(57)【要約】【課題】加硫時のゴムのオーバーフロー量を抑えるとともに、モールドの修正加工時間を短縮できるセクター分割位置を、精度よく効率的に決定できるタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法を提供する。【解決手段】基本となる三次元ピッチモデル１ａに基づいて複数の三次元ピッチモデル１ａ〜１ｄを作成し、これら複数のピッチモデル１ａ〜１ｄを環状に繋ぎ合せて三次元のタイヤ全周モデル２を作成し、このタイヤ全周モデル２のタイヤ赤道ＥＬに直交してタイヤ中心軸ＣＬを通る面を検出面Ｓとして、タイヤ中心軸ＣＬを中心にして検出面Ｓをタイヤ全周モデル２の周方向に全周に渡って移動させてそれぞれの周方向位置での検出面Ｓにおける溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄを検出し、検出した溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄに基づいてセクター分割位置ＰＬを決定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元タイヤモデルの基本要素となる三次元ピッチモデルに基づいて複数の三次元ピッチモデルを作成するステップと、これら複数のピッチモデルを環状に繋ぎ合せて三次元のタイヤ全周モデルを作成するステップと、作成したタイヤ全周モデルのタイヤ赤道に直交するとともにタイヤ中心軸を通る面を検出面とし、この検出面をタイヤ中心軸を中心にしてタイヤ全周モデルの周方向に全周に渡って移動させ、移動させたそれぞれの周方向位置での検出面におけるタイヤ全周モデルの溝断面積および溝断面ずれ量を検出するステップと、前記検出した溝断面積および溝断面ずれ量に基づいてセクター分割位置を決定するステップと、を有することを特徴とするタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法。
【請求項２】
前記溝断面積および前記溝断面ずれ量に対してそれぞれ閾値を設定しておき、検出した溝断面積および溝断面ずれ量が、それぞれの閾値以下となる範囲内で前記セクター分割位置を決定する請求項１に記載のタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法。
【請求項３】
検出した溝断面積および溝断面ずれ量の少なくとも一方が、前記閾値以下にならない場合は、前記ピッチモデルの設計変更に移行する請求項２に記載のタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法。
【請求項４】
前記溝断面積および溝断面ずれ量の２つの検出対象に優先順位を設定しておき、検出した溝断面積および溝断面ずれ量のそれぞれが、前記閾値以下である場合に、優先順位の高い検出対象の検出量が最小値になるように前記セクター分割位置を決定する請求項２または３に記載のタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法に関し、さらに詳しくは、加硫時のゴムのオーバーフロー量を抑えるとともに、モールドの修正加工時間を短縮できるセクター分割位置を、精度よく効率的に決定できるタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気入りタイヤを加硫するセクショナルモールドは、環状に組付けられる複数のセクターを有している。環状に組み付けられたセクターの隣り合うセクターどうしの当接面がセクター分割位置となる。セクターのトレッド成型面にはタイヤトレッドの溝を形成する溝形成突起が突設されている。グリーンタイヤを加硫する際のモールド型閉め時には、トレッド成型面では溝形成突起が、溝形成突起のない部分よりも先にグリーンタイヤに当接する。したがって、溝形成突起に該当する位置をセクター分割位置にすると、加硫時にセクター分割位置でのゴムのオーバーフロー量が多くなり易い。したがって、ゴムのオーバーフロー量を抑制するには、セクター分割位置を、モールドの溝形成突起に該当する部分が極力少なくなる位置に設定することが好ましい。タイヤに置き換えると、セクター分割位置を、トレッドに形成される溝に該当する部分が極力少なくなる位置（溝断面積が小さくなる位置）に設定することが好ましい。
【０００３】
ところで、タイヤ設計においてはタイヤの基本要素となるピッチモデルを作成し、このピッチモデルを用いてタイヤ全周を設計している。一般的なタイヤではトレッドパターンノイズに起因したタイヤ騒音を低減するために、基本のピッチモデルの周方向長さを異ならせたピッチモデルを混在させて環状に繋ぎ合せ、いわゆるピッチバリエーションを採用してタイヤ全周を設計している。ここで、周方向長さの異なるピッチモデルどうしを繋ぎ合せると、両者の境界を跨ぐ傾斜溝では、その境界において溝断面どうしの形状が一致しない不具合（溝断面ずれ）が生じる。溝断面ずれが生じた部分は、ずれを解消するようにモールドを修正加工する必要がある。したがって、溝断面ずれ量が小さい程、モールドの修正加工時間を短縮するには有利になる。
【０００４】
従来、例えば、タイヤ全周のトレッドパターンを表示したピッチ配列図上でセクター分割位置を決定するシステムが提案されている（特許文献１参照）。このシステムでは、セクター分割位置となる分割線とトレッド面の凹凸のエッジとの接点数、各接点の隣接距離等に基づいて分割位置を決定している。しかしながら、このシステムでは、平面データ（二次元データ）を用いているため、セクター分割位置での溝断面積や溝断面ずれ量を精度よく把握することができない。それ故、加硫時のセクター分割位置でのゴムのオーバーフロー量を抑えるとともに、モールドの修正加工時間を短縮できるセクター分割位置を精度よく効率的に決定することができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４６９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、加硫時のゴムのオーバーフロー量を抑えるとともに、モールドの修正加工時間を短縮できるセクター分割位置を、精度よく効率的に決定できるタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明のタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置決定方法は、三次元タイヤモデルの基本要素となる三次元ピッチモデルに基づいて複数の三次元ピッチモデルを作成するステップと、これら複数のピッチモデルを環状に繋ぎ合せて三次元のタイヤ全周モデルを作成するステップと、作成したタイヤ全周モデルのタイヤ赤道に直交するとともにタイヤ中心軸を通る面を検出面とし、この検出面をタイヤ中心軸を中心にしてタイヤ全周モデルの周方向に全周に渡って移動させ、移動させたそれぞれの周方向位置での検出面におけるタイヤ全周モデルの溝断面積および溝断面ずれ量を検出するステップと、前記検出した溝断面積および溝断面ずれ量に基づいてセクター分割位置を決定するステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、三次元のタイヤ全周モデルを用いるので、タイヤ全周モデルのタイヤ赤道に直交するとともにタイヤ中心軸を通る検出面における溝断面積および溝断面ずれ量を極めて高精度で検出することができる。そして、検出面の位置は、タイヤ中心軸を中心にして周方向に容易に移動させることができる。この検出面の周方向移動に対する刻みピッチを小さくする程、溝断面積および溝断面ずれ量の変化（最大値や最小値）を正確に把握できる。したがって、検出した溝断面積および溝断面ずれ量が小さくなる周方向位置をセクター分割位置として決定することにより、加硫時のセクター分割位置でのゴムのオーバーフロー量を抑えるとともに、セクター分割位置でのモールドの修正加工時間を短縮できるセクター分割位置を精度よく効率的に決定することが可能になる。
【０００９】
ここで、例えば、前記溝断面積および前記溝断面ずれ量に対してそれぞれ閾値を設定しておき、検出した溝断面積および溝断面ずれ量が、それぞれの閾値以下となる範囲内で前記セクター分割位置を決定する。これにより、条件を満足する適切なセクター分割位置をより簡単に決定することが可能になる。そして、設定する閾値を徐々に小さくするようにプログラムすれば、条件を満足する適切なセクター分割位置を自動的に決定することも可能になる。
【００１０】
検出した溝断面積および溝断面ずれ量の少なくとも一方が、前記閾値以下にならない場合は、前記ピッチモデルの設計変更に移行することもできる。これにより、特定のトレッドパターンに拘泥することなく柔軟なタイヤ設計をすることができる。
【００１１】
前記溝断面積および溝断面ずれ量の２つの検出対象に優先順位を設定しておき、検出した溝断面積および溝断面ずれ量のそれぞれが、前記閾値以下である場合に、優先順位の高い検出対象の検出量が最小値になるように前記セクター分割位置を決定することもできる。これにより、条件を満足するより理想的なセクター分割位置を決定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の手順を例示するフロー図である。
【図２】基本のピッチモデルを例示する平面図である。
【図３】タイヤ全周モデルを簡略化して例示する側面図である。
【図４】図３のタイヤ全周モデルの斜視図である。
【図５】タイヤ加硫用モールドを模式的に例示する側面図である。
【図６】タイヤ全周モデルの溝断面積を例示する説明図である。
【図７】タイヤ全周モデルの溝断面ずれ量を例示する説明図である。
【図８】検出された溝断面積および溝断面ずれ量を例示するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のタイヤ加硫用モールドのセクター分割位置の決定方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。本発明は、コンピュータに記憶されている空気入りタイヤに関する種々の三次元データ（三次元ＣＡＤデータ）をディスプレイに表示し、キーボードやマウス等の入力手段によって必要なデータや指示内容を入力してデータ処理することによって行なう。
【００１４】
本発明は図１に例示するように、以下に説明するステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を順次行なう。ただし、各ステップＳ１〜Ｓ４以外の内容を行なうステップを有する場合もある。即ち、本発明は、少なくともステップＳ１〜Ｓ４を有するものであり、その他のステップを有する場合は、各ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の前後のうちの適切なタイミングで行なう。
【００１５】
まず、ステップＳ１として、複数の三次元ピッチモデルを作成する。この際に、三次元タイヤモデルの基本要素となる図２に例示するような、予め設計された三次元ピッチモデル１ａを用いる。このピッチモデル１ａは、タイヤトレッド部３に形成される周方向溝４、傾斜溝５などの種々の三次元データを有している。図中の一点鎖線はタイヤ赤道ＥＬを示している。タイヤ赤道ＥＬに対して平行に延設された溝が周方向溝４であり、斜めに延設された溝が傾斜溝５である。
【００１６】
この基本となるピッチモデル１ａに基づいて、複数の三次元ピッチモデルを作成する。例えば、後述する図３に例示するような複数の三次元ピッチモデル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを作成する。それぞれのピッチモデル１ａ〜１ｄは、タイヤ周方向長さを拡大または縮小させて異ならせ、その異ならせた比率でトレッドパターンをタイヤ周方向に拡大または縮小させたピッチモデルである。この実施形態では、タイヤ周方向長さが異なる４種類のピッチモデル１ａ〜１ｄを作成している。作成するピッチモデルの種類はタイヤの仕様等に基づいて決定され、例えば１種類〜１０種類程度である。
【００１７】
次いで、ステップＳ２として、図３、図４に例示するように、作成した複数のピッチモデル１ａ〜１ｄを環状に繋ぎ合せて三次元のタイヤ全周モデル２を作成する。トレッドパターンノイズに起因したタイヤ騒音を低減するために、適宜、タイヤ周方向長さの異なる２種類以上のピッチモデル１ａ〜１ｄを不規則に繋げて環状に形成する。いわゆる、ピッチバリエーションを採用して三次元のタイヤ全周モデル２を作成する。尚、特殊なタイヤでピッチバリエーションを採用しない場合は、単一のピッチモデルを複数環状に繋ぎ合せてタイヤ全周モデル２を作成する。
【００１８】
次いで、ステップＳ３として、作成したタイヤ全周モデル２について、設定した検出面Ｓにおける溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄを検出する。この検出面Ｓは、作成したタイヤ全周モデル２のタイヤ赤道ＥＬに直交するとともにタイヤ中心軸ＣＬを通る面である。この検出面Ｓをタイヤ中心軸ＣＬを中心にしてタイヤ全周モデル２の周方向に全周に渡って移動させる。そして、移動させたそれぞれの周方向位置での検出面Ｓにおけるタイヤ全周モデル２の溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄを検出する。溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄの詳細は後述する。
【００１９】
検出面Ｓは、例えばタイヤ周方向に所定の角度ずつ回転移動させる。この所定の回転角度（即ち、検出面Ｓの周方向移動に対する刻みピッチ）は、例えば、０．５°〜１°程度に設定する。
【００２０】
検出面Ｓは、タイヤ中心軸ＣＬを中心にしてタイヤ全周モデル２の周方向に全周に渡って移動させればよく、上述した移動方法に限定されるものではない。また、検出面Ｓの位置を固定しておき、タイヤ全周モデル２をタイヤ中心軸ＣＬを中心にして回転させる場合も本発明のステップＳ３に含まれている。即ち、本発明のステップＳ３では、検出面Ｓをタイヤ全周モデル２に対して、タイヤ中心軸ＣＬを中心にしてタイヤ周方向に相対的に移動させる。
【００２１】
次いで、ステップＳ４として、検出した溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄに基づいてセクター分割位置ＰＬを決定する。図５に例示するように、タイヤ加硫用モールド６（以下、モールド６という）は、複数のセクター７がタイヤ中心軸ＣＬを中心にして環状に組付けられて構成される。セクター７の内周面には、周方向溝４や傾斜溝５を形成する溝形成突起が突設され、それぞれのセクター７は、環状を拡縮させるように半径方向に移動する。
【００２２】
環状に組付けられた隣り合うセクター７どうしの当接面がセクター分割位置ＰＬとなり、セクター分割位置ＰＬを示す線分はタイヤ中心軸ＣＬを通る線分となる。モールド６を構成するセクター７の数は、タイヤの大きさ等から予め決定され、おおよそ８個以上となる。本発明では、予め決定された数のセクター７になるように必要な数のセクター分割位置ＰＬを、タイヤ全周モデル２を用いて決定する。
【００２３】
タイヤ全周モデル２のある周方向位置での検出面Ｓにおけるタイヤ断面は、図６に例示するように表せる。ここで、上述した溝断面積Ａとは、周方向溝４や傾斜溝５のタイヤトレッド部３に設けられた溝とトレッド表面とにより区画される面積Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５、Ａ６（図６の斜線部の面積）の合計値である。一般的に、周方向位置によって検出面Ｓにおける溝断面積Ａが異なるので、ステップＳ３では、タイヤ全周モデル２の全周における溝断面積Ａの分布を把握することができる。
【００２４】
図７に例示するように、周方向長さの異なるピッチモデル１ａ、１ｂどうしを繋ぎ合せると、両者を跨ぐ傾斜溝５では、ピッチモデル１ａ、１ｂの境界において、溝断面どうしの形状が一致しない不具合（溝断面ずれ）が生じる。図７では溝断面ずれを斜線部で示している。この溝断面ずれは溝深さ方向に向かって大きくなる。
【００２５】
溝断面ずれが生じた部分は、生じたずれを解消するように、モールド６（セクター７）を削って段差をなくして滑らかにする修正加工が必要になる。したがって、溝断面ずれ量Ｄが小さい程、モールド６（セクター７）の修正加工時間を短縮するには有利になる。本発明で検出する溝断面ずれ量Ｄとしては、例えば、検出面Ｓにおける溝断面ずれ面積Ｄ１（図７の斜線部の面積）の合計値を用いる。或いは、溝断面ずれ長さＤ２の最大値を用いることもできる。ステップＳ３では、タイヤ全周モデル２の全周における溝断面ずれ量Ｄの分布を把握することができる。
【００２６】
ステップＳ３では、図８に例示するように、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄが検出される。図８の溝断面ずれ量Ｄとしては、溝断面ずれ面積Ｄ１が用いられている。横軸は、タイヤ中心軸ＣＬを中心にした検出面Ｓの回転移動角度である。図８に例示するように、タイヤ全周モデル２の全周では、周方向位置によって溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄが変化している。
【００２７】
ステップＳ４では、検出した溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄに基づいて、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄがなるべく小さくなる周方向位置にセクター分割位置ＰＬを決定する。セクター７の数は予め決定されているので、その予め決定された数に適合するように、タイヤ全周モデル２の所定の周方向位置を基準にして、セクター分割位置ＰＬを決定する領域Ｚを必要な数だけ設定する。例えば、セクター７の数が８個ならば、図８に例示するように８つの領域Ｚが設定される。そして、ぞれぞれの領域Ｚで断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄがなるべく小さくなる周方向位置にセクター分割位置ＰＬを決定する。
【００２８】
本発明は、上記のとおり三次元のタイヤ全周モデル２を用いるので、検出面Ｓにおける溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄを極めて高精度で検出することが可能である。二次元のデータを用いる従来の方法では、本発明のような高い精度で、それぞれの周方向位置における溝断面積Ａや溝断面ずれ量Ｄを把握することは困難である。
【００２９】
そして、検出面Ｓは、タイヤ中心軸ＣＬを中心にして周方向に容易に回転移動させることができ、周方向移動に対する刻みピッチを自由に設定できる。この刻みピッチを小さくする程、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄの周方向位置での変化（最大値や最小値）を正確に把握できる。しかし、刻みピッチを小さくし過ぎると、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄの検出に要する時間が増大する。そこで、トレッドパターンの複雑さ等に基づいて、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄの検出精度と検出時間を考慮して、検出面Ｓの刻みピッチを設定する。適切な刻みピッチは上述したとおり、０．５°〜１°程度である。
【００３０】
検出した溝断面積Ａがなるべく小さくなる周方向位置にセクター分割位置ＰＬを決定することで、加硫時のセクター分割位置ＰＬでのゴムのオーバーフロー量を抑えることができる。また、検出した溝断面ずれ量Ｄがなるべく小さくなる周方向位置にセクター分割位置ＰＬを決定することで、セクター分割位置ＰＬでのモールド６（セクター７）の修正加工時間を短縮できる。そして、本発明では、上記したゴムのオーバーフロー量の抑制およびモールド６の修正加工時間の短縮という２つの条件を満足するセクター分割位置ＰＬを、精度よく効率的に決定することが可能になる。
【００３１】
例えば、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄに対してそれぞれ閾値を設定しておく。そして、検出した溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄが、それぞれの閾値以下となる範囲内でセクター分割位置ＰＬを決定するようにプログラムをする。
【００３２】
これにより、上記した２つの条件を満足する適切なセクター分割位置ＰＬをより簡単に決定することが可能になる。ここで、設定する閾値を徐々に小さくするようにプログラムすれば、上記した２つの条件を満足する適切なセクター分割位置ＰＬを自動的に決定することも可能になる。
【００３３】
検出した溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄの少なくとも一方が、予め設定した閾値以下にならない場合は、ピッチモデル１ａ（１ａ〜１ｄ）の設計変更に移行するようにプログラムすることもできる。ピッチモデル１ａ（１ａ〜１ｄ）の設計変更に移行した場合は、例えば、傾斜溝５の配置変更や形状変更等の対策を行なう。対策後は、再度、ステップＳ１〜Ｓ４を行なって、セクター分割位置ＰＬを決定する。これにより、特定のトレッドパターンに拘泥することなく柔軟なタイヤ設計をすることができる。
【００３４】
本発明では、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄの２つの検出対象があるので、これら検対象の中で優先順位を設定するとよい。そして、検出した溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄのそれぞれが、予め設定した閾値以下である場合には、優先順位の高い検出対象の検出量が最小値になるようにセクター分割位置ＰＬを決定する。
【００３５】
例えば、溝断面積Ａを優先順位１位に設定した場合は、溝断面積Ａおよび溝断面ずれ量Ｄがそれぞれの閾値以下であるならば、さらにその条件下で、検出した溝断面積Ａが最小値になる周方向位置にセクター分割位置ＰＬを決定する。或いは、溝断面ずれ量Ｄを優先順位１位に設定することもできる。これにより、上記した２つの条件を満足するより理想的なセクター分割位置ＰＬを決定することが可能になる。
【符号の説明】
【００３６】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ  ピッチモデル
２  タイヤ全周モデル
３  タイヤトレッド部
４  周方向溝
５  傾斜溝
６  モールド
７  セクター
ＣＬ  タイヤ中心軸
ＥＬ  タイヤ赤道
ＰＬ  セクター分割位置
Ａ  溝断面積
Ｄ  溝断面ずれ量
Ｄ１  溝断面ずれ面積
Ｄ２  溝断面ずれ長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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