのが望ましい。各要素Ｆ（ｉ）には、複数個の節点１７が設けられる。このような各要素Ｆ（ｉ）には、要素番号、節点１７の番号、節点１７の座標値及び材料特性（例えば密度、ヤング率及び／又は減衰係数等）などの数値データが定義される。このようなゴム材料モデル１６は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のゴム材料評価方法では、コンピュータ１に、砥石盤４（図３に示す）をモデル化した砥石盤モデルが設定される（工程Ｓ３）。図８は、ゴム材料モデル１６及び砥石盤モデル１８の斜視図である。本実施形態の砥石盤モデル１８は、砥石盤４の砥石面４ｂ（図３に示す）を、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｇ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）でモデル化（離散化）することによって設定される。この数値解析法としては、図７に示したゴム材料モデル１６の要素Ｆ（ｉ）と同様に、有限要素法が採用されるのが望ましい。

砥石盤モデル１８の要素Ｇ（ｉ）は、変形不能に設定された剛平面要素からなる。この要素Ｇ（ｉ）には、複数の節点１９が設けられる。さらに、要素Ｇ（ｉ）は、要素番号や、節点１９の座標値等の数値データが定義される。

本実施形態の砥石盤モデル１８としては、平滑な表面を有するものが例示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、砥石盤モデル１８には、必要に応じて、砥石面４ｂ（図３に示す）の砥粒のような凹凸等が設定されてもよい。砥石盤モデル１８は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のゴム材料評価方法では、コンピュータ１によって、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーが計算される（ゴム材料シミュレーション工程Ｓ４）。本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、摩耗量測定工程Ｓ１でゴム材料２に定義された同一の試験条件に基づいて、砥石盤モデル１８の上にゴム材料モデル１６を接触させ、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーが計算される。図９は、ゴム材料シミュレーション工程Ｓ４の処理手順の一例を示すフローチャートである。図１０は、図８の平面図である。

本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、先ず、ゴム材料モデル１６を砥石盤モデル１８上で転動させるための境界条件等が定義される（工程Ｓ４１）。図８及び図１０に示されるように、境界条件としては、ゴム材料モデル１６のスリップ角θ１及び荷重Ｔ１が含まれる。本実施形態のスリップ角θ１としては、摩耗量測定工程Ｓ１で設定されたスリップ角（試験条件）θ１の中から一つのスリップ角θ１が選択される。なお、スリップ角θ１は、図４に示したゴム材料２と同様に、ゴム材料モデル１６の進行方向Ａ１と、ゴム材料モデル１６の回転方向（即ち、ゴム材料モデル１６の赤道面１６ｃの方向）とのずれ角である。また、進行方向Ａ１は、砥石盤モデル１８の中心１８ｃとゴム材料モデル１６の接地中心１６ｓとを結ぶ直線２３に対して直交する方向である。

また、他の境界条件としては、予め定められた速度Ｖ１に対応する砥石盤モデル１８の並進速度Ｖ１ｂ、及び、ゴム材料モデル１６と砥石盤モデル１８との摩擦係数等が含まれる。これらの境界条件は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、砥石盤モデル１８の上にゴム材料モデル１６を接触させる（工程Ｓ４２）。この工程Ｓ４２では、工程Ｓ４１で設定されたゴム材料モデル１６のスリップ角θ１、荷重Ｔ１及び摩擦係数等に基づいて、ゴム材料モデル１６が砥石盤モデル１８の上に接触される。

次に、本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、ゴム材料モデル１６が砥石盤モデル１８に転動（接触）している間、接触面の節点１７のせん断力及びすべり量が計算される（工程Ｓ４３）。工程Ｓ４３では、工程Ｓ４１で設定された砥石盤モデル１８の並進速度Ｖ１ｂ及び摩擦係数に基づいて、ゴム材料モデル１６が砥石盤モデル１８を転動する状態が計算される。なお、本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、ゴム材料モデル１６に、速度Ｖ１に対応する角速度は定義されていない。これにより、工程Ｓ４３では、図３に示した摩耗試験機３と同様に、回転する砥石盤モデル１８との摩擦によって、ゴム材料モデル１６が自由転動する状態が計算される。

このようなゴム材料モデル１６の転動計算は、各要素の形状及び材料特性などをもとに、各要素Ｆ（ｉ）の質量マトリックス、剛性マトリックス及び減衰マトリックスがそれぞれ作成される。さらに、これらの各マトリックスが組み合わされて、全体の系のマトリックスが作成される。そして、コンピュータ１が、前記各種の条件を当てはめて運動方程式を作成し、これらを単位時間Ｔ（ｘ）（ｘ＝０、１、…）ごと（例えば、１μ秒ごと）にゴム材料モデル１６の転動計算を行う。このような転動計算は、LSTC社製のLS-DYNAなどの市販の有限要素解析アプリケーションソフトを用いて計算できる。

そして、工程Ｓ４３では、ゴム材料モデル１６の接触面の節点１７のせん断力Ｒ及びすべり量Ｕが計算される。せん断力Ｒには、Ｘ軸方向のせん断力Ｒｘ及びＹ軸方向のせん断力Ｒｙが含まれる。

図１１（ａ）は、砥石盤モデルを転動する試験片モデルの側面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の平面図である。時間Ｔ（ｉ）において砥石盤モデル１８に接触しているゴム材料モデル１６の節点１７は、次の時間Ｔ（ｉ＋１）経過後に、ゴム材料モデル１６の回転方向（赤道面１６ｃ）に沿って移動する（第一移動位置２１）。しかし、ゴム材料モデル１６には、スリップ角θ１が設定されるため、進行方向Ａ１の逆方向に移動した場合の第二移動位置２２から第一移動位置２１へすべりＳＬが生じる。このような観点より、本実施形態のすべり量Ｕは、第一移動位置２１と第二移動位置２２との差で求められる。

また、すべり量Ｕには、前記せん断力Ｒｘ、Ｒｙに対応して、Ｘ軸方向のすべり量Ｕｘ及びＹ軸方向のすべり量Ｕｙが含まれる。Ｘ軸方向のすべり量Ｕｘは、第一移動位置２１のＸ座標値２１ｘと、第二移動位置２２のＸ座標値２２ｘとの差（２１ｘ−２２ｘ）で求められる。また、Ｙ軸方向のすべり量Ｕｙは、第一移動位置２１のＹ座標値２１ｙと、第二移動位置２２のＹ座標値２２ｙとの差（２１ｙ−２２ｙ）で求められる。

次に、本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、予め定められた転動終了時間が経過したか否かが判断される（工程Ｓ４４）。工程Ｓ４４では、転動終了時間が経過したと判断された場合、次の工程Ｓ４５が実施される。一方、転動終了時間が経過していないと判断された場合は、単位時間Ｔ（ｘ）を一つ進めて（工程Ｓ４６）、工程Ｓ４２〜工程Ｓ４４が再度実施される。これにより、工程Ｓ４３では、ゴム材料モデル１６の節点１７が砥石盤モデル１８に接触している間、節点１７のせん断力Ｒｘ、Ｒｙ及びすべり量Ｕｘ、Ｕｙが微小時間（単位時間Ｔ（ｘ））刻みで複数回計算される。そして、単位時間Ｔ（ｘ）毎に計算された各せん断力Ｒｘ（ｉ）、Ｒｙ（ｉ）及び各すべり量Ｕｘ（ｉ）、Ｕｙ（ｉ）は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗが計算される（工程Ｓ４５）。本実施形態の摩耗エネルギーは、コンピュータ１に記憶されている各せん断力Ｒｘ（ｉ）、Ｒｙ（ｉ）及び各すべり量Ｕｘ（ｉ）、Ｕｙ（ｉ）に基づいて計算される。

本実施形態では、先ず、ゴム材料モデル１６の接触面の各節点１７において、該節点１７が砥石盤モデル１８に接触している間、各せん断力Ｒｘ（ｉ）、Ｒｙ（ｉ）と、該せん断力Ｒｘ（ｉ）、Ｒｙ（ｉ）に対応するすべり量Ｕｘ（ｉ）、Ｕｙ（ｉ）とを乗じた値を積算することにより、各節点１７の摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）が計算される。この各節点１７の摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）は、単位時間Ｔ（ｘ）毎に計算される。そして、各節点１７の摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）のうち、全ての時間Ｔ（ｘ）において、最も大きい摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）が、設定された試験条件でのゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗとして決定される。このように、最も大きい摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）を選択する理由としては、摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）が最も大きい箇所で、主に摩耗が発生する考えられるためである。なお、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗは、全ての節点１７の摩耗エネルギーＥｗ（ｉ）の平均値であってもよい。ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗは、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、予め設定された全ての試験条件において、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗが計算されたか否かが判断される（工程Ｓ４７）。工程Ｓ４７では、全ての試験条件において、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗが計算されたと判断された場合、次の工程Ｓ５が実施される。一方、全ての試験条件において、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗが測定されていないと判断された場合は、新たな試験条件（本実施形態では、スリップ角θ１）をゴム材料モデル１６に設定して（工程Ｓ４８）、工程Ｓ４２〜工程Ｓ４７が再度実施される。これにより、ゴム材料シミュレーション工程Ｓ４では、各試験条件において、ゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗを計算することができる。

次に、本実施形態のゴム材料評価方法では、コンピュータ１によって、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗと摩耗エネルギーＥｗとの関係ＲＬが求められる（工程Ｓ５）。本実施形態の工程Ｓ５では、各試験条件において、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗ及びゴム材料モデル１６の摩耗エネルギーＥｗをグラフにプロットし、さらに線形近似することによって、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗと摩耗エネルギーＥｗとの関係（本実施形態では、線形関係）ＲＬが求められる。図１２は、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗと摩耗エネルギーＥｗとの関係ＲＬを示すグラフである。

このように、本実施形態のゴム材料評価方法では、ゴム材料２を用いた摩耗試験と、ゴム材料モデル１６を用いたシミュレーションとを互いに関連付けることにより、ゴム材料２の摩耗量Ｌｗと摩耗エネルギーＥｗとの関係を容易に求めることができる。

ゴム材料２の関係ＲＬでは、摩耗エネルギーＥｗに対する摩耗量Ｌｗを、一意に求めることができる。従って、関係ＲＬを用いることにより、ゴム材料２の摩耗性能を正確に評価することができる。関係ＲＬでは、ゴム材料２の評価に必要な試験条件毎に、ゴム材料２を用いた摩耗試験、及び、ゴム材料モデル１６を用いたシミュレーションを実施することなく、様々な条件での摩耗エネルギーＥｗに対する摩耗量Ｌｗ、及び、摩耗量Ｌｗに対する摩耗エネルギーＥｗを求めることができる。従って、関係ＲＬは、ゴム材料２の摩耗性能を効率よく評価及び把握するのに役立つ。

関係ＲＬは、ゴム材料２が使用されるゴム製品（例えば、タイヤ）によって、摩耗エネルギーＥｗの範囲が異なる。このため、関係ＲＬを、ゴム製品に生じる摩耗エネルギーＥｗの範囲で積分した値（例えば、面積２４）により、ゴム製品の摩耗量を求めることができるため、ゴム製品の摩耗性能を正確に評価することができる。なお、各ゴム製品では、各摩耗エネルギーＥｗが均一に生じない。このため、面積２４は、各摩耗エネルギーＥｗが、各摩耗エネルギーＥｗの発生頻度で重み付けされることによって求められるのが望ましい。これにより、ゴム製品の摩耗量を正確に求めることができる。

ところで、従来、摩耗エネルギーＥｗが少しでも生じると、ゴム材料２が摩耗すると考えられていた。ところが、発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、一定の摩耗エネルギーＥｗを超えた後にゴム材料２の摩耗が始まることを知見した。このため、本実施形態では、摩耗量がゼロのときに摩耗エネルギーがゼロとなる原点Ｏを考慮せずに、プロットされたデータのみに基づいて、線形近似している。

本実施形態の関係ＲＬでは、摩耗量Ｌｗがゼロのときの摩耗エネルギーＥｗの切片Ｓｎを有している。この関係ＲＬでは、切片Ｓｎ以下の摩耗エネルギーＥｗにおいて、ゴム材料２が摩耗しないことを示している。このような関係ＲＬを用いることにより、例えば、摩擦係数μが低い路面でのゴム材料２の摩耗量Ｌｗを的確に把握することができる。従って、上記関係ＲＬは、ゴム材料２の摩耗性能を正確に評価するのに役立つ。

次に、本実施形態のゴム材料評価方法では、ゴム材料２が所望の摩耗性能を有するか否かが判断される（工程Ｓ６）。工程Ｓ６では、ゴム材料２が所望の摩耗性能を有すると判断された場合は、上記ゴム材料が製造される（工程Ｓ７）。一方、ゴム材料モデル１６が所望の摩耗性能を有していないと判断された場合は、ゴム材料２の配合等が変更され（工程Ｓ８）、本実施形態のゴム材料評価方法が再度行われる（工程Ｓ１〜Ｓ６）。このように、本実施形態のゴム材料評価方法では、ゴム材料２の摩耗性能が所望の摩耗性能になるまで、ゴム材料２の配合等が変更されるため、摩耗性能に優れたゴム材料２を、効率良く製造することができる。

本実施形態では、一つのゴム材料の関係ＲＬが求められるものが示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、配合等が異なる複数のゴム材料の関係が求められてもよい。これにより、各ゴム材料の摩耗特性の違いを分析するのに役立つ。

例えば、摩耗エネルギーＥｗに対する摩耗量Ｌｗの傾きＬｗ／Ｅｗ及び切片Ｓｎが異なり、かつ関係ＲＬ、ＲＬが互いに交差する二種類のゴム材料２、２では、関係ＲＬ、ＲＬの交点よりも小さな摩耗エネルギーＥｗと、該交点よりも大きな摩耗エネルギーＥｗとで、摩耗量Ｌｗが互いに逆転する。これは、摩耗エネルギーＥｗに応じて、各ゴム材料２、２の摩耗力Ｌｗが異なることを示している。このようなゴム材料２、２の摩耗性能を比較する場合、ゴム材料２、２の使用条件（タイヤの使用条件）に応じて、ゴム材料２、２の性質を考慮した摩耗性能を的確に予測することができる。

次に、上記ゴム材料評価方法で特定された関係ＲＬに基づいて、タイヤ２６の摩耗性能を、コンピュータ１を用いて評価する方法（以下、単に、「タイヤ評価方法」ということがある。）について説明する。コンピュータ１の記憶装置には、本実施形態のタイヤ評価方法を実行するためのソフトウェア等が予め記憶されている。従って、コンピュータ１は、タイヤの摩耗性能を評価するシミュレーション装置として構成される。

図１３は、摩耗性能が評価されるタイヤの断面図である。タイヤ２６は、例えば、乗用車用の空気入りタイヤとして構成される。タイヤ２６は、例えば、トレッド部２６ａからサイドウォール部２６ｂを経てビード部２６ｃのビードコア２７に至るカーカス２８と、このカーカス２８のタイヤ半径方向外側かつトレッド部２６ａの内部に配されるベルト層２９とが設けられる。

トレッド部２６ａには、ベルト層２９のタイヤ半径方向外側にトレッドゴム３０ａが配されている。トレッド部２６ａの外面には、例えば、タイヤ周方向に連続してのびる主溝３１、該主溝３１と交わる向きにのびる複数本の横溝（図示省略）とが設けられる。これらの主溝３１及び横溝により、トレッド部２６ａは、複数のブロック３３に区分される。

カーカス２８は、少なくとも１枚以上、本実施形態では１枚のカーカスプライ２８Ａで構成される。このカーカスプライ２８Ａは、トレッド部２６ａからサイドウォール部２６ｂを経てビード部２６ｃのビードコア２７に至る本体部２８ａと、この本体部２８ａに連なりビードコア２７の廻りをタイヤ軸方向内側から外側に折り返された折返し部２８ｂとを含んでいる。この本体部２８ａと折返し部２８ｂとの間には、ビードコア２７からタイヤ半径方向外側にのびるビードエーペックスゴム３４が配される。また、カーカスプライ２８Ａは、タイヤ赤道Ｃに対して、例えば７５度〜９０度の角度で配列されたカーカスコードを有している。

ベルト層２９は、例えば、ベルトコードをタイヤ赤道Ｃに対して１０度〜４０度の小角度で傾けて配列した少なくとも２枚、本例ではタイヤ半径方向内、外２枚のベルトプライ２９Ａ、２９Ｂから構成される。

図１４は、本実施形態のタイヤ評価方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。本実施形態のタイヤ評価方法では、先ず、コンピュータ１に、タイヤ２６をモデル化したタイヤモデルが設定される（工程Ｓ２１）。図１５は、タイヤモデルの断面図である。

タイヤモデル３６は、図１３に示したタイヤ２６を、数値解析法により取り扱い可能な有限個の要素Ｈ（ｉ）（ｉ＝１、２、…）でモデル化（離散化）することで設定される。この数値解析法としては、図７及び図８に示したゴム材料モデル１６及び砥石盤モデル１８の各要素Ｆ（ｉ）、Ｇ（ｉ）と同様に、有限要素法が採用されるのが望ましい。

工程Ｓ２１では、図１３に示したトレッドゴム３０ａ等を含むゴム部分３０Ｇ、カーカスプライ２８Ａ及びベルトプライ２９Ａ、２９Ｂが要素Ｈ（ｉ）でモデル化される。これにより、ゴム部材モデル３８、カーカスプライモデル３９及びベルトプライモデル４０を有するタイヤモデル３６が設定される。

要素Ｈ（ｉ）としては、ゴム材料モデル１６の要素Ｆ（ｉ）と同様に、４面体ソリッド要素、５面体ソリッド要素、又は６面体ソリッド要素などが用いられる。各要素Ｈ（ｉ）には、複数個の節点４１が設けられる。このような各要素Ｈ（ｉ）には、要素番号、節点４１の番号、節点４１の座標値及び材料特性（例えば密度、ヤング率及び／又は減衰係数等）などの数値データが定義される。このようなタイヤモデル３６は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のタイヤ評価方法では、コンピュータ１に、路面をモデル化した路面モデルが設定される（工程Ｓ２２）。図１６は、タイヤモデル及び路面モデルの斜視図である。

路面モデル４３は、例えば、単一の平面を構成する剛表面の要素Ｊでモデル化される。これにより、路面モデル４３は、外力が作用しても変形不能に定義される。そして、路面モデル４３を構成する要素Ｊの数値データが、コンピュータ１に記憶される。

本実施形態の路面モデル４３としては、平滑な表面を有するものが例示されたが、これに限定されるわけではない。例えば、路面モデル４３には、必要に応じて、アスファルト路面のような微小凹凸、不規則な段差、窪み、うねり、又は轍等の実走行路面に近似した凹凸などが設けられても良い。このような路面モデル４３は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のタイヤ評価方法では、コンピュータ１に、タイヤモデル３６を路面モデル４３上で転動させるための境界条件が定義される（工程Ｓ２３）。この境界条件としては、従来のシミュレーション方法と同様に、例えば、タイヤモデル３６の内圧条件、負荷荷重条件、キャンバー角、スリップ角、走行速度Ｖ２に対応するタイヤモデル３６の角速度Ｖ２ａ、走行速度Ｖ２に対応する路面モデル４３の並進速度Ｖ２ｂ、及び、タイヤモデル３６と路面モデル４３との摩擦係数等が設定される。並進速度Ｖ２ｂは、タイヤモデル３６の接地面での速度である。これらの条件は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のタイヤ評価方法では、コンピュータ１によって、路面モデル４３の上でタイヤモデル３６を転動させ、タイヤモデル３６の摩耗エネルギーが計算される（タイヤシミュレーション工程Ｓ２４）。図１７は、本実施形態のタイヤシミュレーション工程Ｓ２４の処理手順の一例を示すフローチャートである。

本実施形態のタイヤシミュレーション工程Ｓ２４では、先ず、タイヤモデル３６（図１５に示す）の内圧充填後の形状が計算される（工程Ｓ３１）。工程Ｓ３１では、先ず、タイヤモデル３６のビード部３６ｃに、リム４２（図１３に示す）をモデル化したリムモデル４６が配置される。このリムモデル４６は、リム４２が、変形不能に設定された面要素でモデル化されたものである。これにより、タイヤモデル３６のビード部３６ｃが拘束される。

さらに、タイヤモデル３６には、内圧条件に相当する等分布荷重ｗに基づいて変形計算される。これにより、工程Ｓ３１では、タイヤモデル３６の形状を、内圧充填後の形状に変形計算することができる。なお、内圧には、例えば、タイヤ２６（図１３に示す）が基づいている規格を含む規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている空気圧が設定されるのが望ましい。

このようなタイヤモデル３６の変形計算は、各要素Ｈ（ｉ）の形状及び材料特性などをもとに、各要素Ｈ（ｉ）の質量マトリックス、剛性マトリックス及び減衰マトリックスがそれぞれ作成される。さらに、これらの各マトリックスが組み合わされて、全体の系のマトリックスが作成される。そして、コンピュータ１が、前記各種の条件を当てはめて運動方程式を作成し、これらを単位時間Ｔ（ｘ）（ｘ＝０、１、…）ごと（例えば、１μ秒ごと）にタイヤモデル３６の変形計算を行う。このような変形計算も、例えば、LSTC社製のLS-DYNAなどの市販の有限要素解析アプリケーションソフトを用いて計算できる。

次に、本実施形態のタイヤシミュレーション工程Ｓ２４では、内圧充填後のタイヤモデル３６に、荷重が定義される（工程Ｓ３２）。工程Ｓ３２では、先ず、図１６に示されるように、内圧充填後のタイヤモデル３６と、路面モデル４３との接触が設定される。さらに、工程Ｓ３２では、予め定められた荷重Ｔ２に基づいて、タイヤモデル３６の変形が計算される。これにより、工程Ｓ３２では、路面モデル４３に接地したタイヤモデル３６が計算される。なお、荷重Ｔ２には、例えば、タイヤ２６（図２に示す）の規格体系において、各規格がタイヤ毎に定めている荷重が設定されるのが望ましい。

次に、本実施形態のタイヤシミュレーション工程Ｓ２４では、タイヤモデル３６を転動させて、せん断力及びすべり量が計算される（工程Ｓ３３）。工程Ｓ３３では、タイヤモデル３６の回転軸５１に設定された角速度Ｖ２ａ、及び、路面モデル４３に設定された並進速度Ｖ２ｂに基づいて、路面モデル４３上を転動するタイヤモデル３６が計算される。そして、タイヤモデル３６のトレッド部３６ａの節点４１（図１５に示す）が路面モデル４３に接地している間、節点４１のせん断力及びすべり量が計算される

本実施形態の工程Ｓ３３では、トレッド部３６ａの少なくとも一部、本実施形態では、トレッド部３６ａの接地面の節点４１において、せん断力Ｐ及びすべり量Ｑが計算される。せん断力Ｐには、タイヤ軸方向のせん断力Ｐｘ及びタイヤ周方向のせん断力Ｐｙが含まれる。また、すべり量Ｑには、前記せん断力Ｐｘ、Ｐｙに対応して、タイヤ軸方向のすべり量Ｑｘ及びタイヤ周方向のすべり量Ｑｙが含まれる。これらのせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙは、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のタイヤシミュレーション工程Ｓ２４では、予め定められた転動終了時間が経過したか否かが判断される（工程Ｓ３４）。工程Ｓ３４では、転動終了時間が経過したと判断された場合、次の工程Ｓ３５が実施される。一方、転動終了時間が経過していないと判断された場合は、単位時間Ｔ（ｘ）を一つ進めて（工程Ｓ３６）、工程Ｓ３３及び工程Ｓ３４が再度実施される。これにより、タイヤシミュレーション工程Ｓ２４では、転動開始から転動終了まで間、節点４１のせん断力Ｐｘ、Ｐｙ及びすべり量Ｑｘ、Ｑｙが微小時間（単位時間Ｔ（ｘ））刻みで複数回計算される。そして、単位時間Ｔ（ｘ）毎に計算された各せん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）及び各すべり量Ｑｘ（ｉ）、Ｑｙ（ｉ）は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のタイヤシミュレーション工程Ｓ２４では、タイヤモデル３６のトレッド部３６ａの少なくとも一部、本実施形態では、トレッド部３６ａの接地面の摩耗エネルギーＥｙが計算される（工程Ｓ３５）。摩耗エネルギーＥｙは、コンピュータ１に記憶されているせん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）及び各すべり量Ｑｘ（ｉ）、Ｑｙ（ｉ）に基づいて計算される。本実施形態では、先ず、トレッド部３６ａの各節点４１において、各せん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）と、該せん断力Ｐｘ（ｉ）、Ｐｙ（ｉ）に対応するすべり量Ｑｘ（ｉ）、Ｑｙ（ｉ）とを乗じた値を、トレッド部３６ａの接地面の接地入りから接地端までの要素Ｈ（ｉ）を対象に積算する。そして、これらの積算値を、各節点４１に割り当てられる接地面積で除されることにより、各節点４１の単位面積当たりの摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）が計算される。即ち、タイヤモデル３６の摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）は、節点４１毎に計算される単位面積当たりの摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）である。

図１８は、タイヤモデル３６のトレッド部３６ａの部分拡大図である。本実施形態の各節点４１に割り当てられる接地面積は、各節点４１を共有する各要素Ｈ（ｉ）の重心点４８（本実施形態では４つ）で囲まれる領域５０内の面積として定義される。

このような各節点４１の単位面積当たりの摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）は、各節点４１が接地している間、単位時間Ｔ（ｘ）毎に計算される。このようなタイヤモデル３６の摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）は、コンピュータ１に記憶される。

次に、本実施形態のタイヤ評価方法では、コンピュータによって、タイヤモデル３６の摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）と、関係ＲＬとに基づいて、タイヤモデル３６の摩耗量が計算される（工程Ｓ２５）。本実施形態では、タイヤ２６のトレッドゴム３０ａと同一のゴム材料２の関係ＲＬ（図１２に示す）が予め求められている。

工程Ｓ２５では、ゴム材料２の関係ＲＬに基づいて、タイヤモデル３６の各節点４１の摩耗エネルギーＥｙ（ｉ）に対応する各節点４１の摩耗量Ｌｙ（ｉ）が求められる。従って、本実施形態の工程Ｓ２５では、節点４１毎に、タイヤモデル３６の摩耗量Ｌｙを容易に求めることができるため、タイヤの摩耗性能を容易に評価することができる。

しかも、本実施形態の関係ＲＬは、摩耗量Ｌｗがゼロのときの摩耗エネルギーＥｗの切片Ｓｎを有するため、摩擦係数μが低い路面でのタイヤ２６の摩耗量Ｌｙを的確に把握することができる。従って、タイヤ評価方法では、タイヤ２６の摩耗性能を正確に評価することができる。また、タイヤモデル３６の摩耗量Ｌｙは、コンター図で表示されてもよい。図１９は、タイヤモデル３６の摩耗量Ｌｙのコンター図である。

コンター図では、タイヤモデル３６の各節点４１（図１８に示す）で計算された摩耗量Ｌｙ（ｉ）、及び、該節点４１の摩耗量Ｌｙ（ｉ）から補間計算された摩耗量に基づいて、同一範囲の摩耗量毎に、異なる色情報が設定される。なお、色情報としては、グレースケール（輝度）が採用されているが、カラースケール（色）でもよいのは言うまでもない。また、コンター図は、例えば、汎用のポストプロセッサ（ LSTC 社製の LS-PrePost など）を用いて求めることができる。このようなコンター図は、タイヤモデル３６の各ブロック３５での摩耗量を、容易に把握するのに役立つ。

また、タイヤモデル３６の各節点４１の摩耗量Ｌｙ（ｉ）に基づいて、タイヤモデル３６のトレッドゴム３８ａを凹ませて、摩耗状態に修正する処理が実施されてもよい。このような処理では、実際のタイヤ２６の摩耗状況に近い解析が可能となり、より精度の高い解析結果を得ることができる。さらに、摩耗状態に修正されたタイヤモデル３６を用いて、タイヤシミュレーション工程Ｓ２４、及び、摩耗状態の修正が繰り返し実施されることにより、摩耗を進展させるシミュレーションを実施してもよい。

次に、本実施形態のタイヤ評価方法では、タイヤ２６の摩耗性能が、良好か否かが判断される（工程Ｓ２６）。工程Ｓ２６では、タイヤ２６の摩耗性能が良好と判断された場合は、上記タイヤモデル３６に基づいて、タイヤ２６が製造される（工程Ｓ２７）。一方、タイヤモデル３６の摩耗性能が良好でないと判断された場合は、タイヤ２６が再設計され（工程Ｓ２８）、工程Ｓ２１〜工程Ｓ２６が再度行われる。このように、本実施形態のタイヤ評価方法では、タイヤモデル３６の摩耗性能が良好になるまで、タイヤ２６が再設計されるため、摩耗性能に優れたタイヤを、効率良く設計することができる。なお、タイヤ２６のトレッドゴム３０ａの配合が変更になる場合は、トレッドゴム３０ａと同一のゴム材料２において、摩耗量と摩耗エネルギーとの関係ＲＬが改めて求められる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

図５、図６及び図９に示した手順に従って、ゴム材料Ａ及びゴム材料Ｂの摩耗量と摩耗エネルギーとの関係（図２０（ａ）に示す。）が求められた。この摩耗量と摩耗エネルギーとの関係では、摩耗量がゼロのときの摩耗エネルギーの切片を有している。次に、図１４及び図１７に示した手順に従って、ゴム材料Ａのトレッドゴムを有するタイヤ、及び、ゴム材料Ｂのトレッドゴムを有するタイヤの摩耗量が計算され、それぞれの摩耗性能が評価された。（実施例１）。評価は、ゴム材料Ａのタイヤを１００とする指数で表示している。

図５、図６及び図９に示した手順に従って、ゴム材料Ａ及びゴム材料Ｂの摩耗量と摩耗エネルギーとの関係が求められた（図２０（ｂ）に示す。）。この摩耗量と摩耗エネルギーとの関係では、摩耗量がゼロのときに摩耗エネルギーもゼロとなるように、線形近似して求められている。次に、図１４及び図１７に示した手順に従って、ゴム材料Ａのトレッドゴムを有するタイヤ、及び、ゴム材料Ｂのトレッドゴムを有するタイヤの摩耗量が計算され、それぞれの摩耗性能が評価された（実施例２）。評価は、ゴム材料Ａのタイヤを１００とする指数で表示している。

ゴム材料Ａのトレッドゴムを有するタイヤ、及び、ゴム材料Ｂのトレッドゴムを有するタイヤを、下記車両に下記条件で装着し、直進主体のコースを走行させた後の摩耗状態がそれぞれ評価された（実験例）。評価は、ゴム材料Ａのタイヤを１００とする指数で表示している。

そして、実施例１及び実施例２の評価結果と、実験例の評価結果との整合性がそれぞれ確認された。なお、評価の差が、５以下であれば、実験例との誤差が少なく、良好である。共通仕様は、次のとおりである。
摩耗試験機：株式会社平泉洋行製のゴム摩耗試験機（型式：ＬＡＴ１００）
砥石面の粒度：５０（メッシュ）
試験片：
外径Ｄ１ａ：８０mm
内径Ｄ１ｂ：３５mm
幅Ｗ１：１８mm
砥石盤モデルの速度Ｖ１：２０km／ｈ
タイヤサイズ：２１５／６０Ｒ１６
リムサイズ：１６×６．５Ｊ
内圧：２３０ｋＰａ
荷重：
Ｆｒ：５．３５ｋＮ
Ｒｒ：３．９２ｋＮ
車両：排気量２０００ccの国産ＦＲ車
タイヤモデルの走行速度Ｖ２：２０km／ｈ
テストの結果を表１に示す。

テストの結果、実施例１及び実施例２では、実験例との誤差が小さく、タイヤの摩耗性能を正確に評価できることを確認できた。しかも、摩耗量と摩耗エネルギーとの関係において切片を有する実施例１では、摩耗量と摩耗エネルギーとの関係において切片を有しない実施例２に比べて、実験例との誤差が小さいため、タイヤの摩耗性能を正確に評価することができた。

２ ゴム材料
４ 砥石盤
１６ ゴム材料モデル
１８ 砥石盤モデル

Claims (4)

1. ゴム材料の摩耗性能を、コンピュータを用いて評価するための方法であって、
   回転する砥石盤の上に、前記ゴム材料を少なくとも２つの異なる試験条件で押し付けて、前記ゴム材料の摩耗量を測定する工程、
   コンピュータに、前記ゴム材料を、有限個の要素でモデル化したゴム材料モデルを設定する工程、
   前記コンピュータに、前記砥石盤を、有限個の要素でモデル化した砥石盤モデルを設定する工程、
   前記コンピュータが、前記各試験条件において、前記砥石盤モデルの上に前記ゴム材料モデルを接触させ、前記ゴム材料モデルの摩耗エネルギーを計算する工程、及び
   前記コンピュータが、前記ゴム材料の摩耗量と前記ゴム材料モデルの摩耗エネルギーとを、同一の前記試験条件で対応させて、前記ゴム材料の摩耗量と摩耗エネルギーとの関係を求める工程を含むことを特徴とするゴム材料の摩耗性能の評価方法。
2. 前記関係は、前記摩耗量がゼロのときの前記摩耗エネルギーの切片を有する請求項１記載のゴム材料の摩耗性能の評価方法。
3. 前記試験条件は、前記ゴム材料の前記砥石盤に対するスリップ角、又は、前記ゴム材料の前記砥石盤への荷重である請求項１又は２記載のゴム材料の摩耗性能の評価方法。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のゴム材料の摩耗性能の評価方法で特定された関係に基づいて、タイヤの摩耗性能を、コンピュータを用いて評価するための方法であって、
   前記コンピュータに、前記タイヤを、有限個の要素でモデル化したタイヤモデルを設定する工程、
   前記コンピュータに、路面を、有限個の要素でモデル化した路面モデルを設定する工程、
   前記コンピュータが、前記路面モデルの上で前記タイヤモデルを転動させ、前記タイヤモデルのトレッド部の少なくとも一部において摩耗エネルギーを計算する工程、及び
   前記コンピュータが、前記タイヤモデルの摩耗エネルギーと、前記関係とに基づいて、前記タイヤモデルの摩耗量を計算する工程とを含むことを特徴とするタイヤの摩耗性能評価方法。