JP7470570B2 - タイヤモデルの作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤモデルの作成方法に関し、より詳細にはタイヤモデルの断面図をコンピュータで作成する方法に関する。

タイヤの性能をコンピュータで予測するためにタイヤモデルがコンピュータ上で作成されている（特許文献１，２参照）。タイヤモデルとしては、子午線断面のみからなる二次元モデルだけでなく三次元モデルもあるが、いずれにしてもタイヤの子午線断面における断面図を作成する必要がある。

従来、タイヤモデルの断面図を作成する場合、作成者がコンピュータ上で手入力により線引きしており、特に複数の補強層が埋設されるビード部では作成に長時間を要する等、簡便に作成することができなかった。

特開２０１７－０７８９４６号公報 特開２００７－１７９４１８号公報

本発明の実施形態は、以上の点に鑑み、タイヤモデルのビード部における断面図を簡便に作成することを可能にするタイヤモデルの作成方法を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係るタイヤモデルの作成方法は、タイヤモデルの断面図をコンピュータで作成する方法であって、モールドプロファイル作図部が、タイヤ断面の外輪郭線を表すモールドプロファイルを作図するステップと、ビードコア作図部が、前記モールドプロファイル内にビードコアを作図するステップと、境界ライン作図部が、タイヤのビード部における前記ビードコアの幅方向外側において前記ビードコアの半径方向内側から半径方向外側に延びる部材境界ラインであって、基準ラインの幅方向内側において当該基準ラインに沿って延びる前記部材境界ラインを作図する境界作図ステップと、を含む。前記境界作図ステップは、前記ビードコアの底面に対して当該ビードコアの半径方向内側に所定の距離を隔てて位置する始点から、前記ビードコアの底面の外側端に対して当該ビードコアの幅方向外側に所定の距離を隔てて位置する中継点を通り、前記ビードコアの半径方向外側において前記基準ライン上に位置する外側基準点を中心とし当該外側基準点における前記部材境界ラインとの距離を半径とする距離規定円弧と接する線を、前記部材境界ラインとして作図する。

一実施形態において、前記タイヤモデルの作成方法は、外側ゴム層ライン作図部が、前記ビード部における外表面をなす外側ゴム層の内側ラインである外側ゴム層ラインを作図するステップと、補強層作図部が、前記ビードコアの半径方向内側を通って幅方向内側から幅方向外側に折り返されるタイヤ部材であって前記外側ゴム層の幅方向内側にビードパッドを介して配される補強層を作図するステップと、を更に含んでもよい。その場合、前記補強層を作図するステップは、（Ａ）前記補強層の外側ラインである補強層外側ラインを前記部材境界ラインとしかつ前記外側ゴム層ラインを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、第１始点から、第１中継点を通り、第１外側基準点を中心とし前記ビードパッドの厚みを半径とする第１距離規定円弧と接する前記補強層外側ラインを作図するステップと、（Ｂ）前記補強層の内側ラインである補強層内側ラインを前記部材境界ラインとしかつ前記外側ゴム層ラインを前記基準ラインする前記境界作図ステップであって、第２始点から、第２中継点を通り、前記第１外側基準点を中心とし前記ビードパッドの厚みと前記補強層の厚みとの合計厚みを半径とする第２距離規定円弧と接する前記補強層内側ラインを作図するステップと、（Ｃ）前記補強層の半径方向外端の位置に基づいて前記補強層外側ラインと前記補強層内側ラインとの間に前記補強層の上端ラインを作図するステップと、を含んでもよい。

一実施形態において、前記補強層が外側チェーファーと内側チェーファーを含む繊維チェーファーであり、前記補強層の上端ラインを作図するステップは、前記補強層外側ライン上において前記外側チェーファーの半径方向外端位置に第１基準点を置くこと、前記外側チェーファーと前記内側チェーファーとの境界を示す所定長さの第１線分を作図すること、前記第１基準点と前記第１線分との間に前記外側チェーファーの上端ラインを作図すること、前記補強層内側ライン上において前記内側チェーファーの半径方向外端位置に第２基準点を置くこと、及び、前記第２基準点と前記第１線分との間に前記内側チェーファーの上端ラインを作図すること、を含んでもよい。

一実施形態において、前記補強層が繊維チェーファーであり、前記タイヤモデルの作成方法は、カーカスプライ作図部が、前記繊維チェーファーの内側に接するカーカスプライを作図するステップを更に含んでもよい。その場合、前記カーカスプライを作図するステップは、前記カーカスプライの内側ラインであるプライラインを前記部材境界ラインとしかつ前記補強層内側ラインを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、第３始点から、第３中継点を通り、第３外側基準点を中心とし前記カーカスプライの厚みを半径とする第３距離規定円弧と接する前記プライラインを作図するステップと、前記プライラインと前記補強層内側ラインとの間に前記カーカスプライの上端ラインを作図すること、を含んでもよい。

一実施形態において、前記タイヤモデルの作成方法は、フリッパー作図部が、前記カーカスプライの内側に接するフリッパーを作図するステップを更に含んでもよい。その場合、前記フリッパーを作図するステップは、前記フリッパーの内側ラインであるフリッパーラインを前記部材境界ラインとしかつ前記カーカスプライの内側ラインを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、第４始点から、第４中継点を通り、第４外側基準点を中心とし前記フリッパーの厚みを半径とする第４距離規定円弧と接する前記フリッパーラインを作図するステップと、前記フリッパーラインと前記カーカスプライの内側ラインとの間に前記フリッパーの上端ラインを作図すること、を含んでもよい。

一実施形態において、前記外側ゴム層が、サイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムの半径方向内側に隣接するラバーチェーファーと含み、前記外側ゴム層ラインを作図するステップが、前記外側ゴム層ラインを前記部材境界ラインとしかつ前記モールドプロファイルを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、前記第１始点から、前記第１中継点を通り、第５外側基準点を中心とし前記外側ゴム層の厚みを半径とする第５距離規定円弧と接する前記外側ゴム層ラインを作図するものであってもよい。

本発明の実施形態によれば、タイヤモデルのビード部における断面図を簡便に作成することができる。

一実施形態に係るタイヤモデル作成装置のブロック図 同実施形態に係るタイヤモデル作成方法のフローチャート 境界作図ステップのフローチャート 同実施形態に係るタイヤモデルの半断面図 同断面図のビード部の拡大図 同実施形態におけるモールドプロファイル作図後の図 同実施形態におけるビードコア作図後の図 同実施形態における外側ゴム層ラインの作図途中の図 同実施形態における外側ゴム層ライン作図後の図 同実施形態における補強層外側ライン作図後の図 同実施形態における補強層内側ライン作図後の図 同実施形態における補強層の上端ライン作図後の図 同実施形態におけるカーカスプライの作図途中の図 同実施形態におけるカーカスプライ作図後の図 同実施形態におけるフリッパー作図後の図

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

一実施形態に係るタイヤモデルの作成装置１０は、タイヤモデルの断面図（断面レイアウトともいう。）を作成する装置であって、特にタイヤのビード部における幅方向外側部分を作図することができる装置である。該作成装置１０は、図１に示すように、入力部１２、モールドプロファイル作図部１４、ビードコア作図部１６、外側ゴム層ライン作図部１８、補強層作図部２０、カーカスプライ作図部２２、フリッパー作図部２４、及び出力部２６を有し、補強層作図部２０は、補強層外側ライン作図部２８、補強層内側ライン作図部３０、及び補強層上端ライン作図部３２を有し、カーカスプライ作図部２２は、プライライン作図部３４及びプライ上端ライン作図部３６を有し、フリッパー作図部２４は、フリッパーライン作図部３８及びフリッパー上端ライン作図部４０を有する。

作成装置１０は、例えば、マウスとキーボードとディスプレイ等を有する汎用のコンピュータを基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、入力部１２、モールドプロファイル作図部１４、ビードコア作図部１６、外側ゴム層ライン作図部１８、補強層作図部２０（詳細には、補強層外側ライン作図部２８、補強層内側ライン作図部３０、及び補強層上端ライン作図部３２）、カーカスプライ作図部２２（詳細には、プライライン作図部３４及びプライ上端ライン作図部３６）、フリッパー作図部２４（詳細には、フリッパーライン作図部３８及びフリッパー上端ライン作図部４０）、及び出力部２６は、コンピュータに搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、作成装置１０は、上記のプログラムをコンピュータに予めインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶して、又はネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータに適宜インストールすることで実現してもよい。

図２は、上記作成装置１０によりタイヤモデルの断面図を作成するタイヤモデル作成方法の流れを示すフローチャートである。図３は、該作成方法に含まれる一工程としての境界作図ステップの流れを示すフローチャートである。

図４は一例に係るタイヤモデルの子午線断面を示す半断面図であり、図５はそのビード部の拡大図である。この実施形態では、図２に示すフローチャートにより図４に示すタイヤモデルを作成する。

ここで、本明細書において、幅方向とはタイヤ幅方向を意味し、タイヤ回転軸に平行な方向である。幅方向内側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面に近づく方向であり、幅方向外側とはタイヤ幅方向においてタイヤ赤道面から遠ざかる方向である。半径方向とはタイヤ径方向（ラジアル方向）を意味し、タイヤ回転軸に垂直な方向である。半径方向内側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸に近づく方向であり、半径方向外側とはタイヤ径方向においてタイヤ回転軸から遠ざかる方向である。

図４に示すタイヤモデル５０は、トラック又はバスに用いられる重荷重用空気入りタイヤに関するものであり、左右一対のビード部５２と、ビード部５２から半径方向外側に延びる一対のサイドウォール部５４と、左右のサイドウォール部５４の半径方向外端同士を連結するように両サイドウォール部５４間に設けられたトレッド部５６とを備える。

ビード部５２には、ゴム被覆したビードワイヤを積層巻回した収束体よりなる環状のビードコア５８と、その外周側に設けられた硬質ゴム製のビードフィラー６０が埋設されている。ビードコア５８は、この例では断面形状が六角形状をなすが、その他の多角形状でもよい。

タイヤには、一対のビード部５２間にまたがってトロイド状に延びる少なくとも１層（この例では２層）のカーカスプライ６２，６４が埋設されている。カーカスプライ６２，６４は、平行配列された複数本のカーカスコードをゴム被覆してなるものであり、図５に示すように、カーカスプライ６２，６４の両端部は、ビード部５２においてビードコア５８の半径方向内側を通って幅方向内側から幅方向外側に折り返されて係止されている。ここで、２層のカーカスプライのうち、一対のビード部５２間に跨がる本体部において、タイヤ内面側に位置するカーカスプライ６２を第１カーカスプライとし、タイヤ外面側に位置するカーカスプライ６４を第２カーカスプライとする。

トレッド部５６におけるカーカスプライ６２，６４の外周側には、ベルトプライからなる複数枚のベルト６６が設けられている。

図５に示すように、ビード部５２には、その外表面をなす外側ゴム層６８として、サイドウォールゴム７０と、サイドウォールゴム７０の半径方向内側に隣接するラバーチェーファー７２が設けられている。

ビード部５２におけるカーカスプライ６２，６４の周りには、有機繊維コード（この例ではナイロンコード）をゴム被覆してなる少なくとも１層（この例では２層）の繊維チェーファー７４，７６が埋設されている。繊維チェーファー７４，７６は、ビードコア５８の半径方向内側を通って幅方向内側から幅方向外側に折り返されたタイヤ部材であり、外側ゴム層６８の幅方向内側にゴム部材であるビードパッド７８を介して配されている。ここで、２層の繊維チェーファー７４，７６のうち、外側ゴム層６８側の繊維チェーファー７４を外側チェーファーとし、カーカスプライ６２側の繊維チェーファー７６を内側チェーファーとする。

ビードコア５８とカーカスプライ６２，６４との間には、両者間の擦れを抑制するための補強層として、有機繊維コードをゴム被覆してなるフリッパー８０が設けられている。フリッパー８０は、ビードコア５８の半径方向内側を通って幅方向内側から幅方向外側に折り返されるタイヤ部材である。

以下、一実施形態に係るタイヤモデル５０の作成方法について図２のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１において、入力部１２がタイヤモデル５０の作成を作成するために必要な情報を取得する。詳細には、作成対象とする空気入りタイヤの断面形状を含む種々のデータ（タイヤ設計情報）が挙げられ、具体的にはタイヤの外形形状や内部構造等の各寸法諸元などが入力される。これらの情報の入力は、キーボードを用いて行われてもよく、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体やネットワーク等を通じて行われてもよい。

次いで、ステップＳ２において、モールドプロファイル作図部１４が、図６に示すようにタイヤ断面の外輪郭線を表すモールドプロファイル８２を作図する。モールドプロファイル８２は、空気入りタイヤの外表面の断面形状であり、タイヤを加硫成型する際の金型における成型面の断面形状に相当する。モールドプロファイル８２の作図方法は、特に限定されず、入力部１２から入力された寸法諸元に基づいて作成してもよく、あるいはまた、記憶部に保存されたモールドプロファイルデータから、作成対象とするタイヤのモールドプロファイルを取り込んでもよい。

なお、タイヤモデル５０の断面図の作成は、タイヤの全幅で行ってもよいが、タイヤがタイヤ赤道線を中心として左右対称の場合、半幅で作成してから全幅に展開してもよい。この例では、図６に示すように半幅で作成する場合について説明する。

次いで、ステップＳ３において、ビードコア作図部１６が、モールドプロファイル８２内にビードコア５８を作図する。ビードコア５８の作図方法は、特に限定されず、例えば、記憶部に保存されたビードコアデータから、作成対象とするタイヤのビードコア形状を取り込み、これを上記寸法諸元に基づいて指定の位置及び傾きを持たせて配置させることで作図することができる。そして、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４において、外側ゴム層ライン作図部１８が、外側ゴム層６８の内側ラインである外側ゴム層ライン８４（図９参照）を作図する。外側ゴム層ライン８４は、外側ゴム層６８と、そのタイヤ内面側に隣接する部材（詳細には、ビードフィラー６０，ビードパッド７８及び繊維チェーファー７４など）との境界線である。外側ゴム層ライン８４の作図は、図３に示す境界作図ステップにより行う。

ここで、境界作図ステップについて説明する。境界作図ステップでは、境界ライン作図部が、ビード部５２におけるビードコア５８の幅方向外側においてビードコア５８の半径方向内側から半径方向外側に延びる部材境界ラインであって、基準ラインの幅方向内側において当該基準ラインに沿って延びる部材境界ラインを作図する。基準ラインとは、部材境界ラインを作図する際に基準とする線である。ステップＳ４では、境界ライン作図部としての外側ゴム層ライン作図部１８が、モールドプロファイル８２を基準ラインとして、当該基準ラインの幅方向内側に隣り合う外側ゴム層ライン８４を部材境界ラインとして作図する。

境界作図ステップでは、ステップＳ２０において、ビードコア５８の底面５８Ａに対して当該ビードコア５８の半径方向内側に所定の距離を隔てて位置する始点を置く。具体的に、ステップＳ４では、図８に示すように、底面５８Ａに対して所定の距離ＤＡ１を隔てて位置する第１始点ＰＡ１を設置する。

ここで、ビードコア５８の底面５８Ａとは、断面多角形状のビードコア５８の半径方向内側面（断面多角形の底辺）である。一般にビードコア５８はタイヤ回転軸に対して傾斜した姿勢に配置されるため、底面５８Ａはタイヤ回転軸に対して４５度未満の角度で傾斜している。該底面５８Ａに対して半径方向内側に所定の距離を隔てた位置とは、底面５８Ａの中点５８Ｂを通り当該底面５８Ａに垂直な直線ＰＬ上において中点５８Ｂから半径方向内側に向かって所定の距離を隔てた位置である。該所定の距離とは、垂直な直線ＰＬ上において作図対象とする部材境界ラインと底面５８Ａとの間隔であり、ビードコア５８と部材境界ラインとの間に介在する部材の厚みにより定まる。図８に示す第１始点ＰＡ１の場合、所定の距離ＤＡ１は、繊維チェーファー７４，７６の厚み、カーカスプライ６２，６４の厚み、フリッパー８０の厚み、及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みである。

ステップＳ２１において、ビードコア５８の底面５８Ａの外側端５８Ｃに対して当該ビードコア５８の幅方向外側に所定の距離を隔てて位置する中継点を置く。具体的に、ステップＳ４では、図８に示すように、外側端５８Ｃに対して所定の距離ＤＢ１を隔てて位置する第１中継点ＰＢ１を設置する。

ここで、底面５８Ａの外側端５８Ｃとは、上記底面５８Ａの幅方向外側端である。該外側端５８Ｃに対して幅方向外側に所定の距離を隔てた位置とは、外側端５８Ｃから幅方向外側に延びる直線ＱＬ上において幅方向外側に向かって所定の距離を隔てた位置である。直線ＱＬは、この例では、幅方向外側ほど半径方向内側になるように傾斜しており、詳細にはビードコア傾き角度（即ち、底面５８Ａがタイヤ回転軸に対してなす角度）と同じ大きさの角度（左右反転した角度）を持って半径方向内側かつ幅方向外側に傾斜して延びている。また、該所定の距離とは、上記直線ＱＬ上において作図対象となる部材境界線と外側端５８Ｃとの間隔であり、ビードコア５８と部材境界ラインとの間に介在する部材の厚みにより定まる。図８に示す第１中継点ＰＢ１の場合、所定の距離ＤＢ１は、繊維チェーファー７４，７６の厚み、カーカスプライ６２，６４の厚み、フリッパー８０の厚み、及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みである。

ステップＳ２２において、ビードコア５８の半径方向外側において基準ライン上に位置する外側基準点を置く。具体的に、ステップＳ４では、図８に示すように、モールドプロファイル８２上において、ラバーチェーファー７２の上端（半径方向外側端）７２Ａ（図５参照）に相当する半径方向位置に第５外側基準点ＰＣ５を設置する。詳細には、半径方向をＹ軸、幅方向をＸ軸としたＸＹ座標において、ラバーチェーファー７２の半径方向外側端に相当するｙ値をパラメータで設定しておき、モールドプロファイル８２上で該ｙ値を持つｘ値をプログラムで求めることにより、第５外側基準点ＰＣ５を設置する。

次いで、ステップＳ２３において、上記外側基準点を中心とし当該外側基準点における部材境界ラインとの距離（基準ラインと部材境界ラインとの間隔）を半径とする距離規定円弧を作成する。具体的に、ステップＳ４では、図８に示すように、第５外側基準点ＰＣ５、即ち上記の座標（ｘ，ｙ）を中心として、外側ゴム層６８の厚みを半径とする第５距離規定円弧Ｃ５を設ける。なお、距離規定円弧は、全周にわたる円として設けてもよい。

このようにして始点、中継点及び距離規定円弧を設置する順番は特に限定されない。これらを設置した後、ステップＳ２４において、始点から中継点を通り距離規定円弧と接する線を部材境界ラインとして作図する。線の引き方は特に限定されないが、例えば、始点から中継点までの曲線を第１の曲率を持つ円弧とし、中継点から半径方向外側の曲線を第１の曲率よりも曲率半径が大きい第２の曲率を持つ円弧として、これら第１及び第２の曲率を予め指定しておき、当該指定された曲率で作図してもよい。第１及び第２の曲率については入力部１２を介して予め取得した情報を用いることができる（以下の他の曲率についても同様）。具体的に、ステップＳ４では、第１始点ＰＡ１から第１中継点ＰＢ１を通り第５距離規定円弧Ｃ５と接する外側ゴム層ライン８４を、上記ＰＡ１からＰＢ１までは予め指定された第１の曲率を持つ円弧で、ＰＢ１よりも半径方向外側では予め指定された第２の曲率を持つ円弧で作図する。

なお、ステップＳ４において外側ゴム層ライン８４を作図した後、サイドウォールゴム７０とラバーチェーファー７２との境界線８６を作図してもよい（図９参照）。

このようにして外側ゴム層ライン８４を作図した後、補強層作図部２０が外側ゴム層６８の幅方向内側にビードパッド７８を介して配される補強層として繊維チェーファー７４，７６を作図する。

詳細には、まず、ステップＳ５において、補強層外側ライン作図部２８が、補強層の外側ラインである補強層外側ライン８８を作図する。ここでは、外側ゴム層ライン８４の幅方向内側に隣り合う繊維チェーファー７４，７６の外側ライン８８（外側チェーファー７４とビードパッド７８との境界線）を作図する（図１０参照）。

補強層外側ライン８８の作図は、上記の境界作図ステップにより行う。ここでは、境界ライン作図部としての補強層外側ライン作図部２８が、外側ゴム層ライン８４を基準ラインとして、当該基準ラインの幅方向内側に隣り合う補強層外側ライン８８を部材境界ラインとして作図する。

詳細には、上記始点として第１始点ＰＡ１を設置し、上記中継点として第１中継点ＰＢ１を設置する。そして、ビードコア５８の半径方向外側において外側ゴム層ライン８４上に位置する第１外側基準点ＰＣ１を設置する。第１外側基準点ＰＣ１は、外側ゴム層ライン８４上において、繊維チェーファー７４，７６の上端７４Ａ（図５参照）に相当する半径方向位置に設置され、すなわち、繊維チェーファー７４，７６の半径方向外側端に相当するｙ値をパラメータで設定しておき、外側ゴム層ライン８４上で該ｙ値を持つｘ値をプログラムで求めることにより、第１外側基準点ＰＣ１が設置される。そして、第１外側基準点ＰＣ１を中心とし当該外側基準点ＰＣ１における補強層外側ライン８８との距離（即ち、ビードパッド７８の厚み）を半径とする第１距離規定円弧Ｃ１を作成する。

次いで、第１始点ＰＡ１から、第１中継点ＰＢ１を通り、第１距離規定円弧Ｃ１と接する線を補強層外側ライン８８として作図する。線の引き方は、外側ゴム層ライン８４と同様、第１始点ＰＡ１から第１中継点ＰＢ１を通り第１距離規定円弧Ｃ１と接する補強層外側ライン８８を、上記ＰＡ１からＰＢ１までの予め指定された曲率を持つ円弧と、ＰＢ１よりも半径方向外側での予め指定された曲率を持つ円弧とで作成する。

このようにして補強層外側ライン８８を作図した後、ステップＳ６において、補強層内側ライン作図部３０が、補強層の内側ラインである補強層内側ライン９０を作図する。ここでは、繊維チェーファー７４，７６の内側ライン９０（内側チェーファー７６とカーカスプライ６２との境界線）を作図する（図１１参照）。

補強層内側ライン９０の作図は、上記の境界作図ステップにより行う。ここでは、境界ライン作図部としての補強層内側ライン作図部３０が、外側ゴム層ライン８４を基準ラインとして、部材境界ラインとしての補強層内側ライン９０を作図する。

詳細には、上記始点として第２始点ＰＡ２を設置し、上記中継点として第２中継点ＰＢ２を設置する。

第２始点ＰＡ２は、ビードコア５８の底面５８Ａに対して当該ビードコア５８の半径方向内側に所定の距離ＤＡ２を隔てて位置する点であり、距離ＤＡ２は、上記底面５８Ａに垂直な直線ＰＬ上においてカーカスプライ６２，６４の厚み、フリッパー８０の厚み、及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みである。

第２中継点ＰＢ２は、ビードコア５８の外側端５８Ｃに対して幅方向外側に所定の距離ＤＢ２を隔てて位置する点であり、距離ＤＢ２は、上記直線ＱＬ上においてカーカスプライ６２，６４の厚み、フリッパー８０の厚み、及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みである。

また、ビードコア５８の半径方向外側において、外側ゴム層ライン８４上に位置する第１外側基準点ＰＣ１を中心とし、当該外側基準点ＰＣ１におけるビードパッドの厚みと補強層である繊維チェーファー７４，７６の厚みとの合計厚みを半径とする第２距離規定円弧Ｃ２を作成する。

次いで、第２始点ＰＡ２から、第２中継点ＰＢ２を通り、第２距離規定円弧Ｃ２と接する線を補強層内側ライン９０として作図する。線の引き方は、外側ゴム層ライン８４と同様、第２始点ＰＡ２から第２中継点ＰＢ２を通り第２距離規定円弧Ｃ２と接する補強層内側ライン９０を、上記ＰＡ２からＰＢ２までの予め指定された曲率を持つ円弧と、ＰＢ２よりも半径方向外側での予め指定された曲率を持つ円弧とで作成する。

このようにして補強層内側ライン９０を作図した後、ステップＳ７において、補強層上端ライン作図部３２が、繊維チェーファー７４，７６の半径方向外端の位置に基づいて補強層外側ライン８８と補強層内側ライン９０との間に繊維チェーファー７４，７６の上端ライン（即ち、半径方向外端ライン）９２を作図する（図１２参照）。

詳細には、補強層外側ライン８８上において外側チェーファー７４の上端７４Ａに相当する半径方向外端位置に第１基準点ＰＤ１を置く。例えば、該上端７４Ａの高さをｙ値として予めパラメータで設定しておき、この情報に基づいて補強層外側ライン８８上に第１基準点ＰＤ１を設置してもよい。

次いで、外側チェーファー７４と内側チェーファー７６との境界を示す所定長さの第１線分９２Ｃを作図する。第１線分９２Ｃは、補強層外側ライン８８の幅方向内側に繊維チェーファー厚みの半分に相当する距離だけオフセットした位置に、当該補強層外側ライン８８に沿って設けられる。第１線分９２Ｃの作図方法は特に限定されないが、例えば上記の境界作図ステップにより作図してもよい。第１線分９２Ｃの長さは特に限定されず、例えば１０ｍｍのように固定した値とすることができる。

次いで、第１基準点ＰＤ１と第１線分９２Ｃとの間に外側チェーファー７４の上端ライン９２Ａを作図する。該上端ライン９２Ａは、例えば、第１基準点ＰＤ１から第１線分９２Ｃに対して垂線を下ろすことで作図することができる。

また、補強層内側ライン９０上において内側チェーファー７６の上端７６Ａに相当する半径方向外端位置に第２基準点ＰＤ２を置く。例えば、該上端７６Ａの高さをｙ値として予めパラメータで設定しておき、この情報に基づいて補強層内側ライン９０上に第２基準点ＰＤ２を設置してもよい。内側チェーファー７６の上端７６Ａは、外側チェーファー７４の上端７４Ａよりも低く、即ち半径方向内側に位置している。

次いで、第２基準点ＰＤ２と第１線分９２Ｃとの間に内側チェーファー７６の上端ライン９２Ｂを作図する。該上端ライン９２Ｂは、例えば、第２基準点ＰＤ２から第１線分９２Ｃに対して垂線を下ろすことで作図することができる。

以上より、図１２に示すように、外側チェーファー７４の上端ライン９２Ａと内側チェーファー７６の上端ライン９２Ｂと第１線分９２Ｃからなる、補強層上端ライン９２が作図される。

次いで、カーカスプライ作図部２２が繊維チェーファー７４，７６の内側に接するカーカスプライ６２，６４、詳細にはその折り返し部を作図する。

詳細には、まず、ステップＳ８において、プライライン作図部３４が、第１カーカスプライ６２の内側ラインである第１プライライン９４を作図する（図１３参照）。

第１プライライン９４の作図は、上記の境界作図ステップにより行う。ここでは、境界ライン作図部としてのプライライン作図部３４が、補強層内側ライン９０を基準ラインとして、当該基準ラインの幅方向内側に隣り合う第１プライライン９４を部材境界ラインとして作図する。

詳細には、上記始点として第３始点ＰＡ３を設置し、上記中継点として第３中継点ＰＢ３を設置する。第３始点ＰＡ３は、ビードコア５８の底面５８Ａに対して当該ビードコア５８の半径方向内側に所定の距離ＤＡ３を隔てて位置する点であり、距離ＤＡ３は、上記底面５８Ａに垂直な直線ＰＬ上において第２カーカスプライ６４の厚み、フリッパー８０の厚み、及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みである。第３中継点ＰＢ３は、ビードコア５８の上記外側端５８Ｃに対して当該ビードコア５８の幅方向外側に所定の距離ＤＢ３を隔てて位置する点であり、距離ＤＢ３は、上記直線ＱＬ上において第２カーカスプライ６４の厚み、フリッパー８０の厚み、及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みである。

また、ビードコア５８の半径方向外側において補強層内側ライン９０上に位置する第３外側基準点ＰＣ３を設置する。第３外側基準点ＰＣ３は、補強層内側ライン９０上において、第１カーカスプライ６２の上端６２Ａ（図５参照）に相当する半径方向位置に設置される。そして、第３外側基準点ＰＣ３を中心とし当該外側基準点ＰＣ３における第１カーカスプライ６２の厚みを半径とする第３距離規定円弧Ｃ３を作成する。

次いで、第３始点ＰＡ３から、第３中継点ＰＢ３を通り、第３距離規定円弧Ｃ３と接する線を第１プライライン９４として作図する。線の引き方は、外側ゴム層ライン８４と同様、第３始点ＰＡ３から第３中継点ＰＢ３を通り第３距離規定円弧Ｃ３と接する第１プライライン９４を、上記ＰＡ３からＰＢ３までの予め指定された曲率を持つ円弧と、ＰＢ３よりも半径方向外側での予め指定された曲率を持つ円弧とで作成する。

次いで、ステップＳ９において、プライ上端ライン作図部３６が、第１カーカスプライ６２の半径方向外端の位置に基づいて補強層内側ライン９０と第１プライライン９４との間に第１カーカスプライ６２の上端ライン（即ち、半径方向外端ライン）９６を作図する（図１３参照）。具体的には、第１プライライン９４を、第１カーカスプライ６２の半径方向外端に相当する位置でカットし、カットした上端９４Ａから補強層内側ライン９０に垂線を下ろすことで上端ライン９６を作図する。

このように第１カーカスプライ６２を作図した後、ステップＳ１０において、プライライン作図部３４が、第２カーカスプライ６４の内側ラインである第２プライライン９８を作図する（図１４参照）。第２プライライン９８の作図は、第１プライライン９４の作図と同様、上記の境界作図ステップにより行うことができ、第１プライライン９４を基準ラインとして、部材境界ラインとしての第２プライライン９８を作図すればよい。その際、始点としては、ビードコア５８の底面５８Ａに対する上記所定の距離として、フリッパー８０の厚み及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みを隔てて位置する点を設置する。また、中継点としては、ビードコア５８の外側端５８Ｃに対する上記所定の距離として、フリッパー８０の厚み及びフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みを足し合わせた厚みを隔てて位置する点を設置する。外側基準点については、第１プライライン９４上において第２カーカスプライ６４の上端６４Ａ（図５参照）に相当する半径方向位置に設置する。距離規定円弧については、該外側基準点を中心とし当該外側基準点における第２カーカスプライ６４の厚みを半径として作成する。

次いで、ステップＳ１１において、プライ上端ライン作図部３６が、第２カーカスプライ６４の半径方向外端の位置に基づいて第１プライライン９４と第２プライライン９８との間に第２カーカスプライ６４の上端ライン（即ち、半径方向外端ライン）１００を作図する（図１４参照）。具体的には、第２プライライン９８を、第２カーカスプライ６４の半径方向外端に相当する位置でカットし、カットした上端９８Ａから第１プライライン９４に垂線を下ろすことで上端ライン１００を作図する。

このようにしてカーカスプライ６２，６４を作図した後、フリッパー作図部２４がカーカスプライ６２，６４の内側に接するフリッパー８０を作図する。

詳細には、まず、ステップＳ１２において、フリッパーライン作図部３８が、フリッパー８０の内側ラインであるフリッパーライン１０２を作図する（図１５参照）。

フリッパーライン１０２の作図は、上記の境界作図ステップにより行う。ここでは、境界ライン作図部としてのフリッパーライン作図部３８が、第２カーカスプライ６４の内側ラインである第２プライライン９８を基準ラインとして、当該基準ラインの幅方向内側に隣り合うフリッパーライン１０２を部材境界ラインとして作図する。

詳細には、上記始点として第４始点ＰＡ４を設置し、上記中継点として第４中継点ＰＢ４を設置する。第４始点ＰＡ４は、ビードコア５８の底面５８Ａに対して当該ビードコア５８の半径方向内側に所定の距離を隔てて位置する点であり、該所定の距離は、上記底面５８Ａに垂直な直線ＰＬ上におけるフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みである。第４中継点ＰＢ４は、ビードコア５８の上記外側端５８Ｃに対して幅方向外側に所定の距離を隔てて位置する点であり、該所定の距離は、上記直線ＱＬ上におけるフリッパー８０とビードコア５８間のゴム厚みである。

また、ビードコア５８の半径方向外側において第２プライライン９８上に位置する第４外側基準点ＰＣ４を設置する。第４外側基準点ＰＣ４は、第２プライライン９８上において、フリッパー８０の上端８０Ａ（図５参照）に相当する半径方向位置に設置される。そして、第４外側基準点ＰＣ４を中心とし当該外側基準点ＰＣ４におけるフリッパー８０の厚みを半径とする第４距離規定円弧Ｃ４を作成する。

次いで、第４始点ＰＡ４から、第４中継点ＰＢ４を通り、第４距離規定円弧Ｃ４と接する線をフリッパーライン１０２として作図する。線の引き方は、外側ゴム層ライン８４と同様、第４始点ＰＡ４から第４中継点ＰＢ４を通り第４距離規定円弧Ｃ４と接するフリッパーライン１０２を、上記ＰＡ４からＰＢ４までの予め指定された曲率を持つ円弧と、ＰＢ４よりも半径方向外側での予め指定された曲率を持つ円弧とで作成する。

次いで、ステップＳ１３において、フリッパー上端ライン作図部４０が、フリッパー８０の半径方向外端（上端５０Ａ）の位置に基づいて第２プライライン９８とフリッパーライン１０２との間にフリッパー８０の上端ライン（即ち、半径方向外端ライン）１０４を作図する（図１５参照）。具体的には、フリッパーライン１０２を、フリッパー８０の半径方向外端に相当する位置でカットし、カットした上端１０２Ａから第２プライライン９８に垂線を下ろすことで上端ライン１０４を作図する。

以上によりビード部５２における幅方向外側部分（詳細には、直線ＰＬよりも幅方向外側の部分）を作図することができる。ビード部５２の幅方向内側部分、サイドウォール部、及びトレッド部についての断面レイアウトの作成方法は公知の方法を用いて作成すればよい。このようにしてタイヤモデルの断面レイアウトを作成した後、ステップＳ１４において、出力部２６が、得られたタイヤモデルの断面レイアウトを出力する。出力は、ディスプレイによって表示したり、プリンタによって印刷したり、ディスクやデータベースなどの記憶手段に書き込んだりすることにより行うことができる。

以上のように本実施形態によれば、タイヤモデル５０のビード部５２における幅方向外側の部材境界ラインを、上記境界作図ステップを用いることにより自動的に作図することができ、幅方向外側の部材境界ラインからビードコア５８に向かって順次、部材境界ラインを作図することができる。そのため、ビード部５２の幅方向外側に、ビードパッド７８を介して、繊維チェーファー７４，７６、カーカスプライ６２，６４及びフリッパー８０といった複数の補強材を含む部分の断面レイアウトを、コンピュータにより自動的に作図することができ、タイヤモデル５０を簡便に作成することができる。

上記実施形態では、補強層としての繊維チェーファーが二層構造であり、カーカスプライが二層構造の場合について説明したが、これらに限定されるものではなく、またビード部に埋設される補強材の構成も上記実施形態には限定されず、例えばフリッパーを省略したものなど、種々の構成を持つタイヤについて適用可能である。

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…作成装置、１４…モールドプロファイル作図部、１６…ビードコア作図部、１８…外側ゴム層ライン作図部、２０…補強層作図部、２２…カーカスプライ作図部、２４…フリッパー作図部、５０…タイヤモデル、５２…ビード部、５８…ビードコア、５８Ａ…底面、５８Ｃ…ビードコアの外側端、６２，６４カーカスプライ、６８…外側ゴム層、７０…サイドウォールゴム、７２…ラバーチェーファー、７４…繊維チェーファー（外側チェーファー）、７６…繊維チェーファー（内側チェーファー）、７８…ビードパッド、８０…フリッパー、８２…モールドプロファイルライン、８４…外側ゴム層ライン、８８…補強層外側ライン、９０…補強層内側ライン、９２…補強層上端ライン、９４…第１プライライン、９６…第１カーカスプライの上端ライン、９８…第２プライライン、１００…第２カーカスプライの上端ライン、１０２…フリッパーライン、１０４…フリッパーの上端ライン、ＰＡ１…第１始点、ＰＡ２…第２始点、ＰＡ３…第３始点、ＰＡ４…第４始点、ＰＢ１…第１中継点、ＰＢ２…第２中継点、ＰＢ３…第３中継点、ＰＢ４…第４中継点、ＰＣ１…第１外側基準点、ＰＣ３…第３外側基準点、ＰＣ４…第４外側基準点、ＰＣ５…第５外側基準点、Ｃ１…第１距離規定円弧、Ｃ２…第２距離規定円弧、Ｃ３…第３距離規定円弧、Ｃ４…第４距離規定円弧、Ｃ５…第５距離規定円弧、ＰＤ１…第１基準点、ＰＤ２…第２基準点

Claims (6)

1. タイヤモデルの断面図をコンピュータで作成する方法であって、
   モールドプロファイル作図部が、タイヤ断面の外輪郭線を表すモールドプロファイルを作図するステップと、
   ビードコア作図部が、前記モールドプロファイル内にビードコアを作図するステップと、
   境界ライン作図部が、タイヤのビード部における前記ビードコアの幅方向外側において前記ビードコアの半径方向内側から半径方向外側に延びる部材境界ラインであって、基準ラインの幅方向内側において当該基準ラインに沿って延びる前記部材境界ラインを作図する境界作図ステップと、を含み、
   前記境界作図ステップは、前記ビードコアの底面に対して当該ビードコアの半径方向内側に所定の距離を隔てて位置する始点から、前記ビードコアの底面の外側端に対して当該ビードコアの幅方向外側に所定の距離を隔てて位置する中継点を通り、前記ビードコアの半径方向外側において前記基準ライン上に位置する外側基準点を中心とし当該外側基準点における前記部材境界ラインとの距離を半径とする距離規定円弧と接する線を、前記部材境界ラインとして作図する、タイヤモデルの作成方法。
2. 前記タイヤモデルの作成方法は、
   外側ゴム層ライン作図部が、前記ビード部における外表面をなす外側ゴム層の内側ラインである外側ゴム層ラインを作図するステップと、
   補強層作図部が、前記ビードコアの半径方向内側を通って幅方向内側から幅方向外側に折り返されるタイヤ部材であって前記外側ゴム層の幅方向内側にビードパッドを介して配される補強層を作図するステップと、を更に含み、
   前記補強層を作図するステップは、
   （Ａ） 前記補強層の外側ラインである補強層外側ラインを前記部材境界ラインとしかつ前記外側ゴム層ラインを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、第１始点から、第１中継点を通り、第１外側基準点を中心とし前記ビードパッドの厚みを半径とする第１距離規定円弧と接する前記補強層外側ラインを作図するステップと、
   （Ｂ） 前記補強層の内側ラインである補強層内側ラインを前記部材境界ラインとしかつ前記外側ゴム層ラインを前記基準ラインする前記境界作図ステップであって、第２始点から、第２中継点を通り、前記第１外側基準点を中心とし前記ビードパッドの厚みと前記補強層の厚みとの合計厚みを半径とする第２距離規定円弧と接する前記補強層内側ラインを作図するステップと、
   （Ｃ） 前記補強層の半径方向外端の位置に基づいて前記補強層外側ラインと前記補強層内側ラインとの間に前記補強層の上端ラインを作図するステップと、を含む、請求項１に記載のタイヤモデルの作成方法。
3. 前記補強層が外側チェーファーと内側チェーファーを含む繊維チェーファーであり、
   前記補強層の上端ラインを作図するステップは、前記補強層外側ライン上において前記外側チェーファーの半径方向外端位置に第１基準点を置くこと、前記外側チェーファーと前記内側チェーファーとの境界を示す所定長さの第１線分を作図すること、前記第１基準点と前記第１線分との間に前記外側チェーファーの上端ラインを作図すること、前記補強層内側ライン上において前記内側チェーファーの半径方向外端位置に第２基準点を置くこと、及び、前記第２基準点と前記第１線分との間に前記内側チェーファーの上端ラインを作図すること、を含む請求項２に記載のタイヤモデルの作成方法。
4. 前記補強層が繊維チェーファーであり、
   前記タイヤモデルの作成方法は、カーカスプライ作図部が、前記繊維チェーファーの内側に接するカーカスプライを作図するステップを更に含み、
   前記カーカスプライを作図するステップは、
   前記カーカスプライの内側ラインであるプライラインを前記部材境界ラインとしかつ前記補強層内側ラインを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、第３始点から、第３中継点を通り、第３外側基準点を中心とし前記カーカスプライの厚みを半径とする第３距離規定円弧と接する前記プライラインを作図するステップと、
   前記プライラインと前記補強層内側ラインとの間に前記カーカスプライの上端ラインを作図すること、を含む請求項２又は３に記載のタイヤモデルの作成方法。
5. 前記タイヤモデルの作成方法は、フリッパー作図部が、前記カーカスプライの内側に接するフリッパーを作図するステップを更に含み、
   前記フリッパーを作図するステップは、
   前記フリッパーの内側ラインであるフリッパーラインを前記部材境界ラインとしかつ前記カーカスプライの内側ラインを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、第４始点から、第４中継点を通り、第４外側基準点を中心とし前記フリッパーの厚みを半径とする第４距離規定円弧と接する前記フリッパーラインを作図するステップと、
   前記フリッパーラインと前記カーカスプライの内側ラインとの間に前記フリッパーの上端ラインを作図すること、を含む請求項４に記載のタイヤモデルの作成方法。
6. 前記外側ゴム層が、サイドウォールゴムと、前記サイドウォールゴムの半径方向内側に隣接するラバーチェーファーと含み、
   前記外側ゴム層ラインを作図するステップは、前記外側ゴム層ラインを前記部材境界ラインとしかつ前記モールドプロファイルを前記基準ラインとする前記境界作図ステップであって、前記第１始点から、前記第１中継点を通り、第５外側基準点を中心とし前記外側ゴム層の厚みを半径とする第５距離規定円弧と接する前記外側ゴム層ラインを作図する、請求項２～５のいずれか１項に記載のタイヤモデルの作成方法。