(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の各ステップを含むタイヤのモールド抜け性予測方法。
（ａ）内部構造を含んだタイヤを表し、かつ変形を与えることが可能なタイヤモデルと、タイヤ加硫時にタイヤ形状を形成するためのモールドを表すモールドモデルと、タイヤからモールドを離間するときのエネルギー及び変位量の少なくとも一方を含む抜き特性を表す離型条件を定めるステップ。
（ｂ）前記タイヤモデルと前記モールドモデルとを、加硫直後の状態にするために、前記タイヤモデルと前記モールドモデルとを連成する計算を実行するステップ。
（ｃ）前記離型条件に基づいて、前記連成されたタイヤモデルとモールドモデルとを離間するときの前記タイヤモデルの変形計算を実行するステップ。
（ｄ）前記ステップ（ｃ）におけるタイヤモデルに生じる物理量を求めるステップ。
（ｅ）前記物理量によりタイヤのモールド抜け性能を予測するステップ。
【請求項２】
前記ステップ（ｃ）は、前記タイヤモデルと、前記モールドモデルとの境界面を認識し、前記離型条件によるタイヤモデルとモールドモデルとを離間するときにおける前記認識した境界面に関する境界条件をタイヤモデル及びモールドモデルに付与して、前記タイヤモデルの変形計算を実行することを特徴とする請求項１記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【請求項３】
前記ステップ（ａ）では、前記タイヤモデルと前記モールドモデルとが接触する部分についての接触条件をさらに定め、前記ステップ（ｃ）では、接触条件を考慮して計算することを特徴とする請求項１または２記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【請求項４】
前記ステップ（ａ）では、前記タイヤモデルにおいて、内部で自己接触する部分についての自己接触条件をさらに定め、前記ステップ（ｃ）では、自己接触条件を考慮して計算することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【請求項５】
前記モールドモデルは、溝を形成するための骨部とサイプを形成するためのブレードとの各部分モデルを含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【請求項６】
前記ステップ（ａ）では、前記タイヤモデル及び前記モールドモデルの少なくとも一方に、破壊条件をさらに定め、前記ステップ（ｃ）では、前記破壊条件を考慮して計算することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【請求項７】
前記ステップ（ｄ）では、前記モールドモデルに生じる物理量をさらに求めることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【請求項８】
少なくとも１ブロック以上のブロック部をタイヤモデルとして定め、かつ前記タイヤブロックに対応するモールド部分をモールドモデルとして定めることを特徴とする請求項１乃至７に何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤのモールド抜け性予測方法に関するもので、タイヤ加硫後、タイヤがモールドから離間する時のタイヤ及びモールドをシミュレートすることによって離間時の故障原因を予測するタイヤのモールド抜け性予測方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気入りタイヤの製造において、タイヤをモールドから離間する際に、タイヤ及びモールドに故障が生じることがあった。一旦、釜抜けによる不良が発生した場合、モールド修正する作業が発生し、損失は膨大なものとなる。従来、これらの問題を回避するのは、タイヤ及びモールドの設計者によるところが大きかった。特に近年、薄い板状のブレードが多数あるスタッドレスタイヤのモールドでは、ブレード自体も、複雑な３次元形状を有するようになり、釜抜けによるちぎれ等のタイヤ故障、ブレード折れといったモールド故障の発生率が高くなってきており、これらの対応が必要となっている。例えば、タイヤの溝底部分に複数の突起を設けることによって、タイヤの排水性等の向上を図りつつ、タイヤの製造性の向上に務めることも行っている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−１８９０１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、タイヤ設計及び性能に関するシミュレーションを行うことによって、製品タイヤ及びその性能予測を行うことも可能となってきたが、タイヤをモールドから離間する際のタイヤの抜け性についてのシミュレーションは実施されておらず、離間時に生じる故障に関して、定量的に予測することが出来ずに、故障が生じる度に、モールド設計者の経験によりモールドを設計し直している。しかも、モールドの故障原因を検証することは大変困難である。
【０００４】
そこで、本発明では、上記事実を考慮して、タイヤがモールドから離間する時のタイヤ及びモールドの形状の変形や各箇所で発生するエネルギー等の解析を行うシミュレーションによってタイヤのモールド抜け性を予測する方法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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のタイヤのモールド抜け性予測方法は、（ａ）内部構造を含んだタイヤを表し、かつ変形を与えることが可能なタイヤモデルと、タイヤ加硫時にタイヤ形状を形成するためのモールドを表すモールドモデルと、タイヤからモールドを離間するときのエネルギー及び変位量の少なくとも一方を含む抜き特性を表す離型条件を定めるステップと、（ｂ）前記タイヤモデルと前記モールドモデルとを、加硫直後の状態にするために、前記タイヤモデルと前記モールドモデルとを連成する計算を実行するステップと、（ｃ）前記離型条件に基づいて、前記連成されたタイヤモデルとモールドモデルとを離間するときの前記タイヤモデルの変形計算を実行するステップと、（ｄ）前記ステップ（ｃ）におけるタイヤモデルに生じる物理量を求めるステップと、（ｅ）前記物理量によりタイヤのモールド抜け性能を予測するステップと、からなることを含んでいる。
【０００６】
本発明のステップ（ａ）では、内部構造を含んだタイヤを表すタイヤモデルと加硫する際に利用するモールドを表すモールドモデルを定め、タイヤからモールドが離間する時に要するエネルギーや変位量の少なくとも一方を含む抜き特性を表す離型条件を定める。内部構造としては、例えば、トレッド、ベルト、ビード、プライ等のタイヤを構成する部材があげられ、各々の部材の形状や材質などを用いてモデル化を行う。また、モールドモデルに関しても、形状やモールドを構成する部材の材質を用いてモデル化を行う。なお、これらの形状や材質といったものは、予め登録されたものを用いるか、あるいは選択を行う等によって各部材へ設定することが可能である。また、離型条件として、その他、モールドの抜き方向やタイヤとモールドとの接触面の摩擦係数等があげられる。次のステップ（ｂ）では、ステップ（ａ）で作成したタイヤモデルとモールドモデルとを、加硫直後の状態とするために、モールドモデルとタイヤモデルとの連成計算を行う。連成計算後、ステップ（ｃ）では、ステップ（ａ）で定めた離型条件に基づいて、連成されたタイヤモデルからモールドモデルを離間する際に生じるタイヤモデルの変形計算を行う。次のステップ（ｄ）において、タイヤモデルの変形計算によって生じる物理量を求める。物理量としては、例えば、応力や応力等によって生じる歪み等があげられる。この物理量に基づいて、ステップ（ｅ）において、タイヤのモールド抜け性能を予測することが可能となる。これによって、タイヤからモールドが離間する際のモールドの抜け性を予測することが可能となる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、前記ステップ（ｃ）は、前記タイヤモデルと、前記モールドモデルとの境界面を認識し、前記離型条件によるタイヤモデルとモールドモデルとを離間するときにおける前記認識した境界面に関する境界条件をタイヤモデル及びモールドモデルに付与して、前記タイヤモデルの変形計算を実行することを特徴とする。
【０００８】
ステップ（ｃ）の連成されたタイヤモデルとモールドモデルとを離間する際に、タイヤモデルとモールドモデルとの境界面に関して解析を行うことは重要であり、モールドモデルが境界面を認識し、離型条件に基づいてタイヤモデルとモールドモデルとを離間するときに、認識した境界面に関する境界条件をタイヤモデル及びモールドモデルに付与して、タイヤモデルの変形計算を実行する。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、前記ステップ（ａ）では、前記タイヤモデルと前記モールドモデルとが接触する部分についての接触条件をさらに定め、前記ステップ（ｃ）では、接触条件を考慮して計算することを特徴とする。
【００１０】
タイヤからモールドが離間する時、タイヤ及びモールドを構成する材料の物性が、タイヤ及びモールドとの接触部分に生じる摩擦エネルギーに影響を与え、この摩擦エネルギーに起因してタイヤ及びモールドが変形する。従って、タイヤ及びモールドを構成する材料に応じて、摩擦係数等の接触条件を付与することによって精度良くタイヤのモールド抜け性を予測することが可能となる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、前記ステップ（ａ）では、前記タイヤモデルにおいて、内部で自己接触する部分についての自己接触条件をさらに定め、前記ステップ（ｃ）では、自己接触条件を考慮して計算することを特徴とする。
【００１２】
タイヤからモールドが離間する時、モールドがタイヤから離れると同時に、タイヤ溝部等において、タイヤ同士が接触する場合が存在する。そのため、タイヤからモールドを離間する解析を行うには、タイヤとモールドとの接触による解析を行うだけでは不充分であり、タイヤ同士の自己接触も考慮する必要性がある。従って、タイヤ同士が接触する接触部分に関しては、ステップ（ａ）において、タイヤモデルにタイヤの摩擦係数等の自己接触条件を自己接触部分に付与して、ステップ（ｃ）において、タイヤモデルとモールドモデル以外にも、タイヤモデルの自己接触部分についても解析を行うことによって、より精度良くタイヤのモールド抜け性を予測することが可能となる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、前記モールドモデルは、溝を形成するための骨部とサイプを形成するためのブレードとの各部分モデルを含むことを特徴とする。
【００１４】
実際のタイヤ製造では、ブレード等のタイヤトレッド部に溝部を形成するブレードをモールドが有することによって、タイヤトレッド部に細溝等を形成しているが、スタッドレスタイヤ等の細溝が多いものは、タイヤがモールドから離間する時にタイヤ及びモールドのブレード部分に生じる応力等によって、ブレードの損傷やタイヤの亀裂等が発生し易い。従って、タイヤに溝部を形成するためのブレードを有するモールドをモデル化し、タイヤからモールドを離間するときのシミュレーション行うことによって、ブレードとタイヤ溝を形成するための骨部との加工効果を予測することが可能となる。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、前記ステップ（ａ）では、前記タイヤモデル及び前記モールドモデルの少なくとも一方に、破壊条件をさらに定め、前記ステップ（ｃ）では、前記破壊条件を考慮して計算することを特徴とする。
【００１６】
タイヤをモールドから離間する際に、タイヤあるいはモールドに所定値以上の応力等のエネルギーが負荷されることによって、少なくとも一方に破壊が生じることがある。そこで、破壊が生じない限界値として破壊条件を各々のモデルに定めて解析を行い、これによって、タイヤあるいはモールドが破壊される現象をシミュレーションすることが可能となる。
【００１７】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、前記ステップ（ｄ）では、前記モールドモデルに生じる物理量をさらに求めることを特徴とする。
【００１８】
ステップ（ｄ）においては、タイヤからモールドを離間する際に、タイヤに生じるエネルギー等の物理量の解析を行うことによって、その反作用としてモールドに生じる物理量を推定することが可能であるが、モールドに生じる応力や応力分布等に関しては、把握し難い。従って、モールドに生じる物理量の解析を行うことによって、より詳細なモールド抜け性に関する解析を行うことが可能となる。
【００１９】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７の何れか１項に記載のタイヤのモールド抜け性予測方法であって、少なくとも１ブロック以上のブロック部をタイヤモデルとして定め、かつ前記タイヤブロックに対応するモールド部分をモールドモデルとして定めることを特徴とする。
【００２０】
タイヤ全体をモデル化し、かつタイヤ全体に対応したモールドをモデル化すると大きな計算時間を要する。そこで、タイヤブロック部分に限定して、該タイヤブロックに応じたモールドをモデル化することによって計算時間を短縮し、処理負荷を軽減させることで、タイヤのモールド抜け性の予測をより効率的に行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、タイヤがモールドから離間する際に生じる応力や歪み等の解析を行うことで、タイヤがモールドから離間する時におけるモールド抜け性を予測することが可能となる、という効果がある。
【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形態について説明をする。
【００２３】
図１は本発明のタイヤのモールド抜け性予測方法を実施し、かつ本実施形態によって製造したモールドの耐久性を予測するためのパーソナルコンピュータの概略を示すものである。このパーソナルコンピュータは、データを入力するためのキーボード１０、予め記憶されたプログラムに従って、タイヤの形状を決定するために演算処理を行うコンピュータ本体１２、及びコンピュータ本体１２の演算結果を表示するＣＲＴ１４から構成されている。
【００２４】
図２は本発明の実施形態のモールド抜け性予測方法の処理手順を表すフローチャートである。図２のステップ１００においては、評価対象となるタイヤ（タイヤ形状、材質、構造等）の初期設定を行う。この初期設定では、タイヤ設計案上のタイヤの形状及び構成材料の材質等のデータをデータベース等の記憶媒体から選択する等によってデータが入力される処理である。次にステップ１０２においては、生タイヤを加硫するためのモールド（形状、材質等）の初期設定を行う。この初期設定では、モールドの形状や構成材料の材質等に関するデータをデータベース等の記憶媒体から選択する等によってデータが入力される処理である。
【００２５】
次にステップ１０４では、タイヤからモールドを離間するときの離型条件の設定を行う。離型条件は、加硫後、タイヤからモールドが離間するときに必要とするエネルギーや抜き変位（抜き角度やモールドが離間する時のモールドの移動量）等の抜き特性に関してデータの入力が行われる処理である。
【００２６】
これらの初期設定後、ステップ１０６では、ステップ１００で選択した評価対象となるタイヤの設計案を数値解析上のモデルに落とし込む。本実施形態では、数値解析手法として有限要素法（ＦＥＭ）を用いている。評価対象となるタイヤ全体を有限要素法のモデル化手法に則りモデル化を行う。次に、ステップ１０８では、タイヤのモデル化と同様な方法で、ステップ１０２で設定したモールド全体のモデル化を行う。図３には、タイヤモデル及びモールドモデルの一例を示した。図３に示すモールドモデルは、サイプを形成するためのブレードモデル３０をモデル化した場合を示している。また、図３においてタイヤモデルは上記ブレードモデル３０が連成される領域に該当するブロックをモデル化したブロックモデル３２を示している。
【００２７】
なお、ブレードモデル３０のブロックモデル３２の反対側には、溝を形成するため骨部モデル３１が、ブレードモデル３０に連続する。この骨部モデル３１は、金属金型の剛体部分に対応するので、タイヤモデルの外形に対する影響が高い。本実施形態では、加硫直後のタイヤから、特にブレードを離脱するときの状態を詳細に検討することを想定している。このため、モールドモデルとして、主要な構成にブレードモデルを採用し、そのブレードモデルの固定側を骨部モデルとして単純化することができる。
【００２８】
これらのタイヤモデル及びモールドモデルのモデル化を行った後、ステップ１１０では、タイヤモデルとモールドモデルとの連成計算を行う。この連成計算は、タイヤモデルとモールドモデルの両方のモデルについて、加硫後の状態を決定するものである。例えば、設計値に基づくタイヤの溝やサイプにモールドのブレードや骨部を位置させる。この場合、タイヤモデルの溝やサイプと、モールドモデルのブレードや骨部の間に空間が生じたときには、タイヤモデルをブレードモデルに密着するように修正することができる。この連成計算後には、タイヤモデルとモールドモデルとの境界面が定まる。この境界面について、次のステップ１１２において、境界条件を設定する。
【００２９】
この境界条件には、タイヤからモールドを離間する際に、境界面に対して生じる速度、角度、タイヤの変形によって境界面に生じる応力及びモールドの境界面に生じる応力等がある。これらの境界条件を定めた後、ステップ１１４において、離型条件及び境界条件を満足するようにタイヤがモールドから離間する時の解析を行う。図４は、抜き角度を設定した場合のタイヤモデルとブレードモデルとの状態を示したものである。図４（Ａ）には、タイヤモデルに対して垂直にブレードモデルを離間するように抜き角度を設定した場合の状態が示されており、図４（Ｂ）には、タイヤモデルの垂直線に対して角度を有してブレードモデルを離間するように抜き角度を設定した場合の状態が示されている。
【００３０】
ここで、図２のステップ１１４における処理を詳細に説明する。図２のステップ１１４では、図５に示す処理ルーチンが実行される。まず、ステップ２００では、境界条件及び離型条件を満足するようにモールドモデルの変形計算を行う。このモールドモデルの変形計算は、境界条件としてのタイヤモデルから受ける応力、そして離型条件としてのタイヤをモールドから離間するときのエネルギーや変位量（抜き速度や抜き角度）をモールドモデルに付与することで、モールドモデルに生じる応力等の計算を行う。モールドモデルに生じる応力は、モールドモデルを構成する材料の物性（材料の形状、材質、ヤング率、ポアソン比、弾性率等）に応じて変動するので、これらの物性を表すデータを予め格納済みのデータベースから読み取り計算する。
【００３１】
次に、ステップ２０２では、前述のモールドモデルと同様に、境界条件及び離型条件を満足するようにタイヤモデルの変形計算を行う。このタイヤモデルの変形計算では、モールドモデルから受ける応力をタイヤモデルに付与することで、タイヤモデルに生じる応力等の計算を行う。タイヤモデルに生じる応力は、タイヤを構成する材料の物性（材料の形状、材質、ヤング率、ポアソン比、弾性率等）に応じて変動するので、これらの物性を表すデータを予め格納済みのデータベースから読み取り計算する。
【００３２】
上記ステップ２００及び２０２の処理において、モールドモデルとタイヤモデルとの境界面に生じる摩擦エネルギーを考慮する場合には、摩擦係数等の接触条件を設定することも可能である。この摩擦係数等の接触条件は、図２のステップ１０４の離型条件の設定時に同時に入力し、入力された値を読み取り、設定を行う。
【００３３】
これらの変形計算を行った後に、ステップ２０４では、変形計算によって境界面に生じる応力を境界条件として再設定するため境界条件の更新処理を行う。この処理は、前述のステップ２００及びステップ２０２においてモールドモデルの変形計算及びタイヤモデルの変形計算において境界面に生じる応力を境界条件として再度設定する。
【００３４】
なお、モールドを抜く際に、モールドとタイヤとの接触のみならず、タイヤ同士の自己接触が生じる場合がある。この場合、タイヤの自己接触部分に生じる応力によって、タイヤ変形を生じることがある。そこで、タイヤ内における自己接触部分を考慮するため、自己接触部分を境界面として認識し、その認識した境界面に境界条件を設定することができる。また、自己接触部分について、摩擦エネルギーも考慮するならば、タイヤとモールドとの接触面に関する摩擦係数以外にも、タイヤ同士の自己接触部分に関する摩擦係数を設定することによって実施可能である。
【００３５】
また、タイヤやモールドに生じる応力の大きさによっては、タイヤに亀裂等の破損が生じたり、モールドの塑性変形や破損が生じる場合がある。このような破損を考慮する場合には、タイヤやモールドに破壊をもたらす条件として、タイヤの破壊条件及びモールドの破壊条件を予め定めておく。そして、前述のステップ２００において、タイヤモデルから受ける応力及び離間時に要するエネルギー等とモールドの破壊条件とを比較する処理を追加する。この比較処理によってモールドが破壊状態になるか否かを判定し、判定結果をモールドモデルに反映することができる。同様にステップ２０２でも、モールドから受ける応力及び離間時に要するエネルギー等とタイヤの破壊条件とを比較して、タイヤが破壊状態となるか否かを判定して処理しても良い。
【００３６】
これらの変形計算を行った後に、ステップ２０６では、タイヤモデル及びモールドモデルの変形計算が終了しない場合には否定され、ステップ２００に進み、肯定されると処理ルーチンを終了し、図２のステップ１１６へ進む。この判定方法は、例えば、タイヤモデルがモールドモデルから離間する時のモールドモデルの移動量を予め定め、この定めた移動量においてタイヤモデル及びモールドモデルの解析が終了した場合は、肯定されるような判定を行っても良い。
【００３７】
図２のステップ１１６では、前述のタイヤモデル及びモールドモデルの変形計算によって解析を行った応力分布、変形及び破壊等の結果をＣＲＴ１４上に表示する出力処理を行い、次のステップ１１８では、この出力結果に基づいて評価を行う。このステップ１１８の評価は、上述のようにして求めた物理量（歪みエネルギーや破損箇所数、破損量等）の大きさについて、許容できる良好な状態として予め定めた許容量に対する大小関係から良好か不良かを判定した判定結果を採用することが出来る。また、この評価は、例えば、ＣＲＴ１４上に評価結果が良好か否かを選択するメッセージを出力し、ユーザーによる入力を待機することができる。そして、ステップ１２０において、ステップ１１８の評価結果を読み取り、評価結果が良好であるならば、肯定され、ステップ１２４へ進み、不良であるならば、否定されて、ステップ１２２へ進む。上記のステップ１２４では、評価結果が良好とされたモールドの設計値に基づいてモールド形状を決定し、ステップ１２２では、再度、タイヤあるいはモールドの設計案や離型条件案を見直し、ステップ１００から処理をやり直す。
【００３８】
このように、タイヤがモールドから離間する際にタイヤ及びモールドに生じる応力や歪み等の解析を行うことで、タイヤがモールドから離間する時におけるモールド抜け性を予測することが可能となる。
【００３９】
次に、モールドの寿命予測について説明する。１つの金型では、複数回生タイヤを加硫することが一般的である。このため、モールド使用の繰り返し数が増加するに従って破損性が高くなる。この破損性は、モールド寿命（耐久性）につながるので、モールドの交換時期やメンテナンスの指標に用いることができる。
【００４０】
このモールド寿命予測は、モールドの故障に関するデータ収集処理と、その収集されたデータに基づく寿命予測処理とからなる。図６は、モールドの故障に関するデータ収集として、上記予測したモールド抜け性（図２）におけるエネルギーをモールドの故障に関連付けてデータベース化する処理の流れを示している。また、図７は、図６の処理で得られるデータベースを用いて、モールドの寿命を予測する処理の流れを示している。
【００４１】
図６に示すように、モールドの故障に関するデータ収集のため、ステップ３００では、上記で予測した抜け性（図２参照）を有するモールドモデルによるモールドを実際に製造し、そのモールドを用いて生タイヤを加硫してタイヤを製造する指示を出力する。このステップ３００では、タイヤ作成時に利用したモールドの形状や材質等に関するデータを、キーボード１０により入力する処理を行う。このデータ入力は、図２のステップ１００、１０２で設定した値を予めデータベースに登録しておき、この登録されたデータを選択するようにしても良い。また、ステップ３００では、図２の処理によって得られたモールド各部の応力等（歪みエネルギー）をモールド各部に対応して記憶する。なお、この記憶処理は、図２の処理ルーチンに追加しても良い。
【００４２】
次のステップ３０２では、ユーザーによるキーボード１０による入力値を判別することによりステップ３００の指示によるタイヤ製造中に、即ちモールド使用中に障害が発生したか否かを判断し、肯定されると、ステップ３０４へ進み、否定されるとそのまま、本処理ルーチンを終了する。
【００４３】
ステップ３０４では、モールド故障部の歪みエネルギーＥとモールド故障発生迄の加硫回数Ｎとが対応付けられたデータベースを作成する。モールド故障部の歪みエネルギーは、上記処理（図２）によって計算して予め記憶されたモールドモデルに生じる歪みエネルギーを読みとれば良い。また、故障発生迄の加硫回数は、キーボード１０によるユーザーの入力値を読み取ることで得られる。これらのモールドモデルに生じる故障部の歪みエネルギー、故障発生の加硫回数等のデータ、前述のタイヤ及びモールドに関するデータをデータベースへ登録する。
【００４４】
次に、上記で作成したデータベースを利用して、図７の処理ルーチンに従って、モールドの寿命を予測する。まず、ステップ４００では、寿命予測の対象とするモールドを設定すると共に、設定したモールドについてモールド各部の歪みエネルギーＥを把握する。モールド各部の歪みエネルギーＥは、図６のステップ３００で作成したデータを参照することにより把握処理を実行する。なお、モールドはタイヤ全周に亘って完全に一致しなくても良い。即ち、分割可能な部分単位の一部モールド（同一サイプを形成するためのブレード等）で良い。従ってステップ４００では、１つの形成されるためのモールドについて、一部モールドの各々について把握する。
【００４５】
次に、ステップ４０２では、図６のステップ３０４において作成したデータベースを参照して、把握した歪みエネルギーに該当するモールド各部の故障発生迄の加硫回数のデータを得ることによって、故障発生迄の加硫回数を予測する。このステップ４０２では、モールドの寿命を表す加硫回数Ｎlimitに、上記得られたモールド各部の故障発生までの加硫回数の最小値を代入する。なお、モールドの一部交換が可能な構成の場合、モールド各部分ごとに加硫回数Ｎlimitを有するようにしてもよい。
【００４６】
次のステップ４０４では、上記ステップ４００で設定したモールドによるタイヤ加硫を指示し、次のステップ４０６において、加硫回数Ｎをインクリメントする。ステップ４０４及びステップ４０６の処理は、図示しない加硫装置との間において、加硫指示信号出力及び加硫回数信号入力によって、処理が可能である。またオンラインの場合、キーボード１０による入力でもよい。
【００４７】
次のステップ４０８では、該加硫回数Ｎと故障発生迄の加硫回数Ｎlimitとを比較して、モールドが寿命になったか否かを判断する（Ｎ≧Ｎlimit）。ステップ４０８で否定されるとステップ４０４へ戻り、肯定されるとステップ４１０へ進む。
【００４８】
ステップ４１０では、モールドの加硫回数が、故障発生までの加硫回数に到達したため、モールドの各部分に疲労や破損等が生じている可能性有りとして、モールド自体の取替えやメンテナンス等を行う事を促す警告をＣＲＴ１４上に表示する等の処理を実行し、本処理ルーチンを終了する。
【００４９】
このように、モールドの故障発生までの加硫回数を予測することによって、モールドの寿命を予測することも可能である。
【実施例】
【００５０】
次に、本発明の実施例を説明する。本実施例は、サイプを利用したスタッドレスタイヤを想定して、図８に示すモールド４０及びタイヤブロック４２についてモデルを作成し、タイヤがモールドから離間状態をシミュレーションするものである。本シミュレーションでは、モールド離間時にブレードにかかる負荷を解析するためブレードに生じる歪みエネルギーを算出する。
【００５１】
本実施例では、モールド外枠部分は、簡易的に剛体とし、ブレードにはＳＵＳ、タイヤブロックはゴム材料の材料定数を定義している。また、モールドとブロック及びブロック自体には、接触条件として摩擦係数μ＝０．８を定義し、境界条件は、簡易的にタイヤブロック底面を固定し、モールド抜き速度は０．３ｍ／secで、モールド抜き角度は、タイヤ径方向に０°（図９（Ａ））と割りモールドのセクター端を想定し２０°傾けた場合（図９（Ｂ））についてシミュレーションを実施した。
【００５２】
上記実施形態のシミュレーションによって、各ブレードにかかる歪みエネルギーを予測したものを指数化したものを表１に示す。Ｎｏについては、ブレード番号を表しており、図９（Ａ）、図９（Ｂ）に示す番号のブレードに対応する。
【００５３】
【表１】
0004800848.tif 000002
【００５４】
また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）は、タイヤ径方向に対して０°に引き抜いた場合のブレードの抜き抵抗とモールドの変位量を表したものである。図１０（Ａ）は、モールドの変位量（ｍｍ）をＸ軸に、タイヤブロックの周方向に対して垂直に働くブレード抜き抵抗（ｋＮ）をＹ軸に示したものであり、図１０（Ｂ）は、タイヤブロックの周方向に関して示したものである。
【００５５】
図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、タイヤ径方向に対して２０°に引き抜いた場合のブレードの抜き抵抗とモールドの変位量を表したものである。図１１（Ａ）は、モールドの変位量（ｍｍ）をＸ軸に、タイヤブロックの周方向に対して垂直に働くブレード抜き抵抗（ｋＮ）をＹ軸に示したものであり、図１１（Ｂ）は、タイヤブロックの周方向に関して示したものである。
【００５６】
上記シミュレーションで利用したモールドモデルを基にして、実際にモールドを試験用に製造し、上記の全ての条件で、加硫、離間を１万回繰り返し、ブレードが疲労破壊するまでの回数を測定した。本試験により計測した各ブレードが破壊するまでの離間回数を表２に示す。「−」は、破壊が生じなかったことを表している。
【００５７】
【表２】
0004800848.tif 000003
【００５８】
以上の結果から、予測されたブレードにかかる歪みエネルギーと破壊に至るまでの繰り返し離間回数には、相関があることが分かった。従って、ブレードにかかる歪みエネルギーが指数値１５０以下であれば、１万回の繰り返し強度があると言え、モールドをタイヤ径方に対して２０°傾けて離間した場合は、ブレードには、板厚や材質を変更するなどの改善が必要なことが事前に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本実施形態のタイヤのモールド抜け性を予測するシミュレーションを実行するパーソナルコンピュータである。
【図２】本実施形態のタイヤのモールド抜け性を予測するシミュレーションの処理順序を表すフローチャートである。
【図３】モールドのブレード部分を有限要素法のモデル化手法を用いてモデル化したブレードモデル３０とタイヤブロック部分を有限要素法のモデル化手法を用いてモデル化したブロックモデル３２を３Ｄモデルで表した斜視図である。
【図４】本実施形態のモールドを抜く角度について説明したものであり、（Ａ）は、タイヤ径方向０°にブレードを抜いた場合を示し、（Ｂ）は、タイヤ径方向２０°にブレードを抜いた場合を表した３Ｄモデルの斜視図である。
【図５】タイヤモデルがモールドモデルから離間する時の変形計算を行う上での手順を表したフローチャートである。
【図６】本実施形態のシミュレーションによって得た歪みエネルギーとモールド故障発生までの加硫回数とに関するデータベースを作成するための手順を表したフローチャートである。
【図７】本実施形態のモールドの耐久性を予測する方法に関する手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】本実施例で用いる解析モデルであって、モールドのブレード部分を有限要素法のモデル化手法を用いてモデル化したブレードモデル４０とタイヤブロック部分を有限要素法のモデル化手法を用いてモデル化したタイヤモデル４２とを３Ｄモデルで表した斜視図である。
【図９】本実施例のモールドを抜く角度について説明したものであり、（Ａ）は、タイヤ径方向０°にブレードを抜いた場合を示し、（Ｂ）は、タイヤ径方向２０°にブレードを抜いた場合を表した３Ｄモデルの斜視図である。
【図１０】本実施例のタイヤ径方向０°にブレードを抜いた場合の、モールドの変位量とブレードに生じる抵抗力との関係を表したものであり、（Ａ）は、タイヤ周方向、（Ｂ）は、タイヤ垂直方向に生じる抵抗力を表したグラフである。
【図１１】本実施例のタイヤ径方向０°にブレードを抜いた場合の、モールドの変位量とブレードに生じる抵抗力との関係を表したものであり、（Ａ）は、タイヤ周方向、（Ｂ）は、タイヤ垂直方向に生じる抵抗力を表したグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
１０  キーボード
１２  コンピュータ本体
１４  ＣＲＴ
３０  ブレードモデル
３２  タイヤモデル
４０  ブレードモデル
４２  タイヤモデル
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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