JP6644257B2

JP6644257B2 - Simulation method and evaluation method of pneumatic tire

Info

Publication number: JP6644257B2
Application number: JP2016009125A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　亘男; 亘男鈴木; 直士宮下; 佐藤　寛之; 寛之佐藤
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-01-20
Publication date: 2020-02-12
Anticipated expiration: 2036-01-20
Also published as: JP2017129467A

Description

本発明は、空気入りタイヤのシミュレーション方法及び評価方法に関する。 The present invention relates to a simulation method and an evaluation method for a pneumatic tire.

空気入りタイヤの開発においては、コンピュータを用いるシミュレーションによりタイヤの特性が予測され、そのシミュレーションの結果に基づいてタイヤの特性が評価される。シミュレーションにおいては、例えば特許文献１に開示されているように、有限要素法が使用される。 In the development of a pneumatic tire, the characteristics of the tire are predicted by simulation using a computer, and the characteristics of the tire are evaluated based on the result of the simulation. In the simulation, a finite element method is used, for example, as disclosed in Patent Document 1.

特開２０１０−２５６３１９号公報JP 2010-256319 A

トラック及びバスに装着される重荷重用空気入りタイヤが旋回したり縁石に乗り上げたりした場合、リブティアという現象が発生する可能性がある。リブティアとは、外力の作用によりトレッドゴムの一部がもげたり破損したりする現象をいう。そのため、リブティアを正確にシミュレーションできる技術が要望される。 When a heavy-duty pneumatic tire mounted on a truck or a bus turns or rides on a curb, a phenomenon called rib tear may occur. The rib tear refers to a phenomenon in which a part of the tread rubber is burnt or broken by the action of an external force. Therefore, there is a demand for a technique that can accurately simulate the libertia.

本発明の態様は、リブティアを正確にシミュレーションできる空気入りタイヤのシミュレーション方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、シミュレーション結果に基づいてリブティアを適切に評価することができる空気入りタイヤの評価方法を提供することを目的とする。 An aspect of the present invention is to provide a method for simulating a pneumatic tire that can accurately simulate a rib tear. Another object of the present invention is to provide a pneumatic tire evaluation method capable of appropriately evaluating a rib tear based on a simulation result.

本発明の第１の態様に従えば、ショルダー陸部を有する空気入りタイヤを要素分割して、コンピュータで解析可能な前記空気入りタイヤの有限要素モデルを作成するステップと、路面上に設けられ所定方向に延在するエッジを有する凸部を決定するステップと、前記有限要素モデルを前記凸部に接触させて、前記有限要素モデル又は前記凸部のいずれか一方を旋回方向に回転させたときの前記ショルダー陸部の状態を算出するステップと、を含む空気入りタイヤのシミュレーション方法が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a step of dividing a pneumatic tire having a shoulder land portion into elements to create a finite element model of the pneumatic tire that can be analyzed by a computer; Determining a convex portion having an edge extending in the direction, and contacting the finite element model with the convex portion, when either one of the finite element model or the convex portion is rotated in the turning direction Calculating a state of the shoulder land portion.

本発明の第１の態様において、前記有限要素モデルを静止させた状態で、内圧及び荷重が付加されたときの前記空気入りタイヤの状態を算出した後、前記有限要素モデル又は前記凸部のいずれか一方を旋回方向に回転させたときの前記ショルダー陸部の状態を算出することが好ましい。 In the first aspect of the present invention, after calculating the state of the pneumatic tire when an internal pressure and a load are applied in a state where the finite element model is stationary, any one of the finite element model or the convex portion It is preferable to calculate the state of the shoulder land portion when one of them is rotated in the turning direction.

本発明の第１の態様において、前記有限要素モデルを前記凸部に接触させることは、前記有限要素モデルを前記凸部の上に配置することを含むことが好ましい。 In the first aspect of the present invention, it is preferable that bringing the finite element model into contact with the convex portion includes arranging the finite element model on the convex portion.

本発明の第１の態様において、前記空気入りタイヤを前記凸部に接触させるときの前記エッジに対する前記空気入りタイヤの入射角αを９０［°］よりも小さい角度で指定するステップを含み、前記入射角αの状態から、前記エッジと前記有限要素モデルのタイヤ赤道線とがなす角度が小さくなるように、前記有限要素モデル又は前記凸部のいずれか一方を旋回方向に回転させることが好ましい。 In the first aspect of the present invention, the method includes a step of designating an incident angle α of the pneumatic tire with respect to the edge when the pneumatic tire is brought into contact with the convex portion at an angle smaller than 90 [°], It is preferable that either the finite element model or the convex portion be rotated in the turning direction so that the angle between the edge and the tire equator of the finite element model becomes smaller from the state of the incident angle α.

本発明の第１の態様において、前記エッジと前記有限要素モデルのタイヤ赤道線とがなす角度が０［°］になるまで、前記有限要素モデル又は前記凸部のいずれか一方を旋回方向に回転させることが好ましい。 In the first aspect of the present invention, one of the finite element model and the projection is rotated in a turning direction until an angle between the edge and the tire equator of the finite element model becomes 0 [°]. Preferably.

本発明の第１の態様において、前記ショルダー陸部の状態は、前記ショルダー陸部のめくれ量及び前記ショルダー陸部のトレッドゴムの最大主歪の少なくとも一方を含むことが好ましい。最大主歪の評価は、ショルダー陸部のトレッドゴムに限定されず、例えば、ショルダー主溝の溝底でもよい。 In the first aspect of the present invention, it is preferable that the state of the shoulder land portion includes at least one of a turning amount of the shoulder land portion and a maximum principal strain of the tread rubber of the shoulder land portion. The evaluation of the maximum principal strain is not limited to the tread rubber at the shoulder land portion, and may be, for example, the groove bottom of the shoulder main groove.

本発明の第１の態様において、前記有限要素モデルにおいて、前記ショルダー陸部の表面における要素の大きさを、前記ショルダー陸部以外の表面の要素の大きさよりも小さくすることが好ましい。 In the first aspect of the present invention, in the finite element model, it is preferable that a size of an element on a surface of the shoulder land portion is smaller than a size of an element on a surface other than the shoulder land portion.

本発明の第１の態様において、前記ショルダー陸部の表面における前記要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをＰｔａ、前記空気入りタイヤの総幅及び高さのうち大きい方の値を示すプロファイル矩形最大長さをＬとしたとき、Ｐｔａ／Ｌ≦０．６５×１０^−２、の条件を満足することが好ましい。 In the first aspect of the present invention, an average surface mesh length indicating an average value of the sizes of the elements on the surface of the shoulder land portion is Pta, and a larger value of the total width and the height of the pneumatic tire is used. It is preferable to satisfy the condition of Pta / L ≦ 0.65 × 10 ⁻² , where the maximum length of the profile rectangle indicating L is L.

本発明の第１の態様において、前記有限要素モデルにおいて、前記凸部と接触しない非接触領域の前記タイヤ周方向における要素の大きさを、前記凸部と接触する接触領域の前記タイヤ周方向における要素の大きさよりも大きくすることが好ましい。 In the first aspect of the present invention, in the finite element model, the size of an element in the tire circumferential direction of a non-contact region not in contact with the convex portion is determined in the tire circumferential direction of a contact region in contact with the convex portion. It is preferable that the size be larger than the size of the element.

本発明の第１の態様において、前記タイヤ周方向における前記接触領域の要素の分割角度は０．１［°］以下であることが好ましい。 In the first aspect of the present invention, it is preferable that a division angle of an element of the contact region in the tire circumferential direction is 0.1 [°] or less.

本発明の第２の態様に従えば、第１の態様のシミュレーション方法で算出された前記ショルダー陸部のめくれ量及び前記ショルダー主溝のトレッドゴムの最大主歪の少なくとも一方を評価するステップを含む、空気入りタイヤの評価方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, the method includes a step of evaluating at least one of the amount of turning of the shoulder land portion and the maximum principal strain of the tread rubber of the shoulder main groove calculated by the simulation method of the first aspect. And a method for evaluating a pneumatic tire.

本発明の態様によれば、リブティアを正確にシミュレーションできる空気入りタイヤのシミュレーション方法が提供される。また本発明の態様によれば、シミュレーション結果に基づいてリブティアを適切に評価することができる空気入りタイヤの評価方法が提供される。 According to an aspect of the present invention, there is provided a method for simulating a pneumatic tire capable of accurately simulating a rib tear. Further, according to an aspect of the present invention, there is provided a pneumatic tire evaluation method capable of appropriately evaluating a rib tear based on a simulation result.

図１は、本実施形態に係るタイヤの一例を示す子午断面図である。FIG. 1 is a meridional sectional view showing an example of the tire according to the present embodiment. 図２は、本実施形態に係るトレッド部の子午断面図である。FIG. 2 is a meridional sectional view of the tread portion according to the present embodiment. 図３は、本実施形態に係る処理装置の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the processing apparatus according to the present embodiment. 図４は、リブティアを説明する模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a live tear. 図５は、本実施形態に係るシミュレーション条件を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining simulation conditions according to the present embodiment. 図６は、本実施形態に係るシミュレーション条件を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining simulation conditions according to the present embodiment. 図７は、タイヤの断面における要素分割の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example of element division in a cross section of a tire. 図８は、タイヤの断面における要素分割の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an example of element division in a cross section of a tire. 図９は、タイヤの断面における要素分割の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of element division in a cross section of a tire. 図１０は、タイヤの周方向における要素分割の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of element division in the tire circumferential direction. 図１１は、タイヤの周方向における要素分割の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of element division in the tire circumferential direction. 図１２は、タイヤの周方向における要素分割の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of element division in the tire circumferential direction. 図１３は、本実施形態に係るシミュレーション条件を説明するための模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram for explaining simulation conditions according to the present embodiment. 図１４は、本実施形態に係るシミュレーション方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the simulation method according to the present embodiment. 図１５は、本実施形態に係るシミュレーション方法を説明するための模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the simulation method according to the present embodiment. 図１６は、本実施形態に係るシミュレーション方法を説明するための模式図である。FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the simulation method according to the present embodiment.

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. The components of the embodiments described below can be appropriately combined. In some cases, some components may not be used.

［タイヤの概要］
図１は、本実施形態に係るタイヤ１の一例を示す断面図である。タイヤ１は、空気入りタイヤである。タイヤ１は、トラック及びバスに装着される重荷重用タイヤである。トラック及びバス用タイヤ（重荷重用タイヤ）とは、日本自動車タイヤ協会（japan automobile tire manufacturers association：ＪＡＴＭＡ）から発行されている「日本自動車タイヤ協会規格（ＪＡＴＭＡＹＥＡＲＢＯＯＫ）」のＣ章に定められるタイヤをいう。なお、タイヤ１は、乗用車に装着されてもよいし、小型トラックに装着されてもよい。 [Overview of tires]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a tire 1 according to the present embodiment. The tire 1 is a pneumatic tire. The tire 1 is a heavy-duty tire mounted on a truck and a bus. Truck and bus tires (heavy-duty tires) are tires defined in Chapter C of the "JATMA YEAR BOOK" issued by the Japan Automobile Tire Manufacturers Association (JATMA). Say. In addition, the tire 1 may be mounted on a passenger car or a small truck.

タイヤ１は、トラック及びバスのような車両に装着された状態で、回転軸ＡＸを中心に回転して、路面を走行する。 The tire 1 runs on a road surface while rotating around a rotation axis AX in a state of being mounted on a vehicle such as a truck and a bus.

以下の説明においては、タイヤ１の回転軸ＡＸと平行な方向を適宜、タイヤ幅方向、と称し、タイヤ１の回転軸ＡＸに対する放射方向を適宜、タイヤ径方向、と称し、タイヤ１の回転軸ＡＸを中心とする回転方向を適宜、タイヤ周方向、と称する。 In the following description, a direction parallel to the rotation axis AX of the tire 1 is appropriately referred to as a tire width direction, and a radial direction with respect to the rotation axis AX of the tire 1 is appropriately referred to as a tire radial direction. The rotation direction about AX is appropriately referred to as a tire circumferential direction.

また、以下の説明においては、回転軸ＡＸと直交し、タイヤ１のタイヤ幅方向の中心を通る平面を適宜、タイヤ赤道面ＣＬ、と称する。また、タイヤ赤道面ＣＬとタイヤ１のトレッド部２の表面とが交差するセンターラインを適宜、タイヤ赤道線、と称する。 In the following description, a plane perpendicular to the rotation axis AX and passing through the center in the tire width direction of the tire 1 is appropriately referred to as a tire equatorial plane CL. A center line where the tire equatorial plane CL and the surface of the tread portion 2 of the tire 1 intersect is appropriately referred to as a tire equatorial line.

また、以下の説明においては、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬから遠い位置又は離れる方向を適宜、タイヤ幅方向外側、と称し、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬに近い位置又は近付く方向を適宜、タイヤ幅方向内側、と称し、タイヤ径方向において回転軸ＡＸから遠い位置又は離れる方向を適宜、タイヤ径方向外側、と称し、タイヤ径方向において回転軸ＡＸに近い位置又は近付く方向を適宜、タイヤ径方向内側、と称する。 Further, in the following description, a position farther or away from the tire equatorial plane CL in the tire width direction is appropriately referred to as a tire width direction outside, and a position closer to or closer to the tire equatorial plane CL in the tire width direction is appropriately described. Tired in the tire width direction, the position farther or away from the rotation axis AX in the tire radial direction is appropriately called the tire radial direction outside, and the position closer to or closer to the rotation axis AX in the tire radial direction is appropriately the tire diameter. Direction inside.

また、以下の説明においては、車両の車幅方向内側を適宜、車両内側、と称し、車両の車幅方向外側を適宜、車両外側、と称する。車両内側とは、車両の車幅方向において車両の中心に近い位置又は近付く方向をいう。車両外側とは、車両の車幅方向において車両の中心から遠い位置又は離れる方向をいう。 In the following description, the inside of the vehicle in the vehicle width direction is appropriately referred to as the vehicle inside, and the outside of the vehicle in the vehicle width direction is appropriately referred to as the vehicle outside. The inside of the vehicle refers to a position close to or near the center of the vehicle in the vehicle width direction. The outside of the vehicle refers to a position far from or away from the center of the vehicle in the vehicle width direction.

図１は、タイヤ１の回転軸ＡＸを通る子午断面を示す。図１は、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬよりも一方側のタイヤ１の断面を示す。タイヤ１は、タイヤ幅方向において、タイヤ赤道面ＣＬに対して対称な構造及び形状を有する。 FIG. 1 shows a meridional section passing through the rotation axis AX of the tire 1. FIG. 1 shows a cross section of the tire 1 on one side of the tire equatorial plane CL in the tire width direction. The tire 1 has a symmetrical structure and shape with respect to the tire equatorial plane CL in the tire width direction.

図１に示すように、タイヤ１は、トレッドパターンが形成されたトレッド部２と、トレッド部２のタイヤ幅方向両側に設けられたサイド部３と、サイド部３に接続されるビード部４とを備える。タイヤ１の走行において、トレッド部２が路面と接触する。 As shown in FIG. 1, the tire 1 includes a tread portion 2 on which a tread pattern is formed, side portions 3 provided on both sides in the tire width direction of the tread portion 2, and a bead portion 4 connected to the side portion 3. Is provided. In running the tire 1, the tread portion 2 comes into contact with the road surface.

また、タイヤ１は、カーカス５と、カーカス５よりもタイヤ径方向外側に配置されるベルト層６と、ビードコア７とを備える。カーカス５、ベルト層６、及びビードコア７は、タイヤ１の強度部材（骨格部材）として機能する。 The tire 1 includes a carcass 5, a belt layer 6 disposed outside the carcass 5 in the tire radial direction, and a bead core 7. The carcass 5, the belt layer 6, and the bead core 7 function as a strength member (frame member) of the tire 1.

また、タイヤ１は、トレッドゴム８と、サイドゴム９とを備える。トレッド部２は、トレッドゴム８を含む。サイド部３は、サイドゴム９を含む。トレッドゴム８は、ベルト層６よりもタイヤ径方向外側に配置される。 The tire 1 includes a tread rubber 8 and a side rubber 9. Tread portion 2 includes tread rubber 8. The side part 3 includes a side rubber 9. The tread rubber 8 is arranged outside the belt layer 6 in the tire radial direction.

カーカス５は、タイヤ１の骨格を形成する強度部材である。カーカス５は、タイヤ１に空気が充填されたときの圧力容器として機能する。カーカス５は、有機繊維又はスチール繊維の複数のカーカスコードと、カーカスコードを被覆するカーカスゴムとを含む。カーカス５は、ビード部４のビードコア７に支持される。ビードコア７は、タイヤ幅方向においてカーカス５の一方側及び他方側のそれぞれに配置される。カーカス５は、ビードコア７において折り返される。 The carcass 5 is a strength member that forms the skeleton of the tire 1. The carcass 5 functions as a pressure vessel when the tire 1 is filled with air. The carcass 5 includes a plurality of carcass cords made of organic fibers or steel fibers, and carcass rubber covering the carcass cords. The carcass 5 is supported by a bead core 7 of the bead portion 4. The bead cores 7 are arranged on one side and the other side of the carcass 5 in the tire width direction. The carcass 5 is folded back at the bead core 7.

ベルト層６は、タイヤ１の形状を保持する強度部材である。ベルト層６は、タイヤ径方向においてカーカス５とトレッドゴム８との間に配置される。ベルト層６は、カーカス５を締め付ける。ベルト層６によって付与された締め付け力によってカーカス５の剛性が高められる。また、ベルト層６は、タイヤ１の走行における衝撃を緩和し、カーカス５を保護する。例えば、トレッド部２が損傷しても、ベルト層６により、カーカス５の損傷が防止される。 The belt layer 6 is a strength member that holds the shape of the tire 1. The belt layer 6 is disposed between the carcass 5 and the tread rubber 8 in the tire radial direction. The belt layer 6 tightens the carcass 5. The rigidity of the carcass 5 is increased by the fastening force provided by the belt layer 6. Further, the belt layer 6 alleviates an impact in running the tire 1 and protects the carcass 5. For example, even if the tread portion 2 is damaged, the carcass 5 is prevented from being damaged by the belt layer 6.

ベルト層６は、タイヤ径方向に配置される複数のベルトプライを有する。本実施形態において、ベルト層６は、所謂４枚ベルトであり、４つのベルトプライを有する。ベルトプライは、最もタイヤ径方向内側に配置される第１ベルトプライ６１と、第１ベルトプライ６１に次いでタイヤ径方向内側に配置される第２ベルトプライ６２と、第２ベルトプライ６２に次いでタイヤ径方向内側に配置される第３ベルトプライ６３と、最もタイヤ径方向外側に配置される第４ベルトプライ６４とを含む。第１ベルトプライ６１と第２ベルトプライ６２とは隣り合う。第２ベルトプライ６２と第３ベルトプライ６３とは隣り合う。第３ベルトプライ６３と第４ベルトプライ６４とは隣り合う。 The belt layer 6 has a plurality of belt plies arranged in the tire radial direction. In the present embodiment, the belt layer 6 is a so-called four-belt, and has four belt plies. The belt ply includes a first belt ply 61 disposed on the innermost side in the tire radial direction, a second belt ply 62 disposed on the inner side in the tire radial direction next to the first belt ply 61, and a tire next to the second belt ply 62. It includes a third belt ply 63 arranged radially inward and a fourth belt ply 64 arranged radially outermost in the tire radial direction. The first belt ply 61 and the second belt ply 62 are adjacent to each other. The second belt ply 62 and the third belt ply 63 are adjacent to each other. The third belt ply 63 and the fourth belt ply 64 are adjacent to each other.

タイヤ幅方向におけるベルトプライ６１，６２，６３，６４の寸法が異なる。タイヤ幅方向において、第２ベルトプライ６２の寸法が最も大きく、第２ベルトプライ６２に次いで第３ベルトプライ６３の寸法が大きく、第３ベルトプライ６３に次いで第１ベルトプライ６１の寸法が大きく、第４ベルトプライ６４の寸法が最も小さい。 The dimensions of the belt plies 61, 62, 63, 64 in the tire width direction are different. In the tire width direction, the size of the second belt ply 62 is the largest, the size of the third belt ply 63 is the second largest, and the size of the first belt ply 61 is the second largest. The dimension of the fourth belt ply 64 is the smallest.

ベルトプライ６１，６２，６３，６４は、金属繊維の複数のベルトコードと、ベルトコードを被覆するベルトゴムとを含む。タイヤ径方向において隣り合う第２ベルトプライ６２と第３ベルトプライ６３とによって、クロスプライベルト層が形成される。第２ベルトプライ６２と第３ベルトプライ６３とは、第２ベルトプライ６２のベルトコードと第３ベルトプライ６３のベルトコードとが交差するように配置される。 Each of the belt plies 61, 62, 63, and 64 includes a plurality of belt cords made of metal fibers and a belt rubber that covers the belt cords. A cross ply belt layer is formed by the second belt ply 62 and the third belt ply 63 adjacent in the tire radial direction. The second belt ply 62 and the third belt ply 63 are arranged such that the belt code of the second belt ply 62 and the belt code of the third belt ply 63 intersect.

ビード部４は、カーカス５の両端部を固定する強度部材である。ビードコア７は、タイヤ１の内圧によって張力が付与されたカーカス５を支持する。ビード部４は、ビードコア７と、ビードフィラーゴム７Ｆとを有する。ビードコア７は、ビードワイヤ７Ｗがリング状に巻かれた部材である。ビードワイヤ７Ｗは、スチールワイヤである。 The bead portion 4 is a strength member that fixes both end portions of the carcass 5. The bead core 7 supports the carcass 5 to which tension is applied by the internal pressure of the tire 1. Bead part 4 has bead core 7 and bead filler rubber 7F. The bead core 7 is a member in which a bead wire 7W is wound in a ring shape. Bead wire 7W is a steel wire.

ビードフィラーゴム７Ｆは、カーカス５をビードコア７に固定する。また、ビードフィラーゴム７Ｆは、ビード部４の形状を整え、ビード部４の剛性を高める。ビードフィラーゴム７Ｆは、カーカス５とビードコア７とによって形成される空間に配置される。ビードフィラーゴム７Ｆは、カーカス５のタイヤ幅方向端部がビードコア７の位置で折り返されることにより形成された空間に配置される。カーカス５が折り返されることによって形成された空間に、ビードコア７及びビードフィラーゴム７Ｆが配置される。 The bead filler rubber 7F fixes the carcass 5 to the bead core 7. The bead filler rubber 7F shapes the bead portion 4 and increases the rigidity of the bead portion 4. The bead filler rubber 7F is arranged in a space formed by the carcass 5 and the bead core 7. The bead filler rubber 7F is arranged in a space formed by folding the end of the carcass 5 in the tire width direction at the position of the bead core 7. The bead core 7 and the bead filler rubber 7F are arranged in a space formed by folding the carcass 5.

トレッドゴム８は、カーカス５を保護する。トレッドゴム８は、アンダートレッドゴム８１とキャップトレッドゴム８２とを含む。アンダートレッドゴム８１は、ベルト層６よりもタイヤ径方向外側に設けられる。キャップトレッドゴム８２は、アンダートレッドゴム８１よりもタイヤ径方向外側に設けられる。トレッドパターンは、キャップトレッドゴム８２に形成される。 The tread rubber 8 protects the carcass 5. Tread rubber 8 includes under tread rubber 81 and cap tread rubber 82. The undertread rubber 81 is provided outside the belt layer 6 in the tire radial direction. The cap tread rubber 82 is provided outside the under tread rubber 81 in the tire radial direction. The tread pattern is formed on the cap tread rubber 82.

サイドゴム９は、カーカス５を保護する。サイドゴム９は、キャップトレッドゴム８２と接続される。 The side rubber 9 protects the carcass 5. The side rubber 9 is connected to the cap tread rubber 82.

トレッド部２は、タイヤ幅方向に複数設けられ、それぞれがタイヤ周方向に延在する周方向主溝１０と、周方向主溝１０によって区画され、路面と接触する接地面を有する複数の陸部２０とを有する。周方向主溝１０及び陸部２０は、トレッドゴム８のキャップトレッドゴム８２に形成される。陸部２０は、タイヤ１の走行において路面と接触可能な接地面３０を有する。 A plurality of tread portions 2 are provided in the tire width direction, and a plurality of land portions each having a circumferential main groove 10 extending in the tire circumferential direction and a ground contact surface defined by the circumferential main groove 10 and in contact with a road surface. 20. The circumferential main groove 10 and the land portion 20 are formed in the cap tread rubber 82 of the tread rubber 8. The land portion 20 has a ground contact surface 30 that can contact a road surface when the tire 1 runs.

複数の周方向主溝１０によって区画される陸部２０は、リブ又はブロック列と呼ばれる。リブは、ラグ溝によって分断されていない連続陸部である。ブロック列は、ラグ溝によって分断されている断続陸部である。ラグ溝とは、少なくとも一部がタイヤ幅方向に延在する溝である。本実施形態において、陸部２０は、リブでもよいしブロック列でもよい。 The land portion 20 defined by the plurality of circumferential main grooves 10 is called a rib or a block row. A rib is a continuous land portion that is not separated by lug grooves. Block rows are intermittent land sections that are separated by lug grooves. The lug groove is a groove that at least partially extends in the tire width direction. In the present embodiment, the land portion 20 may be a rib or a block row.

周方向主溝１０は、タイヤ周方向に延在する。周方向主溝１０は、タイヤ赤道線と実質的に平行である。周方向主溝１０は、タイヤ周方向に直線状に延在する。なお、周方向主溝１０が、タイヤ周方向に波形状又はジグザグ状に設けられてもよい。 The circumferential main groove 10 extends in the tire circumferential direction. The circumferential main groove 10 is substantially parallel to the tire equator line. The circumferential main groove 10 extends linearly in the tire circumferential direction. In addition, the circumferential main groove 10 may be provided in a tire circumferential direction in a wavy shape or a zigzag shape.

周方向主溝１０は、タイヤ幅方向に４つ設けられる。周方向主溝１０は、タイヤ赤道面ＣＬに対してタイヤ幅方向両側に１つずつ設けられるセンター主溝１１と、タイヤ幅方向においてセンター主溝１１それぞれの外側に設けられるショルダー主溝１２とを含む。 Four circumferential main grooves 10 are provided in the tire width direction. The circumferential main groove 10 includes a center main groove 11 provided one at each side of the tire equatorial plane CL in the tire width direction and a shoulder main groove 12 provided outside each center main groove 11 in the tire width direction. Including.

陸部２０は、タイヤ幅方向に５つ設けられる。陸部２０は、一対のセンター主溝１１の間に設けられるセンター陸部２１と、センター主溝１１とショルダー主溝１２との間に設けられるセカンド陸部２２と、ショルダー主溝１２よりもタイヤ幅方向外側に設けられるショルダー陸部２３とを含む。 Five land portions 20 are provided in the tire width direction. The land portion 20 has a center land portion 21 provided between the pair of center main grooves 11, a second land portion 22 provided between the center main groove 11 and the shoulder main groove 12, and a tire larger than the shoulder main groove 12. And a shoulder land portion 23 provided on the outside in the width direction.

センター陸部２１は、タイヤ赤道面ＣＬを含む。タイヤ赤道面ＣＬ（タイヤ赤道線）は、センター陸部２１を通過する。セカンド陸部２２は、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬの両側に１つずつ設けられる。ショルダー陸部２３は、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬの両側に１つずつ設けられる。 Center land portion 21 includes tire equatorial plane CL. The tire equatorial plane CL (tire equatorial line) passes through the center land portion 21. The second land portions 22 are provided one on each side of the tire equatorial plane CL in the tire width direction. One shoulder land portion 23 is provided on each side of the tire equatorial plane CL in the tire width direction.

路面と接触可能な陸部２０の接地面３０は、センター陸部２１の接地面３１、セカンド陸部２２の接地面３２、及びショルダー陸部２３の接地面３３を含む。 The contact surface 30 of the land portion 20 that can contact the road surface includes a contact surface 31 of the center land portion 21, a contact surface 32 of the second land portion 22, and a contact surface 33 of the shoulder land portion 23.

第４ベルトプライ６４の一部は、センター主溝１１の直下に配置される。第４ベルトプライ６４は、ショルダー主溝１２の直下には配置されない。ショルダー主溝１２の直下には第３ベルトプライ６３が配置される。なお、直下とは、タイヤ幅方向において同じ位置であって、タイヤ径方向内側の位置をいう。 A part of the fourth belt ply 64 is disposed immediately below the center main groove 11. The fourth belt ply 64 is not disposed immediately below the shoulder main groove 12. A third belt ply 63 is disposed directly below the shoulder main groove 12. Note that the term “directly below” refers to the same position in the tire width direction and a position inside the tire radial direction.

［用語の定義］
次に、本明細書で使用する用語について、図１及び図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係るトレッド部２の子午断面を示す図である。トレッド部２の子午断面とは、回転軸ＡＸを通り、回転軸ＡＸと平行な断面をいう。タイヤ赤道面ＣＬは、タイヤ幅方向においてトレッド部２の中心を通る。 [Definition of terms]
Next, terms used in the present specification will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing a meridional section of the tread portion 2 according to the present embodiment. The meridional section of the tread portion 2 refers to a section that passes through the rotation axis AX and is parallel to the rotation axis AX. The tire equatorial plane CL passes through the center of the tread portion 2 in the tire width direction.

「日本自動車タイヤ協会規格」のＧ章に定義されているように、タイヤ１の総幅ＴＷとは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、無負荷状態のタイヤ１の側面の模様又は文字など、すべてを含むサイド部間の直線距離をいう。すなわち、タイヤ１の総幅ＴＷとは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬの一方側に配置されたタイヤ１を構成する構造物の最も外側の部位と、他方側に配置されたタイヤ１を構成する構造物の最も外側の部位との距離をいう。 As defined in Chapter G of the "Japan Automobile Tire Association Standard", the total width TW of the tire 1 is defined as the tire 1 mounted on the applicable rim, having a specified air pressure, and having a specified air pressure. It refers to the straight line distance between the side parts including all patterns and characters. That is, the total width TW of the tire 1 refers to the outermost portion of the structure constituting the tire 1 disposed on one side of the tire equatorial plane CL in the tire width direction and the tire 1 disposed on the other side. Refers to the distance from the outermost part of the structure.

また、「日本自動車タイヤ協会規格」のＧ章に定義されているように、トレッド部２のトレッド幅とは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、無負荷状態のタイヤ１のトレッド模様部分の両端の直線距離をいう。 Further, as defined in Chapter G of the "Japan Automobile Tire Association Standard", the tread width of the tread portion 2 is defined as the tire 1 mounted on the applicable rim, having a prescribed air pressure, and having a predetermined air pressure. The straight line distance between both ends of the tread pattern portion.

また、「日本自動車タイヤ協会規格」のＧ章に定義されているように、トレッド部２の接地幅ＳＷとは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量に対応する負荷を加えたときの平板との接触面におけるタイヤ軸方向（タイヤ幅方向）最大直線距離をいう。すなわち、トレッド部２の接地幅ＳＷとは、タイヤ幅方向においてタイヤ赤道面ＣＬの一方側のトレッド部２の接地端Ｔと他方側のトレッド部２の接地端Ｔとの距離をいう。 Further, as defined in Chapter G of the "Japan Automobile Tire Association Standard", the contact width SW of the tread portion 2 is defined as the tire 1 mounted on the applicable rim, the specified air pressure, and the stationary flat plate. On the other hand, it refers to the maximum linear distance in the tire axial direction (tire width direction) at the contact surface with the flat plate when a load corresponding to a specified mass is applied vertically. That is, the contact width SW of the tread portion 2 refers to the distance between the contact end T of the tread portion 2 on one side of the tire equatorial plane CL and the contact end T of the tread portion 2 on the other side in the tire width direction.

トレッド部２の接地端Ｔとは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量に対応する負荷を加えたときの平板と接触する部分のタイヤ幅方向の端部をいう。 The ground contact end T of the tread portion 2 is that the tire 1 is mounted on the applicable rim, is set at a specified air pressure, is placed perpendicular to the flat plate in a stationary state, and comes into contact with the flat plate when a load corresponding to a specified mass is applied. It means the end in the tire width direction of the portion to be formed.

複数の周方向主溝１０のうちトレッド部２の接地端Ｔに最も近い周方向主溝１０は、ショルダー主溝１２である。ショルダー陸部２３は、ショルダー主溝１２よりもタイヤ幅方向外側に配置されている。複数の陸部２０のうちトレッド部２の接地端Ｔに最も近い陸部２０は、ショルダー陸部２３である。ショルダー陸部２３は、接地端Ｔを含む。すなわち、接地端Ｔは、ショルダー陸部２３に設けられる。複数の陸部２０のうちトレッド部２のタイヤ赤道面ＣＬに最も近い陸部２０は、センター陸部２１である。センター陸部２１は、タイヤ赤道面ＣＬを含む。タイヤ赤道面ＣＬは、センター陸部２１を通過する。 The circumferential main groove 10 closest to the ground end T of the tread portion 2 among the plurality of circumferential main grooves 10 is a shoulder main groove 12. The shoulder land portion 23 is arranged outside the shoulder main groove 12 in the tire width direction. The land portion 20 closest to the ground contact end T of the tread portion 2 among the plurality of land portions 20 is a shoulder land portion 23. The shoulder land portion 23 includes a ground end T. That is, the ground end T is provided on the shoulder land portion 23. The land portion 20 closest to the tire equatorial plane CL of the tread portion 2 among the plurality of land portions 20 is the center land portion 21. Center land portion 21 includes tire equatorial plane CL. The tire equatorial plane CL passes through the center land portion 21.

なお、以下で説明する用語は、新品時のタイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、無負荷状態のときの条件における用語とする。なお、上述したように、接地幅及び接地端Ｔは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量に対応する負荷を加えたときに測定された寸法及び位置である。規定の質量に対応する負荷を加えたときに接地端Ｔが測定され、その測定された接地端Ｔの位置が、無負荷状態のときのトレッド部２の表面に位置付けられる。 In addition, the term described below is a term in a condition when a new tire 1 is mounted on an applicable rim, a specified air pressure is applied, and no load is applied. As described above, the ground contact width and the ground contact end T were set with the tire 1 mounted on the applicable rim, with a specified air pressure, placed perpendicular to the flat plate in a stationary state, and a load corresponding to a specified mass was applied. Sometimes measured dimensions and locations. The grounding end T is measured when a load corresponding to a specified mass is applied, and the measured position of the grounding end T is positioned on the surface of the tread portion 2 when there is no load.

ショルダー陸部２３の表面は、接地端Ｔよりもタイヤ幅方向内側に配置される接地面３３と、接地端Ｔよりもタイヤ幅方向外側に配置される側面３４とを含む。接地面３３及び側面３４は、トレッドゴム８のキャップトレッドゴム８２に配置される。接地面３３と側面３４とは、キャップトレッドゴム８２に形成された角部を介して接続される。接地面３３は、回転軸ＡＸ（路面）と実質的に平行である。側面３４は、回転軸ＡＸと平行な軸と交差する。路面と側面３４とがなす角度は、実質的に４５［°］よりも大きく、接地面３３と側面３４とがなす角度は、実質的に２２５［°］よりも大きい。ショルダー陸部２３の側面３４とサイド部３の表面３５とは、実質的に同方向を向く。接地端Ｔよりもタイヤ幅方向外側のショルダー陸部２３の側面３４は、サイド部３の表面３５と接続される。 The surface of the shoulder land portion 23 includes a ground contact surface 33 disposed inside the ground contact end T in the tire width direction and a side surface 34 disposed outside the ground contact end T in the tire width direction. The ground surface 33 and the side surface 34 are arranged on the cap tread rubber 82 of the tread rubber 8. The ground plane 33 and the side surface 34 are connected via a corner formed on the cap tread rubber 82. The ground contact surface 33 is substantially parallel to the rotation axis AX (road surface). The side surface 34 intersects with an axis parallel to the rotation axis AX. The angle between the road surface and the side surface 34 is substantially larger than 45 [°], and the angle between the ground contact surface 33 and the side surface 34 is substantially larger than 225 [°]. The side surface 34 of the shoulder land portion 23 and the surface 35 of the side portion 3 face substantially the same direction. The side surface 34 of the shoulder land portion 23 outside the ground contact end T in the tire width direction is connected to the surface 35 of the side portion 3.

ショルダー主溝１２は、内面を有する。ショルダー主溝１２の内面のタイヤ径方向外側に開口端部１２Ｋが設けられる。開口端部１２Ｋは、ショルダー主溝１２と接地面３０との境界部である。開口端部１２Ｋは、タイヤ幅方向内側の開口端部１２Ｋａと、タイヤ幅方向外側の開口端部１２Ｋｂとを含む。 The shoulder main groove 12 has an inner surface. An opening end 12 </ b> K is provided on the inner side of the shoulder main groove 12 in the tire radial direction outside. The open end 12K is a boundary between the shoulder main groove 12 and the ground plane 30. The opening end 12K includes an opening end 12Ka on the inside in the tire width direction and an opening end 12Kb on the outside in the tire width direction.

ショルダー主溝１２の内面は、底部１２Ｂと、開口端部１２Ｋと底部１２Ｂとを結ぶ側壁部１２Ｓとを含む。ショルダー主溝１２の側壁部１２Ｓは、タイヤ幅方向内側の側壁部１２Ｓａと、タイヤ幅方向外側の側壁部１２Ｓｂとを含む。側壁部１２Ｓａは、開口端部１２Ｋａと底部１２Ｂとを結ぶ。側壁部１２Ｓｂは、開口端部１２Ｋｂと底部１２Ｂとを結ぶ。開口端部１２Ｋａは、側壁部１２Ｓａと接地面３２との境界部である。開口端部１２Ｋｂは、側壁部１２Ｓｂと接地面３３との境界部である。 The inner surface of shoulder main groove 12 includes a bottom 12B and a side wall 12S connecting opening end 12K and bottom 12B. The side wall portion 12S of the shoulder main groove 12 includes a side wall portion 12Sa on the inner side in the tire width direction and a side wall portion 12Sb on the outer side in the tire width direction. The side wall part 12Sa connects the opening end part 12Ka and the bottom part 12B. The side wall part 12Sb connects the opening end part 12Kb and the bottom part 12B. The opening end 12Ka is a boundary between the side wall 12Sa and the ground plane 32. The open end 12Kb is a boundary between the side wall 12Sb and the ground plane 33.

ショルダー主溝１２の底部１２Ｂとは、ショルダー主溝１２の内面のうち、タイヤ径方向においてショルダー主溝１２の開口端部１２Ｋから最も遠い部位をいう。すなわち、ショルダー主溝１２の底部１２Ｂとは、ショルダー主溝１２において最も深い部位をいう。底部１２Ｂとは、ショルダー主溝１２の内面のうち、回転軸ＡＸに最も近い部位ともいえる。 The bottom 12B of the shoulder main groove 12 refers to a portion of the inner surface of the shoulder main groove 12 that is farthest from the open end 12K of the shoulder main groove 12 in the tire radial direction. That is, the bottom 12 </ b> B of the shoulder main groove 12 refers to the deepest part in the shoulder main groove 12. The bottom portion 12B can be said to be a portion of the inner surface of the shoulder main groove 12 that is closest to the rotation axis AX.

図２に示すように、トレッド部２の子午断面において、ショルダー主溝１２の底部１２Ｂは円弧状である。トレッド部２の子午断面において、側壁部１２Ｓａは、タイヤ径方向外側に向かってタイヤ幅方向内側に傾斜する。側壁部１２Ｓｂは、タイヤ径方向外側に向かってタイヤ幅方向外側に傾斜する。 As shown in FIG. 2, in a meridional section of the tread portion 2, a bottom portion 12 </ b> B of the shoulder main groove 12 has an arc shape. In the meridional section of the tread portion 2, the side wall portion 12Sa is inclined inward in the tire width direction toward the outside in the tire radial direction. The side wall portion 12Sb is inclined outward in the tire width direction toward the tire radial outside.

図２に示すように、トレッド部２の子午断面において、ショルダー主溝１２の溝深さを、溝深さＢ、と定義する。溝深さＢは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、無負荷状態のときの、タイヤ径方向におけるショルダー主溝１２の開口端部１２Ｋとショルダー主溝１２の底部１２Ｂとの距離である。なお、ショルダー主溝１２の開口端部１２Ｋａと開口端部１２Ｋｂとのタイヤ径方向の位置が異なる場合、２つの開口端部１２Ｋａ，１２Ｋｂのうち回転軸ＡＸから遠い方の開口端部１２Ｋとショルダー主溝１２の底部１２Ｂとの距離を溝深さＢとしてもよい。あるいは、タイヤ径方向外側の開口端部１２Ｋｂとショルダー主溝１２の底部１２Ｂとの距離を溝深さＢとしてもよい。あるいは、タイヤ径方向における開口端部１２Ｋａと底部１２Ｂとの距離と開口端部１２Ｋｂと底部１２Ｂとの距離との平均値を溝深さＢとしてもよい。なお、開口端部１２Ｋａと開口端部１２Ｋｂとのタイヤ径方向の位置が実質的に等しい場合、２つの開口端部１２Ｋａ，１２Ｋｂのうちいずれか一方の開口端部１２Ｋとショルダー主溝１２の底部１２Ｂとの距離を溝深さＢとしてもよい。 As shown in FIG. 2, in the meridional section of the tread portion 2, the groove depth of the shoulder main groove 12 is defined as a groove depth B. When the tire 1 is mounted on the applicable rim, the specified air pressure is applied, and when the tire 1 is not loaded, the groove depth B is defined by the opening end 12K of the shoulder main groove 12 and the bottom 12B of the shoulder main groove 12 in the tire radial direction. Distance. In the case where the positions of the open end 12Ka and the open end 12Kb of the shoulder main groove 12 in the tire radial direction are different, the open end 12K of the two open ends 12Ka and 12Kb, which is farther from the rotation axis AX, and the shoulder. The distance between the main groove 12 and the bottom 12B may be defined as the groove depth B. Alternatively, the distance between the outer end 12Kb in the tire radial direction and the bottom 12B of the shoulder main groove 12 may be defined as the groove depth B. Alternatively, the groove depth B may be an average value of the distance between the opening end 12Ka and the bottom 12B and the distance between the opening end 12Kb and the bottom 12B in the tire radial direction. When the positions of the open end 12Ka and the open end 12Kb in the tire radial direction are substantially equal, one of the two open ends 12Ka and 12Kb and the bottom of the shoulder main groove 12 are provided. The distance from 12B may be set as the groove depth B.

なお、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量に対応する負荷を加えたときにおいて、タイヤ径方向における開口端部１２Ｋａの位置と開口端部１２Ｋｂの位置とは実質的に等しくなる。タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、静止した状態で平板に対し垂直に置き、規定の質量に対応する負荷を加えたときの、タイヤ径方向における開口端部１２Ｋａ又は開口端部１２Ｋｂと底部１２Ｂとの距離を溝深さＢとしてもよい。 When the tire 1 is mounted on the applicable rim, the air pressure is set to a predetermined value, the tire 1 is placed perpendicularly to the flat plate in a stationary state, and when a load corresponding to a specified mass is applied, the position of the opening end 12Ka in the tire radial direction. And the position of the opening end 12Kb are substantially equal. When the tire 1 is mounted on the applicable rim, the air pressure is set to a specified value, and the tire 1 is placed perpendicularly to the flat plate in a stationary state, and when a load corresponding to a specified mass is applied, the opening end 12Ka or the opening end in the tire radial direction. The distance between 12 Kb and the bottom 12B may be defined as the groove depth B.

図２に示すように、トレッド部２の子午断面において、タイヤ幅方向におけるショルダー主溝１２のタイヤ幅方向外側の開口端部１２Ｋｂと接地端Ｔとの距離を、距離Ｆ、と定義する。距離Ｆは、タイヤ幅方向におけるショルダー陸部２３の接地面３３の寸法である。距離Ｆは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、無負荷状態のときの、開口端部１２Ｋｂと接地端Ｔとの距離である。 As shown in FIG. 2, in the meridional section of the tread portion 2, the distance between the opening end 12 Kb of the shoulder main groove 12 on the outer side in the tire width direction in the tire width direction and the ground contact end T is defined as a distance F. The distance F is a dimension of the ground contact surface 33 of the shoulder land portion 23 in the tire width direction. The distance F is the distance between the open end 12Kb and the grounding end T when the tire 1 is mounted on the applicable rim, the specified air pressure is applied, and no load is applied.

図１に示すように、トレッド部２の子午断面において、タイヤ赤道面ＣＬにおけるタイヤ径方向の最大寸法を、高さＪ、と定義する。高さＪは、接地面３０のうちタイヤ径方向の最も外側の部位と、ビード部４のうちタイヤ径方向の最も内側の部位との、タイヤ径方向の寸法をいう。高さＪは、タイヤ１を適用リムに装着し、規定の空気圧とし、無負荷状態のときの、タイヤ赤道面ＣＬにおけるタイヤ１の高さである。 As shown in FIG. 1, in the meridional section of the tread portion 2, the maximum dimension in the tire radial direction on the tire equatorial plane CL is defined as height J. The height J refers to the tire radial dimension of the outermost portion in the tire radial direction of the ground contact surface 30 and the innermost portion of the bead portion 4 in the tire radial direction. The height J is the height of the tire 1 on the tire equatorial plane CL when the tire 1 is mounted on the applicable rim, has a prescribed air pressure, and is in a no-load state.

［コンピュータシステム］
図３は、本実施形態に係るタイヤ１のシミュレーション及び評価を実施する処理装置５０の一例を示す図である。処理装置５０は、コンピュータシステムを含む。 [Computer system]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a processing device 50 that performs simulation and evaluation of the tire 1 according to the present embodiment. The processing device 50 includes a computer system.

処理装置５０は、タイヤ１を要素分割して、コンピュータで解析可能なタイヤ１の有限要素モデルを作成可能である。本実施形態において、処理装置５０は、処理部５０ｐと、記憶部５０ｍと、入出力部５９とを含む。処理部５０ｐと記憶部５０ｍとは、入出力部５９を介して接続される。 The processing device 50 can create a finite element model of the tire 1 that can be analyzed by a computer by dividing the tire 1 into elements. In the present embodiment, the processing device 50 includes a processing unit 50p, a storage unit 50m, and an input / output unit 59. The processing unit 50p and the storage unit 50m are connected via the input / output unit 59.

処理部５０ｐは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）のようなメモリとを含む。処理部５０ｐは、タイヤ１の有限要素モデルを作成可能なモデル作成部５１と、タイヤ１の特性のシミュレーション及びシミュレーション結果の評価を実施可能な解析部５２とを含む。モデル作成部５１及び解析部５２はそれぞれ、入出力部５９と接続される。モデル作成部５１及び解析部５２は、入出力部５９を介して、相互にデータを通信可能である。 The processing unit 50p includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a RAM (Random Access Memory). The processing unit 50p includes a model creation unit 51 that can create a finite element model of the tire 1, and an analysis unit 52 that can execute simulation of characteristics of the tire 1 and evaluation of simulation results. The model creation unit 51 and the analysis unit 52 are each connected to the input / output unit 59. The model creation unit 51 and the analysis unit 52 can mutually communicate data via the input / output unit 59.

モデル作成部５１は、評価対象であるタイヤ１を有限個の要素に分割して、そのタイヤ１の有限要素モデルを作成可能である。解析部５２は、有限要素法を用いて、モデル作成部５１で作成された有限要素モデルからタイヤ１の特性をシミュレーションする。解析部５２による解析結果から、タイヤ１の性能が評価される。 The model creating unit 51 can divide the tire 1 to be evaluated into a finite number of elements and create a finite element model of the tire 1. The analysis unit 52 simulates the characteristics of the tire 1 from the finite element model created by the model creation unit 51 using the finite element method. The performance of the tire 1 is evaluated from the analysis result by the analysis unit 52.

記憶部５０ｍは、ＲＡＭのような揮発性のメモリ、不揮発性のメモリ、ハードディスク装置等の固定ディスク装置、フレキシブルディスク、光ディスク等のストレージ装置の少なくとも一つを含む。 The storage unit 50m includes at least one of a volatile memory such as a RAM, a nonvolatile memory, a fixed disk device such as a hard disk device, and a storage device such as a flexible disk and an optical disk.

記憶部５０ｍには、有限要素モデルの作成のための第１情報、及びシミュレーションのための第２情報の少なくとも一部が記憶されている。有限要素モデルの作成のための第１情報は、例えばタイヤ１の構成部材の材料特性に関する情報、及びタイヤ１の構成部材の物理特性に関する情報の少なくとも一部を含む。タイヤ１の構成部材の材料特性は、ヤング率、ポアソン比、降伏応力、最大強度、比重、線膨張係数、熱伝導率、応力-ひずみデータ、ひずみエネルギポテンシャル、及び粘弾性特性の少なくとも一つを含む。タイヤ１の構成部材の物理特性は、断面積、厚さ、形状（外形）、及び外形の寸法の少なくとも一つを含む。シミュレーションのための第２情報は、例えば境界条件に関する情報を含む。境界条件は、有限要素モデルのシミュレーションにおいて必要な条件であり、有限要素モデルに付与される各種の条件を含む。境界条件は、例えば、タイヤ１の内圧、タイヤ１の回転速度、タイヤ１に対する荷重、及びタイヤ１と地面との間の摩擦係数などの各種の条件を含む。 The storage unit 50m stores at least a part of the first information for creating the finite element model and the second information for the simulation. The first information for creating the finite element model includes, for example, at least a part of the information on the material properties of the components of the tire 1 and the information on the physical properties of the components of the tire 1. The material properties of the components of the tire 1 include at least one of Young's modulus, Poisson's ratio, yield stress, maximum strength, specific gravity, coefficient of linear expansion, thermal conductivity, stress-strain data, strain energy potential, and viscoelastic properties. Including. The physical characteristics of the constituent members of the tire 1 include at least one of a cross-sectional area, a thickness, a shape (outer shape), and a size of the outer shape. The second information for the simulation includes, for example, information on a boundary condition. The boundary condition is a condition necessary for the simulation of the finite element model, and includes various conditions given to the finite element model. The boundary conditions include, for example, various conditions such as an internal pressure of the tire 1, a rotation speed of the tire 1, a load on the tire 1, and a coefficient of friction between the tire 1 and the ground.

記憶部５０ｍには、有限要素モデルを作成するための第１コンピュータプログラムと、タイヤ１の特性をシミュレーションするための第２コンピュータプログラムと、タイヤ１の特性を評価するための第３コンピュータプログラムとが記憶されている。 The storage unit 50m stores a first computer program for creating a finite element model, a second computer program for simulating the characteristics of the tire 1, and a third computer program for evaluating the characteristics of the tire 1. It is remembered.

入出力部５９は、端末装置６０と接続される。端末装置６０は、入力装置６１及び出力装置６２と接続される。入力装置６１は、キーボード、マウス、及びマイクの少なくとも一つを含む。出力装置６２は、ディスプレイなどの表示装置、及びプリンタの少なくとも一つを含む。 The input / output unit 59 is connected to the terminal device 60. The terminal device 60 is connected to the input device 61 and the output device 62. The input device 61 includes at least one of a keyboard, a mouse, and a microphone. The output device 62 includes at least one of a display device such as a display and a printer.

［リブティア］
タイヤ１が旋回したり縁石に乗り上げたりした場合、ショルダー陸部２３が損傷したり、ショルダー陸部２３が過度に変形したりする可能性がある。ショルダー陸部２３が過度に変形すると、周方向主溝１０の内面に亀裂が発生したり、トレッドゴム８（キャップトレッドゴム８２）の一部がもげたりする可能性がある。 [Libya]
When the tire 1 turns or rides on a curb, the shoulder land portion 23 may be damaged or the shoulder land portion 23 may be excessively deformed. If the shoulder land portion 23 is excessively deformed, a crack may be generated on the inner surface of the circumferential main groove 10 or a part of the tread rubber 8 (cap tread rubber 82) may be lost.

図４は、タイヤ１の一部が縁石に乗り上げたときの状態を模式的に示す図である。縁石は、路面上に設けられた凸部である。図４に示すように、車両に装着されたタイヤ１の車両外側のショルダー陸部２３が縁石に乗り上げた後、ショルダー陸部２３がめくれるように変形し、ショルダー陸部２３の接地面３３が反り返る現象が発生する。ショルダー陸部２３の変形量を示す指標として、縁石の上面と反り返った接地面３３の接地端Ｔとの鉛直方向の距離であるめくれ量ＳＨが存在する。図４に示す例において、縁石の上面は水平面と実質的に平行である。 FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a state in which a part of the tire 1 rides on a curb. The curb is a projection provided on the road surface. As shown in FIG. 4, after the shoulder land portion 23 outside the vehicle of the tire 1 mounted on the vehicle rides on the curb, the shoulder land portion 23 is deformed so as to be turned up, and the contact surface 33 of the shoulder land portion 23 is warped. The phenomenon occurs. As an index indicating the amount of deformation of the shoulder land portion 23, there is a turning amount SH which is a vertical distance between the upper surface of the curb and the grounded end T of the warped grounding surface 33. In the example shown in FIG. 4, the top surface of the curb is substantially parallel to the horizontal plane.

めくれ量ＳＨが大きいことは、ショルダー陸部２３が過度に変形していることを意味する。めくれ量ＳＨが大きいと、ショルダー主溝１２の内面を含むショルダー陸部２３におけるキャップトレッドゴム８２の最大主歪ＭＳが大きくなって亀裂が発生したり、ショルダー陸部２３が破損したり、リブティアと呼ばれる現象が発生したりする可能性が高くなる。リブティアとは、外力の作用によりトレッドゴム８の一部がもげたり破損したりする現象をいう。 A large turning amount SH means that the shoulder land portion 23 is excessively deformed. If the turning amount SH is large, the maximum principal strain MS of the cap tread rubber 82 in the shoulder land portion 23 including the inner surface of the shoulder main groove 12 increases, causing a crack, the shoulder land portion 23 being damaged, The likelihood of occurrence of a phenomenon called increases. The rib tear refers to a phenomenon in which a part of the tread rubber 8 is burnt or broken by the action of an external force.

リブティアの評価パラメータとして、ショルダー陸部２３のめくれ量ＳＨ及びショルダー主溝１２の内面を含むショルダー陸部２３におけるキャップトレッドゴム８２の最大主歪ＭＳをシミュレーションすることにより、リブティアを正確にシミュレーション及び評価することができる。 By simulating the turnover SH of the shoulder land portion 23 and the maximum principal strain MS of the cap tread rubber 82 in the shoulder land portion 23 including the inner surface of the shoulder main groove 12 as the evaluation parameters of the rib tear, the simulation and evaluation of the rib tear are accurately performed. can do.

［シミュレーション条件］
次に、本実施形態に係るシミュレーション条件について説明する。本実施形態においては、縁石上に配置された状態で旋回方向に回転したときのタイヤ１の静的特性がシミュレーションされる。図５は、本実施形態に係るシミュレーション条件を説明するための模式図である。 [Simulation conditions]
Next, simulation conditions according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the static characteristics of the tire 1 when rotating in the turning direction while being placed on the curb are simulated. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the simulation conditions according to the present embodiment.

図５に示すように、凸部である縁石は、路面上に設けられ、所定方向に延在するエッジを有する。タイヤ１が縁石の上に配置されるときのエッジに対するタイヤ１の入射角αが指定される。入射角αは、タイヤ１が縁石の上に配置されるときのタイヤ赤道線と縁石のエッジとがなす角度であり、９０［°］よりも小さい角度である。本実施形態においては、タイヤ１が縁石の上に入射角αで配置され、タイヤ１又は縁石のいずれか一方が旋回方向に回転されたときのショルダー陸部２３の状態が算出される。すなわち、タイヤ１が、縁石に接触した状態でその縁石上で、所謂すえ切りされたときのショルダー陸部２３の状態が算出される。９０［°］よりも小さい角度の入射角αが指定され、その入射角αでタイヤ１を縁石の上に配置して旋回方向に回転させることにより、リブティアを含むタイヤ１の変形状態を正確にシミュレーションすることができる。 As shown in FIG. 5, the curb, which is a projection, is provided on a road surface and has an edge extending in a predetermined direction. The incident angle α of the tire 1 with respect to the edge when the tire 1 is placed on the curb is specified. The incident angle α is an angle between the tire equator and the edge of the curb when the tire 1 is placed on the curb, and is an angle smaller than 90 [°]. In the present embodiment, the state of the shoulder land portion 23 when the tire 1 is arranged on the curb at an incident angle α and one of the tire 1 and the curb is rotated in the turning direction is calculated. That is, the state of the shoulder land portion 23 when the tire 1 is in contact with the curb and the so-called stationary cut is performed on the curb is calculated. An incident angle α of an angle smaller than 90 [°] is designated, and by arranging the tire 1 on a curb at the incident angle α and rotating in a turning direction, the deformation state of the tire 1 including the rib tear can be accurately determined. Can be simulated.

また、本実施形態においては、タイヤ１が縁石の上に配置され、入射角αの状態から、縁石のエッジとタイヤ１のタイヤ赤道線とがなす角度が小さくなるように、タイヤ１又は縁石のいずれか一方が旋回方向に回転される。縁石のエッジとタイヤ１のタイヤ赤道線とがなす角度が入射角αの状態から戻し角βだけ旋回され、縁石のエッジとタイヤ１のタイヤ赤道線とがなす角度が小さくなるようにタイヤが回転される。本実施形態においては、縁石のエッジとタイヤ１のタイヤ赤道線とがなす角度が０［°］になるまで、戻し角βだけ回転される。すなわち、本実施形態においては、入射角αと戻し角βとは等しく、α＝βの条件を満足する。これにより、リブティアを含むタイヤ１の変形状態をより正確にシミュレーションすることができる。 Further, in the present embodiment, the tire 1 or the curb is arranged so that the angle formed between the edge of the curb and the tire equator of the tire 1 from the state of the incident angle α is reduced. Either one is rotated in the turning direction. The angle between the edge of the curb and the tire equator of the tire 1 is turned from the angle of incidence α by the return angle β, and the tire is rotated so that the angle between the edge of the curb and the tire equator of the tire 1 becomes smaller. Is done. In the present embodiment, the tire 1 is rotated by the return angle β until the angle between the edge of the curb and the tire equator line of the tire 1 becomes 0 [°]. That is, in the present embodiment, the incident angle α and the return angle β are equal, and the condition of α = β is satisfied. Thereby, the deformation state of the tire 1 including the rib tear can be more accurately simulated.

次に、タイヤ１の要素分割について説明する。タイヤ１の有限要素モデルの作成のために、タイヤ１の要素分割が行われる。本実施形態において、タイヤ１のゴム部はソリッド要素で要素分割される。ソリッド要素は、立体要素、又は３次元体要素とも呼ばれる。タイヤ１を要素分割するソリッド要素は、四面体でもよいし、五面体でもよいし、六面体でもよい。また、補強材部は膜要素でもよいし、はり要素でもよいし、ソリッド要素などで要素分割してもよい。 Next, the element division of the tire 1 will be described. In order to create a finite element model of the tire 1, element division of the tire 1 is performed. In the present embodiment, the rubber portion of the tire 1 is divided into solid elements. The solid element is also called a three-dimensional element or a three-dimensional body element. The solid element for dividing the tire 1 into elements may be a tetrahedron, a pentahedron, or a hexahedron. Further, the reinforcing member may be a membrane element, a beam element, or may be divided into solid elements or the like.

本実施形態においては、プロファイル矩形最大長さＬ及び平均表面メッシュ長さをパラメータとして、要素の大きさを規定する。 In the present embodiment, the element size is defined using the profile rectangle maximum length L and the average surface mesh length as parameters.

図６は、プロファイル矩形最大長さＬを説明するための図である。上述のように、タイヤ１について高さＪ及び総幅ＴＷが規定される。プロファイル矩形最大長さＬとは、タイヤ１の総幅ＴＷ及び高さＪのうち大きい方の値をいう。 FIG. 6 is a diagram for explaining the maximum length L of the profile rectangle. As described above, the height J and the total width TW of the tire 1 are defined. The profile rectangle maximum length L refers to the larger one of the total width TW and the height J of the tire 1.

図７、図８、及び図９は、タイヤ１の断面における要素分割を示す図である。図７を参照しながら、表面メッシュ長さ及び平均表面メッシュ長さについて説明する。 7, 8, and 9 are diagrams illustrating element division in a cross section of the tire 1. The surface mesh length and the average surface mesh length will be described with reference to FIG.

表面メッシュ長さとは、タイヤ１の表面に現れている要素の寸法である。換言すれば、表面メッシュ長さとは、タイヤ１の表面に現れているノードとノードとの距離をいう。図７に示すように、有限要素モデルにおいて、ショルダー陸部２３の表面（接地面３３）における要素の大きさである表面メッシュ長さはＰｔであり、サイド部３の表面における要素の大きさである表面メッシュ長さはＰｓである。ショルダー陸部２３の表面メッシュ長さＰｔは、サイド部３の表面メッシュ長さＰｓよりも小さい。 The surface mesh length is a dimension of an element appearing on the surface of the tire 1. In other words, the surface mesh length refers to the distance between nodes that appear on the surface of the tire 1. As shown in FIG. 7, in the finite element model, the surface mesh length, which is the size of the element on the surface of the shoulder land portion 23 (the ground contact surface 33), is Pt, and is the size of the element on the surface of the side portion 3. One surface mesh length is Ps. The surface mesh length Pt of the shoulder land portion 23 is smaller than the surface mesh length Ps of the side portion 3.

平均表面メッシュ長さとは、タイヤ１の表面のうち指定された領域における表面メッシュ長さの平均値をいう。ショルダー陸部２３の表面（接地面３３）における要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをＰｔａとし、サイド部３の表面における要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをＰｓａとしたとき、平均表面メッシュ長さＰｔａは、平均表面メッシュ長さＰｓａよりも小さい。 The average surface mesh length refers to an average value of the surface mesh length in a specified region on the surface of the tire 1. The average surface mesh length indicating the average value of the element size on the surface of the shoulder land portion 23 (the ground contact surface 33) is Pta, and the average surface mesh length indicating the average value of the element size on the surface of the side portion 3 Is Psa, the average surface mesh length Pta is smaller than the average surface mesh length Psa.

図８は、図７に示した例に比べて、ショルダー陸部２３の表面メッシュ長さＰｔを大きくした（要素を粗くした）例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which the surface mesh length Pt of the shoulder land portion 23 is increased (elements are coarsened) as compared with the example illustrated in FIG. 7.

図９は、図７に示した例に比べて、ショルダー陸部２３の表面メッシュ長さＰｔ及びサイド部３の表面メッシュ長さＰｓの両方を大きくした（要素を粗くした）例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which both the surface mesh length Pt of the shoulder land portion 23 and the surface mesh length Ps of the side portion 3 are increased (the elements are coarsened) as compared with the example illustrated in FIG. is there.

図１０、図１１、及び図１２は、タイヤ１の周方向における要素分割を示す図である。有限要素モデルにおいて、タイヤ周方向における要素の大きさは、隣り合うノードがなす角度を示す分割角度θで表される。 FIGS. 10, 11 and 12 are diagrams showing element division in the circumferential direction of the tire 1. In the finite element model, the size of an element in the tire circumferential direction is represented by a division angle θ indicating an angle between adjacent nodes.

図１０に示すように、有限要素モデルにおいて、縁石と接触しない非接触領域と、縁石のエッジとの接触開始位置を含み、縁石と接触する接触領域とが規定される。本実施形態においては、縁石と接触しないタイヤ周方向における要素の大きさを、縁石と接触する接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさよりも大きくする。 As shown in FIG. 10, in the finite element model, a non-contact area not in contact with the curb and a contact area in contact with the curb including the contact start position with the edge of the curb are defined. In the present embodiment, the size of the element in the tire circumferential direction that does not come into contact with the curb is set to be larger than the size of the element in the tire circumferential direction in the contact region that comes into contact with the curb.

図１１は、タイヤ周方向の要素が第１分割角度θ１と、第２分割角度θ２との２種類の要素で要素分割した例を示す。図１１において、第１分割角度θ１は、０．１［°］であり、第２分割角度θ２の最大値は、１６．７［°］である。タイヤ周方向の要素分割数は１２４である。有限要素モデルにおいて、路面及び縁石と接触しない非接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第２分割角度θ２は、路面及び縁石と接触する接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第１分割角度θ１よりも大きい。 FIG. 11 shows an example in which the element in the tire circumferential direction is divided into two types of elements, a first division angle θ1 and a second division angle θ2. In FIG. 11, the first division angle θ1 is 0.1 [°], and the maximum value of the second division angle θ2 is 16.7 [°]. The number of element divisions in the tire circumferential direction is 124. In the finite element model, the second division angle θ2 indicating the size of the element in the tire circumferential direction in the non-contact area not in contact with the road surface and the curb is the size of the element in the tire circumferential direction in the contact area in contact with the road surface and the curb. It is larger than the first division angle θ1 shown.

図１２も、タイヤ周方向の要素が第１分割角度θ１と、第２分割角度θ２との２種類の要素で要素分割した例を示す。図１２において、第１分割角度θ１は、１［°］であり、第２分割角度θ２の最大値は、４［°］である。タイヤ周方向の要素分割数は２２５である。図１２に示す例においても、路面及び縁石と接触しない非接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第２分割角度θ２は、路面及び縁石と接触する接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第１分割角度θ１よりも大きい。 FIG. 12 also shows an example in which elements in the tire circumferential direction are divided into two types of elements, a first division angle θ1 and a second division angle θ2. In FIG. 12, the first division angle θ1 is 1 [°], and the maximum value of the second division angle θ2 is 4 [°]. The number of element divisions in the tire circumferential direction is 225. Also in the example shown in FIG. 12, the second division angle θ2 indicating the size of the element in the tire circumferential direction of the non-contact area not in contact with the road surface and the curb is the value of the element in the tire circumferential direction of the contact area in contact with the road surface and the curb. It is larger than the first division angle θ1 indicating the size.

［シミュレーション方法］
次に、本実施形態に係るシミュレーション方法の一例について説明する。図１３は、縁石の条件を示す図である。本実施形態においては、高さが５５［ｍｍ］、幅が７５［ｍｍ］の縁石に対してタイヤ１が接触するときのショルダー陸部２３の状態をシミュレーションする。 [Simulation method]
Next, an example of the simulation method according to the present embodiment will be described. FIG. 13 is a diagram showing conditions of a curb. In the present embodiment, a state of the shoulder land portion 23 when the tire 1 comes into contact with a curb having a height of 55 [mm] and a width of 75 [mm] is simulated.

また、入射角αを３０［°］とし、戻し角βを３０［°］とする。 In addition, the incident angle α is 30 [°], and the return angle β is 30 [°].

タイヤサイズは１１Ｒ２２．５、リムは２２．５×８．２５、タイヤの内圧は７２０［ｋＰａ］、車両に装着した状態でタイヤに作用する荷重は３０［ｋＮ］、縦たわみは３７．１９［ｍｍ］とした。 The tire size is 11R22.5, the rim is 22.5 × 8.25, the internal pressure of the tire is 720 [kPa], the load acting on the tire when mounted on the vehicle is 30 [kN], and the vertical deflection is 37.19 [ mm].

また、２種類のタイヤについてシミュレーションした。第１仕様のタイヤは、ショルダー主溝１２の溝深さＢが１８．２［ｍｍ］であり、ショルダー陸部２３の幅である距離Ｆが３３［ｍｍ］である。第２仕様のタイヤは、ショルダー主溝１２の溝深さＢが１５．０［ｍｍ］であり、ショルダー陸部２３の幅である距離Ｆが３７［ｍｍ］である。 In addition, simulation was performed for two types of tires. In the tire of the first specification, the groove depth B of the shoulder main groove 12 is 18.2 [mm], and the distance F, which is the width of the shoulder land portion 23, is 33 [mm]. In the tire of the second specification, the groove depth B of the shoulder main groove 12 is 15.0 [mm], and the distance F, which is the width of the shoulder land portion 23, is 37 [mm].

タイヤ１の断面における要素分割は、図７を参照して説明したように、ショルダー陸部２３の表面における要素の大きさＰｔを、ショルダー陸部２３以外の表面であるサイド部３の表面における要素の大きさＰｓよりも小さくした。 As described with reference to FIG. 7, the element division in the cross section of the tire 1 is performed by changing the element size Pt on the surface of the shoulder land portion 23 to the element on the surface of the side portion 3 other than the shoulder land portion 23. Is smaller than the size Ps.

ショルダー陸部２３の表面における要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをＰｔａ、タイヤ１の総幅ＴＷ及び高さＪのうち大きい方の値を示すプロファイル矩形最大長さをＬとしたとき、
Ｐｔａ／Ｌ＝０．６５×１０^−２ …（１）
の条件を満足するように要素分割した。 The average surface mesh length indicating the average value of the element size on the surface of the shoulder land portion 23 is Pta, and the maximum length of the profile rectangle indicating the larger value of the total width TW and the height J of the tire 1 is L. When
Pta / L = 0.65 × 10 ⁻² (1)
The element was divided so as to satisfy the condition.

また、サイド部３の表面における要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをＰｓａ、タイヤ１の総幅ＴＷ及び高さＪのうち大きい方の値を示すプロファイル矩形最大長さをＬとしたとき、
Ｐｓａ／Ｌ＝２．０６×１０^−２ …（２）
とした。 Further, the average surface mesh length indicating the average value of the element sizes on the surface of the side portion 3 is Psa, and the profile rectangle maximum length indicating the larger value of the total width TW and the height J of the tire 1 is L. And when
Psa / L = 2.06 × 10 ⁻² (2)
And

また、タイヤ１の周方向における要素分割は、図１１を参照して説明したように、路面及び縁石と接触しない非接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第２分割角度θ２を、路面及び縁石と接触する接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第１分割角度θ１よりも大きくした。 As described with reference to FIG. 11, the element division in the circumferential direction of the tire 1 includes the second division angle θ2 indicating the size of the element in the tire circumferential direction in a non-contact area that does not contact the road surface and the curb, The first division angle θ <b> 1 indicating the size of the element in the tire circumferential direction in the contact area that comes into contact with the road surface and the curb was set larger.

接触領域の要素の第１分割角度θ１を０．１［°］とし、非接触領域の要素の第２分割角度θ２の最大値を１６．７［°］とした。 The first division angle θ1 of the element in the contact area was set to 0.1 [°], and the maximum value of the second division angle θ2 of the element in the non-contact area was set to 16.7 [°].

図１４は、本実施形態に係るシミュレーション方法の一例を示すフローチャートである。 FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the simulation method according to the present embodiment.

ショルダー陸部２３を有するタイヤ１について、上述したような仕様が決定される（ステップＳ１０）。処理装置５０は、その仕様のタイヤ１を要素分割し、コンピュータで解析可能なタイヤ１の有限要素モデルを作成する。 The specifications described above are determined for the tire 1 having the shoulder land portion 23 (Step S10). The processing device 50 divides the tire 1 of the specification into elements, and creates a finite element model of the tire 1 that can be analyzed by a computer.

路面上に設けられ、所定方向に延在するエッジを有する縁石について、上述したような仕様が決定される（ステップＳ２０）。処理装置５０は、その縁石を要素分割し、コンピュータで解析可能な縁石の有限要素モデルを作成する。なお、縁石は剛体の表面や要素でモデル作成してもよい。 The above-mentioned specification is determined for the curbstone provided on the road surface and having the edge extending in the predetermined direction (step S20). The processing device 50 divides the curb into elements and creates a finite element model of the curb that can be analyzed by a computer. The curb may be modeled with a rigid body surface or element.

次に、境界条件が決定される（ステップＳ３０）。境界条件は、タイヤ１の内圧及びタイヤ１に作用する荷重を少なくとも含む。また、境界条件は、縁石のエッジに対するタイヤ１の入射角α、及びタイヤ１の戻し角βを含む。 Next, a boundary condition is determined (step S30). The boundary conditions include at least the internal pressure of the tire 1 and the load acting on the tire 1. The boundary conditions include an incident angle α of the tire 1 with respect to the edge of the curb and a return angle β of the tire 1.

なお、入射角αの指定、及び戻し角βの指定は、ステップＳ１０で実施されてもよいし、ステップＳ２０で実施されてもよい。 The designation of the incident angle α and the designation of the return angle β may be performed in step S10 or may be performed in step S20.

縁石のエッジに対するタイヤ１の入射角αが指定され、処理装置５０は、タイヤ１の有限要素モデルを入射角αで縁石の上に配置する。次に、処理装置５０は、タイヤ１の有限要素モデルを縁石の上に配置して静止させた状態で、内圧が付加されたときのタイヤ１の状態（変形状態）を算出する（ステップＳ４０）。次に、処理装置５０は、荷重が付加されたときのタイヤ１の状態を算出する（ステップＳ５０）。 The incident angle α of the tire 1 with respect to the edge of the curb is specified, and the processing device 50 places the finite element model of the tire 1 on the curb at the incident angle α. Next, the processing device 50 calculates a state (deformation state) of the tire 1 when the internal pressure is applied in a state where the finite element model of the tire 1 is arranged on the curb and kept still (step S40). . Next, the processing device 50 calculates the state of the tire 1 when the load is applied (Step S50).

次に、戻し角βが指定され、処理装置５０は、タイヤ１の有限要素モデルを縁石の上に配置した状態で、縁石に対してタイヤ１の有限要素モデルを旋回方向に戻し角βで回転させ、その回転させたときのショルダー陸部２３の状態（変形状態）を算出する（ステップＳ６０）。なお、タイヤ１の有限要素モデルを回転させずに縁石を回転させてもよい。 Next, the return angle β is designated, and the processing device 50 rotates the finite element model of the tire 1 with respect to the curb in the turning direction at the return angle β with the finite element model of the tire 1 placed on the curb. Then, the state (deformed state) of the shoulder land portion 23 at the time of the rotation is calculated (step S60). The curb may be rotated without rotating the finite element model of the tire 1.

処理装置５０は、ショルダー陸部２３の状態として、ショルダー陸部２３のめくれ量ＳＨ及びショルダー陸部２３のトレッドゴム８の最大主歪ＭＳを算出する（ステップＳ７０）。 The processing device 50 calculates the turning amount SH of the shoulder land portion 23 and the maximum principal strain MS of the tread rubber 8 of the shoulder land portion 23 as the state of the shoulder land portion 23 (step S70).

処理装置５０は、ステップＳ７０で算出されたショルダー陸部２３のめくれ量ＳＨ及びショルダー陸部２３のトレッドゴム８の最大主歪ＭＳを評価して、タイヤ１の耐リブティア性能を評価する（ステップＳ８０）。 The processing device 50 evaluates the turn-up amount SH of the shoulder land portion 23 and the maximum principal strain MS of the tread rubber 8 of the shoulder land portion 23 calculated in step S70, and evaluates the rib tear resistance performance of the tire 1 (step S80). ).

ここで、シミュレーション及び実験結果のめくれ量ＳＨについて、いずれも第１仕様を１００として指数化すると、以下のようになる。第２仕様のシミュレーションにおけるめくれ量ＳＨ（Ｉｎｄｅｘ）は１１であり、一方、第２仕様の実験結果におけるめくれ量ＳＨ（Ｉｎｄｅｘ）は９となっており、第１仕様のタイヤ１及び第２仕様のタイヤ１のそれぞれにおいて、シミュレーションにおけるショルダー陸部２３のめくれ量ＳＨの値は、実験結果の傾向を再現することを確認できた。 Here, the turning amount SH of the simulation and the experimental results is calculated as follows when the first specification is set to 100 and indexed. The turning amount SH (Index) in the simulation of the second specification is 11, while the turning amount SH (Index) in the experimental result of the second specification is 9, which is the tire 1 of the first specification and the second specification. In each of the tires 1, it was confirmed that the value of the turning amount SH of the shoulder land portion 23 in the simulation reproduced the tendency of the experimental result.

［作用及び効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、タイヤ１の有限要素モデルを縁石の上に配置して、縁石に対してタイヤ１の有限要素モデルを旋回方向に回転させたときのショルダー陸部２３の状態、又は、タイヤ１の有限要素モデルに対して縁石を旋回方向に回転させたときのショルダー陸部２３の状態を算出するようにしたので、リブティアを含むタイヤ１の変形状態を正確にシミュレーションすることができる。 [Action and effect]
As described above, according to this embodiment, the shoulder land portion when the finite element model of the tire 1 is arranged on the curb and the finite element model of the tire 1 is rotated in the turning direction with respect to the curb 23 or the state of the shoulder land portion 23 when the curb is rotated in the turning direction with respect to the finite element model of the tire 1, so that the deformation state of the tire 1 including the rib tear can be accurately calculated. Can be simulated.

また、本実施形態においては、タイヤ１の有限要素モデルを縁石の上に配置して静止させた状態で、内圧及び荷重が付加されたときのタイヤ１の状態を算出した後、タイヤ１の有限要素モデル又は縁石を旋回方向に回転させたときのショルダー陸部２３の状態を算出するので、リブティアを含むタイヤ１の変形状態を更に正確にシミュレーションすることができる。 Further, in the present embodiment, the state of the tire 1 when the internal pressure and the load are applied is calculated in a state where the finite element model of the tire 1 is arranged on the curb and stopped, and then the finite element model of the tire 1 is calculated. Since the state of the shoulder land portion 23 when the element model or the curb is rotated in the turning direction is calculated, the deformation state of the tire 1 including the rib tear can be more accurately simulated.

また、入射角αを９０［°］よりも小さくし、入射角αから縁石のエッジとタイヤ１の有限要素モデルのタイヤ赤道線とがなす角度が小さくなるように、好ましくは０［°］になるまで、戻し角βだけ回転させるようにしたので、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 Also, the incident angle α is made smaller than 90 [°], and is preferably set to 0 [°] so that the angle between the edge of the curb and the tire equator of the finite element model of the tire 1 becomes smaller from the incident angle α. Until the rotation is rotated by the return angle β, the rib tear can be accurately simulated.

また、図７を参照して説明したように、有限要素モデルにおいて、ショルダー陸部２３の表面における要素の大きさを、ショルダー陸部２３以外の表面の要素の大きさ、具体的にはサイド部３の表面の要素の大きさよりも小さくすることにより、計算時間の長期化を抑制しつつ、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 Also, as described with reference to FIG. 7, in the finite element model, the size of the element on the surface of the shoulder land portion 23 is determined by the size of the element on the surface other than the shoulder land portion 23, specifically, the side portion. By making the element smaller than the size of the element on the surface of No. 3, it is possible to accurately simulate the rib tear while suppressing an increase in the calculation time.

また、ショルダー陸部２３の表面における要素の大きさの平均値を示す平均表面メッシュ長さをＰｔａ、タイヤ１の総幅ＴＷ及び高さＪのうち大きい方の値を示すプロファイル矩形最大長さをＬとしたとき、
Ｐｔａ／Ｌ≦０．６５×１０^−２
の条件を満足するように要素分割することにより、計算時間の長期化を抑制しつつ、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 Further, the average surface mesh length indicating the average value of the element size on the surface of the shoulder land portion 23 is Pta, and the profile rectangle maximum length indicating the larger value of the total width TW and the height J of the tire 1 is indicated by Pta. When L
Pta / L ≦ 0.65 × 10 ⁻²
By dividing the elements so as to satisfy the condition (1), it is possible to accurately simulate the rib tear while suppressing an increase in the calculation time.

上述したように、本実施形態においては、
Ｐｔａ／Ｌ＝０．６５×１０^−２
Ｐｓａ／Ｌ＝２．０６×１０^−２
とした。 As described above, in the present embodiment,
Pta / L = 0.65 × 10 ⁻²
Psa / L = 2.06 × 10 ⁻²
And

例えば、図８に示したように、ショルダー陸部２３の平均表面メッシュ長さＰｔａを粗くし、
Ｐｔａ／Ｌ＝１．２７×１０^−２
Ｐｓａ／Ｌ＝２．０６×１０^−２
とした場合、ステップＳ６０まで計算が実施されず、リブティアをシミュレーションすることができなかった。 For example, as shown in FIG. 8, the average surface mesh length Pta of the shoulder land portion 23 is increased,
Pta / L = 1.27 × 10 ⁻²
Psa / L = 2.06 × 10 ⁻²
In this case, the calculation was not performed until step S60, so that the live tear could not be simulated.

また、図９に示したように、ショルダー陸部２３の平均表面メッシュ長さＰｔａ及びサイド部３の平均表面メッシュ長さＰｓａの両方を粗くし、
Ｐｔａ／Ｌ＝１．２７×１０^−２
Ｐｓａ／Ｌ＝３．６１×１０^−２
とした場合においても、ステップＳ６０まで計算が実施されず、リブティアをシミュレーションすることができなかった。 Further, as shown in FIG. 9, both the average surface mesh length Pta of the shoulder land portion 23 and the average surface mesh length Psa of the side portion 3 are roughened,
Pta / L = 1.27 × 10 ⁻²
Psa / L = 3.61 × 10 ⁻²
In this case, the calculation was not performed until step S60, and the rebirth could not be simulated.

Ｐｔａ／Ｌ≦０．６５×１０^−２
の条件を満足するように要素分割されることにより、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 Pta / L ≦ 0.65 × 10 ⁻²
By dividing the elements so as to satisfy the condition (1), the rib tear can be accurately simulated.

また、図１１を参照して説明したように、有限要素モデルにおいて、路面及び縁石と接触しない非接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第２分割角度θ２を、路面及び縁石と接触する接触領域のタイヤ周方向における要素の大きさを示す第１分割角度θ１よりも大きくすることにより、計算時間の長期化を抑制しつつ、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 Further, as described with reference to FIG. 11, in the finite element model, the second division angle θ2 indicating the size of the element in the tire circumferential direction of the non-contact area that does not contact the road surface and the curb is set to the contact angle between the road surface and the curb. By setting the contact area to be larger than the first division angle θ1 indicating the size of the element in the tire circumferential direction in the contact area, it is possible to accurately simulate the rib tear while suppressing an increase in calculation time.

また、タイヤ周方向における接触領域の要素の第１分割角度θ１を０．１［°］以下にすることにより、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 By setting the first division angle θ1 of the element of the contact area in the tire circumferential direction to 0.1 ° or less, the rib tear can be accurately simulated.

上述したように、本実施形態においては、第１分割角度θ１を０．１［°］とした。 As described above, in the present embodiment, the first division angle θ1 is set to 0.1 [°].

例えば、図１２に示したように、接触領域の第１分割角度θ１を１［°］とした場合、ステップＳ６０まで計算が実施されず、リブティアをシミュレーションすることができなかった。 For example, as shown in FIG. 12, when the first division angle θ1 of the contact area is set to 1 [°], the calculation is not performed until step S60, and the rib tear cannot be simulated.

非接触領域の第２分割角度θ２を接触領域の第１分割角度θ１よりも大きくし、第１分割角度θ１を０．１［°］以下にすることにより、リブティアを正確にシミュレーションすることができる。 By setting the second division angle θ2 of the non-contact area larger than the first division angle θ1 of the contact area and setting the first division angle θ1 to 0.1 [°] or less, the rib tear can be accurately simulated. .

また、リブティアの評価パラメータとして、ショルダー陸部２３のめくれ量ＳＨ及びショルダー主溝１２のトレッドゴムの最大主歪ＭＳの少なくとも一方を評価することにより、耐リブティア性能を適切に評価することができる。 In addition, by evaluating at least one of the turning amount SH of the shoulder land portion 23 and the maximum principal strain MS of the tread rubber of the shoulder main groove 12 as the evaluation parameters of the rib tear, the rib tear resistance performance can be appropriately evaluated.

なお、上述の実施形態においては、タイヤ１の有限要素モデルを縁石の上に配置したときのショルダー陸部２３の状態を算出する例について説明した。図１５に示すように、タイヤ１を縁石の上に配置せずに、縁石の横にタイヤ１が配置された状態でタイヤ１が旋回方向に回転したときのショルダー陸部２３の状態が算出されてもよい。例えば、図１５（Ａ）に示すように、タイヤ１の有限要素モデルの初期条件が設定され、図１５（Ｂ）に示すように、タイヤ１の有限要素モデルを静止させた状態で、内圧及び荷重が付加されたときのタイヤ１の状態が算出され、図１５（Ｃ）に示すように、タイヤ１の有限要素モデルを縁石に接触させてタイヤ１の有限要素モデルを旋回方向に回転させたときのショルダー陸部２３の状態が算出されてもよい。なお、図１６に示すように、縁石が回転されてもよい。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the state of the shoulder land portion 23 when the finite element model of the tire 1 is arranged on the curb is calculated. As shown in FIG. 15, the state of the shoulder land portion 23 when the tire 1 rotates in the turning direction in a state where the tire 1 is arranged on the side of the curb without placing the tire 1 on the curb is calculated. You may. For example, as shown in FIG. 15A, initial conditions of the finite element model of the tire 1 are set, and as shown in FIG. The state of the tire 1 when the load was applied was calculated, and as shown in FIG. 15C, the finite element model of the tire 1 was brought into contact with the curb to rotate the finite element model of the tire 1 in the turning direction. The state of the shoulder land portion 23 at that time may be calculated. Note that the curb may be rotated as shown in FIG.

１タイヤ（空気入りタイヤ）
２トレッド部
３サイド部
４ビード部
５カーカス
６ベルト層
７ビードコア
７Ｆビードフィラーゴム
７Ｗビードワイヤ
８トレッドゴム
９サイドゴム
１０周方向主溝
１１センター主溝
１２ショルダー主溝
２０陸部
２１センター陸部
２２セカンド陸部
２３ショルダー陸部
３０接地面
３１接地面
３２接地面
３３接地面
３４側面
３５表面
６１第１ベルトプライ
６２第２ベルトプライ
６３第３ベルトプライ
６４第４ベルトプライ
８１アンダートレッドゴム
８２キャップトレッドゴム
Ｂ溝深さ
ＣＬタイヤ赤道面
Ｆ距離
Ｊ高さ
Ｔ接地端
ＴＷ総幅
ＳＷ接地幅
θ１第１分割角度
θ２第２分割角度 1 tires (pneumatic tires)
2 Tread part 3 Side part 4 Bead part 5 Carcass 6 Belt layer 7 Bead core 7F Bead filler rubber 7W Bead wire 8 Tread rubber 9 Side rubber 10 Circumferential main groove 11 Center main groove 12 Shoulder main groove 20 Land part 21 Center land part 22 Second land Part 23 shoulder land part 30 ground plane 31 ground plane 32 ground plane 33 ground plane 34 side surface 35 surface 61 first belt ply 62 second belt ply 63 third belt ply 64 fourth belt ply 81 under tread rubber 82 cap tread rubber B Groove depth CL Tire equatorial plane F Distance J Height T Grounding end TW Total width SW Grounding width θ1 First division angle θ2 Second division angle

Claims

Dividing a pneumatic tire having a shoulder land portion into elements to create a finite element model of the pneumatic tire that can be analyzed by a computer;
Determining a convex portion including a curb having an edge provided on a road surface and extending in a predetermined direction;
The finite element model is brought into contact with the convex portion, the turning amount of the shoulder land portion and the tread rubber of the shoulder land portion when one of the finite element model or the convex portion is rotated in the turning direction . Calculating the state of the shoulder land including the maximum principal strain ,
Only including,
Contacting the finite element model with the protrusion includes causing a part of the finite element model to ride on the protrusion.
Simulation method for pneumatic tires.

After calculating the state of the pneumatic tire when the internal pressure and load were applied while the finite element model was stationary, one of the finite element model and the convex portion was rotated in the turning direction. Calculating the state of the shoulder land at the time,
The pneumatic tire simulation method according to claim 1.

Specifying the angle of incidence α of the pneumatic tire with respect to the edge when the pneumatic tire is brought into contact with the convex portion at an angle smaller than 90 [°],
From the state of the incident angle α, one of the finite element model or the convex portion is rotated in a turning direction so that the angle formed by the edge and the tire equator of the finite element model is reduced,
The pneumatic tire simulation method according to claim 1 or 2 .

Until the angle between the edge and the tire equatorial line of the finite element model becomes 0 [°], rotate either the finite element model or the convex portion in the turning direction,
The pneumatic tire simulation method according to claim 3 .

In the finite element model, the size of the element on the surface of the shoulder land portion is smaller than the size of the element on the surface other than the shoulder land portion,
The method of simulating a pneumatic tire according to any one of claims 1 to 4 .

The average surface mesh length indicating the average value of the sizes of the elements on the surface of the shoulder land portion is Pta, and the maximum length of the profile rectangle indicating the larger value of the total width and the height of the pneumatic tire is L. And when
Pta / L ≦ 0.65 × 10 ⁻² ,
Satisfying the conditions of
A method for simulating the pneumatic tire according to claim 5 .

In the finite element model, the size of the element in the tire circumferential direction of the non-contact area not in contact with the protrusion is larger than the size of the element in the tire circumferential direction of the contact area in contact with the protrusion,
A method for simulating a pneumatic tire according to any one of claims 1 to 6 .

The division angle of the element of the contact area in the tire circumferential direction is 0.1 ° or less,
A method for simulating a pneumatic tire according to claim 7 .

Evaluating at least one of the amount of turn-up of the shoulder land portion and the maximum principal strain of the tread rubber of the shoulder land portion calculated by the pneumatic tire simulation method according to any one of claims 1 to 8. Including steps,
Evaluation method for pneumatic tires.