JP6938976B2 - Calculation method of rubber strip winding conditions and tire manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、帯状のゴムストリップを被巻付体に螺旋状に巻き重ねて、環状のゴム部材を形成するための巻回条件を、コンピュータを用いて計算するための方法、及び、タイヤの製造方法に関する。 The present invention is a method for calculating winding conditions for forming an annular rubber member by spirally winding a strip-shaped rubber strip on a wound body, and manufacturing a tire. Regarding the method.

下記特許文献1は、円筒状のフォーマや剛性中子等の被巻付体の外周面に、帯状のゴムストリップを螺旋状に巻き重ねることにより、空気入りタイヤ等のゴム製品を構成する環状のゴム部材を形成する所謂ストリップワインド方式を提案している。 The following Patent Document 1 describes an annular shape forming a rubber product such as a pneumatic tire by spirally winding a strip-shaped rubber strip on the outer peripheral surface of a wound body such as a cylindrical former or a rigid core. We are proposing a so-called strip wind method for forming rubber members.

特許第4160245号公報Japanese Patent No. 4160245

環状のゴム部材を、予め設計された目標断面形状に形成するには、例えば、ゴムストリップの巻付けピッチや巻回数等を含む巻回条件を適切に設定することが重要である。しかしながら、巻回条件は、作業者による試行錯誤や、これまでの経験則に基づいて設定されていたため、作業者の熟練度によって環状のゴム部材の仕上がりにバラツキが生じやすく、目標断面形状を有する環状のゴム部材を安定して形成することが難しいという問題があった。 In order to form the annular rubber member into a pre-designed target cross-sectional shape, it is important to appropriately set the winding conditions including, for example, the winding pitch and the number of windings of the rubber strip. However, since the winding conditions are set based on trial and error by the operator and empirical rules so far, the finish of the annular rubber member tends to vary depending on the skill level of the operator, and has a target cross-sectional shape. There is a problem that it is difficult to stably form an annular rubber member.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、環状のゴム部材を目標断面形状に安定して形成しうるゴムストリップの巻回条件の計算方法を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for calculating winding conditions of a rubber strip capable of stably forming an annular rubber member in a target cross-sectional shape. There is.

本発明は、帯状のゴムストリップを被巻付体に螺旋状に巻き重ねて、予め定められた目標断面形状を有する環状のゴム部材を形成するための巻回条件を、コンピュータを用いて計算するための方法であって、前記コンピュータに、前記ゴムストリップの巻き重ねのための制約条件を入力する工程と、前記コンピュータに、前記目標断面形状からの前記ゴム部材の誤差を特定するための第1目的関数を入力する工程と、前記コンピュータが、最適化アルゴリズムに基づいて、前記制約条件の下で、少なくとも前記第1目的関数を満足する前記巻回条件の少なくとも一つの最適解を求める工程とを含むことを特徴とする。 In the present invention, a computer is used to calculate winding conditions for spirally winding a strip-shaped rubber strip around an object to be wound to form an annular rubber member having a predetermined target cross-sectional shape. This is a method for inputting a constraint condition for winding the rubber strip into the computer, and a first method for identifying the error of the rubber member from the target cross-sectional shape in the computer. The step of inputting the objective function and the step of the computer finding at least one optimum solution of the winding condition satisfying at least the first objective function under the constraint condition based on the optimization algorithm. It is characterized by including.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記巻回条件は、前記ゴムストリップの巻付けピッチ、及び、前記ゴムストリップの巻付け始端が配置される前記被巻付体の周方向の位置の少なくとも一つを含んでもよい。 In the method for calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention, the winding condition is the winding pitch of the rubber strip and the circumference of the wound body on which the winding start end of the rubber strip is arranged. It may include at least one of the directional positions.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記制約条件は、前記ゴムストリップの巻回数、前記ゴムストリップの巻付け始端が配置される前記被巻付体の軸方向の位置、前記ゴムストリップの初回の巻付けピッチ、前記ゴムストリップの巻回の折返し位置、及び、前記ゴムストリップの断面形状の少なくとも一つを含んでもよい。 In the method for calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention, the constraint conditions are the number of times the rubber strip is wound, the axial position of the wound body on which the winding start end of the rubber strip is arranged, and so on. It may include at least one of the initial winding pitch of the rubber strip, the folding back position of the winding of the rubber strip, and the cross-sectional shape of the rubber strip.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記第1目的関数は、前記目標断面形状から許容可能な誤差を含んでいてもよい。 In the method of calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention, the first objective function may include an acceptable error from the target cross-sectional shape.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記許容可能な誤差は、第1許容誤差と、前記第1許容誤差よりも大きい第2許容誤差とを含み、前記第2許容誤差は、前記ゴム部材の断面形状において、要求される精度が相対的に低い部分に設定されてもよい。 In the method for calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention, the permissible error includes a first permissible error and a second permissible error larger than the first permissible error, and the second permissible error. May be set in a portion of the cross-sectional shape of the rubber member where the required accuracy is relatively low.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記コンピュータに、初期の前記巻回条件の少なくとも一つを入力する工程をさらに含み、前記最適解を求める工程は、前記巻回条件に基づいて、前記ゴム部材の断面形状を計算する工程と、前記ゴム部材の断面形状が前記目標断面形状に近づくように、前記最適化アルゴリズムに基づいて、前記巻回条件を更新する工程とを含んでもよい。 In the method for calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention, the step of further including the step of inputting at least one of the initial winding conditions to the computer and obtaining the optimum solution is the winding condition. Based on the above, a step of calculating the cross-sectional shape of the rubber member and a step of updating the winding condition based on the optimization algorithm so that the cross-sectional shape of the rubber member approaches the target cross-sectional shape. It may be included.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記コンピュータに、前記ゴム部材の断面形状の周方向のバラツキを特定するための第2目的関数を入力する工程をさらに含み、前記最適解を求める工程は、少なくとも前記第1目的関数及び前記第2目的関数の双方を満足する前記巻回条件の少なくとも一つの前記最適解を求めてもよい。 In the method for calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention, the computer further includes a step of inputting a second objective function for specifying a variation in the cross-sectional shape of the rubber member in the circumferential direction, and the optimum In the step of finding the solution, at least one of the optimum solutions of the winding conditions satisfying at least both the first objective function and the second objective function may be obtained.

本発明に係る前記ゴムストリップの巻回条件の計算方法において、前記コンピュータに、前記ゴムストリップの巻付けピッチの変動量を特定するための第3目的関数を入力する工程をさらに含み、前記最適解を求める工程は、少なくとも前記第1目的関数及び前記第3目的関数の双方を満足する前記巻回条件の少なくとも一つの前記最適解を求めてもよい。 The method for calculating the winding condition of the rubber strip according to the present invention further includes a step of inputting a third objective function for specifying the fluctuation amount of the winding pitch of the rubber strip into the computer, and the optimum solution. In the step of obtaining the optimum solution, at least one of the winding conditions satisfying at least both the first objective function and the third objective function may be obtained.

本発明は、タイヤの製造方法であって、請求項1乃至8のいずれかの計算方法で求められた前記巻回条件で、前記ゴム部材を形成する工程を含むことを特徴とする。 The present invention is a method for manufacturing a tire, which comprises a step of forming the rubber member under the winding conditions obtained by the calculation method according to any one of claims 1 to 8.

本発明のゴムストリップの巻回条件の計算方法は、コンピュータに、ゴムストリップの巻き重ねのための制約条件を入力する工程と、目標断面形状からの誤差を特定するための第1目的関数を入力する工程と、コンピュータが、最適化アルゴリズムに基づいて、制約条件の下で、少なくとも第1目的関数を満足する巻回条件の少なくとも一つの最適解を求める工程とを含んでいる。本発明のゴムストリップの計算方法によれば、作業者の熟練度に左右されることなく、環状のゴム部材を目標断面形状に安定して形成しうるゴムストリップの巻回条件を計算することができる。 In the method of calculating the winding condition of the rubber strip of the present invention, the step of inputting the constraint condition for winding the rubber strip and the first objective function for specifying the error from the target cross-sectional shape are input to the computer. The process includes the process of finding at least one optimal solution of the winding condition that satisfies at least the first objective function under the constraint condition by the computer based on the optimization algorithm. According to the calculation method of the rubber strip of the present invention, it is possible to calculate the winding condition of the rubber strip capable of stably forming the annular rubber member in the target cross-sectional shape without being influenced by the skill level of the operator. can.

ゴムストリップの巻回条件の計算方法を実行するコンピュータの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the computer which executes the calculation method of the winding condition of a rubber strip. 生タイヤの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of a raw tire. 環状のゴム部材を形成する工程の一例を説明する側面図である。It is a side view explaining an example of the process of forming an annular rubber member. 環状のゴム部材を形成する工程の一例を説明する平面図である。It is a top view explaining an example of the process of forming an annular rubber member. (a)、(b)は、環状のゴム部材の形成工程の一例を説明する断面図である。(A) and (b) are cross-sectional views explaining an example of the process of forming an annular rubber member. ゴムストリップの巻回条件の計算方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of the calculation method of the winding condition of a rubber strip. 目標断面形状、及び、巻回条件に基づいて計算された環状のゴム部材の断面形状の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the cross-sectional shape of an annular rubber member calculated based on a target cross-sectional shape and a winding condition. 図7の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of FIG. 最適解計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of the optimum solution calculation process. 本発明の他の実施形態のゴムストリップの巻回条件の計算方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the calculation method of the winding condition of the rubber strip of another embodiment of this invention. 環状のゴム部材の側方断面図である。It is a side sectional view of an annular rubber member. 本発明の他の実施形態の最適解計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of the optimum solution calculation process of another Embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施形態のゴムストリップの巻回条件の計算方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the calculation method of the winding condition of the rubber strip of still another embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態の最適解計算工程の処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the processing procedure of the optimum solution calculation process of another Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
本実施形態のゴムストリップの巻回条件の計算方法(以下、単に「計算方法」ということがある)は、帯状のゴムストリップを被巻付体に螺旋状に巻き重ねて、環状のゴム部材を形成するための巻回条件を、コンピュータを用いて計算するための方法である。本実施形態において、環状のゴム部材は、未加硫の生タイヤの形成に用いられるタイヤ構成部材である場合が例示されるが、このような態様に限定されない。ここで、未加硫とは、完全な加硫に至っていない全ての態様を含むもので、いわゆる半加硫の状態はこの「未加硫」に含まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the calculation method of the winding condition of the rubber strip of the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as “calculation method”), the strip-shaped rubber strip is spirally wound around the wound body to form an annular rubber member. It is a method for calculating the winding condition for forming by using a computer. In the present embodiment, the annular rubber member is exemplified as a tire component used for forming an unvulcanized raw tire, but is not limited to such an embodiment. Here, the unvulcanized term includes all aspects that have not been completely vulcanized, and the so-called semi-vulcanized state is included in this "unvulcanized".

図1は、計算方法を実行するコンピュータ1の一例を示す斜視図である。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が含まれる。この本体1aには、演算処理装置(CPU)、ROM、作業用メモリー、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などが設けられている。なお、記憶装置には、本実施形態の計算方法を実行するための処理手順(プログラム)が予め記憶されている。 FIG. 1 is a perspective view showing an example of a computer 1 that executes a calculation method. The computer 1 includes a main body 1a, a keyboard 1b, a mouse 1c, and a display device 1d. The main body 1a is provided with a processing unit (CPU), a ROM, a working memory, a storage device such as a magnetic disk, and disk drive devices 1a1, 1a2 and the like. The storage device stores in advance a processing procedure (program) for executing the calculation method of the present embodiment.

図2は、生タイヤの一例を示す断面図である。生タイヤ2Tは、環状のゴム部材(タイヤ構成部材)3が積層されることによって形成されている。環状のゴム部材3としては、トレッドゴム3a、サイドウォールゴム3b、クリンチゴム3c、ビードエーペックスゴム3d、インナーライナーゴム3e、及び、クッションゴム3fが含まれる。本実施形態において、ゴムストリップの巻回条件が計算される環状のゴム部材3としては、トレッドゴム3aである場合が例示されるが、他の環状のゴム部材3であってもよい。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a raw tire. The raw tire 2T is formed by laminating an annular rubber member (tire constituent member) 3. The annular rubber member 3 includes a tread rubber 3a, a sidewall rubber 3b, a clinch rubber 3c, a bead apex rubber 3d, an inner liner rubber 3e, and a cushion rubber 3f. In the present embodiment, the annular rubber member 3 for which the winding condition of the rubber strip is calculated is exemplified by the tread rubber 3a, but another annular rubber member 3 may be used.

図3は、環状のゴム部材3を形成する工程の一例を説明する側面図である。図4は、環状のゴム部材3を形成する工程の一例を説明する平面図である。図5(a)、(b)は、環状のゴム部材3の形成工程の一例を説明する断面図である。図3、図4及び図5(a)に示されるように、環状のゴム部材3の形成工程では、先ず、従来のストリップワインド法と同様に、ゴムストリップ4の巻付け始端(周方向の端部)4sを、被巻付体5の外周面5oに固定する。次に、環状のゴム部材3の形成工程では、図4に示されるように、ゴムストリップ4を被巻付体5の軸方向に、一定の巻付けピッチPで移動させながら、被巻付体5の外周面5o上に巻き重ねられる。これにより、図5(b)に示されるように、環状のゴム部材3が形成される。なお、巻付け始端4sからゴムストリップ4を1周させた初回の巻付けピッチ(図示省略)は、その後の巻付けピッチPとは異なる。本実施形態において、ゴムストリップ4の初回の巻付けピッチは、その後の巻付けピッチよりも小さくしている。これにより、巻付け始端4s側のゴムストリップ4が、巻付け始端4sから1周させたゴムストリップ4に巻き重ねられるため、ゴムストリップ4が被巻付体5から外れるのを防ぐことができる。 FIG. 3 is a side view illustrating an example of a process of forming the annular rubber member 3. FIG. 4 is a plan view illustrating an example of a process of forming the annular rubber member 3. 5 (a) and 5 (b) are cross-sectional views illustrating an example of a process of forming the annular rubber member 3. As shown in FIGS. 3, 4 and 5 (a), in the step of forming the annular rubber member 3, first, as in the conventional strip wind method, the winding start end (circumferential end) of the rubber strip 4 is formed. Part) 4s is fixed to the outer peripheral surface 5o of the wound body 5. Next, in the step of forming the annular rubber member 3, as shown in FIG. 4, the rubber strip 4 is moved in the axial direction of the wound body 5 at a constant winding pitch P, and the wound body is moved. It is wound on the outer peripheral surface 5o of 5. As a result, as shown in FIG. 5B, the annular rubber member 3 is formed. The initial winding pitch (not shown) in which the rubber strip 4 is rotated once from the winding start end 4s is different from the subsequent winding pitch P. In the present embodiment, the initial winding pitch of the rubber strip 4 is smaller than the subsequent winding pitch. As a result, the rubber strip 4 on the winding start end 4s side is wound around the rubber strip 4 that makes one round from the winding start end 4s, so that the rubber strip 4 can be prevented from coming off from the wound body 5.

ゴムストリップ4は、未加硫のゴムによって形成されている。本実施形態のゴムストリップ4の断面形状は、厚さに比して幅が大きく形成されている。ゴムストリップ4の幅及び厚さについては、特に限定されない。ゴムストリップ4の一例としては、幅が1.0〜5.0mm程度であり、厚さが0.5〜1.5mm程度である。ゴムストリップ4は、コンベヤ状に形成されたアプリケータ7によって供給される。 The rubber strip 4 is made of unvulcanized rubber. The cross-sectional shape of the rubber strip 4 of the present embodiment is formed to have a width larger than the thickness. The width and thickness of the rubber strip 4 are not particularly limited. As an example of the rubber strip 4, the width is about 1.0 to 5.0 mm and the thickness is about 0.5 to 1.5 mm. The rubber strip 4 is supplied by an applicator 7 formed in a conveyor shape.

図5(a)の仮想線で示されるように、環状のゴム部材3は、予め設計された目標断面形状Vsが設定されている。目標断面形状Vsは、例えば、CADデータ等で定義される。このような目標断面形状Vsを有する環状のゴム部材3を形成するには、ゴムストリップ4の巻回条件を適切に設定しておくことが重要である。 As shown by the virtual line in FIG. 5A, the annular rubber member 3 has a pre-designed target cross-sectional shape Vs set. The target cross-sectional shape Vs is defined by, for example, CAD data. In order to form the annular rubber member 3 having such a target cross-sectional shape Vs, it is important to appropriately set the winding conditions of the rubber strip 4.

ゴムストリップ4の巻回条件(即ち、設計変数)の一例としては、例えば、ゴムストリップ4の巻付けピッチP(図4に示す)、及び、ゴムストリップ4の巻付け始端4s(図3に示す)が配置される被巻付体5の周方向の位置(以下、単に「巻付け始端の周方向の位置」ということがある。)の少なくとも一つが含まれる。本実施形態の巻回条件としては、ゴムストリップ4の巻付けピッチP(図4に示す)、及び、巻付け始端4sの周方向の位置が採用される。図3に示されるように、巻付け始端4sの周方向の位置は、被巻付体5の予め定められた基準位置Bpを基準として定められる被巻付体5の中心角α1で定義される。なお、ゴムストリップ4の巻回条件には、巻付け始端4sの周方向の位置だけでなく、巻付け始端4sの被巻付体5での軸方向の位置(トレッドゴム3aの幅方向の位置)が含まれてもよい。 As an example of the winding condition (that is, the design variable) of the rubber strip 4, for example, the winding pitch P of the rubber strip 4 (shown in FIG. 4) and the winding start end 4s of the rubber strip 4 (shown in FIG. 3). ) Is arranged at least one of the positions in the circumferential direction of the wound body 5 (hereinafter, may be simply referred to as “the position in the circumferential direction of the winding start end”). As the winding conditions of the present embodiment, the winding pitch P of the rubber strip 4 (shown in FIG. 4) and the position in the circumferential direction of the winding start end 4s are adopted. As shown in FIG. 3, the position in the circumferential direction of the winding start end 4s is defined by the central angle α1 of the wound body 5 determined with reference to the predetermined reference position Bp of the wound body 5. .. In addition, the winding condition of the rubber strip 4 includes not only the position in the circumferential direction of the winding start end 4s but also the axial position of the winding start end 4s in the wound body 5 (the position in the width direction of the tread rubber 3a). ) May be included.

従来、ゴムストリップ4の巻回条件は、作業者による試行錯誤や、これまでの経験則に基づいて設定されていた。このため、作業者の熟練度によって環状のゴム部材3(図5(b)に示す)の仕上がりにバラツキが生じやすく、目標断面形状Vs(図5(a)に示す)を有する環状のゴム部材3を安定して形成することが難しい。 Conventionally, the winding conditions of the rubber strip 4 have been set based on trial and error by an operator and empirical rules so far. Therefore, the finish of the annular rubber member 3 (shown in FIG. 5B) tends to vary depending on the skill level of the operator, and the annular rubber member having the target cross-sectional shape Vs (shown in FIG. 5A). It is difficult to form 3 stably.

本実施形態の計算方法では、作業者の熟練度に依存することなく、コンピュータ1を用いた最適化アルゴリズムに基づいて、ゴムストリップ4の巻回条件の少なくとも一つの最適解を求めている。 In the calculation method of the present embodiment, at least one optimum solution of the winding condition of the rubber strip 4 is obtained based on the optimization algorithm using the computer 1 without depending on the skill level of the operator.

最適化アルゴリズムは、一定の制約条件のもとで、任意の目的関数を満足する最適な条件(本実施形態では、ゴムストリップ4(図4に示す)の巻回条件)を決定するためのものである。最適化アルゴリズムの一例としては、遺伝的アルゴリズム(GA(Genetic Algorithm))、及び、粒子群最適化(PSO(Particle Swarm Optimization))等が挙げられる。このような最適化アルゴリズムは、局所解に陥るのを防ぎつつ、広域最適解を探すのに適している。本実施形態の計算方法では、計算時間が比較的短い粒子群最適化(PSO)が採用されているが、遺伝子的アルゴリズム(GA)等が採用されてもよい。 The optimization algorithm is for determining the optimum condition (in this embodiment, the winding condition of the rubber strip 4 (shown in FIG. 4)) that satisfies an arbitrary objective function under certain constraints. Is. Examples of the optimization algorithm include a genetic algorithm (GA (Genetic Algorithm)), a particle swarm optimization (PSO), and the like. Such an optimization algorithm is suitable for finding a wide-area optimum solution while preventing it from falling into a local solution. In the calculation method of the present embodiment, particle swarm optimization (PSO) having a relatively short calculation time is adopted, but a genetic algorithm (GA) or the like may be adopted.

粒子群最適化(PSO)では、複数の初期の条件(第1世代)を作成し、各条件の目的関数をそれぞれ求め、最も好ましい目的関数に近づくように各条件を更新(世代交代)することで最適化が行われる。各条件の更新には、乱数が用いられることにより、最適な条件が広域的に探索される。粒子群最適化(PSO)の詳細については、例えば、IEICE FundamentalsReview(電子情報通信学会) Vol.5 No.2、2011年8月「粒子群最適化と非線形システム」等の様々な文献等に記載されている。 In particle swarm optimization (PSO), multiple initial conditions (first generation) are created, the objective function of each condition is obtained, and each condition is updated (alternation of generations) so as to approach the most preferable objective function. Optimization is done at. By using random numbers to update each condition, the optimum condition is searched for in a wide area. Details of particle swarm optimization (PSO) are described in various documents such as IEICE Fundamentals Review (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) Vol.5 No.2, August 2011 "Particle Swarm Optimization and Nonlinear Systems". Has been done.

本実施形態の計算方法において、最適解を求める巻回条件(設計変数)としては、ゴムストリップ4の巻付けピッチP(図4に示す)、及び、巻付け始端4sの周方向の位置(図3に示す)の少なくとも一つを含んでいる。本実施形態では、ゴムストリップ4の巻付けピッチP、及び、巻付け始端4sの周方向の位置の一群を一つの巻回条件とし、巻回条件(ゴムストリップ4の巻付けピッチP、及び、巻付け始端4sの周方向の位置)の最適解が計算される。図6は、計算方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。 In the calculation method of the present embodiment, the winding conditions (design variables) for obtaining the optimum solution include the winding pitch P of the rubber strip 4 (shown in FIG. 4) and the position in the circumferential direction of the winding start end 4s (FIG. 4). It contains at least one of) (shown in 3). In the present embodiment, the winding pitch P of the rubber strip 4 and a group of positions in the circumferential direction of the winding start end 4s are set as one winding condition, and the winding conditions (the winding pitch P of the rubber strip 4 and the winding pitch P). The optimum solution (position in the circumferential direction of the winding start end 4s) is calculated. FIG. 6 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the calculation method.

本実施形態の計算方法では、先ず、コンピュータ1に、ゴムストリップ4(図4に示す)の巻き重ねのための制約条件が入力される(工程S1)。制約条件は、環状のゴム部材3の形成において、必ず満たすべき条件(即ち、設計基準)である。後述の最適解計算工程S4では、制約条件に基づいて、巻回条件の最適解が計算される。 In the calculation method of the present embodiment, first, the constraint condition for winding the rubber strip 4 (shown in FIG. 4) is input to the computer 1 (step S1). The constraint condition is a condition (that is, a design standard) that must be satisfied in the formation of the annular rubber member 3. In the optimum solution calculation step S4 described later, the optimum solution of the winding condition is calculated based on the constraint condition.

本実施形態の制約条件としては、例えば、ゴムストリップ4(図5(a)に示す)の巻回数、ゴムストリップ4の巻付け始端4sが配置される被巻付体5の軸方向の位置、ゴムストリップ4の初回の巻付けピッチ、ゴムストリップ4の巻回の折返し位置、及び、ゴムストリップ4の断面形状の少なくとも一つを含んでいる。本実施形態の制約条件は、ゴムストリップ4の巻回数、ゴムストリップ4の巻付け始端4sが配置される被巻付体5の軸方向の位置、ゴムストリップ4の初回の巻付けピッチ、及び、ゴムストリップ4の巻回の折返し位置が設定されている。これらの制約条件は、例えば、環状のゴム部材3の設計情報(目標断面形状Vs)、及び、環状のゴム部材3が用いられるゴム製品(本実施形態では、生タイヤ2T)の構造図に基づいて設定される。これらの制約条件は、コンピュータ1に入力される。 The constraint conditions of the present embodiment include, for example, the number of windings of the rubber strip 4 (shown in FIG. 5A), the axial position of the wound body 5 on which the winding start end 4s of the rubber strip 4 is arranged, and the like. It includes at least one of the initial winding pitch of the rubber strip 4, the folding position of the winding of the rubber strip 4, and the cross-sectional shape of the rubber strip 4. The constraint conditions of the present embodiment are the number of windings of the rubber strip 4, the axial position of the wound body 5 on which the winding start end 4s of the rubber strip 4 is arranged, the initial winding pitch of the rubber strip 4, and the initial winding pitch of the rubber strip 4. The folding position of the winding of the rubber strip 4 is set. These constraints are based on, for example, the design information of the annular rubber member 3 (target cross-sectional shape Vs) and the structural drawing of the rubber product (raw tire 2T in the present embodiment) in which the annular rubber member 3 is used. Is set. These constraints are input to the computer 1.

次に、本実施形態の作成方法では、コンピュータ1に、初期の巻回条件(第1世代の巻回条件)の少なくとも一つが入力される(工程S2)。初期の巻回条件は、後述の最適解計算工程S4において、環状のゴム部材3の断面形状10(図7に示す)の計算に用いられる。本実施形態では、巻回条件(巻付けピッチP(図4に示す)、及び、巻付け始端4s(図3に示す)の周方向の位置の一群)が、複数設定される。 Next, in the method of creating the present embodiment, at least one of the initial winding conditions (first-generation winding conditions) is input to the computer 1 (step S2). The initial winding condition is used in the calculation of the cross-sectional shape 10 (shown in FIG. 7) of the annular rubber member 3 in the optimum solution calculation step S4 described later. In the present embodiment, a plurality of winding conditions (a winding pitch P (shown in FIG. 4) and a group of positions in the circumferential direction of the winding start end 4s (shown in FIG. 3)) are set.

各巻回条件については、適宜決定することができる。各巻回条件は、オペレータによって直接入力されてもよいし、コンピュータ1の乱数を用いてランダムに決定されてもよい。なお、コンピュータ1の乱数を用いてランダムに決定する場合には、環状のゴム部材3の製造工程で実現可能な範囲内でランダムに決定されるのが望ましい。これにより、後述の最適解計算工程S4において、製造工程で実現不可能な巻回条件に基づいて、最適解が計算されるのを防ぐことができる。また、巻回条件の個数についても、適宜設定することができる。本実施形態では、100〜1000個の初期の巻回条件が設定される。初期の巻回条件は、コンピュータ1に記憶される。 Each winding condition can be appropriately determined. Each winding condition may be directly input by the operator or may be randomly determined using a random number of the computer 1. When the random number of the computer 1 is used for random determination, it is desirable that the ring-shaped rubber member 3 is randomly determined within a range feasible in the manufacturing process. As a result, in the optimum solution calculation step S4 described later, it is possible to prevent the optimum solution from being calculated based on the winding conditions that cannot be realized in the manufacturing process. Further, the number of winding conditions can be set as appropriate. In this embodiment, 100 to 1000 initial winding conditions are set. The initial winding conditions are stored in the computer 1.

次に、本実施形態の計算方法では、コンピュータ1に、目標断面形状Vs(図5(a)に示す)からの環状のゴム部材3(図7に示す)の誤差を特定するための第1目的関数が入力される(工程S3)。本実施形態の第1目的関数は、目標断面形状Vsから許容可能な誤差(許容誤差)を含んでいる。第1目的関数Faは、下記式(1)で定義される。 Next, in the calculation method of the present embodiment, the first method for specifying to the computer 1 the error of the annular rubber member 3 (shown in FIG. 7) from the target cross-sectional shape Vs (shown in FIG. 5 (a)). The objective function is input (step S3). The first objective function of the present embodiment includes an allowable error (margin of error) from the target cross-sectional shape Vs. The first objective function Fa is defined by the following equation (1).

Figure 0006938976
ここで、
Fa:第1目的関数
n:ゲージ誤差
δPn:許容誤差
n:目標断面形状の半径方向の高さ
n:巻回条件で計算された環状のゴム部材の断面形状の半径方向の高さ
n:断面形状の幅方向位置を特定するための添字(1〜m)
m:幅方向位置の個数
Figure 0006938976
here,
Fa: first objective function E n: the gauge error [delta] P n: Tolerance T n: the height in the radial direction of the target cross section R n: the radial cross-sectional shape of the computed annular rubber member in the winding condition high difference
n: Subscript (1 to m) for specifying the position of the cross-sectional shape in the width direction
m: Number of positions in the width direction

図7は、目標断面形状Vs、及び、巻回条件に基づいて計算された環状のゴム部材3の断面形状10の一例を示すグラフである。図8は、図7の部分拡大図である。図7及び図8のグラフでは、半径方向の座標軸yにおいて、被巻付体5の外周面5o(図3に示す)の半径方向の高さをゼロとしている。また、図7及び図8のグラフでは、幅方向の座標軸xにおいて、図5(b)に示したゴム部材3の断面形状10のタイヤ赤道Cをゼロとしている。 FIG. 7 is a graph showing an example of the target cross-sectional shape Vs and the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 calculated based on the winding conditions. FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 7. In the graphs of FIGS. 7 and 8, the height of the outer peripheral surface 5o (shown in FIG. 3) of the wound body 5 in the radial direction is set to zero on the radial coordinate axis y. Further, in the graphs of FIGS. 7 and 8, the tire equator C of the cross-sectional shape 10 of the rubber member 3 shown in FIG. 5B is set to zero on the coordinate axis x in the width direction.

上記式(1)において、ゲージ誤差En、及び、ゲージ誤差Enと許容誤差δPnとの比En/δPnについては、図8に示されるように、環状のゴム部材3の断面形状10の幅方向に隔設された各幅方向位置8で計算される。また、上記式(1)の第1目的関数Faは、各幅方向位置8の比En/δPnについて、全ての幅方向位置8の合計値を示している。従って、第1目的関数Faで計算される値が小さいほど、環状のゴム部材3の断面形状10が目標断面形状Vsに近似する。 In the above formula (1), the gauge error E n, and, for the ratio E n / [delta] P n of the gauge error E n tolerances and [delta] P n, as shown in FIG. 8, the cross-sectional shape of the annular rubber member 3 It is calculated at each width direction position 8 spaced apart from each other in the width direction of 10. The first objective function Fa of the formula (1), for the ratio E n / [delta] P n of each widthwise position 8 shows the total value of all the widthwise position 8. Therefore, the smaller the value calculated by the first objective function Fa, the closer the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 is to the target cross-sectional shape Vs.

幅方向位置8の間隔としては、適宜設定することができる。本実施形態の間隔は、例えば0.5〜2.0mmに設定される。また、本実施形態において、許容誤差δPnは、全ての幅方向位置8において同一の値が設定されている。この許容誤差δPnの値については、環状のゴム部材3に要求される精度に基づいて、適宜設定することができる。 The interval between the positions 8 in the width direction can be appropriately set. The interval of this embodiment is set to, for example, 0.5 to 2.0 mm. Further, in the present embodiment, the permissible error δP n is set to the same value at all the width direction positions 8. The value of this margin of error δP n can be appropriately set based on the accuracy required for the annular rubber member 3.

第1目的関数Faは、上記式(1)に限定されるわけではなく、例えば、許容誤差δPnが省略されてもよい。また、第1目的関数Faは、目標断面形状Vsの面積と、環状のゴム部材3の断面形状の面積との差(面積の誤差)であってもよい。第1目的関数Faは、コンピュータ1に記憶される。 The first objective function Fa is not limited to the above equation (1), and for example, the margin of error δP n may be omitted. Further, the first objective function Fa may be the difference (area error) between the area of the target cross-sectional shape Vs and the area of the cross-sectional shape of the annular rubber member 3. The first objective function Fa is stored in the computer 1.

次に、本実施形態の計算方法では、コンピュータ1が、巻回条件の少なくとも一つの最適解を求める(最適解計算工程S4)。本実施形態の最適解計算工程S4では、最適化アルゴリズムに基づいて、制約条件の下で、少なくとも第1目的関数Faを満足する巻回条件の少なくとも一つの最適解を求めている。本実施形態において、「第1目的関数Faを満足する」とは、第1目的関数Faの値が、予め定められた基準値を満たしている(即ち、基準値よりも誤差が小さい)ことを意味している。なお、基準値については、環状のゴム部材3に要求される精度に応じて、適宜設定される。図9は、最適解計算工程S4の処理手順の一例を示すフローチャートである。 Next, in the calculation method of the present embodiment, the computer 1 obtains at least one optimum solution of the winding conditions (optimal solution calculation step S4). In the optimum solution calculation step S4 of the present embodiment, at least one optimum solution of the winding condition satisfying at least the first objective function Fa is obtained under the constraint condition based on the optimization algorithm. In the present embodiment, "satisfying the first objective function Fa" means that the value of the first objective function Fa satisfies a predetermined reference value (that is, the error is smaller than the reference value). Means. The reference value is appropriately set according to the accuracy required for the annular rubber member 3. FIG. 9 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the optimum solution calculation step S4.

本実施形態の最適解計算工程S4では、先ず、入力された各巻回条件(初期の巻回条件)に基づいて、環状のゴム部材3の断面形状10(図7に示す)が計算される(工程S41)。環状のゴム部材3の断面形状10は、制約条件(即ち、ゴムストリップ4の巻回数、ゴムストリップ4の巻付け始端4sが配置される被巻付体5の軸方向の位置、ゴムストリップ4の初回の巻付けピッチ、及び、ゴムストリップ4の巻回の折返し位置)に基づいて、巻回条件(即ち、ゴムストリップ4の巻付けピッチP(図4に示す)、巻付け始端4sの周方向の位置(図3に示す))毎に計算される。 In the optimum solution calculation step S4 of the present embodiment, first, the cross-sectional shape 10 (shown in FIG. 7) of the annular rubber member 3 is calculated based on the input winding conditions (initial winding conditions) (shown in FIG. 7). Step S41). The cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 is a constraint condition (that is, the number of turns of the rubber strip 4, the axial position of the wound body 5 on which the winding start end 4s of the rubber strip 4 is arranged, and the rubber strip 4. Based on the initial winding pitch and the folding position of the winding of the rubber strip 4, the winding conditions (that is, the winding pitch P of the rubber strip 4 (shown in FIG. 4), the circumferential direction of the winding start end 4s). Is calculated for each position (shown in FIG. 3).

環状のゴム部材3の断面形状10(図7に示す)の計算方法としては、特に限定されないが、例えば、ゴムストリップ4の断面形状(図5(a)に示す)に基づいて、ゴムストリップ4を積層した形状を計算しても良いし、また、有限要素法を用いたシミュレーション等によって計算しても良い。環状のゴム部材3の断面形状10(図7に示す)は、下の層のゴムストリップ4の断面形状が変形することを考慮して計算されるのが望ましい。なお、環状のゴム部材3の断面形状10の計算において、巻回条件の巻付けピッチP(図4に示す)は、断面形状10の幅方向の端部でゴムストリップ4の巻回を折り返す際に、変動することが許容されている。計算された環状のゴム部材3の断面形状10は、コンピュータ1に記憶される。 The calculation method of the cross-sectional shape 10 (shown in FIG. 7) of the annular rubber member 3 is not particularly limited, but is, for example, based on the cross-sectional shape of the rubber strip 4 (shown in FIG. 5A). The shape of the stacked layers may be calculated, or may be calculated by simulation using the finite element method or the like. It is desirable that the cross-sectional shape 10 (shown in FIG. 7) of the annular rubber member 3 is calculated in consideration of the deformation of the cross-sectional shape of the rubber strip 4 in the lower layer. In the calculation of the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3, the winding pitch P (shown in FIG. 4) under the winding condition is when the winding of the rubber strip 4 is folded back at the end portion of the cross-sectional shape 10 in the width direction. In addition, it is allowed to fluctuate. The calculated cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 is stored in the computer 1.

次に、本実施形態の最適解計算工程S4では、巻回条件毎に計算された環状のゴム部材3の断面形状10(図7に示す)について、第1目的関数Faがそれぞれ計算される(工程S42)。第1目的関数Faは、上記式(1)を用いて計算される。各巻回条件の第1目的関数Faは、コンピュータ1に記憶される。 Next, in the optimum solution calculation step S4 of the present embodiment, the first objective function Fa is calculated for each of the cross-sectional shapes 10 (shown in FIG. 7) of the annular rubber member 3 calculated for each winding condition (shown in FIG. 7). Step S42). The first objective function Fa is calculated using the above equation (1). The first objective function Fa of each winding condition is stored in the computer 1.

次に、本実施形態の最適解計算工程S4では、第1目的関数Faが最も良好な巻回条件に近づくように、最適化アルゴリズムに基づいて、巻回条件が更新(世代交代)される(工程S43)。工程S43では、先ず、第1目的関数Faが最も良好な(即ち、第1目的関数Faの値が基準値に最も近い、又は、第1目的関数Faの値が基準値を最も満たしている)巻回条件が選択される。そして、工程S43では、最も良好な巻回条件に近づくように、他の巻回条件が更新される。 Next, in the optimum solution calculation step S4 of the present embodiment, the winding condition is updated (generational change) based on the optimization algorithm so that the first objective function Fa approaches the best winding condition (generational change). Step S43). In step S43, first, the first objective function Fa is the best (that is, the value of the first objective function Fa is the closest to the reference value, or the value of the first objective function Fa satisfies the reference value most). The winding condition is selected. Then, in step S43, the other winding conditions are updated so as to approach the best winding conditions.

本実施形態の巻回条件の更新(世代交代)は、粒子群最適化(PSO)に基づいて、上記論文等を参考に適宜実施することができる。本実施形態の工程S43では、巻回条件(設計変数)毎に、巻付けピッチP、及び、巻付け始端4sの周方向の位置がそれぞれ更新される。更新された各巻回条件は、コンピュータ1に記憶される。 The update of the winding condition (alternation of generations) of the present embodiment can be appropriately carried out based on the particle swarm optimization (PSO) with reference to the above-mentioned papers and the like. In step S43 of the present embodiment, the winding pitch P and the positions of the winding start end 4s in the circumferential direction are updated for each winding condition (design variable). Each updated winding condition is stored in the computer 1.

次に、本実施形態の最適解計算工程S4では、予め定められた更新終了条件を満たしているか否かが判断される(工程S44)。更新終了条件については、適宜設定することができる。本実施形態の更新終了条件は、オペレータが指定した巻回条件の更新回数(世代数)の上限値(例えば、40〜200)が設定されている。これにより、本実施形態の計算方法では、工程S43において、巻回条件の更新が必要以上に行われることを抑制できるため、計算時間の増大を防ぐことができる。 Next, in the optimum solution calculation step S4 of the present embodiment, it is determined whether or not the predetermined update end condition is satisfied (step S44). The update end condition can be set as appropriate. As the update end condition of the present embodiment, an upper limit value (for example, 40 to 200) of the update number (number of generations) of the winding condition specified by the operator is set. As a result, in the calculation method of the present embodiment, it is possible to prevent the winding condition from being updated more than necessary in the step S43, so that it is possible to prevent an increase in the calculation time.

また、更新終了条件は、局所解に陥っていると判断するための条件(例えば、工程S44において、第1目的関数Faの変化の割合が予め定められた上限値よりも低い場合に、「Y」と判断されるような条件等)が設定されてもよい。このような更新終了条件により、巻回条件の最適解を、効率よく求めることができる。第1目的関数Faの変化の割合の上限値については、適宜設定される。更新終了条件は、コンピュータ1に記憶される。 Further, the update end condition is a condition for determining that the local solution has fallen (for example, in step S44, when the rate of change of the first objective function Fa is lower than a predetermined upper limit value, "Y". Conditions, etc.) may be set. With such an update end condition, the optimum solution of the winding condition can be efficiently obtained. The upper limit of the rate of change of the first objective function Fa is appropriately set. The update end condition is stored in the computer 1.

工程S44において、更新終了条件を満たしていると判断された場合(工程S44で、「Y」)、最適解計算工程S4の一連の処理が終了し、次の工程S5が実施される。他方、工程S44において、更新終了条件を満たしていないと判断された場合(工程S44で、「N」)、工程S41〜S44が再度実施される。これにより、本実施形態の最適解計算工程S4では、更新終了条件を満たすまで、巻回条件の最適解に向かって、各巻回条件の更新(世代交代)を行うことができる。 When it is determined in step S44 that the update end condition is satisfied (“Y” in step S44), a series of processes in the optimum solution calculation step S4 is completed, and the next step S5 is carried out. On the other hand, if it is determined in step S44 that the update end condition is not satisfied (“N” in step S44), steps S41 to S44 are performed again. As a result, in the optimum solution calculation step S4 of the present embodiment, each winding condition can be updated (generational change) toward the optimum solution of the winding condition until the update end condition is satisfied.

次に、本実施形態の計算方法では、第1目的関数Faを満足しているか(即ち、第1目的関数Faの値が、予め定められた基準値を満たしているか)否かが判断される(工程S5)。本実施形態の工程S5では、先ず、最終世代の巻回条件のうち、第1目的関数Faが最も良好な巻回条件が選択される。そして、選択された巻回条件の第1目的関数Faが、基準値を満たしているか(即ち、基準値よりも誤差が小さいか)否かが判断される。 Next, in the calculation method of the present embodiment, it is determined whether or not the first objective function Fa is satisfied (that is, whether the value of the first objective function Fa satisfies a predetermined reference value). (Step S5). In step S5 of the present embodiment, first, among the winding conditions of the final generation, the winding condition having the best first objective function Fa is selected. Then, it is determined whether or not the first objective function Fa of the selected winding condition satisfies the reference value (that is, whether the error is smaller than the reference value).

工程S5において、第1目的関数Faの値が基準値を満たしていると判断された場合(工程S5において、「Y」)、選択された巻回条件が、巻回条件の最適解として決定される(工程S6)。他方、第1目的関数Faの値が基準値を満たしていないと判断された場合(工程S5において、「N」)、初期の巻回条件が新たに入力され(工程S2)、工程S3〜工程S5が再度実施される。これにより、本実施形態の計算方法では、第1目的関数Faを満足する巻回条件の最適解を、確実に計算することができる。 When it is determined in step S5 that the value of the first objective function Fa satisfies the reference value (“Y” in step S5), the selected winding condition is determined as the optimum solution of the winding condition. (Step S6). On the other hand, when it is determined that the value of the first objective function Fa does not satisfy the reference value (“N” in step S5), the initial winding condition is newly input (step S2), steps S3 to step S3 to step. S5 is carried out again. As a result, in the calculation method of the present embodiment, the optimum solution of the winding condition satisfying the first objective function Fa can be reliably calculated.

このように、本実施形態のゴムストリップの計算方法によれば、作業者の熟練度に左右されることなく、最適化アルゴリズムに基づいて、図5(b)に示した環状のゴム部材3を目標断面形状Vs(図5(a)に示す)に安定して形成しうるゴムストリップの巻回条件を計算することができる。 As described above, according to the calculation method of the rubber strip of the present embodiment, the annular rubber member 3 shown in FIG. 5B is formed based on the optimization algorithm without being influenced by the skill level of the operator. It is possible to calculate the winding conditions of the rubber strip that can be stably formed in the target cross-sectional shape Vs (shown in FIG. 5A).

そして、本発明のタイヤの製造方法(以下、単に「製造方法」ということがある。)では、上記計算方法で求められた巻回条件に基づいて、図3及び図4に示されるように、帯状のゴムストリップ4を被巻付体5に螺旋状に巻き重ねることにより、環状のゴム部材3(図5(b)に示す)を形成する工程を含んでいる。これにより、本発明の製造方法では、目標断面形状Vsを有する環状のゴム部材3を、確実に形成することができる。 Then, in the tire manufacturing method of the present invention (hereinafter, may be simply referred to as "manufacturing method"), as shown in FIGS. 3 and 4, based on the winding conditions obtained by the above calculation method. It includes a step of forming an annular rubber member 3 (shown in FIG. 5B) by spirally winding the band-shaped rubber strip 4 around the wound body 5. Thereby, in the manufacturing method of the present invention, the annular rubber member 3 having the target cross-sectional shape Vs can be surely formed.

本実施形態の計算方法では、図8に示されるように、環状のゴム部材3の断面形状10の各幅方向位置8において、同一の許容誤差δPnが設定されたが、このような態様に限定されない。環状のゴム部材3の断面形状10において、路面に接地しない部分(トレッド部の溝が形成される部分を含む。)11は、路面に接地する部分12に比べて、要求される精度が低い。このため、許容誤差δPnは、各幅方向位置8において、要求される精度に応じて異なる値が設定されてもよい。 In the calculation method of the present embodiment, as shown in FIG. 8, the same margin of error δP n is set at each width direction position 8 of the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3, but in such an embodiment. Not limited. In the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3, the portion 11 that does not touch the road surface (including the portion where the groove of the tread portion is formed) 11 has lower required accuracy than the portion 12 that touches the road surface. Therefore, the permissible error δP n may be set to a different value depending on the required accuracy at each position 8 in the width direction.

本実施形態の許容誤差δPnは、第1許容誤差と、第1許容誤差よりも大きい第2許容誤差とを含んでいる。第1許容誤差の値及び第2許容誤差の値については、環状のゴム部材3に求められる精度に応じて適宜設定することができる。この第1許容誤差には、前実施形態で設定された許容誤差δPnと同一の値が設定される。 The margin of error δP n of the present embodiment includes a first margin of error and a second margin of error larger than the first margin of error. The value of the first tolerance and the value of the second margin of error can be appropriately set according to the accuracy required for the annular rubber member 3. The first tolerance is set to the same value as the margin of error δP n set in the previous embodiment.

第1許容誤差は、路面に接地する部分(即ち、要求される精度が相対的に高い部分)12に設定される。他方、第2許容誤差は、路面に接地しない部分(即ち、要求される精度が相対的に低い部分)11に設定される。これにより、この実施形態では、路面に接地しない部分11の許容誤差δPnを大きくできるため、各幅方向位置8の許容誤差δPnにメリハリをつけることができる。従って、この計算方法では、巻回条件の最適解を短時間で得ることができる。 The first margin of error is set at the portion that touches the road surface (that is, the portion where the required accuracy is relatively high) 12. On the other hand, the second margin of error is set at the portion 11 that does not touch the road surface (that is, the portion where the required accuracy is relatively low) 11. Thus, in this embodiment, it is possible to increase the tolerance [delta] P n of the portion 11 which does not contact with the road surface, can be given a sharp tolerances [delta] P n in each position in the width direction 8. Therefore, in this calculation method, the optimum solution of the winding condition can be obtained in a short time.

これまでの実施形態では、第1目的関数Faを満足する巻回条件の最適解が求められたが、このような態様に限定されない。例えば、第1目的関数Faを満足し、さらに、環状のゴム部材3の断面形状10の周方向のバラツキを特定するための第2目的関数を満足する巻回条件の最適解が求められてもよい。これにより、この実施形態の計算方法では、目標断面形状Vs(図5(a)に示す)を有する環状のゴム部材3を形成しつつ、FV(フォースバリエーション)が良好な環状のゴム部材3を形成しうる巻回条件を求めることができる。この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 In the previous embodiments, the optimum solution of the winding condition satisfying the first objective function Fa has been obtained, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, even if the optimum solution of the winding condition that satisfies the first objective function Fa and further satisfies the second objective function for specifying the variation in the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 in the circumferential direction is obtained. good. As a result, in the calculation method of this embodiment, the annular rubber member 3 having the target cross-sectional shape Vs (shown in FIG. 5A) is formed, and the annular rubber member 3 having a good FV (force variation) is formed. The winding conditions that can be formed can be obtained. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

図10は、本発明の他の実施形態の計算方法を説明するフローチャートである。図11は、環状のゴム部材3の側方断面図である。図11は、図8に示した幅方向位置8において、環状のゴム部材3を周方向に切断した状態を示している。さらに、図11に示されるように、この実施形態では、環状のゴム部材3の断面形状10の各幅方向位置8(図8に示す)において、周方向に隔設された複数の周方向位置15が定義されている。なお、周方向位置15の間隔については、例えば、環状のゴム部材3の断面形状10の周方向のバラツキを計算する精度に応じて、適宜設定することができる。 FIG. 10 is a flowchart illustrating a calculation method according to another embodiment of the present invention. FIG. 11 is a side sectional view of the annular rubber member 3. FIG. 11 shows a state in which the annular rubber member 3 is cut in the circumferential direction at the position 8 in the width direction shown in FIG. Further, as shown in FIG. 11, in this embodiment, at each width direction position 8 (shown in FIG. 8) of the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3, a plurality of circumferential positions spaced apart from each other in the circumferential direction. 15 is defined. The interval between the circumferential positions 15 can be appropriately set, for example, according to the accuracy of calculating the variation in the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 in the circumferential direction.

この実施形態の計算方法では、コンピュータ1に、環状のゴム部材3の断面形状10(図8に示す)の周方向のバラツキを特定するための第2目的関数を入力する工程S9がさらに含まれる。第2目的関数Fbは、下記式(2)で定義される。 The calculation method of this embodiment further includes a step S9 of inputting to the computer 1 a second objective function for specifying the variation in the cross-sectional shape 10 (shown in FIG. 8) of the annular rubber member 3 in the circumferential direction. .. The second objective function Fb is defined by the following equation (2).

Figure 0006938976
ここで、
Fb:第2目的関数
W1n:周方向位置の最大厚さ
W2n:周方向位置の最小厚さ
n:断面形状の幅方向位置を特定するための添字(1〜m)
m:幅方向位置の個数
Figure 0006938976
here,
Fb: Second objective function W1 n : Maximum thickness of the circumferential position W2 n : Minimum thickness of the circumferential position
n: Subscript (1 to m) for specifying the position of the cross-sectional shape in the width direction
m: Number of positions in the width direction

上記式(2)において、周方向位置の最大厚さW1nは、図8に示した各幅方向位置8において、図11に示した複数の周方向位置15で計算された環状のゴム部材3の厚さのうち、最も大きい厚さを示している。周方向位置の最小厚さW2nは、図11に示した複数の周方向位置15で計算された環状のゴム部材3の厚さのうち、最も小さい厚さを示している。従って、上記式(2)において、W1n−W2nは、図8に示した各幅方向位置8において、環状のゴム部材3の断面形状10の周方向のバラツキを示している。そして、各幅方向位置8のバラツキ(W1n−W2n)について、全ての幅方向位置8の合計値が計算されることにより、第2目的関数Fbが求められる。従って、第2目的関数Fbで計算される値が小さいほど、環状のゴム部材3の断面形状10の周方向のバラツキが小さい。 In the above equation (2), the maximum thickness W1 n of the circumferential position is the annular rubber member 3 calculated at the plurality of circumferential positions 15 shown in FIG. 11 at each width direction position 8 shown in FIG. It shows the largest thickness among the thicknesses of. The minimum thickness W2 n at the circumferential position indicates the smallest thickness among the thicknesses of the annular rubber member 3 calculated at the plurality of circumferential positions 15 shown in FIG. Therefore, in the above equation (2), W1 n − W2 n indicates a variation in the circumferential direction of the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 at each width direction position 8 shown in FIG. Then, the second objective function Fb is obtained by calculating the total value of all the width direction positions 8 for the variation (W1 n − W2 n ) of each width direction position 8. Therefore, the smaller the value calculated by the second objective function Fb, the smaller the variation in the cross-sectional shape 10 of the annular rubber member 3 in the circumferential direction.

図12は、本発明の他の実施形態の最適解計算工程S4の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態の最適解計算工程S4では、最適化アルゴリズムに基づいて、制約条件の下で、少なくとも第1目的関数Fa及び第2目的関数Fbの双方を満足する前記巻回条件の少なくとも一つの最適解が求められる。本実施形態において、「第2目的関数Fbを満足する」とは、第2目的関数Fbの値が、予め定められた基準値を満たしている(即ち、基準値よりもバラツキが小さい)ことを意味している。なお、基準値については、環状のゴム部材3に求められる精度に応じて、適宜設定される。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the optimum solution calculation step S4 according to another embodiment of the present invention. In the optimum solution calculation step S4 of this embodiment, based on the optimization algorithm, at least one optimum of the winding condition satisfying at least both the first objective function Fa and the second objective function Fb under the constraint condition. A solution is required. In the present embodiment, "satisfying the second objective function Fb" means that the value of the second objective function Fb satisfies a predetermined reference value (that is, the variation is smaller than the reference value). Means. The reference value is appropriately set according to the accuracy required for the annular rubber member 3.

この実施形態の最適解計算工程S4では、巻回条件毎に計算された環状のゴム部材3の断面形状10について、第2目的関数Fb(上記式(2)に示す)をそれぞれ計算する工程S45がさらに含まれる。第2目的関数Fbは、コンピュータ1に入力される。 In the optimum solution calculation step S4 of this embodiment, the second objective function Fb (shown in the above equation (2)) is calculated for each of the cross-sectional shapes 10 of the annular rubber member 3 calculated for each winding condition S45. Is further included. The second objective function Fb is input to the computer 1.

この実施形態の工程S43では、第1目的関数Fa及び第2目的関数Fbが最も良好な巻回条件に近づくように、最適化アルゴリズムに基づいて、巻回条件が更新(世代交代)される。 In step S43 of this embodiment, the winding conditions are updated (generational change) based on the optimization algorithm so that the first objective function Fa and the second objective function Fb approach the best winding conditions.

図10に示されるように、この実施形態の工程S5では、第1目的関数Faの値及び第2目的関数Fbを満足しているか(即ち、第1目的関数Faの値が基準値を満たし、かつ、第2目的関数Fbが基準値を満たしているか)否かが判断される。 As shown in FIG. 10, in step S5 of this embodiment, whether the value of the first objective function Fa and the second objective function Fb are satisfied (that is, the value of the first objective function Fa satisfies the reference value. And, it is determined whether or not the second objective function Fb satisfies the reference value).

この実施形態の工程S5では、先ず、最終世代の巻回条件のうち、第1目的関数Fa及び第2目的関数Fbが最も良好な巻回条件が選択される。そして、選択された巻回条件の第1目的関数Faが基準値を満たしているか(即ち、基準値よりも誤差が小さいか)否か、及び、第2目的関数Fbが基準値を満たしているか(即ち、基準値よりもバラツキが小さいか)否かが判断される。これにより、この実施形態の計算方法では、第1目的関数Fa及び第2目的関数Fbを満足する巻回条件の最適解を、確実に計算することができる。 In step S5 of this embodiment, first, among the winding conditions of the final generation, the winding condition in which the first objective function Fa and the second objective function Fb are the best is selected. Then, whether the first objective function Fa of the selected winding condition satisfies the reference value (that is, whether the error is smaller than the reference value) and whether the second objective function Fb satisfies the reference value. (That is, whether the variation is smaller than the reference value) is determined. Thereby, in the calculation method of this embodiment, the optimum solution of the winding condition satisfying the first objective function Fa and the second objective function Fb can be reliably calculated.

前実施形態では、第1目的関数Fa及び第2目的関数Fbの双方を満足する巻回条件の最適解が求められたが、このような態様に限定されない。例えば、第1目的関数Faを満足し、さらに、ゴムストリップ4の巻付けピッチP(図4に示す)の変動量を特定するための第3目的関数を満足する巻回条件の最適解が求められてもよい。なお、巻付けピッチPの変動量とは、ゴムストリップ4の巻回を折り返す際等に巻付けピッチPで巻回できなかったときの巻付けピッチ(図示省略)と、巻付けピッチPとの差を意味している。巻付けピッチPの変動量が小さいほど、ゴムストリップ4を供給するアプリケータ7への負担が小さくなる。 In the previous embodiment, the optimum solution of the winding condition that satisfies both the first objective function Fa and the second objective function Fb has been obtained, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the optimum solution of the winding condition that satisfies the first objective function Fa and further satisfies the third objective function for specifying the fluctuation amount of the winding pitch P (shown in FIG. 4) of the rubber strip 4 is obtained. May be done. The amount of fluctuation of the winding pitch P is the winding pitch (not shown) when the winding pitch P cannot be wound when the rubber strip 4 is folded back, and the winding pitch P. It means a difference. The smaller the fluctuation amount of the winding pitch P, the smaller the load on the applicator 7 that supplies the rubber strip 4.

これにより、この実施形態の計算方法では、目標断面形状Vs(図5(a)に示す)を有する環状のゴム部材3を形成しつつ、ゴムストリップ4を供給するアプリケータ7への負担が小さい巻回条件を求めることができる。図13は、本発明のさらに他の実施形態の計算方法を説明するフローチャートである。なお、この実施形態において、前実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、説明を省略することがある。 As a result, in the calculation method of this embodiment, the load on the applicator 7 that supplies the rubber strip 4 is small while forming the annular rubber member 3 having the target cross-sectional shape Vs (shown in FIG. 5A). The winding condition can be obtained. FIG. 13 is a flowchart illustrating a calculation method according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the same configurations as those in the previous embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof may be omitted.

この実施形態の計算方法では、コンピュータ1に、ゴムストリップ4の巻付けピッチP(図4に示す)の変動量を特定するための第3目的関数を入力する工程S10がさらに含まれる。第3目的関数Fcは、下記式(3)で定義される。 The calculation method of this embodiment further includes a step S10 of inputting to the computer 1 a third objective function for specifying the fluctuation amount of the winding pitch P (shown in FIG. 4) of the rubber strip 4. The third objective function Fc is defined by the following equation (3).

Figure 0006938976
ここで、
Fc:第3目的関数
Psi:巻付けピッチの変動量
i:変動量を特定するための添字
Figure 0006938976
here,
Fc: Third objective function Ps i : Fluctuation amount of winding pitch
i: Subscript to identify the amount of fluctuation

上記式(3)において、巻付けピッチの変動量Psiは、環状のゴム部材3の断面形状を計算する工程S41において、巻付けピッチP(図4に示す)が変動したときの変動量を示している。そして、全ての変動量Psiのうち、最大のものが特定されることにより、第3目的関数Fcが求められる。従って、第3目的関数Fcで計算される値が小さいほど、アプリケータ7への負担が小さい。 In the above formula (3), the fluctuation amount Ps i of the winding pitch is the fluctuation amount when the winding pitch P (shown in FIG. 4) fluctuates in the step S41 for calculating the cross-sectional shape of the annular rubber member 3. Shown. Then, the third objective function Fc is obtained by specifying the largest of all the variable quantities Ps i. Therefore, the smaller the value calculated by the third objective function Fc, the smaller the load on the applicator 7.

図14は、本発明の他の実施形態の最適解計算工程S4の処理手順の一例を示すフローチャートである。この実施形態の最適解計算工程S4では、最適化アルゴリズムに基づいて、制約条件の下で、少なくとも第1目的関数Fa及び第3目的関数Fcの双方を満足する前記巻回条件の少なくとも一つの最適解が求められる。本実施形態において、「第3目的関数Fcを満足する」とは、第3目的関数Fcの値が、予め定められた基準値を満たしている(即ち、巻付けピッチの変動量Psiが基準値よりも小さい)ことを意味している。なお、基準値については、例えば、アプリケータ7の耐久性等に応じて適宜設定される。 FIG. 14 is a flowchart showing an example of the processing procedure of the optimum solution calculation step S4 according to another embodiment of the present invention. In the optimum solution calculation step S4 of this embodiment, based on the optimization algorithm, at least one optimum of the winding condition satisfying at least both the first objective function Fa and the third objective function Fc under the constraint condition. A solution is required. In the present embodiment, "satisfying the third objective function Fc" means that the value of the third objective function Fc satisfies a predetermined reference value (that is, the fluctuation amount Ps i of the winding pitch is the reference. It means that it is smaller than the value). The reference value is appropriately set according to the durability of the applicator 7, for example.

この実施形態の最適解計算工程S4では、巻回条件毎に計算された環状のゴム部材3の断面形状10について、第3目的関数Fc(上記式(3)に示す)をそれぞれ計算する工程S46がさらに含まれる。第3目的関数Fcは、コンピュータ1に入力される。 In the optimum solution calculation step S4 of this embodiment, the third objective function Fc (shown in the above equation (3)) is calculated for each of the cross-sectional shapes 10 of the annular rubber member 3 calculated for each winding condition S46. Is further included. The third objective function Fc is input to the computer 1.

この実施形態の工程S43では、第1目的関数Fa及び第3目的関数Fcが最も良好な巻回条件に近づくように、最適化アルゴリズムに基づいて、巻回条件が更新(世代交代)される。 In step S43 of this embodiment, the winding conditions are updated (generational change) based on the optimization algorithm so that the first objective function Fa and the third objective function Fc approach the best winding conditions.

図13に示されるように、この実施形態の工程S5では、第1目的関数Faの値及び第3目的関数Fcを満足しているか(即ち、第1目的関数Faの値及び第3目的関数Fcが、予め定められた基準値を満たしているか)否かが判断される。 As shown in FIG. 13, in step S5 of this embodiment, is the value of the first objective function Fa and the third objective function Fc satisfied (that is, the value of the first objective function Fa and the third objective function Fc)? However, it is determined whether or not the predetermined reference value is satisfied.

この実施形態の工程S5では、先ず、最終世代の巻回条件のうち、第1目的関数Fa及び第3目的関数Fcが最も良好な巻回条件が選択される。そして、選択された巻回条件の第1目的関数Faが基準値を満たしているか(即ち、基準値よりも誤差が小さいか)否か、及び、第3目的関数Fcが基準値を満たしているか(即ち、巻付けピッチの変動量Psiが基準値よりも小さいか)否かが判断される。これにより、この実施形態の計算方法では、第1目的関数Fa及び第3目的関数Fcを満足する巻回条件(設計変数)の最適解を、確実に計算することができる。 In step S5 of this embodiment, first, among the winding conditions of the final generation, the winding condition in which the first objective function Fa and the third objective function Fc are the best is selected. Then, whether the first objective function Fa of the selected winding condition satisfies the reference value (that is, whether the error is smaller than the reference value) and whether the third objective function Fc satisfies the reference value. (That is, whether or not the fluctuation amount Ps i of the winding pitch is smaller than the reference value) is determined. Thereby, in the calculation method of this embodiment, the optimum solution of the winding condition (design variable) satisfying the first objective function Fa and the third objective function Fc can be reliably calculated.

前実施形態では、第1目的関数Fa及び第3目的関数Fcの双方を満足する巻回条件の最適解が求められたが、このような態様に限定されない。例えば、第1目的関数Fa、第2目的関数Fb、及び、第3目的関数Fcを満足する巻回条件の最適解が求められてもよい。 In the previous embodiment, the optimum solution of the winding condition satisfying both the first objective function Fa and the third objective function Fc has been obtained, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the optimum solution of the winding condition satisfying the first objective function Fa, the second objective function Fb, and the third objective function Fc may be obtained.

これまでの実施形態では、粒子群最適化(PSO)、又は、遺伝的アルゴリズム(GA)のみに基づいて、巻回条件の最適解が求められたが、このような態様に限定されない。例えば、最適解計算工程S4では、線形計画法など、他の最適化手法に途中で切り替えて、巻回条件の最適解を求めてもよい。これにより、巻回条件のより良い最適解を、短時間で求めることができる。 In the previous embodiments, the optimum solution of the winding condition has been obtained based only on the particle swarm optimization (PSO) or the genetic algorithm (GA), but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, in the optimum solution calculation step S4, the optimum solution of the winding condition may be obtained by switching to another optimization method such as a linear programming method on the way. As a result, a better optimum solution for winding conditions can be obtained in a short time.

また、これまでの実施形態では、制約条件として、ゴムストリップ4の巻回数が含まれたが、このような態様に限定されない。ゴムストリップ4の巻回数は、制約条件ではなく、巻回条件(即ち、設計変数)として設定されてもよい。これにより、例えば、被巻付体5の軸方向で離間して配される一対のアプリケータ(図示省略)によってゴムストリップ4が巻回される場合に、各アプリケータのゴムストリップ4の巻回数の最適解を求めることができる。また、制約条件には、ゴムストリップ4の断面形状(図5(a)に示す)がさらに含まれてもよい。 Further, in the conventional embodiments, the number of turns of the rubber strip 4 is included as a constraint condition, but the present invention is not limited to such an embodiment. The number of turns of the rubber strip 4 may be set as a winding condition (that is, a design variable) instead of a constraint condition. As a result, for example, when the rubber strip 4 is wound by a pair of applicators (not shown) arranged apart from each other in the axial direction of the wound body 5, the number of times the rubber strip 4 of each applicator is wound is increased. The optimal solution for can be found. Further, the constraint condition may further include the cross-sectional shape of the rubber strip 4 (shown in FIG. 5A).

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。 Although the particularly preferable embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the illustrated embodiments and can be modified into various embodiments.

図6及び図9に示した処理手順に従い、帯状のゴムストリップを被巻付体に螺旋状に巻き重ねて、目標断面形状を有する環状のゴム部材を形成するための巻回条件が、コンピュータを用いて計算された(実施例)。実施例では、コンピュータに、ゴムストリップの巻き重ねのための制約条件、及び、上記式(1)に示した第1目的関数Faが入力された。そして、実施例では、コンピュータによって、最適化アルゴリズムに基づいて、制約条件の下で、少なくとも第1目的関数Faを満足する巻回条件の最適解が計算された。 According to the processing procedure shown in FIGS. 6 and 9, the winding conditions for spirally winding the strip-shaped rubber strip on the wound body to form an annular rubber member having a target cross-sectional shape set the computer. Calculated using (Example). In the embodiment, the constraint conditions for winding the rubber strips and the first objective function Fa shown in the above equation (1) were input to the computer. Then, in the embodiment, the optimum solution of the winding condition satisfying at least the first objective function Fa was calculated by the computer based on the optimization algorithm under the constraint condition.

また、比較のために、作業者による試行錯誤や、これまでの経験則に基づいて、巻回条件が設定された(比較例)。 In addition, for comparison, winding conditions were set based on trial and error by the operator and empirical rules so far (comparative example).

そして、実施例で計算された巻回条件、及び、比較例で設定された巻回条件に基づいて、ゴム部材の断面形状がコンピュータを用いてそれぞれ計算された。そして、実施例のゴム部材の断面形状、及び、比較例のゴム部材の断面形状について、目標断面形状との誤差がそれぞれ評価された。なお、制約条件及び巻回条件の詳細については、上記明細書中に記載したとおりである。 Then, the cross-sectional shape of the rubber member was calculated using a computer based on the winding conditions calculated in the examples and the winding conditions set in the comparative examples. Then, the cross-sectional shape of the rubber member of the example and the cross-sectional shape of the rubber member of the comparative example were evaluated for their errors from the target cross-sectional shape. The details of the constraint conditions and the winding conditions are as described in the above specification.

テストの結果、実施例のゴム部材の断面形状は、比較例のゴム部材の断面形状に比べて、目標断面形状に近似した。従って、実施例の作成方法は、環状のゴム部材を目標断面形状に安定して形成することができた。 As a result of the test, the cross-sectional shape of the rubber member of the example was closer to the target cross-sectional shape than the cross-sectional shape of the rubber member of the comparative example. Therefore, in the method of producing the examples, the annular rubber member could be stably formed in the target cross-sectional shape.

S1 制約条件を入力する工程
S3 第1目的関数を入力する工程
S4 第1目的関数を満足する巻回条件の最適解を求める
S1 Step of inputting the constraint condition S3 Step of inputting the first objective function S4 Finding the optimum solution of the winding condition satisfying the first objective function

Claims (9)

帯状のゴムストリップを被巻付体に螺旋状に巻き重ねて、予め定められた目標断面形状を有する環状のゴム部材を形成するための巻回条件を、コンピュータを用いて計算するための方法であって、
前記コンピュータに、前記ゴムストリップの巻き重ねのための制約条件を入力する工程と、
前記コンピュータに、前記目標断面形状からの前記ゴム部材の誤差を特定するための第1目的関数を入力する工程と、
前記コンピュータに、前記ゴム部材の断面形状の周方向のバラツキを特定するための第2目的関数を入力する工程と、
前記コンピュータが、最適化アルゴリズムに基づいて、前記制約条件の下で前記第1目的関数の値が予め定められた基準値を満たし、かつ、前記第2目的関数の値が予め定められた基準値を満たす前記巻回条件の少なくとも一つの最適解を求める工程とを含むことを特徴とするゴムストリップの巻回条件の計算方法。
A method for calculating winding conditions using a computer for spirally winding a strip-shaped rubber strip around an object to be wound to form an annular rubber member having a predetermined target cross-sectional shape. There,
The process of inputting the constraint conditions for winding the rubber strip into the computer, and
A step of inputting a first objective function for specifying an error of the rubber member from the target cross-sectional shape into the computer, and
A step of inputting a second objective function for specifying a variation in the cross-sectional shape of the rubber member in the circumferential direction into the computer, and
The computer is based on the optimization algorithm under the constraint condition satisfies a reference value the value of the first objective function is predetermined, and the reference value of the second objective function is predetermined A method for calculating a winding condition of a rubber strip, which comprises a step of obtaining at least one optimum solution of the winding condition satisfying a value.
帯状のゴムストリップを被巻付体に螺旋状に巻き重ねて、予め定められた目標断面形状を有する環状のゴム部材を形成するための巻回条件を、コンピュータを用いて計算するための方法であって、
前記コンピュータに、前記ゴムストリップの巻き重ねのための制約条件を入力する工程と、
前記コンピュータに、前記目標断面形状からの前記ゴム部材の誤差を特定するための第1目的関数を入力する工程と、
前記コンピュータに、前記ゴムストリップの巻付けピッチの変動量を特定するための第3目的関数を入力する工程と、
前記コンピュータが、最適化アルゴリズムに基づいて、前記制約条件の下で、前記第1目的関数の値が予め定められた基準値を満たし、かつ、前記第3目的関数の値が予め定められた基準値を満たす前記巻回条件の少なくとも一つの最適解を求める工程とを含むことを特徴とするゴムストリップの巻回条件の計算方法。
A method for calculating winding conditions using a computer for spirally winding a strip-shaped rubber strip around an object to be wound to form an annular rubber member having a predetermined target cross-sectional shape. There,
The process of inputting the constraint conditions for winding the rubber strip into the computer, and
A step of inputting a first objective function for specifying an error of the rubber member from the target cross-sectional shape into the computer, and
A step of inputting a third objective function for specifying the fluctuation amount of the winding pitch of the rubber strip into the computer, and
Based on the optimization algorithm, the computer satisfies the predetermined reference value of the value of the first objective function under the constraint condition, and the value of the third objective function is a predetermined reference value. A method for calculating a winding condition of a rubber strip, which comprises a step of obtaining at least one optimum solution of the winding condition satisfying a value.
前記制約条件は、前記ゴムストリップの巻回数、前記ゴムストリップの巻付け始端が配置される前記被巻付体の軸方向の位置、前記ゴムストリップの初回の巻付けピッチ、前記ゴムストリップの巻回の折返し位置、及び、前記ゴムストリップの断面形状の少なくとも一つを含む請求項1又は2記載のゴムストリップの巻回条件の計算方法。 The constraint conditions are the number of times the rubber strip is wound, the axial position of the wound body on which the winding start end of the rubber strip is arranged, the initial winding pitch of the rubber strip, and the winding of the rubber strip. The method for calculating the winding condition of the rubber strip according to claim 1 or 2, which includes the folding position of the rubber strip and at least one of the cross-sectional shapes of the rubber strip. 前記第1目的関数は、前記目標断面形状から許容可能な誤差を含んでいる請求項1乃至3のいずれかに記載のゴムストリップの巻回条件の計算方法。 The method for calculating a rubber strip winding condition according to any one of claims 1 to 3, wherein the first objective function includes an acceptable error from the target cross-sectional shape. 前記許容可能な誤差は、第1許容誤差と、前記第1許容誤差よりも大きい第2許容誤差とを含み、
前記第2許容誤差は、前記ゴム部材の断面形状において、要求される精度が相対的に低い部分に設定される請求項4に記載のゴムストリップの巻回条件の計算方法。
The permissible error includes a first permissible error and a second permissible error larger than the first permissible error.
The method for calculating a rubber strip winding condition according to claim 4, wherein the second margin of error is set in a portion of the cross-sectional shape of the rubber member where the required accuracy is relatively low.
前記第1許容誤差は、路面に接地する部分に設定され、
前記第2許容誤差は、前記路面に接地しない部分に設定される、請求項5に記載のゴムストリップの巻回条件の計算方法。
The first margin of error is set at the portion that comes into contact with the road surface.
The method for calculating a winding condition of a rubber strip according to claim 5, wherein the second margin of error is set in a portion that does not touch the road surface.
前記巻回条件は、前記ゴムストリップの巻付けピッチ、及び、前記ゴムストリップの巻付け始端が配置される前記被巻付体の周方向の位置の少なくとも一つを含む請求項1乃至6のいずれかに記載のゴムストリップの巻回条件の計算方法。
Any of claims 1 to 6, wherein the winding condition includes at least one of the winding pitch of the rubber strip and the circumferential position of the wound body on which the winding start end of the rubber strip is arranged. How to calculate the winding conditions of the rubber strip described in.
前記コンピュータに、初期の前記巻回条件の少なくとも一つを入力する工程をさらに含み、
前記最適解を求める工程は、前記巻回条件に基づいて、前記ゴム部材の断面形状を計算する工程と、
前記ゴム部材の断面形状が前記目標断面形状に近づくように、前記最適化アルゴリズムに基づいて、前記巻回条件を更新する工程とを含む請求項1乃至7のいずれかに記載のゴムストリップの巻回条件の計算方法。
The computer further comprises the step of inputting at least one of the initial winding conditions.
The steps for obtaining the optimum solution include a step of calculating the cross-sectional shape of the rubber member based on the winding conditions and a step of calculating the cross-sectional shape of the rubber member.
The winding of the rubber strip according to any one of claims 1 to 7, which includes a step of updating the winding condition based on the optimization algorithm so that the cross-sectional shape of the rubber member approaches the target cross-sectional shape. How to calculate the times condition.
タイヤの製造方法であって、
請求項1乃至8のいずれかの計算方法で求められた前記巻回条件で、前記ゴム部材を形成する工程を含むことを特徴とするタイヤの製造方法。
It ’s a tire manufacturing method.
A method for manufacturing a tire, which comprises a step of forming the rubber member under the winding conditions obtained by the calculation method according to any one of claims 1 to 8.
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