KR100541924B1 - Pneumatic tire designing method - Google Patents

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KR100541924B1
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마꼬또 이시야마
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가부시키가이샤 브리지스톤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C19/00Tyre parts or constructions not otherwise provided for

Abstract

단일 성능 또는 이율 배반적인 복수의 성능을 얻고자 할 때 부여된 조건에서 타이어의 베스트모드를 설계한다. 피치배열 내의 지정된 2개의 피치군에 포함되는 각 블록을 모델화하고(단계 100), 타이어성능 평가용 물리량을 나타내는 목적함수, 타이어형상을 제약하는 제약조건 및 블록형상을 결정하는 벽면각도인 설계변수를 결정한다(단계 102). 다음으로, 설계변수를 Δri씩 변화시켜 수정모델을 결정하고 (단계 104~108), 수정모델의 목적함수의 값과 제약조건의 값을 연산하여 목적함수의 감도 및 제약조건의 감도를 구하고(단계 110,112), 블록강성간의 차이를 최소로 하는 설계변수의 변화량을 예측하고 형상수정모델을 결정함과 동시에 목적함수값을 연산하고 설계변수의 값을 사용하여 타이어를 구성하는 피치배열 내 각 피치군의 블록형상을 결정한다(단계 114~120).Design the best mode of a tire under given conditions when trying to obtain a single performance or a plurality of yield-rate performances. Each block included in the two specified pitch groups in the pitch array is modeled (step 100), and the objective function representing the physical quantity for tire performance evaluation, the constraints for constraining the tire shape, and the design angle, which is the wall angle for determining the block shape, are selected. Determine (step 102). Next, the modified model is determined by changing the design variables by Δr i (steps 104 to 108), and the sensitivity of the objective function and the constraint are calculated by calculating the target function value and the constraint value of the modified model (step 104-108). 110, 112), predicting the amount of change of the design variable to minimize the difference between the block stiffness, determine the shape correction model, calculate the objective function value and use the value of the design variable, each pitch group in the pitch array constituting the tire The block shape of is determined (steps 114 to 120).

Description

공기타이어의 설계방법{PNEUMATIC TIRE DESIGNING METHOD}PNEUMATIC TIRE DESIGNING METHOD}

본 발명은 공기타이어의 설계방법에 관한 것으로서, 특히 타이어의 단일 목적성능, 이율배반성능 등을 달성하는 타이어의 구조, 형상 등의 설계개발을 효율적으로, 또한 용이하게 설계할 수 있는 공기타이어의 설계방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of designing a pneumatic tire, and in particular, to design a pneumatic tire that can efficiently and easily design the design and development of a tire structure, shape, and the like, which achieves a single objective performance, yield-breaking performance, and the like of a tire. It is about a method.

종래의 타이어설계방법은 실험 및 계산기를 사용한 수치실험의 반복에 의한 경험칙으로 이루어져 왔다. 그러므로, 개발에 필요한 시험제작·시험의 건수가 많아지게 되고 개발비용이 증가되며 개발기간도 거의 단축 할 수 없었다. Conventional tire design method has been made by the rule of thumb by repeated experiments and numerical experiments using a calculator. Therefore, the number of test productions and tests required for development has increased, development costs have increased, and the development period has hardly been shortened.

예를 들면, 타이어의 크라운부형상은 타이어의 회전축을 포함하는 단면에 있어서 수 개의 원호에 의해 설계되어 있다. 원호의 값은 수 개의 몰드를 작성하고 이 몰드에 의한 시험제작·평가된 데이터로부터 결정하거나 수치실험을 다수 행하여 결정하였기에 개발효율이 좋지 못했다.For example, the crown portion of the tire is designed by several arcs in the cross section including the rotation axis of the tire. The value of the arc was determined from several molds created and tested and evaluated by the mold, or was determined by a large number of numerical tests.

또한, 패턴설계는 자유도가 크므로 기본 패턴안을 타이어에 그룹핑하거나 실제로 몰드를 작성한 후에 타이어를 시험제작하여 실차평가하고, 실차에서 생긴 문제는 패턴안을 조금 수정함으로써 해결하여 최종적 패턴을 마무리해왔다. 그러므로 패턴설계는 타이어형상, 구조설계에 비교하여 가장 공수를 필요로 하는 분야가 되었다.In addition, since the pattern design has a large degree of freedom, the basic pattern is grouped on the tire or the mold is actually made, and the tire is tested and manufactured to evaluate the actual vehicle, and the problem caused by the actual vehicle is solved by slightly modifying the pattern. Therefore, pattern design has become the most demanding field compared to tire shape and structural design.

그러나 공기타이어는 우천주행 시에 발생하는 하이드로플레이닝 현상방지와 브레이크 및 트랙션 성능을 확보하기 위해, 일반적으로는 타이어 원주방향의 리브홈과 타이어직경방향의 러그홈이 배치되어 있고 이들 리브홈과 러그홈에 둘러싸인 소위 블록패턴이 일반적이다.However, in order to prevent hydroplaning and brake and traction performance during rain driving, pneumatic tires generally have rib grooves in the circumferential direction of the tire and lug grooves in the radial direction of the tires. So-called block patterns surrounded by grooves are common.

이러한 블록패턴에서는 타이어의 운동성능, 일반적으로는 직진성능과 코너링 성능의 양자의 성능이 필요하다. 직진성능은 타이어 주방향의 구루핑력이 요구되고 비교적 딱딱한 고무가 바람직하다. 그러나, 코너링 성능은 타이어폭방향의 그립력이 요구되고 코너링 시의 그립력을 높이기 위해 비교적 부드러운 고무가 적당하지만 부드러운 고무에 의해 에너지소비가 크게 되어 이율배반적이다. Such a block pattern requires the performance of the tire's kinetic performance, generally, straightness and cornering performance. Straightness performance requires a roughing force in the tire circumferential direction, and a relatively hard rubber is preferred. However, the cornering performance is required to have a grip force in the tire width direction, and relatively soft rubber is suitable for increasing the grip force at the cornering, but energy consumption is large due to the soft rubber.

그러므로 최근에는 건조, 습윤 및 빙설을 포함하는 노면상태에 있어서 고속주행에서 안전 또는 조용한 타이어를 설계하기 위한 이론적인 접근이 시험되고 있고 타이어의 트레드에 형성되는 홈 등은 수학적으로 산출된 기준에 따라 복수의 가변피치반복설계사이클에 의해 설계되어 있다. 그 설계값에 따라 타이어 원주상의 피치 및 피치배열을 규정하는 횡방향홈 및 원주방향으로 나누어진 육부를 갖는 트레드를 얻는다. 여기서, 피치로는 육부의 상대길이를 가르키고, 피치배열은 타이어 원주상에 사용되는 피치의 순서를 말한다. 또한, 피치는 피치길이의 비(피치 비)를 사용할 때도 있다.Therefore, in recent years, a theoretical approach to designing a safe or quiet tire at high speeds in road conditions including dry, wet and ice snow has been tested, and grooves formed in the tread of the tire are plural according to mathematically calculated criteria. It is designed by the variable pitch repeat design cycle of. According to the design value, a tread having a transverse groove defining a pitch and pitch arrangement on the tire circumference and a hexapart divided in the circumferential direction is obtained. Here, the pitch indicates the relative length of the flesh, and the pitch arrangement refers to the order of the pitch used on the tire circumference. In addition, pitch may also use ratio of pitch length (pitch ratio).

각 피치는 다양한 길이 일 수 있으나 실용목적에서 약 9종류 또는 그 이하로 한정되고 어떤 피치배열에 있어서 특정피치의 특정길이는 타이어의 원주에 의해 다르게 된다(일본 특개평 4-232105호 공보참조). Each pitch may be of various lengths, but is limited to about nine or less for practical purposes, and in certain pitch arrangements, the specific length of a particular pitch varies with the circumference of the tire (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-232105).

그러나, 상기 피치와 피치배열은 소음성능의 향상과 하이드로 플레이닝 현상의 방지, 및 소비자의 미적 외견에 부합시킨 다자인적인 요구 등에 의해 결정되는 것이 많고, 또한 피치배열 내에 복수의 피치가 반복 사용된다. 그러므로, 다른 피치에 의한 육부사이에는 강성이 불균일하게 된다. 따라서 다른 피치사이에서 편마모가 증가하거나 제조시의 진원도(眞円度)가 악화되는 문제가 있다.However, the pitch and pitch arrangement are often determined by the improvement of the noise performance, the prevention of hydroplaning phenomenon, and the multilateral demand that meets the aesthetic appearance of the consumer, and a plurality of pitches are repeatedly used in the pitch arrangement. Therefore, the stiffness becomes nonuniform between the land parts by different pitches. Therefore, there is a problem in that uneven wear increases or roundness in manufacturing deteriorates between different pitches.

본 발명은 상기 사실을 고려하여 이율배반적인 복수의 성능을 얻고자 할 때, 부여받은 조건에서 타이어의 베스트모드를 설계할 수 있음과 동시에 타이어의 설계·개발을 고효율화 할 수 있는 공기타이어의 설계방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of the above facts, the present invention can design the best mode of a tire under given conditions, and at the same time, in order to obtain a plurality of performance rational performances, a design method of a pneumatic tire capable of increasing the efficiency of tire design and development. The purpose is to provide.

발명의 개시Disclosure of the Invention

상기 목적을 달성하기 위한 청구범위 제1항의 공기타이어 설계방법은 (a) 내부구조를 포함하는 블록단위체의 형상, 내부구조를 포함하는 타이어 크라운부 중의 1부의 패턴형상 및 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속하는 육부(land portion)의 형상 중 선택된 1개의 형상을 나타내는 다른 형상기본 모델을 복수로 갖는 타이어 기본모델, 타이어 성능평가용 물리량을 나타내는 목적함수, 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하는 설계변수, 블록단위체의 형상, 패턴형상 및 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상, 타이어 단면형상 및 타이어 성능평가용 물리량 중 적어도 1개를 제약하는 제약조건 등을 정하는 단계, (b)제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적값이 부여될 때까지 설계변수의 값을 변화시키면서 연산함으로써 설계변수의 값을 구하는 단계, (c)목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수에 근거하여 타이어를 설계하는 단계를 포함하고 있다. 상기 단계 (a) 내부구조를 포함하는 형상이란 외측의 형상뿐만이 아니라 내측의 형상도 포함함을 의미한다.Pneumatic tire design method of claim 1 for achieving the above object is (a) the shape of the block unit including the internal structure, the tire shape including the internal structure and the pattern of one part of the tire crown portion including the internal structure Tire basic model having a plurality of different shape basic models representing one shape selected from the shape of the land portion continuous in the direction, an objective function indicating physical quantity for tire performance evaluation, the shape or pattern of the block unit or the meat part (B) determining a design variable for determining a shape, a shape of a block unit, a shape selected from a pattern shape and a shape of a flesh, a constraint restricting at least one of a tire cross-sectional shape and a physical quantity for tire performance evaluation, and the like (b) By considering the constraints and changing the values of the design variables until the optimum value of the objective function is given, A step of obtaining the value, on the basis of the design variables that give an optimum value of (c) the objective function includes the step of designing the tire. The shape including the internal structure of step (a) means not only the outer shape but also the inner shape.

청구범위 제2항의 발명은 제1항의 공기타이어 설계방법에 있어서, 상기 설계변수가 상기 다른 형상기본 모델의 적어도 1개를 기준형상모델로 하여 다른 블록단위체의 형상 또는 패턴 형상 또는 육부의 형상을 결정하기 위한 것임을 특징으로 한다. According to the invention of claim 2, the air tire designing method of claim 1, wherein the design variable determines the shape or pattern shape of the other block unit or the shape of the flesh by using at least one of the other basic shape models as a reference shape model. It is characterized in that it is intended to.

청구범위 제3항의 발명은 제1항의 공기타이어의 설계방법에 있어서, 상기 설계변수가 미리 정한 상기 형상기본 모델을 기준모델로 하여 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하기 위한 것임을 특징으로 한다.The invention of claim 3 is a method of designing a pneumatic tire according to claim 1, characterized in that for determining the shape or pattern of a block unit or the shape of a meat part by using the shape basic model predetermined by the design variable as a reference model. It is done.

청구범위 제4항의 발명은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 공기타이어 설계방법에 있어서, 상기 단계(b)에 있어서는 설계변수의 단위변화량에 대한 목적함수의 변화량의 비율인 목적함수의 감도 및 상기 설계변수의 단위변화량에 대한 제약조건의 변화량 비율인 제약조건의 감도에 근거하여 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수의 변화량을 예측함과 동시에 설계변수를 예측량에 상당하게 양을 변화시켰을 때의 목적함수의 값 및 설계변수를 예측량에 상당하게 양을 변화시켰을 때의 제약조건의 값을 연산하여 예측값과 연산값에 의거하고 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수의 값을 구하는 것을 특징으로 한다.According to the invention of claim 4, the air tire design method according to any one of claims 1 to 3, wherein in step (b), the sensitivity of the objective function is the ratio of the variation of the objective function to the unit variation of the design variable. And predicting a change amount of the design variable that gives an optimal value of the objective function while considering the constraint based on the sensitivity of the constraint, which is a ratio of the change amount of the constraint to the unit change amount of the design variable. It calculates the value of the objective function and the design variable when the quantity is changed to the predicted amount, and calculates the optimal value of the objective function based on the predicted value and the calculated value. It is characterized by obtaining the value of the design variable.

청구범위 제5항의 발명은 제1항 내지 제3항의 공기 타이어의 설계방법에 있어서, 상기 단계 (a)에서는 내부구조를 포함하는 블록단위체의 형상, 내부구조를 포함하는 타이어 크라운부중 1부의 패턴형상, 및 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속되는 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상을 나타내는 다른 형상기본모델을 복수 개 갖는 타이어 기본 모델을 복수 개 포함한 선택 대상집단을 정하고, 그 선택 대상집단의 각 타이어 기본모델에 있어서 상기 목적함수, 상기 설계변수, 상기 제약조건 및 목적함수와 제약조건으로부터 평가할 수 있는 적응함수를 정하고, 상기 단계 (b)에서는 적응함수에 의거하여 상기 선택 대상집단에서 2개의 타이어 기본모델을 선택하고 소정의 확률로 각 타이어 기본 모델의 설계변수를 교차시켜 신규타이어 기본 모델을 생성하는 것 및 적어도 한쪽의 타이어 기본 모델의 설계변수 일부를 변경시켜 신규타이어 기본 모델을 생성하는 것 중 적어도 한쪽을 행하고, 설계변수를 변화시킨 타이어 기본 모델의 목적함수, 제약조건 및 적응함수를 구하여 각 타이어 기본 모델 및 설계변수를 변화시키지 않은 타이어 기본모델을 보존하고 또한 보존한 타이어 기본 모델이 소정수가 될 때까지 반복하고, 보존한 소정수의 타이어 기본모델로 이루어지는 신규집단이 소정의 수속조건을 만족시키는지를 판단하고, 수속조건을 만족시키지 않는 경우에는 그 신규집단을 상기 선택대상 집단으로서 그 선택 대상집단이 소정의 수속조건을 만족시킬 때까지 반복함과 동시에 그 소정의 수속조건을 만족시켰을 때에 보존된 소정수의 타이어기본 모델 중에 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수의 값을 구하는 것을 특징으로 한다.The invention of claim 5 is a method of designing a pneumatic tire according to claim 1, wherein in the step (a), the shape of the block unit including the internal structure, the pattern shape of one part of the tire crown part including the internal structure A selection target group including a plurality of tire basic models having a plurality of different basic shape models representing one selected shape among the shapes of the six parts continuous in the circumferential direction of the tire including the internal structure and the internal structure; In the tire basic model, an adaptive function that can be evaluated from the objective function, the design variable, the constraint, and the objective function and the constraint is determined, and in step (b), two tires of the selected target group are selected based on the adaptive function. Select the basic model and cross the design variables of each tire basic model with a certain probability to create a new tire basic model. At least one of generating and changing a part of design variables of at least one tire base model to generate a new tire base model is performed, and the objective function, constraints, and adaptation functions of the tire base model having changed design variables are obtained. Each tire basic model and the tire basic model which did not change the design variables are preserved, and the stored tire basic model is repeated until the predetermined number becomes a predetermined number, and a new group consisting of the predetermined number of the tire basic models is stored for predetermined procedure conditions. If it is determined whether the procedure is satisfied, and if the procedure is not satisfied, the new group is repeated as the selection target group until the selection target group satisfies a predetermined procedure condition and the predetermined procedure condition is satisfied. Objective function taking into account constraints among a given number of tire basic models To obtain the values of the design variables which give the optimum value is characterized.

청구범위 제6항의 발명은 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 공기 타이어 설계방법에 있어서, 상기 설계변수가 블록단위체의 형상, 패턴 형상 및 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상에 의해 형성되어야 하는 티어어 육부의 면에 연결된 면의 각도, 상기 타이어 육부면까지의 높이, 상기 타이어 육부면의 형상, 상기 타이어 육부면에 연결된 면의 형상, 사이프의 위치, 개수, 폭, 깊이, 경사, 형상 및 길이의 사이프 형상 중 적어도 1개를 나타내는 변수를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the invention of claim 6, in the pneumatic tire design method according to any one of claims 1 to 5, the design variable should be formed by one shape selected from the shape of the block unit, the pattern shape, and the shape of the meat part. The angle of the surface connected to the surface of the tier, the height to the tire surface, the shape of the tire surface, the shape of the surface connected to the tire surface, the position, number, width, depth, slope, shape of the sipe and And a variable representing at least one of the sipe shapes of the length.

청구범위 제7항의 발명은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 공기 타이어 설계방법에 있어서 상기 형상기본 모델을 복수 개 갖는 타이어 기본 모델의 각각은 타이어 주방향의 길이가 다른 것을 특징으로 한다.The invention according to claim 7 is characterized in that, in the pneumatic tire design method according to any one of claims 1 to 6, each of the tire basic models having a plurality of the shape basic models has a different length in the tire circumferential direction.

청구범위 제1항의 단계 (a)에서는 내부구조를 포함하는 블록단위체의 형상, 내부구조를 포함하는 타이어크라운부 중 일부의 패턴형상, 및 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속되는 육부 중 선택된 1개의 형상을 나타내는 다른 형상기본 모델을 복수 갖는 타이어 기본모델, 타이어성능평가용 물리량을 나타내는 목적함수, 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하는 설계변수, 블록단위체의 형상, 패턴형상 및 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상, 타이어단면형상 및 타이어 성능평가용 물리량 중 적어도 1개를 제약하는 제약조건을 정한다. 또한, 상기의 내부구조를 포함하는 블록단위체 타이어 크라운부 및 타이어 주 방향으로 연속되는 육부는 단일 고무에서만 형성된 매체를 포함하는 것이다.Step (a) of claim 1 is selected from among the shape of the block unit including the internal structure, the pattern shape of a part of the tire crown including the internal structure, and the land portion continuous in the circumferential direction of the tire including the internal structure. Tire basic model having a plurality of different basic shape models representing the shape of the dog, an objective function representing the physical quantity for tire performance evaluation, design variables for determining the shape or pattern of the block unit or the shape of the flesh, the shape of the block unit, the pattern shape and Constraints for determining at least one selected from the shape of the meat portion, the tire cross-sectional shape and the physical quantity for tire performance evaluation are determined. Further, the block unit tire crown portion including the internal structure and the land portion continuous in the tire circumferential direction include a medium formed only from a single rubber.

블록단위체의 형상을 나타내는 형상기본모델로는 블록단위체의 외면형상을 특정하기 위한 라인을 나타내는 복수와 변곡점의 좌표값을 나타내는 변수로 구성될 수 있다. 또한 내부구조를 포함하는 타이어크라운부 중 1부의 패턴형상을 나타내는 형상기본 모델로는 타이어크라운부 중 1개의 육부의 노면접지측의 패턴형상을 기하학적으로 해석 가능한 함수, 예를 들면 장방형과 능형 등의 다각형을 정하기 위한 함수로 구성할 수 있다. 또한 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속되는 육부의 형상을 나타내는 형상기본 모델로는 타이어 단면형상을 나타내는 함수와 변곡점의 좌표값을 나타내는 변수로부터 구성할 수 있다. The shape basic model representing the shape of the block unit body may include a plurality of lines representing lines for specifying the outer shape of the block unit body and variables representing coordinate values of the inflection point. In addition, as a shape basic model showing the pattern shape of one part of the tire crown including the internal structure, a function capable of geometrically analyzing the pattern shape of the ground surface side of one of the tire crowns, for example, a rectangle and a ridge It can be configured as a function to determine the polygon. In addition, the shape basic model which shows the shape of the meat part which continues in the tire circumferential direction including an internal structure can be comprised from the function which shows a tire cross-sectional shape, and the variable which shows the coordinate value of an inflection point.

이들 각 형상기본 모델에는 패턴형상 및 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상에 의해 형성되어야 하는 타이어육부면에 연결된 면의 각도, 타이어육부면까지의 높이, 타이어 육부면의 형상, 타이어 육부면에 연결된 면의 형상, 사이프의 위치, 개수, 폭, 깊이, 경사, 형상 및 길이의 사이프형상 중 적어도 1개를 포함시킬 수 있다. 또한 형상기본 모델은 복수의 요소로 분할하는 유한요소법이라 불리는 수법에 의한 모델을 사용하여도 좋고 해석적 수법에 의한 모델을 사용하여도 좋다. Each of these basic shape models includes the angle of the surface connected to the tire surface, the height to the tire surface, the shape of the tire surface, and the surface connected to the tire surface. At least one of the shape, the sipe position, the number, the width, the depth, the slope, the shape and the length of the sipe. In addition, the shape basic model may use the model by the method called the finite element method which divides into a some element, and may use the model by the analytical method.

타이어 기본 모델은 상기 형상기본 모델 중 다른 형상 기본모델을 복수 개 갖고 있다. 예를 들면, 복수의 가변 피치 반복설계 사이클에 의해 설계하기 위해, 타이어 원주상의 피치 및 피치 배열을 규정한 육부를 갖는 트레드를 모델화한 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 복수의 다른 피치가 타이어 원주상에 형성되게 된다. 또한, 타이어 기본모델은 복수의 요소로 분할하는 유한요소법으로 불리는 수법에 의한 모델을 사용하여도 좋고 해석적 수법에 의한 모델을 사용하여도 좋다.The tire basic model has a plurality of different basic shape models among the basic shape models. For example, in order to design by a plurality of variable pitch iteration cycles, it is possible to use a model of a tread having a flesh defining a pitch and pitch arrangement on the tire circumference. In this case, a plurality of different pitches are formed on the tire circumference. In addition, the tire basic model may use the model by the method called the finite element method which divides into a several element, and may use the model by the analytical method.

또한 상기 타이어 기본모델 즉 형상기본모델을 복수 개 갖는 타이어기본 모델의 각각은 제7항의 발명에서와 같이 타이어 주방향의 길이가 다른 것을 사용할 수 있다. 타이어에는 조종안정성과 정적성을 높이기 위해 복수의 다른 피치로 타이어 원주상에 육부가 형성된 타이어(소위 피치 배리에이션 타이어)가 있다. 이 피치 배리에이션 타이어는 통상 주방향의 길이만이 변경되는 경우가 많다. 그러므로 주방향의 길이가 다른 형성기본모델의 복수 개를 타이어 기본 모델로 함으로써 피치 배리에이션 타이어를 상정한 타이어의 설계가 용이하게 된다.In addition, each of the tire basic model, that is, the tire basic model having a plurality of shape basic models, may use a different tire circumferential length as in the invention of claim 7. There are tires (so-called pitch variation tires) in which tires are formed on the tire circumference at a plurality of different pitches in order to improve steering stability and staticness. This pitch variation tire usually changes only the length in the circumferential direction. Therefore, by designing a plurality of formed base models having different lengths in the circumferential direction as the tire base model, it is easy to design a tire that assumes a pitch variation tire.

성능평가용 물리량을 나타내는 목적함수로는 블록강성 등의 타이어의 운동성능의 우열을 지배하는 물리량을 사용할 수 있다. 블록단위체의 형상 또는 패턴형상, 육부의 형상을 결정하는 설계변수는, 청구범위 제6항에도 기재된 바와 같이 패턴을 결정하는 것으로 블록단위체의 형상, 패턴형상 및 육부의 형상중 선택된 1개의 형상에 의해 형성되어야하는 타이어육부면에 연결된 면의 각도 (즉, 블록단위체라면 블록홈벽각도), 상기 타이어육부면까지의 높이(즉, 홈이 형성된다면 홈깊이), 상기 타이어육부면의 형상, 상기 타이어 육부면에 연결된 면의 형상, 사이프의 위치, 개수, 폭, 깊이, 경사, 형상 및 길이의 사이프형상 중 적어도 1개를 나타내는 변수를 사용할 수 있다. 제약조건으로는 트레드 두께의 제약, 블록강성의 제약, 타이어로 형성되는 육부의 측면각도(예를 들면, 블록단위체라면 블록홈벽 각도)의 제약 등이 있다. 또한 목적함수, 설계변수 및 제약조건은 상기의 예에 한정되는 것이 아니고 타이어 설계목적에 따라 각종인 것을 정할 수 있다. As the objective function representing the physical quantity for performance evaluation, a physical quantity that governs the superiority of the kinetic performance of the tire such as block stiffness can be used. The design variable for determining the shape or pattern shape of the block unit body and the shape of the meat part is determined by a pattern selected from the shape of the block unit body, the pattern shape, and the shape of the meat part as described in claim 6. The angle of the surface connected to the tire flesh surface to be formed (that is, the block groove wall angle if it is a block unit), the height to the tire flesh surface (that is, the depth of the groove if the groove is formed), the shape of the tire flesh surface, the tire flesh Variables representing at least one of the shape of the face connected to the face, the position, the number, the width, the depth, the slope, the shape and the length of the sipe can be used. Constraints include tread thickness constraints, block stiffness constraints, and lateral angles (eg, block groove wall angles in the case of block units) formed of tires. In addition, the objective function, design variables, and constraints are not limited to the above examples, but may be variously determined according to the tire design purpose.

다음의 단계 (b)에서는 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치가 부여되기까지 설계변수의 값을 변화시키면서 연산함으로써 설계변수의 값을 구한다. 이 경우에는 청구범위 제4항과 같이 설계변수의 단위변화량에 대한 목적함수의 변화량 비율인 목적함수의 감도 및 설계변수의 단위변화량에 대한 제약조건의 변화량의 비율인 제약조건의 감도에 의거하여 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수의 변화량을 예측함과 동시에 설계변수를 예측량에 상당하는 양만큼 변화시킨 때의 목적함수의 값 및 설계변수를 예측량에 상당하는 양만큼 변화시켰을 때의 제약조건의 값을 연산하고 예측값과 연산값에 근거하여 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수의 값을 구하면 효과적이다. 이에 의해 제약조건을 고려하여 목적함수의 값이 최적이 될 때의 설계변수의 값이 구해진다. In the next step (b), the value of the design variable is calculated by changing the value of the design variable until the optimum value of the objective function is given while considering the constraints. In this case, constraints are based on the sensitivity of the objective function, which is the ratio of the variation of the objective function to the unit variation of the design variable, and the sensitivity of the constraint, which is the ratio of the variation of the constraint to the unit variation of the design variable, as claimed in claim 4 When considering the conditions and predicting the amount of change in the design variable that gives the optimal value of the objective function, and simultaneously changing the value of the objective function and the design variable by the amount corresponding to the predicted amount It is effective to calculate the value of the design variable that gives the optimal value of the objective function while calculating the constraint value of and considering the constraint based on the predicted value and the calculated value. By this, the value of the design variable is obtained when the value of the objective function becomes optimal in consideration of the constraints.

그리고 단계 (c)에서는 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수에 근거하여 형상기본 모델 등을 변경함으로써 타이어를 설계한다. In step (c), the tire is designed by changing a shape basic model or the like based on a design variable that gives an optimal value of the objective function.

따라서 다른 형상기본모델을 복수 개 갖는 타이어 기본모델에 대하여 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수, 즉, 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 나타내는 선택된 형상기본 모델이 정해지고 예를 들면, 타이어 원주상에 있는 피치로 정해지는 형상이 구해지고 강성 균일 등이 이루어진 타이어를 설계할 수 있다.Therefore, a design variable that gives an optimal value of the objective function for the tire basic model having a plurality of different basic shape models, that is, a selected shape basic model representing the shape or pattern of the block unit or the shape of the flesh is determined. Therefore, a tire can be designed in which a shape determined by a pitch on the tire circumference is obtained and rigid uniformity is achieved.

상기 설계변수는 제2항의 기재에서와 같이 다른 형상기본 모델 중 적어도 1개를 기준형상 모델로 하고, 다른 블록단위체의 형상 또는 패턴 형상 또는 육부의 형상을 정하기 위한 것으로서 설정할 수 있다. 이렇게 설정함으로써 기준형상모델로서 설정된 형상기본모델을 기준으로 하고 그 기준형상모델에 따라 강성균일 등이 이루어진 타이어를 설계할 수 있다.As described in claim 2, the design variable may be set as at least one of the other basic shape models as a reference shape model, and for determining the shape or pattern shape of the other block unit or the shape of the flesh. By setting in this way, it is possible to design a tire which is based on the basic shape model set as the reference shape model and the rigid uniformity is made according to the reference shape model.

또한, 제3항의 발명에서와 같이 상기 설계 변수는 미리 정해진 상기 형상기본 모델을 기준 모델로 하고 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하기 위한 것으로서 설정할 수 있다. 이렇게 설정함으로써 기준형상모델로서 설정된 형상기본모델을 기준으로서, 그 기준 형상모델에 따라 강성균일 등이 이루어진 타이어를 설계할 수 있다. 즉, 강성균일 등을 이루기 위해 미리 예상값으로서 상기 형상기본 모델을 정해놓고, 그 예상치로서 정해진 형상기본모델을 기준으로서 그 기준형상 모델에 따라 강성균일 등이 이루어진 타이어를 설계할 수 있다.In addition, as in the invention of claim 3, the design variable may be set as a reference model based on the predetermined shape basic model and to determine the shape or pattern of the block unit or the shape of the flesh. By setting in this way, it is possible to design a tire in which a rigid uniformity or the like is formed according to the reference shape model based on the shape basic model set as the reference shape model. That is, in order to achieve a rigid uniformity, the shape basic model is determined in advance as an expected value, and a tire made of a rigid uniformity or the like is designed based on the reference shape model based on the shape basic model determined as the expected value.

제5항의 발명에서는 상기 단계 (a)에 있어서 내부구조를 포함하는 블록단위체의 형상, 내부구조를 포함하는 타이어크라운부중 1부의 패턴형상, 및 내부 구조를 포함하는 주방향으로 연속되는 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상을 나타내는 다른 형상기본모델을 복수 개 갖는 타이어 모델을 복수 개 포함한 선택대상집단을 정하고 그 선택 대상집단의 각 타이어 모델에 있어서 상기 목적함수, 상기 설계변수, 상기 제약조건, 및 목적함수와 제약조건으로부터 평가될 수 있는 적응함수를 정한다. In the invention of claim 5, in the step (a), the shape of the block unit including the internal structure, the pattern shape of one part of the tire crown part including the internal structure, and the shape of the land portion continuous in the circumferential direction including the internal structure, A selection target group including a plurality of tire models having a plurality of different shape basic models representing one selected shape is defined, and the objective function, the design variable, the constraint, and the objective function in each tire model of the selection target group. Determine the adaptation function that can be evaluated from and constraints.

다음으로 단계 (b)에 있어서, 적응함수에 근거하여 상기 선택대상 집단에서 2개의 형상기본 모델을 선택하고 소정의 확률로 각 타이어 기본 모델의 설계변수를 교차시켜 신규형상기본 모델을 생성하는 것 및 적어도 한쪽의 타이어 기본모델의 설계변수의 일부를 변경시켜 신규타이어 기본모델을 생성하는 것 중 적어도 한쪽을 행하고 설계변수를 변화시킨 타이어 기본모델의 목적함수, 제약 조건 및 적응함수를 구하고 그 타이어 기본모델 및 설계변수를 변화시킨 타이어 기본모델을 보존하고 또한 보존된 타이어 기본모델이 소정수가 될 때까지 반복하고, 보존된 소정수의 타이어 기본모델로 이루어지는 신규집단이 소정의 수속조건을 만족시키는지를 판단하고 수속조건을 만족시키지 못할 때에는 그 신규집단을 상기 선택대상 집단으로서 그 선택 대상집단이 소정의 수속조건을 만족시킬 때까지 반복함과 동시에 그 소정의 수속조건을 만족시켰을 때에 보존된 소정수의 형상기본 모델 중에서 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적치를 부여하는 설계변수의 값을 구한다. 이 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수의 값에 근거하여 단계 (c)에서 형상기본 모델 등을 변경함으로써 타이어를 설계한다. Next, in step (b), selecting two shape basic models from the selection target group based on the adaptive function, and generating a new shape basic model by crossing design variables of each tire basic model with a predetermined probability; and At least one of generating a new tire basic model by changing a part of design variables of at least one tire basic model and obtaining the objective function, constraints, and adaptation functions of the tire basic model having changed design variables, and the tire basic model And preserving the tire basic model having changed design variables, and repeating until the number of stored tire basic models becomes a predetermined number, and judging whether a new group composed of the predetermined number of stored tire basic models satisfies predetermined procedure conditions. If the procedure is not satisfied, the new group is selected as the selection group. Repeat the process until the group satisfies the predetermined procedure, and select the value of the design variable that gives the optimal value of the objective function while considering the constraints among the predetermined number of shape basic models saved when the predetermined procedure is satisfied. Obtain The tire is designed by changing the shape basic model or the like in step (c) based on the value of the design variable giving the optimum value of this objective function.

이 경우, 단계 (b)에 있어서 설계변수를 변화시킨 타이어기본 모델에서 설계변수의 단위변화량에 대한 목적함수의 변화량의 비율인 목적함수의 감도 및 설계변수의 단위변화량에 대한 제약조건의 변화량 비율인 제약조건의 감도에 근거하여 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수의 변화량을 예측함과 동시에 설계변수를 예측량에 상당하게 양을 변화시켰을 때의 목적함수의 값 및 설계변수를 예측량에 상당하게 양을 변화시켰을 때의 제약조건의 값을 연산하고 목적함수의 값 및 제약조건의 값에서 최적함수를 구하여 그 타이어기본모델 및 설계변수를 변화시키지 않았던 타이어 기본 모델을 보존하고 또한 보존된 타이어 기본 모델이 소정수가 될 때까지 반복하는 것이 더욱 효과적이다. 이에 의해 제약조건을 고려하여 목적함수의 값이 최적이 될 때까지의 설계변수의 값이 구해진다. 또한 목적함수 및 제약조건에서 평가 할 수 있는 적응함수는 목적함수 및 제약조건으로부터 타이어 기본모델에 대한 적응도를 구하는 함수를 사용할 수 있다. 또한, 목적함수, 설계변수, 제약조건 및 적응함수는 상기의 예에 한정되는 것이 아니고 타이어설계목적에 따라 다양하게 정할 수 있다. 또한, 상기 타이어 기본모델의 설계변수의 교차에는 선택한 2개의 타이어 모델의 설계변수에 있어서 그 일부 또는 소정부위 이후의 설계변수를 교환하는 방법이 있다. 또한 타이어 기본모델의 설계변수의 일부변경에는 미리 정한 확률 등으로 정한 위치의 설계변수를 변경(돌연변이)하는 방법이 있다. In this case, in the tire basic model of which the design variable is changed in step (b), the sensitivity ratio of the objective function and the variation ratio of the constraint on the unit variation of the design variable are the ratio of the variation of the objective function to the unit variation of the design variable. Based on the sensitivity of the constraints, while predicting the variation of the design variable that gives the optimal value of the objective function while considering the constraints, the value of the objective function and the design variable when the amount of the design variable is significantly changed Calculate the value of the constraint when the quantity is changed to the predicted quantity, obtain the optimal function from the value of the objective function and the constraint, and preserve the basic model of the tire that did not change the basic model of the tire and the design variables. It is more effective to repeat until the tire basic model has become a predetermined number. By considering the constraints, the value of the design variable until the optimum value of the objective function is obtained is obtained. In addition, the adaptive function that can be evaluated in the objective function and the constraints can be used to obtain the adaptability to the tire model from the objective function and the constraints. In addition, the objective function, design variables, constraints and adaptation functions are not limited to the above examples but may be variously determined according to the tire design purpose. In addition, at the intersection of the design variables of the tire basic model, there is a method of exchanging design variables after a part or a predetermined portion of the design variables of the selected two tire models. In addition, a partial change of the design variables of the tire basic model includes a method of changing (muting) the design variables at a position determined by a predetermined probability.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따라서 제약조건을 고려한 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수를 구하고, 이 설계변수로부터 다른 블록형상과 패턴 등을 포함한 타이어를 설계할 수 있으므로 종래의 시행오차를 기본으로 한 설계·개발과 다르고 컴퓨터 계산을 주체로 하여 최적모드의 설계로부터 설계된 타이어의 성능평가까지도 어느 정도 가능해져서 현저한 효율화를 달성할 수 있고, 개발에 관한 비용이 절감되고 사용용도에 따라 타이어를 구성하는 블록형상과 패턴을 설계할 수 있다는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, a design variable that gives an optimal value of an objective function in consideration of constraints can be obtained, and tires including other block shapes and patterns can be designed from this design variable. Unlike design and development, it is possible to evaluate the efficiency of the designed tire from the design of the optimum mode to the calculation of the optimum mode, mainly by computer calculation. It has the effect of being able to design block shapes and patterns.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 사용되는 퍼스널컴퓨터의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a personal computer used in an embodiment of the present invention.

도 2는 피치 및 피치배열에 의해 타이어 형상을 나타낸 이미지도이다.2 is an image diagram showing a tire shape by pitch and pitch arrangement.

도 3는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 타이어 형상설계처리루틴의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart showing the flow of the tire shape design processing routine according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 최적화루틴의 흐름을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart showing the flow of an optimization routine.

도 5는 설계변수를 결정하는 각도연산루틴의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 5 is a flowchart showing the flow of an angular operation routine for determining a design variable.

도 6은 피치군내의 하나의 블록형상기본 모델을 나타내는 선도이다.Fig. 6 is a diagram showing one block-shaped basic model in the pitch group.

도 7은 벽면각도를 설명하기 위한 설명도이다. 7 is an explanatory diagram for explaining a wall angle.

도 8은 도 7의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of FIG. 7.

도 9는 다수의 벽면에 의한 설계변수를 설명하기 위한 답면형상을 나타내는 선도면이다.FIG. 9 is a diagram showing a shape of a tread face for explaining design variables by a plurality of wall faces.

도 10은 면취된 블록의 답면형상을 나타내는 선도이다.10 is a diagram showing the shape of the tread of the chamfered block.

도 11은 곡면에 의한 벽면을 갖는 블록의 답면형상을 나타내는 선도이다. 11 is a diagram showing the shape of the tread of a block having a curved wall.

도 12는 도 11과 다른 방향의 곡면에 의한 벽면을 갖는 블록의 답면형상을 나타내는 선도이다.FIG. 12 is a diagram showing a step surface shape of a block having a wall with curved surfaces in a direction different from that of FIG. 11.

도 13은 설계변수 결정의 다른 처리 흐름을 나타내는 흐름도이다. 13 is a flowchart illustrating another process flow of design parameter determination.

도 14는 설계변수의 다른 예를 설명하기 위한 설명도이다. 14 is an explanatory diagram for explaining another example of a design variable.

도 15는 블록으로 형성된 사이프의 제 형상을 나타내는 선도이다. Fig. 15 is a diagram showing the shape of a sipe formed of blocks.

도 16은 도 15의 I-I 단면도이다. 16 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 15.

도 17은 블록의 중도까지 형성된 사이프의 길이를 나타내는 선도이다.17 is a diagram showing the length of the sipes formed up to the middle of the block.

도 18은 본 발명의 제 2실시 형태에 따른 타이어 형상설계처리 루틴의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 18 is a flowchart showing the flow of the tire shape design processing routine according to the second embodiment of the present invention.

도 19는 본 발명의 제3 실시형태에 따른 타이어 형상설계처리 루틴의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 19 is a flowchart showing the flow of the tire shape design processing routine according to the third embodiment of the present invention.

도 20은 교차처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다.20 is a flowchart showing the flow of cross processing.

도 21은 돌연변이처리의 흐름을 나타내는 흐름도이다. 21 is a flowchart showing the flow of mutation processing.

도 22A는 연속적인 산형사상함수를 나타내는 선도이고, 도 22B는 선형적인 산형사상함수를 나타내는 선도이다. FIG. 22A is a diagram showing a continuous ridged mapping function, and FIG. 22B is a diagram showing a linear ridged mapping function.

도 23A는 연속적인 곡형사상함수를 나타내는 선도이고, 도 23B는 선형적인 곡형사상함수를 나타내는 선도이다. FIG. 23A is a diagram showing a continuous curved function, and FIG. 23B is a diagram showing a linear curved function.

도 24는 제4 실시형태에 따른 블록을 나타내는 선도이다.24 is a diagram showing a block according to the fourth embodiment.

도 25A, 도 25B는 방향에 대한 단위면적당의 강성을 나타내는 선도로서 도 25A는 트레드 두께를 균일하게 하는 최적화전의 종래의 강성, 도 25B는 트레드를 균일하게 한 본 실시 형태에 의한 최적화 후의 강성을 나타내었다. 25A and 25B are diagrams showing the stiffness per unit area with respect to the direction, and FIG. 25A shows the conventional stiffness before optimizing to make the tread thickness uniform, and FIG. 25B shows the stiffness after optimizing according to the present embodiment which makes the tread uniform. It was.

제 26은 바닥상승량을 설명하기 위해 서로 마주한 블록을 나타내는 사시도이다.26th is a perspective view which shows the block which mutually faced in order to demonstrate the floor lift amount.

도 27은 제5 실시형태에 따른 타이어 형상을 나타낸 이미지도이다.27 is an image view showing the tire shape according to the fifth embodiment.

도 28은 제5 실시형태에 관한 것으로서 두께 균일화 또한 강성 균일화의 최적화가 실시된 후의 방향에 대한 단위면적당 강성을 나타내는 선도이다.FIG. 28 is a diagram showing the stiffness per unit area with respect to the direction after the thickness uniformity and the stiffness uniformity optimization have been performed according to the fifth embodiment.

도 29A~도 29D는 제 5실시 형태에 따른 구성에 의한 피치배열로 작성한 타이어의 실내 유니포미티 결과를 나타내고, 도 29A는 RFV에 의한 결과를 나타내고, 도 29B는 고속 RFV에 의한 결과를 나타내고, 도 29C는 고속 TFV에 의한 결과를 나타내고, 도 29D는 LFV에 의한 결과를 나타낸 것이다.29A to 29D show an indoor uniformity result of a tire made with pitch arrangement according to the configuration according to the fifth embodiment, FIG. 29A shows a result by RFV, FIG. 29B shows a result by high-speed RFV, 29C shows the results by the high speed TFV, and FIG. 29D shows the results by the LFV.

도 30은 제5 실시형태에 따른 트레드 두께의 측정결과를 나타내는 선도이다.30 is a graph showing the measurement results of the tread thickness according to the fifth embodiment.

도 31A, 도 31B는 제 5실시 형태에 따른 것으로서 다른 타이어에 있어서 방향에 대한 단위면적당 강성을 나타내는 선도이고, 도 31A는 종래의 강성에 대한 것이고, 도 31B는 트레드 두께 균일 및 강성 균일하게 한 본 실시 형태에 의한 최적화후의 강성을 나타낸 것이다.31A and 31B are diagrams showing stiffness per unit area with respect to direction in another tire as in the fifth embodiment, FIG. 31A is for conventional stiffness, and FIG. 31B is for tread thickness uniformity and stiffness uniformity. The stiffness after optimization by embodiment is shown.

도 32는 제 6실시 형태에 따른, 소피치에서 대피치로 연속되는 트레드 패턴을 나타낸 선도이다.32 is a diagram showing a tread pattern continuous from the pitch to the pitch according to the sixth embodiment.

도 33A는 소피치 및 대피치의 블록형상의 방향성을 나타내는 선도이고, 도 33B는 소피치 및 대피치의 블록에 시행된 면취위치를 나타내는 이미지도이고, 도 33C는 면취방법을 나타내는 선도이다.Fig. 33A is a diagram showing the directionality of the block shapes of the pitch and the pitch, Fig. 33B is an image diagram showing the chamfering positions applied to the blocks of the pitch and the pitch, and Fig. 33C is a diagram showing the chamfering method.

도 34는 제 1실시예에 따른 소(小)피치, 중(中)피치 및 대(大)피치의 블록에 나타내는 타이어 주방향의 면취위치를 설명하기 위한 설명도이다.Fig. 34 is an explanatory diagram for explaining the chamfering position in the tire circumferential direction shown in the blocks of the small pitch, the medium pitch, and the large pitch according to the first embodiment.

도 35A, 도 35B는 제1 실시예에 따라 면취를 실시한 블록에 있어서 블록강성을 나타낸 것으로서 도 35A는 종래의 블록강성을 나타내고, 도 35B는 제1 실시예의 블록강성을 나타낸 것이다.35A and 35B show block stiffness in the block chamfered according to the first embodiment, and FIG. 35A shows the conventional block stiffness, and FIG. 35B shows the block stiffness of the first embodiment.

도 36은 제2 실시예에 따른 소피치, 중피치 및 대피치의 블록으로 실시한 타이어 폭방향의 면취위치를 설명하기 위한 설명도이다.FIG. 36 is an explanatory diagram for explaining a chamfering position in the tire width direction implemented with blocks of small pitch, medium pitch, and large pitch according to the second embodiment. FIG.

도 37A, 도 37B는 제 2실시예에 따른, 면취를 실시한 블록에 있어서의 블록강성을 나타내고, 도 37A는 종래의 블록 강성을 나타내고, 도 37B는 제1 실시예의 블록강성을 나타낸 것이다. 37A and 37B show block stiffness in the block chamfered according to the second embodiment, FIG. 37A shows the conventional block stiffness, and FIG. 37B shows the block stiffness of the first embodiment.

도 38은 제3 실시예에 따른 소피치의 블록으로 실시한 타이어 폭방향의 면취위치를 설명하기 위한 설명도이다.38 is an explanatory diagram for explaining a chamfering position in the tire width direction performed with the block of pitch according to the third embodiment.

도 39는 제3 실시예에 따른 중피치의 블록으로 실시한 타이어 폭방향 및 타이어 주방향의 면취위치를 설명하기 위한 설명도이다.FIG. 39 is an explanatory diagram for explaining a chamfering position in a tire width direction and a tire circumferential direction implemented with a block of medium pitch according to the third embodiment; FIG.

도 40은 제3 실시예에 따른 중피치의 블록으로 실시한 면취위치를 설명하기 위한 설명도이다.40 is an explanatory diagram for explaining a chamfering position performed with a block of medium pitches according to the third embodiment.

도 41은 제3 실시예에 따른 대피치의 블록으로 실시한 타이어 주방향의 면취위치를 설명하기 위한 설명도이다.FIG. 41 is an explanatory diagram for explaining a chamfering position in the circumferential direction of the tire implemented with the block of the pitch according to the third embodiment; FIG.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태의 예를 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, the example of embodiment of this invention is described in detail.

도 1에는 본 발명의 공기 타이어의 설계방법을 실시하기 위한 퍼스널컴퓨터의 개략이 도시되어 있다.Fig. 1 shows an outline of a personal computer for carrying out the design method of the pneumatic tire of the present invention.

이 퍼스널컴퓨터는 데이터 등을 입력하기 위한 키보드(10), 미리 기억된 프로그램에 따라 제약조건을 만족시키고 또한 목적함수를 최적, 예를 들면 최대 또는 최소로 하는 설계변수를 연산하는 컴퓨터 본체(12), 및 컴퓨터 본체(12)의 연산결과 등을 표시하는 CRT(14)으로부터 구성되어 있다.The personal computer includes a keyboard 10 for inputting data and the like, and a computer main body 12 that satisfies the constraints in accordance with a pre-stored program and calculates design variables that optimally, for example, maximize or minimize the objective function. And the CRT 14 for displaying the calculation result of the computer main body 12 and the like.

[제1 실시형태][First Embodiment]

먼저 제1 실시형태를 설명한다. 본 실시 형태는 주행시의 소음이 적은 정숙성을 향상시키기 위한 것 등으로 정해진 것으로서 복수의 피치 및 그 피치가 배열된 피치배열의 타이어에 있어서 조종안정성과 내편마모성을 향상시키기 위하여 블록 강성 사이의 차를 균일화하여 타이어 형상을 결정하는 것이다.First, the first embodiment will be described. The present embodiment is defined to improve quietness with low noise during driving, and the like, and uniforms the difference between the block stiffness in order to improve steering stability and wear resistance in a tire having a plurality of pitches and a pitch array in which the pitches are arranged. To determine the tire shape.

또한 복수 피치 각각은 피치길이를 갖지만 계산을 간단히 하기 위해 피치는 피치길이의 비(이하, 피치비라고 한다)를 정수화한 값을 대응시킬 수 있다. 예를 들면 대(大)피치, 중(中)피치 및 소(小)피치의 3종류의 피치를 포함할 때, 각각은 정수로 대응된다. 또한 블록강성 간의 차이를 균일하게 하는 것은 피치배열 상에 있어서 서로 마주보는 피치가 동일 피치인 피치군에 대해 다른 피치인 복수피치군 사이에서 강성의 분포가 일치 또는 거의 일치, 즉 강성의 차이가 약 0으로 되는 것을 말한다.In addition, although each of the plurality of pitches has a pitch length, the pitch may correspond to a value obtained by integerizing the ratio of pitch lengths (hereinafter referred to as pitch ratio) for simplicity of calculation. For example, when three types of pitches are included: large pitch, medium pitch, and small pitch, each corresponds to an integer. In addition, to make the difference between the block stiffnesses uniform means that the distribution of stiffness is consistent or almost identical, that is, the difference in stiffness between groups of pitches that are different pitches with respect to pitch groups having opposite pitches on the pitch array. It says to be zero.

도 3은 본 실시형태 프로그램의 처리루틴을 나타내는 것이다. 단계(300~304) 에서는 타이어의 트레드로 형성되는 피치배열을 수치적, 해석적으로 취급하는 것을가능하게 하기 위한 수치입력이 이루어진다.3 shows a processing routine of the program of the present embodiment. In steps 300 to 304, numerical input is made to enable numerical and analytical handling of the pitch array formed by the tread of the tire.

상세하게는 단계 300에서는 미리 구한 정적 타이어의 피치배열을 구성하는데 필요한 값 또는 경험적으로 구해진 값이 설정치로서 입력된다. 이 설정값에는 예를 들면 피치의 총수(N), 최대피치(피치비 : αmax = 11.0), 최소피치(피치비 : αmin = 7.0)가 있다. 또한 피치길이의 값을 입력하여도 좋다.In detail, in step 300, a value or empirically obtained value for configuring the pitch arrangement of the static tire obtained in advance is input as a set value. This set value includes, for example, the total number N of pitches, the maximum pitch (pitch ratio: α max = 11.0), and the minimum pitch (pitch ratio: α min = 7.0). Alternatively, a pitch length value may be input.

단계 302에서는 피치 종류의 수(M)(M은 자연수이고, 본 실시 형태에서는 3이 2∼9 중 어느 하나로서 사용된다)를 결정되고, 단계 304에 있어서 피치배열에 포함되는 피치 종류의 수가 M개이고 피치의 총수가 N개인 피치배열(V)을 입력하고 이 피치배열(V)을 초기값으로 한다.In step 302, the number M of pitch types (M is a natural number, in the present embodiment, 3 is used as one of 2 to 9) is determined, and in step 304, the number of pitch types included in the pitch arrangement M is determined. A pitch array V having a total number of pitches of N and pitches is input, and this pitch array V is set as an initial value.

즉, M개의 피치(Yi)(1≤i≤3)를 1∼9까지의 자연수로 대응시키고 피치의 총수(N)에서 N행의 배열을 지정함으로써 피치가 배열값인 자연수의 각 행에 대응하여 표현되는 피치배열(V)을 생성한다. 이 피치배열(V)은 미리 실험과 계산에 의해 구해진다.In other words, M pitches Yi (1 ≦ i ≦ 3) are mapped to natural numbers from 1 to 9, and the number of pitches N corresponds to each row of natural numbers where the pitch is an array value by specifying an array of N rows. To produce a pitch array (V). This pitch array V is calculated | required previously by experiment and calculation.

도 2에 나타낸 바와 같이, 피치배열(V)에 의해 정해지는 타이어(20)는 3종류의 피치, 즉 소피치(Y1), 중피치(Y2), 대피치(Y3)를 포함하여 구성되고, 소피치(Y1)가 연속하는 피치군(PT1), 중피치(Y2)가 연속하는 피치군(PT2), 대피치(Y3)가 연속하는 피치군(PT3)이 타이어(20) 위에 형성된다. 도 2의 예에서는 타이어(20)의 기준(20S)에서 시계방향으로, 피치군(PT1, PT2, PT3, PT2, PT2, PT3, PT2, PT1, PT1)이 연속되도록 피치배열(V)이 구성된다.As shown in FIG. 2, the tire 20 determined by the pitch arrangement V includes three kinds of pitches, namely, small pitch Y 1 , medium pitch Y 2 , and large pitch Y 3 . constructed and, small pitch (Y 1), the pitch group successive (PT 1), of the pitch (Y 2) the pitch group successive (PT 2), for the pitch (Y 3) the pitch group successive (PT 3) It is formed on the tire 20. In the example of FIG. 2, the pitch group PT 1 , PT 2, PT 3, PT 2, PT 2, PT 3, PT 2, PT 1, PT 1 clockwise from the reference 20 S of the tire 20. The pitch array V is configured to be continuous.

또한 본 실시 형태에서, 피치군(PT1, PT2, PT3)의 각각은 소피치(Y1), 중피치 (Y2), 대피치(Y3)의 각각이 연속되는 복수 개의 피치로 이루어지는 것으로서 설명되었지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 피치군(PT1, PT2, PT3)의 각각을 단일 피치로 구성하여도 좋다. 즉 피치군(PT1, PT2, PT3)의 적어도 1개의 군이 소피치(Y1), 중피치(Y2), 대피치(Y3)의 어느 하나만으로 이루어지는 것이라도 좋다.Further, in the present embodiment, each of the pitch groups PT 1 , PT 2, PT 3 is a plurality of pitches in which each of the small pitch Y 1 , the medium pitch Y 2 , and the large pitch Y 3 are continuous. Although described as being made, the present invention is not limited to this, and each of the pitch groups PT 1 , PT 2, PT 3 may be configured in a single pitch. In other words, at least one group of the pitch groups PT 1 , PT 2, PT 3 may consist of only one of the small pitch Y 1 , the medium pitch Y 2 , and the large pitch Y 3 .

이렇게 소정피치가 연속하는 피치군이 복수이고 다른 피치군을 복수 갖는 타이어(20)는 이들의 피치군 사이에 있어서 강성에 차이가 생긴다. 즉, 일반적으로 소피치의 블록은 타이어 주방향의 강성은 작으나 타이어 폭방향의 강성은 크다. 한편, 대피치의 블록은 타이어 주방향의 강성은 크나 타이어 폭방향의 강성은 작다. 이렇게 소피치의 피치군과 대피치의 피치군 사이에서는 강성 차이가 생기므로 단계 306에서 2개의 피치군을 지정하고 다음의 단계 308에서 피치군 사이의 강성간 차이를 균일하게 하는 최적화를 행한다.Thus, the tire 20 which has a plurality of pitch groups in which a predetermined pitch is continuous and has a plurality of different pitch groups produces a difference in rigidity between these pitch groups. That is, in general, the stiffness block has a small rigidity in the tire circumferential direction but a large stiffness in the tire width direction. On the other hand, the block of the large pitch has a large rigidity in the tire circumferential direction but a small rigidity in the tire width direction. Since the stiffness difference is generated between the pitch group of the small pitch and the pitch group of the large pitch as described above, two pitch groups are designated in step 306, and optimization is performed to equalize the difference between the rigid groups between the pitch groups in the next step 308.

즉, 단계 306에서는 피치배열(V)로 특정되는 타이어(20)의 피치군을 2개 지정한다. 본 실시 형태에서는 대피치의 피치군(PT3)과 소피치의 피치군(PT1)을 지정한 경우를 설명한다. 다음의 단계 308에서는 이들의 피치군(PT1, PT3)을 도 4의 최적화 루틴으로 최적화한다.That is, in step 306, two pitch groups of the tire 20 specified by the pitch arrangement V are specified. In this embodiment, the case where the pitch group PT 3 of a large pitch and the pitch group PT 1 of a small pitch is specified is demonstrated. In the next step 308, these pitch groups PT 1 and PT 3 are optimized with the optimization routine of FIG.

도 4의 단계 100에서는 피치배열로 특정되는 타이어형상의 1블록을 기준형상으로 하고 단계 306에서 지정된 2개의 피치군(PT1, PT3)의 각각에 포함되는 블록(BL1, BL3)에 대하여 이 기준형상을 유한요소법 등과 같이 블록강성을 수치적, 해석적으로 구할 수 있는 수법으로 모델화하여 내부구조를 포함하는 타이어형상을 나타냄과 동시에 메쉬분할에 의해 복수의 요소로 분할된 형상기본모델을 피치군마다 구한다. 또한 기준형상은 자연평형상태의 타이어형상의 1블록에 한정되지 않고 임의의 형상으로 하여도 좋다. 여기서, 모델화는 타이어형상, 구조, 재료, 패턴을 수치적. 분석적 수법에 근거하여 작성된 컴퓨터프로그램으로의 입력 데이터 형식으로 수치화 한다는 것을 말한다.In step 100 of Fig. 4 , the block BL 1 , BL 3 included in each of the two pitch groups PT 1, PT 3 specified in step 306 is used as a reference shape with one block of the tire shape specified by the pitch arrangement. The reference shape is modeled by a method that can obtain numerical and analytical block stiffness, such as finite element method, to represent the tire shape including the internal structure, and the shape basic model divided into a plurality of elements by mesh division. Obtained for each pitch group. The reference shape is not limited to one block of the tire shape in the natural equilibrium state, and may be any shape. Here, the modeling numerically identifies the tire shape, structure, material, and pattern. It digitizes the data into input data into a computer program created based on analytical techniques.

도 6은, 피치군(PT1)의 1개의 블록(BL1)의 형상기본모델의 한 예를 나타내는 것으로 1블록은 8개의 점(D1, D2, D3, D4, D11, D12, D13, D14)으로 정할 수 있다. 도면 중 화살표 A는 타이어 주방향을, 화살표 B는 타이어 폭방향을, 화살표 C는 타이어 반경 방향을 나타낸다. 또한 PP는 1블록의 답면을 나타내고, PL1, PL2, PL3, PL4는 답면형상을 나타내는 라인, D1, D2, D3, D4는 답면형상을 나타내는 라인의 교점인 답면의 정점을 각각 나타내고 있다. 이 모델에서는 답면(PP)이 사각형이므로 답면(PP)에는 벽면(HP1, HP2, HP3, HP4)이 연결된다. 또한 답면(PP)과 약간 평행하게 저면(BP)이 형성되고 벽면과 저면에 의해 저점(D11, D12, D13, D14)이 형성된다.6 shows an example of the shape basic model of one block BL 1 of the pitch group PT 1 , and one block has eight points D 1, D 2, D 3, D 4, D 11, D 12, D 13, D 14 ). In the figure, arrow A indicates the tire circumferential direction, arrow B indicates the tire width direction, and arrow C indicates the tire radial direction. In addition, PP represents one block of the answer surface, PL 1, PL 2, PL 3, and PL 4 represent the answer surface shape, and D 1, D 2, D 3, and D 4 represent the intersection point of the line representing the answer surface shape. Each vertex is shown. In this model, the answer surface (PP) is square, so the walls (HP 1, HP 2, HP 3, HP 4 ) are connected to the answer surface (PP). In addition, the bottom surface BP is formed in parallel with the answer surface PP, and the bottom points D 11, D 12, D 13, and D 14 are formed by the wall surface and the bottom surface.

상기의 벽면과 저면 사이의 간격은 소위 홈 깊이에 대응시킬 수도 있다. 또한 형상기본모델은 복수의 요소로 분할 가능하게 되어있고 타이어 표면의 복수의 법선에 의해 복수의 요소로 분할하여도 좋고 또한 설계목적에 의해 3각형 등의 임의의 형상으로 분할하여도 좋다.The gap between the wall surface and the bottom surface may correspond to the so-called groove depth. In addition, the shape basic model can be divided into a plurality of elements, and may be divided into a plurality of elements by a plurality of normals on the tire surface, or may be divided into an arbitrary shape such as a triangle according to the design purpose.

또한 피치군 PT3의 하나의 블록(BL3)의 형상기본모델은 상기 블록(BL1)과 같으므로 상세한 설명을 생략하고 대응하는 부호를 설명한다. 블록(BL3)은 블록(BL1)의 8개점(D1,D2,D3,D4,D11,D12,D13,D14)에 대응하여 점(D5,D6,D7,D8,D51,D62,D73,D84)이 정해진다. 또한, 블록(BL1)의 답면형상을 나타내는 라인(PL1,PL2,PL3,PL4)에 대응하여 블록(BL3)는 라인(PL5, PL6, PL7, PL8)을 갖고, 블록(BL1)의 답면 정점(D1,D2,D3,D4)에 대응하여 점(D5,D6,D7,D8)을 갖고 있다. 또한, 블록(BL1)의 답면에 연결되는 벽면(HP1,HP2,HP3,HP4)에 대응하여 블록 BL3의 답면에는 벽면(HP5, HP6, HP7, HP8)이 연결된다. 또한 블록(BL1)의 벽면과 저면에 의해 형성된 저점(D11,D12,D13,D14)에 대응하여 저점(D51,D62,D73,D84)이 형성된다.The shape of the base model, a block (BL 3) of the pitch group PT 3 describes a code that is the same as the block (BL 1) is omitted and the corresponding detailed description. Block (BL 3) 8 opening (D 1, D 2, D 3, D 4, D 11, D 12, D 13, D 14) that (D 5, D 6 in response to the block (BL 1), D 7 , D 8 , D 51 , D 62 , D 73 , D 84 ). In addition, in response to the lines PL 1 , PL 2 , PL 3 , and PL 4 representing the tread shape of the block BL 1 , the block BL 3 represents the lines PL 5, PL 6, PL 7, PL 8 . And points D 5 , D 6 , D 7 and D 8 corresponding to the vertex vertices D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 of the block BL 1 . Further, the block (BL 1) a wall that is connected to the tread of the (HP 1, HP 2, HP 3, HP 4) tread, the walls (HP 5, HP 6, HP 7, HP 8) of the block BL 3 in response to the Connected. Further, the bottom points D 51 , D 62 , D 73 , and D 84 are formed corresponding to the bottom points D 11 , D 12 , D 13 , and D 14 formed by the wall and bottom of the block BL 1 .

다음의 단계 102에서는 타이어 성능 평가용 물리량은 나타내는 목적함수, 타이어 형상을 제약하는 제약조건 및 타이어 형상을 결정한다. 즉, 블록형상을 결정하는 설계변수를 결정한다. 본 실시 형태에서는 조종안정성과 내편마모성을 향상시키기 위해 목적함수(OBJ) 및 제약조건(G)을 다음과 같이 정할 수 있다.In the next step 102, the physical quantity for tire performance evaluation determines the objective function indicated, the constraints for constraining the tire shape, and the tire shape. That is, design variables for determining a block shape are determined. In this embodiment, the objective function OBJ and the constraint G can be determined as follows in order to improve the steering stability and the wear resistance.

목적 함수(OBJ): 블록강성간의 차이를 균일하게 한다.Objective function (OBJ): Makes the difference between block stiffness uniform.

제약조건(G): 타이어 형상을 제약하는 트레드 두께를 균일하게 한다.Constraints (G): Make the tread thickness uniform to constrain the tire shape.

또한, 상기 목적함수(OBJ)로서 정해진 블록강성간 차이는 각 피치군(PT1, PT3)마다 타이어상에 설치되는 블록(BL1,BL3)의 위치를 정하여 각 블록에 있어서 타이어 주방향의 강성에서 타이어 폭방향의 강성까지를 주지의 강성방정식으로 소정각도마다 구하고, 각 피치군(PT1, PT3)의 블록간의 강성차이의 값과 차이의 불균형 예를 들면, 평균값과 편차를 사용하여 계산할 수 있다. 따라서 피치배열 상에 있어서 마주보는 피치가 동일한 피치인 피치군(PT1, PT3)의 사이에서 강성의 분포와 강성의 차이를 구하게 된다. 이 강성을 구하는 방향의 범위와 각도차분값을 미리 구함으로써 블록강성에 있어서 방향성을 갖는 블록을 설계할 수 있다.In addition, the difference between the block stiffness determined as the objective function OBJ determines the positions of the blocks BL 1 and BL 3 provided on the tire for each pitch group PT 1 and PT 3 , and the tire circumferential direction in each block. From the stiffness of the tire to the stiffness in the width direction of the tire, obtain a known stiffness equation for each predetermined angle, and use the imbalance between the value and the difference in the stiffness difference between the blocks of the pitch groups PT 1 and PT 3 . Can be calculated. Therefore , the distribution of stiffness and the difference in stiffness between the pitch groups PT 1 and PT 3 having opposite pitches on the pitch array are obtained. By obtaining the range and the angle difference value in the direction of obtaining the stiffness in advance, a block having directivity in the block stiffness can be designed.

또한, 제약조건(G)으로서 정해진 트레드 두께는 타이어상에 설치된 블록 (BL1,BL3)을 갖는 타이어를 형성할 때에 블록(BL1,BL3)이 필요로 하는 체적이외의 체적 즉, 홈의 체적으로부터 구할 수 있다. 즉, 홈의 체적에 따라 타이어 반경방향의 고무 등의 재료의 유출량이 정해지고 이 값에서 트레드 두께를 추정할 수 있다.Further, the tread thickness defined as the constraint G is a volume other than the volume required by the blocks BL 1 and BL 3 when forming a tire having blocks BL 1 and BL 3 provided on the tire, that is, a groove. It can be obtained from the volume of. That is, the flow volume of material such as rubber in the tire radial direction is determined according to the volume of the groove, and the tread thickness can be estimated from this value.

또한, 본 실시 형태에서 설계변수는 벽면각도를 채용하고 있고 도 3의 각도면산 루틴에 의해 설정된다. 이 각도연산 루틴의 단계 130에서는 도 7에 나타낸 바와 같이 타이어 내부의 소정점(예를 들면, 타이어 중심점)에 기준점(P)을 설정한다. 다음의 단계 132에서는 블록의 벽면을 경사시키는 것이 가능한 범위를 블록형상을 변화시키는 범위로서 지정한다. 단계 134에서는 답면의 정점에서 서로 만나는 1조의 점을 선택함으로써 블록의 벽면을 선택한다. 도 7의 예에서는 피치군(PT1)의 블록(BL1)의 점(D1,D2)을 선택함으로써 벽면(HP1)이 선택되고 있다. 다음의 단계 138에서는 선택된 벽면의 능선, 도 7의 예에서는 라인(PL1)을 통과하는 기준점(P)으로부터의 직선, 즉 타이어반경방향의 직선을 기준선으로서, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이 기준선으로 선택한 벽면(HP1)을 이루는 각도(θ1)를 연산한다.In addition, in this embodiment, the design variable employ | adopts a wall angle and is set by the angled face routine of FIG. In step 130 of this angle calculation routine, a reference point P is set at a predetermined point (for example, a tire center point) inside the tire as shown in FIG. In the next step 132, the range in which the wall surface of the block can be inclined is designated as the range in which the block shape is changed. In step 134, the wall surface of the block is selected by selecting a set of points that meet each other at the vertex of the answer surface. In the example of FIG. 7 there is selected that the wall (HP 1) by selecting a (D 1, D 2) of the block (BL 1) of the pitch group (PT 1). In the next step 138 of the selected wall ridges, as a straight line, that is, base line a straight line in the tire radial direction of the reference point (P) passing through the line (PL 1) In the example of Figure 7, as shown in Figs. 7 and 8 An angle θ 1 constituting the wall surface HP 1 selected as the reference line is calculated.

다음의 단계 140에서는 잔존하는 노면의 정점에서 서로 만나는 1조의 점이 있는지를 판단함으로써 다른 벽면이 있는지를 판단하고 잔존한 단계 140에서 긍정판단된 때는 단계 134로 되돌아와서 상기 처리를 반복한다. 이에 의해 각 벽면마다 각도(θ123 ……) (이하, 일반식에서 θi로 나타낸다. 단, i=1,2… 벽면의 최대수)가 연산된다. 모든 벽면에 있어서 각도 (θi)가 연산되면(단계 140에서 부정판단), 다음의 단계 142에서 벽면 각도 (θi)를 설계변수 ri로서 설정한다.In the next step 140, it is determined whether there is a set of points that meet each other at the apex of the remaining road surface, and when the affirmative determination is made in the remaining step 140, the process returns to step 134 and repeats the above process. Thereby, angle (theta) 1 , (theta) 2 , (theta) 3 ......) is hereafter represented by (theta) i in general formula. However, i = 1,2 ... the maximum number of wall surfaces is computed. When the angle (θ i) computed for all wall (negative determination in step 140), it is set as the design variables r i a wall angle (θ i) in the next step 142 the.

이렇게 하여 목적함수(OBJ), 제약조건 (G) 및 설계변수 (ri)를 결정한 후 도 4의 단계 104에서 설계변수(ri)의 초기값(r0)에 대해서 목적함수(OBJ)의 초기값(OBJ0) 및 제약조건(G)의 초기값(G0)을 연산한다.After determining the objective function (OBJ), the constraint (G) and the design variable (r i ) in this way, in step 104 of FIG. 4, the objective function (OBJ) of the initial function (r 0 ) of the design variable (r i ) The initial value OBJ 0 and the initial value G 0 of the constraint G are calculated.

다음으로 도 4의 스텝(106)에서는 형상 기본 모델을 변화시키기 위한 설계변수(ri)를 각각 Δri 변화시킨다. 또한 이 설계변수(ri)의 변화는 모든 설계변수(ri)를 동시에 변화시켜도 좋고, 또한 설계변수(ri)중 1개 또는 설계변수(ri)중 복수의 설계변수를 동시에 Δri 변화시킨 변면의 각도에 의해 형성되는 각 블록의 형상 즉, 벽면의 각도가 변화한 것에 의한 각 점(D1,D2,D3,D4,D11,D12,D13,D14)의 좌표를 구하고 설계변수를 Δri 변화시킨 후의 각 블록형상, 즉 각각의 형상수정모델을 결정한다.Next, in step 106 of Fig. 4, the design variable r i for changing the shape basic model is changed Δr i , respectively. In addition, changes in the design variables (r i) is well possible to change all of the design variables (r i) at the same time, and a plurality of design parameters of one or design variables (r i) of the design variables (r i) at the same time Δr i The shape of each block formed by the changed angle of the side surface, that is, each point (D 1 , D 2 , D 3 , D 4 , D 11 , D 12 , D 13 , D 14 ) due to the change of the wall angle. The shape of each block after the change of the design variable Δr i , that is, the shape correction model, is determined.

단계 110에서는 단계 108에서 구한 영상 수정 모델에 있어서 설계변수를 Δri 변화시킨 후의 목적 함수의 값(OBJi), 제약조건의 값(Gi)를 연산하고 단계 112에서 이하의 식에 따라 설계변수의 단위 변화량에 대한 목적함수의 변화량의 비율인 목적함수의 감도(dOBJ/dri) 및 설계변수의 단위 변화량에 대한 제약조건의 변화량의 비율인 제약조건의 감도(dG/dri)를 각 설계변수 마다 연산한다.In step 110, in the image correction model obtained in step 108, the value of the objective function (OBJ i ) and the constraint value (G i ) of the objective function after changing the design variable Δr i are calculated. The sensitivity of the objective function (dOBJ / dr i ), which is the ratio of the variation of the objective function to the unit variation of, and the sensitivity of the constraint (dG / dr i ), which is the ratio of the variation of the constraint to the unit variation of the design variable, Operate for each variable.

이 감도에 의해 설계변수를 Δri 변화시켰을 때 목적함수의 값 및 제약조건의 값 등의 변화 정도를 예측할 수 있다. 이 감도는 타이어의 모델화에 사용한 수법과 설계변수의 성질에 따라 해석적으로 구해진 경우가 있으므로 그때에는 단계 110의 연산은 불필요해진다.This sensitivity makes it possible to predict the degree of change in the value of the objective function and the constraint when the design variable is changed by Δr i . This sensitivity may be analytically determined depending on the method used for modeling the tire and the nature of the design variables, so that the calculation of step 110 is unnecessary at that time.

다음의 단계 114에서는 목적함수의 초기값(OBJ0), 제약 조건의 초기값(G0), 설계변수의 초기값(r0)및 감도를 사용하여 수리 계획법에 의해 제약조건을 만족시키면서 목적함수를 최소로 하는 즉, 블록강성간 차이를 최소로 하는 설계변수의 변화량을 예측한다. 이 설계변수의 예측치를 사용하여 단계 115부터 단계 108과 같은 방법으로 형상수정모델을 결정함과 동시에 목적함수값을 계산한다. 단계 116에 있어서, 단계 115에서 연산한 목적함수값(OBJ)과 스텝(104)에서 연산한 목적함수의 초기값(OBJ0)의 차이와 미리 입력된 값을 비교함으로써 목적함수값이 수속되었는지를 판단하고, 목적함수값이 수속되지 않은 경우에는 단계 114에서 구해진 설계변수값을 초기값으로 하여 단계 104부터 단계 116을 반복 실행한다. 목적함수의 값이 수속되었다고 판단될 때에는 이때의 설계변수의 값을 가지고 제약조건을 만족시키면서 목적함수를 최소로 하는 설계변수의 값으로 하고, 단계 120에서 이 설계변수의 값을 이용하여 각 피치군의 각 피치를 구성하는 각 블록형상을 결정한다. 이에 의해 타이어의 일부를 구성하는 2개의 피치군의 형상이 정해진다.In the next step 114, the objective function is satisfied by the mathematical programming method using the initial value of the objective function (OBJ 0 ), the initial value of the constraint (G 0 ), the initial value of the design variable (r 0 ) and the sensitivity. Predict the variation of the design variable that minimizes, that is, minimizes the difference between block stiffness. Using the predicted values of the design variables, the shape correction model is determined in the same manner as in the steps 115 through 108, and at the same time, the objective function value is calculated. In step 116, it is determined whether the objective function value is converged by comparing the difference between the objective function value OBJ calculated in step 115 and the initial value OBJ 0 of the objective function calculated in step 104 and a value previously input. If it is determined that the objective function value has not been converged, steps 104 through 116 are repeatedly executed with the design variable values obtained in step 114 as initial values. When it is judged that the value of the objective function is converged, the value of the design variable at this time is satisfied, and the value of the design variable that minimizes the objective function while satisfying the constraints is determined. Determine the shape of each block constituting each pitch. Thereby, the shape of the two pitch groups which comprise a part of tire is determined.

본 실시형태에서는 1개의 블록벽면을 4개로 하는 경우를 예로 들었으나, 다수의 벽면이 형성된 블록의 적용도 가능하다. 이 다수의 벽면이 형성된 블록은 그 답면이 다각형상을 형성한 답면형상을 나타내는 복수라인을 갖고 있다고 생각할 수 있다. 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이 1블록의 답면(PPa)은 4개의 점 (D1,D2,D3,D4)을 기본으로 하여, 점(D2)과 점(D3) 사이에 점(D21, D22, D23, D24)을 형성하고, 점(D2)과 점(D3)을 결합하는 라인(PL2)(도 6)대신에 라인(PL21,PL22,PL23,PL24,PL25)이 형성된다. 마찬가지로 점 (D1) 과 점 (D4) 사이에 점 (D41,D42,D43,D44)을 형성하고 라인 (PL4)에 대신하여 라인 (PL41,PL42,PL43,PL44,PL45)이 형성된다. 따라서 노면(PPa)에는 각 라인에서 연속되는 벽면 (HP1,HP21,HP22,HP24, HP25,HP3,HP41,HP42,HP43,HP44,HP45)이 연결된다. 이들의 벽면 (HP1~HP45)의 적어도 1개를 설계변수로 정할 수 있다.In this embodiment, the case where one block wall surface is four is mentioned as an example, However, the application of the block in which many wall surfaces were formed is also possible. It can be considered that the block on which the plurality of wall surfaces are formed has a plurality of lines representing the shape of the answer surface in which the answer surface forms a polygonal shape. For example, as shown in FIG. 9, the answer surface PPa of one block is based on four points D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 , and a point D 2 and a point D 3 . Form a point (D 21, D 22, D 23, D 24 ) between them, and instead of the line (PL 2 ) (FIG. 6) joining the point (D 2 ) and the point (D 3 ), the lines (PL 21 , PL 22 , PL 23 , PL 24 , PL 25 ) are formed. Similarly, the line in place of the points (D 1) and point (D 4) point between to form a (D 41, D 42, D 43, D 44) lines (PL 4) (PL 41, PL 42, PL 43, PL 44 , PL 45 ) are formed. Therefore, the road surface PPa is connected to a continuous wall surface (HP 1 , HP 21 , HP 22 , HP 24 , HP 25 , HP 3 , HP 41 , HP 42 , HP 43 , HP 44 , HP 45 ) in each line. At least one of these walls (HP 1 to HP 45 ) can be defined as a design variable.

또한 도 10에 나타낸 바와 같이, 1블록의 각을 소정량만 줄인 소위 면취된 블록형상으로의 적용도 쉽다. 도 10의 예에서 1블록의 답면(PPb)은 4개의 점 (D1,D2,D3,D4)을 기본으로 하여 D1측과 D4측을 면취할 경우의 예이다. 면취량은 블록의 점(D1)측의 각이 줄어 형성되어야 하는 점(D1A,D1B)및 점(D4)측의 각이 줄어 형성되는 점(D3A,D3B)의 좌표를 정함으로써 구할 수 있다. 따라서 미리 면취량을 정하여 놓으면 각각 줄어야할 위치, 즉 점을 정할 수 있고 이 면취에 의해 형성되어야 하는 벽면을 포함한 벽면의 적어도 1개를 설계변수로 정할 수 있다.Also, as shown in Fig. 10, it is also easy to apply to a so-called chamfered block shape in which the angle of one block is reduced only by a predetermined amount. Tread (PPb) of one block in the example of FIG. 10 is an example of a case to a single flat side D 1 and D 4 side by the four points (D 1, D 2, D 3, D 4) as standard. If chwiryang are the coordinates of the point (D 1) dot to be formed side of each is reduced in the (D 1A, D 1B) and point (D 4) point (D 3A, D 3B) which each have less formed on the side of the block It can be obtained by deciding. Therefore, if the amount of chamfering is set in advance, each position to be reduced, that is, a point can be determined, and at least one of the wall surfaces including the wall to be formed by the chamfering can be determined as a design variable.

또한 상기에서는 블록의 벽면을 형성하는 라인이 직선인 경우를 설명하였으나 라인은 직선에 한정되는 것이 아니고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 소정함수로 나타낸 곡선이여도 좋다. 도 11의 예에서 1블록의 답면(PPc)은 4개의 점(D1,D2,D3,D4)을 갖지만 점(D1)과 점(D2)을 결합하는 라인(PL1C)이 소정의 함수(예를 들면, 다차원곡선과 쌍곡선)로 나타나고 점(D3)과 점(D4)을 결합하는 라인(PL3C)도 소정의 함수(예를들면, 다차원곡선과 쌍곡선)로 나타난다. 이 경우 라인(PL1C, PL3C)을 라그란제 보간에 의해 곡선형상을 정해도 좋고 곡선 자체를 설계변수로 변화시켜도 좋다. 또한, 노면(PPc)의 각 라인으로부터 연속되는 벽면은 곡면이 되지만 1개의 벽면을 미소영역(미소평면)에 분할하여 고려하고 라그란제 보간 등을 사용하여 벽면을 정하면 된다. 또한 도 10에 나타낸 바와 같이 답면(PPd)에 연속하는 벽면 그 자체의 형상을 곡면으로 하여도 좋다.In addition, although the case where the line which forms the wall surface of a block is straight was demonstrated above, a line is not limited to a straight line, As shown in FIG. 11, the curve shown by a predetermined function may be sufficient. In the example of FIG. 11, the answer surface PPc of one block has four points D 1 , D 2 , D 3 , and D 4 , but a line PL 1C joining the point D 1 and the point D 2 . The line PL 3C represented by this predetermined function (e.g., multidimensional curve and hyperbolic curve) and combining the points D 3 and D 4 is also a predetermined function (e.g., multidimensional curve and hyperbolic curve). appear. In this case, the lines PL 1C and PL 3C may be defined by Lagrangian interpolation or the curve itself may be changed into a design variable. In addition, although the wall surface continued from each line of the road surface PPc becomes a curved surface, one wall surface may be divided | segmented into a micro area | region (microplane), and a wall surface may be determined using raglan interpolation etc. In addition, as shown in FIG. 10, the shape of the wall surface continuous to the answer surface PPd may be made into a curved surface.

이렇게 본 실시 형태에서는 블록 단위체에서의 모든 방향에 있어서 강성을 균일화할 수 있으므로 폭방향분할 트레드를 적용시키지 않고 또한 타이어트레드부의 접지면에 있어서 블록형상에 영향을 미치지 않고, 코너링시와 직진시의 사용빈도와 요구성능에 따라 타이어의 러그홈형상과 리브홈형상 등의 적정화, 및 타이어 폭 방향위치에서의 적정화를 도용할 수 있고 타이어의 내마모성과 운동성능을 고도로 양립시킬 수 있다.Thus, in the present embodiment, since the rigidity can be uniformized in all directions in the block unit, use is not applied to the widthwise division tread and does not affect the shape of the block on the ground surface of the tire tread portion. According to the frequency and the required performance, it is possible to steal the lug groove shape and the rib groove shape of the tire, and to optimize the tire in the width direction of the tire, and to achieve high wear resistance and movement performance of the tire.

또한 상기 설계변수에는 사각도(斜角度)를 채용할 수 있다. 이 설계 변수의 설정은 도 5의 처리 대신에 도 13의 사각도 연산루틴의 실행에 의해 행해진다. 사각도 연산루틴의 단계 150에서는 도 14에 나타낸 바와 같이 타이어 답면의 소정점(도 14의 예에서는 정점 D1)에 기준점(Q)을 설정한다. 다음의 단계 152에서는 블록의 답면 라인을 경사시키는 것이 가능한 범위를 블록형상(답면형상)을 변화시키는 범위로서 지정한다. 단계 154에서는 답면의 지정된 정점으로 서로 보는 점 중 라인을 경사시키기 위한 점을 선택함으로써 블록의 벽면을 선택한다. 도 14의 예에서는 점(D4)을 선택함으로써 벽면(HP4)에 연속되는 라인(PL4)이 선택된다. 또한 블록형상으로서 대향하는 라인을 평행으로 유지시키기 위해 라인(PL4)의 선택에 맞추어 대응하는 라인(PL2)도 선택하는 것이 바람직하다. 다음의 단계 156에서는 선택된 라인(PL4)과 기준선(타이어 폭방향과 평행한 방향의 직선)을 이루는 각도(δ)을 연산한다. 이 각도(δ)가 사각도이다.In addition, the design variable may employ a squareness. This design variable is set by execution of the squareness arithmetic routine of FIG. 13 instead of the process of FIG. In step 150 of the rectangular calculation routine, as shown in FIG. 14, a reference point Q is set at a predetermined point (vertex D 1 in the example of FIG. 14) of the tire tread surface. In the next step 152, the range in which the tread line of the block can be tilted is designated as the range for changing the block shape (tread face shape). In step 154, the wall surface of the block is selected by selecting a point for inclining the line among the points viewed from each other with the designated vertex of the answer surface. In the example of FIG. 14, the line PL 4 continuous to the wall surface HP 4 is selected by selecting the point D 4 . It is also preferable to select the corresponding line PL 2 in accordance with the selection of the line PL 4 in order to keep the opposing lines in parallel as a block shape. In the next step 156, an angle δ that forms a reference line (a straight line parallel to the tire width direction) with the selected line PL 4 is calculated. This angle δ is a square degree.

다음의 단계 158에서는 사각도를 변화시키기 위한 변수로서 라인(PL2,PL4)을 규정하는 점(D3,D4)의 좌표점을 구한다. 이 답면형상은 타이어 폭방향의 길이(L1)와 타이어 주방향의 길이(L2)가 미리 정해져 있으므로 이 각 길이를 변화시키지 않고 사각도(δ)를 변화시키지 않으면 안 된다. 그러기 위해서는 점(D3,D4)은 타이어 주방향으로 이동시키면 된다. 이 이동량(Si)을 설계변수(ri)로서 설정한다.In the next step 158, the coordinate points of the points D 3 and D 4 defining the lines PL 2 and PL 4 as variables for changing the squareness are obtained. The tread shape is not without changing the length (L 1) to the length (L 2) is also pre-(δ) square without changing the length of each of the tire so determined main direction of the tire width direction. To do this, the points D 3 and D 4 may be moved in the tire circumferential direction. This movement amount S i is set as a design variable r i .

또한 설계변수의 다른예로는 블록에 형성시키는 사이프의 수가 있고 이 사이프에는 도 15에 나타낸 바와 같이 사이프의 폭(Wa)및 경사(γa)가 있다. 또한, 도 16에 도시된 바와 같이 사이프의 깊이(wb) 및 블록내의 경사(γb)가 있다. 또한, 사이프는 블록을 통과하는데 한정되지 않고 도 17에 도시된 바와 같이 블록의 중도까지 형성할 때의 사이프 길이(wc)가 있다.Another example of the design variable is the number of sipes to be formed in the block, and the sipes include the width Wa and the slope γa as shown in FIG. In addition, there is a depth wb of the sipe and a slope γb in the block as shown in FIG. In addition, the sipe is not limited to passing through the block, and there is a sipe length wc when forming to the middle of the block as shown in FIG.

상기와 같이하여 2개의 피치군의 최적화가 종료하면 도 3의 단계 310에 있어서 피치배열(V) 내의 모든 피치군에 대하여 상기의 처리가 종료되었는지를 판단하고 잔존된 피치군이 있을 때에는 단계 306에서 단계 310까지를 반복 실행한다.When the optimization of the two pitch groups is completed as described above, in step 310 of FIG. 3, it is determined whether the above processing is finished for all the pitch groups in the pitch array V, and when there is a remaining pitch group, in step 306 Step 310 is repeated.

피치배열(V) 내의 모든 피치군에 대하여 최적화가 종료하면 단계 312로 진행되고 각 피치군의 각 피치를 구성하는 블록형상을 결정함과 동시에 타이어를 구성하는 모든 피치군의 블록형상을 정함으로써 타이어의 형상을 결정한다.When the optimization is finished for all pitch groups in the pitch array V, the process proceeds to step 312, in which the block shape constituting each pitch of each pitch group is determined and the block shape of all pitch groups constituting the tire is determined. Determine the shape of.

이렇게 각 피치군에 대해 강성사이의 차이를 균일화 할 수 있으므로 타이어레드부에 형성되는 피치배열의 피치 대소에 영향을 미치지 않고 타이어의 러그홈형상과 리브홈형상 등의 적정화, 및 타이어 폭방향 위치에서의 적정화를 도모할 수 있고 타이어의 내마모성과 연동성능을 고도로 양립시킬 수 있다.In this way, the difference between the stiffness can be uniformized for each pitch group, so that the tire lug groove shape and the rib groove shape, etc. are appropriately adjusted without affecting the pitch size of the pitch array formed on the tire red portion, and the tire width direction position. Can be optimized and the tire's wear resistance and interlocking performance are highly compatible.

[제2 실시형태]Second Embodiment

다음으로 제2 실시형태를 설명한다. 상기 실시 형태에서는 2개의 피치군의 강성사이의 차이를 균일화하였으나 다수의 피치군에서는 균일화된 블록강성의 값이 불균형할 수도 있다. 그러므로, 본 실시 형태에서는 강성간의 차이를 안정적으로 균일화한다. 또한 본 실시 형태는 상기 실시 형태와 거의 같은 구성이므로 동일부분에는 동일부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.Next, a second embodiment will be described. In the above embodiment, the difference between the stiffnesses of the two pitch groups is equalized, but the value of the uniform block stiffness may be unbalanced in many pitch groups. Therefore, in this embodiment, the difference between rigidity is stabilized uniformly. In addition, since this embodiment is substantially the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and detailed description is abbreviate | omitted.

도 18에 나타낸 바와 같이 상기 실시의 형태와 마찬가지로 2개의 피치군의 최적화가 종료하면 단계(320)에서 피치배열(V)내의 모든 피치군에 대하여 상기 처리가 종료하였는지를 판단하고 잔존하는 피치군이 있을 때에는 단계(322)에서 최적화한 2개의 피치군중 어느 피치군을 기준 피치군으로서 설정한다. 다음의 단계 324에서는 잔존하는 피치군중 어느 1개의 피치군을 최적화 피치군으로서 지정하고 이 지정한 최적화 피치군에 대해 다음의 단계 326에서 최적화한다. 이 단계 326에서는 설계변수로서 기준피치군의 설계변수를 변동시키지 않고 최적화 피치군만을 변화시켜 최적화한다(도 4).As shown in Fig. 18, when the optimization of the two pitch groups is completed as in the above embodiment, it is determined in step 320 whether the processing is finished for all the pitch groups in the pitch array V, and there may be remaining pitch groups. At that time, any pitch group of the two pitch groups optimized in step 322 is set as the reference pitch group. In the next step 324, any one of the remaining pitch groups is designated as the optimization pitch group, and the optimized optimization pitch group is optimized in the next step 326. In this step 326, only the optimized pitch group is changed and optimized without changing the design variable of the reference pitch group as the design variable (FIG. 4).

최적화 피치군의 최적화가 종료하면 다음의 단계 328에서 피치배열(V) 내의 모든 피치군에 대해 최적화가 종료되었는지를 판단하고 잔존하는 피치군이 있을 때에는 단계 324에서 단계 328을 반복 실행한다. 피치배열(V) 내의 모든 피치군에 대하여 최적화가 종료하면 단계 330으로 진행하고 각 피치군의 각 피치를 구성하는 블록형상을 결정함과 동시에 타이어를 구성하는 전 피치군의 블록형상을 정함으로써 타이어형상을 결정한다.When the optimization of the optimization pitch group is finished, it is determined in step 328 whether the optimization is finished for all the pitch groups in the pitch array V, and if there is a remaining pitch group, step 328 is repeated in step 324. When the optimization is finished for all the pitch groups in the pitch array V, the process proceeds to step 330 to determine the block shape constituting each pitch of each pitch group and to determine the block shape of all pitch groups constituting the tire. Determine the shape.

이렇게 모든 피치군에 대해 강성간 차이를 균일화할 수 있으므로 타이어 트레드부에 형성되는 피치배열의 피치대소에 영향을 미치지 않고, 또한 블록강성의 값이 불균형하지 않고, 타이어의 러그홈형상과 리브홈형상 등의 적정화 및 타이어 폭 방향위치에서의 적정화를 도모할 수 있고, 타이어의 내마모성과 운동성능을 고도로 양립시킬 수 있다.In this way, since the difference between the stiffness can be uniformized for all pitch groups, it does not affect the pitch size of the pitch array formed on the tire tread portion, and the block stiffness value is not unbalanced, and the lug groove shape and rib groove shape of the tire are It is possible to optimize the back and the like at the tire width direction position, and to achieve high wear resistance and movement performance of the tire.

또한 상기 각 실시 형태에서는 2개의 피치군을 지정하여 강성간의 차이를 균일화하였으나 균일화된 블록강성의 값이 불균형하게 되는 일이 있다. 그러므로 강성간의 차이를 안정적으로 균일화하여도 좋다. 예를 들면, 임의의 피치군을 타이어(20)의 기준 피치군으로 정하고 기준피치군에 대하여 강성간의 차이를 균일하게 하도록 다른 피치군을 최적화하여도 좋다. 이 경우, 임의의 피치군은 미리 실험적으로 구한 공지의 데이터에 의한 피치군을 사용할 수 있다. 또한 미리 블록 강성을 정해놓고 그 블록 강성에 있어서 2개의 피치군의 강성간의 차이를 균일화하여도 좋다.In each of the above embodiments, two pitch groups are designated to equalize the difference between the stiffness, but the value of the uniform block stiffness may be unbalanced. Therefore, the difference between the stiffnesses can be stabilized uniformly. For example, an arbitrary pitch group may be defined as the reference pitch group of the tire 20 and the other pitch group may be optimized to make the difference between the stiffness uniform with respect to the reference pitch group. In this case, any pitch group can use the pitch group by well-known data previously experimentally calculated. In addition, the block stiffness may be determined in advance, and the difference between the stiffnesses of the two pitch groups may be equalized in the block stiffness.

[제3 실시형태][Third Embodiment]

다음으로 제3 실시형태를 설명한다. 본 실시 형태는 유전적 알고리즘에 의해 타이어의 블록형상을 설계하는 것이다. 상기 실시 형태와 다른 설계변수를 사용한 것이다. 또한 본 실시 형태는 상기 실시의 형태와 거의 같은 구성이므로 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.Next, a third embodiment will be described. This embodiment designs the block shape of a tire by a genetic algorithm. Design variables different from the above embodiment are used. In addition, since this embodiment is substantially the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and detailed description is abbreviate | omitted.

도 19는 본 실시 형태의 프로그램처리루틴을 나타낸 것이다.19 shows the program processing routine of this embodiment.

단계 200에서는 V에 포함되는 복수피치군의 각 블록형상을, 유한요소법 등과 같은 타이어의 블록강성을 수치적·해석적으로 구할 수 있는 수법에 의해 모델화하고, 내부구조를 포함하는 형상기본모델을 구한다. 또한 N은 미리 사용자가 입력한다. 본 실시 형태에서 사용하는 1블록 형상모델은 제1 실시형태의 도 6에 나타낸 것과 동일하다.In step 200, each block shape of the plurality of pitch groups included in V is modeled by a method that can numerically and numerically obtain the block stiffness of a tire such as the finite element method, and obtain a shape basic model including an internal structure. . N is input by the user in advance. The one-block shape model used in this embodiment is the same as that shown in FIG. 6 of the first embodiment.

다음의 단계 202에서는 타이어성능평가용 물리량을 나타내는 목적함수, 타이어형상을 제약하는 제약조건 및 N개의 형상모델의 블록형상을 결정하는 설계변수를 결정한다. 본 실시 형태에서는 내편마모성과 조종안정성을 향상시키기 위하여 목적함수(OBJ) 및 제약조건(G)을 다음과 같이 정하고 있다. In the next step 202, the objective function representing the physical quantity for tire performance evaluation, the constraints for constraining the tire shape, and the design variables for determining the block shapes of the N shape models are determined. In this embodiment, the objective function OBJ and the constraint G are determined as follows in order to improve the wear resistance and the steering stability.

목적함수(OBJ) : 모든 방향에 있어서 블록강성을 균일하게 한다.Objective function (OBJ): Makes block stiffness uniform in all directions.

제약조건(G) : 타이어형상을 제약하는 트레드 두께를 균일하게 한다.Constraints (G): Make the tread thickness uniform to constrain the tire shape.

또한 설계변수인 벽면각도는 제1 실시형태에서 서술한 도 5의 각도연산루틴에 의해 N개의 형상모델 각각에 대해 결정된다. 이 처리는 제1 실시형태와 동일하므로 설명을 생략한다. Further, the wall surface angle, which is a design variable, is determined for each of the N shape models by the angular calculation routine of FIG. 5 described in the first embodiment. Since this processing is the same as in the first embodiment, the description is omitted.

각도 연산루틴을 N회 반복함으로써 목적함수(OBJ), 제약조건(G) 및 N개의 형상모델 각각의 설계변수(riJ)(J=1,2,…,N)를 결정한 후, 도 19의 단계 204에서 N개의 타이어 형상모델 각각의 설계변수(riJ)의 목적함수(OBJJ) 및 제약조건(GJ)을 연산한다.By repeating the angle calculation routine N times, the objective function OBJ, the constraint G, and the design variables r iJ (J = 1, 2, ..., N) of each of the N shape models are determined. In operation 204, the objective function OBJ J and the constraint G J of the design variable r iJ of each of the N tire shape models are calculated.

다음의 단계 206에서는 단계 204에서 구한 N개의 타이어 형상모델 각각의 목적함수(OBJJ) 및 제약조건(GJ)을 사용하여 N개의 형상모델 각각의 적응함수(FJ)를 이하의 식(4)에 따라 연산한다. 본 실시의 형태에서는 예를 들면, 모든 방향에 있어서 블록강성을 균일하게 함으로써 적응함수에 의한 값(적응도)은 모든 방향에 있어서 블록강성의 표준편차가 작아지면 커진다.In the next step 206, the adaptive function F J of each of the N shape models is calculated using the objective function (OBJ J ) and the constraint (G J ) of each of the N tire shape models obtained in step 204. Calculate according to In this embodiment, for example, by uniformizing block rigidity in all directions, the value (adaptability) by the adaptation function becomes larger when the standard deviation of the block rigidity becomes smaller in all directions.

또는 or

또는or

단, only,

c : 정수c: integer

r : 패널티계수r: penalty coefficient

ΦJ = N개의 형상모델의 J번째의 타이어 형상모델의 패널티 계수Φ J = penalty coefficient of Jth tire shape model of N shape models

(J = 1,2,3,…,N)     (J = 1,2,3,…, N)

또한, c 및 γ는 사용자가 미리 입력한다. In addition, c and γ are input by the user in advance.

다음의 단계 208에서는 N개의 타이어 형상모델 중에서 교차되는 형상모델을 2개 선택한다. 선택방법으로는 일반적으로 알려져 있는 적응도비례 전략을 사용하고 N개의 형상모델인 개체 e가 각각 선택되어 뽑히는 확률(Pe)이 이하의 식으로 나타난다. In the next step 208, two cross-shaped shape models are selected from the N tire shape models. As a selection method, a commonly used adaptation proportional strategy is used, and the probability (Pe) of selecting each of the N shape models, e, is represented by the following equation.

단, Fe : N개의 타이어 형상모델의 중에 있는 개체(e)의 적응함수However, Fe: adaptive function of individual (e) in N tire shape models

FJ = N개의 타이어 형상모델의 J번째의 적응함수F J = J-th adaptive function of N tire shape models

J = 1,2,3,…,N         J = 1,2,3,... , N

본 실시 형태에서는 선택방법으로서 적응도 비례전략을 사용하였으나, 그 밖에 유전적 알고리즘 (기타노 히로아끼 편저)에 나타나 있는 기대치전략, 랭크전략, 엘리트보존전략, 토너멘트선택전략, 또는 GENITOR 알고리즘 등을 사용하여도 좋다. In the present embodiment, the adaptive proportional strategy is used as the selection method, but the expectation strategy, the rank strategy, the elite preservation strategy, the tournament selection strategy, or the GENITOR algorithm shown in the genetic algorithm (edited by Hiroaki Kitano) are used. You may also do it.

다음의 단계 210에서는 선택된 2개의 형상모델을 사용자가 미리 입력한 확률(T)에 의해 교차시킬지를 결정한다. 여기서 말하는 교차는 후술한 바와 같이 2개 형상모델의 요소 일부를 교환하는 것을 말한다. 부정판정으로 교차시키지 않은 경우는 그대로 단계 216으로 진행한다. 한편, 긍정판정으로 교차되었을 때에는 단계 214에서 후술하는 바와 같이 2개의 형상모델을 교차시킨다.In the next step 210, it is determined whether the two selected shape models intersect with the probability T previously input by the user. Intersection here refers to exchanging a part of elements of two shape models as described later. If it does not intersect with the negative determination, the flow proceeds to step 216 as it is. On the other hand, when crossed with affirmative determination, two shape models are crossed as described later in step 214.

2개의 형상모델의 교차는, 도 20에 도시된 교차루틴에 의해 행해진다. 먼저 단계 208에서 선택된 2개의 형상모델을 형상모델 a 및 형상모델 b로 함과 동시에 각각의 형상모델 a, b의 설계변수를 포함하는 설계변수 벡터로 나타내고 형상모델 a의 설계변수 벡터를 Vr a=(r1 a,r2 a…,r1 a,…,rn-1 a), 형상모델 b의 설계변수 벡터를 Vr b=(r1 b,r2 b,…,ri bm…,rn-1 b)로 한다. 도 20의 단계 250에서 미리 정한 난수를 생성하고 이 난수에 따른 형상모델 a, b의 설계변수 벡터에 관한 교차장소(i)를 결정한다.The intersection of the two shape models is performed by the intersection routine shown in FIG. First, the two shape models selected in step 208 are the shape model a and the shape model b, and at the same time, a design variable vector including the design variables of each of the shape models a and b is represented, and the design variable vector of the shape model a is V r a. = (r 1 a , r 2 a …, r 1 a ,…, r n-1 a ), then designate the design vector of shape model b as V r b = (r 1 b , r 2 b ,…, r i b m…, r n-1 b ). In operation 250 of FIG. 20, a predetermined random number is generated, and the intersection place i regarding the design variable vector of the shape models a and b is determined according to the random number.

다음의 단계 252에서는 교차하는 것으로 결정된 형상모델 a, b의 설계변수(r1 a,r1 b)에 대해 이하의 식에 따라 거리(d)를 구한다.In the next step 252, the distance d is found for the design variables r 1 a and r 1 b of the shape models a and b determined to intersect according to the following equation.

다음의 단계(254)에서는 ri a,ri b의 취득범위의 최소치( BL )및 최대치( BU )를 사용하고 이하의 식에 따라 정규화거리(d')를 구한다.In the next step 254, the minimum value B L and the maximum value B U of the acquisition range of r i a and r i b are used, and a normalization distance d 'is obtained according to the following equation.

단계 256에서는 규정화거리(d')의 값을 적절하게 분산시킴으로써 도 19A, 도 19B에 나타낸 바와 같이 산형의 사상함수 Z(X)(O≤X≤1, O≤Z(X)≤0.5)를 사용하여 이하의 식에 따라 함수값 ( Zab )을 구한다.In step 256, the mapping function Z (X) (O≤X≤1, O≤Z (X) ≤0.5) of the mountain form is distributed by appropriately distributing the value of the normalization distance d 'as shown in Figs. 19A and 19B. Use to find the function value (Z ab ) according to the following equation.

이렇게 하여 함수값 Zab를 구한 후, 단계(258)에서 새로운 설계변수( ri'a,ri'b)를 다음식에 따라 구한다.After the function value Z ab is obtained in this way, the new design variables r i ' a , r i ' b ) are obtained in step 258 according to the following equation.

또는, or,

이렇게 하여 ri'a, ri'b를 구한 후 단계 260에서 새로운 설계변수인 설계변수 벡터( Vr'a,Vr'b)는 이하와 같이 구해진다.In this way, after r i ' a and r i ' b are obtained, a design variable vector V r ' a and V r ' b , which is a new design variable in step 260, is obtained as follows.

Vr'a=(r1 a,r2 a,…,ri'a,ri+1 b,…,rn-1 b)Vr ' a = (r 1 a , r 2 a ,…, r i ' a , r i + 1 b ,…, r n-1 b )

Vr'b=(r1 b,r2 b,…,ri'b,ri+1 a,…,rn-1 a)Vr ' b = (r 1 b , r 2 b ,…, r i ' b , r i + 1 a ,…, r n-1 a )

또한, ri의 취득범위의 최소치(BL) 및 최대치(Bu)는 사용자가 미리 입력해 놓는다. 또한 사상함수 Z(x)는 도 20A, 도 20B에 나타낸바와 같이 곡형의 함수여도 좋다. 또한 상기의 예에서는 교차장소(i)는 1개소이나 이밖에 유전적 알고리즘(기타노 히로아끼 편저)에 나타나 있는 복수점 교차 또는 한 형태 교차 등을 사용하여도 좋다.In addition, the minimum value B L and the maximum value Bu of the acquisition range of r i are previously input by the user. The mapping function Z (x) may be a curved function as shown in Figs. 20A and 20B. In the above example, the crossover point (i) may be used in one place or in addition to the multiple point crossover or single form crossover shown in the genetic algorithm (edited by Kitano Hiroaki).

이러한 교차에 의해 신규한 2개의 형상모델을 생성한 후, 도 19의 단계 216에서는 사용자가 미리 입력한 확률(S)로서 돌연변이 시킬지를 결정한다. 이 돌연변이는 후술한 바와 같이 설계변수의 일부를 미소하게 변경하는 것이 좋고 최적의 설계변수가 되는 모(母)집단을 포함하는 확률을 높게 하기 위해서이다. 단계 216에서 부정판정으로 돌연변이 시키지 않는 경우에 단계 226에서는 현재의 2개의 형상모델을 그대로 다음의 단계 222로 진행시킨다. 긍정판정으로 돌연변이시킬 경우에는 다음의 단계 220에서 이하와 같이 하여 돌연변이 시킨다.After generating two new shape models by this intersection, in step 216 of FIG. 19, it is determined whether to mutate with the probability S previously input by the user. This mutation is intended to make small changes to some of the design variables as described below, and to increase the probability of including the parent population that is the optimal design variable. In the case of not mutating the negative judgment in step 216, in step 226, the two current shape models are directly moved to the next step 222. In the case of affirmative mutation, the mutation is carried out as follows in step 220.

이 돌연변이는 도 21에 나타내 돌연변이 루틴에 의해 행해진다. This mutation is shown in Fig. 21 and is performed by the mutation routine.

먼저 단계 262에서는 난수를 생성하고 난수에 의해 돌연변이의 장소(i)를 결정한다. 다음의 단계 264에서는 거리(d')를First, in step 262, a random number is generated and the location (i) of the mutation is determined by the random number. In the next step 264, the distance d '

O≤d'≤1O≤d'≤1

의 범위에서 난수에 의해 결정한다.Determined by random numbers in the range of.

다음의 단계 266에서는 도 22A, 도 22B에 나타낸 산형의 사상함수 Z(x)(0≤X≤1 이고 0≤Z(x)≤0.5), 또는 도 23A, 도 23B에 나타낸 곡형의 사상함수 Z(x)를 사용하여 이하의 식에 따라, 함수값(Zd)을 구한다. In the next step 266, the mapping function Z (x) of the mountain form shown in Figs. 22A and 22B (0≤X≤1 and 0≤Z (x) ≤0.5), or the mapping function Z of the curve shown in Figs. 23A and 23B. Using (x), the function value Zd is obtained according to the following equation.

Zd = Z(d')Zd = Z (d ')

이렇게 하여 함수값(Zd)을 구한 후, 단계 268에서 새로운 설계변수(ri')를 이하 식에 따라 구한다.After the function value Zd is obtained in this way, a new design variable r i 'is obtained in step 268 according to the following equation.

또는or

이렇게 하여 설계변수(ri') 를 구한 후, 단계 270에서 구해지는 새로운 설계변수인 설계변수벡터(Vr')은 이하와 같이 된다.After the design variable r i 'is obtained in this way, the design variable vector V r ', which is a new design variable obtained in step 270, is as follows.

Vr'=(r1,r2,…,ri',ri+1,…,rn-1)Vr '= (r 1 , r 2 ,…, r i ', r i + 1 ,…, r n-1 )

이렇게 하여 새롭게 생성된 2개의 형상 모델에 있어서 목적함수의 값과 제약조건의 값을 도 29의 단계 222에서 연산한다. 다음의 단계 224에서는 얻어진 목적함수의 값과 제약조건의 값에서 상기 실시형태 예와 같이 식(4)을 사용하여 적응함수를 연산한다. 다음의 단계 226에서는 상기 2개의 형상모델을 보존한다. In this way, the values of the objective function and the constraints of the two newly created shape models are calculated in step 222 of FIG. In the next step 224, the adaptive function is calculated using the equation (4) as in the example of the embodiment from the obtained value of the objective function and the value of the constraint. In the next step 226, the two shape models are preserved.

다음의 단계 228에서는 단계 226에서 보존한 형상모델의 수가 N개에 달하였는지를 판단하고, N개에 달하고 있지 않은 경우에는 N개로 될 때까지 단계 208에서 단계 228을 반복 실행한다. 한편, 형상모델의 수가 N개에 달한 경우에는 단계 230에서 수속판정을 하고, 수속되어 있지 않은 경우에는 N개의 형상모델을 단계 226에서 보존된 형상모델로 갱신하고 단계 208에서 단계 230을 반복 실행한다. 한편 단계 230에서 수속되었다고 판단된 경우에는 N개의 형상모델 중에서 제약조건을 거의 충족시키면서 목적함수의 값이 최대가 되는 형상모델의 설계변수의 값을 가지고 제약조건을 거의 만족시키면서 목적함수를 최대로 하는 설계변수의 값으로 하여 단계232에서 이 설계변수의 값을 이용하여 타이어의 형상을 결정한다.In the next step 228, it is determined whether the number of the shape models saved in step 226 has reached N. If not, the process repeats the steps 208 and 228 until there are N pieces. On the other hand, if the number of shape models reaches N, the procedure is determined in step 230. If not, the N shape models are updated to the shape models stored in step 226, and step 230 is repeatedly executed. . On the other hand, if the procedure is determined in step 230, the objective function is maximized while satisfying the constraints with the value of the design variable of the shape model whose maximum value of the objective function is satisfied while satisfying the constraint among the N shape models. As the value of the design variable, the shape of the tire is determined using the value of this design variable in step 232.

또 단계 230의 수속판정은 이하의 조건 중 어느 한쪽을 만족하면 수속으로 간주한다. The procedure of step 230 is regarded as a procedure if any one of the following conditions is satisfied.

1) 세대수가 M개에 달하였다. 1) The number of households reached M.

2) 첫 번째 함수의 값이 큰 선열의 수가 전체의 q% 이상이 되었다. 2) The number of lines with the large value of the first function is more than q% of the total.

3) 최대의 목적함수값이 계속 p회의 세대에서 갱신되지 않는다. 3) The maximum objective function value is not continuously updated in p generations.

또한 M, q, p는 사용자가 미리 입력해 놓는다. In addition, M, q, and p are previously input by the user.

이와 같이 본 실시의 형태에서는 피치군 사이에 있어서 강성간의 차이를 균일화할 수 있으므로, 코너링성 능 및 직진 성능 등의 요구 성능에 따라 타이어의 러그홈형상과 리브홈형상 및 사이프형상 등의 적정화, 및 타이어 폭방향 위치에서의 적정화를 도모하고 타이어의 내마모성과 운동성능을 고도로 양립시킬 수 있다.As described above, in the present embodiment, the difference between the stiffness can be equalized between the pitch groups, so that the tire lug groove shape, the rib groove shape, the sipe shape, and the like are optimized according to the required performance such as cornering performance and straightness performance. The tire can be optimized in the widthwise position, and the tire wear resistance and movement performance can be highly compatible.

[제4 실시형태]Fourth Embodiment

다음의 제4 실시형태를 설명한다. 상기 실시형태에서는 피치 또는 피치코의 강성간의 차이를 균일화하였으나, 본 실시 형태에서는 홈벽각도를 최적화하여 트레드 두께를 균일화하는 것이다. 또한 본 실시의 형태는 상기 실시형태와 거의 같은 구성이므로 동일부분에는 동일부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.The following fourth embodiment will be described. In the above embodiment, the difference between the stiffness of the pitch or the pitchco is uniform. In this embodiment, the groove wall angle is optimized to uniform the tread thickness. In addition, since this embodiment is substantially the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and detailed description is abbreviate | omitted.

도 24에 나타낸 바와 같이 블록형상은 타이어 주방향에 길이(LB)의 긴 변을 갖는 것과 동시에 타이어 주방향과 교차하는 타이어 폭방향으로 길이(LA)의 짧은 변을 갖거나 높이(DP)를 갖고 있다. 길이(LA)의 짧은 변에 연속하는 홈벽(HP1, HP3)은 동일 홈벽각도(ε)로 설정되고 길이(LB)의 긴변에 연속되는 홈벽(HP2, HP4)은 동일홈벽각도(ø)로 설정된다.As shown in Fig. 24, the block shape has a long side of the length LB in the tire circumferential direction and at the same time has a short side of the length LA or a height DP in the tire width direction crossing the tire circumferential direction. have. The groove walls HP 1 and HP 3 continuous to the short side of the length LA are set to the same groove wall angle ε, and the groove walls HP 2 and HP 4 continuous to the long side of the length LB are the same groove wall angle ( ø).

이 블록의 홈벽각도(ε,ø)를 상기 실시형태에서 설명한 바와 같이 최적화한다. 본 실시의 형태에서는 타이어형상의 유니포미티를 균일화시키기 위해 목적함수(OBJ) 및 제약조건(G)을 다음과 같이 정하고 있다.The groove wall angles ε, ø of this block are optimized as described in the above embodiment. In this embodiment, the objective function OBJ and the constraint condition G are determined as follows in order to uniformize the tire-shaped uniformity.

목적함수(OBJ) : 타이어형상을 제약하는 트레드 두께를 균일하게 한다.Objective function (OBJ): Makes the tread thickness uniform to constrain the tire shape.

제약조건(G) : 블록강성간의 차이를 균일하게 한다.Constraints (G): Make the difference between block stiffness uniform.

본 실시 형태에서는 각 피치간 또는 피치군간에 대해 트레드 두께를 균일화할 수 있으므로 타이어 트레드부에 형성되는 피치배열의 피치대소에 영향 받지 않고 타이어트레드 두께의 불균일을 해소할 수 있다.In this embodiment, since the tread thickness can be made uniform for each pitch or pitch group, the tire tread thickness nonuniformity can be eliminated without being influenced by the pitch magnitude of the pitch arrangement formed in the tire tread portion.

상기의 목적함수 및 제약조건으로 블록을 최적화 한 결과, 소피치에 대하여 홈벽각도 ε=10도이고 또한 홈벽각도 ø=3.5도의 각각의 각도가 얻어지고 대피치에 대해 홈벽각도 ε=3도이고, 또한 홈벽각도 ø=10도의 각각의 각도가 얻어졌다. 이 때의 트레드 두께의 차이는 종래 0.08mm인 것에 대해 0.01mm로 향상되었다. 도 25A, 도 25B는 방향에 대한 단위면적당 강성을 나타내는 것이고, 도 25A는 트레드두께를 균일하게 하는 최적화전의 종래의 강성, 도 25B는 트레드두께를 균일하게 한 본 실시 형태에 의한 최적화후의 강성을 나타낸다. 본 실시 형태에서는 타이어형상의 유니포미티는 균일화되나 도 25A, 도 25B에서 이해되는 바와 같이 강성피치간의 차이는 종래의 형상에 어느 정도 일치 또는 약간 향상되고 있다.As a result of optimizing the block with the above objective function and constraints, each angle of groove wall angle ε = 10 degrees for groove pitch and groove wall angle ø = 3.5 degrees is obtained, and groove wall angle ε = 3 degrees for large pitch, In addition, the respective angles of the groove wall angle? = 10 degrees were obtained. The difference in tread thickness at this time was improved to 0.01 mm compared to 0.08 mm. 25A and 25B show the stiffness per unit area with respect to the direction, FIG. 25A shows the conventional stiffness before the optimization to make the tread thickness uniform, and FIG. 25B shows the stiffness after the optimization according to the present embodiment with the tread thickness uniform. . In this embodiment, the tire-shaped uniformity is uniform, but as understood in FIGS. 25A and 25B, the difference between the rigid pitches is somewhat matched or slightly improved to the conventional shape.

[제5 실시형태][Fifth Embodiment]

다음으로 제5 실시형태를 설명한다. 상기 실시 형태에서는 피치 또는 피치군의 강성간 차이를 균일화하였으나 강성의 피치간의 차이의 향상은 아주 조금이었다. 본 실시 형태에서는 홈벽각도를 최적화하여 트레드 두께의 균일화 및 피치 또는 피치군의 강성간 차이의 균일화를 하는 것이다. 또한 본 실시 형태는 상기 실시의 형태와 거의 같은 구성이므로 동일부분에는 동일부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.Next, a fifth embodiment will be described. In the above embodiment, the difference between the stiffness of the pitch or the pitch group was equalized, but the improvement of the difference between the stiffness pitch was very slight. In this embodiment, the groove wall angle is optimized to equalize the tread thickness and equalize the difference between the stiffness of the pitch or the pitch group. In addition, since this embodiment is substantially the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part and detailed description is abbreviate | omitted.

홈벽각도를 최적화할 경우, 피치배열에 의해 마주보는 블록간의 거리가 정해짐과 동시에 홈깊이도 정해져 있으므로 홈벽각도로는 가변 가능한 각도범위를 갖는다. 따라서, 홈벽각도만에 의한 최적화에는 한계가 있게 된다. 여기서 본 실시 형태에서는 트레드 두께의 균일화 및 피치 또는 피치군의 강성간 차이를 균일화하기 위해 설계변수에 바닥상승량을 도입하였다.When the groove wall angle is optimized, the groove wall angle has a variable angle range because the distance between the blocks facing each other is determined by the pitch arrangement and the groove depth is also determined. Therefore, there is a limit to the optimization by the groove wall angle only. In this embodiment, the floor lift amount is introduced into the design variable in order to equalize the tread thickness and the difference between the stiffness of the pitch or the pitch group.

도 26에 나타낸 바와 같이 바닥상승량은 마주보는 블록간의 트레드에서의 높이(DS)이다. 또한, 도 27에 나타낸 바와 같이 본 실시 형태에 있어서 피치배열(V)에 의해 정해진 타이어(20)는 3종류의 피치, 즉 소피치(Y1), 중피치(Y2), 대피치(Y3)를 포함하여 구성되어 있는데 소피치(Y1)가 8개 연속하는 피치군(PT1), 중피치(Y2)가 4개 연속되는 피치군(PT2), 대피치(Y3)가 5개 연속되는 피치군(PT3)이 타이어(20)상에 형성된다. 도 27의 예에서는 타이어(20)의 기준(20S)에서 시계방향으로 피치군 (PT2, PT3, PT2, PT1 PT2, PT3, PT2, PT1, PT2, PT3, PT2, PT1)이 연속되도록 피치배열(V)이 구성된다.As shown in Fig. 26, the floor lift amount is the height DS in the tread between the opposite blocks. In addition, as shown in FIG. 27, in the present embodiment, the tire 20 determined by the pitch arrangement V has three kinds of pitches, namely, small pitch (Y 1 ) , medium pitch (Y 2 ), and large pitch (Y). 3) it consists including small pitch (Y 1), a pitch group successive eight (PT 1), of the pitch (Y 2) the pitch group consecutive four (PT 2), for the pitch (Y 3) The pitch group PT 3 in which 5 is continuous is formed on the tire 20. In the example of FIG. 27, the pitch group PT 2, PT 3, PT 2, PT 1 PT 2, PT 3, PT 2, PT 1, PT 2, PT 3 clockwise from the reference 20 S of the tire 20. , PT 2, PT 1 ) is configured such that the pitch array V is continuous.

또한 본 실시 형태에서 PT1, PT2, PT3 의 각각은 소피치(Y1), 중피치(Y2), 대피치(Y3)의 각각이 연속되는 복수개의 피치로 이루어지는 것으로서 설명되었지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 피치군(PT1, PT2, PT3)의 각각을 단일피치로 구성하여도 좋다. 즉, 피치군(PT1, PT2, PT3)의 적어도 1개의 군이 소피치(Y1), 중피치(Y2), 대피치(Y3)의 어느 한쪽에서만 이루어지는 것이어도 좋다.In addition, in the present embodiment , each of PT 1, PT 2, PT 3 has been described as being composed of a plurality of pitches each of the small pitch (Y 1 ), the medium pitch (Y 2 ), and the large pitch (Y 3 ). The invention is not limited to this, and each of the pitch groups PT 1 , PT 2 , PT 3 may be composed of a single pitch. That is, at least one group of the pitch groups PT 1 , PT 2 , PT 3 may be formed only in one of the small pitch Y 1 , the medium pitch Y 2 , and the large pitch Y 3 .

상기 소정피치가 연속되는 피치군이 복수이고 다른 피치군을 복수 갖는 타이어(20)에 있어서 홈벽각도 및 바닥상승량을 최적화하여 트레드 두께의 균일화 및 피치 또는 피치군의 강성간 차이를 균일하게 하는 최적화를 말한다. 본 실시 형태에서는 설계변수로서 상기 실시 형태의 것에 바닥상승량을 가한 것이다.In the tire 20 having a plurality of pitch groups in which the predetermined pitches are continuous and a plurality of different pitch groups, optimization of the groove wall angle and the floor lift amount is performed to optimize the thickness of the tread and the difference between the stiffness of the pitch or the pitch group. Say. In this embodiment, the floor rise amount is added to the thing of the said embodiment as a design variable.

본 실시 형태에서는 각 피치간 또는 각 피치군간에 대해 트레드 두께 및 피치 또는 피치군의 강성간 차이를 균일화할 수 있으므로 타이어 트레드부에 형성되는 배열의 피치대소에 영향을 미치지 않고 타이어 트레드 두께의 불균일을 해소할 수 있음과 동시에 피치 또는 피치군의 강성간의 차이를 균일하게 할 수 있다.In this embodiment, the difference between the tread thickness and the stiffness of the pitch or the pitch group can be equalized for each pitch or between each pitch group, so that the tire tread thickness nonuniformity can be eliminated without affecting the pitch magnitude of the arrangement formed in the tire tread portion. While being able to eliminate, the difference between the stiffness of a pitch or a pitch group can be made uniform.

상기의 목적함수, 제약조건 및 설계변수에 의하여 블록을 최적화한 결과, 소피치에 대해 홈벽각도 ε=10도이고 또한 홈벽각도 ø=2도의 각도인 동시에 1㎜의 바닥상승량이 얻어지고, 대피치에 대해 홈벽각도 ε=3도이고, 또한 홈벽각도 ø=10도인 각도가 얻어졌다. 이때의 트레드 두께의 차이는 0.01㎜ 이었다. 도 28은 방향에 대한 단위면적당 강성을 나타내는 것이고 이 도면에서 이해되듯이 타이어형상의 유니포미티는 균일화됨과 동시에 강성의 피치간 차이는 어느 정도 일치하고 있다.As a result of optimizing the block according to the objective function, constraints, and design variables, the groove wall angle ε = 10 degrees and the groove wall angle ø = 2 degrees and the floor rise of 1 mm are obtained for the pitch. An angle with a groove wall angle ε of 3 degrees and a groove wall angle of ø = 10 degrees was obtained. The difference in tread thickness at this time was 0.01 mm. Fig. 28 shows the stiffness per unit area with respect to the direction, and as understood from this figure, the uniformity of the tire shape is uniform, and the difference between the pitches of the stiffness is coincident to some extent.

여기서, 상기 블록 구성에 의한 피치 배열로 타이어를 작성하여 그 효과를 검증한 결과를 이하에 나타낸다. 195/65R 14의 타이어에서 3피치, 3산 배열로 적용시켜 타이어를 제작하고 실내 유니포미티의 측정을 행하였다. 그 결과를 도 29에 나타내었다. 도 29A는 RFV(속도 10㎞/h)에 의한 결과, 도 29B는 고속 RFV(속도 120㎞/h)에 의한 결과, 도 29C는 고속(속도 10㎞/h) TFV에 의한 결과, 도 29D는 LFV(속도 120㎞/h)에 의한 결과를 나타내고 있다. 또한, 도면 중 빗금 친 막대는 종래의 타이어 결과를 나타내고 흰색 막대는 본 실시형태가 적용된 타이어의 결과를 나타내었다. 도면에서 이해되는 바와 같이 종래의 타이어에 비교하여 본 실시 형태에 따른 타이어는 11~50%의 향상이 발견되었다. 또한 실제 차에 장전하여 조종 안정성을 측정한 결과 종래 5.5 이었던 것에 대해 6.5로 향상된다는 결과를 얻었다.Here, the result of having produced the tire by the pitch arrangement by the said block structure and verifying the effect is shown below. The tires were fabricated by applying a three-pitch, three-mounted arrangement on the 195 / 65R 14 tires and the indoor uniformity was measured. The results are shown in FIG. 29. FIG. 29A shows the result by RFV (speed 10 km / h), FIG. 29B shows the result by high speed RFV (speed 120 km / h), FIG. 29C shows the result by high speed (speed 10 km / h) TFV, and FIG. 29D shows The result by LFV (speed 120 km / h) is shown. Incidentally, the hatched bars in the drawings indicate conventional tire results and the white bars indicate the results of tires to which the present embodiment is applied. As understood from the figure, an improvement of 11 to 50% was found in the tire according to the present embodiment compared to the conventional tire. In addition, as a result of measuring the steering stability by loading in the actual car, the result was improved to 6.5 compared to the conventional 5.5.

또한, 상기 패턴장착타이어에 대해 강성을 검증하기 위하여 20㎜ 평압하중을 비교하였다. 또한 이 검증은 FEM 해석으로 행하였다. 블록강성에 약 20%의 차이가 있으면 접지면에 소피치만 배치한 모델로 350.5㎏f, 접지면에 대피치만 배치한 모델로 352.1㎏f가 되어, 1.6㎏f의 차이가 생긴다. 본 실시 형태와 같이 홈벽각도 및 바닥상승량을 최적화하고 트레드 두께의 균일화 및 피치 또는 피치군의 강성간의 차이를 균일하게 하는 최적화를 행한 결과 소피치에서 352.0㎏f로 향상하여 강성차가 0.1㎏f로 향상되었다.In addition, the 20 mm flat load was compared to verify the rigidity of the pattern mounting tire. In addition, this verification was performed by FEM analysis. If there is about 20% difference in block stiffness, it is 350.5kgf with the only pitch on the ground plane and 352.1kgf with the pitch only on the ground plane, resulting in a difference of 1.6kgf. Optimizing the groove wall angle and floor rise as in this embodiment, and equalizing the tread thickness and the difference between the stiffness of the pitch or the pitch group, the result is improved to 352.0 kgf in peach pitch and the stiffness difference to 0.1 kgf. It became.

다음으로 본 발명자는 트레드 두께를 균일하게 한 효과를 검증하였다. 상기와 같이 본 실시 형태로 설계한 구성의 타이어를 제작하여, 트레드 두께를 측정한 결과를 도 30에 나타내었다. 도면에서 이해되는 바와 같이 트레드 두께는 종래품의 0.12㎜의 차이에 대하여 본 발명품은 측정오차 약 0.02㎜도 포함하여 0.05㎜ 내의 차이로 작성되었다. 또한 이 타이어에 대한 강성을 검증하기 위해 20㎜ 평압하중을 비교하였다. 또한 이 검증은 FEM 해석으로 행하였다. 트레드 두께가 0.1㎜ 두꺼워지면 352.1㎏f에서 358.4㎏f가 되고 1.3㎏f의 강성이 향상된다.Next, the present inventors verified the effect of making the tread thickness uniform. The result of having measured the tread thickness by manufacturing the tire of the structure designed by this embodiment as mentioned above is shown in FIG. As will be understood from the figure, the tread thickness is made within a difference of 0.05 mm, including a measurement error of about 0.02 mm with respect to a difference of 0.12 mm of the prior art. In addition, 20mm flat load was compared to verify the stiffness of this tire. In addition, this verification was performed by FEM analysis. If the thickness of the tread is increased to 0.1 mm, the thickness is increased from 352.1 kgf to 358.4 kgf, and the rigidity of 1.3 kgf is improved.

다음으로 다른 타이어에 대해 제작 실험한 결과를 나타낸다. 여기에서는 RE711의 타이어에 적용시켜 제작한 결과를 나타낸다. 도31A, 도31B는 방향에 대한 단위면적당 강성을 나타내는 것이고, 도31A는 종래의 강성, 도 31B는 트레드 두께를 균일 및 강성 균일하게 한 본 실시의 형태에 의한 최적화후의 강성을 나타내었다. 도31A, 도31B에서 이해되는 바와 같이 강성의 피치간 차이는 종래의 것에 비해 본 실시의 형태에 의한 것이 거의 일치하고 있다. Next, the result of manufacturing experiment with respect to the other tire is shown. Here, the result produced by applying to the tire of RE711 is shown. 31A and 31B show the stiffness per unit area with respect to the direction, FIG. 31A shows the conventional stiffness, and FIG. 31B shows the stiffness after optimization by this embodiment in which the tread thickness is made uniform and rigid. As understood from Fig. 31A and Fig. 31B, the difference between the stiffness pitches is almost identical to that of the present embodiment compared with the conventional one.

[제6 실시형태][Sixth Embodiment]

다음으로 제6 실시형태를 설명한다. 상기 실시형태에서는 형상을 최적화한 경우를 설명하였으나 본 실시의 형태에서는 접지특성의 변화를 억제하기 위해 구조를 변경한 것이다. 또한 본 실시 형태는 상기 실시형태와 거의 같은 구성으로 동일부분에는 동일부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.Next, a sixth embodiment will be described. In the above embodiment, the case where the shape is optimized is explained, but in the present embodiment, the structure is changed to suppress the change in the grounding characteristic. In addition, this embodiment is substantially the same structure as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same part, and detailed description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태에서는 도 27에 나타낸 피치배열(V)로 정해진 타이어(20)를 채용하고 있다. 또한 타이어로는 195/65R14로 홈깊이가 7.0인 것에 적용된 경우를 한 예로서 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는 장방향의 블록형상 중 능형형상의 블록에 대해 적용한다. 도 32는 소피치(Y1), 중피치(Y2), 대피치(Y3)와 연속하는 부분의 트레드 패턴을 나타낸 것이다. 소피치(Y1)의 블록(BLS)은, 타이어 폭방향으로 길이(LX1)이고 또한 타이어 주방향으로 길이(LY1)이다. 또한 중피치(Y2)의 블록(BLM)은, 타이어 폭방향으로 길이(LX2)이고 타이어 주방향으로 길이(LY2)이다. 마찬가지로 대피치(Y3)의 블록(BLL)은 타이어 폭방향으로 길이(LX3)이고 타이어 주방향으로 길이(LY3)이다. 본 실시 형태에서는 한 예로서 LX1+LX2=LX3이고 각 블록에서 모두 동일길이(=24㎜)로 설정하고, LY1=21, LY2=27, LY3=33으로 설정한 경우를 설명한다.In this embodiment, the tire 20 determined by the pitch arrangement V shown in FIG. 27 is employed. In addition, as an example, the case where the tire is applied to a groove depth of 7.0 at 195 / 65R14 is described as an example. In addition, in this embodiment, it applies to the block-shaped central block of a longitudinal direction. FIG. 32 shows the tread patterns of portions continuous with the small pitch Y 1 , the medium pitch Y 2 , and the large pitch Y 3 . The block BL S of the small pitch Y 1 is a length LX 1 in the tire width direction and a length LY 1 in the tire circumferential direction. Moreover, the block BL M of the medium pitch Y 2 is the length LX 2 in the tire width direction and the length LY 2 in the tire circumferential direction. Similarly, the block BL L of the large pitch Y 3 is the length LX 3 in the tire width direction and the length LY 3 in the tire circumferential direction. In this embodiment, a case where LX 1 + LX 2 = LX 3 is set to the same length (= 24 mm) in each block, and LY 1 = 21, LY 2 = 27, and LY 3 = 33 is set. Explain.

다음으로 본 실시 형태에 따른 면취 위치 및 면취 방법에 따라 설명한다. 도 33A에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 소피치(Y1)의 블록(BLS), 및 대피치(Y3)의 블록 (BLL)을 한 예로 하면 블록은 능형이므로 각은 4개 있고 대향하는 각은 대략 동일형상이 된다. 이들의 블록에 대하여 도 33B에 나타낸 바와 같이 소피치(Y1)의 블록 (BLS)은 타이어 폭방향의 2각을 면취하고 대피치(Y3)의 블록(BLL)은 타이어 주방향의 2각을 면취한다. 이 면취는 도 33C에 나타낸 바와 같이 면취하기 이전의 각의 정점 (D1, D11)중 답면 측의 점(D1)에서 능선에 따를 소정의 길이(LZ)의 위치를 면취 개시위치로서 트레드측의 점(D11)을 향해 절단함으로써 행해진다. 이렇게 면취를 실시함으로써 블록간 차이의 균일화를 향상할 수 있다.Next, the chamfering position and the chamfering method which concern on this embodiment are demonstrated. As shown in Fig. 33A, for example, when the block BL S of the small pitch Y 1 and the block BL L of the large pitch Y 3 are taken as an example, the blocks are rhomboid, so that the angles are four and face each other. The angles are approximately the same shape. With respect to these blocks, as shown in Fig. 33B, the blocks BL S of the pitch Y 1 chamfer two angles in the tire width direction, and the blocks BL L of the large pitch Y 3 are in the tire circumferential direction. Chamfer 2 corners. As shown in Fig. 33C, the chamfered tread is a predetermined length LZ along the ridge at the point D 1 on the side of the answer surface of the vertices D 1 and D 11 before chamfering, as the chamfering starting position. It is performed by cutting toward the side point D 11 . By chamfering in this way, the uniformity of the difference between the blocks can be improved.

또한 상기에서는 타이어 주방향 및 타이어 폭방향의 어느 한쪽을 면취한 경우를 예로 하였으나 이에 한정되는 것이 아니고 면취는 각 블록마다 타이어 주방향 및 타이어 폭방향의 적어도 한쪽에 실시할 수 있다.In the above, the case where one of the tire main direction and the tire width direction is chamfered is taken as an example, but the present invention is not limited thereto, and chamfering may be performed on at least one of the tire main direction and the tire width direction for each block.

또한 면취방법은, 트레드측의 점(D11)을 향해 절단하는 것으로 한정되는 것이 아니고 능선에 따라 소정의 길이(LZ)와 동등의 깊이로 절단하거나 미리 정한 소정깊이 까지 절단하여도 좋다.The chamfering method is not limited to cutting toward the point D 11 on the tread side, and may be cut to a depth equal to a predetermined length LZ or cut to a predetermined predetermined depth along the ridge line.

다음으로 상기 제6 실시형태에 있어서의 실시예를 설명한다.Next, the Example in the said 6th Embodiment is demonstrated.

[제1 실시예][First Embodiment]

본 실시예는 블록을 타이어 주방향으로 면취한 경우에 적용한 것이다. 도 34에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 소피치(Y1)의 블록(BLS)에는 면취를 행하지 않고 중피치(Y2)의 블록(BLM)에는 타이어 주방향의 각에 2㎜의 면취를 행하고 대피치(Y3)의 블록(BLL)에는 타이어 주방향의 각에 5㎜의 면취를 실시하였다. 다음으로, 본 발명자는 상기 면적차지를 실시한 블록에 대해 블록강성의 FEM 해석실험을 행하여 도 35에 나타낸 결과를 얻었다. 도 35A는 면취를 실시하지 않은 통상의 설계에 의한 소피치와 대피치의 각각에 대한 단위면적당 블록강성을 나타내고, 도 35B는 면취를 실시한 본 실시예에 의한 소피치와 대피치의 각각에 대한 단위면적당 블록강성을 나타내었다. 도면에서 이해되는 바와 같이 블록강성은 균일화가 향상되었다.This embodiment is applied when the block is chamfered in the tire circumferential direction. As shown in Fig. 34, the block BL S of the small pitch Y 1 is not chamfered in the present embodiment, and the block BL M of the medium pitch Y 2 is 2 mm at an angle in the circumferential direction of the tire. subjected to chamfering blocks (BL L) of large pitch (Y 3) There was carried out a single flat 5㎜ of each of the tire main direction. Next, the present inventors conducted a block stiffness FEM analysis experiment on the block subjected to the area charging to obtain the results shown in FIG. 35. Fig. 35A shows the block stiffness per unit area for each of the pitch and large pitches of the conventional design without chamfering, and Fig. 35B shows the units for each of the pitch and large pitches according to the present embodiment where chamfering was performed. Block stiffness per area is shown. As understood from the figure, the block stiffness is improved.

또한 본 발명은 상기 블록을 실제로 타이어에 적용시켜 검증하였다. 실내 유니포미티의 측정에서는 3차 성분이 향상하고 RFV에 대해서는 10% 좋아졌으며 TFV에서는 15% 좋아진 결과를 얻었다. 또한 타이어를 실차에 장전하여 조종안정성을 측정한 결과 종래 5.0 이었던 것에 대해 5.5로 향상된 결과를 얻었다.The present invention has also been verified by actually applying the block to a tire. In the measurements of indoor uniformity, the third component is improved, 10% better for RFV, and 15% better for TFV. In addition, the steering stability was measured by loading the tire into the vehicle, and the result was improved to 5.5 from that of the conventional 5.0.

[제2 실시예]Second Embodiment

본 실시예는 블록을 타이어 폭방향으로 면취한 경우에 적용한 것이다. 도 36에 나타낸 바와 같이 본 실시예에서 대피치(Y3)의 블록(BLL)에는 면취를 행하지 않고 소피치(Y1)의 블록(BLS)에는 타이어 폭방향의 각으로 2mm면취를 행하고 블록(BLm)에는 타이어 폭방향의 각으로 0.8㎜의 면취를 실시하였다.This embodiment is applied when the block is chamfered in the tire width direction. As shown in Fig. 36, in this embodiment, the block BL L of the large pitch Y 3 is not chamfered, but the block BL S of the small pitch Y 1 is chamfered 2 mm at an angle in the tire width direction. 0.8 mm was chamfered to the block BL m by the angle of the tire width direction.

다음으로, 본 발명자는 상기 면취를 실시한 블록에 대해 블록강성의 FEM 해석실험을 행하여 도 37A, 도 37B에 도시된 결과를 얻었다. 도 37A는 면취를 실시하지 않은 통상설계에 의한 소피치와 대피치 각각에 대한 단위면적당 블록강성을 나타내고, 도 37B는 면취를 실시한 본 실시예에 의한 소피치와 대피치 각각에 대한 단위면적당 블록강성을 나타내었다. 도면에서 이해되는 바와 같이 블록강성은 균일화가 향상되었다.Next, the present inventors conducted a block stiffness FEM analysis experiment on the block chamfered above to obtain the results shown in FIGS. 37A and 37B. Fig. 37A shows the block stiffness per unit area for each of the pit pitch and the large pitch without chamfering. Indicated. As understood from the figure, the block stiffness is improved.

또한, 본 발명은 상기 블록을 실제로 타이어에 적용시켜 검증하였다. 실내유니포미티의 측정에서는 3차 성분이 향상하고 RFV에 있어서는 10% 좋아졌고 TFV에 대해서는 10% 좋아진 결과를 얻었다. 타이어를 실차에 장전하여 조종안정성을 측정한 결과 종래 5.0이였던 것에 대해 5.25로 향상된 결과를 얻었다.In addition, the present invention validated the block by actually applying it to the tire. In the measurement of indoor uniformity, the tertiary component was improved, 10% improved for RFV, and 10% improved for TFV. The steering stability was measured by loading the tires into the vehicle and the result was improved to 5.25 from that of the 5.0.

[제3 실시예]Third Embodiment

본 실시예는 실제의 타이어블록을 면취한 경우에 적용한 것이다.This embodiment is applied when the actual tire block is chamfered.

본 실시예에서는 275/40ZR 18형으로서 편측트레드폭 140㎜, 피치길이 50.91:80.01의 타이어를 채용한 것이다.In this embodiment, a tire of 275 / 40ZR 18 type with a one-side tread width of 140 mm and a pitch length of 50.91: 80.01 is adopted.

도 38에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서 소피치(Y1)의 블록(BLS)에는 타이어 폭방향의 각으로 2㎜의 면취(MS)를 실시하였다. 즉, 도 33B의 좌측에 나타낸 바와 같이 소피치(Y1)의 각 블록에 타이어 폭방향의 2각으로 면취를 실시하였다. 또한 도 39에 나타낸 바와 같이 중피치(Y2)의 블록(BLM)에는 타이어 폭방향의 각으로 1㎜의 면취(Mm2)를 실시하고 또한 타이어 주방향으로 2㎜의 면취(Mm1)를 실시한다. 즉, 도 40에 나타낸 바와 같이 중피치(Y2)의 각 블록에 타이어 폭방향의 2각과 타이어 주방향의 2각 각각으로 면취를 실시하였다. 또한 대피치(Y3)의 블록(BLL)에는 타이어 주방향의 각으로 4㎜의 면취를 실시하였다. 즉, 도 33B의 우측에 나타낸 바와 같이 대피치(Y3)의 각 블록에 타이어 주방향의 2각으로 면취(ML)를 실시하였다.As shown in Figure 38, the chamfer (S M) of the block (BL S) has in each of the tire width direction 2㎜ a predetermined pitch (Y 1) in the present embodiment was conducted. That is, as shown to the left of FIG. 33B, each block of the pitch Y 1 was chamfered in two angles of the tire width direction. As shown in FIG. 39, the block BL M of the medium pitch Y 2 is subjected to chamfering of 1 mm at an angle in the width direction of the tire (M m2 ), and also to chamfering of 2 mm in the tire circumferential direction (M m1 ). Is carried out. That is, the chamfered angle each of two second angle Thai main direction of the tire width direction was carried out on each block of the pitch (Y 2) of the as shown in Figure 40. In addition, the block BL L of the large pitch Y 3 was chamfered 4 mm at an angle in the tire circumferential direction. That is, as shown in the right side of FIG. 33B, each block of the large pitch Y 3 was chamfered M L at two angles in the tire circumferential direction.

본 발명자는 상기 면취를 실시한 실제의 타이어에 대해 타이어를 실차에 장전하여 조종안정성을 측정한 결과, 종래 5.5이었던 것에 대해 6.5로 향상되었다는 결과를 얻었다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of measuring the steering stability by loading a tire in a real vehicle with respect to the actual tire which carried out the said chamfering, the present inventors obtained the result that it improved to 6.5 compared with 5.5 conventionally.

이상 본 발명의 실시예에 대해 설명하였으나 본 발명의 실시예에는 특허청구의 범위에 기재된 요건 이외에 다음과 같은 각종의 기술사항의 실시태양을 갖는 것이다.As mentioned above, although the Example of this invention was described, the Example of this invention has an aspect of the following various technical matters in addition to the requirements of a claim.

8. 청구범위 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 공기 타이어 설계방법으로 설계된 형상의 공기타이어. 8. Pneumatic tire of a shape designed by the pneumatic tire design method of any one of claims 1 to 7.

9. 제7항에 있어서, 내부구조를 포함하는 타이어 크라운부 중 1부의 패턴형상 및 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속되는 육부의 형상으로서 소피치의 형상기본모델과 대피치의 형상기본모델로 이루어지는 타이어 기본모델에 있어서 설계된 형상의 공기 타이어에 대해 주방향 및 폭방향중 적어도 한쪽에 각을 갖는 경우에 소피치 블록의 폭방향 각을 면취함과 동시에 대피치 주방향의 각을 면취한 것을 특징으로 하는 공기타이어.9. The shape basic model of peach and the shape basic model of large pitch as described in item 7, wherein the pattern shape of one part of the tire crown part including the internal structure and the shape of the meat part continuous in the circumferential direction of the tire including the internal structure In the tire basic model consisting of a pneumatic tire having a shape designed to have an angle in at least one of the main direction and the width direction, the angle in the width direction of the pitch block is chamfered and the angle in the main direction of the large pitch is chamfered. Featuring pneumatic tires.

10. 제9항에 있어서, 대피치의 폭방향 각이 소피치의 폭방향 각보다 작은 것, 및 소피치의 주방향 각이 대피치의 주방향 각보다 작은 것 중 적어도 한쪽인 것을 특징으로 하는 공기타이어10. The method of item 9, wherein the width direction angle of the large pitch is smaller than the width direction angle of the pitch, and the main direction angle of the pitch is smaller than the main angle of the large pitch. Pneumatic Tire

11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 대피치와 소피치 사이에 중피치를 설치한 것을 특징으로 하는 공기타이어.11. The air tire according to 9 or 10, wherein a medium pitch is provided between the large pitch and the small pitch.

이것은 타이어 1회전 중의 블록의 크기가 변화하는데 동반하는 접지특성의 변화를 억제하고 조종안정성과 유니포미티(소위 균일화)를 향상시키는 것을 목적으로 한다.This aims to suppress the change of the grounding characteristic accompanying the change in the size of the block in one revolution of the tire and to improve the steering stability and uniformity (so-called uniformity).

이에 의해 블록크기의 차이에 의한 타이어 회전 중의 접지특성 레벨을 거의 일치시킬 수 있다. 구체적으로는 블록강성을 동일레벨로 하고 블록의 변형, 힘의 발생이 각 피치마다 동일해지는 방향으로 가까워질 수 있다.This makes it possible to substantially match the grounding characteristic level during tire rotation due to the difference in block size. Specifically, the block stiffness can be set at the same level, and the deformation and force generation of the block can be approached in the same direction for each pitch.

이상과 같이 본 발명에 따른 공기타이어 설계방법은 예를 들면 복수의 피치로 이루어지는 피치배열의 타이어 설계에 사용하기에 적합하고 특히, 형상불일치에 기인한다고 상정되는 강성과 유니포미티(소위 균일화)를 균일화시키는 설계에 사용하기에 적합하다.As described above, the pneumatic tire design method according to the present invention is suitable for use in tire design of a pitch array composed of a plurality of pitches, and particularly, it is possible to achieve rigidity and uniformity (so-called uniformity) that are assumed to be due to shape mismatch. Suitable for use in homogenizing designs.

Claims (7)

(a) 내부구조를 포함하는 블록단위체의 형상, 내부구조를 포함하는 타이어 크라운부 중 일부의 패턴형상 및 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속되는 육부의 형상 중 선택된 하나의 형상을 나타내는 복수의 서로 다른 형상기본모델을 갖는 타이어 기본모델, 타이어 성능 평가용 물리량을 나타내는 목적함수, 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하는 설계변수, 블록단위체의 형상, 패턴형상 및 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상, 타이어 단면 형상 및 타이어 성능 평가용 물리량 중 적어도 1개를 제약하는 제약조건을 정하는 단계;(a) a plurality of shapes representing a selected one of a shape of a block unit including an internal structure, a pattern shape of a part of the tire crown portion including an internal structure, and a shape of a land portion continuous in the circumferential direction of the tire including the internal structure; Tire basic model having different basic shape models, objective function indicating physical quantity for tire performance evaluation, design variables that determine the shape or pattern of block unit or shape of flesh, shape of block unit, pattern shape and shape of meat Determining a constraint that constrains at least one of the selected one shape, tire cross-sectional shape, and physical quantity for tire performance evaluation; (b) 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적값이 부여될 때까지 설계변수의 값을 변화시키면서 연산함으로써 설계변수의 값을 구하는 단계; 및(b) calculating the value of the design variable by calculating while changing the value of the design variable until the optimum value of the objective function is given while considering the constraints; And (c) 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수에 근거하여 타이어를 설계하는 단계;를 포함하는 공기타이어의 설계방법.and (c) designing a tire based on a design variable that gives an optimal value of the objective function. 제1항에 있어서, 상기 설계변수는 상기 서로 다른 형상기본모델 중 적어도 하나를 기본형상모델로 하여 다른 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하기 위한 것임을 특징으로 하는 공기 타이어의 설계방법.The method of claim 1, wherein the design variable is to determine the shape, pattern, or shape of another block unit body using at least one of the different shape basic models as a basic shape model. . 제1항에 있어서, 상기 설계변수는 미리 정한 상기 형상기본모델을 기준모델로 하여 블록단위체의 형상 또는 패턴형상 또는 육부의 형상을 결정하기 위한 것임을 특징으로 하는 공기 타이어의 설계방법.The method of claim 1, wherein the design variable is used to determine the shape, pattern, or shape of the block unit body based on the predetermined shape basic model as a reference model. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계(b)에서는 설계변수의 단위변화량에 대한 목적함수의 변화량 비율인 목적함수의 감도 및 설계변수의 단위변화량에 대한 제약조건의 변화량 비율인 제약조건의 감도에 의거하여 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수의 변화량을 예측함과 동시에 설계변수를 예측량에 상당하게 양만큼 변화시켰을 때의 목적함수의 값 및 설계변수를 예측량에 상당하게 양만큼 변화시켰을 때의 제약조건의 값을 연산하고 예측값과 연산값에 의거하여 제약조건을 고려하면서 목적 함수의 최적값을 부여하는 설계변수의 값을 구하는 공기 타이어의 설계방법.The method according to any one of claims 1 to 3, wherein in step (b), the change ratio of the sensitivity of the target function to the unit change amount of the design variable and the change ratio of the constraint on the unit change amount of the design variable The objective function value and design variable when the design variable is changed by an amount corresponding to the predicted amount while predicting the variation of the design variable that gives the optimal value of the objective function while considering the constraint based on the sensitivity of the A method of designing a pneumatic tire that calculates the value of a constraint when the value is changed by an amount corresponding to the predicted amount, and obtains the value of a design variable that gives the optimum value of the objective function while considering the constraint based on the predicted value and the calculated value. 제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 단계 (a)에서는 내부구조를 포함하는 블록단위체의 형상, 내부구조를 포함하는 타이어크라운 중 일부의 패턴형상 및 내부구조를 포함하는 타이어 주방향으로 연속되는 육부의 형상 중 선택된 하나의 형상을 나타내는 복스의 서로 다른 형상기본모델을 갖는 타이어 기본모델을 복수 개 포함한 선택대상집단을 정하고, 그 선택대상집단의 각 타이어 기본모델에 대하여 상기 목적함수, 상기 설계변수, 상기 제약조건 및 목적함수와 제약조건으로 평가할 수 있는 적응함수를 정하고, 상기 단계 (b)에서는 적응함수에 의거하여 상기 선택대상 집단에서 두 개의 타이어 기본모델을 선택하고, 소정의 확률로 각 타이어 기본모델의 설계변수를 교차시켜 신규의 타이어 기본모델을 생성하는 것 및 적어도 한쪽에 타이어 기본모델의 설계변수의 일부를 변경시켜 신규의 타이어 기본모델을 생성하는 것 중 적어도 한쪽을 행하고 설계변수를 변화시킨 타이어 기본모델의 목적함수, 제약조건 및 적응함수를 구하여 그 타이어 기본모델 및 설계변수를 변화시키지 않은 타이어 기본모델을 보존하고 또한 보존된 타이어 기본모델이 소정수가 될 때까지 반복하고, 보존된 소정수의 타이어 기본모델로 이루어지는 신규집단이 소정의 수속조건을 만족하는지를 판단하고, 수속조건을 만족하지 않을 때에는 그 신규집단을 상기 선택대상집단으로서 그 선택대상집단이 소정의 수속조건을 만족할 때까지 반복함과 동시에 그 소정의 수속조건을 만족할 때 보존된 소정수의 타이어 기본모델 중에서 제약조건을 고려하면서 목적함수의 최적값을 부여하는 설계변수의 값을 구하는 공기 타이어 설계방법.According to claim 1, wherein the step (a) is continuous in the circumferential direction of the tire including the shape of the block unit including the internal structure, the pattern shape of a portion of the tire crown including the internal structure and the internal structure A selection target group including a plurality of tire basic models having different shape basic models of voxes representing a selected one of the shapes of the flesh is defined, and the objective function and the design variable for each tire basic model of the selection target group. And an adaptation function that can be evaluated by the constraint and the objective function and the constraint. In step (b), two tire basic models are selected from the selection target group based on the adaptation function, and each tire has a predetermined probability. Creating a new tire base model by intersecting design variables of the base model and at least one side of the tire base model Do at least one of creating a new tire basic model by changing some of the design variables, and obtain the objective function, constraints and adaptation functions of the tire basic model with the changed design variables, and do not change the tire basic model and design variables. The tire basic model which is not stored is stored, and the stored tire basic model is repeated until the predetermined number is reached, and it is determined whether a new group consisting of the predetermined number of stored tire basic models satisfies the predetermined procedure conditions and does not satisfy the procedure conditions. If not, the new group is repeated as the selection group until the selection group satisfies a predetermined procedure condition while considering constraints from a predetermined number of tire basic models stored when the predetermined procedure condition is satisfied. Pneumatic tire design to find the value of design variable giving optimal value of objective function Law. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 설계변수는 블록단위체의 형상, 패턴형상 및 육부의 형상 중 선택된 1개의 형상으로 형성되어야 할 타이어 육부의 면에 연결된 면의 각도, 상기 타이어 육부의 면까지의 높이, 상기 타이어 육부의 면형상, 상기 타이어 육부의 면에 연결된 면형상, 사이프의 위치, 개수, 폭, 깊이, 경사, 형상 및 길이의 사이프 형상 중 적어도 1개를 나타내는 변수를 포함하는 공기타이어 설계방법.The tire according to any one of claims 1 to 3, wherein the design variable is an angle of a surface connected to a surface of a tire flesh to be formed in a shape selected from a shape of a block unit, a pattern shape, and a shape of a meat part. A variable representing at least one of the height to the surface of the flesh, the surface shape of the tire meat, the surface shape connected to the surface of the tire meat, and the sipe shape of the position, number, width, depth, inclination, shape and length of the sipe. Air tire design method comprising. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 형상기본모델을 복수 개 갖는 타이어 기본모델의 각각은 타이어 주방향의 길이가 다른 것을 특징으로 하는 공기타이어 설계방법.4. The pneumatic tire design method according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the tire basic models having a plurality of the shape basic models has a different length in the circumferential direction of the tire.
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