(57)【要約】【課題】  タイヤの形状を変更したい場合に速やかにタイヤモデルを作成することができるタイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置、及びタイヤモデル作成プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】  メッシュ分割されたトレッドパターン２０は、メッシュ分割されたトレッドブロック２２Ａ〜２２Ｋを含んでいる。ユーザーは、ＣＲＴに表示されたトレッドパターン２０を参照しながら、各トレッドブロックの輪郭線上に複数のコントロール点２６を各々設定することができる。そして、形状を変更したいトレッドブロックに設定された複数のコントロール点２６のうち、任意のコントロール点を選択し、選択したコントロール点２６を所望の位置に移動させる。選択したコントロール点２６の移動方向及び移動量に基づいて、その周辺のメッシュの形状が変更され、トレッドパターンが変更される。【選択図】        図６
2006199155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割したタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法であって、
前記複数の要素の一部の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、前記トレッドパターンの形状を直接変更することを特徴とするタイヤモデル作成方法。
【請求項２】
前記トレッドパターンに含まれるトレッドブロックの輪郭線上に複数のコントロール点を設定させ、
設定したコントロール点の中から、形状を変更すべき領域に含まれるコントロール点を選択させると共に、選択された選択コントロール点の移動方向及び移動量を入力させ、
前記選択コントロール点の移動方向及び移動量に基づいて、前記トレッドパターンの形状を変更することを特徴とする請求項１記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項３】
複数のコントロール点を関連付けて記憶手段に登録し、
登録した複数のコントロール点の何れかが選択コントロール点として選択された場合、当該複数のコントロール点の移動方向及び移動量を同一にすることを特徴とする請求項２記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項４】
前記選択コントロール点を、前記トレッドブロックの高さ方向に移動可能であることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項５】
前記形状の変更は、モーフィングにより行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項６】
前記トレッドパターンの形状を変更した後のタイヤモデルに基づいて設計データを作成することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のタイヤモデル作成方法。
【請求項７】
設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割してタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成装置であって、
前記複数の要素の一部の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、前記トレッドパターンの形状を直接変更する変更手段を備えたことを特徴とするタイヤモデル作成装置。
【請求項８】
設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割したタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法をコンピュータに実行させるためのタイヤモデル作成プログラムであって、
前記複数の要素の一部の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、前記トレッドパターンの形状を直接変更する処理を含むことを特徴とするタイヤモデル作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置、及びタイヤモデル作成プログラムに係り、より詳しくは、有限要素法によりタイヤの性能を解析するタイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置、及びタイヤモデル作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤ開発において、タイヤ性能は実際にタイヤを設計・製造し、自動車に装着して性能試験を行うことにより得られるものであり、性能試験の結果に満足できなければ設計・製造からやり直す、という手順を踏んできた。
【０００３】
最近では、数値解析手法や計算機環境の発達により、タイヤの性能をコンピュータシミュレーションにより解析する方法が提案されている。
【０００４】
数値解析手法では、タイヤのトレッド部を含むタイヤ全体や、トレッド部のみを有限個の要素に分割して解析する所謂有限要素法などの公知の手法を用いることができる。有限要素法では、分割する要素の大きさを小さくすることにより、精度良く解析することができる。例えば特許文献１及び特許文献２には、有限要素法によりタイヤの性能をシミュレーションする際のタイヤモデルの作成方法について開示されている。
【０００５】
従来では、タイヤを有限個の要素に分割（メッシュ分割）する場合、ＣＡＤデータを元にメッシュ分割することが広く行われている。例えば図１６（Ａ）に示すように、タイヤのＣＡＤデータに基づく１ピッチ分のトレッドパターンの形状ついて、同図（Ｂ）に示すように、メッシュ分割することができる。このメッシュ分割したトレッドパターンのモデルを用いて有限要素法によりトレッドパターン単体の性能を解析することができる。
【０００６】
実際のタイヤのトレッドパターンは複数ピッチで構成されるので、この複数ピッチのＣＡＤデータを元にメッシュ分割することができる。図１７（Ａ）にはＣＡＤデータに基づく５ピッチ分のトレッドパターンを、同図（Ｂ）には、同図（Ａ）のトレッドパターンをメッシュ分割した例を示した。同図（Ａ）のトレッドパターンは、図１６（Ａ）のトレッドパターンの１ピッチ分のＣＡＤデータをＣＡＤシステム上でコピーし必要に応じて拡大、縮小することにより作成できる。
【０００７】
図１７（Ａ）のトレッドパターンを、同図（Ｂ）のようにメッシュ分割するには、例えばＣＡＤシステム上で複数ピッチのＣＡＤデータを作成してメッシュ分割したり、ＣＡＤシステム上で作成された１ピッチのＣＡＤデータを所定のプログラムにより複数ピッチにコピーした後にメッシュ分割したり、ＣＡＤシステム上で作成された１ピッチのＣＡＤデータをメッシュ分割した後に複数ピッチにコピーしたりすればよい。この際、タイヤのピッチサイズを周方向に変化させること等も可能である。図１８には、タイヤ１周分のＣＡＤデータに基づくタイヤモデルをメッシュ分割した例を示した。
【特許文献１】特許第３３１４０８２号公報
【特許文献２】特開２００４−１４２５０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来では、ＣＡＤデータに基づくトレッドパターンをメッシュ分割することによりタイヤモデルを作成してタイヤの性能をシミュレーションした後に、タイヤの形状を変更して再度シミュレーションする場合には、ＣＡＤデータを修正してトレッドパターンを再作成した後に再度メッシュ分割する必要があり、開発に長時間を要する、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、タイヤの形状を変更したい場合に速やかにタイヤモデルを作成することができるタイヤモデル作成方法、タイヤモデル作成装置、及びタイヤモデル作成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明のタイヤモデル作成方法は、設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割してタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法であって、前記複数の要素の一部の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、前記トレッドパターンの形状を直接変更することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割してタイヤモデルを作成した後に、トレッドパターンの形状を変更してタイヤモデルを再作成する場合に、設計データを変更することによりトレッドパターンの形状を変更して再度複数の要素に分割するのではなく、複数の要素の一部の要素、すなわち形状を変更したい領域の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、トレッドパターンの形状を直接変更する。これにより、設計データを変更することなく、また要素分割を再度行うことなくタイヤモデルを再作成することができるので、開発に要する時間を大幅に短縮することができる。
【００１２】
具体的には、例えば請求項２に記載したように、前記トレッドパターンに含まれるトレッドブロックの輪郭線上に複数のコントロール点を設定させ、設定したコントロール点の中から、形状を変更すべき領域に含まれるコントロール点を選択させると共に、選択された選択コントロール点の移動方向及び移動量を入力させ、前記選択コントロール点の移動方向及び移動量に基づいて、前記トレッドパターンの形状を変更することができる。
【００１３】
このように、コントロール点を設定させて、所望のコントロール点を移動させるだけで容易にトレッドパターンの形状を変更することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載したように、複数のコントロール点を関連付けて記憶手段に登録し、登録した複数のコントロール点の何れかが選択コントロール点として選択された場合、当該複数のコントロール点の移動方向及び移動量を同一にするようにしてもよい。
【００１５】
これにより、複数のコントロール点を同時に同じ方向へ同じ移動量で移動させることができ、利便性を向上させることができる。また、例えばトレッドブロックの輪郭線上に設定した複数のコントロール点の全てを関連付けて記憶手段に登録することにより、そのトレッドブロックの形状を変更せずに移動させることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載したように、前記選択コントロール点を、前記トレッドブロックの高さ方向に移動可能である構成としてもよい。これにより、トレッドブロックの高さ方向に対して容易に形状を変更することができる。
【００１７】
なお、請求項５に記載したように、前記形状の変更は、モーフィングにより行うことができる。このようにモーフィングを用いて形状の変更を行うことにより、要素の分割を再度行う必要がなく、タイヤモデルの作成時間を大幅に短縮することができる。
【００１８】
また、請求項６に記載したように、前記トレッドパターンの形状を変更した後のタイヤモデルに基づいて設計データを作成するようにしてもよい。これにより、ＣＡＤシステム等を用いて容易に設計変更等を行うことができる。
【００１９】
請求項７記載の発明のタイヤモデル作成装置は、設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割してタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成装置であって、前記複数の要素の一部の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、前記トレッドパターンの形状を直接変更する変更手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の発明のタイヤモデル作成プログラムは、設計データに基づくタイヤのトレッドパターンを有限個の複数の要素に分割したタイヤモデルを作成するタイヤモデル作成方法をコンピュータに実行させるためのタイヤモデル作成プログラムであって、前記複数の要素の一部の要素の移動に連動して、当該要素を含む周辺の要素の形状を変更することにより、前記トレッドパターンの形状を直接変更する処理を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、タイヤの形状を変更したい場合に速やかにタイヤモデルを作成することができる、という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１には本発明の空気入りタイヤの性能予測を実施するためのパーソナルコンピュータの概略が示されている。このパーソナルコンピュータは、データ等を入力するためのキーボード１０、予め記憶された処理プログラムに従ってタイヤの性能を予測するコンピュータ本体１２、コンピュータ本体１２の演算結果等を表示するＣＲＴ１４、及びＣＲＴに表示されたカーソルを所望の位置に移動させたり、カーソル位置のメニュー項目やオブジェクト等を選択したり選択解除したりドラッグしたりする操作を行うためのマウス１６から構成されている。
【００２４】
なお、コンピュータ本体１２には、記録媒体としてのフレキシブルディスク（ＦＤ）が挿抜可能なフレキシブルディスクユニット（ＦＤＵ）を備えている。なお、後述する処理ルーチン等は、ＦＤＵを用いてフレキシブルディスクＦＤに対して読み書き可能である。従って、後述する処理ルーチンは、予めＦＤに記録しておき、ＦＤＵを介してＦＤに記録された処理プログラムを実行してもよい。また、コンピュータ本体１２に設けられたハードディスク装置等の大容量記憶装置（図示省略）に処理プログラムを格納（インストール）して実行するようにしてもよい。また、記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光ディスクや、ＭＤ，ＭＯ等の光磁気ディスクがあり、これらを用いるときには、上記ＦＤＵに代えて、またはさらにＣＤ−ＲＯＭ装置、ＤＶＤ−ＲＯＭ装置、ＭＤ装置、ＭＯ装置等を用いればよい。
【００２５】
なお、コンピュータ本体１２のハードディスクには、予め複数種類のタイヤのＣＡＤデータ（タイヤ形状、構造、材料等の設計データ）や、後述するタイヤ性能解析プログラムが記憶されている。
【００２６】
次に、本実施の形態の作用として、コンピュータ本体１２で実行されるタイヤ性能解析プログラムの処理ルーチンについて図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
ステップ１００では、解析対象のタイヤの種類をオペレータに選択させる。次のステップ１０２では、選択されたタイヤのＣＡＤデータをハードディスクから読み込む。
【００２８】
ステップ１０４では、ハードディスクから読み出したＣＡＤデータに基づいて、有限要素法により数値解析するためのタイヤモデルを作成するべく、ＣＡＤデータに基づくタイヤ形状をメッシュ分割したメッシュデータを生成する。このメッシュ分割とは、タイヤを多数の（有限の）要素に分割することをいい、公知の手法を用いることができる。各要素は、例えば四面体要素や五面体要素、六面体要素等とすることができる。この分割された各要素ごとに数値計算を行い全ての要素について計算した後、全部の要素を組み合わせることにより全体の応答を得ることができる。なお、数値解析手法には有限要素法に限らず、差分法や有限体積法、個別要素法（ＤＥＭ）等の他の公知の数値解析手法を用いても良い。
【００２９】
上記ステップ１０４のタイヤモデルの作成では、タイヤ断面のモデルを作成した後に、これをタイヤ周方向に展開することにより３次元のタイヤモデルを作成する。作成手法としては、公知の有限要素法のモデル化方法を用いることができる。
【００３０】
上記のようにして、タイヤモデルの作成が終了すると、ステップ１０６へ進み、路面モデルの作成と共に路面状態の入力がなされる。このステップ１０６は、路面をモデル化し、そのモデル化した路面を実際の路面状態に設定するために入力するものであって、路面形状を要素分割して路面をモデル化し、路面の摩擦係数μを選択して入力することで路面状態を入力する。すなわち、路面状態により乾燥状態、濡れた状態、氷上、雪上、非舗装等に対応する路面の摩擦係数μが存在するので、摩擦係数μについて適正な値を選択することで、実際の路面状態を再現させることができる。
【００３１】
このようにして、路面状態の入力がなされると、次のステップ１０８において、境界条件の設定がなされる。境界条件の設定は、タイヤモデルに内圧、荷重、変位、回転速度、トルク等を負荷させることや直進速度または路面速度を負荷させることである。
【００３２】
そして、ステップ１１０では、ステップ１０８で設定された境界条件のもとで有限要素法によりタイヤの変形計算を行い、タイヤの歪み等をシミュレーションする。
【００３３】
ステップ１１２では、ステップ１１０のタイヤの変形計算に基づくシミュレーション結果、例えばタイヤの形状等をＣＲＴ１４に表示する。
【００３４】
ステップ１１４では、シミュレーションの終了を指示する操作がされたか否かを判断し、終了を指示する操作がされた場合には本ルーチンを終了し、終了を指示する操作がされていない場合にはステップ１１６へ移行する。
【００３５】
ステップ１１６では、再シミュレーションの実行を指示する操作がされたか否かを判断し、再シミュレーションの実行を指示する操作がされていない場合には、ステップ１１４へ移行する。
【００３６】
一方、再シミュレーションの実行を指示する操作がされていない場合には、ステップ１１８へ移行し、図３に示すようなメッシュ形状の変更処理を行う。
【００３７】
メッシュ形状の変更処理では、まずステップ２００において、メッシュ形状を変更するためのコントロール点の設定処理を行う。
【００３８】
具体的に、シミュレーション対象のタイヤの１ピッチ分のトレッドパターンが、ＣＡＤデータに基づき図４に示すような形状で表される場合について説明する。
【００３９】
図４に示すトレッドパターン２０は、トレッドブロック２２Ａ〜２２Ｋを含んで構成され、各トレッドブロック間は溝部２４となっている。このようなトレッドパターン２０をステップ１０４の処理によりメッシュ分割すると、図５に示すように、各トレッドブロック２２Ａ〜２２Ｋ及び溝部２４がメッシュ分割されたトレッドパターン２０が得られる。
【００４０】
ステップ２００では、ユーザーによりコントロール点の設定を指示する操作がされたか否かを判断し、コントロール点の設定を指示する操作がされた場合にはステップ２０１へ移行し、コントロール点の設定を指示する操作がされていない場合にはステップ２０２へ移行する。
【００４１】
ステップ２０１では、まず図５に示すようなメッシュ分割されたトレッドパターン２０の平面図をＣＲＴ１４に表示する。ユーザーは、ＣＲＴ１４に表示されたトレッドパターン２０を参照しながら、マウス１６を操作することにより、トレッドブロック２２Ａ〜２２Ｋの輪郭線上に存在する任意のメッシュの節点にコントロール点を設定することができる。なお、コントロール点２６を設定すると、例えばコントロール点２６の番号と座標との対応関係を表す座標テーブルがコンピュータ本体１２のハードディスクに記憶される。
【００４２】
また、図５ではトレッドパターン２０の平面図を表示した例について示したが、これに限らず、斜視図のように３次元的に表示する等、他の表示方法に切り替えて表示することもできる。
【００４３】
図６には、設定したコントロール点の一例を示した。図６に示すように、各トレッドブロック２２Ａ〜２２Ｋの輪郭線上に図中黒点で示す複数のコントロール点２６が各々設定されている。
【００４４】
このコントロール点２６は、トレッドブロックの輪郭線上であってトレッドブロックの形状の特徴を表す位置、すなわち、隣接するコントロール点同士を線で結んだ場合に形成される一つの閉領域の形状が、トレッドブロックの形状に近似するような位置に設定する。
【００４５】
従って、図６に示すように、四角形状のトレッドブロック２２Ａ〜２２Ｄ、２２Ｆ、２２Ｈ〜２２Ｋは、その形状の四隅にコントロール点２６を設定する。トレッドブロック２２Ｅについては、図７に示すように、その形状の角部の他に、滑らかな輪郭線２８上にもコントロール点２６を設定する。トレッドブロック２２Ｇについても同様である。
【００４６】
なお、コントロール点２６の設定は、ユーザーの操作によって設定するようにしてもよいが、各トレッドブロック２２Ａ〜２２Ｋの形状を公知の特徴抽出処理等によって検出し、検出した形状の輪郭線上に複数のコントロール点２６を自動的に設定するようにしてもよい。この場合、設定するコントロール点２６の数を任意の数に設定できるようにしてもよい。
【００４７】
ユーザーは、ＣＲＴ１４に表示された図６に示すトレッドパターン２０を参照し、形状を変更したいトレッドブロックに設定された複数のコントロール点２６のうち、任意のコントロール点をマウス１６によりドラッグアンドドロップすることができる。
【００４８】
このため、ステップ２０２では、何れかのコントロール点２６を移動させる操作がされたか否かを判断し、コントロール点２６を移動させる操作がされた場合にはステップ２０４へ移行し、コントロール点２６を移動させる操作がされていない場合には、ステップ２０６へ移行する。
【００４９】
ステップ２０４では、移動されたコントロール点２６の移動方向及び移動量に基づいて、そのトレッドブロック及び隣接する溝部の形状（メッシュの形状）を変更し、変更した形状をタイヤの周方向に展開したメッシュデータを生成すると共に、変更後のトレッドパターンをＣＲＴ１４に表示する。メッシュの形状の変更については、例えば所謂モーフィング技術を適用することができる。モーフィング技術としては、例えば直接形状に変更方法を定義して形状変更を行う方法や、ドメインで区切られた領域に定義して形状変更を行う方法等がある。このようなモーフィング技術を適用することにより、ＣＡＤデータを変更せずにメッシュの形状を変更することができ、形状変更の工数を大幅に削減することができる。
【００５０】
なお、変更後のトレッドパターンをタイヤ周方向に展開したタイヤ全体を表示するようにしてもよい。また、コントロール点２６の移動に伴って、座標テーブルも更新される。
【００５１】
コントロール点２６の移動は、単独で移動する場合と後述するように複数のコントロール点２６を関連付け、関連付けられた複数のコントロール点２６を同一方向に同一の移動量で移動する場合とがある。
【００５２】
図８には、トレッドブロック２２Ｂのコントロール点２６Ｂ、トレッドブロック２２Ｄのコントロール点２６Ｄ、トレッドブロック２２Ｅの２つのコントロール点２６Ｅ、トレッドブロック２２Ｇの２つのコントロール点２６Ｇ、トレッドブロック２２Ｈのコントロール点２６Ｈ、トレッドブロック２２Ｊのコントロール点２６Ｊの合計８個のコントロール点（図中大きな黒点で示す）を単独で若干移動させて、各トレッドブロック及び溝部２４のメッシュの形状を変更した例を示した。このように、ユーザーが任意のコントロール点２６を選択して移動させるだけで、移動したコントロール点２６の周辺のメッシュの形状が変更され、トレッドブロックの形状を簡単に変更することができる。
【００５３】
なお、メッシュの形状を一つ一つ変更する方法も考えられるが、この場合、例えば図７に示すような滑らかな輪郭線２８がギザギザになってしまう場合もあり、シミュレーションの精度が悪化することが考えられる。これに対し、本実施形態では、トレッドブロックの形状の特徴を表す位置にコントロール点を設定し、このコントロール点に移動に連動してトレッドブロックの形状を変更するため、例えば図７に示すような滑らかな輪郭線２８も滑らかなままでトレッドブロックの形状を変更することができる。
【００５４】
このように、要素数（メッシュの数）を元のタイヤモデルから変更することなく形状を変更することができるため、要素数で決定される解析時間を大きく変化させることなくタイヤモデルの解析を行うことができると共に、各要素に付与される番号を変更する必要もなく、各タイヤモデルの性能を比較するのが容易となる。
【００５５】
なお、詳細に形状を変更したい場合には、形状変更を詳細に行いたい部分にコントロール点を多く設定すればよい。また、形状を変更した後のメッシュのヤコビアン（Ｊａｃｏｂｉａｎ）やスキュー（ｓｋｅｗ）、メッシュの内角等をチェックして各メッシュの品質を確認し、必要であればメッシュを再作成したり、品質の悪いメッシュを変更することより解析精度を向上させるようにしてもよい。
【００５６】
また、形状を変更した後のメッシュデータに基づいてＣＡＤデータを生成し、これをハードディスクに記憶させるようにしてもよい。これにより、ＣＡＤシステム等を用いて容易に設計変更等を行うことができる。
【００５７】
次に、複数のコントロール点２６を同時に移動させる場合には、まず複数のコントロール点２６を関連付ける必要がある。
【００５８】
そこで、ステップ２０６では、ユーザーの操作により複数のコントロール点２６を関連付ける操作がされたか否かを判断し、その操作がされた場合にはステップ２０８へ移行し、その操作がされていない場合にはステップ２１０へ移行する。
【００５９】
ステップ２０８では、ユーザーによって選択された複数のコントロール点２６を関連付ける処理を行う。具体的には、例えばユーザーが選択した複数のコントロール点２６の番号を対応させた対応テーブルがコンピュータ本体１２のハードディスクに記憶させる。
【００６０】
ステップ２１０では、ユーザーの操作によりコントロール点２６の関連付けを解除する操作がされたか否かを判断し、その操作がされた場合には、ステップ２１２へ移行し、その操作がされていない場合には、ステップ２１４へ移行する。
【００６１】
ステップ２１２では、関連付けを解除する処理を行う。具体的には、関連付けを解除したいコントロール点２６の番号を対応テーブルから削除する。
【００６２】
このように、任意の複数のコントロール点２６を関連付けたり、関連付けを解除したりすることができる。なお、同じトレッドブロック内で複数のコントロール点を関連付けてもよいし、異なるトレッドブロック間で複数のコントロール点を関連付けてもよい。また、関連付けるコントロール点２６の数は特に制限されない。
【００６３】
図９には、複数のコントロール点２６を関連付けて同時に移動させた場合のトレッドパターン２０の形状の一例を示した。図９では、図中点線枠で示したように、トレッドブロック２２Ａのコントロール点２６Ａとトレッドブロック２２Ｃのコントロール点２６Ｃ、トレッドブロック２２Ｂのコントロール点２６Ｂとトレッドブロック２２Ｄのコントロール点２６Ｄ、トレッドブロック２２Ｅの２つのコントロール点２６Ｅ１の合計３組のコントロール点（図中大きな黒点で示す）について関連付けを行い、これらの各組を若干移動させると共に、トレッドブロック２２Ｅのコントロール点２６Ｅ２を単独で若干移動させて、各トレッドブロック及び溝部２４のメッシュの形状を変更した例を示した。
【００６４】
なお、コントロール点２６を関連付けた後は、例えばそれらのうち何れかのコントロール点２６を所望の位置にドラッグアンドドロップすることにより、関連付けた複数のコントロール点２６を同時に移動させることができる。
【００６５】
このように、ユーザーが任意の複数のコントロール点２６を関連付けることにより、それらのコントロール点２６を同一方向に同一の移動量で簡単に移動させることができる。
【００６６】
なお、基本的には、移動されたコントロール点２６に近いメッシュほど移動の影響を大きく受けて形状が大きく変更され、移動されたコントロール点２６に遠いメッシュほど移動の影響が小さく形状の変更も小さくなるが、例えばトレッドブロックに設定された全てのコントロール点２６を関連付けることにより、そのトレッドブロックのメッシュの形状を変更することなくトレッドブロック毎移動させることができる。例えばトレッドブロック２２Ａの四隅に設定された４つのコントロール点２６を全て関連付けて移動させることにより、トレッドブロック２２Ａの形状及びそのトレッドブロック２２Ａの各メッシュの形状を変更することなくトレッドブロック２２Ａ全体を所望の方向に所望の移動量で移動させることができる。
【００６７】
上記では、トレッドパターンの２次元平面の形状を変更する場合について説明したが、トレッドブロックの高さ方向に形状を変更することもできる。この場合、ステップ２０１において、トレッドパターン２０を斜視図で表示するように切り替え、所望のコントロール点２６を高さ方向へ移動させるべくドラッグアンドドロップすればよい。図１０には、トレッドブロック２２Ｅの先端のコントロール点２６Ｅ１と、トレッドブロック２２Ｇの先端のコントロール点２６Ｇ１と、の２つのコントロール点をトレッドブロックの高さ方向である矢印Ａ方向へ移動させた例を示した。ここでは、コントロール点２６Ｅ１、２６Ｇ１の近傍に、２つのコントロール点２６Ｅ２、２６Ｇ２が各々設定されているため、これら２つのコントロール点を支点としてコントロール点２６Ｅ１、２６Ｇ１が下方にそれぞれ折れ曲がった形状となる。
【００６８】
このように、任意のコントロール点をトレッドブロックの高さ方向に移動させることにより、トレッドブロックの高さ方向の形状、すなわちトレッドブロックの側面の形状を容易に変更することができる。なお、コントロール点の移動に関しては、コントロール点を高さ方向に移動させること以外は、前述したトレッドパターンの平面の形状を変更する場合と同様である。
【００６９】
そして、このようにトレッドブロックの高さ方向の形状を変更した後は、トレッドブロックの高さ方向（矢印Ａ方向）に所定の条件に従ってメッシュの生成を展開する。これにより、トレッドブロックの高さ方向に形状を変更する場合でも、トレッドブロックの表面形状を変更するだけで容易にタイヤモデルを再作成することができる。
【００７０】
従来では、例えば図１１に示すようなトレッドブロック３０の形状を作成する場合、２次元ＣＡＤシステムにおいて上面図を作成し、このデータを用いて３次元ＣＡＤシステムによってトレッドブロックの３次元形状のモデルを作成してメッシュ分割する第１の方法と、３次元ＣＡＤシステムでトレッドブロックの３次元形状のモデルを作成する第２の方法と、２次元ＣＡＤシステムにおいて上面図を作成し、これを元に２次元平面上でメッシュ分割し、トレッドブロックの高さ方向にメッシュの生成を展開し、トレッドブロックの先端部をトレッドブロックの高さ方向に下げるように修正する第３の方法と、２次元ＣＡＤシステムにおいて上面図を作成し、これを元に２次元平面上でメッシュ分割し、トレッドブロックの先端部をトレッドブロックの高さ方向に下げるよう考慮してトレッドブロックの高さ方向にメッシュの生成を展開する第４の方法と、があった。
【００７１】
しかしながら、第１の方法及び第２の方法では、３次元ＣＡＤシステムを用いてタイヤモデルを作成する必要があり、操作が煩雑でタイヤモデルを作成するのに時間がかかる、という問題があり、第３の方法では、タイヤ全体についてトレッドブロックの先端部を修正するには長時間を要し、第４の方法では、タイヤ全体についてトレッドブロックの先端部の形状を考慮しながらメッシュの生成を展開するには長時間を要する、という問題があった。
【００７２】
また、図１２（Ａ）に示すように、トレッドブロック３０をメッシュ分割し、これにコントロール点３２を設定して、トレッドブロック３０の先端部のコントロール点３２Ａをトレッドブロックの高さ方向に移動させることにより、同図（Ｂ）に示すようにトレッドブロックの先端部を下げたモデルを作成することもできる。
【００７３】
しかしながら、これをタイヤ全体について行う場合には、非常に時間がかかる。例えばトレッドパターンが左右対称であって、図１２（Ｂ）に示すようなトレッドブロックを２つ含むトレッドパターンがタイヤの周方向に６０ピッチあるタイヤのモデルを作成する場合、トレッドブロックの先端部の高さを低くする作業を１２０（＝２×６０）回行わなければならない。
【００７４】
これに対し、本実施形態では、例えば図１０に示すように、トレッドブロック２２Ｅの先端のコントロール点２６Ｅ１と、トレッドブロック２２Ｇの先端のコントロール点２６Ｇ１と、の２つのコントロール点をトレッドブロックの高さ方向である矢印Ａ方向へ移動させ、後は自動でトレッドブロックの高さ方向にメッシュ生成を展開するので、トレッドブロックの先端部を低くする作業を２回行うだけでよい。これにより、タイヤモデルの作成時間を大幅に短縮することができる。
【００７５】
そして、ステップ２１４では、ユーザーにより再シミュレーションの実行を指示する操作がされた場合には本ルーチンを終了して図２に示すステップ１１０へ戻り、再度タイヤの変形計算を行い、ステップ１１２で結果を出力する。一方、再シミュレーションの実行を指示する操作がされていない場合には、ステップ２０２へ戻り、上記と同様の処理を繰り返す。
【００７６】
このように、本実施形態では、まず１ピッチ分のトレッドパターンを２次元平面上でメッシュ分割した後、任意の位置にコントロール点を設定し、このコントロール点の移動に連動してメッシュの形状を変更することによりトレッドパターンの形状を変更し、変更したトレッドパターンをトレッドブロックの高さ方向に展開した後、タイヤの周方向に展開することによりタイヤモデルを作成するようにした。このため、３次元ＣＡＤシステムを用いる必要もなく、メッシュ分割の処理を再度行う必要もないため、タイヤモデルの作成時間を大幅に短縮することができる。
【００７７】
なお、本発明は、例えばトレッドブロックが特開２００３−１９１７１８号公報や特開２０００−７１７１９号公報に記載されたようなＡＣブロックの場合にも適用可能である。ＡＣブロックは、ブロック端縁の近傍に、ブロック端縁及びブロック中央部に向けてブロック踏面の高さを漸減させる周辺隆起部を形成することにより、接地圧の不均一を解消し、操縦安定性及び対摩耗性能を向上させたものである。ＡＣブロックの場合、最適な表面形状を求めるためによりタイヤモデルの形成及び解析をより多く繰り返す必要があるが、本発明を適用することにより、タイヤモデルの作成時間を大幅に短縮することができる。
【実施例】
【００７８】
次に、本発明の実施例について説明する。
【００７９】
まず、タイヤサイズが２０５／５５Ｒ１６で、タイヤの周方向に図１３（Ａ）に示すようなトレッドパターン４０を３３個有するタイヤモデルを、同図（Ｂ）に示すようなトレッドパターン４２に変更して再作成した場合について説明する。本実施例では、以下の３つの方法でタイヤモデルを再作成した。
【００８０】
第１の方法では、従来のように、１ピッチ分のトレッドパターンの形状をＣＡＤシステムで作成した後にメッシュ分割し、図１３（Ｂ）に示すようなメッシュ分割されたトレッドパターン４２を作成し、これをタイヤの周方向に３３ピッチ分展開することによりタイヤモデルを再作成した。
【００８１】
第２の方法では、本実施形態のように、図１３（Ａ）に示すメッシュ分割されたトレッドパターン４０にコントロール点を設定し、コントロール点を移動させてトレッドパターン４０の形状を変更して同図（Ｂ）に示すトレッドパターン４２を作成し、これをタイヤの周方向に３３ピッチ分展開することによりタイヤモデルを再作成した。
【００８２】
第３の方法では、従来のように、ＣＡＤシステムにより３３ピッチ分のトレッドパターンをそれぞれ変更した後、それぞれメッシュ分割することによりタイヤモデルを再作成した。
【００８３】
以下に、各方法におけるタイヤモデルの作成時間を、第１の方法の結果を１００とした指数で示す。
【００８４】
【表１】
2006199155.tif 000003
表１から明らかなように、本発明に係る第２の方法によるタイヤモデルの作成時間が他の方法に比べて大幅に短いことがわかった。
【００８５】
次に、図１４（Ａ）に示す１ピッチ分のトレッドパターン５０をトレッドブロックの高さ方向に展開して同図（Ｂ）に示すようなトレッドパターン５３を作成した場合に、図１５（Ｂ）に示すようなトレッドパターン６０を再作成した場合について説明する。本実施例では、以下の４つの方法でタイヤモデルを再作成した。
【００８６】
なお、トレッドパターン６０は、図１５（Ｂ）に示すように、トレッドブロック６２の先端部６２Ａ及びトレッドブロック６４の先端部６４Ａが、図１４（Ｂ）に示すトレッドパターン５２の対応部分と比較して、一部削れた形状となっている。
【００８７】
第１の方法では、従来のように２次元ＣＡＤシステムにおいて上面図を作成し、このデータを用いて３次元ＣＡＤシステムによってトレッドブロックの３次元形状のモデルを作成してメッシュ分割することにより、図１５（Ｂ）に示すようなトレッドパターン６０を作成した。
【００８８】
第２の方法では、従来のように３次元ＣＡＤシステムでトレッドブロックの３次元形状のモデルを作成し、これをメッシュ分割することにより図１５（Ｂ）に示すようなトレッドパターン６０を作成した。
【００８９】
第３の方法では、従来のように２次元ＣＡＤシステムにおいてトレッドパターンの上面図を元に２次元平面上でメッシュ分割した図１４（Ａ）に示すようなトレッドパターン５０について、トレッドブロックの高さ方向にメッシュの生成を展開し、トレッドブロックの先端部をトレッドブロックの高さ方向に下げるように修正することにより、図１５（Ｂ）に示すようなトレッドパターン６０を作成した。
【００９０】
第４の方法では、従来のように２次元ＣＡＤシステムにおいてトレッドパターンの上面図を元に２次元平面上でメッシュ分割した図１４（Ａ）に示すようなトレッドパターン５０について、トレッドブロックの先端部をトレッドブロックの高さ方向に下げるよう考慮してトレッドブロックの高さ方向にメッシュの生成を展開することにより、図１５（Ｂ）に示すようなトレッドパターン６０を作成した。
【００９１】
第５の方法では、本発明のように、まず２次元ＣＡＤシステムにおいてトレッドパターンの上面図を元に２次元平面上でメッシュ分割した図１４（Ａ）に示すようなトレッドパターン５０上に、図６に示したのと同様にコントロール点を設定し、トレッドブロック５１の先端部５１Ａ及びトレッドブロック５２の先端部５２Ａをトレッドブロックの高さ方向に下げることにより、図１５（Ａ）に示すようなトレッドブロック５６の先端部５６Ａ及びトレッドブロック５８の先端部５８Ａをトレッドブロックの高さ方向に下げたトレッドパターン５４を作成し、これを元にトレッドブロックの高さ方向にメッシュの生成を展開することにより、同図（Ｂ）に示すようなトレッドパターン６０を作成した。
【００９２】
以下に、各方法におけるタイヤモデルの作成時間を、第１の方法の結果を１００とした指数で示す。
【００９３】
【表２】
2006199155.tif 000004
表２から明らかなように、本発明に係る第５の方法によるタイヤモデルの作成時間が他の方法に比べて大幅に短いことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】タイヤの性能予測を実施するためのパーソナルコンピュータの概略図である。
【図２】タイヤ性能解析プログラムのメインルーチンのフローチャートである。
【図３】メッシュ形状変更処理のフローチャートである。
【図４】１ピッチ分のトレッドパターンの平面図である。
【図５】１ピッチ分のメッシュ分割後のトレッドパターンの平面図である。
【図６】コントロール点が設定された１ピッチ分のメッシュ分割後のトレッドパターンの平面図である。
【図７】コントロール点が設定されたメッシュ分割後のトレッドパターンの一部の平面図である。
【図８】メッシュ形状変更後のトレッドパターンの平面図である。
【図９】メッシュ形状変更後のトレッドパターンの平面図である。
【図１０】メッシュ分割後のトレッドパターンの表面の斜視図である。
【図１１】トレッドブロックの斜視図である。
【図１２】（Ａ）はメッシュ形状変更前のトレッドブロックの斜視図、（Ｂ）はメッシュ形状変更後のトレッドブロックの斜視図である。
【図１３】（Ａ）はメッシュ形状変更前のトレッドパターンの平面図、（Ｂ）はメッシュ形状変更後のトレッドパターンの平面図である。
【図１４】（Ａ）はメッシュ形状変更前のトレッドパターンの表面の斜視図、（Ｂ）はメッシュ形状変更前のトレッドパターンの斜視図である。
【図１５】（Ａ）はメッシュ形状変更後のトレッドパターンの表面の斜視図、（Ｂ）はメッシュ形状変更後のトレッドパターンの斜視図である。
【図１６】（Ａ）は１ピッチ分のトレッドパターンの平面図、（Ｂ）はメッシュ分割後のトレッドパターンの平面図である。
【図１７】（Ａ）は５ピッチ分のトレッドパターンの平面図、（Ｂ）はメッシュ分割後のトレッドパターンの平面図である。
【図１８】メッシュ分割後のタイヤ全体を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０      キーボード
１２      コンピュータ本体
１４      ＣＲＴ
１６      マウス
【図１】
2006199155.tif 000005
【図２】
2006199155.tif 000006
【図３】
2006199155.tif 000007
【図４】
2006199155.tif 000008
【図５】
2006199155.tif 000009
【図６】
2006199155.tif 000010
【図７】
2006199155.tif 000011
【図８】
2006199155.tif 000012
【図９】
2006199155.tif 000013
【図１０】
2006199155.tif 000014
【図１１】
2006199155.tif 000015
【図１２】
2006199155.tif 000016
【図１３】
2006199155.tif 000017
【図１４】
2006199155.tif 000018
【図１５】
2006199155.tif 000019
【図１６】
2006199155.tif 000020
【図１７】
2006199155.tif 000021
【図１８】
2006199155.tif 000022